JP2006095717A - 折り返し機構を備えたタイヤ成型装置及びタイヤ成型における折り返し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの折り返し成型において、ビード部の周りの折り返しを、低速でかつ押圧力を高めて行う。
【解決手段】タイヤ成型装置は、タイヤ構成部材をビードコアの周りに折り返すためのフィンガーを有する折り返し機構を備え、折り返し用フィンガー１０１には、その揺動にともなって回転するカム１２０を一体に設ける。フィンガー１０１は、駆動体１３０の駆動力をバネ付勢されたカム従動体１２２及びカム１２０を介して受けて拡開する。
拡開に伴いカム１２０は、カム従動体１２２付勢バネを収縮しつつ回転する。このバネの収縮によりフィンガー１０１の拡開速度を減速すると共に、フィンガーロール１０４のタイヤ構成部材Ｋに対する押圧力を高める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カーカス部材をビードコアの周りに折り返す折り返し機構を備えたタイヤ成型装置及びタイヤ成型における折り返し方法に関するものである。

グリーンタイヤをタイヤ成型装置で成型する場合、まず円筒状に成型したカーカスプライの両端のビード部にリング状のビードワイヤを取り付け、そのカーカスプライの各ビード部を成型ドラムを構成する主軸の軸方向（成型対象であるタイヤの幅方向）に互いに接近及び離隔が可能な一対の可動体で支持する。ここで、両可動体間にはゴム等の弾性材からなるブラダが取り付けられ、カーカスプライはブラダの外周側に配置されている。次に、ブラダの内側に圧縮空気を供給してカーカスプライの内周面に密着させ、ブラダを介してカーカスプライのドラム主軸方向中間部を膨出・拡径させながら、両可動体によりカーカスプライの両ビード部を互いに接近する方向に移動させるとともに、両可動体に取り付けられた折返し機構を、その先端が前記軸方向内側を向く閉止位置から前記主軸から遠ざかる方向（タイヤ半径方向外側）を向く拡開位置へ揺動させ、折返し機構の先端に設けられた折返し部材によりカーカスプライをビード部の周りに折返す。次いで、カーカスプライの外面に、予め貼り合わせて環状に形成しておいたベルト・トレッドバンドを嵌合させ、グリーンタイヤを完成させる。

図９は従来のタイヤ成型装置（特許文献１参照）の正面断面図であり、図１０は図９のタイヤ成型装置におけるビードロックセグメント近傍の正面断面図である。

図９及び１０において、生タイヤを成型する際に使用するタイヤ成型ドラム２１は水平な円筒状のドラム主軸２２を有する。このドラム主軸２２は図示されていないタイヤ成型装置の駆動部に連結されており、その駆動部により軸線回りに回転可能である。また、図１１は図９のタイヤ成型装置における左側の折り返し機構の模式図である。ここで、図１１（ａ）は折り返し前の状態を示し、図１１（ｂ）は折り返し中の状態を示す。

前記ドラム主軸２２内にはドラム主軸２２と同軸のねじ軸２３が回転可能に挿入され、このねじ軸２３の軸方向両側部外周には、それぞれ逆ねじとなった雄ねじ部２４、２５が形成されている。また、前記雄ねじ部２４、２５に重なり合う部位のドラム主軸２２には、複数のスリット２６、２７がそれぞれ軸方向に延設されている。これらのスリット２６、２７は周方向に等距離離れて複数個ずつ配置されている。ナット２８、２９は前記雄ねじ部２４、２５にそれぞれ螺合するナットであり、前記スリット２６、２７を貫通する連結ブロック３０、３１がそれぞれ固定されている。

前記ドラム主軸２２の軸方向両側部には、それぞれ軸方向に移動可能に支持され、そのドラム主軸２２を囲む略円筒状の摺動体３５、３６が設けられており、これらの摺動体３５、３６の軸方向内端部には前記連結ブロック３０、３１がそれぞれ連結されている。前述した連結ブロック３０、３１、摺動体３５、３６は、全体としてドラム主軸２２の軸方向両側部にそれぞれ軸方向に移動可能に支持された一対の可動体３７、３８を構成する。

