(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、
前記排気手段は、
前記ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、
前記孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成する弁部材とを備え、
前記孔は、
前記成型面側の空気が流入する流入部と、
前記流入部から流入した空気を背面側に排出する排出部と、
前記流入部と前記排出部とに連通し、前記流入部及び前記排出部より大径な中間部と、
を備え、
前記弁部材は、
前記成型面側の導入部と、
前記背面側の導出部と、
前記導入部と前記導出部とを連通し、前記導入部及び前記導出部より大径な胴部と、
を備えたことを特徴とするゴム物品用モールド。
【請求項２】
ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、
前記排気手段は、
前記ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、
前記孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成し、背面側への空気の流通の可否を制御する弁部材とを備え、
前記孔は、
前記成型面に開口し、成型面側からの空気が流入する筒状の流入部と、
前記背面に開口し、前記流入部から流入した空気を排出する排出部と、
前記流入部と前記排出部とに連通し、前記流入部及び排出部より小径な中間部と、
前記中間部の前記流入部側の端部に設けられ、前記中間部の直径寸法まで縮径する環状の弁座部と、
前記中間部の排出部側の端部に設けられ、前記中間部の直径寸法から拡径する突当部とを備え、
前記弁部材は、
前記流入部に収容可能に形成され、外周と前記流入部の孔壁との間で所定寸法の環状隙間を形成する導入部と、
前記中間部よりも小径、かつ前記中間部の長さよりも長く形成された胴部と、
前記胴部の前記流入部側の端部において前記弁座部よりも小径に形成され、前記弁座部との間で前記成型面から背面に向かう空気の流れを遮断する環状の封止部と、
前記胴部の前記排出部側の端部において前記突当部に突き当たり、前記中間部に進入不能な大きさを有する係止部と、
を備えたことを特徴とするゴム物品用モールド。
【請求項３】
ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、
前記排気手段は、
前記ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、
前記孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成し、背面側への空気の流通の可否を制御する弁部材とを備え、
前記孔は、
前記成型面に開口し、成型面側からの空気が流入する筒状の流入部と、
前記背面に開口し、前記流入部から流入した空気を排出する排出部と、
前記流入部と前記排出部とに連通し、前記流入部及び排出部より大径な中間部と、
前記中間部の前記流入部側の端部に設けられ、前記中間部の直径寸法まで拡径する突当部と、
前記中間部の前記排出部側の端部に設けられ、前記中間部の直径寸法から縮径する環状の弁座部とを備え、
前記弁部材は、
前記流入部に収容可能に形成され、外周と前記流入部の孔壁との間で所定寸法の環状隙間を形成する導入部と、
前記中間部よりも小径、かつ前記中間部の長さよりも短い胴部と、
前記胴部の前記流入部側の端部に設けられ、前記突当部に突き当たり前記流入部に進入不能に形成された係止部と、
前記胴部の前記排出部側の端部に設けられ、前記弁座部との間で前記成型面から背面に向かう空気の流れを遮断可能に前記弁座部よりも小径に形成された環状の封止部と、
を備えたことを特徴とするゴム物品用モールド。
【請求項４】
前記封止部が前記弁座部に着座したとき、前記導入部における前記成型面側の端面が、前記成型面と面一となることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のゴム物品用モールド。
【請求項５】
前記環状隙間の隙間寸法は、０ｍｍより大きく０．５ｍｍより小さいことを特徴とする請求項２乃至請求項４いずれかに記載のゴム物品用モールド。
【請求項６】
前記孔及び前記弁部材が積層造型法により製作されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれかに記載のゴム物品用モールド。
【請求項７】
ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、前記排気手段は、前記ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、前記孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成する弁部材とを備え、前記孔は、前記成型面側の空気が流入する流入部と、前記流入部から流入した空気を背面側に排出する排出部と、前記流入部と前記排出部とに連通し、前記流入部及び前記排出部より小径な中間部と、を備え、前記弁部材は、前記成型面側の導入部と、前記背面側の導出部と、前記導入部と前記導出部とを連通し、前記導入部及び前記導出部より小径な胴部と、を備えたゴム物品用モールドを、金属粉末にレーザを照射し、焼結した焼結層を積層する積層造型法により製作するゴム物品用モールドの製造方法であって、
前記成型面側から前記背面側にかけて連続する前記隙間のうち、前記焼結層の積層方向の下層側に、前記孔を形成する孔壁と前記弁部材の外周とに接触し、孔壁と弁部材とを連結する連結体を同時に形成することを特徴とするゴム物品用モールドの製造方法。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項６いずれかに記載のゴム物品用モールドを、金属粉末にレーザを照射し、焼結した焼結層を積層する積層造型法により製作するゴム物品用モールドの製造方法であって、
前記成型面側から前記背面側にかけて連続する前記隙間のうち、前記焼結層の積層方向の下層側に、前記孔を形成する孔壁と前記弁部材の外周とに接触し、孔壁と弁部材とを連結する連結体を同時に形成することを特徴とするゴム物品用モールドの製造方法。
【請求項９】
前記連結体は、球形状であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のゴム物品用モールドの製造方法。
【請求項１０】
前記弁部材の導入部を前記成型面より突出させることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のゴム物品用モールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム物品用モールド及びゴム物品用モールドの製造方法に関し、特に、加硫成型後のタイヤ等のゴム物品の外観を向上させることが可能なゴム物品用モールド及びゴム物品用モールドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ加硫モールドには、加硫中のタイヤ表面とモールドの成型面との間から空気を排出するための複数の空気抜き穴が設けられている。空気抜き孔は、ドリルによる加工や、モールドの製造時に予め設けておいた孔にベントピースとよばれる筒体を別途打ち込むことによって設けられる。
