(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアにビードフィラを予め組み付けたプリセットビードを、カーカスバンドの半径方向外側に配置して、カーカスバンドの両側部をプリセットビードの周りに折返してタイヤを成型するタイヤの製造方法において、
ビードコアの半径方向外側に、リボン状ビードフィラゴムを複数周、巻回積層して、プリセットビードを形成するに際し、リボン状ビードフィラゴムの厚さ方向をビードコア中心軸方向に向け、ビードコア中心軸周りに回転する円板の側面上で、同一断面形状の、一本の連続したリボン状ビードフィラゴムを、ビードコアの中心軸線方向および、ビードコアの中心軸線から半径方向外向きに順次に巻回して積層するタイヤの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤの製造方法に用いられるプリセットビード形成装置であって、
ビードコアを保持するビードコア保持装置、このビードコア保持装置と一体となって回転しリボン状ビードフィラゴムを板面上に巻回積層する円板、前記リボン状ビードフィラゴムをその巻回に合わせて押し出す押出機、および、円板の板面上を変位可能に設けられ、押し出されたリボン状ビードフィラゴムを円板に押圧するリボン貼り付けローラを具えてなるプリセットビード形成装置。
【請求項３】
ビードコア保持装置を、ビードコアの側面を吸着保持する磁石と、磁石に吸着されたビードコアの内周面に力を作用させてビードコアをセンタリングするセンタリング装置とにより構成し、前記リボン貼り付けローラの位置をリアルタイムに制御するリボン貼り付けローラ位置制御手段を具えてなる請求項２に記載のプリセットビード形成装置。
【請求項４】
請求項２もしくは３に記載の前記プリセットビード形成装置と、このプリセットビード形成装置に供給されるビードコアを準備するビードコア準備ステーションと、形成されたプリセットビードを一時保管するプリセットビード保管ステーションと、ビードコア準備ステーションからビードコアをプリセットビード形成装置に移載し、プリセットビード形成装置からプリセットビードをプリセットビード保管ステーションに移載するビードハンドリングロボットとを具えてなるプリセットビード形成システム。
【請求項５】
異なるサイズの相前後する組み合わせを少なくとも一組含む、プリセットビードの、予め定められた形成順序に基づいて、ビードコア準備ステーションに準備するビードコアのサイズを指示するとともに、プリセットビード形成装置に形成するプリセットビードのサイズを指示するシステム制御装置を具える請求項４に記載のプリセットビード形成システム。
【請求項６】
プリセットビード形成装置により形成されたプリセットビードの重量および形状を測定して、良否判定を行うプリセットビード検査ステーションを設けてなる請求項４もしくは５に記載のプリセットビード形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコアにビードフィラを予め組み付けたプリセットビードをカーカスバンドの半径方向外側に配置して、カーカスバンド両側部をプリセットビードの周りに折返してタイヤを成型するタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの成型にあたり、ビードコアにビードフィラを予め組み付けたプリセットビードをカーカスバンドの半径方向外側に配置して、カーカスバンド両側部をプリセットビードの周りに折返してタイヤを成型するタイヤの製造方法は既に行われており（例えば、特許文献１参照）、この方法は、成型ドラム上で、ビードコアとビードフィラとを別々に組み付ける方法に比べて、成型ステーションの周辺のスペースと組み付けのための時間を節約できるという利点を有し、特に、成型ドラムを移動させて、複数のステーションでそれぞれのタイヤ構成部材を組み付ける、いわゆるドラムフローの成型システムにおいては、ビードコア及びビードフィラの組み付けを、カーカスバンド中央部の拡径とカーカスバンドの両側部の折返しを行うステーション内で実施しなければならず、そのためこのステーションでの工程に多大の時間を要し、システム全体のサイクルタイムを低下させてしまうという問題があり、プリセットビードの状態でカーカスバンドに組み付けることが、実用上必要とされていた。
【０００３】
そして、このプリセットビードは、従来、ビードコアに、グリーンタイヤにおけるビードフィラとほぼ同じ断面形状のゴムをタイヤ一周分だけ巻回して形成される。この方法は、一周だけの巻回で済むので巻回時間が短く、また簡易な装置でこれを形成することができるという点で有利ではあるが次のような問題点を有する。
