タイヤ製造装置及び製造方法
【課題】タイヤ構成部材の折り返し加工を最適な条件で行えるようにする。
【解決手段】タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラム１と、前記成形ドラム１の軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リング３０と、折り返しアーム４４を枢着したアーム支持部材４２を作動する作動手段と、前記側部リング３０または前記アーム支持部材４２を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング３０及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、を有し、前記折り返しアーム４４は、膨張させたタイヤ構成部材５０をビードコア２０の周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造する。
【解決手段】タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラム１と、前記成形ドラム１の軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リング３０と、折り返しアーム４４を枢着したアーム支持部材４２を作動する作動手段と、前記側部リング３０または前記アーム支持部材４２を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング３０及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、を有し、前記折り返しアーム４４は、膨張させたタイヤ構成部材５０をビードコア２０の周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造装置及び製造方法に関し、とくにタイヤ構成部材の折り返し手段を備えたタイヤ製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ等の各種のタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなる各タイヤ構成部材を被成形体である成形ドラムに順次配置等して未加硫タイヤを成形した後、加硫成形して製造される。この未加硫タイヤの成形時には、従来、成形ドラムにカーカスプライ等からなるタイヤ構成部材を配置し、その両端部に環状のビード部材を各々配置等した後、タイヤ構成部材の幅方向両側の端部（側部）を各ビード部材の周りに折り返すタイヤ製造装置が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のタイヤ製造装置は、図７に示すように、成形ドラム１００により、重ね合わせたインナーライナやカーカスプライ等からなる円筒状のタイヤ構成部材Ｋと、その外周側に配置したビードコア及びビードフィラーからなるビード部材Ｂとを保持する。また、タイヤ製造装置は、ビードロック手段ＢＬにより、タイヤ構成部材Ｋを挟んで、ビード部材Ｂを内周側から固定するとともに、タイヤ構成部材Ｋに加圧気体を導入して、その一対のビード部材Ｂ間の部分をトロイダル状に膨出させる。
【０００４】
また、タイヤ製造装置は、成形ドラム１００の周方向に複数配置された揺動可能な折り返しアーム１０２、１１２と、その各先端部に軸線周りに回転自在に取り付けられた折り返しローラ１０４、１１４と、複数の折り返しアーム１０２、１１２を同期してドラム軸線方向に移動させる折り返しアーム移動手段等からなる折り返し手段１０１、１１１を備えている。
【０００５】
タイヤ製造装置は、複数の折り返しアーム１０２、１１２をドラム軸線方向内側に移動させ、折り返しアーム１０２、１１２に掛け渡したゴムバンド１０５、１０６、１１５、１１６の収縮力に抗して放射状に拡開させ、先端の折り返しローラ１０４、１１４により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを押し込んでビード部材Ｂの周りに折り返す。その後、折り返しアーム１０２、１１２を縮閉させて元の位置に復帰させ、成形ドラム１００を回転させて、折り返したタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを、ステッチングローラ（図示せず）で周方向に沿って押圧してステッチングし、対向する部材に圧着して未加硫タイヤを成形する。
【０００６】
ところで、前記折り返しアーム移動手段は空圧、油圧、ねじ軸駆動により駆動されて前記折り返しアームを開閉するものが知られている（特許文献２参照）。
空圧駆動の場合、動作速度制御が困難であるため動作速度が一定となる。この場合、とくに入念に押圧したいビード補強部周囲は、折り返しアームの押圧ローラが前記折り返しアームの開放後期に通過するため、相対的に短時間で通過することになり、ビード周辺の補強帯の固着が不十分で、品質不良となる虞がある。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、油圧を使用して速度制御する折り返しアーム移動手段が提案された（特許文献３参照）。
しかし、このタイヤ製造装置では油漏れが発生した場合、タイヤ製造工程では品質上の懸念があり、普及するに至っていない。
そこで、油漏れのない軸駆動により折り返しアームを開閉させるタイヤ製造装置が開発された。この装置は成形ドラムの軸と平行にねじ軸を有し、このねじ軸と螺合したアーム支持部材に折り返しアームを取り付けたもので、ステッピングモータなどの駆動手段でねじ軸を回転させることにより、アーム支持部材及びアームを成形ドラムに沿ってスライドさせ、それによって折り返しアームを開閉し、折り返しアームの先端に取り付けたローラで、タイヤ構成部材の端部を押し込んでビード部材の周りに折り返すものである（特許文献４、５参照）。
【０００８】
この軸駆動によるタイヤ製造装置は、例えばステッピングモータの速度を変更することにより折り返し速度と位置を任意に設定可能であるため、とくに入念に押圧したいビード補強部周囲を望ましい低速で折り返すことができ、タイヤ成形に最適な動作を実現することができる。しかし、このタイヤ製造装置では、ドラム主軸内部の構造が複雑であるほか、そのスペースが限られているため、強度不足の問題があり、かつ、既存の成形ドラムとの互換性もないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０２５７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６８２３号公報
【特許文献３】特開２００２−８１４０４号公報
【特許文献４】特開平９−２２６０２０号公報
【特許文献５】ＵＳ２００９／０１３３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来の軸駆動によるタイヤ製造装置では、ドラム主軸内に駆動用のねじ軸を配置していたことによる構造の繁雑さ、或いはスペースに起因する強度不足の問題があるため、この問題を解決すると共に、既存の成形ドラムに互換性をもって容易に適合できる折り返しアーム駆動装置を備えたタイヤ製造装置及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リングと、折り返しアームを枢着したアーム支持部材を作動する作動手段と、前記側部リングまたは前記アーム支持部材を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、を有し、前記折り返しアームは、膨張させたタイヤ構成部材をビードコアの周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置である。
本発明は、軸方向両端部にそれぞれ側部リングを備えた成形ドラムを用い、膨張させたタイヤ構成部材を折り返しアームでビードコアの周りで折り返しかつ押し付けるタイヤ製造方法であって、前記側部リングまたは前記折り返しアームが枢着されたアーム支持部材の何れか一方にモータ駆動力を付与し、前記側部リング及びアーム支持部材を作動する作動手段を相対変位させる工程と、前記相対変位に基づき、前記折り返しアームを成形ドラムの中央面方向に移動して前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、を有するタイヤ製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、折り返しアームの動作速度制御が容易であるため、ビード周辺の補強体（スティフナー部材）の固着が十分に行える。また、油圧を使用しないため油漏れの虞がなく、また、軸駆動によるタイヤ成形のための最適動作を実現するため、従来のようにドラム主軸内部の複雑な構造が不要であり、強度不足の問題もない。また、折り返しアームの動作速度制御が外付けの装置で可能であり、しかも既存のタイヤ製造装置（成形ドラム）に容易に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
【図２】駆動機構と成形ドラムとの関係を説明するための要部斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
