JP6666874B2 - ビードエーペックスゴム形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビードコアの外周面上にビードエーペックスゴムを精度良く形成しうるビードエーペックスゴム形成装置に関する。

下記の特許文献１には、軸心周りで回転するビードコアの外周面に、ビードエーペックスゴムを一体に形成するビードエーペックスゴム形成装置が提案されている。この装置は、ビードコアを軸心周りで回転可能に保持するビードコア保持手段と、ゴム押出機に取り付く成形ヘッドとを具える。又成形ヘッドは、ビードエーペックスゴムの成形室と、ゴム流入口と、後のシャッタ壁部とを有する。

前記成形室は、軸心方向一方側の内壁面と他方側の内壁面とに囲まれてビードコアの外周面上を周方向にのびる。前記ゴム流入口は、一方側の内壁面に形成される。前記後のシャッタ壁部は、内壁面から突出し、ゴム流入口よりもビードコアの回転方向後方側で成形室を閉じる。

他方、前記装置では、直径が異なる種々のサイズのビードコアに対しても、ビードエーペックスゴムを形成することが望まれる。しかし図１３に示すように、前記装置では、保持されるビードコアＡの軸心ｉ（図示省略）から垂直に立ち上がる基準線Ｘ上に、ゴム流入口ａが形成される。そのため、直径が小さいサイズのビードコアＡを形成する場合、後のシャッタ壁部ｂの底面ｂｓが、ビードコアＡの外周面Ａｓと離間してしまい、その隙間ｃからゴムが漏れ出して、ビードエーペックスゴムの成形品質を損ねるという問題を招く。なおビードコアＡの頂部Ａｐの高さ位置は、成形ヘッドによって規制されている。

特開２０１３−２３７２２４号公報

本発明は、直径が異なる種々のサイズのビードコアに対して、後のシャッタ壁部とビードコアの外周面との間からゴムが漏れるのを抑制でき、ビードエーペックスゴムの成形品質を高めうるビードエーペックスゴム形成装置を提供することを課題としている。

本発明は、ビードコアの外周面に、ビードエーペックスゴムを一周に亘って連続して形成するビードエーペックスゴム形成装置であって、
前記ビードコアを前記ビードコアの軸心の周りで回転自在に保持するビードコア保持手段、及びゴム押出機に取り付く成形ヘッドを具え、
前記成形ヘッドは、
前記ビードコアの外周面上に、前記ビードコアの軸心方向の一方側の第１側面と他方側の第２側面とで囲まれて周方向にのびるビードエーペックスゴム成形用の成形室と、
前記第１側面で開口するゴム流入口と、
前記ゴム流入口よりも前記ビードコアの回転方向の後方側で前記成形室を閉じる後のシャッタ壁部とを含むとともに、
前記ビードコア保持手段は、保持した前記ビードコアの軸心位置を、前記ゴム流入口よりも前記回転方向の後方側に移動可能な移動手段を具える。

本発明に係る前記ビードエーペックスゴム形成装置では、前記移動手段は、前記ビードコアの前記軸心から垂直に立ち上がる基準線が、前記後のシャッタ壁部の底面と交差しうる基準範囲に、前記ビードコアの前記軸心位置を移動させるのが好ましい。

本発明に係る前記ビードエーペックスゴム形成装置では、前記移動手段は、前記ビードコアの前記軸心から垂直に立ち上がる基準線が、前記後のシャッタ壁部の底面の前記回転方向の前縁を通る基準位置に、前記ビードコアの前記軸心位置を移動させるのが好ましい。

本発明に係る前記ビードエーペックスゴム形成装置では、前記成形ヘッドは、
前記第１側面を有し、かつ前記第１側面に前記ゴム流入口を設けたヘッド本体、
及び前記第２側面を有し、かつ前記成形室の前記第２側面の側が開放する開状態と、前記第２側面の側が閉じて前記成形室を形成する閉状態との間を移動可能に支持される覆い壁体を含み、
前記覆い壁体は、
前記第２側面の前記回転方向の後端部に、前記後のシャッタ壁部を設けた第１の覆い壁体と、
前記後のシャッタ壁部を具えず、前記第１の覆い壁体が開状態のとき、この第１の覆い壁体に代わって前記第２側面の側のみを閉じる第２の覆い壁体とから形成されるのが好ましい。

