JP4139617B2 - 生タイヤ整形方法及び整形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加硫前の生タイヤの整形方法及び整形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加硫機により生タイヤを加硫する加硫工程の前において、生タイヤを予め所定形状に整形することは行われていない。即ち、生タイヤ完成後、ローダー等により生タイヤを掴んで、そのまま加硫機の加硫用ビードリング等に生タイヤをセット（保持）し、加硫工程へと進めている。
また、先行技術として、加硫前の生タイヤを所定形状に整形する方法は、図11（イ）に示すように、生タイヤ41のビード部42，42を上下一対のリム43，43に装着し、図11（ロ）に示すように、ビード部42，42を相互に接近させて（生タイヤ41を変形させて）から、該生タイヤ41の内腔部44に流体を充填することにより圧力を加え、生タイヤ41を膨張させて整形するよう行われている。そして、このリム43の断面形状は、ビード部42の外面部が着座する凹部45を形成し、生タイヤ41の内腔部44の圧力により、ビード部42の外面部をリム43の凹部45に押し付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、生タイヤが加硫機の加硫用ビードリングにうまくセンタリングされないので、完成品タイヤのユニフォーミティを低下させるという問題点がある。
また、先行技術の整形方法によると、ビード部42（生タイヤ41）は、リム43の凹部45に装着させるのみであるため、ビード部42が真円になりにくく、また、ビード部42をリム43の所定位置に装着しにくいという問題点がある。また、内腔部44の圧力によりビード部42をリム43に押し付けるため、凹部45上のビード部42の位置が正確に定まらず不安定な状態となり、内腔部44の圧力流体が漏れるという問題点がある。
さらに、生タイヤ41を一旦変形させて（潰して）から、圧力流体により膨張させるため、生タイヤ41に不良のストレスが発生してしまう。また、ビード部42を構成するゴム部材とビードの動き（変形状態）が、後の加硫工程における動き（変形状態）と異なるため不良・欠陥を引き起こすという問題点がある。
従って、先行技術の整形方法においても、タイヤのユニフォーミティを低下させる要因を発生させるおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、生タイヤを整形し、ビード部及びその周辺部の変形・ゴム厚のバラツキを防止することができる生タイヤ整形方法及び整形装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る生タイヤ整形方法は、生タイヤの一対のリング状ビード部を拡径動作するビード座部材により拡径し、該ビード部の内面部をビード押さえ手段が該生タイヤの軸心方向に押圧して上記ビード座部材が有する加硫用ビードリングと同じ形状の鍔部に該ビード部の外面部を着座させ、該生タイヤの内腔部を初期加圧し、その後、該一対のビード部を所定間隔に接近させ、該生タイヤの内腔部を整形加圧するものである。
また、上記初期加圧による上記生タイヤの内腔部の内圧を10〜50kPa とし、上記整形加圧による内圧を30〜70kPa とするのが好ましい。
また、上記初期加圧して上記ビード部を接近させた状態で、上記ビード部を局部加熱して該ビード部を半加硫状態に加硫するも好ましい。
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明に係る生タイヤ整形装置は、生タイヤのリング状ビード部を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部の外面部側を着座可能とする鍔部を備えるリング状のビード座部材と、該ビード部の内面部を該生タイヤの軸心方向へ押圧するビード押さえ手段と、該ビード座部材とビード押さえ手段とを軸心方向へ進退させる進退駆動手段と、該生タイヤの内腔部を加圧する加圧手段と、を備え、さらに、上記ビード押さえ手段が、自由状態で上記ビード部の内径より小さい外径を有し基端部側固定の短筒状のゴムリング押圧体と、該ゴムリング押圧体を上記生タイヤの軸心方向へ移動させる軸方向押出手段と、該ゴムリング押圧体の内周面側を押圧して該ゴムリング押圧体の先端部側を拡径状にする径方向押圧手段と、を有するものである。
また、生タイヤのリング状ビード部を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部の外面部側を着座可能とする鍔部を備えるリング状のビード座部材と、該ビード部の内面部を該生タイヤの軸心方向へ押圧するビード押さえ手段と、該ビード座部材とビード押さえ手段とを軸心方向へ進退させる進退駆動手段と、該生 タイヤの内腔部を加圧する加圧手段と、を備え、さらに、上記リング状のビード座部材が、外径方向へ向かって両側が縮小状の第一摺接面を形成する押圧拡縮ビード座部と、該第一摺接面に摺接し外径方向へ向かって両側が拡大状の第二摺接面を形成する被押圧拡縮ビード座部と、に周方向に交互に分割され、該押圧拡縮ビード座部の拡径動作により該被押圧拡縮ビード座部が外径方向へ押されて拡径し一続きのリング状となって上記ビード部を拡径可能に構成したものである。
