JP2018199302A - Molding drum - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、未加硫のゴムシートを巻き付けて円筒状のゴム部材を成形するための成形用ドラムに関する。 The present invention relates to a forming drum for forming a cylindrical rubber member by winding an unvulcanized rubber sheet.
例えば、下記特許文献1には、未加硫のゴムシートを巻き付けて円筒状のゴム部材を成形するための成形用ドラムが提案されている。この成形用ドラムは、上記ゴムシートが巻き付けられる外周面を有したドラム本体を含む。ドラム本体は、ドラム周方向に並べられた複数のセグメントと、これらをドラム半径方向外側に移動させる駆動手段とを含んでいる。上記成形用ドラムは、各セグメントがドラム半径方向外側に移動することにより、セグメント間に隙間を形成しながら、ドラム本体の円筒状の外周面が実質的に拡径し得る。 For example, Patent Document 1 below proposes a molding drum for forming a cylindrical rubber member by winding an unvulcanized rubber sheet. The molding drum includes a drum body having an outer peripheral surface around which the rubber sheet is wound. The drum body includes a plurality of segments arranged in the circumferential direction of the drum and driving means for moving these segments outward in the drum radial direction. In the molding drum, the cylindrical outer peripheral surface of the drum main body can be substantially expanded in diameter while forming a gap between the segments as each segment moves outward in the drum radial direction.
上記成形用ドラムは、セグメント間の隙間にゴム部材が入るのを防ぐために、ドラム本体の外周面に円筒状のゴムバンドが配されている。しかしながら、このようなゴムバンドは、ドラム本体全周を締め付けるため、各セグメントのドラム半径方向外側への移動を妨げる傾向がある。このため、ドラム本体を拡径する都度、大きな動力が必要であった。 In the molding drum, a cylindrical rubber band is disposed on the outer peripheral surface of the drum body in order to prevent a rubber member from entering a gap between segments. However, since such a rubber band tightens the entire circumference of the drum body, it tends to hinder movement of each segment outward in the drum radial direction. For this reason, every time the diameter of the drum body is increased, a large power is required.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、小さな動力でセグメント間の隙間を埋めることができる成形用ドラムを提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and has as its main object to provide a molding drum that can fill the gaps between segments with a small amount of power.
本発明は、未加硫のゴムシートを巻き付けて円筒状のゴム部材を成形するための成形用ドラムであって、中心軸と、前記中心軸のドラム半径方向の外方に配され、かつ、前記ゴムシートを巻き付けるための円筒状の外周面を有するドラム本体とを含み、前記ドラム本体は、ドラム周方向に並べられた複数のセグメントと、前記各セグメントをドラム半径方向外側に移動させて前記外周面を実質的に拡径させる駆動手段と、ドラム周方向で隣り合う前記セグメント同士を接続するシート状部材とを含み、前記シート状部材は、前記セグメントの前記拡径に伴ってドラム周方向に拡がり前記セグメント間の隙間の少なくとも一部を埋める。 The present invention is a molding drum for forming a cylindrical rubber member by wrapping an unvulcanized rubber sheet, and is arranged on the outer side in the drum radial direction of the central axis and the central axis, and A drum body having a cylindrical outer circumferential surface for winding the rubber sheet, the drum body moving the plurality of segments arranged in the drum circumferential direction, and moving the segments outward in the drum radial direction. Drive means that substantially expands the outer peripheral surface, and a sheet-like member that connects the segments adjacent in the drum circumferential direction, the sheet-like member in the drum circumferential direction as the diameter of the segment increases At least part of the gap between the segments.
本発明の成形用ドラムにおいて、前記シート状部材は、弾性体であるのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is preferable that the sheet-like member is an elastic body.
本発明の成形用ドラムにおいて、前記シート状部材は、前記各セグメントを拡径させた状態において、ドラム周方向に沿った張力が作用するように配されているのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is desirable that the sheet-like member is arranged so that tension along the circumferential direction of the drum acts in a state where each segment is expanded in diameter.
本発明の成形用ドラムにおいて、前記シート状部材は、前記各セグメントを拡径させた状態において、前記セグメントの外径と略同一の外径を有するように配されているのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is preferable that the sheet-like member is arranged so as to have an outer diameter substantially the same as an outer diameter of the segment in a state where the diameter of each segment is expanded.
