轮胎硫化模具、轮胎的制造方法以及轮胎

技术领域

本公开涉及轮胎硫化模具、轮胎的制造方法以及轮胎。

背景技术

在下述专利文献1中记载了在外表面的一部分具有装饰部的轮胎，该轮胎在所述装饰部配置有多个微小突起。所述装饰部能够通过所述微小突起来减少光的反射，能够提高所述装饰部的黑色度。因此，能够在所述装饰部和与其相邻的非装饰部之间提高明暗的对比度。由此，提高了轮胎的外表面的视认性。

专利文献1：日本特开2020-29209号公报

用于使所述装饰部成型的轮胎硫化模具包含与所述微小突起对应的多个微细的凹部。这样的轮胎硫化模具随着反复使轮胎成型而容易在所述凹部内堆积微细的橡胶、粉尘等。因此，为了维持所述装饰部的黑色度而进行成型，需要增加所述模具的清洁频率。

发明内容

本公开是鉴于以上那样的实际情况而提出的，其主要课题在于，提供污垢不容易堆积在配置于成型面的凹部中的轮胎硫化模具以及轮胎的制造方法。

本公开是轮胎硫化模具，其包含在硫化成型时用于使轮胎成型的成型面，所述成型面包含第1区域，该第1区域设置有用于在轮胎表面形成多个突起的多个凹部，在所述第1区域中，每1mm

本公开的轮胎硫化模具通过采用上述结构，污垢不容易堆积于凹部。因此，能够抑制模具的清洁频率的增加。

附图说明

图1是本实施方式的轮胎硫化模具的剖视图。

图2是示出利用本公开的轮胎硫化模具硫化成型的轮胎的一例的局部立体图。

图3是图1的轮胎硫化模具的成型面的放大立体图。

图4是图3的凹部的剖视图。

图5是本公开的其他实施方式的凹部的剖视图。

图6是本公开的其他实施方式的凹部的剖视图。

图7是在硫化模具的成型面形成凹部时的剖视图。

图8是在硫化模具的成型面形成凹部时的剖视图。

图9是利用本公开的轮胎硫化模具的凹部成型的微小突起的放大立体图。

图10是比较例的轮胎硫化模具的凹部的剖视图。

图11是示出比较例和实施例1～3的轮胎生产根数N与黑色度L﹡的关系的曲线图。

标号说明

1：轮胎硫化模具；10：成型面；11：第1区域；13：凹部；13c：凹部中心轴线；15：侧壁面；16：圆弧面；20：底面。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的一个实施方式进行说明。在图1中示出了本实施方式的轮胎硫化模具1(以下，有时简称为“模具”)的剖视图。如图1所示，本实施方式的轮胎硫化模具1在其内侧具有使未硫化的生胎2的外表面成型的成型面。生胎2在轮胎硫化模具1内被加热，并且被从内侧通过膨胀的气囊3向轮胎硫化模具1的成型面侧按压。由此，生胎2被硫化成型，得到轮胎。

图2是示出利用本公开的轮胎硫化模具1硫化成型的轮胎5的一例的立体图。图2所示的轮胎5是乘用车用的，但本公开的轮胎硫化模具1并不限定于这样的方式，例如也可以用于摩托车用、重载荷用的轮胎的硫化成型。

如图2所示，该轮胎5具有能够视认的外表面5s。能够视认的外表面5s是指在轮胎5安装于轮辋(省略图示)时能够从外部目视的面。轮胎5在外表面5s的一部分具有装饰区域6(在图2中施加了点)。装饰区域6是配置有多个微小突起的区域。在本实施方式的装饰区域6中，例如每1mm

如图1所示，本实施方式的轮胎硫化模具1包含胎面区段1A、胎侧区段1B以及胎圈环1C。在本实施方式中，能够通过胎侧区段1B的成型面来形成设置于轮胎5的胎侧部7的装饰区域6。

在图3中示出轮胎硫化模具1的成型面10的放大立体图。轮胎硫化模具1的成型面10包含第1区域11，该第1区域11设置有用于在轮胎表面形成多个突起(微小突起)的多个凹部13。在由具有这样的成型面10的轮胎硫化模具1硫化成型的轮胎5的外表面构成成为凹部13的反转形状的多个微小突起，得到上述装饰区域6(图2所示)。

