轮胎硫化模具以及充气轮胎的制作方法

本发明涉及轮胎硫化模具以及充气轮胎。

背景技术：

在充气轮胎的硫化成型中，一般使用与成型部位相应的2种模具。一种是对轮胎的胎面部进行成型的模具，被称为扇形模具(sector mold)。另一种是对轮胎的胎肩部至胎侧部进行成型的模具，被称为侧部模具(side mold)。扇形模具配置成在轮胎的周向上分割为多个，侧部模具配置成从侧部将轮胎夹入。在被这2种模具封闭的状态下对生胎(green tire)进行硫化成型，由此制造出作为产品的充气轮胎。

例如，专利文献1中公开了利用上述这样的扇形模具和侧部模具而成型的充气轮胎。专利文献1的充气轮胎中，为了防止成型时由模具引起的橡胶的夹入进而防止轮胎的外观不良，在侧部模具侧将轮胎的横纹沟底部设置为凸状。

专利文献

专利文献1：日本实开昭63－66206号公报

技术实现要素：

然而，对于专利文献1中公开的充气轮胎的成型而言，虽然在侧部模具侧将轮胎的横纹沟底部设置为凸状，但是对于有效地抑制橡胶向模具的嵌合部流动的位置及形状并未进行详细的研究。因此，专利文献1中公开的轮胎硫化模具仍存在改善的余地。

本发明的课题在于，提供能够抑制因成型时的橡胶的夹入而产生的充气轮胎外观不良的轮胎硫化模具、以及抑制了上述这种外观不良的充气轮胎。

本发明的轮胎硫化模具具备：

扇形模具，该扇形模具沿生胎的周向而分割为多个，用于对所述生胎的胎面部进行硫化成型而使其成型为规定形状；以及

一对侧部模具，该一对侧部模具在所述生胎的轴向上隔着所述生胎而配置于两侧，用于对所述生胎的胎侧部进行硫化成型而使其成型为规定形状，

所述扇形模具在与所述侧部模具的嵌合部的附近具有凸部。

根据该结构，当使模具闭合时，设置于扇形模具的凸部成为轮胎的橡胶朝向模具的嵌合部流动的障碍，因此，能够抑制橡胶流向嵌合部。因此，能够抑制由模具引起的橡胶的夹入，从而能够抑制充气轮胎产生外观不良。特别是通过在扇形模具而不是在侧部模具设置凸部，能够进一步抑制橡胶的夹入。详细而言，通常情况下，当使模具闭合时，在侧部模具固定的状态下，扇形模具向轮胎径向的内侧移动。因此，侧部模具与轮胎的位置关系固定，轮胎的橡胶朝向闭合的扇形模具流动。因此，通过将凸部设置于扇形模具并使得凸部成为橡胶流动的障碍，能够抑制橡胶夹入于嵌合部。

所述凸部的高度可以为0.3mm以上且0.5mm以下。

根据该结构，通过规定凸部的高度，能够进一步抑制橡胶的夹入，并且，能够确保轮胎的美观性。详细而言，通过将凸部的高度设为0.3mm以上，使得凸部作为橡胶流动的障碍而发挥功能。另外，通过将凸部的高度设为0.5mm以下，能够防止在轮胎表面形成较深的凹陷形状，从而能够确保轮胎的美观性。

所述凸部可以设置成：以0.5mm以上且0.8mm以下的距离与所述嵌合部分离。

根据该结构，通过规定凸部与嵌合部之间的距离，能够防止模具的耐久性下降，并且，能够进一步抑制橡胶的夹入。详细而言，每当进行成型时，扇形模具都会在嵌合部处与侧部模具抵接而受到冲击，因此，在凸部形成于扇形模具的嵌合部附近(不足0.5mm)的情况下，凸部有可能受到冲击而损伤。通过将凸部距嵌合部的距离设为0.5mm以上，能够防止该损伤，从而能够防止模具的耐久性下降。另外，通过将凸部距嵌合部的距离设为0.8mm以内，能够更可靠地抑制橡胶流向嵌合部。假设若将凸部设置成距嵌合部极远，则凸部对于橡胶向嵌合部的流动不会成为障碍，从而无法得到能抑制橡胶夹入于嵌合部的效果。

