CN106414014B - 轮胎模具和轮胎模具的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供轮胎模具等，利用该轮胎模具能够根据未硫化的轮胎的部位赋予合适的热量，该轮胎模具配备有基体模具和花纹模具，花纹模具与基体模具组装在一起并具有用于成型胎面花纹的表面，该轮胎模具具有如下构造：用于调整经由花纹模具的表面传递至轮胎的热量的热量调整剂介于基体模具和花纹模具之间，或介于形成在基体模具内的中空部中。

Description

轮胎模具和轮胎模具的制造方法

技术领域

本发明涉及用于硫化轮胎的模具。特别地，本发明涉及能够根据轮胎的部位赋予合适的热量的轮胎模具以及这种模具的制造方法。

背景技术

传统地，用于硫化未硫化轮胎(生胎)的轮胎硫化装置具有用于包围未硫化轮胎的两个侧部的侧模具和用于包围未硫化轮胎的冠部的多个冠模具。轮胎硫化装置通过这些模具将供给自外部的热传递至轮胎，从而加速未硫化轮胎的硫化。

从这些模具赋予未硫化轮胎的热量取决于构成模具的金属的热传递性。因此，无论未硫化轮胎的部位如何均赋予未硫化轮胎的几乎相同热量。

图11是示出了利用模具硫化的轮胎的冠部的中央附近和肩部附近的硫化度随时间变化的图表，该模具无论未硫化轮胎的部位如何均赋予一样的热量。如图表所示，主要由于厚度的不同，具有较薄厚度的中央附近的硫化度比具有较厚厚度的肩部附近的硫化度上升得更快。在具有较厚厚度的肩部附近的硫化度到达合适的硫化度时，中央附近的硫化度趋向于超出合适的硫化度并进而导致过硫化。因此，难以在中央附近和肩部附近两者中同时实现最合适的硫化度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4382673号公报

发明内容

发明要解决的问题

已经鉴于上述问题做出了本发明，本发明的目的是提供能够根据未硫化轮胎的部位赋予合适的热量的轮胎模具。

用于解决问题的方案

为解决上述问题，轮胎模具包括：基体模具；和花纹模具，所述花纹模具组装于所述基体模具，所述花纹模具具有用于成型轮胎的胎面花纹的表面部。在形成于所述基体模具和所述花纹模具之间或形成于所述基体模具内的中空部中，布置有用于调整通过所述花纹模具的表面部传递至所述轮胎的热量的热量调整剂。

根据该配置，通过置于形成在基体模具和花纹模具之间或形成在基体模具内的中空部的热量调整剂，能够控制热传递性。结果，能够根据轮胎的部位赋予合适的热量。另外，热量调整剂可以由与花纹模具或基体模具的材料不同的任意材料、金属材料、这些材料的粉粒体、或通过使这种粉粒体熔融然后固化而生成的生成物制成。另外，多个中空部可以彼此独立地设置。多个中空部彼此独立的状态是指多个中空部彼此互不连通的状态。

另外，用于解决上述问题的轮胎模具的制造方法的实施方式为轮胎模具的制造方法，所述轮胎模具包括基体模具和花纹模具，所述花纹模具组装于所述基体模具，并且所述花纹模具具有用于成型轮胎的胎面花纹的表面部。该实施方式包括如下步骤：在所述基体模具的内部设置中空部的步骤；设置使所述中空部和所述基体模具的外部连通的热量调整剂给排通路的步骤；和通过所述热量调整剂给排通路使由与构成所述基体模具的材料不同的材料制成的热量调整剂收容在所述中空部内的步骤。

根据该实施方式，由与基体模具的材料不同的材料制成的热量调整剂通过热量调整剂给排通路而收容在中空部内。因此，轮胎模具的特征在于基体模具将热量调整剂收纳在位于其中的中空部内。

注意，上述发明的概要并未列举本发明的全部必要特征。因此，应当理解，构成这些特征群的各个配置也落在本发明的范围内。

附图说明

图1是示出了硫化装置的示意性截面图。

图2是扇形件模具(sector mold)的整体立体图。

图3示出了扇形件模具的宽度方向截面图(图2的A-A截面)。

图4示出了根据其它实施方式(第二实施方式)的扇形件模具的宽度方向截面图。

图5示出了根据其它实施方式(第三实施方式)的扇形件模具的宽度方向截面图。

图6示出了根据其它实施方式(第四实施方式)的扇形件模具的宽度方向截面图。

图7示出了根据其它实施方式(第五实施方式)的扇形件模具的宽度方向截面图。

图8示出了根据第五实施方式的变形例的扇形件模具的宽度方向截面图。

图9示出了根据其它实施方式(第六实施方式)的扇形件模具的局部放大图。

图10是示出积层造形装置(additive manufacturing apparatus)的一个示例的示意图。

图11是示出硫化度随时间变化的图表。

具体实施方式

以下通过发明的实施方式详细说明本发明，以下的实施方式并非意欲限制本发明的权利要求的范围而是为了示例说明本发明。这些实施方式中说明的所有特征及其组合均不是发明必须的解决手段。

[第一实施方式]

图1是硫化装置1的示意性截面图。如图所示，硫化装置1包括侧模具2和侧模具3，侧模具2使处于以转动中心轴线沿上下方向延伸的方式横置状态的未硫化轮胎(以下简称为“轮胎”)T的一个侧部S1成型并硫化，侧模具3使轮胎T的被布置成与下侧模具2相对的另一个侧部S2成型并硫化。另外，硫化装置1包括用于使冠部C1成型并硫化的、在侧模具2、3之间沿着将会成为轮胎T的接地面的冠部C1环状配置的多个扇形件模具4。

轮胎T为例如已经在未示出的轮胎成型鼓上成型的未硫化轮胎。如硫化装置1中布置的轮胎T由如下未示出的组成构件构成：跨过沿上下方向彼此分开布置的一对胎圈部Tb、Tb环状延伸的胎体、在冠部C1中堆叠于胎体上的多个带束和胎面橡胶、以及布置于侧部S1、S2中的胎体的侧橡胶等。

