CN203752379U - 轮胎硫化金属模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轮胎硫化金属模具，所述轮胎硫化金属模具能够减少在轮胎的外表面上形成的凸部，阻止轮胎的滚动阻力及噪声的恶化。在成形面上开口的排气孔上安装的通风孔塞具备筒状阀壳、阀杆及加力元件，阀杆插入阀壳，加力元件将阀杆朝向型腔加力，使得排气道开放。阀杆具有柱状主体部及头部，柱状主体部在阀壳的轴向上延伸，头部通过与阀壳的开口部的内面接触来关闭排气道。开口部的顶面与头部的顶面分别由平面形成。在排气路关闭的状态下，阀杆的头部的顶面与阀杆的中心轴的交点配置成靠近成形面的弯曲轮廓在型腔一侧。

Description

轮胎硫化金属模具

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎硫化金属模具以及使用其的轮胎制造方法，所述轮胎硫化金属模具在与轮胎的外表面接触的成形面的排气孔上安装有通风孔塞。

背景技术

在轮胎的硫化成形中使用的轮胎硫化金属模具中，在与轮胎的外表面接触的成形面上设置有多个排气孔，使得轮胎与成形面之间多余的空气排出至外部。此外，为了减少被称为渗出物（スピュー）的橡胶突起的形成，公知有安装在排气孔上的通风孔塞。在专利文献1～3中，公开了如下的通风孔塞，通过弹簧对插入筒状阀壳的阀杆加力，使其处于打开状态，通过轮胎的外表面将该阀杆压下，使其处于闭合状态。

在上述文献中，记载了阀壳的顶面和闭合状态下的阀杆的顶面与成形面成同一面的结构。但是，成形面具有沿着轮胎的外表面弯曲的轮廓，特别是在曲率大的位置上，通风孔塞一般如图8所示地进行安装。在该例中，阀壳8的顶面8a相对于成形面1凹陷的同时，在闭合状态下的阀杆9的顶面9a不会从弯曲轮廓1a突出，在成形后的轮胎上可以维持外表面的弯曲。

但是，已判明在这样的结构中，与该凹陷80（斜线所表示的部分）相对应，在轮胎的外表面上形成多个的凸部，它们是轮胎滚动阻力或噪声恶化的主要原因。安装有这样的通风孔塞的排气孔，由于其具有比一直开放的排气孔更高的排气阻力，因此其具有设置个数变得较多的倾向。因此，即使各个凸部的尺寸小，也不能忽略其对轮胎的滚动阻力和噪声的影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开平成2-214616号公报

专利文献2：日本专利公开平成9-141660号公报

专利文献3：日本专利公开2011-116012号公报

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种轮胎硫化金属模具及使用其的轮胎制造方法，所述轮胎硫化金属模具能够减少在轮胎的外表面上形成的凸部，阻止轮胎的滚动阻力及噪声的恶化。

（二）技术方案

通过如下所述的本实用新型能够实现上述目的。即，本实用新型的轮胎硫化金属模具具备与安置在型腔上的轮胎的外表面接触的成形面，以及在所述成形面上开口的排气孔上安装的通风孔塞，在该轮胎硫化金属模具中，所述通风孔塞具备筒状阀壳、阀杆及加力元件，所述筒状阀壳在内部具有排气道，所述阀杆插入所述阀壳，成为开闭所述排气道的阀芯，所述加力元件将所述阀杆向所述型腔加力，使得所述排气道开放，所述阀杆具有柱状主体部及头部，所述柱状主体部在所述阀壳的轴向上延伸，所述头部通过与所述阀壳的开口部的内面接触来关闭所述排气道，所述阀壳的开口部的顶面与所述阀杆的头部的顶面分别由平面形成，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面与所述阀杆的中心轴的交点配置成靠近所述成形面的弯曲轮廓在型腔一侧。

在所述金属模具中，在排气道关闭的状态下，通过使阀杆的头部的顶面与阀杆的中心轴的交点配置成靠近成形面的弯曲轮廓在型腔一侧，轮胎的外表面上形成的凸部减少。其结果，能够阻止在成形的轮胎上的滚动阻力及噪声的恶化。

