JP4540452B2

JP4540452B2 - 空気入りタイヤの製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JP4540452B2
Application number: JP2004336449A
Authority: JP
Inventors: 豊高須賀
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: JP2006142669A; EP1820627A4; WO2006054680A1; EP1820627A1; US20080000575A1

Description

本発明は、空気入りタイヤを製造する装置及び方法に関し、特に製品タイヤの内面形状に対応する外面形状を有する剛性コアの表面に一定長に切断されたゴム被覆コードを貼付ける装置及び方法に関する。

空気入りタイヤの製造方法には、フラットドラム上にインナーライナー、プライ等を貼付けて円筒状のバンドを形成する工程と、ビード部で折り返されたバンドにサイドゴム及びスティフナー等を貼付けてグリーンケースを成型する工程と、グリーンケースに空気を供給して円筒状からトロイダル状に膨径させてシェーピングする工程と、ベルト及びトレッド等を円環状に積層したベルト・トレッド積層体を形成する工程と、ベルト・トレッド積層体をグリーンケースに貼付けて一体化することによりグリーンタイヤを成型する工程と、グリーンタイヤを加硫成型する工程とからなる方法と、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛体コア上にカーカスプライ等のタイヤ構成部材を直接貼付けてグリーンタイヤを形成した後、このグリーンタイヤを剛体コアと共に加硫する方法とがある。

前者の方法では、グリーンケースを膨径させたときに、プライ中のコードに不均一な応力や歪みが加わる等の原因により、コードを所定の方向に配列することが困難である。これに対して、後者の方法では、コードをコアの子午線方向に延在させて貼付けることで、コードを所定の方向に配列することができる。そして、このようにコードを貼付ける装置及び方法としては、特許文献１、２に開示されたものがある。

特許文献１には、剛性コアを取り囲んだ滑車上に装着されたチェーンに固定したアイレットにカーカスコードを通し、このアイレットをコアの外周面上でその子午線方向に往復運動させて、その往路および復路のそれぞれにおいてコア外周面上にカーカスコードの弓形部分を順次に並べて配置し、カーカスコードの折返し部分を、フォーク部材とハンマーとからなる押圧装置によりコアに圧着させる装置が開示されている。また、特許文献２には、特許文献１に記載の装置におけるチェーンに代えて往復動アームを用いた装置が開示されている。
特開平６−１５５６２８号公報特開２００１−２６０２４５号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示された装置では、リールから供給されたカーカスコードをコアの子午線方向に往復させて貼付けるように構成されているので、リールからアイレット迄カーカスコードを供給するために、チェーンと滑車からなる機構や往復動アーム等の複雑な機構が必要であり、かつ貼付け動作の時間が長いという問題がある。また、カーカスコードの逆戻りを禁止する張力調節器とその下流側に配置された竿の可撓性とによって、供給されるカーカスコードの量を調節しているため、正確な張力制御が困難である。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコア上にタイヤ構成用コードを貼付ける装置の構造を単純化することであり、第２の目的は、貼付け動作の時間を短縮することであり、第３の目的は正確な張力制御を容易にすることである。

請求項１に係る発明は、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアの外面の子午線方向にタイヤ構成用コードを貼付ける装置であって、一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部を保持すると共に、その長手方向に張力を付加するコード保持手段と、前記コード保持手段により張力を付加されているコードが前記コアの外面の子午線方向に当接するように、前記コード保持手段を前記コアの外面形状に対応させて前記コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させる移動手段と、前記移動手段が前記コード保持手段を移動させているとき、前記コード保持手段を前記コアの軸線方向内側に回転させる回転手段とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の空気入りタイヤの製造装置において、前記移動手段は前記コード保持手段を同時に移動させることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の空気入りタイヤの製造装置において、前記タイヤ構成用コードの両端部を前記コアに押付ける手段を備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造装置である。
請求項４に係る発明は、一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部をコード保持手段により保持する工程と、該保持した部分から前記コード保持手段により前記タイヤ構成用コードの長手方向に張力を加える工程と、前記コード保持手段を前記コアの外面形状に対応させて前記コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させると共に該軸線方向内側に回転させることにより、前記張力を加えた状態で前記タイヤ構成用コードを製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアの外面のトレッド成型部からビード成型部の方向へ子午線に沿って配置する工程とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

（作用）
本発明によれば、コード保持手段により、一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部を保持し、かつその長手方向に張力を加えた状態で、コード保持手段を製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアの外面のタイヤ半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させると共に軸線方向内側に回転させることにより、一定長に切断されたタイヤ構成用コードを前記コアのトレッド成型部からビード成型部の方向へ子午線に沿って配置する。

