JP2002283471A - タイヤ成形フォーマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確にセンタリングを行い高精度な成形が可
能となるタイヤ成形フォーマーを提供することにある。 【解決手段】 タイヤケースＴのビード部50をロックす
るビードロック機構Ｅを備える。ビードロック機構Ｅ
は、ガイドケース４内に軸心方向往復動可能に設けられ
た第１スライド体５と、第１スライド体５に外嵌状とし
て軸心方向往復動可能に設けられた第２スライド体７
と、径方向往復動可能としてガイドケース４に周方向に
沿って配設されると共に第１部材８及び第２部材12を具
備する複数のビードロックセグメント６…と、複数のビ
ードロックセグメント６…にて周方向に形成された外方
開口状の凹溝13…の奥部に嵌着された第１弾性リング14
と、凹溝13…の開口部に嵌着された第２弾性リング９を
軸心方向内端に有する円環状弾性体11と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ成形フォー
マーに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生タイヤを製造する場合、シャ
フトに回転可能に支持されたタイヤ成形フォーマーを用
いて円筒状のタイヤケースを仕上がりタイヤ形状に近い
いわゆるトロイダル状にシェーピングして生タイヤを形
成するため、フォーマー径を拡縮可能なものとして、タ
イヤのビード部をロック状態としたり、ロック解除状態
とする必要があった。

【０００３】従来のタイヤ成形フォーマーとしては、図
８に示すように、フォーマー軸部ａに軸心方向往復動可
能に外嵌状とされる円筒状のスライド体ｂと、スライド
体ｂの外周側に周方向に沿って配設される複数のビード
ロックセグメントｃと、各セグメントｃに設けられた外
方開口状の凹溝の奥部に嵌着された第１弾性リングｄ
と、凹溝の開口部に嵌着された第２弾性リングｅを有す
る円環状弾性体ｆとを備え、油圧にてスライド体ｂを軸
心方向内方へ移動させることにより各セグメントｃを径
方向外方へ変位させるものが公知である。なお、フォー
マーはシャフトｇにて左右一対連結されており、図例で
は左側のフォーマーを示している。

【０００４】このタイヤ成形フォーマーの動作は、先
ず、スライド体ｂがガイドケースｈの軸心方向外端側の
径方向壁部から軸心方向内方へ低圧（0.1Mpa〜0.2Mpa）
で移動することにより、スライド体ｂのテーパ面に各セ
グメントｃの勾配面が摺接して各セグメントｃが低圧で
径方向外方へ移動し、フォーマーにセットされているタ
イヤケースｉのビード部ｊが保持される。次に、ガイド
ケースｈの外周に設けられた円環状弾性体ｆ内にエアー
を送込んで膨張させ、かつ、左右一対のフォーマーを相
互に接近させつつタイヤケースｉ内にエアーを送込んで
トロイダル状に膨張させることにより、ビード部ｊがセ
グメントｃに寄せられてセンタリングが行われる。その
後、スライド体ｂを高圧（0.3Mpa〜0.5Mpa）で軸方向内
方へさらに移動させ、各セグメントｃを高圧で径方向外
方へ移動拡開させることにより、ビード部ｊがロックさ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このタ
イヤ成形フォーマーでは、スライド体ｂやセグメントｃ
等が移動する際に発生する抵抗により、セグメントｃの
拡開具合が安定せず、センタリング前のセグメントｃの
拡開が十分でなければ、センタリング時にタイヤケース
ｉのビード部ｊがセグメントｃに引っ掛からず、また、
センタリング前のセグメントｃの拡開が大き過ぎると、
ビード部ｊがロックされてセンタリング時にビード部ｊ
がセグメントｃへ寄ることができず、いずれにしてもタ
イヤカバーｉのセンタリングが正確にできなくなり、CO
N(Conicity) 、LFV(Lateral ForceVariation)等のユニ
フォミティが悪化するという問題が発生していた。