これらの可動体３７、３８は前記ねじ軸２３がタイヤ成型装置の駆動部によって駆動回転されると、逆ねじである雄ねじ部２４、２５によって逆方向に等距離だけ移動し、互いに接近又は離隔する。前述したねじ軸２３、ナット２８、２９は全体として、可動体３７、３８を逆方向に等距離だけ移動させることにより互いに接近又は離隔させる接離手段４０を構成する。

前記摺動体３５、３６の軸方向内端部には複数の収納孔４２、４３がそれぞれ摺動体３５、３６の半径方向に延設され、これらの収納孔４２、４３はそれぞれ摺動体３５、３６の周方向に等距離離れて配置されている。各摺動体３５，３６（可動体３７、３８）の収納孔４２、４３内にはビードロックセグメント４４、４５がそれぞれ前記半径方向に移動可能に挿入支持され、これらのビードロックセグメント４４、４５の前記半径方向外端部には軸方向外側に向かって突出するフィンガー受け４６、４７がそれぞれ形成されている。これらフィンガー受け４６、４７には後述する折返しフィンガーの先端部、詳しくは折返しローラが載置されるが、このとき、折返しローラの前記半径方向外端はビードロックセグメント４４、４５の前記半径方向外端とほぼ同一の半径方向位置に位置する。

摺動体３５、３６内にはリング状のシリンダ室４８，４９が形成されており、各シリンダ室４８、４９にはこれらシリンダ室４８、４９を内側室４８ａ，４９ａと外側室４８ｂ，４９ｂとに仕切るリング状のピストン５０、５１が軸方向に移動可能に収納されている。これらピストン５０、５１にはシリンダ室４８、４９の軸方向内側壁を貫通して軸方向内側に延びる延在部５０ａ、５１ａが一体的に形成されている。リンク５３、５４は一端がビードロックセグメント４４、４５に、他端が延在部５０ａ、５１ａの軸方向内端部にそれぞれ回動可能に連結された複数のリンクであり、これらのリンク５３、５４は軸方向内側に向かって開くよう傾斜している。

前記シリンダ室４８、４９の内側室４８ａ、４９ａに図示されていない流体源から高圧流体が供給されると、ピストン５０、５１は軸方向外側に移動してビードロックセグメント４４、４５を半径方向内側に移動させる。一方、外側室４８ｂ、４９ｂに高圧流体が供給されると、ピストン５０、５１は軸方向内側に移動してビードロックセグメント４４、４５を半径方向外側に移動させる。前述したピストン５０、５１及びリンク５３、５４は全体として、ビードロックセグメント４４、４５を半径方向に同期移動させて拡縮させる拡縮手段５５を構成する。

シール部材５８、５９はゴム引きコード布からなる一対のシール部材であり、これらのシール部材５８、５９は、前記拡縮手段５５によって径が拡大されたビードロックセグメント４４、４５により後述のタイヤ構成部材Ｋが半径方向内側から支持されたとき、可動体３７、３８及びビードロックセグメント４４、４５とタイヤ構成部材Ｋとの間をシールする。

シール部材５８、５９は可動体３７、３８（摺動体３５、３６）におけるビードロックセグメント４４、４５より軸方向内側の部分の上端部に気密固定された基端部５８ａ、５９ａを有し、これら基端部５８ａ、５９ａの半径方向外端からは円筒状をした内側延在部５８ｂ、５９ｂが軸方向内側に向かって延設されている。また、前記内側延在部５８ｂ、５９ｂの軸方向内端には内側延在部５８ｂ、５９ｂより幅広である円筒状の外側延在部５８ｃ、５９ｃが連続し、これら外側延在部５８ｃ、５９ｃは内側延在部５８ｂ、５９ｂの半径方向外側に重なり合いながら軸方向外側に向かって延設されている。

各可動体３７、３８、詳しくは摺動体３５、３６の軸方向中央部外面にはフランジ６１、６２が形成されており、これらフランジ６１、６２の外側には円筒体６３、６４が軸方向に移動可能に嵌合されている。円筒体６３、６４の軸方向外端部内面にはフランジ６５、６６が一体形成されており、これらのフランジ６５、６６には周方向に等角度ずつ離れた複数の折返しフィンガー１０１、１１１の基端部（軸方向外端部）が揺動軸１０７、１１７を支点（揺動中心）として揺動可能に連結されている。

