(57)【要約】【課題】タイヤ成形用金型に形成したベントホールを開閉するフラップベントピースがグリーンタイヤのゴムバリを千切ることによりベントホールの目詰まりを防止する。【解決手段】フラップベントピース１１は、タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉する。フラップベントピース１１は、金属の薄板材からなり、この薄板材が折り曲げられると共に折り曲げ部が裏側に重ね合わせられることにより形成される。【選択図】      図４
2004167689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースであって、
金属の薄板材からなり、この薄板材が折り曲げられると共に折り曲げ部が裏側に重ね合わせられることにより形成されていることを特徴とするフラップベントピース。
【請求項２】
タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースであって、
金属の薄板材からなり、この薄板材が折り曲げられると共に折り曲げ部が裏側に重ね合わせられることにより形成されており、前記折り曲げ部が開閉動作をする側に位置するようにタイヤ成形用金型に取り付けられることを特徴とするフラップベントピース。
【請求項３】
タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースと、このフラップベントピースが一端側に取り付けられた状態で他端側がベントホール内に挿入されるアンカーとを備え、
前記アンカーの一端側に平板部が形成され、金属の薄板材が平板部を包み込むように折り曲げられて平板部に重ね合わせられることにより前記フラップベントピースが形成されていることを特徴とするフラップベントピース組立体。
【請求項４】
前記アンカーが形状記憶合金からなり、前記他端側がタイヤ成形時の熱によってベントホールの径よりも大きな寸法に変形する形状記憶がなされていることを特徴とする請求項３記載のフラップベントピース組立体。
【請求項５】
請求項１または２記載のフラップベントピース、または請求項３または４記載のフラップベントピース組立体を備えていることを特徴とするタイヤ成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ成形用金型に用いられるフラップベントピース及びフラップベントピース組立体、さらには、これらを備えたタイヤ成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ成形用金型は、タイヤの円周方向に沿って複数に分割された部分金型を組み合わせたり、タイヤの中心軸方向に２つに分割された部分金型を組み合わせた状態でタイヤを成形する。いずれの構造のタイヤ成形用金型においても、重合ゴム等からなるグリーンタイヤ（タイヤ原材料）を金型に押圧するコンプレッション成形を行うことによりタイヤを製造している。
【０００３】
このようなコンプレッション成形においては、グリーンタイヤを金型に押圧したときに、骨やブレード等の凹凸が形成された金型の意匠面とグリーンタイヤとの間に閉鎖空間が形成されて空気の排出ができず、気泡欠陥（ベア）が発生する。このため、タイヤの成形時に閉鎖空間から空気を抜くためのベントホール（空気抜き孔）が金型に形成されている。
【０００４】
ベントホールを金型に形成した場合においては、ベントホールからの空気の排出に伴ってグリーンタイヤの一部がベントホール内に入り込むため、成形後のタイヤにひげ状の突起部（スピュー）が形成され、タイヤの外観や初期走行性能が損なわれる問題を有している。このため、ベントホールを開閉するためのフラップベントピースが金型に取り付けられる。このフラップベントピースとしては、グリーンタイヤが金型の意匠面に接触するまではベントホールの開状態を保持して閉鎖空間から空気を排出し、グリーンタイヤが意匠面に接近するのにつれてベントホールに接近し、グリーンタイヤが意匠面に接触したときにベントホールを閉状態としてグリーンタイヤの流出を阻止する機能を備えることにより、スピューの発生を防止することができる。
【０００５】
図２５〜図２７は、従来のフラップベントピースの製造及びタイヤ成形用金型への取付構造を示す（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２３４０３３号公報
次に、従来におけるフラップベントピースの製造工程を説明する。フラップベントピースの材質としては、タイヤ成形用金型のタイヤ成形時の温度（１６０〜１８０℃）における開閉動作の安定性、フラップベントピースの外形形状への加工の容易性、金型本体の取付性、グリーンタイヤが押し付けられたときのベントホール内へのグリーンタイヤの侵入に対する抵抗力の強さ等を考慮して金属材料が用いられる。
【０００７】
図２４は、金属材料を圧延した圧延材１を原料としてフラップベントピースを切り出す工程を示しており、金属の圧延材１に対しレーザ光２を照射して切断することにより、図２５に示す円板形状の平面素材３の切り出しが行われる。金属の圧延材１に対しては、レーザ切断以外の手段として、ワイヤ放電加工、抜き型により打ち抜きを行うファインブランキング、ケミカルミリングによる局部溶解・抜き取り等を施すことにより同様に円板状の平面素材３を成形することができる。
【０００８】
図２６は、この平面素材３に対してプレスによる曲げ加工を行うことにより、成形されたフラットベントピース４を示す。フラップベントピース４は一端４ａから他端４ｂに向かって傾斜状に立ち上がる曲げ形状となっている。
