JP2017113997A - タイヤ加硫用ブラダー - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ加硫用ブラダーの耐久性の向上を実現すると共に、ビード部の成型における精度の向上を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】 グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダー１において、筒状のブラダー基材２と、ブラダー基材２の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材３からなる円環状の補強部材４とを備え、タイヤ加硫用ブラダー１が膨張時にグリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位に補強部材４を配置する。【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダーに関し、更に詳しくは、タイヤ加硫用ブラダーの耐久性の向上を実現すると共に、ビード部の成型における寸法精度の向上を可能にした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、一般的に使用されるブラダーは伸縮自在な中空樽状のゴム層から構成される（例えば、特許文献１参照）。このようなブラダーを装着したタイヤ加硫機で、ブラダー内に熱媒体兼圧力媒体を充満させてブラダーを膨張させることにより、金型内にセットしたグリーンタイヤを金型の成型面に押し付けて加硫するようにしている。

上述のようなタイヤ加硫用ブラダーにおいて、加硫時にグリーンタイヤのビード部に対して当接する部位には他の部位に比べて大きな応力が局所的に加わる傾向がある。そのため、加硫時にグリーンタイヤのビード部に対して当接する部位には損傷を生じ易く、当該部位の耐久性がブラダーライフに大きな影響を与えている。

また、高性能な空気入りタイヤを製造するには、ビード部の寸法精度を高くして形状品質を改善することが必要である。そして、ビード部の寸法精度を高くするにはタイヤ加硫用ブラダーによりグリーンタイヤのビード部を金型に対してしっかりと押し付けることが必要である。しかしながら、従来のようなゴム製のブラダーではそれ自体の剛性が高くはないため、従来のブラダーを使用して加硫成型したビード部の寸法精度は必ずしも十分ではない。

特開平１０−８６１５６号公報

本発明の目的は、タイヤ加硫用ブラダーの耐久性の向上を実現すると共に、ビード部の成型における精度の向上を可能にした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、筒状のブラダー基材と、該ブラダー基材の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材からなる円環状の補強部材とを備え、前記タイヤ加硫用ブラダーが膨張時にグリーンタイヤのビード部に当接する部位に前記補強部材が配置されたことを特徴とするものである。

本発明では、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、筒状のブラダー基材と、ブラダー基材の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材からなる円環状の補強部材とを備え、タイヤ加硫用ブラダーが膨張時にグリーンタイヤのビード部に当接する部位に補強部材を配置することにより、タイヤ加硫用ブラダーのラジアル方向の曲げ剛性を強化し、グリーンタイヤのビード部に当接する部位が損傷することを防止し、その結果、タイヤ加硫用ブラダーの耐久性を向上させることが可能となる。また、円環状の補強部材に基づいてタイヤ加硫用ブラダーのラジアル方向の曲げ剛性を強化することにより、グリーンタイヤのビード部を金型に対してしっかりと押し付けることができるので、ビード部の寸法精度を向上させることが可能となる。

上記補強部材の少なくとも外縁部において上記線材の折り返し端の位置を上記タイヤ加硫用ブラダーのラジアル方向に分散させることが好ましい。これにより、加硫工程における補強部材（特に補強部材の外縁部）での応力の集中を抑制し、そのような応力集中に起因するタイヤ加硫用ブラダーの早期破壊を防止することができるので、タイヤ加硫用ブラダーの耐久性を更に向上させることが可能となる。

上記線材が金属線からなり、上記線材が一対の電力供給用の端部を有し、一対の電力供給用の端部が上記タイヤ加硫用ブラダーの内腔側に突出するように配置されることが好ましい。このように一対の電力供給用の端部をタイヤ加硫用ブラダーの内側から電源に接続することで、補強部材を発熱体として利用できる。これにより、加硫時にビード部の温度を制御し、ビード部に適した加熱操作を実施することが可能となる。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーを模式的に示す斜視図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーの加硫時に膨張した状態を示す断面図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーの加硫時に膨張した状態をグリーンタイヤと共に示す断面図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーに用いられる円環状の補強部材の一例を模式的に示す平面図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーに用いられる円環状の補強部材の変形例を模式的に示す平面図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーに用いられる円環状の補強部材の他の変形例を模式的に示す平面図である。 本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に用いられる金型を模式的に示す斜視図である。

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〜図３は本発明のタイヤ加硫用ブラダー１を示すものである。タイヤ加硫用ブラダー１は加硫時にグリーンタイヤＧの内側に挿入され、タイヤ加硫用ブラダー１内に熱媒体兼圧力媒体を充満させてタイヤ加硫用ブラダー１を膨張させることにより、グリーンタイヤＧを金型の成型面に押し付けるものである。図３において、グリーンタイヤＧは、クラウン部Ｇ１とサイド部Ｇ２とビード部Ｇ３から構成されている。一方、図１に示すように、タイヤ加硫用ブラダー１は、筒状のブラダー基材２と、後述する線材３を含む円環状の補強部材４から構成されている。

