(57)【要約】【課題】ベントユニットの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にした排気装置及びこれを備えたタイヤ成形金型を提供する。【解決手段】タイヤ成形金型２の内面２ａから外部に向かって貫通するベントホール３とベントホール３内に挿入されたベントユニット４とからなり、ベントユニット４がベントホール３に装着される円筒状のシリンダー５とシリンダー５に摺動可能に保持されるバルブ６とバルブ６を常時開弁方向に付勢する付勢手段７とから構成される排気装置において、閉弁時であっても常にタイヤ成形金型２の内面２ａとベントホール３とに通じている通気スリット８を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形金型の内面から外部に向かって貫通するベントホールと該ベントホール内に挿入されたベントユニットとからなり、該ベントユニットがベントホールに装着される円筒状のシリンダーと該シリンダーに摺動可能に保持されるバルブと該バルブを常時開弁方向に付勢する付勢手段とから構成される排気装置であって、
閉弁時であっても常に前記タイヤ成形金型の内面と前記ベントホールとに通じている通気スリットを設けたことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記通気スリットを前記ベントホールと前記シリンダーとの界面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記通気スリットを前記シリンダーに形成したことを特徴とする請求項２に記載の排気装置。
【請求項４】
前記通気スリットを前記シリンダーと前記バルブとの界面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項５】
前記通気スリットを前記シリンダーに形成したことを特徴とする請求項４に記載の排気装置。
【請求項６】
前記通気スリットを前記ベントユニットを貫通する孔として形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項７】
前記通気スリットを前記シリンダーに形成したことを特徴とする請求項６に記載の排気装置。
【請求項８】
前記通気スリットのスリット幅が０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の排気装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の排気装置を備えることを特徴とするタイヤ成形用金型。
【請求項１０】
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される円筒状のシリンダーと、このシリンダーに摺動可能に保持されるバルブと該バルブを常時開弁方向に付勢する付勢手段とから構成されるベントユニットであって、
閉弁時であっても常に前記タイヤ成形金型の内面と前記ベントホールとに通じている通気スリットを設けたことを特徴とするベントユニット。
【請求項１１】
前記通気スリットを前記シリンダーに形成したことを特徴とする請求項１０に記載のベントユニット。
【請求項１２】
前記通気スリットのスリット幅が０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のベントユニット。
【請求項１３】
請求項１０〜１２に記載のベントユニットをタイヤ加硫成形時にタイヤ成形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】
本発明は排気装置及びこれを備えたタイヤ成形金型に関し、更に詳しくは、ベントユニットの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にした排気装置及びこれを備え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ーと、このシリンダーに嵌合したバルブと、これらシリンダー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付勢手段（例えば、スプリング）とからなるベントユニットを装着し、タイヤを加硫する前後においては、付勢手段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、未加硫タイヤが付勢手段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、このようなベントユニットとタイヤ加硫金型では、排出される空気中に含まれる油脂分等がベントユニットや付勢手段に付着し、この油脂分を介してシリンダー、バルブ、及び、付勢手段が密着し、更には固着して、ベントユニットの開閉不良が生じ易いという問題があった。