JP2005111889A - タイヤ加硫成形用ブラダー - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤをブラダーを用いて加硫成形をするに際して、成形されたタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることなどに起因して、ベルトが曲がるというベルトウェーブ現象の発生を抑制するのに効果のあるタイヤ加硫成形法を提供すること。
【解決手段】タイヤ加硫成形用ブラダーであって、トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬと、ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬとが、下式（ａ）の関係を有して構成されてなるタイヤ加硫成形用ブラダー。
０．８≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９５ ……（ａ）
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫成形に用られるブラダーに関する。

更に詳しくは、ブラダーを用いてタイヤを加硫成形をした際に、成形された後のタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることなどに起因して、トレッドゴムの内側に位置するベルト部材が波打つように曲がるという、いわゆる「ベルトウェーブ現象」が発生することを抑制するのに効果のあるタイヤ加硫成形用ブラダー（以下、単に「ブラダー」ということがある）に関するものである。

従来、空気入りタイヤの加硫成形は、図３に示すように、未加硫タイヤ２を上金型３と下金型４からなる加硫成形用金型内に入れ、その未加硫タイヤ２の内側に膨張可能な弾性中空体（通常、ゴムからなる）からなるブラダー１を入れ、このブラダー１内に加硫用圧力熱媒体（例えば、高温、高圧の水蒸気）を吹き込むことによりブラダー１を膨張させて、未加硫タイヤ２を上金型３の内壁および下金型４の内壁に押し付けて所定時間の加熱をすることにより行なっている。

このブラダー１は、通常、図３や図４に示すように、両端部にフランジ５を有するとともに、前述したようにゴムからなる膨張可能な弾性中空体６を有したドーナッツ状の構造となっている。７は金型内径部である。

このようなブラダーを用いてタイヤを加硫成形した場合、上述したように、トレッドゴムの内側に位置するベルト部材が波打つように曲がるというベルトウェーブ現象が発生することがしばしばあった。

この原因はいくつか考えられるが、その一つは、従来の図４に図示したようなブラダー形状では、ブラダー内に加硫用圧力熱媒体（例えば、高温、高圧の水蒸気）を吹き込んで膨張させたときに、トレッドセンター部において、タイヤショルダー部よりも強い押し付け力で押し付けることとなり、このことが、センター部にあるゴムをショルダー部の方に押しやってしまうこととなり、結果的に、トレッドセンター部でゴム厚が薄く、ショルダー部でゴム厚が厚くなり、このアンバランスがベルトウェーブ現象を引き起こすと考えられている。

このようなベルトウェーブ現象の発生を抑制すべく、ブラダーにおけるトレッドセンター部分の厚さを特に厚くしたものを用いて、その厚い部分（トレッドセンター部分）の膨張速度を、薄い部分（トレッドセンター部分以外の「ショルダー部」と呼ばれる部分）よりも遅くするようにして、その結果、タイヤのトレッドセンター部厚さを厚くさせようとする発明が提案されている（特許文献１）。

しかし、この発明でも完全に問題が解消されたわけではなく、微妙な厚さの相対的バランスが関係することもあり、制御性良く生産することがある程度難しいという基本的事情があり、特に、小型タイヤに採用する場合には、所望通りの効果を得ながら加硫成形することが難しい面があった。
特開２００１−３０２５８号公報

上記したような点に鑑み、本発明の目的は、タイヤをブラダーを用いて加硫成形をするに際して、成形されたタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることなどに起因して、ベルトが曲がるというベルトウェーブ現象の発生を抑制するのに効果のあるタイヤ加硫成形法を提供することにある。

より具体的には、上述の効果を奏することのできる新規なタイヤ加硫用ブラダーを提供することにあり、更に、該タイヤ加硫成形法によりタイヤを提供することにある。

かかる目的を達成する本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーは、以下の（１）の構成を有するものである。
（１）タイヤ加硫成形用ブラダーであって、トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬと、ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬとが、下式（ａ）の関係を有して構成されてなることを特徴とするタイヤ加硫成形用ブラダー。
０．８≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９５ ……（ａ）

また、かかる本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーにおいて、より好ましくは、以下の（２）の構成を有するものである。
（２）ブラダー肉厚の最も薄い部分の厚さが、４．０〜７．０ｍｍの範囲内のものであることを特徴とする上記（１）記載のタイヤ加硫用ブラダー。

また、本発明のタイヤの製造方法は、以下の（３）の構成を有するものである。
（３）上記（１）または（２）記載のタイヤ加硫用ブラダーを用いて、タイヤの加硫成形を行うことを特徴とするタイヤの製造方法。

