(57)【要約】【課題】ゴムバンド30の外周面に離型織物34が接着されていても、帯状ゴム部材31の始、終端同士の接合時における滑りを効果的に抑制する。【解決手段】ゴムバンド30の外周面に接着された離型織物34に軸方向に延びる開口領域38を設け、該開口領域38に離型織物34より摩擦係数の大きなゴム面を露出させたので、帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂを該開口領域38に露出したゴム面に圧着させれば、前記始、終端部31ａ、31ｂに接合部材35を押付けながら軸線方向に移動させて該始、終端同士を接合するようにしても、これらの間の接合時における滑りは効果的に抑制され、接合部におけるしわ等の変形発生を容易に抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡縮可能なドラム本体と、該ドラム本体の外側に嵌合された円筒状のゴムバンドと、該ゴムバンドの外周面に接着され該外周面を被覆する離型織物とを備えた成形ドラムにおいて、前記離型織物に軸方向に延びる離型織物が消失した開口領域を設け、該開口領域に離型織物より摩擦係数の大きなゴム面を露出させたことを特徴とする成形ドラム。
【請求項２】
前記開口領域を離型織物の周上１箇所だけ配置した請求項１記載の成形ドラム
【請求項３】
前記開口領域においてゴムバンドの外周面が露出しているとき、該露出しているゴムバンドの外周面を凹凸面とした請求項１または２記載の成形ドラム。
【請求項４】
前記前記開口領域におけるゴムバンドの外周面に薄肉のゴムシートを接着することで、開口領域にゴムシートを露出させるとともに、該ゴムシートの外表面を凹凸面とした請求項１または２記載の成形ドラム。
【請求項５】
請求項１記載の成形ドラムにおける開口領域のゴム面に帯状ゴム部材の始端部を圧着する工程と、回転している成形ドラムに帯状ゴム部材を供給することで、該帯状ゴム部材を離型織物に接触させながら成形ドラムの周囲に巻き付けるとともに、該帯状ゴム部材の終端部を開口領域のゴム面に圧着する工程と、帯状ゴム部材の始、終端部に押し付けられた接合部材を成形ドラムの軸線方向に移動させることで帯状ゴム部材の始、終端同士を接合しタイヤ構成部材を成形する工程とを備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の成形方法。
【請求項６】
前記接合部材は帯状ゴム部材に接触しながら転動する接合ローラである請求項５記載のタイヤ構成部材の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒状をしたタイヤ構成部材の成形に用いる成形ドラムおよび前記成形ドラムを用いたタイヤ構成部材の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の成形ドラムおよびタイヤ構成部材の成形方法としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０９８６６４号公報
【０００４】
即ち、前記公報には、拡縮可能なドラム本体と、該ドラム本体の外側に嵌合された円筒状のゴムバンドと、該ゴムバンドの外周面に接着され該外周面の全面を被覆するコットン製のメリヤス布とを備えた成形ドラムが開示されており、このような成形ドラムを用いてタイヤ構成部材を成形する場合には、周知のように該成形ドラムに帯状ゴム部材を供給して、その周囲に帯状ゴム部材の始端から終端に至るまで巻付け、その後、帯状ゴム部材の始、終端部に押し付けられた接合部材を成形ドラムの軸線方向に移動させることで帯状ゴム部材の始、終端同士を接合するのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の成形ドラムおよびタイヤ構成部材の成形方法にあっては、成形後のタイヤ構成部材がゴムバンドから容易に離型するよう該ゴムバンドの外周面全面にメリヤス布を接着しているが、このメリヤス布と帯状ゴム部材との間の離型容易性（比較的小さな摩擦係数）が、帯状ゴム部材の始、終端同士を接合するときに、逆にマイナス要因となって帯状ゴム部材の始、終端部が接合部材に押されてメリヤス布上を軸線方向に滑り、この結果、前記始、終端部にしわ等の変形が生じてしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は、ゴムバンドの外周面に離型織物が接着されていても、接合時における滑りを効果的に抑制することができる成形ドラムおよびタイヤ構成部材の成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、第１に、拡縮可能なドラム本体と、該ドラム本体の外側に嵌合された円筒状のゴムバンドと、該ゴムバンドの外周面に接着され該外周面を被覆する離型織物とを備えた成形ドラムにおいて、前記離型織物に軸方向に延びる離型織物が消失した開口領域を設け、該開口領域に離型織物より摩擦係数の大きなゴム面を露出させた成形ドラムにより、達成することができる。
