一种排气装置及轮胎模具
技术领域
本实用新型涉及轮胎硫化模具领域,具体而言,涉及一种排气装置及轮胎模具。
背景技术
目前对轮胎的生产过程大致如下:将流体或半流体状态的橡胶材料注入轮胎模具中,然后橡胶材料在轮胎模具中通过一系列的工艺来实现胎胚成型。在胎胚成型之后,需要对轮胎的胎胚进行硫化处理。在硫化处理过程中,需要将轮胎模具的内腔中的空气排出。目前通常使用的方法是在轮胎模具上设置排气孔,轮胎模具中的空气经过该排气孔直接排出。
但是这种情况下,轮胎的胶料往往会进入排气孔,使轮胎的胎坯上形成胶毛。为了避免轮胎上出现胶毛,当前技术有采用了包含外套、弹簧和芯轴的排气装置,弹簧和芯轴容纳在外套的内腔中,且弹簧在芯轴的轴头上施加轴向力,使得轴头与外套之间存在间隙,允许轮胎模具中的空气排出。而当轮胎模具中的空气被排尽之后,橡胶材料会压靠到轴头上,从而克服弹簧的轴向力关闭轴头和外套之间的间隙,阻止橡胶材料被挤出。
但现有的排气装置在使用时仍可能存在溢胶流入到弹簧气孔套内的情况,轮胎模具在清洗过程中难以彻底清除留在弹簧气孔套内的硫化胶,导致弹簧气孔套失去排气功能,此时需将弹簧气孔套卸除,重新更换新的弹簧气孔套,在卸除的过程中会使模具的安装孔增大,再次进行安装弹簧气孔套时,需重新设计新外径的弹簧气孔套,成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种排气装置及轮胎模具,以改善当前相关技术中排气装置清理不便、装卸不便、成本较高的问题。
本实用新型的实施例是这样实现的:
一种排气装置,其包括:
套壳,套壳为两端贯通的筒体,套壳具有进气端和排气端;
活动设置于套壳内的芯轴,芯轴包括轴向连接的轴头与轴体,轴体的外侧与套壳的内侧之间形成连通套壳外部的第一排气通道;轴体远离轴头的一端具有限位组件,限位组件在轴体的径向上具有弹性;限位组件可选择性地抵接于套壳以限制芯轴在由套壳的排气端向套壳的进气端方向上的移动,或向内收缩以使得其可通过套壳的内腔;
连接芯轴与套壳的弹性件,弹性件向芯轴提供朝向套壳的进气端的力,使得轴头具有脱离套壳进气端的趋势;芯轴能够在第一预设位置及第二预设位置之间运动,当芯轴位于第一预设位置时,轴头脱离套壳进气端而打开进气端,限位组件抵接于套壳以限制轴头继续远离套壳进气端;当芯轴位于第二预设位置时,轴头抵接套壳进气端而封闭进气端。
在本实用新型的一种实施例中,进气端的内侧具有朝向排气端方向逐渐向内收缩的内配合面,轴头的外周侧具有朝向轴体方向逐渐向内收缩的外配合面,当轴头抵接进气端时,内配合面与外配合面相互接触而封闭进气端。
在本实用新型的一种实施例中,限位组件包括至少两个设置于轴体远离轴头一端的弹性部,至少两个弹性部间隔设置并凸出于轴体的端面,弹性部在轴体的径向上具有弹性,弹性部设置有凸起,凸起用于抵接套壳。
在本实用新型的一种实施例中,至少两个弹性部绕轴体的轴线间隔设置,凸起位于弹性部远离轴体轴线的一侧。
在本实用新型的一种实施例中,至少两个弹性部之间间隔形成第二排气通道,第二排气通道连通第一排气通道及套壳的排气端外部。
在本实用新型的一种实施例中,限位组件包括两个弹性部,两个弹性部的固定端在轴体的径向上间隔设置,两个弹性部分别向相互远离的两个方向偏移。
在本实用新型的一种实施例中,两个弹性部的偏移方向垂直于两个弹性部的固定端的间隔方向;
和/或,两个弹性部偏移方向相反且平行;
和/或,两个弹性部在各自偏移方向上的偏移量相等。
在本实用新型的一种实施例中,凸起靠近轴体的一侧具有在靠近轴体的方向上逐渐收缩限位面;
凸起远离轴体的一侧具有在远离轴体的方向上逐渐收缩的导向面,和/或,套壳的内侧凸设有抵接部,抵接部靠近排气端的一侧具有在靠近排气端开口的方向上逐渐扩张的第一抵接面,当芯轴位于第一预设位置时,凸起抵接于第一抵接面。
