特許 7578498 サイプブレード及びタイヤ成型用金型並びにタイヤ製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】サイプブレード及びタイヤ成型用金型並びにタイヤ製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/38 20060101AFI20241029BHJP

   B29C 33/02 20060101ALI20241029BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20241029BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20241029BHJP

【ＦＩ】

B29C33/38

B29C33/02

B29C35/02

B29L30:00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021019106

(22)【出願日】2021-02-09

(65)【公開番号】P2022122049

(43)【公開日】2022-08-22

【審査請求日】2023-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100141243

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 靖夫

(72)【発明者】

【氏名】石原 泰之

【審査官】宮下 浩次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１０２９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／３８

Ｂ２９Ｃ ３３／０２

Ｂ２９Ｃ ３５／０２

Ｂ２９Ｌ ３０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤを成型するタイヤ成型用金型に設けられ、タイヤにサイプを成型するサイプブレードであって、
圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成された複数の部材を重ね合わせて形成され、重ねた状態の前記複数の部材の全てを半径方向外側から覆うように被せられ、前記複数の部材を位置決めするキャップブレードを備えたことを特徴とするサイプブレード。

【請求項2】

前記複数の部材は、周縁部の一部を重ね合わせてなることを特徴とする請求項１に記載のサイプブレード。

【請求項3】

前記重ね合わせにより、厚みの厚い箇所と薄い箇所を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイプブレード。

【請求項4】

タイヤにおける主溝に誘導する位置にサイプの薄い箇所が来るように配置されたことを特徴とする請求項３に記載のサイプブレード。

【請求項5】

前記請求項１乃至請求項４いずれかに記載のサイプブレードを備えたタイヤ成型用金型。

【請求項6】

圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成された複数の部材を重ね合わせて形成され、重ねた状態の前記複数の部材の全てを半径方向外側から覆うように被せられ、前記複数の
部材を位置決めするキャップブレードを備えたサイプブレードを、タイヤにおける主溝を成型するタイヤ成型用金型に設け、タイヤを成型するタイヤ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤにおいてサイプを形成するサイプブレード及びタイヤ成型用金型並びにタイヤ製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スタッドレスタイヤでは、タイヤのトレッド部にタイヤ円周方向に延長する周方向溝及びタイヤ幅方向に延長する幅方向溝とを複数形成し、周方向溝と幅方向溝とで区画されたトレッドブロックに、周方向溝や幅方向溝よりも溝幅の細いサイプを形成することで、雪上や氷上での性能を確保するようにしている。その一方で、トレッドブロックにサイプを形成するとブロック剛性が低下することが知られており、サイプの奥行き方向の形状を３次元的に変化させるなどしてブロック剛性の低下を防ぐべくサイプの形状が設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－９４５３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

サイプは、例えば、特許文献１に示すように、一枚の金属板をプレスなどにより所望の形状に成形したサイプブレードにより成型されるため、前述のように、サイプの形状が３次元的に変化するようにサイプブレードを形成すると、型抜けの際にサイプブレードを破損させたり、耐久性を低下させたりする虞がある。このため、サイプの形状の設定において制約を生じさせている。
そこで、本発明では、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持可能なサイプブレード及びタイヤ成型用金型並びにタイヤ製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述の課題を解決するためのサイプブレードの構成として、タイヤを成型するタイヤ成型用金型に設けられ、タイヤにサイプを成型するサイプブレードであって、圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成された複数の部材を重ね合わせて形成され、重ねた状態の前記複数の部材の全てを半径方向外側から覆うように被せられ、前記複数の部材を位置決めするキャップブレードを備えた構成とした。
本構成によれば、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持することができる。
また、サイプブレードの他の構成として、複数の部材が周縁部の一部を重ね合わせてなるようにしたり、重ね合わせにより、厚みの厚い箇所と薄い箇所を有するようにしたり、タイヤにおける主溝に誘導する位置にサイプの薄い箇所が来るように構成したりしても良い。
また、上記課題を解決するためのタイヤ成型用金型の構成として、前記請求項１乃至請求項４いずれかに記載のサイプブレードを備えることにより、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持することができる。
また、タイヤ製造方法において、圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成され、重ねた状態の複数の部材の全てを半径方向外側から覆うように被せられ、複数の部材を位置決めするキャップブレードを備えたサイプブレードをタイヤにおける主溝を成型するタイヤ成型用金型に設け、タイヤを成型することにより、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持してタイヤを製造することができる。

【0006】

なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、特徴群を構成する個々の構成もまた発明となり得る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】タイヤ成型用金型の要部斜視図である。

