CN113681952A - 充气轮胎的制造方法及其制造装置 - Google Patents

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Abstract

充气轮胎的制造方法及其制造装置。提高轮胎品质。充气轮胎的制造方法包含：使气囊(10)在放置于硫化模具(2)的外部的生胎(T)的轮胎内腔内进行初始膨胀的工序(S2)；将生胎(T)与初始膨胀后的气囊(10)一起设置于硫化模具(2)中的工序(S5)；以及在闭合硫化模具(2)后，使初始膨胀后的气囊(10)进一步膨胀而将生胎(T)按压于硫化模具(2)的工序(S6)。

Description

充气轮胎的制造方法及其制造装置
技术领域
本发明涉及充气轮胎的制造方法及其制造装置。
背景技术
在下述专利文献1中记载有用于对生胎进行硫化的轮胎硫化机以及使用该轮胎硫化机的生胎的硫化方法。所述轮胎硫化机包含配置在轮胎硫化位置的上模、具有气囊的下模、用于使所述下模在轮胎供给位置和轮胎硫化位置之间移动的移动装置、以及用于向所述下模供给所述生胎的轮胎供给装置。而且，作为所述硫化方法，首先，将保持于所述轮胎供给装置的所述生胎安装在配置于所述轮胎供给位置的所述下模上。接着，将所述轮胎供给装置从所述生胎拆卸。然后，通过所述移动装置将所述生胎和所述下模移动到所述轮胎硫化位置，设置于所述上模。最后，所述下模的所述气囊膨胀而使生胎硫化。
专利文献1：日本特开2004-122407号公报
发明内容
为了高精度地硫化成型轮胎，需要使气囊适当地膨胀。但是，由于气囊与生胎的位置偏移、或在气囊被折叠时在褶皱不完全伸展的状态下膨胀等，有时会产生未预期的气囊的膨胀。在这样的情况下，硫化成型后的轮胎除了在轮胎的内腔面上形成气囊的褶皱或者橡胶从胎圈突出(L/TO)之外，均匀性可能恶化，存在轮胎的品质下降的问题。
本发明是鉴于以上的实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种能够提高轮胎品质的充气轮胎的制造方法及其制造装置。
本发明是充气轮胎的制造方法，其中，包含如下工序：从放置于硫化模具的外部的生胎的胎圈开口部插入气囊，使所述气囊在轮胎内腔内进行初始膨胀；将所述生胎与所述初始膨胀后的气囊一起设置在硫化模具中；以及在闭合所述硫化模具后，使所述初始膨胀后的气囊进一步膨胀而将所述生胎按压于所述硫化模具。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，优选为，包含利用装载机对所述生胎进行保持的工序，所述进行保持的工序在所述初始膨胀的工序之前进行。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，优选为，包含将所述装载机从所述生胎拆卸的工序，所述拆卸的工序在所述设置的工序之前进行。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，优选为，包含对在所述轮胎内腔内进行所述初始膨胀的所述气囊的膨胀量进行控制的工序，所述进行控制的工序在所述拆卸的工序之前进行。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，优选为，所述进行控制的工序包含测量所述气囊的膨胀量的工序。
在本发明的充气轮胎的制造方法中，优选为，所述进行控制的工序包含调整所述气囊的膨胀状态的工序。
本发明是一种充气轮胎的制造装置，其包含下模、位于与所述下模分离的位置的上模、移动器件和控制器件，所述下模具有：成型面，其从下侧对横向的生胎进行保持；以及气囊，其穿过放置于所述成型面上的所述生胎的胎圈开口部而能够在所述生胎的内腔内膨胀，所述移动器件使所述下模或所述上模移动，以使所述下模与所述上模抵接而形成所述生胎的硫化空间，在所述移动器件使所述下模或所述上模移动之前，所述控制器件使所述气囊在放置于所述下模上的所述生胎的轮胎内腔内初始膨胀。
