JP2015229263A - タイヤ成形金型用プラグ及びこれを用いたタイヤ成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】プラグの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にしたタイヤ成形金型用プラグ及びこれを用いたタイヤ成形金型を提供する。【解決手段】タイヤ成形金型１に形成されたベントホール２に着脱可能に装着する筒状のホルダ４と、このホルダ４に摺動可能に保持される栓部材５と、栓部材５を常時開弁方向に付勢する付勢手段６とを有するタイヤ成形金型用プラグ３において、栓部材５を閉弁時にホルダ４の金型内面側の端部を塞ぐヘッド部５ａとヘッド部５ａからホルダの他方の端部に向かって延びる軸部５ｂを有するようにし、付勢手段６の少なくとも一部を軸部５ｂの内部に形成された収納部５ｅの内側に配置する。【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ成形金型用プラグ及びこれを用いたタイヤ成形金型に関し、更に詳しくは、プラグの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にしたタイヤ成形金型用プラグ及びこれを用いたタイヤ成形金型に関する。

従来、タイヤ加硫工程で使用されるタイヤ成形金型には、タイヤ加硫成形時に金型内面と未加硫タイヤとの間に溜まった空気を金型外部に排気させるために、ベントホールと呼称される多数の細い排気穴が形成されている。このベントホールは、一般的に金型の空気が残り易い箇所に形成され、例えば、ビードリング、リムクッション、サイド部等に対応する金型の同一周上の８ヶ所以上に形成されており、周列数はタイヤ形状によって異なっている。また、タイヤトレッド部の溝に囲まれた金型のデザインブロック内にも、１箇所以上にベントホールが形成されている。

しかしながら、多数のベントホールを備えた金型を用いてタイヤを加硫成形すると、多数のベントホールに加硫ゴムが流れ込み、製品タイヤの表面には多数の髭状の突起（スピュー）が発生する。このため、タイヤ成形後のタイヤ仕上げ工程では、上記のスピューを切除する作業が不可欠となり、作業性及び生産性を阻害させるばかりか、切除したスピューの屑が多数散らばって作業環境を悪化させ、更に製品タイヤの外観を向上させることが難しいと言う問題があった。

そこで、各ベントホールに、ベントホールに着脱可能に装着されるホルダと、このホルダに嵌合した栓部材と、これらホルダと栓部材との間に介在して栓部材を常時開弁方向に付勢する付勢手段（スプリング）とからなるタイヤ成形金型用プラグを装着し、タイヤを加硫する前後においては、付勢手段（スプリング）の付勢力によってベントホールが解放され、タイヤ加硫時には、未加硫タイヤが付勢手段（スプリング）の付勢力に抗して栓部材を押し込むことでベントホールが閉鎖されるようにしたタイヤ加硫金型が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このようなタイヤ成形金型用プラグとタイヤ加硫金型では、排出される空気中に含まれる油脂分等がプラグの内面や付勢手段（スプリング）に付着し、この油脂分を介してホルダ、栓部材、及び、付勢手段が密着し、更には固着して、プラグの開閉不良が生じ易いという問題があった。特に、油脂分等が付着してプラグが開かなくなると、加硫回転数が増加する程、弁動作率が低下し、加硫故障が発生し易いという問題があった。

特開２００６−１６８２５３号公報

本発明の目的は、プラグの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にしたタイヤ成形金型用プラグ及びこれを用いたタイヤ成形金型を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ成形金型用プラグは、タイヤ成形用金型に形成されたベントホールに着脱可能に装着する筒状のホルダと、このホルダに摺動可能に保持される栓部材と、前記栓部材を常時開弁方向に付勢する付勢手段とを有するタイヤ成形金型用プラグにおいて、前記栓部材が閉弁時に前記ホルダの金型内面側の端部を塞ぐヘッド部と該ヘッド部から前記ホルダの他方の端部に向かって延びる軸部とを有し、前記付勢手段の少なくとも一部が前記軸部の内部に形成された収納部の内側に配置されたことを特徴とする。

