(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ製造過程においてタイヤ内側に挿入される円筒状のブラダーの変形量を測定する方法において、前記ブラダーの膜部の内表面に複数の電極を直に接着し、前記ブラダーの変形時に各電極間の電気抵抗を測定し、該電気抵抗の変化量に基づいて前記ブラダーの各電極間の局部的な変形量を検出することを特徴とするタイヤ用ブラダーの変形量測定方法。
【請求項２】
前記電極を前記ブラダーの軸方向の複数箇所かつ周方向の複数箇所に配置することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ブラダーの変形量測定方法。
【請求項３】
任意の電極とその周囲に位置する複数の他の電極との間の電気抵抗をそれぞれ測定することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用ブラダーの変形量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造過程において使用されるブラダーの変形量を測定する方法に関し、更に詳しくは、電気抵抗の変化を利用してブラダーの変形挙動を観測することを可能にしたタイヤ用ブラダーの変形量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの加硫工程では、未加硫タイヤを金型内に投入し、そのタイヤの内面に圧力を掛けることで最終的な製品形状を得るようにプレス成型が行われている。一般的にタイヤ内側からの圧力は袋状のゴム膜からなるブラダーを膨張させることで与えられる。ここで、ブラダーの形状や厚さなどがタイヤ形状に適合していない場合、内圧がタイヤ側にきちんと伝わらず、タイヤ表面の欠陥や発泡などの加硫故障がタイヤの各部に生じてしまう。そのため、ブラダーは加硫されるタイヤの形状、サイズ、構造などの複数の要素を基にして設計される。
【０００３】
しかしながら、ブラダーをタイヤに対して適正な形状に設計したとしても、ブラダーを要因とする加硫故障が生じる場合がある。例えば、ブラダーの膨張過程においてブラダーの各部位がタイヤ内面に対して順次接触し、その接触する順序に起因してブラダーの膨らみ方が不均一になると、加硫故障が生じ易くなる（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
このようにタイヤ用ブラダーの膨らみ方、即ち、歪み分布が不均一であると、それが製品タイヤの品質に対して直接的に悪影響を与えることになる。そのため、タイヤ製造過程においてブラダーの膨らみ方を観測することは重要である。ところが、ブラダーはタイヤの内側に配置されるため、タイヤの外側からブラダーの膨らみ方を目視により確認することはできない。そこで、タイヤ製造過程においてブラダーの変形挙動をリアルタイムで観測することを可能にする方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４６６３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１６８１２８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、電気抵抗の変化を利用してブラダーの変形挙動を観測することを可能にしたタイヤ用ブラダーの変形量測定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用ブラダーの変形量測定方法は、タイヤ製造過程において使用される円筒状のブラダーの変形量を測定する方法において、前記ブラダーの膜部の内表面に複数の電極を直に接着し、前記ブラダーの変形時に各電極間の電気抵抗を測定し、該電気抵抗の変化量に基づいて前記ブラダーの各電極間の局部的な変形量を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ブラダーの膜部の内表面に複数の電極を設置し、ブラダーの変形時に各電極間の電気抵抗を測定し、電気抵抗の変化量に基づいてブラダーの各電極間の局部的な変形量を検出するので、タイヤ用ブラダーが未加硫タイヤの内側に挿入されていても、タイヤ製造過程におけるブラダーの変形挙動をリアルタイムで観測することが可能になる。そのため、ブラダーの変形挙動の測定結果に基づいてブラダーの形状を適正化することが可能となる。
【０００９】
本発明において、電極はブラダーの軸方向の複数箇所かつ周方向の複数箇所に配置するこが好ましい。これにより、タイヤ用ブラダーの軸方向及び周方向の変形挙動を観測することができる。
【００１０】
また、任意の電極とその周囲に位置する複数の他の電極との間の電気抵抗をそれぞれ測定することが好ましい。この場合、タイヤ用ブラダーの変形挙動をより少ない電極数で効率良く観測することができる。
【００１１】
本発明において、タイヤ用ブラダーは未加硫タイヤの加硫工程において使用されるものであることが好ましいが、未加硫タイヤの成形工程において使用されるものであっても良い。いずれの場合も、未加硫タイヤの内側に挿入されたブラダーの変形挙動をタイヤの外側から目視により観測することができないので、電気抵抗の変化を利用してブラダーの変形挙動を観測することは有意義である。
【００１２】
また、本発明はタイヤ内側に挿入されるブラダーに適用することが好ましいが、例えば、タイヤ製造過程においてカーカス部材をターンナップする際に使用されるブラダーにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ用ブラダーが加硫装置に組み込まれた状態を示す子午線断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるタイヤ用ブラダーを示す子午線断面図である。
【図３】図２のタイヤ用ブラダーの要部を拡大して示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態からなるタイヤ用ブラダーの変形時に観測される電気抵抗の変化量（歪み）と内圧を示すグラフである。