折返しフィンガー１０１、１１１は、閉止位置において先端がドラム主軸２２の軸方向内側（図の右方向）を向く水平フィンガー１０２、１１２と、水平フィンガー１０２、１１２の基端部から前記軸方向と実質的に直交する方向に延在する支持フィンガー１０３、１１３とからなる正面視略Ｌ字型に構成されている。また、水平フィンガー１０２、１１２の先端には折返しローラ１０４、１１４が回転可能に取り付けられている。さらに、水平フィンガー１０２、１１２の中央部には水平フィンガー１０２、１１２を外周側から囲むようにゴムバンド等の弾性材からなる復帰部材１０５，１０６、１１５、１１６が取り付けられている。この折返し機構はドラム主軸２２の外周方向に等角度間隔で複数個配列されているので、復帰部材１０５，１０６、１１５、１１６はそれらの折返し機構の水平フィンガーを束ねるように拘束する。折返しフィンガー１０１、１１１に対するタイヤ半径方向外側にはタイヤ構成部材Ｋが配置され、その外側には、ビードコア及びビードフィラーからなるフィラー付きビードＢが配置されている。

前記円筒体６３、６４の軸方向内側端部内面には、一体形成されたリング状のフランジ７１、７２が設けられている。これらフランジ７１、７２は摺動体３５、３６におけるフランジ６１、６２より軸方向内側の部位に摺接している。そして、前述のフランジ６１、６２とフランジ７１、７２との間に形成された内側シリンダ室７３、７４に図示されていない流体源から高圧流体が供給されると、円筒体６３、６４は軸方向内側に移動する。このとき、折返しフィンガー１０１、１１１は円筒体６３、６４と共に軸方向内側に移動しながら拡開し、フィラー付きビードＢより軸方向外側のタイヤ構成部材Ｋをフィラー付きビードＢの周りに折返す。

ストッパー体７７、７８は摺動体３５、３６におけるフランジ６１、６２より軸方向外側の部位の外面に嵌合された円筒状のストッパー体であり、それらの外周には前記フランジ６５、６６が摺動可能に係合している。これらのフランジ６１、６２とフランジ６５、６６との間に形成された外側シリンダ室７９、８０に流体源から高圧流体が供給されると、折返しフィンガー１０１、１１１は円筒体６３、６４と共に閉止しながら軸方向外側に移動する。

前記ストッパー体７７、７８の軸方向内端にはそれぞれの半径方向外側に向かって突出するフランジ状のストッパー８５、８６が一体に形成され、これらのストッパー８５、８６はフランジ６５、６６が主軸の軸方向内側へ移動して当接したとき、前記円筒体６３、６４の移動を停止させる内側移動限界を規定する。

次に、以上の構成を備えたタイヤ成型装置の動作を説明する。前述したタイヤ成型ドラム２１を用いて生タイヤを成型する場合には、まず、他の成型ドラムにより円筒状に成型されたインナーライナー、カーカスプライ等からなるタイヤ構成部材Ｋ、フィラー付きビードＢ及びベルト・トレッドバンドＴを、搬送装置によってタイヤ成型ドラム２１の外側に搬入して嵌合させる。

次に、シリンダ室４８、４９の外側室４８ｂ、４９ｂに高圧流体を供給してピストン５０、５１を軸方向内側へ移動させる。このとき、ピストン５０、５１にはリンク５３、５４を介してビードロックセグメント４４、４５が連結されているため、ビードロックセグメント４４、４５は収納孔４２、４３にガイドされながらタイヤ半径方向外側に移動して拡径し、シール部材５８、５９の外側延在部５８ｃ、５９ｃを介してタイヤ構成部材Ｋ及びフィラー付きビードＢをタイヤ半径方向内側から支持する。

