(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のグリーンタイヤカーカスを同時に組み立てる方法において、
一連の少なくとも第１、第２、および第３のワークステーション（１１２）であって、各ワークステーションが、前記少なくとも第１、第２、および第３のワークステーションを通って延びる作業軸（１２４）に沿った所定の位置にあるワークステーションを確立するステップと、
互いに切り離された少なくとも第１、第２、および第３のタイヤ組立てドラム（１０８）のそれぞれを、それら前記タイヤ組立てドラムを通る回転軸が一定の所定の高さおよび位置で、かつ前記作業軸に平行に揃って維持されるように、前記少なくとも第１、第２、および第３のワークステーションを通って延びる前記作業軸（１２４）に沿って独立に前進させるステップと、
前記タイヤ組立てドラムを通る回転軸が一定の所定の高さおよび位置で、かつ作業軸に平行に揃うように維持しながら、前記各ワークステーション（１１２）にある、前記タイヤ組立てドラムを動作させる取入れサーバ（１２６）に、前記タイヤ組立てドラム（１０８）を結合するステップと、
前記第１、第２、および第３のワークステーション（１１２）の各々において前記第１、第２、および第３のタイヤ組立てドラム（１０８）に１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けるステップとを含む複数のグリーンタイヤカーカスを同時に組み立てる方法。
【請求項２】
前記ワークステーション（１１２）のうちの最後のステーションにあるタイヤ組立ドラムから、得られたグリーンタイヤカーカスを取り外すステップと、
前記最後のワークステーション（１１２ｄ）において、得られたグリーンタイヤカーカスが取り外された後で、前記タイヤ組立てドラム（１０８）を前記第１のワークステーション（１１２ａ）に前進させるステップとを含む請求項１に記載の、複数のグリーンタイヤカーカスを同時に組み立てる方法。
【請求項３】
前記タイヤ組立てドラム（１０８）に取り付けられた自己推進装置（１１０）を用いて、前記切り離されたタイヤ組立てドラム（１０８）の各々を前記作業軸（１２４）に沿って独立に前進させるステップを含む請求項１に記載の、複数のグリーンタイヤカーカスを同時に組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動タイヤ製造機械に関し、具体的には、組立経路に沿って配置された複数のワーキングステーションを有する組立経路に沿って移動する複数のタイヤ組立てドラムで複数のタイヤを同時に組み立てる方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗物用のタイヤ、たとえば自動車用のタイヤを製造する際、いくつかの異なる要素を連続的に組み立てることによって、まずいわゆるカーカスの製造が行われることが公知である。
【０００３】
言い換えれば、生産範囲に含まれる様々なカーカスタイプは、カーカス上に様々な付属要素が存在するかどうかと、付属要素自体の形状とに応じて互いに区別することができる。
【０００４】
一例を挙げると、チューブレスタイヤ用のカーカス、すなわち、使用時にインナーチューブが存在する必要のないタイヤを作製する際、主要な要素には、いわゆるインナーライナ、すなわち弾性の不通気性材料の層と、カーカスプライと、一般にビードコアと呼ばれ、周りにカーカスプライの両端が折り畳まれる一対の環状金属要素と、弾性材料で作られており、カーカス上の、横方向に互いに向かい合う位置に延びる一対の側壁とが含まれると考えることができる。付属要素には、１つまたは２つ以上の他のカーカスプライと、ビードコア（チェーファーストリップ）の周りの折り返された領域でカーカスプライを覆う１つまたは２つ以上の補強バンドなどを含めてよい。
【０００５】
米国特許第５，５５４，２４２号で開示されたように、従来技術では、第１段階タイヤ組立てドラムと第２段階タイヤ組立てドラムを組み合わせた２段階のタイヤ組立てが、一列に配置されると共に互いにずらして配置された組立てドラムと共に公知であり、かつ確立されている。さらに、バンド組立て装置が第１段階組立てドラムに整列する、第１段階位置と第２段階位置との間で、ドラムを１回旋回させる２段階のタイヤ組立てを用いることも公知である。このシステムの場合、個々のブレーカアプリケーションおよびシングルピーストレッドゴムが第２段階で取り付けられ、一方、エイペックスチェーファーやショルダウェッジなどの要素は第１段階で取り付けられる。上記の要素は、別々の工程で作られ、２段組立てプロセスの必要の応じて使用できるように格納される。
【０００６】
個々の段階で、２段組立て工程は各種の構成要素に対するサーバを用いているが、個別の２か所に対して広い作業領域が必要であると言う問題と、適切なステーションですべての構成要素を一緒にすると同時に、個々の作用を調和させる必要がある。その結果、構成要素はしばしば貯蔵され、老化を受け、例えば、個々に取り付けた構成要素を処理する際に、その粘着性を失うことがある。タイヤ部分組立てを或る段から次の段へ移動させるのは、第１段階及び第２段階のドラム上のタイヤに構成要素を配置する際に作業者を補助するのに機械的なサーバを使用したとしても、高度に労働集約的な作業である。その結果、その作業は費用がかかる。
【０００７】
米国特許第５，３５４，４０４号には、組立てが自動的に行われ、必要な床面積が小さい２段階プロセスによってグリーンタイヤを組み立てるシステムが開示されている。このシステムは床面積の問題を解決したが、その生産量には依然として限度がある。
【０００８】
従来技術では、米国特許第２，３１９，６４３号で開示されたように、各ステーションでチャックにかけられた複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造することが公知である。
【０００９】
さらに、米国特許第１，８１８，９５５号で開示されたように、「一列すなわち直列に配置された」複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造することができ、「コアをある装置から次の装置に並進させる連結手段が設けられる」。各タイヤコアが連結されるため、様々なサイズのタイヤ構造に対処するようにマシンを変更することはできない。
【００１０】
米国特許第３，３８９，０３２号にも、互いに結合されている多数の組立てドラムを使用するシステムが開示されている。