線材３は、図４に示すように、タイヤ加硫用ブラダー１の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられている。線材３は、その折り曲げられた長手方向を主延長方向として見たとき、その主延長方向はタイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向に対して放射状に配向されている。このように折り曲げられた線材３が円環状の補強部材４を構成している。

一般に、タイヤ製品に使用されるゴム被覆されたコードにおいて、そのコードに切断端が存在する場合、その切断端を起点としてゴムの剥離が発生することがある。このような問題に対して、本発明では補強部材４を構成する線材３を反復的に折り曲げて円環状を形成することにより、切断端を少なくすることができ、切断端に起因するゴムの剥離が生じにくい構造となっている。

また、線材３は金属線又は有機繊維コードからなることが好ましい。有機繊維コードとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミド等が好ましく使用される。

補強部材４は、図３に示すように、タイヤ加硫用ブラダー１が膨張時にグリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位に配置されている。また、補強部材４は円環状の貼付け用部材５によってブラダー基材２に対して固着されている。

貼付け用部材５は、図４に示すように、その外径が円環状の補強部材４の外径よりも大きく、かつその内径が補強部材４の内径よりも小さくなるように型取られた円環状である。貼付け用部材５は、補強部材４と双方の中心が一致するように配置されている。貼付け用部材５の材料として、例えば、ゴムシートが用いられることが好ましい。

上述したタイヤ加硫用ブラダーにおいては、筒状のブラダー基材２と、ブラダー基材２の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材３からなる円環状の補強部材４とを備え、タイヤ加硫用ブラダー１が膨張時にグリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位に補強部材４を配置することにより、タイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向の曲げ剛性を強化し、グリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位が損傷することを防止し、その結果、タイヤ加硫用ブラダー１の耐久性を向上させることが可能となる。また、円環状の補強部材４に基づいてタイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向の曲げ剛性を強化することにより、グリーンタイヤＧのビード部Ｇ３を金型に対してしっかりと押し付けることができるので、ビード部Ｇ３の厚さを適切に調整し、その寸法精度を向上させることが可能となる。

図４に示すように、補強部材４の折り返し端は半円状に折り曲げられており、タイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向外側の折り返し端４Ａと、同内側の折り返し端４Ｂとが存在し、これら折り返し端４Ａ，４Ｂはそれぞれ補強部材４の外縁部及び内縁部に沿って形成されている。各折り返し端４Ａは補強部材４の外周形状を成しており、各折り返し端４Ｂは補強部材４の内周形状を成している。補強部材４が、このような折り返し端４Ａ，４Ｂを含んで反復的に折り曲げられた形状を有することにより、タイヤ加硫用ブラダー１の膨張時に、その形状に合わせて補強部材４も伸張し、タイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向の曲げ剛性の強化に寄与する。

これに対して、図５は、折り返し端４Ａ，４Ｂの位置が補強部材４の外縁部及び内縁部においてタイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向に分散している場合を示し、図６は、折り返し端４Ａの位置が補強部材４の外縁部においてのみタイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向に分散している場合を示す。即ち、図５及び図６は、補強部材４の折り返し端４Ａの位置を、補強部材４の少なくとも外周円上に揃えて形成することなく、タイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向に分散させて形成した場合を示している。このように折り返し端４Ａを補強部材４の少なくとも外縁部において分散させて形成することにより、タイヤ加硫用ブラダー１のラジアル方向の曲げ剛性の強化に寄与すると共に、折り返し端４Ａ，４Ｂにおける応力の集中を抑制することが可能となる。

また、タイヤ加硫用ブラダー１において、補強部材４の内縁部に相当するタイヤ加硫用ブラダー１の領域が肉厚である場合には、タイヤ加硫用ブラダー１の膨張時の変形量が比較的少ない。そのため、補強部材４の内縁部においての応力の集中も比較的少ないことから、図６に示すように、補強部材４の外縁部においてのみ折り返し端４Ａの位置を分散させる形状を採用しても良い。

図２及び図３に示すように、補強部材４を構成する線材３は一対の電力供給用の端部６を有している。一対の電力供給用の端部６は端部６Ａ，６Ｂを含み、これら端部６Ａ，６Ｂが線材３の両端に接続されている。線材３は金属線から構成されており、その端部６を介して通電可能となっている。また、電力供給用の端部６Ａ，６Ｂは、補強部材４から延びるようにしてブラダー基材２の内部を貫通し、タイヤ加硫用ブラダー１の内腔側に突き出すように配置されている。