可以在所述扇形模具设置用于在所述生胎的外周面形成横纹沟的突出部，

所述凸部可以设置成：以0.5mm以上且0.8mm以下的距离与所述突出部分离。

根据该结构，通过规定凸部与突出部之间的距离，能够防止制造出的轮胎的耐久性下降，并且，能够充分确保凸部在模具的配置面积。详细而言，通过将凸部距突出部的距离设为0.5mm以上，能够防止制造出的轮胎的横纹沟附近的形状变得复杂。假设在将凸部设置成距突出部极近的情况下，在轮胎的横纹沟附近(不足0.5mm)形成凹部。在该情况下，由于横纹沟和凹部接近，因此，形状变得复杂，从而耐磨损性下降，即，轮胎的耐久性下降。因此，通过将凸部距突出部的距离设为0.5mm以上，能够防止轮胎的耐磨损性下降，即，能够防止耐久性下降。另外，假设若将凸部设置成距突出部极远，即，设置成极其靠近嵌合部，则嵌合部与突出部之间的凸部的设置面积减小。因此，通过将凸部距突出部的距离设为0.8mm以内，能够充分确保凸部在模具的配置面积。

所述凸部可以是多个沿与所述生胎的周向及径向的双方交叉的方向延伸的网状的堰。另外，所述凸部还可以是沿所述生胎的周向以环状而延伸的堰。

根据该结构，凸部设置成：沿相对于橡胶向嵌合部流动的方向(轮胎的径向)交叉的方向延伸。因此，在橡胶朝向嵌合部流动时，由于跨越凸部，因此，凸部会成为障碍。因此，能够抑制橡胶流向嵌合部，从而能够抑制橡胶的夹入。特别是在凸部设置成网状的情况下，对于来自各方向的橡胶的流动都成为障碍，从而能够更可靠地抑制橡胶的夹入。

本发明的充气轮胎具备：

凸状的模具嵌合痕，该模具嵌合痕位于胎面部与胎侧部之间；以及

凹状的成型痕，该成型痕设置于所述模具嵌合痕的附近及外侧。

根据该结构，由于使用上述的具有凸部的模具来制造充气轮胎，因此，橡胶的夹入得到抑制，从而能抑制充气轮胎产生外观不良。因此，确保了轮胎外观的美观性。此处，所谓模具嵌合痕的附近及外侧是指：距模具嵌合痕的距离例如处于0.8mm以内的范围、且处于轮胎的径向外侧。

根据本发明，对于轮胎硫化模具而言，能够抑制成型时的橡胶的夹入，从而能够确保充气轮胎的外观的美观性。

附图说明

图1是安装有本发明的实施方式所涉及的轮胎硫化模具的硫化成型机的局部剖视图。

图2A是图1中的轮胎硫化模具的嵌合部的放大图。

图2B是图2A中的凸部的主视图。

图3是表示图1中的轮胎硫化模具的合模动作的局部剖视图。

图4是利用图1中的轮胎硫化模具制造出的充气轮胎的剖视立体图。

图5是表示图2B的第一变形例的凸部的主视图。

图6是表示图2B的第二变形例的凸部的主视图。

附图标记说明：

1…硫化成型机、2…轮胎硫化模具、3…上板、4…上方压板、5…下方压板、6…容器、7…升降缸、8…升降杆、9…气袋单元、10…支轴、11…上方夹具、12…下方夹具、13…气袋、14…扇形体、15…套环、16…上容器板、17…下容器板、18…上方滑动件、19…下方滑动件、20…扇形模具、20a…突出部、20b…堰部(凸部)、21…上模(侧部模具)、22…下模(侧部模具)、23…上胎圈环、24…下胎圈环、30…模具嵌合痕、31…堰部痕(成型痕)、32…横纹沟、GT…生胎、AT…充气轮胎。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1示出了在硫化成型机1安装有本实施方式所涉及的轮胎硫化模具2的状态。在硫化成型机1的上板3及上方压板4与下方压板5之间借助容器(container)6而安装有轮胎硫化模具2。

上板3固定于升降缸7的下端部。在升降缸7的中心处配置有升降杆8。在升降杆8的下端部固定有上方压板4。利用未图示的驱动装置而使升降缸7和升降杆8进行升降。上板3和上方压板4构成为能够独立地进行升降。在上方压板4形成有流路4a。因热交换介质(例如机油)在流路4a内流动而能够对温度进行调整。

在下方压板5，与上方压板4同样地形成有供热交换介质流动的流路5a。并且，通过对热交换介质的温度进行调整，能够经由上方压板4及下方压板5而使轮胎硫化模具2达到所需的硫化温度。在下方压板5的中心处配置有气袋(bladder)单元9。

