JP2010274591A - タイヤ加硫用ブラダ、タイヤ製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未加硫タイヤに対するタイヤ加硫用ブラダの熱の伝導性を高くし、未加硫タイヤの温度を高速で調節して加硫時間を短縮する。
【解決手段】加硫モールドに収納された未加硫タイヤＧ内にブラダ２０を配置し、ブラダ２０の内面２３側に加熱媒体を供給して、加熱媒体の熱をブラダ２０から未加硫タイヤＧに伝達し、未加硫タイヤＧを加熱して加硫成形する。断面形状が滑らかな曲線からなるディンプル状の凹部２４を、ブラダ２０の内面２３に複数配置し、凹部２４によりブラダ２０に肉薄部を形成して熱伝導性を高める。複数の凹部２４を所定範囲に配置し、ブラダ２０の熱伝導性を各部に応じて設定して、未加硫タイヤＧに対するブラダ２０の熱伝導性を適宜調節し、未加硫タイヤＧやブラダ２０の厚い部分の昇温時間を速くして加硫時間を短縮する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内面側に供給される加熱媒体により外面側の未加硫タイヤを加熱するタイヤ加硫用ブラダと、このタイヤ加硫用ブラダにより未加硫タイヤを加熱して加硫成形するタイヤ製造装置及び製造方法に関する。

タイヤ製造工程では、未加硫ゴム等からなるタイヤ構成部材により未加硫タイヤを成形した後、未加硫タイヤを加硫モールド内で加硫成形してタイヤを製造する。また、このタイヤ製造装置として、従来、加硫モールドに収納した未加硫タイヤ内で、スチーム等の加熱媒体によりタイヤ加硫用ブラダを膨張させ、未加硫タイヤを加硫モールドに押圧及び加熱して加硫成形する装置が使用されている。

ところで、このようなタイヤ加硫用ブラダは、ゴム組成物等の熱伝導性が比較的低い素材から形成されるのが一般的であり、未加硫タイヤに対する熱の伝導性が低くなり、その加硫成形に要する時間（加硫時間）が長くなる傾向がある。これに対し、タイヤ加硫用ブラダは、厚さを薄くするほど熱伝導性が高くなり、未加硫タイヤの加硫時間が短縮される結果、タイヤ製造の生産性を向上させる効果が得られる。ただし、単に厚さを薄くすると、タイヤ加硫用ブラダの表面に亀裂が生じてパンクが発生し易くなり、或いは、膨張時の伸びが戻らずに寸法が変化し易くなる等して、その寿命が短くなる虞がある。

加えて、タイヤ加硫用ブラダは、その開口部（端部）を保持する保持部材（加硫リング）の大きさを揃えて一定にするため、端部（首部）の厚さを保持部材に合わせて形成することが要求される。また、タイヤ加硫用ブラダの厚さを急激に変化させると、膨張時に、厚さの変化点に伸びに伴う応力が集中して、早期に故障が誘発させる虞がある。このような制約の中で、タイヤ加硫用ブラダをできるだけ薄くするためには、厚い端部から、それらの間の薄いセンタ部に向かって厚さを次第に薄くして、その厚さ分布Ｐ（図８参照）を連続して変化させて設計する必要がある。

しかしながら、このようなタイヤ加硫用ブラダでは、熱伝導性が低い厚い部分が未加硫タイヤのビード部を含む範囲に当接して、その範囲が加硫時に昇温し難くなり、未加硫タイヤのサイズ等によっては、ビード部の加硫が最も遅くなることがある。この場合には、ビード部の加硫が完了するまで、加硫モールドからタイヤを取り出せず、ビード部付近を除いた部分が過加硫となる虞があり、加硫後のタイヤ性能への影響をより低減する観点から、更なる改善を図る必要がある。このように、従来のタイヤ加硫用ブラダは、未加硫タイヤが受ける熱量のバランスが低下して、未加硫タイヤの各部に適切に伝熱して加熱できないこともあり、厚さ分布Ｐの厚い部分の熱伝導性を高めて、未加硫タイヤを適宜加熱することが求められている。

