JP2018192653A - Tire vulcanization mold and method of producing tire vulcanization mold - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ加硫金型及びタイヤ加硫金型の製造方法に関する。 The present invention relates to a tire vulcanization mold and a method for manufacturing a tire vulcanization mold.
タイヤ周方向に延びる複数の主溝によって区画された陸部(例えばリブ)を有する空気入りタイヤにおいて、陸部にタイヤ周方向に延びるサイプを形成したものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。サイプは、タイヤ加硫金型の金型本体に鋳包まれた板状のサイプブレードにより形成される。 A pneumatic tire having a land portion (for example, a rib) partitioned by a plurality of main grooves extending in the tire circumferential direction is known in which a sipe extending in the tire circumferential direction is formed in the land portion (for example, Patent Document 1). To 3). The sipe is formed by a plate-like sipe blade cast into a mold body of a tire vulcanizing mold.
ここで、金型本体は、サイプブレードが取り付けられた鋳型に溶融した金属を注湯(鋳造)することによって形成される。このとき、鋳型の内部では、溶融した金属は相対的に高温である一方で、サイプブレードは相対的に温度が低い。このため、金型本体は溶融した金属が冷却されて固まる際に大きく熱収縮する一方で、ここに鋳包まれる板状のサイプブレードの熱収縮量は相対的に小さい。このため、金型本体とサイプブレードとの間の熱収縮量の差に起因して熱応力が生じ、タイヤ加硫金型の耐久性が低下しやすい。 Here, the mold body is formed by pouring (casting) molten metal into a mold to which a sipe blade is attached. At this time, the molten metal is relatively hot inside the mold, while the sipe blade is relatively cold. For this reason, the mold body undergoes a large thermal contraction when the molten metal is cooled and solidified, while the amount of thermal contraction of the plate-like sipe blade casted therein is relatively small. For this reason, thermal stress is generated due to the difference in thermal shrinkage between the mold body and the sipe blade, and the durability of the tire vulcanization mold tends to be lowered.
特に、金型本体に相対的に熱膨張の大きな金属(例えばアルミニウム)を採用し、サイプブレードに相対的に熱膨張の小さな金属(例えば、鉄、ステンレス)を採用した場合には、前記熱膨張量の差が増大する。さらに、サイプを、タイヤ周方向に長く、例えば一周にわたって連続的に延びるように形成した場合には、熱膨張量の差がさらに増大しやすい。この結果、金型本体には、サイプブレードが鋳包まれた部分において過大な熱応力が生じ得る。 In particular, when a metal having a relatively large thermal expansion (for example, aluminum) is employed for the mold body and a metal having a relatively small thermal expansion (for example, iron or stainless steel) is employed for the sipe blade, the thermal expansion is performed. The amount difference increases. Further, when the sipe is formed so as to be long in the tire circumferential direction, for example, continuously extending over one round, the difference in thermal expansion amount is likely to further increase. As a result, an excessive thermal stress can be generated in the mold body at the portion where the sipe blade is cast.
本発明は、タイヤ周方向に延びるサイプを形成するサイプブレードを備えたタイヤ加硫金型において、サイプブレードに起因した熱応力を抑制可能なタイヤ加硫金型を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a tire vulcanization mold that can suppress thermal stress caused by a sipe blade in a tire vulcanization mold including a sipe blade that forms a sipe extending in the tire circumferential direction.
本発明は、鋳造によって形成される金型本体と、前記金型本体に鋳包まれておりタイヤ周方向に延びるサイプブレードとを備え、前記サイプブレードは、タイヤ周方向に隣接して配設された複数のサイプブレード部分によって構成されているタイヤ加硫金型を提供する。 The present invention includes a mold body formed by casting, and a sipe blade that is cast in the mold body and extends in the tire circumferential direction, and the sipe blade is disposed adjacent to the tire circumferential direction. Also provided is a tire vulcanization mold constituted by a plurality of sipe blade portions.
