JP4450572B2 - タイヤ成型機の成型ドラム駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明に属する技術分野】
この発明は、タイヤ成型機の成型ドラム駆動装置に関するものであり、とくには駆動装置の小型化を実現したものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の駆動装置としては、図３に、部分を断面とした正面図で例示するものがある。
図中１１１はタイヤ成型ドラムを示し、この成型ドラム１１１は、たとえば、ドラムそれ自体の回動運動をもたらす筒状軸１１２と、その内側に配置されて、ビードロック手段の位置変更、ドラム径の拡縮変更等をもたらす中軸１１３とからなる中心軸１１４を具える。
また、図中１１５はドラム駆動軸を示し、ほぼ全長にわたって内外二重の軸構造になるこのドラム駆動軸１１５は、一方の軸端を前記中心軸１１４の軸端に連結されて、筒状軸１１２に回転力を伝達する、中空の外側軸１１６と、この外側軸１１６内に配置されて、前記中軸１１３に回転力を伝達する内側軸１１７とを具える。
【０００３】
このようなドラム駆動軸１１５は、それの軸線方向に間隔をおく複数個所、図では二個所で、軸受け１１８，１１９をもって回転自在に支持され、また、このドラム駆動軸１１５の他方の端部分では、内側軸１１７が、たとえば、プーリ１２０およびタイミングベルト１２１からなる動力伝達手段を介して、回転駆動手段の一例としてのモータ１２２、より正確には、モータ１２２の出力軸に取付けたプーリ１２３に駆動連結されている。
【０００４】
そしてまた、かかるドラム駆動軸上には、モータ１２２から内側軸１１７に伝達された回転駆動力を、外側軸１１６にも選択的に伝達するためのクラッチ１２４を、プーリ１２０に近接させて配設しており、この一方で、外側軸１１６の不要の回動運動を確実に阻止するべく、その外側軸１１６に、それの全周にわたって形成したフランジ１２５に作用するブレーキ手段１２６を設けている。
【０００５】
さらにここでは、モータ１２２から内側軸１１７に、所定の範囲を越える大きさのトルクが伝達されるのを防ぐため、前記プーリ１２０を、トルクリミッタとして機能するトルクレリーサ１２７を介して内側軸１１７に連結しており、また、成型ドラム１１１側へ、ブラダの拡縮用、ビードロック手段の拡縮用、シェーピング用等の加圧流体の給排を可能とするべく、ドラム駆動軸１１５の、その成型ドラム１１１側の端部分に、駆動軸１１５の周りでの流体流路の区画に寄与する複数のロータリシール１２８を配設している。
【０００６】
このように構成してなるドラム駆動装置によれば、クラッチ１２４の開放下でモータ１２２を駆動することにより、動力伝達手段の作用によって内側軸１１７だけを回転させることができ、この場合は、ブレーキ手段１２６をもって外側軸１１６のフランジ１２５を拘束することで、その外側軸１１６の不測の連れ回りを十分に防止することができる。
【０００７】
またこの一方で、クラッチ１２４を作用させて、プーリ１２０と外側軸１１６とを駆動連結するとともに、ブレーキ手段１２６を開放した状態でモータ１２２を作動させた場合には、内側軸１１７のみならず外側軸１１６をもまた相互の同期下で回転させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような従来技術にあっては、ドラム駆動軸１１５のそれぞれの軸受け１１８、１１９、駆動対象軸の変更に必要なクラッチ１２４およびブレーキ１２６の他、安全装置としてのトルクレリーサ１２７および、複数のロータリシール１２８の全てを同一の軸線上に配設していることから、ドラム駆動軸１１５の全長が必然的に長くなって装置の大型化が不可避となるため、たとえば、タイヤ成型機をそれぞれの成型ステーションへ順次に移動させながら、生タイヤのトランスファ成型を行う場合に、タイヤ成型機の所定の移動経路内に、多数のタイヤ成型機を配設することが難しいという問題があった。
【０００９】
しかもこの従来技術では、ドラム駆動軸１１５を、それのほぼ全長にわたって内外二重軸構造とすることが必要であるため、その駆動軸１１５の製造のためにより高い加工および組立て精度が要求される他、設備コストが嵩む等という問題もあった。
【００１０】
