(57)【要約】【課題】  量産タイヤへの悪影響を生じることなく、加硫時のタイヤ内面温度を測定すること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】  モールド内にセットされた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１０において、円筒状をなすブラダー本体１１と、該ブラダー本体１１の内表面に該ブラダー本体１１に対して一体的に成形された突起１２と、該突起１２の端部からブラダー本体１１の外表面に向かって延在していて該ブラダー本体１１の外表面に対しては非貫通の状態にある非貫通孔１３と、ブラダー本体１１の内側から非貫通孔１３内に挿入された温度測定用プローブ１４と、突起１２を外側から締め付けて温度測定用プローブ１４と突起１２とを互いに結合させる締付部材１５とを備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド内にセットされた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、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の内表面に該ブラダー本体に対して一体的に成形された突起と、該突起の端部から前記ブラダー本体の外表面に向かって延在していて該ブラダー本体の外表面に対しては非貫通の状態にある非貫通孔と、前記ブラダー本体の内側から前記非貫通孔内に挿入された温度測定用プローブと、前記突起を外側から締め付けて前記温度測定用プローブと前記突起とを互いに結合させる締付部材とを備えることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記ブラダー本体の内表面において前記突起の周囲に形成された環状の溝部を備え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】
前記突起の外径が前記ブラダー本体の肉厚と同一又はそれ以下であり、前記溝部の外径が前記ブラダー本体の肉厚の３倍以下であり、前記溝部の深さが前記ブラダー本体の肉厚の１／３以下であり、前記温度測定用プローブの外径が前記ブラダー本体の肉厚の１／４以下であることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項４】
前記温度測定用プローブの先端から前記ブラダー本体の外表面までのゴム厚さが前記ブラダー本体の肉厚の１／１０以下である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。
【請求項５】
前記突起及びそれに対応する温度測定用プローブを前記ブラダー本体の周方向の複数箇所に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項６】
前記突起及びそれに対応する温度測定用プローブを前記ブラダー本体のラジアル方向の複数箇所に備えることを特徴とする請求項１〜５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、モールド内にセットされた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関し、更に詳しくは、量産タイヤへの悪影響を生じることなく、加硫時のタイヤ内面温度を測定すること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、モールド内にセットされたグリーンタイヤの内側にブラダーを挿入し、モールドを介して外側からグリーンタイヤを加熱する一方で、ブラダー内に加熱加圧媒体を導入することにより、グリーンタイヤを内側から加熱するようにしている。このような空気入りタイヤの加硫工程においては、グリーンタイヤへの熱伝達、特に骨格となるカーカス層への熱伝達を正確に把握するために、加硫時のタイヤ内面温度を測定することが有効である。
【０００３】
従来、空気入りタイヤの加硫工程において、タイヤ内部の温度を測定する手法として、ブラダー内部に温度センサを設置したり、或いは、加熱加圧媒体の配管内に温度センサを設置したりすることが提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００４】
