CN103068562B - 轮胎制造设备和轮胎制造方法 - Google Patents

Abstract

提供能够高效地制造高品质轮胎的轮胎制造设备和轮胎制造方法，其中，当圆环状胎面扩径时，胎面沿周向均一地扩径，当胎面被安装到基胎时，防止胎面在沿宽度方向从基胎移位的情况下安装到基胎。具体公开的轮胎制造设备设置有：鼓，基胎被固定于该鼓；多个保持部件，其均具有保持圆环状胎面的外周面用的保持面；移动部件，其用于使保持部件沿着基胎的中心轴线移动；密封部件，其用于密封圆环状胎面的一个开口；和空气供给部件，其用于将空气供给到由圆环状胎面和密封部件包围的空间，圆环状胎面被安装到基胎的外周面。

Description

轮胎制造设备和轮胎制造方法

技术领域

本发明涉及轮胎制造设备和轮胎制造方法，特别地，本发明涉及用于将已经预先形成为圆环状的胎面安装到基胎（basetire）的轮胎制造设备和轮胎制造方法。

背景技术

在制造轮胎的传统已知方法中，分别制造作为轮胎的基体（base）的基胎和用作轮胎的胎面的圆环状胎面。然后用轮胎制造设备将所述胎面安装到基胎。

例如，这种轮胎制造设备由用于保持基胎的基胎保持单元、用于可扩缩地保持胎面的胎面保持单元、用于使胎面保持单元朝向或远离基胎保持单元移动的移动部件、以及用于在将胎面装配到基胎时将胎面按压到基胎的外周面的按压部件。

在上述轮胎制造设备上，基胎在填充有空气的状态下被可转动地固定到轮胎制造设备的鼓（drum）。此外，轮胎制造设备的胎面保持单元具有能够使多个环状配置的棒状构件同步地放射状扩径的扩缩机构，其中各棒状构件均在延伸方向上具有多个辊。在胎面的内周架设（riding）于扩缩机构的棒状构件的状态下保持胎面。然后，当保持胎面的棒状构件径向向外移动时，胎面扩径为比基胎的外径宽。并且胎面与胎面保持单元一起移动到胎面的内周面相对于基胎的外周面位于预定位置的位置。当胎面相对于基胎位于预定位置时，棒状构件径向向内移动，直到棒状构件与基胎的外周面接触为止。然后，当利用胎面保持单元的用于按压胎面的外周面的按压部件将胎面按压到基胎时，从胎面和基胎之间拉出多个棒状构件。由此将胎面和基胎装配成一体。

然而，上述轮胎制造设备具有如下结构：用多个棒状构件保持胎面并且使胎面扩径。由此，导致胎面的由棒状构件保持的部分和胎面的未由棒状构件保持的其它部分之间的膨胀不同。因此，存在胎面不能沿着圆周均一地扩径的可能性。

此外，当将胎面安装到基胎时，在用按压部件将胎面按压到基胎时拉出棒状构件。因此，存在如下可能性：胎面的除了被按压部件按压的部分之外的区域在沿轮胎的轴向具有一些偏离（位置间隙）的状态下被装配到基胎。这会妨碍高效地制造高品质轮胎时的生产率的提高。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本特开昭53-102981号公报

专利文件2：US 4036677

专利文件3：US 6521071 B2

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述问题完成了本发明，本发明的目的是提供能够通过沿着圆周对圆环状胎面均一地扩径并且在胎面不与基胎轴向偏离的情况下将胎面安装到基胎来高效地制造高品质轮胎的轮胎制造设备和轮胎制造方法。

本发明的第一方面提供用于将圆环状胎面安装到基胎的外周面的轮胎制造设备。一种轮胎制造设备，其用于将圆环状胎面安装到基胎的外周面，所述设备包括：鼓，其用于固定所述基胎；保持部件，其具有保持所述圆环状胎面的外周面用的保持面；移动部件，其用于使所述保持部件沿着所述基胎的中心轴线移动；密封部件，其用于密封所述圆环状胎面的一侧的开口；和空气供给部件，其用于将空气供给到由所述圆环状胎面和所述密封部件包围的空间。

根据该方面，由空气供给部件供给的空气使由圆环状胎面和密封单元包围的空间中的压力升高。结果，圆环状胎面的内周面被空气推动，由此使圆环状胎面沿着其圆周均一地扩径。由此，在维持由圆环状胎面和密封单元包围的空间内的升高的压力的状态下，圆环状胎面能够相对于基胎的外周面被配置成使得圆环状胎面的轴心与基胎的轴心一致。然后，通过使上述空间内的压力减少，能够无任何位置间隙地将圆环状胎面安装到基胎。