【図４】図４Ａは、第２の実施形態のアーム支持部材の作動制御を行うための作動制御手段であるブレーキキャリパと、成形ドラムとの関係を説明するための要部斜視図、図４Ｂはブレーキキャリパとブレーキディスクを示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
【図７】従来のタイヤ製造装置を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るタイヤ製造装置について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るタイヤ製造装置は、シングルステージ成形ドラムの両側に設けた側部リングと作動制御手段とを協働させることでアーム支持部材の作動を制御し、折り返しアームと折り返しローラを作動させて、成形ドラムに巻き付けたタイヤ構成部材の端部を折り返してグリーンタイヤを成形するものである。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
図１において、本タイヤ製造装置の成形ドラム１は水平な円筒状のドラム主軸１０を有する。このドラム主軸１０は、図中右端部において図示されていない、例えばステッピングモータを備えた成形ドラムの駆動部に連結されており、成形ドラム１はその駆動部によりドラム主軸１０の回りで回転する。
ドラム主軸１０内には、従来と同様にドラム主軸１０とは独立に駆動されるねじ軸１２が同軸に配置されている。
【００１６】
前記成形ドラム１の両側部には側部リング３０が一体に設けられており、一対の側部リング３０の外周面にはそれぞれリードが逆向きのねじ（雄ねじ）部３０ａが形成されている。この側部リング３０の左右（軸方向）端部にはそれぞれ外周に歯車の歯が形成された従動リング３５が一体に形成されている。
側部リング３０には、アーム支持部材４２がその外周面上に等間隔で複数配置されており、アーム支持部材４２には、それぞれタイヤ構成部材をビードコア２０の回りで折り返す折り返しアーム４４がその一端部に枢着されている。アーム支持部材４２の内周面側にはねじ（雌ねじ）部４２ａが設けられており、このねじ部４２ａは側部リング３０の外周面に設けたねじ（雄ねじ）部３０ａと螺合している。つまり、各アーム支持部材４２は側部リング３０とねじ係合しているため、側部リング３０に対して相対回転するとドラム主軸１０方向に相対変位するようになっている。
【００１７】
アーム支持部材４２が相対変位して、ドラム主軸１０方向つまり成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって移動し膨張したタイヤ構成部材の側面に到達した後、折り返しアーム４４は、それに掛け渡された図示しないゴムバンドによる付勢力に抗して拡開し、折り返しアーム４４の先端に枢着された折り返しローラ４６でタイヤ構成部材を折り返す。
なお、この折り返しローラ４６、折り返しアーム４４及びアーム支持部材４２を総称してここでは折り返し手段４０という。
【００１８】
ドラム主軸１０内に同軸に配置されたねじ軸１２は、例えば、ボールネジ機構を構成し、成形ドラム中央面ＣＬを挟んで、互いにリードが逆向きの一対のねじ（雄ねじ）部１２ａを有し、各ねじ部１２ａに、それぞれ複数のボール等を挟んで噛合するナット部材２４ａが、ドラム主軸１０の中空部を通して移動可能に取り付けられている。即ち、各ナット部材２４ａの外周には、複数の連結ブロック２４が放射状に固定され、その各々が、ドラム主軸１０のドラム軸線方向に延びる各スリット１０ａを通して配置されている。また、各連結ブロック２４の一端にはビードロック手段２２を拡縮径するリンク２６が枢着されている。ここで、ビードロック手段２２は、成形ドラム１の周方向に沿って環状に配置された複数のビードロックセグメント（ビードロックシュー）からなっている。なお、これらの構造は従来のものと同様である。
【００１９】
本実施形態は、成形ドラム１の前記側部リング３０及びアーム支持部材４２を相対回転運動させて、アーム支持部材４２を成形ドラム中央面ＣＬに向かって移動させるものであるが、その相対回転運動を発生させ、かつアーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として、ここでは、成形ドラム１の従動リング３５と協働する駆動機構６０が成形ドラム１と別体に設けられている。
【００２０】
駆動機構６０は、図示のように、駆動源である例えばステッピングモータＭと、ステッピングモータＭの回転軸６１ａに取り付けられた伝動歯車群、即ち、いずれも平歯車である、第１の歯車６１、第１の歯車６１と噛合する第２の歯車６２、第２の歯車６２の回転軸６２ａの他端に取り付けられた第３の歯車６３、第３の歯車６３と噛合する第４の歯車６４、第４の歯車６４の回転軸６４ａの他端に取り付けられた第５の歯車６５とを備えている。
【００２１】
なお、ここでは、第１の歯車６１と第５の歯車６５が等速回転するように、第１〜第５の歯車６１〜６５のピッチ円を全て同一にしているが、これに限らず、要は成形ドラム１側の従動リング３５に対応する歯車が等速となればよい。また、駆動機構６０は前記構成に限ることなく、周囲環境に応じて、例えば、第４、５歯車６４、６５を省略して第１〜第３の歯車６１〜６３で構成してもよい。また、歯車は平歯車に限らず、さらにステッピングモータの回転が成形ドラム１側に回転力を伝達できるのであれば、任意の伝動機構を用いることができる。
【００２２】
図２は、駆動機構６０と成形ドラム１との関係を説明するための要部斜視図である。ここでは簡略化のために、歯車群は、第１〜第３の歯車６１〜６３で構成されているとして示している。
図２に示すように、駆動機構６０は成形ドラム１と係脱自在に構成されている。つまり、駆動機構６０は図示しない移動手段により駆動機構６０の歯車６１、６３（又は、歯車６１、６５）を成形ドラム１の従動リング３５の歯３５ａに噛合させる位置と、従動リング３５の歯３５ａとの係合を外した待機位置間で移動できるように構成されている。
【００２３】
ここで、移動手段は例えば一種のクラッチ機構として構成し、切り替えレバーを手動又は自動で操作することにより、駆動機構６０と成形ドラム１側とを係脱することができる。
【００２４】
次に、以上で説明した第１の実施形態のタイヤ製造装置の動作について図１を主に参考にして説明する。
まず、図示しない駆動装置で成形ドラム１を回転させ、例えば、インナーライナゴム部材と、ゴムチェーファ部材と一体に押出したサイドウォールゴム部材とを成形ドラム１に巻き付け、巻き付けが終了した部材の表面に１枚以上のカーカスプライ部材（カーカスバンド）を巻き付けて張り合わせ、張り合わせが終了した段階で成形ドラム１の回転を停止する。その後、張合せたタイヤ構成部材の所定位置に、ビードフィラー部材２１とビードコア２０を合体したビード補強部材を配置する。
【００２５】
続いて、例えば図示しない成形ドラム駆動用ステッピングモータをクラッチで切り替えてドラム主軸１０内のねじ軸１２を回転させると、ねじ軸１２に螺合したナット部材２４ａは成形ドラム１の中心に向けて移動する。この移動により、連結ブロック２４に枢着されたリンク２６が外方に向かって押し上げてビードロック手段２２を拡径させ、ビードコア２０に対してタイヤ構成部材を内側から押圧してロック状態に固定する。同時にビードコア２０のロック状態を保持した状態で、タイヤ構成部材５０を膨張させる。この間、タイヤ構成部材５０の膨張に合わせて、ドラム主軸１０内のねじ軸１２を回転させ、ビードロック手段２２を成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって移動させる。つまり、膨張するタイヤ構成部材の足幅を狭める。
【００２６】
タイヤ構成部材５０を膨張させた後、図２に示すように、駆動機構６０を待機位置から移動させて、第２の歯車６２と第３の歯車６３（又は第５の歯車６５）を、成形ドラム１の側部リング３０の端部の従動リング３５の歯３５ａに噛合させる。
その状態で、駆動機構６０のステッピングモータＭを駆動すると、ステッピングモータＭの回転により、第１及び第３の歯車６１、６３（又は第５の歯車６５）を介して成形ドラム１の前記従動リング３５、従って側部リング３０が回転する。
【００２７】
他方、側部リング３０にねじ係合したアーム支持部材４２は、成形ドラム１のドラム主軸１０のスリット１０ａに嵌合されて回転停止状態の連結ブロック２４により回転できないため、アーム支持部材４２のねじ部４２ａと、駆動機構６０により回転駆動される側部リング３０のねじ部３０ａとの間に相対回転が生じる。この相対回転によりアーム支持部材４２はドラム主軸１０に沿って成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に移動する。
この移動により、アーム支持部材４２の一端部に枢着された折り返しアーム４４の先端（折り返しローラ４６）が膨張したタイヤ構成部材５０の側面に到達すると、その後は図示しないゴムバンドの収縮力に抗して拡開し、タイヤ構成部材５０をビードコア２０の周りで折り返し、折り返した部分を折り返しアーム４４の先端に回転自在に枢着された折り返しローラ４６で押圧する。
【００２８】
