CN109986817B - 轮胎用模具以及轮胎的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮胎用模具以及轮胎的制造方法，成型出外观优异的轮胎。模具(6)具有在周向上排列而形成为环状的多个段(24)和位于多个段(24)的轴向端部的半径方向内侧的一对侧板(26、28)。侧板(26、28)分别具有与排列为环状的多个段(24)抵接的外周面(26b、28b)。各个段(24)具有与上侧板(26)的外周面(26b)抵接的第一抵接面(36)和与下侧板(28)的外周面(28b)抵接的第二抵接面(38)。第一抵接面(36)的半径(R1)大于第二抵接面(38)的半径(R2)。

Description

轮胎用模具以及轮胎的制造方法

技术领域

本发明涉及轮胎用模具。

背景技术

在日本特开2013-144414号公报中公开了轮胎用模具。该模具具有多个胎面段(以下，称为段)和一对侧板。在轮胎的硫化工序中准备未硫化的生胎。该生胎被投入到模具中。该生胎在模具内被加压和加热，从而从该生胎得到了轮胎。

在该硫化工序中，多个段在周向上排列而形成为环状。各个侧板与该形成为环状的多个段抵接。多个段与一对侧板形成了成型轮胎的腔。该多个段成型轮胎的胎面，一对侧板成型轮胎的胎侧外表面。

专利文献1：日本特开2013-144414号公报

在轮胎的硫化工序中，通过加压和加热，生胎的橡胶组成物流动。在相抵接的段与侧板之间产生间隙的模具中，橡胶组成物进入到该间隙中。同样地，在沿周向抵接的段产生间隙的模具中，橡胶组成物浸入到该间隙中。该浸入的橡胶组成物在轮胎的外表面上形成所谓的溢料(橡胶的溢出)。

该模具被重复使用。由于重复使用导致在段的抵接面和侧板的抵接面上进行磨损。通过这些磨损进行，抵接面的间隙变大。在间隙大的模具中，能够产生较大的溢料。该溢料有损轮胎的外观。

发明内容

本发明的目的在于，提供成型出外观优异的轮胎的轮胎用模具。

本发明的轮胎用模具具有：多个段，它们在周向上排列而形成为环状；以及一对侧板，它们位于上述多个段的轴向端部的半径方向内侧。各个侧板具有与排列为环状的上述多个段抵接的外周面。各个段具有与一个侧板的外周面抵接的第一抵接面以及与另一个侧板的外周面抵接的第二抵接面。上述第一抵接面的半径R1大于上述第二抵接面的半径R2。

优选为，上述段在上述第一抵接面处的中心角θ1小于上述段在上述第二抵接面处的中心角θ2。

优选为，上述段的中心角θ从上述第二抵接面所处的轴向另一端朝向上述第一抵接面所处的轴向一端而逐渐减小。

优选为，上述段在赤道面处的中心角θ3与上述中心角θ1之差(θ3-θ1)大于该中心角θ3与上述中心角θ2之差(θ2-θ3)。

优选为，上述中心角θ2与中心角θ1之差(θ2-θ1)为0.003°以上且0.006°以下。

优选为，上述半径R1与上述半径R2之差(R1-R2)为0.05mm以上且0.10mm以下。

本发明的轮胎的制造方法具有如下的工序：投入工序，将生胎投入到模具中；以及加压加热工序，在上述模具内对上述生胎进行加压和加热，从而从上述生胎得到轮胎，上述模具具有：多个段，它们排列而形成为环状；以及一对侧板，它们位于上述多个段的轴向端部的半径方向内侧，各个侧板具有与排列为环状的上述多个段抵接的外周面，各个段具有与轴向一方的侧板的外周面抵接的第一抵接面以及与轴向另一方的侧板的外周面抵接的第二抵接面，上述第一抵接面的半径R1大于上述第二抵接面的半径R2。

发明效果

在本发明的轮胎用模具中，抑制了较大的抵接力局部作用于段之间、段与侧板之间。在该模具中，抑制了磨损局部地进行。在该模具中，抑制了产生溢料。该轮胎用模具能够成型出外观优异的轮胎。

附图说明

图1是示出了本发明的一个实施方式的轮胎硫化装置的概念图。

图2是图1的轮胎硫化装置的局部分解立体图。

图3是图1的模具的段的周向的端面。

图4是图3的段的立体图。

图5的(a)是示出了比较例的轮胎硫化装置的使用状态的说明图，图5的(b)是示出了该轮胎硫化装置的另一使用状态的说明图，图5的(c)是示出了该轮胎硫化装置的又一使用状态的说明图。

