JP2015054418A

JP2015054418A - タイヤ加硫用ブラダー

Info

Publication number: JP2015054418A
Application number: JP2013187623A
Authority: JP
Inventors: 雅史白木原; Masafumi Shirokibara
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-23

Abstract

【課題】寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】加硫用金型３内に配置された生タイヤ２を、膨張することにより加硫用金型３に押し付けるタイヤ加硫用ブラダー１であり、加硫用金型３に生タイヤ２が配置された後であってタイヤ加硫用ブラダー１の膨張前に、生タイヤ２のビード部２ａのトウ先と接触する部位をＡ点、生タイヤ２のタイヤ赤道面ＣＬと接触する部位をＢ点、タイヤ加硫用ブラダー１の半径方向外側の表面に沿って測定したＡ点からＢ点までの長さをペリフェリ長さＬ（ｍｍ）、Ａ点から０．２５Ｌ〜０．５５Ｌ（ｍｍ）離れたタイヤ加硫用ブラダー１上の点をＣ点、Ａ点における厚みをｔａ（ｍｍ）、Ｃ点における厚みをｔｃ（ｍｍ）としたとき、Ａ点からＣ点に向かって、ｔｃがｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少する。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダー（以下、単に「ブラダー」とも称する）に関し、詳しくは、寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーに関する。

空気入りタイヤの製造工程には、生タイヤ（未加硫のタイヤ）の加硫工程が含まれる。この加硫工程においては、通常、タイヤ構成部材が組み込まれた生タイヤがタイヤ加硫用金型に入れられ、さらに生タイヤの内腔にタイヤ加硫用ブラダーと称される断面が円形状または馬蹄形状の筒状リングからなるゴム製袋が挿入される。次いで、このブラダー内に、シェーピングガスが導入され、生タイヤの内面とブラダーとを密着させるシェーピングが実施され、その後、ブラダーの内部に高温のスチームや、高温の窒素ガス等の高温不活性ガスが導入される。その結果、生タイヤは加硫用金型の内面に強く押し付けられ、また、生タイヤの内側から加熱されることになる。また、同時に高温のスチーム等で加硫用金型を加熱することによって、生タイヤの外面からも加熱が行われて、タイヤの加硫成形が行われる。

この加硫工程に用いられるタイヤ加硫用ブラダーの形状については、従来から種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、生タイヤをシェーピングするに当たって、ブラダーを均等に膨張させて生タイヤの内壁全体に均等に圧を加え、かつ、タイヤ加硫用金型内面において、生タイヤを低位置に保持することを可能とした空気入りタイヤ加硫用のオープンエンド型ブラダーが提案されている。

特開昭６１−２２５０３４号公報

タイヤ加硫用ブラダーは、その内部に導入された高温のスチームや高温の不活性ガス等の熱を生タイヤに伝達する際に媒体となるが、ブラダーの厚みが厚いとブラダー内部の熱が生タイヤに伝達するのに時間がかかるため、加硫時間が長くなってしまう。その結果、生タイヤの加硫工程がタイヤの生産におけるボトルネックになってしまう。このような問題を解決して、タイヤの生産性を改善するための手段としては、加硫用金型等の加硫機の設計を変更することや、ブラダーを薄くすることが考えられる。

しかしながら、加硫機の設計変更は、コストを考えると好ましくはない。一方、ブラダーの厚みを変更することは設備コストがかからないという利点はあるものの、ブラダーの耐久性が低下するため、ブラダーの早期故障が予想され、単純にブラダーの厚みを薄くすることはできない。このように、ブラダーの寿命を低下させることなく、ブラダーの熱伝達効率を向上させることは、従来は困難であった。

そこで、本発明の目的は、寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。

タイヤ加硫用ブラダーは、タイヤ加硫時に生タイヤの内面に接触する領域と、生タイヤ内面には触れずに加硫用金型の治工具によって挟まれて、固定される領域に分けられる。生タイヤの加硫では、ブラダー内部にスチームを封入して生タイヤの内面から熱の供給を行うので、生タイヤの内面に接触する領域の厚みは薄い方が好ましい。しかしながら、治工具によって挟まれる領域の厚みはブラダーの密閉性を確保するため、一定の厚み以下にすることはできない。したがって、ブラダーの形状を設計する場合、治工具によって挟まれる領域の厚みを起点として、目標とする厚みまで勾配を持たせて、ブラダーの厚みを薄くするように設計する必要がある。

