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JP2021138048A - タイヤ用成形体の成形装置 - Google Patents

タイヤ用成形体の成形装置 Download PDF

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JP2021138048A
JP2021138048A JP2020037667A JP2020037667A JP2021138048A JP 2021138048 A JP2021138048 A JP 2021138048A JP 2020037667 A JP2020037667 A JP 2020037667A JP 2020037667 A JP2020037667 A JP 2020037667A JP 2021138048 A JP2021138048 A JP 2021138048A
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Japan
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drum
molding apparatus
molded body
tire
support
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JP2020037667A
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直樹 山本
Naoki Yamamoto
直樹 山本
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】タイヤの生産性に優れる成形装置の提供。【解決手段】成形装置2は、それぞれに帯状材料が巻回される第一ドラム4と第二ドラム4とを備える。第一ドラム4は、軸方向内側に位置する内側ドラム20と軸方向外側に位置する外側ドラム22とを備える。内側ドラム20と外側ドラム22との軸方向の間隔が変更可能である。好ましくは、成形装置2では、内側ドラム20は周方向に並べられた多数のセグメント24を備え、外側ドラム22は周方向に並べられた多数のセグメント26を備える。それぞれのセグメント24及びセグメント26は、半径方向に移動可能である。【選択図】図1

Description

本発明は、タイヤ用成形体の成形装置に関する。
タイヤの製造方法では、帯状材料が成形装置のドラムに巻回されて成形体が形成される。この帯状材料としてのサイドウォール材料が巻回されるドラムを備える成形装置が、特許文献1に開示されている。
特開平9−193259号公報
このサイドウォール材料の幅は、タイヤの種類やサイズによって異なる。このため、サイドウォール材料の幅に合わせて、軸方向幅の異なるドラムに交換がされる。このドラムの交換は、時間が掛かる。このドラムの交換は、タイヤの生産性を低下させる。
本発明の目的は、タイヤの生産性に優れる成形装置の提供にある。
本発明に係るタイヤ用成形体の成形装置は、それぞれに帯状材料が巻回される第一ドラム及び第二ドラムを備える。前記第一ドラムは、軸方向内側に位置する内側ドラムと軸方向外側に位置する外側ドラムとを備える。前記内側ドラムと前記外側ドラムとの軸方向の間隔が変更可能である。
好ましくは、前記内側ドラム及び前記外側ドラムのそれぞれは、周方向に並べられた多数のセグメントを備える。それぞれのセグメントは、半径方向に移動可能である。
好ましくは、この成形装置は、前記第一ドラムに前記帯状材料が巻回されて形成されるジョイント部を半径方向内側から支持する支持体と、前記ジョイント部を半径方向内向きに前記支持体に向かって押圧する押圧体とを更に備える。
好ましくは、前記支持体は、半径方向に移動可能である。
好ましくは、前記支持体は、軸方向に移動可能である。
好ましくは、前記支持体は、支持ローラである。
本発明に係るタイヤの製造方法は、
