JP5227266B2 - タイヤ加硫金型 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成形面のベントホールに筒状のベントピースを嵌入したタイヤ加硫金型に関する。

従来、タイヤ加硫金型においては、タイヤの外表面を成形するタイヤ成形面に多数のベントホールが設けられている。加硫成形時には、このベントホールを通じて、タイヤの外表面とタイヤ成形面との間の空気を排出し、ベアと呼ばれる空気溜りの発生を防止することができるが、ベントホールに流入したゴムによって、スピューと呼ばれる多数のゴム突起がタイヤの外表面に形成される。

スピューはトリミング処理により切除するのが一般的であるが、トリミングが難しい部位ではスピューを残存させる場合もあり、タイヤの外観を向上するうえで、スピューは出来るだけ短い方が好ましい。そのため、例えば下記特許文献１〜３の金型では、ベントホールに筒状のベントピースを嵌入し、ゴムの硬化を早めてスピューを短く形成するようにしている。

ところが、ゴム配合や加硫条件によっては、ベントピースを使用していても、１０ｍｍ程度の長いスピューが形成される場合があった。これに対して、ベントピースの内径を更に小さくして対処すると、目詰まりを起こし易くなるため、空気の排出性を確保し難くなる。スピューを形成しないのが理想的ではあるが、適度に短いスピューはさほど目立たず、タイヤの外観を損なうことがない。したがって、ベントホールによる空気の排出性を確保しながらも、スピューを確実に短く形成しうる手法が望まれる。

下記特許文献４，５には、スピューの形成を防ぐために、ベントホールの開口端をプラグで施蓋可能にしたタイヤ加硫金型が記載されている。しかし、かかる構造の金型では、ショットブラストで金型を洗浄するに際し、ガラスビーズ等の研磨剤がプラグの隙間に侵入して目詰まりを起こすことがあり、ベントピース内にドリルを挿通させる「錐通し」と呼ばれる作業においては、作業効率の悪化が不可避であった。

特開平５−１３８６５６号公報 特開２０００−１０２９２６号公報 特開２００８−３０４０２号公報 特開２００６−１６８２５３号公報 特開２００５−１６１７１７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベントホールによる空気の排出性を確保しながら、スピューを短く形成できるタイヤ加硫金型を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤ加硫金型は、タイヤ成形面のベントホールに通気孔を有する筒状のベントピースを嵌入したタイヤ加硫金型において、前記ベントピースが、前記通気孔の一端に設けられていて前記タイヤ成形面にて開口する流入口と、前記通気孔の他端に設けられていて前記ベントホール内に配設した弾性部材によって閉塞される放出口とを有し、加硫成形時にタイヤの外表面と前記タイヤ成形面との間の空気が前記通気孔に流入すると、その空気の圧力により前記弾性部材が弾性変形し、前記通気孔内の空気が前記ベントピースと前記弾性部材との間を突破するように構成されたものである。

このタイヤ加硫金型では、ベントピースの放出口を弾性部材で閉塞しているものの、加硫成形時には、通気孔に流入した空気の圧力により弾性部材が弾性変形し、その空気がベントピースと弾性部材との間を突破し得るため、ベントホールによる空気の排出性が確保される。また、通気孔に流入したゴムは半加硫で粘性が高く、閉塞された放出口を通過できないため、スピューは放出口を超えて形成されない。その結果、ベントホールによる空気の排出性を確保しながら、スピューを短く形成することができる。

本発明では、前記弾性部材が、前記通気孔と軸平行に設けられた棒状体であり、その端面を前記ベントピースに押し当てて前記放出口を閉塞するものが好ましい。かかる構成によれば、弾性部材がベントホール内に配設しやすい形状になるとともに、ベントピースの放出口を的確に閉塞して、通気孔に流入したゴムの進入を弾性部材によって確実に食い止めることができる。

本発明では、前記弾性部材と前記ベントホールの内壁との間に空間部が形成され、前記ベントピースと前記弾性部材との間を突破した空気が前記空間部を経由して排出されるものが好ましい。かかる構成では、弾性部材とベントホールの内壁との間に形成された空間部が空気の排出経路となるため、ベントホールや弾性部材をシンプルに構成できる。

本発明では、前記弾性部材が前記通気孔の軸方向に沿って挟持固定されているものが好ましい。これにより、弾性部材の位置が安定するとともに、ベントピースの放出口を適切に閉塞し、通気孔に流入したゴムの進入を弾性部材によって確実に食い止めることができる。

本発明では、前記ベントピースが、前記弾性部材を芯出しするためのガイド部を有するものが好ましい。これによって、弾性部材の芯出し（径方向位置の調整、センタリング）が容易になり位置が安定するため、ベントホールによる空気の排出性を良好に確保できるとともに、放出口を適切に閉塞できる。

本発明では、前記弾性部材を前記ベントピースに向かって付勢する付勢部材を備えるものでも構わない。これにより、ベントピースの放出口を適切に閉塞し、通気孔に流入したゴムの進入を弾性部材によって確実に食い止めることができる。

