CN111186157A - 胎圈芯制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无需在胎圈丝的卷绕结束端部卷绕帘线或片状的橡胶部件，就能够防止胎圈丝的卷绕结束端的弹起的胎圈芯制造装置。为此，在制造将由未硫化橡胶覆盖的胎圈丝以环状卷绕多次而得到的胎圈芯的胎圈芯制造装置中，具备：旋转支承体，其设置为能够扩缩直径，并在外周面卷绕所述胎圈丝；以及夹紧装置，其以包含所述胎圈丝的卷绕结束端部的方式在宽度方向上夹持所述胎圈芯，并将所述胎圈丝的卷绕结束端部压接于所述胎圈芯。

Description

胎圈芯制造装置

技术领域

本发明涉及用于制造充气轮胎的胎圈芯的装置。

背景技术

充气轮胎的胎圈芯存在有将由未硫化橡胶覆盖的一根胎圈丝以圆环状卷绕多圈而成的胎圈芯。在胎圈丝容易作用有要使其笔直延伸的力。因此，使胎圈丝预先塑性变形而进行形状赋予，以熟悉胎圈芯成型的卷绕方向。通过该形状赋予工序，在一定程度上抑制了胎圈芯中的胎圈丝的卷绕方向的前端部(卷绕开始端部)及终端部(卷绕结束端部)试图从给定位置沿径向弹起的力。

但是，胎圈丝有时在工序中相对于其轴向会受到扭转变形，若在该状态下成型为胎圈芯，则由于扭曲变形的残余应力，形状赋予的方向有时会发生扭曲。因此，在胎圈芯中胎圈丝的前端部和终端部有时还会偏离给定位置在胎圈芯的宽度方向上突出。

对此，例如，如专利文献1所述，有时通过在胎圈丝的卷绕结束端部以螺旋状卷绕帘线，从而防止卷绕结束端部的弹起。另外，例如，如引用文献2所述，有时通过在胎圈丝的卷绕结束端部卷绕用橡胶覆盖多根线所得到的片状部件，从而防止卷绕结束端部的弹起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-120587号公报

专利文献2：日本特开2016-88259号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在胎圈丝的卷绕结束端部卷绕帘线或片状的橡胶部件的情况是卷绕与胎圈丝不同的部件。因此，需要与形成胎圈芯的工序不同的工序，制造时间容易变长。

另外，在形成胎圈芯后，在将胎圈芯向卷绕帘线或片状的橡胶部件的装置进行输送时，需要输送胎圈丝的卷绕结束端部弹起的胎圈芯，因此容易变得难以进行胎圈芯的搬运。

本发明鉴于以上方面而作，其目的在于，提供一种无需在胎圈丝的卷绕结束端部卷绕帘线或片状的橡胶部件，就能够防止胎圈丝的卷绕结束端的弹起的胎圈芯制造装置。

用于解决问题的手段

本发明的胎圈芯制造装置是制造将由未硫化橡胶覆盖的胎圈丝以环状卷绕多次而得到的胎圈芯的装置，其具备：旋转支承体，其设置为能够扩缩直径，并在外周面卷绕所述胎圈丝；以及夹紧装置，其以包含所述胎圈丝的卷绕结束端部的方式在宽度方向上夹持所述胎圈芯，并将所述胎圈丝的卷绕结束端部压接于所述胎圈芯。

发明效果

在本发明中，由于具备以包含丝的卷绕结束端的方式在宽度方向上夹持胎圈芯、并将丝的卷绕结束端压接于胎圈芯的夹紧装置，因此，无需在胎圈丝的卷绕结束端附近卷绕帘线或片状的橡胶部件，就能够防止胎圈丝的卷绕结束端的弹起。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式所涉及的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图2为表示图1的胎圈芯制造装置的主要部分的概略俯视图。

图3为从旋转支承体侧观察取出装置及夹紧装置的图。

图4为表示卡盘部移动到粘贴位置的状态的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图5为表示在旋转支承体的外周面形成胎圈芯的状态的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图6为图5的A－A剖视图。

