JP4621272B2

JP4621272B2 - 生タイヤ成形装置

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Publication number: JP4621272B2
Application number: JP2008201017A
Authority: JP
Inventors: 博幸鬼松
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: CN101642964A; CN101642964B; JP2010036420A; US20100024985A1

Description

本発明は、例えばラジアルタイヤの製造に好適に用いられる生タイヤ成形装置に関する。

従来、ラジアルタイヤの製造方法として、２ステージ成形法が知られている。該２ステージ成形法では、第１の成形工程と第２の成形工程とが異なる装置を用いて行われる。

第１の成形工程は、図１４（ａ）、（ｂ）に時系列的に示されるように、円筒状の第１のドラムＡにカーカスプライｂ１を含むタイヤ構成部材ｂが巻回され、その軸方向外側からビードエーペックスゴムｆを一体化した一対のビードコアｃが嵌め込まれて、円筒状の生タイヤ基体Ｂが成形される。そして、図１４（ｃ）、図１５に示されるように、生タイヤ基体Ｂは、ビードコアｃからはみ出したカーカスプライの両端部ｂｅが折り返される（折返し工程）。

また、第２の成形工程では、図１６（ａ）に示されるように、生タイヤ基体ＢがシェーピングフォーマＥに載せ替えられる。シェーピングフォーマＥには、生タイヤ基体Ｂのビードコアｃを内側から押圧して保持する拡縮径可能なビードロック手段Ｅ１が設けられる。なお、シェーピングフォーマＥは、生タイヤ基体Ｂを成形するドラムＡ又はトレッドリングＤを成形する第２のドラム（図示省略）に、通常、連結固着されている。

また、生タイヤ基体Ｂの半径方向外側には、予め第２のドラムでリング状に成形されたベルトプライｄ１やトレッドゴムｄ２を含むトレッドリングＤが待機させられる。これは、例えばトレッドリングＤを、その外周面側から吸引保持するトランスファー（図示省略）などを用いて行われる。そして、ビードロック手段Ｅ１を互いに接近移動させて、前記ビードコアｃ、ｃ間のカーカスプライをトロイド状に膨張変形させることが行われる（シェーピング工程）。これによって、図１６（ｂ）に示されるように、生タイヤ基体Ｂのカーカスプライｂ１の外周面にトレッドリングＤの内周面が張り合わされる。

しかる後、ビードロック手段Ｅ１を回転させながらトレッドリングＤの外面にステッチングローラＲを押し付けて軸方向に移動させることにより、トレッドリングＤと生タイヤ基体Ｂとを密着させて生タイヤＴが成形される。なお、図１５に仮想線で示されるように、生タイヤ基体Ｂのサイド部には、サイドウォールゴムｓが貼り付けられる。この貼り付けは、例えば、シェーピングフォーマＥ上で行うことができる。

なお、上記の例では、前記カーカスプライの両端部ｂｅの折返し工程は、第１のドラムＡで行われているが、この工程をシェーピングフォーマＥで行われる場合もある。

生タイヤの成形装置に関連する先行文献としては、次のものがある。

特開２００３−１２７２４８号公報

ところが、従来のシェーピングフォーマＥには、一対のビードロック手段Ｅ１を接近・離間移動させるための電動機と、該ビードロック手段Ｅ１を回転させるための電動機とがそれぞれ別個に設けられている。このため、シェーピングフォーマＥは、少なくとも２つの電動機と、それぞれに接続されたギアケースとを必要とし、その構造や制御が複雑となる他、装置が大型化するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、一つの電動機の出力を、ビードロック手段の接近・離間移動と、ビードロック手段の回転とにクラッチ手段で切り替えて利用することを基本として、電動機やギアケースの個数を減らし、ひいては簡素化かつ小型化しう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。

本発明のうち請求項１記載の発明は、略円筒状に巻回されたカーカスプライと該カーカスプライに外挿された一対のビードコアとを含む生タイヤ基体の前記ビードコアを接近移動させながら前記カーカスプライをトロイド状に膨張変形させるシェーピングフォーマを用いた生タイヤを成形するための生タイヤ成形装置であって、前記生タイヤ基体を成形するための円筒状の第１のドラムと、ベルト層とトレッドゴムとを含む環状のトレッドリングを成形するための円筒状の第２のドラムと、前記第１のドラムと前記第２のドラムとの間に、垂直軸回りで回転可能なターンテーブル上に設けられた２台の前記シェーピングフォーマとを含み、前記シェーピングフォーマは、軸方向に並設されかつ前記生タイヤ基体のビードコアを内側から保持するビードロック手段、前記ビードロック手段を軸方向に移動可能に支持するとともに回転により前記ビードロック手段をともに回転させる回転筒、前記回転筒の内部を同軸にのびるとともに前記回転筒とは独立して回転可能に支持された中心軸、前記回転筒に対する中心軸の相対回転変位を、前記一対のビードロック手段の接近又は離間移動に変換する運動方向変換手段、一つの電動機、及び前記電動機の出力を前記中心軸のみに伝えて一対のビードロック手段を接近又は離間移動させる軸方向移動モードと、前記電動機の出力を前記回転筒と中心軸との双方に伝達して前記ビードロック手段を軸方向移動なしに回転させる回転モードとに切り替えるクラッチを具えるとともに、前記ターンテーブルの回転により、前記第１のドラムと第２のドラムとに交互かつ同心に位置合わせされ、しかも、前記各シェーピングフォーマは、一対の前記ビードロック手段を、ターンテーブルの外側に水平移動させる移動手段を具えることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記シェーピングフォーマと前記第１のドラムとの間には、前記生タイヤ基体を第１のドラムから前記シェーピングフォーマ上に移動させる第１のトランスファーが設けられる請求項１に記載の生タイヤの成形装置である。

