CN113195189A - 硫化成形用模具及利用该模具制造的充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够不产生不良地顺畅地进行脱模的硫化成形用模具及充气轮胎，该硫化成形用模具具备片构件，该片构件具有顶端侧厚壁部，片构件(6、7)包括片构件基端部(6a、7a)、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部(6c、7c)、以及连结片构件基端部和片构件顶端侧厚壁部(6c、7c)的片构件连结部(6b、7b)，其中，对于片构件(6、7)的片构件连结部(6b、7b)的自分块模具(3)突出的突出边(6bs、7bs)的全长而言，分块模具(3)的周向端部侧区域(E)的片构件(7)的片构件连结部的突出边的全长比周向中央部侧区域(C)的片构件(6)的片构件连结部的突出边的全长短，另外，所述充气轮胎是使用该硫化成形用模具(1)制造的充气轮胎(20)。

Description

硫化成形用模具及利用该模具制造的充气轮胎
技术领域
本发明涉及用于在轮胎胎面形成宽度方向槽的硫化成形用模具及利用该模具制造的充气轮胎。
背景技术
在轮胎胎面沿着轮胎宽度方向延伸设置的刀槽花纹等宽度方向槽能够期待边缘效应，并且有助于排水性。
然而，在由于行驶而胎面表面不断磨损的情况下，有时胎面部的刚度增加，边缘效应下降，或者随着槽深变浅而使排水性变差，导致湿地性能下降。
于是，有这样的例子：通过扩大轮胎胎面的宽度方向槽的底部的宽度，从而即使在胎面表面不断磨损的情况下也能够维持边缘效应和湿地性能(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－129327号公报
专利文献2：日本特开2006－334872号公报
专利文献1所公开的充气轮胎在由轮胎胎面的主槽和横槽划分形成的花纹块中沿着轮胎宽度方向延伸设置有多个刀槽花纹。
在刀槽花纹中包含在底部具有扩大部的底部扩大刀槽花纹，底部扩大刀槽花纹在周向上不偏移地大致均等地设于轮胎胎面的外周面。
通常，充气轮胎的胎面部利用硫化成形用模具的环状模具硫化成形。
环状模具在周向上被分割为多个分块模具，通过各分块模具向中心方向移动而合体，从而夹持内侧的生胎进行硫化成形(例如参照专利文献2)。
在分块模具的模具面嵌设有片构件，该片构件是用于形成刀槽花纹等的沿着轮胎宽度方向延伸的薄板状构件。
刀槽花纹形成为与胎面外周面垂直即朝向轮胎中心轴线切入，因此设于分块模具的模具面的片构件以与模具面垂直即在合体成环状时朝向中心轴线突出的方式嵌设。
用于形成底部扩大刀槽花纹的片构件在顶端侧具有在板厚方向上扩大的顶端侧厚壁部。
发明内容
发明要解决的问题
各分块模具向中心方向移动而合体成环状来进行硫化成形，因此在硫化成形之后开模时，各分块模具向远离中心的辐射方向移动。
因而，与分块模具的模具面垂直地突出的片构件的突出方向在分块模具的周向中央部侧区域中与开模时自轮胎胎面拉拔的方向(远离分块模具的中心的辐射方向)大致平行，即便是具有顶端侧厚壁部的片构件，顶端侧厚壁部也与突出方向大致平行地拉出，因此阻力较小，易于脱模。
然而，分块模具的周向端部侧区域的片构件的突出方向与开模时自轮胎胎面拉拔的方向不平行，具有一定程度的角度，因此具有顶端侧厚壁部的片构件的顶端侧厚壁部被试图向与突出方向具有角度的方向拉拔，因此存在比较大的阻力，脱模并不容易，在有些情况下，易于产生花纹块的局部缺损或者片构件破损等不良。
