JP5176677B2 - ゴム部材のターンアップ装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム部材のターンアップ装置および方法に関し、さらに詳しくは、ビード部材を包むようにゴム部材の端部を折り返す際に、ビード部材のビード部とゴム部材とをすき間が生じないように密着させることができるゴム部材のターンアップ装置および方法に関するものである。

空気入りタイヤを成形する際には、成形ドラムに巻付けたカーカス層などのゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、このビード部材を包むようにビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、インフレートさせたドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させる、いわゆるターンアップ工程を行っている。

このターンアップの方法として、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、膨張するブラダによって折り返して押圧する方式（ブラダ方式）と、剛体の押上げレバーによって折り返して押圧する方式（メカニカル方式）が知られている。ブラダ方式は、押圧の際に変形し易いブラダを用いるので、剛性の高いゴム部材の場合は、ビード部材を包むようにゴム部材の端部を折り返してビード部材とゴム部材とを十分に密着させることができない。このように、両者が十分に密着せずにすき間があると、製造したタイヤの品質に悪影響が生じる。

一方、メカニカル方式では、押圧の際に変形しない剛体の押上げレバーを用いるので、高剛性のゴム部材をターンアップさせるには、ブラダ方式に比べて有利である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、メカニカル方式であっても、相対的に剛性が高いビード部材のビード部周辺のゴム部材を折り返して、ビード部とゴム部材とをすき間が生じないように密着させることは困難であった。特に、ビード部のドラム軸方向内側の範囲は、押上げレバーが直接押圧することができないため、すき間が生じ易いという問題があった。
特開平７−６０８６５号公報

本発明の目的は、ビード部材を包むようにゴム部材の端部を折り返す際に、ビード部材のビード部とゴム部材とをすき間が生じないように密着させることができるゴム部材のターンアップ装置および方法提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴム部材のターンアップ装置は、成形ドラムのドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設けられたビードセット部と、ドラム周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーとを備え、ビードセット部よりもドラム軸方向外側に配置された押上げレバーの後端部をドラム軸方向に移動可能に設けるとともに、この後端部を回動中心として押上げレバーの先端部をドラム半径方向に移動可能にして、成形ドラムに巻付けたゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、前記押上げレバーによって、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、ビード部材を包むように折り返し、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させるゴム部材のターンアップ装置において、前記ビードセット部を、前記ビード部材のビード部を載置する載置部と、この載置部のドラム軸方向内側位置でドラム半径方向に移動して載置部よりドラム半径方向外側に突出可能な押さえ部と、載置部と押さえ部とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材とで構成し、この被覆材を載置部の表面に取付けられた載置部カバーゴムと一体物にして、成形ドラムに巻付けたゴム部材の上から、前記載置部カバーゴムで覆われた載置部にビード部を載置して、前記押さえ部を載置部よりもドラム半径方向外側に突出させた際に、前記被覆材にテンションを付与して前記ビード部に沿わせるようにして前記ゴム部材とビード部のドラム軸方向内側の範囲を密着させる構成にしたことを特徴とするものである。

ここで、前記載置部カバーゴムの表面のドラム軸方向断面を二段傾斜面形状とし、この二段傾斜面形状のドラム軸方向外側の傾斜面を、載置部に載置したビード部の対向する底面と平行になるように設定することもできる。

本発明のゴム部材のターンアップ方法は、成形ドラムに巻付けたゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、このビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側にドラム周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーによって、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、ビード部材を包むように折り返し、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させるゴム部材のターンアップ方法において、前記ビード部材に対するビードセット部を、ビード部材のビード部を載置する載置部と、この載置部のドラム軸方向内側位置でドラム半径方向に移動する押さえ部と、載置部と押さえ部とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材とで構成し、成形ドラムに巻付けたゴム部材の上から、前記被覆材と一体化した載置部カバーゴムで覆われた載置部にビード部を載置した際に、前記押さえ部を載置部よりもドラム半径方向外側に突出させて被覆材にテンションを付与し、このテンションが付与された被覆材をビード部に沿わせるようにして、前記ゴム部材とビード部のドラム軸方向内側の範囲を密着させることを特徴とするものである。