【００１１】
更に、米国特許第５，３５４，４０４号に記載のように、「一列すなわち直列に配置された」複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造し、「コアをある装置から次の装置に並進させる連結手段が設けられる」別のシステムが例示されている。
【００１２】
現在の生産プロセスにおいて、様々な要素の組立ては、実行すべき製造プロセスによる厳密な作業順序に従って移動させられる複数の組立てドラムを含む自動化された工場で行われる。たとえば、米国特許第５，４１１，６２６号で開示されたように、このような工場は、各ワークステーションが、その前部に運ばれる組立てドラム上への所定の要素の取付けを行う、互いに隣り合わせて連続的に配設された複数のワークステーションで構成することができる。
【００１３】
ＥＰ第０１０５０４８号には、コンベアを使用して複数のタイヤ組立てドラムを複数のアプリケータステーションに輸送するタイヤ組立て手段が開示されておいる。この場合、タイヤ組立てドラムがコンベアを完全に横断したときに、様々なアプリケータステーションにあるタイヤ組立てドラムに、タイヤを製造するように様々な要素が取り付けられ、タイヤ組立てドラムは、コンベアおよびアプリケータステーションに対して斜めに維持されている。
【００１４】
特に、生産中のカーカスタイプとは無関係に常に動作する、主要な要素を取り付けることを目的とした一次ワークステーションが設けられている。様々な一次ワークステーションと交互に、必要に応じて付属要素を取り付けることを目的とした１つまたは２つ以上の補助ワークステーションが配置されている。これらの補助ワークステーションの作動状態および非作動状態は、製造中のカーカスタイプに依存する。これらの従来技術の製造システムの問題は、組み立てられるタイヤに、現代の高性能タイヤの要件に対して適切な一様性を持たせるのに十分なほど、組立てドラムの位置が正確ではないことである。すなわち、組立て経路に沿って移動するタイヤ組立てドラムが各作業位置における停止位置に停止している間、タイヤ組立てドラムの位置をどのようにして正確に配置するかに関する教示も示唆もない。さらに、各組立てドラムを動作させる動力は各ドラムに載せて運ばれているようである。このことは、各ドラムが比較的複雑であり、製造費が比較的高いことを示している。
【００１５】
適切なタイヤ性能を得るには、大部分の空気入りタイヤ構造の各要素を、良好なタイヤ一様性が得られるように組み立てる必要があることは公知である。たとえば、タイヤの円周に沿って「蛇行する」トレッドの場合、タイヤが動作させられるとガタツキが起こる。たとえば、一方に傾けられたカーカスプライ（タイヤの一方の側のコードが他方の側のコードよりも長い）では、静的不釣合いおよび半径方向力変動を含む様々なタイヤ非一様性問題が起こる可能性がある。たとえば、子午線方向に対称的でない（たとえば、トレッドがビード間で心合わせされていない）タイヤでは、偶力不釣合い、横力変動、およびコニシティを含む様々なタイヤ非一様性問題が起こる可能性がある。したがって、典型的なタイヤ性能要件を満たすために、タイヤ業界では一般に、良好な一様性を有するタイヤを作製することにかなりの努力を払っている。タイヤ一様性は、一様であり、半径方向、横方向、周方向、および子午線方向に対称的であり、それによって静的釣合いおよび動的釣合いを含み、かつロードホイール上に荷重がかかった状態でタイヤを動作させるタイヤ一様性マシンで測定された半径方向力変動、横力変動、および接線方向力変動も含むタイヤ一様性の受け入れられる測定結果をもたらすタイヤ寸法および質量分布を意味すると一般に考えられる。
【００１６】
ある程度のタイヤ非一様性は、組立て後の製造時に（たとえば、研削によって）および／または使用時に（タイヤ／車輪組立体のリムに釣合い錘をかけることによって）補正することができるが、できるだけタイヤ一様性を組み込むことが好ましい（一般にその方が効率的である）。代表的なタイヤ組立てマシンは、たとえば、インナーライナや、１つまたは２つ以上のカーカスプライや、任意のサイドウォール補強部材およびビードエリアインサート（たとえばエイペックス）や、サイドウォールや、ビードワイヤリング（ビード）を含む連続する層として各タイヤ要素が周りを覆うタイヤ組立てドラムを有する。この層化の後で、カーカスプライ端部でビードの周りが覆われ、タイヤがドーナツ状に膨らまされ、トレッド／ベルトパッケージが取り付けられる。通常、タイヤ組立てドラムは工場の床上の固定位置に配置されており、各要素が所望の精度で配置されるように固定ドラム上の基準点に位置合わせされたツーリングを手作業でまたは自動的に使用して様々な要素層が取り付けられる。ツーリングは一般にタイヤ組立てドラムに固定されており、ツーリングにはたとえば、タイヤ組立てドラムを支持するのと同じフレーム（マシンベース）から延びるアーム上の案内輪が含まれる。
【００１７】
ここで論じた従来技術には依然として、ランフラットタイヤのような複雑な構成を有するタイヤを、様々な構成のサイズに適合するように容易に変更できる単一の製造ライン上で組み立てられるようにする問題がある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のカーカスを同時に組み立てる方法が開示される。この方法は、少なくとも３個で最大で１０個の一連のワークステーションを確立するステップと、少なくとも３つのワークステーションを通って延びる作業軸に沿って、少なくとも３つの切り離されたタイヤ組立てドラムを前進させるステップと、各ワークステーションにおいてタイヤ組立てドラムに１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けるステップの各タイヤ組立てステップを含む。次に、最後のワークステーションにおいて、結果として得られたグリーンタイヤカーカスが取り外される。最後に、タイヤ組立てドラムが、グリーンタイヤカーカスが取り外された後の最後のワークステーションから、第１のワークステーションに移される。
【００１９】
さらに、本発明によれば、グリーンタイヤカーカスの周りにベルト・トレッドパッケージが配設され、タイヤカーカスがトレッド・ベルト内に膨らまされ、グリーンタイヤが形成される。
【００２０】
