(57)【要約】【課題】スピュー切れの発生を抑えることができるベントピース、タイヤ加硫金型及びタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】ベントピース２は、筒状のホルダ３と、ホルダ３の内側に入れ子状に挿入された筒状のチャック４とを有する。ホルダ３は、キャビティに向かって内径が漸増するように傾斜した内周面３２を有する。チャック４は、ホルダ３の内周面３２に対応するように傾斜した外周面４１と、周方向の少なくとも一箇所に設けられた分割部とを有する。チャック４は、ホルダ３の内周面３２をチャック４の外周面４１に宛がった第１の位置と、ホルダ３の内周面からチャック４の外周面４１を離した第２の位置との間で、軸方向に変位可能に構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫金型の成形面で開口する排気孔に装着されるベントピースにおいて、
筒状のホルダと、前記ホルダの内側に入れ子状に挿入された筒状のチャックとを有し、
前記ホルダは、キャビティに向かって内径が漸増するように傾斜した内周面を有し、
前記チャックは、前記ホルダの内周面に対応するように傾斜した外周面と、周方向の少なくとも一箇所に設けられた分割部とを有し、
前記チャックが、前記ホルダの内周面を前記チャックの外周面に宛がった第１の位置と、前記ホルダの内周面から前記チャックの外周面を離した第２の位置との間で、軸方向に変位可能に構成されていることを特徴とするベントピース。
【請求項２】
前記第１の位置に向けて前記チャックを付勢する付勢部材を有する請求項１に記載のベントピース。
【請求項３】
前記チャックの前記キャビティから遠い方の端部に、前記ホルダから前記チャックが前記キャビティに向けて抜け出すことを阻止する抜け止め部が設けられている請求項１または２に記載のベントピース。
【請求項４】
前記チャックの内周面に凹部が設けられている請求項１〜３いずれか１項に記載のベントピース。
【請求項５】
キャビティにセットされたタイヤの外表面に接する前記成形面と、前記成形面で開口する前記排気孔に装着された請求項１〜４いずれか１項に記載のベントピースとを備えたタイヤ加硫金型。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか１項に記載のベントピースを備えたタイヤ加硫金型のキャビティに未加硫タイヤをセットし、その未加硫タイヤに加熱加圧を施して加硫を行う工程を含むタイヤの製造方法。
【請求項７】
請求項４に記載のベントピースを備えたタイヤ加硫金型のキャビティに未加硫タイヤをセットし、その未加硫タイヤに加熱加圧を施して加硫を行う加硫工程と、
加硫済みタイヤの外表面に突設されたスピューを切除するトリミング工程とを含み、
前記トリミング工程では、前記加硫済みタイヤの外表面にガイドとカッター刃を近付けた状態で該タイヤを回転させ、前記凹部で形成された膨出部を前記ガイドに引っ掛けてスピューを引っ張りながら、そのスピューを前記カッター刃で切除するタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの外表面に接する成形面の排気孔に装着されるベントピースと、そのベントピースを備えたタイヤ加硫金型と、それを用いたタイヤの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ加硫金型では、タイヤの外表面を成形する成形面に多数の排気孔が設けられている。排気孔は、金型の内部と外部に通じ、加硫成形時にタイヤの外表面と成形面との間の空気を排出させ、それによりベアと呼ばれる凹み傷の発生を防止する。加硫成形時にはタイヤの外表面のゴムが排気孔に流入するため、加硫済みタイヤの外表面には、スピューと呼ばれる多数のゴム突起が形成される。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、スピューのサイズ調整などを目的として、排気孔に筒状のベントピースを嵌入することが知られている。また、加硫済みタイヤを脱型する際、ベントピースの内面との摩擦抵抗によりスピューが途中で切れてしまう、いわゆるスピュー切れを生じることがある。スピュー切れが発生すると、切り離されたスピューによってベントピースが目詰まりを起こし、空気の排出が阻害される。
【０００４】
