JP4410580B2 - タイヤ加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、加硫用ブラダの形状寸法を特定することにより、該加硫用ブラダの使用寿命を向上させたタイヤ加硫装置に関する。

空気入りタイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置として、例えば図６（Ａ）に略示する如く、加硫金型ａと、ゴムなどの弾性材料からなり前記加硫金型ａ内に収容される加硫用ブラダｂとを用いたものが多用されている。このものは、加硫用ブラダｂが、生タイヤＴ０のタイヤ内腔面Ｓに接して膨張することにより、生タイヤＴ０を金型面に押圧して加硫成形する。

このとき、加硫用ブラダｂが大きすぎると、膨張時に皺が発生し、タイヤ内腔面Ｓにベア等の欠陥を招くという問題がある。そこで、従来においては図６（Ｂ）に示すように、加硫用ブラダｂのサイズを、仕上がりタイヤＴ１に合わせて、以下のように設定している。

詳しくは、仕上がりタイヤＴ１の一方のビードトウ端ｅｔから、他方のビードトウ端ｅｔまでのタイヤ内腔面Ｓに沿った子午断面（タイヤ軸を含む断面）での長さ（即ちタイヤ子午線断面全長さ）をＡｔとし、かつ加硫用ブラダｂが前記ビードトウ端ｅｔに接することとなる一方のトウ点ｅｂから他方のトウ点ｅｂに至るブラダ表面に沿った子午断面での長さ（即ちブラダ子午線断面全長さ）をＡｂとしたとき、前記ブラダ子午線断面全長さＡｂをタイヤ子午線断面全長さＡｔの０．７２〜０．７５倍程度に設定している。

しかし前記範囲に設定しても、加硫用ブラダｂが使用回数の増加につれて次第にのびていくため、膨張時の皺の抑制は充分ではなく、比較的頻繁にブラダ交換が必要になるなどその使用寿命に劣るものであった。なお前記範囲よりもさらに小さくブラダ子午線断面全長さＡｂを設定した場合には、膨張時の皺の抑制には有利であるが、加硫用ブラダｂのブラダ赤道点ｃｂ付近でバンクが発生しやすくなり、使用寿命を充分高めるには至らない。

そこで本発明者らは、前記パンクの主原因が、前記ブラダ赤道点ｃｂにおける加硫成形時（膨張時）のストレッチが大きいことにある、という点に着目し研究した。その結果、仕上がりタイヤＴ１におけるトレッド内腔面上のタイヤ赤道位置ｃｔを通るタイヤ全周のタイヤサーカム全周長さＢｔ、及び前記ブラダ赤道点ｃｂを通るブラダ全周のブラダサーカム全周長さＢｂをパラメータとし、これらの積（Ａｂ×Ｂｂ）と（Ａｔ×Ｂｔ）との比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）を特定することにより、比Ａｂ／Ａｔを０．７以下に減じ、膨張時の皺の抑制をした場合にも、ブラダ赤道点ｃｂ付近でのバンクの発生を抑えることができ、総合的に使用寿命を大巾に向上しうることを見出し得た。

なおブラダ形状に関するものとして、特許文献１がある。

特開２００３−１１１２５号公報

本発明は、加硫用ブラダの膨張時の皺の発生を抑制しつつ、ブラダ赤道点付近でのバンクの発生を抑えることができ、その使用寿命を大巾に向上しうるタイヤ加硫装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、生タイヤのタイヤ内腔面に接して膨張することにより、この生タイヤを金型面に押圧して生タイヤを仕上がりタイヤに加硫成形するための加硫用ブラダを具える加硫金型を用いるタイヤ加硫装置であって、
前記加硫用ブラダは、弾性材を用いて形成されるとともに前記加硫金型内の前記仕上がりタイヤのタイヤ内腔面におけるトレッド内腔面に接する胴部と、その両側に連設され、サイド内腔面とビード内腔面とに接することによりビードトウ端をも成形しうる先細のテーパー状部とを含み、かつ加硫金型のビードリングにより少なくとも一端で保持されるとともに、
前記加硫金型内での仕上がりタイヤの一方の前記ビードトウ端からビード内腔面、サイド内腔面、トレッド内腔面に沿い他方のビードトウ端に至るタイヤ軸を含む断面でのタイヤ子午線断面全長さをＡｔ、トレッド内腔面上のタイヤ赤道位置を通るタイヤ全周のタイヤサーカム全周長さをＢｔとし、
かつ該加硫用ブラダの基準状態における、前記ビードトウ端に接する一方のトウ点から前記テーパー状部、胴部、テーパー状部をへて他方のトウ点に至るタイヤ軸を含む断面でのブラダ子午線断面全長さをＡｂ、前記タイヤ赤道位置に接するブラダ赤道点を通るブラダ全周のブラダサーカム全周長さをＢｂとするとき、以下の（１）、（２）式を充足することを特徴としている。
Ａｂ≦０．６×Ａｔ −−−−（１）
Ａｂ×Ｂｂ≧０．５６×Ａｔ×Ｂｔ −−−−（２）

