JP5364124B2 - 剛性中子の保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、剛性中子を複数の装置間で効率よく受け渡しさせうる剛性中子の保持構造に関する。

近年、空気入りタイヤの形成精度を高めるため、図７（Ａ）に示すように、加硫済みの仕上がりタイヤのタイヤ内面形状に相当する外形形状を有する剛性中子ａを用い、この剛性中子ａ上に、インナーライナ、カーカスプライ、ベルトプライ、サイドウォールゴム、トレッドゴム等のタイヤ構成部材を順次貼り付けて未加硫タイヤｔを形成するとともに、この未加硫タイヤｔを剛性中子ａごと加硫金型ｂ内に投入し、内型である剛性中子ａと外型である加硫金型ｂとの間で空気入りタイヤを加硫成形する方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。

従って、このようなタイヤ形成方法では、前記剛性中子ａを、例えばインナーライナ貼付け装置、カーカスプライ貼付け装置、ベルトプライ貼付け装置、サイドウォールゴム貼付け装置、トレッドゴム貼付け装置、加硫装置などの複数の装置間で順次受け渡し、各タイヤ構成部材の貼付け作業、加硫作業等を行うことが必要となる。

他方、前記剛性中子ａでは、加硫成形後、空気入りタイヤの内腔から分解して取り外せることも必要であり、そのため図７（Ｂ）に示すように、中子本体ａ１を、タイヤ周方向に分割される複数の中子セグメントｃから形成している。詳しくは、周方向両端の分割面が、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜する第１の中子セグメントｃ１と、この第１の中子セグメントｃ１とは周方向に交互に配されしかも周方向両端の分割面が、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜する第２の中子セグメントｃ２とから構成し、第２の中子セグメントｃ２から順次半径方向内方に一つずつ移動させることで加硫済みタイヤからの取り外しを可能としている。

又各中子セグメントｃは、その半径方向内端部が、円環状のコア部ｄ１を有するフレームｄの前記コア部ｄ１にボルト固定されることにより、環状に組み立てられる。又前記フレームｄでは、前記コア部ｄ１の一端側を開口させることにより、この開口部ｆからのボルトｅの着脱操作を可能としている。

しかしこの場合、剛性中子ａを支持させる支持軸部ｇを、フレームｄの一側面側のみにしか設けることができないため、各装置間での剛性中子ａの受け渡し作業が煩雑となり、剛性中子ａの取り付け精度を損ねるとともに作業効率の著しい低下を招いていた。

なお下記の特許文献２には、タイヤ成形用ドラムの交換作業時間を短縮してタイヤ製造作業の能率を向上させるタイヤ成形用ドラムの連結構造が提案されている。しかしこのものは、構造が複雑であり、かつ支持軸部ｇの突出量が大となるため剛性中子ａの取り扱い性に劣るという問題も生じる。

特開２００６−１６０２３６号公報 特開２００１−７１３９３号公報

そこで本発明は、保持構造を簡易化かつ小型化しながら、装置間での剛性中子の受け渡し作業を精度良くかつ効率良く行いうる剛性中子の保持構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、空気入りタイヤの内腔面を成形する成形面を外表面に設けた円環状の中子本体を具える剛性中子を、第１の装置の保持軸部と、第２の装置の保持軸部との間で受け渡し可能に保持させる剛性中子の保持構造であって、
前記剛性中子は、
タイヤ周方向に分割されかつ半径方向内側に移動可能な複数の中子セグメントからなる前記中子本体と、
前記中子本体の中心孔に内挿されて各中子セグメントの半径方向内側への移動を阻止する円筒状のコアと、
前記中子本体の軸心方向両側に配され、内側面間で前記中子本体を挟んで保持することにより各中子セグメントの軸心方向への移動を阻止する一対の側板とを具え、
しかも前記コアの外周面に、軸心方向にのびる蟻溝又は蟻ほぞの一方からなる第１の蟻継ぎ部が形成され、かつ各中子セグメントの内周面に、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部に係合する蟻溝又は蟻ほぞの他方からなる第２の蟻継ぎ部が形成され、
かつ各側板の外側面に、軸心方向外側に突出する支持軸部が設けられるとともに、
前記支持軸部と前記保持軸部とを、ボールロック機構を有する連結手段により着脱自在としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記側板のうちの軸心方向一方側の側板は、前記コアの一方側の端部が固定され、かつ軸心方向他方側の側板は、この側板の内側面に、前記コアの中心孔に設ける内ネジ部に螺入しうるボス部を突出させたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記中子本体は、前記成形面を有する主部の半径方向内側に、半径方向内方に向かって軸心方向外側に傾斜するテーパ面を有して軸心方向外側に膨出する膨出部を具えるとともに、前記側板は、円盤状の基板部と、その周方向外縁に設けられかつ前記中子本体のテーパ面と同傾斜で当接するフランジ部とを有する側板本体を具えることを特徴としている。

