輪胎和輪胎成型用模具的制作方法
【專利摘要】提供了一種具有改善的冰上和雪上性能的輪胎以及在制造(成型)這種輪胎時(shí)使用的輪胎成型用模具。提供了在胎面表面的至少一部分上具有由網(wǎng)眼狀延伸的凹部分隔開的多個(gè)突起部的輪胎。各凹部的寬度為50μm以下。輪胎成型用模具包括用于成型輪胎胎面表面的胎面表面成型面，并且在胎面表面成型面的至少一部分上形成由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部分隔開的多個(gè)凹部，各突起部的寬度為50μm以下。
【專利說明】輪胎和輪胎成型用模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪胎和輪胎成型用模具，并且更特別地涉及冰上性能和雪上性能優(yōu)異的輪胎和用于制造這種輪胎的輪胎成型用模具。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，已制出各種設(shè)計(jì)用于改善冬用的輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中提出一種如下的技術(shù):通過在形成于胎面的各花紋塊上設(shè)置多個(gè)刀槽來增加接地面(contact patch)內(nèi)的邊緣成分并且同時(shí)改善輪胎的抓雪效果和在冰雪路面(有冰的路面和積雪路面)上的行駛性能。
[0004]另外，例如專利文獻(xiàn)2提出一種如下的技術(shù):在具有包括冠部橡膠和基部橡膠的所謂冠部-基部結(jié)構(gòu)的胎面橡膠的輪胎上，利用發(fā)泡橡膠作為冠部橡膠，由此顯著地改善了輪胎的除水性和冰上性能及雪上性能。
[0005]還有，如圖1的(a)所示，對(duì)于輪胎的胎面I的表面特性，專利文獻(xiàn)3提出了一種如下的技術(shù):通過在胎面部的表面設(shè)置具有尖銳端部形狀的突起部2來增大表面的粗糙度、增加輪胎表面與路面之間的摩擦力并且改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-192914號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-301217號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-67378號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]然而，在專利文獻(xiàn)I中公開的在各花紋塊上設(shè)置刀槽的技術(shù)中，存在如下問題:如果刀槽數(shù)量增加得太多，則會(huì)降低花紋塊剛性并且花紋塊可能容易發(fā)生塌陷，這導(dǎo)致接地面積的減少并且使冰上性能和雪上性能劣化。
[0013]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開的使用發(fā)泡橡膠用于冠部橡膠的技術(shù)中，存在著由于發(fā)泡橡膠的使用而引起整個(gè)花紋塊的剛性減小的情況，使得輪胎的耐磨耗性并不總是充分的。
[0014]此外，在專利文獻(xiàn)3中公開的在胎面部的表面設(shè)置具有尖銳端部形狀的突起部的技術(shù)中，由于突起部的剛性低的事實(shí)，特別是當(dāng)輪胎上載置有大負(fù)載時(shí)，例如在由于車輛的俯沖等使前輪上的負(fù)載增大時(shí)，存在著突起部塌陷并且不能獲得期望的性能的情況。即，在胎面部的表面設(shè)置具有尖銳端部形狀的突起部的技術(shù)中，如圖1的(b)所示，存在如下情況:突起部2由于與路面T接觸而塌陷，除水用的空隙3的體積減小，除水性降低，于是可能不能獲得期望的冰上性能和雪上性能。因此，在專利文獻(xiàn)3中公開的技術(shù)中，依然存在進(jìn)一步改善冰上性能和雪上性能的空間。[0015]另外，作為發(fā)明人對(duì)應(yīng)用專利文獻(xiàn)1-3中公開的技術(shù)的輪胎反復(fù)研究的結(jié)果，還發(fā)現(xiàn)以下問題:盡管不清楚原因，但是在這些傳統(tǒng)輪胎上、特別是在新輪胎上不能充分地獲得冰上性能和雪上性能。因此，在專利文獻(xiàn)1-3中公開的技術(shù)中，依然存在進(jìn)一步改善特別是新輪胎的冰上性能和雪上性能的空間。
[0016]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，并且提供一種具有改善的冰上性能和雪上性能的輪胎以及用于制造(成型)該輪胎的輪胎成型用模具。
[0017]用于解決問題的方案
[0018]為了解決上述問題發(fā)明人進(jìn)行了深入研究。