又請求項２の発明では、加硫用ブラダの前記トウ点を周方向に一周するブラダトウ点全周長さをＥｂとするとき、以下の（３）式を充足することを特徴としている。
Ｂｂ≦２×Ｅｂ −−−（３）

ここで、加硫用ブラダの前記「基準状態」とは、前記加硫用ブラダのクランプ孔を閉じて０．２ｋＰａの低内圧を充填し、かつクランプ孔を下向けとして起立させた状態を意味する。

本発明は叙上の如く構成しているため、加硫用ブラダの膨張時の皺の発生を抑制しつつ、ブラダ赤道点付近でのバンクの発生を抑えることができ、その使用寿命を大巾に向上しうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のタイヤ加硫装置１の主要部を示す子午線断面である。

図１において、タイヤ加硫装置１は、生タイヤＴ０を収納する加硫金型２と、加熱加圧媒体の充填により膨張し前記生タイヤＴ０を金型面に押圧して生タイヤＴ０を仕上がりタイヤＴ１に加硫成形する加硫用ブラダ−３とを具える。

本例では、タイヤ加硫装置１が、加硫後のタイヤ取出しに際し、上方からのラム（図示しない）の下降によって前記加硫用ブラダ−３が押し畳まれるオートフォームプレス式のものを例示している。又本例では、前記加硫金型２として、例えば上下に分離可能な上型９Ａと下型９Ｂとからなる２ピースモールドタイプのものを例示しており、この上下型９Ａ、９Ｂは、生タイヤＴ０のトレッド部とサイドウォール部とを成形する金型本体１０、及びビード部を保持しかつ成形するビードリング１１を具えて形成される。なお加硫金型２として、トレッド成形部を周方向に分割された複数のセグメントで構成する所謂割りモールドタイプとすることもできる。

そして、金型開放状態において投入されかつ下のビードリング１１に保持される生タイヤＴ０に対し、上下の金型本体１０、１０が、タイヤ赤道に向かって相対移動することにより金型が閉止される。なお下のビードリング１１には、円筒状のバグウェル部１１Ｂが連設されるとともに、本例ではこのビードリング１１の主部１１Ａと前記バグウェル部１１Ｂとの間で、加硫用ブラダ−３のクランプ部２２が保持される。

次に、前記加硫用ブラダ−３は、周知の如く、ゴムなどの弾性材料からなる膨縮可能な袋状体であり、材料として耐食性に優れかつ空気不透過性の高いブチルゴムなどが一般に使用される。この加硫用ブラダ−３は、図２に示すように、両端部２０、２０間をブラダ本体２１で継いだ、本例では下開放をなし、開口する下の端部２０には、この開口（クランプ孔）を囲むリング状の前記クランプ部２２が形成されるとともに、前記上の端部２０には、加硫後のタイヤ取出しに際して下降するラムが嵌合する凹部２３が凹設される。

又前記ブラダ本体２１は、前記仕上がりタイヤＴ１のトレッド内腔面Ｓｃ（タイヤ内腔面Ｓのうちトレッド部に位置する面部）に接する胴部２４と、その両側に連設されサイド内腔面Ｓｓ（タイヤ内腔面Ｓのうちサイドウォール部に位置する面部）とビード内腔面Ｓｅ（タイヤ内腔面Ｓのうちビード部に位置する面部）とに接することによりビードトウ端ｅｔをも成形しうる先細のテーパー状部２５から形成される。