本发明的第二方面提供一种轮胎制造设备，其中，所述密封部件具有圆环状的密封构件，所述密封构件能与所述圆环状胎面的外周面接触。

根据该方面，当空气供给部件供给空气时，圆环状胎面的边缘部径向向外扩径。由此使圆环状胎面的外周面推靠密封构件，由此实现优异的密封。

本发明的第三方面提供一种轮胎制造设备，其中，各所述保持面均具有与所述圆环状胎面的周向槽对应的突部。

根据该方面，在各保持面的突部嵌插到圆环状胎面的周向槽的状态下，能够以相对于多个保持部件恒定定位的状态将圆环状胎面设置于多个保持部件。此外，这将防止圆环状胎面在空气供给部件供给空气时从基胎轴向偏离。由此能够精确地将圆环状胎面安装到基胎。

本发明的第四方面提供一种轮胎制造方法，其用于将圆环状胎面安装到基胎的外周面，所述方法包括如下步骤：将所述圆环状胎面的外周面配置于多个保持部件；利用密封部件密封所述圆环状胎面的一侧的开口；使所述圆环状胎面的另一侧的开口缘与所述基胎接触；将空气供给到由所述基胎、所述圆环状胎面和所述密封部件包围的空间；以及在将空气已供给到所述空间的状态下，将所述圆环状胎面配置于所述基胎的外周面的预定位置。

根据该方面，由密封部件密封被保持部件保持的圆环状胎面的一侧的开口，使处于密封状态的圆环状胎面移动，并且使圆环状胎面的另一侧的开口缘与基胎的侧面接触。结果，由鼓的表面、基胎的侧面、圆环状胎面的内周面和密封单元形成密闭空间。在由空气供给部件将空气供给到密闭空间的状态下，密闭空间内的压力升高，以使圆环状胎面的一侧的开口与密封单元紧密接触，并且使圆环状胎面的另一侧的开口缘沿着基胎从径向内侧向径向外侧移动。这样，能够使开口缘扩径。

此外，当空气从开口缘和基胎的表面之间流出时，在基胎的表面和圆环状胎面之间形成流出空气的空气层。该空气层起到圆环状胎面沿着基胎的表面移动用的润滑剂的作用。因此，能够使圆环状胎面以基胎的表面和圆环状胎面的内周面之间无任何接触的方式相对于基胎平滑地移动到预定位置。此外，能够通过停止空气的供给将圆环状胎面配置于基胎的外周面，由此消除了圆环状胎面和基胎之间的空气层。

附图说明

图1是根据本发明的轮胎制造设备的平面图和侧视图。

图2是根据本发明的胎面保持单元的正视图。

图3是根据本发明的保持部件的正面的部分放大图，根据本发明的保持部件的侧面的部分放大图，以及根据本发明的弯曲板的保持面的正视图。

图4是根据本发明的密封单元的正视图，以及根据本发明的密封单元的侧视图。

图5是示出根据本发明的控制单元与设备的构成单元的连接的方框图。

图6是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作以及密封构件与胎面的接触的侧视图和部分放大图。

图7是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作以及密封构件、胎面和基胎之间的接触的侧视图和部分放大图。

图8是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作的附图。

图9是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作的附图。

图10是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作的附图。

图11是示出根据本发明的轮胎制造设备的操作的附图。

下面，将基于示例性说明本发明而非意欲限制本发明的权利要求的范围的优选实施方式来描述本发明。实施方式中描述的所有特征及其组合对本发明来说不是必须的，它们包括被可选择地采用的构造和配置。

具体实施方式

下面，将说明根据本发明的轮胎制造设备1。

图1的（a）是轮胎制造设备1的平面图，图1的（b）是轮胎制造设备1的侧视图。

如图1的（a）和（b）所示，轮胎制造设备1概略地由如下部件构成：用于固定基胎10的基胎保持单元2、作为胎面保持部件的用于可扩缩地保持圆环状胎面（下文中简称为“胎面”）11的胎面保持单元3、作为移动部件的用于使胎面保持单元3靠近或远离基胎保持单元2移动的第一移动机构4、作为密封部件的用于密封由胎面保持单元3所保持的胎面11的鼓侧相反侧的开口的密封单元5、用于使密封单元5靠近或远离开口移动的第二移动机构6、用于控制上述单元的操作以将胎面11安装到基胎10的控制单元7。

这些单元被安装到形成有水平安装面的基台8上。下面，将顺次描述这些单元。

基胎保持单元2包括单元主体21、水平地贯通单元主体21的鼓轴（drum shaft）22、安装到鼓轴22的一端的鼓（drum）23、用于使鼓轴22转动的鼓马达24以及压缩机25。

单元主体21被立设于基台8的一侧并且鼓轴22沿长度方向E贯通单元主体21的内部。鼓轴22由固定到单元主体21的未示出的轴承可转动地支撑。鼓23被安装到鼓轴22的一端，作为转动传递机构的带轮29被安装到鼓轴22的另一端。

