JP2007225552A - ゴム製品の温度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】温度測定用の専用モールドを不要にし、それによりコストダウンを図ることができかつ温度測定を迅速に行うことが可能なゴム製品の温度測定方法を提供する。
【解決手段】加硫中のゴム製品１の温度を検出する温度センサ４と、温度センサ４で検出した温度データを記憶部１１に記憶し応答信号として送信するトランスポンダ５とをゴム製品１内に埋設して、加硫中のゴム製品１の温度を測定する方法である。温度センサ４によりモールド２２内で加硫中のゴム製品１の温度を検出し、その検出した温度データを記憶部１１に時系列的に記憶する。ゴム製品１の加硫が終了してモールド２２を開型した後、トランスポンダ５と通信を行って記憶部１１に時系列的に記憶した温度データを取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤなどのゴム製品の加硫中の温度を測定するゴム製品の温度測定方法に関する。

ゴム製品として、例えば、空気入りタイヤがある。この空気入りタイヤの加硫条件を設定する時、あるいは各種加硫条件を変更するテストの一環として、加硫中のタイヤ各部の熱履歴を調べるため、タイヤ各部の温度分布を測定することが行われている。その際、専用の熱電対を未加硫タイヤ内部に埋設する一方、熱電対を加硫機外部の計測器に接続し、熱電対で加硫中に測定された温度データを収集できるようにしている。

しかしながら、セクショナル型のモールドを使用したタイヤ加硫機では、その構造上、熱電対をモールドから加硫機の外に取り出すことが難しく、通常、熱電対引き出し部を備えた温度測定用の専用モールドを使用することで対応している。しかしながら、温度測定用の専用モールドを新たに製作する必要があるため、コストアップを招くという問題があった。また、通常の生産に使用する加硫機のモールドを温度測定用の専用モールドに交換する作業を要し、温度測定を迅速に行うことができないという問題があった。

従来、公知文献に記載される技術としては、加硫中のタイヤの温度を測定するため、モールドに温度センサを取り付けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、温度センサーを取付けた温度測定用の専用モールドが必要になり、通常の生産に使用する加硫機のモールドをそのまま使用することができない。
特開平５−１６２１３７号公報

本発明の目的は、温度測定用の専用モールドを不要にし、それによりコストダウンを図ることができかつ温度測定を迅速に行うことが可能なゴム製品の温度測定方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のゴム製品の温度測定方法は、加硫中のゴム製品の温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出した温度データを記憶部に記憶し応答信号として送信するトランスポンダとをゴム製品内に埋設して、加硫中のゴム製品の温度を測定する方法であって、前記温度センサによりモールド内で加硫中のゴム製品の温度を検出し、該検出した温度データを前記記憶部に時系列的に記憶し、前記ゴム製品の加硫が終了してモールドを開型した後、前記トランスポンダと通信を行って前記記憶部に時系列的に記憶した温度データを取得することを特徴とする。

上述した本発明によれば、加硫中の温度を検出する温度センサと、その温度センサで検出した温度データを記憶部に記憶して応答信号として送信するトランスポンダとをゴム製品内に埋設し、加硫終了後に記憶部に記憶した温度データを取得するため、温度測定用の専用モールドを要することなく、加硫中のゴム製品の温度データを得ることができる。従って、温度測定用の専用モールドを作製する必要がないので、コストダウンを図ることができ、かつ通常の生産に使用する加硫機のモールドを温度測定用の専用モールドに交換する作業がなく、そのまま加硫機のモールドを使用することができるので、温度測定を迅速に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態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は本発明のゴム製品の温度測定方法の要部を示し、１はゴム製品の一例として示す空気入りタイヤ、２は加硫機２０のモールド２２内で加硫中の空気入りタイヤ１の温度を計測する計測手段である。

計測手段２は、図２に示すように、加硫中の空気入りタイヤ１の温度を検出する温度センサ４と、この温度センサ４で検出した温度のデータを送信するトランスポンダ５を備えている。温度センサ４は、図３に示すように、絶縁層ｍで被覆した異なる金属材料からなる２本の金属線６，７を先端で接続した熱電対からなり、２本の金属線６，７の先端の接続点（接点）が検知部８になっている。

