JP7461803B2 - タイヤ金型 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ金型に関する。

タイヤ金型では、タイヤ表面を成型する成型面に多数のベントホールが設けられ、ベントホールにベントプラグがはめ込まれたものが知られている。加硫成型時において、タイヤの外表面と成型面との間に介在する空気は、ベントプラグを介して排出されるようになっており、これにより、加硫成型される空気入りタイヤにおけるベア（空気入りタイヤの表面の欠け）発生が抑制されている。

ベントプラグとして、排気通路を内部に有する円筒状のハウジングと、ハウジングに挿入されて排気通路を開閉する弁体を成型面側の端部に有するステムと、該ステムを成型面側へ付勢する付勢手段とを有する、スプリングベントプラグが知られている（例えば特許文献１参照）。

この種のスプリングベントプラグでは、加硫成型時にハウジングとステムとの間にゴムが侵入する場合がある。ハウジングとステムとの間に侵入したゴムは、型開き時にちぎれてゴムかすとして残留し、スプリングベントプラグの弁体の開閉を妨げる虞がある。

特許文献１には、ベントプラグのハウジングに、成型面に開口すると共に成型面から反成型面側に延びる複数の誘導凹溝を設け、該複数の誘導凹溝の反成型面側の複数の端部を周方向に接続する周状凹溝を備えたタイヤ加硫成型金型が開示されている。これにより、ハウジングとステムとの間に侵入したゴムは、リング状に形成されて、ちぎれることなく取り除かれ、ハウジングとステム間におけるゴムかすの残留が抑制される。

特許文献２の図７には、作業者が超音波清掃装置のプローブをスプリングベントプラグの弁体に接触させて超音波振動させることにより、ハウジングとステムとの間に侵入したゴムかすを除去するスプリングベントプラグの清掃方法が開示されている。

特開２０１７－１０５０６４号公報 特開２０１７－２０２６２５号公報

特許文献１のタイヤ加硫金型では、例えばゴムの侵入方向によっては、型開き時にハウジングとステムとの間に侵入したゴムがちぎれ等により残留する場合があり、残留したゴムかすの除去には改善の余地がある。また、特許文献２の超音波清掃作業は、複数のスプリングベントの小さな弁体一つずつにプラグを接触させるという緻密な作業であるため作業時間が掛かる。

本発明は、スプリングベントプラグを備えたタイヤ金型において、ハウジングとステム間に残留するゴムかすを効率的に除去することを課題とする。

本発明は、グリーンタイヤの外表面を成型する成型面と、前記成型面に形成されたベントホールと、前記ベントホールに装着されたスプリングベントプラグとを備え、前記スプリングベントプラグは、排気通路を内部に有する筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿入されており、前記排気通路を開閉するステムと、前記ステムを前記成型面側に向かって付勢する付勢部材とを有し、前記排気通路の閉状態において、前記ハウジングの内周面と前記ステムの外周面とが互いに当接する領域において、前記内周面と前記外周面とのうち少なくとも一方に、前記ハウジングの周方向に交差するように延びる溝部を有し、
前記ステムは、前記ハウジングの軸方向に延びる柱状の軸部と、前記軸部の先端に設けられると共に、キャビティに面する頂面を備えた弁体とを有し、
前記ハウジングは、前記弁体に当接するテーパー面と、前記テーパー面に連続すると共に前記軸部の外周面に対向する対向面と、を有し、
前記溝部は、前記軸部の外周面および前記弁体の外周面と、前記対向面および前記テーパー面と、のうち少なくとも一方に設けられ、
前記溝部は、前記成型面よりも反成型面側に内端部を有するタイヤ金型を提供する。

この構成によれば、ステム又はハウジングの少なくとも一方に設けられた溝部によって、当該溝部が設けられた内周面又は外周面にエッジ部が形成される。これにより、ハウジングの内周面とステムの外周面とが当接する排気通路の閉状態において、ステムを軸心廻りに回転させることによって、エッジ部によって、他方に付着したゴムかすをかき落とすことができる。