【０００６】そこで、本発明は、正確にセンタリングを
行い高精度な成形が可能となるタイヤ成形フォーマーを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るタイヤ成形フォーマーは、タイヤケ
ースのビード部をロックするビードロック機構を備えた
タイヤ成形フォーマーであって、該ビードロック機構
が、ガイドケース内に軸心方向往復動可能に設けられた
第１テーパ面を有する円筒状第１スライド体と、該第１
スライド体に外嵌状として上記ガイドケース内に軸心方
向往復動可能に設けられた第２テーパ面を有する円筒状
第２スライド体と、径方向往復動可能として上記ガイド
ケースに周方向に沿って配設されると共に上記第１スラ
イド体の上記第１テーパ面に摺接可能な第１勾配面を有
する第１部材及び上記第２スライド体の上記第２テーパ
面に摺接可能な第２勾配面を有する第２部材を具備する
複数のビードロックセグメントと、該複数のビードロッ
クセグメントの上記第１・第２部材にて周方向に形成さ
れた外方開口状の凹溝の奥部に嵌着された第１弾性リン
グと、上記凹溝の開口部に嵌着された第２弾性リングを
軸心方向内端に有すると共に該第２弾性リングよりも軸
心方向外端側に設けられた本体部を有する円環状弾性体
と、を備え、さらに、複数の上記ビードロックセグメン
トの各第１部材を径方向外方上限位置まで移動させたと
ころで上記第１スライド体の軸心方向内方への往動を規
制するストッパ部を設け、第１スライド体が軸心方向内
方へ往動し上記ストッパ部に当接して上記第１部材が上
記第２部材を押圧しつつ径方向外方へ移動した第１拡開
状態に於て、上記円環状弾性体の第２弾性リングにてビ
ード部の内周端縁を軸心方向移動可能に保持し、かつ、
第２スライド体が軸心方向内方へ往動して第２部材がさ
らに径方向外方へ移動した第２拡開状態に於て、弾性体
の第２弾性リングがビード部の内周端縁を保持すると共
に、弾性体の上記本体部及び複数のビードロックセグメ
ントの各第１部材が夫々ビード部の軸心方向外端面及び
内端面に当接保持してロックするものである。

【０００８】このとき、ビードロックセグメントの拡開
作動時に、第１弾性リング及び第２弾性リングの弾性変
形を許容する隙間を、第２弾性リングと第１弾性リング
との間及び第１弾性リングと凹溝の奥部底面との間に設
けるも、好ましい。また、凹溝の奥部底面が軸心方向内
方へ縮径するテーパ状勾配面に形成され、第１弾性リン
グとの隙間が断面三角形状であるのも良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。

【００１０】図１と図７は、本発明に係るタイヤ成形フ
ォーマーの実施の一形態を示し、シャフト２を介して左
右一対のフォーマー１，１が連結され、成形機本体３に
回転可能に設けられている。図示の実施の形態に於て
は、２ステージ成形機の２ＮＤ成形機の場合を例示して
いる。

【００１１】図５と図６に示すように、このフォーマー
１は、タイヤケースＴのビード部50をロックするビード
ロック機構Ｅを備えている。なお、タイヤケースＴはロ
ーカバー又はファーストカバーと呼ばれることもある。

【００１２】具体的に説明すると、図２に示すように、
ビードロック機構Ｅは、ガイドケース４内に軸心方向往
復動可能に設けられた第１テーパ面５ａを有する円筒状
第１スライド体５と、第１スライド体５に外嵌状として
ガイドケース４内に軸心方向往復動可能に設けられた第
２テーパ面７ａを有する円筒状第２スライド体７と、径
方向往復動可能としてガイドケース４に周方向に沿って
配設されると共に第１スライド体５の第１テーパ面５ａ
に摺接可能な第１勾配面８ａを有する第１部材８及び第
２スライド体７の第２テーパ面７ａに摺接可能な第２勾
配面12ａを有する第２部材12を具備する複数のビードロ
ックセグメント６…と、複数のビードロックセグメント
６…の第１・第２部材８…，12…にて周方向に形成され
た外方開口状の凹溝13…の奥部に嵌着された第１弾性リ
ング14と、凹溝13…の開口部に嵌着された第２弾性リン
グ９を軸心方向内端に有すると共に第２弾性リング９よ
りも軸心方向外端側に設けられた本体部10を有する円環
状弾性体11と、を備えている。

