JP6909082B2 - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Description

本発明は、サイプを形成するための複数のブレードがトレッド成形面に突設されたタイヤ加硫金型に関する。

従来、濡れた路面や氷雪路面での走行性能の向上などを目的として、サイプと呼ばれる切り込みをトレッド面に形成したタイヤが知られている。サイプは、トレッド成形面に装着された薄板状のブレードによって形成される。一般に、トレッド成形面は、タイヤ加硫金型（以下、単に「金型」と呼ぶ場合がある）の母材であるアルミ合金などの金属材料により形成され、ブレードは、その金型の母材とは異なるステンレスなどの金属材料により形成される。

枝分かれして延びる分岐サイプを形成する場合は、２枚のブレードを使用し、その一方のブレードの側面に他方のブレードの端面を突き合わせて分岐形状をつくる。それ自体で分岐形状を有するブレードの作製は困難であるため、通常は、このようにして２枚のブレードを組み合わせる。しかし、隙間を形成することなくブレード同士を突き合わせることは困難であり、タイヤ加硫時に、ブレード同士の突き合わせ箇所の隙間にゴムが入り込むと、分岐サイプの内部に薄いゴムバリが形成されてしまう。

そのような隙間が形成されないよう、一方のブレードの側面に他方のブレードの端面を強く押し当てることが考えられるが、その場合には、金型の鋳造に用いる石膏鋳型において、ブレード同士を強く突き合わせておく必要がある。しかも、その石膏鋳型を用いて金型を鋳造するときには、トレッド成形面が収縮する際に、熱膨張率の違いにより生じる歪みに起因してブレードの傾倒や位置ずれを引き起こしうるため、ブレード同士の突き合わせ箇所に隙間を生じる恐れがある。

特許文献１には、ブレードの端面に突き合わせて鋳出し部を形成したタイヤ加硫金型が記載されている。但し、これは、ブレードの端面で鋳出し部の端面を覆うことにより、ブラスト処理に対する鋳出し部の耐久性の向上などを図る技術であり、ブレード同士の突き合わせ箇所に関する上記の問題に対して、その解決手段を示唆するものではない。

特開２００５−２８０３１６号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレード同士の突き合わせ箇所における隙間の形成を防いで、分岐サイプを適切に形成できるタイヤ加硫金型を提供することにある。

本発明に係るタイヤ加硫金型は、サイプを形成するための複数のブレードがトレッド成形面に突設されたタイヤ加硫金型において、第１の方向に沿って延在している第１のブレードと、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って延在している第２のブレードと、前記トレッド成形面の局部的な隆起により形成され、前記第１のブレードの側面と、その第１のブレードの側面に対向する前記第２のブレードの端面とに接している隆起部と、を備えるものである。

このタイヤ加硫金型では、第１のブレードと第２のブレードとによって分岐サイプが形成される。第１のブレードの側面と、その第１のブレードの側面に対向する第２のブレードの端面との間には、それらと接する隆起部が介在するため、ブレード同士を直接的に突き合わせる必要がない。また、隆起部は、トレッド成形面の局部的な隆起によって形成されており、金型の鋳造時に熱膨張率の違いにより生じる歪みを吸収しうるので、ブレード同士が相対的に位置ずれしても不都合がない。これにより、ブレード同士の突き合わせ箇所における隙間の形成を防いで、分岐サイプを適切に形成できる。

前記第１のブレードが、複数の陸部列のうち最もタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部列を形成する領域に配設され、前記第１の方向であるタイヤ周方向に沿って延在しており、前記第２のブレードが、前記第１のブレードよりもタイヤ幅方向外側に配設され、前記第２の方向であるタイヤ幅方向に沿って延在しているものでもよい。この第１及び第２のブレードに対応した分岐サイプがショルダー陸部列に形成されたタイヤでは、排水性能の向上が図れる。

前記第２のブレードの厚み方向に測定される前記隆起部の厚みが、前記第２のブレードの厚みよりも大きいことが好ましい。これにより、ショットブラストなどのブラスト処理に対する隆起部の耐久性が高められる。

前記第２のブレードの長さ方向に測定される前記隆起部の長さが、前記第２のブレードの最大高さの０．７倍以下であることが好ましい。このように隆起部の長さを適度に小さくすることで、タイヤ加硫時の隆起部の長さ方向での熱膨張が抑えられ、第１のブレードの側面と第２のブレードの端面とで挟まれた隆起部に過大な負荷が掛からない。

