JP5756855B2 - タイヤを加硫するようになったモールドの内張りのための薄いプレート - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを加硫するためのモールド用内張りブレードに関する。

欧州特許第０８６８９５５号明細書は、選択的レーザ溶融と呼ばれている技術を用いてモールド部を製作する方法を開示しており、この方法では、内張り要素、例えばブレードは、レーザビームを用いた粒子で構成されている粉末の選択的溶融によって作られる。この方法により、レーザビームを用いて凝集された粒子の層を重ね合わせることによりブレードを構成することができる。

この技術の一利点は、ブレードの形状をコンピュータでモデル化できるということにある。かくして、レーザは、コンピュータによって駆動され、その結果、モデル化ブレードの寸法に従って連続して位置する層が選択的に構成されるようになる。

ブレードは、表面が全体として平坦な定盤（プラテン）から構成される。この定盤は、ブレードを連続した層の状態で構成する上でブレードを当てるベースとして働く。

凝集粒子の第１の層を定盤上に直接形成する。レーザ溶融技術の利用に鑑みて、この第１の層を定盤に溶接する。次に、凝集粒子の他の層を第１の層上に連続して形成する。
ブレードをいったん形成すると、ブレードを定盤から取り外す必要がある。この取り外し作業は、一般に、ワイヤを用いた迅速な切断によって実施される。

欧州特許第０８６８９５５号明細書

しかしながら、ブレードを定盤から取り外すと、ブレードが変形する場合がある。これは、レーザ溶融によって凝縮された粒子の層が形成されるたびに、その層と先に形成された層との間に比機械的応力が生じるからである。ブレードを定盤から取り外すと、これら層相互間に存在する機械的応力が変わり、それによりブレードが変形する場合がある。例えば、ブレードが薄いプレートの形態をしている場合、このプレートが定盤からいったん取り外されるとこのプレートは、その長さ及び／又はその幅に沿って湾曲する場合がある。変形状態になったブレードによってタイヤ上に残される凹みは、この場合、タイヤに望ましいトレッドパターンとは一致しない場合がある。

したがって、ブレードは、ブレードを選択的レーザ溶融により製作した際にブレードを当てている定盤からブレードを取り外した後であってもこれらの形状を維持するようにする必要がある。

かくして、本発明は、タイヤトレッドを加硫するためのモールドの内張り用ブレードであって、ブレードが選択的レーザ溶融によって作られ、ブレードが、ブレードを内張りの本体内に固着するよう構成された固着部と、少なくとも１つの切れ目をタイヤのトレッドに成形するよう構成された成形部とを有する形式のブレードに関する。ブレードは、全てがブレードの固着部に存在する補強手段を有する。

ブレードは、かくして、成形部及び固着部を有する。

固着部は、ブレードを内張り内に保持するようになっている。

成形部は、１本又は２本以上の切れ目をタイヤのトレッドに成形するようになっている。

切れ目は、溝かサイプ（切り込み）かのいずれかを意味している。

溝は、材料フェースが通常の走行条件下において互いに当たらない切れ目である。一般に、溝の幅は、２ｍｍ以上である。

サイプは、材料フェースが通常の走行条件下で互いに当たる切れ目である。一般に、サイプの幅は、２ｍｍ未満である。

内張りは、タイヤのトレッドの全てを成形するモールドの部分の一部又は集まりである。かくして、内張りは、加硫されるべきタイヤの形状に一致したキャビティ（空所）を備えた内張り本体及び内張り本体に連結された複数個のブレードを有する。

「固着部にしか存在しない（又は、全てが固着部に存在する）」という表現は、補強手段がブレードの成形部上に延びることがないということを意味するものと理解されるべきである。

かくして、ブレードの固着部が内張りの本体内に埋め込まれているので、固着部にしか存在しない補強手段は、ブレードの成形部だけで成形される切れ目の形状を変えることはない。

