JP4507805B2

JP4507805B2 - タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ

Info

Publication number: JP4507805B2
Application number: JP2004289703A
Authority: JP
Inventors: 通博姿
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: JP2006103026A

Description

この発明は、タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグにかかわり、更に詳しくはタイヤ加硫成形時に、タイヤ表面にスピューを発生させることなく外観の良好なタイヤを成形でき、タイヤ仕上げ作業工程及びプラグの組付け作業性を改善し、更にタイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来るタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグに関するものである。

従来、タイヤ加硫工程で使用されるタイヤ成形用金型には、タイヤ加硫成形時に金型内面と未加硫タイヤとの間に残留したエアーや加硫時に発生するガスを金型外部に排気させるために、ベントホールと呼称される多数の細い排気穴が形成されている。

この多数のベントホールは、一般的に金型のエアーが残り易い箇所に加工され、例えば、ビードリング、リムクション、サイド部等に対応する金型の同一周上の８ヶ所以上に加工されており、周列数はタイヤ形状によって異なっている。また、タイヤトレッド部の溝に囲まれた金型のデザインブロック内のベントホールは、１ヶ所以上加工されている。

然しながら、多数のベントホールを備えた金型によりタイヤを加硫成形すると、多数のベントホールに加硫ゴムが流れ込み、製品タイヤの表面には多数の髭状の突起（スピュー）が発生する。このため、タイヤ成形後のタイヤ仕上げ工程では、上記のスピューを切除する作業が不可欠となり、作業性及び生産性を阻害させるばかりか、切除したスピューの屑が多数散らばって作業環境を悪化させ、更に製品タイヤの外観を向上させることが難しいと言う問題があった。

そこで、近年ではスピュー屑の廃止（環境改善）や、タイヤの外観向上への要望から、加硫直後のタイヤ表面に前記スピューを発生させないようにしたベント装置や、エアー抜き穴に弁を設けた加硫金型が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

このような従来のベント装置や加硫金型に用いる弁は、例えば、図１２に示すように、金型１１に形成した多数のベントホール１２にプラグ１３が着脱可能に取付けられ、このプラグ１３は、底面中央に排気穴１４を形成した円筒状のシリンダー１５に、このシリンダー１５内に摺動可能に挿通される軸部１６の先端に前記排気穴１４を貫通して取付けられるバルブ１７とで構成されている。そして、プラグ１３を構成するバルブ１７が円筒状のシリンダー１５から脱落するのを防止する手段として、シリンダー１５の底面中央に形成した排気穴１４から外面側に突出した軸部１６の先端にワッシャーや割りピン等の脱落防止部材１８が取付けてある。

然しながら、このような脱落防止部材１８は、シリンダー１５に対するバルブ１７の組付け作業に多くの手間と時間がかかり、生産性を阻害すると言う問題があり、またシリンダー１５に形成された排気穴１４は、バルブ１７の軸部１６と排気穴１４との隙間ｈのみであるため、排気効率が極めて悪いと言う問題があった。
特開２００４−３４６９１号公報特開平９−１４１６６０号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、タイヤ仕上げ作業工程及びプラグの組付け作業性を改善し、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来るタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグを提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成形用金型は、各ベントホールに、底面中央に排気穴を有し、かつ底部側面に前記排気穴に連続するスリワリ部を形成した円筒状のシリンダーと、このシリンダー内に摺動可能に挿通されるバルブとで構成されるプラグ本体を着脱可能に装着し、前記バルブは、シリンダー内に摺動可能に挿通される軸部先端に前記排気穴を貫通して取付けられる径大部を設けると共に、軸部後端に前記シリンダーの開口部を開閉するヘッドを備え、前記シリンダーに複数のスリワリ部を形成したことを要旨とするものである。

また、この発明のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグのプラグ本体は、ベントホールに嵌合する円筒状のシリンダーと、このシリンダーに摺動可能に嵌合するバルブとで構成し、前記円筒状に形成されたシリンダーは、底面中央に排気穴を形成すると共に、底部側面に前記排気穴に連続する所定の長さのスリワリ部を長手方向に沿って少なくとも一本以上形成し、前記バルブは、前記排気穴に嵌合する軸部の先端に、排気穴を貫通し、かつ排気穴の直径より若干大きな径大部を設けると共に、軸部の後端に、前記シリンダーの開口部を開閉するヘッドを設けたことを要旨とするものである。

ここで、前記排気穴の底面とバルブのヘッドとの間に、前記軸部を常時開口部側に附勢する弾性部材を介在させ、また前記排気穴の底面を、半円弧状または円錐状の凹部に形成し、更に前記バルブの軸部の後端に形成した径大部の先端形状を、前記排気穴の底面形状に対応した半円弧状または円錐状の凸形状に形成するものである。

また、前記排気穴の径をＤとし、バルブの径大部の外径をｄとした場合、（ｄ−Ｄ）／ｄの値が、０．０３〜０．０８の範囲に設定するものである。

また、この発明のタイヤ成形用金型金型を用いて成形したタイヤは、金型に形成した多数のベントホールに、上記のプラグを装着したタイヤ成形用金型金型を用いて成形することが出来るものである。

