JP2016043521A - タイヤ成形フォーマ - Google Patents

Abstract

【課題】ブラダーによるドラム本体の拡径を容易としながら、縮径状態におけるセグメントの垂れ下がりを抑制する。【解決手段】センタドラム２は、支持軸４に取り付く基部６、基部６にガイド手段１２を介して半径方向内外に案内される複数のセグメント１１からなるドラム本体７、ドラム本体７を拡径させるブラダー１５からなる拡径手段８、及びドラム本体７を縮径させる縮径手段６を具える。縮径手段９は、ドラム本体７の外周面に巻装されるゴムバンド１６と、ドラム本体７の外側面に沿って巻装されるリング状のコイルスプリング１８とを具える。ドラム本体７の外側面にスプリング取付け部２０が形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、縮径状態におけるセグメントの自重による垂れ下がりを抑制したタイヤ成形フォーマに関する。

下記の特許文献１に、生タイヤを形成するタイヤ成形フォーマが開示されている。このタイヤ成形フォーマは、カーカスプライが両端からはみ出して巻回されるセンタドラムと、このセンタドラムの軸心方向両側に配されかつ前記カーカスプライのはみ出し部分を折り返すターンアップブラダーを有する一対のサイドドラムとを具える。

そして前記センタドラムは、周方向に並ぶ複数のセグメントからなる拡縮径可能なドラム本体を具える。このドラム本体は、その内側に配されるブラダーの膨張によって拡径し、またドラム本体の外周面上に巻装される環状のゴムバンドの締め付け力によって縮径するように構成されている。

しかしながらこのようなゴムバンドのみでは、縮径状態においては締め付け力が不足し、支持軸の下側に位置するセグメントがその自重によって垂れ下がる傾向となる。その結果、縮径状態のドラム本体上で、カーカスプライなどのタイヤ構成部材を巻き付ける際、前記タイヤ構成部材にも、支持軸下で垂れ下がりが発生し、タイヤ構成部材の使用量が不必要に増加するという問題が生じる。またドラム本体上で形成された生タイヤ等をドラム本体から取り出す際、垂れ下がったセグメントが邪魔して取出し作業性を損ねるなど、生産性の低下を招くとともに、プライ拡張がタイヤ内で不均一になる可能性がある。

なおゴムバンドの弾性係数を高めて締め付け力を増加させることが提案される。しかし、図６に示すように、ゴムバンドａは、セグメントｂとの接触面積が大でありかつ摩擦抵抗が大きい。そのためドラム本体ｃが拡縮径するとき、ゴムバンドａには、セグメントｂ、ｂ間の突き合わせ位置の近傍ｘにて主な伸縮が発生する。その結果、ゴムバンドの弾性係数を高めて縮径状態Ｙ１における締め付け力を増加させたとき、拡径状態Ｙ２において発生する締め付け力は著しく大となってしまう。そのためブラダーによりドラム本体ｃを拡径させることが難しくなる。またセグメントｂの軸心方向の長さが比較的長いため、ゴムバンドの締め付け力を増した場合、ドラム本体ｃに変形が生じて拡縮径動作が円滑に行えないという問題も生じる。このように、ゴムバンドａによる対応のみでは限界がある。

特開昭６２−２３１７３５号公報

そこで本発明は、ブラダーによるドラム本体の拡径を容易としながら、縮径状態におけるセグメントの垂れ下がりを抑制でき、タイヤ構成部材の使用量の不必要な増加を抑えるとともに、生タイヤ等のドラム本体からの取出し作業性を向上しうるタイヤ成形フォーマを提供することを課題としている。

本発明は、カーカスプライが両端からはみ出して巻回されるセンタドラムと、このセンタドラムの軸心方向両側に配されかつ前記カーカスプライのはみ出し部分を折り返すターンアップブラダーを有する一対のサイドドラムとを具えるタイヤ成形フォーマであって、
前記センタドラムは、
支持軸に取り付く基部、
この基部にガイド手段を介して半径方向内外に移動可能に案内される複数かつ周方向に並ぶセグメントからなり、前記サイドドラムと同径な縮径状態とサイドドラムよりも大径な拡径状態との間を拡縮径しうる円筒状のドラム本体、
前記基部とドラム本体との間に介在し、膨張により各前記セグメントを拡径状態まで半径方向外側に移動させるブラダーからなる拡径手段、
及び各前記セグメントを縮径状態まで半径方向内側に移動させる縮径手段を具え、
しかも前記縮径手段は、前記ドラム本体の外周面上を周方向に巻装されるゴムバンドからなる第１の縮径手段と、
前記ドラム本体の外側面に沿って周方向に巻装されるリング状のコイルスプリングからなる第２の縮径手段とを具えるとともに、
前記ドラム本体は、各前記セグメントの外側面からタイヤ軸方向外側に突出し前記コイルスプリングを巻装するフック部分と、該フック部分の先端から半径方向外側に折れ曲がり前記コイルスプリングの外れを防止する外れ防止部分とからなるスプリング取付け部が形成されることを特徴としている。

