JP2008126495A

JP2008126495A - タイヤ加硫用ブラダー及びそれを用いたタイヤ加硫方法

Info

Publication number: JP2008126495A
Application number: JP2006313180A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Saeki; 佐伯　　勉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】タイヤ加硫用のブラダーの膨張時の垂れ下がりを抑制する。
【解決手段】ブラダー１は、膨張したときに生タイヤＭの内面全体に対向するゴム層1Aと、ブラダー１が膨張したときにゴム層1Aが垂れ下がることを抑制するためにゴム層1Aの内面に積層された補強層1Bとを有する。補強層1Bは、ブラダー１が膨張したときに生タイヤＭの最大幅位置Ｌ₂に対応する位置からタイヤ半径方向外側であり、かつ生タイヤＭのセンターラインＬ₁から生タイヤＭの内周面の子午線方向に距離ａだけ下サイドモールド13側へずれた位置Ｌ₃までの範囲にわたって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの加硫工程に用いるブラダー及びそれを用いたタイヤ加硫方法に関し、詳細には、ブラダーの垂れ下がりに起因する加硫済みタイヤのゲージの不均一を抑制可能なブラダー及びそれを用いたタイヤ加硫方法に関する。

タイヤの加硫工程では、生タイヤを加硫機のモールド内に入れ、生タイヤの内側に膨張可能な弾性中空体（通常、ゴム製）からなるブラダーを配置し、その内部に高温・高圧の加硫媒体を供給して、生タイヤをその内側からモールド内面に向けて押し付ける。このとき、ブラダーから加わる熱と圧力とによって生タイヤのゴムの分子と硫黄の分子とが結合し、ゴムに弾力性及び耐久性が付与される。タイヤの最終的な形状及びトレッドパターンもこの時にモールドにより形成される。加硫成形後のタイヤはモールドから取り出され、製品タイヤが完成する。

図３は上述した加硫工程に用いられる加硫機を示す図である（特許文献１参照）。この加硫機10は、生タイヤＭの下側サイドウォール部11を主に型付けする下サイドモールド13と、下サイドモールド13に接近及び離隔可能であり、生タイヤＭの上側サイドウォール部14を主に型付けする上サイドモールド16と、上下のサイドモールド16、13間に配置され、生タイヤＭのトレッド部17を主に型付けする複数のセクターモールド19とを備えている。生タイヤＭの内面にはブラダー20が配置されており、かつその内部には180〜200℃程度のスチーム及び窒素ガスの混合流体等の加硫媒体が供給されることで、膨張している。これにより、生タイヤＭをその内側から各モールドの内面に向けて押し付け、生タイヤＭの外側面にトレッドパターンを形成すると共に、加硫媒体及びモールドによる加熱で生タイヤＭを加硫する。

ブラダーは、加硫成形時には十分に膨張して生タイヤＭを内側から押圧する必要があり、他方モールド内に生タイヤＭをセットする時や加硫成形後にタイヤを取出す時には、タイヤのビード部の間隔よりも小さくなっていることが望まれる。このため、ブラダーには、柔軟性の高いブチルゴム等のゴム単体からなるものが用いられている。また、ブラダーの厚みは、所要の熱伝導度及び強度が得られるよう、４乃至６mm程度に設定されている。
特開2001-96538号公報

しかしながら、ブラダーは加硫成形時に生タイヤの内面にピッタリ沿った形状となって生タイヤの内面を均等に押圧すべきところ、ブラダーの自重或いは劣化が原因で垂れ下ることにより、ブラダーの膨張時の上下方向のセンターラインが生タイヤのセンターライン（赤道）より下がってしまうという問題がある。このため、加硫時の生タイヤの内圧分布が不均一になり、その結果、加硫成型されたタイヤのゲージが不均一になる等、製品タイヤの品質低下を招くという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、生タイヤ加硫用のブラダーの膨張時の垂れ下がりを抑制することである。