具体的には、溝部がハウジングの周方向に交差するように延びているので、ステムを軸線廻りに回転させることによって、ゴムかすを除去しやすい。ステムを回転させるだけでスプリングベントプラグを清掃することができるので、超音波清掃装置に比して清掃時間の短縮を図ることができる。

この構成によれば、排気通路の閉状態において、溝部が成型面に開口しないので、溝部内へのゴムの侵入を抑制できる。その結果、ハウジングとステムとの間に付着するゴムかすを低減でき、付着したゴムかすをかき落とすための清掃時間の短縮を図ることができる。

前記溝部は、前記頂面の径方向に対して交差するように形成されてもよい。

この構成によれば、頂面の径方向に沿って延びる溝部に比して、溝部の長さが長く、溝部によって形成されるエッジ部の長さも長くなる。これにより、エッジ部によってゴムをかき落とす領域が拡大されて、さらなる清掃時間の短縮を図ることができる。

前記溝部は、前記ハウジングの軸周りの複数箇所に設けられてもよい。

この構成によれば、溝部によって形成されるエッジ部が複数個所設けられるので、１回のステムの回転で清掃される面積が増え、さらなる清掃時間の短縮を図ることができる。

前記ステムの反成型面側の端部には、前記ステムを回転させるための被駆動部が設けられてもよい。

この構成によれば、被駆動部を介してステムを容易に回転させることができる。

前記付勢部材は、前記ハウジングの内周面に当接する外周部に、ハウジングの軸方向に平行な第２の溝部を備えてもよい。

この構成によれば、ステムの回転と共に付勢部材を回転させることによって、付勢部材の溝部と付勢部材の外周部とによって形成されるエッジ部によって、ハウジングの内周面で、ステムと当接しない部位においても付着したゴムをかき落とすことができる。

前記付勢部材は、平角線ばねであってもよい。

この構成によれば、付勢部材には、平角線ばねによってハウジングの軸方向に交差するエッジ部が螺旋状に形成される。これにより、ステムの軸方向の突出後退時に伸縮するばねのエッジによってハウジングの内周面に付着したゴムをかき落とすことができる。

本発明によれば、スプリングベントプラグを備えたタイヤ金型において、ハウジングとステム間に残留するゴムかすを効率的に除去できる。

本発明の実施形態に係るタイヤ加硫金型の断面図。 図１の矢印ＩＩの拡大図。 ハウジングを金型内側（図２の矢印ＩＩＩ）から見た斜視図。 図２の矢印ＩＶの拡大図。 溝部の断面の変形例。 溝部の変形例。 ステムの変形例。 ハウジング及びステムの変形例。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各距離の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、タイヤ子午線断面に沿ったタイヤ加硫金型１（以下、「金型」ともいう）の断面を示す。この金型１は型閉め状態にある。金型１は、キャビティ１０にセットされたグリーンタイヤ２の外表面を加硫成形する成型面１１を備える。成型面１１には、金型１の内部（キャビティ１０）と外部とを連通させるベントホール１２が設けられている。加硫成型時には、このベントホール１２を通じてグリーンタイヤ２と成型面１１との間に介在する空気が排出される。図２に拡大して示すように、ベントホール１２には、成型面１１側にスプリングベントプラグ３が装着されている。

金型１は、グリーンタイヤ２のトレッドを成型するセクターモールド１３と、グリーンタイヤ２のサイドウォールを成型するサイドモールド１４，１４と、グリーンタイヤ２のビード部を加硫成形するビードリング１５，１５とを備えた、いわゆるセグメンテッドモールドである。成型面１１は、セクターモールド１３の内面と、サイドモールド１４，１４の内面とを含む。図１には、セクターモールド１３をタイヤ幅方向に貫通する１本のベントホール１２しか示されていないが、実際には、セクターモールド１３やサイドモールド１４，１４の内面で開口する複数のベントホールが設けられている。

図２に示すように、スプリングベントプラグ３は、排気通路３１を内部に有する円筒状のハウジング４０と、ハウジング４０に挿入されたステム５０と、ステム５０を成型面１１側に向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング６０とを有する。

