CN107650301A - 轮胎硫化成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎硫化成型方法。提供一种当闭合模具时生轮胎不容易被咬入扇形块与侧板之间的轮胎硫化成型方法。轮胎硫化成型方法将生轮胎(2)插入模具内(1)来进行，该模具(1)具有多个扇形块(10)、上下一对侧板(20)、以及上下一对钢圈(40)，当扇形块(10)与侧板(20)分离时，将生轮胎(2)插入模具(1)内，使生轮胎(2)的胎圈部(3)位于比成型位置靠向轮胎赤道(E)侧，在扇形块(10)与侧板(20)闭合的同时或者闭合后，使生轮胎(2)的胎圈部(3)移动到成型位置，并进行硫化成型。

Description

轮胎硫化成型方法

本申请以日本专利申请2016-145516(申请日2016年7月25日)为基础，并基于该申请享有优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及一种轮胎硫化成型方法。

背景技术

轮胎硫化成型模具(以下有时表述为“模具”)具有：当硫化成型时与轮胎的胎面部抵接的多个扇形块(sector)、与胎侧部抵接的上下一对侧板、与胎圈部抵接的上下一对钢圈。硫化成型前的模具在打开的状态下，多个扇形块之间、扇形块与侧板之间、侧板与钢圈之间分别分离。当硫化成型时，将生轮胎插入打开的模具后，在多个扇形块之间、扇形块与侧板之间、侧板与钢圈之间分别都会逐渐变窄，最终它们之间紧密贴合地闭合模具。

以往，当像这样闭合模具时，有时生轮胎的一部分被咬入扇形块与侧板之间并直接进行硫化成型，在硫化成型后的轮胎表面上产生橡胶的突起，有损轮胎的外观。

为了防止这样的咬入，提出了在日本专利公开2011-73252号公报中记载的模具。在日本专利公开2011-73252号公报所记载的模具中，在侧板上设置有与扇形块抵接的可动环。当扇形块与侧板分离时，该可动环朝向模具内侧移动，并且会随着扇形块与侧板接近而朝向模具外侧移动。进而，当扇形块与侧板紧密贴合时，扇形块、侧板以及可动环形成成型面。该可动环朝向模具内侧挤压生轮胎直到扇形块与侧板紧密贴合，防止生轮胎的一部分被咬入扇形块与侧板之间。

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，在日本专利公开2011-73252号公报所记载的模具中，因为可动环局部性地挤压生轮胎的胎侧部，因此存在轮胎容易变形的问题。另外，也期待防止生轮胎被咬入扇形块与侧板之间的其它方法。(二)技术方案

本发明就是鉴于以上的实际情况而完成的，其目的在于提供一种当闭合模具时生轮胎不容易被咬入扇形块与侧板之间的轮胎硫化成型方法。

实施方式的轮胎硫化成型方法将生轮胎插入到模具内来进行，该模具具有排列成圆状的多个扇形块、设置于多个上述扇形块所形成的圆的内径侧的上下一对侧板、以及设置于上述侧板的内径侧的上下一对钢圈，其特征在于，当上述扇形块与上述侧板分离时，将生轮胎插入上述模具内，并使上述生轮胎的胎圈部位于比成型位置靠向轮胎赤道侧，在上述扇形块与上述侧板闭合的同时或者闭合后，使生轮胎的胎圈部移动到成型位置，并进行硫化成型。

(三)有益效果

根据实施方式的轮胎硫化成型方法，能够防止当闭合模具时生轮胎的一部分被咬入扇形块与侧板之间。

附图说明

图1是轮胎硫化成型装置60的径向局部剖视图。

图2是钢圈40位于成型位置时的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图3是钢圈40位于比成型位置靠向轮胎赤道侧时的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图4是插入生轮胎2并使胶囊67膨胀时的打开状态的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图5是板主体22完成下降到成型位置时的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图6是使胎圈夹头部件50前进至胶囊67的内部时的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图7是胎圈部3完成向成型位置的移动时的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图8是胎圈夹头部件150设置于胶囊67的外侧的轮胎硫化成型模具1的径向剖视图。

