JP2000102925A - サイプ形成用骨およびタイヤ金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】肉厚方向の寸法制御が容易であり、製作工数も
少なくコスト、納期に有利であって、寸法精度の高いサ
イプをタイヤに付与することができる。 【解決手段】サイプの隙間に対応する厚さ方向の形状を
異にする複数枚の金属板からなる、例えば骨ピース２
１、２２、２３を重ね合わせて、一個のサイプ形成用骨
２を組み立てられ、その少なくとも脚部に、図１の鎖線
の下部の部分で示される鋳ぐるみ代２ａを、前記タイヤ
金型に埋設される部分として、設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤに溝、特に
サイプと呼ばれる細い溝を形成するための骨、およびそ
れを備えたタイヤ成形用金型（以下、単にタイヤ金型と
いう）の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの成形には、タイヤをその円周上
で２分割した上下分割型と幅方向分割線で７分割〜１０
分割した上下一体型のタイヤ金型が一般的に用いられて
いる。このタイヤ金型は、その軽量性、良熱伝導性など
の要請からアルミニウム合金で製造されることが多く、
石膏鋳型による鋳造金型（重力鋳造あるいは低圧鋳造の
よる）、または鉄系材料鋳型もしくはグラファイト材鋳
型による鋳造金型（ダイキャスト品）が一般的である。

【０００３】一方、タイヤには、通常円周方向に沿って
刻まれるリブと呼ばれる溝や、厚み幅方向に刻まれるラ
グと呼ばれる溝が設けられている。そして、スタッドレ
スタイヤ等の場合には、さらにサイプと呼ばれる比較的
細幅な溝も設けられている。このような溝を有するタイ
ヤを成形するための金型には、それぞれの溝に対応した
突起が設けられるが、サイプのような細幅な溝に対応す
る突起は薄肉形状のものとなる。

【０００４】このような薄肉形状の突起としては、アル
ミニウム合金では強度が不十分であるところから、ステ
ンレス鋼など鉄系の薄肉板を切断、プレス曲げなどの加
工を行い所定形状とした板材を金型材に埋め込んで形成
される。このような所定形状とした金属板材を本発明で
は、骨と呼称することとする。

【０００５】この場合、骨の埋め込みは次のような方法
によって行われる。タイヤ金型において露出する部分
を、鋳型の段階では鋳型材中に埋設しておき、この鋳型
にアルミニウムなどの溶湯を注入すれば、図１７の
（Ａ）縦型フラスコ骨、（Ｂ）横型フラスコ骨、（Ｃ）
尖塔型骨の形状に示されるように、鋳型材（図示せず）
から突出した部分が鋳ぐるみ代１２となってタイヤ金型
１３に埋設した状態で骨部１０が固定される。そこで鋳
型材を除去すれば、鋳型材中に埋設していた部分が露出
してサイプ形成用骨部１１を形成するのである。なお、
鋳ぐるみ代１２の穿設された孔１４は、固定強化用のロ
ッキングホールである。

【０００６】これら骨には、鉄鋼系材料の圧延材を用い
て製作する場合が多いが、このときには、厚みを部分的
に変化させるなど、板厚方向の形状に変化を持たせるこ
とは簡単に行うことができなかった。従来、骨の板厚方
向の形状に変化を与えるには、異形状圧延、自由鍛造
（型鍛造）、複数部材の溶接あるいはロウ付け接合、エ
ッチング、鋳造（ロストワックス法）などの方法が採用
され得るが、いずれも高コスト、長納期となることから
必ずしも実用的な方法ではなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、肉厚方向の寸
法制御が容易であり、製作工数も少なくコスト、納期に
有利であって、寸法精度の高いサイプをタイヤに付与す
ることができるサイプ形成用骨およびそのサイプ形成用
骨を配置するタイヤ金型の製造方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決した本
発明のサイプ形成用骨は、タイヤにサイプを形成するた
めタイヤ金型に設けられる骨であって、複数の骨ピース
を重ね合わせて組み立てられ、少なくともその脚部に前
記タイヤ金型に埋設される鋳ぐるみ代を設定したことを
特徴とするものである。

