(57)【要約】  【課題】  タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉しめされた実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定できる装置を提供する。  【解決手段】  タイヤ加硫成形装置１０のプレス１１、１２で型閉じされるコンテナ１３内に、割り金型の上部サイドプレート１４、下部サイドプレート１５、トレッドセグメント１６が組み込まれ、該割り金型に囲まれた内部空間の中央部に、環状に整列されたトレッドセグメント１６からなる金型内周面の真円度測定装置２０がセットされ、真円度測定装置２０は、下端開口の筒状本体２１と、該筒状本体２１の下端外周面より突出して下部サイドプレート１５の中央開口周縁の嵌合部１５ａに嵌合保持される取付部２２と、筒状本体２１の空洞に装備される駆動手段２５と、該駆動手段２５により筒状本体２１の外周面に沿って回転移動される非接触変位測定器２６を備えている。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉じされるコンテナ内に、割り金型の上部サイドプレート、下部サイドプレート、トレッドセグメントが組み込まれ、該割り金型に囲まれた内部空間の中央部に、環状に整列された前記トレッドセグメントからなる金型内周面の真円度測定装置がセットされ、
前記真円度測定装置は、下端開口の筒状本体と、該筒状本体の下端外周面より突出して前記下部サイドプレートの中央開口周縁の嵌合部に嵌合保持される取付部と、前記筒状本体の空洞に装備される駆動手段と、該駆動手段により前記筒状本体の外周面に沿って回転移動される非接触変位測定器を備えていることを特徴とするタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項２】
前記駆動手段は回転駆動装置および該回転駆動装置と接続された回転角度検出用のエンコーダからなり、これら回転駆動装置およびエンコーダは前記筒状本体から空洞に突設された支持アームにより支持していると共に、前記回転駆動装置で回転駆動されるリンクを前記筒状本体の上端に回転自在に支承し、前記リンクより突設するアームの先端にガイド軸を下向きに垂設し、該ガイド軸に前記非接触変位測定器を取り付けている請求項１に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項３】
前記回転駆動装置およびエンコーダへの給電源として電池を備え、該電池を前記筒状本体の空洞に収容して外部配線を無くしている請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項４】
前記筒状本体の空洞に無線送受信機を収容し、前記駆動手段の駆動制御を無線で行うと共に、前記非接触変位測定器からの検知データを無線で外部パソコンに送信可能としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項５】
前記非接触変位測定器としてレーザー変位計を用い、前記回転駆動装置としてブレーキ付きモータあるいはサーボーモータからなるモータを用いている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項６】
前記非接触変位測定器にストッパー兼スペーサーを取り付け、該ストッパー兼スペーサーを前記ガイド軸に昇降自在に嵌合し、前記ガイド軸に取り付けた固定用マグネットで前記ストッパー兼ストッパーを磁着し、前記固定用マグネットの高さ位置を変えて、前記非接触変位測定装置による測定位置を任意に設定可能としている請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【請求項７】
前記ガイド軸に固定用マグネットで磁着された非接触変位測定器を任意の高さ位置に移動させるため、前記ガイド軸に連結した前記アームを前記回転駆動装置で高さ位置も制御可能とし、クラウン部、ショルダー部、ミドル部を含めて複数位置で金型内周面の真円度が測定できる構成としている請求項６に記載のタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置に関し、特に、割り金型をタイヤプレス（タイヤ加硫機）に設置されたコンテナ内に実際にセットした状態で、環状配置されたトレッドセグメントから構成される金型内周面の真円度を測定できる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ加硫金型としては、一般的に割り金型が用いられている。該割り金型は、タイヤの両側端面形成用の上部サイドプレート、下部サイドプレート、外周面を形成する複数のトレッドセグメント、トレッドセグメントを外面側から保持するセクターシューに分割されている。