タイヤ径方向に測定される前記隆起部の高さが、前記第２のブレードの最大高さと同じか、それよりも小さいことが好ましい。かかる構成によれば、隆起部の形成位置におけるトレッドゴムの厚みを適切に確保できる。

前記隆起部が、前記第２のブレードの端面とその周辺の側面に接していることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ脱型時の引き抜き抵抗に対する第２のブレード及び隆起部の耐久性を高めることができる。

本発明に係るタイヤ加硫金型の一例を概略的に示す縦断面図 図１の要部拡大図 図２のＸ矢視図 隆起部の変形例を示す図 隆起部の変形例を示す図 隆起部の変形例を示す図 第１ブレードの変形例を示す図

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１には、空気入りタイヤの加硫成形に用いられるタイヤ加硫金型Ｍ（以下、単に「金型Ｍ」と呼ぶ場合がある）の概略断面図を示す。タイヤ加硫時には、図示しない未加硫タイヤがタイヤ軸方向を上下にして金型Ｍにセットされる。未加硫タイヤのトレッド面は、金型Ｍのトレッド成形面１０に押し当てられる。金型Ｍは、タイヤのトレッド面を成形するトレッド型部Ｍ１と、サイドウォール部の表面を成形するサイド型部Ｍ２，Ｍ３とを備える。

トレッド成形面１０は、例えばアルミニウム合金の鋳物（ＡＣ４Ｄ、ＡＣ７Ａなど）で形成されている。トレッド成形面１０は、主溝を形成するための複数の（本実施形態では四本の）突起５と、主溝と交差する方向に延在する横溝を形成するための突起６（図３参照）とを有し、これらの突起は鋳出しにより形成されている。突起５は、タイヤ周方向に沿って延在し、タイヤ周方向に対して傾斜している場合もある。これらの突起５で区画された複数の（本実施形態では五つの）領域は、それぞれリブやブロック列などの陸部列を形成する領域となる。

図２は、図１の要部拡大図であり、図３のＹ−Ｙ矢視断面に相当する。図２では、複数の陸部列のうち最もタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部列を形成する領域を示す。図３は、そのショルダー陸部列を形成する領域をタイヤ径方向内側から見た、図２のＸ矢視図である。この金型Ｍでは、サイプを形成するための複数のブレードがトレッド成形面１０に突設されている。ブレードは、薄板状の部材からなり、トレッド成形面１０に装着されている。ブレードは、トレッド成形面１０の母材とは異なる材料、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４など）により形成される。図２，３では二枚のブレードが描かれているが、図示しない領域にも多数のブレードが配設されている。

この金型Ｍは、第１の方向Ｄ１に沿って延在しているブレード１（第１のブレードに相当）と、第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に沿って延在しているブレード２（第２のブレードに相当）と、トレッド成形面１０の局部的な隆起により形成され、ブレード１の側面と、そのブレード１の側面に対向するブレード２の端面とに接している隆起部３とを備える。ブレード１の側面とブレード２の端面とは互いに離れているが、それらの間に介在する隆起部３が両者を繋いでいる。隆起部３は、トレッド成形面１０の母材からなり、鋳出しにより形成されている。

この金型Ｍによれば、枝分かれして延びる分岐サイプがブレード１，２によって形成される。ブレード１の側面とブレード２の端面との間には隆起部３が介在するため、ブレード同士を直接的に突き合わせる必要がない。また、隆起部３は、トレッド成形面１０を局部的に隆起させてなり、上述のように鋳出しにより形成される。金型Ｍの鋳造時には、トレッド成形面１０とブレード１，２との熱膨張率の違いにより生じた歪みが隆起部３で吸収されるので、ブレード１とブレード２とが相対的に位置ずれしても不都合がない。これにより、ブレード同士の突き合わせ箇所における隙間の形成を防いで、分岐サイプを適切に形成できる。

本実施形態では、ブレード１が、ショルダー陸部列を形成する領域に配設され、第１の方向Ｄ１であるタイヤ周方向（図３の左右方向）に沿って延在している。このブレード１は、タイヤ周方向に対して平行に延在しているが、タイヤ周方向に対して傾斜していても構わない。また、ブレード２は、ブレード１よりもタイヤ幅方向外側に配設され、第２の方向Ｄ２であるタイヤ幅方向（図３の上下方向）に沿って延在している。このブレード２は、タイヤ幅方向に対して平行に延在しているが、タイヤ幅方向に対して傾斜していても構わない。