【０００９】
図２７は、タイヤ成形用金型５へのフラップベントピース４の取付状態を示す。タイヤ成形用金型５の意匠面５ｂには、タイヤに溝を形成するための骨部５ａが突出状に形成されていると共に、骨部５ａの間には空気抜きのためのベントホール６が形成されている。ベントホール６は金型５を厚さ方向に貫通して空気抜きを行うようになっている。
【００１０】
フラップベントピース４は、その一端４ａをベントホール６の周辺部に当接させて溶接することによりタイヤ成形用金型５に取り付けられる。符号７は、フラップベントピース４の溶接箇所を示す。溶接により、フラップベントピース４は他端４ｂ側がタイヤ成形用金型５から跳ね上がった状態となっている。これにより、グリーンタイヤを金型５に押圧した当初からグリーンタイヤが意匠面５ｂと接触するまでの間、骨部５ａ間の閉鎖空間から空気をベントホール６に流出させると共に、グリーンタイヤが意匠面５ｂと接触するとベントホール６を閉じ、これによりグリーンタイヤの流出を阻止している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフラップベントピースでは、タイヤの成形時にグリーンタイヤからゴムが千切れ、千切れたゴムバリがベントホール６に落ち込んでベントホール６が目詰まりを起こす問題を有している。
【００１２】
これは、フラップベントピース４の平面素材３を成形する際に、平面素材３の外周端部３ａ（図２５（ｂ）参照）にシャープなコーナー部分が形成され、このシャープなコーナー部分によってグリーンタイヤを千切るためである。
【００１３】
図２８により、この作用を説明する。同図（ａ）は、成形用金型５にグリーンタイヤ８を押し付けた状態を示し、フラップベントピース４の跳ね上がっている他端４ｂと金型の意匠面５ｂとの間にグリーンタイヤ８が部分的に差し込まれることにより、差し込み部８ａが生成される。この差し込み部８ａは、グリーンタイヤ８が金型５の意匠面と接触することにより、同図（ｂ）に示すように、フラップベントピース４に押しつぶされてゴムバリ９となる。グリーンタイヤ８が硬化してタイヤ成形品１０となり、タイヤ成形品１０を金型５から脱型する時に、ゴムバリ９は同図（ｃ）に示すように、フラップベントピース４のシャープなコーナー部分によって千切られてタイヤ成形品１０から遊離する。
【００１４】
この遊離したゴムバリ９は同図（ｄ）に示すように、金型の意匠面におけるフラップベントピース４の真下に残存する。そして、次のタイヤの成形サイクルでは、同図（ｅ）に示すようにゴムバリ９がベントホール６内に落下する。このような成形を繰り返すことにより、ゴムバリ９はベントホール６内に蓄積され、同図（ｆ）に示すように、ベントホール６が目詰まりする。このような目詰まりが発生した場合には、ベントホール６からの空気の排出が十分でなくなり、タイヤの良好な成形に支障を生じている。この場合、フラップベントピース４の平面素材３に対してバレル研磨やエッチング等を行って外周端部を丸めることが考えられるが、フラップベントピース４が０．１ｍｍ以下の薄肉のため、これらの処理が技術的に不可能となっている。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、タイヤの成形時にグリーンタイヤから発生したゴムバリが千切れることを防止して、ゴムバリによるベントホール６の目詰まりを防止することが可能なフラップベントピース及びフラップベントピース組立体並びにタイヤ成形用金型を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のフラップベントピースは、タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースであって、金属の薄板材からなり、この薄板材が折り曲げられると共に折り曲げ部が裏側に重ね合わせられることにより形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この発明では、薄板材が折り曲げられて裏側に重ね合わせられることにより板状となるため、ベントホールを開閉するフラップベントピースとして機能する。このようなフラップベントピースでは、折り曲げ部が外周端部に位置するが、折り曲げられているため、コーナー部分が丸みを帯びた状態となっている。このため、タイヤの成形の際にゴムバリが発生しても、コーナー部分でゴムバリが千切れることがなくなる。これにより、遊離のゴムバリの発生を抑制することができ、ゴムバリによるベントホールの目詰まりを回避することができる。
【００１８】
請求項２の発明のフラップベントピースは、タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースであって、金属の薄板材からなり、この薄板材が折り曲げられると共に折り曲げ部が裏側に重ね合わせられることにより形成されており、前記折り曲げ部が開閉動作をする側に位置するようにタイヤ成形用金型に取り付けられることを特徴とする。
【００１９】
この発明においても、薄板材を折り曲げて裏側に重ね合わせることによってフラップベントピースが形成されるため、折り曲げられたコーナー部分が丸みを帯びた状態となる。この発明では、丸みを帯びた折り曲げ部がベントホールを開閉する側に配置されるため、タイヤの成形に伴って折り曲げ部がベントホールを開閉するように作動しても、すなわち、タイヤに向かって上下動してもゴムバリを千切ることがなく、遊離のゴムバリの発生を抑制することができ、ベントホールの目詰まりを防止することができる。
