JP5725907B2 - タイヤ加硫装置 - Google Patents

Description

本発明は、生タイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置に関する。

タイヤ加硫装置は、予め完成品に近い形に成形された生ゴムのタイヤ（生タイヤ）を金型内に入れ、熱と圧力を加えることにより完成タイヤの形状に仕上げる装置である。
このようなタイヤ加硫装置においては、特に、タイヤ外径が１．５ｍを超えるような大型タイヤを製造するタイヤ加硫装置においては、加硫前の生タイヤ搬入や加硫後の完成タイヤ搬出を容易にするため、下金型から分離・上昇させた上金型を退避位置に移動させるスライドバック方式の構造を採用したものがある。

図５及び図６は、スライドバック構造を採用したタイヤ加硫装置の従来構造を示している。このタイヤ加硫装置１は、基礎上に固定されたベース部材２に設置されている。ベース部材２には、下金型３と、上金型４の昇降・スライド機構１０及び加圧機構２０が設置されている。

昇降・スライド機構１０は、ビーム１１に支持された上金型４及びボルスタープレート５等を上下方向に昇降させることにより、加硫時の金型全閉位置（下降位置）とタイヤ搬入・搬出時の金型全開位置（上昇位置）との切換動作を行うものである。この場合、昇降スライド機構１０の昇降動作は、一対の昇降シリンダ１２を駆動源とし、左右一対のタイロッド１３をガイドとして行われる。
この昇降・スライド機構１０は、図６に実線で表示した金型全閉状態の加硫位置（下金型３と同心の位置）と、想像線で表示した金型全開後にスライドバックした待避位置との間を、移動台車１４によって矢印１５で示す水平方向に往復移動が可能となっている。

加圧機構２０は、金型全閉位置にある上金型４を下方に引き、加硫時に上下の金型３，４内にある生タイヤを加圧するための装置である。この加圧機構２０は、ベース２の下方に設置した加圧シリンダ２１が動作してタイロッド１３を引き下げることで、ビーム１１とともに上金型４及びボルスタープレート５が引き下げられ、ベース部材２上に固定された下金型３に向けて上金型４が押圧されるようになっている。
加圧シリンダ２１とタイロッド１３との間は、昇降・スライド機構１０が金型全閉状態の位置にあるとき、加圧シリンダ２１側のクランプガイド２２の中にあるクランププレート１３ａとタイロッド１３とが係合するので、加圧シリンダ２１によるタイロッド１３の引き上げが可能となる。

従って、上下の金型３，４を全閉状態にして生タイヤの加硫成形が行われた後には、図６に想像線で示すように、昇降シリンダ１２により上金型４を上昇させて全開状態とし、さらに、移動台車１４の動作により加硫位置から待避位置までスライドバックさせる。この結果、下金型３の上方及び周辺は障害物がなくなるので、加硫済みタイヤの取出スペース及び次に加硫成形を行う生タイヤの搬入スペースが形成される。
また、下記の特許文献１には、上部ボルスターとともに上金型を上昇させた状態で、上部ボルスターを残して下部ボルスターのみを加硫位置から略水平に移動可能にした構成が開示されている。

特開２０００−３１７９４３号公報

ところで、上述した従来構造のタイヤ加硫装置１は、昇降・スライド機構１０を待避位置までスライドバックさせた状態にして、下金型３との間でタイヤの搬出及び搬入を行うものであるが、加硫位置においては、下方に配置した加圧シリンダ２１がタイロッド１３を引いて金型内の生タイヤを加圧する構成となっている。しかし、このような加圧方式では、下方に配置した加圧シリンダ２１がタイロッド１３を引いて加圧する場合、端部付近を引き下げられるビーム１１やタイロッド１３に撓みを生じることが懸念される。

このようなビーム１１等の撓みは、ビーム１１とともに引き下げられて下金型３を上方から押圧する上金型４の加圧力を不均一にするという問題がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、昇降・スライド機構を待避位置までスライドバックさせる方式のタイヤ加硫装置において、加硫時の上金型による加圧力を均一にすることができるタイヤ加硫装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、生タイヤを下金型及び上金型に分離可能な金型内に入れて加熱及び加圧することで完成タイヤの形状に仕上げるタイヤ加硫装置であって、前記上金型をベース部材に固定設置された前記下金型に向けて押圧する加硫位置と、前記下金型との間で生タイヤ搬入及び完成タイヤ搬出を行う際の退避位置との間を、前記下金型から分離・上昇させた前記上金型が移動台車の動作により往復移動可能なスライドバック機構を備え、前記上金型が、昇降シリンダの動作により前記移動台車に設けられたガイド用穴に沿って昇降移動するタイロッドと一体になった水平ビームの下方に加圧シリンダ機構を介して取り付けられ、前記加圧シリンダ機構は、加圧受板と、該加圧受板の上面に固定された加圧シリンダと、該加圧受板と前記水平ビームとの間とを連結する吊り部材を備え、前記上金型を上から下に向けて押圧することを特徴とするものである。