【０００９】さらに、同じく本発明のタイヤ金型の製造
方法は、原型から作成した鋳型に、アルミニウム合金の
溶湯を注入してタイヤ金型を鋳造する方法において、複
数の骨ピースを重ね合わせて、前記鋳型に配置し、前記
鋳造と同時に、前記骨ピースの少なくとも重ね合わせた
脚部の鋳ぐるみ代を鋳ぐるむことによりタイヤ金型に固
定し、サイプ形成用骨部に形成することを特徴とするも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に，本発明のサイプ形成用骨に
係る実施形態について、図１、２を参照しながら説明す
る。本発明のサイプ形成用骨は、所定の隙間幅および長
さがあって、内部に所定の空間構造を有するサイプを形
成するためのものであって、例えば、図１の尖塔型骨の
斜視図に示すように、そのサイプの隙間に対応する厚さ
方向の形状を異にする複数枚の金属板からなる骨ピース
２１、２２、２３を重ね合わせて、一個のサイプ形成用
骨２を組み立てるところに第１の特徴があり、さらに、
その少なくとも脚部に、図１の鎖線の下部の部分で示さ
れる鋳ぐるみ代２ａを、前記タイヤ金型に埋設される部
分として、設定したところに第２の特徴がある。

【００１１】この第１と第２の特徴を図２（Ａ）断面図
で示すと、骨ピース２１、２２、２３を重ね合わせて、
一個のサイプ形成用骨２が組み立てられ、その脚部に、
タイヤ金型３に埋設される部分として、鋳ぐるみ代２ａ
が設定されている。この鋳ぐるみ代２ａに相当する脚部
は、すべての構成骨ピースが集中して重ね合わされてい
る部分を含む必要があり、鋳ぐるみ代２ａの大部分が構
成骨ピースの積層構造からなるのが好ましい。なお、鋳
ぐるみ代２ａを貫通しているロッキングホール４には、
タイヤ金型３の成分金属が充填されている。また、図２
（Ｂ）は５枚の骨ピースからなる尖塔型骨の事例、
（Ｃ）は頂部の偏った尖塔型の事例である。

【００１２】このように重ね合わされた骨ピースは、そ
れら相互間は金属学的に接合された状態にある必要はな
く、鋳型に配置されたときは、鋳造作業に耐えられる程
度に固定されていればよく、またタイヤ金型には、その
脚部の鋳ぐるみ代が鋳ぐるまれて埋設されればよいもの
である。従って、骨ピースは相互に溶接またはロウ付け
する必要はない。また、これら骨ピースは、同一肉厚、
同一材質である必要もなく、付与される形状、要求され
る強度特性などに対応して、ステンレス鋼、炭素鋼など
適宜に設定すればよいのである。

【００１３】次に、本発明のタイヤ金型の製造方法に係
る実施形態について、図１〜３を参照して説明すると同
時に、本発明のサイプ形成用骨にに付いて補足する。先
ず、タイヤ金型の製造工程としては、基本的に(1) 原型
から鋳型を作成する工程、(2) 得られた鋳型を用いてタ
イヤ金型を鋳造する工程からなるのであるが、本発明の
タイヤ金型の製造方法は、サイプ形成用骨部を形成する
タイヤ金型の製造方法であって、所定形状の複数の骨
ピースを準備する、これらを重ね合わせて、複合骨ピ
ースとする、この複合骨ピースを前記鋳型に配置す
る、タイヤ金型を鋳造すると同時に、前記骨ピースの
少なくとも重ね合わせた脚部の鋳ぐるみ代を鋳ぐるむこ
とによりタイヤ金型に固定し、サイプ形成用骨部に形成
することを特徴とする。

【００１４】以下、順序に従い説明すると、先ず、骨を
構成する複数枚の骨ピースを準備する。その複数の骨ピ
ースは同一形状であってもよいが、複雑なサイプ形状が
製作できるよう、骨ピース個々が外形輪郭、くり抜かれ
た空間形状など厚さ方向の面の形状を異にする場合に本
発明は有効に適用され得る。これには、型抜き、レーザ
カット、ワイヤ放電加工、ウォータジェット加工、ケミ
カルエッチングなどの手法で所望の金属板から切り出
し、打ち抜き、必要なれば型曲げ、バレル研磨などの加
工を施しておく。

