(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状のセグメントピースが固着された複数個のドラムセグメントをドラム主軸の周囲に放射状に配設して各々のドラムセグメントを半径方向に摺動可能に支持するとともに、各ドラムセグメントを半径方向に拡縮動作させるためのエアシリンダ機構における摺動部材を前記ドラム主軸の周囲に当該ドラム主軸の軸方向に摺動可能に配置し、この摺動部材と各ドラムセグメントとをリンク機構により連結して摺動部材の軸方向への移動により各ドラムセグメントが半径方向に拡縮動作する成形ドラムにおいて、
前記摺動部材を前記ドラム主軸の周囲にドラム主軸に対して回転自在に配置するとともに、前記ドラム主軸の周囲に中空の回転軸をドラム主軸に対して回転自在に配置し、この回転軸に対して前記各ドラムセグメントを半径方向に摺動可能に支持し、さらに、前記ドラム主軸を中空としてこのドラム主軸の半径方向内側に前記エアシリンダ機構を軸方向に配置しこのエアシリンダ機構を構成するシリンダ又はピストンロッドのいずれか一方を固定配置し、かつ、前記摺動部材と前記シリンダ又はピストンロッドのいずれか他方を摺動部材がドラム主軸に対して回転自在に連結しこのエアシリンダ機構の動作により前記摺動部材をドラム主軸の軸方向に摺動させ、これによりリンク機構を介して各ドラムセグメントを半径方向に拡縮動作するようにしたことを特徴とする成形ドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は空気入りラジアルタイヤの生タイヤ成形ドラムに関し、特に、生タイヤのベルトの成形用ドラムをコンパクトな構造にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、生タイヤのベルト成形用として、例えば特開昭６１−５７３３４号公報に記載されているような成形ドラムがある。
この成形ドラムは、成形ドラムを構成しているすべての構成部材、例えば円弧状のセグメントピースが固着された複数個のドラムセグメント、前記セグメントと摺動部材とを連結するリンク機構ならびに摺動部材、回転軸、ドラム主軸及び摺動部材を往復摺動させるエアシリンダ機構等全てが軸まわりに一緒に回転する構造となっている。
そこで、このような従来の技術には、次のような課題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
回転する成形ドラムの外周上にベルトを環状に巻き付けてベルトを円筒状に成形する際には、セグメントを半径方向に拡縮させてセグメントピースで形成される成形ドラムの外周長を拡大したり縮小したりする必要がある。つまり、ベルトを巻き付ける場合には成形ドラムの外周長を拡大し、巻き付けが終了しベルトを成形ドラムから取りはずす場合には成形ドラムの外周長を縮小する必要がある。
そして、セグメントピースを半径方向に拡縮させるにはエアシリンダ機構にエアを供給する必要があるが、ドラム主軸と一緒に回転するエアシリンダ機構に漏れを起こすことなくエアを供給するためには、複雑かつ精度良く加工されたローターシールをドラム主軸に取りつける必要があり、成形ドラムのコストを高くする要因となっている。
【０００４】
また、従来は、エアシリンダ機構を構成するシリンダ又はピストンをドラム主軸の周囲に特別に加工して制作する必要があるため、大量生産による価格の安い市販のエアシリンダ機構を使用することが出来ず、この部分においてもコスト高となっていた。
そこで、この発明の目的は、前記のようなコスト高の問題を解決して全体の構造をコンパクトに、特にエアシリンダ機構を簡単にした成形ドラムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、円弧状のセグメントピースが固着された複数個のドラムセグメントをドラム主軸の周囲に放射状に配設して各々のドラムセグメントを半径方向に摺動可能に支持するとともに、各ドラムセグメントを半径方向に拡縮動作させるためのエアシリンダ機構における摺動部材を前記ドラム主軸の周囲に当該ドラム主軸の軸方向に摺動可能に配置し、この摺動部材と各ドラムセグメントとをリンク機構により連結して摺動部材の軸方向への移動により各ドラムセグメントが半径方向に拡縮動作する成形ドラムにおいて、前記摺動部材を前記ドラム主軸の周囲にドラム主軸に対して回転自在に配置するとともに、前記ドラム主軸の周囲に中空の回転軸をドラム主軸に対して回転自在に配置し、この回転軸に対して前記各ドラムセグメントを半径方向に摺動可能に支持し、さらに、前記ドラム主軸を中空としてこのドラム主軸の半径方向内側に前記エアシリンダ機構を軸方向に配置しこのエアシリンダ機構を構成するシリンダ又はピストンロッドのいずれか一方を固定配置し、かつ、前記摺動部材と前記シリンダ又はピストンロッドのいずれか他方を摺動部材がドラム主軸に対して回転自在に連結しこのエアシリンダ機構の動作により前記摺動部材をドラム主軸の軸方向に摺動させ、これによりリンク機構を介して各ドラムセグメントを半径方向に拡縮動作するようにすることで達成できる。
