(57)【要約】【課題】  シート状材料の成型ドラムへの保持手段の適正化を図ることによって、タイヤ構成部材の生産性及び成型されたタイヤ構成部材の品質を向上する。【解決手段】  成型ドラム１は、外周面３にシート状材料２を巻き付けてタイヤ構成部材６を成型する。シート状材料２を刺通可能な先端形状を有する係止爪４を、その少なくとも一部が成型ドラム外周面３からドラム径方向外側に突出した作動位置と、その全部がドラム内に格納された休止位置との間を移動可能に配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にシート状材料を巻き付けてタイヤ構成部材を成型するタイヤ成型ドラムにおいて、
前記シート状材料を刺通可能な先端形状を有する係止爪を、その少なくとも一部が成型ドラム外周面からドラム径方向外側に突出した作動位置と、その全部がドラム内に格納された休止位置との間を移動可能に配設してなることを特徴とする成型ドラム。
【請求項２】
作動位置にて、前記係止爪はドラム回転方向前方に向かって突出する、請求項１に記載の成型ドラム。
【請求項３】
前記係止爪は鉤爪状のドラム径方向断面形状を有する、請求項１又は２に記載の成型ドラム。
【請求項４】
タイヤ成型ドラムの外周面にサーバーから供給されたシート状材料を巻き付けてタイヤ構成部材を成型する方法において、
シート状材料の先行端部がドラム外周面に載置されてから所定の遅れ時間後に、ドラム内に格納されていた係止爪の少なくとも一部をドラム径方向外側に突出させて、係止爪でシート状材料を刺通させ、
ドラムを回転して、ドラム外周面に沿ってシート状材料を巻き付け、
シート状材料の後行端部が、ドラム外周面に巻き付けられたシート状材料に載置されてから所定の遅れ時間後に、前記係止爪の全部をドラム内に格納し、
シート状材料の両端部を接合してタイヤ構成部材を成型することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記係止爪をドラム回転方向前方に向かって突出させる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ドラム径方向断面形状が鉤爪状の係止爪を用いる、請求項４又は５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周面にシート状材料を巻き付けてタイヤ構成部材を成型するタイヤ成型ドラム及びかかるドラム上でタイヤ構成部材を成型する方法に関するものであり、特にタイヤ成型工程の生産性及び成型されたタイヤ構成部材の品質の向上を図る。
【背景技術】
【０００２】
一般にタイヤ成型工程においては、成型ドラムの外周面にシート状材料を巻き付けて、インナーライナー、サイドトレッド、ベルト層等のタイヤ構成部材の成型が行われる。従来の成型ドラムは、図１０に示すように、シート状材料１０１の位置決め及び巻き付け中の脱落防止のために、ホース１０２を介して吸引装置に接続された複数の孔又は凹みからなる吸着部１０３をドラム１０４の外周面に設け、これら吸着部１０３にサーバーから供給されたシート状材料１０１の先行端部１０５を吸着することで、シート状材料１０１をドラム１０４に保持することが行われている。
【０００３】
しかし、先行端部は後行端部と接合するためにテーパー状の断面形状とされており、強い吸着圧力が加わると容易に変形する。このように変形した状態で成型されると、製品となった際にいわゆるエア入り等の不良を招くおそれがある。そこで、かかる変形を防止するため、特許文献１には、吸着部の開口部に多孔質材料からなる閉止部材を挿入固定したタイヤ成型ドラムが記載されている。
【０００４】
また、製品タイヤのサイズによって成型すべきタイヤ構成部材の寸法や貼付け開始位置が異なるため、従来のタイヤ成型工程では、不使用の吸着部を閉塞するなどの手間を要し、これが生産性を大幅に低下させていた。かかる切替作業の作業性を向上させるため、特許文献２には、成型ドラムを構成するセグメントの任意の領域にゴム被着面を形成し、その周囲にドラム径方向に出し入れ自在な枠体を配設したバンド成型ドラムが記載されている。また、特許文献３には、外表面に多数個の吸着孔を有する成型ドラム内に、吸着孔を塞ぐバッフルプレートを移動可能に設け、使用するシート材の幅に応じてバッフルプレートを移動し、有孔面領域の大きさを調整する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平７−１６４５５５号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９４７７号公報
