CN109130268A - 充气轮胎的制造方法、轮胎硫化模具以及充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明抑制成形不良，是包含在轮胎硫化模具(10)对生胎(1a)进行硫化的工序的充气轮胎(1)的制造方法。硫化模具(10)具有成形轮胎侧部(3)的侧部成形面(12s)。在包含与轮胎旋转轴对应的模具轴的剖面中，侧部成形面(12s)的轮廓包括第一圆弧状部(15)、第二圆弧状部(16)以及凹部(17)。第一圆弧状部(15)从轮胎最大宽度位置(M)对胎圈部(3b)进行成形。第二圆弧状部(16)向第一圆弧状部(15)的模具径向内侧延伸。凹部(17)从第一圆弧状部(15)局部地凹陷。凹部(17)的自第一圆弧状部(15)的深度(d)小于其沿第一圆弧状部(15)的凹陷宽度(w1)。

Description

充气轮胎的制造方法、轮胎硫化模具以及充气轮胎

技术领域

本发明涉及包含在轮胎硫化模具内对生胎进行硫化的工序的充气轮胎的制造方法、轮胎硫化模具以及充气轮胎。

背景技术

一般而言，利用轮胎硫化模具对由未硫化橡胶制成的生胎进行硫化来制造充气轮胎。例如，生胎在轮胎硫化模具被加热，并被按压于轮胎硫化模具的成形面。由此，生胎的未硫化橡胶可塑，沿成形面流动，由此被硫化成形为规定形状。

在上述硫化工序中，通常情况下，配置于轮胎硫化模具内的生胎通过橡胶气球状的囊状物从内侧接受压力。此时，囊状物从胎圈部侧朝向侧壁部侧缓缓与生胎接触并对生胎进行挤压，因此生胎的轮胎侧部表面的橡胶容易产生从胎圈部侧朝向侧壁部侧的流动。这种橡胶流动例如存在如下问题，即:若流动急剧产生，则在生胎与上述轮胎硫化模具的成形面之间会残留有空气，导致在侧壁部的表面产生凹陷(裸露)等成形不良。

专利文献1：日本特开2001－163018号公报

发明内容

本发明是鉴于以上实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种基于在轮胎硫化模具的侧部成形面设置凹部，由此抑制成形不良的充气轮胎的制造方法、轮胎硫化模具以及充气轮胎。

本发明为充气轮胎的制造方法，上述充气轮胎具有一对轮胎侧部，该对轮胎侧部包括侧壁部以及与侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部，其中，所述制造方法包括：成形生胎的成形工序；以及将上述生胎在轮胎硫化模具进行硫化的硫化工序，上述轮胎硫化模具具有与轮胎轴向对应的模具轴向、以及与轮胎径向对应的模具径向，并且，具有对至少一侧的上述轮胎侧部进行成形的侧部成形面，在包含与轮胎旋转轴对应的模具轴的剖面中，上述侧部成形面的轮廓包括第一圆弧状部、第二圆弧状部以及凹部，上述第一圆弧状部从上述充气轮胎的轮胎最大宽度位置对上述胎圈部进行成形，并且朝模具轴向的外侧凸出，上述第二圆弧状部从上述第一圆弧状部的模具径向的内端向模具径向内侧延伸，并且朝模具轴向的内侧凸出，上述凹部从上述第一圆弧状部向模具轴向外侧局部地凹陷，上述凹部形成为：自上述第一圆弧状部的深度小于沿上述第一圆弧状部的凹陷宽度。

本发明的充气轮胎的制造方法优选为：上述凹部的自上述第一圆弧状部的深度是0.5～1.5mm。

本发明的充气轮胎的制造方法优选为：上述凹部的沿着上述第一圆弧状部的凹陷宽度是最大宽度部高度的9％～11％，上述最大宽度部高度是同上述充气轮胎的胎圈基线对应的上述轮胎硫化模具的模具径向位置、与同上述轮胎最大宽度位置对应的上述轮胎硫化模具的模具径向位置之间的模具径向距离。