在本实用新型的一种实施例中,限位面为圆锥面,锥角为45-75度;
和/或,导向面为圆锥面,锥角为20-45度;
和/或,第一抵接面为圆锥面,锥角为45-75度。
一种轮胎模具,轮胎模具上设置有安装孔,安装孔内设置有上述的排气装置,排气装置的套壳的进气端朝向轮胎模具的型腔。
本实用新型实施例的有益效果是:
本实用新型的排气装置包括套壳、芯轴和弹性件,弹性件、芯轴设置于套壳内,芯轴包括轴向连接的轴头与轴体,轴体的外侧与套壳的内侧之间形成连通套壳外部的第一排气通道;轴体远离轴头的一端具有限位组件,限位组件在径向上具有弹性且可选择性地抵接于套壳的排气端以限制芯轴向套壳的进气端移动,或向内收缩以使得其可通过套壳的内腔。连接芯轴与套壳的弹性件,弹性件向芯轴提供朝向套壳的进气端的力,使得轴头具有脱离套壳进气端的趋势;芯轴能够在第一预设位置及第二预设位置之间运动,当芯轴位于第一预设位置时,轴头脱离套壳进气端而打开进气端,限位组件抵接于套壳的排气端阻挡芯轴继续朝向套壳进气端移动;当芯轴位于第二预设位置时,轴头抵接套壳进气端而封闭进气端。当限位组件抵接于排气端时,轴头从进气端伸出而打开进气端,此时可以排气;当轴头受到轴向外力挤压时,轴头抵接进气端而封闭进气端,此时胶料也不能够进入到套壳内部。限位组件径向收缩时,芯轴可以方便地从套壳的进气端取出,这样方便清理套壳内部的杂质(比如胶料),也无需将套壳从模具上取下,因此避免了模具上安装孔因反复装卸排气装置而使孔径变大的问题,降低了重新开发尺寸适配的排气装置的成本。
本实用新型的轮胎模具上具有贯穿模具内外的安装孔,上述的排气装置设置于安装孔中,并且套壳的排气端朝向轮胎模具的型腔。由于该轮胎模具安装了上述的排气装置,因此也具有上述排气装置的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例中排气装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例中芯轴的第一视角示意图;
图3为本实用新型实施例中芯轴的第二视角视图;
图4为图1中局部IV的放大图;
图5a至图5c为本实用新型实施例的排气装置的安装示意图;
图6为本实用新型另一种实施例中排气装置的示意图。
图标:100-排气装置;110-套壳;110a-进气端;110b-排气端;112-抵接部;113-第一抵接面;114-第二抵接面;116-第一排气通道;118-内配合面;120-芯轴;122-轴头;124-外配合面;130-轴体;132-台阶面;140-限位组件;141-弹性部;142-第二排气通道;143-凸起;144-导向面;145-限位面;150-弹性件。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型的实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
图1为本实用新型实施例中排气装置100的结构示意图。请参照图1,本实施例提供一种排气装置100,可应用于轮胎模具或汽车空调或其他产品,其包括套壳110、芯轴120以及连接套壳110和芯轴120的弹性件150。套壳110为两端贯通的筒体,其具有进气端110a和排气端110b,芯轴120活动设置于套壳110内,并在弹性件150的推力下具有向进气端110a移动的趋势。
图2为本实用新型实施例中芯轴120的第一视角示意图;图3为本实用新型实施例中芯轴120的第二视角视图。请参照图1至图3,芯轴120包括轴向连接的轴头122与轴体130,轴体130的外侧与套壳110的内侧之间形成连通套壳110外部的第一排气通道116,因此套壳110内的气体可以轴向流动,并从套壳110的排气端110b流出。轴体130远离轴头122的一端具有限位组件140,限位组件140能够抵接在套壳110的排气端110b,以限制芯轴120在弹性件150的作用下进一步向套壳110的进气端110a移动。