【００１３】ガイドケース４は、フォーマー軸部15に外
嵌された内筒部16と、内筒部16の外周面に沿って設けら
れた軸心方向外端側及び内端側の円環板状径方向壁部1
7，18と、外端側の径方向壁部17の外周縁から軸心方向
内方（シャフト２側）へ設けられた外筒部19と、外筒部
19の内端に設けられた円環状ガイド壁部20とを備え、そ
の内部空間がスライド体収納室（ピストン室）及びセグ
メント収納室とされている。また、軸心方向内端側の径
方向壁部18に於て、その内面の内筒部16近傍が、第１ス
ライド体５の軸心方向内方への往動を規制するストッパ
部21とされている。なお、この径方向壁部18を別体とし
て作製し、ボルト等の固着具にて内筒部16の内端面に固
着するよう構成しても良い。

【００１４】ガイドケース４の内筒部16に外嵌される円
筒状の第１スライド体５は、その外周面の軸心方向内端
に、内端側へ縮径する上記テーパ面５ａを有すると共
に、内端面が上記ストッパ部21に当接可能な当接面５ｂ
とされている。また、第１スライド体５の外周面及び内
周面には、円環状シール材を嵌合するための凹周溝が形
成されている。

【００１５】第１スライド体５に外嵌される円筒状の第
２スライド体７は、ガイドケース４の外筒部19と第１ス
ライド体５との間にほぼ隙間無く収納される厚みに形成
されており、その外周面の軸心方向内端には、内端側へ
縮径する上記テーパ面７ａを有している。また、第２ス
ライド体７の外周面には、円環状シール材を嵌合するた
めの凹周溝が形成されている。

【００１６】ビードロックセグメント６の第１部材８
は、ガイドケース４の径方向壁部18の内面に沿って径方
向スライド可能に設けられた平板部22と、平板部22の径
方向内端から軸心方向外方へ突出して設けられた短円弧
状のブロック部23とから、全体として断面Ｌ字型に形成
されており、ブロック部23の軸心方向外端側に上記勾配
面８ａが形成されている。また、第２部材12は、第１部
材８のブロック部23の凸曲面状外面23ａにて受けられか
つ平板部22に沿って径方向スライド可能に設けられた短
円弧状のブロック部24と、ブロック部24の軸心方向外端
から径方向外方へ向かってかつガイドケース４のガイド
壁部20に沿って設けられた平板部25とから成り、ブロッ
ク部24の軸心方向外端側に上記勾配面12ａが形成されて
いる。そして、この第１部材８と第２部材12とで外方開
口状の凹溝13が形成されている。

【００１７】第１部材８と第２部材12から成るビードロ
ックセグメント６は、周方向に複数個配設されており、
縮径状態と拡開状態に無段階に拡縮作動できる。なお、
ガイドケース４の径方向壁部18の内面には径方向凸部が
形成されると共に、セグメント６の第１部材８の平板部
22にはこの凸部に嵌合する径方向ガイド溝が形成され、
第１部材８の径方向へのスライドを容易にしている。ま
た、セグメント６の第２部材12のブロック部24には径方
向ガイド溝が形成されると共に、第１部材８の平板部22
にはこのガイド溝に嵌合する径方向凸部が形成され、第
２部材の第１部材に対する径方向へのスライドを容易に
している。

【００１８】第１弾性リング14は、横断面矩形状のゴム
バンドから成り、各ビードロックセグメント６…の凹溝
13…の奥部に嵌着され、それによって各セグメント６…
にて形成される拡縮自在な円環状体を縮径する方向に常
時弾発付勢している。

【００１９】円環状弾性体11はゴムにて形成されてお
り、ドーナツ状に膨張可能に設けられた筒状の本体部10
と、本体部10の内端に沿って一体状に設けられた横断面
矩形状の第２弾性リング９とから成り、本体部10の外端
は、ガイドケース４の外面にボルト等の固着具にて付設
された筒状の固定部材26とガイド壁部20との間に挟着さ
れている。また、ビードロックセグメント６の凹溝13の
開口部の外端側（第２部材12の径方向外端部）には小突
条27が形成されており、凹溝13の開口部に嵌着した第２
弾性リング９を小突条27にて抜止めしている。

