轮胎硫化模具、轮胎硫化装置以及轮胎的制造方法与流程

本发明涉及轮胎硫化模具、包含有该轮胎硫化模具的轮胎硫化装置以及轮胎的制造方法。

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，并且使用轮胎硫化装置，一边将生胎成型为规定形状一边进行硫化。

众所周知这样一种轮胎硫化装置，作为将生胎成型为规定形状的硫化模具，其具备：形成轮胎的胎面部的扇形件、以及形成轮胎的胎侧部的上下一对的胎侧板。

在该轮胎硫化装置中，在使上侧的胎侧板以及扇形件从下侧的胎侧板离开的开模状态下，将生胎设置到下侧的胎侧板，然后，使上侧的胎侧板下降，并且使扇形件朝向轮胎径向内侧移动，由此，使上侧的胎侧板以及扇形件接近到下侧的胎侧板从而成为合模状态。另外，扇形件在周向上被分割成多个，在开模状态下以放射状分离，在合模状态相互聚集成环状。

在胎面部、或胎侧部的外表面形成有各种凹凸形状的花纹图案。为了提高轮胎的设计性，有时形成出：从胎面部到胎侧部而连续的凹凸形状。在形成上述这样花纹图案的情况下，如果将由扇形件和胎侧板形成的模具分割线配置在胎侧部，就会有可能在模具分割线处溢出来的橡胶产生在外观方面显眼的位置。

另一方面，众所周知这样一种技术：通过扇形件和胎侧板形成的模具分割线配置在胎面部的技术(参照专利文献1、2)。这种情况下，能够抑制：在容易显眼的胎侧部处产生溢出的橡胶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－96538号公报

专利文献2：日本特开2000－87936号公报

技术实现要素：

不过，有时会在胎面部的横沟的沟底配置有：例如，用于防止夹石等的突起。但有可能会因为这样的突起而引起硫化成型时排气不够充分，由此产生出：被称为缺陷(ベアー)的空气滞留所引起的凹坑，从而导致成型不良。

鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种能够提高配置在横沟的沟底的突起的成型性的轮胎硫化模具。

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，其具备：扇形件，其用于成型轮胎的胎面部，且是在轮胎周向上能被分割开；以及上下一对的胎侧板，其用于成型轮胎的胎侧部，通过所述扇形件和上下一对的所述胎侧板而形成的模具分割线位于所述胎面部。从所述扇形件跨越到所述胎侧板而设置有：用于将横沟成型在所述胎面部上的横沟成型用肋，用于将突起成型在所述横沟的沟底上的突起成型用凹部被设置于所述横沟成型用肋，包括所述模具分割线的模具分型面被设置成：在设置有所述突起成型用凹部的位置，来分割所述横沟成型用肋。

在一实施方式中，所述模具分型面可以包括：在所述突起成型用凹部呈开口的排气用间隙。这种情况下，所述排气用间隙可以由下述的凹沟构成，即，该凹沟设置在：所述扇形件和所述胎侧板之中的热膨胀率较高的一方。

本发明所涉及的轮胎硫化装置具备：所述轮胎硫化模具；扇形体，其被固定于所述扇形件，并且能够使所述扇形件沿着轮胎径向移动；以及上下一对的安装板，其被固定于上下一对的所述胎侧板，并且将所述扇形体支承为能够滑动。

轮胎硫化装置在一实施方式中，可以是，所述扇形体具备：在上下一对的所述安装板上滑动的上下一对的滑动面，上下一对的所述滑动面是以越趋向轮胎径向外侧就越朝向轮胎宽度方向中央部的方式倾斜，所述扇形体使所述扇形件朝向轮胎径向外侧移动时，上下一对的所述滑动面在上下一对的所述安装板上滑动，使得所述模具分型面的间隔扩大。这种情况下，所述模具分型面可以设置成与轮胎径向平行。

本发明所涉及的轮胎的制造方法包括：对生胎进行成形的成形工序、以及使用上述的轮胎硫化装置而对生胎进行硫化成型的硫化工序。

根据本实施方式，将扇形件与胎侧板之间的模具分型面设定在：设置有突起成型用凹部的位置，由此能够利用模具分型面，来排出突起成型用凹部的空气，从而能够提高沟底的突起的成型性。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的轮胎硫化装置进行硫化时的状态的半截面视图。

