轮胎硫化模具的制作方法

本发明涉及轮胎硫化模具。

背景技术：

轮胎是通过下述方式制造的，即，制作未硫化的生胎，并且使用轮胎硫化模具，一边将生胎成型为规定形状一边进行硫化。

作为轮胎硫化模具，已知如下轮胎硫化模具，即，该轮胎硫化模具具备：胎面模具，其具有用于成型轮胎的胎面部的胎面成型面；上下一对的胎侧模具，其具有用于成型轮胎的胎侧部的胎侧成型面；以及上下一对的胎圈环，其具有用于成型轮胎的胎圈部的胎圈成型面。

众所周知，在这样的轮胎硫化模具中，由于在模具与生胎之间有空气滞留，导致在轮胎的外表面形成有凹坑(bare，缺陷)等成型不良。这样的成型不良有下述趋势，即：它容易产生在包括橡胶体积比较小的胎侧部在内的轮胎的侧面的趋势。

因此，在下述专利文献1中，提出了下述的轮胎硫化模具，即，通过将沿着轮胎周向分割开的多个胎侧扇形体(sidesegment)在轮胎周向上相连接而形成环状的胎侧模具。在该轮胎硫化模具中，通过胎侧扇形体的接合面，而将沿着轮胎径向上延伸的多个间隙形成在胎侧成型面，并从该间隙排出存在于生胎与胎侧模具之间的空气。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－135897号公报

技术实现要素：

然而，在如上所述的轮胎硫化模具中，由于将多个胎侧扇形体彼此连结而形成为具备胎侧成型面的胎侧模具，所以，各个胎侧扇形体中存在的尺寸误差、和将胎侧扇形体连结起来时所产生的组装误差就会出现累积。据此，也就难以在胎侧成型面高精度地形成出：用于排出存在于生胎与胎侧模具之间的空气的间隙，由此会存在如下问题，即：间隙过大而导致橡胶溢出，或者间隙过窄而导致排气性能不足，从而容易发生在轮胎的外表面出现凹坑等成型不良。

因此，可以考虑将模具块嵌入到在胎侧成型面呈开口的凹部中，在模具块的周围，形成出：在胎侧成型面呈开口的间隙，从该间隙排出存在于生胎与胎侧模具之间的空气。在这样的轮胎硫化模具中，在固定模具块时所产生的安装位置的误差不会出现累积，但是会存在有下述问题，即：难以高精度地形成凹部的内角部，导致难以将形成在模具块的周围的间隙以高精度设置成所希望的宽度。

鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供如下所述的轮胎硫化模具，即，能够高精度地设置出在胎侧成型面呈开口的凹部，并且将用于排出存在于生胎与胎侧模具之间的空气的间隙以高精度设置在胎侧成型面。

本发明所涉及的轮胎硫化模具是对轮胎进行硫化成型的轮胎硫化模具，其中，所述轮胎硫化模具具备上下一对的胎侧模具，所述胎侧模具具有用于成型轮胎的胎侧部的胎侧成型面，所述胎侧模具具备：胎侧模具主体、多个模具块、以及间隙，所述胎侧模具主体在周向上隔开间隔地具备多个在所述胎侧成型面呈开口的凹部，所述模具块嵌入到所述凹部，并与所述胎侧模具主体一起，来形成所述胎侧成型面，所述间隙形成在所述胎侧模具主体与所述模具块之间，并在所述胎侧成型面呈开口，所述凹部具备：划定轮胎径向外侧的外侧内壁面、划定轮胎径向内侧的内侧内壁面、在所述外侧内壁面与所述内侧内壁面之间而划定轮胎周向上的一侧和另一侧的一对径向内壁面、以及将所述外侧内壁面和所述径向内壁面连接起来的曲面。

在本发明的优选方式中，所述曲面可以是：由曲率半径为1mm以上的圆弧构成的圆弧面。

在本发明的另一个优选方式中，所述模具块可以具备：在轮胎周向上的长度不相同的两种以上的模具块。

在本发明的另一个优选方式中，所述内侧内壁面与所述模具块之间的间隔可以为0.5mm以上，所述外侧内壁面与所述模具块的间隔、以及所述径向内壁面与所述模具块的间隔可以为0.05mm以下。

在本实施方式的轮胎硫化模具中，能够高精度地设置出在胎侧成型面呈开口的凹部，从而能够将用于排出存在于生胎与胎侧模具之间的空气的间隙以高精度设置在胎侧成型面。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的轮胎硫化模具的剖视图。