しかしながら、ブラダー内部の温度は必ずしも加硫時のタイヤ内面温度と一致するものではないので、上述のような手法では加硫時のタイヤ内面温度を正確に測定することができない。そのため、試験タイヤに熱電対を埋め込み、その熱電対のプローブをタイヤ内面に配置することにより、加硫時のタイヤ内面温度を測定することが行われている。この場合、加硫時のタイヤ内面温度を正確に測定することが可能であるものの、タイヤに埋め込まれた熱電対がタイヤに対して悪影響を及ぼすため、量産タイヤへの適用は困難である。従って、熱電対をタイヤに埋め込む手法は、試験段階においてのみ有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４０３５５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２２６９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、量産タイヤへの悪影響を生じることなく、加硫時のタイヤ内面温度を測定すること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】
【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は、モールド内にセットされた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、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の内表面に該ブラダー本体に対して一体的に成形された突起と、該突起の端部から前記ブラダー本体の外表面に向かって延在していて該ブラダー本体の外表面に対しては非貫通の状態にある非貫通孔と、前記ブラダー本体の内側から前記非貫通孔内に挿入された温度測定用プローブと、前記突起を外側から締め付けて前記温度測定用プローブと前記突起とを互いに結合させる締付部材とを備え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、ブラダー本体の内表面に突起を設け、該突起にブラダー本体の外表面に対して非貫通の状態にある非貫通孔を形成し、ブラダー本体の内側から非貫通孔内に温度測定用プローブを挿入し、締付部材により突起を外側から締め付けて温度測定用プローブと突起とを互いに結合させた構造を有するタイヤ加硫用ブラダーを使用することにより、突起を設けた部位において温度測定用プローブに基づいて加硫時のタイヤ内面温度を測定することができる。また、温度測定用プローブはタイヤ内面に近接した位置に配置されるものの、非貫通孔内に保持された状態にあるので、加硫時にタイヤ内面を損傷することはない。そのため、量産タイヤへの悪影響を生じることなく、加硫時のタイヤ内面温度を測定することができる。
【０００９】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、ブラダー本体の内表面において突起の周囲に形成された環状の溝部を備えることが好ましい。上述のような突起をブラダー本体の内表面に形成した場合、突起が配置された部位におけるタイヤ内面への熱伝導性が局所的に低下することになるが、突起の周囲に環状の溝部を付設することにより、熱伝導性を均一化することができる。
【００１０】
また、突起の外径はブラダー本体の肉厚と同一又はそれ以下であり、溝部の外径はブラダー本体の肉厚の３倍以下であり、溝部の深さはブラダー本体の肉厚の１／３以下であり、温度測定用プローブの外径はブラダー本体の肉厚の１／４以下であることが好ましい。更に、温度測定用プローブの先端からブラダー本体の外表面までのゴム厚さはブラダー本体の肉厚の１／１０以下であることが好ましい。これら寸法を適正化することにより、タイヤ加硫用ブラダーに生じる不都合を最小限に抑制しながら、加硫時のタイヤ内面温度を精度良く測定することができる。
【００１１】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、突起及びそれに対応する温度測定用プローブをブラダー本体の周方向の複数箇所に備えることが好ましい。これにより、タイヤ周方向の複数箇所におけるタイヤ内面温度を同時に測定することが可能になる。
【００１２】
また、本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、突起及びそれに対応する温度測定用プローブをブラダー本体のラジアル方向の複数箇所に備えることが好ましい。これにより、タイヤラジアル方向の複数箇所におけるタイヤ内面温度を同時に測定することが可能になる。
【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加硫用ブラダーを備えたタイヤ加硫装置を示す子午線半断面図である。
【図２】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子午線断面図である。
【図３】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赤道線断面図である。
