(57)【要約】【課題】タイヤにグルービング加工を施す際に、装置へのタイヤの自動配置を可能にし、タイヤ製造の生産性や安全性を高めて溝の形成位置の精度を向上させる。【解決手段】タイヤ保持手段１０により保持したタイヤＴを、搬送台車２１により支持装置４０、５０間に搬送する。支持軸４１、５１を移動させてタイヤ保持手段１０の軸部材１１内に挿入し、端部同士を連結してタイヤ保持手段１０を支持軸４１、５１により回転可能に支持し、固定手段６０により軸部材１１の突部１１Ｃを駆動支持軸５１に固定する。回転手段５４により駆動支持軸５１を回転させて、軸部材１１を中心にタイヤ保持手段１０を介してタイヤＴを回転させ、タイヤＴを所定位置で停止して、トレッド面に溝を形成する。【選択図】          図２
2010240888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ表面にグルービング加工を施して、溝が形成されたタイヤを製造するタイヤ製造装置であって、
一端部に被固定部が設けられた軸部材を有し、タイヤを保持して軸部材を中心に回転するタイヤ保持手段と、
軸部材の一端部及び他端部にそれぞれ連結して支持する回転可能な駆動支持軸及び従動支持軸と、
軸部材の被固定部を駆動支持軸に固定する固定手段と、
駆動支持軸を回転させて、タイヤ保持手段を介してタイヤを回転させる回転手段と、
を備えたことを特徴と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において、
少なくとも一方の支持軸を移動させて軸部材の端部に連結させる移動連結手段を備えたことを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたタイヤ製造装置において、
軸部材が、各支持軸がそれぞれ挿入されて連結する中空部を両端部に有し、
移動連結手段が、少なくとも一方の支持軸を移動させて軸部材の中空部に挿入し、中空部にはめ合わせて軸部材に連結させることを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたタイヤ製造装置において、
各支持軸が、中空部に挿入される先端部に中空部への挿入を案内するテーパ面を有することを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、
固定手段が、少なくとも一方が変位して接近及び離間し、軸部材の被固定部を挟み込んで固定する一対の挟込部材を有することを特徴とするタイヤ製造装置。
【請求項６】
タイヤ表面にグルービング加工を施して、溝が形成されたタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
一端部に被固定部が設けられた軸部材を有するタイヤ保持手段によりタイヤを保持する工程と、
回転可能な駆動支持軸及び従動支持軸を、それぞれ軸部材の一端部及び他端部に連結して両支持軸により軸部材を支持する工程と、
軸部材の被固定部を駆動支持軸に固定する工程と、
駆動支持軸を回転させて、軸部材を中心にタイヤ保持手段に保持されたタイヤを回転させる工程と、
を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたタイヤ製造方法において、
軸部材を支持する工程が、少なくとも一方の支持軸を移動させて軸部材の端部に連結する工程を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載されたタイヤ製造方法において、
軸部材が、各支持軸がそれぞれ挿入されて連結する中空部を両端部に有し、
軸部材の端部に連結する工程が、少なくとも一方の支持軸を移動させて軸部材の中空部に挿入し、中空部にはめ合わせて軸部材に連結させることを特徴とするタイヤ製造方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載されたタイヤ製造方法において、
駆動支持軸に固定する工程が、一対の挟込部材の少なくとも一方を変位させ、挟込部材同士を接近させて軸部材の被固定部を挟み込んで固定する工程を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ表面にグルービング加工（溝形成加工）を施して、溝が形成されたタイヤ（グルービングタイヤ）を製造するタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤには、一般に、路面と接するトレッド面に、必要な各性能に応じて、タイヤ周方向や幅方向等に延びる溝からなる所定のトレッドパターンが形成されている。また、このような溝をタイヤに形成する装置として、従来、未加硫タイヤや加硫済みタイヤのトレッド面をカッターにより切削してグルービング加工を施し、タイヤの外周面に切削溝（パターン溝）を順に形成するタイヤ製造装置が知られている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
