JP3770705B2

JP3770705B2 - タイヤ製造用内型

Info

Publication number: JP3770705B2
Application number: JP21129197A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: JPH1134062A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生タイヤの成形から加硫に至るまで用いるタイヤ製造用内型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高性能の空気入りタイヤを高能率かつ安価に製造するために、剛体で構成された略ドーナツ状のタイヤ製造用内型の周囲にゴム引きコードを編み上げ、その後、該ゴム引きコード層（カーカス層）の半径方向外側に螺旋状にゴム引きコードを巻き付けてベルト層を構成し、さらに、カーカス、ベルト層の外側に帯状の生ゴム（トレッドゴム）を巻き付けて生タイヤを成形し、その後、該生タイヤが装着された内型をそのまま加硫モールド（タイヤ製造用外型）内に搬入収納して加硫する方法が提案された。
【０００３】
ここで、このようなタイヤ製造用内型は、加硫後、加硫済みタイヤ内から取り出さなければならないため、特公平６ー２８８６３号公報に記載されているように、半径方向内側に移動可能な（後退自在な）型セグメントを複数個周方向に密着状態で並べることにより構成しており、これら型セグメントを順次半径方向内側に移動させることで加硫済みタイヤ内から取出すようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、このようなタイヤ製造用内型の型セグメント同士は生タイヤの成形時および加硫時に強固に締結されていなければならないが、前記公報にはこれら型セグメント同士の締結についての具体的な提案は何等なされておらず、この結果、従来においてはタイヤの製造に用いることのできる内型は知られていなかった。
【０００５】
この発明は、型セグメント同士を簡単、確実に締結することができるタイヤ製造用内型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、複数個の型セグメントを周方向に密着状態で並べることにより構成された略ドーナツ状の芯体と、前記芯体に同軸関係を保持しながら挿入され、軸方向一端部が芯体の一側の半径方向内端部に係止される略円筒状の主締結体と、主締結体の軸方向他端部に取り外し可能に締結され、該主締結体に締結されたとき、芯体の他側で半径方向内端部に係止される略リング状の副締結体とを備え、前記各型セグメントの内部に周方向に延びる貫通室を形成することにより、芯体の内部に加硫媒体が注入される連続リング状の加硫室を形成することで達成することができる。
【０００７】
タイヤ製造用内型を組み立てる場合には、まず、複数個の型セグメントを所定の順序で周方向に密着させながら並べて略ドーナツ状の芯体を構成した後、主締結体を該芯体に軸方向一側から挿入し、該主締結体の軸方向一端部を芯体の一側の半径方向内端部に係止する。次に、副締結体を芯体の他側で半径方向内端部に係止させながら主締結体の軸方向他端部に締結する。これにより、主、副締結体は一体化するが、これら一体化した主、副締結体の一端部、他端部に各型セグメントの一側、他側の半径方向内端部がそれぞれが係止しているため、これら型セグメントは主、副締結体を介して確実、強固に締結され、生タイヤの成形、加硫に充分使用することができるようになる。しかも、このように型セグメント同士の締結を主、副締結体だけで行うことができるため、構造が簡単となる。さらに、芯体の肉厚が薄くなって加硫媒体からの熱が迅速、確実に生タイヤに伝達され、加硫時間の短縮を図ることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載のように構成すれば、芯体に接触する一側リング体、副締結体を静止させた状態で、即ち、芯体と一側リング体、副締結体とを所定の周方向位置関係を保持したまま、容易に締結作業を行うことができる。