【００２０】
特に、この発明では、折り曲げられることがなくシャープなコーナー部分をフラップベントピースが有していても、折り曲げ部がベントホールを開閉する側に位置することにより、シャープなコーナー部分を開閉作動と関係のない側、すなわち固定側に位置させることができる。これにより、シャープなコーナー部分を有しても、この部分がゴムバリを千切ることはない。このような発明では、薄板材の全体を折り曲げる必要がないため、折り曲げを簡素化できると共に、折り曲げの自由度を増大させることができる。
【００２１】
請求項３の発明のフラップベントピース組立体は、タイヤ成形用金型に形成された空気抜きのためのベントホールを開閉するフラップベントピースと、このフラップベントピースが一端側に取り付けられた状態で他端側がベントホール内に挿入されるアンカーとを備え、前記アンカーの一端側に平板部が形成され、金属の薄板材が平板部を包み込むように折り曲げられて平板部に重ね合わせられることにより前記フラップベントピースが形成されていることを特徴とする。
【００２２】
この発明では、金属の薄板材を折り曲げてアンカーの平板部を包み込むことによってフラップベントピースが形成されるため、フラップベントピースの外周端部が丸みのあるコーナー部分となる。従って、アンカーの他端部をベントホール内に挿入してタイヤ成形用金型に組み込んで、フラップベントピースによってベントホールを開閉しても、フラップベントピースがゴムバリを千切ることがないため、遊離のゴムバリの発生を抑制することができ、遊離のゴムバリによりベントホールの目詰まりを防止することができる。
【００２３】
このように金属の薄板材によってアンカーの平板部を包み込んでフラップベントピースとする場合には、アンカーの平板部とフラップベントピースとを溶接する必要がなくなる。従って、溶接ができない材料であっても使用することができ、例えば、アンカーを鋼材とする一方、フラップベントピースを鋼材との溶接が不可能な銅やアルミニウム合金とすることができるばかりでなく、アンカーとして耐熱樹脂やエラストマーを用いることができる。これにより、材料選択の自由度を増大させることができる。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項３記載のフラップベントピース組立体であって、前記アンカーが形状記憶合金からなり、前記他端側がタイヤ成形時の熱によってベントホールの径よりも大きな寸法に変形する形状記憶がなされていることを特徴とする。
【００２５】
このように形状記憶合金からなるアンカーの他端側に形状記憶を行うことにより、タイヤ成形時にアンカーの他端側がベントホールの内壁に強固に密着するため、フラップベントピース組立体を安定してタイヤ成形用金型に取り付けることができる。また、ベントホールとの寸法関係を考慮した設計を行うことがなくなり、設計の自由度を増大させることができる。
【００２６】
請求項５の発明のタイヤ成形用金型は、請求項１または２記載のフラップベントピース、または請求項３または４記載のフラップベントピース組立体を備えていることを特徴とする。
【００２７】
このようなタイヤ成形用金型とすることにより、タイヤからゴムバリが千切れることを抑制することができるため、遊離のゴムバリによるベントホールの目詰まりを回避することができる。これにより、連続したタイヤの製造に耐えることができるばかりでなく、メンテナンス回数を減ずることが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【００２９】
［第１実施形態］
図１〜図６は、本発明の一実施形態のフラップベントピース１１を示し、図１〜図４はフラップベントピースを成形工程順に示している。図５はタイヤ成形用金型への取付状態の断面図、図６はタイヤの成形に合わせた作動説明の断面図である。
【００３０】
この実施の形態のフラップベントピース１１は、図１に示す平面素材１２から成形されるものである。平面素材１２としては、アルミニウム合金、ステンレス、チタン合金、その他のタイヤを形成するゴム材と融着することの無い金属からなる薄板材が使用される。平面素材１２は、中央部分の円形のメイン部１２ａと、メイン部１２ａの周囲に一体的に形成された折り曲げ部１２ｂとを有している。折り曲げ部１２ｂはメイン部１２ａの周囲から複数（１０片）が放射状に延びており、これにより、平面素材１２は全体として扁平な略星形となっている。
【００３１】
折り曲げ部１２ｂは、メイン部１２ａの全周にわたって形成されている。また、折り曲げ部１２ｂは、先端に向かって幅が漸減する略台形状に形成されている。これにより、複数の折り曲げ部１２ｂは、メイン部１２ａへの折り曲げの際に、隣接した折り曲げ部１２ｂとの干渉や重なり合いがなく、円滑な折り曲げが可能となっている。さらに、折り曲げ部１２ｂは、折り曲げてメイン部１２ａの裏側に重ね合わせたときに、先端が重なり合わないようにその長さが設定されている。この実施形態では、図３及び図４に示すように、メイン部１２ａに重ね合わせたときに、折り曲げ部１２ｂが存在しない円形の窪み部１１ａがメイン部１２ａ裏側の中央部分に形成されるような長さとなっている。
【００３２】
以上の平面素材１２の厚さは、フラップベントピース１１の厚さの略半分となっており、０．０２〜０．０８ｍｍの範囲で適宜選定される。厚さが０．０２ｍｍ未満の場合には、剛性が小さく、耐久性に劣るため好ましくなく、厚さが０．０８ｍｍを超える場合には、フラップベントピース１１が厚くなりすぎてベントホールの開閉を円滑に行うことができなくなるため好ましくない。