本発明によれば、タイヤ周方向に延びるサイプブレードが複数のサイプブレード部分に分割されているので、タイヤ周方向に一体的に長く構成されたサイプブレードを鋳包む場合に比して、鋳造時における金型本体とここに鋳包まれた各サイプブレード部分との間に生じる熱膨張量の差は小さい。すなわち、サイプブレードと金型本体との間に生じる熱膨張の差を、各サイプブレード部分に分散させることができる。 According to the present invention, the sipe blade extending in the tire circumferential direction is divided into a plurality of sipe blade portions. Therefore, when casting a sipe blade configured integrally long in the tire circumferential direction, The difference in the amount of thermal expansion between the mold body and the sipe blade portions cast in here is small. That is, the difference in thermal expansion generated between the sipe blade and the mold body can be dispersed in each sipe blade portion.
さらに、熱膨張の差が、隣接するサイプブレード部分間における金型本体の収縮により吸収される。この結果、熱膨張量の差に起因した熱応力の発生が抑制されるので、タイヤ周方向に長く構成されたサイプブレードを備えたタイヤ加硫金型を、熱応力を抑制しつつ構成できる。 Furthermore, the difference in thermal expansion is absorbed by the shrinkage of the mold body between adjacent sipe blade portions. As a result, since the generation of thermal stress due to the difference in thermal expansion amount is suppressed, a tire vulcanization mold including a sipe blade that is long in the tire circumferential direction can be configured while suppressing thermal stress.
また、好ましくは、前記複数のサイプブレード部分は、タイヤ周方向両端部に位置しておりタイヤ径方向に延びる両縁部が、前記金型本体のトレッド形成面に対して面直方向に延びている。 Preferably, the plurality of sipe blade portions are located at both ends in the tire circumferential direction, and both edge portions extending in the tire radial direction extend in a direction perpendicular to the tread forming surface of the mold body. Yes.
本構成によれば、タイヤ周方向に隣接するサイプブレード部分間において、互いに対向するタイヤ周方向両端部の両縁部が平行にタイヤ径方向に延びるので、サイプブレードを複数のサイプブレード部分が隣接する隣接部において隙間なく構成できる。 According to this configuration, between the sipe blade portions adjacent to each other in the tire circumferential direction, both edges of the opposite ends in the tire circumferential direction extend in the tire radial direction in parallel, so that the sipe blade is adjacent to a plurality of sipe blade portions. It can comprise without a gap in the adjacent part.
また、好ましくは、前記サイプブレードは、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びている。 Preferably, the sipe blade extends continuously over one circumference in the tire circumferential direction.
本構成によれば、サイプブレードが長くなるために金型本体との熱膨張量の差が過大となりやすい場合に、本発明をより好適に実施できる。 According to this configuration, the present invention can be more suitably implemented when the difference in the amount of thermal expansion from the mold body tends to be excessive because the sipe blade is long.
また、本発明の他の態様は、鋳型に、タイヤ周方向に延びる複数のサイプブレード部分を、タイヤ周方向に間隔を空けて配置し、前記鋳型を用いて鋳造して、前記複数のサイプブレード部分を鋳包まれた金型本体の素材を形成し、前記素材を加工してタイヤ加硫金型を製造する、タイヤ加硫金型の製造方法であって、前記間隔が、前記複数のサイプブレード部分が鋳包まれた状態でタイヤ周方向に隣接して位置してタイヤ周方向に延びるサイプブレードを形成するように設定されているタイヤ加硫金型の製造方法を提供する。 In another aspect of the present invention, a plurality of sipe blade portions extending in the tire circumferential direction are arranged on the mold at intervals in the tire circumferential direction, and cast using the mold, and the plurality of sipe blades A method for manufacturing a tire vulcanization mold, wherein a material for a mold body in which a portion is cast is formed and a tire vulcanization mold is manufactured by processing the material, wherein the interval is the plurality of sipes. Provided is a method for manufacturing a tire vulcanization mold that is set so as to form a sipe blade that is positioned adjacent to the tire circumferential direction and extends in the tire circumferential direction in a state where the blade portion is cast.
