JP3577283B2 - タイヤ成形金型及びそれによって生産されたタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周方向に分割された複数のセクターによって構成された所謂セクショナル型のタイヤ成形金型を用いて、トレッド面に周方向のサイプ等を形成する際、このサイプ等にやむ終えず形成されるセクター分割位置での途切れ部に起因するタイヤの偏摩耗等を抑制しうるタイヤ成形金型及びそれによって生産されたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ成形金型として、図８に略示する如く、トレッド成形部ａを、周方向に分割された複数のセクターａ１・・・ によって構成した所謂セクショナル型のものが知られている。このものは、加硫後のタイヤ取出しが、各セクターａ１の半径方向外方への移動によって行われるため離型性に優れ、複雑なトレッドパターンの形成に適するという利点がある。
【０００３】
他方、タイヤでは、図９に略示する如く、タイヤ性能を高めるために、トレッド面に、セクター分割位置ｐを横切って周方向に連続してのびるサイプ等の細溝ｇを形成する場合がある。このとき、金型には、前記細溝ｇを形成するために、前記セクターａ１の内面（トレッド成形面）に、周方向にのびるブレード状の細溝形成片ｃが突設される。
【０００４】
ここで、セクター分割位置ｐを横切って周方向に連続してのびる細溝ｇを形成するためには、厳密には、図１０（Ａ）に示すように、周方向で隣り合うセクターａ１の各細溝形成片ｃを、その端部ｃ１がセクター分割位置ｐで互いに突き合わされて連続するように配することが必要である。
【０００５】
しかし、このように端部ｃ１が突き合うように細溝形成片ｃを形成した場合には、細溝形成片ｃの端部ｃ１は、その根元部がセクターａ１に支持されずに片持ち状態となってしまい、セクターａ１の分割面ｐｓ近傍に強いモーメントが作用して、金型の破損を招くという不具合が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、このような金型の破損を防止するため、通常は、図１０（Ｂ）に示す如く、各端部ｃ１をセクター分割位置ｐから０．３〜３．０ｍｍ程度の距離ｄを控えて終端させている。しかしこのことは、一方では、周方向において連続すべき細溝ｇに、セクター分割位置ｐで途切れ部を発生させてしまう。この途切れ部は、細溝ｇが存在する部分との間に剛性差をもたらすため、パターンの剛性分布に悪影響を与え、タイヤの耐偏摩耗性能を損ねるという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、前記細溝形成片の終端側に先細状の減厚さ部を設けることを基本として、細溝の前記途切れ部に、応力が集中する部分を局部的に形成せしめ、ゴムを動き易くさせる、さらには局部的な歪みの繰り返しにより前記応力集中する部分に亀裂の発生を積極的に促し、この亀裂によって細溝を連続化させることにより、パターン剛性の均一化を図り、耐偏摩耗性能を向上させうるタイヤ成形金型及びそれによって生産されたタイヤの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、複数の分割面で周方向に分割されかつ隣り合うセクターにより、前記分割面を越えて周方向に連なるタイヤのトレッド面を形成しうるトレッド成形面を有するタイヤ成形金型であって、
前記トレッド成形面に、隣り合う各セクターで半径方向内方に突出しかつ前記分割面から周方向に０．３〜３．０ｍｍを隔てて向き合って終端する細溝形成片を突設するとともに、
この細溝形成片は、主部と、この主部の前記終端する側に連設される減厚さ部とを有し、前記減厚さ部は、前記トレッド成形面からの高さＤｔを、前記細溝形成片の高さＤｓの少なくとも１／４倍以上、かつこの減厚さ部を挟む両側面の少なくとも一方を終端に向かって厚さを減じる向きに傾く斜面とし、しかも該両側面の間の挟み角θを４０゜以上かつ１４０゜未満としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記細溝形成片は、前記主部の厚さＴｓを０．３〜３．０ｍｍ、かつ前記減厚さ部の終端での厚さＴｔを前記主部の厚さＴｓの０．２〜０．５倍としたことを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記減厚さ部は、前記高さＤｔを、細溝形成片の前記高さＤｓの１／２〜３／４倍としたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項４はタイヤの発明であって、前記請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ成形金型によって生産されたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は本発明のタイヤ成形金型によって成形されたタイヤが、乗用車用ラジアルタイヤである場合を例示した子午断面図である。
