JP4651885B2 - タイヤ成型ドラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのカーカス部材を含む部材よりなるカーカスバンドもしくはグリーンケースからグリーンタイヤを成型するタイヤ成型ドラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
グリーンタイヤを成型するには、第一の成型ドラムで成型した、円筒状のカーカスバンドもしくはグリーンケースと、第二の成型ドラムで成型した、ベルト部材とトレッドゴムとを貼り合わせた円筒状のベルトトレッドバンドを、それぞれ、グリーンタイヤ成型ドラムに移載した後、カーカスバンドもしくはグリーンケースの両方のビードコアを保持して、両ビードコア間に延在するカーカス部材本体部をトロイダル状に膨出させて、この外方に待機させたベルトトレッドバンドの円筒内側に当接させ、これらを強固に圧着して行うのが一般的である。
【０００３】
これに用いるグリーンタイヤ成型機は、両方のビードコアを保持する一対のビードロック部と、両ビードロック部に区切られた空間を封止する総ゴム製のセンターブラダを具え、この空間に内圧を加えることにより、カーカス部材本体部をトロイダル状に膨出させている。
【０００４】
この成型方法では、総ゴム製のブラダは空気をシールする機能しかもたないため、カーカス部材本体部自身に、内圧を支え、カーカス部材本体部の膨出形状を特定する機能を具備させている。この成型方法は、ブラダが総ゴム製でコスト的に有利なため、広く用いられているが、一方において、カーカス部材本体部の強度に不均一な部分が少しでもあれば、カーカス部材本体部の膨出形状が不均一となってしまい、ユニフォーミティレベルを低下させるという問題点を抱えている。
【０００５】
また、ユニフォーミティレベルを向上させるには、グリーンタイヤを成型する段階で、カーカス部材本体部の膨出形状を製品形状に近づけておき、加硫する際のグリーンタイヤの変形を最小化することが重要だということが分かっているが、実際には、前述の従来の方法だと、カーカス部材本体部の強度分布により膨出形状が一義的に決まってしまうため、これを実現にすることが困難であった。
【０００６】
この問題に対処する方法として、センターブラダを糸入りのものとした成型ドラムを用いる方法が提案されている。この成型ドラムは、カーカス部材本体部の膨出時形状を、このブラダの糸に張力をかけることにより決定しようとするものであり、特開平８−１１２３９号公報に記載のものが公知である。
【０００７】
また、センターブラダの代わりに、あるいは、センターブラダと併用して、環状に隣接して拡縮する、複数の剛体もしくは金属製セグメントを用い、これらのセグメントを拡径して、膨出時のカーカス部材形状を決定させようとする成型ドラムも提案されている。これらの成型ドラムの公知のものとしては、特開平７−１９５５６９号公報や、特開平４−１２８３１号公報に記載のものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの公知のタイヤ成型ドラムは、製品タイヤに近いカーカス部本体部の膨出形状を実現させ、その膨出形状を均一にするので、ユニフォーミティを向上させるという利点はあるものの、一台のタイヤ成型ドラムで、多サイズのタイヤを連続して成型できないという問題点を持つ。すなわち、公知のタイヤ成型ドラムで多サイズのタイヤを成型するためには、頻繁に成型ドラム、もしくは、ドラムのセグメントを取り替える必要があるが、取り替えには時間がかかるため、実際には、たまにしかサイズ変更をしない大ロットのバッチ生産にしか、これらを用いることができず、その結果、大きな中間在庫を抱え、スペース、コスト両面での不利を招いていた。そして、この状況を改善するため、部品の取り替えをせずに、多サイズに対応できる成型ドラム、すなわち、多サイズのタイヤを任意の順序で、連続的に生産をできるタイヤ成型ドラムが要望されていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、部品を取り替えることなしに、多サイズを任意の順序で連続的に成型できる、複数の拡縮する剛体セグメントをもったグリーンタイヤ成型ドラムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【００１１】
請求項１に記載のタイヤ成型用ドラムは、中空の主軸と、この主軸と同心状に配置されタイヤの両方のビードコアをそれぞれ固定する一対のビードロック部と、両ビードコア間に延在するカーカス部材の内面形状を特定する拡縮可能なカーカス支持体とを具えるタイヤ成型用ドラムにおいて、
カーカス支持体を、主軸と同心の一対のコア体で構成するとともに、各コア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数の剛体のセグメントより構成し、軸方向の同じ側に位置するコア体とビードロック部とを搭載し、軸方向に互いに離隔接近する一対のスライダと、これらのスライダを任意の所要位置まで移動させるスライダ移動手段と、それぞれのコア体のセグメントを任意の所要位置まで拡縮させるそれぞれのセグメント拡縮手段とを具えてなるものである。
【００１２】
本発明に係る、このタイヤ成型ドラムによれば、カーカス支持体を、主軸上に左右に配置されたそれぞれのコア体で構成し、これらのコア体とビードロック部とを搭載し、互いに軸方向に離隔接近する一対のスライダを設け、これらのスライダを任意の位置に移動させ、そこで停止させるスライダ移動手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、任意のビードコア間隔と任意の幅のベルト部材をもつグリーンタイヤタイヤを成型することができる。
【００１３】
また左右それぞれのコア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数のセグメントにより構成し、セグメントを任意の径まで拡径し、そこで停止させる左右それぞれのセグメント拡縮手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、任意の内径のベルト部材をもつのグリーンタイヤを成型することができる。
【００１４】
さらに、このタイヤ成型ドラムは、カーカス支持体を、複数の剛体のセグメントで構成し、これらのセグメントを、いずれの拡縮径にあっても、それぞれ噛合し合って隣接させているので、カーカス部材本体部を拡径したとき、幅方向および周方向の全面にわたって均一にこれを支持する剛性の高い支持面を形成することができ、高精度のカーカス部材膨出形状を実現し、ユニフォーミティレベルの高いタイヤを成型することができる。
【００１５】
また、このタイヤ成型ドラムによると、拡径したカーカス部材本体部は、剛性の高い面に支持されているので、この周上にベルト部材とトレッドゴムとを直接精度よく貼りつけることができる。総ゴム製のブラダ等、剛性の低い材料でカーカス支持体を構成する従来の成型ドラムを用いる方法では、ベルト部材とトレッドゴムとを直接このドラム上で貼りつけると十分な精度が確保することができないので、別のドラムで成型したベルトトレッドバンドを移載して合体させているが、この従来の方法に対比して、この発明に係るタイヤ成型ドラムを用いる方法は、移載時の位置精度ばらつきを排除することができ、この点でも、ユニフォーミティレベルの向上に寄与させることができる。
【００１６】
請求項２に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１に記載するところにおいて、スライダ移動手段を、中空主軸の中に設けたねじ軸で構成し、ねじ軸は、サーボモータの出力軸に連結するスライダ駆動連結部と、スライダに螺合し、リードの向きが相互に逆の一対のねじ部とを具えてなるものである。
【００１７】
このタイヤ成型ドラムによれば、互いに離隔接近する一対のスライダは、一つのねじ軸に設けたリードの向きが相互に逆の一対のねじ部に螺合して駆動されるので、いつも左右対称に移動することができ、どんなサイズのタイヤを成型するに際しても、拡径時および縮径時の両方で、そのスライダ相互の中心位置はずれることがなく、精度のよいタイヤを成型することができる。
【００１８】
