(57)【要約】【課題】折返しフィンガーの枢軸周りの最適な拡径方向モーメントを特定することで、弾性部材の調整にかかる手間を削減することができるタイヤ成型装置を提供する。【解決手段】本発明のタイヤ成型装置は、中央部分を拡径変形させた円筒状のカーカス部材Ｃの両端部分を、周方向に所定の間隔をおいて複数本配設した折返しフィンガー５の、円筒状カーカス部材Ｃの中央側への進出変位に基づく揺動変位によって、カーカス部材Ｃの外周側に配置されて、ビードロック手段４で位置決め保持されたビードコアＢの周りに折返すに当り、複数本の折返しフィンガー５の外周面に跨って配置されて、折返しフィンガー５を縮径方向に揺動変位させる弾性部材７を設け、折返しフィンガー５を縮径位置から拡径方向に揺動させるに要する、弾性部材７による折返しフィンガー５の枢軸周りモーメントＭを、折返しフィンガー一本当り５００〜１３００Ｎ・ｍとしてなる。【選択図】図２
2012131172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部分を拡径変形させた円筒状のカーカス部材の両端部分を、周方向に所定の間隔をおいて複数本配設した折返しフィンガーの、円筒状カーカス部材の中央側への進出変位に基づく揺動変位によって、カーカス部材の外周側に配置されて、ビードロック手段で位置決め保持されたビードコアの周りに折返すタイヤ成型装置であって、
複数本の折返しフィンガーの外周面に跨って配置されて、折返しフィンガーを縮径方向に揺動変位させる環状の弾性部材を設け、折返しフィンガーを縮径位置から拡径方向に揺動させるに要する、弾性部材による折返しフィンガーの枢軸周りモーメントを、折返しフィンガー一本当り５００〜１３００Ｎ・ｍとしてなるタイヤ成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、グリーンタイヤを成型するタイヤ成型装置に関するものであり、特に、中央部分を拡径変形させた円筒状のカーカス部材の両端部分を、ビードロック手段で位置決め保持されたビードコアの周りに折返す、カーカス部材の折返しフィンガーに関する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
グリーンタイヤを成型するに当っては、円筒状に形成されたカーカス部材の中央部分を成型ドラム上で拡径変形させた後、このカーカス部材の両端部分を、カーカス部材の外周側に配置されてビードロック手段で位置決め保持されたビードコアの周りに折返す、折返しフィンガーが知られている。このような折返しフィンガーを備える装置としては、例えば特許文献１に記載されているような、枢軸を介して揺動変位する折返しフィンガーを、周方向に間隔をおいて複数本配設するとともに、これらの折返しフィンガーを縮径方向に揺動変位させる環状の弾性部材を備えるタイヤ成型装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された従来の折返しフィンガーで、カーカス部材の両端部分を折返すに当り、カーカス部材の本体部分側に折返し端部分を密着させるために、折返しフィンガーの先端に取り付けたローラで、折返し端部分を本体部分側に押し付けることとしているが、折返しフィンガーの押圧力が弱すぎる場合は、本体部分と折返し端部分との間に入り込んだエアーを十分に押し出すことができず、それらの間にエアーが残留するおそれがあった。
一方、押圧力が強すぎる場合は、ローラの押し付け部分に跡が残り、この跡がそのまま、製品タイヤのサイドウォールの部分的な凹みとなってしまって、タイヤの見映えが損なわれる懸念があった。
これがため、折返しフィンガーのローラに与える押圧力は、ある一定範囲に収める必要があるところ、その最適範囲は未だ見出されてはいなかった。
そこで例えば、成型されるタイヤサイズの変更等に伴って、折返しフィンガーの仕様を変える必要が生じたときは、フィンガーの縮径変形をもたらす環状の弾性部材の取付け位置や取付け本数、また弾性部材の弾性率や環状長さ等を変更して、トライアンドエラーによって、フィンガー押圧力を調整しているのが現状であった。しかも、タイヤのサイズ等に応じて、装置に設けられる折返しフィンガーの本数や腕の長さも変わるため、タイヤのサイズ毎に環状の弾性部材の位置等を変える必要があって、装置の調整に多大な時間を要することとなっていた。