优选地，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部与所述阀壳的开口部的接触区域的外缘配置在所述弯曲轮廓上，或者配置成靠近所述弯曲轮廓在型腔一侧。由此，由于在轮胎的外表面上形成的凸部进一步减少，因此能够有效地阻止轮胎的滚动阻力及噪声的恶化。

优选地，所述阀杆的头部形成为朝向所述型腔扩径的圆锥台状，所述阀壳的开口部的内面以朝向所述型腔扩径的锥面形成。根据这样的结构，在排气道关闭的状态下，由于阀杆的头部相对于阀壳的开口部的相对位置准确地确定，因此容易将它们的顶面设定成指定的位置关系。

在所述金属模具中，在所述排气道关闭的状态下，也可以使所述阀杆的头部的顶面与所述阀壳的开口部的顶面配置在同一面上。此外，所述阀壳的开口部的顶面也可以相对于所述成形面凹陷。即使为这样的情况下，通过将阀杆的头部的顶面与阀杆的中心轴的交点配置成靠近成形面的弯曲轮廓在型腔一侧，也可以得到上述的改进效果。

在所述金属模具中，所述阀壳的开口部的顶面也可以从所述成形面突出。根据这样的结构，能够进一步减少在轮胎的外表面上形成的凸部，有效地阻止轮胎的滚动阻力及噪声的恶化。

在所述金属模具中，所述阀壳的开口部的顶面从所述成形面突出，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面也可以相对于所述阀壳的开口部的顶面凹陷。在这样的结构中，硫化成形时的橡胶不会从侧方与阀杆的头部接触，而从顶面侧与阀杆的头部接触。因此，能够防止橡胶侵入排气道，防止所谓咬橡胶的发生。

在所述金属模具中，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面也可以从所述阀壳的开口部的顶面突出。如果是这样的结构，由于阀杆的头部的顶面容易配置成靠近成形面的弯曲轮廓在型腔一侧，因此适合于得到上述的改进效果。

本实用新型的轮胎制造方法包括下述工序：将未硫化轮胎安置在上述轮胎硫化金属模具的型腔上，对该未硫化轮胎实施加热加压而进行硫化。根据这样的方法，如上所述，能够减少在轮胎的外表面上形成的凸部，阻止轮胎的滚动阻力及噪声的恶化。

附图说明

图1是示意性表示本实用新型的轮胎硫化金属模具的一例的纵剖视图。

图2是表示安装在排气孔上的通风孔塞的剖视图。

图3是表示图2的通风孔塞的闭合状态的剖视图。

图4是表示本实用新型的又一实施方式的通风孔塞的剖视图。

图5是表示本实用新型的又一实施方式的通风孔塞的剖视图。

图6是表示本实用新型的又一实施方式的通风孔塞的剖视图。

图7是表示本实用新型的又一实施方式的通风孔塞的剖视图。

图8是为了比较而表示的通风孔塞的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。图1表示沿着轮胎子午线剖面的轮胎硫化金属模具10的剖面，图2、3是其主要部分的放大图。

如图1所示，轮胎硫化金属模具10具备与安置在型腔15上的轮胎Ｔ的外表面接触的成形面1。在成形面1上，为了在硫化成形时排出轮胎与成形面1之间的多余的空气，设置有使金属模具10的内部（型腔15）与外部连通的多个的排气孔16。如图2、3中放大所示，在其成形面1上开口的排气孔16上安装有通风孔塞2。

作为成形面1的原材料，可以例示铝材料。该铝材料的概念不仅包括纯铝类原材料，还包括铝合金，例如，可以列举Al-Cu类、Al-Mg类、Al-Mg-Si类、Al-Zn-Mg类、Al-Mn类、Al-Si类。后述的阀壳3和阀杆4分别优选由不锈钢或S45C所代表的钢材所构成，它们可以为相同种类的金属，也可以为不同种类的金属。

