タイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法
【課題】構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができるようにする。
【解決手段】下部クランプリング１４にハブ７が嵌った状態において、ピストンロッド６を上昇させると、上部ガイド５３がロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出すことで、ロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａに嵌り、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされる。一方、ピストンロッド６を下降させると、段付き部６ａにより上部ガイド５３がロックピン５１よりも下方に押し下げられ、ピストンロッド６側に付勢されたロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａから抜けることで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除される。
【解決手段】下部クランプリング１４にハブ７が嵌った状態において、ピストンロッド６を上昇させると、上部ガイド５３がロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出すことで、ロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａに嵌り、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされる。一方、ピストンロッド６を下降させると、段付き部６ａにより上部ガイド５３がロックピン５１よりも下方に押し下げられ、ピストンロッド６側に付勢されたロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａから抜けることで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンタイヤを加硫するタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では、タイヤの各構成部材を組み立てたグリーンタイヤをタイヤ加硫機で加硫する。引用文献１に開示されているように、開閉自在な上下モールド間に装入されたグリーンタイヤの内周面に、タイヤ加硫機の中心機構によって、低圧の圧力媒体で膨張するブラダが密接される。その後、上下モールドの型締めとブラダ内への高圧の加熱媒体の導入が行われる。また、上下モールドはプラテンで常時加熱される。このように、タイヤ加硫機はグリーンタイヤをその内面と外面から加熱することにより加硫する。
【０００３】
通常、ブラダは耐熱性のあるゴム製であるが、高温の媒体にさらされて劣化するため、数百本のタイヤを加硫する毎に交換することになる。乗用車用のタイヤでは加硫時間が１０分程度であるから、同じタイヤ加硫機で連続的に加硫した場合にはブラダを数日に一度交換する必要がある。また、ブラダの形状はグリーンタイヤの形状に応じて決められており、タイヤサイズが変更になった場合にも別のサイズのブラダに交換する必要がある。また、ブラダはゴム製のため動作中の接触などで損傷を受け、交換が必要になる場合もある。通常、乗用車やライトトラック用のタイヤを加硫する工場では、数百台のタイヤ加硫機が設置されて作動している。このため、このような規模の工場では常に１台以上のタイヤ加硫機においてブラダの交換作業が行われていることになる。
【０００４】
ブラダの交換は、タイヤ加硫機の稼働率を向上させる観点から、ブラダと、ブラダの上端部をクランプする上部クランプリングおよび上部ビードリングと、ブラダの下端部をクランプする下部クランプリングおよび下部ビードリングとを備えたブラダ組立体を交換することで行われる。タイヤ加硫機外であらかじめブラダ組立体を組み立てておき、フォークリフト等の吊持機器でタイヤ加硫機内に搬入して取り付ける。その後、ブラダの交換が必要になった場合には、ブラダ組立体をタイヤ加硫機から取り外し、タイヤ加硫機外へ運んでそこでブラダ組立体を分解することになる。
【０００５】
ブラダ組立体の交換作業においては、まず、上下モールドを全開にして作業者が下部モールド上に上がり、上部クランプリングとピストンロッドとを取り付けているボルトを外す。その後、上部クランプリングにワイヤをかけて吊持機器で上部クランプリング全体を支える。この状態でピストンロッドを下降させて上部クランプリングの中心部からピストンロッドを引き抜く。さらに吊持機器で上部クランプリングを上方に引き上げながらブラダ全体を上昇させる。次に、中心機構全体を上昇させ、中心機構全体が上昇点にくるとブラダ全体を手で回転させて下部クランプリングと中心機構との螺合を解除して、ブラダ組立体全体をタイヤ加硫機から搬出する。
【０００６】
次に、新しいブラダ組立体を吊持機器で吊り上げて、タイヤ加硫機の中心機構の直上に運んで、上昇している中心機構の上に置き、さらにブラダ全体を回転させて中心機構と下部クランプリングとを螺合させる。上部クランプリングを吊ったまま下部クランプリングを下降させ、さらにピストンロッドを上昇させて上部クランプリングの中心部の穴にピストンロッドを挿入する。上昇したピストンロッドに対して吊持機器で上部クランプリングの上下位置を適宜調節してから、ピストンロッドの所定の位置に上部クランプリングをボルトで固定する。
【０００７】
この一連の作業でブラダの交換作業が完了することになるが、吊持機器の運転と、タイヤ加硫機上でのワイヤの着脱などの作業と、上下モールドの開閉操作の３種類の作業が必要であるため、通常３人の作業者が交換作業を行い、交換には３０分以上かかっている。
【０００８】
そこで、特許文献２には、ブラダ組立体の交換作業を容易にするタイヤ加硫機の中心機構が開示されている。即ち、ピストンロッドの上端部に段差を設け、この段差に上部クランプリングの中心部を係合させて、段付ブロックおよびパイプ材で上部クランプリングをピストンロッドの上端部に固定している。また、ピストンロッドを内装するリフトシリンダ内に係合部材を回転自在に支持し、この係合部材を歯車で回転させることにより、下部ビードリングの内径部と係合部材とを係合させることで、下部ビードリングをリフトシリンダに固定している。そして、ブラダ組立体の取り付け時には、下部ビードリングを中心機構上に置いてリフトシリンダに固定した後に、ピストンロッドを上昇させて、上部クランプリングをピストンロッドに固定する。一方、ブラダ組立体を中心機構から取り外す場合は、上記とは逆の動作をする。
【０００９】
このように、特許文献２においては、ブラダ組立体の交換作業が簡素化されている。しかし、ブラダの周方向の位置決め作業や、上下クランプリングの中心機構への嵌め込み作業、及び、下部モールド上での係合部材の取り付け作業が必要である。また、この交換作業には複数の作業者が必要である。
【００１０】
そこで、特許文献３には、ブラダ組立体の交換作業をさらに容易にするタイヤ加硫装置が開示されている。具体的には、センターポスト（ピストンロッド）の先端に設けられた、外力の作用しない状態では末広がりに拡張する複数の拡窄部材を有するロック機構により、センターポストと上部ブラダリング（上部クランプリング）とをロックし、円筒状のアンロック部材によりセンターポストと上部ブラダリングとのロックを解除している。即ち、センターポストを上昇させて上部ブラダリングの中央貫通穴を貫通させると、拡窄部材が末広がりに拡張することで、センターポストと上部ブラダリングとがロックされる一方、アンロック部材内にロック機構を収容すると、拡窄部材が窄まることで、センターポストと上部ブラダリングとのロックが解除される。
【００１１】
また、下部ブラダリング（下部ビードリング）の下方に設けられた被ロック部と、中心機構に固定された第一のロック部材と、アクチュエータによって第一のロック部材に沿って上下動される第二のロック部材と、被ロック部と第一のロック部材との間、または、第一のロック部材と第二のロック部材との間に収まる球状体とにより、下部ブラダリングと中心機構とをロックし、そのロックを解除している。即ち、第二のロック部材を下降させて、球状体を被ロック部と第一のロック部材との間に収めることで、下部ブラダリングと中心機構とがロックされる一方、第二のロック部材を上昇させて、球状体を第一のロック部材と第二のロック部材との間に収めることで、下部ブラダリングと中心機構とのロックが解除される。
【００１２】
また、特許文献３には、上記したロック機構以外のロック機構も開示されている。具体的には、上部ブラダリングの中央貫通穴の周囲の上面に設けられた複数の係止部材と、バネの付勢力で係止部材を中央貫通穴に向かって突出させる弾性支持手段とにより、センターポストと上部ブラダリングとをロックし、円筒状のアンロック部材によりセンターポストと上部ブラダリングとのロックを解除している。即ち、センターポストを上昇させて上部ブラダリングの中央貫通穴を貫通させると、センターポストの凹部に係止部材が嵌ることで、センターポストと上部ブラダリングとがロックされる一方、係止部材の内側にアンロック部材を挿入すると、係止部材が押し戻されることで、センターポストと上部ブラダリングとのロックが解除される。
【００１３】
また、下部ブラダリングの下方に設けられた被ロック部と、被ロック部の上面に当接する爪部を備えた第一のロック部材と、アクチュエータによって上下動されて爪部を回動させる第二のロック部材とにより、下部ブラダリングと中心機構とをロックし、そのロックを解除している。即ち、第二のロック部材を下降させて、爪部を被ロック部の上面に当接させることで、下部ブラダリングと中心機構とがロックされる一方、第二のロック部材を上昇させて、爪部を被ロック部の上面から離脱させることで、下部ブラダリングと中心機構とのロックが解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭５３−１１０３１号公報
【特許文献２】特開平５−１３１４５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２６３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献３においては、下部ビードリングのロックにおいて、第二のロック部材を上下動させるためのアクチュエータが別途必要であり、このようなアクチュエータを中心機構に組み込むと構造が複雑になりコストも嵩む。また、ブラダ組立体を中心機構に嵌め込む作業が必要である。
【００１６】
本発明の目的は、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することが可能なタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置は、ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換装置であって、前記中心機構は、前記下部クランプリングの内周面に嵌るハブと、前記ハブの中心を貫通して昇降されるセンターポストと、前記センターポストを昇降させる昇降機構と、を有し、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するロック機構を備え、前記ロック機構は、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔と、前記貫通孔内に設けられたピンと、前記貫通孔内に設けられて前記ピンを前記センターポスト側に付勢する第１の付勢手段と、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられた押圧部材と、前記センターポストと前記ハブとの間において前記押圧部材の下方に設けられて、前記押圧部材を上方に付勢する第２の付勢手段と、前記センターポストの上部に設けられて上方から前記押圧部材に当接可能な段付き部と、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝と、を有し、前記下部クランプリングに前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストが上昇された際には、前記ピンに当接した前記押圧部材により当該ピンが前記下部クランプリング側に押し出されることで、当該ピンの端部が前記溝に嵌り、前記ハブと前記下部クランプリングとがロックされる一方、前記センターポストが下降された際には、前記段付き部により前記押圧部材が前記ピンよりも下方に押し下げられることで、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部が前記溝から外れ、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、下部クランプリングにハブが嵌った状態において、センターポストを上昇させると、押圧部材がピンを下部クランプリング側に押し出すことで、ピンの端部が溝に嵌り、ハブと下部クランプリングとがロックされる一方、センターポストを下降させると、段付き部により押圧部材がピンよりも下方に押し下げられ、センターポスト側に付勢されたピンの端部が溝から抜けることで、ハブと下部クランプリングとのロックが解除される。したがって、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するためのアクチュエータを中心機構に別途設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置と、前記タイヤ搬送装置に取り付けられて前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具と、を更に有し、前記上部クランプリングを把持した前記治具が前記タイヤ搬送装置で移動されることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体が搬入乃至は搬出されてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングを把持した治具をタイヤ搬送装置で移動させることで、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２０】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置において、前記上部クランプリングの中心部の外周面に外溝が設けられており、前記タイヤ搬送装置は、前記タイヤを把持可能な複数のチャックと、前記複数のチャックをタイヤ径方向に開閉させる開閉機構と、を有し、前記治具は、前記複数のチャックの前記タイヤ径方向における内側に配置され、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックにより押圧されて前記上部クランプリングの中心に向かって移動される一対のフックと、各フックを前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段と、を有し、前記上部クランプリングの中心に向かって移動された前記一対のフックにより前記外溝が把持されてもよい。上記の構成によれば、開閉機構により閉じられるチャックで一対のフックを押圧して一対のフックを上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、上部クランプリングの外溝が一対のフックで把持される一方、複数のチャックを開いて第３の付勢手段の付勢力で一対のフックを上部クランプリングの中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリングの外溝から一対のフックが外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャックと、各フックを上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段とにより、一対のフックが開閉される。よって、一対のフックを開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２１】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入する際に使用される芯出し装置を更に有し、前記芯出し装置は、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記センターポストを挿入可能な中心貫通穴に挿入されるガイドロッドと、前記下部クランプリングの上方に取り付けられ、前記ガイドロッドが中心を貫通する保持部材と、を有していてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングの中心に設けられた中心貫通穴にガイドロッドを挿入し、下部クランプリングの上方に取り付けられた保持部材の中心をガイドロッドで貫通させることで、ブラダ組立体の搬入時に、下部クランプリングおよび下部ビードリングを上部クランプリングおよび上部モールドリングに対して位置決めすることができる。また、ブラダ組立体を上記のタイヤ搬送装置で移動させる場合には、下部クランプリングおよび下部ビードリングが揺動するのを防止することができる。
【００２２】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、前記上部ロック機構は、前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能なピストンと当該ピストンを下方に付勢する第４の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、前記ロッドヘッド内の密閉空間に流体を供給し、前記密閉空間から前記流体を排出する流体給排装置と、前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、前記第４の付勢手段により前記ピストンが押し下げられている際、前記穴よりも下方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、を有し、前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記密閉空間から流体が排出された際には、前記第４の付勢手段で付勢された前記ピストンが下降されて、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記密閉空間に流体が供給された際には、前記ピストンが上昇されて、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されてもよい。上記の構成によれば、中心貫通穴にロッドヘッドが挿入された状態において、ロッドヘッド内から流体を排出して第４の付勢手段の付勢力によりピストンを下降させることで、内溝と穴とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとがロックされる一方、ロッドヘッド内に流体を供給してピストンを上昇させることで、穴と外溝とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとのロックが解除される。このように、ロッドヘッド内に流体を供給し、ロッドヘッド内から流体を排出するだけで、センターポストと上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、前記上部ロック機構は、前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能で上端面が露出したピストンと当該ピストンを上方に付勢する第５の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられている際、前記穴よりも上方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、前記中心機構の外部であって前記ロッドヘッドの上方に設けられ、前記ピストンを下方に押し下げることが可能なシリンダと、前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、を有し、前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられた際には、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記シリンダにより前記ピストンが押し下げられた際には、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されてもよい。上記の構成によれば、中心貫通穴にロッドヘッドが挿入された状態において、第５の付勢手段の付勢力によりピストンを押し上げることで、内溝と穴とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとがロックされる一方、シリンダでピストンを押し下げることで、穴と外溝とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとのロックが解除される。このように、第５の付勢手段でピストンを押し上げ、シリンダでピストンを押し下げるだけで、センターポストと上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。また、シリンダを中心機構の外部に設けることで、中心機構の構造を簡素化することができる。
