JP2017503690A - 様々な熱伝導性を備えた材料からなる硬化用ブラダー - Google Patents

Abstract

様々な熱伝導率を備えた材料からなる硬化用ブラダーの様々な実施形態が開示される。

Description

硬化用ブラダーは、多くの場合、タイヤなどのゴム物品を硬化させるとき、硬化用ブラダーとは反対側にある成形型にゴム物品を押しつけながら、ゴム物品に熱及び圧力を適用して硬化を生じさせるように、ゴム物品の内部で使用される。従来、熱供給源は、ゴム物品の硬化中、硬化用ブラダー内部の熱を方向付ける。

熱は、硬化を生じさせるために、硬化用ブラダーを通り、ゴム物品内に到達しなければならない。

更に、ゴム物品のいくつかの部分は、厚い部分、薄い部分、又は特定化合物を含んでもよく、これらのうちのいずれかは、最適な硬化のためにいくらかの熱の適用を必要としてもよい。

必要なことは、硬化用ブラダーが、一般的には、ゴム物品を硬化させるのに必要とされる熱及び時間を低減する、又は硬化中、ゴム物品の特定部分にいくらかの熱を向けるような、異なる又は様々な熱伝導率を有する材料からなることである。

一実施形態では、硬化用ブラダーが提供され、この硬化用ブラダーは、第１熱伝導率を含む第１層と、第１層の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する少なくとも１つの材料を含む第２層とを含む。

別の実施形態では、硬化用ブラダーが提供され、この硬化用ブラダーは、第１熱伝導率を含む第１層と、複数の第２層を含む第２層とを含み、複数の第２層のぞれぞれは、第１層の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料を含む。

別の実施形態では、硬化用ブラダーが提供され、この硬化用ブラダーは、第１歪み特性を含む第１部分と、第２歪み特性を含む第２部分とを含み、第１歪み特性及び第２歪み特性は異なる。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部分を構成する添付の図面は、様々な代表的な構成を図示し、及びただ単に様々な代表的な実施形態を図示するために使用される。これらの図面において、同様の要素は、同様の参照番号を有する。
硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。 熱が硬化用ブラダーを通過している状態の、硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。 タイヤと組み合わせて使用される硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。 熱が硬化用ブラダーを通過している状態の、異なる熱伝導性ゾーンを有する硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。 タイヤと組み合わせて使用される、異なる熱伝導性ゾーンを有する硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。 タイヤと組み合わせて使用される、様々な部分を有する硬化用ブラダーの例示的な実施形態の断面図を図示する。

タイヤなどのゴム物品を硬化するときに、未硬化ゴム物品は、典型的に成形型内に配置され、特定の時間、特定の温度まで圧力下で加熱される。硬化用ブラダーは、典型的には、ゴム物品に熱及び圧力を提供するようにゴム物品内に配置される。未硬化ゴム物品は、高圧力（例えば、約数百ｐｓｉ）で成形型の内側表面へと押しつけられる。超高温蒸気、温水、又は任意の他の加熱媒体の形態の熱は、硬化用ブラダー内部へと導入及び／又は循環され、これにより熱は硬化用ブラダーを通り、硬化されるべき未硬化ゴム物品内へと提供される。

未硬化ゴム物品における温度上昇は、ゴム物品を構成するゴム化合物内で化学反応（硬化又は加硫）を生じさせる原因になり得、それにより、長鎖ポリマー分子は、硫黄又は他の硬化剤により共に架橋される。この方法により、ゴム化合物は、完全に硬化済みゴム物品の強固な弾性材料へと転換され得る。

しかしながら、未硬化ゴム物品又はその物品の部分に対して熱を過度に適用することは、硬化済み物品の性能に悪影響を及ぼし得る。例えば、ゴム物品を「過度に硬化」することは、大量の硫黄−硫黄結合をゴム物品を構成するゴム化合物内に形成することになり得る。所望よりも多い量の硫黄−硫黄結合を有する硬化済みゴム物品はまた、所望よりも高いヒステリシスを有する場合がある。

高ヒステリシスを有するゴムは、低ヒステリシスのゴムほど所定位置まで速くは「跳ね返ら」ない。ゴム物品における高いヒステリシス状態は、エネルギー損失を生じ得る。硬化済み物品がタイヤである場合、高ヒステリシスは、燃費悪化につながるタイヤの転がり抵抗の増加を生じ得る。

図１は、硬化用ブラダー１００の例示的な実施形態の断面図を図示する。図１は、概ねアニュラスのような形状である、硬化用ブラダーの単一の区分を図示する。一実施形態では、ブラダー１００は、任意の様々な形状を含む。ブラダー１００は、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６を含んでもよい。ブラダー１００は、少なくとも１０分の３ｍ（１フィート）の１０８を含んでもよい。一実施形態では、ブラダー１００は、第２層１０４と、第１層１０２及び第３層１０６のうちの少なくとも一方とを含む。

