(57)【要約】      （修正有）【課題】未加硫ゴム等の可塑性材料の圧力測定において高精度の測定を可能にする可塑性材料の圧力測定用感圧センサーを提供する。【解決手段】電極基板３に感圧導電ゴム２を積層した感圧センサー１において、感圧導電ゴム２の上に感圧導電ゴム２表面よりも大きな外形の剛性板４を積層したことを特徴とする。剛性板により可塑性材料の流れを感圧導電ゴムの周囲に流れ込まないように抑制し、感圧導電ゴムの周囲に空間を確保することができる。このため、圧力負荷時に感圧導電ゴムが変形を拘束されることがないので可塑性材料の圧力変化を正確に測定することができる。【選択図】図１
2007298431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極基板に感圧導電ゴムを積層した感圧センサーにおいて、前記感圧導電ゴムの上に該感圧導電ゴム表面よりも大きな外形の剛性板を積層した可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項２】
前記剛性板を、前記感圧導電ゴムの外縁から１ｍｍ以上突出する大きさにした請求項１に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項３】
前記剛性板の厚みが０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項４】
前記剛性板が絶縁材で構成された請求項１、２又は３に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項５】
前記感圧導電ゴムの外径が５ｍｍ以上、前記電極基板の最小外形長さ以下の円形であり、かつ厚さが０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項６】
未加硫ゴムに対する圧力測定に使用する請求項１〜５のいずれか１項に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項７】
未加硫タイヤの加硫工程においてブラダーから前記未加硫タイヤに対する圧力測定に使用する請求項６に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【請求項８】
前記剛性板を前記未加硫タイヤに対向するように配置して使用する請求項７に記載の可塑性材料の圧力測定用感圧センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可塑性材料の圧力測定用感圧センサーに関し、さらに詳しくは、可塑性材料に作用する圧力を高精度に測定可能にする圧力測定用感圧センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ加硫工程において、未加硫タイヤ内部の圧力を把握することは、特許文献１等に開示されるように製品タイヤの品質管理やタイヤを設計する上で重要な要素である。このような未加硫ゴムに対する圧力を検知するセンサーとしては、図４のように、導電性フィラー配合のシリコンゴム等の感圧導電ゴム２を電極基板３にべた置きし、感圧導電ゴム２が負荷圧力の大きさにより電気抵抗を変化させる特性を利用し、電極３ａ及び３ｂ間の電圧を検知する圧力測定用感圧センサー１が知られている。しかし、本発明者等の検討した結果によると、この感圧センサーはタイヤ加硫工程で未加硫タイヤに負荷する圧力を測定するときには大きな測定誤差が発生することがわかった。
【０００３】
その原因は、図５（Ａ）のように、未加硫タイヤ１３と金型１４の間に感圧センサー１を介在させ、図示しないブラダーにより未加硫タイヤ１３に金型１４に向けた圧力が負荷されると、図５（Ｂ）のように、未加硫タイヤ１３が感圧導電ゴム２の周囲を包み込むように塑性変形するため、感圧導電ゴム２が自由なゴム変形を拘束されるため正確な圧力を測定することができなくなっていたのである。
【特許文献１】特開２００３−１８１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、未加硫ゴム等の可塑性材料の圧力測定において高精度の測定を可能にする可塑性材料の圧力測定用感圧センサーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の可塑性材料の圧力測定用感圧センサーは、電極基板に感圧導電ゴムを積層した感圧センサーにおいて、前記感圧導電ゴムの上に該感圧導電ゴム表面よりも大きな外形の剛性板を積層したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の可塑性材料の圧力測定用感圧センサーによれば、感圧導電ゴムの外側に感圧導電ゴム表面よりも大きな外形の剛性板を積層するようにしたので、剛性板により可塑性材料の流れを感圧導電ゴムの周囲に流れ込まないように抑制し、感圧導電ゴムの周囲に空間を確保することができる。このため、圧力負荷時に感圧導電ゴムが変形を拘束されることがないので可塑性材料の圧力変化を正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の圧力測定用感圧センサーの一例を部品を分解して示す説明図である。
図１に示すように、圧力測定用感圧センサー１は、電極基板３、感圧導電ゴム２及び剛性板４からなり、これら三者が一体に積層することにより構成されている。剛性板４は、感圧導電ゴム２の表面よりも大きな外形を有し、感圧導電ゴム２の外縁から外側に突出するように積層されている。
【０００８】
