JPS626966B2 - - 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、第１０図及び第１１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
に認められている。

即ち、第１０図、第１１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の構造と挙動
を概説する。

第１０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１１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にタイヤ外形の半分を成形する下型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にタイヤ外形
の残りの半分を成形する上型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１１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
ゴム袋等のプラダ、即ちタイヤ内面成形用の弾性
成形体１１が設けてあり、該弾性成形体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２〜３
Kg／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
プを介して弾性成形体１１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１０図、第１１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１０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をバーチカルローダ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
に弾性成形体１１内に圧媒を供給することで、グ
リーンタイヤＴの下部側より順次弾性成形体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２
１内を摺動し、弾性成形体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１１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の下降による弾性成形体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１０図、第１１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
ことから優位性が現状において認められているけ
れども、次の諸点を改善できれば更に有用性があ
る。

即ち、弾性成形体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２
６，２６Ａ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。

又、熱圧媒の供給パイプ１２（排出パイプにつ
いても同じ）がシリンダチユーブ１４外に配管さ
れていることから直接外気に触れ、熱放散が大と
なつて熱エネルギーの損失を招くのみならず、当
該パイプのシール性もやゝ劣り、構造の複雑化を
招いている。

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程度認められているも、
その駆動源として流体を採用している限り、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代替して所謂
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、弾性成形体に対する熱圧媒の供給およ
び排出用パイプをチユーブ内に設けることで、直
接外気との触れをさけ熱放散を少なくしたことを
目的とするものである。

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、該上下型要
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、固定側に縦向として設けたガイ
ド筒体に、上端側が弾性成形体の下部リング体に
取付けられたチユーブが昇降自在に嵌挿され、該
チユーブ内に、スクリユーネジ軸とこのネジ軸が
螺合されたスクリユーナツト筒体とからなる螺子
回転運動体が内蔵されており、該螺子回転運動体
におけるスクリユーナツト筒体が連杆を介して弾
性成形体の上部リング体に連結され、更に、前記
螺子回転運動体に起動力を伝達する駆動体がチユ
ーブの外側域に設けられ、 更に、前記チユーブ内には、軸方向のガイド体
が配設されて該ガイド体に前記スクリユーナツト
筒体が回転不能でかつ軸方向摺動自在に係合され
ており、 更に、前記弾性成形体に対する熱圧媒の供給及
び排出用パイプが前記チユーブ内に挿設されてい
ることを特徴とする。

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並びに弾性成形体等の
構成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には上下に配置したブシユ
乃至パツキング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の下部に駆動体と伝動体が設けてある。

駆動体３０は本例ではブレーキ付正逆転モータ
であり、シリンダチユーブ１４の下部に連設した
最中構造の伝動体ケース３１上にチユーブ１４の
側域として設けてある。

伝動体ケース３１の中に伝動体３２が設けられ
るが本例では駆動体３０の軸上に固設した駆動ギ
ヤ３３と該駆動ギヤ３３に咬合する減速ギヤ３４
とから構成され、減速ギヤ３４の芯がチユーブ１
４の芯上にあり、該減速ギヤ３４の芯にキー又は
スプラインで結合されたスクリユーネジ軸３５が
チユーブ１４の芯上に挿設されている。

なお、伝動体３２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。

スクリユーネジ軸３５にはそのスクリユー溝３
５Ａに多数のボール３６を転動自在に列設すると
ともに、ボール受けナツト筒体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
ボール受けナツト筒体３７に伝動されるようにさ
れている。

ボール受けナツト筒体３７にはスライデイング
ブシユ３８が回転方向に関して同行すべく嵌合さ
れ、このブシユ３８がチユーブ１４に嵌合される
とともに連杆１７が該ブシユ３８に連設されてい
るのであり、連杆１７は筒構造とされ、この芯と
ネジ軸３５の芯が合致されている。

スライデイングブシユ３８がチユーブ１４の内
面にチユーブ長手方向に形成したスプライン又は
キーに係合することで、回転運動を直線運動に変
換する手段を構成するが、本実施例では第９図に
示す如くスライデイングブシユ３８に半径方向の
切欠部３８Ａを線対称位置に形成し、この切欠部
３８Ａのそれぞれに熱媒体の供給パイプ４０と排
出パイプ４１を貫挿せしめ回転方向に関する係合
部とすることでナツト筒体３７ブシユ３８等から
なる回転運動体の相対的な上下直線運動への変換
手段を構成している。

