(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムコア組立体上に取り付けられ、組立てられるタイヤ部材に対する半径方向移動可能な受け面となり、当該受け面の両端部が同一または異なる直径を持つ本体と、カムディスクの回転の関数として連続した範囲に亘って前記受け面の直径の選択を可能とする単一のカムフォロワー溝を有する当該カムディスクとを有する、タイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な組立ドラムであって、前記受け面の前記両端部は軸方向に移動可能であり、前記ドラムコア組立体は、前記組立ドラムを回転させるスピンドルと、前記スピンドル中心線に対して並行で、かつ偏心して位置する第１の外部軸を有し、前記第１の外部軸は第１のクラッチ機構に接続され、前記第１のクラッチ機構への係合により前記第１の外部軸は回転して、前記組立ドラムの半径方向の拡大または縮小を開始し、さらに前記ドラムコア組立体は、前記組立ドラムの両端部を軸方向に動かす手段に接続された第２の外部軸を含み、前記第２の外部軸は前記スピンドルの中心線に対して並行で、かつ偏心して位置している、タイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な組立ドラム。
【請求項２】
前記受け面の直径を、前記組立ドラムの回転角３６０度につき４０ｍｍの割合で半径方向に変化させる、請求項１に記載のタイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な組立ドラム。
【請求項３】
前記第２の外部軸が第２のクラッチ機構に接続され、前記第２のクラッチ機構への係合により前記第２の外部軸は回転して、前記組立ドラムの両端部の軸方向移動を開始させる、請求項１に記載のタイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な組立ドラム。
【請求項４】
３方向エンコーダ手段が前記ドラムコア組立体の角回転を指示する３個のセンサーを有し、これらのセンサーは、それぞれ、前記スピンドル、前記第１の外部軸、および前記第２の外部軸の角位置を指示することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な組立ドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は改良された半径方向に拡大可能な組立ドラム（１０）と、この組立ドラム（１０）を用いてタイヤ部材の集合からタイヤ（２）を形成する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歴史的に空気入りタイヤはビード、トレッド、ベルト補強材およびカーカスを持つ、ほぼトロイド状の成層構造体として作られてきた。タイヤはゴム、織物および鋼より作られる。用いられる製造技術は、たいてい、材料の平坦なストリップまたはシートからの多くのタイヤ部材の組立てを伴っている。各部材は組立ドラム上に置かれて、部材の端部が合致しまたは重なって接合されるれるような長さに切断される。
【０００３】
組立ての第１段階ではカーカスが１層以上のプライと、さらに１対のサイドウォール、１対のエイペックス、インナーライナー（チューブレスタイヤ用）、１対のチェイファー、および、ことによると１対のゴムショルダーストリップを含むだろう。環状ビードコアをタイヤ組立ての第１段階の間に追加することができ、プライは“折返しプライ”を作るため、ビードコアの周りで折り返すことができる。
【０００４】
典型的には、カーカス部材（ビードコアを除く）は“突き合わせ接合”か、または“重ね合わせ接合”される。突き合わせ接合は部材端部が接合されるが重なりはしない。重ね合わせ接合は重なり合った端部を持つ。
【０００５】
この中間製品は、組立ての第１段階のこの時点で円筒状の形に作ることができる。円筒状のカーカスはタイヤ組立ての第１段階の完了後、トロイド形に拡げられる。補強ベルトとトレッドとが製造の第２段階の間に中間製品に追加され、この第２段階は同一の組立ドラムまたは作業場所を使って、あるいは別の成形場で行ってもよい。
【０００６】
カーカスの拡大中、引張応力が接合されて未加硫のタイヤカーカス部材に加えられる。
【０００７】
自動車用または軽トラック用タイヤの場合、突き合わせ接合が開きすなわち切れがちであるのに、重ね合わせ接合は接合個所がそのまま残っているのでより好まれた。重ね合わせ接合の良好な接合でも、接合部の近くのコードが接合部で重なる２つのコード層に対してとかく補償して引っ張られ勝ちであった。この局部的な伸張はＸ−線や超音波による表示で直ちに認められ、あるいはタイヤを物理的に切断してそれを視認検査することにより容易に判る不均一性を作り出す。
【０００８】
タイヤ設計者はタイヤの不均一性問題の発生を防止するために、部材の種々の層の接合部が周辺上で１箇所に揃わないように歴史的に保証してきた。この接合箇所の不揃いは、強度の大きさの変化とタイヤの平衡性とにより測られるカーカス全体の耐久性と均一性とを改善するものと信じられてきた。タイヤ技術者はまた、これらの不連続部をよく注意してカーカス周りで周辺方向に間隔を置いて配置しておけば、タイヤの均一性を改良できようと信じてきた。このことはタイヤ組立場所で、各部材が切断され間隔を置いた順に接合されるプライに適用されねばならないことを意味した。
【０００９】
コード補強されたプライが組立ドラム上に置かれるときは、ビードおよび折返しプライの幾何的な間隔が均一となるように制御されることが非常に重要である。タイヤ組立工程全体での変動は、コード張力の変動を招来する。これらの不均一性がタイヤの乗り心地と操縦性とに影響する可能性が有る。