本発明の成形用ドラムにおいて、前記各セグメントは、円弧状に湾曲したセグメント本体と、前記セグメント本体のドラム半径方向の内周面側に形成されかつ前記シート状部材の端部を保持する保持部とを含むのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, each of the segments includes a segment main body curved in an arc shape, and a holding portion that is formed on the inner peripheral surface side of the segment main body in the drum radial direction and holds the end of the sheet-like member It is desirable to include.
本発明の成形用ドラムにおいて、ドラム軸方向と直交する横断面において、前記セグメント本体のドラム周方向の端部がテーパー状とされているのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is desirable that the end portion of the segment body in the drum circumferential direction is tapered in a cross section orthogonal to the drum axis direction.
本発明の成形用ドラムにおいて、ドラム軸方向と直交する横断面において、前記セグメント本体のドラム周方向の端部は、円弧状に丸められているのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is preferable that the end of the segment body in the drum circumferential direction is rounded in an arc shape in a cross section orthogonal to the drum axis direction.
本発明の成形用ドラムにおいて、前記シート状部材は、前記各セグメントが拡径される前の状態において、前記セグメントのドラム半径方向内側へ収納されるように配されているのが望ましい。 In the molding drum of the present invention, it is preferable that the sheet-like member is disposed so as to be accommodated inside the segments in the drum radial direction before each segment is expanded.
本発明の成形用ドラムは、ドラム周方向で隣り合うセグメント同士を接続するシート状部材を含む。シート状部材は、セグメントの前記拡径に伴ってドラム周方向に拡がりセグメント間の隙間の少なくとも一部を埋めることができる。従って、本発明は、小さな動力でドラム本体を拡径させることができる。 The molding drum of the present invention includes a sheet-like member that connects adjacent segments in the drum circumferential direction. The sheet-like member expands in the drum circumferential direction along with the diameter expansion of the segment, and can fill at least a part of the gap between the segments. Therefore, the present invention can expand the diameter of the drum body with small power.
以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図1には、本実施形態の成形用ドラム1の平面図が示されている。図1に示されるように、成形用ドラム1は、未加硫のゴムシートを巻き付けて円筒状のゴム部材を成形するために用いられる。本実施形態の成形用ドラム1は、例えば、円筒状のタイヤ部材を成形するのに用いられ、より具体的には、円筒状の生タイヤ基体を成形するのに用いられる。生タイヤ基体は、後の工程でシェーピングされることにより、トロイド状の生タイヤとなる。この生タイヤが加硫成形されることにより、空気入りタイヤを製造することができる。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a plan view of the molding drum 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the molding drum 1 is used for winding a non-vulcanized rubber sheet to mold a cylindrical rubber member. The molding drum 1 of the present embodiment is used, for example, to mold a cylindrical tire member, and more specifically, to mold a cylindrical raw tire base. The raw tire base is shaped in a later step to become a toroidal raw tire. A pneumatic tire can be manufactured by vulcanization-molding this raw tire. However, the present invention is not limited to such an embodiment.
本実施形態の成形用ドラム1は、中心軸2と、ドラム本体3とを具えている。
The molding drum 1 of the present embodiment includes a