【００２４】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法は、ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換方法であって、前記下部クランプリングの内周面に前記中心機構のハブが嵌った状態において、前記ハブの中心を貫通するセンターポストを上昇させることで、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられて上方に付勢された押圧部材を、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔内に設けられ、前記センターポスト側に付勢されたピンに当接させて、当該ピンを前記下部クランプリング側に押し出し、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝に当該ピンの端部を嵌めることで、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックするロックステップと、前記下部クランプリングの内周面に前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストを下降させることで、前記センターポストの上部に設けられた段付き部で前記押圧部材を前記ピンよりも下方に押し下げて、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部を前記溝から外すことで、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックを解除するアンロックステップと、を有することを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、下部クランプリングにハブが嵌った状態において、センターポストを上昇させると、押圧部材がピンを下部クランプリング側に押し出すことで、ピンの端部が溝に嵌り、ハブと下部クランプリングとがロックされる一方、センターポストを下降させると、段付き部により押圧部材がピンよりも下方に押し下げられ、センターポスト側に付勢されたピンの端部が溝から抜けることで、ハブと下部クランプリングとのロックが解除される。したがって、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するためのアクチュエータを中心機構に別途設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法においては、前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置が、当該タイヤ搬送装置に取り付けられ、前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具に当該上部クランプリングを把持させた状態で、前記ブラダ組立体を移動させることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入乃至は搬出する搬入・搬出ステップを更に有していてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングを把持した治具をタイヤ搬送装置で移動させることで、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２７】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法においては、前記搬送装置が備える、タイヤ径方向に開閉機構で開閉されて前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックの当該タイヤ径方向における内側に、前記治具が備える、前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢手段で付勢された一対のフックを配置しており、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックで前記一対のフックを押圧して当該一対のフックを前記上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、前記上部クランプリングの中心部の外周面に設けられた外溝を前記一対のフックで把持する把持ステップを更に有していてもよい。上記の構成によれば、開閉機構により閉じられるチャックで一対のフックを押圧して一対のフックを上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、上部クランプリングの外溝が一対のフックで把持される一方、複数のチャックを開いて付勢手段により一対のフックを上部クランプリングの中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリングの外溝から一対のフックが外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャックと、各フックを上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する付勢手段とにより、一対のフックが開閉される。よって、一対のフックを開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法によると、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するための専用のアクチュエータを中心機構に設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タイヤ加硫機を示す断面図である。
【図２】保管装置を示す断面図である。
【図３】図２をＢ方向から見た平面図である。
【図４】吊り上げ治具を示す側面図である。
【図５】図４をＣ方向から見た平面図である。
【図６】図１の要部Ｄの拡大図である。
【図７】図１の要部Ｅの拡大図である。
【図８】図１の要部Ｅの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
［第１実施形態］
（タイヤ加硫機の構成）
本実施形態によるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置（交換装置）１０１は、タイヤ加硫機１に備わっている。タイヤ加硫機１は、図１に示すように、グリーンタイヤＧを着脱可能に収容する下部モールド３および上部モールド（図示せず）と、グリーンタイヤＧ内に装着されるブラダが取り付けられる中心機構２とを有している。グリーンタイヤＧは、成形工程において、ビード、トレッド、サイドウォールなどの各構成部材を繋ぎ合わせ、貼り合わせることで成形、構成されている。このグリーンタイヤＧが、加硫工程に運ばれ、タイヤ加硫機１で加硫成形される。
【００３２】
下部モールド３は、加熱源である下部プラテン４の上に交換自在に設けられている。また、上部モールドは、加熱源である上部プラテン（図示せず）の下に交換自在に設けられている。図示しない上部構造体が上部モールドを上下動させることにより、上部モールドは下部モールド３に対して上方から開閉自在にされている。
【００３３】
下部モールド３の中心下方には、中心機構２が配置されている。中心機構２には、後述するブラダ１１内にガスを導入する流体入口（図示せず）と、ブラダ１１内からガスを排出させる流体出口（図示せず）とが設けられている。
【００３４】
図１に示すように、下部モールド３と上部モールドとが開放された状態において、中心機構２上には、ブラダ組立体１０が載置される。ブラダ組立体１０は、ブラダ１１と、ブラダ１１の上端部を挟持する上部クランプ部１６（上部クランプリング１２および上部モールドリング１３）と、ブラダ１１の下端部を挟持する下部クランプ部１７（下部クランプリング１４および下部ビードリング１５）と、を有している。下部ビードリング１５は下部モールド３上に載置される。
【００３５】
中心機構２は、下部クランプリング１４の内周面に嵌るハブ７と、ハブ７の中心を貫通しており、図示しない昇降機構により昇降されるピストンロッド６（センターポストの一例）と、中心機構２全体を昇降させる図示しない駆動機構と、中心機構２全体の昇降を案内するガイド５と、を有している。なお、中心機構２には、グリーンタイヤＧの高さやブラダ１１の高さにあわせて、ピストンロッド６の高さをあらかじめ設定した任意の高さ位置に停止可能なように、図示しないセンサーが設けられている。
【００３６】
加硫が行われている間、ブラダ組立体１０の上部クランプリング１２はピストンロッド６にロックされ、ブラダ組立体１０のの下部クランプリング１４はハブ７にロックされる。そして、ブラダ組立体１０の交換時には、これらのロックがそれぞれ解除されることになる。
【００３７】
下部クランプリング１４の上部には、保持部材９３が取り付けられている。この保持部材９３は、ブラダ組立体１０のハブ７への取付時にブラダ１１の下部クランプ部１７を上部クランプ部１６に対して位置決めするものであり、詳細は後述する。
【００３８】
また、交換装置１０１は、タイヤ加硫機１の外と中心機構２との間で移動して、中心機構２に対してグリーンタイヤＧを搬入するタイヤ装入装置（タイヤ搬送装置）２０を備えている。タイヤ装入装置２０は、パドル２２を備えてグリーンタイヤＧを把持可能なチャック２１をグリーンタイヤＧの周方向に複数有している。チャック２１は通常４個から８個で構成され、図示しない開閉機構によって同期してグリーンタイヤＧの径方向に開閉される。
【００３９】
このような構成のタイヤ装入装置２０は、タイヤ加硫機１の外において、グリーンタイヤＧの内径（ビード部内径）よりも縮径したチャック２１をグリーンタイヤＧの上方からグリーンタイヤＧ内に装入し、その位置でパドル２２を拡開させることによってグリーンタイヤＧを把持する。そして、タイヤ装入装置２０は、グリーンタイヤＧをブラダ組立体１０の直上に搬送し、グリーンタイヤＧを下降させて、中心機構２上にグリーンタイヤＧを載置する。その後、タイヤ装入装置２０は、チャック２１をグリーンタイヤＧの内径よりも縮径させることでグリーンタイヤＧを開放して、タイヤ加硫機１外の位置に戻ることになる。
【００４０】
なお、タイヤ装入装置２０には、タイヤ装入装置２０全体を昇降させる昇降機構、タイヤ加硫機１外と中心機構２の直上との間でタイヤ装入装置２０を移動させる移動機構、及び、チャック２１を開閉させる開閉機構が含まれている。
【００４１】
このような構成において、グリーンタイヤＧを加硫する際には、中心機構２は、ブラダ１１内に低圧の窒素ガスを導入することによりブラダ１１を伸展させつつ、ピストンロッド６を下降させることで、ピストンロッド６にロックされた上部クランプリング１２を所定位置まで下降させて、下部モールド３上に載置されたグリーンタイヤＧの内周面にブラダ１１を密接させる。この工程がシェーピング工程と呼ばれる。
【００４２】
シェーピング工程が終わると、グリーンタイヤＧが加硫成形される。即ち、上部モールドが下降されることによって、上部モールドと下部モールド３とが閉じられ、上部モールドと下部モールド３との間に締付力が発生される。同時に、流体入口からブラダ１１内に高温・高圧の窒素ガスが導入される。これにより、グリーンタイヤＧが内側および外側から加熱されることで、グリーンタイヤＧが加硫成形される。
【００４３】
加硫成形工程が終わると、一部の加硫済タイヤは、ポストインフレータと呼ばれる装置で、冷却時の変形を防ぐために空気圧で膨張された状態で冷却され、さらに次の工程に搬送されることとなる。また、一部の加硫済タイヤは、そのまま自然冷却されて、次の工程に搬送されることとなる。
【００４４】
（保管装置の構成）
また、交換装置１０１は、図２に示すように、交換前のブラダ組立体１０を保管する保管装置４０を備えている。保管装置４０は、下部クランプリング１４の内周面に嵌る突起部４１と、突起部４１の板状部材に形成された後述するガイドロッド９１が貫通する中心貫通穴４２と、上方に伸びる複数本のロッド４３と、を有している。突起部４１の板上部材の上面には、下部ビードリング１５が載る座面が形成されている。また、保管装置４０の下部には車輪４４が取り付けられたフレーム４５が設けられており、保管装置４０全体を移動させることが可能にされている。
【００４５】
また、交換装置１０１は、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入する際に使用される芯出し装置９０を備えている。芯出し装置９０は、上部クランプリング１２の中心に設けられたピストンロッド６（図１参照）を挿入可能な中心貫通穴１２ｂに挿入されるガイドロッド９１と、ガイドロッド９１の上端に設けられ、ガイドロッド９１の直径よりも大径なストッパー９２と、下部クランプリング１４の上方に取り付けられた保持部材９３と、を有している。
【００４６】
ガイドロッド９１は、ブラダ組立体１０の搬入時にのみに使用され、図示しない昇降機構により昇降される。ストッパー９２は、ガイドロッド９１が上部クランプリング１２から抜け落ちるのを抑止している。保持部材９３は、ガイドロッド９１が中心を貫通する円環状の保持板９３ａと、下部クランプリング１４の上方に固定され、保持板９３ａを支持するリブ９３ｂとを有している。保持部材９３は、ブラダ組立体１０を中心機構２に取り付ける際に、下部クランプ部１７を上部クランプ部１６に対して位置決めするとともに、後述するように、ブラダ組立体１０をタイヤ装入装置２０で保持して移動させる際に、下部クランプ部１７が揺動するのを防止するものである。
【００４７】
ブラダ組立体１０は、別の場所で組み立てられ、中心にガイドロッド９１が装入された状態でフォークリフトなどの吊持機器で保管装置４０上に載置される。
【００４８】
図２をＢ方向から見た平面図である図３に示すように、下部クランプリング１４上に取り付けられた保持部材９３のリブ９３ｂとロッド４３とは、互いに干渉しないように、ガイドロッド９１を中心として６０°の間隔をあけて交互に配置されている。なお、図３ではブラダ１１を図示していない。図２に示すように、ブラダ組立体１０は、突起部４１と下部クランプリング１４とによって、保管装置４０に対して位置決めされている。また、上部クランプリング１２がロッド４３上に載置されている。
【００４９】
このような構成において、保管装置４０に保管されたブラダ組立体１０は、芯出し装置９０により下部クランプ部１７が上部クランプ部１６に対して位置決めされた状態で、保管装置４０によりタイヤ装入装置２０の真下まで搬送されることとなる。
【００５０】
（吊り上げ治具の構成）
また、交換装置１０１は、図４に示すように、ブラダ組立体１０を吊り上げる吊り上げ治具（治具）３０を備えている。吊り上げ治具３０は、中心機構２に対してグリーンタイヤＧを搬入するタイヤ装入装置２０のチャック２１の上方において、チャック２１の固定部２３に取り付けられる。そして、吊り上げ治具３０は、上部クランプリング１２の中心部の外周面に設けられた外溝１２ａを把持することが可能である。この吊り上げ治具３０は、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出するときにのみ使用され、ブラダ組立体１０の交換後はチャック２１から取り外されることになる。
【００５１】
図４をＣ方向から見た平面図である図５に示すように、吊り上げ治具３０は、チャック２１の固定部２３に取り付けられる支持板３１と、支持板３１の下部に設けられた２組のレール３２と、２組のレール３２に支えられた一対のＬＭガイド（リニアモーションガイド）３３を上部に備える一対のフック３４と、各フック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に付勢する引っ張りばね（第３の付勢手段）３５と、ガイドロッド９１が貫通する穴３６と、を有している。なお、図５ではタイヤ装入装置２０とブラダ組立体１０を図示していない。
【００５２】
一対のフック３４は、図４に示すように、複数のチャック２１のタイヤ径方向における内側に配置されている。そして、開閉機構によりチャック２１が閉じられてパドル２２が上部クランプリング１２の中心方向に移動されると、パドル２２がフック３４に当接する。さらにパドル２２が上部クランプリング１２の中心方向に移動されると、フック３４はパドル２２に押圧されて、引っ張りばね３５の付勢力に反して上部クランプリング１２の中心に向かって移動される。このようにして、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される。この状態からチャック２１を開くと、フック３４は引っ張りばね３５の付勢力で原点位置に戻ることとなる。
【００５３】
このような構成において、吊り上げ治具３０が取り付けられたチャック２１が、タイヤ挿入装置２０の昇降機構によって保管装置４０に保管されたブラダ組立体１０の上方から下降され、所定の位置で停止される。そして、開閉機構により閉じられるチャック２１で一対のフック３４が押圧されて一対のフック３４が上部クランプリング１２の中心方向に移動されることにより、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される。その後、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０がタイヤ装入装置２０で移動されることにより、ブラダ組立体１０がタイヤ加硫機１の中心機構２上に搬入されることとなる。また、中心機構２上からブラダ組立体１０を搬出する際にも、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０がタイヤ装入装置２０で移動されることとなる。
【００５４】
（下部ロック機構の構成）
また、交換装置１０１は、図１の要部Ｄを拡大した断面図である図６に示すように、中心機構２のハブ７とブラダ組立体１０の下部クランプリング１４とをロックし、そのロックを解除する下部ロック機構（ロック機構）５０を備えている。
【００５５】
下部ロック機構５０は、ピストンロッド６の径方向にハブ７に穿孔された複数の貫通孔７ａと、貫通孔７ａ内にそれぞれ設けられたロックピン（ピン）５１と、貫通孔７ａ内にそれぞれ設けられてロックピン５１をピストンロッド６側に付勢する圧縮ばね（第１の付勢手段）５４と、ハブ７の外周側から貫通孔７ａにねじ込まれてロックピン５１を貫通させながら圧縮ばね５４が貫通孔７ａから抜けるのを防止するストッパー板５２と、ピストンロッド６とハブ７との間に設けられた環状の上部ガイド（押圧部材）５３と、ピストンロッド６とハブ７との間において上部ガイド５３の下方に設けられて、上部ガイド５３を上方に付勢する圧縮ばね（第２の付勢手段）５５と、ピストンロッド６の上部に設けられて上方から上部ガイド５３に当接可能な段付き部６ａと、下部クランプリング１４の内周面に環状に設けられた溝１４ａと、を有している。
