JP2004291615A - 金型エア抜き構造 - Google Patents

Abstract

【課題】原材料の弁体裏面側への流入を防止できる金型エア抜き構造を提供する。
【解決手段】金型１の内面に挿入孔５を形成して、筒状のベントピース３を挿入する。ベントピース３の中央孔３ａを金型１の内外を連通させるためのベントホール２の一部とする。ベントピース３の内側端に、その中央孔３ａの内側開口を開閉する弁体４を取り付ける。ベントピース３の内側端を金型１の内面よりも後退して位置させ、弁体４を金型１の内面よりも後退させる。弁体４の周囲の生ゴムが側方に流動しても、弁体４の裏面側（外側）に流入することはない。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型の内部からエアを排出するための金型エア抜き構造に関するものである。

一般に、ゴム製品などの成型に使用される金型には、その内部からエアを排出するための金型エア抜き構造が設けられ、成型品に気泡欠陥が生じることを防止している。図４に金型エア抜き構造の一例を示す。

この金型エア抜き構造は、金型１０１にその内外を連通させるベントホール１０２を形成してなり、このベントホール１０２を介して金型１０１内のエアを排出するようになっている。ただ、金型１０１にベントホール１０２を形成した場合、金型１０１内の原材料がベントホール１０２に流入して成型品に線香状の突起が形成されるため、この突起を除去する工程が別途必要になる。

このような突起の形成を防止するために、特許文献１は、ベントホールを開閉する弁体（弁機構）付のベントピースを設け、ベントホールへの原材料の流入を阻止する技術を開示している。図５に特許文献１のベントピースの一態様を示す。

このベントピース１０３は、厚さ０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で、弁体１０４の長さが０．５〜０．７ｍｍ程度のエラストマーからなる円板状とされ、金型１０１の表面（内面）と面一に設けられてベントホール１０２を覆っている。弁体１０４は、金型１０１の表面付近に達した原材料１０５で押されることにより、エア（空気）を排出可能な開状態から原材料１０５のベントホール１０２への流入を阻止する閉状態に移行する。この弁体１０４は、開状態でその先端が金型１０１の内側に突出し、閉状態で金型１０１の表面と面一になる。

また、特許文献１には、図６（ａ）に示すように、ベントピースの別の態様が示されている。このベントピース１０６はパイプ状とされ、その縁端部に弁体１０７が固定されている。図６（ｂ）に示すように、ベントピース１０６をベントホール１０２内に固定することにより、弁体１０７が金型１０１の内面と面一に取り付けられる。
特開２００２−２３４０３３号公報（段落番号００４０、段落番号００７２、段落番号００８０、第２図、第１４図、第１５図）

ところが、特許文献１の弁体は、閉状態への移行に多少の力を要するため、原材料を加圧して成型するとき、弁体が原材料に押されて閉状態に移行する前に、弁体周囲の原材料が金型表面に到達して側方に流動する。この側方への流動により、原材料が弁体の裏面側に流入して離型時に弁体を破損させるおそれがあり、破損した弁体の成型品への付着が懸念される。

本発明は、原材料の弁体裏面側への流入を防止することができる金型エア抜き構造を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、金型の内面の一部を凹設して、その凹部の底面に金型の内外を連通させるベントホールの内側開口を形成し、この内側開口を開閉する弁体を凹部に内設した金型エア抜き構造を提供するものである。この構成によれば、弁体を凹部に内設するので、弁体周囲の原材料が側方に流動しても、その原材料は、弁体の表面側（内側）に進行するだけであり、弁体の裏面側（外側）に流入することはない。

ベントホールの全体を金型に直接形成してもよいが、金型の内面に挿入孔を形成し、この挿入孔に筒状のベントピースを挿入して、ベントピースの中央孔をベントホールの一部としてもよい。この場合、ベントピースの一端に弁体を取り付けておき、ベントピースの一端を金型内面よりも後退させて位置させることにより、金型内面よりも後退した位置に弁体を設ける。

