JP5195392B2 - 加硫モールド用ベントユニットおよび加硫モールド - Google Patents

Description

本発明は、加硫モールド用ベントユニットおよび加硫モールドに関し、さらに詳しくは、ショットブラストによって加硫モールドをクリーニングしても、摩耗や損傷が生じ難く、正常なベント機能を長期間確保できる加硫モールド用ベントユニットおよび加硫モールドに関するものである。

グリーンタイヤ等のゴム成形物を加硫する際には、加硫モールド内に不要な空気が閉じ込められ、また、加硫によってガスが発生するため、加硫モールドには、空気や加硫時に発生するガスを外部に排出するためのベントホールが設けられている。このベントホールについては、種々の提案されている(例えば、特許文献１、２参照)。

加硫モールドは、成形面が汚れた場合、或いは、定期的にショットブラストを施してクリーニングすることがある。特許文献１で提案されているベントホールは、上下移動する弁体がスプリングによって常時開弁するように付勢され、弁体の頭部がモールドの成形面から突出する構造になっている。そのため、加硫モールドをクリーニングする際には、吹き付けられる研磨材が、開弁している弁体の頭部とベントホールとの隙間からベントホール内部に入り込み、その研磨材が弁体の上下移動を妨げて正常なベント機能を発揮できなくなるという問題があった。また、弁体の頭部がモールドの成形面から突出しているため、吹き付けられる研磨材により、弁体の摩耗、損傷が生じ易くなり、正常なベント機能を早期に損なうという問題があった。さらには、加硫時の未加硫ゴムの流れによって、突出している弁体が横方向に押圧されて、弁体とベントホールとの隙間が偏って、正常なベント機能が発揮できなくなるという問題もあった。

特許文献２で提案されているベントホールは、上下移動する弁体（押杆）がスプリングによって常時閉弁するように付勢されているが、弁体の先端がモールドの成形面から突出するとともに、弁体の先端側とベントホール（摺動孔）との隙間が常時開口する構造になっている。そのため、加硫モールドをクリーニングする際には、吹き付けられる研磨材が、弁体の先端側とベントホールとの隙間からベントホール内部に入り込み易くなる。したがって、引用文献１のベントホールと同様に上記した問題を抱えていた。
特開平１１−３３３８４６号公報 特開昭５３−３４８２号公報

本発明の目的は、ショットブラストによって加硫モールドをクリーニングしても、摩耗や損傷が生じ難く、正常なベント機能を長期間確保できる加硫モールド用ベントユニットおよび加硫モールドを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の加硫モールド用ベントユニットは、軸部の一端に拡径した頭部を有する弁体と、この弁体を内挿して軸方向に移動可能に保持する筒状のホルダと、このホルダに内設されて前記弁体を軸方向頭部側に常時付勢するスプリングとを備えた加硫モールド用ベントユニットであって、前記ホルダの内周上端部に弁座部を形成するとともに、前記軸部に弾性チューブを軸半径方向に隙間をあけて外嵌し、前記スプリングの付勢力により前記頭部を弁座部に当接させ、この状態の頭部の上面をホルダの上面よりも下方位置に設定するとともに、前記弾性チューブの上面と前記頭部の下面とに隙間を設け、前記スプリングの付勢力に抗して前記弁体を軸方向に移動させた際に、前記頭部が弁座部から離れてから頭部の下面が前記弾性チューブの上面に当接するまでは、ホルダの内部を上端から下端までエアが通過する構成にしたことを特徴とするものである。

ここで、前記弁座部に当接している頭部の上面とホルダの上面との段差を、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定する。前記弾性チューブの１００％伸張時モジュラス（ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定した値）は、例えば、５ＭＰａ〜５０ＭＰａにし、前記弾性チューブは、例えば、シリコーンゴムで形成する。

