JP2009034856A - タイヤ成型装置及びタイヤ成型方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤ構成部材の折り返し手段の折り返し動作位置を確実に検出し、その折り返しを適切かつ確実に行う。
【解決手段】タイヤ成型ドラムの外面側にタイヤ構成部材Kを配置し、その側部を折り返し手段の折り返しフィンガー11により折り返してタイヤを成型するタイヤ成型装置において、折り返し手段を構成するフィンガー移動手段20のドラム軸方向外側端部に長さの互いに異なる3つのドグDを取り付け、各ドグDを検出する近接スイッチSを設ける。この3つのドグDを、折り返し動作の待機位置、中間位置、折り返し終了位置に対応する長さに各々形成し、それを検出する各近接スイッチSの検出結果に基づき、折り返し手段の折り返し動作位置を検出して折り返し動作状態を判断し、折り返し手段を制御して折り返し工程を実行させる。
【選択図】 図2
【解決手段】タイヤ成型ドラムの外面側にタイヤ構成部材Kを配置し、その側部を折り返し手段の折り返しフィンガー11により折り返してタイヤを成型するタイヤ成型装置において、折り返し手段を構成するフィンガー移動手段20のドラム軸方向外側端部に長さの互いに異なる3つのドグDを取り付け、各ドグDを検出する近接スイッチSを設ける。この3つのドグDを、折り返し動作の待機位置、中間位置、折り返し終了位置に対応する長さに各々形成し、それを検出する各近接スイッチSの検出結果に基づき、折り返し手段の折り返し動作位置を検出して折り返し動作状態を判断し、折り返し手段を制御して折り返し工程を実行させる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、生タイヤ(グリーンタイヤ)の成型に使用されるタイヤ成型ドラムにタイヤ構成部材を配置し、その側部を折り返し手段で折り返してタイヤを成型するタイヤ成型装置及びタイヤ成型方法に関する。
空気入りタイヤの生タイヤを成型するタイヤ成型工程では、従来、外面側にインナーライナやサイドウォール部材、及びカーカスプライ等のタイヤ構成部材が配置されるタイヤ成型ドラム等を備えたタイヤ成型装置が広く使用されている。このタイヤ成型装置では、生タイヤは、回転するタイヤ成型ドラムの外面側に各タイヤ構成部材を順次巻き付け、その両端部側に例えばビードコアやビードフィラ等からなる略環状の一対のビード部材を配置等した後、タイヤ構成部材の幅方向両側の側部を各ビード部材周りに折り返す等して成型されるのが一般的である。
従って、このタイヤ成型装置には、タイヤ成型ドラムに加えて、タイヤ構成部材を折り返す折り返し手段等が必要であり、そのための装置として、従来、タイヤ成型ドラムの周方向に複数配置された揺動(拡縮変位)可能な複数の折り返しフィンガーと、その先端部に回転可能に支持された折り返しローラと、複数の折り返しフィンガーを同期させてタイヤ成型ドラムの軸方向(ドラム軸方向)の内外方向に移動させるフィンガー移動手段等からなる折り返し手段を備えたタイヤ成型装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
このようなタイヤ成型装置では、通常、複数の折り返しフィンガーを、エアシリンダを利用した駆動源等からなる上記したフィンガー移動手段により移動させて放射状に拡開等させつつ、先端部の折り返しローラにより、ビード部材のドラム軸方向外側に位置するタイヤ構成部材の側部を変位及び変形させ、ビード部材周りに折り返す。また、この折り返し手段によるタイヤ構成部材の折り返し工程の完了後、それに続く次工程に移行し、例えば折り返したサイドウォール部材等のタイヤ構成部材同士を圧着するため、タイヤ成型ドラムを高速で回転させながらタイヤ構成部材のステッチング等を行う。
ところで、この折り返し工程では、タイヤ成型の時間短縮や生産性等の観点から、折り返し手段によりタイヤ構成部材側部の折り返しを開始した後、その最端部の折り返しが終了した時点で、速やかに折り返し手段の移動(駆動)を停止して元の待機位置(非動作位置)に向かって戻し、折り返し手段を迅速に待機位置に復帰させて折り返し動作を完了させる必要がある。そのため、この折り返し手段によるタイヤ構成部材の折り返しストロークは、成型するタイヤ毎に、その折り返すタイヤ構成部材の範囲や長さ等に応じて適宜調整して設定するのが望ましい。同様に、折り返し工程から次工程への移行も、このタイヤ構成部材の折り返し工程の完了後、完了のタイミングに合わせて迅速に行う必要がある。
しかしながら、従来のタイヤ成型装置では、例えば折り返しフィンガーの動作状態等、折り返し手段の折り返し動作を検出するための機構が設けられていないため、折り返し手段の動作から、上記した折り返し手段を含む装置の制御のタイミングを検出又は判断等することができない。即ち、従来のタイヤ成型装置では、折り返し手段のタイヤ構成部材の折り返し終了位置や待機位置等を検出できないため、その動作位置に基づく折り返し手段の折り返しストロークの設定や調整及び制御が行えず、かつ、その折り返し動作(工程)の完了も直接検出することができない。
そこで、従来のタイヤ成型装置では、成型するタイヤに応じた折り返し手段の折り返しストロークの調整等は行わず、折り返すタイヤ構成部材の長さ等に関わらず、折り返し手段を、その最大ストローク位置(ストローク限)まで作動させてタイヤ構成部材を折り返した後、上記した待機位置まで復帰させている。そのため、このようなタイヤ成型装置では、折り返し手段の折り返しストロークが必要以上に長くなり、それに応じて折り返し手段が駆動している間の時間、及びタイヤ成型時間が長くなり、タイヤ成型の生産性が低くなる傾向がある。
また、従来のタイヤ成型装置では、この折り返し工程をタイマーにより管理して制御するのが一般的であり、折り返し手段(折り返しフィンガー)の作動開始(始動)のタイミングに合わせてタイマーをスタートさせ、予め設定された一定時間が経過したときに、タイヤ構成部材の折り返しが終了したものとみなし、折り返し手段を始動前の待機位置に向かって復帰動作させる。その後、同様に、予め設定された一定時間が経過すると、折り返し手段が待機位置に戻って折り返し動作(工程)が完了したものとして、次工程に移行するようにしている。
