特許 7524707 生タイヤ成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】生タイヤ成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/32 20060101AFI20240723BHJP

   B29D 30/26 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

B29D30/32

B29D30/26

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020173407

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022064659

(43)【公開日】2022-04-26

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】矢野 俊祐

(72)【発明者】

【氏名】中戸川 武

(72)【発明者】

【氏名】木谷 真一

(72)【発明者】

【氏名】石原 昇

(72)【発明者】

【氏名】鬼松 博幸

【審査官】上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５３１３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８１４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０１９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３０４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４７３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１０４６２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｄ ３０／３２

Ｂ２９Ｄ ３０／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生タイヤ成形装置であって、
カーカスプライを含むタイヤ部材が巻き付けられる円筒状の成形ドラムと、
前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面を前記タイヤ部材を介して保持し得るように、前記成形ドラムのドラム軸方向の両外側に配された一対のビードコア保持装置と、
前記一対のビードコア保持装置の両外側に配され、前記ビードコアよりもドラム軸方向外側にはみ出した前記タイヤ部材の一対のはみ出し部をドラム半径方向外側に巻上げるための巻上装置と、
前記巻上装置をドラム軸方向に移動させるための一対の駆動装置とを含み、
前記巻上装置は、
膨張により前記一対のはみ出し部をドラム半径方向の外側に巻き上げる一対のブラダーと、前記駆動装置によってドラム軸方向の内方に駆動され、膨張した前記ブラダーをドラム軸方向の内方に押圧する押圧部材とを含む第１巻上装置、又は
前記駆動装置に駆動されてドラム軸方向に移動可能な一対のスライド部材と、前記スライド部材のドラム軸方向の移動に伴い前記一対のはみ出し部を巻上げる複数の巻上アームとを含む第２巻上装置が、
択一的に装着可能に構成されている、生タイヤ成形装置。

【請求項2】

前記スライド部材は、ラッチ機構を介して前記駆動装置と接続されている、請求項１に記載の生タイヤ成形装置。

【請求項3】

前記ラッチ機構は、ドラム軸方向の外方への前記駆動装置の駆動力が過大となったとき、前記スライド部材と前記駆動装置との接続を解く、請求項２に記載の生タイヤ成形装置。

【請求項4】

前記ラッチ機構は、前記駆動装置の側に装着され、前記スライド部材に吸着するマグネットを含む、請求項３に記載の生タイヤ成形装置。

【請求項5】

前記駆動装置には、ドラム軸方向の内方への押圧を緩衝する緩衝装置が設けられている、請求項２ないし４のいずれかに記載の生タイヤ成形装置。

【請求項6】

前記緩衝装置は、エアシリンダーを含む、請求項５に記載の生タイヤ成形装置。

【請求項7】

前記駆動装置には、前記駆動装置に対する前記ラッチ機構のドラム軸方向の位置を検出するためのセンサーが設けられている、請求項５又は６に記載の生タイヤ成形装置。

【請求項8】

前記駆動装置には、前記駆動装置に対する前記スライド部材のドラム軸方向の位置を検出するためのセンサーが設けられている、請求項５ないし７のいずれかに記載の生タイヤ成形装置。

【請求項9】

前記押圧部材は、連結部材を介して前記駆動装置に装着されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の生タイヤ成形装置。

【請求項10】

前記巻上アームは、前記連結部材に干渉しない長さに設定されている、請求項９に記載の生タイヤ成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生タイヤ成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ブラダーを用いてタイヤ部材を巻上げるブラダー巻上機構を有する生タイヤ成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、巻上アームを用いてタイヤ部材を巻上げるメカニカル巻上機構を有する生タイヤ成形装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１０１９７１号公報

【文献】特開２００９－１５４４７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ブラダー巻上機構とメカニカル巻上機構とは構成が大きく異なることから、１つの成形装置で両立させることが困難であった。

