JP5335292B2 - タイヤ保持機構、及び、ｐｃｉ装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを受け渡し保持するタイヤ保持機構、及び、該タイヤ保持機構を備えて加硫済みのタイヤを冷却するＰＣＩ装置に関する。

生タイヤ（未加硫タイヤ）は、加硫機の金型内において所定圧力、所定温度で保持され加硫処理を行うことによって、製品タイヤ（加硫済みタイヤ）となる。ここで、加硫処理直後の加硫済みタイヤは、高温で軟化しており、自重によって変形し、また、冷却に伴って収縮してしまう場合がある。このため、加硫済みタイヤの形状を保持しつつ冷却するインフレート処理を行うＰＣＩ（ポストキュアインフレータ）装置を加硫機に併設する場合がある。そして、従来は、加硫機とＰＣＩ装置との間にローダを設けて、該ローダによって加硫機において加硫処理が完了した加硫済みタイヤを受け取り、ＰＣＩ装置に受け渡していた。

より具体的には、ＰＣＩ装置には、加硫済みタイヤの一方側のビードを外側リムを介して支持する外側リム取付フランジである第一のフランジと、加硫済みタイヤの他方のビードを内側リムを介して支持する内側リム取付フランジである第二のフランジとを有している。そして、第二のフランジが取り付けられた係合部である中筒に、第一のフランジが取り付けられて突出するロック軸が挿入され、係合部の内周面に形成された係合爪と、ロック軸の外周面に形成されたロック爪とが係合することで、第一のフランジと第二のフランジとを一体として両者間で加硫済みタイヤを保持することを可能としていた。そして、第一のフランジ及びロック軸を移動装置により移動させることで、ローダにより固定側となる第二のフランジに加硫済みタイヤを設置することができ、再び第一のフランジ及びロック軸を移動装置により復帰させてロック爪を係合爪に係合させることで、加硫済みタイヤを所望の幅寸法で確実に保持し、インフレート処理を行っていた。また、製造するタイヤの幅が変更になった場合には、固定側である第二のフランジが取り付けられた係合部の軸方向の位置を調整することにより、係合爪とロック軸とが係合した状態での第一のフランジと第二のフランジとの間隔を調整して対応していた（例えば、特許文献１参照）。

ここで、上記のような加硫機及びインフレート処理を行うＰＣＩ装置を含むシステムにおいては、加硫機とＰＣＩ装置との間にローダを設ける必要があり、ローダを設ける分平面上のスペースが必要であった。また、ローダを間に介装させて受け渡しを行うために、加硫機においては金型を待避させるスペースが、また、ＰＣＩ装置においては第一のフランジ及びロック軸を待避させるスペースが、それぞれ上下方向に必要であった。

このため、ＰＣＩ装置において加硫済みタイヤを保持する機構に、加硫機で加硫処理が完了した加硫済みタイヤを受け取る装置としての機能を備えたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。より詳しくは、この装置では、着脱側リム金型が取り付けられた第一のフランジに着脱可能に結合する結合部と、該結合部が先端に設けられた回動アームとを有するタイヤ給排装置を備えている。このため、タイヤ給排装置の結合部に第一のフランジを結合させて、回動アームの回転によって第一のフランジを移動させることで、図９に示すように第一のフランジ２００に取り付けられた着脱側リム金型２００ａにより加硫機の金型２０１に収容された加硫済みタイヤ２０２Ａを受け取ることができる。なお、図９において符号２０３はロック軸である。また、受け取った後は、再び回動アームを回転させて第一のフランジを移動させることで、第一のフランジと、本体側リム金型である第二のフランジとを一体として加硫済みタイヤを保持してインフレート処理を行うことが可能となる。そして、このような装置では、上記のとおり、第一のフランジによって加硫済みタイヤを受け取ることが可能なので、ローダを不要とすることができるとされている。
特許第２６７０２５１号公報 特許第４０４５０５３号公報

しかしながら、特許文献２の装置では、図９に示すように、製造するタイヤの幅が小さくなった場合（加硫済みタイヤ２０２Ｂ）には、金型２０１に対して第一のフランジ２００に取り付けられた着脱側リム金型２００ａが加硫済みタイヤ２０２Ｂを受け取る際に、ロック軸２０３と、金型２０１の底面２０１ａ、または、金型中心部に設置される図示しない中心機構とが干渉してしまう問題があった。また、幅の小さなタイヤに合わせてロック軸２０３の長さを決定することも考えられるが、この場合には固定側で第二のフランジが取り付けられる係合部を予め突出させるとともに、タイヤの幅が大きくなった場合にさらに突出可能な構成とする必要があり、装置が大型化してしまう問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、幅の大小に係らずタイヤを支障なく受け渡しするとともに、タイヤを所望の幅寸法で確実に保持することが可能なタイヤ保持機構、及び、ＰＣＩ装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、タイヤを外部と受け渡し、保持するタイヤ保持機構であって、タイヤの一方側のビードを支持する略環状の第一のフランジ、該第一のフランジと同軸となるように突出し、該第一のフランジを軸方向に進退可能とするとともに、ロック機構が設けられたロック軸、及び、前記第一のフランジを前記ロック軸の基端側で係止するストッパーを有する第一の支持体と、前記タイヤの他方側のビードを支持する略環状の第二のフランジ、及び、前記ロック軸の前記ロック機構が係脱可能に取り付けられる係合部を有する第二の支持体と、前記第一のフランジを前記ロック軸に沿って進退させる進退手段と、前記第一の支持体を、前記ロック軸の前記ロック機構が前記第二の支持体の前記係合部に係合されるタイヤ保持位置とタイヤを受け渡し可能なタイヤ受け渡し位置との間で相対移動させる移動手段とを備えることを特徴としている。

この構成によれば、移動手段によって第一の支持体をタイヤ受け渡し位置まで相対移動させることで、外部からのタイヤの受け渡しを行うことができる。ここで、第一の支持体の第一のフランジをロック軸の先端側へ進出させることで、ロック軸の第一のフランジから先端側へ突出する量を小さくすることができる。このため、タイヤ受け渡し位置では、ロック軸のタイヤの中心に挿入される量を最小限としつつ、第一のフランジによってタイヤの一方側のビードを確実に支持した状態することができ、ロック軸が支障となってしまうことなく、外部と受け渡しをすることができる。