さらに、請求項３に記載のように構成すれば、加硫によって内型が高温となったとき、主、副締結体が芯体を締め付けて両者の間の締結が確実となる。
さらに、請求項４に記載のように構成すれば、肉厚が薄くなった芯体の機械的強度を向上させることができる。
また、請求項５に記載のように構成すれば、型セグメントを組み合わせて芯体を構成する際の作業が容易となるとともに、組み合わされた後のずれ防止を行うこともできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、２、３、４において、11はアルミニウム合金から構成され全体としてドーナツ状を呈している芯体であり、この芯体11の周囲に前述のようにゴム引きコード、帯状ゴムが編み上げられ、巻き付けられることで生タイヤが成形されるが、その後、該芯体11に装着された生タイヤはそのまま加硫モールド（タイヤ製造用外型）内に搬入されて加硫され、空気入りタイヤが製造される。前記芯体11は弧状をした複数個、ここでは10個の型セグメント12を周方向に密着した状態で並べることにより構成しているが、これら型セグメント12は半径方向外側に向かうに従い周方向長さが長くなる扇形セグメント12ａと、半径方向外側に向かうに従い周方向長さが徐々に短くなる山形セグメント12ｂとの２種類のセグメントからなり、周方向に交互に配置されている。このように扇形セグメント12ａと山形セグメント12ｂとは隣接して配置されているが、これらセグメント12ａ、ｂのうち、山形セグメント12ｂの扇形セグメント12ａに密着する周方向両端面でその半径方向外端部にはそれぞれ四角柱状の合わせ突起13が設けられ、一方、扇形セグメント12ａの山形セグメント12ｂに密着する周方向両端面でその半径方向外端部にはそれぞれ前記合わせ突起13が挿入される合わせ凹み14が設けられている。このように山形セグメント12ｂの周方向両端面に合わせ突起13を、扇形セグメント12ａの周方向両端面に合わせ突起13が挿入される合わせ凹み14を設けるようにすれば、型セグメント12を組み合わせて芯体11を構成する際、これら合わせ突起13を合わせ凹み14に挿入するだけで芯体11の組立が完了するため、組立作業が容易となるとともに、組立後の型セグメント12のずれが効果的に防止されるのである。ここで、前述のように加硫が終了した後、芯体11を分解して空気入りタイヤ内から取り出すときには、まず、山形セグメント12ｂを半径方向内側に移動させるが、この際、合わせ突起13が扇形セグメント12ａから邪魔を受けないように前記合わせ凹み14は扇形セグメント12ａの内面まで半径方向内側に延びている。15は各型セグメント12の半径方向内端に設けられたタブであり、このタブ15を掴んで型セグメント12を移動させることにより、芯体11の分解、組立を行う。
【００１０】
各型セグメント12の内部には周方向に延びる貫通室17が形成され、これらの貫通室17は該型セグメント12の周方向両端において開口している。ここで、型セグメント12は前述のように周方向に密着した状態で並べられているので、全ての貫通室17はリング状に連通し、芯体11の内部に加硫媒体が注入される連続リング状の加硫室18を構成する。19、20はいずれかの山形セグメント12ｂの半径方向内端部に近接して設けられ、図示していない加硫媒体源および排出源にそれぞれ接続された供給通路および排出通路であり、この供給通路19を通じて加硫媒体が加硫室18に供給され、一方、排出通路20を通じて加硫室18内の加硫媒体が排出される。そして、前述のように各型セグメント12の内部に貫通室17を形成することにより、芯体11の内部に連続リング状の加硫室18を形成するようにすれば、芯体11の肉厚が薄くなって重量が軽減されるとともに、加硫室18に供給された加硫媒体からの熱が迅速、確実に、該芯体11の周囲に設けられた生タイヤに伝達される。また、各型セグメント12の貫通室17には外縁が型セグメント12の内面に連結された補強リブ21が設けられているが、これらの補強リブ21は芯体11の軸線を含む平面に平行に延びているため、これら貫通室17は補強リブ21によって２つの室17ａ、17ｂに仕切られる。