また請求項３記載の発明は、前記シェーピングフォーマと前記第２のドラムとの間には、前記トレッドリングを、その外周面側を保持して第２のドラムから前記シェーピングフォーマの半径方向外側へ移動させる第２のトランスファーが設けられる請求項１又は２に記載の生タイヤの成形装置である。

請求項１記載のシェーピングフォーマは、一つの電動機の出力を、一対のビードロック手段を接近又は離間移動させる軸方向移動モードと、ビードロック手段を軸方向移動なしに回転させる回転モードとに切り替えるクラッチを具える。このようなシェーピングフォーマは、従来のように、各モード毎に独立した電動機やギアケースなどを設ける必要がない。従って、構造を簡素化かつ小型化しうる。

また、請求項１ないし３記載の生タイヤ成形装置では、小型化されたシェーピングフォーマを用いることで、装置全体を小型化して省スペース化を図ることができる。

また、これまでのシェーピングフォーマは、通常、第１のドラム又は第２のドラムのいずれかに連結されていたので、２ステージ成形法における第１の成形工程と第２の成形工程のサイクルタイムの違いによってシェーピング工程にアイドル時間が発生しやすい。

しかし、請求項１記載の発明のように、生タイヤ基体を成形する第１のドラムと、トレッドリングを成形する第２のドラムとの間に、垂直軸回りで回転可能なターンテーブル上にシェーピングフォーマを２台設け、ターンテーブルの回転によりそれらを第１のドラムと第２のドラムとに交互かつ同心にビードロック手段を揃える位置に設けたときには、生タイヤ基体のシェーピングフォーマへの移し替え、及び、生タイヤ基体が載せられたシェーピングフォーマとトレッドリングとの位置合わせを交互に能率良く行うことができる。従って、シェーピングフォーマのアイドル時間を極力削減でき、タイヤの生産性が大幅に向上する。

また、このような生タイヤ成形装置は、ターンテーブルの回転によりシェーピングフォーマの位置を容易に変えることができるので、第１、第２のドラムの設置レイアウトに柔軟性を持たせることができる。

また、請求項１記載の発明では、前記シェーピングフォーマは、一対のビードロック手段を、ターンテーブル上の位置と、ターンテーブルの外側の位置との間で水平移動させる移動手段を具える。このような生タイヤ成形装置では、ターンテーブルの回転時、ビードロック手段をターンテーブル上に位置させて旋回半径を小さくできる一方、第１又は第２のドラムとの間でのタイヤ部材の受け渡し時には、ビードロック手段をターンテーブル外部に位置させることができるので、作業性が向上する。

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、本実施形態のシェーピングフォーマを用いた生タイヤ成形装置１の全体平面図を示す。

本実施形態の生タイヤ成形装置１は、図１４（ｂ）に示したような生タイヤ基体Ｂを成形するための円筒状の第１のドラム２と、図１６に示したようなトレッドリングＤを成形するための円筒状の第２のドラム３と、第１のドラム２と第２のドラム３との間に垂直軸回りで回転可能に設けられたターンテーブル４と、該ターンテーブル４の上に設けられた一対（即ち、２台）のシェーピングフォーマ５と、前記第１のドラム２とシェーピングフォーマ５との間に設けられかつ生タイヤ基体Ｂを第１のドラム２からシェーピングフォーマ５上に移動させる第１のトランスファー６と、シェーピングフォーマ５と第２のドラム３との間に設けられかつトレッドリングＤを第２のドラム３からシェーピングフォーマ５側に移動させる第２のトランスファー７とを含んで構成される。

前記第１のドラム２は、軸方向を水平とした略円筒状をなし、その側方に配された本体部２Ｍに片持ち状に支持されている。

第１のドラム２の一方側Ｗ１には、予め所定の長さに切断されたシート状のインナーライナーゴムｉをストックする第１のサービストレーｔ１と、帯状のカーカスプライｂ１、ｂ２をストックする第２、第３のサービストレーｔ２、ｔ３とが設けられる。そして、インナーライナーゴムｉ、カーカスプライｂ１、ｂ２が順次、コンベヤＣＢを経由して第１のドラム２にそれぞれ供給され、第１のドラム２の外周面に巻回されることにより、筒状のタイヤ構成部材ｂが形成される。

