JP2016117284A - スリーブレスタイヤ組立用ドラム - Google Patents

Abstract

【課題】中央スリーブを必要とせず、タイヤ構成部品に窪みを作ることなく、第１のタイヤ構成部品をドラムに接着するのに十分吸引することができる、改良されたタイヤ組立用ドラムを提供する。【解決手段】タイヤ組立用ドラムとタイヤカーカスを組み立てる方法が開示されている。タイヤ組立用ドラムは、半径方向および軸方向に動く複数のセグメントを有する中央部を有する。中央部上のタイヤ組立用ドラムのスリーブは、除去され、代わりにタイヤ組立用ドラムの中央部の外側端部すなわち肩部に位置する２つの密封部材を有する。組立用ドラムは、軸方向に動くことができる肩部をさらに有する。肩部は、半径方向に拡張可能なビードロックを含む。方法は、１または複数のカーカス層を取り付け、ビードロックをロックし、ビードロックが軸方向で内側に動いている間、中央部を半径方向外側に動かすステップを採用する。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ組立用ドラムに関し、より具体的には、中央スリーブの無いタイヤ組立用ドラムに関する。

タイヤの製造は、一般的にはタイヤ組立用ドラムが必要であり、多数のタイヤ部品が順番にドラムに取り付けられ、円筒状のタイヤカーカスを成形する。タイヤ製造プロセスのこの段階は、一般に、タイヤ製造プロセスの「第１段階」と呼ばれている。一般的に、その後タイヤカーカスは、タイヤ組立用ドラムから取り外されて、ベルトパッケージやラバートレッドのようなタイヤの残りの部品を取り付けるために、カーカスをトロイダル形状に展開する第２段階の、拡張可能なタイヤ組立用ドラムに搬送される。完成したトロイダル形状の未加硫のタイヤカーカスすなわちグリーンタイヤは、第２段階のドラムから取り外された後、成形され、加硫処理されて完成品のタイヤとなる。

従来技術のプロセスは、したがって、２つのタイヤ組立用ドラムと、一方のドラムから他方のドラムへのタイヤカーカスの搬送とを必要とする。さらに、特に第１段階のドラムから第２段階のドラムへタイヤビードを搬送している間、未加硫のタイヤカーカス上にタイヤビードを正確に位置合わせして固定することができないという問題がしばしば生じる。ビード位置がばらつくと、タイヤ内でプライの歪みが発生してしまう。

タイヤの製造者は、近年、第１段階および第２段階のタイヤ組立で共通して用いられる、単一のタイヤ組立用ドラムを利用する方向に向かい始めている。このため、タイヤ組立用ドラムには、軸線方向に拡張および収縮するだけでなく、半径方向に拡張および収縮することが可能であることが求められる。さらに、プライコードの長さが維持され、タイヤの優れた均一性を得るために、タイヤ形成を含む全タイヤ組立プロセス中において、積極的なビードの固定を維持することは重要である。

タイヤの製造者は、タイヤ組立用ドラム上の最も外側の要素として、通常は、フレキシブルであって円筒形状のゴム引きの中央スリーブを用いている。中央スリーブは、タイヤの最も内側の部品（インナーライナー）の取付面および固定する点として機能する。中央スリーブが、半径方向に拡張可能な部分の「肩」の周りを包む部分もまた、グリーンタイヤのビード領域に対する空気圧密閉部材として設けられ、タイヤ組立プロセスの全段階においてグリーンタイヤの膨張（成形）を可能にする。中央スリーブは、グリーンタイヤを成形するために、インナーライナーをドラムに固定し、空気を吸引するための一連の孔を通常は有している。

