(57)【要約】【課題】部位ごとの加硫度の差を抑制して高品質の空気入りタイヤの製造を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】加硫時に前記未加硫タイヤの内面に当接する円筒状の膜部２１と該膜部の両端に形成されたクランプ部２２とを有するタイヤ加硫用ブラダー２０において、膜部２１を、未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置された熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫金型内に挿入された未加硫タイヤの内側に配置され、前記未加硫タイヤを内側から前記タイヤ加硫金型の内壁に向かって押圧する膨縮自在のゴム製のタイヤ加硫用ブラダーであって、
加硫時に前記未加硫タイヤの内面に当接する円筒状の膜部と該膜部の両端に形成されたクランプ部とを有し、
前記膜部が、前記未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置された熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成されたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記２種類以上のコンパウンドが加硫後の空気入りタイヤにおける部位ごとのゴムゲージの違いに起因する加硫傾向の差異に応じて配置された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。
【請求項３】
前記膜部において、前記未加硫タイヤのサイドウォール部に当接する部位に、前記未加硫タイヤのトレッド部に当接する部位のコンパウンドよりも熱伝導率の低いコンパウンドを配置したことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項４】
前記２種類以上のコンパウンドが、加硫時にブラダー内に導入された加熱加圧媒体の温度分布に起因する加硫傾向の差異に応じて配置された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。
【請求項５】
前記タイヤ加硫金型が、前記未加硫タイヤの回転軸を鉛直方向にした状態で加硫を行う構成であり、且つ、鉛直方向に複数に分割されて上型および下型を含む構成を有し、前記膜部の前記上型側に位置する部位に、前記下型側に位置する部位のコンパウンドよりも熱伝導率の低いコンパウンドを用いたことを特徴とする請求項４に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用ブラダーに関し、更に詳しくは、部位ごとの加硫度の差を抑制して高品質の空気入りタイヤの製造を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程では、タイヤ加硫金型の中に配置された未加硫タイヤの内側に収縮状態のタイヤ加硫用ブラダーを挿入した後、タイヤ加硫金型を閉型した状態でブラダーの内部に加熱媒体および加圧媒体を注入してブラダーを膨張させて未加硫タイヤを加圧および加熱して未加硫タイヤを加硫する。所定時間加硫した後はタイヤ加硫金型を開型し、ブラダーを収縮させてタイヤ内面から剥離させ、加硫したタイヤをブラダーから抜き出す（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このとき、一般的に、加熱媒体としてはスチームが用いられ、加圧媒体としては窒素ガスが用いられる。ところが、スチームと窒素ガスとを用いた場合、窒素ガスの比重がスチームに比して大きいため、膨張したブラダー内では、上方にスチームが圧縮された状態で存在し、その下方に窒素ガスが存在した状態になる。そのため、加硫中のブラダー内では、上側の温度が下側に比して高くなって上下温度差が発生する傾向がある。このような状況のまま加硫されたタイヤでは、加硫時の上下方向によって加硫程度にばらつきが生じるという問題がある。
【０００４】
また、空気入りタイヤは構造上ゴムゲージが均一でないので、最もゴムゲージが大きいショルダー部と最もゴムゲージが小さいサイドウォール部とでは、最適な加硫条件が異なる傾向がある。例えば、最もゴムゲージが大きいショルダー部が適正に加硫されるように加硫を行うと、最もゴムゲージが小さいサイドウォール部は過加硫になる虞がある。