特許 7159715 タイヤ加硫用ブラダーの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】タイヤ加硫用ブラダーの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/40 20060101AFI20221018BHJP

   B29C 33/02 20060101ALI20221018BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

B29C33/40

B29C33/02

B29C35/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018167998

(22)【出願日】2018-09-07

(65)【公開番号】P2020040244

(43)【公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】光真坊 誠

【審査官】清水 研吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００８４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２１５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２９１３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０８７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０１２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、前記タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、前記外型が下型と上型とに分割された金型を用い、前記下型と前記上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを配置し、該未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて前記外型と前記コアとの間のキャビティに導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、
前記未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で前記材料配置空間に配置すると共に、前記帯状体の各端部に少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を前記帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくし、前記帯状体の一方の端部の接合面に少なくとも１つの突起を設け、前記帯状体の他方の端部の接合面に少なくとも１つの凹部を設け、前記突起と前記凹部とが互いに噛み合う形状を有することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。

【請求項2】

前記帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積に対する前記接合面の接触面積の比が２．４以上である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の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス成型によるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に関し、更に詳しくは、不均一なゴム流れを抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることを可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤ加硫用ブラダーを製造する方法として、プレス成型による加硫が広く行われている。このプレス成型では、タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、外型が下型と上型とに分割された金型を用い、下型と上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを所定の分量となるように配置し、その未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて外型とコアとの間のキャビティに導入し、該キャビティの全域に未加硫ゴムが充填された状態で加硫を行う。

【0003】

このようなプレス成型においては、材料配置空間にセットされる未加硫ゴムの形状や位置がブラダーの出来栄えに大きく影響する。例えば、タイヤ加硫用ブラダーをプレス成型により製造する場合、下型と上型との間の材料配置空間に未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で配置することが行われるが、その帯状体の繋ぎ部分がプレス中に外れると不均一なゴム流れを生じ、タイヤ加硫用ブラダーの品質が低下することになる。

【0004】

これに対して、未加硫ゴムからなる帯状体の繋ぎ部分が外れるのを防止するために帯状体の両端部の接合面を該帯状体の長手方向に対して傾斜させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、帯状体の両端部の接合面を単に傾斜させるだけでは、帯状体の繋ぎ部分の外れを十分に抑制することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－８４４１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、不均一なゴム流れを抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることを可能にしたタイヤ加硫用ブラダー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の本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法（第１方法）は、タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、前記タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、前記外型が下型と上型とに分割された金型を用い、前記下型と前記上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを配置し、該未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて前記外型と前記コアとの間のキャビティに導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、
前記未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で前記材料配置空間に配置すると共に、前記帯状体の各端部に少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を前記帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくし、前記帯状体の一方の端部の接合面に少なくとも１つの突起を設け、前記帯状体の他方の端部の接合面に少なくとも１つの凹部を設け、前記突起と前記凹部とが互いに噛み合う形状を有することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１方法では、未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置するにあたって、帯状体の各端部に少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積を帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積よりも大きくすることにより、帯状体の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることができる。

【0010】

本発明の第１方法において、帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積に対する接合面の接触面積の比は２．４以上であることが好ましい。このように接合面の接触面積の比を大きくすることにより、帯状体の繋ぎ部分の外れを効果的に防止することができる。

【0011】

また、帯状体の一方の端部の接合面には少なくとも１つの突起を設け、帯状体の他方の端部の接合面には少なくとも１つの凹部を設け、これら突起と凹部とが互いに噛み合う形状を有することが好ましい。このような形状を採用することにより、帯状体の繋ぎ部分の外れをより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される金型（半開き状態）を示す子午線断面図である。

【図2】本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される金型（閉型状態）を示す子午線断面図である。

【図3】本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される未加硫ゴムからなる帯状体を示す斜視図である。

【図4】図３の帯状体の両端部を示す斜視図である。

【図5】帯状体の両端部の変形例を示す斜視図である。

【図6】帯状体の両端部の更なる変形例を示す斜視図である。

【図7】本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される未加硫ゴムからなる他の帯状体（参考例）を示す斜視図である。

【図8】本発明で得られる円筒状のタイヤ加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。

【図9】本発明で得られる片端が閉じた袋状のタイヤ加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。

【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。図１及び図２は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法で使用される金型を示し、図３及び図４は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法（第１方法）で使用される未加硫ゴムからなる帯状体を示すものである。

【0015】

図１及び図２に示すように、金型１は、円筒状をなすタイヤ加硫用ブラダー１０の外表面を成形する外型２と、タイヤ加硫用ブラダー１０の内表面を成形するコア３とを有し、外型２が下型４と上型５とに分割されている。コア３、下型４及び上型５はタイヤ加硫用ブラダー１０の中心軸方向に沿って相対的に移動自在に構成されている。

