JP4607420B2

JP4607420B2 - タイヤの製造方法

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Publication number: JP4607420B2
Application number: JP2002341279A
Authority: JP
Inventors: 勇一中田; 裕一郎小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: JP2004174765A; EP1570978A1; MXPA05005544A; US7883595B2; BR0316618A; WO2004048074A1; AU2003284686A1; BR0316618B1; DE60331949D1; US20060086451A1; EP1570978A4; EP1570978B1; BRPI0316618B8

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め定められた一群のサイズから選ばれた複数のサイズの製品タイヤを、異なるサイズのタイヤが相前後しても高い生産性を担持することのできるタイヤの製造方法、タイヤ成型システムおよびタイヤ製造システムに関し、特に、従来のタイヤ構造を大きく変更することなく製造することのできるタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの製造システム、特に、グリーンタイヤを成型する成型システムは、タイヤ品質の高度化や生産性の向上に対する要求を背景に、最近ますます高度化し、複雑化しており、成型システムの占有スペースやコストを抑制しながらタイヤの生産能力を高めることが望まれている。そのため、一カ所で種々のタイヤ構成部材を組み付ける従来のタイヤ成型機を多数台設けるかわりに、タイヤ構成部材毎の作業ステーションを設け、所定のタクトタイムでこれらのステーション間で、成型途中のタイヤを搬送する成型システムが用いられている。しかしながら、この成型システムでは、各ステーションで複数のサイズに対応するタイヤ構成部材を、所定のタクトタイム内で切り替えて組み付けることが難しく、複数のサイズのタイヤが混ざり合った成型順序では、連続的に成型することができないため、小ロット生産に対応することができず、その実用化は極めて限定されているのが実状である。
【０００３】
この問題に対応するため、複数のサイズが混ざり合った一群のタイヤを連続的に成型することのできるシステムが提案されており（例えば、特許文献１。）、このシステムは、成型の対象とするタイヤの構成部材を組み付けるに際し、各構成部材のこの一群のサイズに共通な部材要素を、それぞれのサイズごと予め定められている量だけ組み合わせて構成部材を組み付けるものである。そして、この成型システムは、断面がトロイダル形状をした剛体コア上にそれぞれのタイヤ構成部材を組み付けて、剛体コア上にグリーンタイヤを形成した後、剛体コアを装着したままタイヤを加硫し、最後に剛体コアから加硫済のタイヤを取り出すものである。
【０００４】
【特許文献１】
国際公開ＷＯ０１／３９９６３号パンフレット
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この成型システムは次のような問題点をかかえている。第一の問題は、剛体コア上に部材を組み付けてゆくため、従来のタイヤからの構造変更が余儀なくされるということであり、例えば、カーカスプライがそれぞれのビードコアの周りにタイヤ半径方向外側に折り返された従来の構造を採用することができない。そのため、カーカスをビードコアに固定するための新しいタイヤ構造を採用せざるを得ないが、この新しいタイヤ構造についての信頼性はまだ十分確立されていない。
【０００６】
第二の問題は、グリーンタイヤを成型する際にも、成型されたグリーンタイヤを加硫する際にも用いられる剛体コアは、成型工程では常温に保持されているとともに加硫工程では昇温されている必要があり、このため、剛体コアを加熱したり冷却したりするエネルギーと時間とが無駄に浪費されるということである。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、それぞれの作業ステーション間を成型途中のタイヤを移動させて、複数のサイズが混ざり合ったタイヤを連続的に成型することができ、しかも、従来からのタイヤ構造を大幅に変更することのない、また、エネルギーや時間を無駄にすることのないタイヤの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【０００９】
請求項１に記載のタイヤの製造方法は、予め定められた一群のサイズから選ばれた複数のサイズの製品タイヤを製造するに際し、複数の作業ステーションを有する成型システムのこれらのステーション間を順次、成型途中のタイヤを移動させ、それぞれの作業ステーションで、各作業ステーションに対応して予め定められたタイヤ構成部材を順次組み付けて、所定のタクトタイムでグリーンタイヤを成型する工程と、成型されたグリーンタイヤを加硫する工程とを有するタイヤの製造方法において、
前記一群のサイズの内から所要に応じて選ばれた互いに異なるサイズの相前後するグリーンタイヤの組み合わせを含む、予め定められた成型順序に基づいてグリーンタイヤを成型し、
前記作業ステーションのうち一以上のいずれかのステーションで、周方向に互いに隣接して拡縮可能な複数の剛体セグメントよりなる左右一対のコア体と、該コア体の左右両側に配置された左右一対のビードロック部と、該コア体の半径方向外側に配置され、内圧によってトロイダル状に膨出するセンタブラダとを具え、該コア体および該ビードロック部の軸方向内外変位により左右のコア体同士の間隔および左右のビードロック部同士の間隔をタイヤサイズに応じて調節された、トロイダル状成型ドラム上に、カーカスバンドと両方のビードコアとを配設し、前記左右一対のビードロック部によって該両方のビードコアをロックし、次いで、前記センタブラダに内圧を加えて該センタブラダを膨出させながら該トロイダル状成型ドラムのコア体を拡径し、カーカスバンドを両ビードコア間にトロイダル状に延在させ、カーカスバンドの側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻返した後、前記コア体および前記センタブラダでカーカスバンドを支持した状態で、該カーカスバンドにタイヤ構成部材を組みつけてグリーンタイヤを成型し、その後、前記トロイダル状成型ドラムのコア体を縮径し、ビードコアをアンロックしてグリーンタイヤを該トロイダル状成型ドラムから取り外すものである。
【００１０】
本発明に係るこのタイヤの製造方法によれば、トロイダル状成型ドラムでビードコアの周りにカーカスバンドを折り返すので、従来の信頼性の高い構造のタイヤを形成することができ、また、成型工程の最後に、トロイダル状成型ドラムからグリーンタイヤを取り外すので、次の加硫工程ではグリーンタイヤを加熱するだけでよく無駄なエネルギーを浪費することもない。また、前記一群のサイズの内から所要に応じて選ばれた互いに異なるサイズの相前後するグリーンタイヤの組み合わせを含む、予め定められた成型順序に基づいてグリーンタイヤを成型するので、複数のサイズが混ざり合ったタイヤを連続的に成型することができる。
【００１１】
さらに、このタイヤの製造方法は、カーカスバンドの側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻返した後、ビードコアをトロイダル状成型ドラムにロックしたままベルト部材やトレッド部材等のタイヤ構成部材を組みつけてグリーンタイヤを成型するので、カーカスバンドのトロイダル状に膨出された幅方向中央部分を保持してこれらのタイヤ構成部材を組み付ける方法に対比して、組み付けられるタイヤ構成部材と成型ドラムとの位置決めを高精度なものにすることができる。これにより、ビードコアとタイヤ構成部材との相対位置の精度を高いものとすることができ、高精度な、ユニフォーミティ性能の優れたタイヤを形成することができる。
【００１２】
請求項２に記載のタイヤの製造方法は、請求項１に記載するところにおいて、前記カーカスバンドを形成するに際し、インナーライナ部材とカーカス部材のそれぞれに対応する作業ステーションでこの部材を円筒状成型ドラム上に組み付けてカーカスバンドを形成した後、円筒状成型ドラムからカーカスバンドを取り外し、