【００１０】
ミシェラン社の米国特許明細書第６，２５０，３５６号には、ビードが２つの異なるサイズであるタイヤ組立ドラムが開示されている。従来、タイヤは等しいビード径を持つ対称形のものとされている。タイヤでの２つの異なる直径はタイヤ組立問題を募らせ、開示された組立ドラムはタイヤがより均一により速いやり方で組立てられることを可能とする方法と装置とを提供している。この組立ドラムは、組立ての第１段階で所与の２つの異なる直径の組を持つタイヤを組立てるべく設計された。別のタイヤ成形ドラムがタイヤカーカスをトロイド状に成形してトレッドとベルト補強材とを組立てるのに使われており、このドラムは米国特許明細書第６，２３４，２２７号に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半径方向に拡大可能であり、かつ、ある範囲の直径サイズに亘って等しいビード径または異なるビード径のタイヤの組立てが可能である組立ドラムを提供することを目的としている。１つの実施例では組立ドラムがさらにタイヤ組立ての第２段階中に、組立てたカーカスに組立ドラムからの取り外しを避けて拡大させトロイド形をとらせるため、気密に密閉できる軸方向に可動の両端部を持つことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
タイヤ製造のための改良された半径方向に拡大可能な組立ドラムが開示される。組立ドラムにはドラムコア組立体上に載せられた本体が有り、この本体は組立てられるタイヤ部材の受け面を提供している。両端部と受け面とは同じかまたは異なる直径を持つ。受け面の両端部をカバーする手段とドラムを半径方向に拡大する手段とも備えられている。ドラムを半径方向に拡大する手段は、中央の受け面と組立ドラムの両端部とを半径方向に拡大する能力を含む。
【００１３】
半径方向に拡大可能なドラムは増大する螺旋状カムフォロワー溝を持つカムディスクを含み、組立ドラムを半径方向に拡大する手段を有する。カムフォロワー溝は連続範囲に亘って直径の選択を可能とし、またカムディスク回転の関数として安定したドラム直径の拡大を行わせるものである。螺旋状のカムフォロワー溝は回転方向に応じて半径方向に増加または減少し、組立ドラムの回転角３６０°につき４０ｍｍの割合で直径を拡大させまたは縮小させる。選択可能な直径の連続範囲は直径ｄiから全拡大直径ｄeにまで増大し、このｄeはｄiに等しいか、ｄiプラス５０ｍｍまでである。
【００１４】
本発明の一実施例では、半径方向に拡大可能な組立ドラムは軸方向に組立ドラムの両端部を動かす手段を有し、この両端部は同時に軸方向に広く間隔を取った位置から組立ドラムの中心線により近い軸方向内部の位置まで移動可能である。これら両端部の動きは軸方向変位量が等しいのが好ましい。両端部間の軸方向間隔の減少は、組立てられるタイヤが半径方向に拡大可能な組立ドラム上に保持されている間、プライコードが半径方向に拡大され、トレッドと補強ベルト構造が組立てられるように組立てられたタイヤカーカスがトロイド形に成形されるのを可能とする。
【００１５】
組立ドラムの多重運動能力はこの独特のドラムコア組立体により達成される。ドラムコア組立体は、組立ドラムを回転させるスピンドルとスピンドル中心線を通る駆動軸と組立ドラムを半径方向に拡大する手段に接続された第１の外部軸とを含む。第１の外部軸はスピンドルの中心線に関して平行で、かつ偏心して位置する。駆動軸は第１の外部クラッチ機構を介して第１の外部軸に回転運動を伝達する。第１の外部クラッチ機構の係合により、第１の外部軸は回転してドラム組立体の半径方向の拡大または縮小を開始させる。
【００１６】
ドラムコア組立体はさらに組立ドラムの両端部を軸方向に動かす手段に接続された第２の外部軸を含む。第２の外部軸はスピンドルの中心線に関して平行で、かつ偏心して位置している。第２の外部軸は第２のクラッチ機構に接続される。第２のクラッチ機構による（駆動軸への）係合により第２の外部軸が回転して組立ドラムの両端部の軸方向移動を開始させる。
【００１７】
第２の外部軸は互いに反対方向のねじを備えており、そのねじの１組は組立ドラムの一つの端部に接続され、他の反対方向ねじの組は組立ドラムの反対側の端部に接続される。第２の外部軸の一回転方向への回転は組立ドラムの両端部をより接近させるのに対し、第２の外部軸の反対方向への回転は両端部をさらに離れさせる。
【００１８】
ドラム全体が第１または第２の外部軸の動作とは無関係なスピンドルにより回転され得るという事実は、軸方向幅、半径方向拡大および角回転に関してドラム組立体の正確な位置がこれらの位置を確立する手段なくしては定まらないということを意味する。半径方向に拡大可能な組立ドラムには組立ドラムの各位置の正確な位置決めを行うための３方向エンコーダ手段が備えられている。
【００１９】
エンコーダ手段はドラムコア組立体の角回転を指示する３個のセンサーを有する。これら３センサーはスピンドル、第１の外部軸および第２の外部軸それぞれの角回転を指示する。各エンコーダは各軸の１つに固定された環状ディスクの近くに位置するセンサーを有する。環状ディスクは、センサーによる各軸の正確な位置の検出を可能とする読取り可能面を持つ。軸の回転が検出され、ドラム組立体の移動を開始させるため予め選択された組立て順序に関する各軸の角度位置を計算する手段にフィードバックされる。
【００２０】