【0016】

図１に示すような金型１の半開き状態において、下型４と上型５との間には円環状の材料配置空間６が形成される。つまり、下型４が材料配置空間６の底面と外周面を形成し、上型５が材料配置空間６の上面を形成している。そのため、材料配置空間６に配置された未加硫ゴムＲは、上型５を下型４に向かって加圧した際に、その圧縮力に基づいて外型２とコア３との間のキャビティ７に導入されることになる。また、下型４及び上型５には、その合わせ面の上端部及び下端部においてキャビティ７に連通する余剰ゴム受け入れ部９が形成されており、これら余剰ゴム受け入れ部９がキャビティ７から溢れた余剰ゴムを収容するようになっている。

【0017】

上述のような金型１を用いてタイヤ加硫用ブラダー１０を製造する場合、先ず、図３に示すように、未加硫ゴムＲからなる帯状体１１を円環状に湾曲させて端部１１Ａ，１１Ａ同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間６に配置する。ここで、帯状体１１の各端部１１Ａには、少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面１１Ｂが形成されている。そして、各接合面１１Ｂの接触面積をＸ（ｍｍ²）とし、帯状体１１の長手方向に対して垂直となる断面における断面積をＹ（ｍｍ²）としたとき、接触面積Ｘが断面積Ｙよりも大きくなっている。つまり、比Ｘ／Ｙが１．０よりも大きくなっている。なお、帯状体１１の端部１１Ａ，１１Ａ同士の繋ぎ合せ作業は、金型１の外部で事前に行っても良く、或いは、金型１の材料配置空間６において行っても良い。

【0018】

未加硫ゴムＲからなる帯状体１１を材料配置空間６に配置した後、上型５を下型４に向かって加圧して金型１を閉じる。これにより、帯状体１１を構成する未加硫ゴムＲが閉型時の圧縮力に基づいて外型２とコア３との間のキャビティ７に導入される。このようにして金型１を閉じた状態で金型１を加熱して加硫を行うことにより、キャビティ７内に加硫済みのタイヤ加硫用ブラダー１０を成形することができる。

【0019】

上述したタイヤ加硫用ブラダー１０の製造方法では、未加硫ゴムＲからなる帯状体１１を円環状に湾曲させて端部１１Ａ，１１Ａ同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間６に配置するにあたって、帯状体１１の各端部１１Ａに少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面１１Ｂを形成し、該接合面１１Ｂの接触面積Ｘを帯状体１１の長手方向に対して垂直方向の断面積Ｙよりも大きくしているので、帯状体１１の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、キャビティ７における不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダー１０の品質を高めることができる。

【0020】

上述したタイヤ加硫用ブラダー１０の製造方法において、帯状体１１の長手方向に対して垂直方向の断面積Ｙに対する接合面１１Ｂの接触面積Ｘの比Ｘ／Ｙは１．０超であることが必要であるが、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．４以上、更に好ましくは２．４以上とする。このように接合面１１Ｂの接触面積の比を大きくすることにより、帯状体１１の繋ぎ部分の外れを効果的に防止することができる。比Ｘ／Ｙの上限値は特に限定されるものではないが、実用上、その上限値は５とすれば良い。

【0021】

上述したタイヤ加硫用ブラダー１０の製造方法において、図４に示すように、帯状体１１の一方の端部１１Ａの接合面１１Ｂには少なくとも１つの突起１１Ｃを設け、帯状体１１の他方の端部１１Ａの接合面１１Ｂには少なくとも１つの凹部１１Ｄを設け、これら突起１１Ｃと凹部１１Ｄとが互いに噛み合う形状を有することが好ましい。図４の例では、帯状体１１の各端部１１Ａの接合面１１Ｂに帯状体１１の長手方向に対して直交する方向に突き出した２つの突起１１Ｃとそれらを受容する２つの凹部１１Ｄとが形成されている。このような形状を採用することにより、帯状体１１の繋ぎ部分の外れをより確実に防止することができる。

【0022】

図５及び図６はそれぞれ帯状体の両端部の変形例を示すものである。図５及び図６において、帯状体１１の一方の端部１１Ａの接合面１１Ｂには帯状体１１の長手方向に突き出した１つの突起１１Ｃが形成され、帯状体１１の他方の端部１１Ａの接合面１１Ｂにはそれを受容する１つの凹部１１Ｄが形成されている。また、図４及び図５では接合面１１Ｂが互いに交差する複数の平面から構成されているのに対して、図６では接合面１１Ｂが少なくとも１つの曲面を含んでいる。勿論、接合面１１Ｂは少なくとも１つの曲面のみで構成されていても良い。