气袋单元9构成为：在固定于能够升降的支轴10的上方夹具11以及下方夹具12安装有气袋13。利用未图示的供气排气装置相对于由上方夹具11、下方夹具12以及气袋13包围的空间内而进行空气的供给及排出。气袋13被供给空气而向外周侧鼓出，从而从内侧对生胎GT进行支承。此处，生胎GT表示硫化成型前的生胎。

容器6构成为包括扇形件14、套环(jacket ring)15、上容器板16以及下容器板17。

利用螺钉而将扇形件14分别固定于后述的轮胎硫化模具2的各扇形模具20。本实施方式中，扇形件14构成有9个，即，扇形模具20也构成有9个。各扇形件14的内表面沿着扇形模具20的外表面，各扇形件14的外表面由随着趋向下方而逐渐向外径侧鼓出的倾斜面(外周侧圆锥面)构成。各扇形件14由上方滑动件18支承为能够沿径向进行往返移动。

套环15为中空圆筒状。套环15的上端面固定于上板3，套环15随着升降缸7的升降动作而进行升降。套环15的内表面由内周侧圆锥面构成，该内周侧圆锥面以随着趋向下端侧而逐渐扩径的方式向外径侧倾斜。套环15的内周侧圆锥面和各扇形件14的外周侧圆锥面沿其圆锥面滑动，(例如利用像榫和榫槽这样的结构)彼此不会分离。由此，如果套环15下降，则能够由其内周侧圆锥面对各扇形件14的外周侧圆锥面进行按压，从而使得向外径侧扩展的状态的扇形件14向在内径侧连结为环状的状态移动。

在上容器板16，在外周侧下表面固定有上方滑动件18，在内周侧下表面固定有后述的上模21。上容器板16自身固定于上方压板4的下表面。由此，如果升降杆8进行升降，则上模21及扇形件14(包括固定于扇形件14的扇形模具20)与上方压板4及上容器板16一同进行升降。

在下容器板17，在外周侧上表面固定有下方滑动件19，在内周侧上表面固定有后述的下模22。在合模时，扇形件14载置于下方滑动件19，并支承为能够沿径向滑动。下容器板17自身固定于下方压板5的上表面。

轮胎硫化模具2构成为包括扇形模具20、上模(侧部模具)21以及下模(侧部模具)22。

扇形模具20为用于对轮胎的胎面部进行硫化成型而使其成型为规定形状的模具。扇形模具20由铝合金形成，在轮胎周向上分割为多个(此处分割为9个)，并在移动至内径侧的状态下连结为环状。

图2A是图1中由圆圈C包围的部分的放大图、即扇形模具20与上模21(或下模22)的嵌合部的放大图。此外，虽然图1中在2处位置存在由圆圈C包围的部分，但是在作为它们的放大图而得到的图中，形状相同，只是朝向不同，因此，作为图2A而由一幅图一并示出。以下，当称为嵌合部时，表示扇形模具20与上模21(或下模22)的嵌合部。嵌合部具有凹陷形状，且具有如张开的嘴的形状。通过该凹陷形状，能够在模具闭合时抑制橡胶夹入于嵌合部。另外，在扇形模具20设置有：用于在轮胎表面形成横纹沟以便提高制造的轮胎的驱动性的突出部20a；以及用于抑制橡胶的夹入的堰部(凸部)20b。

堰部20b设置于距嵌合部的距离例如为0.5mm的位置(W1＝0.5mm)、且设置于距突出部20a的距离例如为0.5mm的位置(W2＝0.5mm)。堰部20b设置有多个，本实施方式中设置有3个。堰部20b相对于扇形模具20的表面而具有例如半径为1.0mm左右的倒角部。堰部20b彼此的间隔例如为1.0mm左右(W3＝1.0mm)。如从图2A的向视时的A方向观察的图2B一并所示，本实施方式的堰部20b沿轮胎的周向延伸，其截面形状为三角形。堰部的高度例如为0.4mm左右。此外，图2B中，为了明确示出堰部20b的位置，利用斜线示意性地对堰部20b实施标注。

对于堰部20b的位置及形状而言，存在优选的范围。堰部20b优选设置于距嵌合部的距离为0.5mm～0.8mm的位置，即，优选宽度W1满足0.5mm≤W1≤0.8mm。另外，堰部20b优选设置于距突出部20a的距离为0.5mm～0.8mm的位置，即，优选宽度W2满足0.5mm≤W2≤0.8mm。另外，堰部20b彼此的间隔优选为0.7mm～1.3mm，即，优选宽度W3满足0.7mm≤W3≤1.3mm。另外，堰部20b的高度优选为0.3mm～0.5mm，即，优选高度H满足0.3mm≤H≤0.5mm。另外，堰部20b的截面形状优选为三角形，不过，例如也可以为半圆状或梯形等各种形状。后文中对上述的堰部20b的位置及形状的优选范围的意义进行叙述。

