JP2004034691A - タイヤ加硫金型のベント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベント装置のケーシングの中央通孔内へのゴムの流入を完全に遮断できない場合、ベント装置を通過する空気の通路を最大限短く形成すれば、空気通路の内部にゴムが存在することを防止でき、又、できるだけ中央通孔の空間を大きく確保すれば、ベント性能とベント装置の耐久寿命を延長できる。
【解決手段】ケーシング４４に形成される中央通孔４６が、上部方向に行くほど内径が大きくなり、下部方向に行くほど内径が小さくなるテーパー形状を有しており、中央通孔の上段エッジ部分５８と点（線）接触をするバルブヘッド５６の傾斜している側面６０の角度を互いに異ならせることによって、空気の排出能力を向上させ、ベント装置内にゴムが流入して完成タイヤにベントラバーが形成されることを抑制でき、加硫時の作動不良を防止し、ベント装置の耐久寿命を延長し、メンテナンスを容易にする。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ加硫金型のベント装置に関する。より詳しくは、タイヤ加硫金型に設けられるベント装置を改善することにより、空気の排出能力を向上し、ベント装置内にゴムが流入して完成タイヤにベントラバーが形成されることを抑制し、加硫時の作動不良を防止し、ベント装置の耐久寿命を延長し、メンテナンスを容易にすることができるタイヤ加硫金型のベント装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、生ゴム状態で製造されるグリーンタイヤ（ｇｒｅｅｎ　ｔｉｒｅ）は、高温高圧の加硫金型（ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｍｏｌｄ）内で加硫され完成されるタイヤであり、加硫金型は、金型部（ｍｏｌｄ　ｓｅｇｍｅｎｔ）と、グリーンタイヤを金型に加圧させるブラダーとからなる。又、金型の内側面には、グリーンタイヤと金型間に存在する空気を金型の外部に排出するためのベントホール（ｖｅｎｔ　ｈｏｌｅ）が設けられている。
このようなベントホールは、空気のみを排出させるのではなく、加硫圧力によりグリーンタイヤのゴムも共に排出させることがある。このような場合、最後に生産されたタイヤには、表面にベントラバーが形成されるようになり、このベントラバーを除去するためのトリミング工程を必ず行わなければならないという問題がある。
上記の問題を解決するための従来のベント装置の１つであるＤＥ　１９５　４３　２７６　Ｃ１のベント装置を図１に示す。
【０００３】
図１のベント装置は、金型１０のベントホール１２に挿入されているケーシング（ｃａｓｉｎｇ）１４と、前記ケーシング１４の中央通孔１６内に挿入されているバルブ体１８と、前記バルブ体１８に弾力的に設けられているスプリング（ｒｅｔｕｒｎｓｐｒｉｎｇ）２０と、前記バルブ体１８の下部先端に締結されており、かつ前記バルブ体１８の垂直方向への移動距離を制御するストッパー２２とからなっている。
又、前記バルブ体１８は、ケーシング１４の中央通孔１６内に位置し、かつスプリング２０で囲まれているバルブインサート２４と、中央通孔１６の上部に位置する傾斜面２６と接触するバルブヘッド２８とからなっている。ここで、前記バルブヘッド２８の側面は、前記中央通孔１６の上部に位置する傾斜面２６の傾斜角と同一の傾斜角を有する傾斜面３０を有している。前記２つの傾斜面２６、３０は互いに面接触をし、これら２つの傾斜面の錯角（ａｌｔｅｒｎａｔｅ　ｉｎｔｅｒｉｏｒ　ａｎｇｌｅ）は互いに同一である。
前記ベント装置によれば、バルブヘッド２８の傾斜面３０の傾斜角と、中央通孔１６の上部傾斜面２６の傾斜角とが、同一の角度で形成されているので、これら傾斜面２６、３０の間に流入するゴムが短時間に溜まって隙間を詰めてしまう。これによって、ベント装置の空気排出能力を低下させる問題が生じる。言い換えれば、非常に微細な隙間であっても、加硫時の高い圧力によってグリーンタイヤのゴムが小さい隙間に押し込まれる問題が発生するようになる。
又、左右側の傾斜面２６、３０のうち、いずれか１つの隙間のみにゴムが詰まる場合にもバルブヘッド２８が偏心して、加硫されたタイヤにベントラバーが形成される問題点がある。
【０００４】
一方、前記ケーシング１４の外周縁は、直径が等しい円筒状で形成されており、このケーシング１４が挿入・設置される金型１０のベントホール１２の内径も、直径が等しい円筒状で形成されている。このように、ベントホール１２の内径とケーシング１４の外径とが同一に形成されている場合、ケーシング１４が、ベントホール１２の内周縁との摩擦力によってだけ支持されるので、加硫の際、高い圧力によってケーシング１４がベントホール１２の内部に押し込まれる問題が発生する。