すなわち、本発明は、金型の内面に形成された挿入孔に、中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする筒状のベントピースが挿入され、このベントピースの一端が金型内面よりも後退して配置され、ベントピースの一端に中央孔の内側開口を開閉する弁体が取り付けられた金型エア抜き構造を提供する。

ベントピースへの弁体の取り付けにおいては、ベントピースの一端に位置決め用凹部を形成しておき、この位置決め用凹部の底面に弁体を取り付けることにより弁体を位置決めする。そうすれば、弁体を位置決め用凹部に合わせることにより、小さい弁体の位置決めを簡単にすることができる。

また、ベントピースの一端に凹部を形成し、この凹部に弁体を内設することにより、金型内面よりも後退した位置に弁体を設けるようにしてもよい。この場合、ベントピースの一端を金型内面よりも後退させてもよいが、ベントピースの一端を金型内面とほぼ面一にすれば、製品素材が凹部に加えてベントピース端から金型内面までの空間に流入することによる二段の突起の形成を防止することができる。

すなわち、本発明は、金型の内面に形成された挿入孔に、中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする筒状のベントピースが挿入され、このベントピースの一端が金型内面とほぼ面一に配置され、ベントピースの一端に凹部が形成され、この凹部に中央孔の内側開口を開閉する弁体が内設された金型エア抜き構造を提供する。

また、本発明は、一端に位置決め用凹部を形成しておき、この位置決め用凹部の底面に弁体を取り付けることにより弁体を位置決めした筒状のベントピースを提供する。このベントピースを金型の内面に形成された挿入孔に挿入して、ベントピースの中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする。弁体の位置決め用凹部の底面への取り付けにスポット溶接を採用すれば、その溶接による変形を利用して、力を加えないときの弁体を開状態に設定することができる。

以上の説明から明らかな通り、本発明によると、金型からエアを排出するためのベントホールを弁体で開閉し、この弁体を金型の内面から後退させた位置に設けるようにしている。そのため、生ゴムなどの原材料の弁体の裏面側への回り込みを阻止することができる。これにより、離型時の弁体の破損を防止して、成型される製品および金型を良好な状態に保つことができる。

以下、本発明に係る金型エア抜き構造を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。

［第一実施形態］
図１は本発明の第一実施形態を示す金型エア抜き構造の断面図、図２は金型エア抜き構造を備えた金型の断面図である。

この金型エア抜き構造は、金型１の内部からエアを排出するためのものであり、金型１の内外を連通させるベントホール２と、中央孔３ａをベントホール２の一部とする例えば鋼製で円筒状のベントピース３と、ベントピース３の内側端に取り付けられてベントホール２の一部を構成する中央孔３ａを開閉する例えば鋼製で円板状の弁体４とを備えている。なお、ベントピース３および弁体４は、鋼材以外にもステンレス鋼など、どのような素材から形成されたものであってもよい。

ベントホール２は、金型１に円孔を形成してなり、金型１の複数の部位に設けられる。このベントホール２のうち、金型１の内面から所定の深さまでの部分は、他の部位よりも大径に形成され、金型１の内側からベントピース３を挿入するための挿入孔５とされる。

ベントピース３は、挿入孔５よりもわずかに大径（例えば直径３ｍｍ程度）に設定され、挿入孔５に圧入固定される。ベントピース３の長さは、挿入孔５の深さよりも（Ｄ１、例えば０．２５ｍｍ程度）だけ短く設定され、挿入孔５に挿入されたベントピース３の内側端が金型１の内面よりも深さ（Ｄ１）だけ後退して位置する。なお、ベントピース３を挿入孔５に固定する手段として、カシメ込みや、熱膨張収縮を利用した締まり嵌め、接着材による接着などを用いてもよい。