本发明是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供能够不产生不良地顺畅地进行脱模的硫化成形用模具以及使用该硫化成形用模具制造的充气轮胎，该硫化成形用模具具备片构件，该片构件具有顶端侧厚壁部。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案提供一种硫化成形用模具，该硫化成形用模具的用于形成充气轮胎的轮胎胎面的环状模具在周向上被分割为多个分块模具，通过各分块模具向中心方向移动而合体，从而夹持内侧的生胎进行硫化成形，
在所述分块模具的模具面嵌设有片构件，该片构件是沿着轮胎宽度方向延伸的薄板状构件，用于在轮胎胎面形成槽条，
所述片构件包括埋入到所述分块模具的片构件基端部、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部以及连结所述片构件基端部和所述片构件顶端侧厚壁部的片构件连结部，
其特征在于，
对于所述片构件的所述片构件连结部的自所述分块模具突出的突出边的全长而言，所述分块模具的周向端部侧区域的所述片构件的所述片构件连结部的突出边的全长比周向中央部侧区域的所述片构件的所述片构件连结部的突出边的全长短。
片构件的片构件连结部的自分块模具突出的突出边(自模具面突出的边)的全长表示脱模的难易度，片构件连结部的突出边的全长越短，脱模时的阻力越小，脱模越容易。
根据上述结构，通过使分块模具的与周向中央部侧区域的片构件相比脱模并不容易的周向端部侧区域的片构件的片构件连结部的突出边的全长比周向中央部侧区域的片构件的片构件连结部的突出边的全长短，从而在硫化成形用模具开模时能够不产生不良地顺畅地进行分块模具整体的脱模。
在本发明的优选的技术方案中，
在硫化成形用模具中，对于在所述片构件的与轮胎宽度方向垂直的截面形状中，以所述片构件顶端侧厚壁部的厚度的最大宽度的宽度从所述片构件顶端侧厚壁部到模具面的面积减去所述片构件连结部的截面积而得到的扫掠面积乘以所述片构件连结部的突出边的全长而得到的乘积值而言，所述分块模具的周向两端部侧区域的所述片构件的所述乘积值比周向中央部侧区域的所述片构件的所述乘积值小。
在片构件的与轮胎宽度方向垂直的截面形状中以片构件顶端侧厚壁部的厚度的最大宽度的宽度从片构件顶端侧厚壁部到模具面的面积减去片构件连结部的截面积而得到的扫掠面积表示脱模的难易度，扫掠面积越小，脱模越容易。
因而，用该扫掠面积乘以片构件连结部的突出边的全长而得到的乘积值表示脱模的难易度，该乘积值越小，脱模越容易。
根据上述结构，通过使分块模具的与中央部侧区域的片构件相比脱模并不容易的周向端部侧区域的扫掠面积与片构件连结部的突出边的全长的乘积值比中央部侧区域的扫掠面积与片构件连结部的突出边的全长的乘积值小，从而在硫化成形用模具开模时能够不产生不良地顺畅地进行分块模具整体的脱模。
本发明的第2技术方案是一种使用所述硫化成形用模具制造的充气轮胎。
根据该结构，对于使用硫化成形用模具制造的充气轮胎而言，开模时的脱模顺畅，不会产生花纹块的局部的缺损等脱模不良，能够提高生产效率。
发明的效果
本发明通过使分块模具的与周向中央部侧区域的片构件相比脱模并不容易的周向端部侧区域的片构件的片构件连结部的突出边的全长比周向中央部侧区域的片构件的片构件连结部的突出边的全长短，从而在硫化成形用模具开模时能够不产生不良地顺畅地进行分块模具整体的脱模。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的硫化成形用模具的整体概略图。
图2是该硫化成形用模具的1个分块的立体图。
图3是利用分块模具成形的轮胎胎面的胎面的展开图。
图4是该硫化成形用模具的分块模具的与轮胎宽度方向垂直的剖视图。
图5是周向中央部侧区域C的片构件的放大剖视图。