为了可靠地减少装饰区域6的光的反射，优选形成在装饰区域6的微小突起足够小。因此，在成型面10的第1区域11中，每1mm

确定凹部13的端缘14例如优选为圆形状。但是，并不限定于这样的方式，凹部13的端缘14可采用楕圆形状、矩形状、多边形状等各种形状。

在图4中示出凹部13的剖视图。如图4所示，凹部13分别包含侧壁面15、底面20以及沿凹部13的深度方向延伸的假想的凹部中心轴线13c。凹部中心轴线13c是指穿过由凹部13的端缘14包围的平面的图心而沿凹部13的深度方向延伸的假想线。在本实施方式中，由凹部13的端缘14包围的平面为圆形，凹部中心轴线13c穿过该圆的中心。

在包含凹部中心轴线13c的凹部13的剖视图中，底面20包含向所述深度方向的外侧凸出的底部突起25。并且，侧壁面15包含与底面20平滑地相连的圆弧面16。本公开的轮胎硫化模具1通过上述结构，污垢不容易堆积于凹部13。因此，能够抑制模具的清洁频率的增加。其理由是，可推测以下机理。

现有的轮胎硫化模具的凹部的内表面构成为比较平坦，并且底面和侧壁面以构成棱线的方式相连。因此，在硫化成型时，橡胶难以从凹部的内表面剥离，在凹部内容易堆积微细的橡胶片、粉尘、橡胶析出的油分等。

与此相对，在本公开中，如上述那样，在凹部13的底面20构成有底部突起25，并且侧壁面15包含圆弧面16。因此，在模具从轮胎分离时，底部突起25成为橡胶的剥离起点，橡胶能够从底部突起25沿着侧壁面15依次剥离。尤其是，由于侧壁面15包含圆弧面16，所以能够有效地抑制在橡胶依次剥离的途中橡胶被撕破。根据这样的机理，推测能够抑制在凹部蓄积污垢。

以下，对本实施方式的更详细的结构进行说明。另外，以下说明的各结构表示本实施方式的具体方式。因此，即使本公开不具有以下说明的结构，当然也能够发挥上述效果。并且，在具有上述特征的本公开的轮胎硫化模具中，即使单独应用以下说明的各结构中的任意一个，也能够期待与各结构对应的性能的提高。进而，在将以下说明的各结构中的几个结构复合应用起来的情况下，能够期待与各结构对应的复合性能的提高。

凹部13的开口宽度W1例如为0.5mm以下，优选为0.25mm～0.35mm。并且，凹部13的最大深度d1例如为0.5mm以下，优选为0.25mm～0.35mm。但是，凹部13的尺寸并不限定于这样的方式。另外，只要没有特别说明，凹部13的各部分的尺寸是在轮胎硫化模具1被冷却至常温的状态下测定的尺寸。

在本实施方式中，通过在底面20构成底部突起25，凹部13的最深部分(以下，有时称为最深部26)构成在底部突起25的周围。在凹部13的俯视图(省略图示)中，最深部26为环状，底面20相当于由该环状的最深部26包围的区域。在图4所示的凹部13的剖视图中，最深部26实质上用点表示，底面20由底部突起25的外表面构成。并且，在最深部26与圆弧面16连通的其他方式中，最深部26也可以包含平坦部。即，在侧壁面15与底部突起25之间，也可以构成由平坦部构成的最深部26。在该情况下，构成底部突起25的外表面和最深部26的平坦部为底面20。

侧壁面15例如从凹部13的端缘14倾斜延伸。侧壁面15相对于凹部13的深度方向的角度θ1例如为5°～35°，优选为10°～20°。由此，进一步抑制了成型的装饰区域6的光的反射。

从确保由凹部13成型的微小突起的体积并且发挥上述效果的观点出发，侧壁面15的圆弧面16的曲率半径r1优选为0.070mm以上，更优选为0.085mm以上，并且优选为0.130mm以下，更优选为0.115mm以下。

在所述剖视图中，底部突起25包含：顶部25t，其在凹部13的深度方向上位于最外侧；以及底部突起侧壁面27，其从顶部25t向凹部13的深度方向的内侧延伸。本实施方式的顶部25t例如配置在凹部中心轴线13c上。本实施方式的顶部25t是实质上不具有平面的尖端状。但是，顶部25t也可以包含较小的平面。

