(57)【要約】【課題】部品点数を削減して簡潔な構造と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金属製のシリンダ４と、このシリンダ４に摺動可能に保持される金属製のバルブ５とからなるタイヤ成形金型用プラグ３において、バルブ５が閉弁時にシリンダ４の一方側の開口端を閉塞するバルブヘッド５ａとバルブヘッド５ａに連結されてシリンダ４の他方側の開口端に向かって軸方向に延長する複数本の脚部５ｂと有し、シリンダ４の他方側の開口端に絞り込み部４ｃが形成され、脚部５ｂがその先端側に係合手段５ｃを有し、且つ、脚部５ｂがその先端側に向かってシリンダ４の径方向内側へ傾斜しており、脚部５ｂが係合手段５ｃによりシリンダ４の絞り込み部４ｃに対して係合するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形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金属製のシリンダと、このシリンダに摺動可能に保持される金属製のバルブとからなるタイヤ成形金型用プラグにおいて、
前記バルブが閉弁時にシリンダの一方側の開口端を閉塞するバルブヘッドと該バルブヘッドに連結されて前記シリンダの他方側の開口端に向かって軸方向に延長する複数本の脚部と有し、前記シリンダの他方側の開口端に絞り込み部が形成され、前記脚部がその先端側に係合手段を有し、且つ、前記脚部がその先端側に向かって前記シリンダの径方向内側へ傾斜しており、前記脚部が前記係合手段により前記シリンダの前記絞り込み部に対して係合していることを特徴とするタイヤ成形金型用プラグ。
【請求項２】
前記バルブの閉弁時に前記脚部が接触する前記シリンダの最も一方側の点と前記バルブの開弁時に前記脚部が接触する前記シリンダの最も他方側の点とを結んだ線の前記シリンダの軸方向に対する傾斜角度α１が前記脚部の外壁面の前記シリンダの軸方向に対する傾斜角度α２よりも大きい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。
【請求項３】
前記脚部を３本以上有する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。
【請求項４】
前記脚部の外壁面に対向する前記シリンダの内壁面の部分が閉弁時に前記脚部の外壁面と接触する傾斜面に形成されたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のタイヤ成形金型用プラグ。
【請求項５】
前記バルブヘッドの厚みが前記脚部の厚みよりも大きい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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、部品点数を削減して簡潔な構造と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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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シリンダと、このシリンダに嵌合したバルブと、これらシリンダとバルブとの間に介在してバルブを常時開弁方向に付勢する弾性部材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、弾性部材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、未加硫タイヤが弾性部材の付勢力に抗してバルブ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）。
【０００５】
しかしながら、このようなタイヤ成形金型用プラグでは、部品点数が多く、構造が複雑であるため、プラグ自体の製造コストが高くなり、また、メンテナンス性に劣るという問題がある。そこで、例えば特許文献２は、弾性部材を排除し、バルブヘッドにスリットを設けることで、未加硫タイヤによりバルブヘッドが押圧されると、スリットが閉口する位置にバルブヘッドが押し込まれ、タイヤ加硫金型内部からスリットを経由して空気を逃がす通路がバルブヘッド上端面にて遮蔽され、バルブヘッドに対する押圧力がなくなると、バルブヘッド自体の弾性力によってスリットが開口する位置にバルブヘッドが復帰するようにしたタイヤ加硫金型用プラグを提案している。