叙上の如く、本発明の剛性中子は、軸心方向両側に支持軸部を突出している。そのため、一方の支持軸部を保持したまま、他方の支持軸部を他の装置の保持軸部に連結させることができ、剛性中子の受け渡しの作業効率を向上させうる。しかも、連結手段にボールロック機構を採用しているため、ワンタッチの着脱が可能となり、受け渡しの際の支持軸部と保持軸部との間の連結精度及び連結効率をより高めることができる。

又ボールロック機構の採用により、連結手段の構造を簡易化しうるとともに、支持軸部の突出量を低く抑えることができる。特に本発明では、軸心方向両側に支持軸部を突出させるため、この支持軸部の突出量の低減は、剛性中子の取り扱い性を高める上で重要となる。

本発明の剛性中子の保持構造の一実施例を示す断面図である。 中子本体をコアとともに示す平面図である。 剛性中子の分解斜視図である。 第１、第２の蟻継ぎ部の係合状態を示す拡大図である。 連結手段を説明する断面図である。 剛性中子の保持構造の作用効果を示す説明図である。 （Ａ）は剛性中子を用いた空気入りタイヤの形成方法を示す断面図、（Ｂ）は剛性中子の軸心方向の側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の剛性中子の保持構造（以下保持構造という。）は、剛性中子１を、第１の装置５０Ａの保持軸部５１Ａと、第２の装置５０Ｂの保持軸部５１Ｂとの間で受け渡し可能に保持させる保持構造であって、前記剛性中子１には軸心方向両外側に突出する支持軸部１２が設けられるとともに、各前記支持軸部１２と前記保持軸部５１Ａ、５１Ｂとを、ボールロック機構を有する連結手段２４によって着脱自在に構成している。

本例では、前記第１、第２の装置５０Ａ、５０Ｂの一方が、例えばインナーライナ貼付け装置、カーカスプライ貼付け装置、ベルトプライ貼付け装置、サイドウォールゴム貼付け装置、トレッドゴム貼付け装置等のタイヤ形成装置から選択される装置であって、他方が、前記選択されたタイヤ形成装置から剛性中子１を受け取った後、その剛性中子１を他のタイヤ形成装置に順次受け渡す移送装置である場合が示される。これにより、剛性中子１に複数のタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成することができる。なお第１、第２の装置５０Ａ、５０Ｂとしては、これに限定されるものではなく、他タイヤ加硫装置、検査装置など種々な装置が適用できる。

前記剛性中子１は、空気入りタイヤＴの内腔面Ｔｓを成形する成形面２を外表面に設けた円環状の中子本体３と、この中子本体３の中心孔３Ｈに内挿される円筒状のコア５と、前記中子本体３の軸心方向両側に配される一対の側板６Ｆ、６Ｒとを具える。そして、各側板６Ｆ、６Ｒの外側面には、軸心方向外側に突出する支持軸部１２、１２が設けられる。

