(57)【要約】    【課題】  ブラダーの外表面全体で均一な排気を行うことができ、インナーライナゴムが薄い場合にもゴム枯れ等に起因する内圧保持性能の低下を防止しうるとともに、クラック等の発生を抑えて耐久性を向上できる。    【解決手段】  ゴム状弾性体からなり膨張しうるブラダー本体２の外表面の少なくとも一部に、サイピング７により六角形に区切られた島部８を、前記サイピング７を介して配列することにより、該サイピング７がハニカム状に連続する面状ベント部３を形成する。島部８の一辺の長さＬを０．１〜５．０ｍｍ、サイピング７の深さｄを０．０５〜１．０ｍｍ、かつ溝巾Ｗａを２．０ｍｍ以下とした。【選択図】  図３
2005280259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫タイヤの内腔内で膨張することにより、該未加硫タイヤを加硫金型の金型面に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、
ゴム状弾性体からなり内圧充填により膨張しうるブラダー本体の外表面の少なくとも一部に、サイピングにより六角形に区切られた島部を、前記サイピングを介して配列することにより該サイピングがハニカム状に連続する面状ベント部を設けるとともに、
前記島部は、前記一辺の長さＬを０．１〜５．０ｍｍ、かつサイピングの深さｄを０．０５〜１．０ｍｍ、かつ前記サイピングの溝巾を２．０ｍｍ以下としたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記面状ベント部は、前記六角形の一辺の長さＬを０．１〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項３】
前記面状ベント部は、前記六角形の一辺の長さＬと前記サイピングの深さｄとの比ｄ／Ｌを０．２〜２．０としたことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項４】
前記ブラダー本体は、その外表面に、ブラダー赤道面とは傾斜してのびる複数の基本ベント溝を具えるとともに、前記面状ベント部は、前記基本ベント溝間に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項５】
前記島部は、その表面に、前記未加硫タイヤとの離型性に優れかつ前記ブラダー本体よりも１００％モジュラスが大な離型材からな被覆層を具えることを特徴とする請求項１〜４の何れか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、ブラダー本体の外表面に、細いサイピングをハニカム状に形成してなる面状ベント部を設けることにより、排気性能を高めつつ耐久性を向上させたタイヤ加硫用ブラダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置として、ゴム状弾性体からなる膨縮自在な加硫用ブラダーを用いたものが多用されている。この加硫用ブラダーは、加熱・加圧媒体である高温水蒸気の充填により膨張し、その外表面が未加硫タイヤの内腔面を押圧することにより、前記未加硫タイヤを加硫金型の金型面に押し付けて加熱し、加硫成形を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし加硫用ブラダーは、高温下、高伸張で繰り返し使用されるため、ブラダー表面にクラック等が発生しやすく、従って比較的頻繁な交換が必要となるなど、加硫成形工程の作業効率向上の妨げとなっている。
【０００４】
他方、加硫用ブラダーでは、膨張して未加硫タイヤの内腔面と接する際に、この内腔面との間に空気溜まりが発生して加硫成形に悪影響を及ぼすのを防止するため、ブラダー外表面には、通常、溜まった空気を外部に排気するための多数本のベント溝を並設している。しかし、このベント溝は、必要な排気性能を確保するため、溝巾１〜５ｍｍ程度、溝深さ０．３〜２．０ｍｍ程度と比較的溝容積が大きく、従って、加硫成型時にベント溝内に流れ込むインナーライナゴムの流れ込み量が多くなる。そのため、インナーライナゴムの厚さがある程度厚くないと、ゴム流れが悪くなってベント溝付近においてゴム厚が局部的に薄くなるゴム枯れ部分が生じるなど、インナーライナゴムの内圧保持性能を損ねるという問題を招く。従って、インナーライナゴムの薄肉化によるタイヤ重量の低減を難しいものとしている。
【０００５】