さらに、前記ケーシング１４の中心に形成されている中央通孔１６の上部及び下部の直径が同一であり、これに挿入されるバルブインサート２４の上部及び下部の直径が同一であるので、中央通孔１６の内部体積はいつも上下が同一である。従って、バルブインサート２４と中央通孔１６の内側面との間の空間が非常に小さく、その空間の上下の大きさが同一であるため、中央通孔１６の内部に流入するゴムがスプリング２０の間に詰まった場合、バルブ体１８は弾力的な移動能力を失い、これにより、ベント装置が動作しなくなる問題が発生する。
【特許文献１】ＤＥ　１９５　４３　２７６　Ｃ１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、前記ケーシングの中央通孔内へのゴムの流入を完全に遮断できない場合、ベント装置を通過する空気の通路を最大限短く形成すれば、空気通路の内部にゴムが存在することを防止でき、又、できるだけ中央通孔の空間を大きく確保すれば、ベント性能とベント装置の耐久寿命を延長できるということに着目して本発明を完成するようになった。
つまり、本発明の目的は、ベント装置を通過する空気の通路を最大限短く形成して空気の通路にゴムが詰まることを防止し、又、できるだけ中央通孔の空間を大きく確保してベント性能を向上させるだけでなく、ベント装置の耐久寿命を延長できるタイヤ加硫金型のベント装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、金型におけるベントホール及びケーシングの形状を改善して、加硫時の高圧によってケーシングがベントホールの内部に押し込まれる問題を解決できるタイヤ加硫金型のベント装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、次のように構成されている。
請求項１の発明に係るグリーンタイヤ加硫金型のベント装置は、金型のベントホールに挿入及び設置されるケーシングと、前記ケーシングの中央通孔内に挿入されるバルブヘッドとバルブインサートとが一体となっているバルブ体と、前記バルブ体に弾力性を与えるために前記バルブインサートを囲んでいるスプリングと、前記バルブインサートの下端部に締結され、該当バルブ体の軸方向への移動距離を実質的に制御するストッパーとからなり、前記ケーシング内の中央通孔は、上部に行くほど内径が大きくなるために、該当中央通孔の内周面が一定の角度を有する傾斜面で形成されており、前記中央通孔の傾斜面の上段部と接するバルブヘッドの傾斜している側面の傾斜角度は、前記中央通孔の傾斜面の角度と異なるように形成されていることを特徴とする。
スプリングは、バルブ体を上方、即ちケーシングの中央通孔を開放させる方向（金型の成形空間側）へ付勢する手段である。上部とは、バルブ体が開放する方向であり、金型の成形空間側を意味する。下部とはその反対側を示す。バルブヘッドの傾斜している側面の傾斜角度とは、バルブヘッドの上面と側面との間の角度である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記バルブヘッドの上面と傾斜している側面との角度を鋭角に形成し、前記中央通孔の上段エッジ部分の傾斜角度は鈍角に形成することを特徴とする。
このように構成することにより、バルブ体が成型空間と反対側へスプリングに抗して軸方向移動（下降）する際に、傾斜している側面が中央通孔の上部先端のエッジ部と接触して、中央通孔を遮断できる。また、同時に、流入したゴムを切断できる。
請求項３の発明は、請求項２において、前記バルブヘッドの傾斜している側面の角度は、３°〜３０°の範囲に設定し、前記中央通孔の上段エッジ部分の角度は、９３°〜１３０°の範囲に設定することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１において、前記バルブインサートは、前記バルブヘッドに近い部分である上側部の直径を、遠く離れている部分である下側部の直径より小さく形成し、前記上側部の長さは、前記バルブインサートの全体長さの１／２以下に形成することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１において、前記ケーシングは、その外側面に沿って係止突起が形成されており、前記ケーシングが挿入されるベントホールの内側面に沿っては、前記係止突起が安着（安定して着座）できる安着突起が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