JP2006021495A - 未加硫タイヤ成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部をビード保持部材に確実に支持することができるとともに、タイヤの種類に応じた交換部品の製作費用の増大を抑制することのできる未加硫タイヤ成形機を提供する。
【解決手段】一対のビード保持部材１０，１１により内側未加硫タイヤＧＴの各ビード部ＢＥを内側未加硫タイヤＧＴにおける軸方向内側及び径方向内側からそれぞれ支持するとともに、各シリンダ２３により回転軸１の軸方向に任意に移動する第１の当接部材２０と、シリンダ３２により回転軸１の軸方向に任意に移動する第２の当接部材３０とを、各ビード保持部材１０，１１に支持されたビード部ＢＥの軸方向外側にそれぞれ当接させるようにしたので、ビード部ＢＥの軸方向の移動が規制され、各ビード部ＢＥが各ビード保持部材１０，１１から脱落することがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造工程において、内側未加硫タイヤをトロイダル状に膨張させて未加硫タイヤを形成する未加硫タイヤ成形機に関するものである。

一般に、自動車用空気入りタイヤは、複数種類の未加硫ゴム部材から構成される未加硫タイヤを成形し、未加硫タイヤを加硫型内で加硫成型することにより製造される。また、未加硫タイヤを成形する場合は、先ず、インナーライナー部材、サイドウォ−ル部材、カーカス部材、一対のビード部材等からなる内側未加硫タイヤを成形する。次に、内側未加硫タイヤの各ビード部を一対のビード保持部材により内側未加硫タイヤにおける軸方向内側及び径方向内側から支持し、内側未加硫タイヤを内側から圧縮空気により膨張させながら各ビード保持部材を互いに接近させるように移動して、内側未加硫タイヤをトロイダル状に成形する。さらに、その外周面にベルト部材、トレッド部材等からなる外側未加硫タイヤを圧着して未加硫タイヤが成形される。

このように未加硫タイヤを成形する未加硫タイヤ成形機に用いるビード保持部材として、外周面をビード部の内周面に沿って形成するとともに、外周面の一端側に径方向に延びる突状部を全周に亘って形成し、ビード部を未加硫タイヤの軸方向内側及び径方向内側から支持するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。尚、前記未加硫タイヤ成形機は、例えば試作工程などで複数種類のタイヤを少量ずつ生産する工程に用いられることが多い。

しかし、前記成形機では、ビード部は内側未加硫タイヤにおける軸方向内側及び径方向内側を支持されているが、内側未加硫タイヤにおける軸方向外側は支持されていない。このため、内側未加硫タイヤをトロイダル状に成形する際に、圧縮空気の圧力やビード保持部材の移動によりビード部がビード保持部材から脱落しやすく、成形される未加硫タイヤの形状を安定させることが容易ではなかった。

これを解決するために、ビード保持部材の周方向複数箇所にビード部の軸方向外側への移動を規制する支持部材を設け、各支持部材を圧縮空気を利用してビード部材側に傾動させてビード部に当接するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開昭５３−１２５４８５号公報 特開昭５８−１７５６４８号公報

しかしながら、後者のビード保持部材は構造が複雑になるため、前者と比較してビード保持部材の製作費用が高価になる。一方、タイヤの種類によってビード保持部材の形状が異なるため、試作工程のように複数種類のタイヤを少量ずつ生産する工程では、ビード保持部材が各タイヤのビード部内径の種類毎に必要となる。このため、試作工程などでは、未加硫タイヤ成形機の交換部品である高価なビード保持部材をタイヤのビード部内径の種類に合わせて複数準備する必要があり、生産設備のコストが増大するという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビード部をビード保持部材に確実に支持することができるとともに、タイヤの種類に応じた交換部品の製作費用の増大を抑制することのできる未加硫タイヤ成形機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、未加硫タイヤの各ビード部をその軸方向内側及び径方向内側からそれぞれ支持する一対の円板状のビード保持部材と、各ビード保持部材を同軸状に支持する支持部材とを備え、未加硫タイヤを径方向に膨張させてトロイダル状に成形する未加硫タイヤ成形機において、前記未加硫タイヤの軸方向両側に各ビード保持部材と同軸状に配置される一対の当接部材と、各当接部材をそれぞれ未加硫タイヤの軸方向に移動自在に支持する一対の移動機構とを備えている。