本发明的充气轮胎的制造方法优选为：上述凹部的从上述第一圆弧状部凹陷最深的底部、与同上述充气轮胎的胎圈基线对应的模具径向位置之间的模具径向距离为上述最大宽度部高度的40％～42％。

本发明的充气轮胎的制造方法优选为：上述最大宽度部高度为68mm以下。

本发明的充气轮胎的制造方法优选为：上述轮胎硫化模具的成形面的最大宽度与用于安装上述充气轮胎的正规轮辋的轮辋宽度之差为21mm以上。

本发明的轮胎硫化模具用于成形具有一对轮胎侧部的充气轮胎，该对轮胎侧部包括侧壁部以及与侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部，其中，上述轮胎硫化模具具有与轮胎轴向对应的模具轴向、以及与轮胎径向对应的模具径向，并且，具有对至少一方的上述轮胎侧部进行成形的侧部成形面，在包含与轮胎旋转轴对应的模具轴的剖面中，上述侧部成形面的轮廓包括第一圆弧状部、第二圆弧状部以及凹部，上述第一圆弧状部从上述充气轮胎的轮胎最大宽度位置对上述胎圈部进行成形，并且朝模具轴向的外侧凸出，上述第二圆弧状部从上述第一圆弧状部的模具径向的内端向模具径向内侧延伸，并且朝模具轴向的内侧凸出，上述凹部从上述第一圆弧状部向模具轴向外侧局部地凹陷，上述凹部形成为：自上述第一圆弧状部的深度小于沿上述第一圆弧状部的凹陷宽度。

本发明的充气轮胎具有一对轮胎侧部，该对轮胎侧部包括侧壁部以及与侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部，其中，在组装于正规轮辋并且内压调整为50kPa的无负荷状态下，即，在临时组装状态下，在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，上述轮胎侧部的至少一方的外表面轮廓包括：第一圆弧部，其从轮胎最大宽度位置向上述胎圈部侧延伸，并且朝轮胎轴向外侧凸出；第二圆弧部，其从上述第一圆弧部的轮胎径向的内端向上述正规轮辋延伸，并且朝轮胎轴向内侧凸出；以及突出部，其从上述第一圆弧部向轮胎轴向外侧局部地突出，上述突出部形成为：从上述第一圆弧部突出的突出高度小于沿上述第一圆弧部的突出宽度。

【发明的效果】

本发明的充气轮胎的制造方法在硫化工序中，设置于轮胎硫化模具的侧部成形面的凹部能够抑制橡胶从胎圈部侧向侧壁部侧过度流动，从而能够防止在轮胎侧部中空气残留在生胎与侧部成形面之间。因此，在本发明的充气轮胎的制造方法中，能够抑制轮胎侧部处的裸露等成形不良。

附图说明

图1是包含本发明的一个实施方式的轮胎硫化模具的模具轴的剖视图。

图2是图1的侧部成形面的放大图。

图3是通过本实施方式的制造方法制造出的充气轮胎的轮胎子午线剖视图。

图4是表示图3的充气轮胎的左半部分的外表面轮廓的图。

附图标记说明：

1…充气轮胎；1a…生胎；3…轮胎侧部；3b…胎圈部；10…硫化模具；12s…侧部成形面；15…第一圆弧状部；16…第二圆弧状部；17…凹部；M…轮胎最大宽度位置；d…深度；w…凹陷宽度。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的一个实施方式。

图1是硫化模具10的包含与轮胎旋转轴k对应的模具轴i的剖视图。如图1所示，本实施方式的充气轮胎1(以下存在简称为“轮胎1”的情况)的制造方法包含成形生胎1a的成形工序、以及在轮胎硫化模具10(以下存在简称为“硫化模具10”的情况)对生胎1a进行硫化的硫化工序。上述“对应”是指配置于硫化模具10内的轮胎1的轮胎旋转轴k与硫化模具10的模具轴i一致的情况。