以上に対し、従来、所定高さのリブを内面に複数設け、この内面から突出するリブにより肉厚部を形成して補強しつつ、未加硫タイヤの加熱特性を改善したタイヤ加硫用ブラダ（加硫用メムブレイン）が知られている（特許文献１参照）。

この従来のタイヤ加硫用ブラダでは、リブにより加熱媒体に乱流を発生させて、加熱媒体から内面へ熱を効率的に伝達する。また、例えば高さが一定のリブを全体に亘って複数設けたときには、厚い部分と薄い部分の熱伝導性が共に低くなるものの、それらの差が減少して、未加硫タイヤに対する加熱の均一性が高くなることも考えられる。ところが、この場合には、全体の熱伝導性の低下に伴い、未加硫タイヤの昇温に時間を要して加硫時間が長くなり、タイヤ製造の生産性が低下する、という問題が生じる。このように、このタイヤ加硫用ブラダは、未加硫タイヤに対する均一な熱の伝導性と生産性とを両立させて高めるのが難しい。

更に、この従来のタイヤ加硫用ブラダは、複雑な形状のリブが互いに連結されるとともに、リブの断面形状が角張り、かつリブ間に面同士が直交する角部を複数有するため、製造時に、内面側の中子モールドから円滑に抜けない、という問題もある。その際、中子モールドから強引に取り外すと、場合によっては、引張変形してタイヤ加硫用ブラダの上下方向や周方向等の各部で寸法が変化し、或いは、リブの一部の欠損やブラダ自体の破損が生じる。また、使用中のタイヤ加硫用ブラダに角部から亀裂が入る虞もあり、この場合には、亀裂の成長によりパンクが発生してブラダの寿命が短くなり、ブラダを交換する工数や時間、スチーム等の加熱媒体の漏出、その際のタイヤの廃棄等、多大な無駄や損失が発生する。加えて、亀裂により剥がれ落ちたブラダの一部が、加熱媒体を流通させる管路内に流入する虞も考えられ、これにより管路が詰まったときには、未加硫タイヤの加硫に必要な熱量が不足するため、管路内等の清掃作業を行う必要が生じる。

特開昭５２−１２１０８１号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、未加硫タイヤに対するタイヤ加硫用ブラダの熱の伝導性を高くして未加硫タイヤの高速での温度調節を可能にし、未加硫タイヤの加硫時間を短縮してタイヤ製造の生産性を向上させることである。また、他の目的は、タイヤ加硫用ブラダの容易な製造を確保し、その破損やパンクの発生を抑制して寿命が短くなるのを防止することである。

本発明は、未加硫タイヤ内に配置され、内面側に供給される加熱媒体の熱により未加硫タイヤを加熱するタイヤ加硫用ブラダであって、肉薄部を形成する凹部を内面に複数有し、複数の凹部により未加硫タイヤに対する加熱媒体からの熱の伝導性を高くすることを特徴とする。
また、本発明は、未加硫タイヤを加熱して加硫成形するタイヤ製造装置であって、未加硫タイヤを収納する加硫モールドと、加硫モールドに収納された未加硫タイヤ内に配置される請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダと、タイヤ加硫用ブラダの内面側に加熱又は冷却媒体を供給する手段と、を備えたことを特徴とする。
更に、本発明は、未加硫タイヤを加熱して加硫成形するタイヤ製造方法であって、未加硫タイヤを加硫モールドに収納する工程と、加硫モールドに収納された未加硫タイヤ内に請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダを配置する工程と、タイヤ加硫用ブラダの内面側に加熱又は冷却媒体を供給する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、未加硫タイヤに対するタイヤ加硫用ブラダの熱の伝導性を高くして未加硫タイヤの高速での温度調節が可能となり、未加硫タイヤの加硫時間を短縮してタイヤ製造の生産性を向上させることができる。また、タイヤ加硫用ブラダの容易な製造を確保でき、その破損やパンクの発生を抑制して寿命が短くなるのを防止することができる。