中心軸2は、例えば、回転可能に支持される。なお、中心軸2を支持する装置は、公知のものが用いられ、図1では省略されている。本実施形態の中心軸2は、例えば、ドラム軸方向の一方側で片持ち状に支持される。
For example, the
ドラム本体3は、中心軸2の半径方向外方に配されており、ゴムシートを巻き付けるための円筒状の外周面を有する。なお、ドラム本体3は、ゴムシートを巻き付けて所望する略円筒状のゴム部材が得られる形状であれば良く、断面が完全な円形状に限定されるものではない。
The
図2(a)及び(b)には、成形用ドラム1の中心軸2と直交する横断面図が示されている。図2(a)及び(b)に示されるように、ドラム本体3は、複数のセグメント5と、駆動手段6と、シート状部材10とを含む。
2A and 2B are cross-sectional views orthogonal to the
セグメント5は、ドラム周方向に並べられ、ドラム本体3の円筒状の外周面3sを構成している。このため、各セグメント5は、横断面において、円弧状の外面を有している。セグメント5の個数は、例えば、8〜16が望ましく、本実施形態では12とされる。
The
駆動手段6は、例えば、各セグメント5のドラム半径方向内側に設けられている。駆動手段6は、各セグメント5に接続され、各セグメント5をドラム半径方向外側又は内側に移動させることができる。駆動手段6は、例えば、エアシリンダーやアクチュエーター等が用いられる。駆動手段6により、ドラム本体3の外周面3sは、実質的に拡径又は縮径することができる。図2(a)は、ドラム本体3が最も縮径された状態を示し、図2(b)は、ドラム本体3が最も拡径された状態を示している。
The driving means 6 is provided, for example, inside each
シート状部材10は、ドラム周方向で隣り合うセグメント5同士を接続している。本実施形態のシート状部材10は、例えば、セグメント5のドラム半径方向の内面側に接続している。また、シート状部材10は、例えば、セグメント5のドラム周方向の端部に接続している。
The sheet-
図3(a)には、図2(a)のシート状部材10の拡大断面図が示されている。図3(b)には、図2(b)のシート状部材10の拡大断面図が示されている。図3(a)に示されるように、シート状部材10は、各セグメント5が拡径される前の状態において、セグメント5のドラム半径方向内側へ収納されるように配されている。
FIG. 3A shows an enlarged cross-sectional view of the sheet-
図3(b)に示されるように、シート状部材10は、セグメント5の拡径に伴ってドラム周方向に拡がりセグメント5間の隙間の少なくとも一部を埋めることができる。従って、本発明は、小さな動力でドラム本体3を拡径させることができる。これにより、例えば、ドラム本体3を移動させる際の消費電力等を低減することができる。また、シート状部材10は、上記隙間を埋めるため、例えば、ゴム部材がほぼ連続的に内側から支持され、ひいてはその真円度を高めることができる。
As shown in FIG. 3B, the sheet-
シート状部材10は、少なくとも、セグメント5の動作に伴って上述の様に変形できる柔軟性を有している。シート状部材10は、弾性体であるのが望ましく、例えば、ゴム部材であるのがより望ましい。本実施形態のシート状部材10は、例えば、伸縮に強いブチルゴムを含むゴム部材で構成されている。但し、シート状部材10は、このような態様に限定されるものではない。
The sheet-
シート状部材10は、各セグメント5を拡径させた状態において、ドラム周方向に沿った張力が作用するように配されているのが望ましい。これにより、成形しようとするゴム部材がセグメント5間の隙間に入るのを確実に抑制でき、ひいてはゴム部材の断面形状の真円度が高められる。
The sheet-
シート状部材10は、各セグメント5を拡径させた状態において、セグメント5の外径と略同一の外径を有するように配されているのが望ましい。上記態様は、シート状部材10の外面が、セグメント5の外面をドラム周方向に仮想延長した理想の円弧面となる態様を含む。なお、上記態様は、シート状部材10外面が、一方のセグメント5の端5eと他方のセグメント5の端5eとの間を結ぶ仮想直線よりも上記理想の円弧面側に配されている態様も含むものとする。これにより、ゴム部材の断面形状の真円度がさらに高められる。従って、本実施形態の成形用ドラム1は、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを製造するのに役立つ。
The sheet-
シート状部材10は、例えば、成形しようとするゴム部材よりも大きいドラム軸方向の長さを有しているのが望ましい。より望ましい態様では、シート状部材10は、セグメント5と実質的に等しいドラム軸方向の長さを有している。これにより、ゴム部材のドラム軸方向の全体に亘って、ゴム部材がセグメント間の隙間に入るのを抑制できる。
The sheet-
シート状部材10は、例えば、ドラム周方向両側のセグメント5にそれぞれ保持される一対の第1部分11と、これらの間に配された第2部分12とを含んでいる。
The sheet-
第1部分11は、例えば、シート状部材10がセグメント5に引っ張られても切断しない厚さを有している。第1部分11の厚さは、例えば、1.0〜5.0mmであるのが望ましい。
For example, the
第2部分12は、セグメント5が拡径したとき、セグメント5間の隙間を埋めることができる。また、第2部分12は、例えば、セグメント5が拡径したときにセグメント5と接触する接触部13と、セグメントが拡径したときにドラム本体3の外周面の一部を構成する外周部14とを含んでいる。
The
接触部13は、例えば、外周部14側に向かって厚さが漸増しているのが望ましい。外周部14は、例えば、第1部分11及び接触部13よりも大きい一定の厚さを有しているのが望ましい。上述の構成により、本実施形態の第2部分12は、セグメント5が拡径したときに、外周部14の外径がセグメント5の外径と略同一となり、ひいてはユニフォミティに優れた空気入りタイヤを成形することができる。
For example, it is desirable that the thickness of the
図4には、セグメント5の拡大断面図が示されている。図4に示されるように、各セグメント5は、セグメント本体16と、保持部17とを含んでいる。
