(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型の生タイヤの成型に用いられるタイヤ成型ドラムであって、
円筒状のドラム本体であって拡径及び縮径が可能である外周面を有するドラム本体と、
前記ドラム本体の外周面上に形成された皮膜とを備え、
前記皮膜はその表面を規定するシリコーン層を含み、
前記シリコーン層は１０μｍの表面粗さＲａを有し、
前記皮膜は、前記シリコーン層の一部が含浸されたセラミック溶射層を含む、タイヤ成型ドラム。
【請求項２】
前記皮膜は、荒面化された前記ドラム本体の外周面に固着された、１８μｍの表面粗さＲａを有するステンレス溶射層を含み、前記セラミック溶射層は前記ステンレス溶射層上に形成されている、請求項１に記載のタイヤ成型ドラム。
【請求項３】
前記シリコーン層の厚さ寸法、前記セラミック溶射層の厚さ寸法及び前記ステンレス溶射層の厚さ寸法は、それぞれ、１０〜２０μｍ、４０〜６０μｍ及び８０〜１２０μｍの範囲内にある、請求項２に記載のタイヤ成型ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーライナー、ベルト等のタイヤ成型部材を巻き付け、大型の生タイヤを成型するためのタイヤ成型ドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用自動車などに装着されるタイヤのタイヤ成型ドラムとして、拡径及び縮径が可能である円筒状のドラムの表面（外周面）上に伸縮性に富む円筒状のゴムバンドを配置したタイヤ成型ドラムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。ゴムバンドは生タイヤの内面を保護する。
【０００３】
ところで、建設機械等に用いられる大型タイヤは、乗用自動車用のタイヤと比較して、大きいタイヤ径を有する。このため、大型の生タイヤを成型するために用いられるタイヤ成型ドラムには前記ゴムバンドを装着しにくい。このような事情から、大型の生タイヤのタイヤ成型ドラムにあっては、その表面に生タイヤの剥離を容易にするための加工、例えばタイヤ成型ドラムの表面にステアリン酸を塗布することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７２７０９号公報
【特許文献２】特開２００４−９０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、大型の生タイヤの成型ドラムの表面へのステアリン酸の塗布は生タイヤを成型する度毎に行わなければならず、また、塗布に時間を要し、このために生タイヤの生産効率の低下を招くという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、大型の生タイヤを成型するために用いられるタイヤ成型ドラムであって生タイヤの剥離に際してその表面へのステアリン酸の塗布を必要としないタイヤ成型ドラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る大型の生タイヤの成型に用いられるタイヤ成型ドラムは、円筒状のドラム本体であって拡径及び縮径が可能である外周面を有するドラム本体と、該ドラム本体の外周面上に形成された皮膜とを備え、前記皮膜はその表面を規定するシリコーン層を含み、該シリコーン層は１０μｍの表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を有する。
【０００８】
また、前記皮膜は、前記シリコーン層の一部が含浸されたセラミック溶射層を含む。
【０００９】
前記皮膜は、さらに、前記ドラム本体の外周面に固着された、１８μｍの表面粗さＲａを有するステンレス溶射層を含むものとすることができる。ここにおいて、前記セラミック溶射層は前記ステンレス溶射層上に形成されている。
【００１０】
前記シリコーン層の厚さ寸法、前記セラミック溶射層の厚さ寸法及び前記ステンレス溶射層の厚さ寸法は、それぞれ、１０〜２０μｍ、４０〜６０μｍ及び８０〜１２０μｍの範囲内の任意の値に設定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明において、前記ドラム本体の外周面を規定するシリコーン層を構成するシリコーンは、前記ドラム本体の外周面上に巻き付けられる大型の生タイヤの成型部材、より詳細には前記生タイヤの内面を規定する成型部材であるインナーライナーに対して、比較的良好な剥離性を有する。本発明にあっては、前記シリコーン層の表面粗さＲａが１０μｍに設定されており、この設定により前記シリコーン層の前記生タイヤのインナーライナーに対する粘着性及び摩擦特性が低減され、これにより、ステアリン酸の使用を必要としない、タイヤ成型ドラムからの大型の生タイヤの容易な剥離を実現することができる。
【００１２】