本発明によれば、タイヤ組立てドラム同士が互いに切り離され、各ワークステーション間に延びる直線状の作業軸に沿って独立に前進させられる。切り離された各タイヤ組立てドラムは、各タイヤ組立てドラムの回転軸が直線状の作業軸に揃えられたままになるように個々に作業軸に沿って前進させられる。
【００２１】
本発明によれば、タイヤ組立てドラムが取り付けられた個々の自己推進装置により、複数の切り離されたタイヤ組立てドラムを同時に作業軸に沿って各ワークステーション間で前進させることができる。タイヤ組立てドラムは、各組立てドラムを通る回転軸が一定の所定の高さおよび位置に維持されると共に作業軸に平行に揃えられるように、作業軸に沿って前進させられる。
【００２２】
本発明によれば、タイヤ組立てドラムを動作させる取入れサーバが各ワークステーションに位置している。取入れサーバは、各組立てドラムを通る回転軸を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸に平行に揃えつつ、組立てドラムに結合される。各ワークステーションにある取入れサーバは、通常の引込み位置から外側に、作業軸を横切って、そのタイヤ組立てドラムに結合する位置へ移動する。次に、組立てドラムは、組立てドラムにタイヤ要素が取り付けられた後で取入れサーバから結合解除される。次に、各ワークステーションにある取入れサーバは、今や結合解除されているタイヤ組立てドラムが次のワークステーションに前進する前に、通常の引込み位置に引き込まれる。
【００２３】
本発明によれば、各ワークステーションにあるタイヤ組立てドラムに１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けるステップは、各組立てドラムを通る回転軸を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸に平行に揃えつつタイヤ組立てドラムにタイヤ要素を取り付けることを含む。これは、組立てドラムにタイヤ要素を取り付ける１つまたは２つ以上の取付けドラムを各ワークステーションに設けることによって行われる。
【００２４】
取付けドラムは、作業軸から離れた通常の引込み位置から、各組立てドラムを通る回転軸を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸に平行に揃えつつ組立てドラムにタイヤ要素を取り付けることのできる位置まで移動させられる。次に、取付けドラムは、各ワークステーションにおいて、タイヤ組立てドラムを次のワークステーションに前進させる前に、通常の引込み位置に引き込まれる。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。実施形態の例は添付の図面に示されている。各図は、例示的なものであり、制限的なものではない。本発明は概してこれらの好ましい実施形態に関連して説明するが、本発明の趣旨および範囲をこれらの特定の実施形態に制限するものではないことを理解されたい。
【００２６】
図を明確にするために、選択された図面におけるある要素は一定の比例に縮小せずに描かれている。本明細書で提示されている断面図は、「スライス」または「近視眼的」断面図の形であり、図を明確にするために、真の断面図では見えるある背景線が省略されている。
【００２７】
本発明のこの好ましい実施形態の構造、動作、および利点は、以下の説明を添付の図面と共に検討したときに明らかになろう。
【００２８】
【定義】
以下の用語は、本明細書に示される説明全体に亘って使用される可能性があり、本明細書における他の説明と矛盾するかまたは他の説明において詳細に記載されていないかぎり、これらの用語には一般に以下の意味を与えなければならない。
【００２９】
「エイペックス」（または「ビードエイペックス」）は、ビードコアの半径方向上方およびプライと折返しプライとの間に位置する弾性フィラーを指す。
【００３０】
「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸上にあるかまたはタイヤの回転軸に平行な方向を指す。
【００３１】
「軸線方向」は、タイヤの回転軸に平行な方向を指す。
【００３２】
「ビード」は、通常、ゴム材料に密閉されたスチールフィラメントのケーブルを有する、環状でほぼ伸長不能な引張り部材を有する、タイヤの部分を指す。
【００３３】
「ベルト構造」または「補強ベルト」または「ベルトパッケージ」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１８度から３０度の範囲の左および右のコード角を有する、織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層すなわちプライを指す。
【００３４】
「ブレーカ」または「タイヤブレーカ」は、ベルトまたはベルト構造または補強ベルトを指す。
【００３５】
「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッドとサイドウォールを除く、ビード、プライを含み、ＥＭＴまたはランフラットタイヤの場合にはさらにくさびインサートサイドウォール補強部材を含むタイヤ構造を指す。
【００３６】
「ケーシング」は、トレッドおよびアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構造、サイドウォール、およびタイヤの他のすべての要素を指す。
【００３７】
「チェーファー」は、リム部品によるタイヤのすりむきを防止するリムフランジ内のビードの周りの補強材料（ゴムのみ、または織物およびゴム）を指す。
【００３８】
「チッパー」は、機能が、ビード領域を補強し、サイドウォールの半径方向で最も内側の部分を安定させることである、ビード領域内に位置する織物コードまたはスチールコードの狭いバンドを指す。
【００３９】
「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びる円形のラインまたは方向を指すが、半径が、断面図で見たときのトレッドの軸線方向曲率を定める、互いに隣接する数組の円曲線の方向を指すこともある。
【００４０】
「コード」は、プライおよびベルトを補強する、繊維または金属または織物を含む補強ストランドの１つを指す。
【００４１】
「クラウン」または「タイヤクラウン」は、トレッド、トレッドショルダ、およびサイドウォールのすぐ隣りの部分を指す。
【００４２】
