JP6397263B2 - ベントピース - Google Patents

Description

本発明は、ゴム製品を成形するための加硫金型に用いられるベントピースに関する。

従来から、ゴム製品の外表面に発生するスピューゴムを抑制するために、加硫金型のベント流路に装着されるベントピースに関する技術が、種々提案されている。

例えば、下記特許文献１では、ベント流路に連なる貫通孔を有するシリンダ筒と、貫通孔に挿入されたプラグとを含むベントピースが開示されている。このベントピースでは、ベント流路を閉じるプラグの閉位置で、プラグの芯出しを行なうために、プラグのキャビティ空間側に設けられたヘッド部の側面及びシリンダ筒の座部の側面には、全周に亘って互いに対応する円錐面が形成されている。一方、プラグの開位置では、プラグの移動に伴いヘッド部の円錐面と座部の円錐面との間には隙間が生じ、キャビティ空間と貫通孔とが連通される。

特開２００６−１５０６０３号公報

加硫金型内では、ヘッド部は、その側方にゴムから力を受ける場合がある。このような場合、上記特許文献１に示されるベントピースでは、プラグが貫通孔に対して一方側へ大きく芯ずれし、そのヘッド部の円錐面と座部の円錐面との隙間にゴムが流れ込むことにより、プラグが閉位置まで移動できず、ゴム製品の外観不良を招くおそれがある。また、上記隙間に微量のゴムが進入した状態でプラグが閉位置の近傍まで移動すると、ゴム製品の離型後も上記隙間内にゴムが残存し、プラグが閉位置のまま固着することにより、ゴム製品の外観にベア等の不良が発生するおそれがある。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、プラグの芯ずれを抑制することにより、ベント流路の正常な開閉を維持し、ゴム製品の外観不良を抑制できるベントピースを提供することを主たる目的としている。

本発明は、ゴム製品を成形するためのキャビティ空間を有し、かつ、一端が前記キャビティ空間に連通しかつ他端が前記加硫金型の外部空間に連通するベント流路を具えた加硫金型に用いられるベントピースであって、前記ベント流路の前記一端側に装着され、かつ、軸方向にのびて前記ベント流路に連なる貫通孔を有するシリンダ筒と、前記貫通孔に挿入されたプラグとを含み、前記プラグは、前記キャビティ空間と前記貫通孔とを連通させるための隙間を前記貫通孔との間に形成する開位置と、前記隙間を実質的に閉じる閉位置との間を移動可能に前記貫通孔に挿入され、前記シリンダ筒は、前記開位置にある前記プラグと前記貫通孔との間からのゴムの進入を防ぎつつ前記プラグを軸方向にのみ移動可能に案内するガイド部を有することを特徴とする。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記プラグは、前記キャビティ空間側に設けられたヘッドを含み、前記ヘッドは、同一の横断面で前記軸方向にのびる外周面を含み、前記シリンダ筒は、前記キャビティ空間側で前記ヘッドを受ける座部を含み、前記座部には、前記ガイド部が設けられており、前記ガイド部は、前記外周面と微小隙間を介して対向する内周面からなることが望ましい。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記微小隙間は、室温の下で、０．０５mm以下であることが望ましい。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記外周面及び内周面は、円筒表面の一部を構成していることが望ましい。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記外周面及び前記内周面は、前記ヘッドの外周長の５０％よりも大きい長さで設けられていることが望ましい。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記プラグは、前記キャビティ空間側のヘッドを含み、前記ヘッドの側面は、前記キャビティ空間側から前記外部空間側に向かってテーパー状に形成された第１斜面を有し、前記シリンダ筒は、前記キャビティ空間側で前記ヘッドを受ける座部を含み、前記座部は、前記プラグの前記閉位置において、前記第１斜面と当接するとともに、前記開位置において前記第１斜面と離間して前記隙間を形成する第２斜面が設けられていることが望ましい。

