JP2013075593A - タイヤ、タイヤの製造方法及びタイヤ成型用金型のブレード - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ成型用金型に取り付けられてタイヤのサイプを形成するためのブレードの改良により、タイヤのトレッドの踏面にベア不良を生じさせることを防止する。
【解決手段】ブレード１０は、タイヤ成型用金型の踏面部に取り付けられ、タイヤの細溝の溝幅に相当する板厚を有する板状であり、この板厚を定める一方の表面１１と他方の表面１２とを貫通するクロスベント１３を備える。このクロスベント１３の貫通方向は、板厚方向に対して傾斜している。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ、タイヤの製造方法及び当該製造方法に用いられるタイヤ成型用金型のブレードに関する。

空気入りタイヤ等のタイヤは、当該タイヤのトレッド部の踏面のパターンを転写し得る型面を有するタイヤ成型用金型に未加硫タイヤを収容し、このタイヤ成型用金型を用いて加硫成型することによって製造される。タイヤのトレッド部の踏面に、サイプと呼ばれる細溝を有するタイヤを製造する場合には、この細溝の溝幅に相当する厚さを有する板状の部材が、当該細溝の深さに相当する高さでタイヤ成型用金型の踏面部の型面から突出するようにして当該タイヤ成型用金型に固定されている。この板状の部材は、ブレードと呼ばれる。

タイヤの加硫成型時に、タイヤ成型用金型と未加硫ゴムとの間に残留する空気を逃がす流路となるように、タイヤ成型用金型には、ベント孔が型面に形成されている。また、タイヤ成型用金型に取り付け固定される上記ブレードには、空気を逃がす流路としてのクロスベントが、当該ブレードを板厚方向に貫通して形成されている。加硫成型中は、このブレードのクロスベントにゴムが流入し、ブレードの両面と接するゴムが、クロスベントを通じて接続することになる。加硫成型後にタイヤをタイヤ成型用金型から取り外す時には、ブレードのクロスベントで接続していたゴムが、タイヤを取り外す力によって切断される。このゴムの切断は、通常、ブレードのクロスベント内で生じる。

しかし、ブレードによっては、クロスベントで接続していたゴムの切断が、クロスベント内で生じないで、ブレードに接してタイヤのサイプの壁面となる部分で生じ、これに伴ってサイプの壁面が脱落する場合があった。サイプの壁面の脱落は、トレッド欠けと呼ばれる製造不良となっていた。このトレッド欠けはタイヤ外観を悪化させるばかりでなく、このトレッド欠けが発生した箇所からトレッドゴムの割れが進行してタイヤの寿命に悪影響を及ぼす。

トレッド欠けを防ぐために、ブレードにおけるクロスベントの位置を、このブレードにより形成されるサイプの深さ方向に、より深い位置で形成して、これによりブレードに接するゴムによる壁面の、クロスベント近傍における剛性を高める対策があった。また、クロベントの直径を小さくして、クロスベント内で切断され易くする対策があった。しかしながら、これらの対策は、いずれも未加硫タイヤ（生タイヤ）とタイヤ成型用金型との間に残留する空気を逃がすクロスベントの機能を低下させることから、タイヤ成型用金型とタイヤとの間に空気が残留し、タイヤのトレッドの踏面にベア不良を生じさせることがあった。

ブレードのクロスベントに関して、クロスベントの断面形状を従来の丸形から、下端部が尖った形としてなるタイヤモールド用ブレードがある（特許文献１）。また、タイヤ成型用金型に関して、タイヤのトレッドに溝を形成する凸部に貫通孔を備え、この貫通孔の長手方向端部の開口面積よりも、長手方向中央部の開口面積が小さく、かつ、当該貫通孔が凸部の側壁に対し傾斜しているものがある（特許文献２）。また、タイヤ成型用金型に関して、タイヤのトレッドに溝を形成する凸部に貫通孔を備え、この貫通孔が、一方の凸部の側壁に開口する開口面積よりも、他方の凸部の側壁に開口する開港面積が小さく、かつ、当該貫通高が凸部の側壁に対し傾斜しているものがある（特許文献３）。

しかしながら、特許文献１に記載のブレードは、断面形状が円形でないために、ドリルによる孔空けでは貫通孔を形成することができず、この貫通孔を形成する加工に手間がかかる。また、特許文献２及び特許文献３に記載の貫通孔は、サイプよりも広幅の溝をタイヤに形成するためにタイヤ成型用金型の型面に設けられた凸部に形成される貫通孔であり、この貫通孔をそのまま狭幅のブレードに適用するのには、加工が難しいために困難である。

