JP2021045893A - タイヤ金型の清掃方法及びタイヤ金型 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉弁の詰まりの除去作業に要する作業コストを低減可能なタイヤ金型の清掃方法を提供する。【解決手段】タイヤ金型２は、タイヤ２０に接する成形面２ｄから背面２ｅまで連通するベントホール３ａと、ベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５および筒状弁座５を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体６を有する開閉弁４と、ベントホール３ａの延びる方向に交差する方向に延び且つ外表面からベントホール３ａにおける開閉弁４の裏側に到達するスリット３ｂと、を有する。タイヤ金型２の清掃方法は、本実施形態のタイヤ金型２の清掃方法は、タイヤ金型２の外部から、スリット３ｂに板状部材８を挿入する工程と、挿入した板状部材８を振動させることにより弁体６を振動させる工程と、を含む。【選択図】図８

Description

本開示は、タイヤ金型の清掃方法及びタイヤ金型に関する。

空気入りタイヤの加硫に用いられるタイヤ金型には、エアを逃がすために、タイヤに接する成形面にベントホールが形成される。ベントホールへのゴムの流入を阻止するために、ベントホールには、ベントホールを開閉するための開閉弁が取り付けられる。開閉弁は、ベントホールの内部に固定される筒状の弁座と、ベントホールを閉じる閉止位置とベントホールを開放する開放位置とに移動可能な弁体と、を有する。

タイヤ加硫初期においては、弁体が弁座から離れる開放位置に位置することで、ベントホールが開放され、金型の内部の気体が金型の外部へ吸引される。その後、タイヤ加硫後期においては、ゴムがベントホールに近づくことによって、金型の内部の圧力が低下したり、ゴムが弁体に接したりする。これにより、弁体が弁座に接する閉止位置に移動するため、ベントホールが閉止される。

その後、加硫が完了したタイヤを取り出すために、金型がタイヤから離れるように移動することによって、弁体は、開放位置に戻る。ところで、例えば、弁体及び弁座に、ゴムの残滓が付着することによって、弁体が閉止位置から開放位置に戻らずに、ベントホールが閉止されたままになる場合がある。

なお、開閉弁の清掃方法として、特開２０１７−２０２６２５号公報（特許文献１）に示すように、弁体に磁石を設け、外部から磁力を印加することで、弁体を振動させる技術が開示されている。

特開２０１７−２０２６２５号公報

しかしながら、上記方法では、微小なサイズの開閉弁の弁体を磁石で形成又は磁石を付けるために、開閉弁の耐久性及びコストアップが問題となりうる。

本開示は、開閉弁の詰まりの除去作業に要する作業コストを低減可能なタイヤ金型の清掃方法及びタイヤ金型を提供することである。

本開示のタイヤ金型は、タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、前記ベントホールの延びる方向に交差する方向に延び且つ外表面から前記ベントホールの前記開閉弁の裏側に到達するスリットと、を有する。タイヤ金型の清掃方法は、前記タイヤ金型の外部から、前記スリットに板状部材を挿入する工程と、前記挿入した板状部材を振動させることにより前記弁体を振動させる工程と、を含む。

このように、金型の外表面からベントホールの裏側に到達するスリットが形成されているので、板状部材を挿入することができる。さらに、スリットが、ベントホールが延びる方向に交差又は直交しているので、スリットに挿入した板状部材を板厚み方向に振動させると、振動の方向が弁体の軸方向に沿った方向となるので、弁体に対して適切な方向で振動を付与可能となる。したがって、開閉弁の詰まりの除去作業が容易となり、作業に要する作業コストを低減可能となる。

型開き状態の金型を示す図 型開き状態の金型を示す要部断面図 型閉め状態の金型を示す図 型閉め状態の金型を示す要部断面図 弁体が開放位置にある状態の開閉弁を示す拡大図 弁体が閉止位置にある状態の開閉弁を示す拡大図 金型（セクタ）を示す図 金型の清掃方法を示す断面図 金型の清掃方法の変形例を示す断面図

以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。

［金型２］
図１〜４及び図７を用いて、清掃対象の金型２について説明する。図１〜４及び図７に示すように、タイヤ加硫には、複数の金型２が用いられる。複数の金型２は、成形面２ｄがタイヤ２０のサイドウォール部２１に接する一対のサイドモールド２ａ，２ａと、成形面２ｄがタイヤ２０のトレッド部２２に接する複数のセクタ２ｂと、タイヤ２０のビード部が嵌合される一対のビードモールド２ｃ，２ｃと、を有する。

