JP2010030067A - Vulcanization bladder and method for vulcanizing/molding tire using the same - Google Patents
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この発明は、金型との間にタイヤを挟み、該タイヤを金型に押圧する加硫用ブラダー、及びそれを用いたタイヤの加硫成形方法に関する。 The present invention relates to a vulcanizing bladder that sandwiches a tire with a mold and presses the tire against the mold, and a vulcanization molding method for a tire using the bladder.
タイヤの加硫工程では、生タイヤを加硫機の金型内に収容し、生タイヤの内側に膨張可能な弾性中空体からなる加硫用ブラダーを配置し、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金型内面に向けて押圧する。このとき、プ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はこの時に金型により形成される。加硫成形後にタイヤを金型から取り出し、製品タイヤが得られる(特許文献1を参照)。このように、加硫成形時には、加硫用ブラダーを膨張させて生タイヤを内側から押圧する必要があり、他方金型内の生タイヤ内に収容する時や加硫成形後に製品タイヤを取り出す時には、タイヤのビード部の間隔よりも小さく収縮している必要がある。このため、加硫用ブラダーは、柔軟性の高いブチルゴム等から構成することが一般的である。
また、図1(a)〜(d)は、特許文献1に記載の、一般的な加硫機1を用いた生タイヤ2の加硫工程を示した図である。かかる加硫工程では、はじめに、金型3内に生タイヤ2を収容し(図1(a))、次いで、生タイヤ内面に、プラダーリング4に固定された加硫用ブラダー5を配置する(図1(b))。それから、かかる加硫用ブラダー5の内部に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を供給することにより、加硫用ブラダー5を膨張させる(図1(c))。これにより、生タイヤ2がその内側から各金型の内面に向けて押し付けられ、生タイヤ2の外側面にトレッドパターンが形成されるとともに、加硫媒体及び金型3による加熱により生タイヤ2が加硫成形される。そして、金型3から加硫成形されたタイヤ6を抜き出し、製品タイヤ6が得られる(図1(d))。このとき、加硫用ブラダー5は、ゴムのゲージ厚を異ならせて、その部位ごとの膨張率を制御することにより、タイヤ内面に沿った所定の形状に膨張させている。
FIGS. 1A to 1D are diagrams showing a vulcanization process of the
該加硫用ブラダーを生タイヤの内面に充分に密着させてゴムを均一に加硫成形することで、得られる製品タイヤの品質向上を図っているものの、タイヤの諸性能を向上させるにあたり、タイヤをより均一に加硫成形し、製品タイヤの品質を更に向上することが希求されている。 Although the vulcanization bladder is sufficiently adhered to the inner surface of the raw tire and the rubber is uniformly vulcanized to improve the quality of the product tire obtained, Therefore, there is a demand for more uniform vulcanization molding to further improve the quality of product tires.
そこで、この発明の目的は、製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することにある。また、この発明の更なる目的は、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vulcanizing bladder that can improve the quality of product tires. Another object of the present invention is to provide a raw tire vulcanization molding method using such a vulcanization bladder.
前記目的を達成するため、第一発明は、タイヤを金型との間に挟み込み、膨張することで該タイヤを金型に押圧する加硫用ブラダーにおいて、かかる加硫用ブラダーは、加硫成形の温度域にて回復する形状記憶材料からなる形状補整部を有することを特徴とする加硫用ブラダーである。 In order to achieve the above object, the first invention provides a vulcanizing bladder in which a tire is sandwiched between a mold and inflated to press the tire against the mold. The vulcanization bladder is characterized by having a shape correcting portion made of a shape memory material that recovers in the above temperature range.
更に、第一発明において、形状記憶補整部を、タイヤのトレッド部の端部(いわゆるハンプ部)からサイドウォール部にかけて当接する領域にのみ配設してなることが好ましい。 Furthermore, in the first invention, it is preferable that the shape memory compensation portion is disposed only in a region where the shape memory compensation portion contacts from the end portion (so-called hump portion) of the tire tread portion to the sidewall portion.
更にまた、第一発明において、形状記憶材料は、加硫用ブラダーの膨張方向に回復してなることが好ましい。 Furthermore, in the first invention, the shape memory material is preferably recovered in the expansion direction of the vulcanization bladder.
加えて、第一発明において、形状記憶材料は、形状記憶合金であることが好ましい。 In addition, in the first invention, the shape memory material is preferably a shape memory alloy.