本発明者は、上記の知見に加え、加硫を行う生タイヤの構造に着目して鋭意検討した結果、ブラダーの厚みを所定の割合で変化させることで、寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーを得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、加硫用金型内に配置された生タイヤを、膨張することにより前記加硫用金型に押し付けるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記加硫用金型に前記生タイヤが配置された後であって前記タイヤ加硫用ブラダーの膨張前に、前記生タイヤのビード部のトウ先と接触する部位をＡ点、前記生タイヤのタイヤ赤道面と接触する部位をＢ点、前記タイヤ加硫用ブラダーの半径方向外側の表面に沿って測定した前記Ａ点から前記Ｂ点までの長さをペリフェリ長さＬ（ｍｍ）、前記Ａ点から０．２５Ｌ〜０．５５Ｌ（ｍｍ）離れた前記タイヤ加硫用ブラダー上の点をＣ点、前記Ａ点における厚みをｔａ（ｍｍ）、前記Ｃ点における厚みをｔｃ（ｍｍ）としたとき、前記Ａ点から前記Ｃ点に向かって、前記ｔｃが前記ｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少することを特徴とするものである。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーにおいては、前記Ｂ点における厚みをｔｂとしたとき、前記ｔｂは前記ｔａの２５％〜５０％であることが好ましい。また、本発明のタイヤ加硫用ブラダーにおいては、前記Ｂ点における厚みをｔｂ、前記Ｃ点における厚みをｔｃとしたとき、前記ｔｂと前記ｔｃとは同じであることが好ましい。

本発明によれば、寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーを提供することができる。

本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを用いて生タイヤの加硫を実施する様子を示す加硫用金型、生タイヤおよびタイヤ加硫用ブラダーの断面図である。従来例と実施例２の各ブラダーのＡ点からＢ点にかけての厚みを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、生タイヤの加硫の際に用いられるものであり、加硫用金型内に配置された生タイヤを、膨張することにより加硫用金型に押し付けるものである。図１は、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１を用いて生タイヤ２の加硫を実施する様子を示す加硫用金型３、生タイヤ２およびタイヤ加硫用ブラダー１の断面図である。図示例においては、内圧がかけられていない非伸長状態のブラダー１が生タイヤ２の内部に収納配置されおり、ブラダー１の首部１ａは加硫用金型３に固定されている。また、図示する生タイヤ２は、左右一対のビード部２ａにビードコア２ｂが埋設されており、このビードコア２ｂのタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー２ｃが埋設されている。

本発明のブラダー１においては、加硫用金型３に前記生タイヤ２が配置された後であってブラダー１の膨張前に、生タイヤ２のビード部２ａのトウ先と接触する部位をＡ点、生タイヤ２のタイヤ赤道面ＣＬと接触する部位をＢ点、Ａ点からＢ点までブラダー１の半径方向外側の表面に沿って測定した長さをペリフェリ長さＬ（ｍｍ）、Ａ点から０．２５Ｌ〜０．５５Ｌ（ｍｍ）離れたブラダー１上の点をＣ点、Ａ点における厚みをｔａ（ｍｍ）、Ｃ点における厚みをｔｃ（ｍｍ）としたとき、Ａ点からＣ点に向かって、ｔｃがｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少する形状を有している。すなわち、本発明のブラダー１は、生タイヤ２のビード部２ａ近傍と接触する部位の厚みが、生タイヤ２の赤道面ＣＬと接触する部位の厚みよりも厚い。

