JP2018001641A - タイヤ加硫用ブラダー、空気入りタイヤの製造方法および加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫後のタイヤにベアーやクラックが発生することを従来よりも適切に防止することができる加硫技術を提供する。【解決手段】空気入りタイヤの加硫工程において生カバーの内腔部に配置されて、膨張することにより生カバーを加硫金型の内壁に押圧するタイヤ加硫用ブラダーであって、膨張時に生カバーのビード部から中央部にかけて接する領域の全周に亘って、軸方向の中央部分に向けて斜行して設けられた複数本の第１ベントラインと、膨張時に生カバーのビード部と接する領域に、第１ベントラインと交差するように周方向に沿って設けられた１本以上の第２ベントラインとを備えているタイヤ加硫用ブラダー。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫時、生カバーの内腔部に配置されて、膨脹することによって生カバーを加硫金型の内壁に押圧するタイヤ加硫用ブラダー、前記タイヤ加硫用ブラダーを用いた空気入りタイヤの製造方法および前記タイヤ加硫用ブラダーを備えた加硫装置に関する。

空気入りタイヤの製造に際しては、加硫金型の内側に生カバーをセットし、生カバーの内腔部に配置したタイヤ加硫用ブラダーを膨脹させることにより、生カバーを加硫金型の内壁に押し付けながら加熱、加圧して加硫することが行われている。

この生カバーの加硫において、膨張するタイヤ加硫用ブラダーとタイヤの内表面との間にエアーが噛み込まれると加硫後のタイヤにベアーなどの不良が発生してしまうため、従来より、図６に示すようなエアー抜き用の溝であるベントライン１０１が外表面に設けられたタイヤ加硫用ブラダー１００が用いられている（例えば、特許文献１）。

特許第２５８９０３２号公報

しかしながら、近年では、タイヤのビード部の耐久性を考慮してクリンチゴムをビードコアで折り返して巻き込むことによりビード部周辺のボリュームを増加させたタイヤが用いられることがあり、このようなタイヤの場合、ベントラインが設けられたタイヤ加硫用ブラダーを用いているにも拘らず、加硫後のタイヤのビード部周辺にエアー噛み込みによるベアーが発生することがあった。また、加硫後のタイヤのビード部周辺にクラックが発生したりすることもあった。

そこで、本発明は、加硫後のタイヤにベアーやクラックが発生することを従来よりも適切に防止することができる加硫技術を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
空気入りタイヤの加硫工程において生カバーの内腔部に配置されて、膨張することにより前記生カバーを加硫金型の内壁に押圧するタイヤ加硫用ブラダーであって、
膨張時に前記生カバーのビード部から中央部にかけて接する領域の全周に亘って、軸方向の中央部分に向けて斜行して設けられた複数本の第１ベントラインと、
膨張時に前記生カバーのビード部と接する領域に、前記第１ベントラインと交差するように周方向に沿って設けられた１本以上の第２ベントラインとを備えていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。

請求項２に記載の発明は、
前記第２ベントラインの溝深さが０．１〜１．０ｍｍであ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である。

請求項３に記載の発明は、
前記第２ベントラインの溝幅が０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダーである。

請求項４に記載の発明は、
前記第２ベントラインが、膨張時に前記生カバーのビードトゥー先端部と接触する位置から軸方向内方に向かって１０ｍｍ以内の領域に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーである。

請求項５に記載の発明は、
周方向に沿って設けられた前記第２ベントラインが、軸方向に上下する折線形状を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーである。

請求項６に記載の発明は、
前記第２ベントラインに形成された前記折線形状が、軸方向に１〜５°の角度で上下してい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ーである。

請求項７に記載の発明は、
前記第２ベントラインの本数が２〜５本であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーである。

請求項８に記載の発明は、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーを用いて、生カバーの加硫成形を行うことにより空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

請求項９に記載の発明は、
前記生カバーが、クリンチゴムがビードコアで折り返されて内側に巻き込まれた構造の生カバーであることを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項１０に記載の発明は、
前記生カバーが、ライトトラック車両用タイヤの生カバーであることを特徴とする請求項９に記載の空気入りタイヤの製造方法である。

請求項１１に記載の発明は、
加硫金型とタイヤ加硫用ブラダーとを備えており、前記タイヤ加硫用ブラダーを膨張させて生カバーを前記加硫金型の内壁に押圧することにより前記生カバーを加硫する空気入りタイヤの加硫装置であって、
前記タイヤ加硫用ブラダーが、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーであることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置である。

