JP6587525B2 - タイヤ成形ドラム - Google Patents

Description

本発明は、未加硫タイヤを成形するためのタイヤ成形ドラムに関する。

従来から未加硫タイヤを成形する際、成形ドラムに巻き付けたカーカス等のタイヤ構成部材の幅方向端部をビード部材を覆うように巻き上げてビード部を形成する、いわゆるターンアップを行ってきた。このターンアップの方法の一つとして、ターンアップアームに取り付けられたローラによってタイヤ構成部材の幅方向端部を巻き上げる方法が知られている。

ターンアップアームの移動は主にエア駆動により行われてきたが、エアを推力とするために、抵抗が小さいターンアップアームが先に押され、抵抗が大きいターンアップアームが後に押される。すなわち、エア駆動では左右のターンアップアームの移動を正確に同調させるのが難しく、未加硫タイヤの成形精度が悪化するおそれがあった。

下記特許文献１には、タイヤ構成部品を使用して未加硫タイヤを組み立てるタイヤ組立ドラムが記載されている。このタイヤ組立ドラムでは、ドラム主軸内に４つの押し引きロッドが同心状に配置されており、第１の押し引きロッドは第１の半ドラムの折畳み式アームユニット、第２の押し引きロッドは第２の半ドラムの折畳み式アームユニット、第３の押し引きロッドは第１の半ドラム、第４の押し引きロッドは第２の半ドラムにそれぞれ結合されている。そして、ボールねじ機構を用いて第１の押し引きロッドと第２の押し引きロッドを同じ速度で反対方向に動かすことで、左右のターンアップアームの移動を同調させている。

しかしながら、特許文献１の装置では、左右のターンアップアームの移動を同調させることが可能であるが、ドラム主軸内に４つの押し引きロッドを配置する構成のために機構が複雑となり、コストが嵩む。また、ドラム主軸の軸受け周辺に複雑な駆動機構を配置する構成のため、ドラム主軸を長くする必要があり、強度を確保するのが困難である。

特表２０１１−５２５４４７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構造でありながら左右のターンアップアームの移動を正確に同調させることができるタイヤ成形ドラムを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るタイヤ成形ドラムは、未加硫タイヤを成形するためのタイヤ成形ドラムであって、
ドラム主軸に支持されたテール側ドラム及びヘッド側ドラムと、
前記テール側ドラムの外周面上をドラム軸方向にスライド可能なテール側支持部材と、
前記ヘッド側ドラムの外周面上をドラム軸方向にスライド可能なヘッド側支持部材と、
一端部が前記テール側支持部材に枢着され、前記テール側支持部材に周方向に等間隔で配置される複数のテール側アームと、
一端部が前記ヘッド側支持部材に枢着され、前記ヘッド側支持部材に周方向に等間隔で配置される複数のヘッド側アームと、
前記ヘッド側ドラムよりもドラム軸方向外側であって前記ドラム主軸の外側に配置され、前記テール側支持部材をスライドさせるテール側駆動機構と、
前記ドラム主軸の外周面と前記テール側ドラム及び前記ヘッド側ドラムの内周面との間をドラム軸方向にスライド可能であって、前記テール側支持部材と前記テール側駆動機構とを連結する円筒状の連結部材と、
前記ヘッド側ドラムよりもドラム軸方向外側であって前記ドラム主軸の外側に配置され、前記ヘッド側支持部材をスライドさせるヘッド側駆動機構とを備えるものである。

本発明のタイヤ成形ドラムは、テール側支持部材とテール側駆動機構を連結する連結部材をドラム主軸の外側に配置しているため、構造を簡素にできる。また、テール側駆動機構とヘッド側駆動機構をヘッド側ドラムよりもドラム軸方向外側であってドラム主軸の外側に配置しているため、ドラム主軸の軸受け周辺の構造を簡素にできる。また、テール側駆動機構とヘッド側駆動機構を同調させることで、左右のターンアップアーム（テール側アームとヘッド側アーム）の移動を正確に同調させることができる。

