轮胎用模具.pdf

本发明提供一种轮胎难于产生缺陷并且能够容易制作的轮胎用模具。模具的组合模(4)具备块(12)。该块(12)由多个片(20)构成。在片(20)的上面(26)形成有多条沟(30)。该上面(26)为粗糙面。沟(30)的截面形状是矩形。沟(30)的一端露出于型腔面。沟(30)沿模具的径向延伸。沟(30)的另一端露出于片(20)的背面。沟(30)具有0.01mm以上且0.10mm以下的深度和0.01mm以上且0.10mm以下的宽度。沟(30)和与该沟(30)相邻的另一条沟(30)的间距是0.10mm以上且20mm以下。在硫化工序中生胎和型腔面之间的空气经过沟(30)被排出。

1.  一种轮胎用模具，具备重叠的多个片，
每个片的内表面形成型腔面，
所述片的与另一个片相接的面为粗糙面。

2.  根据权利要求1所述的轮胎用模具，其中所述片在与另一个片相接的面上具备多条沟。

3.  根据权利要求2所述的轮胎用模具，其中每条沟的一端露出于型腔面。

4.  根据权利要求2或3所述的轮胎用模具，其中每条沟沿着所述模具的径向延伸。

5.  根据权利要求2至4中任意一项所述的轮胎用模具，其中每条沟具有0.01mm以上且0.10mm以下的深度和0.01mm以上且0.10mm以下的宽度。

6.  根据权利要求2至5中任意一项所述的轮胎用模具，其中每条沟和与该沟相邻的另一条沟的间距是0.10mm以上且20mm以下。

7.  一种轮胎制造方法，包括下述工序：
通过预成型获得生胎的工序；
在模具内放入所述生胎的工序，其中该模具具备并列排列的多个片且每个片的内表面形成型腔面，所述片的与另一个片相接的面为粗糙面；
在模具内对所述生胎进行加压和加热的工序。