限位组件140在轴体130的径向上具有弹性,即限位组件140可以在靠近和/或远离轴体130轴线方向发生弹性变形。限位组件140可选择性地抵接于套壳110的排气端110b,或向内收缩以使得其可通过套壳110的内腔,以完成芯轴120的装配或拆卸。在限位组件140向内收缩至小于套壳110的内径时,芯轴120可以从套壳110的进气端110a轴向的移出。在本实用新型的实施例中,排气装置100还包括连接芯轴120与套壳110的弹性件150,弹性件150向芯轴120提供朝向套壳110的进气端110a的力,使得轴头122具有脱离套壳110进气端110a的趋势;芯轴120能够在第一预设位置及第二预设位置之间运动,当芯轴120位于第一预设位置时,轴头122脱离套壳110进气端110a而打开所述进气端110a,限位组件140抵接于所述套壳110的排气端110b阻挡芯轴120继续朝向套壳110进气端110a移动;当轴头122受到向排气端110b的轴向外力挤压(比如轮胎表面的挤压)时,芯轴120会位于或运动至第二预设位置,轴头122抵接进气端110a而封闭进气端110a。需要说明的,所述封闭可以不是严格意义上的封闭,轴头122外配合面124与套壳110进气端110a内配合面118也可以存在一定的间隙,只要能够达到不出胶料的效果即可,这样使得轮胎的胶料或者其他杂质难以进入到套壳110以内。
本实用新型实施例的排气装置100,由于限位组件140具有径向的弹性而具备径向变能力,因此芯轴120可以方便的拆除,从而方便套壳110内部或者芯轴120的清理工作。也可以省去将排气装置100完整地从轮胎模具上拆除的操作,即节约了劳动成本,也避免了排气装置100拆卸工作使模具上的安装孔孔径因磨损变大,排气装置100安装不牢的问题。需要说明的,本公开所述的“径向变形”或“径向的弹性”可以不是严格意义上的径向,如上述所述“限位组件140可以在靠近和/或远离轴体130轴线方向发生弹性变形”。再比如限位组件140产生变形后,该变形只要在径向上有所体现皆可认为是“径向变形”。
在本实用新型的一种实施例中,进气端110a的内侧具有朝向排气端110b方向逐渐向内收缩的内配合面118,轴头122的外周侧具有朝向轴体130方向逐渐向内收缩的外配合面124,当轴头122抵接进气端110a时,内配合面118与外配合面124相互接触而封闭进气端110a。
在优选的实施例中,内配合面118和外配合面124分别为内圆锥面和外圆锥面。当然,在本实用新型可选的其他实施例中,内配合面118和外配合面124还可以是能够相互配合的多棱锥面,在其他实施例中,内配合面118和外配合面124也可以是部分贴合或者部分抵接而留有间隙,该间隙可以保证排气不排胶,使得内配合面118和外配合面124在抵接时也可以使得气流能够进入到第一排气通道116。
图4为图1中局部IV的放大图,请参照图1至图4,在本实用新型的实施例中,限位组件140包括设置于轴体130远离轴头122一端的至少两个弹性部141,至少两个弹性部141间隔设置并沿轴体130的轴线具有一定长度,弹性部141在轴体130的径向上具有弹性,弹性部141设置有凸起143,凸起143用于抵接套壳110的排气端110b。当弹性部141受到朝向轴体130轴线方向的挤压力时,这些弹性部141可以向内地聚拢,从而减小限位组件140的径向尺寸,使得其能够从套壳110的空腔中通过。本实施例中,凸起143位于弹性部141远离轴体130轴线的一侧