ハウジング４０は、外周部４１においてベントホール１２に圧入されて保持されている。ハウジング４０には、この軸線方向に貫通した内周面（内周部）４２が形成されており、内周面４２により排気通路３１が構成されている。内周面４２の成型面１１側に位置する開口部には、成型面１１に向かって円錐状に拡径したテーパー面４３が形成されており、反成型面１１側には縮径部４４が形成されている。

ステム５０は、ハウジング４０の軸方向に延びる柱状の軸部５１と、軸部５１の先端に設けられると共に、キャビティ１０に面する頂面５２ａを備えた弁体５２と、反成型面１１側に位置するストッパ部５３とを有する。弁体５２及びストッパ部５３は、軸部５１に一体的に連結されている。ステム５０の軸線は、ハウジング４０の軸線Ｌに一致している。

軸部５１は、全体として軸方向に延びた円柱状に形成されている。軸部５１は、本体部５１ａと、本体部５１ａの成型面１１側の端部に連続して、本体部５１ａに比して外径が大きい大径部５４が形成されている。大径部５４は、ハウジング４０の内周面４２の径よりもわずかに小さい径を有する。弁体５２は、成型面１１側に向かって拡径した円錐台状に形成されており、外周面（側面）５２ｂが、ハウジング４０のテーパー面４３と平行に延びている。

ストッパ部５３は、縮径部４４よりも反成型面１１側に位置しており、且つ、外径が縮径部４４の内径よりも大きい。ステム５０は、ストッパ部５３において縮径部４４より成型面１１側への移動が制限されるので、成型面１１側への抜け出しが防止されている。

軸部５１の基端部（ステム５０の反成型面１１側の端部）、より詳しくはストッパ部５３の反成型面１１側の端面５３ａには、ステム５０を回転させるための被駆動部５３ｂが設けられている。被駆動部５３ｂは、例えば、仮想線で示すドライバーＤ等を嵌め込むための十字状の溝で形成されている。

軸部５１の本体部５１ａの周囲において、軸部５１の大径部５４とハウジング４０の縮径部４４との間に、付勢部材としてのコイルスプリング６０が弾設されている。コイルスプリング６０は、例えば、平角線ばねで形成され、本体部５１ａの外径よりも大きな内径を有し、ハウジング４０の内周面４２の径よりも小さな外径を有する。

図２の仮想線では、排気通路３１が開放されており、スプリングベントプラグ３は開状態にある。開状態では、コイルスプリング６０によって付勢されたステム５０の弁体５２の外周面５２ｂがハウジング４０のテーパー面４３から離間した状態になる。ステム５０が、加硫成型されるグリーンタイヤのゴムの流動によってコイルスプリング６０による付勢力に抗して反成型面１１側へ押し上げられたとき、弁体５２の外周面５２ｂとハウジング４０のテーパー面４３とが互いに面で当接することにより、これらの間に排気通路３１が閉塞される閉状態となる。

ステム５０の軸方向の突出後退時には、大径部５４の外周面５４ａと、内周面４２のうちテーパー面４３の反成型面１１側の端部に連続して大径部５４の外周面５４ａに対向する対向面４５とが接触（当接）し得る。本実施形態では、ハウジング４０のテーパー面４３と対向面４５とが、ステム５０と接触する接触面４２Ａを構成している。

図３及び図４に示すように、ステム５０の軸方向の突出後退時において、コイルスプリング６０の外径は、コイルスプリング６０の外周部６２、ハウジング４０の内周面４２のうち大径部５４反成型面１１側の端部から縮径部４４に至る部分とが接触し得るように形成されている。コイルスプリング６０の内径は、ステム５０の軸方向の突出後退時において、コイルスプリング６０の内周部６１と、ステム５０の軸部５１の本体部５１ａとが接触し得るように形成されている。

