(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が成形すべき物体の外面の形状の一部を定める気密成形面を有する少なくとも１種またはそれ以上の材料で作られた成形壁部により構成された成形キャビティを有するモールドにおいて、前記モールドは、少なくとも主ガス抜き手段および補足的ガス抜き手段を含み、該補足的ガス抜き手段は、成形キャビティを上記モールドの外側と連通させるように上記成形面から上記成形壁部の１つを通って延びる少なくとも１つの穴と、該穴を閉じ、成形面の一部を構成するように上記成形面と面一な全く気密な端面を有するプラグとを備え、該プラグは上記成形面の上記穴の全面を正確に占めており、上記プラグは、上記穴を取り囲む材料の硬度よりも実質的に低い硬度を有する材料でできており、上記プラグは、上記成形面と面一となるようになっている側で、上記穴の横断面に外接される横断面を有し、前記プラグは、前記穴に圧力嵌めされていることを特徴とするモールド。
【請求項２】
プラグの端面の面積は 100 mm2未満であることを特徴とする請求項１に記載のモールド。
【請求項３】
プラグの端面の面積は 10 mm2未満であることを特徴とする請求項２に記載のモールド。
【請求項４】
上記壁部は、金属材料でできており、上記プラグは、プラスチック材料でできていることを特徴とする請求項１に記載のモールド。
【請求項５】
金属材料の硬度よりも実質的に低い硬度を有する材料でできた細長いロッドの形態のモールドガス抜きプラグであって、該プラグは、２つの端部間の側面と、一端における成形面と、側面に形成された少なくとも１つの溝とを備え、各上記溝は成形面と反対の端部から成形面から間隔を隔てた箇所まで延びており、上記一端は、溝のない側面によって取り囲まれていることを特徴とするモールドガス抜きプラグ。
【請求項６】
上記側面は実質的に円筒形であることを特徴とする請求項５に記載のモールドガス抜きプラグ。
【請求項７】
上記側面は少なくとも一部が截頭円錐形であり、上記プラグの横断面は成形面と反対の端部に向かう方向に減少していることを特徴とする請求項５に記載のモールドガス抜きプラグ。
【請求項８】
プラスチック材料でできていることを特徴とする請求項５に記載のモールドガス抜きプラグ。
【請求項９】
成形面を構成し、１種またはそれ以上の材料で作られた壁部により制限された成形キャビティを有するモールドにガス抜きを行う方法において、
上記壁部の面から上記壁部を通って上記モールドの外側まで延びる少なくとも１つの穴を少なくとも１つの壁部に作り、
上記穴を取り囲む材料の硬度よりも実質的に低い硬度を有する材料でできているプラグを上記成形面の側から上記穴に導入し、上記プラグは、上記穴に取り付けられる前に、上記穴の横断面に外接する横断面を有し、上記プラグは、一旦穴に挿入されると、少なくとも壁部の上記面の高さで穴の領域のすべてを占め、上記壁部の面に対して少なくとも僅かに突出するように上記穴に圧力嵌めされ、
上記プラグを上記面の高さにむら取りする、
ことを特徴とするガス抜きを行う方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は特にタイヤの成形用のモールドに関し、詳細には、モールドとタイヤ原料との間に閉じ込められる空気を外側へ逃がすためにモールドに使用されるガス抜き技術に関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】
タイヤ用のモールドはしばしば、適当な箇所の配置された多くのベントを備えている。これらのベントは例えば、一般にモールドの内側キャビティをモールドの外側と連結する小径の穴である。切削技術における固有の限度により極めて小さい直径の穴を作ることが可能でないとき、これらの穴の直径は、一般には、タイヤを成形する場合、ゴムを少なくとも僅かに流動させるのに十分である。これは、外面から僅かに突出するゴムの小さいばりが多くのタイヤの表面に認められる理由である。
空気をモールドの外側へ逃がしながら、原料ゴムがベント空間の中へ流入するのを防ぐのに十分に小さい大きさまでベントの寸法を減じることが試みられてきた。ベントの寸法をモールドに直接開ける技術によって可能である程度を越えて減じるために、モールドに比較的大きい直径の穴を開け、、極めて減少した大きさの穴、スリットまたは空間を有するベントを上記穴に挿入することが提案された。例として、この種類のベントを説明している米国特許第 4,447,197号を参照されたい。他の例は弁型のベントを説明している米国特許第 3,854,852号に記載されている。この弁型ベントは、原料ゴムとモールドとの間に閉じ込めされた空気を逃がした後、原料ゴムが弁のヘッドと接触すると同時に閉じる。
