JP6926944B2 - タイヤ部材成形装置 - Google Patents

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本発明は、例えば、未加硫のゴム部材を巻き付けて環状のタイヤ部材を成形するためのタイヤ部材成形装置に関する。
例えば、下記特許文献１及び２には、タイヤの生ベルトを成形するための拡縮径可能なベルト成形面を有したドラム部分を備えたベルト成形装置が記載されている。一般に、この種の装置は、タイヤの製造ラインに配置され、横行や旋回を行って、他の装置と材料のやり取りが行われる。したがって、タイヤ製造ラインの省スペース化を図るべく、小型化の要請があり、とりわけ、ドラム軸方向の寸法の小型化が求められていた。
特開２００１−３１５２１８号公報 特開２００２−３６１７５８号公報
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、小型化が可能なタイヤ部材成形装置を提供することを主たる目的としている。
本発明は、環状のタイヤ部材を成形するための装置であって、成形ドラムとドラム拡縮手段とを含み、前記成形ドラムは、帯状のゴム部材を巻き付けるための実質的に環状の外周面を構成するようにドラム周方向に並べられた複数のセグメントと、前記セグメントのそれぞれがドラム半径方向に移動可能に支持された回転可能なセンターリングとを含み、前記ドラム拡縮手段は、ドラム軸方向に移動することにより前記セグメントのそれぞれをドラム半径方向に移動させるテーパーコーン部と、一端が前記テーパーコーン部に連結されて前記成形ドラムの軸中心上を延びるセンターシャフトと、前記センターシャフトの他端側に連結されかつ前記センターシャフトを軸方向に移動させる軸動手段とを含み、前記センターリングが、前記センターシャフト上かつ前記テーパーコーン部と前記軸動手段との間に設けられている。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記テーパーコーン部は、前記軸動手段側に向かって先細状となっているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記テーパーコーン部は、前記セグメントで囲まれた空間内に配されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記テーパーコーン部と前記センターシャフトとは、相対回転自在に連結されており、前記成形ドラムが、前記センターシャフトとは独立して回転するのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記軸動手段は、第１電動機を含み、前記センターリングには、前記第１電動機の側に回転力伝達要素が設けられており、前記回転力伝達要素には、前記センターリングを回転させるための第２電動機が連係されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記センターリングは、前記センターシャフトに対して回転自在に支持されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記第１電動機及び前記第２電動機が、上下に並んで配置されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記第１電動機及び前記第２電動機が、一つのギアボックスに配置されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記回転力伝達要素は、前記セグメントで囲まれた空間の外に配されているのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置において、前記軸動手段は、第１電動機で動作するボールネジ機構を含むのが望ましい。
本発明のタイヤ部材成形装置は、成形ドラムとドラム拡縮手段との連係部分において、成形ドラムを回転させるためのセンターリングを、成形ドラムを拡縮径させるためのテーパーコーン部と、前記テーパーコーン部を軸方向に移動させるための軸動手段との間のスペースに配置したことにより、装置寸法の小型化、とりわけドラム軸方向において小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態のタイヤ部材成形装置の側面図である。 図１のタイヤ部材成形装置の断面図である。 図２の成形ドラムの拡大断面図である。 比較例のタイヤ部材成形装置の側面図である。
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、本実施形態のタイヤ部材成形装置（以下、単に「装置」という場合がある。）１の側面図が示されている。図１に示されるように、本発明の装置１は、環状のタイヤ部材を成形するために使用される。本実施形態の装置１は、例えば、円筒状のトレッド部材を形成するのに好適に使用される。トレッド部材は、例えば、装置１の成形ドラム２の外周面上に、シート状のトレッド補強部材が円筒状に巻き付けられ、その外面に帯状のゴムストリップが螺旋状に巻き付けられて形成される。
図２は、装置１の内部を示す断面図である。図２に示されるように、装置１は、成形ドラム２と、ドラム拡縮手段３とを含んでいる。
成形ドラム２は、環状の外周面を有している。成形ドラム２は、中心軸部４と、複数のセグメント５と、センターリング６とを含んでいる。