图6是周向端部侧区域E的片构件的放大剖视图。
图7是另一个实施方式的硫化成形用模具的分块模具的与轮胎宽度方向垂直的剖视图。
图8是周向中央部侧区域C的片构件的放大剖视图。
图9是周向端部侧区域E的片构件的放大剖视图。
具体实施方式
以下，基于图1～图6说明本发明的一实施方式。
如图1所示，本实施方式的轮胎的硫化成形用模具1在周向上被分割为多个分块(在本实施方式中分割为9个)，各分块的模座2在内周侧保持有用于成形轮胎的胎面部的分块模具3。
保持于模座2的分块模具3自身是通过将多个分割模具4组合而构成的组合铸模式模具，各模座2保持在周向上分割出的多个分割模具4而构成分块模具3。
各模座2能够沿着径向滑动，通过使全部模座2一起向离心方向滑动，能够将硫化成形用模具1打开成大径同心圆，能够在其内侧中心设置生胎。
然后，通过使全部模座2一起向中心方向滑动，能够将生胎收纳在内侧，如图1所示，轮胎硫化模具1闭合而构成圆环状的模具，对内侧的生胎进行硫化成形。
图2是1个分块的模座2和保持于该模座2的多个分割模具4的立体图。
在分割模具4的模具面4f突出有沿着轮胎周向延伸的周向突条5，在分割模具4组合而成的分块模具3中，在轮胎宽度方向上平行地形成有5条用于形成周向槽的连续的周向突条5。
而且，在分块模具3的模具面4f中的相邻的周向突条5、5之间，相对于轮胎宽度方向些许倾斜延伸地嵌设有作为薄板状构件的片构件6、7。
多个片构件6、7在轮胎周向上大致均等地相互平行地排列。
图3是制造的充气轮胎20的利用分块模具3成形的轮胎胎面21的胎面的展开图。
在轮胎周向上利用分块模具3的周向突条5形成有5条在轮胎宽度方向上排列的轮胎周向槽25。
在相邻的轮胎周向槽25、25之间的陆部利用分块模具3的片构件6、7形成有使轮胎周向槽25、25连通的作为宽度方向槽的刀槽花纹26、27。
图4是分块模具3的与轮胎宽度方向垂直的剖视图。
参照该图4，周向中央部侧区域C的片构件6和周向端部侧区域E的片构件7自模具面4f垂直地突出，但形状互不相同。
另外，周向中央部侧区域C具有分块模具3的周向全部区域宽度的50％左右的区域宽度，该周向中央部侧区域C的两侧是周向端部侧区域E。
在开模时，分块模具3向远离中心的辐射方向R移动。
即，辐射方向R是在开模时片构件6、7被自轮胎胎面21拉拔的方向。
周向中央部侧区域C的与模具面4f垂直地突出的片构件6的突出方向与开模时自轮胎胎面拉拔的方向R大致平行，即便是具有片构件顶端侧厚壁部6c的片构件6，片构件顶端侧厚壁部6c也与突出方向平行地拉出，因此阻力较小，易于脱模。
然而，分块模具3的周向端部侧区域E的片构件7的突出方向与开模时自轮胎胎面拉拔的方向R不平行，具有一定程度的角度，因此具有片构件顶端侧厚壁部7c的片构件7的片构件顶端侧厚壁部7c被试图向与突出方向具有角度的方向R拉拔，因此存在比较大的阻力，与周向中央部侧区域C的片构件6相比脱模并不容易。
于是，使周向中央部侧区域C的片构件6和周向端部侧区域E的片构件7的形状互不相同。
在图5中表示周向中央部侧区域C的片构件6的放大剖视图。
片构件6包括埋入到分块模具3的片构件基端部6a、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部6c、以及连结片构件基端部6a和片构件顶端侧厚壁部6c的片构件连结部6b。
片构件基端部6a和片构件连结部6b呈恒定的板厚的薄板状，片构件基端部6a的截面呈直线状，但片构件连结部6b的截面弯曲成锯齿状。
片构件连结部6b的图5所示的截面形状是与片构件连结部6b的自分块模具3突出的突出边6bs相同的形状，因此对图5所示的片构件连结部6b的截面标注突出边的附图标记6bs。