特開平１０−１２８７５５号公報 特開２０１０−２５３６９４号公報 特開２０１０−２８０１６８号公報

本発明は、上述した従来技術における問題を有利に解決するものであり、タイヤ成型用金型に取り付けられてタイヤのサイプを形成するためのブレードの貫通孔の改良により、タイヤのトレッドの踏面にベア不良を生じさせることなく。タイヤ成型用金型からタイヤを取り外す時に生じるタイヤのトレッド欠けを防止したタイヤ、タイヤの製造方法及びタイヤの製造方法に用いられるブレードを提供することを目的とする。

本発明のタイヤは、トレッド部の踏面に、タイヤ成型用金型のブレードにより形成された細溝を備え、かつ、該細溝を画成し互いに対向する溝壁に、該ブレードのクロスベント跡を有するタイヤであって、溝壁のクロスベント跡と、対向する溝壁の直近のクロスベント跡とを結ぶ直線は、踏壁面の垂線方向に対して傾斜していることを特徴とする。

本発明のタイヤにおいては、直線が溝壁面の垂線方向に対してなす角度は、５度以上９０度未満であることが好ましい。

本発明のタイヤ成型用金型のブレードは、タイヤ成型用金型の踏面部に取り付けられ、タイヤの細溝の溝幅に相当する板厚を有する板状であり、この板厚を定める一方の表面と他方の表面とを貫通するクロスベントを備えるブレードであって、このクロスベントの貫通方向は、板厚方向に対して傾斜していることを特徴とする。

本発明のタイヤ成型用金型のブレードにおいては、クロスベントの貫通方向が、前記板厚方向に対してなす角度は、５度以上９０度未満であることが好ましい。

本発明のタイヤの製造方法は、上記の本発明のタイヤ成型用金型のブレードを取り付けたタイヤ成型用金型を用いて未加硫タイヤを加硫成型する工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ成型用金型に取り付けるブレードに形成されたクロスベントが、ブレードの板厚方向に対して傾斜して形成されているので、加硫後のタイヤをタイヤ整形用金型から取り外す時には、容易にクロスベントの部分でゴムが切断される。よってサイプの壁面が脱落してトレッド欠けが生じるのを防止することができる。

本発明のブレードの一実施形態の正投影図である。 図１のブレードが取り付けられたタイヤ成型用金型の部分模式図である。 図２のタイヤ成型用金型により成型されたタイヤの説明図である。 比較例のブレードの正投影図である。

以下、本発明のタイヤ、タイヤの製造方法及びタイヤ成型用金型のブレードの実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１に示す正投影図において、図１（ａ）は本発明の一実施形態のタイヤ成型用金型のブレード１０の平面図、図１（ｂ）はブレード１０の正面図、図１（ｃ）はブレード１０の右側面図である。図１において、ブレード１０は板状であり、ほぼ長方形になり互いに平行な表面１１、１２を有している。ブレード１０の厚さは、表面１１と表面１２との最短距離で定義され、図示した例では当該厚さがｔである。ブレード１０に、表面１１と表面１２との間を貫通する孔であるクロスベント１３が形成されている。このクロスベント１３の大きさ、つまり表面１１及び表面１２に開口したクロスベント１３の当該開口の大きさ、例えば開口面積は、表面１１から表面１２に至るクロスベント１３の内部においても一定である。図１（ａ）の平面図で理解されるように、本実施形態のブレード１０は、クロスベント１３の貫通方向、つまり表面１１におけるクロスベント１３の開口と表面１２におけるクロスベント１３の開口とを結ぶ方向が、ブレード１０の板厚方向（図１（ａ）に矢印Ａで図示）に対して傾斜しており、図示した例では傾斜角θを有している。

図１のブレード１０を取り付けたタイヤ成型用金型２０の当該ブレード１０近傍の模式図な断面図を図２に示す。タイヤ成型用金型２０は、タイヤ成型用金型２０の踏面部に相当する型面２１を有する。この型面２１には、図示しないベント孔が連通するようになっている。ブレード１０は、この型面２１から所定の高さｈで突出するようにして取り付けられて使用される。通常は、ブレード１０はタイヤ成型用金型２０に鋳包まれることにより固定される。ブレード１０のクロスベント１３は、タイヤ成型用金型２０の型面２１から露出している領域の当該型面２１近傍に設けられている。このクロスベント１３の大きさ（例えば、開口面積）や一個のブレードにおけるクロスベント１３の個数は、タイヤ成型用金型２０を用いてタイヤを加硫成型する時に型面２１から空気を逃がすために十分な量として定められる。

