JP4507818B2 - タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ - Google Patents

Description

この発明は、タイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグにかかわり、更に詳しくはタイヤ加硫成形時のタイヤ加硫成形時の排気効率を高めると共に耐久性を向上させることが出来るタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグに関するものである。

従来、タイヤ加硫工程で使用されるタイヤ成形用金型には、タイヤ加硫成形時に金型内面と未加硫タイヤとの間に残留したエアーや加硫時に発生するガスを金型外部に排気させるために、ベントホールと呼称される多数の細い排気穴が形成されている。

この多数のベントホールは、一般的に金型のエアーが残り易い箇所に加工され、例えば、ビードリング、リムクション、サイド部等に対応する金型の同一周上の８ヶ所以上に加工されており、周列数はタイヤ形状によって異なっている。また、タイヤトレッド部の溝に囲まれた金型のデザインブロック内のベントホールは、１ヶ所以上加工されている。

然しながら、多数のベントホールを備えた金型によりタイヤを加硫成形すると、多数のベントホールに加硫ゴムが流れ込み、製品タイヤの表面には多数の髭状の突起（スピュー）が発生する。このため、タイヤ成形後のタイヤ仕上げ工程では、上記のスピューを切除する作業が不可欠となり、作業性及び生産性を阻害させるばかりか、切除したスピューの屑が多数散らばって作業環境を悪化させ、更に製品タイヤの外観を向上させることが難しいと言う問題があった。

そこで、近年ではスピュー屑の廃止（環境改善）や、タイヤの外観向上への要望から、加硫直後のタイヤ表面に前記スピューを発生させないようにしたベント装置や、エアー抜き穴に弁を設けた加硫金型が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

然しながら、このようなベント装置等は、残留したエアーや加硫時に発生するガスを排気する際、ベントホールに装着する円筒状のシリンダーと、このシリンダーの排気穴に嵌合するバルブとの間隙にタイヤ加硫時に発生する不純物が残留し易く、排気効率が極めて悪い上に、耐久性の面で問題があった。
特開平９−３１４５６７号公報 特開２００１−２３２６４２公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来ると共に、耐久性を向上させることが出来るタイヤ成形用金型及びタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグを提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成形用金型は、各ベントホールに、上部に径大頭部を備え、かつ中央に排気穴を形成した円筒状の円筒部を備えたシリンダーと、このシリンダーの排気穴内に所定の間隙を隔てて挿入されたバルブとで構成したプラグ本体を着脱可能に装着し、前記シリンダーの側面に、前記間隙と前記ベントホールの内壁面と前記円筒状の円筒部の外壁面に形成される排気用間隙とに連通する貫通穴を形成し、前記各ベントホールに装着されたシリンダーの金型外部側に位置する部分に、排気穴とベントホールとを接続するスリワリ部を形成したことを要旨とするものである。

ここで、前記シリンダーとバルブとの間隙の寸法をｔ、シリンダーの径大頭部の外径寸法をＬ１、シリンダーの円筒部の外径寸法をＬ２とした場合、（Ｌ１−Ｌ２）／２＞ｔに設定するものである。また、前記各ベントホールに、シリンダーの固定用座面を形成し、前記シリンダーの側面に、排気穴内に連通する複数の貫通穴を形成する。

また、この発明のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグのプラグ本体は、ベントホールに嵌合する上部に径大頭部を備えた円筒状のシリンダーと、このシリンダーの中央に形成された排気穴に所定の間隙を隔てて摺動可能に嵌合するバルブとで構成し、前記シリンダーの筒状部の側面に、前記間隙と前記ベントホールの内壁面と前記円筒状の円筒部の外壁面に形成される排気用間隙とに連通する少なくとも一つ以上の貫通穴を形成し、前記シリンダーの筒状部の金型外部側に、排気穴及び前記シリンダーとバルブとの間隙に連通するスリワリ部を少なくとも一箇所以上に形成したことを要旨とするものである。

ここで、前記シリンダーとバルブとの間隙の寸法をｔ、シリンダーの径大頭部の外径寸法をＬ１、シリンダーの円筒部の外径寸法をＬ２とした場合、（Ｌ１−Ｌ２）／２＞ｔに設定するものである。また、前記シリンダーに形成した貫通穴の下方に、バルブが当接する座面を設けるものである。また、前記シリンダーの排気穴の下部を閉鎖することも可能である。

また、この発明のタイヤ成形用金型を用いて成形したタイヤは、金型に形成した多数のベントホールに、上記のプラグを装着して成形することが可能となる。

このように構成することで、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来ると共に、耐久性を向上させることが出来るものである。