一般的に、中央スリーブは幅に対して固有であるため、取り除くことが望まれている。中央スリーブを取り除くことによって、多くの異なるタイヤコードを同じドラム上で部品を取り換える必要なく組み立てることができるため、製造における柔軟性を非常に増大することができる。これにより、機械の稼働時間が増大し、必要なドラムの在庫が大幅に減少する。スリーブを取り除く変更をすることで、第１のタイヤ部品の先端部がドラムによってピックアップされるように、特別なドラムの組が必要とされるようになる。しかしながら、中央スリーブを取り除くことによって、効率的にピックアップし、タイヤ構成部品の先端部を固定するために吸引を使用することが困難になる。これは、吸引孔の周囲に弾力性が欠如していることに起因するものである。

このため、中央スリーブを必要とせず、タイヤ構成部品に窪みを作ることなく、第１のタイヤ構成部品をドラムに接着するのに十分吸引することができる、改良されたタイヤ組立用ドラムが求められている。

本発明のタイヤ組立用ドラムは、
中央部と第１の肩部および第２の肩部とを有する回転可能なドラムであって、
前記中央部は、半径方向に拡張可能であって、第１の肩と、第２の肩と、前記第１および第２の肩の間に延びる中央セグメントとを有し、
前記中央部は、第１の半分および第２の半分をさらに有し、
前記第１の半分および第２の半分は、互いに対して軸線方向に移動可能であり、
前記中央部は、剛性の接合バー組立体をさらに有し、
前記組立体は、回転可能な接合板を有することを特徴とする。

ドラムのクラウン部に取り付けられた２つの肩スリーブを有する本発明のタイヤ組立用ドラムの前部断面図である。 半径方向に拡張した状態のドラムを示す、図１のタイヤ組立用ドラムの拡大断面図である。 従来技術の中央スリーブを有し、拡張されてクラウンが高い状態のタイヤ組立用ドラムを示す拡大断面図である。 本発明の肩スリーブを有し、拡張されてクラウンが高い状態のタイヤ組立用ドラムを示す拡大断面図である。 軸線方向に収縮した状態のタイヤ組立用ドラムの中央セグメントを正面から見た図である。 軸線方向に拡張した状態のタイヤ組立用ドラムの中央セグメントを正面から見た図である。 軸線方向に収縮した状態のタイヤ組立用ドラムの中央セグメントの斜視図である。 軸線方向に収縮して半径方向に拡張した状態のタイヤ組立用ドラムの中央部の斜視図である。 軸線方向に拡張して肩密閉部材を取り外した状態のタイヤ組立用ドラムの中央部の斜視図である。 タイヤ成形ドラムの中央部を半分にした断面図である。 単一の中央部の部品の上面図である。 図１１の単一の中央部の部品の底面図である。 図１１の単一の中央部の部品の側面図である。 接合バー部品の斜視図である。 第２の実施形態に係る接合バー組立体を有する中央部の一部を示す図である。 本発明の接合バー組立体の斜視図である。 本発明の接合バー組立体の断面図である。 図１７の接合バー組立体の端面図である。 軸線方向に収縮した状態の接合バー組立体を示す図である。 接合バー組立体の右側のフレームを示す図である。 接合バー組立体の左側のフレームを示す図である。

本発明は、添付の図面を参照して、一例を示しながら説明される。

＜定義＞
本開示の理解を容易にするために、下記の用語が定義される。

「エイペックス」は、半径方向でビード上に配置され、プライとプライ折返し部との間に挿入されたエラストマーのフィラーを意味する。

「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤ組立用ドラムの回転の長手軸と平行または長手軸に沿った線または方向を意味する。

「ビード」は、プライコードによって包まれた環状の引張部材であって、フリッパ、チッパ、エイペックス、トゥーガード、およびチェーファーのような他の補強部材の有無にかかわらず、設計リムに適合するように成形された環状引張部材を有する、タイヤの一部を意味する。

「ベルト構造」または「補強ベルト」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１７°から２７°の範囲の左および右のコード角度を有する、織物または不繊布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層すなわちプライを意味する。