１において、前記バルブインサートの下段部に設けられるストッパーは、一方が閉鎖されているキャップナットであり、前記ナットにおける雌ネジ山の軸方向長さは、前記バルブ体の軸方向への移動距離と略同一の長さに設定されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１において、前記ナットの中央部分及びこれに締結されるボルト部の先端部には、それぞれ連通し合うスルーホールが形成されており、これらのスルーホールに固定ピンを挿入して、前記ナットが前記ボルトから緩むことを防止することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６又は７において、前記ナットの下部表面には、前記ベントホールに結合されているベント装置を分離するとき、ベント装置が破損することを最小化するための打撃部が形成されていることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項６又は７において、前記ナットの外部表面の少なくとも一部には、深さ０．１乃至０．４ｍｍの凹所状のストッパー圧着部が形成されており、該ストッパー圧着部内に圧着工具を圧着させることにより、前記ナットがバルブインサートに対して回転して緩むことを防止することを特徴とする。
金型の適所に固定される圧着工具をストッパー圧着部内に嵌合させてナットを回転方向に固定することにより、バルブインサートとの相対回転による緩みを阻止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施例によるベント装置の分解斜視図であり、図３は、図２のベント装置を金型に結合した状態で全体的に縦方向に切断した断面図である。
図２及び図３に示すように、本発明の第１の実施例によるベント装置は、大きく分けて、金型４０のベントホール４２に挿入及び設置されるケーシング４４と、前記ケーシング４４の中央通孔４６内に挿入されるバルブ体４８と、前記バルブ体４８に弾力性を与えるためにその下部部分を囲んでいるスプリング５０と、前記バルブ体４８の下部先端に締結され、該当バルブ体４８の垂直方向への移動距離を実質的に制御するストッパー５２とからなっている。
ここで、前記ケーシング４４に形成されている中央通孔４６は、上部方向に行くほど内径が大きくなり、下部方向に行くほど内径が小さくなるテーパー形状であり、前記バルブ体４８は、ケーシング４４の中央通孔４６内に位置し、かつ弾力性を与えるためのスプリング５０で囲まれており、全体的に直径が等しい円筒状のバルブインサート５４と、中央通孔４６の上部に位置し、かつ前記バルブインサート５４の頂点部分に設けられている、傾斜している側面を有する漏斗（Ｆｕｎｎｅｌ）形状のバルブヘッド５６とからなっている。
【００１０】
本発明の第１の実施例によれば、前記中央通孔４６の上段エッジ部分５８と接触するバルブヘッド５６の傾斜している側面６０とその上部表面とがなす角度θ１は鋭角に形成し、前記中央通孔４６の上段エッジ部分５８の角度θ２は鈍角に形成することのように、互いに異なるように形成することが好ましい。その理由は、上方の成形空間内に充填された成形品であるグリーンタイヤの膨張によってバルブヘッド５６が、図３に示すように、矢印方向に下降する場合に、該当バルブヘッド５６の傾斜している側面５８と、中央通孔４６の上段エッジ部分とが互いに面接触をせず、点（線）接触をするため、グリーンタイヤが上方の成形空間側から中央通孔４６の内部に流入することを遮断することができるためである。
ここで、前記バルブヘッド５６における傾斜している側面６０の傾斜角度θ１は、３°〜３０°の範囲に設定することが好ましく、前記中央通孔４６におけるエッジ部分５８の傾斜角度θ２は、９３°〜１３０°の範囲に設定することが好ましい。
本発明の第１の実施例において、前記ケーシング４４の中央通孔４６内でスプリング５０を貫通したまま挿入されているバルブインサート５４は、その直径が全体的に等しい円筒状で構成されており、前記バルブインサート５４の下部先端に設けられているストッパー５２は、大体ナット６２で構成されている。特に、前記ナット６２としては、一方が閉鎖されているキャップナットを選択して使用することが好ましい。前記ナット６２において、ネジ山６４が形成されている部分の長さは、バルブ体４８の全体的な移動距離と同一の長さにし、バルブインサート５４の先端に形成されているボルト部６６に前記ナット６４を完全に締める動作だけで、金型４０に存在する複数個のバルブ体４８の移動距離を全て同一に調整することができる。