これにより、各ビード保持部材に支持された各ビード部の内側未加硫タイヤにおける軸方向外側に各当接部材を当接させ、各ビード部の軸方向外側への移動を規制することができるため、内側未加硫タイヤを径方向外側に膨張させる際に、各ビード部が各ビード保持部材から脱落することがない。また、未加硫タイヤを成形するために一対のビード保持部材及び一対の当接部材を準備する必要があるが、各当接部材はビード部に軸方向外側に当接して各ビード保持部材からの各ビード部の脱落を防止するようになっているため、ビード保持部材及び当接部材の構造を複雑にする必要がない。

本発明によれば、内側未加硫タイヤを径方向外側に膨張させる際にビード部がビード保持部材から脱落することがないので、常に形状の安定した未加硫タイヤを成形することができる。また、タイヤのビード部内径の種類ごとに準備するビード保持部材及び当接部材を複雑な構造とする必要がないため、例えば試作工程などの複数種類のタイヤを少量ずつ生産する工程において、未加硫タイヤ成形機の交換部品であるビード保持部材及び当接部材の製作費用の増大が抑制され、生産設備のコスト低減を図ることができる。

図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は内側未加硫タイヤを装着する前の未加硫タイヤ成形機の断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は内側未加硫タイヤを装着した後の未加硫タイヤ成形機の断面図、図４は内側未加硫タイヤをトロイダル状に成形した状態の未加硫タイヤ成形機の断面図、図５は未加硫タイヤ成形機への各ビード保持部材及び各当接部材の取付方法説明図である。

本実施形態の未加硫タイヤ成形機は、一端側を回動自在に支持された第１の支持部材としての回転軸１と、回転軸１上に軸方向に互いに間隔をおいて配置された一対のビード保持部材１０，１１と、各ビード保持部材１０，１１の回転軸１における基端側に各ビード保持部材１０，１１と同軸状に配置された第１の当接部材２０と、ビード保持部材１０，１１の回転軸１における先端側に各ビード保持部材１０，１１と同軸状に配置された第２の当接部材３０とを備えている。

回転軸１は基端側回転軸２と先端側回転軸３とから構成され、基端側回転軸２の一端側はベース１ａにベアリング１ｂを介して回動自在に支持されている。基端側回転軸２の内側には先端側回転軸３が挿通され、先端側回転軸３は図示しないボールネジやシリンダ等により、基端側回転軸２に対して軸方向に移動自在になっている。基端側回転軸２は図示しないモータにより回転し、先端側回転軸３は基端側回転軸２と一体に回転するようになっている。また、基端側回転軸２内に連通管２ａが形成され、その一端は基端側回転軸２の先端面に連通し、その他端は図示しない圧縮空気を供給するためのコンプレッサに連通している。尚、連通管は先端側回転軸３内に設けることも可能である。