なお特許文献１には、ベント溝に代えて、ブラダー外表面にピッチ０．３〜０．５ｍｍ、深さ０．０２〜０．０６ｍｍの細かな凹凸を設け、これにより充分な排気性能を発揮しながら、インナーライナゴムにおけるゴム枯れ部分の発生を抑制する技術が提案されている。しかしこのような凹凸は、タイヤとの摩擦の増大を招き、かつクラック発生にも不利となるなど、耐久性の向上には貢献していない。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２４８３５号公報
【０００７】
そこで本発明は、ブラダー本体の外表面に、サイピングにより、細かな六角形状からなるハニカム模様の面状ベント部を形成することを基本として、インナーライナゴムが薄い場合にもゴム枯れ等に起因する内圧保持性能の低下を防止しうるとともに、クラック等の発生を抑えて耐久性を向上でき、使用寿命を延命化しうる加硫用ブラダーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、未加硫タイヤの内腔内で膨張することにより、該未加硫タイヤを加硫金型の金型面に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、
ゴム状弾性体からなり内圧充填により膨張しうるブラダー本体の外表面の少なくとも一部に、サイピングにより六角形に区切られた島部を、前記サイピングを介して配列することにより該サイピングがハニカム状に連続する面状ベント部を設けるとともに、
前記島部は、前記一辺の長さＬを０．１〜５．０ｍｍ、かつサイピングの深さｄを０．０５〜１．０ｍｍ、かつ前記サイピングの溝巾を２．０ｍｍ以下としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記面状ベント部は、前記六角形の一辺の長さＬを０．１〜１．０ｍｍとしたことを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記面状ベント部は、前記六角形の一辺の長さＬと前記サイピングの深さｄとの比ｄ／Ｌを０．２〜２．０としたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項４の発明では、前記ブラダー本体は、その外表面に、ブラダー赤道面とは傾斜してのびる複数の基本ベント溝を具えるとともに、前記面状ベント部は、前記基本ベント溝間に形成されたことを特徴としている。
【００１２】
又請求項５の発明では、前記島部は、その表面に、前記未加硫タイヤとの離型性に優れかつ前記ブラダー本体よりも１００％モジュラスが大な離型材からな被覆層を具えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は叙上の如く構成しているため、ブラダーの外表面全体で均一な排気を行うことができ、インナーライナゴムが薄い場合にもゴム枯れ等に起因する内圧保持性能の低下を防止しうるとともに、クラック等の発生を抑えて耐久性を向上でき、使用寿命を延命化しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの使用状態を説明する線図、図２はタイヤ加硫用ブラダーの自由状態を示す側面図である。
【００１５】
図１において、タイヤ加硫用ブラダー１（以下ブラダー１という）は、加熱・加圧媒体である高温水蒸気の充填により膨張し、その外表面が未加硫タイヤＴの内腔面Ｔｓを押圧することにより、前記未加硫タイヤＴを加硫金型Ｋの金型面Ｋｓに押し付けて加熱し、加硫成形を行いうる。
【００１６】
そしてこのブラダー１は、図２に示すように、内圧充填により膨張しうるブラダー本体２の外表面の少なくとも一部に、サイピング７からなる細かなハニカム模様の面状ベント部３を形成している。
【００１７】
前記ブラダー本体２は、例えばブチルゴムなど空気不透過性の高いゴム状弾性材からなり、両端部Ｅ、Ｅ間を胴部４で継いだ、本例では上下開放の円筒状体のものを例示している。このとき各端部Ｅは、加硫金型Ｋによって保持される厚肉リング状のクランプ部５を形成している。なおブラダー本体２としては、一端部Ｅを閉じた壷状体であっても良く、使用する加硫装置の種類等に応じて種々の形状のものが採用しうる。
【００１８】
又ブラダー本体２には、本例ではその外表面に、ブラダー赤道面ＣＢに対して傾斜してのびる複数本の基本ベント溝６を並設している。この基本ベント溝６は、前述の如く、ブラダー１が膨張する際の未加硫タイヤＴとの間の空気を外部に排出して空気溜まりを防止する周知の排気溝であり、前記内腔面Ｔｓのうち、タイヤのトレッド端Ｔａから内腔面Ｔｓに直角に下した法線ｎとビードトウ端Ｔｂとの間のサイド領域Ｔｓ１（図１に示す）に対抗しうる前記外表面の範囲領域Ｓ１を少なくとも含んで形成される。これは、ブラダー１が膨張する際、タイヤ赤道側から接触を開始し、前記サイド領域Ｔｓ１で空気溜まりが生じやすくなるからである。
