轮胎硫化金属模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种轮胎硫化金属模具及该轮胎硫化金属模具的制造方法，所述轮胎硫化金属模具可以防止由于开闭式通风孔塞的动作不良而导致的排气性能下降，同时降低排气孔的孔径所要求的加工精度，而且使通风孔塞的替换简便。在与轮胎的外表面接触的成形面上开口的排气孔上安装有通风孔塞。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，所述阀杆插入阀壳，成为开闭排气道的阀芯，所述加力元件将阀杆向型腔加力，使得排气道开放。排气孔的孔径比阀壳的外径大，通风孔塞通过填充在排气孔与阀壳之间的间隙中的粘接剂，固定在成形面上。
【专利说明】轮胎硫化金属模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轮胎硫化金属模具及该轮胎硫化金属模具的制造方法，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】
[0002]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—)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I?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。
[0003]通常，通过设定排气孔的孔径略微小于阀壳的外径，并将阀壳压入该排气孔，从而使通风孔塞固定在成形面上。在这样的通过过盈配合进行的安装中，压入阀壳的排气孔的孔径伴随着塑性变形而扩大。因此，在发生必须替换通风孔塞的情况下，难以将相同尺寸的阀壳压入卸下阀壳后的排气孔中，致使必须进行该排气孔的修复等，具有施工变得复杂的倾向。
[0004]此外，在通过过盈配合进行的安装中，如果排气孔的孔径大，则会有阀壳从排气孔中脱落，或者在阀壳的外周形成不必要的空间而使橡胶露出的情况发生。其另一方面，如果排气孔的孔径小，则由于压入阀壳时的阻力变大，会有操作性变差，或者阀壳伴随压入而发生变形的情况发生。因此，在利用过盈配合安装通风孔塞时，必须对排气孔的孔径进行高精度的加工。
[0005]在如上所述的开闭式通风孔塞中，阀壳伴随压入即使发生微小的变形，也有可能引起阀杆动作不良，对排气性能造成障碍，因此，排气孔的孔径所要求的加工精度极高。例如，压入外径为3.0Omm的阀壳的排气孔的孔径设定为2.98mm，其加工的范围为0.02mm。在这种情况下，必须进行对通过钻孔加工等设置的排气孔实施铰孔，将内面加工成镜面等复杂的加工。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利公开平成2-214616号公报
[0009]专利文献2:日本专利公开平成9-141660号公报
[0010]专利文献3:日本专利公开2011-116012号公报
实用新型内容
[0011](一)要解决的技术问题
[0012]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该轮胎硫化金属模具的制造方法，所述轮胎硫化金属模具可以防止由于开闭式通风孔塞的动作不良而导致的排气性能下降，同时降低排气孔的孔径所要求的加工精度，而且使通风孔塞的替换简便。
[0013](二)技术方案
[0014]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，所述排气孔的孔径比所述阀壳的外径大，所述通风孔塞通过填充在所述排气孔与所述阀壳之间的间隙中的粘接齐U，固定在所述成形面上。
[0015]根据这样的结构，通过利用如上所述的间隙配合不会发生阀壳的变形，能够防止由于开闭式通风孔塞的动作不良而导致的排气性能的下降。此外，由于在排气孔与阀壳之间的间隙填充粘接剂，因此即使排气孔的孔径稍有偏差也不会有较大影响，能够降低排气孔的孔径所要求的加工精度。而且，也不会由于通风孔塞的安装而导致排气孔的孔径扩大，通风孔塞的替换简便。
[0016]优选地，在所述排气孔上设置有支撑所述阀壳下端部的台阶部。通过设置这样的台阶部，在将通风孔塞安装在排气孔上时，能够防止间隙配合在排气孔上的阀壳的脱落，同时能够确定该阀壳的轴向位置。因此，在利用间隙配合安装通风孔塞的方面是非常有用的。
[0017]所述粘接剂优选为厌气性粘接剂。根据这样的结构，由于仅在排气孔与阀壳之间的间隙流入厌气性粘接剂即可，因此操作性优异。
[0018]所述排气孔的孔径与所述阀壳的外径的差优选为0.04?0.1mm。由此，流入排气孔与阀壳之间的间隙的粘接剂，由于毛细管现象容易在周向及轴向上扩散，因此操作性提闻。
[0019]优选在所述粘接剂中混入供热传导用材料。由此，可减少通风孔塞与其周围的成形面之间的温度差，能够防止在通风孔塞附近的硫化不均。此外，在未硫化橡胶流入排气道的情况下，热量迅速传导至该未硫化橡胶而促进硫化，能够限制橡胶毛刺的增长。
[0020]本实用新型的轮胎硫化金属模具的制造方法包括在与安置在型腔上的轮胎的外表面接触的成形面上设置排气孔的工序以及在所述排气孔上安装通风孔塞的工序，在该轮胎硫化金属模具的制造方法中，所述通风孔塞具备筒状阀壳、阀杆及加力元件，所述筒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，形成所述排气孔的孔径比所述阀壳的外径大，在所述排气孔与所述阀壳之间的间隙填充粘接剂，将所述通风孔塞固定在所述成形面上。
