JP4175450B2 - タイヤ加硫用ブラダー - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ加硫用ブラダーに関し、特に、タイヤ断面高さHをタイヤ最大幅Wで除した偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤの加硫に最適なタイヤ加硫用ブラダー(以下、ブラダーという)に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤの加硫成形は、図7に示すように、未加硫タイヤ12を上金型3と下金型4からなる加硫成形用金型内に入れ、その未加硫タイヤ12の内側に膨張可能な弾性中空体(通常、ゴムからなる)からなるブラダー11を入れ、このブラダー11内に加硫用圧力熱媒体(例えば、高温、高圧の水蒸気)を吹き込むことによりブラダー11を膨張させて未加硫タイヤ12を上金型3および下金型4の内壁に押し付けて所定の時間加熱することにより行っている。
【0003】
ブラダー11は、図8および図10に示すように、両端部にフランジ13、13を有すると共に、金型内面とブラダーとの間に残り易い空気を排除するための溝、すなわちベントグルーブ15を表面に径方向(両フランジ13、13間に渡る方向)に直線状に設けた中空体である。このブラダー11は、図7に示すように、フランジ13を金型内径部14に固定させて未加硫タイヤ12の内部に挿入されるように使用される。加硫成形時にはブラダー11の内部に例えば高温、高圧の水蒸気を供給して膨張させ、未加硫タイヤ12を金型の内面に押し付ける。加硫終了後には、ブラダー11から水蒸気を排気することによりブラダー11を収縮させて加硫済タイヤから離脱させる。なお、図7において、Aはタイヤ外径を、Hはタイヤ断面高さを、Wはタイヤ最大幅をそれぞれ表わす。図9では、破線18はブラダー11の常圧加硫機装着状態(フランジ13を金型内径部14に固定させたときの状態)を、実線19は圧力熱媒体充填時の加硫機装着状態を表わす。
【0004】
しかしながら、従来のブラダー11では、図7、図8、図9に示されるように、その肉厚が全体に亘ってほぼ均一であるため圧力熱媒体を内部に充填すると図9の実線19で示すように実質的に球面形の一部形状で凸に膨張する。したがって、偏平率が60%以上の空気入りバイアスタイヤであれば、図7に示すように金型内のタイヤ外径Aが十分に大きいため問題ではないが、偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤでは、ブラダー11が上記のように球面形に膨張した場合、未加硫タイヤのトレッド部が図1に破線で示すように金型のタイヤ外径を超えて膨径(外径成長)しようとするため、上金型3と下金型4との間にトレッド部が噛み込まれて不良品が発生するという問題があった。
【0005】
そこで、偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤの加硫に際して、未加硫タイヤを少しだけ膨径させ(以下、シェーピングという)、その外径が金型のタイヤ外径を超えないように調整して加硫していたが、結果的には金型が閉じてから金型内部でのタイヤサイド部の変形量を相対的に大きくせざるを得ないので、タイヤサイド部に加硫故障やカーカスコードの角度不良が発生し易い不具合があった。
【0006】
一方、加硫故障の減少のために、前述したように金型内面とブラダーとの間に残り易い空気を排除するためのベントグルーブを直線状にブラダー表面に設けているが、これによりカーカスコード角度とベントグルーブ角度とが干渉し合い、カーカスエンドが乱れるという問題があった。すなわち、ブラダーが膨張する過程でベントグルーブの間隔が拡張するように挙動するため、この挙動がカーカスコードの配列に作用し、乱れを起こすようになるのである。また、特に、タイヤ内面に極めて薄いインナーライナーを設けたレース用バイアスタイヤにあっては、カーカスコードを被覆するコートゴムのベントグルーブへの流入が不可避なため、この流入を避けるためにインナーライナーの厚さを必要以上に厚くしなければならなくなり、これによってタイヤ重量が増加するという欠点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、未加硫タイヤを加硫するに際して、未加硫タイヤ(グリーンタイヤ)のトレッド部が金型に噛み込まれることのないタイヤ加硫用ブラダーを提供することである。
【0008】
本発明の第二の目的は、未加硫タイヤを加硫するに際して、未加硫タイヤのトレッド部が金型に噛み込まれることがないうえに、ベントグルーブの影響のないタイヤ加硫用ブラダーを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成する本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、未加硫タイヤの内側で膨張することにより該未加硫タイヤを上金型と下金型とからなる金型の内壁に押し付けて、偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを成形するための加硫用ブラダーであって、タイヤ赤道線に対応する箇所を最も厚くすると共に、ビード部のリム外径相当位置からトレッド部方向に向かってタイヤ断面高さHの50%〜90%に該当するタイヤサイド部の位置に対応する箇所を最も薄くし、かつ、前記最も薄い部分であるタイヤサイド部に対応する箇所の径方向外端から前記最も厚い部分にかけて肉厚を徐々に厚くするようにし、前記最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sを1.4〜1.7にしたことを特徴とする。
