JP4134138B2 - タイヤ加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、シェーピングユニットを用いて加硫機本体の外部でグリーンタイヤをシェーピングさせ、このシェーピングユニットを加硫機本体にセットさせた状態でグリーンタイヤを加硫成形させるようにしたタイヤ加硫装置に関する。

従前のタイヤ加硫方法は、加硫機の中心機構にグリーンタイヤそのものをセットさせ、その状態で中心機構のブラダー内に加圧流体を供給させることでブラダーを膨張させ、これによりグリーンタイヤの内周面にブラダーの外周面を密着させてグリーンタイヤをシェーピングさせる。
次に、加硫機のコンテナでグリーンタイヤを抱持させたのち、ブラダー内に高温高圧の流体を供給させてグリーンタイヤの内周面をブラダーで押し付け、ブラダーやコンテナからの熱によって加硫成形させるようになっている。

しかしながら、このような従前のタイヤ加硫方法にあっては、グリーンタイヤを加硫機の中心機構にセットしてシェーピングさせるため、加硫の前処理時間が長くなり、作業能率が低下してしまうという問題点がある。

そこで、従来、シェーピングユニットを用いて加硫機本体の外部でグリーンタイヤをシェーピングさせ、このシェーピングユニットを加硫機本体にセットさせた状態でグリーンタイヤを加硫成形させるようにしたタイヤ加硫装置が提案されている（特許文献１参照）。
この従来のタイヤ加硫装置は、外段取り、即ちグリーンタイヤを加硫機本体の外部で装着させると共に、そのグリーンタイヤをシェーピングさせるためのシェーピングユニットを備えたものである。
このように、シェーピングユニットを用いると、加硫機本体の外部でシェーピングを行ない、これを加硫機本体にセットさせれば、直ちに加硫作業を開始することができ、これにより、作業能率を向上させることができるという利点がある。

ところで、シェーピングユニットにグリーンタイヤを装着させる場合、上部クランプリングと下部クランプリングを、その対向間隔を離反させてブラダーの外径がグリーンタイヤの内径よりも小径になるようにしたブラダー伸長位置と、その対向間隔を近接させてブラダーの外周面を前記グリーンタイヤの内周面に密着させるようにしたシェーピング位置に位置決めできるようにする必要がある。

この点に関し、従来のタイヤ加硫装置では、上部クランプリングに設けた締結リングをモータにより回転させることで、この締結リングと下部クランプリングを係合させ、これにより、シェーピング位置に位置決めさせる構造になっていた。

このように、締結リングをモータにより回転させて上部クランプリングと下部クランプリングをシェーピング位置に結合させる構造では、その締結構造が複雑になってしまう。
特開２００２−１７８３３３号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、上部クランプリングと下部クランプリングを簡単な係合構造によって、容易かつスムーズにシェーピング位置に位置決めさせることができるようにしたタイヤ加硫装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）のタイヤ加硫装置は、
ボルスタプレートに取り付けられた上部コンテナ及びボトムプレートに取り付けられた下部コンテナとを有する加硫機本体と、
前記加硫機本体の外部でグリーンタイヤを装着させ、そのグリーンタイヤを装着した状態で前記加硫機本体にセットされるシェーピングユニットを備え、
前記シェーピングユニットは、拡縮可能な筒状ゴムによるブラダーと、このブラダーの上端部を固定する上部クランプリングと、ブラダーの下端部を固定する下部クランプリングと、前記ブラダーの内部に加圧流体を供給／排出させるための流体ポートを備え、
前記上部クランプリングと下部クランプリングは、その対向間隔を離反させて前記ブラダーの外径がグリーンタイヤの内径よりも小径になるようにしたブラダー伸長位置と、その対向間隔を近接させて前記ブラダーの外周面を前記グリーンタイヤの内周面に密着させるようにしたシェーピング位置に位置決めできるように近接離反可能に支持され、
前記流体ポートからブラダーの内部に流体を供給させると共に前記上部クランプリングと下部クランプリングをシェーピング位置に位置決めさせることでブラダーの外周面を前記グリーンタイヤの内周面に密着させたシェーピング状態で前記シェーピングユニットを加硫機本体にセットさせるようにしたタイヤ加硫装置において、
筒状外軸の内部に内軸を摺動可能に嵌合させた伸縮軸の一端が上部クランプリングに連結されると共に、他端が下部クランプリングに連結され、
前記内軸に設けた係止部材が、この内軸の外周面から突出する係合位置と、内軸の外周面から突出しない格納位置との間を進退するように形成され、
一方、筒状外軸の内面に段部が形成され、この段部に前記係止部材が係合することでシェーピング位置に係止されるように形成されている構成とした。