本発明に係る前記タイヤ成形フォーマでは、各前記セグメントは、センタドラムの外周面をなすセグメント本体と、このセグメント本体の軸心方向両端から軸心方向内側に隔たる位置で半径方向内側にのびる側板部とを具えるとともに、この側板部に、前記スプリング取付け部が形成されることが好ましい。

本発明に係る前記タイヤ成形フォーマでは、前記ガイド手段は、前記側板部に形成されかつ半径方向内外にのびるガイド孔と、前記基部に設けられかつ前記ガイド孔に挿入されるガイドピンとを具えることが好ましい。

本発明は叙上の如く、セグメントの縮径手段として、ドラム本体の外周面上に巻装されるゴムバンドからなる第１の縮径手段と、ドラム本体の外側面に沿って巻装されるリング状のコイルスプリングからなる第２の縮径手段とが用いられる。このコイルスプリングにより、ゴムバンドの締め付け力不足を補い、縮径状態におけるセグメントの垂れ下がりを抑制し、タイヤ構成部材の使用量の不必要な増加を抑えるとともに、生タイヤ等のドラム本体からの取出し作業性を向上しうる。

またスプリングがコイル状をなし、かつドラム本体の外側面に配される。そのため、コイルスプリングとセグメントとの接触面積および摩擦抵抗は小となり、コイルスプリングは、周方向に均一に伸縮しやすくなる。そのため、ブラダーによりドラム本体を容易に拡径させることが可能となる。またコイルスプリングがドラム本体の外側面に沿って配されるため、ドラム本体の変形を抑えることができ、前記均一な伸縮と相まって、円滑な拡縮径動作を可能とする。

本発明のタイヤ成形フォーマを用いた生タイヤの製造方法を示す概念である。 センタドラムを示す断面図である。 センタドラムの拡径状態と縮径状態とを示す側面である。 コイルスプリングの取り付き状態を示す部分斜視図である。 サイドドラムをセンタドラムとともに示す部分断面図である。 ゴムバンドによる問題点を説明する断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１には、本発明のタイヤ成形フォーマ１を用いて、バイアス構造の生タイヤを形成する場合が概念的に示される。

図１に示すように、本実施形態のタイヤ成形フォーマー１は、センタドラム２と、このセンタドラム２の軸心方向両側に同心に配される一対のサイドドラム３、３とを具える。前記センタドラム２は、サイドドラム３と同径な縮径状態Ｙ１（図１（Ａ））と、サイドドラム３よりも大径な拡径状態Ｙ２（図１（Ｂ）〜（Ｅ））との間を拡縮径しうる。またセンタドラム２とサイドドラム３は、支持軸４に一体回転可能に支持される。

図１（Ａ）の工程Ｓ１では、前記縮径状態Ｙ１において、カーカスプライＡが、センタドラム２とサイドドラム３とに跨るように円筒状に巻回される。即ち、カーカスプライＡの両端側が、センタドラム２の両端からはみ出し、そのはみ出し部分Ａｅがサイドドラム３に支持される。

また図１（Ｂ）の工程Ｓ２では、センタドラム２が、縮径状態Ｙ１から拡径状態Ｙ２まで拡径する。これによりカーカスプライＡは、センタドラム２に支持されるプライ主部Ａｃとサイドドラム３に支持される前記はみ出し部分Ａｅとの間に、エーペックスゴム付きのビードコアＢをセットするための段差Ｄが形成される。この工程Ｓ２では、プライ主部Ａｃの拡径によって段差Ｄが形成されるため、はみ出し部分Ａｅを半径方向内側に絞り込んで段差Ｄを形成する従来の場合に比して、カーカスコードの配列乱れを抑制しうる。

また図１（Ｃ）の工程Ｓ３では、前記段差Ｄに、ビードコアＢがセットされる。セット後は、エーペックスゴムは、センタドラム２に沿って倒され、プライ主部Ａｃに貼り付けられる。