侧模具2是在中央部开口的圆盘状的模具。在轮胎T载置到位的状态下，侧模具2使侧部S1的表面在成型面2a与从胎圈部Tb、Tb中的一方附近朝向冠部C1延伸的侧部S1接触的状态下成型。另外，侧模具2载置于具有加热室5a的基台5。加热室5a是以与侧模具2的外周面相对的方式形成于基台5的环状的流路。如稍后将详细说明地，从未示出的热源供给装置将加热介质供给至加热室5a内。由加热介质产生的热经由侧模具2传递至侧部S1。侧模具2的开口部由胎圈环8a和夹持环12a封闭，其中，胎圈环8a使胎圈部Tb、Tb中的一方的周围成型，夹持环12a把持稍后说明的气囊10。

侧模具3与侧模具2同样也是在中央部开口的圆盘状的模具。在轮胎T载置到位的状态下，侧模具3在成型面3a与从胎圈部Tb、Tb中的另一方附近朝向冠部C1延伸的侧部S2接触的状态下成型该侧部S2的表面。侧模具3载置于外环7的下表面的下方，外环7随着中心柱6的升降动作而升降。外环7内部设置有加热室7a。加热室7a是以与侧模具3的外周面相对的方式形成在外环7内的环状的流路。与加热室5a同样，从未示出的热源供给装置将加热介质供给至加热室7a内。由加热介质产生的热经由侧模具3传递至侧部S2。侧模具3的开口部由胎圈环8b和夹持环12b封闭，其中，胎圈环8b使胎圈部Tb、Tb中的另一方的周围成型，夹持环12b把持稍后说明的气囊10。

多个扇形件模具4在彼此沿周向组合的状态下环状地包围轮胎T的冠部C1。扇形件模具4是例如沿着轮胎T的周向分割的8个部分。与冠部C1的表面接触的花纹成型面4a具有凹凸部，这些凹凸部用于在冠部C1的表面上成型预定的胎面花纹。随着花纹成型面4a与冠部C1的表面接触，在冠部C1上成型与花纹成型面4a上形成的凹凸反转的胎面花纹。注意，如稍后将详细说明地，扇形件模具4包括作为母材(base member)的基体模具20和作为与基体模具20可拆装地组装的花纹成型体的花纹模具30。

多个扇形件模具4由多个段9保持，该多个段9能够沿着布置于基台5的滑块机构沿径向扩径移动或缩径移动。段9的外周面9a形成为具有与外环7的臂部11的内周面11b的斜率相同的斜率的倾斜面。在硫化步骤开始时，中心柱6降低使得臂部11的内周面11b沿着段9的外周面9a滑动，由此使多个段9在径向上缩径移动。随着中心柱6到达下降极限位置，多个扇形件模具4以彼此间无间隙的状态包围轮胎T的冠部C1。在外环7的臂部11内形成有布置成与段9的外周面9a相对的环状的加热室11a。与加热室5a、7a同样地，从未示出的热源供给装置将加热介质供给至加热室11a内。由加热介质产生的热经由段9和扇形件模具4传递至冠部C1。当在硫化步骤完成时使轮胎T从模具脱模时，中心柱6升起，从而解除外环7的臂部11对段9的约束，使得段9在径向上扩径移动。

气囊10载置于由侧模具2、3以及多个扇形件模具4包围的轮胎T的内周面侧。气囊10是通过从硫化装置1的外部供给的流体可膨胀的伸缩体。随着气囊10膨胀，气囊10的外周面与轮胎T的内周面紧密接触，并且使轮胎T的外周面抵靠侧模具2、3和多个扇形件模具4。

如上所述，硫化装置1内的轮胎T由侧模具2和3、多个扇形件模具4以及气囊10以被加压的状态保持。此外，随着硫化的逐渐进行，轮胎T被供给至多个加热室5a、7a和11a中的加热介质加热。

从未示出的热源供给装置经由未示出的供给管供给至多个加热室5a、7a和11a中的是诸如蒸汽或高温非活性气体等的加热介质。热源供给装置配备有用于调整待要供给至加热室5a、7a和11a的加热介质的温度和流量的控制部。该控制部通过对用于调整加热介质的温度的加热器和布置于供给管的流量调整阀进行控制来控制供给至多个加热室5a、7a和11a的加热介质的温度和流量。

配置在基台5上的侧模具2和胎圈环8a被供给至加热室5a的加热介质逐渐加热。传递至侧模具2的热主要被传递至轮胎T的与侧模具2的成型面2a接触的侧部S1，由此加速侧部S1的硫化。另外，传递至胎圈环8a的热主要被传递至轮胎T的胎圈部Tb、Tb中的与胎圈环8a接触的一方，由此加速胎圈部Tb的硫化。配置于外环7的下表面的下方的侧模具3和胎圈环8b被供给至加热室7a的加热介质逐渐加热。传递至侧模具3的热主要被传递至轮胎T的与侧模具3的成型面3a接触的侧部S2，由此加速侧部S2的硫化。另外，传递至胎圈环8b的热主要被传递至轮胎T的胎圈部Tb、Tb中的与胎圈环8b接触的另一方，由此加速胎圈部Tb的硫化。

与外环7的臂部11的内周面11b接触的段9和保持为与段9的内周面接触的扇形件模具4被供给至加热室11a的加热介质逐渐加热。传递至扇形件模具4的热通过扇形件模具4的花纹成型面4a主要传递至轮胎T的冠部C1，由此加速冠部C1的硫化。

根据本实施方式的扇形件模具4被构造成：在从硫化步骤的开始至结束的过程中，在赋予冠部C1的中央区域CCe的热量和赋予冠部C1中的肩部区域CSh1、CSh2的热量之间产生差别。在该结构中，对中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2分别赋予了合适的热量。以下，将参照图2和图3详细说明扇形件模具4的结构。注意，中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2的范围对应于轮胎T的冠部C1的轮廓形状而变化。在这里，将中央区域CCe至少限定为轮胎T的冠部C1的跨过宽度方向中心(轮胎中心)的区域，将肩部区域CSh1、CSh2限定为除了中央区域CCe外的其余区域。