「カーカス」は、継ぎ合わせて円筒形状またはトロイダル状とするのに適した長さで切断され、または既に継ぎ合わされた、タイヤプライ材料および他のタイヤ要素の薄層を意味する。成形タイヤを作るために加硫前にカーカスに追加的要素を付加しても良い。

「ケーシング」は、トレッドを除いた、タイヤのカーカスおよび関連するタイヤの構成部品を意味する。

「チェーファー」は、コードプライをリムから保護し、リムの周りで屈曲を分散させ、タイヤを密閉するように、ビードの外側の周囲に配置されている材料の狭いストリップを指す。

「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びている線または方向を意味する。

「コード」は、タイヤの補強構造を構成する補強ストランドの１つを意味する。

「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でタイヤのトレッドの中心を通る平面を意味する。

「インナーライナー」は、チューブレスタイヤの内側面を形成し、かつタイヤ内に膨張流体を含む、エラストマーまたは他の材料の１つまたは複数の層を指す。

「インサート」は、タイヤのサイドウォール領域に配置された補強材として通常使用されるエラストマー剤を意味する。

「プライ」は、平行な複数のゴム被覆コードからなる連続層を意味する。

「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤ組立用ドラムの回転軸線に向けて、または回転軸線から離れるように、半径方向に延びている方向を意味する。

「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置されている、ベルトが巻かれている、つまり周方向に制限されている空気入りタイヤを意味する。

「肩」は、トレッド端部の真下のサイドウォールの上部部分を意味する。

「サイドウォール」は、トレッドとビードとの間のタイヤの部分を意味する。

「トレッド」は、タイヤカーカスに固着され、タイヤが標準的に膨張させられて標準の負荷がかかっている時に、路面に接触するタイヤの部分を含む、ゴム部材を意味する。

「トレッド幅」は、タイヤの回転軸と平行な面内の軸線方向におけるトレッド表面の弧長を意味する。

図１から図２を参照して、本発明のタイヤ組立用ドラム５の一例は説明される。特には、図１に示されるように、タイヤ組立用ドラム５は、中央部２０によりつなぎ合わされた左側部７および右側部９を有する。中央部２０は、さらに、右側部２２ｂおよび左側部２２ａ（第１の半分および第２の半分）に分けられる。右側部２２ｂおよび左側部２２ａの両方は、下記により詳しく説明されるように、軸線方向および半径方向に移動可能である。中央部２０の隣には、第１および第２のビードロック機構２５ａ，ｂが設けられており、これらもまた図２に示されるように、半径方向に移動可能である。ビードロック機構２５ａ，ｂの隣には、第１および第２の肩部２９が設けられている。ビードロック機構２５ａ，ｂと肩部２９とは、いずれも軸線方向に移動可能である。このため、ドラムの左側部および右側部は、軸方向に移動可能である。これらの部品は、以下により詳しく説明される。

（中央部）
図２〜１０中に示されるようなタイヤ組立用ドラムの中央部２０は、ドラムの外周部分に位置する複数の中央セグメント２２ａ，ｂをさらに有している。必須ではないが、図４〜１２に示されるように、中央セグメントのそれぞれは、さらに左側部２２ａおよび右側部２２ｂに分けられてもよい。図１１に示されるように、中央セグメントの左側部２２ａは、１または複数の指状の突起２４ａと凹部２６ａとを有している。右側部は、合わせ鏡の反対側である。図１０に示されるように、中央セグメントの左側部２２ａは、互いに入り込むように、或いは、互いに連動（interlocked）するように、３つの細長いスロット２６ｂ内にスライドして受け入れられる３つの指状の突起２４ａを有している。同様に、中央セグメントの右側部２２ｂは、スライドして３つの反対側の細長いスロット２６ａに受けいれられる３つの指状の突起２４ｂを有している。中央セグメント２２ａ，ｂは、このため、互いに協働して、凹部内で指状のものが軸方向に拡張または収縮する。