また、加硫中において、上記空気抜き孔にはタイヤのゴムが進入するため、加硫完了後のタイヤの周面には、例えば１０ｍｍ以上の長さの紐状のスピューが形成されることが知られている。スピューは、製品タイヤとしての美観上及び性能上の理由から加硫成型後に除去する必要があるが、スピューの除去工程は、タイヤの生産効率向上化の妨げとなる。特許文献１には、あらかじめモールドに設けた空気抜き孔に、当該孔の成型面側の開口を塞ぐ弁部材と、弁部材をタイヤ表面方向に付勢するスプリングとを別途設け、タイヤ表面が弁部材に接触し、押圧したときに、弁部材が空気抜き孔を閉じることで、空気抜き孔へのゴムの進入を防いでスピューの発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
しかしながら、エア抜き孔は、１つのモールドに複数設けられるため、別部品である弁部材やスプリングを内部に設けるとなると多くの工数が必要となり、モールド製作の生産効率が低下するという問題が生じる。
そこで、本発明ではエア抜き孔へのゴムの進入を抑制しつつ加硫時の成型面側から背面側への空気の排出を可能とするゴム物品用モールド及びゴム物品用モールドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのゴム物品用モールドの構成として、ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、排気手段は、ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成する弁部材とを備え、孔は、成型面側の空気が流入する流入部と、流入部から流入した空気を背面側に排出する排出部と、流入部と排出部とに連通し、流入部及び排出部より大径な中間部とを備え、弁部材は、成型面側の導入部と、背面側の導出部と、導入部と導出部とを連通し、導入部及び導出部より大径な胴部とを備える構成とした。
上記構成としたことにより、成型後のゴム物品のスピューをカットする工程を不要とし、ゴム物品の表面の外観を向上させることができる。
また、ゴム物品用モールドの他の構成として、ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、排気手段は、ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成し、背面側への空気の流通の可否を制御する弁部材とを備え、孔は、成型面に開口し、成型面側からの空気が流入する筒状の流入部と、背面に開口し、流入部から流入した空気を排出する排出部と、流入部と排出部とに連通し、流入部及び排出部より小径な中間部と、中間部の流入部側の端部に設けられ、中間部の直径寸法まで縮径する環状の弁座部と、中間部の排出部側の端部に設けられ、中間部の直径寸法から拡径する突当部とを備え、弁部材は、流入部に収容可能に形成され、外周と流入部の孔壁との間に所定寸法の環状隙間を形成する導入部と、中間部よりも小径、かつ中間部の長さよりも長く形成された胴部と、胴部の流入部側の端部において弁座部よりも小径に形成され、弁座部との間で成型面から背面に向かう空気の流れを遮断する環状の封止部と、胴部の排出部側の端部において突当部に突き当たり、中間部に進入不能な大きさを有する係止部とを備える構成とした。
本構成によれば、弁部材が孔内を自在に移動可能であるため、弁部材の外周と孔の孔壁との間に形成された隙間から不要な空気を排出可能となるとともに、加硫中のゴム物品表面が弁部材の導入部を押圧することにより、孔の弁座部と弁部材の封止部とが密着して孔内の空気の流通を閉鎖することができる。また、孔の弁座部と弁部材の封止部による孔の封止により、孔におけるゴムの進入可能となる部分が、導入部の外周及び流入部の孔壁との間で形成される環状隙間分のみとなるため、加硫成型後のゴム物品表面のゴムのはみ出し部分(スピュー）の形成を抑制することができる。これにより、スピューをカットする工程が不要となるとともに、ゴム物品表面の外観を向上させることができる。
また、ゴム物品用モールドの他の構成として、ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、排気手段は、ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成し、背面側への空気の流通の可否を制御する弁部材とを備え、孔は、成型面に開口し、成型面側からの空気が流入する筒状の流入部と、背面に開口し、流入部から流入した空気を排出する排出部と、流入部と排出部とに連通し、流入部及び排出部より大径な中間部と、中間部の流入部側の端部に設けられ、中間部の直径寸法まで拡径する突当部と、中間部の排出部側の端部に設けられ、中間部の直径寸法から縮径する環状の弁座部とを備え、弁部材は、流入部に収容可能に形成され、外周が前記流入部の孔壁との間で所定寸法の環状隙間を形成する導入部と、中間部よりも小径、かつ中間部の長さよりも短い胴部と、胴部の流入部側の端部に設けられ、突当部に突き当たり流入部に進入不能に形成された係止部と、胴部の排出部側の端部に設けられ、弁座部との間で成型面から背面に向かう空気の流れを遮断可能に、弁座部よりも小径に形成された環状の封止部とを備える構成とした。
本構成によれば、弁部材が孔内を自在に移動可能であるため、弁部材の外周と孔の孔壁との間に形成された隙間から不要な空気を排出可能となるとともに、加硫中のゴム物品表面が弁部材の導入部を押圧することにより、孔の弁座部と弁部材の封止部とが密着して孔内の空気の流通を閉鎖することができる。また、孔の弁座部と弁部材の封止部による孔の封止により、孔におけるゴムの進入可能となる部分が、導入部の外周及び流入部の孔壁との間で形成される環状隙間分のみとなるため、加硫成型後のゴム物品表面のゴムのはみ出し部分(スピュー）の形成を抑制することができる。これにより、スピューをカットする工程が不要となるとともに、ゴム物品表面の外観を向上させることができる。
また、ゴム物品用モールドの他の構成として、封止部が弁座部に着座したとき、導入部における成型面側の端面が、前記成型面と面一となるので、成型後のゴム物品の表面を滑らかにできる。
また、ゴム物品用モールドの他の構成として、環状隙間の隙間寸法は、０ｍｍより大きく０．５ｍｍより小さいので、空気抜き孔により形成されるスピューは、消失するか、又は断続的に消失するため、スピューをカットする必要をなくすことができる。
空気抜き孔の隙間寸法を、さらに０．０６ｍｍより小さくすることで、空気抜き孔へのゴムの侵入がほとんどなくなり、空気のみを排出することができる。したがって、例えば、ゴム物品の一つであるタイヤを成型した場合には、タイヤの外観性能、タイヤの運動性能を大幅に向上させることができる。