【特許文献３】特開２００３−１５４５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１及び３の吸着方式では、シート状材料の表面形状によっては吸着保持が困難な場合がある。また、特許文献２のゴム被着面は、ゴムの粘着性を利用してシート状材料を保持するため保持性が十分ではなく、成型工程中にシート状材料がドラムから脱落するおそれがある。さらに、特許文献２及び３に記載の成型ドラムは、異なるサイズのシート状材料を使用可能であるが、依然としてサイズの切替時にはオペレーターがシート状材料の断面形状に合わせて種々の調整をする必要があり、かかる調整は生産性を著しく低下させる。
【０００６】
さらにまた、湾曲したプロファイルを有する等、断面形状によっては従来の吸着方式及び被着方式では全く保持ができないものもあり、自動でシート状材料の巻き付けを行うとシート状材料がドラムから落下してシート状材料の変形やシート状材料への異物の付着が懸念され、一方手動でシート状材料の巻き付けを行うと生産性が低下する上、オペレーターの熟練度による品質のばらつきが生じることが懸念される。
【０００７】
これら生産性及び品質面の問題に加え、従来の吸着方式では吸引装置から生ずる騒音が労働環境上の問題となる場合もあった。
【０００８】
したがって、この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、シート状材料の成型ドラムへの保持手段の適正化を図ることによって、生産性及び成型されたタイヤ構成部材の品質を向上することができるタイヤ成型ドラム及びかかるドラム上でタイヤ構成部材を成型する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、この発明に従うタイヤ成型ドラムは、外周面にシート状材料を巻き付けてタイヤ構成部材を成型するタイヤ成型ドラムにおいて、前記シート状材料を刺通可能な先端形状を有する係止爪を、その少なくとも一部が成型ドラム外周面からドラム径方向外側に突出した作動位置と、その全部がドラム内に格納された休止位置との間を移動可能に配設してなることを特徴とする。これによれば、係止爪がシート状材料を刺通しこれを係止しているので、シート状材料の表面形状に関わらず迅速かつ確実にシート状材料を成型ドラムに保持することができる。
【００１０】
また、作動位置にて、係止爪はドラム回転方向前方に向かって突出することが好ましい。
【００１１】
さらに、係止爪は鉤爪状のドラム径方向断面形状を有することが好ましい。ここで「鉤爪状」とは、先端に向かうにしたがって厚さが漸減し、かつ内側に湾曲した形状のことをいうものとし、半三日月状又は鎌の刃状と同義である。
【００１２】
そして、この発明に従うタイヤ構成部材の成型方法は、タイヤ成型ドラムの外周面にサーバーから供給されたシート状材料を巻き付けてタイヤ構成部材を成型する方法において、シート状材料の先行端部がドラム外周面に載置されてから所定の遅れ時間後に、ドラム内に格納されていた係止爪の少なくとも一部をドラム径方向外側に突出させて、係止爪でシート状材料を刺通させ、ドラムを回転して、ドラム外周面に沿ってシート状材料を巻き付け、シート状材料の後行端部が、ドラム外周面に巻き付けられたシート状材料に載置されてから所定の遅れ時間後に、前記係止爪の全部をドラム内に格納し、シート状材料の両端部を接合してタイヤ構成部材を成型することを特徴とする。これによれば、係止爪がシート状材料を刺通しこれを係止しているので、シート状材料の表面形状に関わらず迅速かつ確実にシート状材料を成型ドラムに保持することができる。
【００１３】
また、係止爪をドラム回転方向前方に向かって突出させることが好ましい。
【００１４】
さらに、ドラム径方向断面形状が鉤爪状の係止爪を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、シート状材料の成型ドラムへの保持手段の適正化を図ることによって、タイヤ構成部材の生産性及び成型されたタイヤ構成部材の品質を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明に従う代表的な成型ドラムの全体斜視図であり、図２及び３は図1に示す成型ドラムの線Ｉ−Ｉ上の断面図であり、図２は係止爪が作動位置にある状態を、図３は係止爪が休止位置にある状態をそれぞれ示す。
【００１７】
図１に示すタイヤ成型ドラム１には、例えば図示しないサーバーからシート状材料２（破線で示す）が外周面３上に供給される。この状態で、図示しない駆動手段によりドラム１を回転させてシート状材料２をドラム１に巻き付け、ドラム１を略一周させた後に先行端部と後行端部とを接合させてタイヤ構成部材を形成する。
