(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤ構成部材の両側内周面を支持する剛性セグメントを、高速に起立作動できるだけでなく、それを簡易な構造の下で実現したタイヤ成型ドラムを提供する。【解決手段】タイヤ成型ドラムは、円筒状のタイヤ構成部材Ｔの延在方向の中央部分を膨出変形させるとともに、タイヤ構成部材Ｔの両端部を、対をなすビードロック手段３で位置決め保持されたビードコアＢの周りに折り返す、一対の折り返し手段４を設け、一対のビードロック手段３の間に、各ビードロック手段３に隣接して周方向に所定の間隔をおく複数個の剛性セグメント２を配設し、タイヤ構成部材Ｔの軸線方向に沿って進退ストロークするシリンダーに、一端部を各剛性セグメント２にヒンジ連結したリンク部材２ｄの他端部をヒンジ連結するとともに、シリンダーの、タイヤ構成部材の中央側に向かう進出ストロークで、剛性セグメント２のそれぞれを拡径方向に変位可能としてなる。【選択図】図２
2012179883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のタイヤ構成部材の延在方向の中央部分を膨出変形させるシェーピング手段を設けるとともに、該タイヤ構成部材の両端部を、対をなす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それぞれ折り返す、一対の折り返し手段を設けてなるタイヤ成型ドラムであって、
一対のビードロック手段の相互間に、各ビードロック手段に隣接して周方向に所定の間隔をおく複数個の剛性セグメントを配設し、
円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って進退ストロークするシリンダーに、一端部を前記各剛性セグメントにヒンジ連結したリンク部材の他端部をヒンジ連結するとともに、
前記シリンダーの、円筒状のタイヤ構成部材の中央側に向かう進出ストロークで、前記リンク部材をもって、セグメントのそれぞれを拡径方向に変位可能としてなるタイヤ成型ドラム。
【請求項２】
前記シリンダーは、円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って２個直列に配設される環状のシリンダーチューブ、及び各シリンダーチューブに適合するピストンを備えるとともに、それら２個のピストンを連結するロッドを備えてなる、請求項１に記載のタイヤ成型ドラム。
【請求項３】
前記シリンダーは、各シリンダーチューブのそれぞれに開口する進出方向の圧導入ポートを備えるとともに、シリンダーチューブの何れか一方に開口する後退方向の圧導入ポートを備えてなる、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】
この発明は、グリーンタイヤを成型するタイヤ成型ドラムに関するものであり、特に、円筒状をなすタイヤ構成部材の延在方向の中央部分を膨出変形させた姿勢の下で、該タイヤ構成部材の両端部分内周面を、周方向に間隔をおいて配置されて、拡径変位される剛性セグメントによって支持して、タイヤ構成部材の端部の折り返しを適切かつ確実なものと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タイヤ成型ドラムとしては、例えば特許文献１に記載されているような、円筒状に形成されたタイヤ構成部材の延在方向の中央部分を、シェーピング手段で膨出変形させるとともに、タイヤ構成部材の外周側に配置された一対のビードコアを位置決め保持する、対をなすビードロック手段を、相互に近接変位させつつ、タイヤ構成部材の両端部分内周面を、複数個のステッチング用サポート（剛性セグメント）の起立作動によって支持するようにしたタイヤ成型ドラムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２９８３５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に記載された剛性セグメントは、ボールねじの回転に応じて、ドラム軸線方向へ変位可能なシフターの移動下で起立作動させるものであるが、通常、ボールねじによる軸線方向の移動は高速化が難しく、これがため、剛性セグメントの起立作動時間を短縮することは困難となっていた。また、剛性セグメントは、シフターにつながる複数のリンクの揺動変位を介して起立するように構成されている上、起立姿勢の剛性セグメントを元の倒伏姿勢に戻すには、リターンスプリングも必要であって、構造の複雑化が免れず、タイヤ成型ドラムの小型化は困難となっていた。このため、剛性セグメントを高速に起立作動できるとともに、それをより簡易な構造の下で実現したタイヤ成型ドラムの出現が切に望まれていた。
