WO2014027456A1 - タイヤ加硫用金型部材の交換方法 - Google Patents

Abstract

　ボルスタープレートとタイヤ加硫用金型部材とが連結されていない状態で、ボルスタープレートを上昇させるステップと、タイヤ加硫用金型部材を交換するステップと、ボルスタープレートを下降させて、ボルスタープレートの高さを調整するステップと、ボルスタープレートとタイヤ加硫用金型部材とを連結するステップと、ベースプレートに取り付けられた下ロッドを上昇させて、下ロッドをボルスタープレートに固定された上ロッドに嵌合させるステップと、下ロッドと上ロッドとが嵌合した状態で、上ロッドのみを軸周りに回転させて下ロッドと上ロッドとを連結させるステップと、を含む。

Description

タイヤ加硫用金型部材の交換方法

　この発明は、タイヤ加硫用金型部材（例えば、コンテナ又はモールド）の交換方法に関するものである。

　一般に、製品タイヤを製造する際には、成型した生タイヤを、トレッドパターン、標章等が型付けされたモールドに入れる。次に、モールドをコンテナに収容する。その後、コンテナ及びモールド等からなるタイヤ加硫金型をタイヤ加硫機に設置して、タイヤ加硫機により、モールドに収容されたブラダーを膨張させて、生タイヤの内部からの圧力で当該生タイヤをモールドに押し付けるとともに、モールドの内外面から蒸気や熱媒体で加熱して規定の時間を経過させる。このことで、タイヤ全体に加硫反応が進行して、弾性をもつ安定した加硫ゴム構造体で構成される製品タイヤを製造することができる。なおコンテナは、この加硫時にモールドが開こうとする力を抑える。

　このようなタイヤ加硫機として、特許文献１に開示されたものがある。
　これは、「少なくとも２本以上のタイロッドにスライダブロックが上下２ヶ所以上に取り付けられ、この各スライダブロックの摺動方向をトッププレートの昇降方向にガイドするガイドレールが機枠に取り付けられている」ものであり、これにより、タイヤ加硫装置の機高が高くならないようにするとともに、昇降部分に十分な剛性を持たせるようにしたものである。

特開２００１－１５０４４５号公報

　上述したように、タイヤの加硫時にはモールドを開こうとする大きな力が発生するため、モールドを閉じておくために、モールドをコンテナに収容し、コンテナをトッププレートで抑え付けている。しかしながら、それでもモールドが開いてしまい、タイヤの加硫に影響を及ぼすことがあった。

　この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、タイヤ加硫金型部材を一層強固に固定することができるタイヤ加硫用金型部材の交換方法を提供するものである。

　この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法は、タイヤ加硫機のベースプレートと、前記ベースプレートの上部に前記ベースプレートと対向して配置されるボルスタープレートとの間に挟持される、タイヤ加硫用金型の少なくとも一部の部材であるタイヤ加硫用金型部材を交換する、タイヤ加硫用金型部材の交換方法であって、前記ボルスタープレートと前記タイヤ加硫用金型部材とが連結されていない状態で、前記ボルスタープレートを上昇させるステップと、前記タイヤ加硫用金型部材を交換するステップと、前記ボルスタープレートを下降させて、前記ボルスタープレートの高さを調整するステップと、前記ボルスタープレートと前記タイヤ加硫用金型部材とを連結するステップと、前記ベースプレートに取り付けられた下ロッドを上昇させて、下ロッドを前記ボルスタープレートに固定された上ロッドに嵌合させるステップと、前記下ロッドと前記上ロッドとが嵌合した状態で、前記上ロッドのみを軸周りに回転させて下ロッドと上ロッドとを連結させるステップと、
を含むことを特徴とする。

　この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法によれば、タイヤ加硫金型部材を一層強固に固定することができる。