本発明のタイヤ成形金型用プラグでは、付勢手段が軸部に内蔵されて、排出される空気に晒されなくなるので、排出される空気中の油脂分等が付勢手段に付着して付勢手段が汚れることを防止することが出来る。その結果、排出される空気中の油脂分等によって栓部材とホルダとが固着し難くなり、プラグの開弁／閉弁動作が良好になり、バルブとしての機能を維持することが可能になる。その結果、このタイヤ成形金型用プラグを装着したタイヤ成形金型を用いて製造された空気入りタイヤの加硫故障を防止することができる。また、上述のように、付勢手段が汚れ難くなるので装置内を洗浄する頻度を抑えることが可能になる。

本発明では、ホルダと軸部との隙間が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。このようにホルダと軸部との間に隙間を適度にあけることで、空気を排出し易くし、且つ、この隙間にゴムを流れ込み難くすることができる。また、ホルダに対して栓部材がぐらつくことを抑制して栓部材の直進性を高めることができる。

本発明では、軸部の外壁及びホルダの内壁のいずれか又は両方に凸部を設けた仕様にすることもできる。このように凸部を設けることで、栓部材がホルダに対してぐらついても凸部によって栓部材（軸部）を支えることができるので、排出される空気の通り道を確保しながら、栓部材の直進性を高めることができる。

このとき、軸部の外壁又はホルダの内壁の凸部を含む表面積が凸部を形成しない場合の表面積に対して２００％以下であることが好ましい。このように凸部によって表面積が大きくなり過ぎないようにすることで、凸部を設けることで表面積が増加しても、排出される空気中の油脂分等が付着し易くなることを防止することができる。

本発明では、収納部の開口側に付勢手段と接触する台座を設け、台座と収納部とにより形成される閉空間に付勢手段を収納することが好ましい。このように付勢手段を完全に収納することで、付勢手段が排出される空気中の油脂分等により汚れることを防ぐことができる。

本発明のタイヤ成形金型用プラグを、タイヤ加硫成形時に金型とタイヤとの間に溜まった空気を排出するための多数のベントホールに装着したタイヤ成形金型は、付勢手段が露出しないことで排出される空気中の油脂分等によって付勢手段が汚れることが防止されるので、タイヤ成形金型用プラグのバルブとしての機能が有効に発揮され、製造する空気入りタイヤの加硫故障を効果的に防止することができる。

本発明の実施形態からなるプラグをベントホールに装着したタイヤ成形金型の一部拡大断面図である。 本発明の実施形態からなるプラグを構成するホルダの正面図である。 図２のＡ−Ａ矢視底面図である。 図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の実施形態からなるプラグを構成する栓部材の正面図である。 図５のＡ−Ａ矢視底面図である。 図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。 本発明の別の実施形態からなるプラグを構成するホルダを示す説明図である。 本発明の別の実施形態からなるプラグを構成するホルダを示す説明図である。 本発明の実施形態からなるプラグの閉弁時の状態を示す断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に例示するタイヤ成形金型において、１はタイヤ成形金型、２はベントホール、３はタイヤ成形金型用プラグ（以下、単に「プラグ」という）を示す。

タイヤ成形金型１としては成形するタイヤに応じた様々な態様の一般的な金型を利用することができ、その構造は、後述の本発明のプラグ３が挿入される空気抜きのためのベントホール２を有していれば、特に限定されない。

ベントホール２は、図１の実施形態では、金型１の内面１ａから金型外部に向かって貫通する貫通孔として形成される。タイヤ加硫成形時に金型１とタイヤＴとの間に溜まった空気は、このベントホール２を介して金型１の外部に排出される。尚、ベントホール２は、後述の本発明のプラグ３が挿入可能なものであれば、その構造は特に限定されない。