そのため、加硫対象のタイヤ構造によっては、タイヤの子午線方向の位置によって加硫程度にばらつきが生じるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８‐０３０２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、部位ごとの加硫度の差を抑制して高品質の空気入りタイヤの製造を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、タイヤ加硫金型内に挿入された未加硫タイヤの内側に配置され、前記未加硫タイヤを内側から前記タイヤ加硫金型の内壁に向かって押圧する膨縮自在のゴム製のタイヤ加硫用ブラダーであって、加硫時に前記未加硫タイヤの内面に当接する円筒状の膜部と該膜部の両端に形成されたクランプ部とを有し、前記膜部が、前記未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置された熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーでは、上記のように、加硫時に未加硫タイヤの内面に当接する膜部が熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成されて、この２種類以上のコンパウンドが未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置されているので、加硫時にタイヤに伝わる熱をタイヤ子午線方向の部位ごとに変動させて、タイヤ子午線方向の部位ごとに加硫度を変動させることが可能になる。その結果、加硫対象のタイヤの構造や、加硫時のタイヤの上下方向を考慮して、部位ごとの加硫度を調整して、タイヤの品質を高めることが可能になる。
【０００９】
本発明では、２種類以上のコンパウンドが加硫後の空気入りタイヤにおける部位ごとのゴムゲージの違いに起因する加硫傾向の差異に応じて配置された仕様にすることもできる。この仕様では、タイヤの子午線方向の部位ごとに適切な加硫を行うことが可能になり、加硫対象のタイヤ構造（ゴムゲージ差）に起因する加硫度のばらつきを抑制することができる。
【００１０】
このとき、膜部において、未加硫タイヤのサイドウォール部に当接する部位に、未加硫タイヤのトレッド部に当接する部位のコンパウンドよりも熱伝導率の低いコンパウンドを配置することが好ましい。これにより、一般的なタイヤにおいて最もゴムゲージが大きいトレッド部と最もゴムゲージが小さいサイドウォール部との間で加硫度のばらつきを抑制することができ、タイヤの品質を高めるには有利になる。
【００１１】
本発明では、２種類以上のコンパウンドが、加硫時にブラダー内に導入された加熱加圧媒体の温度分布に起因する加硫傾向の差異に応じて配置された仕様にすることもできる。この仕様では、ブラダー内の温度分布を加硫時の加味した加硫を行うことが可能になり、ブラダー内の温度差に起因する加硫度のばらつきを抑制することができる。
【００１２】
このとき、タイヤ加硫金型が、未加硫タイヤの回転軸を鉛直方向にした状態で加硫を行う構成であり、且つ、鉛直方向に複数に分割されて上型および下型を含む構成を有し、膜部の上型側に位置する部位に、下型側に位置する部位のコンパウンドよりも熱伝導率の低いコンパウンドを用いることが好ましい。これにより、未加硫タイヤの回転軸を鉛直方向にした状態で加硫を行う構成の一般的なタイヤ加硫金型において、加硫時の上下方向の温度差に起因する加硫程度にばらつきを抑制することができ、タイヤの品質を高めるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のタイヤ加硫用ブラダーが使用されるタイヤ加硫装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの別の例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１に示すタイヤ加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形するタイヤ加硫金型１０（以下、モールド１０という）と、空気入りタイヤＴの内側に挿入される筒状のタイヤ加硫用ブラダー２０（以下、ブラダー２０という）と、ブラダー２０を操作する中心機構３０と、ブラダー１０の内側に加熱媒体と加圧媒体とを供給するための媒体供給手段４０とを備えている。尚、図１では省略しているが、モールド１０を外部から加熱するための加熱手段も備える。
【００１６】
モールド１０は、空気入りタイヤＴのビード部を成形するための下側ビードリング１１および上側ビードリング１２と、空気入りタイヤＴのサイドウォール部を成形するための下側サイドプレート１３および上側サイドプレート１４と、空気入りタイヤＴのトレッド部を成形するための複数のセクター１５とから構成され、そのモールド１０の内側でタイヤＴを加硫成形するようになっている。尚、本発明ではモールド１０の構造は特に限定されるものではなく、図示のようなセクショナルタイプのモールドのほか、例えば二つ割りタイプのモールドを使用することも可能である。
【００１７】
ブラダー２０は、図２，３に抜き出して示すように、タイヤＴの内面に当接する円筒状の膜部２１と、この膜部２１の両端に形成された一対のクランプ部２２とで構成される。加硫装置における下側のクランプ部２２は下側ビードリング１１と後述の中心機構３０に設けられた下側クランプリング３１との間に把持され、加硫装置における上側のクランプ部２２は後述の中心機構３０に設けられた上側クランプリング３２ａと補助リング３２ｂとの間に把持される。ブラダー２０は膨縮自在のゴムで構成されており、図１に示す加硫状態では、ブラダー２０はタイヤＴの径方向外側に拡張した状態にあるが、加硫後にタイヤＴを加硫装置内から取り出す際には上側クランプリング３２ｂ（および補助リング３２ｂ）が上方に移動し、それに伴ってブラダー１０がタイヤＴの内側から抜き取られるようになっている。
