JP6900304B2 - タイヤ成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成形装置に関する。

従来、未加硫のタイヤ部材を組立てて生タイヤとするタイヤ成形工程においては、例えば、特許文献１に記載されるタイヤ成形装置、すなわち、回転可能な中空円筒状の主軸と、該主軸の一側部外側及び他側部外側に摺接可能に嵌合されて該主軸の軸方向に移動可能である、一側ドラム本体部及び他側ドラム本体部と、を有するタイヤ成形装置が知られている。

このタイヤ成形装置においては、主軸の中空部に、該主軸と同軸のねじ軸が挿入されており、該ねじ軸の回転によって、一側ドラム本体部及び他側ドラム本体部を主軸の軸方向に等距離だけ逆方向に移動させることにより、両ドラム本体部を互いに近接離間させている。

特開平７−０２４９３０号公報

近年、タイヤ成形装置におけるメンテナンスの効率化等が模索されるなか、該装置の構造を簡素化すること等が求められている。
また、従来のタイヤ成形装置のように、両ドラム本体部ひいては両ドラム本体部を含む両半ドラムが主軸に支持されている場合、両半ドラムの荷重が主軸に負荷される。半ドラムは、成形するタイヤのリムサイズによって重量差が大きく、使用する半ドラムごとに主軸の撓み量が変わるため、装置の芯出し精度が低下する傾向にあった。

そこで、本発明は、簡素な構造を有し、かつ芯出し精度が向上したタイヤ成形装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するための本発明のタイヤ成形装置は、主軸と、該主軸の外周側に配置されたドラム機構と、を備える、未加硫タイヤを成形するためのタイヤ成形装置であって、前記ドラム機構が、前記主軸の一方端側に固定された、第１半ドラムと、該第１半ドラムよりも前記主軸の他方端側で該主軸によって支持されずに該主軸に接続された、第２半ドラムと、を有し、前記主軸が、該主軸の軸線方向に沿って移動し、かつ前記第２半ドラムが、前記主軸の軸線方向に沿って該主軸に対して相対移動することを特徴とする。
この構成によれば、タイヤ成形装置の構造を簡素化し、かつ芯出し精度を向上させることができる。

なお、上記の「主軸によって支持されずに該主軸に接続された」とは、第２半ドラムの荷重が、実質的に主軸に負荷されていないことを意味している。

（２）本発明のタイヤ成形装置では、前記主軸が、該主軸の軸線周りに回転することが好ましい。
この構成によれば、タイヤ成形装置の構造をより簡素化することができる。

（３）本発明のタイヤ成形装置では、前記第２半ドラムの少なくとも一部が、当該主軸の回転に同調して該主軸の軸線周りに回転することが好ましい。
この構成によれば、第２半ドラムを第１半ドラムの回転に同調させることができる。

（４）本発明のタイヤ成形装置では、前記主軸の外周側に第１軸部材をさらに備え、前記主軸と前記第２半ドラムとが、該第１軸部材を介して前記主軸の軸線方向に沿って互いに反対向きに移動することが好ましい。
この構成によれば、主軸と第２半ドラムとが別々の回転軸部材により移動する場合に比し、装置の構造をより簡素化することができる。

（５）本発明のタイヤ成形装置では、前記第２半ドラムがベアリングを備え、該ベアリングを介して前記主軸に接続されて該主軸を支持していることが好ましい。
この構成によれば、芯出し精度をさらに向上させることができる。

