JP6190241B2 - タイヤ成形ドラム装置 - Google Patents

Description

本発明は、拡縮径可能な中央ドラムを具え、中央ドラムのドラム外周面のドラム幅が調整可能なタイヤ成形ドラム装置に関する。

図６に示されるように、円筒状のタイヤ部材が成形されるタイヤ成形ドラム装置（以下、単に「ドラム装置」と記載される場合がある。）ａが、例えば、下記特許文献１に提案されている。この種のドラム装置ａは、円筒状のドラム外周面ｂ１を有する中央ドラムｂと、中央ドラムｂを回転可能に支持する中心軸ｃとを具えている。

中央ドラムｂは、周方向に配された複数のセグメントｅと、セグメントｅを拡縮するセグメント移動具ｄとを有している。各セグメントｅは、中央セグメント片ｆと、中央セグメント片ｆの軸心方向両外側に配された一対のサイドセグメント片ｇとを有している。各サイドセグメント片ｇは、軸心方向にスライド移動可能に取り付けられている。

セグメント移動具ｄは、各中央セグメント片ｆを支持する複数の中央アームｈと、各サイドセグメント片ｇを支持する複数のサイドアームｉと、中心軸ｃの内部に配されたボールねじ軸ｊとを含んでいる。各中央アームｈは、中心軸ｃに固着されている。各サイドアームｉは、中心軸ｃに軸心方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられている。これら各アームｈ、ｉは、例えば、シリンダからなり、各ロッドの伸縮により、各セグメントｅを拡縮径させることができる。ボールねじ軸ｊは、各サイドアームｉが螺合する軸方向両側で異なる向きのねじ部を含んでいる。

特開２０１０−５２１８１号公報

上記ドラム装置ａでは、ボールねじ軸ｊのみを回転させることにより、サイドアームｉを軸心方向に一斉にスライド移動でき、中央ドラムｂのドラム幅を変更しうる。又タイヤ部材を成形する際には、ボールねじ軸ｊと中心軸ｃとを一体に回転させる。しかしながら、上記ドラム装置ａでは、中心軸ｃとボールねじ軸ｊとが同心に配されている。このため、中心軸ｃの起動時や停止時に、慣性力により中心軸ｃとボールねじ軸ｊとの間に、回転方向のズレが生じ、サイドセグメント片ｇが軸心方向に位置ズレを起こすという問題があった。また、中央ドラムのドラム外周面にタイヤ部材を巻回する際にも、タイヤ部材巻回時のトルク抵抗により、サイドセグメント片ｇが軸心方向にスライド移動するという問題があった。これらの場合、いずれもタイヤの形成精度を低下させるおそれがある。