本発明によれば、タイヤ構成用コードをリールからコアの外周面へ供給する機構が不要であるため、装置の構成が単純化される。また、一定長に切断されたタイヤ構成用コードをトレッド成型部から一対のビード成型部の方向へ同時に貼付けることで、貼付け動作の時間が短縮される。さらに、一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部をコード保持手段により保持すると共にそのタイヤ構成用コードの長手方向に張力を加え、コード保持手段をコアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させるときにコアの軸線方向内側に回転させるため、正確な張力制御が容易になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るタイヤ構成用コード貼付装置（以下、コード貼付装置という）の平面図である。このコード貼付装置１は、フレーム２と、フレーム２の一端に設けられたモータ３と、フレーム２に取り付けられた一対のマニピュレータ４Ａ，４Ｂと、フレーム２に対してマニピュレータ４Ａ，４Ｂの反対側に配置され、フレーム２をその長手方向と直交する方向に進退可能にする可動機構５とから構成されている。可動機構５は、支持体５１と、ガイド部材５２と、一端が支持体５１に固定され、他端から進退するピストンロッド５３の先端がフレーム２の側面に固定されたエアシリンダ５４とから構成されており、ピストンロッド５３を左右に移動させることで、フレーム２をその長手方向と直交する方向に進退させる。なお、モータとボールネジとにより可動機構を構成することもできる。

フレーム２内の長手方向には中央部を挟んで、互いに逆回りに旋回する溝が形成された左ボールネジ３１Ａと右ボールネジ３１Ｂとを有するボールネジがモータ３により正逆回転可能に配置されており、それぞれには内部にボールナットを有するスライダ３２Ａ、３２Ｂが取り付けられている。そして、マニピュレータ４Ａ，４Ｂは、基端の固定部４１Ａ，４１Ｂがそれぞれスライダ３２Ａ、３２Ｂに固定されているので、モータ３によりボールネジを正逆回転させることで、フレーム２の長手方向に互いに接近及び離間させることができる。

マニピュレータ４Ａ，４Ｂは勝手反対で同じ構成を有しており、それぞれ第１アーム６Ａ，６Ｂ、エアシリンダ７Ａ，７Ｂと、第２アーム８Ａ，８Ｂ、ハンド９Ａ，９Ｂ、フィンガーチャック１０Ａ，１０Ｂ、及びエアシリンダ等のピストンロッドにより進退する押付け部材１１Ａ，１１Ｂからなる。

第１アーム６Ａ，６Ｂは一端がそれぞれスライダ３２Ａ、３２Ｂに固定された固定部４１Ａ，４１Ｂに取り付けられ、他端には第２アーム８Ａ，８Ｂが回転軸１４Ａ，１４Ｂを介して回転自在に取り付けられている。エアシリンダ７Ａ，７Ｂは一端がそれぞれスライダ３２Ａ、３２Ｂに固定された固定部４１Ａ，４１Ｂに取り付けられ、他端であるピストンロッド１２Ａ，１２Ｂの先端には第２アーム８Ａ，８Ｂが回転軸１３Ａ，１３Ｂを介して回転自在に取り付けられている。ハンド９Ａ，９Ｂの一端は回転軸１５Ａ，１５Ｂを介して第２アーム８Ａ，８Ｂに回転自在に取り付けられ、ハンド９Ａ，９Ｂの他端にはフィンガーチャック１０Ａ，１０Ｂ及び押付け部材１１Ａ，１１Ｂが取り付けられている。

つまり、第１アーム６Ａ，６Ｂ、エアシリンダ７Ａ，７Ｂ、及び第２アーム８Ａ，８Ｂは一対のリンク機構を構成している。そして、エアシリンダ７Ａのピストンロッド１２Ａを伸縮させることにより、第２アーム８Ａは回転軸１３Ａを中心として図の時計回り又は反時計回りに回転し、エアシリンダ７Ｂのピストンロッド１２Ｂを伸縮させることにより、第２アーム８Ｂは回転軸１３Ａを中心として第２アーム８Ａと対称的に図の反時計回り又は時計回りに回転するので、ピストンロッド１２Ａ，１２Ｂを同期させて伸縮させることにより、第２アーム８Ａ，８Ｂの先端側（回転軸１５Ａ，１５Ｂ側）の間隔を接近又は離間させることができる。

ハンド９Ａは、それぞれフィンガーチャック１０Ａの開閉、押付け部材１１Ａの進退を行うためのエアシリンダ（図示せず）を内蔵しており、ハンド９Ｂは、それぞれフィンガーチャック１０Ｂの開閉、押付け部材１１Ｂの進退を行うためのエアシリンダ（図示せず）を内蔵している。

また、図示されていないが、モータ３、可動機構５、エアシリンダ７Ａ，７Ｂ、ハンド９Ａ，９Ｂ内のエアシリンダを予め設定したタイミングで関連動作させるコントローラが設けられている。

以上の構成を備えたコード貼付装置１の動作について説明する。図２はコード貼付装置１が製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアにタイヤ構成用コード（以下、コードという）を貼付ける動作を示す図であり、図３はその手順を示すフローチャートである。図２には、コア２１の断面と、コード貼付装置１のフレーム２から右の部分と、ハンド９Ａ，９Ｂのフィンガーチャック１０Ａ，１０Ｂに掴まれたコードＣとが示されている。ここで、コードＣは１本のスチールコードをゴムで被覆したものであり、図示しない装置により予めコア２１のサイズに対応する一定長に切断されている。また、コード貼付装置１のフレーム２の長手方向の中心を通る直線Ｐとコア２１の赤道Ｅとが一致するように配置されている。

