JP5787732B2 - タイヤ加硫用ブラダ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ加硫用ブラダ、及び、このブラダを備えたタイヤの加硫装置に関する。

空気入りタイヤの加硫工程に、モールド及びブラダが用いられている。モールドは、金属からなる。ブラダは、ゴムからなる。ブラダは、モールドに収容されている。加硫工程では、予備成形工程で得られたグリーンタイヤ（未架橋タイヤとも呼ばれる）が、開かれたモールドに投入される。投入のとき、ブラダは収縮している。投入により、ブラダはグリーンタイヤの内側に位置する。次に、モールドが締められ、ブラダの内圧が高められる。グリーンタイヤは、モールドのキャビティ面とブラダの外側表面とに挟まれて、加圧される。グリーンタイヤは、モールド及びブラダからの熱伝導により、加熱される。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

カーカスを備えたタイヤでは、加硫後の外観検査において、そのサイドウォール部付近の表面にわずかに凸状となった部分が発見されることがある。この凸状となる部分は、生タイヤのときにゴム部材同士のジョイント部であった部分である。また、カーカスの端部同士のジョイント部付近で、カーカスコードの密度差により、サイドウォールの表面にわずかな凹凸部（バルジ、デント）が生じることがある。

また、低偏平率のタイヤでは、その成型において、ショルダ部分でのグリーンタイヤのモールドタッチが他の部分でのモールドタッチより遅れることがある。これが、ベアのは発生等の原因となっている。これを解消するために、上記ブラダの厚みを、ハンプ部からバッドレス部までについて、他の部分より厚くすることが提案されている（特開２００６−０９５７５３公報）。これは、ブラダのこの厚肉部分により、ブラダの膨張時にグリーンタイヤのショルダ部分を押し出し、ショルダ部分でのモールドタッチを早めることを意図している。しかし、ブラダに不均一な肉厚分布を付与することは、ブラダの強度も含めた設計が複雑となる。また、異なるタイヤごとにモールドに対するブラダの交換が必要となり、厄介である。また、この公報には、前述した諸要因からなるタイヤ表面の凹凸の解消については教示されていない。

特開２００６−０９５７５３公報

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、タイヤ表面の凹凸の発生を抑制し、製作及び交換も容易なタイヤ加硫用ブラダの提供、及び、このブラダを備えたタイヤの加硫装置の提供を目的としている。

本発明に係るタイヤ加硫用ブラダは、
タイヤの加硫時に、グリーンタイヤの内側に配置されて、このグリーンタイヤをモールド内面に押圧するタイヤ加硫用ブラダであって、
主ブラダと、補助ブラダとを備えており、
この補助ブラダが、加硫時にグリーンタイヤの内側に装着され、且つ、主ブラダの外側に重ね合わされて配置され、
上記補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓが、トレッドセンタに対応する部位の厚さＧｃより厚くされている

かかるブラダによれば、既存の主ブラダに対して、新たに補助ブラダが加えられたため、ブラダの、少なくともタイヤ幅最大位置に対応する部位の合計肉厚が増大する。その結果、加硫時におけるブラダの伸びが抑制される。その結果、タイヤのサイドウォール部等の表面の凹凸の発生が抑制される。

好ましくは、補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓが、１．５ｍｍ 以上４．５ｍｍ以下である。

好ましくは、補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓとトレッドセンタに対応する部位における厚さＧｃとの比Ｇｓ／Ｇｃが、１．０ を超え３．０以下である。

好ましくは、タイヤ幅最大位置に対応する部位にける、主ブラダの厚さＧｓ２と補助ブラダの厚さＧｓとの合計と、タイヤ幅最大位置におけるグリーンタイヤの厚さＧｓｒとの比（Ｇｓ２＋Ｇｓ）／Ｇｓｒが、０．７５以上１．２５以下である。