图2是示出了多个扇形件模具4中的一个扇形件模具4的示意性立体图。图3是扇形件模具4的宽度方向截面图(A-A截面)。注意，本文中使用的“宽度方向”、“周向”和“径向”是指如图1所示的硫化装置1中载置的轮胎T的方向。

如图2所示，扇形件模具4被构造为基体模具20和花纹模具30的组件，基体模具20为金属母材，花纹模具30具有如前所述的花纹成型面4a。基体模具20和花纹模具30由诸如铝、铁或不锈钢等的金属材料制成。另外，尽管稍后将讨论细节，但是能够根据三维CAD数据等的扇形件模具4的基本模式通过一般的金属铸造法或稍后讨论的积层造形法成型基体模具20和花纹模具30。以下，给出对基体模具20和花纹模具30的具体形状的说明。

如图3所示，作为母材的基体模具20的形状对应于段9的内周面9b，并且具有保持为与内周面9b相面对的外周面21。具有对应于段9的内周面9b的形状的外周面21与段9的内周面9b紧密接触。在基体模具20的外周面21所在侧的相反侧形成有用于支撑花纹模具30的载置面23a、23b。载置面23a、23b是沿宽度方向弯曲的面，其分别具有与和花纹模具30的肩部成型区域RSh1、RSh2对应的肩部侧外周面32a、32b以及和花纹模具30的胎肩加强部成型区域Rb1、Rb2对应的胎肩加强部侧外周面37a、37b的曲率大致相同的曲率。在花纹模具30组装于基体模具20的情况下，载置面23a、23b与花纹模具30的肩部侧外周面32a、32b以及胎肩加强部侧外周面37a、37b所在的范围紧密接触。在载置面23a、23b的宽度方向外侧分别形成接合面24a、24b，接合面24a、24b分别与花纹模具30的接合部34、34的接合外周面34a、34b接触。

如图2所示，在位置与贯穿花纹模具30的接合部34、34的多个螺栓孔35对应的多个螺栓孔(未示出)开设于接合面24a、24b。通过将花纹模具30中的多个螺栓孔35与基体模具20中的未示出的多个螺栓孔对准，并且从螺栓孔35侧拧入未示出的螺栓，完成基体模具20和花纹模具30的组装。

如图2和图3所示，使外周面21与载置面23a、23b和接合面24a、24b连接的周向端面26a、26b抵接于分别邻接的扇形件模具4的基体模具20的周向端面26b、26a。

如图3所示，沿外周面21的方向凹陷的收容凹部27设置于基体模具20的载置面23a、23b侧，换言之，设置于供花纹模具30组装的一侧。收容凹部27覆盖在一个载置面23a的宽度方向内侧终端部25a和另一个载置面23b的宽度方向内侧终端部25a之间延伸的区域。收容凹部27形成为矩形截面，该矩形截面具有侧面27a、27b和底面27c，侧面27a、27b从作为基点的宽度方向内侧终端部25a、25a朝向外周面21侧大致垂直地延伸，底面27c连接侧面27a、27b的端部。收容凹部27的宽度方向尺寸L1被设为与花纹模具30的中央部成型区域Rc的宽度方向尺寸大致相同。另外，收容凹部27的周向尺寸可以设为短于周向端面26a、26b之间的尺寸。另一方面，为了使在多个邻接的扇形件模具组合在一起时不存在收容凹部27的间隔窄，优选的是，周向端面26a、26b与收容凹部27的周向上的对应两终端部之间的尺寸L2(厚度)被设为例如大约1mm至10mm。

接下来，将给出待要组装于基体模具20的花纹模具30的说明。

如前所述，花纹模具30具有分别与基体模具20的载置面23a、23b接触的肩部侧外周面32a、32b和胎肩加强部侧外周面37a、37b以及在肩部侧外周面32a、32b之间直线延伸的中央侧外周面33。中央侧外周面33形成为具有与收容凹部27的宽度方向尺寸L1大致相同的尺寸。在花纹模具30组装于基体模具20的情况下，中央侧外周面33封闭收容凹部27的与底面27c相对的开口部。随着收容凹部27的开口部被中央侧外周面33封闭，在扇形件模具4中、换言之在基体模具20和花纹模具30之间形成由收纳凹部27和中央侧外周面33密闭的空间K1。稍后将讨论细节，在该空间K1内收纳有热量调整剂60。

在中央侧外周面33、肩部侧外周面32a、32b和胎肩加强部侧外周面37a、37b所在侧的相反侧，分别连续地形成有构成前述花纹成型面4a的中央侧内周面38、肩部侧内周面36a、36b和胎肩加强部侧内周面39a、39b。如图2和图3所示，中央侧内周面38上突设有多个主槽成型凸部43。多个主槽成型凸部43沿中央侧内周面38的周向连续延伸并且隔着轮胎中心TC等间隔地形成。另外，肩部侧内周面36a、36b上形成有多个横向槽成型凸部44。多个横向槽成型凸部44沿肩部侧内周面36a、36b的周向等间隔地配置，并且分别从主槽成型凸部43侧朝向接合外周面34c、34d侧弧状地延伸。以此方式，在构成花纹成型面4a的肩部侧内周面36a、36b和中央侧内周面38上设置了凸部，该凸部在作为硫化对象的轮胎T的冠部C1上成型期望的胎面花纹。在硫化轮胎T的情况下，由于其压靠花纹成型面4a，所以轮胎T的冠部C1将具有如下的胎面花纹：该胎面花纹形成为具有接地面，该接地面具有形状为前述凸部的反转形状的陆部和槽。然而，应当注意，花纹成型面4a的形状在这里仅为示例。能够通过改变主槽成型凸部43和横向槽成型凸部44的数量、形状和尺寸等的各要素来在冠部C1的外周面上成型各种胎面花纹。另外，尽管省略了图示，但是胎肩加强部侧内周面39a、39b上也形成有预定的凹凸。