本発明に係る前記ベントピースにおいて、前記プラグの前記キャビティ空間に面する先端面には、前記第１斜面の位置を示す表示が形成されていることが望ましい。

本発明に係るベントピースは、ベント流路の一端側に装着され、かつ、軸方向にのびてベント流路に連なる貫通孔を有するシリンダ筒と、貫通孔に挿入されたプラグとを含む。プラグは、キャビティ空間と貫通孔とを連通させるための隙間を貫通孔との間に形成する開位置と、隙間を実質的に閉じる閉位置との間を移動可能に貫通孔に挿入される。加硫初期の開位置では、ゴムと加硫金型との間の空気が、ベント流路から加硫金型の外部空間に排出される。その後、例えば、ゴムの移動によって、プラグが押され閉位置に移動して、スピューゴムの発生が抑制される。

シリンダ筒は、開位置にあるプラグと貫通孔との間からのゴムの進入を防ぎつつプラグを軸方向にのみ移動可能に案内するガイド部を有する。かかるガイド部によって、開位置にあるプラグに側方からゴム圧力が作用した場合でも、プラグの貫通孔に対する芯ずれが抑制される。これにより、プラグと貫通孔との間からのゴムの進入が抑制され、プラグが閉位置まで移動可能となる。また、プラグが閉位置のまま固着することが抑制されるので、ベント流路が正常に連通し、ベア等の発生が抑制される。これにより、ゴム製品の外観不良が抑制される。

本発明のベントピースの一実施形態を部分的に破断して示す斜視図である。 上記ベントピースの加硫初期における状態を示す断面図である。 上記ベントピースに備えられるシリンダ筒を示す斜視図である。 上記ベントピースに備えられるプラグを示す斜視図である。 図１の加硫金型の一例であるタイヤ加硫金型のトレッド成形部を示す断面図である。 図５のタイヤ加硫金型のトレッド成形部の正面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のベントピース１の構成を示す斜視図である。図２は、ベントピース１の構成を示す断面図である。図１及び２に示されるように、本実施形態のベントピース１は、ゴム製品、例えば、タイヤ等を加硫成形するための加硫金型１００に形成されているベント流路１１０に装着される。

ベント流路１１０は、加硫金型１００のキャビティ空間１０１から外部空間１０２までを貫通して形成されている。ベント流路１１０の一端１１０ａは、加硫金型１００のキャビティ空間１０１に連通している。ベント流路１１０の他端１１０ｂは、加硫金型１００の外部空間１０２に連通している。ベント流路１１０は、加硫金型１００の型閉め直後の加硫初期において、ゴムと加硫金型１００との間に閉じ込められた空気を加硫金型１００の外部空間１０２に排出する。これにより、ベア等の発生が抑制される。

ベントピース１は、ベント流路１１０の一端１１０ａ側に装着されるシリンダ筒２と、シリンダ筒２に挿入されるプラグ５とを備える。

図３は、シリンダ筒２の構成を示している。シリンダ筒２は、貫通孔２１を有している。貫通孔２１は、シリンダ筒２の軸方向にのびてベント流路１１０に連なるように形成されている。図１に示されるように、本実施形態では、ベント流路１１０と貫通孔２１とが同軸かつ平行にのびている。

図４は、プラグ５の構成を示している。プラグ５は、シリンダ筒２によって、貫通孔２１の軸方向に移動可能に支持されている。すなわち、プラグ５は、キャビティ空間１０１と貫通孔２１とを連通させるための隙間Ｇ１（図２参照）を貫通孔２１との間に形成する開位置と、上記隙間Ｇ１を実質的に閉じる閉位置との間を移動可能に挿入されている。図１及び図２では、プラグ５が開位置にある状態が示されている。開位置にあるプラグ５が、ベント流路１１０の他端１１０ｂ側に移動すると、隙間Ｇ１が閉鎖される。このときのプラグ５の位置を閉位置とする。隙間Ｇ１を実質的に閉じるとは、プラグ５と貫通孔２１との間で、空気等の気体の僅かな進入は生ずるものの、ゴム等の進入は生じない程度に、プラグ５とシリンダ筒２とが部分的に接触していることを意味している。

シリンダ筒２は、移動時のプラグ５を案内するガイド部２２を有している。ガイド部２２は、開位置にあるプラグ５と貫通孔２１との間からのゴムの進入を防ぎつつ、プラグ５を軸方向にのみ移動可能に案内する。

