JP2019123146A - タイヤ加硫金型及びベントプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】ステム抜けを効果的に抑制する。【解決手段】タイヤ加硫金型用ベントプラグ２４は、ベントホール２２に装着される筒状のハウジング２６と、ハウジングに挿入されてその開口部３４を開閉する弁体となるステム２８と、開口部３４が開状態となるようにステム２８を金型内側に向けて付勢するスプリング３０と、を備える。ハウジング２６は、開口部３４と反対側の端部に内向きに突出するストッパ３６を有する。ステム２８は、一端部に開口部３４を開閉する頭部４２を有するとともに、他端部にストッパ３６に当接することによりステム２８の金型内側への抜けを防止する抜け止め突起４４を有し、該抜け止め突起のストッパに対する当接側の面が軸方向Ｘに対して鋭角をなす傾斜面４４Ａに形成されている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、タイヤ加硫金型用ベントプラグ、及び、それを備えたタイヤ加硫金型に関する。

タイヤ加硫金型では、タイヤの外表面に接する成型面に多数の排気孔、即ちベントホールが設けられており、加硫成型時、タイヤと成型面との間に溜まった空気を、ベントホールを介して外部に排出するようにしている。ベントホールには、スピューと呼ばれるゴム突起が形成されるのを防ぐために、ベントプラグが装着されることがある。

例えば、特許文献１には、ベントホールに嵌合する筒状のハウジングと、ハウジングに挿入されて軸方向に移動することによりハウジングの開口部を開閉する弁体となるステムと、ハウジングの開口部が開状態となるようにステムを付勢するスプリングと、を備えたベントプラグが開示されている。ステムは、金型内側への抜けを防止するための抜け止め突起を下端部に備え、この抜け止め突起をハウジング底部の貫通孔に貫通させた状態でハウジング内に装着されている。

かかるベントプラグは、加硫成型の初期段階ではハウジングの開口部を開いて空気を外側に排出し、タイヤが成型面に接触した後は、その接触圧を利用してステムをスプリングの付勢力に抗して押し込むことでハウジングの開口部を閉じ、これによりスピューの発生を防止する。そのため、ステムは、スプリングの付勢力によりその下端の抜け止め突起がハウジングの貫通孔周りのストッパに当接して係止された状態と、タイヤに押されて該抜け止め突起がストッパから離れた状態とを繰り返すことになる。それ故、タイヤの量産時に、ステムの抜け止め突起が摩耗してステムが金型内側に抜け落ちること、いわゆるステム抜けが発生することがあり、ベントプラグ本来の機能が損なわれ、加硫金型の可動率を低下させる要因にもなる。

特開２０１１−１１６０１２号公報

本発明の実施形態は、以上の点に鑑み、ステム抜けを効果的に抑制することができるタイヤ加硫金型用ベントプラグを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るタイヤ加硫金型用ベントプラグは、タイヤ加硫金型に設けられたベントホールに装着される筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿入されて軸方向に移動することにより前記ハウジングの金型内への開口部を開閉する弁体となるステムと、前記開口部が開状態となるように前記ステムを金型内側に向けて付勢するスプリングと、を備える。前記ハウジングは、前記開口部と反対側の端部に内向きに突出するストッパを有する。前記ステムは、軸方向の一端部に前記開口部を開閉する頭部を有するとともに、軸方向の他端部に前記ストッパに当接することにより前記ステムの金型内側への抜けを防止する抜け止め突起を有し、前記抜け止め突起の前記ストッパに対する当接側の面が前記ステムの軸方向に対して鋭角をなす傾斜面に形成されている。

本発明の実施形態に係るタイヤ加硫金型は、タイヤ加硫成型時に金型とタイヤとの間に溜まった空気の排出するためのベントホールを備えるタイヤ加硫金型において、前記ベントホールに前記ベントプラグが装着されたものである。

本発明の実施形態によれば、ハウジングのストッパに当接する抜け止め突起をステムに設け、該抜け止め突起を鋭角状に形成したことにより、タイヤ量産時におけるステム抜けを効果的に抑えることができる。

一実施形態に係るタイヤ加硫金型の断面図 同金型のベントホールに装着されたベントプラグを示す断面図 図２の要部拡大断面図 他の実施形態に係るベントプラグのベントホールへの装着状態を示す断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態に係る金型１０の断面図である。この金型１０は、空気入りタイヤを加硫成型するための金型、即ちタイヤ加硫金型である。金型１０は、タイヤのトレッド部を成型するための環状のトレッド型部１２と、タイヤのサイドウォール部を成型するための上下一対のサイド型部１４，１４と、タイヤのビード部を成型するための上下一対のビードリング１６，１６とを備え、空気入りタイヤの成型空間であるキャビティ１８を形成する。

タイヤ外表面を成型する成型面である金型内面２０には、金型１０の外部に連通するベントホール２２が多数設けられている。ベントホール２２は、タイヤ加硫成型時に金型１０とタイヤとの間に溜まった空気を排出するための排気孔であり、この例では横断面円形状の孔である。