[0019]結(jié)果，本發(fā)明人通過以下發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明:通過在胎面的表面形成預(yù)定的細(xì)微結(jié)構(gòu)，能夠抑制輪胎的花紋塊剛性及除水性的降低，由此獲得輪胎的進(jìn)一步改善的冰上性能和雪上性能，并且即使當(dāng)輪胎是新品時(shí)也展現(xiàn)充分的冰上性能和雪上性能。
[0020]基于上述發(fā)現(xiàn)做出本發(fā)明，并且其主要特征概括如下。
[0021]本發(fā)明提供一種輪胎，其特征在于，在胎面表面的至少一部分包括由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部分隔開的多個(gè)突起部，凹部的寬度為50 μ m以下。
[0022]采用這種方式，通過在胎面表面的至少一部分上形成由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部分隔開的多個(gè)突起部，能夠改善除水性并同時(shí)改善輪胎的冰上性能和雪上性能。另外，通過將凹部的寬度設(shè)定為50 μ m以下，能夠改善除水性，并且確保突起部的剛性，充分地增大胎面表面與路面之間的摩擦力。
[0023]在這里使用的術(shù)語“凹部的寬度”是指當(dāng)從輪胎徑向外側(cè)觀察時(shí)胎面表面上的相鄰的突起部之間的凹部的最小距離(以下，“凹部的寬度”也被稱作“突起部之間的距離”)。并且，可以例如通過用電子顯微鏡對(duì)胎面表面成像來測(cè)量“凹部的寬度”。另外，“胎面表面”是指輪胎的當(dāng)被安裝在適用輪輞上、被設(shè)定預(yù)定的空氣壓力并且在靜止?fàn)顟B(tài)下豎直地安置在平板上時(shí)，在施加與輪胎的預(yù)定的負(fù)載對(duì)應(yīng)的負(fù)載時(shí)與平板接觸的表面。注意，“適用輪輞”是指根據(jù)輪胎生產(chǎn)或使用地域的標(biāo)準(zhǔn)而由日本的JATMA (日本機(jī)動(dòng)車輪胎制造者協(xié)會(huì))年鑒、歐洲的ETRTO (歐洲輪胎和輪輞技術(shù)組織)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和美國的TRA (輪胎和輪輞協(xié)會(huì))年鑒規(guī)定的輪輞，“預(yù)定的負(fù)載”是指由JATMA等的上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大輪胎負(fù)載，并且“預(yù)定的空氣壓力”是指與具有適用尺寸的輪胎的預(yù)定的負(fù)載對(duì)應(yīng)的空氣壓力(最大空氣壓力)。
[0024]另外，本發(fā)明的輪胎成型用模具是一種輪胎成型用模具，其特征在于，該輪胎成型用模具包括:胎面表面成型面，其用于成型輪胎的胎面表面；在該胎面表面成型面的至少一部分形成由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部分隔開的多個(gè)凹部，突起部的寬度為50μπι以下。
[0025]采用這種方式，通過在胎面表面成型面的至少一部分上形成由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部分隔開的多個(gè)凹部，并且通過將突起部的寬度設(shè)定為50 μ m以下，能夠成型在胎面表面的至少一部分上具有以網(wǎng)眼狀延伸的具有預(yù)定的寬度的凹部并且冰上性能和雪上性能優(yōu)異的輪胎。
[0026]在這里使用的“突起部的寬度”是指當(dāng)從輪胎徑向外側(cè)觀察時(shí)在胎面表面上的相鄰凹部之間的突起部的最小距離(以下，“突起部的寬度”也被稱作“凹部之間的距離”)。另外，可以例如通過用電子顯微鏡對(duì)胎面表面成型面成像來測(cè)量“突起部的寬度”。
[0027]發(fā)明的效果[0028]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有改善的冰上性能和雪上性能的輪胎和能夠用于成型這種輪胎的輪胎成型用模具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1的(a)是示意性地示出傳統(tǒng)的輪胎的胎面表面的示意性截面圖，圖1的(b)是示意性地示出當(dāng)輪胎上置有負(fù)載時(shí)輪胎的胎面表面與路面接觸的狀態(tài)的示意性截面圖。
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輪胎的輪胎寬度方向截面圖。
[0031]圖3是示意性地示出圖2中示出的輪胎的胎面表面的一部分的形狀的放大圖，其中，(a)是平面圖，(b)是輪胎寬度方向截面圖。
[0032]圖4是示出圖2中示出的輪胎的胎面表面的SEM圖像(掃描型電子顯微鏡圖像)。
[0033]圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輪胎成型用模具的一部分的示意性立體圖。