【００２０】しかして、第２弾性リング９と第１弾性リ
ング14との間、及び、第１弾性リング14と凹溝13の奥部
底面13ａとの間には、断面長方形状の隙間28及び断面三
角形状の隙間29が設けられている。このとき、凹溝13の
奥部底面13ａが軸心方向内方へ縮径するテーパ状勾配面
に形成され、第１弾性リング14との隙間29が上記断面三
角形状とされている。そして、図３〜図５に示す如く、
第１スライド体５・第２スライド体７が軸心方向内方へ
往動し複数のビードロックセグメント６…の第１部材８
・第２部材12が径方向外方へ移動した拡開状態に於て、
第１・第２弾性リング14，９の弾性変形を両方の隙間2
8，29にて許容するようにしている。なお、詳しくは後
述する。

【００２１】次に、本発明のタイヤ成形フォーマーの動
作及びタイヤ製造工程を説明すると、図１に示すよう
に、先ず、タイヤケースＴが左右一対のフォーマー１，
１に機械的に設置される。このとき、図１と図２に示す
ように、タイヤケースＴのビード部50，50は、左右のフ
ォーマー１，１のビードロックセグメント６…，６…の
径方向外側（外周端側）に配置される。

【００２２】そして、図３に示すように、ガイドケース
４内の径方向壁部17と第１スライド体５との間のピスト
ン室30に於て、第１スライド体５に圧力をかける流体が
供給されることにより、その流体圧によって第１スライ
ド体５が軸心方向内方へ往動してその当接面５ｂがスト
ッパ部21に当接する。かつ、第１スライド体５の第１テ
ーパ面５ａにセグメント６の第１部材８の第１勾配面８
ａが摺接して第１部材８が第２部材12を押圧しつつ径方
向外方の上限位置まで移動して、フォーマー１が第１拡
開状態となり、第２弾性リング９にてビード部50の内周
端縁49を軸心方向移動可能に（軽い力でソフトに）保持
する。即ち、第１拡開状態では第１部材８…の先端（径
方向外端部）22ａの全開径を常にビード径よりも大きく
かつ一定にすることができる。このとき、第２弾性リン
グ９と第１弾性リング14との隙間28及び第１弾性リング
14と凹溝13の奥部底面13ａとの隙間29によって、第１・
第２弾性リング14，９は軽い力で弾性変形できる。即
ち、この段階ではまだビード部50はロックされていな
い。また、この第１拡開状態においては、第１部材８の
短円弧状のブロック部23の凸曲面状外面23ａと第１スラ
イド体５の外周面とが同一面状となっている。なお、ガ
イドケース４の軸心方向外端側の径方向壁部17には、第
１スライド体５と第２スライド体７に各々独立して流体
圧を付加するための流路がピストン室30に開口すると共
に、この流路は径方向壁部17や内筒部16等に設けられて
おり、図外の流体供給部から流体が流路を通ってピスト
ン室30に供給されるよう構成されている。

【００２３】その後、左右のフォーマー１，１を相互に
離間させて、図４に示すように、左右のビード部50，50
を左右のビードロックセグメント６…，６…の第１部材
８…，８…に寄せてセンタリングを行う。

【００２４】その後、図５と図６に示すように、ガイド
ケース４内のピストン室30に於て、第２スライド体７に
圧力をかける流体が供給されることにより、その流体圧
によって第２スライド体７が軸心方向内方へ往動し、か
つ、第２スライド体７の第２テーパ面７ａにセグメント
６の第２部材12の第２勾配面12ａが摺接して第２部材12
がさらに径方向外方へ移動し、フォーマー１が第２拡開
状態となる。そして、この第２拡開状態に於て、円環状
弾性体11の第２弾性リング９がビード部50の内周端縁49
を保持すると共に、弾性体11の本体部10及び複数のビー
ドロックセグメント６…の各第１部材８…が夫々ビード
部50の軸心方向外端面48及び内端面47に当接保持してロ
ックする。このとき、インフレート工程が進むにつれ、
ビード部カーカスのローテーション動作は、隙間28，29
が縮小していく過程で容易に行われる。また、第２弾性
リング９がビード部50の内周端縁49に当接することで、
タイヤケースＴ内のエアーの密封作用をなしている。次
に、ロックした状態でタイヤケースＴの内部及び円環状
弾性体11の内部にエアーを入れ、左右のフォーマー１，
１を相互に所定位置まで接近させる。そして、タイヤケ
ースＴに、トレッド、バンド、スチールブレーカー等の
タイヤ材料を圧着して生タイヤを形成する。

