(57)【要約】【課題】ステムの曲がり変形を抑制しつつ、スプリングのゴム噛みを防止できるタイヤ加硫金型と、それを用いたタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】ベントプラグ２は、筒状のハウジング３と、ハウジング３に挿入されるステム４と、ステム４をキャビティ１５に向けて付勢するコイル状のスプリングとを備える。ステム４は、スプリング５に挿入される柱状の胴部４１と、ハウジング３の開口部３１の内面に接することにより排気路２１を閉鎖する頭部４２とを有する。頭部４２に連結される胴部４１の連結端部４１ａは、スプリング５に取り囲まれる胴部４１の本体部４１ｂよりも大径である。頭部４２の頂面は、ステム４が挿入されたハウジング３の内径よりも大径である。連結端部４１ａの側面には１つ又は複数の突起６１が設けられ、その突起６１の全部又は一部によってスプリング５の上端位置が規制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティにセットされたタイヤの外表面に接する成形面と、前記成形面で開口する排気孔に装着されたベントプラグとを備えるタイヤ加硫金型において、
前記ベントプラグが、排気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、前記排気路を開閉する弁体となるステムと、前記排気路を開放するように前記ステムを前記キャビティに向けて付勢するコイル状のスプリングとを備え、
前記ステムが、前記スプリングに挿入される柱状の胴部と、前記ハウジングの開口部の内面に接することにより前記排気路を閉鎖する頭部とを有し、
前記頭部に連結される前記胴部の連結端部が、前記スプリングに取り囲まれる前記胴部の本体部よりも大径であるとともに、前記頭部の頂面が、前記ステムが挿入された前記ハウジングの内径よりも大径であり、
前記連結端部の側面に１つ又は複数の突起が設けられ、その突起の全部又は一部によって前記スプリングの上端位置が規制されていることを特徴とするタイヤ加硫金型。
【請求項２】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起が前記連結端部の前記本体部側に設けられ、それによって前記連結端部の周囲への前記スプリングの進入が阻止される請求項１に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項３】
前記連結端部の側面に設けられた前記突起の間に、前記頭部の周囲の空間と前記本体部の周囲の空間とを連通させる通気空間が形成されている請求項１又は２に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項４】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起が前記ステムの軸方向に沿って延びる請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項５】
周方向に不連続な複数の前記突起が軸方向位置を異ならせて設けられるとともに、前記ステムを軸方向から見たときに、突起を設けた領域が周方向に沿って環状をなす請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項６】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起とは別個に、周方向に沿った環状の突起が前記連結端部の前記頭部側に設けられている請求項１〜５いずれか１項に記載のタイヤ加硫金型。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の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。
【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ベントプラグを装着し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】
タイヤの加硫成形に用いられるタイヤ加硫金型では、タイヤの外表面に接する成形面に多数の排気孔が設けられ、タイヤと成形面との間の余分な空気を外部に排出するようにしている。また、スピューと呼ばれるゴム突起の形成を低減するために、排気孔に装着されるベントプラグが公知である。特許文献１〜５には、筒状のハウジングに挿入されたステムをスプリングが付勢することで開状態となり、そのステムをタイヤの外表面が押し下げることで閉状態となるベントプラグ（スプリングベント）が開示されている。
【０００３】
ところで、従来のベントプラグでは、特許文献１〜３のように、スプリングの上端位置をステムの頭部によって規制しており、スプリングが成形面の近くまで配置されるため、未加硫ゴムがハウジング内へ流入した場合には、その流入ゴムがスプリングに絡み付くことがあった。このようにスプリングがゴム噛みを起こすと、加硫成形を終えたタイヤを脱型する際に流入ゴムが除去されず、ハウジング内に残留した流入ゴムがスプリングの動きを妨げることから、ベントプラグの動作不良の原因となる。
