JP2010036478A - ゴム部材のターンアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部材を包むように折り返したゴム部材の端部を、対向するビード部材やゴム部材に確実に密着できるゴム部材のターンアップ装置を提供する。
【解決手段】成形ドラム１１の周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバー５が内挿する剛性材からなる筒状規制体７を、制御装置１０を備えた電動アクチュエータ８ａに接続して、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動させて、ターンアップの際に押上げレバー５の背面に当接させて、押上げレバー５の先端部のドラム半径方向外側への移動量を規制することにより、押圧ローラ５ａによる折り返したゴム部材１２の端部の押圧力を調整して、対向するビード部材１３およびゴム部材１２に密着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴム部材のターンアップ装置に関し、さらに詳しくは、ビード部材を包むように折り返したゴム部材の端部を、対向するビード部材やゴム部材に確実に密着させることができるゴム部材のターンアップ装置に関するものである。

空気入りタイヤを成形する際には、成形ドラムに巻付けたカーカス層などのゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、このビード部材を包むようにビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、インフレートさせたドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させる、いわゆるターンアップ工程を行なっている。

このターンアップの方法として、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、膨張するブラダによって折り返して押圧する方式（ブラダ方式）と、剛体の押上げレバーによって折り返して押圧する方式（メカニカル方式）が知られている。ブラダ方式は、押圧の際に変形し易いブラダを用いるので、剛性の高いゴム部材の場合は、ビード部材を包むようにゴム部材の端部を折り返してビード部材とゴム部材とを十分に密着させることができない。このように、両者が十分に密着せずにすき間があると、製造したタイヤの品質に悪影響が生じる。

一方、メカニカル方式では、折り返したゴム部材の端部を押圧する際に、変形しない剛体の押上げレバーを用いるので、高剛性のゴム部材をターンアップさせるには、ブラダ方式に比べて有利である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この押上げレバーの押圧力は、ドラム周方向に配置された複数の押上げレバーに外嵌するように取付けられたゴムバンド等の弾性復元力によるものであるため、押圧力を増大させるには限界があった。そのため、相対的に剛性が高いビード部材の根元部周辺で、折り返したゴム部材の端部を強力に押圧することができない等、対向するビード部材やゴム部材の剛性や形状等に適するように、折り返したゴム部材の端部を確実に密着させることが難しいという問題があった。
特開２００３−８０６１２号公報

本発明の目的は、ビード部材を包むように折り返したゴム部材の端部を、対向するビード部材やゴム部材に確実に密着させることができるゴム部材のターンアップ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴム部材のターンアップ装置は、成形ドラムのドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設けられたビードセット部と、成形ドラムの周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーとを備え、ビードセット部よりもドラム軸方向外側に配置されたこれら押上げレバーの後端部をドラム軸方向に移動可能に成形ドラムに取付けるとともに、この後端部を回動中心として押上げレバーの先端部をドラム半径方向に移動可能にしたゴム部材のターンアップ装置において、前記複数の押上げレバーが内挿する剛性材からなる筒状規制体を設け、この筒状規制体を、制御装置を備えた電動アクチュエータに接続して、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できる構成にしたことを特徴とするものである。

ここで、前記複数の押上げレバーを、制御装置を備えた電動アクチュエータに接続して、これら押上げレバーをドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できる構成にすることもできる。前記筒状規制体として、内径の異なる複数サイズの筒状規制体を付け替え可能に備えることもできる。

本発明によれば、成形ドラムの周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーが内挿する剛性材からなる筒状規制体を設け、この筒状規制体を、制御装置を備えた電動アクチュエータに接続して、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できるので、筒状規制体のドラム軸方向の位置を変えることによって、押上げレバーの先端部のドラム半径方向外側への移動量を規制して変化させることができ、これによって、折り返したゴム部材の端部の押圧力を精度よく調整することが可能になる。例えば、筒状規制体を押上げレバーの先端方向に移動させて、押上げレバーの先端部のドラム半径方向外側への移動量を小さくすることで、押圧力を大きくすることができる。このように、折り返したゴム部材を、対向するビード部材やゴム部材の剛性や形状等に適するように確実に密着させることが可能になる。

以下、本発明のゴム部材のターンアップ装置を、空気入りタイヤを成形する場合を例にして図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図３に例示する本発明のゴム部材のターンアップ装置１(以下、ターンアップ装置１という)は、成形ドラム１１のドラム軸方向中心に対して左右一対の対称構造になっているので、図面には一対のうち、一方側（右側）のターンアップ装置１のみを示して説明する。

このターンアップ装置１は、ビードセット部２と複数の押上げレバー５とを備えた、いわゆるメカニカルターンアップ装置である。成形ドラム１１のドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設置されているビードセット部２は、載置部３と、この載置部３のドラム軸方向内側位置に設けられた押さえ部４と、載置部３と押さえ部４とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材９とで構成されている。即ち、被覆材９の一方端部は、載置部３の表面に形成された嵌合溝に嵌合した載置部カバーゴム３ａによって載置部３に固定され、他方端部は、押さえ部４のドラム軸方向内側に配置されたガイド部４ａと、ガイド部４ａにボルト固定されているクランプにより挟まれて固定されている。