「ＥＭＴタイヤ」は、拡張可動性技術（Extended Mobility Technology）を指し、ＥＭＴタイヤは、「ランフラット」であるタイヤを指す。「ランフラット」は、タイヤがほとんどないしまったく空気圧を有さない状態で少なくとも限られた動作を行うように構成されたタイヤを指す。
【００４３】
「赤道面」は、タイヤの回転軸線に垂直で、トレッドの中心、すなわちタイヤのビードの中間点を通る平面を指す。
【００４４】
「ゲージ」は、一般に測定値を指し、厚さ寸法を指すことが少なくない。
【００４５】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内側の表面を形成し、タイヤ内に膨張ガスまたは流体を含み、エラストマまたは他の材料の層を指す。ハロブチルは不通気性が高い。
【００４６】
「インサート」は、通常ランフラット型タイヤのサイドウォールを補強するのに用いられる三日月形またはくさび形補強部材を指す。また、トレッドの下方に位置する弾性非三日月形インサートも指す。「くさびインサート」と呼ばれることもある。
【００４７】
「横方向」は、軸線方向に平行な方向を指す。
【００４８】
「子午線方向形状」は、タイヤ軸線を含む平面に沿って切り取られたタイヤ形状を指す。
【００４９】
「プライ」は、ゴムを被覆されており半径方向に展開されるか、そうでなければ互いに平行なコードから成る、コードで補強されたカーカス補強部材（層）を指す。
【００５０】
「空気入りタイヤ」は、２つのビードと、２枚のサイドウォールと、トレッドとを有し、ゴム、化学薬品、織物およびスチール、または他の材料で作られた、概ねドーナツ形（通常開いたトーラス）の積層機械素子を指す。
【００５１】
「ショルダ」は、トレッド縁部のすぐ下にあるサイドウォールの上部を指す。
【００５２】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードとの間の部分を指す。
【００５３】
「タイヤ軸線」は、タイヤがホイールリムに取り付けられ回転しているときの、タイヤの回転軸線を指す。
【００５４】
「トレッドキャップ」は、トレッドと、トレッドパターンが成形されるトレッドの下にある材料とを指す。
【００５５】
「折返し端部」は、カーカスプライの、プライが周りを覆うビードから上向きに（すなわち、半径方向外側に）折り返される部分を指す。
【００５６】
【発明の実施の形態】
図１に示されているように、第１段階タイヤ組立てシステム１０２と、第２段階組立てシステム１０６とを含むフレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００が開示される。以下に詳しく説明するように、タイヤカーカスは、複数のタイヤ組立てドラム１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ、１０８ｅ（集合的に「１０８」と呼ぶ）が第１段階タイヤ組立てシステム１０２を通過するときに各タイヤ組立てドラム上で組み立てられる。各タイヤ組立てドラム１０８上でタイヤカーカスが組み立てられるのと同時に、トレッドで覆われたベルトパッケージが第２段階組立てマシン１０６で組み立てられる。移送装置（図示せず）は、第１段階組立てシステム１０２内のタイヤ組立てドラム１０８から全部組み立てた各タイヤカーカスを取り外し、その全部組み立てたタイヤカーカスを整形ターレット１０４に移動する。次いで、整形ターレットは矢印１０５で示すように次の位置に移動され、別の移送リング（図示せず）が整形ターレット１０４の上に既にあるグリーンタイヤカーカス上に完成したベルトパッケージを移動する。次に、グリーンタイヤをベルト・トレッドパッケージ内に膨らませてグリーンタイヤを形成する。グリーンタイヤを整形ターレット１０４から取り外し、通常は、コンベヤー（図示せず）によって成型に送られる。
【００５７】
本発明のフレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００によって実現されるいくつかの利点は、前記した従来のシステムの問題及び限界を克服するものである。第１に、タイヤ組立てシステム１００は、組立て中のタイヤの複雑さに応じてより多いかまたはより少ないワークステーションを含むように容易にかつ高速に修正することができる。さらに、タイヤ組立てドラムの構成および数は、様々なサイズおよび構成のタイヤの組立てに対処するように変更することができる。さらに、組立てドラムに材料を取り付けるドラムは、組立て中のタイヤの特定の構成に応じて様々なサイズの材料に対処するように容易に修正することができる。これらおよび他の改良について以下に詳しく説明する。
【００５８】
図１に示されているように、第１段階組立てシステム１０２には、各ワークステーションでタイヤ組立てドラム１０８上に１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付ける、ステーション１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ（集合的に「１１２」と呼ぶ）のような一連の少なくとも３個で最大１０個のワークステーションが組み込まれている。組立てドラムを第１段階組立てシステム１０２を通って前進させるのに、各々に１つの組立てドラム１０８が取り付けられた、通常、自動化誘導車両（ＡＧＶ）１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ（集合的に「１１０」と呼ぶ）と呼ばれる自己推進装置が用いられる。タイヤ組立てドラム１０８は、それぞれのＡＧＶ１１０に取り付けられたドラム支持体１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ（集合的に「１３０」と呼ぶ）によってそれぞれ、回転可能に支持されている。タイヤ組立てドラム１０８は、回転軸１３４を中心としてドラム支持体１３０に対して回転する。ＡＧＶ１１０は、互いに独立に動作し、互いに連結されてはおらず、長円形のループで示されている作業経路１１４に沿って遠隔地から誘導される。さらに、組立てドラム１０８は、それぞれＡＧＶに取り付けられており、互いに連結されてはいない。作業経路１１４は、以下に詳しく論じるように任意の所望の構成を有してよい。作業経路１１４は、矢印１１６の方向にワークステーション１１２を通って延びる直線状の作業軸１２４を含んでいる。