【０００４】
一方、特許文献４，５に記載のベントプラグでは、周方向に沿った環状の突起がステムの胴部に設けられ、その突起によってスプリングの上端位置を規制している。しかし、これらのベントプラグでは、ステムの胴部の径寸法が一定で、そのステムの頭部と胴部とが比較的大きな段差を介して連結されているため、繰り返し使用する過程でステムが曲がり変形を起こしやすい。ステムが曲がると排気路の入口が局所的に広がり、未加硫ゴムがハウジング内に流入しやすくなるため都合が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／０７０４１１号
【特許文献２】特開平２−２１４６１６号公報
【特許文献３】特開平９−１４１６６０号公報
【特許文献４】特開２００６−１６８２５３号公報
【特許文献５】特開２０１１−１１６０１２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、ステムの曲がり変形を抑制しつつ、スプリングのゴム噛みを防止できるタイヤ加硫金型と、それを用いた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成形面と、前記成形面で開口する排気孔に装着されたベントプラグとを備えるタイヤ加硫金型において、前記ベントプラグが、排気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、前記排気路を開閉する弁体となるステムと、前記排気路を開放するように前記ステムを前記キャビティに向けて付勢するコイル状のスプリングとを備え、前記ステムが、前記スプリングに挿入される柱状の胴部と、前記ハウジングの開口部の内面に接することにより前記排気路を閉鎖する頭部とを有し、前記頭部に連結される前記胴部の連結端部が、前記スプリングに取り囲まれる前記胴部の本体部よりも大径であるとともに、前記頭部の頂面が、前記ステムが挿入された前記ハウジングの内径よりも大径であり、前記連結端部の側面に１つ又は複数の突起が設けられ、その突起の全部又は一部によって前記スプリングの上端位置が規制されているものである。
【０００８】
この金型では、ステムの胴部が、その胴部の本体部よりも大径の連結端部を介して頭部に連結されるため、ステムの頭部と胴部との剛性差が小さく、ステムの曲がり変形を適切に抑制することができる。しかも、その連結端部の側面に、スプリングの上端位置を規制する突起が設けられていることから、ベントプラグが開状態にあっても成形面からスプリングが遠ざけられる。その結果、スプリングのゴム噛みを防止して、ベントプラグが動作不良を起こさないようにできる。
【０００９】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起が前記連結端部の前記本体部側に設けられ、それによって前記連結端部の周囲への前記スプリングの進入が阻止されるものが好ましい。かかる構成によれば、連結端部の長さに応じてステムの頭部からスプリングを遠ざけられるため、より確実にスプリングのゴム噛みを防止することができる。
【００１０】
前記連結端部の側面に設けられた前記突起の間に、前記頭部の周囲の空間と前記本体部の周囲の空間とを連通させる通気空間が形成されているものが好ましい。かかる構成によれば、連結端部の側面に突起を設けながらも、その突起の間に形成された通気空間によって空気の排出抵抗が抑えられる。したがって、ベントプラグの機能を適切に維持しながら、上述の改善効果が得られる。
【００１１】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起が前記ステムの軸方向に沿って延びるものが好ましい。かかる構成によれば、ステムの頭部と胴部との剛性差を更に小さくして、ステムの曲がり変形を効果的に抑制することができる。また、ハウジングと連結端部との最小隙間が小さくなるため、ステムがハウジング内で傾き難くなり、その結果、排気路の入口が局所的に広がることを防いで、未加硫ゴムのハウジング内への流入を抑えることができる。
【００１２】
周方向に不連続な複数の前記突起が軸方向位置を異ならせて設けられるとともに、前記ステムを軸方向から見たときに、突起を設けた領域が周方向に沿って環状をなすものが好ましい。この場合、周方向に不連続な突起の間を通って、頭部の周囲の空間から本体部の周囲の空間への通気が可能となり、それによって空気の排出抵抗が抑えられる。しかも、突起を設けた領域が周方向に沿って環状になるため、ハウジング内に流入した未加硫ゴムがスプリングに到達することを妨げて、スプリングのゴム噛みを防止できる。
【００１３】