また、ゴム物品用モールドの他の構成として、孔及び弁部材が積層造型法により製作されたので、他の製造方法では製造できなかった構成の排気手段を形成することができるとともに、モールドの製作期間を短縮することができる。
また、ゴム物品用モールドの製造方法の態様として、ゴム物品を成型する成型面側の空気を背面側に排出する排気手段を備えるゴム物品用モールドであって、前記排気手段は、前記ゴム物品用モールドの成型面から背面に貫通する孔と、前記孔内に設けられ、当該孔を形成する孔壁との間で所定の隙間を形成する弁部材とを備え、前記孔は、前記成型面側の空気が流入する流入部と、前記流入部から流入した空気を背面側に排出する排出部と、前記流入部と前記排出部とに連通し、前記流入部及び前記排出部より小径な中間部と、を備え、前記弁部材は、前記成型面側の導入部と、前記背面側の導出部と、前記導入部と前記導出部とを連通し、前記導入部及び前記導出部より小径な胴部と、を備えたゴム物品用モールドを、金属粉末にレーザを照射し、焼結した焼結層を積層する積層造型法により製作するゴム物品用モールドの製造方法であって、前記成型面側から前記背面側にかけて連続する前記隙間のうち、前記焼結層の積層方向の下層側に、前記孔を形成する孔壁と前記弁部材の外周とに接触し、孔壁と弁部材とを連結する連結体を同時に形成する。
また、ゴム物品用モールドの製造方法の態様として、請求項１乃至請求項６いずれかに記載のゴム物品用モールドを、金属粉末にレーザを照射し、焼結した焼結層を積層する積層造型法により製作するゴム物品用モールドの製造方法であって、成型面側から背面側にかけて連続する隙間のうち、焼結層の積層方向の下層側に、孔を形成する孔壁と弁部材の外周とに接触し、孔壁と弁部材とを連結する連結体を同時に形成するので、積層造型法による造型中に、弁部材が動くことを抑制し、弁部材を確実に造型することができる。
また、ゴム物品用モールドの他の製造方法として、連結体を球形状としたので、弁部材をモールド本体の孔に簡易的に連結して、弁部材を確実に造型できるとともに、造型後に孔及び弁部材から容易に取り除くことができる。
また、ゴム物品用モールドの他の製造方法として、弁部材の導入部を成型面より突出させるので、弁部材を叩いて連結体を取り除くときに弁部材が成型面より突出しているため叩きやすくなる。
【０００６】
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、特徴群を構成する個々の構成もまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】加硫装置を示す断面図である。
【図２】トレッドモールドを示す図である。
【図３】トレッドモールドの設計時に設定された排気手段の断面図である。
【図４】弁部材の可動状態を示す図である。
【図５】積層造型装置の一実施形態を示す図である。
【図６】造型時の積層方向と排気手段の軸線との関係を示す図である。
【図７】ＣＡＤにより設計されたトレッドモールドの排気手段に柱を設定したときの断面図である。
【図８】弁部材の加硫前の初期状態を示す図である。
【図９】タイヤ加硫成型時の排気手段の動作を示す図である。
【図１０】排気手段の他の実施形態を示す図である。
【図１１】弁部材の可動状態を示す図である（他の実施形態）。
【図１２】弁部材の加硫前の初期状態を示す図である（他の実施形態）。
【図１３】タイヤ加硫成型時の排気手段の動作を示す図である（他の実施形態）。
【図１４】排気手段の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、加硫装置２の要部を模式的に示す半断面図である。本実施形態に係るモールドは、図１に示す加硫装置２内に設けられる。加硫装置２は、タイヤＴの外側表面のうちサイド部Ｔｓを成型する一対のサイド成型部３，３と、トレッド部Ｔｔを成型するトレッド成型部４と、タイヤの内側表面を成型するブラダー５とを備える。サイド成型部３，３は、上下に対向して配置され、タイヤＴのサイド部Ｔｓの円周方向に沿うように略円盤状に形成される。トレッド成型部４は、上下のサイド成型部３，３の間に設けられ、タイヤＴの円周方向に沿って環状に配置された複数のセクターピース６によって構成される。サイド成型部３，３は、ベース盤８と、サイドモールド９とを備える。ベース盤８は、サイドモールド９を固定するためのアタッチメントである。サイドモールド９は、未加硫のタイヤＴのサイド部Ｔｓの表面に型付けするための所定の成型パターンを備える。セクターピース６は、セクターセグメント１０と、トレッドモールド１１とを備える。セクターセグメント１０は、複数に分割されたトレッドモールド１１の分割ピースを固定するためのアタッチメントである。トレッドモールド１１は、未加硫のタイヤＴのトレッド部Ｔｔに所定の型付けを行うための成型パターンを備える。また、サイドモールド９及びトレッドモールド１１は、成型面と、タイヤ成型時のタイヤＴの外表面Ｔａとの間に介在する空気を背面側に排出するための排気手段１５を備える。
【００１０】
サイドモールド９は、ベース盤８とともに上下方向に移動可能とされ、トレッドモールド１１は、セクターセグメント１０とともに半径方向に移動可能に構成される。サイドモールド９，９及び複数のトレッドモールド１１を近接させることで未加硫のタイヤＴの全域を包囲する成型空間が形成される。成型空間内に未加硫のタイヤＴを収容した後に、タイヤＴの内面側に配置されたブラダー５を膨張させる。ブラダー５の膨張により、タイヤＴを内面側からサイドモールド９，９及びトレッドモールド１１に向けて押圧し、タイヤＴの外表面Ｔａとサイドモールド９，９及びトレッドモールド１１表面との間に介在する空気を排気手段１５からサイドモールド９，９及びトレッドモールド１１の成型面側から背面側に排出しつつ、サイドモールド９，９及びトレッドモールド１１に形成された成型パターンをタイヤＴの外面に転写する。そして、成型パターンの転写とともに、タイヤＴを所定の温度で加熱することで、タイヤＴの加硫成型がなされる。なお、加硫成型の完了後には、サイドモールド９，９及びトレッドモールド１１が、互いに離間する方向に移動して型開き状態とされ、加硫完了後のタイヤＴの取り出しが行われる。
【００１１】
本実施形態に係るサイドモールド９及びトレッドモールド１１は、積層造型法により製作される。積層造型法では、コンピュータによる設計、所謂ＣＡＤにより設計されたモールドのモデルデータを均一な厚さでスライスした層状の部分形状に分割して複数の部分形状データ（以下、スライスデータという）に変換し、部分形状の厚みに対応して堆積された金属粉末に対して、スライスデータに基づいてレーザを照射し、レーザの照射により焼結した金属粉末の焼結層を順次積層することにより立体的なモールドを製造する。
【００１２】
以下、タイヤＴの外面を型付けするサイドモールド９及びトレッドモールド１１について説明する。なお、説明の便宜上、以下、トレッドモールド１１を例として説明する。
