JP2014015001A - タイヤ加硫金型用ベントプラグ及びタイヤ加硫金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ベントホール内へゴムが流出しにくいタイヤ加硫成形型用ベントプラグ及びタイヤ加硫金型を提供する。
【解決手段】タイヤ加硫金型１のベントホール２に装着され中空の通気部１１を備えるプラグホルダー１２と、通気部１１内に嵌合されるプラグヘッド１３と、通気部１１から金型１内部へ向けてプラグヘッド１３を付勢する付勢手段１４とを備えるタイヤ加硫金型用ベントプラグ１０であって、プラグホルダー１２は、金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部１５を備え、プラグヘッド１３は、金型背面側に向かって外径が小さくなり着座部１５に嵌合するテーパー形状のヘッド部２１と、ヘッド部２１の金型内面側端部に設けられヘッド部２１より外径が大きく通気部１１の金型内面側の開口部を閉塞する板状の蓋部２３とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫金型用ベントプラグ及びタイヤ加硫金型に関する。

従来、タイヤの加硫工程で使用されるタイヤ加硫金型には、加硫成型時に金型内面と未加硫タイヤとの間に溜まった空気を金型外部に排気させるために、ベントホールといわれる多数の細い排気孔が形成されている。一方、タイヤを加硫成型する際、高温の金型内にて未加硫タイヤが熱せられる。これにより、未加硫タイヤは膨張するとともに、ゴム表
面での粘性が下がる。このため、タイヤを加硫成型する際、ベントホール内にゴムが流出し、タイヤ表面にていわゆるスピューと呼ばれるひげ状に延びる突起が形成される。その結果、タイヤの加硫成型後の後工程では、上記のスピューを切除する作業（トリミング）が不可欠となり、作業性及び生産性が阻害されるという問題があった。

そこで、最近は、タイヤの加硫成型後のトリミング作業をなくし、作業性及び生産性を向上するために、空気を逃がしながらも閉止するようにベントホールを構成し、ゴムのベントホール内への流出を防止し得るタイヤ加硫金型用のベントプラグが提案されている。

例えば、下記特許文献１及び２には、ベントホールが設けられたプラグホルダーと、ベントホール内に嵌合されるプラグヘッドと、ベントホールから金型内部へ向けてプラグヘッドを付勢する付勢手段とを備えたタイヤ加硫金型用のベントプラグが開示されている。

このベントプラグでは、タイヤ加硫金型内のゴムが、プラグヘッドの上端面に接触しプラグヘッドを押し込むことにより、プラグホルダに設けられた着座部とプラグヘッドに設けられたヘッド部とが当接してベントホールが閉止される。これにより、タイヤ加硫金型内から空気を逃がした後、ベントホール内へのゴムの流出を防止することができ、その結果、かかる成型金型を使用して製造したタイヤ表面でのスピューの発生を防止し、タイヤの加硫成型後の後工程にてトリミング作業を省略するものである。

特開２００４−３４６９１号公報 特開平１０−２９６７３５号公報

上記タイヤ加硫金型用のベントプラグでは、プラグホルダの着座部とプラグヘッドのヘッド部とが金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状をなしているため、プラグヘッドがグリーンタイヤに沈み込んだ場合、未加硫のゴムがヘッド部の着座部側へ回り込み着座部とヘッド部との当接部分の間からベントホール内へゴムが流出し易いという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ベントホール内へゴムが流出しにくいタイヤ加硫成形型用ベントプラグ及びタイヤ加硫金型を提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤ加硫金型用ベントプラグは、タイヤ加硫金型のベントホールに装着され中空の通気部を備えるプラグホルダーと、前記通気部内に嵌合されるプラグヘッドと、前記通気部から金型内部へ向けて前記プラグヘッドを付勢する付勢手段とを備えるタイヤ加硫金型用ベントプラグであって、前記プラグホルダーは、金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部を備え、前記プラグヘッドは、金型背面側に向かって外径が小さくなるテーパー形状のヘッド部と、前記ヘッド部の金型内面側端部に設けられ前記ヘッド部より外径が大きく前記通気部の金型内面側の開口部を閉塞する板状の蓋部とを備えることを特徴とする。