この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態で用いるタイヤ加硫機を示す側面図である。 図１に示すタイヤ加硫機のベースプレートを示す斜視図である。 図１に示すタイヤ加硫機のスライダを示す斜視図である。 図１に示すタイヤ加硫機のボルスタープレートを示す斜視図である。 図１に示すタイヤ加硫機の上ロッドを示す正面図及び底面図である。 図１に示すタイヤ加硫機の下ロッドを示す正面図及び上面図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。 この発明のタイヤ加硫用金型部材の交換方法の一実施形態を示す図である。

　以下にこの発明の一実施形態を、図面に示すところに基づいて説明する。
　図１に示すタイヤ加硫機１は、図示しないタイヤ加硫用金型を支持するベースプレート２と、タイヤ加硫用金型の上部に、ベースプレート２と対向して配置され、タイヤ加硫時にベースプレート２との間でタイヤ加硫用金型を挟持してタイヤ加硫用金型を閉じた状態に維持するボルスタープレート３と、ボルスタープレート３を昇降させる、この実施形態では油圧シリンダ４で構成される昇降手段と、タイヤ加硫用金型をボルスタープレート３に連結する、この実施形態ではボルスタープレート３のリングと該リングからタイヤ加硫用金型に突出するロッドとで構成される金型部材連結手段を具える。
　さらに、タイヤ加硫機１は、図２に示すように、ベースプレート２に取り付けられて、ベースプレート２に対して昇降可能な、複数（この実施形態では５ａ～５ｄの４つ）の下ロッド５と、図４に示すように、ボルスタープレート３に固定され、下ロッド５と連結することが可能な複数（この実施形態では６ａ～６ｄの４つ）の上ロッド６と、上ロッド６が下ロッド５に対して連結されている状態と、上ロッド６が下ロッド５に対して連結されていない状態とを切り替えることが可能なロッド連結手段とを具える。

　また、図示はしていないが、タイヤ加硫機１の図１の左側にあたる部分には、生タイヤをタイヤ加硫機１に搬入するローダが設置され、タイヤ加硫機１の図１の右側にあたる部分には、加硫後のタイヤをタイヤ加硫機１から搬出するアンローダが設置されている。

　ベースプレート２は、タイヤ加硫機１の本体フレームに固定されている。図２に示すように、ベースプレート２の上面の中心部にはタイヤ加硫用金型の位置合わせを行うためのリング７が形成されており、リング７の周りに熱板８が設置される。
　そして、ベースプレート２の角部には、４つの孔が形成され、それぞれの孔の下部に雌ねじが枢着され、それぞれの雌ねじはサーボモータ９によって回動する。ベースプレート２の孔の周りには、防塵・損傷防止のためのカバーが設けられている。
　下ロッド５はベースプレート２の孔を貫通する。また、下ロッド５の表面には雄ねじが形成されており、上記の雌ねじに係合している。
　サーボモータ９がベースプレート２の角部の雌ねじを回動させることで、当該雌ねじに係合する雄ねじを有する下ロッド５を昇降させることができる。

　ここで、図３に示すように、ベースプレート２を、油圧シリンダ１０等の駆動手段によって、油圧シリンダ４の駆動方向（図１の上下方向）と略直交する方向（図１の左右方向）に延在するスライダ１１上を摺動させるように構成することができる。
　この場合には、後述するように、タイヤ加硫用金型部材の交換時等に、タイヤ加硫用金型をボルスタープレート３とベースプレート２との間から引き出すことができるため、交換作業時にボルスタープレート３等が邪魔にならず、また後述するように、ブラダーを収容したモールドとコンテナとを具えたタイヤ加硫用金型のタイヤ加硫用金型部材のうち、モールドを交換する際に、ボルスタープレート３に連結されたコンテナが落下した場合等の危険性を低減させることができる。

