JP2016093953A - タイヤ加硫用ブラダ及びタイヤ加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型へのグリーンタイヤの噛み込みを効果的に防止し、加硫を適切に行う。
【解決手段】グリーンタイヤの内部に配置されて膨張することによりグリーンタイヤ１５を保持可能とする。グリーンタイヤ１５を保持した状態で、グリーンタイヤ１５のベルト３１端からサイド部３０側に向かう領域に対応する部位は、他の部位よりも変形量を抑制された変形抑制部で構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダ及びタイヤ加硫方法に関するものである。

従来、タイヤ加硫方法として、内面に補強層を有するブラダでグリーンタイヤを保持して金型内に収容し、ブラダを膨らませることにより加硫するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤがブラダに保持された状態である程度加圧されている。補強層は、ブラダが膨張したときに、垂れ下がるのを防止するためのものでしかない。このため、ブラダの膨張によりグリーンタイヤの一部が膨らんで、金型すなわち上下サイドプレートと外周側の分割したセクタとの間に噛み込まれることがある。セクタはアルミ合金で構成されることが多く、このような噛み込みにより劣化しやすく、適切な加硫が困難となる。また、噛み込んだゴムが脱落すれば、次に加硫するグリーンタイヤの表面に付着し、得られた加硫済タイヤが不良品となってしまう。

特開２００８−１２６４９５号公報

本発明は、金型へのグリーンタイヤの噛み込みを効果的に防止し、加硫を適切に行うことができるタイヤ加硫用ブラダ及びタイヤ加硫方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
グリーンタイヤの内部に配置されて膨張することにより前記グリーンタイヤを保持可能なタイヤ加硫用ブラダであって、
前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端からサイド部側に向かう領域に対応する部位は、他の部位よりも変形量を抑制された変形抑制部で構成したタイヤ加硫用ブラダを提供する。

この構成により、膨張させてグリーンタイヤを保持しても、変形抑制部によってグリーンタイヤのベルト端からサイド部側に向かう領域が必要以上に変形することがない。このため、金型内に収容して型締めした場合であっても、グリーンタイヤの一部が金型に噛み込んでしまうことがない。したがって、この噛み込みが原因で、金型が劣化したり、脱落したゴムが次に加硫するグリーンタイヤの表面に付着して不良品となったりすることを確実に防止することができる。

前記変形抑制部は、前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端から断面高さの３５％までの領域に対応する部位とするのが好ましい。

前記変形抑制部は、内面側に補強体を貼着することにより構成すればよい。

この構成により、既存の構成であっても、補強体を貼着するだけで、グリーンタイヤの必要以上の膨張を防止し、その一部が金型に噛み込むことを阻止することができる。

前記変形抑制部は、補強体の枚数、又は、補強体に含有する繊維の有無に基づいて剛性を調整することができる。

前記変形抑制部の補強体は、前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端からサイド部に至る領域に対応する部位に貼着される第１補強体と、前記グリーンタイヤのベルト端から断面高さの３５％までの領域に対応する部位で前記第１補強体に貼着される第２補強体とを備えるようにしてもよい。

前記補強体は、モジュラスＥが０．５ＭＰａ＜Ｅ＜１．２ＭＰａであるのが好ましい。

前記第１補強体のモジュラスＥｙと前記第２補強体のモジュラスＥｓの差（Ｅｙ−Ｅｓ）は、０．３ＭＰａであるのが好ましい。

前記変形抑制部は、厚みを増大させることにより構成してもよい。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
グリーンタイヤの内部に前記いずれかの構成のタイヤ加硫用ブラダを配置して膨張させることにより前記グリーンタイヤを保持する工程と、
前記タイヤ加硫用ブラダで保持したグリーンタイヤを金型内に位置決めする工程と、
前記金型を型締めすると共に、前記タイヤ加硫用ブラダをさらに膨張させてグリーンタイヤを加硫する工程と、
を備えたタイヤ加硫方法を提供する。

本発明によれば、グリーンタイヤのベルト端からサイド部側に向かう領域に対応する部位を変形抑制部で構成したので、保持したグリーンタイヤを金型内に配置して型締めしたとしても、金型がグリーンタイヤの一部を噛み込んだりすることがない。したがって、金型が損傷したり、製品不良を発生させたりすることを確実に防止できる。

