JP2023085952A - サイプブレード及びタイヤ成型金型 - Google Patents

Abstract

【課題】成型面に対してぐらつきにくいサイプブレードを提供する。【解決手段】実施形態のサイプブレード３０は、空気入りタイヤのトレッドを成型する成型部材１２に埋め込まれる埋め込み部分３１と、成型部材１２から突出するサイプ形成部分３２とを有するサイプブレード３０において、サイプ形成部分３２は、トレッドにサイプを形成する薄板３４と、薄板３４から埋め込み部分３１にかけて徐々に厚くなる根元３５とを有することを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明はサイプブレード及びタイヤ成型金型に関する。

空気入りタイヤのトレッドにサイプと呼ばれる細溝が設けられることがある。サイプはタイヤが加硫成型される際に形成される。例えば特許文献１に記載のように、サイプを形成するために、加硫成型に用いられるタイヤ成型金型にはサイプブレードと呼ばれる薄板が取り付けられる。取り付け方としては、タイヤ成型金型の成型面に形成された取り付け溝に板状のサイプブレードが嵌め込まれた形となっている。

特開２０１７－２１３８３０号公報

ところで、特許文献１に開示されているようなサイプブレードは薄い１枚の板状の部材であるため、サイプブレードが成型面に対してぐらつきやすく、成型面に設けられた取り付け溝とサイプブレードとの間にゴムが侵入しやすかった。そのようにゴムが侵入すると加硫成型後の空気入りタイヤにバリとして残り、空気入りタイヤの外観を悪化させたり、排水性を低下させたりするおそれがあった。そしてそれらの問題を防ぐためにバリを取るという余計な工数が必要となっていた。

そこで本発明は、成型面に対してぐらつきにくいサイプブレード及びそのようなサイプブレードを備えるタイヤ成型金型を提供することを課題とする。

実施形態のサイプブレードは、空気入りタイヤのトレッドを成型する成型部材に埋め込まれる埋め込み部分と、前記成型部材から突出するサイプ形成部分とを有するサイプブレードにおいて、前記サイプ形成部分は、前記トレッドにサイプを形成する薄板と、前記薄板から前記埋め込み部分にかけて徐々に厚くなる根元とを有することを特徴とする。

実施形態のサイプブレードは上記の特徴を有するため成型面に対してぐらつきにくい。

タイヤ成型金型の断面図。 サイプブレードの斜視図。 サイプブレードを図２の矢印Ａの方向から見た斜視図。 サイプブレードを図２の矢印Ｂの方向から見た平面図。 サイプブレードを図２の矢印Ｃの方向から見た斜視図。 セクターに取り付けられたサイプブレードの断面図。

図１に本実施形態のタイヤ成型金型１０を示す。タイヤ成型金型１０は、円周状に並べられた複数のセクター１２と、複数のセクター１２が形成する円周の軸方向両側に設けられた一対のサイドプレート１４と、同じく一対のビードリング１６とを備えている。サイドプレート１４及びビードリング１６は前記軸方向から見て円形である。

セクター１２、サイドプレート１４及びビードリング１６は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」）を成型するための成型面１２ａ、１４ａ、１６ａを有する成型部材である。複数のセクター１２の成型面１２ａは主にタイヤのトレッドを、一対のサイドプレート１４の成型面１４ａは主にタイヤのサイド部を、一対のビードリング１６の成型面１６ａは主にタイヤのビード部を、それぞれ成型する。

セクター１２の材質は、限定されないが、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（例えばＡｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｓｉ系の合金）である。またサイドプレート１４及びビードリング１６の材質は、限定されないが、例えば、一般構造用圧延鋼材（例えばＳＳ４００）等の鋼材である。セクター１２、サイドプレート１４、ビードリング１６は、加硫成型時には、図示しない電気ヒータや高温蒸気により加硫成型温度（例えば１３０～２００℃）に熱せられる。

セクター１２には、金型内部に向かって突出した凸条２０が形成されている。凸条２０はタイヤのトレッドに溝を形成するためのものである。図１に示されている凸条２０はタイヤ周方向に延びる主溝を形成するためのものだが、他にタイヤ幅方向に延びる横溝を形成するための凸条も金型内部に向かって突出して形成されている。そして、複数の凸条によって囲まれた凹部が形成されている。この凹部は、タイヤのトレッドにブロックを形成するためのブロック形成部２２である。