図２に示すように、各ベントホール２２には、排気を可能にしつつタイヤ表面でのスピュー形成を抑制するためのベントプラグ２４が装着されている。ベントプラグ２４は、ベントホール２２における金型内面２０への開口部に取り付けられている。

ベントプラグ２４は、いわゆるスプリングベントとして構成されている。詳細には、ベントプラグ２４は、ベントホール２２に装着される筒状のハウジング２６と、ハウジング２６内に挿入される弁体としてのステム２８と、ステム２８を金型１０の内側に向けて付勢するスプリング３０とを備えてなる。ベントプラグ２４の装着は、例えば、ベントホール２２にハウジング２６を嵌合させた後、スプリング３０とともにステム２８をハウジング２６内に挿入して取り付けるようにしてもよい。

ハウジング２６は、排気路３２を内部に有する筒状をなし、その中空部により排気路３２が形成されている。この例では、ハウジング２６は、ベントホール２２内に嵌合する円筒状をなしている。

ハウジング２６は、一端部（上端部）に金型１０内への開口部３４を有する。ハウジング２６の開口部３４は、その頂面（上面）３４Ａがキャビティ１８に面しており、頂面３４Ａは金型内面２０と面一になっている。開口部３４の内面３４Ｂは、キャビティ１８側ほど開口面積が漸次大きくなる逆テーパ状に形成されており、弁座を構成している。

ハウジング２６は、開口部３４と反対側の端部（下端部）に内向き（即ち、径方向内側）に突出するストッパ３６を有する。ストッパ３６は、ハウジング２６の下端において全周にわたって環状に設けられた内鍔状の凸部であり、その内周側にステム２８の下端部が貫通する円形の貫通孔３８が設けられている。

ステム２８は、ハウジング２６内をその軸方向（図２における上下方向）に移動することによりハウジング２６の開口部３４を開閉する弁体であり、従って排気路３２を開閉する。詳細には、ステム２８は、スプリング３０により金型１０の内側（図２では上方）に向かって付勢されることで、開口部３４を開放する開状態となり、タイヤ加硫成型時にタイヤによりスプリング３０の付勢力に抗して金型１０の外側（図２では下方）に向かって押圧されることで、開口部３４を閉鎖する閉状態となる。

ステム２８は、ハウジング２６の軸方向に延びる柱状の胴部４０と、ハウジング２６の開口部３４を開閉する弁部としての頭部４２とを有する。胴部４０はこの例では円柱状に形成されている。

頭部４２は、ステム２８の軸方向Ｘ（ハウジング２６の軸方向と同じ）の一端部（上端部）において胴部４０よりも大径に形成されており、ハウジング２６の開口部３４の逆テーパ状の内面３４Ｂに嵌合して開口部３４を閉鎖できるように先端ほど漸次径大の逆テーパ状の外周面４２Ａを備える。また、頭部４２は、キャビティ１８に面する頂面（先端面）４２Ｂが平面状に形成されている。なお、符号２８Ａは、ステム２８の軸を示す。

ステム２８の軸方向Ｘの他端部（下端部）には、ステム２８の金型１０内側への抜けを防止するための抜け止め突起４４が設けられている。抜け止め突起４４は、ハウジング２６のストッパ３６の内側を貫通して下側に延在する胴部４０の下端部において外向き（即ち、径方向外側）に突出形成されており、この例では全周にわたって突出する環状突起として設けられている。

抜け止め突起４４は、ストッパ３６の内側の貫通孔３８よりも大径であり、そのため、ストッパ３６に当接することによりステム２８の上方、すなわち金型１０内側への抜けを防止する。なお、ステム２８をハウジング２６に装着する際に抜け止め突起４４がストッパ３６の内側を通過し易くするために、ステム２８の下端部に不図示のスリットを設けておき、装着時にスリットを閉じるように弾性変形させるようにしてもよい。

スプリング３０は、ハウジング２６とステム２８との間に配置されて、ハウジング２６の開口部３４が開状態となるようにステム２８を金型１０内側に向けて付勢する。この例では、スプリング３０は、ステム２８の胴部４０を取り囲むように配置されたコイルバネであり、頭部４２とストッパ３６との間に介在してステム２８を付勢する。

そのため、ステム２８は、スプリング３０を介して軸方向Ｘに往復動可能に装着されており、抜け止め突起４４がハウジング２６のストッパ３６に当接して係止されるまでを限度として、スプリング３０の弾性力によりキャビティ１８側に向けて付勢され、この状態で頭部４２とハウジング２６の開口部３４との間に排気のための隙間４６が形成されている。

図３に示すように、本実施形態では、ステム２８の抜け止め突起４４が、ステム２８の抜け方向に対する抵抗力を高めるように、かえりとして鋭角状に形成されている。すなわち、抜け止め突起４４のストッパ３６に対する当接側の面がステム２８の軸方向Ｘに対して鋭角をなす傾斜面４４Ａに形成されている。傾斜面４４Ａは、ストッパ３６の下面であるストッパ面３６Ａに対向する抜け止め突起４４の上面（即ち、胴部４０の外周面から立ち上がる面）であり、その先端部がストッパ面３６Ａに当接する。