このとき、折返しフィンガー１０１、１１１の折返しローラ１０４、１１４はビードロックセグメント４４、４５のフィンガー受け４６、４７に載置されているため、折返しローラ１０４（１１４）はビードロックセグメント４４、４５と同時に等距離だけ半径方向外側に移動し、折返しフィンガー１０１、１１１が拡開方向へ若干揺動する。この結果、図１０に示すように、フィラー付きビードＢより軸方向外側のタイヤ構成部材Ｋは、折返しローラ１０４、１１４によって常に半径方向内側から支持されることとなり、ビードロックセグメント４４、４５の軸方向外端面に沿って落ち込んで段差が生じてしまうということはない。

次に、摺動体３５、３６とフィラー付きビードＢ間のタイヤ構成部材Ｋで囲まれた空間Ｓにエアを供給しながらねじ軸２３を回転させて、おねじ部２４、２５により可動体３７、３８、ビードロックセグメント４４、４５、及び折返しフィンガー１０１、１１１を一体的に軸方向内側に移動させ、互いに接近させる。これにより、フィラー付きビードＢ間のタイヤ構成部材Ｋは徐々にトロイダル状に変形する。そして、可動体３７、３８が所定位置まで軸方向内側に移動すると、ねじ軸２３の回転を停止させるが、この停止後も継続して前記空間Ｓにエアを供給する。これにより、トロイダル状に変形している途中のタイヤ構成部材Ｋはベルト・トレッドバンドＴに接触し、その軸方向中央部がベルト・トレッドバンドＴの内周に密着する。このときの空間Ｓの内圧はシール部材５８、５９により保持されている。

次に、内側シリンダ室７３、７４に高圧流体を供給し、円筒体６３、６４、折返しフィンガー１０１、１１１を軸方向内側に向かって移動させる。このとき、折返しローラ１０４、１１４はほぼ半径方向に延在するフィラー付きビードＢに突き当たるため、そのフィラー付きビードＢの軸方向外側面に沿って略半径方向外側へ移動し、図４（ｂ）に示すように、フィラー付きビードＢより軸方向外側のタイヤ構成部材Ｋをフィラー付きビードＢに沿って半径方向外側に折返す。このような折返しローラ１０４、１１４の半径方向外側への移動により、折返しフィンガー１０１、１１１は同期して拡開方向に揺動する。

そして、拡開方向に揺動する折返しフィンガー１０１、１１１の折返しローラ１０４、１１４によってフィラー付きビードＢより軸方向外側のタイヤ構成部材Ｋが完全に折返されると、円筒体６３、６４のフランジ６５、６６がストッパー体７７、７８のストッパー８５、８６に当接し、円筒体６３、６４の軸方向内側への移動が停止される。このときの状態が図３の下半分に示されている。

次に、外側シリンダ室７９、８０に高圧流体を供給して、円筒体６３、６４及び折返しフィンガー１０１、１１１をフランジ７１、７２がフランジ６１、６２に当接するまで軸方向外側に移動させる。このとき、折返しフィンガー１０１、１１１は、復帰部材５、６、１５、１６の弾性復元力により折返しローラ１０４、１１４がフィンガー受け４６、４７上に載置されるまで閉止方向に揺動する。

次に、ドラム主軸２２を回転させながら、図示していないステッチング装置によりベルト・トレッドバンドＴをステッチングしてタイヤ構成部材Ｋに圧着し、生タイヤとする。次いで、図示していない搬送装置により生タイヤを半径方向外側から把持した後、空間Ｓからエアを排出するとともに、シリンダ室４８、４９の内側室４８ａ、４９ａに高圧流体を供給してビードロックセグメント４４、４５を半径方向内側に移動させ、生タイヤをビードロックセグメント４４、４５から前記搬送装置に受け渡す。このとき、外側延在部５８ｃ、５９ｃの先端部外側面には密着防止処理が施されているので、シール部材５８、５９の外側延在部５８ｃ、５９ｃはタイヤ構成部材Ｋ（生タイヤ）から容易に引き離される。

次いで、生タイヤを搬送装置によってタイヤ成型ドラム２１から搬出するとともに、ねじ軸２３を前述とは逆方向に回転させ、可動体３７、３８、ビードロックセグメント４４、４５、折返しフィンガー１０１、１１１を初期位置に復帰させる。

