輪胎成型用模具、輪胎和輪胎的制造方法
【專利摘要】在該輪胎中，通過具有接地面成型部的輪胎成型用模具來成型胎面部接地面。通過投射具有特定球度的球形投射材料并引起前述球形投射材料碰撞而形成該接地面成型部的至少部分。
【專利說明】輪胎成型用模具、輪胎和輪胎的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及輪胎成型用模具、輪胎和輪胎的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過去，已經(jīng)對冬季輪胎實施各種方法以便改進冰上性能和雪上性能。
[0003]例如，JP2002-192914A(專利文獻I)提出在胎面部形成的各花紋塊上設置多個刀槽以便增加輪胎的地面接觸面積中的邊緣組分，同時也改善抓雪性能和改善輪胎在冰雪路(凍結(jié)道路和積雪道路)上駕駛性能的技術(shù)。
[0004]另一方面，例如，JP11-301217A(專利文獻2)提出具有設有由冠部橡膠和基部橡膠形成的所謂冠部和基部結(jié)構(gòu)的胎面膠的輪胎的技術(shù)。通過使用發(fā)泡橡膠作為冠部橡膠，該技術(shù)大大地改善排水性和改善冰上性能和雪上性能。
[0005]此外，例如，在JP2009-067378A(專利文獻3)中，如圖1A所示，提出涉及輪胎的胎面部I的表面性能的技術(shù)。該技術(shù)通過在胎面部表面上設置具有尖邊緣的突起部2以便增加表面粗糙度和增加輪胎面和路面之間的摩擦力而改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻I JP2OO2-1929HA
[0009]專利文獻2 JP11-301217A
[0010]專利文獻3 JP2OO9-O67378A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]然而，在專利文獻I公開的在花紋塊上設置刀槽的技術(shù)的情況下，如果刀槽的數(shù)量太大，則花紋塊剛性降低，使花紋塊更易塌陷。這導致輪胎接地面積降低的問題，其最終降低冰上性能和雪上性能。
[0012]另一方面，在專利文獻2公開的在冠部橡膠中使用發(fā)泡橡膠的技術(shù)的情況下，由于發(fā)泡橡膠的使用可導致整個花紋塊的剛性降低，因此輪胎的耐磨耗性未必充分。
[0013]此外，在專利文獻3公開的在胎面部表面上設置具有尖邊緣的突起部的技術(shù)的情況下，突起部的剛性低，因此特別當對輪胎施加大負荷時，如由于車輛俯沖導致在前輪上增加負荷期間，此突起部可被壓潰，防止獲得期望的性能。換言之，在胎面部表面上設置具有尖邊緣的突起部的技術(shù)的情況下，如圖1B所示，由于與路面T的接觸導致可能壓潰突起部2，引起排水用空隙3的體積減少，從而降低排水性。結(jié)果，可能不能獲得期望的冰上性能和雪上性能。因此，專利文獻3公開的技術(shù)有進一步改善冰上性能和雪上性能的空間。
[0014]本發(fā)明人反復檢查利用專利文獻I至3公開的技術(shù)的輪胎，并進一步發(fā)現(xiàn)，雖然原因不清楚，這些常規(guī)輪胎尤其是新生產(chǎn)的輪胎具有不能充分獲得冰上性能和雪上性能的問題。因此，專利文獻I至3公開的技術(shù)有改善尤其是新生產(chǎn)的輪胎的冰上性能和雪上性能的空間。[0015]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供具有改善的冰上性能和雪上性能的輪胎，用來制造(成型)輪胎的輪胎成型用模具，和制造該輪胎的方法。
[0016]本發(fā)明人徹底研究了如何解決上述問題。
[0017]結(jié)果，本發(fā)明人做出關(guān)于輪胎的制造方法的新發(fā)現(xiàn)，該方法可以獲得確保排水性而不降低花紋塊剛性的胎面表面性能，因此導致本發(fā)明的完成。
[0018]本發(fā)明基于上述發(fā)現(xiàn)，并且其主要特點如下。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的輪胎成型用模具包含為了使輪胎的胎面部接地面成型的接地面成型面，且所述接地面成型面的至少部分通過使具有15ym以下球度的球形投射材料(spherical projection material)投射并引起球形投射材料碰撞而形成。
[0020]以此方式獲得的模具可成型具有特定胎面表面性能的輪胎從而改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0021]這里，“球度”是指通過以下操作而計算的值:使用SEM對投射材料照相，選擇任意10個投射材料顆粒，計算與各投射材料顆粒相接觸的內(nèi)切圓和外切圓之間直徑的差，并對所有的10個投射材料顆粒的這些差值取平均值。
[0022]根據(jù)本發(fā)明輪胎的胎面部接地面通過上述輪胎成型用模具來成型。