【０００３】
従来技術から知られたベントは多くの欠点を有している。これらのベントのうちの幾つかは空気を逃がすとともに、加硫タイヤにおける成形ばりの現出を効果的に防ぐが、それらの満足すべき作動寿命は一般に非常に短いままである。これによりモールドを非常に頻繁に修理することを必要とする。従って、モールドを加硫プレスから定期的に取外し、作動を修理するのに必要な時間、プレスを可動停止することが必要である。更に、これらのベントのガス抜き容量を回復させることが必ずしも可能ではなく、従ってベントをむしろ定期的に交換しなければならない。これにより、これらのガス抜き技術の工業的コスト費が増大する。更に、かかるベントの初期コスト費は比較的高い。
タイヤのトレッドに関しては、空気を成形キャビティからモールドの外側まで導くために、色々なガス抜き手段、つまり、上記のようなベントの形成、簡単な孔に頼ったり、或いはモールドの異なる部分間に存在するスリットを使用したりする。必要なら、モールドの異なる部分間の接合平面の箇所は、可能である場合にはいつも、モールドをガス抜きすることが必要である箇所にスリットが存在するように、タイヤのトレッドパターンに対して好適に選択される。
【０００４】
この最後に述べた技術の例として、米国特許第 5,234,326号を参照されたい。その場合、或るトレッドパターンでは、ベントの穿孔を必要としないタイヤモールドの完全なガス抜きを行うことが可能である。しかしながら、他のタイヤパターンの場合、この目的を達成することが可能ではない。従って、タイヤモールドのトレッド部分でも、孔またはベントに頼ることを回避することが必ずしも可能ではない。
より良好な品質の成形が常に望まれている。タイヤの表面に出現する成形ばりは、小さいストリップの形態でも、小さいビットの形態でも、流出したゴムの量が非常に少量のままである場合でも有害である。と言うのは、タイヤの外観が購入者によって識別される品質が悪いと思われるような外観であるからである。
従って、タイヤモールドの完全なガス抜きの構成に成功する問題、および信頼性のある手段、すなわち、工業的作動においてほんの少ししかメンテナンスを必要としない手段により完全なガス抜きの構成に成功する問題が常に存在する。また、修理を受けるモールド構成工場へモールドを返送する必要なしにタイヤ製造工場により非常に容易に採用することができるために、メンテナンスが出来るだけ簡単なさほど安価ではないガス抜きを設計する問題が生じる。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明は、各々が成形すべき物体の外面の形態の一部を構成する気密な成形面を有する１種またはそれ以上の材料で作られた成形壁部により構成される成形キャビティを有するモールドにおいて、成形キャビティをモールドの外側と連通させるために、少なくとも１つの壁部が上記面から上記壁部を通って延びる少なくとも１つの穴を備えており、該穴は成形面の一部を構成するために上記面と面一な全く気密な端面を有するプラグによって閉鎖され、上記プラグは成形面の上記穴の全面を正確に占めることを特徴とするモールドを提案する。
本発明により提案された解決策によれば、空気の比較的僅かな流量のガス抜きのみを生じることが可能である。この理由で、本発明は一般には、異なるモールド部分間に存在するスリットを使用する他のガス抜き技術、或いは特にモールドの側壁に関しては、米国特許第 5,382,402号に記載のような技術と共に使用される。しかしながら、本発明が提案する技術は、その僅かな流量にもかかわらず、特に特別なトレッドパターンを有するタイヤの場合、或いはタイヤについてのあらゆる場合、過去においてはガス抜きにおける大きな困難に出会っていたような側壁またはビードの或る領域においてガス抜きの完全化のために全く興味あるものとわかる。
【０００６】