特許文献２には、排気孔にベントプラグを装着したタイヤ加硫金型が記載されている。但し、これは、スピューを発生させないベントプラグに関する技術であり、上述のようなベントピースを用いた場合のスピュー切れの問題に対して、その解決手段を示唆するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０４０２号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、スピュー切れの発生を抑えることができるベントピース、タイヤ加硫金型及びタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るベントピースは、タイヤ加硫金型の成形面で開口する排気孔に装着されるベントピースにおいて、筒状のホルダと、前記ホルダの内側に入れ子状に挿入された筒状のチャックとを有し、前記ホルダは、前記キャビティに向かって内径が漸増するように傾斜した内周面を有し、前記チャックは、前記ホルダの内周面に対応するように傾斜した外周面と、周方向の少なくとも一箇所に設けられた分割部とを有し、前記チャックが、前記ホルダの内周面を前記チャックの外周面に宛がった第１の位置と、前記ホルダの内周面から前記チャックの外周面を離した第２の位置との間で、軸方向に変位可能に構成されているものである。
【０００８】
かかる構成によれば、加硫済みタイヤを脱型する際、ベントピースの内面（即ち、チャックの内面）とスピューとの摩擦抵抗によって、チャックが第２の位置に変位する。第２の位置では、ホルダの内周面からチャックの外周面が離れているため、チャックは分割部を開いて拡径できる。これにより、ベントピースからスピューを引き抜くときの抵抗が減少し、スピュー切れの発生が抑えられる。
【０００９】
前記ベントピースは、前記第１の位置に向けて前記チャックを付勢する付勢部材を有するものが好ましい。かかる構成によれば、付勢部材の付勢力によってチャックを第１の位置に配置できる。
【００１０】
前記チャックの前記キャビティから遠い方の端部に、前記ホルダから前記チャックが前記キャビティに向けて抜け出すことを阻止する抜け止め部が設けられているものが好ましい。これにより、チャックの脱落を防止できる。
【００１１】
前記チャックの内周面に凹部が設けられているものが好ましい。かかる構成によれば、スピューに膨出部が形成されるため、加硫工程後のトリミング工程において、膨出部を利用してスピューを引っ張ることができる。
【００１２】
本発明に係るタイヤ加硫金型は、キャビティにセットされたタイヤの外表面に接する前記成形面と、前記成形面で開口する前記排気孔に装着された上記のベントピースとを備えたものである。かかる構成によれば、加硫済みタイヤを脱型する際に、上記の如くチャックを変位及び拡径させて、スピュー切れの発生を抑えることができる。
【００１３】
本発明に係るタイヤの製造方法は、上記ベントピースを備えたタイヤ加硫金型のキャビティに未加硫タイヤをセットし、その未加硫タイヤに加熱加圧を施して加硫を行う工程を含むものである。かかる方法によれば、加硫済みタイヤを脱型する際に、上記の如くチャックを変位及び拡径させて、スピュー切れの発生を抑えることができる。
【００１４】
本発明に係るタイヤの製造方法は、前記チャックの内周面に凹部が設けられた上記ベントピースを備えたタイヤ加硫金型のキャビティに未加硫タイヤをセットし、その未加硫タイヤに加熱加圧を施して加硫を行う工程と、加硫済みタイヤの外表面に突設されたスピューを切除するトリミング工程とを含み、前記トリミング工程では、前記加硫済みタイヤの外表面にガイドとカッター刃を近付けた状態で該タイヤを回転させ、前記凹部で形成された膨出部を前記ガイドに引っ掛けてスピューを引っ張りながら、そのスピューを前記カッター刃で切除するものでもよい。これにより、スピューの倒れ込みを防いで、切断時のスピューの姿勢を保持しやすくなり、スピューを引っ張りながら切断することで切除痕が目立たないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るベントピースを備えたタイヤ加硫金型の一例を概略的に示す縦断面図
【図２】排気孔に装着されたベントピースの断面図
【図３】図２のベントピースを軸方向に沿って見た図
【図４】チャックの割り構造を説明する図
【図５】加硫成形時のベントピースを示す断面図
【図６】別実施形態におけるベントピースの断面図
【図７】別実施形態におけるベントピースの断面図