前記スプリングの上端位置を規制する前記突起とは別個に、周方向に沿った環状の突起が前記連結端部の前記頭部側に設けられているものが好ましい。かかる環状の突起によれば、未加硫ゴムのハウジング内への流入が抑えられ、延いてはスプリングのゴム噛みを防止することができる。また、この環状の突起は、連結端部の頭部側に設けられており、ベントプラグの開状態において空気の排出抵抗を然程に高めるものではないため、ベントプラグの機能が適切に維持される。
【００１４】
本発明に係るタイヤの製造方法は、上述し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、上述のようにステムの曲がり変形を抑制しつつ、スプリングのゴム噛みを防止できることから、ベントプラグの動作不良の発生を防いで良好なタイヤ外観を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る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プラグの断面図
【図３】ベントプラグの閉状態を示す断面図
【図４】ステムの（Ａ）斜視図と（Ｂ）Ａ−Ａ矢視断面図
【図５】別実施形態におけるステムの斜視図
【図６】別実施形態におけるステムの（Ａ）斜視図と（Ｂ）Ｂ−Ｂ矢視断面図
【図７】別実施形態におけるステムの斜視図
【図８】別実施形態におけるステムの斜視図
【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。図１は、タイヤ子午線断面に沿ったタイヤ加硫金型１０の断面を示しており、図２は、その要部を拡大して示している。
【００１７】
図１に示すように、タイヤ加硫金型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、加硫成形時にタイヤと成形面１との間の余分な空気を排出するために、金型１０の内部（キャビティ１５）と外部とを連通させる多数の排気孔１６が設けられている。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にベントプラグ２が装着されている。
【００１８】
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。後述するハウジング３とステム４は、それぞれステンレスやＳ４５Ｃに代表される鋼材からなることが好ましく、これらは同種金属でもよいが異種金属でも構わない。
【００１９】
本実施形態の金型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とを備える。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つの排気孔１６と、サイド型部１３の内面で開口する１つの排気孔１６を描いているが、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１６が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、ベントプラグ２は、排気路２１を内部に有する筒状のハウジング３と、ハウジング３に挿入され、排気路２１を開閉する弁体となるステム４と、排気路２１を開放するようにステム４をキャビティ１５に向けて付勢するコイル状のスプリング５とを備える。ハウジング３は、円孔である排気孔１６に嵌入され、成形面１に対して固定されている。ハウジング３の開口部３１は、キャビティ１５に面した頂面３１ａを有する。ハウジング３の下端部３２には、貫通孔３２ａと、内鍔状の支持部３２ｂとが形成されている。
【００２１】
ステム４は、スプリング５に挿入された柱状の胴部４１と、その胴部４１に一体的に連結された頭部４２とを有する。頭部４２には、キャビティ１５に面する頂面４２ａと、開口部３１の内面３１ｂに対向する側面４２ｂとが形成されている。タイヤの外表面によってステム４が押し下げられると、頭部４２がハウジング３の開口部３１の内面３１ｂに接することにより排気路２１が閉鎖され、図３のようにベントプラグ２は閉状態となる。頂面４２ａが頂面３１ａと面一に配置されているが、これに限られない。
【００２２】
胴部４１は、全体として軸方向に延びた円柱状に形成されている。頭部４２側に位置する胴部４１の軸方向の一端には、頭部４２に連結される連結端部４１ａが設けられ、その反対側に位置する胴部４１の軸方向の他端には、貫通孔３２ａより大径のストッパー４３が設けられている。ステム４は、このストッパー４３の作用によりハウジング３から抜け出ない。ストッパー４３は、スリット４４を閉じるように弾性変形させることで、貫通孔３２ａを通過できる。
【００２３】
連結端部４１ａは、スプリング５に取り囲まれる胴部４１の本体部４１ｂよりも大径であるとともに、頭部４２の頂面４２ａは、ステム４が挿入されたハウジング３の内径よりも大径である。即ち、連結端部４１ａの径Ｄ１と本体部４１ｂの径Ｄ２とが、Ｄ１＞Ｄ２の関係を満たし、頂面４２ａの径Ｄ３とハウジング３の内径Ｄ４とが、Ｄ３＞Ｄ４の関係を満たす。内径Ｄ５は、ハウジング３に組み込まれて圧縮作用を受けるスプリング５の内径である。ベントプラグ２が開閉を繰り返す過程でＤ５＞Ｄ１となる場合があるものの、後述する突起６１の作用により、スプリング５が連結端部４１ａに被さることはない。