中心軸部４は、例えば、成形ドラム２の軸中心を含んでドラム軸方向に延びている。本実施形態の中心軸部４は、例えば、中空状に形成されている。
セグメント５は、ドラム周方向に複数並べられている。これにより、複数のセグメント５が、実質的に環状の外周面を構成している。この外周面に帯状のゴム部材が巻き付けられて、タイヤ部材が成形される。なお、「実質的に環状の外周面」は、例えば、タイヤ部材の成形に影響がない程度において、隣り合うセグメント５間に隙間が生じた態様を含むものとする。
本実施形態のセグメント５は、例えば、外周面を構成する外側部１１と、外側部１１からドラム半径方向の内側にのびる板状の内側部１２とを含んでいるのが望ましい。
センターリング６は、例えば、中心軸部４上で回転可能に支持されている。センターリング６は、例えば、セグメント５のそれぞれをドラム半径方向に移動可能に支持している。本実施形態のセンターリング６は、例えば、各セグメント５の内側部１２と接続されている。
ドラム拡縮手段３は、テーパーコーン部７と、センターシャフト８と、軸動手段９とを含む。
テーパーコーン部７は、ドラム軸方向に移動することにより、セグメント５のそれぞれをドラム半径方向に移動させる。
センターシャフト８は、一端がテーパーコーン部７に連結されて、成形ドラム２の軸中心上を延びている。本実施形態のセンターシャフト８とテーパーコーン部７とは、相対回転自在に連結されている。これにより、センターリング６は、センターシャフト８に対して回転自在に支持されている。本実施形態のセンターシャフト８は、例えば、中心軸部４の内部に、ドラム軸方向に移動可能に配されている。
軸動手段９は、センターシャフト８の他端側に連結されている。本実施形態の軸動手段９は、例えば、センターシャフト８の他端側に配された第１電動機１０及びボールネジ機構１４を含んでいる。ボールネジ機構１４は、第１電動機１０の回転力によって動作し、センターシャフト８をドラム軸方向に移動させる。
本実施形態の第１電動機１０は、例えば、中心軸部４と連結するギヤボックス１５内に収納されているのが望ましい。ボールネジ機構１４は、例えば、中心軸部４の内部に配されているのが望ましい。
センターリング６は、センターシャフト８上かつテーパーコーン部７と軸動手段９との間に設けられている。このように、本発明の装置１は、成形ドラム２とドラム拡縮手段３との連係部分において、成形ドラム２を回転させるためのセンターリング６を、成形ドラム２を拡縮径させるためのテーパーコーン部７と、テーパーコーン部７を軸方向に移動させるための軸動手段９との間のスペースに配置したことにより、装置寸法の小型化、とりわけドラム軸方向において小型化を図ることができる。
図３には、成形ドラム２の拡大断面図が示されている。図３に示されるように、本実施形態のセンターリング６は、例えば、本体部１６と、セグメント支持部１７と、回転力伝達要素１８とを含んでいる。
本体部１６は、例えば、円筒状であり、中心軸部４上にベアリング１９を介して回転自在に支持されている。
セグメント支持部１７は、例えば、中心軸部４の軸動手段９側の端部からドラム半径方向外側にのびる円盤状である。セグメント支持部１７のテーパーコーン部７側の外面には、例えば、セグメント５の内側部１２が嵌まる溝部が配されている。これにより、セグメント支持部１７の外面上には、セグメント５のそれぞれがドラム半径方向に移動可能に支持されている。
図２に示されるように、回転力伝達要素１８は、例えば、本体部１６よりも第１電動機１０の側に設けられている。本実施形態の回転力伝達要素１８は、例えば、セグメント５で囲まれた空間の外に配されている。回転力伝達要素１８は、例えば、円筒状であり、チェーン２１を介してセンターリング６を回転させるための第２電動機２０と連係されている。第２電動機２０は、センターリング６及びこれに支持されたセグメント５を回転させることができる。
本実施形態では、上述の回転力伝達要素１８によって、成形ドラム２を回転させるための第２電動機２０を成形ドラム２に近付けて配することができる。これにより、装置１の小型化を図ることができる。
装置１をさらに小型化するために、第２電動機２０は、例えば、第１電動機１０と上下に並んで配置されているのが望ましい。より望ましい態様では、第１電動機１０及び第２電動機２０が、一つのギヤボックス１５に配置されている。
図３に示されるように、ドラム軸方向の装置寸法を小さくするために、回転力伝達要素１８は、例えば、本体部１６よりも小さいドラム軸方向の長さを有するのが望ましい。
テーパーコーン部７は、全体がセグメント５で囲まれた空間内に配されているのが望ましい。これにより、装置１の一層の小型化を図ることができる。
テーパーコーン部７は、例えば、軸動手段９側に向かって先細状となっている。本実施形態のテーパーコーン部７は、例えば、軸動手段９側に向かってドラム半径方向内側に傾斜したレール部２２を有している。レール部２２上には、セグメント５の内側部１２が配されている。テーパーコーン部７が軸動手段９側に移動すると、セグメント５の内側部１２がレール部２２に押され、セグメント５がドラム半径方向の外側に移動する。
テーパーコーン部７は、例えば、上記レール部２２を含み各セグメント５と接するコーン基部２５と、センターシャフト８と連結する連結部２６と、コーン基部２５と連結部２６との間のプッシュロッド２７とを含んでいる。