【図2】サイプブレードの分解図及び組立図である。

【図3】サイプブレードの他の実施形態を示す図である。

【図4】サイプブレードの他の実施形態を示す図である。

【図5】サイプブレードの他の実施形態を示す図である。

【図6】サイプブレードの他の実施形態を示す図である。

【図7】サイプブレードの他の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0009】

図１は、タイヤを成型するタイヤ成型用金型の要部斜視図である。図１に示すように、タイヤ成型用金型１は、タイヤ円周方向に沿って延長する周方向溝やタイヤ幅方向に沿って延長する幅方向溝等の成型物を成型する周方向溝成型部１０や図外の幅方向溝成型部、及びサイプを成型するサイプブレード４を備える。ここでいう周方向溝及び幅方向溝とは、タイヤの摩耗限界を示すスリップサインが設定される溝深さを有する主溝を意味する。タイヤ成型用金型１は、例えば、サイプブレード４を、周方向溝成型部１０及び幅方向溝成型部等の成型物を成型するベース金型２と別工程であらかじめ作製しておき、ベース金型２の製造時に鋳包みなどにより製造される。

【0010】

図２は、サイプブレード４の分解図及び組立図である。図２は、本実施形態に係るタイヤ製造方法に適用されるサイプブレード４の一実施形態を示している。図２（ａ）～（ｃ）に示すように、サイプブレード４は、２枚の板ブレード３０；５０及びキャップブレード７０の複数の部品で構成され、それらを組み合わせることで図２（ｄ）に示すように平面視において概略一方長尺の矩形状に形成される。
なお、以下の説明では、図２で示すように、サイプ幅方向、高さ方向、板厚方向等として方向を定義する。

【0011】

板ブレード３０；５０は、厚みが一定の圧延材を素材として形成され、それぞれプレスなどによる打ち抜き加工等の機械加工によりそれぞれ異なる形状に形成される。本実施形態では、板ブレード３０の厚みｔ１及び板ブレード５０の厚みｔ２は、同じものとして説明するが、異なる厚みであっても良い。

【0012】

図２（ｂ），（ｃ）に示すように、板ブレード３０；５０には、図中一点鎖線を境界として、高さ方向においてベース金型２の製造時に、ベース金型２に埋没される埋没域と、ベース金型２から露出してタイヤにサイプを形成する露出域とが設定される。各板ブレード３０；５０の埋没域には、板厚方向に貫通する貫通孔３２；５２が複数設けられる。貫通孔３２；５２は、例えば前述したように、ベース金型２の製造時に鋳包みしたときにベース金型２の一部が侵入することでベース金型２からサイプブレード４を脱落不能に一体させる。

【0013】

板ブレード３０は、サイプブレード４の平面視における概略形状を構成する一方長尺の矩形状に形成される。板ブレード３０は、図１に示すように、サイプブレード４としてベース金型２に設けられたときに、各短辺部３１Ｂ；３１Ｂが周方向溝成型部１０；１０に含まれるように幅寸法が設定される。

【0014】

板ブレード３０には、サイプ幅方向の中央部において、埋没域側の長辺部３１Ａから露出域側に向けて矩形状に窪む矩形切欠部３４と、矩形切欠部から高さ方向に離間して板厚方向に矩形状に貫通する矩形窓部３５と、矩形切欠部３４を挟む両側において、埋没域側の長辺部３１Ａから露出域側に向けて高さ方向に延長した後に互いに対向するように延長して終端するＬ字状に切り欠かれたＬ字状切欠部３６；３７とが形成される。

【0015】

板ブレード５０は、板ブレード３０の幅寸法よりも短く、高さ寸法が同じに設定された一方長尺の概略矩形状に形成される。
板ブレード５０には、サイプ幅方向の中央部を挟んで埋没域側の長辺部５１Ａから露出域に向けて直線状に延長する矩形状に窪む２本の直線状切欠部５４；５５と、露出域において直線状切欠部５４；５５の間に板厚方向に矩形状に貫通する矩形窓部５６と、長辺部５１Ａの延長方向に沿って所定距離離間して設けられ、露出域側の長辺部５１Ａから埋没域側に向けて矩形状に窪む複数の矩形切欠部５７；５８；５９とが形成される。板ブレード５０は、前述の板ブレード３０の埋没域側を同一方向にして重ねられる。

【0016】

キャップブレード７０は、延長方向と直交する断面視において一方が先細りとなる涙滴形状に形成される。キャップブレード７０は、先細りとなる先端側に、延長方向に沿って延長する溝７２を備える。即ち、キャップブレード７０の厚みｔ３は、板ブレード３０の厚みｔ１に板ブレード５０の厚みｔ２を加算した厚み以上の厚さを有する。溝７２には、板ブレード３０の露出側の長辺部３１Ａを収容する溝７３と、板ブレード５０の露出側の長辺部５１Ａを収容する複数の溝７４が形成され、板ブレード３０及び板ブレード５０を重ねた状態において長辺部３１Ａ；５１Ａを収容可能に形成される。つまり、板ブレード３０；５０は、重ねた状態でキャップブレード７０の溝７２に挿入されることで互いの位置が位置決めされる。

