JP5179816B2 - プライの折返し方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの成型時に用いられるプライの折返し方法及び装置に関する。

従来のタイヤ構成部材の折返し装置として、成形ドラムに貼り付けられると共にその軸方向端部外側にビードコアがセットされている円筒状をしたタイヤ構成部材のうち、ビードコアより軸方向外側の折返し部を、円筒体の突出部とブラダとで挟持してタイヤ軸方向内側に向かって折り返すようにしたものが開示されている（特許文献１参照）。

またカーカスプライ折曲部形成装置として、プライテーブルに平面状に載置したカーカスプライの側端縁をチャックヘッドで挟着し、回転アクチュエータにより該側端縁が上方内側へ折り込まれるように動かすことで、カーカスプライの側端縁を正確な形状と寸法にくせ付けするようにしたものが開示されている（特許文献２参照）。
特開平６−２８６０１９号公報 特開２００５−７４８２０号公報

しかしながら、一般的に強度の必要なトラック用タイヤ、建設機械用タイヤ、及び航空機用タイヤ等を成形する際に、ブラダーを用いて折り返すことができないプライについては、手作業により折り返すことが行われており、作業者の負担が大きい上に、その作業者による品質のばらつきの発生が懸念されていた。

本発明は、上記事実を考慮して、空気入りタイヤを成形する際におけるプライの折返し工程を自動化することを目的とする。

請求項１の発明は、環状の成形ドラムの周りにプライ及びビードコアを設け、該ビードコアの径方向内側まで延びる前記プライの内側端を、前記ビードコア回りに折り返すプライの折返し方法であって、前記プライの前記内側端を把持手段により把持し、前記ビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更に前記ビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げる工程と、前記把持手段による前記プライに対する把持を解除すると共に、前記ビードコアの径方向内側に配設された拡縮手段を径方向外側へ拡張させて、前記把持手段により引き出された前記プライの前記内側端を前記ビードコア回りに折り返す工程と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載のプライの折返し方法では、まず環状の成形ドラムの周りにプライ及びビードコアを設け、該プライの内側端を、ビードコアの径方向内側まで延ばした状態にする。次に、このプライの内側端を把持手段により把持し、ビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更にビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げる。そして、把持手段によるプライに対する把持を解除すると共に、ビードコアの径方向内側に配設された拡縮手段を径方向外側へ拡張させて、把持手段により引き出されたプライの内側端をビードコア回りに折り返すことで、ビード部におけるプライの折返しを行うことができる。このように、請求項１に記載のプライの折返し方法では、空気入りタイヤを成形する際におけるプライの折返し工程を自動化することができる。

請求項２の発明は、環状の成形ドラムの周りに設けられたプライのうち、ビードコアの径方向内側まで延びる内側端を、前記ビードコア回りに折り返すプライの折返し装置であって、前記プライの前記内側端を把持し、前記ビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更に前記ビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げ可能に構成された把持手段と、前記ビードコアの径方向内側に配設され、前記把持手段により引き出された前記プライの前記内側端を前記ビードコア回りに折り返し可能に構成された拡縮手段と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載のプライの折返し装置では、まず環状の成形ドラムの周りに設けられたプライのうち、ビードコアの径方向内側まで延びる内側端を、把持手段により把持してビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更にビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げる。そして、把持手段により引き出されたプライの内側端を、ビードコアの径方向内側に配設された拡縮手段によりビードコア回りに折り返すことで、ビード部におけるプライの折返しを行うことができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載のプライの折返し装置において、前記把持手段及び前記拡縮手段を前記成形ドラムの軸方向に移動可能な移動手段を有することを特徴としている。

請求項３に記載のプライの折返し装置では、把持手段を成形ドラムの軸方向に移動可能な移動手段を有しているので、プライの内側端を把持した把持手段を該移動手段により成形ドラムの軸方向に移動させることにより、該プライの内側端をビードコアの径方向内側から側方まで引き出すことができる。

また移動手段は、把持手段に加えて、拡縮手段をも成形ドラムの軸方向に移動させることができるので、該把持手段によりプライの内側端の引出しを行いつつ、拡縮手段をビードコアの径方向内側に配置することができる。このため、把持手段によるプライの内側端の引出しの後、拡縮手段によるプライの内側端の折返しを速やかに行うことができる。