图6的(a)是示出了图1的轮胎硫化装置的使用状态的说明图，图6的(b)是示出了图1的轮胎硫化装置的另一使用状态的说明图，图6的(c)是示出了图1的轮胎硫化装置的又一使用状态的说明图。

标号说明

2：硫化装置；4：轮胎；6：模具；10：上板；12：下板；14：扇形部；16：致动器；24：段；24a：内周面；24b：一个端面；24c：另一个端面；26：上侧板；26a：腔面；26b：外周面；28：下侧板；28a：腔面；28b：外周面；36：第一抵接面；38：第二抵接面。

具体实施方式

以下，一边适当参照附图一边基于优选的实施方式对本发明进行详细说明。

在图1中与硫化装置2一同示出了硫化成型出的轮胎4。该硫化装置2具有模具6、气囊8、上板10、下板12、致动器16、下压板20以及作为胎面扇形部的多个扇形部14。虽然没有图示，但该硫化装置2还具有上压板和压台。该图1的左右方向是硫化装置2的左右方向，与纸面垂直的方向是硫化装置2的前后方向，上下方向是硫化装置2的上下方向。

图1的模具6具有作为胎面段的多个段24、作为一对侧板的上侧板26和下侧板28、以及作为一对胎圈环的上胎圈环30和下胎圈环32。在图1中，左右方向是模具6的半径方向，上下方向是模具6的轴向，与纸面垂直的方向是模具6的周向。该模具6以硫化装置2的上下方向作为轴向进行配置。这里，为了便于说明，以模具6的轴向一侧作为上下方向上侧、以轴向另一侧作为上下方向下侧进行说明。

在图1中，多个段24、上侧板26、下侧板28、上胎圈环30以及下胎圈环32抵接，示出了闭合姿态的模具6。

各个段24具有胎面腔面34、第一抵接面36以及第二抵接面38。在上下方向上，胎面腔面34位于段24的内周面24a的中央，第一抵接面36位于上方的端部，第二抵接面38为下方的端部。该段24安装于扇形部14。

上侧板26的形状为环状。上侧板26具有侧腔面26a、外周面26b以及内周面26c。侧腔面26a朝下。外周面26b朝向半径方向外侧。内周面26c朝向半径方向内侧。上侧板26位于段24的上方的端部的内侧。外周面26b与段24的第一抵接面36抵接。

下侧板28的形状为环状。下侧板28具有侧腔面28a、外周面28b以及内周面28c。侧腔面28a在轴向上朝上。外周面28b朝向半径方向外侧。内周面28c朝向半径方向内侧。下侧板28位于段24的下方的端部的内侧。外周面28b与段24的第二抵接面38抵接。该外周面28b的外径与上述的外周面26b的外径为相同的大小。

上胎圈环30的形状为环状。上胎圈环30具有胎圈腔面30a、外周面30b以及内侧面30c。胎圈腔面30a形成于外周面30b与内侧面30c之间。外周面30b朝向半径方向外侧。外周面30b与上侧板26的内周面26c抵接。同样地，下胎圈环32的形状为环状。下胎圈环32具有胎圈腔面32a、外周面32b以及内侧面32c。胎圈腔面32a形成于外周面32b与内侧面32c之间。外周面32b朝向半径方向外侧。外周面32b与下侧板28的内周面28c抵接。

气囊8位于模具6的内侧。气囊8在其内部被填充介质而能够膨胀，该介质被排出而能够收缩。在图1中示出了填充了介质而膨胀的气囊8。该气囊8沿着段24、上侧板26、下侧板28、上胎圈环30以及下胎圈环32延伸。气囊8与上胎圈环30的内侧面30c和下胎圈环32的内侧面32c抵接。由模具6和气囊8形成了腔44。

上板10位于上侧板26之上。上侧板26安装于上板10。上板10能够在上下方向上移动。

下板12位于下侧板28之下。在下板12上安装有下侧板28。下板12具有供扇形部14抵接并滑动的滑动面12a。该滑动面12a是与模具6的轴向(硫化装置2的上下方向)垂直的平面。