さらに、上記ビード座部材の対面する上記第一摺接面及び上記第二摺接面のうち一方に密封部材を具備させたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００８】
図１は本発明に係る生タイヤ整形装置の実施の一形態を示し、この整形装置により、生タイヤ（グリーンタイヤ）Ｔは加硫装置投入前に、所定形状に整形されるものである。
図１に示すように、この装置は、軸心Ｃを中心軸とした上下一対の第一ドラム16と第二ドラム17とを備えている。図１においては、第一ドラム16を上とし第二ドラム17を下としており、さらに、この第一・第二ドラム16，17とを相対的に接近させる進退駆動手段15を具備している。進退駆動手段15は、第一ドラム16及び／又は第二ドラム17を軸心Ｃ方向に進退させる装置であり、図１は伸縮する流体シリンダー18とこれに接続されるアーム部材19とによるクランク機構とし、第二ドラム17を第一ドラム16側へ移動させる構成としている。なお、進退駆動手段15は、アーム部材19を介さずにドラム16，17に伸縮駆動手段を連結し、ドラム16，17を接近・離間させてもよい。
【０００９】
そして、この第一・第二ドラム16，17の間に生タイヤＴを装着し整形を行う。第一・第二ドラム16，17両者にはビードロック機構Ｒ，Ｒを備えており、これにより、生タイヤＴのリング状のビード部１，１を固定する。
ビードロック機構Ｒについて説明すると、ビードロック機構Ｒは、径寸法が拡大・縮小しビード部１の外面部１ｂに当接するリング状のビード座部材（リム部材）３と、ビード部１の内面部１ａに当接するビード押さえ手段５と、を有している。
【００１０】
図２は、ビード座部材３が縮径（待機）した状態の平面図（軸心Ｃ方向から見た図）で、図３は、拡径した状態を示す。ビード座部材３は、生タイヤＴのリング状のビード部１を、図２から図３に示す拡径動作により拡径し、さらに、図４と図５と図６の側部断面図に示すように、ビード部１の外面部１ｂ側を着座可能とするよう、ビード座部材３の外周面側に突条の鍔部４を備えている。
なお、ビード座部材３の断面形状は、図４に示すようにト字型であり、鍔部４の側壁部であるビード部１との当接面形状は、後工程の加硫機の加硫用ビードリング（ビード部の成形型）と同じ形状としている。これにより、加硫による変形を抑えることができ、ユニフォーミティーを向上させることができる。
【００１１】
このビード座部材３は、押圧拡縮ビード座部10と被押圧拡縮ビード座部11とに周方向に交互に分割されて各部材（セグメント）を弧状としたもので、押圧拡縮ビード座部10は、外径方向（外方向）へ向かって両側（両面）が縮小状となる第一摺接面12，12が形成され、被押圧拡縮ビード座部11は、外径方向（外方向）へ向かって両側（両面）が拡大状となる第二摺接面13，13が形成されている。そして、第一摺接面12と第二摺接面13との形状は対応したもので、図２の分割縮径状態から、これらが摺接（摺動）し面同士が密着し、図３に示すように、内外周面が一続きのリング状となる。
【００１２】
被押圧拡縮ビード座部11は、（軸心Ｃに向かって）中心向きに付勢されるようドラム16，17に配設されており、押圧拡縮ビード座部10が矢印ａ方向に（軸心Ｃを中心として放射状に）拡径動作することで、被押圧拡縮ビード座部11を矢印ｂの外径方向に（放射状に）押し、くさび作用により軸心Ｃを中心として最大径まで拡径させ、一続きのリング状（表面が滑らかな真円の円環状）とすることができる。そしてこの時、ビード座部材３の外周面３ｂにビード部１が所定形状に拡径されて外嵌した状態となる。さらに、この拡径状態のビード座部材３にビード部１の（弾性）復元力により外圧が作用しても、このくさび作用により分割されている押圧拡縮ビード座部10と被押圧拡縮ビード座部11とは、真円を保つことが容易である。
【００１３】
本発明においては、６体の押圧拡縮ビード座部10と６体の被押圧拡縮ビード座部11とに分割されており、さらに、図２に示すように、押圧拡縮ビード座部10の第一摺接面12には密封部材14を備えている。密封部材14は、後述する生タイヤＴの内腔部（内面側空洞部）２内に充填する気体を密封するためのシール部材であり、第一摺接面12が密封部材14を挟んで第二摺接面13と密接することにより、流体の漏れを確実に防止することができ、さらに、所定圧力に加圧する際の再現性を容易にすることができる。なお、密封部材14は、対面する押圧拡縮ビード座部10の第一摺接面12と被押圧拡縮ビード座部11の第二摺接面13のうち少なくとも一方に具備させればよい。
【００１４】