图9是变更例的侧板120的径向剖视图。

图10是板部件130以旋转轴131为中心旋转规定范围内的角度时的变更例的侧板120的径向剖视图。

图11是变更例的轮胎硫化成型装置260的径向局部剖视图。

图12是变更例的侧板220的径向剖视图。

图13是钢圈40位于比成型位置靠向轮胎赤道侧时的变更例的侧板220的径向剖视图。

具体实施方式

基于附图对实施方式的轮胎硫化成型装置60进行说明。此外，以下的实施方式是例示，在不脱离发明的主旨的范围内能够对以下的实施方式进行各种变更、置换、省略等。

在以下的说明中，径向与插入到模具内的生轮胎(未硫化轮胎)的径向一致，也与图的左右方向一致。另外，内径侧和外径侧只要不特别说明都是上述径向的内径侧和外径侧。

图1示出实施方式的轮胎硫化成型装置60。轮胎硫化成型装置60具有：轮胎硫化成型模具1(以下有时表述为“模具1”)，其由具有硫化成型面的多个部件构成；模壳70，其保持模具1；加热装置，其对模具1进行加热；胶囊67，其从内侧对插入于模具1的生轮胎进行加压；以及胎圈夹头部件50，其保持插入于模具1的生轮胎的胎圈部。

模具1具有排列成圆状的多个扇形块10、设置于多个扇形块10的内径侧的上下一对侧板20、以及设置于侧板20的内径侧的上下一对钢圈40。多个扇形块10的内径侧的面具有对轮胎的胎面部进行成型的成型面。上侧的侧板20的下表面和下侧的侧板20的上表面具有对轮胎的胎侧部进行成型的成型面。上侧的钢圈40的下表面和下侧的钢圈40的上表面具有对胎圈部进行成型的成型面。

多个扇形块10能够在径向上移动。在模具1打开的状态下，多个扇形块10向外径侧移动，相邻的扇形块10彼此的间隔打开。在模具1闭合的状态下，多个扇形块10向内径侧移动，相邻的扇形块10彼此接触。

模壳70具有固定于扇形块10的外径侧的扇形体(segment)71、设置于扇形体71的外径侧的套圈(jacket ring)72、保持上侧的侧板20的上侧模壳板73、以及保持下侧的侧板20的下侧模壳板74。

套圈72的内径面以上侧直径小下侧直径大的方式倾斜。套圈72利用未图示的第一升降装置能够在上下方向上移动。

扇形体71在每一个扇形块10上设置有1个。在扇形体71与上侧模壳板73之间设置有上侧滑动装置76，在扇形体71与下侧模壳板74之间设置有下侧滑动装置77，由此，扇形体71能够在径向上移动。扇形体71的外径面以上侧直径小下侧直径大的方式倾斜。扇形体71的外径面与套圈72的内径面成为相同的倾斜角，能够滑动。因为是这样的结构，因此若套圈72下降，则套圈72的内径面朝向内径侧挤压扇形体71，扇形体71和扇形块10向内径侧移动。相反，若套圈72上升，则扇形体71和扇形块10向外径侧移动。

上侧模壳板73利用未图示的第二升降装置能够在上下方向上移动。若上侧模壳板73在上下方向上移动，则与其一体地，扇形体71、扇形块10、上侧的侧板20、以及上侧的钢圈40也在上下方向上移动。

加热装置具有设置于上侧模壳板73上的上压板64、和设置于下侧模壳板74下的下压板65。上压板64和下压板65例如使加热的流体通过其内部而被加热。当上压板64和下压板65被加热时，该热量传递给模具1，模具1的内部生轮胎被加热。