このように貫通室17が補強リブ21によって仕切られると、加硫室18に供給された加硫媒体は該補強リブ21によって流れが遮断されてしまうため、各補強リブ21に１個以上、ここでは２個の貫通孔22を形成し、加硫媒体が加硫室18内を周方向に流れることができるようにしている。ここで、前記供給通路19、排出通路20が設けられている山形セグメント12ｂの補強リブ21はこれら供給通路19と排出通路20との間に配置されているが、この補強リブ21には貫通孔22は形成されておらず、この結果、供給通路19を通じて供給された加硫媒体は加硫室18内をほぼ１周して排出通路20から排出されることになる。そして、前述のように各型セグメント12の貫通室17に芯体11の軸線を含む平面に平行な補強リブ21を設けるようにすれば、肉厚が薄くなった芯体11の機械的強度を生タイヤの成形、加硫を充分に行える程度まで向上させることができる。各型セグメント12の半径方向内端部でその一側面には円周方向に延びる弧状溝25が、一方、その他側面にも円周方向に延びる弧状溝26が形成されている。そして、これらの弧状溝25、26は、芯体11が組み立てられたとき、連続して芯体11の一側面、他側面にそれぞれ形成された環状溝27、28を構成する。
【００１１】
31は円筒状のスリーブであり、このスリーブ31の軸方向一端部外周にはフランジ32が形成されている。33は前記スリーブ31の外側に嵌合されるとともに該スリーブ31の軸方向一端部に回転可能に支持された一側リング体であり、この一側リング体33は前記フランジ32とスリーブ31の外周に取り付けられた止めリング34とにより両側から挟持されて、スリーブ31に抜け止めされている。この一側リング体33の軸方向一端部には外方フランジ35が形成され、この外方フランジ35の軸方向他端面には環状突起36が形成されている。そして、前記一側リング体33は環状突起36が前記環状溝27に挿入されることで、芯体11の一側の半径方向内端部に係止される。前述したスリーブ31、一側リング体33は全体として、軸方向一端部が芯体11の一側の半径方向内端部に係止される略円筒状の主締結体37を構成し、この主締結体37のスリーブ31は芯体11の中心空間に同軸関係を保持しながら一側から挿入される。
【００１２】
40は略リング状をした副締結体としての他側リング体であり、この他側リング体40の軸方向他端部には外方フランジ41が形成され、この外方フランジ41の軸方向一端面には環状突起42が形成されている。また、この他側リング体40の内周にはめねじ43が形成されているが、このめねじ43に前記スリーブ31の軸方向他端部外周に形成されたおねじ44が螺合することにより、他側リング体40は主締結体37、詳しくはスリーブ31に取り外し可能に締結される。そして、このように他側リング体40が主締結体37に締結されたとき、他側リング体40の環状突起42が芯体11の環状溝28に挿入され、これにより、他側リング体40は芯体11の他側の半径方向内端部に係止される。ここで、前記他側リング体40および主締結体37は、芯体11より熱膨張率の小さな材料、ここではスチールから構成されているため、加硫によって温度が上昇すると、主締結体37、他側リング体40は芯体11を両側から締め付け、両者の間の締結を確実とするとともに、加硫媒体の漏洩を阻止する。
【００１３】
45は弧状溝25近傍の各型セグメント12と一側リング体33の外方フランジ35との双方に挿入された位置決めピン、46は弧状溝26近傍の各型セグメント12と他側リング体40の外方フランジ41との双方に挿入された位置決めピンであり、これらの位置決めピン45、46は一側リング体33、他側リング体40と芯体11とを所定の周方向位置関係に規定する。ここで、前述のようにスリーブ31の軸方向一端部に一側リング体33を回転可能に支持させるとともに、その軸方向他端部に形成されたおねじ44と他側リング体40のめねじ43とを螺合することで締結を行うようにすれば、スリーブ31のみを回転させることで芯体11と一側リング体33、他側リング体40とを前述の周方向位置関係に保持させながら容易に締結作業を行うことができる。前述した芯体11、主締結体37、他側リング体40は全体としてタイヤ製造用内型47を構成する。
