CN106163783A - 充气轮胎的制造方法以及制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能抑制基胎的热劣化，并且能以良好的尺寸精度形成胎面部的充气轮胎的制造方法以及制造装置。设成使金属制的刚性内模具(2)抵接于基胎(BT)的与胎面部(TR)相对应的轮胎内表面的范围的状态，由坚牢的刚性内模具(2)从内侧支承基胎(BT)，在该状态下将未硫化橡胶(R)射出至对相当于胎面部(TR)的基胎(BT)的外周表面进行覆盖的胎面用模具(10)的腔(11)中，并使该未硫化橡胶(R)硫化，由此在基胎(BT)的外周表面形成胎面部(TR)，并且使该胎面部(TR)与外周表面一体化。

Description

充气轮胎的制造方法以及制造装置

技术领域

本发明涉及充气轮胎的制造方法以及制造装置，更加详细地，涉及能抑制基胎的热劣化，并且能以良好的尺寸精度形成胎面部的充气轮胎的制造方法以及制造装置。

背景技术

提出了各种在对已有的充气轮胎的胎面部的橡胶进行了切削的基胎形成新的胎面部的、所谓翻新轮胎的制造方法(例如，参照专利文献1)。在专利文献1提出的方法中，使用已设的制造设备，设成使配置于基胎内侧的硫化气囊膨胀的状态，并施加内压。在该状态下，将未硫化橡胶注入至在配置于基胎的周向外侧的轮胎模具和基胎的周向外侧表面之间所形成的空间。通过使该注入的未硫化橡胶硫化，从而形成胎面部，并且使胎面部与基胎的周向外侧表面一体化。

在该方法中，由于向硫化气囊供给热流体并使其膨胀，因此基胎从内侧被加热。即，形成基胎的硫化橡胶从轮胎内侧通过硫化气囊被加热，因此存在热劣化这样的不良情况。

此外，一般情况下，所射出的未硫化橡胶的射出压力大幅高于膨胀的硫化气囊的内压(数MPa左右)。因此，即使通过膨胀的硫化气囊按压基胎的内侧，基胎也会因未硫化橡胶的射出压力而以向内侧凹陷的方式变形。存在的问题是：由于该变形的影响所形成的胎面部的尺寸精度下降。在引用文献1中，胎面成型空间内的未硫化橡胶的压力P1被设定为稍高于施加于基胎的内压P2(参照0040段)。即，在引用文献1所述的发明中，无法将未硫化橡胶的射出压力设定得较高，因此会产生射出时间变长、难以使未硫化橡胶充分地遍及胎面成型空间内的缺点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-31452号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的涉及充气轮胎的制造方法以及制造装置，更加详细地，其目的在于提供一种能抑制基胎的热劣化，并且能以良好的尺寸精度形成胎面部的充气轮胎的制造方法以及制造装置。

用于解决问题的方案

为实现上述目的，本发明的充气轮胎的制造方法的特征在于，将能够扩缩的金属制的刚性内模具配置于基胎的内侧，设成使所述刚性内模具抵接于该基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，通过胎面用模具对相当于所述胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖，接着，将未硫化橡胶射出至该胎面用模具的腔，使该未硫化橡胶硫化，由此在所述基胎的外周表面形成胎面部，并且使该胎面部与所述外周表面一体化。

本发明的其他充气轮胎的制造方法的特征在于，将能够在周向上分割成多个的圆筒状的金属制的刚性内模具配置于基胎的内侧，设成使所述刚性内模具抵接于该基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述基胎与所述刚性内模具一同配置于硫化用模具中，通过所述硫化用模具对相当于所述胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖，接着，将未硫化橡胶射出至在所述硫化用模具的内周表面和所述基胎的外周表面之间所形成的腔，使该未硫化橡胶硫化，由此在所述基胎的外周表面形成胎面部，并且使该胎面部与所述外周表面一体化来制造充气轮胎，将该充气轮胎与配置于该充气轮胎的内侧的所述刚性内模具一同取出至所述硫化用模具外，在所述硫化用模具外，将所述刚性内模具从所述充气轮胎的内侧卸下。

本发明的充气轮胎的制造装置的特征在于，具备：配置于基胎的内侧的、能够扩缩的金属制的刚性内模具；配置成对相当于胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖的胎面用模具；将未硫化橡胶射出至该胎面用模具的腔的射出机，构成为：设成使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述未硫化橡胶射出。

本发明的其他充气轮胎的制造装置的特征在于，具备：配置于基胎的内侧的、能够在周向上分割成多个的圆筒状的金属制的刚性内模具；所述基胎与所述刚性内模具一同配置于其中、对相当于胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖的硫化用模具；将未硫化橡胶射出至在该硫化用模具的内周表面和所述基胎的外周表面之间所形成的腔的射出机，构成为：设成使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述未硫化橡胶射出至所述腔，由此，在使对该未硫化橡胶进行硫化而形成的胎面部与所述基胎的外周表面一体化来制造充气轮胎之后，将配置于该充气轮胎的内侧的所述刚性内模具与所制造出的充气轮胎一同取出至所述硫化用模具外，并在所述硫化用模具外，将刚性内模具从该充气轮胎的内侧卸下。

