| 【発明の名称】 |
ゴム成型品加硫モールド |
| 【発明者】 |
【氏名】弘瀬 煌司
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| 【要約】 |
【課題】目詰まりの発生が抑えられ、加硫したゴム成型品においてはトリミング等の後工程を必要としなくなるゴム成型品加硫モールドを提供すること。
【解決手段】ベントピース２２に排気用のテーパー孔３０を設け、その内径をキャビティー側よりも排気下流側で大きく設定する。仮に、キャビティ側でプラグ材３２が引っ掛かったとしても、排気の圧力等が作用して奥に押し込まれると、径が大きくなった部分を容易に通過してモールド内の気体と共に排出される。したがって、モールド１０をクリーニングせずに長期に使用することが可能となる。また、テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１を従来よりも小径の０．５〜１０μｍとしているので、スピューを生じない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 キャビティー内面に、排気用の複数のベントピースを埋設したゴム成型品加硫モールドであって、前記ベントピースは、気体のみを通過させる空隙を有し、空隙の大きさは、排気下流側がキャビティー側よりも大きいことを特徴とするゴム成型品加硫モールド。
【請求項２】 前記ベントピースには、孔が形成されており、前記孔の径は、キャビティー側よりも排気下流側で大きいことを特徴とする請求項１に記載のゴム成型品加硫モールド。
【請求項３】 前記ベントピースは、少なくとも一部が多孔質部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴム成型品加硫モールド。
【請求項４】 前記ベントピースは、キャビティー側に多孔質部材、前記多孔質部材の排気下流側に孔が形成されており、前記多孔質部材の平均空孔径よりも前記孔の平均径の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載のゴム成型品加硫モールド。
【請求項５】 前記ベントピースは、孔が形成されており、前記孔のキャビティー側開口部が、金属のスパッタリングにより形成された多孔質金属層で覆われており、前記多孔質金属層の空隙の平均空孔径よりも前記孔の径の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載のゴム成型品加硫モールド。
【請求項６】 前記空隙のキャビティー側の平均空孔径は、０．５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のゴム成型品加硫モールド。
【請求項７】 前記ベントプラグの排気側に、気体を吸引する吸引手段を連結したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のゴム成型品加硫モールド。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ等のゴム成型品を加硫成型するためのゴム成型品加硫モールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤの加硫成形を行うモールドでは、キャビティー内の気体を排出するためにマイクロベント、スリット、ベントホール、クロスベント等の排気通路を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイクロベント、スリット、ベントホール及びクロスベントを用いた従来方法では、以下の問題がある。
【０００４】タイヤ表面のスピューはトリミングで除去するが、切り口高さにばらつきが生じるため、タイヤの外観上好ましくない。また、トリミング設備を必要とするので、コストアップとなる。なお、クロスベントでは、モールド側にスピューが生じると、工具等を使用しても除去出来ない問題がある。
【０００５】スピュー切れが生じ、ベント孔が目詰まった場合、目詰まりをドリルで浚わなければならないので、工数が大となる（モールドには、数百個所にベント孔が設けられているため。）。
【０００６】スリットに因るリップ（膜状のはみ出し）は、タイヤの外観上好ましくない。また、主溝を横切るように発生した大きなリップの場合、ウエット路面走行中にリップがダムの役目を果し、排水性が低下する。
【０００７】また、上記のようなスピューを生じさせない排気手段として、多孔質エアーベントと呼ばれるものがある。
【０００８】多孔質エアーベントは、気体は通過するがゴムの通過は阻止可能な微小な空隙を多数有した多孔質の部材（一般には燒結金属）を用いるものである。
【０００９】しかしながら、加硫中のグリーンタイヤから放出されるフューム（油分、金属分等）、ポリマー、カーボン等の微粒子であるプラグ材によって加硫早期回数で目詰まりを発生し、不良品タイヤ成型してしまう問題がある。これは、上記プラグ材が、微小な空隙を次々に通過し続けるが、その空隙の寸法以上のプラグ材が通過しようとすると、モールド内面近傍で目詰まりを発生するからである。