一実施形態では、ブラダー１００は、ゴム物品を硬化するために使用される硬化用ブラダーを含む。別の実施形態では、ブラダー１００は、例えば、空気タイヤを含むゴムタイヤを硬化するために使用される硬化用ブラダーを含む。別の実施形態では、ブラダー１００は、ゴム空気ばねを硬化するために使用される硬化用ブラダーを含む。ブラダー１００は、未硬化タイヤを硬化するためのタイヤ成形型と併せて使用されてもよい。一実施形態では、未硬化タイヤは、ブラダー１００の周囲で、成形型の内部に定置される。成形型は閉じられてもよく、その後、ブラダー１００は、未硬化タイヤを成形型内に拡張し押しつけるように加圧されてもよい。

一実施形態では、例えば、超高温蒸気、温水などの加熱媒体は、硬化用ブラダー１００内部に導入される。加熱媒体は、熱エネルギーがブラダー１００の厚さを通り、硬化されるゴム物品内に到達されるように構成されてもよい。

一実施形態では、ブラダー１００は、硬化プロセス中、有意な応力及び歪みを経験する。一実施形態では、ブラダー１００が経験する応力及び歪みの大半は、ブラダー１００の内面及び外面に沿っている。一実施形態では、ブラダー１００は、約５％〜約５０％の平均％伸長値を含む。別の実施形態では、ブラダー１００は、約１０％〜約３０％の平均％伸長値を含む。

一実施形態では、ブラダー１００は、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つを含んでもよい。つまり、一実施形態では、ブラダー１００は、第１層１０２、及び第２層１０４を含むが、第３層１０６を含まない。

一実施形態では、第１層１０２は、多大な応力及び歪みに耐えるように選択された材料を含む。別の実施形態では、第１層１０２は、多大な圧縮力に耐えるように選択された材料を含む。別の実施形態では、第１層１０２は、多大な応力及び歪み、特に多大な圧縮力に耐えるように選択された材料を含む。一実施形態では、第１層１０２は、約５％〜約５０％の平均％伸長値を含む。別の実施形態では、第１層１０２は、約１０％〜約３０％のの平均％伸長値を含む。

一実施形態では、第１層１０２は、ゴムを含む。別の実施形態では、第１層１０２は、ポリマーを含む。別の実施形態では、第１層１０２は、例えば、金属、合金、又は複合材料を含む任意の様々な材料を含む。一実施形態では、第１層１０２は、可撓性材料を含む。一実施形態では、第１層１０２は、第１層熱伝導率を含む。一実施形態では、第１層１０２は、約０．００１１３Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（０．１１３Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第１層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第１層１０２は、約０．０８４Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１４１Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０８４Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１４１Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第１層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第１層１０２は、約０．０００９８Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１２７Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０９８Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１２７Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第１層熱伝導率を含む。一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも１つは、約０．０００８４Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１４１Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０８４Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１４１Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の熱伝導率を含む。一実施形態では、第１層１０２は、第２層熱伝導率及び第３層熱伝導率のうちの少なくとも一方とは異なる第１層熱伝導率を含む。

一実施形態では、第１層１０２は、ブラダー１００の軸方向幅にわたって実質的に一定の厚さを含む。別の実施形態では、第１層１０２は、一部分が他の部分よりも厚くなるように、ブラダー１００の軸方向幅にわたって様々な厚さを含む。

一実施形態では、第３層１０６は、多大な応力及び歪みに耐えるように選択された材料を含む。別の実施形態では、第３層１０６は、多大な張力に耐えるように選択された材料を含む。別の実施形態では、第３層１０６は、多大な応力及び歪み、特に多大な圧縮力に耐えるように選択された材料を含む。一実施形態では、第３層１０６は、約５％〜約５０％の平均％伸長値を含む。一実施形態では、第３層１０６は、約１０％〜約３０％の平均％伸長値を含む。

一実施形態では、第３層１０６は、ゴムを含む。別の実施形態では、第３層１０６は、ポリマーを含む。別の実施形態では、第３層１０６は、例えば、金属、合金、又は複合材料を含む任意の様々な材料を含む。一実施形態では、第３層１０６は、可撓性材料を含む。一実施形態では、第３層１０６は、第３層熱伝導率を含む。一実施形態では、第３層１０６は、約０．００１１３Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（０．１１３Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第３層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第３層１０６は、約０．０００８４Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１４１Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０８４Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１４１Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第３層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第３層１０６は、約０．０００９８Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１２７Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０９８Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１２７Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第３層熱伝導率を含む。一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも１つは、約０．０００８４Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１４１Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．０８４Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１４１Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の熱伝導率を含む。一実施形態では、第３層１０６は、第２層熱伝導率及び第１層熱伝導率のうちの少なくとも一方とは異なる第３層熱伝導率を含む。

一実施形態では、第３層１０６は、ブラダー１００の軸方向幅にわたって実質的に一定の厚さを含む。別の実施形態では、第３層１０６は、第３層１０６の一部分が他の部分よりも厚くなるように、ブラダー１００の軸方向幅にわたって様々な厚さを含む。