請求項１に係る発明は、内部に供給される加硫媒体により膨張して生タイヤの内面を押圧するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、ゴム層と、該ゴム層の内面に形成された、該ゴム層が膨張したときの垂れ下がりを抑制するための補強層とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記補強層が形成されている位置は、前記ブラダーが膨張したときに前記生タイヤのセンターラインから下方に対応する位置であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項３に係る発明は、請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記補強層が形成されている位置は、前記ブラダーが膨張したときに前記生タイヤの最大幅位置に対応する位置から前記タイヤ半径方向の外側であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項４に係る発明は、請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記補強層の厚みは0.5mm以上5.0mm以下であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項５に係る発明は、請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記補強層はゴムからなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項６に係る発明は、加硫機内に生タイヤを収容する工程と、前記生タイヤの内面側に請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーを配置する工程と、該タイヤ加硫用ブラダーの内部に加硫媒体を供給して前記生タイヤを加硫する工程とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫方法である。

（作用）
本発明によれば、タイヤ加硫用ブラダーの内部に供給される加硫媒体により、ブラダーを構成するゴム層が膨張したときに、ゴム層の内面に形成された補強層がゴム層の垂れ下がりを抑制する。

本発明によれば、生タイヤ加硫用のブラダーの膨張時の垂れ下がりを抑制できる。従って、本発明に係る生タイヤ加硫用ブラダーを用いて加硫を行うことにより、加硫時の生タイヤの内圧分布の不均一に起因する製品タイヤのゲージの不均一を低減し、製品タイヤの品質低下を抑制できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを加硫機にセットし、生タイヤの加硫を行っている状態を示す図である。この図において図３と同一の構成要素には図３で使用した符号を付した。図１において生タイヤＭ及びタイヤ加硫用ブラダー（以下、ブラダーと言う）１については、生タイヤＭの幅方向の断面、換言すればタイヤ子午線を含む断面を示している。

図１に示すように、加硫機10の内部には、生タイヤＭが収容され、生タイヤＭの内面には本実施形態に係るブラダー１が配置されている。ブラダー１の内部には、図示されていない加硫媒体の供給手段から、180〜200℃程度のスチーム及び窒素ガスの混合流体等の加硫媒体が供給されることで、膨張している。これにより、生タイヤＭをその内側から下サイドモールド13、上サイドモールド16、及びセクターモールド19の内面に向けて押し付け、生タイヤＭの外側面にトレッドパターンを形成すると共に、加硫媒体及びモールドによる加熱で生タイヤＭを加硫する。

このブラダー１は、膨張したときに生タイヤＭの内面全体に対向するゴム層1Aと、ブラダー１が膨張したときにゴム層1Aが垂れ下がることを抑制するためにゴム層1Aの内面に積層された補強層1Bとを有する。補強層1Bは、ブラダー１が膨張したときに生タイヤＭの最大幅位置Ｌ₂に対応する位置からタイヤ半径方向外側、即ちトレッド側であり、かつ生タイヤＭのセンターライン（赤道）Ｌ₁から生タイヤＭの内周面の子午線方向に距離ａだけ下サイドモールド13側へずれた位置Ｌ₃までの範囲にわたって、同一の厚みで連続的に形成されている。

ゴム層1Aは、柔軟性の高いブチルゴム等により、収縮時の厚みが４〜６mmになるように構成され、補強層1Bはブチルゴムよりも硬度（モジュラス）の高い弾性材料により構成されている。補強層1Bをそれらのゴムで構成した場合、その厚みが薄過ぎると垂れ下がりの抑制効果が乏しくなり、厚過ぎると補強層1Bの自重で垂れ下がるため、0.5以上5.0mm以下に設定することが好適である。

また、上記距離ａの最小値は０であり、最大値は補強層1Bの上端が生タイヤＭのセンターラインから生タイヤＭの内面に沿って下方へ、センターラインの位置Ｌ₁と最大幅位置Ｌ₂との間の距離の1/4移動した位置（以下、1/4点位置と言う）に相当する値である。ａの値がこれより大きくなると、補強層1Bの容積が小さくなり過ぎて垂れ下がりの抑制効果が乏しくなり、ａの値がこれより小さい、換言すれば補強層1Bの上端がセンターラインよりも上方に存在するように構成すると、補強層1Bの自重で垂れ下がる。