前記グリーンタイヤを成型するに際し、トロイダル状成型ドラム上で前記カーカスバンドの側部部分を巻返す工程の後、ベルト部材とトレッド部材とサイドウォール部材とを、それぞれに対応する作業ステーションで組み付けるものである。
【００１３】
このタイヤの製造方法によれば、拡径させたトロイダル状成型ドラム上に、ベルト部材とトレッド部材とサイドウォール部材とを組み付けるので、これらの部材の、組み付け後の変形を最小に抑制することができ、また、組み付け後にトロイダル状に変形しても品質への影響を無視できるインナーライナ部材とカーカス部材とについてはこれらを円筒状成型ドラム上に組み付けるので、効率のよい組み付けを可能にするとともに、円筒という単純なドラム形状ゆえに一種のドラムで多サイズに対応させることができる。
【００１４】
請求項３に記載のタイヤ製造方法は、請求項１もしくは２に記載するところにおいて、少なくとも一つのタイヤ構成部材が、前記一群のサイズに共通する部材要素よりなり、該サイズごとに定められた量の前記部材要素により形成されるものである。
【００１５】
このタイヤの製造方法によれば、少なくとも一つのタイヤ構成部材は、一群のサイズに共通する一種類の部材要素よりなっているので、このタイヤ構成部材を製造する装置やこれを組み付ける装置をきわめて簡易に構成することができ、そして、予め定められた量だけ部材要素を組み付けてそれぞれのサイズに対応させることができるのできわめて短時間にサイズを切り替えることができる。
【００１６】
請求項４に記載のタイヤの製造方法は、請求項３に記載するところにおいて、前記少なくとも一つのタイヤ構成部材が、所定の断面形状の口金から連続して押し出されるゴムリボンを、円筒状もしくはトロイダル状成型ドラム上で螺旋状に巻回し、所定の断面形状に積層することにより形成されるものである。
【００１７】
このタイヤの製造方法によれば、一種類の連続したゴムリボンを螺旋状に巻き回してこれを積層するので、タイヤ構成部材を所要の断面形状に形成することができる。
【００１８】
請求項５に記載のタイヤの製造方法は、請求項３に記載するところにおいて、前記タイヤ構成部材が、ベルト部材を含み、該ベルト部材が、所定幅の連続シートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面がトロイダル状成型ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせることにより形成されるものである。
【００１９】
このタイヤの製造方法によれば、連続シートをサイズごとに予め定められた長さに裁断し、裁断された細片を成型ドラム上に配設してこのタイヤ構成部材を組み付けるので、どのタイヤサイズに対しても細片を整数枚並べればタイヤ一本分の部材が形成されるよう細片の幅を選択することにより、短時間にサイズ切り替えを行うことができ、多サイズ混流の生産を可能にすることができる。
【００２０】
請求項６に記載のタイヤの製造方法は、請求項４に記載するところにおいて、前記タイヤ構成部材がトレッド部材とサイドウォール部材とを含むものである。
【００２１】
このタイヤの製造方法によれば、このように主要部材を組み付けるようにしたので、多サイズの切り替えを短時間で行うことができる。
【００２２】
請求項７に記載のタイヤ製造方法は、請求項３または５に記載するところにおいて、前記タイヤ構成部材が、インナーライナ部材を含み、該インナーライナ部材が、一定幅のゴムシートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面が転写ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせ、タイヤ一本分のゴムシートを形成した後、前記転写ドラムを円筒状成型ドラムに外接させ、該転写ドラムおよび該円筒状成型ドラムを同期させて回転させ、前記ゴムシートを該円筒状成型ドラム上に転写して組み付けることにより形成されるものである。
【００２３】
請求項８に記載のタイヤ製造方法は、請求項３，５または７に記載するところにおいて、前記タイヤ構成部材が、カーカス部材を含み、該カーカス部材が、コードをゴムで被覆して形成されたコード入りゴムストリップを転写ドラム上に貼り付け、該転写ドラム上で、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面が転写ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせ、タイヤ一本分のカーカス部材シートを形成した後、前記転写ドラムを円筒状成型ドラムに外接させ、該転写ドラムおよび該円筒状成型ドラムを同期させて回転させ、前記シートを該円筒状成型ドラム上に転写して組み付けることにより形成されるものである。
【００２４】
請求項９に記載のタイヤの製造方法は、請求項３〜６のいずれかに記載するところにおいて、前記少なくとも一つのタイヤ構成部材が、部材要素を直接、円筒状もしくはトロイダル状成型ドラム上で組み付けることにより形成されるものである。
【００２５】
このタイヤ製造方法によれば、前記部材要素をストックなしに、直接成型ドラム上で組み付けるので、この部材の中間材料を保管するスペースを節減でき、また、直前のサイズ変更にも対応させることができ、より柔軟な生産を行うことができる。
【００２６】
請求項１０に記載のタイヤの製造方法は、請求項１〜９のいずれかに記載するところにおいて、前記予め定められた成型順序に基づいて定まる、それぞれのタクトにおけるそれぞれの作業ステーションの遊休時間のうち、最短の遊休時間がほぼゼロとなるようタクトタイムをそれぞれのタクトごとに変更するものである。
【００２７】
このタイヤ製造方法によれば、上記のようにタクトタイムを成型中のタイヤのサイズの組み合わせによって変更して最短のものすることができるので、時間当たりの平均成型本数を増加させることができる。
【００２８】
請求項１１に記載のタイヤの製造方法は、請求項１〜１０のいずれかに記載するところにおいて、前記所定のタクトタイムで、成型されたグリーンタイヤの加硫を順次開始し、前記所定のタクトタイムで、これらのタイヤの加硫を終了するものである。
【００２９】
このタイヤ製造方法によれば、グリーンタイヤの成型と同期してタイヤの加硫を開始し、また終了するので、タイヤ成型システムとタイヤ加硫システムとの間の中間在庫およびタイヤ加硫システム内の中間在庫を最小化することができる。
【００３０】
請求項１２に記載のタイヤの製造方法は、請求項１〜１１のいずれかに記載するところにおいて、前記所定のタクトタイムで、加硫されたタイヤの検査を開始するものである。
【００３１】
このタイヤ製造方法によれば、タイヤの加硫と同期して、タイヤの検査を行うのでタイヤ加硫システムとタイヤ検査システムとの間の中間在庫を節減することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１ないし図１８に基づいて説明する。
図１は、この実施形態のタイヤの製造方法に用いるタイヤ製造システム１の平面配置図であり、タイヤ製造システム１はタイヤ成型システム２、タイヤ加硫システム３およびタイヤ検査システム６を具えており、まず、図２に示す、タイヤ成型システム２の平面配置図に基づいて、タイヤ成型システム２およびグリーンタイヤを成型する際の製造方法について説明する。
【００３３】
タイヤ成型システム２は、互いに隣接して配置された第一の成型ユニット４と第二の成型ユニット５よりなっている。第一の成型ユニット４は、三つの作業ステーションＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、円筒状成型ドラム１１を支持するとともにこのドラム１１を主軸の周りに回転する第一の成型台車１２と、トランスファ台車１４と、第一の成型台車１２を作業ステーションＣ１、Ｃ２、Ｃ３の間で移動させる直線軌道１３とを具えている。
【００３４】
第二の成型ユニット５は、九つの作業ステーションＦ１〜Ｆ９、トロイダル状成型ドラム２１を支持するとともにこのドラム２１を主軸の周りに回転させる第二の成型台車２２、第二の成型台車２２を作業ステーションＦ１〜Ｆ９の間で移動させる無端軌道２３、グリーンタイヤ移載台車２４、および、グリーンタイヤを加硫システムに搬送するグリーンタイヤ搬送コンベア２５を具えている。
