CN114274424A - 轮胎硫化模具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮胎硫化模具及其制造方法，该模具能够高效地造型用于在胎面部成型刀槽的叶片。本发明的轮胎硫化模具具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环(1)。胎面环(1)包括：基部(3)，其形成有2个以上的骨部(31)，该骨部(31)用于在胎面部成型2个以上的沟；以及固定于基部(3)的至少1个构件(4)，构件(4)具有用于成型胎面部(2)的踏面的踏面成型面(41)、以及用于在胎面部的踏面形成刀槽的叶片(42)。

Description

轮胎硫化模具及其制造方法

技术领域

本公开涉及轮胎硫化模具。

背景技术

以往，已知在模具母材上组装通过层积造型法制作的花纹成型物而制造轮胎硫化模具的技术(例如参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-162099号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，胎面部的成型面形成为圆弧状，从成型面朝向轮胎轴心延伸有用于形成沟的骨部。因此，为了通过层积造型法高精度地造型这样的骨部，需要复杂地配置其支承件，支承件的造型及去除耗费大量的工夫和时间，将导致模具的生产率的降低。特别是在通过层积来造型用于在胎面部成型刀槽的叶片的情况下，生产率的降低变得显著。

本公开是鉴于以上那样的实际情况而提出的，其主要目的在于提供一种能够高效地造型用于在胎面部成型刀槽的叶片的轮胎硫化模具。

用于解决课题的手段

本公开涉及一种轮胎硫化模具，其具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环，其中，上述胎面环包括：基部，其形成有用于在上述胎面部成型2个以上的沟的2个以上的骨部；以及至少1个构件，其固定于上述基部，上述构件具有用于成型上述胎面部的踏面的踏面成型面和用于在上述胎面部的上述踏面形成刀槽的叶片。

发明的效果

本公开的上述轮胎硫化模具中，上述胎面环包括形成有上述2个以上骨部的上述基部和固定于上述基部的上述构件，上述构件具有上述踏面成型面和上述叶片。即，由于上述胎面环的上述踏面成型面被上述构件分割，因此能够高效地进行上述叶片的造型。

附图说明

图1是表示轮胎的一个实施方式的胎面部的展开图。

图2是表示用于形成图1的胎面部的胎面环的结构的立体图。

图3是放大表示图2的构件的立体图。

图4是表示由基部和1个构件构成的扇形件的剖视图。

图5是将图4的构件的周向的端部放大表示的剖视图。

图6是表示图2的扇形件的剖视图。

图7是放大表示图6的构件的剖视图。

图8是放大表示图3的叶片的剖视图。

图9是表示本公开的硫化模具的制造方法的工序的流程图。

图10是将本公开的胎面环的另一实施方式的一部分放大表示的立体图。

图11是表示图10的构件和沟部的立体图。

图12是表示本公开的硫化模具的制造方法的另一实施方式的工序的流程图。

具体实施方式

以下基于附图对本公开的一个实施方式进行说明。

图1是通过本实施方式的轮胎硫化模具硫化成型的轮胎的胎面部100的周向的一部分的展开图。如图1所示，本公开适合于在由2个以上的沟101划分出的花纹块102内形成有多个刀槽103的无钉轮胎的硫化模具，但也能够应用于在花纹块102内形成有1个以上的刀槽103的其他轮胎。

图2表示构成轮胎硫化模具的一部分的胎面环1。胎面环1对轮胎的胎面部进行硫化成型。本实施方式的胎面环1在周向上被分割为2个以上的扇形件2。在该图中，描绘了一个扇形件2。由2个以上扇形件2和用于对胎侧部进行硫化成型的一对胎侧环(未图示)等构成轮胎硫化模具。