轮胎用模具
技术领域
本发明涉及用于轮胎的硫化工序的模具，具体而言本发明是一种具有用于排出空气的间隙的模具。
背景技术
在轮胎的硫化工序中通常需要使用模具。在该硫化工序可以使用片模和两半模具。在硫化工序中将预成形了的生胎放入模具中。该生胎在由模具和气袋所包围的型腔中被一边加压一边加热。生胎的橡胶组成物通过加压和加热而在型腔内流动。橡胶通过加热产生交联反应而得到轮胎。当加压时一旦在模具的型腔面和生胎之间残留有空气，则在轮胎的表面将形成缺陷。缺陷使轮胎的品质降低。一般的模具具有排气孔。空气经过该排气孔被排出。
片模具有圆弧状的胎面组合模。通过排列多个组合模而形成环状的型腔面。组合模可以通过使用铸模的重力浇注或低压铸造而获得。有时候也可以通过使用金属制铸模的精密铸造(所谓的压铸)来获得组合模。
组合模的与相邻的组合模相接的面被称为“分割面”。在分割面和与该分割面相邻的另一分割面之间产生微小的间隙。经过该间隙排出空气。借助该排出来防止缺陷。
在日本特开平2-295706号公报、日本特开2005-225094号公报以及日本特表2006-508833号公报中公开了一种在型腔面上具有缝隙的轮胎用模具。在该模具中经由缝隙排出空气。
在日本特开2007-144997号公报、日本特开2007-237708号公报及日本特开2008-87428号公报中公开了一种具有第一金属片和第二金属片的轮胎用模具。在该模具中在相邻的两个第一金属片之间浇入熔融金属。通过该金属的凝固而可以形成第二金属片。该模具中可以通过第一金属片和第二金属片之间的缝隙排出空气。
专利文献1：日本特开平2-295706号公报
专利文献2：日本特开2005-225094号公报
专利文献3：日本特表2006-508833号公报
专利文献4：日本特开2007-144997号公报
专利文献5：日本特开2007-237708号公报
专利文献6：日本特开2008-87428号公报
在具有排气孔的模具中，橡胶组成物流入该排气孔中而产生吐出物。吐出物损害轮胎的外观。虽然可以通过切削能够除去吐出物，然而该切削需要花费工夫。发生了交联反应的橡胶组成物有时还会残存于排气孔中。由于残存而阻碍空气的排出，从而产生缺陷。出于抑制缺陷的目的进行排气孔的清洗。该清洗需要花费工夫。
在经过分割面彼此的间隙排出空气的模具中，可以充分排出分割面附近的空气。然而，在距离分割面较远的位置上因空气的残留而易于产生缺陷。
在具有缝隙的模具中，缝隙宽度的调整需要花费工夫。此外，由于反复使用该模具，因此有隔着缝隙存在的金属片彼此贴紧的问题。在产生贴紧的模具中无法充分地排出空气。空气排出不充分则会导致缺陷的产生。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种轮胎难于产生缺陷并且能够容易制作的轮胎用模具。
本发明涉及的轮胎用模具具备重叠的多个片(piece)。每个片的内表面形成型腔面。上述片的与另一个片相接的面为粗糙面。
优选地，片在与另一个片相接的面上具备多条沟。优选地，每条沟的一端露出于型腔面。优选地，该沟沿着模具的径向延伸。优选地，该沟具有0.01mm以上且0.10mm以下的深度和0.01mm以上且0.10mm以下的宽度。优选地，该沟和与该沟相邻的另一条沟的间距是0.10mm以上且20mm以下。
本发明涉及的轮胎制造方法包括：
(1)通过预成型获得生胎的工序；
(2)在模具内放入上述生胎的工序，其中该模具具备并列排列的多个片且每个片的内表面形成型腔面，上述片的与另一个片相接的面为粗糙面；
(3)在模具内对上述生胎进行加压和加热的工序。
在本发明涉及的模具中经过片和与该片相邻的另一个片的间隙排除空气。在该模具中，即使片与另一个片贴紧也可以进行排出。即使反复使用该模具也难于产生缺陷。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式涉及的轮胎用模具的局部的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的放大剖面图。
图3是表示图1的模具的组合模的立体图。
图4是表示图3的组合模的主视图。
图5是表示图3的组合模的片的局部的立体图。
图6是表示图5的片的局部的放大剖视图。
图7是表示本发明另一实施方式涉及的轮胎用模具的片的局部的俯视图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖面图。
图9是表示本发明又一实施方式涉及的轮胎用模具的片的局部的俯视图。
图10是沿着图9的X-X线的剖面图。
图11(a)至(d)分别表示本发明再一实施方式涉及的轮胎用模具的片的局部的剖视图。
图12是表示本发明再一实施方式涉及的轮胎用模具的俯视图。
图13是放大表示图12的模具的块的立体图。
图14是表示图13的块的主视图。
