(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にドーナツ状をなす支持体と、
この支持体を周方向に所定の距離づつ回転させる送出し機構と、
タイヤのビード部から少なくともトレッド端部に対応する支持体上の範囲をその外形に沿って、１本のカーカスコードを糸道から繰り出しながら支持体の周方向を横切る方向に往復運動する繰り出し機構と、
前記範囲内の両側位置に支持体と対向して配設され、往復運動する繰り出し機構から繰り出されるカーカスコードが掛け回され、その状態で支持体に向かって押圧する少なくとも１対の押圧機構とを具えることを特徴とするタイヤカーカスの形成装置。
【請求項２】
押圧機構は、タイヤの両ビード部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設する請求項１に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項３】
押圧機構は、タイヤのビード部位置とトレッド部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設する請求項１に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項４】
押圧機構は、タイヤの両ビード部位置とトレッド両端部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設する請求項１に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項５】
押圧機構は、カーカスコードが掛け回されるピンと、ピンの支持体に対する接触及び離隔を可能にする進退手段と、ピンの先端を支持体に接触させた状態で掛け回されたカーカスコードを支持体に向かって押圧する押圧手段とを有する請求項１〜４のいずれか１項に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項６】
押圧機構を配設した位置間に、繰り出されたカーカスコードの延在方向を変化させる屈曲機構を配設する請求項１〜５のいずれか１項に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項７】
繰り出し機構は、カーカスコードを支持体の外形に沿って移動が可能な３軸ロボットによって構成する請求項１〜６のいずれか１項に記載したタイヤカーカスの形成装置。
【請求項８】
実質的にドーナツ状をなす支持体の外周面上にインナーライナー等のゴム部材を配置し、支持体を周方向に所定距離だけ回転させる送出し機構との連携動作の下、タイヤのビード部位置から少なくともベルト端部位置に対応する範囲にて、１本のカーカスコードを糸道から繰り出しながら支持体の周方向を横切る方向に往復運動する繰り出し機構を作動させ、前記範囲内の両側位置であってかつ前記ゴム部材と対向する位置に配設した少なくとも１対の押圧機構のピンにカーカスコードを掛け回してカーカスコードの延在方向を逆向きに反転させるとともにピンに掛け回されたカーカスコード部分を押圧機構の押圧手段で押圧する動作を繰り返し行うことにより、前記ゴム部材の、前記範囲に対応する表面上に、カーカスコードを支持体の周方向に向かってジグザグ状に連続して延在させた状態で貼着することを特徴とするタイヤカーカスの形成方法。
【請求項９】
押圧機構間に、ピンを有する少なくとも一の屈曲機構を配設し、押圧機構間に位置するカーカスコード部分を屈曲機構のピンに引っ掛け、これを起点としてカーカスコードの延在方向を変化させて前記カーカスコード部分に変曲部を形成する請求項８に記載したタイヤカーカスの形成方法。
【請求項１０】
タイヤの両ビード部位置からそれぞれ対応するベルト端部位置にわたるタイヤの両側範囲内に、１台の繰り出し機構及び２台の押圧機構をそれぞれ配設し、これらを同時に作動させることによって、タイヤの両側範囲に対応するゴム部材の表面上に、それぞれの繰り出し機構から繰り出されるカーカスコードを同時に貼着する請求項８又は９に記載したタイヤカーカスの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、実質的にドーナツ状をなす支持体上でカーカスを自動的に形成するタイヤカーカスの形成装置および形成方法に関するものであり、より具体的には、タイヤのビード部位置から少なくともベルト端部位置に対応する範囲にて、カーカスコードを支持体の周方向に向かってジグザグ状に連続して延在させた状態で貼着することにより、ビード部にカーカスコードの切断破面が存在しないタイヤを製造するのに好適なタイヤカーカスの形成装置および形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、タイヤの製造方法は、予め複数本の引き揃えられたカーカスコードをゴム引きして帯状のシートにし、このシートは所定の長さに切断した後に成形ドラム上に巻き付けられ、その後、その外周面の両端部にビードコアをはめ込んでからカーカスの両端部をビードコアの周りに折り返し、サイドゴム等を巻き付けることによってグリーンケースを形成し、次いで、ドーナツ状のグリーンタイヤに成形した後、加硫成形等の所定の工程を経るのが一般的である。
