JP4226495B2 - タイヤ成型ドラム、および、これにより成型されるタイヤの、成型システム、プロセス設計方法、ならびに、製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、グリーンタイヤの内面形状を特定する環状のコア体とを具え、コア体を、互いに周方向に隣接する複数枚の剛体セグメントよりなりグリーンタイヤの内面形状を特定する環状のコア体を具えたタイヤ成型ドラム、このタイヤ成型ドラムにより成型されるタイヤの成型システム、プロセス設定方法、および、製造方法に関し、特に、複数のサイズのタイヤを製造する際の、タイヤ成型ドラムのコストを低減することのできるものに関する。

本発明の出願人は、国際出願PCT/JP03/09949において、一対のビードコアを支承するそれぞれのビードロック手段と、カーカスバンドの中央部を拡径支持し外側輪郭によってグリーンタイヤの内面形状を特定する環状のコア体とを具え、コア体を、互いに周方向に隣接して前記外側輪郭を形成する拡縮径変位可能な複数枚の剛体セグメントで構成したタイヤ成型ドラムを提案した。

このタイヤ成型ドラムによれば、複数枚の剛体セグメントよりなるコア体を具えるので、ベルト部材、トレッド部材、あるいは、サイドウォール部材等のタイヤ構成部材を、膨出したカーカスバンド中央部の外側に組み付けるに際し、これらのタイヤ構成部材をコア体を土台にして正確に組み付けることができ、しかも、コア体は、一対のビードロック手段に対して同一成型ドラムの中心軸上で位置決めされて設けられるので、ビードロック手段によって位置決めされたビードコアに対するこれらの構成部材の貼り付け精度を高いものとすることができ、高精度のタイヤを成型することができる、という特長を有する。

しかしながら、このようなタイヤ成型ドラムにおいては、グリーンタイヤの内面形状とコア体の外側輪郭とが一対一に対応するので、サイズに応じてグリーンタイヤの内面形状が異なるごとにそれぞれ別個のコア体を有するタイヤ成型ドラムを準備する必要があり、多数のサイズを生産するシステムにおいては、種々のサイズ割付状態を考慮すると、サイズ毎に一個以上、生産量の多いサイズにおいては多数個の数のコア体が必要となり、合計すると膨大な数量のコア体を保有しなければならず、このための投資が膨らみ、しかも、保有しているコア体のうち同時に稼働されるものは保有数に比べてわずかなので、このための在庫スペースも大幅に増大し、これらの点についての改善が望まれていた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、複数のサイズのタイヤを成型するタイヤ成型システムにおいて用いられるタイヤ成型ドラムのコア体の投資コストを抑制するとともに予備のコア体の在庫を圧縮することを目的とする。

＜１＞本発明は、一対のビードコアを支承するそれぞれのビードロック手段と、カーカスバンドの中央部を拡径支持し外側輪郭によってグリーンタイヤの内面形状を特定する環状のコア体とを具え、コア体を、互いに周方向に隣接して前記外側輪郭を形成する拡縮径変位可能な複数枚の剛体セグメントで構成したタイヤ成型ドラムにおいて、
コア体の中心軸線を含む断面において、前記外側輪郭は、幅方向中央部に中心軸線と平行な平坦輪郭部を有し、
それぞれの剛体セグメントは、前記平坦輪郭部の少なくとも一部を形成する複数枚のディスタンスピースと、前記外側輪郭の、これらのディスタンスピースによって形成される部分の幅方向両外側部分を形成するそれぞれのエンドピースとをコア体の幅方向に並べて構成され、それらのディスタンスピースは、厚さ方向をコア体の幅方向に向けて配置されるとともに着脱可能に構成され、それぞれのディスタンスピースの厚さを、単位厚さに対し、ともに同一または相互に異なる、一倍を含む整数倍としてなるタイヤ成型ドラムである。

＜２＞本発明は、＜１＞において、前記剛体セグメントは、前記エンドピースおよびディスタンスピースを支持するベースコラムと、ベースコラムのコア体幅方向中央に固定されて前記エンドピースおよびディスタンスピースのコア体幅方向位置の基準となるセンタストッパと、前記エンドピースのそれぞれをベースコラムに固定するエンドピース固定手段とを具え、
このベースコラムを、剛体セグメントを拡縮径変位させる手段に連結するとともに、ベースコラムに、前記エンドピースおよびディスタンスピースをコア体の幅方向に進退可能に支持する案内支持部を設け、エンドピースおよびディスタンスピースのそれぞれに、ベースコラムの案内支持部に係合する係合部を配設してなるタイヤ成型ドラムである。

＜３＞本発明は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記剛体セグメントの外側輪郭形成部分を、隣接するセグメント同士で噛合する櫛歯を幅方向に配列して構成し、Nを整数として、単位厚さのN倍の厚さを有するディスタンスピースは、N個の繋がった櫛歯に対応するよう構成してなるタイヤ成型ドラムである。

＜４＞本発明は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、コア体幅方向と直交する断面において、ベースコラムの案内支持部を柱状部材で構成するとともに、ディスタンスピースの係合部を、コア体幅方向と直交する断面においてこの柱状部材と雌雄係合する部材で構成し、この柱状部材の長さ方向中間位置に、ベースコラムとディスタンスピースとの係合を解除する切欠きを設けてなるタイヤ成型ドラムである。

＜５＞本発明は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、ラジアルタイヤの成型に用いられるタイヤ成型ドラムである。

＜６＞本発明は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、現在の状態のサイズを識別する手段として、ＲＦＩＤタグを取り付けてなるタイヤ成型ドラムである。

