JP6374627B1

JP6374627B1 - タイヤ加硫金型、タイヤ加硫金型を鋳造するための鋳型、およびタイヤ加硫金型の製造方法

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Publication number: JP6374627B1
Application number: JP2018040419A
Authority: JP
Inventors: 信行鎌田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2038-03-07
Also published as: CN109397585A; US20190054710A1; DE102018118611A1; CN109397585B; DE102018118611B4; JP2019034537A; US10427372B2

Abstract

【課題】繰り返しの使用に対する耐久性に優れたタイヤ加硫金型を提供する。【解決手段】タイヤ加硫金型１０が、トレッド成形面２１と、トレッド成形面２１上を延びるサイプブレード３２と、サイプブレード３２の端部３２２からトレッド成形面２１上を延びる鋳出し突起部３１とを備え、鋳出し突起部３１の幅は、サイプブレード３２の幅より大きい。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ加硫金型、タイヤ加硫金型を鋳造するための鋳型、およびタイヤ加硫金型の製造方法に関する。

タイヤには、サイプが形成されることがある。サイプは、一般的に２ｍｍ以下の溝幅を有する。サイプは、濡れた路面や氷雪路面におけるタイヤの走行性能を向上させるために形成される。

タイヤのサイプを、サイプブレードと、サイプブレードの端部からトレッド成形面上を延びる鋳出し突起部とで形成することがある。一般的には、サイプブレードはステンレス鋼からなり、鋳出し突起部はアルミニウム合金からなる。

特開２００５−２８０３１６号公報

サイプブレードと鋳出し突起部とを備える金型を繰り返し使用することで、鋳出し突起部に応力が繰り返し作用するため、耐久性の低下が懸念される。鋳出し突起部に応力が作用するのは、ステンレス鋼とアルミニウム合金との両者における熱膨張率の差と、ステンレス鋼がアルミニウム合金より硬いこととによる。

本発明の目的は、繰り返しの使用に対する耐久性に優れたタイヤ加硫金型を提供することである。本発明のほかの目的は、このようなタイヤ加硫金型を鋳造できる鋳型を提供することである。本発明のほかの目的は、このようなタイヤ加硫金型の製造方法を提供することである。

本発明のタイヤ加硫金型は、トレッド成形面と、前記トレッド成形面上を延びるサイプブレードと、前記サイプブレードの端部から前記トレッド成形面上を延びる鋳出し突起部とを備え、前記鋳出し突起部の幅は、前記サイプブレードの幅より大きい。本発明のタイヤ加硫金型では、鋳出し突起部の幅が、サイプブレードの幅以下である場合にくらべて、繰り返しの使用に対する耐久性に優れる。

前記サイプブレードが第１面を有し、前記第１面における前記端部周辺の領域が前記鋳出し突起部に覆われていることが好ましい。これにより、耐久性をさらに向上できる。

前記サイプブレードが第２面を有し、前記第２面における前記端部周辺の領域が前記鋳出し突起部に覆われていることが好ましい。これにより、耐久性をさらに向上できる。

本発明は、タイヤ加硫金型を鋳造するための鋳型にも関する。本発明の鋳型は、タイヤ加硫金型のトレッド成形面を成形するトレッド鋳型面と、前記トレッド鋳型面から突き出た埋没予定部、および前記トレッド鋳型面に埋まった表出予定部を備えるサイプブレードとを備え、前記表出予定部の端部から延びる溝が前記トレッド鋳型面に設けられており、前記溝によって、前記表出予定部の前記端部が露出しており、前記溝の幅は、前記表出予定部の幅より大きい。本発明の鋳型は、繰り返しの使用に対する耐久性に優れたタイヤ加硫金型を鋳造できる。

本発明の鋳型に関して、前記サイプブレードが第１面を有し、前記第１面における前記端部周辺の領域が前記溝によって露出していることが好ましい。これにより、耐久性がさらに優れたタイヤ加硫金型を鋳造できる。さらに、サイプブレードの第１面と鋳型本体との間に溶融金属が浸入しにくく、鋳肌が良好なタイヤ加硫金型を製造できる。