本発明に係るタイヤ加硫装置は、
モールドと、
このモールドの内面側に配置されるブラダと、
このブラダを上記モールドに取り付けるクランプとを備えており、
上記ブラダが、前述したうちのいずれかのタイヤ加硫用ブラダである。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
主ブラダ及び補助ブラダを備えたタイヤ加硫装置を用意する工程と、
トレッド、サイドウォール及びビードを備えたグリーンタイヤが成形される工程と、
このグリーンタイヤの内周面に補助ブラダが装着される工程と、
補助ブラダが装着されたグリーンタイヤが、タイヤ加硫装置のモールドに投入される工程と、
このモールドのキャビティ面にグリーンタイヤの外側表面が当接し、グリーンタイヤの内周面に装着された補助ブラダの内周面に、主ブラダが重ね合わされて当接した状態で、このグリーンタイヤが加熱される工程とを含んでおり、
上記タイヤ加硫装置が、前述したタイヤ加硫装置である。

本発明によれば、タイヤの成型時に、ブラダの伸びが抑制され、タイヤの表面の凹凸の発生が抑制される。既存のブラダをそのまま使用することも可能である。また、ブラダの製作及び交換も容易となる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫装置の一部が示された平面図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には加硫装置１が示されている。図２には、加硫装置１とともにグリーンタイヤ（以下、単にタイヤともいう）１０が示されている。この加硫装置１は、モールド２と、後述する主ブラダ３及び補助ブラダ４と、クランプ５とを備えている。以下、主ブラダ３及び補助ブラダ４とを合わせてブラダ３、４ともいう。図２において、左右方向がタイヤの半径方向であり、上下方向がタイヤの軸方向であり、紙面に対して垂直な方向がタイヤの周方向である。図２中、一点鎖線ＣＬはモールド２の赤道面である。モールド２は、多数のセグメント６と、上下一対のサイドプレート７と、上下一対のビードリング８とを備えている。サイドプレート７は、各セグメント６の半径方向内側に位置している。ビードリング８は、サイドプレート７の半径方向内側に位置している。

セグメント６、サイドプレート７及びビードリング８は、金属材料からなる。セグメント６の平面形状は、実質的に円弧状である。このモールド２は、閉じられた状態にある。セグメント６の数は、通常３以上２０以下である。サイドプレート７及びビードリング８は、実質的にリング状である。このモールド２は、いわゆる「割モールド」である。セグメント６、サイドプレート７及びビードリング８により、キャビティ面９が形成されている。

ブラダ３、４は、モールド２の内側に位置している。ブラダ３、４は中空である。ブラダ３、４は、略円筒状を呈している。主ブラダ３は、補助ブラダ４の内側に重ね合わされて配置されている。主ブラダ３は、従来から加硫に用いられているものである。補助ブラダ４は、ブラダの肉厚を増大するために、新規に用いられるものである。ブラダ３、４は、その肉厚が増大することにより、その伸びを抑制される。これにより、カーカスコードの密度が部分的に減少することが防止され、タイヤの表面の凹凸の発生が抑制される。必要に応じて、この補助ブラダを装着することができる。従って、必要時に主ブラダの設計製造の変更及び交換を行う必要がない。さらに、本実施形態の補助ブラダは、後述するように、上記目的に加えて、ブラダ全体の肉厚分布に変化を与えるために用いられている。

主ブラダ３の、タイヤのビード側端部には、係止用のリング状の端縁部１１が形成されている。主ブラダ３は、その端縁部１１がクランプリング５とビードリング８とに挟まれてモールド２に固定されている。グリーンタイヤ１０は、予めその内側に補助ブラダ４が装着される。補助ブラダ４が装着されたグリーンタイヤ１０はモールド２の内側に投入される。この投入により、主ブラダ３が、補助ブラダ４の内側に配置される。

ブラダ３、４は、架橋ゴムからなる。ブラダ３、４は、その内部にガスが充填されると膨張する。ブラダ３、４は、その内部からガスが排出されると収縮する。図２に示されたブラダ３、４は、膨張状態にある。この状態で、グリーンタイヤ１０は、ブラダ３、４とモールド２とによって挟圧される。グリーンタイヤ１０の内側が補助ブラダ４の外周面に接し、グリーンタイヤ１０の外側がモールド２の内周面に接する。補助ブラダ４の外周面がタイヤの内周面を形作り、モールド２の内周面がタイヤの外周面を形作る。