【図８】膨出部が形成されたスピューを切除する様子を示す図
【図９】トリミング工程で用いるガイドの一例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、タイヤ子午線断面に沿ったタイヤ加硫金型１０（以下、単に「金型１０」と呼ぶ場合がある）の断面を示す。この金型１０は型閉め状態にある。タイヤＴは、タイヤ幅方向を上下に向けてセットされる。図１において、左方向はタイヤ径方向外側、右方向はタイヤ径方向内側である。図２は、図１の要部を拡大して示しており、図３のＡ−Ａ矢視断面に相当する。図２では、上方向がタイヤ径方向内側、下方向がタイヤ径方向外側である。図３は、ベントピース２を軸方向に沿ってキャビティ１５側から見た図である。
【００１８】
金型１０は、キャビティ１５にセットされたタイヤＴの外表面に接する成形面１を備える。成形面１には、金型１０の内部（キャビティ１５）と外部とを連通させる排気孔１６が設けられている。加硫成形時には、この排気孔１６を通じてタイヤＴと成形面１との間の空気が排出される。図２に拡大して示すように、その成形面１で開口する排気孔１６にベントピース２が装着されている。
【００１９】
成形面１の素材としては、アルミニウム材が例示される。このアルミニウム材は、純アルミ系の素材のみならずアルミニウム合金を含む概念であり、例えばＡｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｓｉ系が挙げられる。ベントピース２を構成する後述のホルダ３及びチャック４は、それぞれステンレスやＳ４５Ｃに代表される鋼材で形成されることが好ましく、これらは同種金属でもよいが異種金属でも構わない。
【００２０】
金型１０は、タイヤのトレッド部を成形するトレッド型部１１と、タイヤのサイドウォール部を成形するサイド型部１２，１３と、タイヤのビード部が嵌合されるビードリング１４，１４とを備える。成形面１は、トレッド型部１１の内面と、サイド型部１２，１３の内面とを含んでいる。図示を省略しているが、トレッド型部１１の内面には、タイヤのトレッド面に溝を形成するための凸状の骨部が設けられている。図１では、トレッド型部１１の内面で開口する１本の排気孔１６しか描いていないが、実際には、トレッド型部１１やサイド型部１２，１３の内面で開口する多数の排気孔が設けられている。
【００２１】
図２，３に示すように、ベントピース２は、筒状のホルダ３と、そのホルダ３の内側に入れ子状に挿入された筒状のチャック４とを有する。ホルダ３は、成形面１に対して固定されている。より具体的に、ホルダ３は、締まり嵌めによって排気孔１６に圧入されている。よって、ホルダ３の外周面３１は排気孔１６の内周面に密着している。ホルダ３は、キャビティ１５に向かって内径が漸増するように傾斜した内周面３２を有する。内周面３２は、テーパ状に形成されている。本実施形態では、ホルダ３の頂面３３が成形面１と面一に配置されている。
【００２２】
チャック４は、ホルダ３の内周面３２に対応するように傾斜した外周面４１を有する。外周面４１は、キャビティ１５に向かって外径が漸増するように傾斜している。外周面４１は、ホルダ３の内周面３２と同等の勾配を有するテーパ状に形成されている。ベントピース２の内面は、チャック４の内面（即ち、内周面４２）で形成されている。したがって、ベントピース２に流入したゴムにより形成されるスピュー９（図５参照）にはチャック４が接する。内周面４２は、軸方向に沿って一定の内径で延びている。
【００２３】
図３に示すように、チャック４は、周方向の二箇所に設けられた分割部４４，４４を有する。チャック４は、図４（Ａ）のような二つ割り構造であり、軸方向から見て円弧状をなす二つの分割片４Ａ，４Ｂによって構成されている。但し、これに限られず、チャック４は、周方向の少なくとも一箇所に分割部を有していればよい。したがって、例えば、図４（Ｂ）のような三つ割り構造でもよく、図４（Ｃ）のような一つ割り構造でもよい。但し、後述する拡径動作を行ううえでは、周方向の少なくとも二箇所に分割部４４を有することが好ましい。
【００２４】
チャック４は、図２及び図５（Ａ）で示した第１の位置と、図５（Ｂ）で示した第２の位置との間で、軸方向に変位可能に構成されている。チャック４は、その軸方向に沿ってホルダ３に対して相対移動できる。第２の位置におけるチャック４は、第１の位置におけるチャック４よりもキャビティ１５側に突出している。第１の位置では、図５（Ａ）のようにホルダ３の内周面３２をチャック４の外周面４１に宛がった状態となる。第２の位置では、図５（Ｂ）のようにホルダ３の内周面３２からチャック４の外周面４１を離した状態となる。