本発明の鋳型に関して、前記サイプブレードが第２面を有し、前記第２面における前記端部周辺の領域が前記溝によって露出していることが好ましい。これにより、耐久性がさらに優れたタイヤ加硫金型を鋳造できる。さらに、サイプブレードの両面と鋳型本体との間に溶融金属が浸入しにくく、鋳肌が良好なタイヤ加硫金型を製造できる。

本発明は、タイヤ加硫金型の製造方法にも関する。本発明に係るタイヤ加硫金型の製造方法は、前記鋳型を用いてタイヤ加硫金型を鋳造する工程を含む。本発明に係るタイヤ加硫金型の製造方法は、繰り返しの使用に対する耐久性に優れたタイヤ加硫金型を製造できる。

実施形態１のタイヤ加硫金型を概略的に示す縦断面図である。図１の部分拡大図である。図２の矢印Ｘが示す方向で、金型の一部を描いた図である。変形例１を示す図である。変形例２を示す図である。変形例３を示す図である。変形例４を示す図である。実施形態１の鋳型を概略的に示す縦断面図である。図８の部分拡大図である。図９の矢印Ｙが示す方向で、鋳型の一部を描いた図である。変形例Ｖ１を示す図である。変形例Ｖ４を示す図である。サイプブレードが波板状をなす場合の例を示す図である。サイプブレードが波板状をなす場合の、ほかの例（変形例）を示す図である。変形例５を示す図である。

図１に示すように、実施形態１のタイヤ加硫金型１０は、タイヤのトレッド面を成形する金型１１を備える。タイヤ加硫金型１０は、サイドウォール部の表面を成形する金型１２、１３をさらに備える。タイヤ加硫金型１０には、未加硫タイヤが、タイヤ軸方向を縦に配置される。

図２に示すように、金型１１は、トレッド成形面２１を有する本体２２を備える。本体２２は金属材料からなる。具体的には、本体２２はアルミニウム合金からなることができる。アルミニウム合金として、たとえばＡＣ４系、ＡＣ７系などを挙げることができる。

トレッド成形面２１上を延びる突起２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ（以下、これらをまとめて「突起２５」ということがある。）を金型１１が備える（図１参照）。タイヤの両接地端を、第１接地端と第２接地端とで定義したとき、突起２５ａは、突起２５のなかで、もっとも第１接地端よりに位置する。突起２５ｄは、突起２５のなかで、もっとも第２接地端よりに位置する。突起２５は、タイヤ周方向９１に沿って延びる（図３参照）。「突起２５がタイヤ周方向９１に沿って延びる」とは、タイヤ周方向９１に対して傾斜なしで突起２５が延びることと、タイヤ周方向９１に対して傾斜をもって突起２５が延びることとの両者を含む。突起２５を構成する金属材料は、本体２２を構成する金属材料と同じである。すなわち、突起２５はアルミニウム合金からなることができる。突起２５は、本体２２とともに鋳造される。突起２５は、タイヤに主溝を形成する役割を持つ。

図３に示すように、トレッド成形面２１上を延びる突起２６ａ、２６ｂ、・・・・（以下、これらをまとめて「突起２６」ということがある。）を金型１１が備える。突起２６はタイヤ幅方向９２に沿って延びる。「突起２６がタイヤ幅方向９２に沿って延びる」とは、タイヤ幅方向９２に対して傾斜なしで突起２６が延びることと、タイヤ幅方向９２に対して傾斜をもって突起２６が延びることとの両者を含む。突起２６を構成する金属材料は、本体２２を構成する金属材料と同じである。すなわち、突起２６はアルミニウム合金からなることができる。突起２６は、本体２２とともに鋳造される。突起２６は、タイヤに横溝を形成する役割を持つ。