本実施形態のタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図である。 図１のＸ範囲を拡大して模式的に示す要部断面図である。 ブラダの内面の一部を図２の矢印Ｙ方向から見た平面図である ブラダの凹部を拡大して示す図３のＺ−Ｚ線矢視断面図である。 他の凹部の形状例を模式的に示す平面図である。 他の凹部の形状例を模式的に示す断面図である。 加硫試験に使用したブラダの凹部を模式的に示す要部断面図である。 従来のタイヤ加硫用ブラダの厚さ分布を示すグラフである。

以下、本発明のタイヤ加硫用ブラダと、タイヤ製造装置及び製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ加硫用ブラダは、タイヤ製造装置を構成するタイヤ加硫装置に設けられ、未加硫タイヤ内に配置されて、未加硫タイヤを加熱や押圧する手段として機能する。また、タイヤ加硫装置は、タイヤ加硫用ブラダ等により未加硫タイヤを加熱して加硫成形し、空気入りタイヤ等の各種のタイヤを製造する。

図１は、このタイヤ加硫装置を模式的に示す要部断面図であり、型閉めした状態のタイヤ加硫装置の概略構成を、未加硫タイヤＧの軸線を含む面で切断した断面により示している。
タイヤ加硫装置１は、図示のように、未加硫タイヤＧを収納する加硫モールド１０と、加硫モールド１０内に収納された未加硫タイヤＧ内に配置されるタイヤ加硫用ブラダ（以下、ブラダという）２０と、ブラダ２０内に配置されるセンターポスト４０と、を備えている。また、タイヤ加硫装置１は、ブラダ２０の内面２３側に加熱媒体と冷却媒体とを切り替えて供給する供給手段５０（図では一部のみ示す）を備え、ブラダ２０内に開口する供給手段５０の給排気管路５１、５２から、所定温度に加熱されたスチーム等の流体である加熱媒体、又は所定温度の冷却媒体を供給及び排気する。

加硫モールド１０は、タイヤの外面形状を規定する外型であり、ここでは、未加硫タイヤＧの赤道面付近で上下に分割された上型１１及び下型１２からなる。これら上型１１と下型１２は、未加硫タイヤＧを挟んで対向して配置され、上下方向から組み合わされて、内部に未加硫タイヤＧを収納可能なキャビティを区画する。また、各型１１、１２の未加硫タイヤＧ側の内面は、成形するタイヤのトレッドパターンを含む外面形状に応じて、各面がタイヤ各部の成形面に各々形成され、収納した未加硫タイヤＧを型付けする。更に、加硫モールド１０は、上型１１や下型１２を上下方向に相対移動させて互いに接近・離反及び型閉め・型開きさせる移動機構（図示せず）を備え、これにより、キャビティを開放・閉鎖して、未加硫タイヤＧの内部への収納と加硫後のタイヤの取り出しとが行われる。

ブラダ２０は、ゴム等の耐熱性や伸縮性を有する材料により膨張収縮可能な袋状に形成され、加硫時に、供給手段５０から内面２３側に供給される加熱（加圧）媒体により内圧が付加されて未加硫タイヤＧ内で膨張する。これにより、ブラダ２０は、未加硫タイヤＧの内面の全体に亘って当接し、未加硫タイヤＧを加硫モールド１０の内面に押し付けて押圧しつつ、加熱媒体の熱により未加硫タイヤＧを加熱して加硫する。また、ブラダ２０は、内部の加熱媒体を排出する手段（図示せず）により加硫終了後に加熱媒体が排出され、タイヤの押圧を解除して収縮する。加えて、ブラダ２０は、その上下の開口部を囲む環状の端部２１、２２が、それぞれ上下の保持部材５５、５６により気密状に保持され、それらの間の部分が、端部２１、２２間のセンタ部ＣＬを中心に膨張する。

保持部材５５、５６は、ブラダ２０の断面Ｔ字状の各端部２１、２２を挟み込んで固定して同芯状に保持する保持手段であり、それぞれ加硫モールド１０の内周部に当接して配置されるリング状（円盤状）に形成されている。ここでは、下保持部材５６が、下型１２と共に位置が固定され、それらに対し、上保持部材５５と上型１１が互いに独立して上下方向に移動可能に構成され、上保持部材５５を移動させてブラダ２０の両端部２１、２２間の距離を変化させる。また、上保持部材５５は、下保持部材５６を貫通するセンターポスト４０の上端に取り付けられ、センターポスト４０が、ピストン・シリンダ機構等からなる駆動手段（図示せず）により駆動されて上下方向に進退すると、それに応じて上下方向に移動する。ブラダ２０は、この上保持部材５５の上昇に伴い筒状に変形し、その下降による両保持部材５５、５６の接近及び、上記した内圧の付加により未加硫タイヤＧ内で膨張し、筒状形状と膨張形状との間で変形する。