本実施形態に係るタイヤ加硫装置の一部を示す概略断面図である。 図１の加硫用ブラダ及びグリーンタイヤの一部を示す概略断面図である。 図１のタイヤ加硫装置の加硫開始前の状態を示す概略断面図である。 図３から加硫用ブラダを膨張させた状態を示す概略断面図である。 図４から上方側サイドプレートを降下させた状態を示す概略断面図である。 図５からさらに上方側サイドプレートを降下させた状態を示す概略断面図である。 図６からさらに上方側サイドプレートを降下させ、降下位置に位置させた状態を示す概略断面図である。 図７からセクタを内径側に移動させて型締めした状態を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係るタイヤ加硫装置の概略を示す断面図である。このタイヤ加硫装置は、金型１と加硫用ブラダ２とを備える。

金型１は、下方側サイドプレート３、上方側サイドプレート４及びセクタ５を備える。下方側サイドプレート３は、下方側第１プレート６と下方側第２プレート７とで構成される基台８上に固定されている。下方側第１プレート６には図示しない温調器から供給される油が流動する油穴９が形成されている。

上方側サイドプレート４及びセクタ５は、上方側第１プレート１０と上方側第２プレート１１とで構成される第１昇降部材１２に支持されている。上方側第１プレート１０には、前記下方側第１プレート６と同様な油穴１３が形成されている。また上方側第１プレート１０の中央部にはロッド１４の下端部が固定され、図示しない駆動源によってロッド１４が昇降すれば、その昇降動作に合わせて第１昇降部材１２が昇降可能となっている。

上方側サイドプレート４は、上方側第２プレート１１の下面に固定されている。そして、第１昇降部材１２と共に昇降し、降下途中で金型１内に位置決めされた加硫用ブラダ２に対してグリーンタイヤ１５の内径側開口端部を位置決めし、降下位置でグリーンタイヤ１５の両サイド部３０を下方側サイドプレート３と共に挟持する。

セクタ５は、複数個が上方側第２プレート１１に周方向に等間隔で配置され、径方向に往復移動可能に取り付けられている。セクタ５は、上方側サイドプレート４と同様に、第１昇降部材１２と共に昇降し、降下位置では金型１内に位置決めされた加硫用ブラダ２に対して、周方向に分割された状態で、グリーンタイヤ１５の外径側に位置する。そして、セクタ５は、その外周側に配置されたガイドリング１６によって内外径に移動する。ガイドリング１６は、下端に向かうに従って徐々に外径側に拡開する内周テーパ面１７を備え、その上端部を第２昇降部材１８に固定されている。セクタ５の外面は、下方に向かうに従って徐々に外径側に傾斜するテーパ面で構成されている。このテーパ面とガイドリング１６の内周面とが、例えば蟻溝のような構成により連結されている。これにより、ガイドリング１６の昇降動作により各セクタ５が内外径に往復移動可能となる。第２昇降部材１８は上面中央部にロッド１４の外周を覆う筒状リフタ１９の下端部を固定されている。筒状リフタ１９は、ロッド１４とは独立して昇降可能である。筒状リフタ１９が降下することにより、ガイドリング１６を降下させてその内周テーパ面１７でセクタ５の外面を押圧して内径側へと移動させる。ガイドリング１６が降下位置に位置することにより、セクタ５が環状に繋がり、その内周面でトレッド部３２を形成可能な状態となる。

加硫用ブラダ２は、センターポスト２０の上端部に設けた上方側クランプリング２１と、そこから所定寸法下方側に設けた下方側クランプリング２２とにブラダ本体２３を取り付けたものである。ブラダ本体２３はゴム製で、内部には図示しない供給装置から加硫媒体が供給及び排出されるようになっている。これにより、ブラダ本体２３は、グリーンタイヤ１５の内面に圧接してこれを保持する第１膨張位置と、型締めした金型１内でグリーンタイヤ１５を圧縮する第２膨張位置と、収縮してグリーンタイヤ１５を取り外し可能な状態とする収縮位置とに変形する。

加硫用ブラダ２の内周面には補強体２４が貼着されている。補強体２４はブラダ本体２３と同様にゴム製であり、第１補強体２５と第２補強体２６とで構成されている。ここでは、補強体２４は、モジュラスＥが０．５ＭＰａ＜Ｅ＜１．２ＭＰを満足するものとしている。また、第１補強体２５のモジュラスＥｙと第２補強体２６のモジュラスＥｓの差（Ｅｙ−Ｅｓ）は、０．３ＭＰａとしている。そして、補強体２４を貼着された領域、ここでは第１補強体２５と第２補強体２６が貼着された領域が、本発明に係る変形抑制部を構成している。