本实施方式的金属模具10具备胎面模部11、胎侧模部12、13及钢丝圈14，所述胎面模部11使轮胎胎面部成形，所述胎侧模部12、13使轮胎的胎侧部成形，所述钢丝圈14嵌合轮胎的胎圈部。虽然省略图示，但胎面模部11的内面上，设置有用来在轮胎的胎面上形成沟槽的凸状骨架部。在图1中，虽然绘制了在胎面模部11的内面上开口的一个排气孔16以及在胎侧模部13的内面上开口的一个排气孔16，但实际上，在胎面模部11或胎侧模部12、13的内面上开口的排气孔16设置有多个。

如图2所示，通风孔塞2具备筒状阀壳3、阀杆4及加力元件5，所述筒状阀壳3在内部具有排气道21，所述阀杆4插入阀壳3，成为开闭排气道21的阀芯，所述加力元件5将阀杆4向型腔15加力，使得排气道21开放。嵌入排气孔16的阀壳3相对于成形面1固定。阀壳3的开口部31的顶面31a面向型腔15。在阀壳3的下端部32上，形成有通孔32a及内凸缘状的支撑部32b。

阀杆4具有柱状主体部41及头部42，所述柱状主体部41在阀壳3的轴向上延伸，所述头部42通过与阀壳3的开口部31的内面接触来关闭排气道21。在主体部41的下端上，形成比通孔32a的直径要大的限制器43，由此，使阀杆4不会从阀壳3中脱落。限制器43通过闭合狭缝44而进行弹性变形，从而能够通过通孔32a。开口部31的顶面31a与头部42的顶面42a分别由平面形成。加力元件5环绕圆柱状的主体部41，介于头部42与支撑部32b之间，对阀杆4加力。

图2中排气道21开放，通风孔塞2处于打开状态。在通风孔塞2处于打开状态时，伴随着轮胎的外表面接近成形面1的动作，型腔15内的空气经由排气道21向金属模具10的外部排出。该排气道21形成在阀壳3的开口部31与阀杆4的头部42之间、加力元件5环绕的阀杆4的主体部41与阀壳3之间、阀杆4的主体部41与通孔32a之间。当与成形面1接触的轮胎的外表面压下阀杆4时，如图3所示，排气道21被关闭，通风孔塞2成为闭合状态。

成形面1具有沿着轮胎的外表面弯曲的轮廓（外形），在图3等中，用虚线绘制通过排气孔16的弯曲轮廓1a。在该金属模具10中，如图3所示，在排气道21关闭的状态下，阀杆4的头部42的顶面42a与阀杆4的中心轴4A的交点61配置成靠近成形面1的弯曲轮廓1a在型腔15一侧。因此，在阀杆4的头部42上，至少含有顶面42a的交点61的部分从成形面1突出。因此，能够减少在轮胎的外表面上形成的凸部，阻止滚动阻力或噪声的恶化。

作为相当于轮胎接地面的部位的弯曲轮廓1a的曲率半径，当为卡车/公交车用的轮胎时可以例举为2000～300mm，当为乘用车用轮胎时可以例举为500～50mm。因此，如果考虑阀壳3的外径及头部42的顶面42a的直径的一般尺寸，将距离P1设定为0.03mm以上，在减少轮胎的凸部的方面有效。一般地，阀壳3的外径为2～5mm（作为一例，为3mm），顶面42a的直径为1.3～3.5mm（作为一例，为2.5mm）。距离P1是沿着中心轴4A测定的从交点61至弯曲轮廓1a的距离。

在橡胶侵入头部42与开口部31之间的排气道而发生咬橡胶的情况下，会在轮胎上形成具有0.1～0.5mm程度高度的凸部，其也会成为滚动阻力及噪声恶化的主要原因。因此，距离P1优选设定为0.07mm以上，更加优选设定为0.15mm以上，进一步优选设定为0.3mm以上。另一方面，如果距离P1超过0.5mm，虽然进一步使滚动阻力降低，但有可能由于头部42导致形成的轮胎表面的凹陷，造成噪声的恶化。因此，距离P1优选为0.5mm以下，更加优选为0.4mm以下。