ガイド部２２によって、開位置にあるプラグ５に側方からゴム圧力が作用した場合でも、プラグ５の貫通孔２１に対する芯ずれが抑制される。これにより、プラグ５と貫通孔２１との間からのゴムの進入が抑制され、プラグ５が閉位置まで移動可能となる。また、プラグ５と貫通孔２１との間からのゴムの進入が妨げられるので、プラグ５が閉位置のまま固着することが抑制される、ベント流路１１０が正常に連通する。これにより、ベア等の発生が抑制され、ゴム製品の外観不良が抑制される。

図１及び４に示されるように、プラグ５は、貫通孔２１の軸方向に伸びる軸部５１と、軸部５１の先端部すなわちキャビティ空間１０１側に形成されたヘッド５２と、を有している。軸部５１とシリンダ筒２との間には、空気を流通させるための隙間が設けられている。ヘッド５２は、同一の横断面で貫通孔２１の軸方向にのびる外周面５３を有している。

図１及び３に示されるように、シリンダ筒２は、キャビティ空間１０１側でヘッド５２を受ける座部２３を有している。座部２３には、ガイド部２２が設けられている。

ガイド部２２は、プラグ５の外周面５３と微小隙間Ｇ２を介して対向する内周面２２ａを有している。微小隙間Ｇ２とは、外周面５３と内周面２２ａとの間からゴムが進入しない程度の隙間である。外周面５３が貫通孔２１の軸方向にのび、外周面５３と内周面２２ａとが微小隙間Ｇ２を介して対向することにより、ガイド部２２は、開位置にあるプラグ５と貫通孔２１との間からのゴムの進入を防ぎつつ、プラグ５を軸方向にのみ移動可能に案内することが可能となる。

微小隙間Ｇ２は、例えば、室温下で、０．０３〜０．０５mmが望ましい。本願において、室温とは、２３゜Ｃ±２゜Ｃとする。微小隙間Ｇ２が０．０３mm未満の場合、外周面５３と内周面２２ａとの当接により、プラグ５が閉位置まで移動できないおそれがある。一方、微小隙間Ｇ２が０．０５mmを超える場合、微小隙間Ｇ２にゴムが進入し、バリが発生するおそれがある。

外周面５３は、円周面の一部を構成しているのが望ましい。かかる外周面５３によれば、プラグ５の芯ずれが効果的に抑制される。また、外周面５３の熱膨張が均等となるため、微小隙間Ｇ２が均等に維持される。

外周面５３は、ヘッド５２の外周長の５０％よりも大きい長さＬで設けられているのが望ましい。すなわち、外周面５３は、プラグ５の中心軸から１８０゜以上の偏角で設けられているのが望ましい。かかる外周面５３とこれに対向して設けられた内周面２２ａを有するガイド部２２によって、プラグ５のヘッド５２が、ゴムによっていずれの方向から力を受けた場合であっても、プラグ５の芯ずれが抑制される。

図１及び４に示されるように、ヘッド５２の側面は、キャビティ空間１０１側から外部空間１０２側に向かってテーパー状に形成された第１斜面５４を有している。

図１及び３に示されるように、座部２３は、第１斜面５４と対向する第２斜面２４を有している。第２斜面２４は、プラグ５の閉位置において、第１斜面５４と当接する。第２斜面２４は、第１斜面５４と平行に形成されている。図３に示されるように、プラグ５が開位置に移動すると、第１斜面５４は、第２斜面２４と離間して、隙間Ｇ１が形成される。一方、プラグ５が閉位置に移動すると、第１斜面５４は、第２斜面２４と当接して、隙間Ｇ１が実質的に閉鎖される。

ヘッド５２に第１斜面５４が、座部２３に第２斜面２４が、それぞれ設けられることにより、ゴムと加硫金型１００との間の空気が、第１斜面５４と第２斜面２４の隙間Ｇ１を介して円滑に排出される。これにより、ベア等の発生が抑制される。