在本发明的充气轮胎的制造装置中，优选为，还包含从上侧对横向的所述生胎进行保持的装载机。
在本发明的充气轮胎的制造装置中，优选为，所述装载机包含用于测量所述初始膨胀后的所述生胎的膨胀量的测量器件。
在本发明的充气轮胎的制造装置中，优选为，所述测量器件是非接触型的位移计。
本发明的充气轮胎的制造方法及其制造装置通过采用上述的结构，能够提高轮胎品质。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的充气轮胎的制造方法所使用的制造装置的剖视图。
图2的(a)是本实施方式的流程图，图2的(b)是图2的(a)的保持工序的流程图，图2的(c)是图2的(a)的控制工序的流程图。
图3是示意性地表示本实施方式的第二保持工序的制造装置的剖视图。
图4是示意性地表示本实施方式的初始膨胀工序的制造装置的剖视图。
图5是示意性地表示本实施方式的拆卸工序的硫化装置的剖视图。
图6是示意性地表示本实施方式的设置工序及按压工序的制造装置的剖视图。
标号说明
2：硫化模具；10：气囊；S2：初始膨胀工序；S5：设置工序；S6：按压工序；T：生胎。
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。
本发明的充气轮胎的制造方法(以下，有时简称为“制造方法”)包含形成生胎T(图1所示)的工序以及对所形成的生胎T进行硫化的硫化工序。形成生胎T的工序(以下，有时简称为“生胎形成工序”。)由于采用公知的方法，因此省略其详细说明。
图1是概念性地说明在本实施方式的硫化工序中使用的充气轮胎的制造装置(以下，有时简称为“制造装置”)1的一个实施方式的剖视图。本实施方式的制造装置1包含硫化模具2、移动器件3和控制器件4。另外，制造装置1例如也可以包含装载机5。
在本实施方式中，生胎T横向地在制造装置1内移动并且设置于硫化模具2中。在本说明书中，所述“横向”是指生胎T的轮胎轴向成为铅垂的方向。由此，如图1所示，横向的生胎T被划分为第一部分T1、第二部分T2、第三部分T3。第一部分T1例如是比硫化后的轮胎的最大宽度位置(省略图示)靠轮胎径向外侧的部分。第二部分T2例如是比第一部分T1靠轮胎径向内侧且配置于上方的部分。第三部分T3例如是比第一部分T1靠轮胎径向内侧且配置于比第二部分T2靠下方的部分。另外，生胎T包含形成在第二部分T2的轮胎径向的内侧的上胎圈开口部T4和形成在第三部分T3的轮胎径向的内侧的下胎圈开口部T5。上胎圈开口部T4及下胎圈开口部T5包含生胎T的轮胎旋转轴Tc。图中，成为铅直的方向用箭头Z表示。
本实施方式的硫化模具2包含下模7和位于与下模7分离的位置的上模8。在本实施方式中，下模7与上模8抵接(图6所示)。下模7与上模8抵接而形成用于对生胎T进行硫化的硫化空间K。在本说明书中，上述“抵接”是指能够隔离的两个物体碰撞而接触。
在本实施方式中，下模7具有：成型面(以下有时称为“下成型面”)9，其从下侧保持横向的生胎T；以及气囊10，其能够在放置于成型面9上的生胎T的轮胎内腔内(以下有时简称为“内腔内”)膨胀。气囊10例如由橡胶等公知的弹性材料形成。
另外，下模7例如具有用于收容气囊10的公知构造的囊筒11。本实施方式的囊筒11例如连接有用于供给由蒸汽或惰性气体等公知的高压流体构成的加压介质的供给管路(省略图示)。通过将所述加压介质供给到囊筒11而使气囊10膨胀。
下模7例如包含形成下成型面9的下组合模12和配置在下组合模12的下方的下板13。下组合模12例如包含用于对生胎T的第三部分T3进行硫化的未图示的加热器件。下组合模12和下板13例如具有用于保持囊筒11的开口部。在本实施方式中，下板13固定于下基盘14。如上所述，本实施方式的下模7由公知的结构构成。
