JP4246684B2 - タイヤ成形ドラム用シールゴムカバー - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成形ドラム用シールゴムカバーに関し、さらに詳しくは、離型性、潤滑性および気密性に優れるとともに、長期間その性能を保つことができるタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーに関するものである。

従来、図３に例示すようにラジアルタイヤの二段階成形機で使用されるタイヤ成形ドラム２は、ドラムセグメント３の表面にグリーンタイヤ８のビード部７を嵌合して係合させるための凹部９が設けられ、凹部９を覆うようにシールゴムカバー１が装着されている。このドラムセグメント３は、例えば、シリンダ４のピストンロッド５が伸縮移動することによってリンク機構６を介して拡縮可能となっている。グリーンタイヤ８を膨張させるために内圧がかけられると、このシールゴムカバー１によって、気密性が保たれる。

このシールゴムカバー１は、天然ゴムやブタジエンゴムなどによって製造されているので、ビード部７の未加硫ゴムとの密着性に優れ、気密性が良好であったが、その一方で離型しにくく、ビード部７をドラムセグメント３から取り外す際に、ビード部７に密着したまま外れてしまうという問題があった。

そのため、ビード部７と接触する部分に頻繁にステアリン酸亜鉛等の離型剤を塗布したり、ゴム層を除去して裸コードを露出させることで密着しにくくしていた。

しかしながら、これらの手法では離型性を長く維持することができず、また、離型剤の塗布工数や不必要な箇所への離型剤の付着による品質低下、コード層の追加によるコストアップ等という問題があった。

図３のシールゴムカバーでは、ビード部７と接触する部分のクッション性を増してビード部７の動きを円滑にして変形や亀裂を防止して品質を向上させるために、シールゴムカバー１のビード部の基底部７ａに当接するシールゴムカバーの裏面側を所定の厚みの弾性ゴム層にすることが提案されている（特許文献１参照）。

この提案でも、シールゴムカバーの材質として天然ゴムやブタジエンゴムなどを使用した場合は、十分な離型性および潤滑性を確保できないことがあり、さらなる改善が求められていた。
特開平９−１２３３０４号公報

本発明の目的は、離型性および気密性に優れるとともに、長期間その性能を保つことができるタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーは、拡縮可能な成形ドラムのドラムセグメントの表面に形成された凹部に装着されてタイヤビード部を固定するタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーにおいて、前記シールゴムカバーをシリコーンゴムでリング状に一体化して、前記凹部とともにドラムセグメントの表面を覆うように形成し、該シリコーンゴムの室温における破断強度を６．０〜１０．０ＭＰａおよび引裂き力を２０〜４０Ｎ／ｍｍとしたことを特徴とするものである。

本発明のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーによれば、拡縮可能な成形ドラムのドラムセグメントの表面に形成された凹部に装着されてタイヤビード部を固定するタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーにおいて、シールゴムカバーをシリコーンゴムでリング状に一体化して形成したので、ビード部との接触部に適度な離型性、潤滑性を持たせることができ、気密性を保つこともできる。

また、シリコーンゴムの室温における破断強度を６．０〜１０．０ＭＰａおよび引裂き力を２０〜４０Ｎ／ｍｍとしたので、ビード部がシールゴムカバー上を摺動しても容易に磨耗や欠損せずに優れた耐久性を有し、上記した効果を長期間維持することができる。

これによって、離型剤の塗布工数や不必要な箇所への離型剤の付着による品質低下、コード層の追加によるコストアップ、潤滑不良によるビード部の変形等に起因するユニフォミティの悪化等の問題を回避することが可能となる。

以下、本発明のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーを図に示した実施形態に基づいて説明する。図１に本発明のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバー１の実施形態の全体概要を一部切欠き斜視図で示す。このシールゴムカバー１は、シリコーンゴムでリング状に一体化して形成され略均一の厚みとなっている。

このシールゴムカバー１は、リングが大きくなるように引張った状態で、その凹部１ａをタイヤ成形ドラム２のドラムセグメントの凹部９に嵌合するように装着されて図２に示す状態となり、ゴムの弾性力によってドラムセグメント３に密着固定される。

