(57)【要約】【課題】加硫成形された製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供する。また、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供する。【解決手段】タイヤ２を金型３との間に挟み込み、膨張することで該タイヤ２を金型３に押圧する加硫用ブラダー５である。かかる加硫用ブラダー５は、加硫成形の温度域にて回復する形状記憶材料からなる形状補整部を有する。【選択図】図２
2010030067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを金型との間に挟み込み、膨張することで該タイヤを金型に押圧する加硫用ブラダーにおいて、
該加硫用ブラダーは、該加硫成形の温度域にて回復する形状記憶材料からなる形状補整部を有することを特徴とする加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記形状記憶補整部を、タイヤのトレッド部の端部からサイドウォール部にかけて当接する領域にのみ配設してなる、請求項１に記載の加硫用ブラダー。
【請求項３】
前記形状記憶材料は、加硫用ブラダーの膨張方向に回復してなる、請求項１又は２に記載の加硫用ブラダー。
【請求項４】
前記形状記憶材料は、形状記憶合金である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加硫用ブラダー。
【請求項５】
タイヤを加硫成形するにあたり、
金型内にタイヤを収容する工程と、
該タイヤの内面側に、請求項１〜４のいずれかに記載の加硫成形時に変形する形状記憶材料を有する加硫用ブラダーを配置する工程と、
該加硫用ブラダーを膨張させて、形状記憶材料による形状補正を行いつつ、タイヤ内面を押圧し、タイヤを加硫成形する工程とを含むことを特徴とするタイヤの加硫成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型との間にタイヤを挟み、該タイヤを金型に押圧する加硫用ブラダー、及びそれを用いたタイヤの加硫成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程では、生タイヤを加硫機の金型内に収容し、生タイヤの内側に膨張可能な弾性中空体からなる加硫用ブラダーを配置し、その内部に高温・高圧の加硫媒体を供給して、生タイヤをその内側から金型内面に向けて押圧する。このとき、プラダーから加わる熱と圧力とによって生タイヤのゴムの分子と硫黄の分子とが結合し、ゴムに弾力性及び耐久性が付与される。タイヤの最終的な形状及びトレッドパターンはこの時に金型により形成される。加硫成形後にタイヤを金型から取り出し、製品タイヤが得られる（特許文献１を参照）。このように、加硫成形時には、加硫用ブラダーを膨張させて生タイヤを内側から押圧する必要があり、他方金型内の生タイヤ内に収容する時や加硫成形後に製品タイヤを取り出す時には、タイヤのビード部の間隔よりも小さく収縮している必要がある。このため、加硫用ブラダーは、柔軟性の高いブチルゴム等から構成することが一般的である。
【特許文献１】特開２００４−９３１９号公報
【０００３】
また、図１（ａ）〜（ｄ）は、特許文献１に記載の、一般的な加硫機１を用いた生タイヤ２の加硫工程を示した図である。かかる加硫工程では、はじめに、金型３内に生タイヤ２を収容し（図１（ａ））、次いで、生タイヤ内面に、プラダーリング４に固定された加硫用ブラダー５を配置する（図１（ｂ））。それから、かかる加硫用ブラダー５の内部に１８０〜２００℃程度のスチーム及び窒素ガスの混合流体等の加硫媒体を供給することにより、加硫用ブラダー５を膨張させる（図１（ｃ））。これにより、生タイヤ２がその内側から各金型の内面に向けて押し付けられ、生タイヤ２の外側面にトレッドパターンが形成されるとともに、加硫媒体及び金型３による加熱により生タイヤ２が加硫成形される。そして、金型３から加硫成形されたタイヤ６を抜き出し、製品タイヤ６が得られる（図１（ｄ））。このとき、加硫用ブラダー５は、ゴムのゲージ厚を異ならせて、その部位ごとの膨張率を制御することにより、タイヤ内面に沿った所定の形状に膨張させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