胶囊67设置于模具1的内侧。胶囊67当硫化成型时在生轮胎的内侧膨胀，并从内侧对生轮胎加压。

胎圈夹头部件50在胶囊67的上下两侧能够相对于胶囊67的内部进退。胎圈夹头部件50前进至胶囊67的内部时，与胶囊67的内表面接触。若在模具1闭合的状态下胎圈夹头部件50前进至胶囊67的内部时，则在上下两侧，钢圈40与胎圈夹头部件50夹持生轮胎的胎圈部并对其进行保持。此时，在胎圈夹头部件50与生轮胎的胎圈部之间夹持有胶囊67。胎圈夹头部件50也能够在上下方向上移动。

接着，对实施方式的侧板20的结构进行说明。

如图2所示，侧板20具有板主体22、以及设置于板主体22的模具内侧(也就是上侧的侧板20的下表面侧的位置、和下侧的侧板20的上表面侧的位置)的多层环部24。多层环部24由在径向(也是侧板20的径向)上排列的多个环构成。在本实施方式中，从内径侧开始按顺序设置有第一～第四环26～29。第一～第四环26～29能够沿上下方向在硫化成型时的位置即成型位置与比该成型位置靠向模具内方的位置之间移动。当第一～第四环26～29位于成型位置时，第一～第四环26～29的模具内侧的面形成一个成型面25。另外，在多层环部24的邻接的环之间(例如第一环26与第二环27之间)形成有间隙。模具内的空气能够通过该环之间的间隙，还通过形成于板主体22的未图示的间隙等，向模具外排出。第一～第四环26～29位于成型位置时，邻接的环之间的间隙的大小期望是0.05mm以上且0.15mm以下。

第一环26的内径侧的面26a紧密贴合于钢圈40进行固定。由此，第一环26与钢圈40能够一体地进行移动。

在多层环部24中的邻接的2个环对置的位置，在内径侧的环上设置有向外径侧突出的凸部，在外径侧的环上设置有向内径侧突出的凸部。内径侧的环的凸部是向模具内方挤压在外径侧邻接的环的凸部(作为挤压凸部)。外径侧的环的凸部是承受在内径侧邻接的环的挤压凸部的凸部(作为承受凸部)。挤压凸部与承受凸部在挤压凸部进行挤压的方向即上下方向上空出间隔对置。

具体来说，首先，在第一环26的外径侧且模具外侧的位置上形成有向外径侧突出的挤压凸部26b。另一方面，在第二环27的内径侧且模具内侧的位置上形成有向内径侧突出的承受凸部27a。承受凸部27a与第一环26的挤压凸部26b在上下方向上具有重叠。但是，当第一环26和第二环27位于成型位置时，在挤压凸部26b与承受凸部27a之间，在上下方向上空出间隔。

另外，在第二环27的外径侧且模具外侧的位置上形成有向外径侧突出的挤压凸部27b。另一方面，在第三环28的内径侧且模具内侧的位置上形成有向内径侧突出的承受凸部28a。承受凸部28a与第二环27的挤压凸部27b在上下方向上具有重叠。但是，当第二环27和第三环28位于成型位置时，在挤压凸部27b与承受凸部28a之间，在上下方向上空出间隔。

另外，在第三环28的外径侧且模具外侧的位置上形成有向外径侧突出的挤压凸部28b。另一方面，在第四环29的内径侧且模具内侧的位置上形成有向内径侧突出的承受凸部29a。承受凸部29a与第三环28的挤压凸部28b在上下方向上具有重叠。但是，当第三环28和第四环29位于成型位置时，在挤压凸部28b与承受凸部29a之间，在上下方向上空出间隔。

