JP3352825B2 - タイヤ成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車タイヤを構成
する帯状部材を貼付けるための成形ドラムの回転駆動と
その径の拡縮駆動とを同一モータで行うようにしたタイ
ヤ成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ラジアルタイヤは、一次成形機
の成形ドラムにインナライナー、カーカスおよびサイド
ウォールを順に貼付けて円筒形の一次ケースを成形し、
この一次ケースを二次成形機に取付けてトロイダル状に
変形し、その上にあらかじめベルト用成形ドラム上で貼
付けたベルトおよびトレッド等の円筒状積層体を被着
し、得られたグリーンケースを加硫して製造されるが、
成形ドラムでベルトその他の種々の帯状部材を貼付ける
には、成形ドラムの径を拡張した状態で成形ドラムを回
転しながら帯状部材を貼付け、この貼付けの終了後に成
形ドラムの径を縮小して上記の一次ケースまたは円筒状
積層体を取り外している。したがって、一次成形機やベ
ルト成形機等のタイヤ成形機には、成形ドラムを多数個
のセグメントで形成すると共に、これらのセグメントを
半径方向に摺動して径を拡縮する機構と成形ドラムを回
転させる機構とが要求される。

【０００３】しかして、成形ドラムの径を拡縮する手段
として、ドラム内に流体圧シリンダを設け、このシリン
ダ駆動により各セグメントを半径方向に進退させるシリ
ンダ式、ドラム内にブラダを設け、このブラダに空気を
注入・排出することによって各セグメントを半径方向に
進退させるブラダ式、およびドラム軸を中空に形成し、
その内側に設けたネジシャフトの回転でナットを軸方向
に進退させ、その動きをリンクやカムで半径方向の進退
に変換させるネジ式等が知られている。一方、成形ドラ
ムを回転する手段として、ドラムの回転速度を制御して
数種類の帯状部材を正確に貼付けることを可能にするた
め、最近ではＡＣサーボモータが使用されるようになっ
てきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のシリンダ式およ
びブラダ式等は、機構が簡単で、コストの面で安価であ
るため多用されている。しかしながら、ドラム径を拡張
時の径である貼付け径および縮小時の径である取出し径
の２段のみに切り替える場合はともかく、径の異なる多
種類のタイヤを成形する場合は、貼付け径を多段に変更
する必要上、ドラム径の拡張を抑えるためのストッパを
多種類用意する必要が生じ、この場合は構造が複雑にな
り、コストも高くなる。しかも、貼付け径が３段を超え
ると、構造的に実施不可能となっていた。

【０００５】他方、ネジ式は、ネジシャフトの回転量で
ドラム径が設定されるので、構造的に簡単であり、かつ
精度の高い貼付け径を１工程内でランダムに設定するこ
とができる。しかしながら、成形ドラムの回転駆動用Ａ
Ｃサーボモータとは別に拡縮駆動のためのＡＣサーボモ
ータを使用することは、コストが高価になり、経済的で
ない。

【０００６】この発明は、成形ドラムの回転駆動用とし
て不可欠のＡＣサーボモータを用いて成形ドラムの拡縮
駆動を行い、これによって高価なＡＣサーボモータを増
設することなく精度の高い拡縮を可能にし、任意のドラ
ム径を容易に設定できるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のタイヤ成形機
は、中空のドラム軸の一端に成形ドラムを構成する複数
個のドラムセグメントを半径方向に摺動自在に設け、こ
のドラムセグメントを上記ドラム軸の内側に設けたネジ
シャフトの回転により任意の運動変換機構を介して半径
方向に摺動させるようにしたタイヤ成形機において、上
記ドラム軸の他端にドラム駆動用の駆動ディスクを回転
自在に取付け、かつ該他端から上記ネジシャフトの他端
を突出させ、上記駆動ディスクの回転をドラム軸に伝達
するための第１クラッチおよび上記駆動ディスクの回転
をネジシャフトの他端に伝達するための第２クラッチを
それぞれ設けたことを特徴とする。

【０００８】上記ネジシャフトの回転をドラムセグメン
トの半径方向摺動に変換するための運動変換機構は、ネ
ジシャフトの回転を該ネジシャフトに嵌合して軸方向に
進退するナットと、このナットの軸方向の直線運動を半
径方向の直線運動に変換するカム機構またはリンク機構
等とで構成することができる。また、上記のドラム軸に
該ドラム軸の回転を制止するためのブレーキ装置を設け
ることができる。また、上記の駆動ディスクは、モータ
回転をドラム軸に伝える伝動機構の種類に応じて歯車、
チェーンスプロケット、歯付きプーリ、平プーリ等の任
意のものを選択することができる。

