CN108621456A - 带束滚筒装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供带束滚筒装置，能够提高高速耐久性能。带束滚筒装置(1)用于成型带束层(37)。在能够绕滚筒旋转轴线(2c)旋转的滚筒基底(2)的外侧包含能够扩径和缩径的多个带束支承部(3)。带束支承部(3)包含第1链节板(5)和第2链节板(6)，该第1链节板(5)和第2链节板(6)自由转动且具有用于卷绕带束层的外周面(11)。在缩径状态下，外周面(11)包含：平面部分(16)，其在外端侧沿滚筒轴向呈直线状延伸；以及圆弧状的曲面部分(17)，其向滚筒旋转轴线(2c)侧凹陷。在扩径状态下，外周面(11)使两链节板(5、6)的曲面部分(17、17)彼此实质上连续而形成向滚筒半径方向外侧凸起的连续圆弧区域(24)。

Description

带束滚筒装置

技术领域

本发明涉及带束滚筒装置，该带束滚筒装置使用在充气轮胎的制造中，能够提高高速耐久性能。

背景技术

以往，在充气轮胎中的生胎(硫化前的轮胎)的形成工序中，公知有以下所示的方法。具体来说，如图8A所示，预先在带束滚筒装置a上形成由带束帘布层b1和胎面橡胶b2等层叠而成的圆筒状的带束结构体b。带束帘布层b1例如是通过在周向上卷绕片状的带束帘布层而形成的。胎面橡胶b2例如是通过在周向上卷绕片状的胎面橡胶部件而形成的。

并且，此时，例如在与带束滚筒装置a相邻的整形滚筒c上形成有呈环状隆起的生胎主体f。关于生胎主体f的形成方法，首先，在胎体形成滚筒(省略图示)上将片状的胎体帘布层d卷绕成圆筒状，使包含有在两端部安装了胎圈芯e、e的胎体基体的圆筒状的生胎主体f1成型。接着，使用整形滚筒c对生胎主体f1进行内压填充，形成环状的生胎主体f。接着，如图8B所示，将带束结构体b移动到生胎主体f上而进行一体接合。接着，例如使用接缝辊g将带束结构体b的两端侧按压在生胎主体f上，将整个带束结构体b粘贴在生胎主体f上。有时将使用该接缝辊g的按压称为接缝工序。

但是，在该接缝工序中，在带束结构体b的两端侧，因其外径明显减小的所谓负拉伸(minus stretch)而引起波状变形，带束帘布层b1的带束帘线(省略图示)出现蛇行或排列混乱。特别是在带束结构体b包含冠带帘布层(省略图示)的情况下，由于该冠带帘线在周向上连续，所以蛇行变大。像这样利用以往的制造方法制造出的轮胎存在因上述的理由而无法发挥出较高的高速耐久性能的问题。为了解决这样的问题，以抑制接缝工序中的波状变形为目的，要求在接缝工序之前使带束结构体b的带束帘布层b1成为与硫化后的轮胎的带束层的轮廓接近的形状。

在下述专利文献1中公开了用于解决上述问题的带束滚筒装置h。如图9A所示，该实施方式的带束滚筒装置h具有供包含带束帘布层b1的带束结构体b卷绕的外周面h1，并且具有滚筒基底i、带束支承部j和扩缩单元k。滚筒基底i形成为能够绕滚筒旋转轴线i1进行旋转。带束支承部j在滚筒基底i的外侧绕着滚筒旋转轴线i1在滚筒周向上排列有多个(省略图示)。带束支承部j包含：中央部j1，其形成外周面h1并且在滚筒轴向上延伸；以及一对侧方部j2、j2，它们同样形成外周面h1并且设置在中央部j1的两侧。中央部j1与各侧方部j2以及各侧方部j2与滚筒基底i为铰链结合。扩缩单元k与中央部j1连接，具有使中央部j1向滚筒半径方向的内外移动的构造。由此，扩缩单元k能够对外周面h1进行扩径和缩径。