【００１０】また、多孔質部材がいったん目詰まると、ドリル等では除去することができず、特殊な洗浄方法等を用いなければならずモールド洗浄に難渋する。
【００１１】また、多孔質部材が、燒結金属であると、タイヤ表面にベントのメッシュの痕跡（パッチ）が出て外観を損なう問題がある。
【００１２】本発明は、目詰まりの発生が抑えられ、加硫したゴム成型品においてはトリミング等の後工程を必要としなくなるゴム成型品加硫モールドを提供することが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、キャビティー内面に、排気用の複数のベントピースを埋設したゴム成型品加硫モールドであって、前記ベントピースは、気体のみを通過させる空隙を有し、空隙の大きさは、排気下流側がキャビティー側よりも大きいことを特徴としている。
【００１４】次に、請求項１に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００１５】従来、細孔を多数設けたベントピースや、多孔質部材を用いたベントピースでは、ベントピース全体にわたり空隙の大きさが一定であった。例えば、図１２（Ａ）に示すように、細孔１００を多数設けたベントピース１０２では、各細孔１００の径がキャビティー側から反対側まで一定であり、図１２（Ｂ）に示すように、キャビティー側にプラグ材１０４で目詰まりを生じると、加硫毎に、プラグ材１０４が奥に押し込まれることはあっても、反対側に抜け出ることは無かった。
【００１６】一方、本発明のゴム成型品加硫モールドでは、ベントピースの空隙の大きさをキャビティー側よりも排気下流側で大きく設定しているので、仮に、キャビティ側の空隙でプラグ材が引っ掛かったとしても、排気の圧力が作用して奥に押し込まれると、空隙が大きくなった部分は容易に通過可能であるので、キャビティ側で引っ掛かっていたプラグ材をモールド内の気体と共に排気加硫側に排出することが可能となる。
【００１７】また、ベントピースの空隙は、気体のみを通過させるので、スピューを生じない。
【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記ベントピースには、孔が形成されており、前記孔の径は、キャビティー側よりも排気下流側で大きいことを特徴としている。
【００１９】次に、請求項２に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００２０】請求項２に記載のゴム成型品加硫モールドでは、ベントピースに形成した孔の径を、キャビティー側よりも排気下流側で大きくしたので、キャビティ側の孔内でプラグ材が引っ掛かったとしても、排気の圧力が作用して奥に押し込まれると、孔径が大きくなった部分は容易に通過可能であるので、キャビティ側で引っ掛かっていたプラグ材をモールド内の気体と共に排気加硫側に排出することが可能となる。
【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記ベントピースは、少なくとも一部が多孔質部材で形成されていることを特徴としている。
【００２２】次に、請求項３に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００２３】多孔質部材の空隙率をキャビティー側よりも排気下流側で大きく設定しているので、仮に、キャビティ側の空隙でプラグ材が引っ掛かったとしても、排気の圧力が作用して奥に押し込まれると、空隙が大きくなった部分は容易に通過可能であるので、キャビティ側で引っ掛かっていたプラグ材をモールド内の気体と共に排気加硫側に排出することが可能となる。
【００２４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記ベントピースは、キャビティー側に多孔質部材、前記多孔質部材の排気下流側に孔が形成されており、前記多孔質部材の平均空孔径よりも前記孔の平均径の方が大きいことを特徴としている。
【００２５】次に、請求項４に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００２６】本発明では、キャビティ側の多孔質部材内の空隙内でプラグ材が引っ掛かったとしても、排気の圧力が作用して奥に押し込まれると、孔を容易に通過可能であるので、多孔質部材内の空隙内で引っ掛かっていたプラグ材をモールド内の気体と共に排気加硫側に排出することが可能となる。
【００２７】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記ベントピースは、孔が形成されており、前記孔のキャビティー側開口部が、金属のスパッタリングにより形成された多孔質金属層で覆われており、前記多孔質金属層の空隙の平均空孔径よりも前記孔の径の方が大きいことを特徴としている。
