通风孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法
阅读：470发布：2020-05-08
专利汇可以提供通风孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种通 风 孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法，其能够减少 橡胶 废料在开口部的间隙中的堆积。 通风 孔塞(2)安装于：在轮胎硫化模具的成型面(1)呈开口的通风孔(16)，该通风孔塞(2)具备：筒状的壳体(3)，其在内部具有排气路(21)； 阀 杆(4)，其插入于壳体(3)，且成为对排气路(21)进行开闭的 阀体 ；以及螺旋状的 弹簧 (5)，其对阀杆(4)朝向模腔(15)施 力 ，以便将排气路(21)打开，阀杆(4)具有：柱状的主体部(41)、以及通过与壳体(3)的开口部(31)的 阀座 (32) 接触 而将排气路(21)进行封闭的头部(42)，且构成为：根据沿着轴向的移动而进行旋转。，下面是通风孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种通风孔塞，其安装于在轮胎硫化模具的成型面呈开口的通风孔，所述通风孔塞的特征在于，具备：
筒状的壳体，其在内部具有排气路；
阀杆，其插入于所述壳体，且成为对所述排气路进行开闭的阀体；以及螺旋状的弹簧，其对所述阀杆朝向模腔施力，以便将所述排气路打开，所述阀杆具有：柱状的主体部、以及通过与所述壳体的开口部的阀座接触而将所述排气路进行封闭的头部，
所述阀杆构成为：根据沿着轴向的移动而进行旋转。
2.根据权利要求1所述的通风孔塞，其特征在于，
在所述主体部与所述壳体之中的一个上设置有：沿着径向突出的导向突起，在另一个上设置有：供所述导向突起嵌入、且相对于轴向而倾斜地延伸的导向沟，构成为：当所述阀杆沿着轴向移动时，通过所述导向突起以及所述导向沟的导向作用而使得所述阀杆进行旋转。
3.根据权利要求2所述的通风孔塞，其特征在于，
所述导向突起设置于所述主体部，所述导向沟设置于所述壳体。
4.根据权利要求3所述的通风孔塞，其特征在于，
靠近所述模腔的这一方所述弹簧的端部的位置通过所述导向突起而被限制。
5.根据权利要求3或4所述的通风孔塞，其特征在于，
所述导向沟被形成为：在径向上贯穿所述壳体的狭缝状。
6.根据权利要求2～5中的任意一项所述的通风孔塞，其特征在于，所述导向突起是由有别于所述壳体以及所述阀杆的另一部件、亦即销来形成的，所述销构成为：能够在所述阀杆插入于所述壳体的状态下，被安装于所述阀杆或者所述壳体。
7.根据权利要求2～6中的任意一项所述的通风孔塞，其特征在于，一对所述导向突起设置于：夹着所述阀杆的轴线的位置，
一对所述导向沟设置于：与一对所述导向突起相对应的位置。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的通风孔塞，其特征在于，所述阀杆伴随着所述通风孔塞的开闭动作而进行旋转的旋转角为15度以上。
9.一种轮胎硫化模具，其特征在于，具备：
所述成型面，其与安置于模腔的轮胎的外表面接触；以及
权利要求1～8中的任意一项所述的通风孔塞，其被安装于在所述成型面呈开口的所述通风孔。
10.一种轮胎的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
将未硫化轮胎安置于具备权利要求1～8中的任意一项所述的通风孔塞的轮胎硫化模具的模腔，对该未硫化轮胎实施加热加压，从而进行硫化的工序。
通风孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法
技术领域
背景技术
[0002] 以往，在轮胎硫化模具中，在将轮胎的外表面成型的成型面设置上有多个通风孔。通风孔将模具的内部和外部连通，在硫化成型时使轮胎的外表面与成型面之间的空气排出，由此能够防止被称之为缺陷(ベア)的凹陷损伤的产生。因为在硫化成型时，轮胎的外表面的橡胶流入通风孔，所以，在已硫化的轮胎的外表面就会形成有被称之为突出物的多个橡胶突起。