本発明のタイヤ加硫装置は、加硫機本体と、シェーピングユニットを備えたタイヤ加硫装置において、上部クランプリングと下部クランプリングが、筒状外軸の内部に内軸を摺動可能に嵌合させた伸縮軸によって連結され、その内軸に設けた係止部材を筒状外軸の内面に形成した段部に係合させることでシェーピング位置に位置決めさせるように形成されている。

従って、係止構造が、係止部材と段部を設けるだけの簡単な構造になり、その部品点数が従来の締結リングを用いた構造に比べて著しく減少するため、コストを低減させると共に、故障原因を低減させ、かつシェーピング位置での位置決めをスムーズに行なうことができる。

図１〜図４は本発明のタイヤ加硫装置を用いた加硫方法を説明するための工程図、図５はシェーピングユニットの断面図、図６〜図８はシェーピングユニットの動作を説明するための工程図である。

本実施例のタイヤ加硫装置は、加硫機本体Ａと、シェーピングユニットＢを備えている。

前記加硫機本体Ａは、図１に示すように、ボルスタプレート１にインシュレータボルスタ１０及びボルスタプラテン１１を介して取り付けられた上部コンテナ１２と、ボトムプレート２にインシュレータボトム２０及びボトムプラテン２１を介して取り付けられた下部コンテナ２２とを有し、前記ボルスタプレート１とボトムプレート２は垂直方向に相対移動するように支持されている。
実施例では、ボトムプレート２は固定され、ボルスタプレート１は図示省略した本体シリンダにより上昇位置（図１、図２、図４で示す位置）と下降位置（図３で示す位置）との間を昇降するようになっている。

前記上部コンテナ１２は、ボルスタプレート１に昇降シリンダ１３が取り付けられ、この昇降シリンダ１３に複数に分割されたセグメントモールド１４が取り付けられ、前記昇降シリンダ１３による昇降に伴ない、セグメントモールド１４が拡縮ガイド１５に沿って拡大位置（図１、図２で示す位置）と、縮小位置（図３、図４で示す位置）との間を放射方向に拡縮するように形成されている。

前記下部コンテナ２２は、前記セグメントモールド１４との間でシェーピングユニットＢを保持するようにボトムプレート２に取り付けられ、その上端に下部ビード支持リング２３が設けられている。

この下部ビード支持リング２３には、後述するように、シェーピングユニットＢをシェーピング状態で加硫機本体Ａにセットさせたときに、グリーンタイヤＣの下側ビード部Ｃ１の内周に嵌合する嵌合部２４が外周部に形成されている。

又、前記上部コンテナ１２にも上部ビード支持リング１６が設けられ、この上部ビード支持リング１６に、シェーピングユニットＢをシェーピング状態で加硫機本体Ａにセットさせたときに、グリーンタイヤＣの上側ビード部Ｃ２の内周に嵌合する嵌合部１７が形成されている。

前記下部コンテナ２２の中心には、中心機構３が設けられ、この中心機構３には、シリンダ３０により昇降する支持台３１と、この支持台３１上にシェーピングユニットＢを固定させるためのクランプロッド３２と、シェーピングユニットＢの流体ポート７に連通する流体流路３３と、後述する係止爪５３を押えて上側軸５１の外周面から突出しない位置に退入させるためのロック解除筒３４と、このロック解除筒３４を昇降させるシリンダ３５と、が設けられている。

前記シェーピングユニットＢは、前記加硫機本体Ａの外部でグリーンタイヤＣが装着され、そのグリーンタイヤＣを装着した状態で前記加硫機本体Ａにセットされるものである。

このシェーピングユニットＢは、図５に示すように、拡縮可能な筒状ゴムによるブラダー４と、このブラダー４の上端部を固定する上部クランプリング５と、ブラダー４の下端部を固定する下部クランプリング６と、前記ブラダー４の内部に加圧流体を供給／排出させるための流体ポート７を備えている。

前記上部クランプリング５は外周にブラダー固定部５０が形成され、下面中央に上側軸５１（内軸）が垂設されている。
前記下部クランプリング６は外周にブラダー固定部６０が形成され、上面中央に下側筒軸６１（筒状外軸）が立設されている。
そして、この下側筒軸６１内に前記上側軸５１が摺動可能に嵌合されることで、上部クランプリング５と下部クランプリング６を近接離反可能に連結する伸縮軸５ａが形成される。