　次に、図１に示すように、ボルスタープレート３は、タイヤ加硫機１の本体フレームに固定された油圧シリンダ４によって、タイヤ加硫機１の本体フレームの側支柱部に設置されたガイドレールを案内として垂直昇降することができる。図４に示すように、ボルスタープレート３の下面の中心部には、タイヤ加硫用金型の位置合わせを行うためのリングが形成され、図示していないが、リングの周りに断熱板を介して熱板が固定されている。
　図４に示すように、ボルスタープレート３の角部には４つの孔が形成され、上ロッド６がそれぞれの孔に、その軸周りには回動可能に固定されている。後述するように上ロッド６は下ロッド５と接触した状態でもその軸周りに回動可能であり、回動して下ロッド５と上ロッド６とを連結することで、モールド等のタイヤ加硫金型を一層強固に固定して、タイヤ加硫時にモールドが開くことを一層抑制することができ、ひいては、タイヤを確実に加硫することができる。また、タイヤ加硫時にボルスタープレート等に過大な力が加わることを抑制して、タイヤ加硫機の破損等を抑制することができる。
　２つの上ロッド６ａ、６ｃには駆動手段、ここではサーボモータ１２ａ、１２ｂが取付けられている。残りの２つの上ロッド６ｂ、６ｄは、サーボモータが取付けられているそれぞれの上ロッド６ａ、６ｃとリニアシャフト１３ａ、１３ｂで連結される。そのため、サーボモータ１２ａを駆動させることで上ロッド６ａ、６ｂが同期してそれぞれのロッドの軸周りに回動し、サーボモータ１２ｂを駆動させることで上ロッド６ｃ、６ｄが同期して同様に回動する。このように上ロッド同士を同期させることで、後述する上ロッド６と下ロッド５との連結を効率的に行うことができる。
　なお、サーボモータに代えて、エアシリンダーで上ロッドを駆動することもできる。また、上ロッドのそれぞれをサーボモータで駆動することもできる。

　ここで、サーボモータ１２ａ、１２ｂのそれぞれにセンサを設けることができる。当該センサは、上ロッド６が下ロッド５の動きに対して連結されている状態であるか、上ロッド６が下ロッド５の動きに対して連結されていない状態であるかを検出する。上ロッド６が下ロッド５の動きに対して連結されている状態の場合には、油圧シリンダ４がボルスタープレート３を昇降させることができないようになっている。このことによって、上ロッド６と下ロッド５が連結している状態で、誤って油圧シリンダ４によりボルスタープレート３を昇降させてしまうことを防止でき、後述する下ロッド５の突条５ｐや上ロッド６の突条６ｐ等の破損を有効に防止することができる。

　タイヤ加硫時に図１に示すタイヤ加硫機１のベースプレート２とボルスタープレート３との間に挟持されて設置されるタイヤ加硫用金型は、トレッドパターンや標章等が型付けされたモールドと、モールドに収容され、加硫時に膨張して生タイヤをモールドの壁面に押し付けるブラダーと、モールドを収容して加硫時にモールドが開こうとする力を抑えるコンテナ等のタイヤ加硫用金型部材で構成される。
　タイヤ加硫用金型は、図２に示すベースプレート２のリング７、及びボルスタープレート３のリングに位置合わせされる。ここで、ボルスタープレート３のリングからロッドを突出させてタイヤ加硫用金型を貫通させることで、タイヤ加硫用金型部材をボルスタープレート３に固定することができる。即ち、ボルスタープレート３のリングとロッドとで、タイヤ加硫用金型部材をボルスタープレート３に連結する金型部材連結手段を構成することができる。
　タイヤ加硫用金型の下面は、ベースプレート２の熱板８と接触し、タイヤ加硫用金型の上面はボルスタープレート３の熱板と近接または接触する。タイヤの加硫時に、それぞれの熱板を発熱させることで、タイヤ加硫用金型内の生タイヤを加硫することができる。
　なお、タイヤ加硫用金型部材の搬出・設置を容易とするために、ボルスタープレート３に図示しない金型導入部材を設けて、タイヤ加硫用金型部材を案内するようにすることもできる。金型導入部材は、タイヤ加硫用金型部材の上面の形状と適合するように、例えばタイヤ加硫用金型部材の半径方向にテーパーをもって形成することができる。