【０００４】
第一に、種々のタイヤサイズに応じて異なる断面形状を得るために、この方法では、ビードフィラゴムの口金を取り替えなければならないが、この取り替えには時間がかかるので、押出機の稼働率を維持するため、それぞれのサイズのビードフィラをまとめて大量に押し出す必要があり、一方、多サイズ混流生産がなされているタイヤ成型工程にあっては、一つのサイズをまとめて成型することは行われておらず、そのため、プリセットビードの中間在庫を不必要にかかえる結果を招き、スペースと中間在庫管理とにおいて無駄が発生していた。
【０００５】
第二に、ビードフィラゴムをタイヤ一周分だけ巻回する方法は、周方向の一カ所につなぎ目が集中することになり、このつなぎ目がプリセットビードの周方向の不均一さの原因となり、タイヤユニフォーミティを悪化させる可能性がある。
【０００６】
第三に、直線状に押し出された前記断面のビードフィラゴムを、製品タイヤ断面において半径方向内外に延在するドーナツ形状のビードフィラにするためには、半径方向外側部分を内側部分に対して大きく伸長させる必要があり、この伸長を周方向にわたって均一にすることが難しい場合もあり、このことも、タイヤユニフォーミティを悪化させる要因となる。
【特許文献１】特開平２−２８３４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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、ビードコアにビードフィラを予め組み付けたプリセットビードをカーカスバンドの半径方向外側に配置して、カーカスバンド両側部をプリセットビードの周りに折返してタイヤを成型するタイヤの製造方法において、プリセットビードの多大な中間在庫をもつ必要がなく、しかも、プリセットビードの周方向の不均一性に起因してタイヤユニフォーミティを悪化させることのないタイヤの製造方法、これに用いられるプリセットビード形成装置、および、プリセットビード形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、ビードコアにビードフィラを予め組み付けたプリセットビードを、カーカスバンドの半径方向外側に配置して、カーカスバンドの両側部をプリセットビードの周りに折返してタイヤを成型するタイヤの製造方法において、
ビードコアの半径方向外側にリボン状ビードフィラゴムを複数周、巻回積層して、プリセットビードを形成するに際し、リボン状ビードフィラゴムの厚さ方向をビードコア中心軸方向に向け、ビードコア中心軸周りに回転する円板の側面上で、同一断面形状の、一本の連続したリボン状ビードフィラゴムを、ビードコアの中心軸線方向および、ビードコアの中心軸線から半径方向外向きに順次に巻回して積層するタイヤの製造方法である。
【００１０】
（２）本発明は、（１）のタイヤの製造方法に用いられるプリセットビード形成装置であって、
ビードコアを保持するビードコア保持装置、このビードコア保持装置と一体となって回転しリボン状ビードフィラゴムを板面上に巻回積層する円板、前記リボン状ビードフィラゴムをその巻回に合わせて押し出す押出機、および、円板の板面上を変位可能に設けられ、押し出されたリボン状ビードフィラゴムを円板に押圧するリボン貼り付けローラを具えてなるプリセットビード形成装置である。
【００１１】
（３）本発明は、（２）において、ビードコア保持装置を、ビードコアの側面を吸着保持する磁石と、磁石に吸着されたビードコアの内周面に力を作用させてビードコアをセンタリングするセンタリング装置とにより構成し、前記リボン貼り付けローラの位置をリアルタイムに制御するリボン貼り付けローラ位置制御手段を具えてなるプリセットビード形成装置である。
【００１２】
（４）本発明は、（２）または（３）のプリセットビード形成装置と、このプリセットビード形成装置に供給されるビードコアを準備するビードコア準備ステーションと、形成されたプリセットビードを一時保管するプリセットビード保管ステーションと、ビードコア準備ステーションからビードコアをプリセットビード形成装置に移載し、プリセットビード形成装置からプリセットビードをプリセットビード保管ステーションに移載するビードハンドリングロボットとを具えてなるプリセットビード形成システムである。
【００１３】
（５）本発明は、異なるサイズの相前後する組み合わせを少なくとも一組含む、プリセットビードの、予め定められた形成順序に基づいて、ビードコア準備ステーションに準備するビードコアのサイズを指示するとともに、プリセットビード形成装置に形成するプリセットビードのサイズを指示するシステム制御装置を具える（４）のプリセットビード形成システムである。