第１斜面５４は、ヘッド５２の外周長の１２．５〜２５％の長さで設けられているのが望ましい。すなわち、外周面５３は、４５゜〜９０゜の偏角で設けられているのが望ましい。第１斜面５４の長さがヘッド５２の外周長の１２．５％未満の場合、ゴムと加硫金型１００との間の空気が、十分に排出されないおそれがある。一方、第１斜面５４の長さがヘッド５２の外周長の２５％を超える場合、貫通孔２１に対するプラグ５の芯ずれが生ずるおそれがあり、第１斜面５４と第２斜面２４の隙間Ｇ１にゴムが進入し易くなるおそれがある。

図２に示される第１斜面５４の軸方向に対するテーパー角θは、３０゜〜４５゜が望ましい。上記テーパー角θが３０゜未満の場合、シリンダ筒２に対してプラグ５が回転し、プラグ５の軸方向の移動が正常に行えないおそれがある。一方、上記テーパー角θが４５゜を超える場合、ヘッド５２の軸方向の長さが不足し、ヘッド５２が変形するおそれがある。

プラグ５のヘッド５２のキャビティ空間１０１に面する先端面５２ａには、第１斜面５４の位置を示す表示５５が形成されている。表示５５は、例えば、先端面５２ａに凹状の刻印を設けることにより、実現される。先端面５２ａに表示５５を設けることにより、第１斜面５４が加硫金型１００内でのゴム流れの下流側を向くように、ベント流路１１０にベントピース１を容易に装着することが可能となる。

図５及び図６は、加硫金型１００の一例として、タイヤ加硫金型のトレッド成形部を示している。タイヤ加硫金型１００Ａには、タイヤのトレッド部に主溝及び横溝を形成するための突条部１０が設けられている。

図５に示されるように、トレッド部を構成するトレッドゴム２００Ａは、タイヤ加硫金型１００Ａ内で最初に突条部１０の先端部と当接し、その後、トレッド成形面１１の中央部１１Ｃと当接するため、突条部１０の近傍には、空気が閉じ込められる。かかる空気を外部空間に排出するため、ベント流路１１０及びベントピース１は、突条部１０に近接してトレッド成形面１１に設けられるのが望ましい。

加硫工程においてトレッドゴム２００Ａは、トレッド成形面１１の中央部１１Ｃから突条部１０の側壁に向かって移動する。従って、この場合、プラグ５に形成されている表示５５を参照して、第１斜面５４が、突条部１０の側壁を向くように、ベントピース１が装着されるのが望ましい。

図６に示されるように、タイヤのトレッド部に主溝を形成するための突条部１０Ａ及び横溝を形成するための突条部１０Ｂを有するタイヤ加硫金型１００Ａにあっては、トレッドゴム２００Ａは、トレッド成形面１１の中央部１１Ｃから突条部１０Ａの側壁と突条部１０Ｂの側壁とが交差する隅部１１Ｄに向かって移動する。従って、この場合、プラグ５に形成されている表示５５を参照して、第１斜面５４が、上記隅部１１Ｄを向くように、ベントピース１が装着されるのが望ましい。

図１及び２に示されるように、ベントピース１は、プラグ５をキャビティ空間１０１側に付勢するコイルばね７をさらに有している。コイルばね７は、プラグ５の軸部５１の周囲に巻き回されている。コイルばね７の弾性力によってプラグ５は、閉位置から開位置に移動する。プラグ５をキャビティ空間１０１側の開放位置へと付勢しうる構成であれば、他の不正手段が適用されていてもよい。例えば、コイルばね以外のばねや、ゴム等の弾性体が適用されていてもよい。

図２及び４に示されるように、プラグ５の軸部５１は、ヘッド５２に連続する第１軸部５６と、コイルばね７が巻き回される第２軸部５７と、加硫金型１００の外部空間１０２側に形成された第３軸部５８とを有する。第１軸部５６は、その下端面５６ａでコイルばね７と当接される。第２軸部５７は、コイルばね７を収容しうるように、第１軸部５６及び第３軸部５８よりも軸径が小さく形成されている。

図１及び３に示されるように、シリンダ筒２は、コイルばね７の下端を係止する係止部２７を有している。係止部２７は、シリンダ筒２の内周面から内方に突出して形成されている。係止部２７は、その上端面２７ａでコイルばね７の下端と当接し、上記下端を係止する。係止部２７は、その下端面２７ｂで第３軸部５８の上端面５８ａと当接してプラグ５を係止する。これにより、シリンダ筒２の端面２ｂに対するプラグ５のヘッド５２の突出量が制限される。

