(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、
前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置され、ビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、
前記中子装置は、ドラム軸を中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメントであって、リンクレバー比の大きな大リンクを有する小径の中子セグメントと、前記小径の中子セグメントよりリンクレバー比の小さい小リンクを有する大径の中子セグメントとが交互に配置された複数の中子セグメントから構成され、
前記各中子セグメントは、径方向先端部に前記円筒状カーカスに対する拡開面を備えた拡開セグメントと、拡開セグメントに径方向の開閉運動を与えるパンタグラフ方式リンク機構を有し、前記リンク機構の一方のリンク端は固定され、
前記中子セグメントの拡開面は、前記リンク機構により、全閉時に円筒状カーカスの内径より小さい縮小径を持ち、全開時にトロイダル形成の拡大径を持ち、トロイダル形成の拡大径において前記小径の中子セグメントと大径の中子セグメントが一体化し、拡開セグメントの拡開面を形成し、
前記大径の中子セグメントに接続されたパンタグラフ方式リンク機構の可動なリンク端が軸方向に変位する一組の第１シリンダーの一方のシリンダーに接続され、前記小径の中子セグメントに接続されたパンタグラフ方式リンク機構の可動なリンク端が軸方向に変位する一組の第１シリンダーの他方のシリンダーに接続され、
前記一組の第１シリンダー相互の接近或いは離反の動作に同期して前記大径及びの中子セグメント、前記小径の中子セグメントが開閉することを特徴とするタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項２】
前記中子セグメントの開き径を定める、前記第１シリンダー相互の接近距離の調節用ストッパーを、前記第１シリンダーの動作ラインに設けた請求項１記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項３】
軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、
前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置され、ビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、
前記中子装置は、ドラム軸を中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメントであって、リンクレバー比の大きな大リンクを有する小径の中子セグメントと、前記小径の中子セグメントよりリンクレバー比の小さい小リンクを有する大径の中子セグメントとが交互に配置された複数の中子セグメントから構成され、
前記各中子セグメントには、径方向先端部に前記円筒状カーカスに対する拡開面を備えた拡開セグメントと、拡開セグメントに径方向の開閉運動を与えるパンタグラフ方式リンク機構を有し、
前記中子セグメントの拡開面は、前記リンク機構により、全閉時に円筒状カーカスの内径より小さい縮小径を持ち、全開時にトロイダル形成の拡大径を持ち、トロイダル形成の拡大径において前記小径の中子セグメントと前記大径の中子セグメントが一体化し、拡開セグメントの拡開面を形成し、
前記大径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が軸方向に変位する一組の第１シリンダーの一方のシリンダーに接続され、前記小径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が軸方向に変位する一組の第１シリンダーの他方のシリンダーに接続され、
前記一組の第１シリンダーのそれぞれの互いに独立な動作により、前記大径の中子セグメント、前記小径の中子セグメントがそれぞれ独立して開閉することを特徴とするタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項４】
前記中子セグメントの開き径を定める、前記第１シリンダー両方の変位の調節用ストッパーを、前記第１シリンダーの動作ラインに設けた請求項３記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項５】
前記パンタグラフ方式リンク機構がモーター駆動により開閉する請求項１乃至４のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項６】
前記拡開セグメントの拡開面に装着可能なカバーゴムを有する請求項１乃至５のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項７】
軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、
前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置され、ビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、
主軸体上を軸方向に摺動して相互に接近或いは離反する一組の第１シリンダーであって、前記ビードロック・ターンアップ部が取り付けられた一組の第１シリンダーと、前記各第１シリンダーに連結して各第１シリンダーと共に主軸体上を摺動して軸方向に変位する一組のスライダーとを更に備え、
前記中子装置は、ドラム軸を中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメントであって、リンクレバー比の大きな大リンクを有する小径の中子セグメントと、前記小径の中子セグメントよりリンクレバー比の小さい小リンクを有する大径の中子セグメントとが交互に配置された複数の中子セグメントと、１つのリンク端が固定され他のリンク端が可動であるパンタグラフ方式リンク機構とを備え、