本発明の一実施形態のタイヤは、未加硫のタイヤに、ブレード１０が取り付けられた図２のタイヤ成型用金型２０を使用して加硫成型をすることによって製造される。加硫成型後のタイヤ３０のトレッド部近傍の一例を図３に示す。図３中、図３（ａ）はタイヤ３０のトレッド部３１の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のタイヤ３０のＢ−Ｂ線視のトレッド部３１の模式的な断面図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のタイヤ３０のＣ−Ｃ線視のトレッド部３１の模式的な断面図である。タイヤ３０は、トレッド部３１の表面、すなわち踏面３１ａに細溝３２を有している。この細溝３２は、図２のタイヤ成型用金型２０に取り付けられたブレード１０の転写により形成された溝であり、いわゆるサイプと呼ばれる。この細溝３２の互いに対向し平行な溝壁面３２ａ及び溝壁面３２ｂとの間隔で定義される溝幅Ｗは、ブレード１０の厚さｔに相当するものであり、細溝３２の溝深さｄは、図２でブレード１０がタイヤ成型用金型２０の型面２１から突出している高さｈに相当するものである。

細溝３２内にはブレード１０のクロスベント跡３３が形成されている。このクロスベント跡３３は、加硫成型時にブレード１０のクロスベント１３内に流入したゴムよりなる。加硫成型時にブレード１０の表面１１、１２のそれぞれからクロスベント１３内に流入したゴムは、クロスベント１３内で接続していたとしても、加硫後にタイヤ３０をタイヤ成型用金型２０から取り外す時に、ブレード１０を引き抜く力によって切断されてクロスベント跡３３となっている。つまり、クロスベント跡３３は、ブレード１０により切断されたクロスベント１３内のゴムの跡である。もっとも、このクロスベント跡３３は、図３に図示したような、細溝３２の溝壁面３２ａ、３２ｂから突出しているものに限定されない。ブレード１０を細溝３２から引き抜く際にゴムが切断される位置は、溝壁面３２ａ又は３２ｂと接する位置になる場合もあり得るのであって、この場合のクロスベント跡３３とは、ゴムの切断跡のことを指す。

前述のようにブレード１０のクロスベント１３の貫通方向が、ブレード１０の板厚方向に対して傾斜していることから、細溝３２の一方の溝壁面３２ａに形成されているクロスベント跡３３と、このクロスベント跡３３に直近の、対向する溝壁面３２ｂに形成されているクロスベント跡３３とを結ぶ直線は、溝壁面３２ａ又は溝壁面３２ｂに対する垂線に対して傾斜している。このことは、タイヤの加硫成型時には、ブレード１０のクロスベント１３内のゴムが溝幅方向に対して傾斜して配置されていることを意味する。

タイヤの加硫成型時に、ブレード１０のクロスベント１３内のゴムが溝壁面３２の溝幅方向に対して傾斜して配置されていることにより、加硫成型後にブレード１０を引き抜く際には、クロスベント１３内のゴムは、溝壁面３２ａ又は溝壁面３２ｂに対して鋭角となく位置に引き抜きによる応力が集中する。したがって、クロスベント１３内又はクロスベント１３が溝壁と接する位置のゴムのみが切れ易くなり、よって細溝３２の壁面が脱落するのを防止することができ、ひいてはトレッド欠けを防止することができる。

また、タイヤの製造方法において、タイヤ成型用金型に本実施形態のブレード１０を用いて加硫成型することにより、加硫成型後にブレードをタイヤから引き抜く際には、クロスベント内１３内又はクロスベント１３が溝壁と接する位置のゴムのみが切れ易いことから、引き抜く際のブレード１０に加わる負荷が低減される。したがって、ブレード１０は耐久性に優れたブレードであって、ブレードの寿命が向上し、ブレードの交換頻度を低下させることができる。

ブレード１０において板厚方向に対してクロスベント１３の貫通方向がなす角度θ、また、タイヤ３０において細溝３２の溝壁面３２ａ又は３２ｂの垂線方向に対してクロスベント跡を結ぶ直線がなす角度は、いずれも、５度以上９０度未満であることが好ましい。これら角度が５度に満たないと、タイヤ２０をタイヤ成型用金型２０から引き抜く時の応力の集中が十分でなく細溝の壁面がクロスベント１３内のゴムとともに脱落するおそれがある。角度が大きい程クロスベント１３内のゴムの切断性は良好となるが、ブレード１０にクロスベント１３を形成するための加工性は、低下する。例えばクロスベント１３として孔をドリルによって穿孔する場合には、角度が大きいほどブレード１０の表面１１又は１２でドリルの先端が滑るので、所定の位置に確実に穿孔するのが容易ではなくなる。より好ましい角度は、４５°程度である。

