(57)【要約】【課題】  熱媒体の使用を不要にすると共に、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持しつつ、ブラダー内の微妙な温度調節を実現し、より細やかなタイヤの加熱操作を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】  グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダー１において、タイヤ加硫用ブラダー１の外周面に沿って埋設されていて、反復的に折り曲げられた発熱配線２からなり、独立した通電経路を有する複数の配線グループ３を有し、各配線グループ３は発熱配線２の主延長方向Ｘが互いに異なる少なくとも２種類の基本ユニット４を含み、少なくとも２種類の基本ユニット４が各配線グループ３内で混在するように配置されてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、該タイヤ加硫用ブラダーの外周面に沿って埋設されていて、反復的に折り曲げられた発熱配線からなり、独立した通電経路を有する複数の配線グループを有し、各配線グループは前記発熱配線の主延長方向が互いに異なる少なくとも２種類の基本ユニットを含み、該少なくとも２種類の基本ユニットが前記各配線グループ内で混在するように配置されてなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記発熱配線が金属からなり、前記基本ユニットが前記発熱配線からなる２次元の折り曲げパターンを有す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。
【請求項３】
前記発熱配線が一対の電力供給用の端部を有し、該一対の電力供給用の端部が前記タイヤ加硫用ブラダーの内腔側に突出するように配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項４】
前記配線グループが前記タイヤ加硫用ブラダーの周方向に延在し、前記配線グループが前記タイヤ加硫用ブラダーの軸方向に並ぶように配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用ブラダーに関し、更に詳しくは、熱媒体の使用を不要にすると共に、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持しつつ、ブラダー内の微妙な温度調節を実現し、より細やかなタイヤの加熱操作を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫する場合、金型内にグリーンタイヤを投入し、そのグリーンタイヤの内側で筒状のブラダーを膨張させた状態で加硫を行うようにしている。一般的に、筒状のブラダー内にスチーム又は温水等の熱媒体及び窒素ガス等の圧力媒体を充満させることにより、グリーンタイヤの内側はブラダーを介して加圧されかつ加熱される。しかしながら、スチーム又は温水等の熱媒体は、その温度管理が煩雑であり、しかも加硫設備を腐食させる要因となる。そのため、このような熱媒体を加硫工程から排除することが望まれている。また、グリーンタイヤは部位ごとに厚さが相違し、その必要とされる熱量も部位ごとに相違するが、スチーム又は温水等の熱媒体を用いた場合、グリーンタイヤの部位ごとに温度調整を行うことは不可能である。
【０００３】
これに対して、ブラダーを、ワイヤを用いて任意のプロファイルに編んだワイヤ織り層と、ワイヤ織り層を挟み込む弾性材料からなるアウターブラダー層及びインナーブラダー層との多層構造にすると共に、ワイヤ織り層に電流を流す電源からなる通電手段を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ブラダー本来の柔軟な変形特性に対応することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０１１１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、熱媒体の使用を不要にすると共に、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持しつつ、ブラダー内の微妙な温度調節を実現し、より細やかなタイヤの加熱操作を可能にしたタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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は、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、該タイヤ加硫用ブラダーの外周面に沿って埋設されていて、反復的に折り曲げられた発熱配線からなり、独立した通電経路を有する複数の配線グループを有し、各配線グループは前記発熱配線の主延長方向が互いに異なる少なくとも２種類の基本ユニットを含み、該少なくとも２種類の基本ユニットが前記各配線グループ内で混在するように配置されてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーでは、独立した通電経路を有する複数の配線グループを有し、各配線グループが発熱配線の主延長方向が互いに異なる少なくとも２種類の基本ユニットを含み、少なくとも２種類の基本ユニットが各配線グループ内で混在するように配置されることにより、インフレート等に伴ってブラダーが引張り変形を受けたとき、発熱配線の塑性変形による発熱配線の過度な伸張や破断を抑制することができ、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持することが可能となる。また、配線グループごとに発熱密度や発熱温度の制御を行うことができ、タイヤの各部に応じた加熱操作を実施することが可能となる。これにより、熱媒体の使用を不要にしながら、タイヤの加硫を所望の加熱条件にて実施することができる。
