CN110789163A - 模具、轮胎的制造方法以及轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供模具、轮胎的制造方法以及轮胎，能够抑制制造成本并且提高硫化成型的轮胎的耐偏磨损性能和噪音性能。模具(1)用于使轮胎(11)硫化成型。该模具(1)包含用于使胎面胶(13)成型的沿周向分割而成的多个组合模(2)。组合模(2)通过互相连接而形成了经由组合模(2)之间的接缝(3)实际上沿周向连续的胎面成型面(4)。接缝(3)包含有相对于轴向倾斜的倾斜接缝(5)。倾斜接缝(5)在胎面成型面(4)的轴向的端部(4e)之间呈直线状延伸。

Description

模具、轮胎的制造方法以及轮胎
技术领域
本发明涉及用于使轮胎硫化成型的模具、利用该模具的轮胎的制造方法以及利用该模具硫化成型出的轮胎。
背景技术
以往，已知通过硫化成型来形成具有胎面部的轮胎。用于使轮胎硫化成型的模具例如包含有用于使胎面胶成型的沿周向分割而成的多个组合模(segment)。这样的组合模通过互相连接而形成经由组合模间的接缝实际上沿周向连续的胎面成型面。
例如，下述专利文献1提出了如下的模具：根据在布局设计中确定的间距排列图来设计最佳的模具，从而使多个组合模的分割位置(接缝的位置)最佳化。
专利文献1：日本特开2005-246931号公报
对于专利文献1的模具而言，由于接缝沿轴向延伸，所以当利用硫化成型出的轮胎在路面上行驶时，从路面向在与接缝对应的部分形成的横切线的输入同时进行，这成为使轮胎的径向力变化恶化的重要原因。径向力变化不佳的轮胎，由于振动、噪音较大，另外，容易产生局部磨损，所以耐偏磨损性能和噪音性能有可能下降。
另一方面，专利文献1的模具例如通过使接缝形成为曲线状或屈曲状，当利用硫化成型出的轮胎在路面上行驶时，能够将来自路面的向与接缝对应的部分的输入分散。但是，难以高精度地加工出曲线状或屈曲状的接缝，进而存在轮胎的制造成本增大这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于以上的实际情况而完成的，其主要目的在于，提供能够抑制制造成本并且提高硫化成型的轮胎的耐偏磨损性能和噪音性能的模具。
本发明是模具，其用于使轮胎硫化成型，其特征在于，所述模具包含用于使胎面胶成型的沿周向分割而成的多个组合模，所述组合模通过互相连接而形成经由所述组合模之间的接缝实际上沿周向连续的胎面成型面，所述接缝包含相对于轴向倾斜的倾斜接缝，所述倾斜接缝在所述胎面成型面的轴向的端部之间呈直线状延伸。
在本发明的模具中，优选的是，所述组合模设有沿周向延伸的主突起部和与该主突起部交叉的副突起部，所述倾斜接缝以仅与所述主突起部交叉的方式延伸。
在本发明的模具中，优选的是，所述倾斜接缝相对于轴向以20°以下的角度倾斜。
在本发明的模具中，优选的是，所述倾斜接缝包含：第1倾斜接缝，其相对于轴向向第1方向倾斜；以及第2倾斜接缝，其相对于轴向向与所述第1方向反向的第2方向倾斜。
在本发明的模具中，优选的是，所述接缝包含相对于轴向的角度互相不同的多个所述倾斜接缝。
在本发明的模具中，优选的是，所述接缝包含沿着轴向呈直线状延伸的非倾斜接缝。
在本发明的模具中，优选的是，所述接缝中的沿周向相邻的一对所述接缝的相对于轴向的角度互相不同。
在本发明的模具中，优选的是，所述角度的差为23°以下。
在本发明的模具中，优选的是，所述组合模的数量为8个～13个。
在本发明的模具中，优选的是，所述倾斜接缝的数量为所述组合模的数量的50％以上。
优选的是，本发明是利用上述模具硫化成型出轮胎的轮胎的制造方法。
本发明是具有胎面部的轮胎，优选为，所述胎面部包含利用上述模具硫化成型出的所述胎面胶，在所述胎面胶上形成有沿着所述接缝延伸的多条横切线，所述横切线包含相对于轮胎轴向倾斜地延伸的倾斜横切线。
在本发明的模具中，组合模通过互相连接而形成经由所述组合模间的接缝实际上沿周向连续的胎面成型面，所述接缝包含相对于轴向倾斜的倾斜接缝。在利用硫化成型出的轮胎在路面上行驶时，倾斜接缝能够使与倾斜接缝对应的部分沿轮胎轴向依次与路面接触，因此能够使来自路面的输入分散。这样的倾斜接缝可降低硫化成型出的轮胎的径向力变化。因此，本发明的模具能够提高使用该模具硫化成型出的轮胎的耐偏磨损性能和噪音性能。