本発明に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグでは、プラグヘッドが、着座部に当接するテーパー形状のヘッド部と、ヘッド部より外径の大きい平板状の蓋部とを備えるため、グリーンタイヤの加硫成形の際に、プラグヘッドがグリーンタイヤに沈み込みにくくなるとともに、ヘッド部が着座部に当接する位置までプラグヘッドが押し込まれた後、蓋部がプラタホルダーの通気部全体を覆うため、プラグヘッドがグリーンタイヤに沈む込み未加硫のゴムが蓋部の裏側へ回り込むことがあっても、ヘッド部まで到達することがなく、ベントホール内にゴムが流出するのを防止することができる。

上記した本発明に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグでは、付勢手段が前記蓋部から離間した位置において前記プラグヘッドに当接してもよい。この場合、蓋部は付勢手段からの付勢力を受けることがないので、加硫金型内のゴムの圧力を受けて周縁部が弾性変形しやすくなるように蓋部を構成することができ、通気部の金型内面側の開口部を覆うように蓋部を加硫金型内面に密着させることができ、シール性能を高めることができる。

上記した本発明に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグでは、ヘッド部が、金型内部に向けて膨らむ凸面を備え、前記凸面の頂上部で前記蓋部が接合されてもよい。この場合、平板状の蓋部がヘッド部の凸面の頂上部に局所的に接触するため、蓋部をヘッド部に対してスポット溶接などによって簡単に接合することができ、タイヤ加硫成形型用ベントプラグを容易に製造することができる。

上記した本発明に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグにおいて蓋部の厚さが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。

また、他の本発明は、ベントホールを備えるタイヤ加硫金型であって、前記ベントホールは、中空の通気部を備えるプラグホルダーと、前記通気部内に嵌合されるプラグヘッドと、前記通気部から金型内部へ向けて前記プラグヘッドを付勢する付勢手段とを備えるタイヤ加硫金型用ベントプラグを装着されてなり、前記プラグホルダーは、金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部を備え、前記プラグヘッドは、金型背面側に向かって外径が小さくなるテーパー形状のヘッド部と、前記ヘッド部の金型内面側端部に設けられ前記ヘッド部より外径が大きく前記通気部の金型内面側の開口部を閉塞する平板状の蓋部とを備えることを特徴とする。

本発明では、タイヤ加硫成形型の内部からベントホール内へゴムが流出しするのを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグを装着したタイヤ加硫成形型の加硫前の状態を示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグを装着したタイヤ加硫成形型の加硫中の状態を示す部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係るタイヤ加硫成形型用ベントプラグを装着したタイヤ加硫成形型の加硫前の状態を示す部分断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ加硫金型用ベントプラグ（以下、ベントプラグという）１０は、タイヤ加硫金型（以下、金型という）１の内面１ａから背面１ｂへ貫通するベントホール２内に装着されるものであり、中空の通気部１１を備えるプラグホルダー１２と、通気部１１内に嵌合されるプラグヘッド１３と、プラグホルダ−１２の通気部１１から金型１内部へ向けてプラグヘッド１３を付勢するコイルばね等の弾性部材からなる付勢手段１４とを備える。

プラグホルダー１２は、ステンレス等の耐熱性の金属材料を略筒状に形成したものであり、金型内面側端部（図１における上端部）に背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部１５と、着座部１５の金型背面側（図１における下側）に設けられた筒状部１６と、金型背面側端部に中心に向かって鍔状に設けられた係止部１７とを備え、着座部１５と筒状部１６とが連通して通気部１１を構成している。係止部１７には、プラグホルダー１２を挿通する貫通孔１８と、通気部１１と金型１の外部とを連通する排気孔１９とが設けられている。