（６）本発明は、プリセットビード形成装置により形成されたプリセットビードの重量および形状を測定して、良否判定を行うプリセットビード検査ステーションを設けてなる（４）もしくは（５）のプリセットビード形成システムである。
【発明の効果】
【００１４】
（１）のタイヤの製造方法によれば、ビードフィラをリボン製法を用いて形成するため、ビードフィラとほぼ同じ断面形状のゴムをタイヤ一周分だけ巻回して形成する方法の様に、ビードフィラのサイズが異なるごとに押出機の口金を取り替える必要がないため、異なるサイズのプリセットビードを混流して生産することができ、このことにより、プリセットビードの中間在庫を縮小させるとともに、ビードフィラの周方向の繋ぎ目の集中化を抑制して、製品タイヤのユニフォーミティの低下を防止することができる。
また、円板を土台としてリボン状ビードフィラゴムを円板に平行に積層することにより、安定して高精度のプリセットビードを形成することができる。
（２）のプリセットビード形成装置によれば、（１）のタイヤの製造方法を実現することができ、前述の効果を奏することができる。
（３）のプリセットビード形成装置によれば、ビードコア保持装置を前記の如く構成したので、磁石によりビードコアの側面を円板上に吸着保持した後、センタリング装置にてビードコアの内周面に力を作用させて、ビードコアのセンタリングを行ない、ビードコアのサイズに応じて、センタリング装置を交換することなく、異なるサイズのビードコアを保持してセンタリングすることができる。
【００１５】
（４）のプリセットビード形成システムによれば、プリセットビード形成装置、ビードコア準備ステーション、ビードハンドリングロボット、プリセットビード保管ステーションを配置して、ビードコアの移載、プリセットビードの形成および移載を能率的かつ迅速に実施することができ、省力化および生産性の向上を図ることができる。
さらに（５）のプリセットビード形成システムによれば、複数のサイズのプリセットビードを混流して、多品種少量ロットの生産を可能にすることができる。
（６）のプリセットビード形成システムによれば、形成されたプリセットビードを検査した後、良品のみをタイヤ成型機に供することにより、安定した品質のプリセットビードをタイヤ成型機に供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明のプリセットビード形成装置を模式的に示す斜視図であり、また、図２は、本発明のプリセットビード形成装置の円板の中心軸線を含む断面内の模式図である。プリセットビード形成装置１は、リボン状のビードフィラゴム５を複数回巻回してビードフィラ３８を形成する一対のビードフィラ巻回部２と、これらのビードフィラ巻回部２を搭載する共通ベース３と、共通ベース３を軸線Ｖを中心として旋回駆動可能に支持する旋回駆動部４と、リボン状ビードフィラゴム５をその巻回に合わせて押し出す押出機６と、押し出されたリボン状ビードフィラゴム５をビードフィラ巻回部２に貼り付けるリボン貼り付けローラ７とから構成される。
ビードフィラ巻回部２は、軸線Ｖを中心とする１８０度の回転操作で相互に重なるよう、回転対称に配置され、それぞれのビードフィラ巻回部２は旋回させることにより、ビードフィラ形成ステーションＳ１とプリセットビード取出ステーションＳ２との間を相互に往復移動するよう構成される。
各ビードフィラ巻回部２は、一方の板面をリボン状ビードフィラゴム５を貼り付ける貼付面Ｆとする垂直に設けられた円板８と、円板８を回転駆動する回転駆動部９と、円板８の貼付面Ｆの反対側の面に周方向に並んで取り付けられ、貼付面Ｆ上に配置されたビードコア１０の側面を吸着する磁石１１と、磁石１１により吸着保持されたビードコア１０の内周面に力を作用させて、ビードコア１０を円板８に対してずらすことによりセンタリングを行う、センタリング装置１２と、半径方向内外に延在する複数の剥離バー１３とを具え、剥離バー１３は、円板８に設けたスリット１４を貫通して、円板８の厚さ方向に進退変位し、貼付面Ｆに密着した、形成完了後のプリセットビード３２を円板８から剥離するよう作用する。
【００１７】
センタリング装置１２は、円板８の中心軸線上に設けられ軸線上を変位する結束板１５と、結束板１５に一端をヒンジ連結された複数のリンク１６と、それぞれのリンクの他端に連結され、拡縮変位により磁石１１に吸着保持されたビードコア１０の内周面に力を作用させるセグメント１７と、これらのセグメント１７の、半径方向内外の変位をガイドするリニアガイド１８と、結束板１５を円板８の軸線方向に変位させるエアシリンダ１９とからなり、エアシリンダ１９を作用させることにより、リンク１６を介して、セグメント１７が拡縮変位するよう構成される。