挤压凸部26b、承受凸部27a、挤压凸部27b、承受凸部28a、挤压凸部28b、承受凸部29a在各环的周向上绕1周。

在板主体22上设置有贯穿孔23。贯穿孔23中能够插入棒状部件21。从模具外侧插入于贯穿孔23的棒状部件21能挤压第一环26。

如上述所述，第一～第四环26～29能够从成型位置朝向模具内方(在图2的上下方向上，朝向插入于模具内的生轮胎的轮胎赤道的方向)移动。如图3所示，若未图示的插入装置将棒状部件21插入板主体22的贯穿孔23，则位于成型位置的第一环26被棒状部件21挤压而开始向模具内方移动。此时钢圈40也与第一环26一体地向模具内方移动。若第一环26移动一定距离，则第一环26的挤压凸部26b与第二环27的承受凸部27a抵接并开始向模具内方挤压第二环27。若第二环27向模具内方移动一定距离，则第二环27的挤压凸部27b与第三环28的承受凸部28a抵接并开始向模具内方挤压第三环28。若第三环28向模具内方移动一定距离，则第三环28的挤压凸部28b与第四环29的承受凸部29a抵接并开始向模具内方挤压第四环29。这样，第一～第四环26～29能够与钢圈40向模具内方的移动联动，而向模具内方移动。如图3所示，越是靠近钢圈40的环，即越是内径侧的环，越向比成型位置靠向模具内方大幅度移动。若越是接近钢圈40的环越向模具内方大幅度移动，则能够在环之间形成阶梯，第一～第四环26～29排列成台阶状。第一～第四环26～29以及钢圈40通过被向模具外方挤压而返回到成型位置。

此外，上侧的侧板20和下侧的侧板20为相同的结构。

接着，对使用了模具1的轮胎硫化成型方法以及轮胎制造方法进行说明。

在充气轮胎的制造中，首先在胎体帘布层上粘贴有带束层、胎面橡胶、胎侧橡胶等而制造生轮胎2。

接着，运转第一升降装置使套圈72上升，进一步运转第二升降装置使上侧模壳板73、扇形体71、扇形块10、上侧的侧板20、以及上侧的钢圈40上升，打开模具1。另外，将棒状部件21插入到上下两侧的侧板20的板主体22的贯穿孔23，第一～第四环26～29以及钢圈40向模具内方移动。此时，越是接近钢圈40的环越向模具内方大幅度移动，能够在环之间形成阶梯，第一～第四环26～29排列成台阶状。而且，开始对上压板64和下压板65加热。

接着，将生轮胎2插入模具1的内侧。此时，生轮胎2的下侧的胎圈部3载置于下侧的钢圈40上。接着，如图4所示，使胶囊67膨胀，生轮胎2被胶囊67从内侧保持。此时，胶囊67不是膨胀到最大的尺寸，而是以比硫化成型时较窄地保持生轮胎2的上下的胎圈部3的间隔的方式稍小地膨胀。由此，生轮胎2的上下胎圈部3保持成比成型位置靠向轮胎赤道E侧。

接着，运转第二升降装置使上侧模壳板73下降到成型位置。与此同时，扇形体71、扇形块10、上侧的侧板20、以及上侧的钢圈40也下降。在该下降的途中，上侧的钢圈40与生轮胎2的上侧胎圈部3接触。

当上侧模壳板73完成下降到成型位置、且如图5所示板主体22完成下降到成型位置时，在模具1的上下两侧，钢圈40与生轮胎2的胎圈部3接触，另外，侧板20的第一～第四环26～29与生轮胎2的胎侧部4接触。此时，第一～第四环26～29处于移动到比成型位置靠向轮胎赤道E侧(模具内方)的状态，排列成台阶状，因此生轮胎2的胎侧部4与第一～第四环26～29所形成的台阶的角部32抵接。此时，生轮胎2保持成上下的胎圈部3和上下的胎侧部4位于比成型位置靠向轮胎赤道E侧的状态。另外，此时，扇形块10仍打开，并从侧板20分离。

接着，如图6所示，胎圈夹头部件50前进至胶囊67的内侧，胎圈夹头部件50与钢圈40夹持生轮胎2的胎圈部3进行保持。胎圈夹头部件50与生轮胎2的胎圈部3之间夹持有胶囊67。

接着，运转第一升降装置使套圈72开始下降。若套圈72开始下降，则扇形体71和扇形块10开始向内径侧移动。

另外，从侧板20的板主体22的贯穿孔23拔出棒状部件21，并且胎圈夹头部件50开始向远离轮胎赤道E的方向移动，另外，胶囊67开始进一步大幅度膨胀。由此，钢圈40和生轮胎2的胎圈部3开始朝向成型位置移动，与该移动联动，第一～第四环26～29开始朝向成型位置移动。