請求項４の発明は、請求項３に記載のプライの折返し装置において、前記把持手段は、前記プライの前記内側端を把持可能なハンド部と、該ハンド部を前記成形ドラムの径方向に駆動可能な駆動部とを有して構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載のプライの折返し装置では、移動手段により把持手段及び拡縮手段を成形ドラムの軸方向に移動可能であり、かつ該把持手段が、プライの内側端を把持可能なハンド部と、該ハンド部を成形ドラムの径方向に駆動可能な駆動部とを有して構成されているので、ハンド部によりプライの内側端を把持し、移動手段により該ハンド部及び駆動部を成形ドラムの軸方向へ移動させながら、該駆動部によりハンド部を成形ドラムの径方向外側へ駆動することにより、プライの内側端の引出しを円滑に行うことができる。

請求項５の発明は、請求項２から請求項４の何れか１項に記載のプライの折返し装置において、前記拡縮手段は、ブラダーであることを特徴としている。

請求項５に記載のプライの折返し装置では、拡縮手段としてのブラダーは、把持手段によるプライの内側端の引出しが行われる間は縮径状態にある。このブラダーをビードコアの径方向内側において膨張させると、ビードコアの径方向内側から側方向まで引き出されたプライの内側端にその膨張圧が作用し、ビードコア回りに折り返される。

以上説明したように、本発明プライの折返し方法及び装置によれば、プライの折返し工程を自動化することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係るプライの折返し装置１０は、把持手段の一例たるハンド部１２及び駆動部１４と、拡縮手段の一例たるブラダー１６と、移動手段の一例たる送りねじ機構１９とを有し、環状の成形ドラム１８の周りに設けられたプライ２０のうち、ビードコア２２の径方向内側まで延びる内側端２０Ａ（図２）を、該ビードコア２２回りに折り返し可能に構成されている。

成形ドラム１８の軸上には、例えば円筒状の主軸外筒２４が設けられており、該主軸外筒２４の内側における同軸上には、主軸中軸２６が設けられている。また成形ドラム１８の内周面における軸方向中央部には、支持部材２８が例えばボルト３０を用いて締結固定されている。この支持部材２８には、主軸外筒２４が貫通して固定されている。主軸外筒２４のフランジ２４Ａは、図示しない第１回転駆動装置に連結されている。

主軸外筒２４の一端には、例えばフランジ２４Ａが形成されており、該主軸外筒２４の軸方向に延びる例えば一対の長孔２４Ｂがフランジ２４Ａの両側に夫々形成されている。支持部材２８の両側には、例えば円板状のコマ３２が夫々配置されており、該コマ３２の一部分が長孔２４Ｂを介して主軸外筒２４の内側へ挿入されている。また主軸外筒２４の軸方向におけるコマ３２の外側に隣接して、駆動部１４が配置されており、該駆動部１４の一部分が長孔２４Ｂを介して主軸外筒２４の内側へ挿入されている。

主軸中軸２６のうち、成形ドラム１８の中央よりフランジ２４Ａ側には、例えば左ねじ２６Ｌが形成され、該フランジ２４Ａと反対側には例えば右ねじ２６Ｒが形成されている。この主軸中軸２６の一端は、図示しない第２回転駆動装置に連結されており、主軸外筒２４と独立して回転させることが可能となっている。

主軸中軸２６の左ねじ２６Ｌ及び右ねじ２６Ｒには、ナット３４，３６が夫々螺合している。このうちナット３４はコマ３２に固定され、ナット３６は駆動部１４に固定されている。即ち、左ねじ２６Ｌ及び右ねじ２６Ｒを有する主軸中軸２６と、ナット３４，３６とにより、送りねじ機構１９が構成されている。送りねじ機構１９では、主軸中軸２６を第２回転駆動装置により回転させることで、支持部材２８を挟んで一方のコマ３２、ハンド部１２及び駆動部１４と、他方のコマ３２、ハンド部１２及び駆動部１４とを、成形ドラム１８の軸方向に移動させ、具体的には互いに近接させたり離間させたりすることができるようになっている。またその際、片側のコマ３２と駆動部１４とを、同期させて移動させることができるようになっている。なお主軸中軸２６において、成形ドラム１８の中央よりフランジ２４Ａ側に右ねじ２６Ｒが形成され、該フランジ２４Ａの反対側に左ねじ２６Ｌが形成されていてもよい。

各コマ３２における支持部材２８側の側面、及び該支持部材２８と反対側の側面には、例えば円形の板３８，４０が夫々取り付けられている。この板３８，４０の外径は、コマ３２の外径よりも大きく、かつ成形ドラム１８の内径よりもわずかに小さく設定されている。またコマ３２の外周面側で、かつ板３８，４０の間には、例えば圧縮空気により拡縮可能に構成されたブラダー１６が配設されている。