本発明によれば、簡素な構造を有し、かつ芯出し精度が向上したタイヤ成形装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ成形装置を示す図であり、第１半ドラムと第２半ドラムとが離間した状態を示す、模式側面図である。 図１に示すタイヤ成形装置を示す図であり、第１半ドラムと第２半ドラムとが近接した状態を示す、模式側面図である。 本発明の他の実施形態に係るタイヤ成形装置を示す、模式側面図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係るタイヤ成形装置の実施形態を例示説明する。
本実施形態に係るタイヤ成形装置１００は、図１及び図２に示すように、主軸１と、該主軸１の外周側に配置されたドラム機構２と、を備える、未加硫タイヤ（不図示）を成形するためのタイヤ成形装置である。
主軸１は、土台５上に配置されている。より具体的に、主軸１は、該主軸１の一方端側（図中、紙面に向かって左側。以下、「主軸１の先端側」ともいう。）では、該土台５上に支持されておらず、他方端側（図中、紙面に向かって右側。以下、「主軸１の根本側」ともいう。）にて、該土台５に支持されている。すなわち、主軸１は、該主軸１の根本側にて土台５上に片側支持されている。より詳細には、主軸１は、該主軸１の一部である、主軸支持部１Ｓを介して土台５上に片側支持されている。
また、ドラム機構２は、主軸１の一方端側（先端側）に支持及び固定された、第１半ドラム３と、該第１半ドラム３よりも主軸１の他方端側（根本側）で該主軸によって支持されずに主軸１に接続された、第２半ドラム４と、を有する。
第１半ドラム３は、未加硫タイヤの構成部材が配置されるドラム本体部３Ｂと、該ドラム本体部３Ｂから主軸１の軸線方向に沿って延びるドラム筒状部３Ｔと、を有する。ドラム本体部３Ｂと、ドラム筒状部３Ｔと、は一体に構成されている。
第２半ドラム４は、未加硫タイヤの構成部材が配置されるドラム本体部４Ｂと、該ドラム本体部４Ｂから主軸１の軸線方向に沿って延びるドラム筒状部４Ｔと、該ドラム本体部４Ｂ及び該ドラム筒状部４Ｔを支持するドラム支持部４Ｓと、を有する。ドラム本体部４Ｂと、ドラム筒状部４Ｔと、ドラム支持部４Ｓと、は一体に構成されている。
なお、第２半ドラム４もまた、主軸１と同様に、該第２半ドラム４の、主軸１の根本側にて土台５に片側支持されている。より詳細には、第２半ドラム４は、該第２半ドラム４の一部である、ドラム支持部４Ｓを介して土台５上に片側支持されている。このように、第２半ドラム４は、主軸１には支持されていない。すなわち、第２半ドラム４の荷重は、実質的に主軸１に負荷されていない。
なお、土台５における第２半ドラム４の支持位置は、土台５における主軸１の支持位置よりも該主軸１の先端側である。

主軸１は、該主軸１を当該主軸１の軸線Ａ周りに回転させる、第１駆動源Ｍ１に接続されており、該第１駆動源Ｍ１の駆動力によって、主軸１及び該主軸１に固定された第１半ドラム３が、当該主軸１の軸周りに回転する。

また、主軸１は、該主軸１を当該主軸１の軸線Ａの方向（以下、「軸線方向」ともいう。）に沿って移動させる、第２駆動源Ｍ２に接続しており、該第２駆動源Ｍ２の駆動力によって、主軸１及び該主軸１に固定された第１半ドラム３が、当該主軸１の軸線方向に沿って移動する。換言すれば、主軸１及び第１半ドラム３は、該主軸１の軸線方向に沿って、第２半ドラム４に対して相対移動する。

より具体的に、主軸１は、主軸１の外周側、すなわち、主軸１の外部で土台５上に配置された、該主軸１の軸線Ａに沿って延びる第１軸部材（本実施形態では、左右ボールねじ）６を介して第２駆動源Ｍ２に接続されており、該第２駆動源Ｍ２の駆動力によって第１軸部材６が回転すると、当該回転に伴って、主軸１及び第１半ドラム３が、当該主軸１の軸線方向に沿って移動する。