これら従来の装置では、例えば、加硫済みのパターン模様のないプレーンタイヤにトレッドパターンに応じた溝を形成して製品タイヤを製造する。或いは、未加硫タイヤに、加硫時に成型される溝に応じた溝を予め形成して、加硫時にトレッドゴムが不要に流れるのを防止し、内部の部材に変形が生じるのを抑制して部材の配置精度を高めている。ところが、このような従来の装置では、加工前の各タイヤを人手による作業で装置内の所定位置に配置して、タイヤにグルービング加工を施すのが一般的である。そのため、特に、変形し易い未加硫タイヤや、建設車両用タイヤ（ＯＲタイヤ）等の大型のタイヤでは、その配置が極めて困難で手間が掛かり、生産性等の観点から自動化が求められている。
【０００４】
これに対し、グルービングするタイヤに予め治具を組み付けてグルービング加工を施すタイヤ製造装置に配置することで、タイヤ配置時の煩雑さを回避することが考えられる。この場合には、例えば、タイヤの両ビード部に、中空状の軸部材に設けられたリング状部材を組み付け、それらを台車で搬送して、支持用のシャフトを中空状の軸部材の一端に挿入してはめ合わせ、軸部材の他端を支持具で支持して、タイヤを回転可能に支持する。しかしながら、このようにしても、軸部材とシャフトとの芯合わせは難しく、作業者がクレーンを操作してタイヤ側を吊り上げて位置を調整しつつ、軸部材内の端部にシャフトを挿入する必要がある。また、シャフトと軸部材とを周方向に結合するため、シャフトに１つのキーを設けて軸部材のキー溝に合わせて挿入し、かつ、ピンによりシャフトと軸部材とを連結して軸方向を固定する等、各種の固定作業も要する。
【０００５】
このように、従来は、シャフトと軸部材とのキー位置を合わせる作業に加えて、要求される高い回転精度に伴い、シャフトと軸部材とのはめ合い公差が厳しく、タイヤを台車に載せた状態で、シャフトを軸部材に挿入するのは困難である。そのため、タイヤの配置作業が自動で行えずに人手による作業となり、配置作業に長時間を要して生産性が阻害されるとともに、クレーンを使用した手作業に対して、安全性の観点からも改善が要求されている。一方、タイヤ周方向の停止位置の精度はキーとキー溝の隙間に大きく影響され、隙間を大きくすると、上記した配置作業は容易になるが停止位置の精度が低下し、隙間を小さくすると、停止位置の精度は高くなるが配置作業が困難になる、という問題が生じる。また、繰り返しの使用による摩耗でキーの隙間が次第に大きく成長すると、停止位置の精度及び、溝の形成位置の精度も低下するため、定期的にメンテナンスを行う必要があり、装置の管理上の観点からも改善が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１３７１６９号公報
【特許文献２】特開平８−８０５８２号公報
【特許文献３】特開２００９−７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤにグルービング加工を施す際に、装置へのタイヤの自動かつ容易な配置を可能にし、タイヤ製造の生産性や安全性を高めつつ装置の管理を容易にするとともに、溝の形成位置の精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、タイヤ表面にグルービング加工を施して、溝が形成されたタイヤを製造するタイヤ製造装置であって、一端部に被固定部が設けられた軸部材を有し、タイヤを保持して軸部材を中心に回転するタイヤ保持手段と、軸部材の一端部及び他端部にそれぞれ連結して支持する回転可能な駆動支持軸及び従動支持軸と、軸部材の被固定部を駆動支持軸に固定する固定手段と、駆動支持軸を回転させて、タイヤ保持手段を介してタイヤを回転させる回転手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、タイヤ表面にグルービング加工を施して、溝が形成されたタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、一端部に被固定部が設けられた軸部材を有するタイヤ保持手段によりタイヤを保持する工程と、回転可能な駆動支持軸及び従動支持軸を、それぞれ軸部材の一端部及び他端部に連結して両支持軸により軸部材を支持する工程と、軸部材の被固定部を駆動支持軸に固定する工程と、駆動支持軸を回転させて、軸部材を中心にタイヤ保持手段に保持されたタイヤを回転させる工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タイヤにグルービング加工を施す際に、装置へのタイヤの自動かつ容易な配置が可能になり、タイヤ製造の生産性や安全性を高めつつ装置の管理が容易になるとともに、溝の形成位置の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のタイヤ製造装置を模式的に示す要部側面図である。