【００２８】次に、請求項５に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００２９】本発明では、キャビティ側の多孔質金属層内の空隙内でプラグ材が引っ掛かったとしても、排気の圧力が作用して奥に押し込まれると、孔を容易に通過可能であるので、多孔質金属層内の空隙内で引っ掛かっていたプラグ材をモールド内の気体と共に排気加硫側に排出することが可能となる。
【００３０】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記空隙のキャビティー側の平均空孔径は、０．５〜１０μｍであることを特徴としている。
【００３１】次に、請求項６に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００３２】空隙のキャビティー側の平均径が０．５μｍ未満になると、排気すべき気体が通過し難くなる。
【００３３】一方、空隙のキャビティー側の平均径が１０μｍを越えると、ゴム成型品の表面に形成される空隙の跡が目立つようになる。
【００３４】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のゴム成型品加硫モールドにおいて、前記ベントプラグの排気側に、気体を吸引する吸引手段を連結したことを特徴としている。
【００３５】次に、請求項７に記載のゴム成型品加硫モールドの作用を説明する。
【００３６】気体排出時に、吸引手段を作動させることにより、モールド内外の気圧差が大きくなり、空隙内で引っ掛かっていたプラグ材が気体と共に排出され易くなる。
【００３７】また、モールドを洗浄する際に吸引手段を作動させても良く、これにより、空隙内で引っ掛かっていたプラグ材をモールド外へ排出することが出来る。なお、モールドを洗浄する際、プラグ材を洗浄剤で溶解しても良い。
【００３８】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］次に、本発明のゴム成型品加硫モールドの第１の実施形態を図１乃至図４にしたがって説明する。
【００３９】図２に示すように、本実施形態のモールド１０はタイヤの加硫成形を行うものであり、複数のセグメント１２から構成され、分割可能となっている。
【００４０】各セグメント１２は、図示しない固定手段を用いて図２に示すように略円筒状に組み合わされており、モールド１０の軸芯部分には図示しないブラダーを挿入するための開口１４が形成されている。
【００４１】図３に示すように、セグメント１２は（図３では、一部分のみが示されている。）、外側ベース１６が鋼材で形成されており、鋼材の内側にはアルミニウムで形成された複数のピース１６が図示しないボルト等で固定されている。
【００４２】ピース１６の表面（モールド１０の内面に露出している部分）がタイヤの成形面１６Ａであり、加硫する生タイヤのゴムが密着する面である。
【００４３】図１に示すように、ピース１６には、孔２０が形成されており、この孔２０のキャビティー側にはモールド内の空気や加硫時に発生したガスを排出するためのベントピース２２が挿入されている。
【００４４】この孔２０は、ピース１６の背面の隙間２４を通り、外側ベース１６の内外面に貫通する排気孔２６に連通している。
【００４５】この排気孔２６には、ゴム紛等を除去するフィルター２７及びモールド内の空気や加硫時に発生したガスを吸引するバキュームポンプ２８が接続されている。
【００４６】なお、モールド１０の内周面には、図示はしないが、タイヤの溝を成形する骨部、サイプを形成するブレード等の突起が多数形成されている。
【００４７】図４に示すように、本実施形態のベントピース２２は、アルミニューム等の金属で円柱に形成されている。
【００４８】図１及び図４に示すように、このベントピース２２には、軸方向に貫通し、かつキャビティー側の径が反対側よりも小さく設定されたテーパー孔３０が複数形成されている。
【００４９】テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１は、０．５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００５０】また、テーパー孔３０の内壁面と軸線とのなす角度θは１°以上、好ましくは２．５°以上である。
【００５１】また、テーパー孔３０の長さＬは、短い方が好ましい。
【００５２】次に、本実施形態のモールド１０の作用を説明する。
【００５３】このモールド１０でグリーンタイヤを加硫する際には、キャビティー内の空気及びガスを迅速に排出するために、バキュームポンプ２８を作動させる。
【００５４】本実施形態では、ベントピース２２のテーパー孔３０の径をキャビティー側よりも排気下流側で大きく設定しているので、図１に示すように、仮に、キャビティ側でプラグ材３２が引っ掛かったとしても、排気の圧力及びバキュームポンプ２８の吸引力が作用して奥に押し込まれると、径が大きくなった部分を容易に通過してモールド内の気体と共に排出される。
【００５５】したがって、モールド１０をクリーニングせずに長期に使用することが可能となる。