各サービストレーｔ１、ｔ２、ｔ３は、本実施形態では高さを違えて設けられ、一つのコンベヤＣＢを共有する。しかし、各サービストレーｔ１、ｔ２、ｔ３から第１のドラム２までの間に、それぞれ独立したコンベヤが設けられても良い。また、本実施形態では２枚のカーカスプライｂ１、ｂ２が用いられるが、その枚数は適宜変更できる。

前記第２のドラム３は、前記ターンテーブル４を挟んで、第１のドラム２とは１８０度反対側に設置される。

本実施形態の第２のドラム３は、略円筒状をなし、ターンテーブル３４上でかつ同軸状に一対設けられる。第２のドラム３の一方側Ｗ１には、予め所定の長さに切断された帯状のベルトプライｄ１を第２のドラム３に供給しうる第４のサービストレーｔ４が設けられる。また、第２のドラム３の他方側Ｗ２には、帯状のトレッドゴムｄ２を第２のドラム３に供給しうる第５のサービストレーｔ５が設けられる。

前記各サービストレーｔ４、ｔ５は、ターンテーブル３４を挟んで斜向かい、即ちターンテーブル３４の回転中心に関して点対称の位置に設けられる。従って、ターンテーブル３４を１８０度毎回転させることにより、各第２のドラム３は、サービストレーｔ４、ｔ５に交互に位置合わせされる。これにより、各第２のドラム３には、各サービストレーｔ４、ｔ５からベルトプライｄ１及びトレッドゴムｄ２を順次供給されるとともに、第１のドラム２上に巻回されることにより、リング状のトレッドリングＤが形成される。これは、トレッドリングＤの生産性を向上するのに役立つ。

本実施形態において、トレッドゴムｄ２には帯状の押出品の他、リボン状の未加硫のゴムストリップを、第２のドラム２に巻回されたベルトプライｄ１の外側に直接螺旋状に巻き重ねることにより形成されるゴムスリップ積層体が採用されても良い。また、ベルトプライｄ１の外側かつトレッドゴムｄ２の内側には、例えば有機繊維コード又は帯状のコードプライを螺旋状に巻き付けることによって形成されたジョイントレスバンド（図示省略）が配されても良い。

前記ターンテーブル４には、図２に示されるように、駆動手段５４によって回転駆動される。本実施形態の駆動手段５４は、例えば、電動機５６と、該電動機５６に被動される第１のスプロケット５７と、ターンテーブル４の中心軸に固着された第２のスプロケット５８と、第１、第２のスプロケット５７、５８間に架け渡されたチェーン５９とを含んで構成される。従って、電動機５６を駆動することにより、ターンテーブル４をその中心４Ｃ周りで所定量回転させ得る。なお、チェーン５９には、その弛みを防ぐアイドルスプロケット６０などが連係される。

また、図３に示されるように、ターンテーブル４の上には、上面に水平なレール８が設けられた基台１０が固定されている。そして、本実施形態では、シェーピングフォーマ５の本体フレーム１７が、前記基台１０のレール８に水平移動可能に取り付けられている。従って、シェーピングフォーマ５は、図１に実線及び仮想線で示されるように、その一部（この例では後述のビードロック手段１１）を、ターンテーブル４の内部と、ターンテーブル４の外側との間を移動させることができる。これは、ターンテーブル４の回転時、その旋回半径を最小とし、第１のドラム２や第２のドラム３との干渉を防止するとともに、成形装置１の省スペース化を図るのに役立つ。

さらに、図２に拡大して示したように、一対のシェーピングフォーマ５、５は、ターンテーブル４の回転中心４Ｃに関して点対称に配置されている。従って、ターンテーブル４を１８０度毎回転させることにより、各シェーピングフォーマ５は、第１のドラム２、第２のドラム３に交互にかつこれらの円筒物と同心に位置合わせできる。

従って、第１のドラム２からシェーピングフォーマ５へのタイヤ構成部材ｂなど移動や、第２のドラム３からシェーピングフォーマ５へのトレッドリングＤの移動などを交互にかつ能率良く行うことができる。これにより、本実施形態の生タイヤ成形装置１では、シェーピングフォーマ５のアイドル時間を極力削減でき、タイヤの生産性を大幅に向上させる。また、このような生タイヤ成形装置１は、ターンテーブル４を回転させることによりシェーピングフォーマ５の位置を容易に変えることができるので、第１、第２のドラムの設置レイアウト等に柔軟性を持たせることができる。

前記第１のトランスファー６は、例えば、図１、図２及び図４に示されるように、同軸に揃えられた第１のドラム２とシェーピングフォーマ５との間を水平に往復動可能に設けられる。

第１のトランスファー６は、第１のドラム２を内部に収容可能な空洞を有する略筒状で構成される。また、本実施形態の第１のトランスファー６は、図４に示されるように、内部に、予めビードエーペックスゴムｆが外側面に一体化された一対のビードコアｃを保持することができる。従って、第１のトランスファー６は、図１に仮想線で示されるように、第１のドラム２を覆う位置Ｐ１まで移動して、タイヤ構成部材ｂの外側に上記ビードコアｃを外挿し生タイヤ基体Ｂを形成しうるとともに、これを第１のドラム２から吸引具などを用いて受け取ることができる。