底部突起侧壁面27优选为朝向凹部中心轴线13c凸出的圆弧状曲线。所述圆弧状曲线的曲率半径r2优选为0.070mm以上，更优选为0.085mm以上，并且优选为0.130mm以下，更优选为0.115mm以下。在更优选的方式中，所述曲率半径r2与侧壁面15的圆弧面16的曲率半径r1相等。由此，在所述剖视图中，优选侧壁面15的圆弧面16和底部突起25的外表面的轮廓构成单一的圆弧。这样的底部突起侧壁面27能够有效地抑制污垢堆积于凹部13。

当底部突起25较小时，有可能无法充分地得到上述效果。另一方面，当底部突起25较大时，有可能导致底部突起25自身的缺损。从这样的观点出发，底部突起25的高度h1例如为凹部13的深度d1的10％以下，优选为1％～5％。具体来说，底部突起25的高度h1优选为0.050mm以上，更优选为0.010mm以上，并且优选为0.200mm以下，更优选为0.015mm以下。

从同样的观点出发，底部突起25的宽度W2优选为凹部13的开口宽度W1的15％以上，更优选为20％以上，并且优选为35％以下，更优选为30％以下。

在更优选的方式中，优选凹部13分别具有上述结构，从而具有绕凹部中心轴线13c对称的形状。由此，能够进一步抑制污垢堆积于凹部13。

在图5和图6中示出了本公开的其他实施方式的凹部13的剖视图。与图4所示的实施方式相比，图5和图6所示的实施方式的凹部13的侧壁面15的角度θ1被设定得较大。在图5中，示出了所述角度θ1为22.5°、所述剖视图中的2个侧壁面15之间的角度为45°的实施方式。并且，在图6中，示出了所述角度θ1为30°、所述剖视图中的2个侧壁面15之间的角度为60°的实施方式。在这样的实施方式中，也能够有效地抑制污垢堆积于凹部13。

在图7中示出了在成型面10形成凹部13时的剖视图。如图7所示，本公开的凹部13例如能够由安装于径向钻床的微细钻头30形成。具体来说，通过使具有与凹部13的侧壁面15对应的前端面30s的微细钻头30以底部突起25的顶部25t为中心进行公转运动而形成凹部13，从而得到包含上述底部突起25的凹部13。

在图8中示出了与图7不同的方式的在成型面10形成凹部13时的剖视图。在图8中，示出了微细钻头30的前端部31的截面形状。如图8所示，在该方式中，在微细钻头30的前端部31的外表面31s设置有与底部突起25对应的凹陷部分。本公开的凹部13也能够通过利用这样的微细钻头30对轮胎硫化模具1的成型面10进行加工而得到。

本公开的轮胎硫化模具1应用在公知的轮胎的制造方法中。在包含使用本公开的轮胎硫化模具1对轮胎进行硫化成型的工序的轮胎的制造方法中，由于污垢不容易堆积在设置于轮胎硫化模具1的凹部13中，所以能够抑制模具的清洁频率的增加。

如图2所示，利用本公开的轮胎硫化模具1硫化成型的轮胎在装饰区域6中形成成为上述凹部13的反转形状的多个微小突起。在图9中示出了配置于轮胎的外表面的微小突起33的1个放大立体图。如图9所示，该微小突起33包含侧面35、突起顶部40以及假想的微小突起中心轴线33c。微小突起33的侧面35具有与所述凹部13的侧壁面15对应的形状。微小突起33的突起顶部40具有与凹部13的底面20对应的形状。

在包含微小突起中心轴线33c的所述微小突起的剖视图中，突起顶部40包含向微小突起33的高度方向的内侧凹陷的顶部内凹部45。并且，微小突起33的侧面35包含与突起顶部40平滑地相连的圆弧面36。这样的微小突起33能够进一步抑制光的反射，有助于轮胎的外观性能的提高。

以上，对本公开的一个实施方式进行了详细说明，但本公开并不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式而实施。

【实施例】

为了确认本公开的效果，作为实施例，使用具有图4～图6所示的凹部的轮胎硫化模具来生产轮胎。作为比较例，使用具有图10所示的凹部a的轮胎硫化模具制造了轮胎。比较例的凹部a是侧壁面b和底面c经由棱线d相连。比较例及各实施例的凹部的尺寸如下所述。