本発明の好適な実施例は、組立てられたタイヤカーカスがトレッドおよびベルト補強構造の第２段階組立に対して組立ドラムの上にある間に、このタイヤカーカスを膨張させる手段を含む。一実施例では組立ドラムの両端部の１つまたは２つを、それぞれ他の端部に対して動かす手段が有る。さらに受け面の両端をカバーする手段は可撓性のエラストマー膜であるのが好ましい。受け面の両端部のカバー手段は、組立ドラムの両端部上に気密シールを作る。この特徴は、組立ドラムの両端部周りを気密にシールすることで組立てられたタイヤ部材の膨張を容易にするものである。さらに両端部をカバーするためのエラストマー手段を両端部の凹み内に押し入れることにより、タイヤのビードはタイヤの内部表面と組立ドラムとの間のシールが維持されることを保証する。
【００２１】
【定義】
“エイペックス”はビードの半径方向上側にあり、プライと折返しプライと
の間に挿入されたエラストマー充填材を意味する。
【００２２】
“軸線方向”および“軸線方向に”はタイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００２３】
“ビード”は環状の張力部材を有するタイヤの部分を意味し、プライコードに包まれて規格のリムに適合するように形成されが、この場合フリッパ、チッパ、エイペックス、トウガードおよびチェイファーのような他の補強部材を有することもあれば、有しないこともある。
【００２４】
“ベルト構造”または“補強ベルト”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１７°から２７°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意味する。
【００２５】
“カーカス”は継ぎ合わせて円筒形状または環状とするのに適した長さで切断され、または既に継ぎ合わされたタイヤプライ材料および他のタイヤ要素の未加硫の薄層を意味する。成形タイヤを作るための加硫前にカーカスに追加的要素を付加してもよい。
【００２６】
“ケーシング”はタイヤカーカスと、トレッド以外の関連したタイヤ部材とを意味する。
【００２７】
“チェイファー”はリムからコードプライを保護し、リム上の可撓性を与え、タイヤをシールするためのビードの外側を囲む細い帯状の材料を言う。
【００２８】
“円周方向”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伸びるラインまたは方向を意味する。
【００２９】
“コード”はタイヤのプライを構成する補強用の撚り紐の一つを意味する。
【００３０】
“赤道面（ＥＰ）”はタイヤの回転軸線に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００３１】
“インナーライナー”はチューブレスタイヤの内面を形成するエラストマーや他の材料の単層または複層を意味し、タイヤの中に膨張用の流体を保持する。
【００３２】
“インサート”は、通例、タイヤのサイドウォール領域に配置された補強用に用いられるエラストマー部材を意味する。
【００３３】
“プライ”はゴム被覆された平行するコードの連続する層を意味する。
“半径方向の”と“半径方向に”とは、タイヤの回転軸に対して半径方向に向かうかあるいはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。
【００３４】
“ラジアルプライタイヤ”は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置された、ベルトを巻かれまたは円周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。
【００３５】
“ショルダー”はトレッドエッジの下端からサイドウォール上端にかけてのタイヤの部分を意味する。
【００３６】
“サイドウォール”はトレッドおよびビード間のタイヤ部分を意味する。
【００３７】
“サブアセンブリ”は、コード補強プライおよび他の部材がタイヤカーカスを形成するため追加できる成層タイヤ部材の未加硫組立体を意味する。
【００３８】
“トレッド”は、タイヤカーカスに固着されたときタイヤが標準圧で空気を入れられて標準荷重がかけられている場合に道路に接触するタイヤ部分を含む、ゴム部材を意味する。
【００３９】
“トレッド幅”は軸線方向、すなわち、タイヤの回転軸線に平行な平面におけるトレッド面の弧の長さを意味する。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例により、図面を参照して説明する。
【００４１】
図１および２に関して、本発明の半径方向に拡大可能な組立ドラム１０が図示されている。ドラム１０は、駆動軸１３に接続されたドラム回転を制御するスピンドル１２０と、半径方向の拡大を制御する第１の外部軸１４０と、ドラム１０の軸方向の拡大または縮小を制御する第２の外部軸１６０とを含む独特のドラムコア組立体１２を有する。第１の外部軸１４０と第２の外部軸１６０は、差動クラッチ組立体１１で駆動される。第１の外部クラッチ機構１１Ａは第１の外部軸１４０を制御し、一方、第２の外部クラッチ機構１１Ｂは第２の外部軸１６０を制御する。ドラム１０は外側組立体２４と中央組立体２０と内側組立体２２とを含む。これらの組立体２０、２２、２４の半径方向に外側の表面は、上でタイヤを組立てることのできる受け面２１となる。受け面２１は内側組立体２２と外側組立体２４とを含む両端部２３を有する。受け面２１全体は、タイヤの第１および第２段階全体の組立てが図示した組立ドラム１０上で行われ得るように、軸方向に縮小可能であるのみならず半径方向に拡大可能である。組立ドラム１０全体およびドラムコア組立体１２は、位置１１０でタイヤ組立機１１２にボルト締めされ、このタイヤ組立機は主軸すなわちスピンドル１２０を回転させる。