また、タイヤを保持する際には、移動手段により第一の支持体をタイヤ保持位置まで相対移動させるとともに、第一の支持体の第一のフランジをロック軸の基端側へ後退させることで、ロック軸の第一のフランジから先端側へ突出する量を大きくさせる。これにより、ロック軸のロック機構が係合部に係合されて、第一の支持体と第二の支持体とを一体として第一のフランジと第二のフランジとの間でタイヤを保持することができる。そして、ストッパーに第一のフランジが係止されることで、第一のフランジは位置決めされ、これにより第一のフランジと第二のフランジとの距離を一定とし、タイヤを当該距離と対応する幅寸法で確実に保持することができる。

また、上記のタイヤ保持機構において、前記第一の支持体は、前記第一のフランジよりも前記ロック軸の先端側に設けられ、該ロック軸の径方向に向かって開閉して前記第一のフランジに前記タイヤを係止可能な係止部材を有することがより好ましい。

この構成によれば、タイヤ受け渡し位置において、第一の支持体は、係止部材を径方向内方へ閉じた状態とすることで、ロック軸をタイヤの中心に挿入しつつ第一のフランジで一方側のビードを支持することができる。そして、この状態で係止部材を径方向外方へ開いた状態とすることで、第一のフランジに支持されたタイヤの一方側のビードを係止することができる。このため、タイヤ受け渡し位置において、外部からタイヤをより確実に受け取ることができる。

また、上記のタイヤ保持機構において、前記ロック軸の前記ロック機構と前記係合部とを係脱切り替える切替手段を備え、前記係止部材は、該切替手段により開閉可能とされていることがより好ましい。

この構成によれば、タイヤ保持位置において、切替手段によってロック軸のロック機構と係合部とを係合させて第一の支持体と第二の支持体とを一体とすることができる。また、タイヤ受け渡し位置において、切替手段によって係止部材を開閉させてタイヤを係止することができる。ここで、上記のとおり、切替手段により第一の支持体と第二の支持体との着脱を行うとともに、係止部材の開閉も行うことができ、係止部材の開閉を行う手段を別途設ける必要がない。このため、機構全体の小型化、低コスト化を図りつつ、外部から確実にタイヤを受け取ることができる。

また、本発明のＰＣＩ装置は、上記のタイヤ保持機構を備え、前記第一の支持体と前記第二の支持体とで加硫済みの前記タイヤを保持して冷却を行うことを特徴としている。

この構成によれば、別途の搬送手段を設ける必要なく、タイヤ保持機構によって加硫機から加硫済みのタイヤを受け取って保持し、インフレート処理を行うことができ、あるいは、インフレート処理後のタイヤを外部へ引き渡すことができる。

本発明のタイヤ保持装置では、第一のフランジをロック軸の軸方向に進退可能とするとともに第一の支持体がストッパーを有することで、幅の大小に係らずタイヤを支障なく受け渡しするとともに、タイヤを所望の幅寸法で確実に保持することができる。
また、本発明のＰＣＩ装置では、幅の大小に係らずタイヤを確実に保持してインフレート処理を行うことができるとともに、別途搬送手段を用意する必要が無く外部と受け渡しを行うことができ、省スペース化、低コスト化を図ることができる。

本発明の実施形態を図１から図８に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の加硫機１は、外部から搬入された未加硫タイヤＴ１に加硫処理を行う加硫機本体２と、加硫機本体２で加硫処理された加硫済みタイヤＴ２を保持するタイヤ保持機構３１を有してインフレート処理を行うＰＣＩ（ポストキュアインフレータ）装置３０と、加硫機本体２及びＰＣＩ装置３０を床面Ｆ上に固定するフレーム３とを備える。以下に各構成の詳細を示す。なお、図１においては、加硫機本体２及びＰＣＩ装置３０の各構成を図示するために、一部構成を二点鎖線等によって省略している。

フレーム３は、加硫機本体２及びＰＣＩ装置３０が並列される両端及び加硫機本体２とＰＣＩ装置３０との間のそれぞれで床面Ｆ上に立設される三本のポスト材３ａ、３ｂ、３ｃと、ポスト材３ａ、３ｂ、３ｃの上端を連結する上ビーム材３ｄと、後述する加硫機本体２の下金型５及びＰＣＩ装置３０の移動手段７０の第二の移動部７３をそれぞれ支持する各下ビーム材３ｅ、３ｆとを有する。

加硫機本体２は、未加硫タイヤＴ１を収容する上金型４及び下金型５と、上金型４を上下方向Ｘに昇降させる昇降手段６と、外部から未加硫タイヤＴ１を搬入する搬入手段７とを有する。下金型５は、フレーム３の下ビーム材３ｅに固定されている。

また、昇降手段６は、フレーム３の後述するガイド３ｇに水平方向Ｙに進退可能に支持された昇降ガイド部８と、上金型４が取り付けられ、昇降ガイド部８に上下方向Ｘに進退可能に支持された金型支持部９と、金型支持部９を上下方向Ｘに進退させる金型昇降駆動部１０とを備える。金型支持部９は、上下方向Ｘに延設された一対の昇降スライダ９ａと、上金型４が取り付けられた金型支持板９ｂとを有する。また、昇降ガイド部８は、後述するガイド３ｇ上に立設された昇降ガイド本体８ａと、該昇降ガイド本体８ａの上下に、金型支持部９の一対の昇降スライダ９ａのそれぞれと対応して設けられた略コの字状の二組のガイド部材９ｃとを有する。そして、各組のガイド部材９ｃに、対応する昇降スライダ９ａが収容されていることで、昇降スライダ９ａは、ガイド部材９ｃに沿って上下方向Ｘに摺動することが可能である。

