充气轮胎的制造方法以及充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明提供充气轮胎的制造方法，提高硫化成形后型芯主体从轮胎的拆下性。该充气轮胎的制造方法使用具有型芯主体的刚性型芯来制造充气轮胎，其中型芯主体具有轮胎成形面，上述型芯主体包括沿周向交替地配置的第一、第二多个型芯扇形件。在至少一个第二型芯扇形件的轮胎成形面上形成有凹槽，该凹槽从该轮胎成形面的径向内端位置附近到型芯最大宽度位置附近、相对于周向以45～90°的角度延伸。
【专利说明】充气轮胎的制造方法以及充气轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够容易地将硫化形成后的刚性型芯从轮胎中拆下的充气轮胎的制造方法以及充气轮胎。
【背景技术】
[0002]近年，为了提高轮胎的形成精度而提出使用刚性型芯的轮胎形成方法(以下称为“型芯方法”)的方案(例如参照专利文献1、2)。上述刚性型芯在外表面具有与硫化好的轮胎的轮胎内腔面相等的轮廓形状的轮胎成形面，通过在该轮胎成形面上依次粘贴内衬胶、胎体帘布、带束帘布、胎侧胶以及胎面胶等未硫化的轮胎构成部件而形成生胎。另外上述生胎连同刚性型芯一起被投入到硫化模具内，由此被夹在作为内模具的刚性型芯和作为外模具的硫化模具之间，并对生胎进行硫化成形。
[0003]另一方面，在型芯方法中，在硫化成形后需要将上述刚性型芯从轮胎中取出。因此如图8 (A)所示，型芯主体a由沿周向被分割的多个型芯扇形件b形成。详细而言，上述型芯扇形件b由沿周向交替地配置的第一型芯扇形件bl、第二型芯扇形件b2构成,上述第一型芯扇形件bl的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度减少的方向倾斜。并且上述第二型芯扇形件b2的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度增加的方向倾斜。
[0004]因此，能够从型芯扇形件b中的第二型芯扇形件b2开始一个一个地向径向内侧移动，通过该移动能够从第二型芯扇形件b2开始按顺序从轮胎的胎圈部取出。
[0005]然而如图8 (B)所示，在硫化成形时，型芯主体a与轮胎t处于紧贴状态。因此在向径向内侧拉动型芯扇形件b时，难以做到使型芯扇形件b容易地从轮胎t脱离，因此从轮胎t拆下型芯主体a的操作需要花费大量时间。特别是最初的型芯扇形件b的脱离非常困难。
[0006]另外还提出有对型芯主体a的表面涂覆脱模剂来提高型芯主体a从轮胎t的剥离性的方案。然而在该情况下，在形成生胎时难以将轮胎构成部件粘贴于型芯主体a的表面，因而导致生胎的形成效率、形成精度降低。
[0007]专利文献1:日本特开2011-131526号公报
[0008]专利文献2:日本特开2011-161896号公报
【发明内容】
[0009]为此，本发明的目的在于提供一种充气轮胎的制造方法以及充气轮胎，将凹槽以规定角度形成在至少一个第二型芯扇形件的轮胎成形面的规定位置，以此为基本，能够不使用脱模剂就容易地进行硫化成形后的轮胎与型芯扇形件之间的剥离，从而能够提高型芯主体从轮胎拆下的拆下性。
[0010]为了解决上述问题，本申请的技术方案I的发明是充气轮胎的制造方法，该方法使用具有环状的型芯主体的刚性型芯来制造充气轮胎，其中型芯主体在外表面设置有轮胎成形面，该充气轮胎的制造方法的特征在于，[0011]包括:生胎形成工序，通过在上述轮胎成形面上依次粘贴未硫化的轮胎构成部件来形成生胎；以及硫化工序，将上述生胎连同刚性型芯一起投入到硫化模具内来进行硫化成形,并且
[0012]上述型芯主体包括沿周向被分割的多个型芯扇形件，并且
