(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード保持部材の周方向に配設さた拡縮可能な複数の保持爪により内径部が保持されたビードを、成形ドラムの駆動側及び従動側に設置されたビードセッティングリングへ挿入移載させる際、前記ビード保持部材の周方向に配設した複数のビード押圧手段を一または二本以上順次伸長作動させて保持爪上のビードの一点から順次ビードセッティングリングに押圧移載するタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法。
【請求項２】
ビード供給部と成形ドラムの駆動側及び従動側に設置したビードセッティングリングとの間に移動可能で、かつ旋回可能なビード挿入装置を設置し、このビード挿入装置は、前記成形ドラムを挿通可能な貫通孔を備えた環状のビード保持部材と、このビード保持部材の周方向に、所定の間隔で径方向に拡縮可能に配設した複数のビード保持爪と、このビード保持爪に保持されているビードを前記ビードセッティングリングに押圧移載させる複数のビード押圧手段とで構成し、前記ビード保持爪を断面Ｌ字状に形成すると共に、先端部近傍の表面に少なくとも前記ビードセッティングリングの内径以上の山形状の突起部を形成して成るタイヤ成形機におけるビード自動挿入装置。
【請求項３】
前記ビード保持部材の周方向に配設した複数のビード保持爪にそれぞれ拡縮シリンダーを設け、前記複数のビード押圧手段として、押し込み用シリンダーを使用した請求項２に記載のタイヤ成形機におけるビード自動挿入装置。
【請求項４】
前記ビード保持部材の周方向に配設したビード押圧手段を、同時または時間差を持たせて順次作動させるように制御した請求項２または３に記載のタイヤ成形機におけるビード自動挿入装置。
【請求項５】
前記ビード保持爪の表面のビードと接触する部分を低摩擦材料で構成した請求項２，３または４に記載のタイヤ成形機におけるビード自動挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ成形機におけるビード自動挿入方法及びその装置に係わり、更に詳しくはビード供給部から供給されるビードを、タイヤ成形機（ファース成形機とも言う）の成形ドラムの駆動側及び従動側に設置されたビードセッティングリングに対して位置決めし、自動的にかつ確実に挿入することが出来るビード自動挿入方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビード内径よりも大きいドラム外径を有するタイヤ成形機の全自動化生産を実施するに当たり、現在最も困難な課題とされている技術として、ビード自動挿入装置においてタイヤ成形機の成形ドラム上を僅かな隙間をもってリング状のビードを挿通させる技術と、そのビードをタイヤ成形機の駆動側及び従動側に設置されたビードセッティングリングに精度良く嵌合させる技術等がある。
【０００３】
一方、ビードを単に成形ドラム上を通過させるだけの技術や、あるいは強固な装置で精密な芯出し調整をした上でビードをビードセッティングリングに嵌合させる技術は、従来から知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のビード自動挿入装置において、成形ドラム上をリング状のビードを通過させる技術は、拡縮成形ドラムを使用することにより比較的簡単に解決することが出来るが、ビード保持部材に保持されているビードをビードセッティングリングに芯合わせした状態で挿入移載させることが非常に難しかった。
【０００５】
このため、例えば図１５に示すように、ビードＷの保持を内径側からの拡縮可能な断面Ｌ字状の複数本のビード保持爪１によってチャッキングするように構成したものや、また図１６に示すように、ビード保持爪１の先端に階段状のインロー部２を付けたものが考えられていた。
【０００６】
しかし、断面Ｌ字状の複数本のビード保持爪１によってチャッキングするビード挿入装置の場合、成形ドラム３上を通過させることは容易であるが、ビード保持爪１とビードセッティングリング４とを位置決めすることが難しく、また成形ドラム３上を通過させるためには、これ以上ビード保持爪１の肉厚を厚くすることが出来ないと言う問題があった。