次に、図４と図５と図６はビード座部材３とビード押さえ手段５の側部断面図を示し、これらについて説明すると、ビード押さえ手段５は、ビード座部材３よりも生タイヤＴの赤道線（中心線）Ｅ（図１）側へドラム16，17に配設され、生タイヤＴの内腔部２において、ビード部１の内面部１ａを軸心Ｃ方向ビード座部材３側へ押圧するよう構成している。具体的に説明すると、ビード押さえ手段５は、軸心Ｃを中心軸とし、自由状態（自然状態）でビード部１の内径より小さい外径を有する短円筒状の硬質ゴム製ゴムリング押圧体７を備えており、ゴムリング押圧体７の基端部（一端部）７ａ側は、固定治具20により固定され、先端部７ｂ側は拡径状に弾性変形自在となっている。そして、ゴムリング押圧体７は、ビード座部材３側を先端部７ｂとし、ビード座部材３側に拡径可能としている。
【００１５】
また、ビード押さえ手段５は、ゴムリング押圧体７を固定した状態の固定治具20を生タイヤＴの軸心Ｃ方向へ（軸心Ｃに平行な直線Ｌに沿って）進退移動させる軸方向押出手段８を備えている。さらに、ゴムリング押圧体７の内周面７ｃを、軸心Ｃを中心とした周上に複数配設した押圧ローラ21により押圧してゴムリング押圧体７の先端部７ｂ側を拡径状にする径方向押圧手段９を備えている。
【００１６】
図４から図６に沿って説明すると、図４において、ビード座部材３は縮径した状態で、ゴムリング押圧体７は短円筒状の状態（自由状態）であり、生タイヤＴ（ビード部１）をビード座部材３近傍の外方位置に配置する。そして、図４の二点鎖線に示すように、ビード座部材３を拡径させ図５のように、鍔部４の側壁に当接し鍔部４の側壁凹形状に沿わせて、ビード部１を真円に拡径する。さらに、図６のように、ゴムリング押圧体７を軸方向押出手段８によりビード座部材３側へ前進させるとともに、径方向押圧手段９の（周方向複数の）押圧ローラ21が（放射状に）ゴムリング押圧体７の内周面７ｃを押して拡径させ、ゴムリング押圧体７の先端部７ｂがビード部１の内面部１ａを押圧し、鍔部４にビード部１の外面部１ｂを確実に着座させる。
即ち、ビード座部材３の鍔部４とゴムリング押圧体７がビード部１（外面部１ｂと内面部１ａ）を挟持して、生タイヤＴがドラム16，17に固定される。
【００１７】
次に、この整形装置による生タイヤＴの整形方法について、図７〜図10の側部断面図に基づいて説明すると、図７において、上述のとおりビードロック機構Ｒの、拡径動作（矢印ｆ）するビード座部材３，３により、生タイヤＴの上下一対のリング状ビード部１，１を拡径させ、ビード部１，１の内面部１ａ，１ａをビード押さえ手段５，５（ゴムリング押圧体７…）が押圧して、ビード座部材３，３の鍔部４，４にビード部１，１の外面部１ｂ，１ｂを着座させる。なお、この生タイヤＴの内腔部２は、外気に対して密閉状態である。
【００１８】
この後、図７の二点鎖線に示すように、ゴムリング押圧体７…は、一旦後退しビード部１の内面部１ａから離れる。
そして、図８に示すように、加圧手段６により生タイヤＴの内腔部２内に気体（空気や窒素ガス）を充填し、初期加圧（内圧Ｐ1 ）することで、生タイヤＴを膨張させる。その後、図１の進退駆動手段15により、第二ドラム17（ビードロック機構Ｒ：ビード座部材３とビード押さえ手段５）を軸心Ｃ方向第一ドラム16側へ前進させて、上下一対のビード部１，１を所定間隔に接近させる。なお、この時、ゴムリング押圧体７…は、ビード部１の内面部１ａに当接せず離れた状態であり、ビード部１にしわ・跡等の発生を防ぐ。
【００１９】
そして図９に示すように、加圧手段６により生タイヤＴの内腔部２の気体の圧力を上げて整形加圧（内圧Ｐ2 ）を行う。これにより、製品タイヤに近い形状としてそのまま所定時間保持し、ビード部１の整形を完了させる。なお、低い圧力により初期加圧してビード部１，１の間隔を狭めることにより、生タイヤＴの内腔部２の分圧が上がることを防ぐことができる。
【００２０】
この生タイヤＴの内腔部２を加圧する加圧手段６は、内腔部２の圧力を（本発明では二段階に）変化させるものであり、この加圧手段６により、初期加圧時の内腔部２の内圧Ｐ1 を10〜50kPa とし、整形加圧による内圧Ｐ2 を30〜70kPa として整形する。初期加圧の内圧Ｐ1 と整形加圧の内圧Ｐ2 の２段階にしている理由は、軸方向に上下一対のビード部１，１を上述のように所定間隔に接近させる動作によって、内圧が自ら高まるため、初期加圧の内圧Ｐ1 を、最終シェーピング圧力（整形加圧の内圧）Ｐ2 よりも低めに設定する。この初期加圧の内圧Ｐ1 が低過ぎる（10kPa 未満）と、生タイヤビード部１がリムから外れて、圧力コントロールしにくい等の理由で、10〜50kPa に設定している。
【００２１】
さらに、整形装置の加圧手段６により初期加圧して、一対のビード部１，１を所定距離まで接近させた状態で、ビード部１，１を加熱装置22，22により局部加熱することによりビード部１，１を半加硫状態に加硫して、ビード部１の整形を行ってもよい。
具体的に説明すると、ビード部１を誘導加熱や赤外線ヒーター等により加熱し、ビード部１を半加硫状態とする。また、図10に示すように、生タイヤＴを図１の回転駆動機構23により軸心Ｃ周りに回転させ、加熱装置22をビード部１の近傍少なくとも一箇所に配設して、局部加熱して半加硫状態に加硫してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００２３】