このように、本実施形態における第１半ドラム３は、主軸１とともに、該主軸１の軸線Ａ周りに回転し、かつ該主軸１の軸線方向に沿って移動する。

その一方で、第２半ドラム４は、主軸１及び第１半ドラム３とは独立して、主軸１上を、該主軸１の軸線方向に沿って摺接移動するように当該主軸１に接続されている。すなわち、第２半ドラム４は、主軸１の軸線方向に沿って、該主軸１及び第１半ドラム３に対して相対移動する。このように、本実施形態における第２半ドラム４は、土台５上に固定配置されているのではなく、該第２半ドラム４もまた、主軸１に対して該主軸１の軸線方向に沿って移動する。

より具体的に、本実施形態における第２半ドラム４は、主軸１と同様に、第１軸部材６を介して第２駆動源Ｍ２に接続されており、該第２駆動源Ｍ２の駆動力によって第１軸部材６が回転すると、当該回転に伴って、第２半ドラム４が当該主軸１の軸線方向に沿って移動する。

なお、上述のとおり、本実施形態における第１軸部材６は左右ボールねじであり、該第１軸部材６の一方端側と他方端側とでは、ねじ山が逆向きに設けられている。主軸１及び第２半ドラム４は、互いにねじ山の向きが異なる位置にて当該第１軸部材６に接続されているため、該第１軸部材６が回転すると、当該回転に伴って、主軸１及び第１半ドラム３と、第２半ドラム４と、は該主軸１の軸線方向に沿って互いに反対向きに移動する。

具体的には、第１軸部材６の回転に伴って、該第１軸部材６における、主軸１の接続位置と第２半ドラム４の接続位置とが近接すると、第１半ドラム３と第２半ドラム４とが離間し（図１の状態）、また、第１軸部材６における、主軸１の接続位置と第２半ドラム４の接続位置とが離間すると、第１半ドラム３と第２半ドラム４とが近接する（図２の状態）。

このように、第２駆動源Ｍ２によって第１軸部材６が回転すると、第１半ドラム３と第２半ドラム４とは、主軸１の軸線方向に沿って近接離間するように移動する。すなわち、第１半ドラム３のドラム本体部３Ｂと、第２半ドラム４のドラム本体部４Ｂと、が主軸１の軸線方向に沿って近接離間する。

なお、本実施形態において、第１軸部材６のねじ山は、該第１軸部材６の一方端側と他方端側とで逆向きに設けられているが、ねじ山の配設ピッチは同じである。従って、第１半ドラム３と第２半ドラム４とは、主軸１の軸線方向に沿って、互いに反対向きに、等しい距離だけ移動する。
但し、本発明では、主軸１が軸線方向に沿って移動することにより、第２半ドラム４が主軸１の軸線方向に沿って該主軸１に対して相対移動すれば、第２半ドラム４は、軸線方向に固定された（すなわち、軸線方向に移動しない）構成とすることもできる。この場合、タイヤ成形装置をさらに簡素化することができる。

また、第２半ドラム４は、該第２半ドラム４の少なくとも一部が、主軸１の回転に同調して該主軸１の軸線Ａ周りに回転するように、当該主軸１に接続されている。具体的に、本実施形態における第２半ドラム４は、該第２半ドラム４のドラム筒状部４Ｔとドラム接続部４Ｓとの間にて、ベアリング（本実施形態では、すべり軸受）７を介して主軸１に接続されている。従って、第２半ドラム４は、主軸１の回転に同調して、該第２半ドラム４のドラム筒状部４Ｔ及びドラム本体部４Ｂが該主軸１の軸線Ａ周りに回転するが、該第２半ドラム４のドラム接続部４Ｓは回転しない。

このように、第２半ドラム４は、主軸１の軸線方向には、該主軸１に対して相対移動する一方で、該主軸１の軸線Ａ周りには、該第２半ドラム４の少なくとも一部が当該主軸１に同調して回転する。従って、第２半ドラム４は、主軸１の軸線方向には、第１半ドラム３に対して相対移動する一方で、該主軸１の軸線Ａ周りには、該第２半ドラム４の少なくとも一部が該第１半ドラム３と同調して回転する。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００は、ドラム機構２の外周側に、アーム機構８をさらに備えている。アーム機構８は、第１半ドラム３の、ドラム筒状部３Ｔの外周側に配置された第１アーム部９と、第２半ドラム４の、ドラム筒状部４Ｔの外周側に配置された第２アーム部１０と、を有している。