【0006】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ブラダー巻上機構とメカニカル巻上機構とを１つの成形装置で両立できる生タイヤ成形装置を提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、生タイヤ成形装置であって、カーカスプライを含むタイヤ部材が巻き付けられる円筒状の成形ドラムと、前記タイヤ部材に外挿された一対のビードコアの内周面を前記タイヤ部材を介して保持し得るように、前記成形ドラムのドラム軸方向の両外側に配された一対のビードコア保持装置と、前記一対のビードコア保持装置の両外側に配され、前記ビードコアよりもドラム軸方向外側にはみ出した前記タイヤ部材の一対のはみ出し部をドラム半径方向外側に巻上げるための巻上装置と、前記巻上装置をドラム軸方向に移動させるための一対の駆動装置とを含み、前記巻上装置は、膨張により前記一対のはみ出し部をドラム半径方向の外側に巻き上げる一対のブラダーと、前記駆動装置によってドラム軸方向の内方に駆動され、膨張した前記ブラダーをドラム軸方向の内方に押圧する押圧部材とを含む第１巻上装置、又は前記駆動装置に駆動されてドラム軸方向に移動可能な一対のスライド部材と、前記スライド部材のドラム軸方向の移動に伴い前記一対のはみ出し部を巻上げる複数の巻上アームとを含む第２巻上装置が、択一的に装着可能に構成されている。

【0008】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記スライド部材は、ラッチ機構を介して前記駆動装置と接続されている、ことが望ましい。

【0009】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記ラッチ機構は、ドラム軸方向の外方への前記駆動装置の駆動力が過大となったとき、前記スライド部材と前記駆動装置との接続を解く、ことが望ましい。

【0010】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記ラッチ機構は、前記駆動装置の側に装着され、前記スライド部材に吸着するマグネットを含む、ことが望ましい。

【0011】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記駆動装置には、ドラム軸方向の内方への押圧を緩衝する緩衝装置が設けられている、ことが望ましい。

【0012】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記緩衝装置は、エアシリンダーを含む、ことが望ましい。

【0013】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記駆動装置には、前記駆動装置に対する前記ラッチ機構のドラム軸方向の位置を検出するためのセンサーが設けられている、ことが望ましい。

【0014】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記駆動装置には、前記駆動装置に対する前記スライド部材のドラム軸方向の位置を検出するためのセンサーが設けられている、ことが望ましい。

【0015】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記押圧部材は、連結部材を介して前記駆動装置に装着されている、ことが望ましい。

【0016】

本発明に係る前記生タイヤ成形装置において、前記巻上アームは、前記連結部材に干渉しない長さに設定されている、ことが望ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の前記生タイヤ成形装置においては、前記巻上装置は、前記ブラダーを含む前記第１巻上装置、又は前記巻上アームを含む前記第２巻上装置が、択一的に装着可能に構成されている。これにより、ブラダー巻上機構とメカニカル巻上機構とを１つの成形装置で両立できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の生タイヤ成形装置の一実施形態の概略を示す正面図である。

【図2】第１巻上装置が装着された巻上げ前の状態の生タイヤ成形装置を示す正面図である。

【図3】第１巻上装置が装着された巻上げ中の状態の生タイヤ成形装置を示す正面図である。

【図4】第２巻上装置が装着された巻上げ前の状態の生タイヤ成形装置を示す正面図である。

【図5】第２巻上装置が装着された巻上げ中の状態の生タイヤ成形装置を示す正面図である。

【図6】第２巻上装置及び駆動装置を示す図である。

【図7】第２巻上装置及び駆動装置を示す別の図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の生タイヤ成形装置１の正面図である。図１に示されるように、生タイヤ成形装置１は、円筒状の成形ドラム２と、成形ドラム２のドラム軸方向の両外側に配された一対のビードコア保持装置３と、一対のビードコア保持装置３の両外側に配された巻上装置４と、巻上装置４を駆動する駆動装置７とを含んでいる。

【0020】

成形ドラム２には、カーカスプライを含むタイヤ部材１００が巻き付けられる。タイヤ部材１００は、上記カーカスプライの他、例えば、インナーライナーゴム、クリンチゴム、サイドウォールゴム等によって構成されている。

【0021】

タイヤ部材１００には、一対のビードコア１１０が外挿される。ビードコア１１０は、タイヤ部材１００のドラム軸方向の両側に１つずつ配される。

【0022】

ビードコア保持装置３は、ビードコア１１０の内周面をタイヤ部材１００を介して保持し得るように、構成されている。ビードコア保持装置３は、タイヤ部材１００のドラム軸方向の中心すなわち赤道Ｃに対して対称に配される。ビードコア保持装置３は、ドラム半径方向外側に移動して、タイヤ部材１００をドラム半径方向外側に拡張させ、ビードコア１１０の内周面を保持する。ビードコア保持装置３は、ビードコア１１０を保持した状態で、ドラム軸方向に移動可能に構成されている。