タイヤ加硫装置１は、上型１１を上昇させて加硫モールド１０を型開きし、かつ、上保持部材５５を上昇させた状態で、未加硫タイヤＧを筒状のブラダ２０の周囲に沿って下降させて下型１２上に載置する。続いて、上保持部材５５を下降させつつブラダ２０を膨張させて、ブラダ２０を、未加硫タイヤＧ内に挿入・配置して未加硫タイヤＧの内面に密着させる。次に、上型１１を下降させて加硫モールド１０を型閉めし、その内側に未加硫タイヤＧやブラダ２０を収納する。その状態で、タイヤ加硫装置１は、供給手段５０から、加熱及び加圧した加熱媒体を、給排気管路５１、５２を通してブラダ２０内に供給し、ブラダ２０に内圧を付加して未加硫タイヤＧを所定圧力で押圧しながら、ブラダ２０を介して未加硫タイヤＧを所定の加硫温度に加熱する。

ここで、本実施形態のブラダ２０は、肉薄部を形成する凹部（図１では図示せず）を内面２３に複数有し、それらにより未加硫タイヤＧに対する加熱媒体からの熱の伝導性を高くしている。また、複数の凹部を内面２３の所定範囲に所定状態に形成して、未加硫タイヤＧに対する熱の伝導性を調節している。この複数の凹部は、ブラダ２０の内面２３の全部又は一部の範囲に形成され、ここでは、未加硫タイヤＧのビード部Ｂと当接する範囲を含む各端部２１、２２側の所定範囲に形成され、少なくともビード部Ｂと当接する範囲の内面２３に配置されている。なお、凹部は、タイヤサイドウォールの最も幅の広い位置からビード部Ｂ側の範囲（図１のＫ範囲）に形成して配置するのが好ましい。また、凹部は、Ｋ範囲において、タイヤサイドウォールの最も幅の広い位置からビード部Ｂに向かって、ブラダ２０が未加硫タイヤＧに接する部分に形成するのが、より好ましい。これにより、ブラダ２０に故障や不具合が生じるのを一層抑制できる。

図２は、図１のＸ範囲を拡大して模式的に示す要部断面図であり、図１から９０度回転させた状態のブラダ２０と未加硫タイヤＧを示している。また、図３は、ブラダ２０の内面２３の一部を図２の矢印Ｙ方向から見た平面図である。
ブラダ２０の内面２３には、図示のように、複数のディンプル状の凹部２４が、端部２１側の未加硫タイヤＧ（ビード部Ｂ）と当接する位置からセンタ部ＣＬに向かって所定範囲に、かつ、それぞれ周方向及び周方向と直交する方向に所定間隔で並べて形成されている。

ブラダ２０は、凹部２４の作用により、（１）厚さが減少し、（２）内面２３の表面積が広くなり加熱媒体や冷却媒体との熱交換率が高くなり、（３）体積が減少して熱容量が低下し、（４）膨張時に伸びて薄くなり易く、加硫中の厚さがより減少する。本実施形態では、これら凹部２４の作用により、ブラダ２０の熱の伝導性を高くし、その各部の未加硫タイヤＧに対する熱の伝導性を適宜調節して、未加硫タイヤＧの厚い部分や必要な部分に加熱媒体の熱を効率的に伝達等する。

具体的には、例えば、凹部２４を、ブラダ２０の厚い部分や必要な範囲に形成して、その範囲の熱伝導性を高くし、ブラダ２０の全体の熱伝導性を適宜調節する。或いは、ブラダ２０の凹部２４を形成する範囲や、凹部２４の深さ、幅、形状、面積、体積、間隔、単位面積あたりの密度等を、ブラダ２０の各部で変更して形成し、各部に応じた熱伝導性を付与して調節する。このように、凹部２４を、ブラダ２０の内面２３の所定範囲に適宜形成することで、未加硫タイヤＧの加熱と加硫を調整し、その昇温や加硫の時間を短縮する。