前記中子本体３は、本例では、前記成形面２を有する主部３Ａの半径方向内側に、半径方向内方に向かって軸心方向外側に傾斜するテーパ面７を有して軸心方向外側に膨出する膨出部３Ｂを具えるとともに、前記中子本体３の内部には、この中子本体３と同心をなす凹部８が形成される。本例では、加硫加熱用の熱媒体であるスチームが前記コア５に設けた流路（図示しない。）を通って前記凹部８内に供給される場合が示されるが、例えば電気ヒータ等の加硫加熱用の熱源を凹部８内に収容することもできる。

又前記中子本体３は、図２、３に示すように、タイヤ周方向に分割された複数の中子セグメント９からなるとともに、この中子セグメント９は、周方向両端の分割面９Ｓを、半径方向内方に向かって周方向巾が減じる向きに傾斜させた第１の中子セグメント９Ａと、前記第１の中子セグメント９Ａとは周方向に交互に配され、かつ周方向両端の分割面９Ｓを、半径方向内方に向かって周方向巾が増す向きに傾斜させた第２の中子セグメント９Ｂとから構成される。これにより中子セグメント９は、第２の中子セグメント９Ｂを半径方向内側に移動させることができ、又それに伴って第１の中子セグメント９Ａも半径方向内側に順次移動させることができる。従って前記中子本体３では、第２の中子セグメント９Ｂから順次半径方向内方に一つずつ移動させて、タイヤＴの内腔ＴＨから順次取り出すことができる。

次に、前記コア５は円筒状をなし、前記中子本体３の中心孔３Ｈに内挿されることにより、各中子セグメント９の半径方向内側への移動を阻止する。本例では、前記コア５の軸心方向一方側の端部は、軸心方向一方側の側板６Ｆの内側面に固定されている。本例では、前記側板６Ｆとコア５とがボルト１０（図１に示す。）を用いて固定される場合が示されている。しかし、前記剛性中子１を分解してタイヤＴから取り出す際、前記一方側の側板６Ｆとコア５との間は分解する必要がなく、従って、このボルト固定は、剛性中子の分解組み立て作業には何ら影響を与えるものではない。従ってこの側板６Ｆとコア５とは、例えば溶接などによって固定することもできる。

前記一方側の側板６Ｆは、円盤状の基板部１１Ａと、その周方向外縁に設けられかつ前記中子本体３のテーパ面７と当接するフランジ部１１Ｂとを有する側板本体１１を具えるとともに、前記基板部１１Ａの外側面には、軸心方向外側に突出する支持軸部１２が同心に設けられる。なお前記フランジ部１１Ｂは、前記テーパ面７と同傾斜をなし、これにより側板６Ｆと中子本体３とを同心に位置合わせしうるとともに、このフランジ部１１Ｂとコア５との間で、前記中子本体３の前記膨出部３Ｂを挟み込んで保持しうる。

又前記コア５は、本例では、その中心孔５Ｈの軸心方向他方側に、内ネジ部１３を具えるとともに、コア５の外周面には、軸心方向に連続してのびる蟻溝１４又は蟻ほぞ１５の一方からなる第１の蟻継ぎ部１６が形成される。又各前記中子セグメント９の内周面には、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部１６に係合する蟻溝１４又は蟻ほぞ１５の他方からなる第２の蟻継ぎ部１７が形成される。本例では、第１の蟻継ぎ部１６として蟻溝１４が形成され、かつ第２の蟻継ぎ部１７として蟻ほぞ１５が形成される場合が示されるが、逆に第１の蟻継ぎ部１６として蟻ほぞ１５が形成され、かつ第２の蟻継ぎ部１７として蟻溝１４が形成されても良い。図４に拡大して示すように、前記蟻溝１４および蟻ほぞ１５は、周知の如く、両側面が溝底及びほぞ先に向かって巾を増す向きに傾斜する断面略台形状をなし、一方他方が互いに填り合うことにより軸心方向にのみ相対移動可能に連結される。