特に、油脂分等が付着してベントユニットが開かなくなると、加硫回転数が増加する程、弁動作率が低下し、加硫故障が発生し易いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ベントユニットの弁動作不良を防止し、加硫故障の発生を防止することを可能にした排気装置及びこれを備え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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の排気装置は、タイヤ成形金型の内面から外部に向かって貫通するベントホールと該ベントホール内に挿入されたベントユニットとからなり、該ベントユニットがベントホールに装着される円筒状のシリンダーと該シリンダーに摺動可能に保持されるバルブと該バルブを常時開弁方向に付勢する付勢手段とから構成される排気装置であって、閉弁時であっても常に前記タイヤ成形金型の内面と前記ベントホールとに通じている通気スリットを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するための本発明のベントユニットは、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される円筒状のシリンダーと、このシリンダーに摺動可能に保持されるバルブと該バルブを常時開弁方向に付勢する付勢手段とから構成されるベントユニットであって、閉弁時であっても常に前記タイヤ成形金型の内面と前記ベントホールとに通じている通気スリットを前記シリンダーに設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排気装置やベントユニットでは、閉弁時であっても常にタイヤ金型の内面とベントホールとに通じている通気スリットが設けられているので、排出される空気中に含まれる油脂分等によりシリンダー、バルブ、及び付勢手段が固着して、ベントユニットの開閉不良が生じた場合であっても、この通気スリットを通じてタイヤ成形金型内の空気を排出できるので、加硫故障を防止することができる。また、ベントユニットに開閉不良が生じていない平常時にはこの通気スリットによって従来よりも効率の良い排気が可能になる。
【００１１】
本発明の排気装置では、通気スリットをベントホールとシリンダーとの界面に形成した仕様にすることができる。又は、通気スリットをシリンダーとバルブとの界面に形成した仕様にすることもできる。或いは、通気スリットをベントユニットを貫通する孔として形成した仕様にすることもできる。
【００１２】
このとき、いずれの場合も、通気スリットをシリンダーに形成することが好ましい。また、本発明のベントユニットにおいても、通気スリットをシリンダーに形成することが好ましい。これにより、開弁時に排気装置の他の部分よりも金型内側に突き出ており、排気装置内で最も未加硫タイヤに接触し易く、排出される空気中に含まれる油脂分等の影響を受け易いバルブ以外の部分に空気の流路が形成されるので、ベントユニットの開閉不良が生じた場合にも確実に効率よくタイヤ成形金型内の空気を排出することが可能になる。
【００１３】
本発明の排気装置又はベントユニットにおいては、排気スリットのスリット幅が０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍであることが好ましい。これにより、排気スリット内に未加硫タイヤを構成するゴム等が入り込むことを防止しながら、充分な排気性能を確保することができる。
【００１４】
上述の本発明の排気装置を備えたタイヤ成形金型、又は、上述の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タイヤ成形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、ベントユニットの開閉不良が生じた場合であっても、排気スリットを通じてタイヤ成形金型内の空気を排出でき、また、平常時においても排気スリットによって従来よりも効率の良い排気が可能になるので、製造する空気入りタイヤの加硫故障を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の排気装置を備えたタイヤ成形金型の一部拡大断面図である。
【図２】本発明のベントユニットを構成するシリンダーの上面図である。
【図３】本発明のシリンダーの一部を切り欠いて示す説明図である。
【図４】本発明のベントユニットを構成するバルブの斜視図である。
【図５】図１の排気装置の閉弁時の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の別の実施形態からなるシリンダー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排気装置の閉弁時の状態を示す説明図である。
【図８】本発明の別の実施形態からなるシリンダーを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１に例示するように、本発明の排気装置１は、タイヤ成形金型２（以下、「金型２」と言う）に備えられ、ベントホール３とベントユニット４から構成される。