本实施方式的上模8配置在下模7的上方。上模8例如包含从上侧及侧方覆盖横向的生胎T的成型面(以下有时称为“上成型面”)16。上模8例如包含形成上成型面16的能够分离的上组合模17和配置在上组合模17的上方的上板18。上组合模17例如包含用于对生胎T的第一部分T1和第二部分T2进行加热的未图示的加热器件。上板18例如可升降移动地保持于后述的第一移动器件20。如上所述，本实施方式的上模8由公知的结构构成。
本实施方式的移动器件3用于使下模7或上模8移动，以形成生胎T的硫化空间K。本实施方式的移动器件3包含用于使上模8移动的第一移动器件20和用于使下模7移动的第二移动器件21。另外，移动器件3并不限定于这样的形态，例如也可以仅由第一移动器件20构成。
本实施方式的第一移动器件20使上模8上下(铅直)地升降移动。在本实施方式中，第一移动器件20包含保持上板18并使其升降移动的支承轴20a。这样的第一移动器件20例如由滚珠丝杠或伸缩缸构造等公知构造形成。
本实施方式的第二移动器件21使下模7沿水平方向移动。第二移动器件21例如使下基盘14朝向上模8的下方的位置(以下，有时称为“硫化位置A”。)直线地移动。这样的第二移动器件21例如由滚珠丝杠或伸缩缸构造等公知构造形成。
本实施方式的装载机5具有移动在所述生胎形成工序中形成的生胎T并将该生胎T安装在下模7上的功能。装载机5例如由水平面状的基板24和从基板24向下方突出的多个臂部25构成。在本实施方式中，基板24被未图示的公知构造的移动器件保持为能够三维地移动。臂部25例如具有保持第二部分T2的公知构造的胎圈保持器件25a。在本实施方式中，臂部25从上胎圈开口部T4保持第二部分T2。这样，本实施方式的装载机5能够悬吊生胎T并使其移动。另外，装载机5并不限定于这样的方式，例如，也可以具有用于将生胎T保持在下模7的成型面9上的公知构造的保持器件(省略图示)。
此外，在本实施方式中，装载机5具有测量器件27，该测量器件27测量在轮胎内腔内膨胀的气囊10的膨胀量(在本实施方式中为后述的初始膨胀量)。测量器件27例如固定于基板24。在本实施方式中，测量器件27优选为非接触型的位移计。测量器件27更优选例如通过对测量对象物照射激光而测量距离的激光位移计。这样的测量器件27例如能够将与至测量对象物的距离相关的测量数据d作为电信号进行输出。
控制器件4例如构成为计算机。控制器件4例如具有存储测量数据d等的存储器、执行各种运算处理或信息处理等的CPU(Central Processing Unit)、磁盘等存储装置、用于显示处理结果等的显示部以及用于操作测量器件27的操作部等。在所述存储装置中例如预先存储有程序等。在本实施方式中，所述程序具有如下功能：在利用移动器件3移动下模7或上模8之前，使气囊10在放置于下模7上的生胎T的轮胎内腔内初始膨胀。上述程序例如也可以具有控制气囊10的膨胀量的功能和控制硫化模具2的加热量的功能。此外，例如测量器件27也可以具有控制气囊10的膨胀量的功能。
接着，对使用了这样的制造装置1的制造方法的硫化工序进行说明。图2的(a)是硫化工序的流程图。如图2的(a)所示，本实施方式的硫化工序包含初始膨胀工序S2、设置工序S5和按压工序S6。此外，硫化工序例如包含保持工序S1、控制工序S3和拆卸工序S4。
图2的(b)是保持工序S1的流程图。如图2的(b)所示，本实施方式的保持工序S1包含：第一保持工序S1a，其由装载机5保持生胎T；以及第二保持工序S1b，其进一步由下模7保持由装载机5保持的生胎T。图1表示第一保持工序S1a。
如图1所示，在本实施方式中，在第一保持工序S1a中，通过装载机5的胎圈保持器件25a保持生胎T的第二部分T2。由此，生胎T以悬吊状态被保持于装载机5并能够三维地移动。
