JP4064750B2

JP4064750B2 - タイヤ加硫装置

Info

Publication number: JP4064750B2
Application number: JP2002217404A
Authority: JP
Inventors: 俊文村上; 英樹福田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004058340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予備膨張されたグリーンタイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４および図５に示す従来のタイヤ加硫装置は、ボトムプレート６、ボトムプレート６に組み付けられた下サイド金型９、トッププレート１０、トッププレート１０に組み付けられた上サイド金型１３、周方向に複数に分割されたトレッド金型１４、前記ボトムプレート６およびトッププレート１０の突起３０、および突起部３２に係合する下部突起３１、および上部突起３３を介してタイヤの半径方向に滑動可能に組みつけられた複数のセグメント１５を備え、セグメント１５の外側傾斜面に接する、内側傾斜面を有するアウターリング１８が設けられている。アウターリング１８は、架台１に固定設置された第２昇降シリンダ５のロッドに連結され、セグメント１５に対し相対的に滑動昇降可能である。トレッド金型１４はセグメント１５の内周面に固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のタイヤ加硫装置を用いたシェーピング工程では、内部にブラダ２０を挿入し、ブラダ２０に加圧媒体を注入して予備成形された未加硫のタイヤ１９が金型内に挿入される。完成タイヤの所定形状、寸法を維持するために、上下方向はロッド２ａを介してトッププレート１０を下方に締め付け、左右方向は第２昇降シリンダ５によりアウターリング１８を下方に引き下げてセグメント１５を締め付けている。
【０００４】
この状態で加硫すると、次のような問題が生じる。
図５に示すように、ブラダ２０内に注入した加圧媒体の圧力により、上サイド金型１３とトレッド金型１４を介してトッププレート１０とセグメント１５に矢印の方向に反力が生じる。トッププレート１０に生じる上下方向への反力は、上部突起３３および突起部３２により保持される。セグメント１５に生じるタイヤの半径方向の反力は、突起部３２と上部突起３３の接触面がフラットな形状であるため（ボトムプレート６とセグメント１５の関係も同様）、アウターリング１８を下方向へ引き下げる力により生じるアウターリング１８とセグメント１５の接触面での半径内方向への力のみで保持している。
【０００５】
したがって、タイヤの半径方向の保持力を得るためには、第２昇降シリンダ５のサイズを大きくしなければならず、これに伴って配管、駆動装置等の付帯設備も大きくなるため、全体的に装置の大型化、コスト高を来たしている。また、大型タイヤには加硫時間が１０時間にも及ぶものもあり、この間、第２昇降シリンダ５を継続して稼動させなければならず、ランニングコストも上昇する。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内圧によって生じる反力をトッププレートおよびボトムプレートとセグメントの係合部で保持することにより、装置のコンパクト化、ランニングコストの低減が可能なタイヤ加硫装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレッド金型を保持するセグメントの上部と上サイド金型を保持するトッププレートの端部、および前記セグメントの下部と下サイド金型を保持するボトムプレートの端部に突起を設けて互いに係合させて金型を保持する構造を備えたタイヤ加硫装置において、加硫時にセグメントを内側に引き込む力が生じるよう、上記各突起の根元部から先端部に向かう一定の傾斜角で板厚を厚くした形状のテーパー部を形成し、テーパー部の傾斜部同士を密着して係合するように構成している。
また、それぞれの突起に形成されたテーパー部が、突起の根元部から先端部に向かって板厚が厚くなるよう設けることができる。
また、前記セグメントと内方傾斜面で互いに係合して上下方向に滑動し、かつ前記セグメントをタイヤの半径方向に移動させるアウターリングの駆動手段を、アウターリングの下部に設けた昇降シリンダとする。
