JP6212315B2

JP6212315B2 - カーカスバンド折返し装置

Info

Publication number: JP6212315B2
Application number: JP2013152638A
Authority: JP
Inventors: 貴志池ノ本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: JP2015020413A

Description

本発明は、タイヤ成型ドラム上に配置されたカーカスバンドの軸方向の両端部分をビードコア周りに折り返すカーカスバンド折返し装置に関する。

従来から、空気入りタイヤの製造工程の１つであるグリーンタイヤ（生タイヤ）の成型行程においては、例えば特許文献１に示されるように、タイヤ成型ドラム上にインナーライナーやカーカスプライ等からなるカーカスバンドを配置するとともにカーカスバンド上に一対のビードコアを載せ、ビードロック手段によりビードコアを保持した状態でカーカスバンドの一対のビードコア間となる中央部分を拡径変形させた後、複数の折返しアームと折返しローラとを備えたカーカスバンド折返し装置を用いて、カーカスバンドの一対のビードコアよりも軸方向外側の両端部分を該カーカスバンドの中央部分に沿ってビードコアの周りに折り返すようにしている（例えば特許文献１）。

特開２００５−２４６８２３号公報

しかしながら、従来の方法に用いられるカーカスバンド折返し装置は、ロッド状に形成された複数の折返しアームがタイヤ成型ドラムの周方向に並べて配置され、隣り合う折返しアームの間に間隙を有する構成となっているので、折返しアーム上にカーカスバンドの両端部分が配置されると、その一部が隣り合う折返しアームの間の間隙から下方に垂れ下がる場合があった。特に、耕運機やトラクタ等に用いられるＡＧタイヤ（農耕用タイヤ）や建設機械等に用いられるＯＲタイヤ（オフザロードタイヤ）など、インナーライナーやカーカスプライ等の重量が比較的重くなるタイヤの製造工程においては、乗用車用タイヤの場合のようにバンドドラムを用いて予めカーカスバンドを別行程で成型するのではなく、カーカスバンド折返し装置を備えたタイヤ成型ドラム（シェーピングドラム）上にインナーライナーやカーカスプライ等の部材を貼り付けることにより当該ドラム上でカーカスバンドを成型し、その後、成型されたカーカスバンド上にビードコア等を配置してカーカスバンドの両端部分を折り返すようにしているので、折返しアーム上にカーカスプライ等の部材を貼り付ける際において、当該部材が隣り合う折返しアームの間の間隙から垂れ下がり易くなる。

本発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、隣り合う折返しアームの間の間隙からカーカスバンド等の部材が垂れ下がることを防止することができるカーカスバンド折返し装置を提供することにある。

本発明のカーカスバンド折返し装置は、空気入りタイヤの生タイヤを成形するために用いられるタイヤ成型ドラムのカーカスバンドの中央部をトロイダル状に拡径変形させるように拡径可能な本体ドラムの軸方向両側に周方向に並べて配置され、対をなすビードロック手段の軸方向外側に配置されたスライド部材に軸方向外側の基端部が回動自在に連結されて該基端部を中心として半径方向内外に揺動可能な複数本の折返しアームと、それぞれの前記折返しアームの軸方向内側の先端部に回転可能に支持された折返しローラと、複数の前記折返しアームをその基端部を中心として半径方向内側に付勢するアーム付勢手段とを備え、前記本体ドラムを拡径させた状態で前記スライド部材を前記本体ドラムの側に向けて軸方向に移動させることにより、前記タイヤ成型ドラム上に配置されたカーカスバンドの、前記ビードロック手段に支持されたビードコアよりも軸方向外側の両端部分を、前記折返しローラによって前記ビードコアの間でトロイダル状に拡径された前記カーカスバンドの中央部分に押し付けつつ該中央部分に沿って前記ビードコア周りに折り返すカーカスバンド折返し装置であって、複数の前記折返しアームが、それぞれ基端部から先端部に向けて延びるプレート部を備え、前記折返しアームが縮径した状態のときに、前記プレート部が前記タイヤ成型ドラムの周方向に沿って並んで該周上を覆い、前記折返しアームは、基端部が前記スライド部材に回動自在に連結されるとともに先端部に前記折返しローラが装着されるアーム本体を備え、該アーム本体の径方向外側部分に前記プレート部が固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の折返しアームが縮径した状態のときには、これらの折返しアームに設けたプレート部がタイヤ成型ドラムの周方向に沿って並んで該周上を覆い、隣り合う折返しアームの間に間隙が生じることがないので、タイヤ成型ドラム上に配置されるカーカスバンド等の部材が隣り合う折返しアームの間の間隙から垂れ下がることを防止することができる。これにより、カーカス折返し装置によりカーカスバンドを精度良く折り返すことができる。また、アーム本体にプレート部を固定するだけの簡単な構成で上記効果を得ることができる。