图7为表示切断了胎圈丝的状态的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图8为表示将胎圈丝的卷绕结束端部卷绕在旋转支承体的状态的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图9为图8的B－B剖视图。

图10为表示使旋转支承体的扇形体缩径移动的状态的胎圈芯制造装置的概略结构图。

图11为第二实施方式的胎圈芯制造装置的夹紧装置的俯视图。

图12为本发明的变更例所涉及的胎圈芯制造装置的主要部分放大图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。

本实施方式所涉及的胎圈芯制造装置1是在旋转支承体2的外周面卷绕胎圈丝BW而制造圆环状的胎圈芯C的装置，胎圈丝BW是在金属制的丝覆盖未硫化橡胶而形成的胎圈丝。如图1～图3所示，该胎圈芯制造装置1具有旋转支承体2、卡盘部3、按压辊4、切割器5、取出装置10、夹紧装置20。

旋转支承体2为设置成能够绕旋转轴2b旋转的圆筒状的成型鼓。旋转支承体2沿周向分割成多个扇形体2a。构成旋转支承体2的多个扇形体2a设置成能够扩缩。该旋转支承体2具有未图示的伺服电动机作为驱动源，能够调整卷绕胎圈丝BW时的旋转角度。

卡盘部3通过未图示的移动机构，在远离旋转支承体2的退避位置(参照图1)与旋转支承体2的外周面附近的粘贴位置(参照图4)之间移动。另外，卡盘部3通过未图示的移动机构，向旋转支承体2的轴向(与旋转轴2b平行的方向)移动。

卡盘部3在保持胎圈丝BW的端部的同时从退避位置向粘贴位置移动。由此，卡盘部3向旋转支承体2的外周面与按压辊4之间供给胎圈丝BW的前端部BWs，并将胎圈丝BW的前端部BWs粘贴在旋转支承体2的外周面。之后，当旋转支承体2绕旋转轴2b旋转时，胎圈丝BW被卷绕于旋转支承体2的外周面。每当旋转支承体2旋转一周时，未图示的移动机构使卡盘部3向旋转支承体2的轴向移动给定距离(进给间距)。胎圈丝BW在每次绕旋转支承体2的外周面一周时，被卡盘部3引导向旋转支承体2的轴向移动而卷绕成螺旋状，从而在旋转支承体2的外周面形成胎圈芯C。

按压辊4将旋转支承体2边旋转边卷取的胎圈丝BW向旋转支承体2的外周面(旋转支承体2的径向内侧)压紧(参照图6)。由此，使卷绕于旋转支承体2的外周面的胎圈丝BW在径向上紧贴。

在旋转支承体2的外周面卷绕了给定长度的胎圈丝BW时，切割器5将胎圈丝BW切断。

取出装置10是将形成于旋转支承体2的外周面的胎圈芯C从旋转支承体2取出的装置。该取出装置10具备：多个保持辊12，对形成于旋转支承体2的外周面的胎圈芯C进行保持；移动机构14，其使保持辊12移动；以及制动器16，其禁止保持辊12的旋转。

保持辊12相对于一个旋转支承体2沿旋转支承体2的周向隔开间隔设置有多个，优选设置有3个以上。保持辊12的外周面与形成于旋转支承体2的胎圈芯C的外周面以沿周向隔开间隔的方式多处抵接。由此，保持辊12保持胎圈芯C。各保持辊12以旋转自如的方式安装于与旋转支承体2的旋转轴2b平行的旋转轴12a。保持辊12由树脂制的筒体构成，并由比旋转支承体2的外周面更软质的材料构成。

如图2和图3所示，作为优选的方式，在保持辊12的外周面形成有用于嵌入胎圈芯C的环状的凹槽12b。

另外，优选将多个保持辊12配置为：在如图8所示的保持辊12与胎圈芯C抵接的状态下，在从旋转支承体2的旋转轴2b方向观察时，保持辊12位于隔着旋转轴2b对称的位置。

