(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫機のモールドを加熱板に着脱するためのタイヤ加硫機用モールドクランプ装置であって、前記モールドのクランプ穴に前記加熱板を通り抜けた先端部が挿入されるクランプ筒と、該クランプ筒内で軸方向に移動可能なクランプ軸と、前記先端部で半径方向に出入自在に保持され、前記クランプ軸の移動により突出して前記クランプ穴と係合するクランプ玉と、前記クランプ軸を軸方向に移動する駆動手段とを有するクランプ部を昇降可能なボルスタに取り付け、該ボルスタと前記加熱板との間に、前記先端部が前記加熱板に対して引っ込む方向に付勢するバネを設けたことを特徴とするタイヤ加硫機用モールドクランプ装置。
【請求項２】
前記バネが皿バネ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用モールドクランプ装置。
【請求項３】
前記クランプ筒が前記ボルスタに対して軸方向に摺動自在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用モールドクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ加硫機においてモールドを加熱板に密着させると共にモールド交換時にモールドを着脱させるためのタイヤ加硫機用モールドクランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車、トラック等に使用するタイヤは、板状のゴム、繊維補強材、スチール網等を多層円筒状に構成してタイヤの形状に形成し、さらに同タイヤを加硫して製造される。これに用いる加硫機は、図５に示すように、内部にタイヤを装填して加硫するモールド（金型）１と、モールド１を加熱する上部加熱板２と、モールド１を加熱する下部加熱板３と、プレート４と、断熱板５と、フレーム６と、モールド１を着脱するクランプ装置３１と、モールド１を上下動させる昇降シリンダ８と、そのガイド９とを有する。
従来のクランプ装置３１は、図６に示すように、クランプ軸１３と、クランプ筒１４と、クランプ玉１５と、クランプ金具２３とを備えていて、これらで直接モールド１をクランプするためのクランプ部を構成している。エアーシリンダ１６およびピストン１７によりクランプ軸１３を昇降させることができる。従来のクランプ装置３１はまた、ピストン１７の下部に付設したテーパリング２５と、ボール２６と、テーパリング２５と共にボール２６を保持するカムリング２７およびカムスリーブ２８と、ピストン１７を介してテーパリング２５を常に下方に付勢するクランプ保持バネ（以下保持バネと略す）２９とを備えていて、これらでクランプを強固にすると共に安全装置を構成している。リリースポート３０からエアーシリンダ１６に圧縮空気を供給する。クランプ装置３１の各部材はボディ２４で保持されていて、昇降シリンダ８（図５）によりクランプ装置３１を上部加熱板２に装着させている。
【０００３】
クランプ装置７の作動を図６ないし図９を用いて説明する。まず、図６に示すように、リリースポート３０からエアーシリンダ１６に圧縮空気を注入して保持バネ２９に抗してピストン１７を上方に押し上げ、クランプ軸１３を引き上げておく。そして、図７に示すように、クランプ筒１４の下端を、クランプ玉１５が内側に引き込んだ状態でモールド１のクランプ金具２３に挿入した後にリリースポート３０から注入した圧縮空気を徐々に排出すると、図８に示すように、保持バネ２９の付勢力によりピストン１７と共にクランプ軸１３が降下する。
クランプ軸１３の降下により、クランプ軸１３の大径部でクランプ玉１５がクランプ金具２３の凹部に押し出される。また、図９に示すように、ピストン１７の降下により、テーパリング２５のテーパー部でボール２６がカムリング２７とカムスリーブ２８に押し付けられ、これにより、クランプ筒１４が上方に引き上げられてクランプ玉１５がクランプ金具２３に押し付けられ、上部加熱板２がモールド１に密着して強固なクランプが完了する。
【０００４】