本発明の加硫モールドは、軸部の一端に拡径した頭部を有する弁体と、この弁体を内挿して軸方向に移動可能に保持する筒状のホルダと、このホルダに内設されて前記弁体を軸方向頭部側に常時付勢するスプリングとを備えた加硫モールド用ベントユニットを、そのホルダをベントホールに嵌め込むことにより装着した加硫モールドであって、前記ホルダの内周上端部に弁座部を形成するとともに、前記軸部に弾性チューブを軸半径方向に隙間をあけて外嵌し、前記スプリングの付勢力により前記頭部を弁座部に当接させ、この状態の頭部の上面をホルダの上面よりも下方位置に設定するとともに、前記弾性チューブの上面と前記頭部の下面とに隙間を設け、前記スプリングの付勢力に抗して前記弁体を軸方向に移動させたい際に、前記頭部が弁座部から離れてから頭部の下面が前記弾性チューブの上面に当接するまでは、ホルダの内部を上端から下端までエアが通過する構成にしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、軸部の一端に拡径した頭部を有する弁体と、この弁体を内挿して軸方向に移動可能に保持する筒状のホルダと、このホルダに内設されて弁体を軸方向頭部側に常時付勢するスプリングとを備えた加硫モールド用ベントユニットのホルダの内周上端部に弁座部を形成するとともに、軸部に弾性チューブを軸半径方向に隙間をあけて外嵌し、スプリングの付勢力により頭部を弁座部に当接させ、この状態の頭部の上面をホルダの上面よりも下方位置に設定したので、このベントユニットのホルダをベントホールに嵌め込んで加硫モールドに装着すれば、ショットブラストによって加硫モールドをクリーニングしても、ベントホールは弁体の頭部と弁座部とによって遮断されて閉じているので、吹き付けられる研磨材がベントホール内部に入り込むことがない。そのため、入り込んだ研磨材が弁体の上下移動を妨げて正常なベント機能を発揮できなくなるという不具合を防止することができる。

また、弁体の頭部はホルダの上面から突出しない位置にあるので、ホルダによって保護された状態になり、研磨材による弁体の摩耗、損傷が生じ難くく、正常なベント機能を長期間確保することが可能になる。さらには、加硫時の未加硫ゴムの流れによって弁体が横方向に押圧されることも回避できる。

一方、頭部を弁座部に当接させた状態では、弾性チューブの上面と頭部の下面とに隙間を設け、スプリングの付勢力に抗して弁体を軸方向に移動させた際に、頭部が弁座部から離れてから頭部の下面が弾性チューブの上面に当接するまでは、ホルダの内部を上端から下端までがエアが通過する構成にしたので、十分なベント機能を発揮することができる。

以下、本発明の加硫モールド用ベントユニットおよび加硫モールドを、図に示した空気入りタイヤ用加硫モールドを例にした実施形態に基づいて説明する。

図４に例示するように、本発明の加硫モールド用ベントユニット１（以下、ベントユニット１という）は、加硫モールド７に形成されたベントホール８に装着される。このベントユニット１が装着された加硫モールド７が本発明の加硫モールドになる。この加硫モールド７は、いわゆるセクターモールドであり、複数のセクターモールドと上下サイドプレートとなる加硫モールド７ａ、７ａによって空気入りタイヤが加硫される。

図１に例示するように、ベントユニット１は、軸部４ｂの一端に頭部４ａを有する弁体４と、弁体４を内挿して軸方向に移動可能に保持する筒状の本体ホルダ２およびヘッドホルダ３と、本体ホルダ２に内設されるスプリング５とを備えている。

弁体４は、軸部４ｂよりも拡径した頭部４ａを有し、頭部４ａは上面が下面よりも小径になっており周面が傾斜した円筒状になっている。軸部４ｂは、外径を変化させた段付きの円筒状になっているが、外径が一定な円筒状にしてもよい。

本体ホルダ２は、上端側に外径を縮径したチューブ固定部２ａを有し、下端部には内径を縮径した貫通孔２ｂを有している。本体ホルダ２にはコイル状のスプリング５が内挿されている。

弁体４は、軸部４ｂがスプリング５の上に配置されるように本体ホルダ２に内挿され、頭部４ａは本体ホルダ２の上面から突出している。これにより、スプリング５によって弁体４は軸方向に沿って頭部４ａ側に常時付勢される。

