JP5481656B2 - タイヤ加硫機 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ加硫機に関する。さらに詳しくは、本発明は、上下のモールド取付部材の間隔をモールドの高さに応じて調整を行うことができるタイヤ加硫機に関する。

タイヤ加硫機は、モールド内に収容した未加硫の生タイヤ（グリーンタイヤ）を、モールド内外から加熱して加硫成型する機械である。一般的に、タイヤ加硫機のモールドは、上下に２分割された２分割モールドを有している。この２分割モールドの、上モールドは上モールド取付部材に、下モールドは下モールド取付部材にそれぞれ保持されている。そして、上モールド取付部材を下モールド取付部材に対して上下方向に昇降させることで、モールドの開閉を可能にしている。

ここで、タイヤ加硫機で異なった種類・形状の生タイヤを加硫するためにモールドを交換した場合に、モールドの高さ（厚さ）が変更されることがある。このモールドの高さが変更されると、上下のモールド取付部材の間隔等をモールドの高さに応じて調整する必要があり、従来から種々の調整方法が提案されている。

例えば、特許文献１に記載されたタイヤ加硫機は、上型（上モールド）をトップリンク側に設けている。そして、トップリンクを下降させて上型と下型（下モールド）とを閉じた状態にして、クランク機構によりトップリンクを介して上型と下型との間に締付力を付与している。このトップリンクと上型との間には、型高さ調整螺軸とこの調整螺軸を昇降自在に螺挿する型高さ調整螺筒とが介在されており、金型（モールド）の高さに応じて、調整螺軸の調整螺筒に対する螺挿量を変更することにより、トッププラテン（上モールド取付部材）とボトムプラテン（下モールド取付部材）の間隔を調整している。

また、特許文献２に記載されたタイヤ加硫機は、上部金型（上モールド）と下部金型とを、昇降テーブルを介して加圧シリンダにより締め付けを行っている。この昇降テーブルと加圧シリンダとの間には、伸縮可能なスペーサが介装されており、加圧シリンダの加圧力を上部金型に伝えている。そして、このスペーサの頭部に形成されたねじ部は、加圧シリンダと接触するナットと噛み合わされており、このナットを回転させるとスペーサの長さを調整することができる。このスペーサの長さを、金型（モールド）の高さに応じて調整している。

また、特許文献３に記載されたタイヤ加硫機は、トップスライドを機械的昇降手段により昇降させることで、上型（上モールド）と下型（下モールド）とを開閉自在にしている。このトップリンクと上型との間には、モールド高さ調節装置が介在されており、このモールド高さ調節装置によりモールドの高さに応じて、上部プラテン（上モールド取付部材）と下部プラテン（下モールド取付部材）の間隔を調整している。

特公平１−４５４０３号公報 特公平３−７０６１０号公報 特公平１−２４０４８号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載されたタイヤ加硫機では、上記のようにモールドの高さに応じた調整は、モールドの上下方向の延長位置にモールド高さ調整装置等を介在させて行っているため、タイヤ加硫機の全高が高くなるという問題がある。また、モールドの高さに応じた調整は、上記のように調整螺軸の調整螺筒に対する螺挿量や、スペーサのねじ部に対するナットの回転量等により行っているため、調整が難しいという問題がある。

そこで、本願発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、モールドの高さに応じた調整を簡単にし、タイヤ加硫機の全高を低くすることが可能なタイヤ加硫機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のタイヤ加硫機は、生タイヤを横置き収容する、上モールド及び下モールドと、前記上モールドを保持する上モールド取付部材と、前記下モールドを保持する下モールド取付部材と、前記上モールド取付部材を上下方向に案内するガイド機構と、前記上モールド取付部材を上下方向に昇降させるとともに、該上モールド取付部材の昇降により前記上モールドと前記下モールドとを開閉する開閉機構と、前記上モールドと前記下モールドとを閉じた状態で固定するロック機構と、前記上モールドと前記下モールドとの間に締付力を付与する加圧機構とを備えたタイヤ加硫機であって、前記ガイド機構と前記ロック機構と前記加圧機構とがそれぞれ分離して設けられており、前記ロック機構は、前記上モールドの側方に配置されるとともに、該上モールド取付部材に上端部が固定され、下端部において複数の溝が上下方向に形成されたタイロッドと、前記下モールド取付部材に形成され、前記タイロッドを通す貫通孔と、前記貫通孔を通った前記タイロッドの前記溝に対して水平方向に係合自在にされたロック爪と、前記ロック爪を前記タイロッドに対して水平方向にのみ進退移動させるロック爪移動機構とを備えている。