さらにまた、前記アウターリングの駆動手段を、アウターリングの上部に設けた昇降シリンダとすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のタイヤ加硫装置の第１実施例について、図面を用いて詳細に説明する。図１はタイヤ加硫装置の断面図、図２（ａ），（ｂ）はトッププレートとセグメントとの係合部の構造を示す拡大図である。
なお、本説明に記載する方向（上下および左右方向）は、図１の紙面を基準に記載する。上下方向はタイヤの幅方向を、左右方向はタイヤの半径方向をいう。
【０００９】
図１に示すように、タイヤ加硫装置４０を構成する各要素を取り付け、支持するための架台１には、その中央部分に油圧シリンダ２が固定設置されている。油圧シリンダ２は、長いロッド２ａを備えており、その先端が後述するトッププレート１０の上方に突出するように設定されている。架台１の上方には、ロッド２ａ上を滑動するリフタ３が設けられており、リフタ３は、タイヤ１９とブラダリング２０からなるブラダリング組立体２１をタイヤ金型から出し入れする際に使用され、架台１の中央部分に複数組設置された第１昇降シリンダ４により加硫済のタイヤ１９を取り出すときに上昇し、未加硫のタイヤ１９を挿入するときに下降するように構成されている。
【００１０】
タイヤ１９の外面を形成する金型のうち、タイヤ側部の一方を成形する下サイド金型９は、ボトムプレート６を介して架台１に固定されている。ボトムプレート６は、下サイド金型９を加熱する加熱室７を備え、外周縁部に後述するセグメント１５の下部突起１６と係合する突起８を設けている。図３に示すように、突起８と下部突起１６の先端部には、互いに係合するテーパー部８ａ、１６ａが形成されている。
タイヤ側部の他方を成形する上サイド金型１３は、トッププレート１０に固定保持されており、トッププレート１０は上サイド金型１３を加熱する加熱室１１を備え、外周縁部にセグメント１５の上部突起１７と係合する突起１２を設けている。突起１２と上部突起１７の先端部には、互いに係合するテーパー部１２ａ、１７ａが形成されている。
【００１１】
タイヤのトレッド部を形成するトレッド金型１４は、円周方向に沿って複数に分割されており、それぞれセグメント１５およびアウターリング１８と組み合わせて構成されている。トレッド金型１４は、セグメント１５の内周面に固定保持され、セグメント１５は、前述したように上下をトッププレート１０とボトムプレート６に係合し、外周面はアウターリング１８の内方傾斜面と互いに係合して上下方向に滑動し、アウターリング１８の上昇下降に伴って半径方向に移動するように構成されている。アウターリング１８は、下部適所に第２昇降シリンダ５のロッド先端部が連結されており、同第２昇降シリンダ５は、架台１に固定設置されている。
なお、第２昇降シリンダ５は、油圧または空気圧を用いたものを使用する。
【００１２】
テーパー部１２ａ，１７ａは、突起１２および上部突起１７の根元部から先端部に向かって一定の傾斜角で板厚が厚くなるように形成されている。該傾斜角は、２つのテーパー部１２ａ，１７ａが、ほぼ同じ角度を有しており、それぞれの傾斜部同志が密着して係合するよう設けられている。
テーパー部８ａ，１６ａにも同様な傾斜が形成されている。
【００１３】
上記タイヤ加硫装置の作用を説明する。
（１）トッププレート１０が上サイド金型１３と共に取り外され、アウターリング１８は第２昇降シリンダ５により上昇して、セグメント１５およびトレッド金型１４を外方に開放する。
（２）下方より第１昇降シリンダ４を用いてリフタ３を上昇させる。それと同時に、未加硫のタイヤ１９とブラダリング組立体２１を図示しない運搬装置によりリフタ３上に載置する。
（３）リフタ３が第１昇降シリンダ４により下降して、ブラダリング組立体２１を下サイド金型９上に設置する。
（４）トッププレート１０をロッド２ａの先端に連結し、ロッド２ａを所定の高さまで下降させると共に、第２昇降シリンダ５によりアウターリング１８を引き下げて、セグメント１５を一斉に内方へ移動させる。この時、上部突起１７、下部突起１６に設けたテーパー部１７ａ，１６ａは、それぞれ突起８，１２に設けたテーパー部８ａ，１２ａと一定の隙間を持って係合する。
（５）未加硫のタイヤ１９とブラダリング組立体２１の金型への収納が完了したのち、加硫工程に入る。
（６）タイヤ１９の加硫が終了し、加硫媒体を排出した後、上記（１）から（４）の逆の手順で金型を開放して加硫済のタイヤ１９を取り出す。
【００１４】