以下，在片构件的剖视图中对片构件连结部的截面标注突出边的附图标记。
片构件连结部6b的截面的弯曲成锯齿状的长度(薄板状的片构件连结部6b的自模具面4f突出的突出边6bs的长度的总和，图5所示的虚线的长度)是片构件连结部6b的突出边6bs的全长Lc。
该片构件连结部6b的突出边6bs的全长Lc比自模具面4f的突出距离长出与弯曲相应的量。
片构件连结部6b的突出边6bs的全长Lc是埋设于轮胎胎面21的在开模时拔出片构件连结部6b时成为阻力的长度，表示脱模的难易度，片构件连结部6b的突出边6bs的全长Lc越短，脱模越容易。
片构件顶端侧厚壁部6c的图5所示的截面形状呈圆形，该圆形的直径是片构件顶端侧厚壁部6c的在板厚方向上扩大的厚度Wc。
在图5所示的剖视图中，将以片构件顶端侧厚壁部6c的厚度的最大宽度Wc的宽度从片构件顶端侧厚壁部6c到模具面4f的面积减去片构件连结部6b的截面积而得到的扫掠面积(图5中施加了散点图案的部分的面积)设为Sc。
在图6中表示周向端部侧区域E的片构件7的放大剖视图。
片构件7包括埋入到分块模具3的片构件基端部7a、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部7c、以及连结片构件基端部7a和片构件顶端侧厚壁部7c的片构件连结部7b。
片构件基端部7a和片构件连结部7b呈恒定的板厚的薄板状，其截面呈直线状，片构件连结部7b的突出边7bs的全长(图6所示的虚线的长度)是Le。
片构件顶端侧厚壁部7c的图6所示的截面形状呈长圆形，其在板厚方向上扩大的厚度是We。
在图6所示的剖视图中，将以片构件顶端侧厚壁部7c的厚度的最大宽度We的宽度从片构件顶端侧厚壁部7c到模具面4f的面积减去片构件连结部7b的截面积而得到的扫掠面积(在图6中施加了散点图案的部分的面积)设为Se。
参照图5和图6，对分块模具3的周向中央部侧区域C的片构件6和周向端部侧区域E的片构件7进行比较，周向中央部侧区域C的片构件6的扫掠面积Sc与周向端部侧区域E的片构件7的扫掠面积Se大致相同。
然而，周向端部侧区域E的片构件7的片构件基端部7a的突出边7bs的全长Le比周向中央部侧区域C的片构件6的片构件连结部6b的锯齿状的突出边6bs的全长Lc短(Le＜Lc)。
通过使分块模具3的与中央部侧区域的片构件6相比脱模并不容易的周向端部侧区域的片构件7的片构件基端部7a的突出边7bs的全长Le比周向中央部侧区域的片构件6的片构件连结部6b的突出边6bs的全长Lc短，从而在硫化成形用模具开模时能够不产生不良地顺畅地进行分块模具整体的脱模。
对于使用硫化成形用模具1制造的充气轮胎20而言，开模时的脱模顺畅，不会产生花纹块的局部的缺损等脱模不良，能够提高生产效率。
接下来，基于图7～图9说明另一个实施方式的硫化成形用模具。
该硫化成形用模具的分块模具是与所述分块模具3相同的构造，与分割模具和周向突条一同使用相同的附图标记。
同样，充气轮胎和轮胎胎面也使用相同的附图标记。
而且，在分块模具3的模具面4f中的相邻的周向突条5、5之间，相对于轮胎宽度方向些许倾斜延伸地嵌设有作为薄板状构件的片构件8、9。
图7是该硫化成形用模具的分块模具3的与轮胎宽度方向垂直的剖视图。
参照该图7，周向中央部侧区域C的片构件8和周向端部侧区域E的片构件9自模具面4f垂直地突出。
在开模时，片构件8、9被自轮胎胎面21向分块模具3远离中心的辐射方向R拉拔。
像所述那样，分块模具3的周向端部侧区域E的片构件9的突出方向与开模时自轮胎胎面拉拔的方向R不平行，具有一定程度的角度，因此具有片构件顶端侧厚壁部9c的片构件9的片构件顶端侧厚壁部9c被试图向与突出方向具有角度的方向R拉拔，因此存在比较大的阻力，与周向中央部侧区域C的片构件8相比脱模并不容易。