このような本発明のタイヤ加硫装置によれば、上金型をベース部材に固定設置された下金型に向けて押圧する加硫位置と、下金型との間で生タイヤ搬入及び完成タイヤ搬出を行う退避位置との間を、下金型から分離・上昇させた上金型が移動台車の動作により往復移動可能なスライドバック機構を備え、上金型が、昇降シリンダの動作により移動台車に立設されたガイド部材に沿って昇降移動する水平ビームの下方に加圧シリンダ機構を介して取り付けられ、前記加圧シリンダ機構は、加圧受板と、該加圧受板の上面に固定された加圧シリンダと、該加圧受板と前記水平ビームとの間とを連結する吊り部材を備え、前記上金型を上から下に向けて押圧するので、生タイヤの加硫成形時には上金型を下向きに押圧して均等に加圧することが可能になる。すなわち、本発明の加圧シリンダ機構は、上金型の中心部を上から加圧して押圧するので、撓みによる不均一な加圧が生じることを防止できる。

上記の発明において、前記加圧シリンダ機構を複数配設しても、上金型の均等な加圧が可能になる。この場合、複数の加圧シリンダ機構は、同一平面上において均等配置されていることが望ましい。

上記の発明において、前記加圧シリンダ機構と前記上金型との間に冷却手段を設けることが好ましく、これにより、加硫時に金型を加熱する熱により加圧シリンダ機構が加熱されることを防止できる。すなわち、加圧シリンダ機構に使用される油圧シリンダは、油温の上昇等が防止されて信頼性や耐久性が向上する。

上記の発明において、前記加圧シリンダ機構は、前記水平ビームに取り付けられ、全開の上金型上昇位置にある前記上金型を吊り下げた状態にして支持する吊り部材を備えていることが好ましく、これにより、下金型から分離・上昇させた上金型が加硫位置と退避位置との間を移動台車の動作により往復移動する際には、専用の吊り部材が上金型の全重量を支持することになるので、重量物である上金型の慣性力がフリー状態の加圧シリンダに作用することを防止できる。さらに、水平ビームと加圧受板との熱膨張差が生じた場合でも、水平方向の荷重が加圧シリンダに作用することを防止できる。

上述した本発明によれば、昇降・スライド機構を待避位置までスライドバックさせる方式のタイヤ加硫装置において、加圧シリンダを上方に配置して上金型を下向きに押圧する構造にしたので、加硫時の上金型による加圧力を均一にして製造した完成タイヤの品質が向上するという顕著な効果が得られる。

また、金型から熱影響を受ける加圧シリンダの冷却手段を設けることで、加圧シリンダの耐久性や信頼性が向上する。
さらに、上金型を吊る専用冶具として吊り部材を設けたので、加硫位置と退避位置との間を往復移動してもフリー状態の加圧シリンダに慣性力が作用することはなく、さらに、水平ビームと加圧受板との熱膨張差が生じた場合でも、水平方向の荷重が加圧シリンダに作用することはないので、これによっても、加圧シリンダの耐久性や信頼性が向上する。

本発明に係るタイヤ加硫装置の一実施形態として、金型全閉状態を示す正面図である。 図１に示したタイヤ加硫装置の右側面図であり、金型全閉状態が実線で表示されるとともに、金型全開後にスライドバックした状態が想像線で表示されている。 図１に示したタイヤ加硫装置のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図であり、紙面左側から順に、金型全開状態、金型全閉及び加圧前の状態、金型全閉及び加圧時の状態が示されている。 従来のタイヤ加硫装置について金型全閉状態を示す正面図である。 図５に示すタイヤ加硫装置の右側面図であり、金型全閉状態が実線で表示されるとともに、金型全開後にスライドバックした状態が想像線で表示されている。

以下、本発明に係るタイヤ加硫装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜４に示すタイヤ加硫装置１Ａは、生タイヤを下金型３及び上金型４に分離可能な金型内に入れて加熱及び加圧することにより、完成タイヤの形状に仕上げる加硫成形を行う装置である。なお、金型内部には、タイヤの内側形状を形成するため、図示しないブラダが配設されている。

このタイヤ加硫装置１Ａは、基礎上に固定されたベース部材２に設置されている。ベース部材２には、固定した下金型３と、水平方向に往復移動可能な移動台車１４とが設置されている。なお、移動台車１４には、上金型４の昇降・スライド機構１０Ａ及び加圧シリンダ機構３０が設置されており、一体に移動可能となっている。

