JP6790600B2

JP6790600B2 - タイヤ加硫用ブラダー及びそれを用いたタイヤ製造方法

Info

Publication number: JP6790600B2
Application number: JP2016169643A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　有二; 有二佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: JP2018034427A

Description

本発明は、タイヤ加硫工程において使用されるタイヤ加硫用ブラダー及びそれを用いたタイヤ製造方法に関し、更に詳しくは、ゲージ分布を容易に変更することを可能にしたタイヤ加硫用ブラダー及びそれを用いたタイヤ製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する工程において、ブラダーをグリーンタイヤの内側に配置し、そのブラダーの中に加熱加圧媒体を充填することにより、グリーンタイヤを金型の成形面に対して押圧すると共に、ブラダー内部に充填された加熱加圧媒体によりグリーンタイヤを加熱することが行われている。

このようなタイヤ加硫用ブラダーは、円筒状をなす膜部と該膜部の両端に形成されたクランプ部とを有し、通常は膜部のタイヤ成形領域のゲージ（肉厚）が略一定になっている。これに対して、複雑な形状を有するタイヤを精度良く加硫することを目的として（例えば、特許文献１参照）、加硫時のタイヤ不良を抑制することを目的として（例えば、特許文献２，３参照）、或いは、タイヤの加硫状態を均一化することを目的として（例えば、特許文献４参照）、ブラダーのゲージ分布をタイヤ幅方向に沿って変化させることが提案されている。

しかしながら、必要とされるブラダーのゲージ分布はタイヤの種類が変わる毎に変化するため、タイヤの種類毎に専用ブラダーを製作する必要がある。そのため、上述のようにブラダーのゲージ分布をタイヤ幅方向に沿って変化させる場合、タイヤ加硫用ブラダーの製造効率が極めて悪いという問題がある。

特開平８−２１６１５４号公報特許第４１７５４５０号公報特許第４５１７６２５号公報特開２００５−２３８５７９号公報

本発明の目的は、ゲージ分布を容易に変更することを可能にしたタイヤ加硫用ブラダー及びそれを用いたタイヤ製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、タイヤ加硫工程において使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなす膜部と該膜部の両端に形成されたクランプ部とを有するブラダー本体と、該ブラダー本体から独立していて前記膜部の外周面上に積層される環状のカバー部材と、前記ブラダー本体と前記カバー部材とを非接着状態で互いに拘束する拘束部材とを備え、前記カバー部材がタイヤクラウン部及びタイヤサイド部のいずれか一方又は両方に対応する領域に局所的に配置されることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のタイヤ製造方法は、上記タイヤ加硫用ブラダーを用いたタイヤ製造方法であって、金型内にグリーンタイヤを挿入し、該グリーンタイヤの内側に前記ブラダー本体と前記カバー部材とからなる前記タイヤ加硫用ブラダーを挿入し、該タイヤ加硫用ブラダーの内部に加熱加圧媒体を充填した状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ加硫用ブラダーがブラダー本体とカバー部材とを備え、該カバー部材がタイヤクラウン部及びタイヤサイド部のいずれか一方又は両方に対応する領域に局所的に配置される構造を有しているので、タイヤ加硫用ブラダーのゲージ分布をカバー部材に基づいて容易に変更することができる。

また、ブラダー本体としては従来のブラダーを使用することが可能であり、ブラダー本体に対してカバー部材を付加すれば良いので、タイヤ加硫用ブラダーの製造効率を改善し、その製造コストの増大を最小限に抑制することができる。

本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、ブラダー本体とカバー部材とを非接着状態で互いに拘束する拘束部材を備えることが好ましい。これにより、ブラダー本体とカバー部材との間の一体性を確保し、タイヤ加硫工程を円滑に行うことができる。このような拘束部材としては、一対の面ファスナー又は一対の機械的留め具を用いると良い。

更に、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、複数のカバー部材を備え、これらカバー部材の材質が互いに異なることが好ましい。このように材質が異なる複数のカバー部材をブラダー本体に付加することにより、ブラダー特性をカバー部材に基づいて任意に調整することができる。