本発明に係るタイヤ加硫金型の一例を概略的に示す縦断面図 タイヤ成形面に設けられたベントホールを拡大して示す断面図 弾性部材の斜視図 空気がベントホール内を通過する様子を模式的に示した断面図 本発明の別実施形態を示す縦断面図 本発明の別実施形態を示す縦断面図 本発明の別実施形態を示す縦断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤ加硫金型の一例を概略的に示す縦断面図である。本実施形態のタイヤ加硫金型（以下、単に金型と称する場合がある。）は、タイヤのトレッド部に当接するトレッド型部１と、タイヤのサイドウォール部に当接するサイド型部２，３と、タイヤのビード部が嵌合されるビードリング４とを備える。

加硫成形時には、不図示の開閉機構によって金型を型開きし、グリーンタイヤをタイヤ軸方向が上下になるようにセットして型締めした後、ブラダーと呼ばれるゴムバッグを膨張させてグリーンタイヤを拡張変形する。これにより、グリーンタイヤの外表面がタイヤ成形面１ａに押し当てられる。

図示を省略しているが、タイヤ成形面１ａには、溝部を成形するための骨部（凸部）と、陸部を成形するための凹部が設けられており、加硫成形時には、その凹凸形状に対応したトレッドパターンがタイヤのトレッド面に形成される。タイヤ成形面１ａには、金型の外部に通じるベントホールが多数設けられていて、タイヤの外表面とタイヤ成形面１ａとの間の空気を排出可能に構成されている。通常、ベントホールは凹部の各々に設けられている。

図２は、タイヤ成形面１ａに設けられたベントホールを拡大して示す断面図である。ベントホール５には、通気孔７を有する筒状のベントピース６が嵌入されている。ベントピース６は、通気孔７の一端に設けられていてタイヤ成形面１ａにて開口する流入口７ａと、通気孔７の他端に設けられていてベントホール５内に配設した弾性部材８によって閉塞される放出口７ｂとを有する。

本実施形態では、弾性部材８が図３に示すような棒状体であって、通気孔７と軸平行に設けられている。弾性部材８は、片方の端面をベントピース６に押し当てて放出口７ｂを閉塞しており、他方の端面には外周面にまで達した切欠き８ａが形成されている。弾性部材８の外径はベントホール５の内径Ｄよりも小さく、弾性部材８とベントホール５の内壁との間には空間部９が形成されている。図２では、弾性部材８が空間部９により取り囲まれているが、これに限られない。

ベントホール５の奥側には内径が比較的小さい排気孔１１が形成されており、この排気孔１１が金型の外部に連通している。本実施形態では、排気孔１１を有するブロック１０をベントホール５に嵌入しているが、このブロック１０に相当する部分は、金型本体と一体化されている場合もある。空間部９は、弾性部材８に形成された切欠き８ａを介して、排気孔１１に連通している。

弾性部材８は、ベントピース６とブロック１０との間で、通気孔７の軸方向に沿って挟持固定されている。ベントピース６とブロック１０との間隔Ｇは、弾性部材８の本来の長さ８Ｌよりも僅かに短く設定されていて、図２に示す状態では、適度に圧縮された弾性部材８がベントピース６に向かって押し付けられ、放出口７ｂが弾性部材８によって適切に閉塞されている。

加硫成形時にタイヤＴの外表面がタイヤ成形面１ａに押し当てられる過程では、図４に示すように、タイヤＴの外表面とタイヤ成形面１ａとの間の空気が、流入口７ａを通じて通気孔７に流入する（図４では空気の流れを矢印で表している。）。そして、その空気の圧力により弾性部材８が僅かに押し下げられるように弾性変形し、通気孔７内の空気がベントピース６と弾性部材８との間を突破する。この突破した空気は、空間部９を経由して排気孔１１から金型の外部に排出される。

尚、図４は模式的に示しており、ベントピース６と弾性部材８との間の隙間はもっと小さく或いは大きくなる場合があるし、その隙間の形状や位置は無作為であってよい。上述した弾性部材８の弾性変形は、空気が流動できる程度の局所的及び／又は非定常的な変形で足り、弾性部材８は全体的に変形する必要もなければ、定常的に変形する必要もない。

空気が排出された後は、タイヤＴの外表面のゴムが通気孔７に流入してスピューが形成される。通気孔７に流入したゴムは半加硫で粘性が高く、弾性部材８で閉塞された放出口７ｂを通過できないため、スピューは放出口７ｂを超えて形成されない。したがって、スピューの長さを通気孔７の長さＬ以下に制御し、スピューを従来よりも短く形成することができる。また、この金型では、ベントホール５の開口端をプラグ等で施蓋しないため、ショットブラストの研磨剤が進入しても錐通しによって簡易に除去できる。

通気孔７の長さＬは２〜５ｍｍが好ましく、２〜４ｍｍがより好ましい。この長さＬが５ｍｍ以下であれば、スピューの長さを５ｍｍ以下に制御して、タイヤの外観を良好に向上できる。長さＬを４ｍｍ以下にすると、スピューが更に目立ち難くなる。また、ベントピース６の加工性を考慮すると、通気孔７の長さＬは２ｍｍ以上が好ましい。本実施形態では、錐通しを簡便化するべく、ベントピース６の開口端に座繰りを形成しているが、本発明はこれに限られない。