移动机构14具备汽缸等致动器。移动机构14使多个保持辊12相对于形成在旋转支承体2的外周面的胎圈芯C同步地接近/分离移动。

制动器16包括通过气缸而与保持辊12接近分离移动的衬垫。制动器16在衬垫远离保持辊12的状态下使保持辊12旋转自如，在衬垫与保持辊12抵接时，禁止保持辊12的旋转。这样的制动器16针对多个保持辊12中的每一个进行设置。

如图3所示，夹紧装置20具备：一对保持部22，沿胎圈芯C的宽度方向W隔开间隔配置；以及夹紧驱动部24，其使一对保持部22移动。

一对保持部22形成能够夹持后述的重叠区域Bo整体的形状和大小，并与胎圈芯C的宽度方向侧面抵接，将胎圈芯C向宽度方向内侧按压。

保持部22由树脂制的板状体构成，并由比旋转支承体2的外周面更软质的材料构成。

夹紧驱动部24具备汽缸等双轴致动器。夹紧驱动部24使一对保持部22相互接近/分离移动，以使一对保持部22与胎圈芯C的宽度方向侧面接触，或者使一对保持部22与胎圈芯C的宽度方向侧面分离。另外，夹紧驱动部24使一对保持部22沿胎圈芯C的径向移动，以使一对保持部22相对于形成在旋转支承体2的外周面的胎圈芯C接近/分离移动。

在本发明中，可以将这样的夹紧装置20设置在任意位置。在本发明中，优选在旋转支承体2的外周面附近设置夹紧装置20，使得由保持部22夹持被支承在旋转支承体2的外周面的胎圈芯C，或者由保持部22夹持被保持于取出装置10的胎圈芯C。更优选为，在比按压辊4更靠旋转支承体2的旋转方向前方R1设置夹紧装置20。尤其优选为，如图4所示，在比按压辊4更靠旋转支承体2的旋转方向前方R1且比取出装置10具有的保持辊12当中的保持辊12’更靠旋转支承体2的旋转方向后方，设置夹紧装置20，其中保持辊12’为在旋转支承体2的旋转方向前方R1设置在最接近按压辊4的位置处的保持辊。

接着，对上述的胎圈芯制造装置1的动作进行说明。

首先，在按压辊4接近旋转支承体2的外周面、且旋转支承体2扩径的状态下，卡盘部3在保持胎圈丝BW的同时从图1所示的退避位置向图4所示的粘贴位置移动，将胎圈丝BW的前端部BWs插入到旋转支承体2的外周面与按压辊4之间。

另外，取出装置10的保持辊12及夹紧装置20的保持部22位于远离旋转支承体2的外周面的位置，使得不与卷绕于旋转支承体2的胎圈丝BW接触。

并且，当胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs插入到旋转支承体2与按压辊4之间时，卡盘部3解除胎圈丝BW的保持。

然后，如图5所示，伺服电动机启动，旋转支承体2向一个方向(图5中为逆时针方向)R1旋转。另外，每当旋转支承体2旋转一周时，卡盘部3使胎圈丝BW向旋转支承体2的轴向移动。由此，胎圈芯制造装置1在旋转支承体2的外周面形成将胎圈丝BW卷绕成螺旋状而成的胎圈芯C。

在本实施方式中，如图6所例示的那样，形成胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs位于胎圈芯C的宽度方向一侧(图6的左侧)W1且径向内侧Min、卷绕结束端部BWe位于胎圈芯C的宽度方向另一侧(图6的右侧)W2且径向外侧Mout的胎圈芯C。

具体而言，在将胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs配置在旋转支承体2的外周面的给定位置之后，朝向胎圈芯C的宽度方向另一侧W2卷绕胎圈丝BW直到第五周，由此形成第一层c1。