ブラダー１６は、ビードコア２２の径方向内側に配設され、把持手段により引き出されたプライの内側端をビードコア２２回りに折り返し可能に構成された例えば環状のゴムチューブである。このブラダー１６の外周面は、非膨張時において、例えば板３８，４０の外周部分よりも径方向内側に位置している。

なお、ブラダー１６は、ビードコア２２の径方向内側に配設されているものとしたが、これは該ブラダー１６を膨張させてプライ２０の内側端２０Ａをビードコア２２回りに折り返す際に、該ブラダー１６がビードコア２２の径方向内側に位置している必要があることを示したものである。従って、図２に示されるように、例えばプライ２０の内側端２０Ａの引出しや折返しが行われる前の段階においては、ブラダー１６が成形ドラム１８の径方向内側に位置していてもよい。

また図４において、片側につき例えば３本のビードコア２２を設ける場合には、成形ドラム１８の軸方向におけるビード部６０の幅が大きい場合、すべてのビードコア２２に渡ってブラダー１６が位置している必要はなく、少なくとも最も外側のビードコア２２の径方向内側を含む領域に位置していればよい。プライ２０の内側端２０Ａを最も外側のビードコア２２の側部へ折り返すことを考慮すると、ブラダー１６は、該ビードコア２２の側方に至るまで、コマ３２の径方向外側へ膨張することが望ましい。

図２において、ハンド部１２は、例えば支点４２を中心として相対的に開閉可能に構成された一対の爪４４と、該一対の爪４４を例えば閉じる方向に付勢するシリンダ装置４６と、該一対の爪４４を例えば開く方向に付勢する例えばねじりコイルばね（図示せず）とを有して構成されている。また、図３に示されるように、このハンド部１２は、駆動部１４のピストンロッド５４の先端部５４Ａにおいて、例えば支点４２を中心として回動自在に支持されている。ハンド部１２及び駆動部１４は、送りねじ機構１９により成形ドラム１８の軸方向に駆動されることで、プライ２０の内側端２０Ａを把持し、ビードコア２２の径方向内側から側方まで引き出し可能に構成されている。

駆動部１４は、例えば圧縮空気により伸縮する複動式のシリンダ装置であり、該駆動部１４には、例えばコンプレッサ等の圧縮空気供給源４８からバルブ５０を介して圧縮空気が供給されるようになっている。

ハンド部１２を作動させるシリンダ装置４６にも、圧縮空気供給源４８からバルブ５６を介して圧縮空気が供給されるようになっている。更に、ブラダー１６にも、圧縮空気供給源４８からバルブ５８を介して圧縮空気が供給されるようになっている。バルブ５０，５６，５８は、制御装置５２（ＣＰＵ）からの信号を受けて夫々開閉するように構成されている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。本実施形態に係るプライの折返し装置１０は、例えば航空機用の空気入りタイヤを成形する際に用いられる。折返し装置１０によるプライの折返し方法は、環状の成形ドラム１８の周りにプライ２０及びビードコア２２を設け、該ビードコア２２の径方向内側まで延びるプライ２０の内側端２０Ａを、ビードコア２２回りに折り返すという方法であり、プライ２０の内側端２０Ａをハンド部１２により把持し、ビードコア２２の径方向内側から側方まで引き出す工程と、ハンド部１２によるプライ２０に対する把持を解除すると共に、ビードコア２２の径方向内側に配設されたブラダー１６を膨張させることで径方向外側へ拡張させて、ハンド部１２により引き出されたプライ２０の内側端２０Ａをビードコア２２回りに折り返す工程と、を有している。

ここで、プライ２０の折返しを行う前段階の工程について簡単に説明する。図１に示されるように、まず、ブラダー１６を縮小させ、主軸中軸２６を第２回転駆動装置（図示せず）により回転駆動して、コマ３２を互いに接近させることで、該ブラダー１６を成形ドラム１８の径方向内側に配置しておく。なお、このとき、ハンド部１２及び駆動部１４については、プライ２０の内側端２０Ａが配置される位置（図２参照）を考慮して、例えば成形ドラム１８の側面の径方向内端付近に位置決めされ、かつ駆動部１４は、縮長された状態とされる。ハンド部１２によりプライ２０の内側端２０Ａを把持し易くするためである。