次に、第１のトランスファー６は、図１、図５に示されるように、シェーピングフォーマ５側の位置Ｐ２まで水平移動できる。これにより、第１のトランスファー６は、ターンテーブル４の外側へ張り出したシェーピングフォーマ５のビードロック手段１１の半径方向外側に生タイヤ基体Ｂを位置させることができる。

また、シェーピングフォーマ５では、ビードロック手段１１のビードロックリング７２を拡径させ、生タイヤ基体Ｂのビードコアｃを内側から保持する。これにより、生タイヤ基体Ｂが、第１のトランスファー６からシェーピングフォーマ５へと載せ替えられる。この後、シェーピングフォーマ５のビードロック手段１１は、ターンテーブル４上へと引き戻される。

図６にはシェーピングフォーマ５の要部断面図を示す。
図３及び図６に示されるように、本実施形態のシェーピングフォーマ５は、水平な軸方向に並設されかつ生タイヤ基体Ｂのビードコアｃを内側から保持しうる一対の前記ビードロック手段１１と、このビードロック手段１１を軸方向に移動可能に支持する回転筒１２と、この回転筒１２の内部を同軸にのびる中心軸１３と、前記一対のビードロック手段１１を接近又は離間移動させる運動方向変換手段１４と、一つの電動機１５と、この電動機１５の出力をビードロック手段１１の軸方向移動モード又はビードロック手段１１の回転モードとに切り替えるクラッチ１６とを含んで構成される。

前記回転筒１２は、その一端側Ｓ１に設けられた本体フレーム１７に片持ち状かつ回転可能に支持されている。また、回転筒１２の一端側Ｓ１の端部１２ｅは、本体フレーム１７を一端側Ｓ１に超えた位置に設けられる。さらに、回転筒１２は、内部に空洞部を有するパイプ状をなし、本実施形態では前記一端側Ｓ１をのびる第１の回転筒１２Ａと、他端側Ｓ２をのびる第２の回転筒１２Ｂとを継手１９を介して同軸一体に連結して形成されている。

前記中心軸１３は、図３に示されるように、回転筒１２の内部を回転筒１２と同軸状にのびるとともに、回転筒１２に軸受４０等を介して独立して回転可能に支持されている。本実施形態において、中心軸１３は、回転筒１２と同様、一端側Ｓ１をのびる第１の中心軸１３Ａと、他端側Ｓ２をのびる第２の中心軸１３Ｂとを回転筒１２の内部で連結することにより形成される。ただし、連続する１本で中心軸１３を構成しても良いのは言うまでもない。

図３に示されるように、中心軸１３の一端側Ｓ１の端部１３ｅは、回転筒１２の端部１２ｅをさらに一端側Ｓ１に超えてのびるとともに、該端部１３ｅには第１のプーリ１８Ａが固着される。さらに、この第１のプーリ１８Ａには、ベルト２０、第２のプーリ１８Ｂ及び減速機を内蔵したギアケースＧを介して一つの電動機１５が連結されている。該電動機１５は、例えば本体フレーム１７にブラケット等を介して取付けられる。また、電動機１５には、その回転量及び回転方向などが図示しない制御装置によって制御される。

図６に示されるように、各ビードロック手段１１は、回転筒１２に保持されて軸方向に摺動可能なベース部７１と、該ベース部７１から半径方向へ拡縮径可能に設けられかつ拡径によりビードコアｃを内側から押圧して保持しうるビードロックリング７２と、該ベース部７１内を軸方向に移動可能に配された各ビードロックリング７２を拡径又は縮径移動させるスライド体７３とを含んで構成される。

本実施形態のベース部７１は、回転筒１２に装着された内のベース部７１Ａと、該内のベース部７１Ａの半径方向外側に装着された外のベース部７１Ｂとを含んで構成される。外のベース部７１Ｂには、各ビードロックリング７２を半径方向にのみ移動可能に案内する収納室Ｈ１と、スライド体７３の軸方向に移動可能に案内する収納室Ｈ２とが設けられる。

前記スライド体７３は、収納室Ｈ２に軸方向可能に収納されかつ高圧空気の供給により、軸方向内側に移動できる。また、スライド体７３の先端部は、先細状のテーパ面５０ａで形成される一方、ビードロックリング７２の半径方向内端は、スライド体７３のテーパ面５０ａに沿う斜面５０ｂを有して前記テーパ面５０ａに載せられている。なお、ビードロックリング７２は、例えば、周方向に分割される複数の弓形のリング片等から構成される。

従って、収納室Ｈ２に高圧空気を送給してスライド体７３を軸方向内側へ移動させることにより、その変位は、各ビードロックリング７２の半径方向の外側への変位（拡径移動）に変換される。これにより、各ビードロックリング７２は、上述の通り、第１のトランスファー６で保持された生タイヤ基体Ｂのビードコアｃを内側から押圧して保持することができる。なお、各ビードロックリング７２の前記内端には、スライド体７３との摩擦を軽減するためにローラ（図示省略）などが設けられても良い。