接着，进行第二保持工序S1b。图3是说明第二保持工序S1b的剖视图。如图3所示，在本实施方式的第二保持工序S1b中，下模7通过第二移动器件21移动到在水平方向上与上模8分离的位置(以下，有时称为“生胎接收位置B”。)。然后，在第二保持工序S1b中，将被装载机5保持的生胎T移动到生胎接收位置B。然后，例如装载机5下降，生胎T的第三部分T3被保持于下成型面9。由此，在本实施方式中，生胎T成为被装载机5和下模7保持的状态。
接着，进行初始膨胀工序S2。图4是说明初始膨胀工序S2的剖视图。如图4所示，在初始膨胀工序S2中首先将加压介质从未图示的所述供给线供给到囊筒11内，从下胎圈开口部T5插入气囊10而使气囊10在轮胎内腔内膨胀。在初始膨胀工序S2中能够目视生胎T。因此，例如即使在通过气囊10的膨胀而使生胎T发生位置偏移的情况下，也能够容易地重新配置于适当的位置。另外，通过这样的预期膨胀，能够消除由气囊10向囊筒11的收容引起的褶皱等。由此，能够抑制例如在硫化模具2中产生的未预期的气囊10的膨胀，因此，在本实施方式的制造方法中，能够提高轮胎品质。这样的初始膨胀工序S2中的加压介质的压力P1例如优选为30KPa以下。
接着，进行控制工序S3。图2的(c)是控制工序S3的流程图。如图2的(c)所示，本实施方式的控制工序S3包含测量气囊10的膨胀量的工序S3a以及调整气囊10的膨胀状态的工序S3b。
如图4所示，在本实施方式中，在测量工序S3a中，测量在生胎T内初始膨胀的气囊10的膨胀量X。在本实施方式的测量工序S3a中，利用测量器件27来测量膨胀量X。膨胀量X例如作为基板24与从上胎圈开口部T4露出的气囊10之间的上下方向的距离来测量。在采用激光位移计作为测量器件27的情况下，例如将与所测量出的膨胀量X相关的测量数据d转换为电信号而输出至控制器件4。
膨胀量X例如优选在气囊10的预定的多个位置进行测量。膨胀量X例如优选包含轮胎旋转轴Tc上的位置地进行测量。膨胀量X例如可以以轮胎旋转轴Tc为中心在生胎T的周向上等间距地进行测量。
调整工序S3b例如基于所测量的膨胀量X来调整气囊10的膨胀状态。在本实施方式中，在调整工序S3b中，控制器件4通过设置在所述供给线上的未图示的开闭阀等控制加压介质的供给量，调整气囊10的膨胀量，以使膨胀量X在预先确定的范围内。由此，能够使气囊10在生胎T的内腔内均匀地初始膨胀。另外，能够使生胎T相对于成型面9处于适当的位置。
接着，进行拆卸工序S4。图5是说明拆卸工序S4的剖视图。如图5所示，在本实施方式的拆卸工序S4中，从生胎T上拆卸装载机5。在该拆卸工序S4中，维持下模7保持着生胎T的状态，并且维持气囊10的所述初始膨胀。在拆卸工序S4中，装载机5例如为了接收在所述生胎形成工序中形成的新的生胎(省略图示)而离开生胎接收位置B。在拆卸工序S4中，例如驱动第二移动器件21，使下模7和生胎T从生胎接收位置B移动到硫化位置A。此时，生胎T被初始膨胀的气囊10保持，因此能够抑制因该移动而从下模7位置偏移。
接着，进行设置工序S5。图6是说明设置工序S5及按压工序S6的剖视图。如图6所示，在本实施方式的设置工序S5中，将生胎T与所述初始膨胀的气囊10一起设置在硫化模具2中。在设置工序S5中，例如利用第一移动器件20使上模8下降，将生胎T设置在上模8与下模7的硫化空间K中。在本实施方式的设置工序S5中，下组合模12与上组合模17抵接，形成密闭的硫化空间K。
接着，进行按压工序S6。本实施方式的按压工序S6使初始膨胀后的气囊10进一步膨胀而将生胎T按压于硫化模具2。并且，通过未图示的所述加热器件，使硫化模具2加热，从而使生胎T硫化。按压工序S6中的加压介质的压力P2例如在加压介质为蒸汽的情况下优选为1.0MPa以上，优选为0.2MPa以下，在加压介质为氮气的情况下优选为1.5MPa以上，优选为2.5MPa以下。
以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。
【实施例】