【０００７】
また、図１６のビード保持爪１の先端に階段状のインロー部２を付けたビード挿入装置の場合は、ビード保持爪１に保持されたビードＷとビードセッティングリング４との位置決めは容易であるが、ビード保持爪１の肉厚ｔが増し、装置が縮小した成形ドラム３上を通過する時の成形ドラム３の外径とのクリアランスが殆どとれず成形ドラム３上を通過させる点において実用上問題があった。
【０００８】
このように、ビード保持爪１を成形ドラム３上を通過させる時には、内径が大きく拡大し、またビードセッティングリング４との嵌合時には、インロー部２を使用すると言う相反した課題を解決することがビード挿入装置を実用化する上での必須条件であった。
【０００９】
また、図１７に示すように、断面Ｌ字状に形成されたビード保持爪１の数十ミリの長さのひさし部１ａでビードＷを内径側から保持している状態で、該ビードＷの後面側から押圧シリンダー５等により押圧してビードセッティングリング４に押し込む際、ビード保持爪１の表面とビードＷの内径面との摩擦が大きくなり過ぎて図１８に示すように、ビードＷに変形（波うち状態）が生じ、ビードセット（ビードの移載）がうまく出来ないと言う問題があった。
【００１０】
そこで、保持爪１のひさし部１ａの幅を短くし、押し込み時の変形を少なくすることも考えられるが、ロールオーバーリングと挿入装置が干渉して実用にならなかった。このため、ビードセット時の保持爪とビードとの摩擦を最少限とすることが同時に求められていた。
【００１１】
更に、従来のビード自動挿入装置の課題として、ビードＷの内径を保持した複数本のビード保持爪１からビードセッティングリング４にビードＷを押し込む際、周上に配設した複数本の押圧シリンダー５の動作順序と動作タイミングによってビードＷがスムーズに移動しないことがある。ビードＷを保持している保持爪１の上のビードＷの移動距離が長い程、この傾向が顕著になるが、タイヤ成形機のロールオーバーリングを避けてビードを挿入するビード保持爪を考えると、その距離は５０mmにも達し、何らかの方法により解決することが要望されていた。
【００１２】
この発明の目的は、複数本のビード保持爪により確実にビードを保持し、成形ドラムに対してビードを円滑に挿通させてビードを変形させることなく移動させ、ビードセッティングリングに対して精度良く、かつ確実に移載させることが出来るタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法及びその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法は、ビード保持部材の周方向に配設さた拡縮可能な複数の保持爪により内径部が保持されたビードを、成形ドラムの駆動側及び従動側に設置されたビードセッティングリングへ挿入移載させる際、前記ビード保持部材の周方向に配設した複数のビード押圧手段を一または二本以上順次伸長作動させて保持爪上のビードの一点から順次ビードセッティングリングに押圧移載することを要旨とするものである。
【００１４】
また、この発明のタイヤ成形機におけるビード自動挿入装置は、ビード供給部と成形ドラムの駆動側及び従動側に設置したビードセッティングリングとの間に移動可能で、かつ旋回可能なビード挿入装置を設置し、このビード挿入装置は、前記成形ドラムを挿通可能な貫通孔を備えた環状のビード保持部材と、このビード保持部材の周方向に、所定の間隔で径方向に拡縮可能に配設した複数のビード保持爪と、このビード保持爪に保持されているビードを前記ビードセッティングリングに押圧移載させる複数のビード押圧手段とで構成し、前記ビード保持爪を断面Ｌ字状に形成すると共に、先端部近傍の表面に少なくとも前記ビードセッティングリングの内径以上の山形状の突起部を形成したことを要旨とするものである。
【００１５】
前記環状に形成されたビード保持部材の周方向に配設した複数のビード保持爪に、それぞれ拡縮シリンダーを設け、前記複数のビード押圧手段として、押し込み用シリンダーを設け、更に前記ビード保持部材の周方向に配設したビード押圧手段を、同時または時間差を持たせて順次作動させるように制御ようにしたものである。また、保持爪の表面のビードと接触する部分は、低摩擦材料で構成してある。