ところが、このように折り返し手段を制御等すると、折り返し手段の移動速度や動作の仕方、又は作動のタイミング等にバラツキが生じた場合には、折り返し手段によるタイヤ構成部材の折り返しが終了しない段階で上記した一定時間が経過してしまい、タイヤ構成部材の折り返しが不完全なまま折り返し手段が復帰動作を開始してしまう恐れがある。同様に、折り返し手段による折り返し動作の完了のタイミングにバラツキがあると、折り返し手段が待機位置に復帰しない状態でタイマーの時間切れとなり、次工程に移行してしまうことも起こり得る。この次工程では、通常、上記したようにタイヤ成型ドラムを回転させながらステッチングを行うため、折り返し手段の折り返しフィンガー等が待機位置に完全に戻りきらないうちに次工程に移行すると、タイヤ成型ドラムの回転に伴う遠心力の作用を受けて、折り返しフィンガーが拡開することがある。この場合には、折り返しフィンガーが拡開した状態で回転し、人等に接触すると危険であり、かつ折り返しフィンガー等の折り返し手段自体も破損する恐れがある。
以上のような問題に対し、この従来のタイヤ成型装置では、折り返し手段の折り返し動作のバラツキを考慮して、タイマーの各設定時間を長くすることで対処することもできる。しかしながら、タイマーの各設定時間をそれぞれ必要以上に長く設定すると、折り返し手段の動作切り替え時や次工程への移行時に無駄な待ち時間が発生し、その分だけタイヤ成型に要する時間も長くなって延長され、タイヤ成型の生産性が低下するという新たな問題が発生する。
加えて、成型するタイヤは、そのサイズ等毎に、折り返すべきタイヤ構成部材の長さや幅等が異なる等、その折り返し条件が異なるため、このようにタイマーにより折り返し工程を管理して制御するものでは、折り返し条件等に応じて、それぞれにタイマー設定が必要であり、その決定や設定等のために多大な労力や手間がかかる、という問題もある。
なお、上記した折り返し手段の折り返しストロークに関し、ストロークを任意に調整して変更する方法として、例えば折り返し手段の作動範囲内にストッパ部材を配置する等、その移動位置等を規制可能な停止手段を別途設けることが考えられる。しかしながら、この方法では、成型するタイヤサイズの切り替え等により、ストロークを変更する必要が生じたときには、その都度ストッパ部材の交換作業を要する等、停止手段の変更及び調整作業が煩雑で、それらに多くの手間や時間が必要となり面倒である。
また、この折り返しストロークは、上記したフィンガー移動手段の駆動源であるエアシリンダ作動(操作)用の電磁弁等を操作し、例えばタイマー制御で所定時間経過時にエアの供給及び排気を停止して、エアシリンダの作動を停止させることでも調整及び変更等できる。ただし、この場合には、タイヤ構成部材の折り返し抵抗や表面の凹凸等により、折り返し手段の移動速度や動作の仕方等にバラツキが生じた場合には、折り返しフィンガーの位置も変動する等、上記と同様に、折り返し手段の折り返し動作位置にバラツキが発生し易く、その位置や折り返し作業が安定せずに適切な折り返しを行えないという問題が生じる。
一方、タイヤ成型装置としては、折り返し手段の折り返し動作を補助する、例えば油圧シリンダ制御装置やボールネジ駆動装置のような駆動部を、タイヤ成型ドラムに搭載せずに、その外部に設けたものも知られている。このようなタイヤ成型装置では、折り返し手段の折り返し動作の完了時を検出する点に限ってみれば、折り返し手段の折り返し動作の完了状態、即ち、折り返し手段及び折り返しフィンガー等が待機位置に戻っている状態を、上記した駆動部で確認することはできる。しかしながら、このように駆動部を外部に設けた装置(駆動部非搭載型装置)は大掛かりであり、かつ折り返し手段を備えたタイヤ成型ドラム等の冶工具の交換や切り替え時には、油漏れ等の問題も発生するため、折り返し手段の折り返し動作の確認等の目的だけで、このような構成を採用することはできない。
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤ成型ドラムに配置したタイヤ構成部材を折り返し手段で折り返すときに、折り返し手段の折り返し動作位置を確実かつ容易に検出できるようにして、その折り返しを適切に行えるようにし、安全かつ生産性の高いタイヤ成型を可能にすることである。
請求項1の発明は、タイヤ構成部材が配置されるタイヤ成型ドラムと、該タイヤ成型ドラム上で前記タイヤ構成部材を折り返す折り返し手段とを備えたタイヤ成型装置であって、前記折り返し手段に設けられた被検出体と、該被検出体を検出して前記折り返し手段の前記折り返し動作位置を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたタイヤ成型装置において、前記被検出体が、少なくとも前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置に対応する第1の被検出体及び、前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置に対応する第2の被検出体を有し、前記検出手段は、前記第1及び第2の被検出体をそれぞれ検出し、該検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記待機位置と前記折り返し終了位置とを検出し、前記制御手段は、前記折り返し手段を前記待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返し、前記検出手段による前記折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻した後、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたタイヤ成型装置において、前記制御手段は、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