【０００３】
上記製造方法の場合、カーカスの折返し部にカーカスコードの切断面が必然的にタイヤ周方向に沿って多数点在することになるが、これらの切断面にはタイヤの負荷転動時に応力が集中し、コード端セパレーション等の発生が生じやすく、ビード部故障等に至るおそれがあった。
【０００４】
上記問題点を解決するため、特開平10−226203号公報では、ベルト層のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部との間の左右の領域に、それぞれカーカスコードを連続的にジグザグ状に往復させることによってカーカス層をいわゆる中抜き構造になるように分設して形成し、カーカスコードの切断端面がビード部に存在しない構成を有するタイヤが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上掲公報には、カーカスの形成方法として、カーカスコードを連続的にジグザグ状に往復させるとの開示があるのみで、具体的なカーカスの形成方法についての記載はなく、実際に、どのようにしてカーカスを形成するのかが明らかではない。
【０００６】
この発明の目的は、カーカスコードの切断面がビード部に存在しない構成のタイヤのカーカスであって、特に上述した中抜き構造のカーカスや、タイヤクラウン部に位置するカーカスコード部分に屈曲部を設けたカーカスのような特殊形状のカーカスを、複雑な構成を採用することなく効率よく確実に形成するための装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のタイヤカーカスの形成装置は、実質的にドーナツ状をなす支持体と、この支持体を周方向に所定の距離づつ回転させる送出し機構と、タイヤのビード部から少なくともトレッド端部に対応する支持体の範囲を支持体の外形に沿って、１本のカーカスコードを糸道から繰り出しながら支持体の周方向を横切る方向に往復運動する繰り出し機構と、前記範囲内の両側位置に支持体と対向して配設され、往復運動する繰り出し機構から繰り出されるカーカスコードが掛け回され、その状態で支持体に向かって押圧する少なくとも１対の押圧機構とを具えることを特徴とする。
【０００８】
また、押圧機構は、カーカスコードをビード部間にわたって連続的に延在させる場合には、タイヤの両ビード部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましく、カーカスをタイヤの両側に分設していわゆる中抜き構造を形成する場合には、タイヤのビード部位置とトレッド部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましく、両側にカーカスを同時進行によって分設するには、タイヤの両ビード部位置とトレッド両端部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましい。
【０００９】
さらに、押圧機構は、カーカスコードが掛け回されるピンと、ピンの支持体に対する接触及び離隔を可能にする進退手段と、ピンの先端を支持体に接触させた状態で掛け回されたカーカスコードを支持体に向かって押圧する押圧手段とを有することが好適である。
【００１０】
加えて、タイヤクラウン部に位置するカーカスコード部分に屈曲部を形成する必要がある場合には、押圧機構を配設した位置間に、繰り出されたカーカスコードの延在方向を変化させる屈曲機構を配設し、押圧機構間に位置するカーカスコード部分を屈曲機構のピンに引っ掛け、これを起点としてカーカスコードの延在方向を変化させて前記カーカスコード部分に変曲部を形成することが好ましい。
【００１１】
さらにまた、繰り出し機構は、カーカスコードを支持体の表面に沿って移動が可能な３軸ロボットによって構成することが好適である。
【００１２】
また、この発明のタイヤカーカスの形成方法は、実質的にドーナツ状をなす支持体の外周面上にインナーライナー等のゴム部材を配置し、支持体を周方向に所定距離だけ回転させる送出し機構との連携動作の下、タイヤのビード部位置から少なくともベルト端部位置に対応する範囲にて、１本のカーカスコードを糸道から繰り出しながら支持体の周方向を横切る方向に往復運動する繰り出し機構を作動させ、前記範囲内の両側位置であってかつ前記ゴム部材と対向する位置に配設した少なくとも１対の押圧機構のピンにカーカスコードを巻き掛けてカーカスコードの延在方向を逆向きに反転させるとともに押圧機構の押圧手段で押圧する動作を繰り返し行うことにより、前記ゴム部材の、前記範囲に対応する表面上に、カーカスコードを支持体の周方向に向かってジグザグ状に連続して延在させた状態で貼着することを特徴とする。
【００１３】