金属線６，７の後端はトランスポンダ５のケーシング９内に配置され、検知部８より低い温度に維持されるようになっている。金属線６，７の先端（検知部８）と後端との温度差により金属線６，７の後端間に熱起電力が発生し、それを検出することで温度を検出できるようにしている。温度センサ４から検出した温度に対応した電気信号がトランスポンダ５に出力される。

金属線６，７に使用する異なる金属材料としては、従来公知のものが使用でき、例えば、一方の金属線６に使用される金属材料としてニッケル及びクロムを主成分とする合金を、他方の金属線７に使用される金属材料としてニッケルを主成分とする合金を挙げることができる。

トランスポンダ５は、処理部１０、記憶部１１、発信部１２、受信部１３、送受信アンテナ１４を備えている。処理部１０は、ＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなる記憶部１１に格納したプログラムに基づき、送受信アンテナ１４、復調及び複合する受信部１３を介して測定開始の命令信号が入力されると、温度センサ４により温度検出を行わせ、この検出した温度のデータを時系列的に温度履歴情報として記憶部１１に記憶させる一方、加硫機２０の送受信機能を備えた制御装置（読み出し手段）２１から送信された温度履歴情報の読み出し命令信号の電波が送受信アンテナ１４、受信部１３を介して入力されると、記憶部１１に記憶した時系列的な温度データを呼び出して発信部１２に送り、この発信部１２でその温度データを符号化及び変調して送受信アンテナ１４から読み出し命令信号に対する応答信号として制御装置２１に送信するようになっている。

送受信アンテナ１４はコイル状に構成され、処理部１０、記憶部１１、発信部１２、受信部１３及び送受信アンテナ１４は耐熱耐圧性を有するケーシング９内に収容されている。温度センサ４の金属線６，７の後端部もケーシング９内に収容され、加硫中の温度測定時に金属線６，７の後端部を検知部８より低い一定の温度に維持できるようにしている。温度センサ４及びトランスポンダ５はケーシング９内に配設された不図示の蓄電式の電源により駆動される。

トランスポンダ５は空気入りタイヤ１のビード部１Ａ（ビードコア外周側に配置されるビードフィラー内）に埋設され、トランスポンダ５の嵩張るケーシング９をタイヤ内に埋設しても加硫後のタイヤ性能に悪影響を与えないようにしている。温度センサ４は、金属線６，７を空気入りタイヤ１のサイドウォール部１Ｂ中を延在させ、検知部８を空気入りタイヤ２の所望する温度測定位置、図１に示す例ではセパレーション故障が発生し易いトレッド部１Ｃのベルト層端（不図示）に隣接して配置し、所望するタイヤ内部の測定位置での温度をタイヤの外側から間接的にではなく直接検知できるようにし、温度の測定精度を高めるようにしてある。

以下、図１を参照しながら、本発明のゴム製品の温度測定方法について空気入りタイヤ１を例に取って説明する。

先ず、未加硫の状態にある空気入りタイヤ１内に計測手段２を配置する。即ち、ビード部１Ａを部分的に切り欠いてトランスポンダ５（ケーシング９）を図１に示すように埋め込む一方、サイドウォール部１Ｂ及びトレッド部１Ｃを部分的に切開して、温度センサ４の金属線６，７と検知部８をタイヤ内に埋設する。検知部８は、所望する温度測定位置に埋設する。図１では、セパレーション故障が発生し易いベルト層端（不図示）に隣接して配置した例を示す。

計測手段２を埋設した未加硫の空気入りタイヤ１を加硫機２０のモールド２２（下型２２Ａ、上型２２Ｂ、セクター２２Ｃ）内にセットする工程中に、制御装置２１から測定開始の命令信号の電波が送受信アンテナ１４、受信部１３を介して処理部１０に入力される。それにより処理部１０は温度センサ４を作動させ、温度センサ４が温度測定を開始する。

計測手段２を埋設した未加硫の空気入りタイヤ１がモールド２２内にセットされると、図１に示すように、モールド２２が閉型する一方、加熱加圧媒体により膨張したブラダー２３により空気入りタイヤ１がモールド２２の内面に押し当てられた状態で、通常のタイヤと同様に加硫される。この加硫中、温度センサ４により逐次検出された温度に対応した電気信号が処理部１０に入力され、そこでデジタル化した温度データが記憶部１１に時系列的に温度履歴情報として記憶される。