　タイヤ加硫機１では、例えば、様々な高さ、径のコンテナを利用することができるが、コンテナの高さを変える場合には、ボルスタープレート３の高さ調整を行う必要がある。
　この実施形態のタイヤ加硫機では、タイヤ加硫用金型部材の高さに応じたボルスタープレートの高さ調整を正確かつ迅速に行うことができる。

　ロッド連結手段は、図５に示すように、上ロッド６の下端部に形成される凹部６ｊと、図６に示すように、下ロッド５の上端部に形成される凸部５ｊとで構成される。

　図５に示すように、上ロッド６下端部の凹部６ｊは、下面の中央部が凹んでいる。図５の底面図に示すように、凹みの縁には、周方向に一定の間隔θ（この実施形態では６０度）で、上ロッド６の軸に向かって延びる、この実施形態では６つの突条６ｐが形成されている。突条６ｐのロッド軸方向の長さは、凹みの深さ（ロッド軸方向の長さ）よりも小さい。

　また、図６に示すように、下ロッド５上端部の凸部５ｊには、くびれ部５ｗと首部５ｎとが形成される。くびれ部５ｗの直径は首部５ｎの直径よりも小さい。また首部５ｎは、下ロッド５の軸から半径方向外側に放射状に延びる、この実施形態では６つの突条５ｐで形成されている。

　前述の通り上ロッド６をその軸周りに回動させて、下ロッド５と上ロッド６の軸周りの位相を合わせることで、下ロッド５の突条５ｐを、上ロッド６の突条６ｐの間に挿入することができる。そして、下ロッド５の突条５ｐを上ロッド６の突条６ｐの奥まで挿入させた状態で、上ロッド６をθ／２だけ上ロッド６の軸周りに回動させることによって、下ロッド５の凸部５ｊと上ロッド６の凹部６ｊとが互いに噛み合って、下ロッド５と上ロッド６を連結させることができる。なおこの実施形態では、下ロッド５が上ロッド６に挿入されると、上ロッド６が自動的に回動して、下ロッド５と上ロッド６とが連結される。
　この実施形態のロッド連結手段は、下ロッドを上ロッドに嵌合させた後に、上ロッドが軸周りに回動することで、上ロッドと下ロッドとが互いに連結するように構成されている。このようなロッド連結手段によれば、単純な構造で上ロッドと下ロッドとを強固に連結することができる。
　なお、本実施形態では、上ロッド６に突条６ｐを具えた凹部６ｊを、下ロッド５に突条５ｐを具えた凸部５ｊを設けているが、同様の凹部、凸部をそれぞれ、下ロッド、上ロッドに設ける構成としてもよい。

　上述したタイヤ加硫機１に設置された、ブラダーとモールドとを収容したコンテナを具えたタイヤ加硫用金型のタイヤ加硫用金型部材を交換する方法の一例について説明する。
　交換作業の開始時点では、図７Ａのようにベースプレート２とボルスタープレート３との間にタイヤ加硫用金型部材のひとつであるコンテナ２０が固定されている。

　まず、上ロッド６と下ロッド５とが連結されている場合には連結を解除する。具体的には、それぞれの上ロッド６をサーボモータで、上ロッドの突条６ｐのロッド軸周りの間隔の半分（θ／２）だけロッド軸周りに回動させる。その後、図２に示すベースプレート２の各雌ねじをサーボモータ９で回動させることで、図７Ｂのように各下ロッド５を下降させる。