鼓23是形成为圆筒状的轮，鼓23由作为轮的放射状分割片的多个鼓片构成，各片均具有扇状截面。设置有未示出的扩缩机构和密封覆盖物34，其中，扩缩机构能够通过使鼓片径向移动而对鼓23的直径进行扩缩，密封覆盖物34被布置成包裹鼓23的表面。

鼓23用的扩缩机构例如可以是具有气缸的机构，例如，气缸通过充气和排气使鼓片径向移动，每个鼓片均具有一个气缸。更具体地，各气缸通过管路连接到压缩机25，在管路中设置有控制阀25A，控制阀25A电联接到稍后论述的控制单元7。通过从控制单元7输出的充气信号或排气信号来开闭控制阀25A，由此改变气缸内的压力。从而，利用气缸活塞的伸缩对鼓23进行扩缩。

密封覆盖物34是由橡胶或类似材料铸造成有底圆筒形状的构成构件。密封覆盖物34的圆筒部覆盖鼓23的外周面23a的整个区域，而密封覆盖物34的底部覆盖鼓23的位于胎面保持单元3侧的端面23b。换句话说，鼓23的外周面23a和端面23b被密封覆盖物34密封。

密封覆盖物34具有沿厚度方向贯通密封覆盖物34的圆筒部的阀35。阀35的在鼓侧突出的一端经由充/排阀25B而通过管路连接到压缩机25。

在构成鼓23且被密封覆盖物34覆盖的鼓片随着鼓23的扩径而径向向外移动时，将在相邻的片之间产生间隙。然而，在密封覆盖物34与基胎的胎圈部或内周面10a紧密接触的状态下，所述间隙仍然被密封覆盖物34的沿圆周伸张的圆筒部覆盖。也就是说，基胎10的内部空间在被密封覆盖物34的圆筒部密封时变为密闭空间。于是，在经由阀35将空气供给到基胎10的状态下，基胎10在保持其内部压力的状态下被不可转动地保持到鼓23。

此外，鼓23设置有未示出的自动对准机构，该自动对准机构使待被保持的基胎10的轴心与鼓23的轴心一致。因此，即使当不同尺寸的基胎10被保持到鼓23时，该功能总是使鼓23的轴心与基胎10的轴心一致。

鼓马达24被固定到单元主体21的上部。鼓马达24可以由容纳有未示出的减速机构的齿轮马达构成，并且该马达的转动力在减速状态下被输出到转动输出轴24a。带轮36被安装到转动输出轴24a。带38被设置成架设于带轮36和带轮29，鼓马达24的转动被传送到鼓轴22，由此使鼓23转动。联接到控制单元7的鼓马达24响应于控制单元7所输出的转动信号而转动。

图2是胎面保持单元3的正视图。

图3的（a）和图3的（b）分别是安装到圆环框架45的保持部件47的正面和侧面的部分放大图。图3的（c）是弯曲板61的保持面61a的正视图。

下面参照图2和图3说明胎面保持单元3。

布置于第一移动机构4的胎面保持单元3概略地由圆环框架45和多个保持部件47构成。

第一移动机构4由如下部件构成：沿着一对直线轨道8A、8A移动的滑块4A、4A，其中，直线轨道8A、8A与鼓轴22的中心轴线A平行且被铺设于基台8的与鼓23相反的一侧；内置于滑块4A、4A以可动地驱动滑块4A、4A的伺服马达4B、4B；以及悬架于滑块4A、4A之上的台座4C（参见图1）。

联接到控制单元7的伺服马达4B、4B基于从控制单元7输出的接合信号或脱开信号使台座4C与滑块4A、4A一起靠近或远离鼓23移动。

圆环框架45是直径比待安装的胎面11的直径大的金属圆筒，圆环框架45以圆环框架45的中心与鼓轴22的中心轴线A同轴的方式被固定到台座4C。在圆环框架45中形成用于安装多个保持部件47的多个安装部52。

安装部52是等间隔地沿周向设置于圆环框架45的薄壁部。通过绕从圆环框架45的中心等间隔地放射状延长的法线N与内周面45a和外周面45b相交的点、并沿切线方向切割内周面45a和外周面45b来形成安装部52。

在各安装部52的中心部开设用于安装稍后描述的保持部件47的圆形安装孔52a。此外，在安装部52的轴向两侧形成被稍后描述的引导轴88、88贯穿的引导孔52b。引导孔52b开设在夹着安装孔52a的位置。由此，安装孔52a的中心和引导孔52b的中心沿着圆环框架45的轴线方向在与圆环框架45的轴线平行的直线上排列。