かくして、本発明により、ブレードが互いのトレッドに成形することができる凹みの形状を変えることなくブレードを補強することができる。

好ましくは、補強手段は、ブレードの固着部を備えた厚み増大部として形成された少なくとも１つの厚み増大部の形態をしている。

補強手段は、選択的レーザ溶融によりブレードを備えた状態で作られる。かくして、これは、補強手段を作る単純且つ実用的な手法である。

好ましくは、ブレードは、全体形状が長方形のものであり、厚さ増大部は、ブレードの長さ（Ｌ）に沿って延びている。

この場合、これによって、ブレードの長さに沿う変形が阻止される。

追加的に又は代替的に、ブレードは、全体形状が長方形のものであり、厚さ増大部は、ブレードの幅に沿って延びる。

この場合、これにより、ブレードの幅に沿う変形が阻止される。

ブレードは、全体形状が長方形の本体及び本体を備えたヘッドとして形成されているヘッドを更に有するのが良い。

かかる形状のブレードは、定盤から取り外されたときに高い変形の恐れを示す。したがって、本発明は、この種のブレードに特に有利に利用できる。

好ましくは、補強手段は、ブレードを内張り本体内に固着する固着手段でもある。

補強手段により、ブレードを内張り本体内に固着するのが容易になる。この場合、ブレードは、追加の固着手段を提供する必要なく内張り本体内に固着される。

本発明は又、タイヤを加硫するためのモールドの内張りであって、内張り本体と、上述の少なくとも１つのブレードとを有し、ブレードは、内張り本体内に固着されていることを特徴とする内張りに関する。

本発明は又、タイヤを加硫するモールドであって、上述の内張りを有することを特徴とするモールドに関する。

本発明の別の特徴及び別の利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として与えられている以下の説明から明らかになろう。

本発明の第１の実施形態としてのブレードの概略斜視図である。 図１のブレードの側面図である。 本発明の第２の実施形態としてのブレードの概略斜視図である。 図１のブレード及び図３のブレードを備えた内張り要素の概略斜視図である。 図４の内張り要素を有するタイヤを加硫するためのモールドの部分断面図である。 本発明の第３の実施形態としてのブレードの概略斜視図である。

以下の説明において、実質的に同一又は類似の要素は、同一の参照符号で示される。

図１は、本発明の第１の実施形態としてのブレード１の斜視図である。

ブレード１は、この場合、全体形状が長さＬ及び幅Ｗの長方形のものである。

実施形態の変形形態では、ブレードは、任意他の形状、例えば波形の形状のものであっても良い。

図１の例では、ブレード１は、実質的に一定の厚さを備えている。ブレード１の厚さは、例えば、０．４ｍｍオーダーのものである。かくして、ブレード１は、サイプをタイヤトレッド中に成形するよう使用できる。サイプは、材料フェースがタイヤの通常の走行条件下において互いに当たる切れ目である。

実施形態の変形形態では、ブレード１の厚さは、ブレード１の長さＬ及び／又は幅Ｗに沿って変化していても良い。

ブレード１は、タイヤのトレッドを加硫するようになったモールドの内張りの本体内にブレード１を固着するよう構成された固着部を有する。固着部は、ブレード１の第１のフェースに沿って延びる第１の固着面３を有すると共にブレードの第２のフェースに沿って延びる第２の固着面（図１では見えない）を有する。第１の固着面３は、この場合、Ｕ字形のものである。

ブレード１は、サイプをタイヤのトレッドに成形するよう構成された成形部を更に有する。成形部は、ブレード１の第１のフェースに沿って延びる第１の成形面５及びブレードの第２のフェースに沿って延びる第２の成形面（図１では見えない）を有する。第１の成形面５は、この場合、全体形状が長方形のものである。

ブレード１は、レーザビームを用いた粒子で構成されている粉末の選択的溶融によって得られる。この方法は、レーザ焼結とも呼ばれている。

選択的溶融法で用いられる粉末は、好ましくは、金属粉末である。かくして、ブレード１は、鋼で作られるのが良い。

実施形態の変形形態では、粉末は、セラミック粉末である。

選択的溶融法では、レーザビームを用いて凝集された粒子の層を重ね合わせることによってブレード１を構成する。ブレード１は、かくして、層状要素の形態をしている。

「凝集した」という表現は、粉末の粒子が互いに接合され又は溶接されることを意味している。かくして、選択的溶融の際、粒界と呼ばれる連結領域が当初、隣り合う粒子相互間に生じる。次に、隣り合う粒子相互間の空間が拡散現象及び塑性流れにより満たされる。