[0013]上述型芯扇形件包括:第一型芯扇形件，该第一型芯扇形件的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度减少的方向倾斜；以及第二型芯扇形件，该第二型芯扇形件的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度增加的方向倾斜，并且该第二型芯扇形件与上述第一型芯扇形件交替地被配置，并且
[0014]在至少一个第二型芯扇形件的轮胎成形面上形成有凹槽，该凹槽从该轮胎成形面的径向内端位置附近到该轮胎成形面向轮胎轴向外侧最突出的型芯最大宽度位置附近、相对于周向以45~90°的角度延伸。
[0015]另外，技术方案2的特征在于，上述凹槽的槽深度Hg在1.0mm以下，并且在轮胎成形面上的槽宽度Wg在5.0mm以下。
[0016]另外，技术方案3的特征在于，在上述凹槽的截面中，槽壁与轮胎成形面相交的上部拐角、以及槽壁与槽底相交的下部拐角由圆弧面形成，并且将该圆弧面的半径设为0.5mm以上。
[0017]另外，技术方案4的发明是一种充气轮胎，其特征在于，该充气轮胎采用技术方案I~3中的任意一项所述的制造方法来形成。
[0018]本发明如上所述，在型芯扇形件的轮胎成形面上形成有凹槽，该凹槽从该轮胎成形面的径向内端位置附近到芯部最大宽度位置附近相对于周向以45~90°的角度延伸。在将型芯扇形件向径向内侧拉出时，该凹槽发挥作为空气路的功能，有助于在型芯扇形件与轮胎之间的界面形成空气层。其结果，能够提高型芯扇形件与轮胎的剥离性，从而提高型芯主体从轮胎的拆下操作性。另外通过将上述凹槽形成于最初被拉出的型芯扇形件，从而有效地发挥上述效果。因此凹槽只形成于至少一个第二型芯扇形件即可。然而更优选形成于各第二型芯扇形件，最优选形成于各第一型芯扇形件、第二型芯扇形件。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是说明本发明的充气轮胎的制造方法的生胎形成工序的剖视图。
[0020]图2是说明硫化工序的剖视图。
[0021]图3是表示型芯主体的侧视图。
[0022]图4是表示刚性型芯的分解立体图。
[0023]图5是凹槽的与长度方向成直角的剖视图。
[0024]图6 (A)~(C)是形成轮胎构成部件的部件材料的立体图。
[0025]图7 (A)、(B)是胎体帘布的形成方法的说明图，(C)、(D)是带束帘布的形成方法的说明图。
[0026]图8 (A)、(B)是从轮胎拆下型芯主体的拆下方法的说明图。
[0027]附图标记说明:6…生胎;10…刚性型芯;11…型芯主体;14A、14B、14…型芯扇形件;20…凹槽;20a…槽壁;20b…圆弧面；K1...生胎形成工序；Κ2…硫化工序山…下部拐角；Ρ1...内端位置；Ρ2…型芯最大宽度位置；S…轮胎成形面；P..轮胎构成部件山…上部拐 角。
【具体实施方式】
[0028]以下，对本发明的实施方式进行详细的说明。
[0029]本发明的充气轮胎的制造方法包括使用了刚性型芯10的生胎形成工序K1、和硫化工序K2。如图1所示，刚性型芯10具有环状的型芯主体11，该型芯主体11在外表面具有轮胎成形面S，在上述生胎形成工序Kl中，通过在上述轮胎成形面S上依次粘贴未硫化的轮胎构成部件T而形成生胎6。
[0030]图1表示利用上述生胎形成工序Kl所形成的生胎6的一个实施例。该生胎6在本例中由多个轮胎构成部件T形成，多个轮胎构成部件T包括:
[0031](A)从胎面部6a经过胎侧部6b而到达胎圈部6c的I层以上胎体帘布，在本例中为I层胎体帘布Tl ；
[0032](B)配置在上述胎体帘布Tl的径向外侧且在上述胎面部6a的内部的I层以上带束帘布，在本例中为2层带束帘布T2 ；
[0033](C)配置在上述带束帘布T2的径向更外侧的I层以上束带帘布，在本例中为I层束带帘布T3 ；
[0034](D)形成上述胎面部6a的外表面的胎面胶T4 ；
[0035](E)形成上述胎侧部6b的外表面的胎侧胶T5 ；
[0036](F)形成上述胎圈部6c的外表面的防止轮辋错动用的胎圈包布胶T6 ；