(A)第一ドラムと第二ドラムとを備え、前記第一ドラムが軸方向内側に位置する内側ドラムと軸方向外側に位置し前記内側ドラムとの軸方向の間隔を変更可能な外側ドラムとを備える、タイヤ用成形体の成形装置を用い、
前記第一ドラムに巻回される帯状材料の幅に合わせて、前記内側ドラムと前記外側ドラムとの軸方向の間隔を変更し、前記第一ドラムの軸方向幅を変更する工程
及び
(B)前記第一ドラムに前記帯状材料を巻回する工程
を含む。
本発明に係る成形装置の第一ドラムでは、内側ドラムと外側ドラムとの軸方向の間隔が変更可能である。この成形装置は、帯状部材の幅に合わせて、第一ドラムの軸方向幅を変更できる。この成形装置は、幅が異なる帯状材料を容易に巻回できる。この成形装置は、タイヤの生産性に優れる。
図1は、本発明の一実施形態に係る成形装置の外観図である。 図2(A)は図1の成形装置のドラムの使用状態の説明図であり、図2(B)はこのドラムの他の使用状態の説明図である。 図3(A)は図1の成形装置のドラムの更に他の使用状態の説明図であり、図3(B)はこのドラムの更に他の使用状態の説明図である。 図4は図1の成形装置の更に他の使用状態が示された外観図である。 図5は図1の成形装置の更に他の使用状態が示された説明図である。 図6は図1の成形装置の更に他の使用状態が示された説明図である。 図7は図6の線分VII−VIIに沿った断面図である。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1には、タイヤ用成形装置2(以下、成形装置2とも称する)が示されている。この成形装置2は、本発明の第一ドラム及び第二ドラムとしての一対のドラム4と、一対のドラム4を支持する軸6と、一対の押圧装置8と、一対の支持装置10とを備える。ここでは、説明の便宜上、軸6の軸方向、半径方向及び周方向を、成形装置2の軸方向、半径方向及び周方向として説明がされる。
一対のドラム4は、軸6に支持されて、軸方向に並べられて配置されている。ここでは、それぞれのドラム4が軸方向に分割された内側ドラム20と外側ドラム22とを備える。このドラム4の半径方向外側に、押圧装置8が配置されている。なお、この成形装置2では、いずれか一方が第一ドラムとしてのドラム4であり、他方が第二ドラムとして、ドラム4又は分割されていない他のドラムであってもよい。
押圧装置8は、ドラム4の軸方向に移動可能な移動台12と、移動台12に支持された押圧体としての押圧ローラ14とを備える。移動台12は、押圧ローラ14をドラム4の半径方向に押し付ける機器を含む。この機器としてシリンダーが例示されるが、この機器はこれに限定されない。なお、この成形装置2は、一対の押圧装置8に代えて、一対のドラム4の半径方向外側に位置する様に移動可能な一台の押圧装置8を備えてもよい。
支持装置10は、ドラム4の半径方向内側に位置している。支持装置10は、ドラム4の軸方向に移動可能な移動台16と、移動台16に支持された支持体としての支持ローラ18とを備える。移動台16は、支持ローラ18をドラム4の半径方向の所定位置に位置させる機器を含む。この機器として、シリンダーと位置決めストッパーとが例示されるが、この機器はこれに限定されない。
ドラム4は、軸方向に移動可能である。一対のドラム4は互いに近づく位置と離れる位置とに移動可能である。一対のドラム4の間隔は変更可能である。このドラム4の移動装置として、ボールネジとモータが例示されるが、この移動装置はこれに限定されない。
このドラム4では、内側ドラム20は軸方向内側に位置し、外側ドラム22は軸方向外側に位置する。内側ドラム20は、周方向に並べられた多数のセグメント24を備える。外側ドラム22は、周方向に並べられた多数のセグメント26を備える。
図2(A)には、多数のセグメント24が円筒状に並べられた内側ドラム20が示されている。それぞれのセグメント24は、周方向に隣り合う他のセグメント24と当接している。図2(B)には、多数のセグメント24が図2(A)の位置より半径方向外側に位置して周方向に並べられた内側ドラム20が示されている。