一実施形態では、第２層１０４は、増加された熱伝導性を提供するように選択された材料を含む。一実施形態では、第２層１０４は、第２層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第２層熱伝導率は、第１熱伝導率及び第３熱伝導率よりも大きい。一実施形態では、第２層１０４は、約０．００１４１Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（０．１４１Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第２層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第２層１０４は、約０．００１１３Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１７Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．１１３Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１７０Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第２層熱伝導率を含む。別の実施形態では、第２層１０４は、約０．００１２７Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１５６Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．１２７Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１５６Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の第２層熱伝導率を含む。一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも１つは、約０．００１１３Ｗ／（ｃｍ^＊℃）〜約０．００１７Ｗ／（ｃｍ^＊℃）（約０．１１３Ｗ／（ｍ^＊Ｋ）〜約０．１７０Ｗ／（ｍ^＊Ｋ））の熱伝導率を含む。一実施形態では、第２層１０４は、第１層熱伝導率及び第３層熱伝導率のうちの少なくとも一方とは異なる第２層熱伝導率を含む。

一実施形態では、第２層１０４は、ゴムを含む。別の実施形態では、第２層１０４は、ポリマーを含む。別の実施形態では、第２層１０４は、金属を含む。別の実施形態では、第２層１０４は、第１層熱伝導率及び第３層熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する、例えば、金属、合金、又は複合材料を含む任意の様々な材料を含む。一実施形態では、第２層１０４は、可撓性材料を含む。

一実施形態では、第２層１０４は、ブラダー１００の軸方向幅にわたって実質的に一定の厚さを含む。別の実施形態では、第２層１０４は、第２層１０４のいくつかの部分が他の部分よりも厚くなるように、ブラダー１００の軸方向幅にわたって様々な厚さを含む。

一実施形態では、第１層１０２及び第３層１０６は、ゴム物品をうまく硬化させるために、ブラダー１００において必要とされる、少なくとも実質的に全ての強度を含む。第２層１０４は、ゴム物品をうまく硬化させるように、ブラダー１００において必要とされる強度に少なくとも部分的に寄与する。第２層１０４は、ゴム物品の硬化時間が削減されるように、ブラダー１００内部からの熱をブラダー１００（すなわち、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６）に通過させ、より迅速に未硬化ゴム物品内に到達させてもよい。別の実施形態では、第２層１０４は、ブラダー１００内部から未硬化ゴム物品への増加された熱伝達を可能にする。その結果、未硬化ゴム物品を効果的に硬化するために、ブラダー１００の内部においてより低い熱（及び、場合により、より低い温度）が必要とされる場合がある。

一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうち少なくとも２つは、ブラダー１００の少なくとも一部分を形成するために積層される。一実施形態では、第１層１０２は、第２層１０４及び第３層１０６のうちの少なくとも一方に対して半径方向内側にある。一実施形態では、第３層１０６は、第１層１０２及び第２層１０４のうちの少なくとも一方に対して半径方向外側にある。別の実施形態では、第２層１０４は、第３層１０６に対して半径方向内側にあり、第１層１０２に対して半径方向外側にある。別の実施形態では、第２層１０４は、第１層１０２及び第３層１０６のうちの少なくとも一方に対して半径方向内側にある。別の実施形態では、第２層１０４は、第１層１０２及び第３層１０６のうちの少なくとも一方に対して半径方向外側にある。

第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つが、約１．５ｍｍ〜約１５．０ｍｍの組み合わせ厚さを含んでもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つが、約２．５ｍｍ〜約１３．０ｍｍの組み合わせ厚さを含む。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つが、約３．０ｍｍ〜約１０．０ｍｍの組み合わせ厚さを含む。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つが、約４．０ｍｍ〜８．０ｍｍの組み合わせ厚さを含む。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つが、約３．０ｍｍ超の組み合わせ厚さを含む。

一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうち少なくとも２つが、ブラダー１００の軸方向幅にわたって実質的に一定の組み合わせ厚さを含む。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうち少なくとも２つは、ブラダー１００の軸方向幅にわたって変化する組み合わせ厚さを含む。一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つによる組み合わせ厚さは、より低い強度が必要とされるブラダー１００内の点においてより薄くてもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つによる組み合わせ厚さは、より高い強度が必要とされるブラダー１００内の点においてより厚くてもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つによる組み合わせ厚さは、より熱伝達が必要とされるブラダー１００内の点においてより薄くてもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つによる組み合わせ厚さは、より低強度が必要とされるブラダー１００内の点においてより厚くてもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも２つによる組み合わせ厚さは、ブラダー１００内の２つの点において実質的に同じであってもよいが、第２層１０４の厚さは、未硬化ゴム物品の特定部分に適用される熱量に依存して増加されてもよく、又は低減されてもよい。別の実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちのいずれかの厚さは、ブラダー１００の特定の点において所望の強度を達成する一方で、その同じ点で所望の熱伝達を達成するように、必要に応じて変化させてもよい。