【０００８】
上記発熱配線は金属からなり、上記基本ユニットは上記発熱配線からなる２次元の折り曲げパターンを有することが好ましい。これにより、ブラダーが引張り変形を受けたとき、発熱配線の塑性変形による発熱配線の過度な伸張や破断を抑制することができ、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持することが可能となる。
【０００９】
上記発熱配線は一対の電力供給用の端部を有し、その一対の電力供給用の端部は上記タイヤ加硫用ブラダーの内腔側に突出するように配置されることが好ましい。これにより、発熱配線はブラダーの内腔側から電源に接続することが可能となる。
【００１０】
上記配線グループは上記タイヤ加硫用ブラダーの周方向に延在し、上記配線グループは上記タイヤ加硫用ブラダーの軸方向に並ぶように配置されるが好ましい。これにより、タイヤの子午線方向に並ぶ部位ごとに発熱密度や発熱温度を制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの膨張した状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のタイヤ加硫用ブラダーを示す断面図である。
【図３】図２のタイヤ加硫用ブラダーの一部を拡大した断面図である。
【図４】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの外周面に配置された配線グループを模式的に示す平面図である。
【図５】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの外周面に配置された配線グループの変形例を模式的に示す平面図である。
【図６】（ａ）は図５の配線グループに対して第一方向の引張力が作用した状態を模式的に示した平面図であり、（ｂ）は図５の配線グループに対して第二方向の引張力が作用した状態を模式的に示した平面図であり、（ｃ）は図５の配線グループに対して第一方向の引張力及び第二方向の引張力が作用した状態を模式的に示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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では、タイヤ加硫用ブラダー１が膨張した状態を示している。本発明において、タイヤ加硫用ブラダー１には発熱配線２からなる複数の配線グループ３が配設されている。発熱配線２は、タイヤ加硫用ブラダー１の外周面に沿って埋設されていて、かつ反復的に折り曲げられている。
【００１３】
各配線グループ３は複数の基本ユニット４から構成されている。また、タイヤ加硫用ブラダー１の外周面において、複数の配線グループ３はタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に沿って延在し、タイヤ加硫用ブラダー１の軸方向に並ぶように配置されている。
【００１４】
基本ユニット４は、図４に示すように、２種類の基本ユニット４ａ，４ｂがある。ここで、発熱配線２が反復して折り曲げられている方向のうち長手方向を主延長方向Ｘとしたとき、基本ユニット４ａ，４ｂはそれぞれ互いに交差する主延長方向Ｄａ，Ｄｂを有している。つまり、基本ユニット４は、主延長方向Ｄａを有する基本ユニット４ａと、主延長方向Ｄｂを有する基本ユニット４ｂとから構成される。また、基本ユニット４ａ，４ｂは、それぞれ複数の延長部４１と、複数の折返し部４２と、１つの連結部４３とから構成され、その連結部４３により基本ユニット４ａ，４ｂは相互に連結されている。なお、図４のＢｒはタイヤ加硫用ブラダー１の軸方向を示し、Ｂｃはタイヤ加硫用ブラダー１の周方向を示す。
【００１５】
このようにタイヤ加硫用ブラダー１の外周面においては、発熱配線２の主延長方向Ｘが互いに異なる２種類の基本ユニット４ａ，４ｂがあり、これら２種類の基本ユニット４ａ，４ｂが各配線グループ３内で交互に配置されており、かつタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に延在している。
【００１６】
図２に示すように、タイヤ加硫用ブラダー１は、ブラダー上層１１とブラダー下層１２とから構成される。ブラダー上層１１には発熱配線２が含まれており、即ち、ブラダー上層１１は複数の配線グループ３が埋設された層である。ブラダー下層１２はゴム製のブラダー基材からなる。ブラダー上層１１に埋設された各配線グループ３はそれぞれ独立した通電経路を有しており、その通電経路としてタイヤ加硫用ブラダー１の内腔側に左右一対の電力供給用の端部５が形成されている。電力供給用の端部５は一対の端部５ａ〜５ｇから構成されている。