接下来，将给出设置在如上所述的结构的扇形件模具4内的热量调整剂60的说明。如上所述，根据本实施方式的热量调整剂60收容在位于基体模具20和花纹模具30之间的密闭的空间K1内。应理解，在这里热量调整剂60可以是任何材料，只要其至少包含与构成扇形件模具4的基体模具20或花纹模具30的材料不同的材料即可。可以是诸如金属或树脂等的固体、诸如水或油等的液体、或这些材料的混合物。在收容金属材料的情况下，可以广泛地采用包含例如铁、铝、不锈钢、铜、银等的金属粉末、金属颗粒和金属片以及作为这些金属的混合物的粉粒体的热量调整剂60。另外，在收容树脂的情况下，可以广泛地采用包含橡胶、聚乙烯、聚丙烯、ABS等的树脂粉末、树脂颗粒、树脂片、或者作为这些树脂的混合物的粉粒体的热量调整剂60。对于构成粉粒体的各种粉末和颗粒的粒径、片的面积、及其体积等的大小、表面形状是否有凹凸等均没有限制，只要能够收容在空间K1内即可。

通过将由上述粉粒体形成的热量调整剂60收容在空间K1内，能够通过调整构成粉粒体的粉末等的材料、大小、密度、混合比等控制空间K1内的热传递性。能够按照期望地调整从花纹模具30的对应于空间K1的位置和范围的中央侧内周面38赋予轮胎T的中央区域CCe的热量。

更具体地，例如，如果基体模具20和花纹模具30由铝制成，则可以使用不同于铝的铁的粉粒体作为待要收容在空间K1内的热量调整剂60。于是，能够控制空间K1内的热传递性高于除了空间K1外的其它部位的热传递性。因此，在从硫化开始经过预定时间后主要经由中央侧内周面38赋予轮胎T的中央区域CCe的热量被控制成低于经由肩部侧内周面36a、36b赋予轮胎T的肩部区域CSh1、CSh2的热量。

图11的(b)是示出了由配备有根据上述实施方式的扇形件模具4的硫化装置1硫化的轮胎的冠部C1的中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2的硫化度随时间变化的图表。根据本实施方式的扇形件模具4使得赋予具有比肩部区域CSh1、CSh2薄的厚度的中央区域CCe的热量被控制成较低。因此，如通过与图11的(a)相比可知，确认从硫化开始经过预定时间后(例如经过30分钟后)中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2的硫化度均在合适的范围内。

[第二实施方式]

图4是示出了根据其它实施方式的扇形件模具4的宽度方向截面图。与第一实施方式的扇形件模具4相比，本实施方式的扇形件模具4的区别之处在于：在大致对应于肩部成型区域RSh1、RSh2的位置设置空间K1、K2，并且在空间K1、K2内收容由热传导率高于扇形件模具4的金属的热传导率的金属粉粒体形成的热量调整剂60。

在本实施方式中，基体模具20具有载置面28，该载置面28具有与作为组装对象的花纹模具30的中央部成型区域Rc的宽度方向尺寸大致相同的宽度方向尺寸，并且该载置面28与花纹模具30的中央侧外周面33接触。在载置面28的宽度方向两侧分别设置有沿外周面21的方向凹陷的收容凹部29、29。收容凹部29、29分别形成有、从载置面28的作为基点的宽度方向外侧终端部28a、28b大致垂直延伸的侧面29a、29a、从侧面29a、29a处的端部朝向宽度方向外侧延伸的底面29b、29b以及与侧面29a、29a相对地立起的侧面29c、29c。收容凹部29、29的底面29b、29b的宽度方向尺寸对应于肩部成型区域RSh1、RSh2。

在本实施方式中，花纹模具30具有：中央侧外周面33，其与基体模具20的载置面28接触；肩部侧外周面32a、32b，其与底面29b、29b对应地延伸；和胎肩加强部侧外周面37a、37b。在花纹模具30与基体模具20组装的状态下，肩部侧外周面32a、32b封闭各收容凹部29、29的形成在底面29b、29b所在侧的相反侧的开口部。在收容凹部29、29的开口部被肩部侧外周面32a、32b封闭的情况下，独立形成了相互不连通的由收容凹部29、29和肩部侧外周面32a、32b包围的空间K1、K2。

接下来，给出根据本实施方式的热量调整剂60的说明。本实施方式中的热量调整剂60收容在形成于位置与肩部成型区域RSh1、RSh2对应的空间K1、K2内。例如，如果基体模具20和花纹模具30由铁制成，则待要收容在空间K1、K2内的热量调整剂60可以优选地为热传导率高于铁的热传导率的铝、银、铜等的粉粒体。热量调整剂60以密集的状态收容在空间K1、K2内。

以此方式，由热传导率高于构成基体模具20和花纹模具30的金属的热传导率的粉粒体构成的热量调整剂60以密集的状态收容在空间K1、K2内。因此，能够提高空间K1、K2内的热传递性，使之高于除了空间K1、K2外的其它部位。因此，在从硫化开始经过预定时间后主要经由肩部侧内周面36a、36b赋予轮胎T的肩部区域CSh1、CSh2的热量被控制成大于经由不存在空间K1、K2的中央侧内周面38赋予轮胎T的中央区域CCe的热量。因此，能够在硫化步骤结束时实现中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2的适当硫化度。

[第三实施方式]

图5是示出了根据其它实施方式的扇形件模具4的宽度方向截面图。在上述各实施方式中，已经给出了热量调整剂60收容在当基体模具20和花纹模具30组装在一起时密闭的空间K1、K2内的说明。与根据第一实施方式或第二实施方式的扇形件模具4相比，本实施方式的扇形件模具4的区别之处在于：热量调整剂60被夹在基体模具20和花纹模具30之间。即，根据本实施方式的基体模具20不具有前述各实施方式的能够提供空间K1、K2的收容凹部27或收容凹部29、29。热量调整剂60以预定的厚度铺满基体模具20的内周面22的宽度方向上的所有区域。热量调整剂60被夹在内周面22和花纹模具30的与内周面22对应的中央侧外周面33及肩部侧外周面32a、32b之间。在实施了该配置的情况下，能够在无需依赖收容凹部27或收容凹部29、29的形状的情况下按照期望地对热量调整剂60的介入范围进行设定或改变。因此，能够根据作为硫化对象的轮胎T的具有不同厚度的部位对热传递性进行微调。以下将具体说明。

