JP7700567B2 - 加硫成形用ブラダおよびタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、加硫成形用ブラダおよびタイヤの製造方法に関する。

特開２０１６－９３９５３号公報には、ローカバー（同公報では、「グリーンタイヤ」と称されている。）の内部に配置されて膨張することによりローカバーを保持可能なタイヤ加硫用ブラダが開示されている。かかるタイヤ加硫用ブラダは、ローカバーを保持した状態で、ローカバーのベルト端からサイド部側に向かう領域に対応する部位が、他の部位よりも変形量を抑制された変形抑制部で構成されている。変形抑制部は、内周面に補強体が貼着されることによって構成されている。補強体は、ブラダ本体同様にゴム製である。かかるタイヤ加硫用ブラダを膨張させてローカバーを保持する際に、変形抑制部によって補強体によってブラダ本体の膨張が抑制され、ローカバーのベルト端からサイド部側に向かう領域が必要以上に変形することがない。そのため、ローカバーの一部が金型に噛み込まれることがない。その結果、噛み込みが原因で生じる金型が劣化することや、脱落したゴムが次に加硫するローカバーの表面に付着して不良品となったりすることを確実に防止することができるとされている。

特開２０１６－９３９５３号公報

ところで、サイドウォール部は、シート状のゴム材料が重ね合わされた部分に段差が生じうる。そして、加硫成形後のタイヤのサイドウォール部にも段差が残りうる。このような事象が、本発明者の試作において見られた。サイドウォール部は、例えば、文字が入れられるなどの装飾が施され、外観品質に与える影響が大きい。

本開示では、ローカバーの内側面を成形する加硫成形用ブラダは、一対のビード部と、ビード部から延びた一対のサイドウォール部と、一対のサイドウォール部を繋ぐトレッド部とを有する加硫成形用ブラダである。加硫成形用ブラダは、筒状の胴部と、胴部の両端にそれぞれ設けられたリング状のフランジ部とを有する。胴部のうち、一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれる。
かかる構成を有する加硫成形用ブラダを用いることによって、加硫後のタイヤの外観品質を向上させることができる。

図１は、タイヤの加硫装置１０の一部を示す模式的に示す断面図である。 図２は、ローカバー５０および加硫成形用ブラダ２２の模式図である。 図３は、ローカバー５０の模式図である。 図４は、サイドウォール部５４のジョイント５４ｂを示す断面図である。 図５は、加硫成形用ブラダ２２を示す模式図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。

以下、ここで本開示の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本開示を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。

図１は、タイヤの加硫装置１０の一部を模式的に示す断面図である。タイヤは、ローカバー５０を加硫装置１０で加硫することによって製造することができる。

＜ローカバー５０＞
ローカバー５０は、タイヤを構成する部材が貼り合わせられ、予備的に成形されて得られる。図２は、ローカバー５０および加硫成形用ブラダ２２の模式図である。図２では、ローカバー５０と、加硫時にローカバー５０の内側面に当接している加硫成形用ブラダ２２が示されている。図２では、ローカバー５０の中心軸の軸方向に沿った断面が示されている。なお、図２では、断面を示すハッチングは省略されている。図３は、ローカバー５０の模式図である。図３では、ローカバー５０の径方向の外側から見た図が示されている。図４は、サイドウォール部５４のジョイント５４ｂを示す断面図である。図４では、ジョイント５４ｂを含む、サイドウォール部５４の周方向に沿った断面が示されている。

図２に示されているように、この実施形態では、ローカバー５０は、一対のビード部５２と、ビード部５２から延びた一対のサイドウォール部５４と、一対のサイドウォール部５４を繋ぐトレッド部５６とを有している。ビード部５２は、加硫後のタイヤの径方向内側の端部を構成する部位である。ビード部５２は、ビードコア５２ａと、エイペックス５２ｂとを内部に含んでいる。ビード部５２は、ローカバー５０の径方向内側の端部に、環状に設けられている。サイドウォール部５４は、加硫後のタイヤの側面を構成する部位である。サイドウォール部５４は、ビード部５２からローカバー５０の径方向外側の端部に向かって延びている。トレッド部５６は、加硫後にタイヤにおいて、路面と接する部位を構成する部位である。トレッド部５６は、一対のサイドウォール部５４の径方向外側の端部から軸方向内側に向かって延びている。トレッド部５６は、円筒状である。