[0037]( G )形成轮胎内腔面的内衬胶17 ;
[0038](H)配置于上述胎圈部6c并且从轮胎轴向内外夹持上述胎体帘布Tl的径向内端部的内、外胎圈胶T8、T9 ;以及
[0039](I)分别从各上述内外胎圈胶T8、T9立起的加强胎圈用的内外胎圈三角胶T10、TH。
[0040]上述胎体帘布Tl具有:相对于轮胎赤道Co例如以90°的角度排列的胎体帘线、和覆盖该胎体帘线的贴胶。上述带束帘布T2具有:相对于轮胎赤道Co例如以10?40°的角度9 (图7 (D)所示)排列的带束帘线、和覆盖该带束帘线的贴胶。上述束带帘布T3具有:沿轮胎周向排列的束带帘线、和覆盖该束带帘线的贴胶。
[0041]在上述轮胎构成部件T中，作为上述胎面胶T4、胎侧胶T5、胎圈包布胶T6、内衬胶T7、胎圈三角胶T10、Tll的橡胶部件，在本例中如图6 (A)所示，采用将长条带状的橡胶带8卷绕成螺旋状的所谓绕带法(STW法)来形成。上述橡胶带8的橡胶组成以及截面尺寸按照每个轮胎构成部件T来设定。
[0042]另外上述轮胎构成部件T中，作为上述胎体帘布Tl、带束帘布T2以及束带帘布T3的帘线层，使用图6 (B)表示的帘线带9来形成。上述帘线带9形成为用贴胶9b覆盖长度方向对齐的轮胎帘线9a的排列体的长条带状。如图7 (A)、(B)所示，在上述胎体帘布Tl的情况下，是将按照规定长度切断上述帘线带9所得到的短片9A，在其轮胎帘线9a相对于轮胎赤道Co成直角的方向上沿轮胎周向依次进行粘贴而成的。另外如图7 (C)、(D)所示，在带束帘布T2的情况下，是将按照规定长度倾斜地切断上述帘线带9所得到的短片9B，在其轮胎帘线9a相对于轮胎赤道Co以上述角度0倾斜的方向上沿轮胎周向依次进行粘贴而成的。另外束带帘布T3通过将上述帘线带9沿轮胎周向以螺旋状连续地进行卷绕而形成。另外上述帘线带9的轮胎帘线9a的材质、粗细、帘线间距离以及贴胶9b的橡胶组成等，可按照每个轮胎构成部件T来设定。
[0043]另外上述轮胎构成部件T中，上述内外胎圈胶T8、T9是通过将图6 (C)表示的涂胶线7从径向内侧向外侧卷绕成螺旋状而形成的。
[0044]另外在上述硫化工序K2中，如图2简略所示，将上述生胎6连同刚性型芯10 —起投入到硫化模具2内进行硫化成形。
[0045]另外上述生胎形成工序Kl和硫化工序K2不限定于此，也能够适宜地采用使用了刚性型芯10的以往的各种生胎形成工序以及硫化工序。
[0046]接下来，如图1、4所示，本发明所使用的刚性型芯10至少包括在外表面具有轮胎成形面S的型芯主体11。在本例中示出刚性型芯10具有型芯主体11、内插于该型芯主体11的中心孔Ilh的圆筒状的芯部12、以及配置在上述型芯主体11的轴心方向两侧的一对侧板13、13的情况。
[0047]上述轮胎成形面S形成为与硫化后的轮胎的轮胎内腔面相等的轮廓形状，由胎面成形面部Sa、胎侧成形面Sb以及胎圈成形面Sc形成。另外如图3、4所示，型芯主体11的构成包括沿周向被分割的多个型芯扇形件14，另外型芯扇形件14的构成包括沿周向交替地配置的第一型芯扇形件14A和第二型芯扇形件14B。上述第一型芯扇形件14A，其周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度减少的方向倾斜。另外上述第二型芯扇形件14B,其周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度增加的方向倾斜。
[0048]因此型芯主体11与以往同样，能够从第二型芯扇形件14B开始一个一个地向径向内侧移动，通过该移动，能够从第二型芯扇形件14B开始一个一个地按顺序从轮胎的胎圈部取出。