这样构成的带束滚筒装置h能够确保在缩径状态下外周面h1与滚筒基底i的滚筒旋转轴线i1平行的状态。并且，如图9B所示，在扩径状态下，外周面h1变形为向滚筒半径方向的外侧凸起的突状。因此，能够在缩径状态下高精度地卷绕带束结构体b特别是片状的带束帘布层b1。并且，通过从缩径状态变化成扩径状态，能够使带束帘布层b1成为向滚筒半径方向的外侧凸起的环状，因此能够抑制所述接缝工序中的波状变形。

但是，在横截面中，该带束滚筒装置h的中央部j1和侧方部j2形成为大致矩形，因此在扩径状态下，外周面h1是3条直线的组合，在中央部j1与侧方部j2的连接部位处形成有角状的突起部n，因此存在很难使带束帘布层b1形成为平滑的圆弧状的问题。

专利文献1：日本特开2014-226813号公报

发明内容

本发明是鉴于以上那样的实际情况而完成的，其主要的目的在于，以改善带束滚筒装置的外周面为根本，提供在高速耐久性能优异的充气轮胎的制造中使用的带束滚筒装置。

本发明是带束滚筒装置，该带束滚筒装置用于成型带束结构体，该带束结构体包含轮胎的胎面所采用的带束层，其特征在于，该带束滚筒装置包含：滚筒基底，其能够绕滚筒旋转轴线进行旋转；多个带束支承部，它们在所述滚筒基底的外侧绕着滚筒旋转轴线在滚筒周向上排列；以及扩缩单元，其用于使所述各带束支承部在滚筒半径方向上扩径和缩径，所述各带束支承部包含：第1链节板，其外端以转动自如的方式与所述滚筒基底的第1端侧连结；第2链节板，其外端以转动自如的方式与所述滚筒基底的第2端侧连结；以及销，其将所述第1链节板和所述第2链节板各自的内端侧连结成能够在所述扩径和缩径的方向上移动，所述第1链节板和所述第2链节板具有用于在滚筒周向上卷绕所述带束层的外周面，在所述缩径后的状态下的所述第1链节板和所述第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，所述各外周面包含：平面部分，其在所述外端侧沿滚筒轴向呈直线状延伸；以及圆弧状的曲面部分，其与该平面部分相连并且朝向所述内端侧向滚筒旋转轴线侧凹陷，在所述扩径后的状态下的所述第1链节板和所述第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，所述各外周面形成连续圆弧区域，在该连续圆弧区域中，所述第1链节板的所述曲面部分和所述第2链节板的所述曲面部分实质上连续地向滚筒半径方向外侧凸起。

本发明的带束滚筒装置优选为，在所述扩径的状态下，所述连续圆弧区域的宽度为所述外周面的宽度的30％～85％。

本发明的带束滚筒装置优选为，所述曲面部分的曲率半径为260mm～1200mm。

本发明的带束滚筒装置优选为，在所述缩径的状态下所述曲面部分相对于所述平面部分的最大凹陷量为10mm以下。

本发明的带束滚筒装置优选为，所述第1链节板和所述第2链节板的所述外端侧通过使销穿过沿着链节的长度方向的长孔而连结成还能够在所述滚筒基底上滑动，所述第1链节板和所述第2链节板的所述内端侧被连结成不相互滑动。

本发明是用于成型带束结构体的带束滚筒装置，该带束结构体包含轮胎的胎面所采用的带束层。带束滚筒装置包含：滚筒基底，其能够绕滚筒旋转轴线进行旋转；多个带束支承部，它们在滚筒基底的外侧绕着滚筒旋转轴线在滚筒周向上排列；以及扩缩单元，其用于使各带束支承部在滚筒半径方向上扩径和缩径。各带束支承部包含第1链节板、第2链节板以及销。第1链节板的外端以转动自如的方式与滚筒基底的第1端侧连结。第2链节板的外端以转动自如的方式与滚筒基底的第2端侧连结。销将第1链节板和第2链节板各自的内端侧连结成能够在扩径和缩径的方向上移动。第1链节板和第2链节板具有用于在滚筒周向上卷绕带束层的外周面。