又、上部クランプリング５と下部クランプリング６は、その対向間隔を離反させて前記ブラダー４の外径がグリーンタイヤＣの内径よりも小径になるようにしたブラダー伸長位置（図６に示す位置）に係止される。
この場合、下側筒軸６１の内面上端部に形成した段部６２に、上側軸５１の外周面に形成した段部５２が係合することでブラダー伸長位置に係止される。

又、上部クランプリング５と下部クランプリング６は、その対向間隔を近接させて前記ブラダー４の外周面をグリーンタイヤＣの内周面に密着させるようにしたシェーピング位置（図５、図７に示す位置）に位置決めできるように係止される。
この場合、上側軸５１に取り付けた係止爪５３（係止部材）が、上側軸５１の外周面から突出する係合位置（図５、図７に示す位置）と、上側軸５１の外周面から突出しない格納位置（図６、図８に示す位置）との間を進退するように形成され、一方、下側筒軸６１の内面下端部に段部６３が形成され、この段部６３に前記係止爪５３が係合することでシェーピング位置に係止される。

又、上部クランプリング５と下部クランプリング６は、加硫成形に際しては、その対向間隔を前記シェーピング位置よりもさらに近接させた加硫位置（図８に示す位置）に保持されるようになっている。

前記係止爪５３は常時は係合位置に突出するようにスプリング５４により付勢され、この係止爪５３が、図６のように下側筒軸６１の内部に位置しているときは係止爪５３が下側筒軸６１により押し込まれて格納位置に退入され、上側軸５１と下側筒軸６１との摺動が可能になる。
即ち、前記係止爪５３は上部クランプリング５と下部クランプリング６の近接離反動作に伴なう上側軸５１と下側筒軸６１との摺動（伸縮）を利用して格納位置から係合位置に進出するもので、その作動に特段の係合機構を必要としないため、構造を簡単にしながら確実にシェーピングユニットＢをシェーピング位置に位置決めさせることができる。
なお、前記上部クランプリング５と下部クランプリング６は、上側軸及び下側筒軸に装着したスプリング５５により、常時は離反方向に付勢され、これにより上部クランプリング５と下部クランプリング６との位置が安定し易くなるが、このスプリング５５は必ずしも必要でない。

前記流体ポート７は、前記下部クランプリング６（上部クランプリングでもよい）に１ヶ所以上に設けられ、内圧の漏れを防止するためのチェッキ弁７０が組み込まれており、外部からの解除がなければ、内部の加圧流体を排出することができない構造になっている。

従って、加硫に際しては、まず、シェーピングユニットＢにグリーンタイヤＣを装着させるもので、このとき、シェーピングユニットＢは、図６に示すように、上部クランプリング５と下部クランプリング６を離反させて段部５２と段部６２の係合によりブラダー４の外径がグリーンタイヤＣの内径よりも小径になるようにしたブラダー伸長位置に係止される。

次に、シェーピングユニットＢを、このブラダー伸長位置に保持させた状態で、グリーンタイヤＣをブラダー４の外周に嵌め込む。
そして、流体ポート７から加圧流体を供給させると共に、前記上部クランプリング５と下部クランプリング６を近接させて係止爪５３と段部６３との係合によりシェーピング位置に位置決めさせる。
これにより、図７に示すように、ブラダー４の外周面をグリーンタイヤＣの内周面に密着させるものである（これをシェーピングという）。

このようにしてシェーピングされるグリーンタイヤＣは、その下側ビード部Ｃ１が支持されていないため、この下側ビード部Ｃ１を支えることによって生じる変形がない。
したがって、位置及び向きにズレが生じることがない。

次に、上記のようにしてグリーンタイヤＣをシェーピングユニットＢによりシェーピングした後、このシェーピングユニットＢを加硫機本体Ａにセットさせ、この加硫機本体ＡでグリーンタイヤＣを加硫成形させるものである。
なお、シェーピングユニットＢは、グリーンタイヤＣを装着させる作業位置（図示省略）から加硫機本体Ａまで移送させることになるが、この際、移送装置に設けたクランプを上部クランプリング５のクランプ溝５６にロックさせる。

この場合、加硫機本体Ａにおけるボルスタプレート１は、図１に示すように、上昇位置に保持され、又、上部コンテナ１２は拡大位置に保持させておく。
この状態で、シェーピングユニットＢを中心機構３の支持台３１上に載せ、下部クランプリング６のクランプ溝６４にクランプロッド３２をロックさせる。
この状態では、グリーンタイヤＣの下側ビード部Ｃ１は下部ビード支持リング２３によって支持されておらず、浮き状態にある。