图2是表示上述的一实施方式所涉及的胎面花纹图案的俯视图。

图3是图2的iii－iii线处的轮胎硫化时的截面视图。

图4是图3的iv－iv线处的横沟成型用肋的截面视图。

图5是轮胎的横沟的要部放大立体图。

图6是对同一轮胎硫化装置的开闭动作进行说明的图。

图7是对同一轮胎硫化装置的开闭动作进行说明的图。

图8是对同一轮胎硫化装置的开闭动作进行说明的图。

图9是图8的要部放大图。

图10是图8的要部放大图。

图11是另一实施方式所涉及的轮胎硫化装置进行硫化时的要部放大截面视图。

图12是图11的xii－xii线处的横沟成型用肋的截面视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，轮胎硫化装置具备：轮胎硫化模具(以下简称为“硫化模具”)10、安装有硫化模具10的模壳(container)30、使硫化模具10、模壳30上下移动的第1升降单元50以及第2升降单元51、以及气囊60。轮胎硫化装置通过加热以及加压而将未硫化的生胎成型为规定形状的同时进行硫化，其中，所述未硫化的生胎是以轮胎轴向(轮胎宽度方向)为上下方向而被设置的。

硫化模具10具备：上下一对的上侧胎侧板11以及下侧胎侧板12、在周向上能被分割开的多个扇形件(sector)13、以及上下一对的胎圈环14、15，该硫化模具10是形成轮胎t的外表面(外观面)的模具。作为硫化模具10的材料，能够使用铝、铝合金、铁等金属材料。

扇形件13是用于对轮胎t的胎面部1进行成型的模具，扇形件13在轮胎周向上能被分割为多个(例如，9个)，设置为能够在轮胎放射方向(轮胎径向)上进行缩放位移。在将各扇形件13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13相互集聚成环状。

上侧胎侧板11是用于对配置于轮胎t上方的胎侧部2、以及胎圈部3进行成型的模具。下侧胎侧板12是用于对配置于下方的胎侧部2以及胎圈部3进行成型的模具。在上下一对的上侧胎侧板11以及下侧胎侧板12的轮胎径向内侧，分别设置有胎圈环14、15。胎圈环14、15构成为：能够供轮胎t的胎圈部3嵌合。

硫化模具10具备：在轮胎宽度方向上把模具分割开的组合模的分割线(分模线)，即，该分割线包括：通过扇形件13和上侧胎侧板11而形成的模具分割线16a、以及通过扇形件13和下侧胎侧板12而形成的模具分割线17a。模具分割线16a、17a位于轮胎t的胎面部1，因此，在该硫化模具10中，构成为：扇形件13和上下一对的胎侧板11、12在胎面表面上沿着轮胎宽度方向而被分割开。

包括模具分割线16a、17a在内的模具分型面，也就是，扇形件13与上侧胎侧板11之间的接合面亦即模具分型面16、以及扇形件13与下侧胎侧板12之间的接合面亦即模具分型面17是一起从模具分割线16a、17a朝向轮胎径向外侧延伸的，在该例子中，被设置为：与扇形件13的移动方向亦即轮胎径向平行(即水平)。此外，模具分割线16a、17a是：位于模具分型面16、17的内侧端部的位置的分割线，亦即是位于面向内腔的端部的位置的分割线。

在硫化模具10，设置有：用于将沿着轮胎周向延伸的主沟成型在胎面部1上的主沟成型用肋(未图示)、和用于将沿着轮胎宽度方向延伸的横沟成型在胎面部1上的横沟成型用肋18(参照图3)。从扇形件13跨越到胎侧板11、12，来设置横沟成型用肋18。另外，在横沟成型用肋18设置有：用于将突起成型在横沟的沟底的突起成型用凹部18a。