ローカバー５０は、ローカバー５０の骨格を形成するカーカス５０ａを内部に備えている。カーカス５０ａの外側面には、トレッド部５６において、トレッド部５６を補強するベルト５０ｃが配置されている。カーカス５０ａは、ビード部５２において、環状のビードコア５２ａと、環状のビードコア５２ａからカーカス５０ａに沿って径方向外側に向かって延びるエイペックス５２ｂとを有している。ビード部５２では、径方向内側の端部において、ビードコア５２ａとエイペックス５２ｂがカーカス５０ａに巻き込まれ、覆われている。

ローカバー５０は、内側面を覆うインナーライナ５０ｂと、外側面を覆うサイドウォールゴム５４ａおよびトレッドゴム５６ａを備えている。トレッド部５６では、外側がトレッドゴム５６ａに覆われている。サイドウォール部５４およびビード部５２では、外側がサイドウォールゴム５４ａに覆われている。

サイドウォール部５４およびビード部５２を覆うサイドウォールゴム５４ａは、シート状に形成されている。この実施形態では、サイドウォールゴム５４ａは、１枚のシート状のゴムである。図３に示されているように、サイドウォールゴム５４ａは、ローカバー５０の周方向に１周巻かれて形成されている。そのため、サイドウォール部５４には、サイドウォールゴム５４ａがわずかに重なったジョイント５４ｂが形成されている（図４参照）。

＜加硫装置１０＞
図１に示されているように、加硫装置１０は、ブラダ中心機構２０と、モールド３０とを備えている。加硫装置１０は、ローカバー５０を加硫成形するための装置である。加硫装置１０は、ブラダ中心機構２０が備える加硫成形用ブラダ２２の内側から高温流体を導入して膨張させ、ローカバー５０をモールド３０に押し当てる。それによって、ローカバー５０は、加熱および加圧される。

＜モールド３０＞
モールド３０は、第１サイドモールド３２と、第１サイドモールド３２と対向する第２サイドモールド３４と、トレッドモールド３６とを備えている。ローカバー５０がモールド３０に押し当てられることによって、加硫後のタイヤの外形形状が形成される。第１サイドモールド３２および第２サイドモールド３４には、ビード部５２およびサイドウォール部５４が押し当てられる。トレッドモールド３６には、トレッド部５６が押し当てられる。

加硫時には、第２サイドモールド３４にローカバー５０がセットされる。第１サイドモールド３２には、図示しないシリンダが取り付けられており、昇降可能に構成されている。第１サイドモールド３２は、第２サイドモールド３４にローカバー５０がセットされる際には上昇し、加硫時に下降するように構成されている。トレッドモールド３６は、複数のモールドから構成されている。トレッドモールド３６は、例えば、第１サイドモールド３２に取り付けられたガイド等によって、第１サイドモールド３２の昇降に合わせて開閉するように構成されている。つまり、加硫前にはトレッドモールド３６は開状態になっているが、加硫時に第１サイドモールド３２が下降すると、それに連動してトレッドモールド３６は閉状態になる。

＜ブラダ中心機構２０＞
ブラダ中心機構２０は、加硫成形用ブラダ（以下、単に「ブラダ」とも称する）２２と、一対のクランプリング２７ａ，２７ｂと、センタポスト２６とを備えている。ブラダ２２は、筒状に形成されており、両端部（フランジ部２２ｂ）がそれぞれ円盤状のクランプリング２７ａ，２７ｂに取り付けられている。上部のクランプリング２７ａは、センタポスト２６の上部に取り付けられている。下部のクランプリング２７ｂは、センタポスト２６が貫通する貫通孔２７ｂ１を有している。

センタポスト２６は、図示しないシリンダによって昇降可能に構成されている。それによって、一対のクランプリング２７ａ，２７ｂの間隔を変えることができる。加硫時には、センタポスト２６が下降し、ローカバー５０の幅に合わせてクランプリング２７ａ，２７ｂの間隔は狭くなる。加硫後には、センタポスト２６が上昇し、クランプリング２７ａ，２７ｂの間隔は広くなる。センタポスト２６は、第１サイドモールド３２の昇降に連動して昇降するように構成されている。

ブラダ２２の内側の空間は、ブラダ２２の外側の空間と独立している。また、ブラダ中心機構２０は、加硫時にブラダ２２の内部の空間に高温流体を導入できるように構成されている。この実施形態では、クランプリング２７ｂの貫通孔２７ｂ１からブラダ２２の内部の空間に向かって高温流体が導入できるように構成されている。

＜加硫成形用ブラダ２２＞
加硫成形用ブラダ２２は、ローカバー５０の内側面を成形する。図５は、加硫成形用ブラダ２２を示す模式図である。図５では、繊維２２ｃが含まれている部位、第１繊維２２ｃ１の向きおよび第２繊維２２ｃ２の向きが模式的に示されている。加硫成形用ブラダ２２は、胴部２２ａと、胴部２２ａの両端にそれぞれ設けられたリング状のフランジ部２２ｂとを有している。