次に、軸心方向他方側の側板６Ｒは、円盤状の基板部２０Ａと、その周方向外縁に設けられかつ前記中子本体３のテーパ面７と当接するフランジ部２０Ｂとを有する側板本体２０を具えるとともに、前記基板部２０Ａの外側面には、軸心方向外側に突出する支持軸部１２が同心に設けられる。

又前記基板部２０Ａの内側面には、前記コア５の中心孔５Ｈに設ける内ネジ部１３に螺入しうるボス部２２が同心に突設される。従って、このボス部２２と前記内ネジ部１３とにより、前記他方側の側板６Ｒを、コア５に着脱自在に取り付けできる。又取り付け時、前記側板６Ｆと同様に、前記フランジ部２０Ｂが、側板６Ｒと中子本体３とを同心に位置合わせするとともに、このフランジ部２０Ｂとコア５との間で、前記中子本体３の前記膨出部３Ｂを挟み込んで保持しうる。

このように本例の剛性中子１では、前記コア５及び各中子セグメント９に、それぞれ第１、第２の蟻継ぎ部１６、１７が形成されるため、各中子セグメント９を、前記第１の蟻継ぎ部１６によって案内しながらコアの周囲に順次配置させることができる。しかも第１、第２の蟻継ぎ部１６、１７が互いに係合するため、中子セグメント９の位置ズレを防止でき高精度かつ安定して組み立てることができる。

又、他方側の側板６Ｒには、前記コア５に螺着しうるボス部２２が突設されるため、このボス部２２の螺着により前記側板６Ｆ、６Ｒ間で中子本体３を狭持して各中子セグメント９の軸心方向への移動を阻止きる。従って、前記第１、第２の蟻継ぎ部１６、１７間の係合と、前記コア５による中子セグメント９の半径方向内側への移動阻止と、前記側板６Ｆ、６Ｒ間の狭持による中子セグメント９の軸心方向への移動阻止とによって、組み立てた中子セグメント９、９間を固定でき、中子本体３を高精度のまま維持することができる。しかも本例では、剛性中子１は、ボルトを用いることなく、側板６Ｒとコア５との一つの螺合結合のみで固定されるため、組み立て作業効率、および分解作業効率を大幅に高めることができ、又この組み立て、分解の自動化に大きく貢献できる。なお側板６Ｒとコア５とは、ボルトを用いて着脱可能に連結することもできる。

そして本実施形態では、前記両側の支持軸部１２、１２と、前記第１、第２の装置５０Ａ、５０Ｂの保持軸部５１Ａ、５１Ｂとは、ボールロック機構を有する連結手段２４によって着脱自在に構成されている。なお以下に、前記保持軸部５１Ａ、５１Ｂを総称して保持軸部５１と呼ぶ。

前記連結手段２４は、図５に例示するように、本例では、前記支持軸部１２の外端部に同心に凹設されかつ内周面に周溝２６Ａを設けた連結孔部２６、前記保持軸部５１の外端部に同心に突設されかつ前記連結孔部２６に挿入される連結筒部２７、および前記連結孔部２６と連結筒部２７との間をロックするボールロック手段２８を具える。

前記ボールロック手段２８は、前記連結筒部２７に周方向に分散配置されかつ半径方向内外に貫通する複数の貫通孔２９に保持される剛性ボール３０と、前記保持軸部５１内に設けるシリンダ室３１内に収納され、かつこのシリンダ室３１への圧縮空気の給排によって前記シリンダ室３１内で軸心方向内外に移動しうるピストン片３３と、前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内に配されかつ前記ピストン片３３と一体移動可能に連結されるプランジャ３４とを具える。

前記プランジャ３４は、前記ピストン片３３により前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内で軸心方向外側に移動しうる。そしてこの移動によって、プランジャ３４の外周面が、各前記剛性ボール３０と当接して半径方向外側に押し上げ、各剛性ボール３０を前記周溝２６Ａに押し付けてロックさせうる。又前記プランジャ３４は、前記ピストン片３３により前記連結筒部２７の中心孔２７Ｈ内で軸心方向内側に移動でき、これにより前記剛性ボール３０の半径方向外側への押し上げを解除させ、前記連結孔部２６と連結筒部２７との間のロックを解除させる。なおプランジャ３４の外周面は、軸心方向外側に向かって先細状となるコーン面を有する。