また、本実施形態のビードロック手段１１には、タイヤ半径方向にのびるビードエーペックスゴムｆをタイヤ軸方向内側へと倒すとともに、ビードコアｃからはみ出したカーカスプライの両端部ｂｅを折り返すエーペックスゴム倒し込み手段９０が併設される。

前記エーペックスゴム倒し込み手段９０は、図６及び図７に示されるように、内のベース部７１Ａの半径方向外側かつ外のベース部７１Ｂの軸方向内側に設けられ、半径方向に拡縮径可能な円筒状のドラム体７４と、カーカスプライｂのビードコアｃからはみ出した両端部ｂの半径方向内側に配されかつ高圧空気の供給により膨張可能なブラダー８０と、高圧空気の送給により外のベース部７１Ｂを内のベース部７１Ａとは独立して軸方向内側へ摺動させる空気室８７とから構成される。

前記ドラム体７４は、周方向に分割され複数のセグメント７５と、各セグメント７５を半径方向内外に案内する案内手段７６とを具える。

前記セグメント７５は、周方向に交互に配される第１のセグメント７５Ａと、第２のセグメント７５Ｂとから構成される。各セグメント７５Ａ、７５Ｂは、案内手段７６によって半径方向外側に案内されると、各セグメント７５Ａ、７５Ｂの外周面が実質的に周方向に連続する一つの円筒面に形成される。

前記案内手段７６は、各セグメント７５Ａ、７５Ｂを半径方向外側へ案内する案内部７７と、各セグメント７５Ａ、７５Ｂを該案内部７７に沿って拡縮径させる拡縮径手段７８とを具える。

前記案内部７７は、内のベース部７１Ａの軸方向内側に設けられかつ半径方向にのびるガイド板８１と、該ガイド板８１に案内されて半径方向内外に移動可能な移動部８２とから形成される。

また、拡縮径手段７８は、ベース部７１内に形成されかつ軸方向にのびるシリンダ室８３と、このシリンダ室８３を軸方向に摺動しうるリング状のピストン８４と、放射状にのびかつ一端部がピストン８４に枢着されるとともに他端部がセグメント７５に取り付けられた取付片８５に枢着されるリンク８６とを具える。ピストン８４は、シリンダ室８３に供給される圧縮空気によって軸方向に駆動される。これらの作用については、後で詳しく述べる。

前記運動方向変換手段１４は、図６に示されるように、第２の中心軸１３Ｂに設けられたボールネジ部４４、該ボールネジ部４４に螺合するボールナット４５、回転筒１２Ｂに設けられた軸方向にのびる長孔状の案内孔４６、及びこの案内孔４６を通って前記ボールナット４５と前記ビードロック手段１１の外のベース部７１Ｂとを接続する継ぎ金具４７から構成されている。

前記ボールネジ部４４は、中心軸１３の他端側Ｓ２に形成された右ネジ部４４ａと、一端側Ｓ１に設けられた左ネジ部４４ｂとを含む。各ネジ部４４ａ、４４ｂは、ビードロック手段１１を軸方向に接近又は離間移動させるのに十分な軸方向長さで形成される。

また、ボールナット４５は、前記右ネジ部４４ａ及び左ネジ部４４ｂにそれぞれ螺合する互いに独立した一対のものからなり、回転筒１２の内径よりも小さい外径を有する。従って、ボールナット４５は、回転筒１２の内部でボールネジ部４４に沿って軸方向に移動できる。

前記案内孔４６は、前記ネジ部４４ａ、４４ｂに対応して、第２の回転筒１２Ｂの一端側Ｓ１及び他端側Ｓ２それぞれに形成された一対のものからなる。

前記継ぎ金具４７は、各ボールナット４５にそれぞれ固着された一対のものからなり、各々は、ボールナット４５に載置される主部４７ａと、その両端部からボールナット４５の側面に垂下する一対の垂下片４７ｂと、主部４７ａから前記案内孔４６を通って半径方向外側にのびビードロック手段１１の外のベース部７１Ｂの側面に固着された突片４７ｃとを有する。なお、突片４７ｃは、案内孔４６に沿って軸方向に移動可能な厚さで形成される。また、継ぎ金具４７は、キー等の締結具４８を介してボールナット４５に一体に固着される。これにより、ボールナット４５、継ぎ金具４７及びビードロック手段１１は、互いに一体となって軸方向に移動しうる。

以上のように構成された運動方向変換手段１４は、回転筒１２に対する中心軸１３の相対回転変位を、一対のビードロック手段１１の接近又は離間移動に変換できる。即ち、回転筒１２を停止させかつ中心軸１３のみを回転させて両者に相対回転変位を与えると、停止した回転筒１２の案内孔４６によって回転を制限されたボールナット４５は、案内孔４６に沿って軸方向に移動できる。また、ボールナット４５の移動に伴い、継ぎ金具４７及びビードロック手段１１もともに軸方向に移動しうる。しかも、ボールネジ部４４は、互いに逆向きの右ネジ部４４ａと左ネジ部４４ｂとからなるため、一対のビードロック手段１１は、回転筒１２に沿って互いに逆方向、即ち、接近又は離間する向きに移動できる。

