(57)【要約】    【課題】架橋密度が適正であり、かつオーバースピューが生じにくいタイヤ用ブラダー２の提供。    【解決手段】ブラダー２の本体４は、多数の厚肉部８と多数の薄肉部１０とを備えている。薄肉部１０は、厚肉部８よりも薄い。厚肉部８の厚みの、薄肉部１０の厚みに対する比率は、１２５％以上２００％以下である。厚肉部８と薄肉部１０とは、交互に配置されている。厚肉部８及び薄肉部１０は、境界相当円Ｃの上に位置している。境界相当円Ｃは、トレッドセグメントとサイドプレートとの境界に相当する。厚肉部８の内面は、薄肉部１０の内面よりも突出している。厚肉部８の外面は、薄肉部１０の外面と一致している。多数の厚肉部８の、周方向における占有率は、２０％以上６０％以下である。【選択図】図２
2007015278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメントと、サイドプレートとを備えた割モールドに収容されて用いられるものであり、
多数の厚肉部と、この厚肉部よりも薄い多数の薄肉部とを備えており、
このセグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所に、厚肉部と薄肉部とが交互に配置されているタイヤ用ブラダー。
【請求項２】
上記厚肉部及び薄肉部のそれぞれが、周方向に沿って等間隔に配置されている請求項１に記載のブラダー。
【請求項３】
上記厚肉部の内面が薄肉部の内面よりも突出しており、厚肉部の外面が薄肉部の外面と一致している請求項１又は２に記載のブラダー。
【請求項４】
上記多数の厚肉部の、周方向における占有率が２０％以上６０％以下である請求項１から３のいずれかに記載のブラダー。
【請求項５】
上記厚肉部の厚みの、薄肉部の厚みに対する比率が１２５％以上２００％以下である請求項１から４のいずれかに記載のブラダー。
【請求項６】
セグメントとサイドプレートとを備えた割モールドに、グリーンタイヤが投入される工程、
多数の厚肉部とこの厚肉部よりも薄い多数の薄肉部とを備えており、この厚肉部と薄肉部とがセグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所に交互に配置されているブラダーによって、このグリーンタイヤのシェーピングがなされる工程
及び
このセグメントがサイドプレートに接近して割モールドが締められる工程
を含むタイヤ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの加硫・成形工程に用いられるブラダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの加硫・成形工程に、ブラダーが収容された割モールドが用いられている。このモールドは、多数のトレッドセグメントと、サイドプレートと、ビードリングとを備えている。加硫・成形工程では、まず予備成形されたグリーンタイヤが、開かれたモールドに投入される。投入のとき、ブラダーは収縮している。投入により、ブラダーはグリーンタイヤの内側に位置する。次に、ガスの充填によりブラダーが膨張する。この膨張により、グリーンタイヤは変形する。この変形は、シェーピングと称されている。次に、モールドが締められて、セグメントがサイドプレートと当接する。次に、ブラダーの内圧が高められる。グリーンタイヤは、モールドのキャビティ面とブラダーの外面とに挟まれて、加圧される。グリーンタイヤは、モールド及びブラダーからの熱伝導により、加熱される。加圧と加熱とにより、グリーンタイヤのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。タイヤのバットレスは、セグメントとサイドプレートとの境界に相当する。バットレス近傍の厚みは、他の部分の厚みよりも大きい。
【０００３】
ゴムの架橋密度は、適切である必要がある。オーバーキュア及びアンダーキュアは、いずれもタイヤの品質を阻害する。適切な架橋密度が得られるように、加硫時間が設定される必要がある。ブラダーの厚みは、加硫時間に影響する。薄いブラダーでは、ガスからグリーンタイヤへの熱伝導が速い。薄いブラダーが用いられた場合、加硫時間は短い。薄いブラダーは、タイヤの生産性に寄与する。
【０００４】
収縮と膨張とにより、ブラダーの外面はモールドと擦れ合う。擦れが繰り返されることにより、ブラダーは摩耗する。摩耗が進行してブラダーが破損することもある。摩耗が進行したブラダーは、交換される。ブラダーの寿命は、その厚みに依存する。厚いブラダーは、概して長持ちする。