なお、このタイヤ加硫装置１では、膨張していないブラダ２０の開口端（図２の下端）とセンタ部ＣＬとの間の内面２３に沿う距離をＬとしたとき、複数の凹部２４を、開口端から距離Ｌの５０％の距離（Ｌ／２）の位置までの領域に形成している。これにより、複数の凹部２４を、未加硫タイヤＧのビード部Ｂに沿って、その範囲を含むブラダ２０の内面２３に配置し、ビード部Ｂへの熱伝導性を高めている。また、複数の凹部２４（図３参照）を、平面視円形状や楕円形状、又は多角形状等の所定形状（ここでは円形状）に形成するとともに、互いに等間隔に形成して均等に配置している。更に、複数の凹部２４を、例えばブラダ２０の厚い部分では深く、薄い部分では浅く形成する等、ブラダ２０内の位置に応じて深さを変化させ、その深さが異なるように形成して熱伝導性を調節している。加えて、凹部２４は、その内部に角度が不連続に変化する角部ができないように、内面形状が湾曲して形成されている。

図４は、ブラダ２０の１つの凹部２４を拡大して示す図３のＺ−Ｚ線矢視断面図である。
凹部２４は、図示のように、断面形状が滑らかに連続して湾曲する曲線で形成され、１以上の滑らかな曲線部分を含んで構成されている。ここでは、凹部２４は、内面２３側からブラダ２０内に向かって次第に縮小するとともに、内面２３との境界と底部が所定の曲率半径Ｒの湾曲面をなし、内部の角部が、その構成面が連続して変化する湾曲した曲面状に形成されている。

また、ブラダ２０は、上記した凹部２４の幅（ここでは直径）Ｈと、最も深い位置の内面２３からの深さＤに加えて、その位置（肉薄部）のブラダ２０の凹部２４を除いた厚さ（残厚さ）Ｅが所定のパターンに基づき設定されて熱伝導性が調節される。その際、例えば、複数の凹部２４は、残厚さＥが同じになるように、それぞれの深さＤが設定され、又は、隣接する凹部２４同士が交互に深い、浅いを繰り返すように設定される。或いは、複数の凹部２４の深さＤは、各位置のブラダ２０の全厚さ（Ｄ＋Ｅ）に対する残厚さＥの割合｛Ｅ／（Ｄ＋Ｅ）｝が、端部２１側からセンタ部ＣＬ側に向かって次第に大きくなるように設定される。このようにして、ブラダ２０は、複数の凹部２４が、未加硫タイヤＧの加熱や加硫のバランスを考慮して内面２３に形成される。

次に、このタイヤ加硫装置１により、未加硫タイヤＧを加熱して加硫成形し、製品タイヤを製造する手順や動作について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御され、装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、タイヤ製造に関する各動作を各々実行させる。

タイヤ加硫装置１は、まず、上記したように、加硫モールド１０（図１参照）内に未加硫タイヤＧを収納して、未加硫タイヤＧ内にブラダ２０を配置し、その内面２３側に所定温度及び圧力の加熱媒体を供給してブラダ２０を膨張させる。続いて、ブラダ２０内に加熱媒体を充填して、膨張したブラダ２０を未加硫タイヤＧの内面に密着させ、未加硫タイヤＧを加硫モールド１０に押圧しつつ、ブラダ２０を介した熱伝導により、加熱媒体の熱で未加硫タイヤＧを加熱する。このように、未加硫タイヤＧを加圧及び加熱して昇温し、未加硫タイヤＧを所定の加硫温度に維持して加硫成形を進行させ、未加硫タイヤＧの加硫と所定形状への成形を完了させて、各種のタイヤを製造する。ただし、加硫時には、加熱媒体に限らず、ブラダ２０内の媒体を入れ替えて冷却媒体を供給し、ブラダ２０を介した冷却媒体との熱伝導により、未加硫タイヤＧを冷却してもよい。このようにして、加熱媒体と冷却媒体とを適宜切り替えて供給することで、ブラダ２０の内面側に供給される媒体との温度差により、未加硫タイヤＧが適切な温度に維持される。