請求項１２に記載の発明は、
前記加硫金型が、前記生カバーのビード部と接するビードリングを備えており、
前記タイヤ加硫用ブラダーの前記第１ベントラインと前記第２ベントラインを通過したエアーが供給される溝状のソーカットが、周方向に所定の間隔を空けて前記ビードリングに複数本設けられており、
前記ソーカットの一方の端部に、前記ソーカットを通過したエアーを前記加硫金型の外部に排出するベントホールが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤの加硫装置である。

本発明によれば、加硫後のタイヤにベアーやクラックが発生することを従来よりも適切に防止することができる加硫技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを模式的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを用いた加硫を説明する断面図である。 図２中のビード部近傍の拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーにより加硫されたタイヤを模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーの一部を拡大した図である。 従来のタイヤ加硫用ブラダーを示す正面図である。 従来のタイヤ加硫用ブラダーを用いた加硫を説明する断面図である。 従来のタイヤ加硫用ブラダーにより加硫されたタイヤを模式的に示す斜視図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

１．本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーの概要
本発明者が上記した課題を解決するために検討を行った結果、図７に示すようなクリンチゴムＢ２をビードコアＢ１で折り返してタイヤの内側に巻き込むような構造を有した生カバーＢでは、ビード部Ｂ３の符号Ｘで示す領域、具体的にはクリンチゴムＢ２の先端とインナーライナーＢ５との境界に段差が生じることがあり、この段差がベアーやクラックの発生を招いていることが分かった。

具体的には、このような段差にはエアーが溜まり易く、この部分に溜まったエアーはベントラインから抜けにくいため、タイヤ加硫用ブラダー１００と生カバーＢとの間でエアー噛み込みが生じて、図８に示すように加硫後のタイヤＣにベアーＣ１が生じる恐れがある。

また、一般に、タイヤ加硫用ブラダーの表面には、加硫後のタイヤとタイヤ加硫用ブラダーとの密着防止のために離型剤が塗布されているが、上記した段差部分から離型剤が入り込むとクリンチゴムＢ２がインナーライナーＢ５から剥がれて加硫後のタイヤＣにクラックＣ２（図８参照）が生じる恐れがある。

これに対して、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーは、膨張時に生カバーのビード部と接する領域にタイヤ加硫用ブラダーの周方向に沿った新たなベントライン（第２ベントライン）を設けることにより、加硫中にクリンチゴムの先端とインナーライナーとの段差を解消し、ベアーやクラックの発生を抑制することができる。

２．本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーの詳細
次に、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを詳細に説明する。

図１は本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを模式的に示す正面図である。また、図２は本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを用いた生カバーの加硫成形を説明する断面図であり、図３は図２の部分拡大図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１は、樽型の本体部２と、本体部２の上端と下端に設けられたフランジ状縁端部３とから構成されており、フランジ状縁端部３がタイヤ加硫装置（図示省略）に取り付けられる。本体部２は中空の弾性体であり、生カバーＢの内腔部に配置して加熱加圧媒体を供給することにより本体部２が膨張して生カバーＢを加硫金型Ａの内壁に押圧するように構成されている。

また、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１の外表面には、従来と同様のベントライン（第１ベントライン）４Ａが全周に亘って形成されている。この第１ベントライン４Ａは、タイヤ加硫用ブラダー１の膨張時に生カバーのビード部から中央部にかけて接触する領域の全周に亘って、本体部２の軸方向の中央部分に向けて斜行して設けられているため、加硫中に生カバーの内表面とタイヤ加硫用ブラダー１の外表面との間のエアーが第１ベントライン４Ａを通って外部へ排出される。

そして、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１は、さらに、第１ベントライン４Ａとは別に、タイヤ加硫用ブラダー１の膨張時に生カバーのビード部と接する領域Ｙに新たなベントライン（第２ベントライン）４Ｂが設けられている。この第２ベントライン４Ｂは、第１ベントライン４Ａと交差するように周方向に沿って設けられている。

上記した通り、このような第２ベントライン４Ｂが設けられた加硫用ブラダー１を用いることにより、加硫中にクリンチゴムＢ２の先端とインナーライナーＢ５との段差を解消することができる。

具体的には、図３に示すように、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１を用いて生カバーの加硫を行うと、クリンチゴムＢ２の先端とインナーライナーＢ５との間に段差が生じていても、加硫中にビード部Ｂ３（クリンチゴムＢ２先端とインナーライナーＢ５）のゴムが第２ベントライン４Ｂに流れ込むため、この段差を解消させることができる。