【０００３】
ラジアルタイヤにおいては、ランナウト（ＲＲＯ＝Radial Run Out）と、割り金型の内周面（トレッドセグメントが環状にセットされた状態での内周面）の真円度とは密接な相関関係にあり、そのため、金型内周面を精度の高い真円度とすることが求められている、
タイヤプレス機に装備されるコンテナ内に割り金型をセット、プレスで締め付けて稼働状態として金型内周面の真円度を測定すると、実際に使用する状態での金型内周面の真円度が得られることより、最も好適な測定方法となる。
【０００４】
前記のようにプレスで締め付けて割り金型を稼働状態として測定しようとすると、図５に示すように、割り金型の下部サイドプレート１の中央開口１ａより測定装置２を挿入し、該測定装置２の下端を下部サイドプレート１の中央開口１ａの周縁に固定する必要がある。かつ、測定装置２を回転駆動させる駆動手段３を下部サイドプレートの中央開口１ａより外方に配置する必要があると共に、測定装置２のセンサー４等に接続する配線Ｗ１および駆動手段３に接続する配線Ｗ２も下部サイドプレート１の中央開口１ａの下部に引き出されることとなる。
【０００５】
しかしながら、前記下部サイドプレート１の中央開口１ａの下部には、割り金型の型面に沿って配置されるブラダーに圧力熱媒体を供給するためのセンター機構５が配置されている。よって、前記測定装置２の駆動手段３や配線Ｗ１．Ｗ２がセンター機構５と干渉する問題が発生する。その結果、従来は、プレスで型閉した状態で割り金型内周面の真円度を測定方法を採用することは非常に困難であった。
【０００６】
前記問題に対して、本出願人は特開２００２−２５７５３７号公報（特許文献１）において、タイヤ加硫成形装置のプレスのコンテナ内に割り金型をセットした稼働状態で測定するのではなく、トレッドセグメントを円筒整列状にセットできるトレッドセグメント保持体を備え、このセットした状態でトレッドセグメントの内面凹凸度を非接触センサにより測定する専用測定装置を提供している。
【０００７】
さらに、本出願人は特開２００３−２６６４４５号（特許文献２）において、コンテナ内に割り金型をセットするが、タイヤ加硫成形装置のプレスではない測定装置専用の型閉め挟み込み手段を設け、該専用手段でコンテナを締め付けた状態で、特許文献１と同様に、金型の内部空間にセットした非接触センサでトレッドセグメントの内周面を測定する専用測定装置を提供している。
【０００８】
前記特許文献１、２のいずれも、タイヤ加硫成形装置のプレスで締め付けられるコンテナ内に割り金型をセットして、実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定しているのではなく、オフラインに設置した専用の測定装置にセットして測定している。即ち、プレスで型閉めした稼働状態における金型内周面の真円度を確認しているものではない。
プレスに装着されたコンテナは動作に自由度があるため、プレス精度、コンテナ精度の影響を受け、金型内周面の真円度は前記オフラインで専用測定装置で測定した場合と変化が生じる可能性がある。よって、これらの専用測定装置で測定しても、プレスで型閉めされた状態での金型内周面の真円度を測定していることにはならない問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２５７５３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、前記図５に示す方法と同様な、タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉めした稼働状態における金型内周面の真円度を測定する方法を採用し、かつ、その場合に問題となった金型内部の空間に設置する測定装置自体を改良し、金型の下部サイドプレートの中央開口の下部に配置するセンター機構との干渉を可能な限り低減し、容易に、プレスで型閉しめされた実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定できる装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は、タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉じされるコンテナ内に、割り金型の上部サイドプレート、下部サイドプレート、トレッドセグメントが組み込まれ、該割り金型に囲まれた内部空間の中央部に、環状に整列された前記トレッドセグメントからなる金型内周面の真円度測定装置がセットされ、