发明效果

根据本发明的前者的充气轮胎的制造方法以及装置，设成使金属制的刚性内模具抵接于基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，通过坚牢的刚性内模具从内侧对基胎进行支承。在该状态下，由于将未硫化橡胶射出至对相当于胎面部的基胎的外周表面进行覆盖的胎面用模具的腔，因此，能避免基胎因未硫化橡胶的射出压力而向内侧凹陷的不良情况。此外，由于抵接于基胎的轮胎内表面的刚性内模具是金属制的，因此作为对基胎的热量进行释放的散热片而发挥作用。因此，能抑制射出有未硫化橡胶的基胎的温度上升，对于抑制基胎的热劣化变得有利。

由于通过刚性内模具从内侧支承基胎，因此，能够将未硫化橡胶的射出压力设定得较高与此相伴，还具有以下优点：能缩短射出时间、易于使未硫化橡胶充分地遍及腔。这些优点对于提高尺寸精度也是有利的。

在本发明的前者的充气轮胎的制造方法以及装置中，可以通过在周向上分割的多个扇形体来构成所述刚性内模具，并将这些扇形体配置于扩径的位置，使其抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围。由此，易于将刚性内模具配置于基胎的内侧，并易于将刚性内模具取出至所制造出的充气轮胎的外侧。

根据本发明的后者的充气轮胎的制造方法以及装置，设成使金属制的刚性内模具抵接于基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，通过坚牢的刚性内模具从内侧对基胎进行支承。在该状态下，将未硫化橡胶射出至在对相当于胎面部的基胎的外周表面进行覆盖的硫化用模具的内周表面和基胎的外周表面之间所形成的腔，因此能避免基胎因未硫化橡胶的射出压力而向内侧凹陷的不良情况。此外，由于抵接于基胎的轮胎内表面的刚性内模具是金属制的，因此作为对基胎的热量进行释放的散热片而发挥作用。因此，能抑制射出有未硫化橡胶的基胎的温度上升，对于抑制基胎的热劣化变得有利。

由于通过刚性内模具从内侧支承基胎，因此，能够将未硫化橡胶的射出压力设定得较高，与此相伴，还具有以下优点：能缩短射出时间、易于使未硫化橡胶充分地遍及腔。这些优点对于提高尺寸精度也是有利的。

而且，能在硫化用模具的外部进行如下工作：将刚性内模具配置于基胎的内侧的工作、将刚性内模具从所制造出的充气轮胎的内侧卸下的工作。因此，无需在制造装置设置用于进行这些工作的机构，有利于制造装置的简化。

在本发明的后者的充气轮胎的制造方法以及装置中，还可以在将所述基胎与所述刚性内模具一同配置于所述硫化用模具之中时，将所述供射出的未硫化橡胶填充至内设有射出机的柱塞的缸。由此，能够将未硫化橡胶迅速地射出至腔，因此未硫化橡胶不易受到不需要的热过程。

在本发明的前者以及后者的充气轮胎的制造方法中，还可以一边通过所述刚性内模具对所述基胎的内侧进行冷却，一边射出所述未硫化的橡胶，并使其硫化。此外，在本发明的前者以及后者的充气轮胎的制造装置中，也可以具备冷却所述刚性内模具的冷却单元。由此，由于能积极地抑制基胎的温度上升，因此越发有利于抑制基胎的热劣化。

作为所述基胎，例如，使用对已有的充气轮胎的胎面部的橡胶进行切削而形成的基胎。作为所述未硫化橡胶，也可以使用无钉防滑轮胎用的橡胶组合物来制造无钉防滑轮胎。所述已有的充气轮胎是无钉防滑轮胎，作为所述未硫化橡胶，也能使用与在该已有的无钉防滑轮胎的胎面部中所使用的橡胶组合物不同种类的橡胶组合物。所述已有的无钉防滑轮胎的胎面部中所使用的橡胶组合物与形成于所述基胎的外周表面的胎面部的橡胶组合物，也可以是在相同条件下的硬度、比重、摩擦特性中的至少一个特性不同。