図２に示されるように、タイヤ加硫時においては、主ブラダ３と補助ブラダ４とから二重のブラダが構成される。主ブラダ３は、前述のとおり、その端縁部１１がクランプリング５とビードリング８とに挟まれてモールド２に固定される。補助ブラダ４は、主ブラダ３とグリーンタイヤ１０とに挟まれた状態で、主ブラダ３を介してその内部のガスにより、グリーンタイヤ１０内面に押圧されて保持される。このように、補助ブラダ４は、特別な部材を用いてモールドに取り付ける必要がない。

タイヤ加硫時において、補助ブラダ４のタイヤビード側端部は、グリーンタイヤ１０のビード側端部１２より、０ｍｍを超えて１０ｍｍ以下の長さだけ半径方向内側に延びている。換言すれば、補助ブラダ４のタイヤ半径方向長さは、グリーンタイヤ１０の内周面のタイヤ半径方向長さより長くされている。この補助ブラダ４のタイヤビード側端部がグリーンタイヤ１０の部分と重なると、タイヤ加硫後にタイヤの内側に段差が形成され、内観不良となるからである。また、逆に、補助ブラダ４のタイヤビード側端部が、グリーンタイヤ１０のビード側端部１２より１０ｍｍ以上延びても上記効果は変わらない。

主ブラダ３の肉厚（ゲージ）は均一な分布にされている。従って、設計製造が容易である。一方、補助ブラダ４の肉厚の分布には変化が与えられている。タイヤ１０のトレッドセンタＴＣに対応する位置及びその付近の厚さ（以下、トレッドセンタ位置厚さという）Ｇｃは薄くされ、タイヤ幅最大位置ＭＷに対応する部位の厚さ（以下、最大幅位置厚さという）Ｇｓは厚くされている。本実施形態では、補助ブラダ４全体の肉厚のうち、最大幅位置厚さＧｓが最大肉厚にされ、トレッドセンタ位置厚さが最小肉厚にされている。補助ブラダ４の肉厚は、最大幅位置ＭＷからトレッドセンタＴＣ位置にかけて漸減しており、最大幅位置ＭＷから端縁部１１の手前にかけて漸減している。

補助ブラダ４の最大幅位置厚さＧｓは、１．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であるのが好ましい。１．５ｍｍ未満では、主ブラダ３に対して補助ブラダ４を追加した効果、すなわち、ブラダ３、４の最大幅位置ＭＷ及びその付近での伸びの抑制という効果が得られにくい。一方、４．５ｍｍを超えると、主ブラダとの合計肉厚が厚すぎ、熱伝導が低下して加硫時間が長くなる。また、加硫時にグリーンタイヤ１０の最大幅位置部分をモールドに強く押し付ける効果が得られにくい。かかる観点から、最大幅位置厚さＧｓは、３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下がさらに好ましい。

上記したような、最大幅位置厚さＧｓが相対的に厚い肉厚分布によれば、補助ブラダ４の最大幅位置対応部分の伸びを抑制することができる。また、タイヤの単位幅当たりカーカスコードの本数が部分的に減少することが防止され、タイヤの表面の凹凸の発生が抑制される。また、補助ブラダ４によって、比較的凹凸が生じやすいグリーンタイヤ１０の最大幅位置ＭＷ及びその付近を、トレッド部分に較べて強くモールド２内面に押圧することができる。これにより、加硫後のタイヤの表面の凹凸の発生が抑制される。加硫後のタイヤの表面の凹凸の発生が抑制される。なお、最大幅位置ＭＷ及びその付近では、最大肉厚を有する範囲が連続して存在してもよく、トレッドセンタＴＣ位置及びその付近では、最小肉厚を有する範囲が連続して存在してもよい。すなわち、最大肉厚及び最小肉厚の部位はワンポイントに限定はされない。