各ビード保持部材１０，１１は円板状に形成され、その外周面１０ａ，１１ａの一端側にはその径方向外側に延びる突状部１０ｂ，１１ｂが全周に亘って形成されている。各ビード保持部材１０，１１は互いに突状部１０ｂ，１１ｂ側の端面を対向させて同軸状に配置され、ビード保持部材１０は基端側固定軸２の先端に複数のボルト４により固定され、ビード保持部材１１は先端側固定軸３の先端に複数のボルト４により固定されている。詳しくは、基端側回転軸２の先端近傍にその径方向外側に延びるフランジ部２ｂが全周に亘って形成され、フランジ部２ｂの周方向複数箇所にボルト４と螺合するネジ穴が設けられている。また、一方のビード保持部材１０の中央部には挿通孔としての内孔１０ｃが形成され、内孔１０ｃの径方向外側にフランジ部２ｂのネジ穴に対応した複数のボルト孔が設けられている。即ち、ビード保持部材１０の内孔１０ｃ内に基端側回転軸２の先端が挿入されてビード保持部材１０の一端面とフランジ部２ｂの一端面とが当接し、各ボルト４がビード保持部材１０の各ボルト孔を挿通してフランジ部２ｂの各ネジ穴に螺合している。また、先端側回転軸３の先端近傍にその径方向外側に延びるフランジ部３ａが全周に亘って形成され、フランジ部３ａの周方向複数箇所にボルト４と螺合するネジ穴が設けられている。また、他方のビード保持部材１１の中央部には内孔１１ｃが形成され、内孔１１ｃの径方向外側にフランジ部３ａのネジ穴に対応した複数のボルト孔が設けられている。即ち、ビード保持部材１１の内孔１１ｃ内に先端側回転軸３の先端が挿入されてビード保持部材１１の一端面とフランジ部３ａの一端面とが当接し、各ボルト４がビード保持部材１１の各ボルト孔を挿通してフランジ部３ａの各ネジ穴に螺合している。ここで、ビード保持部材１０の内孔１０ｃの内径は、先端側回転軸３及びフランジ部３ａの外径よりも大きく形成されている。また、各ビード保持部材１０，１１と各フランジ部２ｂ，３ａとの間には図示しないシール部材が取付けられ、空気の流通を防ぐようになっている。

第１の当接部材２０は円板状に形成され、その一端面の径方向外側に全周に亘って軸方向に延びる突状部２０ａが形成されている。また、突状部２０ａを回転軸１における先端側に向けた状態で、その他端側をボス２１に複数のボルト４により固定されている。ボス２１は円筒状に形成され、支持部材２２の一端側にベアリング２１ｂを介して回動可能に取付けられている。ボス２１の一端近傍にはその径方向外側に延びるフランジ部２１ａが全周に亘って形成され、フランジ部２１ａの周方向複数箇所にはボルト４と螺合するネジ穴が設けられている。また、第１の当接部材２０の中央部には挿通孔としての内孔２０ｂが形成され、内孔２０ｂの径方向外側にはフランジ部２１ａの各ネジ穴に対応した複数のボルト孔が設けられている。即ち、第１の当接部材２０の内孔２０ｂ内にボス２１の先端が挿入されて第１の当接部材２０の他端面とフランジ部２１ａの一端面とが当接し、各ボルト４が第１の当接部材２０の各ボルト孔を挿通してフランジ部２１ａの各ネジ穴に螺合している。ここで、第１の当接部材２０の内孔２０ｂの内径は、先端側回転軸３、フランジ部３ａ、基端側回転軸２及びフランジ部２ｂの外径よりも大きく形成されている。

ボス２１の他端側における基端側回転軸２の外周側には一方の移動機構としての複数のシリンダ２３が互いに周方向に間隔をおいて設けられ、各シリンダ２３はベース１ａに固定されている。各シリンダ２３は周知のエアシリンダからなり、図示しないコンプレッサから供給される圧縮空気によりロッドを伸縮可能になっている。また、各シリンダ２３のロッド先端はその内側を基端側回転軸２が挿通する支持部材２２の他端側に固定され、支持部材２２は各シリンダ２３のロッドの伸縮により基端側回転軸２の軸方向に移動可能になっている。即ち、各シリンダ２３のロッドの伸縮により、第１の当接部材２０が基端側回転軸２の軸方向に移動するようになっている。

