(57)【要約】【課題】エア排除効果に優れ、且つ、タイヤサイズに対する汎用性の高いタイヤ成形装置を提供する。【解決手段】  主軸１上の一対のビードロック装置２の相互間に主軸１の周方向に沿って配置された複数本のインナーシュー８を主軸１の径方向外側に向かって拡張自在に支持するインナーシュー支持機構９を設け、各インナーシュー８の先端部に該インナーシュー８が拡張した際に１次グリーンタイヤＧの内周面に当接する内側ローラー１０を設置すると共に、ビードロック装置２の主軸１周りの回転速度とインナーシュー支持機構９の主軸１周りの回転速度とが互いに異なるようにインナーシュー支持機構９に相対駆動手段１２を付設する。【選択図】図１
2015101023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、該主軸に移動可能に設けられて１次グリーンタイヤのビード部を支持する一対のビードロック装置と、該ビードロック装置に取り付けられた前記１次グリーンタイヤの外周側にトレッドリングを搬送するトランスファー装置と、前記１次グリーンタイヤに対して前記トレッドリングを圧着する際に該トレッドリングを押圧する外側ローラーを備えた押圧装置とを有するタイヤ成形装置において、
前記主軸上の前記一対のビードロック装置の相互間に前記主軸の周方向に沿って配置された複数本のインナーシューを前記主軸の径方向外側に向かって拡張自在に支持するインナーシュー支持機構を設け、各インナーシューの先端部に該インナーシューが拡張した際に前記１次グリーンタイヤの内周面に当接する内側ローラーを設置すると共に、前記ビードロック装置の前記主軸周りの回転速度と前記インナーシュー支持機構の前記主軸周りの回転速度とが互いに異なるように前記インナーシュー支持機構に相対駆動手段を付設したことを特徴とするタイヤ成形装置。
【請求項２】
前記インナーシュー支持機構が前記主軸上を軸方向に移動可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形装置。
【請求項３】
前記１次グリーンタイヤと前記トレッドリングとの積層体が少なくとも１層のスチールコード層を含む一方で、前記内側ローラーと前記外側ローラーとがそれぞれ同一極性の磁性を帯びていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成形装置。
【請求項４】
前記１次グリーンタイヤと前記トレッドリングとの積層体がスチールコード層を含まない一方で、前記内側ローラーと前記外側ローラーとが互いに反極性の磁性を帯びていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成形装置。
【請求項５】
永久磁石を用いて前記内側ローラーと前記外側ローラーとに磁性を付与したことを特徴とする請求項３又は４に記載のタイヤ成形装置。
【請求項６】
前記インナーシュー支持機構によって拡径した前記インナーシューを縮径するための縮径手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ成形装置。
【請求項７】
前記縮径手段が前記複数本のインナーシューを前記主軸の径方向内側に向かって付勢する緊張バンドスプリングであることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ成形装置。
【請求項８】
前記縮径手段が前記各インナーシューを前記主軸の径方向内側に向かって付勢する板バネ又は線バネであることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ成形装置に関し、更に詳しくは、エア排除効果に優れ、且つ、タイヤサイズに対する汎用性の高いタイヤ成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤは、インナーライナー層の外周側にカーカス層を巻き付け、ビードフィラーを一体化したビードコアをカーカス層の外周側に打ち込んだ後、カーカス層をビードコアの廻りに巻き上げると共に、サイドウォールゴム層及びリムクッションゴム層を一体化したサイド部を貼り合わせることにより円筒状の１次グリーンタイヤを成形する一方で、ベルト層、ベルトカバー層、トレッドゴム層を順次巻き付けることにより環状のトレッドリングを成形し、１次グリーンタイヤをビードコアの相互間隔を狭めながら膨径させてトレッドリングの内面に貼り合せることにより、トロイダル形状を有する２次グリーンタイヤを成形し、この２次グリーンタイヤを金型内で加硫することで製造される。
