(57)【要約】【課題】ブラダ周方向の膨張具合等の変化を最小限にしつつ、経時的に下方へ垂れ下がるブラダの形状変化を抑制し、タイヤの場所の違いによる加硫具合の偏りを防止できるタイヤ加硫用ブラダおよびこのタイヤ加硫用ブラダを用いた空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】筒状のブラダ本体部２の膜厚Ｇｂを一定厚さに設定し、ブラダ内面の上側部分に、筒軸方向に延びるゴム製のリブ４を周方向に間隔をあけて複数形成し、ブラダ１の筒軸方向剛性を下側部分よりも上側部分で大きくして、経時的に下方へ垂れ下がるブラダ１の形状変化を抑制するとともに、リブ４によるブラダ１の周方向剛性の向上および熱伝導性の変化を最小限にし、このブラダ１を、モールド１０内で横置き状態にセットされたグリーンタイヤＧの内部で膨張させてグリーンタイヤＧを加硫する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド内で横置き状態にセットされたグリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダにおいて、筒状のブラダ本体部の膜厚が一定厚さに設定され、ブラダ内面の上側部分に、筒軸方向に延びるゴム製のリブが周方向に間隔をあけて複数形成されたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項２】
前記リブの隣り合うどうしの間に筒軸方向に延びる溝が形成されている請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項３】
前記リブの断面形状が、根元部よりも頭部が拡大したアンダーカット形状である請求項１または２に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項４】
前記ブラダ本体部の膜厚Ｇｂに対する前記リブの根元部の幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｇｂが０．２以上０．５以下である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項５】
前記リブがブラダの周方向に所定の一定ピッチＰで配置され、このピッチＰに対する前記リブの根元部の幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｐが０．１以上０．５以下である請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項６】
前記溝の断面形状が円弧状である請求項２の記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項７】
前記溝の断面形状が半円形であり、前記ブラダ本体部の膜厚Ｇｂに対する溝半径Ｒｄの比Ｒｄ／Ｇｂが０．１以上０．５以下である請求項６に記載のタイヤ加硫用ブラダ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダを用いてグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法。
【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および空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、ブラダ周方向の膨張具合等の変化を最小限にしつつ、経時的に下方へ垂れ下がるブラダの形状変化を抑制して、タイヤの位置の違いによる加硫具合の偏りを防止できるタイヤ加硫用ブラダおよびこのタイヤ加硫用ブラダを用いた空気入りタイヤの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを製造する際には、グリーンタイヤをモールドの中にセットした後、このグリーンタイヤの内部で加硫用ブラダを膨張させて加硫を行なう。グリーンタイヤは一般的にモールド内で横置き状態にセットされる。加硫用ブラダは、その赤道ライン近傍をグリーンタイヤ内面の赤道ライン近傍に当接させて膨張させることが、タイヤ品質（加硫具合等）の観点から最適である。ところが、加硫用ブラダには、繰り返し使用するに連れてマリンス効果として知られるゴム物性の低下が生じ、重力の影響によって加硫用ブラダの形状は経時的に下方へ垂れ下がる。この形状変化によって、膨張するブラダがグリーンタイヤの内面に最初に当接する初接位置は下方にずれる。これに伴って、グリーンタイヤを押圧する際の加硫用ブラダの膜厚は、下側部分が相対的に厚くなる。これに伴って、タイヤ上下方向で加硫具合に差異が生じるという問題があった。それ故、許容範囲を超えて形状変化した加硫用ブラダは使用できなくなり寿命となる。