本発明のカーカスバンド折返し装置では、複数の前記プレート部は、それぞれ断面円弧状に形成されて前記タイヤ成型ドラムの周上で円筒状に組み合わされるのが好ましい。
この構成によれば、円筒状に組み合わされた複数のプレート部の外周面にカーカスバンド等の部材を配置することができるので、プレート部上への部材の配置精度を高めることができる。

本発明によれば、隣り合う折返しアームの間の間隙からカーカスバンド等の部材が垂れ下がることを防止することができるカーカスバンド折返し装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態であるカーカスバンド折返し装置を備えたタイヤ成型ドラムを模式的に示す断面図である。図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１に示すカーカスバンド折返し装置の折返しアームの詳細を示す断面図である。図１に示すカーカスバンド折返し装置の、カーカスバンドの両側部を折り返している状態を模式的に示す断面図である。図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図３に示す折返しアームの変形例の断面図である。

以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について例示説明する。

図１に示すタイヤ成型ドラム１は、空気入りタイヤのグリーンタイヤ（生タイヤ）を成型するための用いられるものであり、拡径可能つまり外径を拡大することができる本体ドラム２を備えている。
この本体ドラム２は主軸３に同軸に固定され、図示しない駆動源により駆動されて主軸３とともに回転することができる。本体ドラム２としては、例えば、円筒状の密封された補強ゴム膜からなるセンターブラダ４により外周面が形成され、このセンターブラダ４を径方向外側に膨出させることにより拡径する構成のものとすることができる。本体ドラム２の外周面上には、その縮径状態において、このタイヤ成型ドラム１の外周上に配置される円筒状のカーカスバンドＣＢの一部が配置される。

なお、本体ドラム２としては、拡径可能な構成のものであれば、複数のセグメントを径方向に進退移動させるようにした構成のものなど、上記したセンターブラダ４を備えない他の構成のものとすることもできる。また、センターブラダ４の内側に、このセンターブラダ４の膨出に合わせて径方向外側に移動するコア部材（不図示）を設け、このコア部材を膨出したセンターブラダ４の内周面、特にカーカスバンドＣＢが折り返される部分の内周面に当接させることにより、センターブラダ４の当該部分を補強する構成とすることもできる。

本体ドラム２の軸方向の両側には、それぞれビードロック手段５が設けられている。これら一対のビードロック手段５は、詳細は図示しないが、それぞれ径方向外側に向けて拡径可能な構成となっており、カーカスバンドＣＢ上の所定位置にビードコアＢＣが配置された状態で径方向外側に拡径することにより、ビードコアＢＣを径方向内側から押さえて、カーカスバンドＣＢ上の所定位置に位置決め保持することができる。なお、ビードコアＢＣとして、ビードフィラーＢＦが予め一体化されたものを用いることもできる。
それぞれのビードロック手段５は、本体ドラム２の軸方向両側に設けられたスライド面６の範囲で本体ドラム２に対して軸方向に移動自在となっており、センターブラダ４が膨出する際には、ビードコアＢＣを押さえた状態のまま当該膨出に合わせて本体ドラム２に接近する方向に移動することができる。

本発明のカーカスバンド折返し装置１０は、本体ドラム２の軸方向の両側にそれぞれ複数ずつ配置される複数の折返しアーム１１を備えている。図２に示すように、これらの折返しアーム１１は、それぞれ本体ドラム２の一方側と他方側において、主軸３の外周側にその周方向に沿って並べて配置され、主軸３の外周を覆っている。なお、折返しアーム１１の形状の詳細については後述する。なお、図２においては、便宜上、１つの折返しアーム１１に関してのみ符号を付してある。