使用具有图1的基本构造的制造装置对生胎进行硫化，对硫化后的轮胎(以下称为“硫化轮胎”)进行了轮胎品质的测试。轮胎品质通过外观测试、均匀性测试及动态平衡测试进行确认。在比较例中，除了不进行本实施方式的初始膨胀工序及控制工序以外，其余与实施例同样地对生胎进行硫化。实施例和比较例均使用5000个生胎，在各测试中计算出平均值。
<外观测试>
通过测试者的目视观察确认出由附着于硫化轮胎的内腔面的气囊引起的褶皱的产生状况。结果以产生褶皱的轮胎的个数的比率表示。数值越小越好。
<均匀性测试>
根据JASO C607(汽车用轮胎的均匀性试验方法)，使用均匀性试验机测量出RFV(径向力变化)和LFV(横向力变化)。结果以比较例为100的指数来表示。数值越小越好。
<动态平衡测试>
使用动态平衡测试机测量动态平衡。结果以比较例为100的指数来表示。数值越小越好。测试结果如表1所示。
【表1】
比较例 实施例
外观测试(比率) 100 0
R F V(指数) 100 97
L F V(指数) 100 88
动态平衡(指数) 100 94
可以理解到，实施例的硫化方法相比于比较例的硫化方法，轮胎品质优异。

Claims (10)

1.一种充气轮胎的制造方法，其中，包含如下工序：
从放置于硫化模具的外部的生胎的胎圈开口部插入气囊，使所述气囊在轮胎内腔内进行初始膨胀；
将所述生胎与所述初始膨胀后的气囊一起设置在硫化模具中；以及
在闭合所述硫化模具后，使所述初始膨胀后的气囊进一步膨胀而将所述生胎按压于所述硫化模具。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述充气轮胎的制造方法包含利用装载机对所述生胎进行保持的工序，
所述进行保持的工序在所述初始膨胀的工序之前进行。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述充气轮胎的制造方法包含将所述装载机从所述生胎拆卸的工序，
所述拆卸的工序在所述设置的工序之前进行。
4.根据权利要求3所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述充气轮胎的制造方法包含对在所述轮胎内腔内进行所述初始膨胀的所述气囊的膨胀量进行控制的工序，
所述进行控制的工序在所述拆卸的工序之前进行。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述进行控制的工序包含测量所述气囊的膨胀量的工序。
6.根据权利要求4或5所述的充气轮胎的制造方法，其中，
所述进行控制的工序包含调整所述气囊的膨胀状态的工序。
7.一种充气轮胎的制造装置，其中，
所述充气轮胎的制造装置包含下模、位于与所述下模分离的位置的上模、移动器件和控制器件，
所述下模具有：成型面，其从下侧对横向的生胎进行保持；以及气囊，其穿过放置于所述成型面上的所述生胎的胎圈开口部而能够在所述生胎的内腔内膨胀，
所述移动器件使所述下模或所述上模移动，以使所述下模与所述上模抵接而形成所述生胎的硫化空间，
在所述移动器件使所述下模或所述上模移动之前，所述控制器件使所述气囊在放置于所述下模上的所述生胎的轮胎内腔内初始膨胀。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎的制造装置，其中，
所述充气轮胎的制造装置还包含从上侧对横向的所述生胎进行保持的装载机。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎的制造装置，其中，
所述装载机包含用于测量所述初始膨胀后的所述生胎的膨胀量的测量器件。
10.根据权利要求9所述的充气轮胎的制造装置，其中，
所述测量器件是非接触型的位移计。
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