上記の構成によれば、水平方向にのみ進退移動されるロック爪を、タイロッドの下端部において上下方向に複数形成された溝のいずれかと係合させることで、タイロッドを下モールド取付部材に対して固定させることができる。従って、モールドの高さが変わった場合においても、ロック爪と係合させる溝をモールドの高さに応じて変更するだけで、上下のモールド取付部材の間隔を変更することができるので、モールドの高さに応じた調整を簡単に行うことができる。また、モールドの高さに応じた調整を、モールドの上下方向の延長位置ではなく、モールドの側方に配置されたタイロッドの下端部において上下方向に複数形成された溝により行っているため、タイヤ加硫機の全高を低くすることができる。

そして、前記加圧機構は、環状のピストン部材を有する気体シリンダを備えており、前記ピストン部材は、前記上モールド及び前記下モールドに収容された前記生タイヤと同心に設定されているとともに、該生タイヤの外周を該ピストン部材の外周と内周との間に位置させる大きさに形成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、ピストン部材の受圧面積を大きくすることができるので、圧力流体として低圧の空気や窒素を用いることができる。これにより、圧力流体として高圧の油を用いる必要がないため、圧力流体が漏洩した場合でも周辺環境への汚染の心配をなくすことができる。

また、本発明の加硫機において、前記下モールド取付部材は、前記貫通孔が形成された下部サポートと、該下部サポートに対して上下方向に昇降可能にされるとともに、前記ピストン部材に取り付けられ、前記下モールドを保持する下部プラテンとからなり、前記気体シリンダは、前記ピストン部材を上方に加圧する単動シリンダであってよい。上記の構成によれば、上モールドと下モールドとを閉じている状態において、気体シリンダによりピストン部材を加圧していない場合、下部プラテンは、下モールドと閉じた状態にされている上モールド、上モールドを保持する上モールド取付部材、及びタイロッド等の重量物の重量により下方に移動される。この下部プラテンの下方への移動に伴い、ピストン部材も下方へ移動される（初期位置に自動復帰する）ことになるため、気体シリンダとして単動シリンダを用いることができる。これにより、気体シリンダとして復動型シリンダ等を用いる場合に比べて、加圧機構の操作系統（配管等）を簡略化することができる。

また、本発明の加硫機においては、前記ロック機構が複数あり、前記タイロッドが、前記上モールドの周囲に沿って等間隔に配置されていてもよい。上記の構成によれば、加圧機構が付与する締付力の反力を、複数のロック機構で分担して受けるため、個々のロック機構が受ける力を小さくすることができる。また、上モールドの周囲に沿って等間隔にタイロッドが配置されているため、ロック機構各々が受ける力を均等にすることができる。

前記開閉機構は、上下方向に軸芯を配置されたネジ棒と、前記ネジ棒に螺合され、前記上モールド取付部材に設けられたナット部材と、前記ネジ棒を正逆方向に回転させるモータと、前記上モールド取付部材を位置決めする位置制御機構とを備えていてよい。上記の構成によれば、モータによりネジ棒を正逆方向に回転させて、ナット部材を上下方向に昇降させることで、上モールド取付部材を上下方向に昇降させている。つまり、回転速度や回転角度等の制御が容易なモータの回転運動を直線運動に変換して、上モールド取付部材を昇降させているので、シリンダ等による直線運動のみで上モールド取付部材を昇降させた場合に比べて、上モールド取付部材の位置決め精度を良くすることができる。

モールドの高さに応じた調整を簡単にし、タイヤ加硫機の全高を低くする。

本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫機における上モールドと下モールドとが閉じた状態を示す横断面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫機における上モールドと下モールドとが開いた状態を示す横断面図である。 モールドに収容された生タイヤと気体シリンダのピストン部材の位置関係を説明する平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫機の平面図である。 本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫機のロック爪移動機構の平面図であり、（ａ）はロック爪をタイロッドの溝に係合させる前の状態を示す図であり、（ｂ）はロック爪をタイロッドの溝と係合させた状態を示す図である。 図１のモールドよりも低いモールドを採用した時のタイヤ加硫機の横面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係るタイヤ加硫機の実施形態について説明する。
［タイヤ加硫機の全体構造］
本実施形態に係るタイヤ加硫機１は、生タイヤＴの内部に加熱加圧媒体を入れて内部より加熱すると共に、外部よりモールド１０を加熱して加硫するタイプのプレス装置である。図１及び図２に示すように、タイヤ加硫機１は、主として、生タイヤＴを着脱可能に収容するモールド（上モールド１１と、下モールド１２と、サイドモールド１３）１０と、上モールド１１を保持する上モールド取付部材２０と、下モールド１２を保持する下モールド取付部材３０と、上モールド取付部材２０を上下方向に案内するガイド機構４０と、上モールド取付部材２０を上下方向に昇降させるとともに、該上モールド取付部材２０の昇降により上モールド１１と下モールド１２とを開閉する開閉機構５０と、上モールド１１と下モールド１２とを閉じた状態で固定するロック機構６０と、加圧機構としての気体シリンダ３７と、生タイヤＴの内側に配置されるブラダＢを上下方向に伸縮させて当該生タイヤＴに対するブラダＢの着脱を行う中心機構８０とを備えている。また、タイヤ加硫機１は、ガイド機構４０とロック機構６０と加圧機構（気体シリンダ３７）とをそれぞれ分離して設けている。