【0023】

ビードコア１１０は、タイヤ部材１００のドラム軸方向の外端よりも内側に配される。従って、タイヤ部材１００は、ビードコア１１０よりもドラム軸方向外側にはみ出した一対のはみ出し部１０２を有する。はみ出し部１０２には、例えば、サイドウォールゴムが含まれる。

【0024】

巻上装置４は、タイヤ部材１００の一対のはみ出し部１０２をドラム半径方向外側に巻上げる。はみ出し部１０２が巻上装置４によって巻上げられることにより、カーカスプライのドラム軸方向の外側にサイドウォールゴムが配される。

【0025】

駆動装置７は、巻上装置４をドラム軸方向に移動させる。駆動装置７は、径方向に分割されていてもよい。駆動装置７のドラム軸方向の位置は、例えば、エンコーダー（図示せず）によって検知される。エンコーダーの出力信号は、生タイヤ成形装置１の制御部に入力される。制御部は、エンコーダーの出力信号に基づいて、駆動装置７を制御する。そして、巻上装置４は、駆動装置７によってドラム軸方向内側に駆動されることにより、はみ出し部１０２を巻上げる。

【0026】

本実施形態の生タイヤ成形装置１では、巻上装置４として、第１巻上装置５、又は、第２巻上装置６が、択一的に装着可能に構成されている。

【0027】

図２、３は、第１巻上装置５が装着された状態の生タイヤ成形装置１を示している。このうち、図２は巻上げ前の生タイヤ成形装置１を示し、図３は巻上げ中の生タイヤ成形装置１を示している。

【0028】

第１巻上装置５は、一対のブラダー５１と、ブラダー５１をドラム軸方向の内方に押圧する押圧部材５２とを含んでいる。ブラダー５１の一端部５１ａは、ビードコア保持装置３よりもドラム軸方向の内側で、成形ドラム２に固着されている。ブラダー５１の他端部５１ｂは、ビードコア保持装置３よりもドラム軸方向の外側で、一対のベース部材５３を介して成形ドラム２に装着されている。ブラダー５１の他端部５１ｂは、ブラダー５１の膨張の際に、ベース部材５３に対してドラム軸方向に移動可能である。

【0029】

ブラダー５１は、タイヤ部材１００の一対のはみ出し部１０２のドラム半径方向の内側に配されている。一対のブラダー５１は、その内部に充填された空気圧により膨張し、一対のはみ出し部１０２をドラム半径方向の外側に巻き上げる。

【0030】

図３に示されるように、ブラダー５１の膨張の際には、ビードコア保持装置３がドラム軸方向に移動し、一対のビードコア１１０に挟まれたタイヤ部材１００の本体部１０１の内側には、空気が充填される。これにより、タイヤ部材１００の本体部１０１がドラム半径方向の外側に膨張する。そして、タイヤ部材１００の本体部１０１とはみ出し部１０２とが固着され、生タイヤのビード部からサイドウォール部が形成される。

【0031】

押圧部材５２は、駆動装置７によってドラム軸方向の内方に駆動されてビードコア保持装置３に接近し、膨張したブラダー５１をドラム軸方向の内方に押圧する。これにより、はみ出し部１０２の両端部が本体部１０１に密着される。

【0032】

はみ出し部１０２が巻上げられた後、駆動装置７は、ドラム軸方向の外方に移動する。これに伴い、ブラダー５１及び押圧部材５２は、図２に示される初期状態に復帰する。

【0033】

生タイヤ成形装置１への第１巻上装置５の装着は、以下の要領でなされる。すなわち、ブラダー５１の一端部５１ａとベース部材５３とが成形ドラム２に固着され、押圧部材５２が駆動装置７に固着される。ブラダー５１の他端部５１ｂは予めベース部材５３に固着されている。

【0034】

一方、生タイヤ成形装置１からの第１巻上装置５の取り外しは、逆の要領でなされる。すなわち、ブラダー５１の一端部５１ａとベース部材５３とが成形ドラム２から取り外され、押圧部材５２が駆動装置７から取り外される。生タイヤ成形装置１から第１巻上装置５が取り外されることにより、生タイヤ成形装置１に第２巻上装置６が装着可能となる。

【0035】

図４、５は、第２巻上装置６が装着された状態の生タイヤ成形装置１を示している。このうち、図４は巻上げ前の生タイヤ成形装置１を示し、図５は巻上げ中の生タイヤ成形装置１を示している。