そして、この第２ベントライン４Ｂに沿ってエアーと離型剤とを分散させることができるため、加硫後のタイヤにベアーやクラックが発生することを防止することができる。

次に、第２ベントライン４Ｂの具体的な構造について説明する。図２に示すように、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１の第２ベントライン４Ｂは、膨張時に生カバーＢのビード部Ｂ３と接する領域Ｙ、即ち生カバーＢのビードトゥー先端部Ｂ４から軸方向に向かって所定の距離の部分に接する領域に設けられている。この第２ベントライン４Ｂが形成されている領域Ｙの距離は１０ｍｍ以内にすることが好ましい。

また、第２ベントライン４Ｂの具体的な態様については、生カバーや加硫金型の形状などに応じて適宜変更することが好ましい。例えば、第２ベントライン４Ｂの深さ、溝幅、本数などを多くして第２ベントライン４Ｂ全体の体積を増やすことにより、加硫中にゴムを流れ込ませることができる空間が増えるため、より適切に段差の発生を抑制することができる。

一方で、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーを使用すると、加硫後のタイヤの内面に第２ベントライン４Ｂが転写された凹凸Ｃ３（図４参照）が形成されるため、第２ベントライン４Ｂ全体の体積を増やし過ぎると、加硫後のタイヤＣにおいて凹凸Ｃ３が目立つようになって外観不良となる恐れがある。

このため、例えば、第２ベントライン４Ｂの溝深さは０．１〜１．０ｍｍ、最大溝幅は０．１〜１．０ｍｍ、本数は２〜５本であることが好ましい。

図５は本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダーの一部を拡大した図である。タイヤ加硫用ブラダー１の周方向に沿って形成された第２ベントライン４Ｂは、図１および図５に示すように軸方向に上下する折線形状に設けられていることが好ましい。なお、この折線形状は、軸方向に１〜５°の角度θ（図５参照）で上下して形成されていることが好ましい。

また、本実施の形態に係るタイヤ加硫用ブラダー１をタイヤ加硫装置に使用する場合には、図２に示すように、第１ベントラインと第２ベントライン４Ｂを通過したエアーを適切に加硫金型Ａの外部に排出できるように、加硫金型ＡのビードリングＡ１に、ソーカットＡ２とベントホールＡ３を設けることが好ましい。

例えば、ソーカットＡ２は、加硫金型ＡのビードリングＡ１に、周方向に所定の間隔を空けて複数本（例えば１６本）設けられ、そのソーカットＡ２の一方の端部にベントホールＡ３が設けられる。

これにより、第２ベントライン４Ｂ、第１ベントライン４Ａを通過させたエアーを、ソーカットＡ２を通じてベントホールＡ３に誘導し、ベントホールＡ３から加硫金型Ａの外部に適切に排出することができる。この結果、タイヤ加硫用ブラダー１に第２ベントライン４Ｂが設けられたタイヤ加硫装置のエアー排出能力をさらに向上させて、加硫後のタイヤにおけるベアーやクラックの発生をより確実に防止することができる。

また、本実施の形態に係る加硫用ブラダーは、上記したように、クリンチゴムＢ２がビードコアＢ１で折り返された生カバーの加硫に好ましく用いることができるが、他の構造の生カバーの加硫にも使用することができる。なお、上記したクリンチゴムＢ２が折り返された構造のタイヤの中でもライトトラック車両用タイヤの加硫に特に好ましく用いることができる。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

Ａ．実験１
先ず、上記した実施の形態のように第２ベントラインを設けたことによる効果についての実験１を行った。なお、本実験においては第２ベントラインの好ましい寸法についても調べている。

１．実施例および比較例
（１）実施例１〜４
上記した実施の形態のように、生カバーＢのビード部Ｂ３に接する領域に第１ベントライン４Ａと交差するように第２ベントライン４Ｂが５本設けられたタイヤ加硫用ビードを用いて、ライトトラック車両用タイヤの加硫成形を３０本行った。なお、第２ベントライン４Ｂの幅および深さは同じ寸法に設定し、表１に示すようにこの幅および深さを実施例１〜４で変化させた。

（２）比較例
図６に示す従来のタイヤ加硫用ブラダーを用いて、ライトトラック車両用タイヤの加硫成形を３０本行った。

２．評価
加硫後のタイヤの内周面のビード部付近を目視で観察し、クラックが発生している場合には、その発生本数をカウントした上で、不良発生率（％）を求めた。結果を表１に示す。

比較例のタイヤでは、図８に示すように、加硫後のタイヤＣにベアーＣ１やクラックＣ２が発生しているものがあり、不良発生率は１６％であった。これに対して、実施例１〜４では何れもベアーやクラックは発生しておらず、図４に示すようなタイヤＣが得られた。このことから、第２ベントラインをタイヤ加硫用ブラダーに設けることにより、クラックＣ２の発生を適切に防止できることが確認できた。