図２は、トレッドモールド１１を示す図である。図２に示すように、トレッドモールド１１は、成型面１１ａにタイヤＴの外表面Ｔａの接地面を成型する接地面成型部１２及びトレッド部Ｔｔに型付けする複数の溝部品１３と、加硫成型時にタイヤＴの外表面Ｔａと当該トレッドモールド１１の成型面１１ａとの間に介在する空気を排気するための複数の排気手段１５とを備える。接地面成型部１２は、トレッドモールド１１の成型面全域を１つの所定の曲面で形成した成型面１１ａにおける土台部分である。溝部品１３は、成型面１１ａにおいて、接地面成型部１２から所定高さで突出するように、タイヤ円周方向及びタイヤ幅方向に延長して設けられる。排気手段１５は、トレッドモールド１１が加硫装置２において横向きに収容されたタイヤＴのトレッド部Ｔｔを成型するように取り付けられるため、例えば加硫時に空気溜まりが生じやすいタイヤＴのショルダー部Ｔｃに対応する位置にタイヤ円周方向に沿って複数設けられる（図１参照）。
【００１３】
図３は、トレッドモールド１１の設計時に設定される排気手段１５の断面図である。以下、同図を用いて排気手段１５について説明する。排気手段１５は、概略トレッドモールド１１の成型面１１ａの接地面成型部１２から当該成型面１１ａに対して裏側となる背面１１ｂに貫通する孔２０と、当該孔２０内に設けられ、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に向かう空気の流通を制御する弁部材３０とを備える。
【００１４】
孔２０は、軸線ｍが接地面成型部１２の法線方向に沿って延長する例えば円孔として形成される。孔２０は、成型面１１ａ側の流入部２１と、弁座部２２と、中間部２３と、突当部２４と、背面１１ｂ側の排出部２５とを備える。
流入部２１は、成型面１１ａの接地面成型部１２から背面１１ｂ側に窪む凹部として形成される。流入部２１は、成型面１１ａとの間で開口縁２０ｃを形成する円筒状の筒面として設けられる。流入部２１の軸線ｍは、例えば接地面成型部１２の法線となるように設定される。流入部２１の筒面は、直径Ｄｈ及び軸線方向の深さＬｈが所定寸法に設定される。深さＬｈは、例えば０．５ｍｍ以下に設定される。
【００１５】
弁座部２２は、流入部２１と連続して設けられ、流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に縮径する環状の円錐面として設けられる。弁座部２２の軸線は、流入部２１の筒面の軸線ｍと同軸となるように形成される。弁座部２２には、所定の傾斜角αが設定される。なお、傾斜角αとは、弁座部２２の母線を延長した仮想の延長線Ｃが軸線ｍと交差する角度のうち大きい方をいう。
【００１６】
中間部２３は、弁座部２２の内周縁２２ｆから連続し、流入部２１の筒面の軸線ｍに沿って背面１１ｂ側に向けて延長する円筒状の筒面として設けられる。中間部２３の直径Ｄｊは、流入部２１の直径よりも小径に形成される。突当部２４は、中間部２３から連続し、流入部２１の筒面の軸線ｍに沿って背面１１ｂ側に向けて延長する流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に拡径する環状の円錐面として設けられる。排出部２５側は、背面１１ｂから成型面１１ａ側に窪む凹部として形成される。排出部２５は、背面１１ｂとの間で開口縁２０ｄを形成する円筒状の筒面として設けられる。排出部２５の軸線は、流入部２１の筒面の軸線ｍと同軸である。
【００１７】
すなわち、孔２０は、流入部２１の筒面、弁座部２２、中間部２３の筒面、突当部２４、排出部２５の筒面により連続する１つの孔壁２０ａとして構成される。孔２０は、流入部２１の筒面の直径Ｄｈ及び排出部２５の筒面の直径Ｄｈｋが、中間部２３の直径Ｄｊよりも大径に形成され、軸線ｍに沿う断面視において小鼓状である。
【００１８】
弁部材３０は、孔２０の軸線ｍと同軸となるように設計され、外形形状が概略上記孔２０の内周形状に沿うように形成される。弁部材３０は、導入部３１と、胴部３２と、導出部３３とを備える。導入部３１は、流入部２１内に収容可能な大きさ、かつ外周面３１ａが流入部２１の筒面に倣う円板状に形成される。導入部３１の外周面３１ａの外径Ｄｖは、流入部２１の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ１を有する環状の隙間Ｆ１が得られるように設定される。導入部３１の一端側の端面３１ｔは、所定の突出量ｘ分だけ、孔２０の流入部２１を囲む成型面１１ａより突出するように設計される。この突出量ｘは、弁部材３０が孔２０の空気の流通を遮断したときに、端面３１ｔが成型面１１ａの接地面成型部１２と面一になるように設定される。端面３１ｔは、例えば、平面状、若しくは孔２０が形成された成型面１１ａの接地面成型部１２に倣うように曲面状に形成される。
【００１９】
導入部３１の他端側には、封止部３４が形成される。封止部３４は、外周面３１ａから連続し、流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に拡径する環状の円錐面として設けられる。封止部３４は、軸線が導入部３１の軸線ｍと同軸となるように設定される。封止部３４は、孔２０の弁座部２２との間で孔２０内の空気の流通を遮断するためのバルブとして機能する。封止部３４は、流入部２１の弁座部２２と同じ傾斜角αに設定され、弁座部２２との間で所定の隙間寸法ｚ２を有する環状の隙間Ｆ２を有するように設計される。
【００２０】
胴部３２は、封止部３４の内周縁３４ｆから導入部３１の軸線ｎと同軸に断面円形の軸体として延長する。胴部３２の直径Ｄｊｋは、胴部３２の外周面３２ａと中間部２３の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ３を有する環状の隙間Ｆ３を形成するように設定される。また、胴部３２の長さＬｊは、孔２０の中間部２３の筒面の長さＬｇよりも長く設定される。
【００２１】
導出部３３は、外周面３３ａが排出部２５の筒面よりも小径の円板状に形成される。導出部３３の背面１１ｂ側の端面３３ｔは、例えば平面状に形成される。また、他端側の端面には、係止部３５が形成される。係止部３５は、胴部３２の外周面３２ａから連続し、流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に拡径する環状の円錐面として設けられる。係止部３５の軸線は、導入部３１の軸線ｍと同軸である。係止部３５は、孔２０に設けられた突当部２４に突き当たることにより、弁部材３０が孔２０から脱落することを防止する。係止部３５の内周縁３５ｆは、胴部３２の外周面３２ａと連続する。係止部３５は、突当部２４と同じ傾斜角αで形成され、突当部２４との間で所定の隙間寸法ｚ４を有する環状の隙間Ｆ４が得られるように設定される。導出部３３の直径Ｄｖｋは、導出部３３の外周面３３ａと孔２０の排出部２５の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ５を有する環状の隙間Ｆ５が得られるように設定される。
【００２２】