【0036】

第２巻上装置６は、一対のスライド部材６１と、一対のはみ出し部１０２を巻上げる巻上アーム６２とを含んでいる。

【0037】

スライド部材６１は、一対のベース部材６３を介して成形ドラム２に装着されている。スライド部材６１は、ベース部材６３によってドラム軸方向に移動可能に支持される。スライド部材６１は、駆動装置７によってドラム軸方向の内方に駆動されてビードコア保持装置３に接近する。スライド部材６１には、巻上アーム６２の回転軸６４が設けられている。巻上アーム６２は、ドラム軸方向外側の端部で回転軸６４を中心として回転可能に軸支されている。

【0038】

巻上アーム６２は、ドラム周方向に複数設けられている。巻上アーム６２のドラム軸方向内側の先端部は、タイヤ部材１００の一対のはみ出し部１０２のドラム半径方向の内側に配されている。

【0039】

図５に示されるように、スライド部材６１のドラム軸方向内側への移動に伴い、巻上アーム６２はその先端部がドラム半径方向の外側に移動するように回転し、はみ出し部１０２を巻上げる。

【0040】

巻上アーム６２の回転の際には、ビードコア保持装置３がドラム軸方向に移動し、一対のビードコア１１０に挟まれたタイヤ部材１００の本体部１０１の内側には、空気が充填される。これにより、タイヤ部材１００の本体部１０１がドラム半径方向の外側に膨張する。そして、タイヤ部材１００の本体部１０１とはみ出し部１０２とが固着され、生タイヤのビード部からサイドウォール部が形成される。

【0041】

巻上アーム６２の先端部には、ローラー６５が設けられているのが望ましい。ローラー６５は、巻上アーム６２の動作時に回転する。これにより、はみ出し部１０２が円滑に巻上げられる。

【0042】

はみ出し部１０２が巻上げられた後、駆動装置７は、ドラム軸方向の外方に移動する。これに伴い、スライド部材６１及び巻上アーム６２は、図４に示される初期状態に復帰する。

【0043】

生タイヤ成形装置１への第２巻上装置６の装着は、ベース部材６３が成形ドラム２に固着されることによりなされる。巻上アーム６２支持しているスライド部材６１は、予めベース部材６３に固着されている。

【0044】

逆に、生タイヤ成形装置１からの第２巻上装置６の取り外しは、ベース部材６３が成形ドラム２から取り外されることによりなされる。これにより、生タイヤ成形装置１に第１巻上装置５が装着可能となる。

【0045】

本生タイヤ成形装置１において、巻上装置４は、ブラダー５１を含む第１巻上装置５、又は巻上アーム６２を含む第２巻上装置６が、択一的に装着可能に構成されている。これにより、ブラダー巻上機構とメカニカル巻上機構とを１つの成形装置で両立できるようになる。

【0046】

従って、単一の生タイヤ成形装置にて成形できる生タイヤのバリエーションが増加する。そして、多種多様な生タイヤの製造を小さい設備専有面積で実現可能となる。

【0047】

図６は、第２巻上装置６及び駆動装置７を示している。生タイヤ成形装置１は、ラッチ機構８を有している。ラッチ機構８は、駆動装置７のプッシャーリング７１とスライド部材６１とを接続する。

【0048】

ラッチ機構８は、ドラム軸方向の外方への駆動装置７の駆動力が過大となったとき、スライド部材６１と駆動装置７との接続を解く。これにより、駆動装置７がドラム軸方向の外方へ移動する際に、第２巻上装置６が損傷を受ける虞が抑制される。

【0049】

本実施形態のラッチ機構８は、爪部材８１を含んでいる。爪部材８１は、例えば、駆動装置７のプッシャーリング７１に取り付けられている。爪部材８１の先端部は、スライド部材６１と接触し、駆動装置７のドラム軸方向の内側への駆動力をスライド部材６１に伝達する。

【0050】

爪部材８１には、マグネット７３が設けられるのが望ましい。マグネット７３は、スライド部材６１のドラム軸方向の外端部に吸着する。これにより、駆動装置７のドラム軸方向の外側への駆動力がスライド部材６１に伝達される。駆動装置７のドラム軸方向の外側への駆動力が過大となったとき、マグネット７３がスライド部材６１から離れる。これにより、第２巻上装置６は、駆動装置７の駆動力から解放される。