本実施形態によれば、アーム支持部材４２の移動位置（即ち折り返しアーム４４の移動位置）に応じて、駆動機構６０のステッピングモータＭの回転速度を制御することでその摺動速度を自由に変更することができる。
したがって、ビードフィラー部材２１の周りをとくに念入りに押圧するときは、その位置で前記ステッピングモータＭの回転速度を減速し、折り返しアーム４４を低速で拡開しながら、その先端の折り返しローラ４６で念入りに押さえ込んでいくことができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。また、図４Ａは、第２の実施形態のアーム支持部材４２の作動制御を行うための作動制御手段であるブレーキキャリパ７０と、成形ドラム１との関係を説明するための要部斜視図、図４Ｂはブレーキキャリパ７０とブレーキディスク３６を示す拡大斜視図である。
【００３０】
本実施形態では、成形ドラム１の軸方向両端部の側部リング３０の軸方向外側端部には、ブレーキディスク３６が設けられている。他方、アーム支持部材４２の作動制御を行うための作動制御手段として、このブレーキディスク３６と協働するブレーキキャリパ７０が設けられている。即ち、成形ドラム１の外部に前記ブレーキディスク３６の周縁を挟み込んで制動するブレーキキャリパ７０が、前記ブレーキディスク３６に対応して左右一対設けられている。
ここで、ブレーキキャリパ７０は、ブレーキディスク３６を挿入したとき、ブレーキディスク３６に対向する位置に設けられた摩擦材から成るブレーキパッドと、このブレーキパッドをブレーキディスク３６に押し付けるためのピストンとを備えており、待機位置と作動位置間で図示しない移動手段により移動できるように、図示しない適宜の手段で移動可能となっている。
なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
作動制御手段の作動時には、ブレーキディスク３６をブレーキキャリパ７０の二股状部分に挿入して、ブレーキキャリパ７０のピストンを作動させて、ブレーキパッドをブレーキディスク３６側に突出させ、ブレーキパッド間でブレーキディスク３６を挟み込み、ブレーキディスク３６と上記ブレーキパッド間に発生する摩擦力でブレーキディスク３６の回転を拘束する。
【００３２】
ブレーキキャリパ７０を作動させると、自動又は手動の適宜の手段でブレーキキャリパ７０を成形ドラム１に向かって移動させ、前記ブレーキディスク３６を両側から挟み込んで回転しないように拘束する。
また、ブレーキキャリパ７０の作動を停止すると、ブレーキキャリパ７０はブレーキディスク３６を解放し、予め定めた待機位置に退却するように構成されている。
【００３３】
次に、第２の実施形態に係る折り返し装置を備えたタイヤ製造装置の動作について説明する。
折り返しアーム４４を作動させる前までの動作は、第１の実施形態について説明したと同様であるので、ここではその説明を援用する。
第２の実施形態では、ブレーキキャリパ７０を、成形ドラム１と共に回転を停止しているブレーキディスク３６に接近させて、ブレーキキャリパ７０の二股状部分を、ブレーキディスク３６を挟み込むように挿入し、続いて、ブレーキパッドをブレーキディスク３６の両面に押し付けてブレーキディスク３６を拘束する。
【００３４】
ブレーキディスク３６を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動装置、例えばステッピングモータを駆動すると、アーム支持部材４２は、回転する成形ドラム１のドラム主軸１０と共に回転するが、側部リング３０はブレーキキャリパ７０により拘束されているため回転しない。そのため両者に相対回転が生じる。この相対回転に伴って、アーム支持部材４２は回転が拘束された側部リング３０上を成形ドラム１の中央面ＣＬの方向に移動する。このアーム支持部材４２の移動に伴って、折り返しアーム４４が膨張したタイヤ構成部材に到達した後はゴムバンドの収縮力に抗して拡開していく。
【００３５】
この第２の実施形態においては、アーム支持部材４２の移動速度は成形ドラム１の回転速度、したがってその駆動源であるモータ（例えばステッピングモータ）の回転速度を調節することで容易に制御可能である。即ち、ここでは、成形ドラムのブレーキディスク３６の回転を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動モータの回転速度を変更することで、アーム支持部材４２の移動速度、したがって折り返し速度を自由に変更することができる。
本実施形態においても、とくにビードコア２０の補強部の周りに対するタイヤ構成部材５０の折り返しと貼り付けを最適な条件で行い、エア抜き等の不良発生予防処理を完全に行い確実に貼り付けることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
図５は本発明の第３の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の駆動機構６０を備えたものであるが、ここでは、アーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として以下で説明するように、従動リング３５、スライダ７５及びサポートリンク４５と協働する駆動機構６０が設けられている。
【００３７】
即ち、第１の実施形態の側部リング３０がその外周面にねじ部３０ａが形成されていたのに対して、本実施形態ではその外周面ではなく内周面にねじ部３０ｂが形成されている。このねじ部３０ｂは、その内周側に配置されたスライダ７５の外周面に形成されたねじ部７５ａと螺合している。このスライダ７５には折り返しアーム４４に対して、その両端部間の成形ドラム１の中央面ＣＬ寄りの位置に一端が枢着されたサポートリンク４５の他端が枢着されている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３８】
次に、第３の実施形態のタイヤ製造装置の動作について説明する。
第３の実施形態では、駆動機構６０を待機位置から移動させて、第１の歯車６１と第５の歯車６５を、成形ドラム１の側部リング３０の端部の従動リング３５の歯３５ａに噛合させ、その状態で、駆動機構６０のステッピングモータＭを始動する。ステッピングモータＭが始動するとその回転により、第１及び第５の歯車６１、６５、従動リング３５を介して成形ドラム１の側部リング３０が回転する。
【００３９】
ここで、スライダ７５はその連結ブロック２４がドラム主軸１０のスリット１０ａに挿入されているため、成形ドラム１と同様回転が拘束されている。そのため、側部リング３０が回転すると、側部リング３０と、回転が拘束されたスライダ７５とのねじ部３０ｂ、７５ａ間に回転相対運動が生じ、その回転相対運動に応じてスライダ７５が成形ドラム１のドラム主軸１０のスリット１０ａを通してその中央面ＣＬに向かって摺動する。
【００４０】
スライダ７５が摺動すると、スライダ７５の成形ドラム１の中心側端部に枢着されたサポートリンク４５も成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
ここで、サポートリンク４５は折り返しアーム４４に軸方向の力を発生するため、折り返しアーム４４及び折り返しアーム４４の外端が枢着されたアーム支持部材４２も、サポートリンク４５に牽引されて成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に摺動する。
折り返しアーム４４の先端の折り返しローラ４６が、折り返したタイヤ構成部材５０を介して膨張したタイヤ構成部材５０の側部に当接した後は、拡開しながら折り返しローラ４６により折り返した部分をタイヤ側面に貼り付けていく。
本実施形態では、サポートリンク４５により折り返しアーム４４軸方向に押圧力を発生することができるため、タイヤ側面が平面或いは逆テーパー状を成す場合であっても、タイヤ構成部材５０を折り返して貼り付けることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の動作について説明する。
ここでは、アーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として以下で説明するように、ブレーキディスク３６、スライダ７５及びサポートリンク４５と協働するブレーキキャリパ７０が設けられている。その他の構成は第３の実施形態と同様である。
【００４２】
図６は本発明の第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
折り返しアーム４４を作動させる前までの動作は、第３の実施形態について説明したと同様であるので、ここではその説明を援用する。
第４の実施形態では、ブレーキキャリパ７０を、成形ドラム１と共に回転が停止したブレーキディスク３６に接近させて、ブレーキキャリパ７０の二股状部分を、ブレーキディスク３６を挟み込むように挿入する。続いて、ブレーキパッドをブレーキディスクの両面に押し付け、これによってブレーキディスク３６を拘束する。
【００４３】