本实施方式的成形工序采用与以往相同的工序。在成形工序中，除构成轮胎1的胎体6(如图3所示)之外，例如内衬层、带束层、束带层、边口胶(clinch rubber)、侧壁橡胶以及胎面橡胶(省略图示)等依次被卷绕于成形鼓从而成形未硫化的生胎1a。

本实施方式的硫化工序采用与以往相同的工序。在本实施方式中，在硫化工序中，将在成形工序中得到的生胎1a配置于硫化模具10内。

硫化模具10例如具有与轮胎轴向对应的模具轴向、与轮胎径向对应的模具径向以及与轮胎周向对应的模具周向。上述“对应”是指配置于硫化模具10内的轮胎1的各方向与硫化模具10的各方向一致的情况。

本实施方式的硫化模具10例如构成为：在其内侧具备对未硫化的生胎1a的外表面进行成形的成形面10s，并且包含胎面扇形体11、轮胎侧部环12、胎圈环13以及囊状物14。

本实施方式的囊状物14具有公知构造，例如能够在生胎1a的内腔内膨胀、收缩，两端保持在胎圈环13的轮胎径向内侧。通过囊状物14的膨胀，将生胎1a按压于硫化模具10的成形面10s。

本实施方式的胎面扇形体11具有公知构造，具有对胎面部2进行成形的胎面成形面11s。在本实施方式中，胎面扇形体11在轮胎周向配置有多个，从而对胎面部2的整周进行成形。

本实施方式的轮胎侧部环12在胎面扇形体11的轮胎径向内侧设置有一对。在本实施方式中，各轮胎侧部环12具有对轮胎侧部3进行成形的侧部成形面12s。轮胎侧部3形成为包括与胎面部2相连的侧壁部3a、以及与侧壁部3a的轮胎径向内侧相连的胎圈部3b。

本实施方式的胎圈环13具有公知构造，设置于各轮胎侧部环12的轮胎径向内侧。胎圈环13例如具有对胎圈部3b的轮胎径向内侧部分进行成形的胎圈成形面13s。这样，本实施方式的成形面10s由胎面成形面11s、侧部成形面12s以及胎圈成形面13s构成。

在轮胎侧部环12、胎圈环13例如设置有在侧部成形面12s、胎圈成形面13s开口的多个弯曲流路(省略图示)。在硫化成形时，弯曲流路将生胎1a的轮胎侧部3与硫化模具10之间的空气向硫化模具10的外侧排出。

图2是图1的侧部成形面12s的轮廓的放大图。如图2所示，本实施方式的侧部成形面12s的轮廓包括第一圆弧状部15、第二圆弧状部16以及凹部17。此外，虽然优选这种轮廓在各轮胎侧部环12形成，但例如也可以仅在任意一方的轮胎侧部环12形成。

在本实施方式中，第一圆弧状部15从轮胎1的轮胎最大宽度位置M(如图3所示)形成胎圈部3b，并且，朝轮胎轴向外侧凸出。在本实施方式中，第二圆弧状部16从第一圆弧状部15的模具径向的内端15i向模具径向内侧延伸，并且朝模具轴向的内侧凸出。在本实施方式中，凹部17从第一圆弧状部15向模具轴向外侧局部凹陷。凹部17形成为：自第一圆弧状部15的深度d小于沿第一圆弧状部15的凹陷宽度w1。此外，上述“轮胎最大宽度位置M”是在后述的临时组装状态下胎体6向轮胎轴向外侧鼓出最多的轮胎径向的位置。另外，上述“深度d”是凹部17的从第一圆弧状部15凹陷最深的底部17t与第一圆弧状部15之间的、第一圆弧状部15的法线方向的距离。

这样，在使用本实施方式的硫化模具10的轮胎1的制造方法中，在硫化工序中，囊状物14从胎圈部3b侧朝向侧壁部3a侧缓缓与生胎1a接触并对其进行挤压，因此橡胶储存在凹部17内。由此，能够抑制橡胶从胎圈部3b侧向侧壁部3a侧过度流动，能够防止在轮胎侧部3空气残留在生胎1a与侧部成形面12s之间。因此，在本实施方式的制造方法中，能够抑制在轮胎侧部3产生裸露等成形不良的情况。

