JPS626964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タイヤ加硫機の中心機構に係り、よ
り詳細には、該中心機構の駆動装置に関する。

タイヤ加硫機においては、バグ調節装置と呼ば
れている中心機構を用いて、グリーンタイヤのシ
エーピングその他の成形作業を行なうが、当該中
心機構としては、第１１図及び第１２図に示す装
置が実用機としてその有利性が現状において当業
界において認められている。

即ち、第１１図、第１２図を参照して現状実用
機としてのタイヤ加硫機の中心機構をその構造と
挙動を概説する。

第１１図はバーチカルローダ１を用いてグリー
ンタイヤＴをローデイングするとともにシエーピ
ング開始体勢を示し、第１２図はシエーピング終
了後、型締めして加硫中を示しているが、２が固
定下型要素であり、加熱源３を内蔵した下部プラ
テン４に下型５を設けて構成されている。６が可
動上型要素であり、加熱源７を内蔵した上部プラ
テン８に上型９を設けて構成されている。固定下
型要素２に対して上型要素６が傾動乃至上下動自
在として型締めと型開き可能であり、第１２図に
示す型締めのさい下型５と上型９が合致してシエ
ーピングされたグリーンタイヤＴの外形状を成形
すべく型を造形するとともに上下型５，９の外周
域より蒸気等の加熱圧媒を供給可能としている。

１０が中心機構であり、その上部に拡縮自在の
ゴム袋等のブラダ、即ちタイヤ内面成形体１１が
設けてあり、該成形体１１の内部にはシエーピン
グ中にあつてはインレツトパイプ１２を介して成
形体下部域より放射状に２〜３Kg／cm²の蒸気等の
圧媒が供給可能であり、又、加硫中にあつては前
述圧媒を例えば21Kg／cm²程度（温度は180℃）に
昇圧可能と構成されるとともに、加硫後にあつて
は前述圧媒を図外ドレンパイプを介して成形体１
１より排出可能としている。

前述中心機構１０は固定筒ガイド１３にリフト
シリンダチユーブ１４を上下動自在に嵌合し、該
チユーブ１４にピストン１５を摺動自在に嵌合す
ることでその駆動装置を構成しており、チユーブ
１４の下部に設けた供給口１６から水圧、油圧等
の流体を送液することでピストン１５を上昇せし
め連杆１７等を介して上部リング体１８を上昇可
能と構成している。一方、チユーブ１４の下部に
設けた別の供給口１９から前述同様の流体を送液
することでサプライパイプ２０等を介してピスト
ン１５の上部側に圧力を作用せしめてピストン１
５を降下せしめ連杆１７等を介して上部リング体
１８をストツパ２１に当接する位置まで降下せし
め、これによりシエーピング動作をすべく構成し
てある。

一方、シリンダチユーブ１４側における上部に
は下部リング体２２が設けてあり、この下部リン
グ体２２と前述上部リング体１８によりプラダで
示す拡縮自在な弾性材よりなる成形体１１が着脱
自在に設けてある。その他、第１１図、第１２図
において、２３は昇降装置であり、中心機構１０
の全体を固定筒ガイド１３の案内にて昇降自在と
する。

２４はスペーサで、ピストン１５の上部側に着
脱自在に設けられ、該スペーサ２４の長さを変更
することでタイヤサイズに対処可能である。２５
はガイドピストン又はブシユであり、スペーサ２
４の上部においてチユーブ１４に摺動自在に嵌合
されており、このガイドピストン２５の上部には
ストツパ２１の下部外周に対応してシール材２６
を嵌装したガイドブシユ２７が設けてあり、又、
ストツパ２１の上部にはストツパ２１と対応して
シール材２６Ａが嵌装してある。