＜７＞本発明は、グリーンタイヤの内幅が互いに異なる複数のサイズを含む一群のサイズのタイヤを、タイヤ成型ドラムを用いて成型するタイヤ成型システムにおいて、
グリーンタイヤの内幅が互いに異なる複数のサイズのうち少なくとも二種類のサイズを成型するそれぞれのタイヤ成型ドラムは、＜１＞〜＜６＞のいずれかのタイヤ成型ドラムにおいて、ディタンスピースの枚数を、ゼロ枚と一枚とを含む枚数とし、全ディタンスピースの厚さを合計したディタンスピース総厚さを、サイズ毎に予め定められた値とし、それぞれのエンドピースを、これらのサイズ同士で共用されるものとしてなるタイヤ成型システムである。

＜８＞本発明は、＜７＞のタイヤ成型システムにおいて成型されるグリーンタイヤの内幅を、前記ディスタンスピース総厚さによって定まる複数の幅の中から選択して設定するタイヤのプロセス設定方法である。

＜９＞本発明は、＜７＞のタイヤ成型システムで成型されるタイヤの製造方法において、
それぞれのビードロック手段でビードコアをロックしたあと、ビードロック手段を相互に接近変位させながら、コア体を拡径して、カーカスバンドの中央部を膨出させ、次いでカーカスバンドの側部をビードコアの周りに半径方向外側に折返し、その後、ビードコアをロックしたまま、前記コア体を最大径まで拡径し、拡径されたコア体上にトレッドゴムを含むタイヤ構成部材を組み付けてグリーンタイヤを成型するタイヤの製造方法である。

＜１０＞本発明は、＜７＞のタイヤ成型システムで成型されるタイヤの製造方法において、
グリーンタイヤ内幅の異なるサイズ間のサイズ切替えを行うに際し、前記ディスタンスピースの総厚さを変更することにより、前記コア体のサイズ切替えを行うタイヤの製造方法である。

＜１１＞本発明は、＜１０＞において、前記コア体のサイズを切り替えたのち、その使用に先立って、タイヤ成型ドラムに設けられたＲＦＩＤタグのサイズ識別符号を、サイズ切替え後のサイズのものに書き換えるタイヤ製造方法である。

＜１＞の発明によれば、それぞれの剛体セグメントは、平坦輪郭部の少なくとも一部を形成する、単位厚さの、一倍を含む整数倍の厚さの、複数枚のディスタンスピースと、前記外側輪郭の、これらのディスタンスピースによって形成される部分の幅方向両外側部分を形成するそれぞれのエンドピースとをコア体の幅方向に並べて構成され、それらのディスタンスピースは、厚さ方向をコア体の幅方向に向けて配置されるとともに着脱可能に構成されているので、タイヤ成型に用いるコア体の幅だけが異なる（厳密に云えば、平坦輪郭部の幅だけが異なる）複数のタイヤサイズのそれぞれに対して、コア体の剛体セグメントを、エンドピースおよびディスタンスピースをこれらのサイズ同士で共有されるものとし、サイズによって定まる平坦輪郭部の幅に応じてディスタンスピースの種類や枚数を適宜選択してこれらを幅方向にならべて構成することにより、サイズに応じて、単位厚さを単位としてコア体の幅を変えることができ、このことのより、サイズ毎に必要な個数だけのコア体を保有しなければならなかった従来の成型システムに対比して、大幅に少ない数のコア体でこれらのサイズに対応させることができ、また、そのための在庫を大幅に圧縮することができる。
なお、一台のタイヤ成型ドラムを構成する全てのディスタンスピースの厚さの合計であるディスタンスピース総厚さを所定の値にするため、単位厚さのディスタンスピースだけを並べることもできるが、この変りに、単位厚さの複数倍の厚さのディスタンスピースも含ませることにより、より少ない枚数のディスタンスピースで同じ総厚さを実現することができ、サイズ切替え作業を効率化することができる。

＜２＞の発明によれば、剛体セグメントを、一対のエンドピース、複数のディスタンスピース、ベースコラム、センタストッパ、および、エンドピース固定手段を具えて構成し、エンドピースおよびディスタンスピースのそれぞれをコア体の幅方向に進退させるための案内支持部をベースコラムに設けるので、幅の異なるコア体のサイズ切替えに際し、対をなすエンドピースを幅方向外側に退出させたあと、所定枚数のディスタンスピースを幅方向に進入もしくは退出させてその枚数を増減し、その後、再びエンドピースを進入させて、センタストッパの幅方向両側に同数の枚数のディスタンスピースを配置したあと、これらの、ディスタンスピースを介して幅方向両側からエンドピースをセンタストッパに押しつけ、その位置でエンドピースをベースコラムに固定することにより、短時間でしかも高精度にコア体のサイズ切替を行うことができる。

＜３＞の発明によれば、剛体セグメントの外側輪郭形成部分を、隣接するセグメント同士で噛合する櫛歯を幅方向に配列して構成したので、櫛歯の深さを十分な大きさにすることにより、周方向に連続した外周面を形成するとともにセグメント同士の幅方向のずれを防止し、拡径してグリーンタイヤを支持するに際し、その内周を全周にわたって連続的に精度良く支持することができ、ベルト部材、トレッド部材等のタイヤ構成部材の組み付け精度を高めることができる。そして、Nを整数として、単位厚さのN倍の厚さを有するディスタンスピースは、N個の繋がった櫛歯に対応するよう構成したので、ディスタンスピースの、厚さだけでなく形状も含めた共用性、すなわち、互換性を確保することができる。

＜４＞の発明によれば、ベースコラムの案内支持部となる柱状部材の長さ方向中間位置に、ベースコラムとディスタンスピースとの係合を解除する切欠きを設けたので、エンドピースを完全にベースコラムから取外さなくとも、切欠きが現れる位置まで退出することにより、ベースコラムとディスタンスピースとの係合およびその解除を行うことができ、ディスタンスピースの取付け取り外しを容易にし、そのための時間を短縮化することができる。