此外，在圆环框架45的外周面45b形成固定面46、46，固定面46、46用于将稍后描述的螺线管75、75固定在沿周向夹着各安装部52的位置。

如图3的（a）和图3的（b）所示，保持部件47由弯曲板61、滑动轴62、弹簧63、定位构件64、一对引导轴88和88、以及一对螺线管75和75构成。

弯曲板61是形成为弧状的板构件，用于装配具有由胎面11形成的胎面花纹的外周面11a。弯曲板61具有保持面61a，该保持面61a将与待安装于基胎10的胎面11的外周面11a接触。此外，如图3的（c）所示，当从保持面61a侧观察时，弯曲板61形成为周向不对称的形状。也就是说，弯曲板61的周向一端形成有沿周向突出的多个凸部67，并且弯曲板61的由凸部67限定的端部形成为沿周向凹陷的多个凹部66。

另一方面，周向另一端被形成为使得与上述一端的凸部67对应的端部形成为凹部66并且与上述一端的凹部对应的端部形成为凸部67。由此，弯曲板61的一端和另一端形成为凹凸部68和69，使得彼此相邻的多个弯曲板61能够无间隙地彼此接合。

保持面61a是沿着待安装的胎面11的圆周弯曲的面，并且曲率被设定为胎面11与基胎10一体化时所期望的曲率。

保持面61a的表面具有与形成于胎面11的周向槽对应的多个突部71a至71d。

突部71a至71d从保持面61a突出到同一高度并且沿周向连续延伸。

被配置成与形成于胎面11的外周面11a的周向槽12a至12d嵌合的突部71a至71d将与周向槽12a至12d接合。保持面61a的表面涂覆有氟系树脂，以在胎面11径向扩缩时减少保持面61a的表面与胎面11的外周面11a之间的摩擦。

在本实施方式中，所有的突部71a至71d被配置成与周向槽12a至12d对应。然而，应该注意，如果突部71a和71d被设置成至少与位于周向槽12a至12d的各最外侧的周向槽12a和12d嵌合，则能够在轴向上无任何偏离地可靠地保持胎面11。

在弯曲板61的保持面61a的背面形成用于固定滑动轴62和引导轴88、88的固定部65。固定部65具有平坦地形成的上表面65a，例如，如果保持面61a被置于平板上，则上表面65a将与该平板的水平面平行。

滑动轴62被竖直地固定于上表面65a的大致中央，引导轴88、88在滑动轴62的轴向两侧被固定于弯曲板61。

滑动轴62是具有可沿安装孔52a滑动的圆形外周面的轴构件，滑动轴62的下端被固定到弯曲板61的上表面65a。在滑动轴62的中间部形成沿其轴向配置的多个周向连续的环状槽72。

定位构件64例如可以是与环状槽72的直径对应的卡环，定位构件64被嵌插在环状槽72中。

也就是说，在将定位构件64嵌插到最靠近弯曲板61的环状槽72的状态下，由保持面61a形成的环将是最大的，在将定位构件64嵌插到离弯曲板61最远的环状槽72的状态下，由保持面61a形成的环将是最小的。

弹簧63可以由内径允许套着滑动轴62装配的螺旋弹簧构成。

引导轴88、88均是具有可沿引导孔52b滑动的圆形外周面的轴构件。引导轴88的一端被固定到弯曲板61的上表面65a，引导轴88的另一端经由引导孔52b突出。

螺线管75、75以其可动轴的伸缩方向与滑动轴62的中心轴线平行的方式被固定到形成于安装部52的周向两侧的固定面46。由平坦的连结板76来联接螺线管75、75的可动轴的上表面和滑动轴62的上表面。联接到控制单元7的螺线管75、75响应于从控制单元7输出的扩径信号而动作。例如，在向螺线管75、75输入扩径信号的情况下，螺线管75、75向上推滑动轴62和连结板76，由此对由多个弯曲板61的保持面61a形成的筒形面进行扩径。

具有如上所述的结构的保持部件47被如下地安装到圆环框架45。

弹簧63套设于保持部件47的滑动轴62，当在弹簧63的一端与安装部52接触的状态下压缩弹簧63时，定位构件64被嵌插到环状槽72内的期望位置。由此将各保持部件47安装到圆环框架45。然后，将螺线管75、75固定到形成于圆环框架45的外周面的固定面，并且由连结板76使螺线管75、75的驱动轴和滑动轴62彼此固定。

结果，用于弯折胎面11的弯曲板61以能径向伸缩并且通过螺线管75的驱动而径向向外扩径的方式被安装到圆环框架45。

图4的（a）是密封单元5的正视图。图4的（b）和图4的（c）是密封单元5的侧视图。

密封单元5被布置于第二移动机构6并且概略地由密封板81、空气供给部件82和与胎面11接触的密封构件83构成。

第二移动机构6包括：沿着直线轨道8A、8A移动的滑块6A、6A；用于使滑块6A、6A移动的伺服马达6B、6B；悬架于滑块6A、6A之上的台座6C；以及立设在台座6C上的一对框架6D。伺服马达6B、6B联接到控制单元7并且控制密封单元5的移动。