【０００６】
しかしながら、このようなタイヤ成形金型用プラグの場合、未加硫タイヤがバルブヘッドを押圧する際に、バルブヘッドに形成されたスリット内に未加硫タイヤ（未加硫ゴム）が入り込み、ベントホールを完全に遮蔽することができなくなるという問題がある。そのため、上述の提案とは異なる方法で、タイヤ成形金型用プラグの部品点数が少なくし、構造を単純化することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６８２５３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】
【０００８】
本発明の目的は、部品点数を削減して簡潔な構造と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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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金属製のシリンダと、このシリンダに摺動可能に保持される金属製のバルブとからなるタイヤ成形金型用プラグにおいて、前記バルブが閉弁時にシリンダの一方側の開口端を閉塞するバルブヘッドと該バルブヘッドに連結されて前記シリンダの他方側の開口端に向かって軸方向に延長する複数本の脚部と有し、前記シリンダの他方側の開口端に絞り込み部が形成され、前記脚部がその先端側に係合手段を有し、且つ、前記脚部がその先端側に向かって前記シリンダの径方向内側へ傾斜しており、前記脚部が前記係合手段により前記シリンダの前記絞り込み部に対して係合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタイヤ成形金型用プラグでは、バルブ（脚部）自体の弾性力によってバルブが開弁方向に付勢されるので、従来のようにバルブを付勢する弾性部材を用いる必要がなくなり、部品点数を削減し、構造を簡潔にすることができる。即ち、タイヤ成形金型用プラグの製造コストを低減し、且つ、メンテナンス性を向上することができる。
【００１１】
本発明では、バルブの閉弁時に脚部が接触するシリンダの最も一方側の点とバルブの開弁時に脚部が接触するシリンダの最も他方側の点とを結んだ線のシリンダの軸方向に対する傾斜角度α１が脚部の外壁面のシリンダの軸方向に対する傾斜角度α２よりも大きいことが好ましい。このように構成することで、適度な付勢力が得られ、栓としての機能を充分に得ることができる。
【００１２】
本発明では、脚部を３本以上有することが好ましい。これにより、バルブがシリンダに対して安定して装着されるので、閉弁時にベントホールを確実に遮蔽することが可能になる。
【００１３】
本発明では、脚部の外壁面に対向するシリンダの内壁面の部分が閉弁時に脚部の外壁面と接触する傾斜面に形成された仕様にすることが好ましい。これにより、閉弁時により確実にベントホールを遮蔽することができる。
【００１４】
本発明では、前記バルブヘッドの厚みが前記脚部の厚みよりも大きいことが好ましい。これにより、バルブの開閉に伴う脚部の変形に対して充分な耐久性が得られ、栓としての機能と耐久性を充分に確保することができる。
【００１５】
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、個々のタイヤ成形金型用プラグが低コストでメンテナンス性に優れるため、タイヤ成形金型としてもメンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】図１のプラグの閉弁状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態からなるプラグを構成するシリンダの一部を断面で示す側    面図である。
【図４】本発明の実施形態からなるプラグを構成するバルブの側面図である。
【図５】図４の矢印方向から見た正面図である。
【図６】本発明における傾斜角度α１，α２及び厚みＴｈ，Ｔｓを示す説明図である    。
【図７】本発明の別の実施形態からなるプラグを構成するバルブの図４に対応する正    面図である。
【図８】本発明の別の実施形態からなるプラグを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
プラグ３は、図１〜５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シリンダ４と、このシリンダ４に摺動可能に保持されるバルブ５とから構成される。