さらに、ねじ軸は、サーボモータによって駆動されるスライダ駆動連結部を具えているので、成型機の制御装置のサーボモータ停止位置を決める設定数値を、スライダの停止位置に応じてサイズ毎に設定しておき、成型するタイヤのサイズに応じてこれらの設定数値を選択することにより、速やかにサイズ切り替えを行うことができるので、異なるサイズのタイヤの成型を連続して行うことができる。
【００１９】
また、ねじ軸を、中空の主軸の中に設けているので、このドラムをコンパクトに構成することができる。
【００２０】
請求項３に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜２のいずれかに記載するところにおいて、各セグメント拡縮手段は、セグメントに連結するそれぞれのセグメント拡縮リンク部、サーボモータにより軸方向に往復変位する駆動アームに連結するセグメント駆動連結部、それぞれのセグメント拡縮リンク部とセグメント駆動連結部とを連結し、軸方向に移動可能なセグメント結束部、および、セグメント結束部を制動するブレーキを具えてなるものである。
【００２１】
このタイヤ成型ドラムは、左右一対の各セグメント拡縮手段は、セグメントに連結するセグメント拡縮リンク部、セグメント拡縮リンク部を結束して軸方向に移動可能なセグメント結束部を具えているので、このセグメント結束部を軸方向に移動させることにより、セグメントを、全周にわたって均一に拡縮することができるので、どんなベルト部材貼り付け径のタイヤであっても、周上に均一にセグメントを配置することができるので、ユニフォーミティのよいタイヤを成型することができる。
【００２２】
また、セグメント拡縮手段は、サーボモータにより軸方向に往復変位する駆動アームに連結するセグメント駆動連結部を具えているので、成型機の制御装置のサーボモータ停止位置を決める設定数値を、セグメントの拡縮停止位置に応じてサイズ毎に設定しておき、成型するタイヤのサイズに応じてこれらの設定数値を選択することにより、速やかにサイズ切り替えを行うことができるので、異なるサイズのタイヤの成型を連続して行うことができる。
【００２３】
さらに、このタイヤ成型ドラムのセグメント拡縮手段は、セグメント結束部を制動するブレーキをそなえているので、この停止制度を向上させることができるのに加えて、ベルト部材に張力を付与して、これをカーカス部材の外周に貼りつけるに際して、セグメントを縮径する求心力が作用するが、これに伴うセグメントの縮径方向の移動を防止することができる。また、このセグメントの外周にセンターブラダを配置した場合には、弾性体よりなるセンターブラダの収縮力も同様に作用するので、これに対しても、セグメントの縮径方向の移動を防止することができる。
【００２４】
請求項４に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜３のいずれかに記載するところにおいて、各ビードロック部は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメントと、ビードロックセグメントに連結するそれぞれのビードロック拡縮リンク部、これらのリンク部と連結し、軸方向に移動可能なビードロック結束部、これらのビードロック結束部を移動させるビードロックシリンダを具えてなるものである。
【００２５】
このタイヤ成型ドラムによれば、ビードロック結束部を軸方向に移動することにより、すべてのビードロックセグメントを拡縮することができるので、全周に亘って均一にビードコアを保持することができ、内蔵したビードロックシリンダによりこれを駆動するので、コンパクトに成型ドラムを構成することができる。
【００２６】
請求項５に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜４のいずれかに記載するところにおいて、軸方向両端部をそれぞれのスライダに取り付けられ、コア体を含む、両スライダ間の空間を封止する弾性体よりなるセンターブラダを具えてなるものである。
【００２７】
このタイヤ成型ドラムは、セグメントの半径方向外方にセンターブラダを具えているので、セグメント拡径時の、全てのセグメントが組み合わさって形成するセグメント外周面におけるセグメント間の隙間を、張力のかかったセンターブラダで滑らかに埋めるので、カーカス部材本体部をより均一に支持するとともに、拡径したあと、この上にベルト部材を貼り付ける際、一層、均一な貼り付け面を構成することができる。
【００２８】
請求項６に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項２〜５のいずれかに記載するところにおいて、各スライダに搭載され、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す折返し機構を具えてなるものである。
【００２９】
ビードコアを保持して、この周りにカーカス部材を折り返してグリーンケースを形成した後、このグリーンケースを別のドラムに移載する場合、一旦、ビードコアの保持を開放して、これを保持しなおす必要があり、ビードコアを保持しなおしたとき、折返しに伴って発生していたビードコア周りの残留応力に起因する変形が生じ、このため、元の状態のまま正確に、ビードコアを保持しなおすことが難しい。
【００３０】
このタイヤ成型ドラムは、折返し機構を具えているので、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す前の、いわゆるカーカスバンドを、このグリーンタイヤ成型ドラムに移載した後この上で折り返すことができる。そして、折り返した時、ビードコア周りには同様の残留応力は発生するが、ビードコアをロックしたまま、連続してベルト部材、トレッドゴムを組み合わせてクリーンタイヤを形成するので、クリーンタイヤを完成するまでビードコアを保持しなおすことがなく、よって精度の高いタイヤを成型することができる。
【００３１】
請求項７に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項６に記載するところにおいて、各折り返し機構は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラと、軸方向に往復変位する外部の駆動アームに当接して往復移動するローラ外部駆動当接部と、一端でそれぞれの折返しローラと連結し、他端でローラ外部駆動当接部とヒンジ連結した、剛体の折返しフィンガーとを具えてなるものである。
【００３２】
このタイヤ成型ドラムにおいては、折返し機構に、カーカス部材の外側を、ビードコア付近からカーカス部材端部に向かって移動してこれを折り返す、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラと、これらをそれぞれ支持する剛体の折返しフィンガーと、これらの折返しフィンガーを揺動可能にヒンジ連結して結束するローラ外部駆動当接部とを設け、ローラ外部駆動当接部を軸方向中央に向かって移動することにより行うので、弾性体より成る折返しブラダを用いて折り返す方法に対比して、周方向に均一な折返しを可能とすることができ、ユニフォーミティレベルの高いタイヤを成型することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図1ないし図１０に基づいて説明する。図１は、本発明に係る実施形態のタイヤ成型ドラム１の断面図である。このタイヤ成型ドラム１は、中空の主軸１０と、タイヤの両方のビードコアを固定する、主軸１０と同心の左右それぞれのビードロック部２０と、カーカス部材本体部の内面形状を特定カーカス支持体を構成し、主軸１０を中心にして拡縮する複数の剛体のセグメント３１よりなる左右それぞれのコア体３０と、左右同じ側に位置するビ−ドロック部２０およびコア体３０を搭載し、互いに軸方向に離隔接近するスライダ４０とを具えている。
【００３４】
さらに、このタイヤ成型ドラム１は、主軸１０の中空部に設けられ、スライダ４０を移動させるスライダ移動手段を構成するねじ軸５０と、各コア体３０に対応して左右に配置され、セグメント３１を拡縮する一対のセグメント拡縮手段６０と、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す左右一対の折返し機構７０とを具えている。
【００３５】