【００３５】
円筒状成型ドラム１１を搭載した第一の成型台車１２は、作業ステーションＣ１からＣ２へ、Ｃ２からＣ３へ、Ｃ３からＣ１への順で所定のタクトタイムで移動を繰り返す。トランスファ台車１４は、作業ステーションＣ３とＦ１との間の往復を繰り返す。また、トロイダル状成型ドラム２１を搭載した第二の成型台車２２は、作業ステーションＦ１からＦ２へというようにそれぞれの作業ステーション間の時計回りの移動を所定のタクトタイムで繰り返す。なお、図に示した実施形態のタイヤ成型システム２の例では、第一の成型台車１２が一台、第二の成型台車１２が八台設けられている。また、それぞれの台車１２、２２はともに図示しない駆動装置によりステーション間を移動され、またそれぞれのステーションで停止されたあと、各ステーションに設けられた位置決め装置により高い精度で位置決めされる。
【００３６】
図３〜図８は、この成型システム２を用いて成型される途中のタイヤを各ステップごとに示す子午線断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、作業ステーションＣ１で、インナーライナ部材組み付け装置１５とキャンバスチェーファ部材組み付け装置１６とを用いてそれぞれインナーライナ部材ＩＬおよびその半径方向外周に配置されるキャンバスチェーファ部材ＣＣＨとを円筒状成型ドラム１１上に組み付け、次いで、円筒状成型ドラム１１を作業ステーションＣ２に移動して、図３（ｂ）に示すように、スキージ部材組み付け装置１７とカーカス部材組み付け装置１８とを用いて一層もしくは二層のスキージ部材ＳＱおよび一層もしくは二層のカーカス部材Ｐをインナーライナ部材ＩＬおよびキャンバスチェーファ部材ＣＣＨの半径方向外側に組み付け、カーカスバンドＣＢを形成する。
【００３７】
なお、図３（ｂ）においては、スキージ部材ＳＱおよびカーカス部材Ｐはそれぞれ一層の場合を示しているが、これらがそれぞれ二層の場合は、内層側のスキージ部材ＳＱ、内層側のカーカス部材、外層側のスキージ部材ＳＱ、外層側のカーカス部材Ｐの順に組み付ける。また、円筒状成型ドラム１１は周方向に分割され半径方向に拡縮する複数のセグメントを有し拡縮可能に構成されていて、これらの部材は、拡径した状態の円筒状成型ドラム１１の周上に配置される。
【００３８】
一方、作業ステーションＣ３で、ビードフィラがビードコアにプリセットされた一対のプリセットビードＰＢをトランスファ台車１４にセットしておく。そして、図３（ｃ）に示すように、セット済の一対のプリセットビードＰＢの半径方向内側にカーカスバンドＣＢを配置する。すなわち、トランスファ台車１４は、プリセットビードＰＢを側面から把持する拡縮可能なそれぞれのビード把持リング１４ａとカーカスバンドＣＢを半径方向外側から把持する拡縮可能なバンド把持リング１４ｂとを具えていて、作業ステーションＣ３では、ビードハンドリングロボット１９ａを用いてビードストック１９ｂからプリセットビードＰＢを取り出し、ビード把持リング１４ａに移載してこれをビード把持リング１４ａに把持させたあとこの状態でトランスファ台車１４を待機させ、次いで、セット済の一対のプリセットビードＰＢの半径方向内側に、カーカスバンドＣＢを組み付けた円筒状成型ドラム１１を所定軸方向位置まで挿入し、バンド把持リング１４ｂを縮径してカーカスバンドＣＢを半径方向外側から把持したあと円筒状成型ドラム１１を縮径して、カーカスバンドＣＢを円筒状成型ドラム１１からトランスファ台車１４に移載する。
【００３９】
なお、本実施形態においては、ビードフィラとビードコアとを予めプリセットしたプリセットビードＰＢをトランスファ台車１４にセットしたが、このかわりに、作業ステーションＣ３では、ビードコアだけをトランスファ台車１４にセットし、ビードフィラを、詳細を後述するＦ２の作業ステーションもしくは専用の作業ステーションを追加してそこで組み付けてもよい。
【００４０】
次いで、図４（ａ）に示すように、プリセットビードＰＢとカーカスバンドＣＢを把持したトランスファ台車１４を、トロイダル状成型ドラム２１が待機中の作業ステーションＦ１に移動させ、図４（ｂ）に示すように、トロイダル状成型ドラム２１上にこれらの部材を移載する。
【００４１】
このステップを詳述すると次の通りである。トロイダル状成型ドラム２１は、周方向に互いに隣接して拡縮可能な複数の剛体セグメントよりなる左右一対のコア体２１ａと、同様に周方向に互いに隣接して拡縮可能な剛体セグメントよりなる左右一対のビードロック部２１ｂと、左右の軸方向端に設けられ周方向に複数本配置されたカーカス折り返し棒２１ｃと、コア体２１ａの半径方向外側に配置され内圧を与えることによりトロイダル状に膨出するセンタブラダ２１ｄとを具え、左右それぞれ同じ側にあるコア体２１ａ、ビードロック部２１ｂおよびカーカス折り返し棒２１ｃを左右それぞれのスライダ上に設け、これら２１ａ、２１ｂ、２１ｃを一体として軸方向内外に変位させることができるよう構成されている。そして、ビード把持リング１４ａでプリセットビードＰＢを、バンド把持リング１４ｂでカーカスバンドＣＢを把持したままトランスファ台車１４をステーションＦ１に移動してこれらを、ビードロック部２１ｂを軸端側に寄せて縮径状態で待機させたトロイダル状成型ドラム２１の外側に配置し、ビードロック部２１ｂを拡径してプリセットビードＰＢをトロイダル状成型ドラム２１に固定した後、ビード把持リング１４ａとバンド把持リング１４ｂとを拡径して、これらの把持を解き、トランスファ台車１４を退出させてこれをステーションＣ３に戻す。このようにしてプリセットビードＰＢおよびカーカスバンドＣＢをトロイダル状成型ドラム２１に移載することができる。
【００４２】
次いで、図５（ａ）に示すように、トロイダル状成型ドラム２１を作業ステーションＦ２に移動させて、カーカスバンドＣＢの幅方向中央部をトロイダル状に膨出させたあと、カーカス部材Ｐの側部を半径方向外側に巻き返す。この作動は次のようにして行う。センタブラダ２１ｄに内圧を加えてブラダ２１ｄを膨出させながらビードロック部２１ｂ等を搭載した両側のスライダを軸方向中央に移動させ、同時に、左右のコア体２１ａも拡径することにより、カーカスバンドＣＢの幅方向中央部をトロイダル状に膨出させ、この膨出および拡径の途中で、外部駆動装置２６に設けられた爪２６ａを軸方向中央に向けて移動させてカーカス折り返し棒２１ｃの軸方向外側の端を軸方向中央に向けて移動させると、図示しないリンク機構により、折り返し棒２１ｃの軸方向内側の端は、一部拡径したコア体２１ａの側面に沿ってカーカス部材Ｐの側部をプリセットビードＰＢの周りに巻き返すことができる。この後、コア体２１ａを最大径に拡大して以降に組み付ける部材を半径方向から内側から支持して機能させ、このことによりこれらの部材の組み付け精度を高いものとすることができる。
【００４３】
また、この作業ステーションＦ２では、トロイダル状に膨出したカーカスバンドのラジアルランナウトの波形を一周分測定する。ここで、トロイダル状に膨出したカーカスバンドＣＢのラジアルランナウトの波形とは、膨出したカーカスバンドの幅方向中央における成型ドラムの回転軸心からの半径の周方向変化の波形をいう。そして、その一次調和成分の位相φと振幅Ｙとを、先に説明した作業ステーションＣ３およびＦ１の作動にフィードバックする。すなわち、作業ステーションＣ１に待機しているトランスファ台車１４の両方のビード把持リング１４ａの一方は、所定の方向、例えば水平面内で、軸心の向きが無段階に制御されるよう構成されていて、作業ステーションＣ１では、ビード把持リング１４ａにプリセットビードＰＢをセットしたあと作業ステーションＦ２で測定された振幅Ｙから一義的に求まる角度αだけ、ビード把持リング１４ａの軸心を偏心させる。ここで角度αは振幅Ｙをキャンセルするに必要な角度を意味する。
【００４４】
そして、作業ステーションＦ１では、ビードロックを行う前に、周方向基準位置にセットされているタイヤ成型ドラム２１を、作業ステーションＦ２で測定された位相φだけ回転させる。これらの操作により、トロイダル状に膨出したカーカスバンドＣＢのラジアルランナウトの一次調和成分の情報を、この測定以降に成型されるタイヤにフィードバックして、ラジアルランナウトの一次調和成分を打ち消すことにより前記ラジアルランナウトを改善することができ、よって、これと相関のある製品タイヤのＲＦＶのレベルを改善することができる。