[0003] 另一方面，已知有：通过在通风孔安装通风孔塞而防止突出物的形成的方法。在专利文献1中，公开了一种通风孔塞(也被称为弹簧通风孔塞)，其通过弹簧对插入于筒状的壳体的阀杆进行施力而成为打开状态，并通过轮胎的外表面将该阀杆推下来而成为关闭状态。根据此种通风孔塞，由于在壳体的开口部设置有锥形的阀座，因此，通过阀杆的头部落座于该阀座而成为关闭状态。
[0004] 如果反复执行轮胎的硫化成型，则有时在开口部处的壳体的阀座与阀杆的头部之间的间隙中附着有橡胶废料。此外，如果橡胶废料在该开口部的间隙中出现堆积，则从打开状态至关闭状态的阀杆行程就会变短，在比所期望的时机要早的时机而成为闭状态，因此，空气也就有可能无法充分排出。除此之外，阀杆的头部也会因橡胶废料的粘着而不易离开阀座，因此，这会妨碍从关闭状态向打开状态的恢复。
[0005] 在专利文献1中，提出了：用于除去在开口部的间隙中堆积的橡胶废料的清洗方法和清洗装置。但是，这是在反复执行轮胎的硫化成型之后的维护保养作业中所使用的清洗技术，并不是在硫化成型工序中减少橡胶废料的堆积的技术。因此，在反复进行轮胎的硫化成型的过程中，即便橡胶废料开始堆积于开口部的间隙中，也无法抑制其堆积，从而不能避免上述不良情况的产生。
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本特开2017－202625号公报
发明内容
[0008] 本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种能够减少橡胶废料在开口部的间隙中堆积的通风孔塞、轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法。
[0009] 上述目的可以通过如下的发明来实现。即，本发明所涉及的通风孔塞安装于在轮胎硫化模具的成型面呈开口的通风孔，其中，该通风孔塞具备：筒状的壳体，其在内部具有排气路；阀杆，其插入于所述壳体，且成为对所述排气路进行开闭的阀体；以及螺旋状的弹簧，其对所述阀杆朝向模腔施力，以便将所述排气路打开，所述阀杆具有：柱状的主体部、以及通过与所述壳体的开口部的阀座接触而将所述排气路进行封闭的头部，且构成为：根据沿着轴向的移动而进行旋转。根据该构成，阀杆根据通风孔塞的开闭动作而进行旋转，阀座被该阀杆的头部摩擦，因此，能够减少橡胶废料在壳体的阀座与阀杆的头部之间的间隙、亦即开口部的间隙中的堆积。
[0010] 优选为，在所述主体部及所述壳体之中的一个上设置有：沿着径向突出的导向突起，在另一个上设置有：供所述导向突起嵌入且相对于轴向而倾斜地延伸的导向沟，且构成为：当所述阀杆沿着轴向移动时，通过所述导向突起以及所述导向沟的导向作用，而使得所述阀杆进行旋转。根据该构成，能够通过导向突起以及导向沟的导向作用而使阀杆进行旋转。
[0011] 优选为，所述导向突起设置于所述主体部，所述导向沟设置于所述壳体，靠近所述模腔的这一方所述弹簧的端部的位置通过所述导向突起而被限制。根据该构成，因为弹簧远离开口部地进行配置，所以能够防止流入至壳体内的橡胶缠绕于弹簧、亦即所谓的咬胶的发生，从而通风孔塞不会产生动作不良。
[0012] 优选为，所述导向突起由有别于所述壳体及所述阀杆的另一部件、亦即销形成，所述销构成为：能够在所述阀杆插入于所述壳体的状态下，安装于所述阀杆或所述壳体。由此，具有如上所述的导向突起的通风孔塞的组装变得容易。
[0013] 本发明所涉及的轮胎硫化模具具备：所述成型面，其与安置于模腔的轮胎的外表面接触；以及上述的通风孔塞，其安装于在所述成型面呈开口的所述通风孔。根据该构成，能够随着通风孔塞的开闭动作而使如上所述的阀杆进行旋转，从而能够减少橡胶废料在通风孔塞的开口部的间隙中的堆积。
[0014] 本发明所涉及的轮胎的制造方法包括如下工序，即：将未硫化轮胎安置于具备上述通风孔塞的轮胎硫化模具的模腔，对该未硫化轮胎实施加热加压，从而进行硫化的工序。根据该方法，能够随着通风孔塞的开闭动作而使如上所述的阀杆进行旋转，从而能够减少橡胶废料在通风孔塞的开口部的间隙中的堆积。