プラグヘッド１３は、ステンレス等の耐熱性の金属材料からなり、プラグホルダー１２に挿通される軸部２０と、この軸部２０と一体に設けられたヘッド部２１及びストッパ２２と、ヘッド部２１の金型内面側端面に設けられた蓋部２３とを備える。

詳細には、軸部２０は、金型背面側に縮径し小径の保持部２４が設けられており、この保持部２４に付勢手段１４が挿通されることで、軸部２０とプラグホルダー１２の係止部１７との間で付勢手段１４を保持し、蓋部２３から離間した位置においてプラグヘッド１３に付勢手段１４が当接している。

ヘッド部２１は、軸部２０の金型内面側端部に設けられ、プラグホルダー１２の着座部１５との対向面が着座部１５に嵌合するように金型背面側に向かって外径が小さくなるテーパー形状をなしている。

ストッパ２２は、軸部２０の金型背面側端部、具体的には、軸部２０においてプラグホルダー１２の係止部１７に設けられた貫通孔１８を通ってプラグホルダー１２の外側（金型背面側）に位置する部分に設けられている。ストッパ２２は、軸部２０から径方向外方に向かって突出する鍔状をなしており、プラグホルダー１２の係止部１７の外側に対向している。

蓋部２３は、本実施形態では、ヘッド部２１に対して一体に形成された平面視略円板状をなしている。蓋部２３は、未加硫のグリーンタイヤを加硫成型する際にゴムからの圧力を受けることで容易に弾性変形する程度の板厚に設けられている。蓋部２３の外径は、金型内面側から通気部１１全体を覆うように、ヘッド部２１の外径より大きく、かつ、プラグホルダー１２の通気部１１の金型内面側の内径より大きく設けられている。

ここで、図１を参照して蓋部２３の各寸法を例示すると、プラグホルダー１２の外径Ａ＝２〜３ｍｍに対して、蓋部２３の外径Ｂ＝６〜１０ｍｍ、蓋部２３の厚さＣ＝０．２〜０．５ｍｍに設定することができる。蓋部２３の外径Ｂは、プラグホルダー１２の外径Ａの２〜３倍に設定することが好ましい。蓋部２３の厚さＣは、０．２ｍｍより薄いと加硫成型時のゴムから受ける圧力が解除されたときに蓋部２３が元の形状に戻りにくくなり、０．５ｍｍより厚いとゴムから受ける圧力によって変形しにくくなることから、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲内に設定することが好ましい。

このような構成のベントプラグ１０は、金型１内に配置された未加硫のグリーンタイヤがブラダー等により金型１の内面１ａに押し付けられる前は、プラグヘッド１３が付勢手段１４によって金型１内部へ向けて付勢されることで、図１に示すように、プラグヘッド１３のストッパ２２がプラグホルダー１２の係止部１７に当接する位置でプラグヘッド１３が保持される。この時、プラグヘッド１３のヘッド部２１は、プラグホルダー１２の着座部１５から離間した位置に配置され、プラグホルダー１２の通気部１１と排気孔１９を介して金型１の内部及び外部が連通されることで、ベントプラグ１０は開弁状態となる。

次に、未加硫のグリーンタイヤが金型１内に配置されブラダー等により金型１の内面１ａに押しつけられると、グリーンタイヤを構成する未加硫ゴムがプラグヘッド１３の蓋部２３を金型背面側へ押圧する。これにより、プラグヘッド１３は、付勢手段１４の付勢力に抗して通気部１１内部へ押し込まれる。この時、プラグホルダー１２の着座部１５及びベントプラグ１３のヘッド部２１が、金型背面側に向かって内径及び外径が小さくなるテーパー形状をなしているため、プラグヘッド１３の軸部２０の軸心位置が通気部１１の軸心位置に一致するようにガイドされながらプラグヘッド１３は通気部１１内部へ押し込まれる。

そして、図２に示すように、プラグヘッド１３のヘッド部２１が着座部１５に当接する位置までプラグヘッド１３が押し込まれると、蓋部２３が、未加硫ゴムの押圧力を受けてプラグホルダー１２の通気部１１全体を覆うように金型１の内面１ａに密着する。その結果、金型１内部から外部への通路が遮断されベントプラグ１０が閉弁状態となるため、ベントホール２内にゴムが流出することなく、スピューの発生を防止することができる。