【図２】図１の矢印Ｗ方向から見たタイヤ製造装置を模式的に示す要部正面図である。
【図３】本実施形態のタイヤ製造装置の一部の動作を模式的に示す要部側面図である。
【図４】本実施形態の固定手段の構造を模式的に示す要部断面図である。
【図５】図４Ｂの矢印Ｚ方向から見た固定手段の要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のタイヤ製造装置とタイヤ製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ製造装置は、タイヤのトレッド面を切削等して、タイヤ表面にグルービング加工を施し、溝が形成されたタイヤ（グルービングタイヤ）を製造するグルービング装置からなる。また、このタイヤ製造装置では、未加硫タイヤや加硫済みタイヤ、又は、空気入りタイヤや他のガスを充填したタイヤ、或いは、ソリッドタイヤ等、その種類に関わらず、グルービング加工により溝を形成する各種タイヤを製造可能である。以下、タイヤとして、未加硫タイヤ又は加硫済みタイヤに溝を形成して空気入りタイヤを製造する例を説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のタイヤ製造装置を模式的に示す要部側面図である。
タイヤ製造装置１は、図示のように、タイヤＴに取り付けられたタイヤ保持手段１０と、タイヤ保持手段１０及びタイヤＴを装置内に搬送する搬送手段２０と、タイヤＴに溝を形成する溝形成手段３０と、を備えている。溝形成手段３０は、タイヤＴの周囲に少なくとも１つ設けられ、ここでは、タイヤＴを挟んでタイヤ半径方向の両外側に、それぞれタイヤ軸線方向に並べて２つずつ（図では１つのみ示す）、計４つ設けられている。タイヤ製造装置１は、これら溝形成手段３０により、タイヤＴのトレッド面に、タイヤ周方向に離れた２箇所で、それぞれタイヤ幅方向の両側に同時に溝を形成可能になっている。
【００１３】
溝形成手段３０は、床面等に設置された基部３１と、基部３１の上面上で旋回する旋回部３２と、旋回部３２に連結された多関節ロボットアーム（以下、アームという）３３と、その先端に設けられたカッター３４と、を有する。また、溝形成手段３０は、アーム３３とカッター３４との間に設けられた、カッター３４を回動させて向きを変更する回動部３５と、以上の各部をそれぞれに応じて駆動する各種アクチュエータ等からなる駆動手段（図示せず）と、を有する。溝形成手段３０は、旋回部３２の旋回、アーム３３の複数箇所（ここでは３箇所）の関節Ｋを中心にした回動（屈曲）、及び回動部３５によるカッター３４の回動を組み合わせて、カッター３４を、任意の向きや状態に配置しつつ移動可能範囲内の任意の位置に移動させる。このようにして、溝形成手段３０は、カッター３４を、予め設定された動作パターンに従って移動させ、タイヤＴの溝の形成開始位置に移動させて表面に押し付け、トレッド部内に押し込んで形成すべき溝の延びる方向に沿って移動させる。
【００１４】
タイヤ製造装置１は、複数のカッター３４を連動して移動させ、各移動経路に沿うタイヤＴのゴムを切り取るようにして切削し、各溝を順に所定の手順で形成して、タイヤ表面にグルービング加工を施す。また、カッター３４は、ゴムを切断可能な、かつ、Ｕ字状やＶ字状等の形成する溝の断面形状に応じた形状の刃部を有し、刃部により、移動経路のゴム片をタイヤＴのゴムから切り取って切削溝を形成する。このカッター３４としては、例えば熱切断カッターを使用でき、刃部を加熱装置により加熱してタイヤＴのゴムを溶融しながら、溝に応じた形状のゴムを切り取る。
【００１５】
ここで、本実施形態のタイヤ製造装置１は、装置外でタイヤＴをタイヤ保持手段１０に装着した後、それらを搬送手段２０により装置内に搬送し、タイヤＴを複数の溝形成手段３０間の所定位置に配置して、上記のようにタイヤＴに各溝を形成する。そのため、搬送手段２０は、タイヤ保持手段１０を支持して装置の内外に移動可能な搬送台車２１と、搬送台車２１が上面側に搬送されて載置される、溝形成手段３０間のピットＰ内に固定された昇降台２５と、を有する。
【００１６】
搬送台車２１は、タイヤＴを挟んでタイヤ軸線方向の両外側に位置する一対のフレーム２２と、その各上端部に設けられた回転可能な一対の支持ローラ２３と、を有する。搬送台車２１は、両側の一対の支持ローラ２３により、それぞれタイヤ保持手段１０の軸部材１１を回転可能に支持し、一対のフレーム２２間にタイヤＴを保持して昇降台２５まで移動する。昇降台２５は、上面側に載置された搬送台車２１を、内部のピストン・シリンダ機構等からなる昇降機構２６により上下方向に昇降（図の矢印Ｖ）させ、後述するタイヤ保持手段１０の支持の解除時に搬送台車２１を下降させる。また、この搬送手段２０では、昇降台２５の上面に、回転自在な搬送ローラ２８を、搬送台車２１の移動方向（図では紙面に直交する方向）に沿って複数設け、搬送台車２１を、下面に当接する搬送ローラ２８を順に回転させつつ移動させる。