然后，在将第六周卷绕在第五周上之后，朝向胎圈芯C的宽度方向一侧W1在第一层c1上卷绕胎圈丝BW直到第十周，由此形成第二层c2。然后，与第二层c2同样地，在第二层c2上从第十一周起卷绕胎圈丝BW直到第十五周，由此形成第三层c3，在第三层c3上从第十六周起卷绕胎圈丝BW直到第二十周，由此形成第四层c4，之后，在第四层c4上从第二十一周起卷绕胎圈丝BW直到第二十四周，由此形成第五层c5。

另外，胎圈丝BW以在胎圈芯C的宽度方向W上与相邻的胎圈丝BW之间不产生间隙的方式被卷绕。

并且，当结束形成胎圈芯C的第五层c5时，伺服电动机停止而停止胎圈丝BW的卷绕。然后，如图7所示，在卡盘部3从粘贴位置向退避位置移动且保持了胎圈丝BW之后，利用切割器5切断胎圈丝BW，形成胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe。

当切割器5切断胎圈丝BW时，如图8所示，伺服电动机启动，使旋转支承体2向旋转方向一个方向R1旋转。由此，胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe被卷绕于旋转支承体2，并且被按压辊4向径向内侧Min按压。

此外，切断胎圈丝BW的位置优选设定为得到如下的胎圈芯C，即：具备胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe与卷绕开始端部BWs在轮胎周向上重叠给定长度(例如5～25mm)的重叠区域Bo的胎圈芯C(参照图8)。

另外，取出装置10的移动机构14在旋转支承体2旋转的期间，使多个保持辊12同步地向胎圈芯C接近移动，如图8及图9所示，移动到保持辊12的外周面与胎圈芯C的外周面抵接为止。

在本实施方式中，胎圈芯C嵌入到设置在保持辊12的外周面的凹槽12b中，胎圈芯C被夹持在多个保持辊12与旋转支承体2之间。由此，多个保持辊12与旋转支承体2的旋转同步地旋转。

然后，如图10所示，在多个保持辊12与旋转支承体2之间夹持了胎圈芯C的状态下，旋转支承体2的扇形体2a缩径移动。由此，胎圈芯C从旋转的旋转支承体2交接到多个保持辊12。即，胎圈芯C在旋转的状态下从旋转支承体2交接到保持辊12。

另外，在扇形体2a的缩径移动的同时，使按压辊4从旋转支承体2的外周面分离移动。

如上所述，在将胎圈芯C从旋转支承体2向多个保持辊12交接的期间，夹紧装置20的夹紧驱动部24使一对保持部22朝向径向内侧Min移动，以使胎圈芯C位于一对保持部22之间(参照图10)。

然后，当从旋转支承体2向保持辊12完成胎圈芯C的交接时，制动器16使衬垫与辊抵接而使保持辊12停止。

在本实施方式中，使保持辊12停止，使得胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs和卷绕结束端部BWe在周向上重叠的重叠区域Bo位于设置于夹紧装置20的一对保持部22之间。

然后，当保持辊12停止时，夹紧装置20的夹紧驱动部24使一对保持部22相互接近移动，从而由一对保持部22在胎圈芯C的宽度方向W上夹持胎圈芯C的重叠区域Bo整体。

之后，夹紧装置20的夹紧驱动部24使一对保持部22相互分离移动而解除胎圈芯C的夹持，进一步地，使一对保持部22向径向外侧Mout移动。以上，胎圈芯C的成型完成。

在上述的本实施方式的胎圈芯制造装置1中，设置于夹紧装置20的保持部22在宽度方向W上夹持胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe。因此，胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe与在宽度方向W上邻接的胎圈丝BW紧贴，从而能够防止胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe的弹起。

另外，在本实施方式中，在将胎圈芯C从旋转支承体2交接到取出装置10之后，保持部22在宽度方向W上夹持胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe，因此保持部22能够在不与旋转支承体2发生干涉的前提下夹持胎圈芯C的径向整体。

