本發(fā)明涉及一種在與輪胎外表面相接的成型面的排氣孔中裝設(shè)有通風孔塞(ventplug)的輪胎硫化模具、以及使用該輪胎硫化模具的輪胎的制造方法。

背景技術(shù)：

在輪胎硫化模具中，在與輪胎外表面相接的成型面上設(shè)置許多排氣孔，使得將輪胎與成型面之間的多余空氣向外部排出。如專利文獻1公開的那樣，有時在排氣孔中裝設(shè)通風孔塞，由此來減少被稱為溢料(spew)的橡膠突起的形成。另外，如專利文獻2～5公開的那樣，已知一種通風孔塞(彈簧通風孔(springvent))，其通過由彈簧對插入筒狀殼體(housing)中的桿(stem)施力從而成為開狀態(tài)，通過由輪胎的外表面對該桿進行推壓從而成為閉狀態(tài)。

在彈簧通風孔中，在對桿進行推壓之前，從側(cè)方流過來的未硫化橡膠會從殼體與桿的間隙流入內(nèi)部，存在該殼體內(nèi)的流入橡膠纏繞于彈簧即所謂的“咬膠”的問題。當發(fā)生咬膠時，則無法在對完成了硫化成型的輪胎進行脫模時將流入橡膠除去，而殘留于殼體內(nèi)的流入橡膠會妨礙彈簧的動作，因此會成為通風孔塞的工作不良的原因?；谶@種情況，一直以來強烈希望提出能夠抑制咬膠的發(fā)生的技術(shù)方案。

在專利文獻2中記載了一種通風孔塞(彈簧通風孔)，其由凸面形成桿的頂面，并且將處于閉狀態(tài)的桿的頂面配置于從成型面起略微下沉的位置。但是，在該通風孔塞中，由于以與該凸面對應(yīng)的凹面為頂面的突起形成于輪胎的外表面，因此可能由于該形狀的突起醒目而給輪胎的外觀帶來不協(xié)調(diào)的感覺。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：英國專利第922788號說明書

專利文獻2：國際公開第2006/070411號

專利文獻3：日本專利公開2015-009544號公報

專利文獻4：日本專利公開2015-024501號公報

專利文獻5：日本專利公開2015-051611號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠抑制咬膠的發(fā)生并能夠確保輪胎的外觀品質(zhì)的輪胎硫化模具、使用該輪胎硫化模具的輪胎的制造方法。

(二)技術(shù)方案及有益效果

上述目的可以由如下所述的本發(fā)明實現(xiàn)。即，本發(fā)明的輪胎硫化模具，其具備與安置于模腔中的輪胎的外表面相接的成型面、以及在開口于所述成型面的排氣孔中裝設(shè)的通風孔塞，在所述輪胎硫化模具中，所述通風孔塞具備：在內(nèi)部具有排氣路的筒狀的殼體；插入所述殼體中，成為使所述排氣路開閉的閥體的桿；為使所述排氣路開放而對所述桿朝向所述模腔施力的施力部件，所述桿具有：在所述殼體的軸向上延伸的柱狀的主體部；通過與所述殼體的開口部的內(nèi)表面相接來關(guān)閉所述排氣路的頭部，所述殼體的開口部的頂面和所述桿的頭部的頂面分別由平面形成，所述殼體的開口部的頂面、和在所述排氣路關(guān)閉狀態(tài)下的所述桿的頭部的頂面，都比所述成型面更靠近模腔相反側(cè)配置。

在該模具中，由于殼體的開口部的頂面、和在關(guān)閉狀態(tài)下的桿的頭部的頂面，都比成型面更靠近模腔相反側(cè)配置，因此從側(cè)方流過來的未硫化橡膠，并不是容易從側(cè)方而是容易從上方(模腔側(cè))與桿的頭部接觸。其結(jié)果是，能夠減少流入橡膠，抑制咬膠的發(fā)生。此外，由于殼體的開口部的頂面和桿的頭部的頂面分別由平面形成，因此形成于輪胎外表面的突起形成為不醒目的形狀，有助于確保輪胎的外觀品質(zhì)。