【００２５】その後、図７に示すように、トランスファ
46等にてフォーマー１，１から生タイヤＮを機械的に取
出す。このとき、フォーマー１の外径Ｄ₁ が生タイヤＮ
のビード径Ｄ₂ よりも小さくなってビード部50のロック
が解除されている。即ち、図２に示す如く、インフレー
ト内圧切りが行われて円環状弾性体11の本体部10が萎ん
だ状態となると共に、ガイドケース４内から流体が排出
し、第１弾性リング14及び第２弾性リング９の径方向内
方への復元力により、先ずビードロックセグメント６の
第２部材12が径方向内方へ移動しつつその勾配面12ａが
第２スライド体７のテーパ面７ａに摺接して第２スライ
ド体７を軸心方向外方（シャフト２と反対側）へ押圧
し、その後第２部材12にて押圧された第１部材８が径方
向内方へ移動しつつその勾配面８ａが第１スライド体５
のテーパ面５ａに摺接して第１スライド体５を軸心方向
外方へ押圧する。そして、第１部材８がガイドケース４
の内筒部16に当接することにより、セグメント６の径方
向内方への移動が停止し、かつ、第１・第２スライド体
５，７の軸心方向外方への移動が停止する。即ち、フォ
ーマー１が外径Ｄ₁ に縮径した縮径状態に戻る。

【００２６】なお、第２スライド体７の軸心方向外端の
内周面に内鍔部を設けると共に、この内鍔部に係合する
切欠部を第１スライド体５の軸心方向外端の外周面に設
けることにより、第１スライド体５が軸心方向外方へ戻
ると第２スライド体７を連れ戻すように構成するも良
い。

【００２７】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、このフォーマー１は、ファーストカバー
（少なくともインナーライナー，プライを貼付し、ビー
ドをセットし、ビードの廻りにプライを折り返したも
の）をセットし、残りの部材を貼付して、ローカバーを
完成させる成形機に適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。

【００２９】（請求項１によれば）第１拡開状態に於
て、第１スライド体５をストッパ部21に当接させるまで
軸心方向内方へ移動させることにより、ビードロックセ
グメント６…の第１部材８…を確実に上限位置まで径方
向外方へ移動させることができる。つまり、第１拡開状
態では第１部材８…の先端22ａの全開径を常に一定にす
ることができ、第２弾性リング９にてタイヤケースＴの
ビード部50をロックしてしまうこと、及び、上記全開径
がビード径Ｄ₂ よりも小さくなってセンタリング時にビ
ード部50が第１部材８…に引掛からないということがな
い。即ち、左右のフォーマー１，１の第１部材８…，８
…にビード部50，50を確実に寄せて正確にセンタリング
を行うことができる。そして、第２拡開状態に於て、正
確にセンタリングしたタイヤケースＴのビード部50，50
を確実にロックすることができるので、トレッド、バン
ド、スチールブレーカー等のタイヤ材料を正確な位置に
貼付けて高精度に生タイヤＮを成形でき、ユニフォミテ
ィが優れたタイヤを製造することができる。

【００３０】（請求項２によれば）タイヤケースＴの初
期インフレート時、ビード部50は容易にローテーション
でき、ビード内側と外側のカーカス釣り合いがとれ、均
一なパスが得られ、垂直方向の精度が確保できる。ま
た、隙間28，29を設けたことにより、各種ビード径（同
一インチ内の範囲で）にも対応でき、各種ビードについ
て一定の力でロックできる。 （請求項３によれば）一層確実にビード部50のローテー
ションが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイヤケースのフォーマーへの設置状態を示す
説明図である。