前記真円度測定装置は、下端開口の筒状本体と、該筒状本体の下端外周面より突出して前記下部サイドプレートの中央開口周縁の嵌合部に嵌合保持される取付部と、前記筒状本体の空洞に装備される駆動手段と、該駆動手段により前記筒状本体の外周面に沿って回転移動される非接触変位測定器を備えていることを特徴とするタイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置を提供している。
【００１２】
前記のように、本発明では、タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉じされるコンテナ内に割り金型をセットし、プレス精度、コンテナ精度の影響を含めて、実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定している。
其の際、前記した問題点の金型内部空間に設置する測定装置からセンター機構へ突出する駆動手段は、測定装置の本体を空洞を有する筒体とし、該筒体の空洞に駆動手段を収容する構成としていることで、センター機構への干渉を排除している。
【００１３】
具体的には、前記駆動手段はブレーキ付きモータ、サーボモータ等の回転駆動装置および該回転駆動装置と接続された回転角度検出用のエンコーダからなる。これら回転駆動装置およびエンコーダは前記筒状本体から空洞に突設された支持アームにより支持していると共に、前記回転駆動装置で回転駆動されるリンクを前記筒状本体の上端に回転自在に支承し、前記リンクより突設するアームの先端にガイド軸を下向きに垂設し、該ガイド軸にレーザー変位計等の非接触変位測定器を取り付けている。
【００１４】
前記モータ等の回転駆動装置およびエンコーダへの給電は配線を介して行わず、筒状本体の内部空洞に収容した電池で行う構成とすることが好ましい。
該構成とすると、下部サイドプレートよりセンター機構へと配線を引き出す必要がなく、モータやエンコーダを筒状本体の内部空洞に収容していることと合わせて、センター機構との干渉を完全に排除できる。よって、測定装置を金型内部にセットした時に、センター機構を取り外す必要がなくなり、プレスを閉じた実際の稼働状態における割り金型内周面の真円度を測定することができる。
【００１５】
かつ、前記筒状本体の空洞に無線送受信機を収容し、前記駆動手段の駆動制御を無線で行うと共に、前記非接触変位測定器からの検知データを無線で外部パソコンに送信可能としていることが好ましい。
【００１６】
前記非接触変位測定器の高さ位置の設定は、該非接触変位測定器にストッパー兼スペーサーを取り付け、該ストッパー兼スペーサーを前記ガイド軸に昇降自在に嵌合し、前記ガイド軸に取り付けた固定用マグネットで前記ストッパー兼ストッパーを磁着している。よって、ガイド軸に取り付ける固定用マグネットの高さ位置を予め設定しておくことで、前記非接触変位測定装置による測定位置を任意に設定可能としている。
【００１７】
さらに、前記ガイド軸に固定用マグネットで磁着された非接触変位測定器を任意の高さ位置に移動させるため、前記ガイド軸に連結した前記アームを前記回転駆動手段で高さ位置も制御可能とし、クラウン部、ショルダー部、ミドル部を含めて複数位置で金型内周面の真円度を測定できる構成としていることが好ましい。
前記回転駆動手段によるアームの高さ調節は、例えば、回転駆動手段をモータとし、該モータの出力軸にクラッチを介して傘歯車を取り付け、該傘歯車とかみ合うラックをアームに取り付けることでアームの高さ位置を調節できる。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように、本発明の測定装置では、測定装置の本体を筒状本体とし、その内部に駆動手段等を収容する構成とし、タイヤ加硫成形装置のプレスで型閉じされるコンテナ内にセットされた割り金型の内部に測定装置を取り付けても、センター機構に干渉しない構成としているため、センター機構を取り外す必要なくプレス型閉し、プレス精度、コンテナ精度の影響を含めて、実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定することができる。
よって、前記特許文献１、２に記載した専用の測定装置を設ける必要もなく、簡単に実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定することが可能となる。
【００１９】