加硫が終了し、上型２２Ｂとセクター２２Ｃが開いてモールド２２が開型すると、制御装置２１とトランスポンダ５との間で通信が行われる。即ち、制御装置２１から温度履歴情報の読み出し命令信号の電波がトランスポンダ５に送信される。送信された温度履歴情報の読み出し命令信号の電波は、送受信アンテナ１４を介して受信部１３に受信され、次いで処理部１０に入力される。

処理部１０は、その入力を受けて、温度センサ４の検出動作を停止させる一方、記憶部１１に記憶した時系列的な温度データである温度履歴情報を呼び出して発信部１２に送り、そこで温度データを符号化及び変調して送受信アンテナ１４から読み出し命令信号に対する応答信号として無線で制御装置２１に送信する。制御装置２１は、その応答信号を受信し、記憶部１１に時系列的に記憶した温度データを取得する。制御装置２１に取得された温度データは、不図示の記憶手段に記憶されたり、不図示の表示手段に表示されたりする。

このように本発明では、加硫中の温度を検出する温度センサ４と、温度センサ４で検出した温度データを記憶部１１に記憶して応答信号として送信するトランスポンダ５を空気入りタイヤ１内に埋設し、加硫終了後に記憶部１１に記憶した温度データを取得するようにしたので、温度測定用の専用モールドを使用することなく、加硫中の空気入りタイヤ１の温度データを得ることができる。

従って、温度測定用の専用モールドを作製する必要がないので、コストを削減することができ、かつ加硫機２０の通常の生産に使用するモールド２２を温度測定用の専用モールドに交換することなく、そのまま加硫機２０のモールド２２を使用することができるので、空気入りタイヤ１の温度測定を迅速に行うことができる。

また、温度センサ４に熱電対を使用し、それをタイヤ内に埋設することで、熱電対の金属線６，７を加硫機の外部まで引き出す必要がないため、熱電対の金属線６，７の長さを短くして熱電対のコストを下げることができると共に、金属線６，７の断線リスクを小さくして温度測定の成功率を高めることができる。

本発明では、上述したようにトランスポンダ５をビード部１Ａに埋設することができる一方、検知部８を空気入りタイヤ１の所望する温度測定位置に配置することができるので、温度センサ４に熱電対からなるものを好ましく用いることができるが、それに限定されず、加硫中のゴム製品の温度測定が可能であれば、いずれの温度センサを使用してもよい。

本発明は、特に空気入りタイヤの加硫条件を設定する時、あるいは各種加硫条件を変更するテストの一環として、加硫中のタイヤ各部の熱履歴を調べるために好ましく用いることができるが、空気入りタイヤに限定されずに、加硫中のゴム製品の熱履歴を調べるためであれば、いずれのゴム製品にも好適に使用することができる。

また、計測手段２を埋設した加硫後の空気入りタイヤは、室内耐久試験など各種試験においてタイヤ内部の温度を測定するために使用するようにしてもよい。

本発明のゴム製品の温度測定方法を説明するための要部断面図である。 温度センサとトランスポンダを備えた計測手段の一例を示すブロック図である。 熱電対の一例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ（ゴム製品）
１Ａ ビード部
２ 計測手段
４ 温度センサ
５ トランスポンダ
６，７ 金属線
８ 検知部
１１ 記憶部
２２ モールド

Claims (5)

1. 加硫中のゴム製品の温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出した温度データを記憶部に記憶し応答信号として送信するトランスポンダとをゴム製品内に埋設して、加硫中のゴム製品の温度を測定する方法であって、
   前記温度センサによりモールド内で加硫中のゴム製品の温度を検出し、該検出した温度データを前記記憶部に時系列的に記憶し、前記ゴム製品の加硫が終了してモールドを開型した後、前記トランスポンダと通信を行って前記記憶部に時系列的に記憶した温度データを取得するゴム製品の温度測定方法。
2. 前記ゴム製品が空気入りタイヤである請求項１に記載のゴム製品の温度測定方法。
3. 前記トランスポンダを前記空気入りタイヤのビード部に埋設した請求項２に記載のゴム製品の温度測定方法。
4. 前記温度センサの検知部を前記ゴム製品の所望する温度測定位置に埋設した請求項１，２または３に記載のゴム製品の温度測定方法。
5. 前記温度センサが異なる金属材料からなる２本の金属線を先端で接続した熱電対からなり、前記検知部が前記２本の金属線を接続した先端の接点である請求項４に記載のゴム製品の温度測定方法。

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