中央部２０は、図８に示されるように、半径方向に拡張することもできる。中央セグメント２０は、約２０ｍｍから約５０ｍｍの範囲で半径方向に拡張することができる。中央セグメント２２ａ，ｂのそれぞれが半径方向に拡張するにつれて、中央セグメント同士の間の隙間は広がる。半径方向に向くピストンチャンバ２８が各中央セグメントの左側部および右側部２２ａ，ｂ内に設けられる。各チャンバ２８内には、ピストン３３のような、図示しない共通アクチュエータに接続された肘形状の結合部３０が受け入れられる。図示しないコントロールシステムがピストン３３を作動させ、結合部３０を、図示しない収縮位置から図３に示される作動位置にスライドさせる。結合部３０を作動させたとき、結合は、中央セグメントを半径方向の外側に押圧して図３に示されるような高いクラウン位置にする。

（肩部密封部材）
図３は、円筒形状の中央スリーブＡによって完全に覆われた中央部を有する一般的なタイヤ組立用ドラムを示している。中央スリーブＡは、一般的に厚いゴムで構成されている。本発明に係るタイヤ組立用ドラムは、中央スリーブも、スリーブすなわち中央部の一端から他端まで延びるいかなるタイプのゴム製部材も、ドラムの中央部の中央に位置するスリーブも有していない。本発明のタイヤ組立用ドラムは、中央スリーブを排除し、且つ、第１および第２の肩部密閉部材６０ａ，ｂを有している。肩部密閉部材の目的は、グリーンタイヤのビードと、タイヤ組立用ドラムとの間の気密性を保ち、タイヤ組立プロセスの全ての段階の間において、グリーンタイヤの膨張と形成を可能にすることである。第１および第２の肩部密閉部材６０ａ，ｂは、中央部を形成するセグメント２２ａ，ｂの軸方向で外側の端部に配置されている。各中央密閉部は、全体として環状であり、中央部に隣接して位置する密閉クランプ７０に固定されている第１端６２ａ，ｂを有することが好ましい。密閉部材の第１端６２ａ，ｂは、密閉クランプの内側の突起と対になって受け入れるための外側ビード突起６３を有することが好ましい。肩部密閉部材のそれぞれは、自由端すなわち固定されていない端部である第２端６４ａ，ｂをさらに有する。このため、肩部密閉部材は、実質的に中央スリーブの寿命を低下させた軸方向の力を受けていない。自由端６４ａ，ｂは、中央部２２ａ，ｂの外周面２３ａ，ｂ（図１１）上に置かれ、ドラムが半径方向に拡張されたときに中央部に対してスライドする。外周面２３ａ，ｂは、中央部の中心よりも小さな外径を有し、肩部密閉部材が取り付けられたときに肩部密閉部材がドラムの中央部と同一面の表面を形成するように、半径方向の段を形成している。

各肩部密閉部材は、図４に示されるように、所望の形状の金型（図示せず）内で鋳造することができる。各密閉部材は、図示の通り、Ｌ字形状に鋳造または形成されることが好ましい。密閉部材は、ゴム、ポリウレタンまたは他の可撓性材料から作られてもよい。

中央部は、インナーライナーが、中央スリーブの代わりに、中央部の外表面に直接取り付けられるように、再設計されている。吸引を用いることで、インナーライナーの先端をドラムに固定することを可能にするために、少なくとも１つの中央部の指状のものが、１または複数の吸引孔９９に取り付けられている。左側部および右側部のそれぞれの指状のものは、吸引孔に取り付けられることが好ましい。図１４は、接合バープレート１０１を有する特別なセグメント１０３を示している。特別なセグメントは、複数の吸引孔を有する指状部１０５を示している。

図１５〜１８は、吸引を伴う接合バー部３００の第２の実施形態を示している。この実施形態において、セグメント１０３は、図１５に示されるように、タイヤ組立用ドラム５上の接合バーセグメント３００で置き換えられている。セグメント１０３とは異なり、接合バー３００は、軸方向で中央部２０の幅と同じ幅を有する。このため、接合バーは、中央部２０の軸方向の一端３２１から他端３２３まで延びている。中央部は、図１９に示すように、軸方向に収縮しているため、接合バー３００もまた軸方向に収縮している。