[0034]圖6是示意性地示出圖5中示出的輪胎成型用模具的胎面成型面的一部分的形狀的放大圖，其中，(a)是平面圖，(b)是寬度方向截面圖。
[0035]圖7的(a)至圖7的(C)示出了輪胎的胎面表面的一部分的形狀的其它示例。
[0036]圖8的(a)和圖8的(b)是用于說明突起部的體積和尺寸的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，說明本發(fā)明的輪胎和輪胎成型用模具。本發(fā)明的輪胎的特征在于，在胎面部的胎面表面(接觸路面的表面)的至少一部分上形成預(yù)定的細(xì)微結(jié)構(gòu)，并且胎面部具有預(yù)定的表面特性(胎面表面特性)。另外，本發(fā)明的輪胎成型用模具用于制造本發(fā)明的輪胎，該輪胎成型用模具的特征在于，胎面表面成型面通過在模具的內(nèi)表面、具體地在用于成型輪胎的胎面表面的胎面表面成型面的至少一部分上形成預(yù)定的細(xì)微結(jié)構(gòu)而具有預(yù)定的表面特性。
[0038]< 輪胎 >
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輪胎的輪胎寬度方向截面圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輪胎20具有:一對(duì)胎圈部4 ;一對(duì)胎側(cè)部5，其各從各胎圈部4沿輪胎徑向向外延伸；以及胎面部6，其在胎側(cè)部5之間延伸。另外，輪胎20具有:胎體7，其在埋設(shè)在一對(duì)胎圈部4內(nèi)的一對(duì)胎圈芯4a之間環(huán)狀地延伸；以及帶束8，其包括布置在胎體7的輪胎徑向外側(cè)的帶束層8a和Sb。此外，由非發(fā)泡橡膠制成的胎面橡膠布置于帶束8的輪胎徑向外側(cè)。
[0040]這里，在輪胎20的胎面表面的至少一部分(在本實(shí)施方式中，是整個(gè)胎面表面)上形成具有預(yù)定的形狀的微小突起部。具體地，根據(jù)圖3的(a)中示出的胎面部6的表面6a的放大平面圖、圖3的(b)中示出的胎面部6的表面6a側(cè)的沿著輪胎寬度方向的放大截面圖和圖4中示出的胎面表面的一部分的SEM圖像，根據(jù)本實(shí)施方式的輪胎在胎面部6的整個(gè)表面6a上具有由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部30分隔開的微小突起部(凸部)9。此外，盡管圖3示出了突起部9是半球狀的突起部的情況，但是在本發(fā)明的輪胎中，突起部可以是各種形狀:如圖7的(a)中示出的梯形截面形狀，包括截頭圓錐形狀和截頭棱錐形狀；如圖7的(b)中示出的矩形截面形狀，包括圓柱形狀和棱柱形狀；以及如圖7的(c)中示出的截頭半球狀。
[0041]另外，輪胎20在胎面表面的至少一部分上具有由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部30分隔開的多個(gè)突起部(凸部)9，其中各凹部的寬度需要為50 μ m以下。
[0042]采用這種方式，在胎面表面的至少一部分上形成了以網(wǎng)眼狀延伸的凹部30，因此能夠在輪胎與路面接觸時(shí)通過利用由凹部提供的空隙來去除路面上的水膜(能夠允許輪胎發(fā)揮除水性)。另外，形成了多個(gè)突起部9，因此能夠通過增加胎面表面與路面之間的摩擦力來改善輪胎的冰上性能和雪上性能。此外，如果凹部30的寬度L被設(shè)定為50 μ m以下，則凹部30的寬度、即相鄰的突起部之間的距離不會(huì)增加太多。因此，能夠改善除水性，并且確保突起部的剛性，充分地增加胎面表面與路面之間的摩擦力。
[0043]這里，優(yōu)選的是凹部30的寬度被設(shè)定為5μπι以上。采用這種方式，如果凹部30的寬度L被設(shè)定為5 μ m以上，則能夠確保由凹部30提供的空隙來確保除水性。
[0044]另外，優(yōu)選的是，由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部分隔開的突起部(凸部)9的外徑D被設(shè)定在5 μ m至70 μ m的范圍。如果突起部9的外徑D被設(shè)定為5 μ m以上，則能夠確保突起部的剛性，并且即使在輪胎上置有大負(fù)載的情況中，突起部也不易塌陷，因此可以確保除水性。如果突起部9的外徑D被設(shè)定為70 μ m以下，則能夠通過確保突起部之間的空隙的體積來改善除水性。
[0045]這里使用的術(shù)語“凹部的寬度”是指如圖3的(a)所示在胎面表面的平面圖中位于相鄰的突起部9之間的凹部30的最小距離L。另外，“突起部的外徑”是指如圖3的(a)所示在胎面表面的平面圖中突起部9的最大直徑D。另外，“凹部的寬度”和“突起部的外徑”可以例如通過用電子顯微鏡對(duì)胎面表面成像來測(cè)量。