本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記連結部材は、前記テール側ドラムよりもドラム軸方向外側に位置するフランジ部と、このフランジ部の外周端からドラム軸方向内側へ向かって延びて前記テール側支持部材に連結される円筒部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、連結部材がテール側ドラムに干渉することなく、テール側支持部材とテール側駆動機構を連結できる。

また、本発明のタイヤ成形ドラムにおいて、前記テール側駆動機構のテール側駆動モータと前記ヘッド側駆動機構のヘッド側駆動モータを同期させる制御装置を備えることが好ましい。

この構成によれば、左右のターンアップアームの移動をより正確に同調させることができる。

本発明のタイヤ成形ドラムの正面図 タイヤ成形ドラムの動作を示す正面図 タイヤ成形ドラムの動作を示す正面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤ成形ドラムを示す正面図である。ただし、説明の便宜のため、一部をドラム軸方向の断面図としている。

本発明のタイヤ成形ドラムは１、ドラム軸方向の中央面（以下、ドラム軸中央面Ｃ）を挟んで両側に、テール側ドラム１１とヘッド側ドラム１２を備えている。テール側ドラム１１とヘッド側ドラム１２は円筒状をしている。

成形ドラム１は、ドラム主軸１３を有する。ドラム主軸１３は、不図示のモータに連結されており、成形ドラム１は、モータによりドラム軸１ａの周りで回転する。

ドラム主軸１３は円筒状をしており、その内部にはボールねじ軸１３１が同軸上に設けられている。ボールねじ軸１３１は、ドラム用モータ１４にベルト１５を介して連結されており、ボールねじ軸１３１は、ドラム用モータ１４によりドラム軸１ａの周りで回転する。

ボールねじ軸１３１は、ドラム軸中央面Ｃを挟んで、互いに逆向きのねじ溝１３２が形成されている。ボールねじ軸１３１の各ねじ溝１３２には、ボールねじナット１３３が螺合されている。これにより、ボールねじ軸１３１を回転させると、左右のボールねじナット１３３は互いに同じ速度で反対方向に移動する。

テール側ドラム１１及びヘッド側ドラム１２は、連結ピン１３４を介してそれぞれボールねじナット１３３に連結されており、ボールねじナット１３３と連動して移動する。すなわち、テール側ドラム１１とヘッド側ドラム１２は、ドラム主軸１３に沿って互いに同じ速度で反対方向に移動することができる。

テール側ドラム１１とヘッド側ドラム１２のドラム軸中央面Ｃに近い端部（ドラム軸方向内側端部）には、ドラム周方向に沿ってビードロック部１１ａ，１２ａが設けられている。ビードロック部１１ａ，１２ａは、ビードコア９を固定するものであり、公知の種々の構造を採用することができる。

テール側ドラム１１の外周面上には、リング状のテール側支持部材２１が設けられている。テール側支持部材２１は、テール側ドラム１１の外周面上をドラム軸１ａ方向にスライド可能となっている。

テール側支持部材２１には、複数のテール側アーム３１が周方向に等間隔で配置されている。テール側アーム３１の一端部は、テール側支持部材２１に枢着されている。テール側アーム３１の他端部には、ローラ３１ａが設けられている。

ヘッド側ドラム１２の外周面上には、リング状のヘッド側支持部材２２が設けられている。ヘッド側支持部材２２は、ヘッド側ドラム１２の外周面上をドラム軸１ａ方向にスライド可能となっている。

ヘッド側支持部材２２には、複数のヘッド側アーム３２が周方向に等間隔で配置されている。ヘッド側アーム３２の一端部は、ヘッド側支持部材２２に枢着されている。ヘッド側アーム３２の他端部には、ローラ３２ａが設けられている。