本実施形態の金型Ｍを用いて得られるタイヤは、そのショルダー陸部列に、タイヤ周方向に沿って延在し且つタイヤ幅方向外側に枝分かれして延びる分岐サイプが形成されるので、排水性能の向上が図れる。本実施形態では、ブレード１の両方の端面が突起６に接しているが、これらの片方または両方が突起６から離れていても構わない。ショルダー陸部列は、突起６で形成される横溝で区画された複数のブロックからなるブロック列として構成されるが、これに限られない。

ブレード２の厚み方向に測定される隆起部３の厚みＴａは、ブレード２の厚みＴｓよりも大きい、即ちＴｓ＜Ｔａであることが好ましい。これにより、ショットブラストなどのブラスト処理に対する隆起部３の耐久性が高められる。ブレード２の厚みＴｓは比較的小さく、例えば２ｍｍ未満に設定されているので、厚みＴａが厚みＴｓと同じか、それよりも小さい場合には、隆起部３の強度が不足し、ブラスト処理による洗浄時に隆起部３が欠けるなどの不都合を生じる恐れがある。なお、ブレード１，２は、通常、トレッド成形面１０の母材よりも硬質の素材で形成されるため、強度不足の心配はない。

隆起部３の耐久性を高める観点から、隆起部３の厚みＴａは、ブレード２の厚みＴｓの１．１倍以上であることが好ましく、１．２倍以上であることがより好ましい。また、形成した分岐サイプにおいて外観上の違和感を抑える観点から、隆起部３の厚みＴａは、ブレード２の厚みＴｓの２．０倍以下であることが好ましく、１．５倍以下であることがより好ましい。

ブレード２の長さ方向に測定される隆起部３の長さＬａは、ブレード２の最大高さＨｓの０．７倍以下が好ましく、０．５倍以下がより好ましい。このように隆起部３の長さＬａを適度に小さくすることで、タイヤ加硫時の隆起部３の長さ方向での熱膨張が抑えられ、ブレード１の側面とブレード２の端面とで挟まれた隆起部３に過大な負荷が掛からない。最大高さＨｓは、トレッド成形面１０を基準としてタイヤ径方向に測定されるブレード２の高さの最大値である。ブレード１の側面とブレード２の端面とを適度に離す観点から、長さＬａは、最大高さＨｓの０．２倍以上が好ましく、０．３倍以上がより好ましい。

タイヤ径方向に測定される隆起部３の高さＨａは、ブレード２の最大高さＨｓと同じか、それよりも小さいことが好ましい。かかる構成によれば、隆起部３の形成位置においてタイヤのトレッドゴムの厚みを適切に確保できる。即ち、高さＨａが最大高さＨｓを超える場合には、タイヤのトレッドゴムの厚みが小さくなり過ぎるため、コード露出などの不都合を生じる恐れがある。ブレード２の最大高さＨｓは、例えば６〜１０ｍｍである。

隆起部３は、タイヤの加硫成形に伴う膨張と収縮の繰り返しによって経時変化を起こすことから、かかる経時変化に対する隆起部３の耐久性を高めるうえで、隆起部３の高さＨａをブレード２の最大高さＨｓよりも小さくすることが好ましい。また、隆起部３をブロック状に形成して強度を確保する観点から、隆起部３の高さＨａ及び長さＬａは、それぞれブレード２の厚みＴｓと同じか、それよりも大きい（例えば、厚みＴｓの２倍以上とする）ことが好ましい。

図２のように、本実施形態では、ブレード２の長さ方向に沿って隆起部３の高さが一定である例を示したが、これに限られない。例えば図４に示すように、ブレード２に向かって隆起部３の高さが大きくなる構成でもよい。かかる構成によれば、分岐サイプによる排水の流れが良くなるとともに、ブレード２の端面と隆起部３との接触領域を増やすことができる。この場合において、前述した隆起部３の厚みＨａは、ブレード２の端面の位置で測定されるものとする。

図３のように、本実施形態では、ブレード２の長さ方向に沿って隆起部３の厚みが一定である例を示したが、これに限られない。例えば図５に示すように、ブレード２に向かって隆起部３の厚みが小さくなる構成でもよい。かかる構成によれば、分岐サイプによる排水の流れが良くなるとともに、形成した分岐サイプにおいて外観上の違和感が抑えられる。この場合において、前述した隆起部３の厚みＴａは、ブレード２の端面の位置で測定されるものとする。