そして本発明では、加硫金型２内での仕上がりタイヤＴ１において、
（１） その一方の前記ビードトウ端ｅｔから、ビード内腔面Ｓｅ、サイド内腔面Ｓｓ、トレッド内腔面Ｓｃに沿って他方のビードトウ端ｅｔに至るタイヤ軸を含む断面（子午断面）での長さ、言い換えると、ビードトウ端ｅｔ、ｅｔ間のタイヤ内腔面Ｓに沿った子午断面での長さである「タイヤ子午線断面全長さ」をＡｔ（図２に示す）；
（２） トレッド内腔面Ｓｃ上のタイヤ赤道位置ｃｔを通るタイヤ全周の長さである「タイヤサーカム全周長さ」をＢｔ（図３に示す）；
とし、かつ加硫用ブラダ３の前記基準状態において、
（３） ブラダ外表面が膨張時に前記ビードトウ端ｅｔに接することとなる一方のトウ点ｅｂから、前記テーパー状部２５、胴部２４、テーパー状部２５をへて他方のトウ点ｅｂに至るタイヤ軸を含む断面（子午断面）での長さ、言い換えると、トウ点ｅｂ、ｅｂ間のブラダ外表面に沿った子午断面での長さである「ブラダ子午線断面全長さ」をＡｂ（図２に示す）；
（４） ブラダ外表面が膨張時に前記タイヤ赤道位置ｃｔに接することとなるブラダ赤道点ｃｂを通るブラダ全周の長さである「ブラダサーカム全周長さ」をＢｂ（図３に示す）； としたとき、
Ａｂ≦０．６×Ａｔ −−−−（１）
Ａｂ×Ｂｂ≧０．４８×Ａｔ×Ｂｔ −−−−（２）
としている。

ここで、前記式（１）の如く、比Ａｂ／Ａｔを０．６以下とすることにより、加硫用ブラダ３の子午断面方向における膨張時のストレッチが充分に確保される。従って、使用初期だけでなく、使用回数の増加につれて加硫用ブラダ３が次第にのびた場合にも、膨張時における皺の発生を抑制することができ、この皺に起因するブラダの交換寿命を長くすることができる。

他方、前記式（２）の如く、比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）を０．５６以上に高めている。これにより、加硫用ブラダ３における子午断面方向のストレッチと、ブラダ赤道点ｃｂにおける周方向のストレッチとのバランスを保ちながら、該ブラダ赤道点ｃｂにおける周方向のストレッチを低く抑えることが可能になる。その結果、前記比Ａｂ／Ａｔを０．７以下に設定した場合にも、前記ブラダ赤道点ｃｂ付近でのパンクの発生を抑制することが可能となる。即ちパンクに起因するブラダの交換寿命を長くすることができる。

なお前記比Ａｂ／Ａｔが０．７より大では、膨張時における皺の発生を充分に抑制するこができず、又前記比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）が０．４８未満では、パンクの発生を充分に抑制できなくなる。従って、前記比Ａｂ／Ａｔは、０．６８以下、さらには０．６４以下が好ましく、又比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）は、０．５０以上、さらには０．５４以上が好ましい。

しかし、比Ａｂ／Ａｔが小さすぎると、ふくらむ量（膨張率）が大きくなるため、のびちぢみによる劣化が生じ、全体的に耐久性が悪化する。又比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）が大きすぎると、しわの原因となり、また収縮時の格納が困難となる他、たたみぐせが生じやすくなる。又ビードトウ部とのこすれ（摩擦）により劣化し、パンクの原因となりやすい。従って、比Ａｂ／Ａｔの下限値は０．４以上、さらには０．５以上が好ましく、又比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）の上限値は、０．７以下、さらには０．６以下が好ましい。

なお図４は、従来的な加硫用ブラダにおける、比Ａｂ／Ａｔ、比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）の値を、後述する表１の実施例、比較例、従来例とともに示している。

又加硫用ブラダ３では、ブラダ外表面に沿って前記トウ点ｅｂを周方向に一周する長さである「ブラダトウ点全周長さ」をＥｂとしたとき、前記ブラダサーカム全周長さＢｂを該ブラダトウ点全周長さＥｂの２倍以下、好ましくは１．４〜１．９倍の範囲、さらに好ましくは１．５〜１．８倍の範囲に設定する。これによって、前記トウ点ｅｂにおける周方向のストレッチと、ブラダ赤道点ｃｂにおける周方向のストレッチとのバランスを適正化し、生タイヤＴ０の金型面への押圧力を均一化させるなど加硫成形の精度を高める。