ここで、前記ナット６２の中央部分及び前記ナット６２に締結されるボルト部６６の先端部分には、夫々スルーホール６８、６８’が形成されているところ、前記ナット６２をボルト部６６に締結した後、互いに一致するようになるこれらスルーホール６８、６８’を通じて固定ピン７０を挿入すれば、この固定ピン７０によってナット６２がボルト部６６から任意に回転して緩むことを防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明の第１の実施例によれば、ナット６２がバルブインサート５４から任意に回転して緩むことを防止するための他の手段として、ナット６２をボルト部６６に締結した後、ナット６２の外部表面の一部に圧着できる手段を使うことができる。この際、圧着の程度は、最初のナット６２の外径に比べ約０．１乃至０．４ｍｍ位内側に突出する（へこむ）ようにすることが好ましい。つまり、図２及び図３に示すように、ナット６２の圧着動作を容易にするために、ナット６２の外部表面の一部に、圧着工具が挿入できるストッパー圧着部７２を形成することが好ましい。
つまり、ナット６２の外表面の少なくとも一部に凹所としてのストッパー圧着部７２を形成し、金型等に固定された図示しない圧着工具をこのストッパー圧着部７２内に嵌合係止することによって、バルブインサート５４に対するナット６２の相対回転による緩みを防止する。
又、交替およびメンテナンスのために、ベントホール４２に結合されているベント装置を分離する作業の際、ベント装置の破損を最小化するためにナット６２の下部表面に衝撃を与えられる打撃部７４を形成することができる。
本発明の第１の実施例によれば、前記ケーシング４４は、その略上半分が大径部となっており、大径部の下面はケーシング４４の軸方向と略直交する方向へ延びる面である係止突起７６となっている。ケーシング４４が挿入されるベントホール４２も前記大径部と対応する部分が大径の穴となっており、この大径の穴の下部には、前記係止突起７６が安着（安定して着座＝面接触による結合）できる安着突起７８が形成されている。安着突起７８は、係止突起７６と面接触できるように軸方向と直交する方向へ延びる面となっている。従って、グリーンタイヤ加硫の際、高い圧力によってベント装置が、図３に示すように、矢印方向にベントホール４２の内部に押し込まれることを防止することができる。
【００１２】
添付図面のうち図４は、本発明の第２の実施例によるベント装置の分解斜視図であり、図５は、図４のベント装置を金型に結合した状態で全体を縦方向に切断した断面図である。図４および図５は、図２及び図３と全体的に類似し、同一の部品に対しては、同一の符号を付した。
図４及び図５に示すように、本発明による第２の実施例によれば、前記ケーシング４４の中央通孔４６内において、スプリング５０により囲まれるバルブインサート５４は、その直径がバルヘッド５６に近い上側部８０は狭く（小径に）形成されており、バルブヘッド５６から遠く離れた下側部８２は広く（大径に）形成されており、かつ上側部８０の直径Ｄ１が下側部８２の直径Ｄ２に比べ５乃至７０％の範囲に形成されているので、ゴムの流入可能空間を大きく確保できるという特徴がある。
なお、前記バルブインサート５４の長さと関連し、上側部８０の長さＬ１は、全体長さＬ２の１／２以下に形成することが好ましい。
このように構成されている本発明のベント装置は、加硫金型４０に装入されたグリーンタイヤがブラダーによって膨張することによって、グリーンタイヤと金型４０との間に存在する空気をバルブヘッド５６と中央通孔４６の間の隙間を通じて金型４０の外部に排出させる作用をし、グリーンダイヤの膨張が続けられる場合には、グリーンタイヤの表面がバルブヘッド５６と接し、かつバルブ体４８がスプリング５０を圧縮しながら、図３及び図５に示す矢印方向に下降するようになっている。
本発明のベント装置によれば、前記のように、バルブ体４８がスプリング５０を圧縮しながら下降すれば、バルブヘッド５６の傾斜している側面６０が、中央通孔４６の上部先端のエッジ部分５８と接触する瞬間、中央通孔４６が遮断され、グリーンタイヤのゴムが中央通孔４６の内部に流入できなくなる。
たとえ、高い加硫圧力によりグリーンタイヤのゴムが中央通孔４６の内部に流入した場合にも、中央通孔４６の上段エッジ部分５８に点接触（線接触）するバルブヘッド５６の傾斜している側面６０によって、流入したゴムが切断される。これによって、加硫後の完成タイヤにベントラバーが形成されることを防止することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のベント装置は、空気の排出能力を向上し、ベント装置の内部にゴムが流入して完成タイヤにベントラバーが形成されることを防止でき、加硫時の作動不良の発生を防止し、装置の耐久寿命も延長でき、メンテナンスも容易に実施できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のベント装置を金型に結合した状態で全体を縦方向に切断した断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るベント装置の分解斜視図である。
