JP2007015124A

JP2007015124A - 加硫用ブラダー

Info

Publication number: JP2007015124A
Application number: JP2005196008A
Authority: JP
Inventors: Michio Tsutsumi; 道雄堤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2025-07-05
Also published as: JP4708100B2

Abstract

【課題】筒状をなし、軸方向の両端に開口部を有し、内部を加圧することにより膨出して生タイヤの内面を押圧する加硫用ブラダーにおいて、特に、扁平率の低いタイヤにおいて、タイヤと間に入り込む空気層をなくし、これに起因して発生するタイヤ内面の外観不良を防止することのできる加硫用ブラダーを提供する。
【解決手段】本発明の加硫用ブラダー１０は、金型内に配置された成形状態での、中心軸を含む子午線断面における外輪郭線が、開口部１１、１２に隣接する縁部１と、縁部１から外径方向に延在する肩部２と、軸方向に延在し筒の外周を構成するクラウン部５と、クラウン部５と肩部２とのそれぞれに滑らかに接続する湾曲部６とよりなり、湾曲部６は、肩部２よりも軸方向外側に突出するとともに、対応するサイズの生タイヤの内面を押圧する状態で、タイヤの最大幅部分に当接するよう構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤを加硫するのに用いられるブラダーに関し、特に、扁平率の小さなタイヤを加硫するに際しても、タイヤ内面の外観不良を発生させることのないものに関する。

従来から、タイヤを加硫する拡縮自在な中子として、筒状をなし、軸方向の両端に開口部を有するゴム製のブラダーが用いられている。このようなブラダーは、その両端に開口部を塞ぐ金具を取り付けて内部を密閉空間とし、ここに圧力流体を導入することにより膨出して生タイヤの内面を押圧するよう構成されている。

図１〜図３は、生タイヤを、開放された金型内に載置した後、金型を閉止して加硫を開始するまでのブラダーの形状変化を示すブラダーの概略子午線断面図である。まず、図１に示すように、生タイヤＧＴを、内部を真空状態にしたブラダー９１の半径方向外側に位置させて下部サイドプレート８１上に生タイヤＧＴを載置する。

次いで、図２に示すように、センターポスト８２を作動させて、ブラダー９１の上側の開口部を閉止する上部リング９２を下降させると同時に、ブラダー９１の内部に空気等の加圧流体を導入して、生タイヤＧＴの内面形状に倣うようブラダー９１を膨出させる。この工程をプレシェーピング工程と呼ぶ。

そして、図３に示すように、上部サイドプレート８３を下降させながら、セクターモールド８４を半径方向内側に変位させて製品タイヤの形状に対応するキャビティを形成した後、ブラダーの内側に高圧の流体を導入してタイヤを内側から外型に押し付けて加硫を開始する。加硫を開始するまでのこの工程を加硫開始工程と呼ぶことにする。

上記のプレシェーピング工程から加硫開始に至るまでの工程において、生タイヤＧＴとブラダー９１との間に空気を挟みこんでしまうと、そこに空気が溜まったまま生タイヤＧＴは加硫されるので、ブラダー９１の外面形状がそのままタイヤ内面形状として転写されず、空気が溜まった部分にはベアー等の外観不良が発生してしまう可能性がある。

これに対処する対応策として、プレシェーピング工程において、ブラダー９１を生タイヤＧＴ内面にフィットさせる際、ブラダー９１が生タイヤＧＴの幅方向中央から幅方向端部の方に向かって順次接触してゆくようにブラダー９１の形状を規定したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１１１２５号公報

しかしながら、この提案に従っても、特に、扁平率が30〜50％の扁平タイヤ用のブラダーの場合や、生タイヤＧＴの内面もしくはブラダー９１の外面に潤滑剤を塗布しない場合には、加硫後のタイヤの内面には、ブラダー９１との間に空気層が形成されたことに起因する外観不良が観察されることがわかった。