（請求項１によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。
【００２４】
（請求項２によれば）生タイヤＴにストレスを生じさせず、適切な所定形状に整形することができる。
【００２５】
（請求項３によれば）後工程である加硫工程において、ビード部１及びその周辺部の加硫による変形を最小限にすることが可能であり、さらに、真円に近い状態でのビード部１を加硫機に挿入できるため、タイヤのユニフォーミティを一層向上させることができる。
【００２６】
（請求項４によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。特に、生タイヤＴの内腔部２側から外方向きへビード部１の押圧が可能となると共に、生タイヤＴの装置（ドラム16，17）への供給・取り外しが容易であり、さらに、ビード部１を所定形状（真円）に整形させることが可能である。さらに、ゴム部材により押圧するため、ビード部１全周を確実にかつ均等に押さえることができる。
【００２７】
（請求項５によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。特に、ビード座部材３の拡縮動作を容易にし、かつ、一続きのリング状に拡径した状態において、ビード部１を真円にすると共に、第一・第二摺接面12，13のくさび作用により、内腔部２内の密閉を確実にすることができる。
【００２８】
（請求項６によれば）密封部材14が、より一層密閉状態を維持し、内腔部２の圧力を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の整形装置の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】 縮径状態のビード座部材の平面図である。
【図３】 拡径状態のビード座部材の平面図である。
【図４】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図５】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図６】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図７】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図８】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図９】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図10】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図11】 従来の整形方法を説明する側部断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
１ａ 内面部
１ｂ 外面部
２ 内腔部
３ ビード座部材
４ 鍔部
５ ビード押さえ手段
６ 加圧手段
７ ゴムリング押圧体
７ａ 基端部
７ｂ 先端部
７ｃ 内周面
８ 軸方向押出手段
９ 径方向押圧手段
10 押圧拡縮ビード座部
11 被押圧拡縮ビード座部
12 第一摺接面
13 第二摺接面
14 密封部材
15 進退駆動手段
Ｃ 軸心
Ｐ1 内圧
Ｐ2 内圧
Ｔ 生タイヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は加硫前の生タイヤの整形方法及び整形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加硫機により生タイヤを加硫する加硫工程の前において、生タイヤを予め所定形状に整形することは行われていない。即ち、生タイヤ完成後、ローダー等により生タイヤを掴んで、そのまま加硫機の加硫用ビードリング等に生タイヤをセット（保持）し、加硫工程へと進めている。
また、先行技術として、加硫前の生タイヤを所定形状に整形する方法は、図11（イ）に示すように、生タイヤ41のビード部42，42を上下一対のリム43，43に装着し、図11（ロ）に示すように、ビード部42，42を相互に接近させて（生タイヤ41を変形させて）から、該生タイヤ41の内腔部44に流体を充填することにより圧力を加え、生タイヤ41を膨張させて整形するよう行われている。そして、このリム43の断面形状は、ビード部42の外面部が着座する凹部45を形成し、生タイヤ41の内腔部44の圧力により、ビード部42の外面部をリム43の凹部45に押し付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、生タイヤが加硫機の加硫用ビードリングにうまくセンタリングされないので、完成品タイヤのユニフォーミティを低下させるという問題点がある。
また、先行技術の整形方法によると、ビード部42（生タイヤ41）は、リム43の凹部45に装着させるのみであるため、ビード部42が真円になりにくく、また、ビード部42をリム43の所定位置に装着しにくいという問題点がある。また、内腔部44の圧力によりビード部42をリム43に押し付けるため、凹部45上のビード部42の位置が正確に定まらず不安定な状態となり、内腔部44の圧力流体が漏れるという問題点がある。