【０００５】
ブラダーの厚みに関する様々な工夫が、提案されている。特開平５−１３１４５４号公報には、上側の厚みが下側の厚みよりも大きなブラダーが開示されている。特開２００５−４１１７０公報には、ビードリングに当接する部分の厚みが他の部分の厚みよりも大きなブラダーが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３１４５４号公報
【特許文献２】特開２００５−４１１７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シェーピング時のブラダーの膨張により、グリーンタイヤには外向きの力がかかる。この状態でモールドが締められると、セグメントとサイドプレートとの間にゴム組成物が咬み込まれることがある。その後の加熱により、咬み込まれたゴム組成物から、膜状のスピューが形成される。この現象は、「オーバースピュー」と称されている。加硫工程終了後に開かれたモールドにおいて、スピューがセグメント又はサイドプレートに付着していることがある。このモールドに他のグリーンタイヤが投入され加圧されることにより、このグリーンタイヤの表面にスピューが移行することがある。スピューは、タイヤにとって異物である。スピューは、タイヤの品質を阻害する。
【０００７】
セグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所が厚肉であるブラダーが用いられれば、この厚肉の箇所のシェーピング時の膨張が抑制される。膨張の抑制により、ゴム組成物の咬み込みが防止されうる。しかし、このブラダーでは、バットレス近傍への熱伝導が不十分である。前述のように、バットレスの厚みは大きい。不十分な熱伝導と大きな厚みとに起因して、バットレスのアンダーキュアが招来される。長い加硫時間によって、アンダーキュアは防止されうる。しかし、長い加硫時間は、生産性を低下させる。しかも、長い加硫時間は、厚みの薄い部分（すなわちサイドウォール）のオーバーキュアを招く。
【０００８】
本発明の目的は、架橋密度が適正なタイヤが得られ、かつオーバースピューが生じにくいブラダーの提供にある。本発明の他の目的は、品質に優れたタイヤが得られ、かつ生産性に優れる製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るタイヤ用ブラダーは、セグメントとサイドプレートとを備えた割モールドに収容されて用いられる。このブラダーは、多数の厚肉部と、この厚肉部よりも薄い多数の薄肉部とを備える。この厚肉部と薄肉部とは、セグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所に、交互に配置されている。
【００１０】
好ましくは、厚肉部及び薄肉部のそれぞれは、周方向に沿って等間隔に配置されている。好ましくは、 厚肉部の内面は薄肉部の内面よりも突出しており、厚肉部の外面は薄肉部の外面と一致している。好ましくは、多数の厚肉部の周方向における占有率は、２０％以上６０％以下である。好ましくは、厚肉部の厚みの薄肉部の厚みに対する比率は、１２５％以上２００％以下である。
【００１１】
本発明に係るタイヤ製造方法は、
（１）セグメントとサイドプレートとを備えた割モールドに、グリーンタイヤが投入され  る工程、
（２）ブラダーによって、このグリーンタイヤのシェーピングがなされる工程
及び
（３）このセグメントがサイドプレートに接近して割モールドが締められる工程
を含む。このブラダーは、多数の厚肉部とこの厚肉部よりも薄い多数の薄肉部とを備える。この厚肉部と薄肉部とは、セグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所に、交互に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るブラダーでは、厚肉部によって、シェーピングのときの過剰の膨張が抑制される。膨張の抑制により、セグメントとサイドプレートとの間へのゴム組成物の咬み込みが防止される。このブラダーにより、オーバースピューが抑制される。セグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所には薄肉部も存在するので、この薄肉部を介して十分な熱がグリーンタイヤへと伝導する。このブラダーにより、バットレスのアンダーキュアが抑制される。熱伝導が良好なので、加硫時間が長く設定される必要もない。このブラダーが用いられたタイヤ製造方法により、高品質なタイヤが得られうる。この製造方法は、生産性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るブラダー２が示された平面図である。この図１には、内圧が負荷されて膨張した状態のブラダー２が示されている。この図１において紙面垂直方向が、ブラダー２の軸方向である。このブラダー２は、本体４と一対のクランプ６とを備えている。本体４は、筒状である。クランプ６は、リング状である。クランプ６は、本体４の上端及び下端に位置している。図１には、上端に位置するクランプ６のみが示されている。この図１において二点鎖線Ｃで示されているのは、後に詳説される境界相当円である。