上記の加硫工程において、上部突起１７と突起部１２の係合状態を図２（ａ），（ｂ）に示す。加硫前は上部突起１７と突起１２が一定の隙間を持って係合した状態になっているが（図２（ａ）参照）、加硫が開始されると矢印４１で示すように加硫媒体の圧力による内反力が生じると、トッププレート１０が上方に浮き上がり、上部突起１７と突起１２の先端部に設けたテーパー部１７ａと１２ａが係合する（図２（ｂ）参照）。係合部には、セグメント１５を内側に引き込む力が生じ、内圧反力に打ち勝ちセグメント１５が締め込まれる。下部突起１６と突起部８の係合部も同様に、セグメント１５がトッププレート１０によって引き上げられる力により、セグメント１５の下部突起１６と突起８のテーパー部１６ａ，８ａが係合し、セグメント１５が内側に締め込まれる。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態に係るタイヤ加硫装置の第２実施例を図３を用いて説明する。図３は、金型部の断面構造を示す。
架台１の上面には、断熱材２５を介して下サイド金型９を加熱する加熱板２４が設けられ、加熱板２４の上面には、ボトムプレート６が設置されている。
下サイド金型９は、ボトムプレート６に固定され、加熱板２４および断熱板２５を介して架台１に固定保持されている。ボトムプレート６は、外周縁部に下部突起１６と係合する突起８が設けられている。そして、突起８と下部突起１６の先端部には、互いに係合するテーパー部８ａ、１６ａが形成されている。
【００１６】
上サイド金型１３は、トッププレート１０に固定保持され、トッププレート１０は油圧シンダのロッド２８に昇降可能に支持されている。トッププレート１０は、外周縁部に上部突起１７と係合する突起１２が設けられ、上記の突起１２と上部突起１７の先端部には互いに係合するテーパー部１２ａ、１７ａが形成されている。
【００１７】
トレッド金型１４は、円周方向に沿って複数に分割されており、それぞれセグメント１５およびアウターリング１８と組み合わせて構成されている。トレッド金型１４は、セグメント１５の内周面に固定保持され、セグメント１５は上下をトッププレート１０とボトムプレート６に係合し、外周面はアウターリング１８の内方傾斜面と互いに係合して上下方向に滑動可能に連結され、アウターリング１８の上昇下降に伴って半径方向に移動することができる。
【００１８】
アウターリング１８は、上部がリング２２を介して加圧板２３に連結されており、加圧板２３は架台１の上部に固定設置された上部昇降シリンダのロッド２９に連結されている。加圧板２３の下面には、トッププレート１０に当接して加熱する加熱板２６が断熱板２７を介して固定設置されている。
【００１９】
次に、第２実施例のタイヤ加硫装置の作用を説明する。
（１）油圧シリンダのロッド２８でトッププレート１０を押し下げた状態で、ロッド２９により加圧板２３と共にアウターリング１８を上昇させ、セグメント１５およびトレッド金型１４を外方に開放する。
（２）引き続き昇降シリンダのロッド２９を作動させて、トッププレート１０を上サイド金型１３と共に、アウターリング１８をセグメント１５およびトレッド金型１４と共に上方へ退避させる。
（３）ボトムプレート６上に残された下サイド金型６上に図示しない未加硫タイヤを載置する。
（４）上方から、ロッド２８によりトッププレート１０、セグメント１５およびトレッド金型１４が押し下げられると共に、ロッド２９によりアウターリング１８が加圧板２３と共に下降する。
（５）セグメント１５の下面が、ボトムプレート８に着座すると同時にセグメント１５の半径方向の移動が始まり、トレッド金型１４がタイヤに当接すると共に、上下部突起１７，１６が突起１２、８に係合する。
（６）未加硫タイヤの金型への収納が完了したのち、加硫工程に入る。
（７）タイヤの加硫が終了すると、加硫媒体を排出した後、ロッド２８でトッププレート１０を押し下げた状態で、ロッド２９により加圧板２３と共にアウターリング１８を上昇させ、セグメント１５およびトレッド金型１４を外方に開放する。
（８）ロッド２９を作動させてトッププレート１０を上サイド金型１３と共に、アウターリング１８をセグメント１５およびトレッド金型１４と共に上方に退避させて金型を開放し、加硫済のタイヤ１９を取り出す。
【００２０】
上記の加硫工程において、上部突起１７と、突起部１２の係合状態は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、加硫前は上部突起１７と突起１２が一定の隙間を持って係合した状態になっているが、加硫が開始されると矢印４１で示すように加硫媒体の圧力による内反力が生じる。この内反力により上部突起１７と突起１２の先端部に設けたテーパー部１７ａと１２ａにタイヤの半径内方向の力が生じ、実施例１と同様にセグメント１５を内側に締め込むことできる。