【００１７】
図２は、図１の矢印Ｗ方向から見たタイヤ製造装置１を模式的に示す要部正面図であり、タイヤＴとタイヤ保持手段１０を断面で示している。
タイヤ製造装置１は、図示のように、複数の搬送ローラ２８を、昇降台２５に加えて、搬送台車２１の移動経路に沿って装置外まで設け、搬送台車２１を搬送ローラ２８に乗せて移動させて、タイヤ保持手段１０及びタイヤＴを昇降台２５まで搬送する。また、タイヤ製造装置１は、搬送後のタイヤ保持手段１０を軸線方向の両側から支持する従動及び駆動支持装置４０、５０を備え、それらで搬送台車２１上のタイヤ保持手段１０を支持して昇降台２５を下降させる。これにより、搬送台車２１によるタイヤ保持手段１０の支持を解除し、両支持装置４０、５０により、タイヤ保持手段１０を介してタイヤＴを支持して回転させる。
【００１８】
タイヤ保持手段１０は、中空状（ここでは円筒状）の軸部材１１と、その外周面の所定位置に取り付けられた一対の保持リング１２とを有し、保持リング１２が、それぞれタイヤＴのビード部に挿入されて、その内周面に嵌合する。タイヤ保持手段１０は、この保持リング１２を介して、タイヤＴに取り付けられてタイヤＴを同芯状に保持し、軸部材１１を中心にタイヤＴと一体に回転する。また、タイヤ保持手段１０は、保持リング１２よりも外側の軸部材１１の端部（軸端）１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ支持装置５０、４０との連結部であり、駆動支持装置５０側の一端部１１Ａに、複数（ここでは、各４つ）の凹凸が周方向に順に形成されている。これにより、軸部材１１の一端部１１Ａに、４つの所定幅の固定用の突部１１Ｃが、軸線方向外側に向けて突出して、かつ周方向に沿って等間隔に設けられている。この突部１１Ｃは、駆動支持装置５０により固定される被固定部であり、固定可能な矩形板状やブロック状に形成され、後述するように固定されて、軸部材１１の一端部１１Ａを駆動支持装置５０の駆動支持軸５１に固定する。一方、軸部材１１の他端部１１Ｂは、凹凸が設けられずに、対向する従動支持装置４０の従動支持軸４１と連結する。
【００１９】
従動支持装置４０は、この軸部材１１の他端部１１Ｂに連結して回転可能に支持する従動支持体である円柱状の従動支持軸４１と、基台４２と、その上面に取り付けられた、従動支持軸４１を回転可能に軸受する２つの軸受４３と、を有する。また、従動支持装置４０は、基台４２の下方で搬送ローラ２８間に敷設された複数のレールと、レール上を走行するための走行手段（それぞれ図示せず）とを有し、走行手段によりレールに沿って所定方向（ここでは紙面に直交する方向）に移動する。これにより、従動支持装置４０は、上記した搬送台車２１の移動時には、その移動を妨げない退避位置まで移動し、タイヤ保持手段１０を支持するときには、従動支持軸４１が軸部材１１と同芯状に配置されて、従動支持軸４１の先端部が軸部材１１の他端部１１Ｂと対向する復帰位置に移動する。
【００２０】
更に、従動支持装置４０は、復帰位置で、従動支持軸４１を軸線方向の両方向に移動（図の矢印Ｘ１）させ、かつ、その先端部をタイヤ保持手段１０の軸部材１１に接近させて他端部１１Ｂに連結させる移動連結手段（図示せず）を有する。移動連結手段は、例えば基台４２に固定されたピストン・シリンダ機構からなり、そのピストンロッドを従動支持軸４１に平行に取り付け、ピストンロッドをシリンダから進退させて、従動支持軸４１を軸受４３と摺動させて軸線方向に移動させる。従動支持装置４０は、この移動連結手段により、従動支持軸４１を、離間位置から軸部材１１の他端部１１Ｂに向かって移動させ、従動支持軸４１の先端部を軸部材１１の他端部１１Ｂに係脱可能に連結させる。その際、従動支持軸４１は、移動連結手段による移動により軸部材１１の中空部（内径部）に挿入され、先端部の外周面が軸部材１１の中空部にはめ合わされて軸部材１１に同芯状に連結し、以降、タイヤ保持手段１０と一体に回転する。
【００２１】
これに対し、駆動支持装置５０は、軸部材１１の一端部１１Ａに連結して回転可能に支持する駆動支持体である円柱状の駆動支持軸５１と、基台５２と、その上面に取り付けられた、駆動支持軸５１を回転可能に軸受する３つの軸受５３と、を有する。この駆動支持装置５０では、基台５２は移動せず、駆動支持軸５１が軸部材１１と同芯状に、かつ、駆動支持軸５１の先端部が軸部材１１の一端部１１Ａと対向して配置されている。その状態で、駆動支持装置５０は、従動支持装置４０と同様の移動連結手段（図示せず）により、上記と同様に、駆動支持軸５１を軸線方向の両方向に移動（図の矢印Ｘ２）させる。これにより、駆動支持軸５１を軸部材１１の一端部１１Ａに向かって移動させ、駆動支持軸５１の先端部を軸部材１１の中空部に挿入してはめ合わせ、駆動支持軸５１を軸部材１１の一端部１１Ａに係脱可能に同芯状に連結して、タイヤ保持手段１０と一体に回転させる。