なお、図中において、タイヤ回転軸と平行なタイヤ幅方向Ｄ１と、タイヤ径方向Ｄ２と、タイヤ周方向Ｄ３とを示している。

一対のサイドモールド２ａ，２ａは、成形室１ａの内部にセットされるタイヤ２０に対して、タイヤ幅方向Ｄ１に離間して配置されている。また、複数のセクタ２ｂは、一対のサイドモールド２ａ，２ａの側方に配置され、且つ、成形室１ａの内部にセットされるタイヤ２０に対して、タイヤ周方向Ｄ３に沿って環状に並列されている。一方のサイドモールド２ａは、他方のサイドモールド２ａに対して、タイヤ幅方向Ｄ１で接離可能であり、また、複数のセクタ２ｂは、サイドモールド２ａに対して、タイヤ径方向Ｄ２で接離可能である。これにより、複数の金型２は、図１及び図２に示すように、タイヤ２０を出し入れするための型開き位置と、図３及び図４に示すように、タイヤ２０を成形するための型閉め位置との間を移動可能である。

金型２は、ベントホール３ａを有する金型本体３と、成形室１ａ内の気体を排出するために、ベントホール３ａを開閉する開閉弁４とを備えている。なお、金型本体３の材質は、特に限定されないが、例えば、金型本体３は、アルミ、鋼鉄、ステンレス鋼等の金属で形成されている、という構成でもよい。

ベントホール３ａは、成形面２ｄから裏面に開口している。ベントホール３ａは、金型２の内部（成形室１ａ）と外部とを連通している。なお、図２及び図４においては、ベントホール３ａは、それぞれの金型２に一つ図示されているが、ベントホール３ａの個数は、特に限定されない。例えば、全てのセクタ２ｂに対してタイヤ１つ分で４０００〜５０００個のベントホール３ａが設けられていることが多い。

図５及び図６に示すように、開閉弁４は、気体が通過可能な孔５ａを有しベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５と、孔５ａを閉止する閉止位置と孔５ａを開放する開放位置とに移動可能な弁体６とを有する。また、開閉弁４は、弁体６が閉止位置から開放位置へ向かうように、弁体６に力を加えるコイルバネ等のバネ７を有する。なお、開閉弁４は、ベントホール３ａの内端部に配置されている。

図５に示す開閉弁４においては、バネ７が弁体６に力を加えることによって、弁体６は、弁座５の孔５ａを開放する開放位置に位置している。弁体６の座面６ａは、弁座５の座面５ｂから離れている。これにより、成形室１ａの内部とベントホール３ａとが連通しているため、ベントホール３ａは、開状態である。

一方、図６に示す開閉弁４においては、弁体６がバネ７からの力に反して、弁体６は、弁座５の孔５ａを閉止する閉止位置に位置している。このとき、弁体６の座面６ａは、弁座５の座面５ｂと接している。これにより、成形室１ａの内部とベントホール３ａとが連通していないため、ベントホール３ａは、閉状態である。タイヤの加熱及び加圧による加硫成形工程を繰り返し実行すると、ゴムカスや煤が開閉弁４内部に固着して、弁体６が弁座５に固着してしまう。

そこで、図１〜４及び図７に示すように、金型本体３（セクタ２ｂ）のベントホール３ａは、タイヤ径方向Ｄ２に平行に延びている。金型本体３（セクタ２ｂ）には、スリット３ｂが形成されている。スリット３ｂは、ベントホール３ａの延びる方向（タイヤ径方向Ｄ２）に交差又は直交する方向に延び且つ外表面からベントホール３ａにおける開閉弁４の裏側に到達している。このようにスリット３ｂが延びていることにより、スリット３ｂは、複数の開閉弁４の裏側に位置することになる。本実施形態のセクタ２ｂに形成されるスリット３ｂは、タイヤ幅方向Ｄ１に平行に延びている。スリット３ｂは、成形面２ｄの背面側において成形面２ｄに沿って配置される。スリット３ｂは、タイヤ径方向Ｄ２に沿って見た場合に成形面２ｄと互いに重なる位置関係にある。例えば、スリット３ｂを成形面２ｄ（プロファイル）から３０ｍｍオフセットした位置に形成することが挙げられる。