[0046]另外，優(yōu)選的是，在輪胎20的胎面表面的至少一部分上，以80個(gè)/mm2至320個(gè)/mm2的數(shù)量密度形成突起部9。由此，能夠抑制花紋塊剛性和除水性的減小并且同時(shí)能夠充分地改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0047]在輪胎20上，以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成突起部9，因此，當(dāng)胎面表面與路面接觸時(shí)，能夠通過利用突起部9之間的空隙去除路面上的任意水膜(能夠允許輪胎發(fā)揮除水性)。另外，能夠通過增加胎面表面與路面之間的摩擦力來改善輪胎的冰上性能和雪上性能。另外，在輪胎20上，突起部9的數(shù)量密度被設(shè)定為320個(gè)/mm2以下，因此可以確保突起部9的剛性，并且即使在輪胎上置有大負(fù)載的情況中，突起部9也不易塌陷，結(jié)果是可以確保除水性。除此以外，即使在形成了多個(gè)突起部9的情況中，也能夠確保突起部9之間空隙的足夠的體積以改善除水性。
[0048]此外，對(duì)于輪胎20，盡管原因不清楚，但是即使當(dāng)輪胎是新的(處于未使用狀態(tài))時(shí)也能夠發(fā)揮充分的冰上性能和雪上性能。
[0049]因此，利用輪胎20，通過抑制花紋塊剛性和除水性的減小，即使當(dāng)輪胎是新的時(shí)也能夠進(jìn)一步改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0050]此外，對(duì)于本發(fā)明的輪胎，優(yōu)選的是，以80個(gè)/mm2至320個(gè)/mm2的數(shù)量密度在胎面表面的面積的90%以上的范圍形成突起部。如果以預(yù)定的數(shù)量密度在胎面表面的面積的90%以上的范圍形成突起部，則能夠充分地增加通過形成突起部而獲得的效果。
[0051]這里，對(duì)于輪胎20，優(yōu)選的是，以150個(gè)/mm2至250個(gè)/mm2的數(shù)量密度形成突起部9。如果突起部9的數(shù)量密度被設(shè)定為150個(gè)/mm2以上，則能夠通過增加胎面表面與路面之間的摩擦力來改善輪胎的冰上性能和雪上性能。另外，如果突起部9的數(shù)量密度被設(shè)定為250個(gè)/mm2以下，則能夠通過充分確保突起部9的剛性和突起部9之間空隙的足夠的體積來改善除水性。
[0052]另外，對(duì)于輪胎20，優(yōu)選的是，突起部9具有半球狀形狀。如果突起部9具有半球狀形狀，則突起部9不易塌陷并且可以確保除水性。
[0053]此外，對(duì)于輪胎20，如圖3的(b)所示，優(yōu)選的是形成在胎面表面上的突起部9的高度H為Iym至50μπι。如果高度H被設(shè)定為I μ m以上，則能夠通過確保突起部9之間的空隙的足夠的體積來改善除水性。另外，如果突起部9的高度H被設(shè)定為50 μ m以下，則能夠通過增加突起部9的剛性充分地確保除水性。
[0054]這里，突起部9的高度是指通過突起部9的末端(輪胎徑向外端)延伸的與輪胎徑向線垂直的第一假想平面和在與突起部9的外輪廓線接觸并且與輪胎徑向線垂直的假想平面之中最靠近第一假想平面的第二假想平面之間的沿輪胎徑向的距離。
[0055]注意，可以利用SEM或顯微鏡測(cè)量突起部9的高度。
[0056]此外，優(yōu)選的是，在輪胎20的胎面表面的至少一部分上，以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成具有4 X 15 μ HI3以上的體積并且滿足條件X≤200ym、y≤200 μ m且z≤50 μ m的突起部，其中，X是表示各突起部的最大寬度的第一寬度(μ m)，y是表示突起部的在與測(cè)量第一寬度所在的方向垂直的方向上的最大寬度的第二寬度(μ m)，并且z是表示突起部的高度(Pm)。其中，X和y需要與ζ垂直(參見圖8的(a)和的(b))。由此，能夠進(jìn)一步抑制花紋塊剛性和除水性的減小并且同時(shí)改善了輪胎的冰上性能和雪上性能。 [0057]即，在輪胎20的胎面表面的至少一部分上，以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成具有4X 15Um3以上的體積并滿足條件X≤200ym、y≤200μπι且ζ≤50 μ m的突起部，其中，X是作為各突起部的最大寬度的第一寬度(μ m)，y是作為突起部的在與測(cè)量第一寬度所在的方向垂直的方向上的最大寬度的第二寬度(μ m)，并且ζ是突起部的高度(ym),因此能夠抑制花紋塊剛性和除水性的降低，并且同時(shí)充分地改善了輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0058]即，在胎面表面的表面特性上，在胎面表面的至少一部分上以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成在圖8的(a)中示出的假想方塊(200μπιΧ200μπιΧ50μπι)內(nèi)的具有4Χ 15Um3以上的體積的突起部。因此，能夠確保突起部之間的除水用的空間，并且同時(shí)各突起部可以相對(duì)均勻地與路面接觸以由此確保突起部的足夠的接地面積。