本発明によれば、複数のサイプブレード部分を、タイヤ周方向に隣接するようにタイヤ加硫金型に鋳包むことができる。これによって、タイヤ周方向に一体的に長く構成されたサイプブレードを鋳包む場合に比して、鋳造時における金型本体とここに鋳包まれたサイプブレード部分との間に生じる熱膨張量の差が小さくなる。すなわち、サイプブレードと金型本体との間に生じる熱膨張の差を、各サイプブレード部分に分散させることができる。 According to the present invention, a plurality of sipe blade portions can be cast into a tire vulcanization mold so as to be adjacent to each other in the tire circumferential direction. As a result, the amount of thermal expansion generated between the die body and the sipe blade portion cast in the mold body at the time of casting is less than when casting a sipe blade that is integrally long in the tire circumferential direction. The difference becomes smaller. That is, the difference in thermal expansion generated between the sipe blade and the mold body can be dispersed in each sipe blade portion.
さらに、熱膨張の差が、鋳型における隣接するサイプブレード間の間隔において、金型本体の収縮により吸収される。この結果、熱膨張量の差に起因した熱応力の発生が抑制される。したがって、タイヤ周方向に長く構成されたサイプブレードを備えたタイヤ加硫金型を、熱応力を抑制しつつ製造できる。 Furthermore, thermal expansion differences are absorbed by the shrinkage of the mold body in the spacing between adjacent sipe blades in the mold. As a result, the generation of thermal stress due to the difference in thermal expansion is suppressed. Therefore, a tire vulcanization mold including a sipe blade that is long in the tire circumferential direction can be manufactured while suppressing thermal stress.
本発明によれば、タイヤ周方向に延びるサイプを形成するサイプブレードを備えたタイヤ加硫金型において、サイプブレードに起因した熱応力を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the tire vulcanization mold provided with the sipe blade which forms the sipe extended in a tire peripheral direction, the thermal stress resulting from the sipe blade can be suppressed.
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, the following description is only illustrations essentially and does not intend restrict | limiting this invention, its application thing, or its use. Further, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension is different from the actual one.
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫金型1の斜視図である。タイヤ加硫金型1は、所謂セグメンテッドモールドとして構成されている。図1において、グリーンタイヤのトレッド部(不図示)を加硫成形するトレッドリング2が示されており、サイドプレート、ビードリング等他の金型構成部材は省略されている。また、図1において、トレッドリング2を構成するセクタ3の断面が破線によるハッチングを付して示されている。
FIG. 1 is a perspective view of a
トレッドリング2は、タイヤ周方向において複数のセクタ3に分割されており、各セクタ3は、タイヤ加硫金型1の開閉時にタイヤ径方向に拡縮変位可能に設けられている。各セクタ3は、型開き状態(不図示)では放射状に離間しており、型閉め状態(図1)では互いに当接して環状のトレッドリング2が形成されるようになっている。
The tread ring 2 is divided into a plurality of
図2は、セクタ3の1つを拡大して示す斜視図である。図2に示されるように、セクタ3は、金型本体10と、金型本体10に取り付けられたサイプブレード20とを有している。金型本体10には、タイヤ周方向に延びる複数の突条11〜14が形成されている。突条11及び12は、タイヤ幅方向の中央部を挟んだ両側に互いに間隔を空けて配置されている。突条13及び14は、突条11及び12それぞれのタイヤ幅方向外側に配置されている。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing one of the