タイヤ組立機の取り付け位置１１０の直前にエンコーダ組立体３０が示されている。この３方向エンコーダ組立体３０はセンサー３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと、環状エンコーダディスク３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃとを有し、各環状ディスクは読取り可能面３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを備える。エンコーダ３０はセンサーの１つ３１Ａとディスクの１つ３２Ａとを用いて、スピンドル１２０に対する第１の外部軸１４０の位置の確認方法を提供する。第２のセンサー３１Ｂとディスク３２Ｂとはスピンドル１２０に対する第２の外部軸１６０の角変位量を定めるのに用いられ、第３のエンコーダセンサー３１Ｃと読取り可能面３３Ｃを持つ環状ディスク３２Ｃとは、スピンドル１２０の絶対角変位量を知るために備えられる。このようにして、各軸１２０、１４０、１６０の正確な角位置が各センサーの組み合わせにより知られる。３軸１２０、１４０および１６０の相対位置により、いつでも設備の正確な位置を精密に知ることが保証される。このことは、コンピュータにいかなる時点でもリアルタイムソフトウエアを使って機構の精密な位置を決めさせることを可能とする。このことがこのタイプの半径方向に拡大可能な組立ドラム１０の重要な特徴となる理由は、半径方向に拡大する独特の方法によりこのドラム１０は以下に説明するように所定の範囲内で殆ど無限数の拡大可能な直径位置を提供できる、という事実に基づくからである。この能力はこのドラム１０を直径のどのような組合せのどのようなサイズ種類のタイヤでも作れるようにする。このことはまた、タイヤの右側に対してタイヤの左側に独自のビード直径を持つタイヤを作るため種々のビード直径を提供できるように、両端部２３に、種々の直径を用意することができる。たいていの用途ではタイヤは対称形であり、ビードは実際に同じ直径を持っている。しかしあるタイヤではビードが非対称構造を作る異なる直径であり得る。このような場合、環状の組立ドラムが異なる直径のビードコアを収容できるようなやり方で用意されることが重要である。後に論じるように、この半径方向に拡大可能な組立ドラム１０はこのようなタイヤが容易に精確な方法で製造される方法を提供するものである。
【００４２】
図３に関して、ドラムコア組立体１２が、ドラムコア組立体１２から分離して示されているエンコーダ３０と共に分解斜視図で示されている。図示されているドラムコア組立体１２はスピンドル１２０を有し、このスピンドルは図示した支持機構１１０によりタイヤ組立機械１１２に取り付けられる。スピンドル１２０の断面は図示した３個の凹曲面４２０を持つ。２個の凹曲面４２０内に第１の外部軸１４０と第２の外部軸１６０とが有る。図のようにガイドレール１３０がスピンドル１２０上の凹曲面４２０に隣る各位置に示されている。これらのガイドレール１３０は、半径方向に拡大可能な組立ドラム１０の外側組立体２２１、中央組立体２０、内側組立体２２のための実際の取り付け具となり、さらに、これらのガイドレール１３０に沿う外側および内側組立体の両端部２３の直線運動を規定する。
【００４３】
さらに、第１の外部軸１４０に関して、半径方向拡大の全制御はこの軸を介して伝達される。図示の軸１４０は図示の溝１４８Ａを持ち、溝１４８Ａはスプラインギア組立体１４２用のキー溝となり、スプラインギア組立体１４２は軸の両側に示される。スプラインギア組立体１４２は軸溝１４８Ａに嵌合されるスプラインギアと軸受ハウジング１３９と内部にボールスプラインナット１４７Ａを有するスプラインスリーブ１４７とを含む。スプラインスリーブ１４７は軸受け１３９を貫通してロックナット１４１に接続される。スプラインギア組立体１４２の対と軸１４０との組合せは組立ドラム１０の半径方向への拡大を行わせる。軸１４０の各端部には図示の軸受１４５を含み、軸受ハウジング１４４が有る。軸受ハウジング１４４は、軸１４０をねじ穴４６６で図示のスピンドル１２０に直接取り付けるための図示した開口４６５を持つ。
【００４４】
図３の上部に示す第２の外部軸１６０に関して、この軸は組立ドラム両端部２３の内方および外方への直線移動のためにある。この運動は、一方のねじ付き部分１６０Ａが他方のねじ付き部分１６０Ｂに対して反対にねじ切りされているねじ付き軸１６０を有することにより行われる。これら２つの軸部分１６０Ａおよび１６０Ｂは図面中の１６０Ａと１６０Ｂで図示されている。ローラーナットハウジング１６７は、ローラーナットと称される軸１６０のねじ付き部分１６０Ａまたは１６０Ｂと係合するねじ付き軸受１６６を含み、組立ドラム１０の直線移動を行わせる。これらのローラーナットハウジング１６７の１つが軸１６０の各端部に用意され、前述したように差動クラッチ１１Ｂが係合したとき互いに反対方向に動き、軸１６０が回転するにつれてローラーナットハウジング１６７は軸１６０の一回転方向に対しては内方へ、また軸１６０の反対の回転方向に対しては外方へと移動する。軸１６０の各端部には内部軸受１６４を有する軸受ハウジング１６５が取り付けられており、軸受ハウジング１６５には、軸１６０を図示のスピンドル１２０にねじ穴４６６で取り付けるため、ねじ付きファスナーが使える４個の開口４６５が有る。
【００４５】