【００１５】
図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面斜視図である。この図２には、上下一対の境界相当円Ｃが画かれている。ブラダー２の本体４は、多数の厚肉部８と多数の薄肉部１０とを備えている。厚肉部８及び薄肉部１０は、境界相当円Ｃの上に位置している。厚肉部８と薄肉部１０とは、交互に配置されている。厚肉部８と薄肉部１０とは、境界相当円Ｃに沿って配置されている。換言すれば、厚肉部８と薄肉部１０とは、周方向に沿って配置されている。
【００１６】
図３は、図１のブラダー２の一部が示された拡大断面図である。この図３には、軸に垂直な平面に沿った断面が画かれている。この図３において、両矢印Ｔ１で示されているのは厚肉部８の厚みであり、両矢印Ｔ２で示されているのは薄肉部１０の厚みである。薄肉部１０は、厚肉部８よりも薄い。図示されていないが、本体４の厚みは、薄肉部１０の厚みと同等である。図３から明らかなように、厚肉部８の内面は薄肉部１０の内面よりも突出している。厚肉部８の外面は、薄肉部１０の外面と一致している。
【００１７】
図４は、図１のブラダー２がモールド１２及びグリーンタイヤ１４と共に示された断面図である。このモールド１２は、多数のトレッドセグメント１６、上下一対のサイドプレート１８及び上下一対のビードリング２０を備えている。下側のサイドプレート１８及び下側のビードリング２０は、図示されていない。セグメント１６の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のセグメント１６が、リング状に連結される。サイドプレート１８及びビードリング２０は、実質的にリング状である。セグメント１６の数は、通常３以上２０以下である。このモールド１２は、いわゆる「割モールド」である。
【００１８】
図４には、モールド１２が締められ、ブラダー２が膨張した状態が示されている。図４では、セグメント１６、サイドプレート１８及びビードリング２０により、キャビティ面２２が形成されている。セグメント１６は、図４中の左右方向に移動しうる。図４では、セグメント１６が最も右寄りに位置した状態が示されている。モールド１２が開かれるときは、図４に示された状態から、左側へと移動する。
【００１９】
図４において符号Ｐ１で示されているのは、セグメント１６とサイドプレート１８との、キャビティ面２２上の境界である。この点Ｐ１は、タイヤのバットレスに相当する。符号Ｎで示された二点鎖線は、点Ｐ１におけるキャビティ面２２の法線である。符号Ｐ２で示されているのは、法線Ｎとブラダー２の外面との交点である。本発明では、点Ｐ２は、「セグメントとサイドプレートとの境界に相当する箇所」と称される。図１から図３に示された境界相当円Ｃは、点Ｐ２を通過する。点Ｐ２とブラダー２の軸との距離は、境界相当円Ｃの半径である。本発明では、境界相当円Ｃの位置は、ブラダー２に内圧が付加された状態で決定される。
【００２０】
このモールド１２が用いられたタイヤ製造方法では、まず、モールド１２が開いておりブラダー２が収縮している状態で、予備成形によって得られたグリーンタイヤ１４がモールド１２に投入される。次に、内部にガスが充填されることにより、ブラダー２が膨張する。ブラダー２の膨張に伴って、グリーンタイヤ１４が変形する（シェーピング）。次に、セグメント１６がサイドプレート１８に接近し、モールド１２が締められる。次に、ブラダー２の内圧が上昇する。グリーンタイヤ１４はブラダー２によってモールド１２のキャビティ面２２に押しつけられ、加圧される。加圧と共に、グリーンタイヤ１４は加熱される。加圧と加熱とにより、ゴム組成物がキャビティ面２２に沿って流動する。さらなる加熱によってゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。
【００２１】