一実施形態では、ブラダー１００は、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の１０８を含んでもよい。一実施形態では、ブラダー１００は、タイヤを硬化させるように構成され、１０分の６メートル（２フィート）の１０８を含む。少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の１０８は、ブラダー１００を成形装置内に取り付けるように構成されるブラダー１００の一部分を含む。一実施形態では、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の１０８はブラダー１００の厚くされた部分である。別の実施形態では、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の１０８は、ゴム物品の特定部分を成形するように構成された外形を含み、タイヤの場合、これは、タイヤのビード部分を含んでもよい。

一実施形態では、ブラダー１００は、タイヤを硬化するように構成される。ブラダー１００は、例えば、トレッドゾーン１１０、ショルダーゾーン１１２、サイドウォールゾーン１１４、及びビードゾーン１１６を含む任意の様々なゾーンを含んでもよい。一実施形態では、第１層１０２、第２層１０４、及び第３層１０６のうちの少なくとも１つの厚さは、（ａ）ブラダー１００の所望のゾーンの強度を増加する又は低減するため、及び（ｂ）所望のゾーンの熱伝導率／熱伝達を増加する又は低減するため、のうちの少なくとも１つのために任意の様々なゾーンが増加されてもよく、又は低減されてもよい。

例えば、タイヤは、タイヤのサイドウォール領域と比べて、タイヤのショルダー領域においてより厚い厚さを備えるより多くの材料を有してもよい。その結果、タイヤのサイドウォール領域よりもタイヤのショルダー領域を適切に硬化させるように、より多くの熱エネルギーを適用してもよい。タイヤのショルダー領域は、ブラダー１００のショルダーゾーン１１２に対応し、タイヤのサイドウォール領域は、ブラダー１００のサイドウォールゾーン１１４に対応する。一実施形態では、ショルダーゾーン１１２における第２層熱伝導率は、サイドウォールゾーン１１４における第２層熱伝導率よりも大きい。結果として、熱は、サイドウォールゾーン１１４を通ってタイヤのサイドウォール領域に伝達されるよりも、ショルダーゾーン１１２を通ってタイヤのショルダー領域において、より容易に伝達される。したがって、タイヤは、不必要にヒステリシスを増加させることなく、各領域を適切に硬化させるように、ショルダー領域及びサイドウォール領域の両方に適用される最適な熱を有してもよい。

図２は、熱が硬化用ブラダー２００を通過している状態の、硬化用ブラダー２００の例示的な実施形態の断面図を図示する。硬化用ブラダー２００は、第１層２０２、第２層２０４、及び第３層２０６を含んでもよい。

２２０で表される、ブラダー２００内部の加熱媒体からの熱は、第１層２０２に適用される。熱２２０は、第１層２０２を通って、第２層２０４内に伝達される。第２層２０４は、熱を第３層２０６内に伝導させ、次にこの熱はブラダー２００の外側の、２２２に存在する、未硬化ゴム物品内に導入される。第１層２０２及び第３層２０６よりも高い熱伝導率を含む第２層２０４は、第１層２０２及び第３層２０６よりも速い速度で熱を伝導させる。

一実施形態では、硬化用ブラダー２００は、第１層２０２、第２層２０４、及び第３層２０６のうちの少なくとも２つを含み、この少なくとも２つのうちの一方の熱伝導率は、この少なくとも２つのうちの他方の熱伝導率とは異なる。

図３は、タイヤ３０１を硬化させるために使用される硬化用ブラダー３００の例示的な実施形態の断面図を図示する。図３は、概ねアニュラスのような形状である硬化用ブラダーの単一の区分を図示する。一実施形態では、ブラダー３００は、任意の様々な形状を含む。

図３は、部分的にしぼんでいる状態のブラダー３００を図示する。タイヤ３０１の硬化中、ブラダー３００は、タイヤ３０１の内部に実質的に接触してもよい。同様に、ブラダー３００は、膨張したとき、タイヤ３０１の内部に接触するような形状であってもよい。

ブラダー３００は、第１層３０２、第２層３０４、及び第３層３０６のうちの少なくとも２つを含んでもよい。ブラダー３００は、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の３０８を含んでもよい。ブラダー３００は、例えば、タイヤ３０１のトレッド領域に対応するトレッドゾーン３１０、タイヤ３０１のショルダー領域に対応するショルダーゾーン３１２、タイヤ３０１のサイドウォール領域に対応するサイドウォールゾーン３１４、タイヤ３０１のビード領域に対応するビードゾーン３１６を含む任意の様々なゾーンを含んでもよい。

ブラダー３００がタイヤ３０１を硬化させるのに使用される場合、図示される様々なゾーンは、タイヤのどちらの側部にも適用可能であってもよい。すなわち、図３は、ブラダー３００の左側部に沿って延びるゾーンを図示しているが、これら同じゾーン、又は異なるゾーンがブラダー３００の右側部にも存在することが想到される。一実施形態では、ブラダー３００は、図３に図示されたものよりも多い又は少ないゾーンを含む。ブラダー３００は、１つ以上のゾーンを含み得ることが想到される。