該加硫用ブラダーを生タイヤの内面に充分に密着させてゴムを均一に加硫成形することで、得られる製品タイヤの品質向上を図っているものの、タイヤの諸性能を向上させるにあたり、タイヤをより均一に加硫成形し、製品タイヤの品質を更に向上することが希求されている。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することにある。また、この発明の更なる目的は、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、第一発明は、タイヤを金型との間に挟み込み、膨張することで該タイヤを金型に押圧する加硫用ブラダーにおいて、かかる加硫用ブラダーは、加硫成形の温度域にて回復する形状記憶材料からなる形状補整部を有することを特徴とする加硫用ブラダーである。
【０００７】
更に、第一発明において、形状記憶補整部を、タイヤのトレッド部の端部（いわゆるハンプ部）からサイドウォール部にかけて当接する領域にのみ配設してなることが好ましい。
【０００８】
更にまた、第一発明において、形状記憶材料は、加硫用ブラダーの膨張方向に回復してなることが好ましい。
【０００９】
加えて、第一発明において、形状記憶材料は、形状記憶合金であることが好ましい。
【００１０】
第二発明は、タイヤを加硫成形するにあたり、金型内にタイヤを収容する工程と、タイヤの内面側に、上述の形状記憶材料を有する加硫用ブラダーを配置する工程と、加硫用ブラダーを膨張させて、形状記憶材料による形状補正を行いつつ、タイヤ内面を押圧し、タイヤを加硫成形する工程とを含むことを特徴とするタイヤの加硫成形方法である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、加硫成形された製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することが可能となる。また、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、この発明に従う加硫用ブラダーを用いた加硫工程を示した図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は、この発明に従う加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫工程を示した図である。図４は、この発明に従うその他の加硫用ブラダーの断面図である。
【００１３】
この発明に従う加硫用ブラダー５を具える加硫機１を用いた生タイヤ２の加硫工程を以下に説明する。はじめに、図２（ａ）に示すように、３つに分割された金型３、３、３内に、生タイヤ２を収容する。そして、図２（ｂ）に示すように、生タイヤ２の内面側に、ブラダーリング４に固定された加硫用ブラダー５を配置する。この加硫用ブラダー５の内面には、タイヤ６のトレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて当接する領域に形状記憶材料として形状記憶合金１０が配設されている。かかる形状記憶合金１０は、加硫成形時の加熱により、加硫用ブラダー５の膨張方向に回復変形する性質を有する。次いで、図２（ｃ）に示すように、加硫用ブラダー５の内部に１８０〜２００℃程度のスチーム及び窒素ガスの混合流体の加硫媒体を供給し、加硫用ブラダー５を加熱しつつ膨張させる。これにより、加硫用ブラダーが生タイヤ２を各金型３、３、３の内面に向けて押圧するよう適正に膨張変形する。また、それと同時に、形状記憶合金１０が加熱され、加硫用ブラダー５の膨張方向に設定された回復形状に変形し、トレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて押圧する。そして、金型３から加硫成形されたタイヤ６を抜き出し、製品タイヤ６が得られる（図２（ｄ））。
上述したように、図１に示す従来の加硫用ブラダー５を用いた加硫工程では、加硫用ブラダー５のゴムのゲージ厚が部位によって異なり、特にトレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて当接する領域のゴムが厚くなっていることから、加硫用ブラダー５の膨張時には、加硫用ブラダー５は生タイヤ２の内面に密着した形状に変形するが、かかる領域における変形量が小さいことから、タイヤ６のトレッド部７の端部８からサイドウォール部９までの部分Ｘに負荷される圧力（矢印Ａ）が不足する虞がある。その結果、タイヤ６のトレッド部７の端部８からサイドウォール部９までの部分Ｘのゴムが流動してしまい、適正な形状に加硫成形されない虞がある。