ハウジング４０の接触面４２Ａには、成型面１１側から反成型面１１側に延びて、径方向外側に凹となる３本の溝部４６…４６が設けられている。各溝部４６は、弁体５２の頂面５２ａの径方向に沿って延びて形成されている。換言すると、各溝部４６は、ハウジング４０の周方向Ｒに交差するように延びて形成されている。

３本の溝部４６…４６は、ハウジング４０の周方向に等間隔に配置されている。ハウジング４０の軸線とステム５０の軸線とは一致しているので、３本の溝部４６…４６は、弁体５２の周方向に対しても等間隔に配置されている。なお、溝部４６の数は、３本に限られるものではなく、少なくとも１本以上設けられていればよい。

各溝部４６は、底面４６ａと底面４６ａの周方向両側から立ち上がる一対の側壁面４６ｂ,４６ｂとを備え、軸線Ｌ方向に沿った断面において断面三角形状で形成されている。各溝部４６は、成型面１１よりも反成型面１１側に内端部４６ｃを有し、閉状態における大径部５４の反成型面１１側の端面近傍に外端部４６ｄを有する。すなわち、溝部４６は、排気通路３１の閉状態において、成型面１１に開口していない。内端部４６ｃの成型面１１からの距離Ｌ１は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の位置に設定されていることが好ましい。各溝部４６の軸方向に沿った断面形状は、図５に示すように長方形であってもよい。

接触面４２Ａには、各溝部４６によって、弁体５２の外周面５２ｂ及び大径部５４の外周面５４ａに対するエッジ部４７が形成される。より詳しくは、エッジ部４７は、各溝部４６の各側壁面４６ｂとテーパー面４３とによって形成される第１エッジ部４７ａと、各側壁面４６ｂと対向面４５とによって形成される第２エッジ部４７ｂとで構成される。

また図４に示すように、コイルスプリング６０の内周部６１及び外周部６２には、ハウジング４０の軸方向に平行な溝部６１ａ,６２ａが複数設けられている。コイルスプリング６０の内周部６１に設けられた各溝部６１ａによって、軸部５１の本体部５１ａに対するエッジ部６１ｂが構成され、コイルスプリング６０の外周部６２に設けられた溝部６２ａによって、ハウジング４０の内周面４２に対するエッジ部６２ｂが構成される。前述のように、コイルスプリング６０は、平角線ばねで形成されているので、ハウジング４０の軸方向に交差するエッジ部６３,６３が螺旋状に形成されている。なお、コイルスプリング６０の外周部６２に設けられた溝部６２ａは、特許請求の範囲における第２の溝部を構成する。

上述のスプリングベントプラグ３の清掃時には、図２に示すように、保持部材Ｘをスプリングベントプラグ３の成型面１１側に配置させて、スプリングベントプラグ３を閉状態とする。これにより、ステム５０の弁体５２における外周面５２ｂがハウジング４０のテーパー面４３に当接し、ステム５０の大径部５４における外周面５４ａがハウジング４０の対向面４５に接触し得る状態となる。

そして、ドライバーＤによって被駆動部５３ｂを介してステム５０を軸線Ｌまわりに回転させることで、ハウジングの接触面４２Ａのエッジ部４７によって、ステム５０に付着したゴムかすがかき落とされる。

本実施形態に係るスプリングベントプラグ３を備えた空気入りタイヤの加硫金型１によれば、次の作用効果が得られる。

ハウジング４０の接触面４２Ａにハウジング４０の周方向Ｒに交差するように延びる溝部４６が設けられているので、当該溝部４６が設けられた内周面４２にエッジ部が形成される。これにより、ハウジング４０の内周面４２とステム５０の外周面５２ｂ,５４ａとが当接する排気通路３１の閉状態において、ステム５０を軸心廻りに回転させることによって、エッジ部４７によって、ステム５０に付着したゴムかすをかき落とすことができる。

具体的には、溝部４６がハウジング４０の周方向Ｒに交差するように延びているので、ステム５０を軸線Ｌ周りに回転させることによって、ゴムかすを除去しやすい。ステム５０を回転させるだけでスプリングベントプラグ３を清掃することができるので、超音波清掃装置に比して清掃時間の短縮を図ることができる。