載置部３とガイド部４ａとに挟まれて配置されている押さえ部４は、ドラム軸方向に直交するようにドラム半径方向に移動する。尚、押さえ部４は、載置部３およびガイド部４ａとは独立に単独でドラム半径方向に移動する。

それぞれの押上げレバー５は、種々の金属や硬質樹脂製等の剛性材で形成されている。押上げレバー５の先端部には押圧ローラ５ａが設けられ、後端部は支軸５ｂにより軸支されてドラム軸方向に移動するスライド機構６に連結されている。図３に例示するように２種類の長さの異なる押上げレバー５が、ドラム周方向に１つ置きに配置されている。押上げレバー５は、例えば、ドラム周方向に中心角度２°〜５°程度の等ピッチで設けられる。

このスライド機構６は制御装置１０を備えた電動アクチュエータ６ａを有している。これにより、それぞれの押上げレバー５は、接続された電動アクチュエータ６ａと制御装置１０によって、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できるようになっている。

また、ドラム周方向に所定ピッチで設置されたそれぞれの押上げレバー５が内挿するように筒状規制体７が設けられている。筒状規制体７は、鋼（ステンレス鋼等）、アルミ合金などの種々の金属や硬質樹脂などの容易に変形しない剛性材で形成されている。筒状規制体７は両端を開口し、内周面が円形の円筒状になっていて、その内径は、ターンアップをする前の状態、即ち、先端部が拡径する前のそれぞれの押上げレバー５の外周面に対して、ある程度のすき間を有するように設定されている。

この筒状規制体７は、押上げレバー５の先端部（押圧ローラ５ａ）が支軸５ｂを中心に回動してドラム半径方向外側へ移動する際に所定の移動量になると、押上げレバー５の背面に当接して、押上げレバー５の先端部のドラム半径方向外側への移動を規制する。この実施形態では、押上げレバー５に当接する筒状規制体７の当接部７ａが曲面（断面半円状）になっている。

この筒状規制体７は、ドラム軸方向に移動するスライド機構８に連結されている。そして、スライド機構８は、制御装置１０を備えた電動アクチュエータ８ａを有している。これにより、筒状規制体７は、接続された電動アクチュエータ８ａと制御装置１０によって、それぞれの押上げレバー５が内挿した状態のまま、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できるようになっている。この実施形態では、押上げレバー５と筒状規制体７を同一の制御装置１０によって制御する構成になっているが、それぞれを別の制御装置１０によって制御することもできる。

筒状規制体７の内径は、折り返したゴム部材１２の端部に対して必要とされる押圧力やタイヤサイズ等によって適宜設定される。内径の異なる複数サイズの筒状規制体７を用意しておき、これらを電動アクチュエータ８ａに付け替え可能しておくとよい。これにより、様々なサイズのタイヤを製造する際に、そのタイヤに最適なサイズの筒状規制体７を迅速に電動アクチュエータ８ａに取付けて、ターンアップを行なうことができる。また、筒状規制体７は、例えば、内径がドラム軸方向内側ほど拡径した円筒体にすることもできる。

以下、このターンアップ装置１を用いたゴム部材のターンアップ方法の手順を説明する。

まず、図１に例示するように、ゴム部材１２が成形ドラム１１の外周面に巻き付けられる。タイヤ製造においては、このゴム部材１２は、インナーライナ、カーカス材、サイドゴム等となる。次いで、成形ドラム１１に巻付けたゴム部材１２の端部の所定位置となるビードセット部２の外周位置に、リング状のビード部材１３を外嵌するようにセットする。より詳しくは、ビード部材１３のビード部１３ａを被覆材８と一体化した載置部カバーゴム３ａで覆われた載置部３に載置して、ビード部材１３をセットする。例えば、載置部３はドラム半径方向に移動できる構造にしておき、載置部３をドラム半径方向外側に移動させてビード部材１３を載置する。タイヤ製造においては、このビード部材１３は、ビード部１３ａと、ビード部１３ａの外周に取付けられたビードフィラー等となる。

図２に例示するように、載置部３にビード部１３ａを載置した際には、押さえ部４を載置部３よりもドラム半径方向外側に突出させる。そして、一対のビードセット部２を、互いが近接するようにドラム軸方向に移動させ、ゴム部材１２のドラム軸方向中央部をインフレートさせる。また、スライド機構６をドラム軸方向内側に移動させる。これに伴って、押上げレバー５の後端部はドラム軸方向内側に移動して、押上げレバー５の先端部は、支軸５ｂを中心にして回動してインフレートしているゴム部材１２、ビード部材１３の表面に沿ってドラム半径方向外側に移動し、押上げレバー５は図３に例示するように放射状に広がる。