ここで、このタイヤ成型ドラム１と、これを支持し、駆動するタイヤ成型機２との取り合いについて、図６に示すタイヤ成型機の略線配置図で説明する。タイヤ成型機２は、タイヤ成型ドラム１の主軸１０と締結し、これを回転する成型機本体部３Ａ、主軸１０の、この駆動端と反対側の端を両持ち支持する両持ち支持部３Ｂを具えている。また、成型機２は、成型ドラム１のねじ軸５０と連結する外部軸４Ｂとこれを介してねじ軸５０を回転させる回転用サーボモータ４Ａよりなるスライダ駆動部４と、往復駆動用サーボモータ５Ａとこれにより回転駆動される左右ねじ５Ｂに螺合して左右に等距離だけ移動する一対の駆動アーム５Ｃとよりなる往復駆動部５とを具えている。この往復駆動部５は、セグメント拡縮手段６０と係合してこれを駆動したり、あるいは、折返し機構７０と当接してこれを作動させたりすることができる。
【００３６】
次に、タイヤ成型ドラム１を構成するそれぞれの主要部について説明する。図１に示すように、スライダ４０を移動させるねじ軸５０は、互いに逆向きのリードをもつ左右一対のねじ部５１と、このねじ軸５０を回転用サーボモータ４Ａによって回転駆動される外部軸４Ｂに連結するスライダ駆動連結部５２とを具えている。
【００３７】
各スライダ４０は、これと左右同じ側に位置するねじ部５１と螺合するねじブロック４１と、このねじブロック４１に固定され主軸１１にガイドされ主軸１１上を軸方向に摺動するスライダガイド部４２と、このスライダガイド部４２に固定して取り付けられ、この半径方向外側に延在するビードロック部支持部４３とで構成されている。ねじ軸５０を、スライダ駆動連結部５２を介して、外部より回転することにより、両方のねじ部５１に螺合するそれぞれのねじブロック４１を軸方向逆向き等距離だけ移動させ、それぞれのスライダ４０全体を互いに離隔接近させることができる。
【００３８】
両方のスライダ４０は、前述の通り、ねじ軸５０の回転により正確に等距離だけ軸方向逆向きに移動するので、カーカス部材本体部をそのビードコア間に延在するコードパス長さを保持しながら膨出させる際、セグメント３１の拡径と同期させてビードロック部２０およびコア体３０を中央に寄せるいわゆる幅寄せを精度よく行わせることができる。また、このスライダ４０を、ねじ軸５０を介して、外部のサーボモータ４Ａにより駆動するので、これを軸方向の任意の位置で停止することができ、ビ−ドコア間カーカスコード長さの異なるタイヤや、ベルト部材幅の異なるタイヤを、このドラムの部品を取り替えることなく連続して成型することができる。
【００３９】
また、左右のスライダ４０間に、これらスライダ４０によって区切られる空間を封止するセンターブラダ４５を設け、センターブラダ４５の両側部を、スライダ４０のビードロック支持部４３のそれぞれの軸方向中央端に環状に取り付けている。このセンターブラダ４５は、セグメント３１拡径時の、セグメント３１外周面におけるセグメント３１間の隙間を、張力のかかった状態で埋めるので、カーカス部材本体部をより均一に支持するとともに、センターブラダ４５上にベルト部材を貼り付ける際、均一な貼り付け面を構成し、ユニフォーミティの向上に寄与させることができる。
【００４０】
図２〜図５は、それぞれタイヤ成型ドラムの異なる状態での、スライダ４０、セグメント拡縮機構６０、ビードロック部２０、折返し機構７０の詳細を示す一部破断部分詳細図であり、これらの図に基づいて、それぞれの部分の詳細を以下に説明する。図２において、スライダ４０は軸方向外側に位置した状態を示しているが、図３〜図５はすべて、スライダ４０は軸方向中央側に移動した状態を示している。
【００４１】
セグメント３１を拡縮する、左右の各セグメント拡縮手段６０は、セグメント３１に連結して環状に配置されこれらを拡縮するそれぞれのセグメント拡縮リンク部６１、これらのセグメント拡縮リンク部６１を結束してスライダガイド部４２上を軸方向に摺動するセグメント結束部６２、連結棒６３を介してこのセグメント結束部６２と連結したブレーキ６４、ブレーキ６４に取り付けられ前記駆動アーム５Ｃに係合することのできるセグメント連結駆動部６５を具えている。
【００４２】
それぞれのセグメント拡縮リンク部６１は、セグメント結束部６２に取り付けられたピンと、セグメント３１に連結したピンとに両端をヒンジ連結されて平行に揺動する一対の平行リンク６１Ａを設けるとともに、この平行リンク６１Ａの一方に取り付けたピンと、スライダガイド部６２に固定して設けられたピンとに両端をヒンジ連結された揺動リンク６１Ｂを具えている。
【００４３】
ブレーキ６４を解除して、図３に示す状態で、タイヤ成型機２の駆動アーム５Ｃとセグメント連結駆動部６５を係合させて、駆動アーム５Ｃを軸方向中央側に移動させると、ブレーキ６４、連結棒６３、セグメント結束部６２が一体となって軸方向内側へ移動し、図４に示した状態となる。実際にカーカス部材本体部を膨出させるときは、セグメント３１を軸方向中央に移動させながら拡径するため、軸方向中央へ移動させるスライダ４０のスライダガイド部４２に対して、セグメント結束部６２を、スライダガイド部４２の移動量より大きく量だけ軸方向中央側に移動させる。すなわち、スライダガイド部４２に対して、セグメント結束部６２を軸方向中央に相対移動させることにより、スライダガイド部４２にヒンジ連結された揺動ピン６１Ｂと一対の平行ピン６１Ａとを協働させて、セグメント３１の姿勢を保持しながらこれを拡径することができる。
【００４４】
ここで、ブレーキ６４について説明を補足する。セグメント拡縮手段６０を構成するブレーキ６４は、センターブラダ４５の収縮力や、センターブラダ４５の外周にテンションをかけてベルト部材を貼りつける際の、セグメントを縮径させる力に対向して、セグメント３１の径方向位置を保持する働きをする。
【００４５】
ブレーキ６４は、図７にその詳細を断面図で示すように、エアを封入するシリンダ６４Ａ、この中を往復するコーン状テーパ部をもったテーパピストン６４Ｃ、テーパピストン６４Ｂの軸方向中央側の空気室に配設した加圧スプリング６４Ｂ、および、テーパピストン６４Ｃのコーン状テーパ部と外周面を係合し、内周面に主軸１０と摺動させるブレーキメタルを固着したテーパリング６４Ｄを具えている。
【００４６】
テーパピストン６４Ｃの軸方向中央側の空気室を加圧すること、および、加圧スプリングの作用により、テーパピストン６４Ｃを軸方向外側に移動させ、よって、テーパ面を介して、テーパリング６４Ｄを締付けて、セグメント３１の縮径に対してブレーキをかけることができ、逆に、テーパピストン６４Ｃの軸方向外側の空気室を加圧することにより、テーパリング６４Ｄの締付けを解除し、セグメント３１の拡縮を可能にする。
【００４７】
次に、ビードロック部２０について説明する。ビードロック部２０は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメント２１と、ビードロックセグメント２１に連結するそれぞれのビードロック拡縮リンク部２２、これらのリンク部２２と連結し、軸方向に移動可能なビードロック結束部２５、これらのビードロック結束部２５を移動させる、スライダ４０のビードロック部支持部４３に固定連結されたビードロックシリンダ２４とを具えている。
【００４８】
ビードロック拡縮リンク部２２は、ビードロックセグメント２１とビードロック結束部２５とに両端をそれぞれヒンジ連結した一対の平行リンク２２Ａ、および、ビードロックセグメント２１とビードロックシリンダ２４に両端をそれぞれヒンジ連結した揺動リンク２２Ｂを設けている。
【００４９】
図２に示す状態から、ビードロックシリンダ２４内を加圧して、ビードロック結束部２５を軸方向中央に移動させると、平行リンク２２Ａと揺動リンク２２Ｂの作用により、図３に示すように、各ビードロックセグメント２１を、その姿勢を保持したまま拡径することができる。また、ビードロックシリンダ２４内を負圧にすることにより、ビードロック結束部２５を軸方向外側に移動させることにより、ビードロック拡縮リンク部２２を介して、各ビードロックセグメント２１を縮径することができる。
【００５０】
次に、左右一対の折返し機構７０について説明する。各折り返し機構７０は、スライダ４０のビードロック部支持部４３に固定連結したベース部７１と、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラ７２と、軸方向に往復変位する駆動アーム５Ｃに当接して、ベース部７１上を摺動して往復移動するローラ外部駆動当接部７３と、一端でそれぞれの折返しローラ７２と連結し、他端でローラ外部駆動当接部７３とヒンジ連結した、それぞれの折返しフィンガー７４と、ベース部とローラ外部駆動当接部７３に両端をそれぞれ係止された戻しバネ７５と、折返しフィンガー７４の外周に固定して設けた複数条のゴムバンド７６とを具えている。
