JP2003266554A - 半径方向に拡大可能なタイヤ組立ドラム - Google Patents

半径方向に拡大可能なタイヤ組立ドラム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 本発明は改良された半径方向に拡大可能
なタイヤ組立ドラム（１０）と、この組立ドラム（１
０）を用いてタイヤ各部材の集合からタイヤ（２）を形
成する方法とに関する。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。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。

Description

【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６，２５
０，３５６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３
２Ａ、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１４
０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１
２０、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１
６０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１
０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４６
６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１
６０Ｂ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２
４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２２
０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２
６０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２
４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２
１１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２１
４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２４
５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２
４５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２
４４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２
４７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２
５１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２４
２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１
７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２
４８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１
３０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４
０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４
４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１
０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２４
０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２１
２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２７
４、２７５の直上に配置される。一旦、ビード７０、７
２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７
２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１
１２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、７
２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２
６０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２７
０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、２７
５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２
６９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２
７３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２６
９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２
８０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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ダグラス レイモンド ウェヴァー アメリカ合衆国 44685 オハイオ州 ユ ニオンタウン エイプリル ドライヴ 4013 (72)発明者 ウィリアム ダドリー カリ アメリカ合衆国 44224 オハイオ州 ス トウ ヘザーウッド コート 2950 (72)発明者 デニス アラン ランデル アメリカ合衆国 44224 オハイオ州 ス トウ オックスブリッジ レーン 4484 Ｆターム(参考） 4F212 AH20 VA02 VK02 VK12 VK24 VP03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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の受け面となり該受け面の両端部
    が同一または異なる直径を持つ本体と、前記受け面の両
    端部をカバーする手段と、前記受け面とその両端部とを
    含めて前記組立ドラムを半径方向に拡大する手段とより
    なる、タイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な
    組立ドラムにおいて、 前記組立ドラムを半径方向に拡大する手段が増大する螺
    旋状のカムフォロワー溝を持つカムディスクを含み、該
    カムフォロワー溝が前記カムディスクの回転の関数とし
    て連続範囲に亘って選択可能な直径と安定に拡大するこ
    とを特徴とする半径方向に拡大可能な組立ドラム。
  2. 【請求項２】 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の受け面となり該受け面の両端部
    が同一または異なる直径を持つ本体と、前記受け面の両
    端部をカバーする手段と、前記受け面とその両端部とを
    含めて前記組立ドラムを半径方向に拡大する手段とより
    なる、タイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な
    組立ドラムにおいて、 前記組立ドラムの両端部を軸方向に動かす手段を有する
    ことを特徴とする半径方向に拡大可能な組立ドラム。
  3. 【請求項３】 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の受け面となり該受け面の両端部
    が同一または異なる直径を持つ本体と、前記受け面の両
    端部をカバーする手段と、前記受け面とその両端部とを
    含めて前記組立ドラムを半径方向に拡大する手段とより
    なる、タイヤ製造用の改良された半径方向に拡大可能な
    組立ドラムにおいて、 前記組立ドラムの両端部を軸方向に動かす手段を有し、
    前記受け面の両端部をカバーする前記手段が可撓性のエ
    ラストマー膜であることを特徴とする半径方向に拡大可
    能な組立ドラム。
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