[0059]此外，對(duì)于本發(fā)明的輪胎，盡管也可以在胎面表面上形成具有小于4Χ105μ m3的體積的突起部或者具有不滿足條件X≤200 μ m、y≤200 μ m和Z≤50 μ m的突起部，但優(yōu)選的是，不滿足上述條件的突起部的數(shù)量是突起部的總數(shù)的10%以下。如果不滿足上述條件的突起部以10%以下地存在，則可以充分地獲得前述效果。
[0060]在這里，對(duì)于輪胎20，為了相同的原因，優(yōu)選的是，具有4X 15 μ m3以上的體積并滿足條件X < 200 μ m、y < 200 μ m和ζ < 50 μ m的突起部的數(shù)量密度為150個(gè)/mm2以上，并且更優(yōu)選地期望為150個(gè)/mm2以上且小于250個(gè)/mm2。另外，優(yōu)選的是，突起部的體積為 5Χ105μπι3 以上。
[0061]此外，可以例如通過用電子顯微鏡放大胎面表面來測(cè)量本發(fā)明的“突起部的體積”和“突起部的寬度X、y和高度Z”。
[0062]對(duì)于輪胎，優(yōu)選的是，形成有半球狀形狀的突起部的輪胎的胎面表面的十點(diǎn)平均粗糙度Rz是1.0 μ m至50 μ m。通過將Rz設(shè)定為1.0 μ m以上,可以確保除水用的空隙,而通過將Rz設(shè)定為50 μ m以下，可以確保與路面的接觸面積。由此能夠進(jìn)一步改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0063]此外，“十點(diǎn)平均粗糙度Rz”是指根據(jù)JIS B0601 (1994年)的規(guī)定而測(cè)量的值，其基準(zhǔn)長度是0.8mm并且評(píng)價(jià)長度是4mm。
[0064]另外，優(yōu)選的是，形成在輪胎的胎面表面上的突起部的局部頂峰之間的平均間隔S被設(shè)定為5.0 μ m至100 μ m。原因在于，通過將平均間隔S設(shè)定為5.0 μ m以上，可以確保除水用的空隙，而通過將平均間隔S設(shè)定為10ym以下，可以確保與路面的接觸面積。由此能夠進(jìn)一步改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0065]如在這里使用時(shí)，術(shù)語“局部頂峰之間的平均間隔”是指根據(jù)JIS Β0601 (1994年)的規(guī)定而測(cè)量的值，其基準(zhǔn)長度是0.8mm并且平均長度是4_。
[0066]另外，不特別限制上述輪胎并且可以用下面的輪胎成型用模具制造上述輪胎。此夕卜，可以用通常的方法執(zhí)行利用下面的輪胎成型用模具的輪胎的成型。
[0067]〈輪胎成型用模具〉
[0068]圖5是示出在成型本發(fā)明的輪胎時(shí)使用的輪胎成型用模具的一部分的示意性局部立體圖。
[0069]如圖5所示，模具10具有用于輪胎的硫化成型的成型面11。成型面11具有用于成型胎面表面的胎面表面成型面11a，并且根據(jù)圖示的示例，還具有用于成型胎側(cè)部的外表面的胎側(cè)成型面Ub和用于成型胎圈部的外表面的胎圈部成型面He。不特別限制成型面11，并且例如可以用鋁形成成型面11。
[0070]本發(fā)明的輪胎的具有上述表面特性的胎面表面可以用包括具有與該表面特性對(duì)應(yīng)的表面特性的胎面表面成型面Ila的輪胎成型用模具10形成。具體地，如圖6的(a)中的胎面表面成型面Ila的放大平面圖和圖6的(b)中的輪胎成型用模具10的胎面表面成型面Ila側(cè)的沿著寬度方向截取的放大截面圖所示，根據(jù)本實(shí)施方式的輪胎成型用模具10在模具10的整個(gè)胎面表面成型面Ila上具有用以網(wǎng)眼狀延伸的突起部40分隔開的多個(gè)凹部12。此外，盡管圖6示出了凹部12是具有半球狀形狀的凹部的情況，但是本發(fā)明的模具的凹部12也可以是截頭半球狀、截頭圓錐狀、截頭棱錐狀、圓柱狀或棱柱狀的凹部。
[0071]在利用模具10的輪胎的硫化過程中，模具10的胎面表面成型面Ila的半球狀的凹部由輪胎的胎面表面的突起部形狀轉(zhuǎn)換而來。另外，在制造的輪胎的胎面表面上形成了由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部(凸部)40分隔開的微小凹部12，其突起部的寬度為50 μ m以下。
[0072]采用這種方式，通過在胎面成型面的至少一部分上形成由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部分隔開的多個(gè)凹部，并且通過將突起部40的寬度I設(shè)定為50 μ m以下，能夠成型冰上性能和雪上性能優(yōu)異的且在胎面表面的至少一部分上具有預(yù)定的寬度(50μπι以下)的以網(wǎng)眼狀延伸的凹部的輪胎。