【００１８】
そして、タイヤ成型ドラム１には、シート状材料２を刺通可能な、例えば針状又は刃状の先端形状を有する係止爪４が、その少なくとも一部が成型ドラム外周面３からドラム径方向外側に突出した作動位置（図２に示す）と、その全部がドラム１内に格納された休止位置（図３に示す）との間で移動することができるように配設されている。係止爪４を除いた成型ドラム１の基本的な構成は、複数のセグメントを拡縮可能に設けたもの等の従来から用いられている成型ドラムの構成と略同様にすることができる。
【００１９】
係止爪４は、初期状態では図３に示す休止位置にある。前記のようにサーバーからシート状材料２が供給され、シート状材料２の先行端部５がドラム１の外周面３に載置されてから所定の遅れ時間後に、ドラム内に格納されていた係止爪４をドラム径方向外側に向かって押し出し、図２に示す作動位置まで進行させる。この遅れ時間は、係止爪４を進行させない状態でシート状材料２の先行端部５がドラム１の外周面３に密着していることのできる期間のいずれかとし、例えばドラム１が１回転する周期をＴとして、０．０５Ｔ〜０．２５Ｔの範囲とすることが好ましい。０．０５Ｔ未満の状態では、シート状材料２の先行端部５とドラム１の外周面３が十分に密着しておらず、シート状材料２が係止爪４によって持ち上がり刺通が不十分となるおそれがあるからであり、０．２５Ｔを超えると、シート状材料２の先行端部５に作用する重力がドラム１から離れる向きとなり、シート状材料２が浮き上がって刺通ができなくなるおそれがあるからである。また、係止爪４の押し出しは、例えば空気圧若しくは油圧により作動するピストン、ドラム１の回転軸に連動したカム若しくはリンク機構、又はモーター等の原動機を用いて行うことができる。
【００２０】
係止爪４は針状又はナイフ刃状等の先端形状を有しているので、ドラム径方向外側に押し出されてシート状材料２の先行端部５に接触すると、これに貫入しつつ進行する。係止爪４が作動位置に達した状態では、シート状材料２の先行端部５は係止爪４に刺通されており、ドラム１に係止されることとなる。この状態でドラム１を回転させつつシート状材料２の供給を続けると、ドラム外周面３に沿ってシート状材料２が巻きつけられる。そして、ドラムが略１回転し、シート状材料２の後行端部が既にドラム１に巻き付けられたシート状材料２の先行端部５に載置されると、所定の遅れ時間後に係止爪を休止位置まで退行させドラム内に格納する。この状態でシート状材料２の先行端部と後行端部とをステッチャーロール等を用いて接合すると、図４に示すように、ドラム１上に円筒状のタイヤ構成部材６が成型される。
【００２１】
従来技術では、シート状材料をドラムに吸着するために、先行端部に変形が生じる場合があり、この上に後行端部を載置して接合すると、変形部分では両端部が完全には接合されずエアが残留するため、製品の不良を招くおそれがあった。また、ドラムへの保持性が先行端部の表面形状に影響されやすく、大きく湾曲した表面形状の材料に対しては保持性が低下していた。これに対し、この発明では、シート状材料を吸着することなく係止爪によってドラムに保持するため、先行端部に変形を生じることがなく、かつ係止爪の刺通箇所を介して両端部に挟まれたエアが抜けるので、接合部にいわゆるエア入りが発生することがない。係止爪により刺通された箇所は後行端部により覆われ、加硫時のゴム流れにより完全に閉塞するので、この箇所が故障発生の原因となることもない。加えて、吸着を用いないので、表面形状に関わらずシート状材料をドラムに確実に保持できる。このように、この発明によれば、成型されるタイヤ構成部材の品質が大幅に向上する。
【００２２】
また、従来技術では、シート状材料の供給タイミングがずれると、先行端部の肉薄の部分を吸着して変形が大きくなったり、先行端部により吸着部が完全に覆われず吸着不良を招いたりする場合もあったが、この発明ではかかる吸着を必要としないので、シート状材料の供給タイミングには比較的寛容であり、作業開始時の供給タイミングに費やす時間が短縮でき、作業性が向上する。
【００２３】
図５は、サイドトレッドの成型部に係止爪を設けた態様を示す。前記のように製品のタイヤサイズが異なるとそのサイドトレッドの断面形状も異なる場合が多い。このため、従来技術では、サイズの切替時にはオペレーターが、吸着部の全てがシート状材料で覆われるように吸着部の位置を調整したり、シート状材料が載置されない吸着部を金属プレートで覆ったりする必要があり、これらが生産性低下の大きな原因となっていた。