ベントピース３の内側端には、弁体４を位置決めするための円形の位置決め用凹部６が形成されている。位置決め用凹部６は、ベントピース３よりも小径でベントピース３の中央孔３ａ（例えば直径０．６ｍｍ程度）よりも大径（例えば直径２．６ｍｍ程度）に設定され、その底面に弁体４が取り付けられる。この位置決め用凹部６は、弁体４を位置決めするためのずれ止めとして機能するものであり、弁体４の周縁を引っ掛けることができるだけの深さ（Ｄ２、例えば０．２５ｍｍ程度）に設定される。

弁体４は、ベントピース３の中央孔３ａよりも大径で位置決め用凹部６よりもわずかに小径（例えば直径２．４ｍｍ程度）とされ、その周縁付近の一部を位置決め用凹部６の底面にスポット溶接される。スポット溶接したときの溶接変形により、弁体４の反対側の周縁付近が浮き上がり、成型される原材料の硬さに応じた所望の開度で、弁体４が開状態に設定される。開状態の弁体４は、内側から押さえることにより閉状態に移行可能とされ、ベントホール２の内側開口を開閉する。

位置決め用凹部６の底面から金型１の内面までの空間は凹部７とされ、この凹部７に開状態の弁体４が収まるようになっている。凹部７の深さ（Ｄ１＋Ｄ２）は、金型１の内面からベントピース３の内側端までの深さ（Ｄ１）に、位置決め用凹部６の深さ（Ｄ２）を加えたものであり、弁体４の開度に応じて、凹部７により製品に形成される突起の突出厚さが外観上差し支えない範囲となるように設定される。

次に、この金型エア抜き構造を備えた金型について説明する。図２に示すように、金型１は、タイヤの成型に使用されるものであり、タイヤの周面を成型するための例えば鋼製でリング状のセクター８と、タイヤの側面を成型するための例えば鋼製でリング状の上下のサイドプレート９ａ、９ｂとから構成され、セクター８の中央穴に上サイドプレート９ａおよび下サイドプレート９ｂを嵌め込むようにして組み立てられる。なお、金型１は、鋼材以外にもステンレス鋼など、どのような素材から形成されたものであってもよい。

セクター８の内周面には、タイヤの縦溝および横溝を形成するための縦リブ１０および横リブ１１が形成されている。セクター８の縦リブ１０および横リブ１１に干渉しない部位と、上下のサイドプレート９ａ、９ｂとに、それぞれ複数のベントホール２が形成され、各ベントホール２に、弁体４が取り付けられたベントピース３が設けられている。

原材料としての生ゴム（グリーンタイヤ）およびブラダー（図示略）を内側に配置しつつ金型１を組み立て、ブラダーで内側から加熱加圧した生ゴムを金型１の内面に押圧することによりタイヤが成型される。

このとき、ベントホール２が金型１の内面と生ゴムとの間のエアを排出して、タイヤに気泡欠陥が形成されることを防止する。生ゴムが金型１の内面に達したときには、その生ゴムが弁体４を押さえることにより、弁体４がベントホール２の一部を構成するベントピース３の中央孔３ａの内側開口を閉じ、ベントホール２への生ゴムの流入を阻止する。

加圧されて金型１の内面付近に到達した生ゴムが側方に流動する場合であっても、弁体４が金型１の内面よりも後退して位置するので、生ゴムは弁体４の表面側（金型１の内側）に流動するだけで、弁体４の裏面側への回り込みが阻止される。これにより、気泡欠陥および線香状の突起のない良好なタイヤが成型され、離型時の弁体４の破損を防止することができる。

［第二実施形態］
図３は第二実施形態を示す金型エア抜き構造の断面図である。この実施形態の金型エア抜き構造は、金型１の内面に形成した挿入孔５に筒状のベントピース３を挿入し、このベントピース３の中央孔３ａを金型１の内外を連通させるベントホール２の一部とするものであり、ベントピース３の内側端が金型１の内面とほぼ面一に配置され、ベントピース３の内側端に形成された凹部１２に、中央孔３ａを開閉する弁体４が内設されている。

すなわち、この金型エア抜き構造は、第一実施形態とほぼ同じ構成であるが、ベントピース３の内側端を金型１の内面よりも後退させて弁体４を配置する凹部７を形成する代わりに、弁体４を配置する凹部１２をベントピース３の内側端に形成している。