【０００９】上記の第１クラッチおよび第２クラッチ
は、電磁クラッチ、エアクラッチ等の任意のクラッチを
使用することができるが、第１クラッチを駆動ディスク
の片側に同心状に固定された第１駆動用シリンダとドラ
ム軸に固定された第１受動用シリンダとを空気圧作動の
第１ゴムチューブで接続・分離する構成とし、第２クラ
ッチを駆動ディスクの他側に同心状に固定された第２駆
動用シリンダとネジシャフト他端に固定された第２受動
用シリンダとを空気圧作動の第２ゴムチューブで接続・
分離する構成とすることができる。

【００１０】

【作用】駆動ディスクの回転時、第１クラッチおよび第
２クラッチの双方を接続すると、駆動ディスクの回転が
第１クラッチを介してドラム軸に、また第２クラッチを
介してネジシャフトにそれぞれ伝達されるため、ドラム
が所定の速度で回転する。また、第１クラッチの接続を
断ち、第２クラッチを接続すると、駆動ディスクの回転
が第２クラッチを介してネジシャフトに伝達され、この
ネジシャフトの回転方向に応じてドラムセグメントが半
径方向外向きまたは内向きに摺動する。したがって、ネ
ジシャフトの回転量および回転方向によってドラム径が
設定変更される。なお、ドラム軸に該ドラム軸の回転を
制止するためのブレーキ装置を設けた場合は、ネジシャ
フトを回転してドラム径の設定変更を行う際に、このブ
レーキ装置を作動させてドラム軸の回転を制止すること
により、ドラム径の設定変更を円滑に、かつ正確に行う
ことができる。

【００１１】また、上記の第１クラッチを第１駆動用シ
リンダ、第１受動用シリンダおよび第１ゴムチューブ
で、また第２クラッチを第２駆動用シリンダ、第２受動
用シリンダおよび第２ゴムチューブでそれぞれ形成した
場合は、第１ゴムチューブに空気を供給して膨張させる
ことにより、第１駆動用シリンダと第１受動用シリンダ
が接続されて成形ドラムが回転する。また、第２ゴムチ
ューブに空気を供給して膨張させることにより、第２駆
動用シリンダと第２受動用シリンダが接続されて成形ド
ラムが回転する。

【００１２】

【実施例】図１において、中空のドラム軸１０は、右側
の長い主軸１１と、その先端に延長状に接続された先端
軸１２とからなり、主軸１１の外側の主軸受１３によっ
てフレーム（図示されていない）に回転自在に支持され
ている。そして、上記の主軸１１の内側に内部軸受１４
を介して中心駆動軸１５が、また先端軸１２の内側に上
記同様の内部軸受１４を介して送りネジ１６がそれぞれ
回転自在に支持され、上記の中心駆動軸１５および送り
ネジ１６が連結クラッチ１７で一体に接続されてネジシ
ャフト１８を構成している。なお、中心駆動軸１５の右
端、すなわちネジシャフト１８の右端は、主軸１１の右
端から右方に突出している。

【００１３】このネジシャフト１８の送りネジ１６には
ナット１９が嵌合し、このナット１９に放射状に突設し
た複数本の突起１９ａが上記先端軸１２に設けた軸方向
の長孔１２ａを貫通して外側に突出している。この先端
軸１２に固定された成形ドラム２０は、上記先端軸１２
の外面に固定された左右一対の端板２１、２１と、この
端板２１の対向面に設けた放射状の案内溝に沿って摺動
自在のスライドブロック２２と、このスライドブロック
２２の半径方向外側表面に固定された断面円弧形のドラ
ムセグメント２３と、上記の突起１９ａに固定されてス
ライドブロック２２の内側傾斜面と接触するカム板２４
とで構成され、上記送りネジ１６の回転がナット１９、
突起１９ａおよびカム板２４を介してドラムセグメント
２３の半径方向移動に変換されるようにしたものであ
る。なお、上記のナット１９とスライドブロック２２と
を２本の平行リンクで連結してもよい。

【００１４】上記ドラム軸１０の右端すなわち主軸１１
の右端には、端部軸受２５を介して歯付きベルト用の駆
動用プーリ２６が回転自在に取付けられ、該プーリ２６
に巻掛けた歯付きベルト２７で駆動用のＡＣサーボモー
タ（図示されていない）に連結される。上記プーリ２６
の左側および右側には、それぞれ第１駆動用シリンダ２
８および第２駆動用シリンダ２９が上記の駆動用プーリ
２６と同心状に固定される。