優(yōu)選地，在所述排氣路關(guān)閉狀態(tài)下的所述桿的頭部的頂面與所述殼體的開口部的頂面配置于一個面。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不會在形成于輪胎外表面的突起的頂面形成臺階、筋，因此能夠更好地確保輪胎的外觀品質(zhì)。

優(yōu)選地，在所述排氣路開放狀態(tài)下的所述桿的頭部的頂面與所述成型面配置于一個面，或者比所述成型面更靠近模腔相反側(cè)配置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于使得從側(cè)方流過來的未硫化橡膠更加切實地從上方(模腔側(cè))與桿的頭部接觸，因此能夠有效地抑制咬膠的發(fā)生。

優(yōu)選地，將所述排氣孔的內(nèi)周面與所述成型面相連的邊緣部由彎曲面或者傾斜面形成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠預防產(chǎn)生以形成于輪胎外表面的突起的根部為起點的裂紋，防止輪胎的外觀品質(zhì)的惡化。

優(yōu)選地，所述殼體的開口部的頂面與所述排氣孔的內(nèi)周面和所述彎曲面或所述傾斜面的邊界一致，或者比所述邊界更靠近模腔相反側(cè)配置。由此，形成于輪胎外表面的突起的側(cè)面變得平滑而形成不醒目的形狀，因此在確保輪胎的外觀品質(zhì)的方面是有益的。

本發(fā)明的輪胎的制造方法包含：向上述的輪胎硫化模具的模腔安置未硫化輪胎，并對該未硫化輪胎實施加熱加壓來進行硫化的工序。根據(jù)該方法，能夠如上述那樣抑制咬膠的發(fā)生，防止通風孔塞的工作不良，并且能夠獲得良好的輪胎外觀。

附圖說明

圖1是概略性地表示本發(fā)明的輪胎硫化模具一例的縱截面圖。

圖2是表示通風孔塞處于開狀態(tài)下的輪胎硫化模具的主要部位的截面圖。

圖3是表示通風孔塞處于閉狀態(tài)下的輪胎硫化模具的主要部位的截面圖。

圖4中的(a)是表示另一實施方式中的輪胎硫化模具的主要部位的截面圖，圖4中的(b)是形成于輪胎外表面的突起的立體圖。

圖5中的(a)是表示又一實施方式中的輪胎硫化模具的主要部位的截面圖，圖5中的(b)是形成于輪胎外表面的突起的立體圖。

附圖標記說明

1-成型面；2-通風孔塞；3-殼體；4-桿；5-彈簧(施力部件的一例)；7-彎曲面；8-傾斜面；10-輪胎硫化模具；15-模腔；16-排氣孔；21-排氣路；31-開口部；41-主體部；42-頭部。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1示出了輪胎硫化模具10的沿輪胎子午線截面的截面，圖2、3放大表示了其主要部位。

如圖1所示，輪胎硫化模具10具備與安置于模腔15中的輪胎t的外表面相接的成型面1。為了在硫化成型時將輪胎與成型面1之間的多余的空氣排出，在成型面1上設(shè)置有使模具10的內(nèi)部(模腔15)與外部連通的許多排氣孔16。如圖2放大表示的那樣，在開口于該成型面1的排氣孔16中裝設(shè)有通風孔塞2。通風孔塞2構(gòu)成為所謂的彈簧通風孔。

作為成型面1的原材料，可例示出鋁材。該鋁材不限于純鋁類的原材料，是包含鋁合金的概念，例如可舉出al-cu類、al-mg類、al-mg-si類、al-zn-mg類、al-mn類、al-si類。后述的殼體3和桿4分別優(yōu)選由不銹鋼、以s45c為代表的鋼材制成，它們既可以是同種類的金屬，也可以是不同種類的金屬。

本實施方式的模具10具備：使輪胎胎面部成型的胎面模部11；使輪胎胎側(cè)部成型的胎側(cè)模部12、13；嵌合輪胎胎圈部的胎圈環(huán)14。雖然省略了圖示，在胎面模部11的內(nèi)表面設(shè)置有用于在輪胎胎面形成槽的凸狀骨部。雖然在圖1中描繪了開口于胎面模部11內(nèi)表面的一個排氣孔16、和開口于胎側(cè)模部13內(nèi)表面的一個排氣孔16，但是實際上設(shè)置有在胎面模部11、胎側(cè)模部12、13的內(nèi)表面開口的許多排氣孔16。