各个扇形部14具有内周面14a、外周面14b以及底面14c。内周面14a与段24抵接。外周面14b以随着朝向上下方向下方而从半径方向内侧朝向外侧倾斜的方式延伸。

段24安装于扇形部14的半径方向内侧。段24在周向上排列而形成为环状。在该硫化装置2中，在一个扇形部14安装有一个段24，但也可以是在一个扇形部14安装有多个段24。

致动器16的形状为环状。致动器16具有内周锥面16a。该内周锥面16a以随着朝向上下方向下方而从半径方向内侧朝向外侧倾斜的方式延伸。该内周锥面16a形成为能够与扇形部14的外周面14b滑动。

虽然没有图示，但上压板位于致动器16之上。致动器16安装于上压板。上压板能够在上下方向上移动。下压板20位于下板12之下。在下压板20上安装有下板12。该下压板20固定于未图示的压台上。

如图2所示，图1的多个扇形部14在周向上排列而形成为环状。各个段24的周向一个端面24b与在周向上相邻的其他的段24的周向另一个端面24c抵接。这样，多个段24在周向上排列而形成为环状。

在该模具6中，虽然没有图示，但九个段24在周向上排列而形成为环状。通常，由三个以上且二十个以下的段24形成为环状，但该段24的数量没有特别限定。

在图3中示出了段24的周向一个端面24b。在图3中，单点划线Lr表示模具6的轴线。单点划线Lc表示模具6的赤道面。标号Ps1表示该端面24b上的第一抵接面36的上端。标号Ps2表示该端面24b上的第二抵接面38的下端。标号Ps3表示该端面24b上的胎面腔面34与赤道面Lc的交点。

双点划线L1表示通过了上端Ps1并沿着半径方向延伸的直线。双点划线L2表示通过了下端Ps2并沿着半径方向延伸的直线。双点划线L3表示通过了交点Ps3并沿着半径方向延伸的直线。

单箭头R1表示第一抵接面36的半径。该半径R1是按照从轴线Lr到第一抵接面36的距离而测定的。该半径R1是在第一抵接面36的轴向中央测定的。单箭头R2表示第二抵接面38的半径。该半径R2是按照从轴线Lr到第二抵接面38的距离而测定的。该半径R2是在第二抵接面38的轴向中央测定的。在该模具6中，段24的第一抵接面36的半径R1大于第二抵接面38的半径R2。

如图4所示，对于周向另一个端面24c，与端面24b同样地，也确定了上端Ps1、下端Ps2、交点Ps3、直线L1、直线L2以及直线L3。双箭头θ1表示段24在第一抵接面36处的中心角。该中心角θ1是按照一对直线L1所成的角度而求取的。双箭头θ2表示第二抵接面38处的段24的中心角。该中心角θ2是按照一对直线L2所成的角度而求取的。双箭头θ3表示段24在赤道面处的中心角。该中心角θ3是按照一对直线L3所成的角度而求取的。

对使用了该硫化装置2的轮胎4的制造方法进行说明。该制造方法具有准备工序、投入工序、模具闭合工序以及加压加热工序。

在准备工序中准备未硫化的生胎。虽然没有图示，但在该准备工序中，使上侧板26向上方远离下板12(下侧板28)。通过致动器16的移动，使扇形部14和段24向上方并且向半径方向外侧远离。相邻的段24在周向上分开。在该准备工序中，模具6成为打开姿态。

在投入工序中，将生胎投入到处于打开姿态的模具6中。生胎被配置于处于打开姿态的模具6内。

在模具闭合工序中，使上侧板26朝向下板12接近。通过致动器16的移动，使扇形部14和段24朝向下方移动。而且，使扇形部14和段24朝向模具6的半径方向内侧移动。在周向上相邻的段24的端面24b与端面24c抵接。并且，段24形成为环状。该呈环状排列的段24的第一抵接面36与上侧板26的外周面26b抵接，第二抵接面38与下侧板28的外周面28b抵接。这样，模具6成为图1的闭合姿态。

在加压加热工序中，生胎在模具6内被加压和加热。由此，生胎被硫化，从生胎得到了轮胎4。

在图5的(a)至图5的(c)中示出了现有的硫化装置42的使用状态。该硫化装置42除了具有现有的段44来代替段24之外其余具有与硫化装置2相同的结构。

在硫化装置42中，扇形部14与致动器16以内周锥面16a能够相对于外周面14b滑动的方式连结。例如，形成有沿着外周面14b的槽，在内周锥面16a上形成有突起。该突起能够沿着槽移动，不会脱离槽。