大径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が前記一組のスライダーの一方に接続され、小径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が前記一組のスライダーの他方に接続され、
前記一組の第１シリンダー相互の接近或いは離反の動作に同期して前記各第１シリンダーに連結された前記各スライダーが摺動して前記各中子セグメントが開閉することを特徴するタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項８】
前記中子セグメントの開き径を定める、前記第１シリンダー相互の接近距離の調節用ストッパーを、前記第１シリンダーの動作ラインに設けた請求項７記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項９】
軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、
前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置され、ビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、
主軸体上を軸方向に摺動して独立に変位する一組の第１シリンダーであって、前記ビードロック・ターンアップ部が取り付けられた一組の第１シリンダーと、前記各第１シリンダーに連結して各第１シリンダーと共に主軸体上を摺動して軸方向に変位する一組のスライダーとを更に備え、
前記中子装置は、ドラム軸を中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメントであって、リンクレバー比の大きな大リンクを有する小径の中子セグメントと、前記小径の中子セグメントよりリンクレバー比の小さい小リンクを有する大径の中子セグメントとが交互に配置された複数の中子セグメントと、１つのリンク端が固定され他のリンク端が可動であるパンタグラフ方式リンク機構とを備え、
大径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が前記一組のスライダーの一方に接続され、小径の中子セグメントに接続された可動なリンク端が前記一組のスライダーの他方に接続され、
前記一組の第１シリンダーのそれぞれの互いに独立な動作により前記各第１シリンダーに連結された前記各スライダーが摺動して前記各中子セグメントが開閉することを特徴するタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１０】
前記中子セグメントの開き径を定める、前記第１シリンダー両方の変位の調節用ストッパーを、前記第１シリンダーの動作ラインに設けた請求項８記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１１】
主軸体が、中子装置が取り付けられた主軸体と、ビードロック・ターンアップ部が取り付けられた主軸体から構成され、相互に着脱可能に連結される請求項７乃至１０のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１２】
少なくとも中子装置及びビードロック・ターンアップ部が取り付けられた主軸体が一組の軸支部により軸支され、前記軸支部が回転駆動部及び／又は空気圧供給部を有する請求項７乃至１０のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１３】
軸方向に相互に接近或いは離反する各第１シリンダーの外側に、当該第１シリンダーとは別の軸方向の変位運動を与えることができる第２シリンダーと第３シリンダーが設けられ、
第２シリンダーには、ビードロック・ターンアップ部を径方向に開閉することができる第２リンク機構が設けられ、
第３シリンダーには、ビードコアの両側からカーカスの両端部を巻き上げるリフトフィンガーが設けられている請求項７乃至１２のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１４】
中子セグメントの開閉位置にエア導出孔が設けられている請求項１乃至１３のいずれかの項に記載のタイヤのシェーピング成形ドラム。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載のタイヤのシェーピング成形ドラムに円筒状のカーカスをビードロックした後、ビードを寄せながら前記中子セグメントを開いてトロイダル状に成形してなるタイヤのシェーピング成形方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載のタイヤのシェーピング成形ドラムに円筒状のカーカスをビードロックした後、ビードを寄せながら前記エア導出孔からカーカスに低圧エアを挿入し、続いて前記中子セグメントを徐々に開き、その全開時に前記エア導出孔からエアブローしてビード間隔を広げて、トロイダル状に成形してなるタイヤのシェーピング成形方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６記載の方法で、円筒状のカーカスを加硫タイヤに近い形状にまでトロイダル成形してこの形状を保持したカーカスの外周面に、ベルト、及びトレッドを含むストリップ部材を貼り合わせる生タイヤの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が関連する技術分野】