コーン基部２５は、例えば、上記レール部２２を支持する支持部２８を含んでいる。支持部２８は、センターリング６の本体部１６上でドラム軸方向に移動可能である。また、支持部２８は、本体部１６に対してドラム周方向には相対移動できない。これにより、テーパーコーン部７は、中心軸部４の廻りをセンターリング６と一体となって回転することができる。
連結部２６は、例えば、円盤状であり、その中心部にセンターシャフト８の一端が連結している。連結部２６は、ドラム軸方向にはセンターシャフト８と一体に移動することができる。連結部２６は、例えば、ベアリング２９を介して、センターシャフト８とは相対回転自在に連結している。
プッシュロッド２７は、例えば、ドラム軸方向にのびる棒状の部材であり、ドラム周方向に複数配されている。プッシュロッド２７は、連結部２６のドラム軸方向の移動を、コーン基部２５に伝達することができる。望ましい態様では、プッシュロッド２７は、長さの異なるものに交換することができる。これにより、成形するタイヤ部材の仕様に応じて、テーパーコーン部７の移動量や移動開始位置を変更することができる。
プッシュロッド２７の本数は、例えば、２〜６本であるのが望ましい。これにより、センターシャフト８が移動したときの応力は、プッシュロッド２７が吸収し、テーパーコーン部７に過度な応力が作用しない。これにより、装置１が長期に亘って使用されても、テーパーコーン部７に不要な変形が生じず、プッシュロッド２７の交換のみで装置１を良好な状態に維持できるため、装置１の保守費用が低減する。
装置１の長期の使用による損傷や疲労を、テーパーコーン部７及びセンターリング６に生じさせず、連結部２６及びプッシュロッド２７に集中させる観点から、プッシュロッド２７は、連結部２６の中心部よりも肉厚が小さい部分に支持されているのが望ましい。これにより、プッシュロッド２７及び連結部２６の交換のみで装置１を良好な状態に維持できる。
以上、本発明の一実施形態のタイヤ部材成形装置が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。
実施例として、図２で示されるタイヤ部材成形装置が準備された。比較例として、図４で示される従来のタイヤ部材成形装置が準備された。図４の装置ａは、テーパーコーン部ｄが、センターリングｃと軸動手段ｅとの間に配されている。また、装置ａは、成形ドラムｂを回転させる電動機ｆと成形ドラムｂとの間に、軸動手段ｅが配されている。
実施例の装置と比較例の装置とのドラム軸方向の長さを測定した結果、実施例の装置のドラム軸方向の長さは、比較例の装置のドラム軸方向の長さの約８０％となっており、本発明の装置は、小型化が達成されていることが確認できた。
２ 成形ドラム
３ ドラム拡縮手段
５ セグメント
６ センターリング
７ テーパーコーン部
８ センターシャフト
９ 軸動手段

Claims (10)

  1. 環状のタイヤ部材を成形するための装置であって、
    成形ドラムとドラム拡縮手段とを含み、
    前記成形ドラムは、帯状のゴム部材を巻き付けるための実質的に環状の外周面を構成するようにドラム周方向に並べられた複数のセグメントと、前記セグメントのそれぞれがドラム半径方向に移動可能に支持された回転可能なセンターリングとを含み、
    前記ドラム拡縮手段は、ドラム軸方向に移動することにより前記セグメントのそれぞれをドラム半径方向に移動させるテーパーコーン部と、
    一端が前記テーパーコーン部に連結されて前記成形ドラムの軸中心上を延びるセンターシャフトと、前記センターシャフトの他端側に連結されかつ前記センターシャフトを軸方向に移動させる軸動手段とを含み、
    前記センターリングが、前記センターシャフト上かつ前記テーパーコーン部と前記軸動手段との間に設けられている、
    タイヤ部材成形装置。
  2. 前記テーパーコーン部は、前記軸動手段側に向かって先細状となっている、請求項１記載のタイヤ部材成形装置。
  3. 前記テーパーコーン部は、前記セグメントで囲まれた空間内に配されている、請求項１又は２に記載のタイヤ部材成形装置。
  4. 前記テーパーコーン部と前記センターシャフトとは、相対回転自在に連結されており、
    前記成形ドラムが、前記センターシャフトとは独立して回転する、請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ部材成形装置。
  5. 前記軸動手段は、第１電動機を含み、
    前記センターリングには、前記第１電動機の側に回転力伝達要素が設けられており、
    前記回転力伝達要素には、前記センターリングを回転させるための第２電動機が連係されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ部材成形装置。
  6. 前記センターリングは、前記センターシャフトに対して回転自在に支持されている、請求項５に記載のタイヤ部材成形装置。
  7. 前記第１電動機及び前記第２電動機が、上下に並んで配置されている、請求項５又は６に記載のタイヤ部材成形装置。
  8. 前記第１電動機及び前記第２電動機が、一つのギアボックスに配置されている、請求項５乃至７のいずれかに記載のタイヤ部材成形装置。
  9. 前記回転力伝達要素は、前記セグメントで囲まれた空間の外に配されている、請求項５乃至８のいずれかに記載のタイヤ部材成形装置。
  10. 前記軸動手段は、第１電動機で動作するボールネジ機構を含む、請求項１乃至９のいずれかに記載のタイヤ部材成形装置。
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