すなわち、弁部材３０は、導入部３１の外周面３１ａ、封止部３４、胴部３２の外周面３２ａ、係止部３５、導出部３３の外周面３３ａにより連続する１つの外周面３０ａとして構成される。弁部材３０は、導入部３１の外周面３１ａの直径Ｄｖ及び導出部３３の外周面３３ａの直径Ｄｖｋが胴部３２の直径Ｄｊｋよりも大径に形成され、軸線ｎに沿う断面視において小鼓状に形成されている。したがって、弁部材３０の外周面３０ａとトレッドモールド１１に設けられた孔２０の孔壁２０ａとの間には、所定寸法の環状の隙間Ｆ１乃至Ｆ５で構成される１つの連続する環状の隙間Ｆを形成するように設計される。この隙間Ｆは、成型面１１ａ側の成型空間と背面１１ｂの空間とを連通し、空気の流れを許容する空気通路となる。隙間Ｆ１乃至Ｆ５の隙間寸法ｚ１乃至ｚ５は、例えば、０ｍｍより大きく０．５ｍｍより小さい範囲で設定される。これにより、隙間Ｆにより形成されるスピューは、消失するか、又は断続的に消失することになる。より好ましくは、０．０６ｍｍより小さくすることにより、隙間Ｆへのゴムの侵入がほとんどなくなり、空気のみを排出することができる。環状の中空部の隙間Ｆの隙間寸法を、０．５ｍｍより小さくすることで形成されたスピューは、非常に厚みが薄く、且つ、高さも低いため、加硫成型後にスピューの除去をしなくても、タイヤを車両に装着し、乾燥路面で通常に走行しさえすれば、１００ｋｍ程度の走行ですぐに従来のスピュー痕が摩耗で除去された状態と同様になり、タイヤの外観性能、タイヤの運動性能及び摩耗性能が悪化することなくすべての性能で良好である。なお、従来の排気手段の空気抜き孔（断面が円形で、孔径が１ｍｍ〜２ｍｍの円形状）により形成されたスピューは、カッターで除去した残りのスピュー痕が走行による摩耗によってなくなるまでに、トレッドゴム弾性率の柔らかいウィンタータイヤで３００ｋｍ程度の初期走行が必要であり、トレッドゴム弾性率の硬い夏用の高性能乗用車タイヤで５００ｋｍから１０００ｋｍ程度の初期走行が必要である。さらに、環状の中空部の隙間Ｆの隙間寸法を０．０６ｍｍよりも小さくすることで形成されるスピューは、高さがさらに減少し、タイヤ表面の中空部の環状の延在方向に沿って断続的に形成される状態から消失してゆく。つまり、空気抜き孔の幅を０ｍｍより大きく、言い換えれば、空気抜き孔がなくならないように、空気抜き孔の幅を０．０６ｍｍより小さくしてゆくことで、空気抜き孔へのゴムの進入がほとんどなくなり、空気等のみを排出することができる。
なお、空気抜き孔の幅を０ｍｍ（空気抜き孔のない状態）とした場合には、空気等排気性能が０となり、タイヤ表面の傷、凹み、内部への空気入りが発生し、タイヤが製造できなくなってしまう。なお、以下の説明において隙間Ｆ１乃至Ｆ５の隙間寸法ｚ１乃至ｚ５は、同一に設定するものとして説明するが、上記範囲内であれば適宜変更しても良い。
【００２３】
図４は、弁部材３０の可動状態を示す図である。上述のように、排気手段１５の弁部材３０の外周面３０ａと孔２０の孔壁２０ａとの間に所定寸法の隙間Ｆを設けることにより、弁部材３０は、孔２０内において、図４（ａ）に示すように孔２０の軸線ｍに対して軸線ｎが傾斜するように揺動したり、図４（ｂ）に示すように孔２０の軸線ｍ方向に沿って移動したり、図４（ｃ）に示すように孔２０の軸線ｍと平行に移動したりする。また、図３に示すように、排気手段１５は、モールドの設計時に、孔２０の孔壁２０ａと弁部材３０の外周面３０ａとの間の隙間Ｆにほぼ均一な隙間寸法を設定することにより、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に通過する空気の流路を確保できる。排気手段１５を構成する孔２０及び弁部材３０は、積層造型法によるモールドの製作過程で同時に造型される。
【００２４】
図５は、積層造型装置４０の一例を示す図である。積層造型装置４０は、所定距離離間して設けられた左右一対のステージ４１，４２と、左右のステージ４１，４２の間に昇降自在に配備されたワークテーブル４３とを備える。左右のステージ４１，４２は、互いの上面が１の平面上に位置するように、同一高さに設定される。ステージ４１，４２は、上下方向に延長する円筒状のシリンダ部４４，４５を有する。シリンダ部４４，４５は、ステージ４１，４２の上面４１ａ，４２ａ側に開口する。シリンダ部４４，４５の内部には、内周面に沿って摺動可能なピストン４６Ａ，４７Ａを有するフィーダ４６，４７が設けられる。フィーダ４６，４７は、図外の造型装置制御手段から出力される信号に基づいて駆動する図外の駆動機構の動作により、シリンダ部４４，４５の軸線方向に沿って昇降する。ピストン４６Ａ，４７Ａ上には、モールドを製造する素材となる金属粉末Ｓがステージ４１，４２の上面まで充填される。
【００２５】
ステージ４１，４２の上面４１ａ，４２ａには、当該上面４１ａ，４２ａに沿って移動するローラ４８が配置される。ローラ４８は、図外の駆動装置により左右のステージ４１，４２の上面４１ａ，４２ａに外周面を接触しながら転動し、左右のステージ４１，４２間を移動する。ワークテーブル４３の上方には、レーザを照射するレーザガン５１と、レーザガン５１で発生したレーザを金属粉末Ｓに向けて照射する照射ミラー５２とが設けられる。照射ミラー５２は、図外の造型装置制御手段から出力される制御信号に基づいて、ワークテーブル４３の上面に堆積した金属粉末Ｓを焼結して焼結層を形成する。照射ミラー５２は、図外の造型装置制御手段から出力されるスライスデータに基づいた図外の駆動手段の駆動により、ワークテーブル４３に設定された座標軸を走査方向として移動し、ワークテーブル４３の上面に堆積した金属粉末Ｓを順次焼結する。１のスライスデータに対応する焼結層が形成された後には、当該スライスデータの上位に設定されたスライスデータに基づく焼結が開始され、以後、各スライスデータに対応する焼結層が積層するように形成され、図２に示す形状のトレッドモールド１１が製造される。
【００２６】
以下、積層造型装置４０による排気手段１５の製作方法について説明する。本実施形態に係る排気手段１５は、上述したようにトレッドモールド１１と弁部材３０との間に隙間Ｆが形成されるため、互いにつながりがない。このため、孔２０内に設けられる弁部材３０を精度よく積層造型法により造型するためには工夫を要する。すなわち、図５に示すような積層造型装置４０では、下から上に向けてモールドの製作が進行するため、モールドの製作の進行に伴ない、既に弁部材３０の一部として形成された焼結層の上に新たな金属粉末Ｓを堆積させて新たな焼結層を積層するので、孔２０と弁部材３０との関係のように互いにつながりがないものを製作すると、焼結層の上に新たな金属粉末Ｓを堆積させるときのローラ４８の動作により、弁部材３０の一部である焼結層を加圧することで、徐々に製作途中の孔２０に対する製作途中の弁部材３０の位置にずれが生じてしまう。
【００２７】
例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、積層方向に弁部材３０の軸線ｎの向きが平行である場合や、積層方向に弁部材３０の軸線ｎの向きが直交である場合、製作途中の孔２０及び弁部材３０にバランス良く加圧されるのでほとんど問題がない。しかし、図６（ｃ）に示すように、弁部材３０の軸線ｎが、積層方向に対して傾斜している場合には、製作途中の孔２０に対する製作途中の弁部材３０の位置が、例えば、孔２０の軸線ｍに対して軸線ｎが回転するように徐々にずれ、設計通りの弁部材３０の形状を製作することができなくなってしまう。そこで、モールドの製作において、孔２０と弁部材３０との間の隙間Ｆのうち積層開始側の隙間Ｆに孔２０と弁部材３０とを連結する柱５０を設けて、孔２０に対する弁部材３０の位置を位置決めする必要がある。