[0021]根据该制造方法，通过利用如上所述的间隙配合不会发生阀壳的变形，能够防止由于开闭式通风孔塞的动作不良而导致的排气性能的下降。此外，由于在排气孔与阀壳之间的间隙填充粘接剂，因此即使排气孔的孔径稍有偏差也不会有较大影响，能够降低排气孔的孔径所要求的加工精度。而且，也不会由于通风孔塞的安装而导致排气孔的孔径扩大，通风孔塞的替换简便。
【专利附图】
【附图说明】[0022]图1为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。
[0023]图2是通风孔塞的剖视图。
【具体实施方式】
[0024]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放大表示其主要部分。
[0025]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I。在成形面I上，为了在硫化成形时排出轮胎与成形面I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中放大所示，在其成形面I上开口的排气孔16上安装有通风孔塞2。
[0026]作为成形面I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。
[0027]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，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。 [0028]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。阀壳3的开口部31的顶面31a面向型腔15。开口部31的顶面31a与头部42的顶面42a分别由平面形成。在配置在排气孔16里侧的阀壳3的下端部32上，形成有通孔32a及内凸缘状的支撑部32b。
[0029]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，来封闭排气道21。头部42与主体部41整体地进行设置，并使主体部41的型腔15那一侧的顶端在径向上突出而成。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。
[0030]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。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。本实施方式的通风孔塞2是所谓的弹簧放气>夕' O卜)，其具备由螺旋弹簧构成的加力元件5。但是不限于此，例如也可以使用碟形弹簧或板簧等构成加力元件5。
[0031]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I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。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I接触的轮胎的外表面压下阀杆4时，排气道21被封闭，通风孔塞2成为闭合状态。
[0032]圆孔的排气孔16的孔径D16比成为圆筒状的阀壳3的外径D3大，在排气孔16与阀壳3之间，形成与它们的直径差相对应的间隙6。在图2的状态中，粘接剂7填充在间隙6中，由此使通风孔塞2固定在成形面I上。能够通过如下工序制造该金属模具10:在对成形面I设置排气孔16的工序中，形成排气孔16的孔径D16比阀壳3的外径D3大，在之后对排气孔16安装通风孔塞2的工序中，在排气孔16与阀壳3之间的间隙6中填充粘接剂
7,将通风孔塞2固定在成形面I上。
[0033]由于如上所述将阀壳3间隙配合在排气孔16上后，使用粘接剂7将它们固定，因此不会发生由于插入排气孔16而导致的阀壳3的变形，防止作为弹簧放气的通风孔塞2的动作不良，能够适当地确保排气性能。此外，通过在间隙6中填充粘接剂7，即使孔径D16稍有偏差也不会有较大影响，因此孔径D16所要求的加工精度并没有那么高。因此，即使通过如使用手钻进行的穿孔那样加工精度比较宽松的方法进行操作也没有问题。
[0034]此外，在将通风孔塞2插入通过钻孔加工设置的排气孔16后，可以省略对排气孔16进行铰孔加工，在间隙6中填充粘接剂7，从而固定通风孔塞2。根据这样的操作，能够减少加工时间及加工成本，是有益的。在通过钻孔加工而设置的排气孔16的内面，例如具有算术平均粗糙度Ra为0.8 μ m以上的表面粗糙度。算术平均粗糙度Ra由JIS B0601:2001所规定，其评价方法及步骤根据JIS B0633:2001的规定。
[0035]在反复进行轮胎的硫化成形的过程中，由于废料堵塞或硫化气体的污染而导致排气性能下降的情况等各种原因，而必须替换通风孔塞2。通风孔塞2能够通过从图2的下方使用棒状工卡具顶推而从排气孔16上卸下。由于排气孔16的孔径D16并不会由于通风孔塞2的安装而扩大，因此并不妨碍在卸下阀壳3后的排气孔16中插入相同尺寸的新的阀壳，通风孔塞2的替换简便。
