JPH0635164B2 - 空気入タイヤ加硫用オ−プンエンド型ブラダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気入タイヤ加硫用オープンエンド型ブラダ
ーに関し、一層詳細には加硫用モールドに対応してグリ
ーンタイヤをプリシェーピングする際、プラダー自体を
均等に膨張させて当該グリーンタイヤ内壁全体に均等に
加圧力を及ぼし、しかも加硫用モールド内面においてグ
リーンタイヤを定位置に保持することを可能にしたブラ
ダーに関する。

従来から、バイアスタイヤ、ラジアルタイヤの種別を問
わず、高温高圧の流体を介して加硫を行い、タイヤビー
ド、サイドウオールおよびトレッドを形成するために、
モールドにグリーンタイヤを押圧させるべくブラダーが
用いられている。ブラダーはグリーンタイヤの内部に挿
入されてから加硫段階に至る間に、グリーンタイヤを内
壁から支持して膨径させ、加硫用モールドの内面にグリ
ーンタイヤを正しく当接支持させる、所謂、プリシェー
ピングをつかさどる。すなわち、加硫用モールドはプリ
シェーピング終了のタイミングをみて完全に閉じられ
る。この加硫用モールドが閉じられると、スチーム等の
加熱媒体が加硫用モールドおよびブラダー内部へ送り込
まれる。

ところで、プリシェーピング時には、エアー、炭酸ガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスが膨径媒体としてブラダー
内部に供給される。一方、加硫段階ではブラダー内はス
チーム等の加熱媒体が前記膨径媒体に取って替わる。ブ
ラダー内に注入される加熱流体の圧力はプリシェーピン
グ時の膨径媒体の圧力より高く、モールド内面のタイヤ
トレッドパターンの型付を形成する凹凸部の隅々までグ
リーンタイヤを加圧する。すなわち、ブラダーは、加硫
の際、その内部に導入される高温高圧媒体によって膨張
し、グリーンタイヤをモールドに押圧密着させる作用を
営む。ブラダーは、一般的に、下端部が開放されたグロ
ーズドエンド型と、上端部並びに下端部を開放したオー
プンエンド型とに分類される。

第１図に、この種の従来技術に係るオープンエンド型ブ
ラダーを示す。このブラダー２では図示しないモールド
に係着されるために、金具締代4a、4bが肉厚に形成さ
れ、ブラダー本体部分のタイヤのサイドウオール並びに
トレッドに対応する部分６は均一な厚味に形成され、通
常、前記部分６の外表面にエアー抜き用のグルーブが設
けられている。なお、図中、参照符号8a、8bはブラダー
２の軸方向に開口するオープニングを示す。

そこで、以上のような形状のブラダー２を用いてタイヤ
のプリシェーピングを行う場合の一連の工程を第２図Ａ
乃至Ｃを参照して以下に説明する。

先ず、グリーンタイヤ10を加硫するための下型モールド
12ａの中心部分にはディスク状の固定部材14が配設さ
れ、この固定部材14の中心を貫通して図において垂直方
向に変位可能にシリンダ（図示せず）から延在するセン
ターポスト16が延在している。この場合、前記固定部材
14には図示しないがプリシェーピング用の加圧流体、例
えば、エアーをプラダー２の内部に導入するための流体
通路が設けられている。

そこで、前記固定部材14には円盤状の板体18が係着さ
れ、この板体18の上面に上方に若干傾斜する取付金具20
が固着される。一方、前記センターポスト16の先端部近
傍には、前記板体18と対称的に下方に若干傾斜する円盤
状の板体19が係着され、この板体19の外周縁に取付金具
21が固着される。ブラダー２の金具締代4aは板体18と取
付金具20により挟持され、一方、金具締代4bは前記取付
金具21に係止される。

以上のような設定状態において、上型モールド12bは下
型モールド12ａから離間し、その上方に位置しており、
また、ブラダー２はその原形を保持している（第２図Ａ
参照）。次いで、前記シリンダーが駆動されて、センタ
ーポスト16は上昇し、これによって前記ブラダー２は伸
長され、図示しないエアー用通路からブラダー２に対し
て真空引きがなされる。これによって前記ブラダー２は
その中程部分が湾曲した凹状を呈する。これは、グリー
ンタイヤ10に対しブラダー２が接することを回避するた
めに行われる。そこで、ローダー22の縮径自在なプレー
ト24に懸吊されたグリーンタイヤ10が下降し、前記グリ
ーンタイヤ10を構成するビード部分10ａは下型モールド
12ａの周回する嵌合部分26に位置決めされる（第２図Ｂ
参照）。