附图说明
附图说明
[0015] 图1是概略性地示出了：具备本发明所涉及的通风孔塞的轮胎硫化模具的一例的纵向截面图。
[0016] 图2是示出了：安装于通风孔的打开状态的通风孔塞的截面图。
[0017] 图3是示出了：安装于通风孔的关闭状态的通风孔塞的截面图。
[0018] 图4是示出了：阀杆的主体部的一部分以及头部的立体图。
[0019] 图5中，(A)是处于打开状态的通风孔塞的主视图，(B)是阀杆的横向截面图。
[0020] 图6中，(A)是处于关闭状态的通风孔塞的主视图，(B)是阀杆的横向截面图。
[0021] 图7是另一实施方式中的通风孔塞的主视图。
[0022] 图8是另一实施方式中的通风孔塞的截面图。
[0023] 图9是图8的C－C箭头方向的截面图。
[0024] 图10是图8所示的阀杆的主视图。
[0025] 符号说明：
[0026] 1…成型面、2…通风孔塞、3…壳体、4…阀杆、5…弹簧、6…导向突起、7…导向沟、8…导向突起、9…导向沟、10…轮胎硫化模具、15…模腔、16…通风孔、21…排气路、31…开口部、32…阀座、41…主体部、42…头部、60…销、80…销。
具体实施方式
[0027] 以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0028] 图1示出了：沿着轮胎子午线截面的轮胎硫化模具10(以下，有时简称为“模具10”)的截面。该模具10处于合模状态。将轮胎T以轮胎宽度方向朝向上下的方式进行安置。图1中，左方为轮胎径向外侧，右方为轮胎径向内侧。图2将图1的要部放大示出，上方为轮胎径向内侧，下方为轮胎径向外侧。
[0029] 模具10具备：与安置于模腔15的轮胎T的外表面接触的成型面1。在成型面1设置有：使模具10的内部(模腔15)和外部连通的通风孔16。在硫化成型时，通过该通风孔16而将轮胎T与成型面1之间的空气排出。如图2放大所示，在于该成型面1呈开口的通风孔16安装有通风孔塞2。
[0030] 作为成型面1的原料，可例示铝材。该铝材是包括纯铝系的原料以及铝合金在内的概念，例如可以举出：Al－Cu系、Al－Mg系、Al－Mg－Si系、Al－Zn－Mg系、Al－Mn系、Al－Si系。优选为，构成通风孔塞2的后述的壳体3和阀杆4分别由不锈钢、S45C所代表的钢材形成，它们可以为同种金属，也可以为不同种金属。
[0031] 模具10具备：胎面模具部11，其用于成型轮胎的胎面部；胎侧模具部12、13，它们用于成型轮胎的胎侧部；以及胎圈环14、14，它们供轮胎的胎圈部嵌合。成型面1包括：胎面模具部11的内表面、以及胎侧模具部12、13的内表面。虽然省略图示，但是，在胎面模具部11的内表面设置有：用于在轮胎的胎面表面形成出沟的凸状的突部。图1中，仅画出了：在胎面模具部11的内表面呈开口的1条通风孔16，不过，实际上，设置有：在胎面模具部11及胎侧模具部12、13的内表面呈开口的多个通风孔。
[0032] 如图2所示，通风孔塞2具备：筒状的壳体3，其在内部具有排气路21(也可以称之为通风路)；阀杆4，其插入于壳体3且成为对排气路21进行开闭的阀体；以及螺旋状的弹簧5，其对阀杆4朝向模腔15施力，以便将排气路21打开。壳体3相对于成型面1而被固定。更具体而言，壳体3通过过盈配合而被压入于通风孔16。在壳体3的开口部31设置有锥形的阀座32。在远离模腔15的这一方壳体3的端部33设置有：贯通孔34、以及内凸缘状的支撑部35。
[0033] 阀杆4具有：柱状的主体部41、以及与主体部41一体地连结的头部42。主体部41整体形成为在轴向上延伸的圆柱状。弹簧5外插于主体部41。头部42通过与壳体3的开口部31的阀座32接触而将排气路21进行封闭。在远离模腔15的这一方主体部41的端部设置有：直径比贯通孔34的内径大的止挡件43。阀杆4通过该止挡件43的作用而不会被从壳体3拔出来。止挡件43使狭缝44以闭合的方式进行弹性变形，由此能够穿过贯通孔34。