ブレード１０を作成するときのクロスベント１３の形成は、上述したドリルによる穿孔が、加工が容易であるために好ましいが、このドリルによる穿孔に限られない、この他には、打ち抜き加工やレーザ加工をすることができる。

本発明のタイヤの製造方法の一実施形態は、上記のブレード１０を取り付けたタイヤ成型用金型２０を用いて未加硫タイヤを加硫成型する工程を含むものである。これ以外の工程については、常法にしたがって行うことができる。

（実施例１）
実施例１として、図１に示したブレード１０を取り付けたタイヤ成型用金型を用いて、未加硫タイヤを加硫成型して、１９５／７０１５ ９２Ｓ ＳＮＫ２ＢＺのタイヤを製造した。クロスベント１３の貫通方向が板厚方向となす角度θは４５度である。また、比較例として、図４に示すブレード１００を取り付けたタイヤ成型用金型を用いて、未加硫タイヤを加硫成型して、実施例１と同じサイズのタイヤを製造した。図４のブレード１００は、クロスベント１０３の貫通方向が、ブレード１００の板厚方向と平行である、従来のブレードであり、このクロスベントの貫通方向以外は、図１に示す実施例１のブレード１０と材質、寸法、クロスベントの個数、大きさは同じである。

加硫成型時の、タイヤ一本当たりのクロスベント個数は８４０である。加硫成型後にタイヤ成型用金型から取り出したタイヤの上記クロスベント箇所について、トレッド欠けが発生した箇所の個数を調べた。この発生数が少ないほど良好といえる。その結果、実施例のタイヤは、トレッド欠けの不良が発生した箇所が０個であった。これに対して比較例のタイヤは、トレッド欠けの不良が発生した箇所が４５個であった。

（実施例２、実施例３）
実施例２及び実施例３として、実施例１とはブレード１０のクロスベント１３の貫通方向が板厚方向となす角度θが、それぞれ３０度、６０度である点で相違すること以外は、実施例１と同様のブレードを取り付けたタイヤ成型用金型を用いて、未加硫タイヤを加硫成型して、実施例１と同様に１９５／７０１５ ９２Ｓ ＳＮＫ２ＢＺのタイヤを製造した。

実施例２及び実施例３について加硫成型後にタイヤ成型用金型から取り出したタイヤの上記クロスベント箇所について、タイヤ１本当たりのトレッド欠けが発生した箇所の個数と、ブレードにクロスベントを形成したときの加工作業性（１穴当たりの穴あけ時間）を、実施例１と共に表１に示す。

実施例２は、加工作業性が実施例１と同様に良好であったが、トレッド欠けがわずかに生じた。もっとも３箇所程度のトレッド欠けは、実用上許容される範囲内である。また、実施例３は、加工が難しく、加工時間がかかった。もっとも、トレッド欠け防止効果が実施例１と同様に良好であり、加工により得られたブレードは良好な特性を具備していた。

１０ ブレード
１１、１２ 表面
１３ クロスベント
２０ タイヤ成型用金型
２１ 型面
３０ タイヤ
３１ トレッド部
３２ 細溝
３２ａ、３２ｂ 溝壁面
３３ クロスベント跡

Claims (5)

1. トレッド部の踏面に、タイヤ成型用金型のブレードにより形成された細溝を備え、かつ、該細溝を画成し互いに対向する溝壁に、該ブレードのクロスベント跡を有するタイヤであって、
   溝壁のクロスベント跡と、対向する溝壁の直近のクロスベント跡とを結ぶ直線は、踏壁面の垂線方向に対して傾斜していることを特徴とするタイヤ。
2. 前記直線が溝壁面の垂線方向に対してなす角度は、５度以上９０度未満である請求項１記載のタイヤ。
3. タイヤ成型用金型の踏面部に取り付けられ、タイヤの細溝の溝幅に相当する板厚を有する板状であり、この板厚を定める一方の表面と他方の表面とを貫通するクロスベントを備えるブレードであって、
   このクロスベントの貫通方向は、板厚方向に対して傾斜していることを特徴とするタイヤ成型用金型のブレード。
4. 前記クロスベントの貫通方向が、前記板厚方向に対してなす角度は、５度以上９０度未満である請求項３記載のタイヤ成型用金型のブレード。
5. 請求項３又は４に記載のブレードを取り付けたタイヤ成型用金型を用いて未加硫タイヤを加硫成型する工程を含むことを特徴とするタイヤの製造方法。

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