在本发明的模具中，倾斜接缝在胎面成型面的轴向的端部之间呈直线状延伸。这样的倾斜接缝的加工容易，另外，维护也容易，因此能够抑制轮胎的制造成本。因此，本发明的模具能够抑制制造成本，并且能够提高硫化成型的轮胎的耐偏磨损性能和噪音性能。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的合模状态的模具的立体图。
图2是开模状态的模具以及使用该模具硫化成型出的轮胎的立体图。
图3是胎面成型面的展开图。
标号说明
1：模具；2：组合模；3：接缝；4：胎面成型面；4e：端部；5：倾斜接缝；11：轮胎；13：胎面胶。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是本实施方式的合模状态的模具1的立体图，图2是开模状态的模具1和使用模具1硫化成型出的轮胎11的立体图。图1和图2的模具1是省略了其一部分记载的局部剖视立体图。轮胎11例如能够用于乘用车用或重载用的充气轮胎、在轮胎的内部没有填充加压后的空气的非空气式轮胎等各种轮胎。优选本实施方式的轮胎11作为乘用车用的充气轮胎来使用。
如图1和图2所示，模具1用于使轮胎11硫化成型。本实施方式的模具1包含有用于使轮胎11的胎面部12的胎面胶13成型的沿周向分割而成的多个组合模2。优选组合模2通过互相连接而形成经由组合模2间的接缝3实际上沿周向连续的胎面成型面4。在此，实际上沿周向连续是指允许接缝3处的微小的不连续。
本实施方式的接缝3包含相对于轴向倾斜的倾斜接缝5。关于倾斜接缝5，当利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时，与倾斜接缝5对应的部分沿轮胎轴向依次与路面接触，因此能够使来自路面的输入分散。这样的倾斜接缝5可降低硫化成型的轮胎11的径向力变化。因此，本实施方式的模具1能够抑制使用该模具1硫化成型出的轮胎11的振动、噪音以及偏磨损，能够提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
优选倾斜接缝5在胎面成型面4的轴向的端部4e之间呈直线状延伸。本实施方式的倾斜接缝5以遍及胎面成型面4的轴向的端部4e间的整个区域的方式呈直线状延伸。这样的倾斜接缝5的加工容易，维护也容易，因此能够抑制轮胎11的制造成本。因此，本实施方式的模具1能够抑制轮胎11的制造成本，并且能够提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
在此，胎面成型面4的轴向的端部4e是形成轮胎11的胎面部12的胎面端12e的位置。在充气轮胎的情况下，胎面端12e是指对标准状态的轮胎11施加标准载荷且以外倾角0°与平地接触时的最靠轮胎轴向外侧的接地位置。
在充气轮胎的情况下，“标准状态”是指轮胎11被安装在标准轮辋上并且调整为标准内压的无负荷的状态。
“标准轮辋”是在包含有轮胎11所依据的规格的规格体系中由该规格针对每种轮胎确定的轮辋，例如如果是JATMA，则为“标准轮辋(標準リム)”，如果是TRA，则为“设计轮辋(Design Rim)”、如果是ETRTO，则为“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“标准内压”是在包含有轮胎11所依据的规格的规格体系中由各规格针对每种轮胎确定的空气压，如果是JATMA，则为“最高空气压(最高空気圧)”、如果是TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES)”中所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“充气压力(INFLATION PRESSURE)”。
“标准载荷”是在包含有轮胎11所依据的规格的规格体系中由各规格针对每种轮胎确定的载荷，如果是JATMA，则为“最大负荷能力”、如果是TRA，则为表“各种冷充气压力下的轮胎载荷极限(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中所记载的最大值，如果是ETRTO，则为“载荷能力(LOAD CAPACITY)”。
接着，对使用本实施方式的模具1硫化成型出的轮胎11的更优选的方式进行说明。