【０００３】
例えば、加硫用ブラダの上側部分を高モジュラスゴムで形成し、その他の部分を低モジュラスゴムで形成することにより、耐久性を向上させることが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案では加硫用ブラダの上下方向の剛性だけでなく、周方向の剛性も変化するので、膨張させたブラダによりグリーンタイヤの内面全体を均等に押圧するには不利になる。
【０００４】
また、タイヤ上下方向の加硫アンバランス等を防止するため、繰り返し使用によって相対的に伸び易くなる上側部分の膜厚を下側部分よりも厚くした加硫用ブラダが提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、この提案では、加硫用ブラダの膜厚の違いに起因して、グリーンタイヤへの熱伝導性が変化するので、これを考慮する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２６８５１号公報
【特許文献２】特開平５−１３１４５４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、ブラダ周方向の膨張具合等の変化を最小限にしつつ、経時的に下方へ垂れ下がるブラダの形状変化を抑制して、タイヤの場所の違いによる加硫具合の偏りを防止できるタイヤ加硫用ブラダおよびこのタイヤ加硫用ブラダを用いた空気入りタイヤの製造方法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本発明のタイヤ加硫用ブラダは、モールド内で横置き状態にセットされたグリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダにおいて、筒状のブラダの内面上側部分に、筒軸方向に延びるゴム製のリブが周方向に間隔をあけて複数形成されたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上記のタイヤ加硫用ブラダを用いてグリーンタイヤを加硫することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筒状のブラダの内面上側部分に、筒軸方向に延びるゴム製のリブが周方向に間隔をあけて複数形成されることにより、ブラダの筒軸方向剛性が下側部分よりも上側部分で大きくなる。それ故、経時的に下方へ垂れ下がるブラダの形状変化を抑制するには有利になる。そして、ブラダ本体部の膜厚が一定厚さに設定されるとともに、複数のリブが周方向に間隔をあけて形成されるので、このリブに起因するブラダの周方向剛性の上昇および熱伝導性の変化を最小限にできる。これにより、繰り返し使用したブラダであっても、タイヤの場所の違いによる加硫具合の偏りを防止できる。したがって、このタイヤ加硫用ブラダを用いてグリーンタイヤを加硫することにより、全体的に加硫具合の偏りが是正された高品質の空気入りタイヤを得ることができる。
【００１０】
ここで、本発明のタイヤ加硫用ブラダでは、前記リブの隣り合うどうしの間に筒軸方向に延びる溝が形成されている仕様にすることもできる。この仕様により、ブラダの周方向剛性を低減させて所望の周方向剛性に調整することができる。
【００１１】
前記リブの断面形状が、根元部よりも頭部が拡大したアンダーカット形状である仕様にすることもできる。この仕様により、ブラダの上側部分の筒軸方向剛性を向上させつつ周方向剛性の上昇を抑え易くなる。
【００１２】
良好な効果を得るには、例えば、前記ブラダ本体部の膜厚Ｇｂに対する前記リブの根元部の幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｇｂを０．２以上０．５以下にする。また、前記リブがブラダの周方向に所定の一定ピッチＰで配置され、このピッチＰに対する前記リブの根元部の幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｐを０．１以上０．５以下にすることもできる。前記溝の断面形状が円弧状である仕様にすることもできる。さらに、前記溝の断面形状が半円形であり、前記ブラダ本体部の膜厚Ｇｂに対する溝半径Ｒｄの比Ｒｄ／Ｇｂを０．１以上０．５以下にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のタイヤ加硫用ブラダを縦断面で例示する説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のタイヤ加硫用ブラダがグリーンタイヤの内面に最初に当接した状態（初接状態）を半縦断面で例示する説明図である。