サイプブレード20は、突条11及び13の間と、突条12及び14の間に配設されている。サイプブレード20は、金型本体を鋳造する際に一体に鋳包まれている。サイプブレード20は、タイヤ周方向に隣接して配設された複数のサイプブレード部分21によって構成されている。また、図1を併せて参照して、突条11〜14及びサイプブレード20は、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びている。
The
図6は、タイヤ加硫金型1を用いて加硫成形した空気入りタイヤ30のトレッド部を展開して示している。図6に示されるように、空気入りタイヤ30では、突条11〜14によって、タイヤ周方向に延びる複数の主溝31〜34が形成されている。空気入りタイヤ30は、主溝31〜34によって複数の陸部35〜39にタイヤ幅方向に区画されている。複数の陸部35〜39は、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びており、空気入りタイヤ30はリブパターンに形成されている。
FIG. 6 shows a developed tread portion of a
主溝31及び32によって中央陸部35が区画され、主溝31及び33によってメディエイト陸部36が区画され、主溝32及び34によってメディエイト陸部37が区画され、主溝33及び34のタイヤ幅方向外側にショルダー陸部38,39が区画されている。メディエイト陸部36,37には、サイプブレード20によってタイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びる周方向サイプ5が形成されている。
The
図3は、図2のIII−III線における断面図であって、サイプブレード20のタイヤ周方向に沿った断面を示している。図3に示されるように、サイプブレード20は、タイヤ周方向に隣接して配設された複数のサイプブレード部分21によって構成されている。各サイプブレード部分21は、タイヤ周方向両端部に位置しておりタイヤ径方向に延びる両縁部21aが、金型本体10のうちトレッド面を形成するトレッド形成面15(図2も併せて参照)に対して90°、すなわち面直方向に延びている。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 and shows a cross section of the
本実施形態では、サイプブレード部分21は、タイヤ径方向の内径側端部21b及び外径側端部21cが直線状に構成されている。内径側端部21b及び外径側端部21cは、両縁部21a間のタイヤ周方向における中心に位置する仮想中心線Lに対して直交するように互いに平行に延びている。サイプブレード部分21は、外径側端部21cが内径側端部21bよりも長く、すなわちタイヤ径方向内側に向かってタイヤ周方向における寸法が縮小する台形状に形成されている。
In the present embodiment, the
なお、内径側端部21b及び外径側端部21cを、タイヤ中心を中心とする円弧状に構成してもよい。しかしながら、本実施形態のように直線状に構成することによって、直線状の部材から切り出して構成することができ、円弧状に形成する場合に比して容易に構成できる。
In addition, you may comprise the inner diameter
サイプブレード部分21は、好ましくは、タイヤ周方向の長さが20〜45mmに構成されている。これによって、サイプブレード部分21が、金型本体10に鋳包まれている部分のタイヤ周方向における長さが長大化することが抑制されるので、後述するように金型本体10を鋳造する際に、これらの間に生じる熱収縮量の差が過大となることが抑制される。
The
次に、図4を参照して、セクタ3の製造方法について説明する。図4は、セクタ3を鋳造する際の鋳型40のうち、トレッド部を成形する部分を正面から見た正面図である。鋳型40には、複数のサイプブレード部分21が、金型の内側(キャビティ内)に一部が露出するように、タイヤ周方向に所定の間隔Xを空けて埋設されている。間隔Xは、鋳型40に注湯される溶融金属が冷却して固まる際の熱収縮量を考慮して設定されている。
Next, a manufacturing method of the
本実施形態では、サイプブレード20は、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びているので、鋳型40において、複数のサイプブレード部分21間の間隔Xは、サイプブレード部分21の個数Nに等しい数だけ形成される。間隔Xは、鋳型40に注湯された溶融した金属が冷却されて固まる際の熱収縮量を間隔Xの数で除した値に設定されている。
In the present embodiment, since the
これによって、鋳型40に注湯された溶融した金属が冷却されて固まる際の熱収縮が、サイプブレード部分21間の間隔Xに位置する部分(金型本体10の素材)の収縮により吸収されて、金型本体10(素材)では、間隔Xがゼロとなって、各サイプブレード部分21が互いにタイヤ周方向に隣接する。
As a result, the thermal shrinkage when the molten metal poured into the
また、好ましくは、サイプブレード部分21の鋳造時における熱膨張及び熱収縮をさらに考慮して、鋳型40に注湯された溶融した金属が冷却された固まった際に、各サイプブレード部分21が互いにタイヤ周方向に隣接する(間隔Xがゼロになる)ように、鋳型においてタイヤ周方向に隣接するサイプブレード部分21間の間隔Xを設定してもよい。
In addition, preferably, in consideration of thermal expansion and thermal contraction during casting of the
鋳型40を用いて鋳造することによって、複数のサイプブレード部分21が鋳込まれてなる金型本体10の金型素材が形成され、該金型素材を機械加工してセクタ3が構成される。タイヤ加硫金型1は、複数のセクタ3と、他の金型構成部材とを組み合わせることによって製造される。
By casting using the
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to the embodiment described above, the following effects are obtained.