【0051】

マグネットは、スライド部材６１に設けられていてもよい。この場合、マグネットは、爪部材８１の先端部に吸着する。

【0052】

本実施形態のプッシャーリング７１は、第１リング７５と第２リング７６とに分割されるのが望ましい。第１リング７５と第２リング７６とは、緩衝装置７７を介して接続されている。緩衝装置７７は、ドラム軸方向の内方への押圧を緩衝する。駆動装置７のドラム軸方向の内側への駆動力が過大となったとき、緩衝装置７７によって、第２巻上装置６が保護される。

【0053】

本実施形態の緩衝装置７７は、エアシリンダー７８を含んでいる。エアシリンダー７８の本体部７８ａは、取り付け部材７４を介して第１リング７５と接続されている。エアシリンダー７８のロッド部７８ｂは、第２リング７６と接続されている。

【0054】

エアシリンダー７８は、第２リング７６に対向するように第２リング７６の周上に予め定められた間隔を隔てて複数配されるが望ましい。この場合、各エアシリンダー７８の間に、第１リング７５に対する第２リング７６の移動をガイドするリニアブッシュ（図示せず）が設けられていてもよい。

【0055】

エアシリンダー７８は、空気圧によって駆動され、ロッド部７８ｂをドラム軸方向の内側に押圧する。これにより、爪部材８１の先端部とスライド部材６１との当接状態が維持される。

【0056】

駆動装置７の第１リング７５には、センサー９１が設けられている。センサー９１は、Ｌ字状の取り付け具９２を介して第１リング７５に装着されている。一方、第２リングには、Ｌ字状の部材９３が装着されている。部材９３の先端は、予め定められた距離を隔ててセンサー９１に対向する位置に配されている。

【0057】

センサー９１は、部材９３の近接（すなわち、駆動装置７に対するラッチ機構のドラム軸方向の位置）を検知する。センサー９１の出力信号は、制御部に入力される。第２リング７６は、エアシリンダー７８を介して第１リング７５と接続されているため、例えば、第２巻上装置６等に何らかの異常が生じた場合、第１リング７５が第２リング７６に対してドラム軸方向の内側に移動する。第１リング７５が第２リング７６に対して過度にドラム軸方向の内側に移動し、センサー９１の検知範囲から部材９３が外れた旨の信号が制御部に入力されたとき、制御部は駆動装置７を停止させる。これにより、第２巻上装置６が保護される。

【0058】

図７は、図６とは異なる断面で、第２巻上装置６及び駆動装置７を示している。

【0059】

駆動装置７の第２リング７６には、センサー９６が設けられている。センサー９６は、爪部材８１が設けられていない部分に、取り付け具９７を介して第２リング７６に装着されている。センサー９６は、第２リング７６の内端部であってスライド部材６１のドラム軸方向の外端部に対向する位置に、予め定められた距離を隔てて配されている。

【0060】

センサー９６は、スライド部材６１の近接を検知する。センサー９６の出力信号は、制御部に入力される。センサー９６の検知範囲からスライド部材６１が外れた旨の信号が制御部に入力されたとき、制御部は駆動装置７を停止させる。これにより、第２巻上装置６が保護される。

【0061】

図２ないし５に示されるように、駆動装置７は、連結部材７９を有している。連結部材７９は、生タイヤ成形装置１に第１巻上装置５が装着されるとき、プッシャーリング７１と、押圧部材５２とを連結する。すなわち、押圧部材５２は、連結部材７９を介して駆動装置７に装着される。

【0062】

生タイヤ成形装置１に第２巻上装置６が装着されるとき、連結部材７９から押圧部材５２が取り外され、第２巻上装置６の巻上アーム６２と押圧部材５２の干渉が回避される。

【0063】

図４、５に示されるように、連結部材７９のプッシャーリング７１への装着は維持される。従って、巻上アーム６２は、連結部材７９に干渉しないように、設定されている。より具体的には、巻上アーム６２の回転軸６４がドラム軸方向の内側に配され、巻上アーム６２の長さが短く設定されている。

【0064】

以上、本発明の生タイヤ成形装置１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

【符号の説明】

【0065】

１ 生タイヤ成形装置
２ 成形ドラム
３ ビードコア保持装置
４ 巻上装置
５ 第１巻上装置
６ 第２巻上装置
７ 駆動装置
８ ラッチ機構
５１ ブラダー
５２ 押圧部材
６１ スライド部材
６２ 巻上アーム
７３ マグネット
７７ 緩衝装置
７８ エアシリンダー
７９ 連結部材
９１ センサー
９６ センサー
１００ タイヤ部材
１０１ はみ出し部
１１０ ビードコア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】