【０００６】
【作用】
本発明においては、ドラム主軸の周囲に中空の回転軸をドラム主軸に対して回転自在に配置しており、この回転軸の半径方向外側又は内側のどちらかの周囲に摺動部材が軸方向には回転軸の表面にガイドされて摺動可能でドラム主軸に対しては回転軸とともに一体的に回転するように設けられている。
そして、複数個のドラムセグメントが回転軸に対して放射状に配設され半径方向に摺動可能に支持されており、摺動部材と各ドラムセグメントとはリンク機構により連結されている。
【０００７】
また、ドラム主軸を中空にしてこのドラム主軸の半径方向内側にはエアシリンダ機構をドラム主軸方向に配置し、このエアシリンダ機構を構成するシリンダ又はピストンロッドのいずれか一方を固定としている。
そして、このシリンダ又はピストンロッドのいずれか他方を、前記摺動部材がドラム主軸に対して回転自在となるようベアリングを介して当該摺動部材と連結している。
そこで、エアシリンダ機構を動作させれば、前記摺動部材が軸方向に摺動してリンク機構を介して各ドラムセグメントが半径方向に摺動し拡縮動作する。
即ち、本発明においては、ドラム主軸及びエアシリンダ機構を回転させず固定にしても、回転軸、摺動部材、リンク機構、ドラムセグメント及びドラムセグメントに固着している円弧状のセグメントピースが回転できるようになっている。
【０００８】
なお、前記摺動部材を回転軸の半径方向外側又は内側のどちらかの周囲に配置することが可能であるが、摺動部材を回転軸の半径方向外側に配置する方が構造が簡単となるので好ましい。
また、前記エアシリンダ機構を構成するシリンダ又はピストンロッドのいずれの一方でも固定配置することが可能であるが、シリンダを固定配置とする方が振れに対する安定性が良いのでシリンダを固定配置とする方が好ましい。
【０００９】
【実施例】
次に、図を参照しながらこの発明に係る実施例を説明する。
図１は一実施例を示す側断面図で、中心線より上半分は拡径時の状態、下半分は縮径時の状態をそれぞれ示し、図２は図１のＸ−Ｘ矢視図である（ただし、一部破断視部分を含む）。
図１、２において、符号１は成形機のハウジングで、図１にはその一部を示している。このハウジング１に中空のドラム主軸２がそのフランジ部３で複数のボルト４（実施例では４本）により水平に固着されている。
ドラム主軸２の外周側には２個のベアリング５、５ａを介在させ中空の回転軸６が、ドラム主軸２に同軸で回転自在に取り付けられている。
回転軸６の段付き外周面で一段小径とした軸方向中央付近にはフランジ７を固着しており、このフランジ７の垂直面の片側には複数個、実施例では８個のスライド軸受８を放射状に円周方向には等間隔に着脱自在に取り付けている。
【００１０】
符号１０は円弧状のセグメントピースで、８個のドラムセグメント１１の外周面にそれぞれ着脱自在に固着されている。
各ドラムセグメント１１のフランジ７と対向する垂直面にはそれぞれスライドレール１２が着脱自在に取り付けてあり、これらスライドレール１２と前記スライド軸受８とはそれぞれ半径方向には摺動可能な状態で軸方向にははずれないようにかみ合っている。
符号２０は、その内周面と回転軸６の外周面とが摺接している略円筒状の摺動部材で、この摺動部材２０の一端側外周部には二股状の取付座２１を８個、円周方向には等間隔に設けている。これら取付座２１はそれぞれピン２２によりリンク２３の一端と回動自在に連結しており、これらリンク２３の他端はそれぞれピン２４によりドラムセグメント１１に設けている二股状の取付座２５と回動自在に連結している。
そして、ピン２２、２４、リンク２３でリンク機構２６を構成している。
摺動部材２０の同じく一端側の内周部にはベアリング３０を取り付けており、また、摺動部材２０の他端側の外周部に形成しているフランジ部３１には水平方向に貫通穴３２を、円周方向には等間隔に４個穿設している。
【００１１】
符号４１は、ドラム主軸２の半径方向内側で軸方向に配置されているエアシリンダ機構４０を構成しているシリンダで、このシリンダ４１のテールエンドが、ドラム主軸２の内部に一体的に設けられている円形の板４２に着脱自在に取り付けられている。
エアシリンダ機構４０のピストンロッド４３の先端部には軸方向断面が略コ字形の環状のリング４４が、その中心とピストンロッド４３の軸線とを合わせてボルトで着脱自在に固着されており、このリング４４の外周部には前記ベアリング３０の内周面が嵌着されている。
