轮胎成型用模具、轮胎和轮胎的制造方法
【专利摘要】在该轮胎中，通过具有接地面成型部的轮胎成型用模具来成型胎面部接地面。通过投射具有特定球度的球形投射材料并引起前述球形投射材料碰撞而形成该接地面成型部的至少部分。
【专利说明】轮胎成型用模具、轮胎和轮胎的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及轮胎成型用模具、轮胎和轮胎的制造方法。
【背景技术】
[0002]过去，已经对冬季轮胎实施各种方法以便改进冰上性能和雪上性能。
[0003]例如，JP2002-192914A(专利文献I)提出在胎面部形成的各花纹块上设置多个刀槽以便增加轮胎的地面接触面积中的边缘组分，同时也改善抓雪性能和改善轮胎在冰雪路(冻结道路和积雪道路)上驾驶性能的技术。
[0004]另一方面，例如，JP11-301217A(专利文献2)提出具有设有由冠部橡胶和基部橡胶形成的所谓冠部和基部结构的胎面胶的轮胎的技术。通过使用发泡橡胶作为冠部橡胶，该技术大大地改善排水性和改善冰上性能和雪上性能。
[0005]此外，例如，在JP2009-067378A(专利文献3)中，如图1A所示，提出涉及轮胎的胎面部I的表面性能的技术。该技术通过在胎面部表面上设置具有尖边缘的突起部2以便增加表面粗糙度和增加轮胎面和路面之间的摩擦力而改善轮胎的冰上性能和雪上性能。
[0006]引用列表
[0007]专利文献
[0008]专利文献I JP2OO2-1929HA
[0009]专利文献2 JP11-301217A
[0010]专利文献3 JP2OO9-O67378A
【发明内容】
[0011]然而，在专利文献I公开的在花纹块上设置刀槽的技术的情况下，如果刀槽的数量太大，则花纹块刚性降低，使花纹块更易塌陷。这导致轮胎接地面积降低的问题，其最终降低冰上性能和雪上性能。
[0012]另一方面，在专利文献2公开的在冠部橡胶中使用发泡橡胶的技术的情况下，由于发泡橡胶的使用可导致整个花纹块的刚性降低，因此轮胎的耐磨耗性未必充分。
[0013]此外，在专利文献3公开的在胎面部表面上设置具有尖边缘的突起部的技术的情况下，突起部的刚性低，因此特别当对轮胎施加大负荷时，如由于车辆俯冲导致在前轮上增加负荷期间，此突起部可被压溃，防止获得期望的性能。换言之，在胎面部表面上设置具有尖边缘的突起部的技术的情况下，如图1B所示，由于与路面T的接触导致可能压溃突起部2，引起排水用空隙3的体积减少，从而降低排水性。结果，可能不能获得期望的冰上性能和雪上性能。因此，专利文献3公开的技术有进一步改善冰上性能和雪上性能的空间。
[0014]本发明人反复检查利用专利文献I至3公开的技术的轮胎，并进一步发现，虽然原因不清楚，这些常规轮胎尤其是新生产的轮胎具有不能充分获得冰上性能和雪上性能的问题。因此，专利文献I至3公开的技术有改善尤其是新生产的轮胎的冰上性能和雪上性能的空间。[0015]为了解决上述问题，本发明的目的是提供具有改善的冰上性能和雪上性能的轮胎，用来制造(成型)轮胎的轮胎成型用模具，和制造该轮胎的方法。
[0016]本发明人彻底研究了如何解决上述问题。
[0017]结果，本发明人做出关于轮胎的制造方法的新发现，该方法可以获得确保排水性而不降低花纹块刚性的胎面表面性能，因此导致本发明的完成。
[0018]本发明基于上述发现，并且其主要特点如下。
[0019]根据本发明的轮胎成型用模具包含为了使轮胎的胎面部接地面成型的接地面成型面，且所述接地面成型面的至少部分通过使具有15ym以下球度的球形投射材料(spherical projection material)投射并引起球形投射材料碰撞而形成。
[0020]以此方式获得的模具可成型具有特定胎面表面性能的轮胎从而改善轮胎的冰上性能和雪上性能。
[0021]这里，“球度”是指通过以下操作而计算的值:使用SEM对投射材料照相，选择任意10个投射材料颗粒，计算与各投射材料颗粒相接触的内切圆和外切圆之间直径的差，并对所有的10个投射材料颗粒的这些差值取平均值。
[0022]根据本发明轮胎的胎面部接地面通过上述轮胎成型用模具来成型。
[0023]期望的胎面表面性能可用此方式获得，并且可以改善轮胎的冰上性能和雪上性倉泛。