【０００３】
１次グリーンタイヤとトレッドリングとを接合する工程では、一般的に、１次グリーンタイヤとトレッドリングとの層間にエアが残留することを防ぐために、ステッチャー等の押圧手段によってトレッドリングを１次グリーンタイヤに対して径方向外側から径方向内側に向けて押圧している。ところが、従来のタイヤ成形装置では、この接合工程の間、１次グリーンタイヤの内部には内圧が充填されるのみであるため、ステッチャー等の押圧手段によって外部から押圧しただけでは充分にエアを排除することが難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１は、１次グリーンタイヤの内側からタイヤ径方向外側に向けて１次グリーンタイヤの内側面を押圧する押圧部と、この押圧部をタイヤ径方向に沿って拡張させる拡張部とを備えた成形機構を設けることを提案している。しかしながら、この構造では、押圧部どうしが離間するため、押圧部が存在しない部位ではステッチャー等の押圧手段による外部からの力に対して成形体を支持することができず、充分にエアを排除することが難しいという問題があった。
【０００５】
また、例えば特許文献２は、拡張時に連続した３６０°組立面を形成して指定された直径箇所で１次グリーンタイヤを内面から支持するデッキ組立体を用いることを提案している。しかしながら、この構造では、１次グリーンタイヤのサイズごとに異なるデッキ組立体を用意する必要があり、汎用性が悪いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０６９７３３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、エア排除効果に優れ、且つ、タイヤサイズに対する汎用性の高いタイヤ成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ成形装置は、主軸と、該主軸に移動可能に設けられて１次グリーンタイヤのビード部を支持する一対のビードロック装置と、該ビードロック装置に取り付けられた前記１次グリーンタイヤの外周側にトレッドリングを搬送するトランスファー装置と、前記１次グリーンタイヤに対して前記トレッドリングを圧着する際に該トレッドリングを押圧する外側ローラーを備えた押圧装置とを有するタイヤ成形装置において、前記主軸上の前記一対のビードロック装置の相互間に前記主軸の周方向に沿って配置された複数本のインナーシューを前記主軸の径方向外側に向かって拡張自在に支持するインナーシュー支持機構を設け、各インナーシューの先端部に該インナーシューが拡張した際に前記１次グリーンタイヤの内周面に当接する内側ローラーを設置すると共に、前記ビードロック装置の前記主軸周りの回転速度と前記インナーシュー支持機構の前記主軸周りの回転速度とが互いに異なるように前記インナーシュー支持機構に相対駆動手段を付設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、上述のように、複数本のインナーシューを主軸の径方向外側に向かって拡張自在にインナーシュー支持機構によって支持し、各インナーシューが拡張した際に１次グリーンタイヤの内周面に当接する内側ローラーをインナーシューの先端部に設けたので、インナーシューが拡張すると、内側ローラーが１次グリーンタイヤの内周面を押圧する。更に、インナーシュー支持機構に付設した相対駆動手段によって、ビードロック装置の主軸周りの回転速度とインナーシュー支持機構の主軸周りの回転速度とが互いに異なるようにインナーシューが１次グリーンタイヤに対して相対駆動されるので、拡張したインナーシューの先端に設けられた内側ローラーは、押圧力を発生しながら１次グリーンタイヤの内周面を全周に亘って転動することになる。