　また、ベースプレート２とモールド３０とが固定されている場合には、金型部材連結手段でモールドとコンテナ２０との連結を解除した状態で、油圧シリンダ４で図７Ｂのようにボルスタープレート３を上昇させた後、センターポスト１４のロックを解除し、センターポスト１４を下降させて、ベースプレート２とモールド３０との間の固定を解除する。
　なお、ベースプレート２がスライダ１１によって摺動できる場合には、図７Ｂのようにベースプレート２を引き出して固定を解除する作業を行うことができるため、作業時にボルスタープレート３が邪魔にならず、作業を容易かつ安全に行うことができる。
　ベースプレート２とモールド３０との間の固定を解除した後、図７Ｃに示すように、ボルスタープレート３を再度下降させる。ボルスタープレート３がコンテナ２０と接触した時に、コンテナ２０とボルスタープレート３との金型部材連結手段での連結は解除され、モールド３０とコンテナ２０とが金型部材連結手段で連結される。

　ここで、タイヤ加硫用金型部材の交換に当たり、モールド３０を収容したコンテナ２０ごと交換する場合には、金型部材連結手段によるコンテナ２０とボルスタープレート３との連結を解除した状態で、図７Ｄに示すように、油圧シリンダ４によってボルスタープレート３を上昇させる。
　なお、タイヤ加硫用金型部材のうち、コンテナ２０は交換せずに、モールド３０とブラダーのみを交換する場合には、コンテナ２０とボルスタープレート３とは連結させたまま、モールド３０とコンテナ２０との間の連結を解除した後、油圧シリンダ４によってボルスタープレート３を上昇させる。これにより、コンテナ２０はボルスタープレート３と一緒に上昇する。

　その後、ベースプレート２からタイヤ加硫用金型部材（例えば、モールドを収容したコンテナ２０、またはブラダーを収容したモールド３０）を搬出し、新たなタイヤ加硫用金型部材をベースプレート２に設置する。
　タイヤ加硫用金型部材をコンテナ２０ごと交換する場合には、図７Ｅのようにクレーン等でコンテナ２０を持ち上げることでコンテナの搬出・設置を行うことができる。コンテナ２０は交換せずブラダーとモールド３０のみを交換する場合には、ブラダーがモールド３０の下部から抜け落ちないように、モールド３０を下側から支えながらモールド３０の搬出・設置を行う。
　このように、モールドを収容したコンテナごと、またはブラダーとモールドとを一緒に搬出・設置する、すなわち、１つ以上のタイヤ加硫用金型部材を一度に交換することで、タイヤ加硫用金型部材の交換作業を効率化することができ、交換作業を迅速かつ容易に行うことができる。
　なお、ベースプレート２がスライダ１１によって摺動できる場合には、図７Ｅのようにベースプレート２を引き出してタイヤ加硫金型部材の搬出・設置作業を行うことができる。

　そして、図７Ｆに示すように、油圧シリンダ４によってボルスタープレート３を下降させる。この段階で、コンテナ２０を高さの異なるものに交換した場合には、ボルスタープレート３の高さ調整を行う。具体的には、ボルスタープレート３がコンテナ２０に接触した時点で高さ調整が終了する。
　ここで示す実施形態のようにボルスタープレート３の高さ調整を行うことで、交換したタイヤ加硫用金型部材の高さに合わせて、ボルスタープレートの高さ調整を正確かつ迅速に行うことができる。
　その後、図７Ｇに示すように、モールドとコンテナ２０とを連結する。

　そして、図２に示すベースプレート２の各雌ねじをサーボモータ９で回動させることで、図７Ｈのように各下ロッド５を上昇させる。そして、下ロッド５の突条５ｐを、上ロッド６の突条６ｐの間に挿入させる。
　その後、図４に示す、上ロッド６ａ、６ｂをサーボモータ１２ａで、上ロッド６ｃ、６ｄをサーボモータ１２ｂで、それぞれ突条６ｐの間隔の半分（θ／２）だけ、図７Ｉのように軸周りに回動させることによって、下ロッド５の凸部５ｊと上ロッド６の凹部６ｊとが互いに噛み合い、下ロッド５と上ロッド６とを連結させる。この実施形態では、下ロッド５が、上ロッド６に挿入させると、上ロッドが自動的に回動して、下ロッド５と上ロッド６とが連結される。
　下ロッド５と上ロッド６とを連結させることにより、モールド等のタイヤ加硫用金型部材がより強固に固定されて、タイヤ加硫時にモールドが開くことを一層抑制することができ、ひいては、タイヤを確実に加硫することができる。また、タイヤ加硫時にボルスタープレート等に過大な力が加わることを抑制して、タイヤ加硫機の破損等を抑制することができる。