【０００５】
本発明の課題は、中央部分を拡径変形させた円筒状のカーカス部材の両端部分を、ビードロック手段で位置決め保持されたビードコアの周りに折返す、折返しフィンガーのローラに最適な押圧力を簡易に、かつ確実に付与すること、ひいては、折返しフィンガーの、枢軸周りでの最適な拡径方向モーメントを特定することで、環状の弾性部材の取り付け位置や長さ等の選択にかかる手間を削減することができるタイヤ成型装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、中央部分を拡径変形させた円筒状のカーカス部材の両端部分を、周方向に所定の間隔をおいて複数本配設した折返しフィンガーの、円筒状カーカス部材の中央側への進出変位に基づく揺動変位によって、カーカス部材の外周側に配置されて、ビードロック手段で位置決め保持されたビードコアの周りに折返すタイヤ成型装置であって、複数本の折返しフィンガーの外周面に跨って配置されて、折返しフィンガーを縮径方向に揺動変位させる、例えばゴムリングからなる環状の弾性部材を設け、折返しフィンガーを縮径位置から拡径方向に揺動させるに要する、弾性部材による折返しフィンガーの枢軸周りのモーメントを、折返しフィンガー一本当り５００〜１３００Ｎ・ｍとしてなるタイヤ成型装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明者が折返しフィンガーの仕様、及び環状の弾性部材の取り付け位置や長さについて鋭意検討を重ねたところ、折返しフィンガーの枢軸周りモーメントを、折返しフィンガー一本当り５００〜１３００Ｎ・ｍとするように、環状の弾性部材の取り付け位置や長さ等を調整した場合は、タイヤサイズの違いによって変化する、折返しフィンガーの腕の長さや本数等にかかわらず、カーカス部材の本体部分と両端部分との層間に入り込んだエアーを十分に排出することができ、また、製品タイヤのサイドウォールの凹みも目立たないことを見出した。
従って、本発明によれば、折返しフィンガーの仕様や、タイヤのサイズが変わっても、環状の弾性部材の取り付け位置や長さ等の選択にかかる手間を減らして、タイヤ成型装置の調整時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明にしたがうタイヤ成型装置の一部につき、中央部分を断面で示す部分断面側面図である。
【図２】図１に示す複数の折返しフィンガーの、一本を取り出して示す、略線拡大側面図である。
【図３】図２に示す状態から、折返しフィンガーを機能させた状態を示す略線拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。
図１に示すところにおいて、１は、本発明に従うタイヤ成型装置の全体を示す。
タイヤ成型装置１は、主軸２と、主軸２の径方向に拡縮変位するカーカス部材拡縮手段３と、カーカス部材拡縮手段３を挟んで軸線方向に左右対称に、かつ周方向に所定の間隔をおいて複数配置されるビードロックセグメントからなるビードロック手段４と、ビードロック手段４よりも軸線方向の両外側に、かつ周方向に所定の間隔をおいて複数配置される折返しフィンガー５とを備えてなる。
【００１０】
ここでカーカス部材拡縮手段３は、例えば、主軸２の周方向に所定の間隔をおいて複数個を配置するとともに、これらを主軸２の軸線方向に左右対称に配置した複数のカーカスセグメント３ａと、それらのカーカスセグメント３ａのそれぞれに連結されて、図示しない駆動装置によってカーカスセグメント３ａを拡縮変位させるリンク部材３ｂと、それらのカーカスセグメント３ａの相互間に掛け渡して配置されるセンターブラダ３ｃとを備えており、上記駆動装置によるカーカスセグメント３ａの拡径変位、及びセンターブラダ３ｃのシェーピング作動により、カーカス部材拡縮手段３の径方向外側に配置される円筒状のカーカス部材Ｃの中央部分を、拡径変形させることができる。