第１補強体２５はブラダ本体２３の内面に、周方向に環状に繋がった状態で貼着される。このとき、第１補強体２５は、ブラダ本体２３の径方向には、ブラダ本体２３が第１膨張位置に膨張してグリーンタイヤ１５を保持した状態で、グリーンタイヤ１５を構成するベルト３１の端部に対応する位置からサイド部３０の（ビード部側の）端部に対応する位置までの幅寸法を有する。

第２補強体２６は第１補強体２５の内面に、周方向に環状に繋がった状態で貼着される。第２補強体２６は、ブラダ本体２３の径方向には、グリーンタイヤ１５を構成するベルト３１の端部に対応する位置から、断面高さの３５％となる位置までの幅寸法を有する。

第１補強体２５が貼着された領域では、グリーンタイヤ１５のトレッド部３２に対応する部位に比べて加硫用ブラダ２の変形が抑制される。すなわち、ベルト３１の端部に対応する位置からサイド部３０の全般に亘る領域に対応する位置までの部位で剛性が高まり、その変形が抑制される。

第２補強体２６が貼着された領域では、第１補強体２５が貼着されただけの部位に比べてさらに加硫用ブラダ２の剛性を高めて変形を抑制することができる。特に、第２補強体２６が貼着された領域は、後述するように、セクタ５と上方側サイドプレート４との境界部分と、セクタ５と下方側サイドプレート３との境界部分とに対応している。したがって、これらの部分でのブラダ本体２３の変形量が抑制され、前記境界部分に噛み込まれることを防止することができる。

次に、前記構成のタイヤ加硫装置での加硫方法について説明する。

まず、グリーンタイヤ１５の内径部分に加硫用ブラダ２を位置させ（図３）、加硫媒体を流入することにより加硫用ブラダ２を第１膨張位置まで膨張させてグリーンタイヤ１５を保持する（図４）。ここに、グリーンタイヤ１５は、フィルムの上に、カーカス層２７、ビードコア２８、ビードフィラー２９、サイド部３０のゴム部材、ベルト３１、トレッド部３２のゴム部材等のタイヤ構成部材を積層して成型することにより得られるものである。

加硫用ブラダ２は、前述の通り、内面に第１補強体２５と第２補強体２６とが貼着されている。このため、第１膨張位置まで膨張させてグリーンタイヤ１５の内面に圧接させたとしても、グリーンタイヤ１５の変形は、ベルト端からサイド部３０に至る領域、特に、断面高さ３５％までの領域で抑制される。

続いて、第１昇降部材１２及び第２昇降部材１８を降下させ、上方側サイドプレート４の一部でグリーンタイヤ１５の一方の開口端部をブラダ本体２３との間に挟持する（図５）。さらに第１昇降部材１２及び第２昇降部材１８を降下させ（図６）、上方側サイドプレート４でグリーンタイヤ１５のサイド部３０をブラダ本体２３との間に挟持する（図７）。このとき、セクタ５が、ブラダ本体２３、上方側サイドプレート４及び下方側サイドプレート３で保持されたグリーンタイヤ１５のトレッド部３２に対向する。この状態では、前述のように、第１補強体２５及び第２補強体２６によってブラダ本体２３の変形が抑制され、保持されたグリーンタイヤ１５が上方側サイドプレート４の外周端面、又は、下方側サイドプレート３の外周端面にはみ出すように膨張することがない。

次いで、筒状リフタ１９を駆動して第２昇降部材１８を介してガイドリング１６を降下させ、セクタ５を内径側へと移動させることにより型締めする（図８）。この場合、前述のように、グリーンタイヤ１５の膨張が抑制されている。したがって、上方側サイドプレート４とセクタ５の間、あるいは、下方側サイドプレート３とセクタ５の間にグリーンタイヤ１５の一部が挟まれることがない。

その後、型締めした金型１内で加硫用ブラダ２内にさらに加硫媒体を流入させて加圧し、金型１を昇温してグリーンタイヤ１５を加硫する。加硫作業が終了すれば、第１昇降部材１２及び第２昇降部材１８を上昇させて、加硫済タイヤから上方側サイドプレート４とセクタ５とを離間させる。