【0010】
このように肉厚に差をもたせたことによって、未加硫タイヤの加硫時にブラダーを膨張させるに際して、最も厚い部分の膨張速度を最も薄い部分のそれよりも遅らせることができるから、未加硫タイヤのトレッド部が金型のタイヤ外径を超えて膨径しようとしなくなるので、そのトレッド部が金型に噛み込まれるのを防止することが可能となる。
【0011】
また、上記第二の目的を達成する本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、未加硫タイヤの内側で膨張することにより該未加硫タイヤを上金型と下金型とからなる金型の内壁に押し付けて、偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを成形するための加硫用ブラダーであって、タイヤ赤道線に対応する箇所を最も厚くすると共に、ビード部のリム外径相当位置からトレッド部方向に向かってタイヤ断面高さHの50%〜90%に該当するタイヤサイド部の位置に対応する箇所を最も薄くし、かつ、前記最も薄い部分であるタイヤサイド部に対応する箇所の径方向外端から前記最も厚い部分にかけて肉厚を徐々に厚くするようにし、前記最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sを1.4〜1.7にしたうえに、少なくともタイヤサイド部に対応する表面にベントグルーブを網目状に設けたことを特徴とする。
【0012】
このようにベントグルーブを網目状に設けることにより、カーカスコード角度がベントグルーブ角度と一致する部分が限定され、カーカスコードのベントグルーブへの過度の落ち込みの防止が可能となるので、ベントグルーブに起因する加硫故障等の不具合が生じるのを避けることができる。
【0013】
ここで、タイヤ断面高さHは、ビード部のリム外径相当位置からトレッド部の表面までの最大長さであり、(タイヤ外径−リム外径)/2である。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1において、加硫により偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤとなる未加硫タイヤ2が上金型3と下金型4からなる加硫成形用金型内に入れられており、その未加硫タイヤ2の内側にはブラダー1が入れられている。ブラダー1では、そのフランジ13が金型内径部14に固定されている。
【0015】
ブラダー1は、図2に示すように、タイヤ赤道線に対応する箇所であるブラダーセンター部6を最も厚くすると共に、ビード部のリム外径相当位置からトレッド部10の方向に向かってタイヤ断面高さHの50%〜90%に該当するタイヤサイド部の位置に対応する箇所であるブラダーサイド部7を最も薄くし、最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sを1.4〜1.7にしている。なお、図2において、Bはブラダー外径を表わす。
【0016】
このようにブラダーセンター部6の肉厚を両ブラダーサイド部7よりも厚くしたことにより、図1において、未加硫タイヤ2の加硫時にブラダー1を膨張させるに際して、最も厚い部分であるブラダーセンター部6の膨張速度を最も薄い部分であるブラダーサイド部7のそれよりも遅らせることができるから、ブラダーセンター部6に対応する未加硫タイヤ2のトレッド部の膨径が抑制され、比較的高いシェーピング圧力でも加硫用金型のタイヤ外径を下回るように調節できるため、上金型3と下金型4の間に噛み込まれることがない。また、図3において実線で示されるように、ブラダー1を自由状態で膨張させた場合に偏平率が55%以下の空気入りバイアスタイヤの内面形状に近い形になり易く、たとえ金型が閉じた状態であっても未加硫タイヤ2の両サイド部を適度に膨らませることが可能となり、加硫故障の発生を防止することができる。図3は、ブラダー1の常圧加硫機装着状態8(破線)と加硫用圧力熱媒体充填時の加硫機装着状態9(実線)を示す概略断面図であって、タイヤ径方向への膨張が比較的小さく、タイヤサイド方向への膨張が比較的大きいことを示している。
【0017】
これに対し、肉厚が全体に亘ってほぼ均一の従来のブラダー11を用いて加硫を行う場合には、図1において破線で示すようにブラダー11が膨張すると共に未加硫タイヤ2のトレッド部10が破線で示すように膨径しようとするため、上金型3と下金型4の間に噛み込まれ易くなる。
【0018】