その後、センターポスト16を下降させると共に、この下
降動作に対するタイミングを図って流体通路からエアー
をブラダー２の内部に導入する。この結果、ブラダー２
は膨張してグリーンタイヤ10の内側部分に圧接し、次い
で、上型モールド12ｂを下降させ、対向する下型モール
ド12ａと共に、グリーンタイヤ10を閉塞囲繞し、ブラダ
ー２の内部に加硫用流体が導入される。

然しながら、以上のようにブラダー２の形状を選択する
ことによって、このブラダー２の内部に膨径媒体である
不活性ガスを導入する際、ブラダー２とグリーンタイヤ
10の各部位によって圧力差を生じ、しかも、シェーピン
グの時間にも差が生じていた。この状態を第３図Ａ並び
にＢに示す。なお、第３図Ａにおいて、タイヤの各部位
を示す符号は第３図Ｂに示す符号と対応関係にある。

従って、図から容易に諒解されるように、プリシェーピ
ング時間が経過するに伴って、先ず、ビード部分からト
レッドセンター部分へとブラダーの圧接点が移動して行
く。そして、各部の圧力も大きく異なり、最終的にプリ
シェーピングが終了する際、各部位において図示の通り
の圧力差が表れる。

結局、前記従来技術に係るブラダーによれば、次のよう
な不都合が存在することが指摘されていた。

すなわち、以上のようなブラダーの形状によれば、ブラ
ダーに膨径媒体を導入する際、前記ブラダー外表面とグ
リーンタイヤ内面との間に空気が封入されてしまう（第
２図Ｃ参照）。このために、空気が封入された部分にあ
ばた状の加硫タイヤ外観を残す結果、製品不良となる、
所謂、ベアを生ずる。また、タイヤの各部材を積層する
成型工程において、積層部材間に封入されたエアーが、
この従来技術に係るブラダーのプリシェーピングによっ
てはビード部がシールされることになる結果、外部に放
出されることなくタイヤ内部に滞留することになる。す
なわち、タイヤを構成するゴム部材、コード等の間にエ
アーが入り込んだ状態を惹起し、このために加硫タイヤ
に、所謂、エアー入りを生ずる。これは製品不良である
のみならず、このようなエアー入りのタイヤを看過する
ことによって事故等の発生が懸念される不都合となる。
しかもこのような不都合が存在すれば、品質管理を一層
厳重に行い、このため生産工程もより複雑化する。

一方、ブラダーはプリシェーピング中にグリーンタイヤ
内壁各部へ異なる圧力で当接膨径するため、時として、
グリーンタイヤ内壁への当接位置がずれることがある。
このため、タイヤの内側のゴム表面に溝状のしわが表れ
る。所謂、クリスの発生である。さらに、プリシェーピ
ングが不安定に行われ、タイヤのビードが変形して型付
され、製品不良となる。

本発明は前記の種々の不都合を克服するためになされた
ものであって、ブラダーの加圧伸長部分を湾曲する断面
凸字状に形成し、これによって、加圧流体を導入した
際、当該ブラダーの加圧壁面が略同時に均一にグリーン
タイヤを押圧するよう構成し、しかも、グリーンタイヤ
の膨張の際、グリーンタイヤとの間の滑りをなくすと共
にシェーピング形状を適正化し、さらに、グリーンタイ
ヤと加硫用モールドとの接触も均一に行うことが可能な
空気入タイヤ加硫用オープンエンド型ブラダーを提供す
ることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明はリング状に形成
され軸方向に一対の開口部を備え、圧力流体を内部に導
入してグリーンタイヤに圧接し、そのシェーピングを行
い、加硫時にタイヤを内部で支持するオープンエンド型
ブラダーにおいて、前記ブラダーは前記開口部を画成す
る両端部の金具締代部分から外径方向に延在する肩部
と、この肩部から湾曲して拡開する第１の傾斜部と、前
記第１傾斜部から拡開する第２の傾斜部と、さらに前記
第２傾斜部から湾曲拡開して最大径部で前記両金具締代
部分からの延在部分が互いに合致する凸状部を有し、し
かもグリーンタイヤのビード部分に対応する部位から前
記グリーンタイヤのトレッド部分に対応する部位にかけ
てその肉厚を徐々に薄く形成することを特徴とする。