【００１９】
なお基本ベント溝６のブラダー表面での溝巾、及び溝深さは特に規制されることがなく、従来的なサイズ、例えば溝巾では１〜５ｍｍ、溝深さでは０．３〜２ｍｍの範囲を採用しうる。しかし本願では、後述する面状ベント部３により、均一かつ優れた排気性能が面全体で発揮されることから、従来よりも小な溝巾、溝深さが採用でき、特に、インナーライナゴムが薄い場合にもゴム枯れ等に起因する内圧保持性能の低下を防止するという観点から、溝巾を０．５〜２．０ｍｍ、溝深さを０．１〜１．０ｍｍと小に設定することが好ましい。なお要求により、基本ベント溝６を排除することもできる。
【００２０】
次に前記面状ベント部３は、少なくとも前記範囲領域Ｓ１を含む領域に形成するのが排気性能を有効に発揮する上で好ましいが、クラック等の発生を抑えてブラダーの耐久性を向上させるためには、タイヤの内腔面Ｔｓと対抗する全領域に形成するのが好ましい。なお前記範囲領域Ｓｏ１では、基本ベント溝６、６間に形成される。
【００２１】
この面状ベント部３は、図３、４に拡大して示すように、サイピング７により六角形に区切られた島部８を、前記サイピング７を介して配列することにより、サイピング７がハニカム状に連続して連なるハニカム模様として形成される。このとき、前記島部８における六角形の一辺の長さＬを０．１〜５．０ｍｍの範囲、又前記サイピング７の深さｄを０．０５〜１．０ｍｍ、又前記サイピング７の溝巾Ｗａを２．０ｍｍ以下に設定している。なお本例では、前記島部８の表面８ｓを、凸円弧状の湾曲面で形成し、未加硫タイヤＴとの摩擦抵抗を変じた好ましい場合を例示している。
【００２２】
このような面状ベント部３は、膨張時には、前記サイピング７が主に変形してその溝巾Ｗａを広げるため排気機能を発動させることができる。しかも、前記サイピング７が細かなハニカム模様で網状に連続しているため、優れた排気性能を面全体に広く分散して均一に発揮させることができる。従って、インナーライナゴムが薄い場合にも、ゴム枯れ等に起因する内圧保持性能の低下を防止できるなど、インナーライナゴムの薄肉化が可能となり、タイヤの軽量化に大きく貢献しうる。
【００２３】
又ハニカム状をなすため、方向性がないなど種々な方向への均一な引き伸しが可能であり、膨張時のブラダー本体２の張力を均一に分散させることができる。しかも膨張時には、前記サイピング７が主に変形する結果、島部８自体の変形が少なくなり、島部８にクラックが発生するのを抑制できる。
【００２４】
なお、繰り返し変形を受ける際の材料寿命（クラック発生時間）は、変形量と強い相関性を有することが知られており、変形量が大なほど、即ちブラダーにおいては膨張時の伸びが大きいほど、大きな歪みが残留して材料寿命を短くさせる。従って、本実施形態の如く、ハニカム構造を採用し島部８自体の変形量を抑えることにより、この島部８にクラックが発生するのを抑制できるのである。又もしクラックが局部的に生じた場合にも、隣接する他の島部８がこのクラックの成長を防止しうるため、ブラダー１の耐久強度を高めることができる。
【００２５】
図５（Ａ）、（Ｂ）に、本発明者が行った引っ張り実験の結果を示す。該実験では、厚さ４．０ｍｍのゴムシートの表面に、ハニカム状の面状ベント部３を、六角形の一辺の長さＬが約０．３０ｍｍ、サイピング７の深さｄが０．１ｍｍ、溝巾Ｗａが０．４μｍの仕様で形成したサンプルを作成し、引っ張り方向に５０％の伸びを付与した。図５（Ａ）は、引っ張り前の状態、図５（Ｂ）は、引っ張り状態を示し、引っ張り状態では引っ張り方向への島部８の伸びが１〜８％の範囲であり、又引っ張り方向とは直角方向への島部８の縮みが１１〜１９％の範囲であるなど、島部８自体の変形量が小さく抑えられているのが確認できる。
【００２６】
ここで、前記六角形の一辺の長さＬが０．１ｍｍ未満では、製造上ハニカム構造を形成することが難しくなり、かつ排気性能が過小となって空気溜まりが発生しやすくなる。逆に長さＬが５．０ｍｍを越えると、島部８の大きさが過大となって島部８の変形量が増大し、島部８にクラックが発生したり、又このクラックが成長しやすくなる傾向を招く。又前記深さｄが０．０５ｍｍ未満では排気性能が過小となって空気溜まりが発生しやすくなり、逆に１．０ｍｍを越えると、サイピング７内にクラックが発生しやすくなるとともに、このクラックが厚さ方向に成長してパンクを誘発させる傾向となる。又サイピング７の溝巾Ｗａが２．０ｍｍを越える場合、及び前記深さｄが１．０ｍｍを越える場合には、インナーライナゴムの流れ込み量が多くなるなど、インナーライナゴムが薄い場合のゴム枯れを充分に抑制することができなくなる。なおサイピング７の溝巾Ｗａの下限値は実質的に０の切り込みであってもかまわない。