如图5所示，本实施方式的热量调整剂60由热量调整剂60A和与热量调整剂60A不同的热量调整剂60B构成。热量调整剂60A和热量调整剂60B以在宽度方向上交替的方式被夹在基体模具20和花纹模具30之间。这里应当注意，热量调整剂60A例如由铝、铜、银等的粉粒体构成，热量调整剂60B例如由热传导率低于热量调整剂60A的热传导率的铁的粉粒体构成。另外，在本实施方式中，花纹模具30的中央侧内周面38上突设有用于成型轮胎T的未示出的花纹块槽的多个花纹块槽成型凸部38a、38b。注意，中央侧内周面38上的除了花纹块槽成型凸部38a、38b外的部分是用于成型与路面等接触的未示出的花纹块(陆部)的部分。

热量调整剂60B以位置和范围对应于上述花纹块槽成型凸部38a、38b的方式被夹在基体模具20和花纹模具30之间。热量调整剂60A被夹在其余的范围内。在实施了该配置的情况下，在中央侧内周面38处，经由多个花纹块槽成型凸部38a、38b赋予轮胎T的中央区域CCe的热量能够被控制成低于经由除了花纹块槽成型凸部38a、38b外的部分赋予的热量。因此，能够防止具有较薄厚度的花纹块槽的区域过硫化，并且能够在硫化结束时在中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2中实现合适的硫化度。

以此方式，将热量调整剂60夹在基体模具20和花纹模具30之间。因此，能够根据中央侧内周面38和肩部侧内周面36a、36b的具体形状，换言之根据随着待要通过花纹模具30成型的轮胎T的冠部C1上的花纹而变化的厚度，按照期望地设定热量调整剂60的位置和范围。结果，能够根据作为硫化对象的轮胎T的类型容易地控制热传递性。

[第四实施方式]

图6是示出了根据其它实施方式的扇形件模具4的宽度方向截面图。在上述的各实施方式中，已经给出了介于基体模具20和花纹模具30之间的热量调整剂60的示例的说明。本实施方式的扇形件模具4的区别之处在于：热量调整剂60收容在形成于基体模具20内的中空部50中。中空部50是在扇形件模具4的内部、换言之在外周面21和内周面22之间沿宽度方向连续延伸的截面为大致矩形的空洞。中空部50的宽度方向长度L1被设为与花纹模具30的中央部成型区域Rc的宽度方向尺寸大致相同。即，在根据本实施方式的基体模具20内，以位置和范围对应于用于成型冠部C1的中央区域CCe的中央部成型区域Rc的方式设置中空部50。注意，与前述收容凹部27和收容凹部29、29等同样地，中空部50的周向尺寸可以是短于图2所示的周向端面26a、26b之间的尺寸的尺寸。另外，期望的是：从在多个邻接的扇形件模具4彼此组装时使不存在中空部50位置处的间隔最狭窄的观点出发，将端面26a、26b与中空部50的周向上的两终端部之间的尺寸设为例如1mm至10mm。

在中空部50内，以疏松的状态收容例如由作为与基体模具20和花纹模具30的材料不同的材料的铝的粉粒体构成的热量调整剂60。在热量调整剂60以疏松的状态收容在中空部50内的情况下，能够使中空部50内的热传递性降低至低于不存在中空部50的部分的热传递性。然而，注意，即使在热量调整剂60被以密集的状态收容的情况下，中空部50的热传递性也会降低至低于不存在中空部50的部分的热传递性。因此，可以适当地设定热量调整剂60的疏密度。在实施了该配置的情况下，在从硫化开始经过预定时间后主要经由中央侧内周面38赋予轮胎T的中央区域CCe的热量被控制成低于经由不存在中空部50的肩部侧内周面36a、36b赋予轮胎T的肩部区域CSh1、CSh2的热量。能够防止在轮胎T的肩部区域CSh1、CSh2的硫化度已经随着硫化的进行而达到合适程度时具有较薄厚度的中央区域CCe过硫化，并且能够在硫化结束时在中央区域CCe和肩部区域CSh1、CSh2两者中实现合适的硫化度。

注意，尽管省略了图示，但是可以是如下配置：使得多个中空部50设置成位置和范围对应于肩部成型区域RSh1、RSh2，并且热量调整剂60收容在该多个中空部50内。以此方式，与肩部成型区域RSh1、RSh2的位置和范围对应的中空部的热传递性能够高于比其它部分。

[第五实施方式]

图7是示出了根据其它实施方式的扇形件模具4的宽度方向截面图。与第四实施方式的扇形件模具4相比，本实施方式的扇形件模具4的区别之处在于：在收容热量调整剂60的中空部50内形成有热传递辅助部70。如图所示，热传递辅助部70由在限定了中空部50的形状的径向内侧面51和径向外侧面52之间延伸的多个柱状体70a构成。多个柱状体70a由与扇形件模具4相同的金属或由具有不同热传导率的金属形成。另外，多个柱状体70a是例如在中空部50内沿着宽度方向和周向等间隔配置的。

利用以此方式布置的热传递辅助部70，热能够借助于中空部50内的热传递辅助部70容易地到达中央部成型区域Rc。因此，通过适当地设定热传递辅助部70相对于中空部50的体积比或适当地设定热传递辅助部70的热传递率，能够控制中空部50内的热传递性。即，利用设置在中空部50内的热传递辅助部70，能够通过热量调整剂和热传递辅助部二者控制中空部内的热传递性。因此，能够根据轮胎的部位赋予合适的热量。另外，能够改善基体模具的机械强度。这里，热传递辅助部70的体积被优选地设为在中空部50的体积的5％至50％的范围。设在该范围不仅能够确保用于收容热量调整剂60的足够的收容容积，还能够有助于通过调整热量调整剂60确保对中空部50内的热传递性的控制的影响力。

即，热传递辅助部70的体积太大可能会倾向于过度提高中空部50的热传递性对热传递辅助部70的体积的依赖性。结果，难以通过调整热量调整剂60来控制热传递性。因此，将热传递辅助部70的体积设定在上述范围能够给通过调整热量调整剂60来控制热传递性留下充足的余地。注意，在这里可以是如下配置：在中空部50内仅设置热传递辅助部70，而在中空部50内不收容热量调整剂60。另外，利用设置在中空部50内的热传递辅助部70，能够改善中央部成型区域Rc的耐久性。