まず、コードＣを受け取るために、可動機構５の位置を設定してコード貼付け装置１を所定の位置に配置し（ステップＳ１）、次にモータ３を動作させてマニピュレータ４Ａ，４Ｂの間隔をコードＣの長さに相当する間隔に設定する（ステップＳ２）。次いで、図示されていないコードＣの供給装置から、一定長に切断された１本のコードＣを受け取り、フィンガーチャック１０Ａ，１０Ｂで掴むことにより保持する（ステップＳ３）。次に、エアシリンダ７Ａ，７Ｂに供給するエアー圧力を調節して、コードＣに所定の張力を付加する（ステップＳ４）。

次いで、コードＣに張力を付加したまま、可動装置５によりフレーム２がコア２１に接近するようにコア２１の半径方向内側へ移動させると共に、モータ３によりマニピュレータ４Ａ，４Ｂの間隔を徐々に狭め、かつエアシリンダ７Ａ，７Ｂにより第２アーム８Ａ，８Ｂをコア２１の軸線方向内側に回転させる（第２アーム８Ａを図の時計回りに回転させ、第２アーム８Ｂを図の反時計回りに回転させる）ことにより、コードＣをコア２１の赤道Ｅから子午線の方向に配置する（ステップＳ５）。これにより、第２アーム８Ａ及び８Ｂ並びにコードＣの軌跡は、それぞれ図２のＤ１〜Ｄ７及びＦ１〜Ｆ７並びにＣ１〜Ｃ８のように変化する。このとき、コードＣはその表面を覆っている生ゴムの粘着性により、コア２１の外周面にトレッド成型部２２、サイドウォール成型部２３、ビード成型部２４の順で接着・保持される。そして、図２のＤ７及びＥ７の位置に到達したときに、フィンガーチャック１０Ａ，１０Ｂを開いてコードＣを解放すると同時に押付け部材１１Ａ，１１Ｂを前進させて、コードＣの両端部をコア２１のビード部２４に押付ける（ステップＳ６）。

以上によりコードＣの１本の貼付けが完了する。１本の貼付けが完了したら、コード貼付け装置１を最初の状態に戻し、コア２１をコードＣの貼付けピッチに相当する角度だけ回転させ、ステップＳ１から繰り返す。

以上説明したように、本実施形態に係るコード貼付装置１は、一定長に切断されたコードＣの両端を保持し、コードＣに張力を付加した状態で、コア２１の外周面の赤道の両側に同時に貼付けるので、コードＣをリールからコアの外周面へ供給する機構が不要となり、装置の構成が単純化される。また、一定長に切断されたコードＣの両端部を保持し、コア２１の半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させるときにコア２１の軸線方向内側に回転させるため、正確な張力制御が容易になる。さらに、コードＣの中央部から両端部へ同時に貼付けるため、往復動作により貼付ける場合よりも高速な貼付けが可能である。

なお、コード貼付装置１を複数台並行して動作させることにより、コア２１の全周にコードＣを貼付ける時間を短縮するように構成してもよい。

本発明の実施形態に係るコード貼付装置の平面図である。本発明の実施形態に係るコード貼付装置の動作を示す図である。本発明の実施形態に係るコード貼付装置のコード貼付手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・コード貼付装置、３・・・モータ、４・・・マニピュレータ、５・・・可動機構、７Ａ，７Ｂ・・・エアシリンダ、１０Ａ，１０Ｂ・・・フィンガーチャック、１１Ａ，１１Ｂ・・・押付け部材、２１・・・コア。

Claims

製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアの外面の子午線方向にタイヤ構成用コードを貼付ける装置であって、
一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部を保持すると共に、その長手方向に張力を付加するコード保持手段と、前記コード保持手段により張力を付加されているコードが前記コアの外面の子午線方向に当接するように、前記コード保持手段を前記コアの外面形状に対応させて前記コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させる移動手段と、前記移動手段が前記コード保持手段を移動させているとき、前記コード保持手段を前記コアの軸線方向内側に回転させる回転手段とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
請求項１記載の空気入りタイヤの製造装置において、
前記移動手段は前記コード保持手段を同時に移動させることを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
請求項１記載の空気入りタイヤの製造装置において、
前記タイヤ構成用コードの両端部を前記コアに押付ける手段を備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造装置。
一定長に切断されたタイヤ構成用コードの両端部をコード保持手段により保持する工程と、該保持した部分から前記コード保持手段により前記タイヤ構成用コードの長手方向に張力を加える工程と、前記コード保持手段を前記コアの外面形状に対応させて前記コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させると共に該軸線方向内側に回転させることにより、前記張力を加えた状態で前記タイヤ構成用コードを製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有するコアの外面のトレッド成型部からビード成型部の方向へ子午線に沿って配置する工程とを備えたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。