【００５６】
ロックピン５１は、ハブ７の内周面側に大径部５１ａを有している。大径部５１ａの先端にはテーパが設けられている。圧縮ばね５４は、ロックピン５１の大径部５１ａとストッパー板５２との間に設けられている。上部ガイド５３は、ピストンロッド６の上昇時にはロックピン５１に当接してロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出す一方、ピストンロッド６の下降時には段付き部６ａによりロックピン５１よりも下方に押し下げられる。上部ガイド５３の上部には、大径部５１ａのテーパと摺動するテーパが設けられている。溝１４ａには、上部ガイド５３により押し出されたロックピン５１の端部５１ｂが嵌る。
【００５７】
また、ハブ７の上部にはヘッド６０が固定されている。このヘッド６０には、ブラダ１１内に供給される高圧の加熱媒体の供給口６１および排出口６２が設けられている。供給口６１は複数の小径の穴からなり、排気口６２は矩形に開口する穴からなっている。ヘッド６０の中心を貫通する穴は、段付き部６ａと干渉しないように段付き部６ａの外径よりも少し大きな径とされている。
【００５８】
ハブ７には、供給口６１および排出口６２に外部からの配管を接続する図示されない配管の出入口が設けられている。また、ハブ７と下部クランプリング１４との間には高圧の加熱媒体をシールするパッキン６３、６４が設けられている。また、圧縮ばね５５の下方にはピストンロッド６の案内と加熱媒体のシールのためのパッキン組立６５が設けられている。
【００５９】
図６に示されているように、ハブ７と下部クランプリング１４とのロック状態では、ピストンロッド６は図示された位置より上方で作動する（上部クランプ部１６を昇降させる）。圧縮ばね５５は上部ガイド５３を押し上げてヘッド６０の下面に押し当てている。また、ロックピン５１は上部ガイド５３の外周に当接することにより圧縮ばね５４の付勢力に反して下部クランプリング１４側に押し出されており、押し出されたロックピン５１の端部５１ｂは溝１４ａに嵌っている。
【００６０】
このような構成において、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する際には、ピストンロッド６から上部クランプリング１２が取り外された後に、ピストンロッド６が下降される。すると、段付き部６ａにより上部ガイド５３が下方に押し下げられる。上部ガイド５３が圧縮ばね５５の付勢力に反してロックピン５１よりも下の位置まで押し下げられると、圧縮ばね５４の付勢力によりロックピン５１の大径部５１ａがピストンロッド６の段付き部６ａよりも上方の外周面に接触するまで移動することで、ロックピン５１の端部５１ｂはハブ７の内部に収容され下部クランプリング１４の溝１４ａから外れる。これにより、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除されることとなる。
【００６１】
また、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックする際には、新しいブラダ組立体１０の下部クランプリング１４がハブ７に嵌められた後に、ピストンロッド６が上昇される。すると、圧縮ばね５５に付勢された上部ガイド５３が上方に移動する。そして、上部ガイド５３のテーパがロックピン５１の大径部５１ａのテーパと摺動することで、ロックピン５１が圧縮ばね５４の付勢力に反してハブ７の内部から下部クランプリング１４側に押し出され、ロックピン５１の端部５１ｂが下部クランプリング１４の溝１４ａに嵌る。これにより、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされることとなる。
【００６２】
（上部ロック機構の構成）
また、交換装置１０１は、図１の要部Ｅを拡大した断面図である図７に示すように、中心機構２のピストンロッド６とブラダ組立体１０の上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構７０を備えている。
【００６３】
上部ロック機構７０は、ピストンロッド６の上端にボルト８１で取り付けられ、上下動可能なピストン７２とピストン７２を下方に付勢する圧縮ばね（第４の付勢手段）７３とを内部に備えたロッドヘッド７１と、ロッドヘッド７１の上端に固定された蓋７４と、ロッドヘッド７１に接続された配管８３により、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給し、ロッドヘッド７１内の密閉空間から流体を排出する図示しない流体給排装置と、ロッドヘッド７１の周壁に穿設された複数の鋼球保持穴（穴）７１ａと、上部クランプリング１２の中心に設けられたロッドヘッド７１を挿入可能な中心貫通穴１２ｂの内周面に環状に設けられた鋼球固定溝（内溝）１２ｃと、鋼球保持穴７１ａよりも下方においてピストン７２の外周面に設けられた鋼球逃がし溝（外溝）７２ａと、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間、または、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容される鋼球（球体）７５と、を有している。
【００６４】
蓋７４は、流体圧によって上昇するピストン７２のストッパーとして機能している。鋼球保持穴７１ａは、鋼球７５がロッドヘッド７１外に脱落しないように、上部クランプリング１２側に向かって開口面積が小さくなるように形成されることで、鋼球７５を部分的に露出させることができるものとされている。鋼球固定溝１２ｃは、断面が鋼球保持穴７１ａから露出した鋼球７５の一部に対応する円弧状、すなわち鋼球７５の曲率半径に適合する形状にされている。
【００６５】
また、上部クランプリング１２とロッドヘッド７１との間には、ブラダ１１内に供給される加熱媒体をシールするパッキン８２が設けられている。また、ロッドヘッド７１には、上部クランプリング１２の下面に当接することでロッドヘッド７１の高さ方向の位置を位置決めするための段付き部７１ｂが設けられている。また、ロッドヘッド７１の内周面とピストン７２の外周面とはＯリング８４によりシールされている。
【００６６】
このような構成において、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする際には、上部クランプリング１２とロッドヘッド７１とが嵌合された後に、ロッドヘッド７１内においてＯリング８４よりも下方に形成される密閉空間から流体が排出される。すると、ピストン７２の重量と圧縮ばね７３の付勢力とによってピストン７２が下降することで、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球７５は、鋼球逃がし溝７２ａから外れ、ピストン７２の外周面で押されて鋼球固定溝１２ｃに嵌り、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされることとなる。
【００６７】
また、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する際には、上記のロッドヘッド７１内のピストン７２の下方に形成した密閉空間に流体が供給される。すると、圧縮ばね７３の付勢力に反してピストン７２が蓋７４と接触するまで上昇することで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容され固定状態であった鋼球７５は、鋼球固定溝１２ｃから外れて鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除されることとなる。
【００６８】
（ブラダ組立体の交換方法）
次に、交換装置１０１の動作（ブラダ組立体１０の交換方法）について説明する。
【００６９】
まず、ブラダ組立体１０の取り付け方法について説明する。図１において、タイヤ加硫機１の中心機構２上には何もない状態で、下部モールド３は下部プラテン４の上に取り付けられ、上部モールドは上部プラテンの下に取り付けられている。また、中心機構２全体は図示しない駆動機構により上昇され、ピストンロッド６は図示しない昇降機構により下降されている。下部ロック機構５０および上部ロック機構７０はロックが解除された状態で待機している。また、タイヤ装入装置２０はチャック２１が開かれ、タイヤ加硫機１外で待機している。
【００７０】
次に、図２に示すように、ガイドロッド９１を上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂに挿入した状態のブラダ組立体１０を保管装置４０上に載置する。また、図４に示すように、タイヤ装入装置２０のチャック２１に吊り上げ治具３０を取り付ける。そして、ブラダ組立体１０が載置された保管装置４０をタイヤ装入装置２０の真下に移動させる。
【００７１】
次に、チャック２１を所定位置まで下降させて、チャック２１を閉じることで、一対のフック３４で上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持する。そして、タイヤ装入装置２０でブラダ組立体１０を吊り上げ、中心機構２の真上に搬送する。このとき、ガイドロッド９１が挿通された保持部材９３によって下部クランプ部１７が揺動するのが防止される。また、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０をタイヤ装入装置２０で移動させることで、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入するための専用の装置を別途設ける必要がない。さらに、タイヤ装入装置２０の開閉機構により閉じられる複数のチャック２１で一対のフック３４を閉じることで、一対のフック３４を閉じるための専用の装置を別途設ける必要がない。そして、ブラダ組立体１０を下降させて、予め上昇させた状態の中心機構２のハブ７の上にブラダ組立体１０を載置する。このとき、ガイドロッド９１及び保持部材９３によって、下部クランプ部１７が上部クランプ部１６に対して位置決めされる。
【００７２】
次に、図６に示すように、ハブ７に下部クランプリング１４が嵌り込んだことを確認し、予め下降させていたピストンロッド６を少し上昇させることで、下部ロック機構５０によりハブ７と下部クランプリング１４とをロックする。具体的には、上部ガイド５３によりロックピン５１を圧縮ばね５４の付勢力に反して下部クランプリング１４側に押し出し、ロックピン５１の端部５１ｂを下部クランプリング１４の溝１４ａに嵌めることで、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックする。このとき、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックするのに、ピストンロッド６の動作を利用しているため、特別なアクチュエータは不要である。
【００７３】
次に、図７に示すように、ピストンロッド６をさらに上昇させて、上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１を挿入する。そして、ロッドヘッド７１の段付き部７１ｂを上部クランプリング１２の下面に当接させる。このとき、ピストンロッド６の上昇とともにガイドロッド９１も上昇させる。なお、固定したピストンロッド６に対して上部クランプリング１２を嵌め込んでもよい。上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１が挿入されたことを確認して、ロッドヘッド７１内の密閉空間から流体を排出することで、上部ロック機構７０により上部クランプリング１２とピストンロッド６とをロックする。具体的には、圧縮ばね７３の付勢力によりピストン７２を下降させて、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球７５を鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容し固定することで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする。
【００７４】
次に、チャック２１を開いて上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持していた一対のフック３４を離隔させる。そして、ピストンロッド６を少し下降させることで、フック３４の下面よりもロッドヘッド７１の上面を下げる。その後、再びチャック２１を閉じてフック３４でガイドロッド９１を把持する。そして、中心機構２全体とピストンロッド６とを下降させて、ガイドロッド９１の下端とロッドヘッド７１の上面との間に隙間ができたことを確認して、タイヤ装入装置２０をタイヤ加硫機１外に運び出す。そして、チャック２１を下降させて、ガイドロッド９１を上方に外す。その後、チャック２１を開いて吊り上げ治具３０をチャック２１から外す。これにより、タイヤ装入装置２０はグリーンタイヤＧをタイヤ加硫機１に搬入可能となる。
【００７５】
次に、ブラダ組立体１０の取り外し方法について説明する。タイヤ装入装置２０のチャック２１に図５に示す吊り上げ治具３０を取り付ける。このとき、チャック２１は開いておく。また、中心機構２全体とピストンロッド６とを上昇させることで、上部クランプリング１２と下部クランプリング１４とを上昇させておく。吊り上げ治具３０が取り付けられたタイヤ装入装置２０を上昇させ、中心機構２の真上まで搬送する。そして、吊り上げ治具３０のフック３４で上部クランプリング１２を把持することが可能な高さ位置まで、チャック２１を下降させる。
【００７６】
次に、チャック２１を閉じて一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心に向かって移動させることで、一対のフック３４で上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持する。その後、図７に示すように、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給することで、上部ロック機構７０により上部クランプリング１２とピストンロッド６とのロックを解除する。具体的には、ピストン７２を上昇させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容され固定状態とされていた鋼球７５を鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容することで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する。
【００７７】
その後、図６に示すように、ピストンロッド６を下限まで下降させることで、下部ロック機構５０によりハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する。具体的には、段付き部６ａで上部ガイド５３をロックピン５１よりも下の位置まで押し下げて、圧縮ばね５４の付勢力によりロックピン５１の端部５１ｂを下部クランプリング１４の溝１４ａから外すことで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する。このとき、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除するのに、ピストンロッド６の動作を利用しているため、特別なアクチュエータは不要である。
【００７８】
その後、中心機構２全体を下降させて、下部クランプリング１４の下面と中心機構２との間に隙間があることを確認して、タイヤ装入装置２０をタイヤ加硫機１外に運び出す。その後、チャック２１を下降させて、ブラダ組立体１０を所定の台に置いた後、チャック２１を開いてフック３４を上部クランプリング１２の外溝１２ａから外す。
【００７９】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る交換装置１０１および交換方法によると、下部クランプリング１４にハブ７が嵌った状態において、ピストンロッド６を上昇させると、上部ガイド５３がロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出すことで、ロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａに嵌り、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされる一方、ピストンロッド６を下降させると、段付き部６ａにより上部ガイド５３がロックピン５１よりも下方に押し下げられ、ピストンロッド６側に付勢されたロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａから抜けることで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除される。したがって、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックし、そのロックを解除するための特別なアクチュエータを中心機構２に設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体１０をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。
【００８０】
また、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０をタイヤ装入装置２０で移動させることで、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００８１】
また、タイヤ装入装置２０における図示しない開閉機構により閉じられるチャック２１で一対のフック３４を押圧して一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心に向かって移動させることで、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される一方、複数のチャック２１を開いて引っ張りばね３５の付勢力で一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリング１２の外溝１２ａから一対のフック３４が外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャック２１と、各フック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に付勢する引っ張りばね３５とにより、一対のフック３４が開閉される。よって、一対のフック３４を開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００８２】
また、上部クランプリング１２の中心に設けられた中心貫通穴１２ｂにガイドロッド９１を挿入し、下部クランプリング１４の上方に取り付けられた保持部材９３の中心をガイドロッド９１で貫通させることで、ブラダ組立体１０の搬入時に、下部クランプリング１４および下部ビードリング１５を上部クランプリング１２および上部モールドリング１３に対して位置決めすることができる。また、ブラダ組立体１０をタイヤ装入装置２０で移動させる際に、下部クランプリング１４および下部ビードリング１５が揺動するのを防止することができる。
【００８３】