【００１６】
このように、ビード保持部材の周方向に配設した複数のビード保持爪を一定の形状に構成してビードを保持させることで、ビードを確実に保持させることが出来ると共に、成形ドラムを円滑に挿通させることが出来、更にビードセッティングリングに中心に対して精度良く位置決めを行うことが出来、ビードを変形させることなく円滑に押出してビードセッティングリングに対して精度良く、かつ確実に移載させることが出来るものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１８】
なお、以下の実施形態の説明でタイヤ成形機とは、成形ドラム上でカーカス材等を巻付けて成形する第１段階タイヤ成形機（ファースト成形機）を言い、成形ドラムとは、第１段階タイヤ成形機で用いる第１段階成形ドラムを言う。
【００１９】
図１は、この発明を実施したタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法を実施するためのタイヤ成形機のビード自動挿入装置の概略平面図、図２は図１の概略正面図、図３は図２の側面図を示し、１０はタイヤ成形ドラム、１１は駆動側１１Ａのビードセッティングリング、１２はブラダー、１３は従動側１１Ｂのビードセッティングリング、１４はブラダーを示し、これらの各装置はドラム中心線Ｘ−Ｘ線上に直線的に設置されている。
【００２０】
１５はリング状に形成されたビードＷをセパレータＳと共に順次供給するビード供給部であって、このビード供給部１５では、ビードハンガー１５ａにビードＷとセパレータＳとを交互に吊り下げて供給側まで搬送するもので、また供給側の側部には、セパレータＳをバキュームパット等で吸着して取り除くセパレータ取外し装置１５ｂが設置されている。
【００２１】
このビード供給部１５とタイヤ成形機の前記成形ドラム１０の駆動側及び従動側に設置されたビードセッティングリング１１，１３との間には、図１（矢印で示す）及び図２に示すように、ビード挿入装置１６の移動経路１７が形成されている。
【００２２】
この移動経路１７としては、天井フレーム等にガイドレール１８が敷設され、このガイドレール１８にビード挿入装置１６を移動させるモータ１９を介して複数本の支持アーム２０ａ，２０ｂが揺動かつ移動可能に吊設され、支持アーム２０ａ，２０ｂの先端には、回転駆動機構２１を介して回転自在（１８０度旋回可能）な環状のビード保持部材２２が吊設されている。
【００２３】
前記支持アーム２０ａ，２０ｂは、前記ビード保持部材２２を水平に保持して揺動出来るように平行リンク機構を構成し、一方の支持アーム２０ａには、図３に示すように揺動シリンダー２３が取付けられている。この揺動シリンダー２３の伸縮作動により、ビード保持部材２２はビード供給部１５の中心Ｏ1 と成形ドラム１０の中心Ｏ2 （軸芯位置）との間をビードＷを保持した状態で揺動するものである。
【００２４】
前記回転駆動機構２１は、図４に示すように、前記支持アーム２０ａ，２０ｂの下端部に設けた支持フレーム２４に前記ビード保持部材２２の支持軸２５を回転自在に支持する軸受け部材２６が設置され、支持軸２５の下部には平歯車２７が固定されている。
【００２５】
この平歯車２７は、前記支持フレーム２４に取付けられた旋回駆動モータ２７の回転駆動軸２８に取付けられた駆動用の平歯車２９と噛合し、旋回駆動モータ２７の回転駆動力をビード保持部材２２に伝達している。
【００２６】
また、前記ビード保持部材２２は、図５及び図６に示すように、中心部に成形ドラム１０に対して挿通可能な貫通孔２２ａを備えたリング状に形成され、このビード保持部材２２の周方向には、所定の間隔で複数（この実施形態は５組であるが、特に数には限定されない）の断面Ｌ字状に形成された円弧状のビード保持爪３０が配設してある。
【００２７】
この各ビード保持爪３０は、ビード保持部材２２に取付けられた拡縮シリンダー３１に連結され、この拡縮シリンダー３１の伸縮作動により各ビード保持爪３０は径方向に拡縮するように構成されている。
【００２８】