【０００５】
本発明の課題は、膨出変形させたタイヤ構成部材の両側内周面を支持する剛性セグメントを、高速に起立作動させてタイヤの生産効率を向上させることができるだけでなく、それを簡易な構造の下で実現して、より小型化を図ることができる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】
【０００６】
本発明は、円筒状のタイヤ構成部材の延在方向の中央部分を膨出変形させるシェーピング手段を設けるとともに、該タイヤ構成部材の両端部を、対をなす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それぞれ折り返す、一対の折り返し手段を設けてなるタイヤ成型ドラムであって、一対のビードロック手段の相互間に、各ビードロック手段に隣接して周方向に所定の間隔をおく複数個の剛性セグメントを配設し、円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って進退ストロークするシリンダーに、一端部を前記各剛性セグメントにヒンジ連結したリンク部材の他端部をヒンジ連結するとともに、前記シリンダーの、円筒状のタイヤ構成部材の中央側に向かう進出ストロークで、前記リンク部材をもって、セグメントのそれぞれを拡径方向に変位可能としてなるタイヤ成型ドラムにある。
【０００７】
かかる成型ドラムにおいて好ましくは、前記シリンダーを、円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って２個直列に配設される環状のシリンダーチューブ、及び各シリンダーチューブに適合するピストンを備えるものとするとともに、それら２個のピストンを連結するロッドを設ける。
【０００８】
また好ましくは、前記シリンダーに、各シリンダーチューブのそれぞれに開口する進出方向の圧導入ポートを設けるとともに、シリンダーチューブの何れか一方に開口する後退方向の圧導入ポートを設ける。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のタイヤ成型ドラムは、膨出変形させたタイヤ構成部材の両端部分内周面を支持する複数の剛性セグメントを、円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って進退ストロークするシリンダーに、リンク部材を介してそれぞれヒンジ連結したので、シリンダーの、円筒状のタイヤ構成部材の中央側に向かう進出ストロークの作用下で、各剛性セグメントをより高速に拡径変位させることができる。
【００１０】
また、シリンダーを、円筒状のタイヤ構成部材の軸線方向に沿って２個直列に配設される環状のシリンダーチューブ、及び各シリンダーチューブに適合するピストンを備えるとともに、それら２個のピストンを連結するロッドを備えるものとした場合は、シリンダーチューブ及びピストンを複数設けてなお、シリンダーをコンパクトに構成することができるので、タイヤ成型ドラムの小型化を図ることができる。
【００１１】
そして、シリンダーに、各シリンダーチューブのそれぞれに開口する進出方向の圧導入ポート、及びシリンダーチューブの何れか一方に開口する後退方向の圧導入ポートを設けた場合は、複数設けた進出方向の圧導入ポートによって、剛性セグメントをより強力な力で拡径変位させて、膨出変形させたタイヤ構成部材を十分に支持することができる。この一方で、剛性セグメントの縮径変位のための後退方向の圧導入ポートは、連結ロッドの作用下で必要最小限だけ設ければ済むので、タイヤ成型ドラムの構造をより簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にしたがうタイヤ成型ドラムの全体を、図の上側部分を剛性セグメント、ビードロック手段、及び折り返し手段の進出姿勢で、下側部分をそれら剛性セグメント等の後退姿勢で示す略線断面図である。