胎面环1包括构成扇形件2的主体的基部3和固定于基部3的2个以上的构件4。在图2中，示出了构件4中的1个。

在基部3形成有2个以上的骨部31。为了在胎面部100成型2个以上的沟101，骨部31向轮胎半径方向的内侧突出。基部3具有2个以上的骨部31和被2个以上的骨部31包围的2个以上的凹部32。在各凹部32安装有构件4。在胎面环1的基部3上安装有至少1个构件4即可。由此，构件4固定在基部3上。通过构件4和周边的骨部31，在胎面部100成型一个花纹块102及其周边的沟101。

图3表示构件4。构件4具有用于成型胎面部100的踏面104(参照图1)的踏面成型面41和用于在踏面104形成刀槽103的叶片42。本实施方式的叶片42沿着胎面环1的轴向和半径方向形成为锯齿状。通过这样的叶片42，在花纹块102内形成有锯齿状的刀槽103。需要说明的是，叶片42也可以形成为直线状。

构件4优选通过粘接剂固着于基部3。由此，构件4容易且牢固地固着于基部3。

构件4具有与基部3的凹部32嵌合的底部43。叶片42从底部43立起而与底部43形成为一体。底部43中的形成有叶片42的面构成踏面成型面41。在踏面成型面41可以形成沿胎面环1的轴向延伸、与叶片42平行或交叉的突部。突部从底部43立起而与底部43形成为一体。突部形成得比叶片42低。利用突部在胎面部100的踏面104形成浅细沟。

在本公开的轮胎硫化模具中，胎面环1包括形成有2个以上骨部31的基部3和固定于基部3的构件4，构件4具有踏面成型面41和叶片42。即，胎面环1的踏面成型面41被构件4分割，因此能够高效地进行叶片42的造型。另外，通过更换为叶片42的数量、配置、形状不同的构件4，能够容易地进行刀槽103的设计变更。

优选构件4具有构成构件4的材料在胎面环1的半径方向上层积而成的结构。这样的构件4能够通过层积造型法容易地造型。作为构成构件4的材料，例如优选为金属。由此，能够容易地提高叶片42的强度。在该情况下，优选从底部43朝向胎面环1的轴芯沿半径方向层积金属材料。

图4表示由基部3Z和1个构件4Z(相当于上述专利文献1中的花纹模具)构成的扇形件2Z。图5放大表示构成扇形件2Z的构件4Z的周向的端部。在图4、图5中，省略了表示剖面的剖面线(在图6～图8中也相同)。

如图4、图5所示，若将从构件4Z的周向的中央朝向胎面环1的轴芯的半径方向设为层积方向DZ，则构件4Z的周向的两端部处的层积方向DZ相对于朝向胎面环1的轴芯的半径方向DR(即叶片42Z的高度方向(刀槽103的深度方向))倾斜。在这样的构件4Z中，叶片42Z的造型变得困难。另外，在进行叶片42Z的造型时，需要进行支承件45Z的造型，在形成有多个刀槽103的冬季用轮胎(无钉轮胎)中，支承件45Z的去除变得繁杂。另外，由于相邻的叶片42Z的间隔变小，因此支承件45Z的去除变得困难。

图6表示由基部3和多个构件4构成的扇形件2。图7放大表示位于扇形件2的周向的端部的构件4。如图7所示，在被分割成多个的构件4中，即使是周向的两端部，层积方向D也与半径方向DR大致相同。因此，在这样的构件4Z中，叶片42容易造型，不需要进行支承件的造型和去除，硫化模具的生产率提高。

叶片42的至少一部分也可以相对于胎面环1的半径方向倾斜。通过这样的叶片42，形成相对于半径方向倾斜的刀槽103。

在图3中，在1个构件4内位于周向的两端的叶片42E具有向周向的一侧倾斜的第一倾斜部42a和向周向的另一侧倾斜的第二倾斜部42b。第一倾斜部42a以从底部43向胎面环1的半径方向DR的内侧立起的方式形成。第二倾斜部42b从第一倾斜部42a的前端向胎面环1的半径方向DR的内侧连续地形成。利用第一倾斜部42a和第二倾斜部42b，叶片42E朝向半径方向DR呈锯齿状延伸。