图2是将胎侧模具分解表示的剖视立体图。

图3是将胎侧模具主体的要部放大表示的俯视图。

图4是图3的a－a剖视图。

图5是胎侧模具的剖视立体图。

图6是将胎侧模具的要部放大表示的俯视图。

图7是图6的b－b剖视图。

图8是图6的c－c剖视图。

图9是变更例的轮胎硫化模具的胎侧模具主体的要部放大俯视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图，对第1实施方式进行说明。

图1是本实施方式所涉及的轮胎硫化模具10的剖视图。该轮胎硫化模具10是：通过加热及加压而对以轮胎轴向为上下方向来设置的未硫化的生胎t进行硫化成型的成型模具，其具备：胎面模具12、上下一对的胎侧模具14、15、上下一对的胎圈环16、17。

胎面模具12是：具有用于成型轮胎的胎面部的胎面成型面12a的模具。胎面模具12由在轮胎周向上分割开的多个扇形件(sector)构成。多个扇形件被设置成能够沿着轮胎放射方向(轮胎径向)进行缩放位移。在将各扇形件配置于合模位置的合模状态下，在轮胎周向上相邻的扇形件相互集聚成环状。

位于生胎t的上方的上侧胎侧模具14是：具有胎侧成型面14a的环状的模具，该胎侧成型面14a用于成型生胎t的上侧的胎侧部。位于生胎t的下方的下侧胎侧模具15是：具有胎侧成型面15a的环状的模具，该胎侧成型面15a用于成型生胎t的下侧的胎侧部。

胎圈环16是：载置于上侧胎侧模具14的胎圈环固定部18上，并通过螺栓等而被固定的上侧胎圈环。上侧胎圈环16是：具有胎圈成型面16a的模具，该胎圈成型面16a用于成型生胎t的上侧的胎圈部。

胎圈环17是：载置于下侧胎侧模具15的胎圈环固定部19上，并通过螺栓等而被固定的下侧胎圈环。下侧胎圈环17是：具有胎圈成型面17a的模具，该胎圈成型面17a用于成型生胎t的下侧的胎圈部。

图2是将下侧胎侧模具15分解表示的剖视立体图。此外，关于上侧胎侧模具14和下侧胎侧模具15，虽然存在着胎侧成型面14a和胎侧成型面15a的形状不相同的情形，但都具备胎侧模具主体20、21、和模具块22、23、以及间隙28、29，并且基本结构是相同的。因此，在这里，对下侧胎侧模具15进行说明，对于上侧胎侧模具14则省略详细说明。

下侧胎侧模具15具备：胎侧模具主体21、多个模具块23、以及形成在胎侧模具主体21与模具块23之间的间隙29。

胎侧模具主体21具有由铝、铝合金、铁等金属材料构成的平板环状的基部24。在基部24的轮胎径向内侧，设置有：用于固定胎圈环17的胎圈环固定部19。在基部24的轮胎径向外侧，设置有：在轮胎周向上隔开间隔地设置的多个凹部25、设置于在轮胎周向上相邻的凹部25之间且从基部24朝向上方突出出来的多个凸部26、以及设置在凹部25和凸部26的轮胎径向外侧的环状突起34。

凹部25是：在轮胎周向以及轮胎径向上被封堵、且在俯视时(从轮胎旋转轴方向观察时)在胎侧成型面15a呈开口的凹坑，在凹部25的内部嵌入有模具块23。

更详细而言，如图3以及图4所示，凹部25具备：划定轮胎径向外侧且沿着轮胎周向延伸的外侧内壁面25a、划定轮胎径向内侧且沿着轮胎周向延伸的内侧内壁面25b、在外侧内壁面25a与内侧内壁面25b之间而划定轮胎周向上的一方侧和另一侧的一对径向内壁面25c、25c、以及将外侧内壁面25a与一对的径向内壁面25c、25c连接起来的曲面25d、25d。

在本实施方式中，外侧内壁面25a和内侧内壁面25b都是：由水平剖面以轮胎旋转轴为中心的同心圆的圆弧构成的圆弧面，径向内壁面25c、25c是由沿着轮胎径向延伸的平面构成。另外，曲面25d、25d是：水平剖面由圆弧构成的圆弧面，优选为，例如由曲率半径为1mm以上的圆弧构成的圆弧面。