附图说明

图1是对本发明的充气轮胎的制造装置的一部分剖视观察并进行示例的整体概略图。

图2是通过俯视对图1的刚性内模具以及胎面用模具进行示例的说明图。

图3是通过俯视对图2的刚性内模具进行示例的说明图。

图4是通过俯视对使短扇形体移动至缩径位置的状态下的刚性内模具进行示例的说明图。

图5是通过俯视对使长扇形体也移动至缩径位置并缩径的刚性内模具进行示例的说明图。

图6是通过剖视对扇形体的变形例加以表示的说明图。

图7是通过剖视对将未硫化橡胶射出至图1的腔(cavity)中的状态进行示例的说明图。

图8是通过俯视对其他刚性内模具进行示例的说明图。

图9是图8的A-A剖面图。

图10是对将刚性内模具从所制造出的充气轮胎卸下的工序进行示例的左半部分纵剖面图。

图11是对图10的下一工序进行示例的刚性内模具的左半部分纵剖面图。

图12是对本发明的充气轮胎的制造装置的其他实施方式的一部分从轮胎宽度方向剖视观察并进行示例的整体概略图。

图13是通过俯视对图12的制造装置进行示例的说明图。

图14是通过俯视对图13的刚性内模具进行示例的说明图。

图15是通过俯视对将图14的刚性内模具分离、分割后的状态进行示例的说明图。

图16是对将未硫化橡胶射出至图12的腔的状态从轮胎宽度方向剖视观察并进行示例的说明图。

图17是对将其他刚性内模具配置于基胎的内侧的工序从轮胎宽度方向剖面观察并进行示例的说明图。

图18是对将图17的刚性内模具配置于基胎的内侧的状态从轮胎宽度方向剖面观察并进行示例的说明图。

图19是通过侧视对将图17的刚性内模具配置于内侧的基胎进行示例的说明图。

图20是对将又一其他刚性内模具配置于基胎的内侧的工序从轮胎宽度方向剖视观察并进行示例的说明图。

图21是对图20的工序从轮胎侧视观察并进行示例的说明图。

图22是对将图20的刚性内模具配置于基胎的内侧的状态从轮胎宽度方向剖视观察并进行示例的说明图。

具体实施方式

以下，基于图示的实施方式对本发明的充气轮胎的制造方法以及硫化装置进行说明。

在图1～图3所示例的本发明的充气轮胎的制造装置1，具备：配置于基胎BT的内侧的、能够扩缩的金属制的刚性内模具2；配置成对相当于胎面部TR的基胎BT的外周表面进行覆盖的胎面用模具10；将未硫化橡胶R射出至胎面用模具10的腔11的射出机13。本实施方式的制造装置1进一步具备对刚性内模具2进行冷却的冷却单元8、9。

基胎BT是指：在通常的充气轮胎中没有胎面部TR的状态下的轮胎。基胎BT是对所使用的已有的充气轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的。橡胶切削后，其表面被进行抛光(buff)处理。或者，也可以在通常的充气轮胎的制造工序中，仅省略胎面部TR地进行制造。即，也可以制造未被使用的新的基胎BT。本发明可以使用对已有的充气轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的基胎BT以及新的基胎BT。

刚性内模具2由在周向上分割的多个扇形体3(3A、3B)构成。作为刚性内模具2的材质，能示例出碳素钢、铝、铝合金等金属。在本实施方式中，由周向长度相对较大的4个长扇形体3A和相对较小的4个短扇形体3B这两种构成。短扇形体的周向两端面与扩缩方向平行。长扇形体3A与短扇形体3B在周向上交替配置。各扇形体3A、3B装配于从中心轴5延伸设置成放射状的缸5a。

以中心轴5为中心呈环状配置的扇形体3(3A、3B)，如图4所示，使缸5a的杆后退并使短扇形体3B移动至径向内侧(缩径位置)后，如图5所示，使缸5a的杆后退并使长扇形体3A移动至径向内侧(缩径位置)，从而刚性内模具2进行缩径。例如，在使短扇形体3B移动至缩径位置后，将其从缸5a卸下，此后，使长扇形体3A移动至缩径位置。

处于缩径状态的刚性内模具2，使缸5a的杆前进而使长扇形体3A移动至径向外侧(扩径位置)后，使缸5a的杆前进而使短扇形体3B移动至径向外侧(扩径位置)，由此进行扩径。经扩径的刚性内模具2中，各扇形体3A、3B的外侧表面连续成环状，并抵接于基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面的范围。

既可以使各短扇形体3B全部同时移动，也可以使其分别移动。既可以使各长扇形体3A全部同时移动，也可以使其分别移动。

各扇形体3A、3B的宽度尺寸(在图1中为上下方向尺寸)，被设定为比基胎BT的对置的胎圈(bead)部Tb的间隔稍小。因此，能使各扇形体3A、3B从一对胎圈部Tb之间通过并顺利地进行扩缩移动。

如图6所示，也可以在扇形体3的两端部以能够转动的方式设有辅助板3a。在该扇形体3中，使辅助板3a以折叠的状态(实质上不从扇形体3沿上下突出的状态)在一对胎圈部Tb之间进行扩缩移动。扇形体3从径向内侧向外侧移动，从一对胎圈部Tb之间通过后使辅助板3a展开并使其抵接于基胎BT的轮胎内表面。辅助板3a在展开的位置被锁定，维持展开的状态。由此，能通过刚性内模具2对轮胎内表面的更宽范围进行支承。