本発明は、円筒状のカーカスをトロイダル状に成形するタイヤ２次成型用のシェーピング成形ドラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤの２次成型として、例えば、１次成型で得られた円筒状カーカスに両端からビードを打ち込んでビードロックした後、このカーカスをエア又はブラダーによる内側からのシェーピングによってトロイダル状に形成し、カーカスの両端を折り返して巻き上げ、別にベルトドラム上で作られたベルト及びトレッドリングを移載して合体する、いわゆるシングル成形方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エアによって円筒状カーカスをシェーピングした場合、移載装置の位置ずれによって、カーカス上でベルト及びトレッドリングを精度よく合体できない場合がある。この点、トロイダル状に成形されたカーカス上にベルト及びトレッドを直接貼付する方法が精度上好ましいのであるが、エア圧によってトロイダル状にシェーピングされたカーカス上にベルト及びトレッドを直接貼付することは困難であり、従来より上記の方法を採用せざるを得なかった。
【０００４】
また、エアによって円筒状カーカスをシェーピングした場合、エアの圧力により、ビード下のカーカスプライにずれが生じ、一定のビードロック状態を長時間保持することが困難な場合がある。
【０００５】
一方、ブラダーでカーカスをシェーピングした場合は、このような問題は生じにくいが、ブラダーの張力不均一によってカーカスを均一にシェーピングすることが困難な場合が生じる。また、ブラダーは、消耗品であるから、一定期間毎にブラダー交換が必要になる。また、このようなエア又はブラダーによるシェーピングでは、エア圧を利用することから、既述の通り、トロイダル状にシェーピングされたカーカス上にベルト及びトレッドを直接貼付することは不向きである。また、このような成型では、円筒状カーカスにビードロックし両端を巻き上げ、トロイダル状に成形する装置のほか、ベルト及びトレッドリングを作るベルトドラムと、このベルト及びトレッドリングを移載する移載装置を必要とし、その設置スペースが必要となる問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、ベルトドラムと移載装置を不要とし、トロイダル状に成形されたカーカス表面が安定した形状に保持されながら、当該カーカス表面にベルト、トレッドなどの貼り付け部材を画一的にしかも簡易に直接貼付することができ、いわゆるストリップビルト工法にも最適であり、高品質のタイヤ成型を可能とするタイヤのシェーピング成形ドラムを提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため鋭意検討した結果、本発明は、
軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、
このビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、
この中子装置を、軸方向に対向する前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置したことを特徴するタイヤのシェーピング成形ドラムを採用した。
なお、本発明において、「貼り付け部材」とは、ベルト、トレッド等の補強部材を含み、トロイダル状カーカスの表面に又はその表面から順次貼り付ける各種の部材を示し、シート状部材のほか、トレッドストリップなどのストリップ部材を含む概念である。
【０００８】
本発明のシェーピング成形ドラムは、上記の構成であるから、ビードロックした円筒状カーカスをトロイダル状に成形できるほか、上記中子装置により内面から保持されたトロイダル状のカーカス表面に、ベルト、トレッドなどの貼り付け部材を直接貼付することができる。このため、従来必要としていたベルトドラムや、ベルト及びトレッドリングの移載装置が不要となり、省スペース化とコストダウンが図られるものである。また、トロイダル状に成形されるカーカスは、上記中子装置により内面から拡開しながら保持されるため、当該カーカス表面はその形状が安定して保持され、当該カーカス表面にベルト及びトレッドなどの貼り付け部材を画一的にしかも簡易に直接貼付することができ、例えばトレッドストリップ等を巻き付けるいわゆるストリップビルト工法にも最適に採用することができ、高品質のタイヤ成型が可能となる。
【０００９】
特に、中子装置が、ドラム軸を中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメントから構成され、上記各中子セグメントには、径方向先端部に前記円筒状カーカスに対する拡開面を備えた拡開セグメントと、この拡開セグメントに径方向の開閉運動を与えるリンク機構を有するシェーピング成形ドラムの場合、リンク機構の開閉量を機械的に調節することができ、またリンク機構自体を取り替えることも構造上可能となることから、タイヤの直径及び幅等の異なる各種タイヤに対して適用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す一体型（非分離型）のシェーピング成形ドラムの概略断面図である。図１において、１はシェーピング成形ドラムであり、ドラム軸Ｘａを中心軸として上側断面が成形前の状態、下側断面が成形後の状態を示している。また、当該下側断面においてドラムセンター部１０のＹｃ−Ｙｃ線を挟んで右側断面が、カーカスＣＣの端部の巻き上げ状態を示す概略断面図であり、同左側断面が当該カーカスＣＣの端部の巻き上げ後（又は前）の状態を示す概略断面図である。図２は同シェーピング成形ドラムの要部拡大概略断面図である。図３は図１におけるドラムセンター部１０のＹｃ−Ｙｃ線概略断面図である。図４は図１におけるビードロック部１１のＹｂ１線概略断面図とＹｂ２線概略断面図であり、それぞれセンターラインＣＬを境に右側がＹｂ１線概略断面図、左側がＹｂ２線概略断面図である。図５は図１におけるターンアップ部１２のＹｔ１線概略断面図とＹｔ２線概略断面図であり、それぞれＹｔ１線概略断面図は実線で、Ｙｔ２線概略断面図は仮想線で示されている。
【００１１】