【００２８】
図７は、ＣＡＤにより設計されたトレッドモールド１１の排気手段１５に柱５０を設定したときの断面図である。柱５０は、ＣＡＤによるモールドの設計時に、孔２０の孔壁２０ａ及び弁部材３０の外周面３０ａとを連結する連結体として設けられる。柱５０には、例えば球形状が適用される。柱５０は、少なくとも弁部材３０の一部の造型が開始される前に、トレッドモールド１１と一体に造型が開始される位置に設定される。なお、一体に造型が開始されるとは、積層造型装置４０による造型において、トレッドモールド１１と柱５０とが同一層内で連続して焼結されること意味する。より好ましくは、トレッドモールド１１と柱５０との造型が開始された後に、柱５０と弁部材３０との造型が開始されるように、柱５０の位置を設定することで、積層造型装置４０による弁部材３０の造型において柱５０を介してトレッドモールド１１により弁部材３０を確実に支持させることができる。
【００２９】
このように、隙間Ｆに球形状の柱５０を設けることにより、積層造型装置４０によるモールドの積層造型において、積層方向を気にすることなく、確実に機能する排気手段１５をモールドに設けることができる。なお、柱５０は、できるだけ背面１１ｂ側の隙間Ｆ５に設けることで、この柱５０の除去に失敗して孔２０や弁部材３０の一部に欠損が生じても、トレッドモールド１１を不良として扱うことを回避できる。このように、簡易な方法で、造型時に柱５０をトレッドモールド１１に造型し、さらに柱５０を弁部材３０に連結して弁部材３０を造型することにより、トレッドモールド１１の造型終了後にポンチ打ち等により弁部材３０に衝撃を加えるだけで柱５０を容易に除去できるので、隙間Ｆ５に柱５０を設けたとしてもモールド製作における工数にほとんど影響を与えない。
【００３０】
成型空間を形成するサイドモールド９，９及びトレッドモールド１１は、全体的に３次元の曲面により形成される。このため、モールドに設けられた排気手段１５の孔２０の軸線ｍは、ほとんどが鉛直方向に対して傾斜した状態にあり、弁部材３０は、図８（ａ），図８（ｂ）に示すように孔２０内において、孔２０の軸線ｍに対して弁部材３０の軸線ｎが位置ずれした状態で成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に連通する隙間Ｆを維持している。具体的には、排気手段１５がトレッドモールド１１の下側に位置している場合には、図８（ａ）に示すように、弁部材３０は、導出部３３を下側にして軸線ｎが孔２０の軸線ｍと平行となるように孔２０の下側に移動し、排気手段１５がトレッドモールド１１の上側に位置している場合には、図８（ｂ）に示すように、弁部材３０は、導入部３１を下側にして軸線ｎが孔２０の軸線ｍと平行となるように孔２０の下側に移動している。
【００３１】
図９は、図８（ｂ）に示す状態におけるタイヤ加硫成型時の排気手段１５の動作を示す。以下、同図を用いて排気手段１５の動作について説明する。
加硫開始の直後では、図９（ａ）に示すように、成型空間内に設けられた未加硫のタイヤＴの外表面Ｔａとトレッドモールド１１の成型面１１ａの接地面成型部１２との間には空気が介在した状態にある。この状態からタイヤＴの内表面Ｔｂ側に設けたブラダー５が膨張することでタイヤＴは、トレッドモールド１１の成型面１１ａ方向に押圧され、当初タイヤＴの外表面Ｔａと成型面１１ａとの間に介在した空気が排気手段１５の隙間Ｆを経て背面１１ｂ側に徐々に排出される。
【００３２】
図９（ｂ）に示すように、ブラダー５の膨張が進行して、タイヤＴの外表面Ｔａと成型面１１ａとの間からほとんどの空気が排出されると、タイヤＴの外表面Ｔａが弁部材３０の導入部３１側の端面３１ｔに接する。そして、図９（ｃ）に示すように、ブラダー５の押圧力がタイヤＴを成型面１１ａにさらに押し付けることで、弁部材３０を孔２０の流入部２１に押し込む。すなわち、弁部材３０の導入部３１の封止部３４及び孔２０の弁座部２２は、すり鉢状であるため、タイヤＴが導入部３１を孔２０の軸線ｎ方向に押圧することで、孔２０の軸線ｍと弁部材３０の軸線ｎとが同軸となるように、弁部材３０が弁座部２２の傾斜に沿って移動し、弁座部２２と導入部３１の封止部３４とが接触して、隙間Ｆのうちの隙間Ｆ２を閉じる。これにより、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側への空気の流通が閉鎖される。
【００３３】
図９（ｄ）に示すように、ブラダー５の押圧の継続により、タイヤＴがトレッドモールド１１に押し付けられる。これにより、弁部材３０の導入部３１の外周面３１ａと孔２０の流入部２１の筒面との間の環状の隙間Ｆ１にゴムが入り込むが、ゴムが弁部材３０の導入部３１を加圧し、隙間Ｆ２を閉鎖しているため、隙間Ｆ１よりも奥へのゴムの進入が制止された状態で加硫が進行し、所定時間経過後に加硫成型が終了する。
【００３４】
このように、所期の空気の排出後に、タイヤＴが弁部材３０を背面１１ｂ方向に押圧し、孔２０の弁座部２２に弁部材３０の封止面３１ｂを押し付けて隙間Ｆ２を塞ぐことにより、タイヤ成型時にタイヤＴの外表面Ｔａに形成されるスピューの高さを弁部材３０の導入部３１の外周面３１ａの高さ分、例えば０．５ｍｍ程度に設定することができるので、後工程におけるスピューの除去工程を無くすことができるとともに、スピューの廃棄処分も不要となる。
【００３５】
図１０は、トレッドモールド１１の設計時に設定される排気手段１５の他の実施形態の断面図である。排気手段１５は、上記実施形態で説明した形状の他に、例えば図１０に示すように樽形状に構成しても良い。すなわち、上記実施形態では、孔２０の孔壁２０ａの形状及び弁部材３０の外周面３０ａの形状を小鼓形状としたが、樽形状としても良い。以下、同図に用いて他の排気手段１５の実施形態について説明する。
【００３６】
排気手段１５は、トレッドモールド１１の成型面１１ａの接地面成型部１２から当該成型面１１ａの裏側である背面１１ｂに貫通する孔２０と、当該孔２０に設けられて、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に向かう空気の流通を制御する弁部材３０とを備える。孔２０は、軸線ｍが接地面成型部１２の法線方向に沿って延長する例えば円孔として形成される。孔２０は、成型面１１ａ側に流入部２１と、突当部２４と、中間部２３と、弁座部２２と、背面１１ｂ側に排出部２５とを備える。流入部２１は、成型面１１ａとの間で円形の開口縁２０ｃを形成する円筒状の筒面として設定される。流入部２１の筒面は、直径Ｄｈ及び軸線方向の深さＬｈが所定寸法に設定される。
【００３７】
