本發(fā)明涉及一種輪胎制造方法及輪胎成型裝置。

背景技術(shù)：

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下方面，即，使模具閉合動(dòng)作暫時(shí)停止2～5秒，直至扇形體(segment)模具的接合面與胎側(cè)(side)模具的接合面之間的距離為零(zero)。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下方面，即，一邊將上下胎側(cè)模具分別以其相對(duì)于配置在其中間位置的生輪胎表面的相對(duì)距離相互相等的方式維持，一邊使其逐漸向生輪胎接近位移來(lái)進(jìn)行硫化模具的合模。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了如下方面，即，用扇形塊(sector)模具的凸部和胎側(cè)(sidewall)模具的凸條部，壓入兩模具閉合時(shí)的分割面的胎肩(buttress)部附近。

然而，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)中均未對(duì)直至使模具成為閉合狀態(tài)時(shí)的模具移動(dòng)速度加以考慮。若模具即將閉合前的移動(dòng)速度大，則可能會(huì)由于模具彼此之間的碰撞而造成損傷。另一方面，若使模具閉合的速度變慢，則成型時(shí)間變長(zhǎng)，橡膠有可能改性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利公開(kāi)2013-111859號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本專(zhuān)利公開(kāi)2008-290334號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本專(zhuān)利公開(kāi)平成8-216620號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種能夠使模具不損傷而順暢(smoothly)地閉合的輪胎制造方法及輪胎成型裝置。

(二)技術(shù)方案

作為用于解決上述技術(shù)問(wèn)題的手段，本發(fā)明提供一種輪胎制造方法，其特征在于，執(zhí)行以下三個(gè)工序：

第一工序，其在具有上模具、下模具及扇形塊的輪胎硫化用模具內(nèi)將生輪胎(greentire)以軸心方向朝向上下的方式配置，并通過(guò)膠囊(bladder)來(lái)保持內(nèi)表面；

第二工序，其加熱所述生輪胎，并且使上模具及扇形塊下降，從而使輪胎硫化用模具閉合；

第三工序，其使所述輪胎硫化用模具合模，

使所述第二工序中的上模具及扇形塊的下降動(dòng)作至少通過(guò)以第一下降速度下降的第一下降動(dòng)作、以及以低于所述第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降動(dòng)作來(lái)進(jìn)行。

由此，即使通過(guò)第二下降動(dòng)作使扇形塊下降，也能夠使與構(gòu)成輪胎硫化用模具的下方側(cè)部位抵接時(shí)的速度降低至第二下降速度。因此，能夠防止因抵接所形成的沖擊力導(dǎo)致扇形塊等損傷。另外，到第二下降動(dòng)作之前，能夠通過(guò)以第一下降速度下降的第一下降動(dòng)作來(lái)使扇形塊下降，因此也不會(huì)產(chǎn)生使制造周期(cycle)時(shí)間變長(zhǎng)，或生輪胎被過(guò)度加熱而成為硫化狀態(tài)的問(wèn)題。

優(yōu)選地，在從所述第一下降動(dòng)作轉(zhuǎn)入所述第二下降動(dòng)作前，執(zhí)行使上模具及扇形塊的下降動(dòng)作暫時(shí)停止的中間停止動(dòng)作。

由此，能夠有張有弛地從第一下降速度向第二下降速度切實(shí)地進(jìn)行切換。

優(yōu)選地，所述上模具及所述扇形塊的停止位置為：在將由膠囊保持的生輪胎在軸心方向上的寬度尺寸設(shè)為l時(shí)，使從所述生輪胎的上表面到所述扇形塊的下端的距離l滿(mǎn)足1/2l<l<3/4l的關(guān)系。

優(yōu)選地，所述中間停止動(dòng)作的停止時(shí)間為2秒以下。

優(yōu)選地，所述第二下降速度為所述第一下降速度的30％以上80％以下。

優(yōu)選地，在所述輪胎硫化用模具即將完全閉合前，執(zhí)行使向所述扇形塊內(nèi)徑側(cè)的移動(dòng)動(dòng)作暫時(shí)停止的前停止動(dòng)作。

由此，即使在扇形塊向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)時(shí)與適當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)生位置偏移，也能夠通過(guò)前停止動(dòng)作來(lái)進(jìn)行修正。因此，能夠防止生輪胎咬入扇形塊在周向上的間隙。