【図４】ブラダー本体の内表面に形成された突起及びそれに対応する温度測定用プローブを示す斜視図である。
【図５】ブラダー本体の内表面に形成された突起及びそれに対応する温度測定用プローブを示す断面図である。
【図６】加硫時におけるタイヤ加硫用ブラダーの要部を示す断面図である。
【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は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを備えたタイヤ加硫装置を示し、図２〜図６はそのタイヤ加硫用ブラダーを示すものである。
【００１５】
図１に示すように、このタイヤ加硫装置は、タイヤのサイドウォール部を成形するための下側サイドプレート１及び上側サイドプレート２と、タイヤのビード部を成形するための下側ビードリング３及び上側ビードリング４と、タイヤのトレッド部を成形するための複数のセクター５とを備え、これら下側サイドプレート１、上側サイドプレート２、下側ビードリング３、上側ビードリング４及びセクター５からなるモールドの内側でタイヤＴを加硫成形するようになっている。加硫時において、タイヤＴの内側にはブラダー１０が挿入される。なお、モールドの構造は特に限定されるものではなく、セクショナルタイプのモールドのほか、二つ割りタイプのモールドを使用することも可能である。
【００１６】
ブラダー１０は、その下端部が下側クランプリング６と下側ビードリング３との間に把持され、その上端部が上側クランプリング７と補助リング８との間に把持されている。図１に示すような加硫状態において、ブラダー１０はタイヤＴの径方向外側に拡張した状態にあるが、加硫後にタイヤＴをモールド内から取り出す際には上側クランプリング７が上方に移動し、それに伴ってブラダー１０がタイヤＴの内側から抜き取られるようになっている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、ブラダー１０は円筒状に成形されたブラダー本体１１を有している。ブラダー本体１１の内表面には、図４及び図５に示すように。ブラダー本体１１の内表面から突出した円柱形状を有する複数の突起１２がブラダー本体１１に対して一体的に成形されている。各突起１２には、その端部からブラダー本体１１の外表面に向かって延在していて該ブラダー本体１１の外表面に対しては非貫通の状態にある非貫通孔１３が形成されている。非貫通孔１３にはブラダー本体１１の内側から温度測定用プローブ１４が挿入されている。そして、締付部材１５を突起１２の外側から締め付けることにより、温度測定用プローブ１４と突起１２とが互いに結合されている。温度測定用プローブ１４としては、熱電対、白金抵抗温度計、サーミスターに代表される種々の温度センサを使用することができる。また、締付部材１５による締め付け構造は特に限定されるものではないが、例えば、紐状部材による結紮（結び付けによる固定）や金属部材による加締めを例示することができる。
【００１８】
各温度測定用プローブ１４にはリード線１６が接続されており、そのリード線１６が不図示の測定用デバイスに接続されるようになっている。タイヤ加硫装置において、リード線１６は下側クランプリング６を貫通するようにしてブラダー１０の外部に引き出しても良く、或いは、中心機構を通してブラダー１０の外部に引き出しても良いが、いずれの場合も気密性を適切に確保することが必要である。
【００１９】
上述したタイヤ加硫用ブラダー１０を用いたタイヤ加硫装置では、ブラダー本体１１の内表面に突起１２を設け、該突起１２にブラダー本体１１の外表面に対して非貫通の状態にある非貫通孔１３を形成し、ブラダー本体１１の内側から非貫通孔１３内に温度測定用プローブ１４を挿入し、締付部材１５により突起１２を外側から締め付けて温度測定用プローブ１４と突起１２とを互いに結合させているので、図６に示すように、温度測定用プローブ１４をタイヤ内面Ｓに近接した位置に配置することができる。そのため、タイヤＴの加硫工程において、温度測定用プローブ１４に基づいて加硫時のタイヤ内面温度を測定することができる。また、温度測定用プローブ１４はタイヤ内面Ｓに近接した位置に配置されるものの、非貫通孔１３内に保持された状態にあるので、加硫時にタイヤ内面Ｓを損傷することはない。そのため、量産タイヤへの悪影響を生じることなく、加硫時のタイヤ内面温度を測定することができる。
【００２０】