[0023]期望的胎面表面性能可用此方式獲得，并且可以改善輪胎的冰上性能和雪上性倉泛。
[0024]此外，根據(jù)本發(fā)明的輪胎的制造方法包含步驟a)通過使具有15 μ m以下球度的球形投射材料投射并引起球形投射材料碰撞形成輪胎成型用模具的至少一部分接地面成型面和b)用包含a)步驟形成的接地面成型面的輪胎成型用模具來使輪胎成型。
[0025]以此方式，可以制造具有優(yōu)良冰上性能和雪上性能的輪胎。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，可提供具有改善的冰上性能和雪上性能的輪胎，使輪胎成型的輪胎成型用模具和輪胎的制造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]以下將參考附圖進一步描述本發(fā)明，其中:
[0028]圖1A是說明常規(guī)輪胎的胎面表面的示意性截面圖，而圖1B是說明當施加負荷于輪胎上時，胎面表面與路面之間接觸的示意性截面圖。
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方案輪胎的輪胎寬度方向的截面圖
[0030]圖3示出根據(jù)本發(fā)明輪胎的胎面接地面的部分的放大圖；和
[0031]圖4是用于成型根據(jù)本發(fā)明輪胎的部分成型用模具的示意性局部立體圖。
【具體實施方式】
[0032]以下描述根據(jù)本發(fā)明實施方案的輪胎。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方案輪胎的輪胎寬度方向的截面圖。
[0034]如圖2所示，根據(jù)本實施方案所述的輪胎20包含一對胎圈部4、各自從胎圈部4沿輪胎徑向外側(cè)延伸的一對胎側(cè)部5，和在胎側(cè)部5之間延伸的胎面部6。
[0035]根據(jù)本實施方案所述的輪胎20還包含在內(nèi)嵌于一對胎圈部4中的一對胎圈芯4a之間環(huán)形地延伸的胎體7，和由兩層設置在該胎體7的輪胎徑向外側(cè)的帶束層8a和Sb形成的帶束8。此外，由非發(fā)泡橡膠形成的胎面膠設置在帶束8的輪胎徑向外側(cè)。
[0036]圖3是根據(jù)本實施方案所述的胎面部接地面的SEM照片。
[0037]如圖3所示，根據(jù)本實施方案所述的輪胎包含多個穿過整個胎面接地面的半球形突起部9。
[0038]圖4是用于成型根據(jù)本發(fā)明輪胎的成型用模具的部分的示意性局部立體圖。
[0039]如圖4所示，該模具10包含用于使輪胎硫化的成型面11。
[0040]該成型面11包含使胎面部接地面成型的接地面成型面11a，和在圖4的實例中，也包含使胎側(cè)部外表面成型的胎側(cè)部成型面Ilb和使胎圈部外表面成型的胎圈部成型面Ilc0
[0041]該成型面11沒有特別限制，且可例如由鋁形成。
[0042]根據(jù)本發(fā)明輪胎中如圖3所示具有突起部的胎面接地面，如圖4所示，可以通過輪胎硫化模具10成型，設置有接地面成型面11a，其具有相應于半球形突起部形狀的多個凹部(在圖4中用點示意性示出)。換言之，在輪胎硫化步驟中，模具10中接地面成型面Ila的半球凹形轉(zhuǎn)化為輪胎的胎面部接地面上的突起部形狀。
[0043]下面描述在模具10中形成接地面成型面Ila的方法。
[0044]接地面成型面Ila可通過將具有特定形狀的投射材料投射并引起投射材料碰撞的投射材料投射步驟來形成。
[0045]在投射材料投射步驟，關(guān)鍵是接地面成型面I Ia (整個表面或其部分)通過使具有15 μ m以下球度的球形投射材料投射并引起球形投射材料碰撞而形成。
[0046]原因在于，如果投射材料的球度超過15 μ m，則模具中的接地面成型面采用包含半球形凹部的形狀變得困難，使其難以使用該模具來獲得成型輪胎的胎面接地面期望的表面性能。
[0047]由于通過該投射材料投射步驟獲得的輪胎成型用模具包含沿接地面成型面的多個半球形凹部，因此在用該模具硫化的輪胎的胎面接地面上形成多個半球形突起部。
[0048]因此，根據(jù)用該模具成型的輪胎，即使當施加大負荷時也可以確保大體積的排水空隙，由于突起部是球形的，使其容易均勻地施加壓力于突起部，導致不易壓潰的形狀。排水因此改善，由此改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0049]投射材料的球度更優(yōu)選10 μ m以下且甚至更優(yōu)選5 μ m以下。
[0050]原因在于，用具有以此方式獲得的接地面成型面的模具成型的輪胎的胎面接地面上的表面性能甚至更得到改進，由此進一步地改善輪胎的冰上性能和雪上性能。
[0051]用于投射材料投射步驟的投射材料的平均粒徑優(yōu)選為10 μ m至1mm。
[0052]原因在于，設定投射材料的平均粒徑為IOym以上允許模具中接地面成型面獲得期望的性能，并且還抑制在投射材料投射步驟中在高壓下投射期間的投射材料的飛散。另一方面，設定投射材料的平均粒徑為Imm以下可以抑制模具表面的早期磨耗。
