JP5210144B2 - タイヤ硬化ブラダ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ硬化ブラダに関し、特に、タイヤ硬化プレス機で使用され、ブラダ形状がランフラットタイヤまたは低アスペクト比のタイヤ向けに最適化されている、タイヤ硬化ブラダに関する。

空気入りゴムタイヤは、グリーンタイヤをタイヤプレス機で成形し硬化することによって作製される。グリーンタイヤは、流体によってタイヤの内側で膨張させられる内部ブラダによって、外側に、型表面に押し付けられる。グリーンタイヤは、サイドウォールおよびトレッドが形作られる型（モールド）に接触して形作られる。熱および圧力をかけることによって、タイヤは高温で成形され硬化される。

ブラダがグリーンタイヤにはまるように構成されていることが重要なので、ブラダがタイヤに接触したままになっている。ブラダをタイヤ型内へ膨張させる間に生じる可能性のある１つの問題は、ブラダのショルダ部がタイヤのショルダに係合しないことである。この問題は、低アスペクト比のタイヤおよびランオンフラットタイヤの場合により深刻になることがある。従来技術の既存のブラダ構成は、通常のアスペクト比のタイヤに対する経験に基づいて確立されている。低アスペクト比タイヤを形作るために通常のアスペクト比のタイヤ用のブラダを使用すると、乏しいブラダ／タイヤの備品のため、問題が生じる可能性がある。たとえば、望ましくない状態での接触の連続、または局所的に過度に高い接触圧力、空気の閉じ込め、局部領域におけるゴムの極度の締め付け、および非一様性によって問題が生じる可能性がある。その結果、成形およびインナーライナ流動の間に、インサートおよびインナーライナの形状に制御できない歪みが生じることがある。ブラダ形状の不一致は、タイヤのショルダ領域で線形座屈を生じさせる可能性もある。したがって、グリーンタイヤの形状によりぴったりと一致し、硬化されたタイヤの歪みを防止する改良されたブラダ形状が望まれている。

本発明は、第１の態様で、タイヤ硬化プレス機に取り付けられる空気入りタイヤを形作る膨張可能なブラダを提供する。このブラダは、取り付けられておらず、弛緩した状態では、一対の対向する環状ビードを有し、中央部と、サイドウォール部と、中央部とサイドウォール部との間に置かれたショルダ部とをさらに有する本体を有し、本体は、外郭面と内郭面によって形成され、外郭面は内郭面とは異なる。

本発明は、第２の態様で、タイヤ硬化プレス機に取り付けられる空気入りタイヤを形作る膨張可能なブラダを提供する。このブラダは、取り付けられておらず、弛緩した状態では、一対の対向する環状ビードを有し、中央部と、サイドウォール部と、中央部とサイドウォール部との間に置かれたショルダ部とをさらに有する本体を有し、本体は、外郭面と内郭面によって形成される。中央部は、ショルダ部の軸方向内側の最大値まで大きくなるゲージを有し、ショルダにおけるブラダゲージは、最大値より小さく、ブラダゲージはショルダからビードまで大きくなる。膨張可能なブラダは、中央部を有し、ブラダの厚さがその中心から最小点まで薄くなり、次にショルダ部の半径方向内側の位置の所の中央部の最大値まで厚くなることが好ましい。

[定義]
「アスペクト比」は、タイヤの断面高さと断面幅との比を意味する。

「軸方向の」および「軸方向に」は、ブラダの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。

「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、半径方向にブラダの回転軸に向かうかまたは回転軸から離れる方向を意味する。

図１は、本発明のブラダの第１の実施形態を示している。図示の形状は、膨張しておらず、弛緩した状態の、成形されたブラダの形状であり、必ずしもタイヤ硬化プレス機に取り付けられたブラダの形状ではない。ブラダ１０は、概ね環状をであり、内側に開口部を有している。ブラダ１０は、ビードをプレス機の締め付け組立部（不図示）に固定する一対の環状の保持ビード１２を有している。環状のビード同士の間にブラダの膨張部分が位置している。ブラダ１０の膨張部分は、中央部１４と、ショルダ部１６と、サイドウォール部１８とを有している。ブラダは赤道面を中心として対称であることが好ましい。