【００５１】
図４において、環状に配置された折返しフィンガー７４によって形成される外周面上には、カーカス部材の側部もしくはこれに加えてサイドウォールゴムよりなるカーカスバンドの折り返し部Ｘが配設されていて、折返しフィンガー７４およびこれに連結した拡縮ローラ７２を拡径することにより折り返し部Ｘを折リ返す。すなわち、アーム５Ｃをローラ外部駆動当接部７３に当接させ、これを軸方向中央側に移動させると、図５に示すように、ローラ外部駆動当接部７３はベース部７１に沿って軸方向中央に移動し、ローラ外部駆動当接部７３にヒンジ連結された折返しフィンガー７４と折返しローラ７２とは軸方向中央に移動するが、折返しローラ７２は折返し部Ｘを挟んで拡径したセンターブラダ４５により軸方向中央側への移動を制限されるので折返しフィンガー７４と拡縮ローラ７２とは、ローラ外部駆動当接部７３とのヒンジ連結点を中心に拡径して、これにより折返し部Ｘを折り返すことができる。
【００５２】
折返しローラ７２と、折返しフィンガー７４を拡径して折返し部Ｘを折り返したあと、これらを縮径するには、戻しバネ７５の作用によりローラ外部駆動当接部７３を軸方向外側へ移動させるとともに、ゴムバンド７６の作用により折返しフィンガー７４を縮径して行う。
【００５３】
次に、このタイヤ成型ドラム１を用いて、グリータイヤを成型する手順の例を図８〜図１０に示すドラムの一部破断正面図で説明する。図８に示す通り、このタイヤ成型ドラム１を、そのセグメント３１、ビードロックセグメント２１および折返しフィンガー７４を縮径した状態で、別のドラムで成型されたカーカス部材ＣとビードコアＢを含んでなるカーカスバンドＣＢこのドラム１の外周にを移載する。このとき、両方のビードロック部２０のビードロックセグメント２１同士の間隔は、各タイヤサイズにより決められた、カーカスバンドＣＢの両ビードコアＢの間隔に対応させて設定する。
【００５４】
続いて、図９に示すように、ビードロックセグメント２１を拡径して、ビードコアＢを保持した後、ビードロック部２０同士の軸方向間隔を狭めながらセグメント３１とセンターブラダ４５を拡径する。このとき、セグメント３１に無用な縮径力が作用しないようにするため、そして、センターブラダに均一に張力を作用させるため、センターブラダの径に応じて微妙に内圧を調整する。
【００５５】
次に、図１０に示すように、セグメント３１、センターブラダ４５を、タイヤのサイズに応じて所定の最大径まで拡径したあと、折返しフィンガー７４を軸方向中央側に移動しながら、拡径することにより、折返し部Ｘを折り返す。そして、拡径したカーカス部材の外周に、ベルト部材とトレッドゴムとを貼りつけ、続いて、タイヤのサイド部にリボン状をしたサイドウォールゴムを複数条巻きつけて所定の断面形状のサイドウォールゴムを形成してステッチング操作を施し、グリーンタイヤを完成することができる。この後、折返しフィンガー７４、センターブラダ４５、セグメント３１およびビードロックセグメントを縮径してグリーンタイヤを取り出す。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、カーカスバンドもしくはグリーンタイヤのビードコア間のカーカス部材をトロイダル状に拡径してグリーンタイヤを成型するタイヤ成型ドラムにおいて、カーカス部材を拡径するカーカス支持体を、主軸上に左右に配置された一対のコア体で構成し、これらのコア体とビードロック部とを搭載し、互いに軸方向に離隔接近するスライダと、これらのスライダを任意の位置に移動させ、そこで停止させるスライダ移動手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、スライダの停止位置の設定を成型するタイヤのサイズに合わせて変更するだけで、任意のビードコア間隔と任意の幅のベルト部材をもつグリーンタイヤタイヤを生産することができる。
【００５７】
また左右それぞれのコア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数のセグメントより構成し、セグメントを任意の径まで拡径し、そこで停止させる左右それぞれのセグメント拡縮手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、セグメント拡縮手段の停止位置の設定を成型するタイヤのサイズに合わせて変更するだけで、任意の内径のベルト部材を有するグリーンタイヤタイヤを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断正面図である。
【図２】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図３】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図４】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図５】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図６】 タイヤ成型ドラムと成型機との取り合いを示す略線配置図である。
【図７】 ブレーキの断面図である。
【図８】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【図９】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【図１０】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【符号の説明】
１ タイヤ成型ドラム
２ タイヤ成型機
３Ａ 成型機本体部
３Ｂ 両持ち支持部
４ スライダ駆動部
４Ａ 回転用サーボモータ
４Ｂ 外部軸
５ 往復駆動部
５Ａ 往復駆動用サーボモータ
５Ｂ 左右ねじ
５Ｃ 駆動アーム
１０ 主軸
２０ ビードロック部
２１ ビードロックセグメント
２２ ビードロック拡縮リンク部
２２Ａ 平行リンク
２２Ｂ 揺動リンク
２４ ビードロックシリンダ
２５ ビードロック結束部
３０ コア体
３１ セグメント
４０ スライダ
４１ ねじブロック
４２ スライダガイド部
４３ ビードロック部支持部
４５ センターブラダ
５０ ねじ軸
５１ ねじ部
５２ スライダ駆動連結部
６０ セグメント拡縮手段
６１ セグメント拡縮リンク部
６１Ａ 平行リンク
６１Ｂ 揺動リンク
６２ セグメント結束部
６３ 連結棒
６４ ブレーキ
６４Ａ シリンダ
６４Ｂ 加圧スプリング
６４Ｃ テーパピストン
６４Ｄ テーパリング
６５ セグメント連結駆動部
７０ 折返し機構
７１ ベース部
７２ 折返しローラ
７３ ローラ外部駆動当接部
７４ 折返しフィンガー
７５ 戻しバネ
７６ ゴムバンド
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのカーカス部材を含む部材よりなるカーカスバンドもしくはグリーンケースからグリーンタイヤを成型するタイヤ成型ドラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
グリーンタイヤを成型するには、第一の成型ドラムで成型した、円筒状のカーカスバンドもしくはグリーンケースと、第二の成型ドラムで成型した、ベルト部材とトレッドゴムとを貼り合わせた円筒状のベルトトレッドバンドを、それぞれ、グリーンタイヤ成型ドラムに移載した後、カーカスバンドもしくはグリーンケースの両方のビードコアを保持して、両ビードコア間に延在するカーカス部材本体部をトロイダル状に膨出させて、この外方に待機させたベルトトレッドバンドの円筒内側に当接させ、これらを強固に圧着して行うのが一般的である。
【０００３】
これに用いるグリーンタイヤ成型機は、両方のビードコアを保持する一対のビードロック部と、両ビードロック部に区切られた空間を封止する総ゴム製のセンターブラダを具え、この空間に内圧を加えることにより、カーカス部材本体部をトロイダル状に膨出させている。
【０００４】