また、各ビード保持爪３０の中央部及び各ビード保持爪３０間には、図５に示すように、ビード保持爪３０に保持されているビードＷを前記ビードセッティングリング１１，１３に押圧移載させる複数組（二本１組で５組）のビード押圧手段３２（cyl1〜cyl5) が設けてあり、このビード押圧手段３２は、押し込み用シリンダーのロッドの先端にプッシャープレート３２ａが取付けられている。
【００２９】
前記ビード保持爪３０は、図７〜図９に示すように、ビード保持部材２２にボルト等で固定される垂直な支持部３０ａと、これに一体的に形成された爪部３０ｂとにより構成され、爪部３０ｂの先端部近傍の表面には、頂部を水平に切断した山形状の突起部３３が形成され、この突起部３３の頂部径Ｄは、ビードＷの挿入作業を円滑にするために少なくとも前記ビードセッティングリング１１，１３の内径以上に形成されている。
【００３０】
また、爪部３０ｂ及び突起部３３の表面には、ビードＷを押し込む際に、ビードＷが爪部３０ｂ及び突起部３３の表面を円滑に移動できるように、樹脂材料等から成る低摩擦材（図示せず）が被覆してある。
【００３１】
次に、上記のような構成から成るビード挿入装置１６を用いてタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法について説明する。
【００３２】
この発明では、ビード供給部１５から供給されるビードＷの内径部を、ビード保持部材２２の複数のビード保持爪３０により保持し、移動経路１７を揺動させて成形ドラム１０の中心Ｏ2 （軸芯位置）まで移動させ、更にビード保持部材２２を左右横移動させてビードセッティングリング１１，１３に押圧移載させるもので、これらの作動は全て自動的に行われるものである。
【００３３】
即ち、ビード供給部１５に移動させたビード保持部材２２により、図１０に示すように、複数に分割された複数本のビード保持爪３０を縮径させた状態でビード供給部１５に供給されたビードＷの内径部に挿入させ、ビード保持爪３０上にビードＷが乗った状態で拡縮シリンダー３１により拡径させてビードＷの内径部を保持させる。
【００３４】
ビード保持部材２２のビード保持爪３０にビードＷが保持された状態で、ビードＷはビード保持部材２２に対してセンターリングされた状態となり、その後、図１１に示すように、揺動シリンダー２３を伸縮作動させてビード保持部材２２をビード供給部１５の中心Ｏ1 から成形ドラム１０の中心Ｏ2 （軸芯位置）まで揺動させて位置決めする。
【００３５】
次に、図１２に示すようにビード保持部材２２のビード保持爪３０に保持されているビードＷを駆動側１１Ａのビードセッティングリング１１に装着させる場合には、成形ドラム１０に対してビード保持部材２２の貫通孔２２ａを挿通させると共に、ドラム中心線Ｘ−Ｘ線に沿ってビードセッティングリング１１の位置まで横移動させる。
【００３６】
この時の、ビード保持部材２２に設けたビード押圧手段３２の押込み作動と、ビード保持爪３０の拡縮シリンダー３１の作動を図１３の作動説明図で示している。
【００３７】
即ち、図１３のドラム中心線Ｘ−Ｘ線の上方の作動図は、ビード押圧手段３２の押込み作動を（Ｓ1 ）〜（Ｓ4 ）で示し、またビード保持爪３０の拡縮シリンダー３１の作動（Ｔ1 ）〜（Ｔ4 ）をドラム中心線Ｘ−Ｘ線の下方の作動図で示している。
【００３８】
前記成形ドラム１０に対してビード保持部材２２を通過させる場合には、ビード保持爪３０が「拡」または「縮」のいずれかの状態（Ｔ1 ）から「拡」（Ｔ2 ）状態にしてビードＷを保持した状態で通過させ、第１段タイヤ成形ドラム１０を通過した時点で、拡縮シリンダー３１を縮径させる（Ｔ3 ）。
【００３９】
この状態から、ビード保持部材２２のビード保持爪３０をビードセッティングリング１１の近傍まで横移動させ、そして、拡縮シリンダー３１を作動させてビード保持爪３０を拡径させる（Ｔ4 ）。
【００４０】
一方、ビード押圧手段３２は、（Ｓ1 ）〜（Ｓ3 ）の位置までは作動せず、（Ｓ4 ）の位置、即ち、ビード保持爪３０がビードセッティングリング１１に近接した位置で、かつ拡径した状態で作動を開始し、ビード保持爪３０の爪部３０ｂ上に保持されているビードＷをビードセッティングリング１１に押圧移載するものである。
【００４１】