【００１５】この骨ピース単独の段階で、各骨ピースの
脚部には共通位置にアンダカットを施し、必要なロッキ
ングホールなどは予め作成しておく。図２に例示するよ
うに、このロッキングホール４は、この骨ピース２１、
２２、２３などを組み合わせてタイヤ金型３に鋳ぐるん
で配置したとき、骨部分が抜け落ちないようにタイヤ金
型３の金属部分が、充填貫通する部分であり、各骨ピー
スを重ね合わせたときに、オーバハングの無いストレー
トな貫通孔になるように各骨ピースの鋳ぐるみ代２ａの
部分に設けられているのが好ましい。

【００１６】また、図１、２に示すように、このサイプ
形成用骨に空気流通孔であるベントホール５（クロスベ
ント）を設ける設計の場合には、この骨ピースの段階で
それぞれを重ね合わせたときに貫通する位置関係になる
ようあらかじめ穿設しておくのがよい。

【００１７】さらに、このような個々の骨ピースを所定
の配置に重ね合わせるためには、少なくとも外周形状の
一部を、例えば下半分の脚部の外周形状を同一形状に製
作しておき、その外周面を基準に揃えて配置する方法、
あるいはロッキングホールまたはベントホールをその寸
法、位置を同一に製作しておき、それにガイドピンを嵌
め込んで位置決めする方法などが適宜採用できる。

【００１８】また、前記方法により各骨ピースを所定の
位置合わせにより重ね合わせる場合、瞬間接着剤（シア
ノアクリレート系接着剤）による接着や、図３に例示す
るようなクリップ６による機械的締め付けあるいはワイ
ヤピン７による結束などによって仮止めしておけば、組
み立てたサイプ形成用骨を石膏鋳型などに部分的に埋め
込む作業において、取扱が便利になる。

【００１９】図３（Ａ）には、重ね合わされた骨ピース
２１、２２、２３の脚部の図中鎖線以下に設定された鋳
ぐるみ代２ａの部分をクリップ６によって締めつけた状
態を示している。この場合には、鋳型に固定した後、ク
リップ６を除去することなく鋳造してタイヤ金型中にそ
のまま鋳ぐるんでしまっても差し支えがない。

【００２０】図３（Ｂ）には、（Ａ）の場合と異なり、
重ね合わされた骨ピース２１、２２、２３の脚部の鋳ぐ
るみ代２ａの上方をクリップ６によって締めつけた状態
を示している。この場合には、鋳型を石膏注型で製作し
る場合には、このクリップ６を付けたまま、鋳型中に埋
設してもよいものである。

【００２１】図３（Ｂ）には、ベントホール５またはロ
ッキングホール４を位置合わせの基準とする場合に、そ
れらの孔に適宜材質のワイヤピン７を跨がらせて挿入し
てそれぞれを仮止めする状態を示した。ロッキングホー
ル４には、同径の棒状ピンを嵌着させて仮止めすること
も好ましい。いずれの方法も、作業性を高めるので好ま
しいが、鋳型に固定した後で取り外しておく必要があ
る。

【００２２】このようにして各骨ピースを重ね合わせ、
組立てて、仮固定した複合骨ピースをゴム製原型にセッ
トし、鋳型形成材、例えば石膏スラリーを注型して鋳型
を形成すると同時に前記複合骨ピースを鋳型に固定して
配置する。あるいは、この同時固定が形状の都合で行い
がたい場合には、得られた鋳型に直接差し込んで固定す
るようにしてもよい。

【００２３】次いで、この所定の骨ピースを配置した鋳
型にアルミニウム合金の溶湯を注入してタイヤ金型を鋳
造する。このようにして、サイプ形成用骨を備えたタイ
ヤ金型を鋳造して製作すれば、予め配置された骨ピース
の少なくとも脚部の鋳ぐるみ代はそのアルミニウム合金
中に埋没して鋳ぐるまれるのであるが、溶湯が凝固、冷
却するときの収縮により応力が強力な拘束力として働
き、各骨ピース自体を一体化させるとともに、タイヤ金
型に対しても一体化させることになるのである。