このように構成することで、プラグの組付け作業性を改善し、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来るものである。

この発明は、上記のように構成したので、タイヤ加硫成形時に、タイヤ表面にスピューを発生させることなく外観の良好なタイヤを成形でき、タイヤ仕上げ作業工程及びプラグの組付け作業性を改善し、生産性の向上を図ることが出来ると共に、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明を実施したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図を示し、金型１には、タイヤ加硫成形時に、金型１とタイヤＷとの間に溜まった空気を排気するための多数の段付きのベントホール２が形成されている。

前記各ベントホール２は、この実施形態では金型１の内面１ａから外部に向かって貫通する大径の円筒状に形成された凹部２ａと小径の凹部２ｂとが段部２ｃを介して連通されており、この各ベントホール２内には、プラグ本体３が着脱可能に装着されている。

前記プラグ本体３は、円筒状のシリンダー４とこのシリンダー４内に摺動可能に挿通されるバルブ６とで構成され、前記円筒状のシリンダー４は、図２〜図５に示すように、底面中央に排気穴４ａを有すると共に、底部側面に前記排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂが形成され、スチール等の金属材料（または耐熱性樹脂材料）により一体的に構成されている。

なお、この実施形態では、前記排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂが１８０°対称位置に二本形成してあるが、二本に限定されず、二本以上のスリワリ部４ｂを形成することも可能である。

また、前記バルブ６は、図１及び図６に示すように、前記シリンダー４内に摺動可能に挿通される軸部６ａの先端に前記排気穴４ａを貫通して取付けられる径大部６ｂを設けると共に、軸部６ａの後端には前記シリンダー４の開口部４ｃを開閉するヘッド６ｃを備え、耐熱性樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）または金属材料（例えば、スチール、ステンレス等）により一体的に形成されている。前記排気穴４ａの底面とバルブ６のヘッド６ｃとの間には、前記軸部６ａを常時開口部４ｃ側に附勢するスプリング等の弾性部材５が介在させてある。

前記シリンダー４の底面中央に形成された排気穴４ａの径（内径）の寸法をＤとし、バルブ６の軸部６ａの外径寸法をｄ１及び径大部６ｂの外径寸法をｄ２とした場合、各寸法の関係は、ｄ２＞Ｄ＞ｄ１に設定してある。

なお、排気穴４ａの径（内径）の寸法をＤと径大部６ｂの外径寸法ｄ２との関係は、
０．０８＞＝（ｄ２−Ｄ）／ｄ２＞＝０．０３が好ましい。

ここで、上記寸法の関係が、０．０３未満の場合、バルブ６が脱落する可能性があり、また０．０８を超えた場合、バルブ６の径大部６ｂがシリンダー４の排気穴４ａを押し開く時の抵抗が大きくなりすぎ、シリンダー４及びバルブ６が破損する可能性がある。

また、前記バルブ６の径大部６ｂの形状としては、図６に示すような方形状の他、図７（ａ）に示すような球状の径大部６ｂ1 ，（ｂ）に示すような球状の半円弧状の径大部６ｂ2 ，（ｃ）に示すような五角形の径大部６ｂ3 ，更に（ｄ）に示すような台形状の径大部６ｂ4 等が考えられるが、このような形状に限定されるものではない。

更に、排気穴４ａの底面の形状としては、半円弧状または円錐状の凹部に形成し、この円錐状の凹部の断面扇角θは、例えば、図５に示すように６０°〜１２０°に設定してある。この断面扇角θが、１２０°を超えるとバルブ６の径大部６ｂのガイドとしての効果が低下し、また６０°未満では加工性が低下する。

また、図７（ｃ）及び（ｄ）に示す五角形の径大部６ｂ3 及び台形状の径大部６ｂ4 の先端側傾斜角θａは、４０°〜９０°に設定することが望ましく、先端側傾斜角θａが９０°を超えるとクサビ効果が低下し、４０°未満では耐久性が低下する。

図８〜図１０は、排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂを形成した円筒状のシリンダー４にバルブ６を挿入して組付ける工程図を示し、従来はシリンダー４にバルブ６を挿入して組付けた後、金型１の多数の段付きのベントホール２に取付けるのが一般的であったが、この実施形態では、上記のようにシリンダー４にスリワリ部４ｂを形成したことで、バルブ６の挿入時の組付け作業性が改善し、予め金型１のベントホール２にシリンダー４を装着した後においてもバルブ６を挿入して組付けることが出来る。

即ち、図８に示すように、予め金型１の多数の段付きのベントホール２にシリンダー４を挿入して固定し、その後、シリンダー４内にスプリング等の弾性部材５が介在させてバルブ６を挿入する。そして、図９に示すように、バルブ６の径大部６ｂが排気穴４ａの底面の円錐状の凹部に当接し、更にバルブ６の径大部６ｂを更に押し込むと、図１０に示すように排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂが拡がってバルブ６の径大部６ｂは排気穴４ａを通過する。