【００４５】
そして、成型ドラム２１を作業ステーションＦ３〜Ｆ８に順次移動して次のような作業を行う。作業ステーションＦ３では内層側ベルト部材組み付け装置２７を用いて、図５（ｂ）に示すように、拡径したコア体２１ａをベースにして内層側ベルト部材１Ｂを組み付け、次いで、作業ステーションＦ４では外層側ベルト部材組み付け装置２８を用いて、図６（ａ）に示すように、外層側ベルト部材２Ｂを組み付ける。
【００４６】
作業ステーションＦ５では、スパイラルレイヤ部材組み付け装置２９とトレッドアンダクッション部材組み付け装置３０とを用いて、図６（ｂ）に示すように、スパイラルレイヤ部材ＳＬを組み付け、次いで、その半径方向外側にトレッドアンダクッション部材ＴＵＣを組み付ける。
【００４７】
作業ステーションＦ６では、ベーストレッド部材組み付け装置３１とアンテナ部材組み付け装置３２とを用いて、図７（ａ）に示すように、タイヤ軸方向両側に配置されるベーストレッド部材ＢＡＳＥと、これらの部材に隣接してタイヤ軸方向中央に配置される高導電性のアンテナ部材ＡＮＴとを組み付け、次いで、作業ステーションＦ７では、キャップトレッド部材組み付け装置３３とアンテナ部材組み付け装置３２とを用いて、図７（ｂ）に示すように、タイヤ軸方向両側に配置されるキャップトレッド部材ＣＡＰと、これらの部材に隣接してタイヤ軸方向中央に配置される高導電性のアンテナ部材ＡＮＴとを組み付ける。
【００４８】
作業ステーションＦ８では、図８（ａ）に示すように、成型中のタイヤの両側面に、サイドウォール部材組み付け装置３４を用いてサイドウォール部材ＳＷを組み付け、次いで、その半径方向内側にゴムチェーファ部材組み付け装置３５を用いてゴムチェーファ部材ＧＣＨを組み付ける。
【００４９】
以上のように、成型ドラム２１は、ビードロック部２１ｂ、センタブラダ２１ｄおよび拡縮するコア体２１ａとを具えているので、このドラム２１上で、成型途中のタイヤをビードロックしたまま、カーカスバンドＣＢのトロイダル状の拡張からベルト部材やトレッド部材の組み付けまでを行うことができ、これらの作業の間に成型中のタイヤのビードロックを解除して作業ステーション間を移載しなければならない従来の成型方法に対比してユニフォーミティ等のタイヤ品質を向上されることができる。
【００５０】
最後の作業ステーションＦ９では、バーコードを貼付ける等の作業を行ったあと、成型ドラム２１から完成したグリーンタイヤＧＴを取り出してグリーンタイヤ移載台車２４にこれを移載する。グリーンタイヤ移載台車２４は、グリーンタイヤＧＴを半径方向外側から把持する拡縮可能な把持リング２４ａを具えていて、成型ドラム２１から移載台車２４へグリーンタイヤＧＴを移載するに際しては、把持リングを拡径した状態で移載台車２４を、成型ドラム２１が待機中の作業ステーションＦ９に移動させる。そして、把持リングを縮径させて完成したグリーンタイヤＧＴの外周を把持したあと、成型ドラム２１を縮径すると、グリーンタイヤＧＴを把持したグリーンタイヤ移載台車２４を作業ステーションＦ９から退出させることができる。その後、グリーンタイヤＧＴを、グリーンタイヤ移載台車２４からグリーンタイヤ搬送コンベア２５に移載しこれをタイヤ加硫システム３に搬送する。また、第二の成型台車２２を無端軌道２３上でさらに時計回りに移動させて成型ドラム２１を作業ステーションＦ１へ移動させる。
【００５１】
以上の説明は、このタイヤ成型システム２において準備されているタイヤ構成部材をすべて組み付けられて形成されるサイズのタイヤについて行ったが、一部のタイヤ構成部材を用いないサイズのタイヤについては、それに対応する作業を単にスキップすることにより行われる。
【００５２】
また、このシステム２で組み付けるタイヤ構成部材ついては、上述のものに限定されるものではなく、このシステム２が対象とする一群のサイズに応じて適宜追加削減することができる。さらに、軌道１３、２３を含む配置についても、上述のものに限定されるものではなく、生産の条件、スペースの制約等に応じて適宜選択することができ、例えば、図２に示した例では作業ステーションＦ１〜Ｆ８を軌道２３を構成する互いに平行な直線部分の両方に設けたが、これを一方の直線部分だけに設けることもでき、この場合細長いレイアウトとなる。
【００５３】
さて、従来のシステムでは、異なるサイズのグリーンタイヤを所定のタクトタイムで混合して成型することは、それぞれのタイヤ構成部材および複雑な成型ドラムのサイズ切り替えに多大の時間を要するので不可能であった。この実施形態の成型システム１では、予め定められた一群のサイズから選ばれた任意の二つの異なるサイズのグリーンタイヤを所定のタクトタイムで連続して成型でき、この点について以下に説明する。
【００５４】
本発明のタイヤの製造方法に使用することのできる、タイヤ構成部材の組み付け方法の一つは、所定の断面形状の口金から連続して押し出されるゴムリボンを円筒状もしくはトロイダル状成型ドラム上で螺旋状に巻回しこれを所定の断面形状に積層する方法である。簡便のため、本明細書ではこの方法を「リボン積層法」と呼ぶこととする。
【００５５】
図９はこの方法を説明する図であり、このリボン積層法は、図９（ａ）に側面図で模式的に示すように、所定の断面形状の口金を有する押出機ＥＸより連続してゴムリボンＲを押出し、回転体Ｄを回転させながらリボン貼付け装置ＡＰでこのリボンＲを把持しその位置と角度とを制御しつつ回転体Ｄの周上にこのリボンＲを螺旋状に積層して所要の断面形状の積層体を形成するものであり、図９（ｂ）、図９（ｃ）に積層体を断面図で示すように、この方法によると、同じ断面形状のゴムリボンＲを用いて、幅がＷ１で厚さがｔ１の積層体Ａ１も、幅がＷ２で厚さがｔ２の積層体Ａ２も形成することができ、このことにより、一群のそれぞれのサイズに対応するリボン貼付け装置ＡＰの軌道を予めプログラムしておき、サイズに応じて実行するプログラムを選択することで、切り替えに時間を要することなく異なるサイズに対応してタイヤ構成部材を組み付けることができる。
【００５６】
本発明のタイヤの製造方法に使用することのできる、第二のタイヤ構成部材組み付け方法は、所定幅の連続シートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面がトロイダル状成型ドラムまたは転写ドラム上で周方向に並ぶようつなぎ合わせる方法であり、簡便のため、本明細書ではこの方法を、「定幅細片法」と呼ぶこととする。
【００５７】
図１０はコード入りゴム部材を例にとってこの方法を説明する図であり、この定幅細片法は、複数のリールＲＬから表面処理済コードＴＣを巻出し、ローラＡＲを通して引き揃え、被覆ゴムを押出機ＥＸから押し出し、コードＴＣをインシュレーションヘッドＩＨの中を通過させてゴムを被覆しこれを所定幅のコード入りゴムストリップＣＧＳとし、このストリップＣＧＳをプルローラＰＲおよびフェスツーンＦＴを通過させて貼付けヘッドＡＨに導き、貼付けヘッドＡＨにより、このストリップＣＧＳを回転体Ｄ上にその回転体Ｄの軸線と平行もしくは傾斜した角度に配設したあとこのタイヤ構成部材の回転体Ｄ上の幅Ｗ３に相当する裁断長さでストリップＣＧＳを裁断し、次いで、このストリップＣＧＳの回転体周方向に沿った幅から繋ぎ代を差し引いた寸法の周長に相当する角度だけ回転体Ｄを回転し、そして、貼付けヘッドＡＨの前記動作をこのサイズに応じて定まる回数だけ繰り返すことによりこの部材をタイヤ一周分組み付けるものである。
【００５８】
この方法によれば、ストリップの幅Ｄ３から繋ぎ代を差し引いた寸法を、このタイヤ構成部材の、対象とする前記一群のサイズのすべてに対応する周長の公約数となるよう設定すれば、裁断長さＷ３および貼付け枚数をサイズに応じて変更するだけでこれらのサイズすべてに対応させることができ、このことにより一群のそれぞれのサイズに対応する貼付けヘッドＡＨの移動ストロークおよび移動回数を予めプログラムしておき、サイズに応じて実行するプログラムを選択することにより、切り替えに時間を要することなく異なるサイズに対応してタイヤ構成部材を組み付けることができる。
【００５９】