图2是示出了胎面花纹图案的一例的图。胎面部1具备：通过一边弯曲一边沿着轮胎周向延伸的主沟4和与该主沟4相交叉的横沟5而被划分出来的多个花纹块。另外，轮胎周向是：在图2中用附图标记cd示出的方向。轮胎宽度方向是：用附图标记wd示出的方向，轮胎宽度方向内侧(即中央部侧)是指：接近于轮胎赤道cl的方向，轮胎宽度方向外侧是指：远离轮胎赤道cl的方向。

胎面部1具有：位于包括轮胎赤道cl在内的中心区域位置的一对中央花纹块列6a、6a、以及位于该一对中央花纹块列6a、6a两侧的胎肩区域位置的一对胎肩花纹块列6b、6b。胎肩区域是指：胎面部中的位于轮胎宽度方向端部位置的区域，并且是被主沟和轮胎接地端夹着的且包括该轮胎接地端在内的区域。

胎肩花纹块列6b是通过将具有第1胎面端7a的第1陆地部(花纹块)7、和具有位于比第1胎面端7a更靠向轮胎宽度方向外侧位置的第2胎面端8a的第2陆地部(花纹块)8沿着轮胎周向交替地设置而成的。

如图2以及图5所示，在对第1陆地部7和第2陆地部8进行划分的横沟5，且在其沟底，设置有：被称为防夹石部(stoneejector)的用于防止夹石的突起5a。突起5a是：在横沟5的宽度方向中央部，从沟底鼓起来的，且沿着横沟5的长度方向延伸的条状的突起亦即是凸条。突起5a被设置成：与两侧的陆地部7、8的侧面之间具有间隔。在各横沟5中，沿着其长度方向而隔开间隔地设置有多个(这里为2个)突起5a。

横沟成型用肋18是：用于对划分第1陆地部7和第2陆地部8的横沟5进行成型的肋。如图3以及图4所示，在横沟成型用肋18上，且在其顶面18b设置有：用于对上述突起5a进行成型的突起成型用凹部18a。在该例子中，突起成型用凹部18a形成为：沿着横沟成型用肋18的长度方向延伸的沟状。

在本实施方式中，模具分型面16、17被设定为：在设置有突起成型用凹部18a的位置，横穿该突起成型用凹部18a，并分割横沟成型用肋18。详细而言，如图2所示，模具分割线16a、17a在胎面部1的胎肩区域中，横穿胎肩花纹块列6b的第1陆地部7以及第2陆地部8，并且穿过突起5a而横穿横沟5(参照图5)。在该例子中，模具分割线16a、17a横穿两个突起5a中的位于轮胎宽度方向外侧的较长的突起5a1。此外，模具分割线16a、17a在整周上与轮胎周向平行地延伸，并且从轮胎赤道cl到模具分割线16a、17a为止的距离被设定为在整周上呈恒定的。

如图3所示，从扇形件13跨越到下侧胎侧板12而设置的横沟成型用肋18是在设置有突起成型用凹部18a的位置，被模具分型面17所分割。同样，从扇形件13跨越到上侧胎侧板11而设置的横沟成型用肋18是在设置有突起成型用凹部18a的位置，被模具分型面16所分割。由此，横沟成型用肋18由设置于扇形件13的第1肋部18x和设置于胎侧板11、12的第2肋部18y构成，并且通过将这些第1肋部18x和第2肋部18y在模具分型面16、17处接合而构成横沟成型用肋18。

模壳30具备：用于对扇形件13进行保持的多个扇形体(segment)31、用于使扇形体31沿着轮胎径向移动的护套环(jacketring)32、用于对上侧胎侧板11以及上侧的胎圈环14进行支承且被配置于扇形体31的上侧的上侧安装板33、以及用于对下侧胎侧板12以及下侧的胎圈环15进行支承且被配置于扇形体31的下侧的下侧安装板34。

扇形体31是针对于在扇形件13的轮胎径向外侧而被分割开的每个扇形件13，来设置的，各扇形体31通过螺栓35而被固定于所对应的扇形件13。

在扇形体31的上表面，设置有：以越趋向轮胎径向外侧就越朝向轮胎宽度方向中央部(即，朝向下方)的方式而倾斜的上侧滑动面36。上侧滑动面36能够滑动于：设置在上侧安装板33的上侧滑动部37。在扇形体31的下表面，设置有：以越趋向轮胎径向外侧就越朝向轮胎宽度方向中央部(即，朝向上方)的方式而倾斜的下侧滑动面38。下侧滑动面38能够滑动于：设置在下侧安装板34的下侧滑动部39。