補助ブラダ４の、最大幅位置厚さＧｓとトレッドセンタ位置厚さＧｃとの比Ｇｓ／Ｇｃは、１．０を超え３．０以下であるのが好ましい。１．０以下、すなわち、トレッドセンタ位置厚さＧｃの方が最大幅位置厚さＧｓより厚い場合、補助ブラダ４のとくに最大幅位置ＭＷ対応部分の伸びを抑制するという効果は得られにくい。一方、３．０を超えると、肉厚分布の変化が大きくなり、且つ、トレッドセンタ位置厚さＴｃが薄くなり、補助ブラダ４の強度上の問題が生じる。かかる観点から、上記比Ｇｓ／Ｇｃは、１．５以上２．５以下であるのがさらに好ましい。

最大幅位置ＭＷにおける主ブラダ３と補助ブラダ４との合計厚さ（Ｇｓ２＋Ｇｓ）は、対応するグリーンタイヤ１０の部分の肉厚Ｇｓｒから大きくかけ離れるのは好ましくない。最大幅位置ＭＷにおける主ブラダ３の厚さＧｓ２と補助ブラダ４の厚さＧｓとの合計と、グリーンタイヤ１０の厚さＧｓｒとの比（Ｇｓ２＋Ｇｓ）／Ｇｓｒが、０．７５以上１．２５以下であるのが好ましい。０．７５未満では、対象タイヤに必要とされるブラダ３、４による押し付け力が確保されにくい。１．２５を超えると、対象タイヤのサイズに対して、ブラダ３、４の合計厚さ（Ｇｓ２＋Ｇｓ）が大きくなり、熱伝導が低下して加硫時間が長くなる。

以上説明された加硫装置１が用いて行われるタイヤの製造について簡単に説明される。まず、予備成形工程において、トレッドと、サイドウォールと、ビードとを備えたグリーンタイヤ１０が成形される。このグリーンタイヤ１０の内周面に、前述した補助ブラダ４が装着される。次いで、補助ブラダ４が装着されたグリーンタイヤ１０が、上記加硫装置１のモールド２内に投入される。このモールド２には主ブラダ３が収容されている。上記グリーンタイヤ１０の投入により、主ブラダ３が、グリーンタイヤ１０内の補助ブラダ４の内側に位置する。主ブラダ３は、ガスの充填により膨張する。この膨張により、グリーンタイヤ１０は変形する。次に、モールド２が締められ、主ブラダ３の内圧が高められる。グリーンタイヤ１０は、モールド２のキャビティ面９と補助ブラダ４の外側表面とに挟まれて、加圧される。グリーンタイヤ１０は、モールド２及び両ブラダ３、４からの熱伝導により、加熱される。この加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１から１８］
実施例１から１８として、それぞれ、図２に示された主ブラダ３及び補助ブラダ４を有するタイヤ加硫装置１を用いて、空気入りタイヤを製造した。補助ブラダ４のトレッドセンタ位置厚さＧｃ及び最大幅位置厚さＧｓ、これらの比Ｇｓ／Ｇｃ、最大幅位置ＭＷにおける主ブラダ３の厚さＧｓ２及び補助ブラダ４の厚さＧｓ、最大幅位置ＭＷにおけるグリーンタイヤ１０の厚さＧｓｒ、並びに、これらの比（Ｇｓ２＋Ｇｓ）／Ｇｓｒは、表１、表２及び表３に示されるとおりである。表１、表２及び表３に示されるように、実施例１から１８の各ブラダの仕様は全て異なっている。

［比較例］
比較例１として、従来の主ブラダのみを備え、補助ブラダを有さないタイヤ加硫装置を用いて、空気入りタイヤを製造した。最大幅位置ＭＷにおけるブラダの厚さＧｓ２及びグリーンタイヤ１０の厚さＧｓｒは、表１に示されるとおりである。