図４ないし図１８に関して、外側組立体２４および内側組立体２２の詳細説明を続ける。この説明を通じて外側組立体２４の機構は、内側組立体２２の機構とは異なるビード直径を持つタイヤの組立用に適合した機構を持つ点を除いて同一であることに留意することが肝要である。タイヤが同一直径で作られる場合には、内側および外側組立体は間に中央組立体２０を挿入して軸１２上で反対方向に向いているだけで、事実上、同一である。図示の実施例では、外側組立体および内側組立体の直径は、作られているタイヤに関して、タイヤの内側サイドウォールおよび外側サイドウォールに対する異なる直径のタイヤを収容するように設計されている。
【００４６】
図４に関して、折返し組立体２００が図のずっと左下隅に図示されている。折返し組立体２００の隣にキャリア組立体２２０を示す。キャリア組立体２２０の隣に直径制御組立体２４０が有る。直径制御組立体２４０の隣に半径方向に拡大可能なセグメントセット２６０が有る。セグメントセット２６０の隣にはシール組立体２８０が有る。シール組立体２８０は外側組立体２４および内側組立体２２の端部２３をカバーする手段を提供する。図示のシール組立体２８０は可撓性の膜とすることができる。
【００４７】
図５に注意すると、折返し組立体２００が詳細に分解図で示されている。各折返し組立体２００は複数の折返しセグメントセット２１２と、セグメントセット２１２が上に載るカムリング２０２とを含む。各折返しセグメントセット２１２はリンク組立体２１０を含む。リンク組立体２１０はフォロワーブロック２１３と、アンカーブロック２０９および１対のリンクアーム２１５とを含む。フォロワーブロック２１３は折返しセグメントセット２１２の軸方向外側の部分に強固に取り付けられる。半径方向に内側の位置にカムフォロワー２１１が、カム面２０２に沿って載るようにカムフォロワーブロック２１３に取り付けられている。カムフォロワー２１１はカムリング２０２表面に沿って載るので、カムフォロワー２１１が軸方向内側を横断されるにつれてセグメント全体を半径方向外側に動かして、カムフォロワーブロック２１３を持ち上げる。カムフォロワーブロックは１対のリンクアーム２１５を有するリンクアーム機構によりアンカーブロック２０９に接続され、リンクアーム２１５はフォロワーブロック２１３とアンカーブロック２０９との両者に、軸受２１９、ロックワッシャー２１７および軸受を適所に位置に保持するねじ２１８を持つ複数の軸受セットにより取り付けられる。それは、リンクアーム２１５を旋回させてセグメントセット２１２に必要な動きを与えることができる。
【００４８】
さらに図５に関して、上右部分にプッシャーリング２１４が示されている。プッシャーリング２１４には３個のシリンダー２１６が取り付けられる。これらのシリンダー２１６はプッシャーリング２１４に取り付けられ、さらにシリンダーが図４に図示するようにリニア軸受２４２に取り付けられる。図６の端面図に図示するようにリニア軸受２４２は、タイヤの組立期間中の折返しとして知られる動作中にセグメント２１２に直線移動をさせるためのガイドレール１３０と接続する。折返しセグメント２１２は等間隔で２４個有る。図示のようにこれらのセグメントはカムリング２０２の周縁面の周りに等間隔で２４個有る。シリンダー２１６の直線動作により、カムフォロワー２１１はカムリング２０２のカム面上を転がり、このためリンク組立体２１０を動かして折返しセグメント２１２の外側部分を持ち上げ、それを半径方向に外側に動かし、また横方向内側に動かし、タイヤプライとライナーとの折返しをもたらす。
【００４９】
図７の断図面に示される半径方向に拡大可能な組立ドラム１０に関して、前述した部材のすべてが組立体中に示されている。前述の部材に追加して、駆動ギア１３Ａが主駆動軸１２０の中心に取り付けるようにされ、また駆動クラッチ１１Ａに噛み合って示されている。図７の断面図の線８−８に沿ってカムディスク２４５が示されている。図８に示すように螺旋溝２４３がカムディスク２４５に切り込まれている。螺旋溝２４３は、ドラムが一定の割合で回転角を増して３６０°回転すると、最初の０°位置から３６０°位置まで直径方向に外側へ４０ｍｍの移動を生じるように刻まれている。図示のようにドラム１０は実際には、図示のディスク２４５を半径方向にカムフォロワー溝２４３に沿って拡大して直径を５０ｍｍ増加できるように、ドラム回転軸に関して３６０°以上回転できる。
【００５０】
図９はカムフォロワー溝２４３を有するカムディスク２４５の断面図である。図１０はカムフォロワーディスクの斜視図を示す。内側および外側の組立体２２、２４の両者は、それぞれにカムディスクを持つものと理解されたい。
【００５１】
図１１に関して、カムディスク２４５は直径制御組立体２４０の一部分として示されている。カムディスク２４５の外側に、カムディスク２４５を押し付け、図１８に示す１対の軸受２５２をカバーする軸受スリーブ２４９が示されており、この軸受スリーブ２４９は図示のようにギア２４４に当接し、全組立体はギア２４４内に図示のロックリング２５３により保持される。
【００５２】
図１２に関して、支持リング２５０が示されている。支持リング２５０とカムディスク２４５との間に挿入されて複数のスライド組立体２４７が示されている。各スライド組立体２４７の間にはキーパーすなわち保持用スペーサ２５１が有る。
【００５３】