【００３３】
図２は、平面素材１２に対して折り曲げを行う状態を示し、メイン部１２ａとも境界部分から折り曲げ部１２ｂを１８０°折り曲げることにより、折り曲げ部１２ｂをメイン部１２ａの裏側に重ね合わせる。この重ね合わせにより、図３及び図４に示すように、所定の厚さを有した平面円形のフラップベントピース１１を作製することができる。そして、重ね合わせの後、プレスによる曲げ加工を行うことにより、一端１１ｃから他端１１ｄ（図５参照）に向かって傾斜して立ち上がる曲げ形状に加工してタイヤ成形用金型２１に取り付ける。なお、折り曲げ部１２ｂをメイン部１２ａの裏側に重ね合わせた後、これらに対してスポット溶接やパーカッション溶接を行って接合しても良く、これにより、耐久性のあるフラップベントピース１１とすることができる。
【００３４】
このようにして成形されたフラップベントピース１１においては、図４に示すように、折り曲げられた外周端部１１ｂのコーナー部分が丸みのある状態となっている。
【００３５】
図５は、作製されたフラップベントピース１１をタイヤ成形用金型２１に取り付けた状態を示す。この場合、タイヤ成形用金型２１は、タイヤの円周方向または軸方向に分割された部分金型を組み合わせることにより作製されるものであり、グリーンタイヤを意匠面２２に押圧するコンプレッション成形によりタイヤの製造が行われる。また、タイヤ成形用金型２１の意匠面２２には、タイヤに溝を形成するための骨部２３が突出状に形成されていると共に、骨部２３の間には空気抜きのためのベントホール２４が形成されている。ベントホール２４は金型２１を厚さ方向に貫通してタイヤ成形時の空気抜きを行うものである。このベントホール２４はタイヤ成形用金型２１の複数箇所に形成されることにより、タイヤ周囲から空気抜きを行うように作用する。
【００３６】
曲げ加工を施されたフラップベントピース１１は、ベントホール２４を覆うようにタイヤ成形用金型２１に取り付けられるが、その一端１１ｃをベントホール２４の周辺部に当接させ、一端１１ｃ側を溶接することによりタイヤ成形用金型２１に装着される。溶接は、抵抗溶接、スポット溶接、パーカッション溶接等により行われる。符号２５は、フラップベントピース４の溶接箇所を示す。この溶接により、フラップベントピース１１は他端１１ｄ側がタイヤ成形用金型２１から跳ね上がった状態となり、ベントホール２４からの空気の流出が可能となっていると共に、グリーンタイヤの意匠面２２との接触と共にベントホール２４を閉じてベントホール２４からのグリーンタイヤの流出を阻止するように作用する。
【００３７】
図６は、この実施形態によるタイヤの製造工程を示す。同図（ａ）は、タイヤ成形用金型２１に対してグリーンタイヤ２６を押し付けた状態であり、フラップベントピース１１が意匠面２２から離れているため、閉鎖空間内の空気はベントホール２４から流出することができる。この状態においては、フラップベントピース１１の跳ね上がっている他端１１ｄと金型の意匠面２２との間にグリーンタイヤ２６が部分的に差し込まれて差し込み部２６ａが生成することがある。この差し込み部２６ａは、グリーンタイヤ２６が金型２１の意匠面と接触することにより、同図（ｂ）に示すように、フラップベントピース１１に押しつぶされてゴムバリ２７となる。
【００３８】
しかしながら、フラップベントピース１１の外周端部が丸みを帯びているため、ゴムバリ２７はフラップベントピース１１の外周端部によって千切られることがない。このため、グリーンタイヤ２６が硬化してタイヤ成形品２８となってタイヤ成形品２８を金型２１から脱型する時に、同図（ｃ）で示すように、ゴムバリ２７はタイヤ成形品２８と共に金型２１から離れるため、ベントホール２４内に落ち込むことがない。これにより、遊離のゴムバリによるベントホール２４の目詰まりがなくなり、タイヤを連続的に製造することができるばかりでなく、目詰まりに起因したメンテナンスを減ずることができる。
【００３９】
［第２実施形態］
図７〜図９は、本発明の第２実施形態であり、図７はこの実施形態のフラップベントピース３１の成形工程を示す。図８は成形されたフラップベントピースの断面図、図９はタイヤ成形用金型への取付状態の斜視図である。
【００４０】
この実施形態のフラップベントピース３１は、図７（ｃ）に示すように扁平な三角形状となっており、同図（ａ）で示す形状の平面素材３２を折り曲げることにより成形される。平面素材３２は、三角形状のメイン部３２ａと、メイン部３２ａの底辺を除く２つの斜辺に一体的に連設している折り曲げ部３２ｂ、３２ｃとを有するように加工されている。この平面素材３２は実施形態１と同様な材質及び厚さの薄板材が使用されるものである。
【００４１】
平面素材３２からフラップベントピース３１を作製する場合には、同図（ｂ）で示すように、一方の折り曲げ部３２ｂを１８０°折り曲げてメイン部３２ａの裏側に重ね合わせると共に、同図（ｃ）で示すように、他方の折り曲げ部３２ｃを同様に折り曲げてメイン部３２ａの裏側に重ね合わせる。折り曲げに際し、折り曲げ部３２ｂ、３２ｃは端部が相互に接触するようにその形状及び寸法が設定されている。この場合、折り曲げの後、重ね合わせ部分をスポット溶接等によって接合しても良い。
【００４２】
この実施形態のフラップベントピース３１では、２つの斜辺３１ｂ、３１ｃが、折り曲げ部３２ｂ、３２ｃを折り曲げることにより形成されたコーナー部分からなっているため、図８に示すように２つの斜辺３１ｂ、３１ｃは丸みを帯びた状態となっている。一方、折り曲げがなされていない底辺３１ａは、シャープなコーナー部分となっている。