図８には、前記クラッチ１６の断面図を示す。また、図８の中心線ＣＬの上側には、ビードロック手段１１を回転させる回転モード、また中心線ＣＬの下側にはビードロック手段１１を軸方向にのみ移動させる軸方向移動モードのクラッチ１６の各状態がそれぞれ示されている。

図８に示されるように、クラッチ１６は、回転筒１２の端部１２ｅと第１のプーリ１８Ａとの間に設けられており、本実施形態では、中心軸１３の外周面にキー４１で一体に固着された軸方向に比較的大きい長さを有するハブ２１と、該ハブ２１の他端側Ｓ２に軸受２５を介してハブ２１とは独立して回転可能に装着されたフランジ状のディスク部２２と、前記ハブ２１の一端側Ｓ１に軸受３３を介して該ハブ２１とは独立して回動自在に装着されたエンドベース部２３と、前記ディスク部２２と前記エンドベース部２３との間をハブ２１に沿って軸方向に摺動する摺動部２４と、この摺動部２４をディスク部２２側に移動させる高圧空気が供給されるシリンダ室ＳＰと、前記摺動部２４をエンドベース部２３側へと付勢するバネ３１とを含んで構成される。

前記ディスク部２２には、回転筒１２（本実施形態では第１の回転筒１２Ａ）の端部１２ｅがボルトによって一体に固着される。従って、回転筒１２とディスク部２２とは、互いに一体となって回転する。

また、前記摺動部２４は、ハブ２１に対して軸方向にのみ摺動可能に取付けられ該ハブ２１とともに回転するインナーリング部２４ａと、エンドベース部２３の半径方向外側面２３ａに軸方向に摺動可能に装着されたアウターリング部２４ｂと、前記インナーリング部２４ａと前記アウターリング部２４ｂとの間を連結する軸受２４ｃとを含んで構成される。従って、摺動部２４は、軸受２４ｃを介してインナーリング部２４ａとアウターリング部２４ｂとは互いに独立して回転しうる一方、軸方向には一体で移動する。

前記インナーリング部２４ａには、例えばその内周面に軸方向にのびる複数の凹溝２４ａ１が設けられる一方、ハブ２１の外周面には、前記凹溝２４ａ１とかみ合って軸方向にのびる複数本の凸条３２が設けられる。これにより、インナーリング部２４ａは、ハブ２１に対して軸方向にのみ摺動可能に取付けられる。

また、図８の中心線ＣＬよりも下側に示されるように、インナーリング部２４ａとディスク部２２との互いに向き合う面には、それぞれリング状の摩擦板３０が設けられる。該摩擦板３０、３０は、互いにかみ合って滑らないように、表面に噛み合い用の歯（図示省略）が形成されるのが望ましい。従って、バネ３１に抗じてインナーリング部２４ａをディスク部２２側に移動させ、互いの摩擦板３０を噛み合わせることにより、インナーリング部２４ａの回転がディスク部２２に伝達される。

また、図８の中心線ＣＬよりも上側に示されるように、前記摺動部２４とエンドベース部２３との間には、高圧空気が出し入れされる前記シリンダ室ＳＰが形成される。シリンダ室ＳＰの気密性を高めるために、該シリンダ室ＳＰの軸方向両側かつアウターリング部２４ｂとエンドベース部２３との摺動面２７には、Ｏリング２８などが配される。さらに、シリンダ室ＳＰには、アウターリング部２４ｂの外面からのびる高圧空気の供給又は排気を行う空気流路２９が接続されている。

前記第２のトランスファー７は、図１に示されるように、第２のドラム３とシェーピングフォーマ５との間を往復動可能に設けられる。また、第２のトランスファー７は、第１のトランスファー６と同様、第２のドラム３を内部に収容可能な空洞を有する略筒状で構成される。

これにより、第２のトランスファー６は、図１及び図９に示されるように、第２のドラム３を覆う位置Ｐ３まで移動し、かつトレッドリングＤの外周面を吸引し、該トレッドリングＤを第２のドラム３から受け取ることができる。

また第２のトランスファー７は、図１０に示されるように、シェーピングフォーマ５の位置Ｐ４まで移動して、シェーピングフォーマ５の生タイヤ基体Ｂの半径方向外側にトレッドリングＤを位置させることができる。

以上のように構成された生タイヤ成形装置１の作用について説明する。
先ず、第１のトランスファー２から生タイヤ基体Ｂを受け取ったシェーピングフォーマ５では、ビードエーペックスゴムｆを倒し込んでタイヤ構成部材ｂの中央部分ｂｃに圧接させるとともに、ビードコアｃからはみ出したカーカスプライの両端部ｂｅの折り返し工程が行われる。