本発明は叙上の如く、ビードコア保持手段が、保持するビードコアの軸心位置を、ゴム流入口よりも回転方向後方側に移動可能な移動手段を具える。これにより、直径が異なる種々のサイズのビードコアに対して、後のシャッタ壁部の底面とビードコアの外周面との間からゴムが漏れるのを抑制でき、ビードエーペックスゴムの品質を高めうる。

本発明のビードエーペックスゴム形成装置の主要部を拡大した部分側面図である。 ビードエーペックスゴム形成装置の主要部の斜視図である。 成形室を示す軸心方向に沿った断面図である。 （Ａ）は、成形室を示す上方から見た断面図、（Ｂ）は軸心方向と直交する向きの断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は形成ステップを説明する上方から見た断面図である。 （Ａ）は流入口閉止ステップ、（Ｂ）は継ぎ空間開放ステップを説明する上方から見た断面 （Ａ）は継ぎ空間閉止ステップ、（Ｂ）〜（Ｃ）は接続ステップを説明する上方から見た断面である。 （Ａ）、（Ｂ）は覆い壁体の保持手段の一例を示す側面図及び正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は覆い壁体の保持手段の他の例を示す側面図及び正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は覆い壁体の保持手段のさらに他の例を示す側面図及び正面図である。 ビードコア保持手段によるビードコアの軸心位置の移動状態を概念的に示す正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、軸心位置が移動する基準範囲、及び基準位置を概念的に示す正面図である。 従来の形成装置の問題点を概念的に示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態のビードエーペックスゴム形成装置１（単に形成装置１という場合がある。）は、タイヤ用のビードコアＡをその軸心ｉ周りで回転自在に保持するビードコア保持手段２と、ゴム押出機４の先端部に取り付く成形ヘッド５とを具え、ビードコアＡの外周面Ａｓに、ビードエーペックスゴムＢを一周に亘って連続して形成する。

前記ゴム押出機４としては、特に規制されることがなく、周知構造のものが適宜採用しうる。本例では、スクリュ式の押出機本体４Ａの先端に、ギヤーポンプ４Ｂを接続したものが採用される。このゴム押出機４は、ギヤーポンプ４Ｂのオン、オフに応じて、未加硫ゴムＧを成形ヘッド５に供給しうる。

前記ビードコア保持手段２は、本例では、ビードコアＡの内周面を受ける互いに平行な複数本（本例では４本）のローラ２ａを具える。各ローラ２ａは、ローラ保持台３に、回転自在に枢支される。又各ローラ２ａは、拡縮径手段（図示省略）を介して、軸心ｉを中心とした半径方向内外に移動可能に支持される。これにより、直径が異なる種々のサイズのビードコアＡを、脱着自在に支持できる。拡縮径手段としては、周知の種々な構造が採用しうる。本例では、ローラ２ａのうちの一本が、モータに接続され、保持したビードコアＡを回転駆動しうる。

図２、３に示すように、回転するビードコアＡは、その周方向の一部が成形ヘッド５を通過する。又成形ヘッド５には、通過するビードコアＡの外周面Ａｓ上に、この成形ヘッド５の軸心方向一方側の第１側面Ｓ１と、他方側の第２側面Ｓ２とで囲まれて周方向にのびる断面三角形状の成形室１１が配される。

具体的には、成形ヘッド５は、前記ゴム押出機４の先端部に固定されるヘッド本体１２と、このヘッド本体１２に保持手段１３を介して支持される覆い壁体１４とを含む。前記ヘッド本体１２は、その外向き面ｓｏにより、前記第１側面Ｓ１を形成している。この第１側面Ｓ１には、前記ゴム押出機４からの未加硫ゴムＧを成形室１１内に流入させるゴム流入口１５が形成される。

前記覆い壁体１４は、本例では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の覆い壁体１４Ａと、第２の覆い壁体１４Ｂとから形成される。