そして、次に、中心機構３の支持台３１を降下させ、図２に示すように、下部ビード支持リング２３でグリーンタイヤＣの下側ビード部Ｃ１を支持させると共に、下側ビード部Ｃ１の内周に嵌合部２４が嵌合する状態にシェーピングユニットＢをセットさせる。
このように、シェーピングユニットＢを加硫機本体Ａにセットする際に、グリーンタイヤＣの下側ビード部Ｃ１が下部ビード支持リング２３に支持され、かつ下側ビード部Ｃ１の内周に嵌合部２４が嵌合するため、下側ビード部の位置及び向きにズレがない状態で精度よく納まるようにセットすることができる。

上記のようにしてシェーピングユニットＢを加硫機本体Ａの下部コンテナ２２にセットしたのち、図３に示すように、加硫機本体Ａにおけるボルスタプレート１を下降位置に下降させると共に、上部コンテナ１２を縮小位置に縮小させる。
これにより上部コンテナ１２と下部コンテナ２２とでシェーピングユニットＢを抱持させるもので、このとき、シェーピングユニットＢは、上部クランプリング５と下部クランプリング６の対向間隔を前記シェーピング位置よりもさらに近接させた加硫位置（図３、図８に示す位置）に保持される。

このとき、上部ビード支持リング１６でグリーンタイヤＣの上側ビード部Ｃ２が支持されると共に、上側ビード部Ｃ２の内周に嵌合部１７が嵌合する状態にシェーピングユニットＢがセットされる。

なお、この加硫位置では、前記係止爪５３の段部６３に対する係合が解除されるが、シェーピングユニットＢは上部コンテナ１２と下部コンテナ２２とで抱持されているため問題はない。

そして、流体流路３３を通して流体ポート７から高温高圧の流体をブラダー４の内部に供給させると共に、コンテナ１２，２２からの熱によってグリーンタイヤＣを加硫成形させるようになっている。

なお、上記のようにしてグリーンタイヤＣを加硫成形させた後は、図４に示すように、上部コンテナ１２を縮小させたままで、シェーピングユニットＢの流体ポート７を開放させて内圧を解除させる。
その後、ロック解除筒３４をシリンダ３５により上昇させて、係止爪５３の段部６３に対する係合を解除させ、その後、シェーピングユニットＢを伸長位置に離反させると共に、ボルスタプレート１を上昇位置に上昇させる。
このとき、加硫後タイヤＣ３は上部コンテナ１２に保持されたまま上昇し、以後は、図示省略したタイヤ取出装置によって加硫後タイヤＣ３を上部コンテナ１２から取り外し、図示省略した冷却装置に搬送させるようになっている。

又、シェーピングユニットＢは、中心機構３の支持台３１を上昇させた状態でクランプロッド３２によるロックを解除させて取り外し、これを冷却させるか、或いはそのままグリーンタイヤＣを装着させる作業位置に搬送させるようになっている。

又、図９はグリーンタイヤＣを加硫成形させた後の工程の他例を示している。
この工程では、上部コンテナ１２を縮小させたままで、シェーピングユニットＢの流体ポート７を開放させて内圧を解除させ、次に、上部コンテナ１２を拡大させる共に、ボルスタプレート１を上昇位置に上昇させる。
このとき、シェーピングユニットＢは加硫位置からシェーピング位置に戻り、加硫後タイヤＣ３はブラダー４に保持されたままである。

その後、中心機構３の支持台３１を上昇させた状態でクランプロッド３２によるロックを解除させてシェーピングユニットＢを取り外し、そのシェーピングユニットＢから加硫後タイヤＣ３を取り外して、冷却装置に搬送させるようになっている。
加硫後タイヤＣ３を取り外したシェーピングユニットＢは、これを冷却させるか、或いはそのままグリーンタイヤＣを装着させる作業位置に搬送させるようにする。
或いは、加硫後タイヤＣ３を装着したままのシェーピングユニットＢを冷却させ、その後、シェーピングユニットＢから加硫後タイヤＣ３を取り外し、加硫後タイヤＣ３を取り外したシェーピングユニットＢは、これを更に冷却させるか、或いはそのままグリーンタイヤＣを装着させる作業位置に搬送させるようにする。

図１０はシェーピングユニットの他例を示す断面図である。
このシェーピングユニットＢでは、係止部材がボール８０に形成されている点に特徴がある。
この場合、小径部８１と大径部８２が形成された係脱ガイド軸８３が、上側軸５１の下端に軸方向に摺動可能に支持され、この係脱ガイド軸８３は、常時はスプリング８４によって下側位置（図１０で示す位置）に付勢され、この下側位置における大径部８２に臨む横穴８５にボール８０が嵌め込まれている。
その他の構成は、前記図５で示したシェーピングユニットＢと同様である。