上述したタイヤ加硫用ブラダーを用いてタイヤを製造する場合、金型内にグリーンタイヤを挿入し、該グリーンタイヤの内側にブラダー本体とカバー部材とからなるタイヤ加硫用ブラダーを挿入し、該タイヤ加硫用ブラダーの内部に加熱加圧媒体を充填した状態でグリーンタイヤの加硫を行う。これにより、ゲージ分布をタイヤ幅方向に沿って変化させたタイヤ加硫用ブラダーを用いてグリーンタイヤの加硫を行うことができ、ゲージ分布の差異に基づく種々の効果を享受することができる。

本発明が適用されるタイヤ加硫用ブラダーの一例を示す子午線断面図である。本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダー（参考例）を示す子午線断面図である。本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダー（参考例）を示す側面図である。本発明の他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダー（参考例）を示す子午線断面図である。本発明の他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダー（参考例）を示す側面図である。本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダー（参考例）を展開した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明が適用されるタイヤ加硫用ブラダーの一例を示すものである。図１において、ブラダー１０はグリーンタイヤＧの加硫工程において使用されるものである。このブラダー１０は円筒状をなし、金型２０内に投入されたグリーンタイヤＧの内側に同軸的に挿入される。そして、ブラダー１０をグリーンタイヤＧの内側で膨らませることにより、グリーンタイヤＧを金型２０の成形面に対して押圧するように機能する。図１において、金型２０は下型２１、上型２２及びセクター２３から構成されている。また、ブラダー１０の下端部は下型２１と下側クランプリング２４との間に把持され、ブラダー１０の上端部は上側クランプリング２５と補助リング２６との間に把持されている。

図２及び図３は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図２及び図３に示すように、ブラダー１０は、円筒状をなす膜部１１Ａと該膜部１１Ａの両端に形成されたクランプ部１１Ｂとを有するブラダー本体１１と、該ブラダー本体１１から独立していてクランプ部１１Ｂから外れた位置で膜部１１Ａの外周面上に積層される環状のカバー部材１２とを備えている。クランプ部１１Ｂは膜部１１Ａよりも厚く成形されている。カバー部材１２はタイヤクラウン部に対応する領域に局所的に配置されている。

上述したタイヤ加硫用ブラダー１０を用いてタイヤを製造する場合、金型２０内にグリーンタイヤＧを挿入し、該グリーンタイヤＧの内側にブラダー本体１１とカバー部材１２とからなるタイヤ加硫用ブラダー１０を挿入し、該タイヤ加硫用ブラダー１０の内部に加熱加圧媒体を充填した状態でグリーンタイヤＧの加硫を行う。その後、金型２０を開き、加硫済みのタイヤの内部からタイヤ加硫用ブラダー１０を抜き取り、そのタイヤを金型２０内から取り出すことにより、タイヤ加硫工程を完了する。

上述のようにタイヤ加硫用ブラダー１０がブラダー本体１１とカバー部材１２とを備え、カバー部材１２がタイヤクラウン部に対応する領域に局所的に配置される構造を有しているので、タイヤ加硫用ブラダー１０のゲージ分布をカバー部材１２に基づいて容易に変更することができる。

また、ブラダー本体１１としては従来のブラダーを使用することが可能であり、単にブラダー本体１１に対してカバー部材１２を付加すれば良いので、タイヤ加硫用ブラダー１０の製造効率を改善し、その製造コストの増大を最小限に抑制することができる。つまり、ブラダー本体１１を共通部品とし、小型のカバー部材１２だけを目標とするゲージに合せて加工すれば良い。

上述した実施形態において、例えば、カバー部材１２の任意の位置での初期内径はブラダー本体１１のそれに対応する位置での初期外径よりも小さくなるように設定されることが望ましい。例えば、ブラダー１０の軸方向中心位置において、カバー部材１２の初期内径はブラダー本体１１の初期外径よりも小さくなっているのが良い。カバー部材１２の任意位置での初期内径をブラダー本体１１の対応位置での初期外径よりも小さくすることにより、ブラダー本体１１とカバー部材１２との間の一体性を確保し、タイヤ加硫工程を円滑に行うことができる。つまり、ブラダー本体１１とカバー部材１２とを互いに固定しなくても、両者間に位置ずれを生じ難いのである。

また、カバー部材１２の永久歪みがブラダー本体１１の永久歪みよりも小さくなるようにブラダー本体１１及びカバー部材１２の材料が選択されることが望ましい。カバー部材１２の永久歪みをブラダー本体１１の永久歪みよりも小さくすることにより、ブラダー本体１１とカバー部材１２とが収縮を繰り返しても両者間の一体性を確保することができる。