ヘッドホルダ３は、本体ホルダ２の上端部を覆うように本体ホルダ２に外嵌されている。ヘッドホルダ３の内周上端部には、下方をより拡径した円筒傾斜周面からなる弁座部３ａが形成されている。本体ホルダ２およびヘッドホルダ３の外径は、例えば、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度であり、ヘッドホルダ３の上面の内径は、頭部４ａの上面の外径とほぼ同じ大きさである。

ヘッドホルダ３の内周面と、本体ホルダ２のチューブ固定部２ａの外周面との間には隙間が形成されており、この隙間に円筒状の弾性チューブ６が配置されている。即ち、チューブ固定部２ａに密着するように外嵌された弾性チューブ６が、この隙間に配置されている。これにより、軸部４ｂに弾性チューブ６が軸半径方向に隙間をあけて外嵌された状態になる。弾性チューブ６の上面は弁座部３ａに当接している。

弾性チューブ６は、加硫温度に耐え得る耐熱性を有することが必要であり、例えば、シリコーンゴムで形成する。これにより、加硫温度（２００℃程度）の環境下においても長期に渡って適度な弾性を維持することができる。シリコーンゴムのＪＩＳ−Ａ硬度は、３０〜６０（ＪＩＳ Ｋ６２５３）程度にする。また、弾性チューブ６の１００％伸張時モジュラスは５ＭＰａ〜５０ＭＰａ程度にする。

弁体４はスプリング５によって付勢されることにより、頭部４ａが弁座部３ａに当接された状態になる。弁座部３ａに当接した状態の頭部４ａの上面は、ヘッドホルダ３の上面よりも下方位置に設定されて段差ｄを有している。さらに、この状態の頭部４ａの下面と弾性チューブ６の上面との間には隙間が設けられている。

ベントユニット１は、図３に例示するように組み立てることができる。まず、本体ホルダ２にスプリング５を内挿し、チューブ固定部２ａに弾性チューブ６を外嵌する。チューブ固定部２ａの外周面の一部を、やや拡径しておくと弾性チューブ６を確実に固定することができる。

次いで、本体ホルダ２に弁体４の軸部４ｂを内挿する。その後、本体ホルダ２の上端部を覆うように、ヘッドホルダ３を外嵌する。

このベントユニット１は、本体ホルダ２およびヘッドホルダ３をベントホール８に嵌め込むことにより加硫モールド７に装着されている。ヘッドホルダ３の上面と加硫モールド７の上面（成形面）とは同じレベルになっている。

このようにスプリング５の付勢力によって頭部４ａが弁座部３ａに当接され、ベントホール８は頭部４ａと弁座部３ａとによって遮断されて閉じている。そのため、加硫モールド７にショットブラストを施してクリーニングした場合であっても、吹き付けられる研磨材がベントホール８内部に入り込むことがない。そのため、入り込んだ研磨材が弁体４の上下移動を妨げて正常なベント機能を発揮できなくなるという不具合を防止できる。

また、弁体４の頭部４ａはヘッドホルダ３の上面から突出しない位置にあるので、ヘッドホルダ３によって研磨材から保護されることになる。これにより、弁体４（頭部４ａ）の摩耗、損傷が生じ難くく、正常なベント機能を長期間確保することが可能になる。さらには、頭部４ａがヘッドホルダ３の上面から突出していないので、加硫時の未加硫ゴムの流れによって弁体４（頭部４ａ）が横方向に押圧されることも回避できる。

弁座部３ａに当接している頭部４ａの上面とヘッドホルダ３の上面との段差ｄは、例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定する。段差ｄを０．５ｍｍ未満にすると、研磨材による頭部４ａの摩耗防止効果が小さくなり、段差ｄを１．０ｍｍ超にすると、加硫したタイヤに形成される凸部の突出量が大きくなって外観に悪影響を与える。

加硫モールド７で未加硫のゴム成形物を加硫する際には、図２に例示するように、未加硫ゴムＲが弁体４の頭部４ａに流れてくる。この未加硫ゴムＲが、スプリング５の付勢力に抗して弁体４を軸方向に移動させて頭部４ａが弁座部３ａから離される。