すると、排気穴４ａはスリワリ部４ｂと共に縮径して元の状態に戻り、バルブ６が抜け落ちるのを防止することが出来るものである。このようにして組付けたプラグ本体３のバルブ６は、通常時は、弾性部材５の弾性力により常時上方に附勢されているのでシリンダー４の開口部４ｃ上にヘッド６ｃが位置する結果、金型１内のガスはシリンダー４内に流入し、タイヤ挿入時には、タイヤＷの圧力によりヘッド６ｃがシリンダー４の開口部４ｃを閉鎖する。

その時、シリンダー４内に流入した空気やガスは、排気穴４ａ及び排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂから金型１の外部に排気されるので、従来のプラグ本体に比較して排気効率を高めることが出来るのである。

上記のような、多数のベントホール２にプラグ本体３をそれぞれ装着した金型１によりタイヤＷを成形すると、上述したように、金型１内へのタイヤ挿入前はベントホール２を開放しているため、金型１とタイヤＷとの間の空気やガスは、シリンダー４の排気穴４ａ及び排気穴４ａに連続するスリワリ部４ｂから金型１の外部に排気され、またタイヤ挿入後はタイヤ１の圧力によりベントホール２に取付けたシリンダー４の開口部４ｃをヘッド６ｃにより閉鎖するので、タイヤ加硫時における溶融状態の加硫ゴムは、ベントホール２内に流れ込むことはなく、従ってスピューの発生はなく、図１１に示すような微細な痕跡Ｓのみであって外観の良好なタイヤＷを製造することが出来るものである。

なお、金型１に形成する多数のベントホール２は、サイプとサイプの間に位置させたり、ブロックの中心に形成しても良く、いずれにしても従来のようなスピューを発生させることなく、外観の良好なタイヤを製造することが出来るものである。

この発明を実施したベントホールにプラグ本体を装着したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図である。プラグ本体を構成するシリンダーの底面図である。図２のＡ−Ａ矢視一部断面図である。図２のＢ−Ｂ矢視一部断面図である。シリンダーの底面側のスリワリ部と排気穴との一部拡大断面図である。バルブの一部拡大断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、バルブの径大部の変形例を示す断面図である。シリンダーにバルブを挿入する時の断面図である。バルブの径大部がシリンダーの排気穴及び排気穴に連続するスリワリ部を押し広げて挿入される工程の断面図である。バルブの径大部がシリンダーの排気穴を通過した状態の断面図である。この発明にかかるプラグ本体を装着したタイヤ成形用金型で製造したタイヤの一部斜視図である。従来のベントホールにプラグ本体を装着したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図である。

１金型
１ａ金型の内面
２ベントホール
２ａ凹部
２ｂ凹部
２ｃ段部
３プラグ本体
４シリンダー
４ａ排気穴
４ｂスリワリ部
５弾性部材
６バルブ
６ａ軸部
６ｂ径大部
６ｃヘッドＷタイヤ
６ｂ1 〜６ｂ4 径大部
１１金型
１２ベントホール
１３プラグ
１４排気穴
１５シリンダー
１６軸部
１７バルブ
１８脱落防止部材

Claims

タイヤ加硫成形時に、金型とタイヤとの間に溜まった空気またはガスを排気するための多数のベントホールを設けて成るタイヤ成形用金型において、
前記各ベントホールに、底面中央に排気穴を有し、かつ底部側面に前記排気穴に連続するスリワリ部を形成した円筒状のシリンダーと、このシリンダー内に摺動可能に挿通されるバルブとで構成されるプラグ本体を着脱可能に装着し、前記バルブは、シリンダー内に摺動可能に挿通される軸部先端に前記排気穴を貫通して取付けられる径大部を設けると共に、軸部後端に前記シリンダーの開口部を開閉するヘッドを備え、前記シリンダーに複数のスリワリ部を形成したことを特徴とするタイヤ成形用金型。
成形用金型に形成されたベントホールに着脱可能に装着するタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグであって、
このプラグ本体は、ベントホールに嵌合する円筒状のシリンダーと、このシリンダーに摺動可能に嵌合するバルブとで構成し、前記円筒状に形成されたシリンダーは、底面中央に排気穴を形成すると共に、底部側面に前記排気穴に連続する所定の長さのスリワリ部を長手方向に沿って少なくとも一本以上形成し、前記バルブは、前記排気穴に嵌合する軸部の先端に、排気穴を貫通し、かつ排気穴の直径より若干大きな径大部を設けると共に、軸部の後端に、前記シリンダーの開口部を開閉するヘッドを設けたことを特徴とするタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
前記排気穴の底面とバルブのヘッドとの間に、前記軸部を常時開口部側に附勢する弾性部材を介在させた請求項２に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
前記排気穴の底面を、半円弧状または円錐状の凹部に形成した請求項２または３に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
前記バルブの軸部の後端に形成した径大部の先端形状を、前記排気穴の底面形状に対応した半円弧状または円錐状の凸形状に形成した請求項２，３または４に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。