如圖2所示，通風孔塞2具備：在內(nèi)部具有排氣路21的筒狀的殼體3；插入殼體3中，成為使排氣路21開閉的閥體的桿4；作為為使排氣路21開放而對桿4朝向模腔15施力的施力部件的彈簧5。殼體3嵌入為圓孔的排氣孔16中，相對于成型面1進行了固定。殼體3的開口部31具有面向模腔15的頂面31a。在殼體3的下端部32形成有貫通孔32a及內(nèi)凸緣狀的支承部32b。

桿4具有：在殼體3的軸向上延伸的柱狀的主體部41；通過與殼體3的開口部31的內(nèi)表面31b相接來關(guān)閉排氣路21的頭部42。主體部41插入彈簧5中，在其下端設(shè)置有直徑大于貫通孔32a的止擋部43。止擋部43以關(guān)閉縫隙(slit)44的方式發(fā)生彈性變形，從而可以通過貫通孔32a。頭部42與主體部41的上端一體地連結(jié)。在頭部42形成有面向模腔15的頂面42a、以及與開口部31的內(nèi)表面31b相對的側(cè)面42b。

彈簧5以圍繞主體部41的方式配置，夾設(shè)在頭部42與支承部32b之間，對桿4施力。雖然在本實施方式中，作為施力部件，使用線圈狀的彈簧，但是并不限定于此，例如也可以利用碟簧、板簧等。

圖2所示的通風孔塞2處于排氣路21開放的狀態(tài)(以下稱為“開狀態(tài)”)。在通風孔塞2處于開狀態(tài)的期間，伴隨著輪胎的外表面與成型面1接近的動作，模腔15內(nèi)的空氣經(jīng)由排氣路21向模具10的外部排出。當輪胎的外表面推壓桿4時，則如圖3那樣，頭部42與殼體3的開口部31的內(nèi)表面31b相接，將排氣路21關(guān)閉。圖3所示的通風孔塞2處于排氣路21關(guān)閉的狀態(tài)(以下稱為“閉狀態(tài)”)。

如圖2、3那樣，殼體3的開口部31的頂面31a、和桿4的頭部42的頂面42a分別由平面形成。另外，殼體3的開口部31的頂面31a、和在排氣路21關(guān)閉狀態(tài)下的桿4的頭部42的頂面42a，都比成型面1更靠近模腔相反側(cè)(圖2、3的下側(cè))配置。因此，從側(cè)方流過來的未硫化橡膠，并不是容易從側(cè)方而是容易從模腔15側(cè)(圖2、3的上側(cè))與頭部42接觸，能夠減少流入橡膠，抑制咬膠的發(fā)生。而且，形成于輪胎外表面的突起形成為不醒目的形狀，因此有助于確保外觀品質(zhì)。

另外，如上所述，頂面31a和在閉狀態(tài)下的頂面42a，比成型面1更靠近模腔相反側(cè)配置，因此在輪胎的外表面與成型面1相接的階段，尚有推壓桿4的余地。即，通過將與成型面1相接的輪胎的外表面進一步壓入模腔相反側(cè)，會完全地推壓桿4而成為閉狀態(tài)。因此，與以往的輪胎硫化模具相比，能夠獲得更長期的排出空氣的效果，減少殘留空氣，從而有助于提高輪胎的外觀品質(zhì)。

殼體3的埋設(shè)深度d是以沿著成型面1的法線方向(圖3的上下方向)從成型面1到殼體3的開口部31的頂面31a為止的距離進行測定的。埋設(shè)深度d例如設(shè)定為0.1mm以上，但是從提高咬膠的抑制效果方面考慮，優(yōu)選為0.3mm以上。另外，為了避免突起給輪胎的外觀帶來不協(xié)調(diào)的感覺，優(yōu)選埋設(shè)深度d為1mm以下。從抑制產(chǎn)生以突起的根部為起點的裂紋方面考慮，優(yōu)選將埋設(shè)深度d設(shè)為0.8mm以下，更加優(yōu)選為0.6mm以下。