【００１１】
また、複数個のビードロックセグメントからなるビードロック手段４は、図２にそれらの１つを拡大側面図で示すように、主軸２の径方向外側に向く凹部を有するビード保持部４ａと、このビード保持部４ａから主軸２の軸線方向外側へ突出させて設けたローラ保持部４ｂと、ビード保持部４ａに揺動可能に連結されて、図示しない駆動装置によってビード保持部４ａを拡縮変位させるリンク部材４ｃとを備え、ビード保持部４ａで、カーカス部材Ｃの外周側に配置されるビードコアＢを、カーカス部材Ｃを介して主軸２の径方向内側から外側に向けて押圧することで、ビード保持部４ａの凹部にカーカス部材ＣとビードコアＢを納めて、ビードコアＢを位置決め保持することができる。
【００１２】
そしてまた、複数本の折返しフィンガー５は、図２にそれらの１本を示すように、一端に、枢軸５ａを有し、他端に、カーカス部材Ｃに押し当てられるローラ５ｂを回転自在に保持しており、図２に示すような、折返しフィンガー５が主軸２の軸線と平行となる縮径位置では、ローラ５ｂが、ローラ保持部４ｂ上に載置されるようになっている。
さらに折返しフィンガー５は、図に示すところでは、主軸２上に、スライダ６を介して支持されており、主軸２の軸線に沿う向きに前進後退変位されるスライダ６に、枢軸５ａを揺動可能に連結している。加えて、これらの複数本の折返しフィンガー５は、単数、又は複数の環状の弾性部材７（図示の例では３本のゴムリング）で束ねられており、各弾性部材７によって、それぞれ折り返しフィンガー５を縮径方向に揺動変位させる弾性力が付与されている。また、折返しフィンガー５の外周面には、複数のフック５ｃ（図示の例では３個）が設けられており、これらのフック５ｃによれば、枢軸５ａからの距離（図２に示す、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を特定して、環状の弾性部材７を位置決め保持することができる。
なお、図示は省略するが、フック５ｃは、枢軸５ａからの距離を可変させる調整機構を備えているので、折返しフィンガー５を揺動させる弾性力、換言すると、折返しフィンガー５の枢軸周りのモーメントを、所要に応じて容易に変化させることができる。
【００１３】
上記のように構成されたタイヤ成型装置１で、カーカス部材Ｃの両端部をビードコアＢの周りに折返すには、まず、図２に示す、カーカス部材拡縮手段３上で直接成型された、又は他の成型ドラム上で成型された後にカーカス部材拡縮手段３上に移載された、円筒状のカーカス部材Ｃの両端部分の外周側に、リング状のビードコアＢをそれぞれ配置する。
そして、リンク部材４ｃの揺動変位によってビード保持部４ａを、図３に示すように拡径変位させて、ビードコアＢを、カーカス部材Ｃを介して主軸２の径方向内側から外側に向けて押圧して、ビードコアＢを位置決め保持する。
【００１４】
次に、ビードコアＢを位置決め保持したカーカス部材Ｃを、図３に示すように、リンク部材３ｂ、及びセンターブラダ３ｃを駆動させて、カーカスセグメント３ａの拡径変位下で、中央部分で拡径変形させる。
【００１５】
その後、左右で一対のスライダ６を、主軸２の軸線に沿って互いに近づく向きに移動させる。これにより、ローラ５ｂは、図３に示すように、折返しフィンガー５の揺動変位に基づいて、カーカス部材Ｃの端部分を、ビードコアＢの周りに折り返しながら上昇変位する。
この時、環状の弾性部材７は、折返しフィンガー５に、縮径方向に揺動変位させる弾性力を付与しているので、ローラ５ｂを、カーカス部材Ｃの端部分に所要の力で押し付けながら上昇変位されることになる。
【００１６】
ここで、ローラ５ｂに付与する押し付け力が弱すぎる場合は、カーカス部材Ｃの本体部分と折返し端部分との間に入り込んだエアーを十分に押し出すことができず、それらの間にエアーが残留するおそれがあり、押圧力が強すぎる場合は、ローラ５ｂの押し付け部分に跡が残ってしまい、製品タイヤのサイドウォールの部分的な凹みとなってしまう懸念があるが、本発明者が、環状の弾性部材７の取付け位置や長さ等を種々変更して検討を重ねたところ、折返しフィンガー５の枢軸周りのモーメントＭを、折返しフィンガー５一本当り５００〜１３００Ｎ・ｍとなるように環状の弾性部材７の取り付け位置、長さを調整する場合は、折返しフィンガー５の取り付け本数や腕の長さ等の如何にかかわらず、カーカス部材Ｃの本体部分と両端部分との層間に入り込んだエアーを十分に排出することができ、また、製品タイヤのサイドウォールの凹みも目立たないことを見出した。