【００１５】上記の第１駆動用シリンダ２８を囲むよう
に第１受動用シリンダ３０が配置され、その端板３０ａ
が主軸１１に固定される。そして、この第１受動用シリ
ンダ３０の内面に沿って無端の第１ゴムチューブ３１が
固定され、この第１受動用シリンダ３０に第１ゴムチュ
ーブ３１に対する空気の供給口３２が設けられ、この供
給口３２に第１連結パイプ３３および第２コネクタリン
グ３４を介して主軸１１の連通孔１１ａの一端が接続さ
れ、この連通孔１１ａの他端に、フレームに固定され、
主軸１１に対して回転自在の第１コネクタリング３５お
よび第１空気パイプ３６を介してエアコンプレッサ（図
示されていない）が接続される。

【００１６】他方、上記の第２駆動用シリンダ２９を囲
むように第２受動用シリンダ３７が配置され、その端板
３７ａが中心駆動軸１５の突出端すなわちネジシャフト
１８の突出端に固定される。そして、この第２受動用シ
リンダ３７の内面に沿って無端の第２ゴムチューブ３９
が固定され、この第２受動用シリンダ３７に第２ゴムチ
ューブ３９に対する空気の供給口４０が設けられ、この
供給口４０に第２連結パイプ４１、中心駆動軸１５の突
出端に固定されている第３コネクタリング４２、この中
心駆動軸１５の突出端に穿孔されている連通孔１５ａ、
上記突出端に接続した第２空気供給パイプ４３を介して
エアコンプレッサ（図示されていない）が接続される。

【００１７】そして、この実施例では、ドラム軸１０の
ほぼ中央部にブレーキディスク４４が固定され、このブ
レーキディスク４４に電磁力または空気力で左右に開閉
する左右一対のブレーキ片（図示されていない）が設け
られてブレーキ装置が構成される。

【００１８】上記の構造において、第１空気パイプ３６
への空気供給を断つと、第１ゴムチューブ３１が収縮
し、該第１ゴムチューブ３１の内周面が第１駆動用シリ
ンダ２８の外周面から離れる。すなわち、第１駆動用シ
リンダ２８、第１受動用シリンダ３０および第１ゴムチ
ューブ３１からなる第１クラッチの接続が断たれる。ま
た、第２空気パイプ４３への空気供給を断つと、第２ゴ
ムチューブ３９が収縮し、該第２ゴムチューブ３９の内
周面が第２駆動用シリンダ２９の外周面から離れる。す
なわち、第２駆動用シリンダ２９、第２受動用シリンダ
３７および第２ゴムチューブ３９からなる第２クラッチ
の接続が断たれる。

【００１９】そして、上記の第１クラッチおよび第２ク
ラッチ双方の接続を断つと、成形ドラム２０を手動で回
転することが可能になる。また、第１クラッチの接続を
断った状態でブレーキディスク４４にブレーキ片を圧接
すると、主軸１１と先端軸１２とからなるドラム軸１０
がロックされ、その回転が制止される。

【００２０】上記のようにドラム軸１０をロックする一
方、第２ゴムチューブ３９に空気を供給すると、第２ゴ
ムチューブ３９が膨張し、その内周面が第２駆動用シリ
ンダ２９の外周面に圧接して第２クラッチが接続され
る。次いで、ＡＣサーボモータを駆動すると、ドラム軸
１０が静止した状態で中心駆動軸１５と送りネジ１６と
からなるネジシャフト１８が回転し、この回転に伴って
ナット１９およびカム板２４が軸方向に進退し、スライ
ドブロック２２およびドラムセグメント２３が半径方向
に摺動し、成形ドラム２０が拡縮される。そのため、所
望の位置で第２空気パイプ４３からの空気供給を停止す
ることにより、ネジシャフト１８の回転が停止し、成形
ドラム２０の径が設定される。

【００２１】上記のように第２クラッチが接続されてい
るとき、前記のブレーキを弛めて第１空気パイプ３６へ
空気を供給すると、第１ゴムチューブ３１が膨張し、該
第１ゴムチューブ３１の内周面が第１駆動用シリンダ２
８の外周面に圧接する。すなわち、第１クラッチが接続
される。したがって、ＡＣサーボモータを駆動すると、
プーリ２６が回転し、その回転がドラム軸１０を介して
成形ドラム２０に伝達され、成形ドラム２０が所定の速
度で回転する。なお、ネジシャフト１８も同じ方向に同
じ速度で回転するので、成形ドラム２０の径の拡縮は生
じない。