その結果、１次グリーンタイヤの全周に亘って、連続的かつ均等に、１次グリーンタイヤとトレッドリングとの間に残留するエアを押し出すことが可能になる。特に、押圧装置が設けられた部位では、外側ローラーと内側ローラーとによって１次グリーンタイヤとトレッドリングとの積層体が挟まれるので、効果的に残留エアを除去することができる。また、複数個のインナーシューを用いているので、１次グリーンタイヤの周上の複数箇所において内側ローラーによるエア除去が行われることになり、効率よくエア除去を行うことができる。更に、インナーシュー支持機構は、インナーシューを主軸の径方向外側に向かって拡張自在に支持しているので、１次グリーンタイヤのサイズに応じてインナーシューを拡張することで様々なサイズの１次グリーンタイヤに対してエア除去効果を発揮することが可能になる。即ち、タイヤ成形装置の汎用性を高めることができる。
【００１０】
本発明では、インナーシュー支持機構が主軸上を軸方向に移動可能に設けられた仕様にすることができる。これにより、内側ローラーが１次グリーンタイヤの内周面の幅方向にも移動可能になるので、１次グリーンタイヤの全体に亘って内側ローラーによるエア除去効果を発揮することが可能になる。
【００１１】
本発明では、１次グリーンタイヤとトレッドリングとの積層体が少なくとも１層のスチールコード層を含む一方で、内側ローラーと外側ローラーとがそれぞれ同一極性の磁性を帯びている仕様にすることができる。これにより、磁力によって内側ローラーと外側ローラーとが誘引し合い、効果的にエア除去を行うことが可能になる。また、内側ローラーと外側ローラーとが１次グリーンタイヤ及びトレッドリングを介して対向するときには、内側ローラー及び外側ローラーが連動して動くようになるので、より効果的なエア除去を行うことが可能になる。
【００１２】
或いは、本発明では、１次グリーンタイヤとトレッドリングとの積層体がスチールコード層を含まない一方で、内側ローラーと外側ローラーとが互いに反極性の磁性を帯びている仕様にすることもできる。この場合も、磁力によって内側ローラーと外側ローラーとが誘引し合い、効果的にエア除去を行うことが可能になり、また、内側ローラーと外側ローラーとが１次グリーンタイヤ及びトレッドリングを介して対向するときには、内側ローラー及び外側ローラーが連動して動くようになるので、より効果的なエア除去を行うことが可能になる。
【００１３】
このとき、永久磁石を用いて内側ローラーと外側ローラーとに磁性を付与することが好ましい。これにより、例えば、電磁石等を用いる場合に比べてタイヤ成形装置の構造を簡略にすることができる。
【００１４】
本発明では、支持機構によって拡径したインナーシューを縮径するための縮径手段を有する仕様にすることもできる。これにより、１次グリーンタイヤとトレッドリングとを圧着する工程以外では、インナーシューが拡径されない縮径状態に保つことができるので使用時以外はタイヤ成形装置をコンパクト化することができる。このとき、縮径手段として、例えば、複数本のインナーシューを主軸の径方向内側に向かって付勢する緊張バンドスプリングを用いることができる。或いは、縮径手段として、各インナーシューを主軸の径方向内側に向かって付勢する板バネ又は線バネを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のタイヤ成形装置の概略構成図である。
【図２】本発明のインナーシューの縮径時における側面図である。
【図３】本発明のインナーシューの拡張時における側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１に例示するように、本発明のタイヤ成形装置は、主として、主軸１と、ビードロック装置２と、トランスファー装置３と、押圧装置４とから構成される。
【００１８】
主軸１は、支持台５に軸受け６を介して回転自在に取り付けられ、その回転軸が水平方向に延在するように支えられている。
【００１９】