ブラダー本体１１とカバー部材１２とは互いに接着されていても良い。例えば、ブラダー本体１１に対して加硫接着性を有する材料でカバー部材１２を構成し、ブラダー本体１１を製造した後で所定の位置にカバー部材１２を配置し、再加熱加圧処理を行うことでブラダー本体１１に対してカバー部材１２を接着することができる。このような再加熱加圧処理は初回のタイヤ加硫で代用することも可能である。また、ブラダー本体１１とカバー部材１２とは接着剤を介して互いに接着されていても良い。

図４及び図５は本発明の他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図４及び図５において、ブラダー１０は、円筒状のブラダー本体１１と、該ブラダー本体１１から独立していてクランプ部１１Ｂから外れた位置で膜部１１Ａの外周面上に積層される環状のカバー部材１２とを備え、カバー部材１２が両側のタイヤサイド部に対応する領域に局所的に配置されている。この場合、ブラダー本体１１とカバー部材１２とは何らかの手段により互いに固定されることが必要である。

上述のようにタイヤ加硫用ブラダー１０がブラダー本体１１とカバー部材１２とを備え、カバー部材１２がタイヤサイド部に対応する領域に局所的に配置される構造を有しているので、タイヤ加硫用ブラダー１０のゲージ分布をカバー部材１２に基づいて容易に変更することができる。なお、カバー部材１１はタイヤクラウン部及びタイヤサイド部のいずれか一方又は両方に対応する領域に局所的に配置することが可能である。

図６は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図６において、タイヤ加硫用ブラダー１０は、ブラダー本体１１及びカバー部材１２に加えて、ブラダー本体１１とカバー部材１２とを非接着状態で互いに拘束する拘束部材１３を備えている。拘束部材１３は、互いに係合可能な一対の面ファスナー１３Ａ，１３Ｂで構成されている。これにより、ブラダー本体１１とカバー部材１２との間の位置ずれを防止し、両者の一体性を確保することができる。また、面ファスナー１３Ａ，１３Ｂによる非接着状態での拘束であるため、ブラダー本体１１とカバー部材１２とを必要に応じて分離することができる。

拘束部材１３を構成する一対の面ファスナー１３Ａ，１３Ｂはブラダー本体１１とカバー部材１２との積層領域内の任意の箇所に設置することができる。面ファスナー１３Ａ，１３Ｂはそれ自体が伸縮性を有することが望ましい。また、面ファスナー１３Ａ，１３Ｂはブラダー本体１１の周方向に沿って点在するように配置されることが望ましい。特に、ブラダー本体１１及びカバー部材１２の伸縮を妨げないように、各ファスナー１３Ａ，１３Ｂの面積を小さくし、必要な係合力に応じてファスナー１３Ａ，１３Ｂの個数を増やし、それらを離散させると良い。例えば、各ファスナー１３Ａ，１３Ｂの面積は１００ｍｍ²以下であると良い。

ファスナー１３Ａ，１３Ｂはブラダー本体１１及びカバー部材１２の表面に接着剤を用いて固定することも可能であるが、縫合糸のような縫合部材やステープルのような係止部材を用いて固定することも可能である。また、ファスナー１３Ａ，１３Ｂを加硫接着によりブラダー本体１１及びカバー部材１２の表面に固定することも可能である。

ファスナー１３Ａ，１３Ｂの構成は特に限定されるものではなく、例えば、シート状の基材と該基材の一方の面に形成された複数本の係合素子とを備えたものを使用することができる。また、各係合素子の形状は特に限定されるものではなく、例えば、フック状やループ状の係合素子を採用することができる。

図７は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図５において、タイヤ加硫用ブラダー１０は、ブラダー本体１１及びカバー部材１２に加えて、ブラダー本体１１とカバー部材１２とを非接着状態で互いに拘束する拘束部材１４を備えている。拘束部材１４は、互いに着脱可能な一対の機械的留め具１４Ａ，１４Ｂで構成されている。これにより、ブラダー本体１１とカバー部材１２との間の位置ずれを防止し、両者の一体性を確保することができる。また、機械的留め具１４Ａ，１４Ｂによる非接着状態での拘束であるため、ブラダー本体１１とカバー部材１２とを必要に応じて分離することができる。