図１及び図２に示すように、このシェーピング成形ドラム１は、ドラムセンター部１０に中子装置２が設置され、この中子装置２を挟んで、左右両側のビードロック部１１、１１には、軸方向に互いに対向して一対のビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が設けられている。なお、仮想線で示すＣＣは、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２間にセットされた円筒状カーカスである。
【００１２】
中子装置２は、図３に示すように、ドラム軸Ｘａを中心軸として放射状に設置された複数の中子セグメント２１０から構成されている。各中子セグメント２１０は、径方向先端部に前記円筒状カーカスＣＣに対する拡開面２１２を備えた拡開セグメント２１１と、この拡開セグメント２１１に径方向の開閉運動を与えるリンク機構２１３を有している。特にこの実施形態では、中子セグメント２１０の拡開面２１２は、リンク機構２１３により、全閉時に円筒状カーカスＣＣの内径より小さい縮小径を持ち、全開時にトロイダル形成の拡大径を持つように設計されている。また、この実施形態の中子装置２は、図３に示すように、リンクレバー比の大きな大リンクを有する小径の中子セグメント２１０ａと、当該小径セグメントよりリンクレバー比の小さい小リンクを有する大径の中子セグメント２１０ｂとが交互に配置されている。また、拡開面２１２も、中子セグメント２１０ｂでは断面三日月形状の拡開面２１２ｂであるのに対して、中子セグメント２１０ａの拡開面２１２ａは断面四角形状であって、その端部は上記拡開面２１２ｂの端部が重なりあい連続した円周の外周面を構成できる様に傾斜している。従って、図３に示す様に、トロイダル形成の拡大径Ｒｅにおいて上記小径の中子セグメント２１０ａと大径の中子セグメント２１０ｂとが一体化し、拡開面２１２が円周に連なる外周面２１２ｃを形成する。なお、図３において、２１２Ｂは中子セグメント２１０ｂの拡開面２１２ｂの拡開過程を示す図であり、２１２Ａは中子セグメント２１０ａの拡開面２１２ａの拡開過程を示す図である。これらは、先行する大径の中子セグメント２１０ｂの拡開面２１２ｂの拡開を追って、リンクレバー比の大きな小径の中子セグメント２１０ａが追跡し、トロイダル形成の拡大径Ｒｅにおいて一体化することを示している。中子セグメント２１０が閉まる（縮小する）場合は、上記の過程と全く逆の過程を辿り、リンクレバー比の大きな小径の中子セグメント２１０ａが先に縮小し、リンクレバー比の小さな大径の中子セグメント２１０ｂがこれに続いて縮小するものである。
【００１３】
この実施形態のリンク機構２１３は、図１及び図２に示すように、円筒の主軸体４上を連結用スリーブ３１、３２が相互に軸方向に接近又は離反する動作に同期して径方向に開閉する構成を採用している。なお、この連結用スリーブ３１、３２は、主軸体４内部の螺子Ｓ、Ｓがその回転によって軸方向に互いに接近し又は離反する変位に呼応して、軸方向に互いに接近し又は離反する様にこの螺子Ｓに連結用スリーブ３１、３２が接続されている。また、一組の第１シリンダー８０、８０が、この連結用スリーブ３１、３２の両端部のフランジ部３１ａ、３１ｂに、それぞれ連結されている。この第１シリンダー８０、８０は、既述の通り、前記螺子Ｓ、Ｓによって軸方向に連結用スリーブ３１、３２を互いに接近させて中子装置のリンク機構２１３が拡開した後に、さらに連結用スリーブ３１、３２を接近させる付加力を与えて、リンク機構２１３の拡開状態を安定的に保持させたり、中子セグメント２１０の開き径を調整するなど可能となる。なお、連結用スリーブ３１の左端部のフランジ部３１ａについては、この実施形態では、第１シリンダー８０が着脱自在に連結されている。そして、この第１シリンダー８０が連結用スリーブ３１の左端部のフランジ部３１ａに連結されている際は、既述の通り、上記連結用スリーブ３１に対して軸方向の動きを与える役割を果たすことができる。また、第１シリンダー８０が連結用スリーブ３１の端部のフランジ部３１ａに連結されていないときには、第１シリンダー８０は当該シェーピング成形ドラム１本体から移動して離すことができる。このときに、当該シェーピング成形ドラム１の左側のテール部Ｔからドラムセンター部１０に、成形前の円筒状カーカスを取り入れるか、又はトロイダル成形後の未加硫タイヤをシェーピング成形ドラム１のドラムセンター部１０からテール部Ｔを経てシェーピング成形ドラム１本体の外に取り出すことができる。
【００１４】
また、中子装置２のリンク機構として、図９に示すパンタグラフ方式リンク機構も採用できる。図９は、１つの中子セグメント２１０の概略断面図である。拡開セグメント２１１のドラム軸Ｘａ側に軸受台２２２が取り付けられ、ドラム軸Ｘａ方向に摺動可能な１組の軸受２２１が取り付けられている。そして、軸受２２１には、パンタフラフ方式リンク２２０のリンク端２２０ａが連結（軸支）されている。パンタフラフ方式リンク２２０の主軸体４側のリンク端２２０ｂには、それぞれ、連結用スリーブ３１、３２が連結されている。
【００１５】
したがって、前述のリンク機構２１３を有する中子セグメントと同様に、連結用スリーブ３１、３２が相互に軸方向に接近又は離反する動作に同期してパンタフラフ方式リンク２２０が径方向に開閉する。螺子Ｓ、Ｓ及び第１シリンダー８０、８０により、連結用スリーブ３１、３２が軸方向に相互に接近し、中子セグメント２１０が拡開し、円筒状カーカスがトロイダル成形され、拡開状態が維持される。
【００１６】
更に、主軸体側のリンク端２２０ｂのいずれかを固定するパンタグラフ方式リンク機構も採用できる。図１０において、中子セグメント２１０の左側は図９と同様の構造をとる。右側のリンク端２２０ａは、拡開セグメント２１１に固定された固定軸受２２３に連結され、右側のリンク端２２０ｂは、固定軸受２２４に連結され、固定軸受２２４は、主軸体４に固定されている。したがって、スリーブ３１の軸方向の移動のみにより、中子セグメント２１０の拡開及び縮小が可能となる。また、１組の第１シリンダー８０の押力差により拡開面２１２はドラム軸Ｘａに平行でなくなることはなく、トロイダル形成の精度をより高めることができる。