前述したタイヤ加硫機の中心機構は、第１１図
で鎖線に示す状態に成形体１１を保持しておき、
グリーンタイヤＴをローダ１を介して図示の如く
ローデイングする。

次に、ピストン１５の上部側に圧力流体を作用
せしめて上部リング体１８を降下せしめるととも
に成形体１１内に圧媒を供給することで、グリー
ンタイヤＴの下部側より順次成形体１１の膨脹を
介して密着せしめる所謂シエーピング動作を実施
し、該シエーピングは上部リング体１８がストツ
パ２１の上端部に当接する位置にて終了し、この
過程におけるまで連杆１７はストツパ２１内を摺
動し、成形体１１内の圧媒洩れはシール材２６Ａ
にて防止される。

前述シエーピングが完了すると、ローダ１は後
退しこれに代つて可動上型要素６が型締めされる
ことで上部リング体１８はストツパ２１、ガイド
ピストン２５が降下して第１２図に示す加硫体勢
となり、このさいのストツパ２１外周のシール性
はシール材２６にて一応保証されている。

第１２図に示す体勢において上型、下型要素
２，６を加熱するとともに成形体１１の圧媒を昇
圧することでグリーンタイヤＴは加硫成形され
る。

この加硫成形後にあつては上型要素６の型開
き、中心機構１０全体の昇降装置２３による上昇
動作、上部リング体１８の上昇、下部リング体２
２の下降による成形体１１の伸展による加硫タイ
ヤからの取外し、加硫タイヤのアンローデイング
工程を経由して一サイクルが終了する。

この第１１図、第１２図の実用機は既に明らか
な如く構造が簡単であること、コンパクトな設計
が可能であることおよび製造コストが安価である
ことから優位性あるけれども、次の諸点を改善で
きれば更に有用性がある。

即ち、成形体１１の内部に圧媒を供給し、その
洩れを防止するに上下２個所にてシール材２６，
２６Ａを採用していることから、その洩れ防止は
一応達成できるも、構造上、スペースがないこと
から完全なるシール材が使用できず、例えばスリ
ツパーシールを現状では採用せざるを得ない。

又、前述シール材２６，２６Ａは可動部のシー
ルであることから、そのシール性は一応達成して
いるも、更に良好にすることが要求されると構造
上困難性を伴う。

更に、連杆１７はシリンダチユーブ１４に対し
てガイドピストン２５を介して所謂間接的に支持
案内されていることから、連杆１７とピストン２
５の間隙、ピストン２５とチユーブ１４の間隙の
総和により、上部リング体１８の振れが僅かに起
り、精度が若干悪くなつていること。

駆動装置が水圧、油圧にしろ流体であり、バグ
（成形体１１）内圧部と隣接する下部リング体２
２は熱損失が生じ、上部リング体１８との間にお
いて熱バランスが異り、これにより加硫度合の均
一性にやゝ欠けることになり、これはその熱損失
を考慮して加硫時間を長くすればよいけれども、
多量の圧媒が必要で熱エネルギーの無駄があるこ
と。

タイヤサイズが大小ある場合、これに対処する
ためシエーピングストロークを調整する必要があ
るが、これはスペーサ２４の交換によつて実施し
ており、該スペーサ２４が内蔵物であることから
交換手間を必要とする。

その他、駆動装置として流体源を採用している
ことからその水密乃至油密性の確保、配管上の若
干の問題があること。

以上、概説した通り、現状実用機としての中心
機構はその優位性はあるも、その駆動源として流
体を採用していることから、それに伴う問題点が
一部残存していたのである。

本発明者等は上記実状に鑑み、前述実用機の優
位性をそのまま確保し、その駆動装置を機械的に
することで前述問題点を解決したのである。

即ち、本発明者等はタイヤ加硫機の中心機構に
おける駆動装置として従来の流体に流体に代替し
て所謂ボールスクリユーナツトによる螺子回転体
とこの回転体の運動を相対的な上下直線運動に変
換せしめることによつて、前掲実用機の優位性を
確保しつつシール性、熱バランスの点をより一層
確かにするのに加えて、型締めのさいのオーバー
ロードはこれを有効に緩和吸収するべく改善した
ことを目的とする。