在本实施方式中，凹部17形成为三角形，该三角形包括从底部17t向模具径向外侧延伸的第一部分17a以及从底部17t向模具径向内侧延伸的第二部分17b。由于橡胶无缝隙地储存在该凹部17内，所以通过这种凹部17，能够进一步提高轮胎侧部3的外观性能。

在本实施方式中，第一部分17a形成为直线状。在本实施方式中，第二部分17b形成为向模具轴向内侧凸出的圆弧状。这种凹部17使上述作用更有效地发挥。此外，第一部分17a以及第二部分17b并不限定于这种形状。第一部分17a例如也可以形成为朝模具轴向外侧凸出。另外，第二部分17b例如也可以是直线状延伸的方式。

优选凹部17的深度d为0.5～1.5mm。在深度d不足0.5mm时，无法抑制橡胶流动，存在无法防止裸露等成形不良的担忧。在深度d超过1.5mm时，由凹部17形成的突出部23(如图4所示)很显眼，存在外观性能降低的担忧。

为了有效发挥上述作用，优选凹部17的凹陷宽度w1为最大宽度部高度H1(如图1所示)的9％～11％。在本说明书中，“最大宽度部高度H1”是硫化模具10的模具径向位置B1与硫化模具10的模具径向位置M1之间的模具径向距离，其中，上述硫化模具10的模具径向位置B1与轮胎1的胎圈基线BL的轮胎径向位置对应，上述硫化模具10的模具径向位置M1与轮胎最大宽度位置M对应。上述“对应”是指配置于硫化模具10内的轮胎1的各轮胎径向位置与硫化模具10的各模具径向位置一致的情况。

优选凹部17的底部17t与上述模具径向位置B1的模具径向距离h1(如图1所示)为最大宽度部高度H1的40％～42％。发明人发现：在硫化模具10的成形面10s中，从上述模具径向位置B1至最大宽度部高度H1的40％～42％之间，最能促进橡胶流动。因此，通过使上述模具径向距离h1为最大宽度部高度H1的40％～42％，能够抑制橡胶急剧流动，因此能够进一步防止裸露等成形不良。

在本实施方式中，第一部分17a的沿着第一圆弧状部15的长度w2形成为大于第二部分17b的沿着第一圆弧状部15的长度w3。对于这种凹部17而言，因囊状物14的膨胀，有效地将橡胶填充在凹部17内。由此，能够有效抑制橡胶流动，因此轮胎侧部3的外观性能提高。

在本实施方式中，凹部17在模具周上向以等间距分隔设置。由此，上述作用能够更有效发挥。此外，凹部17并不限定于这种方式，例如也可以在模具周向上连续设置。

优选这种硫化模具10的最大宽度部高度H1为68mm以下。在最大宽度部高度H1超过68mm的情况下，在硫化工序中，在模具径向上，通过囊状物14产生的轮胎侧部3与硫化模具10的侧部成形面12s的接触大致同时进行，因而存在无法将橡胶储存在凹部17来抑制裸露的产生的担忧。此外，在最大宽度部高度H1不足40mm的情况下，囊状物14的膨胀急促，在轮胎侧部3产生急剧的橡胶流动，因而存在无法抑制裸露的产生的担忧。因此，优选最大宽度部高度H1为40mm以上。

优选硫化模具10的成形面10s的最大宽度W1与用于安装轮胎1的正规轮辋的轮辋宽度W2(省略图示)之差(W1－W2)为21mm以上。在上述差(W1－W2)不足21mm的情况下，在模具径向上，轮胎侧部3与硫化模具10的侧部成形面12s的接触大致同时进行，因而存在无法将橡胶储存在凹部17来抑制裸露的产生的担忧。此外，在上述差(W1－W2)超过35mm的情况下，在硫化工序中，在轮胎侧部3产生急剧的橡胶流动，因此存在无法抑制裸露的产生的担忧。因此，优选上述差(W1－W2)为35mm以下。上述“最大宽度W1”的模具径向位置是与轮胎1的轮胎最大宽度位置M一致的位置。