＜５＞の発明によれば、グリーンタイヤを、製品タイヤとほぼ同じ内面形状にして成型されるラジアルタイヤの成型に用いられるので、所定のサイズ数のタイヤを生産するとき、バイアスタイヤに比して、コア体の種類は格段に多く、その分、コア体の保有するの削減、予備コア体在庫スペースの削減への寄与は大きい。

＜６＞の発明によれば、タイヤ成型ドラムに、サイズ識別手段として、データの書き換えが容易なＲＦＩＤタグを取り付けるので、ＲＦＩＤタグに現在のサイズデータを書き込むことにより、ディスタンスピースの枚数を増減させることによって頻繁に自己のサイズが変化する＜１＞〜＜５＞のタイヤ成型ドラムの現在のサイズを識別するための手段として好適に用いることができ、例えば、タイヤ成型ドラムに刻印された符号や、タイヤ成型ドラムに貼付けられたバーコードラベル等の識別手段では柔軟に対応させることができないという問題を解決することができる。

＜７＞の発明によれば、グリーンタイヤの内幅が互いに異なる複数のサイズのうち少なくとも二種類のサイズを成型するそれぞれのタイヤ成型ドラムを、＜１＞〜＜６＞のいずれかのタイヤ成型ドラムにおいて、ディタンスピースの枚数を、ゼロ枚と一枚とを含む枚数とし、全ディタンスピースの厚さを合計したディタンスピース総厚さを、サイズ毎に予め定められた値とし、それぞれのエンドピースを、これらのサイズ同士で共用されるものとしたので、前述のごとく、サイズによって定まる平坦輪郭部の幅に応じてディスタンスピースの種類や枚数を適宜選択してこれらを幅方向にならべて構成することにより、サイズに応じて、単位厚さを単位としてコア体の幅を変えることができ、このことのより、サイズ毎に必要な個数だけのコア体を保有しなければならなかった従来の成型システムに対比して、大幅に少ない数のコア体でこれらのサイズに対応させることができ、また、そのための在庫を大幅に圧縮することができる。

＜８＞の発明によれば、グリーンタイヤの内幅を、前記ディスタンスピース総厚さによって定まる複数の幅の中から選択してタイヤプロセスを設定するので、成型の対象となるすべてのサイズに対応するコア体を、一対のエンドピースに所要の枚数のディスタンスピースとの組み合わせて構成することができ、コア体の保有数の低減とその在庫の圧縮の程度を一層高めることができる。

＜９＞の発明によれば、ビードコアをロックしたまま、コア体を最大径まで拡径し、拡径されたコア体上にトレッドゴムを含むタイヤ構成部材を組み付けるので、ビードコアに対するタイヤ構成部材の組み付け位置の精度を高めることができ、タイヤを高精度なものにすることができる。

＜１０＞の発明によれば、前記ディスタンスピースの総厚さを変更することにより、前記コア体のサイズ切替えを行うので、前述の通り、コア体の保有数を低減し、その在庫を圧縮することができる。

＜１１＞の発明によれば、サイズ切替え後、タイヤ成型ドラムの設けられたＲＦＩＤタグの自己識別符号を、サイズ切替え後のサイズのものに書き換えるので、簡易にしかも短時間で現在のタイヤ成型ドラムとそれに取り付けられたサイズ識別符号とを同じサイズに一致させることができる。

本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１は本発明に係る実施形態のタイヤ成型ドラムの中心軸線を含む約半部を模式的に示す断面図である。タイヤ成型ドラム１は、中心軸２上を軸方向に相互に離隔および接近変位される一対のスリーブ３が設けられ、それぞれのスリーブ３の外周面にはスリーブ３の中心軸線上をスリーブ３とは独立に相互に離隔および接近変位されるそれぞれのスライダ４が設けられる。

さらに、それぞれのスライダ４の外周上には、ビードコアを固定支持するビードロック手段７がスライダ４に固定されて設けられ、ビードロック手段７は、環状をなして拡縮する、周方向に互いに隣接した複数のビードロックセグメント７１、一端がこれらのビードロックセグメント７１にヒンジ連結されたそれぞれのリンク７２、各リンク７２の他端に連結され、軸方向に変位可能に設けられたビードロックピストン７３、および、スリーブ３の外周上に固定されビードロックピストン７３を変位させるビードロックシリンダ７４を具える。

両ビードロック手段７の間の軸方向中央に半径方向に拡縮され、グリーンタイヤの内面形状を特定する断面蒲鉾状の外側輪郭１０ａを有するコア体１０を一個、配設し、このコア体１０を、複数の櫛歯により互いに噛合して環状をなす剛体セグメント５０の複数個により構成し、それぞれの剛体セグメント５０に、中間部をヒンジ連結した一対のリンク１１ａよりなるリンク機構１１の一端部を連結し、このリンク機構１１の他端部を、対をなすそれぞれのスリーブ３に取付け、スリーブ３に、これを変位させる後述のスリーブ往復動駆動手段を取り付ける。そして、リンク機構１１は、剛体セグメント５０を拡縮径変位させる手段として機能する。

また、この成型ドラム１は、左右それぞれのスライダ４にカーカスバンド両側部をビードコア周りに半径方向外側に折り返す折返し手段８を設けるとともに、コア体１０の半径方向外側に延在しコア体１０の周囲の空間を密封してトロイダル状に膨縮変形する、補強ゴム膜からなるセンターブラダ９を具え、このセンターブラダ９の軸方向両側部を、前記ビードロック手段７の軸方向内側のこれに近接する位置で、前記スライダ４の軸方向内側端に固定する。この構成により、センターブラダ９の軸方向両側部は、軸方向同じ側のビードロック手段７と一体になって相互に離隔および接近変位される。