金型１１は、突き出るようにトレッド成形面２１上を延びるサイプブレード３２を備える。サイプブレード３２はタイヤ幅方向９２に沿って延びる。「サイプブレード３２がタイヤ幅方向９２に沿って延びる」とは、タイヤ幅方向９２に対して傾斜なしでサイプブレード３２が延びることと、タイヤ幅方向９２に対して傾斜をもってサイプブレード３２が延びることとの両者を含む。サイプブレード３２の端部３２２は、鋳出し突起部３１と接する。サイプブレード３２の両面は、第１面３２７および第２面３２８で定義できる。サイプブレード３２は平板状をなすものの、これに限られない。たとえば、サイプブレード３２が波板状をなしてもよい。サイプブレード３２の幅ｔ_２は、たとえば２．０ｍｍ以下であることができ、１．６ｍｍ以下であることができる。ｔ_２の下限は、たとえば０．３ｍｍ、０．６ｍｍなどである。サイプブレード３２の幅は通常、一定である。サイプブレード３２の幅が一定でない場合、ｔ_２は、鋳出し突起部３１の第１端部３１１と接する位置で測定される。サイプブレード３２の最大高さは、鋳出し突起部３１の最大高さ以上であることが好ましい。サイプブレード３２における金属材料の線膨張係数は、鋳出し突起部３１における金属材料の線膨張係数より小さい。金属材料について、サイプブレード３２はステンレス鋼からなることができる。ステンレス鋼として、たとえばＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４などを挙げることができる。サイプブレード３２は、金型１１に鋳包みで設けられる（図９参照）。

金型１１は、サイプブレード３２の端部３２２からトレッド成形面２１上を延びる鋳出し突起部３１を備える。鋳出し突起部３１は、サイプブレード３２より第１接地端近くに位置する。鋳出し突起部３１は、サイプブレード３２の端部３２２と接する。鋳出し突起部３１は、タイヤ幅方向９２に沿って延びる。「鋳出し突起部３１がタイヤ幅方向９２に沿って延びる」とは、タイヤ幅方向９２に対して傾斜なしで鋳出し突起部３１が延びることと、タイヤ幅方向９２に対して傾斜をもって鋳出し突起部３１が延びることとの両者を含む。鋳出し突起部３１は平板状をなすものの、これに限られない。鋳出し突起部３１の幅ｔ_１は、たとえば４．０ｍｍ以下である。ｔ_１は、サイプブレード３２の端部３２２と接する位置で測定される。鋳出し突起部３１の長さＬ_１の、サイプブレード３２の長さＬ_２に対する比（すなわち、Ｌ_１／Ｌ_２）は、たとえば０．３〜０．８、好ましくは０．３〜０．５である。鋳出し突起部３１を構成する金属材料は、本体２２を構成する金属材料と同じである。すなわち、鋳出し突起部３１はアルミニウム合金からなることができる。鋳出し突起部３１は、本体２２とともに鋳造される。

鋳出し突起部３１の幅ｔ_１が、サイプブレード３２の幅ｔ_２より大きい。このため、ｔ_１がｔ_２以下である場合にくらべて、繰り返しの使用に対する耐久性に優れる。ｔ_１は、ｔ_２に対して、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．２倍以上である。ｔ_１は、ｔ_２に対して、たとえば２倍以下であることができ、１．５倍以下であることができる。

図４に示すように、変形例１では、鋳出し突起部３１は、第１端部３１１から第２端部３１２に向かって幅が増す部分を含むことができる。鋳出し突起部３１の幅が、第１端部３１１から第２端部３１２に向かって部分的に増してもよく、鋳出し突起部３１の全体において増してもよい。変形例１では、図３に示す例で得られるタイヤにくらべて、排水性に優れたタイヤを製造することができる。

図５に示すように、変形例２では、第１面３２７における端部３２２周辺の領域３２７ａが鋳出し突起部３１に覆われている。鋳出し突起部３１の面３１８と、サイプブレード３２の第２面３２８との両者は接している。すなわち、面３１８と第２面３２８とはひとつの面を構成する。変形例２の耐久性は、第１領域３２７ａが鋳出し突起部３１に覆われているため、図３に示す例のそれにくらべて優れる。

図６に示すように、変形例３では、第１面３２７における端部３２２周辺の領域３２７ａが鋳出し突起部３１に覆われている。鋳出し突起部３１の面３１８と、サイプブレード３２の第２面３２８との両者は接していない。変形例３の耐久性は、第１領域３２７ａが鋳出し突起部３１に覆われているため、図３に示す例のそれにくらべて優れる。

図７に示すように、変形例４では、サイプブレード３２における第１面３２７の第１領域３２７ａと、サイプブレード３２における第２面３２８の第１領域３２８ａとが鋳出し突起部３１に覆われている。変形例４の耐久性は、図３に示す例のそれにくらべて優れる。