拘束部材１４を構成する一対の機械的留め具１４Ａ，１４Ｂとは、結合と分離を反復的に行うことを許容する機械的な連結構造を有するものを意味する。その代表的なものとして、ホック又はスナップと呼ばれる機械的留め具があり、衣料業界等では、より具体的には、スナップボタン、リングスナップ、リングホック、アメリカンスナップ、アメリカンホック、アイレットホック、バネホック、又は、ジャンパーホックと呼ばれるものである。また、機械的留め具１４Ａ，１４Ｂは結合部が小面積（例えば、好ましくは１ｍｍ²〜１１５ｍｍ²、更に好ましくは４ｍｍ²〜９０ｍｍ²）である点状の留め具である。

機械的留め具１４Ａ，１４Ｂはブラダー本体１１及びカバー部材１２の表面に接着剤を用いて直接的に固定することも可能であるが、ゴムシート等の基材に対して機械的留め具１４Ａ，１４Ｂを固定し、その基材を縫合糸のような縫合部材やステープルのような係止部材を用いてブラダー本体１１及びカバー部材１２の表面に固定することも可能である。また、機械的留め具１４Ａ，１４Ｂを備えた基材を加硫接着によりブラダー本体１１及びカバー部材１２の表面に固定することも可能である。

図８は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図８において、タイヤ加硫用ブラダー１０は、便宜上、その周方向Ｃが直線に沿うように描写されている。図８に示すように、ブラダー本体１１の外表面にはブラダー周方向に延在する複数本の溝１５が形成され、カバー部材１２の内表面にはブラダー周方向に延在する複数本の突条１６が形成されている。そして、ブラダー本体１１の外側にカバー部材１２を積層した状態において、ブラダー本体１１の溝１５内にカバー部材１２の突条１６が嵌合するようになっている。このような構成によれば、ブラダー本体１１とカバー部材１２との間の位置ずれを防止し、両者の一体性を確保することができる。

上述した実施形態において、タイヤ加硫用ブラダー１０が複数のカバー部材１２を備える場合、これらカバー部材１２の材質を互いに異ならせても良い。このように材質が異なる複数のカバー部材１２をブラダー本体１１に付加することにより、ブラダー特性をカバー部材１２に基づいて任意に調整することができる。

例えば、カバー部材１２がタイヤクラウン部及びタイヤサイド部の両方に対応する領域に配置される構造において、タイヤサイド部に対応するカバー部材１２を相対的に軟らかくし、タイヤクラウン部に対応するカバー部材１２を相対的に硬くすることにより、タイヤ加硫用ブラダー１０がタイヤ幅方向に膨らみ易くなり、特に偏平タイヤの加硫故障を防止することが可能になる。

また、カバー部材１２がタイヤクラウン部及びタイヤサイド部の両方に対応する領域に配置される構造において、タイヤサイド部に対応するカバー部材１２を熱伝導性が相対的に低い材料（カーボン少量のゴム組成物）で構成し、タイヤクラウン部に対応するカバー部材１２を熱伝導性が相対的に高い材料（カーボン多量のゴム組成物）で構成することにより、厚肉のタイヤトレッド部の加硫を促進する一方で、薄肉のタイヤサイドウォール部の過加硫を防止することができる。

１０ブラダー
１１ブラダー本体
１１Ａ膜部
１１Ｂクランプ部
１２カバー部材
１３，１４拘束部材
１３Ａ，１３Ｂ面ファスナー
１４Ａ，１４Ｂ機械的留め具
１５溝
１６突条

Claims

タイヤ加硫工程において使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなす膜部と該膜部の両端に形成されたクランプ部とを有するブラダー本体と、該ブラダー本体から独立していて前記膜部の外周面上に積層される環状のカバー部材と、前記ブラダー本体と前記カバー部材とを非接着状態で互いに拘束する拘束部材とを備え、前記カバー部材がタイヤクラウン部及びタイヤサイド部のいずれか一方又は両方に対応する領域に局所的に配置されることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
前記拘束部材が一対の面ファスナー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。
前記拘束部材が一対の機械的留め具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。
複数のカバー部材を備え、これらカバー部材の材質が互いに異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダーを用いたタイヤ製造方法であって、金型内にグリーンタイヤを挿入し、該グリーンタイヤの内側に前記ブラダー本体と前記カバー部材とからなる前記タイヤ加硫用ブラダーを挿入し、該タイヤ加硫用ブラダーの内部に加熱加圧媒体を充填した状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことを特徴とするタイヤ製造方法。