また図１（Ｄ）の工程Ｓ４では、サイドドラム３に設けられるターンアップブラダー５を膨張させ、はみ出し部分ＡｅがビードコアＢの廻りで折り返される。

また図１（Ｅ）の工程Ｓ５では、はみ出し部分Ａｅが折り返されたカーカスプライＡ上に、サイドウォールゴムＧ１、トレッドゴムＧ２等のタイヤ構成部材が貼り付けられ、円筒状の生タイヤＴが形成される。この生タイヤＴは、タイヤ成形フォーマー１から取り外された後、シェーピング工程に送られてトロイド状にシェーピングされ、しかる後、加硫工程にて加硫成形される。

次に、タイヤ成形フォーマー１を詳しく説明する。図２に示すように、センタドラム２は、支持軸４に取り付く基部６と、この基部６に支持される拡縮径可能な円筒状のドラム本体７と、ドラム本体７を拡径状態Ｙ２まで拡径させる拡径手段８と、ドラム本体７を縮径状態Ｙ１まで縮径させる縮径手段９とを具える。

前記基部６は、本例では、支持軸４に外挿される内筒部６ｉ、この内筒部６ｉとは同心な外筒部６ｏ、及び前記内筒部６ｉと外筒部６ｏとを一体に連結する継ぎ部６ｍを具える。前記外筒部６ｏの外周には、周方向に連続してのびるブラダー収納溝１０が凹設される。

前記ドラム本体７は、図３、４に示すように、周方向に並ぶ複数のセグメント１１から形成される。各セグメント１１は、前記基部６にガイド手段１２を介して半径方向内外に移動可能に案内される。本例のセグメント１１は、センタドラム２の外周面２Ｓをなすセグメント本体１３と、このセグメント本体１３から半径方向内側にのびる一対の側板部１４とを具える。前記側板部１４は、セグメント本体１３の軸心方向両端から、軸心方向内側に隔たる位置に配される。従って、セグメント本体１３は、側板部１４から軸心方向外側に張り出す張り出し部１３ｅを具える。

前記ガイド手段１２は、前記側板部１４に形成されかつ半径方向内外にのびるガイド孔１２Ａと、前記基部６に設けられかつ前記ガイド孔１２Ａに挿入されるガイドピン１２Ｂとを具える。本例では、前記ガイドピン１２Ｂは、前記外筒部６ｏの軸心方向外端に突設される。前記ガイドピン１２Ｂは断面円形をなし、従ってセグメント１１は、前記ガイドピン１２Ｂの廻りで自在に傾動しうる。これにより、セグメント１１に捻れ変形等が生じた場合にも、セグメント１１は半径方向内外に円滑に移動しうる。

前記拡径手段８は、前記図２に示すように、基部６とドラム本体７との間に介在するブラダー１５から形成される。このブラダー１５は、高圧空気の流入によって膨張し、各セグメント１１を拡径状態Ｙ２まで半径方向外側に移動させる。なおブラダー１５は、萎んだ状態においては、前記ブラダー収納溝１０内に収容される。

次に、前記縮径手段９は、第１の縮径手段９Ａと、第２の縮径手段９Ｂとを具える。第１の縮径手段９Ａは、前記ドラム本体７の外周面上を周方向に巻装されるゴムバンド１６から形成される。図４に示すように、ゴムバンド１６の外周面１６Ｓと前記ドラム本体７の外周面７Ｓとが面一となるように、ドラム本体７の外周面７Ｓには、周方向に連続してのびるゴムバンド収納溝１７が凹設される。このゴムバンド収納溝１７は、ゴムバンド１６の位置ずれ防止としても機能する。

また前記第２の縮径手段９Ｂは、リング状のコイルスプリング１８から形成される。このコイルスプリング１８は、ドラム本体７に設けるスプリング取付け部２０により、ドラム本体７の外側面、本例では側板部１４の外側面に沿って周方向に巻装される。

前記スプリング取付け部２０は、フック部分２１と、外れ防止部分２２とから形成される。前記フック部分２１は、セグメント１１の外側面、本例では側板部１４の外側面から軸心方向外側に突出し、前記コイルスプリング１８の内周を受けることにより、コイルスプリング１８をセンタドラム２と同心に保持する。また外れ防止部分２２は、前記フック部分の先端から半径方向外側に折れ曲がり、これによってコイルスプリング１８の外れを防止する。なお外れ防止部分２２のフック部分２１からの半径方向高さは、コイルスプリング１８の直径以上であるのが好ましい。