本实施方式的轮胎11具有胎面部12。胎面部12优选包含胎面胶13，该胎面胶13是使用包含多个组合模2的模具1硫化成型出的。在胎面胶13上例如形成有沿轮胎周向延伸的多个主槽14和在与主槽14交叉的方向上延伸的凹部15。主槽14和凹部15是分别从由胎面成型面4形成的胎面接地面12A向轮胎半径方向内侧凹陷而形成的。
本实施方式的主槽14在轮胎周向上连续地呈直线状延伸。主槽14例如也可以在轮胎周向上呈锯齿状延伸。另外，主槽14也可以在轮胎周向上断续地延伸。
凹部15例如包含相对于轮胎轴向倾斜延伸的横槽15A和刀槽15B。为了均衡地提高轮胎11的操纵稳定性能、湿路性能、耐偏磨损性能、乘坐舒适性能、噪音性能、低油耗性能等各种性能，如上所述的主槽14和凹部15具有预先布局设计好的形状。另外，在图2中，省略了刀槽15B的一部分记载。
在轮胎11的胎面胶13上，例如，与组合模2间的接缝3相对应的部分形成为沿着接缝3在轮胎轴向上延伸的多个横切线16。在这里，横切线16是在硫化成型时在胎面接地面12A上不可避免地成型出的线，以将胎面接地面12A横切的方式形成。横切线16例如以从胎面接地面12A稍微突出的方式形成。
本实施方式的横切线16包含沿着倾斜接缝15延伸的倾斜横切线17。优选为，倾斜横切线17相对于轮胎轴向倾斜地延伸。另外，在图2中，将横切线16的一部分以能够视觉识别的方式示例出。当在路面上行驶时，倾斜横切线17沿轮胎轴向依次与路面接触，因此能够使来自路面的输入分散。这样的倾斜横切线17能够降低轮胎11的径向力变化，抑制轮胎11的振动、噪音以及偏磨损，能够提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
本实施方式的倾斜横切线17以不与凹部15交叉的方式形成。因此，凹部15能够形成预先布局设计好的整体形状。由此，胎面部12不会由于在凹部15处形成倾斜横切线17而产生局部的刚性过剩。因此，本实施方式的倾斜横切线17能够使轮胎11的刚性分布均匀化。这样的倾斜横切线17能够降低轮胎11的径向力变化，能够进一步提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。另外，这样的倾斜横切线17不与凹部15交叉，因此能够提高轮胎11的外观性能。
接着，对本实施方式的模具1的更优选的方式进行说明。
图3是模具1的胎面成型面4的展开图。如图2和图3所示，本实施方式的模具1的组合模2设有主突起部6和突起部7，该主突起部6用于在轮胎11的胎面胶13上形成主槽14，该突起部7用于在轮胎11的胎面胶13上形成凹部15。主突起部6例如沿着模具1的周向延伸。突起部7例如沿着与主突起部6交叉的方向延伸。优选主突起部6和突起部7从胎面成型面4向半径方向内侧突出。另外，在图1和图2中，省略了主突起部6和突起部7的记载。
主突起部6可采用与轮胎11的主槽14的形状一致的形状。另外，优选突起部7包含用于形成横槽15A的第1突起部7A和用于形成刀槽15B的第2突起部7B。
本实施方式的倾斜接缝5以不与突起部7交叉的方式延伸。因此，突起部7能够形成基于上述各性能而预先布局设计好的凹部15的整体形状。由此，倾斜接缝5抑制硫化成型出的轮胎11的部分的刚性过剩，能够使刚性分布均匀化。这样的倾斜接缝5能够降低硫化成型出的轮胎11的径向力变化，能够进一步提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
本实施方式的突起部7形成为具有周向的间距互相不同的多个间距。优选多个间距沿周向随机地配置。这样的突起部7能够减少硫化成型出的轮胎11的与胎面图案相伴的图案噪音，能够进一步提高轮胎11的噪音性能。
优选接缝3包含相对于轴向的角度互相不同的多个倾斜接缝5。当利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时，这样的接缝3能够使从路面向沿着倾斜接缝5形成的倾斜横切线17的输入有效地分散，能够进一步提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。另外，这样的倾斜接缝5能够与间距不同的突起部7对应地抑制与突起部7的交叉。