ＡＧＶ１１０は、各ワークステーションでタイヤ組立てドラムに１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けることができるように、作業経路１１４に沿って、具体的には各ワークステーション１１２を通って延びる直線状の作業軸１２４に沿って、切り離されたタイヤ組立てドラム１０８を独立に前進させるように働く。各ＡＧＶ１１０がワークステーション１１２に同時に到着することが好ましい。しかし、ＡＧＶ１１０が各ワークステーションに全く同じ時間に到着することは必要条件ではないが、ＡＧＶが互いに衝突しないことが重要である。たとえば、ＡＧＶ１１０ａは、ＡＧＶ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄがそれぞれワークステーション１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに到着するのと同時にステーション１１２ａに到着する。他のワークステーション間の距離、すなわち１１２ａから１１２ｂまでの距離とは異なる、最後のワークステーション１１２ｄから第１のワークステーション１１２ａまでの作業経路１１４のループに沿った余分の距離のために、作業経路に沿った組立てドラム１０８の移動速度を速くするために、図１に示されているように組立てドラム１０８ｅを有する追加的なＡＧＶ１１０ｅを設けることができる。
【００５９】
各ワークステーション１１２はそれぞれ、取付けドラム１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ、１１８ｇ（集合的に「１１８」と呼ぶ）と、供給リール１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２９ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ（集合的に「１２０」と呼ぶ）と、取入れサーバ１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ（集合的に「１２６」と呼ぶ）とを含んでいる。
【００６０】
各ワークステーション１１２にある取入れサーバ１２６は通常、作業軸１２４から後方に間隔を置いて配置された、図１に示されている引込み位置に配置される。まずタイヤ組立てドラム１０８がＡＧＶ１１０によってワークステーション１１２まで前進させられると、取入れサーバ１２６が、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４を横切って移動し、その時点でそのワークステーションに配設されているタイヤ組立てドラム１０８に結合される。取入れサーバ１２６は、タイヤ組立てドラム１０８を制御し動作させる動力を供給するように働く。さらに、取入れサーバ１２６がタイヤ組立てドラム１０８に結合されると、取入れサーバ１２６に対するタイヤ組立てドラムの厳密な長手方向位置が確立される。さらに、組立てドラムがワークステーション１１２内に位置するとき、組立てドラム１０８の回転軸１３４は取付けドラム１１８を通る回転軸１２３に平行に維持される。組立てドラム１０８の長手方向の位置決めは、一定の所定の高さおよび位置に維持されると共に作業軸１２４に平行に揃えて維持される、組立てドラム１０８を通る回転軸１３４の位置を変更せずに行われる。組立てドラム１０８を通る回転軸１３４は、組立てドラムが第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまでの各ワークステーションを通過し、かつ各ワークステーション間で前進する際に、作業軸と同一直線になることが好ましい。以下に詳しく論じるようにタイヤ組立てドラムにタイヤ組立て要素が取り付けられた後、取入れサーバ１２６が組立てドラム１０８から結合解除され、図１に示されるように引込み位置に戻され、したがって、ＡＧＶ１１０は引き続き、作業経路１１４に沿って、拘束されずに移動することができる。
【００６１】
取付けドラム１１８を通る回転軸１２３は、垂直方向および水平方向において厳密に作業軸１２４に揃えられる。これにより、取付けドラム１１８が内側に組立てドラム１０８の方へ移動させられ、組立てドラム１０８がワークステーション内に位置しているとき、タイヤ組立て要素は以下に論じるように、厳密に組立てドラムに取り付けられる。さらに、取付けドラム１１８は、たとえば、取入れサーバ１２６の前方の表面上の長手方向基準点１２８のような、各ワークステーション１１２ごとに確立された長手方向基準点１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ（集合的に「１２８」と呼ぶ）に対して、長手方向に作業軸１２４に沿って厳密に位置決めされる。取付けドラム１１８は、ＡＧＶ１１０が取付けドラムに接触せずに第１段階組立てシステム１０２内の各ワークステーション１１２を通過できるように、通常、作業軸１２４から離れた位置に配設される。
【００６２】
タイヤ組立てドラム１０８が、各ワークステーション１１２ごとに確立された長手方向基準点１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ（集合的に「１２８」と呼ぶ）に対して、長手方向に作業軸１２４に沿って位置決めされた後、取付けドラム１１８は、以下に論じるようにすでに取付けドラムの外周に取り付けられているタイヤ要素がタイヤ組立てドラム１０８の外周面に押し付けられるように、前方に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、組立てドラムが回転することによって、タイヤ要素が取付けドラム１１８から組立てドラム１０８に移される。重要な特徴として、各タイヤ要素は、組立てドラムを通る回転軸１３４を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸１２４に平行にかつ同一直線になるように揃えて維持しつつタイヤ組立てドラム１０８に取り付けられる。
【００６３】
タイヤ要素がタイヤドラム１０８上に移されると、取付けドラム１１８は最初の位置に戻り、したがって、タイヤ組立てドラムは、作業軸１２４の反対側の取付けドラムから他のタイヤ要素を受け入れるか、または次のワークステーション１１２上に移動することができる。取付けドラム１１８は、組立てドラム１０８に取り付けられる特定のタイヤ要素に応じて様々な構成のドラムであってよい。通常、組立てドラム１０８が、この構成における、第１のワークステーション１１２ａから始まり最後のワークステーション１１２ｄで終わる一連のステップを通過するにつれて、各ワークステーション１１２でそれぞれの異なる要素が取り付けられる。