また、金型昇降駆動部１０は、昇降ガイド部８の昇降ガイド本体８ａに支持され、上下方向Ｘに駆動力を発生させる金型昇降シリンダ１０ａと、下端が金型支持部９の金型支持板９ｂに固定され、金型昇降シリンダ１０ａによって上下方向Ｘに沿って進退する金型昇降ピストンロッド１０ｂとを有する。そして、上金型４は、金型昇降シリンダ１０ａを駆動させて金型昇降ピストンロッド１０ｂを下方に進出させることで、下金型５と結合した状態となり、また、上方に後退させることで、下金型５から離間した状態とすることができる。

また、搬入手段７は、外部の未加硫タイヤＴ１を把持する把持部１１と、把持部１１を上下に移動させるタイヤ昇降部１２とを備える。タイヤ昇降部１２は、上下方向Ｘに立設され、金型支持部９に支持された支持部材１２ａと、上下方向Ｘに延設され、支持部材１２ａに昇降可能に支持されるとともに、把持部１１が固定されたスライド部材１２ｂと、支持部材１２ａに支持された駆動部１２ｃとを有する。駆動部１２ｃは、支持部材１２ａに支持されたタイヤ昇降シリンダ１２ｄと、下端に把持部１１が固定され、タイヤ昇降シリンダ１２ｄによって上下方向Ｘに沿って進退するタイヤ昇降ピストンロッド１２ｅとを有する。

そして、搬入手段７が金型支持部９を介し昇降手段６の昇降ガイド部８の昇降ガイド本体８ａに支持されていることで、搬入手段７は、全体として後述する第一の移動部７２によって水平方向Ｙに移動可能であるとともに、自身のタイヤ昇降部１２の駆動部１２ｃを駆動させることにより把持部１１を上下方向Ｘに移動させることが可能である。このため、上金型４及び下金型５に隣接する位置で外部から搬入される未加硫タイヤＴ１を把持部１１で把持し、下金型５上に搬送することが可能となっている。

次に、ＰＣＩ装置３０について説明する。ＰＣＩ装置３０は、加硫機本体２から加硫済みタイヤＴ２を受け取って保持する前述したタイヤ保持機構３１と、タイヤ保持機構３１でインフレート処理された加硫済みタイヤＴ２を搬出する搬出手段３２とを備える。搬出手段３２は、後述するタイヤ保持機構３１の第一の支持体４０が設けられる位置から外部に向かって下降するように傾斜したコンベアであり、搬出側Ｅへ加硫済みタイヤＴ２を案内することが可能となっている。なお、図示しないが搬出手段３２の中央には開口が形成され、後述するタイヤ保持機構３１の第一の支持体４０を当該開口から上方へ突没させることが可能となっている。

また、タイヤ保持機構３１は、加硫済みタイヤＴ２の一方側のビードＴ２ｂを外側リム９１を介して支持する第一のフランジ４１を有する第一の支持体４０と、第一の支持体４０と連結されて他方側のビードＴ２ａを内側リム９０を介して支持する第二のフランジ６１を有する第二の支持体６０と、上金型４及び第二の支持体６０に対して第一の支持体４０を相対移動させる移動手段７０とを備えている。ここで、本実施形態では、加硫済みタイヤＴ２を二つ保持可能な構成としており、すなわち、第一の支持体４０及び第二の支持体６０を二組備えている。

移動手段７０は、二つの第二の支持体６０を水平な軸回りで回転可能に支持する回転体７１と、回転体７１を介して、第二の支持体６０、下金型５を除く加硫機本体２、及び、第二の支持体６０に係止されたいずれか一方または両方の第一の支持体４０を水平方向Ｙに移動させる第一の移動部７２と、いずれか一方の第一の支持体４０を着脱可能に支持して上下方向Ｘに昇降させる第二の移動部７３とを有する。第一の移動部７２は、フレーム３の上ビーム材３ｄに設けられたガイド３ｇによって上ビーム材３ｄに沿って水平方向Ｙに摺動可能な第一のスライダ７４と、第一のスライダ７４と昇降ガイド部８とを連結する連結部材７５と、上ビーム材３ｄに設けられた第一の駆動部７６とを有する。

第一のスライダ７４は、上ビーム材３ｄと交差する方向で略水平に延設され、上ビーム材３ｄに摺動可能に支持された梁部材７４ａと、梁部材７４ａから下方へ延設され回転体７１を軸回りに回転可能に支持する図示しない吊部材とを有する。なお、該吊部材には、図示しないが回転駆動部が設けられており、該回転駆動部により回転体７１を回転させ、これにより回転体７１に軸対称に取り付けられている二つの第二の支持体６０の位置を上下反転させることが可能となっている。

また、第一の駆動部７６は、上ビーム材３ｄに支持された水平シリンダ７６ａと、先端に昇降ガイド部８の昇降ガイド本体８ａが固定され水平シリンダ７６ａによって水平方向Ｙに進退可能な水平ピストンロッド７６ｂとを有する。そして、第一の移動部７２は、第一の駆動部７６において水平シリンダ７６ａによって水平ピストンロッド７６ｂを進退させることで、水平ピストンロッド７６ｂが固定された昇降ガイド部８を有する昇降手段６、上金型４及び搬入手段７、並びに、昇降ガイド部８と連結部材７５で連結された第一のスライダ７４及び第一のスライダ７４と回転体７１によって連結された第二の支持体６０を、水平方向Ｙに移動させることが可能となっている。

また、第二の移動部７３は、上下方向Ｘに延設され、下ビーム材３ｆに固定されているガイド７７によってそれぞれ上下方向Ｘに進退可能に支持された第二のスライダ７８と、第一の支持体４０を支持する支持板７９と、下ビーム材３ｆに固定された第二の駆動部８０とを有する。支持板７９には挿通孔７９ａ（図２参照）が形成されていて、第二のスライダ７８が進退可能に挿通されている。そして、第二のスライダ７８の上端は、支持板７９に接続される第一の支持体４０の第一のフランジ４１に当接されることとなる。第二の駆動部８０は、下ビーム材３ｆに支持された鉛直シリンダ８０ａと、上端が後述する切替手段１００を介して支持板７９に固定され鉛直シリンダ８０ａによって上下方向Ｘに進退可能な鉛直ピストンロッド８０ｂとを有する。そして、第二の移動部７３は、第二の駆動部８０において鉛直シリンダ８０ａによって鉛直ピストンロッド８０ｂを進退させることで、鉛直ピストンロッド８０ｂが後述する切替手段１００を介して固定された支持板７９及び支持板７９に支持された第一の支持体４０を、下ビーム材３ｆ上で上下方向Ｘに移動させることが可能となっている。

