JP2017039276A

JP2017039276A - タイヤ加硫用ブラダーの製造方法及びタイヤ加硫用ブラダー

Info

Publication number: JP2017039276A
Application number: JP2015162991A
Authority: JP
Inventors: 元佐藤; Hajime Sato
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-02-23

Abstract

【課題】タイヤクラウン部に相当する部位の膨張を効果的に規制することを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法及びタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】グリーンタイヤＴを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダー２において、タイヤ加硫用ブラダー２を筒状のブラダー基材３とブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面に積層される環状補強層４とから構成し、加硫済みのブラダー基材３を内圧により膨張させた状態で、ブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面に環状補強層４を形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダーの製造方法及びタイヤ加硫用ブラダーに関し、更に詳しくは、タイヤクラウン部に相当する部位の膨張を効果的に規制することを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法及びタイヤ加硫用ブラダーに関する。

空気入りタイヤを加硫する場合、金型内にグリーンタイヤを投入し、そのグリーンタイヤの内側で筒状のブラダーを膨張させた状態で加硫を行うようにしている。一般的に、ブラダーはゴムから構成され、グリーンタイヤの内側で該グリーンタイヤの内面に沿って膨張する。しかしながら、ブラダーは軸方向の中央部、即ち、タイヤクラウン部に相当する部位が突き出すように膨張しようとするので、タイヤクラウン部の平坦性が悪化し、それが燃費性能に悪影響を与えるという問題がある。

これに対して、ブラダー内面のブラダーの軸方向の中央部に周方向に延びるゴム製のリブが形成され、このリブが上下方向に間隔をあけて複数の環状リブ、または、このリブが軸方向に間隔をあけて螺旋状につながって螺旋状リブを構成していることにより、ブラダーの軸方向の中央部の膨張量を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ブラダーを膨張させた際にブラダーの軸方向の中央部の膨張量を抑制する効果が得られるものの、その抑制効果はゴム製のリブであるため限定的なものであった。

特開２０１４−０７９９５８号公報

本発明の目的は、タイヤクラウン部に相当する部位の膨張を効果的に規制することを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法及びタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法は、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、該タイヤ加硫用ブラダーを筒状のブラダー基材と該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に積層される環状補強層とから構成し、加硫済みの前記ブラダー基材を内圧により膨張させた状態で、該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に環状補強層を形成することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、該タイヤ加硫用ブラダーを筒状のブラダー基材と該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に積層される環状補強層とから構成し、前記環状補強層は前記タイヤ加硫用ブラダーが内圧により膨張した状態において前記ブラダー基材に対する拘束力を生じる補強構造を有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の製造方法では、筒状のブラダー基材とブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に積層される環状補強層とからタイヤ加硫用ブラダーを構成し、加硫済みのブラダー基材を内圧により膨張させた状態で、該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に環状補強層を形成することにより、タイヤ加硫用ブラダーが内圧により膨張した状態において環状補強層がブラダー基材に対する拘束力を生じるような補強構造を有するタイヤ加硫用ブラダーを得ることができる。従って、このようなタイヤ加硫用ブラダーを用いて空気入りタイヤを加硫した場合、加硫時におけるタイヤ加硫用ブラダーのタイヤ径方向への過度の膨張を抑制し、タイヤクラウン部の平坦性を改善し、延いては、空気入りタイヤの燃費性能を改善することができる。また、上述のようなタイヤ加硫用ブラダーは、既存の設備に適用することが可能であり、空気入りタイヤを容易に製造することができる。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に環状補強層を配置し、環状補強層の内側で加硫済みのブラダー基材を内圧により膨張させ、ブラダー基材の外周面に環状補強層を密着させ、ブラダー基材と環状補強層とを互いに固着させることが好ましい。このようにして環状補強層をブラダー基材と一体化することにより、タイヤ加硫用ブラダーが膨張した状態において環状補強層に基づく補強作用を効果的に発現させることが可能となる。

特に、タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に加硫済みの環状補強層を配置し、ブラダー基材と環状補強層とを接着剤により互いに固着させることが好ましい。或いは、タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に未加硫の環状補強層を配置し、ブラダー基材と環状補強層とを加硫接着により互いに固着させることが好ましい。これにより、ブラダー基材と環状補強層とを強固に接着させることができ、両者を一体化させることが可能となる。

更に、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、環状補強層は周方向に延在する補強線材を備えることが好ましい。環状補強層が補強線材を備えることにより、環状補強層の周方向の剛性が確保されるので、このタイヤ加硫用ブラダーを用いて製造された空気入りタイヤにおいて、タイヤクラウン部の平坦性を高めることができる。