如图1所示，上模21及下模22为用于对轮胎的胎侧部进行硫化成型而使其成型为规定形状的模具。

上模21形成为环状，并在内周部固定有上胎圈环23。上模21固定于上容器板16，并随着升降杆8的升降动作而进行升降。在下降时，能够由上胎圈环23对生胎GT的胎圈部进行按压。由此，利用上模21的下内表面和上胎圈环23的下表面而形成轮胎的胎侧部和胎圈部。

下模22与上模21同样地形成为环状，并在内周部固定有下胎圈环24。

图3(a)～图3(f)是表示本实施方式的轮胎硫化模具2的合模动作的局部剖视图。本实施方式中，将生胎GT固定于安装有由前述结构构成的轮胎硫化模具2的硫化成型机1，在使得模具闭合之后，合模而进行生胎GT的硫化成型。

在图3(a)所示的开模状态下，将生胎GT以使得其轴心方向朝向上下的方式载置于下模22上。此时，使位于下侧的胎圈部与下胎圈环24对位。

如图3(b)所示，接下来，向气袋13内供给空气而使其膨胀，并在其外表面对生胎GT的内侧面进行保持。由此，生胎GT被下胎圈环24和气袋13支承，并相对于下模22形成为非接触状态。

如图3(c)所示，接下来，利用升降杆8及升降缸7而使上模21及扇形模具20下降。然后，上胎圈环23与位于生胎GT的上侧的胎圈部抵接。

如图3(d)及图3(e)所示，接下来，生胎GT经由胎圈部被按压而变形，然后，上模21与生胎GT抵接。当上模21下降至合模完毕位置时，生胎GT形成为被上模21和下模22夹持的状态。

如图3(f)所示，在上模21下降至合模完毕位置之后，也利用升降缸7而使其继续下降，并使套环15与上板3一同向下侧移动。由此，使得套环15的内周侧圆锥面对扇形件14的外周侧圆锥面进行按压。然后，固定于扇形件14的扇形模具20向内径侧移动。

如图3(a)至图3(f)所示，在合模完毕之后，执行硫化成型，在成型完毕之后，若通过与上述动作相反的动作而将轮胎硫化模具2打开，则生胎GT形成为作为产品的充气轮胎。

图4示出了如上所述那样制造出的充气轮胎AT。充气轮胎AT具备：因扇形模具20与上模21(或下模22)的嵌合部而形成的环状、且线状的模具嵌合痕30；以及设置于模具嵌合痕30的附近及外侧的凹状的堰部痕(成型痕)31。此处，所谓模具嵌合痕30的附近及外侧是指：在充气轮胎AT的径向外侧距模具嵌合痕30的距离例如为0.8mm以内的范围。堰部痕31在充气轮胎AT的径向上设置于模具嵌合痕30至横纹沟32之间。此外，图4中，与图2B中的堰部20b的数量对应地示出了三道堰部痕31，与堰部20b的数量对应地形成有堰部痕31。另外，堰部痕31具有与堰部20b对应的截面形状。因此，例如由本实施方式的三角形截面的堰部20b形成的堰部痕31具有倒置山形的截面形状。这样，除了截面形状以外，堰部痕31的尺寸及位置等也形成为与堰部20b对应。

根据本实施方式，当使轮胎硫化模具2闭合时，设置于扇形模具20的堰部20b成为轮胎的橡胶朝向轮胎硫化模具2的嵌合部流动的障碍，因此，能够抑制橡胶流向嵌合部。因此，能够抑制由轮胎硫化模具2所引起的橡胶的夹入，从而能够防止轮胎产生外观不良。特别是由于在扇形模具20而不是在上模21(或下模22)设置有凸部20b，从而能够进一步抑制橡胶的夹入。详细而言，在如上所述那样使轮胎硫化模具2闭合时，在上模21(或下模22)固定的状态下，扇形模具20向轮胎径向的内侧移动。因此，上模21(或下模22)与轮胎的位置关系固定，轮胎的橡胶朝向闭合的扇形模具20流动。因此，通过在扇形模具20设置凸部20b并使凸部20b成为橡胶流动的障碍，能够抑制橡胶夹入于嵌合部。