[0073]在這里使用的術(shù)語“突起部的寬度”是指在胎面表面成型面的平面圖中位于相鄰的凹部之間的突起部的最小距離。另外，“凹部的外徑”是指在胎面表面成型面的平面圖中凹部的最大直徑。并且，“突起部的寬度”和“凹部的外徑”可以例如通過用電子顯微鏡對(duì)胎面表面成型面成像來測(cè)量。
[0074]另外，優(yōu)選的是，突起部40的寬度I是5μπι以上。采用這種方式，如果胎面表面成型面的突起部40的寬度I被設(shè)定為5μπι以上，則能夠確保由制造的輪胎的胎面表面上的凹部提供的空隙以確保除水性。
[0075]優(yōu)選的是，在本發(fā)明的模具中，凹部12的外徑d被設(shè)定為5 μ m至70 μ m。通過將凹部12的外徑d設(shè)定在上述范圍，能夠確保突起部9的剛性，并且同時(shí)通過確保突起部9之間的空隙的體積來改善輪胎的胎面表面上的除水性。
[0076]這里，模具的胎面表面成型面的突起部的寬度可以通過調(diào)節(jié)噴砂材料(blastmaterial)的粒徑來控制。具體地，通過增加噴砂材料的粒徑，可以減小突起部的寬度。另夕卜，可以通過調(diào)節(jié)噴砂材料的粒徑來控制凹部的外徑。具體地，通過增大噴砂材料的粒徑，可以使得凹部的外徑變大。
[0077]以下，將說明用于成型模具10的胎面表面成型面Ila的方法。
[0078]可以經(jīng)由噴砂材料噴砂過程來形成上述胎面表面成型面11a，其中特定的形狀的噴砂材料被噴砂并被迫撞擊成型面。另外，經(jīng)由噴砂材料噴砂過程獲得的輪胎成型用模具可以在胎面表面成型面的至少一部分上具有由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部40分隔開的多個(gè)上述凹部12，并且具有寬度I為50 μ m以下的多個(gè)突起部40，因此，利用該模具而經(jīng)受了硫化成型的輪胎的胎面表面可以在胎面表面的至少一部分上具有由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部30分隔開的多個(gè)上述突起部(凸部)9，并且具有寬度I為50 μ m以下的多個(gè)凹部30。
[0079]這里，在噴砂材料噴砂過程中，優(yōu)選的是，上述胎面表面成型面Ila(整個(gè)或部分地)通過噴砂具有15 μ m以下的球形度的球形噴砂材料并迫使其撞擊成型面而形成。這是因?yàn)?，通過將噴砂材料的球形度設(shè)定為15μπι以下，可以在模具的胎面表面成型面上形成具有期望特性的凹部。能夠?qū)⑼ㄟ^利用該模具成型的輪胎的胎面表面設(shè)定為期望的表面形狀。
[0080]另外，更加優(yōu)選的是，在這里的噴砂材料的球形度被設(shè)定為10 μ m以下。通過將噴砂材料的球形度設(shè)定為1ym以下，可以在模具的胎面表面成型面上容易地形成具有期望特性的多個(gè)凹部，結(jié)果能夠通過在利用該模具成型的輪胎的胎面表面上成型具有期望形狀的多個(gè)突起部而成型具有更優(yōu)異的冰上性能和雪上性能的輪胎。
[0081]此外，更加優(yōu)選的是，在這里的噴砂材料的球形度被設(shè)定為5 μ m以下。通過將噴砂材料的球形度設(shè)定為5μπι以下，可以在模具的胎面表面成型面上容易地形成具有期望特性的凹部。
[0082]另外，優(yōu)選的是，在噴砂材料噴砂過程中使用的噴砂材料的平均粒徑被設(shè)定為10 μ m至1mm。通過將噴砂材料的平均粒徑設(shè)定為10 μ m以上，可以更加容易地獲得在胎面表面成型面上具有期望凹部形狀的模具，并且在噴砂材料噴砂過程中，能夠抑制高壓噴砂的情況下噴砂材料向周圍飛散。另一方面，通過將噴砂材料的平均粒徑設(shè)定為Imm以下，能夠抑制模具表面的過早磨耗。
[0083]基于相同的理由，優(yōu)選的是，噴砂材料的平均粒徑被設(shè)定為20μπι至0.7mm，更加優(yōu)選地為30 μ m至0.5謹(jǐn)。
[0084]在這里使用的術(shù)語“平均粒徑”是指通過用SEM對(duì)噴砂材料成像、然后從中隨機(jī)取出10個(gè)噴砂材料、獲得各噴砂材料的內(nèi)切圓的直徑和外接圓的直徑的平均值并將10個(gè)噴砂材料的結(jié)果取平均值而獲得的值。
[0085]這里，優(yōu)選的是，噴砂材料的莫氏硬度被設(shè)定為2至10。通過將噴砂材料的莫氏硬度設(shè)定為2以上，可以更加容易地獲得在胎面表面成型面上具有期望凹部形狀的模具。另一方面，通過將噴砂材料的莫氏硬度設(shè)定為10以下，模具幾乎不會(huì)過早劣化。
[0086]基于相同的理由，優(yōu)選的是，噴砂材料的莫氏硬度被設(shè)定為3.0至9.0，更加優(yōu)選為5.0至9.0。另外，優(yōu)選的是，輪胎成型用模具的胎面表面成型面的莫氏硬度被設(shè)定為2.0至5.0，并且輪胎成型用模具的胎面表面成型面的莫氏硬度與噴砂材料的莫氏硬度之間的差被設(shè)定為3.0至5.0。