発明者は、この原因を精査した結果、プレシェーピング工程のあと、加硫開始工程において、生タイヤが元の形状から、製品タイヤに近い形状に変形され、タイヤの足幅（ビード間の距離）が、生タイヤ時のものwgから製品タイヤ時のものwpに変化する際、サイドウォール部に圧着されていたブラダーが、その張力によって、図３に示すようにサイドウォール部から離れ、この間の隙間９６に空気が入り込んでしまうことを突き止めた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、筒状をなし、軸方向の両端に開口部を有し、内部を加圧することにより膨出して生タイヤの内面を押圧する加硫用ブラダーにおいて、特に、扁平率の低いタイヤにおいて、タイヤと間に入り込む空気層をなくし、これに起因して発生するタイヤ内面の外観不良を防止することのできる加硫用ブラダーを提供することを目的とする。

＜１＞は、金型を用いて成形され、筒状をなして軸方向の両端に開口部を有し、内部を加圧することにより膨出して生タイヤの内面を押圧する加硫用ブラダーにおいて、
前記金型内に配置された成形状態での、中心軸を含む子午線断面における外輪郭線が、前記開口部に隣接する縁部と、縁部から外径方向に延在する肩部と、軸方向に延在し筒の外周を構成するクラウン部と、前記クラウン部と肩部とのそれぞれに滑らかに接続する湾曲部とよりなり、湾曲部は、肩部よりも軸方向外側に突出するとともに、対応するサイズの生タイヤの内面を押圧する状態で、タイヤの最大幅部分に当接するよう構成されてなる加硫用ブラダーである。

＜２＞は、＜１＞において、前記成形状態において、前記肩部は、中心軸と直交する方向に延在する直線で構成され、前記湾曲部は、前記肩部に滑らかに接続され内側に凸となる第一曲線部と、前記クラウン部に滑らかに接続され外側に凸となる第二曲線部とよりなり、第一曲線部と第二曲線部とは滑らかに直接繋がるよう構成されてなる加硫用ブラダーである。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記クラウン部の中心軸からの距離は、幅方向中央でもっとも小さく、軸方向外側に向かうにしたがって大きくなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、扁平率が30〜50％のタイヤを加硫するのに用いられるタイヤ加硫用ブラダーである。

＜１＞によれば、前記金型内に配置された成形状態での、中心軸を含む子午線断面における外輪郭線が、前記開口部に隣接する縁部と、縁部から外径方向に延在する肩部と、軸方向に延在し筒の外周を構成するクラウン部と、前記クラウン部と肩部とのそれぞれに滑らかに接続する湾曲部とよりなり、湾曲部は、肩部よりも軸方向外側に突出するとともに、対応するサイズの生タイヤの内面を押圧する状態で、タイヤの最大幅部分に当接するよう構成したので、特に、これを扁平率が30〜50％のタイヤの加硫に用いる場合、加硫開始工程におけるブラダーの形状を、製品タイヤの内面形状にほぼ一致させることができ、ブラダーに無理な張力を生成させることがなく、ブラダーがタイヤ内面から離れるのを防止し、したがって、空気層がタイヤとブラダーとの間に形成されるのを抑えてタイヤ内面の外観不良を防止することができる。

また、無理な張力を発生させないことは、繰り返し膨出、収縮変形を繰り返すブラダーにとって、繰り返しの疲労による故障の発生を抑えることができることを意味し、よって、上述の効果に加えてブラダーの寿命を向上にも寄与させることができる。

＜２＞によれば、ブラダーの成形状態において、肩部は、中心軸と直交する方向に延在する直線で構成され、湾曲部は、肩部に滑らかに接続され内側に凸となる第一曲線部と、クラウン部に滑らかに接続され外側に凸となる第二曲線部とよりなり、第一曲線部と第二曲線部とは滑らかに直接繋がるよう構成されているので、加硫開始工程においブラダー外輪郭線の湾曲部をより忠実にタイヤ内面にフィットさせることができ、このことによって、タイヤ内面の外観不良の防止と、ブラダーの寿命の向上とを一層効果的に叶えることができる。

＜３＞によれば、前記クラウン部の中心軸からの距離は、幅方向中央でもっとも小さく、軸方向外側に向かうにしたがって大きくしたので、加硫開始工程におけるブラダーの張力を一層小さいものとすることができ、寿命をさらに向上させることができる。