さらに、生タイヤ41を一旦変形させて（潰して）から、圧力流体により膨張させるため、生タイヤ41に不良のストレスが発生してしまう。また、ビード部42を構成するゴム部材とビードの動き（変形状態）が、後の加硫工程における動き（変形状態）と異なるため不良・欠陥を引き起こすという問題点がある。
従って、先行技術の整形方法においても、タイヤのユニフォーミティを低下させる要因を発生させるおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、生タイヤを整形し、ビード部及びその周辺部の変形・ゴム厚のバラツキを防止することができる生タイヤ整形方法及び整形装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る生タイヤ整形方法は、生タイヤの一対のリング状ビード部を拡径動作するビード座部材により拡径し、該ビード部の内面部をビード押さえ手段が該生タイヤの軸心方向に押圧して上記ビード座部材が有する加硫用ビードリングと同じ形状の鍔部に該ビード部の外面部を着座させ、該生タイヤの内腔部を初期加圧し、その後、該一対のビード部を所定間隔に接近させ、該生タイヤの内腔部を整形加圧するものである。
また、上記初期加圧による上記生タイヤの内腔部の内圧を10〜50kPa とし、上記整形加圧による内圧を30〜70kPa とするのが好ましい。
また、上記初期加圧して上記ビード部を接近させた状態で、上記ビード部を局部加熱して該ビード部を半加硫状態に加硫するも好ましい。
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明に係る生タイヤ整形装置は、生タイヤのリング状ビード部を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部の外面部側を着座可能とする鍔部を備えるリング状のビード座部材と、該ビード部の内面部を該生タイヤの軸心方向へ押圧するビード押さえ手段と、該ビード座部材とビード押さえ手段とを軸心方向へ進退させる進退駆動手段と、該生タイヤの内腔部を加圧する加圧手段と、を備え、さらに、上記ビード押さえ手段が、自由状態で上記ビード部の内径より小さい外径を有し基端部側固定の短筒状のゴムリング押圧体と、該ゴムリング押圧体を上記生タイヤの軸心方向へ移動させる軸方向押出手段と、該ゴムリング押圧体の内周面側を押圧して該ゴムリング押圧体の先端部側を拡径状にする径方向押圧手段と、を有するものである。
また、生タイヤのリング状ビード部を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部の外面部側を着座可能とする鍔部を備えるリング状のビード座部材と、該ビード部の内面部を該生タイヤの軸心方向へ押圧するビード押さえ手段と、該ビード座部材とビード押さえ手段とを軸心方向へ進退させる進退駆動手段と、該生 タイヤの内腔部を加圧する加圧手段と、を備え、さらに、上記リング状のビード座部材が、外径方向へ向かって両側が縮小状の第一摺接面を形成する押圧拡縮ビード座部と、該第一摺接面に摺接し外径方向へ向かって両側が拡大状の第二摺接面を形成する被押圧拡縮ビード座部と、に周方向に交互に分割され、該押圧拡縮ビード座部の拡径動作により該被押圧拡縮ビード座部が外径方向へ押されて拡径し一続きのリング状となって上記ビード部を拡径可能に構成したものである。
さらに、上記ビード座部材の対面する上記第一摺接面及び上記第二摺接面のうち一方に密封部材を具備させたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００８】
図１は本発明に係る生タイヤ整形装置の実施の一形態を示し、この整形装置により、生タイヤ（グリーンタイヤ）Ｔは加硫装置投入前に、所定形状に整形されるものである。
図１に示すように、この装置は、軸心Ｃを中心軸とした上下一対の第一ドラム16と第二ドラム17とを備えている。図１においては、第一ドラム16を上とし第二ドラム17を下としており、さらに、この第一・第二ドラム16，17とを相対的に接近させる進退駆動手段15を具備している。進退駆動手段15は、第一ドラム16及び／又は第二ドラム17を軸心Ｃ方向に進退させる装置であり、図１は伸縮する流体シリンダー18とこれに接続されるアーム部材19とによるクランク機構とし、第二ドラム17を第一ドラム16側へ移動させる構成としている。なお、進退駆動手段15は、アーム部材19を介さずにドラム16，17に伸縮駆動手段を連結し、ドラム16，17を接近・離間させてもよい。
【０００９】
そして、この第一・第二ドラム16，17の間に生タイヤＴを装着し整形を行う。第一・第二ドラム16，17両者にはビードロック機構Ｒ，Ｒを備えており、これにより、生タイヤＴのリング状のビード部１，１を固定する。
ビードロック機構Ｒについて説明すると、ビードロック機構Ｒは、径寸法が拡大・縮小しビード部１の外面部１ｂに当接するリング状のビード座部材（リム部材）３と、ビード部１の内面部１ａに当接するビード押さえ手段５と、を有している。