于是，使周向中央部侧区域C的片构件8和周向端部侧区域E的片构件9的形状互不相同。
在图8中表示周向中央部侧区域C的片构件8的放大剖视图。
片构件8包括埋入到分块模具3的片构件基端部8a、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部8c、以及连结片构件基端部8a和片构件顶端侧厚壁部8c的片构件连结部8b。
片构件基端部8a和片构件连结部8b呈恒定的板厚的薄板状，片构件基端部8a的截面呈直线状，但片构件连结部8b的截面弯曲成锯齿状。
周向中央部侧区域C的片构件8的弯曲成锯齿状的片构件连结部8b的突出边8bs的全长是Lc。
该片构件连结部8b的突出边8bs的全长Lc比自模具面4f的突出距离长出与弯曲相应的量。
片构件顶端侧厚壁部8c的图8所示的截面形状呈圆形，其在板厚方向上扩大的厚度是Wc。
在图8所示的剖视图中，将以片构件顶端侧厚壁部8c的厚度的最大宽度Wc的宽度从片构件顶端侧厚壁部8c到模具面4f的面积减去片构件连结部8b的截面积而得到的扫掠面积(在图8中施加了散点图案的部分的面积)设为Sc。
在图9中表示周向端部侧区域E的片构件9的放大剖视图。
片构件9包括埋入到分块模具3的片构件基端部9a、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部9c、以及连结片构件基端部9a和片构件顶端侧厚壁部9c的片构件连结部9b。
片构件基端部9a和片构件连结部9b呈恒定的板厚的薄板状，其截面呈直线状。
该片构件连结部9b的突出边9bs的全长(薄板状的片构件连结部9b的自模具面4f突出的边的长度，图9所示的虚线的长度)是Le。
片构件顶端侧厚壁部9c的图9所示的截面形状呈圆形，该圆形的直径是片构件顶端侧厚壁部9c的在板厚方向上扩大的厚度We。
在图9所示的剖视图中，将以片构件顶端侧厚壁部9c的厚度的最大宽度We的宽度从片构件顶端侧厚壁部9c到模具面4f的面积减去片构件连结部9b的截面积而得到的扫掠面积(在图5中施加了散点图案的部分的面积)设为Se。
像所述那样，扫掠面积Se是在开模时拔出埋设于轮胎胎面21的片构件顶端侧厚壁部9c和片构件连结部9b时成为阻力的面积，表示脱模的难易度，扫掠面积Se越小，脱模越容易。
参照图8和图9，对周向中央部侧区域C的片构件8和周向端部侧区域E的片构件9进行比较，周向端部侧区域E的片构件9的片构件连结部9b的突出边9bs的全长Le比周向中央部侧区域C的片构件8的片构件连结部8b的突出边8bs的全长Lc短，但片构件9的扫掠面积Se比片构件8的扫掠面积Sc大，因此脱模并不容易。
于是，在本实施方式中，不仅考虑片构件连结部的突出边的全长，还考虑另外的表示脱模的难易度的扫掠面积地进行设计，使分块模具整体的脱模变容易。
即，对用周向中央部侧区域C的片构件8的片构件连结部8b的突出边8bs的全长Lc乘以片构件8的扫掠面积Sc而得到的乘积值Mc(＝Lc×Sc)和用周向端部侧区域E的片构件9的片构件连结部9b的突出边9bs的全长Le乘以片构件9的扫掠面积Se而得到的乘积值Me(＝Le×Se)进行比较，使周向端部侧区域E的片构件9的乘积值Me比周向中央部侧区域C的片构件8的乘积值Mc小(Me＜Mc)。
将片构件的片构件连结部的突出边的全长和片构件的扫掠面积相乘而得到的乘积值越小，脱模越容易。
