(57)【要約】【課題】モールドにローカバーをセットする際に、稼働部の摩耗によるガタつきの発生を抑制することができるバーチカルローダーを提供する。【解決手段】空気入りタイヤの加硫機のモールドにローカバーをセットする際に使用されるバーチカルローダーであって、鉛直に立設されたローダー軸と、ローダー軸に沿って配置された回転軸と、一端が回転軸に支持されて水平方向に設けられ、回転軸の回転に合わせて回転軸に沿って昇降すると共に、回転軸を中心として水平方向にスイング可能なフレームと、フレームの他端に吊り下げられて設けられ、横置きにされたローカバーを懸架するローダーチャックとを備え、回転軸に支持されたフレームが回転軸を中心として水平方向にスイングすることにより、ローダーチャックに懸架されたローカバーを移動させるように構成されているバーチカルローダー。【選択図】図１
2017109310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの加硫機のモールドにローカバーをセットする際に使用されるバーチカルローダーであって、
鉛直に立設されたローダー軸と、
前記ローダー軸に沿って配置された回転軸と、
一端が前記回転軸に支持されて水平方向に設けられ、前記回転軸の回転に合わせて前記回転軸に沿って昇降すると共に、前記回転軸を中心として水平方向にスイング可能なフレームと、
前記フレームの他端に吊り下げられて設けられ、横置きにされた前記ローカバーを懸架するローダーチャックと
を備え、
前記回転軸に支持された前記フレームが、前記回転軸を中心として水平方向にスイングすることにより、前記ローダーチャックに懸架された前記ローカバーを移動させるように構成されている
ことを特徴とするバーチカルローダー。
【請求項２】
前記回転軸がボールスクリューネジであって、
前記フレームの一端が前記ボールスクリューネジに螺合されており、前記ボールスクリューネジを正転および逆転させることにより前記フレームを昇降させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチカルローダー。
【請求項３】
前記ローダーチャックが、
前記フレームの下面に固定された環状フレームと、前記環状フレームの円周部に等間隔で取付けられて前記環状フレームの下面から垂下された複数のパドルとを備えている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバーチカルローダー。
【請求項４】
前記空気入りタイヤの加硫機が、ＢＯＭ型加硫機であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバーチカルローダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの加硫機のモールドにローカバーをセットする際に使用されるバーチカルローダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程においては、従来より、バーチカルローダーを用いてローカバーを加硫機のモールドにセットした後、加硫成形を行っている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
図２に従来のバーチカルローダーを示す。図２は従来のバーチカルローダーの要部を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はローカバーが懸架されたローダーチャックの正面図である。
【０００４】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、バーチカルローダー２は鉛直に立設されたローダー軸２１と、ローダー軸２１に沿って配置されたチェーン２２と、チェーン２２を上下動させるモーター２３と、一端がチェーン２２に支持されて水平方向に延びるフレーム２４と、フレーム２４の他端に吊り下げられたローダーチャック２５とを備えている。
【０００５】
ローダーチャック２５は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ローカバーＴを懸架する複数のパドル２５ａを備えている。また、ローダー軸２１はベースプレート２６上にベースプレート２６と一体に立設されている。ベースプレート２６には水圧シリンダー２７が連結されており、ローダー軸２１をベースプレート２６ごと回転させることにより、フレーム２４がローダー軸２１を中心として水平方向にスイングするように構成されている。
【０００６】
ローカバーＴをモールドにセットする際には、まず、横置きされたローカバーＴの真上（水平位置Ａ）にフレーム２４を停止させ、その後、チェーン２２を駆動させて、フレーム２４およびローダーチャック２５を下降させ、ローダーチャック２５に設けられたパドル２５ａの下端を縮径させた状態でローカバーＴの内腔部に挿入する。
【０００７】
次に、パドル２５ａを拡径してローカバーＴを内側より把持させた後、チェーン２２を逆方向に駆動させて、フレーム２４およびローダーチャック２５を元の高さまで上昇させて、ローカバーＴを懸架する。
【０００８】