また、本実施形態のタイヤ加硫装置１Ａは、スライドバック機構を備えている。このスライドバック機構は、たとえば図２に示すように、下金型３から分離・上昇させた上金型４が、上金型４をベース２に固定設置された下金型３に向けて押圧する金型全閉状態の加硫位置（実線表示）と、下金型３との間で生タイヤの搬入や完成タイヤの搬出を行う金型全開状態の退避位置（想像線表示）との間を、移動台車１４の動作により矢印１５で示す水平方向に往復移動可能とするものである。
この場合、スライドバック機構による上金型４の往復移動は、昇降・スライド機構１０Ａ及び加圧シリンダ機構３０とともに行われる。

昇降・スライド機構１０Ａは、水平方向の部材であるビーム１１に支持された上金型４及びボルスタープレート５等を上下方向に昇降させることにより、加硫時の金型全閉位置（下降位置）と、生タイヤ搬入時及び完成タイヤ搬出時の金型全開位置（上昇位置）との切換動作を行うものである。この場合、昇降スライド機構１０Ａの昇降動作は、たとえば左右一対の昇降シリンダ１２を駆動源とし、昇降シリンダ１２の近傍に設けた左右一対の移動台車１４にある穴をタイロッド１３の昇降用ガイドとして行われる。
このタイロッド１３は、水平方向に配置されているビーム１１の両端部付近を貫通し、ビーム１１に固定されている。

昇降シリンダ１２は、たとえば油圧シリンダが用いられる。この昇降シリンダ１２は、下端部が移動台車１４に固定され、上端部がビーム１１に固定されている。図示の昇降シリンダ１２は、図２に示す構成例のように、ピストンロッド１２ａが上方へ突出してビーム１１を押し上げる取付構造を採用しているが、これに限定されることはない。
すなわち、移動台車１４上には左右一対のタイロッド１３をガイドする穴があり、このタイロッド１３がビーム１１の両端部付近を貫通し固定されているので、昇降シリンダ１２から押圧力を受けるビーム１１は、スライド可能に支持する移動台車１４の穴をガイドにして昇降する。

さて、本実施形態の加圧機構３０は、図１及び図３に示すように、ビーム１１の下面側に設けられている。
この加圧機構３０は、上金型４の上端部に固定された加圧受板３１と、この加圧受板３１の上面に固定設置された加圧シリンダ３２と、加圧受板３１とビーム１１との間を連結する吊り棒３３とを具備して構成される。

図示の構成例では、加圧受板３１が円板形状とされ、３本の加圧シリンダ３２が円周方向に均等配置されている。この場合、好適な加圧シリンダ３２としては、たとえば油圧シリンダがある。また、加圧受板３１と加圧シリンダ３２との間には、たとえば水等の冷却媒体を循環させる冷却板３４が配設されており、加熱により高温となる上金型４からの入熱により加圧シリンダ３２が温度上昇することを防止している。

加圧シリンダ３２は、加圧円板３１上に冷却板３４を介して固定設置され、ピストンロッド３２ａが上向きに突出してビーム１１の下面を押し上げる。この場合、ピストンロッド３２ａの上端面とビーム１１の下面との間には、図４に示す金型全開時において、所定の隙間Ｓａが形成されている。すなわち、加圧力が不要なため、加圧シリンダ３２に油圧等の媒体圧力が供給されていない金型全開の状態では、加圧シリンダ３２のピストンロッド３２ａとビーム１１との間が分離された状態にある。換言すれば、加圧シリンダ３２のピストンロッド３２ａは、金型全閉の加圧時以外、ビーム１１と接することはない。

このとき、上金型４及び加圧シリンダ３２は、吊り棒３３によりビーム１１の下面に吊り下げられた状態にある。この吊り棒３３は、図３に示すように、円周方向に等ピッチとなるように、３本の加圧シリンダ３２と交互に配置されて合計３本設けられている。
ここで、吊り棒３３について具体的に説明すると、吊り棒３３の上端部側は、ビーム１１の下面に固定支持されている。そして、吊り棒３３の下端部側には、加圧円板３１に穿設した貫通孔３１ａを通り抜ける細径部３３ａが設けられ、さらに細径部３３ａより下方には、加圧受板３１の下面と係合する保持面３３ｂが形成されている。すなわち、金型全開時の状態では、上金型４及び加圧シリンダ３２と一体に連結された加圧受板３１が、３本の吊り棒３３に形成した保持面３３ｂで荷重を受けてビーム１１の下面に吊り下げられている。