FIG. 4 shows an enlarged sectional view of the
セグメント本体16は、円弧状に湾曲し、ドラム本体3の外周面を構成することができる。保持部17は、例えば、セグメント本体16のドラム半径方向の内周面側に形成されている。また、保持部17は、例えば、セグメント本体16のドラム周方向の両側に1つずつ設けられている。保持部17は、シート状部材10の端部を保持することができる。
The
保持部17は、例えば、セグメント本体16との間でシート状部材10の第1部分11の少なくとも一部を挟むことにより、シート状部材10を保持している。望ましい態様では、保持部17は、例えば、第1挟持部18と第2挟持部19とを含んでいる。第1挟持部18は、例えば、略U字状の断面を有し、第1部分11の端部を挟んでいる。第2挟持部19は、例えば、第1部分11の端部以外の部分を挟んでいる。本実施形態の第2挟持部19は、例えば、第1挟持部18の一部とセグメント本体16との間でシート状部材10を挟んでいる。このような保持部17は、シート状部材10が外れるのを効果的に防ぐことができる。
For example, the holding
セグメント本体16のドラム周方向の端部は、厚さが外端に向かって漸減したテーパー状であるのが望ましい。これにより、セグメント5の外面とシート状部材10の外面との段差が小さくなる。
The end of the
図5は、本発明の他の実施形態のセグメント5の拡大断面図である。図5に示されるように、この実施形態のセグメント本体16の端部16eは、円弧状に丸められている。このようなセグメント本体16は、その端部によってシート状部材10が損傷するのを防ぐことができ、ひいてはシート状部材10の耐久性が高められる。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the
図6(a)及び(b)は、本発明の他の実施形態のドラム本体3の一部の拡大断面図である。図6(a)及び(b)に示されるように、この実施形態では、ドラム本体3の内部に、シート状部材10を支持するためのシート支持部20が設けられている。
6A and 6B are enlarged cross-sectional views of a part of a
図6(a)に示されるように、シート支持部20は、例えば、シート状部材10のドラム半径方向内側に配されている。シート支持部20は、先端部21とアクチュエータ22とを含んでいる。先端部21は、例えば、シート状部材10と接触する平らな外面を有している。アクチュエータ22は、先端部21をドラム半径方向に移動させることができる。各セグメント5が縮径しているとき、アクチュエータ22は、先端部21をシート状部材10に接触させず、これよりもドラム半径方向内側に位置させている。
As illustrated in FIG. 6A, the
図6(b)に示されるように、各セグメント5が拡径するとき、アクチュエータ22は、先端部21をドラム半径方向外側に移動させる。先端部21の外面は、シート状部材10に接触し、これを支持することができる。シート支持部20は、セグメント5間の隙間において、ゴム部材がドラム半径方向内側に撓むのを抑制でき、ゴム部材の断面形状の真円度をさらに高めることができる。
As shown in FIG. 6B, when each
以上、本発明の一実施形態の成形用ドラムが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。 As mentioned above, although the molding drum of one embodiment of the present invention was explained in detail, the present invention is not limited to the above-mentioned specific embodiment, and can be carried out by being changed to various aspects.
実施例として、上述した構成を有する成形用ドラムが試作された。比較例1として、セグメント間の隙間を埋めるシート状部材が配されていない成形用ドラムが試作された。比較例2として、上記シート状部材が配されておらず、かつ、ドラム本体全周にゴムバンドが巻かれた成形用ドラムが試作された。各ドラムを用いて、それぞれ、235/45R18の空気入りタイヤが50本製造された。各ドラムについて、ドラム本体を拡径するときの電力消費量、及び、上記空気入りタイヤのユニフォミティが測定された。各ドラムの共通仕様及び測定方法は、以下の通りである。
ドラムのセグメント数:12
ドラムの周長さ:1700mm
As an example, a molding drum having the above-described configuration was prototyped. As Comparative Example 1, a molding drum in which a sheet-like member that fills the gaps between the segments was not provided was manufactured. As Comparative Example 2, a molding drum in which the sheet-like member was not disposed and a rubber band was wound around the entire circumference of the drum body was manufactured as a prototype. Using each drum, 50 235 / 45R18 pneumatic tires were produced. For each drum, the power consumption when expanding the diameter of the drum body and the uniformity of the pneumatic tire were measured. The common specifications and measurement methods for each drum are as follows.