另外，通过规定堰部20b的高度，能够进一步抑制橡胶的夹入，并且，能够确保轮胎的美观性。详细而言，通过将堰部20b的高度设为0.3mm以上，使得堰部20b作为橡胶流动的障碍而发挥功能。另外，通过将堰部20b的高度设为0.5mm以下，能够防止在轮胎表面形成较深的凹陷形状，从而能够确保轮胎的美观性。

另外，通过规定堰部20b与嵌合部之间的距离W1，能够防止轮胎硫化模具2的耐久性下降，并且，能够进一步抑制橡胶的夹入。详细而言，每当进行成型时，扇形模具20都会在嵌合部处与上模21(或下模22)抵接而受到冲击，因此，在扇形模具20的嵌合部附近(W1＜0.5mm)形成有堰部20b的情况下，堰部20b有可能受到冲击而损伤。通过将堰部20b距嵌合部的距离设为0.5mm以上，能够防止该损伤，从而能够防止轮胎硫化模具2的耐久性下降。另外，通过将堰部20b距嵌合部的距离设为0.8mm以内，能够更可靠地抑制橡胶流向嵌合部。假设若将堰部20b设置成距嵌合部极远，则堰部20b无法阻碍橡胶朝向嵌合部流动，从而无法获得能够抑制橡胶夹入于嵌合部的效果。

另外，通过规定堰部20b与突出部20a之间的距离W2，能够防止制造出的轮胎的耐久性下降，并且，能够充分确保凸部在轮胎硫化模具2的配置面积。详细而言，通过使堰部20b以0.5mm以上的距离与突出部分离，能够防止在制造出的轮胎的横纹沟附近的形状变得复杂。假设在将堰部20b设置成距突出部20a极近的情况下，在轮胎的横纹沟附近(W2＜0.5mm)形成凹部。在该情况下，由于横纹沟和凹部接近，因此，形状变得复杂，从而耐磨损性下降，即，轮胎的耐久性下降。因此，通过使堰部20b以0.5mm以上的距离与突出部分离，能够防止轮胎的耐磨损性下降，即，能够防止耐久性下降。另外，假设若将堰部20b设置成距突出部20a极远，即，设置成距嵌合部极近，则嵌合部与突出部20a之间的堰部20b的设置面积减小。因此，通过将堰部20b距突出部20a的距离设为0.8mm以内，能够充分确保堰部20b在轮胎硫化模具2的配置面积。

另外，堰部20b设置成：沿相对于橡胶向嵌合部流动的方向(轮胎的径向)交叉的方向(轮胎的周向)延伸。因此，在橡胶向嵌合部流动时，由于跨越堰部20b，因此，堰部20b会成为障碍。因此，能够抑制橡胶流向嵌合部，从而能够抑制橡胶的夹入。特别是在堰部20b设置于轮胎的周向上的情况下，堰部20b的加工变得容易。

如上，对于充气轮胎AT(参照图4)而言，由于成型时的橡胶的夹入得到抑制，因此，能抑制充气轮胎AT产生外观不良。因此，轮胎外观的美观性得到确保。

图5示出了上述实施方式的与图2B对应的第一变形例。本变形例的多个堰部20b沿与生胎GT的周向及径向的双方交叉的方向延伸，即，设置成网状。本变形例的堰部20b虽然以相对于周向及径向分别以45度的角度交叉的方式而延伸，但也可以以45度以外的角度交叉。

根据本变形例，在堰部20b设置成网状(包含滚花形状)的情况下，对于来自各方向的橡胶的流动均造成障碍，从而能够更可靠地抑制橡胶的夹入。

图6示出了上述实施方式的与图2B对应的第二变形例。本变形例的多个堰部20b设置成半球状(凹坑状)。本变形例中，在轮胎周向上隔开恒定间隔地形成一列的多个半球状的堰部20b，在轮胎径向上设置有2列。特别是为了抑制橡胶在轮胎径向上的流动，2列堰部20b在轮胎周向上错开恒定的间隔，即，形成交错的排列。

根据本变形例，通过使堰部20b形成为凹坑状，能够通过转印加工等而简单地形成堰部20b。

此外，堰部20b的形态可以是图2B所示的沿轮胎的周向延伸的平行的条状、图5所示的与轮胎的周向及径向的双方交叉的网状、或者图6所示的凹坑状以外的形状。例如，堰部20b的形态可以是与轮胎的径向交叉的平行的条状。

以上虽然对本发明的具体实施方式、其变形例进行了说明，但是，本发明并不限定于上述方式，可以在本发明的范围内进行各种变更而实施。例如，可以将适当地对各实施方式的内容进行组合所得的发明作为本发明的一个实施方式。