上侧滑动面36以及下侧滑动面38的倾斜角度虽然无特别限定，但是，优选为，相对于轮胎径向而为5°以上且10°以下。另外，设置于扇形体31的上侧滑动面36以及下侧滑动面38优选由没有弯曲的平面构成，并且能够相对于上侧滑动部37以及下侧滑动部39而以面接触状态进行滑动。

扇形体31的安装有扇形件13的侧面相反一侧(轮胎径向外侧)的侧面形成：朝向下方而向轮胎径向外侧倾斜的倾斜面40。

护套环32是：设置在多个扇形体31的径向外侧的环状部件。护套环32的内周面沿着扇形体31的设置在轮胎径向外侧的倾斜面40而倾斜，并且该护套环32的内周面是以在倾斜面40上能够滑动的状态被安装。护套环32通过相对于扇形体31进行相对性的上下移动，而在倾斜面40上滑动，同时使扇形体31沿着轮胎径向移动。据此，构成为：扇形件13能够在轮胎径向上进行缩放位移。

在上侧安装板33的下表面，固定有：上侧胎侧板11和上侧滑动部37。上侧滑动部37配置在：上侧胎侧板11的轮胎径向外侧、且是与设置在扇形体31的上表面上的上侧滑动面36相对置的位置，并且上侧滑动部37以扇形体31能够沿着轮胎径向滑动的方式对该扇形体31进行支承。

在下侧安装板34的上表面，固定有：下侧胎侧板12和下侧滑动部39。下侧滑动部39配置在：下侧胎侧板12的轮胎径向外侧、且是与设置在扇形体31的下表面上的下侧滑动面38相对置的位置，并且下侧滑动部39以该扇形体31能够沿着轮胎径向滑动的方式对扇形体31进行支承。

第1升降单元50使上侧安装板33相对于下侧安装板34进行相对性的上下移动。不同于被上侧安装板33所支承的扇形体31，而是另外由第2升降单元51来使护套环32进行上下移动。

气囊60由轴向中央部向外侧鼓出的呈环状的可缩放的橡胶弹性体构成，气囊60是被配置在生胎的内表面侧，并且通过加压气体(例如，蒸气、氮气等)的供给而从内侧对膨胀的生胎进行加压。气囊60的轴向两端部亦即上端部和下端部通过伸缩支承部61而被支承。伸缩支承部61构成为，具备：对气囊60的上端部进行固定的上侧夹持环62、对气囊60的下端部进行固定的下侧夹持环63、以及能够伸缩的伸缩轴部64。

对使用了具备如上所述的结构的轮胎硫化装置的充气轮胎的制造方法进行说明。在制造时，通过公知的方法成形生胎，并使用上述轮胎硫化装置，来对生胎进行硫化成型。

图6～8是对上述轮胎硫化装置的开闭动作进行说明的图，每一个都省略了生胎以及气囊60。

在硫化工序中，把生胎安装在开模状态的轮胎硫化装置的硫化模具10之中，并且在生胎的内表面侧安装气囊60。图6是示出了开模状态的图，相对于已被固定的下侧胎侧板12而言，扇形件13以及上侧胎侧板11位于向上方离开的位置。在该状态下，将生胎安装在下侧胎侧板12之后，使模壳30下降。详细而言，使第1升降单元50下降，从而使设置于上侧安装板33上的上侧胎侧板11以及扇形件13下降，即，使上侧胎侧板11以及扇形件13朝向下侧胎侧板12移动。

如图7所示，当扇形体31抵接于下侧安装板34时，则接着，如图8所示，通过第2升降单元51使护套环32下降，由此，使保持于扇形体31的扇形件13沿着轮胎径向内侧移动。

