JP4603525B2 - タイヤ成形ドラム - Google Patents

Description

本発明は、周方向に分割された複数のセグメントからなり、多段階の拡径状態においてセグメント間に生じる周方向のすき間を減じてシート状体の巻回精度を向上しうるタイヤ成形ドラムに関する。

未加硫の生タイヤの製造工程では、例えばインナーライナゴム、サイドウォールゴム、トレッドゴム、カーカスプライ、ベルトプライ等のタイヤ構成部材を形成する際、タイヤ成形ドラムの外表面上で、前記タイヤ構成部材形成用のシート状体を周方向に巻回して円筒状に形成することが行われる。

このタイヤ成形ドラムでは、巻回された円筒状を取り外すため、縮径することが必要であり、そのため従来においては、図７（Ａ）に示すように、タイヤ成形ドラムａを周方向に分割された複数のセグメントｂで構成し、各セグメントｂを半径方向内外に移動可能に構成している（特許文献１参照）。この構造（便宜上、第１の従来構造という。）では、各セグメントｂの半径方向への移動距離を調整することで、多段階に拡径することができ、直径の異なる複数サイズのタイヤにも対応しうるという利点がある。

特開２００２−３６１７５８号公報

しかし前記第１の従来構造のものは、縮径状態Ｙｒからの拡径量が増すに従い、隣り合うセグメントｂ、ｂ間の周方向のすき間ｇが増大する傾向となる。その結果、シート状体を巻回する際、シート状体の厚さが不均一化したり、コード配列密度が不均一化したり、又シート状体に皺などが発生しやすくなるなど巻回精度を損ね、タイヤユニフォミティーを低下させる傾向を招く。

なおタイヤ成形ドラムａでは、図７（Ｂ）に示すように、セグメントｂを、周方向に交互に配される第１、第２の２種類のセグメントｂ１、ｂ２で形成したもの（便宜上、第２の従来構造という。）も提案されている。この第２の従来構造では、縮径状態Ｙｒにおいては、第２のセグメントｂ２が第１のセグメントｂ１の半径方向内側に後退している。又拡径状態Ｙｅにおいては、第１のセグメントｂ１、ｂ１間に、第２のセグメントｂ２が進出して、第１、第２のセグメントｂ１、ｂ２の外表面が、ドラム軸芯を中心とした同一円弧面上に並ぶことができ、セグメントｂ１、ｂ２間の周方向のすき間ｇを減じることができる。しかしこの第２の従来構造では、多段階での拡径は困難であり、例えば前記拡径状態Ｙｅよりも大径な拡径状態となった場合には、第２のセグメントｂ２が第１のセグメントｂ１よりも半径方向外方に突出してしまい、外表面の真円性が阻害される。又前記拡径状態Ｙｅよりも小径な拡径状態となった場合には、第２のセグメントｂ２が第１のセグメントｂ１よりも半径方向内方に後退してしまい、セグメント間のすき間ｇを減じることができなくなる。