次に、ブレーキキャリパ７０により、ブレーキディスク３６、したがって側部リング３０の回転を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動装置、例えば図示しないステッピングモータを始動する。ステッピングモータが始動すると、成形ドラム１が回転し、そのドラム主軸１０のスリット１０ａに挿通された連結ブロック２４によりスライダ７５も一体に回転する。スライダ７５が回転すると、スライダ７５のねじ部７５ａと回転が拘束された側部リング３０のねじ部３０ａとの間で相対回転が生じる。この相対回転に伴って、スライダ７５がドラム主軸１０のスリット１０ａに沿って成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
【００４４】
スライダ７５が摺動すると、スライダ７５の成形ドラム１の中央面ＣＬ側端部に枢着されたサポートリンク４５が成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
このサポートリンク４５の摺動により折り返しアーム４４及び折り返しアーム４４の外端が枢着されたアーム支持部材４２も、第３の実施形態と同様にサポートリンク４５に牽引されて成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に摺動する。
【００４５】
折り返しアーム４４の先端の折り返しローラ４６が、膨張したタイヤ構成部材５０の側部に折り返したタイヤ構成部材５０に当接した後、折り返しローラ４６を拡開して折り返した部分をタイヤ側面に押し付ける。
本実施形態では、第３の実施形態と同様に、サポートリンク４５により折り返しアーム４４の軸方向に押圧力を発生するため、タイヤ側面が平面或いは逆テーパー状を呈する場合であっても、タイヤ構成部材５０を折り返して貼り付けることができる。
【００４６】
この第４の実施形態においても、アーム支持部材４２の移動速度は成形ドラム１の回転速度を変更することで容易に調整可能である。即ち、ここでは、成形ドラム１の回転速度（つまり成形ドラム１を駆動する、例えばステッピングモータの回転速度）を変更することで、その変更に応じてアーム支持部材４２の移動速度を変更することができる。
したがって、本実施形態によっても、タイヤ構成部材５０の折り返し工程を最適な状態で実行することができ、とくにビードフィラー部材２１の周りで折り返したタイヤ構成部材５０の押し付けを十分に行うことができる。そのため従来のように品質不良を起こす虞がない。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態の作動制御手段は、既存の折り返し手段付きの成形ドラムに対して、わずかな構成変更を施すことで互換性をもって容易に適用可能である。
また、いずれもステッピングモータなどの速度制御が容易なモータの速度制御を行うだけで、折り返しアーム４４による折り返し作業の作業速度を自由に変更可能であり、折り返しアーム４４を任意の位置で停止することも逆進させることも可能であるので、タイヤ成形を最適な条件で行うことができる。また、作動制御手段を外付けとしたため、ドラム主軸内に収容する場合に比してスペースの制約がなく、したがってスペースから来る強度不良の問題も解消することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・成形ドラム、１０・・・ドラム主軸、１０ａ・・・スリット、１２・・・ねじ軸、１２ａ・・・ねじ部、２０・・・ビードコア、２１・・・ビードフィラー部材、２２・・・ビードロック手段、２４・・・連結ブロック、２４ａ・・・ナット部材、２６・・・リンク、３０・・・側部リング、３０ａ・・・ねじ部、３５・・・従動リング、３５ａ・・・歯、３６・・・ブレーキディスク、４０・・・折り返し手段、４２・・・アーム支持部材、４２ａ・・・ねじ部、４４・・・折り返しアーム、４５・・・サポートリンク、４６・・・折り返しローラ、５０・・・タイヤ構成部材、６０・・・駆動機構、６１〜６５・・・第１〜第５歯車、７０・・・ブレーキキャリパ、７５・・・スライダ、Ｍ・・・ステッピングモータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造装置及び製造方法に関し、とくにタイヤ構成部材の折り返し手段を備えたタイヤ製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ等の各種のタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなる各タイヤ構成部材を被成形体である成形ドラムに順次配置等して未加硫タイヤを成形した後、加硫成形して製造される。この未加硫タイヤの成形時には、従来、成形ドラムにカーカスプライ等からなるタイヤ構成部材を配置し、その両端部に環状のビード部材を各々配置等した後、タイヤ構成部材の幅方向両側の端部（側部）を各ビード部材の周りに折り返すタイヤ製造装置が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のタイヤ製造装置は、図７に示すように、成形ドラム１００により、重ね合わせたインナーライナやカーカスプライ等からなる円筒状のタイヤ構成部材Ｋと、その外周側に配置したビードコア及びビードフィラーからなるビード部材Ｂとを保持する。また、タイヤ製造装置は、ビードロック手段ＢＬにより、タイヤ構成部材Ｋを挟んで、ビード部材Ｂを内周側から固定するとともに、タイヤ構成部材Ｋに加圧気体を導入して、その一対のビード部材Ｂ間の部分をトロイダル状に膨出させる。
【０００４】
また、タイヤ製造装置は、成形ドラム１００の周方向に複数配置された揺動可能な折り返しアーム１０２、１１２と、その各先端部に軸線周りに回転自在に取り付けられた折り返しローラ１０４、１１４と、複数の折り返しアーム１０２、１１２を同期してドラム軸線方向に移動させる折り返しアーム移動手段等からなる折り返し手段１０１、１１１を備えている。
【０００５】
タイヤ製造装置は、複数の折り返しアーム１０２、１１２をドラム軸線方向内側に移動させ、折り返しアーム１０２、１１２に掛け渡したゴムバンド１０５、１０６、１１５、１１６の収縮力に抗して放射状に拡開させ、先端の折り返しローラ１０４、１１４により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを押し込んでビード部材Ｂの周りに折り返す。その後、折り返しアーム１０２、１１２を縮閉させて元の位置に復帰させ、成形ドラム１００を回転させて、折り返したタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを、ステッチングローラ（図示せず）で周方向に沿って押圧してステッチングし、対向する部材に圧着して未加硫タイヤを成形する。
【０００６】
ところで、前記折り返しアーム移動手段は空圧、油圧、ねじ軸駆動により駆動されて前記折り返しアームを開閉するものが知られている（特許文献２参照）。
空圧駆動の場合、動作速度制御が困難であるため動作速度が一定となる。この場合、とくに入念に押圧したいビード補強部周囲は、折り返しアームの押圧ローラが前記折り返しアームの開放後期に通過するため、相対的に短時間で通過することになり、ビード周辺の補強帯の固着が不十分で、品質不良となる虞がある。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、油圧を使用して速度制御する折り返しアーム移動手段が提案された（特許文献３参照）。
しかし、このタイヤ製造装置では油漏れが発生した場合、タイヤ製造工程では品質上の懸念があり、普及するに至っていない。
そこで、油漏れのない軸駆動により折り返しアームを開閉させるタイヤ製造装置が開発された。この装置は成形ドラムの軸と平行にねじ軸を有し、このねじ軸と螺合したアーム支持部材に折り返しアームを取り付けたもので、ステッピングモータなどの駆動手段でねじ軸を回転させることにより、アーム支持部材及びアームを成形ドラムに沿ってスライドさせ、それによって折り返しアームを開閉し、折り返しアームの先端に取り付けたローラで、タイヤ構成部材の端部を押し込んでビード部材の周りに折り返すものである（特許文献４、５参照）。
【０００８】
この軸駆動によるタイヤ製造装置は、例えばステッピングモータの速度を変更することにより折り返し速度と位置を任意に設定可能であるため、とくに入念に押圧したいビード補強部周囲を望ましい低速で折り返すことができ、タイヤ成形に最適な動作を実現することができる。しかし、このタイヤ製造装置では、ドラム主軸内部の構造が複雑であるほか、そのスペースが限られているため、強度不足の問題があり、かつ、既存の成形ドラムとの互換性もないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２０２５７７号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６８２３号公報
【特許文献３】特開２００２−８１４０４号公報
【特許文献４】特開平９−２２６０２０号公報