【００１３】
図１において、タイヤ１は、トレッド面２Ｆを有するトレッド部２と、その両端から半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の半径方向内方端に位置するビード部４とを具える。又タイヤ１には、前記ビード部４、４間に、カーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部２内方には、強靱なベルト層７が巻装される。
【００１４】
なお前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７０゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上のカーカスプライ６Ａから構成される。カーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、或いはスチールコード等が好適に使用される。
【００１５】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列した２枚以上（乗用車用タイヤでは通常２枚、重荷重用タイヤでは通常３〜４枚）のベルトプライ７Ａから構成される。ベルトプライ７Ａは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高めトレッド部２を優れたタガ効果を有して補強する。なお、前記ベルトコードとして、例えばスチールコード、或いはこれに匹敵する高強度の芳香族ポリアミド繊維コード等が好適に採用される。
【００１６】
又前記トレッド面２Ｆには、図２に略示する如く、溝巾Ｗ０が３ｍｍより大のの主溝１０と、溝巾Ｗ１が３ｍｍ以下の細溝１１とを用いたトレッドパターンが形成されている。なお細溝１１には、溝巾Ｗ１が１．５ｍｍ以下のサイプが含まれる。
【００１７】
同図には、前記主溝１０が、タイヤ周方向に連続してのびる例えば４本の縦主溝１０Ｍからなり、これによってトレッド部２を、例えば５本のリブ状陸部Ｒに区分したリブパターンの場合を示している。しかし、例えば前記縦主溝１０Ｍに交差する向きの横主溝（図示しない）を用い、前記リブ状陸部Ｒの１本以上を、複数のブロック（図示しない）に区分したリブ・ブロックパターン等も好適に採用しうる。
【００１８】
又前記リブ状陸部Ｒのうち、本例では、トレッド端ＴＥに沿ってのびる最外側のリブ状陸部ＲＳに、前記トレッド端ＴＥの近傍を通って、周方向にのびる縦細溝１１Ｍを形成している。この縦細溝１１Ｍは、図３に拡大して示すように、タイヤ成形金型２０におけるセクター分割位置Ｐにおいて、途切れ部１２を有するため、厳密には周方向に連続していないが、前記途切れ部１２の周方向長さＬＡが６．０ｍｍ以下と、タイヤ周長に対して非常に小であるため、周方向にほぼ連続していると言うことができる。
【００１９】
そしてこのような縦細溝１１Ｍを有するタイヤ１を加硫成形するために、以下に説明する如きタイヤ成形金型２０が使用される。
【００２０】
前記タイヤ成形金型２０は、周知構成の所謂セクショナル型金型であって、図４に略示する如く、タイヤのトレッド部２を成形する環状のトレッド成形部２１が、周方向に分割された複数のセクター２２によって構成される。このトレッド成形部２１は、各セクター２２が半径方向内方に移動することにより、隣合うセクター２２の分割面２２Ｆが互いに当接する。このとき、金型内面であるトレッド成形面２１Ｆが閉じられ、前記分割面２２Ｆを越えて周方向に連なる前記トレッド面２Ｆを形成する。
【００２１】
又前記トレッド成形面２１Ｆには、前記縦細溝１１Ｍを成形する細溝形成片２３が突設される。本例では、この細溝形成片２３が、例えばステンレス製のブレード状の板体からなり、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えばアルミダイキャスト製の各セクタ本体２２Ａに植設される場合を例示している。なおセクタ本体２２Ａには、前記主溝１０形成用の凸条部（図示しない）が一体に隆起している。
【００２２】
又前記細溝形成片２３は、周方向にのび、かつ隣り合う各セクター２２の間においては、その周方向の端部２３Ｐが、前記分割面２２Ｆから周方向に０．３〜３．０ｍｍの距離Ｌａを隔てて互いに向かい合わせで終端している。これによって、金型の損傷が抑制される。しかしその反面、形成される縦細溝１１Ｍには、前記距離Ｌａの２倍に相当する前記長さＬＡの途切れ部１２が、前記端部２３Ｐの間に生じることになる。
【００２３】