溝部４６は、成型面１１よりも反成型面１１側に内端部４６ｃを有し、排気通路３１の閉状態において、溝部４６が成型面１１に開口していないので、溝部４６内にゴムが侵入することを抑制できる。その結果、ハウジング４０とステム５０との間に付着するゴムかすを低減できるので、付着したゴムかすをかき落とすための清掃時間の短縮を図ることができる。

内端部４６ｃの成型面１１からの距離Ｌ１は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で設定されているので、０．３ｍｍ未満の場合に生じ得る溝部４６内へのゴムの侵入が抑制され、１．０ｍｍより大きい場合に生じ得るエッジ部の長さの不足することによる清掃可能領域の減少が抑制できる。

溝部４６は、ハウジング４０の軸線Ｌ周りの複数箇所に設けられているので、溝部４６によって形成されるエッジ部４７が複数個所に形成され、１回のステム５０の回転で清掃される面積が増え、さらなる清掃時間の短縮が図れる。

ステム５０の反成型面１１側の端部には、ステム５０を回転させるための被駆動部５３ｂが設けられるので、被駆動部５３ｂを介してステムを容易に回転させることができる。

コイルスプリング６０は、ハウジング４０の内周面４２に当接する外周部６２に、ハウジング４０の軸線Ｌ方向に平行な溝部６２ａを有するので、ステム５０の回転に伴ってコイルスプリング６０が回転すると、コイルスプリング６０の溝部６２ａによって形成されるエッジ部６２ｂによって、ハウジング４０の内周面４２で、ステム５０と当接しない部位においても付着したゴムをかき落とすことができる。

コイルスプリング６０は、ステム５０の本体部５１ａの外周面に接触する内周部６１に、ハウジング４０の軸線Ｌ方向に平行な溝部６１ａを有するので、ステム５０の回転に伴ってコイルスプリング６０が回転すると、ステム５０の外周面でハウジング４０と当接しない部位においても付着したゴムをかき落とすことができる。

コイルスプリング６０は、平角線ばねであるので、ハウジング４０の軸線Ｌ方向に交差するエッジ部６３がらせん状に形成される。これにより、ステム５０の軸方向の突出後退時に、伸縮するばねのエッジ部６３によってハウジング４０の内周面４２及びステム５０の本体部５１ａに付着したゴムをかき落とすことができる。

以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

上記実施形態では、頂面５２ａの径方向に沿って延びる溝部４６によって形成されるエッジ部４７の構成を説明したがこれに限らない。溝部は、弁体５２の頂面５２ａの径方向に対して交差するように形成されてもよい。これにより、径方向に沿って延びる溝部に比して、溝部の長さが長く、溝部によって形成されるエッジ部の長さも長くなる。これにより、エッジ部によってゴムをかき落とす領域が拡大され、さらなる清掃時間の短縮を図ることができる。

例えば、図６（ａ）に示すように溝部によって形成されるエッジ部１４７Ａが頂面の径方向に対して交差し、周方向Ｒの一方側に傾斜するように形成されていてもよいし、図６（ｂ）に示すように溝部によって形成される周方向Ｒの一方側に傾斜するエッジ部１４７Ｂが複数（３本以上）設けられてもよいし、図６（ｃ）に示すように溝部によって形成されるエッジ部１４７Ｃが頂面の径方向に交差すると共に、隣り合うエッジ部１４７Ｃの一方が周方向Ｒの一方側に傾斜し、隣り合うエッジ部１４７Ｃの他方が周方向Ｒの他方側に傾斜して、隣り合うエッジ部１４７Ｃ,１４７Ｃ同士が交差するように形成されてもよいし、図６（ｄ）に示すように径方向に対して交差するエッジ部１４７Ｄが径方向に間隔を空けて形成された複数の溝部によって形成されてもよいし、図６（ｅ）に示すように、各エッジ部１４７Ｅが周方向Ｒの一方側に傾斜する部分と他方側に傾斜する部分をと備えていてもよいし、図６（ｆ）に示すように、各エッジ部１４７Ｆが渦巻状に形成されてもよいし、図６（ｇ）に示すように、各エッジ部１４７Ｇが周方向Ｒの一方側に傾斜するように配列された複数のディンプルによって形成されてもよい。