在缩径后的状态下的第1链节板和第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，各外周面包含在外端侧沿滚筒轴向呈直线状延伸的平面部分和曲面部分。曲面部分与平面部分相连并且形成为朝向内端侧而向滚筒旋转轴侧凹陷的圆弧状。并且，在扩径后的状态下的第1链节板和第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，各外周面形成连续圆弧区域。在连续圆弧区域中，第1链节板的曲面部分和第2链节板的曲面部分实质上连续地向滚筒半径方向外侧凸起。

这样，在缩径后的状态下形成的平面部分供带束层高精度地卷绕。并且，在缩径后的状态下形成的曲面部分从缩径状态向扩径状态变化时，能够减小对带束层的压缩应力，因此能够较高地抑制带束层的损伤。此外，通过从缩径状态变成扩径状态，能够使所卷绕的带束层形成为向滚筒半径方向外侧凸起的圆弧状。由此，例如，在作为后续工序的接缝工序中，能够抑制带束层的波状变形，防止带束帘布层的带束帘线出现蛇行或排列混乱。并且，在扩径后的状态下，利用连续圆弧区域使带束结构体变形为平滑的圆弧状。因此，本发明的带束滚筒装置例如抑制了在后续的接缝工序中带束帘线的蛇行或排列混乱，因此能够较大地提高轮胎的高速耐久性能。

附图说明

图1是示出本发明的带束滚筒装置的一个实施方式的立体图。

图2是使用图1的带束滚筒装置制造的轮胎的右侧剖面图。

图3是图1的带束滚筒装置的侧视图。

图4A是带束支承部的横剖面图。

图4B是图4A的放大图。

图5是带束滚筒装置的俯视图。

图6A和图6B是对本实施方式的带束结构体的形成工序进行说明的横剖面图。

图7A和图7B是对本实施方式的带束结构体的形成工序进行说明的横剖面图。

图8A和图8B是对以往的带束结构体的形成工序进行说明的示意图。

图9A和图9B是对其他以往的带束结构体的形成工序进行说明的示意图。

标号说明

1：带束滚筒装置；2：滚筒基底；2c：滚筒旋转轴；3：带束支承部；5：第1链节板；6：第2链节板；11：外周面；16：平面部分；17：曲面部分；24：连续圆弧区域；37：带束层。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是用于形成本实施方式的轮胎30的胎面31所采用的带束结构体32(图2所示)的带束滚筒装置(以下，有时简称为“装置”)1的整体立体图。利用本发明的装置1成型的带束结构体32使用在乘用车用、摩托车用、重载用等各种充气轮胎中。

图2是利用装置1制造的轮胎30的右侧剖面图。轮胎30具有胎体36、带束层37、冠带层38以及胎面橡胶39。在本实施方式中，胎体36由1张胎体帘布层36A形成。胎体36例如由主体部36a和一对折返部36b形成，其中，该主体部36a从胎面部41经由胎侧部42到达胎圈部43的胎圈芯35，该一对折返部36b与主体部36a的两端相连，在胎圈芯35处从内侧向外侧折返。带束层37配置在胎体36的轮胎半径方向外侧且胎面部41的内部，在本实施方式中，在轮胎半径方向上由1张带束帘布层37A形成。冠带层38配置在带束层37的轮胎半径方向外侧且胎面部41的内部，在本实施方式中，该冠带层38由将冠带帘线在轮胎周向上呈螺旋状卷绕而成的冠带帘布层38A形成。胎面橡胶39配置在冠带层38的轮胎半径方向外侧，其外表面39a形成了轮胎30的接地面30a。

带束结构体32例如由带束层37、冠带层38和胎面橡胶39构成。将利用装置1形成的带束结构体32粘贴于在其下游侧待机的包含胎体36的生胎主体(省略图示)上而制造出生胎。

图3是装置1的侧视图。如图1和图3所示，本实施方式的装置1包含：滚筒基底2，其能够绕滚筒旋转轴线2c进行旋转；带束支承部3，其配置在滚筒基底2的外侧；以及扩缩单元4，其用于使带束支承部3在滚筒半径方向上扩径和缩径。图1示出了带束支承部3缩径后的状态(以下，有时简称为“缩径状态”。)51。图3示出了带束支承部3的缩径状态51和带束支承部3扩径后的状态(以下，有时简称为“扩径状态”。)52。滚筒旋转轴线2c例如被保持为与水平方向平行。