[0024]此外，根据本发明的轮胎的制造方法包含步骤a)通过使具有15 μ m以下球度的球形投射材料投射并引起球形投射材料碰撞形成轮胎成型用模具的至少一部分接地面成型面和b)用包含a)步骤形成的接地面成型面的轮胎成型用模具来使轮胎成型。
[0025]以此方式，可以制造具有优良冰上性能和雪上性能的轮胎。
[0026]根据本发明，可提供具有改善的冰上性能和雪上性能的轮胎，使轮胎成型的轮胎成型用模具和轮胎的制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]以下将参考附图进一步描述本发明，其中:
[0028]图1A是说明常规轮胎的胎面表面的示意性截面图，而图1B是说明当施加负荷于轮胎上时，胎面表面与路面之间接触的示意性截面图。
[0029]图2是根据本发明实施方案轮胎的轮胎宽度方向的截面图
[0030]图3示出根据本发明轮胎的胎面接地面的部分的放大图；和
[0031]图4是用于成型根据本发明轮胎的部分成型用模具的示意性局部立体图。
【具体实施方式】
[0032]以下描述根据本发明实施方案的轮胎。
[0033]图2是根据本发明实施方案轮胎的轮胎宽度方向的截面图。
[0034]如图2所示，根据本实施方案所述的轮胎20包含一对胎圈部4、各自从胎圈部4沿轮胎径向外侧延伸的一对胎侧部5，和在胎侧部5之间延伸的胎面部6。
[0035]根据本实施方案所述的轮胎20还包含在内嵌于一对胎圈部4中的一对胎圈芯4a之间环形地延伸的胎体7，和由两层设置在该胎体7的轮胎径向外侧的带束层8a和Sb形成的带束8。此外，由非发泡橡胶形成的胎面胶设置在带束8的轮胎径向外侧。
[0036]图3是根据本实施方案所述的胎面部接地面的SEM照片。
[0037]如图3所示，根据本实施方案所述的轮胎包含多个穿过整个胎面接地面的半球形突起部9。
[0038]图4是用于成型根据本发明轮胎的成型用模具的部分的示意性局部立体图。
[0039]如图4所示，该模具10包含用于使轮胎硫化的成型面11。
[0040]该成型面11包含使胎面部接地面成型的接地面成型面11a，和在图4的实例中，也包含使胎侧部外表面成型的胎侧部成型面Ilb和使胎圈部外表面成型的胎圈部成型面Ilc0
[0041]该成型面11没有特别限制，且可例如由铝形成。
[0042]根据本发明轮胎中如图3所示具有突起部的胎面接地面，如图4所示，可以通过轮胎硫化模具10成型，设置有接地面成型面11a，其具有相应于半球形突起部形状的多个凹部(在图4中用点示意性示出)。换言之，在轮胎硫化步骤中，模具10中接地面成型面Ila的半球凹形转化为轮胎的胎面部接地面上的突起部形状。
[0043]下面描述在模具10中形成接地面成型面Ila的方法。
[0044]接地面成型面Ila可通过将具有特定形状的投射材料投射并引起投射材料碰撞的投射材料投射步骤来形成。
[0045]在投射材料投射步骤，关键是接地面成型面I Ia (整个表面或其部分)通过使具有15 μ m以下球度的球形投射材料投射并引起球形投射材料碰撞而形成。
[0046]原因在于，如果投射材料的球度超过15 μ m，则模具中的接地面成型面采用包含半球形凹部的形状变得困难，使其难以使用该模具来获得成型轮胎的胎面接地面期望的表面性能。
[0047]由于通过该投射材料投射步骤获得的轮胎成型用模具包含沿接地面成型面的多个半球形凹部，因此在用该模具硫化的轮胎的胎面接地面上形成多个半球形突起部。
[0048]因此，根据用该模具成型的轮胎，即使当施加大负荷时也可以确保大体积的排水空隙，由于突起部是球形的，使其容易均匀地施加压力于突起部，导致不易压溃的形状。排水因此改善，由此改善轮胎的冰上性能和雪上性能。
[0049]投射材料的球度更优选10 μ m以下且甚至更优选5 μ m以下。
[0050]原因在于，用具有以此方式获得的接地面成型面的模具成型的轮胎的胎面接地面上的表面性能甚至更得到改进，由此进一步地改善轮胎的冰上性能和雪上性能。
[0051]用于投射材料投射步骤的投射材料的平均粒径优选为10 μ m至1mm。
[0052]原因在于，设定投射材料的平均粒径为IOym以上允许模具中接地面成型面获得期望的性能，并且还抑制在投射材料投射步骤中在高压下投射期间的投射材料的飞散。另一方面，设定投射材料的平均粒径为Imm以下可以抑制模具表面的早期磨耗。