図７に示されるように、シリンダ室８３に供給された高圧空気により、ピストン８４は軸方向内側に移動する。この動きは、リンク８６によって、案内部７７で案内された取付片８５を半径方向外側へと移動させる。これにより、エーペックス倒し込み手段９０のドラム体７４が拡径する。この拡径により、ビードロックリング７２によって固定されたビードコアｃ、ｃ間のタイヤ構成部材（即ち、カーカスプライｂ及びインナーライナーゴム）は、半径方向外側へと膨出させられる。

このようなエーペックス倒し込み手段９０は、カーカスプライｂのコードにテンションを与え、コード配列の均一性を維持しながら、ドラム体７４の外周面を、ビードコアｃの外周面よりも半径方向外側に位置させ、両者の間に半径方向の段差ＤＬを形成しうる。この段差ＤＬは、ビードエーペックスゴムｆを軸方向内側に倒し込んだ際に、該ビードエーペックスゴムｆをタイヤ構成部材ｂに容易に接触させるのに役立つ。

また、ビードロックリング７２は、空気室８７への高圧空気の供給によって、外のベース部７１Ｂとともに軸方向内側へ小距離移動できる。これにより、ビードコアｃのタイヤ軸方向内側面を、図７のようにタイヤ構成部材ｂを介してドラム体７４の外側面に当接させることができる。

次に、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、ブラダー８０を膨張させるとともに、その半径方向外側に補助板８８を当接させ、さらに該補助板８８を軸方向内側に移動させる。これにより、ブラダー８０は、カーカスプライｂの両端部ｂｅを折り返しながらビードエーペックスゴムｆを軸方向内側へと倒し込み、これらをタイヤ構成部材ｂの中央部分ｂｃに圧接させる。

なお、図１１（ｃ）に示されるように、倒し込まれたビードエーペックスゴムｆ及び折り返されたカーカスプライの両端部ｂｅは、押付けローラ８９、８９によりタイヤ構成部材ｂの中央部分ｂｃに押し付けられ、強固に密着させられる。なお、ビードエーペックスゴムｆの倒し込みが、第１のドラム２で行なわれる場合は、エーペックス倒し込み手段９０を設ける必要はない。

次に、第６のサービストレーｔ６から、シェーピングフォーマ５上の生タイヤ基体Ｂにサイドウォールゴムｓが供給されて貼り付けられる。しかる後、ターンテーブル４を１８０度回転させるとともに、シェーピングフォーマ５を第２のドラム３側へと水平移動させる。これにより、生タイヤ基体Ｂを保持したシェーピングフォーマ５は、図１０に示したように、トレッドリングを保持した第２のトランスファー７内に挿入される。そして、シェーピングフォーマ５の生タイヤ基体Ｂの半径方向外側に、トレッドリングＤを位置させることができる。

次に、シェーピングフォーマ５では、第２の成形工程が行われる。この工程では、シェーピングフォーマ５のクラッチ１６がビードロック手段１１の軸方向移動モードに切り替えられる。即ち、図８において中心線ＣＬの下側に示されるように、シリンダ室ＳＰから高圧空気が排気される。これにより、摺動部２４は、バネ３１の付勢力によりエンドベース部２３側に押圧され、ディスク部２２と離間する状態になる。

そして、この状態で電動機１５が駆動される。これにより、電動機１５のトルクは、ベルト２０及び第１のプーリ１８Ａを介して中心軸１３のみを回転させる。即ち、中心軸１３にキー４１にて締結されているハブ２１を介してインナーリング部２４ａも回転するが、該インナーリング部２４ａはディスク部２２と離間しているため、回転筒１２は回転しない。従って、電動機１５の出力は、中心軸１３のみに伝えられる。

これにより、図１２に略示されるように、回転筒１２と中心軸１３との間に相対回転変位が生じ、前記運動方向変換手段１４によって、一対のビードロック手段１１を接近又は離間移動させることができる。これにより、図１０に仮想線で示されるように、生タイヤ基体Ｂを回転させることなくそのビードコアｃ、ｃ間の距離を縮めてトロイド状に膨張変形させ、生タイヤ基体Ｂの外周面にトレッドリングＤの内周面を張り合わせた生タイヤＬＴを形成できる。しかる後、第２のトランスファー７をシェーピングフォーマ５から離間させる。

次に、シェーピングフォーマ５のクラッチ１６が回転モードに切り換えられる。
即ち、図８の中心線ＣＬよりも上側に示されるように、シリンダ室ＳＰに高圧空気が供給される。これにより、摺動部２４は、バネ３１の付勢力に抗じてディスク部２２側に押圧され、インナーリング部２４ａの摩擦板３０と、ディスク部２２の摩擦板３０とが噛み合う。

次に、この状態で電動機１５が駆動される。これにより、電動機１５のトルクは、中心軸１３を回転させるとともに、ハブ２１及びインナーリング部２４ａを介してディスク部２２をも回転させる。従って、電動機１５の出力は、中心軸１３及び回転筒１２の双方に伝えられ、両者は相対回転変位が生じることなく一体となって回転しうる。これにより、図１３に略示されるように、前記ビードロック手段１１を軸方向移動なしに回転させることができる。