另外，在本实施方式中，保持部22在宽度方向W上夹持胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe与卷绕开始端部BWs在轮胎周向上重叠的重叠区域Bo整体。因此，与胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe同时地，卷绕开始端部BWs也能够与在宽度方向W上邻接的胎圈丝BW紧贴，从而能够防止胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs从胎圈芯C分离的情况。

另外，在本实施方式中，在比按压辊4更靠旋转支承体2的旋转方向前方R1设置有夹紧装置20。在这种情况下，能够在刚刚将胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe向径向内侧Min按压之后使胎圈芯C的旋转停止，并通过保持部22来夹持胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs。因此，能够抑制不必要的动作，由此能够缩短胎圈芯C的制造时间。

特别地，在本实施方式中，由于胎圈芯C在旋转的状态下从旋转支承体2交接到重量更小的保持辊12，因此能够在短时间内停止胎圈芯C的旋转。因此，在本实施方式中，能够将夹紧装置20与按压辊4接近配置，由此能够进一步缩短胎圈芯C的制造时间。

(第二实施方式)

接下来，参照图11对本发明的第二实施方式进行说明。另外，对与第一实施方式相同的部分省略说明，对不同的部分进行说明。

在本实施方式中，在夹紧装置100的一对保持部122夹持胎圈芯C时，一对保持部122不仅向胎圈芯C的宽度方向内侧Win按压胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs，还向径向外侧Mout按压胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs。

具体而言，如图11所示，一对保持部122中的与胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs接触的一个保持部(图11的左侧的保持部)122a的与另一个保持部122b对置的对置面形成了倾斜面122a1，该倾斜面122a1以越趋向胎圈芯C的径向内侧Min越朝向宽度方向内侧Mout的方式倾斜。

如本实施方式那样，在将胎圈丝BW卷绕于旋转支承体2而形成胎圈芯C的情况下，在刚开始卷绕后，胎圈丝BW容易在旋转支承体2的周向发生位置偏移。因此，有时以使卷绕开始端部BWs向径向内侧弯曲的方式赋予形状，以使胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs容易沿着旋转支承体2的外周面。另外，为了防止同样的位置偏移，有时会向设置于旋转支承体2的外周面的切孔插通胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs，并在旋转支承体2的内侧通过夹紧机构等来固定卷绕开始端部BWs。

在如上所述对卷绕开始端部BWs赋予形状、或通过夹紧机构来固定卷绕开始端部BWs时，胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs容易从胎圈芯C向内径侧分离。

但是，在本实施方式中，当夹紧驱动部124使一对保持部122相互接近移动而由一对保持部122在宽度方向W上夹持胎圈芯C时，一个保持部122a的倾斜面122a1将位于胎圈芯C的径向内侧Min的胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs向胎圈芯C的宽度方向内侧Win且径向外侧Mout按压。由此，胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs与在宽度方向W和径向上邻接的胎圈丝BW更强力地紧贴，从而能够防止胎圈丝BW的卷绕开始端部BWs从胎圈芯C分离的情况。

另外，其他的作用效果与第一实施方式相同，省略详细的说明。

(其他的实施方式)

在第一及第二实施方式中，取出装置10的移动机构14使多个保持辊12同步地向胎圈芯C接近移动，并使保持辊12的外周面与胎圈芯C的外周面抵接，但是如图12所示，也可以在使保持辊12的外周面与旋转支承体2的外周面抵接、且在保持辊12与胎圈芯C之间形成有间隙δ的状态下，使胎圈芯C配置在保持辊12与旋转支承体2之间。

在如图12所示的状态下，多个保持辊12通过与旋转支承体2的摩擦力而与旋转支承体2的旋转同步地旋转。然后，旋转支承体2的扇形体2a从该状态进行缩径移动，并且多个保持辊12与扇形体2a的缩径移动同步地向胎圈芯C接近移动与形成在保持辊12与胎圈芯C之间的间隙δ相当的距离。由此，胎圈芯C从旋转的旋转支承体2交接到多个保持辊12，从而能够将胎圈芯C从旋转支承体2取出。