そこで本発明では、この途切れ部１２に起因する偏摩耗などへの悪影響を改善するため、図６に示すように、前記端部２３Ｐに減厚さ部２４を形成している。即ち、前記細溝形成片２３は、その主部２５と、該主部２５の前記終端する側に連設される減厚さ部２４とを具えている。なお図６は、細溝形成片２６をトレッド成形面２１Ｆの位置で切断した斜視図である。
【００２４】
ここで、前記主部２５は、前記縦細溝１１Ｍを実質的に形成する部分であって、その厚さＴｓは、前記縦細溝１１Ｍの溝巾Ｗ１と実質的に等しく、本例では、０．３〜３．０ｍｍの範囲のものを例示している。
【００２５】
又前記減厚さ部２４は、この減厚さ部２４を挟む両側面２４Ｆのうちの少なくとも一方を、前記終端に向かって厚さを減じる向きに傾斜させた斜面２６とすることによって形成されてなり、本例では、両側面２４Ｆを斜面２６とした好ましい場合を例示している。なお減厚さ部２４の前端面２４Ｅは、本例の如く、前記分割面２２Ｆとほぼ平行な平面であっても良いが、円弧面状に形成することもできる。
【００２６】
このような細溝形成片２３によって形成される前記縦細溝１１Ｍは、前記図３に示す如く、前記途切れ部１２の両端に、前記減厚さ部２４の側面２４Ｆによって形成される溝側面１３Ｆと、前端面２４Ｅによって形成される溝端面１３Ｅとによって囲まれる鋭角化されたＶ字端部１３が形成される。
【００２７】
このＶ字端部１３では、溝端面１３Ｅの位置に応力集中が起こるため、Ｖ字端部１３、１３間のゴムが動き易くなる。しかもＶ字端部１３では、局部的な歪みの繰り返しによって、亀裂の発生が積極的に促されるため、走行中に発生する亀裂によって、前記Ｖ字端部１３、１３間を連続化しうる。即ち、走行中に前記縦細溝１１Ｍを連続化させることが可能となり、これによってパターン剛性の均一化が図られ、耐偏摩耗性能が向上するのである。
【００２８】
このような作用効果を奏すためには、少なくとも前記Ｖ字端部１３が、最も大きな応力が作用するトレッド面２Ｆで開口することが必要である。即ち、減厚さ部２４は、前記図６に示す如く、少なくともトレッド成形面２１Ｆの高さ位置から半径方向内方に延在することが必要である。
【００２９】
さらに前記減厚さ部２４では、その半径方向内方端の前記トレッド成形面２１Ｆからの高さＤｔを、少なくとも前記細溝形成片２３の高さＤｓの１／４倍以上、しかも前記両側面２４Ｆの間の挟み角θを４０゜以上かつ１４０゜より小の範囲とすることも重要である。
【００３０】
もし、前記高さＤｔが高さＤｓの１／４倍未満では、減厚さ部２４の形成範囲が過小であり、亀裂が発生しにくく、又亀裂が発生した場合においても途切れ部１２の剛性が依然大であるなど、前記偏摩耗の改善効果が達成されない。なお前記高さＤｔは、高さＤｓの１．０倍まで、即ち減厚さ部２４を細溝形成片２３の全高さに亘って形成することができる。しかしこのとき、前記縦細溝１１Ｍの溝底にクラック等の発生を招く恐れが生じる傾向となってしまう。従って、高さＤｔは、好ましくは、高さＤｓの１／２〜３／４倍の範囲が良い。
【００３１】
又前記挟み角θが１４０゜以上となると、Ｖ字端部１３の鋭角さが不足して応力集中が期待できず、亀裂の発生が見込めないなど偏摩耗改善効果が達成できなくなる。逆に４０゜未満では、細溝形成片２３への加工が難しくなるほか、前記減厚さ部２４が長すぎて細溝形成片２３自体の強度が不足傾向となり、この細溝形成片２３に曲げなどの変形を招く恐れが生じる傾向となる。従って、前記挟み角θは、好ましくは６０〜１２０゜の範囲が良い。
【００３２】
又前記減厚さ部２４の終端での厚さＴｔは、主部２５の前記厚さＴｓの０．２〜０．５倍が好ましく、０．２倍未満では、減厚さ部２４の強度が不足傾向となって曲げ変形しやすくなる。逆に０．５倍を越えると、応力集中が不十分となって、亀裂発生が期待できなくなる。
【００３３】
このような減厚さ部２４による偏摩耗の改善効果は、特に、前記分割面２２Ｆからの距離Ｌａが１．５ｍｍ以下、又主部２５の厚さＴｓが１．５ｍｍ以下のとき、より顕著に発揮される。
【００３４】
なお前記減厚さ部２４では、図７（Ａ）に示すように、一方の側面２４Ｆのみ斜面２６で形成しても良く、又図７（Ｂ）の如く、斜面２６を円弧状に湾曲面で形成しても良い。
【００３５】
又前記縦細溝１１Ｍの形成場所は、最外側のリブ状陸部ＲＳに規制されることがなく、要求に応じて、何れのリブ状陸部Ｒに形成しても良い。又縦細溝１１Ｍ、および主溝１０の各形状、さらにはこれによって形成されるトレッドパターンなども、種々の態様のものが採用できる。
【００３６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３７】
【実施例】
表１の仕様の細溝形成片を有する金型を用い、図１、２に示す構造のタイヤサイズ１７５／８０Ｒ１４の乗用車用ラジアルタイヤを試作するとともに、この試供タイヤの耐偏摩耗性、操縦安定性、乗り心地性、ウエットグリップ性能、及び金型耐久性を比較した。
【００３８】
（１）耐偏摩耗性：