凹部25的轮胎径向内侧延伸至胎圈环固定部19，并且其上方通过固定于胎圈环固定部19上的胎圈环17而被覆盖(参照图1)。

在凹部25的底面，设置有：在厚度方向(上下方向)上贯通基部24的窄缝27。窄缝27是：沿着将凹部25在轮胎周向上进行划分的径向内壁面25c、25c而在轮胎径向上延伸的切缝。窄缝27的轮胎径向内侧比凹部25的内侧内壁面25b更延伸至轮胎径向内侧，轮胎径向外侧在构成凹部25的内壁面的一部分的曲面25d的位置而形成终端。此外，窄缝27的轮胎径向外侧也可以比曲面25d更延伸至轮胎径向外侧。

凸部26是从基部24朝向上方突出出来的突起，并且从胎圈环固定部19朝向轮胎径向外侧而呈放射状设置。在凸部26的上表面，设置有：构成胎侧成型面15a的一部分的局部15a1。

环状突起34是：从基部24朝向上方突出的在周向上无缝隙地相连的环状突起，被设置成将多个凸部26的轮胎径向外侧连结起来，并且在凹部25的轮胎径向上封堵。环状突起34的上表面与设置在凹部26的胎侧成型面15a1一起，来构成胎侧成型面15a的局部15a2。此外，环状突起34的宽度(也就是轮胎径向的长度)l可以设定为任意的大小，但从确保环状突起34的强度的观点考虑，优选为10mm以上。

模具块23由铝、铝合金、铁等与胎侧模具主体21相同的金属材料形成。模具块23被嵌入于胎侧模具主体21的凹部25中，并且与胎侧模具主体21一起，来形成如图5所示的环状的下侧胎侧模具15。嵌入于凹部25的模具块23通过螺栓等而被固定于胎侧模具主体21。此外，在本实施方式中，多个模具块23被设置为在轮胎周向上的长度全部相等。

模具块23的上表面构成胎侧成型面15a的局部15a3，并且与设置在胎侧模具主体21的凸部26上的胎侧成型面15a1以及设置在环状突起34上的胎侧成型面15a2一起，来形成胎侧成型面15a。

模具块23被设置为：在轮胎周向以及轮胎径向上的长度略小于凹部25。因此，在模具块23嵌入到凹部25的状态下，在模具块23的周围形成有间隙29。

具体而言，如图6～图8所示，在凹部25的径向内壁面25c、25c、与在轮胎周向上和这些内壁面25c、25c相对置的模具块23的侧壁23a之间，形成有：从轮胎径向内侧朝向外侧延伸的第1间隙29a。在凹部25的外侧内壁面25a、与在轮胎径向上和该内壁面25a相对置的模具块23的外周壁23b之间，形成有：朝向轮胎周向延伸的第2间隙29b。在凹部25的内侧内壁面25b、与在轮胎径向上和该内侧内壁面25b相对置的模具块23的内周壁23c之间，形成有：朝向轮胎周向延伸的第3间隙29c。另外，在凹部25的曲面25d、与和该曲面25d相对置的模具块23的曲面23d之间，形成有：恒定间隔的第4间隙29d。第1间隙29a和第2间隙29b的端部彼此经由第4间隙29d而相连，第1间隙29a和第3间隙29c的端部彼此相连。

在模具块23的周围形成的间隙29a、29b、29c、29d之中，第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d的在胎侧成型面15侧的端部(在下侧胎侧模具15中为上端)在胎侧成型面15a呈开口。第3间隙29c的在胎侧成型面15侧的端部(也就是在胎侧成型面15侧呈开口的开口端)通过载置于胎圈环固定部19上的下侧胎圈环17而被封堵(参照图8)。此外，只要是在模具块23的周围形成的间隙29a、29b、29c、29d的至少一部分在胎侧成型面15呈开口即可，例如，可以为仅第1间隙29a一部分呈开口，或者也可以是所有间隙29a、29b、29c、29d呈开口。

第1间隙29a下端与设置在凹部25的底部的窄缝27相对置，并与窄缝27相连。在该例子中，窄缝27沿着将凹部25在轮胎周向上进行划分的周向壁26a而设置。因此，第1间隙29a在轮胎径向整体上与窄缝27上下重叠，并与窄缝27相连。另外，第2间隙29b经由第1间隙29a以及第4间隙29d而与窄缝27相连。

