JP4390138B2

JP4390138B2 - タイヤ加硫成型用金型

Info

Publication number: JP4390138B2
Application number: JP2004019349A
Authority: JP
Inventors: 信行鎌田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-01-28
Also published as: JP2005212177A

Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッド表面にサイプを形成するためのサイプブレード及びタイヤ加硫成型用金型に関し、より詳しくは金型を開いたときに発生するサイプブレードの脱落の防止及びサイプブレードの密度の向上に関する。

空気入りタイヤにおいて、主溝や横溝の他にトレッド表面に更に幅の狭いサイプを切り刻んで、排水性を向上させてきた。また、氷雪路の走行を目的としたスタッドレスタイヤにおいては、更にサイプの多くのサイプを刻み、該サイプのエッジ効果を発揮させ、制動・駆動性能及び旋回性能を向上させてきた。

かかるサイプはサイプブレードにより形成される。サイプブレードは、形成されるサイプの幅に応じた厚さを有するステンレス製などの金属板であり、加硫成型用金型を鋳込む際に鋳包まれて当該金型に取り付けられる。したがって、単に形成するサイプの形状を有する金属板を金型に鋳包んだ場合、金型を開いたときにサイプブレードが脱落しやすくなる。そのため、サイプブレードの埋設部に孔や切り欠きを設け、金型を鋳込む金属（アルミニウムなど）が当該孔や切り欠きの周囲に流し込み、当該サイプブレードを鋳包んだ構造とした。その結果、サイプブレードが強固に固定され、脱落の防止を図ってきた。

また、特許文献１に開示されたサイプブレードにおいては、埋設部に突起物を取り付け、サイプブレードの脱落の防止を図っている。

特開平１１−３４０６１号公報

かかるサイプブレードにおいては、埋設部に設ける孔や切り欠きの数や大きさが制限されるため、必要な保持力を得ることができず、サイプブレードが脱落する可能性が高くなる。埋設部に突起物を設けた場合、突起物同士の干渉を避けるため隣接するサイプブレードの間隔を狭くすることができず、密度を高くしてサイプブレードを配置することができなかった。逆に、突起物を小さくすると、サイプブレードの密度を高くできるがサイプブレードの脱落を効果的に抑制できなかった。

突起部が十分大きければサイプブレードの脱落が効果的に防止できるが、サイプブレードが脱落した場合、突起物と共に脱落するので金型の損傷の程度が大きくなってしまう。特に、金型がタイヤ周方向に分割されたセクター型金型において、セクター端部付近に鋳込まれたサイプブレードは、金型の離脱方向とサイプブレード埋設方向とのなす角度が大きくなる。その結果、サイプブレードに加わる負荷も大きくなり、突起物と共にサイプブレードが脱落する可能性が高くなる。

本発明の目的は、タイヤ加硫成型後金型を開くとき発生するサイプブレードの脱落を抑制すると共に、サイプブレードの密度を高めることにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、本願発明は、サイプブレードがトレッド成型部に鋳包まれたタイヤ加硫用金型であって、
前記サイプブレードは、サイプ形成部と埋設部とを備え、折り曲げ部を挟んだ両側のブレードが互いに重ねられて前記サイプ形成部及び前記埋設部が形成され、前記埋設部のブレードは孔及び／又は切り欠きを備え、少なくとも一方の前記埋設部のブレードが外側に折り曲げられ、前記埋設部のブレードが間隙を有するタイヤ加硫用金型とした。

本願発明は、サイプブレードがトレッド成型部に鋳包まれたタイヤ加硫用金型であって、
前記サイプブレードは、サイプ形成部と埋設部とを備え、前記埋設部は折り曲げ部でＪ字形状又はレ字形状に曲げられ、前記折り曲げ部を挟んだ両側の前記埋設部のブレードは孔及び／又は切り欠きを備え、折り曲げられた部分と折り曲げられていない部分により間隙を有するタイヤ加硫用金型とした。