斯る目的を達成するため本発明では、相互に開
閉自在な上型要素と下型要素を備え、該型要素に
装入されたグリーンタイヤの内面形状を拡縮自在
な弾性成形体とこの中に封入される熱圧媒を介し
てシエーピングするとともに加硫するタイヤ加硫
機において、前記成形体の拡縮駆動装置が、固定
側のガイド筒体に昇降自在に嵌合され、上端側が
弾性成形体の下部リング体に取付けられているチ
ユーブと、該チユーブ内に挿設されたスクリユー
ネジ軸と該スクリユーネジ軸が転動自在なボール
を介して螺合されたスクリユーナツト筒体とから
成り、上端側が連杆を介して弾性成形体の上部リ
ング体に取付けられている回転運動体と、該回転
運動体の運動を相対的な上下直線運動に変換する
ためチユーブ内に配設された軸方向ガイドにナツ
ト筒体を相対回転不能でかつ軸方向摺動自在に係
合してなる上下直線運動変換手段と、から構成さ
れ、前記回転運動体にその駆動体を連動連結する
とともに、更に前記型要素の型締めロードを緩衝
する流体衝撃吸収装置を設けて成るを特徴とする
タイヤ加硫機の中心機構を提供するのである。

以下、本発明の実施例を第１図乃至第９図を参
照して詳述するが、本発明において、上型要素、
下型要素、バーチカルローダ、上部リング体、下
部リング体および昇降装置、成形体等は前述実用
機と同じ構成であることから、共通部分は共通符
号で示し、以下、改良点に関して詳述する。

固定ガイド筒体１３には第１０図で示す如く上
下に配置したブシユ２８，２９を介してシリンダ
チユーブ１４が昇降自在に嵌合されており、該チ
ユーブ１４の長手方向には直線案内体として実施
例ではキー３０が固定してある。なお、このキー
３０に代替してスプラインであつてもよい。

いずれにしてもチユーブ１４内に軸方向ガイド
（キー３０又はスプライン、キー溝）を配設し、
この軸方向ガイドに後述するナツト筒体を相対回
転不能でかつ軸方向摺動自在に係合することで、
上下直線運動変換手段を構成するものであればよ
い。

チユーブ１４の下部に駆動体と伝動体が設けら
れるが、実施例では最中構造の伝動体ケース３１
をチユーブ下部に固設し、該伝動体ケース３１の
張出部にブレーキ付正逆転モータ３２が設けら
れ、該モータ軸にカツプリング３３を介して実施
例では減速歯車伝動体３４を連動すべく構成して
いる。

なお、伝動体３４としてはヘリカルギヤ、スパ
ーギヤのいずれでもよいが、望しくはヘリカルギ
ヤを採用し、場合によつてはチエン等の巻掛体で
あつてもよい。

実施例では伝動体３４の減速歯車にスクリユー
ネジ軸３５がスプライン又はキー等で同行回転自
在に設けられ、該ネジ軸３５はチユーブ１４の筒
心上において上向に延びている。

ネジ軸３５の上部は第９図で示す如くネジ軸３
５のスクリユー溝にボール３６を転動自在に多数
列設すると共に、ボール受けナツト３７を設け、
ここにネジ軸３５の正逆転駆動がボール３６を介
してナツト３７に伝動可能とされ、該ナツトホル
ダとしてのブシユ３８をキー３０に係合すること
で、該ブシユ３８をチユーブ１４内において昇降
自在の運動に変換している。

第９図で特に詳図する如くスライドブシユ３８
には筒コネクタ３９がボルトで固定され、該コネ
クタ３９に中空構成の連杆１７がチユーブ１４と
同芯として連設され、該連杆１７の上部に上部リ
ング体１８が第１図乃至第８図で示す如く取付け
てある。