生タイヤＴはモールド１０内に横置きに収容され、モールド１０の内外より加熱されることにより加硫成形される。尚、生タイヤＴを加硫成形するための加熱加圧媒体としては、蒸気、又は高温ガス（ガスの種類として、窒素ガスなどの不活性ガス、空気）等が挙げられる。

［モールド］
本実施形態のタイヤ加硫機１で用いられるモールド１０は、割りモールドであって、上モールド１１と、下モールド１２と、サイドモールド１３とに分割されている。上モールド１１は横置きされた生タイヤＴの上側に配置され、下モールド１２は当該生タイヤＴの下側に配置され、サイドモールド１３は当該生タイヤＴの外周側に配置されている。このサイドモールド１３は、周方向に分割され、型閉時には上モールド１１及び下モールド１２の外周部に係合されている。

周方向に分割されたサイドモールド１３の外周には、上方に向かうに従い径方向内側に傾斜した傾斜面１３ａが形成されている。また、サイドモールド１３の径方向外側に配置されるコンテナリング２６の内面には、傾斜面１３ａと同一勾配の傾斜面２６ａが形成されている。サイドモールド１３は、昇降することにより、傾斜面１３ａが傾斜面２６ａにそって移動して円周方向に拡縮するように構成されている。

［上モールド取付部材］
上モールド取付部材２０は、上記した上モールド１１及びサイドモールド１３を保持し、開閉機構５０により上下方向（Ｚ方向）に昇降可能にされている。この上モールド取付部材２０は、上モールド取付部材２０のベースとなる上部スライド２１と、上部スライド２１の下面に固定される上部プラテン２２と、上モールド１１を保持する上部アダプタ２３と、上部アダプタ２３を上下方向（Ｚ方向）に移動させるシリンダ２４と、ロック機構６０の一部の要素であり、上部スライド２１に上端部が固定された複数本（本実施形態では、３本）のタイロッド２５と、上部プラテン２２に取り付けられるコンテナリング２６とを備えている。

上部スライド２１の側面には、後述のアップライト４１のガイドレール４８により上下方向に案内される直動軸受であるガイド部材２１ａが設けられている。なお、このガイドレール４８とガイド部材２１ａとで、上モールド取付部材２０を上下方向に案内するガイド機構４０を構成している。

上部スライド２１には、取付座２１ｂが、ガイド部材２１ａが設けられた側面と隣接して設けられている。この取付座２１ｂの下面には、開閉機構５０の後述のナット部材５５ｂが固定されている。また、取付座２１ｂには、開閉機構５０の後述のネジ棒５５ａを通過させる貫通孔が設けられている。

［下モールド取付部材］
下モールド取付部材３０は、下モールド１２を保持すると共に、その中央部には、中心機構８０が設けられている。この下モールド取付部材３０は、下モールド取付部材３０のベースとなるプレスベース３１と、加圧機構である気体シリンダ３７が設けられた下部サポート３２と、下モールド１２を保持し、気体シリンダ３７の後述のピストン部材３７ａに取り付けられた下部プラテン３３とを備えている。なお、下部プラテン３３は、断熱材３４を介してボルト３５によりピストン部材３７ａに固定されている。

下部サポート３２は、プレスベース３１に固定されており、上記した３本のタイロッド２５のそれぞれに対応する位置に貫通孔３２ａ（図２参照）が形成されている。また、下部プラテン３３は、ピストン部材３７ａと一体となって下部サポート３２に対して上下方向に昇降可能にされている。また、プレスベース３１には、後述するアップライト４１が設けられている。

［加圧機構］
加圧機構は、環状のピストン部材３７ａを有する気体シリンダ３７である。ロック機構６０により上モールド１１及び下モールド１２を閉じた状態で固定した際に、気体シリンダ３７に圧力流体を供給してピストン部材３７ａを上方に加圧する（初期位置から上昇させる）と、下部プラテン３３はピストン部材３７ａの上昇に伴い上方に移動する。この下部プラテン３３の移動に伴い下モールド１２が押し上げられるので、タイロッド２５を介して上モールド１１と下モールド１２との間には加硫時のタイヤ内圧に抗する締付力が発生する。