在第一～第四环26～29朝向成型位置移动期间，生轮胎2的胎侧部4与第一～第四环26～29所形成的台阶的角部32接触。随着第一～第四环26～29朝向成型位置移动，侧板20与胎侧部4之间的空间逐渐地变窄。随着侧板20与胎侧部4之间的空间变窄，侧板20与胎侧部4之间的空气从环之间的间隙向模具1外排出。

进而，在扇形块10与侧板20接触而闭合的同时或者闭合后，完成钢圈40和第一～第四环26～29向成型位置的移动，如图7所示，完成生轮胎2的胎圈部3和胎侧部4向成型位置的移动。当完成第一～第四环26～29向成型位置的移动时，第一～第四环26～29形成一个成型面25，生轮胎2的胎侧部4与该成型面25接触。在完成第一～第四环26～29向成型位置的移动时或者在完成移动之前，完成侧板20与胎侧部4之间的空气向模具外的排出。

这样，当模具1闭合后，生轮胎2在闭合的模具内保持规定时间，并对生轮胎2进行加热和加压。在硫化成型中即该规定时间中，胎圈部3也可以一直被胎圈夹头部件50与钢圈40保持。若经过上述规定时间，则模具1打开，取出硫化成型后的充气轮胎。

根据以上的轮胎硫化成型方法，在扇形块10与侧板20分离期间，生轮胎2的胎圈部3配置于比成型位置靠向轮胎赤道E侧，因此生轮胎2从扇形块10与侧板20的间隙向轮胎赤道E侧分离。进而，在扇形块10与侧板20闭合(紧密贴合)的同时或者闭合后，胎圈部3移动到成型位置，因此在扇形块10与侧板20闭合的同时或者闭合后，生轮胎2以跨越扇形块10与侧板20双方的方式紧密贴合。因而，生轮胎2不容易被咬入扇形块10与侧板20之间。

另外，当生轮胎2插入模具内后，生轮胎2的胎圈部3被胎圈夹头部件50与钢圈40保持，并在被保持的状态从轮胎赤道E侧的位置向成型位置移动。因此，生轮胎2的胎圈部3配置于模具内的适当位置并被硫化成型，进而充气轮胎的均匀性较好。

另外，因为侧板20具有第一～第四环26～29，因此当生轮胎2的胎侧部4移动到成型位置时，生轮胎2与侧板20之间的空气从邻接的环之间的间隙排出。因此，模具内不容易残留空气，在硫化成型后的充气轮胎的胎侧部不容易产生缺失(bare)(因为在模具内部残留空气而发生的轮胎表面的一部分缺损)。

在此，因为对于第一～第四环26～29来说，越是接近钢圈40的环越能够向轮胎赤道E侧大幅度移动，因此当第一～第四环26～29位于比成型位置靠向模具内方时，第一～第四环26～29排列成台阶状。因此，在第一～第四环26～29从轮胎赤道E侧的位置向成型位置移动期间，模具内的生轮胎2与第一～第四环26～29所形成的台阶的角部32抵接，而不与环之间的间隙附近抵接。因而，不容易发生在生轮胎2与侧板20之间的空气被完全排出之前生轮胎2堵塞环之间的间隙而导致空气在模具内残留的情况，不容易在硫化成型后的充气轮胎的胎侧部产生缺失。

另外，如果侧板20的邻接的环之间的间隙是0.05mm以上且0.15mm以下，则模具内的空气充分地从该间隙排出，而且生轮胎的橡胶不会大量地侵入间隙内。

另外，因为第一环26固定于钢圈40，因此生轮胎2不会被咬入第一环26与钢圈40之间。

接着，对上述实施方式的变更例进行说明。

首先，如图8所示，胎圈夹头部件150也可以设置于胶囊67的外侧。在那种情况下，当胎圈夹头部件150与钢圈40保持生轮胎2的胎圈部3时，胶囊67不会夹持于胎圈夹头部件150与生轮胎2的胎圈部3之间，胎圈夹头部件150与生轮胎2的胎圈部3接触。