【００５６】なお、クリーニングを行う際に、バキュームポンプ２８を作動させても良い。これにより、引っ掛かったプラグ材３２を排出することができる。なお、このとき、モールド内面にプラグ材３２を溶解、膨潤（軟化）等させる洗浄剤等を付着させ、その後バキュームポンプ２８で排気しても良い。
【００５７】また、本実施形態では、テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１を従来よりも小径の０．５〜１０μｍとしているので、スピューを生じない。このため、スピューの切削工程が不要となり、工場からの産業廃棄物も低減できる。
【００５８】また、テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１が０．５〜１０μｍと非常に小径であるので、タイヤ表面のテーパー孔３０の痕跡も目立たない。
【００５９】なお、テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１が０．５μｍ未満になると、排気の抵抗が大きくなり過ぎる。一方、テーパー孔３０のキャビティー側の径ｄ１が１０μｍを越えると、タイヤ表面に跡が目立ちやすくなる。
【００６０】また、プラグ材３２が排出される際にテーパー孔３０の内面を擦るので、セルフクリーニング作用もある。
［第２の実施形態］次に、本発明の第２の実施形態を図５及び図６にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６１】図５に示すように、本実施形態のベントピース３４は、第１の実施形態のベントピース２２と同様にアルミニューム等の金属で円柱に形成されているが、テーパー孔３０の替わりに板状の通気部材３６が軸方向両端に露出するように埋設されている。
【００６２】図６に示すように、本実施形態の通気部材３６は、燒結金属製であり、本実施形態ではキャビティー側の第１層３８及び排気側の第２層４０の２層構造である。
【００６３】ここで、第１層３８においては、平均空孔径を０．５〜１０μｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００６４】第２層４０の平均空孔径は、第１層３８の平均空孔径よりも大きく設定されている。
【００６５】第２層４０の平均空孔径は、第１層３８の平均空孔径よりも大きければ良いが、通気性を考慮すると、出来る限り大きいことが好ましい。
【００６６】また、第１層３８においては、目詰まったプラグ材３２の排出及び通気性を考慮すると、第１層３８の耐久性を低下させない範囲で出来る限り薄いことが好ましい。
【００６７】次に、本実施形態のモールド１０の作用を説明する。
【００６８】本実施形態では、第１層３８及び第２層４０を用い、通気部材３６の平均空孔寸法をキャビティー側よりも排気下流側で大きく設定しているので、仮に、キャビティ側でプラグ材３２が引っ掛かったとしても、排気の圧力及びバキュームポンプ２８の吸引力が作用して奥に押し込まれると、空孔が大きくなった部分を容易に通過してモールド内の気体と共に排出される。
【００６９】したがって、本実施形態においてもモールド１０をクリーニングせずに長期に使用することが可能となり、また、クリーニング作業も容易になる。
【００７０】また、本実施形態では、第１層３８の平均空孔径を非常に小さく設定しているので、タイヤ表面の痕跡も目立たない。
［第３の実施形態］次に、本発明の第３の実施形態を図７及び図８にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７１】図７及び図８に示すように、本実施形態のベントピース４２は、アルミニューム等の金属で円柱に形成されており、キャビティー側の端部には深さ０．２mm、直径２０mmの円形の凹部４４が形成されており、反対側の端部には深さ５mm、直径１５mmの円形の凹部４６が形成されている。
【００７２】また、ベントピース４２には、凹部４４と凹部４６とを連通する直径１．５mmの細孔４８が１７個形成されている。
【００７３】このベントピース４２の凹部４４には、厚さ０．２mm、直径２０mmの燒結金属板５０が嵌め込まれている。
【００７４】燒結金属板５０の平均空孔径は、第２の実施形態の第１層３８と同様に０．５〜１０μｍが好ましい。また、この燒結金属板５０も、耐久性を低下させない範囲で出来る限り薄いことが好ましい。更に、この燒結金属板５０の代わりに金網を使用し、銀ロウ等でベントピース４２に固定する事ができる。
【００７５】次に、本実施形態のモールド１０の作用を説明する。
【００７６】本実施形態では、ベントピース４のキャビティー側に非常に薄い燒結金属板５０を設け、その排気下流側に直径１．５mmの細孔４８を多数形成したので、仮に、燒結金属板５０の空隙にプラグ材３２が引っ掛かったとしても、排気の圧力及びバキュームポンプ２８の吸引力が作用すると、引っ掛かったプラグ材３２は燒結金属板５０を容易に通過し、さらに細孔４８及び凹部４６を経てモールド内の気体と共に排出される。