優(yōu)選地，所述前停止動(dòng)作的停止時(shí)間為2秒以下。

優(yōu)選地，所述前停止動(dòng)作在沿周向并排設(shè)置的扇形塊之間的間隙為20mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)行。

作為用于解決上述技術(shù)問(wèn)題的手段，本發(fā)明提供一種輪胎成型裝置，其特征在于，具備：

形成生輪胎的外表面的上模具、下模具及扇形塊；

支承所述生輪胎的內(nèi)表面的膠囊；

使所述上模具及所述扇形塊下降的驅(qū)動(dòng)裝置；以及，

驅(qū)動(dòng)控制所述驅(qū)動(dòng)裝置，使所述上模具及所述扇形塊的下降動(dòng)作至少通過(guò)以第一下降速度下降的第一下降動(dòng)作以及以低于所述第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降動(dòng)作來(lái)進(jìn)行的控制裝置。

(三)有益效果

根據(jù)本發(fā)明，由于使模具閉合時(shí)的上模具及扇形塊的下降速度在中途變慢，因此能夠防止模具彼此碰撞而導(dǎo)致?lián)p傷。

附圖說(shuō)明

圖1是表示安裝了本實(shí)施方式的輪胎硫化用模具的硫化成型機(jī)一部分的正視半截面圖。

圖2是表示圖1的輪胎硫化用模具的合模動(dòng)作的正視半截面圖。

圖3是圖1所示的扇形塊之中，沿周向鄰接的一對(duì)扇形塊的俯視圖。

圖4是圖1的硫化成型機(jī)的框圖。

圖5是表示使用圖4的控制裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的流程圖。

圖6是表示圖1的硫化成型機(jī)中的上模具及扇形塊的下降速度的圖表。

圖7是表示另一實(shí)施方式的上模具及扇形塊的下降速度的圖表。

圖8是表示又一實(shí)施方式的上模具及扇形塊的下降速度的圖表。

圖9是表示再一實(shí)施方式的上模具及扇形塊的下降速度的圖表。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1-硫化成型機(jī)；2-輪胎硫化用模具；3-上模板；4-上壓板；5-下壓板；6-模殼；7-升降缸；8-升降桿；9-膠囊單元；10-支軸；11-上夾鉗；12-下夾鉗；13-膠囊；14-扇形體；15-套圈；16-上模殼板；17-下模殼板；18-上滑塊；19-下滑塊；20-扇形塊；21-上模具；22-下模具；23-上胎圈環(huán)；24-下胎圈環(huán)；gt-生輪胎。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下說(shuō)明本質(zhì)上僅為例示，其目的并不是對(duì)本發(fā)明、其適用物或者其用途進(jìn)行限制。另外，附圖為示意性的圖，各尺寸的比率等與現(xiàn)實(shí)不同。

圖1表示在硫化成型機(jī)1中安裝有本實(shí)施方式的輪胎硫化用模具2的狀態(tài)。在硫化成型機(jī)1的上模板3及上壓板(platen)4與下壓板5之間，經(jīng)由模殼(container)6安裝有輪胎硫化用模具2。

上模板3固定于升降缸7的下端部。在升降缸7的中心配置有升降桿8。在升降桿8的下端部固定有上壓板4。升降缸7和升降桿8通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置25(參照?qǐng)D4)進(jìn)行升降。上模板3和上壓板4構(gòu)成為可以獨(dú)立升降。驅(qū)動(dòng)裝置25通過(guò)控制裝置26(參照?qǐng)D4)驅(qū)動(dòng)控制，使上模板3與上壓板4獨(dú)立進(jìn)行升降動(dòng)作、停止。在上壓板4形成有流路4a，通過(guò)熱交換介質(zhì)(例如油)的流動(dòng)能夠進(jìn)行調(diào)溫。

在下壓板5上與上述上壓板4同樣地形成有供熱交換介質(zhì)流動(dòng)的流路5a。并且，通過(guò)調(diào)整熱交換介質(zhì)的溫度，從而能夠通過(guò)上壓板4及下壓板5使輪胎硫化用模具2達(dá)到所期望的硫化溫度。在下壓板5的中心配置有膠囊單元(bladderunit)9。