[0036]此外，在将阀壳压入由铝材料等轻金属构成的成形面的情况下，在硫化成形时的加热状态(例如150?200°C)下，由于热膨胀差而产生的压缩应力作用于阀壳，由此会引起通风孔塞的动作不良。与此相对，在本实施方式的金属模具10中，即使出现由于这样的热膨胀差而导致的间隙6的变化，由于比阀壳3更加软质的粘接剂7填充在间隙6中，在该粘接剂7的填充部可以降低应力，因此能够防止通风孔塞2的动作不良。
[0037]在排气孔16上设置有支撑阀壳3的下端部32的台阶部17。台阶部17是通过在中途缩小排气孔16的孔径而形成的，其具有能够挡住下端部32的底面的台阶形状。通过设置这样的台阶部17，在将通风孔塞2安装在排气孔16上时，能够防止间隙配合在排气孔16上的阀壳3的脱落，同时能够确定阀壳3的轴向位置。
[0038]粘接剂7只要能够填充在间隙6中而将通风孔塞2固定在成形面I上，则没有特别地限定，但在提高操作性方面，优选厌气性粘接剂。在将通风孔塞2安装在排气孔16上时，从成形面I侧垂下注入间隙6的厌气性粘接剂由于毛细管现象扩散至间隙6内，同时通过与金属的接触而固化，将通风孔塞2固定在成形面I上。厌气性粘接剂优选为低粘度，例如使用B型粘度计测量，在25°C下的粘度优选为300mPa.s以下的粘接剂。
[0039]在硫化成形前的非加热状态(例如25°C)下，孔径D16与外径D3的差(D16-D3)优选为0.04?0.1mm。由此，在将通风孔塞2安装在排气孔16上时，流入间隙6的粘接剂7，由于毛细管现象容易在周向及轴向上扩散，操作性提高。在本实施方式中，相对排气孔16同心地配置阀壳3，使间隙6形成为环状，但并不限定于此，也可以通过使阀壳3与排气孔16的内面的一部分接触，从而形成不是环状的间隙6。
[0040]此外，若上述差(D16-D3)为0.1mm以下，则容易确保从金属模具10的成形面I向通风孔塞2的热传导，能够有利于阻止在通风孔塞2的周边部分的硫化不均的发生。进而，若该差(D16-D3)为0.04mm以上，则由于前文所述的热膨胀差而导致的作用在阀壳3上的压缩应力被限制，因此能够有利于防止通风孔塞2的动作不良。
[0041]由于具有粘接性的树脂等一般热导率低，因此优选在粘接剂7中混入供热传导用材料而提高热导率。由此，能够减少通风孔塞2与其周围的成形面I之间的温度差，防止在通风孔塞2附近的硫化不均。此外，在未硫化橡胶流入排气道21的情况下，热量迅速传导至该未硫化橡胶而促进硫化，能够限制橡胶毛刺的增长。作为供热传导用材料，可以列举银、铜、铝等热导率高的金属或碳的粉末。另外，也可以为氧化铝、氮化铝、碳化硅、石墨等热导率高的陶瓷的粉末。
[0042]使用所述金属模具10的轮胎的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进行扩张变形，其外表面接触成形面I。在该过程中，轮胎与成形面I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内的空间进行吸弓丨，以提高排气性能。
[0043]上述轮胎硫化金属模具，除了将通风孔塞相对于成形面进行如上所述地安装固定以外，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。
[0044]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于此，例如也适用于在胎面模部的中央部分割为上下两部分的金属模具结构。
[0045]附图标记说明
[0046]I 成形面
[0047]2 通风孔塞
[0048]3 阀壳
[0049]4 阀杆
[0050]5 加力元件
[0051]6 间隙
[0052]7 粘接剂
[0053]10轮胎硫化金属模具
[0054]15 型腔
[0055]16排气孔
[0056]17台阶部
[0057]21排气道。
【权利要求】
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； 所述排气孔的孔径比所述阀壳的外径大，所述通风孔塞通过填充在所述排气孔与所述阀壳之间的间隙中的粘接剂，固定在所述成形面上。
2.根据权利要求1所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述排气孔上设置有支撑所述阀壳下端部的台阶部。
3.根据权利要求2所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述粘接剂为厌气性粘接剂。
4.根据权利要求1所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，所述粘接剂为厌气性粘接剂。
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，所述排气孔的孔径与所述阀壳的外径的差为0.04?0.1mm。
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，在所述粘接剂中混入供热传导用材料。
7.根据权利要求5所述的轮胎硫化金属模具，其特征在于，在所述粘接剂中混入供热传导用材料。
【文档编号】B29C33/10GK203792586SQ201420106271
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】小原将明 申请人:东洋橡胶工业株式会社