例如，第一圆弧状部15以及第二圆弧状部16也可以分别以单一的圆弧形成，但也可以以多个圆弧形成。

图3表示通过本实施方式的轮胎的制造方法制造出的轮胎1。作为优选方式，在图3中示出轿车用的充气轮胎。但是，理所当然，本发明例如也能够制造摩托车用、重载荷用等其他类型的轮胎1。在本实施方式中，轮胎1具备胎体6，胎体6从胎面部2经由侧壁部3a而到达胎圈部3b的胎圈芯5。

图3是组装于正规轮辋(省略图示)并且内压调整为50kPa的无负载状态(以下存在简称为“临时组装状态”的情况)下的包含轮胎旋转轴k的轮胎子午线剖面。此外，在本说明书中，在未特别提及的情况下，轮胎1的各部分尺寸、角度等是该临时组装状态下的值。

一般而言，轮胎1在内压被调整为50kPa的临时组装状态下，和该轮胎1在轮胎硫化模具10被硫化时的形状大致一致。因此，通过确定轮胎1在轮胎硫化模具10内的剖面形状，能够控制内压被调整为50kPa的轮胎1。

上述“正规轮辋”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中根据该规格的轮胎确定的轮辋，例如若为JATMA，则为“标准轮辋”，若为TRA，则为“Design Rim”，若为“ETRTO”，则为“Measuring Rim”。

上述“正规内压”是指在包括轮胎所依据的规格在内的规格体系中根据各规格的轮胎确定的气压，例如若为JATMA，则为“最高气压”，若为TRA，则为表“TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”所记载的最大值，若为ETRTO，则为“INFLATIONPRESSURE”。

图4是表示临时组装状态的轮胎1的左半部分的轮胎子午线剖面的外表面轮廓P的图。如图4所示，轮胎侧部3的外表面轮廓P1形成为包括第一圆弧部21、第二圆弧部22以及突出部23。第一圆弧部21由硫化模具10的第一圆弧状部15形成。另外，第二圆弧部22由硫化模具10的第二圆弧状部16形成。突出部23由硫化模具10的凹部17形成。

本实施方式的第一圆弧部21形成为从轮胎最大宽度位置M向胎圈部3b侧延伸，并且朝轮胎轴向外侧凸出。本实施方式的第二圆弧部22形成为从第一圆弧部21的轮胎径向的内端21i向正规轮辋延伸，并且朝轮胎轴向内侧凸出。在本实施方式中，第二圆弧部22在其轮胎径向的内侧具有与正规轮辋接触的区域。在本实施方式中，突出部23形成为从第一圆弧部21向轮胎轴向外侧局部地突出，且从第一圆弧部21的突出高度t小于沿着第一圆弧部21的突出宽度a。上述“突出高度t”与凹部17的深度d一致。上述“突出宽度a”与凹部17的凹陷宽度w1一致。

以上，对本发明的充气轮胎的制造方法、轮胎硫化模具以及充气轮胎进行了详细说明，但本发明并不限定于上述具体实施方式，能够变更为各种方式来实施。

【实施例】

基于本发明的制造方法，试制具有图1的基本构造的尺寸225/55R19的充气轮胎，并对其外观性能进行了测试。各轮胎的共通规格、测试方法如以下所述。轮胎的各参数的尺寸是在临时组装状态下测定出的值。比较例2的凹陷宽度w1为1mm。

实施例1至实施例13满足d＜w1。

＜外观性能＞

通过目视观察确认硫化后的充气轮胎的轮胎侧部的外观，并且通过测试者的感官对突出部、裸露产生状态下的外观性能进行了评价。按照实施例1为100分的评分来表示结果，数值越大，表示外观性能越优良。测试的结果如表1所示。

【表1】

测试的结果是，能够确认到，相比比较例，实施例的轮胎的外观性能提高。另外，使硫化模具的最大宽度部高度、以及硫化模具的最大宽度与正规轮辋的轮辋宽度之差位于优选范围内进行了测试，结果相同。