[0049]此时，为了使型芯扇形件14从轮胎的剥离变得容易，提高型芯主体11从轮胎的拆下操作性，因此至少在最初取出的型芯扇形件14B的轮胎成形面S上形成有凹槽20。即，在至少一个第二型芯扇形件14B的轮胎成形面S上形成有凹槽20。如图1、3所示，在本例中示出了在各型芯扇形件14的轮胎成形面S上形成有凹槽20的最优选的情况。
[0050]上述凹槽20在从上述轮胎成形面S的径向内端位置Pl附近到型芯最大宽度位置P2附近之间、相对于周向以45~90°的角度α延伸。上述型芯最大宽度位置Ρ2是指上述轮胎成形面S向轮胎轴向外侧最突出的位置，另外型芯最大宽度位置Ρ2 “附近”表示 与上述型芯最大宽度位置Ρ2的径向距离为IOmm以下的范围的区域。另外上述径向内端位置Pl “附近”表示:与上述径向内端位置Pl的径向距离为IOmm以下的范围的区域。
[0051]在使型芯扇形件14向径向内侧移动时，这样的凹槽20发挥作为空气路的功能，因此有助于在型芯扇形件14与轮胎之间的界面形成空气层。其结果能够提高型芯扇形件14与轮胎的剥离性，从而提高型芯主体11从轮胎的拆下操作性。
[0052]另外在凹槽20的上述角度α小于45°的情况下，上述凹槽20与由填充于该凹槽内部的橡胶构成的轮胎侧的凸条突起的嵌合力成为较大的阻力，从而导致型芯主体11的拆下操作性降低的趋势。因此上述角度α在45°以上，优选为60°以上，更优选为75°以上。
[0053]另外在上述凹槽20的径向内端20L位于比上述内端位置Pl靠径向内侧的情况下，则橡胶流入到越过上述内端位置Pl的部分，从而产生挤出胶。并且在与上述内端位置Pl的距离超过IOmm的情况下，则上述挤出胶变得过大，从而导致不利于轮辋组后的气密性。相反，在凹槽20的内端20L位于比上述内端位置Pl靠径向外侧、并且与上述内端位置Pl的距离超过IOmm的情况下，则空气难以进入到型芯扇形件14与轮胎之间，从而使剥离性降低。根据这样的理由，上述凹槽20的内端20L与上述内端位置Pl的径向内外的距离分别为IOmm以下，优选为5mm以下，更优选为3mm以下。
[0054]另外在上述凹槽20的径向外端20U位于比上述型芯最大宽度位置P2靠径向内侦U、并且与型芯最大宽度位置P2的距离超过IOmm的情况下，则空气难以进入到型芯扇形件14与轮胎之间，从而使剥离性降低。另外还发现，即使凹槽20的外端20U向径向外侧超过上述型芯最大宽度位置P2，也并未进一步提高剥离性。但是降低轮胎成形面S的表面积，结果导致形成生胎时轮胎成形面S与轮胎构成部件T的粘接力降低的趋势。其结果，特别是在通过卷绕上述橡胶带8而形成内衬胶T7的情况下，与橡胶带8的粘接不充分，从而导致不利于生胎的形成效率、形成精度。并且与填充在凹槽20内的橡胶(相当于上述轮胎侧的凸条突起)相应地导致不利于轮胎质量、材料成本。根据这样的理由，上述凹槽20的外端20U与上述型芯最大宽度位置P2的径向内外的距离分别为IOmm以下，优选为5mm以下，更优选为3mm以下。
[0055]另外如图5所示，上述凹槽20的槽深度Hg优选为L Omm以下，并且在轮胎成形面S上的槽宽度Wg优选为5.0mm。另外在上述槽深度Hg超过1.0mm的情况下以及槽宽度Wg超过5.0mm的情况下，由于填充到凹槽20内的橡胶量不必要地增加，因此导致不利于轮胎质量、材料成本。此外在槽宽度Wg超过5.0mm的情况下，则轮胎成形面S的表面积减小，从而与轮胎构成部件T的粘接性降低，结果导致不利于生胎形成。
[0056]另外即使槽深度Hg过小，并且槽宽度Wg过小，则由于空气难以进入到型芯扇形件14与轮胎之间，因而难以充分提高剥离性。因此上述槽深度Hg的下限值优选为0.3mm以上，并且槽宽度Wg的下限值优选为1.0mm以上。
[0057]另外如该图5所示，在上述凹槽20的截面中，其槽壁20a与轮胎成形面S相交的上部拐角U、以及槽壁20a与槽底20b相交的下部拐角L分别优选由圆弧面21形成，特别优选将上述圆弧面21的半径R设为0.5mm以上。由此由填充到上述凹槽20内的橡胶构成的轮胎侧的凸条突起的截面变得圆滑。其结果能够抑制以凸条突起为起点产生裂缝等。