また、中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１が挿入された状態において、ロッドヘッド７１内のピストン７２下方に形成された密閉空間から流体を排出して圧縮ばね７３の付勢力によりピストン７２を下降させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に鋼球７５が収容されて固定状態となって、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされる一方、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給してピストン７２を上昇させることで、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に鋼球７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除される。このように、ロッドヘッド７１内に流体を供給し、ロッドヘッド７１内から流体を排出するだけで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。
【００８４】
［第２実施形態］
（上部ロック機構の構成）
次に、第２実施形態による交換装置２０１について説明する。なお、第１実施形態による交換装置１０１と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。第２実施形態の交換装置２０１が第１実施形態の交換装置１０１と異なる点は、図１の要部Ｅを拡大した断面図である図８に示すように、上部ロック機構２７０の構成が異なっている点である。
【００８５】
上部ロック機構２７０は、ピストンロッド６の上端にボルト８１で取り付けられ、上下動可能で上端部（上端面）が露出したピストン２７２とピストン２７２を上方に付勢する圧縮ばね（第５の付勢手段）２７３とを内部に備えたロッドヘッド２７１と、ロッドヘッド２７１の上端に固定されて（ねじ込まれて）ピストン２７２の上端部が貫通する蓋２７４と、ロッドヘッド２７１の周壁に穿設された鋼球保持穴（穴）２７１ａと、上部クランプリング１２の中心に設けられたロッドヘッド２７１を挿入可能な中心貫通穴１２ｂの内面に環状に設けられた鋼球固定溝（内溝）１２ｃと、鋼球保持穴２７１ａよりも上方においてピストン２７２の外面に設けられた鋼球逃がし溝（外溝）２７２ａと、中心機構２の外部であってロッドヘッド２７１の上方に設けられ、ピストン２７２を下方に押し下げることが可能なシリンダ（アクチュエータ）２７６と、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間、または、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される鋼球（球体）２７５と、を有している。
【００８６】
蓋２７４は、圧縮ばね２７３によって上方に付勢されるピストン２７２のストッパーとして機能している。鋼球保持穴２７１ａは、鋼球２７５がロッドヘッド２７１外に脱落しないように、上部クランプリング１２側に向かって開口面積が小さくなるように形成されることで、鋼球２７５を部分的に露出させることができるものとされている。鋼球固定溝１２ｃは、断面が鋼球保持穴２７１ａから露出した鋼球２７５の一部に対応する円弧状、すなわち鋼球２７５の曲面に適合する形状にされている。
【００８７】
また、ロッドヘッド２７１には、上部クランプリング１２の下面に当接することでロッドヘッド２７１の高さ方向の位置を位置決めするための段付き部２７１ｂが設けられている。
【００８８】
シリンダ２７６は、吊り上げ治具３０の支持板３１の下面中央部に取り付けられている。つまり、本実施形態においては、図５に示す支持板３１の中央部にガイドロッド９１が貫通する穴３６を設ける代わりに、シリンダ２７６が設けられている。よって、本実施形態では、芯出し装置９０による位置決めは行われない。シリンダ２７６は、チャック２１の開閉に使用される流体により駆動される。なお、シリンダ２７６は、吊り上げ治具３０とは別体のものに取り付けられていてもよい。
【００８９】
このような構成において、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする際には、シリンダ２７６のロッドが下方に突き出された状態でピストンロッド６が上昇される。ピストン２７２がシリンダ２７６に当接して押し下げられることで、鋼球２７５は鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される。この状態で上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド２７１が挿入される。ロッドヘッド２７１の段付き部２７１ｂが上部クランプリング１２の下面に接触すると、シリンダ２７６のロッドが上方に移動される。すると、圧縮ばね２７３の付勢力でピストン２７２が上昇し、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球２７５は鋼球逃がし溝２７２ａから外れ、ピストン２７２の外周面で押されて鋼球固定溝１２ｃに嵌り、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に収容され固定状態とされる。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされることとなる。
【００９０】
また、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する際には、シリンダ２７６でピストン２７２が押し下げられる。すると、ピストン２７２が下降することで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に収容され固定状態であった鋼球２７５は鋼球固定溝１２ｃから外れて、鋼球逃がし溝２７２ａに移動し、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除されることとなる。そして、シリンダ２７６でピストン２７２が押し下げられた状態で、ピストンロッド６が下降されることで、上部クランプリング１２からロッドヘッド２７１が抜き出されることとなる。上部クランプリング１２からロッドヘッド２７１が抜き出され、シリンダ２７６のロッドからピストン２７２が離れると、ピストン２７２は圧縮ばね２７３の付勢力で上昇し、鋼球２７５は鋼球保持穴２７１ａに嵌って一部が外部に露出することとなる。
【００９１】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る交換装置２０１およびタイヤ加硫方法によると、中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド２７１が挿入された状態において、圧縮ばね２７３の付勢力によりピストン２７２を上昇させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に鋼球２７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされる一方、シリンダ２７６でピストン２７２を押し下げることで、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に鋼球２７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除される。このように、圧縮ばね２７３でピストン２７２を上昇させ、シリンダ２７６でピストン２７２を押し下げるだけで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。また、シリンダ２７６を中心機構２の外部に設けることで、中心機構２の構造を簡素化することができる。
【００９２】
（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００９３】
例えば、圧縮ばね５４，５５、引っ張りばね３５、圧縮ばね７３，２７３を付勢手段として用いているが、付勢手段はコイルばねに限定されるものではなく、ゴムなどの弾性体であってもよい。また、センターポストとしてピストンロッドを用いているが、他の昇降可能なロッドからなるセンターポストであってもよい。また、タイヤ搬送装置としてグリーンタイヤＧをハンドリングするタイヤ装入装置を利用してブラダの搬入および搬出を行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、タイヤ装入装置と同様に構成され、グリーンタイヤＧ及び加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬送装置あるいは加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬送装置を利用してブラダの搬入および搬出を行うようにしてもよい。また、タイヤ搬送装置として、グリーンタイヤＧをハンドリング可能なタイヤ装入装置および加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬出装置を設けて、タイヤ装入装置とタイヤ搬出装置のそれぞれにブラダの搬入と搬出を分担させて行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ タイヤ加硫機
２ 中心機構
３ 下部モールド
６ ピストンロッド（センターポスト）
６ａ 段付き部
７ ハブ
７ａ 貫通孔
１０ ブラダ組立体
１１ ブラダ
１２ 上部クランプリング
１２ａ 外溝
１２ｂ 中心貫通穴
１２ｃ 鋼球固定溝（内溝）
１３ 上部モールドリング
１４ 下部クランプリング
１４ａ 溝
１５ 下部ビードリング
２０ タイヤ装入装置（タイヤ搬送装置）
２１ チャック
２２ パドル
２３ 固定部
３０ 吊り上げ治具（治具）
３１ 支持板
３２ レール
３３ ＬＭガイド
３４ フック
３５ 引っ張りばね（第３の付勢手段）
４０ 保管装置
４１ 突起部
４２ 中心貫通穴
４３ ロッド
５０ 下部ロック機構（ロック機構）
５１ ロックピン（ピン）
５１ａ 大径部
５１ｂ 端部
５３ 上部ガイド（押圧部材）
５４ 圧縮ばね（第１の付勢手段）
５５ 圧縮ばね（第２の付勢手段）
６０ ヘッド
７０，２７０ 上部ロック機構
７１，２７１ ロッドヘッド
７１ａ，２７１ａ 鋼球保持穴（穴）
７２，２７２ ピストン
７２ａ，２７２ａ 鋼球逃がし溝（外溝）
７３ 圧縮ばね（第４の付勢手段）
７５，２７５ 鋼球（球体）
９０ 芯出し装置
９１ ガイドロッド
９３ 保持部材
１０１，２０１ 交換装置
２７３ 圧縮ばね（第５の付勢手段）
２７６ シリンダ（アクチュエータ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンタイヤを加硫するタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では、タイヤの各構成部材を組み立てたグリーンタイヤをタイヤ加硫機で加硫する。引用文献１に開示されているように、開閉自在な上下モールド間に装入されたグリーンタイヤの内周面に、タイヤ加硫機の中心機構によって、低圧の圧力媒体で膨張するブラダが密接される。その後、上下モールドの型締めとブラダ内への高圧の加熱媒体の導入が行われる。また、上下モールドはプラテンで常時加熱される。このように、タイヤ加硫機はグリーンタイヤをその内面と外面から加熱することにより加硫する。
【０００３】
通常、ブラダは耐熱性のあるゴム製であるが、高温の媒体にさらされて劣化するため、数百本のタイヤを加硫する毎に交換することになる。乗用車用のタイヤでは加硫時間が１０分程度であるから、同じタイヤ加硫機で連続的に加硫した場合にはブラダを数日に一度交換する必要がある。また、ブラダの形状はグリーンタイヤの形状に応じて決められており、タイヤサイズが変更になった場合にも別のサイズのブラダに交換する必要がある。また、ブラダはゴム製のため動作中の接触などで損傷を受け、交換が必要になる場合もある。通常、乗用車やライトトラック用のタイヤを加硫する工場では、数百台のタイヤ加硫機が設置されて作動している。このため、このような規模の工場では常に１台以上のタイヤ加硫機においてブラダの交換作業が行われていることになる。
【０００４】
ブラダの交換は、タイヤ加硫機の稼働率を向上させる観点から、ブラダと、ブラダの上端部をクランプする上部クランプリングおよび上部ビードリングと、ブラダの下端部をクランプする下部クランプリングおよび下部ビードリングとを備えたブラダ組立体を交換することで行われる。タイヤ加硫機外であらかじめブラダ組立体を組み立てておき、フォークリフト等の吊持機器でタイヤ加硫機内に搬入して取り付ける。その後、ブラダの交換が必要になった場合には、ブラダ組立体をタイヤ加硫機から取り外し、タイヤ加硫機外へ運んでそこでブラダ組立体を分解することになる。
【０００５】
ブラダ組立体の交換作業においては、まず、上下モールドを全開にして作業者が下部モールド上に上がり、上部クランプリングとピストンロッドとを取り付けているボルトを外す。その後、上部クランプリングにワイヤをかけて吊持機器で上部クランプリング全体を支える。この状態でピストンロッドを下降させて上部クランプリングの中心部からピストンロッドを引き抜く。さらに吊持機器で上部クランプリングを上方に引き上げながらブラダ全体を上昇させる。次に、中心機構全体を上昇させ、中心機構全体が上昇点にくるとブラダ全体を手で回転させて下部クランプリングと中心機構との螺合を解除して、ブラダ組立体全体をタイヤ加硫機から搬出する。
【０００６】
次に、新しいブラダ組立体を吊持機器で吊り上げて、タイヤ加硫機の中心機構の直上に運んで、上昇している中心機構の上に置き、さらにブラダ全体を回転させて中心機構と下部クランプリングとを螺合させる。上部クランプリングを吊ったまま下部クランプリングを下降させ、さらにピストンロッドを上昇させて上部クランプリングの中心部の穴にピストンロッドを挿入する。上昇したピストンロッドに対して吊持機器で上部クランプリングの上下位置を適宜調節してから、ピストンロッドの所定の位置に上部クランプリングをボルトで固定する。
【０００７】
この一連の作業でブラダの交換作業が完了することになるが、吊持機器の運転と、タイヤ加硫機上でのワイヤの着脱などの作業と、上下モールドの開閉操作の３種類の作業が必要であるため、通常３人の作業者が交換作業を行い、交換には３０分以上かかっている。
【０００８】
そこで、特許文献２には、ブラダ組立体の交換作業を容易にするタイヤ加硫機の中心機構が開示されている。即ち、ピストンロッドの上端部に段差を設け、この段差に上部クランプリングの中心部を係合させて、段付ブロックおよびパイプ材で上部クランプリングをピストンロッドの上端部に固定している。また、ピストンロッドを内装するリフトシリンダ内に係合部材を回転自在に支持し、この係合部材を歯車で回転させることにより、下部ビードリングの内径部と係合部材とを係合させることで、下部ビードリングをリフトシリンダに固定している。そして、ブラダ組立体の取り付け時には、下部ビードリングを中心機構上に置いてリフトシリンダに固定した後に、ピストンロッドを上昇させて、上部クランプリングをピストンロッドに固定する。一方、ブラダ組立体を中心機構から取り外す場合は、上記とは逆の動作をする。
【０００９】
このように、特許文献２においては、ブラダ組立体の交換作業が簡素化されている。しかし、ブラダの周方向の位置決め作業や、上下クランプリングの中心機構への嵌め込み作業、及び、下部モールド上での係合部材の取り付け作業が必要である。また、この交換作業には複数の作業者が必要である。
【００１０】
そこで、特許文献３には、ブラダ組立体の交換作業をさらに容易にするタイヤ加硫装置が開示されている。具体的には、センターポスト（ピストンロッド）の先端に設けられた、外力の作用しない状態では末広がりに拡張する複数の拡窄部材を有するロック機構により、センターポストと上部ブラダリング（上部クランプリング）とをロックし、円筒状のアンロック部材によりセンターポストと上部ブラダリングとのロックを解除している。即ち、センターポストを上昇させて上部ブラダリングの中央貫通穴を貫通させると、拡窄部材が末広がりに拡張することで、センターポストと上部ブラダリングとがロックされる一方、アンロック部材内にロック機構を収容すると、拡窄部材が窄まることで、センターポストと上部ブラダリングとのロックが解除される。
【００１１】
また、下部ブラダリング（下部ビードリング）の下方に設けられた被ロック部と、中心機構に固定された第一のロック部材と、アクチュエータによって第一のロック部材に沿って上下動される第二のロック部材と、被ロック部と第一のロック部材との間、または、第一のロック部材と第二のロック部材との間に収まる球状体とにより、下部ブラダリングと中心機構とをロックし、そのロックを解除している。即ち、第二のロック部材を下降させて、球状体を被ロック部と第一のロック部材との間に収めることで、下部ブラダリングと中心機構とがロックされる一方、第二のロック部材を上昇させて、球状体を第一のロック部材と第二のロック部材との間に収めることで、下部ブラダリングと中心機構とのロックが解除される。
【００１２】
また、特許文献３には、上記したロック機構以外のロック機構も開示されている。具体的には、上部ブラダリングの中央貫通穴の周囲の上面に設けられた複数の係止部材と、バネの付勢力で係止部材を中央貫通穴に向かって突出させる弾性支持手段とにより、センターポストと上部ブラダリングとをロックし、円筒状のアンロック部材によりセンターポストと上部ブラダリングとのロックを解除している。即ち、センターポストを上昇させて上部ブラダリングの中央貫通穴を貫通させると、センターポストの凹部に係止部材が嵌ることで、センターポストと上部ブラダリングとがロックされる一方、係止部材の内側にアンロック部材を挿入すると、係止部材が押し戻されることで、センターポストと上部ブラダリングとのロックが解除される。
【００１３】
また、下部ブラダリングの下方に設けられた被ロック部と、被ロック部の上面に当接する爪部を備えた第一のロック部材と、アクチュエータによって上下動されて爪部を回動させる第二のロック部材とにより、下部ブラダリングと中心機構とをロックし、そのロックを解除している。即ち、第二のロック部材を下降させて、爪部を被ロック部の上面に当接させることで、下部ブラダリングと中心機構とがロックされる一方、第二のロック部材を上昇させて、爪部を被ロック部の上面から離脱させることで、下部ブラダリングと中心機構とのロックが解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭５３−１１０３１号公報
【特許文献２】特開平５−１３１４５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２６３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献３においては、下部ビードリングのロックにおいて、第二のロック部材を上下動させるためのアクチュエータが別途必要であり、このようなアクチュエータを中心機構に組み込むと構造が複雑になりコストも嵩む。また、ブラダ組立体を中心機構に嵌め込む作業が必要である。
【００１６】