【００４３】
図９は、フラップベントピース３１をタイヤ成形用金型２１に取り付ける状態を示す。取り付けに先だって、フラップベントピース３１に対して曲げ加工を行うことにより、２つの斜辺３１ｂ、３１ｃの交点である頂部３１ｄが傾斜状に立ち上がる形状を付与する。
【００４４】
タイヤ成形用金型２１への取り付けに際しては、ベントホール２４を覆うようにフラップベントピース３１を配置するが、折り曲げ部３２ｂ、３２ｃによって形成された斜辺３１ｂ、３１ｃがベントホール２４側に位置するように、すなわち頂部３１ｄがベントホール２４側に位置するように位置決めを行う。そして、底辺３１ａ側をスポット溶接してフラップベントピース３１の全体をタイヤ成形用金型２１に取り付ける。
【００４５】
以上のような取付状態でタイヤの製造を行うと、頂部３１ｄ側が意匠面２２に対して密着、離反することにより、ベントホール２４の開閉が行われる。この頂部側３１ｄには、丸みを帯びた斜辺３１ｂ、３１ｃが位置しているため、グリーンタイヤのゴムバリを千切ることがなく、遊離のゴムバリによるベントホール２４の目詰まりを防止することができる。一方、底辺３１ａ側はシャープなコーナー部分となっているが、底辺３１ａ側は溶接によって意匠面２２に固定されているため、ゴムバリを千切るような作用を行うことがない。なお、この実施形態では、フラップベントピース３１の外形が三角形状となっていることから、外形が円形の場合に比べてゴムバリの脱型抵抗が少なくなる。このため、タイヤ脱型の際におけるゴムバリの千切れをさらに効果的に防止することが可能となっている。
【００４６】
このように、底辺３１ａのようにシャープなコーナー部分をフラップベントピース３１が有していても、シャープなコーナー部分を固定側とすることにより、ゴムバリを千切ることがなくなる。従って、この実施形態では、メイン部３２ａの周囲全体を折り曲げる必要がないため、折り曲げを簡素化できると共に、折り曲げの自由度を増大させることができるメリットがある。
【００４７】
フラップベントピースとしては、以上の円形、三角形に限定されるものではなく、四角形、五角形等の多角形や楕円形等の外形とすることが可能である。図１０は一例として、外形が四角形のフラップベントピース４１を成形する場合を示す。平面素材４２は、同図（ａ）で示すように、四角形のメイン部４２ａと、メイン部４２ａの４辺から外側に連設する４つの折り曲げ部４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅとによって形成されている。これらの４つの折り曲げ部４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅは、メイン部４２ａの裏側に重ね合わせられたとき、端部が相互に接触するような形状、寸法に適宜成形されるものである。
【００４８】
［第３実施形態］
図１１〜図１５は、本発明の実施形態３としてのフラップベントピース組立体５１を示す。フラップベントピース組立体５１は、図１３及び図１５に示すように、アンカー５２と、フラップベントピース５３とによって構成されている。
【００４９】
図１１は、アンカー５２の基本形状を示し、一端側（上端側）の平板部５４と、他端側（下端側）のアンカー部５５と、平板部５４とアンカー部５５とを連結する脚部５６とを有した縦長形状となっている。他端側のアンカー部５５はタイヤ成形用金型２１のベントホール２４内に圧入によって挿入されるものであり、ベントホール２４の内径よりも幾分、大径の円筒状に成形されている。このアンカー部５５をベントホール２４内に圧入することにより、フラップベントピース組立体５１の全体を抜け止め状態でタイヤ成形用金型２１に保持することができる。
【００５０】
この実施形態では、一端側の平板部５４が金属の薄板材からなる平面素材５７，５８によって包み込まれることにより、フラップベントピース５３が形成されるものである。この包み込みに際しては、平面素材５７，５８が平板部５４側に折り曲げられて重ね合わせられるため、重ね合わせ部分に凹凸等の段差ができないことが好ましい。このため、平板部５４としては、フラップベントピース５３の最終形状に近い形状のものが使用され、図１２及び図１３の形態においては、平板部５４が円形に成形され、図１４及び図１５の形態においては、平板部５４が三角形に成形されている。
【００５１】
これらの２つの形態において、アンカー５２は薄板材を切り出すことにより作製される。そして、図１２（ａ）、（ｂ）及び図１４（ａ）、（ｂ）で示すように、平板部５４から脚部５６を９０°の角度で曲げることにより、平板部５４を脚部５６と直交した状態とする。これとは別に、ベントホール２４への圧入が可能な所定径の円筒状となるようにアンカー部５５を成形することにより、アンカー５２全体の加工を行うものである。
【００５２】
アンカー５２の平板部５４に対しては、平板部５４を包む形状の平面素材５７，５８が用いられ、平板部５４が円形の場合には、メイン部５７ａが円形となっている実施形態１における図１と同様な形状の平面素材５７が、平板部５４が三角形の場合には、メイン部５８ａが三角形となっている実施形態２における図７（ａ）と同様な形状の平面素材５８が選択される。これらの平面素材５７，５８は図１２（ｃ）及び図１３（ｃ）で示すように、そのメイン部５７ａ、５８ａを平板部５４と接触させた後、図１２（ｄ）及び図１３（ｄ）で示すように、メイン部５７ａ、５８ａに連設されている折り曲げ部５７ｂ、５８ｂを折り曲げて平板部５４の裏側に重ね合わせる。これにより、図１３及び図１５に示すように、平面素材５７，５８によって平板部５４を包み込んだフラップベントピース５３を形成することができ、アンカー５２とフラップベントピース５３とが一体化したフラップベントピース組立体５１を作製することができる。そして、フラップベントピース５３に対して、実施形態１及び２と同様な曲げ加工を行った後、アンカー部５５をタイヤ成形用金型２１のベントホール２４に圧入してタイヤ成形用金型２１への取り付けを行う。