特開２００１−２９３７９３号公報

前記従来の折返し機構では、水平フィンガーの中央部に水平フィンガーを外周側から囲むようにゴムバンドからなる復帰部材が取り付けられ、この復帰機構が折返し機構の水平フィンガーを束ねるように拘束しており、その弾性部材つまりゴムバンドのゴムの特性から伸びが大きくなる程張力も大きくなるため、折返しフィンガーを閉止位置側へ復帰させる方向の揺動軸の回りのモーメントが大きくなる。このため、折返しローラによる大きな圧力がタイヤ構成部材Ｋに加わり、その表面に圧痕が生じる。このようなタイヤ構成部材の表面に圧痕を生じたグリーンタイヤを加硫成型し空気を充填すると、タイヤ表面に凹凸が現れるため商品価値が低下するという問題がある。
そこで、タイヤ構成部材Ｋの圧痕が生じないようにゴムバンドの張力を抑制すると、生タイヤ折り返し時のビードコア近傍の部材圧着が不十分になり、タイヤ使用時に剥離が生じるというより重大な問題が生じるおそれがある。

本発明の第１の目的は、前記従来の折り返しフィンガー機構の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、折り返しフィンガー機構でトロイダル状に変形させたタイヤ構成部材の両端部をビードの外周に折り返すときに、タイヤ構成部材の表面に発生する圧痕（残留圧痕）を最小にしつつ、ビードコア近傍での押圧力を高くしてタイヤ構成部材の圧着不足を解消することである。
第２の目的は、第１の目的を達成するためにフィンガーの拡開速度及びフィンガーによるタイヤ構成部材の圧着力（負荷）を制御できるようにすることである。

請求項１の発明は、ドラム主軸と、先端に折り返し部材が取り付けられ、前記ドラム主軸上に設けられた揺動軸を支点として閉止位置と拡開位置との間を揺動する折り返しフィンガーを備え、前記折り返しフィンガーの前記閉止位置から拡開位置への揺動に応動して、前記ドラム主軸の外周の外側に配置され、トロイダル状に変形されたタイヤ構成部材の端部を前記折り返し部材により折り返すタイヤ成型装置であって、前記フィンガーによるタイヤ構成部材に対する押圧力及び折り返す速度を可変にする前記フィンガーの拡開速度及び押圧力変更手段を備えたことを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、前記フィンガーの拡開速度及び押圧力変更手段は、前記フィンガーに一体に取り付けられフィンガーの揺動に応じて回転するカム又はカム従動体と、前記カム又はカム従動体を押圧し前記フィンガーを拡開するよう前記ドラム主軸に沿って摺動自在なカム従動体又はカムからなることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、前記カム従動体又はカムは、伸縮自在な弾性部材を介して駆動体に連結されていることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置である。
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、前記カムは、前記カム従動体と連携して前記フィンガーの拡開速度を拡開当初は低速にかつその後高速にするカム面を備えていることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置である。
請求項５の発明は、タイヤ構成部材をビードコア周りに折り返して、該タイヤ構成部材をビードフィラー、タイヤ構成部材などに圧着させるタイヤ成型における折り返し方法であって、タイヤ構成部材をビードコア近傍において低速かつ強い圧着力で折り返す第１の折り返し工程と、第１の折り返し工程に続き第１の折り返し工程よりも高速かつそれより弱い圧着力で折り返す第２の折り返し工程を有することを特徴とするタイヤ成型における折り返し方法である。

（作用）
タイヤ構成部材の折り返し加工時に、駆動体からの駆動力をバネ体を介してカム従動体に伝え、更にカム従動体からカムを介してフィンガーに伝え、フィンガーを拡開させて、その先端部の折り返しロールでタイヤ構成部材をビード部の周りで折り返し圧着する。その際、フィンガーの揺動によりそれと一体のカムを回転させ、そのカムでバネなどの伸縮自在な弾性体で付勢されたカム従動体を駆動体側に押し返し、駆動体によるフィンガー駆動を減速又は一時停止させる。またそれと共に、弾性体の反力によるフィンガー旋回軸回りのモーメント（フィンガーの拡開を抑制する方向のモーメント）による拘束力をフィンガーに作用し、折り返し初期の段階でフィンガーの拡開速度を減速すると共にタイヤ構成部材に対する圧着力を高くして、剥離し易いビード近傍での接合をとくに強固に行う。