　下ロッド５と上ロッド６とを連結させた後、金型部材連結手段でモールドとコンテナ２０との連結を解除した状態で、図７Ｊのように、ボルスタープレート３を再び上昇させ、センターポスト１４を上昇させてベースプレート２のリング７とモールド３０とを貫通させて、モールド３０をベースプレート２に固定させることができる。この作業を行うに当り、ベースプレート２をスライダ１１によって摺動できるようにすることが好ましい。
　モールドをベースプレート２に拘束した後、図７Ｋのようにボルスタープレート３を再度降下させて、モールド３０とコンテナ２０とを連結する。

　以上のようにして、タイヤ加硫用金型部材を交換することができる。

　１　タイヤ加硫機
　２　ベースプレート
　３　ボルスタープレート
　４　油圧シリンダ（昇降手段）
　５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）　下ロッド
　　５ｊ　凸部（ロッド連結手段）
　　５ｗ　くびれ部
　　５ｎ　首部
　　５ｐ　突条
　６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）　上ロッド
　　６ｊ　凹部（ロッド連結手段）
　　６ｐ　突条
　７　リング
　８　熱板
　９　サーボモータ
　１０　油圧シリンダ
　１１　スライダ
　１２ａ、１２ｂ　サーボモータ
　１３ａ、１３ｂ　リニアシャフト
　１４　センターポスト
　２０　コンテナ（タイヤ加硫用金型部材）
　３０　モールド（タイヤ加硫用金型部材）
 
 

Claims (5)

1. 　タイヤ加硫機のベースプレートと、前記ベースプレートの上部に前記ベースプレートと対向して配置されるボルスタープレートとの間に挟持される、タイヤ加硫用金型の少なくとも一部の部材であるタイヤ加硫用金型部材を交換する、タイヤ加硫用金型部材の交換方法であって、
   　前記ボルスタープレートと前記タイヤ加硫用金型部材とが連結されていない状態で、前記ボルスタープレートを上昇させるステップと、
   　前記タイヤ加硫用金型部材を交換するステップと、
   　前記ボルスタープレートを下降させて、前記ボルスタープレートの高さを調整するステップと、
   　前記ボルスタープレートと前記タイヤ加硫用金型部材とを連結するステップと、
   　前記ベースプレートに取り付けられた下ロッドを上昇させて、下ロッドを前記ボルスタープレートに固定された上ロッドに嵌合させるステップと、
   　前記下ロッドと前記上ロッドとが嵌合した状態で、前記上ロッドのみを軸周りに回転させて下ロッドと上ロッドとを連結させるステップと、
   を含むことを特徴とする、タイヤ加硫用金型部材の交換方法。
2. 　前記タイヤ加硫用金型部材は、ブラダーとモールドとを収容したコンテナである、請求項１に記載のタイヤ加硫用金型部材の交換方法。
3. 　前記タイヤ加硫用金型部材は、ブラダーを収容したモールドである、請求項１に記載のタイヤ加硫用金型部材の交換方法。
4. 　前記ボルスタープレートを上昇させるステップ、及び前記ボルスタープレートを下降させるステップでは、前記ボルスタープレートを大きく移動させる、請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ加硫用金型部材の交換方法。
5. 　前記下ロッドと前記上ロッドとの連結は、前記上ロッドを軸周りに回転させて前記上ロッドと前記下ロッドとを互いに嵌合させることで行う、請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ加硫用金型部材の交換方法。

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