次に、本発明に係るオープンエンド型ブラダーについて
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

第４図並びに第５図において、参照符号30は本発明に係
るブラダーを示し、このブラダー30はオープンエンド型
であるために、図において上端部並びに下端部を夫々軸
方向に開放する開口部32ａ、32ｂを有する。実質的に
は、前記開口部32ａ、32ｂは断面略五角形状で且つリン
グ状に形成された金具締代34ａ、34ｂにより画成され
る。第４図並びに第５図に示すように、これらの金具締
代34ａ、34ｂは残余のブラダー部分よりも肉厚に形成さ
れる。

以上のように構成される金具締代34ａ、34ｂからは、膨
張自在な材質、例えば、ブチルゴムによって前記金具締
代34ａ、34ｂと一体的に成形される袋体状のブラダー本
体36が延在する。この場合、ブラダー本体36は、図にお
いて、金具締代34ａ、34ｂから外径方向へ延在する肩部
38と、この肩部38から互いに若干拡開するように傾斜す
る第１の傾斜部40とを含む。前記肩部38は金具締代34
ａ、34ｂから第１傾斜部40に至る湾曲部分を有する。一
方、前記第１傾斜部40は曲率半径中心をブラダー本体36
の外部に有する湾曲部41を介して大きく傾斜する第２の
傾斜部42へ連なり、さらに、前記第２傾斜部42から湾曲
し且つブラダー本体36のセンター部分で終端する曲率半
径中心をブラダー本体36の内部に有する湾曲部44とから
形成されている。

そこで、本発明に係るブラダーの各部位について次に詳
細に説明する。

先ず、第４図並びに第６図に示すように、第１傾斜部40
に含まれグリーンタイヤのビード部分に当接するブラダ
ー本体36の部位46の肉厚をGbに選択する。この肉厚Gbは
湾曲部44の頂点部分、すなわち、ブラダー本体36のセン
ター部分48の肉厚Gcよりも大きく選択される。そして、
前記部位46からセンター部分48に至る間では肉厚は徐々
に減少する。このため、ビード部分に対応する部位46か
らセンター部分48に指向すると、前記ビード部分に対応
する部位46に遠い方の部位とそれよりも近い方の部位と
の間では負の一次相関を有するようにブラダー本体36の
厚さが設定される。これは、第６図に示すように、前記
部位46とセンター部分48との間の任意の点ＮおよびＸを
選択し、その点Ｎ、Ｘおける肉厚を夫々Gn、Gx、センタ
ー部分48の肉厚をGcとし、部位46から任意の点Ｎ、Ｘお
よびセンター部分48までの肉厚中心に沿った距離をLn、
Lx、およびLcとすれば、 なる式が成立するように各部の肉厚を選択することを意
味する。

なお、実験によれば、前記（Gb−Gc）の値が１mm以上で
あり、さらにタイヤビード部分外径Rbとセンター部分外
径Rcとの差（Rc−Rb）が100mm以上であると後述する効
果がもたらされることが確認された（第４図参照）。

本発明に係るブラダー30は基本的には以上のように構成
されるものであり、次に、このブラダー30を利用してグ
リーンタイヤに加硫を行うプロセスについて、第７図Ａ
乃至Ｃを参照して以下に説明する。なお、これらの図に
おいて第２図Ａ乃至Ｃに表示される参照符号と同一の参
照符号は同一の構成要素を示すものとする。

そこで、ブラダー30の金具締代34ａ、34ｂは夫々リング
状の取付金具20に固定位置決めされている。その際、セ
ンターポスト16は前記ブラダー30が原形を保持するよう
に図示しないシリンダによってその高さを調節されてい
る（第７図Ａ参照）。次に、前記シリンダが駆動されて
センターポスト16は上昇し、これによって前記ブラダー
30は伸長される。さらに、図示しないエアー用通路から
ブラダー30に対して真空引きがなされる。これによって
前記ブラダー30はその中程部分が湾曲した凹状を呈す
る。これは、グリーンタイヤ10に対しブラダー30が接す
ることを回避するために行われる（第７図Ｂ参照）。

次いで、ローダー22によって懸吊されたグリーンタイヤ
10が下降動作し、前記ブラダー30の直径よりも広径な中
心孔部を有するこのグリーンタイヤ10はブラダー30に対
する接触を行うことなく、すなわち、原形のままの状態
で下型モールド12ａに到達し、そのビード部分10ａは嵌
合部分26に位置決めされて保持される（第７図Ｂ参
照）。

その後、センターポスト16が下降し、そのタイミングを
把えて流体用通路からエアーが前記ブラダー30の内部に
導入される。この結果、ブラダー30は全体的に膨出し、
センター部分48とビード部分に対応する部位46の間で略
同時にグリーンタイヤ10の内壁に圧接するに至る（第７
図Ｃ参照）。