そして、移動手段７０において、第一の移動部７２と第二の移動部７３とを協働させることによって、第一の支持体４０、第二の支持体６０、及び、上金型４の相対位置を設定することができる。すなわち、第一の移動部７２によって第二の支持体６０を第一の支持体４０と上下方向Ｘに対向させるとともに、第二の移動部７３によって第一の支持体４０を上方に進出させることで、第二の支持体６０と連結させたタイヤ保持位置Ａとすることができる。また、第一の移動部７２によって上金型４を第一の支持体４０と上下方向Ｘに対向させるとともに、第二の移動部７３によって第一の支持体４０を上方に進出させることで、上金型４とのタイヤ受け渡し位置Ｂ（図８参照）とすることができる。
さらに、第二の移動部７３によって第一の支持体４０を下方に後退させることで、第一の支持体４０を第二の支持体６０または上金型４から離間させた待機位置Ｃとすることができる。なお、待機位置Ｃは、さらに、第一の支持体４０を搬出手段３２の上方に配置させる第一の待機位置Ｃ１（図８参照）と、搬出手段３２の下方に配置させる第二の待機位置Ｃ２とにそれぞれ区別して設定することができる。なお、これら各相対位置の詳細については、各図を参照して改めて後述する。

次に、第一の支持体４０及び第二の支持体６０について詳述する。まず、第二の支持体６０について説明する。図２に示すように、二つの第二の支持体６０は、回転体７１に軸対称に、それぞれ径方向に突出するようにして取り付けられており、それぞれ、径方向外方に向かって開口する略筒状の本体部６２と、本体部６２の内部から同軸に進退可能な有底略円柱状の係合部６３と、本体部６２に取り付けられた前述の第二のフランジ６１とを有する。

また、係合部６３は、本体部６２内部で摺動可能な外筒部６４と、外筒部６４基端に設けられた底部６５と、外筒部６４内部で底部６５から突出した略円筒状の内筒部６６とを有する。係合部６３は、公知の技術（例えば、特許文献１参照）により、本体部６２に対して軸方向に進退し、位置を調整することが可能であり、これにより第一のフランジ４１と第二のフランジ６１との離間距離を調整して様々な加硫済みタイヤＴ２（Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂ）を保持することが可能となっている。また、外筒部６４の先端内周面には内方に向かって係止爪６４ｂが突出している。そして、外筒部６４には、係止爪６４ｂによって、非円形状、より具体的には略三角形状の開口６４ｃが形成されている。なお、外筒部６４の内周面には、後述する第一の支持体４０のビード掴み用爪４３を支持、案内するガイド軸４５を挿脱可能に、軸方向に沿ってガイド挿入溝６４ｄが形成されている。

また、第二のフランジ６１は、略環状の部材で、本体部６２に固定されており、係合部６３が軸方向に進退可能に挿通されている。第二のフランジ６１は、内側リム９０が固定され、加硫済みタイヤＴ２のビードＴ２ａが支持される。また、第二のフランジ６１において内側リム９０よりも径方向内方には、加硫済みタイヤＴ２を内側リム９０を介して支持する支持面６１ａから反対側の面６１ｃまで連通する通気孔６１ｄが形成されている。そして、図示しないが、通気孔６１ｄにおいて支持面６１ａと反対側の面６１ｃの開口には、圧力気体を供給する供給手段が接続されており、これにより第二のフランジ６１に支持された加硫済みタイヤＴ２の内部に圧力気体を充填して加圧することが可能となっている。

次に、第一の支持体４０について説明する。図２から図４に示すように、各第一の支持体４０は、第二の支持体６０と同軸として配設されるロック軸４２と、ロック軸４２が挿通された略環状の第一のフランジ４１と、第一のフランジ４１に固定された外側リム９１上に支持される加硫済みタイヤＴ２のビードＴ２ｂを係止するための係止部材であるビード掴み用爪４３と、ビード掴み用爪４３を支持する支持ディスク４４と、ロック軸４２に略平行に配設され、第一のフランジ４１、ビード掴み用爪４３及び支持ディスク４４を軸方向に案内するガイド軸４５とを有する。

ロック軸４２は、略円柱状の部材で、第一のフランジ４１に挿通され、該第一のフランジ４１を軸方向に進退可能としている。また、ロック軸４２は、第二の支持体６０の係合部６３の外筒部６４に挿入可能な外径を有するとともに、ロック機構として、先端外周面には径方向外方へ突出するロック爪４２ａが形成されている。ロック爪４２ａは、その外縁が係止爪６４ｂによる開口６４ｃに挿入可能に、該開口６４ｃの形状と対応した非円形形状で、すなわち本実施形態では略三角形状に形成されている。また、ロック軸４２の先端には、軸方向に凹部４２ｂが形成されており、ロック軸４２を外筒部６４内部に挿入する際に、内筒部６６をガイドとして挿入可能になっている。ロック軸４２の基端側には、略環状のストッパー４６が固定されている。一方、ロック軸４２の基端面には軸方向に沿って角穴４２ｃが形成されており、後述する切替手段１００の駆動軸１００ｃの角頭部１００ｄが嵌合可能となっている。また、ストッパー４６は、ロック軸４２から径方向外方へ張り出しており、これにより第一のフランジ４１を基端側の所定位置で係止することが可能となっている。