金型に鋳包まれる埋設部は複数のブレードで構成されるので、従来に比べて孔及び／又は切り欠きをより多く設けることができる。その結果、当該孔や切り欠きの周囲に溶融金属が流し込まれ、サイプブレードが金型に鋳包まれるので、より強固に固定され、サイプブレードの脱落が抑制される。

ブレード（金属板）を折り曲げて互いに重ねられてサイプ形成部及び埋設部が形成され、当該埋設部のブレードの少ないとも一方を外側に折り曲げた構造としたので、サイプブレードの加工が容易である。また、２枚の当該埋設部のブレードはいずれも孔及び／又は切り欠きを備え、互いに重なっていないので、当該孔や切り欠きの周囲及びブレード間に溶融金属が流し込まれ、サイプブレードが金型に鋳包まれる。その結果、サイプブレードがより強固に金型に固定されるので、サイプブレードの脱落が抑制される。

埋設部は折り曲げ部でＪ字形状又はレ字形状に曲げられているので、容易に加工できる。そして、折り曲げ部を挟んだ両側の埋設部のブレードは孔及び／又は切り欠きを備えているので、当該孔や切り欠きの周囲及びＪ字又はレ字の内側部分に溶融金属が流し込まれ、サイプブレードが金型に鋳包まれる。その結果、サイプブレードがより強固に金型に固定されるので、サイプブレードの脱落が抑制される。

本願発明は、前記埋設部の長さが５ｍｍ以上であるタイヤ加硫用金型とした。

埋設部の長さが５ｍｍ以上とすることで、サイプブレードが十分に深く金型に鋳包まれる。埋設部の長さが５ｍｍ未満であると鋳包みが不十分となるほか、配置可能な孔や切り欠きの大きさも小さくなり、サイプブレードの脱落が発生しやすくなる。

上述したタイヤ加硫用金型では、サイプブレードが加硫されたゴムに挟まれているで、金型を開けるときに、サイプブレードを抜こうとする力が働く。上述のように、サイプブレードが強固に固定されているので、サイプブレードの脱落を防止することができる。

本願発明は、前記トレッド成型部が複数のセクターで構成され、少なくとも前記セクターの端部から１０ｍｍの範囲に前記サイプブレードが鋳包まれたタイヤ加硫用金型とした。

特に、金型のトレッド成型部がタイヤ周方向に分割されたセクター型金型において、セクター端部付近に鋳込まれたサイプブレードは、金型の離脱方向とサイプブレード埋設方向とのなす角度が大きくなる。しかし、サイプブレードが強固に固定されているので、サイプブレードの脱落を防止することができる。

本発明のサイプブレードは、金型に鋳包まれる埋設部は複数のブレードで構成され、それぞれのブレードには孔及び／又は切り欠きが設けられた構造としたので、従来より多く設けることができる。その結果、サイプブレードがより強固に金型に固定されるので、サイプブレードの脱落が抑制される。また、サイプブレードに突起物などを付加していないのでサイプブレードの密度を大きくすることができる。

以下、図面を用いて、本発明に係るサイプブレードの実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明に係るサイプブレードの斜視図である。図において、仮想線Ａより上部がサイプ形成部２、仮想線Ａより下部が埋設部３である。折り曲げ部４を挟んだ両側のブレード（金属板）が互いに重ねられて、サイプ形成部２及び埋設部３を構成している。埋設部３のブレード３ａ、３ｂはそれぞれ複数の孔５ａ、５ｂを備えている。いずれのブレード３ａ、３ｂも仮想線Ａより下部にある折り曲げ部６で外側に折り曲げられている。

図１（ｂ）は、本発明に係るサイプブレードの他の実施形態を示す斜視図である。同様に、仮想線Ａより上部がサイプ形成部２、仮想線Ａより下部が埋設部３である。埋設部３は折り曲げ部７でＪ字形状に折り曲げられている。折り曲げ部７を挟んだ両側のブレード３ｃ、３ｄはそれぞれ複数の孔５ｃ、５ｄを備えている。また、ブレード３ｃ、３ｄの間には間隙ができるように曲げられている。