一方、タイヤの加硫工程が終了し加硫成型されたタイヤが取り出されると、プラグヘッド１３に対する金型背面側への押圧力がなくなるため、通気部１１内部へ押し込まれていたプラグヘッド１３が付勢手段１４の付勢力によって金型１内部へ移動し、ベントプラグ１０が再び開弁状態となる。

以上のような本実施形態のベントプラグ１０では、プラグヘッド１３が、着座部１５に当接するテーパー形状のヘッド部２１と、ヘッド部２１より外径の大きい平板状の蓋部２３とを備えるため、グリーンタイヤの加硫成形の際に、ヘッド部２１が着座部１５に当接する位置までプラグヘッド１３が押し込まれた後、蓋部２３がプラタホルダー１２の通気部１１全体を覆うことができる。そのため、プラグヘッド１０がグリーンタイヤに沈む込み未加硫のゴムが蓋部２３の裏側へ回り込むことがあっても、ヘッド部２１まで到達することがなく、ベントホール２内にゴムが流出するのを防止することができる。

また、本実施形態では、ヘッド部２１の金型内面側端部にヘッド部２１より外径の大きい平板状の蓋部２３が設けられ、グリーンタイヤを構成する未加硫ゴムからの圧力を受ける面積が大きくなるため、プラグヘッド１３がグリーンタイヤへ沈む込みにくくなり、ゴムが蓋部２３の裏側に回り込んでベントホール２内へ流出するのを防止することができる。

また、本実施形態においてプラグヘッド１３は、加硫成形の際にゴムからの圧力を着座部１５に当接するヘッド部１３で支持し、蓋部２３で支持する必要がないため、ゴムからの圧力を受けて容易に弾性変形するように蓋体２３を構成することができる。

そのため、プラグホルダー１２の着座部１５及び筒部１６やプラグヘッド１３のヘッド部２１及び軸部２０の寸法ばらつき、あるいは、プラグホルダー１２とプラグヘッド１３との間に異物が挟まること等により、着座部１５とヘッド部２１とが密閉状態で当接しない場合や、蓋部２３が金型１の内面１ａに当接する前にヘッド部２１が着座部１５に当接した場合であっても、ゴムからの圧力を受けた蓋部２３が金型１の内面１ａに沿うように弾性変形して金型１の内面１ａに密着し、プラグヘッド１３のヘッド部２１とプラグホルダー１２の着座部２１の当接部分を覆うことで、ベントホール２内へのゴムの流出を確実に防ぐことができる。しかも、蓋部２３がゴムからの圧力を支持する場合に比べて蓋部２３の板厚を薄くすることができるため、蓋部２３によって加硫成形後のタイヤに生じる凹みを抑えることができる。

しかも、本実施形態では、ヘッド部２１に設けられた蓋部２３によりプラグヘッド１３を通気部１１内部へ押し込む力を大きくすることができるため、付勢手段１４の付勢力（バネ定数）を大きく設定しても、付勢手段１４の付勢力に抗してプラグヘッド１３を通気部１１内部へ押し込むことができる。そのため、付勢手段１４の付勢力（バネ定数）を大きく設定することで、未加硫ゴムの圧力によってプラグヘッド１３が軸方向に対して傾斜する方向へ押圧されても、プラグヘッド１３が傾斜してプラグホルダー１２に引っ掛かりにくくなり、プラグヘッド１３の押し込み不良を抑えることができる。なお、プラグヘッド１３の押し込み不良を防止しつつ、未加硫ゴムの押圧力によってスムーズに圧縮変形することができる好適な付勢手段１４の付勢力は、ベントプラグ１０の大きさによって異なるが、上記した蓋部２３の外径Ｂ＝６〜１０ｍｍ程度の大きさのベントプラグ１０であれば、付勢手段としてバネを用いる場合、そのバネ定数を１Ｎ／ｍｍ〜３Ｎ／ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。