第１の覆い壁体１４Ａは、図３、４（Ａ）に示すように、成形室１１を構成する前記第２側面Ｓ２と、ゴム流入口１５よりも後方側（ビードコアＡの回転方向の後方側）で成形室１１を閉じる後のシャッタ壁部９とを具える。本例では、後のシャッタ壁部９は、前記第２側面Ｓ２の後端部（回転方向Ｆの後端部）に配される。後のシャッタ壁部９は、前記ゴム流入口１５に近接して配されることが好ましく、後のシャッタ壁部９とゴム流入口１５との間の周方向の距離Ｌ（図４（Ｂ）に示す）は１mm以下が好ましい。

図３に示すように、本例では、第１の覆い壁体１４Ａは、ブロック状をなし、内向き面ｓｉは、下方に向かって傾斜する傾斜面部ｓｉ１と、傾斜面部ｓｉ１の上縁に連なり前記外向き面ｓｏに当接可能な上の当接面部ｓｉ２と、傾斜面部ｓｉ１の後縁に連なり前記外向き面ｓｏに当接可能な側の当接面部ｓｉ３とを具える。そして、傾斜面部ｓｉ１が前記第２側面Ｓ２を形成する。又上の当接面部ｓｉ２が、成形室１１の上方側を閉じるとともに、閉状態Ｙ２における第１の覆い壁体１４Ａのストッパとして機能する。又側の当接面部ｓｉ３が前記後のシャッタ壁部９を形成する。

図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の覆い壁体１４Ａは、第１の保持手段１３Ａを介して、成形室１１の第２側面Ｓ２側が開放する開状態Ｙ１と、第２側面Ｓ２側が閉じて成形室１１を形成する閉状態Ｙ２との間を移動可能に支持される。

本例では、第１の保持手段１３Ａが、一端が前記第１の覆い壁体１４Ａに固定されたアーム１６と、このアーム１６をヘッド本体１２に設ける支点Ｑ１廻りで上下に傾動させる駆動具１７とを具える場合が示される。アーム１６としては特に規定されないが、本例では、一端が第１の覆い壁体１４Ａに固定され、かつ他端が支点Ｑ１で枢支される例えばＬ字状の主部１６Ａを具える。駆動具１７は、本例ではシリンダであって、前記ヘッド本体１２に、支点Ｑ２廻りで上下に傾動可能に枢支されるとともに、そのロッド先端は、前記主部１６Ａに、例えば副部１６Ｂを介して、支点Ｑ１とは異なる位置Ｑ３で枢支される。そしてロッドの伸縮により、前記第１の覆い壁体１４Ａを、開状態Ｙ１と閉状態Ｙ２との間で移動させうる。

又第２の覆い壁体１４Ｂは、図７に示すように、後のシャッタ壁部９を具えず、第１の覆い壁体１４Ａが開状態Ｙ１のとき、この第１の覆い壁体１４Ａに代わって成形室１１の第２側面側のみを閉じる。

第２の覆い壁体１４Ｂは、第１の覆い壁体１４Ａとほぼ同構成であり、以下の点で相違している。
ａ） 第２の覆い壁体１４Ｂは、後のシャッタ壁部９を具えない。
ｂ） 第２の覆い壁体１４Ｂの第２側面Ｓ２は、第１の覆い壁体１４Ａの第２側面Ｓ２よりも、後のシャッタ壁部９を越えて後方側（回転方向Ｆの後方側）にのびる延長面部１８を有する。本発明では、第１の覆い壁体１４Ａの第２側面Ｓ２と区別するため、第２の覆い壁体１４Ｂの第２側面Ｓ２を、第３側面Ｓ３という場合がある。このように第３側面Ｓ３が延長面部１８を有するため、後述する、継ぎ空間閉止ステップＰ４において、ビードエーペックスゴムＢの後端部Ｂｒと先端部Ｂｆとの間を跨ることができ、継ぎ空間Ｊを閉じることが可能になる。