膠囊單元9在固定于可升降的支軸10上的上夾鉗(clump)11及下夾鉗12上安裝有膠囊13。在由上夾鉗11、下夾鉗12及膠囊13所包圍的空間內(nèi)，通過(guò)未圖示的給排氣裝置來(lái)供給及排出空氣。膠囊13被供給空氣而向外周側(cè)膨脹，從內(nèi)側(cè)支承生輪胎gt。

模殼6由扇形體(segment)14、套圈(jacketring)15、上模殼板16及下模殼板17構(gòu)成。

扇形體14由分別對(duì)后述的輪胎硫化用模具2的各扇形塊20進(jìn)行螺紋固定的多個(gè)(這里為九個(gè))構(gòu)成。各扇形體14的內(nèi)表面沿循扇形塊20的外表面，外表面由隨著趨向下方而逐漸向外徑側(cè)膨脹的傾斜面(外周側(cè)圓錐面)構(gòu)成。各扇形體14被上滑塊(slider)18沿徑向可往復(fù)移動(dòng)地支承。

套圈15為中空?qǐng)A筒狀，其上端面固定于上模板3。并且，隨著升降缸7的升降動(dòng)作進(jìn)行升降。套圈15的內(nèi)表面由隨著趨向下端側(cè)而逐漸向外徑側(cè)傾斜的內(nèi)周側(cè)圓錐面構(gòu)成。套圈15的內(nèi)周側(cè)圓錐面與各扇形體14的外周側(cè)圓錐面形成為沿著其圓錐面滑動(dòng)，(例如，通過(guò)如榫和燕尾槽這樣的結(jié)構(gòu))并且彼此不分離。由此，如果套圈15下降，其內(nèi)周側(cè)圓錐面推壓所述各扇形體14的外周側(cè)圓錐面，使得向外徑側(cè)呈擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的扇形體14能夠向在內(nèi)徑側(cè)呈環(huán)狀相連的狀態(tài)移動(dòng)。

在上模殼板16的外周側(cè)下表面固定有上滑塊18，在上模殼板16的內(nèi)周側(cè)下表面固定有后述的上模具21。上模殼板本身固定在上壓板4的下表面。由此，如果升降桿8升降，則上模具21及扇形體14(包含固定于扇形體14上的扇形塊20)與上壓板4及上模殼板16均一起進(jìn)行升降。

在下模殼板17的外周側(cè)上表面固定有下滑塊19，在下模殼板17的內(nèi)周側(cè)上表面固定有后述的下模具22。在下滑塊19上，合模時(shí)載置有扇形體14，并沿徑向可滑動(dòng)地支承。下模殼板17本身被固定在下壓板5的上表面。

輪胎硫化用模具2由扇形塊20、上模具21及下模具22構(gòu)成。

扇形塊20由鋁合金構(gòu)成，沿輪胎周向被分割為多個(gè)(此處為九份)，在向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)的狀態(tài)下呈環(huán)狀連接。各扇形塊20的內(nèi)表面由用于使輪胎胎面(tread)部成型的胎面成型面構(gòu)成。

上模具21形成為環(huán)狀，在其內(nèi)周部固定有上胎圈環(huán)(beadring)23。上模具21固定于上模殼板16，并隨著升降桿8的升降動(dòng)作而升降。在下降時(shí)，使得能夠通過(guò)上胎圈環(huán)23來(lái)按壓生輪胎gt的胎圈部。由此，通過(guò)上模具21的下內(nèi)表面及上胎圈環(huán)23的下表面，形成輪胎的側(cè)壁部和胎圈部。

下模具22與上述上模具21同樣地形成為環(huán)狀，在其內(nèi)周部固定有下胎圈環(huán)24。

在安裝有由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的輪胎硫化用模具2的硫化成型機(jī)1中，如下所述般設(shè)置生輪胎gt，按照?qǐng)D5的流程圖，在將模具閉合后，進(jìn)行合模并進(jìn)行生輪胎gt的硫化成型。

即，在圖2中的(a)所示的開(kāi)模狀態(tài)下，將生輪胎gt以使其軸心方向朝向上下的方式載置于下模具22上。此時(shí)，將位于下方側(cè)的胎圈部定位于下胎圈環(huán)24。

并且，如圖2中的(b)所示，向膠囊13內(nèi)供給空氣使其膨脹，通過(guò)其外表面來(lái)保持生輪胎gt的內(nèi)側(cè)面(步驟s1)。由此，生輪胎gt由下胎圈環(huán)24和膠囊13所支承，與下模具22呈非接觸狀態(tài)。