上述したように、ビード保持爪３０の爪部３０ｂの先端部近傍に形成された山形状の突起部３３の頂部は、ビードセッティングリング１１の内径以上（この実施形態では略同径）に形成されているため、ビード保持爪３０の爪部３０ｂ上に位置するビードＷがビード押圧手段３２により押圧されて突起部３３の頂部を通過する時には、ビードセッティングリング１１の内径と略同一径となり、ビードＷはビードセッティングリング１１に対してセンターリングされた状態で円滑に挿入移載されるものである。
【００４２】
また、ビードＷを駆動側１１Ａのビードセッティングリング１１に装着した後、次に、従動側１１Ｂのビードセッティングリング１３に装着させる場合には、ビード保持部材２２を成形ドラム１０を挿通させて一旦元の位置まで戻し、ビード供給部１５まで移動させてビードＷを上記と同様な作動により複数本のビード保持爪３０によりビードＷの内径部を保持させる。その後、ビード保持部材２２を１８０度旋回させて、ドラム中心線Ｘ−Ｘ線の成形ドラム１０の中心Ｏ2 （軸芯位置）まで揺動させる。
【００４３】
この状態からビード保持部材２２のビード保持爪３０に保持されているビードＷを従動側１１Ｂ側のビードセッティングリング１３近傍まで移動させ、上記と同様に拡縮シリンダー３１及びビード押圧手段３２を順次作動させて、ビード保持爪３０に保持されているビードＷをビードセッティングリング１３に挿入移載するものである。
【００４４】
また、ビード保持部材２２のビード保持爪３０に保持されているビードＷを複数組みのビード押圧手段３２（cyl1〜cyl5) でビードセッティングリング１１，１３に挿入移載させる際、複数組みのビード押圧手段３２（cyl1〜cyl5) を同時に伸長作動させてビードＷを押圧すると、図１８で説明したように、ビードＷが変形する恐れがあり、ビードセッティングリング１１，１３に円滑に移載されない場合があるため、複数のビード保持爪３０に保持されているビードＷを順番に、かつ時間差を持たせて押圧することが考えられる。
【００４５】
この実施形態として、例えば、図１４のパターン１〜パターン３があり、パターン１では、図５に示すビード押圧手段３２（cyl1）〜（cyl5）に時間差を持たせて伸長作動させ、ビード保持爪３０に保持されているビードＷをビード押圧手段３２（cyl1）の位置から順番に押圧移載させるようにしたものである。
【００４６】
また、パターン２では、図５に示すビード押圧手段３２（cyl1）〜（cyl3）に時間差を持たせると共に、（cyl2）と（cyl5）とを同時に作動させ、更に（cyl3）と（cyl4）とを同時に伸長作動させてビードＷを押し込むようにしたものである。更にパターン３では、図５に示すビード押圧手段３２（cyl1）〜（cyl5）を時間差を持たせてＯＮ，ＯＦＦ作動させてビードＷを押し込むようにしたものである。
【００４７】
このように、ビードＷの全周面を同時に押圧するのではなく、順番または数箇所を同時に押圧させることで、ビードＷを変形させることなく、ビードセッティングリング１１，１３に円滑に移載させることが出来るものである。
【００４８】
以上のように、ビード供給部１５から供給されるビードＷを成形ドラム１０の駆動側１１Ａ及び従動側１１Ｂに設置されたビードセッティングリング１１，１３の位置まで自動的に搬送し、ビードＷをセンターリングした状態でビードセッティングリング１１，１３に自動挿入が出来るようにしたことで、大径ドラム成形機におけるビード挿入を全自動化させることが可能となり、ビードＷを成形ドラム１０上を円滑に挿通させて、ビードＷをビードセッティングリング１１，１３に精度良く位置決めして確実に嵌合移載させることができるのである。
【００４９】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成したので、複数本のビード保持爪により確実にビードを保持し、成形ドラムに対してビードを円滑に挿通させてビードを変形させることなく移動させ、ビードセッティングリングに対して精度良く、かつ確実に移載させることが出来、ビード挿入作業の際における作業者の事故を未然に防止し、大型タイヤの生産性，安全性及び生産コストを著しく削減することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施したタイヤ成形機におけるビード自動挿入方法を実施するためのタイヤ成形機のビード自動挿入装置の概略平面図である。