比较例

凹部的剖视图：图10

凹部的开口宽度W1＝0.30mm

凹部的深度d1＝0.30mm

凹部的侧壁面的角度θ1＝15°

实施例1

凹部的剖视图：图4

凹部的开口宽度W1＝0.30mm

凹部的深度d1＝0.30mm

凹部的侧壁面的角度θ1＝15°

底部突起的高度h1＝0.013mm

侧壁面的圆弧面的曲率半径r1＝0.010mm

底部突起侧壁面的圆弧状曲线的曲率半径r2＝0.010mm

实施例2

凹部的剖视图：图5

凹部的开口宽度W1＝0.35mm

凹部的侧壁面的角度θ1＝22.5°

实施例3

凹部的剖视图：图6

凹部的开口宽度W1＝0.40mm

凹部的侧壁面的角度θ1＝30°

另外，实施例2和3的上述以外的尺寸与实施例1相同。

使用比较例和实施例1～3的轮胎硫化模具，在途中不实施模具清扫地生产多个轮胎，使用色差计来测定各轮胎的装饰区域的黑色度L﹡。黑色度L﹡是依据JISZ8721的亮度而测定的。黑色度L﹡是数值越小、亮度越低的黑色，优选作为轮胎的装饰区域。

在图11中示出了比较例及实施例1～3中的轮胎生产根数N与黑色度L﹡的关系。图11的曲线g1～g3相当于实施例1～3，曲线g4相当于比较例。

如图11所示，在比较例和实施例1～3中，随着轮胎生产根数N增加，黑色度L﹡恶化(数值变大)。这是因为污垢堆积在硫化模具的凹部中。另一方面，实施例1～3与比较例相比，可以理解黑色度L﹡的恶化的比例显著小。例如，在将黑色度L﹡的容许值设定为14的情况下，能够确认在比较例中只能生产800根左右的轮胎，实施例1～3能够生产比较例的3倍以上的根数的轮胎。即，能够确认本公开的轮胎硫化模具显著地抑制了污垢堆积于凹部。

[附记]

本公开包含以下的方式。

[本公开1]

一种轮胎硫化模具，其中，

其包含在硫化成型时用于使轮胎成型的成型面，

所述成型面包含第1区域，该第1区域设置有用于在轮胎表面形成多个突起的多个凹部，

在所述第1区域中，每1mm

所述凹部分别包含侧壁面、底面以及沿所述凹部的深度方向延伸的假想的凹部中心轴线，

在包含所述凹部中心轴线的所述凹部的剖视图中，

所述底面包含向所述深度方向的外侧凸出的底部突起，

所述侧壁面包含与所述底面平滑地相连的圆弧面。

[本公开2]

根据本公开1所述的轮胎硫化模具，其中，

在所述剖视图中，所述底部突起包含：

顶部，其在所述凹部的深度方向上位于最外侧；以及

底部突起侧壁面，其从所述顶部向所述凹部的深度方向的内侧延伸，

所述底部突起侧壁面是朝向所述凹部中心轴线凸出的圆弧状曲线。

[本公开3]

根据本公开2所述的轮胎硫化模具，其中，

所述圆弧状曲线的曲率半径与所述圆弧面的曲率半径相等。

[本公开4]

根据本公开1至3中的任意一个所述的轮胎硫化模具，其中，

所述凹部分别具有绕所述凹部中心轴线对称的形状。

[本公开5]

根据本公开1至4中的任意一个所述的轮胎硫化模具，其中，所述底面是由所述凹部的深度方向的最深部分包围的区域，

所述圆弧面与所述最深部分连通。

[本公开6]

根据本公开1至5中的任意一个所述的轮胎硫化模具，其中，所述底面由所述底部突起构成。

[本公开7]

根据本公开1至6中的任意一个所述的轮胎硫化模具，其中，所述底部突起的高度为0.050mm～0.200mm。

[本公开8]

根据本公开1至7中的任意一个所述的轮胎硫化模具，其中，所述圆弧面的曲率半径为0.085mm～0.115mm。

[本公开9]

一种轮胎的制造方法，其包含如下工序：

使用本公开1至8中的任意一个所述的轮胎硫化模具使轮胎硫化成型。

[本公开10]

一种轮胎，其由本公开1至8中的任意一个所述的轮胎硫化模具硫化成型。

[本公开11]

一种轮胎，其中，

所述轮胎的外表面包含配置有多个微小突起的装饰区域，

所述微小突起分别包含侧面、突起顶部以及假想的微小突起中心轴线，在包含所述微小突起中心轴线的所述微小突起的剖视图中，

所述突起顶部包含向所述微小突起的高度方向的内侧凹陷的顶部内凹部，所述侧面包含与所述突起顶部平滑地相连的圆弧面。