本発明によれば、折り返し機構におけるフィンガーの拡開速度及びタイヤ構成部材に対する圧着力を自由に調整できるから、強い押圧力で圧着することが必要なビード近傍でのタイヤ構成部材の圧着力をとくに高めることができるとともに、それ以外の部分では押圧力をそれよりも低くすることができるため、タイヤ構成部材例えばカーカスプライとビードなどの圧着不足を十分に解消できるとともに、タイヤに圧痕を残し商品価値を下げることがない。
また、タイヤ構成部材のこのような折り返し接合を簡易な構成により実施することができる。

以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るタイヤ成型装置における左側の折返し機構の模式図であり、図１（ｂ）は駆動体の拡大斜視図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る折返し機構は、図示しないドラム主軸の略軸方向内側に向かって延設された水平フィンガー１０２、及びその一端からその長手方向と実質的に直交する方向に延在した支持フィンガー１０３からなる折返しフィンガー１０１を備え、支持フィンガー１０３の先端側にはカム１２０が一体に取り付けられている。
支持フィンガー１０３は、ドラム主軸上の可動体（図示せず）に摺動自在に配置されたリテーナ１２５上に取り付けられており、支持フィンガー１０３の揺動軸１０７にはカム１２０が一体に取り付けられている。

カム１２０のカム面には、カム従動体１２２が接合している。カム従動体１２２は、例えば金属バネ１２４を介して環状の駆動体１３０の円周に沿ってフィンガー１０１の数分だけ等間隔に配置されている。
駆動体１３０は、フィンガー１０１をドラム主軸の軸方向内側に移動させて折り返し動作させるため、図示しない例えば前記移動体上に配置されたシリンダ・ピストン機構など任意の手段で駆動される。

折り返し機構の動作時、折返しフィンガー１０１に対するタイヤ半径方向外側にはタイヤ構成部材Ｋが配置され、その外側には、ビードコア及びビードフィラーからなるフィラー付きビードが配置される。
タイヤ構成部材Ｋをビードコアの周りに折り返すため、前記駆動体１３０がドラム主軸の軸方向内側に移動すると、その駆動力は前記バネ１２４及びカム従動体１２２を介してカム１２０に伝えられ、カム１２０と一体に連結されたフィンガー１０１は、ドラム主軸に沿ってドラム主軸の軸方向内側に移動し、水平フィンガー１０２の先端の折り返しロール１０４が外側に膨出したタイヤ構成部材に当接すると、拡開を開始する。

即ち、フィンガー１０１は、水平フィンガー１０２に掛け渡されたゴムバンド１１５、１１６のドラム主軸方向への張力に打ち勝って外方に拡開し、その先端の折り返しロール１０４は、タイヤ構成部材Kを折り返し圧着しながらビードコア側からショルダ側に向かってタイヤ外面上を移動することになる。

ところで、本実施形態ではフィンガーの揺動軸１０７にカム１２０が一体に取り付けられているため、フィンガー１０１が拡開すると、その揺動軸１０７に一体に取り付けられたカム１２０は、カム従動体１３０に作用するバネ力に抗して回転し、同時にバネ１２４は駆動体１３０からの駆動力とカム１２０からの押圧力を受けて収縮する。
バネ１２４が収縮すると、駆動体１３０とフィンガー１０１との距離が狭まり、フィンガー１０１が相対的に駆動体１３０に接近するから、その分フィンガー１０１のドラム主軸の軸方向内側への変位が減少し、フィンガー１０１の同方向への移動は減速または一時停止され、その拡開速度も減速又は一時停止される。
また、バネ１２４の圧縮による反力で、フィンガー１０１の揺動軸１０７の回りにフィンガー１０１の拡開を抑制する方向のモーメントが生じるため、フィンガー１０１の折り返しロール１０４にはゴムバンド１１５，１１６によるモーメントに加え、前記バネ力によるモーメントが加わり、タイヤ構成部材Ｋに対してより強い圧着力が生じる。
つまり、カム面形状を適当に設定することで、フィンガー１０１拡開中における拡開速度減速領域及びタイヤ構成部材Ｋに対する押圧力（負荷量）を自由に制御することができる。