【００２５】
第１の位置では、内周面３２を外周面４１に宛がっていることにより、チャック４の分割部４４，４４が閉じられ、分割片４Ａと分割片４Ｂとが連続的に連なって環状をなす（図４（Ａ）左側）。チャック４の頂面４３は、ホルダ３の頂面３３と面一に配置されている。これに対して、第２の位置では、内周面３２から外周面４１が離れて、それらの間に隙間が生じ、チャック４が分割部４４，４４を開いて拡径することが可能になる（図４（Ａ）右側）。チャック４の頂面４３は、ホルダ３の頂面３３（及び成形面１）よりもキャビティ１５側に配置されている。
【００２６】
加硫成形時には、図５（Ａ）のようにベントピース２の内部にスピュー９が形成される。スピュー９は、加硫済みタイヤを脱型する際にベントピース２から引き抜かれる。スピュー切れの発生が懸念されるのは、ベントピース２の内面（即ち、内周面４２）とスピュー９との摩擦抵抗が大きい場合であり、摩擦抵抗が小さい場合はスピュー切れの心配は少ない。このベントピース２によれば、ベントピース２の内面とスピュー９との摩擦抵抗が大きい場合には、その摩擦抵抗によってチャック４が第２の位置に変位し、図５（Ｂ）のようにスピュー９を引き抜く動作に応じてチャック４が拡径する。その結果、スピュー９を引き抜くときの抵抗が減少し、スピュー切れの発生が抑えられる。
【００２７】
ベントピース２は、第１の位置に向けてチャック４を付勢する付勢部材としてのスプリング５を有する。スプリング５は、ホルダ３に形成された内鍔状の絞り部３４と、チャック４に形成された鍔状の抜け止め部４５との間に配置され、チャック４をキャビティ１５から遠ざける方向（反キャビティ１５側）に付勢する。これにより、スピュー９を引き抜いた後など、ベントピース２に外力が作用しない状態では、スプリング５の付勢力によってチャック４が第１の位置に配置される。付勢部材は、かかる機能を有する限り、このようなコイル状のスプリング５に限られない。また、付勢部材を省略することも可能であり、その場合、チャック４は未加硫タイヤで押されて第１の位置に配置される。
【００２８】
図５（Ｂ）のように、抜け止め部４５は、ホルダ３からチャック４がキャビティ１５に向けて抜け出すことを阻止し、チャック４の脱落を防止する。抜け止め部４５は、チャック４のキャビティ１５から遠い方の端部に設けられている。本実施形態では、チャック４がホルダ３よりも軸方向に長く形成されており、抜け止め部４５が設けられた端部が、ホルダ３から反キャビティ１５側に常に突出している。抜け止め部４５の外径は、絞り部３４の内径よりも大きい。また、絞り部４３に挿通されたチャック４の胴部４６の外径は、絞り部３４の内径よりも小さい。
【００２９】
この金型１０を用いたタイヤの製造方法は、金型１０のキャビティ１５に未加硫タイヤをセットし、その未加硫タイヤに加熱加圧を施して加硫を行う工程（加硫工程）を含む。タイヤは、ブラダーと呼ばれるゴムバッグの膨張によって拡張変形し、その外表面が成形面１に押し当てられる。その過程で、タイヤと成形面１との間の空気がベントピース２を通じて外部に排出され、図５（Ａ）のようにベントピース２の内部にスピュー９が形成される。このとき、排気孔１６内の空間を吸引機により吸引し、排気性能を高めてもよい。加硫済みタイヤを脱型する際には、図５（Ｂ）のようにチャック４が軸方向に変位しながら拡径することで、スピュー切れの発生が抑えられる。
【００３０】
タイヤの製造方法には、タイヤ外観を向上することを目的として、加硫済みタイヤの外表面に突設されたスピュー９を切除する工程（トリミング工程）が含まれることがある。トリミング工程では、加硫済みタイヤの外表面（例えば、トレッド面）にカッター刃を近付けた状態でタイヤを相対回転させ、スピュー９の根元をタイヤ周方向に沿って切断する。このとき、カッター刃に触れたスピュー９が倒れ込むなどして、スピュー９の姿勢が崩れると、スピュー９が根元から切断されず、切株状に残存した切除痕が目立ってしまうことがある。
【００３１】
本実施形態では、上記の如きベントピース２が、成形面１としてのトレッド型部１１の内面で開口する排気孔１６に装着されているが、これに代えて、または加えて、サイド型部１２（及び／またはサイド型部１３）の内面で開口する排気孔に装着することも可能である。