この発明は、上記のように構成したので、タイヤ加硫成形時の排気効率を高めることが出来ると共に、耐久性を向上させることが出来、更にタイヤ加硫成形時に、タイヤ表面にスピューを発生させることなく外観の良好なタイヤを成形できる効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明を実施したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図を示し、金型１には、タイヤ加硫成形時に、金型１とタイヤＷとの間に溜まった空気やガスＱを排気するための多数のベントホール２が形成されている。

前記各ベントホール２は、この実施形態では金型１の内面１ａから金型外部１ｂに向かって貫通し、この各ベントホール２内にはプラグ本体３が着脱可能に装着されている。前記プラグ本体３は、上部に径大頭部４ａを備え、かつ中央に排気穴４ｂを形成した円筒状の円筒部４ｃを備えたシリンダー４と、このシリンダー４の排気穴４ｂ内に所定寸法ｔの間隙７（例えば、ゴムが流れ込まない０．１ｍｍ未満、好ましくは０．０５〜０．０３ｍｍ）を隔てて挿入されたバルブ５とで構成され、前記シリンダー４の側面に、前記間隙７と、前記ベントホール２内壁面と前記円筒状の円筒部４ｃの外壁面との間に形成される排気用間隙７ａとに連通する貫通穴６が形成されている。

前記シリンダー４は、スチール等の金属材料（または耐熱性樹脂材料）により一体的に形成され、またバルブ５は、耐熱性樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）または金属材料（例えば、スチール，ステンレス）により一体的に形成される。

前記シリンダー４とバルブ５との間隙７の寸法をｔ、シリンダー４の径大頭部の外径寸法をＬ１、シリンダー４の円筒部の外径寸法をＬ２とした場合（図１及び図１０参照）、（Ｌ１−Ｌ２）／２＞ｔに設定することが好ましく、このように構成することで、エアーＱの流通が良くなり、耐久性の向上を図ることが出来る。また、上記の貫通穴６を一箇所以上に設けることで、エアー排気のバイパスとして使用することが出来、シリンダー４とバルブ５とにより形成される間隙７内を通るエアーＱの排気距離を短くすることが出来るものである。

なお、バルブ５の軸部５ａの形状は、図２に示すように円形状の他、図３に示すように多角形（六角形）状でも良く、シリンダー４の内周面との間に所定寸法ｔの間隙７を形成出来るものであれば特に形状については限定しない。また、前記ベントホール２内に、図７に示すようなシリンダー４の固定用座面２ａを形成することも可能である。

図４及び図５は、シリンダー４の他の実施形態を示し、この実施形態では、前記各ベントホールに装着されたシリンダー４の金型外部１ｂ側に位置する部分に、排気穴４ｂとベントホール２とを接続するスリワリ部８が形成してある。なお、この実施形態では、前記排気穴４ｂに連続するスリワリ部８が１８０°対称位置に二本形成してあるが、二本に限定されず、二本以上のスリワリ部８を形成することも可能である。

前記シリンダー４の形態としては、図１０〜図２１に示すように、種々のものが考えられ、図１０は上述したように、排気穴４ｂを形成した円筒状の円筒部を備えたシリンダー４の上部に径大頭部４ａを形成し、径大頭部４ａの近傍の円筒部４ｃに、排気穴４ｂに連通する貫通穴６を形成したものである。

図１１は、シリンダー４の径大頭部４ａからシリンダー４の先端側に向かって円筒部４ｃをテーパ状に形成し、径大頭部４ａの近傍の円筒部４ｃに、排気穴４ｂに連通する貫通穴６を形成したものである。

図１２は、径大頭部４ａを備えたシリンダー４の排気穴４ｂに、バルブ５が当接する座面４ｘを設け、この座面４ｘの下部には小径の排気穴４ｙを形成すると共に、座面４ｘの位置には排気穴４ｂに連通する貫通穴６を形成したものである。

また、図１３は、図１２の変形例でシリンダー４の排気穴４ｂの途中を閉鎖し、この閉鎖部分に排気穴４ｂに連通する貫通穴６を形成したものである。

図１４は、前記図１２のシリンダー４の排気穴４ｂにバルブ５を嵌合させた断面図で、この実施形態では、図１２のシリンダー４の座面４ｘの位置に排気穴４ｂを形成し、更に小径の排気穴４ｙを形成した円筒部４ｃに排気穴４ｙに連通する貫通穴６ｂを形成したものである。