図３に示す断面形状において、ステム２８の軸方向Ｘと傾斜面４４Ａとのなす角度θが鋭角に形成されており、従って、傾斜面４４Ａは、先端側（即ち、外径側）ほどストッパ面３６Ａに近づくように傾斜している。ステム２８の軸方向Ｘに対する傾斜面４４Ａの角度θは、４５°〜７０°であることが好ましい。

抜け止め突起４４の突出量Ａは、特に限定されず、例えば、ステム２８の直径Ｄの３０〜５０％でもよく、抜け止め突起４４の耐久性を向上することができる。また、抜け止め突起４４の位置は、特に限定されず、例えば、ステム２８の全長に対して先端（下端）から１０〜３０％の範囲内に設けてもよく、ステム２８の可動範囲を適切に設定することができる。

以上よりなる金型１０を用いて空気入りタイヤを製造する際には、金型１０内に未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）をセットして型閉めした後、内側に配置した不図示のブラダーを膨張させて、タイヤを金型内面２０に押し当て、加熱状態に保持することにより未加硫タイヤが加硫成形される。

その際、タイヤと金型１０との間に溜まった空気をベントホール２２で排気しながらタイヤを加硫成形する。詳細には、タイヤを金型内面２０に押し当てる際、初期段階では、図２に示すように、ベントプラグ２４のステム２８はその頭部４２がハウジング２６の開口部３４に対して開放位置にあるので、頭部４２と開口部３４との隙間４６を通じてキャビティ１８内の空気がベントホール２２へ流れ込み、金型１０外部へ排気される。その後、タイヤが金型内面２０に達したときには、タイヤがステム２８の頂面４２Ｂを押圧することにより、ステム２８が押し込まれて隙間４６がなくなり、開口部３４が閉鎖されるので、ベントホール２２へのゴム材料の浸入が阻止される。

本実施形態であると、ハウジング２６のストッパ３６に当接する抜け止め突起４４をステム２８に設け、該抜け止め突起４４を鋭角状に形成したことにより、タイヤ量産時におけるステム２８の金型１０内側への抜け落ちを効果的に抑えることができる。詳細には、抜け止め突起４４はタイヤ量産時にストッパ３６との当接を繰り返すことにより摩耗するが、鋭角状をなしていることにより、摩耗しても外径側が下がった抜けやすい形状にはなりにくく、そのため、抜け止め突起４４がストッパ３６を越えて金型１０内側に抜けるのを防ぐことができる。

このようにベントホール２２に装着されるベントプラグ２４におけるステム２８の抜け落ちを抑制することができるので、ベントプラグ２４本来の機能が損なわれることによる動作不具合を抑制することができ、金型１０の可動率向上を図ることができる。

上記実施形態では、ステム２８の抜け止め突起４４を１つ設けたが、抜け止め突起４４は、ステム２８の下端部において軸方向Ｘに複数設けてもよい。例えば、図４に示す例では、軸方向Ｘに２つの抜け止め突起４４，４４が設けられている。このように、抜け止め突起４４を軸方向Ｘにおいて上下２段に設けることにより、ステム２８の金型１０内側への抜け落ちをより効果的に抑えることができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…タイヤ加硫金型、２２…ベントホール、２４…ベントプラグ、２６…ハウジング、２８…ステム、３０…スプリング、３４…開口部、３６…ストッパ、４２…頭部、４４…抜け止め突起、４４Ａ…傾斜面、Ｘ…ステムの軸方向

Claims (4)

1. タイヤ加硫金型に設けられたベントホールに装着される筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿入されて軸方向に移動することにより前記ハウジングの金型内への開口部を開閉する弁体となるステムと、前記開口部が開状態となるように前記ステムを金型内側に向けて付勢するスプリングと、を備え、
   前記ハウジングは、前記開口部と反対側の端部に内向きに突出するストッパを有し、
   前記ステムは、軸方向の一端部に前記開口部を開閉する頭部を有するとともに、軸方向の他端部に前記ストッパに当接することにより前記ステムの金型内側への抜けを防止する抜け止め突起を有し、前記抜け止め突起の前記ストッパに対する当接側の面が前記ステムの軸方向に対して鋭角をなす傾斜面に形成された、
   タイヤ加硫金型用ベントプラグ。
2. 前記ステムの軸方向に対する前記傾斜面の角度が４５°〜７０°である、請求項１に記載のタイヤ加硫金型用ベントプラグ。
3. 前記抜け止め突起が前記ステムの他端部において軸方向に複数設けられた、請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型用ベントプラグ。
4. タイヤ加硫成型時に金型とタイヤとの間に溜まった空気の排出するためのベントホールを備えるタイヤ加硫金型において、前記ベントホールに請求項１〜３のいずれか１項に記載のベントプラグが装着されたタイヤ加硫金型。
   
   

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