加熱媒体からの熱は、ブラダー内側３２４へと適用されてもよい。上記のように、この熱は、第１層３０２、第２層３０４、及び第３層３０６を通って、タイヤ３０１へと伝導されてもよい。一実施形態では、硬化用ブラダー３００は、第１層３０２、第２層３０４、及び第３層３０６のうちの少なくとも２つを含み、この少なくとも２つのうちの一方の熱伝導率は、この少なくとも２つのうちの他方の熱伝導率とは異なる。

図４は、異なる熱伝導性ゾーンを備える硬化用ブラダー４００の例示的な実施形態の断面図を図示する。硬化用ブラダー４００は、第１層４０２、第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、及び第３の第２層４０４Ｃを含んでもよい。ブラダー４００は、第１の第２層４０４Ａと第２の第２層４０４Ｂとの間に接続点４０５ＡＢを含んでもよい。ブラダー４００は、第２の第２層４０４Ｂと第３の第２層４０４Ｃとの間に接続点４０５ＢＣを含んでもよい。ブラダーは、第３層４０６を含んでもよい。

４２０で表される、ブラダー４００内部の加熱媒体からの熱は、第１層４０２に適用される。熱４２０は、第１層４０２を通って、第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、及び第３の第２層４０４Ｃに伝導される。第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、第３の第２層４０４Ｃのそれぞれは、異なる熱伝導率を有する材料を含んでもよい。別の実施形態では、第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、第３の第２層４０４Ｃのうちの１つ以上は、異なる、又は同じ熱伝導率を有する材料を含む。例えば、第１の第２層４０４Ａは、第２の第２層４０４Ｂよりも大きい熱伝導率を含んでもよい。結果として、第１の第２層４０４Ａは、第２の第２層４０４Ｂよりも速い速度で熱４２０を伝導してもよい。第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、第３の第２層４０４Ｃは、第３層４０６内に熱を伝導してもよく、この熱は次に、ブラダー４００の外側の４２２にある未硬化ゴム物品内に導入される。第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、及び第３の第２層４０４Ｃは、未硬化ゴム物品を適切に硬化させるために、第１層４０２、及び第３層４０４よりも大きい、それらに実質的に等しい、又はそれらよりも小さい熱伝導率を含んでもよい。

一実施形態では、硬化用ブラダー４００は、第１の第２層４０４Ａ、第２の第２層４０４Ｂ、及び第３の第２層４０４Ｃ、並びに第１層４０２及び第３層４０６のうちの少なくとも１つを含む。

図５は、部分的にしぼんでいる状態のブラダー５００を図示する。タイヤ５０１の硬化中、ブラダー５００は、タイヤ５０１の内部に実質的に接触してもよい。同様に、ブラダー５００は、膨張したとき、タイヤ５０１の内部に接触させるような方法で、形付けられてもよい。

ブラダー５００は、第１層５０２、第１の第２層５０４Ａ、第２の第２層５０４Ｂ、第３の第２層５０４Ｃ、第４の第２層５０４Ｄ、第５の第２層５０４Ｅ、第６の第２層５０４Ｆ、及び第７の第２層５０４Ｇを含んでもよい。ブラダー５００は、第１の第２層５０４Ａと第２の第２層５０４Ｂとの間に接続点５０５ＡＢを含んでもよく、第２の第２層５０４Ｂと第３の第２層５０４Ｃとの間に接続点５０５ＢＣを含んでもよく、第３の第２層５０４Ｃと第４の第２層５０４Ｄとの間に接続点５０５ＣＤを含んでもよく、第４の第２層５０４Ｄと第５の第２層５０４Ｅとの間に接続点５０５ＤＥを含んでもよく、第５の第２層５０４Ｅと第６の第２層５０４Ｆとの間に接続点５０５ＥＦを含んでもよく、第６の第２層５０４Ｆと第７の第２層５０４Ｇとの間に接続点５０５ＦＧを含んでもよい。ブラダー５００は、任意の数の第２層５０４を含んでもよいことが想到される。一実施形態では、ブラダー５００は、１つ以上の第２層５０４を含む。

ブラダー５００は、第３層５０６を追加的に含んでもよい。ブラダー５００は、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の５０８を含んでもよい。ブラダー５００は、例えば、タイヤ５０１のトレッド領域に対応するトレッドゾーン５１０、タイヤ５０１のショルダー領域に対応するショルダーゾーン５１２、タイヤ５０１のサイドウォール領域に対応するサイドウォールゾーン５１４、タイヤ５０１のビード領域に対応するビードゾーン５１６を含む任意の様々なゾーンを含んでもよい。

ブラダー５００がタイヤ５０１を硬化させるのに使用される場合、図示される様々なゾーンは、タイヤのどちらの側部にも適用可能であり得る。すなわち、図５は、ブラダー５００の左側部に沿って延びるゾーンを図示しているが、これら同じゾーン、又は異なるゾーンがブラダー５００の右側部にも存在することが想到される。一実施形態では、ブラダー５００は、図５に図示されたものよりも多い又は少ないゾーンを含む。ブラダー５００は、１つ以上のゾーンを含み得ることが想到される。