（接合バー組立体）
接合バー３００が軸方向に拡張または収縮することができるように、接合バー３００は、互いに対してスライド可能な左側部３０４および右側部３０６を有するフレームを備えている。図２０Ａに示したように、第１のサイドフレーム３０６の右側部は、剛性の接合板３１０と、複数の吸引孔３２２を有する吸引バー３２０とを含む。吸引バー３２０は、半径方向の間隔を形成する剛性の接合板から半径方向に離れているため、左側すなわち第２のサイドフレーム３０４に接続された第２の吸引バー３３０は、それを中に受け入れることができる。図２０Ｂは、剛性の接合板３１０の下に受け入れられる支持プレート３１８をさらに有する第２のサイドフレーム３０４を示している。弾力性のある吸盤３２４が各吸引孔に受け入れられる。弾力性のある吸盤３２４は、エラストマー、ゴム、シリコン、または他の弾力性のある材料からなることが好ましい。真空吸盤は、吸引バー３２０，３３０の吸引孔３２２から突出していることがさらに好ましい。真空吸盤は、その弾性力とより大きな表面面積のために、大きな表面領域と、インナーライナーストックと吸盤との間のよりよい密封性とを提供する。吸引バー３２０，３３０ひとつ当たり、６〜１４の吸盤が設けられることが好ましい。剛性の接合板３１０は、タイヤ部品が接合されることを可能にするために支持する剛性の表面を形成するだけでなく、タイヤ部品の先端を支持するために十分な半径方向の深さＤを有する表面を形成する。剛性の接合板３１０は、接合バー３００の右側部３０６にポイント３１６で回動自在に取り付けられた第１端を有する。剛性の接合板３１３０は、図１９に示すように、接合バー３００が軸方向に収縮するときに、左側部３０４の外面３１８上でスライド可能な自由端３１４を有する。

図１７は、接合バー３００の断面図を示している。接合板３１０は、矢印３１７で示される方向に、回動ポイント３１６の周りを旋回することができる。圧縮バネ３１９は、示されるように、閉位置においてばねを付勢する。干渉した場合に、接合板３１０は、接合板が邪魔にならないところに移動するように、回動ポイント３１６の周りを回転する。接合バー３００は、スリーブ３２３内でスライドする第２の圧縮バネ３２１をさらに有する。第２の圧縮バネは、軸方向に向いて、示されるように、接合バー３００を軸方向で開位置に付勢する。

（ビードロック機構）
中央部２０の隣には、第１および第２の環状ビードロック機構２５がある。ビードロック機構は、半径方向に拡張可能であり、ビードをタイヤ組立プロセスの間固定するためにビードクランプ位置になる。図２は、ビードロック機構２５が収縮位置にある状態を示している。

（肩部および肩クランプロック）
タイヤ組立用ドラム５の右手および左手の肩部２９は、軸方向で中央部の中心線の外側に位置するドラムの部品として定義されており、密封クランプおよびビードロック機構を含む。タイヤ組立用ドラムの左手および右手の肩部は、ベアリングスリーブ上で軸方向にスライド可能である。肩部２９は、駆動スクリュー１２１に沿ってナット１３０上に取り付けられた駆動ピン１２５により作動される。中央のスクリューが回転するとき、ナット１３０は、軸方向に内側／外側に移動し、駆動ピン１２５および各肩部を、対応する方式で、軸方向で内側／外側に動かす。さらに、駆動ピンは、軸方向に拡張または収縮するように、中央セグメント２２ａ，ｂの分割を引き起こし、分割した中央セグメントと機械的に協働する。