ブラダの中央部１４は、赤道面からショルダ領域１６まで傾斜するかまたは曲げられた外郭面１５を有している。外郭面は、タイヤ型の形状に応じて平坦であってもよい。好ましくは、外郭面１５は、一般的には約０度から約８度の範囲で、より好ましくは約２度から約６度の範囲で、そして一般的には約４度の値を有する角度αだけ傾斜していることが好ましい。外郭面１５の形状も型によって変えることができる。

ショルダ領域１６内の外郭面１５は丸みをつけられており、ショルダ外径Ｒ_Sは外郭面１５の半径Ｒ１よりかなり小さい。たとえば、半径Ｒ１は約４００mmから１０００ｍｍの範囲で、より一般的には約１．５インチであってよく、一方、半径Ｒ_Sは約３０ｍｍから約１００ｍｍ、より一般的には約４０ｍｍから７０ｍｍ、より好ましくは約６０ｍｍから７０ｍｍの範囲であってよい。中央部１４とショルダ部１６との間の外郭面１５の遷移は滑らかである（すなわち、ショルダ半径は中央半径に接している）。ショルダ領域の外郭面は外側サイドウォール部１８に接合され、９０度に曲がった滑らかな遷移を形成している。サイドウォール部は、ビード領域１２に至る直線を形成している。

ブラダ１０は、外郭面と異なる曲率を有してよい内郭面２０を有している。内郭面２０は、１０インチ以上であり、特に約１５インチから約５０インチ、そして最も好ましくは約３０インチから４０インチの範囲であってよい大きい半径Ｒ２を中央部１４に有している。外郭面１５および内郭面の幾何学的形状の結果として、ブラダゲージは中央部１４で変化する。ブラダゲージは、約４ｍｍから約８ｍｍの範囲である初期の厚さ、つまりゲージｇ１厚さを有している。ブラダのゲージは、中央線から軸線方向外側に測定すると赤道面から小さくなっている。図示の例示的な実施形態では、ブラダゲージは位置２２の所の最小値ｇ２まで小さくなる。最小値ｇ２は、約４ｍｍから約１０ｍｍの範囲であり、より好ましくは約７ｍｍ、そして最も好ましくは約５ｍｍである。位置２２は、中央からショルダ１６までの距離の３分の１から３分の２の範囲内にある。ブラダゲージは次に、２２からショルダ位置の遷移領域２４まで大きくなる。好ましくは、ブラダゲージは、位置２４で最大値ｇ４に達する。ｇ４は、約８ｍｍから約１０ｍｍの範囲であり、好ましくは約９ｍｍであってよい。ｇ４／ｇ１の比は、約０．１から約１．０、より好ましくは約０．５から約０．９の範囲であり、そして最も好ましくは約０．７であってよい。ｇ２／ｇ１の比は、約０．１から約１、より好ましくは約０．６から約１の範囲であり、そして最も好ましくは約０．８であってよい。

内郭線２０の遷移領域２４は第２の丸め部Ｒ３で形成されており、Ｒ３の中心はブラダの内郭の外側に位置している。Ｒ３は、Ｒ２よりずっと小さい値を有し、約０．２５インチから約１インチの範囲であってよい。Ｒ３曲線は、滑らかな曲線を形成するように、Ｒ２の曲線と交じり合っている。次に、ショルダ領域１６の内郭面は半径Ｒ４に遷移し、Ｒ４は、ブラダ形状の内部に位置した中心を有している。Ｒ４は、約０．５インチから約３インチ、より一般的には約１インチから約２インチの範囲であり、特に約１．５インチであってよい。ブラダのゲージは点２４からショルダ領域１６まで小さくなり、したがって、ブラダがショルダ領域において膨張するのが容易になる。ショルダ領域は、約４ｍｍから約１０ｍｍ、より好ましくは約４ｍｍから約６ｍｍの範囲であり、そして最も好ましくは約５ｍｍであるゲージｇ３を有している。ｇ３／ｇ１の比は、約０．１から約１０、より好ましくは約０．６から約０．９の範囲であり、最も好ましくは約０．７であってよい。ｇ３／ｇ４の比は、約０．１から約１、より好ましくは約０．３から約０．７の範囲であり、そして最も好ましくは約０．５であってよい。