【００１７】
前述の大径の中子セグメント２１０ｂと小径の中子セグメント２１０ａとが交互に配置された中子装置において、大径の中子セグメント２１０ｂに係る可動なリンク端２２０ｂをスリーブ３１側に設けスリーブ３１に連結し、小径の中子セグメント２１０ａに係る可動なリンク端２２０ｂをスリーブ３２側に設けスリーブ３２に連結することもできる。したがって、スリーブ３１を動作せしめる第１シリンダー８０と、スリーブ３２を動作せしめる第１シリンダー８０とを独立に動作させることにより、大径及び小径の中子セグメントの拡開をそれぞれ独立に制御することができる。その結果、トロイダル形成の精度をより高めることも可能となる。また、図９におけるスリーブ３１と３２との間、又は、図１０におけるスリーブ３１と固定軸受２２４との間にストッパー（図示せず）を挿入して、中子セグメント２１０の開き径を定めることも可能である。
【００１８】
なお、成形前の円筒状カーカスのシェーピング成形ドラムへの取り入れ或いはトロイダル成形後の未加硫タイヤのシェーピング成形ドラムへの取り出しについては、図６に示す様な、シェーピング成形ドラムのテール構造を採用することが望ましい。すなわち、図６に示す様に、主軸体４上に、連結用スリーブ３１を軸方向のドラムセンター部１０側に押し込むためのフランジ部３１ａを設ける一方、シェーピング成形ドラムのテール端部ＴＥに嵌合する開口部８０１と、前記フランジ部３１ａに対面してこのフランジ部３１ａを軸方向のドラムセンター部１０側に移動可能なフランジ部８０２を備えたシリンダー装置８０３を設ける。そして、このシリンダー装置８０３のフランジ部８０２に軸方向の動きを与えるシリンダー８０４をシリンダー装置８０３に設ける。この構造により、シリンダー装置８０３の開口部８０１をシェーピング成形ドラムのテール端部ＴＥに嵌合し、シリンダー装置８０３をシェーピング成形ドラムのテール端部ＴＥに安定させて接合させた後、シリンダー装置８０３のシリンダー８０４によって、フランジ部８０２を押圧し、このフランジ部８０２を軸方向に移動させることによって連結用スリーブ３１に連結されているフランジ部３１ａを押圧し、連結用スリーブ３１に軸方向力を与えることになる。シリンダー装置８０３をシェーピング成形ドラムのテール端部ＴＥから離脱させる場合は、前記と逆の動きを与えることによって達成される。これによって、成形前の円筒状カーカスのシェーピング成形ドラムへの取り入れ或いはトロイダル成形後の未加硫タイヤのシェーピング成形ドラムへの取り出しを可能とする。
【００１９】
なお、図１及び図２から理解できる様に、第１シリンダー８０のこの軸方向の動作ラインに、連結用スリーブ３１、３２相互の接近距離を調節するストッパー（図示せず）を設けることにより、中子セグメント２１０の開き径を定めることも可能となる。なお、中子セグメント２１０の開き径を、モーター駆動によるリンク機構２１３あるいはパンタグラフ式リンク機構２２０の開閉により調節することも可能である。また、中子セグメント２１０の開閉機構そのものをモーター駆動で行い、中子セグメント２１０の開き径を調節することも可能である。また、拡開セグメント２１１の拡開面２１２に装着可能なカバーゴムを装着することにより、中子装置２の開き径や幅を調節することも可能である。なお、中子セグメント２１０のセグメント幅は、セグメントの交換や、軸方向にセグメントをスライドさせる構造を採用することにより調節することも可能である。
【００２０】
またこの実施形態の中子装置２は、図１及び図２に示す様に、円筒の主軸体４の表面を軸方向に接近或いは離反する一組のスライダー３１１、３１２を有している。そして、スライダー３１１、３１２相互の接近或いは離反する動作に同期してリンク機構２１３に径方向の開閉運動を与える一組のリンク２１３ａ、２１３ｂが上記各スライダー３１１、３１２にそれぞれ連結（軸支）されている。また、これらの各スライダー３１１、３１２は、図示のとおり、前記各第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２に連結して当該第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２と共に円筒の主軸体４上を摺動して軸方向に変位するように構成されている。従って、この実施形態では、前記各第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２が円筒の主軸体４の表面を軸方向に互いに接近或いは離反する運動に応じてスライダー３１１、３１２が円筒の主軸体４の表面を軸方向に同じく互いに接近或いは離反し、その動きに応じてリンク機構２１３が径方向に開閉し、その開閉動作に応じて中子セグメント２１０の拡開面２１２が径方向に拡開又は縮小するものである。
【００２１】
もちろん、図９や図１０に示した中子セグメントに対しても、スライダーを介して、中子セグメントの拡開又は縮小が可能である。すなわち、図９におけるリンク端２２０ｂを各スライダー３１１、３１２に連結することが可能である。また、図１０における大径の中子セグメント２１０ｂに係る可動なリンク端２２０ｂをスライダー３１１側に設けスライダー３１１に連結し、小径の中子セグメント２１０ａに係る可動なリンク端２２０ｂをスライダー３１２側に設けスライダー３１２に連結することもできる。このような構成を採用すれば、第１シリンダー８０のいずれか又は２つの独立な動作に応じて、中子セグメント２１０の拡開面２１２が径方向に拡開又は縮小を可能とすることができる。
【００２２】
図１１は、小径の中子セグメント２１０ａとその両側に配置されている大径の中子セグメント２１０ｂを表した概略断面図である。前述のとおり、最大拡開径Ｒｅに対しては、小径の中子セグメント２１０ａの拡開面２１２ａと大径の中子セグメント２１０ｂの拡開面２１２ｂが一体化され、拡開面２１２は良好に維持できる。最大拡開径Ｒｅより小さい拡開径Ｒに対しては、まず、大径の中子セグメント２１０ｂにより拡開面２１２ｂが形成する。その後、小径の中子セグメント２１０ａが同期せず独立に拡開するが、小径の中子セグメント２１０ａの端部と大径の中子セグメント２１０ｂの端部との接触することにより、拡開面２１２を良好に維持できる。したがって、拡開径に応じて拡開セグメント２１１を交換することなく、最大拡開径より径の小さいサイズの異なるカーカスのトロイダル成形が可能となる。