供給パイプ４０と排出パイプ４１はそれぞれチ
ユーブ１４内にありチユーブ長手方向に添つて設
けられるとともに、実質的に下部リング体２２側
にその上端部が螺子構造等で接合され、該下部リ
ング体２２に穿設した放射方向の放出口４０Ａ、
回収口４１Ａにそれぞれ連通されている。

供給パイプ４０及び排出パイプ４１の各下端は
伝動体ケース３１のやゝ上方におけるチユーブ１
４において外向に延びその口に図示しない接続具
を介して熱圧媒、即ち、蒸気、ガス等を導通可能
としている。

なお、前記の上下直線運動変換手段はブシユ３
８をチユーブ１４にキー又はスプラインにて係合
することでも構成できるが、このときはパイプ４
０，４１は所謂可撓材にすることができる。しか
し供給パイプ４０と排出パイプ４１を金属材等で
作成し、そのうち少なくともひとつと切欠部３８
Ａによる手段が構造の簡素化等の点で望しい。

ここにおいて、螺子回転運動体の上下直線運動
変換手段は、チユーブ１４内に軸方向に配設され
たガイド（チユーブ１４に形成したキー、キー溝
又はスプライン、または図示のパイプ４０，４１
等）に、スクリユーナツト筒体３３が回転不能で
かつ軸方向摺動自在に係合されることによつて構
成されている。

その他、図において、４２はグランドパツキン
によるシール手段、４３はパルスゼネレータを示
し、モータ軸上にカツプリングを介して接続され
ており、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の一例である。この
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、光電管等の適宜手段が採用で
きる。

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図はブラダで示すタイヤ内面成形体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な羽根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。

このローデイング状態において後、所謂シエー
ピング工程に移行するが、これは弾性成形体１１
の中に供給パイプ４０を介して例えば２〜３Kg／
cm²の熱媒体、つまり、蒸気圧、ガス圧等を供給す
るとともにモータ３０を正転起動することにより
なされる。

前記モータ３０の起動力は伝動体３２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は、ボール３６、ナツト筒体３７およびブシ
ユ３８よりなる回転運動体に螺合されていること
から、当該回転運動体を回転させる力となし、一
方、回転運動体、本例ではスライドブシユ３８の
切欠部３８Ａに供給パイプ４０と排出パイプ４１
が貫挿され回転方向に関して係合していることか
ら、前記回転運動が直線運動方向に変換され、該
ブシユ３８に連杆１７を介して上部リング体１８
が取付けられているので第２図、第３図に示す如
く上部リング体１８が降下し、供給パイプ４０を
通じて弾性成形体１１の中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してグリーンタイヤ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又は本例におけるパル
スゼネレータ４３を設けて制御コンピユータ等に
連動させ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、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、ナ
ツト筒体３７等からなる回転運動体は、特に、ボ
ールが自転と公転運動をすることできわめて効率
よく伝動されるのである。

第２図に示すシエーピング開始から第３図で示
すシエーピング終了までの間において回転運動
体、実質的にスライデイングブシユ３８が供給パ
イプ４０と排出パイプ４１による廻り止め機能に
より降下し、上部リング体１８との上下間隔が順
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
度が向上することとチユーブ１３にて支持するこ
とと相まつて完壁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
パツキンが使用可能となり弾性成形体１１内の圧
媒洩れは完壁に防止でき、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
クを検出し、第３図の如くシエーピングが終了す
るとこれと連動してモータ３０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。

この型締めにおいてその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るが、これに
伴いスクリユーネジ軸３５が逆回転して延いては
モータ３０への異常ロードが生じようとするも、
これは、ボール３６が円滑に転動することで極力
抑えることができる。

この型締め終了後にあつては、第４図に示す如
く弾性成形体１１の中に熱圧媒を供給パイプ４０
を介して従前同様に昇圧して供給するとともに、
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のである。