また、実施例１〜４を比較すると、実施例４ではクラックの発生が適切に抑制されていたが、第２ベントラインが転写された凹凸が加硫後のタイヤに大きく形成されており、外観不良を発生したため、第２ベントラインの幅と深さは０．１〜１．０ｍｍが好ましいことが分かった。

Ｂ．実験２
次に、第２ベントラインの好ましい本数を調べるために実験２を行った。

実験２では、表２に示すように、実施例５〜１１でタイヤ加硫用ブラダーの第２ベントラインの本数を異ならせて生カバーの加硫成形を行った。なお、第２ベントラインの幅および深さは実施例１の結果に基づいて０．１ｍｍに設定し、その他の条件は実験１と同じ条件に設定した。

そして、上記した実験１と同じ手順でクラック発生本数と不良発生率を求めた。結果を表２に示す。なお、表２では実験１で評価した比較例の結果も合わせて記載している。

表２より、実施例５〜１１のいずれにおいても、ベアーやクラックの発生確率が大幅に低減されていることが確認できた。さらに、実施例５〜１１を比較すると、第２ベントライン４Ｂの本数は１本であってもよいが、２本以上とすることによりベアーやクラックの発生を確実に防止できることが確認できた。

一方、第２ベントライン４Ｂの本数が５本を超える実施例１０、１１では、第２ベントライン４Ｂが転写された凹凸が加硫後のタイヤＣに多く形成されており、外観不良が発生したため、第２ベントライン４Ｂの本数は５本以下が好ましいことが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１、１００ タイヤ加硫用ブラダー
２ 本体部
３ フランジ状縁端部
４Ａ 第１ベントライン
４Ｂ 第２ベントライン
１０１ ベントライン
Ａ 加硫金型
Ａ１ ビードリング
Ａ２ ソーカット
Ａ３ ベントホール
Ｂ 生カバー
Ｂ１ ビードコア
Ｂ２ クリンチゴム
Ｂ３ ビード部
Ｂ４ ビードトゥー先端部
Ｂ５ インナーライナー
Ｃ タイヤ
Ｃ１ ベアー
Ｃ２ クラック
Ｃ３ 凹凸
Ｘ クリンチゴムの先端とインナーライナーとの境界の領域
Ｙ 生カバーのビード部と接する領域
θ 周方向に対する折線形状の角度

Claims (12)

1. 空気入りタイヤの加硫工程において生カバーの内腔部に配置されて、膨張することにより前記生カバーを加硫金型の内壁に押圧するタイヤ加硫用ブラダーであって、
   膨張時に前記生カバーのビード部から中央部にかけて接する領域の全周に亘って、軸方向の中央部分に向けて斜行して設けられた複数本の第１ベントラインと、
   膨張時に前記生カバーのビード部と接する領域に、前記第１ベントラインと交差するように周方向に沿って設けられた１本以上の第２ベントラインとを備えていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
2. 前記第２ベントラインの溝深さが０．１〜１．０ｍｍであ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。
3. 前記第２ベントラインの溝幅が０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
4. 前記第２ベントラインが、膨張時に前記生カバーのビードトゥー先端部と接触する位置から軸方向内方に向かって１０ｍｍ以内の領域に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
5. 周方向に沿って設けられた前記第２ベントラインが、軸方向に上下する折線形状を形成するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
6. 前記第２ベントラインに形成された前記折線形状が、軸方向に１〜５°の角度で上下してい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ー。
7. 前記第２ベントラインの本数が２〜５本であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーを用いて、生カバーの加硫成形を行うことにより空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
9. 前記生カバーが、クリンチゴムがビードコアで折り返されて内側に巻き込まれた構造の生カバーであることを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記生カバーが、ライトトラック車両用タイヤの生カバーであることを特徴とする請求項９に記載の空気入りタイヤの製造方法。
11. 加硫金型とタイヤ加硫用ブラダーとを備えており、前記タイヤ加硫用ブラダーを膨張させて生カバーを前記加硫金型の内壁に押圧することにより前記生カバーを加硫する空気入りタイヤの加硫装置であって、
    前記タイヤ加硫用ブラダーが、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用ブラダーであることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
12. 前記加硫金型が、前記生カバーのビード部と接するビードリングを備えており、
    前記タイヤ加硫用ブラダーの前記第１ベントラインと前記第２ベントラインを通過したエアーが供給される溝状のソーカットが、周方向に所定の間隔を空けて前記ビードリングに複数本設けられており、
    前記ソーカットの一方の端部に、前記ソーカットを通過したエアーを前記加硫金型の外部に排出するベントホールが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤの加硫装置。

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