【００２３】
また、この第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２上には、図１及び図２に示すように、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２も取り付けられている。従って、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２も、第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２が円筒の主軸体４上を摺動して軸方向に互いに接近或いは離反する動きに応じて互いに接近或いは離反し、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２に架け渡された円筒状カーカスＣＣのビード部ＣＢ１、ＣＢ２がリンク機構２１３の径方向の開きに応じて、互いに接近し得る構成となっている。また、上記各第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２の外側には第２シリンダー５１、５２が設けられており、当該第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２と共に軸方向に変位するとともに、更に当該第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２とは独立して軸方向に変位可能となっている。またこの第２シリンダー５１、５２は、両ビードロック部１１、１１において、既述したビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が径方向にわずかに開閉できる様に、第２リンク機構１１１、１１２が第２シリンダー５１、５２とビードロック１１、１１間を連結している。従って、第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２に対して更に第２シリンダー５１、５２を軸方向に変位させることにより、ビードロック１１、１１が径方向に開閉可能となることから、この実施形態では、第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２の接近或いは離反に応じて、中子セグメント２１０が開閉し、これに同期してビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が接近或いは離反しつつ径方向に開閉するものである。なお、１１ａ、１１ｂはそれぞれビード受け入れ部であり、１１０ａ、１１０ｂはビードの受け入れ溝である。
【００２４】
特に、本実施形態では、図４に示すように、ビードロッククドラム１０２のビード受け入れ部１１ｂも、既述した中子セグメント２１０と同様に、リンクレバー比の大きな大リンク１１２ａを有する小径のビードロックセグメント１０２ａと、当該小径のビードロックセグメント１０２ａよりリンクレバー比の小さい小リンク１１２ｂを有する大径のビードロックセグメント１０２ｂとが交互に配置され、ドラム軸Ｘａを中心に放射状に設置されている。従って、図１及び図２に示すように、ドラム軸Ｘａより上半分の断面において示される位置から下半分の断面において示される位置にまで第１シリンダー８０との連結用スリーブ３２が中子装置２の方向に前進し、さらに第２シリンダー５２が同じく中子装置２の方向に前進すると、第２リンク機構１１１、１１２の開動作によって、図４の右断面が示す位置から左断面に示す位置にまでビードロックセグメント１０２ａ、１０２ｂが押し上げられて拡開し、円周面として連続するビード受け入れ部１１ｂ１、１１ｂ２が構成されるものである。これはビードロック・ターンアップ部１０１のビード受け入れ部１１ａも同様である。
【００２５】
また、図１及び図２に示す様に、この実施形態のドラムには、前記第２シリンダー５１、５２と同様に、第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２とは別の軸方向の変位運動を与えることができる独立した第３シリンダー６１、６２が設けられている。そしてこの第３シリンダー６１、６２には、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２に設置された円筒状カーカスＣＣをビードコアの両側からその両端部を折り返して巻き上げるリフトフィンガー７１、７２が設けられている。特に、本実施形態では、図５に示すように、先端部に一対の回転ローラー７２１、７２１を取り付けた複数のリフトフィンガーセグメント７２０を、ドラム軸Ｘａを中心に放射状に第３シリンダー６２に軸支して取り付けている。このようにすることにより、第４図の実線の位置にあった複数のリフトフィンガーセグメント７２０は、第３シリンダー６１、６２が中子装置２の方向に互いに接近すると、第４図の仮想線の位置にまで動き、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２に設置された円筒状カーカスＣＣの両端部に当たり、径方向にその両端部を持ち上げて折り返す方向に動いてターンアップの動作を行うものである。なお、上記のターンアップの作用は、ブラダーによっても達成することができる。
【００２６】