【００７７】したがって、本実施形態においてもモールド１０をクリーニングせずに長期に使用することが可能となり、また、クリーニング作業も容易になる。
【００７８】また、本実施形態では、燒結金属板５０の平均空孔径を非常に小さく設定しているので、タイヤ表面の痕跡も目立たない。
［第４の実施形態］次に、本発明の第４の実施形態を図９にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７９】図９に示すように、本実施形態のベントピース５２は、第３の実施形態の変形例であり、燒結金属板５０の替わりに、スパッタリング板５４が嵌め込まれている。
【００８０】スパッタリング板５４は、細孔４８と連通する直径３０μｍの細孔５６を多数（本実施形態では１７個）形成した厚さ０．２ｍｍの金属板（本実施形態ではアルミニューム板）５８のキャビティ側に、細孔５６を塞ぐように多孔質金属層６０を形成したものである。
【００８１】なお、このように径の小さい細孔５６は、例えば、レーザーで加工することができる。
【００８２】多孔質金属層６０は、金属（本実施形態ではクロム）をスパッタリングすることにより形成されている。即ち、無数の溶融した金属粒子を金属板５８に付着させることにより、冷えて固化した金属粒子間に隙間が形成され、多孔質となる。
【００８３】なお、多孔質金属層６０の平均空孔径は、燒結金属板５０と同様に０．５〜１０μｍが好ましい。
【００８４】また、多孔質金属層６０の厚さは、耐久性を低下させない範囲で出来る限り薄いことが好ましい。
【００８５】なお、本実施形態の作用効果は、第３の実施形態と同様である。
［第５の実施形態］次に、本発明の第５の実施形態を図１０及び図１１にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８６】図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施形態のベントピース６２は、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、長さ６．５ｍｍの金属パイプ６４のキャビティー側の端部に直径２５ｍｍ、厚さ３．５ｍｍの燒結金属板６６を固着し、二つ割りにしたものであり、図１０（Ｂ）に示すようた組み合わせた状態のものを図１１に示すように、ピース１６に装着する。
【００８７】燒結金属板６６の平均空孔径は、０．５〜１０μｍが好ましい。
【００８８】また、燒結金属板６６の厚さは、耐久性を低下させない範囲で出来る限り薄いことが好ましい。
【００８９】次に、本実施形態のモールド１０の作用を説明する。
【００９０】本実施形態では、ベントピース６２のキャビティー側に薄い燒結金属板６６が設けられ、その排気下流側に内径１５mmの孔６２Ａが設けられているので、仮に、燒結金属板６６の空隙にプラグ材３２が引っ掛かったとしても、排気の圧力及びバキュームポンプ２８の吸引力が作用すると、引っ掛かったプラグ材３２は燒結金属板６６を容易に通過し、さらに金属パイプ６４の孔６２Ａを経てモールド内の気体と共に排出される。
【００９１】したがって、本実施形態においてもモールド１０をクリーニングせずに長期に使用することが可能となり、また、クリーニング作業も容易になる。
【００９２】また、本実施形態では、燒結金属板６６の平均空孔径を非常に小さく設定しているので、タイヤ表面の痕跡も目立たない。
【００９３】なお、上記実施形態は、本発明をタイヤの加硫を行うモールドに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、加硫成型用のモールドには全て適用可能である。
【００９４】また、上記実施形態では、多孔質部材として燒結金属を用いたが、本発明はこれに限らず、多孔質部材は、セラミックス等の金属以外の材質であっても良い。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように本発明のゴム成型品加硫モールドによれば、目詰まりの発生が抑えられ、加硫したゴム成型品においてはトリミング等の後工程が必要なくなる、という優れた効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
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| 【出願日】 |
平成１３年３月２２日（２００１．３．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２８３３５１（Ｐ２００２−２８３３５１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月３日（２００２．１０．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−８２６３８（Ｐ２００１−８２６３８） |
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