上記タイヤ加硫用ブラダー１０において、図４及び図５に示すように、ブラダー本体１１の内表面には突起１２を取り囲むように環状の溝部１７が形成されている。突起１２をブラダー本体１１の内表面に形成した場合、突起１２が配置された部位におけるタイヤ内面Ｓへの熱伝導性が局所的に低下することになるが、突起１２の周囲に環状の溝部１７を付設することにより、熱伝導性を均一化することができる。つまり、加硫時にはタイヤ加硫用ブラダー１０の内側に加熱加圧媒体が充填され、その媒体の熱がタイヤＴに伝達されるが、突起１２の周囲に環状の溝部１７を設けた場合、溝部１７を介して突起１２の裏側に熱が伝達されるので、タイヤ加硫用ブラダー１０の熱伝導性が局部的に低下するのを防止することができる。
【００２１】
上記タイヤ加硫用ブラダー１０において、突起１２の外径Ｄａはブラダー本体１１の肉厚Ｔと同一又はそれ以下であると良い。突起１２の外径Ｄａがブラダー本体１１の肉厚Ｔよりも大きいと、ブラダー本体１１が均一に膨らみ難くなり、その結果、ブラダー１０による加圧力が局所的に不足してタイヤ内面の成形状態が悪化し、例えば、ブラダー１０による転写模様が不鮮明になるような加硫故障を生じる恐れがある。突起１２の外径Ｄａはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／２以上であることが望ましい。また、ブラダー本体１１の肉厚Ｔは１．５ｍｍ〜８．０ｍｍの範囲から選択すれば良い。
【００２２】
溝部１７の外径Ｄｂはブラダー本体１１の肉厚Ｔの３倍以下であると良い。溝部１７の外径Ｄｂがブラダー本体１１の肉厚Ｔの３倍よりも大きいと、ブラダー本体１１が薄くなる部分が過剰に形成されるため、ブラダー１０においてガスリーク等の故障を生じ易くなる。溝部１７の外径Ｄｂはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１．０倍以上であることが望ましい。
【００２３】
溝部１７の深さｄはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／３以下であると良い。溝部１７の深さｄがブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／３よりも大きいと、ブラダー１０においてガスリーク等の故障を生じ易くなる。溝部１７の深さｄはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／１０以上であることが望ましい。
【００２４】
温度測定用プローブ１４の外径Ｄｃはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／４以下であると良い。温度測定用プローブ１４の外径Ｄｃがブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／４よりも大きいと、ブラダー１０が破損し易くなる。
【００２５】
温度測定用プローブ１４の先端からブラダー本体１１の外表面までのゴム厚さｔはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／１０以下であると良い。これにより、加硫時のタイヤ内面温度を精度良く測定することができる。温度測定用プローブ１４の先端からブラダー本体１１の外表面までのゴム厚さｔがブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／１０よりも大きいと、タイヤ内面温度の測定感度が低下する。但し、ブラダー１０の破損を回避するために、温度測定用プローブ１４の先端からブラダー本体１１の外表面までのゴム厚さｔはブラダー本体１１の肉厚Ｔの１／３０以上であることが望ましい。
【００２６】
上記タイヤ加硫用ブラダー１０において、図３に示すように、突起１２及びそれに対応する温度測定用プローブ１４はブラダー本体１１の周方向の複数箇所に配置されている。より好ましくは、突起１２及びそれに対応する温度測定用プローブ１４はブラダー本体１１の周方向に沿って等間隔で配置されている。この場合、タイヤ周方向の複数箇所におけるタイヤ内面温度を同時に測定することが可能になる。
【００２７】
また、上記タイヤ加硫用ブラダー１０において、図２に示すように、突起１２及びそれに対応する温度測定用プローブ１４はブラダー本体１１のラジアル方向の複数箇所に配置されている。これにより、タイヤラジアル方向の複数箇所におけるタイヤ内面温度を同時に測定することが可能になる。図１においては、突起１２及びそれに対応する温度測定用プローブ１４が主としてタイヤＴのトレッド部に対応する領域に配置されているが、サイドウォール部やビード部への配置も可能である。
【００２８】
上述した実施形態では、突起１２及びそれに対応する温度測定用プローブ１４をブラダー本体１１の周方向の複数箇所かつブラダー本体１１のラジアル方向の複数箇所に配置した場合について説明したが、その設置数を削減することが可能であり、場合によっては、ブラダー本体１１に対して例えば一組の突起１２及び温度測定用プローブ１４だけを設けることも可能である。