また、本実施形態のベントプラグ１０では、付勢手段１４が蓋部２３から離間した位置においてプラグヘッド１３と当接しており、蓋部２３が付勢手段１４からの付勢力を受けることがないため、より一層、板厚を薄く設けて蓋体２３を弾性変形しやすくすることができ、金型１の内面１ａに対する蓋体２３の密着性を高めてゴムの流出を防ぐことができるとともに、蓋部２３に起因した加硫成形後のタイヤに生じる凹みを抑えることができる。

また、本実施形態のベントプラグ１０では、付勢手段１４が、蓋部２３から離間した位置においてプラグヘッド１３に当接してこれを付勢しているため、加硫成型する際にゴムからの圧力を受けて弾性変形するように蓋部２３を設けることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。

本実施形態は、蓋部２３がプラグヘッド１３のヘッド部２１に設けられた凸面２５において接合されている点で上記した第１実施形態と相違する。

詳細には、図３に示すように、ヘッド部２１は、金型内部に向けて膨らむ凸面２５を備えており、その凸面２５の頂上部２５ａにおいて蓋部２３が接合されている。

このような本実施形態では、上記した第１実施形態と同様の作用効果が奏されるとともに、プラグヘッド１３を板厚の薄い板状の蓋部２３と、蓋部２３以外の部分とを別体に設けておき、凸面２５の頂上部２５ａにおいて蓋部２３をスポット溶接などにより接合することで、ヘッド部２１に板状の蓋部２３が設けられたプラグヘッド１３を簡単に製造することができる。

１…タイヤ加硫金型 ２…ベントホール １０…ベントプラグ
１１…通気部 １２…プラグホルダー １３…プラグヘッド
１４…付勢手段 １５…着座部 １６…筒状部
１７…係止部 １８…貫通孔 １９…排気孔
２０…軸部 ２１…ヘッド部 ２２…ストッパ
２３…蓋部 ２４…保持部 ２５…凸面
２５ａ…頂上部

Claims (5)

1. タイヤ加硫金型のベントホールに装着され中空の通気部を備えるプラグホルダーと、前記通気部内に嵌合されるプラグヘッドと、前記通気部から金型内部へ向けて前記プラグヘッドを付勢する付勢手段とを備えるタイヤ加硫金型用ベントプラグであって、
   前記プラグホルダーは、金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部を備え、
   前記プラグヘッドは、金型背面側に向かって外径が小さくなり前記着座部に嵌合するテーパー形状のヘッド部と、前記ヘッド部の金型内面側端部に設けられ前記ヘッド部より外径が大きく前記通気部の金型内面側開口部を閉塞する板状の蓋部とを備えることを特徴とするタイヤ加硫成形型用ベントプラグ。
2. 前記付勢手段は、前記蓋部から離間した位置において前記プラグヘッドに当接していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫成形型用ベントプラグ。
3. 前記ヘッド部は、金型内部に向けて膨らむ凸面を備え、前記凸面の頂上部で前記蓋部が接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫成形型用ベントプラグ。
4. 前記蓋体の厚さが０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫成形型用ベントプラグ。
5. ベントホールを備えるタイヤ加硫金型であって、
   前記ベントホールは、中空の通気部を備えるプラグホルダーと、前記通気部内に嵌合されるプラグヘッドと、前記通気部から金型内部へ向けて前記プラグヘッドを付勢する付勢手段とを備えるタイヤ加硫金型用ベントプラグが装着され、
   前記プラグホルダーは、金型背面側に向かって内径が小さくなるテーパー形状の着座部を備え、
   前記プラグヘッドは、金型背面側に向かって外径が小さくなり前記着座部に嵌合するテーパー形状のヘッド部と、前記ヘッド部の金型内面端部に設けられ前記ヘッド部より外径が大きく前記通気部の金型内面側開口部を閉塞する平板状の蓋部とを備えることを特徴とするタイヤ加硫金型。

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