[0053]基于同樣理由，投射材料的平均粒徑更優(yōu)選為20 μ m至0.7mm,且甚至更優(yōu)選為30 μ m 至 0.5mm。
[0054]這里，“平均粒徑”是指通過以下計算的值:使用SEM對投射材料拍照，選擇任意10個投射材料顆粒，計算與各投射材料顆粒相接觸的內(nèi)切圓和外切圓的平均直徑，并對所有10個投射材料顆粒的這些值取平均值。[0055]注意，通過設定在投射材料投射步驟中使用的投射材料的粒徑分布為具有直徑為50 μ m以上且小于200 μ m的投射材料為10%至20%，具有直徑為200 μ m以上且小于300 μ m的投射材料為50%至60%，具有直徑為300 μ m以上且400 μ m以下的投射材料為10%至20%，來產(chǎn)生具有直徑分布在上述范圍內(nèi)的凹部的接地面成型面的輪胎成型用模具。注意，投射材料可包含粒徑為小于50 μ m或大于400 μ m的顆粒。
[0056]此外，投射材料的莫氏硬度優(yōu)選為2至10。
[0057]原因在于，設定投射材料的莫氏硬度為2以上使其更容易獲得模具中期望的表面性能，然而設定投射材料的莫氏硬度為10以下降低了模具的早期損傷。
[0058]同樣的理由，投射材料的莫氏硬度更優(yōu)選為3.0至9.0且甚至更優(yōu)選為5.0至
9.0 ο
[0059]輪胎成型用模具的莫氏硬度優(yōu)選為2.0至5.0且輪胎成型用模具的莫氏硬度和投射材料的莫氏硬度之差優(yōu)選為3.0至5.0。
[0060]此外，投射材料的比重優(yōu)選為0.5至20。
[0061]原因在于，設定投射材料的比重為0.5以上抑制在投射步驟的投射材料的飛散并改善作業(yè)性以提供具有期望性能的接地面成型面，然而設定投射材料的比重為20以下降低用于投射材料加速的能量以及抑制模具的早期磨耗。
[0062]同樣的理由，投射材料的比重更優(yōu)選為0.8至18且甚至更優(yōu)選為1.2至15。
[0063]投射材料的類型沒有特別限制，但例如優(yōu)選使用鋯石、鋼、鑄鋼和陶瓷等。
[0064]在投射材料投射步驟中，投射材料優(yōu)選以IOOkPa至IOOOkPa的高壓在模具的接地面成型面上投射30秒至10分鐘。
[0065]原因在于，在IOOkPa以上將投射材料投射30秒以上實現(xiàn)在接地面成型面上均勻的期望性能，然而在IOOOkPa以下將投射材料投射10分鐘以下抑制對接地面成型面的損傷。
[0066]注意，調(diào)整投射材料的比重和投射壓以使投射材料的投射速度優(yōu)選為0.3m/s至IOm/s且更優(yōu)選為0.5m/s至7m/s。
[0067]此時，從投射材料投射用噴嘴至輪胎成型用模具之間的距離優(yōu)選為50mm至200mmo
[0068]投射材料的投射時間是指每個模具的投射時間。例如，在使用9個模具使輪胎成型的情況下，優(yōu)選以總計270秒到90分鐘在9個使單個輪胎成型的模具的接地面成型面上進行投射。
[0069]注意，當將投射材料投射至單個模具的接地面成型面上時，操作者可以通過移動投射位置在考慮如模具形狀的因素的同時使投射材料更均勻地投射。
[0070]實施例
[0071]為了確認本發(fā)明的效果，如下所述生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明實施例的輪胎和根據(jù)比較例的輪胎，并且還制備了根據(jù)常規(guī)例的輪胎。
[0072]使用鋁制的輪胎成型用模具使輪胎成型，在該模具中使用列于表I的投射材料通過投射材料投射步驟來形成模具的接地面成型面。
[0073]注意，在表I中“投射時間”是指每個模具的投射材料的投射時間。對各模具，操作者在移動位置的同時在上述投射時間內(nèi)將投射材料投射至接地面成型面上。此外，各輪
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎成型用模具，其包含: 為了使輪胎的胎面部接地面成型的接地面成型面； 所述接地面成型面的至少部分通過投射具有15 μ m以下球度的球形投射材料并引起所述球形投射材料碰撞而形成。
2.一種輪胎，其包含胎面， 通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎成型用模具來成型所述胎面部的接地面。
3.一種輪胎的制造方法，其包含以下步驟: a)通過投射具有15μ m以下球度的球形投射材料并引起所述球形投射材料碰撞形成輪胎成型用模具的至少一部分接地面成型面；和 b)用包含a)步驟形成的接地面成型面的輪胎成型用模具來使輪胎成型。
【文檔編號】B60C11/00GK103476562SQ201280017791
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】勝野弘之, 渡部亮一, 片山昌宏 申請人:株式會社普利司通