在本实施方式中，滚筒基底2包含：滚筒主体2A，其形成为圆筒状，具有在滚筒周向上延伸的外周面部2a；以及滚筒旋转轴部2B，其从滚筒主体2A的一侧的侧面2b向外侧突出。

在本实施方式中，滚筒基底2的滚筒旋转轴部2B被驱动部T支承为悬臂状，在该驱动部T中收纳有使滚筒旋转轴部2B旋转的电动机和齿轮箱(均未图示)等。

在本实施方式中，带束支承部3在滚筒基底2的外周面部2a上绕着滚筒旋转轴线2c沿滚筒周向排列多个(具体来说，约为30个～50个)。本实施方式的带束支承部3包含第1链节板5、第2链节板6和销7。

图4A是缩径状态51下的包含滚筒旋转轴线2c的第1链节板5和第2链节板6的横截面。如图4A所示，在本实施方式中，第1链节板5在滚筒基底2的第1端2e(在图中为左侧)侧具有外端5e，在滚筒基底2的中央侧具有内端5i。在本实施方式中，第2链节板6在滚筒基底2的第2端2i(在图中为右侧)侧具有外端6e，在滚筒基底2的中央侧具有内端6i。另外，第1链节板5的外端5e也可以设置在第2端2i侧，第2链节板6的外端6e也可以设置在第1端2e侧。

在本实施方式中，第1链节板5和第2链节板6以相同的方式构成。因此，以它们为代表来说明第1链节板5。

在本实施方式中，第1链节板5包含：链节主体部8，其形成为大致棱柱状，沿着滚筒基底2的滚筒轴向延伸；以及转动保持部9，其将链节主体部8保持为自由转动。

链节主体部8具有：内周面10，其朝向滚筒基底2侧；以及外周面11，其与内周面10反向并且供带束层37卷绕。

图4B是图4A的第1链节板5的放大图。如图4B所示，链节主体部8的内周面10包含：第1平面部分13，其在内端5i侧呈直线状延伸；以及第1倾斜部分14，其与第1平面部分13相连并且朝向外端5e侧而向第1链节板5的高度H逐渐减小的方向倾斜。另外，内周面10并不限定于这样的方式，能够采取各种方式。

在本实施方式中，链节主体部8的外周面11具有：第2平面部分16，其在外端5e侧沿滚筒轴向呈直线状延伸；以及圆弧状的第1曲面部分17，其与第2平面部分16相连并且朝向内端5i侧而向滚筒旋转轴线2c侧凹陷。在本实施方式中，第1曲面部分17和第1平面部分13由平滑的圆弧状连接。

在本实施方式中，链节主体部8在外端5e侧设置有沿着链节主体部8的长度方向延伸的长孔8a，并且在内端5i侧设置有圆形的圆孔8b。

转动保持部9包含：底座9A，其固定在滚筒基底2的外周面部2a上；以及保持基体部9B，其从底座9A向滚筒半径方向的外侧突出，在该保持基体部9B上设置有贯通长孔8a的第1销9a。通过将转动保持部9的第1销9a穿过链节主体部8的长孔8a并保持为能够转动，链节主体部8能够沿着滚筒轴向滑动并能够绕第1销9a在滚筒半径方向上转动。

图5是缩径状态51的装置1的俯视图。如图5所示，本实施方式的第1链节板5的外周面11形成为包含宽幅部20a和窄幅部20b，其中，该宽幅部20a的滚筒周向的宽度Wa恒定，该窄幅部20b与宽幅部20a相连且宽度比宽幅部20a小。在本实施方式中，第1链节板5的窄幅部20b和第2链节板6的窄幅部20b对置配置而形成宽幅部20a。在本实施方式中，窄幅部20b具有圆孔8b。另外，在俯视观察时，第1链节板5的形状并不限定于这样的方式，能够采取各种方式。