【実施例】
【００２９】
タイヤ加硫用ブラダーを備えたタイヤ加硫装置を用い、そのブラダーの構造だけを異ならせて空気入りタイヤの加硫を繰り返し行った。
【００３０】
実施例１〜７のタイヤ加硫用ブラダーは、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の内表面に該ブラダー本体に対して一体的に成形された突起と、該突起の端部からブラダー本体の外表面に向かって延在していて該ブラダー本体の外表面に対しては非貫通の状態にある非貫通孔と、ブラダー本体の内側から非貫通孔内に挿入された温度測定用プローブと、突起を外側から締め付けて温度測定用プローブと突起とを互いに結合させる締付部材とを備えたものである。
【００３１】
これら実施例１〜７のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、突起の周囲に形成された環状の溝部の有無、突起の外径Ｄａ、溝部の外径Ｄｂ、溝部の深さｄ、温度測定用プローブの外径Ｄｃ、温度測定用プローブの先端からブラダー本体の外表面までのゴム厚さｔを表１のように設定した。これら突起の外径Ｄａ、溝部の外径Ｄｂ、溝部の深さｄ、温度測定用プローブの外径Ｄｃ、ゴム厚さｔについては、ブラダー本体の肉厚Ｔに対する比で表示した。また、ブラダー本体の肉厚Ｔは６ｍｍとした。
【００３２】
比較のため、突起を持たない通常のブラダーを使用する一方で実施例１〜７と同じ構造を有する空気入りタイヤに温度測定用プローブを埋め込み、その空気入りタイヤについて実施例１〜７と同じ加熱加圧条件で加硫を行った（比較例１）。また、突起を持たない通常のブラダーを使用し、実施例１〜７と同じ構造を有する空気入りタイヤについて実施例１〜７と同じ加熱加圧条件で加硫を行った（比較例２）。
【００３３】
上述した実施例１〜７について、以下の評価方法により、測温誤差、タイヤ加硫故障発生率、ブラダー耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３４】
測温誤差：
加硫時のタイヤ内面温度を計時的に測定し、比較例１で測定されたタイヤ内面温度に対する温度差の最大値を求めた。
【００３５】
タイヤ加硫故障発生率：
実施例１〜７においてそれぞれ１００本のタイヤを加硫した後、タイヤ内面の状態を目視により確認し、ブラダーの局所的な加圧力不足に起因する加硫故障の有無を調べ、その発生率を求めた。ここでの加硫故障は市場タイヤの判断基準よりも厳しい判断基準に基づいて判断した。
【００３６】
ブラダー耐久性：
実施例１〜７においてそれぞれタイヤの加硫を繰り返し、ブラダーに故障を生じるまでの加硫本数を計測した。評価結果は、比較例２におけるブラダーに故障を生じるまでの加硫本数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどブラダー耐久性が良好であることを意味する。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
この表１に示すように、実施例１〜７では、タイヤ加硫故障を抑制し、ブラダー耐久性を良好に維持し、かつ測温誤差を最小限に抑制しながら、加硫時のタイヤ内面温度を測定することができた。特に、実施例１の評価結果は良好であった。
【００３９】
これに対して、実施例２は突起の周囲に環状の溝部を備えていないため、突起付近での熱伝導が若干遅れていた。実施例３は突起の外径Ｄａがブラダー本体の肉厚Ｔよりも大きいため、ブラダー本体が均一に膨らみ難く、その結果、タイヤ加硫故障が若干増えていた。実施例４は溝部の外径Ｄｂがブラダー本体の肉厚Ｔの３倍よりも大きいため、ブラダーからのガスリークが生じ易くなっていた。実施例５は溝部の深さｄがブラダー本体の肉厚Ｔの１／３よりも大きいため、ブラダーからのガスリークが生じ易くなっていた。実施例６は温度測定用プローブの外径Ｄｃがブラダー本体の肉厚Ｔの１／４よりも大きいため、ブラダーが破損し易くなっていた。実施例７は温度測定用プローブの先端からブラダー本体の外表面までのゴム厚さｔがブラダー本体の肉厚Ｔの１／１０よりも大きいため、タイヤ内面温度の測定感度が低下していた。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ブラダー
１１  ブラダー本体
１２  突起
１３  非貫通孔
１４  温度測定用プローブ
１５  締付部材
１６  リード線
１７  溝部
【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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