本発明の目的は、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することが可能なタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置は、ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換装置であって、前記中心機構は、前記下部クランプリングの内周面に嵌るハブと、前記ハブの中心を貫通して昇降されるセンターポストと、前記センターポストを昇降させる昇降機構と、を有し、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するロック機構を備え、前記ロック機構は、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔と、前記貫通孔内に設けられたピンと、前記貫通孔内に設けられて前記ピンを前記センターポスト側に付勢する第１の付勢手段と、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられた押圧部材と、前記センターポストと前記ハブとの間において前記押圧部材の下方に設けられて、前記押圧部材を上方に付勢する第２の付勢手段と、前記センターポストの上部に設けられて上方から前記押圧部材に当接可能な段付き部と、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝と、を有し、前記下部クランプリングに前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストが上昇された際には、前記ピンに当接した前記押圧部材により当該ピンが前記下部クランプリング側に押し出されることで、当該ピンの端部が前記溝に嵌り、前記ハブと前記下部クランプリングとがロックされる一方、前記センターポストが下降された際には、前記段付き部により前記押圧部材が前記ピンよりも下方に押し下げられることで、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部が前記溝から外れ、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、下部クランプリングにハブが嵌った状態において、センターポストを上昇させると、押圧部材がピンを下部クランプリング側に押し出すことで、ピンの端部が溝に嵌り、ハブと下部クランプリングとがロックされる一方、センターポストを下降させると、段付き部により押圧部材がピンよりも下方に押し下げられ、センターポスト側に付勢されたピンの端部が溝から抜けることで、ハブと下部クランプリングとのロックが解除される。したがって、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するためのアクチュエータを中心機構に別途設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置と、前記タイヤ搬送装置に取り付けられて前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具と、を更に有し、前記上部クランプリングを把持した前記治具が前記タイヤ搬送装置で移動されることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体が搬入乃至は搬出されてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングを把持した治具をタイヤ搬送装置で移動させることで、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２０】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置において、前記上部クランプリングの中心部の外周面に外溝が設けられており、前記タイヤ搬送装置は、前記タイヤを把持可能な複数のチャックと、前記複数のチャックをタイヤ径方向に開閉させる開閉機構と、を有し、前記治具は、前記複数のチャックの前記タイヤ径方向における内側に配置され、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックにより押圧されて前記上部クランプリングの中心に向かって移動される一対のフックと、各フックを前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段と、を有し、前記上部クランプリングの中心に向かって移動された前記一対のフックにより前記外溝が把持されてもよい。上記の構成によれば、開閉機構により閉じられるチャックで一対のフックを押圧して一対のフックを上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、上部クランプリングの外溝が一対のフックで把持される一方、複数のチャックを開いて第３の付勢手段の付勢力で一対のフックを上部クランプリングの中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリングの外溝から一対のフックが外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャックと、各フックを上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段とにより、一対のフックが開閉される。よって、一対のフックを開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２１】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入する際に使用される芯出し装置を更に有し、前記芯出し装置は、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記センターポストを挿入可能な中心貫通穴に挿入されるガイドロッドと、前記下部クランプリングの上方に取り付けられ、前記ガイドロッドが中心を貫通する保持部材と、を有していてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングの中心に設けられた中心貫通穴にガイドロッドを挿入し、下部クランプリングの上方に取り付けられた保持部材の中心をガイドロッドで貫通させることで、ブラダ組立体の搬入時に、下部クランプリングおよび下部ビードリングを上部クランプリングおよび上部モールドリングに対して位置決めすることができる。また、ブラダ組立体を上記のタイヤ搬送装置で移動させる場合には、下部クランプリングおよび下部ビードリングが揺動するのを防止することができる。
【００２２】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、前記上部ロック機構は、前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能なピストンと当該ピストンを下方に付勢する第４の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、前記ロッドヘッド内の密閉空間に流体を供給し、前記密閉空間から前記流体を排出する流体給排装置と、前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、前記第４の付勢手段により前記ピストンが押し下げられている際、前記穴よりも下方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、を有し、前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記密閉空間から流体が排出された際には、前記第４の付勢手段で付勢された前記ピストンが下降されて、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記密閉空間に流体が供給された際には、前記ピストンが上昇されて、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されてもよい。上記の構成によれば、中心貫通穴にロッドヘッドが挿入された状態において、ロッドヘッド内から流体を排出して第４の付勢手段の付勢力によりピストンを下降させることで、内溝と穴とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとがロックされる一方、ロッドヘッド内に流体を供給してピストンを上昇させることで、穴と外溝とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとのロックが解除される。このように、ロッドヘッド内に流体を供給し、ロッドヘッド内から流体を排出するだけで、センターポストと上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置においては、前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、前記上部ロック機構は、前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能で上端面が露出したピストンと当該ピストンを上方に付勢する第５の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられている際、前記穴よりも上方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、前記中心機構の外部であって前記ロッドヘッドの上方に設けられ、前記ピストンを下方に押し下げることが可能なシリンダと、前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、を有し、前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられた際には、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記シリンダにより前記ピストンが押し下げられた際には、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されてもよい。上記の構成によれば、中心貫通穴にロッドヘッドが挿入された状態において、第５の付勢手段の付勢力によりピストンを押し上げることで、内溝と穴とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとがロックされる一方、シリンダでピストンを押し下げることで、穴と外溝とが形成する空間に球体が収容されて、センターポストと上部クランプリングとのロックが解除される。このように、第５の付勢手段でピストンを押し上げ、シリンダでピストンを押し下げるだけで、センターポストと上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。また、シリンダを中心機構の外部に設けることで、中心機構の構造を簡素化することができる。
【００２４】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法は、ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換方法であって、前記下部クランプリングの内周面に前記中心機構のハブが嵌った状態において、前記ハブの中心を貫通するセンターポストを上昇させることで、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられて上方に付勢された押圧部材を、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔内に設けられ、前記センターポスト側に付勢されたピンに当接させて、当該ピンを前記下部クランプリング側に押し出し、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝に当該ピンの端部を嵌めることで、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックするロックステップと、前記下部クランプリングの内周面に前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストを下降させることで、前記センターポストの上部に設けられた段付き部で前記押圧部材を前記ピンよりも下方に押し下げて、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部を前記溝から外すことで、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックを解除するアンロックステップと、を有することを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、下部クランプリングにハブが嵌った状態において、センターポストを上昇させると、押圧部材がピンを下部クランプリング側に押し出すことで、ピンの端部が溝に嵌り、ハブと下部クランプリングとがロックされる一方、センターポストを下降させると、段付き部により押圧部材がピンよりも下方に押し下げられ、センターポスト側に付勢されたピンの端部が溝から抜けることで、ハブと下部クランプリングとのロックが解除される。したがって、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するためのアクチュエータを中心機構に別途設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機の稼働率を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法においては、前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置が、当該タイヤ搬送装置に取り付けられ、前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具に当該上部クランプリングを把持させた状態で、前記ブラダ組立体を移動させることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入乃至は搬出する搬入・搬出ステップを更に有していてもよい。上記の構成によれば、上部クランプリングを把持した治具をタイヤ搬送装置で移動させることで、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構に対してブラダ組立体を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００２７】
また、本発明におけるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法においては、前記搬送装置が備える、タイヤ径方向に開閉機構で開閉されて前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックの当該タイヤ径方向における内側に、前記治具が備える、前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢手段で付勢された一対のフックを配置しており、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックで前記一対のフックを押圧して当該一対のフックを前記上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、前記上部クランプリングの中心部の外周面に設けられた外溝を前記一対のフックで把持する把持ステップを更に有していてもよい。上記の構成によれば、開閉機構により閉じられるチャックで一対のフックを押圧して一対のフックを上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、上部クランプリングの外溝が一対のフックで把持される一方、複数のチャックを開いて付勢手段により一対のフックを上部クランプリングの中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリングの外溝から一対のフックが外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャックと、各フックを上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する付勢手段とにより、一対のフックが開閉される。よって、一対のフックを開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置および交換方法によると、ハブと下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するための専用のアクチュエータを中心機構に設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体をロックし、そのロックを解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タイヤ加硫機を示す断面図である。
【図２】保管装置を示す断面図である。
【図３】図２をＢ方向から見た平面図である。
【図４】吊り上げ治具を示す側面図である。
【図５】図４をＣ方向から見た平面図である。
【図６】図１の要部Ｄの拡大図である。
【図７】図１の要部Ｅの拡大図である。
【図８】図１の要部Ｅの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
［第１実施形態］
（タイヤ加硫機の構成）
本実施形態によるタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置（交換装置）１０１は、タイヤ加硫機１に備わっている。タイヤ加硫機１は、図１に示すように、グリーンタイヤＧを着脱可能に収容する下部モールド３および上部モールド（図示せず）と、グリーンタイヤＧ内に装着されるブラダが取り付けられる中心機構２とを有している。グリーンタイヤＧは、成形工程において、ビード、トレッド、サイドウォールなどの各構成部材を繋ぎ合わせ、貼り合わせることで成形、構成されている。このグリーンタイヤＧが、加硫工程に運ばれ、タイヤ加硫機１で加硫成形される。
【００３２】
下部モールド３は、加熱源である下部プラテン４の上に交換自在に設けられている。また、上部モールドは、加熱源である上部プラテン（図示せず）の下に交換自在に設けられている。図示しない上部構造体が上部モールドを上下動させることにより、上部モールドは下部モールド３に対して上方から開閉自在にされている。
【００３３】
下部モールド３の中心下方には、中心機構２が配置されている。中心機構２には、後述するブラダ１１内にガスを導入する流体入口（図示せず）と、ブラダ１１内からガスを排出させる流体出口（図示せず）とが設けられている。
【００３４】
図１に示すように、下部モールド３と上部モールドとが開放された状態において、中心機構２上には、ブラダ組立体１０が載置される。ブラダ組立体１０は、ブラダ１１と、ブラダ１１の上端部を挟持する上部クランプ部１６（上部クランプリング１２および上部モールドリング１３）と、ブラダ１１の下端部を挟持する下部クランプ部１７（下部クランプリング１４および下部ビードリング１５）と、を有している。下部ビードリング１５は下部モールド３上に載置される。
【００３５】
中心機構２は、下部クランプリング１４の内周面に嵌るハブ７と、ハブ７の中心を貫通しており、図示しない昇降機構により昇降されるピストンロッド６（センターポストの一例）と、中心機構２全体を昇降させる図示しない駆動機構と、中心機構２全体の昇降を案内するガイド５と、を有している。なお、中心機構２には、グリーンタイヤＧの高さやブラダ１１の高さにあわせて、ピストンロッド６の高さをあらかじめ設定した任意の高さ位置に停止可能なように、図示しないセンサーが設けられている。
【００３６】
加硫が行われている間、ブラダ組立体１０の上部クランプリング１２はピストンロッド６にロックされ、ブラダ組立体１０のの下部クランプリング１４はハブ７にロックされる。そして、ブラダ組立体１０の交換時には、これらのロックがそれぞれ解除されることになる。
【００３７】
下部クランプリング１４の上部には、保持部材９３が取り付けられている。この保持部材９３は、ブラダ組立体１０のハブ７への取付時にブラダ１１の下部クランプ部１７を上部クランプ部１６に対して位置決めするものであり、詳細は後述する。
【００３８】
また、交換装置１０１は、タイヤ加硫機１の外と中心機構２との間で移動して、中心機構２に対してグリーンタイヤＧを搬入するタイヤ装入装置（タイヤ搬送装置）２０を備えている。タイヤ装入装置２０は、パドル２２を備えてグリーンタイヤＧを把持可能なチャック２１をグリーンタイヤＧの周方向に複数有している。チャック２１は通常４個から８個で構成され、図示しない開閉機構によって同期してグリーンタイヤＧの径方向に開閉される。
【００３９】