更に、チユーブ１４の上端部には筒形軸受体４
０が第９図で示す如く嵌合されており、この軸受
体４０にガイドブシユ４１を介して連杆１７を摺
動自在に嵌合するとともに、該ブシユ４１の上位
において軸受体４０と連杆１７間にはグランドパ
ツキン４２を多数に介在可能としており、ここ
に、成形体１１の熱圧媒（蒸気、ガス）の洩れを
完ぺきに防止しており、４３がそのパツキン抑え
である。

更にチユーブ１４の上部に下部リング体２２が
従前同様に設けられるが、該リング体２２にはシ
エーピング用圧媒、即ち蒸気、ガス等の熱圧媒を
パイプ１２を介して導通するとともに放出口１２
Ａを介して成形体１１内に放射方向に噴出可能と
しており、該パイプ１２の接続部にはシール装置
４４が設けてある。なお、熱圧媒のドレーン口及
びドレーンパイプは従前同様に設けられており、
又、図、特に第９図において４５は潤滑手段を示
し、又、第１図乃至第８図において、４６は安全
クラツチを示している。

また、この安全クラツチ４６に代替して上部リ
ング体１８の相対的な上下直線運動ストロークの
位置検出手段として第１０図に示す如くモータ軸
上にパルスゼネレータ４７を設けるが、該位置検
出手段としてはその他、リミツトスイツチ、近接
スイツチ、光電管等の適宜位置検出手段が採用で
き、第１図乃至第８図の実施例では図示しないが
後者を採用している。

更に、第１図乃至第８図において、スクリユー
ネジ軸３５はスプライン又はキーを介して伝動体
３４のボス乃至軸受部に軸方向摺動自在として貫
挿されており、スラスト軸受４８、ロツド４９を
介してチユーブ１４の下部に連設したシリンダ５
１に嵌合するピストン５０が設けられ、該シリン
ダ５１とピストン５０が型要素２，６の型締めロ
ードを緩衝する流体衝撃吸収装置５２を構成して
いる。

次に、第１図乃至第８図を主として参照してグ
リーンタイヤＴの加硫成形の１サイクルを詳述す
る。

第１図はブラダで示す成形体１１が伸張状態に
あり、この状態においてバーチカルローダ（図で
はその一部として拡縮自在の羽根１を示してい
る）によりグリーンタイヤＴのビード部を把持し
てローデイングした状態を示している。

このローデイングした状態において後、所謂シ
エーピング工程に移行するのであるが、これは成
形体１１の中に例えば２〜３Kg／cm²の熱媒体、つ
まり、蒸気圧、ガス圧を供給するとともに、モー
タ３２を正転起動することによりなされる。

前記モータ３２の起動力は伝動体３４を介して
スクリユーネジ軸３５に伝達されるが、該ネジ軸
３５とチユーブ１４との間にはボールスクリユー
ナツト組立体が設けてあり、該組立体がチユーブ
１４のキー又はスプライン３０に係合しているこ
とから、ネジ軸３５の回転が組立体の直線運動と
して変換され、該組立体に連杆１７を介して上部
リング体１８が取付けてあることから、第２図、
第３図に示す如く上部リング体１８が降下し、成
形体１１内に圧媒を供給していることと相まつて
該成形体１１が順次下部域より上部域にわたつて
膨脹することでグリーンタイヤＴの内面に密着さ
れ、ここにシエーピングがなされるのである。

このシエーピングストロークは相対運動を伴う
箇所にリミツトスイツチ、近接スイツチ、フオー
トスイツチ等の位置検出器を設けておくとともに
制御コンピユータ等に連動することでタイヤサイ
ズの大小に対してきわめて容易に対処できるとと
もに集中制御を可能とする。

また、スクリユーネジ軸３５、ボール３６、ス
クリユーナツト３７等からなる回転体は、特に、
ボール３６が自転と公転運動をすることにより、
きわめて効率よく伝動されるのである。

第２図に示す如くシエーピング開始から第３図
に示すシエーピング終了までの間において、ブシ
ユ４１を含む軸受体４０と組立体、実質的にはス
ライドブシユ３８の間隔が順次増大することか
ら、これは連杆１７の降下精度を向上し、延いて
は上部リング体１８の振止め精度が向上すること
から完ぺきなシエーピングを保証することになる
し、可動パツキン４２として所謂グランドパツキ
ンが採用可能となつて成形体１１内の圧媒洩れは
完ぺきに防止できると共に、該パツキン４２の寿
命増大を図ることができる。