このようなコイルスプリング１８は、セグメント１１との接触面積および摩擦抵抗が小であり、周方向に均一に伸縮しやすい。そのため、伸縮が不均一な場合に比して、より小さな力で拡径させることが可能となる。即ち、ブラダー１５によるドラム本体７の拡径を容易に行うことが可能となる。またコイルスプリング１８が側板部１４に沿って配されるため、コイルスプリング１８の締め付けに起因するセグメント１１の変形を抑えることができ、前記均一な伸縮と相まって、円滑な拡縮径動作を可能とする。従って、ブラダー１５によるドラム本体７の拡径を容易としながら、ゴムバンド１６の締め付け力不足を補い、縮径状態Ｙ１におけるセグメント１１の垂れ下がりを抑制することができる。

またコイルスプリング１８が側板部１４に沿って配されるため、コイルスプリング１８の装着作業を容易に行うことができる。

図５に示すように、サイドドラム３は、支持軸４に一体回転可能かつ軸心方向に移動可能に取り付く。本例では、サイドドラム３は、支持軸４に支持される円筒状胴部３Ａの外周面３Ａｓに、ターンアップブラダー５を取り付けている。ターンアップブラダー５の一方の開口縁５ａは、円筒状胴部３Ａの軸心方向内側面側で固定され、かつ他方の開口縁５ｂは、円筒状胴部３Ａの外周面側で固定される。

ターンアップブラダー５は、萎んだ非膨張状態においては、円筒状胴部３Ａの外周面上で折り畳まれる。そのときの外径は、縮径状態Ｙ１におけるセンタドラム２の外形と実質的に同形をなす。前記工程Ｓ１（図１（Ａ））においては、センタドラム２とサイドドラム３とは重複することなく軸心方向に横並びする。また前記工程Ｓ２（図１（Ｂ））において、センタドラム２が拡径する際、サイドドラム３は、軸心方向内側に移動する。これにより、サイドドラム３の軸心方向内端部と、セグメント本体１３の前記張り出し部１３ｅとが半径方向内外に重複する重複部Ｊが形成される。これにより、前記段差Ｄの形成に起因するカーカスプライＡの伸び変形が吸収される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ タイヤ成形フォーマ
２ センタドラム
３ サイドドラム
４ 支持軸
５ ターンアップブラダー
６ 基部
７ ドラム本体
８ 拡径手段
９ 縮径手段
９Ａ 第１の縮径手段
９Ｂ 第２の縮径手段
１１ セグメント
１２ ガイド手段
１２Ａ ガイド孔
１２Ｂ ガイドピン
１３ セグメント本体
１４ 側板部
１５ ブラダー
１６ ゴムバンド
１８ コイルスプリング
２０ スプリング取付け部
２１ フック部分
２２ 外れ防止部分
Ａ カーカスプライ
Ａｅ はみ出し部分
Ｙ１ 縮径状態
Ｙ２ 拡径状態

Claims (3)

1. カーカスプライが両端からはみ出して巻回されるセンタドラムと、このセンタドラムの軸心方向両側に配されかつ前記カーカスプライのはみ出し部分を折り返すターンアップブラダーを有する一対のサイドドラムとを具えるタイヤ成形フォーマであって、
   前記センタドラムは、
   支持軸に取り付く基部、
   この基部にガイド手段を介して半径方向内外に移動可能に案内される複数かつ周方向に並ぶセグメントからなり、前記サイドドラムと同径な縮径状態とサイドドラムよりも大径な拡径状態との間を拡縮径しうる円筒状のドラム本体、
   前記基部とドラム本体との間に介在し、膨張により各前記セグメントを拡径状態まで半径方向外側に移動させるブラダーからなる拡径手段、
   及び各前記セグメントを縮径状態まで半径方向内側に移動させる縮径手段を具え、
   しかも前記縮径手段は、前記ドラム本体の外周面上を周方向に巻装されるゴムバンドからなる第１の縮径手段と、
   前記ドラム本体の外側面に沿って周方向に巻装されるリング状のコイルスプリングからなる第２の縮径手段とを具えるとともに、
   前記ドラム本体は、各前記セグメントの外側面からタイヤ軸方向外側に突出し前記コイルスプリングを巻装するフック部分と、該フック部分の先端から半径方向外側に折れ曲がり前記コイルスプリングの外れを防止する外れ防止部分とからなるスプリング取付け部が形成されることを特徴とするタイヤ成形フォーマ。
2. 各前記セグメントは、センタドラムの外周面をなすセグメント本体と、このセグメント本体の軸心方向両端から軸心方向内側に隔たる位置で半径方向内側にのびる側板部とを具えるとともに、この側板部に、前記スプリング取付け部が形成されることを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形フォーマ。
3. 前記ガイド手段は、前記側板部に形成されかつ半径方向内外にのびるガイド孔と、前記基部に設けられかつ前記ガイド孔に挿入されるガイドピンとを具えることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ成形フォーマ。
   

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