【００２２】

【発明の効果】上記のように、請求項１に記載した発明
は、一端に成形ドラムを有する中空のドラム軸の他端に
ドラム回転用の駆動プーリを回転自在に取付け、かつ該
他端から成形ドラムの拡縮用ネジシャフトの他端を突出
させ、上記駆動用プーリの回転をドラム軸に伝達するた
めの第１クラッチおよび上記プーリの回転をネジシャフ
トの他端に伝達するための第２クラッチをそれぞれ設け
たものであるから、第２クラッチを接続した状態で第１
クラッチを開閉することにより、１個のモータで成形ド
ラムの回転およびドラム径の拡縮の双方を行うことがで
きる。したがって、ドラム回転に使用されている高精度
のＡＣサーボモータをドラム径の拡縮に使用することが
可能になり、ドラム径の拡縮のために高価なＡＣサーボ
モータを購入する必要がなくなる。

【００２３】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した発明において、ドラム軸に該ドラム軸の回転を制
止するためのブレーキ装置を設けたものであるから、ド
ラム径の拡縮を行う際に成形ドラムの回転をブレーキ装
置で制止することができ、そのため径の拡縮を円滑に行
うことができ、ドラム径の設定変更を高精度に行うこと
ができる。

【００２４】請求項３に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した発明において、第１クラッチが駆動ディ
スクの片側に同心状に固定された第１駆動用シリンダと
ドラム軸に固定された第１受動用シリンダとを空気圧作
動の第１ゴムチューブで接続・分離する構成であり、第
２クラッチが駆動ディスクの他側に同心状に固定された
第２駆動用シリンダとネジシャフト他端に固定された第
２受動用シリンダとを空気圧作動の第２ゴムチューブで
接続・分離する構成であるから、空気圧の供給で第１ク
ラッチおよび第２クラッチを接続したり、その接続を断
つたりすることができ、そのため構造が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の縦断面図である。

【符号の説明】

１０：中空のドラム軸 １１：主軸 １２：先端軸 １５：中心駆動軸 １６：送りネジ １８：ネジシャフト １９：ナット １９ａ：突起 ２０：成形ドラム ２１：端板 ２２：スライドブロック ２３：ドラムセグメント ２４：カム板 ２６：駆動用プーリ（駆動用ディスク） ２８：第１駆動用シリンダ ２９：第２駆動用シリンダ ３０：第１受動用シリンダ ３１：第１ゴムチューブ ３２：空気供給口 ３３：第１連結パイプ ３６：第１空気パイプ ３７：第２受動用シリンダ ３９：第２ゴムチューブ ４０：空気供給口 ４１：第２連結パイプ ４３：第２空気供給パイプ ４４：ブレーキディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 清隆 兵庫県伊丹市天津字藤ノ木100番地 東 洋ゴム工業株式会社タイヤ技術センター 内 (56)参考文献 実開 昭49−50562（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−173328（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−105131（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 30/26,30/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空のドラム軸の一端に成形ドラムを構
   成する複数個のドラムセグメントを半径方向に摺動自在
   に設け、このドラムセグメントを上記ドラム軸の内側に
   設けたネジシャフトの回転により任意の運動変換機構を
   介して半径方向に摺動させるようにしたタイヤ成形機に
   おいて、上記ドラム軸の他端にドラム駆動用の駆動ディ
   スクを回転自在に取付け、かつ該他端から上記ネジシャ
   フトの他端を突出させ、上記駆動ディスクの回転をドラ
   ム軸に伝達するための第１クラッチおよび上記駆動ディ
   スクの回転をネジシャフトの他端に伝達するための第２
   クラッチをそれぞれ設けたことを特徴とするタイヤ成形
   機。
2. 【請求項２】 ドラム軸に該ドラム軸の回転を制止する
   ためのブレーキ装置が設けられている請求項１に記載の
   タイヤ成形機。
3. 【請求項３】 第１クラッチが駆動ディスクの片側に同
   心状に固定された第１駆動用シリンダとドラム軸に固定
   された第１受動用シリンダとを空気圧作動の第１ゴムチ
   ューブで接続・分離するものであり、第２クラッチが駆
   動ディスクの他側に同心状に固定された第２駆動用シリ
   ンダとネジシャフト他端に固定された第２受動用シリン
   ダとを空気圧作動の第２ゴムチューブで接続・分離する
   ものである請求項１または２に記載のタイヤ成形機。