特に特許文献からわかる多くの試みとは反対に、本発明は非常に洗練された形態のベントの形成を提案するのでもなく、移動部品を有する、或いは多孔性材料を使用したベントの形成を提案するのでもない。プラグとこれを受け入れる穴との間の空隙が理論的にゼロであるが、空気がプラグのまわりに漏れることがあることが実験的にわかった。ガス抜き手段として提案されたプラグの寸法決めは極めて簡単であり、またガス抜きは、所望のガス抜き空間を得るために、タイヤ製造ユニットのような、さほど特殊化されていない工場でも容易に達成されるままである。
非常に思いがけないことに、モールドの成形表面の高さで非常に小さい寸法の空気逃がし穴を設けようとすることは必要でない。従来技術で知られたすべてのベントは穴またはスリットを成形表面に物理的に現出さているが、本発明は、空気を逃がすことができることが実験的に確かめられなければほとんど「盲穴」と称することができる種類のベントの使用を提案している。プラグとこれを受け入れる穴との圧力嵌めを行うときでも、穴へのプラグの取付けは非常に気密的な仕方では起こらないことを確かめることができた。その結果、漏れ流が生じ、モールドのガス抜きに非常に大きく寄与することができる。何故なら、これらのプラグが果たす役割は、主として、時々極めてガス抜きし難いいわゆる最終成形領域内に入るからである。
【０００７】
もちろん、モールドの表面に現れる穴は如何なる形状のものでもある。最も簡単なのはドリルで円形の穴を開けることである。形成に適している穿孔直径は２mmと３ mm との間である。かくして、モールドの壁部の成形面に現れるプラグの痕跡は約１０mm2 の値より小さい。この面積は好ましくは１００mm2 より小さい。
また、本発明は、各々が成形面を有し、１種またはそれ以上の材料で作られた壁部により構成される成形キャビティを有するモールドのガス抜きを行う方法において、
上記壁部の面から上記壁部を通って上記モールドの外側まで延びる少なくとも１つの穴を少なくとも１つの壁部に作り、
プラグを上記成形面の側から上記穴に導入し、上記プラグは、一旦穴に挿入されると、少なくとも壁部の上記面の高さで穴の領域のすべてを正確に占め、上記穴内に締めつけにより係止され、且つ上記表面に対して少なくとも僅かに突出し、
上記プラグを壁部の上記面の高さにむら取りする、
ことを特徴とするガス抜きを行う方法を提供する。
【０００８】
【実施の形態】
図面は鋳造アルミまたは鋼で作られたタイヤモールドに埋設されるプラスチック材料製のプラグを使用する本発明の一実施の形態を示している。このプラグに適した一プラスチック材料は３０重量％の炭素繊維が充填されたＰＰＳ（ポリエチレンポリスルフィド）、同様に３０重量％の炭素繊維が充填されたＰＥＥＫ（ポリエステル─エーテルケトン）である。この例は、もちろん、制限的なものではない。非常に異なる硬度の２つの材料を使用することが可能である。
本発明のプラグは細長いロッドまたはピン（図１ないし図４参照）の形状を有している。プラグは側面１０、少なくとも１つの端面１１と、反対側の端部１２とを有している。この反対側端部１２の正確な形状は重要ではなく、図面に示すように、テーパ状先端でもより、或いは平らな表面でもよい。側面１０には、図３に示すように、上記反対側端部１２で始まり、上記端面１２から間隔を隔てた終わる溝１３を設けることが可能である。これらの溝はモールドの外側へ空気を通し易くするためのものである。
かかるプラグはプラスチック材料を成形することによって非常に容易に設けることができる。本発明の１つの観点によれば、溝１３は、これらが存在する場合、タイヤモールドの壁部の成形面までは延びない。従って、溝１３は端面１１までは延びない。例えば、円筒形または僅かに截頭円錐形である一様または非溝付き表面を有するリング１４が存在している。図３及び図４からはっきり気付くように、少なくとも部分的に截頭円錐形である上記側面１０は、上記プラグ１の横断面が上記溝１３が反対側端部１２まで延びている側に向かう方向に減少しているような側面である。
【０００９】
従って、本発明のプラグは後述のようにしてモールドに形成された穴への簡単な挿入により具体化される。図５では、タイヤモールドを構成する在来の部品の１つ、すなわち、タイヤの側壁部の１つを成形するようになっているシェル２がわかる。上記シェル２の内面２０は成形したいタイヤの側壁部の外面の正確な像を構成する。所望の箇所すべてにおいて、上記シェル２に３のような穴が開けられている。従って、内部成形キャビティＩをモールドの外面Ｅと連通させることができる。穴３およびプラグ１は例えばＨ７／ｍ６の嵌合を行うようになっている。