一方、本発明のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、環状補強層が周方向に延長する補強線材を備える場合、タイヤ加硫用ブラダーが非膨張状態にあるときは補強線材が蛇行した状態を呈し、タイヤ加硫用ブラダーが膨張状態にあるときは補強線材が伸張した状態を呈することになる。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に使用される加硫装置の一例を示す子午線断面図である。図１の加硫装置において加硫時に膨張した状態にあるタイヤ加硫用ブラダーを示す断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明のタイヤ加硫用ブラダーを製造する過程を示した説明図である。図３（ａ）は、ブラダー基材の非膨張状態を示し、図３（ｂ）はブラダー基材の膨張した状態を示し、図３（ｃ）は膨張した状態にあるブラダー基材に環状補強層を積層してタイヤ加硫用ブラダーを形成した状態を示している。図３（ｃ）のタイヤ加硫用ブラダーの非膨張状態を示した斜視図である。本発明のタイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に環状補強層を配置した状態を模式的に示す図である。図５の外型を示す断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、加硫成形時の金型１、タイヤ加硫用ブラダー２及びグリーンタイヤＴを模式的に示している。図１では、タイヤ加硫用ブラダー２が膨張することにより、グリーンタイヤＴが金型１の内面に押し付けられた様子を示している。また、グリーンタイヤＴは、タイヤクラウン部Ｔ１、タイヤサイド部Ｔ２及びタイヤビード部Ｔ３からなる。

本発明において、タイヤ加硫用ブラダー２は筒状のブラダー基材３と該ブラダー基材３に対して一体的に固着された環状補強層４から構成されている。環状補強層４はブラダー基材３の外周面において、タイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位に積層されている。この環状補強層４は円筒形の環であり、その寸法は特に限定されるものではないが、環状補強層４の外径が加硫したタイヤの内径と略同等で、環状補強層４の幅が加硫したタイヤクラウン部Ｔ１の幅と略同等であるとよい。

環状補強層４を有するタイヤ加硫用ブラダー２が加硫成形時において膨張するとき、環状補強層４が周方向に伸長し難くその直径の変化を抑制するので、タイヤ加硫用ブラダー２の外径、とりわけタイヤクラウン部Ｔ１が意に反して丸く膨らむのを抑制し、タイヤ加硫用ブラダー２の外周形状を制限する。即ち、環状補強層４を積層することで、加硫成形時にタイヤ加硫用ブラダー２が膨張するときのタイヤクラウン部Ｔ１に相当する領域におけるタイヤ径方向の厚さを調整し寸法精度を高くすることが可能となる。このため、環状補強層４はそのタイヤ周方向の引張り剛性がタイヤ加硫用ブラダー２を構成するブラダー基材３のタイヤ周方向の引張り剛性よりも大きいことが好ましい。

また、環状補強層４を有するタイヤ加硫用ブラダー２は、タイヤ径方向への膨張が制限されるため、タイヤ幅方向へ膨張しやすくなる。これにより従来、金型の内面へ接触するのが比較的遅く押付け力を十分に付与することが難しいため、加硫時間が長くなる原因の一つであったグリーンタイヤのショルダー領域に対して十分に加熱・加圧処理を施すことができる。即ち、環状補強層４を有するタイヤ加硫用ブラダー２により、タイヤショルダー部の厚さを薄くして寸法精度を高くすると共に、加硫時間を短くすることができる。

図２は、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に使用される加硫装置において加硫時に膨張した状態にあるタイヤ加硫用ブラダー２を示している。環状補強層４には複数の補強線材５が埋設されている。タイヤ加硫用ブラダー２が膨張した状態において、グリーンタイヤＴのタイヤクラウン部Ｔ１に相当する領域では、環状補強層４がタイヤ径方向への伸長を抑制する。その結果、タイヤ加硫用ブラダー２のタイヤ径方向への膨張が制限されるため、タイヤクラウン部Ｔ１がフラットになり、タイヤクラウン部Ｔ１の中央領域の厚さを略均一にすることが可能となる。

環状補強層４は周方向に延在する補強線材５を備えることが好ましい。この補強線材５は、有機繊維コード、スチールコードが挙げられる。有機繊維コードとしては、例えばポリエステル繊維コード、ポリアミド繊維コード、レーヨン繊維コード、アラミド繊維コード、ポリエチレンナフタレート繊維コード、ポリオレフィンケトン繊維コード、アクリル繊維コード等が例示される。これら繊維コードの撚り構造は、環状補強層４にしたとき所定の引張り応力及び圧縮応力が得られるように適宜決めることができる。また、補強線材５に適当な張力をかけながらタイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより補強体を形成する。補強線材５の撚り構造及び巻回時の張力により、環状補強層４の周方向の引張り応力を調整することができる。