これにより、生タイヤＬＴをそのビードコアｃ，ｃ間の距離を変えることなく回転させ、図１６（ｂ）に示したステッチング工程が行われ、生タイヤＬＴが仕上げられる。また、このようなシェーピングフォーマ５の回転モードは、例えば図１１（ｃ）の押付けローラ８９によるタイヤ構成部材ｂの押し付け高手に用いられても良い。

そして、成形された生タイヤは、シェーピングフォーマ５から取り外される。空荷となったシェーピングフォーマ５は、ターンテーブル上に引き戻され、ターンテーブル４の回転によって再び第１のドラム２へと位置合わせされる。

このように、本実施形態のシェーピングフォーマ５では、一つの電動機１５の出力を、クラッチ１６により、一対のビードロック手段１１を接近又は離間移動させる軸方向移動モードと、ビードロック手段１１を軸方向移動なしに回転させる回転モードとに切り替えて利用できる。従って、本実施形態のシェーピングフォーマ５は、各モード毎に独立した電動機やギアケースなどを設ける必要がないので、構造を簡素化できかつ小型化しうる。なお、クラッチ１６は、本実施形態のように高圧空気を利用するものに限定されるものではなく、電磁石や油圧などを用いたものでも良いのは言うまでもない。

以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

本実施形態の生タイヤ成形装置の全体平面図である。シェーピングフォーマを具えるターンテーブルの拡大平面図である。本実施形態のシェーピングフォーマの側面図である。第１のドラムと第１のトランスファーとの側面図である。シェーピングフォーマと第１トランスファーとの側面図である。図３の要部断面図である。エーペックス倒し込み手段を拡大して示す断面図である。クラッチの拡大断面図である。第２トランスファーと第２のドラムとを示す側面図である。シェーピングフォーマと第２トランスファーとを示す側面図である。（ａ）〜（ｃ）は、エーペックスゴムの倒し込みを説明する断面図である。ビードロック手段の軸方向移動モードを説明する断面図である。ビードロック手段の回転モードを説明する断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、ラジアルタイヤの第１の成形工程を説明する断面図である。生タイヤ基体の断面図である。（ａ）〜（ｂ）は、ラジアルタイヤの第２の成形工程を説明する断面図である。

符号の説明

１生タイヤ成形装置
２第１のドラム
３第２のドラム
４ターンテーブル
５シェーピングフォーマ
６第１のトランスファー
７第２のトランスファー
１１ビードロック手段
１２回転筒
１３中心軸
１４運動方向変換手段
１５電動機
１６クラッチ
７１ベース部
７２ビードロックリング
７３スライド体

Claims

略円筒状に巻回されたカーカスプライと該カーカスプライに外挿された一対のビードコアとを含む生タイヤ基体の前記ビードコアを接近移動させながら前記カーカスプライをトロイド状に膨張変形させるシェーピングフォーマを用いた生タイヤを成形するための生タイヤ成形装置であって、
前記生タイヤ基体を成形するための円筒状の第１のドラムと、
ベルト層とトレッドゴムとを含む環状のトレッドリングを成形するための円筒状の第２のドラムと、
前記第１のドラムと前記第２のドラムとの間に、垂直軸回りで回転可能なターンテーブル上に設けられた２台の前記シェーピングフォーマとを含み、
前記シェーピングフォーマは、軸方向に並設されかつ前記生タイヤ基体のビードコアを内側から保持するビードロック手段、
前記ビードロック手段を軸方向に移動可能に支持するとともに回転により前記ビードロック手段をともに回転させる回転筒、
前記回転筒の内部を同軸にのびるとともに前記回転筒とは独立して回転可能に支持された中心軸、
前記回転筒に対する中心軸の相対回転変位を、前記一対のビードロック手段の接近又は離間移動に変換する運動方向変換手段、
一つの電動機、及び
前記電動機の出力を前記中心軸のみに伝えて一対のビードロック手段を接近又は離間移動させる軸方向移動モードと、前記電動機の出力を前記回転筒と中心軸との双方に伝達して前記ビードロック手段を軸方向移動なしに回転させる回転モードとに切り替えるクラッチを具えるとともに、
前記ターンテーブルの回転により、前記第１のドラムと第２のドラムとに交互かつ同心に位置合わせされ、
しかも、前記各シェーピングフォーマは、一対の前記ビードロック手段を、ターンテーブルの外側に水平移動させる移動手段を具えることを特徴とする生タイヤの成形装置。
前記シェーピングフォーマと前記第１のドラムとの間には、前記生タイヤ基体を第１のドラムから前記シェーピングフォーマ上に移動させる第１のトランスファーが設けられる請求項１に記載の生タイヤの成形装置。
前記シェーピングフォーマと前記第２のドラムとの間には、前記トレッドリングを、その外周面側を保持して第２のドラムから前記シェーピングフォーマの半径方向外側へ移動させる第２のトランスファーが設けられる請求項１又は２に記載の生タイヤの成形装置。