密封单元5包括密封板81、空气供给部件82、密封构件83和压力传感器84。

密封板81是直径与基胎10的外径大致相等的圆形板构件，并且密封板81具有与其外周同心的圆形孔85。密封板81以使密封板81的中心与鼓23的中心轴线A一致的方式被固定到框架6D、6D。

配备有进退机构86的空气供给部件82被固定到圆形孔85。

进退机构86由外筒86A和内筒86B构成，其中，外筒86A的外径与圆形孔85的直径相等，内筒86B沿着外筒86A的内周面轴向滑动。进退机构86以使筒的轴线与鼓23的中心轴线A一致的方式被固定到圆形孔85。外筒86A具有内置有小齿轮的马达86C，内筒86B具有在其外周面上轴向延伸的齿条86D。在马达86C的小齿轮与齿条86D彼此啮合的状态下，内筒86B相对于外筒86A沿轴向进或退（参见图4的（b）和图4的（c））。待用的空气供给部件82是能够送出大量空气的装置。例如，可以使用圆筒状的鼓风机。并且鼓风机的外周被固定到内筒86B的内周。

将要由柔性材料制成的密封构件83优选是具有楔状截面的圆环状的橡胶构件。密封构件83具有直径比其厚壁基端83b的直径大的尖端83a。也就是说，密封构件83被形成为使得尖端83a的直径大于胎面11的开口缘11A的直径并且小于胎面11的外径。密封构件83的基端83b沿着密封板81的与鼓23相面对的密封面81a的外周被固定到密封板81的与鼓23相面对的密封面81a，使得密封构件83的尖端83a与鼓23相面对。堵缝剂等被填充在密封板81和密封构件83之间以密封固定部分。应该注意，被选择用于密封构件83的橡胶材料应该是至少比胎面11硬的材料。使用比胎面11硬的密封构件83的橡胶材料能够防止密封构件83在胎面11压靠密封构件83时弯曲。

用于测量密封构件83侧的空气压力的压力传感器84被安装到由密封构件83包围的密封面81a。压力传感器84联接到控制单元7并且将压力读数输出到控制单元7。

应该理解，如果例如硅酮等比密封构件83和胎面11软的柔性材料沿着密封构件83的尖端83a的内周侧环状配置，则胎面11的外周面与密封构件83之间的紧密接触将得到改善。

进退机构86的马达86C联接到控制单元7，并且使空气供给部件82响应于控制单元7所输出的前进信号朝向密封构件83的尖端83a侧移动，以及使空气供给部件82响应于后退信号朝向密封构件83的基端83b侧移动。当向马达86C输入前进信号时，空气供给部件82移动，直到空气供给部件82的空气出口82a突出超过尖端83a。此外，当向马达86C输入后退信号时，空气供给部件82移动，直到空气出口82a与密封板81的固定有密封构件83的密封面81a齐平。

在空气供给部件82如上所述前进的状态下，例如当密封构件83与胎面11的边缘部11B的外周面11a接触时，能够从位于突出超过尖端83a的位置的空气供给部件82供给空气，使得胎面11的与密封构件83接触的边缘部11B能够从内周侧升高以对密封构件83加压。此外，在空气供给部件82后退的状态下，当胎面11被装配到基胎10时，能够避免空气供给部件82与保持基胎10的鼓23的碰撞。注意，边缘部11B是胎面11的不被保持部件47保持且朝向轮胎的中心弯曲的部分。

由此，在第二移动机构6驱动的状态下，能够使密封单元5靠近由胎面保持单元3保持的胎面11，直到密封构件83的尖端83a与胎面11的位于密封单元5侧且不被保持面61a保持的外周面11a接触。这样，胎面11的一个开口被密封，从而能够形成由胎面11的内周面11b、密封构件83和密封板81包围的空间。

图5是示出控制单元7与该设备的构成单元的连接的方框图。

控制单元7联接到操作面板、基胎保持单元2、胎面保持单元3和密封单元5，并且控制将胎面11安装到基胎10的全部操作。

控制单元7向基胎保持单元2的控制阀25A、充/排阀25B和鼓马达24输出相应的信号。输出到控制阀25A的是用于通过将从压缩机供给的空气充到气缸中而对鼓进行扩径的扩径信号以及用于通过从气缸排出空气而对鼓进行缩径的缩径信号。输出到充/排阀25B的是用于将从压缩机供给的空气充到基胎的充气信号以及用于从基胎排出空气的排气信号。输出到鼓马达24的是用于控制鼓转动的开始和停止的转动控制信号。