【0017】

図２（ｄ）に示すように、板ブレード３０；５０は、前述のように位置決めされて重ね合わされることにより、板ブレード３０に設けられた矩形切欠部３４、矩形窓部３５及びＬ字状切欠部３６；３７が板ブレード５０により閉鎖され、板ブレード５０に設けられた直線状切欠部５４；５５、矩形窓部５６及び矩形切欠部５７；５８；５９が板ブレード３０により閉鎖される。

【0018】

具体的には、図２（ｄ）のグレーで示すように、板ブレード３０に設けられた矩形窓部３５の周縁部の全部、矩形切欠部３４及びＬ字状切欠部３６；３７の周縁部の一部に板ブレード５０が重なりつつ、矩形切欠部３４、矩形窓部３５及びＬ字状切欠部３６；３７が板ブレード５０により閉鎖される。
また、板ブレード５０に設けられた矩形窓部５６の周縁部の全部、直線状切欠部５４；５５及び矩形切欠部５７；５８；５９の一部に板ブレード３０が重なりつつ、直線状切欠部５４；５５、矩形窓部５６及び矩形切欠部５７；５８；５９が板ブレード３０により閉鎖される。このように、サイプブレード４を前述のように組み合わせて形成することにより、サイプ幅方向、高さ方向に厚さの異なる部分を形成することができる。

【0019】

前述のように、板ブレード３０及び板ブレード５０を重ね、キャップブレード７０に取り付けることで一つの部品として一体化したサイプブレード４を、ベース金型２を製造するときに、例えば、サイプ幅方向をタイヤ幅方向に沿わせてサイプブレード４に設定された埋没域をベース金型２となる鋳型に埋設し、鋳包みすることでタイヤ成型用金型１として製造される。このようにタイヤ成型用金型１を製造することにより、サイプブレード４を構成する板ブレード３０；５０及びキャップブレード７０は、ベース金型２と一体化される。

【0020】

このように製造されたタイヤ成型用金型１を用いてタイヤを製造することにより、踏面及び周方向溝に開口するサイプを形成することができる。また、形成されたサイプは、板ブレード３０及び５０によりタイヤ円周方向及びタイヤ半径方向において溝幅を変化させることができる。また、サイプの溝底には、板ブレード３０；５０により形成された溝幅よりも広い溝がキャップブレード７０により成型されるため、サイプ内に進入した水を周方向溝に排出することができる。

【0021】

なお、サイプブレード４における板ブレード３０及び５０の形状は、前述の平板状に限定されず、高さ方向に波打つように波状としたり、サイプ幅方向に波状としたりしても良く、また、厚さ方向に形状が変化する３Ｄサイプとしても良い。

【0022】

図３，図４は、サイプブレード４の他の実施形態を示す図である。図１に示す実施形態では、サイプブレード４を２つの板ブレード３０；５０及びキャップブレード７０で構成したが、これに限定されない。例えば、図３，４に示すように、２枚の板ブレード３０；５０でサイプブレード４を形成しても良い。図３に示すように、板ブレード３０；５０は、前述の実施形態で示したように、圧延材を素材として形成される。板ブレード３０；５０は、外形形状が同一に設定された一方長尺の矩形形状に形成される。

【0023】

本実施形態に係る板ブレード３０は、露出域に板厚方向に貫通する複数の貫通孔４０を備える。複数の貫通孔４０は、例えば、角丸三角形状の同一形状で形成される。貫通孔４０は、それぞれ頂部の一つを高さ方向上向きに向けて、千鳥状に高さ方向に３列配置される。
板ブレード５０は、露出域に板厚方向に貫通する複数の貫通孔６０を備える。複数の貫通孔６０は、例えば、角丸三角形状の同一形状で形成される。貫通孔６０は、板ブレード５０を板ブレード３０に重ねたときに、板ブレード３０において貫通孔４０が形成されていない非開口部４２に位置するように、それぞれ頂部の一つを高さ方向下向きに向けて、千鳥状に高さ方向に３列配置される。

【0024】

このようにサイプブレード４を形成し、図４に示すようにベース金型２に一体化してタイヤ成型用金型１を形成することにより、サイプブレード４の破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持することができる。

【0025】

図５は、サイプブレード４の他の実施形態を示す図である。前述の実施形態では、図３に示すように、板ブレード３０；５０に形成する貫通孔４０；６０を角丸三角形状としたが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、貫通孔４０；６０を六角形状に形成するようにしても良い。このとき、図５に示すように、板ブレード３０に形成された複数の貫通孔４０と、板ブレード５０に形成された複数の貫通孔６０とが重ならないようにすると良い。