接著，通過(guò)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置25，由升降桿8及升降缸7使上模具21及扇形塊20下降(步驟s2)。此時(shí)，上模具21及扇形塊20的下降動(dòng)作通過(guò)以第一下降速度下降的第一下降動(dòng)作(步驟s2-1)、使其暫時(shí)停止的中間停止動(dòng)作(步驟s2-2)、以及以低于第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降動(dòng)作(步驟s2-3)來(lái)進(jìn)行。各動(dòng)作的速度變化示于圖5的圖表。

在第一下降動(dòng)作中，上模具21及扇形塊20的下降速度只要設(shè)定為與過(guò)去同樣的標(biāo)準(zhǔn)速度即可。具體來(lái)說(shuō)，只要將從上模具21及扇形塊20的下降開(kāi)始起至模具閉合前的下降速度設(shè)定為0.3m/s～2.0m/s即可。但是，由于將執(zhí)行下面所說(shuō)明的中間停止動(dòng)作和第二下降動(dòng)作，因此也可以設(shè)定為比該速度范圍更快。

在中間停止動(dòng)作中，如圖2中的(b)所示，在將由膠囊13所保持的生輪胎gt在軸心方向上的寬度尺寸設(shè)為l時(shí)，從生輪胎gt的上端(胎圈部)到扇形塊20的下端的距離l滿(mǎn)足l≤3/4l，優(yōu)選滿(mǎn)足l≤1/2l的停止位置，暫時(shí)使上模具21的下降動(dòng)作停止。通過(guò)這樣設(shè)定停止位置，能夠防止扇形塊20以第一下降速度不變地與下滑塊19碰撞。另外，停止時(shí)間設(shè)定為2秒以下，使得不會(huì)由于模具溫度使生輪胎gt在硫化成型前被硫化。

在第二下降動(dòng)作中，將上模具21及扇形塊20的下降速度設(shè)定為低于上述第一下降速度(標(biāo)準(zhǔn)速度)的第二下降速度。第二下降速度為第一下降速度的30％以上80％以下。若第二下降速度不足第一下降速度的30％，則直至模具閉合將耗費(fèi)過(guò)多時(shí)間，使生輪胎gt在合模前被硫化。另一方面，若第二下降速度超過(guò)第一下降速度的80％，則不能充分抑制扇形塊20與下滑塊19抵接時(shí)的速度，可能導(dǎo)致?lián)p傷。但是，在將第一下降動(dòng)作的第一下降速度設(shè)定得比標(biāo)準(zhǔn)速度快的情況下，需要將第二下降速度的下限值(30％)及上限值(80％)變更為更小的比例。

在第二下降動(dòng)作中，如圖2中的(c)所示，上胎圈環(huán)23與位于生輪胎gt的上方側(cè)的胎圈部抵接。并且，如圖2中的(d)所示，在通過(guò)胎圈部使生輪胎gt變形后，上模具21與生輪胎gt抵接。并且，若上模具21下降至合模完成位置，則如圖2中的(e)所示，生輪胎gt成為由上模具21和下模具22所挾持的狀態(tài)。

上模具21下降至合模完成位置后仍繼續(xù)進(jìn)行由升降缸7所進(jìn)行的下降，與上模板3一起使套圈15向下方側(cè)移動(dòng)。由此，套圈15的內(nèi)周側(cè)圓錐面推壓扇形體14的外周側(cè)圓錐面。進(jìn)而，使固定在扇形體14上的扇形塊20向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)。

在沿周向并排設(shè)置的扇形塊20之間的間隙g為20mm以下的時(shí)刻(步驟s3)，執(zhí)行使由升降缸7所進(jìn)行的下降暫時(shí)停止的前停止動(dòng)作(步驟s4)。對(duì)于扇形塊20之間的間隙是否為20mm以下，如圖2中的(e)所示，是通過(guò)在將扇形體14的高度尺寸設(shè)為h時(shí)，從扇形體14的下端位置到套圈15的下端位置的距離h是否滿(mǎn)足3/4h≥h≥1/2h來(lái)判斷的。此外，也可以預(yù)先記錄由升降缸7所進(jìn)行的下降尺寸與扇形塊20之間的間隙的關(guān)系，基于其結(jié)果來(lái)判斷。