在本实施方式中，销7与第1链节板5的圆孔8b和第2链节板6的圆孔8b连结，能够使第1链节板5和第2链节板6进行转动但不会沿滚筒轴向滑动。

如图4A所示，扩缩单元4例如是包含活塞杆21a和收纳活塞杆21a的缸体21b的杆式缸体21等，优选由通过空气式或电子式等能够驱动的致动器形成。在本实施方式中，活塞杆21a向从滚筒基底2的外周面部2a突出的方向延伸，其外端21e侧经由销7与第1链节板5和第2链节板6连结。在本实施方式中，缸体21b被埋设在滚筒基底2内。扩缩单元4并不限定于这样的方式。

这样的装置1利用扩缩单元4的活塞杆21a的伸缩来使第1链节板5的外端5e侧和第2链节板6的外端6e侧在滚筒轴向上滑动，并使内端5i侧和内端6i侧向滚筒半径方向的内外移动。与此相伴地，第1链节板5和第2链节板6的外周面11构成缩径状态51和扩径状态52。

并且，由于第1倾斜部分14是倾斜的，所以抑制了如下情况发生：当第1链节板5发生滑动而转动时，第1链节板5与滚筒基底2的外周面部2a或底座9A接触。

接着，使用本实施方式的装置1对使带束结构体32成型的方法进行说明。在本实施方式中，从轮胎半径方向的内侧向外侧依次配置带束帘布层37A、冠带帘布层38A和胎面橡胶39而形成带束结构体32。

如图6A所示，首先，在缩径状态51下保持装置1的带束支承部3。此时，在本实施方式中，在横截面中，第1链节板5的第2平面部分16和第2链节板6的第2平面部分16被配置成与滚筒旋转轴线2c平行，并且使两平面部分16、16的滚筒半径方向的高度对齐。并且，在本实施方式中，在横截面中，第1链节板5的第1曲面部分17的一部分与第2链节板6的第1曲面部分17的一部分相连，形成了具有两个圆弧状部的曲面部22，其中，该两个圆弧状部夹着向滚筒旋转轴线2c侧凸起的突部22a。

接着，如图6B所示，在两链节板5、6的外周面11上卷绕片状的带束帘布层37A。此时，例如使带束帘布层37A的宽度W的中间位置37c在突部22a上对齐，从而使带束帘布层37A高精度地成型。

在本实施方式中，由于在外周面11上形成有向滚筒旋转轴线2c侧凹陷的曲面部22，所以例如优选通过真空吸附装置或磁铁来保持带束帘布层37A的滚筒轴向的两端。从这样的观点来看，在缩径状态51下，优选第1曲面部分17相对于第2平面部分16的最大凹陷量D1(即，曲面部22的滚筒半径方向距离)为10mm以下。在最大凹陷量D1超过10mm的情况下，即使通过上述的真空吸附装置等也无法保持带束帘布层37A的两端，可能无法高精度地形成带束帘布层37A。

接着，通过扩缩单元4使带束支承部3扩径。如图7A所示，具体来说，活塞杆21a向滚筒半径方向的外侧伸长，借助销7使第1链节板5的内端5i和第2链节板6的内端6i向滚筒半径方向的外侧移动。由此，使第1链节板5的第1曲面部分17和第2链节板6的第1曲面部分17实质上连续而形成向滚筒半径方向外侧凸起的连续圆弧区域24。由于这样的连续圆弧区域24能够使带束帘布层37A成为向滚筒半径方向的外侧凸起的环状，所以抑制了例如接缝工序中的带束帘布层37A的外径的减小，因此能够抑制波状变形。所述“实质上连续”包含连续圆弧区域24的滚筒轴向的中间位置24c形成为在连续圆弧区域24内配置在滚筒半径方向的最外侧的平滑的圆弧状的情况。并且，“实质上连续”也包含如图7B所示、在连续圆弧区域24内存在除了中间位置24c以外的位置位于滚筒半径方向最外侧的区域的情况。具体来说，也包含连续圆弧区域24的滚筒半径方向的最外点24b与中间位置24c的滚筒半径方向的距离D2为2mm以下的情况。