另外，在1个构件4内位于周向的两端以外的叶片42M具有第一倾斜部42a、第二倾斜部42b和沿半径方向DR延伸的前端部42c。前端部42c从第二倾斜部42b的前端向胎面环1的半径方向DR的内侧连续地形成。

在图8中，叶片42M的第一倾斜部42a相对于胎面环1的半径方向DR的倾斜角θa的绝对值优选为25°以下。另一方面，第二倾斜部42b相对于胎面环1的半径方向DR的倾斜角θb的绝对值优选为25°以下。由此，脱模时的橡胶缺损得到抑制。叶片42E的第一倾斜部42a以及第二倾斜部42b的倾斜角也是同样的。即，叶片42相对于胎面环1的半径方向DR的倾斜角的绝对值优选为25°以下。

图9表示具备胎面环1的硫化模具的制造方法的工序。硫化模具的制造方法包括形成基部3的第一工序S1、形成构件4的第二工序S2、以及将构件4固定于基部3的第三工序S3。

在第一工序S1中，在形成基部3时，在其内周侧形成2个以上的骨部31以及凹部32。

在第二工序S2中，在形成构件4时，在其外周侧形成底部43，在内周侧形成踏面成型面41及叶片42。

在第三工序S3中，在基部3的凹部32安装并嵌合构件4的底部43。

根据本制造方法，通过第二工序S2，能够高效地进行叶片42的造型。另外，通过在第二工序S2中形成叶片42的数量、配置、形状不同的构件4，能够容易地进行刀槽103的设计变更。

第二工序S2优选包括将金属材料在构件4的厚度方向上层积的工序。由此，高效地形成牢固的叶片42。

图10表示适用于其他实施方式的轮胎硫化模具的胎面环1A。胎面环1A中，对于未在以下进行说明的部分，可以采用上述胎面环1的结构。

胎面环1A包括：形成有用于在胎面部100成型沟101的骨部31的基部3A、以及固定于基部3A的2个以上的构件4A。在胎面环1A的基部3A安装至少1个构件4A即可。

基部3A具有：用于成型胎面部100的踏面104的一部分的第一踏面成型面35、以及2个以上的沟部36。第一踏面成型面35和沟部36形成于被2个以上的骨部31包围的凹部32。沟部36从第一踏面成型面35向胎面环1A的半径方向外侧凹陷。通过从第一踏面成型面35向着垂直于胎面环1A的轴的方向切削凹部32，可容易地形成沟部36。

构件4A嵌合于沟部36。由此将构件4A安装于胎面环1A的基部3A。沟部36的条数与固定于基部3A的构件4A的个数相对应。

构件4A优选利用粘接剂固着于基部3A。由此将构件4A容易且牢固地固着于基部3A。

将构件4A与相对应的沟部36一起示于图11。

构件4A具有嵌合于基部3A的沟部36的底部44。构件4A具有用于成型胎面部100的踏面104的一部分的第二踏面成型面45、以及用于在胎面部100的踏面104形成刀槽103的叶片46。通过基部3A的第一踏面成型面35和构件4A的第二踏面成型面45形成胎面部100的踏面104。

叶片46从底部44立起而与底部44形成为一体。底部44中的形成有叶片46的面构成第二踏面成型面45。叶片46的根部可以倒圆成圆角状。考虑到在踏面104形成刀槽103所带来的边缘效果，倒圆半径优选设定为0.7mm以下。

本实施方式的叶片46沿着胎面环1的轴向和半径方向形成为锯齿状。通过这样的叶片46，在花纹块102内形成有锯齿状的刀槽103。需要说明的是，叶片46也可以形成为直线状。叶片46的倾斜角与叶片42的倾斜角相同。

在第二踏面成型面45可以形成沿胎面环1A的轴向延伸、与叶片46平行或交叉的突部。突部从底部44立起而与底部44形成为一体。突部形成得比叶片46低。利用突部在胎面部100的踏面104形成浅细沟。

