JP6309325B2 - Mold and pneumatic tire manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、金型及び空気入りタイヤの製造方法に関し、より詳細には、未加硫タイヤなどの成形材料と金型との間に溜まった空気を排気するためのベントホールを備えた金型、及び、該金型を用いた空気入りタイヤの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a mold and a method for manufacturing a pneumatic tire, and more particularly, a mold having a vent hole for exhausting air accumulated between a molding material such as an unvulcanized tire and the mold. And a method of manufacturing a pneumatic tire using the mold.
ゴム製品などの成型に用いられる金型には、金型内部の空気を排気するためのベントホールが設けられている。例えば、タイヤ加硫用金型には、未加硫タイヤと金型との間に存在する空気を排気するために、ベントホールと称される多数の細い排気穴が形成されている。これらのベントホールには加硫成形中にゴム材料が流れ込んでスピューと称される髭状の突起が形成されるため、別途除去工程が必要となる。そこで、ベントホールからの排気を可能にしつつ、ゴム材料の流れ込みを抑制するために、ベントホールの開口(即ち、排気口)を開閉する弁部材をベントホールに組み込むことが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。 A mold used for molding a rubber product or the like is provided with a vent hole for exhausting air inside the mold. For example, a tire vulcanization mold is formed with a large number of thin exhaust holes called vent holes in order to exhaust air existing between an unvulcanized tire and a mold. In these vent holes, a rubber material flows in during vulcanization molding to form hook-like projections called spews, so that a separate removal step is required. Therefore, in order to suppress the inflow of the rubber material while enabling exhaust from the vent hole, it has been proposed to incorporate a valve member that opens and closes the vent hole opening (that is, the exhaust port) into the vent hole (for example, Patent Documents 1 and 2).
このような弁部材を備えたベントホールでは、上記排気口と弁部材との間にゴム等の成形材料が浸入して、弁部材の作動不良の要因となるため、かかる成形材料の浸入を抑制することが求められる。そのため、例えば、特許文献1では、弁部材の閉状態において、弁部材の先端面(上端面)が金型内面よりも後退するように配置させることが提案されている。また、特許文献2では、金型内面に凹部を設け、該凹部の底面にベントホールの排気口を設けるとともに該排気口を開閉する弁体(弁部材)を該凹部に内設しており、弁体を金型内面から後退させた位置に設けることにより、弁体の裏面側への成形材料の回り込みを阻止することが開示されている。 In a vent hole equipped with such a valve member, a molding material such as rubber enters between the exhaust port and the valve member, causing malfunction of the valve member. It is required to do. Therefore, for example, in Patent Document 1, it is proposed that the valve member is disposed so that the front end surface (upper end surface) of the valve member recedes from the inner surface of the mold when the valve member is closed. Further, in Patent Document 2, a recess is provided on the inner surface of the mold, a vent hole exhaust port is provided on the bottom surface of the recess, and a valve body (valve member) for opening and closing the exhaust port is provided in the recess. It is disclosed that the molding material is prevented from wrapping around the back surface side of the valve body by providing the valve body at a position retracted from the inner surface of the mold.
これら特許文献1,2に開示の構成では、弁部材の先端面が金型内面から後退しており閉状態において凹状部が形成されるため、加硫成形後のタイヤ表面に凸部が形成されてしまい、タイヤのノイズ性能や転がり抵抗性能に悪影響を与える。 In the configurations disclosed in these Patent Documents 1 and 2, since the tip end surface of the valve member is retracted from the inner surface of the mold and the concave portion is formed in the closed state, the convex portion is formed on the tire surface after vulcanization molding. This will adversely affect the noise performance and rolling resistance performance of the tire.
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、ベントホールの排気口と弁部材との間への成形材料の浸入を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent a molding material from entering between an exhaust port of a vent hole and a valve member.