此外，在上述示例中，热传递辅助部70由在径向内侧面51和径向外侧面52之间直线延伸的多个柱状体70a构成。然而，具体的构造不限于此。例如，可以使多个柱状体70a倾斜来形成桁架结构(truss structure)。或者，可以在中空部50内构造蜂巢结构，而不使用柱状体70a。

图8是示出了根据第五实施方式的变形例的扇形件模具4的宽度方向截面图。该变形例与上述实施方式的区别之处在于：热传递辅助部70能够插拔地插入中空部50中。如图8所示，本实施方式的热传递辅助部70由能够从外周面21侧拧入的螺栓75构成。形成于螺栓75的顶端部的螺纹部75a拧入形成于限定了中空部50的径向内侧面51的螺纹孔53中，并且螺栓75在径向内侧面51和径向外侧面52之间直线延伸。因此，热传递辅助部70能够从外侧插拔并且能够增加或减少热传递辅助部70的数量使得能够通过调整热传递辅助部70在中空部50内所占的比例来有效地控制中空部内的热传递性。注意，在图示的示例中，螺栓75从外周面21侧拧入。然而，可以是如下配置：在径向外侧面52中设置有预定的螺纹孔，并且螺栓75从花纹成型面4a侧拧入。或者，可以是螺栓75从两侧拧入的配置。

以此方式，在设有能够插拔地插入中空部的热传递辅助部的情况下，能够容易地增加或减少热传递辅助部的数量，由此能够有效地控制中空部内的热传递性。

[第六实施方式]

图9是根据其它实施方式的扇形件模具4的局部放大图。与前述具有中空部50的扇形件模具4相比，本实施方式中的扇形件模具4的区别之处在于：在基体模具20中形成有与中空部50连通的热量调整剂给排通路55。热量调整剂给排通路55是从基体模具20的外周面21延伸至限定了中空部50的形状的径向外侧面52的管路。注意，热量调整剂给排通路55的数量和位置不受限制。例如，可以沿着中空部50的宽度方向或周向形成多个热量调整剂给排通路55。于是，能够使热量调整剂60的给排作业迅速化。

以此方式，设置了使中空部与外部连通的热量调整剂给排通路。于是，通过使中空部与外部连通的热量调整剂给排通路能够按照期望地给排由相互不同的材料形成的热量调整剂，由此控制中空部内的热传递性。另外，能够将收容在中空部内的热量调整剂排出到外部，并且能够再利用该热量调整剂。

在使用扇形件模具4的(轮胎T的硫化)期间，通过从基体模具20的外周面21侧插入或拧入的密封体55a来密封热量调整剂给排通路55。作为至少由与基体模具20相同的金属制成的销体的密封体55a防止了收容在中空部50内的热量调整剂60排出到外部。另一方面，在使用扇形件模具4之后从外部拔出密封体55a。于是，中空部50经由热量调整剂给排通路55与外部连通，由此使得能够排出和回收已经收容在中空部50内的热量调整剂60。以此方式，设置了允许形成在基体模具20内部的中空部50与基体模具20的外部连通的热量调整剂给排通路55。结果，能够按照期望地给排热量调整剂60，进而能够根据作为硫化对象的轮胎T的厚度按照期望地控制中空部50内的热传递性。另外，已经收容在中空部50内的热量调整剂60的可能的再利用有助于促进资源节省和成本降低。应当注意，在形成有多个中空部50的情况下，通过形成对应于各中空部的热量调整剂给排通路55能够获得与上述相同的效果。

[第七实施方式]

接下来，给出热量调整剂60的其它实施方式的说明。在上述各实施方式中，热量调整剂60是由粉粒体构成的。然而，热量调整剂60可以由通过使该粉粒体熔融然后固化而生成的生成物60C构成。以下将作为示例给出具有图4所示的空间K1、K2的扇形件模具4的说明。在本示例中，假设基体模具20和花纹模具30由铁制成。

为了将由生成物60C形成的热量调整剂60收容在空间K1、K2内，首先将熔点低于铁的熔点的例如铝等的粉粒体铺设在基体模具20的收容凹部29、29中。然后，随着花纹模具30组装于基体模具20利用花纹模具30封闭收容凹部29、29的开口部。然后，将扇形件模具4放入未示出的加热炉中并在其中进行加热。当扇形件模具4内的温度到达铝的熔点时，收容在空间K1、K2内的粉粒体将熔融成液体。然后，从加热炉取出并冷却扇形件模具4，以使液态的铝在空间K1、K2内固化。以此方式，通过使铝的粉粒体在空间K1、K2内熔融然后固化，能够使作为形成为块体的铝的粉粒体的生成物60C收容在空间K1、K2内。另外，为了替换收容在空间K1、K2内的铝的生成物60C，将扇形件模具4再次放入加热炉内以使生成物60C熔融并液化。然后，使基体模具20与花纹模具30的组装彼此解除，并且将液化的铝排出到外部。因此，使用作为熔融然后固化的粉粒体的生成物60C可以使空间K1、K2内的热传递性远高于将粉粒体简单收容在空间K1、K2内的情况。在上述示例中，使铝的粉粒体熔融然后固化。然而，可以是如下配置：使用两种以上的粉粒体被熔融并固化而成的生成物60C作为收容在空间K1、K2内的热量调整剂60。另外，在上述示例中，粉粒体在空间K1、K2内熔融并固化。但是可以通过预先在外部熔融而使粉粒体液化，然后可以将液化的粉粒体注入收容凹部29、29内，以在组装了花纹模具30的情况下在空间K1、K2内固化。注意，用于使用生成物60C作为热量调整剂60的技术能够以同样的方式适用于根据上述所有实施方式的扇形件模具4。