本実施形態において、第１アーム部９は、第１半ドラム３（本実施形態では、第１半ドラム３のドラム筒状部３Ｔ）に接続するアーム土台部１２と、該アーム土台部１２上に配置されて、未加硫のタイヤ部材（不図示）を折り返し及び圧着するためのアーム１３と、該アーム１３の開動作（主軸１の径方向の動作）を促すシリンダ１４と、を備えている。なお、本実施形態において、アーム土台部１２はすべり軸受である。
当該構成は、第２半ドラム４（本実施形態では、第２半ドラム４のドラム筒状部４Ｔ）の外周側に配置された、第２アーム部１０においても同様である。
しかしながら、アーム機構は、当該構成に限定されるものではない。

また、アーム１３は、第１半ドラム３及び第２半ドラム４のそれぞれの外周側に円環状に複数本配置されているが、ここでは、説明のため、第１半ドラム３及び第２半ドラム４のそれぞれにおいて、複数本のアーム１３のうちの２本を示している。
同様に、シリンダ１４は、複数本のアーム１３のそれぞれに対応して複数個配置されている（又は、該複数本のアーム１３のすべてに対応する１つの構成として円環状に配置されている）が、ここでは、説明のため、第１半ドラム３及び第２半ドラム４のそれぞれにおいて、複数本のシリンダ１４のうちの２つを示している。
同様に、アーム土台部１２は、ドラム機構２の外周を一周囲うように円環状に延在しているが、ここでは、アーム１３及びシリンダ１４の図示の省略に伴い、該アーム土台部１２の断面を示している。

以上より、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、ドラム機構２が、主軸１の一方端側（先端側）に固定された、第１半ドラム３と、該第１半ドラム３よりも主軸１の他方端側（根本側）で該主軸によって支持されずに主軸１に接続された、第２半ドラム４と、を有し、主軸１が、該主軸１の軸線方向に沿って移動し、かつ第２半ドラム４が、主軸１の軸線方向に沿って該主軸１に対して相対移動する。
この構成では、従来に比し、タイヤ成形装置の構造をより簡素化し、かつ芯出し精度を向上させることができる。

具体的に、従来のタイヤ成形装置では、主軸の一方端側に配置された第１半ドラムと、主軸の他方端側に配置された第２半ドラムと、のそれぞれを主軸に対して相対移動させるべく、該主軸の一方端から他方端に亘って軸部材を延在させ、該軸部材に上記第１半ドラム及び第２半ドラムを接続していた。
その一方で、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、第１半ドラム３が固定された主軸１が該主軸１の軸線方向に沿って移動するとともに、第２半ドラム４が主軸１に対して相対移動するため、従来、第１半ドラム３を主軸１の軸線方向に沿って移動させるために配置していた軸部材を省略することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、第２半ドラム４が主軸１に支持されずに該主軸１に接続されている。具体的には、第２半ドラム４は、主軸１上を、該主軸１の軸線方向に沿って摺接移動するように当該主軸１に接続されているが、該第２半ドラム４の荷重は該主軸１に負荷されていない。従って、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、従来に比し、主軸１への荷重が軽減され、該主軸１における撓みが抑制されるため、芯出し精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、第２半ドラム４がベアリング（すべり軸受）７を備え、該ベアリング７を介して主軸１に接続されて該主軸１を支持している。すなわち、主軸１の自重及び第１半ドラム３の荷重が、土台５に支持されている主軸１の一方端側の端部のみならず、第２半ドラム４によっても支持されている。このようにして、主軸１の撓みがさらに抑制されるため、芯出し精度をさらに向上させることができる。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、主軸１が、該主軸１の軸線Ａ周りに回転する。主軸１が回転することにより、該主軸１に固定された第１半ドラム３を当該主軸１の軸線Ａ周りに回転させることができる。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、第２半ドラム４の少なくとも一部（本実施形態では、ドラム本体部４Ｂ及びドラム筒状部４Ｔ）が、主軸１の回転に同調して該主軸１の軸線Ａ周りに回転する。
この構成によれば、第２半ドラム４を、主軸１に固定された第１半ドラム３の回転に同調させることができる。また、主軸１と第２半ドラム４とを個別に回転させる場合に比し軸部材の本数が減るため、装置の構造をさらに簡素化することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００では、主軸１の外周側に第１軸部材（本実施形態では、左右ボールねじ）６をさらに備え、主軸１と第２半ドラム４とが、該第１軸部材６を介して主軸１の軸線方向に沿って互いに反対向きに移動する。
この構成によれば、主軸１と第２半ドラム４とを別々の部材によって移動させる場合に比し軸部材の本数が減るため、装置の構造をさらに簡素化することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ成形装置１００がそうであるように、主軸１及び第２半ドラム４の双方が、該主軸１の他方端側（主軸１の根本側）にて第１軸部材６に接続している場合、換言すれば、主軸１及び第２半ドラム４の、第１軸部材６に対する接続位置が互いに近接している場合、第１軸部材６の長さが短縮されるため、装置の構造をさらに簡素化することができる。