ビードロック装置２は、主軸１上に軸方向に移動可能に、且つ主軸１周りに回転可能に取り付けられている。ビードロック装置２は、１次グリーンタイヤＧのビード部Ｂを支持し、１次グリーンタイヤＧを膨径させる際に、１次グリーンタイヤＧのビード部Ｂの相互間隔を狭めるように移動して、１次グリーンタイヤＧをトロイダル形状に変形するように作動する。
【００２０】
トランスファー装置３は、他の成形工程で成形されたトレッドリングＴを搬送し、１次グリーンタイヤＧ上に載置するものであり、その構成は特に限定されない。
【００２１】
押圧装置４は、先端部に外側ローラー７を備え、この外側ローラー７によって、１次グリーンタイヤＧに対してトレッドリングＴを圧着する際にトレッドリングＴを押圧するようになっている。押圧手段４（及び外側ローラー７）は、トレッドリングＴの周方向の所定箇所に固定されており、ビードロック装置２によって１次グリーンタイヤＧ及びトレッドリングＴが主軸１の周りに回転することで、トレッドリングＴの全周を押圧する。図１の実施形態では、ビードロック装置２に固定された１次グリーンタイヤＧの赤道の左右両側に一対の押圧手段４が設けられている。押圧手段４は、外側ローラー７がトレッドリングＴの外周面をなぞるように軸方向に移動可能になっており、これによりトレッドリングＴの外周面の全体を押圧するようになっている。押圧手段４は、必ずしもトレッドリングＴを外周側から強い力で押圧する必要は無く、少なくとも、膨径した１次グリーンタイヤＧとその外周面に載置されたトレッドリングＴを、膨径する力に対して押さえることができればよい。
【００２２】
このように構成されたタイヤ成形装置に対して、本発明では、主軸１上の一対のビードロック装置２の相互間に複数本のインナーシュー８が設けられている。このインナーシュー８は、インナーシュー支持機構９（以下、「支持機構９」という）によって主軸１の径方向外側に向かって拡張自在に支持されている。また、インナーシュー８の先端部には、インナーシュー８が拡張した際に１次グリーンタイヤＧの内周面に当接する内側ローラー１０が設置されている。
【００２３】
図２，３に例示するように、複数本（図では４本）のインナーシュー８は、各インナーシュー８が円弧形状を有し、これら複数本（図では４本）のインナーシュー８が縮径時に全体で円環状になるように構成されている。図２，３の実施形態では、各インナーシュー８は、軸１１を中心として回転可能に支持機構９に取り付けられており、軸１１を中心として図の矢印方向に先端部が動くことで拡径して、内側ローラー１０が１次グリーンタイヤＧの内周面に当接するようになっている。尚、図１の実施形態では、図２，３に示したように縮径時に全体で円環状を成す複数本のインナーシュー８が、ビードロック装置２に固定された１次グリーンタイヤＧの赤道の左右両側に設けられている。
【００２４】
支持機構９には、図１に例示するように、ビードロック装置２の主軸１周りの回転速度と支持機構９の主軸１周りの回転速度とが互いに異なるように支持機構９を相対駆動させる相対駆動手段１２が付設されている。言い換えれば、相対駆動手段１２とは、ビードロック装置２の回転数を主軸１の回転数に同調させない機構である。この相対駆動手段１２は、例えば、支持機構９をビードロック装置２の主軸１周りの回転速度とは異なる回転速度で同方向に回転させる機能を有する。相対駆動手段１２としては、支持機構９をビードロック装置２とは逆方向に回転させる駆動手段や、支持機構９を回転させずに固定することでビードロック装置２の主軸１周りの回転に対して相対的に回転（駆動）させる固定手段を用いることもできる。
【００２５】
このように、複数本のインナーシュー８を主軸１の径方向外側に向かって拡張自在に支持機構９によって支持し、各インナーシュー８が拡張した際に１次グリーンタイヤＧの内周面に当接する内側ローラー１０をインナーシュー８の先端部に設けたので、図３に示すようにインナーシュー８が拡張すると、内側ローラー１０が１次グリーンタイヤＧの内周面を押圧する。更に、支持機構９に付設した相対駆動手段１２によって、ビードロック装置２の主軸１周りの回転速度と支持機構９の主軸１周りの回転速度とが互いに異なるようにインナーシュー８が１次グリーンタイヤＧに対して相対駆動されるので、拡張したインナーシュー８の先端に設けられた内側ローラー１０は、押圧力を発生しながら１次グリーンタイヤＧの内周面を全周に亘って転動することになる。