冷却单元例如由冷却机9和冷却路8构成。冷却路8设于刚性内模具2(扇形体3)。冷却机9将水等冷却介质供给至冷却路8。通过该冷却单元，刚性内模具2(扇形体3)的温度维持在例如大于等于40℃且小于等于120℃。

在胎面用模具10由在周向上分割的多个分割模具10a构成的本实施方式中，胎面用模具10呈环状地组装有4个分割模具10a。在各分割模具10a形成有腔11和连接于腔11的注入路12。腔11的表面成为形成所制造的充气轮胎T的胎面图案的形状。注入路12的一端部连接于射出机13的射出口。

注入路12的另一端部连接于例如所制造的充气轮胎T的胎面陆地部或相当于周向槽的腔11的位置。优选的是，注入路12在中途分支成多条并连接于腔11。

在各分割模具10a进一步形成有连接于加热机15的加热路14。加热机15供给蒸汽等加热介质，所供给的加热介质流过加热路14并对分割模具10a进行加热。

射出机13具备：以规定温度对未硫化橡胶R进行加热并对其进行容纳的缸13a、对容纳于缸13a的未硫化橡胶R进行挤压的柱塞13b。通过使柱塞13b前进，从而以规定的射出压力将未硫化橡胶R射出。该射出压力例如是大于等于10MPa且小于等于50MPa。

未硫化橡胶R只要是具有能进行射出的流动特性、且能够进行硫化的类型即可，例如，适当配合有天然橡胶、IR、SBR、BR等二烯系橡胶，丁基橡胶、卤化丁基橡胶、EPDM等非二烯系橡胶，炭黑、油、抗劣化剂、加工助剂、软化剂、增塑剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化阻滞剂等各种配合材料。

对使用该制造装置1的本发明的充气轮胎的制造方法的顺序的一例进行说明。

依次使长扇形体3A、短扇形体3B移动至扩径位置并插入基胎BT的内侧。插入后如图3所示，将刚性内模具2在扩径的状态下进行锁定，以维持扩径状态。在经扩径的刚性内模具2中，各扇形体3处于抵接于基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面的范围的状态。即，配置成环状的扇形体3牢固地支承基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面。

在基胎BT的外周侧配置胎面用模具10(分割模具10a)，将相当于胎面部TR的基胎BT的外周表面通过胎面用模具10进行覆盖。由此，胎面用模具10的腔11在基胎BT的外周表面被堵塞，形成封闭空间。

接着，如图7所示，从射出机13向胎面用模具10的腔11射出未硫化橡胶R，通过注入路12将未硫化橡胶R填充至腔11。被填充至腔11的未硫化橡胶R通过腔11而形成为规定形状。然后，通过流过加热路14的加热介质使胎面用模具10处于加热了的状态，使未硫化橡胶R硫化。当未硫化橡胶R被硫化时，在基胎BT的外周表面形成由该经硫化的橡胶形成的胎面部TR，并且该胎面部TR硫化粘接于基胎BT的外周表面而一体化。由此，完成充气轮胎T。

此后，使处于扩径状态的刚性内模具2处于缩径的状态，从基胎BT(所制造出的充气轮胎T)的内侧取出至外侧。

如上所述，在本发明中，设成使金属制的刚性内模具2抵接于轮胎内表面的状态，通过坚牢的刚性内模具2从内侧对基胎BT进行支承。在该状态下，将未硫化橡胶R射出至胎面用模具10的腔11，因此能避免基胎BT因未硫化橡胶R的射出压力而向内侧凹陷的不良情况。

此外，由于抵接于基胎BT的轮胎内表面的刚性内模具2是金属制的，因此作为对基胎BT的热量进行释放的气冷式散热片而发挥作用。因此，能抑制基胎BT的温度上升，有利于抑制形成基胎BT的硫化橡胶的热劣化。

在本实施方式中，能利用冷却单元8、9一边通过刚性内模具2对基胎BT的内侧进行冷却，一边将未硫化橡胶R射出，并使其硫化。因此，能积极地抑制基胎BT的温度上升，因此越发有利于抑制基胎BT的热劣化。

由于通过刚性内模具2从内侧对基胎BT进行支承，因此与通过硫化用气囊对基胎BT的内侧进行支承的情况相比，能够将未硫化橡胶R的射出压力设定得较高。与之相伴，具有能缩短射出时间的优点，有助于轮胎生产性的提高。此外，也具有易使未硫化橡胶R充分地遍及腔11的整个范围的优点。因此，即使是复杂的胎面图案，对于成型也是有利的。这些优点对于提高尺寸精度也是有利的。

也能使用在图8、图9中所示例的刚性内模具2。该圆筒状的刚性内模具2由在周向上分割成多个的扇形体3(长扇形体3A、短扇形体3B)构成。各扇形体3构成为进一步将圆筒周面在宽度方向上一分为二。