在本實施方式中，如圖3那樣，在排氣路21關(guān)閉狀態(tài)下的桿4的頭部42的頂面42a與殼體3的開口部31的頂面31a配置于一個面。即，在閉狀態(tài)下，頂面42a與頂面31a配置在同一平面上。另外，在閉狀態(tài)下，桿4的頭部42和殼體3的開口部31形成錐狀的接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域的外緣6設(shè)定在開口部31的頂面31a上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不會在形成于輪胎外表面的突起的頂面形成臺階、筋，因此能夠更好地確保輪胎的外觀品質(zhì)。

在本實施方式中，如圖2那樣，在排氣路21開放狀態(tài)下的桿4的頭部42的頂面42a，比成型面1更靠近模腔相反側(cè)配置。由此，使得從側(cè)方流過來的未硫化橡膠不會與頭部42橫向接觸，而是更加切實地從模腔15側(cè)與桿4的頭部42接觸，能夠有效地抑制咬膠的發(fā)生。雖然通過在開狀態(tài)下的頂面42a與成型面1配置于一個面也能夠獲得同樣的效果，但是上述這樣的向模腔相反側(cè)的配置方式對于咬膠的抑制效果方面更加優(yōu)異。

在該模具10中，開口部31的頂面31a、和在閉狀態(tài)下的頭部42的頂面42a，比成型面1更靠近模腔相反側(cè)配置，因此在成型面1上形成如圖3描繪的那樣的凹陷。雖然在硫化成型后的輪胎的外表面上，會由在該凹陷中填充的橡膠形成突起，但是由于突起形成為比較不醒目的形狀，因此能夠確保輪胎的外觀品質(zhì)。

但是，雖然也受到橡膠的配方的影響，但若由于行駛時的變形反復作用而在突起發(fā)生應(yīng)力集中，則有可能產(chǎn)生以該突起的根部為起點的微細的裂紋，存在因該裂紋而損害輪胎的外觀品質(zhì)的情況。尤其是在胎側(cè)面那樣的輪胎的非接地面上形成的突起，不會隨著行駛而消失，因此存在產(chǎn)生裂紋的可能性。根據(jù)這種情況，優(yōu)選在本發(fā)明的輪胎硫化模具中具備能夠預防產(chǎn)生以突起的根部為起點的裂紋的結(jié)構(gòu)。

圖4中的(a)示出了將排氣孔16的內(nèi)周面與成型面1相連的邊緣部由彎曲面7形成的例子。彎曲面7相對于排氣孔16的內(nèi)周面和成型面1雙方順滑地相連。彎曲面7的曲率半徑r例如是0.2～1.0mm(r0.2～r1.0)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如圖4中的(b)那樣，在輪胎的外表面形成根部彎曲的形狀的突起70，能夠緩和對該突起70的根部的應(yīng)力集中，因此能夠預防裂紋的產(chǎn)生，防止輪胎的外觀品質(zhì)的惡化。

在此情況下，優(yōu)選殼體3的開口部31的頂面31a與排氣孔16的內(nèi)周面和彎曲面7的邊界7b一致，或者比邊界7b更靠近模腔相反側(cè)配置，若從中做一選擇的話，優(yōu)選為前者。由此，形成于輪胎外表面的突起的側(cè)面變得平滑而形成不醒目的形狀，因此對于確保輪胎的外觀品質(zhì)的方面是有益的。圖4中的(a)示出了頂面31a與邊界7b一致的例子。邊界7b也是排氣孔16的直徑尺寸不發(fā)生變化的部分和發(fā)生變化的部分的邊界。

圖5中的(a)示出了將排氣孔16的內(nèi)周面與成型面1相連的邊緣部由傾斜面8形成的例子。傾斜面8相對于排氣孔16的內(nèi)周面和成型面1雙方傾斜。傾斜面8例如以與c0.2～c1.0的c倒角相當?shù)拇笮⌒纬?。根?jù)該結(jié)構(gòu)，如圖5中的(b)那樣，在輪胎的外表面形成根部傾斜的形狀的突起80，能夠緩和對該突起80的根部的應(yīng)力集中，因此能夠預防裂紋的產(chǎn)生，防止輪胎的外觀品質(zhì)的惡化。