前記被膜は前記シリコーン層の一部が含侵されたセラミック溶射層を含み、これによれば、前記シリコーン層を前記ドラム本体の外周面上により強固に保持することができる。
【００１３】
また、前記シリコーン層の表面粗さは、荒面化された前記ドラム本体の外周面に固着された前記ステンレス溶射層の表面粗さ（例えばＲａ＝１８）を規定する凹凸形状を、該ステンレス溶射層上の前記セラミック溶射層を通して前記シリコーン層に表すことにより得ることができる。
【００１４】
前記シリコーン層の厚さ寸法、前記セラミック溶射層の厚さ寸法及び前記ステンレス溶射層の厚さ寸法は、それぞれ、１０〜２０μｍ、４０〜６０μｍ及び８０〜１２０μｍの範囲内に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ドラム本体と、その外周面上に形成された皮膜とを含むタイヤ成型ドラムの部分縦断面図である。
【図２】皮膜が形成されるドラム本体の正面図である。
【図３】本発明における皮膜と、シリコーンのみからなる皮膜とについての膜厚摩耗量に対する摩擦係数の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照すると、大型の生タイヤを成型するために用いられるタイヤ成型ドラム１０が部分的に示されている。成型対象とされる生タイヤは２５〜６３インチのリム径を有し、また、タイヤ成型ドラム１０は８６０〜２１９０ｍｍのドラム径を有する。タイヤ成型ドラム１０は、円筒状を呈し、また、後述するように拡径及び縮径が可能である外周面１４を有するドラム本体１２と、その外周面１４上に形成された皮膜１６とを備える。前記生タイヤの成型に際し、皮膜１６の周りに前記生タイヤの成型部材であるインナーライナー、ＰＬＹカーカス、補強ゴム等が巻き付けられる。
【００１７】
図２に示すように、ドラム本体１２は、カバープレート部１８と、一対のセグメント部２０とを備える。一対のセグメント部２０は、ドラム本体１２の軸線方向ａｄに関して、カバープレート部１８の両側に位置し、カバープレート部１８に対して軸線方向ａｄへ移動可能とされている。ドラム本体１２に対する各セグメント部２０の軸線方向ａｄへの移動により、ドラム本体１２の軸線方向ａｄにおける長さ寸法を変更することができる。
【００１８】
皮膜１６は、例えば、ドラム本体１２のカバープレート部１８の軸線方向ａｄに関する長さ寸法Ｌ１（図２）がドラム本体１２の全長Ｌ０の５０％以上であるときは、カバープレート部１８の外周面上にのみ形成され、また、ドラム本体１２の全長Ｌ０の５０％以下であるときはカバープレート部１８の外周面上及び両セグメント部２０の外周面上の双方に形成される。皮膜１６がカバープレート部１８の外周面上にのみ形成されるとき、各セグメント部１８の外周面は、これに、呼び番号２００（♯２００）の投射材を使用してのショットブラストが施され、さらにメッキ処理が施されてなるものとすることができる。
【００１９】
カバープレート部１８及び各セグメント部２０は、それぞれ、軸線方向ａｄへ伸びる全体に細長い複数のプレート２２ａ、２２ｂ及び複数のプレート２４ａ、２４ｂからなる。
【００２０】
プレート２２ａはドラム本体１２の周方向に関してプレート２２ｂよりも大きい長さ寸法すなわち大きい幅寸法を有し、同様に、プレート２４ａはプレート２４ｂよりも大きい幅寸法を有する。大きい幅寸法のプレート２２ａ及び小さい幅寸法のプレート２２ｂ、並びに、大きい幅寸法のプレート２４ａ及び小さい幅寸法のプレート２４ｂは、それぞれ、ドラム本体１２の周方向に関して互い違いにまた互いに接して配置されている。
【００２１】
各プレート２２ａ、２２ｂ及び各プレート２４ａ、２４ｂは、それぞれ、カバープレート部１８及び各セグメント部２０の外周面（円筒面）の一部を規定する部分円筒面からなる表面を有する。皮膜１６は、各プレート２２ａ、２２ｂの表面及び各プレート２４ａ、２４ｂの表面の双方を覆うように、又は、各プレート２２ａ、２２ｂの表面のみを覆うように形成される。
【００２２】
これらのプレート２２ａ、２２ｂ及びプレート２４ａ、２４ｂは、それぞれ、ドラム本体１２の半径方向へ移動可能に支持されている。これによれば、プレート２２ａ、２２ｂ及びプレート２４ａ、２４ｂをそれぞれ前記半径方向の外方へ移動することにより、ドラム本体１２の外周面１４を拡径された状態（図２に示す状態）におくことができる。ドラム本体１２の外周面１４が拡径状態にあるとき、前記生タイヤの成型のために外周面１４にインナーライナー、ＰＬＹカーカス、補強ゴム等のタイヤ成型部材（図示せず）が巻き付けられる。
【００２３】