突当部２４は、中間部２３から連続し、流入部２１の筒面の軸線ｍに沿って背面１１ｂ側に向けて延長する流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に拡径する環状の円錐面として設けられる。突当部２４には、所定の傾斜角αが設定される。なお、傾斜角αとは、係止部３５の母線を延長した仮想の延長線Ｃが軸線ｍと交差する角度のうち大きい方をいう。中間部２３は、突当部２４の外周から連続し、突当部２４の外周縁２４ｆから流入部２１の筒面の軸線ｍに沿って背面１１ｂ側に向けて延長する円筒状の筒面として設けられる。中間部２３の直径Ｄｊは、流入部２１の直径Ｄｈよりも大径に形成される。
【００３８】
弁座部２２は、中間部２３と連続して設けられ、流入部２１から排出部２５に向けてすり鉢状に縮径する環状の円錐面として設けられる。弁座部２２の軸線は、流入部２１の筒面の軸線ｍと同軸となるように形成される。弁座部２２には、突当部２４の傾斜角αと同じ所定の傾斜角αが設定される。排出部２５側は、背面１１ｂから成型面１１ａ側に窪む凹部として形成され、背面１１ｂとの間で開口縁２０ｄを形成する。排出部２５は、弁座部２２の内周縁と連続する円筒状の筒面として設けられる。排出部２５の軸線は、流入部２１の筒面の軸線ｍと同軸となるように形成される。孔２０は、流入部２１の筒面の直径Ｄｈ及び排出部２５の筒面の直径Ｄｈｋが中間部２３の直径Ｄｊよりも小径に形成され、軸線ｍに沿う断面視において樽形状である。
【００３９】
弁部材３０は、軸線ｎが孔２０の軸線ｍと同軸となるように設計され、外形形状が概略上記孔２０の内周形状に沿う樽形状に形成される。弁部材３０は、導入部３１と、胴部３２と、導出部３３とを備える。導入部３１は、流入部２１内に収容可能な大きさ、かつ外周面３１ａが流入部２１の筒面に倣う円盤状に形成される。導入部３１の外周面３１ａの外径Ｄｖは、流入部２１の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ１を有する環状の隙間Ｆ１が得られるように設定される。導入部３１の一端側の端面３１ｔは、所定の突出量ｘ分だけ、孔２０の流入部２１を囲む成型面１１ａより突出するように設計される。この突出量ｘは、弁部材３０が孔２０の空気の流通を遮断したときに、端面３１ｔが成型面１１ａの接地面成型部１２と面一になるように設定される。端面３１ｔは、例えば、平面状、若しくは孔２０が形成された成型面１１ａの接地面成型部１２に倣うように曲面状に形成される。
【００４０】
導入部３１の他端側には、係止部３５が設けられる。係止部３５は、導入部３１の外周面３１ａから連続し、導入部３１から導出部３３に向けてすり鉢状に拡径する環状の円錐面として設けられる。係止部３５の軸線は、導入部３１の軸線ｎと同軸である。係止部３５は、孔２０に設けられた突当部２４に突き当たることにより、弁部材３０が孔２０から脱落することを防止する。係止部３５は、流入部２１の弁座部２２と同じ傾斜角αに設定され、弁座部２２との間で所定の隙間寸法ｚ２を有する環状の隙間Ｆ２を有するように設計される。
【００４１】
胴部３２は、係止部３５の外周縁３５ｆから、導入部３１の軸線ｎと同軸な断面円形の軸体として延長する。胴部３２の直径Ｄｊｋは、胴部３２の外周面３２ａと中間部２３の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ３を有する環状の隙間Ｆ３を形成するように設定される。また、胴部３２の長さＬｇは、孔２０の中間部２３の筒面の長さＬｊよりも短く設定される。
【００４２】
導出部３３は、外周面３３ａが排出部２５の筒面よりも小径の円板状に形成される。導出部３３の背面１１ｂ側の端面３３ｔは、例えば平面状に形成される。また、他端側には、封止部３４が形成される。封止部３４は、胴部３２の外周面３２ａから連続し、導出部３３に向けてすり鉢状に縮径する環状の円錐面として設けられる。封止部３４は、導入部３１の軸線ｍと同軸となるように設定される。封止部３４は、孔２０の弁座部２２との間で孔２０内の空気の流通を遮断するためのバルブとして機能する。封止部３４は、排出部２５の弁座部２２と同じ傾斜角αに設定され、弁座部２２との間で所定の隙間寸法ｚ４を有する環状の隙間Ｆ４を有するように設計される。
導出部３３の直径Ｄｖｋは、導出部３３の外周面３３ａと孔２０の排出部２５の筒面との間で所定の隙間寸法ｚ５を有する環状の隙間Ｆ５が得られるように設定される。
【００４３】
すなわち、弁部材３０は、導入部３１の外周面３１ａ及び係止部３５、胴部３２の外周面３２ａ、導出部３３の封止部３４及び外周面３３ａにより連続する１つの外周面３０ａとして構成される。弁部材３０は、導入部３１の外周面３１ａ及び導出部３３の外周面３３ａの直径が、胴部３２の外周面３２ａの直径よりも小径に形成され、軸線ｎ方向に沿う断面視において樽状に形成されている。したがって、弁部材３０の外周面３０ａと孔２０の孔壁２０ａとの間には、所定寸法の環状の隙間Ｆ１乃至Ｆ５で構成される１つの連続する隙間Ｆが形成される。この隙間Ｆは、成型面１１ａ側の成型空間と背面１１ｂの空間とを連通する。
【００４４】
上述のように、排気手段１５の弁部材３０の外周面３０ａと孔２０の孔壁２０ａとの間に所定寸法の隙間Ｆを設けることにより、弁部材３０は、孔２０内において、図１１（ａ）に示すように孔２０の軸線ｍに対して軸線ｎが傾斜するように揺動したり、図１１（ｂ）に示すように孔２０の軸線ｍ方向に沿って移動したり、図１１（ｃ）に示すように孔２０の軸線ｍと平行に移動したりする。
【００４５】
成型空間を形成するサイドモールド９，９及びトレッドモールド１１は、全体的に３次元の曲面により形成される。このため、モールドに設けられた排気手段１５の孔２０の軸線ｍは、ほとんどが鉛直方向に対して傾斜した状態にあり、弁部材３０は、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように孔２０内において、孔２０の軸線ｍに対して弁部材３０の軸線ｎが位置ずれした状態で成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に連通する隙間Ｆを維持している。具体的には、排気手段１５が下側に位置している場合には、図１２（ａ）に示すように、弁部材３０は、導出部３３を下側にして軸線ｎが孔２０の軸線ｍと平行となるように孔２０の下側に移動し、排気手段１５が上側に位置している場合には、図１２（ｂ）に示すように、弁部材３０は、導入部３１を下側にして軸線ｎが孔２０の軸線ｍと平行となるように孔２０の下側に移動している。
【００４６】
図１３は、図１２（ａ）に示す状態におけるタイヤ加硫時の排気手段１５の動作を示す。以下、同図を用いて排気手段１５の動作について説明する。加硫開始直後では、図１３（ａ）に示すように、成型空間内に設けられた未加硫のタイヤＴの外表面Ｔａとトレッドモールド１１の成型面１１ａの接地面成型部１２との間には空気が介在した状態にある。この状態からタイヤＴの内表面Ｔｂ側に設けたブラダー５を膨張させることでタイヤＴは、トレッドモールド１１の成型面１１ａ方向に押圧され、当初タイヤＴの外表面Ｔａと成型面１１ａとの間に介在した空気が排気手段１５の隙間Ｆを経て背面１１ｂ側に徐々に排出される。
【００４７】