ここで、折返し手段８は、スライダ４に取り付けられた基端部２４を中心に揺動するよう設けられた折り返しアーム２１の先端に折り返しローラ２２、２３を首振り可能に取り付けて構成される。
なお、図１（ａ）は、対をなすビードロック手段７およびコア体１０を拡径するとともに、これらのビードロック手段７を近接変位させた状態を表わし、図１（ｂ）は、ビードロック手段７およびコア体１０を縮径するとともに、これらのビードロック手段７を離隔変位させた状態を表わす。

一対のビードロック手段７を相互に近接変位させるには、それぞれのスライダ４を相互に近接変位させる。また、ビードロックセグメント７１を拡径変位させるには、ビードロックピストン７３を軸方向内側に変位させて、リンク７２の、ビードロックセグメント７１側の端部分を拡径させる。

ここで、一対のビードロック手段７を相互に近接変位させるビードロック往復駆動手段は、ビードロック手段７を搭載したそれぞれのスライダ４にそれらの半径方向内側で連結部材４２を介して連結された雌ネジ部材４１と、中心軸２内の中空部に設けられ、それぞれの雌ネジ部材４１に螺合する左右の雄ネジ部４３を有するネジ軸４０と、ネジ軸４０を回動するネジ軸回動手段（図示せず）とで構成され、ネジ軸４０の雄ネジ部４３のリードの向きを左右で互いに逆に向けられている。この構成により、ネジ軸回動手段によってネジ軸４０を回動することにより、雌ネジ部材４１を左右対称に離隔接近変位させて、スライダ４に搭載された一対のビードロック手段７を正確に離隔接近変位させることができる。なお、中心軸２およびスリーブ３には、連結部材４２を貫通させるそれぞれの貫通長穴２ａ、３ａが設けられる。

コア体１０を拡径させる場合には、スリーブ３の往復駆動手段によりそれぞれのスリーブ３を相互に近接変位させ、それぞれのスリーブ３に連結された一対のリンク１１ａの端部分を互いに近接変位させる。これによりリンク機構１１の剛体セグメント１０ａ側の端部は、剛体セグメント１０ａとともに拡径変位され位置決め保持される。

これによれば、最大径に拡径した時から縮径時に至る範囲で、センターブラダ９の内周側から、シェーピングされたカーカスバンドをその剛性をもって支持することができ、ベルト部材およびトレッド部材をカーカスバンドの外周側に正確に組み付けることができる。

さらに、拡径途中の位置においては、シェーピングされたカーカスバンドの側面を軸方向内側から剛体セグメント５０の側面の剛性をもって支持することができ、カーカスバンド側部を折返す際にこれを確実にビードコアを含むタイヤ構成部材に圧着してビード締まりをよくすることができる。

ここで、図１に示すように、スリーブ３の往復駆動手段は、それぞれのスリーブ３の端部分に形成された、ネジ山の延在方向が左右のスリーブ３で相互に逆向きのネジ部１２、それらに螺合するそれぞれのネジブロック１３、および、図示しない、スリーブ３とネジブロック１３とを相対回転させる回動手段とにより構成することができる。この場合には、中心軸２の端部には、スリーブ３のネジ部１２の軸線方向変位を制限するストッパ１４が設けられる。

なお、図１において、ネジ部１２を雄ネジで、ネジブロック１３を雌ネジで構成したが、この逆の組み合わせでも可能である。

これによれば、より簡単で汎用性の高いネジ機構を使用することにより、一対のスリーブ３をタイヤ成型ドラムの中心軸２上で相互に正確に接近又は離隔変位させて、対をなしてそれぞれのスリーブ３に連結されたリンク１１ａの端部分を相互に近接又は離隔変位させて、リンク１１ａの剛体セグメント５０側の端部分とともに、剛体セグメント５０を拡縮変位させることができる。その結果、成型するタイヤのサイズにあわせて、これらの剛体セグメント５０を成型ドラム半径方向の任意の位置に、高い精度で位置決め保持することができ、より高い精度でベルト部材やトレッド部材等を組付けることができる。

次に、剛体セグメント５０の詳細について説明する。図２は、コア体１０を拡縮径させた時の剛体セグメント５０の態様を示す図であり、図２（ａ）は、コア体１０を最大径に拡径した時の、隣接する二個のセグメント５０を半径方向外側から見た図、図２（ｂ）は、コア体１０を縮径した時の、これらのセグメント５０を半径方向外側から見た図、そして、図３は、これを軸線方向から見た図である。図２において、ハッチングを付けた部分は、コア体の外側輪郭１０ａに対応する部分を示し、図３において、実線は最大径に拡径した時の状態を表わし、二点鎖線は縮径時の状態を表わす。また、図４（ａ）は、剛体セグメント５０を示す側面図、図４（ｂ）は、図4（ａ）におけるｂ−ｂ断面に対応する断面図であり、また、図５は、この剛体セグメント５０の組立て要領図である。

剛体セグメント５０は、おのおの、コア体１０の外側輪郭１０ａを形成する部分を複数の櫛歯をコア体幅方向に配列して構成され、隣接するそれぞれの剛体セグメント５０の櫛歯が相互に噛合する構造をなしている。剛体セグメント５０は、コア体幅方向両端に配置されたそれぞれのエンドピース５１と、これらのエンドピース５１のコア体幅方向内側に並べられた複数枚のディスタンスピース５２と、エンドピース５１およびディスタンスピース５２をコア体幅方向に進退変位可能に支持するベースコラム５３と、ベースコラム５３のコア体幅方向中央に固定され、前記エンドピース５１およびディスタンスピース５２のコア体幅方向位置の基準として機能するセンタストッパ５４と、エンドピース５１のそれぞれをベースコラム５３に固定するエンドピース固定手段５５とを具える。