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、成型ドラム駆動装置の十分なる小型化と併せて、それほどの高い加工および組立て精度を必要とせず、設備コストを低く抑えることもできる、タイヤ成型機の成型ドラム駆動装置を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るタイヤ成型機の成型ドラム駆動装置は、内外二重の軸構造になり、軸線方向の複数個所、たとえば二個所で軸受支持されて、一方の軸端をタイヤ成型ドラムの中心軸に連結される主軸を設けるとともに、この主軸の外側軸の回転を拘束するブレーキ手段を設け、また、主軸から独立して、その主軸とほぼ平行に延在する、単一軸構造になる中間軸を設けるとともに、この中間軸のそれぞれの軸端部分を、主軸の他方の軸端部分の内側軸および、回転駆動手段のそれぞれに動力伝達手段を介して駆動連結し、主軸の他方の軸端位置と、中間軸の、主軸に駆動連結した側の軸端位置とを揃えて位置させ、そしてその中間軸の、回転駆動手段への駆動連結側の端部分に、回転駆動手段からの駆動力の、中間軸への伝達の断接を司るトルクレリーサを配設するとともに、主軸の外側軸に駆動連結した、中間軸上の中間部の転輪、たとえば、プーリ、タイミングベルトプーリ、歯車、チェーンスプロケット等とすることができる転輪の、中間軸と一体的な回転駆動および停止をもたらすクラッチを、その中間軸の中間部に配設してなるものである。
【００１２】
この成型ドラム駆動装置では、たとえば、変速機構を設けた、または設けないモータとすることができる回転駆動手段を作動させて中間軸を駆動し、そしてこの中間軸から、動力伝達手段を介して主軸の内側軸を直接的に駆動することにより、主軸の外側軸に対するブレーキ手段の作用下で、その内側軸だけを、所要の方向へ所要の速度で回転させることができる。
【００１３】
また、中間軸のこのような駆動に当って、その中間軸に配設したクラッチを作動させて、中間軸上の転輪を中間軸とともに回転させた場合には、その転輪に駆動連結した主軸外側軸をもまた、ブレーキ手段の開放下で回転駆動することができ、この場合には、主軸の内側軸の、中間軸による直接的な駆動と相俟って、主軸の内外側の両軸をともに一体的に回転させることができる。
【００１４】
ここで、この装置によれば、主軸から独立させた中間軸をその主軸とほぼ平行に配設するとともに、ブレーキ手段およびクラッチのそれぞれを、主軸および中間軸のそれぞれに分散させて配設することで、装置の軸線方向長さを十分短くして、装置の全体を所期したとおりに小型化することができ、これがため、生タイヤのトランスファ成型を行う当り、タイヤ成型機の所定の移動経路内に、所要に応じた台数のタイヤ成型機を配設することが十分に可能となる。
【００１５】
またここでは、主軸だけを内外二重軸構造とすることで、所要の駆動態様を実現することができて、中間軸は単一軸とすることができるので、二重軸構造部分の絶対長さを短くすることができ、これがため、とくには主軸の製造のためにそれほど高い精度が要求されることはない。しかも、中間軸を単一軸にできることで、設備コストを有利に低減させることもできる。
【００１６】
以上のような装置では、主軸の、軸受支持部より軸端側に、主軸の周りで流体流路を区画する複数のロータリシールを配設することができ、この場合の軸端側は、タイヤ成型ドラム側とすることができる他、タイヤ成型ドラムから離隔した軸端側とすることもできる。
これによれば、消耗部品であるロータリシールの交換等を、軸受の分解等を必要とすることなく簡易に行うことができる。
【００１７】
またここでは、中間軸に、回転駆動手段からの駆動力の、中間軸への伝達の断接を司るトルクレリーサを配設していることから、過負荷の作用時には、中間軸および主軸の両者をともに、回転駆動手段の駆動力の伝達から解放することによって、それらの軸はもちろん、各可動部分を過剰のトルクから十分に保護することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基いて説明する。
図１は、成型ドラム駆動装置の実施形態を、要部について示す部分断面正面図である。
図中１はタイヤ成型ドラムを、２は、このタイヤ成型ドラム１の中心軸をそれぞれ示し、この中心軸２もまた、従来技術で述べたと同様の筒状軸３および中軸４を具える。
【００１９】
また、図中５は、この発明に係る装置の主軸を示し、一方の軸端で前記中心軸２に連結されるこの主軸５は、中心軸２の筒状軸３に連結される外側軸６と、中軸４に連結される内側軸７とを具える内外二重の軸構造になる。
ここではかかる主軸５を、軸線方向の複数個所、図では二個所で、軸受け８、９をもって回転自在に支持するとともに、内側軸７を、外側軸６に対してこれも回転自在に軸受支持する。
【００２０】