Claims (8)

1.一种充气轮胎的制造方法，所述充气轮胎具有一对包括侧壁部以及与该侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部在内的轮胎侧部，

所述制造方法的特征在于，包括：

成形生胎的成形工序；以及在轮胎硫化模具对所述生胎进行硫化的硫化工序，

所述轮胎硫化模具具有与轮胎轴向对应的模具轴向、以及与轮胎径向对应的模具径向，并且，具有对至少一方的所述轮胎侧部进行成形的侧部成形面，

在包含与轮胎旋转轴对应的模具轴的剖面中，所述侧部成形面的轮廓包括第一圆弧状部、第二圆弧状部以及凹部，

所述第一圆弧状部从所述充气轮胎的轮胎最大宽度位置对所述胎圈部进行成形，并且朝模具轴向的外侧凸出，

所述第二圆弧状部从所述第一圆弧状部的模具径向的内端向模具径向内侧延伸，并且朝模具轴向的内侧凸出，

所述凹部从所述第一圆弧状部向模具轴向外侧局部地凹陷，

所述凹部的自所述第一圆弧状部的深度小于所述凹部沿所述第一圆弧状部的凹陷宽度。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述凹部的自所述第一圆弧状部的深度为0.5～1.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述凹部的沿所述第一圆弧状部的凹陷宽度是最大宽度部高度的9％～11％，其中，所述最大宽度部高度是同所述充气轮胎的胎圈基线对应的所述轮胎硫化模具的模具径向位置、与同所述轮胎最大宽度位置对应的所述轮胎硫化模具的模具径向位置之间的模具径向距离。

4.根据权利要求3所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述凹部的从所述第一圆弧状部凹陷最深的底部、与同所述充气轮胎的胎圈基线对应的模具径向位置之间的模具径向距离为所述最大宽度部高度的40％～42％。

5.根据权利要求3或4所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述最大宽度部高度为68mm以下。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于，

所述轮胎硫化模具的成形面的最大宽度与用于安装所述充气轮胎的正规轮辋的轮辋宽度之差为21mm以上。

7.一种轮胎硫化模具，用于对具有一对包括侧壁部以及与该侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部在内的轮胎侧部的充气轮胎进行成形，

所述轮胎硫化模具的特征在于，

所述轮胎硫化模具具有与轮胎轴向对应的模具轴向、以及与轮胎径向对应的模具径向，并且，具有对至少一方的所述轮胎侧部进行成形的侧部成形面，

在包含与轮胎旋转轴对应的模具轴的剖面中，所述侧部成形面的轮廓包括第一圆弧状部、第二圆弧状部以及凹部，

所述第一圆弧状部从所述充气轮胎的轮胎最大宽度位置对所述胎圈部进行成形，并且朝模具轴向的外侧凸出，

所述第二圆弧状部从所述第一圆弧状部的模具径向的内端向模具径向内侧延伸，并且朝模具轴向的内侧凸出，

所述凹部从所述第一圆弧状部向模具轴向外侧局部地凹陷，

所述凹部的自所述第一圆弧状部的深度小于所述凹部沿所述第一圆弧状部的凹陷宽度。

8.一种充气轮胎，具有一对包括侧壁部以及与该侧壁部的轮胎径向内侧相连的胎圈部在内的轮胎侧部，

所述充气轮胎的特征在于，

在组装于正规轮辋并且内压调整为50kPa的无负载状态亦即临时组装状态下，在包含轮胎旋转轴的轮胎子午线剖面中，

所述轮胎侧部的至少一方的外表面轮廓包括：

第一圆弧部，其从轮胎最大宽度位置向所述胎圈部侧延伸，并且朝轮胎轴向外侧凸出；

第二圆弧部，其从所述第一圆弧部的轮胎径向的内端向所述正规轮辋延伸，并且朝轮胎轴向内侧凸出；以及

突出部，其从所述第一圆弧部向轮胎轴向外侧局部地突出，

所述突出部的自所述第一圆弧部的突出高度小于所述突出部沿所述第一圆弧部的突出宽度。