この成型方法では、総ゴム製のブラダは空気をシールする機能しかもたないため、カーカス部材本体部自身に、内圧を支え、カーカス部材本体部の膨出形状を特定する機能を具備させている。この成型方法は、ブラダが総ゴム製でコスト的に有利なため、広く用いられているが、一方において、カーカス部材本体部の強度に不均一な部分が少しでもあれば、カーカス部材本体部の膨出形状が不均一となってしまい、ユニフォーミティレベルを低下させるという問題点を抱えている。
【０００５】
また、ユニフォーミティレベルを向上させるには、グリーンタイヤを成型する段階で、カーカス部材本体部の膨出形状を製品形状に近づけておき、加硫する際のグリーンタイヤの変形を最小化することが重要だということが分かっているが、実際には、前述の従来の方法だと、カーカス部材本体部の強度分布により膨出形状が一義的に決まってしまうため、これを実現にすることが困難であった。
【０００６】
この問題に対処する方法として、センターブラダを糸入りのものとした成型ドラムを用いる方法が提案されている。この成型ドラムは、カーカス部材本体部の膨出時形状を、このブラダの糸に張力をかけることにより決定しようとするものであり、特開平８−１１２３９号公報に記載のものが公知である。
【０００７】
また、センターブラダの代わりに、あるいは、センターブラダと併用して、環状に隣接して拡縮する、複数の剛体もしくは金属製セグメントを用い、これらのセグメントを拡径して、膨出時のカーカス部材形状を決定させようとする成型ドラムも提案されている。これらの成型ドラムの公知のものとしては、特開平７−１９５５６９号公報や、特開平４−１２８３１号公報に記載のものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの公知のタイヤ成型ドラムは、製品タイヤに近いカーカス部本体部の膨出形状を実現させ、その膨出形状を均一にするので、ユニフォーミティを向上させるという利点はあるものの、一台のタイヤ成型ドラムで、多サイズのタイヤを連続して成型できないという問題点を持つ。すなわち、公知のタイヤ成型ドラムで多サイズのタイヤを成型するためには、頻繁に成型ドラム、もしくは、ドラムのセグメントを取り替える必要があるが、取り替えには時間がかかるため、実際には、たまにしかサイズ変更をしない大ロットのバッチ生産にしか、これらを用いることができず、その結果、大きな中間在庫を抱え、スペース、コスト両面での不利を招いていた。そして、この状況を改善するため、部品の取り替えをせずに、多サイズに対応できる成型ドラム、すなわち、多サイズのタイヤを任意の順序で、連続的に生産をできるタイヤ成型ドラムが要望されていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、部品を取り替えることなしに、多サイズを任意の順序で連続的に成型できる、複数の拡縮する剛体セグメントをもったグリーンタイヤ成型ドラムを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【００１１】
請求項１に記載のタイヤ成型用ドラムは、中空の主軸と、この主軸と同心状に配置されタイヤの両方のビードコアをそれぞれ固定する一対のビードロック部と、両ビードコア間に延在するカーカス部材の内面形状を特定する拡縮可能なカーカス支持体とを具えるタイヤ成型用ドラムにおいて、
カーカス支持体を、主軸と同心の一対のコア体で構成するとともに、各コア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数の剛体のセグメントより構成し、軸方向の同じ側に位置するコア体とビードロック部とを搭載し、軸方向に互いに離隔接近する一対のスライダと、これらのスライダを任意の所要位置まで移動させるスライダ移動手段と、それぞれのコア体のセグメントを任意の所要位置まで拡縮させるそれぞれのセグメント拡縮手段とを具えてなるものである。
【００１２】
本発明に係る、このタイヤ成型ドラムによれば、カーカス支持体を、主軸上に左右に配置されたそれぞれのコア体で構成し、これらのコア体とビードロック部とを搭載し、互いに軸方向に離隔接近する一対のスライダを設け、これらのスライダを任意の位置に移動させ、そこで停止させるスライダ移動手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、任意のビードコア間隔と任意の幅のベルト部材をもつグリーンタイヤタイヤを成型することができる。
【００１３】
また左右それぞれのコア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数のセグメントにより構成し、セグメントを任意の径まで拡径し、そこで停止させる左右それぞれのセグメント拡縮手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、任意の内径のベルト部材をもつのグリーンタイヤを成型することができる。
【００１４】
さらに、このタイヤ成型ドラムは、カーカス支持体を、複数の剛体のセグメントで構成し、これらのセグメントを、いずれの拡縮径にあっても、それぞれ噛合し合って隣接させているので、カーカス部材本体部を拡径したとき、幅方向および周方向の全面にわたって均一にこれを支持する剛性の高い支持面を形成することができ、高精度のカーカス部材膨出形状を実現し、ユニフォーミティレベルの高いタイヤを成型することができる。
【００１５】
また、このタイヤ成型ドラムによると、拡径したカーカス部材本体部は、剛性の高い面に支持されているので、この周上にベルト部材とトレッドゴムとを直接精度よく貼りつけることができる。総ゴム製のブラダ等、剛性の低い材料でカーカス支持体を構成する従来の成型ドラムを用いる方法では、ベルト部材とトレッドゴムとを直接このドラム上で貼りつけると十分な精度が確保することができないので、別のドラムで成型したベルトトレッドバンドを移載して合体させているが、この従来の方法に対比して、この発明に係るタイヤ成型ドラムを用いる方法は、移載時の位置精度ばらつきを排除することができ、この点でも、ユニフォーミティレベルの向上に寄与させることができる。
【００１６】
請求項２に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１に記載するところにおいて、スライダ移動手段を、中空主軸の中に設けたねじ軸で構成し、ねじ軸は、サーボモータの出力軸に連結するスライダ駆動連結部と、スライダに螺合し、リードの向きが相互に逆の一対のねじ部とを具えてなるものである。
【００１７】
このタイヤ成型ドラムによれば、互いに離隔接近する一対のスライダは、一つのねじ軸に設けたリードの向きが相互に逆の一対のねじ部に螺合して駆動されるので、いつも左右対称に移動することができ、どんなサイズのタイヤを成型するに際しても、拡径時および縮径時の両方で、そのスライダ相互の中心位置はずれることがなく、精度のよいタイヤを成型することができる。
【００１８】
さらに、ねじ軸は、サーボモータによって駆動されるスライダ駆動連結部を具えているので、成型機の制御装置のサーボモータ停止位置を決める設定数値を、スライダの停止位置に応じてサイズ毎に設定しておき、成型するタイヤのサイズに応じてこれらの設定数値を選択することにより、速やかにサイズ切り替えを行うことができるので、異なるサイズのタイヤの成型を連続して行うことができる。
【００１９】
また、ねじ軸を、中空の主軸の中に設けているので、このドラムをコンパクトに構成することができる。
【００２０】
請求項３に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜２のいずれかに記載するところにおいて、各セグメント拡縮手段は、セグメントに連結するそれぞれのセグメント拡縮リンク部、サーボモータにより軸方向に往復変位する駆動アームに連結するセグメント駆動連結部、それぞれのセグメント拡縮リンク部とセグメント駆動連結部とを連結し、軸方向に移動可能なセグメント結束部、および、セグメント結束部を制動するブレーキを具えてなるものである。
【００２１】
このタイヤ成型ドラムは、左右一対の各セグメント拡縮手段は、セグメントに連結するセグメント拡縮リンク部、セグメント拡縮リンク部を結束して軸方向に移動可能なセグメント結束部を具えているので、このセグメント結束部を軸方向に移動させることにより、セグメントを、全周にわたって均一に拡縮することができるので、どんなベルト部材貼り付け径のタイヤであっても、周上に均一にセグメントを配置することができるので、ユニフォーミティのよいタイヤを成型することができる。