エンドピース５１は、コア体の外側輪郭１０ａを形成する外側輪郭形成部５１ｍと、コア体幅方向に進退変位可能にベースコラム５３に係合する係合部５１ｆとよりなり、外側輪郭形成部５１ｍは、コア体周方向両側のそれぞれに、半ピッチずつ相互にずれた配列でコア体幅方向に並べられた一個以上の櫛歯５１ｔが形成されて構成される。

また、エンドピース５１のコア体幅方向両側のそれぞれの端部分は、コア体１０の外側輪郭１０ａの側部を形成するが、櫛歯５１ｔは、コア体１０が縮径状態にあるときも周方向に隣接する剛体セグメント５０同士で干渉が生じないよう配置されており、それぞれの剛体セグメント５０を拡径した状態においては、外側輪郭１０ａの側部は、コア体幅方向最外部に位置する櫛歯５１ｔｘのある部分とない部分とが周方向に交互に並んだ構成となるため、この段差をできるだけ小さくすべく、幅方向最外部の櫛歯５１ｔｘは最小の厚さで構成される。そして、エンドピース５１は、この櫛歯５１ｔｘを、エンドピース本体部５１ａと一体的にした構造とすることもできるが、別個の側部輪郭部材５１ｂとして、これをエンドピース本体部５１ａに組み付ける構造としてもよい。

ディスタンスピース５２も、コア体の外側輪郭１０ａを形成する外側輪郭形成部５２ｍと、ベースコラムによる進退変位可能な支持に係る係合部５２ｆとよりなり、外側輪郭形成部５２ｍは、周方向に隣接する剛体セグメント５０同士が噛合する櫛歯の一本となるよう構成される。また、どのディスタンスピース５２も単位厚さｔを有するとともに、厚さ方向に対称な形状を具え、コア体幅方向に向かって千鳥状に配列される。

ベースコラム５３は、コア体幅方向に向いて配置され、剛体セグメント５０を拡縮径変位させるリンク１１に連結される連結部材５３ａと、連結部材５３ａのコア体半径方向外側に取り付けられ断面Ｔ字状のコア体幅方向に延在する柱状部材５３ｂとで構成され、柱状部材５３ｂは、エンドピース５１およびディスタンスピース５２の係合部５１ｆ、５２ｆと係合して、これらのコア体幅方向の進退を案内するとともに支持する案内支持部として機能する。ここで、エンドピース５１およびディスタンスピース５２の係合部５１ｆ、５２ｆは、柱状部材５３ｂの長さ方向に直交する断面において、柱状部材５３ｂの周囲を、その一部分を除いて取り囲む形状に構成される。

柱状部材５３ｂの長さ方向中間位置に、ディスタンスピース５２との係合を解除する切欠き６１を柱状部材５３ｂに設けるのが好ましく、このことにより、切欠き部６１からディスタンスピース５２の係合部５２ｆを柱状部材５３ｂと直交する方向から進入させることができ、エンドピース５１を一旦、ベースコラム５３から退出させなくとも、ベースコラム５３に対してディスタンスピース５２を進退させることができる。

なお、柱状部材５３ｂの断面形状は、エンドピース５１およびディスタンスピース５２の回転を防止するものである限り種々のものを選択することができ、また、ベースコラム５３と、エンドピース５１もしくはディスタンスピース５２との係合を、ベースコラム側を雄とした上述のものに代えて、ベースコラム５３側を雄とする係合とすることもできる。

ベースコラム５３は、連結部材５３ａと柱状部材５３ｂとを連結もしくは一体化した状態において、これらの間に長さ方向両端が閉じたコア体幅方向に延在するＴ溝５６が形成されるよう構成され、このＴ溝５６の中に、この溝壁により回転を拘束されたナット５７を配置し、エンドピース５１を挟んでこのナット５７にボルト５８を締め込みことにより、コア体幅方向の所望の位置でエンドピース５１をベースコラム５３に固定することができる。エンドピース固定手段５５は、これらＴ溝５６、ナット５７、およびボルト５８で構成される。

また、タイヤ成型ドラム１のサイズ識別のために、タイヤ成型ドラムの現在のサイズが書き込まれたＲＦＩＤタグ５９がタイヤ成型ドラム１に貼付けられる。図４および図５に示した態様では、ＲＦＩＤタグ５９がベースコラム５３に貼り付けられるが、ＲＦＩＤタグ５９を貼り付ける場所は、ＲＦＩＤタグ５９に対するサイズデータの書き込みとサイズデータの読み取りとを容易に行える位置であり、かつ、各サイズに共通に用いられる成型ドラム構成部品であればよく、他の貼付ける場所として、タイヤ成型ドラム１の取付け基部となるフランジ部は好ましい例であり、また、エンドピース５１やセンタストッパ５４なども他の例としてあげることができる。

周方向に配列された剛体セグメント５０のそれぞれのセンタストッパ５４は、コア体幅方向中央に位置する櫛歯として、コア体１０の外側輪郭１０ａの一部を形成し、コア体１０が縮径した状態において、周方向に隣接する剛体セグメント５０のセンタストッパ５４同士で相互に干渉しないよう、それぞれの剛体セグメント５０において、コア体周方向一方の側に偏って配置される。