このタイヤ成型システム２において、先に説明したタイヤ構成部材のうち、スキージ部材ＳＱ、トレッドアンダクッション部材ＴＵＣ、ベーストレッド部材ＢＡＳＥ、キャップトレッド部材ＣＡＰ、アンテナ部材ＡＮＴ、サイドウォール部材ＳＷ、ゴムチェーファ部材ＧＣＨは、先述のリボン積層法によって組み付けられる。そして、これらの部材に対応するそれぞれの組み付け装置には、これらの部材順にそれぞれ押出機１７ａ、３０ａ、３１ａ、３３ａ、３２ａ、３４ａ、３５ａが設けられている。
【００６０】
また、インナーライナ部材ＩＬ、内外層のカーカス部材Ｐ、および、内外層のベルト部材１Ｂ、２Ｂは上記定幅細片法によって組み付けられる。インナーライナ部材ＩＬを組み付けるに際しては、これに用いるストリップとして、図１０におけるコード入りゴムストリップのかわりに、一定幅の単なるゴムシートを押出機１５ａより押出し、これをコンベア１５ｂ上で、対象とするタイヤサイズに応じた長さに裁断し、裁断された細片を順位、転写ドラム１５ｃ上でつなぎ合わせてタイヤ一本分のシートを形成した後、転写ドラムを円筒状成型ドラム１１に外接するよう旋回させたあと、これらのドラム１１、１５ｃを同期させて回転させこのシートを成型ドラム１１上に転写してインナーライナ部材ＩＬを組み付ける。
【００６１】
カーカス部材Ｐを組み付けるに際しては、リールスタンド１８ａから巻き出された複数のコードを引き揃えたあと、押出機１８ｂからゴムを押し出してコードにゴムを被覆し、この段階で形成されたコード入りゴムストリップＣＧＳを転写ドラム１８ｃ上に貼付け、この上で、対象とするタイヤサイズに合わせて所定の長さに裁断し、裁断された細片を所定の枚数だけつなぎ合わせてタイヤ一本分のカーカス部材シートを準備したあと、転写ドラム１８ｃを円筒状成型ドラム１１に外接するよう移動し、これらのドラム１１、１８ｃとを同期させて回転させこのシートを成型ドラム１１上に転写してカーカス部材Ｐを組み付ける。
なお、カーカス部材Ｐを二層組み付けてなる構造のタイヤサイズにあっては、転写ドラム１８ｃ上にタイヤ一本分の両層のカーカス部材を周方向に並べて準備したあと、それぞれの部材の組み付けタイミングにあわせて転写ドラム１８ｃを成型ドラム１１に当接させ、また離隔させる。
【００６２】
また、内層側のベルト部材１Ｂについては、リールスタンド２７ａから巻き出された複数のコードを引き揃えたあと、押出機２７ｂからゴムを押し出してコードにゴムを被覆し、この段階で形成されたコード入りゴムストリップＣＧＳをトロイダル状成型ドラム２１上に直接貼付けるが、このときタイヤ軸線に対して傾斜した方向のコードにそってこれを貼付ける必要があるため、トロイダル状成型ドラム２１を回転させながらこれと同期させて貼付け装置を軸方向に移動させて細片を貼付ける。また、外層側のベルト部材２Ｂも同様にして組み付ける。
【００６３】
リボン積層法もしくは定幅細片法により組み付けられる上述の部材以外の部材は次のようにして組み付けられる。キャンバスチェーファ部材ＣＣＨは、別工程で形成された所定幅の巻反を巻き出して必要な周長に対応する長さに裁断してこれを成型ドラム１１に巻き付けて組み付けられるが、これを巻き付ける軸方向位置は可変に構成されている。また、キャンバスチェーファ部材ＣＣＨの幅は、タイヤ性能上問題のない範囲でこれをできるだけ多くのサイズで共用させている。
【００６４】
プリセットビードＰＢに関しては、サイズごとにこれをビードストック１９ｂに準備しておき、要求されたサイズに応じて、ビードハンドリングロボット１９ａが異なるサイズのプリセットビードＰＢを取り上げることにより多サイズに対応させている。
【００６５】
スパイラルレイヤ部材ＳＬに関しては、細幅のコード入りゴムの巻反をセットし、これを巻き出して成型ドラム２１上で螺旋状に巻回してこの部材を組み付けるが、このときの巻回数をサイズごとに変更して、異なるサイズに対応させることができる。
【００６６】
また、円筒状成型ドラム１１は、異なる軸方向幅および異なる径のタイヤ構成部材に対応できるよう構成されており、一方、トロイダル状成型ドラム２１も異なる軸方向幅のタイヤ構成部材に対応できるよう、左右のビードロック部２１ｂ同士およびコア体２１ａ同士の間隔を任意に変更できるよう構成されている。ただし、異なるリム径のタイヤに関しては、トロイダル状成型ドラム２１を交換して対応させるが、ドラムの交換を所定タクトタイム内で交換できるよう第二の成型ユニット５を構成している。
【００６７】
すなわち、第二の成型ユニット５においては、無端軌道２３の、作業ステーションＦ１に対応するレール部分をこの軌道の外側に配置されたドラム切り替えステーションＤ１に移動可能に設けられており、また、このドラム切り替えステーションＤ１は移動されたレール部分を所定角度旋回することができるよう構成されていて、成型ドラム２１のサイズ切り替えを行うには、まず、作業ステーションＦ１では排出すべき成型ドラム２１を搭載した成型台車２２をレールに固定し、次いでこの成型台車２２を載せたレール部分をドラム切り替えステーションＤ１に移動し、これを旋回して、空の台車置き場Ｘ１のレールと移動させたレール部分とを接続して成型ドラム２１を成型台車２２ごと台車置き場Ｘ１に排出し、その後、ドラム切り替えステーションＤ１をさらに旋回させて、移動させたレール部分を台車置き場Ｘ２のレールと接続して、台車置き場Ｘ２に待機させておいた新しいサイズの成型ドラム２１を搭載した成型台車２２をドラム切り替えステーションＤ１内に移動させ、次いでこれを旋回させたあとレール部分ごと作業ステーションＦ１に戻すことにより短時間で成型ドラム２１を交換することができる。
【００６８】
次に、タイヤ製造システム１を構成するタイヤ加硫システム３について説明する。図１１は、タイヤ加硫システム３を、同様の二つの加硫システム１００を相互に隣接させ配設した場合について示す略線平面図である。なお、以下の説明において、「未加硫タイヤ」もしくは「未加硫のタイヤ」とは、グリーンタイヤと同義である。
【００６９】
各加硫システム１００は、一の金型開閉ステーション１１２を配置し、金型開閉ステーション１１２を中心とし、二つの加硫システム１００のそれぞれの金型開閉ステーション１１２の中心同士を結ぶ直線Ｌの一方の側の円弧Ｒ２上に、四台の加硫ステーション１１１を配置している。そして、円弧Ｒ２の外側部分で、少なくとも二つの加硫ステーション１１１のそれぞれからほぼ等距離に金型中継ステーション１８１を設け、この金型中継ステーション１８１に近接するそれぞれの加硫ステーション１１１から使用済みの加硫金型を取り出し、次に使用される加硫金型をそこに入れ込む、好ましくはターンテーブル構造の金型出入装置１８２を設けたものである。
【００７０】
また、各加硫システム１００には、四の加硫ステーション１１１のそれぞれと、金型開閉ステーション１１２との間を往復変位する、四台のモバイル加硫ユニット１１３を設けている。図１１では、これら四台のモバイル加硫ユニット１１３のうち、左側の加硫システム１００の真右の加硫ステーション１１１に対応するモバイル加硫ユニット１１３だけが金型開閉ステーション側に変位した状態を示している。
【００７１】
金型開閉ステーション１１２の、直線Ｌに関して、加硫ステーション１１１を配置する領域と反対側に、金型開閉ステーション１１２から加硫済みタイヤを取り出し、あるいは、金型開閉ステーション１１２に未加硫のタイヤを投入する金型開閉ステーション用タイヤ移載装置１１４を設けている。なお、金型開閉ステーション１１２では、タイヤはその中心軸を垂直とする姿勢で金型に収納されていて、タイヤ移載装置１１４は、金型開閉ステーション１１２に対して、タイヤをこの姿勢のまま出し入れする。
【００７２】
また、このタイヤ移載装置１１４の作動範囲内に、未加硫タイヤＧＴにブラダＢを装着し、加硫済みタイヤＴからブラダＢを取り外すブラダ着脱装置１０８ａを具えたブラダ着脱ステーション１０８と、入出庫ステーション１１８とを設け、入出庫ステーション１１８に、ブラダＢを装着前の未加硫タイヤＧＴを一時保管してこれをタイヤ移載装置１１４に受け渡す未加硫タイヤ置台１１６と、ブラダを取り外した加硫済みタイヤＴを、タイヤ移載装置１１４から受け取り一時保管する加硫済タイヤ置台１１７とを並べて配置するとともに、これらの両ステーション１０８、１１８間に、それらのそれぞれのステーション１０８、１１８にタイヤＧＴ，Ｔを受け渡しする、少なくとも一台、図では二台のマニプレータ１７５、１７６を配設する。
【００７３】