このような構成のタイヤ装入装置２０は、タイヤ加硫機１の外において、グリーンタイヤＧの内径（ビード部内径）よりも縮径したチャック２１をグリーンタイヤＧの上方からグリーンタイヤＧ内に装入し、その位置でパドル２２を拡開させることによってグリーンタイヤＧを把持する。そして、タイヤ装入装置２０は、グリーンタイヤＧをブラダ組立体１０の直上に搬送し、グリーンタイヤＧを下降させて、中心機構２上にグリーンタイヤＧを載置する。その後、タイヤ装入装置２０は、チャック２１をグリーンタイヤＧの内径よりも縮径させることでグリーンタイヤＧを開放して、タイヤ加硫機１外の位置に戻ることになる。
【００４０】
なお、タイヤ装入装置２０には、タイヤ装入装置２０全体を昇降させる昇降機構、タイヤ加硫機１外と中心機構２の直上との間でタイヤ装入装置２０を移動させる移動機構、及び、チャック２１を開閉させる開閉機構が含まれている。
【００４１】
このような構成において、グリーンタイヤＧを加硫する際には、中心機構２は、ブラダ１１内に低圧の窒素ガスを導入することによりブラダ１１を伸展させつつ、ピストンロッド６を下降させることで、ピストンロッド６にロックされた上部クランプリング１２を所定位置まで下降させて、下部モールド３上に載置されたグリーンタイヤＧの内周面にブラダ１１を密接させる。この工程がシェーピング工程と呼ばれる。
【００４２】
シェーピング工程が終わると、グリーンタイヤＧが加硫成形される。即ち、上部モールドが下降されることによって、上部モールドと下部モールド３とが閉じられ、上部モールドと下部モールド３との間に締付力が発生される。同時に、流体入口からブラダ１１内に高温・高圧の窒素ガスが導入される。これにより、グリーンタイヤＧが内側および外側から加熱されることで、グリーンタイヤＧが加硫成形される。
【００４３】
加硫成形工程が終わると、一部の加硫済タイヤは、ポストインフレータと呼ばれる装置で、冷却時の変形を防ぐために空気圧で膨張された状態で冷却され、さらに次の工程に搬送されることとなる。また、一部の加硫済タイヤは、そのまま自然冷却されて、次の工程に搬送されることとなる。
【００４４】
（保管装置の構成）
また、交換装置１０１は、図２に示すように、交換前のブラダ組立体１０を保管する保管装置４０を備えている。保管装置４０は、下部クランプリング１４の内周面に嵌る突起部４１と、突起部４１の板状部材に形成された後述するガイドロッド９１が貫通する中心貫通穴４２と、上方に伸びる複数本のロッド４３と、を有している。突起部４１の板上部材の上面には、下部ビードリング１５が載る座面が形成されている。また、保管装置４０の下部には車輪４４が取り付けられたフレーム４５が設けられており、保管装置４０全体を移動させることが可能にされている。
【００４５】
また、交換装置１０１は、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入する際に使用される芯出し装置９０を備えている。芯出し装置９０は、上部クランプリング１２の中心に設けられたピストンロッド６（図１参照）を挿入可能な中心貫通穴１２ｂに挿入されるガイドロッド９１と、ガイドロッド９１の上端に設けられ、ガイドロッド９１の直径よりも大径なストッパー９２と、下部クランプリング１４の上方に取り付けられた保持部材９３と、を有している。
【００４６】
ガイドロッド９１は、ブラダ組立体１０の搬入時にのみに使用され、図示しない昇降機構により昇降される。ストッパー９２は、ガイドロッド９１が上部クランプリング１２から抜け落ちるのを抑止している。保持部材９３は、ガイドロッド９１が中心を貫通する円環状の保持板９３ａと、下部クランプリング１４の上方に固定され、保持板９３ａを支持するリブ９３ｂとを有している。保持部材９３は、ブラダ組立体１０を中心機構２に取り付ける際に、下部クランプ部１７を上部クランプ部１６に対して位置決めするとともに、後述するように、ブラダ組立体１０をタイヤ装入装置２０で保持して移動させる際に、下部クランプ部１７が揺動するのを防止するものである。
【００４７】
ブラダ組立体１０は、別の場所で組み立てられ、中心にガイドロッド９１が装入された状態でフォークリフトなどの吊持機器で保管装置４０上に載置される。
【００４８】
図２をＢ方向から見た平面図である図３に示すように、下部クランプリング１４上に取り付けられた保持部材９３のリブ９３ｂとロッド４３とは、互いに干渉しないように、ガイドロッド９１を中心として６０°の間隔をあけて交互に配置されている。なお、図３ではブラダ１１を図示していない。図２に示すように、ブラダ組立体１０は、突起部４１と下部クランプリング１４とによって、保管装置４０に対して位置決めされている。また、上部クランプリング１２がロッド４３上に載置されている。
【００４９】
このような構成において、保管装置４０に保管されたブラダ組立体１０は、芯出し装置９０により下部クランプ部１７が上部クランプ部１６に対して位置決めされた状態で、保管装置４０によりタイヤ装入装置２０の真下まで搬送されることとなる。
【００５０】
（吊り上げ治具の構成）
また、交換装置１０１は、図４に示すように、ブラダ組立体１０を吊り上げる吊り上げ治具（治具）３０を備えている。吊り上げ治具３０は、中心機構２に対してグリーンタイヤＧを搬入するタイヤ装入装置２０のチャック２１の上方において、チャック２１の固定部２３に取り付けられる。そして、吊り上げ治具３０は、上部クランプリング１２の中心部の外周面に設けられた外溝１２ａを把持することが可能である。この吊り上げ治具３０は、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出するときにのみ使用され、ブラダ組立体１０の交換後はチャック２１から取り外されることになる。
【００５１】
図４をＣ方向から見た平面図である図５に示すように、吊り上げ治具３０は、チャック２１の固定部２３に取り付けられる支持板３１と、支持板３１の下部に設けられた２組のレール３２と、２組のレール３２に支えられた一対のＬＭガイド（リニアモーションガイド）３３を上部に備える一対のフック３４と、各フック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に付勢する引っ張りばね（第３の付勢手段）３５と、ガイドロッド９１が貫通する穴３６と、を有している。なお、図５ではタイヤ装入装置２０とブラダ組立体１０を図示していない。
【００５２】
一対のフック３４は、図４に示すように、複数のチャック２１のタイヤ径方向における内側に配置されている。そして、開閉機構によりチャック２１が閉じられてパドル２２が上部クランプリング１２の中心方向に移動されると、パドル２２がフック３４に当接する。さらにパドル２２が上部クランプリング１２の中心方向に移動されると、フック３４はパドル２２に押圧されて、引っ張りばね３５の付勢力に反して上部クランプリング１２の中心に向かって移動される。このようにして、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される。この状態からチャック２１を開くと、フック３４は引っ張りばね３５の付勢力で原点位置に戻ることとなる。
【００５３】
このような構成において、吊り上げ治具３０が取り付けられたチャック２１が、タイヤ挿入装置２０の昇降機構によって保管装置４０に保管されたブラダ組立体１０の上方から下降され、所定の位置で停止される。そして、開閉機構により閉じられるチャック２１で一対のフック３４が押圧されて一対のフック３４が上部クランプリング１２の中心方向に移動されることにより、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される。その後、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０がタイヤ装入装置２０で移動されることにより、ブラダ組立体１０がタイヤ加硫機１の中心機構２上に搬入されることとなる。また、中心機構２上からブラダ組立体１０を搬出する際にも、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０がタイヤ装入装置２０で移動されることとなる。
【００５４】
（下部ロック機構の構成）
また、交換装置１０１は、図１の要部Ｄを拡大した断面図である図６に示すように、中心機構２のハブ７とブラダ組立体１０の下部クランプリング１４とをロックし、そのロックを解除する下部ロック機構（ロック機構）５０を備えている。
【００５５】
下部ロック機構５０は、ピストンロッド６の径方向にハブ７に穿孔された複数の貫通孔７ａと、貫通孔７ａ内にそれぞれ設けられたロックピン（ピン）５１と、貫通孔７ａ内にそれぞれ設けられてロックピン５１をピストンロッド６側に付勢する圧縮ばね（第１の付勢手段）５４と、ハブ７の外周側から貫通孔７ａにねじ込まれてロックピン５１を貫通させながら圧縮ばね５４が貫通孔７ａから抜けるのを防止するストッパー板５２と、ピストンロッド６とハブ７との間に設けられた環状の上部ガイド（押圧部材）５３と、ピストンロッド６とハブ７との間において上部ガイド５３の下方に設けられて、上部ガイド５３を上方に付勢する圧縮ばね（第２の付勢手段）５５と、ピストンロッド６の上部に設けられて上方から上部ガイド５３に当接可能な段付き部６ａと、下部クランプリング１４の内周面に環状に設けられた溝１４ａと、を有している。
【００５６】
ロックピン５１は、ハブ７の内周面側に大径部５１ａを有している。大径部５１ａの先端にはテーパが設けられている。圧縮ばね５４は、ロックピン５１の大径部５１ａとストッパー板５２との間に設けられている。上部ガイド５３は、ピストンロッド６の上昇時にはロックピン５１に当接してロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出す一方、ピストンロッド６の下降時には段付き部６ａによりロックピン５１よりも下方に押し下げられる。上部ガイド５３の上部には、大径部５１ａのテーパと摺動するテーパが設けられている。溝１４ａには、上部ガイド５３により押し出されたロックピン５１の端部５１ｂが嵌る。
【００５７】
また、ハブ７の上部にはヘッド６０が固定されている。このヘッド６０には、ブラダ１１内に供給される高圧の加熱媒体の供給口６１および排出口６２が設けられている。供給口６１は複数の小径の穴からなり、排気口６２は矩形に開口する穴からなっている。ヘッド６０の中心を貫通する穴は、段付き部６ａと干渉しないように段付き部６ａの外径よりも少し大きな径とされている。
【００５８】
ハブ７には、供給口６１および排出口６２に外部からの配管を接続する図示されない配管の出入口が設けられている。また、ハブ７と下部クランプリング１４との間には高圧の加熱媒体をシールするパッキン６３、６４が設けられている。また、圧縮ばね５５の下方にはピストンロッド６の案内と加熱媒体のシールのためのパッキン組立６５が設けられている。
【００５９】
図６に示されているように、ハブ７と下部クランプリング１４とのロック状態では、ピストンロッド６は図示された位置より上方で作動する（上部クランプ部１６を昇降させる）。圧縮ばね５５は上部ガイド５３を押し上げてヘッド６０の下面に押し当てている。また、ロックピン５１は上部ガイド５３の外周に当接することにより圧縮ばね５４の付勢力に反して下部クランプリング１４側に押し出されており、押し出されたロックピン５１の端部５１ｂは溝１４ａに嵌っている。
【００６０】
このような構成において、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する際には、ピストンロッド６から上部クランプリング１２が取り外された後に、ピストンロッド６が下降される。すると、段付き部６ａにより上部ガイド５３が下方に押し下げられる。上部ガイド５３が圧縮ばね５５の付勢力に反してロックピン５１よりも下の位置まで押し下げられると、圧縮ばね５４の付勢力によりロックピン５１の大径部５１ａがピストンロッド６の段付き部６ａよりも上方の外周面に接触するまで移動することで、ロックピン５１の端部５１ｂはハブ７の内部に収容され下部クランプリング１４の溝１４ａから外れる。これにより、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除されることとなる。
【００６１】
また、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックする際には、新しいブラダ組立体１０の下部クランプリング１４がハブ７に嵌められた後に、ピストンロッド６が上昇される。すると、圧縮ばね５５に付勢された上部ガイド５３が上方に移動する。そして、上部ガイド５３のテーパがロックピン５１の大径部５１ａのテーパと摺動することで、ロックピン５１が圧縮ばね５４の付勢力に反してハブ７の内部から下部クランプリング１４側に押し出され、ロックピン５１の端部５１ｂが下部クランプリング１４の溝１４ａに嵌る。これにより、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされることとなる。
【００６２】
（上部ロック機構の構成）
また、交換装置１０１は、図１の要部Ｅを拡大した断面図である図７に示すように、中心機構２のピストンロッド６とブラダ組立体１０の上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構７０を備えている。
【００６３】
上部ロック機構７０は、ピストンロッド６の上端にボルト８１で取り付けられ、上下動可能なピストン７２とピストン７２を下方に付勢する圧縮ばね（第４の付勢手段）７３とを内部に備えたロッドヘッド７１と、ロッドヘッド７１の上端に固定された蓋７４と、ロッドヘッド７１に接続された配管８３により、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給し、ロッドヘッド７１内の密閉空間から流体を排出する図示しない流体給排装置と、ロッドヘッド７１の周壁に穿設された複数の鋼球保持穴（穴）７１ａと、上部クランプリング１２の中心に設けられたロッドヘッド７１を挿入可能な中心貫通穴１２ｂの内周面に環状に設けられた鋼球固定溝（内溝）１２ｃと、鋼球保持穴７１ａよりも下方においてピストン７２の外周面に設けられた鋼球逃がし溝（外溝）７２ａと、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間、または、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容される鋼球（球体）７５と、を有している。
【００６４】
蓋７４は、流体圧によって上昇するピストン７２のストッパーとして機能している。鋼球保持穴７１ａは、鋼球７５がロッドヘッド７１外に脱落しないように、上部クランプリング１２側に向かって開口面積が小さくなるように形成されることで、鋼球７５を部分的に露出させることができるものとされている。鋼球固定溝１２ｃは、断面が鋼球保持穴７１ａから露出した鋼球７５の一部に対応する円弧状、すなわち鋼球７５の曲率半径に適合する形状にされている。
【００６５】
また、上部クランプリング１２とロッドヘッド７１との間には、ブラダ１１内に供給される加熱媒体をシールするパッキン８２が設けられている。また、ロッドヘッド７１には、上部クランプリング１２の下面に当接することでロッドヘッド７１の高さ方向の位置を位置決めするための段付き部７１ｂが設けられている。また、ロッドヘッド７１の内周面とピストン７２の外周面とはＯリング８４によりシールされている。
【００６６】
このような構成において、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする際には、上部クランプリング１２とロッドヘッド７１とが嵌合された後に、ロッドヘッド７１内においてＯリング８４よりも下方に形成される密閉空間から流体が排出される。すると、ピストン７２の重量と圧縮ばね７３の付勢力とによってピストン７２が下降することで、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球７５は、鋼球逃がし溝７２ａから外れ、ピストン７２の外周面で押されて鋼球固定溝１２ｃに嵌り、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされることとなる。
【００６７】
また、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する際には、上記のロッドヘッド７１内のピストン７２の下方に形成した密閉空間に流体が供給される。すると、圧縮ばね７３の付勢力に反してピストン７２が蓋７４と接触するまで上昇することで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容され固定状態であった鋼球７５は、鋼球固定溝１２ｃから外れて鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除されることとなる。
【００６８】
（ブラダ組立体の交換方法）
次に、交換装置１０１の動作（ブラダ組立体１０の交換方法）について説明する。
【００６９】
まず、ブラダ組立体１０の取り付け方法について説明する。図１において、タイヤ加硫機１の中心機構２上には何もない状態で、下部モールド３は下部プラテン４の上に取り付けられ、上部モールドは上部プラテンの下に取り付けられている。また、中心機構２全体は図示しない駆動機構により上昇され、ピストンロッド６は図示しない昇降機構により下降されている。下部ロック機構５０および上部ロック機構７０はロックが解除された状態で待機している。また、タイヤ装入装置２０はチャック２１が開かれ、タイヤ加硫機１外で待機している。
【００７０】
次に、図２に示すように、ガイドロッド９１を上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂに挿入した状態のブラダ組立体１０を保管装置４０上に載置する。また、図４に示すように、タイヤ装入装置２０のチャック２１に吊り上げ治具３０を取り付ける。そして、ブラダ組立体１０が載置された保管装置４０をタイヤ装入装置２０の真下に移動させる。
【００７１】
次に、チャック２１を所定位置まで下降させて、チャック２１を閉じることで、一対のフック３４で上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持する。そして、タイヤ装入装置２０でブラダ組立体１０を吊り上げ、中心機構２の真上に搬送する。このとき、ガイドロッド９１が挿通された保持部材９３によって下部クランプ部１７が揺動するのが防止される。また、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０をタイヤ装入装置２０で移動させることで、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入するための専用の装置を別途設ける必要がない。さらに、タイヤ装入装置２０の開閉機構により閉じられる複数のチャック２１で一対のフック３４を閉じることで、一対のフック３４を閉じるための専用の装置を別途設ける必要がない。そして、ブラダ組立体１０を下降させて、予め上昇させた状態の中心機構２のハブ７の上にブラダ組立体１０を載置する。このとき、ガイドロッド９１及び保持部材９３によって、下部クランプ部１７が上部クランプ部１６に対して位置決めされる。
【００７２】
次に、図６に示すように、ハブ７に下部クランプリング１４が嵌り込んだことを確認し、予め下降させていたピストンロッド６を少し上昇させることで、下部ロック機構５０によりハブ７と下部クランプリング１４とをロックする。具体的には、上部ガイド５３によりロックピン５１を圧縮ばね５４の付勢力に反して下部クランプリング１４側に押し出し、ロックピン５１の端部５１ｂを下部クランプリング１４の溝１４ａに嵌めることで、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックする。このとき、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックするのに、ピストンロッド６の動作を利用しているため、特別なアクチュエータは不要である。
【００７３】