[0034] 图2中，排气路21被开放，通风孔塞2处于打开状态。在打开状态下，被弹簧5推上去的阀杆4的头部42离开阀座32。在通风孔塞2处于打开状态期间，伴随轮胎的外表面接近于成型面1的动作，模腔15内的空气经由排气路21而朝向模具10的外部被排出。排气路21形成为：从通风孔塞2的开口部的间隙(即、阀座32与头部42之间的间隙)通向主体部41的周围、以及贯通孔34。
[0035] 图3中，排气路21被封闭，通风孔塞2处于关闭状态。在关闭状态下，被轮胎的外表面Ts推下去的阀杆4的头部42落座于阀座32。头部42的侧面被形成为与阀座32相对应的锥形。在本实施方式中，在关闭状态下，配置成：面向模腔15的头部42的顶面42t是与壳体的顶面31t平齐的，但不限于此。当轮胎的外表面Ts离开成型面1时，阀杆4被弹簧5推上去，成为图2所示的打开状态。
[0036] 如上所述，阀杆4根据通风孔塞2的开闭动作而沿着轴向移动。另外，该通风孔塞2构成为：阀杆4根据其沿着轴向的移动而进行旋转。由此，在头部42即将落座于阀座32时、以及头部42即将离开阀座32时，阀座32被头部42摩擦，因此，能够减少橡胶废料在通风孔塞2的开口部的间隙中的堆积。阀杆4的头部42对阀座32进行摩擦的动作在每次通风孔塞2的开闭动作时都进行，能够延迟橡胶废料的堆积。
[0037] 在将硫化成型后的轮胎脱模时，因为该轮胎的外表面与阀杆的顶面密合，因此，阀杆会被拉起来，从而有时会发生：阀杆从壳体被拔出来的、所谓的阀杆脱落的问题。针对于此，根据本实施方式的通风孔塞2，因此，阀杆4是根据沿着轴向的阀杆4的移动而进行旋转的，所以，顶面42t容易自外表面Ts剥离，从而得到防止阀杆脱落的效果。
[0038] 图4是示出了：阀杆4的主体部41的一部分及头部42的立体图。图5中，(A)是处于打开状态的通风孔塞2的主视图，(B)是沿着其A－A箭头方向的截面的阀杆4的横向截面图。图6中，(A)是处于关闭状态的通风孔塞2的主视图，(B)是沿着其B－B箭头方向的截面的阀杆4的横向截面图。图2所示的通风孔塞2的阀杆4相当于图5(B)的a－a箭头方向的截面。图3所示的通风孔塞2的阀杆4相当于图6(B)的b－b箭头方向的截面。因此，图2、3示出了：以相互不同的角度剖切得到的截面图。
[0039] 如图4～6所示，在本实施方式中，在阀杆4的主体部41设置有：沿着通风孔塞2的径向突出的导向突起6。在壳体3设置有：供导向突起6嵌入、且相对于通风孔塞2的轴向而倾斜地延伸的导向沟7。通风孔塞2构成为：当阀杆4沿着轴向移动，则通过导向突起6以及导向沟7的导向作用而使阀杆4进行旋转。导向沟7被形成为在径向上贯穿壳体3的狭缝状，但不限定于此，只要能够供导向突起6嵌入即可。
[0040] 阀杆4伴随着通风孔塞2的开闭动作而以其轴线4C为中心进行旋转。阀杆4的旋转角θ(参照图6(B))没有特别限定，优选为15度以上，更优选为30度以上，进一步优选为45度以上。例如，可以通过调整沿着轴向的阀杆4的移动行程、或者导向沟7的倾斜角度，来适当设定阀杆4的旋转角θ。
[0041] 弹簧5介于导向突起6与支撑部35之间，使阀杆4朝向模腔15施力。靠近模腔15的这一方弹簧5的端部的位置通过导向突起6而被限制。在硫化成型工序中，有时流入至壳体内的未硫化橡胶缠绕于弹簧而发生咬胶，成为通风孔塞的动作不良的原因。但是，根据本实施方式，由于通过将弹簧5的端部的位置以导向突起6进行限制，能够使得弹簧5远离开口部31，因此，能够防止咬胶的发生，从而通风孔塞2不会产生动作不良。
[0042] 一对导向突起6设置于：夹着阀杆4的轴线4C的位置。一对导向沟7设置于：与导向突起6相对应的位置。即，在壳体3设置有：与一对导向突起6、6相对应的一对导向沟7、7。因此，在夹着阀杆4的轴线4C的两个部位能够发挥出导向突起6和导向沟7的导向作用。其结果，阀杆4的姿势稳定，在阀杆4于轴向上移动并进行旋转的情况下较为理想。
[0043] 导向突起6由有别于壳体3及阀杆4的另一部件、亦即销60来形成。销60插通：形成于阀杆4的插通孔45，通过自阀杆4突出出来的部分，来形成导向突起6。销60构成为：能够在阀杆4插入于壳体3的状态下被安装于该阀杆4。具体而言，能够在将阀杆4插入于壳体3之后，将销60经由导向沟7而插通于插通孔45，由此导向突起6被嵌入于导向沟7。因此，与导向突起6与阀杆4一体地形成的情况相比，通风孔塞2的组装变得容易。