【図４】図３のタイヤ加硫用ブラダがグリーンタイヤの内面全体に当接した状態を半縦断面で例示する説明図である。
【図５】繰り返し使用した図１のタイヤ加硫用ブラダがグリーンタイヤの内面に最初に当接した状態（初接状態）を半縦断面で例示する説明図である。
【図６】図５のタイヤ加硫用ブラダをさらに膨張させた状態を半縦断面で例示する説明図である。
【図７】リブおよび溝の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のタイヤ加硫用ブラダおよび空気入りタイヤの製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１、図２に例示する本発明のタイヤ加硫用ブラダ１（以下、ブラダ１という）は、ブチルゴム等からなるゴム製であり筒状に形成されている。ブラダ本体部２の膜厚Ｇｂは所定の一定厚さになっていて、その筒軸方向両端部（開口縁部）はそれぞれ、ブラダ本体部２の膜厚Ｇｂよりも厚く形成された上側クランプ部３ａ、下側クランプ部３ｂになっている。この膜厚Ｇｂは加硫するタイヤのサイズによって異なるが、例えば４ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。
【００１６】
ブラダ内面の上側部分には、筒軸方向に延びるリブ４が周方向に間隔をあけて複数形成されていて、その他の部分にはリブ４が形成されていない。リブ４が形成されたブラダ１の上側部分は、リブ４が形成されていない下側部分に比して、平均して筒軸方向（上下方向）剛性が５％〜３０％程度向上している。リブ４の詳細については後述する。図面中の一点鎖線ＥＬは、ブラダ１の赤道ラインを示している。尚、後述する図３〜図６では、図面の見易さを確保するため、一部のリブ４を省略している。
【００１７】
ブラダ１は加硫装置の中心機構７に取り付けられる。具体的には、ブラダ１の上側クランプ部３ａ、下側クランプ部３ｂはそれぞれ、中心機構７のセンターポストに取り付けられた円盤状の上側保持部８ａ、下側保持部８ｂに保持される。中心機構７のセンターポストには、ブラダ１の内部にスチーム等の熱媒体Ｈ（および加圧媒体）を注入する注入ノズル９ａが設けられている。
【００１８】
リブ４は、ブラダ本体部２を構成するゴムによって、ブラダ本体部２と一体的に形成されている。リブ４が形成されるブラダ１の上側部分とは、赤道ラインＥＬよりも上側の範囲であり、この範囲内で所望の位置に形成される。この実施形態では、グリーンタイヤＧのショルダ部内面に当接する部分にリブ４が形成されている。例えば、このリブ４を赤道ラインＥＬ近傍まで下側に延設することもできる。
【００１９】
リブ４はブラダ１の筒軸方向に対して平行（傾斜角度ゼロ）に延設するが、傾斜させて延設することもできる。リブ４の長手方向両端部は、この実施形態のようにテーパ状にすることで、リブ４端部が損傷し難くなって耐久性を向上させるには有利になる。
【００２０】
この実施形態ではリブ４の断面形状は、頭部４ａが先細りした山形になっているが、種々の形状を採用することができる。リブ４はブラダ１の周方向に間隔をあけて形成されるが、一定配置（ピッチＰ）にすることが好ましい。ピッチＰとしては、例えば２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度、或いは、ブラダ本体部２の周方向に等間隔で２０本〜５０本のリブ４を形成する。
【００２１】
リブ４の高さＨｒは例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、或いは、膜厚Ｇｂの５０％〜２００％程度にする。リブの高さＨｒが膜厚Ｇｂの５０％未満であると、ブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過小になり易い。リブの高さＨｒが膜厚Ｇｂの２００％超であると、ブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過大になり易く、製造上の困難性（コスト高を含む）が生じたり、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００２２】
リブ４の根元部４ｂの幅Ｗｒは例えば４ｍｍ〜２０ｍｍ程度、或いは、ピッチＰの１０％〜７０％程度にする。リブ４の根元部４ｂの幅ＷｒがピッチＰの１０％未満であると、ブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過小になり易い。リブ４の根元部４ｂの幅ＷｒがピッチＰの７０％超であると筒軸方向剛性の向上が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００２３】