Ｎ層ブレード１の製作は、種々のステップを含み、Ｎは、１よりも大きい自然数である。

第１のステップでは、粒子で構成された粉末を定盤７上に載せる。

第２ステップでは、レーザビームを選択的に用いて粉末を溶融する。その目的は、粒子の全て又は何割かを凝集させて凝集した粒子の第１の層を形成することにある。

第１のステップと第２のステップを（Ｎ−１）回繰り返し実施してＮ個の凝集粒子層の重ね合わせによってブレード１を形成する。

凝集粒子の第１の層を定盤７に溶接する。いったん形成すると、ブレード１を例えばワイヤを用いた切断によって定盤７から取り外す。

ブレード１を定盤７から取り外しているときのブレード１の変形を回避するため、本発明は、ブレード１に設けられた補強手段９ａ，９ｂ，９ｃを提供する。

補強手段は、この場合、ブレード１の固着部を備えた厚さ増大部として形成された厚さ増大部の形態をしている。厚さ増大部は、ブレード１の厚さと比較した場合に追加の材料を意味するものと理解されるべきである。

具体的に説明すると、補強手段は、第１の厚さ増大部９ａ、第２の厚さ増大部９ｂ及び第３の厚さ増大部９ｃを有し、これら増大部は、ブレード１の第１のフェースに沿って延びている。

第１の厚さ増大部９ａは、ブレード１の全幅Ｗに沿って延びている。

第２の厚さ増大部９ｂは、第１の厚さ増大部９ａに垂直にブレード１の長さＬに沿って部分的に延びている。

第３の厚さ増大部９ｃは、第１の厚さ増大部９ａに平行にブレード１の全幅Ｗに沿って延びている。

第１の厚さ増大部９ａ、第２の厚さ増大部９ｂ、第３の厚さ増大部９ｃは、ブレード１の第１の固着面３を備えた厚さ増大部として形成されている。これら厚さ増大部は、選択的溶融プロセス中、凝集粒子の層を重ね合わせることによりブレードに形成される。

第１の厚さ増大部９ａ及び第３の厚さ増大部９ｃにより、ブレード１がブレード１の幅Ｗに沿って変形するのを阻止することができる。

第２の厚さ増大部９ｂにより、ブレード１がブレード１の長さＬに沿って変形するのを阻止することができる。

第１の厚さ増大部９ａ、第２の厚さ増大部９ｂ、第３の厚さ増大部９ｃは、この場合、円板の半分として形作られた断面を有する。

実施形態の変形形態では、第１の厚さ増大部９ａの断面、第２の厚さ増大部９ｂの断面、第３の厚さ増大部９ｃの断面は、三角形又はダイヤモンド形であっても良い。

種々の厚さ増大部９ａ，９ｂ，９ｃ相互間の断面の形状の全ての組み合わせが可能である。

注目されるように、ブレード１の第２のフェースも又、厚さ増大部（図示せず）を示すのが良い。ブレード１の第２のフェースの厚さ増大部は、第１の厚さ増大部９ａ、第２の厚さ増大部９ｂ、第３の厚さ増大部９ｃの相補形状であるのが良い。例えば、ブレード１の第２のフェース厚さ増大部は、ブレード１の第１のフェースの厚さ増大部９ａ，９ｂ，９ｃと対称であるのが良い。

図２は、ブレード１の第１のフェースを有するブレード１の正面図である。

図２は、ブレード１の第１の固着面３及び第１の成形面５の配置状態を詳細に示している。

第１の固着面３は、第１の枝部１１、ベース１３及び第２の枝部１５を有する全体としてＵ字形のものである。

第１の枝部１１は、第１の寸法Ｌ１に一致した幅を有する全体形状が長方形のものである。

第２の枝部１５は、第２の寸法Ｌ２に一致した幅を有する全体形状が長方形のものである。

ベース１３は、第３の寸法Ｗ１に一致した幅を有する全体形状が長方形のものである。

第１の成形面５は、ブレードの幅Ｗと第３の寸法Ｗ１の差に一致した幅、ブレードの長さＬと第１の寸法Ｌ１と第２の寸法Ｌ２の合計の差に一致した長さを有する全体形状が長方形のものである。

第１の寸法Ｌ１及び第２の寸法Ｌ２は、Ｌ１＋Ｌ２≦１／２×Ｌであるように定められる。

好ましい実施形態では、第１の寸法Ｌ１と第２の寸法Ｌ２は、等しい。

好ましくは、第３の寸法Ｗ１は、Ｗ１≦１／２×Ｗであるように定められる。

注目されるように、第１の厚さ増大部９ａ及び第３の厚さ増大部９ｃは、ブレード１のそれぞれの縁のできるだけ近くに配置される。

また、注目されるように、第２の厚さ増大部９ｂは、ブレード１を形成したときにブレードが当てられる定盤からブレードを取り外したときにブレード１の変形を制限するようブレード１の下縁２の近くに配置される。しかしながら、厚さ増大部９ｂと下縁２との間には、切削工具例えば、ワイヤがブレードを定盤から取り外すために通ることができるのに十分な空間が存在する。