そこで本発明は、第２のセグメントを、拡縮手段に支持されて半径方向に移動する基部と、半径方向に小距離を自由移動可能にしかも半径方向外方に付勢されて前記基部に取り付く移動セグメント片とを有して形成することを基本として、多段階の拡径状態においてセグメント間に生じる周方向のすき間を低減でき、シート状体の巻回精度を向上しうるタイヤ成形ドラムを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、周方向に分割されかつ拡縮手段により半径方向内外へ移動することによって、外表面が縮径した縮径状態と、基準距離を拡径する基準拡径状態および前記基準距離よりも大きい大距離を拡径する大径拡径状態を含む拡径状態との間を移動しうる複数のセグメントからなるセグメント群を具え、かつ前記拡径状態において前記外表面に、タイヤ形成用の１以上のシート状体を周方向に巻回することによりタイヤ構成部材を形成でき、かつ前記縮径状態においてこのタイヤ構成部材を取り外しうるタイヤ成形ドラムであって、
前記セグメント群は、
外表面の周方向両側に、半径方向内方に向かって幅を減じる向きに傾斜する受面を有する第１のセグメントと、
前記縮径状態において該第１のセグメントの半径方向内方に位置し、かつ外表面の周方向両側に、周方向外方に向かって張出しかつ前記受面に沿って傾斜する当面を有する翼部を具える第２のセグメントとからなり、
かつ前記第１、第２のセグメントは周方向に交互に配され、
前記第２のセグメントは、前記拡縮手段に支持されて半径方向に移動する基部と、半径方向に小距離を自由移動可能にしかも半径方向外方に付勢されて前記基部に取り付きかつ前記外表面と前記翼部とを有する移動セグメント片とを具えるとともに、
前記基準拡径状態において、前記第１、第２のセグメントの外表面は、ドラム軸芯からの距離を前記基準距離とした基準円弧面に沿ってのび、
しかも前記大径拡径状態では、この大径拡径状態における前記第１のセグメントの各外表面に外接する仮想円を、前記第２のセグメントの外表面が半径方向外方に越える位置で該第２のセグメントは保持されるとともに、この第２のセグメントの外表面は、前記大径拡径状態において、前記シート状体の巻付けに伴う張力により前記仮想円まで前記付勢に抗して半径方向内方に移動することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記大径拡径状態において、前記第２のセグメントは、前記当面が、前記第１のセグメントの受面に当接することを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記移動セグメント片は、コイルバネを介して半径方向外方に付勢されることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、縮径状態においては、前述の第２の従来構造と同様、第２のセグメントが第１のセグメントの半径方向内方に後退することで、ドラム径を大きく縮小でき、タイヤ構成部材を取り外しうる。

又基準拡径状態においては、第１、第２のセグメントは、各外表面が基準円弧面に沿って面一状に並ぶことができ、各外表面が協働して、セグメント間のすき間を減じた真円状の成形面を形成することができる。

又大径拡径状態では、第２のセグメントの外表面は、この大径拡径状態における第１のセグメントの各外表面に外接する仮想円よりも半径方向外方に突出する。しかし、前記第２のセグメントは、拡縮手段に支持されて半径方向に移動する基部に、半径方向に小距離を自由移動可能にしかも半径方向外方に付勢される移動セグメント片を取付けている。従って、前記移動セグメント片は、シート状体の巻付けに伴う張力によって半径方向内方に押し付けられ、前記移動セグメント片の外表面が前記仮想円と面一状に並ぶ位置まで、自動的に後退しうる。従って、前記大径拡径状態においても、シート状体の巻付けに際しては、第１、第２のセグメントの各外表面が協働して、セグメント間のすき間を減じた真円状の成形面を形成することができる。

なお前記基準拡径状態と大径拡径状態との間の中間拡径状態においても、大径拡径状態と同様、シート状体の巻付けに際して、移動セグメント片が自動的に半径方向内方に後退し、各外表面が協働して、セグメント間のすき間を減じた真円状の成形面を形成することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のタイヤ成形ドラムの基準拡径状態と縮径状態とを略示する周方向の断面図、図２はそのドラム軸芯方向の断面図である。

図１に示すように、本実施形態のタイヤ成形ドラム１は、円周方向に分割された複数のセグメント２からなるセグメント群２Ｇと、各セグメント２を半径方向内外へ移動させる拡縮手段３とを具え、この拡縮手段３により、前記セグメント２は、その外表面Ｓが縮径する縮径状態Ｙｒと、外表面Ｓが拡径する拡径状態Ｙｅとの間を移動しうる。そして前記拡径状態Ｙｅにおいて前記外表面Ｓに、タイヤ形成用の１以上のシート状体Ｗを周方向に巻回することによりタイヤ構成部材Ｗ０を円筒状に形成でき、かつ前記縮径状態Ｙｒにおいて、この円筒状のタイヤ構成部材Ｗ０をタイヤ成形ドラム１から取り外しうる。

なお前記タイヤ成形ドラム１では、前記拡径状態Ｙｅが、ドラム軸芯Ｊからセグメント２の外表面Ｓまでの距離が巻付けの基準距離Ｒ０となる基準拡径状態Ｙｅ０と、ドラム軸芯Ｊからの距離が前記基準距離Ｒ０よりも大きい大距離となる大径拡径状態Ｙｅ１とを含む２段階以上の多段階の拡径を可能としている。