这些扇形体3介由旋转机构4被固定在对置的圆盘状的支承板6a、6b的周缘部而形成为圆筒状。即，将圆筒周面在宽度方向上一分为二的一方侧的扇形体3，沿着对置的支承板6a、6b中的一方侧的支承板6a的周缘部呈环状配置，将圆筒周面在宽度方向上一分为二的另一方侧的扇形体3，沿着另一方的支承板6b的周缘部呈环状配置。

在对置的支承板6a、6b的圆心位置以贯通的方式固定有中心轴5。中心轴5与一对支承板6a、6b，介由固定于中心轴5的外周表面的支承肋7被固定。

如此，包含形成为圆筒状的多个扇形体3的刚性内模具2，如后所述，各扇形体3以旋转机构4为转动中心，以扩径以及缩径的方式进行移动。该刚性内模具2以中心轴5被轴支承的方式装配于制造装置1的保持基座。

为了将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T卸下，首先如图10所示，解除各旋转机构4与支承板6a、6b的卡合。在该状态下，将一方的支承板6a从中心轴5卸下，使该一方的支承板6a和固定旋转轴5的另一方的支承板6b移动至所制造出的充气轮胎T的外侧。

接着，如图11所示，使宽度方向的一方侧(在图11中为上侧)的扇形体3以旋转机构4为中心，以将刚性内模具2进行缩径的方式向轮胎内侧转动。此后，使宽度方向的另一方侧(在图11中为下侧)的扇形体3以旋转机构4为中心，以将刚性内模具2进行缩径的方式向轮胎内侧转动。如此使扇形体3向轮胎内侧转动之后，使其向充气轮胎T的外侧移动并卸下。为了使刚性内模具2扩径并在基胎BT的内侧装配成圆筒状，只要以与图10、图11所示的将刚性内模具2进行分割的顺序相反的顺序进行即可。如此，能容易地在基胎BT的内侧配置刚性内模具2，能容易地将刚性内模具2取出至所制造出的充气轮胎T的外侧。

作为未硫化橡胶R，也可以使用无钉防滑轮胎用的橡胶组合物来制造无钉防滑轮胎。无钉防滑轮胎与通常的充气轮胎相比，胎面部TR容易磨损，但通过适用本发明，用户不用购买新的无钉防滑轮胎，就能得到具备新的胎面部TR的无钉防滑轮胎。在该情况下，作为基胎BT，不仅能使用对已有的无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的基胎，也能使用对通常的已有的充气轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的基胎。由于使用基胎BT来制造新的无钉防滑轮胎，因此有助于节省资源、节省能源。此外，与以往的轮胎翻新技术相比能抑制热劣化，因此能够延长使用寿命。

作为基胎BT，在使用对已有的无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的基胎的情况下，作为未硫化橡胶R，也能使用与该已有的无钉防滑轮胎的胎面部TR中所使用的橡胶组合物不同种类的橡胶组合物。无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶组合物逐年被改良，开发出新的版本、新的橡胶品种。因此，通过适用本发明，用户即使不购买对胎面部TR的橡胶组合物进行改良的新的无钉防滑轮胎，也能得到在胎面部TR具备经改良的橡胶组合物的无钉防滑轮胎。即，用户不用每年购买新的无钉防滑轮胎，就能得到在胎面部TR具备最新开发的橡胶组合物的无钉防滑轮胎。

无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶组合物逐年被改良，例如，对相同条件下的硬度、比重、摩擦特性进行改良。因此，作为基胎BT，在使用对已有的无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶进行切削而形成的基胎的情况下，使用于已有的无钉防滑轮胎的胎面部TR的橡胶组合物与形成于基胎BT的外周表面的胎面部TR的橡胶组合物，例如，在相同条件下的硬度、比重、摩擦特性中的至少一个特性不同。即，使这些特性不同，以便改善无钉防滑轮胎的性能。需要说明的是，也可以使这些特性的多个、或者全部都不同。

如图12～图13所示的充气轮胎的制造装置1的其他实施方式，具备：配置于基胎BT的内侧的圆筒状的金属制的刚性内模具2、在其中配置有该刚性内模具2与基胎BT的硫化用模具10A、射出机13。本实施方式的制造装置1进一步具备：对配置于硫化用模具10A的内侧的刚性内模具2进行冷却的冷却单元8、9。

如图14～图15所示，刚性内模具2在周向上能够分割成多个，在周向上分割的多个扇形体3(3A、3B)形成为可组装为圆筒状的构造。作为刚性内模具2的材质，能示例出碳素钢、铝、铝合金等金属。在本实施方式中，由周向长度相对较大的4个长扇形体3A和相对较小的4个短扇形体3B这两种构成。短扇形体3B的周向两端面在俯视观察时平行。长扇形体3A与短扇形体3B在周向上交替配置。

各扇形体3A、3B装配于从中心轴5延伸设置成放射状的支承臂7a。各扇形体3A、3B、中心轴5、支承臂7a能够彼此分离。即，刚性内模具2不是扩缩的构造，而是分别分离、分割成各扇形体3而被细分化的构造。在周向上相邻的扇形体3A、3B，如果需要，则在其内周侧通过适当的连结构件进行连结。