在本实施方式中，在排气道21关闭的状态下，阀杆4的头部42与阀壳3的开口部31的接触区域的外缘62配置在弯曲轮廓1a上。由此，能够使在轮胎的外表面上形成的凸部进一步减少，有效地阻止滚动阻力及噪声的恶化。外缘62也可以配置在弯曲轮廓1a的靠近型腔15一侧，在这种情况下，能够进一步减少在轮胎的外表面上形成的凸部。外缘62是头部42与开口部31接触的区域的位于型腔15一侧的边。

在本实施方式中，阀杆4的头部42形成为朝向型腔15扩径的圆锥台状，阀壳3的开口部31的内面以朝向型腔15扩径的锥面形成。在排气道21关闭的状态下，头部42的侧面与开口部31的内面进行面接触。根据这样的结构，由于头部42相对于开口部31的相对位置准确地确定，因此容易如本实施方式或后述的实施方式那样设定顶面31a与顶面42a间的位置关系。此外，在发生咬橡胶时，沿着上述锥面倾斜地形成凸部，由于该凸部覆盖头部42导致形成的轮胎表面的凹陷，因此在限制滚动阻力及噪声的方面有利。

在本实施方式中，在排气道21关闭的状态下，阀杆4的头部42的顶面42a与阀壳3的开口部31的顶面31a配置在同一面上。但是并不限于此，只要如上所述地配置交点61，顶面42a可以相对于顶面31a凹陷，顶面42a也可以从顶面31a突出。此外，在本实施方式中，阀壳3的开口部31的顶面31a相对于成形面1略微凹陷，但并不限定于此。

图4～7所示的实施方式，除了下面所说明的结构以外，为与上述实施方式相同的结构，因此，省略共通点而主要对不同点进行说明。此外，对与上述实施方式中说明的部件相同的部件标记相同的符号，并省略重复的说明。

图4是阀壳3的开口部31的顶面31a从成形面1突出的例子。根据这样的结构，能够使在轮胎的外表面上形成的凸部进一步减少，有效地阻止滚动阻力及噪声的恶化。在确保上述改进效果的方面，沿着阀壳3的外周面测定的从顶面31a至弯曲轮廓1a的距离P2优选为0.03mm以上，更加优选为0.1mm以上。此外，为了在阻止噪声恶化的同时，不损害轮胎的外观，距离P2优选为1mm以下，更加优选为0.5mm以下。

在图4的例子中，在排气道21关闭的状态下，阀杆4的头部42的顶面42a相对于开口部31的顶面31a凹陷。由此，由于硫化成形时的橡胶不会从侧方与头部42接触，而从顶面42a侧进行接触，因此防止橡胶侵入排气道21，能够防止所谓咬橡胶的发生。从顶面31a至顶面42a的距离D，例如设定为0.05～0.5mm。

在图5的例子中，在排气道21关闭的状态下，阀杆4的头部42的顶面42a从阀壳3的开口部31的顶面31a突出。由此，由于头部42的顶面42a容易配置在弯曲轮廓1a的靠近型腔15一侧，因此适合于得到上述的改进效果。从顶面31a至顶面42a的突出量P3，例如设定为0.05～1mm，更加优选地设定为0.2～0.5mm。开口部31的顶面31a相对于成形面1略微凹陷，但并不限定于此。

在上述的实施方式中，例举了阀杆4的中心轴4A相对于成形面1的法线为平行的例子，但在图6的例子中，阀杆4的中心轴4A相对于成形面1的法线倾斜。如果是这样的结构，阀杆4的头部42的顶面42a容易配置在成形面1的弯曲轮廓1a的靠近型腔15一侧。此外，假想在图6中橡胶流是从左侧向右侧，通过这样使顶面42a朝向橡胶流动过来的方向，也可以得到阻止咬橡胶的效果。中心轴4A相对于成形面1的法线的倾斜角度θ，例如设定为2～20度。