この加硫時に、本実施形態では、ブラダ２０の内面２３に、肉薄部を形成する凹部２４を複数設けたため、ブラダ２０の厚さが減少するとともに、スチーム等の加熱媒体と接する内面２３の表面積が広くなり、ブラダ２０と加熱媒体との熱交換率が上昇する。また、ブラダ２０の体積が減少して熱容量が低下するため、ブラダ２０が昇温し易くなり、未加硫タイヤＧへ加熱媒体からの熱を素早く、かつ効率的に伝導して、その昇温速度が速くなる。更に、ブラダ２０が膨張時に伸びて薄くなり、加硫中のブラダ２０の厚さがより減少し、同時に、ブラダ２０の体積が減少して熱容量もより低下する。これら各作用により、複数の凹部２４は、ブラダ２０の未加硫タイヤＧに対する熱の伝導性を高くする機能を発揮する。

このように、ブラダ２０は、加熱媒体の熱の伝導性を高める複数の凹部２４を有し、それらが内面２３の所定範囲に配置されて、未加硫タイヤＧに対する加熱媒体からの熱の伝導性が適宜調節される。そのため、例えば、ブラダ２０の厚い部分の熱伝導性を高くして、全体の熱伝導性の差を低減でき、未加硫タイヤＧが受ける熱量のバランスを改善して、未加硫タイヤＧに対する加熱の均一性を高めて均等に加熱できる。同時に、その範囲のブラダ２０に当接する未加硫タイヤＧの昇温や加硫の時間を短縮でき、各部の昇温や加硫の時間差を低減することもできる。また、複数の凹部２４を、加熱媒体の熱が未加硫タイヤＧの厚い部分に素早く、又は多く伝達するように配置することで、未加硫タイヤＧの各部に適切かつ効率的に伝熱して、未加硫タイヤＧを各部に応じて適切に加熱できる。

従って、このブラダ２０では、未加硫タイヤＧの加熱（加硫）特性を改善でき、その加硫時間を短縮して、加硫やタイヤ製造の生産性を向上できるとともに、特定位置の加硫の遅延に伴う他の部分の過加硫と、加硫後のタイヤ性能の低下とを防止することもできる。また、ブラダ２０の設計に、上記のような厚さ等の制約（図８参照）があるときでも、厚い部分や必要な部分に凹部２４を自由に配置でき、加硫する未加硫タイヤＧに合わせてブラダ２０を設計して、その熱伝導性を調節できる。更に、ブラダ２０の全体積と重量が減少して、その製造に必要な原材料を少なくできるため、原材料費や輸送コストを低減でき、同時に、ブラダ２０の廃棄に伴う廃棄物の量も削減できる。加えて、このブラダ２０は、凹部２４間の厚い部分により充分な強度や伸縮特性を確保できるため、表面に亀裂が生じ難くパンクの発生を抑制でき、かつ、膨張と収縮とを繰り返しても、元の形状に復帰して寸法を維持でき、その寿命の短縮を防止することもできる。

また、ここでは、複数の凹部２４の断面形状を滑らかな曲線で形成し、或いは、各凹部２４内の角部を曲面状に形成したため、ブラダ２０の製造に使用する中子モールドから、凹部２４が引っ掛かることなくブラダ２０を円滑に取り外すことができる。そのため、ブラダ２０の取り外しに伴う寸法変化や、欠損又は破損の発生を防止でき、使用中のブラダ２０に角部等から亀裂が入ることもなく、パンクの発生とブラダの寿命の短縮とを一層確実に防止することができる。