此外，控制单元7向胎面保持单元3的伺服马达4B、4B和螺线管75、75输出信号。

响应于稍后论述的压力传感器84所输出的压力信号、输出到伺服马达4B、4B的是：用于使胎面保持单元3和胎面11一起靠近基胎10的接合信号；用于停止接合运动的停止信号；和用于在胎面11到基胎10的安装完成时使胎面保持单元3返回到初始位置的分离信号。

输出到螺线管75、75的是用于在将胎面11装配到基胎10的外周面10c时从保持面61a释放胎面11的释放信号。

此外，控制单元7向密封单元5的伺服马达6B、6B、空气供给部件82和马达86C输出信号并且接收压力传感器84所输出的压力信号。

输出到伺服马达6B、6B的是用于使密封单元5移动以利用与胎面11的外周面11a接触的密封构件83实现密封的密封信号、用于跟踪胎面保持单元3的移动的跟踪信号、用于停止跟踪的停止信号、和用于在胎面11到基胎10的装配完成时使密封单元5移回到初始位置的原始位置返回信号。

输出到空气供给部件82的是用于在密封构件83与胎面11的外周面11a接触时将低压空气供给到由密封板81、密封构件83和胎面11的内周面11b包围的区域的空气供给信号。

输出到马达86C的是：用于在密封构件83与胎面11的一个边缘部11B的外周面11a接触时使空气供给部件82朝向胎面11侧前进的前进信号；以及用于使空气供给部件82响应于稍后论述的由压力传感器84输出到控制单元7的压力信号而后退的后退信号。

压力传感器84测量当密封构件83与胎面11的外周面11a接触时由密封板81、密封构件83和胎面11的内周面11b所包围的区域中的压力，并且将读数输出到控制单元7。

压力传感器84所输出的压力信号可以包括下述的某些特征压力信号。例如，当在密封构件83与胎面11的外周面11a接触的情况下维持一个开口的密封状态时，胎面保持单元3和密封单元5朝向基胎保持单元2移动。当胎面11的另一开口缘11A与基胎10的侧面10b接触时，在空气供给部件82将空气供给到由鼓23的密封覆盖物34、基胎10的侧面10b、胎面11的内周面11b、密封构件83和密封板81形成的瞬间完全密闭空间时，可以输出瞬态压力上升信号。此外，随着上述压力上升，另一开口缘11A沿着基胎10的侧面10b逐渐扩径。该扩径在基胎10的侧面10b和开口缘11A之间产生供空气流出的间隙D，由此使压力逐渐下降到平衡状态。在该过程中，输出压力下降信号和压力平衡信号。

图6至图11是示出用轮胎制造设备1将圆环状胎面11安装到基胎10的过程的附图。下面，将参照图6至图11描述圆环状胎面11到基胎10的安装。

首先，操作者将基胎10设置到鼓23的外周。应该注意，预先将用于确保胎面11的粘着性的缓冲衬胶或粘胶施加到基胎10的外周面10c。还要注意，待用的胎面11是在被安装到基胎10的外周面10c时硫化成型为正确尺寸的胎面。

接着，操作者从操作面板输入将要被装配在一起的基胎10的轮胎尺寸和胎面11的尺寸。响应于数据输入，控制单元7输出扩径信号和充气信号，以对鼓23进行扩径并且对基胎10的内部进行加压，从而能将基胎10不转动地保持于鼓23。

然后，操作者以确保胎面保持单元3的各弯曲板61的保持面61a上的突部71a至71d与形成于胎面11的周向槽12a至12d对应的方式将胎面11设置于各保持部件47的弯曲板61。更具体地，操作者沿圆周将保持面61a的突部71嵌插到胎面11的槽12a至12d，直到胎面11被所有弯曲板61的保持面61a保持。也就是说，胎面11的外周面11a被位于胎面11的径向外侧的多个保持面61a保持，使得胎面11的整周被多个保持面61a包围。应该理解，在如下的状态下保持胎面11：在保持部件47的弹簧63的偏压力的作用下保持胎面11的自然周长。

接着，操作者从操作面板输入基胎10和胎面11的配置完成。

控制单元7向密封单元5的第二移动机构6输出密封信号，从而如图6的（a）和图6的（b）所示，使密封单元5靠近胎面11的一侧的开口地移动以密封该开口，直到密封构件83的尖端83a与胎面11的外周面11a接触。然后，控制单元7向设置于空气供给部件82的进退机构86的马达86C输出前进信号。

然后，控制单元7向第一移动机构4输出接合信号并且向第二移动机构6输出跟踪信号，同时向空气供给部件82输出空气供给信号。由此，如图7的（a）和图7的（b）所示，当在维持胎面11的一侧的开口的密封状态的情况下将空气供给到由胎面11的内周面11b、密封构件83和密封板81包围的空间时，胎面保持单元3和密封单元5移动，直到胎面11的另一开口缘11A与基胎10的侧面10b接触。