タイヤ組立用ドラム５の中央部２０が、図２に示されるように、高いクラウン位置に移動するとき、ビードロック機構２５および密封クランプ機構７０は、密封クランプが溝７０内に受け入れられるように、さらに軸方向で内側に駆動される。ビードロック機構の軸方向の駆動と密封クランプは、中央セグメントの高いクラウン位置への移動と同時に起こることが好ましい。

（駆動シャフト）
中央駆動シャフト１２０が、タイヤ組立用ドラム５をその長手軸周りに回転させるために設けられている。中央シャフト１２０は、駆動手段（不図示）と接続されている。中央駆動シャフト１２０の中には、中央スクリュー１２１が設けられている。中央スクリュー１２１は、各端部においてベアリング１２３により支持されている。中央スクリュー１２１の一端のネジは、左手にあり、反対側は右手にある。左手側には、ネジ式のスクリュー１２１の一端に接続されたインボードのナット１２５があり、反対の右手側には、中央スクリュー１２１に接続されたアウトボードボールナット１２５がある。

（折返し空気袋）
上部の空気袋１５０は、ビードロック機構２５からタイヤ組立用ドラムの各端部まで軸方向外側に延びている。上部の空気袋１５０は、ドラムの肩領域に取り付けられ、下部空気袋１５２上を、タイヤ組立用ドラムの各端部に向けて軸方向外側に延びている。上下の空気袋は、膨らませて、エイペックスおよびビードコアの周りを覆うプライの折返し端を作ると、折返し空気袋として機能する。

特定の代表的な実施形態および詳細は、本発明を例示する目的のために示されているが、本発明の思想を逸脱することなく、様々な変更および修正がなされ得ることは、当業者には明らかであろう。

Claims (15)

1. 中央部と第１の肩部および第２の肩部とを有する回転可能なドラムであって、
   前記中央部は、半径方向に拡張可能であって、第１の肩と、第２の肩と、前記第１および第２の肩の間に延びる中央セグメントとを有し、
   前記中央部は、第１の半分および第２の半分をさらに有し、
   前記第１の半分および第２の半分は、互いに対して軸線方向に移動可能であり、
   前記中央部は、剛性の接合バー組立体をさらに有し、
   前記組立体は、回転可能な接合板を有することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
2. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   前記接合板は、軸線方向と交差する方向周りに回転することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
3. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   前記接合板は、半径方向軸の周りに回転することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
4. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、前記接合板は、一端の周りを旋回することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
5. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、前記中央部は中央スリーブを有していないことを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
6. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   前記中央部は、複数の第１の半分および複数の第２の半分を有し、
   前記複数の第１の半分は、前記複数の第２の半分に対して軸線方向にスライド可能であることを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
7. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   前記中央部は、前記第１の肩および前記第２の肩それぞれに配置された第１および第２の肩密閉部材をさらに有する、タイヤ組立用ドラム。
8. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   前記剛性の接合バー組立体は、軸線方向に折り畳み可能であることを特徴とする、タイヤ組立体。
9. 請求項８に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
   バネが、前記剛性の接合バー組立体を付勢して、軸線方向で開位置に変化することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
10. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    圧縮バネが、前記回転可能な接合板に付勢して、閉位置に変化することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
11. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    前記接合板は、複数の前記中央セグメントの指状部の半径方向の幅よりも大きな半径方向の幅を有していることを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
12. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    前記接合板は、前記中央セグメントの少なくとも２つの指状部の半径方向の幅よりも大きい半径方向の幅を有することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
13. 請求項１に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    前記剛性の接合バー組立体は、吸引源と流体が連通する複数の孔をさらに有することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
14. 請求項１３に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    弾性力のある吸盤がそれぞれの孔に配置されており、
    前記吸盤は、吸引する流体と連通する孔を有することを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。
15. 請求項１４に記載のタイヤ組立用ドラムであって、
    前記弾性力のある吸盤は、前記孔から突出していることを特徴とする、タイヤ組立用ドラム。

Images