この内側ドラム20は、軸6に移動可能に支持された拡径装置28を備える。拡径装置28にセグメント24が支持されている。この拡径装置28によって、それぞれのセグメント24は、半径方向において、移動可能であり所定の任意の位置に位置決め可能である。
ここでは図示されないが、外側ドラム22も、内側ドラム20の拡径装置28と同様に、後述の拡径装置32を備える(図7参照)。この拡径装置32によって、それぞれのセグメント26は、半径方向において、移動可能であり所定の任意の位置に位置決め可能である。
図3(A)にはドラム4の使用状態が示され、図3(B)にはドラム4の他の使用状態が示されている。図3(A)及び図3(B)に示される様に、この成形装置2では、セグメント24とセグメント26とは、半径方向において同じ位置に位置決めされる。
図3(A)には、内側ドラム20と外側ドラム22とが軸方向に離れて位置している。図3(B)には、内側ドラム20と外側ドラム22とが軸方向に図3(A)より近づいて位置している。図3(A)での内側ドラム20と外側ドラム22との間隔Sは、図3(B)でのそれより大きい。図3(A)でのドラム4の幅Wは、図3(B)でのそれより大きい。
図3(A)及び図3(B)に例示される様に、内側ドラム20と外側ドラム22との間隔Sが変更可能である。この成形装置2は、図示されないが間隔変更装置を備える。この間隔変更装置によって、間隔S及び幅Wは変更可能である。間隔変更装置として、ボールネジとモータが例示されるが、間隔変更装置はこれに限定されない。
このドラム4の幅Wの変更範囲は特に限定されないが、例えば、40mm以上200mm以下である。また、この場合のセグメント24及びセグメント26のそれぞれの軸方向幅も、特に限定されないが、例えば、20mm以上50mm以下である。
図4には、図1の使用状態と異なる、成形装置2の使用状態が示されている。図4の使用状態では、内側ドラム20と外側ドラム22とが軸方向に当接している。この使用状態では、間隔Sは0であり、ドラム4の幅Wは最小である。この使用状態では、支持装置10は、ドラム4の内部に収容されている。
図5の使用状態では、図4の使用状態に比べ、内側ドラム20と外側ドラム22とが軸方向に離れている。図5では、支持装置10は、軸方向において、内側ドラム20と外側ドラム22との間に位置している。
図5には、一対の帯状材料としての一対のサイドウォール材料30が二点鎖線で示されている。図5の両矢印Wmは、サイドウォール材料30の幅を表している。両矢印Lmは、サイドウォール材料30の長さを表している。図5では、サイドウォール材料30の厚さは一定で表されているが、この厚さは幅方向で異なっていてもよい。
図5には、更に、ドラム4に、サイドウォール材料30が巻回された状態が示されている。このドラム4の幅Wは、サイドウォール材料30の幅Wmより大きい。巻回された状態では、サイドウォール材料30の幅方向一端は内側ドラム20に支持され、その軸方向他端は外側ドラム22に支持されている。
図6には、ドラム4に巻回されたサイドウォール材料30の断面が示されている。図6の使用状態では、内側ドラム20と外側ドラム22との間で、支持ローラ18が、巻回されたサイドウォール材料30を支持している。押圧ローラ14が、このサイドウォール材料30を、半径方向内向きに支持ローラ18に向かって押圧している。
図7には、図6の線分VII−VIIに沿った断面が示されている。図7には、外側ドラム22が備える拡径装置32が示されている。前述の様に、この拡径装置32によって、それぞれのセグメント26は、半径方向において、移動可能であり所定の任意の位置に位置決め可能である。
図7には、二点鎖線で囲まれた部分の拡大図が示されている。この拡大図に示される様に、サイドウォール材料30の長手方向の一方端部30aと他方端部30bとが突き合わされてジョイント部34が形成されている。支持ローラ18がジョイント部34を半径方向内側から支持している。押圧ローラ14がジョイント部34を支持ローラ18に向かって押圧している。なお、このジョイント部34は、一方端部30aと他方端部30bとが重ね合わされて形成されてもよい。