在图5的(a)中，扇形部14借助致动器16而配置于上方。扇形部14离开下板12的滑动面12a。在图5的(b)中，致动器16下降。扇形部14与滑动面12a抵接。在图5的(c)中，致动器16进一步下降。由此，扇形部14在滑动面12a上朝向半径方向内向侧滑动。

在图5的(b)和图5的(c)的使用状态下，致动器16的内周锥面16a按压扇形部14的外周面14b。通过该按压，扇形部14在滑动面12a上滑动并且朝向半径方向内侧移动。此时，扇形部14是以轴向一方相对于轴向另一方朝向半径方向内侧稍微倾斜的姿态移动的。

在该段44中，第一抵接面48的半径与第二抵接面50的半径为相同的大小。在半径方向上，第一抵接面48的位置与第二抵接面50的位置相同。由此，如图5的(c)所示，该第一抵接面48容易与上侧板26发生干涉。另外，在图5的(c)中，为了便于理解，比起实际情况突出了该干渉。

该干渉助长了段44之间的间隙、段44与上侧板26和下侧板28之间的间隙的不均。该间隙的不均导致在轮胎4上产生较大的溢料。

该间隙的不均助长了第一抵接面48、第二抵接面50、周向一个端面44b以及周向另一个端面44c的磨损的不均。该磨损的不均导致产生更大的溢料。该间隙的不均导致模具46的耐久性降低。

在图6的(a)至图6的(c)中示出了本发明的硫化装置2的使用状态。该图6的(a)至图6的(c)的使用状态对应于硫化装置42的图5的(a)至图5的(c)的使用状态而表示。

在硫化装置2中，第一抵接面36的半径R1大于第二抵接面38的半径R2。由此，第二抵接面38位于比第一抵接面36靠半径方向内侧的位置。如图6的(c)所示，抑制了该第一抵接面36与上侧板26发生干涉。在该模具6中，通过抑制该干渉，该模具6能够顺畅地闭合。

从抑制该干渉的观点出发，半径R1与上述半径R2之差(R1-R2)优选为0.05mm以上，更优选为大于0.05mm，尤其优选为0.06mm以上。另一方面，在该差(R1-R2)过大的模具6中，反而会助长溢料产生。从抑制该溢料产生的观点出发，该差(R1-R2)优选为0.10mm以下，更优选为小于0.10mm，尤其优选为0.09mm以下。

抑制该干渉有助于段24之间的间隙、段24与上侧板26和下侧板28之间的间隙的均匀化。关于该模具6，在闭合姿态下，段24、上侧板26以及下侧板28的间隙被均匀化。该间隙的均匀化抑制溢料产生。该模具6有助于轮胎4的外观提升。而且，该间隙的均匀化抑制第一抵接面36、第二抵接面38、周向一个端面24b以及另一个端面24c的磨损的不均。抑制该磨损的不均有助于模具6的耐久性提高。

在该模具6的段24中，中心角θ1小于中心角θ2。在图6的(c)所示的状态下，抑制了相邻的段24的周向一个端面24b与另一个端面24c发生干渉。通过抑制该干渉，该模具6能够顺畅地闭合。在该模具6中，间隙进一步被均匀化。

该段24的中心角θ从作为轴向另一端的下端Ps2朝向作为轴向一端的上端Ps1而逐渐减小。段24的端面24b与端面24c在上方抵接之前先从下方抵接。由此，调整了各个段24在周向上的位置。然后，端面24b与端面24c在上方侧抵接。该段24抑制了周向的位置偏移。通过抑制该位置偏移，使间隙均匀化。

在该段24中，中心角θ3与中心角θ1之差(θ3-θ1)大于中心角θ3与中心角θ2之差(θ2-θ3)。在该段24中，相邻的段24的端面24b与端面24c容易在下方侧抵接。由此，更容易调整各个段24在周向上的位置。另一方面，使得端面24b与端面24c在下方侧抵接之后再在上方侧抵接。由此，进一步抑制了产生由干渉引起的间隙的不均。

在该中心角θ2与中心角θ1之差(θ2-θ1)大的模具6中，抑制了在周向上相邻的段24发生干渉。抑制该干渉有助于模具6的间隙的均匀化。从该观点出发，该差(θ2-θ1)优选为0.003°以上，更优选为0.004°以上。另一方面，在该差(θ2-θ1)小的模具6中，上端的间隙小。通过减小间隙，能够抑制溢料产生。从该观点出发，该差(θ2-θ1)优选为0.006°以下，更优选为0.005°以下。