【図２】図１の概略正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】ビード保持部材の回転駆動機構の拡大説明図である。
【図５】ビード保持部材の拡大正面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】ビード保持爪の拡大正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図９】図８のＰ部の拡大断面図である。
【図１０】ビード供給部におけるビード保持部材の作動説明図である。
【図１１】タイヤ成形ドラムの中心（軸芯位置）に移動したビード保持部材の作動説明図である。
【図１２】ドラム中心線Ｘ−Ｘ線上に位置するビード保持部材の作動説明図である。
【図１３】ビード保持部材に設けたビード押圧手段の押込み作動と、ビード保持爪の拡縮シリンダーの作動説明図で、ドラム中心線Ｘ−Ｘ線上方の作動図は、ビード押圧手段の押込み作動を（Ｓ1 ）〜（Ｓ4 ）で示し、ドラム中心線Ｘ−Ｘ線下方は、ビード保持爪の拡縮シリンダーの作動（Ｔ1 ）〜（Ｔ4 ）の作動図を示している。
【図１４】ビード保持爪に保持されているビードを複数組みのビード押圧手段（cyl1〜cyl5) でビードセッティングリングに挿入移載させる際、パターン１〜パターン３を示す説明図である。
【図１５】従来のビード保持部材に保持されているビードをビードセッティングリングに挿入移載させる工程説明図である。
【図１６】従来の他のビード保持部材に保持されているビードをビードセッティングリングに挿入移載させる工程説明図である。
【図１７】従来のビード保持部材に保持されているビードをビード押圧手段でビードセッティングリングに挿入移載させる工程説明図である。
【図１８】図１７によりビードを押圧した場合のビードの変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ビード保持爪                  ２  インロー部
３  成形ドラム                    ４  ビードセッティングリング
５  押圧シリンダー              １ａ  ひさし部
１０  第１段タイヤ成形ドラム      １１  ビードセッティングリング
１１Ａ  駆動側                      １２  ブラダー
１３  ビードセッティングリング  １１Ｂ  従動側
１４  ブラダー                    １５  ビード供給部
１５ａ  ビードハンガー            １５ｂ  セパレータ取外し装置
１６  ビード挿入装置              １７  移動経路
１８  ガイドレール                １９  モータ
２０ａ，２０ｂ  支持アーム        ２１  回転駆動機構
２２  ビード保持部材              ２３  揺動シリンダー
２２ａ  貫通孔
２４  支持フレーム                ２５  支持軸
２６  軸受け部材                  ２７  平歯車
２８  回転駆動軸                  ２９  平歯車
３０  ビード保持爪                ３１  拡縮シリンダー
３０ａ  支持部                    ３０ｂ  爪部
３２  ビード押圧手段            ３２ａ  プッシャープレート
３３  突起部                        Ｄ  頂部径
Ｗ  ビード                        Ｓ  セパレータ
Ｘ−Ｘ  ドラム中心線              Ｏ1   ビード供給部の中心
Ｏ2   成形ドラムの中心（軸芯位置）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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