例如，在图5所示的扇形件模具4的情况下，基体模具20和花纹模具30可以由铁制成，可以将铝的粉粒体和铜的粉粒体以预定的厚度铺设在内周面22的宽度方向上的所有区域中的对应预定范围。然后，用未图示的夹具密封位于宽度方向两端的开口部，并且将扇形件模具4放入加热炉内并在其中进行加热。随着扇形件模具4内的温度到达铝和铜的熔点，夹在基体模具20和花纹模具30之间的各粉粒体顺次熔融成各自的液体。然后，从加热炉取出并冷却扇形件模具4，并且使液化了的铝和铜固化。

[制造方法]

现在，将给出扇形件模具4的主要制造方法，使用根据第四实施方式的在基体模具20内形成有中空部50的扇形件模具4作为示例。如已经提到的，使用一般的金属铸造法或积层造形法制造扇形件模具4。特别是在积层造形法中，用于扇形件模具4的包括三维CAD数据等的主数据(master data)被转换成多个片层数据(积层数据(lamination data))，然后对应于由转换后的片层数据表示的形状逐层堆叠来造形由主数据表示的扇形件模具4的形状。另外，在本示例中，扇形件模具4由彼此对应的基体模具20和花纹模具30的组合构成。因此，对应于扇形件模具4的一组主数据被分成分别对应于基体模具20和花纹模具30的分离主数据。

另外，可以采用一些优选的方法作为制造基体模具20和花纹模具30的积层造形法。在一种这样的方法中，在接收了多个片层数据的成型机中，随着金属粉末被喷射的同时在激光的照射下使金属粉末熔融并结合在一起，连续地进行造形与由各片层数据表示的形状对应的层。在另一种方法中，在接收了多个片层数据的成型机中，随着已经预先放置在腔室中的金属粉被激光照射进而熔融并结合在一起，造形与由各片层数据表示的形状对应的层。

图10是示出了积层造形装置80的示意图。积层造形装置80包括：控制装置82，其接收片层数据并基于片层数据控制各机构；扫描台85，其布置于台移动装置83并能够沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动；喷嘴机构87，其在沿铺设于扫描台85的基材85a的方向喷射金属粉末的同时照射激光L；腔室89，其向喷嘴机构87持续地供给金属粉末；和激光输出装置90，其将激光L输出至喷嘴机构87。注意，在本示例中，喷嘴机构87喷射作为金属粉末的一个示例的铁粉。

扫描台85布置于台移动装置83。台移动装置83包括：升降部83a，其使扫描台85沿Z轴方向(上下方向)升降；滑块机构83b，其布置于与升降部83a的升降动作连动升降的支撑板；移动板84，其能够通过滑块机构83b沿X轴方向(左右方向)移动；和滑块机构84a，其布置于移动板84。滑块机构84a以能够在与X轴方向正交的Y轴方向(前后方向)上滑动的方式支撑扫描台85。升降部83a和滑块机构83b、84a各自设置有诸如马达等的驱动源，这些驱动源根据从控制装置82输出的驱动信号产生动作。在根据片层数据反复控制这些驱动源的情况下，将对应的层连续地堆叠成由片层数据表示的形状。注意，在本示例中，堆叠方向被设为从基体模具20的径向外侧朝向内侧的方向。因此，一旦通过利用扫描台85沿X轴方向和Y轴方向反复扫描形成对应于第一片层数据的层，就使扫描台85沿Z轴方向下降。然后，通过利用扫描台85沿X轴方向和Y轴方向反复扫描再形成对应于正上方一层的片层数据的层。注意，在本示例中，积层造形装置80使扫描台85与喷嘴机构87内部相关地沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动。然而，还可以是如下配置：喷嘴机构87与扫描台85相关地移动，或者两者分别移动。另外，堆叠方向可以为基体模具20的宽度方向或周向。

作为沿Z轴方向延伸的圆筒体的喷嘴机构87具有照射口87a，激光L从照射口87a照向基材85a。通过位于控制装置82内的激光输出装置90产生从照射口87a照射的激光L。控制装置82基于各片层数据控制激光输出装置90，由此控制来自于激光输出装置90的激光L的输出的有无、输出时刻、输出时长等。通过光路调整镜91调整从激光输出装置90输出的激光L的光路。被光路调整镜91反射的激光L在经过了布置于喷嘴机构87的顶端的照射口87a的大致中心之后照射至基材85a。

围绕喷嘴机构87的照射口87a布置了用于将腔室89中收容的铁粉朝向基材85a喷射的喷射口87b。从腔室89持续地供给待要从喷射口87b喷射的铁粉，腔室89借助于未示出的供给管与喷射口87b连通。到达喷射口87b的铁粉以如下方式喷向基材85a：铁粉与从未示出的气体喷射口喷射出的保护气体一起和激光L汇聚，该气体喷射口紧邻着喷射口87b形成于喷射口87b之前。注意，保护气体的喷射也由控制装置82控制。

通过从照射口87a照射的高输出激光L，使朝向基材85a喷射的铁粉熔融并结合在一起。由此，在通过喷嘴机构87同时完成激光L的照射和铁粉的喷射的同时，利用扫描台85根据片层数据沿X轴方向和Y轴方向执行扫描，形成了由片层数据表示的形状。

接下来，给出利用积层造形装置80形成基体模具20内的中空部50的示例的说明。图10所示的放大图是示出如下状态的图：在基于最下层用的片层数据D1形成第一层结束之后，基于片层数据D2进行待要堆叠在第一层上的第二层的造形。如图所示，第二层用的片层数据D2包括区域P1，区域P1对应于沿基体模具20的宽度方向延伸的中空部50的一部分的形状。同样地，用于上层的片层数据D3、D4和D5分别包括对应于中空部50的一部分的形状的区域P2至P4。

从图示的状态，控制装置82使扫描台85沿从X1向X2的方向扫描。当喷嘴机构87的顶端部(激光L)到达区域P1的宽度方向上的一端部J1时，控制装置82使扫描台85停止朝向X2方向的扫描。在停止扫描之后，操作者用铁粉以外的期望的热量调整剂60置换腔室89内的铁粉。在用热量调整剂60置换之后，控制装置82恢复朝向台的X2方向的扫描。另外，此时，控制装置82控制激光输出装置90停止从激光输出装置90输出激光L。另一方面，控制装置82允许仅喷射保护气体，并且执行对在已经形成的第一层上喷射热量调整剂60的控制。