第２の当接部材３０は円板状に形成され、その一端面の径方向外側に全周に亘って軸方向に延びる突状部３０ａが形成されている。また、突状部３０ａを回転軸１における基端側に向けた状態で、その他端側をボス３１の一端側に複数のボルト４により固定されている。ボス３１は円筒状に形成され、シリンダ３２のロッド先端に固定されている支持部材３４の一端側にベアリング３１ｂを介して回転可能に取付けられている。ボス３１の一端近傍にはその径方向外側に延びるフランジ部３１ａが形成され、フランジ部３１ａはその周方向複数箇所にボルト４に螺合するネジ穴が設けらている。また、第２の当接部材３０の中央部には内孔３０ｂが形成され、内孔３０ｂの径方向外側にはフランジ部３１ａの各ネジ孔に対応するように複数のボルト孔が設けられている。即ち、第２の当接部材３０の内孔３０ｂ内にボス３１の先端が挿入されて第２の当接部材３０の他端面とフランジ部３１ａの一端面とが当接し、各ボルト４が第２の当接部材３０の各ボルト孔を挿通してフランジ部３１ａの各ネジ穴に螺合している。

シリンダ３２は周知のエアシリンダからなり、ベース３３に固定されるとともに、図示しないコンプレッサから供給される圧縮空気によりロッドが伸縮可能になっている。尚、シリンダ３２は第２の支持部材と他方の移動機構を兼ねており、シリンダ３２と回転軸１とは互いに先端が対向するように同軸状に配置されている。

以上の未加硫タイヤ成形機において、軸方向両端側に一対のビード部ＢＥを有する内側未加硫タイヤＧＴをトロイダル状に成形する工程を示す。内側未加硫タイヤＧＴは、インナーライナー部材、サイドウォール部材、カーカス部材及び一対のビード部などから構成され、筒状に形成されている。

先ず、図１に示すように、各シリンダ２３，３２のロッドを収縮させて、第１の当接部材２０と第２の当接部材３０とを互いに離れる方向に移動させるとともに、先端側回転軸３を回転軸１における基端側に移動させて各ビード保持部材１０，１１を互いに接近させる。その状態で内側未加硫タイヤＧＴをその両端の各ビード部ＢＥが各ビード保持部材１０，１１に対して軸方向外側に位置するように配置する。

次に、図３に示すように先端側回転軸３を回転軸１における先端側に移動させて各ビード保持部材１０，１１を互いに離れる方向に移動させ、各ビード保持部材１０，１１の外周面１０ａ，１１ａ及び突状部１０ｂ，１１ｂにより、各ビード部ＢＥの内側未加硫タイヤＧＴにおける軸方向内側及び径方向内側をそれぞれ支持する。また、各シリンダ２３，３２のロッドを伸長させて各当接部材２０，３０の突出部２０ａ，３０ａを内側未加硫タイヤＧＴのビード部ＢＥに当接させる。これにより、各ビード部ＢＥは各ビード保持部材１０，１１の突状部１０ｂ，１１ｂと各当接部材２０，３０により軸方向の移動を規制される。また、各ビード保持部材１０，１１と内側未加硫タイヤＧＴにより閉鎖された空間が密閉空間となる。

次に、図４に示すように、図示しないコンプレッサから供給される圧縮空気を連通管２ａから吐出して内側未加硫タイヤＧＴを膨張させるとともに、内側未加硫タイヤＧＴの膨張に合わせて先端側回転軸３を回転軸１における基端側に移動させる。この時、シリンダ３２のロッドも先端側回転軸３の移動に合わせて伸長させ、第２の当接部材３０のビード部ＢＥへの当接を維持する。このようにして内側未加硫タイヤＧＴがトロイダル状に成形され、この状態で回転軸１を回転させながら内側未加硫タイヤＧＴの形状を整え、さらに、内側未加硫タイヤＧＴの外周面にベルト部材Ｂ、トレッド部材Ｔなどからなる外側未加硫タイヤを圧着する。尚、第１の当接部材は各シリンダ２３のロッドの先端側に回動可能に支持されるとともに内側未加硫タイヤＧＴに当接しているため、内側未加硫タイヤＧＴの回転と共に第１の当接部材２０が回転する。また、第２の当接部材はシリンダ３２のロッドの先端側に回動可能に支持されるとともに内側未加硫タイヤＧＴに当接しているため、内側未加硫タイヤＧＴの回転と共に第２の当接部材３０が回転する。