当胎面11的另一开口缘11A与基胎10的侧面10b接触时，从空气供给部件82供给的空气产生由基胎10的侧面10b、覆盖突出到胎面11中的鼓的周面和端面的密封覆盖物34、胎面11的内周面11b、密封构件83和密封板81包围的密闭空间。由压力传感器84测量该空间中的压力的上升，并且将读数输出到控制单元7。

接着，控制单元7输出停止信号以停止第一移动机构4和第二移动机构6的移动，然后，控制单元7进入待机状态，直到从压力传感器84输出的压力读数达到平衡。此时，如图8所示，胎面11的与基胎10的侧面10b接触的开口缘11A响应于上述空间中的压力的上升而沿着基胎10的侧面10b径向向外移动，并且最终开口得比基胎10的外周面10c的直径大。也就是说，由于所述空间中的压力上升，胎面11的开口缘11A开口得比基胎10的外周面10c大。在压力一旦下降之后，在基胎10的外周面10c和胎面11的开口缘11A之间产生间隙D。随着空气经由间隙D流出，压力稳定，然后达到平衡。

换句话说，在空气经由基胎10的侧面10b和胎面11的开口缘11A之间的间隙D流出的同时，因为由空气供给部件82供给到所述空间中的空气量被设定为大于经由间隙D流出的空气量，所以胎面11的内周面11b被均一地径向向外推。更具体地，胎面11的与密封构件83接触的边缘部11B使胎面11的外周面11a与密封构件83的内周面83c紧密接触。由保持部件47保持的胎面11的胎冠区域被扩径，并且在位于基胎10的外周面10c的上方的胎面11的边缘部11B经由空气层与基胎10分开的状态下，所述胎冠区域被定位在基胎10的表面的上方。结果，胎面11被扩径为比基胎10的外径大。

然后，当由压力传感器84输出的所述空间内的压力达到平衡时，控制单元7再次向第一移动机构4输出接合信号并且向第二移动机构6输出跟踪信号。这将使这些移动机构移动，直到胎面11相对于基胎10的外周面10c的位置如图9所示的那样被设定为使得基胎10的轴心与胎面11的轴心一致。在基胎10的外周面10c和胎面11的内周面11b之间形成有空气层的状态下，胎面11能够不接触基胎10地移动。也就是说，在胎面11移动时，沿着基胎10的外周面10c形成的空气层起到润滑剂的功能。

当胎面11的内周面11b相对于基胎10的外周面10c到达基胎10的轴心与胎面11的轴心一致的位置时，控制单元7向第一移动机构4和第二移动机构6输出停止信号。

接着，如图10所示，控制单元7向空气供给部件82输出空气供给停止信号，以停止将空气供给到上述空间，由此消除了原先存在于基胎10的表面和胎面11的内周面11b之间的空气层。这样，能够将胎面11安装到基胎10的外周面10c。应该理解，也可以用逐渐减少空气供给量代替停止将空气供给到所述空间来将胎面11装配到基胎10。

安装程序一完成，控制单元7就向第二移动机构6输出原始位置返回信号，以使密封单元5移动到初始位置。另一方面，胎面保持单元3维持在将胎面11安装到基胎10的位置。控制单元7向鼓马达24输出转动信号，以使装配有胎面11的基胎10转动。由此，在弹簧63的加压力或偏压力的作用下，使胎面11的表面在与保持面61a接触的状态下滑动，进行用于胎面11的表面的试车操作（break-in operation）。当鼓23的转数达到预定数时，从控制单元7输出转动停止信号以停止鼓马达24的转动。

接着，如图11所示，控制单元7向螺线管75、75输出释放信号以使保持部件47的弯曲板61径向向外移动。由此，保持面61a与胎面11的外周面11a分开，以释放胎面11。然后，控制单元7向第一移动机构4输出脱开信号以使胎面保持单元3移回到初始位置。

接着，控制单元7向充/排阀25B输出空气排出信号并且向控制阀25A输出缩径信号，以释放目前是胎面11和基胎10的集成体的轮胎的内压。由此，能够从鼓23卸下轮胎。

通过这些过程，能够获得将胎面11装配到基胎10的轮胎。

如上所述，能够通过使用胎面11的扩径用的空气压力使胎面11的直径均一地扩大。此外，通过使用经由基胎10和胎面11之间的间隙流出的空气能够在基胎10和胎面11之间形成所述空气层的间隙。使用空气层作为润滑剂，能够使胎面11相对于基胎10移动到预定位置，使得基胎10的轴心与胎面11的轴心一致。因此，能够无轴向波动或轴向偏离地将胎面11安装到基胎10。