次に、図７に示すように、ピストンロッド６をさらに上昇させて、上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１を挿入する。そして、ロッドヘッド７１の段付き部７１ｂを上部クランプリング１２の下面に当接させる。このとき、ピストンロッド６の上昇とともにガイドロッド９１も上昇させる。なお、固定したピストンロッド６に対して上部クランプリング１２を嵌め込んでもよい。上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１が挿入されたことを確認して、ロッドヘッド７１内の密閉空間から流体を排出することで、上部ロック機構７０により上部クランプリング１２とピストンロッド６とをロックする。具体的には、圧縮ばね７３の付勢力によりピストン７２を下降させて、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球７５を鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容し固定することで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする。
【００７４】
次に、チャック２１を開いて上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持していた一対のフック３４を離隔させる。そして、ピストンロッド６を少し下降させることで、フック３４の下面よりもロッドヘッド７１の上面を下げる。その後、再びチャック２１を閉じてフック３４でガイドロッド９１を把持する。そして、中心機構２全体とピストンロッド６とを下降させて、ガイドロッド９１の下端とロッドヘッド７１の上面との間に隙間ができたことを確認して、タイヤ装入装置２０をタイヤ加硫機１外に運び出す。そして、チャック２１を下降させて、ガイドロッド９１を上方に外す。その後、チャック２１を開いて吊り上げ治具３０をチャック２１から外す。これにより、タイヤ装入装置２０はグリーンタイヤＧをタイヤ加硫機１に搬入可能となる。
【００７５】
次に、ブラダ組立体１０の取り外し方法について説明する。タイヤ装入装置２０のチャック２１に図５に示す吊り上げ治具３０を取り付ける。このとき、チャック２１は開いておく。また、中心機構２全体とピストンロッド６とを上昇させることで、上部クランプリング１２と下部クランプリング１４とを上昇させておく。吊り上げ治具３０が取り付けられたタイヤ装入装置２０を上昇させ、中心機構２の真上まで搬送する。そして、吊り上げ治具３０のフック３４で上部クランプリング１２を把持することが可能な高さ位置まで、チャック２１を下降させる。
【００７６】
次に、チャック２１を閉じて一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心に向かって移動させることで、一対のフック３４で上部クランプリング１２の外溝１２ａを把持する。その後、図７に示すように、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給することで、上部ロック機構７０により上部クランプリング１２とピストンロッド６とのロックを解除する。具体的には、ピストン７２を上昇させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に収容され固定状態とされていた鋼球７５を鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に収容することで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する。
【００７７】
その後、図６に示すように、ピストンロッド６を下限まで下降させることで、下部ロック機構５０によりハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する。具体的には、段付き部６ａで上部ガイド５３をロックピン５１よりも下の位置まで押し下げて、圧縮ばね５４の付勢力によりロックピン５１の端部５１ｂを下部クランプリング１４の溝１４ａから外すことで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除する。このとき、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックを解除するのに、ピストンロッド６の動作を利用しているため、特別なアクチュエータは不要である。
【００７８】
その後、中心機構２全体を下降させて、下部クランプリング１４の下面と中心機構２との間に隙間があることを確認して、タイヤ装入装置２０をタイヤ加硫機１外に運び出す。その後、チャック２１を下降させて、ブラダ組立体１０を所定の台に置いた後、チャック２１を開いてフック３４を上部クランプリング１２の外溝１２ａから外す。
【００７９】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る交換装置１０１および交換方法によると、下部クランプリング１４にハブ７が嵌った状態において、ピストンロッド６を上昇させると、上部ガイド５３がロックピン５１を下部クランプリング１４側に押し出すことで、ロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａに嵌り、ハブ７と下部クランプリング１４とがロックされる一方、ピストンロッド６を下降させると、段付き部６ａにより上部ガイド５３がロックピン５１よりも下方に押し下げられ、ピストンロッド６側に付勢されたロックピン５１の端部５１ｂが溝１４ａから抜けることで、ハブ７と下部クランプリング１４とのロックが解除される。したがって、ハブ７と下部クランプリング１４とをロックし、そのロックを解除するための特別なアクチュエータを中心機構２に設ける必要がない。これにより、構造を複雑にすることなくブラダ組立体１０をロックし、そのロックを解除することができる。また、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。
【００８０】
また、上部クランプリング１２を把持した吊り上げ治具３０をタイヤ装入装置２０で移動させることで、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出する。これにより、中心機構２に対してブラダ組立体１０を搬入乃至は搬出するための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００８１】
また、タイヤ装入装置２０における図示しない開閉機構により閉じられるチャック２１で一対のフック３４を押圧して一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心に向かって移動させることで、上部クランプリング１２の外溝１２ａが一対のフック３４で把持される一方、複数のチャック２１を開いて引っ張りばね３５の付勢力で一対のフック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に移動させることで、上部クランプリング１２の外溝１２ａから一対のフック３４が外れる。このように、開閉機構により閉じられる複数のチャック２１と、各フック３４を上部クランプリング１２の中心から離れる方向に付勢する引っ張りばね３５とにより、一対のフック３４が開閉される。よって、一対のフック３４を開閉させるための専用の装置を別途設ける必要がないので、コストを抑えることができる。
【００８２】
また、上部クランプリング１２の中心に設けられた中心貫通穴１２ｂにガイドロッド９１を挿入し、下部クランプリング１４の上方に取り付けられた保持部材９３の中心をガイドロッド９１で貫通させることで、ブラダ組立体１０の搬入時に、下部クランプリング１４および下部ビードリング１５を上部クランプリング１２および上部モールドリング１３に対して位置決めすることができる。また、ブラダ組立体１０をタイヤ装入装置２０で移動させる際に、下部クランプリング１４および下部ビードリング１５が揺動するのを防止することができる。
【００８３】
また、中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド７１が挿入された状態において、ロッドヘッド７１内のピストン７２下方に形成された密閉空間から流体を排出して圧縮ばね７３の付勢力によりピストン７２を下降させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴７１ａとが形成する空間に鋼球７５が収容されて固定状態となって、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされる一方、ロッドヘッド７１内の密閉空間に流体を供給してピストン７２を上昇させることで、鋼球保持穴７１ａと鋼球逃がし溝７２ａとが形成する空間に鋼球７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除される。このように、ロッドヘッド７１内に流体を供給し、ロッドヘッド７１内から流体を排出するだけで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。
【００８４】
［第２実施形態］
（上部ロック機構の構成）
次に、第２実施形態による交換装置２０１について説明する。なお、第１実施形態による交換装置１０１と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。第２実施形態の交換装置２０１が第１実施形態の交換装置１０１と異なる点は、図１の要部Ｅを拡大した断面図である図８に示すように、上部ロック機構２７０の構成が異なっている点である。
【００８５】
上部ロック機構２７０は、ピストンロッド６の上端にボルト８１で取り付けられ、上下動可能で上端部（上端面）が露出したピストン２７２とピストン２７２を上方に付勢する圧縮ばね（第５の付勢手段）２７３とを内部に備えたロッドヘッド２７１と、ロッドヘッド２７１の上端に固定されて（ねじ込まれて）ピストン２７２の上端部が貫通する蓋２７４と、ロッドヘッド２７１の周壁に穿設された鋼球保持穴（穴）２７１ａと、上部クランプリング１２の中心に設けられたロッドヘッド２７１を挿入可能な中心貫通穴１２ｂの内面に環状に設けられた鋼球固定溝（内溝）１２ｃと、鋼球保持穴２７１ａよりも上方においてピストン２７２の外面に設けられた鋼球逃がし溝（外溝）２７２ａと、中心機構２の外部であってロッドヘッド２７１の上方に設けられ、ピストン２７２を下方に押し下げることが可能なシリンダ（アクチュエータ）２７６と、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間、または、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される鋼球（球体）２７５と、を有している。
【００８６】
蓋２７４は、圧縮ばね２７３によって上方に付勢されるピストン２７２のストッパーとして機能している。鋼球保持穴２７１ａは、鋼球２７５がロッドヘッド２７１外に脱落しないように、上部クランプリング１２側に向かって開口面積が小さくなるように形成されることで、鋼球２７５を部分的に露出させることができるものとされている。鋼球固定溝１２ｃは、断面が鋼球保持穴２７１ａから露出した鋼球２７５の一部に対応する円弧状、すなわち鋼球２７５の曲面に適合する形状にされている。
【００８７】
また、ロッドヘッド２７１には、上部クランプリング１２の下面に当接することでロッドヘッド２７１の高さ方向の位置を位置決めするための段付き部２７１ｂが設けられている。
【００８８】
シリンダ２７６は、吊り上げ治具３０の支持板３１の下面中央部に取り付けられている。つまり、本実施形態においては、図５に示す支持板３１の中央部にガイドロッド９１が貫通する穴３６を設ける代わりに、シリンダ２７６が設けられている。よって、本実施形態では、芯出し装置９０による位置決めは行われない。シリンダ２７６は、チャック２１の開閉に使用される流体により駆動される。なお、シリンダ２７６は、吊り上げ治具３０とは別体のものに取り付けられていてもよい。
【００８９】
このような構成において、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックする際には、シリンダ２７６のロッドが下方に突き出された状態でピストンロッド６が上昇される。ピストン２７２がシリンダ２７６に当接して押し下げられることで、鋼球２７５は鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される。この状態で上部クランプリング１２の中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド２７１が挿入される。ロッドヘッド２７１の段付き部２７１ｂが上部クランプリング１２の下面に接触すると、シリンダ２７６のロッドが上方に移動される。すると、圧縮ばね２７３の付勢力でピストン２７２が上昇し、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容されていた鋼球２７５は鋼球逃がし溝２７２ａから外れ、ピストン２７２の外周面で押されて鋼球固定溝１２ｃに嵌り、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に収容され固定状態とされる。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされることとなる。
【００９０】
また、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックを解除する際には、シリンダ２７６でピストン２７２が押し下げられる。すると、ピストン２７２が下降することで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に収容され固定状態であった鋼球２７５は鋼球固定溝１２ｃから外れて、鋼球逃がし溝２７２ａに移動し、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に収容される。これにより、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除されることとなる。そして、シリンダ２７６でピストン２７２が押し下げられた状態で、ピストンロッド６が下降されることで、上部クランプリング１２からロッドヘッド２７１が抜き出されることとなる。上部クランプリング１２からロッドヘッド２７１が抜き出され、シリンダ２７６のロッドからピストン２７２が離れると、ピストン２７２は圧縮ばね２７３の付勢力で上昇し、鋼球２７５は鋼球保持穴２７１ａに嵌って一部が外部に露出することとなる。
【００９１】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る交換装置２０１およびタイヤ加硫方法によると、中心貫通穴１２ｂにロッドヘッド２７１が挿入された状態において、圧縮ばね２７３の付勢力によりピストン２７２を上昇させることで、鋼球固定溝１２ｃと鋼球保持穴２７１ａとが形成する空間に鋼球２７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とがロックされる一方、シリンダ２７６でピストン２７２を押し下げることで、鋼球保持穴２７１ａと鋼球逃がし溝２７２ａとが形成する空間に鋼球２７５が収容されて、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とのロックが解除される。このように、圧縮ばね２７３でピストン２７２を上昇させ、シリンダ２７６でピストン２７２を押し下げるだけで、ピストンロッド６と上部クランプリング１２とをロックし、そのロックを解除することができる。よって、ブラダ組立体１０の交換作業が安全になるとともに作業時間が短縮されるので、タイヤ加硫機１の稼働率を向上させることができる。また、シリンダ２７６を中心機構２の外部に設けることで、中心機構２の構造を簡素化することができる。
【００９２】
（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００９３】
例えば、圧縮ばね５４，５５、引っ張りばね３５、圧縮ばね７３，２７３を付勢手段として用いているが、付勢手段はコイルばねに限定されるものではなく、ゴムなどの弾性体であってもよい。また、センターポストとしてピストンロッドを用いているが、他の昇降可能なロッドからなるセンターポストであってもよい。また、タイヤ搬送装置としてグリーンタイヤＧをハンドリングするタイヤ装入装置を利用してブラダの搬入および搬出を行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、タイヤ装入装置と同様に構成され、グリーンタイヤＧ及び加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬送装置あるいは加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬送装置を利用してブラダの搬入および搬出を行うようにしてもよい。また、タイヤ搬送装置として、グリーンタイヤＧをハンドリング可能なタイヤ装入装置および加硫済みタイヤをハンドリング可能なタイヤ搬出装置を設けて、タイヤ装入装置とタイヤ搬出装置のそれぞれにブラダの搬入と搬出を分担させて行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１ タイヤ加硫機
２ 中心機構
３ 下部モールド
６ ピストンロッド（センターポスト）
６ａ 段付き部
７ ハブ
７ａ 貫通孔
１０ ブラダ組立体
１１ ブラダ
１２ 上部クランプリング
１２ａ 外溝
１２ｂ 中心貫通穴
１２ｃ 鋼球固定溝（内溝）
１３ 上部モールドリング
１４ 下部クランプリング
１４ａ 溝
１５ 下部ビードリング
２０ タイヤ装入装置（タイヤ搬送装置）
２１ チャック
２２ パドル
２３ 固定部
３０ 吊り上げ治具（治具）
３１ 支持板
３２ レール
３３ ＬＭガイド
３４ フック
３５ 引っ張りばね（第３の付勢手段）
４０ 保管装置
４１ 突起部
４２ 中心貫通穴
４３ ロッド
５０ 下部ロック機構（ロック機構）
５１ ロックピン（ピン）
５１ａ 大径部
５１ｂ 端部
５３ 上部ガイド（押圧部材）
５４ 圧縮ばね（第１の付勢手段）
５５ 圧縮ばね（第２の付勢手段）
６０ ヘッド
７０，２７０ 上部ロック機構
７１，２７１ ロッドヘッド
７１ａ，２７１ａ 鋼球保持穴（穴）
７２，２７２ ピストン
７２ａ，２７２ａ 鋼球逃がし溝（外溝）
７３ 圧縮ばね（第４の付勢手段）
７５，２７５ 鋼球（球体）
９０ 芯出し装置
９１ ガイドロッド
９３ 保持部材
１０１，２０１ 交換装置
２７３ 圧縮ばね（第５の付勢手段）
２７６ シリンダ（アクチュエータ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換装置であって、
前記中心機構は、
前記下部クランプリングの内周面に嵌るハブと、
前記ハブの中心を貫通して昇降されるセンターポストと、
前記センターポストを昇降させる昇降機構と、
を有し、
前記ハブと前記下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するロック機構を備え、
前記ロック機構は、
前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔と、
前記貫通孔内に設けられたピンと、
前記貫通孔内に設けられて前記ピンを前記センターポスト側に付勢する第１の付勢手段と、
前記センターポストと前記ハブとの間に設けられた押圧部材と、
前記センターポストと前記ハブとの間において前記押圧部材の下方に設けられて、前記押圧部材を上方に付勢する第２の付勢手段と、
前記センターポストの上部に設けられて上方から前記押圧部材に当接可能な段付き部と、
前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝と、
を有し、