また、以上の未加硫タイヤ成形機でタイヤのビード部内径の種類を変更して未加硫タイヤを成形する場合は、図５に示すように、各ビード保持部材１０，１１と第１及び第２の当接部材２０，３０を各ボルト４の着脱により、タイヤのビード部内径の種類に応じたものに交換する。この際に、ビード保持部材１０及び第１の当接部材２０の内孔１０ｃ，２０ｂの内径は、回転軸１における先端側から各取付部までの間の外径よりも大きく形成されているため、各ビード保持部材１０，１１及び各当接部材２０，３０以外の部品を取外す必要がない。

このように、本実施形態の未加硫タイヤ成形機によれば、一対のビード保持部材１０，１１の外周面１０ａ，１１ａ及び突状部１０ｂ，１１ｂにより内側未加硫タイヤＧＴの各ビード部ＢＥを内側未加硫タイヤＧＴにおける軸方向内側及び径方向内側からそれぞれ支持するとともに、ベース１ａに固定された各シリンダ２３により回転軸１の軸方向に任意に移動する第１の当接部材２０と、ベース３３に固定されたシリンダ３２により回転軸１の軸方向に任意に移動する第２の当接部材３０とを、各ビード保持部材１０，１１に支持されたビード部ＢＥの内側未加硫タイヤＧＴにおける軸方向外側にそれぞれ当接させるようにしたので、各突状部１０ｂ，１１ｂ及び各当接部材２０，３０によってビード部ＢＥの軸方向の移動が規制され、内側未加硫タイヤＧＴをトロイダル状に膨張させる際に、各ビード部ＢＥが各ビード保持部材１０，１１から脱落することがなく、形状の安定した未加硫タイヤを成形することができる。

また、各当接部材２０，３０は内側未加硫タイヤＧＴのビード部ＢＥに軸方向外側から当接し、各ビード保持部材１０，１１からの各ビード部ＢＥの脱落を防止するようにしたので、各当接部材２０，３０及び各ビード保持部材１０，１１の構造を複雑にする必要がなく、試作工程などの複数種類のタイヤを少量ずつ生産する工程において、タイヤのビード部内径の種類によって交換する各ビード保持部材１０，１１及び各当接部材２０，３０の製作費用の増大を抑制することができる。

さらに、各当接部材２０，３０を各シリンダ２３，３２のロッドの先端側にそれぞれ回動可能に支持するようにしたので、各当接部材２０，３０を内側未加硫タイヤＧＴに当接させて内側未加硫タイヤＧＴを膨張及び回転させながら形状を整える際に、その当接を維持することができる。

また、各当接部材２０，３０を円板状に形成し、内側未加硫タイヤＧＴの各ビード部ＢＥと各当接部材２０，３０とが全周に亘って当接するようにしたので、各ビード部ＢＥと各ビード保持部材１０，１１の突状部１０ｂ，１１ｂとを全周に亘って当接させることができる。よって、内側未加硫タイヤＧＴをトロイダル状に膨張させる際に、各ビード部ＢＥと各ビード保持部材１０，１１との間から圧縮空気が漏れることを防止できる。

また、各ビード保持部材１０，１１及び第１の当接部材２０を第１の支持部材としての回転軸１側に支持し、第２の当接部材３０を第２の支持部材としてのシリンダ３２に支持し、回転軸１とシリンダ３２とを互いに先端が対向するように同軸状に配置したので、筒状の内側未加硫タイヤＧＴの内側に回転軸１に支持された各ビード保持部材１０，１１を挿入し、内側未加硫タイヤＧＴを各ビード保持部材１０，１１に装着することができる。