【００２４】
図２では排気路２１が開放されており、ベントプラグ２は開状態にある。ベントプラグ２が開状態にある間は、タイヤの外表面が成形面１に接近する動作に伴って、キャビティ１５内の空気が排気路２１を介して金型１０の外部へ排出される。この排気路２１は、頭部４２の周囲（内面３１ｂと側面４２ｂとの間）から、連結端部４１ａの周囲、本体部４１ｂの周囲及び貫通孔３２ａを通るようにして形成される。ハウジング３の開口と頭部４２は、それぞれ軸方向から見て円形であるため、排気路２１の入口はリング状に開口している。
【００２５】
連結端部４１ａの側面には複数の（本実施形態では４つの）突起６１が設けられ、その突起６１の全部によってスプリング５の上端位置が規制されている。図４に示すように、突起６１は、軸周りとなる周方向の４箇所に断続的に配置されている。突起６１を含めた径Ｄ６は、ハウジング３の内径Ｄ４よりも小径で且つスプリング５の内径Ｄ５よりも大径であり、Ｄ４＞Ｄ６＞Ｄ５の関係を満たす。スプリング５は、胴部４１の本体部４１ｂを取り囲みつつ、突起６１と支持部３２ｂとの間に介在してステム４を付勢する。
【００２６】
本体部４１ｂよりも大径の連結端部４１ａを介して胴部４１が頭部４２に連結されているので、頭部４２と胴部４１との剛性差は比較的小さく、その結果、ステム４の曲がり変形を適切に抑制できる。しかも、突起６１によってスプリング５が成形面１から常に遠ざけられるため、ハウジング３内に未加硫ゴムが流入したとしてもスプリング５まで到達し難くなり、スプリング５のゴム噛みに起因したベントプラグ２の動作不良を防止できる。ハウジング３内の流入ゴムは、スプリング５がゴム噛みを起こしていなければ、加硫成形を終えたタイヤを脱型する際に、そのタイヤに付着した状態で一緒に除去されやすい。
【００２７】
本実施形態では、ステム４の頭部４２が、キャビティ１５に向かって拡径する円錐台状に形成され、ハウジング３の開口部３１の内面３１ｂが、キャビティ１５に向かって拡径するテーパ面で形成されている。また、連結端部４１ａは、その円錐台状の底面の太さで軸方向に延びる円柱状に形成されている。かかる構成によれば、頭部４２と胴部４１との剛性差を好適に小さくできるため、ステム４の曲がり変形を抑制するうえで都合が良い。
【００２８】
本実施形態では、スプリング５の上端位置を規制する突起６１が連結端部４１ａの本体部４１ｂ側（図３の下側）に設けられ、それにより連結端部４１ａの周囲へのスプリング５の進入が阻止されている。連結端部４１ａの中央部や頭部４２側に突起を設けても構わないが、このように本体部４１ｂ側に設けた突起６１によってスプリング５を規制することで、その連結端部４１ａの長さに応じてスプリング５を頭部４２から遠ざけられるため、スプリング５のゴム噛みをより確実に防止できる。
【００２９】
連結端部４１ａの側面に設けられた突起６１の間には、頭部４２の周囲の空間と本体部４１ｂの周囲の空間とを連通させる通気空間４５が形成されている。このため、キャビティ１５から外部への空気の排出が突起６１によって阻害されることなく、空気の排出抵抗を抑えてベントプラグ２の機能を適切に維持できる。これに対し、突起６１を周方向に沿って環状に設けてある場合には、排気路２１において、特に連結端部４１ａの周囲において、空気の排出抵抗が大きくなる傾向にある。
【００３０】
図５〜８に、連結端部４１ａの側面に設けられる突起の変形例を示す。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。
【００３１】
図５の例では、連結端部４１ａの側面に複数の突起６２が設けられ、この突起６２の全部によってスプリング５（図５では図示しない、図６〜８も同様）の上端位置が規制される。突起６２は、図４の突起６１と同様に周方向の複数箇所（本実施形態では４箇所）に断続的に配置され、それぞれがステム４の軸方向に沿って延びる。このような突起６２によれば、頭部４２と胴部４１との剛性差を更に小さくして、ステム４の曲がり変形を効果的に抑制できる。曲がり変形の抑制効果を高めるうえでは、突起６２を頭部４２の近くまで延在させることが好ましい。
【００３２】
突起６２の間には、ステム４の軸方向に沿った通気空間４５が形成され、それを通って頭部４２の周囲の空間から本体部４１ｂの周囲の空間への通気が可能となるため、空気の排出抵抗が抑えられる。また、ハウジング３と連結端部４１ａとの最小隙間が軸方向に亘って小さくなるので、ステム４がハウジング３内で傾き難くなる。その結果、排気路２１の入口が局所的に広がることを防いで、未加硫ゴムのハウジング３内への流入を抑えることができ、延いてはスプリング５のゴム噛みに起因したベントプラグ２の動作不良を防止できる。
【００３３】