なお加硫用ブラダ３の製造工程において、加硫用ブラダ３内から中子を取り出す際の作業性の観点からも、前記ブラダサーカム全周長さＢｂは、前記クランプ孔２２Ｈの内周長の２倍以下であることが必要である。

なお本発明のタイヤ加硫装置１は、所謂バゴマチック型（ＢＯＭ）加硫装置であっても良く、このとき加硫用ブラダ３は、図５に示す如く、上下の端部２０にそれぞれクランプ孔を有するクランプ部２２を設けた上下対称の所謂環状ブラダとして形成される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

表１の仕様の加硫用ブラダ−を用い、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５のトラック・バス用のタイヤを加硫成形し、各加硫用ブラダ−が、皺の発生により交換が必要になるまでのタイヤの加硫形成数（皺発生寿命）、及びパンクの発生により交換が必要になるまでのタイヤの加硫形成数（パンク発生寿命）を測定し比較した。なお表１に記載の皺発生寿命、及びパンク発生寿命は、比較例１の皺発生寿命及びパンク発生寿命をそれぞれ１００とした指数で表示しており、値が大なほど寿命が長くすぐれている。

本発明のタイヤ加硫装置の一実施例を示す断面図である。 ブラダ子午線断面全長さ、及びタイヤ子午線断面全長さを説明する略線図である。 ブラダサーカム全周長さ、及びタイヤサーカム全周長さを説明する略線図である。 従来の加硫用ブラダの比Ａｂ／Ａｔ、及び比（Ａｂ×Ｂｂ）／（Ａｔ×Ｂｔ）を示す線図である。 本発明の加硫用ブラダの他の例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術を説明する線図である。

符号の説明

２ 加硫金型
３ 加硫用ブラダ
１１ ビードリング
２４ 胴部
２５ テーパー状部
ｃｂ ブラダ赤道点
ｃｔ タイヤ赤道位置
ｅｂ トウ点
ｅｔ ビードトウ端
Ｓ タイヤ内腔面
Ｓｃ トレッド内腔面
Ｓｓ サイド内腔面
Ｓｅ ビード内腔面
Ｔ０ 生タイヤ
Ｔ１ 仕上がりタイヤ

Claims (3)

1. 生タイヤのタイヤ内腔面に接して膨張することにより、この生タイヤを金型面に押圧して生タイヤを仕上がりタイヤに加硫成形するための加硫用ブラダを具える加硫金型を用いるタイヤ加硫装置であって、
   前記加硫用ブラダは、弾性材を用いて形成されるとともに前記加硫金型内の前記仕上がりタイヤのタイヤ内腔面におけるトレッド内腔面に接する胴部と、その両側に連設され、サイド内腔面とビード内腔面とに接することによりビードトウ端をも成形しうる先細のテーパー状部とを含み、かつ加硫金型のビードリングにより少なくとも一端で保持されるとともに、
   前記加硫金型内での仕上がりタイヤの一方の前記ビードトウ端からビード内腔面、サイド内腔面、トレッド内腔面に沿い他方のビードトウ端に至るタイヤ軸を含む断面でのタイヤ子午線断面全長さをＡｔ、トレッド内腔面上のタイヤ赤道位置を通るタイヤ全周のタイヤサーカム全周長さをＢｔとし、
   かつ該加硫用ブラダの基準状態における、前記ビードトウ端に接する一方のトウ点から前記テーパー状部、胴部、テーパー状部をへて他方のトウ点に至るタイヤ軸を含む断面でのブラダ子午線断面全長さをＡｂ、前記タイヤ赤道位置に接するブラダ赤道点を通るブラダ全周のブラダサーカム全周長さをＢｂとするとき、以下の（１）、（２）式を充足することを特徴とするタイヤ加硫装置。
   Ａｂ≦０．６×Ａｔ −−−−（１）
   Ａｂ×Ｂｂ≧０．５６×Ａｔ×Ｂｔ −−−−（２）
2. 加硫用ブラダの前記トウ点を周方向に一周するブラダトウ点全周長さをＥｂとするとき、以下の（３）式を充足することを特徴とする請求項１記載のタイヤ加硫装置。
   Ｂｂ≦２×Ｅｂ −−−（３）
3. 前記加硫用ブラダ−は、耐食性に優れかつ空気不透過性の高いブチルゴムを材料とする請求項１または２に記載のタイヤ加硫装置。

Images