【図２】図１に示すタイヤ成型ドラムの要部を、タイヤ構成部材及びビードコアとともに示す部分拡大断面図であって、図の上側部分に、剛性セグメントを拡径姿勢で示し、下側部分に、剛性セグメントを縮径姿勢で示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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ドラムの全体を示す。タイヤ成型ドラム１は、周方向に所定の間隔を置いて複数配置されて、それぞれが拡縮径変位される剛性セグメント２と、剛性セグメント２よりも軸線方向外側に、左右対称に配設されて拡縮径変位されるビードロック手段３と、そのビードロック手段３よりも軸線方向の両外側に、揺動変位可能に配設した折り返し手段４とを備えてなる。
【００１４】
また、タイヤ成型ドラム１は、図示しないモータ等の駆動源によって回転されるねじ軸５と、そのねじ軸５に螺合する一対のスライド部６と、ねじ軸５を回転可能に支持するとともに、そのねじ軸５を取り囲む環状の本体部７とを備えている。この本体部７は、図２に示すように、ねじ軸５の軸線方向に沿うスロット状の開口７ａを備えていて、スライド部６は、軸線方向に沿って延びるこの開口７ａの側壁によって回り止めされて、ねじ軸５を回転させた際に、それの軸線方向に移動する。ここで、ねじ軸５は、その長さ方向の中央部分を隔てた各端部分に、リードの向きが相互に逆向きのねじ部を有しているので、ねじ軸５の端部分上に螺合配置される一対のスライド部６は、ねじ軸５の回転によって、相互に近接、離隔する方向へ移動することができる。
【００１５】
そして、図２に示すように、本体部７は、外周側部分に、軸線方向に摺動可能に配設される内側環状シリンダー部材７ｂと、その内側環状シリンダー部材７ｂのさらに外周側に配設される外側環状シリンダー部材７ｃとを備えており、そして、内側環状シリンダー部材７ｂと外側環状シリンダー部材７ｃとの相互間に形成される第１の環状空間Ｍ1に、それらシリンダー部材の間で摺動する環状の第１ピストン２ａを備える。また、第１ピストン２ａの軸線方向内側には、内側環状シリンダー部材７ｂよりも径方向外側であって、外側環状シリンダー部材７ｃよりも径方向内側に位置する中間環状シリンダー部材７ｄが配設されており、内側環状シリンダー部材７ｂと中間環状シリンダー部材７ｄとの相互間に形成される第２の環状空間Ｍ2に、それらシリンダー部材の間で摺動する環状の第２ピストン２ｂを配設している。これらのことにより、内側環状シリンダー部材７ｂ及び外側環状シリンダー部材７ｃによって区画形成される環状のシリンダーチューブ内を、第１ピストン２ａが摺動する第１のシリンダーと、内側環状シリンダー部材７ｂと中間環状シリンダー部材７ｄによって区画形成される環状のシリンダーチューブ内を、第２ピストン２ｂが摺動する第２のシリンダーとが、軸線方向に直列に配置されて構成されることになる。
【００１６】
そしてまた、中間環状シリンダー部材７ｄの軸線方向外側の壁部は、第１の環状空間Ｍ1と第２の環状空間Ｍ2との連通をもたらす貫通孔７ｅを備えており、第１ピストン２ａ及び第２ピストン２ｂは、その貫通孔７ｅに摺動可能に貫通させたロッド２ｃによって連結されている。これにより、第１ピストン２ａ及び第２ピストン２ｂは、一体となって摺動することができる。なお貫通孔７ｅの近傍にはシール部材を配設して、相互間を気密に維持している。
【００１７】
ここで、上述した各剛性セグメント２は、第２ピストン２ｂの軸線方向内側に、径方向に摺動変位可能に配設されて、一端部を第２ピストン２ｂにヒンジ連結するとともに、他端部をその剛性セグメント２にヒンジ連結した、図２の上側部分で示すところで「く」字状となるリンク部材２ｄによって、第２ピストン２ｂに連結されている。これにより、第１ピストン２ａ及び第２ピストン２ｂの軸線方向に沿う変位が、リンク部材２ｄによって角度変換されて、剛性セグメント２の拡縮径変位を司ることになる。
【００１８】