その結果、１次グリーンタイヤＧの全周に亘って、連続的かつ均等に、１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとの間に残留するエアを押し出すことが可能になる。特に、押圧装置４が設けられた部位では、外側ローラー７と内側ローラー１０とによって１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとの積層体が挟まれるので、効果的に残留エアを除去することができる。また、複数個のインナーシュー８を用いているので、１次グリーンタイヤＧの周上の複数箇所において内側ローラー１０によるエア除去が行われることになり、効率よくエア除去を行うことができる。更に、支持機構９は、インナーシュー８を主軸１の径方向外側に向かって拡張自在に支持しているので、１次グリーンタイヤＧのサイズに応じてインナーシュー８を拡張することで様々なサイズの１次グリーンタイヤＧに対してエア除去効果を発揮することが可能になる。即ち、タイヤ成形装置の汎用性を高めることができる。
【００２６】
支持機構９によってインナーシュー８を拡張自在に支持するには、例えば、図２，３に例示するように、各インナーシュー８を、軸１１を中心として回転可能に支持機構９に取り付けて、支持機構９が回転する際の遠心力で、軸１１を中心としてインナーシュー８を図の矢印方向に回転させることで拡径することができる。
【００２７】
このように遠心力を用いる場合、支持機構９によって拡張したインナーシュー８を縮径するための縮径手段を有する仕様にすることが好ましい。即ち、インナーシュー８が拡張した状態のままでは、１次グリーンタイヤＧの取り付け／取り外し作業が困難になるため、縮径手段によって確実に縮径させるようにすることが好ましい。これにより、回転時（１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとを圧着するとき）以外では、インナーシュー８が拡径されない縮径状態に保つことができ、１次グリーンタイヤＧの取り付け／取り外し作業が容易になる。また、回転時以外はタイヤ成形装置をコンパクト化することができる。
【００２８】
このとき、縮径手段として、図３に例示するように、複数本のインナーシュー８を主軸１の径方向内側に向かって付勢する緊張バンドスプリング１３を用いることができる。緊張バンドスプリング１３は、複数本のインナーシューの全体を外側から押さえて付勢するので、遠心力が緊張バンドスプリング１３による付勢力より大きくなったときにはインナーシュー８が拡張するが、遠心力が緊張バンドスプリング１３による付勢力よりも小さくなると拡張状態を保つことができず縮径することになる。
【００２９】
或いは、縮径手段として、各インナーシュー８を主軸１の径方向内側に向かって付勢する板バネ又は線バネを用いることができる。板バネ又は線バネは、例えば図２，３の実施形態では、軸１１近傍に設けられて各インナーシュー８を図の矢印方向の回転を抑える方向に付勢する。そのため、遠心力が板バネ又は線バネによる付勢力より大きくなったときにはインナーシュー８が拡張するが、遠心力が板バネ又は線バネによる付勢力よりも小さくなると拡張状態を保つことができず縮径することになる。
【００３０】
支持機構９によってインナーシュー８を拡張自在に支持する方法としては、上述の遠心力を用いる方法の他に、動力によって駆動する拡張手段を用いることもできる。この場合、拡張及び縮径を動力によって行うことも可能になるため、上述の遠心力を用いる場合のような縮径手段を新たに設ける必要はなくなる。
【００３１】
インナーシュー８は、図２，３に例示するように、複数本が縮径時に全体で円環状になるように構成することが好ましいが、その本数は、４本以上８本以下が好ましい。インナーシュー８の本数を４本以上とすることで、インナーシュー８の先端の内側ローラー１０が１次グリーンタイヤＧの内周面に接触する箇所が増えるので、効率よくエア除去効果を得ることができる。インナーシュー８の本数が８本を超えると、各インナーシュー８の長さが短くなり、縮径時と拡張時の径差が小さくなるので、インナーシュー８の拡張によって対応可能な１次グリーンタイヤＧのサイズの範囲が狭くなり、タイヤ成形装置の汎用性を高めることが難しくなる。