このピストン部材３７ａは、図３に示すように、モールド１０に横置きに収容された生タイヤＴと同心に設定されるとともに、生タイヤＴの外周Ｔａを、外周と内周との間に位置させる大きさに形成されている。これにより、ピストン部材３７ａの受圧面積を大きくすることができるので、気体シリンダ３７に供給する圧力流体として低圧の空気や窒素を用いることができる。その結果、圧力流体として高圧の油を用いる必要がないため、圧力流体が漏洩した場合でも周辺環境への汚染の心配をなくすことができる。

なお、ロック機構６０により上モールド１１及び下モールド１２を閉じた状態で固定した場合において、気体シリンダ３７に圧力流体を供給していない場合には、下部プラテン３３は、下モールド１２と閉じた状態にある上モールド１１、上モールド取付部材２０、及びタイロッド２５等の重量物の重量によって下方に移動される。この下部プラテン３３の下方への移動に伴い、ピストン部材３７ａも下方へ移動される（初期位置に自動復帰する）ことになるため、気体シリンダ３７は上方にのみ加圧できればよく、気体シリンダ３７として単動シリンダを用いることができる。従って、気体シリンダ３７として復動型シリンダ等を用いる場合に比べて、加圧機構の操作系統（配管等）を簡略化することができる。

［ロック機構］
ロック機構６０は、タイロッド２５と、ロック爪移動機構７０と、下部サポート３２に形成された貫通孔３２ａとから主に構成されている。このロック機構６０は上モールド１１と下モールド１２とを閉じた状態で固定するために設けられている。より具体的には、ロック機構６０は、上モールド取付部材２０を、下モールド取付部材３０に対してタイロッド２５を介して固定させることで、加硫時にモールド１０が開かないように固定するために設けられている。

タイロッド２５の下端部には複数の溝２５ａが上下方向に等間隔に形成されている。つまり、溝２５ａの上下方向のピッチが等しくされている。尚、溝２５ａは、等間隔で形成されている場合の他、タイヤの品種に応じた間隔で形成されていてもよいし、複数の溝２５ａの内で特定の溝２５ａがタイヤの品種に応じた位置に形成されていてもよい。即ち、タイロッド２５の下端部には、複数の溝２５ａが上下方向に形成されていればよい。このロック爪移動機構７０は、貫通孔３２ａを通ったタイロッド２５の所定の溝２５ａに後述のロック爪７３ａ、７３ｂを係合させることで、上部スライド２１（上モールド取付部材２０）をモールド１０の高さに応じた所定位置に固定することができる。なお、タイロッド２５の溝２５ａの上向き面、及びロック爪７３ａ、７３ｂの下向き面は水平に形成されており、気体シリンダ３７により発生される締付力の反力をこれら水平面で受圧可能にされている。

タイヤ加硫機１は、このロック機構６０を複数（本実施の形態では３つ）備えている。これにより、気体シリンダ３７により発生される締付力の反力を複数のロック機構６０で分担して受けることになるため、個々のロック機構６０が受ける力を小さくすることができる。また、図４に示すように、タイロッド２５は上モールド１１（モールド１０）の周囲に沿って等間隔に配置されている。換言すれば、タイロッド２５は、平面視においてタイロッド２５を結んで形成される図形（タイロッドが３本の場合は、三角形）の重心位置がモールド１０の中心（ピストン部材３７ａの円心）と一致するように配置されている。このようにすることで、ロック機構６０各々が受ける力を均等にしている。なお、上モールド取付部材２０を、下モールド取付部材３０に対してバランスよく安定して固定させるためには、ロック機構６０が３つ以上あることが好ましい。

また、上記したように、本実施形態において、タイヤ加硫機１は、ロック機構６０とガイド機構４０とをそれぞれ分離して設けている。つまり、タイロッド２５には上モールド取付部材２０を上下方向に案内する機能を持たせていない。従って、開閉機構５０により上モールド取付部材２０を上昇させて、上モールド１１と下モールド１２とを開いた際に、タイロッド２５は、上モールド取付部材２０と下モールド取付部材３０との間を連結しておく必要がない。つまり、タイロッド２５の上下方向の長さは、タイヤ加硫機１において取り付け可能な最大の高さのモールド１０を取り付ける際に必要な長さあればよいので、本実施形態においては、上モールド１１と下モールド１２とを閉じた状態（図１参照）において、即ち、上モールド１１が所定の下端位置に到達した型締め状態において、タイロッド２５の下端部を貫通孔３２ａの下方に位置させるとともに、上モールド１１と下モールド１２とを開いた状態（図２参照）において、即ち、上モールド１１が所定の高さ位置に到達した型開き状態において、タイロッド２５の下端部を貫通孔３２ａの上方に位置させる長さに設定されている。こうすることにより、図２に示すように、生タイヤＴを着脱すべく、上モールド１１と下モールド１２とを開いた際に、タイロッド２５の下端部を下モールド取付部材３０から解放（分離）させることができる。その結果、タイロッド２５の下端部と下モールド取付部材３０との間である上下のモールド１１、１２間の側方に解放された作業スペースを確保することができ、タイヤ搬送装置（ローダやアンローダ）の設置位置の自由度を大きくしたり、またはモールド１０の交換の作用性を向上することができる。換言すれば、タイロッド２５により妨げられることなく、上モールド取付部材２０と下モールド取付部材３０との間にタイヤ搬送装置を出し入れし易くすることができる。または、タイロッド２５がモールド１０の交換の邪魔になることがない。