図２は、バネ１２４の反力によるフィンガー１０１の揺動軸１０７の回りの拘束（又は揺動制限）トルクを縦軸に、かつ横軸にカム、従ってフィンガーの揺動角度をとって、その両者の関係を示した図である。
図から明らかなように、フィンガーの揺動初期の段階で揺動抑制方向に最大トルクが得られるようにし、かつ、所定角度揺動した段階でトルクがゼロとなるようにカム面を設定することができる。ただ、現実には摩擦力が発生するのでカム面により揺動を拘束する方向の力が少し発生する。

図３は、折り返し時におけるタイヤ外面でのフィンガーの移動速度を示すものである。図示のようにビード近傍のタイヤ外面ではフィンガー１０２の拡開速度を遅くして圧着し、かつ所定角度揺動した後はそれよりも速い一定の速度で圧着する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、生タイヤのビード近傍で揺動制限（又は拘束）トルクを付加し、しかもフィンガー１０２の拡開速度を減速することで、ゴムの粘張性挙動、即ち、長時間ゆっくり移動圧着すると圧着力が増加し、短時間の圧着の場合は圧着力が減少する挙動を利用してタイヤ構成部材を強く圧着することができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図４は、第１の実施形態における摺動体１２０に代えてリンク１２３を用いた実施形態である。
即ち、図示のようにリンク１２３は略逆Ｌ字状をなすリンクの一端にカム従動体となるロール１２３を取り付け、揺動軸１２３ａを中心に揺動できるようにして、このリンク１２３と駆動体１３０との間にバネ１２３を介在させている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
ここで、図４Ａはフィンガーの閉止状態を、また図４Ｂはフィンガーが拡開し始めバネが縮んだ状態を示す。図４Ｂの状態ではフィンガーの拡開は減速又は一時停止状態となり、タイヤ構成部材Ｋを強く圧着する。

図５は、更に他の実施形態を示す。
この実施形態では、カム１２０は支持フィンガー１０３に一体に設けられており、カム１２０は凸面と凹面を組み合わせたカム面を備えている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、その動作も同様である。

図６は、更に他の実施形態を示す。
この実施形態では、支持フィンガー１０３の一部をカム面に構成したものであり、カム従動体１２２はリテーナ１２６中に摺動自在に保持されている。この構成を採ることにより別途カムを作成し支持フィンガー１０３や揺動軸１０７に一体に取り付ける手間が省けるだけではなく、構造も簡易であり低コストで得ることができる。

図７、８は、それぞれ更に他の実施形態を示す。
この実施形態では、カム面をカム従動体１２２側に設けると共に、支持フィンガー１０３に取り付けたカム１２０が、フィンガー１０１の揺動に伴ってカム従動体１２２のカム面上を移動する構成となっている。
ここではカム１２０側は凸曲面とし、カム従動体１２２にはこの凸曲面に対応した凹曲面と、この凹曲面に続く円弧面、即ちフィンガー１０１の揺動軸１０７を中心に所定の半径Ｒの円弧面からなるカム面が形成されている。このカム面形状によりフィンガー１０１が所定角度揺動した後は一定の速度で拡開することができる。

なお、以上の説明では、バネは金属バネとして説明したが、これに限ることはなく、空気バネであってもよいし他の弾性体であっても、要は、フィンガー１０１を拡開させる際に、駆動体１３０とカム従動体との間に介在して、拡開速度を減速できるものであればよい。
また、カム従動体１２２はカム１２０毎に設けたものについて説明したが、例えば環状体に一体に形成してこれを各カム１２０に対応させるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の折り返し機構を備えたタイヤ成型装置は、カムと伸縮自在な弾性手段であるバネを使用し、ビード近傍の圧着力を増加させている。また、ビード近傍の圧着力を増加させるためにフィンガーの揺動にトルク制限を加え、タイヤの側面をロールにより圧着する際、所望のエリアに比較的長時間滞留または停留させ圧着効果を高めている。