第８図Ｂに示すように、その際、ブラダー30に加圧され
る圧力は約 0.1乃至 0.2kg／cm²であり、このプリシェ
ーピングに要する時間は、例えば、30秒乃至40秒である
が、勿論、この時間は任意に設定することが出来る。そ
して、前記ブラダー30を構成するブラダー本体36がグリ
ーンタイヤ10の内面に当接し、その際の肩部38、傾斜部
40、42、湾曲部44に加わる圧力は略均等である。なお、
第８図Ａにおいて示すタイヤ26の各部位に係る符号は、
第８図Ｂに示す符号と対応関係にある。

一方、前記ブラダー30の肩部38がグリーンタイヤ10のビ
ード部分10ａに圧接する際には、この肩部38が比較的厚
めに構成されているために、時間としてはブラダー本体
36の他の部位よりも寧ろ若干遅い時期にその加圧が行わ
れる場合もあり得る。然しながら、第１傾斜部40、第２
傾斜部42、湾曲部44およびセンター部分48は圧力動態の
導入により夫々伸長されながらグリーンタイヤ10の内面
に先に当接するように伸長するために、このような本発
明の形状では、前記肩部38、第１傾斜部40、第２傾斜部
42、湾曲部44の圧接によってグリーンタイヤ10との当接
面から導出されるエアーはこのビード部分10ａに対応す
る肩部38から外部へ送出されるためにエアー入りタイヤ
にはならない利点がある。

本発明において、以上のように構成されるブラダーを用
いて実際にグリーンタイヤにプリシェーピングを行った
際の実験結果を従来技術に係るブラダーを用いて行った
場合と比較して第９図乃至第11図に示す。なお、この実
験に際してはトラック・バス用のラジアルタイヤ TBR
10.00-20のグリーンタイヤを用いた。

すなわち、第９図に破線Ｂで示すように、従来技術に係
るブラダーを使用した場合には、センター部分に当接す
る時間が約60秒かかっている。然しながら、本発明によ
れば、略同時にブラダーはグリーンタイヤに圧接するが
そのセンター部分は寧ろビード部分よりも若干早くグリ
ーンタイヤの内壁に当接することが可能である（第９図
実線Ａ参照）。これは、本発明のブラダーがセンター部
分48に移行するにつれて、ビード部分よりも肉薄に形成
され、従って、膨径媒体の導入の際、伸長度バランスに
優れるからに他ならない。

次に、第10図にブラダーのストレッチ状態を示す。ここ
で、ストレッチとはプラダーが膨径終了してグリーンタ
イヤをモールド本体に押しつけた際のブラダーの伸長度
合をいう。これによれば、実線Ｃに示す通り、第１傾斜
部40、第２傾斜部42、湾曲部44の伸長度合は略 160％程
度であり、しかも、これは均一化されている。従って、
ブラダー本体36の伸長度合も略均一に行われていること
が確認される。これに対して、従来技術に係るブラダー
では、破線Ｄに示すようにセンター部分が略 220％程度
伸長し、一方、ビード部分に対応する部分では 120乃至
130％の程度の伸長度合しか有していない。従って、ブ
ラダーの伸長度にむらがあるために、それだけ繰り返し
疲労に対して弱いということになる。

さらに、第11図にブラダー本体36が伸長した際のストレ
ッチゲージ、すなわち、ブラダーが膨径終了し、グリー
ンタイヤをモールド本体に押しつけた際のブラダーの肉
厚の状態を示す。実線Ｅで示すように、本発明に係るブ
ラダーでは、センター部分と金具締代との間ではストレ
ッチゲージは略３乃至４mmの範囲に納まっている。これ
に対して、従来技術に係るブラダーを使用した際には、
第11図の破線Ｆで示すように、ビード部分の厚みが約
5.5mmと極めて大きく、一方、センター部分は３乃至４m
m程度の厚みしか確保出来ない。従って、プリシェーピ
ングの際に、従来技術のプラダーにおいては既にその肉
厚に極めて大きな差が存在する。すなわち、従来技術に
係るブラダーではビード部分が厚いため、その分、加硫
が遅れる。従って、タイヤビード部に加硫するまでの時
間が極めて長くなる不都合となる。従来のブラダーでは
センター部分が大きく伸縮を受ける結果、ブラダー寿命
を短縮させる。