[0087]另外，優(yōu)選的是，噴砂材料的比重被設(shè)定為0.5至20。這是因?yàn)?，通過將噴砂材料的比重設(shè)定為0.5以上，可以通過抑制噴砂過程中噴砂材料的飛散來改善操作性。另一方面，通過將噴砂材料的比重設(shè)定為20以下，能夠減少用于使噴砂材料加速所需的能量，并且能夠抑制模具的過早磨耗。
[0088]基于相同的理由，優(yōu)選的是，噴砂材料的比重被設(shè)定為0.8至18，更加優(yōu)選地為
1.2 至 15。
[0089]不特別限制噴砂材料的材料，并且優(yōu)選地是例如使用鋯石(zircon)、鐵、鑄鋼或陶瓷作為材料。
[0090]這里，在噴砂材料噴砂過程中，優(yōu)選的是，利用10kPa至100kPa的高壓空氣向上述模具的胎面表面成型面上噴砂噴砂材料30秒至10分鐘。
[0091]通過在10kPa以上的壓力下將噴砂材料噴砂30秒以上，能夠使得胎面表面成型面遍布上述期望的形狀，而通過在100kPa以下的壓力下將噴砂材料噴砂10分鐘以下，能夠抑制對(duì)胎面表面成型面造成損壞。
[0092]另外，優(yōu)選的是，通過調(diào)節(jié)材料的比重和噴砂壓力，噴砂材料的噴砂速度被設(shè)定為
0.3 (m/s)至10 (m/s),更加優(yōu)選為0.5 (m/s)至7 (m/s)。在這種情況下,優(yōu)選的是，用于噴砂噴砂材料的噴嘴與輪胎成型用模具之間的距離被設(shè)定為50 (mm)至200 (mm)。
[0093]此外，噴砂材料的上述噴砂時(shí)間是指對(duì)于單個(gè)模具的噴砂時(shí)間，例如，在利用9個(gè)模具成型單個(gè)輪胎的情況下，優(yōu)選的是，將噴砂材料向用于成型單個(gè)輪胎的9個(gè)模具的胎面表面成型面上噴砂總共270秒至90分鐘。
[0094]另外，向單個(gè)模具的胎面表面成型面上噴砂噴砂材料可以通過操作者在考慮模具的形狀等的情況下使噴砂位置移位來進(jìn)行。采用這種方式，能夠更加均勻地噴砂噴砂材料。
[0095]另外，在模具10中，優(yōu)選的是，各凹部12的形狀是半球狀。這是因?yàn)椋ㄟ^將各凹部12的形狀形成為半球狀，能夠在輪胎的胎面表面上形成半球狀的突起部9。注意，能夠通過調(diào)節(jié)噴砂材料的粒徑、噴砂速度和噴砂角度來控制各凹部12的形狀。
[0096]此外，在模具10中，優(yōu)選的是，各凹部12的深度h被設(shè)定為I μπι至50 μπι。通過將各凹部12的深度h設(shè)定為Iym至50 μπι，能夠在輪胎的胎面表面上形成具有Iym至50 μ m高度的突起部9。此外，能夠通過調(diào)節(jié)噴砂材料的噴砂速度來控制各凹部12的深度ho具體地，如果增加噴砂材料的噴砂速度，則可以增大深度h。
[0097]此外，各凹部12的深度是指與通過凹部12的最深部(徑向內(nèi)端)延伸的與徑向線垂直的第三假想平面和在接觸凹部12的外輪廓線且與徑向線垂直的假想平面之中最靠近第三假想平面的第四假想平面之間的沿徑向的距離。注意，術(shù)語“徑向”是指與圓環(huán)狀的胎面表面成型面的徑向?qū)?yīng)的方向、即與通過利用模具10成型的輪胎的輪胎徑向?qū)?yīng)的方向。另外，可以用SEM或顯微鏡來測(cè)量凹部12的深度。[0098]另外，模具10是具有用于成型輪胎的胎面表面的胎面表面成型面的輪胎成型用的模具，并且優(yōu)選的是，以80個(gè)/mm2至320個(gè)/mm2的數(shù)量密度在胎面表面成型面的至少一部分上形成多個(gè)突起部。采用這種方式，能夠在抑制花紋塊剛性減小和除水性減小的同時(shí)成型冰上性能和雪上性能優(yōu)異的輪胎。
[0099]這里，對(duì)于本發(fā)明的模具，優(yōu)選的是，在胎面表面成型面的面積的90%以上的范圍以80個(gè)/mm2至320個(gè)/mm2的數(shù)量密度形成凹部。如果以預(yù)定的數(shù)量密度將凹部形成為覆蓋胎面表面成型面的面積的90%以上，則能夠在輪胎的胎面表面上形成足夠數(shù)量的突起部。
[0100]另外，在模具10中，更加優(yōu)選的是，凹部12的數(shù)量密度為150個(gè)/mm2至250個(gè)/mm2。通過將凹部12的數(shù)量密度設(shè)定為150個(gè)/mm2至250個(gè)/mm2，能夠在輪胎的胎面表面上形成具有150個(gè)/mm2至250個(gè)/mm2的數(shù)量密度的突起部9。
[0101]此外，能夠通過調(diào)節(jié)噴砂材料的粒徑和顆粒數(shù)量來控制凹部12的數(shù)量密度。具體地，如果增加噴砂材料的顆粒數(shù)量，則可以增大數(shù)量密度。另外，如果增大噴砂材料的粒徑，則可以減小數(shù)量密度。