ブロック形成部２２の成型面１２ａから金型内部に向かって、サイプブレード３０が突出している。サイプブレード３０はタイヤのブロックにサイプを形成するためのものである。ここでサイプとは、タイヤのトレッドが接地したときに閉じる程度に十分に細い溝のことである。

図２～図６に示すように、サイプブレード３０はセクター１２に埋め込まれる埋め込み部分３１と、セクター１２の成型面１２ａから金型内部に向かって突出するサイプ形成部分３２とを有している。以下の説明において、埋め込み部分３１の方を「埋め込み側」、サイプ形成部分３２の方を「突出側」とする。「突出側から見る」とは図２の矢印Ｂの方向から見ることを意味する。

埋め込み部分３１はサイプ形成部分３２よりも厚みのある板状の部分である。埋め込み部分３１の平均厚みＴ１（図２参照）は例えば２．２ｍｍ以上２．８ｍｍ以下である。埋め込み部分３１には、表面から裏面へ貫通する複数（図では３つ）の貫通孔３３が設けられている。

また、図３及び図６に示すように、サイプ形成部分３２は、トレッドにサイプを形成する薄板３４と、薄板３４から埋め込み部分３１にかけて徐々に厚くなる根元３５とを有している。

図４に示すように、薄板３４は突出側から見て波形となっている。また図２等からわかるように、薄板３４は互いに直交する３方向（例えば図４の上下方向、左右方向及び前記２方向に直交する方向）へ形状が変化する。そのことからわかるように、薄板３４は、タイヤのトレッドにいわゆる３Ｄサイプを形成するための部分である。薄板３４の突出側の端部にあたる先端３４ａは、タイヤのサイプの底部を形成する部分である。薄板３４の厚みＴ２（図６参照）は例えば０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。

図６に示すように、根元３５においてはサイプ形成部分３２の片面側のみへ厚みが増している。そのため、根元３５はサイプ形成部分３２の前記片面において凸となっている。根元３５は、埋め込み側（図６の下側）ほど厚く、突出側（図６の上側）ほど薄くなっている。そして根元３５の前記片面側の表面は、薄板３４の表面に対して傾斜した傾斜面３５ａとなっている。傾斜面３５ａは、セクター１２に埋め込まれたときに成型面１２ａに対して傾斜する。成型面１２ａに対する傾斜面３５ａの傾斜角度は例えば２０°以上７０°以下である。傾斜面３５ａは平面である。薄板３４の前記片面の反対側の面（図６において右側の面）は、根元３５の表面及び埋め込み部分３１の表面と同一平面上にある。

このようなサイプブレード３０は、３Ｄプリンタを使用した積層造形法により全体を一体として作製することができる。積層造形法では、金属粉が所定厚みずつ積層され、１層積層される毎にその層にレーザが照射されて焼結層が形成される。そのような焼結層が順次積層されることにより立体的なサイプブレード３０の全体が完成する。金属としてはＳＵＳ６３０等のステンレス鋼が使用される。

完成したサイプブレード３０はセクター１２に取り付けられる。詳細には、まず、セクター１２を鋳造するための型の内面にサイプブレード３０が取り付けられる。このとき、サイプブレード３０のサイプ形成部分３２の全体が型に埋め込まれ、埋め込み部分３１だけが型の内面から突出している。その型の内部に、セクター１２の材料である熱された金属流体（例えばアルミニウムの流体）が流し込まれる。金属流体は埋め込み部分３１の周囲はもちろんのこと埋め込み部分３１に開けられた貫通孔３３の内部にも流入する。

その後金属が冷却されて固まるとセクター１２が完成する。そのセクター１２にはサイプブレード３０が固定されている。セクター１２の材料である金属がサイプブレード３０の埋め込み部分３１の貫通孔３３の内部に入り込んで固まっているため、サイプブレード３０はセクター１２から抜けない。セクター１２において、サイプブレード３０の埋め込み部分３１が埋め込まれている部分が取り付け溝２４（図６参照）となっている。