【００２４】

【実施例】次に、図４〜図１６に示す実施例に基づいて
本発明を詳細に説明する。 （実施例１）図４において、サイプ形成用の尖塔型骨の
バリエイション（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を示す。中心の骨ピ
ース２１を挟む２枚の骨ピース２２、２３から構成さ
れ、脚部に鋳ぐるみ代２ａが設定されている。図５に
は、この尖塔型のサイプ形成用骨２（骨ピース２１、２
２、２３ともに、０．５ｍｍｔ、ＳＵＳ６３１薄板の加
工品）が鋳ぐるみ代２ａにおいて、タイヤ金型３および
そこに設けられているラグなど形成用の厚みのある骨３
１に鋳ぐるまれた状態が示されている。この場合、鋳ぐ
るみ代２ａは、脚部と左右の側縁部に設定されていて、
全体が強固に鋳ぐるまれることになる。なお、ロッキン
グホール４は、孔径３ｍｍφに、ベントホール５は、孔
径０．８ｍｍφに穿設されている。

【００２５】（実施例２）図６において、サイプ形成用
の疑似フラスコ型骨の１事例を示す。中心の骨ピース２
１を挟む２枚の窓付き骨ピース２２、２３から構成さ
れ、脚部に鋳ぐるみ代２ａが設定されている。図７に
は、実施例２として、骨ピース２１（０．７ｍｍｔ、Ｍ
ＡＳ１Ｃ板材）、骨ピース２２、２３（１．２ｍｍｔ、
ＭＡＳ１Ｃ板材）からなる疑似フラスコ型骨の斜線で示
される鋳ぐるみ代２ａを、先に説明した場合と同様に、
タイヤ金型３およびラグなど形成用骨３１に、鋳ぐるん
だ状態が示されている。

【００２６】（実施例３）図８において、サイプ形成用
の矩形断面型骨の２事例を示す。中心の骨ピース２１を
挟む２枚の櫛歯状骨ピース２２、２３から構成され、脚
部に鋳ぐるみ代２ａが設定されている。（Ａ）は櫛歯が
一致したもの、（Ｂ）は櫛歯をジグザグにしたものを表
す。図９には、実施例３として、骨ピース２１（０．３
ｍｍｔ、ＭＡＳ１Ｃ板材）に櫛歯状骨ピース２２、２３
（０．７ｍｍｔ、ＭＡＳ１Ｃ板材）をジグザグにして重
ね合わせた矩形断面型骨の斜線で示される鋳ぐるみ代２
ａを、先に説明した場合と同様に、タイヤ金型３および
ラグなど形成用骨３１に、鋳ぐるんだ状態が示されてい
る。

【００２７】（実施例４）図１０において、左右対称に
反対側に屈曲した骨ピース２１ａ、２１ｂからなるタイ
プ（Ａ）、中心の骨ピース２１を挟む２枚の屈曲状骨ピ
ース２２、２３からなるタイプ（Ｂ）のサイプ形成用の
分岐型骨の２事例を示す。先の例と同様に脚部に鋳ぐる
み代２ａが設定されている。図１１には、実施例４とし
て、屈曲させた骨ピース２１ａ、２１ｂ（０．５ｍｍ
ｔ、ＭＡＳ１Ｃ板材）を張り合わせた得た分岐型骨の斜
線で示される鋳ぐるみ代２ａを、先に説明した場合と同
様に、タイヤ金型３およびラグなど形成用骨３１に、鋳
ぐるんだ状態が示されている。

【００２８】（実施例５）図１２において、上方分岐型
のサイプ形成用骨の３事例を示す。左右対称な屈曲骨ピ
ース２１ａ、２１ｂからなるタイプ（Ａ）、左右非対称
な骨ピース２１ｃ、２１ｄからなるタイプ（Ｂ）、中心
の骨ピース２１を挟む２枚の屈曲骨ピース２２、２３か
らなるタイプ（Ｃ）などの上方分岐型骨であって、先の
例と同様にそれぞれの脚部に鋳ぐるみ代２ａが設定され
ている。