【図３】図２のベント装置を金型に結合した状態で全体を縦方向に切断した断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係るベント装置の分解斜視図である。
【図５】図４のベント装置を金型に結合した状態で全体を縦方向に切断した断面図である。
【符号の説明】
４０：金型
４２：ベントホール
４４：ケーシング
４６：中央通孔
４８：バルブ体
５０：スプリング
５２：ストッパー
５４：バルブインサート
５６：バルブヘッド
５８：エッジ部分
６０：傾斜している部分
６２：ナット
６４：ネジ山
６６：ボルト部
６８、６８’　：スルーホール
７０：固定ピン
７２：ストッパー圧着部
７４：打撃部
７６：係止突起
７８：安着突起

Claims (9)

1. 金型のベントホールに挿入・設置されるケーシングと、前記ケーシングの中央通孔内に挿入されるバルブヘッドとバルブインサートとが一体となっているバルブ体と、前記バルブ体に弾力性を与えるために前記バルブインサートを囲んでいるスプリングと、前記バルブインサートの下部先端に締結され且つ該当バルブ体の軸方向への全体移動距離を実質的に制御するストッパーと、からなるタイヤ加硫金型のベント装置において、前記ケーシング内の中央通孔は、上部方向に行くほど内径が大きくなり、下部方向に行くほど内径が小さくなるテーパー形状を有し、前記中央通孔の上段エッジ部分と点（線）接触するバルブヘッドの傾斜している側面の傾斜角度は、前記中央通孔のエッジ部分の傾斜角度と異なるように形成されていることを特徴とするタイヤ加硫金型のベント装置。
2. 前記バルブヘッドの上面と傾斜している側面との角度を鋭角に形成し、前記中央通孔の上段エッジ部分の傾斜角度は鈍角に形成することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
3. 前記バルブヘッドの傾斜している側面の角度は、３°〜３０°の範囲に設定し、前記中央通孔の上段エッジ部分の角度は、９３°〜１３０°の範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
4. 前記バルブインサートは、前記バルブヘッドに近い部分である上側部の直径を、遠く離れている部分である下側部の直径より小さく形成し、前記上側部の長さは、前記バルブインサートの全体長さの１／２以下に形成することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
5. 前記ケーシングは、その外側面に沿って係止突起が形成されており、前記ケーシングが挿入されるベントホールの内側面に沿っては、前記係止突起が安着できる安着突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
6. 前記バルブインサートの下段部に設けられるストッパーは、一方が閉鎖されているキャップナットであり、前記ナットにおける雌ネジ山の軸方向長さは、前記バルブ体の軸方向への移動距離と略同一の長さに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
7. 前記ナットの中央部分及びこれに締結されるボルト部の先端部には、それぞれ連通し合うスルーホールが形成されており、これらのスルーホールに固定ピンを挿入して、前記ナットが前記ボルトから緩むことを防止することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
8. 前記ナットの下部表面には、前記ベントホールに結合されているベント装置を分離するとき、ベント装置が破損することを最小化するための打撃部が形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。
9. 前記ナットの外部表面の少なくとも一部には、深さ０．１乃至０．４ｍｍの凹所状のストッパー圧着部が形成されており、該ストッパー圧着部内に圧着工具を圧着させることにより、前記ナットがバルブインサートに対して回転して緩むことを防止することを特徴とする請求項６又は７に記載のタイヤ加硫金型のベント装置。

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