なお、この図では同一平面内で前後に隣接させて配置したそれぞれの置台１１６、１１７を、上下にまたは左右に隣接させて配置することも可能であり、これらのいずれの場合にあっても、置台１１６上への未加硫タイヤＧＴの搬入および、置台１１７からの加硫済みタイヤＴの搬出は、図示しないベルトコンベアその他の搬出手段を用いて行うことが好ましい。
【００７４】
そしてまた好ましくは、上述したところに加えて、タイヤ移載装置１１４の稼働域内に後加硫処理ステーション１１５を設け、このステーション１１５に、ブラダを内包する加硫済みタイヤＴにＰＣＩ処理を施すポストキュアインフレータ１１５ａを配設する。ポストキュアインフレータ１１５ａは、四本のタイヤを同時にＰＣＩ処理を施すことを可能にするため、四箇所でそれぞれのタイヤを支持できるとともに、タイヤをその中心軸を水平とする姿勢で支持するように構成されている。また、ブラダ着脱ステーション１０８と、未加硫タイヤ置台１１６および加硫済タイヤ置台１１７とにおいては、タイヤは、その中心軸を垂直とする姿勢で定置される。
【００７５】
この加硫システム１００を構成する各加硫ステーション１１１、金型開閉ステーション１１２、および、これらの間を往復変位するモバイル加硫ユニット１１３について説明を加える。図１２はモバイル加硫ユニット１１３を示す側面図である。このモバイル加硫ユニット１１３は、タイヤＴと、タイヤＴの内面形状を特定するブラダＢとをキャビティ内に収納する加硫金型１３０を具えている。
加硫金型１３０は、上部金型１３１、下部金型１３２およびコンテナ１３３を具え、これらを組み合わせてタイヤＴを収納するキャビティを形成するともに、これらを上下方向に互いに離隔させて、タイヤを出し入れすることができる。そして、下部金型１３２は、タイヤの一方のサイド部に対応する下部サイドモールド１３６を具え、上部金型１３１は、タイヤの他方のサイド部に対応する上部サイドモールド１３５と、周方向に組み合わさって環状をなし、タイヤのトレッド部の外面形状を形成する、半径方向に移動可能な複数のセグメントモールド１３４とを具えている。
【００７６】
さらに、モバイル加硫ユニット１１３に、この加硫金型１３０の両端面に当接し、加熱プラテン部を構成する、上部プラテン１６１と下部プラテン１６２とを設け、それぞれのプラテン１６１、１６２には、熱媒供給ホース１６７を接続していて、熱媒、例えば、スチームを、これらのプラテン１６１、１６２の内部に設けた熱媒ジャケットに供給して、これらのプラテン１６１、１６２を加熱することができる。この熱は、当接する加硫金型１３０に伝導され、タイヤを加硫する。
【００７７】
さらに、モバイル加硫ユニット１１３は、加硫金型１３０と、この両端面に当接するそれぞれのプラテン１６１、１６２とを一体的に挟持する上部エンドプレート１６３、下部エンドプレート１６４を具えるとともに、これらのエンドプレート１６３、１６４同士を連結する複数のタイロッド１６５と、下部エンドプレート１６４に取り付けられ、加硫金型１３０を上部エンドプレート１６３に押圧して、加硫金型１３０を締付ける油圧ジャッキ１６９とを有し、これらのエンドプレート１６３、１６４、タイロッド１６５および油圧ジャッキ１６９は、協働して、加硫金型１３０と上下のプラテン１６１、１６２とを一体的に締付ける金型ロック手段を構成している。
【００７８】
また、タイロッド１６５の下部先端部を下部エンドプレート１６４に固定するとともに、タイロッド１６５の上部先端部を、タイプレート１６６を介して上部エンドプレート１６３に係合させ、このタイプレート１６６を、加硫金型の軸心の周りに揺動することにより、タイロッド１６５と、上部エンドプレート１６３とを係合し、また、この係合を解消することができるよう、タイプレート１６６を構成している。
【００７９】
上部金型１３１、上部プラテン１６１、上部エンドプレート１６３およびタイプレート１６６は、上部エンドプレート１６３を吊り上げたとき一体となって移動する昇降ユニット部１７２を構成する。
次に、加硫ステ−ション１１１と金型開閉ステーション１１２とについて説明する。図１３は、図１１の各加硫システム１００の一の金型開閉ステーション１１２とこれに対向して設けられた一の加硫ステーション１１１とを示す正面図であり、図１４は、図１３の矢視ＸＩＶ−ＸＩＶを示す平面図であるが、加硫ステーション１１１については、金型開閉ステーション１１２の周囲に配置された四台のすべてを図示している。
【００８０】
それぞれの加硫ステーション１１１は、熱媒を供給する熱媒供給口１５６を有するとともに、モバイル加硫ユニット１１３をこの加硫ステーション１１１と金型開閉ステーション１１２との間で往復変位させる加硫ユニット往復駆動装置１４０を具えている。
【００８１】
この加硫ユニット往復駆動装置１４０は、加硫ユニット駆動部１５１と、加硫ユニット支持ガイド部１４１とにより構成され、加硫ユニット駆動部１５１は、二つのスプロケット１５２間に掛け渡され、モータ１５３によって駆動されるリンクチェーン１５４の一つのリンクに固定された駆動バー１５５を具えている。駆動バー１５５の先端を、図示しない連結手段により、モバイル加硫ユニット１１３の最後部、すなわち、金型開閉ステーション１１２と反対に位置する部分に、着脱可能に連結することができ、モータ１５３を駆動してリンクチェーン１５４を往復変位することにより、モバイル加硫ユニット１１３を往復変位させることができる。
【００８２】
加硫ユニット支持ガイド部１４１は、複数のローラ１４２と、これらを支持するローラ架台１４３とを具え、これらのローラ１４２は、対応する加硫ステーション１１１と金型開閉ステーション１１２との間に、これらを結ぶ直線と平行に、二列になって配列されている。一方、モバイル加硫ユニット１１３の下面には、この進行方向と平行に二本のガイドレール１７１を取り付けて、このガイドレール１７１を、対応する列のローラ１４２上をこの列に沿って移動させることにより、モバイル加硫ユニット１１３を金型開閉ステーション１１２に対して、往復変位させることができる。
【００８３】
以上のように、加硫ユニット往復駆動装置１４０の加硫ユニット支持ガイド部１４１を、モバイル加硫ユニット１１３の移動区間に敷設した短軸のローラ１４２で構成することにより、図１１に示すように、極めて簡易で、かつ、低コストなタイヤ加硫システム１００を実現することができる。
【００８４】
しかも、図１１に示すように、それぞれの加硫ステーション１１１に設けた加硫ユニット往復駆動装置１４０が交錯する金型開閉ステーション１１２とその近傍においても、加硫ユニット支持ガイド部１４１同士、もしくは、加硫ユニット支持ガイド部１４１と他のモバイル加硫ユニット１１３とが干渉することなく、これらを設けることができる。
【００８５】
また、モバイル加硫ユニット１１３の移動に際しては、熱媒供給口１５６から熱媒を供給するための熱媒供給ホース１６７をモバイル加硫ユニット１１３の上下のプラテン１６１、１６２に接続したまま、加硫ユニット１１３を移動することができるので、モバイル加硫ユニット１１３の移動中でも加硫を継続することができ、この移動時間を加硫時間の一部として最大限利用することにより、その分、サイクルタイムを短縮することができ、しかも、設備コストを安くできる上に、接続部からの熱媒のリークの危険性を低減することができる。
【００８６】
金型開閉ステーション１１２は、図１３に示すように、その中心に、移動してきたモバイル加硫ユニット１１３の昇降ユニット部１７２を昇降させる金型開閉装置１２１を具える。この金型開閉装置１２１は、フロア面より建てられた柱を介して固定されるベース１２２と、このベース１２２に取り付けたガイド１２３に案内され、図示しない駆動装置により上下する上下ユニット１２４とを具える。この上下ユニット１２４には、モバイル加硫ユニット１１３の前記タイプレート１６６を回転させて、上部エンドプレート１６３とタイロッド１６５とを連結し、または、切り離すとともに、上部エンドプレート１６３を把持し、あるいは、把持を開放する昇降ユニット部ロック把持機構１２５を具えている。
【００８７】
このタイヤ加硫システム３においては、未加硫のタイヤＧＴを成型システム２より受け入れて、これを成型システム２に同期させて加硫したあと、加硫済みのタイヤＴを、これらのシステム２、３に同期してタイヤの検査を行う検査システム６に排出するが、未加硫のタイヤＧＴの受け入れから加硫済タイヤＴの排出までの一連の作動について、前述の図１１を参照して説明する。
【００８８】