また、ロック軸４２において、ストッパー４６の基端側には、径方向外方へ張り出す係止フランジ４７が固定されている。さらに、係止フランジ４７よりも基端側には、リング部材４８が軸方向に進退可能に外装されている。そして、ロック軸４２の基端外周面には、径方向外方へ突出する係止突部４２ｄが形成されている。また、ガイド軸４５は、本実施形態では、後述するように三つ備え、ロック軸４２の径方向外方に、軸回りに等角度となる位置に配設されている。そして、第一のフランジ４１、係止フランジ４７及びリング部材４８には、各ガイド軸４５が挿通される貫通孔４１ｄ、４７ａ、４８ａが形成されている。ここで、ガイド軸４５は、先端がロック軸４２のロック爪４２ａよりも基端側に位置するように配設され、係止フランジ４７に固定されている。また、係止フランジ４７とリング部材４８との間において、ガイド部材９ｃにはバネ部材４９が外装されており、係止フランジ４７とリング部材４８とを軸方向に付勢している。

また、支持ディスク４４は、ロック軸４２が進退可能に挿通された貫通孔４４ａを有する略環状の部材である。貫通孔４４ａは、ロック爪４２ａを嵌合可能に該ロック爪４２ａの外縁の形状と対応した非円形形状で、すなわち本実施形態では略三角形状に形成されている。また、支持ディスク４４には、三つのガイド軸４５のそれぞれを挿通可能な挿通孔４４ｂが形成されている。各挿通孔４４ｂは、略三角形状の貫通孔４４ａの頂点となる位置に形成され、該貫通孔４４ａと連通している。また、ビード掴み用爪４３は、支持ディスク４４よりもロック軸４２の基端側に設けられており、本実施形態では周方向に三つ設けられている。そして、支持ディスク４４には、各ビード掴み用爪４３と対応して、径方向に沿うとともに、それぞれ周方向一方側に傾斜するようにして、三つの長孔４４ｃが延設されている。支持ディスク４４において、各長孔４４ｃは、各挿通孔４４ｂと対応していて、周方向に、ガイド軸４５が挿通された各挿通孔４４ｂ同士の略中間位置に設定されている。そして、各長孔４４ｃには、スライド軸４４ｄが長孔４４ｃの延設方向に沿って進退可能に配設されている。

そして、ビード掴み用爪４３は、基端でガイド軸４５に回転可能に取り付けられているとともに、中間部においてスライド軸４４ｄに回転可能に取り付けられ、支持ディスク４４と連結されている。そして、ビード掴み用爪４３は、ガイド軸４５の取付位置とスライド軸４４ｄの取付位置との関係から、図４に示すように、スライド軸４４ｄが長孔４４ｃの内端４４ｅに位置する場合には、支持ディスク４４外縁よりも径方向内方に収容される閉状態となる一方、図６に示すように、支持ディスク４４を回転させてスライド軸４４ｄを長孔４４ｃの外端４４ｆまで移動させることで、先端を支持ディスク４４の外縁から径方向外方へ突出させる開状態となるまで開閉することが可能である。また、図２及び図３に示すように、係合部材５０は、第一のフランジ４１に固定されているとともに、ビード掴み用爪４３に、該ビード掴み用爪４３をガイド軸４５回りに回転可能として連結されている。

ここで、図２及び図３に示すように、支持板７９は、一面を第一の支持体４０が接続される接続面７９ｂとしており、ロック軸４２を回転させて第一の支持体４０と第二の支持体６０との着脱を行う切替手段１００と、支持板７９に接続された第一の支持体４０の第一のフランジ４１を進退させる進退手段１０１とが設けられている。切替手段１００は、支持板７９において、接続面７９ｂと反対側の面７９ｃに設けられた支持フレーム１００ａと、該支持フレーム１００ａに固定された切替用アクチュエータ１００ｂとを有する。切替用アクチュエータ１００ｂの駆動軸１００ｃは、ロック軸４２と同軸に配置されて、支持板７９に設けれた軸受に回転可能に支持されている。また、駆動軸１００ｃの先端側は、接続面７９ｂから突出していて、ロック軸４２の角穴４２ｃと対応する断面略矩形状の角頭部１００ｄが形成されている。

また、支持板７９の接続面７９ｂには、切替手段１００の駆動軸１００ｃの角頭部１００ｄの外周を囲むようにして環状突部７９ｄが形成されている。環状突部７９ｄは、ロック軸４２の基端を挿入可能に形成されていて、また、周方向の一部には径方向内方に向かって突出部７９ｅが形成されている。このため、第一の支持体４０のロック軸４２の基端を、支持板７９の接続面７９ｂにおいて環状突部７９ｄの内部に挿入することで、ロック軸４２の角穴４２ｃと切替手段１００の駆動軸１００ｃの角頭部１００ｄとが嵌合し、また、環状突部７９ｄによってバネ部材４９の付勢に抗しつつリング部材４８を押し上げて環状突部７９ｄの突出部７９ｅと係止突部４２ｄとが係合可能となる。また、この状態では、ロック軸４２の角穴４２ｃと切替手段１００の駆動軸１００ｃの角頭部１００ｄとが嵌合していることから、切替手段１００の切替用アクチュエータ１００ｂを駆動させることで、駆動軸１００ｃを介してロック軸４２を回転させることが可能となっている。そして、切替手段１００によってロック軸４２を回転させることにより、第二の支持体６０の係合部６３の開口６４ｃに対する第一の支持体４０のロック爪４２ａの位相を軸回りに調整し、係合部６３の外筒部６４へのロック軸４２の挿脱を可能とするとともに、挿入した状態でロック軸４２を回転させることで、ロック爪４２ａと係止爪６４ｂとを係合させて、第一の支持体４０と第二の支持体６０とを一体とすることが可能である。

また、進退手段１０１は、支持板７９において、接続面７９ｂと反対側に設けられた進退用シリンダ１０１ａと、接続面７９ｂ側に突出して、進退用シリンダ１０１ａによって進退可能な進退用ピストンロッド１０１ｂとを有する。このため、進退用シリンダ１０１ａを駆動させることで、進退用ピストンロッド１０１ｂを上下方向Ｘに進退させることが可能であり、該進退用ピストンロッド１０１ｂの上端面に第一のフランジ４１を当接させることで、第一のフランジ４１をロック軸４２に沿って進退させることが可能である。