【００５３】
このようなフラップベントピース組立体５１においては、平面素材５７，５８を折り曲げて平面部５４を包み込んでいるため、いずれのフラップベントピース５３の外周端部は丸みのあるコーナー部分となっている。このため、タイヤ製造の際に、ゴムバリが千切られることがなく、ベントホールの目詰まりを防止することができる。特に、この実施形態では、アンカー５２の平板部５４と平面素材５７、５８とを近似した形状としているため、平板部５４の包み込みの際に、段差が生じにくくなっており、段差にゴムバリが侵入することがなくなる。しかも、この実施形態では、アンカー部５５をベントホール２４内に圧入するだけでタイヤ成形用金型２１への取り付けができるため、取り付けを簡単に行うことができる。
【００５４】
このような実施形態では、平板部５４への包み込みによってフラップベントピースを形成するため、基本的に溶接が不要となる。このため、鋼材とアルミニウム合金との組み合わせ、鋼材と銅との組み合わせ等のように溶接ができない材料をアンカー５２及びフラップベントピース５３に用いることができる。また、アンカー５２として、耐熱樹脂やエラストマーを用いることができる。これにより、材料選択の自由度を増大させることができる。なお、溶接が可能な材料を用いることも可能であり、この場合には、平板部５４の包み込みの後に、平板部５４とフラップベントピースとをスポット溶接して強固に接合しても良い。
【００５５】
［第４実施形態］
図１６は、本発明の第４実施形態におけるフラップベントピース組立体６１を示し、アンカー６２と、アンカー６２の一端側に形成されたフラップベントピース６３とを備えている。
【００５６】
フラップベントピース６３はアンカー６２の一端側に形成されるものであり、第３実施形態と同様な構造となっている。すなわち、アンカー６２の一端部に形成した平板部（図示省略）を平面素材（図示省略）の折り曲げによって重ね合わせることによりフラップベントピース６３が作製されるものであり、これにより、フラップベントピース６３の外周端部が丸みを帯びるため、ゴムバリが千切れることがなくなる。
【００５７】
この実施形態においては、アンカー６２の全体が形状記憶合金によって成形されるものである。形状記憶合金としては、室温等で直線状となっているが、タイヤ成形時の熱（１６０〜１８０℃）が加わることによりアンカー部６６がタイヤ成形用金型のベントホールの径よりも大きな寸法に変形するように形状が記憶されたものが使用される。
【００５８】
図１６（ｂ）は室温での状態を示し、他端側のアンカー部６６が直線状となっており、その幅がベントホールの内径よりも小さくなっている。従って、アンカー部６６をベントホール内に簡単に挿入することができ、圧入が不要となってタイヤ成形用金型への取り付けを簡単に行うことができる。
【００５９】
図１６（ａ）はタイヤ成形時の状態を示し、タイヤ成形用金型からの熱が加わることにより、アンカー部６６がベントホールの内径よりも大きな屈曲状態のジグザグ状となる。これにより、アンカー部６６がベントホールに強固に結合するため、フラップベントピース組立体６１の全体がタイヤ成形用金型に安定して取り付けられる。以上のような機能を有した形状記憶合金としては、Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｌ系合金を使用することができる。
【００６０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、以下の全ての実施例では、タイヤ成形用金型として次の特性を有したものを用いた。
【００６１】
［タイヤ成形用金型］
作製方法：石膏鋳造法によって、上下一体型のセクショナルモールドを作製した。
【００６２】
寸法：内径６００ｍｍ、外径７００ｍｍ、肉厚５０ｍｍ、高さ３２０ｍｍ
材質：ＡＣ４Ｃアルミニウム合金（Ｓｉ：７ｗｔ％、Ｍｇ：０．４ｗｔ％、Ｃｕ：１ｗｔ％、Ｆｅ：０．５ｗｔ％、Ａｌ：残部）
ベントホール：直径１．２ｍｍの開口径で約１０００箇所に開口
［実施例１］
ＳＵＳ６３１（時効硬化型ステンレス鋼）からなる０．０３ｍｍ圧延材を用い、第１実施形態と同じ手順（図１〜図４）によってフラップベントピースを作製した。平面素材の切り出しはレーザー等の切断加工で行い、折り曲げ部は１０片とした。そして、切り出し後に１０００℃で１時間加熱した後、急冷して溶体化熱処理を行い、その後、折り曲げ部の折り曲げを行った。なお、ＳＵＳ６３１の組成は、Ｃ：≦０．０９ｗｔ％、Ｓｉ：≦１．００ｗｔ％、Ｍｇ：０．０９ｗｔ％、Ｎｉ：６．５〜７．５ｗｔ％、Ｃｒ：１６．０〜１８．０ｗｔ％、Ａｌ：０．７５〜１．５０ｗｔ％、残部がＦｅである。
【００６３】
同様に材料としてＳＵＳ６３１の圧延材を用いてアンカーの切り出しを行った後、１０００℃で１時間加熱し、急冷して溶体化熱処理を行うことにより、図１７（ａ）に示す形状及び寸法のアンカー７１を作製した。そして、図１７（ｂ）で示すように、アンカー７１の一端側（上端側）を９０°に折り曲げて平板部７２を形成すると共に、他端側（下端側）を円筒状に加工してアンカー部７３を形成した。この加工の後、材料をマルテンサイト化し、その後、７６０℃の雰囲気中に９０分保った後、空冷を行い、５６０℃に６０分保った後、空冷する時効硬化熱処理を行った