上述したように、ブレード１は、取り外し作業中、定盤から取り外される。いったん取り外されると、それ自体知られている仕方で、ブレードを軟質材料、例えば、シラステン（silastene）型のエラストマーを主成分とする材料で作られた要素内に配置する。次に、石膏を石膏モールド型を形成するために軟質材料で作られた要素の周りに注ぐ。完成後、軟質材料で作られた要素を取り出し、ブレード１をブレード１の固着部が見えるような仕方で石膏モールド型内に保持する。次に、アルミニウムを石膏モールド型周りに注いで内張り要素を形成する。アルミニウムは、ブレードの固着部内でブレードに接触し、それによりブレードを内張り要素内に固着する。

本発明の好ましい実施形態では、補強要素は、内張り要素内へのブレードの固着を促進するような仕方で構成される。このために、補強要素は、補強手段と内張り要素のアルミニウムの接触面積を増大させるのに十分大きい半径を備えた円板の半分として形作られた断面を有するのが良い。

図３は、第２の実施形態としてのブレード１０の概略斜視図である。

ブレード１０は、この場合、長さＬ、幅Ｗの全体的形状が長方形のものである。

具体的に説明すると、ブレード１０は、タイヤのトレッドを加硫するようになったモールドの内張りの本体内にブレード１０を固着するよう構成された固着部を有する。固着部は、ブレード１０の第１のフェースに沿って延びる第１の固着面１４及びブレードの第２のフェースに沿って延びる第２の固着面（図３には示されていない）を有する。第１の固着面１４は、この場合、ベース１８及び枝部２０を備えたＬ字形のものである。

ブレード１０は、サイプをタイヤのトレッドに成形するよう構成された成形部を更に有する。成形部は、ブレード１０の第１のフェースに沿って延びる第１の成形面１６及びブレードの第２のフェースに沿って延びる第２の成形面（図３では見えない）を有する。第１の成形面１６は、この場合、全体形状が長方形のものである。

ブレード１０は、第１の厚さ増大部１２ａ、第２の厚さ増大部１２ｂ及び第３の厚さ増大部１２ｃを更に有し、これら厚さ増大部は、ブレード１のフェースに沿って延びている。

第１の厚さ増大部１２ａは、ブレード１０の幅Ｗに沿って部分的に延びている。第１の厚さ増大部１２ａの長さは、第４の寸法Ｗ２に一致している。好ましくは、第４の寸法Ｗ２は、Ｗ２≦１／２×Ｗであるように定められる。

第２の厚さ増大部１２ｂは、第１の厚さ増大部１２ａに垂直にブレード１０の長さＬに沿って部分的に延びている。

第３の厚さ増大部１２ｃは、第１の厚さ増大部１２ａに平行にブレード１０の全幅Ｗに沿って延びている。

第１の厚さ増大部１２ａ、第２の厚さ増大部１２ｂ、第３の厚さ増大部１２ｃは、ブレード１０の第１の固着面１４を備えた厚さ増大部として形成されている。

図４は、内張り本体１９を有する内張り要素１７を示している。

内張り本体１９は、第１のリブ２１ａ、第２のリブ２１ｂ及び第３のリブ２１ｃを有し、これらリブは、内張り底部２３から突き出ている。

リブ２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、タイヤのトレッドに溝を形成するよう設計されている。

内張り要素１７は、図１の第１の実施形態としての第１のブレード１及び図３の第２の実施形態としての第２のブレード１０を更に有している。

第１のブレード１及び第２のブレード１０は、上述の方法を用いて内張り本体１９内に固着されている。

かくして、第１のブレード１は、図１を参照すると、第１の固着面３の第１の枝部１１を介して第１のリブ２１ａ内に固着されている。第１のブレード１は又、ベース１３を介して内張り底部２３内に固着されている。最後に、第１のブレード１は、第１の固着面３の第２の枝部１５を介して第２のリブ２１ｂ内に固着されている。

第２のブレード１０は、図３を参照すると、第１の固着面１４の枝部２０を介して第１のリブ２１ａ内に固着されている。第２のブレード１０は又、第１の固着面１４のベース１８を介して内張り底部２３内に固着されている。第２のブレード１０は、この場合、第２のリブ内には固着されていない。