【００６４】
供給リール１２０にはタイヤ要素が巻かれており、供給リール１２０は、図１に示されているように各取付けドラム１１８のすぐ後ろに配設されている。通常、供給リール１２０から所望の長さのタイヤ要素を巻き取り、隣接する取付けドラム１１８の外周面上に巻き付けることができる。供給リール１２０が空になった後、ＦＭＳ（フレキシブル自動タイヤ組立てシステム）１００が引き続き動作するように、他の完全な供給リールを容易に所定の位置に運ぶことができる。
【００６５】
図１に示されているように、タイヤ組立てシステム１００の好ましい実施形態には、ワークステーション１１２上に保持されているタイヤ組立てドラム１０８を個々に、矢印１１６で示されている方向に前進させる複数の独立に移動可能な自己駆動ＡＧＶ１１０が組み込まれている。ＡＧＶ１１０には、図１に示されているように、ドラム支持体１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ（集合的に「１３０」と呼ぶ）によってタイヤ組立てドラム１０８が取り付けられている。ＡＧＶ１１０は、工場の床に埋め込まれた案内ワイヤ１２２によって形成される作業経路１１４に従う。作業経路１１４は、図１に示されているように、第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまで各ワークステーション１１２を通過し、次に周回して第１のワークステーション１１２ａに戻る長円形の経路である。ワークステーション１１２は、作業経路１１４に沿って第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまで延びる、共通の直線状の作業軸１２４に揃えられ、この作業軸１２４に沿って間隔を置いて配置されている。ＡＧＶ案内ワイヤ１２２は、ＡＧＶ１１０に制御信号を供給し、ワークステーション１１２を通過するときに作業軸１２４にほぼ平行になる。作業経路１１４は１方向に周回するように示されているが、図示のように、作業経路１１４から自動タイヤ組立てシステム１１０の反対側に戻る作業経路によって形成されるループに類似した追加的なループ（不図示）を設けることも本発明の条件の範囲内である。さらに、作業経路１１４からのスパー１３２を設け、このスパー上に、補修、格納、再充電、または他の何らかの目的のためにＡＧＶ１１０を移動させることができる。ＡＧＶ１１０は、自己駆動式であり、案内ワイヤ１２２に従うように自動化されているが、たとえば、無線信号および／または近接スイッチによる外部制御を施すことができ、したがって、各ワークステーションにおいて、次のワークステーション１１２に進む前に適切な時間の間停止するか、または必要に応じてスパー１３２または工場の床の他のある部分に移動させるように制御することができる。
【００６６】
図４を参照すると、ビード装填・ビード配置システム１５２とカーカス移送システム１５４とを組み込んだオーバヘッド構造１５０の図が示されている。オーバヘッド構造１５０は、図１に示されているように、ワークステーション１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ用の空間を形成するように配設された複数の支持柱１５６を含んでいる。レール１５８が支持柱１５６に取り付けられており、第１のワークステーションから最後のワークステーション１１２ｄを越えてある距離だけ延びている。
【００６７】
ビード装填システム１５２は、レール１５８に沿って移動する一対のビードローダ１６２ａおよび１６２ｂを含んでいる。ビード装填システム１５２は、図４に示されており、ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂ上にビードを取り付ける、ビードローダ１４０も含んでいる。ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂは、以下に詳しく論じるように、レール１５８に沿って移動し、組立てドラム１０８上にビードを配置し、また、第１段階組立てシステム１０２を通って移動する組立てドラム１０８上にビードを配置する。
【００６８】
カーカス移送システム１５４は、レール１５８に沿って移動し、完成したタイヤカーカス上に滑り、このタイヤカーカスをワークステーション１１２ｄ内の組立てドラム１０８から取り外す把持リング装置１６６を含んでいる。次に、把持リング装置１６６はカーカス移送装置１０４の方へ移動し、そこでタイヤカーカス上にトレッド・ベルトパッケージが配置される。
【００６９】
タイヤ組立てシステム１００上でグリーンタイヤカーカスを組み立てる例示的な動作順序は以下のとおりである。グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの第１のステップでは、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４が作業軸１２４に平行に揃えられるように、ＡＧＶ１１０ａが空のタイヤ組立てドラム１０８ａを作業軸１２４に沿って前進させる。さらに、組立てドラム１０８ａがワークステーション１１２ａ〜１１２ｄを通過する際、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４は、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４が常に第１段階マシン１０２を通る作業軸１２４に対して一定の所定の位置に配置されるように、一定の所定の高さに維持される。組立てドラム１０８ａは、第１のワークステーション１１２ａに入り、概ね、組立てドラムが取入れサーバ１２６ａを越えた所望の停止点に位置するように、停止する。次に、図２に示されている取入れサーバの結合ヘッド１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄがドラム支持体１３０ａに揃うまで、取入れサーバ１２６ａが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。次に、組立てドラムが、回転軸１３４を作業軸１２４に平行に揃えつつ、作業軸１２４に沿った厳密な長手方向位置に配置されるように、取入れサーバ１２６ａの結合ヘッド１３６ａがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合される。好ましい実施形態では、取入れサーバ１２６によってタイヤ組立てドラム１０８に／から電力信号および制御信号が送信される。