次に、前記セグメント群２Ｇは、周方向に交互に配される第１、第２のセグメント２Ａ、２Ｂから構成される。そして図３、４に示すように、前記第１のセグメント２Ａは、その外表面Ｓ１の周方向両側に、半径方向内方に向かって幅を減じる向きに傾斜する受面５を有する。又第２のセグメント２Ｂは、その外表面Ｓ２の周方向両側に、周方向外方に向かって張出しかつ前記受面５に沿って傾斜する当面６を有する翼部７を具える。

そして前記縮径状態Ｙｒにおいては、前記図１、３の如く、第２のセグメント２Ｂが、前記第１のセグメント２Ａの半径方向内方に位置し、これによって第１のセグメント２Ａ、２Ａ間が近接でき、大幅な縮径を可能とする。又前記基準拡径状態Ｙｅ０においては、前記図１、４の如く、第２のセグメント２Ｂが、第１のセグメント２Ａ、２Ａ間に進出し、第１、第２のセグメント２Ａ、２Ｂの外表面Ｓ１、Ｓ２は、ドラム軸芯Ｊからの距離を前記基準距離Ｒ０とした基準円弧面Ｘに沿って延在する。即ち、基準拡径状態Ｙｅ０では、各外表面Ｓ１、Ｓ２が基準円弧面Ｘに沿って面一状に密に並ぶことができ、各外表面Ｓ１、Ｓ２が協働して、外表面Ｓ１、Ｓ２間のすき間ｇを減じた真円状の成形面１ｓを形成することができる。

次に、前記拡縮手段３は、本例では、図２に示すように、回転軸８と、前記セグメント２を半径方向外縁で取付ける複数のスライド金具９と、各スライド金具９の一側端を案内手段１０を介して半径方向内外に案内する側板１１と、各スライド金具９の半径方向内縁に傾斜ガイド手段１２を介して係合しドラム軸芯Ｊ方向への進退によって前記スライド金具９を半径方向内外に進退させるくさび状の複数の作動金具１３とを具える。

各前記作動金具１３は、本例では、その半径方向外縁を斜辺とした略直角三角形の板状をなし、前記回転軸８に外挿される摺動筒１４に一体に取り付く。なお前記摺動筒１４は、前記回転軸８に外挿されることにより、ドラム軸芯Ｊ方向に進退移動可能に、かつ前記回転軸８とは一体回転可能に保持される。この摺動筒１４の他端（図２では右側端）には、ドラム軸芯Ｊ方向にのびる例えばエアシリンダ等である進退具１９のロッド１９Ａが連結される。従って、前記ロッド１９Ａのストローク量を制御することにより、前記セグメント２の半径方向の移動距離も制御しうる。

又前記スライド金具９は、本例では、その半径方向内縁を斜辺とした略直角三角形の板状をなし、前記第１のセグメント２Ａを取付ける第１のスライド金具９Ａと、前記第２のセグメント２Ｂを取付ける第２のスライド金具９Ｂとからなるとともに、前記ドラム軸芯Ｊの廻りに放射状に配される。

又前記側板１１は、前記回転軸８から半径方向外側にのびる円板状をなし、該回転軸８に一体回転可能に固定される。この側板１１は、案内手段１０を介して、前記スライド金具９の一側端（図２では左側端）を半径方向内外に案内する。前記案内手段１０は、直線ガイドであって、半径方向にのびるレール部１６と、このレール部１６に係合することによりレール部１６に沿って相対移動しうる軸受け部１７とから形成される。本例では、レール部１６が前記スライド金具９の前記一側端に配されるとともに、軸受け部１７が前記側板１１の内向き面に配される場合を例示する。

又前記スライド金具９の前記半径方向内縁には、前記作動金具１３の半径方向外縁が、傾斜ガイド手段１２を介して係合する。この傾斜ガイド手段１２も、前記案内手段１０と同様、レール部１６と軸受け部１７とからなる直線ガイドによって形成され、同図には、軸受け部１７が、スライド金具９の半径方向内縁に、又レール部１６が作動金具１３の半径方向外縁に配される場合が例示される。