＜４＞によれば、タイヤ内面外観不良の発生頻度がもっとも高い、扁平率が30〜50％のタイヤを加硫するのに用いるものとしたので、タイヤ内面外観不良の発生を一層効果的に防止することができる。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図４は、本発明に係る実施形態の加硫用ブラダーの形状を、これを成形する金型内に配置した状態で示す断面図であり、加硫用ブラダー１０は、金型を用いて成形され、筒状をなして軸方向の両端に開口部１１、１２を有する。

金型内に配置された成形状態での、中心軸Ｃを含む子午線断面における外輪郭線２０は、開口部１１、１２に隣接する縁部１と、縁部１に点P₁で接続し、点P₁から外径方向に延在する肩部２と、中心軸Ｃと平行に向いて筒の外周を構成するクラウン部５と、クラウン部５および肩部２のそれぞれに点P₄および点P₂で滑らかに接続する湾曲部６とよりなり、湾曲部６は、肩部２よりも軸方向外側にDだけ突出する形状をなす。

ここで、前記成形状態において、肩部２は、中心軸Ｃと直交する方向に延在する直線で構成され、湾曲部６は、肩部２に点P₂で滑らかに接続され内側に凸となる曲率半径がR₃の第一曲線部３と、クラウン部５に点P₄で滑らかに接続され外側に凸となる曲率半径がR₄の第二曲線部４とよりなり、第一曲線部３と第二曲線部４とは点P₃で滑らかに直接繋がるよう構成されるのが好ましい。

なお、図４において、９０は、本発明に係る加硫用ブラダー１０に対応するタイヤ用の従来のブラダー外輪郭線を、金型内に配置された成形状態で示したものであり、従来のブラダー外輪郭線９０においては、肩部２とクラウン部５とを連結する湾曲部は、肩部２より軸方向外側に張り出すものではなかった。

図５は、図４に示したものとは別の態様として、加硫用ブラダー１０のクラウン部５を、クラウン部５Ａに入れ替えた加硫用ブラダー２０を示す断面図であり、加硫用ブラダー２０は、クラウン部５Ａの中心軸Ｃからの距離が、軸方向中央でPb/2ともっとも小さく、軸方向外側に向かうにしたがって大きくなり、点P₄でPa/2と最大になるのが特徴であり、これによって局所的に伸びを集中させない点で好ましい。

ただし、加硫用ブラダー２０は軸方向中央が凹となっているので、ブラダー２０を成形する際、その外輪郭線を特定する外型を、軸方向に分割した構造にすると、これらを軸方向に開放しようとすると中子と干渉してしまうので金型を開閉することができない。したがって、この場合、外型を周方向に分割し、これらを半径方向外側に移動させることにより金型を開放させる構造とする必要があり、もし、このような金型を用いていない場合には、新たな金型が必要となる。

図６は、前記成形状態において、図４に示す形状を有するブラダー１０を、加硫開始状態において示す断面図であり、図２に例示したようなプリシェーピング工程のあと、上部サイドプレート８３を下降させながら、セクターモールド８４を半径方向内側に変位させて、生タイヤＧＴを元の形状から、製品タイヤに近い形状に変形させ、足幅をwgからwpへと変化させるが、このとき、ブラダー１の湾曲部６を、タイヤの最大幅Ｗを与える最大幅部分Ｑに隙間なく当接させることができる。これは、湾曲部６が肩部２よりも軸方向外側にDだけ突出していることによるものであり、このことによって、タイヤ内面の外観不良を防止し、ブラダーの寿命を向上させることができる。

特に、扁平率が30〜50%のタイヤに対応するブラダーについては、従来、加硫開始工程において、最大幅部分Ｑでブラダーとタイヤとの間に隙間ができることによって外観不良が発生する可能性が高かったが、本発明のブラダー１０は、上記のような構成によりこの問題を解消することができる。