ここで、この成形装置2を用いた、タイヤの製造方法が説明される。
図5に示される一対のサイドウォール材料30が準備される(STEP1)。
図2(A)及び図2(B)に示される拡径装置28が、セグメント24を半径方向において、所定の位置に位置決めする。同様に、図7に示される拡径装置32が、セグメント26を、半径方向において、セグメント24と同じ所定の位置に位置決めする(STEP2)。この工程(STEP2)では、サイドウォール材料30の長さLmに対応する位置に、セグメント24及びセグメント26が位置決めされる。
間隔変更装置が内側ドラム20と外側ドラム22との間隔Sを変更する(STEP3)。この工程(STEP3)では、サイドウォール材料30の幅Wmに対応して、ドラム4の幅Wが変更される。
ドラム4が回転し、サイドウォール材料30がドラム4に巻回される(STEP4)。サイドウォール材料30の一方端部30aと他方端部30bとが突き合わされてジョイント部34が形成される(STEP5)。
内側ドラム20では、押圧ローラ14がセグメント24に向かってジョイント部34を押圧する。外側ドラム22では、押圧ローラ14がセグメント26に向かってジョイント部34を押圧する。内側ドラム20と外側ドラム22との間では、押圧ローラ14が支持ローラ18に向かって押圧する。ジョイント部34では、サイドウォール材料30の一方端部30aと他方端部30bとが圧着される。この様にして、この一方端部30aと他方端部30bとが圧着されて、サイドウォール材料30から巻回体が形成される(STEP6)。
この巻回体と他の巻回体とが組み合わされて、中間成形体が形成される(STEP7)。この中間成形体がトロイド状に拡径され、この中間成形体に更に他の巻回体が組み合わされて成形体が形成される(STEP8)。この成形体が加圧及び加熱され、成形体からタイヤが得られる(STEP9)。
この成形装置2では、ドラム4の内側ドラム20と外側ドラム22との間隔Sが変更可能である。間隔Sを変更することで、ドラム4の幅Wが変更可能である。この成形装置2は、サイドウォール材料30の幅Wmに合せて、幅Wを容易に変更できる。タイヤの種類やサイズによって幅Wmが異なる他のサイドウォール材料を容易に巻回できる。この成形装置2は、タイヤの生産性に優れる。
この成形装置2では、工程(STEP8)において、中間成形体の拡径に伴って、一対のドラム4が軸方向に互いに近づく位置に移動する。このとき、ドラム4の幅Wを小さくすることで、ドラム4が互いに干渉することなく近づく位置に移動できる。従来の成形装置では、サイドウォール材料30の幅Wmが大きい中間成形体の拡径では、ドラムから外し、ドラムの幅が短い他の成形装置に付け替えられていた。この他の成形装置で、中間成形体を拡径することで、互いに近づくドラムの干渉が防止されていた。これに対して、この成形装置2では、サイドウォール材料30の幅Wmが大きい中間成形体であっても、ドラム4が互いに干渉することなく中間成形体を拡径しうる。この観点からも、この成形装置2は、タイヤの生産性の向上に寄与しうる。
この成形装置2では、内側ドラム20のセグメント24と、外側ドラム22のセグメント26のそれぞれが、半径方向に移動可能である。この成形装置2のドラム4は、前述の様にドラム4の幅Wが変更可能である上に、長さLmが異なる他のサイドウォール材料を容易に巻回できる。この成形装置2は、種類やサイズが異なるタイヤを容易に生産しうる。
この成形装置2では、支持ローラ18が、押圧ローラ14が押圧するジョイント部34を支持する。内側ドラム20と外側ドラム22との間において、押圧ローラ14と支持ローラ18とが、ジョイント部34を容易に圧着しうる。なお、この成形装置2では、ジョイント部34の変形を抑制する観点から、押圧ローラ14の押し付け力より、支持ローラ18がジョイント部34を支持する押し付け力が大きいことが好ましい。
この支持ローラ18は、半径方向に移動可能である。この支持ローラ18は、その半径方向位置を、セグメント24及びセグメント26の半径方向位置に合せることが容易にできる。更には、支持ローラ18の半径方向位置をセグメント24及びセグメント26の半径方向位置より内側にすることで、図4に示され様に、内側ドラム20と外側ドラム22とが軸方向に当接しうる。