本実施形態のシェーピング成形ドラムは、上述の構成であるので、例えば、シェーピング成形ドラムの一一端側のテール部Ｔ（図６でいえば、テール端部ＴＥ）から円筒状カーカスＣＣを取り込み、当該円筒状カーカスＣＣをドラムセンター部１０に移動してセットする。また上記テール部Ｔ（図６でいえば、テール端部ＴＥ）に、シリンダー８０（図６でいえば、シリンダー装置８０３）を設置する。そして、上記円筒状カーカスＣＣにはその両端部からビードを打ち込み、当該カーカスＣＣを、ビードロック・ターンアップ部１０２におけるビードロックセグメント１０２ｂのビード受け入れ部１１ｂ（ビードの受け入れ溝１１０ｂ）に上記ビードをロックした後（ビードロック・ターンアップ部１０１も同様。）、低圧（例えば、０．５Ｋｇｆ／ｃｍ２）エアを円筒状カーカスＣＣ内に入れ、螺子Ｓを回動させて主軸体４上において連結用スリーブ３１、３２を軸方向に移動させてビードロック・ターンアップ部１０１、１０２を軸方向に互いに近づける。これによって、中子セグメント２１０が拡開する。さらに、シリンダー８０（図６でいえば、シリンダー装置８０３）を駆動させて、連結用スリーブ３１、３２を軸方向に移動させて中子セグメント２１０が全開して安定状態にした後、エアブローして、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２を軸方向外側に遠ざける。次いで、ベルト、トレッドなどの貼り付け部材を順に貼り合わせた後、高圧（１．２Ｋｇｆ／ｃｍ２）エアを入れ、第３シリンダー６１、６２を軸方向に互いに近づけ、ビードロックセグメント１０２ｂの動作に応じてカーカスＣＣの両端部を折り曲げて巻き上げる。その後、サイドウォールを貼る。これらのことはビードロック・ターンアップ部１０１でも同様である（図示せず）。
【００２７】
従って、本実施形態のシェーピング成形ドラムは、第１シリンダー８０との連結用スリーブ３１、３２の軸方向の動きに同期して第２シリンダー５１、５２及び第３シリンダー６１、６２が軸方向に動き、中子セグメント２１０の開閉と、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２の開閉と、リフトフィンガーセグメント７２０の持ち上げ或いは持ち下げが連続して行われ、寸法精度の良好なトロイダル状のカーカスを連続して成形することができる。また更に、このトロイダル状のカーカスは、内部から中子セグメント２１０で拡開状態に保持されているため、このカーカスの上からベルト、トレッドなどの貼り付け部材を直接貼り付け生タイヤとすることもできる。このようにして成形されたカーカス又は生タイヤは、中子装置２を径方向に縮小して、中子装置２の内面保持状態を解除した後、この成形ドラムから外せば、寸法精度の良好な高品質のトロイダル状のカーカス又は生タイヤが得られるものである。なお、この成形後のトロイダル状のカーカス又は生タイヤの成形ドラムからの取り出しは、既述した通りである。
【００２８】
なお、中子セグメント２１０の径方向の開閉位置において、ビードロックされたカーカス内部にエアを送り込むことができるエア導出孔（図示せず）を設ける。これにより、円筒状のカーカスをビードロックした後において、ビードを寄せながらこのエア導出孔からカーカスに低圧エアを挿入することができ、これによって拡開する中子セグメント２１０と、トロイダル状に伸びるカーカスとの間の擦れを防止することができる。また、中子セグメント２１０の全開時に、トロイダル状に伸びたカーカスの内部に上記エア導出孔からエアブローすることにより、ビード間隔を広げて、たるみのないトロイダル形状のカーカスを成形することができる。
【００２９】
従って、この成形方法は、円筒状のカーカスをビードロックした後、ビードを寄せながらエア導出孔からカーカスに低圧エアを挿入し、続いて既述した中子セグメントを除々に開き、その全開時にエア導出孔からエアブローしてビード間隔を広げてトロイダル形成する成形方法である。
なお、エア導出孔は中子セグメント２１０の径方向の開閉位置に設けることが好ましいが、具体的に例示すると、前記実施形態のドラムでは円筒状の主軸体４の内部にエア導入路を設け、中子セグメント２１０の径方向の開閉位置においてこのエア導入路に連通するエア導出孔を設けることが望ましい。
【００３０】
ところで、本発明のタイヤ成形ドラムは、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態のタイヤ成形ドラムは、一体型の成形ドラムで構成されている。しかし、本発明では、例えば、主軸体４を軸方向に連結可能な構造とした分離型のタイヤ成形ドラムも採用することができる。具体例としては、図７に示す様に、前記図１におけるタイヤ成形ドラムにおいて、主軸体４を、左側の主軸体４ａと右側の主軸体４ｂとによって構成し、左側のビードロック部１１の近傍位置において軸方向に連結・分離可能としたタイヤ成形ドラムがある。
そして、このタイヤ成形ドラムでは、主軸体４内において軸方向に設けられ、当該主軸体４と一体をなす構造の連結軸４００を、軸方向に噛み合いクラッチ機構で噛合し又はそれを解除することで、主軸４ａ、４ｂの連結・分離を確定させる構造を採用している。
【００３１】
また、上記実施形態のほか、主軸体を連結・分離させる構造として、図８に示すものがある。すなわち、図８に示すように、主軸体を、中子装置２が取り付けられた主軸体４０と、ビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が取り付けられた主軸体４１、４２で構成し、相互に着脱可能に連結できるようにすることが可能である。さらに具体的に説明すると、図８に示すように、中子装置２が取り付けられる主軸体４０は、一方の主軸体４２を軸方向に貫通することができる内穴４０１を備えた筒体とする。また、他方の主軸体４１には主軸体４２の先端部４２１を受け入れる嵌合溝４１１を設ける。このようにすることにより、ビードロック・ターンアップ部１０２が取り付けられた主軸体４２を、中子装置２が装着された主軸体４０の内穴４０１に挿入して、ビードロック・ターンアップ部１０１が取り付けられた他方の主軸体４１に連結一体化して、前記実施形態と同様に、円筒カーカスをトロイダル状に成形することができる。また成形後は、このビードロック・ターンアップ部１０２が取り付けられた主軸体４２を、中子装置２が装着された主軸体４０の内穴４０１から引き抜くことにより、中子装置２が装着された主軸体４０を、ビードロック・ターンアップ部１０１，１０２が取り付けられた主軸体４１、４２から取り外すことができる。これにより、中子装置２で内面保持されたトロイダル状のカーカスＴＣ（或いは生タイヤ）を主軸体４０ごと単独で移送することが可能となり、この中子装置を増やすことによって生産性が大幅に向上する。なお、この場合、中子装置２により移載方式を採るので、カーカスをシェーピングした後、ビードロック・ターンアップを行い、次いでサイドウォール、ベルト、トレッドを順に貼り付ける成型順序となる。