第二発明は、タイヤを加硫成形するにあたり、金型内にタイヤを収容する工程と、タイヤの内面側に、上述の形状記憶材料を有する加硫用ブラダーを配置する工程と、加硫用ブラダーを膨張させて、形状記憶材料による形状補正を行いつつ、タイヤ内面を押圧し、タイヤを加硫成形する工程とを含むことを特徴とするタイヤの加硫成形方法である。 The second invention includes a step of housing a tire in a mold, a step of disposing a vulcanizing bladder having the above-mentioned shape memory material on the inner surface side of the tire, and a vulcanizing product. And a step of vulcanizing and molding the tire by inflating the bladder and pressing the inner surface of the tire while performing shape correction with the shape memory material.
この発明によれば、加硫成形された製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することが可能となる。また、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a vulcanizing bladder that can improve the quality of a vulcanized product tire. It is also possible to provide a raw tire vulcanization molding method using such a vulcanization bladder.
次に、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。図2(a)〜(d)は、この発明に従う加硫用ブラダーを用いた加硫工程を示した図である。また、図3(a)及び(b)は、この発明に従う加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫工程を示した図である。図4は、この発明に従うその他の加硫用ブラダーの断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 2A to 2D are views showing a vulcanization process using the vulcanization bladder according to the present invention. FIGS. 3A and 3B are views showing a vulcanization process of a raw tire using a vulcanizing bladder according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of another vulcanizing bladder according to the present invention.
この発明に従う加硫用ブラダー5を具える加硫機1を用いた生タイヤ2の加硫工程を以下に説明する。はじめに、図2(a)に示すように、3つに分割された金型3、3、3内に、生タイヤ2を収容する。そして、図2(b)に示すように、生タイヤ2の内面側に、ブラダーリング4に固定された加硫用ブラダー5を配置する。この加硫用ブラダー5の内面には、タイヤ6のトレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて当接する領域に形状記憶材料として形状記憶合金10が配設されている。かかる形状記憶合金10は、加硫成形時の加熱により、加硫用ブラダー5の膨張方向に回復変形する性質を有する。次いで、図2(c)に示すように、加硫用ブラダー5の内部に180〜200℃程度のスチーム及び窒素ガスの混合流体の加硫媒体を供給し、加硫用ブラダー5を加熱しつつ膨張させる。これにより、加硫用ブラダーが生タイヤ2を各金型3、3、3の内面に向けて押圧するよう適正に膨張変形する。また、それと同時に、形状記憶合金10が加熱され、加硫用ブラダー5の膨張方向に設定された回復形状に変形し、トレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて押圧する。そして、金型3から加硫成形されたタイヤ6を抜き出し、製品タイヤ6が得られる(図2(d))。
上述したように、図1に示す従来の加硫用ブラダー5を用いた加硫工程では、加硫用ブラダー5のゴムのゲージ厚が部位によって異なり、特にトレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて当接する領域のゴムが厚くなっていることから、加硫用ブラダー5の膨張時には、加硫用ブラダー5は生タイヤ2の内面に密着した形状に変形するが、かかる領域における変形量が小さいことから、タイヤ6のトレッド部7の端部8からサイドウォール部9までの部分Xに負荷される圧力(矢印A)が不足する虞がある。その結果、タイヤ6のトレッド部7の端部8からサイドウォール部9までの部分Xのゴムが流動してしまい、適正な形状に加硫成形されない虞がある。
これに対し、この発明に従う加硫用ブラダー5を用いた場合には、加硫成形時に、トレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて当接する領域に配設された形状記憶合金10が加硫用ブラダー5の膨張する方向に回復することから、形状記憶合金10が配設されていない場合に比べ、トレッド部7の端部8からサイドウォール部9までの部分Xに負荷される圧力が大きくなる。すなわち、生タイヤ2の内面に負荷される圧力(矢印A)が均一となり、タイヤ6が全体に均一に加硫成形されることから、得られる製品タイヤ6の品質が向上することとなる。また、上記したような加硫用ブラダー5に形状記憶合金10を配設することの効果は、特にショルダー部における曲率半径Rが小さく、加硫成形時にトレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて押圧され難いタイヤ6を製造する際に顕著である。
なお、形状記憶合金10は、任意の形状・構成とすることができ、例えば、図3(a)に示すように、加硫用ブラダー5の周方向に対し傾斜した方向に延びる複数本のコード状の形状記憶合金10を束ねた構成としたり、図3(b)に示すように、プレート状の形状記憶合金10を一定間隔で配設した構成としたりすることができる。このとき、形状記憶合金10を、加硫用ブラダー5の周方向に沿った一本の繋がったリング状の形状とすると、加硫成形時に加硫用ブラダー5が周方向に変形し難くなることから好ましくない。また、図示の如く形状記憶合金10を必ずしも加硫用ブラダー5の内面に配設する必要は無く、その他の位置に配設することもでき、例えば、加硫用ブラダー5の外面に配設したり、図4に示すように、加硫用ブラダー5の内部に配設したりすることもできる。
The vulcanization process of the