フランジ部２２ｂは、クランプリング２７ａ，２７ｂにそれぞれ取り付けられる部位である。胴部２２ａは、フランジ部２２ｂから内側に向かうにつれて徐々に周長が長くなる樽型である。ブラダ２２は、ゴム製の弾性体である。ブラダ２２に用いられるゴム製の弾性体としては、従来公知のものを特に制限なく採用することができ、特に限定されない。ブラダ２２は、加硫時にブラダ中心機構２０によって内部に高温流体が導入されると、胴部２２ａが膨張する。それによって、ローカバー５０は、モールド３０に加熱されながら押し当てられ、加硫される。

ブラダ２２には、胴部２２ａのうち、一対のサイドウォール部５４の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維２２ｃが含まれている。この実施形態では、繊維２２ｃは、胴部２２ａのうち、一対のサイドウォール部５４の内側面に当接する部位において周方向に連続して含まれている。繊維２２ｃが含まれている部分は、繊維２２ｃが含まれていない部分と比較して弾性強度が高くなる。

この実施形態では、繊維２２ｃとして、ナイロン繊維が用いられている。胴部２２ｂに含まれる繊維２２ｃは、特に限定されない。繊維２２ｃとしては、例えば、ポリエステル、アラミド、レーヨン等の繊維を用いることができる。繊維２２ｃとしては、ナイロン繊維が好ましく用いられうる。ブラダ２２が強度の高いナイロン繊維を含むことによって、ローカバー５０をモールド３０に対してより強く押し当てることができる。繊維の太さ等は特に限定されないが、例えば、直径が０．４～１．０ｍｍ程度の繊維を用いることができる。

ところで、上述したように、ローカバー５０のサイドウォール部５４は、シート状のサイドウォールゴム５４ａから構成されている（図３参照）。サイドウォール部５４には、シート状のサイドウォールゴム５４ａの端がわずかに重なったジョイント５４ｂが形成されている。ジョイント５４ｂは、サイドウォール部５４の他の部分と比べて厚くなっている。本発明者の知見では、加硫時にジョイントが十分に押しつぶされない場合、加硫後もジョイントが盛り上がった状態で残る懸念がある。このように、ジョイントが盛り上がった状態で残ることは、例えば、ＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）用タイヤのようなサイドウォール部の肉厚が厚い大型タイヤにおいて起こりやすい。サイドウォール部は、加硫後のタイヤの側面を構成するため、ジョイントの盛り上がりが外観品質に与える影響が他の部位と比較して大きい。

図５に示されているように、繊維２２ｃは、第１方向Ｄ１と平行に延びる複数の第１繊維２２ｃ１と、第１方向Ｄ１と異なる第２方向Ｄ２と平行に延びる複数の第２繊維２２ｃ２とによって網目状に形成されている。第１繊維２２ｃ１および第２繊維２２ｃ２は、胴部２２ａの周方向に対して５０度～６０度程度傾いている。第１繊維２２ｃ１と第２繊維２２ｃ２は、胴部２２ａの周方向から互いに反対方向に傾いている。胴部２２ａの周方向に対する繊維２２ｃの角度は特に限定されない。繊維２２ｃの角度は、例えば、４０度以上であってもよく、５０度以上であることが好ましい。また、繊維２２ｃの角度は、７０度以下であってもよく、６０度以下であることが好ましい。このように、繊維２２ｃが胴部２２ａの周方向に対して傾いていることによって、ブラダ２２がより強く押し当てられうる。

繊維２２ｃは、ブラダ２２の胴部２２ａの内部に含まれている。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。図６では、ブラダ２２の、繊維２２ｃを含む部位が図示されている。この実施形態では、図６に示されているように、ブラダ２２の胴部２２ａは、３層のゴムシート２３，２４，２５から構成されている。外側層のゴムシート２３および内側層のゴムシート２５は、１枚のゴムシートから構成されている。中間層のゴムシート２４として、サイドウォール部５４の内側面に当接する部位では、上述した繊維２２ｃを含んだゴムシート２４ａが用いられている。また、中間層のゴムシート２４として、サイドウォール部５４の内側面に当接する部位以外の部位では、繊維２２ｃを含まないゴムシート２４ｂが用いられている。

図２に示されているように、繊維２２ｃは、胴部２２ａのうち、サイドウォール部５４の、ビード部５２側の端部５４ｃの内側面に当接する部位に含まれている。ここで、ビード部５２側の端部５４ｃとは、環状のビードコア５２ａから外径方向に延びるエイペックス５２ｂの先端付近である。