本発明のブラダー1は、図2に示すように、最も薄い部分であるブラダーサイド部7の径方向外端から最も厚い部分であるブラダーセンター部6にかけて、その肉厚を徐々に厚くするのがよい。最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sについては、1.4未満であるとシェーピング時にブラダーセンター部6の膨張が大となり、1.7超ではシェーピング時のブラダーセンター部6の膨張を拘束し過ぎることになるので未加硫タイヤ2の内面形状が不安定となると共に加硫時間やブラダー材料の増加にもつながり不利である。具体的には、肉厚Sを5〜7mmにすると共に肉厚Gを7〜10mmにするのがよく、これによって加硫時間の増加を防止できるばかりでなく、金型内部でブラダー1がタイヤ両サイド部の変形に追従し易くなり加硫故障を低減することができる。
【0019】
また、本発明では、ブラダー1について上述したように最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sを1.4〜1.7にしたうえに、図4に示すように、少なくともタイヤサイド部に対応する表面にベントグルーブ5を網目状に設けている。図4では、ベントグルーブ5を六角形状の網目状にしているが、その形状は特に限定されるものではなく、例えば、五角形状〜十二角形状の多角形状にするとよい。このようにベントグルーブ5を網目状に設けることによりブラダーに対する膨張時の局部的な応力集中を軽減することができるので、ブラダー寿命を延ばすことが可能なうえに良好な空気抜きの効果を得ることができる。しかも、カーカスコード角度とベントグルーブ角度との干渉が部分的ですむので、インナーライナーのベントグルーブへの流入が連続して発生しないため、インナーライナーを極めて薄くしたタイヤを成形することが可能となる。
【0020】
ベントグルーブ5の溝幅は、2〜5mmであるのがよい。図5に、ベントグルーブの溝深さを0.5mmに固定したときのベントグルーブの溝幅と空気入りバイアスタイヤ内面に生じた加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率との関係を示す。図5から、加硫故障の発生率はベントグルーブの溝幅に強く依存し、溝幅が2〜5mmであるときに加硫故障の発生が最も抑制されることが判る。溝幅がこの範囲を下回ると空気抜きの効果が低下し、上回るとインナーライナーがベントグルーブに吸い込まれてカーカスコードの露出が生じてしまう。
【0021】
ベントグルーブ5の溝深さは、0.2〜0.7mmであるのがよい。図6に、ベントグルーブの溝幅を3mmに固定したときのベントグルーブの溝深さと空気入りバイアスタイヤ内面に生じた加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率との関係を示す。図6から、加硫故障の発生率はベントグルーブの溝深さに強く依存し、溝深さが0.2〜0.7mmであるときに加硫故障の発生が最も抑制されることが判る。溝深さがこの範囲を下回ると空気抜きの効果が低下し、上回るとインナーライナーがベントグルーブに吸い込まれてカーカスコードの露出が生じてしまう。
【0022】
【実施例】
本実施例において評価に使用した空気入りバイアスタイヤは、下記の諸元を共通にする。
【0023】
タイヤサイズ ; 7.1×11.0−5 (偏平率35%)
外径 ; 278mm
タイヤパターン ; スリック(トレッド面に溝なし)
▲1▼ ブラダー外径B=115mm、肉厚G=9mm、肉厚S=6mmにした本発明ブラダーと、ブラダー外径B=160mm、全体に亘る肉厚=7.5mmにした従来のブラダーとを使用して、それぞれ50本づつタイヤを加硫成形した結果について、上下金型の噛み込みによるタイヤゲージ変動、カーカスコード角度変動の代用値として外径の標準偏差を評価した。この結果を表1に示す。
【0024】
表1から、本発明ブラダーで加硫成形したタイヤでは外形変動がなく、優れていることが判る。
【0025】
【表1】
Figure 0004175450
【0026】
▲2▼ ブラダー外径B=115mm、肉厚G=9mm、肉厚S=6mmにした本発明ブラダーと、ブラダー外径B=160mm、全体に亘る肉厚=7.5mmにした従来のブラダーとを使用して、それぞれ50本づつタイヤを加硫成形した結果について、タイヤサイド部表面に発生した加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率を評価した。この結果を表2に示す。
【0027】
表2から、本発明ブラダーで加硫成形したタイヤではタイヤサイド部表面における加硫故障の発生率が少なく、成形加硫生産性に優れていることが判る。
【0028】
【表2】
Figure 0004175450
【0029】
▲3▼ ブラダー外径B=115mm、肉厚G=9mm、肉厚S=6mmにすると共にタイヤサイド部に対応する表面に幅3mm、深さ0.5mmのベントグルーブを直径2cmの六角網目状に施した本発明ブラダーと、ブラダー外径B=160mm、全体に亘る肉厚=7.5mmにすると共にタイヤサイド部に対応する表面に幅3mm、深さ0.5mmのベントグルーブを直線状に互いに平行に施した従来のブラダーとを使用して、それぞれ50本づつタイヤを加硫成形した結果について、タイヤインナーライナー部表面に発生した加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率を評価した。この結果を表3に示す。