次に、この実施形態の加硫機１及びタイヤ保持機構３１の作用について説明する。図７は、加硫機１の加硫機本体２において、上金型４及び下金型５中に搬入された未加硫タイヤＴ１の加硫処理を実施している状況を示している。図７に示すように、本実施形態の加硫機１においては、加硫処理と並行して、第一の支持体４０と第二の支持体６０で先に加硫処理を完了した加硫済みタイヤＴ２のインフレート処理を行っている。なお、この状態では、加硫済みタイヤＴ２を保持していない第一の支持体４０の一方は、支持板７９に接続されており、対応する第二の支持体６０から離間した第二の待機位置Ｃ２に配置されている。また、加硫機本体２には、搬入手段７が設けられている。このため、加硫処理を行う上金型４及び下金型５に隣接して外部から未加硫タイヤＴ１を搬入することによって、タイヤ昇降部１２によって把持部１１を下降させて把持部１１により未加硫タイヤＴ１を把持し受け取ることができる。

次に、加硫機本体２の上金型４及び下金型５において、加硫処理が完了すると、上金型４に加硫済みタイヤＴ２が係止された状態で昇降手段６によって上金型４を上昇させる。これにより加硫処理の完了した加硫済みタイヤＴ２は、上金型４とともに下金型５から離脱し上昇することとなる。また、加硫処理中に搬入手段７によって受け取った未加硫タイヤＴ１も、昇降手段６によって搬入手段７全体が上昇することで、ともに上昇することとなる。

次に、移動手段７０を駆動させ、加硫済みタイヤＴ２をＰＣＩ装置３０のタイヤ保持機構３１で受け取る。すなわち、図８に示すように、まず、移動手段７０の第一の移動部７２により、上金型４及び上金型４に収容された加硫済みタイヤＴ２を第一の支持体４０と上下方向Ｘに対向する位置まで水平移動させる。なお、第二の支持体６０は、上金型４の移動に伴って同様に移動してポスト材３ｂの外側まで待避することとなる。次に、第二の移動部７３により、第一の支持体４０を上昇させる。この際、ビード掴み用爪４３は、閉状態、すなわち支持ディスク４４の外縁よりも径方向内方に収容された状態としておく。また、進退手段１０１を駆動させて進退用ピストンロッド１０１ｂを進出させることで、第一のフランジ４１を、図３に示すようにストッパー４６に係止された状態から、図５に示すようにロック軸４２の先端側へ移動させ、さらに支持ディスク４４の貫通孔４４ａにロック軸４２のロック爪４２ａを嵌合させておく。

これにより、ロック軸４２において第一のフランジ４１から突出する先端側の長さを最小限にすることができる。また、ロック軸４２と支持ディスク４４とを一体として軸回りに回転させることが可能となる。そして、この状態のまま第二の移動部７３により第一の支持体４０を上昇させることで、ロック軸４２の先端側の一部のみが上金型４に収容されている加硫済みタイヤＴ２の中心に挿入され、第一のフランジ４１に固定された外側リム９１がビードＴ２ｂに当接されて、第一の支持体４０は、加硫済みタイヤＴ２を受け取り可能なタイヤ受け取り位置Ｂとなる。ここで、上記のとおり、ロック軸４２において第一のフランジ４１から先端側に突出する長さを最小限としている。このため、図５に示すように、加硫済みタイヤＴ２のビードＴ２ｂに外側リム９１を当接させても、ロック軸４２の先端は、加硫済みタイヤＴ２の幅Ｂｔに係らずその内部に位置するのみであり、上方の対向する位置にある上金型４のキャビティ４ａの上面４ｂまたは図示しない上金型４の中心に設定された装置に当接してしまうことがない。このため、第一の支持体４０は、自身のロック軸４２が支障となってしまうことなく、第一のフランジ４１に取り付けられた外側リム９１によって加硫済みタイヤＴ２を確実に支持することができる。

なお、上記の上金型４を水平方向Ｙに第一の支持体４０と対向する位置まで移動させるのに際して、搬入手段７も上金型４の移動に伴って同様に移動することとなり、これにより搬入手段７が外部から受け取った未加硫タイヤＴ１は、フレーム３に支持された下金型５の上方に配置されることとなる。このため、加硫済みタイヤＴ２をＰＣＩ装置３０側に搬送すると同時に、未加硫タイヤＴ１についても、上金型４が支障となってしまうことなく加硫機本体２側に搬入することができる。さらに、同時並行して把持部１１をタイヤ昇降部１２を駆動させて未加硫タイヤＴ１を下降させることで、下金型５に未加硫タイヤＴ１を設置することができる。

次に、切替手段１００の切替用アクチュエータ１００ｂを駆動させて駆動軸１００ｃを介してロック軸４２を回転させる。ここで、ロック軸４２のロック爪４２ａと支持ディスク４４の貫通孔４４ａが嵌合している。また、支持ディスク４４がロック爪４２ａと嵌合する位置まで移動していることで、ガイド軸４５の先端は、挿通孔４４ｂから抜け出た状態にある。このため、支持ディスク４４もロック軸４２とともに回転することとなる。そして、切替手段１００により支持ディスク４４を所定角度、例えば本実施形態では約６０度軸回りに回転させることにより、スライド軸４４ｄが長孔４４ｃ内で内端４４ｅから外端４４ｆまで移動し、スライド軸４４ｄで支持ディスク４４と接続された各ビード掴み用爪４３は、ガイド軸４５回りに回転して開状態、すなわち支持ディスク４４の外縁から径方向外方へ突出することとなる。

そして、この状態で移動手段７０の第二の移動部７３により第一の支持体４０を上金型４から離脱するように下降させれば、ビードＴ２ｂがビード掴み用爪４３により係合され、加硫済みタイヤＴ２は、第一の支持体４０とともに上金型４から下方へ引き出されて第一の支持体４０に引き渡されることとなる。そして、図８に示すように、第二の移動部７３によりさらに第一の支持体４０を上金型４と干渉しない第一の待機位置Ｃ１まで下降させる。