另外，使侧板的多层环部的环和钢圈40移动的方法不限于上述实施方式的方法。

图9、图10中示出变更例的侧板120。变更例的侧板120与上述实施方式同样地具有设置有贯穿孔123的板主体122以及多层环部124。多层环部124具有在径向上排列的第一～第四环126～129。从内径侧开始按照第一环126、第二环127、第三环128、第四环129的顺序排列。第一环126固定于钢圈40。另外，与上述实施方式不同，在板主体122与第一～第四环126～129之间设置有一张板状的板部件130。板部件130与第一～第四环126～129接触。板部件130在远离钢圈40的外径侧具有旋转轴131。如图10所示，当插入于贯穿孔123的棒状部件21挤压板部件130时，板部件130以旋转轴131为支点以旋转规定范围内的角度的方式变位。对于板部件130来说，越是接近钢圈40的部分越大幅度变位。当板部件130变位时，第一～第四环126～129被板部件130挤压而向模具内方移动。对于板部件130的变位量来说，越是接近钢圈40的部分越大，因此在多层环部124中，越是接近钢圈40的环越大幅度地移动。该板部件130设置于侧板120的周向的至少3处。第一环126的内径侧的面126a紧密贴合于钢圈40进行固定。

因为侧板120具有以上的结构，因此通过使板部件130变位而能够使越是接近钢圈40的环越向轮胎赤道侧大幅度地移动。另外，通过使生轮胎的胎圈部移动到成型位置，从而与其联动地，能够使第一～第四环126～129移动到成型位置。

另外，用于轮胎硫化成型方法的侧板也可以不像上述实施方式那样具有多层环部，也可以是成型面未被分割的侧板220。分别地，在图11中示出具有成型面未被分割的侧板220的轮胎硫化成型装置260整体，另外在图12中示出成型面未被分割的侧板220和钢圈40。在使用成型面未被分割的侧板220的情况下，如图13所示，设置成能够从侧板220分离钢圈40进行移动。进而，通过一边用钢圈40和胎圈夹头部件50保持生轮胎2的胎圈部3一边使其移动，从而在扇形块10与侧板220分离的状态的模具内，使生轮胎2的胎圈部3位于比成型位置靠向轮胎赤道侧，在扇形块10与侧板220闭合的同时或者闭合后，使生轮胎2的胎圈部3移动到成型位置。

Claims (3)

1.一种轮胎硫化成型方法，其将生轮胎插入模具内来进行，该模具具有排列成圆状的多个扇形块、设置于多个所述扇形块所形成的圆的内径侧的上下一对侧板、以及设置于所述侧板的内径侧的上下一对钢圈，其中，

当所述扇形块与所述侧板分离时，将生轮胎插入所述模具内，使所述生轮胎的胎圈部位于比成型位置靠向轮胎赤道侧，

在所述扇形块与所述侧板闭合的同时或者闭合后，使生轮胎的胎圈部移动到成型位置，并进行硫化成型。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化成型方法，其特征在于，

在所述侧板设置有在其径向上排列的多个环，

在所述模具内，当使所述生轮胎的胎圈部位于比成型位置靠向轮胎赤道侧时，使越是接近所述钢圈的所述环越向比成型位置靠向轮胎赤道侧大幅度移动，

使生轮胎的胎圈部移动到成型位置，与之联动，使多个所述环移动到成型位置，

用完成了向成型位置的移动的多个所述环形成成型面。

3.根据权利要求2所述的轮胎硫化成型方法，其特征在于，

在相邻的所述环之间设置有0.05mm以上且0.15mm以下的间隙，当使多个所述环从轮胎赤道侧移动到成型位置时，使所述模具内的空气从所述间隙排出。