前述の位置検出手段にてシエーピングストロー
クを検知し、第３図の如くシエーピングが終了す
ると、それと連動する等してモータ３２及びブレ
ーキをOFFにするとともにローダ１を後退せし
めて後、上型要素６を第４図の如く型締めする
が、この型締めストロークだけ上部リング体１８
は降下運動することになり、これに伴いスクリユ
ーネジ軸３５が逆回転し延いてはモータ３２への
異常ロードが生じるも、このとき、ボール３６が
円滑に転動することでそのモータ３２に対する異
常ロードは極力抑えることができる。

而して、上記型締めストロークによりスクリユ
ー軸３５はスプライン等を介して専らスラスト方
向下方へ移動することになるが、これに同行して
ピストン５０が降下しシリンダ５１の中の流体
（油圧と水圧）による所謂シヨクアブソーバ機能
により、型締めに基因する衝撃を吸収緩和するの
である。

この型締め終了後にあつては、第４図に示す如
く成形体１１の中に熱圧媒を従来同様昇圧して供
給すると共に、上下型要素２，６に熱源を供給し
てグリーンタイヤＴを内外より加硫成形する。

加硫終了後にあつては第５図に示す如く上型要
素６を型開きした後、第６図に示す如く昇降装置
２３を作動させて中心機構１０全体を昇揚すると
ともに成形体１１の熱圧媒はドレンしておくので
ある。

このノツクアウト工程を終了した後には、モー
タ３２を逆転起動することで上部リング体１８が
第７図で示す如く上昇し、成形体１１が伸びて成
形タイヤから取出されるのであり、該上部リング
体１８の上昇ストロークは前述の位置検出器４７
にて制御することができる。

而して、成形体１１を成形タイヤより完全に取
出した後にあつては当該成形タイヤを図外ポスト
インフレータ等を介してアンローデイングすると
ともに昇降装置２３の復帰運動を介して第８図の
如く下部リング体２２を降下せしめればここに１
サイクルが終了する。

以上は本発明の基本的な実施例であるが、本発
明は第１０図に示す構成にすることもできる。

即ち、第１０図はチユーブ１４に挿設されるス
クリユーネジ軸３５の上部に連杆１７を一体に形
成し、該軸下部にボールナツト組立体Ａを上下不
動として設けこれにネジ軸３５を貫挿するととも
に、ネジ軸３５上に滑りキー３０を設けてチユー
ブ１４のキー溝に係合せしめている。即ち、前述
例がボールナツト組立体Ａが上下直線運転するも
のに対し、第１０図の実施例はネジ軸３５が上下
直線運動すべく構成されている。

更に、第１０図では固定側にモータ取付ブラケ
ツト５３を設け、これに駆動体としてのブレーキ
付正逆転モータ３２を固定せしめ、該モータ軸に
ウオームピニオン第１伝動体５４を連動連結して
いる。又、取付ブラケツト５３には上下一対の軸
受体５５を介してスプライン軸５６を鉛直方向に
設けるとともに、該スプライン軸５６の下部にベ
ベルギヤ５６Ａを固設して前記第１伝動体５４に
連動咬合せしめ、スプライン軸５６の中途に中継
ベベルギヤ軸５７を軸方向摺動自在に套嵌する
他、チユーブ１４側の張出アーム１４Ａを介して
ベベルギヤ５７を支持すると共に、チユーブ１４
にはナツト組立体Ａを囲繞する減速ベベルギヤ５
８と前記中継ベベルギヤ５７をベベルギヤ軸５９
にて連動連結している。