【００１８】
金型２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、後述の本発明のベントユニット４が挿入される空気抜きのためのベントホール３を有していれば、特に限定されない。
【００１９】
ベントホール３は、図１の実施形態では、金型２の内面２ａから金型２の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２とタイヤとの間に溜まった空気は、このベントホール３を介して金型２の外部に排出される。尚、ベントホール３は、後述の本発明のベントユニット４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。
【００２０】
ベントユニット４は、図１に例示するように、ベントホール３に装着されるシリンダー５と、このシリンダー５に摺動可能に保持されるバルブ６と、これらシリンダー５とバルブ６との間に介在して、バルブ６を常時開弁方向に付勢する付勢手段７とから構成される。
【００２１】
シリンダー５は、図２〜３に例示するように、略円筒形状を有し、この円筒形の内側がバルブ６を摺動可能に保持する排気筒部５ａとなる。尚、図２は、シリンダー５を金型２の内面２ａ側（シリンダー５の上面側）から見た平面図であり、図３は、図２の一点鎖線に沿ってシリンダー５を切り欠いて示す説明図である。シリンダー５を長手方向に貫くように形成された排気筒部５ａに対して、シリンダー５の金型２の内面２ａ側の端部（図１における上端）には、テーパー凹状の嵌合部５ｂが形成される。この嵌合部５ｂは、金型２内に挿入されたタイヤ（未加硫のゴム）が後述のバルブ６のヘッド部６ａに当接してバルブ６をシリンダー５内に押し込んでベントユニット４を閉じたとき（以下、「閉弁時」と言う）に、バルブ６のヘッド部６ａが嵌合する部分である。このテーパー凹状の嵌合部５ｂ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、シリンダー５の金型２の外部側の端部（図１における下端）には、シリンダー５の排気筒部５ａに対してシリンダー５の中心に向かって鍔状に形成される係止部５ｃと、その中心部に排気穴５ｄとが形成される。これら各部からなるシリンダー５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。
【００２２】
バルブ６は、図４に例示するように、ヘッド部６ａと軸部６ｂとから構成される。ヘッド部６ａは、閉弁時にシリンダー５の嵌合部５ｂと組み合わされてベントユニット４を閉じる部位であり、シリンダー５の嵌合部５ｂと嵌合する皿状の形状を有する。このヘッド部６ａがシリンダー５の嵌合部５ｂ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。軸部６ｂは、シリンダー５と組み合わされた際にシリンダー５の金型２の外部側の端部（図１における下端）となる側に向かって延在する円柱状の形状を有する。軸部６ｂの長手方向の中途部には、後述の付勢手段７（弾性部材７Ａ）の上限位置を規制する鍔状のストッパー６ｃが一体的に形成されている。更にバルブ６のヘッド部６ａと逆側の端部（軸部６ｂの先端）には、軸部６ｂよりも大径に構成された脱落防止ストッパー６ｄが設けられている。この脱落防止ストッパー６ｄは、シリンダー５の排気穴５ｄよりも径が大きく形成され、シリンダー５の係止部５ｃに対して引っ掛かることで、バルブ６が金型２の内面２ａ側に脱落することを防止している。バルブ６は、シリンダー５と同様に、ステンレス、アルミ合金等の耐熱性の金属材料により各部が一体的に形成される。
【００２３】
付勢手段７は、バルブ６を常時開弁方向に付勢することができればどのようなものを用いても良い。例えば、図１に例示するように、コイルバネ等の弾性部材７Ａを用いることができる。この弾性部材７Ａは、シリンダー５の係止部５ｃとバルブ６のストッパー６ｃとの間に挿入され、バルブ６を常時開弁方向に附勢している。或いは、バルブ６のストッパー６ｃとシリンダー５の係止部５ｃとの互いに対向する面どうしに磁石を対向するように配置して、これら磁石の反発力によって付勢することもできる。
【００２４】
これらシリンダー５、バルブ６、付勢手段７によって構成されたベントユニット４において、金型２内に挿入されたタイヤ（未加硫のゴム）がバルブ６のヘッド部６ａに当接してバルブ６をシリンダー５内に押し込んでベントユニット４を閉じるまでの間（以下、「開弁時」と言う）には、図１に例示するように、シリンダー５の嵌合部５ｂとバルブ６のヘッド部６ａとの間には隙間が形成される。このとき、シリンダー５のストローク量は軸方向に例えば０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。そして、金型２内の空気は、シリンダー５の嵌合部５ｂとバルブ６のヘッド部６ａとの隙間からベントユニット４内に入り、シリンダー５の排気筒部５ａとバルブ６の軸部６ｂとの隙間を経由して、シリンダー５の排気穴５ｄとバルブ６の軸部６ｂの隙間から金型２の外部に排気される（図１の矢印を参照）。