本発明によれば以上のようにプリシーピングの際、膨径
媒体を導入するブラダーの膨張部分が均一化し、従っ
て、ブラダー全体としても伸長度に差がないために、加
圧力も均一化すると共に加圧時間も極めて短縮すること
が出来る。しかも、このように伸長分布が均一化した結
果、ブラダーがグリーンタイヤを押圧する力が各部に亘
って均等になり、このために、グリーンタイヤとブラダ
ーとの間に不要なエアーが流入することが阻止される。
すなわち、このためにブラダー自体からエアー抜き用の
グルーブを設けることが不必要となり、結局、ブラダー
の構造自体を簡易化することが出来る。さらにまた、ブ
ラダーのグルーブがなくなるために、一層膨張分布も均
一化されるという相乗効果が得られる。さらにまた、ブ
ラダーをその膨張の際、厚みを均等に且つ薄くすること
が可能となるために、加硫時間が短縮され、しかも、製
品不良の発生率も減少することが出来る。さらに加えれ
ば、本発明に係るブラダーはエアー抜き用のグルーブを
必ずしも必要としないために、タイヤを車両に装着した
際、このタイヤとチェーブとの間では緊密な接触状態が
得られ、この結果、パンク等の事故から回避されるもの
であって、また、インナーライナーを構成する凹凸部分
の凸部の厚み分だけ重量軽減が出来るために一層のコス
トダウンとタイヤ自体の品質向上にも寄与することが出
来る効果が得られる。しかも、局部的に無理な膨出圧力
を与えないために、繰り返し疲労に対しても強く、従っ
て、ブラダー全体としても耐用性が著しく向上する利点
が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに
設計の変更が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るオープンエンド型ブラダーの縦
断説明図、第２図は従来技術に係るブラダーを用いてグ
リーンタイヤのプリシェーピングを行う工程の説明図、
第３図は第２図に示すブラダーとグリーンタイヤとの圧
力分布を示す説明図、第４図は本発明に係るオープンエ
ンド型ブラダーの膨径前の縦断面図、第５図は本発明に
係るオープンエンド型ブラダーの一部切欠斜視図、第６
図は第４図に示すブラダーの端部からセンター部分に至
るまでの長さ、厚みを詳細に説明する図、第７図は本発
明に係るブラダーを用いてグリーンタイヤのプリシェー
ピングを行う工程の説明図、、第８図は従来技術に係る
ブラダーと本発明に係るオープンエンド型ブラダーのグ
リーンタイヤに対する接合面の圧力分布を示す説明図、
第９図は従来技術並びに本発明のブラダーとグリーンタ
イヤとのフィットパターンを示す説明図、第10図は従来
技術に係るブラダーと本発明のブラダーの伸長時におけ
る各部位のストレッチ状態を示す説明図、第11図はブラ
ダーのストレッチゲージを示す説明図である。 10……グリーンタイヤ、10ａ……ビード部分 12ａ……下型モールド 12ｂ……上型モールド、14……固定部材 16……センターポスト、18、19……板体 20、21……取付金具、22……ローダー 24……プレート、26……嵌合部分 30……ブラダー 32ａ、32ｂ……開口部 34ａ、34ｂ……金具締代、36……ブラダー本体 38……肩部、40……傾斜部 41……湾曲部、42……傾斜部 44……湾曲部、46……部位 48……センター部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状に形成され軸方向に一対の開口部
   を備え、圧力流体を内部に導入してグリーンタイヤに圧
   接し、そのシェーピングを行い、加硫時にタイヤを内部
   で支持するオープンエンド型ブラダーにおいて、前記ブ
   ラダーは前記開口部を画成する両端部の金具締代部分か
   ら外径方向に延在する肩部と、この肩部から湾曲して拡
   開する第１の傾斜部と、前記第１傾斜部から拡開する第
   ２の傾斜部と、さらに前記第２傾斜部から湾曲拡開して
   最大径部で前記両金具締代部分からの延在部分が互いに
   合致する凸状部を有し、しかもグリーンタイヤのビート
   部分に対応する部位から前記グリーンタイヤのトレッド
   部分に対応する部位にかけてその肉厚を徐々に薄く形成
   することを特徴とする空気入タイヤ加硫用オープンエン
   ド型ブラダー。
2. 【請求項２】肩部から第１傾斜部に至る湾曲部分の曲率
   中心はブラダー内部にあり、前記第１傾斜部から第２傾
   斜部に至る湾曲部分の曲率中心はブラダー外部にあり、
   さらに前記第２傾斜部から延在して拡開すると共にその
   最大径部を形成する湾曲部分の曲率中心はブラダー内部
   にあるよう形成してなる特許請求の範囲第１項記載の空
   気入タイヤ加硫用オープンエンド型ブラダー。