【００１０】
図２は、ビード座部材３が縮径（待機）した状態の平面図（軸心Ｃ方向から見た図）で、図３は、拡径した状態を示す。ビード座部材３は、生タイヤＴのリング状のビード部１を、図２から図３に示す拡径動作により拡径し、さらに、図４と図５と図６の側部断面図に示すように、ビード部１の外面部１ｂ側を着座可能とするよう、ビード座部材３の外周面側に突条の鍔部４を備えている。
なお、ビード座部材３の断面形状は、図４に示すようにト字型であり、鍔部４の側壁部であるビード部１との当接面形状は、後工程の加硫機の加硫用ビードリング（ビード部の成形型）と同じ形状としている。これにより、加硫による変形を抑えることができ、ユニフォーミティーを向上させることができる。
【００１１】
このビード座部材３は、押圧拡縮ビード座部10と被押圧拡縮ビード座部11とに周方向に交互に分割されて各部材（セグメント）を弧状としたもので、押圧拡縮ビード座部10は、外径方向（外方向）へ向かって両側（両面）が縮小状となる第一摺接面12，12が形成され、被押圧拡縮ビード座部11は、外径方向（外方向）へ向かって両側（両面）が拡大状となる第二摺接面13，13が形成されている。そして、第一摺接面12と第二摺接面13との形状は対応したもので、図２の分割縮径状態から、これらが摺接（摺動）し面同士が密着し、図３に示すように、内外周面が一続きのリング状となる。
【００１２】
被押圧拡縮ビード座部11は、（軸心Ｃに向かって）中心向きに付勢されるようドラム16，17に配設されており、押圧拡縮ビード座部10が矢印ａ方向に（軸心Ｃを中心として放射状に）拡径動作することで、被押圧拡縮ビード座部11を矢印ｂの外径方向に（放射状に）押し、くさび作用により軸心Ｃを中心として最大径まで拡径させ、一続きのリング状（表面が滑らかな真円の円環状）とすることができる。そしてこの時、ビード座部材３の外周面３ｂにビード部１が所定形状に拡径されて外嵌した状態となる。さらに、この拡径状態のビード座部材３にビード部１の（弾性）復元力により外圧が作用しても、このくさび作用により分割されている押圧拡縮ビード座部10と被押圧拡縮ビード座部11とは、真円を保つことが容易である。
【００１３】
本発明においては、６体の押圧拡縮ビード座部10と６体の被押圧拡縮ビード座部11とに分割されており、さらに、図２に示すように、押圧拡縮ビード座部10の第一摺接面12には密封部材14を備えている。密封部材14は、後述する生タイヤＴの内腔部（内面側空洞部）２内に充填する気体を密封するためのシール部材であり、第一摺接面12が密封部材14を挟んで第二摺接面13と密接することにより、流体の漏れを確実に防止することができ、さらに、所定圧力に加圧する際の再現性を容易にすることができる。なお、密封部材14は、対面する押圧拡縮ビード座部10の第一摺接面12と被押圧拡縮ビード座部11の第二摺接面13のうち少なくとも一方に具備させればよい。
【００１４】
次に、図４と図５と図６はビード座部材３とビード押さえ手段５の側部断面図を示し、これらについて説明すると、ビード押さえ手段５は、ビード座部材３よりも生タイヤＴの赤道線（中心線）Ｅ（図１）側へドラム16，17に配設され、生タイヤＴの内腔部２において、ビード部１の内面部１ａを軸心Ｃ方向ビード座部材３側へ押圧するよう構成している。具体的に説明すると、ビード押さえ手段５は、軸心Ｃを中心軸とし、自由状態（自然状態）でビード部１の内径より小さい外径を有する短円筒状の硬質ゴム製ゴムリング押圧体７を備えており、ゴムリング押圧体７の基端部（一端部）７ａ側は、固定治具20により固定され、先端部７ｂ側は拡径状に弾性変形自在となっている。そして、ゴムリング押圧体７は、ビード座部材３側を先端部７ｂとし、ビード座部材３側に拡径可能としている。
【００１５】
また、ビード押さえ手段５は、ゴムリング押圧体７を固定した状態の固定治具20を生タイヤＴの軸心Ｃ方向へ（軸心Ｃに平行な直線Ｌに沿って）進退移動させる軸方向押出手段８を備えている。さらに、ゴムリング押圧体７の内周面７ｃを、軸心Ｃを中心とした周上に複数配設した押圧ローラ21により押圧してゴムリング押圧体７の先端部７ｂ側を拡径状にする径方向押圧手段９を備えている。
【００１６】
図４から図６に沿って説明すると、図４において、ビード座部材３は縮径した状態で、ゴムリング押圧体７は短円筒状の状態（自由状態）であり、生タイヤＴ（ビード部１）をビード座部材３近傍の外方位置に配置する。そして、図４の二点鎖線に示すように、ビード座部材３を拡径させ図５のように、鍔部４の側壁に当接し鍔部４の側壁凹形状に沿わせて、ビード部１を真円に拡径する。さらに、図６のように、ゴムリング押圧体７を軸方向押出手段８によりビード座部材３側へ前進させるとともに、径方向押圧手段９の（周方向複数の）押圧ローラ21が（放射状に）ゴムリング押圧体７の内周面７ｃを押して拡径させ、ゴムリング押圧体７の先端部７ｂがビード部１の内面部１ａを押圧し、鍔部４にビード部１の外面部１ｂを確実に着座させる。
即ち、ビード座部材３の鍔部４とゴムリング押圧体７がビード部１（外面部１ｂと内面部１ａ）を挟持して、生タイヤＴがドラム16，17に固定される。