従って、係脱ガイド軸８３が下側位置にあると、大径部８２によって押されてボール８０が上側軸５１の外周面から突出し、これが下側筒軸６１の内面に形成した段部６５に係合することでシェーピング位置に係止される。
又、係脱ガイド軸８３がスプリング８４に抗して上側位置に押上げられると、小径部８１が横穴８５に符合してボール８０が上側軸５１の外周面から退入し、ボール８０の段部６５に対する係合が解除され、シェーピング位置が解除されるようになっている。

本発明のタイヤ加硫装置を用いた加硫方法を説明するための工程図である。 本発明のタイヤ加硫装置を用いた加硫方法を説明するための工程図である。 本発明のタイヤ加硫装置を用いた加硫方法を説明するための工程図である。 本発明のタイヤ加硫装置を用いた加硫方法を説明するための工程図である。 シェーピングユニットの断面図である。 シェーピングユニットの動作を説明するための工程図である。 シェーピングユニットの動作を説明するための工程図である。 シェーピングユニットの動作を説明するための工程図である。 シェーピングユニットの動作を説明するための他例を示す工程図である。 シェーピングユニットの他例を示す断面図である。

符号の説明

１ ボルスタプレート
１０ インシュレータボルスタ
１１ ボルスタプラテン
１２ 上部コンテナ
１３ 昇降シリンダ
１４ セグメントモールド
１５ 拡縮ガイド
１６ 上部ビード支持リング
１７ 嵌合部
２ ボトムプレート
２０ インシュレータボトム
２１ ボトムプラテン
２２ 下部コンテナ
２３ 下部ビード支持リング
２４ 嵌合部
３ 中心機構
３０ シリンダ
３１ 支持台
３２ クランプロッド
３３ 流体流路
３４ ロック解除筒
３５ シリンダ
４ ブラダー
５ 上部クランプリング
５ａ 伸縮軸
５０ ブラダー固定部
５１ 上側軸
５２ 段部
５３ 係止爪（係止部材）
５４ スプリング
５５ スプリング
５６ クランプ溝
６ 下部クランプリング
６０ ブラダー固定部
６１ 下側筒軸
６２ 段部
６３ 段部
６４ クランプ溝
７ 流体ポート
７０ チェッキ弁
８０ ボール（係止部材）
８１ 小径部
８２ 大径部
８３ 係脱ガイド軸
８４ スプリング
８５ 横穴
Ａ 加硫機本体
Ｂ シェーピングユニット
Ｃ グリーンタイヤ
Ｃ１ 下側ビード部
Ｃ２ 上側ビード部
Ｃ３ 加硫後タイヤ

Claims (1)

1. ボルスタプレートに取り付けられた上部コンテナ及びボトムプレートに取り付けられた下部コンテナとを有する加硫機本体と、
   前記加硫機本体の外部でグリーンタイヤを装着させ、そのグリーンタイヤを装着した状態で前記加硫機本体にセットされるシェーピングユニットを備え、
   前記シェーピングユニットは、拡縮可能な筒状ゴムによるブラダーと、このブラダーの上端部を固定する上部クランプリングと、ブラダーの下端部を固定する下部クランプリングと、前記ブラダーの内部に加圧流体を供給／排出させるための流体ポートを備え、
   前記上部クランプリングと下部クランプリングは、その対向間隔を離反させて前記ブラダーの外径がグリーンタイヤの内径よりも小径になるようにしたブラダー伸長位置と、その対向間隔を近接させて前記ブラダーの外周面を前記グリーンタイヤの内周面に密着させるようにしたシェーピング位置に位置決めできるように近接離反可能に支持され、
   前記流体ポートからブラダーの内部に流体を供給させると共に前記上部クランプリングと下部クランプリングをシェーピング位置に位置決めさせることでブラダーの外周面を前記グリーンタイヤの内周面に密着させたシェーピング状態で前記シェーピングユニットを加硫機本体にセットさせるようにしたタイヤ加硫装置において、
   筒状外軸の内部に内軸を摺動可能に嵌合させた伸縮軸の一端が上部クランプリングに連結されると共に、他端が下部クランプリングに連結され、
   前記内軸に設けた係止部材が、この内軸の外周面から突出する係合位置と、内軸の外周面から突出しない格納位置との間を進退するように形成され、
   一方、筒状外軸の内面に段部が形成され、この段部に前記係止部材が係合することでシェーピング位置に係止されるように形成されていることを特徴とするタイヤ加硫装置。

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