［ロック爪移動機構］
ロック爪移動機構７０は、下部サポート３２の下面に固設されており、平面的に見て、タイロッド２５の中心に位置されている。図５に示すように、ロック爪移動機構７０は、所定の間隔を隔てて対向配置されるサイドガイド７１ａ及び７１ｂと、当該サイドガイド７１ａ及び７１ｂの端部同士を接続する接続板７２ａ及び７２ｂと、サイドガイド７１ａ及び７１ｂの対向内側に形成された水平溝に嵌り込んで水平方向にスライド可能な２枚のロック爪７３ａ及び７３ｂと、ロック爪７３ａ及び７３ｂを水平方向に進退移動させる進退移動機構であるシリンダ７４とを備えている。ロック爪７３ａ、７３ｂは、サイドガイド７１ａ及び７１ｂにより移動方向が水平方向のみに限定されている。

また、上記したようにロック爪移動機構７０は下部サポート３２の下面に固設されているので、ロック爪移動機構７０は下モールド取付部材３０に対して上下方向に移動されることはない。これにより、加硫時に気体シリンダ３７により発生される締付力が落ちたとしても、ロック爪移動機構７０は下モールド取付部材３０に対して上下方向には移動しないため、溝２５ａにおいてロック爪７３ａ、７３ｂと係合されたタイロッド２５は上下方向に殆ど移動しないことになる。その結果、加硫時にモールド１０が殆ど開かない安全性の高いタイヤ加硫機１にすることができる。

ロック爪７３ａ、７３ｂは、タイロッド２５の溝２５ａに対して水平方向に係合自在にされたプレートである。接続板７２ａ側のロック爪７３ａには、２本のロッド７５が接続されている。このロッド７５は、シリンダ７４側のロック爪７３ｂに形成された孔を貫通し、その先端で、シリンダ取付板７６と接続している。当該シリンダ取付板７６には、シリンダ７４が固定されており、当該シリンダ７４のシリンダロッド７４ａは、シリンダ７４側のロック爪７３ｂに接続されている。これにより、シリンダ７４が伸びる方向（Ｘ方向）にストロークすると、ロック爪７３ａ及び７３ｂが互いに近づく（図５（ｂ）参照）。具体的には、一方のロック爪がストッパー７７に接触すると、他方のロック爪がストッパー７７で停止しているロック爪に近づき、タイロッド２５の所定の溝２５ａにロック爪７３ａ及び７３ｂが係合される。これにより、ロック爪７３ａ、７３ｂがモールド１０の高さに応じたタイロッド２５の所定の溝位置で固定される。すなわち、高い（厚い）モールド１０の場合には、ロック爪７３ａ、７３ｂを、下側にある溝２５ａと係合させることになる。また、図６に示すように、低い（薄い）モールド１１０の場合には、ロック爪７３ａ、７３ｂを、上側にある溝２５ａと係合させることになる。そのため、図６に示すようにロック爪移動機構７０から突出するタイロッド２５の長さが図１の状態より長くなっている。このように、ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させる溝２５ａの位置（ロック位置）に応じて、上下のプラテン２２，３３（上下のモールド取付部材２０、３０）の間隔は決まる。

ロック爪７３ａ、７３ｂを、最下にある溝２５ａと係合させた場合は、上下のプラテン２２，３３の間隔は、このタイヤ加硫機１で装着できるモールド１０の最大の高さとなる。この最大の高さのモールド１０を装着したときに、ピストン部材３７ａを加圧すると、タイロッド２５（上モールド取付部材２０）は、溝２５ａとロック爪７３ａ、７３ｂとの上下方向のクリアランスと締付力（ピストンの上昇力）による各部（モールド１０など）の変形量の合計だけ上下方向にストロークすることになる。