【００２２】
加えて、駆動支持装置５０は、軸部材１１の上記した突部１１Ｃを固定するための固定手段６０と、基台５２上に取り付けられて駆動支持軸５１を回転させる回転手段５４と、を有する。固定手段６０は、駆動支持軸５１の軸線方向の先端側に設けられて一体に回転するとともに、後述するように、軸部材１１の突部１１Ｃを挟み込んで、軸部材１１の被固定部である突部１１Ｃを駆動支持軸５１に固定する。これにより、固定手段６０は、軸部材１１を、その一端部１１Ａが連結された駆動支持軸５１に固定する。回転手段５４は、例えば、回転速度、回転角度、及び回転の停止位置等を制御可能なステッピングモータと、その回転動力を駆動支持軸５１に伝達する動力伝達機構等からなり、ここでは、駆動支持軸５１の後端部に取り付けられて軸線方向に一体に移動可能になっている。
【００２３】
駆動支持装置５０は、この回転手段５４により、軸部材１１が連結及び固定された駆動支持軸５１を軸線周りに回転させ、軸部材１１を中心に、タイヤ保持手段１０を介してタイヤＴを所定速度で回転させる。また、駆動支持装置５０は、タイヤＴを所定角度回転させて回転手段５４による回転を停止し、タイヤＴを周方向の任意の位置で停止させる。その際、従動支持装置４０の従動支持軸４１は、先端部が連結された軸部材１１を支持しつつ、その回転に合わせて従動回転する。
【００２４】
なお、これら各支持軸４１、５１は、移動連結手段により、軸部材１１の中空部に、タイヤ保持手段１０及びタイヤＴを回転可能に支持（保持）するために必要な長さ自動で挿入される。その後、上記した昇降台２５による搬送台車２１の下降により、タイヤ保持手段１０とタイヤＴの重量が両支持軸４１、５１にかかり、両支持軸４１、５１を介して、タイヤ保持手段１０が両支持装置４０、５０により支持される。また、各支持軸４１、５１は、軸部材１１の中空部に挿入される先端部が、先端に向かって次第に縮径するように傾斜して形成され、これにより、先端部の外周面に、軸部材１１の中空部への挿入を案内する、中空部よりも小径なテーパ面４１Ａ、５１Ａが形成されている。更に、このタイヤ製造装置１では、駆動支持軸５１の回転時に、固定手段６０が有する挟込部材７０、７１により、軸部材１１の突部１１Ｃを挟み込んで固定する。
【００２５】
図３は、この固定手段６０による固定までの動作を模式的に示す要部側面図であり、固定手段６０付近を拡大して示している。
固定手段６０は、図示のように、軸部材１１の突部１１Ｃを挟み込んで固定する一対の挟込部材７０、７１を有し、その少なくとも一方が変位して、挟込部材７０、７１同士が接近及び離間し、かつ、突部１１Ｃを挟み込んで固定する。
【００２６】
挟込部材７０、７１は、爪状に形成されたチャック部材であり、それぞれ突部１１Ｃを挟んだ両側の凹部内に挿入可能に、かつ、その間の突部１１Ｃの側面に当接して挟み込み可能に形成され、固定手段６０から軸部材１１側に向けて突出して配置されている。ここでは、一方（図の下方）の挟込部材（可動挟込部材）７１が、駆動支持軸５１の周方向に変位可能に構成され、周方向位置が固定された挟込部材（固定挟込部材）７０に対して可動挟込部材７１が接近して、突部１１Ｃを周方向の両側から挟み込んで駆動支持軸５１に固定する。また、固定手段６０には、軸部材１１に設けられた４つの突部１１Ｃに対して、その少なくとも１つ（ここでは、２つ）を挟み込むため、一対の挟込部材７０、７１が１組又は２組以上（ここでは２組）設けられている。
【００２７】
タイヤ製造装置１は、これら挟込部材７０、７１が各凹部内に入るように、駆動支持軸５１を移動（図３Ａの矢印Ｘ２）させる。この移動に伴い、駆動支持軸５１の先端部が、テーパ面５１Ａにより案内されて軸部材１１の中空部１１Ｄ内に挿入され、それらの外周面と内周面同士が嵌合して連結する。続いて、タイヤ製造装置１は、可動挟込部材７１を凹部内で変位（図３Ｂの矢印Ｙ）させて突部１１Ｃに当接させ、突部１１Ｃが固定挟込部材７０に当接するまで軸部材１１を周方向に変位させて、挟込部材７０、７１（図３Ｃ参照）により突部１１Ｃを所定圧力で挟み込む。これにより、突部１１Ｃと軸部材１１を駆動支持軸５１に固定して、駆動支持軸５１の回転を軸部材１１に伝達するとともに、挟込部材７０、７１を介して、軸部材１１及びタイヤ保持手段１０を周方向にがたなく正確に回転させる。なお、ここでは、固定手段６０は、駆動支持軸５１の外周面を軸線方向に摺動可能に構成され、駆動支持軸５１と軸部材１１との連結後に、軸部材１１に向かって移動して、挟込部材７０、７１を軸部材１１の凹部内に挿入する。