一実施形態では、第１の第２層５０４Ａ及び第７の第２層５０４Ｇは、ビードゾーン５１６（及びビードゾーン５１６の反対側にある第２ビードゾーン）に対応する。別の実施形態では、第２の第２層５０４Ｂ及び第６の第２層５０４Ｆは、サイドウォールゾーン５１４（及びサイドウォールゾーン５１４の反対側にある第２サイドウォールゾーン）に対応する。別の実施形態では、第３の第２層５０４Ｃ及び第５の第２層５０４Ｅは、ショルダーゾーン５１２（及びショルダーゾーン５１２の反対側にある第２ショルダーゾーン）に対応する。別の実施形態では、第４の第２層５０４Ｄは、トレッドゾーン５１０に対応する。

一実施形態では、第１の第２層５０４Ａ、第２の第２層５０４Ｂ、第３の第２層５０４Ｃ、第４の第２層５０４Ｄ、第５の第２層５０４Ｅ、第６の第２層５０４Ｆ、及び第７の第２層５０４Ｇのうちの１つ以上は、異なる熱伝導率を含む。熱伝導率は、タイヤ５０１の特定部への熱伝達速度を増加させる又は減少させるように選択されてもよい。例えば、タイヤ５０１のショルダー領域に対応する第３の第２層５０４Ｃ及び第５の第２層５０４Ｅは、タイヤ５０１のサイドウォール領域に対応する第２の第２層５０４Ｂ及び第６の第２層５０４Ｆよりも高い熱伝導率を有してもよい。結果として、ブラダー５００内部に適用された熱は、第２の第２層５０４Ｂ及び第６の第２層５０４Ｆよりも第３の第２層５０４Ｃ及び第５の第２層５０４Ｅに容易に伝導され、これにより、タイヤ５０１のショルダー領域に対してはより多くの熱が適用され、タイヤ５０１のサイドウォール領域に対してはより少ない熱が適用される。この場合、ブラダー５００の内部に供給された同じ熱は、タイヤ５００のショルダー領域及びサイドウォール領域のいずれの領域にも不必要に高いヒステリシスを生じさせることなく、その両方の領域を適度に硬化するように同じ時間の間、使用されてもよい。

図６は、部分的にしぼんでいる状態のブラダー６００を図示する。タイヤ６０１の硬化中、ブラダー６００は、タイヤ６０１の内部に実質的に接触してもよい。同様に、ブラダー６００は、膨張したとき、タイヤ６０１の内部に接触させるような方法で、形付けられてもよい。

ブラダー６００は、少なくとも１０分の３メートル（１フィート）の６０８を含んでもよい。一実施形態において、ブラダー６００は、複数の部分６２０を備える。一実施形態では、ブラダー６００は、第１部分６２０Ａ、第２部分６２０Ｂ、第３部分６２０Ｃ、第４部分６２０Ｄ、第５部分６２０Ｅ、第６部分６２０Ｆ、及び第７部分６２０Ｇを含んでもよい。ブラダー６００は、第１部分６２０Ａと第２部分６２０Ｂとの間に接続点６２２ＡＢを、第２部分６２０Ｂと第３部分６２０Ｃとの間に接続点６２２ＢＣを、第３部分６２０Ｃと第４部分６２０Ｄとの間に接続点６２２ＣＤを、第４部分６２０Ｄと第５部分６２０Ｅとの間に接続点６２２ＤＥを、第５部分６２０Ｅと第６部分６２０Ｆとの間に接続点６２２ＥＦを、第６部分６２０Ｆと第７部分６２０Ｇとの間に接続点６２２ＦＧを含んでもよい。ブラダー６００は、任意の数の第２層６２０を含んでもよいことが想到される。一実施形態では、ブラダー６００は、１つ以上の部分６２０を含む。別の実施形態では、ブラダーは、部分６２０の１つ以上の層を含み、これらは、互いに半径方向内側及び／又は半径方向外側にあってもよい。

一実施形態では、ブラダー６００は、任意の部分６２０Ａ〜Ｇを含み、これらの部分のうち任意の１つ以上は、異なる歪み特性を含んでもよい。一実施形態では、部分６２０Ａ〜Ｇは、様々な歪み特性を含む。例えば、部分６２０Ａ〜Ｇの少なくとも１つは、増加された又は低減された％伸長、及び他の部分６２０Ａ〜Ｇを含む。実際に、より高い％伸長を含む部分６２０は、より小さい曲率半径を有するゴム物品に接触させるように最適化される一方で、より低い％伸長を含む部分６２０は、平坦なプロファイル又はより大きな曲率半径を有するゴム物品に接触させるように最適化される。一実施形態では、様々な歪み特性を備える部分６２０Ａ〜Ｇを有するブラダー６００は、部分６２０Ａ〜Ｇの全てに対して同じように作用する均一な内部圧力に曝露される。しかしながら、部分６２０Ａ〜Ｇは様々な歪み特性を有するので、部分６２０Ａ〜Ｇのいくつかは、均一な内部圧力に応じて、様々に変位する。例えば、部分６２０Ａ〜Ｇのいくつかは、均一な内部圧力に応じて様々に変位することにより、その部分６２０Ａ〜Ｇがより狭い曲率半径内部にはまることが可能になるようなより高い％伸長特性を含んでもよい。