さらに、図２に示す例では、外側環状シリンダー部材７ｃに、第１ピストン２ａを軸線方向内側（進出方向）に変位させる第１の圧導入ポート７ｆと、第２ピストン２ｂを進出方向に移動させる第２の圧導入ポート７ｇとを設けている。これにより剛性セグメント２を、２つのシリンダーのそれぞれの作動力に基づいて、より大きな力で拡径変位させてタイヤ構成部材を支持することができる。一方、各ピストンをロッド２ｃの作用下で後退方向に変位させる第３の圧導入ポート７ｈは、第１ピストン２ａ側にのみ設けられているので、後退側の加圧空気の導入路の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、ビードロック手段３は、図２に示すように、径方向に摺動可能に支持されるビードロックセグメント３ａを、周方向に所定の間隔を置いて複数配置したものである。ここで、外側環状シリンダー部材７ｃと中間環状シリンダー部材７ｄとの相互間に形成される第３の環状空間Ｍ3には、それらシリンダー部材の間で摺動する環状の第３ピストン３ｂが配設されている。そして、各ビードロックセグメント３ａは、一端部を第３ピストン３ｂとヒンジ連結するとともに、他端部をビードロックセグメント３ａにヒンジ連結した、図２の上側部分で示すところで「く」字状となるリンク部材３ｃに連結されている。これにより、図示しない圧導入ポートからの加圧空気を第３の環状空間Ｍ3に導入して、第３ピストン３ｂが軸線方向に沿って変位すると、リンク部材３ｃの角度変換作用により、ビードロックセグメント３ａ、ひいてはビードロック手段３を拡縮径変位させることができる。
【００２０】
そして、折り返し手段４は、図２に示すように、一端部が揺動可能に支持される折り返しフィンガー４ａを、周方向に所定の間隔を置いて複数配置したものである。ここで、外側環状シリンダー部材７ｃのさらに径方向外側には、折り返しフィンガー４ａを揺動可能に支持する移動部材４ｂと、外側環状シリンダー部材７ｃに取り付けられて、その移動部材４ｂを摺動可能に支持する固定部材７ｉとが設けられている。図２に示す例では、固定部材７ｉの軸線方向中間部のフランジ状壁部に、貫通孔７ｊを設け、移動部材４ｂは、その貫通孔７ｊに摺動可能に支持されるガイドロッド４ｃを、その両端に設けた端壁で支持している。さらに折り返しフィンガー４ａは、その他端部に、タイヤ構成部材Ｔの端部に押し当てるローラ４ｄを備えており、図２の上側部分及び下側部分に示すように、移動部材４ｂが軸線方向外側に位置する場合には、ビードロックセグメント３ａから軸線方向外側に延びる支持片３ｄ上に載置されている。
【００２１】
また、折り返しフィンガー４ａの径方向外周面には、フック４ｅが設けられて（図示の例では１本のフィンガーにつき３個）いる。複数の折り返しフィンガー４ａは、図示しない環状の弾性体によって束ねて保持されていて、これにより折り返しフィンガー４ａのそれぞれに、揺動角度が小さくなる向き（折り返しフィンガー４ａが軸線方向と平行になる向き）の弾性力を付与している。ここで、折り返しフィンガー４ａの揺動角度が大きくなると、弾性体が軸線方向外側にずれるおそれがあるが、このフック４ｅによって軸線方向外側から支持されるので、弾性体は、所期する軸線方向位置からずれすることなく保持される。
【００２２】
さらに、タイヤ成型ドラム１は、シェーピング手段として機能する、図示の例では本体部７の中間部分に形成された、加圧空気噴出孔Ｈを備えている。これにより、図２の下側部分に示す円筒状のタイヤ構成部材Ｔを、加圧空気噴出孔Ｈから加圧空気を噴出させて、図２の上側部分に示す、その延在方向の中央部分が膨出する状態に変形させることができる。ここにおいて、剛性セグメント２、及びビードロック手段３の径方向外側には、それら剛性セグメント２、及びビードロック手段３に跨がって配設されるシール部材８が設けられているので、剛性セグメント２、及びビードロック手段３の拡縮姿勢のいかんにかかわらず、それらの機構部からのシェーピング空気の漏れを有効に防止することができる。
【００２３】
上記のように構成されたタイヤ成型ドラム１で、タイヤ構成部材Ｔの両端部をビードコアＢの周りに折返すには、まず、図２の下側部分に示すように、他の成型ドラム上で成型されて、両端部分の外周側にリング状のビードコアＢをそれぞれ配設した円筒状のタイヤ構成部材Ｔを、剛性セグメント２上に移載する。なお、タイヤ構成部材Ｔは、剛性セグメント２上で直接成型してもよい。
【００２４】
そして、第３ピストン３ｂの軸線方向に沿う進出変位によって、ビードロック手段３を、図２の上側部分に示すように拡径変位させて、ビードコアＢを、タイヤ構成部材Ｔを介してねじ軸５の径方向内側から外側に向けて押圧して、両ビードコアＢを位置決め保持する。
【００２５】
