JP4857900B2 - タイヤ加硫方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの加硫方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ品質を改善するのに寄与するタイヤ加硫方法に関する。

一般に、空気入りタイヤは、加硫工程において、ブラダーをグリーンタイヤの空洞部内に膨張させ、その膨張したブラダーによりグリーンタイヤを内側から押圧しながら加硫金型内で加硫するようにしている。この加硫工程では、ブラダーがグリーンタイヤに接触する状態、特にブラダーがグリーンタイヤの内表面に接触を開始したブラダー接触初期状態の挙動により、ブラダーとグリーンタイヤ内表面に残留するエアを除去する作用や、ブラダーにより押圧されるグリーンタイヤのゴム流れ状態が大きく左右され、それがタイヤ品質に影響する。

従来、タイヤ品質を改善するため、加硫中のブラダー内の圧力や温度を検出するようにした技術の提案はある（例えば、特許文献１参照）が、上述したブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質を効果的に改善するようにした技術の提案がなく、その提案が望まれていた。
特開２０００−７９６１６号公報

本発明の目的は、ブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質の改善に寄与するタイヤ加硫方法を提供するものである。

本発明のタイヤ加硫方法は、ブラダーをグリーンタイヤの空洞部内に膨張させ、該膨張したブラダーによりグリーンタイヤを内側から押圧しながら加硫金型内で加硫する際に、グリーンタイヤの内表面とブラダーの外表面の少なくとも一方の異なる複数の部位に設置した複数のセンサーにより、グリーンタイヤとブラダーの異なる部位が接触する順序を測定することを特徴とする。

上述した本発明のタイヤ加硫方法によれば、ブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する際に、異なる複数の部位に設置した複数のセンサーによりグリーンタイヤとブラダーの異なる部位が接触する順序を測定するようにしたので、接触順に関するブラダー接触初期状態の挙動を知ることができる。そのため、その挙動結果に基づき、使用しているブラダーを接触順序が好ましいブラダーに変更したり、或いは加硫条件をそれに近づけるような条件に調整することで、ブラダーとグリーンタイヤとの間に残留するエアを外部に効果的に排出することができるようになり、それによりエア溜まりに起因する加硫故障の発生を抑えてタイヤ品質を向上することができる。従って、ブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質の改善に寄与する。また、それに適したブラダーの設計開発にも大きく寄与する。

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は本発明のタイヤ加硫方法において加硫金型内で加硫する工程を示し、１は加硫金型、２，３は上型と下型、４はセクター、５は上下のビードリングである。また、６はブラダー、７はグリーンタイヤである。

本発明のタイヤ加硫方法は、先ず、図２に示すように、グリーンタイヤ７の内表面７ｘにブラダー６とグリーンタイヤ７との接触圧力を測定するためのセンサー８を貼り付ける。センサー８を設置する部位としては、図示するように、クラウン部７Ａのセンター領域、両バットレス部７Ｂ及び両ビード部７Ｃの内表面を好ましく挙げることができる。これらの部位での接触圧力を均一的にすることで、加硫時のゴム流れを良好にすることができる。

また、通常のブラダーは、加硫工程で膨張させると、ビード部７Ｃの内表面に接触した後、クラウン部７Ａの内表面に接触し、バットレス部７Ｂの内表面には最後に接触する。グリーンタイヤ７の内表面７ｘとブラダー６の外表面６ｙとの間に残留するエアを効果的に外部に排出するには、クラウン部７Ａ、バットレス部７Ｂ、次いでビード部７Ｃに接触させるのがよく、これらの部位にセンサー８を配置することで、そのような膨張変形に近づけたブラダーの開発が可能になる。

しかしながら、センサー８を設置する部位は、上述した部位に限定されず、必要に応じて適宜設定することができる。

センサー８は、上述したグリーンタイヤ７に代えて、図３に示すように、ブラダー６の外表面６ｙに設置するようにしてもよい。その場合、上記と同様の理由から、グリーンタイヤ７のクラウン部７Ａのセンター領域、両バットレス部７Ｂ及び両ビード部７Ｃに対応するブラダー外表面の領域６Ａ，６Ｂ，６Ｃにそれぞれ取り付けるのがよい。