図３に最も良く示されているように、ブラダゲージはショルダ点２６から半径方向内側にビード２３まで劇的に大きくなる。内郭線２０は、約１０度から約２５度の範囲の角度θに方向付けられた斜面２７を形成している。ブラダゲージは、ビード歪みを低減し、ブラダの寿命を改善するため、ショルダからビード領域まで大きくなる。ブラダゲージｇ５は約４ｍｍから約７ｍｍの範囲であってよい。ｇ５／ｇ４の比は、約１から約４、より好ましくは約１から約３の範囲であり、そして最も好ましくは約２であってよい。

したがって、赤道面でのブラダゲージは初期値ｇ１を有し、初期値ｇ１は値ｇ２まで小さくなり、値ｇ４まで大きくなり、ショルダにおいて急激に値ｇ３まで小さくなり、そしてビード領域において最大値ｇ５まで大きくなる
一例では、ブラダは、以下の表１に示されているようなゲージ分布を有してよい。表１において、各位置は図１の数値で示されている。

ブラダ１０は、膨張可能で耐久性の高い従来の材料、好ましくはゴムで形成することができる。ブラダ材料は、グリーンタイヤを成形キャビティに押し込む流体の内部圧力に耐えるのに十分強く、そして十分しなやかであり、グリーンタイヤ抵抗に耐えるのに十分強く、引き裂きまたはパンク抵抗を有し、かつタイヤを効率的に一様に硬化できるようにゲージ厚さを通じて伝熱する伝熱特性を有するべきである。ブラダ材料は、引っ張り強度が８〜１６ＭＰａの範囲であり、破断点伸び率が４００〜１５００の範囲であり、そして３００％弾性率が２〜８ＭＰａの範囲であることが好ましい。

本明細書に記載された本発明の説明を考慮して本発明の変形実施形態が考えられる。本発明を例示するためにある代表的な実施形態および詳細を示したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変更および修正を施せることが明らかになろう。したがって、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の対象となる全ての意図した範囲内の変更を前述の特定の実施形態に施すことができることを理解されたい。

本発明のブラダの断面図である。 図１のブラダの拡大断面図である。 図１のブラダのビード部の拡大図である。

Claims (5)

1. タイヤ硬化プレス機に取り付けられる空気入りタイヤを形作る膨張可能なブラダであって、
   取り付けられる前の弛緩した状態において、
   互いに向かい合う一対の環状ビードを有する本体を有し、該本体は、中央部と、サイドウォール部と、前記中央部と前記サイドウォール部との間に挿入されたショルダ部とで特徴付けられ、前記本体は外郭面と内郭面によって形成され、前記外郭面は前記内郭面と異なるように形作られ、
   前記中央部のブラダゲージは、中心点から前記中心点と前記ショルダ部との間に位置する最小点まで小さくなり、次に前記ブラダゲージは、前記最小点から前記ショルダ部の軸方向内側に位置する最大点まで大きくなることを特徴とする、ブラダ。
2. 前記内郭面のショルダ部の半径は前記中央部の半径より小さい、請求項１に記載のブラダ。
3. 前記外郭面のショルダ部の半径は前記中央部の半径より小さい、請求項１に記載のブラダ。
4. 前記中央部のブラダゲージは、中心点から前記中心点と前記ショルダ部との間の点まで小さくなる、請求項１に記載のブラダ。
5. 前記ブラダゲージは前記ショルダ部からビード領域まで大きくなる、請求項１に記載のブラダ。

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