主軸３のビードロック手段５よりも軸方向外側の部分には、それぞれスライド部材１２が装着されている。これらのスライド部材１２は、例えば鋼材等により、主軸３の外径よりも僅かに大きな内径を有する円筒状に形成されており、それぞれ主軸３の外側に同軸に装着されて、主軸３に沿って軸方向に移動自在となっている。本体ドラム２の軸方向の一方側に配置される複数の折返しアーム１１は、それぞれその基端部において枢軸１３により対応するスライド部材１２に回動自在に連結されている。同様に、本体ドラム２の軸方向の他方側に配置される複数の折返しアーム１１は、それぞれその基端部１１ａにおいて枢軸１３により対応するスライド部材１２に回動自在に連結されている。これらの枢軸１３は、その軸方向を主軸３の軸方向および径方向の両方に対して垂直となる姿勢で配置されており、これにより、各折返しアーム１１は、その基端部１１ａつまり枢軸１３を中心として本体ドラム２の半径方向内外に向けて揺動可能となっている。このように、複数の折返しアーム１１は、その長手方向が主軸３の軸線と平行となる縮径位置と、基端部１１ａを中心として先端部１１ｂが主軸３から離れるように開いた拡径位置との間で、基端部１１ａ（枢軸１３）を中心として揺動することができる。

スライド部材１２には図示しない駆動手段が接続され、この駆動手段により駆動されてスライド部材１２は主軸３に沿って本体ドラム２に接近する方向に移動することができる。スライド部材１２を本体ドラム２の側に向けて移動させることにより、各折返しアーム１１の基端部１１ａを纏めて本体ドラム２の側に向けて軸方向に移動させることができ、これにより、後述するように各折返しアーム１１を拡径させることができる。

折返しアーム１１の先端部１１ｂには、それぞれ折返しローラ１４が支軸１５により回転自在に支持されている。支軸１５は枢軸１３と平行に配置されており、折返しアーム１１が主軸３の軸線と平行となる縮径位置にあるときには、折返しローラ１４の外周面は主軸３の外周面に対向している。

周方向に並ぶ複数の折返しアーム１１の外周には、これらを束ねる２本の環状のゴムバンド（アーム付勢手段）１６が装着されている。これらのゴムバンド１６は、各折返しアーム１１を、その基端部１１ａを中心とした半径方向内側つまり縮径位置に向けて纏めて付勢している。
なお、ゴムバンド１６は、必要な付勢力を加えることができれば、１本のみとすることもでき、または３本以上設けることもできる。また、アーム付勢手段としては、折返しアーム１１を半径方向内側に向けて付勢することができるものであれば、上記したゴムバンド１６に限らず、例えばコイルスプリングや板ばね、トーションバーなど、他の弾性部材を用いることもできる。

折返しアーム１１は、例えば鋼板等の金属板により、その基端部１１ａから先端部１１ｂに向けて延びる板状に形成されたプレート部２１を有している。本実施の形態では、折返しアーム１１の基端部１１ａと先端部１１ｂとの間の部分がプレート部２１とされている。図３に示すように、プレート部２１は、本体ドラム２の軸方向から見て、断面円弧状に形成されている。各折返しアーム１１が縮径位置とされると、図２に示すように、円弧状に形成された複数のプレート部２１がタイヤ成型ドラム１の周上つまり本体ドラム２や主軸３の軸心を中心とした周上で円筒状に組み合わされている。つまり、各折返しアーム１１は、そのプレート部２１の周方向を向く側面が互いに接して、全体として円筒ドラムの形態となっている。このように、折返しアーム１１が縮径状態とされると、これらの折返しアーム１１のプレート部２１が周方向に組み合わされて円筒状となり、隣り合う折返しアーム１１の間には間隙が生じることがない。

なお、本実施の形態においては、隣り合うプレート部２１の周方向を向く側面が互いに接するようにしているが、これに限らず、各折返しアーム１１が滑らかに揺動できるように、隣り合うプレート部２１の周方向を向く側面を僅かに離間させることもできる。