在此情況下，也優(yōu)選殼體3的開口部31的頂面31a與排氣孔16的內(nèi)周面和傾斜面8的邊界8b一致，或者比邊界8b更靠近模腔相反側(cè)配置，若從中做一選擇的話，優(yōu)選為前者。由此，形成于輪胎外表面的突起的側(cè)面變得平滑而形成不醒目的形狀，因此對于確保輪胎的外觀品質(zhì)的方面是有益的。圖5中的(a)示出了頂面31a與邊界8b一致的例子。邊界8b也是排氣孔16的直徑尺寸不發(fā)生變化的部分和發(fā)生變化的部分的邊界。

使用該模具10的輪胎的制造方法包含：向模具10的模腔15安置未硫化輪胎，并對該未硫化輪胎實施加熱加壓來進行硫化的工序。輪胎通過被稱為氣囊的橡膠袋的膨脹而擴張變形，其外表面壓接于成型面1。在該過程中，輪胎與成型面1之間的空氣經(jīng)過通風孔塞2的排氣路21向外部排出。此時，也可以利用吸引機對排氣孔16內(nèi)的空間進行吸引，提高排氣性能。

上述的輪胎硫化模具除了使通風孔塞的周邊構(gòu)造如上述所述構(gòu)成以外，其他與通常的輪胎硫化模具是同等的，以往公知的形狀、材質(zhì)、機構(gòu)等都可以在本發(fā)明中采用。

本發(fā)明不受上述實施方式的任何限定，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種改良變更。在上述實施方式中，是具備胎面模部和一對胎側(cè)模部的模具構(gòu)造，但是本發(fā)明并不限定于此，例如也可以適用于在胎面模部的中央部分為上下兩部分的模具構(gòu)造。

(實施例)

為了具體地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和效果，實施輪胎的硫化成型來確認缺失(bare)、裂紋及表面凹凸的發(fā)生狀況。

缺失的發(fā)生狀況

基于多個參評者(paneler)的感官評價，對硫化成型后的輪胎的外表面確認被稱為缺失的橡膠缺損，將外觀品質(zhì)達不到容許等級的情況評價為“×”，將確認到若干的缺失而外觀品質(zhì)達到容許等級的情況評價為“△”，將未確認到缺失而外觀品質(zhì)沒有問題的情況評價為“○”。在由于咬膠引起通風孔塞工作不良的情況下，會由于殘留空氣而形成缺失，因此該缺失的發(fā)生狀況可以成為咬膠的抑制效果的指標。

裂紋的產(chǎn)生狀況

對硫化成型后的輪胎上負荷規(guī)格載荷及規(guī)格氣壓，進行在臭氧濃度0.03ppm下、在滾筒上行駛30000km的臺架試驗。對于該試驗后的輪胎，將在形成于輪胎外表面的突起的根部產(chǎn)生了微細裂紋的情況評價為“×”，將確認產(chǎn)生了成為微細裂紋征兆的皺紋的情況評價為“△”，將既未確認到微細裂紋也未確認到皺紋的情況評價為“○”。

表面凹凸的狀況

基于10位參評者的感官評價，對于硫化成型后的輪胎的外表面的凹凸(起因于突起的凹凸)，將具有明確的不協(xié)調(diào)感覺的情況評價為“×”，將如果被指出則有不協(xié)調(diào)感覺的情況評價為“△”，將不介意凹凸的情況評價為“○”。

除了表1示出的規(guī)格以外，各例的結(jié)構(gòu)是共通的，在所有例子中都使用了如圖2那樣在閉狀態(tài)下的桿的頭部的頂面與殼體的開口部的頂面配置于一個面的彈簧通風孔。另外，在實施例1～4中分別采用了將在閉狀態(tài)下的桿的頭部的頂面比成型面更靠近模腔相反側(cè)配置的結(jié)構(gòu)。將評價結(jié)果示出于表1。

(表1)

如表1所示，在實施例1～4中，與比較例1、2相比，缺失的發(fā)生減少，可評價為咬膠的發(fā)生得到了抑制。另外，在實施例1中，雖然在突起的根部確認到微細裂紋，但是在對邊緣部的形狀進行了改變的實施例2～4中該問題得到了改善。