図１３および図１４に関して直径制御組立体２４０の２つの斜視図が示されている。図１３ではカムディスク２４５が取り除かれてドラム１０の半径方向拡大を行うための機構を見せている。スライド組立体２４７はカムフォロワー軸受２４８を有する。カムフォロワー軸受２４８は螺旋溝２４３内に適合する設計である。図示のようにカムフォロワー軸受２４８は、その１つが図１３に見えるものの周りに反時計方向にすすむにつれて、外側に向け半径方向に変位が増大する。このカムフォロワー軸受２４８の半径方向変位の増大は、螺旋溝２４３の増大と正確に一致する設計である。このことは、ドラム１０が回転するにつれて各カムフォロワー軸受２４８が精確にケース毎に半径方向外方、場合により、内方へ同一の寸法を動くことを保証する。こうすることにより、スライド組立体２４７の半径方向外側の表面はすべて精確に同一の速度で動く。したがってドラムの各動きは、ドラム外表面２１周り３６０°の各位置毎に正確かつ精密な直径を作り出す。これは内方あるいは外方へのドラムのいかなる角運動についても言えることである。この特徴は組立ドラム１０が所定の範囲内で螺旋面２４３の無限とおりの直径を選択することを可能とするものである。
【００５４】
図１４に関して組立体２４０の背面側が示され、そこにはスライド組立体２４７が保持スペーサ２５１により間隔を置いて示されている。背面側から示されているので保持スペーサ２５１はすべて事実上、ドラム１０の正確な回転軸と交叉する半径方向線上に位置する。スライド組立体２４７はドラム１０の回転にしたがって、これらの保持スペーサ２５１の間で外方または内方へ半径方向に滑り動く。図示のようにリニア軸受２４２は、組立体２４０の半径方向内側の表面上にある。これらのリニア軸受２４２は必要に応じて外方または内方への軸方向または直線移動用のものである。
【００５５】
図１５および図１６はさらに直径制御組立体２４０の側面図および端面図を図示するのに対して、図１７は直径制御組立体２４０の反対側を図示し、図１７の線１８−１８に沿って図１８の断面図があり、これは直径制御組立体２４０のすべての内部機構を示している。図示のように、カムディスク２４５は螺旋溝２４３を有し、スライド組立体２４７に取り付けられ、かつ、螺旋溝２４３の一部に配置されたカムフォロワー軸受２４８と共に図示されている。軸受スリーブ２４９はカムディスク２４５と支持リング２５０を圧迫し、したがってスライド組立体２４７およびスペーサ２５１を抑さえる。軸受スリーブ２４９の直下に軸受スリーブ２４９とロックリング２５３とで保持される２個のローラー軸受が有る。軸受スリーブ２４９の隣にはギア２４４がある。直径制御組立体２４０の内部にリニア軸受２４２が図示されている。これらの軸受２４２はガイドレール１３０に取り付けられる。これらの部材は組立ドラム１０の主要特徴点を作り上げているものである。組立てられたとき、直径制御組立体は半径方向に拡大可能なセグメントセット２６０とシール組立体２８０との半径方向内方にある。
【００５６】
図１９に示すようように、組立ドラム１０の中央に中央支持部材２９０がある。中央支持部材はスピンドル１２０の上に載せられて半径方向に外方に延び、支持部材２９０の両側に、１対の環状リング２９２を持つ円筒形状に成形された外表面を有する。環状リングの内部で支持部材２９０の間に複数対のシール２８４および２８２が在る。支持リングに付属して可撓性のシール材２８０が組立ドラム１０の両側に在る。組立ドラム１０の外側には中央組立体２０が在る。これらの特徴により部材を真空下または気圧下に置くことのできる気密な封じが得られる。
【００５７】
ここで本発明によるタイヤ組立てのドラム操作手順を説明する。
【００５８】
図１９に示すように、インナーライナー４０が先ず、組立ドラム１０の受け表面２１としても知られる半径方向外側の表面２１に載せられる。インナーライナー４０の先端をドラム１０に保持するため、ドラムの１つの中央デッキセグメント２６２に真空を適用するのが好ましい。インナーライナー４０を載せるためドラム１０全体が回転する。インナーライナーは１層または２層を適用することができる。次に分割チェイファー４４がドラム１０の内側組立体２２の左側および外側組立体２４の右側に適用される。セグメント２６２の露出した半径方向面と折返しセグメント２１２の内側側面とは、分割チェイファー４４が図示のように適合するノッチを形成する。分割チェイファー４４の内側縁部は図のようにインナーライナー４０の外側縁部の上面に重畳する。ドラム１０全体は分割チェイファー４４を載せるため回転する。分割チェイファー４４の適用後、ドラム１０の外径は折返しセグメントと共に次の部材を適用するためのほぼ平坦な円筒表面を備える。
【００５９】
次に１層または２層のプライストック５０が適用される。プライストック５０はインナーライナー４０と分割チェイファー４４とを完全にカバーする。プライストック５０の外縁は、ドラム１０の両端部２３外側で折返しセグメント２１２の上面に重なる。プライストック５０はプライの外側および内側両縁部と揃えられた外側ゴムストリップおよび内側ゴムストリップで予め組立てることもできる。その代わりに、ゴムストリップがドラム１０上へのプライストック５０の適用以前に折返しセグメントの露出した半径方向面上に適用されてもよい。プライストック５０はドラム１０全体を回転させることによって適用される。次に、タロン６０と称される硬質のゴム挿入材が、左右の両直径制御機構２４０上のプライストック５０の上面に置かれる。タロン６０の外側垂直面は折返しセグメント２１２の内側面のちょうど軸方向内側に位置決めされる。タロン６０の外側垂直面は折返しプライのための折り曲げ線を定める。タロン６０はドラム１０全体を回転させて適用される。適用後、タロン６０の合わせ端はステッチ接合される。
【００６０】
次に図２０に示すように、タロン６０のフープ張力を増加させるため左側直径制御組立体２４０および右側直径制御組立体２４０の直径が僅かに増加される。直径制御組立体２０は共通の回転ボールスプライン軸１４０を介して同時に動作する。ボールスプライン軸１４０は、ドラム全体に関して各直径制御区域２４０での螺旋カムディスク２４５に回転をもたらす。螺旋カムディスク２４５の回転は、個々のドラムセグメント２４０を支持するスライド組立体２４７の半径方向移動を引き起こす。中央デッキセグメント２７０の組は左右直径制御組立体２４０の可撓性スリーブ２８０の外側に載り、したがってデッキ２７０の半径方向移動は直径制御組立体２４０の直径に追従する。この動きはドラム１０のすべての直径変化に対して典型的なものである。