(1)タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びるサイプブレード20が複数のサイプブレード部分21に分割されているので、タイヤ周方向の一周にわたって一体的に構成されたサイプブレード20を鋳包む場合に比して、鋳造時における金型本体10とここに鋳包まれたサイプブレード部分21との間に生じる熱膨張量の差が小さい。すなわち、サイプブレード20と金型本体10との間に生じる熱膨張の差を、各サイプブレード部分21に分散させることができる。
(1) Since the
さらに、熱膨張の差が、隣接するサイプブレード部分21間、すなわち鋳型40における間隔Xに位置する部分(金型本体10の素材)の収縮により吸収される。この結果、熱膨張量の差に起因した熱応力の発生が抑制される。したがって、タイヤ周方向に長く構成されたサイプブレード20を備えたタイヤ加硫金型1を、熱応力を抑制しつつ構成できる。
Furthermore, the difference in thermal expansion is absorbed by the contraction between the adjacent
(2)サイプブレード部分21は、タイヤ径方向内側に向かってタイヤ周方向における寸法が縮小する台形状に形成されている。さらに、タイヤ周方向に隣接するサイプブレード部分21間において、互いに対向するタイヤ周方向両端部に位置する両縁部21aが平行にタイヤ径方向に延びている。これによって、サイプブレード20を複数のサイプブレード部分21が隣接する隣接部において隙間なく構成できる。
(2) The
これに対して、複数のサイプブレード部分21を、矩形状に構成した場合(図3に二点鎖線で示す)には、隣接する複数のサイプブレード部分21間において、隙間が生じることになるので、これらの隣接部においてタイヤ周方向に隙間無く連続させることができない。
On the other hand, when the plurality of
(3)鋳型40には、複数のサイプブレード部分21が、タイヤ周方向に所定の間隔Xを空けて埋設されており、間隔Xは、鋳型40に注湯される溶融金属が冷却して固まる際の熱収縮量を考慮して設定されている。これによって、複数のサイプブレード部分21を、タイヤ周方向に隣接するように金型本体10に鋳包むことができる。
(3) A plurality of
これによって、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に長く構成されたサイプブレード20を鋳包む場合に比して、鋳造時における金型本体10とここに鋳包まれたサイプブレード部分21との間に生じる熱膨張量の差が小さくなる。すなわち、サイプブレード20と金型本体10との間に生じる熱膨張の差を、各サイプブレード部分21に分散させることができる。
As a result, as compared with the case where the
さらに、熱膨張の差が、隣接するサイプブレード部分21間、すなわち鋳型40における間隔Xに位置する部分(金型本体10の素材)の収縮により吸収される。この結果、熱膨張量の差に起因した熱応力の発生が抑制される。したがって、タイヤ周方向に長く構成されたサイプブレード20を備えたタイヤ加硫金型1を、熱応力を抑制しつつ構成できる。この結果、熱膨張量の差に起因した熱応力の発生が抑制される。したがって、タイヤ周方向に長く構成されたサイプブレード20を備えたタイヤ加硫金型1を、熱応力を抑制しつつ製造できる。
Furthermore, the difference in thermal expansion is absorbed by the contraction between the adjacent
上記実施形態では、サイプブレード20を、タイヤ周方向の一周にわたって連続的に延びる場合を例にとって説明したが、図5に示されるように、サイプブレード20がタイヤ周方向の所定長さにわたって伸びる場合に適用してもよい。この場合でもサイプブレード20を、複数のサイプブレード部分21にタイヤ周方向に分割することによって熱応力を抑制できる。
In the above embodiment, the case where the
また、図7に示される変形例に係るサイプブレード部分210のように、隣接するサイプブレード210間において、金型本体10に埋め込まれている部分を互いに間隔を空けるように構成してもよい。具体的には、サイプブレード部分210のタイヤ周方向の両端部に位置する両縁部210aを、トレッド成形面15を挟んで、タイヤ径方向内側に位置する内径側縁部210a1と、タイヤ径方向外側に位置する外径側縁部210a2とを有するように構成してもよい。
Further, as in the
内径側縁部210a1は、上記実施形態と同様に、トレッド成形面15に対して面直にタイヤ径方向に延びている。一方、外径側縁部210a2は、トレッド成形面15に対して面直に延びておらず、外径側端部210cに対して直角に延びている。すなわち、縁部210aは、内径側縁部210a1と外径側縁部210a2との間には、屈曲点P1が形成されている。
The inner diameter
この結果、互いに隣接するサイプブレード部分210間のうち、キャビティ側では、それぞれの対向する内径側縁部210a1が互いに隙間なく隣接するように構成される一方で、金型本体10への埋め込み側では、それぞれの対向する外径側縁部210a2の間に隙間Sが形成されている。隙間Sによれば、熱膨張時に、隣接するサイプブレード部分210が、金型本体10に埋め込まれた部分において干渉することが防止される。