また、第１軸部材６が主軸１の外周側（外部）にある（すなわち、第１半ドラム３と、第２半ドラム４と、を主軸１の軸線方向に沿って相対移動させるための軸部材が主軸１内にない）ため、該主軸１内を中空とすることができ、この場合、主軸１の中空部に任意の機構を設けることによって、タイヤ成形装置に種々の機能を付加することができる。

例えば、主軸１の中空部に、未加硫タイヤの内周面を撮影するための撮影手段（例えば、内面検出用カメラ等）を挿入すれば、生タイヤの内面検査を行うことができ、不良品の早期発見に役立てることができる。なお、この場合、主軸１の、第１半ドラム３及び第２半ドラム４間に、上記撮影手段を通すための孔又はスリット等を設ける。

また、図３には、本発明の他の実施形態に係るタイヤ成形装置２００を示し、タイヤ成形装置１００と同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
タイヤ成形装置２００における、第１アーム部９及び第２アーム部１０は、該第１アーム部９及び該第２アーム部１０を主軸１の軸線方向に沿ってドラム機構２に対して相対移動させる、第３駆動源Ｍ３に接続しており、該第３駆動源Ｍ３の駆動力によって、当該第１アーム部９及び第２アーム部１０が、主軸１の軸線方向に沿って移動する。

より具体的に、タイヤ成形装置２００は、主軸１の中空部に、該主軸１の軸線方向に延びる、第２軸部材（本実施形態では、左右ボールねじ）１１を備えている。第１アーム部９及び第２アーム部１０は、第２軸部材１１を介して第３駆動源Ｍ３に接続されており、該第３駆動源Ｍ３の駆動力によって第２軸部材１１が回転すると、当該回転に伴って、第１アーム部９は第１半ドラム３に対して主軸１の軸線方向に沿って相対移動し、第２アーム部１０は第２半ドラム４に対して主軸１の軸線方向に沿って相対移動する。

なお、上述のとおり、本実施形態における第２軸部材１１は左右ボールねじであり、該第２軸部材１１の一方端側と他方端側とでは、ねじ山が逆向きに設けられている。第１アーム部９と第２アーム部１０とは、互いにねじ山の向きが異なる位置にて当該第２軸部材１１に接続されているため、該軸部材１１が回転すると、当該回転に伴って、主軸１の軸線方向に沿って互いに反対向きに移動する。
このように、第１アーム部９と第２アーム部１０とは、主軸１の軸線方向に沿って近接離間するように移動する。