補強線材５を構成する繊維は、タイヤ径方向に対し好ましくは１０°以下、より好ましくは０°〜５°の角度をなしていると良い。また、グリーンタイヤＴが加硫され更に過熱されて体積膨張するとき、タイヤビード部Ｔ３がタイヤ周方向内側への縮径を確保することができる。環状補強層４における補強線材５の配置密度は、特に限定されるものではないが、本体部のタイヤ径方向（高さ方向）中央の周上において、好ましくは５〜８０本／５ｃｍ、より好ましくは３０〜６０本／５ｃｍとすると良い。補強線材５の配置密度をこのような範囲内にすることにより、環状補強層４の面外曲げ剛性を確保することができる。

以下に、本発明のタイヤ加硫用ブラダー２の製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明のタイヤ加硫用ブラダー２を製造する過程を示した説明図である。図３（ａ）は加硫済みのブラダー基材３の非膨張状態を示し、図３（ｂ）は加硫済みのブラダー基材３の内圧による膨張状態を示している。

図３（ａ）に示す非膨張状態のブラダー基材３の外径は、環状補強層４の内径よりも小さい。タイヤ加硫用ブラダー２を製造する場合、先ず、このような寸法関係にあるブラダー基材３の外側に環状補強層４を同軸的に配置する。その後、図３（ｂ）のようにブラダー基材３を内圧により膨張させて、環状補強層４をブラダー基材３の外周面に密着させ、これらブラダー基材３と環状補強層４とを互いに固着させる。このようにして、ブラダー基材３と環状補強層４とを一体化させることができる。図３（ｃ）はブラダー基材３と環状補強層４とが互いに固着し、一体化した状態を示している。

一方、ブラダー基材３と環状補強層４とを一体化させるために、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６を使用することも可能である。図５は外型６の内面に環状補強層４を配置した状態を示している。この状態で加硫済みのブラダー基材３を内圧により膨張させ、環状補強層４をブラダー基材３の外周面に密着させ、ブラダー基材３と環状補強層４が互いに固着させることにより、ブラダー基材３と環状補強層４とを一体化させることができる。

外型６を使用した場合、図６に示すように、環状補強層４はブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面と一致させて外型６の内面に配置する必要がある。このように環状補強層４を配置することで、タイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位において、環状補強層４が加硫成形時に周方向に伸長し難くその直径の変化を抑制する働きをし、タイヤ加硫用ブラダー２の外周形状を制限することが可能となる。

ここで、ブラダー基材３と環状補強層４の固定方法において、接着剤による固定が可能である。即ち、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６の内面に加硫済みの環状補強層４を配置し、ブラダー基材３と環状補強層４とを接着剤により互いに固着させる方法である。

或いは、ブラダー基材３と環状補強層４の固定方法において、加硫接着による固定も可能である。即ち、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６の内面に未加硫の環状補強層４を配置し、ブラダー基材３と環状補強層４とを加硫接着により互いに固着させる方法である。

なお、ブラダー基材３と環状補強層４とを一体化させる方法として、図３（ｃ）に示すタイヤ加硫用ブラダー２にゴム引きヤーンを巻きつけて加硫接着により一体化させることも可能である。

以下に、本発明のタイヤ加硫用ブラダー２について説明する。タイヤ加硫用ブラダー２は、筒状のブラダー基材３とブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面に積層される環状補強層４とから構成される。また、タイヤ加硫用ブラダー２は環状補強層４に周方向に延長する補強線材５を備えている。

本発明のタイヤ加硫用ブラダー２において、環状補強層４はタイヤ加硫用ブラダー２が内圧による膨張状態においてブラダー基材３に対する拘束力を生じる補強構造を有している。以下に、このブラダー基材３に対する拘束力について説明する。

図４はブラダー基材３と環状補強層４とが固着した後のタイヤ加硫用ブラダー２の非膨張状態を示す。この状態ではタイヤ加硫用ブラダー２が収縮することで周期的なシワが生じ、補強線材５は蛇行した状態を呈することになる（図４参照）。このような補強線材５が蛇行した状態において、環状補強層４はブラダー基材３に対する拘束力を生じない。

これに対して、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張状態の場合、周方向の引張剛性を強化する補強線材５が導入されているので、環状補強層４の形状はピンと張っている状態であり、補強線材５は伸張した状態を呈することになる（図３（ｃ）参照）。このような補強線材５が伸張した状態において、環状補強層４はブラダー基材３に対する拘束力を生じることとなる。

つまり、この拘束力はタイヤ加硫用ブラダー２の状態に応じて補強線材５の張力によりブラダー基材３に対して働く力である。タイヤ加硫用ブラダー２が内圧により膨張し、補強線材５が伸張した状態においてブラダー基材３に対する拘束力が生じることから、この拘束力が生じるためには補強線材５が伸張した状態にあることが必要である。この補強線材５が伸張した状態において、環状補強層４が周方向に伸長し難くその直径の変化を抑制し、タイヤ加硫用ブラダー２のタイヤクラウン部Ｔ１が意に反して丸く膨らむのを抑制するため、タイヤ加硫用ブラダー２の外周形状を制限することが可能となる。