The result, of between
また、サイプブレード部分210を鋳型40(図4)にセットする際に、外径側縁部210a2が鋳型40から現れると共に屈曲点P1が鋳型40の表面(トレッド成形面15に対応する部分)上に位置するように、セットすることによって、サイプブレード部分210の鋳型40への埋め込み深さを容易に管理できる。
Further, the
また、上記実施形態では、セグメンテッドモールドのタイヤ加硫金型を例にとって説明したが、タイヤ幅方向に2分割されたツーピースモールドにも適用することができる。 In the above embodiment, a segmented mold tire vulcanization mold has been described as an example, but the present invention can also be applied to a two-piece mold divided into two in the tire width direction.
1 タイヤ加硫金型
2 トレッドリング
3 セクタ
10 金型本体
11〜14 突条
20 サイプブレード
21 サイプブレード部分
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記金型本体に鋳包まれておりタイヤ周方向に延びるサイプブレードと
を備え、
前記サイプブレードは、タイヤ周方向に隣接して配設された複数のサイプブレード部分によって構成されているタイヤ加硫金型。 A mold body formed by casting;
A sipe blade that is cast in the mold body and extends in the tire circumferential direction, and
The sipe blade is a tire vulcanization mold configured by a plurality of sipe blade portions disposed adjacent to each other in the tire circumferential direction.
請求項1に記載のタイヤ加硫金型。 The plurality of sipe blade portions are located at both ends in the tire circumferential direction, and both edges extending in the tire radial direction extend in a direction perpendicular to the tread forming surface of the mold body.
The tire vulcanization mold according to claim 1.
請求項1又は2に記載のタイヤ加硫金型。 The sipe blade extends continuously over one circumference in the tire circumferential direction.
The tire vulcanization mold according to claim 1 or 2.
前記鋳型を用いて鋳造して、前記複数のサイプブレード部分を鋳包まれた金型本体の素材を形成し、
前記素材を加工してタイヤ加硫金型を製造する、タイヤ加硫金型の製造方法であって、
前記間隔が、前記複数のサイプブレード部分が鋳包まれた状態でタイヤ周方向に隣接して位置してタイヤ周方向に延びるサイプブレードを形成するように設定されているタイヤ加硫金型の製造方法。 In the mold, a plurality of sipe blade portions extending in the tire circumferential direction are arranged at intervals in the tire circumferential direction,
Casting using the mold, forming a material of the mold body in which the plurality of sipe blade portions are cast,
A method for producing a tire vulcanization mold, wherein the material is processed to produce a tire vulcanization mold,
Manufacture of a tire vulcanization mold in which the interval is set so as to form a sipe blade positioned adjacent to the tire circumferential direction and extending in the tire circumferential direction in a state where the plurality of sipe blade portions are cast Method.
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