[0058]另外由于上述凹槽20形成于最初被拉出的型芯扇形件14，从而有效地发挥上述效果。因此凹槽形成在至少一个第二型芯扇形件14B上即可。然而更优选形成于各第二型芯扇形件14B，最优选形成于各第一型芯扇形件4A、第二型芯扇形件4B。另外针对一个型芯扇形件14而言，上述凹槽20的形成数量为I个以上，从与轮胎构成部件T的粘接性的观点出发，其上限优选为36个以下，更优选为12个以下。另外在形成多个凹槽20的情况下，可以使凹槽20彼此交叉。
[0059]另外在本例的刚性型芯10中，如图4所示，在上述芯部12的外周面以及上述型芯扇形件14的内周面，形成沿型芯轴心方向延伸且相互卡合的楔形槽15a以及楔形榫15b的一方、另一方。由此芯部12与各型芯扇形件14以能够只沿轴心方向相对移动的方式连结。另外在上述芯部12的轴心方向的一侧的端部固定有侧板13，并且在另一侧的端部以装卸自如的方式安装有侧板13。上述芯部12防止各型芯扇形件14向径向内侧移动，并且两侧的侧板13防止各型芯扇形件14沿轴心方向移动。
[0060]以上，对本发明的特别优选的实施方式进行了详述，但本发明不限定于图示的实施方式而是能够变形为各种方式来实施。
[0061]实施例
[0062]为了确认本发明的效果，按照表I的规格试制了形成图3、4表示的构造且轮胎尺寸为205/55R16的轮胎形成用的刚性型芯10，并且使用各刚性型芯10制造了轮胎。然后在硫化成形后，对从已硫化的轮胎中取出型芯主体11时的操作时间进行了比较。
[0063]各刚性型芯10除了凹槽20以外实质上为相同规格。凹槽20形成于型芯扇形件14两侧的侧面。对于各凹槽20而言，凹槽20的径向内端20L均位于轮胎成形面S的径向内端位置P1，并且凹槽20的径向外端20U均位于型芯最大宽度位置P2。另外凹槽20的上部拐角、下部拐角分别由半径为5mm的圆弧面21形成。
[0064]表I
[0065]
【权利要求】
1.一种充气轮胎的制造方法，该方法使用具有环状的型芯主体的刚性型芯来制造充气轮胎，其中型芯主体在外表面设置有轮胎成形面，该充气轮胎的制造方法的特征在于， 包括:生胎形成工序，通过在上述轮胎成形面上依次粘贴未硫化的轮胎构成部件来形成生胎；以及硫化工序，将上述生胎连同刚性型芯一起投入到硫化模具内来进行硫化成形，并且 上述型芯主体包括沿周向被分割的多个型芯扇形件，并且 上述型芯扇形件包括:第一型芯扇形件，该第一型芯扇形件的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度减少的方向倾斜；以及第二型芯扇形件，该第二型芯扇形件的周向两端面朝向径向内侧且向周向宽度增加的方向倾斜，并且该第二型芯扇形件与上述第一型芯扇形件交替地被配置，并且 在至少一个第二型芯扇形件的轮胎成形面上形成有凹槽，该凹槽从该轮胎成形面的径向内端位置附近到该轮胎成形面向轮胎轴向外侧最突出的型芯最大宽度位置附近、相对于周向以45?90°的角度延伸。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于， 上述凹槽的槽深度Hg在1.0mm以下，并且在轮胎成形面上的槽宽度Wg在5.0mm以下。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎的制造方法，其特征在于， 在上述凹槽的截面中，槽壁与轮胎成形面相交的上部拐角、以及槽壁与槽底相交的下部拐角由圆弧面形成，并且将该圆弧面的半径设为0.5mm以上。
4.一种充气轮胎，其特征在于， 该充气轮胎采用权利要求1?3中的任意一项所述的制造方法来形成。
【文档编号】B29D30/08GK103692674SQ201310409487
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】坂本雅之 申请人:住友橡胶工业株式会社