或いは、センサー８を、グリーンタイヤ７とブラダー６の両者に取り付けるようにしてもよい。例えば、グリーンタイヤ７のバットレス部７Ｂ及びビード部７Ｃの内表面と、ブラダー６のクラウン部７Ａのセンター領域に対応するブラダー外表面の領域６Ａにそれぞれセンサー８を配置してもよく、グリーンタイヤ７の内表面７ｘとブラダー６の外表面６ｙの少なくとも一方に設置すればよい。

センサー８の設置後、通常通りに加硫する。即ち、不図示のローダでグリーンタイヤ７をタイヤ加硫機まで搬送し、そこで所定の高さに保持する。図４に示すように、ブラダー６内に加圧媒体を供給してブラダー６をグリーンタイヤ７の空洞部７Ｄ内に膨張させる。膨張したブラダー６によりグリーンタイヤ７を内側から保持すると、ローダが離間し、続いて上型２とセクター４が移動して閉型する（図１の金型の状態）。加硫金型１が閉型すると、ブラダー６内に更に高圧の加圧媒体と加熱媒体が供給され、グリーンタイヤ７を内側からブラダー６により押圧しながら加硫金型１内で加硫する。

その際に、グリーンタイヤ７の内表面７ｘに設置したセンサー８によりグリーンタイヤ７とブラダー６との接触圧力が、センサー８の接触した順に時系列的に連続して測定される。図５に示すように加圧媒体（窒素ガス）をブラダー６内に供給して加硫を行った際に、各部位に設置したセンサー８により測定されたブラダー接触初期状態における接触圧力の時系列的変化の一例を図６のグラフ図に示す。

図６において、太い実線ａは加圧媒体の圧力、細い実線ｂは下側のビード部７Ｃに配置したセンサー８により測定された接触圧力、点線ｃは上側のビード部７Ｃに配置したセンサー８により測定された接触圧力、一点鎖線ｄはクラウン部７Ａのセンター領域に配置したセンサー８により測定された接触圧力、二点鎖線ｅは下側のバットレス部７Ｂに配置したセンサー８により測定された接触圧力、三点鎖線ｆは上側のバットレス部７Ｂに配置したセンサー８により測定された接触圧力である。

この例では、膨張したブラダー６が上下のビード部７Ｃに配置したセンサー８，８に先ず接触し、次いでクラウン部７Ａのセンター領域に配置したセンサー８に接触し、続いて下側のバットレス部７Ｂに配置したセンサー８に接触した後、上側のバットレス部７Ｂに配置したセンサー８に接触していることがわかる。また、各センサー８により測定された接触圧力は、加硫金型１にセットしたグリーンタイヤ７に更に高圧の圧力媒体を加える前のブラダー接触初期状態では接触圧力が異なるが、加硫金型１にセットしたグリーンタイヤ７に高圧の圧力媒体を加えると、同じ接触圧で変化している。

このように本発明では、ブラダー６を用いてグリーンタイヤ７を加硫する際に、センサー８によりグリーンタイヤ７とブラダー６との接触圧力を測定するようにしたので、得られた接触圧力からブラダー接触初期状態の圧力挙動を知ることができる。そのため、その挙動結果に基づき、使用しているブラダー６をブラダー接触初期状態の接触圧力を各部位で近づけるようにしたブラダーに変更したり、或いは加硫条件（加硫金型にセットする際のグリーンタイヤ保持高さやブラダー内に供給する加圧媒体の圧力）をブラダー接触初期状態の接触圧力を各部位で近づけるような条件に調整することで、ブラダー６により押圧されるグリーンタイヤ７のゴム流れ状態を改善することができ、それによりタイヤ品質の向上が可能になる。従って、ブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質の改善に寄与する。また、それに適したブラダーの設計開発にも大きく貢献する。

また、異なる複数の部位に設置した複数のセンサー８によりそれぞれグリーンタイヤ７とブラダー６との接触圧力を時系列的に測定することで、各センサー８が接触を開始した順序を知ることができるので、ブラダー接触初期状態における接触順に関する挙動を知ることが可能になる。そのため、その挙動結果に基づき、使用しているブラダー６を接触順序が好ましいブラダーに変更したり、或いは加硫条件を接触順序が好ましくなるようにな条件に調整することで、ブラダー６とグリーンタイヤ７との間に残留するエアを外部に効果的に排出し、エア溜まりに起因する加硫故障の発生を抑えてタイヤ品質をより向上することができる。従って、ブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質の改善に一層寄与する。また、それに適したブラダーの設計開発にも大きく寄与する。