【特許文献５】ＵＳ２００９／０１３３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来の軸駆動によるタイヤ製造装置では、ドラム主軸内に駆動用のねじ軸を配置していたことによる構造の繁雑さ、或いはスペースに起因する強度不足の問題があるため、この問題を解決すると共に、既存の成形ドラムに互換性をもって容易に適合できる折り返しアーム駆動装置を備えたタイヤ製造装置及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リングと、折り返しアームを枢着したアーム支持部材を作動する作動手段と、前記側部リングまたは前記アーム支持部材を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、を有し、前記折り返しアームは、膨張させたタイヤ構成部材をビードコアの周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置である。
本発明は、軸方向両端部にそれぞれ側部リングを備えた成形ドラムを用い、膨張させたタイヤ構成部材を折り返しアームでビードコアの周りで折り返しかつ押し付けるタイヤ製造方法であって、前記側部リングまたは前記折り返しアームが枢着されたアーム支持部材の何れか一方にモータ駆動力を付与し、前記側部リング及びアーム支持部材を作動する作動手段を相対変位させる工程と、前記相対変位に基づき、前記折り返しアームを成形ドラムの中央面方向に移動して前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、を有するタイヤ製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、折り返しアームの動作速度制御が容易であるため、ビード周辺の補強体（スティフナー部材）の固着が十分に行える。また、油圧を使用しないため油漏れの虞がなく、また、軸駆動によるタイヤ成形のための最適動作を実現するため、従来のようにドラム主軸内部の複雑な構造が不要であり、強度不足の問題もない。また、折り返しアームの動作速度制御が外付けの装置で可能であり、しかも既存のタイヤ製造装置（成形ドラム）に容易に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
【図２】駆動機構と成形ドラムとの関係を説明するための要部斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
【図４】図４Ａは、第２の実施形態のアーム支持部材の作動制御を行うための作動制御手段であるブレーキキャリパと、成形ドラムとの関係を説明するための要部斜視図、図４Ｂはブレーキキャリパとブレーキディスクを示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
【図７】従来のタイヤ製造装置を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係るタイヤ製造装置について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るタイヤ製造装置は、シングルステージ成形ドラムの両側に設けた側部リングと作動制御手段とを協働させることでアーム支持部材の作動を制御し、折り返しアームと折り返しローラを作動させて、成形ドラムに巻き付けたタイヤ構成部材の端部を折り返してグリーンタイヤを成形するものである。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。
図１において、本タイヤ製造装置の成形ドラム１は水平な円筒状のドラム主軸１０を有する。このドラム主軸１０は、図中右端部において図示されていない、例えばステッピングモータを備えた成形ドラムの駆動部に連結されており、成形ドラム１はその駆動部によりドラム主軸１０の回りで回転する。
ドラム主軸１０内には、従来と同様にドラム主軸１０とは独立に駆動されるねじ軸１２が同軸に配置されている。
【００１６】
前記成形ドラム１の両側部には側部リング３０が一体に設けられており、一対の側部リング３０の外周面にはそれぞれリードが逆向きのねじ（雄ねじ）部３０ａが形成されている。この側部リング３０の左右（軸方向）端部にはそれぞれ外周に歯車の歯が形成された従動リング３５が一体に形成されている。
側部リング３０には、アーム支持部材４２がその外周面上に等間隔で複数配置されており、アーム支持部材４２には、それぞれタイヤ構成部材をビードコア２０の回りで折り返す折り返しアーム４４がその一端部に枢着されている。アーム支持部材４２の内周面側にはねじ（雌ねじ）部４２ａが設けられており、このねじ部４２ａは側部リング３０の外周面に設けたねじ（雄ねじ）部３０ａと螺合している。つまり、各アーム支持部材４２は側部リング３０とねじ係合しているため、側部リング３０に対して相対回転するとドラム主軸１０方向に相対変位するようになっている。
【００１７】
アーム支持部材４２が相対変位して、ドラム主軸１０方向つまり成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって移動し膨張したタイヤ構成部材の側面に到達した後、折り返しアーム４４は、それに掛け渡された図示しないゴムバンドによる付勢力に抗して拡開し、折り返しアーム４４の先端に枢着された折り返しローラ４６でタイヤ構成部材を折り返す。
なお、この折り返しローラ４６、折り返しアーム４４及びアーム支持部材４２を総称してここでは折り返し手段４０という。
【００１８】
ドラム主軸１０内に同軸に配置されたねじ軸１２は、例えば、ボールネジ機構を構成し、成形ドラム中央面ＣＬを挟んで、互いにリードが逆向きの一対のねじ（雄ねじ）部１２ａを有し、各ねじ部１２ａに、それぞれ複数のボール等を挟んで噛合するナット部材２４ａが、ドラム主軸１０の中空部を通して移動可能に取り付けられている。即ち、各ナット部材２４ａの外周には、複数の連結ブロック２４が放射状に固定され、その各々が、ドラム主軸１０のドラム軸線方向に延びる各スリット１０ａを通して配置されている。また、各連結ブロック２４の一端にはビードロック手段２２を拡縮径するリンク２６が枢着されている。ここで、ビードロック手段２２は、成形ドラム１の周方向に沿って環状に配置された複数のビードロックセグメント（ビードロックシュー）からなっている。なお、これらの構造は従来のものと同様である。
【００１９】
本実施形態は、成形ドラム１の前記側部リング３０及びアーム支持部材４２を相対回転運動させて、アーム支持部材４２を成形ドラム中央面ＣＬに向かって移動させるものであるが、その相対回転運動を発生させ、かつアーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として、ここでは、成形ドラム１の従動リング３５と協働する駆動機構６０が成形ドラム１と別体に設けられている。
【００２０】
駆動機構６０は、図示のように、駆動源である例えばステッピングモータＭと、ステッピングモータＭの回転軸６１ａに取り付けられた伝動歯車群、即ち、いずれも平歯車である、第１の歯車６１、第１の歯車６１と噛合する第２の歯車６２、第２の歯車６２の回転軸６２ａの他端に取り付けられた第３の歯車６３、第３の歯車６３と噛合する第４の歯車６４、第４の歯車６４の回転軸６４ａの他端に取り付けられた第５の歯車６５とを備えている。
【００２１】
なお、ここでは、第１の歯車６１と第５の歯車６５が等速回転するように、第１〜第５の歯車６１〜６５のピッチ円を全て同一にしているが、これに限らず、要は成形ドラム１側の従動リング３５に対応する歯車が等速となればよい。また、駆動機構６０は前記構成に限ることなく、周囲環境に応じて、例えば、第４、５歯車６４、６５を省略して第１〜第３の歯車６１〜６３で構成してもよい。また、歯車は平歯車に限らず、さらにステッピングモータの回転が成形ドラム１側に回転力を伝達できるのであれば、任意の伝動機構を用いることができる。
【００２２】
図２は、駆動機構６０と成形ドラム１との関係を説明するための要部斜視図である。ここでは簡略化のために、歯車群は、第１〜第３の歯車６１〜６３で構成されているとして示している。
図２に示すように、駆動機構６０は成形ドラム１と係脱自在に構成されている。つまり、駆動機構６０は図示しない移動手段により駆動機構６０の歯車６１、６３（又は、歯車６１、６５）を成形ドラム１の従動リング３５の歯３５ａに噛合させる位置と、従動リング３５の歯３５ａとの係合を外した待機位置間で移動できるように構成されている。
【００２３】
ここで、移動手段は例えば一種のクラッチ機構として構成し、切り替えレバーを手動又は自動で操作することにより、駆動機構６０と成形ドラム１側とを係脱することができる。
【００２４】
次に、以上で説明した第１の実施形態のタイヤ製造装置の動作について図１を主に参考にして説明する。
まず、図示しない駆動装置で成形ドラム１を回転させ、例えば、インナーライナゴム部材と、ゴムチェーファ部材と一体に押出したサイドウォールゴム部材とを成形ドラム１に巻き付け、巻き付けが終了した部材の表面に１枚以上のカーカスプライ部材（カーカスバンド）を巻き付けて張り合わせ、張り合わせが終了した段階で成形ドラム１の回転を停止する。その後、張合せたタイヤ構成部材の所定位置に、ビードフィラー部材２１とビードコア２０を合体したビード補強部材を配置する。
【００２５】