【００３２】
本発明では、支持機構９が主軸１上を軸方向に移動可能に設けられた仕様にすることができる。これにより、内側ローラー１０が１次グリーンタイヤＧの内周面の幅方向にも移動可能になるので、１次グリーンタイヤＧの内周面の幅方向の１箇所だけでなく、幅方向の全体に亘って内側ローラー１０によるエア除去効果を発揮することが可能になる。例えば、図１の実施形態のように、インナーシュー８をビードロック装置２に固定された１次グリーンタイヤＧの赤道の左右両側に設ける場合、左右両側のインナーシュー８を支持する支持機構９をビードロック装置２に固定された１次グリーンタイヤＧの赤道を中心に対称的に動かすことで効率的にエア除去を行うことができる。
【００３３】
本発明では、内側ローラー１０と外側ローラー７とによって１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとの積層体が挟まれたときに、より効果的に残留エアが除去されるので、例えば、内側ローラー１０と外側ローラー７とに磁性を持たせて、互いに誘引し合うようにすることが好ましい。
【００３４】
具体的には、１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとの積層体が少なくとも１層のスチールコード層を含む場合には、内側ローラー１０と外側ローラー７とがそれぞれ同一極性の磁性を帯びている仕様にすることが好ましい。即ち、磁性を有する内側ローラー１０と外側ローラー７との間にスチールコードのような強磁性体が挟まれると、反極性間の誘引関係が消失する一方で、強磁性体介在での同極誘引が発生するため、内側ローラー１０及び外側ローラー７の磁性を同一極性にすることが好ましい。これにより、磁力によって内側ローラー１０と外側ローラー７とが誘引し合い、効果的にエア除去を行うことが可能になる。また、内側ローラー１０と外側ローラー７とが１次グリーンタイヤＧ及びトレッドリングＴを挟んで対向するときには、内側ローラー１０及び外側ローラー７が連動して動くようになるので、より効果的なエア除去を行うことが可能になる。
【００３５】
或いは、１次グリーンタイヤＧとトレッドリングＴとの積層体がスチールコード層を含まない場合には、反極性間の誘引関係は維持されるので、内側ローラー１０と外側ローラー７とが互いに反極性の磁性を帯びている仕様にすることが好ましい。この場合も、磁力によって内側ローラー１０と外側ローラー７とが誘引し合い、効果的にエア除去を行うことが可能になり、また、内側ローラー１０と外側ローラー７とが１次グリーンタイヤＧ及びトレッドリングＴを挟んで対向するときには、内側ローラー１０及び外側ローラー７が連動して動くようになるので、より効果的なエア除去を行うことが可能になる。
【００３６】
このように、内側ローラー１０及び外側ローラー７に磁性を付与する場合には、例えば、電磁石を用いることもできるが、タイヤ成形装置の構造を簡素化するために、内側ローラー１０及び外側ローラー７自体を磁性体材料、特に、永久磁石から構成することが好ましい。
【００３７】
尚、内側ローラー１０及び外側ローラー７自体に磁性を付与せずに、インナーシュー８の先端部と押圧装置４の先端部領域とにそれぞれ上述の内側ローラー１０及び外側ローラー７と対応する関係の磁性を付与することでも、インナーシュー８の先端部領域と押圧装置４の先端部領域とが誘引し合うので同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  主軸
２  ビードロック装置
３  トランスファー装置
４  押圧装置
５  支持台
６  軸受け
７  外側ローラー
８  インナーシュー
９  インナーシュー支持機構
１０  内側ローラー
１１  軸
１２  相対駆動手段
Ｇ  １次グリーンタイヤ
Ｔ  トレッドリング
Ｂ  ビード部
【図１】
2015101023.tif 000003
【図２】
2015101023.tif 000004
【図３】
2015101023.tif 000005