つまり、本発明は、タイヤのカーカスプライを折り返す際に、タイヤの側面の圧着時間を任意に制御可能で、ゴムの粘張性挙動、即ち、長時間ゆっくり移動圧着すると圧着力が増加し、短時間の圧着の場合は圧着力が減少する挙動を応用しているので、ビード近傍での圧着をより強固にできる利点がある。
また、カムの形状は図２に示すように、揺動するに従い、初期は揺動制限トルク（フィンガーを拡開する力をなくする方向）を掛け、ある一定の角度を越えると制限トルクをなくする方向に制御し、従来通りの折り返し揺動を継続することができる。

図１（ａ）は本発明の実施形態に係るタイヤ成型装置における左側の折返し機構の模式図であり、図１（ｂ）は駆動体の拡大斜視図である。 拘束トルクとフィンガーの揺動角度の関係を示した図である。 折り返し動作時におけるタイヤの位置と折り返し速度を示すものである。 第１の実施形態における摺動体に代えてリンクを用いた実施形態である。 他の実施形態における支持フィンガーのカムの近傍の拡大図である。 更に他の実施形態における支持フィンガーのカムの近傍の拡大図である。 更に他の実施形態における支持フィンガーのカムの近傍の拡大図である。 更に他の実施形態における支持フィンガーのカムの近傍の拡大図である。 従来のタイヤ成型装置の正面断面図である。 図９のタイヤ成型装置における左側のビードロックセグメント近傍の正面断面図である。 図９のタイヤ成型装置における折り返し機構の模式図である。

符号の説明

１・・・折返しフィンガー、２・・・水平フィンガー、３・・・支持フィンガー、４・・・折返しローラ、５、６・・・復帰部材、７・・・金属バネ手段、７１・・・金属バネ、９・・・揺動軸、２１・・・ドラム主軸、３７、３８・・・可動体、Ｂ・・・フィラー付きビード、Ｋ・・・タイヤ構成部材。

Claims (5)

1. ドラム主軸と、先端に折り返し部材が取り付けられ、前記ドラム主軸上に設けられた揺動軸を支点として閉止位置と拡開位置との間を揺動する折り返しフィンガーを備え、前記折り返しフィンガーの前記閉止位置から拡開位置への揺動に応動して、前記ドラム主軸の外周の外側に配置され、トロイダル状に変形されたタイヤ構成部材の端部を前記折り返し部材により折り返すタイヤ成型装置であって、
   前記フィンガーによるタイヤ構成部材に対する押圧力及び折り返す速度を可変にする前記フィンガーの拡開速度及び押圧力変更手段を備えたことを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置。
2. 請求項１に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、
   前記フィンガーの拡開速度及び押圧力変更手段は、前記フィンガーに一体に取り付けられフィンガーの揺動に応じて回転するカム又はカム従動体と、前記カム又はカム従動体を押圧し前記フィンガーを拡開するよう前記ドラム主軸に沿って摺動自在なカム従動体又はカムからなることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置。
3. 請求項２に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、
   前記カム従動体又はカムは、伸縮自在な弾性部材を介して駆動体に連結されていることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置。
4. 請求項２又は３に記載された折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置において、
   前記カムは、前記カム従動体と連携して前記フィンガーの拡開速度を拡開当初は低速にかつその後高速にするカム面を備えていることを特徴とする折り返し機構を備えたタイヤ成型用装置。
5. タイヤ構成部材をビードコア周りに折り返して、該タイヤ構成部材をビードフィラー、タイヤ構成部材などに圧着させるタイヤ成型における折り返し方法であって、
   タイヤ構成部材をビードコア近傍において低速かつ強い圧着力で折り返す第１の折り返し工程と、第１の折り返し工程に続き第１の折り返し工程よりも高速かつそれより弱い圧着力で折り返す第２の折り返し工程を有することを特徴とするタイヤ成型における折り返し方法。

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