附图标号说明：2、104...模具；4...组合模；10...架；12...块；14、52、70...型腔面；16、42...突出部；18...凹陷部；20、40、62、86、90、94、98、120...片；30、46、48、66、78、88、92、96、100、124...沟。
具体实施方式
下面，参照适当附图基于优选实施方式详细地说明本发明。
图1是表示本发明一个实施方式涉及的轮胎用模具2的局部的俯视图。图2是沿着图1的II-II线的放大剖面图。该模具2具备：多个胎面组合模4、上下一对侧板6和上下一对胎唇环8。组合模4的平面形状实质上为圆弧状。多个组合模4被配置成环状。组合模4的数量通常为3个以上20个以下。侧板6及胎唇环8实质上为环状。该模具2是所谓的“片模”。
图3是表示图1的模具2的组合模4的立体图。图4是表示图3的组合模4的主视图。图3中X方向是径向而Y方向是轴向。图4中Z方向是周向。图4中表示从径向内侧观察的组合模4。
上述组合模4由架10和块12构成。架10由钢或者铝合金形成。块12装配于架10。块12借助未图示的螺栓被固定于架10。在架10上也可以装配周向上并列的多个块12。
如图3所示，块12具备型腔面14。该型腔面14具备突出部16和凹陷部18。借助突出部16和凹陷部18，在型腔面14上形成了凹凸花纹。该突出部16对应于轮胎胎面的沟。借助该突出部16和凹陷部18，可以在轮胎上形成胎面花纹。根据胎面花纹适当地决定突出部16和凹陷部18的形状。这里，在图2中省略了突出部16和凹陷部18的图示表示。
如图3和图4所示，该块12由多个片构成。在该实施方式中块12具备15枚片20。可适当决定片20的数量。这些片20在轴向上重叠。块12也可以具备在周向上重叠的片。每个片20为板状。片20与其它片20相接。该片20由金属材料构成。典型的金属材料是铝合金。
图5是表示图3的组合模4的片20的局部的立体图。图6是表示图5的片20的局部的放大剖视图。该片20具备：型腔面14、背面22、侧面24、上面26和底面28。从图4可知，片20的上面26与另一个片20的底面28相接。
如图5和图6所示，在上面26上形成有多条沟30。该上面26是粗糙面。沟30的截面形状是矩形。沟30的一端32露出于型腔面14(还参照图4)。沟30沿模具2的径向延伸。沟30的另一端34露出于背面22。沟30能够通过激光束加工而形成。可以借助使用了工具的切削来形成沟30。也可以代替沟30而借助触刻来实现粗糙面。
在使用该模具2的轮胎制造方法中，通过预成型能够获得生胎(未硫化轮胎)。该生胎在打开模具2而气袋收缩的状态下被放入模具2。束紧模具2并使气袋膨胀。生胎被气袋按压于模具2的型腔面14并被加压。图2表示了该状态的生胎36。同时生胎36被加热。通过加压和加热使橡胶组成物流动。通过加热使橡胶产生交联反应而获得轮胎。生胎36被加压加热的工序称为硫化工序。也可以代替气袋而使用型芯。
如上所述，由于沟30露出于型腔面14，因此在硫化工序中在生胎36和型腔面14之间的空气经过沟30而被排出。通过排出空气可以防止缺陷。即使是片20的上面26和另一个片20的底面28贴紧时，也能够通过沟30确保空气通路。即使在该模具2中没有设置排气孔也能够充分排出空气。利用没有排气孔的模具2能够获得没有吐出物的轮胎。该轮胎外观及初期抓地性能优越。可以与沟30一起设置少量的排气孔。
在该模具2中无需调整片20与另一个片20的间隙。该模具2的维护是容易的。
在型腔面14上也可以不形成凹凸花纹。利用没有凹凸花纹的模具2，能够获得赛车轮胎或者普通轮胎。该赛车轮胎和普通轮胎也能够抑制吐出物。切割该普通轮胎的表面来形成凹凸花纹。由于吐出物较少，因此该普通轮胎的切割是容易的。
图6中用箭头D表示的是沟30的深度。根据空气被充分地排出的观点，优选深度D为0.01mm以上，特别优选为0.03mm以上。根据沟30难于产生吐出物的观点，优选深度D为0.10mm以下，特别优选为0.07mm以下。
图6中用箭头W表示的是沟30的宽度。根据空气被充分地排出的观点，优选宽度W为0.01mm以上，特别优选为0.03mm以上。根据沟30难于产生吐出物的观点，优选宽度W为0.10mm以下，特别优选为0.07mm以下。
可以形成深度或宽度变化的沟。优选是减小型腔面14的深度和宽度而在背面22附近深度和宽度较大的沟。由于型腔面14的深度D和宽度W是较小的沟，因此可以抑制该沟引起的吐出物的产生。在该沟中，在型腔面14中测量的深度D和宽度W被设定在上述范围内。
图6中用箭头P表示的是沟30的间距。根据加工容易的观点，间距P优选为0.1mm以上，特别优选为3mm以上。根据空气被充分地排出的观点，间距P优选为20mm以下，特别优选为15mm以下。