3種類のタイヤサイズ、205/40R17、235/40R18、および、265/35R18に対応する、図４に示した外輪郭形状を有するブラダー１０をそれぞれ成形してそれぞれ実施例１〜３とし、これらのブラダーを用いて、各サイズそれぞれ1000本のタイヤを加硫し、タイヤ最大幅位置Ｑにおけるエア噛み発生率を調査した。また、これらのタイヤサイズに対応する、図４において符号９０で示した、従来の形状のブラダーをそれぞれ比較例１〜３として、これらについても、各サイズそれぞれ500本のタイヤを加硫し、同様に、タイヤ最大幅位置Ｑにおけるエア噛み発生率を調査した。結果を表１に示す。

なお、エア噛みの発生の有無は、検査員の視覚および触覚による外観検査によって判定した。また、湾曲部５の肩部２からの軸方向外側への突出量D（図4参照）についても表１に示した。

また、実施例１と比較例１とについては、加硫開始工程におけるブラダーの各部位におけるストレッチ、すなわち、伸びに１をプラスした値を100%表示したものを、図７および図８に示した。図７は比較例１に対応し、図８は実施例１に対応する。これらの図において100%のストレッチは、ブラダーの成形状態からの伸びがゼロであることを意味し、ストレッチが100%未満であることは圧縮側の変形が発生していることを意味する。また、ストレッチの測定は、転写可能な印を、ブラダーの表面に等間隔につけておき、加硫後に、ブラダーから転写されてタイヤ内面に形成された前記印同士の間隔を測定し、この間隔をブラダー表面上の間隔と比較し、その結果からストレッチを求めた。

表１および、図７、図８から明らかなように、実施例のブラダーは、加硫開始工程においてブラダーをタイヤ内面にフィットさせることができ、また、ブラダーの局所的な伸びを抑制することができる。

本発明に係る加硫用ブラダーは種々の種類のタイヤの加硫に適用することができる。

生タイヤを、開放された金型内に載置してあと、金型を閉止して加硫を開始するまでのブラダーの変化を示す加硫用ブラダーの概略子午線断面図である。図１に続く状態を示す加硫用ブラダーの概略子午線断面図である。図２に続く状態を示す加硫用ブラダーの概略子午線断面図である。本発明に係る実施形態の加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。他の態様の加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。加硫開始工程における状態を示す加硫用ブラダーの概略子午線断面図である。従来例１のブラダーのストレッチの各部位ごとの変化を示すグラフである。実施例１のブラダーのストレッチの各部位ごとの変化を示すグラフである。

符号の説明

１縁部
２肩部
３第一曲線部
４第二曲線部
５、５A クラウン部
６湾曲部
１０加硫用ブラダー
１１，１２開口部
８１下部サイドプレート
８２センターポスト
８３上部サイドプレート
８４セクターモールド
９１上部ブラダーリング
ＧＴ生タイヤ

Claims

金型を用いて成形され、筒状をなして軸方向の両端に開口部を有し、内部を加圧することにより膨出して生タイヤの内面を押圧する加硫用ブラダーにおいて、
前記金型内に配置された成形状態での、中心軸を含む子午線断面における外輪郭線が、前記開口部に隣接する縁部と、縁部から外径方向に延在する肩部と、軸方向に延在し筒の外周を構成するクラウン部と、前記クラウン部と肩部とのそれぞれに滑らかに接続する湾曲部とよりなり、湾曲部は、肩部よりも軸方向外側に突出するとともに、対応するサイズの生タイヤの内面を押圧する状態で、タイヤの最大幅部分に当接するよう構成されてなる加硫用ブラダー。
前記成形状態において、前記肩部は、中心軸と直交する方向に延在する直線で構成され、前記湾曲部は、前記肩部に滑らかに接続され内側に凸となる第一曲線部と、前記クラウン部に滑らかに接続され外側に凸となる第二曲線部とよりなり、第一曲線部と第二曲線部とは滑らかに直接繋がるよう構成されてなる請求項１に記載の加硫用ブラダー。
前記クラウン部の中心軸からの距離は、軸方向中央でもっとも小さく、軸方向外側に向かうにしたがって大きくなることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の加硫用ブラダー。
扁平率が30〜50％のタイヤを加硫するのに用いられる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。