【図２】本発明に係るタイヤ成形フォーマーの実施の一
形態を示す縮径状態の要部断面側面図である。

【図３】第１拡開状態に於てビード部を軽く保持した状
態を示す要部断面側面図である。

【図４】タイヤケースのセンタリング状態を示す要部断
面側面図である。

【図５】第２拡開状態に於てビード部をロックした状態
を示す要部断面側面図である。

【図６】タイヤケースのインフレート状態を示す側面図
である。

【図７】生タイヤの取出し状態を示す説明図である。

【図８】従来例を示す要部断面側面図である。

【符号の説明】

４ ガイドケース ５ 第１スライド体 ５ａ 第１テーパ面 ６ ビードロックセグメント ７ 第２スライド体 ７ａ 第２テーパ面 ８ 第１部材 ８ａ 第１勾配面 ９ 第２弾性リング 10 本体部 11 円環状弾性体 12 第２部材 12ａ 第２勾配面 13 凹溝 13ａ 底面 14 第１弾性リング 21 ストッパ部 28 隙間 29 隙間 47 内端面 48 外端面 49 内周端縁 50 ビード部 Ｅ ビードロック機構 Ｔ タイヤケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤケースＴのビード部50をロックす
   るビードロック機構Ｅを備えたタイヤ成形フォーマーで
   あって、該ビードロック機構Ｅが、ガイドケース４内に
   軸心方向往復動可能に設けられた第１テーパ面５ａを有
   する円筒状第１スライド体５と、該第１スライド体５に
   外嵌状として上記ガイドケース４内に軸心方向往復動可
   能に設けられた第２テーパ面７ａを有する円筒状第２ス
   ライド体７と、径方向往復動可能として上記ガイドケー
   ス４に周方向に沿って配設されると共に上記第１スライ
   ド体５の上記第１テーパ面５ａに摺接可能な第１勾配面
   ８ａを有する第１部材８及び上記第２スライド体７の上
   記第２テーパ面７ａに摺接可能な第２勾配面12ａを有す
   る第２部材12を具備する複数のビードロックセグメント
   ６…と、該複数のビードロックセグメント６…の上記第
   １・第２部材８…，12…にて周方向に形成された外方開
   口状の凹溝13…の奥部に嵌着された第１弾性リング14
   と、上記凹溝13…の開口部に嵌着された第２弾性リング
   ９を軸心方向内端に有すると共に該第２弾性リング９よ
   りも軸心方向外端側に設けられた本体部10を有する円環
   状弾性体11と、を備え、さらに、複数の上記ビードロッ
   クセグメント６…の各第１部材８…を径方向外方上限位
   置まで移動させたところで上記第１スライド体５の軸心
   方向内方への往動を規制するストッパ部21を設け、第１
   スライド体５が軸心方向内方へ往動し上記ストッパ部21
   に当接して上記第１部材８…が上記第２部材12…を押圧
   しつつ径方向外方へ移動した第１拡開状態に於て、上記
   円環状弾性体11の第２弾性リング９にてビード部50の内
   周端縁49を軸心方向移動可能に保持し、かつ、第２スラ
   イド体７が軸心方向内方へ往動して第２部材12…がさら
   に径方向外方へ移動した第２拡開状態に於て、弾性体11
   の第２弾性リング９がビード部50の内周端縁49を保持す
   ると共に、弾性体11の上記本体部10及び複数のビードロ
   ックセグメント６…の各第１部材８…が夫々ビード部50
   の軸心方向外端面48及び内端面47に当接保持してロック
   することを特徴とするタイヤ成形フォーマー。
2. 【請求項２】 ビードロックセグメント６…の拡開作動
   時に、第１弾性リング14及び第２弾性リング９の弾性変
   形を許容する隙間28，29を、第２弾性リング９と第１弾
   性リング14との間及び第１弾性リング14と凹溝13の奥部
   底面13ａとの間に設けた請求項１記載のタイヤ成形フォ
   ーマー。
3. 【請求項３】 凹溝13の奥部底面13ａが軸心方向内方へ
   縮径するテーパ状勾配面に形成され、第１弾性リング14
   との隙間29が断面三角形状である請求項２記載のタイヤ
   成形フォーマー。