【００２８】
次に、本実施形態の固定手段６０について詳細に説明するが、以下では、軸部材１１との連結時に駆動支持軸５１が移動する方向（図３の左方）を前方、その逆方向（図３の右方）を後方として説明する。
図４は、固定手段６０の構造を模式的に示す要部断面図であり、駆動支持軸５１の軸線を含む面で切断して示している。また、図４では、駆動支持軸５１の軸線を挟んだ上側と下側に、固定手段６０の異なる周方向位置の断面を示しており、上側に可動挟込部材７１の取り付け位置を、下側に固定挟込部材７０の取り付け位置をそれぞれ示している。一方、図５は、図４Ｂの矢印Ｚ方向から見た固定手段６０の要部正面図である。
【００２９】
固定手段６０は、図示のように、駆動支持軸５１の外周面に沿って軸線方向に摺動する円筒状の摺動体６１と、摺動体６１の外周側に配置された円筒状の外筒体６２とを有する。また、固定手段６０は、摺動体６１の後方側縁部のフランジ６１Ａに固定されたホルダ６３と、ホルダ６３間（図５参照）に後方側（図４参照）に向けて取り付けられたシリンダ６４Ａ及び、シリンダ６４Ａから駆動支持軸５１の軸線と平行に進退するピストンロッド６４Ｂからなるピストン・シリンダ機構６４と、を有する。更に、固定手段６０は、基端部が駆動支持軸５１の外周面に固定された支柱６５を有し、その先端部にピストンロッド６４Ｂの先端部を回転自在に連結している。これらホルダ６３、ピストン・シリンダ機構６４、及び支柱６５（図５参照）は、摺動体６１の周方向に１８０°離れて２箇所に設けられており、摺動体６１（及び挟込部材７０、７１）を駆動支持軸５１の軸線方向に移動させる移動機構を構成している。具体的には、２つのピストン・シリンダ機構６４のピストンロッド６４Ｂが同期して進退すると、それに応じて、支柱６５に対して摺動体６１が離間及び接近して、前方（図４Ａの矢印Ｆ）及び後方（図４Ｂの矢印Ｂ）に所定距離ずつ移動する。
【００３０】
外筒体６２は、摺動体６１と一体に駆動支持軸５１の軸線方向に移動するとともに、摺動体６１の周方向に、その外周面に沿って同芯状に回動し、摺動体６１に対して、所定角度の範囲内で周方向に相対変位する。また、外筒体６２には、矩形板状の取付部（取付片）６２Ａが、摺動体６１の前方側で半径方向内側（図４では下側）に突出して、かつ、周方向に１８０°離れた位置（図５参照）に２つ設けられている。この取付部６２Ａの前方側の面には、それぞれ可動挟込部材７１（７１Ａ、７１Ｂ）が取り付けられており、外筒体６２の周方向の変位に伴い、可動挟込部材７１も周方向に変位（図５の矢印Ｒ）する。これに対し、固定挟込部材７０（７０Ａ、７０Ｂ）は、摺動体６１（図４参照）の前方側の端面に、かつ、各取付片６２Ａから離れた所定位置の２箇所（図５参照）に、互いに１８０°離れて取り付けられている。
【００３１】
また、固定手段６０は、摺動体６１のフランジ６１Ａに固定されたホルダ６６と、ホルダ６６に取り付けられたピストン・シリンダ機構６７と、そのピストンロッド６７Ｂの先端部が連結された伝動部材６８と、を有する。ピストン・シリンダ機構６７は、摺動体６１の周方向に沿うように配置されて、シリンダ６７Ａの両側面がヒンジＨ１を介してホルダ６６に回転自在に取り付けられており、ピストンロッド６７Ｂを周方向に沿って進退させつつ、ピストンロッド６７Ｂに作用する力に応じてヒンジＨ１を中心に揺動する。伝動部材６８は、先端部にピストンロッド６７Ｂの先端部がヒンジＨ２を介して回転自在に連結され、基端部が外筒体６２の外周面に固定されている。これらホルダ６６、ピストン・シリンダ機構６７、及び伝動部材６８は、摺動体６１及び外筒体６２の周方向に１８０°離れて２箇所に、かつ駆動支持軸５１の軸線を中心に点対称に設けられており、外筒体６２（及び可動挟込部材７１）を駆動支持軸５１の周方向に変位させる変位機構を構成している。
【００３２】
具体的には、２つのピストン・シリンダ機構６７のピストンロッド６７Ｂが同期して進退（図５の矢印Ｎ）すると、それに応じて、伝動部材６８がピストン・シリンダ機構６７に対して離間及び接近する。これに伴い、伝動部材６８と外筒体６２が、摺動体６１に対して、周方向の両方向に所定距離ずつ一体に変位し、取付部６２Ａの可動挟込部材７１も変位（図５の矢印Ｒ）して、対をなす固定挟込部材７０に離間及び接近する。このようにして、固定手段６０は、挟込部材７０Ａ、７１Ａ（７０Ｂ、７１Ｂ）同士の間隔を変更し、上記した軸部材１１の突部１１Ｃ（図３参照）の挟み込みによる固定と、固定の解除とを行う。また、突部１１Ｃの固定時には、４つの突部１１Ｃの中の対称な位置の２つの突部１１Ｃを、２組の挟込部材７０Ａ、７１Ａ（７０Ｂ、７１Ｂ）で挟み込む。
【００３３】