【０００８】
第２に、前記成形ドラムにおける開口領域のゴム面に帯状ゴム部材の始端部を圧着する工程と、回転している成形ドラムに帯状ゴム部材を供給することで、該帯状ゴム部材を離型織物に接触させながら成形ドラムの周囲に巻き付けるとともに、該帯状ゴム部材の終端部を開口領域のゴム面に圧着する工程と、帯状ゴム部材の始、終端部に押し付けられた接合部材を成形ドラムの軸線方向に移動させることで帯状ゴム部材の始、終端同士を接合しタイヤ構成部材を成形する工程とを備えたタイヤ構成部材の成形方法により、達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明においては、ゴムバンドの外周面に接着された離型織物に軸方向に延びる開口領域を設け、該開口領域に離型織物より摩擦係数の大きなゴム面を露出させたので、帯状ゴム部材の始、終端部を該開口領域に露出したゴム面に圧着させれば、前記始、終端部に接合部材を押付けながら軸線方向に移動させて始、終端同士を接合するようにしても、これらの間の接合時における滑りは効果的に抑制され、これにより、帯状ゴム部材の接合部におけるしわ等の変形発生を容易に抑制することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載のように構成すれば、帯状ゴム部材を成形ドラムの周囲に巻き付けたとき、余計な箇所での帯状ゴム部材とゴム面との粘着を防止することができる。さらに、請求項３に記載のように構成すれば、開口領域におけるゴム面（ゴムバンドの外周面）の粘着力を適切な値に容易にコントロールすることができる。また、請求項４に記載のように構成すれば、別工程で成形されたゴムシートをゴムバンドに接着するだけで、ゴムバンドのゴム種に無関係に開口領域におけるゴム面の粘着力を適切な値に容易にコントロールすることができる。さらに、請求項６に記載のように構成すれば、粘着力の低い帯状ゴム部材であっても、その始、終端同士を確実かつ強力に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態１を示す正面断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図３】拡径状態の成形ドラムを示す図２と同様の断面図である。
【図４】図２のＡ部拡大断面図である。
【図５】開口領域近傍の一部破断平面図である。
【図６】この発明の実施形態２を示す図４と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は図示していない駆動部に支持された成形ドラムであり、この成形ドラム11は図示していないモータにより軸線回りに駆動回転される水平な主軸12を有する。前記主軸12には軸方向に離れた円盤状を呈する一対のガイドプレート13が取り付けられ、これらガイドプレート13の互いに対向する内面には周方向に等角度離れ半径方向に延びる複数（ここでは12個）のガイド溝14が形成されている。
【００１３】
17はスチール、鉄合金、アルミ合金等の金属から構成され、前記主軸12と同軸で全体として略円筒状を呈する拡縮可能なドラム本体であり、このドラム本体17は周方向に並べられた複数（ガイド溝14と同数）のドラムセグメント18から構成されている。ここで、これらドラムセグメント18は半径方向外側に向かうに従い周方向長さが長くなった扇形セグメント18ａと、前記扇形セグメント18ａより周方向長が短く、半径方向外側に向かうに従い周方向長さが徐々に短くなった山形セグメント18ｂとの２種類のセグメントからなり、これら扇形セグメント18ａと山形セグメント18ｂとは周方向に交互に配置されている。
【００１４】
各ドラムセグメント18はその軸方向両端部に前記ガイドプレート13のガイド溝14に摺動可能に挿入されたスライド部21をそれぞれ有し、この結果、各ドラムセグメント18はガイドプレート13に半径方向に移動可能に支持されることになる。22は成形ドラム11内に配設されたエアシリンダであり、このエアシリンダ22はガイドプレート13間の主軸12の外周に形成されたピストン23と、このピストン23を囲み主軸12に摺動可能に外嵌された出力部としてのシリンダケース24とを有する。25は複数対（前記ドラムセグメント18と同数対）の平行リンクであり、これら平行リンク25の半径方向内端部は前記シリンダケース24に連結され、一方、その半径方向外端部はドラムセグメント18にそれぞれ連結されている。
【００１５】