シールゴムカバー１に破断時の伸びが３００％以上のシリコーンゴムを用いるとドラムセグメント３への装着が容易になり好ましい。破断時の伸びが３００％未満であるとリングを拡大させるように伸ばしにくく、装着しにくくなるが、２００％程度あれば装着することができるので、破断伸びの性能は、他の性能やコスト等を考慮して決定する。

尚、装着時には２００％程度の伸びが生じるので、２００％モジュラスを低めにすると装着が容易になる。例えば２００％モジュラスを４．０ＭＰａ以上６．５ＭＰａ以下の範囲とするのが好適である。

ドラムセグメント３は、例えば、シリンダ４のピストンロッド５が伸縮移動することによってリンク機構６を介して拡縮可能となっている。ベルト層やトレッドゴムの貼り付け成形の際には、グリーンタイヤ８の内部に空気圧がかけられ、このシールゴムカバー１によって、気密性が保たれてグリーンタイヤ８が膨張し、この際にビード部７は回転するようにシールゴムカバーの凹部１ａを摺動する。

シールゴムカバーはシリコーンゴムを用いることによって適度な気密性を有しているが、ＪＩＳ−Ａ硬度が５６度以上６３度以下のシリコーンゴムを用いると、ビード部７と接触する部分がビード部７に沿って変形して良好な気密性を保ちつつ、耐久性を維持することができる。硬度を５６度未満にすると変形し易くなりすぎて耐久性に悪影響が生じることがあり、６３度を超えると変形しにくくなってビード部７の形状に追従しにくくなり気密性が低下する。

通常、シールゴムカバーの凹部１ａの幅Ｗは、仕様の異なる複数のタイヤに対応できるようにするために、ビード部７が広いタイヤに合せた寸法となっているので、ビード部７が狭いタイヤを成形する場合は、シールゴムカバーの凹部１ａにおけるビード部７の動きがより大きくなり、摺動によって磨耗、欠損が生じ易くなる。

しかしながら、このシールゴムカバー１はシリコーンゴムを用いることによって、室温における破断強度を６．０〜１０．０ＭＰａ、引裂き力を２０〜４０Ｎ／ｍｍとしたので、ビード部７が摺動しても磨耗、欠損しにくく耐久性に優れており、グリーンタイヤ８が膨張した際にビード部７がシールゴムカバーの凹部１ａで長期間、円滑に回転、摺動するので、ビード部７の変形等に起因するユニフォミティの悪化を防ぐことができる。ここで、室温とは、概ね１０〜４０℃の範囲である。

破断強度は大きい程、耐久性を向上させることができるが、入手しにくく、コストもアップするのでこれらを考慮すると６．０ＭＰａ以上１０．０ＭＰａ以下の範囲が好ましい。ただし、８．５ＭＰａを超えるシリコーンゴムとすると特別仕様となるため、入手しにくく、コスト高となるので汎用仕様として破断強度を６．０ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下として耐久性の低下を最小限としてコストコストダウンをすることもできる。

引裂き力についても大きい程、耐久性を向上させることができるが、入手しにくく、コストもアップするのでこれらを考慮すると２０Ｎ／ｍｍ以上４０Ｎ／ｍｍ以下の範囲が好ましい。ただし、３５Ｎ／ｍｍを超えるシリコーンゴムとすると特別仕様となるため、入手しにくく、コスト高となるので汎用仕様として２０Ｎ／ｍｍ以上３５Ｎ／ｍｍ以下として耐久性の低下を最小限としてコストコストダウンをすることもできる。

グリーンタイヤ８を膨張させてベルト層やトレッド等が貼り付け成形された後に、ドラムセグメント３からビード部７が取り外されるが、シールゴムカバー１はシリコーンゴム製なので離型性に優れ、ビード部７に密着してビード部７とともにドラムセグメント３から外れることもない。従来のように離型剤の塗布等の特別な工数や、コード層を設けてビード部との接触面積を小さくする等の対処も不要となる。