【００１７】
次に、この整形装置による生タイヤＴの整形方法について、図７〜図10の側部断面図に基づいて説明すると、図７において、上述のとおりビードロック機構Ｒの、拡径動作（矢印ｆ）するビード座部材３，３により、生タイヤＴの上下一対のリング状ビード部１，１を拡径させ、ビード部１，１の内面部１ａ，１ａをビード押さえ手段５，５（ゴムリング押圧体７…）が押圧して、ビード座部材３，３の鍔部４，４にビード部１，１の外面部１ｂ，１ｂを着座させる。なお、この生タイヤＴの内腔部２は、外気に対して密閉状態である。
【００１８】
この後、図７の二点鎖線に示すように、ゴムリング押圧体７…は、一旦後退しビード部１の内面部１ａから離れる。
そして、図８に示すように、加圧手段６により生タイヤＴの内腔部２内に気体（空気や窒素ガス）を充填し、初期加圧（内圧Ｐ1 ）することで、生タイヤＴを膨張させる。その後、図１の進退駆動手段15により、第二ドラム17（ビードロック機構Ｒ：ビード座部材３とビード押さえ手段５）を軸心Ｃ方向第一ドラム16側へ前進させて、上下一対のビード部１，１を所定間隔に接近させる。なお、この時、ゴムリング押圧体７…は、ビード部１の内面部１ａに当接せず離れた状態であり、ビード部１にしわ・跡等の発生を防ぐ。
【００１９】
そして図９に示すように、加圧手段６により生タイヤＴの内腔部２の気体の圧力を上げて整形加圧（内圧Ｐ2 ）を行う。これにより、製品タイヤに近い形状としてそのまま所定時間保持し、ビード部１の整形を完了させる。なお、低い圧力により初期加圧してビード部１，１の間隔を狭めることにより、生タイヤＴの内腔部２の分圧が上がることを防ぐことができる。
【００２０】
この生タイヤＴの内腔部２を加圧する加圧手段６は、内腔部２の圧力を（本発明では二段階に）変化させるものであり、この加圧手段６により、初期加圧時の内腔部２の内圧Ｐ1 を10〜50kPa とし、整形加圧による内圧Ｐ2 を30〜70kPa として整形する。初期加圧の内圧Ｐ1 と整形加圧の内圧Ｐ2 の２段階にしている理由は、軸方向に上下一対のビード部１，１を上述のように所定間隔に接近させる動作によって、内圧が自ら高まるため、初期加圧の内圧Ｐ1 を、最終シェーピング圧力（整形加圧の内圧）Ｐ2 よりも低めに設定する。この初期加圧の内圧Ｐ1 が低過ぎる（10kPa 未満）と、生タイヤビード部１がリムから外れて、圧力コントロールしにくい等の理由で、10〜50kPa に設定している。
【００２１】
さらに、整形装置の加圧手段６により初期加圧して、一対のビード部１，１を所定距離まで接近させた状態で、ビード部１，１を加熱装置22，22により局部加熱することによりビード部１，１を半加硫状態に加硫して、ビード部１の整形を行ってもよい。
具体的に説明すると、ビード部１を誘導加熱や赤外線ヒーター等により加熱し、ビード部１を半加硫状態とする。また、図10に示すように、生タイヤＴを図１の回転駆動機構23により軸心Ｃ周りに回転させ、加熱装置22をビード部１の近傍少なくとも一箇所に配設して、局部加熱して半加硫状態に加硫してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００２３】
（請求項１によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。
【００２４】
（請求項２によれば）生タイヤＴにストレスを生じさせず、適切な所定形状に整形することができる。
【００２５】
（請求項３によれば）後工程である加硫工程において、ビード部１及びその周辺部の加硫による変形を最小限にすることが可能であり、さらに、真円に近い状態でのビード部１を加硫機に挿入できるため、タイヤのユニフォーミティを一層向上させることができる。
【００２６】
（請求項４によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。特に、生タイヤＴの内腔部２側から外方向きへビード部１の押圧が可能となると共に、生タイヤＴの装置（ドラム16，17）への供給・取り外しが容易であり、さらに、ビード部１を所定形状（真円）に整形させることが可能である。さらに、ゴム部材により押圧するため、ビード部１全周を確実にかつ均等に押さえることができる。
【００２７】
（請求項５によれば）生タイヤＴをビード座部材３に容易に固定させることができるとともに、ビード部１を両側から挟んで押圧して着座させるため、ビード部１のビード座部材３における位置が安定するため、ビード部１を真円に保持することが可能である。
さらに、内腔部２を初期加圧し、その後、ビード部１を接近させて整形加圧するため、生タイヤＴに接近移動時の変形によるストレスの発生を緩和し、かつ、後工程（別工程）である加硫工程での生タイヤＴの状態と同じ状態に整形するため、その加硫による変形を小さくすることができ、ビード部１の変形・ゴム厚のバラツキを抑えることができる。従って、完成品タイヤのユニフォーミティを向上させることができる。特に、ビード座部材３の拡縮動作を容易にし、かつ、一続きのリング状に拡径した状態において、ビード部１を真円にすると共に、第一・第二摺接面12，13のくさび作用により、内腔部２内の密閉を確実にすることができる。