此时，就扇形体31而言，其下侧滑动面38在下侧安装板34的下侧滑动部39上滑动，且其上侧滑动面36在上侧安装板33的上侧滑动部37上滑动，从而该扇形体31朝向轮胎径向内侧移动。上侧滑动面36以及下侧滑动面38是以越趋向轮胎径向外侧也就越朝向轮胎宽度方向中央部的方式倾斜。由此，当扇形件13与扇形体31一起朝向轮胎径向内侧移动时，上侧胎侧板11就会因为上侧滑动面36的倾斜而下降，扇形件13也会因为下侧滑动面38的倾斜而下降。

由此，随着扇形体31朝向轮胎径向内侧的移动，上侧胎侧板11与下侧胎侧板12之间的距离就会变近，从成为图1所示的合模状态时开始，通过扇形件13和上侧胎侧板11、下侧胎侧板12而形成的模具分型面16、17的间隔就会消失。即，在扇形件13朝向轮胎径向内侧移动过程的阶段中，在扇形件13与上侧胎侧板11之间的模具分型面16是存在有间隙的，另外，在扇形件13与下侧胎侧板12之间的模具分型面17也是存在有间隙的。在扇形件13已完全被缩径的阶段时，这些模具分型面16、17的间隙就会消失。

如上所述，使硫化模具10处于图1所示的合模状态，并且向气囊60内供给加压气体而使该气囊60膨胀，由此在硫化模具10与气囊60之间就会对生胎进行加压以及加热，并将这种状态维持规定时间，由此能够进行轮胎t的硫化成型。

在对生胎进行硫化之后，使硫化模具10成为开模状态，进行：将已完成硫化的轮胎t从轮胎硫化装置取出的取出工序。如果使硫化模具10从合模状态变为开模状态，只要进行与上述的合模动作相反的动作即可。

详细而言，首先，通过第2升降单元51而使护套环32上升，由此，使被保持于扇形体31的扇形件13朝向轮胎径向外侧移动。此时，如图8所示，如果扇形体31朝向轮胎径向外侧移动，上侧滑动面36一边将上侧安装板33向上方推起，一边在上侧安装板33的上侧滑动部37上朝向轮胎径向外侧滑动。另外，下侧滑动面38一边在下侧安装板34的下侧滑动部39上逐渐上升，一边向轮胎径向外侧滑动。

被上侧滑动面36向上方推起的上侧安装板33相对于扇形体31而向上方移动，因此，当扇形体31开始向径向外侧移动时，如图9所示，上侧胎侧板11也相对于扇形体31向上方移动，通过扇形件13和上侧胎侧板11而形成的模具分型面16的间隔就会扩大。

另外，在下侧滑动面38，当扇形体31开始向径向外侧移动时，如图10所示，扇形体31相对于已被固定的下侧安装板34而向上方移动，通过扇形件13和下侧胎侧板12而形成的模具分型面17的间隔就会扩大。

而且，如图7所示，在扇形件13的扩径完成之后，使第1升降单元50上升，如图6所示，使上侧胎侧板11以及扇形件13相对于下侧胎侧板12进行远离移动。而且，从变为开模状态的轮胎硫化装置中，将已被硫化的轮胎t取出。

根据本实施方式，如上所述，扇形件13与胎侧板11、12之间的接合面亦即模具分型面16、17设定在：设置有横沟成型用肋18的突起成型用凹部18a的位置。由此，在硫化模具10合模时，能够利用模具分型面16、17，来排出突起成型用凹部18a内的空气。特别是，根据本实施方式，通过上侧滑动面36以及下侧滑动面38的上述倾斜，在即将完成合模之前，都能够确保：在模具分型面16、17存在有间隙，并且突起成型用凹部18a在该间隙呈开口，因此，能够经由模具分型面16、17而有效地进行排气。由此，能够抑制突起5a的缺陷(ベアー)，从而提高成型性。

根据本实施方式，还有通过上侧滑动面36以及下侧滑动面38的上述倾斜，当扇形体31开始向径向外侧移动时，通过扇形件13与上侧胎侧板11以及下侧胎侧板12而形成的模具分型面16、17的间隔就会扩大。因此，即使反复进行轮胎硫化装置的开闭，也不会出现模具分型面16、17相互摩擦的情形，由此能够将模具分型面16、17的间隔维持在合理值，从而能够提高轮胎硫化装置的耐久性。而且，在扇形体31刚开始向径向外侧移动之后，上侧胎侧板11会立即向远离硫化成型后的轮胎t的方向移动，因此容易使轮胎t脱模。

