JP4614857B2 - タイヤ成型ドラム - Google Patents

Description

本発明は、インナーライナー、チェーファー、プライ等のタイヤ成型部材を張り合わせたバンドや、グリーンケースを成型するのに適したタイヤ成型ドラムに関する。

グリーンタイヤを成型するため、インナーライナーやカーカスプライ等のゴムベルトをドラム外表面に貼り付けるタイヤ成型ドラムが用いられている。このタイヤ成型ドラムは、そのドラム軸の周りに円周状に配置された複数のドラムセグメント及びドラムセグメントを前記成型ドラムの軸と直交する方向に移動する駆動機構を備え、前記軸に近い縮径位置と軸から離れた拡径位置とを取ることができる。
タイヤ成型ドラムは、その縮径位置で外周にインナーライナーやカーカスプライ等のゴムベルト（プライバンド）を巻きつけて円筒状の成型体を形成し、その後、ドラムセグメントを縮径位置から拡径位置に移動させ、その状態で前記成型体へのビードの打ち込みやゴムベルトをビード周りに折り返す工程を実施する。

タイヤ成型ドラムを拡縮するための前記駆動機構としては、例えば、成型ドラムの軸心付近に多段ピストンを有する円筒リングを設け、各ピストンで複数の気密室の必要な箇所に圧力流体を導入することによって、円筒ドラムを構成する複数のセグメントを径方向に移動可能にして、ドラム本体の複数段拡径を行うようにしたものが知られている（特許文献１）。

ところが、ドラムセグメントが最大径にまで拡径する過程において、ドラムセグメント間に隙間ができるため、タイヤ成型ドラムに巻回されたカーカスバンドは、ドラムセグメントに接触している部分と接触していない部分との間に、不均一な伸びが発生する、即ち、ドラム拡径時には、セグメント間でカーカスプライが橋掛け状態になり引き延ばされる結果、セグメント上及びセグメント間でプライコード密度に粗密差が発生する。
そのため、セグメント分割拡縮タイプのタイヤ成型ドラムでは、ドラム拡大時にセグメント間での例えばカーカスプライのプライコードの打ち込みが不均一になることによる製品サイドの表面振れＬＲ（Lateral Runout）の増大や、水圧試験における底レベル強度破壊などの問題が生じる。

この問題の解決策として、一般的には、ドラムセグメントを高次分割することが行われるが、ＯＲ（Off the Road）／ＡＰ（Airplane type）タイヤなどの大型タイヤ用ドラムでは、その高次分割した場合のドラムセグメントの開発の困難性、工数、コストなどの問題から、その解決は容易ではない。

そこで、この問題を解決するため、例えば、円筒ドラムの周面に沿って円筒状の弾性ゴムバンドを配置して、ドラム径の拡大時にその弾性ゴムバンドによりドラムセグメントとの間に生じる隙間をカバーし、プライバンドに加わる円周方向の力が均一になるようにしたものが知られている（特許文献２参照）。

図６Ａは、この従来公知のタイヤ成型ドラムの断面図であり、かつ図６Ｂはその側面図である。
図示しない回転駆動装置に支持された回転軸１０１の両端部には、それぞれ円盤状のガイドプレート１０２が固定されている。このガイドプレート１０２には、その内側面に、回転軸１０１を中心に放射状に延びる１２本のガイド溝１０６を円周等分割に形成し、これらのガイド溝１０６に断面が扇形状の大セグメント１０３及び断面が山形状の小セグメント１０４を交互に摺動自在に取り付け、大セグメント１０３及び小セグメント１０４がドラムの径方向に移動できるようにして、円筒ドラム１０５の径を可変にすると共に、円筒状のゴムバンド１１３を円筒ドラム１０５の周面に配置して、円筒ドラム１０５の拡径時に生じる大セグメント１０３と小セグメント１０４間の隙間をカバーするようにしている。

ところが、このゴムバンドは、その周りに巻き付けるインナーライナー、チェーファーなどのゴム材からなるシート部材との粘着性が低すぎると、シート材料がタイヤ成型ドラムに巻き付かず、落ちたり、ズレたり、めくれたりするため、その粘着性を高くすると、逆に巻き付けたシートがタイヤ成型ドラムから外れず、そのために不良品となる等、その粘着性の管理が容易でないという問題がある。

そこで、タイヤ成型ゴムバンドの表面の粗さを密と粗の少なくとも二種類以上に形成し、粗の部分を表面の基礎面として、密の鏡面加工部分を周方向に沿って２本以上形成し、鏡面加工の部分で主にシート部材を保持するようにすることで、タイヤ成型ドラムゴムバンドと表面粗さが密の部分でシート部材とがくっつき易くかつ粗の部分では離れ易くして、シート部材を確実にタイヤ成型ドラムに巻き付け保持すると共に、成型ステップ終了後には速やかにシート部材をタイヤ成型ドラムから外せるようにした分割式タイヤ成型ドラムが提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、このタイヤ成型ドラムでは、そのゴムバンドが粗と密の少なくとも二種類の表面粗さを有するように形成する必要があり、その製造が煩雑であり、かつゴムバンドのコストも掛かるという新たな問題がある。また、とくにＯＲタイヤなどのようにとくに重量のあるタイヤでは、その自身の重量でタイヤ成型ドラムに粘着して成型後に、離れないという問題が生じる。
特開昭６０−６８９２９号公報 特開平３−２７８９４２号公報 特開２００２−１７２７０９号公報