圖3表示對(duì)于一部分的扇形塊20向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)的中途的狀態(tài)。扇形塊20在移動(dòng)中途，如圖3中的雙點(diǎn)劃線所示，有時(shí)會(huì)發(fā)生位置偏移。此時(shí)，圖示的兩扇形塊20的間隙在內(nèi)徑側(cè)變寬，向外徑側(cè)變窄。因此，通過(guò)保持該姿態(tài)不變使扇形塊20向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)行進(jìn)，生輪胎gt將易于被該間隙夾持。通過(guò)執(zhí)行前停止動(dòng)作，可利用生輪胎gt的彈性力來(lái)修正扇形塊20與最佳位置的位置偏移。

另外，在前停止動(dòng)作中，因停止時(shí)間超過(guò)2秒就會(huì)使生輪胎gt在進(jìn)行合模前就被硫化。因此，將停止時(shí)間設(shè)為2秒以下(步驟s5)。

因此，如果恢復(fù)扇形塊20的移動(dòng)(步驟s6)，則能夠消除扇形塊20之間的橡膠咬入，并且使所有扇形塊20同樣地向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)。另外，生輪胎gt也不會(huì)在合模前被硫化。

然后，如果上模板3與上壓板4抵接(步驟s7)，則停止由升降缸7所進(jìn)行的下降(步驟s8)。由此，生輪胎gt如圖2中的(f)所示，呈外側(cè)被上模具21、下模具22及扇形塊20按壓，內(nèi)側(cè)被膠囊13按壓的狀態(tài)。在上壓板4及下壓板5中，(無(wú)論開(kāi)模狀態(tài)及合模狀態(tài))始終流動(dòng)有以使生輪胎gt能夠以規(guī)定的硫化溫度硫化的方式來(lái)調(diào)溫的熱交換介質(zhì)。由此，生輪胎gt被硫化成型，完成輪胎。打開(kāi)模具將完成的輪胎取出。

這樣，根據(jù)所述硫化成型機(jī)1中的生輪胎gt的硫化成型，首先通過(guò)第一下降動(dòng)作、中間停止動(dòng)作及第二下降動(dòng)作來(lái)進(jìn)行上模具21及扇形塊20的下降。并且，在第二下降動(dòng)作中，將扇形塊20與下滑塊19抵接時(shí)的速度設(shè)為充分降低的第二下降速度。因此，即使扇形塊20與下滑塊19抵接也不會(huì)作用有大的沖擊力，從而能夠防止其損傷。另外，在合模過(guò)程中，在使扇形塊20向內(nèi)徑側(cè)移動(dòng)時(shí)，當(dāng)扇形塊20之間的間隙變?yōu)?0mm以下之后，在直至抵接為止的時(shí)刻使其暫時(shí)停止。因此，能夠?qū)⒏魃刃螇K20的位置修正為最佳位置，從而防止生輪胎gt咬入扇形塊20之間。

此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行各種變更。

在上述實(shí)施方式中，是在第一下降動(dòng)作與第二下降動(dòng)作之間執(zhí)行中間停止動(dòng)作，但是也不一定需要該中間停止動(dòng)作，只要扇形塊20與下滑塊19抵接時(shí)的速度達(dá)到第二下降速度就足夠了。例如，可以如圖7所示，繼第一下降動(dòng)作后，不執(zhí)行中間停止動(dòng)作而執(zhí)行第二下降動(dòng)作。另外，也可以如圖8所示，不使第二下降動(dòng)作的第二下降速度為一定速度，而是設(shè)定為逐漸變慢。但是，通過(guò)中間設(shè)置中間停止動(dòng)作，能夠使動(dòng)作切實(shí)，使扇形塊20準(zhǔn)確地以第二下降速度下降。進(jìn)而，如圖9所示，也可以執(zhí)行使速度從第一下降速度向第二下降速度逐漸降低的減速動(dòng)作，來(lái)代替中間停止動(dòng)作。

在上述實(shí)施方式中，并不限于使扇形塊20的下降速度在第一下降動(dòng)作與第二下降動(dòng)作這兩個(gè)階段變化，根據(jù)需要也可以通過(guò)三級(jí)以上(根據(jù)情況也可以無(wú)級(jí))來(lái)使速度變化(降低)。