この結果、前記エアシリンダ22の一側室22ａに圧力流体、例えばエアが供給されると、シリンダケース24は一側に移動して平行リンク25が倒れるため、ドラムセグメント18が同期して半径方向内側に移動し、一方、エアシリンダ22の他側室22ｂに圧力流体が供給されると、シリンダケース24は他側に移動して平行リンク25が起き上がるため、ドラムセグメント18が同期して半径方向外側に移動し、ドラム本体17が拡縮する。前述したエアシリンダ22、平行リンク25は全体として、ドラム本体17を拡縮させる拡縮手段27を構成する。
【００１６】
ここで、前記扇形セグメント18ａに連結されている平行リンク25は、軸線に対する傾斜角が山形セグメント18ｂに連結されている平行リンク25の傾斜角より大であり、また、その長手方向長が山形セグメント18ｂに連結されている平行リンク25の長手方向長より短い。この結果、山形セグメント18ｂの半径方向移動速度が扇形セグメント18ａの半径方向移動速度より大となる。
【００１７】
そして、前記扇形、山形セグメント18ａ、18ｂが共に半径方向内側限まで移動したドラム本体17の縮径時には、図２に示すように、山形セグメント18ｂの外周面は扇形セグメント18ａの外周面より半径方向内側に位置する一方、隣接する扇形セグメント18ａ間に所定幅の間隙が形成され、また、前記扇形、山形セグメント18ａ、18ｂが共に半径方向外側限まで移動したドラム本体17の拡径時には、図３に示すように、隣接する扇形セグメント18ａ間の間隙が拡大する一方、該間隙に山形セグメント18ｂが侵入して扇形、山形セグメント18ａ、18ｂの外周面が同一円上に位置するようになる。
【００１８】
図１〜５において、前記ドラム本体17の外側には加硫済みゴムからなり円筒状をした一定肉厚のゴムバンド30が嵌合され、このゴムバンド30は周方向に伸縮可能で、ドラム本体17を構成する各扇形セグメント18ａに、例えば、ビスにより止着されている。そして、前記縮径状態のドラム本体17（ゴムバンド30）の外側には未加硫ゴムからなる一定幅で等厚、例えば 3mm厚程度の帯状ゴム部材31が全周に亘って巻き付けられ、円筒状をしたインナーライナー等のタイヤ構成部材32が成形されるが、このとき、隣接する扇形セグメント18ａ間の間隙は該ゴムバンド30により閉止されるので、該タイヤ構成部材32は実質上円筒状に成形される。その後、前記ドラム本体17が拡径すると、隣接する扇形セグメント18ａ間の間隙が拡大するが、このとき、前記ゴムバンド30はこのような間隙の拡大と関係なく全周でほぼ均一に周方向に伸びるため、タイヤ構成部材32および後述のカーカス層の周方向一部のみが周方向に異常に伸びる事態を容易に抑制することができる。
【００１９】
34は前記ゴムバンド30の外周面に接着され該外周面を被覆する厚さが 0.5mm程度の離型織物であり、この離型織物34は前記ゴムバンド30の外周面に貼付けた後、加硫を行うことで接着（加硫接着）してもよく、あるいは、接着剤を用いて接着するようにしてもよい。そして、前記離型織物34は未加硫ゴムとの粘着力が低い値で、しかも、ある程度耐熱性のある繊維、例えば、綿、麻、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維等の織布から構成されている。このように離型織物34によってゴムバンド30の外周面を囲むことで、タイヤ構成部材32とゴムバンド30（離型織物34）との粘着力を低下させ離型性を向上させるようにすれば、成形されるタイヤがオフロードタイヤ等の大重量のタイヤであっても、縮径時におけるタイヤ構成部材32からのドラム本体17の離型が容易となり、ドラム本体17を問題なく縮径させることができる。
【００２０】
ここで、前記離型織物34によってゴムバンド30の外周面が全周に亘って被覆されている場合には、前述した帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂを接合部材35によって成形ドラム11、ゴムバンド30に押し付けながら該接合部材35を成形ドラム11の軸線方向に移動させることで帯状ゴム部材31の始、終端同士を接合すると、前述のように帯状ゴム部材31と離型織物34との間に滑りが生じ始、終端部31ａ、31ｂにしわ等の変形が生じてしまうことがある。
【００２１】
このため、この実施形態においては、前記離型織物34を一部消失させることで、一定幅、例えば 100mm幅程度で軸方向一端から軸方向他端まで軸方向に延びる開口領域38を離型織物34に設け、これにより、前記開口領域38に離型織物34より摩擦係数の大きなゴム面、ここではゴムバンド30の外周面を露出させたのである。そして、このように露出したゴム面に前記帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂを圧着してその一部を互いに重ね合わせた後、接合部材35を前記始、終端部31ａ、31ｂに押付けながら成形ドラム11の軸線方向に移動させることで、帯状ゴム部材31の始、終端同士をオーバーラップ接合するのである。