上述のとおり、従来、ブラダー１の形状を設計する場合、ブラダー１の首部１ａの厚みを起点として、目標とする厚みまで勾配を持たせて、厚みを減少させていくことが行われていた。しかしながら、ビード部２ａにビードフィラー２ｃが埋設された生タイヤ２を加硫する場合、ビードフィラー２ｃは、他のゴム部材と比較して高剛性な部材であるため、ブラダー１を膨張させると、ビードフィラー２ｃが埋設された領域と接触するブラダー１の部位には、他の部位よりも大きな負荷がかかることになる。本発明者は、これがブラダー１の早期故障の一因であることを突き止めた。そこで、本発明のブラダー１においては、生タイヤ２のビードフィラー２ｃが埋設されている領域と接する部位を、タイヤ赤道面ＣＬと接する部位（図中のＢ点）よりも肉厚なものとし、ブラダー１の耐久性の低下を防止している。

本発明のブラダー１においては、タイヤ赤道面ＣＬと接する部位（図中のＢ点）よりも肉厚とする領域は、Ａ点からＣ点までの領域である。Ｃ点の位置がＡ点から０．２５Ｌ未満であると、ブラダー１の厚みの薄い部位が生タイヤ２のビードフィラー２ｃが埋設されている領域と接してしまうため、ブラダー１の耐久性が低下してしまう。一方、Ｃ点の位置がＡ点から０．５５Ｌよりも離れてしまうと、ブラダー１における熱伝導効率が十分に改善されず、生タイヤ２の加硫時間を短縮することができない。Ｃ点の位置の好適な範囲は、Ａ点から０．３Ｌ〜０．５Ｌ、より好適には０．３Ｌ〜０．４Ｌである。

また、本発明のブラダー１においては、Ａ点からＣ点に向かって、ｔｃがｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少することが肝要である。ｔｃがｔａの５０％より大きいと、生タイヤ２のビードフィラー２ｃが埋設されていない領域と接するブラダー１の部位の厚みを十分に薄くすることができず、熱伝導効率を向上させることができない。一方、ｔｃがｔａの２５％未満であると、生タイヤ２のビードフィラー２ｃが埋設されている領域と接するブラダー１の部位まで肉薄になってしまい、ブラダー１の耐久性が低下してしまう。上記効果を良好に得るためには、Ａ点からＣ点にかけての領域におけるブラダー１の厚みの減少割合は、好ましくは３５〜４５％である。

本発明のブラダー１においては、Ｂ点における厚みをｔｂとしたとき、ｔｂはｔａの２５％〜５０％であることが好ましい。すなわち、ｔａはｔｂの２〜４倍であることが好ましい。ｔａがｔｂの２倍未満であると、ブラダー１の首部１ａの厚みが薄すぎて、ブラダー１の密閉性を確保することができなくなるおそれがあるからである。一方、ｔａがｔｂの４倍よりも大きい場合、生タイヤ２のビード部２ａ近傍への熱伝導効率が悪化してしまうおそれがある。その結果、ビード部２ａ近傍の加硫に時間がかかってしまい、かえって生タイヤ２の加硫に時間がかかってしまう場合があるからである。より好ましくは、ｔａはｔｂの２〜３倍である。

また、本発明のブラダー１においては、Ｃ点における厚みをｔｃ（ｍｍ）としたとき、ｔｂとｔｃは同じとするのが好ましい。本発明のブラダー１は、Ａ点からＣ点に向かって厚みが薄くなる形状である。したがって、本発明のブラダー１は、Ｃ点における厚みｔｃは、ｔｂより薄くてもよく、厚くてもよい。しかしながら、ｔｃがｔｂよりも薄くなると、ブラダー１の耐久性が低下し、パンク等の故障の原因となるおそれがある。また、生タイヤ２の加硫の際の熱伝導効率を考慮すると、ブラダー１の生タイヤ２のビードフィラー２ｃが埋設された領域に接する部位以外の部位はできるだけ薄い方が好ましい。かかる観点から、本発明のブラダー１においては、Ｃ点とＢ点におけるブラダー１の厚みｔｃとｔｂは同じであることが好ましい。

本発明のブラダーは、タイヤの種類、タイヤサイズの制限されることなく、乗用車用タイヤや、トラック・バス用タイヤ、建設車両用タイヤ等の大型のタイヤの加硫に用いられるブラダーに適用することができる。