【００２２】
また、セグメント拡縮手段は、サーボモータにより軸方向に往復変位する駆動アームに連結するセグメント駆動連結部を具えているので、成型機の制御装置のサーボモータ停止位置を決める設定数値を、セグメントの拡縮停止位置に応じてサイズ毎に設定しておき、成型するタイヤのサイズに応じてこれらの設定数値を選択することにより、速やかにサイズ切り替えを行うことができるので、異なるサイズのタイヤの成型を連続して行うことができる。
【００２３】
さらに、このタイヤ成型ドラムのセグメント拡縮手段は、セグメント結束部を制動するブレーキをそなえているので、この停止制度を向上させることができるのに加えて、ベルト部材に張力を付与して、これをカーカス部材の外周に貼りつけるに際して、セグメントを縮径する求心力が作用するが、これに伴うセグメントの縮径方向の移動を防止することができる。また、このセグメントの外周にセンターブラダを配置した場合には、弾性体よりなるセンターブラダの収縮力も同様に作用するので、これに対しても、セグメントの縮径方向の移動を防止することができる。
【００２４】
請求項４に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜３のいずれかに記載するところにおいて、各ビードロック部は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメントと、ビードロックセグメントに連結するそれぞれのビードロック拡縮リンク部、これらのリンク部と連結し、軸方向に移動可能なビードロック結束部、これらのビードロック結束部を移動させるビードロックシリンダを具えてなるものである。
【００２５】
このタイヤ成型ドラムによれば、ビードロック結束部を軸方向に移動することにより、すべてのビードロックセグメントを拡縮することができるので、全周に亘って均一にビードコアを保持することができ、内蔵したビードロックシリンダによりこれを駆動するので、コンパクトに成型ドラムを構成することができる。
【００２６】
請求項５に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項１〜４のいずれかに記載するところにおいて、軸方向両端部をそれぞれのスライダに取り付けられ、コア体を含む、両スライダ間の空間を封止する弾性体よりなるセンターブラダを具えてなるものである。
【００２７】
このタイヤ成型ドラムは、セグメントの半径方向外方にセンターブラダを具えているので、セグメント拡径時の、全てのセグメントが組み合わさって形成するセグメント外周面におけるセグメント間の隙間を、張力のかかったセンターブラダで滑らかに埋めるので、カーカス部材本体部をより均一に支持するとともに、拡径したあと、この上にベルト部材を貼り付ける際、一層、均一な貼り付け面を構成することができる。
【００２８】
請求項６に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項２〜５のいずれかに記載するところにおいて、各スライダに搭載され、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す折返し機構を具えてなるものである。
【００２９】
ビードコアを保持して、この周りにカーカス部材を折り返してグリーンケースを形成した後、このグリーンケースを別のドラムに移載する場合、一旦、ビードコアの保持を開放して、これを保持しなおす必要があり、ビードコアを保持しなおしたとき、折返しに伴って発生していたビードコア周りの残留応力に起因する変形が生じ、このため、元の状態のまま正確に、ビードコアを保持しなおすことが難しい。
【００３０】
このタイヤ成型ドラムは、折返し機構を具えているので、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す前の、いわゆるカーカスバンドを、このグリーンタイヤ成型ドラムに移載した後この上で折り返すことができる。そして、折り返した時、ビードコア周りには同様の残留応力は発生するが、ビードコアをロックしたまま、連続してベルト部材、トレッドゴムを組み合わせてクリーンタイヤを形成するので、クリーンタイヤを完成するまでビードコアを保持しなおすことがなく、よって精度の高いタイヤを成型することができる。
【００３１】
請求項７に記載のタイヤ成型用ドラムは、請求項６に記載するところにおいて、各折り返し機構は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラと、軸方向に往復変位する外部の駆動アームに当接して往復移動するローラ外部駆動当接部と、一端でそれぞれの折返しローラと連結し、他端でローラ外部駆動当接部とヒンジ連結した、剛体の折返しフィンガーとを具えてなるものである。
【００３２】
このタイヤ成型ドラムにおいては、折返し機構に、カーカス部材の外側を、ビードコア付近からカーカス部材端部に向かって移動してこれを折り返す、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラと、これらをそれぞれ支持する剛体の折返しフィンガーと、これらの折返しフィンガーを揺動可能にヒンジ連結して結束するローラ外部駆動当接部とを設け、ローラ外部駆動当接部を軸方向中央に向かって移動することにより行うので、弾性体より成る折返しブラダを用いて折り返す方法に対比して、周方向に均一な折返しを可能とすることができ、ユニフォーミティレベルの高いタイヤを成型することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図1ないし図１０に基づいて説明する。図１は、本発明に係る実施形態のタイヤ成型ドラム１の断面図である。このタイヤ成型ドラム１は、中空の主軸１０と、タイヤの両方のビードコアを固定する、主軸１０と同心の左右それぞれのビードロック部２０と、カーカス部材本体部の内面形状を特定カーカス支持体を構成し、主軸１０を中心にして拡縮する複数の剛体のセグメント３１よりなる左右それぞれのコア体３０と、左右同じ側に位置するビ−ドロック部２０およびコア体３０を搭載し、互いに軸方向に離隔接近するスライダ４０とを具えている。
【００３４】
さらに、このタイヤ成型ドラム１は、主軸１０の中空部に設けられ、スライダ４０を移動させるスライダ移動手段を構成するねじ軸５０と、各コア体３０に対応して左右に配置され、セグメント３１を拡縮する一対のセグメント拡縮手段６０と、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す左右一対の折返し機構７０とを具えている。
【００３５】
ここで、このタイヤ成型ドラム１と、これを支持し、駆動するタイヤ成型機２との取り合いについて、図６に示すタイヤ成型機の略線配置図で説明する。タイヤ成型機２は、タイヤ成型ドラム１の主軸１０と締結し、これを回転する成型機本体部３Ａ、主軸１０の、この駆動端と反対側の端を両持ち支持する両持ち支持部３Ｂを具えている。また、成型機２は、成型ドラム１のねじ軸５０と連結する外部軸４Ｂとこれを介してねじ軸５０を回転させる回転用サーボモータ４Ａよりなるスライダ駆動部４と、往復駆動用サーボモータ５Ａとこれにより回転駆動される左右ねじ５Ｂに螺合して左右に等距離だけ移動する一対の駆動アーム５Ｃとよりなる往復駆動部５とを具えている。この往復駆動部５は、セグメント拡縮手段６０と係合してこれを駆動したり、あるいは、折返し機構７０と当接してこれを作動させたりすることができる。
【００３６】
次に、タイヤ成型ドラム１を構成するそれぞれの主要部について説明する。図１に示すように、スライダ４０を移動させるねじ軸５０は、互いに逆向きのリードをもつ左右一対のねじ部５１と、このねじ軸５０を回転用サーボモータ４Ａによって回転駆動される外部軸４Ｂに連結するスライダ駆動連結部５２とを具えている。
【００３７】
各スライダ４０は、これと左右同じ側に位置するねじ部５１と螺合するねじブロック４１と、このねじブロック４１に固定され主軸１１にガイドされ主軸１１上を軸方向に摺動するスライダガイド部４２と、このスライダガイド部４２に固定して取り付けられ、この半径方向外側に延在するビードロック部支持部４３とで構成されている。ねじ軸５０を、スライダ駆動連結部５２を介して、外部より回転することにより、両方のねじ部５１に螺合するそれぞれのねじブロック４１を軸方向逆向き等距離だけ移動させ、それぞれのスライダ４０全体を互いに離隔接近させることができる。