在前述的实施方式中，例举了弯曲轮廓1a的曲率半径在型腔15一侧具有中心，在朝向型腔15呈凹陷的方向上弯曲的位置上安装了通风孔塞2的例子，在图7的例子中，在朝向型腔15呈凸出的方向上弯曲的位置上安装有通风孔塞2。在这种情况下，通过使头部42的顶面42a与阀杆4的中心轴4A的交点61配置成靠近弯曲轮廓1a在型腔15一侧，也可以得到上述改进效果。

使用所述金属模具10的轮胎制造方法包括下述工序：将未硫化轮胎安置在金属模具10的型腔15上，对该未硫化轮胎实施加热加压而进行硫化。轮胎通过被称为气囊的橡胶袋的膨胀而扩张变形，其外表面接触成形面1。在该过程中，轮胎与成形面1之间的空气通过通风孔塞2的排气道21被排出至外部。这时，可以使用吸引机对排气孔16内的空间进行吸引，以提高排气性能。在成形后的轮胎上，由于在外表面上形成的凸部减少，因此滚动阻力及噪声的恶化被阻止。

上述轮胎硫化金属模具，除了排气孔上安装的通风孔塞如上所述构成以外，其他与通常的轮胎硫化金属模具同等，能够在本实用新型中采用任意公知的形状、材质或机构等。

本实用新型不受上述实施方式的任何限定，在不脱离本实用新型的主旨的范围内能够进行各种改进及变更。在上述实施方式中，是具备胎面模部及一对胎侧模部的金属模具结构，但本实用新型并不限定于此，例如也适用于在胎面模部的中央部分割成上下两部分的金属模具结构。此外，在上述实施方式中，加力元件为螺旋弹簧，但也可以代替其使用碟形弹簧或板簧等。

附图标记说明

1 成形面

1a 弯曲轮廓

2 通风孔塞

3 阀壳

4 阀杆

4A 中心轴

5 加力元件

10 轮胎硫化金属模具

15 型腔

16 排气孔

21 排气道

31 开口部

31a 顶面

41 主体部

42 头部

42a 顶面

43 限制器

44 狭缝

61 交点

62 外缘

Claims (10)

1.一种轮胎硫化金属模具，其具备与安置在型腔上的轮胎的外表面接触的成形面，以及在所述成形面上开口的排气孔上安装的通风孔塞，其特征在于，

所述通风孔塞具备筒状阀壳、阀杆及加力元件，所述筒状阀壳在内部具有排气道，所述阀杆插入所述阀壳，成为开闭所述排气道的阀芯，所述加力元件将所述阀杆向所述型腔加力，使得所述排气道开放；

所述阀杆具有柱状主体部及头部，所述柱状主体部在所述阀壳的轴向上延伸，所述头部通过与所述阀壳的开口部的内面接触来关闭所述排气道；

所述阀壳的开口部的顶面与所述阀杆的头部的顶面分别由平面形成；

在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面与所述阀杆的中心轴的交点配置成靠近所述成形面的弯曲轮廓在型腔一侧。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部与所述阀壳的开口部的接触区域的外缘配置在所述弯曲轮廓上，或者配置成靠近所述弯曲轮廓在型腔的一侧。

3.根据权利要求2所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述阀杆的头部形成为朝向所述型腔扩径的圆锥台状，所述阀壳的开口部的内面以朝向所述型腔扩径的锥面形成。

4.根据权利要求1所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述阀杆的头部形成为朝向所述型腔扩径的圆锥台状，所述阀壳的开口部的内面以朝向所述型腔扩径的锥面形成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面与所述阀壳的开口部的顶面配置在同一面上。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述阀壳的开口部的顶面相对于所述成形面凹陷，或者从所述成形面突出。

7.根据权利要求5所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述阀壳的开口部的顶面相对于所述成形面凹陷，或者从所述成形面突出。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，

所述阀壳的开口部的顶面从所述成形面突出；

在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面相对于所述阀壳的开口部的顶面凹陷。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面从所述阀壳的开口部的顶面突出。

10.根据权利要求6所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述排气道关闭的状态下，所述阀杆的头部的顶面从所述阀壳的开口部的顶面突出。