【００２９】（実施例６）図１３において、左側に正面
図、右側にｘ−ｘ断面図を表し、中心の骨ピース２１、
両側面の骨ピース２２、２３からなり、表裏から貫通し
ていない凹部を交互に整列させて設け、ブロック剛性の
向上や石噛み防止を意図したサイプ形成用の骨構造の２
例（Ａ）（Ｂ）が示されている。図１４には、この
（Ａ）類似の構造の実施例６として、骨ピース２１、２
２、２３（いずれも０．４ｍｍｔ、ＳＵＳ６３１板材）
を重ね合わせたうえ、その斜線で示される鋳ぐるみ代２
ａを、先に説明した場合と同様に、タイヤ金型３および
ラグなど形成用骨３１に、鋳ぐるんだ状態が示されてい
る。

【００３０】（実施例７）図１５において、左側に正面
図、右側にｘ−ｘ断面図を表し、骨ピース２１、２２か
らなり、ベントホールの孔径とその位置関係を変化させ
て、タイヤゴムの切断位置を規制するための骨構造の２
例（Ａ）（Ｂ）を示している。図１６には、実施例７と
して、骨ピース２１、２２（いずれも０．５ｍｍｔ、Ｓ
ＵＳ６３１板材）を重ね合わせたうえ、その斜線で示さ
れる鋳ぐるみ代２ａを、先に説明した場合と同様に、タ
イヤ金型３およびラグなど形成用骨３１に、鋳ぐるんだ
状態が示されている。

【００３１】

【発明の効果】本発明のサイプ形成用骨およびタイヤ金
型の製造方法は、以上に説明したように構成されている
ので、そのサイプ形成用骨は、肉厚方向の寸法制御が容
易であり、製作工数も少なく比較的簡単に組み立てるこ
とができる。また、そのタイヤ金型の製造方法は、前記
好ましいサイプ形成用骨を金型本体に強固に固定でき、
寸法精度の高いタイヤ金型を得ることができ、結果寸法
精度に優れた、複雑な形状のサイプを低コストにタイヤ
に付与できるという優れた効果がある。よって本発明は
従来の問題点を解消したサイプ形成用骨およびタイヤ金
型の製造方法として、その工業的価値は極めて大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサイプ形成用骨を示す要部斜視図。

【図２】本発明のサイプ形成用骨の事例を示す要部断面
図。

【図３】本発明の骨ピースの仮止めの事例を示す要部斜
視図。

【図４】実施例１の３事例を示す斜視図。

【図５】実施例１の他の形態を示す斜視図。

【図６】実施例２の１事例を示す斜視図。

【図７】実施例２の他の形態を示す斜視図。

【図８】実施例３の２事例を示す斜視図。

【図９】実施例３の他の形態を示す斜視図。

【図１０】実施例４の２事例を示す斜視図。

【図１１】実施例４の他の形態を示す斜視図。

【図１２】実施例５の３事例を示す斜視図。

【図１３】実施例６を示す正面図、側面断面図。

【図１４】実施例６の他の形態を示す斜視図。

【図１５】実施例７を示す正面図、側面断面図。

【図１６】実施例７の他の形態を示す斜視図。

【図１７】従来のサイプ形成用骨の事例を示す斜視図。

【符号の説明】

２ サイプ形成用骨、２ａ 鋳ぐるみ代、２１、２２、
２３ 骨ピース、３ タイヤ金型、４ ロッキングホー
ル、５ ベントホール、６ クリップ、７ ワイヤピ
ン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤにサイプを形成するためタイヤ金型
   に設けられる骨であって、複数の骨ピースを重ね合わせ
   て組み立てられ、少なくともその脚部に前記タイヤ金型
   に埋設される鋳ぐるみ代を設定したことを特徴とするサ
   イプ形成用骨。
2. 【請求項２】原型から作成した鋳型に、アルミニウム合
   金の溶湯を注入してタイヤ金型を鋳造する方法におい
   て、複数の骨ピースを重ね合わせて、前記鋳型に配置
   し、前記鋳造と同時に、前記骨ピースの少なくとも重ね
   合わせた脚部の鋳ぐるみ代を鋳ぐるむことによりタイヤ
   金型に固定し、サイプ形成用骨部に形成することを特徴
   とするタイヤ金型の製造方法。