次に、ビードコアＢを位置決め保持したタイヤ構成部材Ｔの内周側に、加圧空気噴出孔Ｈから加圧空気を噴出させるとともに、ねじ軸５の回転に伴う、両スライド部６の、軸線方向に沿う相互の近接移動によって両ビードコアＢの間隔を狭めて、図２の上側部分に示すように、タイヤ構成部材Ｔの中央部分を膨出変形させる。
【００２６】
また、第１の圧導入ポート７ｆ、及び第２の圧導入ポート７ｇから加圧空気を噴出させて、第１ピストン２ａ、及び第２ピストン２ｂの進出変位によって剛性セグメント２を、図２の上側部分に示すように拡径変位させて、タイヤ構成部材Ｔの両端部分内周面を支持する。
【００２７】
そしてさらに、左右で一対の移動部材４ｂを、軸線方向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４ｄは、折り返しフィンガー４ａの揺動変位に基づいて、タイヤ構成部材Ｔの端部分を、ビードコアＢの周りに折り返す。この時、ローラ４ｄは、タイヤ構成部材Ｔの本体部分と折り返された端部分との層間に入り込む空気を押し出すべく、タイヤ構成部材Ｔの端部分を、タイヤ構成部材Ｔの中央部に向けて強固に押しつけるが、剛性セグメント２は、連結した２つのシリンダーによって強固に保持されているので、タイヤ構成部材Ｔを十分に支持することができる。また、剛性セグメント２は拡径姿勢のまま維持されているので、タイヤ構成部材Ｔの端部分の折り返し中に、ビードコアＢは位置ずれすることなく保持される。
【００２８】
その後は、折り返しフィンガー４ａの後退姿勢の下で、所要に応じた他のタイヤ構成部材の組付けを行って、膨出変形したタイヤ構成部材Ｔから加圧空気を排出するとともに、第３の圧導入ポート７ｈから加圧空気を噴出させて、第１ピストン２ａを後退させる。これによりロッド２ｃで連結した第２ピストン２ｂも後退変位して、剛性セグメント２が縮径変位されることになる。なお他のタイヤ構成部材の組付けは、タイヤ構成部材Ｔの端部分の折り返し前に行っても良い。
【実施例】
【００２９】
以下、図１、２に示す構成となるタイヤ成型ドラムにつき、タイヤ構成部材としてのカーカスバンドのシェーピングにかかるサイクルタイム、カーカスバンドの本体部分と折り返された端部分との層間への空気の残留の有無、及び折り返し作業中のビードコアの位置ずれの有無について調査を行った。その結果を表１に示す。
【表１】
2012179883.tif 000003
【００３０】
カーカスバンドのシェーピングにかかるサイクルタイムは、ボールねじの回転によって起立作動される剛性セグメントを備える、従来例となるタイヤ成形ドラムでの試験結果をコントロールとして、実施例の試験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クルタイムが短いことを示す。
【００３１】
また、空気の残留は、実施例、及び従来例のタイヤ成型ドラムで、同サイズのタイヤを同数成型し、それぞれの生タイヤにつき、空気の残留の有無を確認した。
【００３２】
また、ビードコアの位置ずれは、実施例、及び従来例のタイヤ成型ドラムで、同サイズのタイヤを同数成型し、それぞれの生タイヤにつき、ビードコアの位置ずれの有無を確認した。
【００３３】
その結果、剛性セグメントを、直列に２個配設したシリンダーを用いて拡径変位させる本発明に従うタイヤ成型ドラムによれば、タイヤ構成部材の層間における空気の残留や、ビードコアの位置ずれの発生を十分に抑制して、サイクルタイムの短縮を図ることができることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００３４】
１    タイヤ成型ドラム
２    剛性セグメント
２ａ  第１ピストン
２ｂ  第２ピストン
２ｃ  ロッド
２ｄ  リンク部材
３    ビードロック手段
３ａ  ビードロックセグメント
３ｂ  第３ピストン
３ｃ  リンク部材
３ｄ  支持片
４    折り返し手段
４ａ  折り返しフィンガー
４ｂ  移動部材
４ｃ  ガイドロッド
４ｄ  ローラ
４ｅ  フック
５    ねじ軸
６    スライド部
７    本体部
７ａ  開口
７ｂ  内側環状シリンダー部材
７ｃ  外側環状シリンダー部材
７ｄ  中間環状シリンダー部材
７ｅ  貫通孔
７ｆ  第１の圧導入ポート
７ｇ  第２の圧導入ポート
７ｈ  第３の圧導入ポート
７ｉ  固定部材
７ｊ  貫通孔
【図１】
2012179883.tif 000004
【図２】
2012179883.tif 000005