図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の覆い壁体１４Ｂも、第２の保持手段１３Ｂを介して、開状態Ｙ１と閉状態Ｙ２との間を移動可能に支持される。そして、第１の覆い壁体１４Ａが閉状態Ｙ２のとき、第２の覆い壁体１４Ｂは開状態Ｙ１で待機する。又第１の覆い壁体１４Ａが開状態Ｙ１のとき、第２の覆い壁体１４Ｂは、閉状態Ｙ２となり、第１の覆い壁体１４Ａに代わって成形室１１の第２側面側のみを閉じる。即ち、継ぎ空間Ｊを閉じる。

なお第２の保持手段１３Ｂは、第１の保持手段１３Ａと同構成であり、傾動の向きを違えることにより、成形室１１の第２側面側を交互に開閉させうる。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本例のヘッド本体１２は、前記第１側面Ｓ１に沿って前方側から後方側に向かってのびるシャッタ３０を具える。このシャッタ３０は、後のシャッタ壁部９よりも前方側で前後にスライド移動することで、ゴム流入口１５を開閉しうる。

詳しくは、第１側面Ｓ１には、シャッタ３０を案内するガイド溝３１が凹設される。このガイド溝３１の後端３１Ｅは、後のシャッタ壁部９の位置よりも前方側で終端する。ゴム流入口１５は、ガイド溝３１の溝底で開口する。又シャッタ３０は、板状をなし、ガイド溝３１内に前後にスライド移動可能に保持される。なおシャッタ３０の表面と第１側面Ｓ１とは略面一をなす。又シャッタ３０は、移動手段３２によって作動する。本例では、移動手段３２は、ヘッド本体１２の側面に取付け板３３を介して支持されるシリンダ３２Ａであり、そのロッド端に、シャッタ３０の前端部が取り付く。

図９（Ａ）、（Ｂ）に、成形ヘッド５の他の例を示す。本例では、ヘッド本体１２上に、周方向側に移動可能な移動台２０を具えるとともに、この移動台２０上に、第１、第２の保持手段１３Ａ、１３Ｂを並んで取り付けている。従って、第１、第２の保持手段１３Ａ、１３Ｂは、傾動の向き同じとしながらも、移動台２０による周方向側への移動により、成形室１１の第２側面側を交互に開閉させうる。

又図１０（Ａ）、（Ｂ）に、第１、第２の保持手段１３Ａ、１３Ｂの他の例を示す。本例では、第１、第２の保持手段１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ、傾動可能に枢支されるアーム１６を具えず、第１、第２の覆い壁体１４Ａ、１４Ｂを、ヘッド本体１２の外向き面ｓｏに沿ってスライド移動可能に支持している。具体的には、第１、第２の保持手段１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ、ヘッド本体１２に、例えば取り付け金具２２を介して固定される例えばシリンダ２３を具え、各シリンダ２３のロッド下端に、第１、第２の覆い壁体１４Ａ、１４Ｂを外向き面ｓｏに沿ってスライド移動可能に設けている。本例ではシリンダ２３としてガイド付きシリンダが採用されるが、ヘッド本体１２に、第１、第２の覆い壁体１４Ａ、１４Ｂを案内するガイド（図示省略）を適宜設けることができる。

又本発明では、図１１に概念的に示すように、ビードコア保持手段２は、保持したビードコアＡの軸心位置ｐｉを、前記ゴム流入口１５よりも後方側（回転方向Ｆの後方側）に移動可能な移動手段２４（図１に示す）を具える。

本例の移動手段２４は、図１に示すように、前記ローラ保持台３を水平な横方向に移動可能に支持する横移動台２５と、ローラ保持台３を上下方向に移動可能に支持する昇降台２６とを具える。本例では、前記昇降台２６が、フレーム２７に取り付くレールを介して案内され、かつ横移動台２５が、昇降台２６に取り付くレールを介して案内される場合が示される。なお横移動台２５及び昇降台２６は、例えばボールネジ機構などを用いた周知の駆動手段により駆動される。これにより、本例のビードコア保持手段２は、軸心ｉを横方向及び上下方向に移動できる。