上記のように構成されたコア体１０を有するタイヤ成型ドラム１においては、ディスタンスピース５２の枚数を変えるだけで、コア体１０の幅を変更して内幅の異なるグリーンタイヤの成型に供することができ、グリーンタイヤの内幅が異なるごとにコア体１０を保有していた従来の場合に対比して、大幅にコア体の保有個数を減らすことができ、予備のコア体を保管するためのスペースも節約することができる。
上述の実施形態においては、ディスタンスピース５２を、すべて同じ厚さ、すなわち単位厚さｔを有するものとしたが、この代りに、互いに隣接するN個分のディスタンスピース５２の代りに、これらを一体化した、単位厚さｔのN倍の厚さを有するディスタンスピースを用いることもでき、このような単位厚さの複数倍のディスタンスピースも含めて組み合わせることにより、ベースコラム５３に対してN枚分の単位厚さｔのディスタンスピース５２を出し入れする代りに、一枚のディスタンスピースの出し入れだけで済ませることができ、サイズ切替えの作業効率を向上させることができる。
例えば、単位厚さｔの２倍の厚さのディスタンスピースを用いて、コア体幅方向片側のディスタンスピースの合計の厚さを単位厚さｔの５倍の厚さにしようとする場合、単位厚さｔのディスタンスピースの１枚と、単位厚さｔの２倍の厚さを有するディスタンスピースの２枚との合計３枚で形成することができ、単位厚さｔのディスタンスピースの５枚で形成した場合より枚数を減じることができる。

サイズの交換に際し、ディスタンスピース５２の枚数を増減する方法は次の通りである。まず、エンドピース固定手段５５を構成するボルト５８を外して、エンドピース５２を、切欠き部６１が表出する位置まで、コア体幅方向外側に向けて変位させる。次いで、切欠き部６１から、必要な枚数だけのディスタンスピース５１をベースコラム５３に対して出し入れしベースコラム５３に係合するディスタンスピース５２の枚数を増減させたあと、エンドピース５２を、ディスタンスピース５１を介してセンタストッパ５４に対抗させて押圧し、これらを隙間なくコア体幅方向に整列させたあと、その位置で、エンドピース固定手段５５によりエンドピース５２をベースコラム５３に固定する。この作業を、コア体１０を構成するすべての剛体セグメント５０について行うことにより、コア体１０のサイズ交換を行うことができる。
そして、最後に、ベースコラム５３に取り付けられたＲＦＩＤタグ５９に、サイズ切替後のサイズデータを書き込んでサイズ切替えの作業を完了する。

図６〜図８は、以上に述べたようなタイヤ成型ドラム１を用いたタイヤの成型工程を例示する、成型途中のタイヤの断面図である。この成型ドラム１を用いてタイヤを成型する場合には、図６（ａ）に示すように、ビードコアＢとビードフィラ部材Ｆとを予めプリセットしてなるプリセットビードＰＢ、および、カーカス部材Ｃにインナーライナ部材ＩＬ、キャンバスチェーファ部材ＣＦ等の部材が組み付けられた、全体として円筒状をなすカーカスバンドＣＢをタイヤ成型ドラム１の外周側に配置し、次いで、図６（ｂ）に示すように、ビードロック手段７のビードロックセグメント７１を、図１に示すビードロックピストン７３を前進変位させて、リンク７２の作用下で、拡径作動させてビードコアＢをロックし、図６（ｃ）に示すように、左右のビードコアＢを、それぞれに対応するビードロックセグメント７１でロックしたまま、図１に示すスライダ４の作用下で、近接変位させながら、センターブラダ９に密閉された空間を加圧してビードコアＢ間に延在するカーカスバンドＣＢの中央部ＣＢＣをトロイダル状に膨出させる。

次いで、図７（ａ）に示すように、剛体セグメント５０を、その側面がビードコアＢの半径方向位置に対応する高さまで拡径変位させこれをその位置で保持したあと、スライダ４の作用下で、両側のビードロックセグメント７１同士を近接変位させ剛体セグメント５０の側面にセンターブラダ９の内面をできるだけ近接させこれらの間の隙間をほとんどゼロにする。そして、図７（ｂ）に示すように、折返し手段８を作動させて折返しアーム２１の基端部２４を軸方向中央に向けて変位させカーカスバンド側部ＣＢＳの折返しを開始する。

続いて、図７（ｃ）に示すように、折返しローラ２３，２４をカーカスバンド中央部ＣＢＣの外輪郭線に沿って半径方向外側に変位させ、カーカスバンド側部ＣＢＳの折返しを終了する。

なお、折返しローラ２３、２４でカーカスバンド側部ＣＢＳを折返すに際して、拡径する折返しローラ２３、２４の半径方向位置に応じて、いつもこれらと剛体セグメント５０の側面とが対向するよう剛体セグメント５０をローラ２３、２４の拡径と同期させて拡径変位させることが好ましく、このことにより、カーカスバンド側部ＣＢＳのカーカスバンド中央部ＣＢＣへの圧着を確実にすることができる。

次に、折返しローラ２３、２４を元通り半径方向内側に変位させたあと、図８（ａ）に示すように、成型ドラム１を回転させながら、表面にローレット加工を施したステッチングローラ３８でカーカスバンド側部ＣＢＳの折返し端の近傍を圧着する。続いて、図８（ｂ）に示すように、剛体セグメント５０をさらに拡径させるが、このときセンターブラダ９内の内圧を減圧しながらこれを行うことによりセンターブラダ９の張力を減じて、剛体セグメント５０のスムースな拡径を可能にする。