由于激光L的输出停止，所以喷射至第一层上的热量调整剂60不被熔融而保持其形状。另外，激光L的输出停止的状态持续直到喷嘴机构87的顶端部随着扫描台85沿X2方向的扫描而到达区域P1的宽度方向上的另一端部为止。在喷嘴机构87的顶端部到达区域P1的宽度方向上的另一端部的状态下，控制装置82再次使扫描台85停止沿X2方向的扫描。在停止扫描后，操作者用铁粉置换腔室89中的热量调整剂60。在用铁粉进行置换之后，控制装置82使铁粉被喷射到第一层上并同时恢复进行激光L的照射。随着铁粉喷射和激光L照射的重新开始，再开始进行片层数据D2中包括的区域P1以及在宽度方向上的一端部J1侧的已经形成的部分以外的部分的造形。在此之后，通过铁粉和热量调整剂60之间的置换以及激光L的输出随着在X轴方向上的扫描而停止和恢复，使片层数据D2中包括的区域P1形成为中空部50的一部分。然后，对上层的片层数据D3、D4、D5…重复上述控制。最后，在基体模具20内形成具有由三维CAD数据表示的形状的中空部50。同时，能够将热量调整剂60收容在中空部50内。注意，通过预先设定热量调整剂60的喷射量，能够按照期望地调整待要收容在中空部50内的热量调整剂60的体积和密度(疏密度)。

另外，在上述示例中，已经给出了用铁粉以外的热量调整剂60置换该铁粉的情况的说明。然而，如果使用铁粉作为热量调整剂60，则可以是如下配置：仅停止激光L的输出，不停止通过扫描台85的扫描，进而使铁粉像其原来那样而留下。另外，还可以是如下配置：通过周期性地或随机性地在区域P1、P2、P3…内照射激光L，使构成热量调整剂60的粉粒体的一部分熔融以改变粉粒体的粒径、密度。

尽管省略了花纹模具30的具体制造步骤的说明，但可以理解，与基部模具20同样地，能够通过基于与花纹模具30对应的主数据的片层数据控制扫描台85和喷嘴机构87来制造能够与基体模具20组装的花纹模具30。另外，能够容易地制造具有用于成型胎面花纹的预定的凹凸等的花纹模具30。

另外，在制造根据第五实施方式的基体模具20时，在喷嘴机构87的顶端部到达由片层数据规定的区域P1、P2、P3…内的热传递辅助部70的一部分(在上述示例中为柱状体70a的一部分)的位置时，通过喷射铁粉或具有与铁的热传导率不同的热传导率的其它金属的材料并同时照射激光L，可以形成柱状体70a的一部分。

另外，在制造根据第六实施方式的基体模具20时，在喷嘴机构87的顶端部到达对应于热量调整剂给排通路55的一部分的区域时，通过停止激光L的照射以及热量调整剂60的喷射两者，能够在基体模具20内形成使中空部50和基体模具20的外部之间连通的热量调整剂给排通路55。对于制造根据第七实施方式的扇形件模具4的制造，可以加入在收容了热量调整剂60后将基体模具20放入加热炉的步骤，该步骤之后是将热量调整剂60熔融然后固化成生成物60C。

另外，作为轮胎模具的制造方法的其它实施方式，方法包括如下步骤：基于作为基体模具和花纹模具各自的片层化的主数据的多个片层数据，使金属的粉粒体熔融并结合在一起；堆叠对应于由各片层数据表示的形状的多层金属层；以及造形对应于由各主数据表示的形状的基体模具和花纹模具，其中，基体模具的主数据的多个片层数据的一部分包含对应于待要设置在基体模具内的中空部的一部分的形状的区域，并且其中，停止在该区域内熔融并结合粉粒体，进而在该区域内留下与该粉粒体相同或不同的粉粒体。

根据本实施方式，基体模具的主数据的多个片层数据中的一部分包含对应于待要设置在基体模具内的中空部的一部分的形状的区域。停止在该区域内熔融并结合粉粒体，以在该区域内留下与该粉粒体相同或不同的粉粒体。结果，能够获得在基体模具的中空部内收容有粉粒体的轮胎模具。

另外，其它实施方式包括使留在中空部内的粉粒体熔融然后固化的生成步骤。

根据本实施方式，通过使粉粒体熔融然后固化生成的生成物能够收容在中空部内。

至此，已经参照多个实施方式说明了本发明。然而，本发明不限于上述实施方式。当然，还可以包括上述各实施方式的特征的相互组合。

附图标记说明

1硫化装置；2下侧模具；3上侧模具；4扇形件模具；10气囊；20基体模具；30花纹模具；50中空部；55热量调整剂给排通路；60热量调整剂；80积层造形装置；85扫描台；87喷嘴机构；K1、K2空间

Claims (8)

1.一种轮胎模具，其包括：

基体模具；和

花纹模具，所述花纹模具组装于所述基体模具，所述花纹模具具有用于成型轮胎的胎面花纹的表面部，

其中，在形成于所述基体模具和所述花纹模具之间或形成于所述基体模具内的中空部中，布置有用于调整通过所述花纹模具的表面部传递至所述轮胎的热量的、是粉粒体的热量调整剂。

2.根据权利要求1所述的轮胎模具，其特征在于，所述热量调整剂由与所述花纹模具或所述基体模具的材料不同的材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎模具，其特征在于，所述热量调整剂是金属的。

4.根据权利要求1或2所述的轮胎模具，其特征在于，彼此独立地设置多个所述中空部。

5.根据权利要求1或2所述的轮胎模具，其特征在于，所述中空部内布置有热传递辅助部。

6.根据权利要求5所述的轮胎模具，其特征在于，所述热传递辅助部以能够插拔的方式设置于所述中空部。

7.根据权利要求5所述的轮胎模具，其特征在于，所述热传递辅助部的体积在所述中空部的容积的5％至50％的范围。

8.根据权利要求1或2所述的轮胎模具，其特征在于，设置有使所述中空部与外部连通的热量调整剂给排通路。