また、既述したとおり耐久性に優れているので長期間に渡り、良好な離型性、潤滑性および気密性を維持することが可能となる。

表１に示すように物性を変えた３種類のシリコーンゴムによってリング状のシールゴムカバーを一体化して製造し（実施例１、２および比較例１）、比較例２として天然ゴムとブタジエンゴムとのブレンドゴムからなる従来のシールゴムカバーを１種類製造して、これらを同型のタイヤ成形ドラムのドラムセグメントに装着して同条件でタイヤを成形した。シールゴムカバーの形状はすべて同一である。評価項目は装着性、離型性、耐久性である。

比較例１のシリコーンゴムは信越化学（株）製の品番ＫＥ９６１１Ｕで充填剤となるシリカは湿式シリカ、実施例１のシリコーンゴムは同社製の品番Ｘ３０−１９９６６Ｕで充填剤となるシリカは乾式シリカ、実施例２のシリコーンゴムは同社製の品番Ｘ３０−３５７５Ｕで充填剤となるシリカは乾式シリカを用いたものとなっている。

比較例２のシールゴムカバーにのみ、ビード部と接触する部分にコード層をラジアル方向に配列して裸コードを露出させ、密着しにくくした構造とし、タイヤ成形に際してビード部と接触する部分にステアリン酸亜鉛（離型剤）を塗布した。

表１における破断強度はＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して３号試験片を用いた試験によるものであり、その破断時の伸びを破断伸びとして表に示している。引裂き強度はＪＩＳ Ｋ ６２５２に準拠してＢ型試験片を用いて試験をおこない、硬度はＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して試験を実施した。表１の２００％Ｍとは２００％モジュラスを示し、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠した試験によるものである。

［着脱性］
シールゴムカバーのドラムセグメントへの装着し易さを比較例を基準に作業者によって相対評価した。比較例の装着性を○として、これより装着性がよい場合を◎として示した。

［離型性］
ビード部をドラムセグメントから取り外す際の離型し易さを比較例を基準に作業者によって相対評価した。比較例の離型性を○として、これより離型性がよい場合を◎として示した。

［耐久性］
それぞれのシールゴムカバーを同条件でタイヤの成形に一日約５００回使用して、支障なく使用できる日数を示した。

この結果から、破断強度および引裂き強度を本発明で規定した範囲内にした実施例１、２および比較例１は離型剤を使用しなくても、比較例２よりも優れた離型性を有し、耐久性についても比較例２と同等以上であることが確認できた。また破断時の伸びを数値限定した範囲にすることによって装着性が向上することが確認できた。ただし、比較例１は実施例１および２に比して破断伸びが小さかった。
尚、気密性については実施例１、２および比較例１、２のすべてのシールゴムカバーについて問題がなかった。

本発明のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーの全体概要を示す一部切欠き斜視図である。 本発明のシールゴムカバーをタイヤ成形ドラムのドラムセグメントに装着して、グリーンタイヤのビード部を固定している状態を示す縦断面図である。 従来のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーをタイヤ成形ドラムのドラムセグメントに装着して、グリーンタイヤのビード部を固定している状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ シールゴムカバー
１ａ シールゴムカバーの凹部
２ タイヤ成形ドラム
３ ドラムセグメント
４ シリンダ
５ ピストンロッド
６ リンク機構
７ ビード部
７ａ ビード部の基底部
８ グリーンタイヤ
９ ドラムセグメントの凹部

Claims (3)

1. 拡縮可能な成形ドラムのドラムセグメントの表面に形成された凹部に装着されてタイヤビード部を固定するタイヤ成形ドラム用シールゴムカバーにおいて、前記シールゴムカバーをシリコーンゴムでリング状に一体化して、前記凹部とともにドラムセグメントの表面を覆うように形成し、該シリコーンゴムの室温における破断強度を６．０〜１０．０ＭＰａおよび引裂き力を２０〜４０Ｎ／ｍｍとしたことを特徴とするタイヤ成形ドラム用シールゴムカバー。
2. ゴム厚を略均一にした請求項１に記載のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバー。
3. 前記シリコーンゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が５６〜６３度であり、破断時の伸びが３００％以上、２００％モジュラスが４．０ＭＰａ以上６．５ＭＰａ以下である請求項１または２に記載のタイヤ成形ドラム用シールゴムカバー。

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