【００１７】
上述したタイヤ加硫用ブラダー１において、独立した通電経路を有する複数の配線グループ３を有し、各配線グループ３が発熱配線２の主延長方向Ｘが互いに異なる２種類の基本ユニット４ａ，４ｂを含み、２種類の基本ユニット４ａ，４ｂが各配線グループ３内で混在するように配置されることにより、インフレート等に伴ってブラダーが引張り変形を受けたとき、発熱配線２の塑性変形による発熱配線２の過度な伸張や破断を抑制することができ、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持することが可能となる。また、配線グループ３ごとに発熱密度や発熱温度の制御を行うことができ、タイヤの各部に応じた加熱操作を実施することが可能となる。これにより、熱媒体の使用を不要にしながら、タイヤの加硫を所望の加熱条件にて実施することができる。
【００１８】
発熱配線２は金属から構成されることが好ましく、具体的には、ニクロム線、タンタル線の金属配線により発熱配線２を作製することが好ましい。また、金属以外の材料としてカーボンファイバーや導電性のゴムにより発熱配線２を作製しても良い。
【００１９】
図５は本発明のタイヤ加硫用ブラダー１の外周面に配置された基本ユニット４の変形例である。基本ユニット４は発熱配線２により構成される２次元の折り曲げパターンを有し、この２次元の折り曲げパターンにおいて、各基本ユニット４は六角形状を呈している。各基本ユニット４は、３種類の基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ２つずつ含んでおり、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ三角形状を呈している。
【００２０】
基本ユニット４内の２つの基本ユニット４ａは、互いに点Ｏを中心として点対称な図形であり、このような関係は基本ユニット４内の基本ユニット４ｂ，４ｃについても同様である。即ち、三角形状の基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃが集合することにより１つの六角形状を形成する。
【００２１】
また、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ互いに交差する主延長方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを有する。上記六角形上の基本ユニット４は、２つの主延長方向Ｄａを有する基本ユニット４ａと、２つの主延長方向Ｄｂを有する基本ユニット４ｂと、２つの主延長方向Ｄｃを有する基本ユニット４ｃとから構成される。更に、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ複数の延長部４１と、複数の折返し部４２と、連結部４３とから構成され、その連結部４３により点Ｏ付近で基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃは連結されている。
【００２２】
このようにタイヤ加硫用ブラダー１の外周面においては、発熱配線２の主延長方向Ｘが互いに異なる３種類の基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃがあり、これら３種類の基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃが各基本ユニット４内で交互に配置されることで、２次元の折り曲げパターンである六角形状を形成している。また、各配線グループ３内で基本ユニット４がタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に延在し、その配線グループ３はタイヤ加硫用ブラダー１の軸方向に並ぶように配置されている。
【００２３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、図５に示す基本ユニット４に対して第一方向の引張力Ｔ１及び／又は第二方向の引張力Ｔ２が作用した状態を示す。
【００２４】
図６（ａ）に示すように、基本ユニット４に第一方向の引張力Ｔ１を加えた場合、基本ユニット４ａでは、主延長方向Ｄａの方向に引張力Ｔ１が作用する。一方、基本ユニット４ｂ，４ｃでは、主延長方向Ｄｂ，Ｄｃと交差する方向に引張力Ｔ１が作用する。
【００２５】
基本ユニット４ｂ，４ｃでは、複数の延長部４１に主延長方向Ｄｂ，Ｄｃと交差する方向に引張力Ｔ１が作用することにより、基本ユニット４ｂ，４ｃの延長部４１間の間隔がそれぞれ開くこととなる。これにより、基本ユニット４ｂ，４ｃの各延長部４１に作用する引張力Ｔ１が軽減され、タイヤ加硫用ブラダー１の変形を許容することができる。その結果、タイヤ加硫用ブラダー１の伸縮性を確保することが可能となる。
【００２６】
図６（ｂ）に示すように、基本ユニット４に第二方向の引張力Ｔ２を加えた場合、基本ユニット４ａでは、主延長方向Ｄａと直交する方向に引張力Ｔ２が作用する。一方、基本ユニット４ｂ，４ｃでは、主延長方向Ｄｂ，Ｄｃと交差する方向に引張力Ｔ２が作用する。