第１のブレード及び／又は第２のブレードをどのように用いるかの選択は、存在するリブの個数及びかくしてタイヤのトレッドに望まれるトレッドパターンで決まる。

図５は、タイヤを加硫するモールド２５の断面図であり、このモールドは、内張り２７を有している。この内張りは、図４を参照すると複数個の内張り要素で形成されている。

モールド２５は、２つのシェル２９ａ，２９ｂ及びセグメント３１を更に有している。図５にはセグメント３１が１つしか示されていない。

２つのシェル２９ａ，２９ｂ及びセグメント３１は、周辺環状域を形成している。

モールド２５は、この場合、閉鎖位置で示されている。この位置では、モールド２５は、形状が成形されるべきタイヤの形状に一致したドーナツ形キャビティを画定している。

図６は、本発明の第３の実施形態としてのブレード３３の概略斜視図である。

この第３の実施形態では、ブレード３３は、全体形状が長方形の本体３５及び本体３５を備えたヘッドとして形成されたヘッド３７を有している。ヘッド３７は、本体３５の長さＬに平行に延びている。

ヘッド３７は、この場合、円形断面の全体形状が円筒形のものである。

変形例として、ヘッドの断面は、任意他の形状であって良く、例えば、Ｖ字形又はＵ字形である。

ヘッド３７は、本体３５を備えたヘッドとして形成されている。

ブレード３３は、かくして、トレッドに涙滴形の切れ目を成形することができる。

ブレード３３は、ブレード３３を図５のモールドの内張りの本体内に固着するよう構成された固着部３９を有する。

ブレード３３は、タイヤのトレッドにサイプを成形するよう構成された成形部４１を更に有する。

ブレード３３は、補強手段４０ａ，４０ｂ，４０ｃを更に有している。

補強手段４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、ブレード３３の固着部内に設けられている。具体的に説明すると、補強手段４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、ブレード３３の本体３５を備えた補強手段として形成されている。

ブレード３３の本体３５は、ブレード３３を定盤から取り外したときに形成される縁４３を備えている。

縁４３は、ヘッド３７とは反対側のブレード３３の端に位置している。

縁４３とヘッド３７との間の距離に鑑みて、ブレード３３を定盤から取り外したときにブレード３３が一層変形する恐れが存在する。したがって、補強手段４０ａ，４０ｂ，４０ｃの使用は、ブレード３３の変形を制限する上でこの種のブレード３３にとって特に有利である。

Claims (7)

1. タイヤトレッドを加硫するためのモールド（２５）の内張り（２７）用ブレードであって、前記ブレード（１；１０；３３）が選択的レーザ溶融によって作られ、前記ブレードが、
   -前記ブレード（１；１０；３３）を前記内張り（２７）の本体（１９）内に固着するよう構成された固着部（３；１４；３９）と、
   -少なくとも１つの切れ目を前記タイヤの前記トレッドに成形するよう構成された成形部（５；１６；４１）とを有する、ブレードにおいて、
   前記ブレード（１；１０；３３）は、補強手段（９ａ，９ｂ，９ｃ；１２ａ，１２ｂ，１２ｃ；４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を有し、前記補強手段は、前記ブレードの前記固着部（３；１４；３９）にしか存在しておらず、
   前記ブレードは全体形状が長方形であり、前記補強手段は前記ブレードの少なくとも一方の側方の縁に沿って延びている、ブレード。
2. 前記補強手段（９ａ，９ｂ，９ｃ；１２ａ，１２ｂ，１２ｃ；４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）は、前記ブレード（３；１４；３９）の前記固着部を備えた厚さ増大部として形成されている少なくとも１つの厚さ増大部の形態をしている、請求項１記載のブレード。
3. 前記厚さ増大部は、前記ブレードの長手方向にも沿って延びている、請求項２記載のブレード。
4. 前記ブレード（３３）は、全体形状が長方形の本体（３５）、及び、前記本体（３５）と一体に形成されており、本体よりも厚さが大きいヘッド（３７）を有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のブレード。
5. 前記補強手段（９ａ，９ｂ，９ｃ；１２ａ，１２ｂ，１２ｃ；４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）は、前記ブレードを前記内張り本体（１９）内に固着する固着手段でもある、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のブレード。
6. タイヤを加硫するためのモールド（２５）の内張りであって、内張り本体（１９）と、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の少なくとも１つのブレード（１；１０；３３）とを有し、前記ブレード（１；１０；３３）は、前記内張り本体内に固着されている、内張り。
7. タイヤを加硫するモールドであって、請求項６記載の内張り（２７）を有する、モールド。

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