本発明は、以上のような実状に鑑みなされたもので、中央ドラムのドラム外周面のドラム幅を迅速に変更でき、かつドラム回転やタイヤ部材巻回時のトルク抵抗等に起因するサイドセグメント片の軸心方向の位置ずれを抑制してタイヤの形成精度を高めうるタイヤ成形ドラム装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、カーカスプライを含むタイヤ部材が円筒状に巻付けられるドラム外周面を有する拡縮径可能な中央ドラム、及び前記中央ドラムを支持する回転可能な中心軸を具えたタイヤ成形ドラム装置であって、前記中央ドラムは、前記中心軸の廻りで周方向に配置され互いに協働して前記ドラム外周面を構成する複数のセグメントと、前記中心軸に支持されかつ前記各セグメントを半径方向内外に移動させるセグメント移動具とを含み、前記各セグメントは、中央ドラムの赤道位置で前記セグメント移動具に取り付く中央セグメント片と、前記中央セグメント片の軸方向両側に配されかつ前記セグメント移動具に軸方向にスライド移動可能に支持されるサイドセグメント片とを含み、前記セグメント移動具は、前記サイドセグメント片を、前記赤道位置を中心として軸方向内外に一斉に移動させることにより、前記ドラム外周面を軸方向幅の広い幅広状態と軸方向幅の狭い幅狭状態との間で位置替えしうるサイドセグメント片移動手段を具え、前記サイドセグメント片移動手段は、軸方向にのびかつ前記赤道位置の軸方向一方側と他方側とで異なる向きのねじ部を有するとともに前記中心軸の廻りで周方向に隔置される複数のボールねじ軸と、前記各サイドセグメント片に取り付き前記ボールねじ軸に螺合するボールナットと、前記各ボールねじ軸を一斉に回転させる回転駆動手段とを含み、前記回転駆動手段は、前記中心軸に同心に支持される回転可能な第１歯車と、前記第１歯車にそれぞれ噛合する複数の第２歯車と、前記複数の第２歯車と前記複数のボールねじ軸とをそれぞれひとつずつ連動連結し、前記中心軸の軸心を含む断面図において円弧状に曲げられた複数のフレキシブルシャフトとを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記タイヤ成形ドラム装置では、前記回転駆動手段は、前記第１歯車を回転させることにより、前記複数の第２歯車及び前記複数のフレキシブルシャフトを介して、前記複数のボールねじ軸を一斉に回転させ、前記各サイドセグメント片を、軸方向内外に一斉に移動させるのが望ましい。

本発明に係るタイヤ成形ドラム装置では、前記サイドセグメント片移動手段は、各ボールねじ軸に配されかつ前記ボールねじ軸の回転を阻止することにより、前記各サイドセグメント片を軸方向の移動位置で固定するロック機構を含むのが望ましい。

本発明のタイヤ成形ドラム装置は、サイドセグメント片移動手段が、複数のボールねじ軸と、各サイドセグメント片に取り付き前記ボールねじ軸に螺合するボールナットと、前記各ボールねじ軸を一斉に回転させる回転駆動手段とを含む。しかも前記ボールねじ軸は、中心軸と同心に配されるのではなく、中心軸の廻りで周方向に隔置されている。

そのため、中央ドラムが起動や停止する際の慣性力、及びドラム外周面上でタイヤ部材を巻回する際の抵抗が作用した場合にも、それが各ボールねじ軸を自転させるためのトルクとしてほとんど作用しなくなる。その結果、前記慣性力や巻回抵抗などに起因するサイドセグメント片の軸心方向の位置ずれを抑制でき、タイヤの形成精度を高めることが可能となる。又、各ボールねじ軸は、回転駆動手段によって一斉に回転しうる。このため、中央ドラムのドラム幅を、迅速かつ自在に変更することができる。

本発明の一実施形態のタイヤ成形ドラム装置の平面図である。 図１の中央ドラムの断面図である。 中央ドラムの側面図である。 セグメント付近の概略斜視図である。 図３のセグメントの部分拡大図である。 従来のタイヤ成形ドラムの中央ドラムの断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１には、垂直な回転軸心周りで回転可能に支持されるターンテーブル５上に、一対のタイヤ成形ドラム装置（以下、単に「ドラム装置」と記載される場合がある。）１、１が背中合わせで設置されたツインドラム装置の平面図が示されている。

図１に示されるように、各前記ドラム装置１は、中央ドラム２と、中央ドラム２を支持する中心軸３とを含んでいる。又前記中心軸３の一端は、駆動部４により水平軸心周りで回転可能に支持される。

本例のツインドラム装置の場合、ドラム装置１、１は、前記ターンテーブル５の回転により、２位置Ｐ１、Ｐ２間を位置替えでき、一方の位置Ｐ１では、ドラム装置１の中央ドラム２にタイヤ部材を巻付ける工程が行われる。又他方の位置Ｐ２では前記巻き付けられた円筒状のタイヤ部材を中央ドラムから取り外す工程が行われる。このため本例のツインドラム装置では、カーカスプライ（図示省略）を含むタイヤ部材からなる円筒状の台タイヤが効率的に成形される。