続いて、例えば図示しない成形ドラム駆動用ステッピングモータをクラッチで切り替えてドラム主軸１０内のねじ軸１２を回転させると、ねじ軸１２に螺合したナット部材２４ａは成形ドラム１の中心に向けて移動する。この移動により、連結ブロック２４に枢着されたリンク２６が外方に向かって押し上げてビードロック手段２２を拡径させ、ビードコア２０に対してタイヤ構成部材を内側から押圧してロック状態に固定する。同時にビードコア２０のロック状態を保持した状態で、タイヤ構成部材５０を膨張させる。この間、タイヤ構成部材５０の膨張に合わせて、ドラム主軸１０内のねじ軸１２を回転させ、ビードロック手段２２を成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって移動させる。つまり、膨張するタイヤ構成部材の足幅を狭める。
【００２６】
タイヤ構成部材５０を膨張させた後、図２に示すように、駆動機構６０を待機位置から移動させて、第２の歯車６２と第３の歯車６３（又は第５の歯車６５）を、成形ドラム１の側部リング３０の端部の従動リング３５の歯３５ａに噛合させる。
その状態で、駆動機構６０のステッピングモータＭを駆動すると、ステッピングモータＭの回転により、第１及び第３の歯車６１、６３（又は第５の歯車６５）を介して成形ドラム１の前記従動リング３５、従って側部リング３０が回転する。
【００２７】
他方、側部リング３０にねじ係合したアーム支持部材４２は、成形ドラム１のドラム主軸１０のスリット１０ａに嵌合されて回転停止状態の連結ブロック２４により回転できないため、アーム支持部材４２のねじ部４２ａと、駆動機構６０により回転駆動される側部リング３０のねじ部３０ａとの間に相対回転が生じる。この相対回転によりアーム支持部材４２はドラム主軸１０に沿って成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に移動する。
この移動により、アーム支持部材４２の一端部に枢着された折り返しアーム４４の先端（折り返しローラ４６）が膨張したタイヤ構成部材５０の側面に到達すると、その後は図示しないゴムバンドの収縮力に抗して拡開し、タイヤ構成部材５０をビードコア２０の周りで折り返し、折り返した部分を折り返しアーム４４の先端に回転自在に枢着された折り返しローラ４６で押圧する。
【００２８】
本実施形態によれば、アーム支持部材４２の移動位置（即ち折り返しアーム４４の移動位置）に応じて、駆動機構６０のステッピングモータＭの回転速度を制御することでその摺動速度を自由に変更することができる。
したがって、ビードフィラー部材２１の周りをとくに念入りに押圧するときは、その位置で前記ステッピングモータＭの回転速度を減速し、折り返しアーム４４を低速で拡開しながら、その先端の折り返しローラ４６で念入りに押さえ込んでいくことができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ製造装置の側面図である。また、図４Ａは、第２の実施形態のアーム支持部材４２の作動制御を行うための作動制御手段であるブレーキキャリパ７０と、成形ドラム１との関係を説明するための要部斜視図、図４Ｂはブレーキキャリパ７０とブレーキディスク３６を示す拡大斜視図である。
【００３０】
本実施形態では、成形ドラム１の軸方向両端部の側部リング３０の軸方向外側端部には、ブレーキディスク３６が設けられている。他方、アーム支持部材４２の作動制御を行うための作動制御手段として、このブレーキディスク３６と協働するブレーキキャリパ７０が設けられている。即ち、成形ドラム１の外部に前記ブレーキディスク３６の周縁を挟み込んで制動するブレーキキャリパ７０が、前記ブレーキディスク３６に対応して左右一対設けられている。
ここで、ブレーキキャリパ７０は、ブレーキディスク３６を挿入したとき、ブレーキディスク３６に対向する位置に設けられた摩擦材から成るブレーキパッドと、このブレーキパッドをブレーキディスク３６に押し付けるためのピストンとを備えており、待機位置と作動位置間で図示しない移動手段により移動できるように、図示しない適宜の手段で移動可能となっている。
なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３１】
作動制御手段の作動時には、ブレーキディスク３６をブレーキキャリパ７０の二股状部分に挿入して、ブレーキキャリパ７０のピストンを作動させて、ブレーキパッドをブレーキディスク３６側に突出させ、ブレーキパッド間でブレーキディスク３６を挟み込み、ブレーキディスク３６と上記ブレーキパッド間に発生する摩擦力でブレーキディスク３６の回転を拘束する。
【００３２】
ブレーキキャリパ７０を作動させると、自動又は手動の適宜の手段でブレーキキャリパ７０を成形ドラム１に向かって移動させ、前記ブレーキディスク３６を両側から挟み込んで回転しないように拘束する。
また、ブレーキキャリパ７０の作動を停止すると、ブレーキキャリパ７０はブレーキディスク３６を解放し、予め定めた待機位置に退却するように構成されている。
【００３３】
次に、第２の実施形態に係る折り返し装置を備えたタイヤ製造装置の動作について説明する。
折り返しアーム４４を作動させる前までの動作は、第１の実施形態について説明したと同様であるので、ここではその説明を援用する。
第２の実施形態では、ブレーキキャリパ７０を、成形ドラム１と共に回転を停止しているブレーキディスク３６に接近させて、ブレーキキャリパ７０の二股状部分を、ブレーキディスク３６を挟み込むように挿入し、続いて、ブレーキパッドをブレーキディスク３６の両面に押し付けてブレーキディスク３６を拘束する。
【００３４】
ブレーキディスク３６を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動装置、例えばステッピングモータを駆動すると、アーム支持部材４２は、回転する成形ドラム１のドラム主軸１０と共に回転するが、側部リング３０はブレーキキャリパ７０により拘束されているため回転しない。そのため両者に相対回転が生じる。この相対回転に伴って、アーム支持部材４２は回転が拘束された側部リング３０上を成形ドラム１の中央面ＣＬの方向に移動する。このアーム支持部材４２の移動に伴って、折り返しアーム４４が膨張したタイヤ構成部材に到達した後はゴムバンドの収縮力に抗して拡開していく。
【００３５】
この第２の実施形態においては、アーム支持部材４２の移動速度は成形ドラム１の回転速度、したがってその駆動源であるモータ（例えばステッピングモータ）の回転速度を調節することで容易に制御可能である。即ち、ここでは、成形ドラムのブレーキディスク３６の回転を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動モータの回転速度を変更することで、アーム支持部材４２の移動速度、したがって折り返し速度を自由に変更することができる。
本実施形態においても、とくにビードコア２０の補強部の周りに対するタイヤ構成部材５０の折り返しと貼り付けを最適な条件で行い、エア抜き等の不良発生予防処理を完全に行い確実に貼り付けることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
図５は本発明の第３の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の駆動機構６０を備えたものであるが、ここでは、アーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として以下で説明するように、従動リング３５、スライダ７５及びサポートリンク４５と協働する駆動機構６０が設けられている。
【００３７】
即ち、第１の実施形態の側部リング３０がその外周面にねじ部３０ａが形成されていたのに対して、本実施形態ではその外周面ではなく内周面にねじ部３０ｂが形成されている。このねじ部３０ｂは、その内周側に配置されたスライダ７５の外周面に形成されたねじ部７５ａと螺合している。このスライダ７５には折り返しアーム４４に対して、その両端部間の成形ドラム１の中央面ＣＬ寄りの位置に一端が枢着されたサポートリンク４５の他端が枢着されている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３８】
次に、第３の実施形態のタイヤ製造装置の動作について説明する。
第３の実施形態では、駆動機構６０を待機位置から移動させて、第１の歯車６１と第５の歯車６５を、成形ドラム１の側部リング３０の端部の従動リング３５の歯３５ａに噛合させ、その状態で、駆動機構６０のステッピングモータＭを始動する。ステッピングモータＭが始動するとその回転により、第１及び第５の歯車６１、６５、従動リング３５を介して成形ドラム１の側部リング３０が回転する。
【００３９】
ここで、スライダ７５はその連結ブロック２４がドラム主軸１０のスリット１０ａに挿入されているため、成形ドラム１と同様回転が拘束されている。そのため、側部リング３０が回転すると、側部リング３０と、回転が拘束されたスライダ７５とのねじ部３０ｂ、７５ａ間に回転相対運動が生じ、その回転相対運動に応じてスライダ７５が成形ドラム１のドラム主軸１０のスリット１０ａを通してその中央面ＣＬに向かって摺動する。
【００４０】
スライダ７５が摺動すると、スライダ７５の成形ドラム１の中心側端部に枢着されたサポートリンク４５も成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