次に、このタイヤ製造装置１により、タイヤ表面にグルービング加工を施して、溝が形成されたタイヤを製造する手順や動作、及びタイヤ製造方法について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御され、所定のプログラムに基づいて接続された装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random
Access Memory）等を有するコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、タイヤ製造に関する各動作を各々実行させる。
【００３４】
本実施形態では、まず、装置外で、タイヤＴ（図２参照）を、一端部１１Ａに被固定部である突部１１Ｃが設けられた軸部材１１を有するタイヤ保持手段１０に装着して、タイヤ保持手段１０によりタイヤＴを同芯状に保持する。次に、搬送台車２１によりタイヤ保持手段１０の軸部材１１を支持して、搬送台車２１を昇降台２５上の所定位置に搬送し、タイヤ保持手段１０を駆動支持装置５０と従動支持装置４０の間に配置する。続いて、上記した各移動連結手段により、回転可能な一対の支持軸（駆動支持軸５１及び従動支持軸４１）を、それぞれ離間位置から軸部材１１の一端部１１Ａ及び他端部１１Ｂに向かって軸線方向に移動させて、それぞれ対向する各端部１１Ａ、１１Ｂに係脱可能に連結する。その際、ここでは、各支持軸５１、４１を移動させて軸部材１１の中空部１１Ｄに挿入し、支持軸５１、４１を中空部１１Ｄにはめ合わせて軸部材１１に連結させる。この連結後に、昇降台２５により搬送台車２１を下降させ、両支持軸５１、４１により軸部材１１を回転可能に支持する。
【００３５】
次に、タイヤ製造装置１は、駆動支持軸５１に設けられた固定手段６０により、軸部材１１の突部１１Ｃを挟み込み、突部１１Ｃ（及び軸部材１１）を、駆動支持軸５１に固定する。この固定時には、まず、固定手段６０が有する挟込部材７０、７１を、駆動支持軸５１の軸線方向に後方側（図４Ａ参照）から前方側（図４Ｂ参照）に移動させ、挟込部材７０、７１（図３Ｂ参照）を、突部１１Ｃを挟んで凹部内に挿入する。続いて、一対の挟込部材７０、７１の少なくとも一方（ここでは、一方の可動挟込部材７１）を変位（図５参照）させ、挟込部材７０、７１同士を接近（図３Ｂの矢印Ｙ）させて、軸部材１１の突部１１Ｃを挟み込んで固定（図３Ｃ参照）する。その状態で、軸部材１１が固定された駆動支持軸５１を回転させ、一体に回転する各支持軸５１、４１及びタイヤ保持手段１０を介して、軸部材１１を中心にタイヤ保持手段１０に保持されたタイヤＴを回転させる。
【００３６】
タイヤ製造装置１は、このようにタイヤＴを回転させつつ溝形成手段３０（図１参照）を作動させ、上記のようにカッター３４を移動させてタイヤＴを切削し、タイヤＴのトレッド面にリブ溝等のタイヤ周方向に延びる溝を形成する。或いは、各溝の形成位置に合わせてタイヤＴを停止させ、カッター３４により、停止したタイヤＴのトレッド面にラグ溝等のタイヤ幅方向に延びる溝を形成し、タイヤＴの回転と停止を繰り返して各溝を順に形成する。これにより、タイヤ製造装置１は、タイヤＴに所定の手順で所定形状の溝を形成し、溝が形成されたグルービングタイヤを製造する。続いて、タイヤ製造装置１は、挟込部材７０、７１同士を離間させて固定手段６０による突部１１Ｃの固定を解除し、昇降台２５により搬送台車２１を上昇させて、搬送台車２１により軸部材１１を支持する。また、両支持軸５１、４１を移動させて軸部材１１との連結を解除（図２参照）し、搬送台車２１とともにタイヤＴを装置外に搬送する。その後、タイヤＴが未加硫タイヤのときには、加硫成型して製品タイヤが製造される。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、支持軸５１、４１を移動させる等してタイヤ保持手段１０の軸部材１１に連結し、両支持軸５１、４１によりタイヤ保持手段１０及びタイヤＴを支持して、固定手段６０により、軸部材１１の突部１１Ｃを駆動支持軸５１に固定する。そのため、作業者のクレーン操作による配置作業やキーの位置合わせ等の手作業を要することなく、タイヤＴを装置内に配置してグルービング加工を施すことができ、タイヤ製造装置１の自動運転が可能となる。これに伴い、タイヤ配置時の煩雑さを回避しつつ、配置作業の時間が短縮して生産性が高くなり、かつ、危険な作業を排除して安全性も高くなり、作業の効率と安全性を改善することができる。また、突部１１Ｃを介して、軸部材１１を駆動支持軸５１に固定して、タイヤＴを、がたなく駆動支持軸５１の回転に完全に同期して回転させることができる。その結果、タイヤ周方向の動作精度や停止位置の精度、及び溝の形成位置の精度を大幅に高めて、製造後のタイヤの品質を向上させることもできる。併せて、固定手段６０の挟込部材７０、７１により突部１１Ｃを挟み込んで固定することで、突部１１Ｃの寸法や経時変化等に関わらず、突部１１Ｃを駆動支持軸５１に正確に固定でき、上記したキーの隙間や摩耗に伴う従来の問題も解消することができる。これにより、上記したタイヤ周方向の各精度や溝の精度も一層向上し、かつ、固定のための部品を交換する頻度や交換作業が削減されて保全性が向上し、装置の管理も容易になる。