【００１８】
中心機構３０は、前述のように、ブラダー２０の両クランプ部２２を把持する一対のクランプとして、ブラダー２０の下端部を把持する下側クランプリング３１と、上端部を把持する上側クランプリング３２ａおよび補助リング３２ｂを備える。下側クランプリング３１は、モールド１０の下側ビードリング１１に対して連接するように配置されてシリンダ３３に固定されている。シリンダ３３は、空気入りタイヤＴの中心位置に配置されたセンターポスト３３の周囲に配置されており、後述の媒体供給手段４０を備える。また、加硫後にブラダー２０内から加熱媒体および加圧媒体を排出するための排出路（不図示）や、加熱媒体（スチーム）の凝縮液を排出するための排水路（不図示）を備えることもできる。上側クランプリング３２ａはセンターポスト３４の上部に固定されている。補助リング３２ｂはブラダー２０を把持する際に上側クランプリング３２ａに対して装着されるものであり、モールド１０の上側ビードリング１２に対して連接するように配置されている。センターポスト３４は前述のように空気入りタイヤＴの中心位置に配置されているが、鉛直方向に昇降自在に構成されており、この昇降によって前述のタイヤＴを取り出す際の上側クランプリング３２ａの移動が可能になっている。
【００１９】
本発明は、このような一般的な加硫装置に用いられるブラダー２０に関するものであるので、加硫装置については上述の構造に限定されない。
【００２０】
本発明のブラダー２０は、上記のように膜部２１とクランプ部２２とで構成され、膜部２１は、加硫時に未加硫タイヤの内面に当接し、クランプ部２１は加硫装置（中心機構３０）に把持される。そして、本発明のブラダー２０では、これら膜部２１とクランプ部２２のうち、少なくとも膜部２１が熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成され、これら２種類以上のコンパウンドは未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置されている。
【００２１】
例えば、図２に示すブラダー２０は、相対的に熱伝導率の低いコンパウンドＣ１と相対的に熱伝導率の高いコンパウンドＣ２とで構成されており、未加硫タイヤのサイドウォール部に当接する部位ＡにコンパウンドＣ１が配置され、未加硫タイヤのトレッド部Ｂに当接する部位にコンパウンドＣ２が配置されている。即ち、膜部２１において、未加硫タイヤのサイドウォール部に当接する部位に、未加硫タイヤのトレッド部に当接する部位のコンパウンドよりも熱伝導率の低いコンパウンドが配置されている。
【００２２】
一般的に、加硫対象となる空気入りタイヤは、構造上、トレッド部（特にショルダー部）においてゴムゲージが大きくなり、サイドウォール部においてゴムゲージが小さくなるので、サイドウォール部においてトレッド部よりも加硫が進行しやすい傾向にある。そのため、ブラダー２０を上述のように構成することで、トレッド部とサイドウォール部との間でゴムゲージの差に起因する加硫度のばらつきを抑制することが可能になる。その結果、タイヤの品質（転がり抵抗や耐久性等）を高めることができる。
【００２３】
図２の構造に限らず、熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドを加硫後の空気入りタイヤにおける部位ごとのゴムゲージの違いに起因する加硫傾向の差異に応じて配置すれば、タイヤ子午線方向の部位ごとに適切な加硫を行うことが可能になるので、加硫対象のタイヤ構造（ゴムゲージ差）に起因する加硫度のばらつきを抑制することができる。
【００２４】
或いは、図３に示すブラダー２０は、相対的に熱伝導率の低いコンパウンドＣ１と相対的に熱伝導率の高いコンパウンドＣ２とで構成されており、図１のタイヤ加硫装置における鉛直方向上側に位置する部位ＸにコンパウンドＣ１が配置され、鉛直方向下側に位置する部位ＹにコンパウンドＣ２が配置されている。言い換えると、未加硫タイヤの回転軸を鉛直方向にした状態で加硫を行う構成のタイヤ加硫装置におけるタイヤ加硫金型の上型側に位置する部位ＸにコンパウンドＣ１が配置され、下側側に位置する部位ＹにコンパウンドＣ２が配置されている。
【００２５】
一般的に、未加硫タイヤの回転軸を鉛直方向にした状態で加硫を行う構成のタイヤ加硫装置では、加硫中のブラダー内で鉛直方向上側（タイヤ加硫金型の上型側）の温度が鉛直方向下側（タイヤ加硫金型の下型側）に比して高くなって上下温度差が発生する傾向がある。そのため、ブラダー２０を上述のように構成することで、加硫時の上下方向の温度差に起因する加硫程度にばらつきを抑制することが可能になる。その結果、タイヤの品質（転がり抵抗や耐久性等）を高めることができる。
【００２６】