ここで、前記載置部カバーゴムの表面形状の異なる複数種類の被覆材を用意しておき、前記載置部に載置するビード部の形状に応じて被覆材を付替えて、前記複数種類の被覆材から選択した１種類の被覆材を用いることもできる。

本発明によれば、押上げレバーによって、ゴム部材の端部をビード部材を包むようにターンアップする際に、押さえ部を載置部よりもドラム半径方向外側に突出させることにより、載置部に載置したビード部のドラム軸方向のずれを防止することができる。そのため、相対的に剛性が高いビード部周辺のゴム部材であっても、折り返してすき間なくビード部に密着させることができる。

さらに、押さえ部を突出させたことにより載置部と押さえ部との表面に段差が生じ、これらの表面を覆う被覆材が伸ばされてテンションが付与される。そして、テンションが付与された被覆材は、載置部に載置されたビード部に沿うように付勢される。この付勢力によって被覆材の上にあるゴム部材とビード部とが圧着されるので、押上げレバーが直接押圧することができないビード部のドラム軸方向内側の範囲についても、ゴム部材との密着性を向上させることができる。

以下、本発明のゴム部材のターンアップ装置および方法を、空気入りタイヤを成形する場合を例にして図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図３に例示する本発明のゴム部材のターンアップ装置１(以下、ターンアップ装置１という)は、成形ドラム１０に設けられ、成形ドラム１０のドラム軸方向中心に対して一対の対象構造になっている。このように左右対称構造なので、図面には一対のうち、一方側（右側）のターンアップ装置１のみを示して説明する。

このターンアップ装置１は、ビードセット部２と複数の押上げレバー５とを備えた、いわゆるメカニカルターンアップ装置である。ビードセット部２は、成形ドラム１０のドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設置され、載置部３と、この載置部３のドラム軸方向内側位置に設けられた押さえ部４と、載置部３と押さえ部４とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材８とで構成されている。被覆材８は、載置部３の表面に取付けられた載置部カバーゴム３ａと一体物になっている。

即ち、被覆材８の一方端部は、載置部３の表面に形成された嵌合溝に嵌合した載置部カバーゴム３ａによって載置部３に固定され、他方端部は、押さえ部４のドラム軸方向内側に配置されたガイド部４ａと、ガイド部４ａにボルト固定されているクランプ部９により挟まれて固定されている。そのため、被覆材８の交換を容易に行なうことができ、損傷して新たな被覆材８への交換作業、異なる種類の被覆材８への付替え作業を迅速に行なえる。

被覆材８は、伸縮性のある材質で形成され、例えば、ゴム、樹脂、繊維、これらの複合材が用いられる。載置部カバーゴム３ａの厚さは、例えば、２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、載置部カバーゴム３ａを除く部分の被覆材８の厚さは、例えば、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度である。

載置部３とガイド部４ａとに挟まれて配置されている押さえ部４は、ドラム軸方向に直交するようにドラム半径方向に移動する。尚、押さえ部４は、載置部３およびガイド部４ａとは独立に単独でドラム半径方向に移動する。

それぞれの押上げレバー５は、金属製や樹脂製の剛体であり、先端部に押圧ローラ５ａを有し、後端部は回転軸５ｂにより軸支されてドラム軸方向に移動するスライド機構６に連結されている。図２に例示するように２種類の長さの異なる押上げレバー５が、ドラム周方向に１つ置きに配置されている。押上げレバー５は、例えば、ドラム周方向に中心角度２°〜５°程度の等ピッチで設けられる。

それぞれの押上げレバー５の背面（外周面）には、それぞれ押上げレバー５を横切るように外嵌したドラム周方向に所定ピッチで設けた３本の環状の締付けゴムバンド７が配置されている。この締付けゴムバンド７によって、それぞれの押上げレバー７は、ドラム内周方向に付勢されている。したがって、押上げレバー５の先端部をドラム外周方向に移動させた際には、締付けゴムバンド７による付勢力が、押上げレバー５（押圧ローラ５ａ）の押圧力となる。

締付けゴムバンド７の数は、特に限定されず、また、複数本の締付けゴムバンド７を、すべて同じ付勢力を有する仕様にすることもでき、それぞれ異なる付勢力を有する仕様にすることもできる。締付けゴムバンド７は、環状のスプリング等に置き換えることもできる。