本発明のブラダー１は、Ａ点からＣ点に向かって、ｔｃがｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少することが重要であり、これにより、寿命を低下させることなく、生タイヤの加硫時間を短縮させることができるタイヤ加硫用ブラダーを得ることができる。本発明のブラダーにおいては上記構成以外、例えば、具体的なブラダーゴム配合物等の配合内容については、特に制限されるものではなく、既知のブラダーゴム組成物を用いることができる。

例えば、本発明のブラダーには、ブラダーゴムとして耐食性に優れかつ空気不透過性の高いブチルゴム等を好適に使用することができる。また、本発明のブラダーにおいては、他のゴム成分として、ブチルゴム以外に加硫触媒として使用するクロロプレンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレン、ハロゲン化ブチルゴム、その他ハロゲン化エチレンプロピレン三元共重合体ゴム等を用いることができる。

また、本発明のブラダーを用いて生タイヤの加硫を行う際の、加硫圧力および加硫温度についても特に制限はなく、従来行われていた加硫条件を採用することができる。さらに、加硫の際に用いる加硫用金型の構造、材質等についても特に制限はなく、従来から生タイヤの加硫に用いられてきた加硫用金型を用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜７、比較例１〜４および従来例＞
タイヤサイズＰＳＲ２１５／６５Ｒ１５のタイヤに対応するタイヤ加硫用ブラダーを作製した。Ａ点の厚みｔａ、Ｂ点の厚みｔｂ、Ｃ点の厚みｔｃ、ペリフェリ長さＬに対するＡ点からＢ点までの長さの比率、については、下記表１、２に示す値とした。得られたブラダーにつき、耐久性および加硫時間を評価した。耐久性は、各ブラダーを用いてタイヤを加硫するにあたり、故障するまでの加硫回数を求め、従来のブラダーの加硫回数を１００とした指数にて評価した。また、各ブラダーがタイヤを加硫に要する時間を、従来のブラダーがタイヤの加硫に要する時間を１００とした指数にて評価した。得られた結果を表１、２に併記する。

なお、加硫に用いた生タイヤは、ビード部にビードコアを有し、さらに、ビードコアのタイヤ半径方向外側にビードフィラーを備えたタイヤである。また、図２は、従来例と実施例２の各ブラダーのＡ点からＢ点にかけての厚みを示す図である。

※：ペリフェリ長さＬに対するＡ点からＣ点までの長さの比率

上記表１、２より、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、寿命を低下させることなく、従来よりも生タイヤの加硫時間を短縮できていることが確かめられた。

１タイヤ加硫用ブラダー（ブラダー）
１ａ首部
２生タイヤ
２ａビード部
２ｂビードコア
２ｃビードフィラー
３加硫用金型

Claims

加硫用金型内に配置された生タイヤを、膨張することにより前記加硫用金型に押し付けるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記加硫用金型に前記生タイヤが配置された後であって前記タイヤ加硫用ブラダーの膨張前に、前記生タイヤのビード部のトウ先と接触する部位をＡ点、前記生タイヤのタイヤ赤道面と接触する部位をＢ点、前記タイヤ加硫用ブラダーの半径方向外側の表面に沿って測定した前記Ａ点から前記Ｂ点までの長さをペリフェリ長さＬ（ｍｍ）、前記Ａ点から０．２５Ｌ〜０．５５Ｌ（ｍｍ）離れた前記タイヤ加硫用ブラダー上の点をＣ点、前記Ａ点における厚みをｔａ（ｍｍ）、前記Ｃ点における厚みをｔｃ（ｍｍ）としたとき、前記Ａ点から前記Ｃ点に向かって、前記ｔｃが前記ｔａの２５〜５０％となるように厚みが減少することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
前記Ｂ点における厚みをｔｂとしたとき、前記ｔｂが前記ｔａの２５％〜５０％である請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダー。
前記Ｂ点における厚みをｔｂ、前記Ｃ点における厚みをｔｃとしたとき、前記ｔｂと前記ｔｃとが同じである請求項１または２記載のタイヤ加硫用ブラダー。