[0102]此外，模具10是具有用于成型輪胎的胎面表面的胎面表面成型面的輪胎成型用模具，并且優(yōu)選的是，在胎面表面成型面的至少一部分上以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成具有4X 15 μ m3以上的體積并且滿足以下條件:x’ ( 200ym、y’≤200 μ m且ζ’≤50 μ m的凹部，其中，x’表示作為各上述凹部的最大寬度的第一寬度(um)，y’表示作為各凹部的沿著與測(cè)量第一寬度所在的方向垂直的方向的最大寬度的第二寬度(μπι)，并且ζ’表示各凹部的深度(Pm)。
[0103]采用這種方式，能夠成型冰上性能和雪上性能優(yōu)異的輪胎，該輪胎在胎面表面的至少一部分上以4Χ105μπι3以上的體積且以80個(gè)/mm2以上的數(shù)量密度形成滿足條件X ^ 200 μ m> y ^ 200 μηι?ζ^50μηι 的突起部。
[0104]此外，能夠通過調(diào)節(jié)粒徑和顆粒數(shù)量來控制凹部12的數(shù)量密度。具體地，如果增加噴砂材料的顆粒數(shù)量，則可以增加數(shù)量密度。另外，如果增大噴砂材料的粒徑，則可以降低數(shù)量密度。另外，能夠通過調(diào)節(jié)噴砂材料的噴砂速度來控制凹部12的體積。具體地，如果增加噴砂材料的噴砂速度，則可以增大體積。
[0105]這里，對(duì)于模具，在形成有凹部12的部分上，基于相同的理由，優(yōu)選的是，均具有4Χ 15Um3以上的體積且滿足條件X’ ( 200 μ m、y’≤200μπι和ζ’≤50 μπι的那些凹部的數(shù)量密度為150個(gè)/mm2以上，更優(yōu)選為150個(gè)/mm2以上且小于250個(gè)/mm2。另外，優(yōu)選的是凹部的體積為5 X 15 μ m3以上。
[0106]注意，可以例如通過用顯微鏡放大胎面表面成型面來測(cè)量本發(fā)明中的“凹部的體積”和“凹部的寬度x’、y’和高度ζ’”。
[0107]這里，優(yōu)選的是，模具的胎面表面成型面的十點(diǎn)平均粗糙度Rz是1.0 μ m至50 μ m。這是因?yàn)?，能夠成型胎面表面具?.0 μ m至50 μ m的十點(diǎn)平均粗糙度Rz的輪胎。
[0108]注意，通過將噴砂材料噴砂過程中使用的噴砂材料的平均粒徑設(shè)定為50μπι至400 μ m,能夠生產(chǎn)設(shè)置有十點(diǎn)平均粗糙度Rz在上述范圍的胎面表面成型面的輪胎成型用模具。
[0109]另外，優(yōu)選的是，模具的胎面表面成型面的凹部的局部頂峰之間的平均間隔是5.0 μ m至100 μ m。這是因?yàn)椋軌虺尚驮谳喬サ奶ッ姹砻嫔闲纬傻耐黄鸩康木植宽敺逯g的平均間隔S為5.0 μ m至100 μ m的輪胎。
[0110]此外，通過將噴砂材料噴砂過程中使用的噴砂材料的平均粒徑設(shè)定為50μπι至400 μ m,能夠獲得包括平均間隔在上述范圍的胎面表面成型面的輪胎成型用模具。
[0111]以上，已經(jīng)參照【專利附圖】

【附圖說明】了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明的輪胎和輪胎成型用模具不特別地限于公開的實(shí)施方式，并且可以對(duì)本發(fā)明的輪胎和輪胎成型用模具做出適當(dāng)?shù)淖兏?br> [0112]實(shí)施例
[0113]以下，將根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。
[0114](輪胎成型用模具的制造)
[0115]通過在改變噴砂條件(如噴砂壓力和噴砂速度)的情況下將(陶瓷系)噴砂材料噴砂至由鋁制成的輪胎成型用模具的胎面表面成型面來制造包括具有如表I所示的表面特性的胎面表面成型面的輪胎成型用模具I至輪胎成型用模具5。此外，用SEM和顯微鏡對(duì)制造的模具的胎面表面成型面的表面特性進(jìn)行測(cè)量。
[0116][表 I]
[0117]
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎，其特征在于，在胎面表面的至少一部分包括由以網(wǎng)眼狀延伸的凹部分隔開的多個(gè)突起部， 所述凹部的寬度為50 μ m以下。
2.一種輪胎成型用模具，其特征在于，所述輪胎成型用模具包括: 胎面表面成型面，所述胎面表面成形面用于成型輪胎的胎面表面；在所述胎面表面成型面的至少一部分形成由以網(wǎng)眼狀延伸的突起部分隔開的多個(gè)凹部， 所述突起部的寬度為50 μ m以下。
【文檔編號(hào)】B60C11/00GK104039565SQ201280064865
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】渡部亮一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通