そのあと、図８（ｃ）に示すように、剛体セグメント５０の外周面に沿わせて二層のベルト部材１Ｂ、２Ｂおよびトレッド部材Ｔをこの順にカーカスバンド中央部ＣＢＣの外周に組み付け、次いで、側部を折返されたカーカスバンドＣＢの側面にサイドウォール部材ＳＷおよびゴムチェーファ部材ＧＣを組み付けてグリーンタイヤを完成させ、その後、剛体セグメント５０を縮径してグリーンタイヤを成型ドラム１から取り外す。

図９は、以上に説明したタイヤ成型ドラム１を用いたタイヤ成型システムの例を示す配置図である。このタイヤ成型システム８０において、複数のタイヤ成型ドラム１が、それぞれ、成型台車８２に搭載されて、無端状の周回路８３上を走行するよう構成される。Ｆ１〜Ｆ９は、タイヤ成型ドラム１上に配置されたカーカスバンドＣＢに種々のタイヤ構成部材を組み付ける作業を含む作業ステーションであり、タイヤ成型ドラム１は、互いに同期して、Ｆ１〜Ｆ９のステーションで所定の時間停止したあと次のステーションへ移動する作動を繰り返す。

ここで、Ｆ１はカーカスバンドＣＢをタイヤ成型ドラム１の半径方向外側に配置してビードロックするステーション、Ｆ２は、コア体１０を膨出させて、カーカスバンド側部を折返し、カーカスバンドをトロイダル状に変形するステーションであり、ステーションＦ２の後、ステーションＦ３〜Ｆ８で、それぞれのステーションごとに予め定められた種類のタイヤ構成部材をトロイダル状のカーカスバンドＣＢに組み付けてグリーンタイヤが形成され、ステーションＦ９でこのタイヤ成型システム８０から排出されて次の工程に移載される。

周回路８３に沿って移動するタイヤ成型ドラムのサイズを切り替えるには、ステーションＦ１から、レール切替えステーションＤ１を通ってサイズ切替の対象となるタイヤ成型ドラムＸ１を周回路８３の外に排出し、一方、この周回路の外のステーションで、予め、切替後のサイズに対応する枚数のディスタンスピース５２を取り付けて準備されたタイヤ成型ドラムＸ２を、レール切替えステーションＤ１を通して、ステーションＦ１から入れ替わりに周回路８３に投入することで行われる。周回路８３から排出されたタイヤ成型ドラムＸ１は、これが周回路８３に次に投入されるときのサイズとなるよう、予め定められたサイズ割付にしたがって、ディスタンスピース５２の出し入れが行われる。

このタイヤ成型システム８０が搭載するタイヤ成型ドラム１の台数を、例えば図示のように、8台とし、このタイヤ成型システム８０でのサイズ割付として、同じリム径のタイヤを生産するものとし、その際、グリータイヤ内幅の異なるタイヤのサイズを例えば７種類とする。すなわち、これらの７種類のサイズは、単位厚さのディスタンスピースの枚数を、０〜１２の７種類の偶数から選ばれたものとするものである。

これら７種類のサイズのうち、5台のタイヤ成型ドラム１を同時に使用して成型する可能性のあるサイズを４種類とし、同様に、４台の同時成型に対応できるサイズを２種類、３台の同時成型に対応できるサイズを１種類と仮定した場合、従来のタイヤ成型システムにおいては、５ｘ４＋４ｘ２＋３＝３１台分のタイヤ成型ドラムに対応するコア体を保有する必要があるが、本発明のタイヤ成型システム８０においては、サイズ交換等のために予備として保有すべきコア体を仮に３台とすると、（８＋３）＝１１台ですみ、大幅なコストダウンを実現し、また、予備在庫を圧縮することができる。

なお、タイヤ成型システムとして、タイヤ成型ドラムが所定タクトでステーション間を移動するシステムを先に例示したが、本発明は、このようなタイヤ成型システムに限定されるものではなく、例えば、この代りに、複数のステーション有し、タイヤ成型の最初から最後までをタイヤ成型ドラムを固定してそれぞれのステーションで行うよう構成されたタイヤ成型システムであっても、同様の効果を奏することができる。

本発明のタイヤ成型ドラムは複数のグリーンタイヤ内幅の異なる複数のサイズのタイヤを製造するシステムに用いることができる。

本発明に係る実施形態のタイヤ成型ドラムを示す断面図である。 コア体を拡縮径したときの剛体セグメントの態様を示す図である。 コア体を軸線方向から見た側面図である。 剛体セグメントを示す側面図および断面図である。 剛体セグメントを組立分解する際の要領図である。 タイヤの成型工程を例示する、成型途中のタイヤの断面図である。 図６に続く成型工程を説明する、成型途中のタイヤの断面図である。 図７に続く成型工程を説明する、成型途中のタイヤの断面図である。 タイヤ成型システムの例を示す配置図である。

符号の説明

１ タイヤ成型ドラム
２ 中心軸
２ａ 貫通長穴
３ スリーブ
３ａ 貫通長穴
４ スライダ
７ ビードロック手段
８ 折返し手段
９ センターブラダ
１０ コア体
１０ａ コア体の外側輪郭
１１ リンク機構
１１ａ リンク
１２ ネジ部
１３ ネジブロック
１４ ストッパ
２１ 折返しアーム
２２、２３ 折返しローラ
３８ ステッチングローラ３８
３９ 外掴みリング
４０ ネジ軸
４１ 雌ネジ部材
４３ 雄ネジ部
５０ 剛体セグメント
５１ エンドピース
５１ａ エンドピース本体部
５１ｂ 側部輪郭部材
５１ｆ エンドピースの係合部
５１ｍ エンドピースの外側輪郭形成部
５１ｔ エンドピースの櫛歯
５１ｔｘ エンドピースの幅方向最外部櫛歯
５２ ディスタンスピース
５２ｆ ディスタンスピースの係合部
５２ｍ ディスタンスピースの外側輪郭形成部
５３ ベースコラム
５３ａ 連結部材
５３ｂ 柱状部材
５４ センタストッパ
５５ エンドピース固定手段
５６ Ｔ溝
５７ ナット
５８ ボルト
５９ ＲＦＩＤタグ５９
６１ 切欠き
７１ ビードロックセグメント
７２ リンク
７３ ビードロックピストン
７４ ビードロックシリンダ
８０ タイヤ成型システム
８２ 成型台車
８３ 周回路
Ｆ１〜Ｆ９ 作業ステーション
Ｂ ビードコア
Ｃ カーカス部材
ＣＢ カーカスバンド
ＣＢＣ カーカスバンド中央部
ＣＢＳ カーカスバンド側部
１Ｂ、２Ｂ ベルト部材
Ｔ トレッド部材
ＳＷ サイドウォール部材
ＧＣ ゴムチェーファ部材