ここで、溝２５ａのピッチをＰとして、加硫前のモールド１０の高さから加硫時のモールド１０の高さを減算した値をＤとする。このＤがＰより小さい場合には、加硫前のモールド１０の高さに応じた位置にある溝２５ａとロック爪７３ａ、７３ｂとを係合させることになる。Ｄが２ＰとＰとの間にある場合には、加硫前のモールド１０の高さに応じた位置にある溝２５ａの一段上の溝２５ａとロック爪７３ａ、７３ｂとを係合させることになる。このように、モールド１０の高さや加硫時のモールド１０の変形量等に応じて、ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させる溝２５ａの位置（ロック位置）が決まることになる。なお、加硫時において、タイロッド２５（上モールド取付部材２０）の上下方向（Ｚ方向）のストロークは最大でも「Ｐ＋クリアランス＋変形量」である。

なお、加硫後に上モールド１１と下モールド１２との固定を解除する際には、シリンダ７４を縮む方向（Ｘ方向）にストロークさせてロック爪７３ａ及び７３ｂを互いに遠ざけることで、タイロッド２５の溝２５ａとロック爪７３ａ、７３ｂの係合を解除する。（図５（ａ）参照）。なお、ここでは、ストッパー７７を用いた例を説明したが、ストッパー７７は省略することができる。この場合、タイロッド２５自体がストッパーの役割を果たすことになる。

［アップライト］
アップライト４１は、図１及び図２に示すように、上モールド取付部材２０（上部スライド２１）を上下方向（Ｚ方向）に移動させるために設けられている。このアップライト４１は、上モールド取付部材２０（上部プラテン２２）の外方に設けられ、上下方向に延在するベース部４２と、上モールド取付部材２０（上部スライド２１）を昇降させる開閉機構５０と、ガイド部材２１ａを上下方向（Ｚ方向）に案内する直動レールであるガイドレール４８とを備えている。

［開閉機構］
開閉機構５０は、モータ５２で駆動されるネジ棒５５ａを有するボールスクリュー機構からなり、モータ５２の回転運動を直線運動に変換することで、上モールド取付部材２０を上下方向に昇降させている。開閉機構５０は、具体的には、駆動源となるモータ５２と、モータ５２に接続されたプーリ５３ａと、プーリ５３ａと所定の間隔を隔てて設けられたプーリ５３ｂと、プーリ５３ａ及びプーリ５３ｂに装着されたタイミングベルト５４と、プーリ５３ｂに接続されるネジ棒５５ａと、ネジ棒５５ａに螺合し当該ネジ棒５５ａの回転に伴って上下方向に移動可能なナット部材５５ｂと、ネジ棒５５ａを回転可能に軸支する下部軸受５６ａ及び上部軸受５６ｂと、ネジ棒５５ａの上部に設けられるブレーキ５７とを備えている。なお、本実施形態においては、モータ５２として、停止精度が高いサーボモータを用いているが、サーボロック機能を有するインバータモータを用いてもよい。また、ブレーキ５７は上モールド取付部材２０を長期間停止させるために設けられている。ナット部材５５ｂの上面は、上部スライド２１の取付座２１ｂの下面に固定されている。

モータ５２が駆動すると、モータ５２の駆動軸に接続されたプーリ５３ａが回転して、タイミングベルト５４を介してプーリ５３ｂが回転する。これにより、プーリ５３ｂに接続されるネジ棒５５ａが回転して、ナット部材５５ｂがネジ棒５５ａの軸方向（上下方向、Ｚ方向）に沿って移動する。このようにナット部材５５ｂが上下方向（Ｚ方向）に移動すると、当該ナット部材５５ｂに固定された取付座２１ｂを有する上部スライド２１がナット部材５５ｂと共に上下方向（Ｚ方向）に移動する。この際、上部スライド２１は、ガイド機構４０（ガイド部材２１ａ、ガイドレール４８）により、その移動方向が上下方向（Ｚ方向）のみに限定されている。

また、開閉機構５０は、ネジ棒５５ａの回転軸に設けられ回転角度等の情報を検出するためのエンコーダ（図示せず）と、このエンコーダが検出した情報に基づいてモータ５２を制御し、上モールド取付部材２０の上下方向の位置決めをする位置制御機構（図示せず）を備えている。この位置制御機構により、エンコーダが検出した情報に基づいてモータ５２を制御しているため、上モールド取付部材２０を精度良く位置決めすることができ、その結果、ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させるタイロッド２５の溝２５ａ（ロック位置）と、ロック爪７３ａ、７３ｂとの上下位置を一致させることができる。また、上記したように、回転速度や回転角度等の制御が容易なモータ５２の回転運動を直線運動に変換して、上モールド取付部材２０を昇降させているので、シリンダ等による直線運動のみで上モールド取付部材２０を昇降させた場合に比べて、上モールド取付部材２０の位置決め精度を良くすることができる。