そして移動手段２４は、図１２（Ａ）に誇張して示すように、軸心ｉから垂直に立ち上がる基準線Ｘが、後のシャッタ壁部９の底面９ｓと交差しうる基準範囲ｙに、軸心位置ｐｉを移動させる。特には、図１２（Ｂ）に示すように、基準範囲ｙのうち、前記底面９ｓの回転方向前縁Ｅｆを通る基準位置ｐｙに、軸心位置ｐｉを移動させることが好ましい。

このように、基準範囲ｙ内、特には基準位置ｐｙに軸心位置ｐｉを横移動させることにより、直径が異なる種々のサイズのビードコアＡに対して、ビードコアＡの外周面Ａｓを後のシャッタ壁部９の底面９ｓに接触或いは近接させることができ、外周面Ａｓと底面９ｓとの間からの未加硫ゴムＧの漏れを抑制しうる。

前記移動手段２４を有するビードコア保持手段２は、特許文献１に記載されるような形成装置１に採用することもできる。具体的には、ヘッド本体１２に、後のシャッタ壁部９が第１側面Ｓ１から軸心方向に出没可能に設けられるとともに、覆い壁体１４が、第２の覆い壁体１４Ｂのみで構成される。このような形成装置１においても、同様の効果、即ち直径が異なる種々のサイズのビードコアＡに対して、外周面Ａｓと底面９ｓとの間からの未加硫ゴムＧの漏れを抑制しうる。

なお移動手段２４として、本例以外の種々の構造が適宜採用しうる。

次に、本例の形成装置１を用いたビードエーペックスゴム形成方法（単に形成方法という場合がある。）を説明する。

この形成方法は、図２に略示するように、成形室１１内に未加硫ゴムＧを流入させることにより、回転するビードコアＡの外周面ＡｓにビードエーペックスゴムＢを一体に形成する成形行程を具える。

この成形行程は、形成ステップＰ１、流入口閉止ステップＰ２、継ぎ空間開放ステップＰ３、継ぎ空間閉止ステップＰ４、及び接続ステップＰ５を含む。

図５〜７は、成形室１１を上方から見た断面図であって、便宜上ビードコアＡを一点鎖線で描いている。図５（Ａ）に示すように、形成ステップＰ１は、第１の覆い壁体１４Ａを用い、成形室１１の前方側が開放しかつ後方側が後のシャッタ壁部９によって閉じられた成形室１１の後方閉止状態Ｒ（閉状態Ｙ２）で行われる。この後方閉止状態Ｒにおいて、ビードコアＡを回転させながら未加硫ゴムＧをゴム流入口１５から流入させる。これにより、先端部Ｂｆを有するビードエーペックスゴムＢが次第に形成されていく。

次に、流入口閉止ステップＰ２では、図５（Ｂ）に示すように、ビードコアＡが略一周して前記先端部Ｂｆが後のシャッタ壁部９に接近したとき、ビードコア保持手段２によりビードコアＡの回転を停止させる。

この回転停止に同期して、ギヤーポンプ４Ｂを一旦停止する。しかし、停止後も、ゴム流路の内圧により、ゴム流入口１５からゴムが漏れ出てくる。そのため図６（Ａ）に示すように、シャッタ３０によりゴム流入口１５を閉止し、ゴム流入口１５からのゴムの漏れを阻止する。なおシャッタ３０は、後のシャッタ壁部９よりも前方側でスライド移動するため、後のシャッタ壁部９と干渉することが無く、円滑な開閉動作を行いうる。

次に、継ぎ空間開放ステップＰ３では、図６（Ｂ）に示すように、シャッタ３０によるゴム流入口１５の閉止状態において、第１の覆い壁体１４Ａを開状態Ｙ１とする。即ち、第２側面Ｓ２を後のシャッタ壁部９とともに取り外す。これにより、ビードエーペックスゴムＢの後端部Ｂｒと先端部Ｂｆとの間に、第２側面Ｓ２側が開放した継ぎ空間Ｊが形成される。

次に、継ぎ空間閉止ステップＰ４では、図７（Ａ）に示すように、第１の覆い壁体１４Ａに代え、第２の覆い壁体１４Ｂを用いて成形室１１を閉状態Ｙ２とする。即ち、第１の覆い壁体１４Ａの第２側面Ｓ２に代えて、少なくとも後端部Ｂｒと先端部Ｂｆとの間を跨る第２の覆い壁体１４Ｂの第３側面Ｓ３が配置され、前記継ぎ空間Ｊが閉じられる。