このようなセンタリング装置１２においては、セグメント１７の円板８の半径方向の変位量を十分大きく設定することにより、対象とするサイズのビードコア１０のうち、最大径のものから最小径のものまでサイズにかかわりなく、エアシリンダ１９の一定の作動により、ビードコア１０をセンタリングすることができ、多サイズの混流生産を可能にすることができる。
【００１８】
次にこのプリセットビード形成装置１を用いたプリセットビード３２の形成方法を説明する。図１において、プリセットビード取出ステーションＳ２にビードフィラ巻回部２を位置させて、ビードコア１０を円板８の貼付面Ｆ上に、円板８とほぼ同心に配置する。このように配置されたビードコア１０は、磁石１１により吸着保持され、この状態でセンタリング装置１２を拡径することにより、これをセンタリングすることができる。
次いで、共通ベース３を軸線Ｖを中心に１８０度旋回させて、ビードコア１０を保持したビードフィラ巻回部２を、ビードフィラ形成ステーションＳ１に移動させる。そこで、ビードコア１０の半径方向外側に、円板８を回転させながら、貼付面Ｆ上にリボン状ビードフィラゴム５を連続的に巻回して、ビードフィラを形成する。その後ステッチャロール等の圧着ロールにより、形成されたビードフィラをビードコア１０に圧着させて、プリセットビードが形成される。
その後、共通ベース３を１８０度旋回させて、プリセットビードを吸着保持したビードフィラ巻回部２を、再び、プリセットビード取出ステーションＳ１に位置させ、そこでプリセットビード３２を、剥離バー１３により、円板８から剥離し、次工程に受け渡す。
【００１９】
図３（ａ）は、円板上のリボン状ビードフィラゴムの巻回態様を表わす模式図である。押出機６により押し出されたリボン状ビードフィラゴム５は、円板８のビードコア１０の外周側に、図３（ｂ）に示すように巻回される。ここでは、ビードコア１０の外周に隣接して、リボン状ビードフィラゴム５を合計１０層巻回する例を示したが、実際の工程では幅６ｍｍ厚さ０．５ｍｍのリボン状ビードフィラゴム５を、５０層程度巻回してビードフィラ３８を形成する。このように、幅および厚みの小さい1種類のリボン状ビードフィラゴム５を多数回巻回して積層することにより、多様なサイズのビードフィラ３８を所望の形状に形成することが出来る。
【００２０】
本発明のプリセットビード形成システムについて、図４に基づいて説明する。このシステム２１は、プリセットビード形成装置１と、このプリセットビード形成装置１に供給されるビードコア１０を準備するビードコア準備ステーション２２と、ビードコア準備ステーション２２からプリセットビード形成装置１にビードコアを移載し、プリセットビード形成装置１からプリセットビードをプリセットビード保管ステーション２５に移載するビードハンドリングロボット２３、プリセットビード検査ステーション２４、および、プリセットビードを一時保管するプリセットビード保管ステーション２５を図示の如く配置してなる。ビードコア準備ステーション２２には複数の収納コンテナ２６が設けられ、収納コンテナ２６ごとに異なるサイズのビードコア１０が収納されており、図示しないシステム制御装置により指示されたサイズのビードコア１０を、ビード取り出し手段２７により、図５に示すように、ビードコア準備ステーション２２から取り出し、図４に示すＡの位置までビード取り出し手段２５により運搬し、ハンドリングロボット２３に受け渡す。
【００２１】
ここで、ハンドリングロボット２３は、図６（ａ）に示すように、基部２８と、多関節アーム２９とを具え、その多関節アーム２９の先端に、ビードコア１０およびプリセットビードを把持することができる円板状のハンド３０を首振り可能に設ける。その円板状ハンド３０には、その半径方向内外に拡縮変位してＬ字の角部でビードコアの半径方向内側より支持する爪部３１を設ける。爪部３１は図６（ｂ）に示すように、縮径時には半径方向内側に折りたためるように構成される。以上の構成により、ハンド３０は複数のサイズのビードコア１０およびプリセットビードを、それらのサイズを逐一認識することなく、把持することができる。
【００２２】
その後、ビードハンドリングロボット２３の基部２８を回転させ、多関節アーム２９を伸縮させることにより、ビードコア１０を、プリセットビード取り出しステーションＳ２に位置するビードフィラ巻回部２の円板８に受け渡し、次いで、プリセットビード形成装置１の共通ベース３を１８０度回転させて、プリセットビード形成ステーションＳ１で形成されたプリセットビード３２をプリセットビード取り出しステーションＳ２に位置させ、そこで、ビードハンドリングロボット２３は、そこで、プリセットビード３２を受け取る。