このクランプの解除は、リリースポート３０から圧縮空気を注入してピストン１７を上方に押し上げることにより、テーパリング２５を上昇させてボール２６により締め付けを緩ませると共に、クランプ軸１３を上昇させて下方のクランプ玉１５を内側に引き込ませ、これによりクランプを解除する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来型クランプ装置は機能的に優れているが、図６ないし図９に示すように、その構造が複雑である。すなわち、上部加熱板２とモールド１とを密着させる機構のテーパリング２５は、ピストン１７に一体的に構成されると共にその内面の一部にテーパー部を形成し、ボディ２４の内管との摺動部にシール部を形成している。また、クランプ筒１４の上端は、ボール２６、カムリング２７およびカムスリーブ２８を収納するためにフック状に形成されている。このように構造が複雑で、装置を構成する部品の数が多いので、装置コストが高くなり、また部品数が多いことは故障の原因になり易く、メンテナンスに多くの時間や労力を必要とする。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、構造が簡素なタイヤ加硫機用モールドクランプ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤ加硫機のモールドを加熱板に着脱するクランプ装置であって、主としてクランプ軸、クランプ筒、クランプ玉およびエアーシリンダからなるクランプ部を取り付けたボルスタと上部加熱板の間に両者を離間させる方向に付勢するバネを設けた。前記バネが皿バネであるのが好ましい。また、前記クランプ筒がボルスタ内に、軸方向摺動自在に設けられるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るタイヤ加硫機用モールドクランプ装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態のクランプ装置の構成について図１を用いて説明する。このクランプ装置７は、昇降シリンダ８（図５参照）により昇降可能であり、成形されたタイヤを加硫するモールド１をクランプするためのものである。
【０００８】
クランプ装置７は、上部加熱板２と、この上部加熱板２からの熱を遮断する断熱板５と、上部加熱板２および断熱板５を保持するためのプレート４とを備え、ボルト１０でこれらを一体に締結している。
クランプ筒１４は、上部加熱板２を通り抜けた下端部（先端部）にクランプ用のクランプ玉１５を複数個半径方向に出入自在に保持していて、上部でボルスタ２１に取付けている。クランプ筒１４の内部にクランプ軸１３を軸方向に摺動自在に設けている。このクランプ軸１３は、下部にクランプ玉１５を押し出す大径部を有していて、上部にエアーシリンダ（駆動手段）１６と連結している。このエアーシリンダ１６は、クランプ軸１３を昇降するためのもので、常に下方に付勢する内部バネ（図示省略）を内蔵している。クランプ軸１３、クランプ筒１４、クランプ玉１５およびエアーシリンダ１６で主としてクランプ部を構成している。案内ロッド１８は、クランプ軸１３やクランプ筒１４が下方の障害物に当たったときに上方に退避するためのもので、エアーシリンダ１６を下方に付勢するバネ１９を有する。
これらのエアーシリンダ１６、案内ロッド１８、バネ１９およびクランプ筒１４をボルスタ２１に取り付けている。また、取付金具１１をボルト１２でボルスタ２１に取付けている。この取付金具１１は、皿バネ２０により上方に付勢されていて、その突出部上面がプレート４の突出部下面と当接するように取り付けられているので、皿バネ２０の付勢力がボルスタ２１のほかにプレート４にも作用する。このように、皿バネ２０は、取付金具１１、プレート４、ボルスタ２１およびクランプ筒１４を上方に付勢していて、この付勢力によりボルスタ２１とプレート４との間にスキマＳが形成されている。また、皿バネ２０の付勢力によりクランプ筒１４は、下端部が上部加熱板２から引っ込む方向に付勢されている。
【０００９】
クランプ装置７の作動について図１ないし図４を用いて説明する。まず、図１に示すように、エアーシリンダ１６に圧縮空気を供給して内部バネの付勢力に抗してそのピストンを上方に押し上げてクランプ軸１３を引き上げ、クランプ玉１５が内側に引き込んだ状態にしておく。
図２に示すように、この状態でクランプ筒１４の下端部をモールド１のクランプ穴２２に挿入する。この時、昇降シリンダ８（図５参照）により、上部加熱板２がモールド１に密着し、さらにボルスタ２１とプレート４とのスキマＳが０になるように降下させる。取付金具１１が皿バネ２０を押圧し、皿バネ２０は圧縮された状態になる。次いで、エアーシリンダ１６内の圧縮空気を徐々に排出して、内部バネの加圧力によりピストンと共にクランプ軸１３を降下させ、図３に示すように、クランプ軸１３の大径部でクランプ玉１５をクランプ穴２２の凹部に押し出す。なお、圧縮空気を排出するのではなく、エアーシリンダ１６のヘッド側に圧縮空気を供給するように構成してもよい。この場合には、クランプ軸１３を降下させる力は、内部バネの加圧力と圧縮空気圧である。
その後、図４に示すように、昇降シリンダ８による降下力を徐々に低下させ、ボルスタ２１とプレート４との間にスキマＳが形成されるようにする（Ｓ＞０）。スキマＳが形成されると、皿バネ１９の付勢力でボルスタ２１と共にクランプ筒１４が持ち上げられる。これにより、クランプ玉１５とクランプ穴２２の凹部とが密着し、昇降シリンダ８の降下力を利用した強固なクランプが完了する。