[0053]基于同样理由，投射材料的平均粒径更优选为20 μ m至0.7mm,且甚至更优选为30 μ m 至 0.5mm。
[0054]这里，“平均粒径”是指通过以下计算的值:使用SEM对投射材料拍照，选择任意10个投射材料颗粒，计算与各投射材料颗粒相接触的内切圆和外切圆的平均直径，并对所有10个投射材料颗粒的这些值取平均值。[0055]注意，通过设定在投射材料投射步骤中使用的投射材料的粒径分布为具有直径为50 μ m以上且小于200 μ m的投射材料为10%至20%，具有直径为200 μ m以上且小于300 μ m的投射材料为50%至60%，具有直径为300 μ m以上且400 μ m以下的投射材料为10%至20%，来产生具有直径分布在上述范围内的凹部的接地面成型面的轮胎成型用模具。注意，投射材料可包含粒径为小于50 μ m或大于400 μ m的颗粒。
[0056]此外，投射材料的莫氏硬度优选为2至10。
[0057]原因在于，设定投射材料的莫氏硬度为2以上使其更容易获得模具中期望的表面性能，然而设定投射材料的莫氏硬度为10以下降低了模具的早期损伤。
[0058]同样的理由，投射材料的莫氏硬度更优选为3.0至9.0且甚至更优选为5.0至
9.0 ο
[0059]轮胎成型用模具的莫氏硬度优选为2.0至5.0且轮胎成型用模具的莫氏硬度和投射材料的莫氏硬度之差优选为3.0至5.0。
[0060]此外，投射材料的比重优选为0.5至20。
[0061]原因在于，设定投射材料的比重为0.5以上抑制在投射步骤的投射材料的飞散并改善作业性以提供具有期望性能的接地面成型面，然而设定投射材料的比重为20以下降低用于投射材料加速的能量以及抑制模具的早期磨耗。
[0062]同样的理由，投射材料的比重更优选为0.8至18且甚至更优选为1.2至15。
[0063]投射材料的类型没有特别限制，但例如优选使用锆石、钢、铸钢和陶瓷等。
[0064]在投射材料投射步骤中，投射材料优选以IOOkPa至IOOOkPa的高压在模具的接地面成型面上投射30秒至10分钟。
[0065]原因在于，在IOOkPa以上将投射材料投射30秒以上实现在接地面成型面上均匀的期望性能，然而在IOOOkPa以下将投射材料投射10分钟以下抑制对接地面成型面的损伤。
[0066]注意，调整投射材料的比重和投射压以使投射材料的投射速度优选为0.3m/s至IOm/s且更优选为0.5m/s至7m/s。
[0067]此时，从投射材料投射用喷嘴至轮胎成型用模具之间的距离优选为50mm至200mmo
[0068]投射材料的投射时间是指每个模具的投射时间。例如，在使用9个模具使轮胎成型的情况下，优选以总计270秒到90分钟在9个使单个轮胎成型的模具的接地面成型面上进行投射。
[0069]注意，当将投射材料投射至单个模具的接地面成型面上时，操作者可以通过移动投射位置在考虑如模具形状的因素的同时使投射材料更均匀地投射。
[0070]实施例
[0071]为了确认本发明的效果，如下所述生产根据本发明实施例的轮胎和根据比较例的轮胎，并且还制备了根据常规例的轮胎。
[0072]使用铝制的轮胎成型用模具使轮胎成型，在该模具中使用列于表I的投射材料通过投射材料投射步骤来形成模具的接地面成型面。
[0073]注意，在表I中“投射时间”是指每个模具的投射材料的投射时间。对各模具，操作者在移动位置的同时在上述投射时间内将投射材料投射至接地面成型面上。此外，各轮
【权利要求】
1.一种轮胎成型用模具，其包含: 为了使轮胎的胎面部接地面成型的接地面成型面； 所述接地面成型面的至少部分通过投射具有15 μ m以下球度的球形投射材料并引起所述球形投射材料碰撞而形成。
2.一种轮胎，其包含胎面， 通过根据权利要求1所述的轮胎成型用模具来成型所述胎面部的接地面。
3.一种轮胎的制造方法，其包含以下步骤: a)通过投射具有15μ m以下球度的球形投射材料并引起所述球形投射材料碰撞形成轮胎成型用模具的至少一部分接地面成型面；和 b)用包含a)步骤形成的接地面成型面的轮胎成型用模具来使轮胎成型。
【文档编号】B60C11/00GK103476562SQ201280017791
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2011年12月28日
【发明者】胜野弘之, 渡部亮一, 片山昌宏 申请人:株式会社普利司通