本発明に係る金型は、金型内面に開口する排気口を備えたベントホールと、前記排気口を開閉する弁部材であって開状態から成形材料により押圧されて閉状態となる弁部材とを備えるタイヤ加硫用金型であって、トレッド成形面に陸部形成用の凹部が設けられ、前記凹部の角部に前記ベントホールが設けられ、前記排気口の周りに前記弁部材を取り囲む周壁が設けられ、前記周壁が、前記金型内面から突出しかつ開状態における前記弁部材の先端位置よりも高く形成され、前記角部に設けられた前記ベントホールのための前記周壁に軸方向に延びる通気用の切れ込みが設けられ、前記切れ込みが前記角部の頂部側に向けて開口する位置に設けられたものである。 A mold according to the present invention includes a vent hole provided with an exhaust port that opens on the inner surface of the mold, and a valve member that opens and closes the exhaust port, and is a valve member that is pressed by a molding material from an open state to be closed. a tire vulcanizing mold which Ru with a recess for the land portion formed provided in the tread molding surface, said vent hole is provided at a corner portion of the recess, the valve member around the exhaust port An encircling peripheral wall is provided, and the peripheral wall protrudes from the inner surface of the mold and is formed higher than the tip position of the valve member in the open state, and is axially directed to the peripheral wall for the vent hole provided in the corner portion The ventilation slit is provided at a position where the slit is opened toward the top of the corner .
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、該金型内に未加硫タイヤをセットし、未加硫タイヤと金型との間に溜まった空気を前記ベントホールで排気しながら未加硫タイヤを加硫成形するものである。 The method for producing a pneumatic tire according to the present invention includes setting an unvulcanized tire in the mold and unvulcanizing the air accumulated between the unvulcanized tire and the mold through the vent hole. The tire is vulcanized.
本発明によれば、上記周壁を設けたことにより、弁部材の側方からの成形材料の浸入が遮られ、排気口と弁部材との間への成形材料の浸入を防止することができる。また、該周壁は金型内面から突出して設けられているので、成形品には周壁による凸部は形成されず、そのため、例えばタイヤの加硫成形に用いた場合にノイズ性能や転がり抵抗性能への悪影響を抑えることができる。 According to the present invention, by providing the peripheral wall, the intrusion of the molding material from the side of the valve member is blocked, and the intrusion of the molding material between the exhaust port and the valve member can be prevented. In addition, since the peripheral wall is provided so as to protrude from the inner surface of the mold, a convex portion due to the peripheral wall is not formed on the molded product. Therefore, for example, when used for tire vulcanization molding, noise performance and rolling resistance performance are reduced. The adverse effect of can be suppressed.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、一実施形態に係るタイヤ加硫用金型10の断面図である。この金型10は、タイヤのトレッド部を成形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形するための上下一対のサイド型部14,14を備え、不図示のビードリング等とともに空気入りタイヤの成形空間であるキャビティ11を形成する。トレッド型部12の内周面であるトレッド成形面13には、トレッド部の縦溝及び横溝を形成するための縦リブ16及び横リブ18が設けられ、これら縦リブ16及び横リブ18で区画された領域が、トレッド部にブロックなどの陸部を形成するための陸部形成用凹部20となっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