【００２３】
次に、ビードハンドリングロボット２３により、プリセットビード３２を、図中Ｄで示す位置で、プリセットビード検査ステーション２４に移載する。プリセットビード検査ステーション２４では、移載されたプリセットビード３７の重量および形状を検査して、合格品をビードハンドリングロボット２３により、積み込み位置Ｅまで移動させて、プリセットビード保管ステーション２５の台車３３Ａにプリセットビード３２を移載する。
【００２４】
プリセットビード保管ステーション２５では、予め定められた形成順序で形成された、異なるサイズのプリセットビード３２を、順次、台車３３Ａ上に、カートリッジ３４を介して積み上げ、プリセットビード３２の、台車３３Ａ上の積載本数が所定の値に達したら、台車単位でタイヤ成型機に運搬される。
図４においては、積み込み位置Ｅの台車３３Ａでは、プリセットビード３２が積み上げ途中であり、この状態において、待機中の他の台車３３には、カートリッジ３２だけが積み上げられている。
ビードハンドリングロボット２３は、積み込み位置Ｅの台車３３Ａにプリセットビード３２を積み込んだあと、積み込み位置Ｅに隣接する台車３３Ｂよりカートリッジ３２を取り出し、これを台車３３Ａに移載する。ビードハンドリングロボット２３は、このようにして、プリセットビード３２とカートリッジ３２とを交互に積み重ねる。台車３３Ａ上のプリセットビード３２が所定積載本数になったら、台車３３Ａを排出し、隣接する台車３３Ｂを積み込み位置Ｅに移動させるが、このとき、台車３３Ｂ上のカートリッジ３２を１枚だけ残った状態にしておく。
【実施例】
【００２５】
本発明のタイヤの製造方法によるプリセットビードコアを使用した製品タイヤのユニフォーミティ向上効果を評価するために、本発明のタイヤの製造方法により製造したプリセットビードを用いたタイヤを実施例とし、グリーンタイヤにおけるビードフィラとほぼ同じ断面形状のゴムをタイヤ一周分だけ巻回して形成されるプリセットビードを使用したタイヤを従来例とし、実施例、従来例のタイヤを１０本試作し、ユニフォーミティの比較を行った。この結果、実施例タイヤは比較例タイヤに較べ、平均値で５ＮだけＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）が小さくなっており、ユニフォーミティを向上できていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のプリセットビード形成装置の概略図である。
【図２】本発明のプリセットビード形成装置の円板の断面模式図である。
【図３】本発明のプリセットビード形成工程の概略説明図である。
【図４】本発明のプリセットビード形成システムのレイアウトを示す略式平面図である。
【図５】本発明のビードコア準備ステーションのビード取り出し手段の作用を説明する概略図である。
【図６】本発明のビードハンドリングロボットの機構を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    プリセットビード形成装置
２    ビードフィラ巻回部
３    共通ベース
４    旋回駆動部
５    リボン状ビードフィラゴム
６    押出機
７    リボン貼り付けローラ
８    円板
９    回転駆動部
１０    ビードコア
１１    磁石
１２    センタリング装置
１３    剥離バー
１４    スリット
１５    結束板
１６    リンク
１７    セグメント
１８    リニアガイド
１９    エアシリンダ
２１    プリセットビード形成システム
２２    ビードコア準備ステーション
２３    ビードハンドリングロボット
２４    プリセットビード検査ステーション
２５    プリセットビード保管ステーション
２６    収納コンテナ
２７    ビード取り出し手段
２８    基部
２９    多関節アーム
３０    ハンド
３１    爪部
３２    プリセットビード
３３    台車
３４    カートリッジ
３８    ビードフィラ
【図１】
0004632650.tif 000002
【図２】
0004632650.tif 000003
【図３】
0004632650.tif 000004
【図４】
0004632650.tif 000005
【図５】
0004632650.tif 000006
【図６】
0004632650.tif 000007