また、図１５は図１３の実施形態の変形例を示し、この実施形態はシリンダー４の排気穴４ｂの途中を閉鎖した排気穴４ｂにバルブ５を嵌合させ、またシリンダー４の円筒部４ｃの下部に凹部４ｅを形成すると共に、この凹部４ｅの側面に貫通穴６ｃを形成したものである。

図１６のシリンダー４は、図１０のシリンダー４の変形例であり、円筒部４ｃにスリワリ部８を形成したものであり、また図１７のシリンダー４は、図１１のシリンダー４の変形例であり、テーパ状に形成した円筒部４ｃにスリワリ部８を形成したものである。

更に、図１８及び図１９は、図１２の変形例を示し、図１２に示すシリンダー４の貫通穴６から小径の排気穴４ｙ部分をスリワリ部８を形成したものであり、また図２０及び図２１は、図１３の変形例を示し、排気穴４ｂの途中の閉鎖部分にスリワリ部８を形成したものである。

なお、スリワリ部８はシリンダー４の円筒部４ｃの１８０度対称位置に２ヵ所形成してあるが、この実施形態に限定されず、２ヵ所以上に形成することも可能である。

次に、図６〜図９は、上記のような種々の形態のシリンダー４を金型１のベントホール２に装着した各実施形態を示し、図６の実施形態では、上述した図１３に示すシリンダー４を金型１のベントホール２に装着した断面図であり、シリンダー４とバルブ５との間隙７の上部から流入したエアーＱは、貫通穴６を通ってベントホール２に流出し、このベントホール２から金型１の外部に排気される。

また、図７の実施形態では、上述した図１４に示すシリンダー４を金型１のシリンダー４の固定用座面２ａを備えたベントホール２に装着した断面図であり、シリンダー４とバルブ５との間隙７の上部から流入したエアーＱは、先ず貫通穴６を通ってベントホール２に流出し、更に貫通穴６の下部に形成された円筒部４ｃの貫通穴６ｂを通って小径の排気穴４ｙに流入し、ここから小径のベントホール２ｘに流出して金型１の外部に排気するようにしたものである。

また、図８の実施形態では、上述した図１６に示す円筒部４ｃにスリワリ部８を形成したシリンダー４を金型１のベントホール２に装着した断面図であり、この実施形態ではシリンダー４とバルブ５との間隙７の上部から流入したエアーＱは、スリワリ部８を通ってベントホール２に流出し、金型１の外部に排気するようにしたものである。

更に、図９の実施形態では、上述した図１８及び図１９に示すスリワリ部８を形成したシリンダー４を金型１のベントホール２に装着した断面図であり、この実施形態ではシリンダー４とバルブ５との間隙７の上部から流入したエアーＱは、スリワリ部８を通ってベントホール２に流出し、更に小径のベントホール２ｘを通って金型１の外部に排気するようにしたものである。

以上のように構成することで、エアーＱの排気距離は従来のものに比べて短縮化することが出来るので装置の耐久性を向上させることが出来、またプラグ本体３を確実に保持させて装着出来るのでプラグ本体３の埋設の安定化を図ることが出来る。

また上記のような、多数のベントホール２にプラグ本体３をそれぞれ装着した金型１によりタイヤＷを成形すると、上述したように、金型１内へのタイヤ挿入前はベントホール２を開放しているため、金型１とタイヤＷとの間の空気やガスＱは、シリンダー４の排気穴４ｂ及び排気穴４ｂに連続するスリワリ部８から金型１の外部に排気される。

またタイヤ挿入後は、上述したようにこのシリンダー４の排気穴４ｂ内に排気はするがゴムが流れ込まない０．１ｍｍ未満の間隙７が形成してあるので、タイヤ加硫時における溶融状態の加硫ゴムは、ベントホール２内に流れ込むことはなく、従ってスピューの発生はなく、図２２に示すような微細な痕跡Ｓのみであって外観の良好なタイヤＷを製造することが出来るものである。

なお、金型１に形成する多数のベントホール２は、サイプとサイプの間に位置させたり、ブロックの中心に形成しても良く、いずれにしても従来のようなスピューを発生させることなく、外観の良好なタイヤを製造することが出来るものである。