【００２７】
このような観点から、前記長さＬは０．１〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。又前記深さｄは、０．１〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。又前記サイピング７の巾Ｗａは２．０ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下が良い。又前記長さＬと深さｄとの比ｄ／Ｌを、０．２〜２．０の範囲とすることが、前記島部８の変形量を抑え、本願の効果を有効に発揮する上で好ましい。
【００２８】
次に、このような面状ベント部３は、ブラダー本体２をプレス加硫する際のブラダ用金型の金型面に、前記サイピング７形成用のブレードをハニカム状に植設する、或いは金型面に、前記島部８形成用の凹部をハニカム状に彫刻することにより形成できる。
【００２９】
又前記島部８の表面に、図６に示すように、未加硫タイヤＴとの離型性に優れる離型材からな被覆層１０を形成することも好ましい。この離型材としては、特に耐熱性や耐候性に優れるシリコーン又はフッ素を含有したものが望ましく、係る被覆層１０は、島部８表面を、空気中の酸素や未加硫タイヤＴの配合剤による劣化から被覆保護するため、クラック抑制のためにもより好ましい。
【００３０】
又前記ハニカム構造により前記島部８の変形が抑えられる結果、被覆層１０自体の割れなどの損傷も同時に抑制されるという効果も生まれる。なお前記被覆層１０では、その１００％モジュラスＭ１を、ブラダー本体２の１００％モジュラスＭ２よりも大、好ましくは比Ｍ１／Ｍ２を１．５以上とするのが望ましく、これにより島部８の変形をさらに抑えることができるなど、耐久性に有利となる。なお被覆層１０の厚さは、１μｍ〜１００μｍの範囲が好ましい。
【００３１】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３２】
ブラダー本体２の外表面に、表１の仕様の面状ベント部３を形成した加硫用ブラダー（サイズ１４／３７０Ｔ）を試作し、その屈曲に対する耐クラック性、加硫成型時の空気溜まりの発生の有無、及びブラダーの使用寿命を評価した。なお基本ベント溝は、溝巾が１．３ｍｍ、溝深さが０．５ｍｍ、かつ周方向の形成本数は１２０本としている。
【００３３】
なおブラダー本体２のゴム組成は表２に示している。
【００３４】
（１）耐クラック性（屈曲）：
加硫用ブラダーから切り出したシートにより３号ダンベル型のサンプルを作成し、温度１６０℃の条件にて、定伸び４０％で２分間停止する伸びサイクルと、伸びを戻して折り畳み３０秒停止するサイクルとを交互に繰り返し、クラックが発生するまでの屈曲回数を測定した。
【００３５】
（２）空気溜まりの発生：
加硫用ブラダーを用いてタイヤを加硫成形し、そのときのブラダーとタイヤとの間の空気溜まりの発生の有無を目視によって検査した。
【００３６】
（３）使用寿命：
加硫用ブラダーを用いてタイヤを加硫成形し、ブラダーに交換が必要になるまでに加硫成形しうるタイヤの本数を測定した。
【００３７】
【表１】
2005280259.tif 000003
【００３８】
【表２】
2005280259.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの使用状態を説明する線図である。
【図２】タイヤ加硫用ブラダーの自由状態を示す側面図である。
【図３】面状ベント部のハニカム構造を示す平面図である。
【図４】面状ベント部のハニカム構造を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は引っ張り前の面状ベント部の状態を示す平面図、（Ｂ）は引っ張り状態の面状ベント部を示す平面図である。
【図６】タイヤ加硫用ブラダーの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      タイヤ加硫用ブラダー
２      ブラダー本体
３      面状ベント部
６      基本ベント溝
７      サイピング
８      島部
１０    被覆層
Ｋ      加硫金型
Ｋｓ    金型面
Ｔ      未加硫タイヤ
Ｔｓ    内腔面
【図１】
2005280259.tif 000005
【図２】
2005280259.tif 000006
【図３】
2005280259.tif 000007
【図４】
2005280259.tif 000008
【図５】
2005280259.tif 000009
【図６】
2005280259.tif 000010