次に、水圧シリンダー２７によりベースプレート２６を回転させて、ローダー軸２１を回転中心としてフレーム２４とローダーチャック２５をスイングさせて、矢印方向に水平移動させた後、ローダーチャック２５を開状態にされたモールドの真上の水平位置Ｂでスイングを停止させる。
【０００９】
次に、チェーン２２を駆動させて、フレーム２４とローダーチャック２５をローカバーＴのセット位置まで下降させて、ローカバーＴをモールド内にセットする。次に、パドル２５ａを縮径してローカバーＴの把持を解放し、フレーム１４とローダーチャック２５を元の高さまで上昇させ、ローカバーＴのセットを完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−１３１５２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−８６４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記バーチカルローダー２では、ローダー軸２１、チェーン２２、フレーム２４、ローダーチャック２５、さらには懸架されたローカバーＴのそれぞれの荷重がベースプレート２６に掛かっているため、ベースプレート２６を回転させてフレーム２４およびローダーチャック２５をスイングさせる際、稼働部となるベースプレート２６や水圧シリンダー２７などに掛かる負担が大きくなり、摩耗によるガタつきが発生しやすい。
【００１２】
そこで本発明は、モールドにローカバーをセットする際に、稼働部の摩耗によるガタつきの発生を抑制することができるバーチカルローダーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、
空気入りタイヤの加硫機のモールドにローカバーをセットする際に使用されるバーチカルローダーであって、
鉛直に立設されたローダー軸と、
前記ローダー軸に沿って配置された回転軸と、
一端が前記回転軸に支持されて水平方向に設けられ、前記回転軸の回転に合わせて前記回転軸に沿って昇降すると共に、前記回転軸を中心として水平方向にスイング可能なフレームと、
前記フレームの他端に吊り下げられて設けられ、横置きにされた前記ローカバーを懸架するローダーチャックと
を備え、
前記回転軸に支持された前記フレームが、前記回転軸を中心として水平方向にスイングすることにより、前記ローダーチャックに懸架された前記ローカバーを移動させるように構成されている
ことを特徴とするバーチカルローダーである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記回転軸がボールスクリューネジであって、
前記フレームの一端が前記ボールスクリューネジに螺合されており、前記ボールスクリューネジを正転および逆転させることにより前記フレームを昇降させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のバーチカルローダーである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、
前記ローダーチャックが、
前記フレームの下面に固定された環状フレームと、前記環状フレームの円周部に等間隔で取付けられて前記環状フレームの下面から垂下された複数のパドルとを備えている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバーチカルローダーである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、
前記空気入りタイヤの加硫機が、ＢＯＭ型加硫機であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバーチカルローダーである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モールドにローカバーをセットする際に、稼働部の摩耗によるガタつきの発生を抑制することができるバーチカルローダーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るバーチカルローダーの要部を模式的に示す図である。
【図２】従来のバーチカルローダーの要部を模式的に示す図である。
【図３】比較例２のバーチカルローダーの要部を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施の形態に係るバーチカルローダーは、鉛直に立設されたローダー軸に沿って回転軸が配置されており、この回転軸にフレームの一端が支持されて回転軸の回転に合わせてフレームを昇降させ、回転軸を回転中心としてフレームとその他端に取付けられたローダーチャックをスイングさせる点において、従来のバーチカルローダーと相違している。
【００２２】
本実施の形態に係るバーチカルローダーにおいては、回転軸を回転中心としてフレームとローダーチャックのみをスイングさせてモールドにローカバーをセットしているため、大きな荷重が掛かった状態でベースプレートを回転させることによりフレームをスイングさせる従来のバーチカルローダーと異なり、稼働部に大きな負担が掛かることがなく、摩耗によるガタつきの発生を十分に抑制することができる。
【００２３】