当倾斜接缝5相对于轴向的角度较大时，模具1合模时的平衡会恶化，有可能在硫化成型出的轮胎上产生沿着横切线16的较大的毛刺，可能使轮胎11的外观性能恶化。另外，当倾斜接缝5相对于轴向的角度较大时，硫化成型出的轮胎11的直行稳定性下降，有可能无法发挥出预先布局设计好的操纵稳定性能。
从这样的观点来看，倾斜接缝5相对于轴向优选以20°以下的角度θ1、θ2倾斜，更优选以11.5°以下的角度θ1、θ2倾斜。因此，硫化成型出的轮胎11的倾斜横切线17相对于轮胎轴向优选以20°以下的角度倾斜，更优选以11.5°以下的角度倾斜。
接缝3例如也可以包含沿着轴向呈直线状延伸的非倾斜接缝8。这样的非倾斜接缝8的加工及维护更加容易，因此能够进一步减少轮胎11的制造成本。
优选接缝3中的沿周向相邻的一对接缝3相对于轴向的角度互相不同。一对接缝3例如可以是由倾斜接缝5与非倾斜接缝8组成的一对接缝，也可以是由角度不同的倾斜接缝5组成的一对接缝。当利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时，这样的接缝3能够使从路面向沿着接缝3形成的横切线16的输入更有效地分散，能够进一步提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
倾斜接缝5例如也可以包含：第1倾斜接缝5A，其相对于轴向向第1方向倾斜；以及第2倾斜接缝5B，其相对于轴向向与第1方向反向的第2方向倾斜。当利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时，这样的倾斜接缝5能够通过与第1倾斜接缝5A对应的部分和与第2倾斜接缝5B对应的部分，使来自路面的输入在不同的方向上分散。
第1倾斜接缝5A优选相对于轴向以20°以下的角度θ1向第1方向倾斜。第2倾斜接缝5B优选相对于轴向以20°以下的角度θ2向第2方向倾斜。即，第2倾斜接缝5B相对于轴向以角度-θ2向第1方向倾斜。
在第1倾斜接缝5A和第2倾斜接缝5B沿周向相邻的情况下，第1倾斜接缝5A与第2倾斜接缝5B的角度之差(θ1+θ2)优选为23°以下。如果角度之差(θ1+θ2)比23°大，则当利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时，来自路面的输入变动得较大，轮胎11有可能无法发挥出预先布局设计好的操纵稳定性能。
接缝3的种类数优选为组合模2的数量的30％以上。在此，接缝3的种类包含第1倾斜接缝5A、第2倾斜接缝5B以及非倾斜接缝8中的至少1种，将相对于轴向的角度不同的接缝分别分类成一类。当接缝3的种类数比组合模2的数量的30％少时，使利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时来自路面的输入分散的效果下降，有可能不会提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
当组合模2的数量较少时，各组合模2与轮胎11的接触面积变大，在硫化成型后将组合模2开模时，有可能使轮胎11变形。当组合模2的数量较多时，模具1的构造复杂化，轮胎11的制造成本有可能增加。从这样的观点来看，组合模2的数量优选为8个～13个。
组合模2的数量与接缝3的总数、进一步来说是与硫化成型出的轮胎11的横切线16的总数相等。因此，接缝3的总数与组合模2的数量相同地优选为8条～13条。另外，横切线16的总数与接缝3的总数相同地优选为8条～13条。
倾斜接缝5的数量优选为组合模2的数量的50％以上。即，倾斜接缝5的数量优选为接缝3的总数的50％以上。当倾斜接缝5的数量比组合模2的数量即接缝3的总数的50％少时，使利用硫化成型出的轮胎11在路面上行驶时来自路面的输入分散的效果下降，有可能不会提高轮胎11的耐偏磨损性能和噪音性能。
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可变形为各种方式而实施。
实施例
根据表1的规格试制出图1～图3所示的模具，使用这些试制模具试制出试验用轮胎。将所试制的试验用轮胎安装在测试车辆的全部车轮上，对耐偏磨损性能和噪音性能进行了测试。另外，测量了试验用轮胎的外观性能。各试验用轮胎的共用规格、测试方法如下所示。
测试车辆：排量1.5L的前驱车
轮胎尺寸：185/60R15 84H
轮辋尺寸：15×6.0J
空气压：220kPa
＜耐偏磨损性能＞