上記のように構成されたタイヤ成型ドラム１では、本体ドラム２の外周面と各折返しアーム１１のプレート部２１による円筒状の外周面とにより、当該タイヤ成型ドラム１のカーカスバンドＣＢが配置されるドラム外周面が構成される。
したがって、このタイヤ成型ドラム１を用いて、空気入りタイヤのグリーンタイヤ（生タイヤ）を成型するに際しては、まず、本体ドラム２と折返しアーム１１とが縮径状態とされ、タイヤ成型ドラム１のドラム外周面上の本体ドラム２からビードロック手段５を介して複数の折返しアーム１１に至る範囲にカーカスバンドＣＢが配置される。縮径状態における各折返しアーム１１は、その断面円弧状のプレート部２１が周方向に組み合わされて円筒状にされ、隣り合う折返しアーム１１の間に間隙を生じていないので、カーカスバンドＣＢを複数の折返しアーム１１上に確実に配置することができる。

なお、カーカスバンドＣＢは、タイヤ成型ドラム１上に、インナーライナーやカーカスプライ等の部材を貼り付けて当該タイヤ成型ドラム１上で成型される。このようにカーカスプライ等の部材を貼り付ける際においても、各折返しアーム１１は縮径位置とされ、折返しアーム１１の断面円弧状のプレート部２１が周方向に組み合わされて円筒状にされ、隣り合う折返しアーム１１の間に間隙を生じていないので、インナーライナーやカーカスプライ等の部材を、隣り合う折返しアーム１１の間隙から垂れ下がらせることなく、タイヤ成型ドラム１のドラム外周面上に確実に貼り付けることができる。したがって、バンドドラム等を用いた他の工程においてカーカスバンドＣＢを予め成型することなく、１つのタイヤ成型ドラム１のみで、カーカスバンドＣＢの成型と、カーカスバンドＣＢの折返しを含むグリーンタイヤの成型とを行うことができる。

なお、カーカスバンドＣＢとして、バンドドラム等を用いた他の工程において予め成型されたものを用い、このカーカスバンドＣＢをタイヤ成型ドラム１に配置して、グリーンタイヤの成型を行うこともできる。

タイヤ成型ドラム１のドラム外周面上にカーカスバンドＣＢが貼り付けられると、カーカスバンドＣＢ上の所定位置にリング状のビードコアＢＣが配置され、ビードロック手段５が拡径変位してビードコアＢＣがカーカスバンドＣＢの所定位置に保持される。次いで、主軸３つまりタイヤ成型ドラム１の全体を回転させながら、図４に示すように、センターブラダ４を径方向外側に向けて膨出させ、カーカスバンドＣＢの中央部をトロイダル状に拡径変形させる。なお、カーカスバンドＣＢの拡径変形に合わせて、ビードロック手段５がスライド面６を本体ドラム２に向けて移動して、カーカスバンドＣＢに加わる引張り荷重が所定範囲に保持される。

そして、本体ドラム２を拡径させた状態つまりカーカスバンドＣＢの中央部分を拡径変形させた状態で、左右のスライド部材１２を本体ドラム２に接近する側に向けて移動させる。左右のスライド部材１２が本体ドラム２に接近する側に向けて移動すると、図４、図５に示すように、折返しアーム１１の先端部１１ｂの折返しローラ１４が、カーカスバンドＣＢの拡径した中央部分に沿って、折返しアーム１１の縮径位置から拡径位置に向けた揺動を伴いながら上昇変位し、カーカスバンドＣＢのビードコアＢＣよりも軸方向外側の両端部分を、カーカスバンドＣＢの拡径した中央部分に向かって押し付けつつ、当該カーカスバンドＣＢの拡径した中央部分に沿ってビードコアＢＣの周りに折り返していく。このとき、それぞれの折返しアーム１１にはゴムバンド１６から縮径方向に向けた弾性力が付与されているので、各折返しローラ１４はカーカスバンドＣＢの外面に所要の力で押し付けられ、カーカスバンドＣＢの両端部分を当該カーカスバンドＣＢの中央部分に沿って確実に折り返すことができる。なお、図５においては、便宜上、１つの折返しアーム１１に関してのみ符号を付してある。