従って、摺動部材２０はベアリング３０を介してピストンロッド４３の先端部と連結しており、摺動部材２０はリンク機構２６、ドラムセグメント１１、フランジ７、回転軸６等と一体的にドラム主軸２に対して回転自在となっている。
【００１２】
符号４５、４６はシリンダ４１への空気配管の接続部となっているエルボで、これらエルボ４５、４６にはそれぞれ線で図示している配管４５ａ、４６ａが接続されている。
これら配管４５ａ、４６ａは前記板４２に設けられた貫通穴（図示していない）を通り、さらにハウジング１の貫通穴４７から図示していないエアコントロール盤につながっている。
そして、シリンダ４１、ピストンロッド４３、エルボ４５、４６、配管４５ａ、４６ａで全体としてエアシリンダ機構４０を構成しており、これらは全て市販品を使用している。
【００１３】
符号５０は、前記４個の貫通穴３２に一端を片持ち的に水平方向に固着されているロッドで、これら４本のロッド５０はフランジ７に形成されている貫通穴９を通り他端には円環状のリング５１を固着している。回転軸６の段付き外周面の大径側の外周面にはネジ５２を形成しており、このネジ５２には外周が円形のナット５３が螺合している。
そして、エアシリンダ機構４０の動作によりピストンロッド４３が引っ込んで摺動部材２０が図１の矢印Ａ方向に摺動すると、リンク機構２６を介してドラムセグメント１１が半径方向外側に拡大するとともに、リング５１がナット５３の方向に移動しリング５１の側面５１ａとナット５３の側面５３ａが当接して摺動部材２０が停止するようにエアシリンダ機構４０のストロークを大きめに余裕を持たせている。
そこで、ナット５３を回してナット５３の軸方向の位置を変更すれば、摺動部材２０の前記矢印Ａ方向での停止位置を変更でき、これによりドラムセグメント１１が拡大した時のセグメントピース１０の拡大径を所望の大きさに調整出来るようになる。
【００１４】
ナット５３には、図２に示すように、軸方向に切断した切断箇所５４を一か所保持しており、この切断箇所５４でのお互いの切断面同士の間には５ｍｍ程度の隙間を確保している。
この切断面に直交して切断面の一方側にはネジ孔５５を形成し、切断面の他方側には前記ネジ孔５５と同軸にネジ孔５５の外径より大きなキリ穴５６を貫通させている。そして、このキリ穴５６からボルト５７を挿入してネジ孔５５でボルト５７を螺合させボルト５７を締めつけて切断面同士の隙間を狭くするようにしている。
これにより前記ネジ５２と前記ナット５３との螺合が緊締され、前記リング５１の側面５１ａとナット５３の側面５３ａが繰り返し当接してもナット５３の位置がずれることがなくなる。
【００１５】
符号６０は、回転軸６の端部に固着されているスプロケットで、チェーン６１により図示していない駆動装置と繋がっている。
そこで、駆動装置が回転すればスプロケット６０が回転し、スプロケット６０と一体的に回転軸６、フランジ７、ドラムセグメント１１、セグメントピース１０、リンク機構２６、摺動部材２０、ロッド５０、リング５１、ナット５３等の回転部が回転する。
そして、本実施例の成形ドラムは、前記回転部と回転しないドラム主軸２及びエアシリンダ機構４０等で全体として構成されている。
このように、本実施例の成形ドラムは、従来の成形ドラムと比較して格段にコンパクトな構成となっており、画期的なものである。
【００１６】
次に、実施例の動作について説明する。
まず最初に、ナット５３の位置を変更して円弧状のセグメントピース１０が拡大した時の外径を所望の大きさに調整する。
次に、エアシリンダ機構４０を作動させて摺動部材２０を矢印Ａ方向に摺動させると、この摺動部材２０とリンク機構２６により連結されたドラムセグメント１１のスライドレール１２が、スライド軸受８に案内されて半径方向外側に摺動しドラムセグメント１１が拡大する。
そして、リング５１の側面５１ａとナット５３の側面５３ａが当接した時に、前記エアシリンダ機構４０のピストンロッド４３の作動が停止するとともに、セグメントピース１０の外周面が所定の径となる。
【００１７】
そこで、セグメントピース１０の外周面にタイヤ用の１層目のベルトの始端部を保持させた後、駆動装置を起動して成形ドラムの前記回転部を回転させながらセグメントピース１０の外周面にベルトを巻き付け、回転部が１回転した時に回転を停止しベルトの始端部と終端部を接合する。
このようにして、ベルトを次々と２層目、３層目と所定の枚数だけ積層して所定のベルト層を成形する。
所定のベルト層が完成した時点でエアシリンダ機構４０を作動させて摺動部材２０を矢印Ｂ方向に摺動させる。そうすると前記と反対の動作によりセグメントピース１０が縮小して、円筒状に成形したベルト層を取りはずすことが出来るようになる。