図１は本実施の形態に係るバーチカルローダーの要部を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はローカバーが懸架されたローダーチャックの正面図である。
【００２４】
図１において、１はバーチカルローダーであり、１１はローダー軸、１２は回転軸であるボールスクリューネジ、１３はボールスクリューネジ１２を回転させるモーター、１４はフレーム、１５はローダーチャック、１６はエアシリンダーである。
【００２５】
図１に示すように、ボールスクリューネジ１２は、鉛直に立設されたローダー軸１１に沿って配置されている。そして、ボールスクリューネジ１２の上端には、ボールスクリューネジ１２を回転させるためのモーター１３が連結されている。フレーム１４は、一端にボールスクリューネジ１２と螺合するネジ穴が設けられており、ネジ穴にボールスクリューネジ１２を螺合させることによってボールスクリューネジ１２に水平に取り付けられている。
【００２６】
フレーム１４は、モーター１３を駆動させてボールスクリューネジ１２を回転させることにより昇降する。具体的には、例えば正転時に上昇し、逆転時に下降する。
【００２７】
フレーム１４は、先端部が二股に分かれて略Ｙ字状に形成されており、略Ｙ字状に形成された先端部の下面には、ローダーチャック１５が取り付けられている。
【００２８】
ローダーチャック１５は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、中心に開口部を有する環状フレーム１５ａおよび環状フレーム１５ａの円周部に等間隔で取付けられて下面に垂下する複数のパドル１５ｂを有している。
【００２９】
複数のパドル１５ｂは、拡径、縮径自在に取り付けられており、図示しないローダーチャック駆動機構により、拡径、縮径することにより、ローカバーＴを把持、解放することができる。
【００３０】
エアシリンダー１６はフレーム１４の上面に取り付けられている。エアシリンダー１６を伸縮させることにより、フレーム１４をボールスクリューネジ１２を中心として水平方向にスイングさせることができる。
【００３１】
本実施の形態に係るバーチカルローダーを使用して、ローカバーを加硫機のモールドにセットする手順は以下の通りである。
【００３２】
まず、横置きされたローカバーＴの真上（水平位置Ａ）にフレーム１４を停止させ、その後、ボールスクリューネジ１２を逆転させて、フレーム１４およびローダーチャック１５を下降させ、縮径させたパドル１５ｂの下端をローカバーＴの内腔部に挿入する。
【００３３】
次に、パドル１５ｂを拡径してローカバーＴを内側より把持させた後、ボールスクリューネジ１２を正転させてフレーム１４を上昇させる。これにより、パドル１５ｂに把持されたローカバーＴが、所定の高さまで上昇する。
【００３４】
次に、フレーム１４の高さを維持した状態で、エアシリンダー１６を所定の長さまで伸長させる。エアシリンダー１６の伸長に伴い、フレーム１４がボールスクリューネジ１２を回転中心としてスイングしてローカバーを矢印方向に水平移動させる。開状態にされたモールドの真上（水平位置Ｂ）までフレーム１４が移動した時点でスイングを停止させる。
【００３５】
次に、ボールスクリューネジ１２を逆転させ、フレーム１４をローカバーＴのセット位置まで下降させて、ローカバーＴをモールド内にセットする。その後、パドル１５ｂを縮径してローカバーＴの把持を解放し、ボールネジスクリュー１２を正転させることによりフレーム１４を元の高さまで上昇させ、ローカバーＴのセットを完了する。
【００３６】
このように、本実施の形態においては、フレーム１４とローダーチャック１５のスイングに際して、エアシリンダー１６によりボールスクリューネジ１２を回転中心としてスイングさせており、従来のベースプレート２６（図２参照）のように大きな荷重が掛かる部分を稼働部として回転させることがないため、稼働部に大きな負荷が掛からず、摩耗によるガタつきの発生を抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態において、ローダーチャック１５に設けられるフレームは、上記したように、平面視においてドーナツ形状に形成された環状フレーム１５ａであることが好ましい。このようなドーナツ形状に形成されていることにより、さらに、以下に示すような効果を得ることができる。
【００３８】
即ち、従来のバーチカルローダーにおいては、図２に示すように、ローダーチャック２５が面状に形成されていたため、ローダーチャック２５に懸架されたローカバーＴを加硫機の中心から立設しているシャフトに向けて下降させてセットする際、ローダーチャック２５とシャフトとの干渉が発生しないように、パドル２５ａを長くする必要があった。
【００３９】
これに対して、本実施の形態においては、ローダーチャック１５の環状フレーム１５ａの開口部に、加硫機のシャフトを挿入させることができるため、ローダーチャック１５とシャフトとの干渉が発生せず、パドル１５ｂを従来よりも短くすることができる。
【００４０】
この結果、ローダーチャック１５の軽量化を図ることができるため、稼働部に係る負担をさらに低減させることができると共に、稼働部となるボールスクリューネジの経年劣化による変形を抑制することができる。また、軽量化により、工程全体の動作スピードが向上するため、サイクルタイムが短縮されて生産性の向上に寄与することができる。