As described above, in the vulcanization process using the
On the other hand, when the
The
更に、図示例では、形状記憶材料として形状記憶合金10を使用しているが、加硫成形時の加熱温度にて、予め設定した形状に回復する性質を持つ材料であれば、これに限定されるものではない。形状記憶合金10は、チタンとニッケルの合金が一般的であるが、その他にも鉄-マンガン-ケイ素合金(鉄系形状記憶合金)など、様々な素材から製造される。また、形状記憶合金10を構成する金属の組成を変更すると、加熱により回復する温度(マルテンサイト変態する変体点)が変わる性質がある。従って、生タイヤ2を加硫成形する際の加硫温度に対応させて形状記憶合金10の組成を適宜変更することが好ましい。
Further, in the illustrated example, the
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示例では、形状記憶合金10を、タイヤ6のトレッド部7の端部8からサイドウォール部9にかけて当接する領域に配設しているが、金型3の形状、加硫成形される生タイヤ2の形状、および加硫用ブラダー5の形状によって、加硫成形時に生タイヤ2の内面に負荷される圧力のパターンが異なってくるため、金型3の形状、加硫成形される生タイヤ2の形状、および加硫用ブラダー5の形状に対応させて、形状記憶合金10の配設位置及び変形形状を適宜変更することが可能である。また、形状記憶合金10を加硫用ブラダー5の全域にわたって配設して、加硫用ブラダーをタイヤ内面の全域にわたって適正に膨張させるよう制御することで、タイヤ内面を更に強く加圧することも可能である。更にまた、これまで生タイヤ2の加硫成形方法について説明してきたが、これを更生タイヤ製造時の台タイヤとプリキュアトレッドとの加硫工程にも適用することができる。
Note that the above description shows only a part of the embodiment of the present invention, and these configurations can be combined with each other or various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. . For example, in the illustrated example, the
以上の説明から明らかなように、この発明によって、加硫成形された製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することが可能となった。また、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することが可能となった。 As is apparent from the above description, the present invention can provide a vulcanizing bladder that can improve the quality of a vulcanized product tire. It has also become possible to provide a raw tire vulcanization molding method using such a vulcanization bladder.
1 加硫機
2 生タイヤ
3 金型
4 ブラダーリング
5 加硫用ブラダー
6 タイヤ(製品タイヤ)
7 トレッド部
8 トレッド部の端部(ハンプ部)
9 サイドウォール部
10 形状記憶合金
1
7 Tread 8 End of the tread (hump)
9
Claims (5)
該加硫用ブラダーは、該加硫成形の温度域にて回復する形状記憶材料からなる形状補整部を有することを特徴とする加硫用ブラダー。 In a vulcanizing bladder that presses the tire against the mold by sandwiching the tire between the mold and inflating,
The vulcanizing bladder is characterized in that the vulcanizing bladder has a shape correcting portion made of a shape memory material that recovers in the temperature range of the vulcanization molding.
金型内にタイヤを収容する工程と、
該タイヤの内面側に、請求項1〜4のいずれかに記載の加硫成形時に変形する形状記憶材料を有する加硫用ブラダーを配置する工程と、
該加硫用ブラダーを膨張させて、形状記憶材料による形状補正を行いつつ、タイヤ内面を押圧し、タイヤを加硫成形する工程とを含むことを特徴とするタイヤの加硫成形方法。 When vulcanizing and molding tires,
A process of housing the tire in a mold;
Arranging a vulcanizing bladder having a shape memory material that is deformed during vulcanization molding according to any one of claims 1 to 4 on the inner surface side of the tire;
A method for vulcanizing and molding a tire, comprising: inflating the vulcanization bladder and correcting the shape with a shape memory material, pressing the inner surface of the tire and vulcanizing and molding the tire.
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JP2008192155A JP2010030067A (en) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | Vulcanization bladder and method for vulcanizing/molding tire using the same |
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CN112895399A (en) * | 2021-01-17 | 2021-06-04 | 程瑾 | All-in-one is carried in processing of PP plastic bottle |
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2008
- 2008-07-25 JP JP2008192155A patent/JP2010030067A/en not_active Withdrawn
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