此外，如上所述，窄缝27的轮胎径向外侧在凹部25的曲面25d的位置而形成终端，轮胎径向内侧比凹部25的内侧内壁面25b更延伸至轮胎径向内侧。因此，窄缝27在沿着第1间隙29a的方向上延伸得比凹部25长。

在胎侧成型面15a开口的第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d是：将存在于生胎t与下侧胎侧模具15之间的空气向外部排出的排气间隙，并且第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d在胎侧成型面15a上的尺寸被设定为：空气能通过但未硫化的橡胶不会侵入其中的这种程度的尺寸。举个例子，在胎侧成型面15a上的第1间隙29a的宽度w1、第2间隙29b的宽度w2、以及第4间隙29d的宽度优选在0.05mm以下，可以为0.01～0.05mm，也可以为0.01～0.03mm。

另外，在凹部25的内侧内壁面25b与模具块23的内周壁23c之间形成的第3间隙29c的上端是通过下侧胎圈环17而被封堵，第3间隙29c在胎侧成型面15a不呈开口。因此，不需要将第3间隙29c的宽度w3设定为：未硫化的橡胶不会侵入其中的这种程度的尺寸，从而能够将第3间隙29c的宽度w3设定为：大于第1间隙29a的宽度w1、第2间隙29b的宽度w2、第4间隙29d。举个例子，优选为，将第3间隙29c的宽度尺寸设定为：第3间隙29c的宽度w3为0.5mm以上，并且第3间隙29c在下侧胎圈环17处更靠向轮胎径向内侧位置。

在窄缝27连接有未图示的排气路径，存在于生胎t与下侧胎侧模具15之间的空气通过第1间隙29a、第2间隙29b、第4间隙29d以及窄缝27而流入到排气路径，并向轮胎硫化模具的外部排出。

此外，如图7所示，模具块23的上部(胎侧成型面15a2侧的部分)在轮胎周向上的长度被设置为恒定的，并且模具块23的侧壁23a以如下方式弯曲，即：随着越趋向下方，模具块23的上下方向中央部以及下部在轮胎周向上的长度也就越逐渐变短。由此，第1间隙29a的上部的宽度w1被设定为：空气能够通过但未硫化的橡胶不会侵入其中的这种程度的尺寸，并且第1间隙29的从上下方向上的中央部朝向下部的宽度逐渐变宽，第1间隙29的下端的宽度等于：设置在凹部25的底部的窄缝27的宽度。

在这种结构的轮胎硫化模具10中，下侧胎侧模具15具备：胎侧模具主体21、嵌入于凹部25的模具块23、以及第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d，其中，第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d形成在胎侧模具主体21与模具块23之间，并且在胎侧成型面15a呈开口。因此，能够将存在于生胎t与下侧胎侧模具15之间的空气从第1间隙29a、第2间隙29b以及第4间隙29d向外部排出，从而能够抑制：由于空气残留在轮胎硫化模具10内部而导致的成型不良。

另外，胎侧模具15是通过将多个模具块23组合而构成的，但所有的模具块23是被固定于胎侧模具主体21上的，不会有：在固定多个模具块23时所产生的安装位置的误差出现累积的情形。因此，能够以高位置精度来安装模具块23，并且能够以高精度设定：形成在胎侧模具主体21与模具块23之间的间隙29的宽度尺寸。

而且，在本实施方式中，凹部25的外侧内壁面25a与径向内壁面25c不是直接对接，而是经由曲面25d将两个内壁面25a、25c圆滑地连结起来，所以，能够以高精度形成凹部25的内角部分(外侧内壁面25a与径向内壁面25c之间的接合部分)，从而能够将形成在模具块23的周围的间隙29以高精度设置成所希望的宽度。其结果为，能够抑制间隙29过大而导致橡胶溢出，或者间隙29过窄而导致排气性能不足，从而不易产生成型不良。

另外，在本实施方式中，将模具块23嵌入到胎侧模具主体21的凹部25中，并以在凹部25的外侧内壁面25a与模具块23的外周壁23b之间、凹部25的径向内壁面25c与模具块23的侧壁23a之间夹着被称为补底垫片(shimtape)的、具有规定厚度的带状垫片的状态，利用螺栓等将模具块23固定于胎侧模具主体21，之后，取下垫片而组装胎侧模具15，由此能够简单地以高精度将第1间隙29a以及第2间隙29b的宽度设定成规定尺寸。