かつ、非接触測定器の高さ位置も任意に設定可能で、さらに、高さ位置を変えてクラウン部、ショルダー部、ミドル部を含めて複数位置で測定可能とすると、金型内周面の真円度をより高精度で設定することができ、製造するタイヤの真円度を高めて品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は、本発明の実施形態を示す。
図１は、タイヤ加硫成形装置１０を示し、タイヤ加硫成形装置１０のプレス１１、１２で型閉じされるコンテナ１３内に、割り金型の上部サイドプレート１４と下部サイドプレート１５が上下対向配置で組み込まれていると共に、該上部サイドプレート１４と下部サイドプレート１５の周縁に沿って複数のトレッドセグメント１６が環状に整列されて組み込まれている。また、割り金型１４、１５、１６に囲まれた内部空間の中央部に、環状に整列されたトレッドセグメント１６からなる金型内周面の真円度を測定する真円度測定装置２０がセットされている。
【００２１】
前記真円度測定装置２０は、下端開口の筒状本体２１と、該筒状本体２１の下端外周面より突出して前記下部サイドプレート１５の中央開口周縁の嵌合部１５ａに嵌合保持される取付部２２と、筒状本体２１の空洞に装備される駆動手段２５と、該駆動手段２５により筒状本体２１の外周面に沿って回転移動される非接触変位測定器２６を備えている。
【００２２】
詳細には、真円度測定装置２０の筒状本体２１は略円筒形状であり、下端外周面に設けた取付部２２を下部サイドプレート１５の嵌合部１５ａに嵌合させて割り金型１４、１５、１６に囲まれた内部空間に配置している。このとき、筒状本体２１の軸心と環状に配置されたトレッドセグメント１６の軸心とを一致させている。
【００２３】
駆動手段２５は、非接触変位測定器２６を回転させるブレーキ付きモータあるいはサーボーモータからなる回転駆動装置２３と該回転駆動装置２３と電線２７を介して接続されると共に非接触変位測定器２６の回転角度を検出するエンコーダ２４とからなる。これら回転駆動装置２３およびエンコーダ２４は筒状本体２１から空洞に突設された支持アーム２８により支持され、筒状本体２１内に配置されている。筒状本体２１の上端には、回転駆動装置２３で回転駆動されるリンク２９が回転自在に支承されており、該リンク２９の上面に取り付けられて側方に突出するアーム３０の先端にガイド軸３１が下向きに垂設され、該ガイド軸３１にレーザ変位計からなる非接触変位測定器２６が取り付けられている。該非接触変位測定器２６はストッパー兼スペーサー３２を介してガイド軸３１に取り付けられている。具体的には、非接触変位測定器２６に取り付けたストッパー兼スペーサー３２をガイド軸３１に昇降自在に嵌合させると、ストッパー兼スペーサー３２が自重により下降し、ガイド軸３１の所要位置に取り付けた固定用マグネット３９に磁着され、固定用マグネット３９の取付位置で固定される。
【００２４】
また、筒状本体２１の空洞に回転駆動装置２３、エンコーダ２４および非接触変位測定器２６への給電源として電池３３を収容しており、筒状本体２１内に回転駆動装置２３、エンコーダ２４と電池３３とを接続する電線３４、３５を配線している。また、電池３３と非接触変位測定器２６とを接続する電線（図示せず）は筒状本体２１の上端に設けた開口２１ａを通して筒状本体２１内から筒状本体２１外へ引き出して配線している。これにより、回転駆動装置２３、エンコーダ２４および非接触変位測定器２６への電源供給のために筒状本体２１の下端開口と下部サイドプレート１５の中央開口を通して外部へ引き出す外部配線を無くしている。よって、本実施形態でも下部サイドプレート１５の中央開口１５ａの下部に、割り金型の型面に沿って配置されるブラダーに圧力熱媒体を供給するためのセンター機構１７を設けているが、該センター機構１７と電線との干渉を回避することができる。
【００２５】
さらに、筒状本体２１の空洞に無線送受信機３６を収容し、該無線送受信機３６と回転駆動装置２３、エンコーダ２４および非接触変位測定器２６とを通信線３７、３８（非接触変位測定器２６と接続する通信線は図示せず）により接続している。該無線送受信機３６により、駆動手段２５の駆動制御を外部から無線で行うと共に、エンコーダ２４で検出した非接触変位測定器２６の回転角度と非接触変位測定器２６からの検知データを無線で外部のパーソナルコンピュータ（図示せず）に送信可能としている。
パーソナルコンピュータに送信された検知データを演算処理（フーリエ級数解析）することにより、パーソナルコンピュータの表示部に、例えば図３に示すような波形４０が表示される。
【００２６】
次に、前記真円度測定装置２０を用いたタイヤ加硫用金型の内周面の真円度の測定方法について説明する。