上述したタイヤ加硫用ブラダーにおいては、線材３は金属線からなり、線材３は一対の電力供給用の端部６を有し、一対の電力供給用の端部６がタイヤ加硫用ブラダー１の内腔側に突出するように配置されているので、一対の電力供給用の端部６をタイヤ加硫用ブラダー１の内側から電源に接続することにより、補強部材４を発熱体として利用することができる。加硫時にビード部Ｇ３の温度を制御し、ビード部Ｇ３に適した加熱操作を実施することが可能となる。

以下に、本発明のタイヤ加硫用ブラダー１の製造方法について説明する。タイヤ加硫用ブラダー１は、金型７の内部に一対のプリフォーム８を所定の位置に配置し、そのプリフォーム８の位置を保持したまま、加硫済みのブラダー基材２を金型７内で膨張させ、一対のプリフォーム８とブラダー基材２を固着させることにより製造する。

プリフォーム８は、上記円環状の補強部材４と上記貼付け用部材５から構成されており、貼付け用部材５の材料として、例えば、未加硫のゴムシートを用いることが好ましい。また、プリフォーム８は、２枚の貼付け用部材５で補強部材４の上下両面を挟み込むようにして成型される。

なお、上記補強部材４を円環状に成型する際の方法としては、例えば、線材３の端部同士を溶接して環化する方法が挙げられる。また、線材３を反復的に折り曲げられて円環状に成型する方法として、線材３に金属線を用いる場合にはバネ成型機が挙げられ、線材３に有機繊維コードを用いる場合にはファイバープレイスメント装置が挙げられる。

図７は、金型７の内部における所定の位置にプリフォーム８を配置した状態を模式的に示している。プリフォーム８を金型７の内部に配置する際、プリフォーム８に含まれる補強部材４が、タイヤ加硫用ブラダー１の膨張時にグリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位（図７の斜線部に相当）と一致するように位置決めする。そして、位置決めされた一対のプリフォーム８が同軸上に対向するように配置される。その後、プリフォーム８の位置を保持したまま、金型７内で加硫済みのブラダー基材２を膨らませて、ブラダー基材２とプリフォーム８を密着させかつ固定する工程を行う。

例えば、貼付け用部材５の材料として未加硫ゴムシートを用いた場合、ブラダー基材２とプリフォーム８は加硫接着による固定が可能である。具体的には、ブラダー基材２内に温水を循環させることにより、ブラダー基材２とプリフォーム８を加硫接着させる。即ち、プリフォーム８を構成する未加硫ゴムシートがブラダー基材２と加硫接着することで、プリフォーム８に含まれる補強部材４がブラダー基材２の所定の位置に固定される。

或いは、貼付け用部材５の材料として加硫済みのゴムシートを用いた場合、ブラダー基材２とプリフォーム８は接着剤による固定が可能である。即ち、プリフォーム８を構成する加硫済みのゴムシートとブラダー基材２が接着剤により固着することで、プリフォーム８に含まれる補強部材４がブラダー基材２の所定の位置に固定される。

上述したタイヤ加硫用ブラダーの製造方法により、タイヤ加硫用ブラダー１を筒状のブラダー基材２と、ブラダー基材２の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材３からなる円環状の補強部材４から構成し、補強部材４をタイヤ加硫用ブラダー１が膨張時にグリーンタイヤＧのビード部Ｇ３に当接する部位に配置したタイヤ加硫用ブラダー１を得ることができる。

１ タイヤ加硫用ブラダー
２ ブラダー基材
３ 線材
４ 補強部材
４Ａ，４Ｂ 折り返し端
５ 貼付け用部材
６ 電力供給用の端部
７ 金型
８ プリフォーム
Ｇ グリーンタイヤ
Ｇ１ クラウン部
Ｇ２ サイド部
Ｇ３ ビード部

Claims (3)

1. 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、筒状のブラダー基材と、該ブラダー基材の周方向に沿って蛇行するように反復的に折り曲げられた線材からなる円環状の補強部材とを備え、前記タイヤ加硫用ブラダーが膨張時にグリーンタイヤのビード部に当接する部位に前記補強部材が配置されたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
2. 前記補強部材の少なくとも外縁部において前記線材の折り返し端の位置を前記タイヤ加硫用ブラダーのラジアル方向に分散させ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ー。
3. 前記線材が金属線からなり、前記線材が一対の電力供給用の端部を有し、該一対の電力供給用の端部が前記タイヤ加硫用ブラダーの内腔側に突出するように配置され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ー。

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