前記下部クランプリングに前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストが上昇された際には、前記ピンに当接した前記押圧部材により当該ピンが前記下部クランプリング側に押し出されることで、当該ピンの端部が前記溝に嵌り、前記ハブと前記下部クランプリングとがロックされる一方、前記センターポストが下降された際には、前記段付き部により前記押圧部材が前記ピンよりも下方に押し下げられることで、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部が前記溝から外れ、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とするタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項２】
前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置と、
前記タイヤ搬送装置に取り付けられて前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具と、
を更に有し、
前記上部クランプリングを把持した前記治具が前記タイヤ搬送装置で移動されることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体が搬入乃至は搬出されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項３】
前記上部クランプリングの中心部の外周面に外溝が設けられており、
前記タイヤ搬送装置は、
前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックと、
前記複数のチャックをタイヤ径方向に開閉させる開閉機構と、
を有し、
前記治具は、
前記複数のチャックの前記タイヤ径方向における内側に配置され、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックにより押圧されて前記上部クランプリングの中心に向かって移動される一対のフックと、
各フックを前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段と、
を有し、
前記上部クランプリングの中心に向かって移動された前記一対のフックにより前記外溝が把持されることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項４】
前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入する際に使用される芯出し装置を更に有し、
前記芯出し装置は、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記センターポストを挿入可能な中心貫通穴に挿入されるガイドロッドと、
前記下部クランプリングの上方に取り付けられ、前記ガイドロッドが中心を貫通する保持部材と、
を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項５】
前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、
前記上部ロック機構は、
前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能なピストンと当該ピストンを下方に付勢する第４の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、
前記ロッドヘッド内の密閉空間に流体を供給し、前記密閉空間から前記流体を排出する流体給排装置と、
前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、
前記第４の付勢手段により前記ピストンが押し下げられている際、前記穴よりも下方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、
前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、
を有し、
前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記密閉空間から流体が排出された際には、前記第４の付勢手段で付勢された前記ピストンが下降されて、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記密閉空間に流体が供給された際には、前記ピストンが上昇されて、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項６】
前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、
前記上部ロック機構は、
前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能で上端面が露出したピストンと当該ピストンを上方に付勢する第５の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、
前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、
前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられている際、前記穴よりも上方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、
前記中心機構の外部であって前記ロッドヘッドの上方に設けられ、前記ピストンを下方に押し下げることが可能なシリンダと、
前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、
を有し、
前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられた際には、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記シリンダにより前記ピストンが押し下げられた際には、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項７】
ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換方法であって、
前記下部クランプリングの内周面に前記中心機構のハブが嵌った状態において、前記ハブの中心を貫通するセンターポストを上昇させることで、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられて上方に付勢された押圧部材を、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔内に設けられ、前記センターポスト側に付勢されたピンに当接させて、当該ピンを前記下部クランプリング側に押し出し、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝に当該ピンの端部を嵌めることで、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックするロックステップと、
前記下部クランプリングの内周面に前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストを下降させることで、前記センターポストの上部に設けられた段付き部で前記押圧部材を前記ピンよりも下方に押し下げて、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部を前記溝から外すことで、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックを解除するアンロックステップと、
を有することを特徴とするタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【請求項８】
前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置が、当該タイヤ搬送装置に取り付けられ、前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具に当該上部クランプリングを把持させた状態で、前記ブラダ組立体を移動させることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入乃至は搬出する搬入・搬出ステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【請求項９】
前記搬送装置が備える、タイヤ径方向に開閉機構で開閉されて前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックの当該タイヤ径方向における内側に、前記治具が備える、前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢手段で付勢された一対のフックを配置しており、
前記開閉機構によって閉じられる前記チャックで前記一対のフックを押圧して当該一対のフックを前記上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、前記上部クランプリングの中心部の外周面に設けられた外溝を前記一対のフックで把持する把持ステップを更に有することを特徴とする請求項８に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【請求項１】
ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換装置であって、
前記中心機構は、
前記下部クランプリングの内周面に嵌るハブと、
前記ハブの中心を貫通して昇降されるセンターポストと、
前記センターポストを昇降させる昇降機構と、
を有し、
前記ハブと前記下部クランプリングとをロックし、そのロックを解除するロック機構を備え、
前記ロック機構は、
前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔と、
前記貫通孔内に設けられたピンと、
前記貫通孔内に設けられて前記ピンを前記センターポスト側に付勢する第１の付勢手段と、
前記センターポストと前記ハブとの間に設けられた押圧部材と、
前記センターポストと前記ハブとの間において前記押圧部材の下方に設けられて、前記押圧部材を上方に付勢する第２の付勢手段と、
前記センターポストの上部に設けられて上方から前記押圧部材に当接可能な段付き部と、
前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝と、
を有し、
前記下部クランプリングに前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストが上昇された際には、前記ピンに当接した前記押圧部材により当該ピンが前記下部クランプリング側に押し出されることで、当該ピンの端部が前記溝に嵌り、前記ハブと前記下部クランプリングとがロックされる一方、前記センターポストが下降された際には、前記段付き部により前記押圧部材が前記ピンよりも下方に押し下げられることで、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部が前記溝から外れ、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とするタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項２】
前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置と、
前記タイヤ搬送装置に取り付けられて前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具と、
を更に有し、
前記上部クランプリングを把持した前記治具が前記タイヤ搬送装置で移動されることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体が搬入乃至は搬出されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項３】
前記上部クランプリングの中心部の外周面に外溝が設けられており、
前記タイヤ搬送装置は、
前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックと、
前記複数のチャックをタイヤ径方向に開閉させる開閉機構と、
を有し、
前記治具は、
前記複数のチャックの前記タイヤ径方向における内側に配置され、前記開閉機構によって閉じられる前記チャックにより押圧されて前記上部クランプリングの中心に向かって移動される一対のフックと、
各フックを前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢する第３の付勢手段と、
を有し、
前記上部クランプリングの中心に向かって移動された前記一対のフックにより前記外溝が把持されることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項４】
前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入する際に使用される芯出し装置を更に有し、
前記芯出し装置は、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記センターポストを挿入可能な中心貫通穴に挿入されるガイドロッドと、
前記下部クランプリングの上方に取り付けられ、前記ガイドロッドが中心を貫通する保持部材と、
を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項５】
前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、
前記上部ロック機構は、
前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能なピストンと当該ピストンを下方に付勢する第４の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、
前記ロッドヘッド内の密閉空間に流体を供給し、前記密閉空間から前記流体を排出する流体給排装置と、
前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、
前記第４の付勢手段により前記ピストンが押し下げられている際、前記穴よりも下方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、
前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、
を有し、
前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記密閉空間から流体が排出された際には、前記第４の付勢手段で付勢された前記ピストンが下降されて、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記密閉空間に流体が供給された際には、前記ピストンが上昇されて、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項６】
前記センターポストと前記上部クランプリングとをロックし、そのロックを解除する上部ロック機構を更に備え、
前記上部ロック機構は、
前記センターポストの上端に取り付けられ、上下動可能で上端面が露出したピストンと当該ピストンを上方に付勢する第５の付勢手段とを内部に備えたロッドヘッドと、
前記ロッドヘッドの周壁に穿設された穴と、
前記上部クランプリングの中心に設けられた前記ロッドヘッドを挿入可能な中心貫通穴の内面に設けられた内溝と、
前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられている際、前記穴よりも上方に位置するように前記ピストンの外面に設けられた外溝と、
前記中心機構の外部であって前記ロッドヘッドの上方に設けられ、前記ピストンを下方に押し下げることが可能なシリンダと、
前記内溝と前記穴とが形成する空間、または、前記穴と前記外溝とが形成する空間に収容される球体と、
を有し、
前記中心貫通穴に前記ロッドヘッドが挿入された状態において、前記第５の付勢手段により前記ピストンが押し上げられた際には、前記内溝と前記穴とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとがロックされる一方、前記シリンダにより前記ピストンが押し下げられた際には、前記穴と前記外溝とが形成する空間に前記球体が収容されることで、前記センターポストと前記上部クランプリングとのロックが解除されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換装置。
【請求項７】
ブラダと、当該ブラダの上端を挟持する上部クランプリングおよび上部モールドリングと、前記ブラダの下端を挟持する下部クランプリングおよび下部ビードリングとを有するブラダ組立体を、タイヤ加硫機の中心機構に対して交換する交換方法であって、
前記下部クランプリングの内周面に前記中心機構のハブが嵌った状態において、前記ハブの中心を貫通するセンターポストを上昇させることで、前記センターポストと前記ハブとの間に設けられて上方に付勢された押圧部材を、前記センターポストの径方向に前記ハブに穿孔された貫通孔内に設けられ、前記センターポスト側に付勢されたピンに当接させて、当該ピンを前記下部クランプリング側に押し出し、前記下部クランプリングの内周面に設けられた溝に当該ピンの端部を嵌めることで、前記ハブと前記下部クランプリングとをロックするロックステップと、
前記下部クランプリングの内周面に前記ハブが嵌った状態において、前記センターポストを下降させることで、前記センターポストの上部に設けられた段付き部で前記押圧部材を前記ピンよりも下方に押し下げて、前記センターポスト側に付勢された前記ピンの端部を前記溝から外すことで、前記ハブと前記下部クランプリングとのロックを解除するアンロックステップと、
を有することを特徴とするタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【請求項８】
前記中心機構に対してタイヤを搬送するタイヤ搬送装置が、当該タイヤ搬送装置に取り付けられ、前記ブラダ組立体の前記上部クランプリングを把持することが可能な治具に当該上部クランプリングを把持させた状態で、前記ブラダ組立体を移動させることで、前記中心機構に対して前記ブラダ組立体を搬入乃至は搬出する搬入・搬出ステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【請求項９】
前記搬送装置が備える、タイヤ径方向に開閉機構で開閉されて前記タイヤのビード部を把持可能な複数のチャックの当該タイヤ径方向における内側に、前記治具が備える、前記上部クランプリングの中心から離れる方向に付勢手段で付勢された一対のフックを配置しており、
前記開閉機構によって閉じられる前記チャックで前記一対のフックを押圧して当該一対のフックを前記上部クランプリングの中心に向かって移動させることで、前記上部クランプリングの中心部の外周面に設けられた外溝を前記一対のフックで把持する把持ステップを更に有することを特徴とする請求項８に記載のタイヤ加硫機におけるブラダ組立体の交換方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０７２８２（Ｐ２０１３−１０７２８２Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４０７６（Ｐ２０１１−２５４０７６）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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