頭部４ａが弁座部３ａから離れてから、この頭部４ａの下面が弾性チューブ６の上面に当接するまでは、ヘッドホルダ３および本体ホルダ２の内部を、ヘッドホルダ３の上端から本体ホルダ２の下端までエアＡが通過するようになっている。即ち、加硫モールド７からのエアＡ（ガスも含む）は、頭部４ａと弁座部３ａとの隙間を通過し、軸部４ｂの外周面と本体ホルダ２の内周面との隙間を通過し、貫通孔２ｂを通じてベントホール８の下方に流出して加硫モールド７の外部に排出される。したがって、十分なベント機能を発揮することができる。

頭部４ａの下面が弾性チューブ６の上面に当接すると、弾性チューブ６によってシールされた状態になる。これにより、エアＡの通過が遮断されるとともに、未加硫ゴムＲが頭部４ａよりも下方に流入することが確実に防止される。

弁体４が未加硫ゴムＲに押されることにより径方向に傾いて、ヘッドホルダ３（弁座部３ａ）との間のすき間が過大になった場合には、このすき間に未加硫ゴムＲが流入して弁体４の軸方向移動を不能にすることが考えられる。ところが、本発明では、弁体４の頭部４ａの下面が弾性チューブ６の上面に当接すると、弁体４が弾性チューブ６によってしっかりと支えられるので径方向の傾きが抑制される。そのため、未加硫ゴムＲが流入するような過大なすき間が生じることがなく、弁体４の軸方向移動が不能になるような不具合を防止することができる。

実施形態では、セクショナルタイプの加硫モールドを例にして説明したが、本発明は、上下二分割タイプの加硫モールドに適用することもできる。また、空気入りタイヤ用加硫モールドだけでなく、その他のゴム製品を製造する際に使用する加硫モールドに適用することができる。

本発明のベントユニットの弁体が閉じている状態を例示する縦断面図である。 図１のベントユニットの弁体が開いている状態を例示する一部拡大縦断面図である。 図１のベントユニットの組み立て工程を例示する縦断面図である。 本発明のベントユニットを装着した加硫モールドを例示する縦断面である。

符号の説明

１ ベントユニット
２ 本体ホルダ
２ａ チューブ固定部
２ｂ 貫通孔
３ ヘッドホルダ
３ａ 弁座部
４ 弁体
４ａ 頭部
４ｂ 軸部
５ スプリング
６ 弾性チューブ
７ 加硫モールド（セクターモールド）
７ａ 加硫モールド（上下サイドプレート）
８ ベントホール
Ｒ 未加硫ゴム

Claims (5)

1. 軸部の一端に拡径した頭部を有する弁体と、この弁体を内挿して軸方向に移動可能に保持する筒状のホルダと、このホルダに内設されて前記弁体を軸方向頭部側に常時付勢するスプリングとを備えた加硫モールド用ベントユニットであって、前記ホルダの内周上端部に弁座部を形成するとともに、前記軸部に弾性チューブを軸半径方向に隙間をあけて外嵌し、前記スプリングの付勢力により前記頭部を弁座部に当接させ、この状態の頭部の上面をホルダの上面よりも下方位置に設定するとともに、前記弾性チューブの上面と前記頭部の下面とに隙間を設け、前記スプリングの付勢力に抗して前記弁体を軸方向に移動させた際に、前記頭部が弁座部から離れてから頭部の下面が前記弾性チューブの上面に当接するまでは、ホルダの内部を上端から下端までエアが通過する構成にした加硫モールド用ベントユニット。
2. 前記弁座部に当接している頭部の上面とホルダの上面との段差を０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定する請求項１に記載の加硫モールド用ベントユニット。
3. 前記弾性チューブの１００％伸張時モジュラスが５ＭＰａ〜５０ＭＰａである請求項１または２に記載の加硫モールド用ベントユニット。
4. 前記弾性チューブがシリコーンゴムで形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の加硫モールド用ベントユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかの加硫モールド用ベントユニットを、そのホルダをベントホールに嵌め込むことにより装着した加硫モールド。

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