【００３２】
本実施形態では、トレッド型部１１と一対のサイド型部１２，１３とを備えた金型構造を例示したが、これに限定されず、例えばトレッド型部の中央部で上下に二分割された金型構造であってもよい。
【００３３】
図６，７に、それぞれベントピース２の変形例を示す。これらは、以下に説明する構成の他は、前述の実施形態と同様の構成及び作用であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。また、既出の構成と同一の構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３４】
図６の例では、チャック４の内周面４２が、キャビティ１５に向かって内径が漸減するように傾斜している。そのため、スピュー９は、その先端に向かって徐々に太くなる先太り形状で形成される。かかる構成によれば、加硫済みタイヤを脱型する際に、ベントピース２の内面（即ち、内周面４２）とスピュー９との摩擦抵抗が大きくなり、軸方向に沿ってチャック４を確実に第１の位置から第２の位置へと変位させることができる。
【００３５】
図７の例では、チャック４の内周面４２に凹部４７が設けられている。そのため、スピュー９には、凹部４７に対応した膨出部９１が形成される。膨出部９１は、丸みを帯びた形状を有し、本実施形態では球状に形成されている。スピュー９に膨出部９１が形成されていることにより、加硫済みタイヤを脱型する際には、ベントピース２の内面（即ち、内周面４２）とスピュー９との摩擦抵抗が大きくなるものの、上記の如くチャック４が変位及び拡径することで、スピュー９を支障なく引き抜くことができ、スピュー切れの発生が抑えられる。
【００３６】
図８に示すように、膨出部９１が形成されたスピュー９を切除するトリミング工程では、加硫済みタイヤの外表面Ｔｓにガイド６とカッター刃７を近付けた状態で該タイヤを回転させ、凹部４７で形成された膨出部９１をガイド６に引っ掛けてスピュー９を引っ張りながら、そのスピュー９をカッター刃７で切除することが好ましい。これによりスピュー９の倒れ込みを防いで、切断時のスピュー９の姿勢を保持しやすくなり、スピュー９を引っ張りながら切断することで切除痕が目立たないようになる。また、切株状の切除痕を小さくすることで、転がり抵抗の低減効果も見込める。
【００３７】
ガイド６は、図９のような櫛歯状に形成されている。ガイド６に対してタイヤが相対回転すると、溝部６１に侵入したスピュー９の膨出部９１が外周側に案内され、それによりスピュー９が引っ張られる。かかる作用を適切に奏するべく、膨出部９１は、スピュー９の中央かそれよりも先端側に形成されることが好ましい。また、チャック４が第１の位置にある状態において、成形面１から凹部４７までの距離Ｄ（図７参照）は５ｍｍ以上であることが好ましい。ガイド６は、カッター刃７と別個に形成されたものに限らず、カッター刃７と一体化されていてもよい。
【００３８】
上述したタイヤ加硫金型は、排気孔に装着されるベントピースを上記の如く構成したこと以外は、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、機構などが何れも本発明に採用することができる。
【００３９】
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    成形面
２    ベントピース
３    ホルダ
４    チャック
５    スプリング（付勢部材の一例）
６    ガイド
７    カッター刃
９    スピュー
１０  タイヤ加硫金型
１５  キャビティ
１６  排気孔
３１  ホルダの外周面
３２  ホルダの内周面
４１  チャックの外周面
４２  チャックの内周面
４４  分割部
４５  抜け止め部
４７  凹部
９１  膨出部
【図１】
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【図２】
2020066121.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020066121.tif 000007
【図６】
2020066121.tif 000008
【図７】
2020066121.tif 000009
【図８】
2020066121.tif 000010
【図９】
2020066121.tif 000011