【００１４】
次に、この発明の第１実施形態の作用について説明する。
前述のタイヤ製造用内型47を組み立てる場合には、まず、型セグメント12を所定の順序で周方向に密着させながら並べて芯体11を構成するが、このとき、合わせ突起13と1合わせ凹み14とをガイドとして用いれば、隣接する型セグメント12同士は容易に規定の位置関係となり、芯体11の組立が簡単かつ正確となる。次に、主締結体37のスリーブ31を芯体11の中心空間に同軸関係を保持しながら軸方向一側から挿入するが、このとき、一側リング体33の環状突起36が芯体11の環状溝27に挿入され、主締結体37の軸方向一端部が芯体11の一側の半径方向内端部に係止する。また、このとき、位置決めピン45が一側リング体33、芯体11に挿入されるため、一側リング体33と芯体11との周方向位置関係が所定のものとなる。次に、位置決めピン46を他側リング体40、芯体11に挿入することにより、他側リング体40と芯体11との周方向位置関係を所定のものとするとともに、他側リング体40の環状突起42を芯体11の環状溝28に挿入することにより、他側リング体40を芯体11の他側の半径方向内端部に係止する。次に、めねじ43におねじ44を螺合させた状態でスリーブ31を回転させることにより、芯体11と一側リング体33、他側リング体40とを前述の周方向位置関係に保持しながら他側リング体40をスリーブ31の軸方向他端部に締結する。これにより、主締結体37と他側リング体40とは一体化するが、これら一体化した主締結体37、他側リング体40には各型セグメント12の一側、他側の半径方向内端部がそれぞれが係止しているため、これら型セグメント12は主締結体37、他側リング体40を介して確実、強固に締結され、生タイヤの成形、加硫に充分使用することができるようになる。しかも、このように型セグメント12同士の締結を主締結体37、他側リング体40だけで行うことができるため、構造が簡単となる。
【００１５】
このようにしてタイヤ製造用内型47が組み立てられると、スリーブ31内にタイヤ成形機の主軸を挿入して連結した後、芯体11の周囲にゴム引きコード、帯状ゴムを編み上げるとともに巻き付けて生タイヤを成形する。その後、タイヤ製造用内型47をタイヤ成形機から取出し、生タイヤと共に加硫モールド（タイヤ製造用外型）内に搬入する。このとき、スリーブ31の内周に係止リングを形成し、この係止リングにローダーを係止させることでタイヤ製造用内型47、生タイヤを搬送するようにしてもよい。次に、供給通路19を通じて加硫媒体を加硫室18に供給すると、該加硫媒体は貫通孔22を通過しながら加硫室18内を周方向に流れた後、排出通路20を通じて排出されるが、このとき、該加硫媒体は薄い肉厚の芯体11を介して周囲の生タイヤを迅速に加硫し、短い加硫時間で生タイヤを空気入りタイヤとする。このとき、芯体11、主締結体37、他側リング体40は高温となるが、前述のように他側リング体40および主締結体37を芯体11より熱膨張率の小さな材料で構成しているため、主締結体37、他側リング体40は芯体11を両側から締め付けて両者の間の締結を確実とするとともに、加硫媒体の漏洩を阻止する。なお、このような加硫時および前述の生タイヤの成形時、芯体11に大きな外力が作用して変形しようとするが、芯体11を構成する各型セグメント12には補強リブ21が設けられているので、このような変形は効果的に防止される。
【００１６】
このようにして空気入りタイヤが製造されると、該空気入りタイヤ内からタイヤ製造用内型47を分解して取り出すが、このときにはスリーブ31を前述と逆方向に回転させて他側リング体40をスリーブ31から取り外した後、主締結体37を芯体11から軸方向一側に抜き出す。その後、山形セグメント12ｂのタブ15を掴んで半径方向内側に引っ張り移動させる。このとき、合わせ凹み14は半径方向内側に向かって芯体11の内面まで延びているため、扇形セグメント12ａが合わせ突起13の移動を阻害することはない。次に、該山形セグメント12ｂを軸方向に移動させて空気入りタイヤ内から取り出す。その後、山形セグメント12ｂ、扇形セグメント12ａを前述と同様にして空気入りタイヤ内から取り出す。