上述した構成の圧力測定用感圧センサー１を、例えば未加硫タイヤの加硫工程で未加硫ゴムに負荷する圧力の測定に使用するときは、図２（Ａ）（Ｂ）のようになる。
【０００９】
先ず金型にセットした未加硫タイヤに圧力を負荷しない状態では、圧力測定用感圧センサー１は、図２（Ａ）に示すように、未加硫タイヤの可塑性材料１１と金型の硬質材料１２の間に介在した状態にある。ブラダーの膨張により可塑性材料１１（未加硫タイヤ）に硬質材料１２（金型）に向けて圧力を負荷すると、図２（Ｂ）のように、可塑性材料１１が圧力測定用感圧センサー１を包み込むように変形するが、剛性板４が傘のような役目を果たし可塑性材料１１の流れ込みを防ぎ、感圧導電ゴム２の周囲に空間が確保される。したがって、感圧導電ゴム２が可塑性材料１１に包み込まれて変形を拘束されることはない。このため、感圧導電ゴム２は、可塑性材料１１に負荷する圧力に比例した変形を行うため、負荷圧力を高精度に測定することができる。
【００１０】
図３は、上述した本発明の圧力測定用感圧センサーと、図４に例示した従来の感圧センサーとを使って、プレス機で未加硫ゴムに負荷した圧力を検知した実験結果を示す。本発明の圧力測定用感圧センサーにより測定された圧力値は、経時的にプレス機で与えた負荷値とほぼ同じ圧力値が得られたが、従来の感知センサーから得られた圧力値は、感圧導電ゴムのゴム変形が拘束されて実際の負荷値よりも大きくなっていることが認められる。
【００１１】
本発明において、感圧導電ゴムは、圧力の大きさに対応して電気抵抗が変化する材料であれば特に限定されない。例えば、導電性フィラー配合のシリコンゴム、ポリフッ化ビニリデンといった高分子圧電材料、チタン酸ジルコン酸鉛のような圧電性セラミック等を例示することができる。感圧導電ゴムの形状は、好ましくは円形であり、外径が５ｍｍ以上、電極基板の最小外形長さ以下であり、厚みが０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。感圧導電ゴムの直径及び厚みがこのような範囲を外れると、測定値に影響を及ぼすことがある。
【００１２】
剛性板は、特に制限されるものではないが、金属製薄板、プラスチックシート等により構成するとよく、なかでもプラスチックシート等の絶縁材で構成することが好ましい。なお、金属製薄板を使用する場合には、感圧導電ゴムに接触する部分を、絶縁塗料を塗布したり、絶縁フィルムを貼付して絶縁にするとよい。
【００１３】
剛性板の形状は、特に限定されないが、好ましくは円形がよい。また、剛性板が、感圧導電ゴムの外縁から突出する長さは、好ましくは１ｍｍ以上であり、より好ましくは１〜２ｍｍにするとよい。突出する長さが１ｍｍ未満であると、加圧時に可塑性材料が剛性板の周縁から内側に回り込んで感圧導電ゴムのゴム変形を拘束する虞がある。
【００１４】
剛性板の厚みは、好ましくは０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０８〜０．１ｍｍにするとよい。剛性板の厚みが、０．０５ｍｍ未満であると加圧時に感圧導電ゴムの周りに空間を確保できなくなる虞があり、０．２ｍｍを超えると、圧力変化に過剰に反応し測定精度が低下する虞がある。
【００１５】
電極基板は、少なくとも一対の電極が一定の間隔で設けられた基板であればよい。電極は導電性材料がプリントされたものが一般的である。
【００１６】
本発明の圧力測定用感圧センサーは可塑性材料にかかる圧力の測定に使用されるが、特に未加硫ゴムに対する圧力測定に好ましく使用され、特に未加硫タイヤの加硫工程において、金型内の未加硫タイヤに対してブラダーから与えられる圧力の分布を測定するのに好適である。
【００１７】
本発明の圧力測定用感圧センサーにより、ブラダーから未加硫タイヤに金型に向け負荷される圧力を測定する場合、圧力測定用感圧センサーの剛性板側を未加硫タイヤに対向するように配置するとよく、高精度の測定を可能にすることができる。
【００１８】
未加硫タイヤが金型側に加圧されることにより受ける圧力は金型内面の位置毎に異なるので、圧力測定用感圧センサーは複数の箇所に分散して設置するとよい。特に金型のトレッド幅方向及び／又はサイドの径方向に分散配置することにより、加硫工程中の受圧順序を測定することができ、また、加硫後のタイヤを離型するときは剥離順序を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の圧力測定用感圧センサーの一例を部品を分解して示す説明図である。
【図２】本発明の圧力測定用感圧センサーを用いた測定方法の一例であり、（Ａ）は非加圧時の状態、（Ｂ）は加圧時の状態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の圧力測定用感圧センサーを使用した測定結果の一例を示す説明図である。
【図４】従来の圧力測定用感圧センサーの一例を示す説明図である。
【図５】従来の圧力測定用感圧センサーを用いた測定方法の一例であり、（Ａ）は非加圧時の状態、（Ｂ）は加圧時の状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      圧力測定用感圧センサー
２      感圧導電ゴム
３      電極基板
４      剛性板
１１    可塑性材料
【図１】
2007298431.tif 000003
【図２】
2007298431.tif 000004
【図３】
2007298431.tif 000005
【図４】
2007298431.tif 000006
【図５】
2007298431.tif 000007