また、本発明のタイヤは、以下の（４）の構成を有するものである。
（４）上記（３）記載のタイヤの製造方法で製造されてなることを特徴とするタイヤ。

請求項１にかかる本発明によれば、タイヤをブラダーを用いて加硫成形するに際して、成形されたタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることなどに起因して、ベルトが曲がるというベルトウェーブ現象の発生を抑制するのに効果のあるタイヤ加硫成形ブラダーを提供できるものである。

特に、請求項２にかかる本発明によれば、ブラダー自体の製造性や、また、使用耐久性の良好なタイヤ加硫成形ブラダーを提供できるものである。

請求項３にかかる本発明によれば、タイヤをブラダーを用いて加硫成形をするに際して、成形されたタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることに起因して、ベルトが曲がるというベルトウェーブ現象の発生を抑制しタイヤを製造ことのできるタイヤ製造方法を提供することができるものである。

請求項４にかかる本発明によれば、ブラダーを用いて加硫成形されるに際し、成形されたタイヤにおいてそのトレッドセンター部とタイヤショルダー部とで肉厚が異なることに起因してベルトが曲がるというベルトウェーブ現象の発生が抑制されつつ製造されたタイヤを提供することができるものである。

以下、更に詳しく本発明について、説明する。

本発明にかかるタイヤ加硫成形用ブラダーは、トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬと、ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬとが、下式（ａ）の関係を有して構成されてなるものである。
０．８≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９５ ……（ａ）

ここで、「トレッドセンター部」とは、タイヤの溝が形成されている外周面の中心に位置する面部分を言い、ブラダーの「トレッドセンター部に当接する部分」とは、ブラダーにおいて膨張されて加硫成形に供されている際に、上述のトレッドセンター部に当接するブラダーの外周面部分をいうものである。

また、「ショルダー部」とは、タイヤの上述トレッドセンター部とサイドウオール部の間に存在する傾斜を有した領域部分を言い、プラダーの「ショルダー部に当接する部分」とは、ブラダーにおいて膨張されて加硫成形に供されている際に、上述のトレッドショルダー部に当接するブラダーの外周面部分をいうものである。

なお、ブラダーを見て、厳密に、どこが「トレッドセンター部に当接する部分」であり、どこが「ショルダー部に当接する部分」であるかを見定めるのは、個別の所望のタイヤ形状などに依るものでもあるから、一概には言い難い点もある。

かかる点については、本発明者らが鋭意検討した結果、ブラダーの全幅長さと幅中心位置を基準にして、一律的に各部を定義付けし、かつ本発明の思想に従ってプラダーを構成すれば、現実のタイヤ加硫成形においてほぼ完全に本発明で所望した通りの成形が実現できるという知見を得たものであって、以下に、本発明でいう「トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬ」、「ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬ」について説明をする。

すなわち、本発明のプラダーにおいて、図１や図２、図４に図示して説明するように、「トレッドセンター部に当接する部分」とは、便宜上、ブラダー全幅をＷとして、その幅中心から両サイド側に０．１Ｗずつ及ぶ領域（全体で幅０．２Ｗの領域）をいい、そして、「トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬ」とは、該幅中心０．２Ｗの範囲部分で最も周長の短い箇所の外周長をいうものである。

また、「ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬ」とは、上に説明をした、「全体で幅０．２Ｗの領域を持つトレッドセンター部に当接する部分」の端部よりも、更に、片側で幅０．２Ｗ分だけ外側に位置する部分における部分の外周長をいうものである。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーにおいては、該ＣＬとＳＬとが、０．８≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９５という関係を有するように構成されてなるものであり、簡単に言えば、ブラダー幅方向中心近辺で、その両外側位置よりも、０．８倍〜０．９５倍の周長になるように狭く立体成形されて構成されているものである。

このような構成とすることにより、本発明のブラターを用いてタイヤの加硫成形を行なえば、ブラダー内に加硫用圧力熱媒体を吹き込んで膨張させたときに、トレッドセンター部における押し付け力が、タイヤショルダー部におけるそれよりも強いということはなくなり、この結果、センター部にあるゴムをショルダー部の方に押しやってしまうこともなくなり、結果的に、トレッドセンター部、ショルダー部のゴム厚がほぼ等しいバランスしたタイヤ成形が実現でき、ベルトウェーブ現象を引き起こすことが抑制されるものである。

かかるブラダー周長ＣＬとＳＬとの関係は、本発明者らの各種知見によれば、特に好ましくは、０．８５≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９の範囲内にあることである。かかる範囲内にすることにより、より確実に、本発明の所期の効果を得ることができるものとなる。