この発明を実施したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図である。 図１のシリンダーのＡ−Ａ矢視底面図である。 シリンダーの他の実施形態の底面図である。 スリワリ部を設けたシリンダーとバルブとをベントホールに装着したタイヤ成形用金型の一部拡大断面図である。 図４のシリンダーのＢ−Ｂ矢視底面図である。 タイヤ成形用金型のベントホールにプラグ本体を取付けた状態のエアーの排気状態を示す断面図である。 タイヤ成形用金型のベントホールに他の実施形態におけるプラグ本体を取付けた状態のエアーの排気状態を示す断面図である。 タイヤ成形用金型のベントホールに他の実施形態におけるプラグ本体を取付けた状態のエアーの排気状態を示す断面図である。 タイヤ成形用金型のベントホールに他の実施形態におけるプラグ本体を取付けた状態のエアーの排気状態を示す断面図である。 プラグ本体を構成するシリンダーの断面図である。 プラグ本体を構成する他の形態のシリンダーの断面図である。 プラグ本体を構成する他の形態のシリンダーの断面図である。 プラグ本体を構成する他の形態のシリンダーの断面図である。 プラグ本体を構成する他の形態のシリンダーの断面図である。 プラグ本体を構成する他の形態のシリンダーの断面図である。 スリワリ部を設けたシリンダーの断面図である。 スリワリ部を設けた他のシリンダーの断面図である。 スリワリ部を設けた他のシリンダーの断面図である。 図１８のシリンダーのＣ−Ｃ矢視底面図である。 スリワリ部を設けた他のシリンダーの断面図である。 図２０のシリンダーのＤ−Ｄ矢視底面図である。 この発明にかかるプラグ本体を装着したタイヤ成形用金型で製造したタイヤの一部斜視図の説明図である。

１ 金型
１ａ 金型の内面
２ ベントホール
２ａ 固定用座面
２ｂ 凹部
２ｃ 段部
２ｘ 小径のベントホール
３ プラグ本体
４ シリンダー
４ａ 径大頭部
４ｂ 排気穴
４ｃ 円筒部
４ｄ 開口部
５ バルブ
５ａ 軸部
６ 貫通穴
７ 間隙
８ スリワリ部
４ｘ 座面
４ｙ 排気穴
ｔ 間隙の寸法
Ｌ１ 径大頭部の外径寸法
Ｌ２ 円筒部の外径寸法
Ｑ エアー
Ｗ タイヤ

Claims (8)

1. タイヤ加硫成形時に、金型とタイヤとの間に溜まった空気またはガスを排気するための多数のベントホールを設けて成るタイヤ成形用金型において、
   前記各ベントホールに、上部に径大頭部を備え、かつ中央に排気穴を形成した円筒状の円筒部を備えたシリンダーと、このシリンダーの排気穴内に所定の間隙を隔てて挿入されたバルブとで構成したプラグ本体を着脱可能に装着し、前記シリンダーの側面に、前記間隙と前記ベントホールの内壁面と前記円筒状の円筒部の外壁面に形成される排気用間隙とに連通する貫通穴を形成し、前記各ベントホールに装着されたシリンダーの金型外部側に位置する部分に、排気穴とベントホールとを接続するスリワリ部を形成して成るタイヤ成形用金型。
2. 前記シリンダーとバルブとの間隙の寸法をｔ、シリンダーの径大頭部の外径寸法をＬ１、シリンダーの円筒部の外径寸法をＬ２とした場合、（Ｌ１−Ｌ２）／２＞ｔに設定した請求項１に記載のタイヤ成形用金型。
3. 前記各ベントホールに、シリンダーの固定用座面を形成した請求項１または２に記載のタイヤ成形用金型。
4. 前記シリンダーの側面に、排気穴内に連通する複数の貫通穴を形成した請求項１，２または３に記載のタイヤ成形用金型。
5. 成形用金型に形成されたベントホールに着脱可能に装着するタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグであって、
   このプラグ本体は、ベントホールに嵌合する上部に径大頭部を備えた円筒状のシリンダーと、このシリンダーの中央に形成された排気穴に所定の間隙を隔てて摺動可能に嵌合するバルブとで構成し、前記シリンダーの筒状部の側面に、前記間隙と前記ベントホールの内壁面と前記円筒状の円筒部の外壁面に形成される排気用間隙とに連通する少なくとも一つ以上の貫通穴を形成し、前記シリンダーの筒状部の金型外部側に、排気穴及び前記シリンダーとバルブとの間隙に連通するスリワリ部を少なくとも一箇所以上に形成して成るタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
6. 前記シリンダーとバルブとの間隙の寸法をｔ、シリンダーの径大頭部の外径寸法をＬ１、シリンダーの円筒部の外径寸法をＬ２とした場合、（Ｌ１−Ｌ２）／２＞ｔに設定した請求項５に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
7. 前記シリンダーに形成した貫通穴の下方に、バルブが当接する座面を設けた請求項５または６に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。
8. 前記シリンダーの排気穴の下部が閉鎖された請求項５，６または７に記載のタイヤ成形用金型のベントホールに使用するプラグ。

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