このようにして得られた加硫済タイヤは、上方側サイドプレート４とセクタ５の間、あるいは、下方側サイドプレート３とセクタ５の間にグリーンタイヤ１５の一部が噛み込むことがないので、良好な表面性状を有する。また金型１内にゴムの一部が残留し、次に加硫するグリーンタイヤ１５に付着することがない。したがって、次の加硫済タイヤが不良品となることを防止することができる。さらに金型１内でのゴムの噛み込みにより、アルミ合金等の軟らかい材料で形成されたセクタ等が損傷することもなく、長期に亘って良好な加硫作業を実現することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、第１補強体２５及び第２補強体２６は、帯状で、ブラダ本体２３の内周面に貼着した状態ではブラダ本体２３の周方向に環状に繋がった状態としたが、断続的に設ける等、その貼着形態が制限されるものではない。要は、ブラダ本体２３の一部の剛性を高めて、加硫時の噛み込みを防止できるのであれば、貼着形態は自由に選択することができる。

前記実施形態では、補強体２４は、第１補強体２５と第２補強体２６の２枚で構成するようにしたが、３枚以上であってもよく、必要とされる変形量に応じて貼着する枚数を決定するようにすればよい。また同様な理由から、各補強体２４の厚みも自由に設定することができる。

前記実施形態では、補強体２４はゴム材料のみにて構成としたが、炭素繊維等の短繊維を含有させた構成として、補強体自身の剛性を高めるようにしてもよい。この構成によっても、前記同様、ブラダ本体２３の変形を抑制することができる。

前記実施形態では、変形抑制部をブラダ本体２３の内面に補強体２４を貼着した構成としたが、ブラダ本体自身を部分的に厚肉に形成することにより変形抑制部とすることもできる。

本発明のタイヤ加硫用モールドは、乗用車用、ライトトラック、トラック・バス用、産業車両用、建設車両用、農耕機用等、各種の用途、種々のサイズのタイヤ加硫成形に使用することができる。

１…金型
２…加硫用ブラダ
３…下方側サイドプレート
４…上方側サイドプレート
５…セクタ
６…下方側第１プレート
７…下方側第２プレート
８…基台
９…油穴
１０…上方側第１プレート
１１…上方側第２プレート
１２…第１昇降部材
１３…油穴
１４…ロッド
１５…グリーンタイヤ
１６…ガイドリング
１７…内周テーパ面
１８…第２昇降部材
１９…筒状リフタ
２０…センターポスト
２１…上方側クランプリング
２２…下方側クランプリング
２３…ブラダ本体
２４…補強体
２５…第１補強体
２６…第２補強体
２７…カーカス層
２８…ビードコア
２９…ビードフィラー
３０…サイド部
３１…ベルト
３２…トレッド部

Claims (9)

1. グリーンタイヤの内部に配置されて膨張することにより前記グリーンタイヤを保持可能なタイヤ加硫用ブラダであって、
   前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端からサイド部側に向かう領域に対応する部位は、他の部位よりも変形量を抑制された変形抑制部で構成したことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
2. 前記変形抑制部は、前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端から断面高さの３５％までの領域に対応する部位としたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
3. 前記変形抑制部は、内面側に補強体を貼着することにより構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
4. 前記変形抑制部は、補強体の枚数、又は、補強体に含有する繊維の有無に基づいて剛性を調整可能であることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
5. 前記変形抑制部の補強体は、前記グリーンタイヤを保持した状態で、前記グリーンタイヤのベルト端からサイド部に至る領域に対応する部位に貼着される第１補強体と、前記グリーンタイヤのベルト端から断面高さの３５％までの領域に対応する部位で前記第１補強体に貼着される第２補強体とを備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
6. 前記補強体は、モジュラスＥが０．５ＭＰａ＜Ｅ＜１．２ＭＰａであることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
7. 前記第１補強体のモジュラスＥｙと前記第２補強体のモジュラスＥｓの差（Ｅｙ−Ｅｓ）は、０．３ＭＰａであることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
8. 前記変形抑制部は、厚みを増大させることにより構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
9. グリーンタイヤの内部に前記請求項１から８のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダを配置して膨張させることにより前記グリーンタイヤを保持する工程と、
   前記タイヤ加硫用ブラダで保持したグリーンタイヤを金型内に位置決めする工程と、
   前記金型を型締めすると共に、前記タイヤ加硫用ブラダをさらに膨張させてグリーン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。

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