【0030】
表3から、本発明ブラダーで加硫成形したタイヤではタイヤインナーライナー部表面における加硫故障の発生率が少なく、成形加硫生産性に優れていることが判る。
【0031】
【表3】
Figure 0004175450
【0032】
表1〜表3から明らかなように、本発明ブラダーを使用して加硫した偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤでは、加硫故障やカーカスコードの乱れがなく、良好な成形加硫生産性を享受することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、特に偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを加硫成形するに際し、未加硫タイヤの膨径(外形成長)を抑制可能にし、金型による噛み込みを低減し、しかも未加硫タイヤのサイド部の大変形に追従可能になり加硫故障を軽減できるうえに、インナーライナーに過大な厚みを要求せずにカーカスコードの露出を防止できると共に金型と未加硫タイヤとの間に残り易い空気を有効に排除できるため、故障等の不具合の極めて少ない成形加硫生産性の良好な偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを入手可能たらしめる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブラダーを用いて偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを加硫成形する状況を示す半断面概略説明図である。
【図2】本発明のブラダーの一例の縦断面図である。
【図3】本発明のブラダーの一例の常圧加硫機装着状態(破線)と加硫用圧力熱媒体充填時の加硫機装着状態(実線)を示す概略断面図である。
【図4】本発明のブラダーの表面に設けたベントグルーブの一例を示す斜視説明図である。
【図5】ベントグルーブの溝幅と加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率との関係図である。
【図6】ベントグルーブの溝深さと加硫故障(エアー溜まりやカーカスコードの露出等)の発生率との関係図である。
【図7】従来のブラダーを用いて偏平率が60%以上の空気入りバイアスタイヤを加硫成形する状況を示す半断面概略説明図である。
【図8】従来のブラダーの一例の縦断面図である。
【図9】従来のブラダーの一例の常圧加硫機装着状態(破線)と加硫用圧力熱媒体充填時の加硫機装着状態(実線)を示す概略断面図である。
【図10】従来のブラダーの表面に設けたベントグルーブの一例を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
1 ブラダー
2 未加硫タイヤ
3 上金型
4 下金型
5 ベントグルーブ
6 ブラダーセンター部
7 ブラダーサイド部
10 トレッド部
11 ブラダー
12 未加硫タイヤ
13 フランジ
14 金型内径部

Claims (6)

  1. 未加硫タイヤの内側で膨張することにより該未加硫タイヤを上金型と下金型とからなる金型内壁に押し付けて、偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤを成形するための加硫用ブラダーであって、タイヤ赤道線に対応する箇所を最も厚くすると共に、ビード部のリム外径相当位置からトレッド部方向に向かってタイヤ断面高さHの50%〜90%に該当するタイヤサイド部の位置に対応する箇所を最も薄くし、かつ、前記最も薄い部分であるタイヤサイド部に対応する箇所の径方向外端から前記最も厚い部分にかけて肉厚を徐々に厚くするようにし、前記最も厚い部分の肉厚Gと最も薄い部分の肉厚Sとの比G/Sを1.4〜1.7にしたタイヤ加硫用ブラダー。
  2. 前記肉厚Sを5〜7mmにすると共に前記肉厚Gを7〜10mmにした請求項1記載のタイヤ加硫用ブラダー。
  3. 少なくともタイヤサイド部に対応する表面に、金型内面とブラダーとの間に残り易い空気を排除するためのベントグルーブを網目状に設けた請求項1又は2記載のタイヤ加硫用ブラダー。
  4. 前記ベントグルーブの溝幅が2〜5mmで、溝深さが0.2〜0.7mmである請求項3記載のタイヤ加硫用ブラダー。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項記載のタイヤ加硫用ブラダーを使用し加硫する偏平率が25%以上55%以下の空気入りバイアスタイヤの製造方法
  6. インナーライナーが設けられているタイヤである請求項5記載の空気入りバイアスタイヤの製造方法。
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