【００７０】
次に、すでに供給リール１２０ｂから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているタイヤ要素が、タイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に係合するまで、取付けドラム１１８ｂが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、インナーライナ２７０などのタイヤ要素の第１の層がドラムに取り付けられるように組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ａが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに（２重）供給リール１２０ｂから巻き取られている一対のトウガード２７２ａ、２７２ｂがすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインナーライナ２７０に押し付けられるまで、（２重）取付けドラム１１８ａが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、トウガードがドラム上のインナーライナに取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８が最初の位置に引き込まれる。
【００７１】
ワークステーション１１２ａにおいて取付けプロセスが完了すると、取入れサーバ１２６ａが、タイヤ組立てドラム１０８ａをＡＧＶ１１０ａから解放し、結合解除され、ＡＧＶ１１０およびタイヤ組立てドラム１０８の経路から外れた位置に引き込まれ、それによって、ＡＧＶ１１０ａはタイヤ組立てドラム１０８ａを次のワークステーション１１２ｂに前進させることができる。動作が邪魔されないように、ワークステーション１１２内に存在するすべてのＡＧＶ１１０がほぼ同時に移動する必要がある。前述のように、ＡＧＶ１００は互いに連結されておらず、組立てドラム１０８も互いに連結されてはいない。
【００７２】
グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの次のステップでは、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第２のワークステーション１１２ｂ内に移動させ、そこで第１のワークステーション１１２ａに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、取入れサーバ１２６ｂが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動し、前述のようにタイヤ組立てドラム１０８ａが厳密に揃えられるようにこの組立てドラムに結合される。この場合、例示的なランフラットタイヤの構成において、タイヤ組立てドラムは２つのポケットを有するように形作られている。次に、すでに供給リール１２０ｃから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているタイヤインサート要素２７４ａ、２７４ｂが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインナーライナに、それぞれ１つのポケットの上方で係合するまで、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、タイヤインサート２７２ａ、２７２ｂが、すでに組立てドラムに取り付けられているインナーライナ２７０に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに供給リール１２０ｄから巻き取られている第１のプライ要素２７６がすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインサート２７４ａ、２７４ｂおよびインナーライナ２７０に押し付けられるまで、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、第１のプライ要素２７６がドラム上に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｅが最初の位置に引き込まれる。
【００７３】
グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの次のステップでは、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第３のワークステーション１１２ｃ内に移動させ、そこで第１および第２のワークステーション１１２ａおよび１１２ｂに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、組立てドラムの回転軸１３４が作業軸１２４に厳密に揃うように取入れサーバ１２６ｃの結合ヘッドがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合されるまで、取入れサーバ１２６ｃが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。
【００７４】
次に、すでに供給リール１２０ｆから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されている第２のタイヤインサート要素２７８ａ、２７８ｂが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられている第１のプライ２７６に係合するまで、取付けドラム１１８ｆが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、第２のタイヤインサート２７８ａ、２７８ｂが、すでにドラムに取り付けられている第１のプライ２７６に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｆが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに供給リール１２０ｅから巻き取られている第２のプライ要素２８０がすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられている第２のタイヤインサート２７８ａ、２７８ｂおよび第１のプライ２７６に押し付けられるまで、取付けドラム１１８ｇが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、第２のプライ要素２８０がドラム上に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｇが最初の位置に引き込まれる。