試供タイヤを、リム（１４×５．５ＪＪ）、内圧（２００ＫＰａ）で、車両２０００ｃｃの全輪に装着し、ドライ路面のテストコースにおいて、走行した後、縦細溝の途切れ部における偏摩耗の発生の有無を目視によって確認し、○（偏摩耗の発生なし）、△（段差状の軽微な偏摩耗の発生あり）、×（段差状の偏摩耗の発生あり）の３段階で評価した。
【００３９】
（２）操縦安定性、乗り心地性：
前記耐偏摩耗性のテストにおいて走行した際の、操縦安定性および乗り心地性をドライバーの官能評価により従来例を１００とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００４０】
（３）ウエットグリップ性能：
前記車両を用いてウエット路面のテストコースを走行し、ドライバーの官能評価により従来例を１００とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００４１】
（４）金型耐久性：
加硫時のタイヤ取外し程度の外力をセクターの細溝形成片に１００回加え、細溝形成片の根元部分における損傷の有無を目視により、○（損傷の発生なし）、×（損傷の発生あり）の２段階で確認した。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１の如く、実施例の金型は、金型耐久性を損ねることなく、しかもタイヤの操縦安定性、乗り心地性、ウエットグリップ性能等の諸性能を損ねることなく、途切れ部に起因する偏摩耗を抑制しうることが確認できる。
【００４４】
【発明の効果】
叙上の如く本発明の金型は、細溝形成片の終端部に先細状の減厚さ部を設けているため、細溝の途切れ部に、応力が集中する部分を局部的に形成でき、ゴムを動き易くしうる。さらに、この応力集中する部分では、局部的な歪みの繰り返しにより亀裂の発生が起こりやすくなり、走行途中において、この亀裂によって細溝を連続化させることが可能となり、パターン剛性の均一化を図り、耐偏摩耗性能を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ成形金型によって生産されたタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】縦細溝の途切れ部を拡大して示す平面図である。
【図４】タイヤ成形金型のトレッド成形部をタイヤ赤道に沿って切断した断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は細溝形成片を説明する正面図、及び側面図である。
【図６】細溝形成片を説明する斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、細溝形成片の他の例を示す断面図である。
【図８】セクショナル型の金型を説明する断面図である。
【図９】本願が対象としている細溝を有するタイヤの一例を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は、従来技術の問題点を説明する斜視図である。
【符号の説明】
２Ｆ トレッド面
２０ タイヤ成形金型
２１Ｆ トレッド成形面
２２ セクター
２２Ｆ 分割面
２３ 細溝形成片
２４ 減厚さ部
２４Ｆ 側面
２５ 主部
２６ 斜面

Claims (4)

1. 複数の分割面で周方向に分割されかつ隣り合うセクターによって、前記分割面を越えて周方向に連なるタイヤのトレッド面を形成しうるトレッド成形面を有するタイヤ成形金型であって、
   前記トレッド成形面に、隣り合う各セクターで半径方向内方に突出しかつ前記分割面から周方向に０．３〜３．０ｍｍを隔てて向き合って終端する細溝形成片を突設するとともに、
   この細溝形成片は、主部と、この主部の前記終端する側に連設される減厚さ部とを有し、前記減厚さ部は、前記トレッド成形面からの高さＤｔを、前記細溝形成片の高さＤｓの少なくとも１／４倍以上、かつこの減厚さ部を挟む両側面の少なくとも一方を終端に向かって厚さを減じる向きに傾く斜面とし、しかも該両側面の間の挟み角θを４０゜以上かつ１４０゜より小としたことを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形金型。
2. 前記細溝形成片は、前記主部の厚さＴｓを０．３〜３．０ｍｍ、かつ前記減厚さ部の終端での厚さＴｔを前記主部の厚さＴｓの０．２〜０．５倍としたことを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形金型。
3. 前記減厚さ部は、前記高さＤｔを、細溝形成片の前記高さＤｓの１／２〜３／４倍としたことを特徴とする請求項１、又は２記載のタイヤ成形金型。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ成形金型によって生産されるタイヤ。

Images