さらに、カーカスの中抜き構造を短時間で形成する必要がある場合には、タイヤの両ビード部位置からそれぞれ対応するベルト端部位置にわたるタイヤの両側範囲内に、１台の繰り出し機構及び２台の押圧機構をそれぞれ配設し、これらを同時に作動させることによって、タイヤの両側範囲に対応するゴム部材の表面上に、それぞれの繰り出し機構から繰り出されるカーカスコードを同時に貼着することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１はこの発明に従う代表的なタイヤカーカスの形成装置の主要部を示す略線斜視図であり、図中１はタイヤカーカスの形成装置、２は支持体、3a及び3bは繰り出し機構、4a〜4dは押圧機構、５は支持体２の周方向、６はカーカス、７はカーカスコード、８は糸道、９はタイヤのビード部から少なくともトレッド端部にわたる範囲、10は支持体２の外形、11はピン、12は進退手段、13はピン11の先端、14は上下機構、15は押圧手段である。
【００１５】
図１に示す装置１は、主として支持体２、送出し機構（図示せず）、繰り出し機構３及び押圧機構４を具えている。
【００１６】
支持体２は、製品タイヤの内周面形状若しくはそれに近似する形状と対応する外周面形状を有し、実質的にドーナツ状をなしており、具体的には高剛性のコアや３次元的なタイヤシェーピング形状になる可撓性のブラダー等である。
【００１７】
送出し機構は、図示は省略したが、支持体２を周方向５に所定の距離づつ、より具体的には、カーカス6Aをジグザグ状に配設する場合の１往復ピッチに対応した距離づつ回転させることができる構成であればよく、特に限定はしない。送出し機構の一例を具体的に挙げておくと、支持体２の中心位置に、支持体２と共回転する支持軸を配設し、この支持軸を、カップリングを介し、例えばサーボモータに連結することによって回転させる構成にすればよい。
【００１８】
繰り出し機3a,3b は、１本のカーカスコード７を繰り出す糸道８を有し、タイヤのビード部から少なくともトレッド端部にわたる範囲９（図１ではビード部からトレッド端部にわたる範囲）に対応する支持体２の外形10に沿って、１本のカーカスコード７を糸道８から繰り出しながら支持体２の周方向５を横切る方向に往復運動するように構成する。例えば、繰り出し機構3a,3b は、図１に示すようにカーカスコード７を支持体２の外形10に沿って移動可能な３軸ロボットによって構成することがより好ましい。尚、繰り出し機構3a,3b は、図１ではタイヤの両側に同時進行でカーカスを分設するため、２台配設したが、少なくとも１台配設すればよく、必要に応じて配設数を増減することができる。
【００１９】
押圧機構4a〜4dは、前記範囲９内の両側位置、図１ではタイヤのビード部とトレッド端部位置にそれぞれ支持体２と対向して配設され、往復運動する繰り出し機構3a,3b から繰り出されるカーカスコード７が掛け回され、その状態で支持体２に向かって押圧するをように構成されている。
【００２０】
より具体的には、押圧機構4a〜4dは、図９に示すように、カーカスコード７が掛け回されるピン11と、このピン11の支持体２に対する接触及び離隔を可能にする進退手段、例えばスプリング12と、ピン11の先端13を支持体２に接触させた状態で掛け回されたカーカスコード７を支持体２に向かって押圧する押圧手段、例えばシリンダー等の上下機構14に取り付けられた押圧ブロック15とによって構成することが好ましい。加えて、前記押圧ブロック15は、カーカスコード７のゴム部材18に対する接着性を向上させるために、ヒーター等の加熱手段を内蔵させてもよい。
【００２１】
また、押圧機構４は、必要に応じて適当な台数だけ配設することができる。例えば、カーカスコード７をビード部間にわたって連続的に延在させる場合には、タイヤの両ビード部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましく、また、カーカスをタイヤの両側に分設していわゆる中抜き構造に形成する場合には、タイヤのビード部位置とトレッド部位置にそれぞれ対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましく、さらに、タイヤの両側にカーカスを同時進行によって分設する場合には、タイヤの両ビード部位置とトレッド両端部位置に対応する支持体位置に対向させて配設することが好ましい。
【００２２】
加えて、その他の実施形態として、タイヤクラウン部に位置するカーカスコード部分に屈曲部を形成する必要がある場合には、図２に示すように、２台の押圧機構4a,4d を配設した位置間（図２ではタイヤトレッド部に対応する範囲）に、繰り出されたカーカスコード７が引っ掛けられこれを起点としてカーカスコード７の延在方向を変化させるピン16a,16b を有する少なくとも１台の屈曲機構17a,17b （図２では２台）を配設して、押圧機構4a,4d 間に位置するカーカスコード部分を屈曲機構17a,17b のピン16a,16b に引っ掛けて延在方向を所定方向に変化させて前記カーカスコード部分に少なくとも１個の変曲部20a,20b （図２では２個）を形成することが好ましい。