上述したタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、筒状のブラダー基材３とブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面に積層される環状補強層４とからタイヤ加硫用ブラダー２を構成し、加硫済みのブラダー基材３を内圧により膨張させた状態で、ブラダー基材３のタイヤクラウン部Ｔ１に相当する部位の外周面に環状補強層４を形成することにより、タイヤ加硫用ブラダー２が内圧により膨張した状態において環状補強層４がブラダー基材３に対する拘束力を生じるような補強構造を有するタイヤ加硫用ブラダー２を得ることができる。従って、このようなタイヤ加硫用ブラダー２を用いて空気入りタイヤを加硫した場合、加硫時におけるタイヤ加硫用ブラダー２のタイヤ径方向への過度の膨張を抑制し、タイヤクラウン部Ｔ１の平坦性を改善し、延いては、空気入りタイヤの燃費性能を改善することができる。また、上述のようなタイヤ加硫用ブラダー２は、既存の設備に適用することが可能であり、空気入りタイヤを容易に製造することができる。

また、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６の内面に環状補強層４を配置し、環状補強層４の内側で加硫済みのブラダー基材３を内圧により膨張させ、ブラダー基材３の外周面に環状補強層４を密着させ、ブラダー基材３と環状補強層４とを互いに固着させることが好ましい。このようにして環状補強層４をブラダー基材３と一体化することにより、タイヤ加硫用ブラダー２が膨張した状態において環状補強層４に基づく補強作用を効果的に発現させることが可能となる。

特に、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６の内面に加硫済みの環状補強層４を配置し、ブラダー基材３と環状補強層４とを接着剤により互いに固着させることが好ましい。また、タイヤ加硫用ブラダー２の膨張形状を規定する外型６の内面に未加硫の環状補強層４を配置し、ブラダー基材３と環状補強層４とを加硫接着により互いに固着させることが好ましい。これにより、ブラダー基材３と環状補強層４とを強固に接着させることができ、両者を一体化させることが可能となる。

更に、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、環状補強層４は周方向に延在する補強線材５を備えることが好ましい。環状補強層４が補強線材５を備えることにより、環状補強層４の周方向の剛性が確保されるので、このタイヤ加硫用ブラダー２を用いて製造された空気入りタイヤにおいて、タイヤクラウン部Ｔ１の平坦性を高めることができる。

一方、本発明のタイヤ加硫用ブラダー２において、環状補強層４が周方向に延長する補強線材５を備える場合、タイヤ加硫用ブラダー２が非膨張状態にあるときは補強線材５が蛇行した状態を呈し、タイヤ加硫用ブラダー２が膨張状態にあるときは補強線材５が伸張した状態を呈することになる。

１金型
２タイヤ加硫用ブラダー
３ブラダー基材
４環状補強層
５補強線材
６外型
Ｔグリーンタイヤ
Ｔ１タイヤクラウン部
Ｔ２タイヤサイド部
Ｔ３タイヤビード部

Claims

グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、該タイヤ加硫用ブラダーを筒状のブラダー基材と該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に積層される環状補強層とから構成し、加硫済みの前記ブラダー基材を内圧により膨張させた状態で、該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に環状補強層を形成することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に前記環状補強層を配置し、該環状補強層の内側で加硫済みの前記ブラダー基材を内圧により膨張させ、前記ブラダー基材の外周面に前記環状補強層を密着させ、前記ブラダー基材と前記環状補強層とを互いに固着させる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ーの製造方法。
前記タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に加硫済みの前記環状補強層を配置し、前記ブラダー基材と前記環状補強層とを接着剤により互いに固着させることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記タイヤ加硫用ブラダーの膨張形状を規定する外型の内面に未加硫の前記環状補強層を配置し、前記ブラダー基材と前記環状補強層とを加硫接着により互いに固着させることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記環状補強層は周方向に延在する補強線材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、該タイヤ加硫用ブラダーを筒状のブラダー基材と該ブラダー基材のタイヤクラウン部に相当する部位の外周面に積層される環状補強層とから構成し、前記環状補強層は前記タイヤ加硫用ブラダーが内圧により膨張した状態において前記ブラダー基材に対する拘束力を生じる補強構造を有することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
前記環状補強層は周方向に延長する補強線材を備え、前記タイヤ加硫用ブラダーが非膨張状態にあるときは前記補強線材が蛇行した状態を呈し、前記タイヤ加硫用ブラダーが膨張状態にあるときは前記補強線材が伸張した状態を呈することを特徴とする請求項６に記載のタイヤ加硫用ブラダー。