【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は本発明の実施形態からなるタイヤ用ブラダーが加硫装置に組み込まれた状態を示し、図２及び図３は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。図１に示すように、ブラダー１０はグリーンタイヤＧの加硫工程において使用されるものである。このブラダー１０は円筒状をなし、金型２０内に投入されたグリーンタイヤＧの内側に同軸的に挿入される。そして、ブラダー１０をグリーンタイヤＧの内側で膨らませることにより、グリーンタイヤＧを金型２０の成形面に対して押圧するように機能する。図１において、金型２０は下型２１、上型２２及びセクター２３から構成されている。また、ブラダー１０の下端部は下型２１と下側クランプリング２４との間に把持され、ブラダー１０の上端部は上側クランプリング２５と補助リング２６との間に把持されている。
【００１５】
図２に示すように、ブラダー１０は、円筒状に成形された膜部１１と、該膜部１１の軸方向の両端部に形成された一対のフランジ部１２，１２とを備えている。このブラダー１０はゴム組成物から構成されているが、そのゴム組成物には加硫時の熱伝導性と強度を確保するために所定量のカーボンブラックが配合されている。そのため、ブラダー１０は導電性を有している。カーボンブラックの配合量は特に限定されるものではないが、例えば、ゴム１００重量部に対するカーボンブラックの配合量は２０重量部〜８０重量部の範囲内に設定すると良い。カーボンブラックの配合量を下限値以上とすることにより、カーボンブラックがゴム内でネットワークを形成し、電気抵抗を低減する効果が得られるようになる。また、カーボンブラックの配合量が上限値を超えると、ブラダーとしての本来の機能（伸縮性、柔軟性、耐久性）を保てなくなる恐れがある。
【００１６】
一方、図１〜図３に示すように、ブラダー１０の膜部１１の内表面には複数の電極１３が間隔をおいて設置されている。より具体的には、複数の電極１３は、ブラダー１０の軸方向の複数箇所に並ぶように配列され、かつブラダー１０の周方向の複数箇所に並ぶように配列されている。各電極１３は導電性接着剤等によりブラダー１０に対して接着されていても良く、或いは、ブラダー１０に対して一体的に加硫接着されていても良い。図３に示すように、各電極１３にはリード線１４が接続され、そのリード線１４がブラダー１０の外部に引き出されている。なお、図１及び図２においてはリード線１４の図示が省略されている。
【００１７】
グリーンタイヤＧを加硫する場合、金型２０内にグリーンタイヤＧを投入し、その内側でブラダー１０を膨張させた状態でグリーンタイヤＧの内外から加熱を行う。その際、ブラダー１０の膜部１１に設置された複数の電極１３を利用して、ブラダー１０の変形時に各電極１３，１３間の電気抵抗を測定し、該電気抵抗の変化量に基づいてブラダー１０の各電極１３，１３間の局部的な変形量（歪み）を検出する。ブラダー１０は均一材料（ゴム組成物）から成形されていて比較的電気を通し易い性質を有しており、ブラダー１０の各部位の変形量が大きくなるほど当該部位の電気抵抗が大きくなるので、電気抵抗の変化量と変形量との間には相関性がある。このような特性を利用してブラダー１０の局部的な変形量（歪み）を検出することができる。
【００１８】
例えば、図３においては、四角形の四隅に対応する位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとその中心にある位置Ｐにそれぞれ電極１３が配置されており、位置Ｐ−Ａ間の電気抵抗Ｒ１と、位置Ｐ−Ｂ間の電気抵抗Ｒ２と、位置Ｐ−Ｃ間の電気抵抗Ｒ３と、位置Ｐ−Ｄ間の電気抵抗Ｒ４とが経時的に測定されるようになっている。
【００１９】
ここで、ブラダー１０の変形時に観測される電気抵抗の変化量（歪み）と内圧の経時的な変化は図４のように表わされる。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は電気抵抗の変化量（歪み）と内圧を示す。電気抵抗の変化量は各部位での電気抵抗の変形前の値と変形後の値との差又は変形前の値に対する変形後の値の変化率である。図４に示すように、ブラダー１０の内圧が増加し、ブラダー１０の変形量が大きくなるに連れて、位置Ｐ−Ａ間、位置Ｐ−Ｂ間、位置Ｐ−Ｃ間及び位置Ｐ−Ｄ間の各部位の電気抵抗の変化量が増大することが判る。
【００２０】
このようにして得られるデータから、複数部位の歪みを比較することにより、どの部位が良く伸びているのか、或いは、伸びていないのかを判断することができる。その結果、ブラダー１０の変形挙動の測定結果に基づいてブラダー１０の形状を適正化することが可能となる。
【００２１】
また、リアルタイムでの観測が可能であることから、ブラダー１０の各部位の電気抵抗の変化量（歪み）とブラダー１０の内圧とを突き合わせることにより、ブラダー１０又はグリーンタイヤＧの変形がいつ完了したのか、各部位の歪みの時系列比較（例えば、位置Ｐ−Ｃの部位は変形が終わり、位置Ｐ−Ａの部位は変形が継続するような状況の把握）、どのくらいの内圧で変形が完了したのか、という情報を得ることができる。このような情報は加硫工程におけるフィードバックとして有効に活用することができる。
【００２２】
上述のように電極１３をブラダー１０の軸方向の複数箇所かつ周方向の複数箇所に配置した場合、ブラダー１０の軸方向及び周方向の変形挙動を観測することができる。これにより、グリーンタイヤＧに付与されるタイヤ軸方向及びタイヤ周方向の変形挙動を容易に把握することができる。
【００２３】
また、任意の電極１３（例えば、位置Ｐの電極）とその周囲に位置する複数の他の電極（例えば、位置Ａ〜Ｄに電極）との間の電気抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）をそれぞれ測定するようにした場合、ブラダー１０の変形挙動をより少ない数の電極１３によって効率良く観測することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ブラダー
１１  膜部
１２  フランジ部
１３  電極
１４  リード線
２０  金型
Ｇ  グリーンタイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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