プラグ３は、図１に例示するように、ベントホール２に装着される円筒状のホルダ４と、このホルダ４に摺動可能に保持される栓部材５と、これらホルダ４と栓部材５との間に介在して、栓部材５を常時開弁方向に付勢する付勢手段６とから構成される。

ホルダ４は、ステンレス、アルミ合金等の耐熱性の金属材料により形成される。図１〜４に示す例では、ホルダ４は、栓部材５を摺動可能に保持する排気筒部４ａと、排気筒部４ａの端部（図１における下端）を塞ぐ蓋部４ｂとが組み合わされて構成される。排気筒部４ａの金型１の内面１ａ側の端部（図１における上端）にはテーパー凹状の嵌合部４ｃが形成される。閉弁時には、この嵌合部４ｃに後述の栓部材５のヘッド部５ａが嵌合する。このテーパー凹状の嵌合部４ｃの傾斜面の傾斜角度は、例えば５０°程度に形成されるが、この角度に限定されるものではない。一方、蓋部４ｂは、後述の栓部材５の脚部５ｃを摺動可能に保持する貫通穴４ｄを有すると共に、後述の付勢手段６の一端を支持するように蓋部４ｂの中心部において金型１の内面側に突出する円柱状の台座４ｅを有している。排気筒部４ａと底部とは図示のように別体として形成して組み合わせても良いが、上述の金属材料により一体的に形成しても良い。

栓部材５は、図１及び図５〜７に例示するようにヘッド部５ａと軸部５ｂと脚部５ｃとから構成される。ヘッド部５ａは、閉弁時にホルダ４の嵌合部４ｃと組み合わされてプラグ３を閉じるように皿状に構成される。ヘッド部５ａがホルダ４の嵌合部４ｃと当接する面の傾斜角度は、例えば５０°前後に形成されるが、この角度に限定されるものではない。軸部５ｂは、内側に後述する収納部５ｅを有する円筒状に構成され、ヘッド部５ａからホルダ４と組み合わされた際にホルダ４の他方の端部（図１における下端）となる側に向かって延在する。脚部５ｃは、軸部５ｂの端部から突き出し、ホルダ４と組み合わされた際にホルダ４の他方の端部（図１における下端）となる側に向かってホルダ４の軸方向に延長している。脚部５ｃは、その先端側に向かってホルダ４の径方向内側に傾斜していてもよい。図示の例では、２本の脚部５ｃが軸部５ｂの端部の周上の対向する位置に設けられている。脚部５ｃの先端（ヘッド部５ａと逆側の端部）にはホルダ４の蓋部４ｂに形成された貫通孔のエッジに対して係合する係合部５ｄが一体的に設けられる。図示の例では、脚部５ｃの先端が断面鉤状に加工されて係合部５ｄを構成している。係合部５ｄは、どのような形状であっても、ホルダ４の貫通穴４ｄのエッジに対して引っ掛かることで、栓部材５が金型１の内面１ａ側に脱落することを防止するものである。

軸部５ｂの内側に形成された収納部５ｅは、円柱状の空間であり、ヘッド部５ａ側が栓部材５の内部で閉端し、脚部５ｃ側が外部に開口する。後述の付勢手段６が組み込まれると、付勢手段６の一端はヘッド部５ａ側の閉端部により支持され、付勢手段６の他端は脚部５ｃ側の開口部から出て、ホルダ４の一部（図示の例ではホルダ４の蓋部４ｂに設けられた台座４ｅ）に当接する。このようにして付勢手段６が栓部材５とホルダ４との間に介在し、栓部材５を常時開弁方向に付勢する。

尚、図１の実施形態では、付勢手段６として、コイルバネ等の弾性部材が用いられている。付勢手段６としては、コイルバネ等の弾性部材の他、例えば、収納部５ｅのヘッド部５ａ側の閉端部とホルダ４の蓋部４ｂに設けられた台座４ｅとの互いに対向する面どうしに磁石を対向するように配置して、これら磁石の反発力によって付勢することも可能である。