ここで、サポートリンク４５は折り返しアーム４４に軸方向の力を発生するため、折り返しアーム４４及び折り返しアーム４４の外端が枢着されたアーム支持部材４２も、サポートリンク４５に牽引されて成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に摺動する。
折り返しアーム４４の先端の折り返しローラ４６が、折り返したタイヤ構成部材５０を介して膨張したタイヤ構成部材５０の側部に当接した後は、拡開しながら折り返しローラ４６により折り返した部分をタイヤ側面に貼り付けていく。
本実施形態では、サポートリンク４５により折り返しアーム４４軸方向に押圧力を発生することができるため、タイヤ側面が平面或いは逆テーパー状を成す場合であっても、タイヤ構成部材５０を折り返して貼り付けることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の動作について説明する。
ここでは、アーム支持部材４２の移動制御を行うための作動制御手段として以下で説明するように、ブレーキディスク３６、スライダ７５及びサポートリンク４５と協働するブレーキキャリパ７０が設けられている。その他の構成は第３の実施形態と同様である。
【００４２】
図６は本発明の第４の実施形態に係るタイヤ製造装置の断面図である。
折り返しアーム４４を作動させる前までの動作は、第３の実施形態について説明したと同様であるので、ここではその説明を援用する。
第４の実施形態では、ブレーキキャリパ７０を、成形ドラム１と共に回転が停止したブレーキディスク３６に接近させて、ブレーキキャリパ７０の二股状部分を、ブレーキディスク３６を挟み込むように挿入する。続いて、ブレーキパッドをブレーキディスクの両面に押し付け、これによってブレーキディスク３６を拘束する。
【００４３】
次に、ブレーキキャリパ７０により、ブレーキディスク３６、したがって側部リング３０の回転を拘束した状態で、成形ドラム１の駆動装置、例えば図示しないステッピングモータを始動する。ステッピングモータが始動すると、成形ドラム１が回転し、そのドラム主軸１０のスリット１０ａに挿通された連結ブロック２４によりスライダ７５も一体に回転する。スライダ７５が回転すると、スライダ７５のねじ部７５ａと回転が拘束された側部リング３０のねじ部３０ａとの間で相対回転が生じる。この相対回転に伴って、スライダ７５がドラム主軸１０のスリット１０ａに沿って成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
【００４４】
スライダ７５が摺動すると、スライダ７５の成形ドラム１の中央面ＣＬ側端部に枢着されたサポートリンク４５が成形ドラム１の中央面ＣＬに向かって摺動する。
このサポートリンク４５の摺動により折り返しアーム４４及び折り返しアーム４４の外端が枢着されたアーム支持部材４２も、第３の実施形態と同様にサポートリンク４５に牽引されて成形ドラム１の中央面ＣＬ方向に摺動する。
【００４５】
折り返しアーム４４の先端の折り返しローラ４６が、膨張したタイヤ構成部材５０の側部に折り返したタイヤ構成部材５０に当接した後、折り返しローラ４６を拡開して折り返した部分をタイヤ側面に押し付ける。
本実施形態では、第３の実施形態と同様に、サポートリンク４５により折り返しアーム４４の軸方向に押圧力を発生するため、タイヤ側面が平面或いは逆テーパー状を呈する場合であっても、タイヤ構成部材５０を折り返して貼り付けることができる。
【００４６】
この第４の実施形態においても、アーム支持部材４２の移動速度は成形ドラム１の回転速度を変更することで容易に調整可能である。即ち、ここでは、成形ドラム１の回転速度（つまり成形ドラム１を駆動する、例えばステッピングモータの回転速度）を変更することで、その変更に応じてアーム支持部材４２の移動速度を変更することができる。
したがって、本実施形態によっても、タイヤ構成部材５０の折り返し工程を最適な状態で実行することができ、とくにビードフィラー部材２１の周りで折り返したタイヤ構成部材５０の押し付けを十分に行うことができる。そのため従来のように品質不良を起こす虞がない。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態の作動制御手段は、既存の折り返し手段付きの成形ドラムに対して、わずかな構成変更を施すことで互換性をもって容易に適用可能である。
また、いずれもステッピングモータなどの速度制御が容易なモータの速度制御を行うだけで、折り返しアーム４４による折り返し作業の作業速度を自由に変更可能であり、折り返しアーム４４を任意の位置で停止することも逆進させることも可能であるので、タイヤ成形を最適な条件で行うことができる。また、作動制御手段を外付けとしたため、ドラム主軸内に収容する場合に比してスペースの制約がなく、したがってスペースから来る強度不良の問題も解消することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・成形ドラム、１０・・・ドラム主軸、１０ａ・・・スリット、１２・・・ねじ軸、１２ａ・・・ねじ部、２０・・・ビードコア、２１・・・ビードフィラー部材、２２・・・ビードロック手段、２４・・・連結ブロック、２４ａ・・・ナット部材、２６・・・リンク、３０・・・側部リング、３０ａ・・・ねじ部、３５・・・従動リング、３５ａ・・・歯、３６・・・ブレーキディスク、４０・・・折り返し手段、４２・・・アーム支持部材、４２ａ・・・ねじ部、４４・・・折り返しアーム、４５・・・サポートリンク、４６・・・折り返しローラ、５０・・・タイヤ構成部材、６０・・・駆動機構、６１〜６５・・・第１〜第５歯車、７０・・・ブレーキキャリパ、７５・・・スライダ、Ｍ・・・ステッピングモータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リングと、折り返しアームを枢着したアーム支持部材を作動する作動手段と、前記側部リングまたは前記アーム支持部材を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、
を有し、
前記折り返しアームは、膨張させたタイヤ構成部材をビードコアの周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部に従動リングを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を内周面に備えた前記アーム支持部材を備え、
前記作動制御手段は、前記成形ドラムの回転停止中、前記従動リングに回転駆動力を伝達する駆動機構を備えたタイヤ製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部にブレーキディスクを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を内周面に備えた前記アーム支持部材を備え、
前記作動制御手段は、前記ブレーキディスクに係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束するブレーキキャリパを備えたタイヤ製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部に従動リングを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を外周面に備えたスライダと、前記アーム支持部材に枢着されたアームと、前記スライダに枢着され、前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクを備え、
前記作動制御手段は、前記成形ドラムの回転停止中、前記従動リングに回転駆動力を伝達する駆動機構を備えたタイヤ製造装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部にブレーキディスクを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を外周面に備えたスライダと、前記アーム支持部材に枢着されたアームと、一端部が前記スライダに枢着され、他端部が前記折り返しアームの端部間に枢着されたサポートリンクを備え、
前記作動制御手段は、前記ブレーキディスクに係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束するブレーキキャリパを備えたタイヤ製造装置。
【請求項６】
請求項２又は４に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記従動リングはその外周に歯車部を備え、
前記駆動機構は駆動用のモータと、前記歯車部に噛合して前記従動リングを回転駆動する歯車伝動部を備えたタイヤ製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記駆動機構は、前記歯車部に噛合して前記側部リングを回転駆動する駆動位置と、前記歯車部から離れた待機位置間で移動可能であるタイヤ製造装置。
【請求項８】
請求項３又は５に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記ブレーキキャリパは、前記ブレーキディスクの回転を拘束する動作位置と、
拘束を解除する待機位置間で移動可能であるタイヤ製造装置。