为了有效地发挥上述的作用，如图7A所示，优选连续圆弧区域24的宽度Wb为外周面11的宽度W1(图6B所示)的30％～85％。在连续圆弧区域24的宽度Wb小于外周面11的宽度W1的30％的情况下，可能无法使带束帘布层37A形成为平滑的圆弧状。在连续圆弧区域24的宽度Wb超过外周面11的宽度W1的85％的情况下，在缩径状态51下最大凹陷量D1超过10mm的可能性变大，可能无法高精度地卷绕带束帘布层37A。连续圆弧区域24的宽度Wb为滚筒轴向的长度。

优选两链节板5、6的第1曲面部分17、17的曲率半径R(图4B所示)为260mm～1200mm。在曲率半径R小于260mm的情况下，尤其是从缩径状态51向扩径状态52变化时，对带束帘布层37A作用有较大的应力，可能无法使带束帘布层37A形成为平滑的圆弧状。在曲率半径R超过1200mm的情况下，由于第1曲面部分17成为接近直线状的形状，所以可能无法使带束帘布层37A形成为平滑的圆弧状。

当使带束支承部3扩径时，优选通过上述的真空吸附装置等对带束帘布层37A的两端进行持续保持。

接着，在扩径状态52下，在带束帘布层37A的滚筒半径方向的外侧依次卷绕冠带帘布层38A和胎面橡胶39(省略图示)。由此，形成带束结构体32。冠带帘布层38A和胎面橡胶39也可以是片状，例如，也可以是将滚筒轴向的宽度约为10mm～30mm的条状部件卷绕成呈螺旋状的方式。

以上，对本发明的特别优选的方式进行了详述，但本发明并不限定于图示的实施方式，能够变形为各种方式来实施。

Claims (5)

1.一种带束滚筒装置，该带束滚筒装置用于成型带束结构体，该带束结构体包含轮胎的胎面中采用的带束层，其特征在于，

该带束滚筒装置包含：

滚筒基底，其能够绕滚筒旋转轴线进行旋转；多个带束支承部，它们在所述滚筒基底的外侧绕着滚筒旋转轴线在滚筒周向上排列；以及扩缩单元，其用于使各所述带束支承部在滚筒半径方向上扩径和缩径，

各所述带束支承部包含：第1链节板，其外端以转动自如的方式与所述滚筒基底的第1端侧连结；第2链节板，其外端以转动自如的方式与所述滚筒基底的第2端侧连结；以及销，其将所述第1链节板和所述第2链节板各自的内端侧连结成能够在所述扩径和缩径的方向上移动，

所述第1链节板和所述第2链节板具有用于在滚筒周向上卷绕所述带束层的外周面，

在所述缩径后的状态下的所述第1链节板和所述第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，各所述外周面包含：平面部分，其在所述外端侧沿滚筒轴向呈直线状延伸；以及圆弧状的曲面部分，其与该平面部分相连并且朝向所述内端侧而向滚筒旋转轴线侧凹陷，

在所述扩径后的状态下的所述第1链节板和所述第2链节板的包含滚筒旋转轴线的横截面中，各所述外周面形成连续圆弧区域，在该连续圆弧区域中，所述第1链节板的所述曲面部分和所述第2链节板的所述曲面部分实质上连续地向滚筒半径方向外侧凸起。

2.根据权利要求1所述的带束滚筒装置，其中，

在所述扩径的状态下，所述连续圆弧区域的宽度为所述外周面的宽度的30％～85％。

3.根据权利要求1或2所述的带束滚筒装置，其中，

所述曲面部分的曲率半径为260mm～1200mm。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的带束滚筒装置，其中，

在所述缩径的状态下，所述曲面部分相对于所述平面部分的最大凹陷量为10mm以下。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的带束滚筒装置，其中，

所述第1链节板和所述第2链节板的所述外端侧通过使销穿过沿着链节的长度方向的长孔而连结成还能够在所述滚筒基底上滑动，

所述第1链节板和所述第2链节板的所述内端侧被连结成不相互滑动。