【００６１】
図２１に関して、タロン６０上にまたがるプライ端部の折返しが図示のように行われる。折返し動作は各折返し区域で共通プッシャーリング２１４を動かす空気シリンダー２１６を動作させることにより開始され、プッシャーリング２１４の動きは数多くの折返しセグメント２１２を同時に移動させる。各折返し区域２１２上での共通カムリング２０２の形状のため、最初の動きは、半径方向外向きで、続いて、軸方向運動が進行する。全体の運動によりプライ端部は持ち上げられタロン６０上を超えてプライストック５０にまで押し付けられる。一旦、折返しがプライストック５０に押し付けられると空気シリンダー２１６が逆転され、プッシャーリング２１４を逆方向に動かし、したがって折返しセグメント２１２を引っ込める。
【００６２】
図２２に関して、タイヤ組立ての次の手順は、ビード７０、７２を軸方向にドラム１０の上に動かす必要がある。ビード７０、７２は直径制御区域２６０のセグメント２６２内に形成されたビードポケット２７４、２７５の直上に配置される。一旦、ビード７０、７２が、セグメント２６２により形成されたこれらのポケットすなわち溝２７４、２７５の直上に配置されると、小ビード７０が重ねられたプライ５０の外側でちょうど、折り返しに接触するまで、直径が左右の直径制御区域２４０上で増加させられ、ビード７０がこのプライ折返しと接触すると、支持機構あるいはアーム２７０はセグメント２６２から半径方向に内方に逸れて外れる。これらの特徴は後述することとし、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２８Ａ、図２８Ｂ、および図２９Ａ、図２９Ｂに示すとおりである。小ビード７０の接触後、左右直径制御区域の直径はさらに大ビードが、折り畳まれたプライ５０の外側でゴムストリップと接触するまで増加される。この時点で支持機構すなわちアーム２７０は、大ビード７２の直径がビードポケット２７５内へ完全に係合するように逸れて外れる。この時点で、直径の増加により両ビード７０、７２に、それぞれのビードポケット２７４、２７５内に完全に着座させることができる。
【００６３】
図２３に関して、限定はしないが、エイペックス、先に置かれた分割チェイファーの分割片の露出面と合体する分割チェイファーおよびサイドウォール材を含むタイヤカーカスの残りの部材が追加され、全ドラム１０はこれらの部材取り付けのため回転させられる。これはさらに図２４および図２４Ａに図示してある。
【００６４】
図２５に関して、予め作られたベルト５４とトレッド５２をドラム１０の軸方向および半径方向中心の上方に置くことができる。これはタイヤ組立機械１１２上の不図示のトレッドおよびベルト支持リングを介して行うことができる。タイヤ組立ドラム１０は、折返し機構２００のみならず左右の直径制御組立体２４０の軸方向位置を制御する共通ローラスクリュー１６０を操作することで設定されるビード幅を減らされる。左右の直径制御組立体２４０が軸方向内向けに動かされるので、これらは複数の中央デッキセグメント２７０の外側縁部の下を滑動する。この動作中、ドラム１０の内部エアシール２８０、タイヤ２のインナーライナー４０の内部、および左右直径制御組立体２４０上の可撓性スリーブ２８０により形成された室内に空気が注入される。タイヤ組立機中にこの時点で、タイヤカーカスのビード区域と可撓性スリーブ２８０との境界面がビードポケット２７４、２７５の底に下ろされて、気密シールを作っていることが注目される。膨張空気と共にビード７０、７２の軸方向内側への合同運動により、タイヤ２の中央部は直径方向に拡大してトレッドベルト５４およびトレッド５２の内側直径に合致する。代わりに一旦、タイヤ２が完全に膨張したら、トレッド５２とベルト５４とをサーバーを用いてドラム組立体全体を回転させて取り付けることができる。トレッドおよびベルト組立体はその後、必要に応じて接合される。タイヤ２は組立てられれば、両直径制御組立体２４０の直径を減少させることでドラム１０から容易に取り出すことができる。載せられ組立てられたタイヤ２を図２６に示す。
【００６５】
半径方向に拡大可能なセグメント組立体２６０を動かす直径制御組立体２４０の能力のさらに詳細な説明に対して、図２７Ａから図２９Ｂまでの図に注目されたい。図２７Ａ、図２７Ｂに関して、セグメント組立体２６０が図示されている。セグメント組立体２６０には複数のセグメント２６２が有る。図示のように各セグメント２６２は一側に刻まれたアンカー溝２６４を有する。セグメント２６２が整合すると、ビードポケット２７４、２７５はビード７０、７２をそれぞれ受け入れる環状溝を形成する。図２７Ａに関して支持アーム２７０が各セグメント２６２の隣りにその間に挟まれて示されている。完全に直立した位置でのアーム２７０は、組立て中のタイヤ２のための追加の支えとなる。ポケット２７４の反対側は端面２６５である。
【００６６】
図２７Ｂに関して、アーム２７０はビード７０、７２を受けるためのビードポケット２７４、２７５全体を露出して後退位置で示されている。各セグメント２６２はリニア軸受２７１に取り付けられたスライドリンク２６９を有する。リニア軸受２７１は図示のセグメント２６２内に取り込まれている。スライドリンク２６９とリニア軸受２７１とは、アーム２７０を後退させる動きをする。この動きはアーム２７０に付いている中間リンク２６６によりなされる。アーム２７０はピン２７３を介して中間リンクに付き、さらにピン２７３により図示のセグメント２６２に付く。図示のスライドピン２６８は半径方向に拡大されるときのセグメント２６２が、ドラム１０が完全に拡大される位置に近づくにつれて半径方向を維持するように保証するガイドとして作用する。