【００７５】
さらに、ワークステーション１１２ｃにおいて、組立てドラムを再び整えることができ、エイペックス２８４ａ、２８４ｂを有する一対のビード２８２ａ、２８２ｂにビードローダ１６２ａ、１６２ｂが取り付けられ、エイペックスが所定の位置で付けられる。これに続いて、従来の折返しブラダー（不図示）を使用して、アンダーライナ２７０および上方の第１のプライ２７６および第２のプライ２８０がビード２８２ａ、２８２ｂ上に折り返される。構成に応じて、第２のインサート２７８ａ、２７８ｂが組立てドラム上に配置される前に組立てドラム１０８上に一方のビードを配置することができる。たとえば、最後のステーション１１２ｄで組立てドラムからタイヤカーカスが取り外された後で組立てドラム１０８上に一方のビードを配置することができる。
【００７６】
これに続いて、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第４のワークステーション１１２ｄ内に移動させ、そこで第１、第２、および第３のワークステーション１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、組立てドラムの回転軸１３４が作業軸１２４に厳密に揃うように取入れサーバ１２６ｄの結合ヘッドがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合されるまで、取入れサーバ１２６ｄが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。
【００７７】
次に、すでに供給リール１２０ｇから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているチェーファーおよびサイドウォール要素２８６ａ、２８６ｂが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられている第２のプライ２８０に係合するまで、取付けドラム１１８ｇが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、組立てドラム１０８ａが回転し、それによって、チェーファーおよびサイドウォール要素２８６ａ、２８６ｂがビードの位置の真上の所定の位置に取り付けられ、タイヤカーカスを形成するように第２のプライに付けられる。次に、取付けドラム１１８ｇが最初の位置に引き込まれる。
【００７８】
第１段階組立てシステム１０２上でタイヤカーカスが完成すると、米国特許第４６８４４２２号で開示された種類の移送リング１６６を含むカーカス移送機構１０４が、最後のワークステーション１１２ｄの組立てドラム１０８ａからタイヤカーカスを取り外す。
【００７９】
これに続いて、組立てドラム１０８ａが作業経路１１４に沿って最後のステーション１１２ｄから第１のステーション１１２ａまで前進し、一方、他のすべてのドラムが同時に、前の位置から次のステーションに前進させられる。
【００８０】
第２段階マシン１０６でベルト・トレッドパッケージ２８８が組み立てられる。ベルト・トレッドパッケージ２８８は、第２段階マシン１０６から、今や移送機構１０４上に位置するタイヤカーカス上に移される。グリーンカーカスとトレッド・ベルトパッケージが共に縫い付けられる。次に、グリーンタイヤカーカスおよびトレッド・ベルトパッケージが、グリーンタイヤ２９０を形成するように膨らまされる。グリーンタイヤ２９０は、図５に示されているように、移送装置１０４から取り外され、通常コンベア（不図示）によって成型に送られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動化タイヤ組立てマシンの概略図である。
【図２】本発明による、取入れステーションに結合されたタイヤ組立てドラムを示すＦＭＳのワークステーションの斜視図である。
【図３】本発明による、ドラム支持フレーム上のタイヤ組立てドラムの側面図である。
【図４】図１の自動化タイヤ組立てマシンと共に使用される、ビード装填システムとビード配置システムとカーカス移送装置を組み込んだオーバヘッド構造の概略図である。
【図５】本発明によって製造できる代表的なランフラットタイヤタイヤ構造の断面図である。
【符号の説明】
１００    自動タイヤ組立てシステム
１０２    第１段階タイヤ組立てシステム
１０６    第２段階組立てシステム
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ、１０８ｅ    タイヤ組立てドラム
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ    自動化誘導車両
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ    ワークステーション
１１４    作業経路
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ、１１８ｇ    取付けドラム
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ    供給リール
１２４    作業軸
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ    取入れサーバ
【図１】
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【図２】
0004344123.tif 000003
【図３】
0004344123.tif 000004
【図４】
0004344123.tif 000005
【図５】
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