従つて、この第１０図に示す実施例では駆動体
としてのモータ３２の正逆転によりボールスクリ
ユーナツト組立体Ａが正逆転されることでスクリ
ユー軸３５がキー等の直線案内手段を介して上下
動することになり、ここに連杆１７が上下動され
て上部リンク体１８が所定のストローク範囲で上
下動して成形体１１を拡縮する。

また、グリーンタイヤＴの加硫成形後で、上型
要素６を解放し、中心機構１０全体をノツクアウ
トするさい、スプライン軸５６を介して全体が昇
降され、モータ３２等を移動しないことから、ノ
ツクアウト動作がより軽快にできることになる。

以上、要するに本発明によれば、タイヤ加硫機
における中心機構の駆動装置がスクリユーネジ軸
とボールスクリユーナツトから成る所謂螺子回転
体であることから、効率よく伝動できると共に、
その駆動源として流体を用いないことから、実施
例における下部リング体での過度の熱損失はな
く、上下リング体の熱損失は均等化され、シエー
ピング、加硫が全体に均斉となり、しかも、短時
間で加硫できてエネルギーの節約が期待できる。

また、シエーピング及び加硫中の成形体に供給
した圧媒の洩れ防止は例えばグランドパツキンが
使用できてその洩れ防止の完ぺき化が図れるし、
可動部のパツキンとしてこれが１箇所でよいこと
からもシール性能は抜群となる。

更に、成形体を拡縮する連杆が所謂チユーブに
対して直接的に摺動案内される構成にできること
から、振止め精度は向上するし、またその摺動案
内部の容量が大となり増々精度が向上する。

また、型締めロードを緩和吸収する流体衝撃吸
収装置を設けているので、スクリユーネジ軸、伝
動体および駆動体に対する好ましくない衝撃はな
く、それらの耐用度を向上することができる。

最後に、タイヤサイズに応じたシエーピングス
トローク等はこれを簡単に調整できるし、配管部
材が不要なことから、特にメンテナンスが容易と
なるし、スタツキング高さ等のコントロールを集
中制御することも可能となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図乃至第８
図はその第１実施例による加硫１サイクルを併せ
て示す概略立面断面図、第９図は、スクリユーネ
ジ軸とボールスクリユーナツト組立体の詳細を示
す要部拡大図、第１０図は本発明第２実施例の概
略立面断面図、第１１図乃至第１２図は従来例の
動作一部を示す立面断面図である。 ２……下型要素、６……上型要素、１１……成
形体、１３……固定ガイド筒体、１４……チユー
ブ、３２……駆動体、３０……キー（直線運動変
換手段）、３５……スクリユーネジ軸、３６……
ボール、３７……ナツト組立体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に開閉自在な上型要素と下型要素を備
   え、該型要素に装入されたグリーンタイヤの内面
   形状を拡縮自在な弾性成形体とこの中に封入され
   る熱圧媒を介してシエーピングするとともに加硫
   するタイヤ加硫機において、 固定側の縦向とされたガイド筒体に、上端側が
   弾性成形体の下部リング体に取付けられているチ
   ユーブが昇降自在として嵌挿されており、 該チユーブ内に、スクリユーネジ軸と該ネジ軸
   が転動自在なボールを介して螺合されたスクリユ
   ーナツト筒体とからなる回転運動体が内蔵されて
   おり、該回転運動体の上端側が連杆を介して弾性
   成形体の上部リング体に連結されており、 更に、前記回転運動体の回転を上下直線運動に
   変換するため、チユーブ内に配設された軸方向ガ
   イドにナツト筒体を相対回転不能でかつ軸方向摺
   動自在に係合してなる上下直線運動変換手段が備
   えられており、 前記チユーブの下端に伝動ケースが取付けら
   れ、この伝動ケースに内蔵した伝動体が前記回転
   運動体の下端に連動連結されており、 チユーブの側方に前記伝動体を駆動する駆動体
   が設けられ、更に、チユーブの下端に前記型要素
   の型締めロードを緩衝する流体衝撃吸収装置を設
   けたことを特徴とするタイヤ加硫機の中心機構。