図２には、中心軸３の軸心を含む中央ドラム２の断面図が示されている。図２に示されるように、中央ドラム２は、タイヤ部材が巻付けられる拡縮径可能なドラム外周面２Ｓを有している。本実施形態のドラム外周面２Ｓには、カーカスプライを含むタイヤ部材が円筒状に巻付けられる。

図３には、中央ドラム２の側面図が示されている。図２又は図３に示されるように、中央ドラム２は、複数（例えば、本例では１２個）のセグメント６と、各セグメント６を中心軸３の半径方向内外に移動させるセグメント移動具７とを含んでいる。

セグメント６は、中心軸３の廻りで周方向に配置され、互いに協働してドラム外周面２Ｓを構成している。本実施形態では、周方向に交互に配される大小２種類のセグメント６Ａ、６Ｂによりドラム外周面２Ｓを構成している。

各セグメント６Ａ、６Ｂは、中央セグメント片６ｃと、中央セグメント片６ｃの軸方向両側に配された一対のサイドセグメント片６ｓとを含んでいる。中央セグメント片６ｃは、中央ドラム２の赤道位置Ｃでセグメント移動具７に取り付けられている。サイドセグメント片６ｓは、セグメント移動具７に軸方向にスライド移動可能に支持されている。

図４には、セグメント６付近の分解斜視図が示されている。図２又は図４に示されるように、セグメント移動具７は、拡径手段２０及びサイドセグメント片移動手段９を含んでいる。

本実施形態の拡径手段２０はリンク機構８を具える。該リンク機構８は、例えば、基部１４から中心軸３に沿ってのびる軸方向に移動可能な少なくとも１本（本例では２本）のロッド８ａと、前記ロッド８ａの軸方向の移動により半径方向に起倒可能な複数のリンク部８ｂと、各リンク部８ｂの外端部に連結され半径方向に移動可能な長尺ブロック状の拡縮部８ｃとを含んで構成されている。

本実施形態のリンク部８ｂは、長リンク片８ｂ１と短リンク片８ｂ２とを具え、長リンク片８ｂ１の半径方向内端部は、前記ロッド８ａに連動して中心軸３上を軸方向にスライド移動しうるスライドリングに枢支される。前記長リンク片８ｂ１の半径方向外端部は、前記拡縮部８ｃに枢支される。前記短リンク片８ｂ２の半径方向内端部は、中心軸３上の固定リングに枢支され、又半径方向外端部は、前記長リンク片８ｂ１にその中間位置で枢支される。

このようなリンク部８ｂでは、ロッド８ａの軸方向一方側（図２では右側）への移動により、長リンク片８ｂ１が起立し、拡径部８ｃを半径方向外側に移動（拡径）できる。又ロッド８ａの軸方向他方側（図２では左側）への移動により、長リンク片８ｂ１が傾倒し、拡径部８ｃを半径方向内側に移動（縮径）できる。本例のリンク機構８では、セグメント６Ａを支持するリンク部８ｂと、セグメント６Ｂを支持するリンク部８ｂとでリンク長さを違える、又はロッド８ａのストローク長さを違えることで、セグメント６Ａ、６Ｂの半径方向の移動量を違えている。

本例のセグメント移動具７では、前記拡径部８ｃに、セグメント受け台７ａを介してセグメント６が取り付く。具体的には、セグメント受け台７ａには、赤道位置Ｃに中央セグメント片６ｃが取り付けられている。またセグメント受け台７ａには、その半径方向内面側にサイドセグメント片移動手段９が取り付き、このサイドセグメント片移動手段９により、一対のサイドセグメント片６ｓを、前記赤道位置Ｃを中心として軸方向内外に一斉に移動させる。これにより、ドラム外周面２ｓを、軸方向幅の広い幅広状態と軸方向幅の狭い幅狭状態との間で位置替えしうる。