図１８は、上述した手順で作製したフラップベントピース７５を示す。このフラップベントピース７５は、径が２．５ｍｍ、厚さが０．０６ｍｍの円形となっており、曲げ成形を施して０．１５ｍｍの高さに傾斜状に立ち上がる跳ね上げ形状とした。その後、上述したアンカー７１と同様に、マルテンサイト化及び時効硬化熱処理を行った。
【００６４】
図１９は以上によって加工されたアンカー７１及びフラップベントピース７５を組み付けてフラップベントピース組立体７６とした状態を示す。フラップベントピース７５は、アンカー７１の平板部７２上に載置された状態でパーカッション溶接されることにより平板部７２に接合される。この場合のパーカッション溶接は、溶接電極径が直径０．８ｍｍの銅電極を用い、１５Ｗ・ｓｅｃの溶接電力によって行った。
【００６５】
以上のようにして作製したフラップベントピース組立体７６を上述したタイヤ成形用金型に取り付けた。取り付けはアンカー部７３を金型のベントホールに圧入することにより行い、フラップベントピース７５がベントホールを覆う状態となるように設置した。
【００６６】
このようなタイヤ成形用金型を用い、１００００本のタイヤを連続して成形したところ、ゴムバリによるベントホールの目詰まりは発生しなかった。また、タイヤにベア欠陥が発生していないと共に、ベントホール対応部分にスピューが発生していなかった。
【００６７】
［比較例１］
実施例１と同一の材料からなる平面素材を用いて、図１８と同様の大きさ、厚さ及び跳ね上げ形状のフラップベントピースを作製した。このフラップベントピースは切り出しを行うだけで折り曲げを行わない１枚ものである。一方、アンカーは実施例１と同様に作製し、その平板部にフラップベントピースをパーカッション溶接により組み付け、フラップベントピース組立体とした。
【００６８】
このフラップベントピース組立体を実施例１と同様にタイヤ成形用金型にセットしてタイヤを成形したところ、約３０００〜５０００本の成形で、ベントホールが目詰まりした。目詰まりは、タイヤから遊離したゴムバリに加えて、油脂類によるものであった。
【００６９】
［実施例２］
図２０は、実施例２に用いるアンカー８１の形状及び寸法を示し、一端側の円形の平板部８２から他端側の平板状のアンカー部８３が直線的に延びている。アンカー８１としては、Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｌ系の形状記憶合金（商品名「ＮＴ−Ｈ合金」、古川（社）製）を使用した。このアンカー８１は厚さが０．３ｍｍであるが、平板部８２に対しては、ケミカルミリングを行って０．１ｍｍの厚さとした。そして、このアンカー８１のアンカー部８３に対し、形状記憶を行った。
【００７０】
図２２は形状記憶の工程を示し、ＳＫ３からなる一対の曲げ型９１，９２の間にアンカー部８３を挿入し、この挿入状態で曲げ型９１，９２によって押圧する。曲げ型９１，９２の成形面は相互に噛み合うジグザグ状となっており、この成形面の間でアンカー部８３を押圧した状態で４５０℃で１時間加熱し、その後、離型して水冷する。これにより、図２３に示す曲げ形状がアンカー部８３に記憶される。かかるジグザグ形状は、タイヤ成形用金型のベントホールの内径よりも大きくなるように設定されている。
【００７１】
図２１は、平板部８２に対する処理を示し、平板部８２を平面素材８５によって包む処理を行う。平面素材８５としては、図１２で用いる平面素材と同様な形状のものが使用されるものであり、円形のメイン部８５ａの周囲に１０片の折り曲げ部８５ｂが設けられた形状となっている。この平面素材８５はＳＵＳ６３１の圧延材に実施例１と同様な溶体化熱処理が行われたものが使用されており、厚さは０．０３ｍｍである。
【００７２】
この平面素材８５のメイン部８５ａを図２１（ｂ）で示すように、平板部８２に接触させた状態で周囲の折り曲げ部８５ｂを折り曲げて平板部８２の裏側に重ね合わせる。この重ね合わせによって、平面素材８５が平板部８２を包み込み、図２１（ｃ）で示すフラップベントピース８６が作製され、アンカー８１及びフラップベントピース８６を備えたフラップベントピース組立体８７となる。
【００７３】
このフラップベントピース組立体８７をタイヤ成形用金型に取り付けるのに先立って、ジグザグ状となっているアンカー部８３を平面形状に戻す。そして、このアンカー部８３をタイヤ成形用金型のベントホールに挿入してフラップベントピース組立体８７をタイヤ成形用金型にセットする。このとき、アンカー部８３が平面形状となっているため、ベントホールへの挿入を極めて簡単に行うことができる。このセットの後、タイヤ成形用金型を１８０℃まで予熱したところ、アンカー部８３がジグザグ状の曲げ形状に回復して、ベントホール内壁に強固に密着したため、安定した取付状態となっていた。
【００７４】
以上によって作製されたタイヤ成形用金型を用いてタイヤを連続的に成形したところ、１００００本成形した後も、ゴムバリによるベントホールの目詰まりは発生しなかった。また、タイヤにベア欠陥が発生していないと共に、ベントホール対応部分にスピューが発生していなかった。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、フラップベントピースのコーナー部分が丸みを帯びた状態となるため、タイヤの成形の際にゴムバリが発生しても、コーナー部分でゴムバリが千切れることがなく、遊離のゴムバリによるベントホールの目詰まりを回避することができる。