（タイヤ加硫機の動作）
次に、タイヤ加硫機１の加硫動作について説明する。まず、図２で示す上モールド１１と下モールド１２とを開いた状態、即ち、上モールド１１が所定の高さ位置に到達した型開き状態においては、上モールド取付部材２０は上昇しており、生タイヤＴがタイヤ搬送装置（図示せず）によりタイヤ加硫機１へ運び込まれ、ブラダＢが生タイヤＴの内側に装入される。なお、この状態において、タイロッド２５の下端部は下モールド取付部材３０から解放（完全に分離）されているため、タイロッド２５がタイヤ搬送装置の出し入れの妨げとなり難く、またモールド１０の交換の邪魔になることもない。

この状態から、開閉機構５０により上モールド取付部材２０を下降させて、タイロッド２５の下端部を、対応する貫通孔３２ａへ通す。その後、図１に示すように、ロック爪７３ａ、７３ｂの上下方向の位置と該ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させる溝２５ａの位置（ロック位置）とが上下方向で一致するように上モールド取付部材２０を位置決めして停止させ、上モールド１１と下モールド１２とを閉じた状態にする。なお、ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させる溝２５ａの位置（ロック位置）は、上記したように、モールド１０の高さ等に応じて決められる。

その後、ロック爪移動機構７０によりロック爪７３ａ、７３ｂを水平方向に移動させて溝２５ａとを係合させることで、上モールド１１と下モールド１２とを閉じた状態で固定する。なお、この状態において、下部プラテン３３は、上モールド１１、上モールド取付部材２０、及びタイロッド２５等の重量物の重量によって下方に移動されており、この下部プラテンの下方への移動に伴い、気体シリンダ３７のピストン部材３７ａも下方（初期位置）へ移動されている。

その後、気体シリンダ３７に圧力流体を供給してピストン部材３７ａを初期位置から上昇させて下モールド１２を押し上げることで、上モールド１１と下モールド１２との間に締付力を発生させる。この上モールド１１と下モールド１２との間に締付力が発生した後に、生タイヤＴの内側は、ブラダＢを介して高温の加熱加圧媒体で加熱される。

加硫が終了すると加硫後のタイヤ内に保有されている加熱加圧媒体を排出するとともに、気体シリンダ３７への圧力流体の供給を停止する。その後、ロック爪移動機構７０のロック爪７３ａ、７３ｂとタイロッド２５の溝２５ａとの係合を解除し、上モールド取付部材２０を、タイロッド２５の下端がブラダＢよりも更に高い位置となるような型開き位置に上昇するまで、開閉機構５０により上昇させる（図２参照）。その後、加硫後のタイヤからブラダＢを引き抜き、タイヤ搬送装置により加硫済みのタイヤをタイヤ加硫機１から搬出することで、一連の加硫動作が終了する。

以上説明したように、本実施形態によると、水平方向にのみ進退移動されるロック爪７３ａ、７３ｂを、タイロッド２５の下端部において上下方向に複数形成された溝２５ａのいずれかと係合させることで、タイロッド２５を下モールド取付部材３０に対して固定させることができる。従って、モールド１０の高さが変わった場合においても、ロック爪７３ａ、７３ｂと係合させる溝２５ａをモールド１０の高さに応じて変更するだけで、上下のモールド取付部材２０、３０の間隔を変更することができるので、モールド１０の高さに応じた調整を簡単に行うことができる。また、モールド１０の高さに応じた調整を、モールド１０の上下方向の延長位置ではなく、モールド１０の側方に配置されたタイロッド２５の下端部において上下方向に複数形成された溝２５ａにより行っているため、タイヤ加硫機１の全高を低くすることができる。

また本実施形態によると、生タイヤＴを着脱すべく、上モールド１１と下モールド１２とを開いた際に、タイロッド２５の下端部は下モールド取付部材３０から解放される。その結果、タイロッド２５の下端部と下モールド取付部材３０との間である上下のモールド１１、１２間の側方に解放された作業スペースを確保することができる。

また本実施形態によると、ロック爪移動機構７０は下モールド取付部材３０の下面に固設されている。従って、タイロッド２５の溝２５ａと係合自在にされたロック爪７３ａ、７３ｂは、下モールド取付部材３０に対して上下方向へは移動しない。これにより、加硫時に加圧機構の締付力が落ちたとしても、ロック爪移動機構７０は下モールド取付部材３０に対して上下方向には移動しないため、溝２５ａにおいてロック爪７３ａ、７３ｂと係合されるタイロッド２５は上下方向に殆ど移動しないことになる。その結果、加硫時にモールド１０が殆ど開かない安全性の高いタイヤ加硫機１にすることができる。

また本実施形態によると、ピストン部材３７ａの受圧面積を大きくすることができるので、圧力流体として低圧の空気や窒素を用いることができる。これにより、圧力流体として高圧の油を用いる必要がないため、圧力流体が漏洩した場合でも周辺環境への汚染の心配をなくすことができる。