前工程から搬送された未加硫のタイヤＧＴは、未加硫タイヤ置台１１６に載置される。マニプレータ１７５により、この未加硫のタイヤＧＴをブラダ着脱ステーション１０８に移載したあと、ブラダ着脱ステーション１０８で、未加硫タイヤＧＴの内部にブラダＢを装着し、続いて、タイヤ移載装置１１４により、ブラダＢを装着した未加硫のタイヤＧＴを、金型開閉ステーション１１２に移載するが、金型開閉ステーション１１２では、この時すでに、加硫済みのタイヤＴを取り出した後のモバイル加硫ユニット１１３が、その加硫金型１３０を開放した状態で待機しているので、未加硫のタイヤＧＴを、この加硫金型１３０にセットする。
【００８９】
タイヤ移載装置１１４を、金型開閉ステーションから退避させた後、金型開閉装置１２１を下降させて、モバイル加硫ユニット１１３の昇降ユニット部１７２を下降させ、昇降ユニット部ロック把持機構１２５と、油圧ジャッキ１６９とを作動させて、昇降ユニット部１７２をモバイル加硫ユニット１１３の他の部分とロックする。
【００９０】
その後、このモバイル加硫ユニット１１３を、加硫ユニット往復駆動装置１４０により、加硫ステーション１１１に移動し、この中に収納された未加硫のタイヤＧＴを、加硫ステーション１１１で加硫する。加硫が完了すると、モバイル加硫ユニット１１３を、加硫ユニット往復駆動装置１４０により、金型開閉ステーション１１２へ移動した後、金型開閉ステーション１１２の金型開閉装置１２１により加硫金型１３０を開放し、加硫済みのタイヤＴを取り出し可能な状態とする。
【００９１】
その後、この加硫済みのタイヤＴを、タイヤ移載装置１１４を用いて、金型開閉ステーション１１２から後加硫処理ステーション１１５に移載し、後加硫処理ステーション１１５で、このタイヤにＰＣＩの処理を施す。ＰＣＩ処理が完了した後、後加硫処理ステーション１１５から、タイヤ移載装置１１４により加硫済みのタイヤＴを再び取り出してブラダ着脱ステーション１０８に移載する。
ブラダ着脱ステーション１０８で、ブラダを装着した加硫済みのタイヤＴからブラダを取り外し、このタイヤＴを、マニプレータ１７６を用いて、加硫済みタイヤ置台１１７に載置した後、このタイヤＴを次の工程へ搬送する。
【００９２】
以上に説明した加硫システム３は、タイヤを加硫する機能、加硫金型１３０を開閉する機能およびタイヤに対してブラダを着脱する機能をそれぞれ別個のステーションに分散して具えさせ、それぞれの機能ごとの稼働率を高めたものであるが、加硫ステーションにこれらの機能を併せ持つもので加硫システム３を構成してもよい。また、この実施形態においては、加硫ステーションの配置を、金型開閉ステーションを中心とする円弧上にこれらを設けるものとしたが、他の配置、例えば、加硫ステーションを直線状に配置してもよい。
【００９３】
図１５は、他の実施形態のタイヤ製造システム１Ａを示す配置図であり、この製造システム１Ａでは、加硫システム３Ａが前述の実施形態のものと異なっていて、この加硫システム３Ａは、二列に直線状に並んだ複数の加硫機９１とそれぞれの加硫機に対応して配置された水冷式ＰＣＩ９２とを具えている。そして、このシステム３Ａでタイヤを加硫するに際しては、まず成型システム２から受け入れたグリーンタイヤをそれぞれの加硫機９１に投入しそこでブラダにグリーンタイヤを装着し、次いで加硫機９１に取り付けられている加硫金型を閉じて加硫を開始する。加硫が完了したあと、それぞれの加硫機ごとに金型を開放しブラダから加硫されたタイヤを取り出しこれをＰＣＩ９２に装着したあと排出コンベア９３によりこれらを検査システムに搬送する。
【００９４】
さらに、本発明に係るタイヤ製造システムにおける、成型システム、加硫システムおよび検査システムの配置は、前述のものの他にも種々考えられ、また、それぞれのシステム内での作業ステーションや加硫ステーションの配置もこれらの他に幾多のものが考えられる。図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１８（ａ）、および、図１８（ｂ）にそれぞれこれらの配置例を示す。それぞれの図において、成型の作業ステーションを長方形で示し、加硫ステーションを円形で示し、そして、製造途中のタイヤの流れ方向を矢印で示した。また、それぞれのシステムの符号は、すべての配置例に共通なものとし、成型システムを２、加硫システムを３、検査システムを６，成型システムの第一の成型ユニットを４、第二の成型ユニットを５とした。なお、図１６（ｂ）に示す配置は本実施形態に示したものに相当し、また、図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示した加硫システムは、円弧上を加硫ステーションそのものが移動するものである。
【００９５】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、トロイダル状に拡縮可能なトロイダル状成型ドラムでビードコアの周りにカーカスバンドを折り返すので、従来の信頼性の高い構造のタイヤを形成することができ、また、成型工程の最後にトロイダル状成型ドラムからグリーンタイヤを取り外すので、次の加硫工程では、グリーンタイヤを加熱するだけでよく無駄なエネルギーを浪費することもなく、また、前記一群のサイズの内から所要に応じて選ばれた互いに異なるサイズの相前後するグリーンタイヤの組み合わせを含む、予め定められた成型順序に基づいてグリーンタイヤを成型するので、複数のサイズが混ざり合ったタイヤを連続的に成型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態のタイヤ製造システムを示す配置図である。
【図２】タイヤ成型システムの配置図である。
【図３】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図４】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図５】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図６】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図７】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図８】成型途中のタイヤを示す断面図である。
【図９】リボン積層法を示す説明図である。
【図１０】定幅細片法を示す説明図である。
【図１１】タイヤ加硫システムの配置図である。
【図１２】モバイル加硫ユニットを示す側面図である。
【図１３】加硫ステーションと金型開閉ステーションとを示す正面図である。
【図１４】加硫ステーションと金型開閉ステーションを示す平面図である。
【図１５】他の実施形態のタイヤ製造システムを示す配置図である。
【図１６】他のタイヤ製造システムを示す配置図である。
【図１７】他のタイヤ製造システムを示す配置図である。
【図１８】他のタイヤ製造システムを示す配置図である。
【符号の説明】
１、１Ａタイヤ製造システム
２タイヤ成型システム
３、３Ａタイヤ加硫システム
４第一の成型ユニット
５第二の成型ユニット
６タイヤ検査システム
１１円筒状成型ドラム
１２第一の成型台車
１３直線軌道
１４トランスファ台車
１４ａビード把持リング
１４ｂバンド把持リング
１５インナーライナ部材組み付け装置
１５ａ押出機
１５ｂコンベア
１５ｃ転写ドラム
１６キャンバスチェーファ部材組み付け装置
１７スキージ部材組み付け装置
１７ａ押出機
１８カーカス部材組み付け装置
１８ａリールスタンド
１８ｂ押出機
１８ｃ転写ドラム
１９ａビードハンドリングロボット
１９ｂビードストック
２１トロイダル状成型ドラム
２１ａコア体
２１ｂビードロック部
２１ｃカーカス折り返し棒
２１ｄセンタブラダ
２２第二の成型台車
２３無端軌道
２４グリーンタイヤ移載台車
２４ａ把持リング
２５グリーンタイヤ搬送コンベア
２６外部駆動装置
２６ａ外部駆動装置の爪
２７内層側ベルト部材組み付け装置
２７ａリールスタンド
２７ｂ押出機
２８外層側ベルト部材組み付け装置
２９スパイラルレイヤ部材組み付け装置
３０トレッドアンダクッション部材組み付け装置
３０ａ押出機
３１ベーストレッド部材組み付け装置
３１ａ押出機
３２アンテナ部材組み付け装置
３２ａ押出機
３３キャップトレッド部材組み付け装置
３３ａ押出機
３４サイドウォール部材組み付け装置
３４ａ押出機