これに対し、この発明に従う加硫用ブラダー５を用いた場合には、加硫成形時に、トレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて当接する領域に配設された形状記憶合金１０が加硫用ブラダー５の膨張する方向に回復することから、形状記憶合金１０が配設されていない場合に比べ、トレッド部７の端部８からサイドウォール部９までの部分Ｘに負荷される圧力が大きくなる。すなわち、生タイヤ２の内面に負荷される圧力（矢印Ａ）が均一となり、タイヤ６が全体に均一に加硫成形されることから、得られる製品タイヤ６の品質が向上することとなる。また、上記したような加硫用ブラダー５に形状記憶合金１０を配設することの効果は、特にショルダー部における曲率半径Ｒが小さく、加硫成形時にトレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて押圧され難いタイヤ６を製造する際に顕著である。
なお、形状記憶合金１０は、任意の形状・構成とすることができ、例えば、図３（ａ）に示すように、加硫用ブラダー５の周方向に対し傾斜した方向に延びる複数本のコード状の形状記憶合金１０を束ねた構成としたり、図３（ｂ）に示すように、プレート状の形状記憶合金１０を一定間隔で配設した構成としたりすることができる。このとき、形状記憶合金１０を、加硫用ブラダー５の周方向に沿った一本の繋がったリング状の形状とすると、加硫成形時に加硫用ブラダー５が周方向に変形し難くなることから好ましくない。また、図示の如く形状記憶合金１０を必ずしも加硫用ブラダー５の内面に配設する必要は無く、その他の位置に配設することもでき、例えば、加硫用ブラダー５の外面に配設したり、図４に示すように、加硫用ブラダー５の内部に配設したりすることもできる。
【００１４】
更に、図示例では、形状記憶材料として形状記憶合金１０を使用しているが、加硫成形時の加熱温度にて、予め設定した形状に回復する性質を持つ材料であれば、これに限定されるものではない。形状記憶合金１０は、チタンとニッケルの合金が一般的であるが、その他にも鉄-マンガン-ケイ素合金(鉄系形状記憶合金)など、様々な素材から製造される。また、形状記憶合金１０を構成する金属の組成を変更すると、加熱により回復する温度（マルテンサイト変態する変体点）が変わる性質がある。従って、生タイヤ２を加硫成形する際の加硫温度に対応させて形状記憶合金１０の組成を適宜変更することが好ましい。
【００１５】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示例では、形状記憶合金１０を、タイヤ６のトレッド部７の端部８からサイドウォール部９にかけて当接する領域に配設しているが、金型３の形状、加硫成形される生タイヤ２の形状、および加硫用ブラダー５の形状によって、加硫成形時に生タイヤ２の内面に負荷される圧力のパターンが異なってくるため、金型３の形状、加硫成形される生タイヤ２の形状、および加硫用ブラダー５の形状に対応させて、形状記憶合金１０の配設位置及び変形形状を適宜変更することが可能である。また、形状記憶合金１０を加硫用ブラダー５の全域にわたって配設して、加硫用ブラダーをタイヤ内面の全域にわたって適正に膨張させるよう制御することで、タイヤ内面を更に強く加圧することも可能である。更にまた、これまで生タイヤ２の加硫成形方法について説明してきたが、これを更生タイヤ製造時の台タイヤとプリキュアトレッドとの加硫工程にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、この発明によって、加硫成形された製品タイヤの品質を向上させ得る加硫用ブラダーを提供することが可能となった。また、かかる加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、従来の加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を示した図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、この発明に従う加硫用ブラダーを用いた生タイヤの加硫成形方法を示した図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、この発明に従う加硫用ブラダーの断面斜視図である。
【図４】この発明に従うその他の加硫用ブラダーの断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  加硫機
２  生タイヤ
３  金型
４  ブラダーリング
５  加硫用ブラダー
６  タイヤ（製品タイヤ）
７  トレッド部
８  トレッド部の端部（ハンプ部）
９  サイドウォール部
１０  形状記憶合金
【図１】
2010030067.tif 000003
【図２】
2010030067.tif 000004
【図３】
2010030067.tif 000005
【図４】
2010030067.tif 000006