【００２１】
本発明の実施形態に係るタイヤ加硫装置では、上部突起１７と突起１２の係合部、および下部突起１６と突起８の係合部に、それぞれテーパー部１７ａ、１２ａ、１６ａ、８ａを形成し、加硫時に生じる内圧を利用してセグメント１５を締め込むことにより次の効果が得られる。
（ａ）第１実施例において、加硫中にアウターリング１８を下方に引き付けておく第２昇降シリンダ５の保持力が不要になり、第２昇降シリンダ５を小型化できる。また、第２実施例において、加硫中に加圧板を介してアウターリング１８を下方に押し付けておく上部昇降シリンダの保持力が不要になり、昇降シリンダを小型化できる。
（ｂ）上記（ａ）の効果にともない、配管、駆動装置等の付帯設備が小型化できる。また、昇降シリンダ５および駆動装置のランニングコストが削減できる。
（ｃ）加硫中に、アウターリング１８に負荷されている円周方向の箍張り力（Hoop力）をなくすことにより、アウターリング１８の剛性を小さくし、小型軽量化することができる。
（ｄ）かくして、タイヤ加硫装置４０を小型軽量化することができ、装置の製造コストを低減することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るタイヤ加硫装置によれば、トレッド金型を保持するセグメントの上部と上サイド金型を保持するトッププレートの端部、および前記セグメントの下部と下サイド金型を保持するボトムプレートの端部に突起を設けて互いに係合させて金型を保持する構造を備えたタイヤ加硫装置において、加硫時にセグメントを内側に引き込む力が生じるよう、上記各突起の根元部から先端部に向かう一定の傾斜角で板厚を厚くした形状のテーパー部を形成し、テーパー部の傾斜部同士を密着して係合するように構成しているので、内圧の上昇による反力をトッププレートおよびボトムプレートとセグメントの係合部で保持することができ、それにより、装置のコンパクト化、ランニングコストの低減が可能なタイヤ加硫装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における、タイヤ加硫装置の構造を示す断面図である。
【図２】トッププレートとセグメントとの係合部の構造を示す断面拡大図であって、（ａ）は係合前の状態図、（ｂ）は係合後の状態図である。
【図３】本発明の第２実施例における、タイヤ加硫装置の構造を示す断面図である。
【図４】従来のタイヤ加硫装置の構造を示す断面図である。
【図５】図４における突起の係合状態を示す断面拡大図である。
【符号の説明】
１架台
２油圧シリンダ
３リフタ
４第１昇降シリンダ
５第２昇降シリンダ（駆動手段）
６ボトムプレート
７加熱室
８突起
８ａテーパー部
９下サイド金型
１０トッププレート
１１加熱室
１２突起
１２ａテーパー部
１３上サイド金型
１４トレッド金型
１５セグメント
１６下部突起
１６ａテーパー部
１７上部突起
１７ａテーパー部
１８アウターリング
１９タイヤ
２０ブラダ
２１ブラダリング組立体
２２リング
２３押圧プレート
２４下部加熱板
２５下部断熱板
２６上部加熱板
２７上部断熱板
２８油圧シリンダロッド
２９上部昇降シリンダロッド
３０突起
３１下部突起
３２突起
３３上部突起
４０タイヤ加硫装置

Claims

トレッド金型を保持するセグメントの上部と上サイド金型を保持するトッププレートの端部、および前記セグメントの下部と下サイド金型を保持するボトムプレートの端部に突起を設けて互いに係合させて金型を保持する構造を備えたタイヤ加硫装置において、
加硫時にセグメントを内側に引き込む力が生じるよう、上記各突起の根元部から先端部に向かう一定の傾斜角で板厚を厚くした形状のテーパー部を形成し、該テーパー部の傾斜部同士を密着して係合するように構成していることを特徴とするタイヤ加硫装置。
前記セグメントと内方傾斜面で互いに係合して上下方向に滑動し、かつ前記セグメントをタイヤの半径方向に移動させるアウターリングを備え、その駆動手段が、アウターリングの下部に設けた昇降シリンダであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
前記セグメントと内方傾斜面で互いに係合して上下方向に滑動し、かつ前記セグメントをタイヤの半径方向に移動させるアウターリングを備え、その駆動手段が、アウターリングの上部に設けた昇降シリンダであることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ加硫装置。