図１３（ｂ）に示すように、ブラダー５の膨張が進行して、タイヤＴの外表面Ｔａと成型面１１ａとの間からほとんどの空気が排出されると、タイヤＴの外表面Ｔａが弁部材３０の導入部３１側の端面３１ｃに接する。そして、図１３（ｃ）に示すように、ブラダー５の押圧力がタイヤＴを成型面１１ａにさらに押し付けることで、孔２０の軸線ｍと弁部材３０の軸線ｎとが同軸となるように、弁部材３０を孔２０の流入部２１へと押し込む。すなわち、弁部材３０の封止部３４及び孔２０の弁座部２２がすり鉢状であるため、タイヤＴが導入部３１を孔２０の軸線ｎ方向に押圧することで、弁部材３０が孔２０の弁座部２２の傾斜に沿って移動し、弁座部２２と封止部３４とが接触して、隙間Ｆのうちの隙間Ｆ４を閉じる。これにより、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側への空気の流通が閉鎖される。
【００４８】
図１３（ｄ）に示すように、ブラダー５の押圧の継続により、タイヤＴがトレッドモールド１１に押し付けられる。これにより、弁部材３０の導入部３１の外周面３１ａと孔２０の流入部２１の筒面との間の環状の隙間Ｆ１を経て隙間Ｆ２，隙間Ｆ３にゴムが入り込もうとするが、ゴムが弁部材３０の導入部３１を加圧して隙間Ｆ４を閉鎖しているため、隙間Ｆ２及び隙間Ｆ３との間の空気が排出されず残留する。この残留した空気が、隙間Ｆ１に進入したゴムの、隙間Ｆ１よりも奥への進入を制止し、この状態を維持したまま加硫が進行し、所定時間経過後に加硫成型が終了する。
【００４９】
このように、所期の空気の排出後に、タイヤＴが弁部材３０を背面１１ｂ方向に押圧し、孔２０の弁座部２２に弁部材３０の封止部３４を押し付けて隙間Ｆ４を塞ぐことにより、タイヤ成型時にタイヤＴの外表面Ｔａに形成されるスピューの高さを導入部３１の高さ分、例えば０．５ｍｍ程度に設定することができるので、後工程におけるスピューの除去工程を無くすことができるとともに、スピューの廃棄処分も不要となる。
【００５０】
本発明によれば、積層造型法により排気手段１５をモールドと一体に造型するため、従来のような後加工が不要となる。すなわち、タイヤＴを成型する上下のサイドモールド９，９及び複数のトレッドモールド１１には、例えば、総数で約１０００個程度の排気手段１５が必要とされる。この排気手段１５を従来のドリルによって形成した場合、１か所当たりの加工に要する時間を約３０秒〜５０秒とすれば、トータルで５００分〜８３０分の時間を短縮できることになる。
【００５１】
また、孔２０の流入部２１の筒面の高さを調整することで、加硫成型後のタイヤＴの外表面Ｔａに形成されるスピューのはみ出し長さを抑制してタイヤＴの外観を向上させることができる。これにより、スピューを切除する工程が不要となるので、タイヤＴの生産にかかる工数のうち、スピューの廃棄に要する工数を無くすことができる。また、スピューの切除後のゴム残りがなくなることで、タイヤの初期性能を向上させることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態において、排気手段１５の孔２０や弁部材３０の断面形状を円形として説明したが、三角、四角、星形等の多角形状であっても良い。この場合、多角形状の外接円、又は内接円を基準として孔２０の各部の寸法、および弁部材３０の各部の寸法を設定すればよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、孔２０の流入部２１の筒面、弁座部２２、中間部２３の筒面、突当部２４、排出部２５の筒面の軸線が筒面の軸線ｍ上に位置するものとして説明したが、軸線ｍ上ではなく、軸線ｍに沿って延長するように軸線ｍと位置ずれするように形成しても良い。
また、弁部材３０の導入部３１の外周面３１ａ及び封止部３４、胴部３２、係止面、導出部３３の筒面の軸線も導入部３１の軸線ｎ上に位置するものとして説明したが、軸線ｎ上ではなく、軸線ｎに沿って延長するように、軸線ｎと位置ずれするように形成しても良い。この場合、孔２０の弁座部２２に弁部材３０の封止部３４が着座したときに、弁部材３０の他の部位が孔２０内に接触しないようにする。
このように、孔２０の各部の軸線及び弁部材３０の各部における軸線にずれを生じさせておくことにより、弁部材３０は孔２０に対してアンバランスとなり、例えば、孔２０の流入部２１の筒面の軸線ｍを鉛直方向に向けても、弁部材３０の軸線ｎが傾くことになり、孔２０と弁部材３０との間に隙間Ｆを確保しやすくなる。
【００５４】
また、排気手段１５の他の実施形態として図１４に示すように構成しても良い。同図に示すように、排気手段１５は、外側部材としてのトレッドモールド１１に球面状に設けられた孔２０内に、隙間Ｆを形成するように、孔２０の直径Ｄｋよりも所定寸法小径な直径Ｄｓの球状の弁部材３０を設けることで構成される。
このように排気手段１５を構成しても孔２０の孔壁２０ａと弁部材３０の外周面３０ａとの間に、成型面１１ａ側から背面１１ｂ側に連通し、排気通路となる隙間Ｆを形成することができ、成型面１１ａ側の空気を背面１１ｂ側に排出できる。また、加硫成型の進行により成型面１１ａ側の空気が排出された後に、弁部材３０がタイヤ表面によって押圧された場合には、孔２０の背面１１ｂ側の開口に弁部材３０が押し付けられ、成型面１１ａ側と背面１１ｂ側との連通が封止されるため、隙間Ｆへのゴムの侵入が抑制される。これにより、加硫成型直後のタイヤ表面へのスピューの形成が抑制され、タイヤ表面におけるスピューの除去工程を不要とし、タイヤの表面の外観性能を向上させることができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、タイヤを加硫成型するモールドを用いて説明したが、タイヤ製造におけるモールドに限定されず、クローラーや防振ゴム等の他のゴム物品を成型する際のモールドであっても良い。
【００５６】
また、上記実施形態では、立体形状物であるモールドを形成する粉末の金属粉末にレーザ光を照射して焼結するとして説明したが、このような通常のレーザ光の他に、半導体レーザの半導体によるＬＥＤの光等の光を照射することも可能であり、焼結する粉体の性質に応じて粉体を焼結させるための光を含むエネルギー源を用いれば良い。
【００５７】
また、モールドを構成する素材は、上述のような金属粉末に限らず、合成樹脂等の樹脂粉末や、無機物の焼結体であるセラミックスやセラミックス粉末、樹脂粉末とセラミックス粉末と金属粉末との混合物を用いた複合材料粉末等であっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
９  サイドモールド、１１  トレッドモールド、１１ａ  成型面、１１ｂ  背面、
１２  接地面成型部、１５  排気手段、２０  孔、２１  流入部、２２  弁座部、
２３  中間部、２４  突当部、２５  排出部、３０  弁部材、３１  導入部、
３２  胴部、３３  導出部、３４  封止部、３５  係止部、
Ｆ；Ｆ１乃至Ｆ５  隙間、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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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