【００４１】
また、短い長さのパドル１５ｂを用いてローカバーＴを懸架することにより、より安定した懸架が可能となるため、ローカバーＴのモールドへのセットに際して芯ズレの発生を十分に低減させることができる。
【００４２】
そして、このような効果は、ＢＴ（バス、トラック）用タイヤなど、幅広で重量もある大型のタイヤの加硫に広く用いられているＢＯＭ（Ｂａｇ−Ｏ−Ｍａｔｉｃ）型の加硫機用、例えば５５インチＢＯＭ加硫機用のローダーに適用した場合、特に顕著に発揮される。
【００４３】
また、本実施の形態においては、フレームをチェーンにより上下方向に往復動させる従来のバーチカルローダーと異なり、回転軸（ボールスクリューネジ）にフレームを支持して回転軸の回転により上下方向に往復動させるように構成されているため、チェーン切れなどによりローダーチャックが自重落下したりする事故の発生を防止して、作業の安全性を確保することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により、本発明をより具体的に説明する。
【００４５】
［実験１］
１．試験方法
（実施例）
図１に示すバーチカルローダー１を備える５５インチＢＯＭ加硫機でローカバーＴの加硫成形を実施した（１年間）。
【００４６】
（比較例１）
図２に示す従来のバーチカルローダー２を備える５５インチＢＯＭ加硫機でローカバーＴの加硫成形を実施した（１年間）。
【００４７】
２．評価
（１）評価方法
実施例および比較例１において、サイクルタイムを計測すると共に、スクラップタイヤの発生本数を計測した。また、芯ズレに対応する必要が発生した回数を計測し、芯ズレ修正に要するトータル時間（０．５ｈ／回）を算出した。
【００４８】
（２）評価結果
評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2017109310.tif 000003
【００５０】
表１より、比較例１に比べて、実施例では、サイクルタイムが約２／３程度まで低下（７秒→５秒）していることが分かる。また、スクラップタイヤの発生本数が約１／４程度まで減少（４２本／年→１０本／年）しており、芯ズレ対応においても約１／４程度まで大きく減少（回数：４２回／年→１０回／年、修正時間：２１ｈ／年→５ｈ／年）していることが分かる。
【００５１】
［２］実験２
１．試験方法
（比較例２）
図３に示すバーチカルローダー３を備える５５インチＢＯＭ加硫機でローカバーＴの加硫成形を実施した（１年間）。なお、図３のバーチカルローダー３は、ボールスクリューネジ３２を回転させてフレーム３４、ローダーチャック３５を昇降させること以外は、図２に示す従来のバーチカルローダー２と同じである。なお、図３において、３１はローダー軸、３３はモーター、３５ａはパドル、３６はベースプレート、３７は水圧シリンダーである。
【００５２】
２．評価
実験１と同様に、サイクルタイム、スクラップタイヤの発生本数、芯ズレに対応する必要が発生した回数を計測した。結果は、いずれの項目についても、比較例１とほぼ同じ程度に留まっていた。また、実験２においては、実施例と比較例２で用いたバーチカルローダーのベースプレートや水圧シリンダーに生じた機械摩耗についても測定した。その結果、比較例２では実施例よりも機械摩耗が多く発生していた。
【００５３】
この結果より、比較例２のように、単に、フレームとローダーチャックの昇降をボールスクリューネジで行ったとしても、稼働部として比較例１に示した従来のバーチカルローダーと同様に、大きな荷重がかかるベースプレートを回転させてフレームとローダーチャックをスイングさせているため、稼働部となるベースプレートや水圧シリンダーなどに掛かる負担が大きく、機械摩耗や芯ズレが多く発生することが確認できた。
【００５４】
これに対して、実験１の実施例の場合には、ローダー軸やボールスクリューネジの荷重が含まれない稼働部が、チャックのドーナツ化によるパドルの軽量化も相俟って、従来に比べてはるかに小さな負荷でフレームとローダーチャックをスイングさせているため、稼働部に掛かる負荷が低減されて、機械摩耗や芯ズレの発生が大幅に低減されることが確認できた。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３                バーチカルローダー
１１、２１、３１          ローダー軸
１２、３２                ボールスクリューネジ（回転軸）
１３、２３、３３          モーター
１４、２４、３４          フレーム
１５、２５、３５          ローダーチャック
１５ａ                    環状フレーム
１５ｂ、２５ａ、３５ａ    パドル
１６                      エアシリンダー
２２                      チェーン
２６、３６                ベースプレート
２７、３７                水圧シリンダー  
Ｔ                        ローカバー  
【図１】
2017109310.tif 000004
【図２】
2017109310.tif 000005
【図３】
2017109310.tif 000006