この実施形態では、リブ４の隣り合うどうしの間に筒軸方向に延びる溝５が形成されている。この溝５は任意に設けることができ、リブ４と同一または同等の長さにする。溝５は隣り合うリブ４の中間位置にリブ４に平行に延設することが好ましい。溝５の断面形状は、四角形、多角形など種々の形状を採用することができるが、この実施形態のように円弧状にすると耐久性等の観点から好ましい。
【００２４】
図３に例示するように、このブラダ１は加硫装置６に設置されたモールド１０内で横置き状態にセットされたグリーンタイヤＧを加硫する際に使用される。この実施形態では、モールド１０が上側のモールド１０ａ、下側のモールド１０ｂ、環状の上部プレート１０ｃ、環状の下部プレート１０ｄで構成されている。
【００２５】
グリーンタイヤＧは開型したモールド１０の内部に配置され、グリーンタイヤＧの内側にブラダ１が配置される。次いで、閉型した後、注入ノズル９ａからブラダ１の内部に熱媒体Ｈ（および加圧媒体）を注入、充填してブラダ１をグリーンタイヤＧの内面に沿って環状に膨張させてグリーンタイヤＧの内面を押圧しつつ加熱する。
【００２６】
ブラダ１が新品または使用回数が比較的少ない段階（当初段階）では、ブラダ１を膨張させると、その赤道ラインＥＬ近傍がグリーンタイヤＧの赤道ライン近傍（実施形態では、上側のモールド１０ａと下側のモールド１０ｂとの境界線近傍）に最初に当接する。図３のＣｐは、ブラダ１がグリーンタイヤＧの内面に最初に当接する初接位置を示している。その後、図４に例示するように、さらにブラダ１を膨張させてグリーンタイヤＧの内面全体を押圧してグリーンタイヤＧを加硫する。
【００２７】
本発明のブラダ１はリブ４が形成されることにより、筒軸方向剛性を下側部分よりも上側部分で大きくしているが、リブ４は周方向に間隔をあけて形成されているのでリブ４の存在によるブラダ１の周方向剛性の上昇は僅かになる。それ故、リブ４の存在に起因するブラダ１の周方向の膨張具合の変化は最小限になる。またブラダ本体部２の膜厚Ｇｂが一定厚さなので、熱伝導性の変化も最小限になる。
【００２８】
このようにブラダ１の赤道ラインＥＬ近傍がグリーンタイヤＧの赤道ライン近傍に当接して、グリーンタイヤＧの内面全体を押圧することにより、ブラダ１の膜厚Ｇの差異も最小限になり、グリーンタイヤＧに対する押圧具合や熱伝導性のばらつきも小さくなり、場所の違いによる加硫具合のばらつきを抑制できる。これに伴って、加硫したタイヤの品質も向上する。
【００２９】
ブラダ１を繰り返し使用するとブラダ１を構成するゴムの物性（弾性率等）低下が生じて、重力の影響によってブラダ１の形状は経時的に下方へ垂れ下がることになる。しかしながら、本発明では、ブラダ１の内面上側部分に形成した筒軸方向に延びるリブ４により、経時的に下方へ垂れ下がる形状変化を抑制するには有利になっている。
【００３０】
ブラダ１に下方に垂れ下がる形状変形が生じた場合は、図５に例示するように、ブラダ１を膨張させると、その赤道ラインＥＬ近傍がグリーンタイヤＧの赤道ラインよりも下方にずれることになる。この場合、リブ４の存在によってブラダ１の筒軸方向に対して上側部分よりも膨張し易く（伸び易く）なっている下側部分が相対的に大きく膨張して、ブラダ１がグリーンタイヤＧの内面に最初に当接する初接位置Ｃｐは赤道ラインＥＬよりも下方位置になる。ブラダ１は当初段階に比してゴム物性低下により伸び易くなっているので、当初段階よりも小さな圧力によりグリーンタイヤＧに初接する。
【００３１】
その後、図６に例示するように、さらにブラダ１を膨張させると、徐々にブラダ１がグリーンタイヤＧの内面に当接し、ブラダ１の赤道ラインＥＬ近傍がグリーンタイヤＧの赤道ライン近傍に当接した状態になる。ここで、リブ４の存在によるブラダ１の周方向剛性の上昇は僅かである。
【００３２】
図４に例示した場合に比して、赤道ラインＥＬはやや下方にずれるが、最終的には図４の場合とほぼ同様に膨張したブラダ１によりグリーンタイヤＧの内面全体を押圧してグリーンタイヤＧを加硫することができる。それ故、繰り返し多数回使用したブラダ１であっても、タイヤの場所の違いによる加硫具合の偏りを防止できる。即ち、このブラダ１を用いてグリーンタイヤＧを加硫する本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、全体的に加硫具合の偏りが是正された高品質の空気入りタイヤを得ることができる。
【００３３】