将彼此分离并呈分割状态的扇形体3A、3B组装为圆筒状，并且连结中心轴5以及支承臂7a，由此形成刚性内模具2。在所形成的刚性内模具2中，各扇形体3A、3B的外侧表面连续成圆环状，并抵接于基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面的范围。

硫化用模具10A由在周向上分割的多个分割模具10a构成。在本实施方式中，4个分割模具10a被组装为环状。通过各分割模具10a沿径向移动并移动至径向内周侧，从而硫化用模具10A闭模，通过移动至径向外周侧，从而硫化用模具10A开模。

闭模的硫化用模具10A覆盖相当于在内侧配置有刚性内模具2的基胎BT的胎面部TR的基胎BT的外周表面。在该硫化用模具10A的内周表面与基胎BT的外周表面之间形成有腔11。

在各分割模具10a形成有形成腔11的内周表面和连接于所形成的腔11的注入路12。形成腔11的分割模具10a的内周表面形成为成型出所制造的充气轮胎T的胎面图案的形状。注入路12的一端部连接于射出机13的射出口。

注入路12的另一端部连接于例如所制造的充气轮胎T的胎面陆地部或相当于周向槽的分割模具10a的内周表面的位置。优选的是，注入路12在中途分支为多条并连接于腔11。

在各分割模具10a进一步形成有与已述实施方式同样地连接于加热机15的加热路14，同样地对分割模具10a进行加热。射出机13与已述实施方式类型相同，同样地将未硫化橡胶R以规定的射出压力进行射出。未硫化橡胶R也与已述实施方式类型相同。冷却单元也与已述实施方式类型相同，通过冷却单元同样地将刚性内模具2(扇形体3)的温度维持在规定温度范围。

对使用该制造装置1来制造充气轮胎的方法的顺序的一例进行说明。

在硫化用模具10A之外，将扇形体3插入基胎BT的内侧并组装成圆筒状，并将刚性内模具2配置在内侧。由此，变成各扇形体3抵接于基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面的范围的状态。即，基胎BT的与胎面部TR相对应的轮胎内表面被配置成圆筒状的扇形体3牢固地支承。

接着，将基胎BT与刚性内模具2一同配置于开模的硫化用模具10A中。接着，通过将硫化用模具10A闭模，用硫化用模具10A将相当于胎面部TR的基胎BT的外周表面覆盖。由此，如图12所示，在硫化用模具10A的内周表面与基胎BT的外周表面之间形成有腔11。

接着，如图16所示，从射出机13向腔11射出未硫化橡胶R，通过注入路12填充至腔11。例如，在将基胎BT与刚性内模具2一同配置于硫化用模具10A中时，将供射出的未硫化橡胶R填充至射出机13的缸13a。如此，能够迅速地将未硫化橡胶R射出至腔11，因此未硫化橡胶R不容易受到不需要的热过程。与之相伴，由于能以未硫化橡胶R的流动性不降低的状态进行射出，因此容易越发有利于使未硫化橡胶R充分地遍及腔11的整个范围。

被填充至腔11的未硫化橡胶R通过腔11被成型为规定形状。然后，通过利用流过加热路14的加热介质所加热的硫化用模具10A，使射出的未硫化橡胶R硫化。

当未硫化橡胶R被硫化时，在基胎BT的外周表面形成由该经硫化的橡胶形成的胎面部TR，并且该胎面部TR硫化粘接于基胎BT的外周表面而一体化。由此，完成充气轮胎T。

接着，将该充气轮胎T与配置于该充气轮胎T的内侧的刚性内模具2一同取出至硫化用模具10A外。此后，在硫化用模具10A外，将充气轮胎T的内侧的刚性内模具2分离、分割为扇形体3并从充气轮胎T的内侧卸下。

如上所述，本发明中，以使金属制的刚性内模具2抵接于轮胎内表面的状态，通过坚牢的刚性内模具2从内侧对基胎BT进行支承。在该状态下，由于将未硫化橡胶R射出至腔11中，因此能避免基胎BT因未硫化橡胶R的射出压力而向内侧凹陷的不良情况。

此外，由于抵接于基胎BT的轮胎内表面的刚性内模具2是金属制的，因此作为对基胎BT的热量进行释放的气冷式散热片而发挥作用。因此，能抑制基胎BT的温度上升，有利于抑制形成基胎BT的硫化橡胶的热劣化。

在本实施方式中，能利用冷却单元8、9一边通过刚性内模具2对基胎BT的内侧进行冷却，一边将未硫化橡胶R射出，并使其硫化。因此，能积极地抑制基胎BT的温度上升，因此越发有利于抑制基胎BT的热劣化。