図３のように、本実施形態では、隆起部３が、ブレード２に対して、その端面にのみ接する例を示したが、これに限られない。例えば図６に示すように、隆起部３が、ブレード２の端面とその周辺の側面に接している構成でもよい。かかる構成によれば、ブレード２の端部が隆起部３により抱持された形状となり、タイヤ脱型時の引き抜き抵抗に対するブレード２及び隆起部３の耐久性を高めることができる。この場合において、前述した隆起部３の長さＬａは、ブレード１の側面とブレード２の端面との間で測定されるものとする。

図３のように、本実施形態では、ブレード１に対してブレード２が直交する方向に延在する例を示したが、これに限られず、ブレード１に対してブレード２が斜め方向に延在するものでも構わない。

図３のように、本実施形態では、隆起部３が、ブレード１に対して、その側面にのみ接する例を示したが、これに限られない。例えば、図７に示した変形例では、全体としてＹ字状をなすように二枚のブレード１と一枚のブレード２とを配設しており、隆起部３は、ブレード１の端面とその周辺の側面に接している。

図３のように、本実施形態では、一枚のブレード１に一枚のブレード２を組み合わせて、一箇所で枝分かれする分岐サイプを形成する例を示したが、これに限られず、一枚のブレード１に複数枚のブレード２を組み合わせて、複数箇所で枝分かれする分岐サイプを形成するようにしてもよい。その場合、複数の隆起部３が、それぞれブレード１の側面とブレード２の端面との間に設けられることが好ましい。

ブレード１，２は、直線状に延在する形状に限られず、波状に延在する形状でも構わない。波状に延在するブレードと、それにより形成される波状サイプは、従来公知である。かかる波状に延在する形状は、特に本実施形態のブレード２のような、タイヤ幅方向に沿って延在するブレードに対して好ましく適用される。

上述した複数の変形例については、特に制約なく組み合わせて採用することが可能である。例えば、図４のように隆起部３の高さを変化させながら、図５のように隆起部３の厚みを変化させることが可能であり、それに加えて、図６のような隆起部３の形状、図７のようなブレード１と隆起部３の形状、及び、波状に延在するブレード２のうち、少なくとも１つを任意に選び取って採用することもできる。

金型Ｍは、その金型Ｍの鋳造に用いる鋳型（例えば、石膏鋳型）において、上記の如くブレード１，２を配置するとともに、そのブレード１の側面とブレード２の端面との間に、隆起部３を形成するための凹部を設ける程度の改変で、その他は従来の金型製造工程と同様にして製造することができる。

本発明のタイヤ加硫金型は、トレッド成形面に上記の如きブレードと隆起部を設けたこと以外は、通常のタイヤ加硫金型と同様に構成でき、従来公知の材料や形状、構造などは何れも本発明に採用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。したがって、例えば、前述の実施形態では、金型が三つの型部により構成された例を示したが、これに限られず、トレッド部の中央で二分割された一対の型部で構成されたものでもよい。また、サイド型部のタイヤ径方向内側に、タイヤのビード部を嵌合するビードリングを別部材として備えていても構わない。

１ 第１のブレード
２ 第２のブレード
３ 隆起部
５ 突起
６ 突起
１０ トレッド成形面
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向
Ｍ タイヤ加硫金型

Claims (5)

1. サイプを形成するための複数のブレードがトレッド成形面に突設されたタイヤ加硫金型において、
   第１の方向に沿って延在している第１のブレードと、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って延在している第２のブレードと、
   前記トレッド成形面の局部的な隆起により形成され、前記第１のブレードの側面と、その第１のブレードの側面に対向する前記第２のブレードの端面とに接している隆起部と、
   を備え、
   前記隆起部は、前記トレッド成形面の母材からなり、前記第１及び第２のブレードは、前記トレッド成形面の母材とは異なる材料からなり、
   タイヤ径方向に測定される前記隆起部の高さは、前記第２のブレードの最大高さよりも小さいことを特徴とするタイヤ加硫金型。
2. 前記第１のブレードが、複数の陸部列のうち最もタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部列を形成する領域に配設され、前記第１の方向であるタイヤ周方向に沿って延在しており、
   前記第２のブレードが、前記第１のブレードよりもタイヤ幅方向外側に配設され、前記第２の方向であるタイヤ幅方向に沿って延在している請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記第２のブレードの厚み方向に測定される前記隆起部の厚みが、前記第２のブレードの厚みよりも大きい請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記第２のブレードの長さ方向に測定される前記隆起部の長さが、前記第２のブレードの最大高さの０．７倍以下である請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
5. 前記隆起部が、前記第２のブレードの端面とその周辺の側面に接している請求項１〜４いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。

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