このブラダー１を用いて生タイヤＭの加硫を行うときは、下サイドモールド13上に生タイヤＭを搬入するし、次いで上サイドモールド16を下サイドモールド13に接近させると共に、複数のセクターモールド19を縮径させて、生タイヤＭを上下のサイドモールド16,13及びセクターモールド19内に収納する。次いで、ブラダー1内に加硫媒体を供給して膨張させ、生タイヤＭを加硫しながら、そのタイヤの下側サイドウォール部11を下サイドモールド13の型付け面により、上側サイドウォール部14を上サイドモールド16の型付け面により、トレッド部17をセクターモールド19の型付け面により主に型付けする。加硫作業が終了すると、ブラダー１内から加硫媒体を排出して加硫ブラダー１を収縮させた後に、上サイドモールド16を上昇させて下サイドモールド13から離隔させ、加硫済みタイヤを持ち上げて搬出する。

［実施例］
本発明の効果を確認するために、図１に示す構成を有するブラダー１を４種類（実施例１乃至４）試作し、生タイヤの加硫を行った結果を説明する。実施例１乃至４の諸元は下記の表１に示すとおりである。また、加硫した生タイヤのサイズは11R22.5（センターラインから1/4点位置迄の距離：50mm）である。

この表において、不良率とは、製品タイヤのゲージをタイヤ子午線方向の所定の位置（トレッドセンター、バンプ部、最大幅位置等）にて測定し、許容範囲から外れたタイヤの比率であり、従来のブラダー20を用いて加硫した場合の不良率は0.3％である。この表より、実施例１乃至４を用いて加硫を行った場合の不良率は何れも従来品を下回っているから、本実施形態に係るブラダー１を用いることにより、加硫時の生タイヤの内圧分布の不均一による製品タイヤのゲージの不均一を低減し、製品タイヤの品質低下を抑制できることが確認できた。

また、補強層1Bとして、その上端を生タイヤのセンターラインに一致させ（ａ＝０）、モジュラスが0.8MPaのゴムを用い、かつ厚みをそれぞれ略1.5mm、3.0mm、４.0mm、5.0mm、6.3mmに設定した５個のブラダーの実施例と従来のブラダー20とを作成し、それぞれを用いた生タイヤの加硫を200回ずつ実行した後に、生タイヤのセンターラインとブラダー１のタイヤ幅方向のセンターラインとのずれ、即ちブラダーの垂れ下がり量を測定した結果を図２に示す。

この図より、従来のブラダー20を用いた場合（図２のグラフにおけるゲージ＝０）は、ずれが略20mmに達しているのに対し、実施例のブラダーを用いた場合、ゲージが5.0mmになる迄はゲージが大きくなるに従ってずれ量が小さくなることが確認され、本実施形態に係るブラダーでは、その膨張時の垂れ下がりが低減していることが実証された。

なお、以上の実施形態では、補強層1Bを位置Ｌ₂から位置Ｌ₃までの全範囲にわたって、均一かつ連続的に積層されているが、上記範囲の一部に積層してもよいし、補強層の厚みが均一でなくてもよい。

本発明の実施形態に係るブラダーを加硫機にセットし、生タイヤの加硫を行っている状態を示す図である。実施例及び従来例のブラダーの垂れ下がり量の測定結果を示す図である。従来のブラダーを加硫機にセットし、生タイヤの加硫を行っている状態を示す図である。

符号の説明

１・・・ブラダー、1A・・・ゴム層、1B・・・補強層、Ｍ・・・生タイヤ、Ｌ₁・・・センターライン、Ｌ₂・・・タイヤ最大幅位置、Ｌ₃・・・生タイヤのセンターラインから内周面の子午線方向に距離ａだけ下サイドモール側へずれた位置。

Claims

内部に供給される加硫媒体により膨張して生タイヤの内面を押圧するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、
ゴム層と、該ゴム層の内面に形成された、該ゴム層が膨張したときの垂れ下がりを抑制するための補強層とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記補強層が形成されている位置は、前記ブラダーが膨張したときに前記生タイヤのセンターラインから下方に対応する位置であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記補強層が形成されている位置は、前記ブラダーが膨張したときに前記生タイヤの最大幅位置に対応する位置から前記タイヤ半径方向の外側であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記補強層の厚みは0.5mm以上5.0mm以下であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記補強層はゴムからなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
加硫機内に生タイヤを収容する工程と、前記生タイヤの内面側に請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーを配置する工程と、該タイヤ加硫用ブラダーの内部に加硫媒体を供給して前記生タイヤを加硫する工程とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫方法。