由于通过刚性内模具2从内侧对基胎BT进行支承，因此与通过硫化用气囊对基胎BT的内侧进行支承的情况相比，能够将未硫化橡胶R的射出压力设定得较高。与之相伴，具有能缩短射出时间的优点，有助于轮胎生产性的提高。此外，也具有容易使未硫化橡胶R充分地遍及腔11的整个范围的优点。因此，即使是复杂的胎面图案，对于成型也变得有利。这些优点对于提高尺寸精度也是有利的。

而且，能在硫化用模具10A的外部进行如下工作：将刚性内模具2配置于基胎BT的内侧的工作、将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T的内侧卸下的工作。因此，无需在制造装置1设有用于进行这些作业的机构，有利于制造装置1的简化。

作为未硫化橡胶R，也可以与已述实施方式同样地，使用无钉防滑轮胎用的橡胶组合物来制造无钉防滑轮胎。此外，也可以与已述实施方式同样地，使用对通常的已有的充气轮胎的胎面部TR的橡胶进行削除的基胎。

本实施方式中所使用的刚性内模具2不是扩缩的构造，而是分别分离、分割成各扇形体3而被细分化的构造，但其构造并不限于本实施方式，也能采用各种构造。例如，也能使用图17～图19所示的刚性内模具2。

该刚性内模具2是圆筒状，由在周向上分割成多个的扇形体3构成。各扇形体3构成为进一步将圆筒周面在宽度方向上一分为二。

在宽度方向上分割的扇形体3的彼此对置的端部的内周表面分别形成有连结部3c。在这些连结部3c形成有供螺栓、销等连结构件7d插入的插入孔。这些插入孔可以是两方形成为贯通孔，也可以是一方形成为贯通孔而另一方形成为闭塞一端部的孔。

为了在基胎BT的内侧配置刚性内模具2，如图17所示，将分离、分割的扇形体3插入基胎BT的内部。接着，在使在宽度方向上分割的扇形体3的外周表面抵接于基胎BT的内周表面的状态下，使各连结部3c彼此对接。接着，将连结构件7d从一方的连结部3c朝向另一方的连结部3c进行插入，并将扇形体3相对于基胎BT设置在规定位置。在该设置状态下，扇形体3的内周的边缘部3b抵接于基胎BT的胎圈部Tb并配置于胎圈部Tb的内周侧。

接着，如图18所示，将在轮胎径向上延伸的支承臂7a插入基胎BT的内部，将支承臂7a的顶端的嵌合部7b嵌合于连通有连结构件7d的连结部3c、3c。该支承臂7a的后端的轴部7c在轮胎宽度方向上延伸，其两端部分别位于基胎BT的胎圈部Tb。使卡合于扇形体3的边缘部3b的圆环状的保持环4a卡合于轴部7c的两端部，将这些扇形体3固定在基胎BT的内侧。基胎BT的各胎圈部Tb变成被刚性内模具2和保持环4a夹持的状态。

依次，同样地使扇形体3在周向上邻接并固定于基胎BT的内侧，由此如图19所示，将圆筒状的刚性内模具2配置在基胎BT的内侧。在周向上相邻的扇形体3，如果需要，则在其内周侧通过适当的连结构件进行连结。将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T卸下时，以与将刚性内模具2配置于基胎BT的内侧的上述的顺序相反的顺序进行即可。因此，能在硫化用模具10A的外部进行如下工作：将刚性内模具2配置于基胎BT的内侧的工作、将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T的内侧卸下的工作。需要说明的是，也可以是如下构成：在该刚性内模具2上也设置上述的冷却路8，从冷却机9供给冷却介质。

在图20～图22所示的其他刚性内模具2是圆筒状，由在周向上分割成多个的扇形体3构成。各扇形体3的周向长度大致比基胎BT的一对胎圈部Tb的间隔短。

为了在基胎BT的内侧配置刚性内模具2，如图20、图21所示，将分离、分割的扇形体3以使其周向朝向基胎BT的宽度方向的方式插入至基胎BT的内部。接着，使扇形体3的周向朝向基胎BT的周向旋转，使扇形体3的外周表面处于抵接于基胎BT的内周表面的状态，将扇形体3相对于基胎BT设置在规定位置。在该设置状态下，扇形体3的内周的边缘部3b抵接于基胎BT的胎圈部Tb，配置于胎圈部Tb的内周侧。使配置在基胎BT的胎圈部Tb附近的圆环状的保持环4a卡合于各边缘部3b，将扇形体3固定于基胎BT的内侧。基胎BT的各胎圈部Tb成为被刚性内模具2和保持环4a夹持的状态。

依次，同样地使扇形体3在周向上邻接并固定于基胎BT的内侧，由此如图22所示，将圆筒状的刚性内模具2配置在基胎BT的内侧。在周向上相邻的扇形体3，如果需要，则在其内周侧通过适当的连结构件进行连结。将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T卸下时，以与将刚性内模具2配置于基胎BT的内侧的上述的顺序相反的顺序进行即可。能在硫化用模具10A的外部进行如下工作：将刚性内模具2配置于基胎BT的内侧的工作、将刚性内模具2从所制造出的充气轮胎T的内侧卸下的工作。需要说明的是，也可以是如下构成：在该刚性内模具2上也设置上述冷却路8，并从冷却机9供给冷却介质。