【００２５】
これに対して、閉弁時には、図５に示すように、タイヤの押圧力によりバルブ６のヘッド部６ａが付勢手段７（弾性部材７Ａ）の付勢力（弾性力）に抗してシリンダー５の排気筒部５ａの内側（図５の下側）に押圧される。そのため、付勢手段７（弾性部材７Ａ）が図示のように圧縮された状態になり、シリンダー５の嵌合部５ｂにバルブ６のヘッド部６ａが密着してベントユニット４が閉鎖される。
【００２６】
ベントユニット４が正常に機能していれば、加硫工程におけるタイヤの膨張に伴ってベントユニット４が上述のように開閉するので、金型２内の空気を金型２の外部に排出することができるが、排出される空気中に含まれる油脂分等によりシリンダー５、バルブ６、及び付勢手段７が固着して、ベントユニット４の開閉不良が生じると、タイヤに押圧されない状態でベントユニット４が上述の閉弁時の状態になって閉鎖され、従来の排気装置では、金型２内の空気を外部に排出する経路が存在しなくなる。
【００２７】
これに対して、本発明では、上述のように構成されたベントユニット４において、更に、閉弁時であっても常に金型２の内面２ａとベントホール３とに通じている通気スリット８が設けられている。この通気スリット８により、排出される空気中に含まれる油脂分等によりシリンダー５、バルブ６、及び付勢手段７が固着して、ベントユニット４の開閉不良が生じた場合であっても、この通気スリット８を通じて金型２内の空気を排出することが可能になる（図５の矢印を参照）。その結果、ベントユニット４の開閉不良に起因する加硫故障を防止することができる。また、ベントユニット４に開閉不良が生じていない平常時にはこの通気スリット８によって排気が補助されて、従来よりも効率の良い排気が可能になる。
【００２８】
通気スリット８としては後述のように様々な形状を採用することができるが、充分な排気性能を有しながら、排気スリット８内にタイヤを構成するゴム等が入り込まないようにするために、スリット幅を０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍにすることが好ましい。スリット幅が０．０１ｍｍよりも小さいと充分な排気性能が得られず、スリット幅が０．０５ｍｍよりも大きいと排気スリット８内にゴム等が入り込み易くなり効果的に加硫故障を防止することが難しくなる。
【００２９】
図１〜５の実施形態では、通気スリット８は、ベントホール３とシリンダー５との界面に形成されている。具体的には、図２，３に拡大して示すように、シリンダー５の外周面に溝状の通気スリット８が形成されている。図２，３の例では、シリンダー５の金型２の内面２ａ側（図の上側）に、シリンダー５の他の部分よりも肉厚である部分が存在するため、この部分において通気スリット８がシリンダー５の長手方向に延びるように形成されている。尚、シリンダー５の金型２の内面側の端部（図の上端）に、テーパー凹状の嵌合部５ｂが形成されており、通気スリット８は、シリンダー５を上面から見たとき、嵌合部５ｂの上端の周縁部からシリンダーの径方向外側に向かって延在するように形成されている。このような形状の通気スリット８は、例えば、シリンダー５の外周面に切れ込みを入れることで形成することができる。
【００３０】
或いは、シリンダー５の外周面に形成される溝状の通気スリット８として、図６に例示するように、シリンダー５を上面から見たときに、シリンダー５の周縁部に沿って延びる形状のものを形成してもよい。言い換えれば、周方向に沿って延在する溝状の通気スリット８を設けてもよい。このような形状の通気スリット８は、例えば、シリンダー５の外周面を削ることで形成することができる。尚、図６では、周方向に沿って延在する溝状の通気スリット８を設けたシリンダー５を図２の一点鎖線に対応する面で切り欠いて示している。
【００３１】
通気スリット８をベントホール３とシリンダー５との界面に形成する場合、これらの界面であればよいので、シリンダー５側ではなく、図７に示すように、ベントホール３の内壁面に溝状に通気スリット８を形成することもできる。この場合も、シリンダー５に形成する場合と同様に、ベントホール３を上面から見たときにベントホール３の径方向に延在する形状、或いは、ベントホール３の周縁部に沿って延在する形状を採用することができ、これら形状の通気スリット８は、切れ込みを入れたり、表面を削ることで形成することができる。このようにベントホール３側に通気スリット８を設ける場合、通気スリットを持たない従来のベントユニットを用いても良いが、上述の図５，６のように通気スリット８を設けたシリンダー５を用いることもできる。ベントホール３及びシリンダー５の両者が通気スリット８を有する場合、空気の流路をより多く確保することができるため、排気性能を高めるには有利である。特に、ベントホール３及びシリンダー５の両者に通気スリット８を形成する場合、ベントホール３及びシリンダー５の一方に形成される通気スリット８を周方向に延在する形状にし、他方を径方向延在する形状にするとよい。これにより、ベントホール３側の通気スリット８とシリンダー５側の通気スリットとが連結し易くなり、効率のよい排気が可能になる。