【００３２】
他の主軸体の分離形態として、少なくとも中子装置及びビードロック・ターンアップ部が取り付けられた主軸体が分離・連結可能とする形態を採用することができる。図１２において、主軸体４４に中子装置２及びビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が設けられている。そして、中子装置２及びビードロック・ターンアップ部１０１、１０２は、外部から供給される空気圧により動作される。主軸体４４の端部４４ａ、４４ｂは一組の軸支部４５a、４５ｂにより軸支されている。軸支部４５ａは空気圧供給部５００を有し、カップリング５０１を介して、主軸体４４に設けられた空気圧導入部５０２に接続されている。したがって、空気圧供給部５００から供給される空気圧により、中子装置２及びビードロック・ターンアップ部１０１、１０２が動作される。また、軸支部４５ｂは回転駆動部５１０を有し、クラッチ５１１を介して、主軸体４４が回転可能となっている。シェーピング成形においては、必ずしもシェーピング成形ドラムを回転する必要はないが、シェーピング成形後、ストリップビルド工法による成形が可能となる。また、主軸体４４は着脱自在であるので、シェーピング成形後のカーカスを装着したまま、ストリップビルド工程などの他の工程への移載が容易となる。
【００３３】
もちろん、図９，１０に示した中子装置を、図７、８に示したシェーピング成形ドラムに採用することもできる。この場合、パンタグラフ方式リンク機構によりリンク装置に軸方向幅を小さくすることができ、中子装置の省スペース化に寄与する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、軸方向に互いに対向して配置された一対のビードロック・ターンアップ部と、このビードロック・ターンアップ部でビードロックされた円筒状のカーカスを内面から径方向に拡開し、トロイダル形状に成形する中子装置とを備え、この中子装置を、軸方向に対向する前記一対のビードロック・ターンアップ部の間に配置したタイヤのシェーピング成形ドラムであるので、トロイダル状に成形されたカーカス表面にベルト及びトレッド等の貼り付け部材を直接貼付することができることから、従来のベルトドラムと移載装置を不要とし、省スペース及びコストダウンが図られる。また、この成形ドラムによれば、従来のエア又はブラダーを用いたものと比較して、中子装置によってカーカスのトロイダル形状を内面から機械的に安定保持することができるため、当該カーカス表面はその形状が安定して保持され、当該カーカス表面にベルト及びトレッドなどの貼り付け部材を画一的にしかも簡易に直接貼付することができ、例えばトレッドストリップ等を巻き付けるいわゆるストリップビルト工法にも最適に採用することができ、高品質のタイヤ成型が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すシェーピング成形ドラムの概略断面図である。
【図２】同シェーピング成形ドラムの要部拡大概略断面図である。
【図３】図１におけるドラムセンター部のＹｃ−Ｙｃ線概略断面図である。
【図４】図１におけるビードロック部のＹｂ１線概略断面図とＹｂ２線概略断面図である。
【図５】図１におけるターンアップ部のＹｔ１線概略断面図とＹｔ２線概略断面図である。
【図６】同シェーピング成形ドラムのテール部の構造の他実施例を示す概略断面図である。
【図７】図１における主軸体の連結・分離構造を示す要部拡大概略断面図である。
【図８】本発明の他実施形態を示すシェーピング成形ドラムの概略断面図である。
【図９】本発明の他実施形態を示すパンタグラフ方式リンクによる中子装置の要部概略断面図である。
【図１０】本発明の他実施形態を示すパンタグラフ方式リンクによる中子装置の要部概略断面図である。
【図１１】小径の中子セグメントとその両側に配置されている大径の中子セグメントの様子を表した概略断面図である。
【図１２】本発明の他実施形態を示すシェーピング成形ドラムの概略断面図である。
【符号の説明】
１        シェーピング成形ドラム
１０１    ビードロック・ターンアップ部
１０２    ビードロック・ターンアップ部
２        中子装置
２１０    中子セグメント
２１０ａ  中子セグメント
２１０ｂ  中子セグメント
２１１    拡開セグメント
２１２    拡開面
２１３    リンク機構
２２０    パンタグラフ方式リンク機構
３１      第１シリンダーとの連結用スリーブ
３２      第１シリンダーとの連結用スリーブ
３１１    スライダー
３１２    スライダー
４、４４  主軸体
４５      軸支部
５１      第２シリンダー
５２      第２シリンダー
６１      第３シリンダー
６２      第３シリンダー
７１      リフトフィンガー
７２      リフトフィンガー
【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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【図１１】
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【図１２】
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