【請求項９】
軸方向両端部にそれぞれ側部リングを備えた成形ドラムを用い、膨張させたタイヤ構成部材を折り返しアームでビードコアの周りで折り返しかつ押し付けるタイヤ製造方法であって、
前記側部リングまたは前記折り返しアームが枢着されたアーム支持部材の何れか一方にモータ駆動力を付与し、前記側部リング及びアーム支持部材を作動する作動手段を相対変位させる工程と、
前記相対変位に基づき、前記折り返しアームを成形ドラムの中央面方向に移動して前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部と、前記ねじ部に前記アーム支持部材の内周面に備えたねじ部を螺合させる工程と、
前記成形ドラムの回転停止中、前記側部リングの軸方向外側端部に設けた従動リングに回転駆動力を伝達する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部と、前記ねじ部に前記アーム支持部材の内周面に備えたねじ部を螺合させる工程と、
前記側部リングの軸方向外側端部に設けたブレーキディスクにブレーキキャリパを係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１２】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部にスライダの外周面に設けたスライダのねじ部を螺合させる工程と、
前記成形ドラムの回転停止中、前記側部リングの軸方向外側端部に設けた従動リングに回転駆動力を伝達する工程と、前記スライダに枢着され前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクで前記アーム支持部材を牽引する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１３】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部にスライダの外周面に設けたスライダのねじ部を螺合させる工程と、
前記側部リングの軸方向外側端部に設けたブレーキディスクに、ブレーキキャリパを係合して前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束する工程と、
前記スライダに枢着されかつ前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクで前記アーム支持部材を牽引する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１】
タイヤ構成部材の折り返し手段を備えた成形ドラムと、前記成形ドラムの軸方向両端部にそれぞれ備えられた側部リングと、折り返しアームを枢着したアーム支持部材を作動する作動手段と、前記側部リングまたは前記アーム支持部材を作動する作動手段の何れか一方にモータ駆動力を付与して、前記側部リング及び前記作動手段に相対変位を発生させる作動制御手段と、
を有し、
前記折り返しアームは、膨張させたタイヤ構成部材をビードコアの周りで折り返して押し付けて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部に従動リングを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を内周面に備えた前記アーム支持部材を備え、
前記作動制御手段は、前記成形ドラムの回転停止中、前記従動リングに回転駆動力を伝達する駆動機構を備えたタイヤ製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部にブレーキディスクを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を内周面に備えた前記アーム支持部材を備え、
前記作動制御手段は、前記ブレーキディスクに係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束するブレーキキャリパを備えたタイヤ製造装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部に従動リングを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を外周面に備えたスライダと、前記アーム支持部材に枢着されたアームと、前記スライダに枢着され、前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクを備え、
前記作動制御手段は、前記成形ドラムの回転停止中、前記従動リングに回転駆動力を伝達する駆動機構を備えたタイヤ製造装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記側部リングは軸方向外側端部にブレーキディスクを有し、
前記作動手段は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部に螺合するねじ部を外周面に備えたスライダと、前記アーム支持部材に枢着されたアームと、一端部が前記スライダに枢着され、他端部が前記折り返しアームの端部間に枢着されたサポートリンクを備え、
前記作動制御手段は、前記ブレーキディスクに係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束するブレーキキャリパを備えたタイヤ製造装置。
【請求項６】
請求項２又は４に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記従動リングはその外周に歯車部を備え、
前記駆動機構は駆動用のモータと、前記歯車部に噛合して前記従動リングを回転駆動する歯車伝動部を備えたタイヤ製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記駆動機構は、前記歯車部に噛合して前記側部リングを回転駆動する駆動位置と、前記歯車部から離れた待機位置間で移動可能であるタイヤ製造装置。
【請求項８】
請求項３又は５に記載されたタイヤ製造装置であって、
前記ブレーキキャリパは、前記ブレーキディスクの回転を拘束する動作位置と、
拘束を解除する待機位置間で移動可能であるタイヤ製造装置。
【請求項９】
軸方向両端部にそれぞれ側部リングを備えた成形ドラムを用い、膨張させたタイヤ構成部材を折り返しアームでビードコアの周りで折り返しかつ押し付けるタイヤ製造方法であって、
前記側部リングまたは前記折り返しアームが枢着されたアーム支持部材の何れか一方にモータ駆動力を付与し、前記側部リング及びアーム支持部材を作動する作動手段を相対変位させる工程と、
前記相対変位に基づき、前記折り返しアームを成形ドラムの中央面方向に移動して前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部と、前記ねじ部に前記アーム支持部材の内周面に備えたねじ部を螺合させる工程と、
前記成形ドラムの回転停止中、前記側部リングの軸方向外側端部に設けた従動リングに回転駆動力を伝達する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの外周面に設けたねじ部と、前記ねじ部に前記アーム支持部材の内周面に備えたねじ部を螺合させる工程と、
前記側部リングの軸方向外側端部に設けたブレーキディスクにブレーキキャリパを係合して、前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１２】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部にスライダの外周面に設けたスライダのねじ部を螺合させる工程と、
前記成形ドラムの回転停止中、前記側部リングの軸方向外側端部に設けた従動リングに回転駆動力を伝達する工程と、前記スライダに枢着され前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクで前記アーム支持部材を牽引する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【請求項１３】
請求項９に記載されたタイヤ製造方法であって、
前記相対変位させる工程は、前記側部リングの内周面に設けたねじ部にスライダの外周面に設けたスライダのねじ部を螺合させる工程と、
前記側部リングの軸方向外側端部に設けたブレーキディスクに、ブレーキキャリパを係合して前記成形ドラムの回転中前記ブレーキディスクの回転を拘束する工程と、
前記スライダに枢着されかつ前記アームの端部間に枢着されたサポートリンクで前記アーム支持部材を牽引する工程と、
を有するタイヤ製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５６４４５（Ｐ２０１３−５６４４５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５３０２（Ｐ２０１１−１９５３０２）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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