Claims (11)

1. 一対のビードコアを支承するそれぞれのビードロック手段と、カーカスバンドの中央部を拡径支持し外側輪郭によってグリーンタイヤの内面形状を特定する環状のコア体とを具え、コア体を、互いに周方向に隣接して前記外側輪郭を形成する拡縮径変位可能な複数枚の剛体セグメントで構成したタイヤ成型ドラムにおいて、
   コア体の中心軸線を含む断面において、前記外側輪郭は、幅方向中央部に中心軸線と平行な平坦輪郭部を有し、
   それぞれの剛体セグメントは、前記平坦輪郭部の少なくとも一部を形成する複数枚のディスタンスピースと、前記外側輪郭の、これらのディスタンスピースによって形成される部分の幅方向両外側部分を形成するそれぞれのエンドピースとをコア体の幅方向に並べて構成され、それらのディスタンスピースは、厚さ方向をコア体の幅方向に向けて配置されるとともに着脱可能に構成され、それぞれのディスタンスピースの厚さを、単位厚さに対し、ともに同一または相互に異なる、一倍を含む整数倍としてなるタイヤ成型ドラム。
2. 前記剛体セグメントは、前記エンドピースおよびディスタンスピースを支持するベースコラムと、ベースコラムのコア体幅方向中央に固定されて前記エンドピースおよびディスタンスピースのコア体幅方向位置の基準となるセンタストッパと、前記エンドピースのそれぞれをベースコラムに固定するエンドピース固定手段とを具え、
   このベースコラムを、剛体セグメントを拡縮径変位させる手段に連結するとともに、ベースコラムに、前記エンドピースおよびディスタンスピースをコア体の幅方向に進退可能に支持する案内支持部を設け、エンドピースおよびディスタンスピースのそれぞれに、ベースコラムの案内支持部に係合する係合部を配設してなる請求項１に記載のタイヤ成型ドラム。
3. 前記剛体セグメントの外側輪郭形成部分を、隣接するセグメント同士で噛合する櫛歯を幅方向に配列して構成し、Nを整数として、単位厚さのN倍の厚さを有するディスタンスピースは、N個の繋がった櫛歯に対応するよう構成してなる請求項１もしくは２に記載のタイヤ成型ドラム。
4. ベースコラムの案内支持部を柱状部材で構成するとともに、ディスタンスピースの係合部を、コア体幅方向と直交する断面においてこの柱状部材と雌雄係合する部材で構成し、この柱状部材の長さ方向中間位置に、ベースコラムとディスタンスピースとの係合を解除する切欠きを設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ成型ドラム。
5. ラジアルタイヤの成型に用いられる請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ成型ドラム。
6. 現在の状態のサイズを識別する手段として、ＲＦＩＤタグを取り付けてなる請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ成型ドラム。
7. グリーンタイヤの内幅が互いに異なる複数のサイズを含む一群のサイズのタイヤを、タイヤ成型ドラムを用いて成型するタイヤ成型システムにおいて、
   グリーンタイヤの内幅が互いに異なる複数のサイズのうち少なくとも二種類のサイズを成型するそれぞれのタイヤ成型ドラムは、請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ成型ドラムにおいて、ディタンスピースの枚数を、ゼロ枚と一枚とを含む枚数とし、全ディタンスピースの厚さを合計したディタンスピース総厚さを、サイズ毎に予め定められた値とし、それぞれのエンドピースを、これらのサイズ同士で共用されるものとしてなるタイヤ成型システム。
8. 請求項７に記載のタイヤ成型システムにおいて成型されるグリーンタイヤの内幅を、前記ディスタンスピース総厚さによって定まる複数の幅の中から選択して設定するタイヤのプロセス設定方法。
9. 請求項７のタイヤ成型システムで成型されるタイヤの製造方法において、
   それぞれのビードロック手段でビードコアをロックしたあと、ビードロック手段を相互に接近変位させながら、コア体を拡径して、カーカスバンドの中央部を膨出させ、次いでカーカスバンドの側部をビードコアの周りに半径方向外側に折返し、その後、ビードコアをロックしたまま、前記コア体を最大径まで拡径し、拡径されたコア体上にトレッドゴムを含むタイヤ構成部材を組み付けてグリーンタイヤを成型するタイヤの製造方法。
10. 請求項７のタイヤ成型システムで成型されるタイヤの製造方法において、
    グリーンタイヤ内幅の異なるサイズ間のサイズ切替えを行うに際し、前記ディスタンスピースの総厚さを変更することにより、前記コア体のサイズ切替えを行うタイヤの製造方法。
11. 前記コア体のサイズを切り替えたのち、その使用に先立って、タイヤ成型ドラムに設けられたＲＦＩＤタグのサイズ識別符号を、サイズ切替え後のサイズのものに書き換える請求項１０に記載のタイヤ製造方法。

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