JP2018505802A - 自動車用タイヤのためのセグメント式鋳造加硫金型のプロファイルセグメントの製造方法と加硫金型および自動車用タイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車用タイヤのセグメント式鋳造加硫金型のプロファイルセグメントの製造方法に関し、その成形領域は加硫されるタイヤのトレッドプロファイルのセグメントを成形し、−ケーシング様のトレッド表面を有する硬質モデルセグメントを生成するステップと、−トレッドのポジティブプロファイルをモデルセグメントのケーシング様のトレッド表面に研削して、マスタモデルを得るステップと、−マスタモデルから、好ましくはシリコーンゴムの柔軟なインプレッションを生成するステップと、−好ましくはシリコーンゴム製のインプレッションから硬質の石膏鋳造物を生成して、鋳造コアセグメントを形成するステップと、−一緒に設置された環状の鋳造コアセグメントのすべてをアルミニウム−マグネシウム合金で鋳造し、後に個々のプロファイルセグメントに分割される加硫金型を得るステップと、を含む。モデルセグメントのうちの、後にマスタモデルを得るためにトレッドのポジティブプロファイルがその形状に研削されるトレッドにプラズマコーティングが堆積され、マスタモデルには、プラズマコーティングによって所定の表面粗さが付与される。

Description

本発明は、自動車用タイヤのセグメント式加硫金型のプロファイルセグメントの製造方法に関し、その成形領域は加硫されるタイヤのトレッドプロファイルのセグメントを形成し、
−ケーシング形状のトレッド表面を有する硬質モデルセグメントを生成するステップと、
−トレッドのポジティブプロファイルをモデルセグメントのケーシング形状のトレッド表面に研削して、マスタモデルを得るステップと、
−マスタモデルから、好ましくはシリコーンゴム製の柔軟なインプリントを生成するステップと、
−好ましくはシリコーンゴム製のインプリントから石膏製の硬質鋳造物を生成して、鋳造コアセグメントを形成するステップと、
−相互に当接させて設置された環状の鋳造コアセグメントのすべてをアルミニウム−マグネシウム合金で鋳造し、後に個々のプロファイルセグメントに分割される加硫金型を得るステップと、
を含む。

本発明はまた、加硫金型と自動車用タイヤにも関する。

タイヤのための加硫金型は、特に、まとめてタイヤの半径方向に外側の表面を形成する成形部品、例えばトレッド、ショルダ領域、側壁、およびビード領域から構成される。トレッドを形成するセグメントは、プロファイルセグメントまたは成形セグメントと呼ばれる。

「ポジティブプロファイル」という用語は、プロファイルのすべてのサイプのほか、乗用車やバン用タイヤのラメラ板を挿入するためのもの等、他のあらゆるサイプを含む。

タイヤ用加硫金型の金型セグメントは、アルミニウムと金属から製造される。当業者にとっては、鋳造方式により製造される加硫金型および鋳型を得るための上記の方法は馴染み深い。

加硫前のグリーンタイヤブランクが加硫金型内で加硫され、ゴム架橋反応によってその最終的なゴム弾性状態に変換される。このプロセス中、タイヤには、金型セグメントの成形領域の対応するネガティブ形状によってそのプロファイル形状が付与される。

成形領域という用語は、金型セグメントの中の、タイヤブランクにその対応する形状を付与する領域を指す。

タイヤの性能にとって、特に冬用タイヤの積雪および凍結路面走行性能にとって、タイヤトレッドのケーシング形状表面に所定の程度の表面粗さがあれば有利である。他方で、トレッドプロファイルの、隆起したプロファイル要素の境界を定める溝は、タイヤに高品質の印象を与えるために、できるだけ「平滑」であるべきである。

本出願人の欧州特許第２ ２３４ ７８２ Ｂ２号明細書では、加硫金型のプロファイルセグメントの成形領域が、所定の程度の表面粗さのプラズマコーティングを有することが開示されている。この加硫金型で加硫されたタイヤトレッドはまた、プラズマコーティングのインプリントのおかげで、所定の程度の表面粗さとそれによって改善される性能を有する。適当なプラズマコーティングとそれによって得られる利点は、上述の文献に記載されている。

しかしながら、完全に出来上がった加硫金型のひとつひとつに後で適当なプラズマコーティングを施すと、コストが嵩む。特に、成形領域のうち、タイヤトレッドの溝を成形する隆起したウェブに、ある程度の表面粗さのプラズマコーティングを提供しない場合はそうである。

したがって、本発明の目的は、自動車用タイヤのセグメント式鋳造加硫金型のプロファイルセグメントを製造するための、簡単で費用対効果の高い方法を提供することであり、それにより加硫されるべきタイヤのケーシング形状のトレッド表面に所定の程度の表面粗さが提供され、その一方で、タイヤトレッドに溝をプレス加工するウェブは「平滑」の状態とされる。

この目的は、モデルセグメントのうちの、後にマスタモデルを得るためにトレッドのポジティブプロファイルがその形状に研削されるトレッドにプラズマコーティングが堆積され、このプラズマコーティングが、それがマスタモデルに特定の程度の表面粗さを付与するような方法で構成されることによって実現される。