トレッド成形面13を含む金型内面22には、金型10の外部に連通するエア抜き用のベントホール24が設けられている。ベントホール24は、トレッド型部12の内周面だけでなく、サイド型部14におけるサイドウォール成形面15にも、それぞれ複数設けられている。
The
図2に示すように、実施形態の排気構造は、金型内面22に開口する排気口26を備えたベントホール24と、該排気口26を開閉する弁部材28とを備える。排気口26は、キャビティ11内の空気を排出するための開口であり、ベントホール24に空気を導き入れるための入口に相当する。
As shown in FIG. 2, the exhaust structure of the embodiment includes a
弁部材28は、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、排気口26を開放する開状態となり、また、タイヤ加硫成形時に未加硫タイヤのゴム材料により先端面29(即ち、上端面)が上記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、排気口26を閉鎖する閉状態となる。この例では、該先端面29が、開状態における弁部材28の先端位置となり、また、閉状態において成形材料により押圧される被押圧面となる。
The
この例では、排気構造は、ベントホール24の金型内面22側の端部に設けられた挿入穴30と、挿入穴30内に装着されたプラグ32とで構成されている。挿入穴30は、金型10に設けられた金型内面22に開口する円柱面状の穴部である。プラグ32は、挿入穴30に嵌着される筒状のホルダ34と、ホルダ34内に摺動可能に取り付けられた弁部材28と、ホルダ34内に収納された弾性部材としてのコイルバネ36とを備えてなる。
In this example, the exhaust structure includes an
ホルダ34は、円筒状をなして、その中空部38がベントホール24の一部を構成しており、中空部38のキャビティ11側への開口端部が上記排気口26となっている。該開口端部には、キャビティ11側ほど開口面積が漸次大きくなる逆テーパ状の弁座40が設けられている。また、排気口26側の反対側の端部には、内向きに突出する係止部42が設けられ、その内側に排気経路が確保されている。
The
弁部材28は、軸部材(ステム)の両端部にそれぞれヘッド部44と係止突起46を設けた構造を有している。ヘッド部44は、ホルダ34の逆テーパ状の弁座40に嵌合して排気口26を閉鎖できるように先端ほど漸次径大の逆向きのテーパ48を備え、キャビティ11に面する先端面29が平面状に形成されている。係止突起46は、ホルダ34の係止部42の内側を貫通する弁部材28の抜け止めとなる凸部である。弁部材28は、コイルバネ36の内側に挿通された状態で、コイルバネ36がヘッド部44と係止部42との間で挟持されるようにして、ホルダ34に取り付けられており、すなわち、弁部材28はコイルバネ36を介して軸方向に往復動可能に装着されている。弁部材28は、係止突起46がホルダ34の係止部42に係止されるまでを限度して、コイルバネ36の弾性力によりキャビティ11側に向けて付勢され、図3に示すように、通常の状態ではヘッド部44のテーパ48とホルダ34の弁座40との間に隙間50が形成されている。
The
上記のような排気構造において、本実施形態のものでは、図2,3に示すように、排気口26の周りに弁部材28を取り囲む周壁52が設けられている。周壁52は、弁部材28のヘッド部44を取り囲む円筒状をなす薄肉板状の壁部であり、排気口26と弁部材28との間に形成された上記隙間50への側方からのゴム材料の浸入を遮る。排気口26からの排気を可能にしつつ、上記隙間50への側方からのゴム材料の浸入を有効に防止するために、周壁52は、弁部材28のヘッド部44を通気用の隙間54をおいて取り囲む。周壁52は、金型内面22からキャビティ11内に突出して形成されており、かつ、その上端52Aが開状態における弁部材28の先端面(即ち、先端位置)29よりも高く(即ち、金型内面22からの距離が大きく)形成されている。周壁52は、この例では、ホルダ34の上記排気口26側の端部に一体に設けられている。
In the exhaust structure as described above, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a
周壁52の突出高さは、特に限定しないが、弁部材28の先端面29からの高さHが0.1〜0.5mmであることが好ましく、より好ましくは、該高さHは0.3〜0.5mmである。また、周壁52の厚みTは、特に限定しないが、0.1〜0.3mmであることが好ましく、このような範囲に設定すれば、周壁52によってタイヤ表面に形成される微細な円形切れ込みによるタイヤ性能や外観への影響を低減しつつ、周壁52の剛性不足を回避することができる。
The protruding height of the
図4に示すように、閉状態における弁部材28の先端面(即ち、未加硫タイヤ100による被押圧面)29は、金型内面22と面一に設定されている。すなわち、弁部材28のヘッド部44が排気口26を閉じた状態において、ヘッド部44の上面である先端面29はその周りの金型内面22と同一平面上に位置している。なお、先端面29が金型内面22と面一とは、平面状の金型内面22にベントホール24を設ける場合には、上記のように同一平面上に位置することを意味するが、タイヤショルダー部のような曲面状のタイヤ表面を成形する位置では次の通りである。すなわち、図5に示すように、曲面状の金型内面22にベントホール24を設ける場合、排気口26を形成する範囲内における金型内面22の仮想面22Aを考え、該仮想面22Aの最高点56と最低点58との間に先端面29が位置するときを、先端面29が金型内面22と面一にあるという。本発明における「面一」にはかかる態様も含まれる。