以下、このターンアップ装置１を用いたゴム部材のターンアップ方法の手順を説明する。

まず、ゴム部材１１が成形ドラム１０の外周面に巻き付けられる。タイヤ製造においては、このゴム部材１１は、インナーライナ、カーカス材１３、サイドゴム等となる。

次いで、成形ドラム１０に巻付けたゴム部材１１の端部の所定位置となるビードセット部２の外周位置に、リング状のビード部材１２を外嵌するようにセットする。具体的には図４に例示するように、ビード部１２ａを被覆材８と一体化した載置部カバーゴム３ａで覆われた載置部３に載置して、ビード部材１２をセットする。タイヤ製造においては、このビード部材１２は、ビード部１２ａと、ビード部１２ａの外周に取付けられたビードフィラー１２ｂ等となる。

本発明では、載置部３にビード部１２ａを載置した際に、押さえ部４を載置部３よりもドラム半径方向外側に突出させる。そして、一対のビードセット部２を、互いが近接するようにドラム軸方向に移動させ、ゴム部材１１のドラム軸方向中央部をインフレートさせる。また、スライド機構６をドラム軸方向内側に移動させる。これに伴って、押上げレバー５の後端部は、ビードセット部２よりもドラム軸方向外側において、ドラム軸方向内側に移動し、押上げレバー５の先端部は、回転軸５ｂを回動中心としてドラム半径方向外側に移動して、押上げレバー５は図２に例示するように放射状に広がる。

ドラム半径方向外側に移動する押圧ローラ５ａは、ビード部材１２を包むように、ビード部材１２のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材１１の端部を折り返す。折り返しの基点部となるビード部１２ａ周辺のゴム部材１１の剛性が高くても、剛体の押上げレバー５を用いて、かつ、突出させた押さえ部４によってビード部１２ａのドラム軸方向のずれが防止されるので、確実にゴム部材１１の端部を折り返すことができる。続いて、折り返したゴム部材１１を、押圧ローラ５ａによって押圧する。

このようにして、ビード部材１２のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材１１の端部を、ビード部材１２およびビード部材１２のセット位置よりもドラム軸方向内側の範囲のゴム部材１１に圧着させる。相対的に剛性が高いビード部１２ａの周辺のゴム部材１１に対しても、押上げレバー５(押圧ローラ５ａ)によって押圧し、さらに、突出する押さえ部４によってビード部１２ａのドラム軸方向のずれが防止されるので、ブラダ方式や従来のメカニカル方式に比べて強力に押圧することができる。これにより、すき間が生じやすいビード部１２ａの周辺に対しても、すき間を生じることなく、ゴム部材１１を密着させることができる。

さらに本発明では、押さえ部４の突出に伴って、段差が生じた載置部３と押さえ部４とを覆う被覆材８が伸ばされてテンションが付与された状態になり、ビード部１２ａの内側面に沿うように付勢される。そのため、この付勢力によって被覆材８の上にあるゴム部材１１とビード部１２ａとが圧着され、両者の密着性が向上させることができる。即ち、押上げレバー５（押圧ローラ５ａ）が直接押圧することができないビード部１２ａのドラム軸方向内側の範囲についても、ゴム部材１１との密着性を向上させることができる。

被覆材８は付勢されてビード部１２ａまわりのゴム部材１１に密着するので、ゴム部材１１をインフレートするシール材としても優れたシール機能を発揮する。

また、押さえ部４はドラム軸方向に対して直交するようにドラム半径方向に移動するので、押さえ部４に要するスペースは最小限で済む。そのため、ビードセット部２よりもドラム軸方向内側スペースの設計自由度を大きくすることができる。

ビード部１２ａの形状は１種類ではなく、様々な形状があるので、予め載置部カバーゴム３ａの表面形状（断面形状）の異なる複数種類の被覆材８を用意しておくとよい。そして、載置部３に載置するビード部１２ａの形状（断面形状）に応じて被覆材８を付替えて、用意した複数種類の被覆材８から選択した１種類の被覆材を用いるようにする。

例えば、図５に例示するように、載置部カバーゴム３ａの表面のドラム軸方向断面を二段傾斜面形状にして、この二段傾斜面形状のドラム軸方向外側の傾斜面を、載置部３に載置したビード部１２ａの対向する底面と平行になるように設定する。これにより、ビード部１２ａをより安定して保持することができ、ゴム部材１１とビード部材１２との圧着性がさらに向上させることができる。