ヘッド側ドラム１２よりもドラム軸方向外側であってドラム主軸１３の外側には、テール側駆動機構４１とヘッド側駆動機構４２が設けられている。テール側駆動機構４１はテール側支持部材２１をスライドさせ、ヘッド側駆動機構４２はヘッド側支持部材２２をスライドさせる。テール側駆動機構４１は、ボールねじ軸４１１と、ボールねじ軸４１１のねじ溝に螺合されたボールねじナット４１２と、テール側モータ４１３と、テール側モータ４１３の回転をボールねじナット４１２に伝えるベルト４１４とを備えている。これにより、テール側モータ４１３を回転させるとボールねじナット４１２が回転し、ボールねじ軸４１１をドラム軸１ａと平行な方向に移動させることができる。

ドラム主軸１３の外周面とテール側ドラム１１及びヘッド側ドラム１２の内周面との間には、テール側駆動機構４１とテール側支持部材２１を連結する連結部材４１５が設けられている。連結部材４１５は、全体として円筒状をしており、ドラム主軸１３に沿ってドラム軸１ａ方向にスライド可能となっている。連結部材４１５の一端はテール側駆動機構４１のボールねじ軸４１１に連結され、連結部材４１５の他端はテール側支持部材２１のドラム軸方向外側面に連結されている。これにより、テール側支持部材２１は、ボールねじ軸４１１と連動してドラム軸１ａと平行な方向に移動することができる。

連結部材４１５は、一端がヘッド側ドラム１２よりもドラム軸方向外側まで延び、他端がテール側ドラム１１よりもドラム軸方向外側まで延びている。連結部材４１５の他端にはフランジ部４１５ａが形成されており、このフランジ部４１５ａの外周端からドラム軸方向内側へ向かって円筒部４１５ｂが延びている。円筒部４１５ｂがテール側支持部材２１に連結されている。

ヘッド側駆動機構４２も、テール側駆動機構４１と略同じ構造を有しており、ボールねじ軸４２１と、ボールねじ軸４２１のねじ溝に螺合されたボールねじナット４２２と、ヘッド側モータ４２３と、ヘッド側モータ４２３の回転をボールねじナット４２２に伝えるベルト４２４とを備えている。これにより、ヘッド側モータ４２３を回転させるとボールねじナット４２２が回転し、ボールねじ軸４２１をドラム軸１ａと平行な方向に移動させることができる。

ボールねじ軸４２１は、ヘッド側支持部材２２に連結されており、ヘッド側支持部材２２は、ボールねじ軸４２１と連動してドラム軸１ａと平行な方向に移動することができる。

次に、本発明のタイヤ成形ドラムの動作について説明する。

まず、インナーライナー、カーカスプライ、サイドゴム等を含むタイヤ構成部材を成形ドラム１の外周面に巻き付ける。次いで、タイヤ構成部材の外側であってビードロック部１１ａ，１２ａの外周位置に、リング状のビード部材をセットする。ビード部材には、ビードコア９とビードフィラーが含まれる。

次いで、ボールねじ軸１３１を回転させることでテール側ドラム１１とヘッド側ドラム１２を互いに近づけ、円筒状のタイヤ構成部材の中央部を拡径し、図２Ａに示すようなトロイダル状の未加硫タイヤＴに成形する。

次いで、テール側駆動機構４１のボールねじ軸４１１を回転させて、テール側支持部材２１をテール側ドラム１１に沿ってドラム軸方向内側へ向かって移動させる。また、ヘッド側駆動機構４２のボールねじ軸４２１を回転させて、ヘッド側支持部材２２をヘッド側ドラム１２に沿ってドラム軸方向内側へ向かって移動させる。テール側支持部材２１とヘッド側支持部材２２が同じタイミング、同じ速度で同調して移動するように、テール側モータ４１３とヘッド側モータ４２３を不図示の制御装置によって同期させる。

これにより、テール側支持部材２１に枢着されたテール側アーム３１がドラム軸方向内側へ向かって移動し、テール側アーム３１の先端のローラ３１ａが未加硫タイヤＴのビード部に達すると、その後は図２Ｂのように未加硫タイヤＴの側面をローラ３１ａで押圧しながらテール側アーム３１は放射状に拡開していく。これにより、ローラ３１ａは、ビード部材を包むようにタイヤ構成部材の端部（不図示）を巻き上げていく。その後、テール側支持部材２１をさらに移動させ、ローラ３１ａが図１のように未加硫タイヤＴのショルダー部に達すると、テール側アーム３１のターンアップ工程を終了する。