なお前記第１スライド金具９Ａには、第１の傾斜ガイド手段１２Ａを介して、第１の作動金具１３Ａが係合し、前記第２のスライド金具９Ｂには、第２の傾斜ガイド手段１２Ｂを介して、第２の作動金具１３Ｂが係合する。ここで、前記第２の傾斜ガイド手段１２Ｂのドラム軸芯Ｊに対する傾斜角度α２は、前記第１の傾斜ガイド手段１２Ａのドラム軸芯Ｊに対する傾斜角度α１に比して大であり、これにより、前記第２のセグメント２Ｂの半径方向の移動距離を、第１のセグメント２Ａの半径方向の移動距離よりも大に設定しうる。

又前記第２のセグメント２Ｂは、前記図３の如く、前記第２のスライド金具９Ｂ（拡縮手段３）に支持されて半径方向に一体移動しうる基部２０と、この基部２０に、半径方向に小距離Ｄを自由移動可能にしかも半径方向外方に付勢されて取り付く移動セグメント片２１と、この移動セグメント片２１を半径方向外方に付勢する本例ではコイルバネ２２ａであるバネ手段２２とを具える。前記「半径方向に自由移動可能」とは、前記基部２０の動きに関係なく、この基部２０とは相対的に半径方向に移動しうることを意味する。又前記「小距離Ｄ」とは、拡縮の際の基部２０の半径方向の移動距離よりも充分に小さい距離を意味し、特に規制されないが、通常４．０ｍｍ以下に設定される。

前記基部２０は、ピストン状の頭部２０ａを有し、その半径方向外端には、前記バネ手段２２の半径方向内端部を保持する凹部２０ｂを設けている。

又前記移動セグメント片２１は、前記成形面１ｓをなす前記外表面Ｓ２と、この外表面Ｓ２の周方向両外側に張出す前記翼部７とを具えるとともに、この移動セグメント片２１の半径方向内端には、前記頭部２０ａを半径方向内外に摺動自在に収容保持する摺動孔２１ａを凹設している。なお前記摺動孔２１ａの底面には、前記バネ手段２２の半径方向外端部を保持する凹部２１ｂが形成される。又移動セグメント片２１の例えば半径方向内端には、前記頭部２０ａの半径方向内面と当接しうるストッパ片２１ｃが取り付く。従って、前記移動セグメント片２１は、前記バネ手段２２によって付勢され、通常は、前記ストッパ片２１ｃと前記基部２０とが当接する進出状態Ｚ１で、前記基部２０に保持される。又前記移動セグメント片２１に半径方向内方への外力が作用したときには、前記摺動孔２１ａの底面と前記基部２０とが当接する後退状態Ｚ２（図示しない）まで半径方向内方に後退しうる。

ここで、図５、６に示すように、前記基準拡径状態Ｙｅ０よりも、さらに半径方向外側に拡径する大径拡径状態Ｙｅ１においては、隣り合う前記第１のセグメント２Ａ、２Ａの外表面Ｓ１の端縁間の周方向間隙Ｌ１は、前記基準拡径状態Ｙｅ０における周方向間隙Ｌ０（図４に示す）よりも拡大する。又前述の如く、前記第２のセグメント２Ｂの半径方向の移動距離は、第１のセグメント２Ａの移動距離よりも大に設定されている。そのため、前記大径拡径状態Ｙｅ１においては、第２のセグメント２Ｂの外表面Ｓ２は、第１のセグメント２Ａの各外表面Ｓ１に外接する仮想円Ｋを越えて半径方向外方に突出することとなる。

しかしながら、第２のセグメント２Ｂは、半径方向に移動可能な移動セグメント片２１を具える。従って、この大径拡径状態Ｙｅ１のタイヤ成形ドラム１に前記シート状体Ｗを巻回する際、その巻付けに伴う張力により、図６の如く、前記付勢に対向して前記第２のセグメント２Ｂの外表面Ｓ２を前記仮想円Ｋの位置まで半径方向内方に押し下げることができる。