【００２３】
尚、屈曲機構17a,17b は、前記カーカスコード部分の変曲部20a,20b をゴム部材18の表面上に確実に接着する必要がある場合には、図９に示す押圧機構4a〜4dと同様な構成、即ち、ピン16a,16b に加えて、さらに進退手段や押圧手段を有する構成にすることがより好適である。
【００２４】
次に、この発明に従うタイヤカーカスの形成方法を説明する。
図３の工程１〜８は、図１の装置を用いて中抜き構造のカーカスを形成するときの一連の工程の一例を概略線図的に示したものであり、図4(a),(b)は図３の工程によってカーカスを形成したときの状態の一部を示したものである。
【００２５】
この発明に従うタイヤカーカスの形成方法は、図３に示すように、まず支持体２の外周面側に予め配置したインナーライナー18上に、１本のカーカスコード７の先端部を、タイヤのビード部位置にて押圧機構4a,4d によって固定した状態で、繰り出し機構3a,3b を、糸道８からカーカスコード７を繰り出しながら、ベルト端部位置に向かって支持体２の周方向５を横切る方向、図３ではコアのほぼ子午線方向19に沿って往路移動させ（工程１）、ベルト端部位置にて、その上方に位置する押圧機構4b,4c のピン11b,11c をゴム部材18に接触するまで下降させ、支持体２を送出し機構（図示せず）によって周方向５に所定距離だけ回転させた後、繰り出し機構3a,3b を復路移動させることによって、カーカスコード７がピン11b,11c の周りに巻き掛けられて、カーカスコード７の延在方向を逆向きに反転させ（工程２）、巻き掛けられたカーカスコード７を押圧機構4b,4c の押圧手段15b,15c によってインナーライナー18上に押圧し、繰り出し機構3a,3b がビード部位置に達したとき（工程３）、押圧機構4a,4d のピン11a,11d をゴム部材18に接触するまで移動させ、支持体２を送出し機構（図示せず）によって周方向５に所定距離だけ回転させた後、繰り出し機構3a,3b を再度往路移動させることによって、カーカスコード７がピン11a,11d の周りに巻き掛けられて、カーカスコード７の延在方向を逆向きに反転させ（工程４）、巻き掛けられたカーカスコード７を押圧機構4a,4d の押圧手段15a,15d によってインナーライナー18上に押圧し、その後、工程１〜４と同様な手順（工程５〜８）を繰り返し行うことによって、インナーライナー18の、前記範囲９に対応する表面上に、カーカスコード７を支持体２の周方向５に向かってジグザグ状に連続して延在させた状態で貼着することができる。
【００２６】
図10(a) 〜(d) は、押圧機構４の動作を説明するためのものであり、まず、押圧機構４のピン11をインナーライナー18上に接触するまで移動させ（同図(a))、次いで、カーカスコード７をピン11の周りに巻き掛け（同図(b) 及び(c))、その後、押圧ブロック15によってカーカスコード７をインナーライナー18に対して押圧すること（同図(d))によって、カーカスコード７をインナーライナー18上に確実に貼着することができる。
【００２７】
尚、図３では、支持体２の両側に、１台の繰り出し機構3a又は3b及び 2台の押圧機構4a, 4b又は4c,4d をそれぞれ配設して、カーカスコード７を同時進行でインナーライナー18上に貼着してカーカス6Aを分設した場合が示してあるが、片側づつカーカス6Aを形成してもよく、あるいは、支持体２の片側にだけ、１台の繰り出し機構及び 2台の押圧機構を配設して、片側にカーカス6Aを形成した後に、支持体２を裏返して別の側にカーカス6Aを形成することも可能である。
【００２８】
また、図５の工程１〜８は、図２の装置を用いてトレッド部に位置するカーカスコード部分に２個の屈曲部20a,20b を設けたカーカス6Bを形成するときの一連の工程の一例を概略線図的に示したものであり、図6(a),(b)は図５の工程によってカーカス6Bを形成したときの状態の一部を示したものである。
【００２９】
上記構成のカーカス6Bを形成する場合には、図５に示すように、まず支持体２の外周面側に予め配置したインナーライナー18上に、１本のカーカスコード７の先端部を、タイヤの一のビード部位置にて押圧機構4aによって固定した状態で、繰り出し機構３を、糸道８からカーカスコード７を繰り出しながら、反対側のビード部位置に向かって支持体２の周方向５を横切る方向に往路移動させるが（工程１）、ベルトの一の端部位置にて、上方に位置する屈曲機構17a のピン16a をゴム部材18に接触するまで下降させ、カーカスコード７の延在方向をこのピン16a を起点として変更し（工程２）、次いでベルトの他の端部位置にて、上方に位置する屈曲機構17b のピン16b をゴム部材18に接触するまで下降させ、カーカスコード７の延在方向をこのピン16b を起点としてさらに変更すること（工程３）によって、カーカスコード７に２個の屈曲部20a,20b を形成した後、繰り出し機構３を反対側のビード部位置にまで移動させ（工程４）、次いで、押圧機構4dのピン11d