図３又は図４に示されるように、サイドセグメント片移動手段９は、軸方向にのびかつ前記中心軸３の廻りで周方向に隔置される複数のボールねじ軸１０と、各ボールねじ軸１０に螺合するボールナット１１と、ボールねじ軸１０を一斉に回転させる回転駆動手段１２とを含んでいる。本実施形態のサイドセグメント片移動手段９は、例えば、拡縮部８ｃとセグメント受け台７ａとの間に配され両者を一体に固定する例えば長尺ブロック状の支持部９ａと、支持部９ａの両端に配された例えば板状の軸支部９ｂとを含んでいる。

ボールねじ軸１０は、赤道位置Ｃの軸方向一方側と他方側とで異なる向きのねじ部１０ａを有する。又ボールねじ軸１０は、前記支持部９ａの一側面側を通って軸方向にのび、その両端部が前記軸支部９ｂに枢支される。

ボールナット１１は、ボールねじ軸１０の各ねじ部１０ａに螺合されている。本実施形態のボールナット１１には、前記支持部９ａに凹設されるガイド孔９ａ１に案内されて軸方向に移動可能なスライド部１１ａが含まれる。そして、このスライド部１１ａにサイドセグメント片６ｓが取り付けられる。これにより、ボールねじ軸１０の回転により、ボールナット１１とともにサイドセグメント片６ｓが軸方向に一体移動しうる。

図２又は図３に示されるように、本実施形態の回転駆動手段１２は、例えば、中心軸３に同心に支持される回転可能な第１歯車１３と、第１歯車１３と各ボールねじ軸１０とを連動させる接続部１５とを含んでいる。このような回転駆動手段１２は、例えば、第１歯車１３を回転させることにより、接続部１５を介して各ボールねじ軸１０を一斉に回転させることができ、各サイドセグメント片６ｓを、軸方向内外に一斉に移動させることができる。

本実施形態の接続部１５は、例えば、第１歯車１３に噛合する複数の第２歯車１５ａと、各第２歯車１５ａとボールねじ軸１０とを連動連結するフレキシブルシャフト１５ｂとを含んでいる。フレキシブルシャフト１５ｂは、例えば、セグメント６の拡縮に応じて変形可能である。このため、本実施形態の接続部１５では、ドラム外周面２Ｓの拡縮状態によらず、第１歯車１３と各ボールねじ軸１０とを連動連結することができる。

なお、本実施形態の接続部１５の構成は、上記フレキシブルシャフト１５ｂを用いた構成に限定されず、例えば、ドラム外周面２Ｓの縮径状態において、第１歯車１３とボールねじ軸１０の一端に設けられた歯車とをギヤー連結させる構成であってもよい。具体的には、例えば、第１歯車１３の外径を大きくし、ドラム外周面２Ｓの縮径状態において、第１歯車１３とボールねじ軸１０の一端に設けられた歯車とを、直接的に又は他のギヤーを介在させて間接的に噛合させる。このような接続部１５の場合、ドラム外周面２Ｓの拡径状態において、第１歯車１３とボールねじ軸１０との動力伝達を遮断することができる。

このように本実施形態のドラム装置１では、前記ボールねじ軸１０が、中心軸３と同心に配されるのではなく、中心軸３の廻りで周方向に隔置されている。そのため、中央ドラム２が起動や停止する際の慣性力、及びドラム外周面２Ｓ上でタイヤ部材を巻回する際の抵抗が作用した場合にも、それが各ボールねじ軸１０を自転させるためのトルクとしてほとんど作用しなくなる。その結果、前記慣性力や巻回抵抗などに起因するサイドセグメント片９ｃの軸心方向の位置ずれを抑制でき、タイヤの形成精度を高めることが可能となる。又各ボールねじ軸１０が、回転駆動手段１２によって一斉に回転しうるため、中央ドラム２のドラム幅を、迅速かつ自在に変更することができる。