この成形装置2は、支持ローラ18が軸方向に移動可能である。これにより、この支持ローラ18は種々の間隔Sに対応して、ジョイント部34を支持しうる。更に、軸方向に移動することで、支持ローラ18の軸方向幅は小さくされうる。軸方向幅が小さい支持ローラ18は、ドラム4に容易に収容できる。
この支持ローラ18は、回転しながら軸方向に移動する。この支持ローラ18は、その軸方向の移動によって、ジョイント部34に皺や変形が生じることを抑制する。この支持ローラ18は、サイドウォール材料30から得られる巻回体の成形精度の向上に寄与しうる。
ここでは、本発明の押圧体として押圧ローラ14が例示されたが、押圧体はこれに限られない。押圧体は、ジョイント部34を、セグメント24と、セグメント26と、支持体に向かって押圧するものであればよい。同様に、本発明の支持体として支持ローラ18が例示されたが、支持体はこれに限られない。支持体は、押圧体に押圧されるジョイント部34を半径方向内側から支持するものであればよい。
前述の工程(STEP4)では、ドラム4にサイドウォール材料30が巻回されたが、本発明に係るタイヤの製造方法はこれに限られない。一対のドラム4の外周に、例えばカーカスプライの巻回体等の他の巻回体を配置し、この他の巻回体の外側に、サイドウォール材料30が巻回されてもよい。また、サイドウォール材料30がドラム4に巻回されて形成された巻回体の外側に、他の帯状材料が巻回されてもよい。
ここでは、帯状材料としてサイドウォール材料30を例に説明がされたが、本発明の帯状材料はこれに限られない。帯状材料は、ドラム4に巻回されタイヤの一部を形成する帯状のゴム材料であればよい。この帯状材料は、コードやフィラメント等を含んでもよい。
以上説明された方法は、帯状材料の巻回体を含むタイヤ用成形体から得られるタイヤの製造方法に広く適用されうる。
2・・・成形装置
4・・・ドラム
14・・・押圧ローラ
18・・・支持ローラ
20・・・内側ドラム
22・・・外側ドラム
24、26・・・セグメント
30・・・サイドウォール材料
34・・・ジョイント部

Claims (7)

  1. それぞれに帯状材料が巻回される第一ドラム及び第二ドラムを備え、
    前記第一ドラムが軸方向内側に位置する内側ドラムと軸方向外側に位置する外側ドラムとを備え、
    前記内側ドラムと前記外側ドラムとの軸方向の間隔が変更可能である、タイヤ用成形体の成形装置。
  2. 前記内側ドラム及び前記外側ドラムのそれぞれが、周方向に並べられた多数のセグメントを備え、
    それぞれのセグメントが半径方向に移動可能である、請求項1に記載のタイヤ用成形体の成形装置。
  3. 前記第一ドラムに前記帯状材料が巻回されて形成されるジョイント部を半径方向内側から支持する支持体と、前記ジョイント部を半径方向内向きに前記支持体に向かって押圧する押圧体とを更に備える、請求項1又は2に記載のタイヤ用成形体の成形装置。
  4. 前記支持体が半径方向に移動可能である、請求項3に記載のタイヤ用成形体の成形装置。
  5. 前記支持体が軸方向に移動可能である、請求項3又は4に記載のタイヤ用成形体の成形装置。
  6. 前記支持体が支持ローラである、請求項5に記載のタイヤ用成形体の成形装置。
  7. (A)第一ドラムと第二ドラムとを備え、前記第一ドラムが軸方向内側に位置する内側ドラムと軸方向外側に位置し前記内側ドラムとの軸方向の間隔を変更可能な外側ドラムとを備える、タイヤ用成形体の成形装置を用い、
    前記第一ドラムに巻回される帯状材料の幅に合わせて、前記内側ドラムと前記外側ドラムとの軸方向の間隔を変更し、前記第一ドラムの軸方向幅を変更する工程
    及び
    (B)前記第一ドラムに前記帯状材料を巻回する工程
    を含む、タイヤの製造方法。
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