图7是表示本发明另一实施方式涉及的轮胎用模具的片40的局部的俯视图。图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖面图。该片40具备突出部42。该突出部42相当于轮胎的沟。该片40在其上面44上具备多条第一沟46和一条第二沟48。该上面为粗糙面。第一沟46的一端50露出于型腔面52。第一沟46沿模具的径向延伸。第一沟46的另一端54到达第二沟48。第二沟48沿周向延伸。第二沟48从片40的一个侧面56直到另一侧面(未图示)。即使在不具备突出部42的片40中，也形成同样的第一沟46和第二沟48。该模具的沟以外的构成与图1所示的模具2相同。
在使用该模具的硫化工序中，生胎和型腔面52之间的空气，经过第一沟46向第二沟48移动。空气进一步经过第二沟48向侧面56排出。通过排出空气可防止缺陷。即使在片40的上面44和另一片40的底面58贴紧时，借助第一沟46和第二沟48也可确保空气的通路。
图9是表示本发明又一实施方式涉及的轮胎用模具的片62的局部的俯视图。图10是沿着图9的X-X线的剖面图。该片62在其上面64上具备多条第一沟66。该上面64为粗糙面。第一沟66的一端68露出于型腔面70。第一沟66沿模具的径向延伸。第一沟66的另一端72露出于背面74。该片62在其底面76上具备多条第二沟78。该底面76为粗糙面。第二沟78的一端80露出于型腔面70。第二沟78沿模具的径向延伸。第二沟78的另一端82露出于背面74。在周向上交替配置第一沟66和第二沟78。该模具的沟以外的构成，与图1所示的模具2相同。
在使用该模具的硫化工序中，生胎和型腔面70之间的空气，经过第一沟66和第二沟78被排出。通过排出空气可防止缺陷。即使在片62的上面64和另一片62的底面76贴紧时，借助第一沟66和第二沟78也可确保空气的通路。
图11(a)至(d)分别表示本发明再一实施方式涉及的轮胎用模具的片的局部的剖视图。图11(a)表示的片86具备截面为三角形的沟88。借助该沟88排出空气。图11(b)表示的片90具备截面实质上为半圆形的沟92。借助该沟92排出空气。图11(c)表示的片94具备截面为五边形的沟96，借助该沟96排出空气。图11(d)表示的片98具备截面为六边形的沟100，借助该沟排出空气。
图12是表示本发明再一实施方式涉及的轮胎用模具104的俯视图。该模具104是所谓的“两半模具”。该模具104具备下型106和上型。图12中只表示了下型106。上型具有反转了下型106的形状的形状。该模具104具备多个块108和外壳110。块108被固定于外壳110。块108为圆弧状。多个块108被环状配置。
图13是放大表示图12的模具104的块108的立体图。图14是表示图13的块108的主视图。该块108具备型腔面112。该型腔面112具备突出部114和凹陷部116。该突出部114对应于轮胎胎面的沟。通过该突出部114和凹陷部116，在轮胎上形成胎面花纹。
如图13及14所示，块108由基部118和多个片120构成。在该实施方式中，块108具备四枚片120。可适当决定片120的数量。这些片120在轴向(Y方向)上重叠。各个片120是板状。片120与其它片120相接。该片120由金属材料构成。典型的金属材料是铝合金。
如图14所示，在片120的上面形成有多条沟124。该上面122为粗糙面。沟124的一端露出于型腔面112。虽未图示然而沟124沿模具104的径向(X方向)延伸。沟124的另一端到达片120的背面。也可以在片120的底面126上形成沟124。
在使用该模具104的硫化工序中，生胎和型腔面112之间的空气经过沟124被排出。通过排出空气可防止缺陷。即使在片120的上面122和另一片120的底面126贴紧时，借助沟124也可确保空气的通路。
下面，通过实施例可明确本发明的效果，然而不应基于该实施例的记载来限定地解释本发明。
实施例1：
准备了具有图1至图6的形状的模具。该模具具备截面为矩形的多条沟。该沟是通过利用激光束进行切削片的上面而形成的。该沟的间距P为10mm。各条沟中宽度W为0.05mm而深度D为0.05mm。
实施例2至实施例6：
除了形成具备下述表1所示的深度D的沟以外，其它与实施例1相同，获得了实施例2至实施例6的模具。
实施例7至实施例10：
除了形成具备下述表1所示的宽度W的沟以外，其它与实施例1相同，从而获得了实施例7至实施例10的模具
实施例11至实施例14：
除了将间距P按照下述表2所示制作以外，其它与实施例1相同，从而获得了实施例11至14的模具。
实施例15至实施例18：
除了将沟的截面形状按照下述表2所示制作以外，其它与实施例1相同，从而获得了实施例15至18的模具。
比较例1：
除了未形成沟以外，其它与实施例1相同，从而获得了比较例的模具。
评价：
将生胎放入模具进行加压加热而获得了轮胎。按照以下的基准规定该轮胎。
缺陷的程度
A：未产生缺陷
B：产生较小的缺陷
C：产生较大的缺陷
与沟相当的吐出物的程度
A：极小
B：小
C：大
其结果表示于以下的表1和表2。
表1评价结果：