先ず、コンテナ１３内に割り金型の上部サイドプレート１４、下部サイドプレート１５、トレッドセグメント１６を配置し、下部サイドプレート１５の中央開口周縁の嵌合部１５ａに真円度測定装置２０の筒状本体２１の取付部２２を嵌合させて、割り金型１４、１５、１６に囲まれた内部空間の中央部に真円度測定装置２０をセットする。このとき、非接触変位測定器２６を測定開始位置に配置している。
次いで、コンテナ１３をタイヤ加硫成形装置１０のプレス１１、１２で型閉じし、タイヤ加硫成形装置１０を実際の稼動状態と同様の状態とする。
【００２７】
次いで、無線送受信機３６を介して駆動手段２５を作動させ、タイヤ加硫用金型の内周面の真円度の測定を開始する。金型内周面の真円度の測定は上下方向のいずれの位置で行ってもよいが、真円度測定装置２０のガイド軸３１に昇降自在に取り付けた固定用マグネットを昇降させることにより、非接触変位測定器２６を上下方向に移動させると、クラウン部、ショルダー部、ミドル部を含めて複数位置で金型内周面の真円度を測定することができる。
所要時間経過後、非接触変位測定器２６の回転を停止して測定を終了する。非接触変位測定器２６で測定された検知データは、無線送受信機３６により無線でパーソナルコンピュータに送信され、送信された検知データを演算処理（フーリエ級数解析）することにより、パーソナルコンピュータの表示部に波形が表示され、金型内周面の真円度が確認される。
【００２８】
前記構成によれば、金型内周面の真円度測定装置２０の本体を筒状本体２１とし、その内部に駆動手段２５等を収容する構成とし、タイヤ加硫成形装置１０のプレス１１、１２で型閉じされるコンテナ１３内にセットされた割り金型１４、１５、１６の内部に測定装置を取り付けても、センター機構に干渉しない構成としているため、センター機構を取り外す必要なくプレス型閉し、プレス精度、コンテナ精度の影響を含めて、実際の稼働状態における金型内周面の真円度を測定することができる。
【００２９】
図４は、本発明の実施形態の変形例を示す。
本変形例では、真円度測定装置２０のアーム３０を昇降可能として、非接触変位測定器２６の高さ位置も任意に設定可能としている。
具体的には、回転駆動装置２３の出力軸４１にクラッチ（図示せず）を介して水平面内で回転する第１傘歯車４２を取り付けており、アーム３０には第１傘歯車４２と噛み合って垂直平面内で回転する第２傘歯車４３と噛み合うラック４４を取り付けている。
これにより、回転駆動装置２３の出力軸４１の回転により第１傘歯車４２が回転すると、該第１傘歯車４２と噛み合う第２傘歯車４３が垂直平面内で回転し、かつ、該第２傘歯車４３と噛み合うラック４４が昇降してアーム３０の高さを調節することができる。
即ち、前記実施形態では非接触変位測定器２６の高さ位置を変更する場合には、固定用マグネットの取付位置を変えなければならないが、本変形例によれば、回転駆動装置２３により自動的に非接触変位測定器２６の高さ位置を変更することができる。
【００３０】
前記構成によれば、アーム３０を昇降可能とすることにより、非接触変位測定器２６の高さ位置も任意に設定可能で、さらに、高さ位置を変えてクラウン部、ショルダー部、ミドル部を含めて複数位置で測定可能とすると、金型内周面の真円度をより高精度で設定することができ、製造するタイヤの真円度を高めて品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態のタイヤ加硫成形装置を示す図面である。
【図２】金型の内周面の真円度測定装置を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】測定結果の一例を示す波形図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例を示す図面である。
【図５】従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  タイヤ加硫成形装置
１１、１２  プレス
１３  コンテナ
１４  上部サイドプレート
１５  下部サイドプレート
１６  トレッドセグメント
２０  タイヤ加硫用金型の内周面の真円度測定装置
２１  筒状本体
２２  取付部
２３  回転駆動装置
２４  エンコーダ
２５  駆動手段
２６  非接触変位測定器
２８  支持アーム
２９  リンク
３０  アーム
３１  ガイド軸
３２  ストッパー兼スペーサー
３３  電池
３６  無線送受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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