境界相当円Ｃの上には多数の厚肉部８が存在しているので、ブラダー２の内部にガスが充填されたとき、点Ｐ２の近傍の過剰の膨張が抑制される。シェーピング時には、グリーンタイヤ１４の点Ｐ１の近傍は、ブラダー２によって過剰には押圧されない。従って、モールド１２が締められるときに、セグメント１６とサイドプレート１８との間にゴム組成物が咬み込まれない。このブラダー２が用いられることにより、オーバースピューが抑制される。厚肉部８はまた、補強効果も発揮する。このブラダー２は、破損しにくい。
【００２２】
境界相当円Ｃの上には、多数の薄肉部１０が存在している。この薄肉部１０を介して、ブラダー２に充填されたガスからグリーンタイヤ１４へ、十分な熱が伝導する。従って、タイヤのバットレス近傍において、十分な架橋密度が得られる。このブラダー２が用いられた製造方法では、アンダーキュアーが抑制される。この製造方法では、加硫時間が長く設定される必要がない。従って、サイドウォール等のオーバーキュアが生じない。
【００２３】
厚肉部８の厚みＴ１の、薄肉部１０の厚みＴ２に対する比率は、１２５％以上２００％以下が好ましい。比率が１２５％以上に設定されることにより、オーバースピューが抑制される。この観点から、比率は１４０％以上がより好ましい。比率が２００％以下に設定されることにより、バットレスのアンダーキュアが抑制される。この観点から、比率は１８０％以下がより好ましい。薄肉部１０の厚みＴ２は、通常は２．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下、特には３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である。
【００２４】
図３において両矢印Ｗで示されているのは、厚肉部８の幅である。幅は、通常は３ｍｍ以上１２ｍｍ以下に設定される。１つの境界相当円Ｃの上に位置する全て厚肉部８の幅Ｗの合計がＴｗとされたとき、これら厚肉部８の周方向における占有率Ｏｐは、下記数式によって算出される。
Ｏｐ＝（Ｔｗ／Ｃｆ）・１００
上記数式においてＣｆは、境界相当円Ｃの円周の長さを表す。本発明において、ブラダー２の各部の寸法は、便宜上、ブラダー２に内圧が負荷されない状態で測定される。
【００２５】
占有率Ｏｐは、２０％以上６０％以下が好ましい。占有率Ｏｐが２０％以上に設定されることにより、オーバースピューが抑制される。この観点から、占有率Ｏｐは３０％以上がより好ましい。占有率Ｏｐが６０％以下に設定されることにより、グリーンタイヤ１４に十分に熱が伝導する。この観点から、占有率Ｏｐは５０％以下がより好ましい。
【００２６】
１つの境界相当円Ｃの上に位置する厚肉部８の数は、５０個以上２００個以下が好ましい。数が５０個以上に設定されることにより、周方向における均一な熱伝導が達成されうる。この観点から、数は６５個以上がより好ましい。数が２００個以下に設定されることにより、ブラダー２が容易に製造されうる。この観点から、数は１８０以下がより好ましい。
【００２７】
均一な熱伝導の観点から、厚肉部８及び薄肉部１０のそれぞれが周方向に沿って等間隔に配置されることが好ましい。
【００２８】
図３から明らかなように、厚肉部８の、薄肉部１０との境界近傍は、丸められている。図３において矢印Ｒ１で示されているのは、この丸めの半径である。この丸めにより、厚肉部８が起点であるクラックが抑制される。丸めは、ブラダー２の耐久性に寄与する。この観点から、半径Ｒ１は０．１ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましい。半径Ｒ１は、３．０ｍｍ以下、特には２．０ｍｍ以下が好ましい。
【００２９】
図３から明らかなように、厚肉部８の頂部のコーナーは、丸められている。図３において矢印Ｒ２で示されているのは、この丸めの半径である。この丸めにより、厚肉部８が起点であるクラックが抑制される。丸めは、ブラダー２の耐久性に寄与する。この観点から、半径Ｒ２は０．１ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましい。半径Ｒ１は、３．０ｍｍ以下、特には２．０ｍｍ以下が好ましい。
【００３０】
図４において両矢印Ｌで示されているのは、厚肉部８の長さである。長さＬは、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下が好ましい。長さＬが１０ｍｍ以上に設定されることにより、オーバースピューが抑制される。この観点から、長さＬは２０ｍｍ以上がより好ましい。長さＬが７０ｍｍ以下に設定されることにより、グリーンタイヤ１４に十分に熱が伝導する。この観点から、長さＬは６０ｍｍ以下がより好ましい。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３２】