その結果、この大径拡径状態Ｙｅ１においても、シート状体Ｗの巻付けに際しては、第１、第２のセグメント２Ａ、２Ｂの各外表面Ｓ１、Ｓ２が協働して、外表面Ｓ１、Ｓ２間のすき間ｇを減じた真円状の成形面１ｓを形成することが可能となる。又第２のセグメント２Ｂの押し下げにより、外表面Ｓ１、Ｓ２間に前記すき間ｇが確保されるため、前記シート状体Ｗの巻付けに際して、シート状体Ｗと前記外表面Ｓ１、Ｓ２との間に挟まれるエアーを排気することができるという利点も生じる。

なお本例では、前記大径拡径状態Ｙｅ１において、第２のセグメント２Ａの当面６が、第１のセグメント２Ａの受面５と当接することで、第２のセグメント２Ｂの仮想円Ｋからの突出量を規制している。

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。

本発明のタイヤ成形ドラムの基準拡径状態と縮径状態とを略示するドラム軸芯と直角な周方向の断面図である。 基準拡径状態と縮径状態とを略示するドラム軸芯方向の断面図である。 縮径状態における主要部を拡大して示す部分断面図である。 基準拡径状態における主要部を拡大して示す部分断面図である。 大径拡径状態における主要部を拡大して示す部分断面図である。 第２のセグメントの作用を説明する部分断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は従来のタイヤ成形ドラムを説明する周方向の断面図である。

符号の説明

１ タイヤ成形ドラム
２ セグメント
２Ａ 第１のセグメント
２Ｂ 第２のセグメント
３ 拡縮手段
５ 受面
６ 当面
７ 翼部
２０ 基部
２１ 移動セグメント片
２２ａ コイルバネ
Ｊ ドラム軸芯
Ｋ 仮想円
Ｒ０ 基準距離
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 外表面
Ｗ シート状体
Ｗ０ タイヤ構成部材
Ｘ 基準円弧面
Ｙｒ 縮径状態
Ｙｅ 拡径状態
Ｙｅ０ 基準拡径状態
Ｙｅ１ 大径拡径状態

Claims (3)

1. 周方向に分割されかつ拡縮手段により半径方向内外へ移動することによって、外表面が縮径した縮径状態と、基準距離を拡径する基準拡径状態および前記基準距離よりも大きい大距離を拡径する大径拡径状態を含む拡径状態との間を移動しうる複数のセグメントからなるセグメント群を具え、かつ前記拡径状態において前記外表面に、タイヤ形成用の１以上のシート状体を周方向に巻回することによりタイヤ構成部材を形成でき、かつ前記縮径状態においてこのタイヤ構成部材を取り外しうるタイヤ成形ドラムであって、
   前記セグメント群は、
   外表面の周方向両側に、半径方向内方に向かって幅を減じる向きに傾斜する受面を有する第１のセグメントと、
   前記縮径状態において該第１のセグメントの半径方向内方に位置し、かつ外表面の周方向両側に、周方向外方に向かって張出しかつ前記受面に沿って傾斜する当面を有する翼部を具える第２のセグメントとからなり、
   かつ前記第１、第２のセグメントは周方向に交互に配され、
   前記第２のセグメントは、前記拡縮手段に支持されて半径方向に移動する基部と、半径方向に小距離を自由移動可能にしかも半径方向外方に付勢されて前記基部に取り付きかつ前記外表面と前記翼部とを有する移動セグメント片とを具えるとともに、
   前記基準拡径状態において、前記第１、第２のセグメントの外表面は、ドラム軸芯からの距離を前記基準距離とした基準円弧面に沿ってのび、
   しかも前記大径拡径状態では、この大径拡径状態における前記第１のセグメントの各外表面に外接する仮想円を、前記第２のセグメントの外表面が半径方向外方に越える位置で該第２のセグメントは保持されるとともに、この第２のセグメントの外表面は、前記大径拡径状態において、前記シート状体の巻付けに伴う張力により前記仮想円まで前記付勢に抗して半径方向内方に移動することを特徴とするタイヤ成形ドラム。
2. 前記大径拡径状態において、前記第２のセグメントは、前記当面が、前記第１のセグメントの受面に当接することを特徴とする請求項１記載のタイヤ成形ドラム。
3. 前記移動セグメント片は、コイルバネを介して半径方向外方に付勢されることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ成形ドラム。

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