【００１７】
上述したモーメントＭにつき、下記数１、数２の式を用いて説明する。
[数１]
Ｆ＝（Ｄ−ｄ＋２×Ｒ×ＳＩＮθ）×π×Ｅ／Ｎ
[数２]
ｍ＝Ｒ×Ｆ×ＣＯＳθ
ここで、Ｆは、一本の環状の弾性部材７が、一本の折返しフィンガー５に付与する弾性力であり、Ｄは、主軸２を挟んで対向する折返しフィンガー５の相互間の外径寸法であり、ｄは、環状の弾性部材７の自然長を計測して、この自然長を内径に換算した寸法であり、Ｒは、枢軸５ａから弾性部材７の、軸線方向外側位置までの距離であり、θは、主軸２の軸線に対する折返しフィンガー５の揺動角度であり、Ｅは、環状の弾性部材７の弾性率であり、Ｎは、環状の弾性部材７で束ねられた折返しフィンガー５の本数であり、ｍは、環状の弾性部材７一本当りの、折返しフィンガー５の枢軸周りのモーメントである。上記数１、数２に基づいて、それぞれの弾性部材７についての、折返しフィンガー５一本当りのモーメントｍを求めることができるので、これらを加算することで、上述したモーメントＭを求めることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、図１〜３に示す構成であって、下記表１に示す仕様となるタイヤ成型装置につき、従来例となる実施例１のタイヤサイズ用の仕様から、異なるタイヤサイズに対応すべく、環状の弾性部材の取り付け位置、及び弾性部材の環状長さを変化させて、折返されたカーカス部材の端部と本体部との間にエアーが残留しているか否か、及び製品タイヤのサイドウォールに部分的な凹みが発生するか否かについて調査を行った。その結果を、表１に併せて示す。
【表１】
2012131172.tif 000003
【００１９】
ここで、カーカス部材の層間へのエアー残留発生率は、上記実施例の条件となるタイヤ成型装置でタイヤを同数製造し、それぞれのタイヤにつき、エアー残留が発生したタイヤ数量をカウントして評価を行った。表１に示す結果は、従来例となる実施例１の調査結果をコントロールとして、調査結果を指数で示したものであり、指数値は値が小さいほどエアー残留で不良とされたタイヤの本数が少なく、製品不良が発生しにくいことを示す。
【００２０】
また、サイドウォールへの凹み発生率は、上記実施例の条件となるタイヤ成型装置でタイヤを同数製造し、それぞれのタイヤにつき、サイドウォールに凹みが発生したタイヤ本数をカウントして評価を行った。表１に示す結果は、従来例となる適合例１の調査結果をコントロールとして、調査結果を指数で示したものであり、指数値は値が小さいほどサイドウォールの凹みで不良とされたタイヤの数量が少なく、製品不良が発生しにくいことを示す。
【００２１】
その結果、タイヤ成型装置の折返しフィンガーの揺動範囲におけるモーメントの値を、５００〜１３００Ｎ・ｍに納まるように環状の弾性部材の取り付け位置と長さを選択することで、異なるタイヤサイズにかかわらず、カーカス部材間のエアー残留と、サイドウォールの凹みを、ともに抑制できることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００２２】
１    タイヤ成型装置
２    主軸
３    カーカス部材拡縮手段
３ａ  カーカスセグメント
３ｂ  リンク部材
３ｃ  センターブラダ
４    ビードロック手段
４ａ  ビード保持部
４ｂ  ローラ保持部
４ｃ  リンク部材
５    折返しフィンガー
５ａ  枢軸
５ｂ  ローラ
５ｃ  フック
６    スライダ
７    弾性部材
Ｃ    カーカス部材
Ｂ    ビードコア
【図１】
2012131172.tif 000004
【図２】
2012131172.tif 000005
【図３】
2012131172.tif 000006