［清掃方法］
図８に示すように、タイヤ金型２のスリット３ｂに板状部材８を挿入する。次に、挿入した板状部材８を振動させることにより弁体６を振動させる。このとき、板状部材８が金型本体３（セクタ２ｂ）に衝突することにより、その振動が開閉弁４に伝わり弁体６及び筒状弁座５が振動する。場合によっては、板状部材８がベントホール３ａを適切に閉塞したり開放したりして、圧縮空気が開閉弁４に送られ、弁体６が振動する。筒状弁座５及び弁体６を的確に振動させるためには、筒状弁座５又は弁体６のうちの少なくとも１つの共振周波数に一致する周波数で板状部材８を振動させることが好ましい。共振により振動が大きくなり、弁体６の固着が除去されやすいからである。共振周波数は、部材の構造及び材質によって定まる。一例であるが、振幅が一定の場合には、１２０ｋＨｚ〜１４０ｋＨｚの振動を与えるのが好ましい。若しくは、４０ｋＨｚの振動でも振幅を上げたり下げたりすることを繰り返すことが好ましい。開閉弁４に固着している汚濁物を剥がれやすくすることが可能となる。板状部材８の材質としては、例えば圧電セラミックスなどが挙げられるが、適宜変更可能である。

［変形例］
図９のように、金型本体３を形成して清掃してもよい。図９に示すように、金型本体３に形成されるスリット３ｂは、ベントホール３ａに固定される弁体６の後端部に到達している。すなわち、弁体６の後端部は、スリット３ｂ内に位置する。そして、図９に示すように、スリット３ｂに挿入した板状部材８を弁体６の後端部に接触させ、弁体６を振動させる。

以上のように、本実施形態のタイヤ金型２は、タイヤ２０に接する成形面２ｄから背面２ｅまで連通するベントホール３ａと、ベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５および筒状弁座５を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体６を有する開閉弁４と、ベントホール３ａの延びる方向に交差する方向に延び且つ外表面からベントホール３ａにおける開閉弁４の裏側に到達するスリット３ｂと、を有する。

本実施形態のタイヤ金型２の清掃方法は、本実施形態のタイヤ金型２の清掃方法は、タイヤ金型２の外部から、スリット３ｂに板状部材８を挿入する工程と、挿入した板状部材８を振動させることにより弁体６を振動させる工程と、を含む。

このように、金型２の外表面からベントホール３ａの裏側に到達するスリット３ｂが形成されているので、板状部材８を挿入することができる。さらに、スリット３ｂが、ベントホール３ａが延びる方向に交差又は直交しているので、スリット３ｂに挿入した板状部材８を板厚み方向に振動させると、振動の方向が弁体６の軸方向に沿った方向となるので、弁体６に対して適切な方向で振動を付与可能となる。したがって、開閉弁の詰まりの除去作業が容易となり、作業に要する作業コストを低減可能となる。

本実施形態のように、スリット３ｂは、弁体６の後端部に到達しており、スリット３ｂに挿入した板状部材８を弁体６の後端部に接触させることが好ましい。

このようにすれば、板状部材８で弁体６を直接稼働させることができ、弁体６を固着させる汚濁物を効果的に除去可能となる。

本実施形態のように、筒状弁座５又は弁体６のうちの少なくとも１つの共振周波数に一致する周波数で板状部材８を振動させることが好ましい。

このように、共振周波数に一致する周波数で板状部材８を振動させるので、共振により振動が大きくなり、弁体６の固着が除去されやすくなる。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

２ 金型
２０ タイヤ
２ｄ 成形面
２ｅ 背面
３ａ ベントホール
３ｂ スリット
４ 開閉弁
５ 筒状弁座
６ 弁体
８ 板状部材

Claims (5)

1. タイヤ金型の清掃方法であって、
   前記タイヤ金型は、タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、前記ベントホールの延びる方向に交差する方向に延び且つ外表面から前記ベントホールの前記開閉弁の裏側に到達するスリットと、を有し、
   前記方法は、
   前記タイヤ金型の外部から、前記スリットに板状部材を挿入する工程と、
   前記挿入した板状部材を振動させることにより前記弁体を振動させる工程と、
   を含む、タイヤ金型の清掃方法。
2. 前記スリットは、前記弁体の後端部に到達しており、
   前記スリットに挿入した前記板状部材を前記弁体の後端部に接触させ、前記弁体を振動させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記筒状弁座又は前記弁体のうちの少なくとも１つの共振周波数に一致する周波数で前記板状部材を振動させる、請求項１又は２に記載の方法。
4. タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、
   前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、
   前記ベントホールの延びる方向に交差する方向に延び且つ外表面から前記ベントホールの前記開閉弁の裏側に到達するスリットと、を備える、タイヤ金型。
5. 前記スリットは、前記弁体の後端部に到達している、請求項４に記載のタイヤ金型。
   

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