【００３２】
通気スリット８を形成する部位は、必ずしもベントホール３とシリンダー５との界面に限定されず、例えば、シリンダー５とバルブ６との界面に形成することもできる。この場合も、シリンダー５とバルブ６のいずれに通気スリット８を設けてもよく、両者に設けてもよい。また、通気スリット８の形状も、シリンダー５又はバルブ６の径方向に延在する形状、又は、周方向に延在する形状のいずれを採用してもよい。
【００３３】
或いは、図８に例示するように、通気スリット８として、ベントユニット４を貫通する孔状の通気スリット８を形成することもできる。この場合、通気スリット８は、ベントユニット４を構成するシリンダー５とバルブ６のいずれに設けてもよく、両者に設けてもよい（図８では、シリンダー５に形成）。いずれの場合も、通気スリット８はシリンダー５又はバルブ６の側面に対して開口せず貫通孔として形成されている。この通気スリット８の延在方向は上述の例と同様に特に限定されず、シリンダー５又はバルブ６の径方向、又は、周方向のいずれに延在していてもよい。このような孔状の通気スリット８は、例えば、ドリル等で孔を穿つことで形成することができる。尚、図８では、孔状の通気スリット８を形成したシリンダー５を図２の一点鎖線に対応する面で切り欠いて示している。
【００３４】
上述のように、通気スリット８は、ベントホール３、ベントユニット４（シリンダー５、バルブ６）に形成することができるが、バルブ６はタイヤを構成するゴムに押圧されるためゴムの影響を受け易い部分であり、ベントホール３は金型２に多数形成されるため各ベントホール３に通気スリット８を加工する手間が掛かることから、通気スリット８は、ベントユニット４のシリンダー５に形成することが好ましい。
【００３５】
上述のように構成された本発明の排気装置１を備えた金型２は、或いは、本発明の通気スリット８を有するベントユニット４をタイヤ加硫成形時に金型２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３に装着した金型２は、排出される空気中の油脂分等によって付勢手段７、バルブ６、シリンダー５が固着しても、通気スリット８による排気が可能であるため、製造する空気入りタイヤの加硫故障を効果的に防止することができる。
【実施例】
【００３６】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈの空気入りタイヤを加硫するに当たり、タイヤ加硫金型が備える排気装置として、通気スリットの有無、通気スリットの形状及び配置を表１のように異ならせた従来例１、実施例１〜５の６種類の排気装置を使用した。
【００３７】
これら６種類の排気装置が使用されるタイヤ加硫金型には、タイヤ１本当たり１０００個のベントホールが形成されている。いずれの例においても付勢手段としてはコイルバネを用いた。
【００３８】
表１の通気スリットの形状及び配置の欄については、各例に対応する図面の番号を示した。尚、実施例５の「図５＋図７」との表示は、図７のベントホールに図５のベントユニットを挿入したことを意味する。
【００３９】
これら６種類の排気装置を備えたタイヤ加硫金型を使用して製造されたタイヤについて、下記の評価方法により加硫故障が発生したタイヤの本数を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００４０】
加硫故障が発生したタイヤの本数
各排気装置を備えた金型においてそれぞれ試験タイヤを１０００本ずつ製造し、弁動作不良に起因する加硫故障の有無を目視で判断し、加硫故障が発生したタイヤの本数を測定した。評価結果は、測定値を示した。この測定値が小さい程、加硫故障が発生したタイヤが少なく、弁動作不良の防止に優れていることを意味する。
【００４１】
【表１】
2016074179.tif 000003
【００４２】
表１から判るように、実施例１〜５はいずれも、従来例１に対して加硫故障が発生したタイヤの本数を減少した。特に、シリンダーとベントホールの両方に通気スリットを形成した実施例５は、加硫故障が発生したタイヤの本数を効果的に減少することができた。
【符号の説明】
【００４３】
１  排気装置
２  タイヤ成形金型
３  ベントホール
４  ベントユニット
５  シリンダー
５ａ  排気筒部
５ｂ  嵌合部
５ｃ  係止部
４ｄ  排気穴
６  バルブ
６ａ  ヘッド部
６ｂ  軸部
６ｃ  ストッパー
６ｄ  脱落防止ストッパー
７  付勢手段
７Ａ  弾性部材
８  排気スリット
【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】
2016074179.tif 000009
【図７】
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【図８】
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