以上のように、本実施形態によれば、未加硫タイヤＧに対するブラダ２０の熱の伝導性を高くして未加硫タイヤＧの高速での温度調節が可能となり、未加硫タイヤＧの加硫時間を短縮してタイヤ製造の生産性を向上させることができる。また、ブラダ２０の容易な製造を確保しつつ、その破損やパンクの発生を抑制して寿命が短くなるのを防止でき、ブラダ２０を交換する工数や時間、加熱媒体の漏出、それに伴うタイヤの廃棄等、タイヤ製造時の無駄や損失も削減できる。加えて、亀裂に起因するブラダ２０の内面２３の剥離も発生せず、その給排気管路５１、５２等への流入による詰まりを防止して、加硫に必要な加熱媒体（熱量）を確保でき、タイヤ製造不良の発生を抑制することもできる。更に、ブラダ２０の熱の伝導性が高くなるのに伴い、ブラダ２０内に冷却媒体を供給したときにも、未加硫タイヤＧの熱を素早く、かつ効率的に冷却媒体に伝導して冷却速度を速くでき、未加硫タイヤＧの温度を高速で調節できる。

ここで、複数の凹部２４がブラダ２０の特定箇所へ密集し、又は、その配置密度に偏りがあると、応力分布に偏りが生じて応力が集中することがあり、その部分の膨張時の伸びが局部的に大きくなって、ブラダ２０に故障や不具合が誘発される可能性がある。そのため、複数の凹部２４は、等間隔になるように配置するのが望ましい。このようにすると、凹部２４が均等に配置されて応力が分散されるため、応力や伸びの集中を防止して、ブラダ２０に故障や不具合が生じるのを抑制することができる。また、ブラダ２０の複数の凹部２４は、少なくとも未加硫タイヤＧのビード部Ｂと当接する範囲の内面２３に配置するのが望ましい。これにより、ブラダ２０の厚さが厚くなる傾向（図８参照）があり、早期に昇温させる必要性が大きいビード部Ｂに当接する範囲の熱伝導性を高めて、ビード部Ｂの昇温と加硫の時間を短縮でき、タイヤ製造の生産性を効果的に向上させることができる。

なお、ブラダ２０の凹部２４は、ディンプル状以外に、ブラダ２０の熱伝導性を高めて未加硫タイヤＧに対する熱の伝導性を調節可能な、例えば溝状や格子状等の上記と異なる凹形状に形成してもよい。

図５、図６は、他の凹部の形状例を模式的に示す図であり、図５は図３に対応する平面図、図６は図４に対応する断面図である。
図５に示すように、複数の凹部２５は、それぞれ傾斜した溝状に形成するとともに、格子状に交差させてブラダ２０の所定範囲に配置してもよい。また、溝状の凹部２５を、交差させずに並列して配置してもよく、湾曲や屈曲等させて形成してもよい。これに対し、図６に示すように、凹部２６、２７は、ディンプル状又は溝状に形成するとともに、角部が湾曲した断面矩形状に形成してもよい。これら各凹部２５、２６、２７でも、上記した凹部２４と同様に、ブラダ２０の熱伝導性を高めて各効果を得ることができる。加えて、ブラダ２０には、各範囲に応じて凹部２４〜２７の配置間隔を変化させてもよく、範囲毎に異なる形状の凹部２４〜２７を形成するようにしてもよい。

（未加硫タイヤの加硫試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明したブラダ２０（図２参照）を使用し、タイヤ加硫装置１（図１参照）により未加硫タイヤＧを加硫してタイヤを複数製造した。製造したタイヤは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００９、日本自動車タイヤ協会規格）で定めるタイヤサイズ１７５／７０Ｒ１３の乗用車用ラジアルプライタイヤである。

また、ブラダ２０の複数の凹部２４は、平面視円形状のディンプル状（図３参照）に、かつ、各凹部２４（図４参照）を、直径Ｈが３ｍｍ、内面２３との境界と底部の曲率半径Ｒが０．８ｍｍになるように、その断面形状を滑らかな曲線により形成した。その際、複数の凹部２４は、ブラダ２０の各開口端から、上記したセンタ部ＣＬまでの距離Ｌの１／３の位置までの範囲に形成し、ブラダ２０の周方向に沿って等間隔で複数配置するとともに、周方向に直交する方向に所定間隔で１０列配置した。