本発明は、従来のタイヤ成型ドラムの前記問題に鑑みてなされたものであってその目的は、円筒状のゴムバンドを備えたタイヤ成型ドラムにおいて、とくにＯＲタイヤのような大重量のタイヤを成型する場合でも、成型後のグリーンケースをタイヤ成型ドラムから外すことができるようにすることである。

請求項１の発明は、タイヤ成型ドラムの軸の周りに配置され、ドラム周方向に分割されたドラムセグメントから成るタイヤ成型ドラムであって、複数の前記セグメントをタイヤ成型ドラムの軸と直交する方向に移動させる駆動手段と、前記セグメントの外周面上に配置された円筒状の弾性バンドとからなり、前記弾性バンドはその成型部材接触面となる表面にコットンが接合されて剥離処理されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、前記セグメントは断面扇状でその周方向の長さが長い複数の大セグメントと、断面が山形を成し、その周方向の長さが短い複数の小セグメントからなり、前記大セグメントと小セグメントが周方向に交互に配置され、かつ、前記大小のセグメントのタイヤ成型ドラムの軸と直交する方向の移動により、前記大セグメントの周長で構成される縮径位置と前記大小両セグメントの周長で構成される拡径位置とを有することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、前記大セグメントの周面に前記弾性バンドを固定するための固定手段を有することを特徴とする。

（作用）
ドラムと成型部材（プライコード）との間に緩衝材となるゴムバンドを配置することにより、従来は成型部材が受けていたプライコード打ち込み粗密差発生による悪影響をゴムバンド側に負わせることにより、製品側プライへの影響を極小化させる。また、加工後はタイヤ成型ドラムを縮径し、その際、加工済みのグリーンケースは円筒状のゴムバンドに接合したコットンの離型作用により前記ゴムバンドから容易に剥離する。

本発明によれば、分割式のタイヤ成型ドラムに嵌装した円筒状のゴムバンドに剥離処理を施したため、成型加工したグリーンケースとゴムバンドとの接合を防ぎ、前記グリーンケースを前記タイヤ成型ドラムから容易に外すことができる。

本発明の１実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の分割セグメントの一部の正面図であって、上段は大セグメントを、また下段に小セグメントを示す。
本実施形態に係る分割式タイヤ成型ドラム１０は、ここでは１２個のセグメントからなり、うち６個は、その側面形状が扇形をした大セグメント１２であり、他の６個は側面形状が上に凸となる山形をした小セグメント１４である。これらの大小のセグメント１２，１４は、従来のものと同様にタイヤ成型ドラム１０の軸線の周りで交互に配置され、夫々のセグメント１２，１４は、タイヤ成型ドラムの軸１１を中心に放射方向つまり、径方向に移動自在となっている。

大小セグメント１２，１４の径方向での駆動手段は、例えば流体駆動される特許文献２に記載されたピストン機構等が用いられるが、その駆動機構自体は、他の周知のリング式のもの等任意である。
タイヤ成型ドラム１０は、６個の大セグメント１２の周面で構成される円周長を持った縮小状態から、６個の大セグメント１２間に６個の小セグメント１４が割り込み長い円周長となる拡大状態まで、タイヤ成型ドラム１０の径が変化するようになっている。

大セグメント１２は、図示のようにその長手方向に平行にかつ所定間隔を距てて配置された６個の大セグメント用ディスタンスピース１２ａから構成されており、各大セグメント用ディスタンスピース１２ａの周面の幅方向中央部には、タイヤ成型ドラム１０の径が縮小状態から拡大状態に変化する過程で、大セグメント１２と小セグメント１４間に生じる隙間をカバーするための弾性バンド、例えばゴムバンド２０（図２）を固定、ここではビス止めするためのビス穴１６が穿設されている。
ここで、ビス止め数はドラム分割数の１／２で大セグメント１２一つおきとし、ビス止め位置は、大セグメント１２の幅及び周方向の中央部であることがゴムバンド２０を安定して固定する上で好ましい。
なお、小セグメント１４も大セグメント用ディスタンスピース１２ａと同様に等間隔を距てて配置された６個の小セグメント用ディスタンスピース１４ａからなっているが、この小セグメント用ディスタンスピース１４ａにはビス止め穴は設けない。これらのディスタンスピース１２ａ、１４ａは、いずれも駆動装置によりタイヤ成型ドラム１０の軸に対して直角方向に駆動される。