本発明のブラダーにおいて、そのブラダー肉厚（ゴム部肉厚）は、それ自体の製造性や、また、使用耐久性、膨張時でも所期の形態の維持性などの点から、本発明者らの知見によれば、最も薄い部分での厚さが、４．０〜７．０ｍｍの範囲内のものとするのが好ましい。特に、本発明のブラダーは、従来のものに比較して立体凹凸構造がより顕著であることから、より好ましくは、最も薄い部分での厚さが５．０〜６．０ｍｍの範囲内とすることである。確実に本発明の所期の効果を得るために、膨張時でも当初の形態付与効果を得ることができるように構成されていることが肝要だからである。

以下、実施例に基づいて、本発明のブラダーの具体的構成、効果について説明をする。

本実施例において評価に使用したタイヤは、下記の諸元を共通にする。
タイヤサイズ ： １９５／８５Ｒ１６、リブパターン
タイヤ外径：７４０ｍｍ

ブラダー外径＝５３０ｍｍ、ブラダー肉厚＝４．０ｍｍ、ブラダー全幅Ｗ＝４００ｍｍにして、概略構造を図１の如くにした、ＣＬ（トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長）が４１０ｍｍ、ＳＬ（ショルダー部に当接する部分のブラダー周長）が５１０ｍｍ、ＣＬ／ＳＬ比が０．８である本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーを使用して、１００本のタイヤを加硫成形して製造し、ベルトウェーブの発生本数について確認をした。

その結果、ベルトウェーブの発生は、１００本中１本であった。

ブラダー外径＝５３０ｍｍ、ブラダー肉厚＝７．０ｍｍ、ブラダー全幅Ｗ＝４００ｍｍにして、概略構造を図２の如くにした、ＣＬ（トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長）が４８５ｍｍ、ＳＬ（ショルダー部に当接する部分のブラダー周長）が５１０ｍｍ、ＣＬ／ＳＬ比が０．９５である本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーを使用して、１００本のタイヤを加硫成形して製造し、ベルトウェーブの発生本数について確認をした。
その結果、ベルトウェーブの発生は、１００本中１本であった。

（比較例１）
ブラダー外径＝５３０ｍｍ、ブラダー肉厚＝４．０ｍｍ、ブラダー全幅Ｗ＝４００ｍｍにして、概略構造を図４の如くにした、ＣＬ（トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長）が５３０ｍｍ、ＳＬ（ショルダー部に当接する部分のブラダー周長）が５１０ｍｍ、ＣＬ／ＳＬ比が１．０４である従来のタイヤ加硫成形用ブラダーを使用して、１００本のタイヤを加硫成形して製造し、ベルトウェーブの発生本数について確認をした。
その結果、ベルトウェーブの発生は、１００本中５本であった。

以上の結果からわかるように、本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーを用いることにより、ベルトウェーブの発生率を、従来の５％から１％と顕著に低減化することができ、本発明の効果が顕著であることがわかる。

本発明のブラダーは、タイヤを加硫成形した後、トレッドゴムの内側に位置するベルト部材が波打つように曲がるという、いわゆる「ベルトウェーブ現象」の発生を効果的に防止できるタイヤの製造手法に関係するものであり、タイヤ製造業界において、自動車をはじめ各種タイヤの製造産業において利用できるものである。

図１は、本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーの一例構造を説明する縦断面概略モデル図である。 図２は、本発明のタイヤ加硫成形用ブラダーの他の一例構造を説明する縦断面概略モデル図である。 図３は、タイヤ加硫成形用ブラダーを用いてタイヤを加硫成形するときのブラダーの膨張状態を説明した概略モデル断面図であり、従来のタイヤ加硫成形用ブラダーを用いた場合の状態を概念的に説明したものである。 図４は、従来のタイヤ加硫成形用ブラダーの構造を説明する縦断面概略モデル図である。

符号の説明

１：タイヤ成形用ブラダー
２：未加硫タイヤ
３：上金型
４：下金型
５：フランジ
６：弾性中空体
７：金型内径部
ＣＬ：トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長
ＳＬ：ショルダー部に当接する部分のブラダー周長
Ｗ：タイヤ加硫成形用ブラダーの全幅

Claims (4)

1. タイヤ加硫成形用ブラダーであって、トレッドセンター部に当接する部分のブラダー周長ＣＬと、ショルダー部に当接する部分のブラダー周長ＳＬとが、下式（ａ）の関係を有して構成されてなることを特徴とするタイヤ加硫成形用ブラダー。
   ０．８≦ＣＬ／ＳＬ≦０．９５ ……（ａ）
2. ブラダー肉厚の最も薄い部分の厚さが、４．０〜７．０ｍｍの範囲内のものであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ加硫成形用ブラダー。
3. 請求項１または２記載のタイヤ加硫成形用ブラダーを用いて、タイヤの加硫成形を行うことを特徴とするタイヤの製造方法。
4. 請求項３記載のタイヤの製造方法で製造されてなることを特徴とするタイヤ。

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