【0023】

図７は本発明に係るタイヤ加硫用ブラダーの製造方法（第２方法）で使用される未加硫ゴムからなる他の帯状体を示すものである。上述した繋ぎ合せタイプの帯状体１１に代えて、積層タイプの帯状体１２を使用することも可能である。この場合、タイヤ加硫用ブラダー１０の外表面を成形する外型２と、タイヤ加硫用ブラダー１０の内表面を成形するコア３とを有し、外型２が下型４と上型５とに分割された金型１（図１及び図２参照）を用い、下型４と上型５との間に形成される円環状の材料配置空間６に未加硫ゴムＲを配置し、該未加硫ゴムＲを閉型時の圧縮力に基づいて外型２とコア３との間のキャビティ７に導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、図７に示すように、未加硫ゴムＲからなる帯状体１２を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間６に配置する。

【0024】

この場合も、未加硫ゴムＲからなる帯状体１２を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間６に配置することにより、帯状体１２の層間でずれが生じ難くなるため、帯状体１２の繋ぎ部分がプレス中に外れることを効果的に防止することができる。その結果、キャビティ７における不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダーの品質を高めることができる。

【0025】

未加硫ゴムＲからなる帯状体１２を円環状に複数周巻回させて積層する場合、周上の質量分布を均一化するために、帯状体１２の厚さを０．５ｍｍ～５ｍｍとし、その周回数を１０回～１００回とすることが好ましい。これにより、積層時の作業性を良好に維持しながら、帯状体１２の巻き始め端部と巻き終わり端部との位置関係に起因する質量の不均一を低減することができる。また、帯状体１２の巻き始め端部と巻き終わり端部との周方向の重なり長さは帯状体１２の周長５％以下であることが好ましい。これにより、帯状体１２の巻き始め端部と巻き終わり端部との位置関係に起因する質量の不均一を低減することができる。

【0026】

上述したタイヤ加硫用ブラダー１０の製造方法によれば、図８に示すように、円筒状をなすタイヤ加硫用ブラダー１０を得ることができる。同様の製造方法により、図９に示すように、片端が閉じた袋状をなすタイヤ加硫用ブラダー１０を得ることも可能である。いずれの場合も、不均一なゴム流れを効果的に抑制し、タイヤ加硫用ブラダー１０の品質を高めることができる。

【実施例】

【0027】

タイヤ加硫用ブラダーの外表面を成形する外型と、タイヤ加硫用ブラダーの内表面を成形するコアとを有し、外型が下型と上型とに分割された金型を用い、下型と上型との間に形成される円環状の材料配置空間に未加硫ゴムを配置し、該未加硫ゴムを閉型時の圧縮力に基づいて外型とコアとの間のキャビティに導入するようにしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、未加硫ゴムを材料配置空間に装填する際の条件を表１のように種々異ならせて加硫（実施例１～４及び比較例１～２）を行った。なお、本明細書において、実施例４は参考例である。

【0028】

実施例１～３：
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の各端部に少なくとも１つの曲面又は複数の平面を含む３次元構造の接合面を形成し、該接合面の接触面積Ｘと帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積Ｙとの比Ｘ／Ｙを表１のように設定した。

【0029】

実施例４：
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に複数周巻回させて積層した状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の厚さを１ｍｍとし、その周回数を５０回とした。

【0030】

比較例１～２：
未加硫ゴムからなる帯状体を円環状に湾曲させて端部同士を繋ぎ合せた状態で材料配置空間に配置した。その際、帯状体の各端部に単一の平面からなる接合面を形成し、該接合面の接触面積Ｘと帯状体の長手方向に対して垂直方向の断面積Ｙとの比Ｘ／Ｙを表１のように設定した。

【0031】

上述した実施例１～４及び比較例１～２に係る方法で得られたタイヤ加硫用ブラダーについて、下記の評価方法により、ブラダーの不良本数を評価し、その結果を表１に併せて示した。

【0032】

ブラダーの不良本数：
実施例１～４及び比較例１～２の各方法により５０本のブラダーを加硫成形し、繋ぎ部分の外れに起因する不良が認められるブラダーの本数を調べた。ここで、繋ぎ部分の外れに起因する不良とは、繋ぎ部分の外れに起因して繋ぎ部分があった箇所に穴が開いた場合（外観により判断可能）、繋ぎ部分が一旦外れて再び繋がった際にエアを巻き込んで繋ぎ部分が膨らんだ状態になった場合（外観により判断可能）、及び、外観では判断できないものの品質の低下によりタイヤ加硫工程での管理寿命の１０％未満で穴が開いてしまった場合を含む。

【0033】

【表1】

【0034】

表１から判るように、実施例１～４のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法では、比較例１～２との対比において、不均一なゴム流れが効果的に抑制され、タイヤ加硫用ブラダーの品質が改善されるため、ブラダーの不良本数が削減されていた。

【符号の説明】

【0035】

１ 金型
２ 外型
３ コア
４ 下型
５ 上型
６ 材料配置空間
７ キャビティ
１０ タイヤ加硫用ブラダー
１１ 帯状体（繋ぎ合せタイプ）
１２ 帯状体（積層タイプ）
Ｒ 未加硫ゴム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】