ブラダー６００がタイヤ６０１を硬化するために使用される場合、部分６２０Ａ〜Ｇは、ビード領域、サイドウォール領域、ショルダー領域、及びトレッド領域などの、タイヤ６０１の様々な領域に対応してもよい。一実施形態では、第１部分６２０Ａ及び第７部分６２０Ｇは、タイヤ６０１のビード領域に対応する。別の実施形態では、第２部分６２０Ｂ及び第６部分６２０Ｆは、タイヤ６０１のサイドウォール領域に対応する。別の実施形態では、第３部分６２０Ｃ及び第５部分６２０Ｅは、タイヤ６０１のショルダー領域に対応する。別の実施形態では、第３部分６２０Ｃ及び第５部分６２０Ｅは、タイヤ６０１のトレッド領域に対応する。部分６２０のいくつかは、本明細書には特に記載されないタイヤ６０１のいくつかの領域に対応し得ることが想到される。

一実施形態では、第３部分６２０Ｃ及び第５部分６２０Ｅは、タイヤ６０１のショルダー領域に対応する。第３部分６２０Ｃ及び第５部分６２０Ｅは、部分６２０Ａ、６２０Ｂ、６２０Ｄ、６２０Ｆ及び６２０Ｇのうちの１つ以上の％伸長特性よりも大きい％伸長特性を含んでもよい。ブラダー６００の内部に適用された均一な圧力は、タイヤ６０１のショルダー領域において経験され得るよりも狭い曲率半径とより適合するように、第３部分６２０Ｃ及び第５部分６２０Ｅを変位させることができる。ブラダー６００のタイヤ６０１への適合の最適化は、ブラダー６００にわたる及びタイヤ６０１内への熱伝達を最適化し得る。

一実施形態では、ブラダー６００は、１つ以上の熱伝導率を含む少なくとも１つの第１層、第２層、又は第３層（図示せず）を追加的に含み得る。別の実施形態では、部分６２０のうちの１つ以上は、１つ以上の熱伝導率を含んでもよい。一実施形態では、ブラダー６００は、１つ以上の熱伝導率及び１つ以上の歪み特性を含んでもよい。

用語「含む（includes）」又は「含むこと（including）」は、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限りで、用語「備えること（comprising）」が特許請求の範囲で転換語として用いられる際に解釈されるものと同様に包括的であることが意図される。更に、用語「又は（or）」が用いられる限りで（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ若しくはＢ、又は両方とも」であることが意図されている。本出願人らが「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」を示すことを意図する場合、用語「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」が用いられるであろう。したがって、本明細書における用語「又は（or）」の使用は、排他的ではなく、包含的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照されたい。また、用語「内（in）」又は「内へ（into）」が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限りで、「上（on）」又は「上へ（onto）」を更に意味することが意図される。また、用語「実質的に」が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限りで、当該技術分野で許容されるような要素及び／又は精度と許容範囲の合理的な程度の内の要素間の関係の性質を示すことが意図される。用語「選択的に（selectively）」が本明細書又は請求項において使用される限りで、装置のユーザは、装置の使用中に必要に応じて、又は所望の通りに、構成要素の特徴若しくは機能を作動させる、又は、停止させることがある場合に、構成要素の状態を参照することが意図される。用語「動作可能に接続され（operatively connected）」が本明細書又は請求項において使用される限りで、特定された構成要素が指定された機能を実行するように接続されていることを意味することが意図される。本明細書及び請求項において使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、複数形を含む。最後に、用語「約（about）」が数字と併せて使用されるとき、この数字の±１０％を包含することが意図される。言い換えれば、「約１０」は、９〜１１までを意味することがある。

上述の通り、本出願は、実施形態の記載によって説明され、実施形態は、かなり詳細に説明されているが、請求項に記載された事項の範囲をこのような詳細に減縮すること、又は、何らかの形で制限することは、本出願人の意図ではない。さらなる利点及び変更は、本出願の利益を享受しながら、当業者に容易に明らかになるであろう。その結果、本出願は、この出願のより広い態様において、具体的な詳細、図示された例示的な実施例、又は参照されたいずれの装置にも限定されることがない。全体的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、このような詳細、実施例、及び装置からの逸脱は、なされることがある。

Claims (27)