【００２２】
シリンダ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一体的に形成される。シリンダ４には、バルブ５を摺動可能に保持する排気筒部４ａが形成される。ホルダ４を長手方向に貫くように形成された排気筒部４ａに対して、シリンダ４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４ｂが形成される。閉弁時には、この嵌合部４ｂに後述のバルブ５のバルブヘッド５ａが嵌合する。このテーパー凹状の嵌合部４ｂ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、シリンダ４の他方の端部（図１における下端）には、シリンダ４の排気筒部４ａに対してシリンダ４の中心に向かって鍔状に形成される絞り込み部４ｃと、その中心部に排気穴４ｄとが形成される。
【００２３】
バルブ５は、例えばピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線、オイルテンパー線、冷間圧延鋼帯等のバネ鋼材により一体的に形成される。このバルブ５には、閉弁時にシリンダ４の嵌合部４ｂと組み合わされてプラグ３を閉じる皿状のバルブヘッド５ａと複数本（図示の例では２本）の脚部５ｂとから構成される。脚部５ｂは、シリンダ４と組み合わされた際にシリンダ４の他方の端部（図１における下端）となる側に向かってシリンダ４の軸方向に延長している。また、脚部５ｂは、その先端側に向かってシリンダ４の径方向内側に傾斜している。このバルブヘッド５ａがシリンダ４の嵌合部４ｂ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。脚部５ｂのバルブヘッド５ａと逆側の端部（脚部５ｂの先端）には、シリンダ４の絞り込み部４ｃに対して係合する係合手段５ｃが一体的に設けられる。図示の実施形態では、脚部５ｂの先端が断面鉤状に加工されて係合手段５ｃを構成している。係合手段５ｃは、どのような形状であっても、シリンダ４の絞り込み部４ｃに対して引っ掛かることで、バルブ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。
【００２４】
これらシリンダ４がバルブ５と組み合わさってプラグ３を構成した際には、排出される空気は、嵌合部４ｂとバルブヘッド５ａとの隙間からプラグ３内に入り、排気筒部４ａを経由してプラグ３の外に排出される。排気効率を高めるために、開弁時に嵌合部４ｂとバルブヘッド５ａとの隙間が０．１ｍｍ〜０．７ｍｍ程度になるようにするとよい。
【００２５】
従来のプラグでは、シリンダ４とバルブ５との間にコイルバネ等の弾性部材からなる付勢手段を挿入して、バルブ５を常時開弁方向に付勢し、タイヤＴが挿入され、タイヤＴがバルブ５を押圧した際に、その押圧力によりバルブヘッド５ａが付勢手段（弾性部材）の付勢力（弾性力）に抗して排気筒部４ａ内側に押圧され、ホルダ４の嵌合部４ｂにバルブヘッド５ａが密着してプラグ３が閉鎖されるようになっていた。これに対して、本願発明では、コイルバネ等の弾性部材からなる付勢手段を用いずに、バルブ５（特に脚部５ｂ）自体に弾性力を持たせることで、その弾性力によってバルブ５を常時開弁方向に付勢するようにしている。
【００２６】
具体的には、開弁時においては、図１に示すように、脚部５ｂは絞り込み部４ｃに当接するものの実質的に無負荷状態になっている。そして、図２に示すように、バルブヘッド４ａがタイヤＴに押圧されてバルブ５がシリンダ４内に押し込まれると、脚部５ｂがその先端側に向かってシリンダ４の径方向内側へ傾斜しているので、バルブ５が押し込まれるのに伴って脚部５ｂが絞り込み部４ｃによってシリンダ４の径方向内側へ押されることになる。このシリンダ４の径方向内側への力に対して、脚部５ｂがその弾性力によって反発するので、開弁方向への付勢力が生じることになる。しかしながら、タイヤＴによって押圧されているときは、この押圧力の方がバルブ５自体の弾性力による付勢力よりも大きいため、バルブ５の弾性力による付勢力に抗してバルブ５がシリンダ４内に押し込まれプラグ３が閉鎖される。一方、タイヤＴによる押圧力がなくなると、バルブ５（脚部５ｂ）自体の弾性力による付勢力によってバルブ５が開弁方向に押し返されて、プラグ３が開弁することになる。尚、開弁時に付勢力によってバルブ５が押し返されても、上述のように係止手段５ｃが設けられているので、バルブ５がシリンダ４から抜け落ちることは無い。