又前記支持軸部１２の外端面には、廻り止め用のキー溝又はキー状突起の一方からなる係止部３６（図３に示す。）が形成されるとともに、保持軸部５１の外端面には、前記キー溝又はキー状突起の他方からなり前記係止部３６に係合する係合部（図示しない）が形成される。

このように本実施形態の剛性中子１は、軸心方向両側に支持軸部１２、１２を突出しているため、図６に略示するように、一方の支持軸部１２を一方の装置５０Ａ（例えば第１の装置５０Ａ）の保持軸部５１Ａに連結させたまま、他方の支持軸部１２を他方の装置５０Ｂ（例えば第２の装置５０Ｂ）の保持軸部５１Ｂに連結させることができ、剛性中子１の受け渡し作業を効率よく行うことができる。しかも、連結手段２４にボールロック機構を採用しているため、ワンタッチの着脱が可能となり、受け渡しの際の支持軸部１２と保持軸部５１Ａ、５１Ｂとの間の連結精度及び連結効率をより高めることができる。さらに、ボールロック機構の採用により、連結手段２４の構造を簡易化しうるとともに、支持軸部１２の突出量を低く抑えることができるため、軸心方向両側に支持軸部１２を突出させた場合にも剛性中子１をコンパクトに維持することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 剛性中子
２ 成形面
３ 中子本体
３Ｈ 中心孔
５ コア
５Ｈ 中心孔
６Ｆ、６Ｒ 側板
９ 中子セグメント
９Ａ 第１の中子セグメント
９Ｂ 第２の中子セグメント
９Ｓ 分割面
１２ 支持軸部
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｔｓ 内腔面

Claims (3)

1. 空気入りタイヤの内腔面を成形する成形面を外表面に設けた円環状の中子本体を具える剛性中子を、第１の装置の保持軸部と、第２の装置の保持軸部との間で受け渡し可能に保持させる剛性中子の保持構造であって、
   前記剛性中子は、
   タイヤ周方向に分割されかつ半径方向内側に移動可能な複数の中子セグメントからなる前記中子本体と、
   前記中子本体の中心孔に内挿されて各中子セグメントの半径方向内側への移動を阻止する円筒状のコアと、
   前記中子本体の軸心方向両側に配され、内側面間で前記中子本体を挟んで保持することにより各中子セグメントの軸心方向への移動を阻止する一対の側板とを具え、
   しかも前記コアの外周面に、軸心方向にのびる蟻溝又は蟻ほぞの一方からなる第１の蟻継ぎ部が形成され、かつ各中子セグメントの内周面に、軸心方向にのびかつ前記第１の蟻継ぎ部に係合する蟻溝又は蟻ほぞの他方からなる第２の蟻継ぎ部が形成されるとともに、
   各側板の外側面に、軸心方向外側に突出する支持軸部が設けられ、
   前記支持軸部と前記保持軸部とを、ボールロック機構を有する連結手段により着脱自在としたことを特徴とする剛性中子の保持構造。
2. 前記側板のうちの軸心方向一方側の側板は、前記コアの一方側の端部が固定され、かつ軸心方向他方側の側板は、この側板の内側面に、前記コアの中心孔に設ける内ネジ部に螺入しうるボス部を突出させたことを特徴とする請求項１記載の剛性中子の保持構造。
3. 前記中子本体は、前記成形面を有する主部の半径方向内側に、半径方向内方に向かって軸心方向外側に傾斜するテーパ面を有して軸心方向外側に膨出する膨出部を具えるとともに、前記側板は、円盤状の基板部と、その周方向外縁に設けられかつ前記中子本体のテーパ面と同傾斜で当接するフランジ部とを有する側板本体を具えることを特徴とする請求項１又は２記載の剛性中子の保持構造。

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