カーカスバンド折返し装置１０によりカーカスバンドＣＢの両端部分を当該カーカスバンドＣＢの中央部分に沿って折り返した後、タイヤ成型ドラム１を回転させながら、ステッチングローラ等を用いて、カーカスバンドＣＢの折り返された両端部分を当該中央部分に圧着させるようにしてもよい。

このようにしてカーカスバンドＣＢの両端部分がビードコアＢＣの周りに折り返されると、次いで、カーカスバンドＣＢの膨出した外周面にトレッドゴムＴ等が一体化され、その後、本体ドラム２と折返しアーム１１とが縮径状態に戻され、タイヤ成型ドラム１から成型されたグリーンタイヤ（生タイヤ）が取り出されて、当該グリーンタイヤの成型が完了する。

図６は、図３に示す折返しアームの変形例の断面図である。
図３に示す場合では、折返しアーム１１自体をプレート部２１で構成するようにしているが、本変形例のように、折返しアーム１１をアーム本体２２とプレート部２１とで構成することもできる。この場合、アーム本体２２は、中空または中実の断面円形のロッドとして形成され、その基端部においてスライド部材１２に回動自在に連結されるとともに、先端部において折返しローラ１４を回転自在に支持する構成のものとすることができる。この変形例においても、プレート部２１は、図３に示す場合と同様に断面円弧状に形成され、アーム本体２２の径方向外側部分に溶接やボルト等の固定手段を用いて固定され、当該アーム本体２２の基端部から先端部までの全体を覆っている。
このような構成の変形例は、折返しアームとしてロッドを用いた既存のカーカスバンド折返し装置に対して、その折返しアームを構成するロッドの径方向外側部分にプレート部２１を固定するだけで、本願発明を容易に適用することができる。

本発明は前記実施の形態または実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、折返しアーム１１のプレート部２１は断面円弧状に形成されているが、これに限らず、プレート部２１を平板状に形成することもできる。

また、複数の折返しアーム１１の個数は任意に設定することができる。また、１つの折返しアーム１１に複数の折返しローラ１４を設ける構成とすることもできる。

１：タイヤ成型ドラム２：本体ドラム５：ビードロック手段１０：カーカスバンド折返し装置１１：折返しアーム１１ａ：基端部１１ｂ：先端部１２：スライド部材１４：折返しローラ１６：ゴムバンド（アーム付勢手段）２１：プレート部２２：アーム本体ＣＢカーカスバンドＢＣ：ビードコア

Claims

空気入りタイヤの生タイヤを成形するために用いられるタイヤ成型ドラムのカーカスバンドの中央部をトロイダル状に拡径変形させるように拡径可能な本体ドラムの軸方向両側に周方向に並べて配置され、対をなすビードロック手段の軸方向外側に配置されたスライド部材に軸方向外側の基端部が回動自在に連結されて該基端部を中心として半径方向内外に揺動可能な複数本の折返しアームと、
それぞれの前記折返しアームの軸方向内側の先端部に回転可能に支持された折返しローラと、
複数の前記折返しアームをその基端部を中心として半径方向内側に付勢するアーム付勢手段とを備え、
前記本体ドラムを拡径させた状態で前記スライド部材を前記本体ドラムの側に向けて軸方向に移動させることにより、前記タイヤ成型ドラム上に配置されたカーカスバンドの、前記ビードロック手段に支持されたビードコアよりも軸方向外側の両端部分を、前記折返しローラによって前記ビードコアの間でトロイダル状に拡径された前記カーカスバンドの中央部分に押し付けつつ該中央部分に沿って前記ビードコア周りに折り返すカーカスバンド折返し装置であって、
複数の前記折返しアームが、それぞれ基端部から先端部に向けて延びるプレート部を備え、前記折返しアームが縮径した状態のときに、前記プレート部が前記タイヤ成型ドラムの周方向に沿って並んで該周上を覆い、
前記折返しアームは、基端部が前記スライド部材に回動自在に連結されるとともに先端部に前記折返しローラが装着されるアーム本体を備え、該アーム本体の径方向外側部分に前記プレート部が固定されていることを特徴とするカーカスバンド折返し装置。
複数の前記プレート部は、それぞれ断面円弧状に形成されて前記タイヤ成型ドラムの周上で円筒状に組み合わされる請求項１に記載のカーカスバンド折返し装置。