另外，在第一及第二实施方式中对夹紧装置20在宽度方向W上夹持重叠区域Bo整体的情况进行了说明，但是例如只要夹持为至少包含胎圈丝BW的卷绕结束端部BWe即可。

另外，在第一实施方式及第二实施方式中，也可以在取出装置10从旋转支承体2接收到胎圈芯C之后，使夹紧装置20夹持胎圈丝BW的卷绕结束端部BWs。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但该实施方式是作为例子而呈现的，并不意在限定发明的范围。该新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。

符号说明

1…胎圈芯制造装置、2…旋转支承体、2a…扇形体、2b…旋转轴、3…卡盘部、4…按压辊、5…切割器、10…取出装置、12…保持辊、12a…旋转轴、12b…凹槽、14…移动机构、16…制动器、20…夹紧装置、22…保持部、24…夹紧驱动部、100…夹紧装置、122…保持部、122a1…倾斜面、BW…胎圈丝、C…胎圈芯。

Claims (7)

1.一种胎圈芯制造装置，其用于制造由未硫化橡胶覆盖的胎圈丝以环状被卷绕多次而得到的胎圈芯，所述胎圈芯制造装置具备：

旋转支承体，其设置为能够扩缩直径，并在外周面卷绕所述胎圈丝；以及

夹紧装置，其以包含所述胎圈丝的卷绕结束端部的方式在宽度方向上夹持所述胎圈芯，并将所述胎圈丝的卷绕结束端部压接于所述胎圈芯。

2.根据权利要求1所述的胎圈芯制造装置，其中，

所述胎圈芯制造装置具备取出装置，所述取出装置将形成在所述旋转支承体的外周面的胎圈芯从所述旋转支承体取出，

所述夹紧装置在宽度方向上夹持所述取出装置所保持的所述胎圈芯。

3.根据权利要求1或2所述的胎圈芯制造装置，其中，

以使所述胎圈丝的卷绕开始端部与卷绕结束端部在周向上重叠的方式，将所述胎圈丝卷绕于所述旋转支承体，

所述夹紧装置夹持所述胎圈丝的卷绕开始端部与卷绕结束端部在周向上重叠的区域整体。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的胎圈芯制造装置，其中，

所述夹紧装置以将所述胎圈丝的卷绕开始端部向所述胎圈芯的宽度方向内侧且径向外侧按压的方式夹持所述胎圈芯。

5.根据权利要求4所述的胎圈芯制造装置，其中，

所述夹紧装置具备一对保持部，所述一对保持部与所述胎圈芯的宽度方向侧面抵接并将所述胎圈芯向宽度方向内侧按压，

一对所述保持部当中的一方在倾斜面处与所述胎圈丝的卷绕开始端部接触，所述倾斜面以越往所述胎圈芯的径向内侧越靠宽度方向内侧的方式倾斜。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的胎圈芯制造装置，其中，

所述胎圈芯制造装置具备按压辊，所述按压辊将所述胎圈丝向所述旋转支承体的外周面按压，

在比所述按压辊更靠所述旋转支承体的旋转方向前方处设置有所述夹紧装置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的胎圈芯制造装置，其中，

所述取出装置具备：多个辊，具有与所述旋转支承体的旋转轴平行的旋转轴；以及移动机构，其使所述多个辊相对于所述胎圈芯接近或远离地进行移动，所述胎圈芯形成于所述旋转支承体的外周面，

所述移动机构使多个所述辊同步地与所述胎圈芯接近，以使所述辊与由所述旋转支承体支承的所述胎圈芯以及所述旋转支承体当中的至少一方抵接，并且将所述胎圈芯配置在多个所述辊与所述旋转支承体之间，

在多个所述辊与所述旋转支承体之间配置有所述胎圈芯的状态下，所述旋转支承体缩径而将所述胎圈芯从所述旋转支承体交接到多个所述辊。

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