【００３８】
両方のスライダ４０は、前述の通り、ねじ軸５０の回転により正確に等距離だけ軸方向逆向きに移動するので、カーカス部材本体部をそのビードコア間に延在するコードパス長さを保持しながら膨出させる際、セグメント３１の拡径と同期させてビードロック部２０およびコア体３０を中央に寄せるいわゆる幅寄せを精度よく行わせることができる。また、このスライダ４０を、ねじ軸５０を介して、外部のサーボモータ４Ａにより駆動するので、これを軸方向の任意の位置で停止することができ、ビ−ドコア間カーカスコード長さの異なるタイヤや、ベルト部材幅の異なるタイヤを、このドラムの部品を取り替えることなく連続して成型することができる。
【００３９】
また、左右のスライダ４０間に、これらスライダ４０によって区切られる空間を封止するセンターブラダ４５を設け、センターブラダ４５の両側部を、スライダ４０のビードロック支持部４３のそれぞれの軸方向中央端に環状に取り付けている。このセンターブラダ４５は、セグメント３１拡径時の、セグメント３１外周面におけるセグメント３１間の隙間を、張力のかかった状態で埋めるので、カーカス部材本体部をより均一に支持するとともに、センターブラダ４５上にベルト部材を貼り付ける際、均一な貼り付け面を構成し、ユニフォーミティの向上に寄与させることができる。
【００４０】
図２〜図５は、それぞれタイヤ成型ドラムの異なる状態での、スライダ４０、セグメント拡縮機構６０、ビードロック部２０、折返し機構７０の詳細を示す一部破断部分詳細図であり、これらの図に基づいて、それぞれの部分の詳細を以下に説明する。図２において、スライダ４０は軸方向外側に位置した状態を示しているが、図３〜図５はすべて、スライダ４０は軸方向中央側に移動した状態を示している。
【００４１】
セグメント３１を拡縮する、左右の各セグメント拡縮手段６０は、セグメント３１に連結して環状に配置されこれらを拡縮するそれぞれのセグメント拡縮リンク部６１、これらのセグメント拡縮リンク部６１を結束してスライダガイド部４２上を軸方向に摺動するセグメント結束部６２、連結棒６３を介してこのセグメント結束部６２と連結したブレーキ６４、ブレーキ６４に取り付けられ前記駆動アーム５Ｃに係合することのできるセグメント連結駆動部６５を具えている。
【００４２】
それぞれのセグメント拡縮リンク部６１は、セグメント結束部６２に取り付けられたピンと、セグメント３１に連結したピンとに両端をヒンジ連結されて平行に揺動する一対の平行リンク６１Ａを設けるとともに、この平行リンク６１Ａの一方に取り付けたピンと、スライダガイド部６２に固定して設けられたピンとに両端をヒンジ連結された揺動リンク６１Ｂを具えている。
【００４３】
ブレーキ６４を解除して、図３に示す状態で、タイヤ成型機２の駆動アーム５Ｃとセグメント連結駆動部６５を係合させて、駆動アーム５Ｃを軸方向中央側に移動させると、ブレーキ６４、連結棒６３、セグメント結束部６２が一体となって軸方向内側へ移動し、図４に示した状態となる。実際にカーカス部材本体部を膨出させるときは、セグメント３１を軸方向中央に移動させながら拡径するため、軸方向中央へ移動させるスライダ４０のスライダガイド部４２に対して、セグメント結束部６２を、スライダガイド部４２の移動量より大きく量だけ軸方向中央側に移動させる。すなわち、スライダガイド部４２に対して、セグメント結束部６２を軸方向中央に相対移動させることにより、スライダガイド部４２にヒンジ連結された揺動ピン６１Ｂと一対の平行ピン６１Ａとを協働させて、セグメント３１の姿勢を保持しながらこれを拡径することができる。
【００４４】
ここで、ブレーキ６４について説明を補足する。セグメント拡縮手段６０を構成するブレーキ６４は、センターブラダ４５の収縮力や、センターブラダ４５の外周にテンションをかけてベルト部材を貼りつける際の、セグメントを縮径させる力に対向して、セグメント３１の径方向位置を保持する働きをする。
【００４５】
ブレーキ６４は、図７にその詳細を断面図で示すように、エアを封入するシリンダ６４Ａ、この中を往復するコーン状テーパ部をもったテーパピストン６４Ｃ、テーパピストン６４Ｂの軸方向中央側の空気室に配設した加圧スプリング６４Ｂ、および、テーパピストン６４Ｃのコーン状テーパ部と外周面を係合し、内周面に主軸１０と摺動させるブレーキメタルを固着したテーパリング６４Ｄを具えている。
【００４６】
テーパピストン６４Ｃの軸方向中央側の空気室を加圧すること、および、加圧スプリングの作用により、テーパピストン６４Ｃを軸方向外側に移動させ、よって、テーパ面を介して、テーパリング６４Ｄを締付けて、セグメント３１の縮径に対してブレーキをかけることができ、逆に、テーパピストン６４Ｃの軸方向外側の空気室を加圧することにより、テーパリング６４Ｄの締付けを解除し、セグメント３１の拡縮を可能にする。
【００４７】
次に、ビードロック部２０について説明する。ビードロック部２０は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメント２１と、ビードロックセグメント２１に連結するそれぞれのビードロック拡縮リンク部２２、これらのリンク部２２と連結し、軸方向に移動可能なビードロック結束部２５、これらのビードロック結束部２５を移動させる、スライダ４０のビードロック部支持部４３に固定連結されたビードロックシリンダ２４とを具えている。
【００４８】
ビードロック拡縮リンク部２２は、ビードロックセグメント２１とビードロック結束部２５とに両端をそれぞれヒンジ連結した一対の平行リンク２２Ａ、および、ビードロックセグメント２１とビードロックシリンダ２４に両端をそれぞれヒンジ連結した揺動リンク２２Ｂを設けている。
【００４９】
図２に示す状態から、ビードロックシリンダ２４内を加圧して、ビードロック結束部２５を軸方向中央に移動させると、平行リンク２２Ａと揺動リンク２２Ｂの作用により、図３に示すように、各ビードロックセグメント２１を、その姿勢を保持したまま拡径することができる。また、ビードロックシリンダ２４内を負圧にすることにより、ビードロック結束部２５を軸方向外側に移動させることにより、ビードロック拡縮リンク部２２を介して、各ビードロックセグメント２１を縮径することができる。
【００５０】
次に、左右一対の折返し機構７０について説明する。各折り返し機構７０は、スライダ４０のビードロック部支持部４３に固定連結したベース部７１と、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラ７２と、軸方向に往復変位する駆動アーム５Ｃに当接して、ベース部７１上を摺動して往復移動するローラ外部駆動当接部７３と、一端でそれぞれの折返しローラ７２と連結し、他端でローラ外部駆動当接部７３とヒンジ連結した、それぞれの折返しフィンガー７４と、ベース部とローラ外部駆動当接部７３に両端をそれぞれ係止された戻しバネ７５と、折返しフィンガー７４の外周に固定して設けた複数条のゴムバンド７６とを具えている。
【００５１】
図４において、環状に配置された折返しフィンガー７４によって形成される外周面上には、カーカス部材の側部もしくはこれに加えてサイドウォールゴムよりなるカーカスバンドの折り返し部Ｘが配設されていて、折返しフィンガー７４およびこれに連結した拡縮ローラ７２を拡径することにより折り返し部Ｘを折リ返す。すなわち、アーム５Ｃをローラ外部駆動当接部７３に当接させ、これを軸方向中央側に移動させると、図５に示すように、ローラ外部駆動当接部７３はベース部７１に沿って軸方向中央に移動し、ローラ外部駆動当接部７３にヒンジ連結された折返しフィンガー７４と折返しローラ７２とは軸方向中央に移動するが、折返しローラ７２は折返し部Ｘを挟んで拡径したセンターブラダ４５により軸方向中央側への移動を制限されるので折返しフィンガー７４と拡縮ローラ７２とは、ローラ外部駆動当接部７３とのヒンジ連結点を中心に拡径して、これにより折返し部Ｘを折り返すことができる。
【００５２】
折返しローラ７２と、折返しフィンガー７４を拡径して折返し部Ｘを折り返したあと、これらを縮径するには、戻しバネ７５の作用によりローラ外部駆動当接部７３を軸方向外側へ移動させるとともに、ゴムバンド７６の作用により折返しフィンガー７４を縮径して行う。