【００３８】
従って、本実施形態によれば、タイヤＴにグルービング加工を施す際に、装置へのタイヤＴの自動かつ容易な配置が可能になり、タイヤ製造の生産性や安全性を高めつつ装置の管理が容易になり、溝の形成位置の精度を向上させることができる。特に、タイヤ周方向に延びるリブ溝に比べて、タイヤ周方向の特定位置に形成されるタイヤ幅方向に延びるラグ溝等の、タイヤＴを停止させて形成する必要がある溝を形成するときには、高い周方向の動作や停止精度が求められるため、このタイヤ製造装置１は、このような溝を有するタイヤの製造に好適である。また、このタイヤ製造装置１は、変形し易い未加硫タイヤや、建設車両用タイヤ（ＯＲタイヤ）等の大型のタイヤに溝を形成するときでも、変形等を防止しつつ容易に配置できる。
【００３９】
ここで、軸部材１１と各支持軸４１、５１は、例えば中空状に形成した各支持軸４１、５１内に軸部材１１を挿入し、固定手段６０により、軸部材１１の半径方向外側に突出する突部１１Ｃを挟み込む等して、上記と異なるように連結及び固定するようにしてもよい。ただし、軸部材１１の中空部１１Ｄに各支持軸４１、５１を挿入して連結するときには、それらを容易かつ精度よく連結できることに加えて、軸部材１１の一端部１１Ａを加工して一体に突部１１Ｃを形成できるため、他の部材を固定するよりも、突部１１Ｃが容易かつ高い強度で軸部材１１に設けられる。また、各支持軸４１、５１の中空部１１Ｄに挿入される先端部に、中空部１１Ｄへの挿入を案内するテーパ面４１Ａ、５１Ａを設けることで、芯合わせを正確に行う必要なく、挿入を容易に行うことができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、各支持軸５１、４１を移動連結手段により移動させて軸部材１１の端部１１Ａ、１１Ｂに連結したが、いずれか一方の支持軸５１、４１を移動連結手段により移動させるようにしてもよい。この場合には、例えば一方の支持軸５１、４１を一方の端部１１Ａ、１１Ｂとの連結後も移動させて、軸部材１１及びタイヤ保持手段１０を他方の支持軸５１、４１側に押し、他方の端部１１Ａ、１１Ｂを他方の支持軸５１、４１に向かって移動させて、それらを上記と同様に連結する。従って、少なくとも一方の支持軸５１、４１を移動連結手段により移動させて軸部材１１の端部１１Ａ、１１Ｂに連結すればよい。ただし、両支持軸５１、４１を移動させて端部１１Ａ、１１Ｂに連結するときには、連結動作を、より円滑かつ正確に行えるため、移動連結手段は両支持軸５１、４１に設けるのがより好ましい。
【００４１】
また、軸部材１１は、全体を中空状に形成する必要はなく、少なくとも各支持軸５１、４１が連結する端部１１Ａ、１１Ｂを中空状に形成して、両端部１１Ａ、１１Ｂに、各支持軸５１、４１がそれぞれ挿入されて連結する中空部１１Ｄを有していればよい。従って、軸部材１１は、端部１１Ａ、１１Ｂ以外の部分を中実状に形成し、或いは、中空状の端部１１Ａ、１１Ｂの部材同士を連結部材により連結して形成してもよい。加えて、軸部材１１と支持軸４１、５１は、例えば対向する各端面に係合凹部と係合凸部を形成し、それらを挿入して係合（連結）させる等、連結の仕方を問わず、上記のような各動作が可能に互いに連結すればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・タイヤ製造装置、１０・・・タイヤ保持手段、１１・・・軸部材、１１Ｃ・・・突部、１２・・・保持リング、２０・・・搬送手段、２１・・・搬送台車、２２・・・フレーム、２３・・・支持ローラ、２５・・・昇降台、２６・・・昇降機構、２８・・・搬送ローラ、３０・・・溝形成手段、３１・・・基部、３２・・・旋回部、３３・・・多関節ロボットアーム、３４・・・カッター、３５・・・回動部、４０・・・従動支持装置、４１・・・従動支持軸、４１Ａ・・・テーパ面、４２・・・基台、４３・・・軸受、５０・・・駆動支持装置、５１・・・駆動支持軸、５１Ａ・・・テーパ面、５２・・・基台、５３・・・軸受、５４・・・回転手段、６０・・・固定手段、６１・・・摺動体、６２・・・外筒体、６２Ａ・・・取付部、６３・・・ホルダ、６４・・・ピストン・シリンダ機構、６５・・・支柱、６６・・・ホルダ、６７・・・ピストン・シリンダ機構、６８・・・伝動部材、７０、７１・・・挟込部材、Ｋ・・・関節、Ｔ・・・タイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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