ベントピース３は、その内側端が金型１の内面とほぼ面一になるように、挿入孔５の深さと同じ長さに設定される。このベントピース３の内側端に形成された凹部１２は、弁体４を位置決めする位置決め用凹部としても兼用され、その底面に弁体４がスポット溶接される。

凹部１２の大きさは、開状態の弁体４（例えば直径２．４ｍｍ程度）が収まるように、その内径（例えば直径２．５ｍｍ）および深さ（Ｄ３、例えば０．３５ｍｍ程度）が設定される。なお、ベントピース３に弁体４が収まる大きさの凹部１２を形成し、このベントピース３の内側端を金型１の内面よりも後退させてもよい。他の構成は、第一実施形態と同じである。

上記構成によれば、ベントピース３の内側端に形成した位置決め用凹部６と、ベントピース３の内側端から金型１の内面までの空間とからなる凹部７に弁体４を内設する代わりに、ベントピース３の内側端に形成した凹部１２に弁体４を内設するようにしているので、凹部７に原材料が流入することによる二段の突起の形成を防止することができる。

また、ベントピース３の長さと挿入孔５の深さとを等しくして、ベントピース３の内側端を金型１の内面と面一にするので、ベントピース３を挿入孔５の奥まで押し込む必要がなく、その挿入を簡単にすることができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、ベントホール２の一部をベントピース３の中央孔３ａから構成する代わりに、ベントホール２の全体を金型１に直接形成してもよい。この場合、金型１の内面の一部を凹設して凹部７を形成し、その凹部７の底面に金型１の内外を連通させるベントホール２の内側開口を形成し、凹部７に弁体４を内設してベントホール２の内側開口を開閉すればよい。

また、金型１は、タイヤを成型するものだけでなく、エアサスペンションを成型するものなど、どのようなものでもよい。成型される素材としては、ゴム以外にも、合成樹脂や金属など、どのようなものであってもよい。

本発明の第一実施形態を示す金型エア抜き構造の断面図 金型エア抜き構造を備えた金型の断面図 第二実施形態を示す金型エア抜き構造の断面図 従来の金型エア抜き構造の断面図 従来の弁体を設けた金型エア抜き構造の断面図 従来のベントピースを設けた金型エア抜き構造の断面図

符号の説明

１ 金型
２ ベントホール
３ ベントピース
３ａ 中央孔
４ 弁体
５ 挿入孔
６ 位置決め用凹部
７、１２ 凹部

Claims (6)

1. 金型の内面の一部が凹設され、その凹部の底面に金型の内外を連通させるベントホールの内側開口が形成され、該内側開口を開閉する弁体が前記凹部に内設されたことを特徴とする金型エア抜き構造。
2. 金型の内面に形成された挿入孔に、中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする筒状のベントピースが挿入され、該ベントピースの一端が金型内面よりも後退して配置され、ベントピースの一端に中央孔の内側開口を開閉する弁体が取り付けられたことを特徴とする金型エア抜き構造。
3. 前記ベントピースの一端に位置決め用凹部が形成され、該位置決め用凹部の底面に前記弁体が取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載の金型エア抜き構造。
4. 金型の内面に形成された挿入孔に、中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする筒状のベントピースが挿入され、該ベントピースの一端が金型内面とほぼ面一に配置され、ベントピースの一端に凹部が形成され、該凹部に中央孔の内側開口を開閉する弁体が内設されたことを特徴とする金型エア抜き構造。
5. 金型の内面に形成された挿入孔に挿入し、中央孔を金型の内外を連通させるベントホールの一部とする筒状のベントピースであって、一端に位置決め用凹部が形成され、該位置決め用凹部の底面に弁体を取り付けることにより、前記弁体が位置決めされたことを特徴とするベントピース。
6. 前記位置決め用凹部の底面に、前記弁体がスポット溶接により取り付けられたことを特徴とする請求項５記載のベントピース。

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