この方法は、費用対効果が高く、簡単である。マスタモデルは表面粗さを受け取り、これは別の既知のインプリンティングおよび鋳造方法ステップによって、最終的な加硫金型に転写される。好ましくはシリコーンゴム製の柔軟なインプリントから、鋳造コアを得るためのいくつの所望の数の石膏製の鋳造物でも得ることができる。したがって、所定の表面粗さのプラズマコーティングは１回だけ堆積させればよく、そこから、粗いトレッド表面を持つ多数のプロファイルセグメントを得ることができる。モデルセグメントにプロファイルが研削されるのは、そこにプラズマコーティングを堆積させた後であるため、その後研削される溝およびその他の陥凹部はプラズマコーティングが提供されず、「平滑」である。念頭に置くべき点として、このインプリンティングおよび鋳造方法では、マスタモデルの表面粗さの、加硫タイヤまでの深さが減少する。したがって、マスタモデルの表面粗さは、加硫タイヤ上で所望の最終的な粗さが得られるように選択されることになる。

「平滑」という用語は、表面粗さの深さが、本発明による方法で製造された加硫金型で加硫された新品の加硫タイヤで測定した時に、≦３μｍである程度の表面粗さを意味する。

加硫金型で加硫された新品の自動車用タイヤの性能、特に冬用タイヤの積雪走行性能および凍結路面走行性能に関する最善の結果は、表面プロファイルが５〜５０μｍ、好ましくは７．５〜２５μｍ、特に好ましくは１０〜１５μｍの粗さ程度による新品状態の加硫自動車用タイヤ上で得られることが明らかとなっている。

プラズマコーティングが、熱溶射層の堆積によってモデル上に堆積されれば有利である。この方法は、モデルの表面をコーティングするのに、およびしたがって、別の方法ステップで鋳造される表面プロファイルセグメントに所定の程度の表面粗さを適用するのに特に適している。熱溶射層が母材とこの母材中に統計的に分散された溶射添加材から構成されれば有利であり、この溶射添加材が表面粗さの程度を決定する。溶射添加材は顆粒状とすることができ、これは例えば、溶射層に望まれる特性に対応するその粒径、その構造、その顆粒外形、およびその硬さに関して選択できる。所望の程度の表面粗さを、適当な熱溶射層を選択することによって、特に溶射添加材の選択によって調節する、実現可能な方法が提供される。

それに加えて、母材の物質もまた、所望の特性によって選択できる。

したがって、熱溶射層の特性は、母材の、および／または溶射添加材の選択可能なパラメータによって左右することができ、その結果として、前記溶射層の表面粗さ構造を調節できる。

本発明はまた、上述の方法により製造される加硫金型と、上述の加硫金型で加硫された自動車用タイヤにも関する。

自動車用タイヤは好ましくは乗用車用タイヤ、バン用タイヤ、またはオートバイ用タイヤであり、乗用車用タイヤは好ましくは冬用タイヤである。

Claims (6)

1. その成形領域が加硫されるタイヤのトレッドプロファイルのセグメントを形成する、自動車用タイヤのセグメント式鋳造加硫金型のプロファイルセグメントの製造方法において、
   −ケーシング形状のトレッド表面を有する硬質モデルセグメントを生成するステップと、
   −前記トレッドのポジティブプロファイルを前記モデルセグメントの前記ケーシング形状のトレッド表面に研削して、マスタモデルを得るステップと、
   −前記マスタモデルから、好ましくはシリコーンゴム製の柔軟なインプリントを生成するステップと、
   −前記好ましくはシリコーンゴム製のインプリントから石膏製の硬質鋳造物を生成して、鋳造コアセグメントを形成するステップと、
   −相互に当接させて設置された環状の前記鋳造コアセグメントのすべてをアルミニウム−マグネシウム合金で鋳造し、後に個々のプロファイルセグメントに分割される加硫金型を得るステップと、
   を含み、
   前記モデルセグメントのうちの、後に前記マスタモデルを得るために前記トレッドの前記ポジティブプロファイルがその形状に研削される前記トレッドにプラズマコーティングが堆積され、前記プラズマコーティングが、それが前記マスタモデルに特定の程度の表面粗さを付与するような方法で構成されることを特徴とする方法。
2. 前記プラズマコーティングの前記表面粗さは、前記加硫自動車用タイヤ上で、５〜５０μｍ、好ましくは７．５〜２５μｍ、特に好ましくは１０〜１５μｍの表面プロファイルが得られるように選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記プラズマコーティングは、熱溶射層を堆積させることによって堆積されることを特徴とする、請求項１〜２の１つまたは複数に記載の方法。
4. 請求項１〜３の１つまたは複数にしたがって製造される加硫金型。
5. 請求項４に記載の加硫金型で加硫される自動車用タイヤ。
6. 前記タイヤは乗用車用タイヤ、バン用タイヤ、またはオートバイ用タイヤであり、前記乗用車用タイヤは好ましくは冬用タイヤであることを特徴とする、請求項５に記載の自動車用タイヤ。