【００２２】
このようにゴムバンド30の外周面に接着された離型織物34に軸方向に延びる開口領域38を設け、該開口領域38に離型織物34より摩擦係数の大きなゴム面を露出させるとともに、帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂを該開口領域38に露出したゴム面に圧着するようにすれば、前記始、終端部31ａ、31ｂに接合部材35を押付けながら軸線方向に移動させて該帯状ゴム部材31の始、終端同士を接合するようにしても、接合時における離型織物34と帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂとの間の滑りは効果的に抑制され、これにより、帯状ゴム部材31の接合部における変形の発生を容易に抑制することができる。
【００２３】
ここで、前述の離型織物34が消失した開口領域38は、離型織物34の周上１箇所だけに配置することが好ましい。その理由は、開口領域38が周上に複数箇所配置されていると、帯状ゴム部材31を成形ドラム11の周囲に巻き付けたとき、余計な箇所で帯状ゴム部材31とゴム面（ゴムバンド30）が粘着し、この結果、ドラム本体17の縮径時に、成形されたタイヤ構成部材32からのゴムバンド30の離型が困難となることがあるが、この実施形態のように周上１箇所だけ配置すれば、前述の変形発生を抑制しながら離型を容易とすることができるからである。  
【００２４】
また、前述のように開口領域38においてゴムバンド30の外周面がゴム面として露出しているとき、該露出しているゴムバンド30の外周面が凹凸の殆どない平滑面であると、前述のように帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂを開口領域38において露出したゴムバンド30の外周面に押し付けるため、始、終端部31ａ、31ｂとゴムバンド30の外周面とが強力に密着（粘着）してドラム本体17の縮径時にゴムバンド30から帯状ゴム部材31が外れない事態が生じるおそれがある。このため、この実施形態では前記開口領域38に露出したゴムバンド30の外周面に、例えばほぼ直角に交差する多数本の細溝39を形成することで、該露出したゴムバンド30の外周面を凹凸面（粗面）とし、これにより、開口領域38におけるゴム面（ゴムバンド30の外周面）の粘着力を容易に適切な値にコントロールしている。
【００２５】
なお、前述の細溝39はゴムバンド30の加硫時に加硫モールドの内面に形成された細い突条により形成することができるが、この発明においては、加硫後のゴムバンド30の外周面に加熱されたナイフ等を用いて形成するようにしてもよい。また、この発明においては、加硫後のゴムバンド30の外周面にショットブラスト、サンドブラスト処理を施したり、研削砥石により研削することで、開口領域38に露出しているゴムバンド30の外周面を微細な凹凸面としてもよい。
【００２６】
ここで、前述した開口領域38は、この実施形態では、離型織物34の周方向両端間に開口領域38と同一幅の間隙を形成した状態で該離型織物34をゴムバンド30に接着することにより、離型織物34に設けたが、この発明においては、ゴムバンド30の全周に亘って離型織物34を接着した後、離型織物34から開口領域38と同一幅の離型織物片を軸方向に引き剥がすことで、離型織物34に開口領域38を形成するようにしてもよい。この場合には、離型織物34の凹凸が開口領域38に露出したゴムバンド30に転写されるため、該ゴムバンド30の外周面はそのまま凹凸面となる。
【００２７】
また、この実施形態では前述した接合部材35として、回転軸線がゴムバンド30に対して接線方向に延びるフリー回転可能な円柱状の接合ローラを用いるとともに、該接合ローラを帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂに接触させながら軸方向に転動させることで、帯状ゴム部材31の始、終端同士を接合するようにしている。このようにすれば、粘着力の低い帯状ゴム部材31であっても、その始、終端同士を確実かつ強力に接合することができる。なお、この発明においては、前記接合部材35として、常温あるいは加熱された超音波振動子を用いるようにしてもよい。
【００２８】
次に、前記実施形態１の作用について説明する。
まず、帯状ゴム部材31を成形ドラム11、ここでは縮径状態のドラム本体17に供給し、該帯状ゴム部材31の始端部31ａを開口領域38のゴム面、即ち開口領域38に露出しているゴムバンド30の外周面に圧着する。次に、成形ドラム11をモータにより軸線回りに回転させるが、このように回転している成形ドラム11に対して帯状ゴム部材31を供給し、該帯状ゴム部材31を離型織物34に接触させながら成形ドラム11の周囲に１周だけ巻き付ける。このとき、隣接する扇形セグメント18ａ間に所定幅の間隙が形成されているが、このような間隙はゴムバンド30により閉止されているので、帯状ゴム部材31は実質上円筒状に巻き付けられる。