此外，利用空气压力使胎面11扩径，并且利用空气层使胎面11好像在基胎10的表面上滑动一样地移动。即使在预先硫化成型的胎面11被装配到基胎10之后，这也允许具有该胎面11的尺寸的轮胎的制造。因此，能够不损失任何额外材料地制造胎面11。此外，胎面11通过其自身的张紧力被装配到基胎10。由此，不会由于沿周向的压缩或拉伸的不均匀而产生残余应力。从而，能够制造具有优异耐久性的高品质轮胎。

此外，密封单元5的设置实现了用于保持胎面11的胎面保持单元3的结构的简化。

到目前为止已经描述了密封构件83与胎面11的外周面接触。但是该配置也可以是密封构件83与胎面11的内周面接触的配置。在该情况下，密封构件83可以由比胎面11的材料软的橡胶材料制成。于是，当所述空间内的压力上升时，密封构件83将推靠胎面11的内周面，由此实现胎面11与密封单元5之间的紧密接触。由此将不会有空气从胎面11和密封构件83之间泄漏。

例如，假设由作为空气供给部件82的鼓风机在上述空间内产生0.1MPa（1kg/cm²）的低空气压力。如果胎面11的宽度是400mm并且直径是1000mm，则可以有每单位面积4000kg的力作用在胎面11的内周面11b上。在上述优选实施方式中，空气经由基胎10的外周面10c和胎面11的开口缘11A之间的间隙流出。这能够减小可获得的内部压力。另外，假设仅能够获得上述压力的一半。这仍然意味着可以用作用在胎面11的内周面11b上的2000kg的力对胎面11进行扩径。

在上述说明中，已经参照特定的实施方式描述了本发明。然而，本发明的技术范围不限于上述实施方式所描述的范围。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种变型和修改。

附图标记的说明

1     轮胎制造设备

2     基胎保持单元

3     胎面保持单元

4     第一移动机构

4A    滑块

4B    伺服马达

4C    台座

5     密封单元

6     第二移动机构

6A    滑块

6B    伺服马达

6C    台座

6D    框架

7     控制单元

8     基台

8A    直线轨道

10    基胎

10a   内周面

10b   侧面

10c   外周面

11    胎面

11a   外周面

11b   内周面

11A   开口缘

11B   边缘部

12a–12d  周向槽

21    单元主体

22    鼓轴

23    鼓

23a   外周面

23b   端面

24    鼓马达

24a   转动输出轴

25    压缩机

25A   控制阀

25B   充/排阀

29    带轮

34    密封覆盖物

35    阀

36    带轮

38    带

45    圆环框架

45a   内周面

45b   外周面

46    固定面

47    保持部件

52    安装部

52a   安装孔

52b   引导孔

61    弯曲板

61a   保持面

62    滑动轴

63    弹簧

64    定位构件

65    固定部

65a   上表面

66    凹部

67    凸部

68,69 凹凸部

71a–71d  突部

72    环状槽

75    螺线管

76    连结板

81    密封板

81a   密封面

82    空气供给部件

83    密封构件

83a   尖端

83b   基端

83c   内周面

84    压力传感器

85    圆形孔

86    进退机构

86A   外筒

86B   内筒

86C   马达

86D   齿条

88    引导轴

A     中心轴线

N     法线

Claims (4)

1.一种轮胎制造设备，其用于将圆环状胎面安装到基胎的外周面，所述设备包括：

鼓，其用于固定所述基胎；

保持部件，其具有保持所述圆环状胎面的外周面用的保持面；

移动部件，其用于使所述保持部件沿着所述基胎的中心轴线移动；

密封部件，其用于密封所述圆环状胎面的一侧的开口；和

空气供给部件，其用于将空气供给到由所述鼓的表面、所述基胎的侧面、所述圆环状胎面的内表面和所述密封部件包围的空间。

2.根据权利要求1所述的轮胎制造设备，其特征在于，所述密封部件具有圆环状的密封构件，所述密封构件能与所述圆环状胎面的外周面接触。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎制造设备，其特征在于，各所述保持面均具有与所述圆环状胎面的周向槽对应的突部。

4.一种轮胎制造方法，其用于将圆环状胎面安装到固定于鼓的基胎的外周面，所述方法包括如下步骤：

将所述圆环状胎面的外周面配置于多个保持部件；

利用密封部件密封所述圆环状胎面的一侧的开口；

使所述圆环状胎面的另一侧的开口缘与所述基胎接触；

将空气供给到由所述鼓的表面、所述基胎的侧面、所述圆环状胎面的内表面和所述密封部件包围的空间；以及

在将空气已供给到所述空间的状态下，将所述圆环状胎面配置于所述基胎的外周面的预定位置。