具体在本实施例中,限位组件140包括两个弹性部141,两个弹性部141的固定端与轴体130相连,其自由端在轴体130的轴向延伸,弹性部141的固定端在轴体130的径向上间隔设置,并位于轴体130端面的两侧,二者之间形成连通第一排气通道116和排气端110b外部的第二排气通道142。两个弹性部141分别朝向相互远离的方向偏移,所述偏移可以为弯曲或倾斜。两个弹性部141偏移方向优选地相反且平行,偏移量优选地相等。
进一步的,两个弹性部141的的倾斜或弯曲或偏移方向垂直于两个弹性部141的间隔方向,因此两个弹性部141在二者的间隔方向上并非重合,而是错开的。两个弹性部141可以是轴体130的端头铣出一个槽体(也即第二排气通道142)而形成的两个铣槽翅,施加变形力使得铣槽翅分别朝向远离轴体130轴线的方向偏移,进一步通过热处理工艺使其变形进行定型而获得内应力较小的弹性部141。当然在其他实施例中,铣槽翅也可以由3D打印或其他方法制造。在本实施例中,两个弹性部141的偏移方向则是与槽体的长度方向平行。自然状态下限位组件140的整体在槽体的长度方向上的尺寸大于套壳110靠近排气端110b一段的内径,使得两个弹性部141在受到外力而从偏移位置向内收缩靠近时,可以使限位组件140整体的径向尺寸小于套壳110排气端110b内径,从而方便取出。在本实用新型的其他实施例中,两个弹性部141的自由端也可以在相互间隔的方向或其他方向上相互远离地倾斜或弯曲。
应当理解,在本实用新型其他实施例中,限位组件140也可以包括多个弹性部141,多个弹性部141可选地绕轴体130的轴线间隔设置,凸起143位于弹性部141远离轴体130轴线的一侧。在这种情况下,多个弹性部141的自由端可以在径向方向受外力而向内收缩,从而通过套壳110内腔,或者在不收缩时,凸起143抵接在套壳110的排气端110b。
在本实施例中,弹性件150为套设于轴体130的弹簧,套壳110的内壁在靠近排气端110b的位置沿周向设有抵接部112,抵接部112具有朝向进气端110a的第二抵接面114,弹性件150的一端抵接于第二抵接面114,弹性件150的另一端与轴体130上的台阶面132或轴头122抵接。在本实施例中,抵接部112为套壳110排气端110b一侧内腔壁面凸设的环状结构,使得套壳110具有大孔段及小孔段,抵接部112形成了套壳110靠近排气端110b一侧的小孔段,大孔段位于靠近套壳110进气端110a一侧,大孔段与小孔段之间的过渡部位形成第二抵接面114。
在本实用新型可选的实施例中,凸起143靠近轴体130的一侧具有径向向外倾斜的限位面145,也即是说,限位面145在靠近轴体130的方向上逐渐向内收缩。凸起143远离轴体130的一侧具有径向向外倾斜的导向面144,也即是说,导向面144在远离轴体130的方向上逐渐向内收缩。在本实施例中,导向面144和限位面145均为锥面。限位面145可以抵接在套壳110排气端110b的开口边缘,弹性件150的弹性力不足以令弹性部141通过排气端110b开口,但在施加外力的情况下,限位面145便可以相对于排气端110b的开口边缘滑移,同时弹性部141向内收缩从而完全进入套壳110内部。导向面144可以方便芯轴120在安装时,限位组件140由进气端110a进入到套壳110内,导向面144远离轴头122一侧径向尺寸小于小孔段内径,导向面144远离轴头122一侧边缘可以较为容易地进入或越过抵接部112,因为导向面144在接触到套壳110的进气端110a或套壳110内的抵接部112时,可以相对其滑移,并使限位组件140受到径向的挤压力而收缩。
优选的,导向面144的锥角α1为20-45°,限位面145的锥角α2为45-75°。当芯轴120位于第一预设位置时,限位组件140抵接于排气端110b,两个弹性部141抵接于套壳110的抵接点之间的距离大于抵接部112的内径0.4-1mm。第二抵接面114的锥角β2为45-80°。可选的,套壳110排气端110b的开口边缘也可以设置第一抵接面113,第一抵接面113可以通过套壳110排气端110b的开口边缘设置倒角的方式来实现,第一抵接面113在靠近排气端110b开口的方向上逐渐扩张,第一抵接面113可以为圆锥面,锥角β1为45-75度。当然,在本实用新型的其他实施例中,套壳110排气端110b的开口边缘也可以不设置第一抵接面113。