【００１０】
クランプを解除するときは、昇降シリンダ８の降下力をボルスタ２１がプレート４に接するまで付加すると共にエアーシリンダ１６に圧縮空気を供給してクランプ軸１３を上方へ引き上げる。これによりクランプ玉１５が内側に引き込まれてクランプが解除される。
【００１１】
クランプ筒１４がボルスタ２１に対して軸方向に摺動自在に取付けているので、上部加熱板２の降下中にクランプ筒１４が何らかの障害物に接触した場合には、クランプ筒１４の上部がボルスタ２１との間で軸方向に摺動し、クランプ軸１３およびシリンダ１６と共に上昇退避し、クランプ筒１４やクランプ軸１３の損傷を防止できる。また、この変位を検知する手段を設けることにより、自動的に上部加熱板２の降下を停止させるように構成できる。
【００１２】
上述したように、本実施形態では、昇降機構を除いてモールド１のクランプに直接関与する部材がクランプ軸１３、クランプ筒１４、クランプ玉１５および皿バネの４つの部品であるのに対し、従来技術のそれは、クランプ軸１３、クランプ筒１４、クランプ玉１５、テーパリング２５、ボール２６、カムリング２７およびカムスリーブ２８の７つの部品と多く、さらに、クランプ筒１４の上部、テーパリング２４、ボール２５、カムリング２６、カムスリーブ２７およびこれらを保持する二重筒のボディが複雑な形状と構成をしているが、本実施形態のクランプ装置は従来より簡素な構造である。その結果次のような効果を得ることができる。
(1)クランプ装置を構成する部品点数が減少し、構造が簡素になったことにより加工、組立て等の時間が短縮でき、製造コストを低減できる。
(2)クランプ装置を構成する部品点数が減少し、構造が簡素になったことによりメンテナンスが容易になり、装置の信頼性が向上する。
【００１３】
なお、本実施形態では、皿バネを使用してクランプ装置をコンパクトに構成したが、各種のコイルバネを使用しても同様の効果が得られる。本実施形態では、クランプ筒とバネを同一位置としているが、位相及び数量を変えても良い。また、本実施形態では、エアーシリンダ１６を用いてクランプ軸１３を軸方向に移動しているが、他の駆動手段を使用してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、タイヤ加硫機のモールドを加熱板に着脱するためのタイヤ加硫機用モールドクランプ装置であって、前記モールドのクランプ穴に前記加熱板を通り抜けた先端部が挿入されるクランプ筒と、該クランプ筒内で軸方向に移動可能なクランプ軸と、前記先端部で半径方向に出入自在に保持され、前記クランプ軸の移動により突出して前記クランプ穴と係合するクランプ玉と、前記クランプ軸を軸方向に移動する駆動手段とを有するクランプ部を昇降可能なボルスタに取り付け、該ボルスタと前記加熱板との間に、前記先端部が前記加熱板に対して引っ込む方向に付勢するバネを設けたので、構造が簡素になり、コストの低減や信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤ加硫機用モールドクランプ装置の断面図である。
【図２】図１のモールドクランプ装置でモールドをクランプするときの作動状態を示す断面図である。
【図３】図２の次の作動状態を示す断面図である。
【図４】図３の次の作動状態を示す断面図である。
【図５】従来のモールドクランプ装置を適用したタイヤ加硫機を概略的に示す正面図である。
【図６】図５のモールドクランプ装置の断面図である。
【図７】図６の次の作動状態を示す断面図である。
【図８】図７の次の作動状態を示す断面図である。
【図９】図８の次の作動状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  モールド
２  上部加熱板
３  下部加熱板
４  プレート
５  断熱板
６  フレーム
７  クランプ装置
８  昇降シリンダ
９  昇降ガイド
１０  締結ボルト
１１  取付金具
１２  ボルト
１３  クランプ軸
１４  クランプ筒
１５  クランプ玉
１６  エアーシリンダ
１８  ロッド
１９  バネ
２０  皿バネ
２１  ボルスタ
２２  クランプ穴
Ｓ  スキマ
【図１】
0003752181.tif 000002
【図２】
0003752181.tif 000003
【図３】
0003752181.tif 000004
【図４】
0003752181.tif 000005
【図５】
0003752181.tif 000006
【図６】
0003752181.tif 000007
【図７】
0003752181.tif 000008
【図８】
0003752181.tif 000009
【図９】
0003752181.tif 000010