在胎面环1A中，构件4A按照安装在形成于凹部32的沟部36的方式构成，与胎面环1的构件4相比，底部44的体积容易减少。由此可缩短构件4A的造型时间，可缩短胎面环1A、进而轮胎硫化模具的制造所需的时间。需要说明的是，在胎面环1A，需要形成用于将构件4A嵌入到基部3A的沟部36。但是，由于沟部36能够通过机械加工(切削加工)容易地形成，因此不存在对胎面环1A的制造时间带来很大影响的风险。

构件4A优选具有构成构件4A的材料沿胎面环1A的半径方向层积而成的结构。在胎面环1A中，如上所述，通过抑制构件4A的底部44的体积，可缩短材料在底部44的层积时间，缩短胎面环1A的制造时间。

本实施方式的沟部36沿胎面环1A的轴向延伸。由此，在胎面部100形成沿轴向延伸的刀槽103。这样的刀槽103有助于雪地轮胎等中的牵引性能和制动性能的有效提高。

沟部36的宽度W优选为1～4mm。

通过使沟部36的宽度W为1mm以上，容易确保对沟部36进行切削加工的工具的强度。另外，构件4A的宽度也与沟部36的宽度同等，因此能够在构件4A容易地形成锯齿状的叶片46。

通过使沟部36的宽度W为4mm以下，能够采用小型的构件4A，缩短构件4A的造型时间。

需要说明的是，构件4A嵌入到沟部36之后的构件4A与基部3A的间隙优选为0.03mm以下。由此可抑制构件4A的晃动。另外，可抑制橡胶流入上述间隙中而产生溢出橡胶，轮胎的外观品质提高。

优选在各构件4A形成有一片叶片46，换言之，优选各构件4A针对每一叶片46进行设置。由此能够实现构件4A进一步的小型化。另外，即使在硫化工序的脱模时等叶片46受到损伤的情况下，也可以仅更换该构件4A，由此能够容易且低成本地进行修理。

此外，在这种情况下，相邻的叶片46间的距离优选为2mm以上。通过使叶片46间的距离为2mm以上，相邻的沟部36间的距离也增大，容易提高基部3A的强度。并且容易将构件4A安装于基部3A。

构件4A的长度L优选为2～30mm。通过使构件4A的长度L为2mm以上，能够容易地确保构件4A(特别是叶片46)的强度。通过使构件4A的长度L为30mm以下，能够抑制构件4A因热应变所致的尺寸变化。

该胎面环1A中，在构件4A嵌入到基部3A时，第一踏面成型面35与第二踏面成型面45平滑地连接。这样的胎面环1A可以通过使沟部36的深度与底部44的高度一致而容易实现，由此能够在胎面部100容易地形成平滑地连接的踏面104，提高轮胎的外观品质。

图12表示具备胎面环1A的硫化模具的制造方法的工序。硫化模具的制造方法包括：形成具有沟部36的基部3A的第一工序S1、形成构件4A的第二工序S2、以及将构件4A固定于沟部36的第三工序S3。

在第一工序S1中，在形成基部3A时，在其内周侧形成2个以上的骨部31、第一踏面成型面35和沟部36。沟部36例如通过切削加工等形成。即，第一工序S1包括将构成第一踏面成型面35的凹部32的一部分进行切削的工序。

第二工序S2中，在形成构件4A时，在其外周侧形成底部44，在内周侧形成第二踏面成型面45和叶片46。

第三工序S3中，将构件4A的底部44安装并嵌合于基部3A的沟部36。

根据本制造方法，容易将构件4A小型化，因此可利用第二工序S2高效地进行叶片42的造型。另外，通过利用第二工序S2形成叶片42的形状不同的构件4，能够容易进行刀槽103的设计变更。

在本制造方法中，还优选第二工序S2包括将金属材料在构件4的厚度方向上层积的工序。由此，高效地形成牢固的叶片42。

以上详细地说明了本公开的轮胎硫化模具及其制造方法，但本公开并不限定于上述的具体实施方式，可变更为各种方式来实施。

[附注]

本公开包括以下的方式。

[本公开1]