この際、摺動部材２０が矢印Ｂ方向に摺動した時の摺動部材２０の停止位置を変更する機構は、通常必要としないので本実施例では有していない。そこで、本実施例では、摺動部材２０の矢印Ｂ方向での停止位置はピストンロッド４３の突出限度と同じである。
なお、摺動部材２０が矢印Ｂ方向に摺動した時の摺動部材２０の停止位置をも変更したいときは、エアシリンダ機構４０を後述の図３に示すような構成にすれば可能となる。
【００１８】
次に、本実施例の効果について説明する。
本実施例によると、ドラムセグメント１１を半径方向に拡縮するためのエアシリンダ機構４０をドラム主軸２とともに固定しているので、回転部にエアを供給するための複雑かつ精密なローターシール加工を施す必要がなく、成形ドラムのコストを大幅に削減することが出来る。
また、複雑なローターシールを使用していないのでエア漏れトラブルの心配がなく成形ドラムの修理・維持工数が減少しメンテナンス性が一段と向上する。
さらに、エアシリンダ機構４０は市販品を使用しているので特殊加工をする必要がなく格段にコストを安くすることが出来る。
【００１９】
次に、別の実施例を図を参照しながら説明する。
図３は別の実施例を示す側断面図で、中心線より上半分は拡径時の状態、下半分は縮径時の状態をそれぞれ示している。
図３に示す別の実施例と前述した図１の実施例とが異なる部分はエアシリンダ機構７０のシリンダ７１とピストンロッド７２だけであり、その他は図１の実施例と全て同じなので異なる部分だけを以下に説明する。
符号７２は、シリンダ７１の両端を貫通して突出している１本の長いピストンロッドで、その一端側には前記リング４４を固着しておりその他端側にはネジ７３を形成している。
符号７４は円柱状のストッパーで、このストッパー７４の内方にはその軸線に沿って一端側にはネジ７５を、他端側にはピストンロッド７２の外径よりも穴径が少し大きな穴７６を形成しており、ねじ７３とネジ７５とが螺合している。
【００２０】
このような構成となっているので、ストッパー７４を回わせばストッパー７４はピストンロッド７２に沿って軸方向にその位置を変更出来る。
そこで、シリンダ７１とピストンロッド７２に多少余裕をもたせたうえで、ピストンロッド７２を矢印Ｂ方向に作動させると、ストッパー７４の側面７４ａと前記板４２の面とが当接したところでピストンロッド７２の動きが規制されピストンロッド７２が停止するようになる。
従って、ストッパー７４の位置を変更すれば、摺動部材２０の矢印Ｂ方向での停止位置を変更出来、さらにこれに連結しているセグメントピース１０の縮小径を変更出来るようになる。
なお、符号７７はストッパー７４の回り止めのためのナットである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、タイヤ用成形ドラムを格段にコンパクトな構造とすることが出来大きなコストダウン効果を得ることが出来るとともに、メンテナンス性が一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の側断面図で、中心線より上半分は拡径時の状態、下半分は縮径時の状態をそれぞれ示している。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視図である（ただし、一部破断視部分を含む）。
【図３】別の実施例の側断面図で、中心線より上半分は拡径時の状態、下半分は縮径時の状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１：ハウジング          ２：ドラム主軸    ５、５ａ：ベアリング
６：回転軸              ７：フランジ            ８：スライド軸受
１０：セグメントピース  １１：ドラムセグメント  １２：スライドレール
２０：摺動部材          ２３：リンク            ２６：リンク機構
３０：ベアリング        ４０：エアシリンダ機構  ４１：シリンダ
４３：ピストンロッド    ４４：リング            ５０：ロッド
５１：リング            ５２：ネジ                ５３：ナット
５４：切断箇所          ６０：スプロケット      ６１：チェーン
７０：エアシリンダ機構  ７１：シリンダ          ７２：ピストンロッド
７４：ストッパー
【図１】
0003571407.tif 000002
【図２】
0003571407.tif 000003
【図３】
0003571407.tif 000004