本発明において、ブラダー６やグリーンタイヤ７に設置するセンサー８の検出素子としては、図７に示すように、配線基板９上に配置した感圧導電ゴム１０を好ましく使用することができる。感圧導電ゴム１０は円板状に形成するのがよく、その寸法としては、ゴムの変形速度を考慮すると、直径Ｄ５ｍｍ以上、厚さｔ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍのものが、良好な測定精度を確保する上でよい。直径Ｄの上限値としては、設置可能であれば特に限定されるものではないが、測定部位の精度維持の点から１５ｍｍ以下にするのがよい。

本発明は、上記した実施形態のように、センサー８を異なる複数の部位に設置し、その複数のセンサー８によりそれぞれグリーンタイヤ７とブラダー６との接触圧力を時系列的に測定するのが、タイヤ品質をより効果的に改善する上で好ましいが、グリーンタイヤ７の内表面７ｘとブラダー６の外表面６ｙの少なくとも一方に設置したセンサー８によりグリーンタイヤ７とブラダー６との接触圧力を測定するか、或いはグリーンタイヤ７の内表面７ｘとブラダー６の外表面６ｙの少なくとも一方の異なる複数の部位に設置した複数のセンサー８により、グリーンタイヤ７とブラダー６の異なる部位が接触する順序を測定するいずれか一方によっても、ブラダー接触初期状態の挙動に起因するタイヤ品質の改善に寄与する。

グリーンタイヤ７とブラダー６の異なる部位が接触する順序を測定する場合、センサー８は上述した圧力を測定するセンサーに代えて、接触によりオンになるオン・オフスイッチから構成してもよい。

本発明で使用する加硫金型１は、上述した上型２、下型３、セクター４を備えたセクショナルタイプに限定されず、グリーンタイヤ７の一方の半分を成型する上型と他方の半分を成型する下型を備えた２分割構造の金型であってもよい。

本発明のタイヤ加硫方法において、加硫金型内で加硫する工程を示する断面図である。 グリーンタイヤにセンサーを設置した状態を示す断面図である。 ブラダーにセンサーを設置した状態を示す断面図である。 グリーンタイヤを加硫金型にセットする工程を示す断面図である。 加硫工程で供給される加圧媒体の一例を、横軸を供給時間、縦軸を圧力にして示すグラフ図である。 図６の加圧媒体を加えた時に各センサーで検出された接触圧の時系列的変化を、横軸を時間、縦軸を接触圧力にして示すグラフ図である。 センサーに使用される検出素子の一例を示す拡大側面図である。

符号の説明

１ 加硫金型
６ ブラダー
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 領域 ６ｙ 外表面
７ グリーンタイヤ
７Ａ クラウン部
７Ｂ バットレス部
７Ｃ ビード部
７Ｄ 空洞部
７ｘ 内表面
８ センサー
１０ 感圧導電ゴム

Claims (5)

1. ブラダーをグリーンタイヤの空洞部内に膨張させ、該膨張したブラダーによりグリーンタイヤを内側から押圧しながら加硫金型内で加硫する際に、グリーンタイヤの内表面とブラダーの外表面の少なくとも一方の異なる複数の部位に設置した複数のセンサーにより、グリーンタイヤとブラダーの異なる部位が接触する順序を測定するタイヤ加硫方法。
2. 前記センサーをグリーンタイヤのクラウン部、バットレス部及びビード部の内表面にそれぞれ設置した請求項１に記載のタイヤ加硫方法。
3. 前記センサーをグリーンタイヤのクラウン部、バットレス部及びビード部に対応するブラダー外表面の領域にそれぞれ設置した請求項１または２に記載のタイヤ加硫方法。
4. 前記センサーの検出素子が感圧導電ゴムからなる請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ加硫方法。
5. 前記感圧導電ゴムを直径５ｍｍ以上、厚さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの円板状に形成した請求項４に記載のタイヤ加硫方法。

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