［実施例１］
図１から図４に示された形状のブラダーを製作した。このブラダーの本体の厚みは、５ｍｍである。上下の境界相当円の円周は、いずれも１７５９ｍｍである。このブラダーは、多数の厚肉部及び薄肉部を備えている。１つの境界相当円の上には、１４１個の厚肉部と１４１個の薄肉部とが存在している。厚肉部のピッチＰｔは、１２．５ｍｍである。この厚肉部において、幅Ｗは５．０ｍｍであり、厚みＴ１は７．５ｍｍであり、長さＬは３０ｍｍである。
【００３３】
［実施例６及び７］
厚肉部の長さＬを下記の表１及び２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例６及び７のブラダーを得た。
【００３４】
［実施例５及び８］
厚肉部の厚みＴ１を下記の表１及び２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例５及び８のブラダーを得た。
【００３５】
［実施例１から４及び９］
厚肉部の、数及びピッチＰｔを下記の表１及び２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１から４及び９のブラダーを得た。
【００３６】
［実施例１０及び１１］
厚肉部の幅Ｗを下記の表２に示される通りとした他は実施例９と同様にして、実施例１０及び１１のブラダーを得た。
【００３７】
［比較例１及び２］
厚肉部を形成しなかった他は実施例１と同様にして、比較例１のブラダーを得た。厚肉部を形成せず、本体の厚みを７．５ｍｍとした他は実施例１と同様にして、比較例２のブラダーを得た。
【００３８】
［オーバースピューの観察］
ブラダーを図４に示されたモールドに組み込んで、タイヤの加硫・成形を繰り返した。オーバースピューの発生の程度を目視で観察し、以下の基準に従って格付けした。
Ａ：オーバースピューがほとんど発生しない。
Ｂ：オーバースピューが時々発生する。
Ｃ：オーバースピューが頻繁に発生する。
この結果が、下記の表１及び２に示されている。
【００３９】
［耐久性の評価］
ブラダーを図４に示されたモールドに組み込んで、タイヤの加硫・成形を繰り返した。ブラダーの摩耗及び破損を観察し、交換が必要となるまでの成形回数をカウントした。この結果が、比較例１が１００とされたときの指数として、下記の表１及び２に示されている。指数が大きいほど、好ましい。
【００４０】
［加硫時間］
適正な架橋密度が得られるために必要な加硫時間を、各ブラダーごとに決定した。この結果が、比較例１が１００とされたときの指数として、下記の表１及び２に示されている。加硫時間が短いほど、指数は小さい。指数が小さいほど、好ましい。
【００４１】
【表１】
2007015278.tif 000003
【００４２】
【表２】
2007015278.tif 000004
【００４３】
表１及び２から明らかなように、各実施例のブラダーでは、オーバースピューが発生しにくい。また、各実施例のブラダーは、耐久性に優れる。さらに、各実施例のブラダーが用いられた製造方法では、加硫時間が短い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係るブラダーは、種々のタイヤの製造に用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るブラダーが示された平面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面斜視図である。
【図３】図３は、図１のブラダーの一部が示された拡大断面図である。
【図４】図４は、図１のブラダーがモールド及びグリーンタイヤと共に示された断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２・・・ブラダー
４・・・本体
６・・・クランプ
８・・・厚肉部
１０・・・薄肉部
１２・・・モールド
１４・・・グリーンタイヤ
１６・・・セグメント
１８・・・サイドプレート
２０・・・ビードリング
【図１】
2007015278.tif 000005
【図２】
2007015278.tif 000006
【図３】
2007015278.tif 000007
【図４】
2007015278.tif 000008