另外，在本实施方式的轮胎硫化装置中，当设置于扇形体31的上侧滑动面36以及下侧滑动面38为：相对于上侧滑动部37以及下侧滑动部39以面接触状态滑动的平面时，能够使扇形体31不会晃动地以较高的位置精度进行移动，从而能够抑制合模状态下的扇形件13的位置偏离。

此外，在上述实施方式中，将模具分型面16、17设置成与轮胎径向平行，但是，也可以设置成相对于轮胎径向而斜向倾斜。即，模具分型面16、17可以设置成：以越趋向轮胎径向外侧就越朝向轮胎宽度方向外侧的方式而倾斜。在这种情况下，通过上侧滑动面36以及下侧滑动面38的倾斜，也容易使轮胎脱模。另外，即便假设因为开模以及合模的反复而在滑动面36、38产生磨损，导致上侧胎侧板11与下侧胎侧板12之间的间隔变窄，也能够随着扇形体31向轮胎径向的移动，使得上侧胎侧板11与下侧胎侧板12的间隔逐渐变窄而进行合模，因此，能够抑制模具分型面16、17的早期的相互摩擦，从而能够提高耐久性。

图11是示出了第2实施方式所涉及的轮胎硫化装置进行硫化时的要部截面的图。在第2实施方式中，相对于图3所示的第1实施方式，不同点在于：在模具分型面16、17处设置有在突起成型用凹部18a呈开口的排气用间隙19。

在第2实施方式中，如图11以及图12所示，在构成模具分型面17的扇形件13与下侧胎侧板12之间的接合面的一侧(在该例子中为扇形件13侧的接合面)，以与突起成型用凹部18a相当的幅度来设置有凹沟20。由此，在该一侧的接合面的凹沟20和与之对置的另一侧的平坦的接合面之间，形成有排气用间隙19。排气用间隙19在该例子中被设置成：横穿模具分型面16、17且在硫化模具10的外侧呈开口。虽然未图示，但是在上侧的模具分型面16也设置有同样的凹沟20。

凹沟20是截面形状呈扁平的矩形形状的浅沟，关于沟深度亦即排气用间隙19的间隔g，并没有特别限定，但是例如可以为0.02～0.04mm。如果为这种程度的间隔，就能够实现排气，同时还能够有效地抑制橡胶向排气用间隙19的侵入。

通过将这样的微小间隙亦即排气用间隙19设置于模具分型面16、17，在硫化模具10合模时，能够更有效地排出突起成型用凹部18a内的空气，从而能够更进一步提高突起5a的成型性。

凹沟20优选设置在扇形件13和胎侧板11、12之中的热膨胀率(线膨胀系数)较高的一方。例如，扇形件13由铝、铝合金等铝材料构成，在胎侧板11、12由铁构成的情况下，就热膨胀率而言，铝材料的热膨胀率较高，因此，优选在扇形件13来设置凹沟20。由此，通过硫化成型时的热能所引起的膨胀，使得排气用间隙19的间隙变得更小，从而能够更加有效地防止橡胶的侵入。关于第2实施方式，除此之外的其他结构以及作用效果与第1实施方式相同，故省略说明。

此外，作为本实施方式所涉及的轮胎，可列举出：乘用车用轮胎、卡车、公共汽车、轻型卡车(例如，suv汽车、皮卡车)等的重载多用轮胎等各种车辆用的充气轮胎。

以上的实施方式只是作为示例而提出的，并非意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它多种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行多种省略、替换、变更。

附图标记的说明

1…胎面部；2…胎侧部；3…胎圈部；5…横沟；5a…突起；10…硫化模具；11…上侧胎侧板；12…下侧胎侧板；13…扇形件；16、17…模具分型面；18…横沟成型用肋；18a…突起成型用凹部；19…排气用间隙；20…凹沟；31…扇形体；33…上侧安装板；34…下侧安装板；36…上侧滑动面；38…下侧滑动面。