图5a至图5c为本实用新型实施例的排气装置100的安装示意图,请参照图5a至图5c,在安装时,将弹性件150套设在芯轴120上,芯轴120具有限位组件140的一端首先从套壳110的进气端110a伸入到套壳110内。限位组件140在经过套壳110的靠近进气端110a一侧的抵接部112时受到挤压而发生弹性变形向内收缩,如图5b。进一步施加轴向外力,可以使限位组件140再次受到径向挤压,收缩后通过抵接部112,从而从排气端110b的开口伸出,弹性件150弹性变形至少部分消失,弹性件150则抵接于抵接部112的第二抵接面114,如图5c所示。
本实施例中,抵接部112靠近排气端110b并与排气端110b的开口相邻,限位组件140部分伸出于套壳110,并与抵接部112抵接。可以理解的,在本实用新型的其他实施例中,抵接部112可以设置于套壳110内的其他位置。图6为本实用新型另一种实施例中排气装置100的示意图,在图6的实施例中,抵接部112可以不设置在靠近套壳110排气端110b一侧,而设置在套壳110内部,抵接部112与排气端110b之间预留一定距离,使得限位组件140可以完全容纳于套壳110内。因此,在本公开的各种实施例中,芯轴120位于第一预设位置时凸起143可以抵接于套壳110的排气端110b,也可以抵接于位于套壳110内腔内的抵接部112。
本公开中,限位组件140的整体在其他方向(比如两个弹性部141相间隔的方向)上的尺寸可以大于抵接部112的内径,使得弹性部141的凸起143可以在多个点与抵接部112相抵接,使得芯轴与套壳同轴度更好且可以被更好地限位。或者,限位组件140的整体在其他方向(除两个弹性部141相偏移的方向)上的尺寸可以小于抵接部112的内径,使得芯轴120安装或拆卸时阻挡力较小。
本发明实施例还提供一种轮胎模具(图未示),轮胎模具上设置有安装孔,上述的排气装置100同轴地设置于安装孔内,排气装置100的套壳110的进气端110a朝向轮胎模具的型腔。
综上所述,本实用新型的排气装置包括套壳、芯轴和弹性件,弹性件、芯轴设置于套壳内,芯轴包括轴向连接的轴头与轴体,轴体的外侧与套壳的内侧之间形成连通套壳外部的第一排气通道,气体可以从套壳的进气端进入,通过第一排气通道后从套壳的排气端流出。弹性件向芯轴提供朝进气端移动的力,并使得轴头与进气端之间留有连通第一排气通道的间隙。轴体远离轴头的一端具有限位组件,限位组件在轴体的径向上具有弹性;限位组件可选择性地抵接于套壳以限制于芯轴在弹性件的带动下向进气端进一步移动,或向内收缩可以使其可通过套壳的内腔。芯轴能够在第一预设位置及第二预设位置之间运动,当芯轴位于第一预设位置时,轴头脱离套壳进气端而打开所述进气端,限位组件抵接于所述套壳以阻挡芯轴继续朝向套壳进气端移动;当芯轴位于第二预设位置时,轴头抵接进气端而封闭进气端,此时胶料也不能够进入到套壳内部。限位组件向内收缩时,芯轴可以方便地从套壳的进气端取出,这样方便清理套壳内部的杂质(比如胶料),也无需将套壳从模具上取下,因此避免了模具上安装孔因反复装卸排气装置而使孔径变大的问题,降低了重新开发尺寸适配的排气装置的成本。
本实用新型的轮胎模具上具有贯穿模具内外的安装孔,上述的排气装置设置于安装孔中,并且套壳的排气端朝向轮胎模具的型腔。由于该轮胎模具安装了上述的排气装置,因此也具有上述排气装置的有益效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。