次に、第一の支持体４０と第二の支持体６０とを接続して、第一のフランジ４１と第二のフランジ６１との間で加硫済みタイヤＴ２を保持し、インフレート処理を行う。なお、予め第二の支持体６０において本体部６２に対する係合部６３の突出量は、対象となる加硫済みタイヤＴ２の幅Ｂｔに対応するように調整されている。また、二つの第二の支持体６０の内、加硫済みタイヤＴ２を保持していない一方が下方に位置するように、回転体７１は回転されている。

次に、移動手段７０の第一の移動部７２を駆動し、第二の支持体６０を、第一の支持体４０の上方に対向する位置となるまで水平方向Ｙに移動させる。そして、第二の移動部７３を再び駆動させて第一の支持体４０を上昇させる。この際、まず切替手段１００を駆動して、ロック軸４２を介して支持ディスク４４を回転させることによりビード掴み用爪４３を閉状態に戻しておく。さらに、進退手段１０１を駆動して、進退用ピストンロッド１０１ｂを後退させることにより支持ディスク４４を基端側へ移動させて、支持ディスク４４の貫通孔４４ａとロック軸４２のロック爪４２ａとの嵌合状態を解除させておく。なお、支持ディスク４４は、ストッパー４６に係止される位置まで移動させる必要はなく、少なくとも上記嵌合状態が解除された状態であれば良い。詳細は後述する。

そして、第二の移動部７３により第一の支持体４０を上方に位置する第二の支持体６０と接続されるタイヤ保持位置Ａまで移動させることで、第一の支持体４０のロック軸４２の先端は第二の支持体６０の係合部６３の外筒部６４内に挿入され、図１及び図２に示すような状態となる。そして、この状態で再び切替手段１００を駆動させてロック軸４２を回転させることで、ロック軸４２のロック爪４２ａと係合部６３の係止爪６４ｂとが係合し、第一の支持体４０と第二の支持体６０とが一体となり、加硫済みタイヤＴ２は、第一のフランジ４１と第二のフランジ６１との間で確実に保持された状態となる。そして、この状態で、図示しない供給手段により通気孔６１ｄを介して加硫済みタイヤＴ２の内部に圧力気体を充填していく。このため、第一のフランジ４１は、加硫済みタイヤＴ２の内圧が上昇して幅が広がることで、押し下げられてストッパー４６に確実に係止されることとなる。そして、第一のフランジ４１がさらに押し下げられようとすることで、第一の支持体４０と第二の支持体６０とは、ロック爪４２ａ及び係止爪６４ｂによって強固に係合することとなる。そして、加硫済みタイヤＴ２は、予め設定された係合部６３の突出量とストッパー４６とにより規定される第一のフランジ４１と第二のフランジ６１の離間距離に応じた幅Ｂｔとなって保持されることとなる。

ここで、一般的に加硫処理直後の加硫済みタイヤＴ２は、高温であるため変形しやすく、自重で変形し、ビードＴ２ａとビードＴ２ｂの離間距離が所定寸法により小さくなっている場合がある。しかし、第一のフランジ４１は、進退手段１０１によってストッパー４６よりもロック軸４２の先端側に位置して第二のフランジ６１との離間距離を最終的な離間距離よりも小さく設定している。このため、加硫済みタイヤＴ２は、冷却前の幅に係らず、第一のフランジ４１及び第二のフランジ６１にそれぞれ取り付けられた外側リム９１及び内側リム９０に確実に当接した状態とされる。それ故に外側リム９１及び内側リム９０との接触部分からの気体漏れがなく、確実に圧力気体を充填させていくことができる一方、充填後は上記のとおり所定の幅Ｂｔに正確に設定することができる。

そして、そのまま冷却を行う場合には、切替手段１００を駆動せずに、第二の移動部７３により支持板７９を下降させる。第一の支持体４０は、第二の支持体６０と上記のとおり強固に係合された状態にあるため、支持板７９のみが離脱して下降することとなる。一方、冷却が完了した場合には、回転体７１を回転させて冷却が完了した加硫済みタイヤＴ２を下方に位置させる。そして、第二の移動部７３により支持板７９を上昇させて、再び支持板７９と第一の支持体４０とを接続する。そして、切替手段１００を駆動させてロック軸４２を回転させてロック爪４２ａを係合部６３の開口６４ｃから挿脱可能な状態とした後に、第二の移動部７３により再び支持板７９を下降させることで、第一の支持体４０は支持板７９とともに下降することなり、保持されていた加硫済みタイヤＴ２も第二の支持体６０から離脱して下降することとなる。そして、第一の支持体４０を第二の待機位置Ｃ２まで下降させることにより、加硫済みタイヤＴ２のみが搬出手段３２上に留置されることとなり、加硫済みタイヤＴ２は搬出されることとなる。なお、第二の移動部７３にて、加硫済みタイヤＴ２、第一の支持体４０及び支持板７９を下降させる場合に、ビード掴み用爪４３を広げた状態で第一の待機位置Ｃ１まで下降させ、その後、ビード掴み用爪４３を閉じた状態に切り換え、第二の待機位置Ｃ２まで下降させる様にしても良い。また、上記のようにインフレート処理として、ＰＣＩ装置３０のタイヤ保持機構３１によって加硫済みタイヤＴ２を保持し、搬出するまでの間、第一の移動部７２による水平方向Ｙへの移動は行われていない。従って、加硫機本体２では、ＰＣＩ装置３０と独立して新たに搬入された未加硫タイヤＴ１に加硫処理が行われることとなり、順次インフレート処理まで実施されることとなる。

以上、加硫機１、特にＰＣＩ装置３０に設けられたタイヤ保持機構３１の詳細について説明したが、本実施形態のタイヤ保持機構３１では、第一の支持体４０の第一のフランジ４１をロック軸４２に沿って進退可能な構成とし、進退手段１０１によって進退させ、また、ストッパー４６によって位置決め可能な構成としている。このため、加硫済みタイヤＴ２の幅の大小に係らず、該加硫済みタイヤＴ２をロック軸４２が支障となってしまうことなく確実に受け取ることができるとともに、受け取り後は所望の幅寸法で確実に保持することができる。また、タイヤ保持機構３１では、第一の支持体４０と第二の支持体６０の着脱を切替手段１００によって行っているが、上記のとおり進退手段１０１による支持ディスク４４の位置調整により支持ディスク４４の回転、すなわち係止部材であるビード掴み用爪４３の開閉も行うことができる。このため、ビード掴み用爪４３の開閉を行う手段を別途設ける必要がなく、ビード掴み用爪４３によって確実に上金型４から加硫済みタイヤＴ２を受け取ることを可能としつつ、機構全体の省スペース化、低コスト化を図ることができる。