このようにして配設される主軸５に対し、単一軸からなる中間軸１０を、その主軸５とほぼ平行となる姿勢で、図ではそれの下側に軸受け配置し、この中間軸１０の一方の、タイヤ成型ドラム１から離隔した側の端部分を、たとえば、中間軸１０および内側軸７のそれぞれに取付けたタイミングベルトプーリ１１，１２と、これらの両プーリ１１，１２に巻掛けたタイミングベルト１３とからなる動力伝達手段１４によって、内側軸７、ひいては、主軸５に駆動連結する。
【００２１】
また、この図に示すところでは、中間軸１０の他端部近傍部分を、これもたとえば、そこに取付けたタイミングベルトプーリ１５と、減速機付きのモータ１６の出力軸に取付けたタイミングベルトプーリ１７と、それらの両プーリ１５，１７に巻掛けたタイミングベルト１８とからなる動力伝達手段１９を介してモータ１６に駆動連結する。
【００２２】
なおこの場合、モータ駆動力を、中間軸１０上に配設したトルクレリーサ２０を介してその中間軸１０に入力させる構成とする。これによれば、中間軸１０および主軸５の回転負荷が、所定のトルク範囲を越えるほどに大きくなったときに、そのトルクレリーサ２０の作用下で、モータ出力の、中間軸１０への入力を遮断することで、タイヤ成型ドラム１をも含む装置の全体を過負荷から有効に保護することができる。
【００２３】
そしてまたここでは、中間軸１０上に、そこに配置した、たとえばタイミングベルトプーリ２１の、その中間軸１０に対する所要に応じた断接をもたらすクラッチ２２を配設するとともに、この中間軸１０と、主軸５の外側軸６とのそれぞれを、上記タイミングベルトプーリ２１と、外側軸６の周りに取付けた他のタイミングベルトプーリ２３と、これらの両プーリ２１，２３に巻掛けたタイミングベルト２４とからなる動力伝達手段２５により駆動連結する。
【００２４】
ところで、主軸５に対してはまた、外側軸６の外周に設けたフランジ２６に対して制動力を及ぼすブレーキ手段２７を設け、これにより、その外側軸６の、内側軸７への連れ回りの阻止を可能とし、さらに、その主軸５の、図では、軸受９とタイミングベルトプーリ１２との間の端部分で、外側軸６の周りに、流体流路、たとえば加圧空気の流路を区画するべく機能する、たとえばリップシールとすることができるロータリシール２８を、所要の流路本数と対応する本数配設する。なお、ロータリシール２８をもって区画されるそれぞれの流路は、外側軸６に形成されたそれぞれの通路を経て、所要のそれぞれのアクチュエータに連通する。
【００２５】
このように構成してなる成型ドラム駆動装置において、たとえば、図２に中間軸を背面図で示すところから明らかなように、中間軸１０の回転量を検出するエンコーダ２９を、その中間軸１０に、たとえば、チェーンスプロット３１，３２およびチェーン３３を介して駆動連結させて設けた場合には、そのエンコーダ２９による検出結果を利用することで、構成各部の作動を、簡単にフィードバックもしくはフィードフォワード制御することが可能となる。
【００２６】
以上のような成型ドラム駆動装置では、主軸５および中間軸１０のそれぞれを、相互の独立下でほぼ平行に配置するとともに、それらの軸５，１０のそれぞれに、ブレーキ手段２７およびクラッチ２２のそれぞれを相互に分離させて配設することにより、装置の軸線方向長さを、従来技術のほぼ半分程度にまで減少させることができ、これにより装置の十分なる小型化を実現することができる。
【００２７】
またここでは、中間軸１０を、単純な構造の単一軸とすることができるので、内外二重軸構造になる、比較的短尺の主軸５の製造に当っては、従来のドラム駆動軸１１５ほどに高い加工精度、組立て精度等が要求されることがないという精度上の大きな利点があり、また、単一軸としてのその中間軸により、装置の構造を従来技術に比して簡単にするとともに、設備コストを有効に低減できるという利点がある。
【００２８】
ところで、この駆動装置によって主軸５の内側軸７、ひいては、それに連結される、ドラム中心軸２の中軸４を所定の角度範囲にわたって回転させる場合には、ブレーキ手段２７を作用させて主軸５の外側軸６の回転を拘束するとともに、クラッチ２２を解放して中間軸１０と外側軸６との連結を断った状態でモータ１６を作動させる。
【００２９】
これによれば、モータ動力は、動力伝達手段１９から、中間軸１０および他の動力伝達手段１４を経て内側軸７に入力され、結果として、その内側軸７だけが所要の方向へ、所定の速度で回転されることになる。この場合にあって、その内側軸７、ひいては、中軸４が所定量にわたって回転したときは、たとえば、予め定めたエンコーダ２９の検出結果に基づいてモータ１６を停止させることで、タイヤ成型ドラム１の構成部材を所定の位置に正確に位置決めすることができる。
【００３０】