一种轮胎硫化模具，其具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环，其中，上述胎面环包括：

基部，其形成有2个以上的骨部，该2个以上的骨部用于在上述胎面部成型2个以上的沟；以及

至少1个构件，其固定于上述基部，

上述构件具有：用于成型上述胎面部的踏面的踏面成型面、以及用于在上述胎面部的上述踏面形成刀槽的叶片。

[本公开2]

如本公开1所述的轮胎硫化模具，其中，上述构件具有金属材料沿上述胎面环的半径方向层积而成的结构。

[本公开3]

如本公开1或2所述的轮胎硫化模具，其中，

上述基部具有被上述2个以上的骨部包围的凹部，

上述构件嵌合于上述凹部。

[本公开4]

如本公开1至3中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述叶片的至少一部分相对于上述胎面环的半径方向倾斜。

[本公开5]

如本公开4所述的轮胎硫化模具，其中，上述叶片相对于上述胎面环的半径方向的倾斜角的绝对值为25°以下。

[本公开6]

如本公开1至5中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述基部包含沿周向分割的2个以上的扇形件。

[本公开7]

如本公开1至6中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述构件通过粘接剂固着于上述基部。

[本公开8]

如本公开1至7中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述轮胎为无钉轮胎。

[本公开9]

一种轮胎硫化模具，其具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环，其中，上述胎面环包括：

基部，其形成有2个以上的骨部，该2个以上的骨部用于在上述胎面部成型2个以上的沟；以及

至少1个构件，其固定于上述基部，

上述基部具有：用于成型上述胎面部的踏面的一部分的第一踏面成型面、以及从上述第一踏面成型面向上述胎面环的半径方向外侧凹陷的沟部，

上述构件嵌合于上述沟部，上述构件具有：用于成型上述胎面部的踏面的一部分的第二踏面成型面、以及用于在上述胎面部的上述踏面形成刀槽的叶片。

[本公开10]

如本公开9所述的轮胎硫化模具，其中，上述沟部沿上述胎面环的轴向延伸。

[本公开11]

如本公开9或10所述的轮胎硫化模具，其中，上述沟部的宽度为1～4mm。

[本公开12]

如本公开9至11中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，在各构件形成有一片叶片。

[本公开13]

如本公开9至12中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述构件的长度为2～30mm。

[本公开14]

如本公开9至13中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，上述第一踏面成型面与上述第二踏面成型面平滑地连接。

[本公开15]

一种硫化模具的制造方法，其是制造具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环的硫化模具的方法，其中，所述硫化模具的制造方法包括：

第一工序，形成具有2个以上的骨部的基部，该2个以上的骨部用于在上述胎面部成型2个以上的沟；

第二工序，形成构件，该构件具有：用于成型上述胎面部的踏面的踏面成型面和用于在上述胎面部的上述踏面形成刀槽的叶片；以及

第三工序，将上述构件固定于上述基部。

[本公开16]

一种硫化模具的制造方法，其是制造具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环的硫化模具的方法，其中，所述硫化模具的制造方法包括：

第一工序，形成基部，该基部具有：用于在上述胎面部成型2个以上的沟的2个以上的骨部、用于成型上述胎面部的踏面的一部分的第一踏面成型面、以及从上述第一踏面成型面向上述胎面环的半径方向外侧凹陷的沟部；

第二工序，形成构件，该构件具有：用于成型上述胎面部的踏面的一部分的第二踏面成型面、以及用于在上述胎面部的上述踏面形成刀槽的叶片；以及

第三工序，将上述构件嵌合于上述沟部。

[本公开17]

如本公开15或16所述的硫化模具的制造方法，其中，上述第二工序包括在上述构件的厚度方向上层积金属材料的工序。

符号的说明

1 胎面环

1A 胎面环

2 扇形件

2Z 扇形件

3 基部

3A 基部

3Z 基部

4 构件

4A 构件

4Z 构件

31 骨部

32 凹部

35 第一踏面成型面

36 沟部

41 踏面成型面

42 叶片

42E 叶片

42M 叶片

42Z 叶片

45 第二踏面成型面

46 叶片

100 胎面部

101 沟

103 刀槽

104 踏面

DR 半径方向

S1 第一工序

S2 第二工序

S3 第三工序

θa 倾斜角

θb 倾斜角

Claims (17)