この押上レバー５の移動とともに、筒状規制体７をスライド機構８によりドラム軸方向内側に移動させて、放射状に広がった押上げレバー５の背面に、当接部７ａを当接させて押上げレバー５の拡径移動を規制する。これにより、ドラム半径方向外側に移動する押圧ローラ５ａは、ビード部材１３を包むように、ビード部材１３のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材１２の端部を折り返す。折り返しの基点部となるビード部１３ａ周辺のゴム部材１２の剛性が高くても、剛体の押上げレバー５が剛性材からなる筒状規制体７によって、拡径移動が規制されているので、確実にゴム部材１１の端部を折り返すことができる。この際に、当接部７ａが曲面になっているので、押上げレバー５に生じる圧縮応力を緩和することができる。また、突出させた押さえ部４によってビード部１３ａのドラム軸方向のずれが防止されるので、一段と大きな押圧力を発生させることができる。

引き続き、押上げレバー５をドラム軸方向内側に移動させることにより、折り返したゴム部材１２を押圧ローラ５ａによって押圧する。この押圧の際にも、電動アクチュエータ８ａおよび制御装置１０により、筒状規制体７の動作を制御して、筒状規制体７の当接部７ａが押上げレバー５の背面に当接する位置を適切に調節して、折り返したゴム部材１２を対向するビード部材１３やゴム部材１２の剛性や形状等に適するように確実に密着させることが可能になる。

例えば、大きな押圧力が必要な部分では、筒状規制体７を押上げレバー５の先端に向って（押圧ローラ５ａに向って）移動させて、押上げレバー５の先端から当接部７ａが当接する位置までの距離を短くするように制御することで、拡径しようとする押上げレバー５の先端部のドラム半径方向外側への移動量が小さくなって、押圧力を大きくすることができる。したがって、相対的に剛性が高いビード部１３ａの周辺のゴム部材１２に対しても、押上げレバー５(押圧ローラ５ａ)によって押圧して、すき間を生じることなくビード部１３ａに密着させることができる。一方、大きな押圧力が不要な部分では、押上げレバー５の先端から当接部７ａが当接する位置までの距離を長くするように制御する。

このような筒状規制体７の移動制御とともに、押上げレバー５をドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動制御することにより、押圧力をより詳細に精度よくコントロールすることが可能になる。

押上げレバー５のスライド機構６と筒状規制体７のスライド機構８とは、図３に例示したように成形ドラム１１を挟んで対向するように配置するだけでなく、図４に例示するように、上下に重なるように配置することもできる。この配置によれば、必要なスペースが小さくなり、ターンアップ装置１をコンパクトにすることができる。

本発明は、押圧ローラ５ａを省略した構成にして、押上げレバー５で直接、ゴム部材１２をターンアップさせることもできる。また、本発明はタイヤの成形だけでなく、タイヤ以外のゴム製品の製造工程において、ビード部材１３を包むようにゴム部材１２の端部をターンアップする場合に適用することができる。

本発明のターンアップ装置の要部を例示するドラム軸方向断面図である。 図１のゴム部材を折り返しているターンアップ装置を例示するドラム軸方向断面図である。 図２のＡ矢視図である（ドラム上半分部分を示す）。 図２の筒状規制体の変形例を示すＡ矢視図である（ドラム上半分部分を示す）。

符号の説明

１ ターンアップ装置
２ ビードセット部
３ 載置部
３ａ カバーゴム部
４ 押さえ部
４ａ ガイド部
５ 押上げレバー
５ａ 押圧ローラ
５ｂ 支軸
６ スライド機構
６ａ 電動アクチュエータ
７ 筒状規制体
７ａ 当接部
８ スライド機構
８ａ 電動アクチュエータ
９ 被覆材
１０ 制御装置
１１ 成形ドラム
１２ ゴム部材
１３ ビード部材
１３ａ ビード部

Claims (3)

1. 成形ドラムのドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設けられたビードセット部と、成形ドラムの周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーとを備え、ビードセット部よりもドラム軸方向外側に配置されたこれら押上げレバーの後端部をドラム軸方向に移動可能に成形ドラムに取付けるとともに、この後端部を回動中心として押上げレバーの先端部をドラム半径方向に移動可能にしたゴム部材のターンアップ装置において、前記複数の押上げレバーが内挿する剛性材からなる筒状規制体を設け、この筒状規制体を、制御装置を備えた電動アクチュエータに接続して、ドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できる構成にしたゴム部材のターンアップ装置。
2. 前記複数の押上げレバーを、制御装置を備えた電動アクチュエータに接続して、これら押上げレバーをドラム軸方向の任意の位置で、ドラム軸方向に任意の速度で移動できる構成にした請求項１に記載のゴム部材のターンアップ装置。
3. 前記筒状規制体として、内径の異なる複数サイズの筒状規制体を付け替え可能に備えた請求項１または２に記載のゴム部材のターンアップ装置。

Images