【００２８】
（請求項６によれば）密封部材14が、より一層密閉状態を維持し、内腔部２の圧力を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の整形装置の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】 縮径状態のビード座部材の平面図である。
【図３】 拡径状態のビード座部材の平面図である。
【図４】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図５】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図６】 ビード押さえ手段の動作を説明する要部断面図である。
【図７】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図８】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図９】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図10】 本発明の整形方法を説明する側部断面図である。
【図11】 従来の整形方法を説明する側部断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
１ａ 内面部
１ｂ 外面部
２ 内腔部
３ ビード座部材
４ 鍔部
５ ビード押さえ手段
６ 加圧手段
７ ゴムリング押圧体
７ａ 基端部
７ｂ 先端部
７ｃ 内周面
８ 軸方向押出手段
９ 径方向押圧手段
10 押圧拡縮ビード座部
11 被押圧拡縮ビード座部
12 第一摺接面
13 第二摺接面
14 密封部材
15 進退駆動手段
Ｃ 軸心
Ｐ1 内圧
Ｐ2 内圧
Ｔ 生タイヤ
Claims (6)
- 生タイヤＴの一対のリング状ビード部１，１を拡径動作するビード座部材３，３により拡径し、該ビード部１，１の内面部１ａ，１ａをビード押さえ手段５，５が該生タイヤの軸心Ｃ方向に押圧して上記ビード座部材３，３が有する加硫用ビードリングと同じ形状の鍔部４，４に該ビード部１，１の外面部１ｂ，１ｂを着座させ、該生タイヤＴの内腔部２を初期加圧し、その後、該一対のビード部１，１を所定間隔に接近させ、該生タイヤＴの内腔部２を整形加圧することを特徴とする生タイヤ整形方法。
- 上記初期加圧による上記生タイヤＴの内腔部２の内圧Ｐ1 を10〜50kPa とし、上記整形加圧による内圧Ｐ2 を30〜70kPa とする請求項１記載の生タイヤ整形方法。
- 上記初期加圧して上記ビード部１，１を接近させた状態で、上記ビード部１，１を局部加熱して該ビード部１，１を半加硫状態に加硫する請求項１又は２記載の生タイヤ整形方法。
- 生タイヤＴのリング状ビード部１を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部１の外面部１ｂ側を着座可能とする鍔部４を備えるリング状のビード座部材３と、該ビード部１の内面部１ａを該生タイヤＴの軸心Ｃ方向へ押圧するビード押さえ手段５と、該ビード座部材３とビード押さえ手段５とを軸心Ｃ方向へ進退させる進退駆動手段15と、該生タイヤＴの内腔部２を加圧する加圧手段６と、を備え、さらに、上記ビード押さえ手段５が、自由状態で上記ビード部１の内径より小さい外径を有し基端部７ａ側固定の短筒状のゴムリング押圧体７と、該ゴムリング押圧体７を上記生タイヤＴの軸心Ｃ方向へ移動させる軸方向押出手段８と、該ゴムリング押圧体７の内周面７ｃ側を押圧して該ゴムリング押圧体７の先端部７ｂ側を拡径状にする径方向押圧手段９と、を有することを特徴とする生タイヤ整形装置。
- 生タイヤＴのリング状ビード部１を拡径動作により拡径すると共に加硫用ビードリングと同じ形状であって該ビード部１の外面部１ｂ側を着座可能とする鍔部４を備えるリング状のビード座部材３と、該ビード部１の内面部１ａを該生タイヤＴの軸心Ｃ方向へ押圧するビード押さえ手段５と、該ビード座部材３とビード押さえ手段５とを軸心Ｃ方向へ進退させる進退駆動手段 15 と、該生タイヤＴの内腔部２を加圧する加圧手段６と、を備え、さらに、上記リング状のビード座部材３が、外径方向へ向かって両側が縮小状の第一摺接面 12 ， 12 を形成する押圧拡縮ビード座部 10 と、該第一摺接面 12 に摺接し外径方向へ向かって両側が拡大状の第二摺接面 13 ， 13 を形成する被押圧拡縮ビード座部 11 と、に周方向に交互に分割され、該押圧拡縮ビード座部 10 の拡径動作により該被押圧拡縮ビード座部 11 が外径方向へ押されて拡径し一続きのリング状となって上記ビード部１を拡径可能に構成したことを特徴とする生タイヤ整形装置。
- 上記ビード座部材３の対面する上記第一摺接面 12 及び上記第二摺接面 13 のうち一方に密封部材 14 を具備させた請求項５記載の生タイヤ整形装置。
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