次に、サイプブレードが金型に鋳包まれた様子を説明する。図１（ｃ）において、図１（ａ）に示したサイプブレード１の埋設部３が金型１０に鋳包まれている。すなわち、孔５ａ、５ｂ及びブレード３ａと３ｂとの間隙に溶融金属が流し込まれ、サイプブレード１が金型１０に鋳包まれている。

サイプブレード１が加硫されたトレッドゴム（図示しない）に挟まれているで、金型１０を開けるときに、サイプブレード１を抜こうとする力が働く。しかしながら、ブレード３ａ、３ｂのいずれもの孔が設けられサイプブレード１がより強固に金型１０に固定されているので、サイプブレード１の脱落が抑制される。また、埋設部３がブレード３ａと３ｂに分岐した構造となっているので、トレッドゴムに引っ張られる力が分散されることによってもサイプブレード１の脱落が抑制される。なお、埋設部３のブレード３ａ、３ｂのいずれか一方のみを外側に折り曲げても同様の効果が得られる。

また、図１（ｄ）では、図１（ｂ）に示したサイプブレード１の埋設部３が金型１０に鋳包まれている。同様に、孔５ｃ、５ｄ及びブレード３ｃと３ｄとの間隙に溶融金属が流し込まれ、サイプブレード１が金型１０に鋳包まれている。したがって、サイプブレード１を抜こうとする力が働いても、孔５ｃ、５ｄ及びブレード３ｃと３ｄとの間隙により阻止され、サイプブレード１の脱落が抑制される。なお、折り曲げ部７でレ字状に折り曲げても同様の効果が得られる。

鋳包む金型１０の厚さに制限されるが、埋設部３の長さＬは５ｍｍ以上が好ましく、サイプブレード１が十分に深く金型１０に鋳包まれる。埋設部３の長さが５ｍｍ未満であると鋳包みが不十分となるほか、配置可能な孔や切り欠きの大きさも小さくなり、サイプブレードの脱落が発生しやすくなる。

埋設部３のブレード３ａと３ｂ（３ｃと３ｄ）の離間間隔Ｗは１ｍｍ以上であることが好ましい、１ｍｍ未満であるとブレード間の間隙に金型１０の溶融金属が十分に流れ込まず、サイプブレードの保持力が弱くなる。また、図１（ａ）では、仮想線Ａと折り曲げ部４との距離は１ｍｍ以上あるが好ましい。１ｍｍ未満であると金型を開くときに折り曲げ部４に掛かる負荷が大きくなり、亀裂などが起こりやすくなる。

サイプ形成部２のブレードの厚さは、形成したいサイプの幅に設定すればよい。図１（ａ）に示したサイプブレードの場合、サイプ形成部２のブレード２ａ、２ｂの厚さを形成したいサイプの幅の１／２にして、折り曲げて重ねた状態でサイプの幅となるようにする。なお、形成したいサイプの幅が厚いとブレード２ａ、２ｂも厚くなり、折り曲げ部４の内側にできる空洞部が大きくなる。その結果、加硫成型時にトレッドゴムが当該空洞部も入り込み、金型が開きにくくなることがある。そのため、形成したいサイプの幅が１．２ｍｍ以下であることが好ましい。図１（ｂ）に示したサイプブレードの場合、サイプ形成部のブレード２の厚さを形成したいサイプの幅とすればよい。

孔５ａなどの形状は円の他、楕円、多角形などよい。孔に加えて、埋設部３の両側部に半円、半楕円、多角形などの切り欠きを設けてもよい。また、切り欠きのみとしてもよいが、両側部にしか設けることができないため、ブレードの脱落防止の効果はやや小さくなる。