３５ゴムチェーファ部材組み付け装置
３５ａ押出機
９１加硫機
９２ＰＣＩ
９３排出コンベア
１００加硫システム
１０４金型開閉ステーション用タイヤ移載装置
１０８ブラダ着脱ステーション
１０８ａブラダ着脱装置
１１１加硫ステーション
１１２金型開閉ステーション
１１３モバイル加硫ユニット
１１４タイヤ移載装置
１１５後加硫処理ステーション
１１５ａポストキュアインフレータ
１１６未加硫タイヤ置台
１１７加硫済タイヤ置台
１１８入出庫ステーション
１２１金型開閉装置
１２２ベース
１２３ガイド
１２４上下ユニット
１２５昇降ユニット部ロック把持機構
１３０加硫金型
１３１上部金型
１３２下部金型
１３３コンテナ
１３４セグメントモールド
１３５上部サイドモールド
１３６下部サイドモールド
１４０加硫ユニット往復駆動装置
１４１加硫ユニット支持ガイド部
１４２ローラ
１５１加硫ユニット駆動部
１５２スプロケット
１５３モータ
１５４リンクチェーン
１５５駆動バー
１５６熱媒供給口
１６１上部プラテン
１６２下部プラテン
１６３上部エンドプレート
１６４下部エンドプレート
１６５タイロッド
１６６タイプレート
１６７熱媒供給ホース
１６９油圧ジャッキ
１７２昇降ユニット部
１７５、１７６マニプレータ
１８１金型中継ステーション
１８２金型出入装置
Ｃ１〜Ｃ３作業ステーション
Ｆ１〜Ｆ９作業ステーション
Ｄ１ドラム切り替えステーション
ＥＸ押出機
Ｒゴムリボン
Ｄ回転体
ＡＰリボン貼付け装置
Ａ１、Ａ２積層体
ＲＬリール
ＴＣ表面処理済コード
ＡＲ引き揃えローラ
ＩＨインシュレーションヘッド
ＣＧＳコード入りゴムストリップ
ＰＲプルローラ
ＦＴフェスツーン
ＡＨ貼付けヘッド

Claims

予め定められた一群のサイズから選ばれた複数のサイズの製品タイヤを製造するに際し、複数の作業ステーションを有する成型システムのこれらのステーション間を順次、成型途中のタイヤを移動させ、それぞれの作業ステーションで、各作業ステーションに対応して予め定められたタイヤ構成部材を順次組み付けて、所定のタクトタイムでグリーンタイヤを成型する工程と、成型されたグリーンタイヤを加硫する工程とを有するタイヤの製造方法において、
前記一群のサイズの内から所要に応じて選ばれた互いに異なるサイズの相前後するグリーンタイヤの組み合わせを含む、予め定められた成型順序に基づいてグリーンタイヤを成型し、
前記作業ステーションのうち一以上のいずれかのステーションで、周方向に互いに隣接して拡縮可能な複数の剛体セグメントよりなる左右一対のコア体と、該コア体の左右両側に配置された左右一対のビードロック部と、該コア体の半径方向外側に配置され、内圧によってトロイダル状に膨出するセンタブラダとを具え、該コア体および該ビードロック部の軸方向内外変位により左右のコア体同士の間隔および左右のビードロック部同士の間隔をタイヤサイズに応じて調節された、トロイダル状成型ドラム上に、カーカスバンドと両方のビードコアとを配設し、前記左右一対のビードロック部によって該両方のビードコアをロックし、次いで、前記センタブラダに内圧を加えて該センタブラダを膨出させながら該トロイダル状成型ドラムのコア体を拡径し、カーカスバンドを両ビードコア間にトロイダル状に延在させ、カーカスバンドの側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻返した後、前記コア体および前記センタブラダでカーカスバンドを支持した状態で、該カーカスバンドにタイヤ構成部材を組みつけてグリーンタイヤを成型し、その後、前記トロイダル状成型ドラムのコア体を縮径し、ビードコアをアンロックしてグリーンタイヤを該トロイダル状成型ドラムから取り外す、タイヤの製造方法。
前記カーカスバンドを形成するに際し、インナーライナ部材とカーカス部材のそれぞれに対応する作業ステーションでこの部材を円筒状成型ドラム上に組み付けてカーカスバンドを形成した後、円筒状成型ドラムからカーカスバンドを取り外し、
前記グリーンタイヤを成型するに際し、トロイダル状成型ドラム上で前記カーカスバンドの側部部分を巻返す工程の後、ベルト部材とトレッド部材とサイドウォール部材とを、それぞれに対応する作業ステーションで組み付ける、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
少なくとも一つのタイヤ構成部材は、前記一群のサイズに共通する部材要素よりなり、該サイズごとに定められた量の前記部材要素により形成される、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
少なくとも一つのタイヤ構成部材は、前記一群のサイズに共通する部材要素よりなり、該サイズごとに定められた量の前記部材要素により形成される、請求項２に記載のタイヤの製造方法。
前記少なくとも一つのタイヤ構成部材は、所定の断面形状の口金から連続して押し出されるゴムリボンを、円筒状もしくはトロイダル状成型ドラム上で螺旋状に巻回し、所定の断面形状に積層することにより形成される、請求項３または４に記載のタイヤの製造方法。
前記タイヤ構成部材は、ベルト部材を含み、該ベルト部材は、所定幅の連続シートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面がトロイダル状成型ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせることにより形成される、請求項３に記載のタイヤの製造方法。
前記タイヤ構成部材は、ベルト部材を含み、該ベルト部材は、所定幅の連続シートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面がトロイダル状成型ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせることにより形成される、請求項４に記載のタイヤの製造方法。
前記タイヤ構成部材がトレッド部材とサイドウォール部材とを含む、請求項５に記載のタイヤの製造方法。
前記タイヤ構成部材は、インナーライナ部材を含み、該インナーライナ部材は、一定幅のゴムシートを、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面が転写ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせ、タイヤ一本分のゴムシートを形成した後、前記転写ドラムを円筒状成型ドラムに外接させ、該転写ドラムおよび該円筒状成型ドラムを同期させて回転させ、前記ゴムシートを該円筒状成型ドラム上に転写して組み付けることにより形成される、請求項４または７に記載のタイヤの製造方法。
前記タイヤ構成部材は、カーカス部材を含み、該カーカス部材は、コードをゴムで被覆して形成されたコード入りゴムストリップを転写ドラム上に貼り付け、該転写ドラム上で、サイズごとに定められた長さに裁断して複数枚の細片とし、各細片を、該細片の裁断面が転写ドラム上で周方向に並ぶようにつなぎ合わせ、タイヤ一本分のカーカス部材シートを形成した後、前記転写ドラムを円筒状成型ドラムに外接させ、該転写ドラムおよび該円筒状成型ドラムを同期させて回転させ、前記シートを該円筒状成型ドラム上に転写して組み付けることにより形成される、請求項４、７または９に記載のタイヤの製造方法。
前記少なくとも一つのタイヤ構成部材は、部材要素を直接、円筒状もしくはトロイダル状成型ドラム上で組み付けることにより形成される、請求項３〜８のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
前記予め定められた成型順序に基づいて定まる、それぞれのタクトにおけるそれぞれの作業ステーションの遊休時間のうち、最短の遊休時間がほぼゼロとなるようタクトタイムをそれぞれのタクトごとに変更する、請求項１〜１１のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
前記所定のタクトタイムで、成型されたグリーンタイヤの加硫を順次開始し、前記所定のタクトタイムで、これらのタイヤの加硫を終了する、請求項１〜１２のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
前記所定のタクトタイムで、加硫されたタイヤの検査を開始する、請求項１〜１３のいずれかに記載のタイヤの製造方法。