上述した実施形態では、ブラダ２２には、胴部２２ａのうち、一対のサイドウォール部５４の内側面に当接する部位に繊維２２ｃが含まれている。かかるブラダ２２を用いてローカバー５０を加硫すると、繊維２２ｃが含まれている部位は弾性強度が高いため、当該部位ではローカバー５０がモールド３０に対して強く押し当てられる。それによって、例えば、サイドウォール部５４のジョイント５４ｂ等、ローカバー５０の厚みが厚くなっている部分を強く押し潰すことができる。それによって、ローカバー５０のサイドウォール部５４でシート状のゴム材料が重ね合わされた部分に生じた段差（ジョイント５４ｂ）が、より綺麗に解消しうる。このため、タイヤのサイドウォールの外観品質を向上させることができる。

また、上述した実施形態では、繊維２２ｃは、ブラダ２２の胴部２２ａの内部に含まれている。それによって、繊維２２ｃが含まれている部位は熱伝導率が高くなっている。つまり、繊維２２ｃが含まれている部位では温度のムラが発生しにくい。その結果、ブラダ２２の繊維２２ｃが含まれている部位によって押し当てられた部分は、タイヤの外観品質が向上しうる。

上述した実施形態では、繊維２２ｃは、胴部２２ａのうち、一対のサイドウォール部５４の内側面に当接する部位において周方向に連続して含まれている。そのため、胴部２２ａのうち、サイドウォール部５４の内側面に当接する部位全周において、ローカバー５０をモールド３０に対してより強く押し当てることができる。すなわち、ローカバー５０のジョイント５４ｂと、ブラダ２２に繊維２２ｃが含まれている部位との位置合わせが不要である。

また、上述した実施形態では、繊維２２ｃは、胴部２２ａのうち、サイドウォール部５４の、ビード部５２側の端部５４ｃの内側面に当接する部位に含まれている。ところで、ローカバー５０を構成するゴム部材は、ビードコア５２ａおよびエイペックス５２ｂに対して巻き上げられている。そのため、サイドウォール部５４の、ビード部５２側の端部５４ｃからは、厚みが厚くなり始めている。本発明者の知見では、端部５４ｃは、モールド３０に対して押し当てられにくく、加硫時にも空気が溜まりやすい。加硫時にモールド３０とローカバー５０の間に空気が溜まると、加硫後のタイヤにベアが発生する懸念がある。ブラダ２２が端部５４ｃに当接する部位に繊維２２ｃを含んでいることによって、モールド３０と端部５４ｃ付近の間に空気が溜まりにくくなる。それによって、ベアの発生を低減しうる。繊維２２ｃは、例えば、１００ｍｍ～１５０ｍｍ程度の幅に入れられていることが好ましい。

なお、この実施形態では、繊維２２ｃは、胴部２２ａのうち、トレッド部５６の内側面に当接する部位に含まれていない。すなわち、モールド３０に対して強く押し当てられる部位がサイドウォール部５４に限られている。それによって、トレッド部５６を均一に加圧しやすくなっている。

上述したように、胴部２２ａにおいて、繊維２２ｃはサイドウォール部の内側面に当接する部位に含まれていた。しかしながら、繊維２２ｃが含まれる範囲は、特に言及されない限りにおいて、かかる形態に限定されない。繊維２２ｃは、周方向に間欠的に含まれていてもよく、部分的に含まれていてもよい。例えば、胴部２２ａにおいて、サイドウォール部５４のジョイント５４ｂが形成されている部位にのみ繊維２２ｃが含まれていてもよい。

また、胴部２２ａのうち、トレッド部５６の内側面に当接する部位の少なくとも一部にも繊維２２ｃが含まれていてもよい。さらに、トレッド部５６の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維２２ｃと、一対のサイドウォール部５４の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維２２ｃとが、独立していてもよい。このように、繊維２２ｃが含まれる部位を選択的に設けることによって、ローカバー５０における所望の位置をモールド３０に対して強く押し当てることができる。それによって、タイヤの外観品質がより向上しうる。

以上、ここで開示される加硫成形用ブラダについて、種々説明した。しかしながら、ここで開示される加硫成形用ブラダは、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態や変形例に限定されない。また、種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。本明細書は以下の開示を含んでおり、以下の開示は、上記した実施形態には限定されない。

本開示（１）は、一対のビード部と、前記ビード部から延びた一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部を繋ぐトレッド部とを有するローカバーの内側面を成形する加硫成形用ブラダであって、筒状の胴部と、前記胴部の両端にそれぞれ設けられたリング状のフランジ部とを有し、前記胴部のうち、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれる、加硫成形用ブラダである。