【0026】

図３や図５に示すようにサイプブレード４を形成する場合、貫通孔４０；６０同士が重ならない、換言すれば、板ブレード３０に形成された貫通孔４０が板ブレード５０の非開口部６２により閉鎖され、板ブレード５０に形成された貫通孔６０が板ブレード３０の非開口部４２により閉塞されるように、板ブレード３０；５０を形成されれば、貫通孔４０；６０の形状及び配置形態は適宜変更しても良い。これにより、サイプの形状の自由度を維持しつつサイプブレード４の破損や耐久性の低下を防止することができる。

【0027】

図６は、サイプブレード４の他の実施形態を示す図である。前述の各実施形態では、サイプブレード４の形成において板ブレード３０；５０を２枚用いるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、２枚以上の多数の板ブレードを用いて一つのサイプブレード４を形成することもできる。

【0028】

図６に示すサイプブレード４は、前述の板ブレードに相当する圧延材を素材として形成されるセンターブレード３０、８枚のサイドブレード５０、２枚のエンドブレード８０、２枚のエッジブレード９０及びキャップブレード７０とで形成される。

【0029】

センターブレード３０は、露出域においてサイプ幅方向に対称の略逆三角形状に形成される。サイドブレード５０は、センターブレード３０の斜辺に沿って延長し、図６（ｂ）の矢印で示すように、センターブレード３０の表面側に一枚目を重ね、センターブレード３０に重ねられたサイドブレード５０の裏面側と、交互に４枚重ねられる。最後に重ねられたサイドブレード５０の表面側にエンドブレード８０を重ね、エンドブレード８０の裏面側にエッジブレード９０を重ねることで、図６（ｃ）に示すように矩形状に形成される。

【0030】

キャップブレード７０には、重ね合わされたセンターブレード３０、複数のサイドブレード５０、複数のエンドブレード８０の露出域側の端部が挿入される溝７２が形成されており、この溝７２にセンターブレード３０、複数のサイドブレード５０、複数のエンドブレード８０の露出域側の端部を挿入することで、センターブレード３０、複数のサイドブレード５０、複数のエンドブレード８０の位置が関係が維持される。

【0031】

キャップブレード７０にセンターブレード３０、複数のサイドブレード５０、複数のエンドブレード８０を挿入した状態を維持するとともにエンドブレード８０に対するエッジブレード９０の重なりを維持して、ベース金型２となる鋳型に各ブレード３０；５０；８０；９０の埋没域を挿入することで、図７に示すように、タイヤ成型用金型１を形成することができる。

【0032】

以上いくつかの実施形態を用いて説明したように、複数の部品を組み合わせてサイプブレード４を形成することにより、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持可能なサイプブレードを構成することができる。また、サイプブレード４を構成する板ブレード同士の一部を重ねたり、板ブレードに形成した貫通孔や切欠部を他の板ブレードで閉鎖するように重ね合わせたりして、サイプブレードに部分的に厚い箇所、薄い箇所を設定することで、サイプの溝幅を自由に変化させることができる。また、複数の板ブレードの重なり部分に加えて、溝底側に前述のキャップブレードをサイプブレードに設けることで、サイプに外部から直接的に視認しづらい隠れ溝を形成することができ、サイプにおける排水性を確保することもできる。また、複数の部品の組み合わせにおいてサイプブレードに強度が不足する箇所、例えば、前述の貫通孔や切欠部に板ブレード同士を重ね合わせることで、サイプブレードの破損を防ぎ、耐久性を向上させることができる。

【0033】

以上説明したように、タイヤを成型するタイヤ成型用金型に設けられ、タイヤにサイプを成型するサイプブレードにおいて、圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成された複数の部材を重ね合わせて形成することにより、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持することができる。
また、サイプブレードの構成にあたり、複数の部材が周縁部の一部を重ね合わせてなるようにしたり、重ね合わせにより、厚みの厚い箇所と薄い箇所を有するようにしたりすることで、サイプ内に隠れ溝を形成することができる。また、さらに、タイヤにおける主溝に誘導する位置にサイプの薄い箇所が来るように構成することにより、サイプに必要とされる排水性能を自在に制御することができる。
したりしても良い。
また、タイヤ製造方法において、前述のように、圧延材を素材とする一定肉厚で個別に形成された複数の部材を重ね合わせて形成したサイプブレードを、タイヤにおける主溝を成型するタイヤ成型用金型に設け、タイヤを成型することにより、サイプブレードの破損や耐久性の低下を防止しつつサイプの形状の自由度を維持してタイヤを製造することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ タイヤ成型用金型、２ ベース金型、４ サイプブレード、
３０；５０ 板ブレード、７０ キャップブレード。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】