また、本発明のブラダ１は、従来のブラダに比して、重力による形状変形に対抗できるので、ブラダ１の耐用期間（寿命）が長くなる。例えば、膨張させてグリーンタイヤＧの内面に当接させたブラダ１の赤道ラインＥＬが、グリーンタイヤＧの赤道ラインに対して、ある設定値を超えて下方にずれた時をブラダ１の寿命とし、同条件で繰り返し使用した場合、本発明のブラダ１は従来のブラダに比して寿命が２〜２．５倍程度になるという結果が得られている。
【００３４】
隣り合うリブ４の間に筒軸方向に延びる溝５を形成することにより、ブラダ１の周方向剛性を低減させることができる。そのため、リブ４の仕様を適宜設定することにより、所望の周方向剛性に調整することができる。
【００３５】
溝５の幅Ｗｇは例えばピッチＰの２０％〜７０％、溝５の深さＤｇは例えば膜厚Ｇｂの１０％〜３０％程度にすることが好ましい。溝５の幅ＷｇがピッチＰの２０％未満であると、ブラダ１の周方向剛性の低減効果が過小になり易い。溝５の幅ＷｇがピッチＰの７０％超であると、ブラダ１の周方向剛性の低減効果が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。溝５の深さＤｇが膜厚Ｇｂの１０％未満であると、ブラダ１の周方向剛性の低減効果が過小になり易い。溝５の深さＤｇが膜厚Ｇｂの３０％超であると、ブラダ１の周方向剛性の低減効果が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００３６】
図７に例示するように、リブ４の断面形状を根元部４ｂよりも頭部４ａが拡大したアンダーカット形状にすることもできる。この実施形態では、頭部４ａが円形になっている。このようにアンダーカット形状にすることにより、ブラダ１の上側部分の筒軸方向剛性を向上させつつ周方向剛性の上昇を抑え易くなる。
【００３７】
本発明のブラダ１により良好な効果を得るには、例えば、ブラダ本体部２の膜厚Ｇｂに対するリブ４の根元部４ｂの幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｇｂを０．２以上０．５以下にするとよく、更に好ましくは０．３以下にする。Ｗｒ／Ｇｂが０．２未満であるとブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過小になり易い。Ｗｒ／Ｇｂが０．５超であるとブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００３８】
リブ４をブラダ１の周方向に所定のピッチＰで配置した場合、ピッチＰに対するリブ４の根元部４ｂの幅Ｗｒの比Ｗｒ／Ｐを０．１以上０．５以下にするとよく、更に好ましくは０．３以下にする。Ｗｒ／Ｐが０．１未満であるとブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過小になり易い。Ｗｒ／Ｐが０．５超であるとブラダ１の筒軸方向剛性の向上が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００３９】
図７に例示するように溝５の断面形状を半円形にした場合、ブラダ本体部２の膜厚Ｇｂに対する溝半径Ｒｄの比Ｒｄ／Ｇｂを０．１以上０．５以下にするとよく、更に好ましくは０．３以下にする。Ｒｄ／Ｇｂが０．１未満であると、ブラダ１の周方向剛性の低減効果が過小になり易い。Ｒｄ／Ｇｂが０．５超であるとブラダ１の周方向剛性の低減効果が過大になり易く、また、他の部分との熱伝導性の差異が過大になり易い。
【００４０】
すべてのリブ４の仕様を同じにすることが好ましいが、例えば、周方向に１つおき、または、２つおきに同じ仕様にすることも可能である。すべての溝５の仕様も同じにすることが好ましいが、例えば、周方向に１つおき、または、２つおきに同じ仕様にすることも可能である。リブ４の仕様を１つおきに同じにした場合に、溝５の仕様も１つおきに同じ仕様にするなど、リブ４の配置と同様に溝５の配置を合わせるとよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  ブラダ
２  ブラダ本体部
３ａ  上側クランプ部
３ｂ  下側クランプ部
４  リブ
４ａ  根元部
４ｂ  頭部
５  溝
６  加硫装置
７  中心機構
８ａ  上側保持部
８ｂ  下側保持部
９ａ  注入ノズル
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  モールド
Ｇ  グリーンタイヤ
Ｈ  熱媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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