また本実施形態によると、上モールド取付部材２０と下モールド取付部材３０とを閉じている状態において、気体シリンダ３７によりピストン部材３７ａを加圧していない場合、下部プラテン３３は、上モールド１１、上モールド取付部材２０、及びタイロッド２５等の重量物の重量により下方に移動される。この下部プラテン３３の下方への移動に伴い、ピストン部材３７ａも下方へ移動される（初期位置に自動復帰する）ことになるため、気体シリンダ３７として単動シリンダを用いることができる。これにより、気体シリンダ３７として復動型シリンダ等を用いる場合に比べて、加圧機構の操作系統（配管等）を簡略化することができる。

また本実施形態によると、気体シリンダ３７が付与する締付力の反力を、複数のロック機構６０で分担して受けるため、個々のロック機構６０が受ける力を小さくすることができる。また、上モールド１１の周囲に沿って等間隔にタイロッド２５が配置されているため、ロック機構６０各々が受ける力を均等にすることができる。

また本実施形態によると、モータ５２によりネジ棒５５ａを正逆方向に回転させて、ナット部材５５ｂを上下方向に昇降させることで、上モールド取付部材２０を上下方向に昇降させている。つまり、モータ５２の回転運動を直線運動に変換することで上モールド取付部材２０の昇降を行っている。つまり、回転速度や回転角度等の制御が容易なモータ５２の回転運動を直線運動に変換して、上モールド取付部材２０を昇降させているので、シリンダ等による直線運動のみで上モールド取付部材２０を昇降させた場合に比べて、上モールド取付部材２０の位置決め精度を良くすることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ タイヤ加硫機
１１ 上モールド
１２ 下モールド
２０ 上モールド取付部材
２５ タイロッド
２５ａ 溝
３０ 下モールド取付部材
３２ａ 貫通孔
３７ 気体シリンダ（加圧機構）
３７ａ ピストン部材
４０ ガイド機構
５０ 開閉機構
５２ モータ
５５ａ ネジ棒
５５ｂ ナット部材
７０ ロック爪移動機構
６０ ロック機構
７３ａ、７３ｂ ロック爪
７４ シリンダ（進退移動機構）
Ｔ 生タイヤ
Ｔａ 生タイヤの外周

Claims (4)

1. 生タイヤを横置き収容する、上モールド及び下モールドと、
   前記上モールドを保持する上モールド取付部材と、
   前記下モールドを保持する下モールド取付部材と、
   前記上モールド取付部材を上下方向に案内するガイド機構と、
   前記上モールド取付部材を上下方向に昇降させるとともに、該上モールド取付部材の昇降により前記上モールドと前記下モールドとを開閉する開閉機構と、
   前記上モールドと前記下モールドとを閉じた状態で固定するロック機構と、
   前記上モールドと前記下モールドとの間に締付力を付与する加圧機構と
   を備えたタイヤ加硫機であって、
   前記ガイド機構と前記ロック機構と前記加圧機構とがそれぞれ分離して設けられており、
   前記ロック機構は、
   前記上モールドの側方に配置されるとともに、該上モールド取付部材に上端部が固定され、下端部において複数の溝が上下方向に形成されたタイロッドと、
   前記下モールド取付部材に形成され、前記タイロッドを通す貫通孔と、
   前記貫通孔を通った前記タイロッドの前記溝に対して水平方向に係合自在にされたロック爪と、
   前記ロック爪を前記タイロッドに対して水平方向にのみ進退移動させるロック爪移動機構と
   を備え、
   前記加圧機構は、
   環状のピストン部材を有する気体シリンダを備えており、
   前記ピストン部材は、前記上モールド及び前記下モールドに収容された前記生タイヤと同心に設定されているとともに、該生タイヤの外周を該ピストン部材の外周と内周との間に位置させる大きさに形成されていることを特徴とするタイヤ加硫機。
2. 前記下モールド取付部材は、前記貫通孔が形成された下部サポートと、該下部サポートに対して上下方向に昇降可能にされるとともに、前記ピストン部材に取り付けられ、前記下モールドを保持する下部プラテンとからなり、
   前記気体シリンダは、前記ピストン部材を上方に加圧する単動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機。
3. 前記ロック機構が複数あり、
   前記タイロッドが、前記上モールドの周囲に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫機。
4. 前記開閉機構は、
   上下方向に軸芯を配置されたネジ棒と、
   前記ネジ棒に螺合され、前記上モールド取付部材に設けられたナット部材と、
   前記ネジ棒を正逆方向に回転させるモータと、
   前記上モールド取付部材を位置決めする位置制御機構と
   を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタイヤ加硫機。

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