本発明は、押圧ローラ５ａを省略した構成にして、押上げレバー５で直接、ゴム部材１１をターンアップさせることもできる。また、本発明はタイヤの成形のみでなく、タイヤ以外のゴム製品の製造工程において、ビード部材１２を包むようにゴム部材１１の端部をターンアップする場合に適用することができる。

本発明のターンアップ装置の要部を例示する断面図である。 図１のＡ矢視概略図である。 図１のビードセット部を拡大して示す断面図である。 ビード部をセットした際のビードセット部を例示する断面図である。 図３の載置部の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ ターンアップ装置
２ ビードセット部
３ 載置部
３ａ カバーゴム部
４ 押さえ部
４ａ ガイド部
５ 押上げレバー
５ａ 押圧ローラ
５ｂ 回転軸
６ スライド機構
７ 締付けゴムバンド
８ 被覆材
９ クランプ部
１０ 成形ドラム
１１ ゴム部材
１２ ビード部材
１２ａ ビード部
１２ｂ ビードフィラー
１３ カーカス材

Claims (4)

1. 成形ドラムのドラム軸方向所定位置にドラム周方向に沿って設けられたビードセット部と、ドラム周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーとを備え、ビードセット部よりもドラム軸方向外側に配置された押上げレバーの後端部をドラム軸方向に移動可能に設けるとともに、この後端部を回動中心として押上げレバーの先端部をドラム半径方向に移動可能にして、成形ドラムに巻付けたゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、前記押上げレバーによって、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、ビード部材を包むように折り返し、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させるゴム部材のターンアップ装置において、前記ビードセット部を、前記ビード部材のビード部を載置する載置部と、この載置部のドラム軸方向内側位置でドラム半径方向に移動して載置部よりドラム半径方向外側に突出可能な押さえ部と、載置部と押さえ部とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材とで構成し、この被覆材を載置部の表面に取付けられた載置部カバーゴムと一体物にして、成形ドラムに巻付けたゴム部材の上から、前記載置部カバーゴムで覆われた載置部にビード部を載置して、前記押さえ部を載置部よりもドラム半径方向外側に突出させた際に、前記被覆材にテンションを付与して前記ビード部に沿わせるようにして前記ゴム部材とビード部のドラム軸方向内側の範囲を密着させる構成にしたことを特徴とするゴム部材のターンアップ装置。
2. 前記載置部カバーゴムの表面のドラム軸方向断面を二段傾斜面形状とし、この二段傾斜面形状のドラム軸方向外側の傾斜面を、載置部に載置したビード部の対向する底面と平行になるように設定した請求項１に記載のゴム部材のターンアップ装置。
3. 成形ドラムに巻付けたゴム部材の端部の所定位置にビード部材を外嵌するようにセットし、このビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側にドラム周方向に所定ピッチで設けた複数の押上げレバーによって、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向外側の範囲のゴム部材の端部を、ビード部材を包むように折り返し、ビード部材のセット位置よりもドラム軸方向内側の範囲のゴム部材に圧着させるゴム部材のターンアップ方法において、前記ビード部材に対するビードセット部を、ビード部材のビード部を載置する載置部と、この載置部のドラム軸方向内側位置でドラム半径方向に移動する押さえ部と、載置部と押さえ部とに跨ってこれらの表面を覆う伸縮性を有する被覆材とで構成し、成形ドラムに巻付けたゴム部材の上から、前記被覆材と一体化した載置部カバーゴムで覆われた載置部にビード部を載置した際に、前記押さえ部を載置部よりもドラム半径方向外側に突出させて被覆材にテンションを付与し、このテンションが付与された被覆材をビード部に沿わせるようにして、前記ゴム部材とビード部のドラム軸方向内側の範囲を密着させることを特徴とするゴム部材のターンアップ方法。
4. 前記載置部カバーゴムの表面形状の異なる複数種類の被覆材を用意しておき、前記載置部に載置するビード部の形状に応じて被覆材を付替えて、前記複数種類の被覆材から選択した１種類の被覆材を用いるようにした請求項３に記載のゴム部材のターンアップ方法。

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