以上、本発明のベントピース１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

図１の基本構造をなす直径３．０ｍｍ、プラグの開閉ストローク０．３ｍｍのベントピースが表１の仕様に基づいて試作され、比較例及び実施例１乃至６のベントピースが一つのタイヤ加硫金型に２０本ずつ装着された。各ベントピースは、図６に示される隅部１１Ｄの近傍に設けられているベント流路に、第１斜面が、上記隅部１１Ｄを向くように装着された。タイヤサイズは、１５５／６５Ｒ１４である。このタイヤ加硫金型によってタイヤが加硫され、ベア発生率及びゴムの進入率がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜ベア発生率＞
加硫タイヤの比較例及び実施例１乃至６の各ベントピースが装着された箇所について、発生したベアが数えられた。結果は、各ベントピースの本数を分母とする百分率（％）で表され、数値が小さい程、プラグの移動が良好で、空気の排出性能に優れていることを示す。

＜ゴム進入率＞
加硫タイヤの比較例及び実施例１乃至６の各ベントピースが装着された箇所について、シリンダ筒とプラグとの間へのゴムの進入に伴い、発生したバリが数えられた。結果は、各ベントピースの本数を分母とする百分率（％）で表され、数値が小さい程、シリンダ筒とプラグとの間へのゴムの進入が少なく、プラグの芯ずれを防止する効果に優れていることを示す。

表１から明らかなように、実施例のベントピースは、比較例に比べて、シリンダ筒とプラグとの間へのゴムの進入が少なく、プラグの芯ずれを防止する効果が有意に向上していることが確認できた。

図１の基本構造をなす直径３．０ｍｍ、プラグの開閉ストローク０．３ｍｍのベントピースが表１の仕様に基づいて試作され、実施例７乃至１２のベントピースが一つのタイヤ加硫金型に２０本ずつ装着された。各ベントピースは、図６に示される隅部１１Ｄの近傍に設けられているベント流路に、第１斜面が、上記隅部１１Ｄを向くように装着された。タイヤサイズは、１５５／６５Ｒ１４である。このタイヤ加硫金型によって、タイヤが加硫され、ゴムの進入率及びベント閉不良発生率がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜ゴム進入率＞
加硫タイヤの実施例７乃至１２の各ベントピースが装着された箇所について、シリンダ筒とプラグとの間へのゴムの進入に伴い、発生したバリが数えられた。結果は、各ベントピースの本数を分母とする百分率（％）で表され、数値が小さい程、シリンダ筒とプラグとの間へのゴムの進入が少なく、プラグの芯ずれを防止する効果に優れていることを示す。

＜ベント閉不良発生率＞
加硫タイヤの実施例７乃至１２の各ベントピースが装着された箇所について、プラグの閉位置に移動できなかったことに伴い、トレッド部に形成された凹部が数えられた。結果は、各ベントピースの本数を分母とする百分率（％）で表され、数値が小さい程、プラグの移動が良好であることを示す。

表２から明らかなように、実施例９、１０のベントピースは、実施例７、８、１１、１２に比べて、プラグの芯ずれ防止効果を有効に発揮しつつ、円滑なプラグの移動を実現していることが確認できた。

図１の基本構造をなす直径３．０ｍｍ、プラグの開閉ストローク０．３ｍｍのベントピースが表１の仕様に基づいて試作され、実施例１３乃至１７のベントピースが一つのタイヤ加硫金型に２０本ずつ装着された。各ベントピースは、図６に示される隅部１１Ｄの近傍に設けられているベント流路に、第１斜面が、上記隅部１１Ｄを向くように装着された。タイヤサイズは、１５５／６５Ｒ１４である。このタイヤ加硫金型によって、タイヤが加硫され、シリンダ筒に対するプラグの回転の有無及びヘッドの変形の有無がテストされた。テスト方法は、以下の通りである。