また、拡径状態にあるドラム本体１２の外周面１４は、プレート２２ａ、２２ｂ及びプレート２４ａ、２４ｂをそれぞれ前記半径方向の内方へ移動することにより、前記生タイヤのリム径以下の直径まで縮径された状態（図示せず）におくことができる。より具体的には、小さい幅寸法のプレート２２ｂ、２４ｂを前記半径方向内方へ移動させ、次いで、大きい幅寸法のプレート２２ａ、２２ｂを前記半径方向内方へ移動させることにより、先に移動された小さい幅寸法のプレート２２ｂ、２４ｂの周囲に、大きい幅寸法のプレート２２ａ、２２ｂが規定する縮径された外周面１４を形成する。前記生タイヤは、外周面１４を前記縮径状態においた後、ドラム本体１２の周囲から取り外される。
【００２４】
図１に示すように、皮膜１６は、該皮膜の表面を規定するシリコーン層２６を含む。シリコーン層２６は１０μｍ以上の表面粗さＲａを有するものに設定されている。前記表面粗さＲａは、シリコーン層２６を構成するシリコーンの表面の粘着性能及び摩擦性能を適度に低減し、シリコーン層２６に接して成型された前記生タイヤのインナーライナーに対する比較的良好な剥離性能を与える。このことから、タイヤ成型ドラム１０からの前記大型の生タイヤの剥離を容易に行うことができ、また、これにより、前記従来におけるステアリン酸の使用を不要とすることができる。
【００２５】
ところで、前記シリコーンにはドラム本体１２の外周面１４上又は後記ステンレス溶射層３０に固着しにくいという特性がある。そこで、シリコーン層２６は、セラミック（例えば黒セラミック）を溶射材として形成されるセラミック溶射層２８を介して、ドラム本体１２の外周面１４上又は後記ステンレス溶射層３０上に形成することが望ましい。セラミック溶射層２８は多孔質の構造を有するため、シリコーン層２６はその一部がセラミック溶射層２８に含浸される。
【００２６】
例えば、シリコーン層２６の前記表面粗さＲａを１０に設定するため、ドラム本体１２の外周面１４に、呼び番号１００（♯１００）の投射材を使用してのショットブラストを施して外周面１４の荒面化を図り、次いで、前記ショットブラストが施された外周面１４上に溶射材（ステンレス）を吹き付けてステンレスの溶射層３０を形成する。このようにして形成されたステンレス溶射層３０はＲａ＝１８の表面粗さを有する。
【００２７】
形成されたステンレス溶射層３０上にセラミック溶射層２８を形成し、セラミック溶射層２８にシリコーン層２６を固着させると、ドラム本体１２の外周面１４上の凹凸とステンレス溶射層３０の表面上の凹凸とがセラミック溶射層２８をとおしてシリコーン層２６の表面に現れ、これがシリコーン層２６の表面に表面粗さ（Ｒａ＝１０）を与える。
【００２８】
ここにおいて、シリコーン層２６の厚さ寸法、セラミック溶射層２８の厚さ寸法及びステンレス溶射層３０の厚さ寸法は、それぞれ、１０〜２０μｍ、４０〜６０μｍ及び８０〜１２０μｍの範囲内の任意の値に設定することができる。
【００２９】
タイヤ成型ドラム１０からの成型後の前記生タイヤの取り外しに際しては、小さい幅寸法のプレート２２ｂ、２４ｂの前記半径方向内方への移動後、未だ移動されない大きい幅寸法のプレート２２ａ、２４ａの表面によって部分的に規定される周面は、前記生タイヤの内面と擦れるため、皮膜１６は滑り特性を必要とする。また、大きい幅寸法のプレート２２ａ、２４ａが前記径方向内方へ移動され、小さい幅寸法のプレート２２ｂ、２４ｂの周りに縮径された外周面１４を形成するとき、大きい幅寸法のプレート２２ａ、２４ａが小さい幅寸法のプレート２２ｂ、２４ｂに擦れるため、被覆１６は低い粘着特性を必要とする。
【００３０】
ステアリン酸が塗布された従来のタイヤ成型ドラムと本発明の成型ドラム１０とについて、前記滑り特性及び前記粘着特性を評価してみると、前記従来のタイヤ成型ドラムではそれぞれ２５０ｇ及び１．２であり、本発明の成型ドラム１０ではそれぞれ６ｇ及び０．６であった。この評価から、成型ドラム１０の皮膜１６は必要とされる前記滑り特性及び前記粘着特性を満足させるものであることが分かった。
【００３１】
また、前記従来のタイヤ成型ドラムと、本発明の成型ドラム１０との使用において、これらのドラム本体の外周面に接する前記生タイヤのインナーライナーの不良（破れ、エアー入り等）の発生件数を比べてみたところ、本発明の成型ドラム１０のほうが前記従来の成型ドラム対比１／２〜１／４に減少した。
【００３２】
最後に、図３を参照すると、本発明の皮膜１６と、シリコーンのみからなる皮膜とについての膜厚摩耗量に対する摩擦係数の変化が、それぞれ、線Ａ及び線Ｂで示されている。これによれば、前記皮膜の膜厚摩耗量の増大に伴う摩擦係数の変化が、前記シリコーンのみからなる皮膜（線Ｂ）と比べて、本発明の皮膜１６（線Ａ）のほうが著しく小さいことが分かった。
【符号の説明】
【００３３】
１０…タイヤ成型ドラム、  １２…ドラム本体、  １４…ドラム本体の外周面、１６・・・皮膜、  １８…カバープレート部、  ２０…セグメント部、  ２６…シリコーン層、  ２８…セラミック溶射層、  ３０…ステンレス溶射層
【図１】
0006313128.tif 000002
【図２】
0006313128.tif 000003
【図３】
0006313128.tif 000004