而且，在本实施方式中，在凹部25的内侧内壁面25b与模具块23的内周壁23c之间形成的第3间隙29c的宽度w3被设定为：大于第1间隙29a的宽度w1、第2间隙29b的宽度w2。因此，在凹部25内调整模具块23的位置时，第3间隙29c成为调整余份，从而能够几乎不受模具块23、凹部25的加工精度的影响而将第1间隙29a以及第2间隙29b的宽度简单地以高精度设定成规定尺寸。

另外，在本实施方式的胎侧模具主体21中，在周向上无接缝地相连的环状突起34被设置在轮胎径向外侧，所以，间隙29并不位于：成型胎肩区域(buttressarea，设置在胎面部与胎侧部之间的区域)的部分，该胎肩区域为在轮胎的外观上容易显眼的区域。因此，不会出现：通过溢出于间隙29的橡胶而形成的且是不需要的突起被形成在胎肩区域的情形。

另外，若对生胎t重复进行硫化成型，则在硫化成型时产生的气体所包含的污染物质就会堆积在胎侧模具15的间隙29，因此，需要定期地对胎侧模具15进行清扫。在本实施方式中，由于设置于胎侧模具主体21的窄缝27被设置为与第1间隙29a重叠，所以，通过将像组装胎侧模具15时使用的垫片那样的、具有规定厚度的清洁用片插入到窄缝27以及第1间隙29a中，由此可以不从胎侧模具主体21拆卸模具块23，就能够简单地去除堆积在第1间隙29a的污染物质。

而且，设置于胎侧模具主体21的窄缝27在轮胎径向上比供模具块23嵌入的凹部25还长，因此，通过在难以清扫的凹部25的角部附近也插入清洁用片，就能够简单地进行清扫。

(变更例)

基于图9对第1实施方式的变更例进行说明。此外，对于与上述的第1实施方式相同的机构标注相同的附图标记，并省略详细说明。

在上述的第1实施方式中，虽然关于将凹部25的外侧内壁面25a与径向内壁面25c连接起来的曲面25d是水平剖面呈圆弧的圆弧面的情况进行了说明，但本发明并不限于此，只要是将外侧内壁面25a与径向内壁面25c圆滑地连接起来的曲面即可。例如，如图9所示，也可以利用湾曲面25d’1来构成凹部25的外侧内壁面25a和径向内壁面25c之间的连接部分，并利用平面部25d’2来连结湾曲面25d’1之间，由此而成的曲面25d’成为曲面25d。

(另一变更例)

在第1实施方式中，示出了如下轮胎硫化模具10，即，形成在凹部25的径向内壁面25c、25c与模具块23的侧壁23a之间的第1间隙29a与轮胎径向相一致地呈直线状延伸，形成在凹部25的外侧内壁面25a与模具块23的外周壁23b之间的第2间隙29b与轮胎周向相一致地呈圆弧状延伸，但本发明并不限于此。例如，第1间隙29a可以在相对于轮胎径向而倾斜的方向上呈直线状延伸，或者也可以从轮胎径向内侧朝向外侧而呈曲线状延伸。另外，第2间隙29b可以以直线状或者螺旋状延伸等在偏离轮胎周向的方向上延伸。在这样的情况下，在凹部25中从轮胎径向内侧朝向外侧延伸的内壁面与朝向轮胎周向延伸的内壁面是通过曲面来圆滑地连接。

另外，在第1实施方式中，使窄缝27在轮胎径向上沿着凹部25的径向内壁面25c、25c而设置，并且使窄缝27与第1间隙29a上下重叠，但可以代替该窄缝27、或者和该窄缝27一起，设置如下窄缝，该窄缝以与第2间隙29b上下重叠的方式沿着凹部25的外侧内壁面25a并贯通胎侧模具主体21的基部24。

对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出的，并不旨于限定发明的范围。这些新的实施方式能够利用其它多种方式来实施，能够在不脱离发明主旨的范围内进行多种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨内，并且包含在权利要求书中记载的发明及其等同的范围内。

附图标记说明

10…轮胎硫化模具；14…胎侧模具；15…胎侧模具；15a…胎侧成型面；17…胎圈环；17a…胎圈成型面；21…胎侧模具主体；23…模具块；23a…侧壁；23b…外周壁；23c…内周壁；24…基部；25…凹部；25a…外侧内壁面；25b…内侧内壁面；25c…径向内壁面；25d…曲面；26…凸部；27…窄缝；29…间隙；30…溝；32…凹溝；34…环状突起；t…生胎。