【００２７】
このように、本発明では、従来のプラグ３で付勢手段として用いられていたコイルバネ等の弾性部材を排除することができるので、プラグ３を構成する部品点数を削減することができ、プラグ３の構造を簡潔にすることができる。即ち、プラグ３の製造コストを低減し、且つ、メンテナンス性を向上することができる。尚、従来のバルブヘッド５ａにスリットを設けてバルブ５自体に弾性力を持たせる構造と異なり、本発明では、脚部５ｂを用いてバルブ５自体に弾性力を持たせているため、バルブヘッド５ａの表面に溝等が存在せず、スリットを用いた場合に懸念されるスリット内にゴムが入り込む不具合は発生しない。
【００２８】
上述のように、脚部５ｂはその先端側に向かってシリンダ４の径方向内側へ傾斜しているが、図６に例示するように、シリンダ４の内壁面において閉弁時にバルブヘッド５ａと脚部５ｂとの境界が接触する点Ｐ１と絞り込み部４ｃのエッジＰ２とを結んだ線Ｌのシリンダ４の軸方向に対する傾斜角度α１が脚部５ｂの外壁面のシリンダ４の軸方向に対する傾斜角度α２よりも大きいことが好ましい。このように構成することで、脚部５ｂの傾斜と絞り込み部４ｃによる絞り込みの程度との関係が良好になり、適度な付勢力を得ることができる。従って、上述の開弁／閉弁の動作が良好になり、栓としての機能を高めることができる。
【００２９】
特に、バルブ５（脚部５ｂ）の弾性力を好適に発揮させるには、傾斜角度α２を５°〜３０°の範囲に設定することが好ましい。
【００３０】
また、バルブ５は、上述のようにバルブヘッド５ａと脚部５ｂとからなる構造であればよいが、好ましくは、バルブヘッド５ａの厚みＴｈが脚部５ｂの厚みＴｓよりも大きいことが好ましい。尚、脚部５ｂの厚みＴｓとは、バルブヘッド５ａと脚部５ｂとが連結する部位における脚部５ｂの厚さである。このようにバルブ５の各部の厚さを設定することにより、プラグ３の開弁／閉弁に伴うバルブヘッド５ａ及び脚部５ｂの変形に対して充分な耐久性が得られ、栓としての機能と耐久性を充分に確保することができる。
【００３１】
図１〜５の例では、脚部５ｂは円形のバルブヘッド５ａの対向する２箇所に設けられていたが、バルブ５とシリンダ４とを組み合わせたときの安定性を高めるために、脚部５ｂを３本以上設けることが好ましい。図６の例では、３本の脚部５ｂがバルブヘッド５ａの円周に沿って等間隔に設けられているが、バルブ５とシリンダ４とを組み合わせたときに、３本の脚部５ｂがシリンダ４の内面に当接して、バルブ５を３点で支持することになるので、バルブ５がシリンダ４に対して安定して装着される。その結果、例えば、閉弁動作中にバルブ５がシリンダ４に対してぐらついて、プラグ３が正しく閉鎖されない不具合を防止し、ベントホール２を確実に遮蔽することが可能になる。
【００３２】
図１〜５の例では、排気筒部４ａに対して絞り込み部４ｃが鍔状に設けられることで、排気筒部４ａと絞り込み部４ｃとの間に段差が生じていたが、図７に例示するように、排気筒部４ａ及び絞り込み部４ｃの内壁面をそれぞれ傾斜面として、これらが滑らかに連結するようにすると良い。言い換えれば、脚部５ｂの外壁面に対向するシリンダ４の内壁面の部分全体が閉弁時に脚部５ｂの外壁面と接触する傾斜面に形成された仕様とすることが好ましい。このように構成することで、閉弁時におけるシリンダ４とバルブ５の接触面積が増加するので、プラグ３を確実に閉鎖することができる。また、シリンダ４にバルブ５を装着する際に、単純にシリンダ４内にバルブ５を押し込むだけで脚部５ｂがシリンダ４の内壁面（排気筒部４ａ及び絞り込み部４ｂ）の傾斜面に沿って窄まっていくので、プラグ３の製造（シリンダ４とバルブ５との組み合わせ作業）が容易になる。
【００３３】
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、個々のタイヤ成形金型用プラグ３が低コストでメンテナンス性に優れるため、タイヤ成形金型１としてもメンテナンスが容易になる。
【符号の説明】
【００３４】
１  タイヤ成形金型
２  ベントホール
３  プラグ
４  シリンダ
４ａ  排気筒部
４ｂ  嵌合部
４ｃ  絞り込み部
４ｄ  排気穴
５  バルブ
５ａ  バルブヘッド
５ｂ  脚部
５ｃ  係止手段
Ｔ  タイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015168222.tif 000009
【図８】
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