をゴム部材18に接触するまで移動させ（工程５）、支持体２を送出し機構（図示せず）によって周方向５に所定距離だけ回転させた後、繰り出し機構３を復路移動させてピン11d に巻き掛けられたカーカスコード７を押圧機構4dの押圧手段15d によってインナーライナー18上に押圧・貼着し、屈曲機構17b 及び17a を順次作動させて（工程６及び７）、カーカスコード７に２個の屈曲部20a,20b を形成した後、繰り出し機構３を一のビード部位置まで再び移動させ、その後、工程１〜８を繰り返し行うことによって、両ビード部位置間に対応するインナーライナー18の表面上に、カーカスコード７を支持体の周方向に向かって変形ジグザグ状に連続して延在させた状態で貼着することができる。
【００３０】
なお、カーカスコード７をインナーライナーに対してより確実に貼着する必要がある場合には、押圧機構4a,4d 及び屈曲機構17a,17b はいずれも、図10(a) 〜(d) に示すような構成にすることが好ましい。
【００３１】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３２】
例えば、図7(a)に示すような中抜き構造のカーカス6Aや、図8(a)に示すように、トレッド部に屈曲部20a,20b を有するカーカス6Bを形成した後に、それぞれ図7(b)及び図8(b)に示すように、カーカスの端部21をビードリング（図示せず）の周りに折り返してもよく、また、図11(a),(b) に示すように、ジグザグ状に形成したカーカスを複数倍のピッチ23（図11(a),(b) では２倍ピッチ）で複数層を積層してもよく、必要に応じて適宜選択することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、カーカスコードの切断面がビード部に存在しない構成のタイヤのカーカスであって、特に上述した中抜き構造のカーカスや、タイヤクラウン部に位置するカーカスコード部分に屈曲部を設けたカーカスのような特殊形状のカーカスを、複雑な装置構成を採用することなく効率よく確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従うカーカス形成装置の略線斜視図である。
【図２】  他の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】  図１の装置を用いて中抜き構造のカーカスを形成するときの一連の工程を説明するための図である。
【図４】  図３の工程によってカーカスを形成したときの図であり、
(a) は平面図、(b) は斜視図である。
【図５】  図２の装置を用いて屈曲部を有するカーカスを形成するときの一連の工程を説明するための図である。
【図６】  図５の工程によってカーカスを形成したときの図であり、
(a) は平面図、(b) は斜視図である。
【図７】  (a) は中抜き構造のカーカスを形成したときの斜視図であり、
(b) はカーカスの端部を折り返した状態を示す図である。
【図８】  (a) は屈曲部を有するカーカスを形成したときの斜視図であり、
(b) はカーカスの端部を折り返した状態を示す図である。
【図９】  押圧機構の構成を示す斜視図（一部分のみ透視図）である。
【図１０】  (a) 〜(d) は、カーカスコードをインナーライナー等のゴム部材18に貼着する状態を説明するための図である。
【図１１】  カーカスを２倍ピッチで形成したときの端部の状態を示す図であり、(a) はカーカス端部を折り返さない場合、(b) はカーカス端部を折り返す場合を示す。
【符号の説明】
１  タイヤカーカスの形成装置
２  支持体
３,3a,3b  繰り出し機構
４,4a 〜4d  第１押圧機構
５  支持体２の周方向
６  カーカス
７  カーカスコード
８  糸道
９  タイヤのビード部から少なくともトレッド端部にわたる範囲
10  支持体２の外形
11,11a〜11d   第１押圧機構４のピン
12  第１押圧機構４の進退手段（又はスプリング）
13  ピン11の先端
14  上下機構
15  押圧ブロック
16a,16b   第２押圧機構のピン
17a,17b   第２押圧機構
18  ゴム部材（又はインナーライナー）
19  支持体２の子午線方向
20a,20b   カーカスコード７の屈曲部
21  カーカス６の端部
22  折返し部
23  ２倍ピッチ
【図１】
0004315548.tif 000002
【図２】
0004315548.tif 000003
【図３】
0004315548.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004315548.tif 000008
【図８】
0004315548.tif 000009
【図９】
0004315548.tif 000010
【図１０】
0004315548.tif 000011
【図１１】
0004315548.tif 000012