【００７６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様に、遊離のゴムバリの発生を抑制することができ、ベントホールの目詰まりを防止することができる。また、開閉動作をする側に折り曲げ部を位置させることにより、薄板材の全体を折り曲げる必要がなくなるため、折り曲げを簡素化できると共に、折り曲げの自由度を増大させることができる。
【００７７】
請求項３の発明によれば、金属の薄板材を折り曲げてアンカーの平板部を包み込むことによってフラップベントピースの外周端部が丸みのあるコーナー部分となるため、フラップベントピースがゴムバリを千切ることがなくなり、遊離のゴムバリによるベントホールの目詰まりを防止することができる。また、アンカーとフラップベントピースとを溶接する必要がないため、溶接ができない材料であっても使用することができ、材料選択の自由度を増大させることができる。
【００７８】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、アンカーの他端側に形状記憶効果を利用することにより、フラップベントピース組立体を安定してタイヤ成形用金型に取り付けることができ、しかも、ベントホールとの寸法関係を考慮した設計を行うことがなくなり、設計の自由度を増大させることができる。
【００７９】
請求項５の発明によれば、タイヤからゴムバリが千切れることを抑制することができるため、遊離のゴムバリによるベントホールの目詰まりを回避することができ、連続したタイヤの製造を行うことができ、メンテナンス回数を減ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に用いる平面素材の斜視図である。
【図２】平面素材を折り曲げる状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態のフラップベントピースの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態のフラップベントピースの断面図である。
【図５】第１実施形態のフラップベントピースを取り付けたタイヤ成形用金型の部分断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の作動を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２実施形態の折り曲げを示す斜視図である。
【図８】第２実施形態のフラップベントピースの断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態のフラップベントピースをタイヤ成形用金型に取り付ける工程を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態の別の形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態におけるアンカーの形状を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態におけるフラップベントピースを作製する手順を示す斜視図である。
【図１３】第３実施形態の部分断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態における別の形状のフラップベントピースを作製する手順を示す斜視図である。
【図１５】第３実施形態の別の形態を示す部分断面図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態の斜視図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に用いるアンカーの作製工程順の斜視図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に用いるフラップベントピースの斜視図及び側面図である。
【図１９】実施例１のフラップベントピース組立体の斜視図である。
【図２０】実施例２に用いるアンカーの加工前の斜視図である。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）は、実施例２の作製手順を示す斜視図である。
【図２２】実施例２における形状記憶処理を示す斜視図である。
【図２３】実施例２で形状記憶された状態を示す側面図である。
【図２４】平面素材を切り出す状態を示す斜視図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、従来のフラップベントピースの斜視図及び側面図である。
【図２６】（ａ）及び（ｂ）は、従来のフラップベントピースへの曲げ加工を示す斜視図及び側面図である。
【図２７】従来のフラップベントピースのタイヤ成形用金型への取付状態を示す断面図である。
【図２８】（ａ）〜（ｆ）は、従来のフラップベントピースの作動を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  ３１  ４１  ５１  フラップベントピース
１２  ３２  ４２  平面素材
２１  タイヤ成形用金型
２４  ベントホール
５１  フラップベントピース組立体
５４  平板部
５５  ６６  アンカー部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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