サイプブレード１の材質は金属であれば特に限定されないが、強度及び加工性の観点からＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３１などのステンレスが好ましい。

以上説明した本発明に係るサイプブレードは、タイヤ加硫成型用金型のトレッド成型部に鋳包まれて使用される。特に、トレッド成型部が複数のセクターで構成されている場合、少なくともセクターの端部から１０ｍｍの範囲にサイプブレードが鋳込まれたタイヤ加硫用金型であると、金型の離脱方向とサイプブレード埋設方向とのなす角度が大きくなる。しかし、上述したようにサイプブレードが強固に固定されているので、サイプブレードの脱落を防止することができる。

実施例として、図２に示すように、セクターに分割され、本発明に係るサイプブレードが鋳包まれたトレッド成型部を備えたタイヤ加硫用成型金型を用いて、加硫成型試験を行った。また、従来例として、サイプ形成部の厚さ、ブレード当たりの孔の個数や直径が同じであるサイプブレードが鋳包まれたタイヤ加硫用成型金型も用意した。

図２において、２つのセクター２０のセクター端２２が接している部分でタイヤ赤道線ＣＬより半分を示す。２１はタイヤの主溝を形成する突条部である。セクター端２２から内側に１０ｍｍの範囲を含む陸部形成部２３にサイプブレード１が鋳包まれている。サイプブレード１の形状などは、表１、表２のとおりとし、タイヤサイズは２０５／６５Ｒ１５である。

いずれの実施例においても、３００００本のタイヤを加硫成型した後でもサイプブレードの脱落は認められなかった。一方、従来例のサイプブレードが鋳込まれた金型では、２５０００本のタイヤを加硫成型するまでに、サイプブレードの脱落が認められた。したがって、本発明に係るサイプブレードによれば、加硫成型におけるサイプブレードの脱落を抑制できた。

（ａ）、（ｂ）は本発明に係るサイプブレードの斜視図、（ｃ）、（ｄ）は本発明に係るサイプブレードが金型に鋳包まれた様子を示す断面図である。本発明に係る加硫成型金型の一部を示す図である。

符号の説明

１サイプブレード
２サイプ形成部
３埋設部
５孔

Claims

サイプブレードがトレッド成型部に鋳包まれたタイヤ加硫用金型であって、
前記サイプブレードは、サイプ形成部と埋設部とを備え、折り曲げ部を挟んだ両側のブレードが互いに重ねられて前記サイプ形成部及び前記埋設部が形成され、前記埋設部のブレードは孔及び／又は切り欠きを備え、少なくとも一方の前記埋設部のブレードが外側に折り曲げられ、前記埋設部のブレードが間隙を有し、
前記間隙及び前記孔及び／又は切り欠きに溶融金属が流し込まれ前記サイプブレードが鋳込まれたタイヤ加硫用金型。
前記埋設部のブレードの間隙の間隔は１ｍｍ以上である請求項１に記載のタイヤ加硫用金型。
サイプブレードがトレッド成型部に鋳包まれたタイヤ加硫用金型であって、
前記サイプブレードは、サイプ形成部と埋設部とを備え、前記埋設部は折り曲げ部でＪ字形状又はレ字形状に曲げられ、前記折り曲げ部を挟んだ両側の前記埋設部のブレードは孔及び／又は切り欠きを備え、折り曲げられた部分と折り曲げられていない部分により間隙を有し、
前記間隙及び前記孔及び／又は切り欠きに溶融金属が流し込まれ前記サイプブレードが鋳込まれたタイヤ加硫用金型。
前記埋設部の折り曲げられた部分と折り曲げられていない部分との間隙の間隔は１ｍｍ以上である請求項３に記載のタイヤ加硫用金型。
前記埋設部の長さが５ｍｍ以上である請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ加硫用金型。
前記トレッド成型部が複数のセクターで構成され、少なくとも前記セクターの端部から１０ｍｍの範囲に前記サイプブレードが鋳包まれた請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ加硫用金型。