なお、本実施形態において、第２軸部材１１のねじ山は、該第２軸部材１１の一方端側と他方端側とで反対向きに設けられているが、ねじ山の配設ピッチは同じである。従って、第１アーム部９と第２アーム部１０とは、主軸１の軸線方向に沿って、互いに反対向きに、等しい距離だけ移動する。

この構成によれば、アーム機構８を電動化すること、すなわち、未加硫のタイヤ部材（不図示）を折り返す、タイヤ部材の折り返し工程を電動化することができ、これにより、該折り返し工程における不良品を低減することが可能となる。

また、上述のタイヤ成形装置１００，２００では、主軸１の根本側の端部に設けられたリング１５と、第１駆動源Ｍ１の根本側の端部に設けられたリング１６と、に掛け渡された環状ゴムベルト１７が回転することにより、第１駆動源Ｍ１の駆動力が主軸１に伝達され、該主軸１が軸線Ａ周りに回転する。
同様に、第１軸部材６の、主軸１の根本側の端部に設けられたリング１８と、第２駆動源Ｍ２の先端部に設けられたリング１９と、に掛け渡された環状ゴムベルト２０が回転することにより、第２駆動源Ｍ２の駆動力が第１軸部材６に伝達され、該第１軸部材６が回転する。
さらに、第２軸部材１１の、主軸１の根本側の端部に設けられたリング２１と、第３駆動源Ｍ３の先端部に設けられたリング２２と、に掛け渡された環状ゴムベルト２３が回転することにより、第３駆動源Ｍ３の駆動力が第２軸部材１１に伝達され、該第２軸部材１１が回転する。
しかしながら、本発明において、主軸１、第１軸部材６及び第２軸部材１１を駆動する駆動手段は、上記の形態に限定されない。

１：主軸、 １Ｓ：主軸支持部、 ２：ドラム機構、 ３：第１半ドラム、 ３Ｂ：ドラム本体部、 ３Ｔ：ドラム筒状部、 ４：第２半ドラム、 ４Ｂ：ドラム本体部、 ４Ｔ：ドラム筒状部、 ４Ｓ：ドラム支持部、 ５：土台、 ６：第１軸部材、 ７：ベアリング、 ８：アーム機構、 ９：第１アーム部、 １０：第２アーム部、 １１：第２軸部材、 １２：アーム土台部、 １３：アーム、 １４：シリンダ、 １５，１６，１８，１９，２１，２２：リング、 １７，２０，２３：環状のゴムベルト、 Ａ：主軸の軸線、 Ｍ１：第１駆動源、 Ｍ２：第２駆動源、 Ｍ３：第３駆動源、 １００，２００：タイヤ成形装置

Claims (4)

1. 主軸と、該主軸の外周側に配置されたドラム機構と、を備える、未加硫タイヤを成形するためのタイヤ成形装置であって、
   前記ドラム機構が、前記主軸の一方端側に固定された、第１半ドラムと、該第１半ドラムよりも前記主軸の他方端側で該主軸によって支持されずに該主軸に接続された、第２半ドラムと、を有し、
   前記主軸が、該主軸の軸線方向に沿って移動し、かつ前記第２半ドラムが、前記主軸の軸線方向に沿って該主軸に対して相対移動し、
   前記主軸の外周側に第１軸部材をさらに備え、
   前記主軸と前記第２半ドラムとが、該第１軸部材を介して前記主軸の軸線方向に沿って互いに反対向きに移動することを特徴とする、タイヤ成形装置。
2. 前記主軸が、該主軸の軸線周りに回転する、請求項１に記載のタイヤ成形装置。
3. 前記第２半ドラムの少なくとも一部が、前記主軸の回転に同調して該主軸の軸線周りに回転する、請求項２に記載のタイヤ成形装置。
4. 前記第２半ドラムがベアリングを備え、該ベアリングを介して前記主軸に接続されて該主軸を支持している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ成形装置。

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