図１に示すようなセクショナルタイプのモールド１０の場合、加硫時におけるブラダー２０内の温度分布は上述の通りであるので、上型（上側サイドプレート１４）側に相対的に熱伝導率の低いコンパウンドを配置し、下型（下側サイドプレート１３）側に相対的に熱伝導率の高いコンパウンドを配置することで、加硫時の上下方向の温度差に起因する加硫程度にばらつきを抑制する効果を得ることができる。
【００２７】
いずれにしても、膜部２１を熱伝導率の異なる２種類以上のコンパウンドで構成し、加硫対象のタイヤ構造や加硫時の加硫装置内の温度分布を考慮して、これら２種類以上のコンパウンドを未加硫タイヤの内面のタイヤ子午線方向の異なる位置に当接するように配置することで、部位ごとの加硫度のばらつきを抑制して、タイヤの品質を高めることが可能になる。
【００２８】
ブラダー２０を構成する２種類以上のコンパウンドの熱伝導率は、これらコンパウンドの配合剤のうち、例えばカーボンブラックやアセチレンブラックの配合量によって変動させることができる。具体的には、カーボンブラックやアセチレンブラックの配合量を多くすることで、熱伝導率を高くすることができる。
【実施例】
【００２９】
図１に示す基本構造を有するブラダー製造用金型を用いてタイヤを製造するにあたって、タイヤ加硫用ブラダーに関して、使用したコンパウンドの種類、相対的に熱伝導率の低いコンパウンドＣ１の配置、相対的に熱伝導率の高いコンパウンドＣ２の配置、コンパウンドＣ２の熱伝導率に対するコンパウンドＣ１の熱伝導率の割合（％）を表１〜４に示すように異ならせて、タイヤサイズの異なる２種類のタイヤを製造した（従来例１〜４、実施例１〜４）。製造された空気入りタイヤについて、以下に示す方法で、各部位における加硫度、転がり抵抗、耐久性を評価し、表１〜４に併せて示した。
【００３０】
尚、表１および２（従来例１〜２、実施例１〜２）では、タイヤサイズ２０５／８５Ｒ１６のＬＴ用タイヤ（ライトトラック用タイヤ）の加硫を行った。これら例では、加硫温度を１６０℃、加硫時間を２５分とした。一方、表３〜４（従来例３〜４、実施例３〜４）では、タイヤサイズ１２Ｒ２２．５のＴＢ用タイヤ（トラック・バス用タイヤ）の加硫を行った。これら例では、加硫温度を１５０℃、加硫時間を４５分とした。
【００３１】
加硫度
加硫中の各タイヤについて、（ａ）トレッド部とサイドウォール部に区分した場合の各部位における等価加硫度、或いは、（ｂ）上型に対応する位置と下型に対応する位置とで区分した場合の各部位における等価加硫度を計算し、各タイヤにおいて、（ａ）の場合についてはトレッド部の等価加硫度を１００とする指数、（ｂ）の場合は上型に対応する位置における等価加硫度を１００とする指数として示した。
【００３２】
転がり抵抗
製造したタイヤをそれぞれドラム試験機に装着して、ＩＳＯ２５２８０に準拠して転がり抵抗を測定した。尚、ＬＴ用タイヤについてはリムサイズ１６×５１／２Ｊのホイールに組み付けて、空気圧１０．７１ｋＰａ、負荷荷重６００ｋＮの条件下で試験を行い、ＴＢ用タイヤについてはリムサイズ２２．５×７．５のホイールに組み付けて、空気圧９００ｋＰａ、負荷荷重３３．８ｋＮの条件下で試験を行った。評価結果は、各表において従来例１〜４のそれぞれを１００とする指数にて示した。指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
【００３３】
耐久性
各試験タイヤをホイール（リムサイズは、ＬＴ用タイヤ：１６×５１／２Ｊ、ＴＢ用タイヤ：２２．５×７．５）に組み付けてドラム試験機に装着し、ＥＣＥ  Ｒ．３０に記載の条件下で走行後、１０分間のステップ毎に試験速度を１０ｋｍ／ｈずつ増加させ、試験開始からクリアしたステップ数を求めた。評価結果は、各表において従来例１〜４のそれぞれを１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。
【００３４】
【表１】
2020040261.tif 000003
【００３５】
【表２】
2020040261.tif 000004
【００３６】
【表３】
2020040261.tif 000005
【００３７】
【表４】
2020040261.tif 000006
【００３８】
表１〜４から明らかなように、実施例１〜４のタイヤ加硫用ブラダーで製造した空気入りタイヤは、従来例１〜４のタイヤ加硫用ブラダーで製造した空気入りタイヤに比べて、部位ごとの加硫度のばらつきが小さく、転がり抵抗および耐久性に優れていた。
【符号の説明】
【００３９】
１０  タイヤ加硫金型（モールド）
１１  下側ビードリング
１２  上側ビードリング
１３  下側サイドプレート
１４  上側サイドプレート
１５  セクター
２０  タイヤ加硫用ブラダー（ブラダー）
２１  膜部
２２  クランプ部
３０  中心機構
３１  下側クランプリング
３２ａ  上側クランプリング
３２ｂ  補助リング
３３  シリンダ
３４  センターポスト
４０  媒体供給手段
Ｔ  空気入りタイヤ
【図１】
2020040261.tif 000007
【図２】
2020040261.tif 000008
【図３】
2020040261.tif 000009