これに対し、この発明では、一部の係止爪がシート状材料を刺通しなくても保持性には影響しないので、例えば図５において破線で示すような広幅のシート状材料に合わせて左右各３個の係止爪４、４´を設けておき、実線で示すような狭幅のシート状材料を用いる場合には、左右各２個の係止爪４のみでシート状材料を保持し、最外の係止爪４´がシート材料を刺通しない状態で運転を行うこともできる。このように異なるシート状材料に切り替える場合にも係止爪の位置調整を行う必要がないことから、作業性が大幅に向上する。
【００２４】
作動位置にある係止爪４は、シート状材料２を良好にドラム１に保持できる限りは、種々の方向に進退行することができる。例えば、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、略ドラム径方向に沿って外向きにのみ突出してもよく、ドラム径方向外側に加えて、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、略ドラム幅方向に沿って突出してもよく、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ドラム回転方向後方に向かって突出してもよい。しかし、ドラム１が半回転し、係止爪４がドラム１の最下端となった状態でもシート状材料２が係止爪４から外れ落ちることのないようにする観点からは、図１及び２に示すように、係止爪４をドラム回転方向前方に向かって突出させることが好ましい。
【００２５】
係止爪４のドラム径方向断面形状は、例えば図９（ａ）に示すような針状、図９（ｂ）に示すようなナイフ状、図９（ｃ）に示すような鋸状等、種々の形状とすることができるが、作動位置への進行時に円滑にシート状材料に貫入し、休止位置への退行時にシート状材料を破損することのないようにする観点からは、図２及び３に示すように鉤爪状とすることが好ましい。
【００２６】
なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示の態様では係止爪がドラム幅方向に一列に並んでいるが、係止爪を複数列設けることもできる。また、タイヤ成型ドラムを例にとって説明を行ってきたが、この発明をバンド成型ドラム及びトレッド成型ドラムにも適用可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明によって、シート状材料の成型ドラムへの保持手段の適正化を図ることによって、タイヤ構成部材の生産性及び成型されたタイヤ構成部材の品質を向上することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明に従う代表的な成型ドラムの全体斜視図である。
【図２】図1に示す成型ドラムの線Ｉ−Ｉ上の断面図であり、係止爪が作動位置にある状態を示す。
【図３】図1に示す成型ドラムの線Ｉ−Ｉ上の断面図であり、係止爪が休止位置にある状態を示す。
【図４】図１に示す成型ドラムにタイヤ構成部材が成型された状態を示す斜視図である。
【図５】この発明に従う他の成型ドラムの全体斜視図である。
【図６】（ａ）はこの発明に従う他の成型ドラムの全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す成型ドラムの線ＶＩ−ＶＩ上の断面図である。
【図７】（ａ）はこの発明に従う他の成型ドラムの全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す成型ドラムの線ＶＩＩ−ＶＩＩ上の断面図である。
【図８】（ａ）はこの発明に従う他の成型ドラムの全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す成型ドラムの線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ上の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はこの発明に従う成型ドラムの係止爪の種々の態様を示す。
【図１０】従来の成型ドラムの全体斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  成型ドラム
２  シート状材料
３  成型ドラムの外周面
４、４´  係止爪
５  シート状材料の先行端部
６  タイヤ構成部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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