また、第１の当接部材２０の内孔２０ｂの内径を、先端側回転軸３、フランジ部３ａ、基端側回転軸２及びフランジ部２ｂの外径よりも大きく形成し、また、ビード保持部材１０の内孔１０ｃの内径を、先端側回転軸３及びフランジ部３ａよりも大きく形成したので、各ビード保持部材１０，１１及び各当接部材２０，３０をタイヤのビード部内径の種類に応じて交換する際にその他の部品を取外す必要がなく、交換作業を容易に行うことができる。

尚、当接部材２０に図６に示すような肉抜き孔２０ｃを複数設け、当接部材２０の軽量化を図ることも可能である。また、当接部材３０にも同様の肉抜き孔を設けることができる。

また、本実施形態では基端側回転軸２を軸方向に固定し、先端側回転軸３のみを軸方向に移動させるようにしたが、基端側及び先端側の回転軸２，３を共に軸方向に移動させるようにすることもできる。これにより、各ビード保持部材１０，１１の軸方向中心位置を移動させないようにしながら、未加硫タイヤを成形することも可能である。

本発明における一実施形態を示す内側未加硫タイヤを装着する前の未加硫タイヤ成形機の断面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 内側未加硫タイヤを装着した後の未加硫タイヤ成形機の断面図 内側未加硫タイヤをトロイダル状に膨張させた状態の未加硫タイヤ成形機の断面図 未加硫タイヤ成形機への各ビード保持部材及び各当接部材の取付方法説明図 図１におけるＡ−Ａ線断面図の変形例

符号の説明

１…回転軸、１ａ…ベース、２…基端側回転軸、２ａ…連通管、２ｂ…フランジ部、２ｃ…連結部材、３…先端側回転軸、３ａ…フランジ部、４…ボルト、１０…ビード保持部材、１０ａ…外周面、１０ｂ…突状部、１０ｃ…内孔、１１…ビード保持部材、１１ａ…外周面、１１ｂ…突状部、１１ｃ…内孔、２０…第１の当接部材、２０ａ…突状部、２０ｂ…内孔、２１…ボス、２１ａ…フランジ部、２１ｂ…ベアリング、２２…支持部材、２３…シリンダ、３０…第２の当接部材、３０ａ…突状部、３０ｂ…内孔、３１…ボス、３１ａ…フランジ部、３１ｂ…ベアリング、３２…シリンダ、３３…ベース、３４…支持部材、ＧＴ…内側未加硫タイヤ。

Claims (5)

1. 未加硫タイヤの各ビード部をその軸方向内側及び径方向内側からそれぞれ支持する一対の円板状のビード保持部材と、各ビード保持部材を同軸状に支持する支持部材とを備え、未加硫タイヤを径方向に膨張させてトロイダル状に成形する未加硫タイヤ成形機において、
   前記未加硫タイヤの軸方向両側に各ビード保持部材と同軸状に配置される一対の当接部材と、
   各当接部材をそれぞれ未加硫タイヤの軸方向に移動自在に支持する一対の移動機構とを備えた
   ことを特徴とする未加硫タイヤ成形機。
2. 前記各当接部材を未加硫タイヤの周方向に回転自在に設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の未加硫タイヤ成形機。
3. 前記各当接部材を円板状に形成した
   ことを特徴とする請求項２記載の未加硫タイヤ成形機。
4. 前記支持部材を互いに先端が対向するように同軸状に配置された第１及び第２の支持部材から構成し、
   第１の支持部材の先端側に各ビード保持部材を配置するとともに、第１の支持部材の基端側に一方の移動機構に支持された一方の当接部材を配置し、
   第２の支持部材の先端に他方の移動機構に支持された他方の当接部材を配置した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の未加硫タイヤ成形機。
5. 前記各ビード保持部材を第１の支持部材に着脱自在に取付けるとともに、一方の当接部材を一方の移動機構に着脱自在に取付け、
   第１の支持部材の基端側に配置される一方のビード保持部材及び一方の当接部材にそれぞれの取付位置まで第１の支持部材を挿通可能な挿通孔を設けた
   ことを特徴とする請求項４記載の未加硫タイヤ成形機。
   
   
   

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