【００６７】
図２９Ａ、図２９Ｂに関し、アーム２７０がタイヤ組立てに対して上向き位置で示され、またビード取り付けに対しては引っ込み位置で示される。図示のようにリニア軸受２７１に沿って動くスライド機構２６９は、ほぼ図示の距離Ｄだけスライドピン２６８を動かして後退する。スライドピン２６８が後退するのにつれて中間リンクアーム２６６はアーム２７０をほぼ図示の角度αだけ角運動させて動かし、後退位置に引き入れる。これはビードポケット２７４を完全に露出する。示した実施例は、ビード７０、７２が付けられる前にタイヤ部材が取り付けられるときのタイヤ部材の支持体となるものである。ビード７０、７２が付けられると、ビードが組立タイヤ部材をそれぞれの位置に固定し確保する。
【００６８】
あるいは、シール材２８０を簡単にセグメント２６２上に取り付けることができ、何らのアーム仕掛けは必要無いかもしれない。このような条件では膜２８０が単に溝２７４を形成するポケットにかけられ、タイヤ２の組立てを可能とする。この膜は部材を適用するのにあまり支持の働きはしないが、ビードを添加すると、ドラム１０がビードに組立タイヤ部材をしっかりと一緒に押さえさせて、完全に拡大された時点で適切な接合を可能とするものと考えられる。
【００６９】
以上説明したように、半径方向に拡大可能な組立ドラム１０はタイヤ２を第１、第２の段階を通じて全工程で組立てることを可能とし、この段階でトレッド５２とベルト補強構造５４とを組立ドラム１０に適用することができて、タイヤ２を完全に作り上げ、タイヤ硬化型内での硬化作業に備えさせることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による半径方向に拡大可能なドラム組立体の斜視図である。
【図２】  ドラムコア組立体、差動クラッチ組立体、外側組立体、中央組立体、内側組立体およびエンコーダ手段を説明する半径方向に拡大可能なドラム組立体の分解斜視図である。
【図３】  センタースピンドル、第１の外部軸、第２の外部軸およびエンコーダ手段を説明するドラムコア組立体の分解斜視図である。
【図４】  外側組立体の分解斜視図であり、内側組立体は反対方向に向いていることと、ある例では外側組立体と不等のビード直径を持っていること以外は外側組立体と同一であると理解される。
【図５】  受け面部分を半径方向に拡大するための機構を説明する内側組立体部分の斜視図である。
【図６】  本発明による半径方向に拡大可能なドラムの端面図である。
【図７】  本発明による半径方向に拡大可能なドラムの横断面図である。
【図８】  図７の線８−８に沿って見た、螺旋溝を示すカムディスクの平面図である。
【図９】  図８に示したカムディスクの横断面図である。
【図１０】  カムディスクの斜視図である。
【図１１】  内側組立体および外側組立体の部材である本発明の直径制御組立体の斜視図である。
【図１２】  直径制御組立体のもう１つの斜視図である。
【図１３】  カムディスクを外して半径方向に拡大可能な組立ドラムの受け面を半径方向に拡大するための滑り機構を見せる直径制御組立体の斜視図である。
【図１４】  滑り機構の反対側を示せるように図１２の透視図から支持リングを外して見た斜視図である。
【図１５】  図１１からとられた直径制御組立体の平面図である。
【図１６】  図１１からとられた直径制御組立体の端面図である。
【図１７】  図１２からとられた直径制御組立体の反対側平面図である。
【図１８】  直径制御組立体の断面図である。
【図１９】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２０】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２１】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２２】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２３】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２４】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２５】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２６】  タイヤ製造の種々の段階での半径方向に拡大可能な組立ドラムの説明図である。
【図２７】  タイヤ受け面を示す内側組立体および外側組立体の半径方向外側部分の斜視図であり、図２７Ａではビード受け溝領域で支持部材を半径方向外方に位置させ、図２７Ｂではビードの組立てができるように支持部材を引っ込めて示す。
【図２８】  図２８Ａおよび図２８Ｂは図２７Ａおよび図２７Ｂに示す機構の拡大斜視図である。
【図２９】  図２９Ａおよび図２９Ｂは直立位置と引っ込み位置それぞれでの機構を示す平面図である。
【符号の説明】
２  タイヤ
１２  ドラムコア組立体
２１  受け面
２３  受け面の両端部
２４３  カムフォロワー溝
２４５  カムディスク
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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