図１５に示すように、変形例５では、鋳出し突起部３１の第２端部３１２からサイプブレード３３が延びている。サイプブレード３３とサイプブレード３２との間に鋳出し突起部３１が位置している。このように、変形例５では、サイプブレード３３とサイプブレード３２とを鋳出し突起部３１が接続している。サイプブレード３３は、サイプブレード３３の端部３３１で鋳出し突起部３１と接している。鋳出し突起部３１の幅ｔ_１が、サイプブレード３３の幅ｔ_３より大きくても小さくてもよいものの、大きいことが好ましい。ｔ_１がｔ_３より大きいと、繰り返しの使用に対する耐久性に優れる。ｔ_１は、ｔ_３に対して、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．２倍以上である。ｔ_１は、ｔ_３に対して、たとえば２倍以下であることができ、１．５倍以下であることができる。サイプブレード３３の両面は、第１面３３７および第２面３３８で定義できる。第１面３３７における端部３３１周辺の第１領域３３７ａと、第２面３３８における端部３３１周辺の第１領域３３８ａとが鋳出し突起部３１に覆われている。このように第１領域３３７ａと第１領域３３８ａとが鋳出し突起部３１に覆われていることが、耐久性で好ましいものの、両者が覆われていなくともよい。

変形例１〜５は適宜組み合わせることができる。たとえば、変形例４（図７参照）に変形例１（図４）を組み合わせることができる。

変形例１〜５以外の変形例も実施形態１は採用できる。たとえば、実施形態１では、タイヤ加硫金型１０が、金型１１、１２、１３を備えるものの、タイヤにおけるトレッド部の中央で二分割された一対の金型を備えるものでもよい。このような変形例も、上述の変形例１〜５に適宜に組み合わせることができることはもちろんである。

すでに説明したように、サイプブレード３２が波板状をなしてもよい。これを、念のため図１３に示す。図１３では、サイプブレード３２における第１面３２７の第１領域３２７ａと、サイプブレード３２における第２面３２８の第１領域３２８ａとが鋳出し突起部３１に覆われている。このように第１領域３２７ａと第１領域３２８ａとが鋳出し突起部３１に覆われていることが、耐久性で好ましいものの、両者が覆われていなくともよいことは、すでに説明したとおりである。

いっぽう、図１４では、サイプブレード３２が波板状をなすとともに、鋳出し突起部３１の第２端部３１２から延びるサイプブレード３３も波板状をなす。ただし、サイプブレード３３は平板状をなしていてもよい。サイプブレード３３における第１面３３７の第１領域３３７ａと、第２面３３８の第１領域３３８ａとが鋳出し突起部３１に覆われている。このように第１領域３３７ａと第１領域３３８ａとが鋳出し突起部３１に覆われていることが、耐久性で好ましいものの、両者が覆われていなくともよい。ここで説明した変形例は、上述の変形例に適宜組み合わせることができる。

図８に示すように、タイヤ加硫金型１０を鋳造するための鋳型４０は、トレッド鋳型面４１を有する鋳型本体４２を備える。トレッド鋳型面４１は、タイヤ加硫金型１０のトレッド成形面２１を成形する役割を持つ。鋳型本体４２は、通常、石膏製である。

図９に示すように、鋳型４０はサイプブレード３２を備える。サイプブレード３２は、トレッド鋳型面４１から突き出た埋没予定部５１を備える。埋没予定部５１は、板状をなすことができる。サイプブレード３２は、トレッド鋳型面４１に埋まった板状の表出予定部５２をさらに備える。サイプブレード３２における表出予定部５２の端部３２２は、溝６０によって露出している。

サイプブレード３２における表出予定部５２の端部３２２から延びる溝６０がトレッド鋳型面４１に設けられている。溝６０によって、表出予定部５２の端部３２２が露出している。溝６０は、タイヤ加硫金型１０における鋳出し突起部３１を成形する役割を持つ。