次の工程は、側面１１が実際にシェル２の成形面２０の高さに達するまで（図７参照）、プラグ１を好ましくは成形面２０が位置決めされた（図５および６参照）側から穴３に挿入することよりなる。もちろん、プラグ１が溝１３を有していれば、これらの溝が成形面２０の高さまでに延びないために、これらの溝の端部１３０がシェル２の厚さの内側まで挿入される必要がある。行われた嵌合を考慮して、プラグ１とシェル２との間に作動空隙がない。プラスチック材料の硬度がシェル２を構成する金属材料の硬度より全く小さいことにより、プラグ１が１穴３内に埋設するとき、金属材料はプラグ１の側面１０の僅かな切削を生じる。これにより、モールドの内側キャビティの側部に留まる１５のような小さいチップが現れる。プラグを形成する最終工程は、プラグ１を取り囲む壁部の成形面の延長部に沿って全体が正確に位置決めされた成形面１０を生じるために切削工具によってプラグ１をむら取りすることよりなる（図８）。
【００１０】
従って、かくして得られたモールドは、硬度が上記壁部２を本質的に構成する材料の硬度より全く小さい材料で作られたプラグ１を有しており、このプラグ１は、取付けの前には、少なくとも上記成形面と面一であるようになっている側面で上記穴３の横断面に外接される横断面を有している。最終工程では、上記プラグ１の上記端面１１は、できる限り、成形面１９を構成するためにむら取りした後に、上記穴３を構成する壁部２の成形面２０に延長部に完全に沿って位置決めされる。
もちろん、本説明に基づいて、多くの変形実施形態が当業者には明らかであろう。説明した嵌め合いは例としてのものである。ばりを生じるゴムの流れを防ぐためには、プラグ１が成形壁部の内側にしっかり固定されたままであれば十分である。もちろん、成形面１１に作用する原料ゴムの圧力がプラグ１を更に穴３に打ち込むことが可能でないことが必要である。
このように設計されたプラグを破壊する傾向は、スリット状プラグの場合、または極めて小さい直径の穴の場合にわかる傾向より遙に小さい。しかしながら、長い実施では、生じたガス抜きの効果性の損失がわかるであろう。このような場合、更新操作が極めて簡単であり且つ安価である。モールドの外側Ｅから穴３は挿入することができる穴３の直径より小さい適当な直径のポンチを使用することによって、プラグ１を穴３から取出して新しいプラグと交換するだけでよい。
【００１１】
本発明により提案されたプラグはいかなる可動部品をも有していない。このプラグはガス抜きを可能するためにいずれの変形または内部可撓性にも頼っていない。このプラグ用に使用される材料がモールドを構成する材料の硬度より非常に小さい硬度を有している場合、プラグ１の成形のための幅狭い公差を考慮することを必要とすることなしに圧力嵌めを使用することが可能である。成形壁部と比較して、プラグのより小さい伝熱度に因り悪影響を検出する可能であることなしにプラスチック材料を使用することができる。このようにして装備されたモールドによって成形されるゴムの加硫状態は金属プラグを備えたモールドまたはガス抜き用プラグを備えていないモールドで得られるものに全く匹敵する。
より大きい流量の他の技術に使用される本発明によれば、ガス抜きに大変な困難を呈するような最終成形箇所すべてにおいて必要なガス抜きを得ることができる。本発明は外観が欠陥の無いタイヤの成形を可能にするモールドの製造に寄与する。本発明の工業的使用は極めて信頼がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラグの第１の実施の形態の立面図である。
【図２】このプラグの端面図である。
【図３】本発明によるプラグの第２の実施の形態の立面図である。
【図４】第２の実施の形態のプラグの端面図である。
【図５】本発明によるプラグが前方にある穴を有するタイヤモールドのシェルの半径方向断面図である。
【図６】穴内に僅かに挿入されたプラグの図である。
【図７】シェルに埋設されたプラグの図である。
【図８】タイヤを成形するために容易に使用されるプラグ付きモールドの図である。
【符号の説明】
１      プラグ
２      壁部
３      穴
１３    溝
１９    成形面
２０    成形面
【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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