そして、上記のようなタイヤ保持機構３１を有するＰＣＩ装置３０が搭載された加硫機１においては、ＰＣＩ装置３０のタイヤ保持機構３１によって加硫済みタイヤＴ２を受け取って保持し、インフレート処理を行うことができ、加硫機本体２とＰＣＩ装置３０間に別途搬送手段を設ける必要がない。このため、装置全体の省スペース化、低コスト化を図ることができる。また、本実施形態の加硫機１においては、昇降手段６によって上下方向Ｘに、また、タイヤ保持機構３１の移動手段７０によって水平方向Ｙに、それぞれ上金型４を移動可能としている。また、未加硫タイヤＴ１を搬入する搬入手段７も、移動手段７０によって水平方向Ｙに移動可能となっている。このため、未加硫タイヤの下金型５への搬入の工程と、加硫済みタイヤの上金型４から第一の支持体４０への受け渡しの工程を、互いに干渉せず同時に実施可能としており、これによりサイクルタイムの向上を図ることができる。また、下金型５については移動させることがなく、下金型５を基準として、容易に各装置の位置精度の調整を実施することができる。そして、下金型５を移動させることなく、上金型４、搬送手段７、第一の支持体４０及び第二の支持体６０を上下方向Ｘ及び水平方向Ｙに移動可能とさせていることで、スペースを有効利用することができ、加硫機本体２とＰＣＩ装置３０との間に別途搬送手段を設ける必要がないという効果と相俟って、装置全体の省スペース化をさらに向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

なお、上記実施形態において、タイヤ保持機構３１は、ＰＣＩ装置３０の一構成として備えられるものとしたが、これに限るものではなく、他の用途としてタイヤを外部から受け取り、保持し、あるいは、保持したタイヤを外部へ引き渡すものとしても良い。この場合にも、第一のフランジ４１からのロック軸４２の先端の突出量を小さくすることで、外部の治具等と干渉してしまうことなく、タイヤを受け渡しすることができる。また、本実施形態では、タイヤ保持機構３１において第一の支持体４０は、係止部材であるビード掴み用爪４３を備えるものとしたが、これに限るものではない。例えば、上金型４において加硫済みタイヤＴ２が容易に離脱可能なものであれば、ビード掴み用爪４３を備えない構成としても良い。または、加硫済みタイヤＴ２を係合し引き出す構成を第一の支持体４０と別構成として、若しくは、受け渡し側、すなわち上記においては上金型４に加硫済みタイヤＴ２を離脱させる手段を備えさせるものとしても良い。

本発明の実施形態の加硫機の全体図である。 本発明の実施形態のタイヤ保持機構において、第一の支持部及び第二の支持部の断面図である。 本発明の実施形態のタイヤ保持機構において、第一の支持部の詳細を示す図４の切断線Ｐ−Ｐでの断面図である。 図３の切断線Ｑ−Ｑでの断面図である。 本発明の実施形態のタイヤ保持機構において、タイヤ受け渡し位置における第一の支持部の詳細を示す図６の切断線Ｒ−Ｒでの断面図である。 本発明の実施形態のタイヤ保持機構において、タイヤ受け渡し位置における第一の支持部の詳細を示す上面図である。 本発明の実施形態の加硫機で加硫処理及びインフレート処理を行う説明図である。 本発明の実施形態の加硫機で未加硫タイヤの下金型への搬入処理及びインフレート処理を行う説明図である。 従来のＰＣＩ装置の説明図である。

符号の説明

３０ ＰＣＩ装置
３１ タイヤ保持機構
４０ 第一の支持体
４１ 第一のフランジ
４２ ロック軸
４２ａ ロック爪（ロック機構）
４３ ビード掴み用爪（係止部材）
４６ ストッパー
６０ 第二の支持体
６１ 第二のフランジ
６３ 係合部
７０ 移動手段
１００ 切替手段
Ａ タイヤ保持位置
Ｂ タイヤ受け渡し位置
Ｔ１ 未加硫タイヤ
Ｔ２、Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂ 加硫済みタイヤ

Claims (4)

1. タイヤを外部と受け渡し、保持するタイヤ保持機構であって、
   タイヤの一方側のビードを支持する略環状の第一のフランジ、該第一のフランジと同軸となるように突出し、該第一のフランジを軸方向に進退可能とするとともに、ロック機構が設けられたロック軸、及び、前記第一のフランジを前記ロック軸の基端側で係止するストッパーを有する第一の支持体と、
   前記タイヤの他方側のビードを支持する略環状の第二のフランジ、及び、前記ロック軸の前記ロック機構が係脱可能に取り付けられる係合部を有する第二の支持体と、
   前記第一のフランジを前記ロック軸に沿って進退させる進退手段と、
   前記第一の支持体を、前記ロック軸の前記ロック機構が前記第二の支持体の前記係合部に係合されるタイヤ保持位置とタイヤを受け渡し可能なタイヤ受け渡し位置との間で相対移動させる移動手段とを備えることを特徴とするタイヤ保持機構。
2. 請求項１に記載のタイヤ保持機構において、
   前記第一の支持体は、前記第一のフランジよりも前記ロック軸の先端側に設けられ、該ロック軸の径方向に向かって開閉して前記第一のフランジに前記タイヤを係止可能な係止部材を有することを特徴とするタイヤ保持機構。
3. 請求項２に記載のタイヤ保持機構において、
   前記ロック軸の前記ロック機構と前記係合部とを係脱切り替える切替手段を備え、
   前記係止部材は、該切替手段により開閉可能とされていることを特徴とするタイヤ保持機構。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ保持機構を備え、前記第一の支持体と前記第二の支持体とで加硫済みの前記タイヤを保持して冷却を行うことを特徴とするＰＣＩ装置。

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