【００１７】
図５、６はこの発明の第２実施形態を示す図である。この実施形態においては、スリーブ51の軸方向一端部外側に軸方向に移動可能なスライドリング52を嵌合するとともに、該スリーブ51のフランジ53と前記スライドリング52との間に該スライドリング52を一側リング体54に向かって付勢するスプリング55を設け、さらに、スリーブ51の軸方向他端部外周に周方向に離れた複数の弧状突起56を設けるとともに、他側リング体57の内周に周方向に離れた複数の軸方向に延びる弧状スリット58を設けている。そして、このようなスリーブ51、一側、他側リング体54、57を用いて芯体11を構成する型セグメント12を締結する場合には、芯体11に一側リング体54および他側リング体57を係止させた後、弧状突起56を弧状スリット58に重なり合わせた状態でスプリング55に対抗しながらスリーブ51を軸方向他側に移動させる。そして、弧状突起56が弧状スリット58を通過すると、スリーブ51を所定角度だけ回転させ、前記弧状突起56を弧状スリット58間の他側リング体57に重なり合わせる。この状態でスリーブ51に対する外力付与を終了すると、スプリング55の付勢力により弧状突起56が他側リング体57の半径方向内端部に押し付けられ、これにより、型セグメント12同士の締結が行われる。また、このような締結を解除する場合には、前述と逆の手順によって行う。なお、他の構成、作用については前記第１実施形態と同様である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、型セグメント同士を簡単、確実に締結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示す正面断面図である。
【図２】一部が破断された側面図である。
【図３】芯体の斜視図である。
【図４】型セグメント（山形セグメント）の斜視図である。
【図５】この発明の第２実施形態を示す正面断面図である。
【図６】図５のＩーＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
11…芯体 12…型セグメント
13…合わせ突起 14…合わせ凹み
17…貫通室 18…加硫室
21…補強リブ 22…貫通孔
31…スリーブ 33…一側リング体
37…主締結体 40…副締結体
43…めねじ 44…おねじ
47…タイヤ製造用内型

Claims

複数個の型セグメントを周方向に密着状態で並べることにより構成された略ドーナツ状の芯体と、前記芯体に同軸関係を保持しながら挿入され、軸方向一端部が芯体の一側の半径方向内端部に係止される略円筒状の主締結体と、主締結体の軸方向他端部に取り外し可能に締結され、該主締結体に締結されたとき、芯体の他側で半径方向内端部に係止される略リング状の副締結体とを備え、前記各型セグメントの内部に周方向に延びる貫通室を形成することにより、芯体の内部に加硫媒体が注入される連続リング状の加硫室を形成したことを特徴とするタイヤ製造用内型。
前記主締結体を円筒状のスリーブと、該スリーブの軸方向一端部に回転可能に支持され前記芯体に係止される一側リング体とから構成するとともに、スリーブの軸方向他端部外周に形成されたおねじを副締結体の内周に形成されためねじに螺合することでスリーブを副締結体に締結するようにした請求項１記載のタイヤ製造用内型。
前記主、副締結体を芯体より熱膨張率の小さな材料で構成した請求項１記載のタイヤ製造用内型。
各型セグメントの貫通室に芯体の軸線を含む平面に平行な補強リブを設けるとともに、各補強リブに１個以上の貫通孔を形成した請求項１記載のタイヤ製造用内型。
隣接する型セグメントのうち、一方の型セグメントの他方の型セグメントに密着する端面に合わせ突起を設けるとともに、他方の型セグメントの一方の型セグメントに密着する端面に前記合わせ突起が挿入される合わせ凹みを設けた請求項１記載のタイヤ製造用内型。