次に、図２において、タイヤ構成部材を成形ドラム１８に取り付けて行く。まず、成形ドラム１８の外面に、未加硫のインナーライナー６２を貼り付ける。次に、このインナーライナー６２に、プライ２０を貼り付け、その内側端２０Ａをビードコア２２の径方向内側まで延ばしておく。

続いて、カーカスコードをゴム被覆してなるカーカスプライ６４をプライ２０に貼り付け、ビードコア２２を位置決めし、該ビードコア２２の外周に補強材であるビードフィラー６６を配置した上で、該カーカスプライ６４をビードコア２２回りに折り返す。同様にして、成形ドラム１８の片側につき、更に例えば２組のカーカスプライ６４、ビードコア２２及びビードフィラー６６及びビードコア２２を配置する。これにより、成形ドラム１８の片側につき、計３本のビードコア２２が配置され、各々のビードコア２２に対してカーカスプライ６４が折り返された状態となる。

次に、ハンド部１２によりプライ２０の内側端２０Ａをビードコア２２の径方向内側から側方まで引き出す工程について説明する。制御装置５２によりバルブ５６が開かれると、圧縮空気供給源４８からハンド部１２のシリンダ装置４６に圧縮空気が供給され、これによって該シリンダ装置４６が作動して、一対の爪４４が閉じられた状態となる。このようにして閉じられる一対の爪４４により、プライ２０の内側端２０Ａを把持することができる。

なお、ハンド部１２がプライ２０の内側端２０Ａよりも径方向内側にある場合には、駆動部１４を伸長させることで、プライ２０の内側端２０Ａを把持できる位置までハンド部１２を移動させるようにしてもよい。駆動部１４を伸長させるには、制御装置５２によりバルブ５０を開き、圧縮空気供給源４８から駆動部１４における伸長側の空気取入れ口（図示せず）に圧縮空気を供給すればよい。駆動部１４を縮長させるには、駆動部１４における縮長側の空気取入れ口（図示せず）に圧縮空気を供給すればよい。

続いて、図３に示されるように、主軸中軸２６を回転駆動して、コマ３２、ハンド部１２及び駆動部１４を、成形ドラム１８の軸方向外側へ移動させつつ、該駆動部１４を伸長させると、プライ２０の内側端２０Ａがビードコア２２の径方向内側に沿いつつ、該ビードコア２２の側方まで引き出される。このとき、プライ２０の張力により、ハンド部１２が、支点４２を中心として紙面反時計回りに回動するので、該プライ２０の内側端２０Ａを効率的に引き出すことができる。またこのとき、ブラダー１６は、少なくとも最も外側のビードコア２２の径方向内側を含む領域に配置される。なお、支点４２を中心としたハンド部１２の回転方向は、該ハンド部１２の場所により異なり、例えば図１に示される４つのハンド部１２のうち、左上に位置するハンド部１２は、紙面時計回りに回動する。

成形ドラム１８の片側につき、複数組のハンド部１２及び駆動部１４が設けられている場合、プライ２０の内側端２０Ａにおける複数箇所を同時に把持して引き出すことができる。成形ドラム１８の片側につき、１組のハンド部１２及び駆動部１４が設けられている場合には、プライ２０の内側端２０Ａにおける１箇所を引き出してから、コマ３２、ハンド部１２及び駆動部１４を図２に示される初期位置に復帰させて、第１回転駆動装置（図示せず）により主軸外筒２４を回転駆動して成形ドラム１８を所定角度回転させ、まだ引き出されていないプライ２０の内側端２０Ａをハンド部１２で把持してビードコア２２の側方まで引き出すようにして、該プライ２０の内側端２０Ａの全周を引き出して行く。なお、プライ２０の内側端２０Ａを部分的に引き出して行く場合、主軸外筒２４を回転駆動した際に、ハンド部１２及び駆動部１４が該主軸外筒２４と共回りしない構成とすることが必要である。

次に、ブラダー１６によりプライ２０の内側端２０Ａをビードコア２２回りに折り返す工程について説明する。図４において、この工程では、まず制御装置５２によりバルブ５６が閉じられ、ハンド部１２のシリンダ装置４６への圧縮空気の供給が止められる。すると、ハンド部１２における一対の爪４４が、図示しないねじりコイルばねの付勢力により開いた状態となり、これによってプライ２０の内側端２０Ａの把持が解除される。続いて、制御装置５２によりバルブ５８が開かれ、圧縮空気供給源４８からブラダー１６へ圧縮空気が供給されると、該ブラダー１６が膨張し、コマ３２の径方向外側へ、ビードコア２２の側面まで回りこむように拡張する。この膨張圧がプライ２０の内側端２０Ａに作用することにより、プライ２０の内側端２０Ａが、３本のビードコア２２回りに折り返される。