As shown in FIG. 4, the
図3及び図6に示すように、周壁52には、軸方向に延びる通気用の切れ込み60が設けられている。かかる切れ込み60を設けることにより、周壁52を設けたものでありながら、ベントホール24での排気性を向上して残留エアによるベアを低減することができる。この例では、切れ込み60は、周壁52の周方向における一箇所に設けているが、2箇所以上に設けてもよい。また、切れ込み60の高さは、ベントホール24による排気性の点からは周壁52の高さ全体で設けることが好ましいが、周壁52の上部側のみに設けてもよい。切れ込み60の幅Wは、特に限定しないが、ゴム材料の浸入を抑えるため、0.1mm以下が好ましく、例えば0.05〜0.1mmとしてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
周壁52の周方向における切れ込み60の形成位置は、特に限定されない。例えば、ベントホール24は、上記陸部形成用凹部20に設ける場合、図7に示すように、当該凹部20の各角部62に設けられる。このような角部62に設けられたベントホール24のための周壁52に切れ込み60を設ける場合、切れ込み60は各角部62の頂部62A側に向けて開口する位置に設けることが好ましい。この場合、加硫成形時にゴム材料は凹部20の中央部から各角部62に向かって充填されていくので、ゴム材料の浸入を防止しつつ充填の最終段階まで切れ込み60を利用した排気が可能となる。
The formation position of the
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、未加硫タイヤを金型内面22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。
When manufacturing a pneumatic tire using the
その際、本実施形態では、未加硫タイヤと金型10との間に溜まった空気を上記ベントホール24で排気しながら未加硫タイヤを加硫成形する。詳細には、未加硫タイヤを金型内面22に押し当てる際、初期段階では、図3に示すように弁部材28は排気口26に対して開放位置にあるので、ヘッド部44と弁座40との隙間50を通じてキャビティ11内の空気がベントホール24へ流れ込み、金型10外部へ排気される。その後、未加硫タイヤが金型内面22に達したときには、図4に示すように、未加硫タイヤ100が弁部材28の先端面29を押圧することにより、弁部材28が押し込まれて隙間50がなくなり、排気口26が閉鎖されるので、ベントホール24へのゴム材料の浸入が阻止される。
At this time, in this embodiment, the unvulcanized tire is vulcanized while exhausting air accumulated between the unvulcanized tire and the
このとき、本実施形態であると、ベントホール24には弁部材28を取り囲む周壁52が設けられているので、弁部材28の側方からのゴム材料の浸入が遮られる。すなわち、ゴム材料は、弁部材28に対して先端面29がある上方からのみ流入するように流入方向が制限され、金型内面22に沿った横からの浸入が周壁52により遮られる。そのため、排気口26と弁部材28との間への成形材料の浸入を防止することができ、浸入による弁部材28の作動不良を低減することができる。
At this time, in the present embodiment, the
また、本実施形態であると、該周壁52が金型内面22から突出して設けられているので、タイヤ表面には周壁52による微細な円形切れ込みは形成されるものの、周壁52では凸部は形成されないので、タイヤ表面に形成された凸部によるノイズ性能や転がり抵抗性能の悪化を抑えることができる。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態であると、閉状態における弁部材28の先端面29が金型内面22と面一に設定されているので、ベントホール24によりタイヤ表面に凸部が形成されず、ノイズ性能や転がり抵抗性能の悪化をより一層抑えることができる。なお、本実施形態では、閉状態における弁部材28の先端面29を金型内面22と面一としたが、該先端面29は金型内面22から突出した位置に設定してもよい。突出した位置でも、タイヤ表面には凸部が形成されないので、ノイズ性能や転がり抵抗性能の悪化を抑える効果が得られる。
Further, in the present embodiment, since the
上記実施形態では、周壁52をホルダ34の端部に一体に設けたが、周壁52はホルダ34とは別部品で構成してもよい。
In the above embodiment, the
図8は、その一例を示したものであり、ホルダ34に外嵌する外筒部材64を設け、該外筒部材64の端部で周壁52を構成している。詳細には、排気口26を形成するホルダ34の一端面は金型内面22と面一に配置されている。外筒部材64は、ホルダ34の上端部に外嵌する円筒状をなし、金型10の挿入穴30の壁面とホルダ34との間に挟持固定されている。そして、外筒部材64の一端が金型内面22からキャビティ11内に突出しており、該突出端部により弁部材29を取り囲む周壁52が形成されている。
FIG. 8 shows an example thereof, and an
このように周壁52をホルダ34と別部品で構成することにより、ホルダ34自体に周壁52を設ける場合に比べて、専用品を制作せずに、汎用品を流用することができる。また、このように周壁52を外筒部材64で構成する態様であると、周方向の一箇所に軸方向に延びるスリットが設けられた断面C字型の筒体を外筒部材64として用いることにより、周壁52に上記切れ込み60を容易に設けることができる。かかる断面C字型の外筒部材64であると、金型10の挿入穴30に外筒部材64を挿入した後に、その内側にホルダ34をカシメ入れることで、周壁52を持つベントホール24を形成することができるので、ホルダ本体周囲の隙間を埋め、はみ出しを低減することができる。