1.一种轮胎硫化模具，其具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环，其中，所述胎面环包括：

基部，其形成有2个以上的骨部，该2个以上的骨部用于在所述胎面部成型2个以上的沟；以及

至少1个构件，其固定于所述基部，

所述构件具有：用于成型所述胎面部的踏面的踏面成型面、以及用于在所述胎面部的所述踏面形成刀槽的叶片。

2.如权利要求1所述的轮胎硫化模具，其中，所述构件具有金属材料沿所述胎面环的半径方向层积而成的结构。

3.如权利要求1或2所述的轮胎硫化模具，其中，

所述基部具有被所述2个以上的骨部包围的凹部，

所述构件嵌合于所述凹部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述叶片的至少一部分相对于所述胎面环的半径方向倾斜。

5.如权利要求4所述的轮胎硫化模具，其中，所述叶片相对于所述胎面环的半径方向的倾斜角的绝对值为25°以下。

6.如权利要求1至5中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述基部包含沿周向分割的2个以上的扇形件。

7.如权利要求1至6中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述构件通过粘接剂固着于所述基部。

8.如权利要求1至7中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述轮胎为无钉轮胎。

9.一种轮胎硫化模具，其具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环，其中，所述胎面环包括：

基部，其形成有2个以上的骨部，该2个以上的骨部用于在所述胎面部成型2个以上的沟；以及

至少1个构件，其固定于所述基部，

所述基部具有：用于成型所述胎面部的踏面的一部分的第一踏面成型面、以及从所述第一踏面成型面向所述胎面环的半径方向外侧凹陷的沟部，

所述构件嵌合于所述沟部，所述构件具有：用于成型所述胎面部的踏面的一部分的第二踏面成型面、以及用于在所述胎面部的所述踏面形成刀槽的叶片。

10.如权利要求9所述的轮胎硫化模具，其中，所述沟部沿所述胎面环的轴向延伸。

11.如权利要求9或10所述的轮胎硫化模具，其中，所述沟部的宽度为1mm～4mm。

12.如权利要求9至11中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，在各构件形成有一片叶片。

13.如权利要求9至12中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述构件的长度为2mm～30mm。

14.如权利要求9至13中任一项所述的轮胎硫化模具，其中，所述第一踏面成型面与所述第二踏面成型面平滑地连接。

15.一种硫化模具的制造方法，其是制造具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环的硫化模具的方法，其中，所述硫化模具的制造方法包括：

第一工序，形成具有2个以上的骨部的基部，该2个以上的骨部用于在所述胎面部成型2个以上的沟；

第二工序，形成构件，该构件具有：用于成型所述胎面部的踏面的踏面成型面和用于在所述胎面部的所述踏面形成刀槽的叶片；以及

第三工序，将所述构件固定于所述基部。

16.一种硫化模具的制造方法，其是制造具备用于对轮胎的胎面部进行硫化成型的胎面环的硫化模具的方法，其中，所述硫化模具的制造方法包括：

第一工序，形成基部，该基部具有：2个以上的骨部，该2个以上的骨部用于在所述胎面部成型2个以上的沟；用于成型所述胎面部的踏面的一部分的第一踏面成型面；以及从所述第一踏面成型面向所述胎面环的半径方向外侧凹陷的沟部；

第二工序，形成构件，该构件具有：用于成型所述胎面部的踏面的一部分的第二踏面成型面、以及用于在所述胎面部的所述踏面形成刀槽的叶片；以及

第三工序，将所述构件嵌合于所述沟部。

17.如权利要求15或16所述的硫化模具的制造方法，其中，所述第二工序包括在所述构件的厚度方向上层积金属材料的工序。

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