このように、本発明のタイヤ成形金型用プラグでは、付勢手段６が軸部５ｂに形成された収納部５ｅに内蔵されて、排出される空気に晒されなくなるので、排出される空気中の油脂分等が付勢手段６に付着して付勢手段６が汚れることを防止することが出来る。その結果、排出される空気中の油脂分等によって栓部材５とホルダ４とが固着し難くなり、プラグの開弁／閉弁動作が良好になり、バルブとしての機能を維持することが可能になる。その結果、このタイヤ成形金型用プラグを装着したタイヤ成形金型を用いて製造された空気入りタイヤの加硫故障を防止することができる。また、上述のように、付勢手段６が汚れ難くなるので装置内を洗浄する頻度を抑えることが可能になる。

従来のプラグの場合、付勢手段６（例えばスプリング）が排出される空気の通り道に露出していたため、付勢手段６（例えばスプリング）自体が有する隙間も空気の通り道となり、排気性能が確保されていたが、本発明では、付勢手段６が露出しないため、効率よく空気を排出するために、ホルダ４と軸部５ｂとの間に確実に隙間を設けるようにするとよい。但し、隙間が大きくなり過ぎるとゴムが流れ込んで空気の排出が阻害されるので、ゴムの流れ込みを防ぎながら確実に空気を排出可能にするように、隙間を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍにするとよい。隙間が０．１ｍｍよりも小さいと空気排出性が悪化し、隙間が０．３ｍｍよりも大きいとゴムが入り込みやすくなると共に、ホルダ４に対して栓部材５がぐらついて栓部材５の直進性を保つことが難しくなる。

軸部５ｂの外壁及びホルダ４の内壁は平滑面であってもよいが、栓部材５の直進性を向上するために、図８に示すように、軸部５ｂの外壁及びホルダ４の内壁のいずれか又は両方に凸部７を設けた仕様にすることもできる。尚、図８の例では、ホルダ４の内壁に断面半円形状で凸部７を形成している。このようにすることで、栓部材５がホルダ４に対してぐらついても凸部７によって栓部材５（軸部５ｂ）を支えることが可能になるので、排出される空気の通り道を確保しながら、栓部材５の直進性を高めるようにすることができる。

このように凸部７を設ける場合、凸部７を多く設け過ぎると軸部５ｂの外壁又はホルダ４の内壁の表面積が増大して、却って排出空気中の油脂分等が付着し易くなるので、凸部７によって表面積が過多にならないようにすることが好ましい。具体的には、軸部５ｂの外壁又はホルダ４の内壁の凸部７を含む表面積が凸部７を形成しない場合の表面積に対して２００％以下であることが好ましい。

凸部７の形状は特に限定されないが、例えば、上述の図８のような断面半円形状の他、断面台形状など様々な断面形状を採用することができる。また、図８の例では、凸部７はプラグの軸方向に延びる筋状に構成されているが、図９に示すように複数個の半球状の凸部７を軸部５ｂの外壁やホルダ４の内壁（図９の例ではホルダ４の内壁のみ）の全体に配列するようにしても良い。図８のように筋状の凸部７を設ける場合は、主に凸部７の間を空気が通ることになるので、空気排出性を良好にするために、筋部のプラグの軸方向に対する角度を０°〜３０°の範囲にするとよい。

図１〜４の例では、ホルダ４の蓋部４ｂに台座４ｅを設けているが、台座４ｅは必ずしも設ける必要は無い。台座４ｅを設けない場合、平坦な蓋部４ｂの中央部に付勢手段６の端部が当接することになる。但し、台座４ｅが無い場合、開弁時に脚部５ｃの隙間から付勢手段６が露出して、付勢手段６が排出される空気に晒される虞がある。そのため、図１〜４のように台座４ｅを設けて付勢手段６が収納部５ｅと台座４ｅとにより形成される閉空間に完全に収納されるようにすることが好ましい。