この一方で、主軸５の外側および内側の両軸６，７、ひいては、中心軸２の筒状軸３および中軸４の両者をともに一体的に回転させる場合には、主軸外側軸６をブレーキ手段２７による拘束から解放するとともに、中間軸１０上のクラッチ２２を作動させて、その中間軸１０と外側軸６との駆動連結をもたらし、かかる状態で、モータ１６による中間軸１０の回転駆動を行う。これによれば、中間軸１０と、それの軸端部での内側軸７との駆動連結および、それの中間部での外側軸６との駆動連結のそれぞれによって、主軸５の内外両軸６、７、ひいては、ドラム中心軸２の内外両軸が一体的に回転されることになり、タイヤ成型ドラム１に対し、所要の成型作業を行うことが可能となる。
そしてこの場合にあってもまた、それらの両軸の回転量が所定量に達したときに、エンコーダ２９の作用の下で、モータ１６の作動を自動的に停止させることができる。
【００３１】
ここで、装置をこのように作動させる場合において、たとえば、中心軸２の筒状軸３および中軸４の少なくとも一方の負荷が過剰となって、中間軸１０に作用するトルクが所定の範囲を越えたときは、その中間軸上に配設されて、中間軸１０に駆動連結されたトルクレリーサ２０が、モータ１６によって駆動されるタイミングプーリ１５から離隔変位して、そのトルクレリーサ２０への駆動力の伝達が断たれることになるので、中間軸１０の回転もまた停止されることになり、結果として、全ての回転軸および可動部分が、過負荷から有効に保護されることになる。
【００３２】
またこの装置では、タイヤ成型ドラム１側のアクチュエータに連通する流体流路を区画するべく機能する主軸５上のロータリシール２８に摩耗、損傷等が生じた場合には、動力伝達手段１４のタイミングベルトプーリ１２を内側軸７から取り外すことで、ロータリシール２８の交換等を簡易に行うことができる。
【００３３】
以上この発明の実施の形態を、それぞれの動力伝達手段１４，１９，２５にタイミングベルト１３，１８，２４を用いる場合について説明したが、それらの動力伝達手段には、タイミングベルトの他、チェーン、ギヤ、平ベルト、Ｖベルト等を適宜に選択使用することもできる。
またモータとしてサーボモータを用いた場合には、主軸の内側軸および内外両軸の回転量制御を、容易にかつ高精度に行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、とくには、内外二重軸構造になる主軸と、単一軸としての中間軸とを相互の独立下でほぼ平行に配設することにより、装置の十分なる小型化を実現することができるとともに、主軸に対する要求精度の低下を許容することができ、また、単一軸としての中間軸を用いることで、装置構造の複雑化を回避するとともに、設備コストを十分低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態を要部について示す部分断面正面図である。
【図２】 中間軸の背面図である。
【図３】 従来技術を示す部分断面正面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ成型ドラム
２ 中心軸
３ 筒状軸
４ 中軸
５ 主軸
６ 外側軸
７ 内側軸
８，９ 軸受け
１０ 中間軸
１１，１２，１５，１７，２１，２３ タイミングベルトプーリ
１３，１８，２４ タイミングベルト
１４，１９，２５ 動力伝達手段
１６ モータ
２０ トルクレリーサ
２２ クラッチ
２６ フランジ
２７ ブレーキ手段
２８ ロータリシール
３１，３２ チェーンスプロケット
３３ チェーン

Claims (2)

1. 内外二重の軸構造になり、軸線方向の複数個所で軸受支持されて、一方の軸端をタイヤ成型ドラムの中心軸に連結される主軸を設けるとともに、この主軸の外側軸の回転を拘束するブレーキ手段を設け、主軸から独立してその主軸とほぼ平行に延在する、単一軸構造になる中間軸を設けるとともに、この中間軸のそれぞれの軸端部分を、主軸の他方の軸端部分の内側軸および、回転駆動手段のそれぞれに駆動連結し、主軸の他方の軸端位置と、中間軸の、主軸に駆動連結した側の軸端位置とを揃えて位置させ、その中間軸の、回転駆動手段への駆動連結側の端部分に、回転駆動手段からの駆動力の、中間軸への伝達の断接を司るトルクレリーサを配設するとともに、主軸の外側軸に駆動連結した、中間軸上の中間部の転輪の、中間軸と一体的な回転駆動および停止をもたらすクラッチを、その中間軸の中間部に配設してなるタイヤ成型機の成型ドラム駆動装置。
2. 主軸の、軸受支持部より軸端側に、主軸の周りで流体流路を区画する複数のロータリシールを配設してなる請求項１に記載のタイヤ成型機の成型ドラム駆動装置。

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