図２は、タイヤ成型ドラムにゴムバンド２０を嵌着した状態を示し、図２Ａはタイヤ成型ドラムの縮小状態を、また図２Ｂは拡大状態を示す。図示のようにゴムバンドは大セグメントピースにビス止め３０されている。
ゴムバンド２０は、離型性を付与するためコットンを接合した構成、具体的には、例えば、生ゴムシートへメリヤス布を貼り付けた後、加硫にて接着形成したものからなっており、この表面加工済みゴムバンド２０を縮小状態のタイヤ成型ドラム１０に挿入して、このゴムバンド２０の上から大セグメント用ディスタンスピース１２ａの貫通ビス穴１６にビスを挿入して両者を固定する。
なお、ゴムバンド２０の幅は、タイヤ成型ドラム１０の拡径に伴い図３Ａに示す縮小状態から、図３Ｂに示す拡大状態までその幅が縮むため、同ドラムの拡大時のドラム表面のフラット部を完全に覆えるように、収縮前つまりタイヤ成型ドラムの縮小時の幅を設定する。

このタイヤ成型ドラム縮小状態において、そのタイヤ成型ドラムにプライを巻き付けてプライを円環状に成型するか又は円環状に成型済みプライを挿入し、その円環状プライの端部にビードコアを挿嵌し、その後既に述べたようにタイヤ成型ドラム１０を拡径してグリーンケースＧＣを成型する。
このようにしてグリーンケースＧＣの成型加工を行った後タイヤ成型ドラムを縮小してグリーンケースＧＣを取り出す。図４はこの状態を示している。

本実施形態によれば、ゴムバンド２０で前記大セグメント１２と小セグメント１４間の隙間を覆い、タイヤ成型ドラム１０の拡径時における成型部材（プライ）に作用する張力を一定にしたから、ゴムバンド２０を用いない場合におけるように、タイヤ成型ドラム１０が拡径する過程で、大セグメント１２と小セグメント１４間に隙間が生じることにより、この隙間の部分にある成型部材（プライ）がより多く伸張してプライコードの密度にバラツキがでることがない。
また、前記ゴムバンド２０の前記成型部材との接触面にコットンを接合加工して前記ゴムバンド２０の離型性を向上させたから、例えばＯＲタイヤなど重量の大きなタイヤでも容易に剥離可能であり、タイヤ成型ドラムの縮径が容易である。

次に、１２分割成型ドラム（セグメント内訳：大 ６個、小 ６個）を用いてグリーンケースの成型を行った場合の効果の一例を図５のグラフで示す。
図５は、縦軸に製品サイド表面の振れ（ＬＲ）レベルmmをとり、横軸に成分をとって、各成分におけるＬＲレベルを現行の１２分割成型ドラムでグリーンケースを成型した場合と、バンド部材（成型部材）をずらした場合（つまり、成型ドラムを中間拡大した後に、ドラムを縮小させ、バンド部材をセグメント１個分ずらすことで伸びの部分を平均化する場合）と、本発明のゴムバンドを用いた場合を対比してそれぞれの場合におけるＬＲレベルを棒線で示したものである。
図示のように、大セグメント６個により発生するＬＲ６次成分は、バンド部材ずらし品との対比で５４％減、かつバンド部材を用いた従来の未対策品対比で７０％減と大幅な減少が認められた。

本発明の分割セグメントピースの正面図であって、上段は大セグメントピースを、また下段に小セグメントピースを示す。 タイヤ成型ドラムにゴムバンドを嵌着した状態を示し、図２Ａはタイヤ成型ドラムの縮小状態を、また図２Ｂは拡大状態を示す。 図２に示すタイヤ成型ドラムの斜視図であり、図３Ａはタイヤ成型ドラムの縮小状態を、また図３Ｂは拡大状態を示す。 タイヤ成型ドラム１０を縮径した後、加工済みのグリーンタイヤを前記成型ドラムから外す状態を示す斜視図である。 １２分割成型ドラム（セグメント内訳：大 ６個、小 ６個）により成型を行った場合の効果の一例をグラフで示す図である。 図６Ａは、従来のタイヤ成型ドラムの断面図であり、かつ図６Ｂはその側面図である。

１０・・・タイヤ成型ドラム、１２・・・大セグメント、１４・・・小セグメント、１６・・・ビス穴、２０・・・ゴムバンド。

Claims (3)

1. タイヤ成型ドラムの軸の周りに配置され、ドラム周方向に分割されたドラムセグメントから成るタイヤ成型ドラムであって、
   複数の前記セグメントをタイヤ成型ドラムの軸と直交する方向に移動させる駆動手段と、
   前記セグメントの外周面上に配置された円筒状の弾性バンドとからなり、
   前記弾性バンドはその成型部材接触面となる表面にコットンが接合されて剥離処理されていることを特徴とするタイヤ成型ドラム。
2. 請求項１に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、
   前記セグメントは断面扇状でその周方向の長さが長い複数の大セグメントと、断面が山形を成し、その周方向の長さが短い複数の小セグメントからなり、
   前記大セグメントと小セグメントが周方向に交互に配置され、かつ、前記大小のセグメントのタイヤ成型ドラムの軸と直交する方向の移動により、前記大セグメントの周長で構成される縮径位置と前記大小両セグメントの周長で構成される拡径位置とを有することを特徴とするタイヤ成型ドラム。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ成型ドラムにおいて、
   前記大セグメントの周面に前記弾性バンドを固定するための固定手段を有することを特徴とするタイヤ成型ドラム。
   

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