【００２９】
そして、帯状ゴム部材31の終端部31ｂが成形ドラム11に供給されると、該終端部31ｂを開口領域38のゴム面に圧着するとともに、始端部31ａ上に一部を重ね合わせる。次に、帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂに押し付けられた接合部材35を成形ドラム11の軸線方向に移動させると、該接合部材（接合ローラ）35は始、終端部31ａ、31ｂに接触しながら軸方向に転動し、これにより、帯状ゴム部材31の始、終端同士はオーバーラップ接合されて円筒状のタイヤ構成部材32が成形される。このとき、帯状ゴム部材31の始、終端部31ａ、31ｂは開口領域38に露出したゴム面に接触しているので、ゴム面と帯状ゴム部材31との間の滑りは大きな摩擦力（粘着力）により効果的に抑制され、帯状ゴム部材31の接合部における変形発生が容易に抑制される。なお、この発明においては、前記帯状ゴム部材31の始、終端同士を突き合わせ接合するようにしてもよい。
【００３０】
次に、成形ドラム11を回転させながら該成形ドラム11にカーカスプライを供給し、タイヤ構成部材32の外側に該カーカスプライを少なくとも１枚巻き付けて円筒状のカーカス層を成形する。その後、エアシリンダ22の他側室22ｂに圧力流体を供給すると、シリンダケース24が他側に移動して平行リンク25が起き上がり、これにより、ドラムセグメント18が同期して半径方向外側に移動し成形ドラム11（ドラム本体17）が拡径する。このとき、隣接する扇形セグメント18ａ間の間隙が拡大するが、ゴムバンド30はこのような間隙の拡大と関係なく全周でほぼ均一に周方向に伸びるため、タイヤ構成部材32およびカーカス層の周方向一部のみが周方向に異常に伸びてカーカスコードに乱れが生じるような事態を容易に抑制することができる。
【００３１】
これにより、ドラム本体17が拡径状態となると、円筒状をしたカーカス層の軸方向両端部外側にビードがそれぞれセットされ、その後、該ビードより軸方向外側のカーカス層が該ビード回りに折返されてグリーンケースが成形される。その後、エアシリンダ22の一側室22ａに圧力流体を供給すると、シリンダケース24が一側に移動して平行リンク25が倒れるため、ドラムセグメント18が同期して半径方向内側に移動し成形ドラム11（ドラム本体17）が縮径する。このとき、ゴムバンド30の外周面の大部分は離型織物34により被覆され、また、開口領域38において露出しているゴムバンド30の外周面も凹凸面となっているため、前記グリーンケース（タイヤ構成部材32）は容易にゴムバンド30から剥離し、グリーンケースの取出し作業が容易となる。
【００３２】
図６はこの発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、前記開口領域38におけるゴムバンド30の外周面に薄肉のニトリルゴム等からなるゴムシート41を接着し、開口領域38に該ゴムシート41を露出させることで、開口領域38において該ゴムシート41の外表面をゴム面として露出させている。また、この実施形態においては、前記ゴムシート41の外表面に前述した細溝39を形成したり、あるいは、ショットブラスト処理等を施すことで該外表面を凹凸面としている。このようにすれば、別工程で成形されたゴムシート41をゴムバンド30に接着するだけで開口領域38に露出したゴム面を形成することができるとともに、ゴムバンド30のゴム種と無関係に開口領域38におけるゴム面の粘着力を適切な値に容易にコントロールすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、円筒状をしたタイヤ構成部材の成形に用いる成形ドラムの産業分野に適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
11…成形ドラム             17…ドラム本体
30…ゴムバンド             31…帯状ゴム部材
31ａ…始端部               31ｂ…終端部
34…離型織物               35…接合部材
38…開口領域               41…ゴムシート
【図１】
2011173395.tif 000003
【図２】
2011173395.tif 000004
【図３】
2011173395.tif 000005
【図４】
2011173395.tif 000006
【図５】
2011173395.tif 000007
【図６】
2011173395.tif 000008