上述のホルダ４、栓部材５、付勢手段６によって構成されたプラグ３において、金型１内へタイヤＴを挿入する前は、ホルダ４の嵌合部４ｃと栓部材５のヘッド部５ａとの間には例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの隙間が形成され、ホルダ４の排気筒部と栓部材５の軸部５ｂとの間には例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの隙間が形成され、タイヤ加硫時に空気は流れるが、ゴムが流れ込まないようになっている。そして、金型１内の空気は、上述のように、嵌合部４ｃとヘッド部５ａとの隙間からプラグ３内に入り、排気筒部４ａと軸部５ｂとの隙間を経由して、貫通孔と脚部５ｃとの隙間から金型１の外部に排気される。これに対して、金型１内にタイヤＴが挿入されると、図１０に例示するように、タイヤＴの押圧力により栓部材５のヘッド部５ａが付勢手段６（弾性部材６Ａ）の付勢力（弾性力）に抗して排気筒部４ａ内側（図１０の下側）に押圧されるので、これによりホルダ４の嵌合部４ｃに栓部材５のヘッド部５ａが密着してプラグ３が閉鎖される。

上述のように構成された本発明のタイヤ成形金型用プラグ３を、タイヤ加硫成形時に金型１とタイヤＴとの間に溜まった空気を排出するための多数のベントホール２に装着したタイヤ成形金型１は、付勢手段６が排出される空気に晒されないことで、排出される空気中の油脂分等によって付勢手段６、栓部材５、ホルダ４が固着することが防止されるので、タイヤ成形金型用プラグ３のバルブとしての機能が有効に発揮され、製造する空気入りタイヤの加硫故障を効果的に防止することができる。また、付勢手段６が汚れ難くなるので装置内を洗浄する頻度を抑えることが可能になる。

本発明のタイヤ成形金型用プラグ３を使用するタイヤ加硫金型１の種類は特に限定されないが、トラック・バス用タイヤ等の大型タイヤを製造するタイヤ加硫金型１に好適に用いることができる。

１ タイヤ成形金型
２ ベントホール
３ プラグ
４ ホルダ
４ａ 排気筒部
４ｂ 蓋部
４ｃ 嵌合部
４ｄ 貫通穴
４ｅ 台座
５ 栓部材
５ａ ヘッド部
５ｂ 軸部
５ｃ 脚部
５ｄ 係合部
５ｅ 収納部
６ 付勢手段
７ 凸部
Ｔ タイヤ

Claims (6)

1. タイヤ成形用金型に形成されたベントホールに着脱可能に装着する筒状のホルダと、このホルダに摺動可能に保持される栓部材と、前記栓部材を常時開弁方向に付勢する付勢手段とを有するタイヤ成形金型用プラグにおいて、
   前記栓部材が閉弁時に前記ホルダの金型内面側の端部を塞ぐヘッド部と該ヘッド部から前記ホルダの他方の端部に向かって延びる軸部とを有し、前記付勢手段の少なくとも一部が前記軸部の内部に形成された収納部の内側に配置されたことを特徴とするタイヤ成形金型用プラグ。
2. 前記ホルダと前記軸部との隙間が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形金型用プラグ。
3. 前記軸部の外壁及び前記ホルダの内壁のいずれか又は両方に凹凸を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成形金型用プラグ。
4. 前記軸部の外壁又は前記ホルダの内壁の凹凸を含む表面積が凹凸を形成しない場合の表面積に対して２００％以下であることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ成形金型用プラグ。
5. 前記収納部の開口側に前記付勢手段と接触する台座を設け、該台座と前記収納部とにより形成される閉空間に前記付勢手段を収納したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ成形金型用プラグ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ成形金型用プラグを、タイヤ加硫成形時に金型とタイヤとの間に溜まった空気を排出するための多数のベントホールに装着したことを特徴とするタイヤ成形金型。

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