By configuring the
周壁52は、また金型10自体に形成してもよい。例えば、図9に示す例では、周壁52は、挿入穴30の開口周縁部において金型内面22から一体に突設されている。上記実施形態のように周壁52をホルダ34や外筒部材64に設ける場合、これらを金型10の挿入穴30に装着する際に、切れ込み60の周方向位置を正確に位置決めして取り付けるのは必ずしも容易ではなく、取り付け工数が大きい。これに対し、周壁52を金型10自体に形成する場合、金型10の製造時に、切れ込み60を周方向の所定位置に持つ周壁52を形成すればよく、ホルダ34の取り付け時に回転方向の位置決めが不要となるので、取り付け工数を低減することができる。
The
なお、上記実施形態では、弁部材28として、コイルバネ36を介して軸方向に往復動可能な構成としたが、弁部材の構成はこれに限定されるものではなく、排気口を開閉可能なものであれば、弾性変形可能な円板状の弁体で構成してもよい。
In the above embodiment, the
また、金型は、タイヤ加硫用に限定されるものではなく、防振ゴム部材等の各種成形品のための成形型であってもよく、また成形材料としてもゴム材料には限定されず、合成樹脂などであってもよい。 The mold is not limited to tire vulcanization, and may be a mold for various molded products such as a vibration-proof rubber member, and the molding material is not limited to the rubber material. Or a synthetic resin.
以上の実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。 The above embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
10…金型、11…キャビティ、20…陸部形成用凹部、22…金型内面、24…ベントホール、26…排気口、28…弁部材、29…先端面、52…周壁、60…切れ込み、62…角部、62A…頂部、100…未加硫タイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
トレッド成形面に陸部形成用の凹部が設けられ、前記凹部の角部に前記ベントホールが設けられ、
前記排気口の周りに前記弁部材を取り囲む周壁が設けられ、前記周壁が、前記金型内面から突出しかつ開状態における前記弁部材の先端位置よりも高く形成され、
前記角部に設けられた前記ベントホールのための前記周壁に軸方向に延びる通気用の切れ込みが設けられ、前記切れ込みが前記角部の頂部側に向けて開口する位置に設けられた
ことを特徴とする金型。 A vent hole provided with an exhaust port opening to the inner surface of the mold, the tire vulcanizing gold Ru and a valve member in the closed state is pressed by the molding material from a valve member for opening and closing the exhaust port opened Type ,
A concave portion for land formation is provided on the tread molding surface, and the vent hole is provided at a corner of the concave portion,
A peripheral wall surrounding the valve member is provided around the exhaust port, and the peripheral wall protrudes from the inner surface of the mold and is formed higher than a tip position of the valve member in the open state .
A vent cut extending in the axial direction is provided in the peripheral wall for the vent hole provided in the corner, and the cut is provided at a position opening toward the top side of the corner. Mold.
前記外筒部材の端部により前記周壁が形成され、前記外筒部材が周方向の一箇所に軸方向に延びるスリットを持つ断面C字型の筒体であり、前記スリットにより前記通気用の切れ込みが形成された、The peripheral wall is formed by the end of the outer cylinder member, and the outer cylinder member is a C-shaped cylinder having a slit extending in the axial direction at one place in the circumferential direction, and the slit for ventilation is formed by the slit. Formed,
請求項1〜3のいずれか1項に記載の金型。The metal mold | die of any one of Claims 1-3.
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