上記実施形態では、ハウジング４０の接触面４２Ａに溝部４６を備える構成を説明したが、これに限らない。溝部は、ステム５０の外周面に設けられてもよい。より詳しくは、図７に示すように、ハウジング４０の接触面４２Ａに接触するステム５０の弁体５２の外周面５２ｂ及び大径部５４の外周面５４ａを径方向内側に凹ませる溝部１４６が設けられていてもよいし、図８に示すようにハウジング４０とステム５０の両方に溝部４６,１４６が設けられてもよい。

上記実施形態では、ステム５０に設けられた被駆動部５３ｂを介してステム５０を回転させる構成を説明したが、これに限らない。ステム５０には、被駆動部５３ｂが設けられていなくてもよい。この場合においても、ステム５０はハウジング４０の周方向に対して相対回転が規制されていないので、空気入りタイヤの加硫成型時においてステム５０が回転することで、ハウジング４０のエッジ部４７によってステム５０の外周面５２ｂ,５４ａのゴムがかき落とされる。

上記実施形態では、セクターモールドを例に取って説明したが、サイドモールドにスプリングベントプラグを設ける場合にも適用できる。

上記実施形態では、セグメンテッドモールドを例にあげて説明したが、上下半割の２ピースモールドに適用できる。

１ タイヤ加硫金型（タイヤ金型）
２ グリーンタイヤ
３ スプリングベントプラグ
１１ 成型面
１２ ベントホール
３１ 排気通路
４０ ハウジング
４２ 内周面
４６ 溝部
４６ｃ 内端部
５０ ステム
５１ 軸部
５２ 弁体
５２ａ 頂面
５２ｂ,５４ａ 外周面
５３ｂ 被駆動部
６０ コイルスプリング（付勢部材）
６２ 外周部
６２ａ 溝部（第２の溝部）
Ｒ 周方向

Claims (6)

1. グリーンタイヤの外表面を成型する成型面と、
   前記成型面に形成されたベントホールと、
   前記ベントホールに装着されたスプリングベントプラグと
   を備え、
   前記スプリングベントプラグは、
   排気通路を内部に有する筒状のハウジングと、
   前記ハウジングに挿入されており、前記排気通路を開閉するステムと、
   前記ステムを前記成型面側に向かって付勢する付勢部材と
   を有し、
   前記排気通路の閉状態において、前記ハウジングの内周面と前記ステムの外周面とが互いに当接する領域において、前記内周面と前記外周面とのうち少なくとも一方に、前記ハウジングの周方向に交差するように延びる溝部を有し、
   前記ステムは、前記ハウジングの軸方向に延びる柱状の軸部と、前記軸部の先端に設けられると共に、キャビティに面する頂面を備えた弁体とを有し、
   前記ハウジングは、前記弁体に当接するテーパー面と、前記テーパー面に連続すると共に前記軸部の外周面に対向する対向面と、を有し、
   前記溝部は、前記軸部の外周面および前記弁体の外周面と、前記対向面および前記テーパー面と、のうち少なくとも一方に設けられ、
   前記溝部は、前記成型面よりも反成型面側に内端部を有するタイヤ金型。
2. 前記溝部は、前記頂面の径方向に対して交差するように形成される請求項１に記載のタイヤ金型。
3. 前記溝部は、前記ハウジングの軸周りの複数箇所に設けられる請求項１又は請求項２に記載のタイヤ金型。
4. 前記ステムの反成型面側の端部には、前記ステムを回転させるための被駆動部が設けられる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ金型。
5. 前記付勢部材は、前記ハウジングの内周面に当接する外周部に、ハウジングの軸方向に平行な第２の溝部を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ金型。
6. 前記付勢部材は、平角線ばねである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ金型。

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