＜プラグの回転＞
加硫タイヤの実施例１３乃至１７の各ベントピースについて、タイヤの加硫時におけるシリンダ筒に対するプラグの回転が確認された。プラグの回転が生じていないベントピースは、継続して外観性能に優れたタイヤを加硫可能であることを示す。

＜ヘッドの変形＞
加硫タイヤの実施例１３乃至１７の各ベントピースについて、タイヤの加硫後のプラグのヘッドの変形が確認された。ヘッドの変形が生じていないベントピースは、優れた耐久性能を有していることを示す。

表３から明らかなように、実施例１５、１６のベントピースは、実施例１３、１４、１７に比べて、継続して外観性能に優れたタイヤを加硫可能であることが確認できた。

１ ベントピース
２ シリンダ筒
５ プラグ
２１ 貫通孔
２２ ガイド部
２２ａ 内周面
２３ 座部
２４ 第２斜面
５２ ヘッド
５３ 外周面
５４ 第１斜面
５５ 表示
１００ 加硫金型
１０１ キャビティ空間
１０２ 外部空間
１１０ ベント流路

Claims (6)

1. ゴム製品を成形するためのキャビティ空間を有し、かつ、一端が前記キャビティ空間に連通しかつ他端が加硫金型の外部空間に連通するベント流路を具えた加硫金型に用いられるベントピースであって、
   前記ベント流路の前記一端側に装着され、かつ、軸方向にのびて前記ベント流路に連なる貫通孔を有するシリンダ筒と、前記貫通孔に挿入されたプラグとを含み、
   前記プラグは、前記キャビティ空間側に設けられたヘッドを含み、前記キャビティ空間と前記貫通孔とを連通させるための隙間を前記貫通孔との間に形成する開位置と、前記隙間を実質的に閉じる閉位置との間を移動可能に前記貫通孔に挿入され、
   前記シリンダ筒は、前記キャビティ空間側で前記ヘッドを受ける座部を含み、
   前記座部には、前記開位置にある前記プラグと前記貫通孔との間からのゴムの進入を防ぎつつ前記プラグを軸方向にのみ移動可能に案内するガイド部が設けられていることを特徴とするベントピース。
2. 前記ヘッドは、同一の横断面で前記軸方向にのびる外周面を含み、
   前記ガイド部は、前記外周面と微小隙間を介して対向する内周面からなる請求項１記載のベントピース。
3. 前記微小隙間は、室温の下で、０．０５mm以下である請求項２記載のベントピース。
4. 前記外周面及び前記内周面は、円筒表面の一部を構成している請求項２又は３に記載のベントピース。
5. 前記外周面及び前記内周面は、前記ヘッドの外周長の５０％よりも大きい長さで設けられている請求項２乃至４のいずれかに記載のベントピース。
6. ゴム製品を成形するためのキャビティ空間を有し、かつ、一端が前記キャビティ空間に連通しかつ他端が前記加硫金型の外部空間に連通するベント流路を具えた加硫金型に用いられるベントピースであって、
   前記ベント流路の前記一端側に装着され、かつ、軸方向にのびて前記ベント流路に連なる貫通孔を有するシリンダ筒と、前記貫通孔に挿入されたプラグとを含み、
   前記プラグは、前記キャビティ空間側に設けられたヘッドを含み、前記キャビティ空間と前記貫通孔とを連通させるための隙間を前記貫通孔との間に形成する開位置と、前記隙間を実質的に閉じる閉位置との間を移動可能に前記貫通孔に挿入され、
   前記シリンダ筒は、前記キャビティ空間側で前記ヘッドを受ける座部を含み、前記開位置にある前記プラグと前記貫通孔との間からのゴムの進入を防ぎつつ前記プラグを軸方向にのみ移動可能に案内するガイド部を有し、
   前記ヘッドの側面は、前記キャビティ空間側から前記外部空間側に向かってテーパー状に形成された第１斜面を有し、
   前記座部は、前記プラグの前記閉位置において、前記第１斜面と当接するとともに、前記開位置において前記第１斜面と離間して前記隙間を形成する第２斜面が設けられ
   前記プラグの前記キャビティ空間に面する先端面には、前記第１斜面の位置を示す表示が形成されている、ベントピース。

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