次に、接続ステップＰ５では、ギヤーポンプ４Ｂを作動し、かつ図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、シャッタ３０によりゴム流入口１５を開放することで、閉じた継ぎ空間Ｊ内に未加硫ゴムＧを流入させる。この流入するゴムにより、後端部Ｂｒと先端部Ｂｆとが一体に接続される。ここで、ゴム流入口１５が後のシャッタ壁部９に近接していることにより、ゴム流入口１５からの未加硫ゴムＧは、継ぎ空間Ｊ内に容易に流入することができる。

なお接続ステップＰ５後は、ギヤーポンプ４Ｂの停止と、シャッタ３０によるゴム流入口１５の閉止とが行われた後、第２の覆い壁体１４Ｂが開状態Ｙ１となり、コア組立体が取り出される。

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 ビードエーペックスゴム形成装置
２ ビードコア保持手段
４ ゴム押出機
５ 成形ヘッド
９ 後のシャッタ壁部
９ｓ 底面
１１ 成形室
１２ ヘッド本体
１４ 覆い壁体
１４Ａ 第１の覆い壁体
１４Ｂ 第２の覆い壁体
１５ ゴム流入口
２４ 移動手段
Ａ ビードコア
Ａｓ 外周面
Ｂ ビードエーペックスゴム
ｉ 軸心
ｐｉ 軸心位置
ｐｙ 基準位置
Ｓ１ 第１側面
Ｓ２ 第２側面
Ｘ 基準線
ｙ 基準範囲
Ｙ１ 開状態
Ｙ２ 閉状態

Claims (4)

1. ビードコアの外周面に、ビードエーペックスゴムを一周に亘って連続して形成するビードエーペックスゴム形成装置であって、
   前記ビードコアを前記ビードコアの軸心の周りで回転自在に保持するビードコア保持手段、及びゴム押出機に取り付く成形ヘッドを具え、
   前記成形ヘッドは、
   前記ビードコアの外周面上に、前記ビードコアの軸心方向の一方側の第１側面と他方側の第２側面とで囲まれて周方向にのびるビードエーペックスゴム成形用の成形室と、
   前記第１側面で開口するゴム流入口と、
   前記ゴム流入口よりも前記ビードコアの回転方向の後方側で前記成形室を閉じる後のシャッタ壁部とを含むとともに、
   前記ビードコア保持手段は、保持した前記ビードコアの軸心位置を、前記ゴム流入口よりも前記回転方向の後方側に移動可能な移動手段を具えるビードエーペックスゴム形成装置。
2. 前記移動手段は、前記ビードコアの前記軸心から垂直に立ち上がる基準線が、前記後のシャッタ壁部の底面と交差しうる基準範囲に、前記ビードコアの前記軸心位置を移動させる請求項１記載のビードエーペックスゴム形成装置。
3. 前記移動手段は、前記ビードコアの前記軸心から垂直に立ち上がる基準線が、前記後のシャッタ壁部の底面の前記回転方向の前縁を通る基準位置に、前記ビードコアの前記軸心位置を移動させる請求項１又は２記載のビードエーペックスゴム形成装置。
4. 前記成形ヘッドは、
   前記第１側面を有し、かつ前記第１側面に前記ゴム流入口を設けたヘッド本体、
   及び前記第２側面を有し、かつ前記成形室の前記第２側面の側が開放する開状態と、前記第２側面の側が閉じて前記成形室を形成する閉状態との間を移動可能に支持される覆い壁体を含み、
   前記覆い壁体は、
   前記第２側面の前記回転方向の後端部に、前記後のシャッタ壁部を設けた第１の覆い壁体と、
   前記後のシャッタ壁部を具えず、前記第１の覆い壁体が開状態のとき、この第１の覆い壁体に代わって前記第２側面の側のみを閉じる第２の覆い壁体とから形成される請求項１〜３の何れかに記載のビードエーペックスゴム形成装置。
   

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