针对安装了试验用轮胎的测试车辆，测量出行驶了8000km时的偏磨损。其结果用将比较例1设为100的指数来表示，数值越大，表示耐偏磨损性能越优异。
＜噪音性能＞
针对安装了试验用轮胎的测试车辆，测量出以时速60km行驶时的噪音。其结果用将比较例1设为100的指数来表示，数值越小，表示噪音性能越优异。
＜外观性能＞
试验用轮胎的外观通过观察者的感官评价来测量。其结果用将比较例1设为100的指数来表示，数值越大，表示外观越优异。
在表1中示出了测试结果。
表1
比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
接缝的种类数 1 1 2 2 2 2 5 1
非倾斜接缝的有无 有 无 无 无 有 无 无 无
倾斜接缝的种类数 0 1 2 2 1 2 5 1
倾斜接缝相对于第1方向的角度①(°) - +10 +5 +10 +10 +10 +2 +40
倾斜接缝相对于第1方向的角度②(°) - - +10 +20 - -10 +4 -
倾斜接缝相对于第1方向的角度③(°) - - - - - - +6 -
倾斜接缝相对于第1方向的角度④(°) - - - - - - +8 -
倾斜接缝相对于第1方向的角度⑤(°) - - - - - - +10 -
耐偏磨损性能(指数) 100 130 138 140 130 138 150 140
噪音性能(指数) 100 85 81 80 85 81 75 80
外观性能(指数) 100 150 150 150 140 130 150 130
测试的结果是，与比较例相比，能够确认实施例的轮胎的耐偏磨损性能、噪音性能以及外观性能优异。因此，与比较例相比，可确认实施例的模具能够成型出耐偏磨损性能、噪音性能以及外观性能优异的轮胎。

Claims (12)

1.一种模具，其用于使轮胎硫化成型，其中，
所述模具包含用于使胎面胶成型的沿周向分割而成的多个组合模，
所述组合模通过互相连接而形成经由所述组合模之间的接缝实际上沿周向连续的胎面成型面，
所述接缝包含相对于轴向倾斜的倾斜接缝，
所述倾斜接缝在所述胎面成型面的轴向的端部之间呈直线状延伸。
2.根据权利要求1所述的模具，其中，
所述组合模设有沿周向延伸的主突起部和与该主突起部交叉的副突起部，
所述倾斜接缝以仅与所述主突起部交叉的方式延伸。
3.根据权利要求1或2所述的模具，其中，
所述倾斜接缝相对于轴向以20°以下的角度倾斜。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的模具，其中，
所述倾斜接缝包含：第1倾斜接缝，其相对于轴向向第1方向倾斜；以及第2倾斜接缝，其相对于轴向向与所述第1方向反向的第2方向倾斜。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的模具，其中，
所述接缝包含相对于轴向的角度互相不同的多个所述倾斜接缝。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的模具，其中，
所述接缝包含沿着轴向呈直线状延伸的非倾斜接缝。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的模具，其中，
所述接缝中的沿周向相邻的一对所述接缝的相对于轴向的角度互相不同。
8.根据权利要求7所述的模具，其中，
所述角度的差为23°以下。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的模具，其中，
所述组合模的数量为8个～13个。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的模具，其中，
所述倾斜接缝的数量为所述组合模的数量的50％以上。
11.一种轮胎的制造方法，其中，
所述轮胎的制造方法是利用权利要求1～10中任一项所述的模具硫化成型出所述轮胎的方法。
12.一种轮胎，其具有胎面部，其中，
所述胎面部包含利用权利要求1～10中任一项所述的模具硫化成型出的所述胎面胶，
在所述胎面胶上形成有沿着所述接缝延伸的多条横切线，
所述横切线包含相对于轮胎轴向倾斜地延伸的倾斜横切线。
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