図６に示すように、サイプブレード３０の埋め込み部分３１の全体がセクター１２の取り付け溝２４の中にある。また、サイプブレード３０のサイプ形成部分３２の全体がセクター１２の成型面１２ａから突出している。そのため、サイプ形成部分３２の根元３５の傾斜面３５ａ全体が成型面１２ａから突出している。そして、成型面１２ａ、傾斜面３５ａ及び薄板３４の前記片面が屈曲しながら連結されている。埋め込み部分３１とサイプ形成部分３２との境界面が成型面１２ａと同一面上にある。

セクター１２とは別に、サイドプレート１４、ビードリング１６等のタイヤ成型金型１０を構成する各部材が既知の方法で製造される。それらの各部材が組み立てられてタイヤ成型金型１０が完成する。

タイヤ成型金型１０でタイヤの加硫成型が行われると、セクター１２の成型面１２ａによってトレッドが成型される。そのとき、成型面１２ａから突出したサイプブレード３０のサイプ形成部分３２によってトレッドにサイプが形成される。詳細には、サイプ形成部分３２の薄板３４によって３Ｄサイプが形成される。また、サイプ形成部分３２の根元３５によって、３Ｄサイプの接地面への開口端に面取り状の傾斜面が形成される。

以上のように、本実施形態のサイプブレード３０は、セクター１２に埋め込まれる埋め込み部分３１と、セクター１２の成型面１２ａから突出するサイプ形成部分３２とを有している。そして、サイプ形成部分３２は、タイヤのトレッドにサイプを形成する薄板３４と、薄板３４から埋め込み部分３１にかけて徐々に厚くなる根元３５とを有している。

このようにサイプ形成部分３２の根元３５が厚くなっているため、サイプ形成部分３２が成型面１２ａに対してぐらつきにくくなっている。そして、サイプ形成部分３２がぐらつきにくいため、セクター１２に形成された取り付け溝２４とサイプブレード３０との間にゴムが侵入しにくく、加硫成型後のタイヤにバリが発生しにくい。そのため、バリ取りをしなくても、空気入りタイヤの外観が悪化しにくく、排水性が低下しにくい。また、厚い根元３５の存在により、サイプブレード３０の剛性が高くなっておりサイプブレード３０が変形しにくくなっている。

また、上記のように、サイプ形成部分３２の根元３５が成型面１２ａに対して傾斜した傾斜面３５ａとなっており、成型面１２ａ、傾斜面３５ａ及び薄板３４の表面が屈曲しながら連結されている。そのため、加硫成型時にサイプ形成部分３２の根元３５においてゴムが流動しやすくなっており、完成するタイヤのトレッドに欠陥が生じにくくなっている。

また、サイプブレード３０は積層造形法により全体が一体として作製されたものであるため、強度が高く、また作製しやすい。

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。例えば、サイプブレードの根元においてサイプ形成部分の両面側へ厚みが増して両面側に傾斜面が形成されていても良い。また、サイプブレードの根元の面が、上記実施形態の傾斜面３５ａのような平面ではなく、曲面であっても良い。

１０…タイヤ成型金型、１２…セクター、１２ａ…成型面、１４…サイドプレート、１４ａ…成型面、１６…ビードリング、１６ａ…成型面、２０…凸条、２２…ブロック形成部、２４…取り付け溝、３０…サイプブレード、３１…埋め込み部分、３２…サイプ形成部分、３３…貫通孔、３４…薄板、３４ａ…先端、３５…根元、３５ａ…傾斜面

Claims (2)

1. 空気入りタイヤのトレッドを成型する成型部材に埋め込まれる埋め込み部分と、前記成型部材から突出するサイプ形成部分とを有するサイプブレードにおいて、
   前記サイプ形成部分は、前記トレッドにサイプを形成する薄板と、前記薄板から前記埋め込み部分にかけて徐々に厚くなる根元とを有することを特徴とする、サイプブレード。
2. 空気入りタイヤのトレッドを成型する成型部材と、前記成型部材に取り付けられたサイプブレードとを有するタイヤ成型金型において、
   前記サイプブレードは、前記成型部材に埋め込まれた埋め込み部分と、前記成型部材から突出したサイプ形成部分とを有し、
   前記サイプ形成部分は、前記トレッドにサイプを形成する薄板と、前記薄板から前記埋め込み部分にかけて徐々に厚くなる根元とを有することを特徴とする、タイヤ成型金型。
   
   

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