[0044] 使用了该模具10的轮胎的制造方法包括：将未硫化轮胎安置于模具10的模腔15，且对该未硫化轮胎实施加热加压，并进行硫化的工序(硫化成型工序)。轮胎通过被称为胶囊(bladder)的橡胶袋的膨胀而扩展变形，将其外表面按压于成型面1。在该过程中，轮胎与成型面1之间的空气经过通风孔塞2的排气路21而向外部排出。此时，利用吸引器来对通风孔16内的空间进行吸引，可以提高排气性能。在使用该模具10反复执行轮胎的硫化成型的过程中，阀杆4随着通风孔塞2的开闭动作而进行旋转，因此，能够减少橡胶废料在通风孔塞2的开口部的间隙中堆积。
[0045] 在本实施方式中，如上所述的通风孔塞2安装于：在作为成型面1的胎面模具部11的内表面呈开口的通风孔16，不过，也可以取而代之而安装于在胎侧模具部12(和/或胎侧模具部13)的内表面呈开口的通风孔，或者，还可以进一步安装于在胎侧模具部12(和/或胎侧模具部13)的内表面呈开口的通风孔。
[0046] 在本实施方式中，例示了：具备胎面模具部11和一对胎侧模具部12、13的模具结构，但不限于此，例如，可以为：在胎面模具部的中央部上下分割为两个的模具结构。
[0047] 在图7～图10中分别示出了通风孔塞2的变形例。它们除了以下说明的构成以外，构成及作用与前述的实施方式相同，因此，省略共同点而主要对不同点进行说明。另外，对与已知的构成相同的构成标记同一符号，并省略重复的说明。
[0048] 在前述的实施方式中，示出了：导向沟7以恒定的斜率进行倾斜的例子，但不限于此。例如，可以像图7那样使导向沟7相对于轴向的倾斜角度发生变化。图7中，通风孔塞2处于打开状态，将关闭状态下的导向突起6的位置用虚线表示。在该例中，导向沟7相对于轴向而言的倾斜角度在靠近开口部31的这一方端部相对较小，在除此以外的部分则相对较大。根据该构成，能够减轻将通风孔塞2关闭时的阀杆4的移动阻力，从而使阀杆4顺利地旋转。
[0049] 在前述的实施方式中，示出了：在阀杆4的主体部41设置有导向突起6、且在壳体3设置有导向沟7的例子，但也可以与之相反。即，可以构成为：在壳体3设置有导向突起，并且，在阀杆4的主体部41设置有导向沟。总之，只要为如下方案即可，即，在阀杆4的主体部41与壳体3之中的一个上设置有导向突起6，在另一个上设置有导向沟7。但是，如果构成为在阀杆4的主体部41设置有导向突起，且在壳体3设置有导向沟，则能够以比较简单的加工完成，因此比较实用。
[0050] 在图8～图10的例子中，在壳体3设置有导向突起8，在主体部41设置有导向沟9。通风孔塞2构成为：如果阀杆4沿着轴向移动，则通过导向突起8及导向沟9的导向作用而使阀杆4进行旋转。弹簧5介于导向突起8与头部42之间，对阀杆4朝向模腔15进行施力。远离模腔15的这一方弹簧5的端部的位置通过导向突起8而被限制。一对导向突起8设置于：夹着阀杆
4的轴线的位置，一对导向沟9设置于：与它们相对应的位置。
4的轴线的位置，一对导向沟9设置于：与它们相对应的位置。
[0051] 导向突起8由有别于壳体3及阀杆4的另一部件、亦即销80来形成。销80插通：形成于壳体3的侧面的插通孔36，通过自壳体3的内表面突出出来的部分而形成导向突起8。销80构成为：能够在阀杆4插入于壳体3的状态下被安装于壳体3。具体而言，在将阀杆4插入于壳体3后，将销80插通于插通孔36，由此使得导向突起8嵌入于导向沟9。因此，与导向突起8与阀杆4一体地形成的情况相比，通风孔塞2的组装变得容易。
[0052] 上述的轮胎硫化模具除了如上所述地构成安装于通风孔的通风孔塞以外，与通常的轮胎硫化模具等同，以往公知的形状、材质、机构等均可用于本发明。
[0053] 本发明并不受上述实施方式的任何限定，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种的改良变更。
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