［試験及び結果の評価］
実施例１から１８及び比較例１に係る加硫後の各タイヤの仕上がり程度について検査が行われた。具体的には、各タイヤの表面に対し、外観品質の目視検査を行った。タイヤ表面の凹凸のレベルについての評価結果が表１、表２及び表３に示されている。とくに、ゴム部材同士のジョイント部であった部分の表面の凹凸レベル、及び、カーカスコードの端部同士のジョイント部の表面の凹凸レベルについて評価がなされた。評価方法は、タイヤ表面に深い凹凸が見られる場合を評点１、タイヤ表面に明確に認識できる程度の凹凸が見られる場合を評点２、タイヤ表面に浅いが明確に認識できる程度の凹凸が見られる場合を評点３、タイヤ表面にごくわずかに凹凸が見られる場合を評点４、タイヤ表面に凹凸が見られない場合を評点５とし、０．５刻みの１０段階としている。実施例１から１８のタイヤは、比較例１のタイヤと比較すると、凹凸の発生が抑制されていることが明らかである。また、カーカスの幅５ｃｍ当たりのコードの本数（カーカスコード密度）についても評価された。グリーンタイヤの段階で５１本であったものが、実施例１から７、９から１８では、４８から５０本に変化している。実施例８では変化がなかった。一方、比較例１では、４７本に減少している。以上の評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤ加硫用ブラダは、種々の空気入りタイヤの製造に適用されうるが、とくに、一枚のみのカーカスを備えた空気入りタイヤの製造に好適である。

１・・・タイヤ加硫装置
２・・・モールド
３・・・主ブラダ
４・・・補助ブラダ
５・・・クランプ
６・・・セグメント
７・・・サイドプレート
８・・・ビードリング
９・・・キャビティ面
１０・・・グリーンタイヤ
１１・・・（主ブラダの）端縁部
１２・・・（タイヤの）ビード側の端部
Ｇｃ・・・（補助ブラダの）トレッドセンタ位置厚さ
Ｇｓ・・・（補助ブラダの）最大幅位置厚さ
Ｇｓ２・・・（主ブラダの）最大幅位置厚さ
Ｇｒ・・・（グリーンタイヤの）最大幅位置厚さ
ＴＣ・・・トレッドセンタ
ＭＷ・・・タイヤ幅最大位置

Claims (5)

1. タイヤの加硫時に、グリーンタイヤの内側に配置されて、このグリーンタイヤをモールド内面に押圧するタイヤ加硫用ブラダであって、
   主ブラダと、補助ブラダとを備えており、
   この補助ブラダが、加硫時にグリーンタイヤの内側に装着され、且つ、主ブラダの外側に重ね合わされて配置され、
   上記補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓが、トレッドセンタに対応する部位の厚さＧｃより厚くされており、
   タイヤ幅最大位置に対応する部位にける、主ブラダの厚さＧｓ２と補助ブラダの厚さＧｓとの合計と、タイヤ幅最大位置におけるグリーンタイヤの厚さＧｓｒとの比（Ｇｓ２＋Ｇｓ）／Ｇｓｒが、０．７５以上１．２５以下であるタイヤ加硫用ブラダ。
2. 補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓが、１．５ｍｍ 以上４．５ｍｍ以下である請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
3. 補助ブラダの、タイヤ幅最大位置に対応する部位の厚さＧｓとトレッドセンタに対応する部位における厚さＧｃとの比Ｇｓ／Ｇｃが、１．０ を超え３．０以下である請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
4. モールドと、
   このモールドの内面側に配置されるブラダと、
   このブラダを上記モールドに取り付けるクランプとを備えており、
   上記ブラダが、請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダであるタイヤ加硫装置。
5. 主ブラダ及び補助ブラダを備えたタイヤ加硫装置を用意する工程と、
   トレッド、サイドウォール及びビードを備えたグリーンタイヤが成形される工程と、
   このグリーンタイヤの内周面に補助ブラダが装着される工程と、
   補助ブラダが装着されたグリーンタイヤが、タイヤ加硫装置のモールドに投入される工程と、
   このモールドのキャビティ面にグリーンタイヤの外側表面が当接し、グリーンタイヤの内周面に装着された補助ブラダの内周面に、主ブラダが重ね合わされて当接した状態で、このグリーンタイヤが加熱される工程とを含んでおり、
   上記タイヤ加硫装置が、請求項４記載のタイヤ加硫装置であるタイヤ製造方法。

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