【００２７】
基本ユニット４ａでは、複数の延長部４１に主延長方向Ｄａと直交する方向に引張力Ｔ２が作用することにより、基本ユニット４ａの延長部４１間の間隔がそれぞれ開くこととなる。一方、基本ユニット４ｂ，４ｃでは、複数の延長部４１に主延長方向Ｄｂ，Ｄｃと交差する方向に引張力Ｔ２が作用することにより、基本ユニット４ｂ，４ｃの延長部４１間の間隔がそれぞれ開くこととなる。このように基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの各延長部４１間の間隔がそれぞれ開くことにより、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの各延長部４１に作用する引張力Ｔ２が軽減され、タイヤ加硫用ブラダー１の変形を許容することができる。その結果、タイヤ加硫用ブラダー１の伸縮性を確保することが可能となる。
【００２８】
図６（ｃ）に示すように、基本ユニット４に第一方向の引張力Ｔ１及び第二方向の引張力Ｔ２を加えた場合、上述の通り、基本ユニット４ｂ，４ｃに作用する引張力Ｔ１が軽減される。また、上述の通り、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃに作用する引張力Ｔ２が軽減される。このため、タイヤ加硫用ブラダー１の変形を許容することができる。その結果、タイヤ加硫用ブラダー１の伸縮性を確保することが可能となる。
【００２９】
このような上記基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃからなる六角形状の２次元の折り曲げパターンは、第一方向の引張力Ｔ１及び第二方向の引張力Ｔ２が作用していない状態の基本ユニット４の寸法に対して、好ましくは１０％を伸張させる程度、上限としては２０％を伸張させる程度の引張力Ｔ１，Ｔ２を許容することが可能である。 また、上述した実施形態では、一方向又は互いに直交する二方向の引張力が基本ユニット４に作用した場合について説明したが、あらゆる方向の引張力が作用した場合も上記と同様にして、基本ユニット４ａ，４ｂ，４ｃに作用する引張力が軽減され、タイヤ加硫用ブラダー１の伸縮性を確保することが可能となる。
【００３０】
上述したタイヤ加硫用ブラダー１において、発熱配線２は金属からなり、基本ユニット４は発熱配線２からなる２次元の折り曲げパターンを有することが好ましい。これにより、ブラダーが引張り変形を受けたとき、発熱配線２の塑性変形による発熱配線２の過度な伸張や破断を抑制することができ、ブラダー本来の変形・加圧性能を維持することが可能となる。
【００３１】
図３はタイヤ加硫用ブラダー１の一部を拡大した断面図であり、右側の電力供給用の端部５のうち端部５ａ付近を示している。発熱配線２は、即ちブラダー上層１１に埋設された配線グループ３であり、各配線グループ３が有する独立した通電経路がブラダー上層１１からブラダー下層１２を通り、タイヤ加硫用ブラダー１の内腔側まで通じており、その一対の電力供給用の端部５ａがタイヤ加硫用ブラダー１の内腔側に突き出している。
【００３２】
上述したタイヤ加硫用ブラダー１において、上記発熱配線２は一対の電力供給用の端部５を有し、その一対の電力供給用の端部５は上記タイヤ加硫用ブラダー１の内腔側に突出するように配置されることが好ましい。これにより、発熱配線２はタイヤ加硫用ブラダー１の内腔側から電源に接続することが可能となる。
【００３３】
また、配線グループ３はタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に延在し、配線グループ３はタイヤ加硫用ブラダー１の軸方向に並ぶように配置されることが好ましい。グリーンタイヤはその子午線方向に並ぶ部位ごとに厚さが相違し、その必要とされる熱量も部位ごとに相違するため、このような配置関係により配線グループ３が形成されることで、例えば、タイヤトレッド部、タイヤサイド部、タイヤビード部ごとに発熱密度や発熱温度を制御することが可能になり、グリーンタイヤの部位ごとに温度調整を行う上で好適である。
【００３４】
上述した実施形態では、配線グループ３がタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に延在し、配線グループ３がタイヤ加硫用ブラダー１の軸方向に並ぶように配置された場合について説明したが、配線グループ３がタイヤ加硫用ブラダー１の軸方向に延在し、配線グループ３がタイヤ加硫用ブラダー１の周方向に並ぶように配置されても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１  タイヤ加硫用ブラダー
１１  ブラダー上層
１２  ブラダー下層
２  発熱配線
３  配線グループ
４ａ、４ｂ、４ｃ  基本ユニット
４１  延長部
４２  折返し部
４３  連結部
５  電力供給用の端部
Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ  主延長方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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