図７は、加硫試験に使用したブラダ２０の凹部２４を模式的に示す要部断面図であり、ブラダ２０の一部を図２に対応する断面で示している。
ここでは、図示のように、各列の凹部２４を、開口端側（図では右側）からセンタ部ＣＬ側に向かって順に、凹部１、凹部２、凹部３・・・凹部１０と表し、それらの中心同士の周方向に直交する方向の間隔を、間隔１、間隔２、間隔３・・・間隔９と表す。同様に、各凹部２４の深さを除いたブラダ２０の残厚さ（図４のＥ）を、順に、残厚さ１、残厚さ２、残厚さ３・・・残厚さ１０と表す。また、試験では、これら各値を変えて形成した６つのブラダ２０（以下、実施品１〜６という）を使用し、凹部２４を設けていない従来のブラダ（以下、従来品という）と比較した。表１に、従来品と実施品１〜６の各値と、試験結果等を示す。

その結果、表１に示すように、ブラダ重量は、従来品を１００としたとき、実施品１〜６では９９．１〜９９．５と減少していた。加硫時間も、従来品を１００としたとき、実施品１〜６では９４〜９７と短縮していた。また、実施品１〜６のブラダ故障とブラダ寿命は、従来品と同等であり、実施品１〜６では、内面２３の剥離も発生しないことが分かった。以上の試験結果をまとめて、表２に示す。

表２に示すように、実施品（１〜６）では、従来品と同様に、何ら問題なくブラダ２０を製造できた。また、実施品は、ブラダ重量が、従来品の１００に対して平均９９．４であり、その重量を確実に減少でき、かつ、加硫時間も、従来品の１００に対して平均９６であり、４％程度の生産性の向上が図れることが分かった。更に、実施品は、ブラダ故障は従来品と同様に発生せず、内面剥離やタイヤ品質の問題も発生しないことに加えて、ブラダ寿命も従来品と同等であることが分かった。

以上の結果から、本発明により、未加硫タイヤＧに対するブラダ２０の熱の伝導性を高くして未加硫タイヤＧの高速での温度調節が可能となり、未加硫タイヤＧの加硫時間を短縮してタイヤ製造の生産性を向上できることが証明された。併せて、ブラダ２０の容易な製造を確保でき、その破損やパンクの発生を抑制して寿命が短くなるのを防止できることも確認できた。

１・・・タイヤ加硫装置、１０・・・加硫モールド、１１・・・上型、１２・・・下型、２０・・・タイヤ加硫用ブラダ、２１、２２・・・端部、２３・・・内面、２４、２５、２６、２７・・・凹部、４０・・・センターポスト、５０・・・供給手段、５１、５２・・・給排気管路、５５、５６・・・保持部材、Ｂ・・・ビード部、ＣＬ・・・センタ部、Ｇ・・・未加硫タイヤ。

Claims (7)

1. 未加硫タイヤ内に配置され、内面側に供給される加熱媒体の熱により未加硫タイヤを加熱するタイヤ加硫用ブラダであって、
   肉薄部を形成する凹部を内面に複数有し、複数の凹部により未加硫タイヤに対する加熱媒体からの熱の伝導性を高くすることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
2. 請求項１に記載されたタイヤ加硫用ブラダにおいて、
   複数の凹部の断面形状を滑らかな曲線で形成したことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
3. 請求項１に記載されたタイヤ加硫用ブラダにおいて、
   各凹部内の角部を曲面状に形成したことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダにおいて、
   複数の凹部が等間隔に配置されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダにおいて、
   複数の凹部を少なくとも未加硫タイヤのビード部と当接する範囲の内面に配置したことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
6. 未加硫タイヤを加熱して加硫成形するタイヤ製造装置であって、
   未加硫タイヤを収納する加硫モールドと、
   加硫モールドに収納された未加硫タイヤ内に配置される請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダと、
   タイヤ加硫用ブラダの内面側に加熱又は冷却媒体を供給する手段と、
   を備えたことを特徴とするタイヤ製造装置。
7. 未加硫タイヤを加熱して加硫成形するタイヤ製造方法であって、
   未加硫タイヤを加硫モールドに収納する工程と、
   加硫モールドに収納された未加硫タイヤ内に請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ加硫用ブラダを配置する工程と、
   タイヤ加硫用ブラダの内面側に加熱又は冷却媒体を供給する工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ製造方法。

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