因而，通过使分块模具3的与周向中央部侧区域C的片构件8相比脱模并不容易的周向端部侧区域E的片构件9的乘积值Me(＝Le×Se)比周向中央部侧区域C的片构件8的乘积值Mc(＝Lc×Sc)小，从而在硫化成形用模具开模时能够不产生不良地顺畅地进行分块模具整体的脱模。
对于使用本实施方式的硫化成形用模具制造的充气轮胎20而言，开模时的脱模顺畅，不会产生花纹块的局部的缺损等脱模不良，能够提高生产效率。
以上，对本发明的两个实施方式的硫化成形用模具进行了说明，但本发明的样态并不限定于上述实施方式，包含在本发明的主旨的范围内以多种多样的样态实施的方式。
例如，本发明的片构件的形状并不限于在实施方式中公开的片构件的形状，可以考虑各种形状，只要是具有权利要求1的条件的片构件即可。
特别是，片构件顶端侧厚壁部的截面形状并不限于圆形、长圆形，可以考虑烧瓶形的三角形状、其他的多边形状等各种形状。
另外，片构件顶端侧厚壁部是处于片构件的顶端侧的厚壁部，并不限于处于片构件的顶端，也可以是从厚壁部朝向径向内侧而厚度减小这样的形状。
此外，也可以是，嵌设于分块模具的模具面的片构件的所述片构件连结部的突出边的全长或者所述乘积值随着从周向中央部的片构件向周向端部侧的片构件去而逐渐变小。
并且，利用片构件形成的槽并不限于作为宽度较窄的细槽的刀槽花纹，也包含沿着轮胎宽度方向延伸的宽度宽一些的宽度方向槽。
并且，在所述实施方式中，周向突条是5条，但周向突条并不限于5条，既可以比5条少，也可以比5条多。
附图标记说明
1、硫化成形用模具；2、模座；3、分块模具；4、分割模具；4f、模具面；5、周向突条；6、片构件；6a、片构件基端部；6b、片构件连结部；6bs、突出边；6c、片构件顶端侧厚壁部；7、片构件；7a、片构件基端部；7b、片构件连结部；7bs、突出边；7c、片构件顶端侧厚壁部；8、片构件；8a、片构件基端部；8b、片构件连结部；8bs、突出边；8c、片构件顶端侧厚壁部；9、片构件；9a、片构件基端部；9b、片构件连结部；9bs、突出边；9c、片构件顶端侧厚壁部；20、充气轮胎；21、轮胎胎面；25、轮胎周向槽；26、刀槽花纹；27、刀槽花纹；C、周向中央部侧区域；E、周向端部侧区域；Sc、Se、扫掠面积；Lc、Le、片构件连结部的突出边的全长。

Claims (3)

1.一种硫化成形用模具，该硫化成形用模具的用于形成充气轮胎的轮胎胎面的环状模具在周向上被分割为多个分块模具，通过各分块模具向中心方向移动而合体，从而夹持内侧的生胎进行硫化成形，
在所述分块模具的模具面嵌设有片构件，该片构件是沿着轮胎宽度方向延伸的薄板状构件，用于在轮胎胎面形成槽条，
所述片构件包括埋入到所述分块模具的片构件基端部、顶端侧的在板厚方向上扩大的片构件顶端侧厚壁部以及连结所述片构件基端部和所述片构件顶端侧厚壁部的片构件连结部，
其特征在于，
对于所述片构件的所述片构件连结部的自所述分块模具突出的突出边的全长而言，所述分块模具的周向端部侧区域的所述片构件的所述片构件连结部的突出边的全长比周向中央部侧区域的所述片构件的所述片构件连结部的突出边的全长短。
2.根据权利要求1所述的硫化成形用模具，其特征在于，
对于在所述片构件的与轮胎宽度方向垂直的截面形状中，以所述片构件顶端侧厚壁部的厚度的最大宽度的宽度从所述片构件顶端侧厚壁部到模具面的面积减去所述片构件连结部的截面积而得到的扫掠面积乘以所述片构件连结部的突出边的全长而得到的乘积值而言，所述分块模具的周向两端部侧区域的所述片构件的所述乘积值比周向中央部侧区域的所述片构件的所述乘积值小。
3.一种充气轮胎，其特征在于，
该充气轮胎是使用权利要求1或2所述的硫化成形用模具制造的。
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