1. 硬化用ブラダーであって、
   第１層熱伝導率を含む第１層と、
   前記第１層熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する少なくとも１つの材料を含む第２層とを備える、硬化用ブラダー。
2. 第３層熱伝導率を含む第３層を更に備える、請求項１に記載の硬化用ブラダー。
3. 前記第３層は、高応力、高歪み、及び高張力に耐える材料特性を有する少なくとも１つの材料を含む、請求項２に記載の硬化用ブラダー。
4. 前記第１層は、高応力、高歪み、及び高圧縮力に耐える材料特性を有する少なくとも１つの材料を含む、請求項１に記載の硬化用ブラダー。
5. タイヤの硬化に使用されるように構成されている、請求項１に記載の硬化用ブラダー。
6. 前記第２層は、複数の第２層を含み、前記複数の第２層のそれぞれは、熱伝導率を有する材料を含む、請求項１に記載の硬化用ブラダー。
7. 前記複数の第２層のそれぞれは、他の第２層と同じ熱伝導率又は異なる熱伝導率を含む、請求項６に記載の硬化用ブラダー。
8. 複数のゾーンを含む、請求項１に記載の硬化用ブラダー。
9. 少なくとも１つのショルダーゾーン、少なくとも１つのサイドウォールゾーン、及びトレッドゾーンを含む複数のゾーンを含む、請求項５に記載の硬化用ブラダー。
10. 前記第２層は、複数の第２層を含み、前記複数の第２層のそれぞれは、熱伝導率を有する材料を含み、前記少なくとも１つのショルダーゾーンに対応する第２層は、前記少なくとも１つのサイドウォールゾーンに対応する第２層よりも高い熱伝導率を含む、請求項９に記載の硬化用ブラダー。
11. 前記第２層は、複数の第２層を含み、前記複数の第２層のそれぞれは、熱伝導率を有する材料を含み、前記少なくとも１つのショルダーゾーンに対応する第２層は、前記トレッドゾーンに対応する第２層よりも高い熱伝導率を含む、請求項９に記載の硬化用ブラダー。
12. 前記第２層は、複数の第２層を含み、前記複数の第２層のそれぞれは、熱伝導率を有する材料を含み、前記トレッドゾーンに対応する第２層は、前記少なくとも１つのサイドウォールゾーンに対応する第２層よりも高い熱伝導率を含む、請求項９に記載の硬化用ブラダー。
13. 硬化用ブラダーであって、
    第１層熱伝導率を含む第１層と、
    複数の第２層を含む第２層とを備え、前記複数の第２層のそれぞれは、前記第１層熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料を含む、硬化用ブラダー。
14. 第３層熱伝導率を含む第３層を更に備える、請求項１３に記載の硬化用ブラダー。
15. 前記第３層は、高応力、高歪み、及び高張力に耐える材料特性を有する少なくとも１つの材料を含む、請求項１４に記載の硬化用ブラダー。
16. 前記第１層は、高応力、高歪み、及び高圧縮力に耐える材料特性を有する少なくとも１つの材料を含む、請求項１３に記載の硬化用ブラダー。
17. 前記硬化用ブラダーは、タイヤの硬化に使用されるように構成されている、請求項１３に記載の硬化用ブラダー。
18. 前記複数の第２層のそれぞれは、他の第２層と同じ熱伝導率又は異なる熱伝導率を含む、請求項１３に記載の硬化用ブラダー。
19. 前記硬化用ブラダーは、複数のゾーンを含む、請求項１３に記載の硬化用ブラダー。
20. 前記硬化用ブラダーは、少なくとも１つのショルダーゾーン、少なくとも１つのサイドウォールゾーン、及びトレッドゾーンを含む複数のゾーンを含む、請求項１７に記載の硬化用ブラダー。
21. 前記少なくとも１つのショルダーゾーンに対応する第２層は、前記少なくとも１つのサイドウォールゾーンに対応する第２層よりも高い熱伝導率を含む、請求項２０に記載の硬化用ブラダー。
22. 前記少なくとも１つのショルダーゾーンに対応する第２層は、前記トレッドゾーンに対応する第２層よりも高い熱伝導率を含む、請求項２０に記載の硬化用ブラダー。
23. 硬化用ブラダーであって、
    第１歪み特性を含む第１部分と、
    第２歪み特性を含む第２部分とを備え、
    前記第１歪み特性と前記第２歪み特性とは異なる、硬化用ブラダー。
24. 前記硬化用ブラダーは、タイヤの硬化に使用されるように構成されている、請求項２３に記載の硬化用ブラダー。
25. 前記第１部分は、前記タイヤのショルダー領域に対応し、前記第１部分は、前記第１部分が前記タイヤの前記ショルダー領域と適合するのを可能にするように選択される第１歪み特性を含む、請求項２４に記載の硬化用ブラダー。
26. 前記第１歪み特性及び前記第２歪み特性のうちの少なくとも一方は、％伸長を含む、請求項２３に記載の硬化用ブラダー。
27. 第３層熱伝導率を含む第３層と、
    第１層熱伝導率を含む第１層と、
    前記第３層熱伝導率及び前記第１層熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する少なくとも１つの材料を含む第２層とを更に備える、請求項２３に記載の硬化用ブラダー。

Images