図６の例では、連結端部４１ａの側面に複数の突起６３，６４が設けられ、その突起６３，６４の一部（本実施形態では突起６４）によってスプリング５の上端位置が規制される。突起６３，６４は、それぞれ周方向の複数箇所（本実施形態では４箇所）に断続的に配置されつつ、ステム４の軸方向に離れている。即ち、周方向に不連続な突起６３，６４が軸方向位置を異ならせて設けられている。また、突起６３，６４は、相補形状となるように周方向で互いに位置ずれしており、ステム４を軸方向から見たときには、図６（Ｂ）のように突起を設けた領域が周方向に沿って環状になる。
【００３４】
かかる構成によれば、突起６３の間、突起６３と突起６４との間、並びに、突起６４の間に通気空間４５が形成され、それを通って頭部４２の周囲の空間から本体部４１ｂの周囲の空間への通気が可能となるため、空気の排出抵抗が抑えられる。しかも、突起を設けた領域が周方向に沿って環状をなすことから、ハウジング３内に未加硫ゴムが流入したとしても、流入ゴムがスプリング５まで到達し難くなり、スプリング５のゴム噛みに起因したベントプラグ２の動作不良を防止することができる。
【００３５】
図７の例では、連結端部４１ａの側面に複数の突起６５，６６が設けられ、その突起６５，６６の一部（本実施形態では突起６６）によってスプリング５の上端位置が規制される。突起６５は、周方向に沿った環状の突起であり、突起６６とは別個に、連結端部４１ａの頭部４２側（図７の上側）に設けられている。突起６６は、図４の突起６１と同じ構成であるが、スプリング５の上端位置を規制しうるものであれば、他の形態であっても構わない。
【００３６】
かかる構成においては、環状の突起６５によって未加硫ゴムのハウジング３内への流入を抑えられる。しかも、突起６５は、連結端部４１ａの頭部４２側であって、例えばベントプラグ２の開状態において開口部３１の内面３１ｂに対向する高さに配置されることから、この突起６５によって空気の排出抵抗は然程に高められず、ベントプラグ２の機能を適切に維持できる。それでいて、突起６６によってスプリング５が成形面１から常に遠ざけられるため、スプリング５のゴム噛みを効果的に防止できる。
【００３７】
図８の例では、連結端部４１ａの側面に１つの突起６７が設けられ、その突起６７によってスプリング５の上端位置が規制される。突起６７は周方向に沿って螺旋状に設けられ、その突起６７の間に螺旋状の通気空間４５が形成されることから、それを通って頭部４２の周囲の空間から本体部４１ｂの周囲の空間への通気が可能となり、空気の排出抵抗が抑えられる。
【００３８】
連結端部４１ａの側面に設けられる突起の形態は、スプリング５の上端位置を規制しうる限り上記以外でもよく、前述の実施形態で例示した突起に代えて又は加えて、その他の点状の突起、周方向に連続又は断続して延びる突起、或いは軸方向に連続又は断続して延びる突起を採用することが可能である。
【００３９】
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に押し当たる。その過程で、タイヤと成形面１との間の空気が、ベントプラグ２の排気路２１を通じて外部に排出される。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。
【００４０】
上述したタイヤ加硫金型は、排気孔に装着されるベントプラグ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。
【００４１】
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。前述の実施形態では、トレッド型部と一対のサイド型部とを備えた金型構造であったが、本発明は、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にも適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１      成形面
２      ベントプラグ
３      ハウジング
４      ステム
５      スプリング
１０    タイヤ加硫金型
１５    キャビティ
１６    排気孔
２１    排気路
３１    開口部
４１    胴部
４１ａ  連結端部
４１ｂ  本体部
４２    頭部
４５    通気空間
６１    突起
６２    突起
６３    突起
６４    突起
６５    突起
６６    突起
６７    突起
【図１】
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【図２】
2015051611.tif 000004
【図３】
2015051611.tif 000005
【図４】
2015051611.tif 000006
【図５】
2015051611.tif 000007
【図６】
2015051611.tif 000008
【図７】
2015051611.tif 000009
【図８】
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