図５には、図３のセグメント６付近の部分拡大図が示されている。本実施形態のサイドセグメント片移動手段９には、安全性を高めるため、各ボールねじ軸１０にロック機構１６が配される。該ロック機構１６は、例えば、ボールねじ軸１０の回転を阻止することにより、各サイドセグメント片６ｓを軸方向の移動位置で固定することができる。

本実施形態のロック機構１６は、例えば、軸支部９ｂに設けられたスリット１６ａと、このスリット１６ａの幅を拡縮させるボルト１６ｂとから構成されている。前記スリット１６ａは、ボールねじ軸１０が通る挿通孔９ｂ１に連なる。このようなロック機構１６は、ボルト１６ｂの締め付けにより、スリット１６ａの幅が縮小され挿通孔９ｂ１が小径となることにより、ボールねじ軸１０の回転が阻止される。なお、ロック機構１６の操作性を向上させるために、例えば、ボルト１６ｂの頭部に、レバー等の把持部が形成されてもよい。

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、本発明はこれら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 タイヤ成形ドラム装置
２ 中央ドラム
３ 中心軸
６ セグメント
６ｃ 中央セグメント片
６ｓ サイドセグメント片
７ セグメント移動具
８ リンク機構
９ サイドセグメント片移動手段
１０ ボールねじ軸
１１ ボールナット
１２ 回転駆動手段
Ｃ 赤道位置

Claims (3)

1. カーカスプライを含むタイヤ部材が円筒状に巻付けられるドラム外周面を有する拡縮径可能な中央ドラム、
   及び前記中央ドラムを支持する回転可能な中心軸を具えたタイヤ成形ドラム装置であって、
   前記中央ドラムは、前記中心軸の廻りで周方向に配置され互いに協働して前記ドラム外周面を構成する複数のセグメントと、前記中心軸に支持されかつ前記各セグメントを半径方向内外に移動させるセグメント移動具とを含み、
   前記各セグメントは、中央ドラムの赤道位置で前記セグメント移動具に取り付く中央セグメント片と、前記中央セグメント片の軸方向両側に配されかつ前記セグメント移動具に軸方向にスライド移動可能に支持されるサイドセグメント片とを含み、
   前記セグメント移動具は、前記サイドセグメント片を、前記赤道位置を中心として軸方向内外に一斉に移動させることにより、前記ドラム外周面を軸方向幅の広い幅広状態と軸方向幅の狭い幅狭状態との間で位置替えしうるサイドセグメント片移動手段を具え、
   前記サイドセグメント片移動手段は、軸方向にのびかつ前記赤道位置の軸方向一方側と他方側とで異なる向きのねじ部を有するとともに前記中心軸の廻りで周方向に隔置される複数のボールねじ軸と、前記各サイドセグメント片に取り付き前記ボールねじ軸に螺合するボールナットと、前記各ボールねじ軸を一斉に回転させる回転駆動手段とを含み、
   前記回転駆動手段は、前記中心軸に同心に支持される回転可能な第１歯車と、前記第１歯車にそれぞれ噛合する複数の第２歯車と、前記複数の第２歯車と前記複数のボールねじ軸とをそれぞれひとつずつ連動連結し、前記中心軸の軸心を含む断面図において円弧状に曲げられた複数のフレキシブルシャフトとを含む
   ことを特徴とするタイヤ成形ドラム装置。
2. 前記回転駆動手段は、前記第１歯車を回転させることにより、前記複数の第２歯車及び前記複数のフレキシブルシャフトを介して、前記複数のボールねじ軸を一斉に回転させ、前記各サイドセグメント片を、軸方向内外に一斉に移動させることを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形ドラム装置。
3. 前記サイドセグメント片移動手段は、各ボールねじ軸に配されかつ前記ボールねじ軸の回転を阻止することにより、前記各サイドセグメント片を軸方向の移動位置で固定するロック機構を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ成形ドラム装置。
   

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