このように、プライの折返し装置１０では、プライ２０の内側端２０Ａを、ビードコア２２の径方向内側から側方まで成形ドラム１８の軸方向に引き出すだけでなく、更にビードコア２２の側方から径方向外側へ折り曲げることができる。これにより、ブラダー１６によるプライ２０の内側端２０Ａの折返しを、より効率的に行うことができる。

またプライの折返し装置１０では、空気入りタイヤを成形する際におけるプライの折返し工程を自動化することができる。これにより、作業者の負担を軽減すると共に、品質のばらつきを抑制することが可能である。

なお、本実施形態では、プライ２０の内側端２０Ａをビードコア２２回りに折り返す工程において、ハンド部１２によるプライ２０に対する把持を解除すると共にブラダー１６を径方向外側へ拡張させるものとしたが、これは、ハンド部１２によるプライ２０の把持の解除動作と、ブラダー１６の拡張動作とが同時に行われることを意味するものではない。これらの動作タイミングについては、プライ２０の折返し状態が良好となるように適宜設定される。

また本実施形態では、把持手段として、ハンド部１２及び駆動部１４を挙げたが、把持手段の構成はこれに限られるものではなく、外部からビードコア２２の径方向内側にハンド部（図示せず）を差し込んで、プライ２０の内側端２０Ａを把持して引き出すことが可能な、例えばロボットアームであってもよい。

更に、拡縮手段として、ブラダー１６を挙げたが、拡縮手段はこれに限られるものではない。

また移動手段として、送りねじ機構１９を挙げたが、移動手段はこれに限られるものではなく、例えば成形ドラム１８の軸方向に伸縮可能なシリンダ装置であってもよい。

プライの折返し装置を示す断面図である。 ハンド部によりプライの内側端を把持した状態を示す拡大断面図である。 ハンド部を移動させると共に、駆動部を伸長させてプライの内側端をビードコアの径方向内側から側方まで引き出した状態を示す拡大断面図である。 ハンド部によるプライの内側端の把持を解除すると共に、ブラダーを径方向外側へ拡張させて、プライの内側端をビードコア回りに折り返した状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ プライの折返し装置
１２ ハンド部（把持手段）
１４ 駆動部（把持手段）
１６ ブラダー（拡縮手段）
１８ 成形ドラム
１９ 送りねじ機構（移動手段）
２０ プライ
２０Ａ 内側端
２２ ビードコア

Claims (5)

1. 環状の成形ドラムの周りにプライ及びビードコアを設け、該ビードコアの径方向内側まで延びる前記プライの内側端を、前記ビードコア回りに折り返すプライの折返し方法であって、
   前記プライの前記内側端を把持手段により把持し、前記ビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更に前記ビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げる工程と、
   前記把持手段による前記プライに対する把持を解除すると共に、前記ビードコアの径方向内側に配設された拡縮手段を径方向外側へ拡張させて、前記把持手段により引き出された前記プライの前記内側端を前記ビードコア回りに折り返す工程と、
   を有することを特徴とするプライの折返し方法。
2. 環状の成形ドラムの周りに設けられたプライのうち、ビードコアの径方向内側まで延びる内側端を、前記ビードコア回りに折り返すプライの折返し装置であって、
   前記プライの前記内側端を把持し、前記ビードコアの径方向内側から側方まで引き出して、更に前記ビードコアの側方からタイヤ径方向外側へ折り曲げ可能に構成された把持手段と、
   前記ビードコアの径方向内側に配設され、前記把持手段により引き出された前記プライの前記内側端を前記ビードコア回りに折り返し可能に構成された拡縮手段と、
   を有することを特徴とするプライの折返し装置。
3. 前記把持手段及び前記拡縮手段を前記成形ドラムの軸方向に移動可能な移動手段を有することを特徴とする請求項２に記載のプライの折返し装置。
4. 前記把持手段は、前記プライの前記内側端を把持可能なハンド部と、該ハンド部を前記成形ドラムの径方向に駆動可能な駆動部とを有して構成されていることを特徴とする請求項３に記載のプライの折返し装置。
5. 前記拡縮手段は、ブラダーであることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載のプライの折返し装置。

Images