図１０に示すように、溝６０の幅Ｔ_１は、表出予定部５２の幅Ｔ_２より大きい。Ｔ_１は、Ｔ_２に対して、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．２倍以上である。Ｔ_１は、Ｔ_２に対して、たとえば２倍以下であることができ、１．５倍以下であることができる。Ｔ_１は、サイプブレード３２における表出予定部５２の端部３２２がある位置で測定される。Ｔ_２は、たとえば２．０ｍｍ以下であり、１．６ｍｍ以下であってもよい。Ｔ_２の下限は、たとえば０．３ｍｍ、０．６ｍｍなどである。表出予定部５２の幅は通常、一定である。表出予定部５２の幅が一定でない場合、Ｔ_２は、溝６０の第１端部６１１がある位置で測定される。

トレッド鋳型面４１には、タイヤ加硫金型１０の突起２５を成形するための溝４５（溝４５ａなど）がさらに設けられている。トレッド鋳型面４１には、タイヤ加硫金型１０の突起２６を成形するための溝４６（溝４６ａ、４６ｂなど）がさらに設けられている。

鋳型４０は、タイヤ加硫金型１０の上述の変形例（変形例１〜５など）と、これらの任意の組み合わせとに対応する変形例を採用することができる。以下に、変形例１に対応する変形例Ｖ１と、変形例４に対応する変形例Ｖ４とを取り上げる。

図１１に示すように、たとえば、変形例Ｖ１では、溝６０が、第１端部６１１から第２端部６１２に向かって幅が増す部分を含むことができる。溝６０の幅が、第１端部６１１から第２端部６１２に向かって部分的に増してもよく、溝６０の全体において増してもよい。

図１２に示すように、変形例Ｖ４では、第１面３２７における端部３２２周辺の領域３２７ａと、第２面３２８における端部３２２周辺の領域３２８ａとが溝６０によって露出している。変形例Ｖ４の鋳型４０は、図１０に示す例に比べて、繰り返しの使用に対する耐久性にさらに優れたタイヤ加硫金型を鋳造できる。

変形例Ｖ４では、図１０に示す例にくらべて、サイプブレード３２と鋳型本体４２との間に溶融金属が浸入しにくい。これは、サイプブレード３２の第１面３２７と溝６０を構成する溝壁とが異なる面に存在し、サイプブレード３２の第２面３２８と溝６０を構成する溝壁とが異なる面に存在するからである。溶融金属の浸入は、意図しない金属薄膜が発生する原因となり、鋳肌を悪化させる。変形例Ｖ４は、溶融金属の浸入に対して強く、鋳肌が良好なタイヤ加硫金型１０を製造できる。

実施形態１におけるタイヤ加硫金型１０の製造方法は、鋳型４０を用いてタイヤ加硫金型１０を鋳造する工程を含む。タイヤ加硫金型１０の製造方法は、鋳型４０を使用すること以外は、従来の工程と同様にしておこなうことができる。

Claims

トレッド成形面と、
前記トレッド成形面上を延びるサイプブレードと、
前記サイプブレードの端部から前記トレッド成形面上を延びる鋳出し突起部とを備え、
前記鋳出し突起部の幅は、前記サイプブレードの幅より大きく、
前記サイプブレードが第１面を有し、
前記第１面における前記端部周辺の領域が前記鋳出し突起部に覆われている、
タイヤ加硫金型。
前記サイプブレードが第２面を有し、
前記第２面における前記端部周辺の領域が前記鋳出し突起部に覆われている、
請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
タイヤ加硫金型のトレッド成形面を成形するトレッド鋳型面と、
前記トレッド鋳型面から突き出た埋没予定部、および前記トレッド鋳型面に埋まった表出予定部を備えるサイプブレードとを備え、
前記表出予定部の端部から延びる溝が前記トレッド鋳型面に設けられており、
前記溝によって、前記表出予定部の前記端部が露出しており、
前記溝の幅は、前記表出予定部の幅より大きく、
前記サイプブレードが第１面を有し、
前記第１面における前記端部周辺の領域が前記溝によって露出している、
タイヤ加硫金型を鋳造するための鋳型。
前記サイプブレードが第２面を有し、
前記第２面における前記端部周辺の領域が前記溝によって露出している、
請求項３に記載のタイヤ加硫金型を鋳造するための鋳型。
請求項３または４に記載の鋳型を用いてタイヤ加硫金型を鋳造する工程を含む、タイヤ加硫金型の製造方法。