Number of drum segments: 12
Drum circumference: 1700mm
<ドラム本体を拡径するときの電力消費量>
各ドラムについて、ドラム本体を拡径するときの電力消費量の平均が測定された。結果は、比較例1を100とする指数であり、数値が小さい程、上記電力消費量が小さいことを示す。
<Power consumption when expanding the drum body>
For each drum, the average power consumption when expanding the drum body was measured. A result is an index | exponent which sets the comparative example 1 to 100, and shows that the said power consumption is so small that a numerical value is small.
<ユニフォミティ>
上記空気入りタイヤについて、回転時のタイヤ半径方向の力の変動成分である低速RFV(ラジアルフォースバリエーション)及び高速RFVが下記の条件で測定された。前記低速RFV及び高速RFVは、タイヤユニフォミティ試験機を用い、JASO C607:2000の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して測定された。低速RFVは、60km/hで走行時のRFVである。高速RFVは、120km/hで走行時のRFVである。また、各ドラムについて、製造された各タイヤの各RFVの平均値が計算された。結果は、比較例1の平均値を100とする指数であり、数値が小さい程、製造されたタイヤのユニフォミティが良好であることを示す。
装着リム:18×8J
タイヤ内圧:200kPa
縦荷重:5000N
テストの結果が表1に示される。
<Uniformity>
For the pneumatic tire, low-speed RFV (radial force variation) and high-speed RFV, which are fluctuation components of force in the tire radial direction during rotation, were measured under the following conditions. The low-speed RFV and the high-speed RFV were measured in accordance with JASO C607: 2000 “Automotive tire uniformity test method” using a tire uniformity tester. The low speed RFV is an RFV when traveling at 60 km / h. The high-speed RFV is an RFV when traveling at 120 km / h. Moreover, the average value of each RFV of each manufactured tire was calculated for each drum. A result is an index | exponent which sets the average value of the comparative example 1 to 100, and shows that the uniformity of the manufactured tire is so favorable that a numerical value is small.
Wearing rim: 18 × 8J
Tire internal pressure: 200kPa
Longitudinal load: 5000N
The test results are shown in Table 1.
テストの結果、実施例の成形用ドラムは、小さな動力でドラム本体を拡径できることが確認できた。また、実施例の成形用ドラムは、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを製造するのに役立つことが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the molding drum of the example could expand the diameter of the drum body with a small power. Moreover, it has confirmed that the molding drum of an Example is useful for manufacturing the pneumatic tire excellent in uniformity.
2 中心軸
3 ドラム本体
5 セグメント
6 駆動手段
10 シート状部材
2
Claims (8)
中心軸と、前記中心軸のドラム半径方向の外方に配され、かつ、前記ゴムシートを巻き付けるための円筒状の外周面を有するドラム本体とを含み、
前記ドラム本体は、ドラム周方向に並べられた複数のセグメントと、前記各セグメントをドラム半径方向外側に移動させて前記外周面を実質的に拡径させる駆動手段と、ドラム周方向で隣り合う前記セグメント同士を接続するシート状部材とを含み、
前記シート状部材は、前記セグメントの前記拡径に伴ってドラム周方向に拡がり前記セグメント間の隙間の少なくとも一部を埋める、
成形用ドラム。 A molding drum for forming a cylindrical rubber member by winding an unvulcanized rubber sheet,
A central axis, and a drum body that is disposed outward of the central axis in the drum radial direction and has a cylindrical outer peripheral surface for winding the rubber sheet;
The drum body is adjacent to the plurality of segments arranged in the drum circumferential direction, and driving means for moving the segments outward in the drum radial direction to substantially expand the outer peripheral surface in the drum circumferential direction. Including a sheet-like member connecting the segments,
The sheet-like member expands in the drum circumferential direction along with the diameter expansion of the segment, and fills at least a part of the gap between the segments.
Drum for molding.
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