【００５３】
次に、このタイヤ成型ドラム１を用いて、グリータイヤを成型する手順の例を図８〜図１０に示すドラムの一部破断正面図で説明する。図８に示す通り、このタイヤ成型ドラム１を、そのセグメント３１、ビードロックセグメント２１および折返しフィンガー７４を縮径した状態で、別のドラムで成型されたカーカス部材ＣとビードコアＢを含んでなるカーカスバンドＣＢこのドラム１の外周にを移載する。このとき、両方のビードロック部２０のビードロックセグメント２１同士の間隔は、各タイヤサイズにより決められた、カーカスバンドＣＢの両ビードコアＢの間隔に対応させて設定する。
【００５４】
続いて、図９に示すように、ビードロックセグメント２１を拡径して、ビードコアＢを保持した後、ビードロック部２０同士の軸方向間隔を狭めながらセグメント３１とセンターブラダ４５を拡径する。このとき、セグメント３１に無用な縮径力が作用しないようにするため、そして、センターブラダに均一に張力を作用させるため、センターブラダの径に応じて微妙に内圧を調整する。
【００５５】
次に、図１０に示すように、セグメント３１、センターブラダ４５を、タイヤのサイズに応じて所定の最大径まで拡径したあと、折返しフィンガー７４を軸方向中央側に移動しながら、拡径することにより、折返し部Ｘを折り返す。そして、拡径したカーカス部材の外周に、ベルト部材とトレッドゴムとを貼りつけ、続いて、タイヤのサイド部にリボン状をしたサイドウォールゴムを複数条巻きつけて所定の断面形状のサイドウォールゴムを形成してステッチング操作を施し、グリーンタイヤを完成することができる。この後、折返しフィンガー７４、センターブラダ４５、セグメント３１およびビードロックセグメントを縮径してグリーンタイヤを取り出す。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、カーカスバンドもしくはグリーンタイヤのビードコア間のカーカス部材をトロイダル状に拡径してグリーンタイヤを成型するタイヤ成型ドラムにおいて、カーカス部材を拡径するカーカス支持体を、主軸上に左右に配置された一対のコア体で構成し、これらのコア体とビードロック部とを搭載し、互いに軸方向に離隔接近するスライダと、これらのスライダを任意の位置に移動させ、そこで停止させるスライダ移動手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、スライダの停止位置の設定を成型するタイヤのサイズに合わせて変更するだけで、任意のビードコア間隔と任意の幅のベルト部材をもつグリーンタイヤタイヤを生産することができる。
【００５７】
また左右それぞれのコア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数のセグメントより構成し、セグメントを任意の径まで拡径し、そこで停止させる左右それぞれのセグメント拡縮手段を設けたので、セグメントを含むいずれの部品も取り替えることなく、セグメント拡縮手段の停止位置の設定を成型するタイヤのサイズに合わせて変更するだけで、任意の内径のベルト部材を有するグリーンタイヤタイヤを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断正面図である。
【図２】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図３】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図４】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図５】 本発明に係るタイヤ成型ドラムの一部破断部分詳細図である。
【図６】 タイヤ成型ドラムと成型機との取り合いを示す略線配置図である。
【図７】 ブレーキの断面図である。
【図８】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【図９】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【図１０】 成型する手順を示すドラムの一部破断略線図である。
【符号の説明】
１ タイヤ成型ドラム
２ タイヤ成型機
３Ａ 成型機本体部
３Ｂ 両持ち支持部
４ スライダ駆動部
４Ａ 回転用サーボモータ
４Ｂ 外部軸
５ 往復駆動部
５Ａ 往復駆動用サーボモータ
５Ｂ 左右ねじ
５Ｃ 駆動アーム
１０ 主軸
２０ ビードロック部
２１ ビードロックセグメント
２２ ビードロック拡縮リンク部
２２Ａ 平行リンク
２２Ｂ 揺動リンク
２４ ビードロックシリンダ
２５ ビードロック結束部
３０ コア体
３１ セグメント
４０ スライダ
４１ ねじブロック
４２ スライダガイド部
４３ ビードロック部支持部
４５ センターブラダ
５０ ねじ軸
５１ ねじ部
５２ スライダ駆動連結部
６０ セグメント拡縮手段
６１ セグメント拡縮リンク部
６１Ａ 平行リンク
６１Ｂ 揺動リンク
６２ セグメント結束部
６３ 連結棒
６４ ブレーキ
６４Ａ シリンダ
６４Ｂ 加圧スプリング
６４Ｃ テーパピストン
６４Ｄ テーパリング
６５ セグメント連結駆動部
７０ 折返し機構
７１ ベース部
７２ 折返しローラ
７３ ローラ外部駆動当接部
７４ 折返しフィンガー
７５ 戻しバネ
７６ ゴムバンド
Claims (7)
- 中空の主軸と、この主軸と同心状に配置されタイヤの両方のビードコアをそれぞれ固定する一対のビードロック部と、両ビードコア間に延在するカーカス部材の内面形状を特定する拡縮可能なカーカス支持体とを具えるタイヤ成型用ドラムにおいて、
カーカス支持体を、主軸と同心の一対のコア体で構成するとともに、各コア体を、周方向に互いに隣接して噛合する拡縮可能な複数の剛体のセグメントより構成し、軸方向の同じ側に位置するコア体とビードロック部とを搭載し、軸方向に互いに離隔接近する一対のスライダと、これらのスライダを任意の所要位置まで移動させるスライダ移動手段と、それぞれのコア体のセグメントを任意の所要位置まで拡縮させるそれぞれのセグメント拡縮手段とを具えてなるタイヤ成型用ドラム。 - スライダ移動手段を、中空主軸の中に設けたねじ軸で構成し、ねじ軸は、サーボモータの出力軸に連結するスライダ駆動連結部と、スライダに螺合し、リードの向きが相互に逆の一対のねじ部とを具えてなる請求項１に記載のタイヤ成型用ドラム。
- 各セグメント拡縮手段は、セグメントに連結するそれぞれのセグメント拡縮リンク部、サーボモータにより軸方向に往復変位する駆動アームに連結するセグメント駆動連結部、それぞれのセグメント拡縮リンク部とセグメント駆動連結部とを連結し、軸方向に移動可能なセグメント結束部、および、セグメント結束部を制動するブレーキを具えてなる請求項１〜２のいずれかに記載のタイヤ成型用ドラム。
- 各ビードロック部は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメントと、ビードロックセグメントに連結するそれぞれのビードロック拡縮リンク部、これらのリンク部と連結し、軸方向に移動可能なビードロック結束部、これらのビードロック結束部を移動させるビードロックシリンダを具えてなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ成型用ドラム。
- 軸方向両端部をそれぞれのスライダに取り付けられ、コア体を含む、両スライダ間の空間を封止する弾性体よりなるセンターブラダを具えてなる請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ成型用ドラム。
- 各スライダに搭載され、カーカス部材の側部をビードコアの周りに折り返す折返し機構を具えてなる請求項２〜５のいずれかに記載のタイヤ成型用ドラム。
- 各折り返し機構は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数の折返しローラと、軸方向に往復変位する外部の駆動アームに当接して往復移動するローラ外部駆動当接部と、一端でそれぞれの折返しローラと連結し、他端でローラ外部駆動当接部とヒンジ連結した、剛体の折返しフィンガーとを具えてなる請求項６に記載のタイヤ成型ドラム。
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