弾性部材８の素材は、上記の如き弾性変形を発現するものであれば特に制限されないが、シリコンゴムやフッ素ゴム、アクリルゴムなどが例示される。通常、金型の表面温度は１７０℃以上になるため、１８０℃程度でも使用可能なこれらの耐熱性樹脂材料が有用である。中でも、テフロン（登録商標）など非粘着系の樹脂材料は好ましく用いられる。

図５は、ベントピース６が弾性部材８を芯出しするためのガイド部６ａを有する例である。この例では、弾性部材８の片方の端面をガイド部６ａの窪みに嵌め込んで放出口７ｂを閉塞しているため、弾性部材８を容易く芯出しできて位置が安定する。また、放出口７ｂを塞ぐ弾性部材８の端面が半球状で丸みを帯びているため、加硫成形時には空気が突破し易くなる。これの更なる変形例として、ガイド部６ａの窪みを深くし、弾性部材８の一部又は全部を収容して、弾性部材８の姿勢を一層安定させる構造が考えられる。

図６は、弾性部材８をベントピース６に向かって付勢する付勢部材を備える例である。この例では、弾性部材８とブロック１０との間に、付勢部材としてのスプリング１２を介在させている。これにより、ベントピース６の放出口７ｂを適切に閉塞し、通気孔７に流入したゴムの進入を弾性部材８によって確実に食い止めることができる。

弾性部材８は、上記のような棒状体に限られず、板状体など他の形状でも構わない。図７は、弾性部材８が球状に形成された例であり、ベントピース６にはガイド部６ａが設けられている。この例では、ブロック１０の端面に切欠き１０ａが形成されており、この切欠き１０ａを介して空間部９と排気孔１１とが連通している。このように、空間部と排気孔とを連通させる切欠きは、弾性部材とブロックのどちらに設けても構わない。

本発明のタイヤ加硫金型は、タイヤ成形面のベントホールが上記の如く構成されていること以外は、通常のタイヤ加硫金型と同等であり、従来公知の形状や材質、開閉機構などが何れも本発明に採用することができる。前述の実施形態では、トレッド型部と一対のサイド型部とを備えた金型構造を示したが、本発明では、トレッド型部の中央部に分割面を有して上下に二分される金型構造であっても構わない。

本発明の構成と効果を具体的に示すため、タイヤの加硫成形を実施して、弾性部材によるゴム抑止の良否とタイヤ外観（ベアやスピューの発生状況）を調べ、○、△、×の三段階で評価した。ベントホールは図２に示す構造とし、通気孔の座繰りを除いた部分での内径を０．６ｍｍ、ベントピースの長さＬを２〜６ｍｍ、弾性部材の素材をシリコンゴムとした。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、各実施例では、大方、ベントホールによる空気の排出性を確保しながら、スピューを短く形成できている。実施例１のゴム抑止が△評価であるのは、通気孔の容積以上のゴムがベントピースに流入したためと考えられ、通気孔の長さを２ｍｍ以上にした方が好ましいと言える。また、実施例５のタイヤ外観が△評価であるのは、スピューが少し長めに形成されたためであり、通気孔の長さを５ｍｍ以下にした方が好ましいと言える。

１ａ タイヤ成形面
５ ベントホール
６ ベントピース
６ａ ガイド部
７ 通気孔
７ａ 流入口
７ｂ 放出口
８ 弾性部材
９ 空間部
１２ スプリング（付勢手段）

Claims (6)

1. タイヤ成形面のベントホールに通気孔を有する筒状のベントピースを嵌入したタイヤ加硫金型において、
   前記ベントピースが、前記通気孔の一端に設けられていて前記タイヤ成形面にて開口する流入口と、前記通気孔の他端に設けられていて前記ベントホール内に配設した弾性部材によって閉塞される放出口とを有し、
   加硫成形時にタイヤの外表面と前記タイヤ成形面との間の空気が前記通気孔に流入すると、その空気の圧力により前記弾性部材が弾性変形し、前記通気孔内の空気が前記ベントピースと前記弾性部材との間を突破するように構成されたことを特徴とするタイヤ加硫金型。
2. 前記弾性部材が、前記通気孔と軸平行に設けられた棒状体であり、その端面を前記ベントピースに押し当てて前記放出口を閉塞する請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
3. 前記弾性部材と前記ベントホールの内壁との間に空間部が形成され、前記ベントピースと前記弾性部材との間を突破した空気が前記空間部を経由して排出される請求項１または２に記載のタイヤ加硫金型。
4. 前記弾性部材が前記通気孔の軸方向に沿って挟持固定されている請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
5. 前記ベントピースが、前記弾性部材を芯出しするためのガイド部を有する請求項１〜４いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
6. 前記弾性部材を前記ベントピースに向かって付勢する付勢部材を備える請求項１〜５いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。

Images