【实施例】

以下，通过实施例而使本发明的效果明确，但本发明并不根据该实施例的记载而被限定性地解释。

[实施例1]

准备了图1所示的硫化装置。采用该硫化装置而使轮胎硫化。在该硫化装置中，段的半径R1与上述半径R2之差(R1-R2)以及中心角θ1与中心角θ2之差(θ2-θ1)如表1所示。采用该硫化装置制造了轮胎。

[比较例1]

准备了现有的段。该段的差(R1-R2)和差(θ2-θ1)如表1所示。除了该段不同之外其余与实施例1相同。

[实施例2]

段的差(R1-R2)和差(θ2-θ1)如表1所示，此外与实施例1相同。

[适合率评价]

检查了所制造的轮胎的外观。在该检查中，调查了需要修正溢料的外观不良产品相对于制造数量的产生率。在表1的适合率中，将该产生率指数化而进行表示。该指数是用以比较例1为100的指数来表示的。该指数越大，表示外观不良产品的产生率越低，越优选。

[耐久性评价]

在轮胎的制造中，对上述的适合率达到了规定的基准值的模具进行修理。该模具在修理后又用于轮胎的制造。求出了该模具从最初使用到修理的期间的轮胎的制造数量。在表1的耐久性中，将该轮胎的制造数量指数化而进行表示。该指数是以比较例1为100而进行表示的。该指数越大，表示制造数量越多，越优选。该指数越大，表示生产性越优异。

【表1】评价结果

	比较例1	实施例1	实施例2
				R1-R2(mm)	0.00	0.08	0.10
θ2-θ1(°)	0.001	0.0045	0.006
				适合率(指数)	100	169	113
耐久性(指数)	100	174	110

如表1所示，实施例的评价高于比较例。从该评价结果可知，本发明的优异性明显。

【产业上的可利用性】

以上所说明的方法能够广泛地用于利用容器模具式的模具进行硫化的轮胎。

Claims (6)

1.一种轮胎用模具，其具有：

多个段，它们在周向上排列而形成为环状；以及一对侧板，它们位于上述多个段的轴向端部的半径方向内侧，

各个侧板具有与排列为环状的上述多个段抵接的外周面，

各个段具有与一个侧板的外周面抵接的第一抵接面以及与另一个侧板的外周面抵接的第二抵接面，

上述第一抵接面的半径R1大于上述第二抵接面的半径R2，

上述一个侧板的外周面的外径与上述另一侧板的外周面的外径为相同的大小，

上述半径R1与上述半径R2之差(R1-R2)为0.05mm以上且0.10mm以下。

2.根据权利要求1所述的轮胎用模具，其中，

上述段在上述第一抵接面处的中心角θ1小于上述段在上述第二抵接面处的中心角θ2。

3.根据权利要求2所述的轮胎用模具，其中，

上述段的中心角θ从上述第二抵接面所处的轴向另一端朝向上述第一抵接面所处的轴向一端而逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的轮胎用模具，其中，

上述段在赤道面处的中心角θ3与上述中心角θ1之差(θ3-θ1)大于该中心角θ3与上述中心角θ2之差(θ2-θ3)。

5.根据权利要求2所述的轮胎用模具，其中，

上述中心角θ2与上述中心角θ1之差(θ2-θ1)为0.003°以上且0.006°以下。

6.一种轮胎的制造方法，其具有如下的工序：

投入工序，将生胎投入到模具中；以及

加压加热工序，在上述模具内对上述生胎进行加压和加热，从而从上述生胎得到轮胎，

上述模具具有在周向上排列而形成为环状的多个段和位于上述多个段的轴向端部的半径方向内侧的一对侧板，

各个侧板具有与排列为环状的上述多个段抵接的外周面，

各个段具有与轴向一方的侧板的外周面抵接的第一抵接面以及与轴向另一方的侧板的外周面抵接的第二抵接面，

上述第一抵接面的半径R1大于上述第二抵接面的半径R2，

上述轴向一方的侧板的外周面的外径与上述轴向另一方的外周面的外径为相同的大小，

上述半径R1与上述半径R2之差(R1-R2)为0.05mm以上且0.10mm以下。

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