また、吊り棒３３の細径部３３ａは、加圧シリンダ３２のピストンロッド３２ａが突出するストロークより長い隙間Ｓｂを形成する長さに設定されている。すなわち、保持面３３ｂが加圧受板３１の下面に密着して荷重を受ける金型全開時の状態では、加圧受板３１の上面に隙間Ｓｂが形成されており、この隙間Ｓｂは、ピストンロッド３２ａの上方に形成されている隙間Ｓａより大（Ｓｂ＞Ｓａ）となり、隙間Ｓａは、加圧シリンダ３２のピストンロッド３２ａが突出するストロークよりも大（Ｓｂ＞Ｓａ＞ストローク）となる。
このような隙間Ｓｂが形成されるように細径部３３ａを設けると、昇降シリンダ１２を操作して金型全閉の状態にすると、ピストンロッド３２ａの上面がビーム１１の下面に接して隙間Ｓａは０となる。このとき、細径部３３ａは加圧受板３１の上面及び下面から突出した状態にあり、隙間Ｓｃ及び隙間Ｓｄが形成されて遊嵌された状態にある。

このため、金型全閉の状態から加圧シリンダ３２を操作しても、加圧シリンダ３２の押圧力が吊り棒３３から影響を受けることはない。
また、上述した吊り棒３３により上金型４を吊り下げる構造は、ビーム１１と上金型４とが加圧シリンダ３２で連結されている場合、移動台車１４によるスライドバック時の慣性力で加圧シリンダ３２に水平方向の荷重が作用することを防止できる。さらに、水平ビーム１１と加圧受板３１との熱膨張差が生じた場合でも、水平方向の荷重が加圧シリンダ２１に作用することを防止できる。すなわち、スライドバック時の加圧シリンダ３２はフリーの状態となるため、水平方向の荷重が作用することは一切なく、熱膨張等の影響も受けないので、加圧シリンダ３２を金型加圧に特化することができる。

このように、上述した本実施形態のタイヤ加硫装置１Ａによれば、昇降・スライド機構１０Ａを待避位置までスライドバックさせる方式とし、加圧シリンダ３２を上方に配置して上金型４を下向きに押圧する構造にしたので、加硫時の上金型４が均等な加圧力により加圧して完成タイヤを製造することができ、完成タイヤの品質向上に有効である。

また、上金型４から熱影響を受ける加圧シリンダ３２の冷却手段として冷却板３４を設けたので、油圧油の温度上昇やシール部材の劣化等を抑制し、加圧シリンダ３２の耐久性や信頼性を向上させることができる。
さらに、上金型４を吊る専用冶具として吊り部材３３を設けたので、加硫位置と退避位置との間を往復移動してもフリー状態の加圧シリンダ３２に慣性力が作用することはなくなり、また、水平ビーム１１と加圧受板３１との熱膨張差が生じた場合でも、水平方向の荷重が加圧シリンダ３２に作用しなくなり、これによっても、加圧シリンダ３２の耐久性や信頼性は向上する。

また、昇降・スライド機構を待避位置までスライドバックさせる方式のタイヤ加硫装置１Ａは、スライドバック機構による上金型４の往復移動が昇降・スライド機構１０Ａ及び加圧シリンダ機構３０とともに行われるので、下金型３に生タイヤを搬入してセットする作業、下金型３から完成タイヤを取り出して搬出する作業、金型の交換作業及びメンテナンス作業を行う場合には、下金型３の周辺に障害物がなくなるため、アクセス性や作業性が向上する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１，１Ａ タイヤ加硫装置
２ ベース
３ 下金型
４ 上金型
５ ボルスタープレート
１０，１０Ａ 昇降・スライド機構
１１ ビーム（水平ビーム）
１２ 昇降シリンダ
１３ タイロッド
１４ 移動台車
２０ 加圧機構
２１ 加圧シリンダ
３０ 加圧シリンダ機構
３１ 加圧受板
３２ 加圧シリンダ
３３ 吊り棒
３４ 冷却板

Claims (4)

1. 生タイヤを下金型及び上金型に分離可能な金型内に入れて加熱及び加圧することで完成タイヤの形状に仕上げるタイヤ加硫装置であって、
   前記上金型をベース部材に固定設置された前記下金型に向けて押圧する加硫位置と、前記下金型との間で生タイヤ搬入及び完成タイヤ搬出を行うことを可能とする退避位置との間を、前記下金型から分離・上昇させた前記上金型が移動台車の動作により往復移動可能なスライドバック機構を備え、
   前記上金型が、昇降シリンダの動作により前記移動台車に設けられたガイド用の穴に沿って昇降移動するタイロッドと一体となった水平ビームの下方に加圧シリンダ機構を介して取り付けられ、
   前記加圧シリンダ機構は、加圧受板と、該加圧受板の上面に固定された加圧シリンダと、該加圧受板と前記水平ビームとの間とを連結する吊り部材を備え、前記上金型を上から下に向けて押圧することを特徴とするタイヤ加硫装置。
2. 前記加圧シリンダ機構が複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
3. 前記加圧シリンダ機構と前記上金型との間に設けた冷却手段を備えてい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。
4. 前記加圧シリンダ機構は、前記水平ビームに取り付けられ、全開の上金型上昇位置にある前記上金型を吊り下げた状態にして支持する吊り部材を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫装置。

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