附图标记说明

1 制造装置

2 刚性内模具

3 扇形体

3A 长扇形体

3B 短扇形体

3a 辅助板

3b 边缘部

3c 连结部

4 转动机构

4a 保持环

5 中心轴

5a 缸

6a、6b 支承板

7 支承肋

7a 支承臂

7b 嵌合部

7c 轴部

7d 连结构件

8 冷却路

9 冷却机

10 胎面用模具

10A 硫化用模具

10a 分割模具

11 腔

12 注入路

13 射出机

13a 缸

13b 柱塞

14 加热路

15 加热机

BT 基胎

T 充气轮胎

Tb 胎圈部

TR 胎面部

R 未硫化橡胶

Claims (13)

1.一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，将能够扩缩的金属制的刚性内模具配置于基胎的内侧，设成使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，通过胎面用模具对相当于所述胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖，接着，将未硫化橡胶射出至所述胎面用模具的腔，使所述未硫化橡胶硫化，由此在所述基胎的外周表面形成胎面部，并且使所述胎面部与所述外周表面一体化。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，

通过在周向上分割的多个扇形体来构成所述刚性内模具，将这些扇形体配置于扩径的位置并使这些扇形体抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围。

3.一种充气轮胎的制造方法，其特征在于，

将能够在周向上分割成多个的圆筒状的金属制的刚性内模具配置于基胎的内侧，设成使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述基胎与所述刚性内模具一同配置于硫化用模具中，通过所述硫化用模具对相当于所述胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖，接着，将未硫化橡胶射出至在所述硫化用模具的内周表面和所述基胎的外周表面之间所形成的腔中，使所述未硫化橡胶硫化，由此在所述基胎的外周表面形成胎面部，并且使所述胎面部与所述外周表面一体化来制造充气轮胎，将所述充气轮胎与配置于所述充气轮胎的内侧的所述刚性内模具一同取出至所述硫化用模具外，在所述硫化用模具外，将所述刚性内模具从所述充气轮胎的内侧卸下。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎的制造方法，其中，

在将所述基胎与所述刚性内模具一同配置于所述硫化用模具中时，将所述供射出的未硫化橡胶填充至内设有射出机的柱塞的缸中。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎的制造方法，其中，

一边通过所述刚性内模具冷却所述基胎的内侧，一边将所述未硫化的橡胶射出，并使其硫化。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎的制造方法，其中，

所述基胎是对已有的充气轮胎的胎面部的橡胶进行切削而形成的。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的充气轮胎的制造方法，其中，

作为所述未硫化橡胶，使用无钉防滑轮胎用的橡胶组合物来制造无钉防滑轮胎。

8.根据引用权利要求6的权利要求7所述的充气轮胎的制造方法，其中，

所述已有的充气轮胎是无钉防滑轮胎，作为所述未硫化橡胶，使用与在所述已有的无钉防滑轮胎的胎面部所使用的橡胶组合物种类不同的橡胶组合物。

9.根据权利要求8所述的充气轮胎的制造方法，其中，

所述已有的无钉防滑轮胎的胎面部所使用的橡胶组合物与形成于所述基胎的外周表面的胎面部的橡胶组合物在相同条件下的硬度、比重、摩擦特性中的至少一个特性不同。

10.一种充气轮胎的制造装置，其特征在于，

具备：配置于基胎的内侧的、能够扩缩的金属制的刚性内模具；配置成对相当于胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖的胎面用模具；将未硫化橡胶射出至所述胎面用模具的腔的射出机，构成为：设成使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述未硫化橡胶射出。

11.根据权利要求10所述的充气轮胎的制造装置，其中，

所述刚性内模具由在周向上分割的多个扇形体构成。

12.一种充气轮胎的制造装置，其特征在于，

具备：配置于基胎的内侧的、能够在周向上分割成多个的圆筒状的金属制的刚性内模具；所述基胎与所述刚性内模具一同配置于其中、对相当于胎面部的所述基胎的外周表面进行覆盖的硫化用模具；将未硫化橡胶射出至在所述硫化用模具的内周表面和所述基胎的外周表面之间所形成的腔的射出机，构成为：设为使所述刚性内模具抵接于所述基胎的与胎面部相对应的轮胎内表面的范围的状态，将所述未硫化橡胶射出至所述腔，由此，在使对所述未硫化橡胶进行硫化而形成的胎面部与所述基胎的外周表面一体化来制造充气轮胎之后，将配置于所述充气轮胎的内侧的所述刚性内模具与所制造出的充气轮胎一同取出至所述硫化用模具外，并在所述硫化用模具外，将刚性内模具从所述充气轮胎的内侧卸下。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的充气轮胎的制造装置，其中，

具备对所述刚性内模具进行冷却的冷却单元。