本開示（２）は、本開示（１）に記載の加硫成形用ブラダである。本開示（２）において、前記繊維は、第１方向と平行に延びる複数の第１繊維と、前記第１方向と異なる第２方向と平行に延びる複数の第２繊維とによって網目状に形成されている。

本開示（３）は、本開示（１）または本開示（２）に記載された加硫成形用ブラダである。本開示（３）において、前記繊維は、前記胴部のうち、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位において周方向に連続して含まれる。

本開示（４）は、本開示（１）～（３）のいずれかとの任意の組合せの加硫成形用ブラダである。本開示（４）において、前記繊維は、前記胴部のうち、前記サイドウォール部の、前記ビード部側の端部の内側面に当接する部位に含まれる。

本開示（５）は、本開示（１）～（４）のいずれかとの任意の組合せの加硫成形用ブラダである。本開示（５）において、前記繊維は、前記胴部のうち、前記トレッド部の内側面に当接する部位に含まれない。

本開示（６）は、本開示（１）～（４）のいずれかとの任意の組合せの加硫成形用ブラダである。本開示（６）において、前記胴部のうち、前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれる。

本開示（７）は、本開示（６）に記載の加硫成形用ブラダである。本開示（７）において、前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維と、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維とが、独立している。

本開示（８）は、本開示（１）～（７）のいずれかとの任意の組合せの加硫成形用ブラダである。本開示（８）において、前記繊維は、ナイロン繊維を含む。

本開示（９）は、本開示（１）～（８）のいずれかとの任意の組合せの加硫成形用ブラダを用いて、ローカバーの加硫を行う、タイヤの製造方法である。

１０ 加硫装置
２０ ブラダ中心機構
２２ 加硫成形用ブラダ
２２ａ 胴部
２２ｂ フランジ部
２３，２４，２４ａ，２４ｂ，２５ ゴムシート
２２ｃ 繊維
２６ センタポスト
２７ａ，２７ｂ クランプリング
２７ｂ１ 貫通孔
３０ モールド
３２ 第１サイドモールド
３４ 第２サイドモールド
３６ トレッドモールド
５０ ローカバー
５０ａ カーカス
５０ｂ インナーライナ
５０ｃ ベルト
５２ ビード部
５２ａ ビードコア
５２ｂ エイペックス
５４ サイドウォール部
５４ａ サイドウォールゴム
５４ｂ ジョイント
５４ｃ 端部
５６ トレッド部
５６ａ トレッドゴム

Claims (9)

1. 一対のビード部と、前記ビード部から延びた一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部を繋ぐトレッド部とを有するローカバーの内側面を成形する加硫成形用ブラダであって、
   筒状の胴部と、
   前記胴部の両端にそれぞれ設けられたリング状のフランジ部と
   を有し、
   前記胴部のうち、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれており、
   前記繊維は、前記胴部のうち、前記トレッド部の内側面に当接する部位に含まれない、
   加硫成形用ブラダ。
2. 一対のビード部と、前記ビード部から延びた一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部を繋ぐトレッド部とを有するローカバーの内側面を成形する加硫成形用ブラダであって、
   筒状の胴部と、
   前記胴部の両端にそれぞれ設けられたリング状のフランジ部と
   を有し、
   前記胴部のうち、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部および前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれており、
   前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維と、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維とが、独立している、
   加硫成形用ブラダ。
3. 前記繊維は、第１方向と平行に延びる複数の第１繊維と、前記第１方向と異なる第２方向と平行に延びる複数の第２繊維とによって網目状に形成されている、請求項１または２に記載された加硫成形用ブラダ。
4. 前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維は、前記胴部のうち、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位において周方向に連続して含まれる、請求項１～３のいずれか一項に記載された加硫成形用ブラダ。
5. 前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維は、前記胴部のうち、前記サイドウォール部の、前記ビード部側の端部の内側面に当接する部位に含まれる、請求項１～４のいずれか一項に記載された加硫成形用ブラダ。
6. 前記胴部のうち、前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に繊維が含まれる、請求項１に記載された加硫成形用ブラダ。
7. 前記トレッド部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維と、前記一対のサイドウォール部の内側面に当接する部位の少なくとも一部に含まれる繊維とが、独立している、請求項６に記載された加硫成形用ブラダ。
8. 前記繊維は、ナイロン繊維を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載された加硫成形用ブラダ。
9. 請求項１～８のいずれか一項に記載された加硫成形用ブラダを用いて、ローカバーの加硫を行う、タイヤの製造方法。