同様に、ヘッド側支持部材２２に枢着されたヘッド側アーム３２がドラム軸方向内側へ向かって移動し、ヘッド側アーム３２の先端のローラ３２ａが未加硫タイヤＴのビード部に達すると、その後は図２Ｂのように未加硫タイヤＴの側面をローラ３２ａで押圧しながらヘッド側アーム３２は放射状に拡開していく。これにより、ローラ３２ａは、ビード部材を包むようにタイヤ構成部材の端部（不図示）を巻き上げていく。その後、ヘッド側支持部材２２をさらに移動させ、ローラ３２ａが図１のように未加硫タイヤＴのショルダー部に達すると、ヘッド側アーム３２のターンアップ工程を終了する。

次いで、テール側駆動機構４１のボールねじ軸４１１を逆回転させて、テール側支持部材２１をテール側ドラム１１に沿ってドラム軸方向外側へ向かって移動させる。また、ヘッド側駆動機構４２のボールねじ軸４２１を逆回転させて、ヘッド側支持部材２２をヘッド側ドラム１２に沿ってドラム軸方向外側へ向かって移動させる。これにより、テール側アーム３１及びヘッド側アーム３２を図２Ａの初期位置に移動させる。

＜別実施形態＞
前述の実施形態では、テール側モータ４１３とヘッド側モータ４２３を同期させることでテール側支持部材２１とヘッド側支持部材２２を同調させて移動させる例を示した。しかし、１つのモータによりテール側駆動機構４１のボールねじ軸４１１及びヘッド側駆動機構４２のボールねじ軸４２１を同調させて回転させてもよい。

１ タイヤ成形ドラム
１ａ ドラム軸
１１ テール側ドラム
１２ ヘッド側ドラム
１３ ドラム主軸
２１ テール側支持部材
２２ ヘッド側支持部材
３１ テール側アーム
３２ ヘッド側アーム
４１ テール側駆動機構
４２ ヘッド側駆動機構
４１３ テール側駆動モータ
４１５ 連結部材
４１５ａ フランジ部
４１５ｂ 円筒部
４２３ ヘッド側駆動モータ

Claims (3)

1. 未加硫タイヤを成形するためのタイヤ成形ドラムであって、
   ドラム主軸に支持されたテール側ドラム及びヘッド側ドラムと、
   前記テール側ドラムの外周面上をドラム軸方向にスライド可能なテール側支持部材と、
   前記ヘッド側ドラムの外周面上をドラム軸方向にスライド可能なヘッド側支持部材と、
   一端部が前記テール側支持部材に枢着され、前記テール側支持部材に周方向に等間隔で配置される複数のテール側アームと、
   一端部が前記ヘッド側支持部材に枢着され、前記ヘッド側支持部材に周方向に等間隔で配置される複数のヘッド側アームと、
   前記ヘッド側ドラムよりもドラム軸方向外側であって前記ドラム主軸の外側に配置され、前記テール側支持部材をスライドさせるテール側駆動機構と、
   前記ドラム主軸の外周面と前記テール側ドラム及び前記ヘッド側ドラムの内周面との間をドラム軸方向にスライド可能であって、前記テール側支持部材と前記テール側駆動機構とを連結する円筒状の連結部材と、
   前記ヘッド側ドラムよりもドラム軸方向外側であって前記ドラム主軸の外側に配置され、前記ヘッド側支持部材をスライドさせるヘッド側駆動機構とを備えることを特徴とするタイヤ成形ドラム。
2. 前記連結部材は、前記テール側ドラムよりもドラム軸方向外側に位置するフランジ部と、このフランジ部の外周端からドラム軸方向内側へ向かって延びて前記テール側支持部材に連結される円筒部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形ドラム。
3. 前記テール側駆動機構のテール側駆動モータと前記ヘッド側駆動機構のヘッド側駆動モータを同期させる制御装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ成形ドラム。
   
   
   

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