この加硫成形および前述のシエーピングにおい
て供給パイプ４０より供給される熱媒体は当該パ
イプ４０がチユーブ１３内に設けてあることから
直接外気に触れること少なく、ここに熱放散を抑
え省エネルギー化に寄与するとともに、上部リン
グ体１８の上昇駆動源として流体圧を用いること
なくスクリユーネジ方式による機械源を採用して
いることから、上下型要素２，６全体の熱バラン
スは均等化され迅速かつ正確に加硫成形できるの
である。

加硫終了後にあつては第５図に示す如く上型要
素６の型開き後、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中の熱圧媒は排出パイプ４１を介し
てドレンするのである。

この所謂ノツクアウト工程を終了した後は、モ
ータ３０を逆転起動することで上部リング体１８
が伸展され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ゼ
ネレータ４３にて制御できる。

而して、弾性成形体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Ｔ１を取
出部材４４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。

なお、以上の図示例では弾性成形体として上部
リング体と下部リング体間にブラダを装着したも
のを示したが、該成形体としては所謂ドーナツ形
状のゴム袋とか全体がゴム袋構造とされたものを
使用できる。更に、螺子回転運動体としてスクリ
ユーネジ軸のリード角を大にすれば、ボールを省
略することもできる。

以上要するに、本発明によると、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
とこれが螺合されるナツト筒体からなる所謂螺子
回転運動体であることから、効率よく伝動できる
ととも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、
シエーピング及び加硫工程において全体が均斉と
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、弾性成形体に対する熱圧媒の供給及び排
出用パイプが、チユーブ内にあり、外気との直接
触れをなくしているので、チユーブ内での熱放散
は少なく、この点でも省エネルギーに寄与できる
のに加えて、供給及び排出パイプの曲がり、折損
を効果的に防止し、しかも、コンパクトに設計可
能となる利点がある。

また、シエーピング及び加硫中の弾性成形体に
供給した圧媒の洩れは供給及び排出パイプの接続
部においても複雑でかつ特定の材質によるパツキ
ンによらなくとも防止できるし、更に、可動部の
パツキンはこれが１箇所で事済み、しかもグラン
ドパツキンが使用可能となることからシール性能
は抜群となる。

更に、弾性成形体を拡縮する連杆をチユーブに
対して直線的に摺動案内する構成にでき、チユー
ブに対して回転運動体を上下直線運動自在として
いることから、連杆延いては弾性成形体の振れ止
め精度は向上するし、その摺動案内部の径方向の
容量と上下方向の容量も結果的に大となり、シエ
ーピング及び加硫成形精度を大幅に向上できるの
である。

また、チユーブ内の螺子回転運動体に対する起
動力を伝達する駆動体がチユーブの外側域に設け
られているので、チユーブの下端に設けるものに
比べて偏荷重はあるものの高さ方向にコンパクト
にできる。

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、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
も可能となるし、駆動源として流体を用いないこ
とからそれ用の配管は不要となり、これは特にメ
ンテナンスの点で著効となる。

【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
図はその加硫１サイクルを併せて示す概略立面断
面図、第９図は第１図Ａ―Ａ線断面図、第１０図
と第１１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、１０……中
心機構、１１……弾性成形体、１３……固定ガイ
ド筒体、１４……チユーブ、３０……駆動体、３
２……伝動体、３５……スクリユーネジ軸、３６
……ボール、３７……ナツト筒体、３８……スラ
イドブシユ、４０……供給パイプ、４１……排出
パイプ。

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、該上下型要素内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、 固定側に縦向として設けたガイド筒体に、上端
   側が弾性成形体の下部リング体に取付けられたチ
   ユーブが昇降自在に嵌挿され、該チユーブ内に、
   スクリユーネジ軸とこのネジ軸が螺合されたスク
   リユーナツト筒体とからなる螺子回転運動体が内
   蔵されており、該螺子回転運動体におけるスクリ
   ユーナツト筒体が連杆を介して弾性成形体の上部
   リング体に連結され、更に、前記螺子回転運動体
   に起動力を伝達する駆動体がチユーブの外側域に
   設けられ、 更に、前記チユーブ内には、軸方向のガイド体
   が配設されて該ガイド体に前記スクリユーナツト
   筒体が回転不能でかつ軸方向摺動自在に係合され
   ており、 更に、前記弾性成形体に対する熱圧媒の供給及
   び排出用パイプが前記チユーブ内に挿設されてい
   ることを特徴とするタイヤ加硫機の中心機構。