させて次工程の開始制御を行うことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2又は3に記載されたタイヤ成型装置において、前記被検出体が、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置に対応する第3の被検出体を有し、前記検出手段は、前記第3の被検出体の検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記中間停止位置を検出し、前記制御手段は、前記タイヤ構成部材の折り返し途中で、前記検出手段による前記中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中間停止させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、前記制御手段は、前記折り返し動作時以外において、前記検出手段により前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、前記タイヤ成型装置の動作を停止させる停止制御を行うことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、前記検出手段は、前記各被検出体により作動されるスイッチ手段と、該スイッチ手段及び前記制御手段と信号伝送可能に接続されたリモートセンサと、を有することを特徴とする。
請求項7の発明は、タイヤ成型ドラムに配置したタイヤ構成部材を折り返し手段で折り返してタイヤを成型するタイヤ成型方法であって、前記折り返し手段を待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、前記折り返し手段の前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置を検出する工程と、該折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻す工程と、前記折り返し手段の前記待機位置を検出する工程と、該待機位置の検出に基づき、次工程の開始制御を行う工程と、を有することを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7に記載されたタイヤ成型方法において、前記タイヤ構成部材を折り返す工程は、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置を検出する工程と、該中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中断して折り返した前記タイヤ構成部材とビード部材とを密着させる工程と、を有することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7又は8に記載されたタイヤ成型方法において、前記折り返し動作時以外において、前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、タイヤ成型動作を停止させる工程を有することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたタイヤ成型装置において、前記被検出体が、少なくとも前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置に対応する第1の被検出体及び、前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置に対応する第2の被検出体を有し、前記検出手段は、前記第1及び第2の被検出体をそれぞれ検出し、該検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記待機位置と前記折り返し終了位置とを検出し、前記制御手段は、前記折り返し手段を前記待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返し、前記検出手段による前記折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻した後、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたタイヤ成型装置において、前記制御手段は、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させて次工程の開始制御を行うことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2又は3に記載されたタイヤ成型装置において、前記被検出体が、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置に対応する第3の被検出体を有し、前記検出手段は、前記第3の被検出体の検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記中間停止位置を検出し、前記制御手段は、前記タイヤ構成部材の折り返し途中で、前記検出手段による前記中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中間停止させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、前記制御手段は、前記折り返し動作時以外において、前記検出手段により前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、前記タイヤ成型装置の動作を停止させる停止制御を行うことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、前記検出手段は、前記各被検出体により作動されるスイッチ手段と、該スイッチ手段及び前記制御手段と信号伝送可能に接続されたリモートセンサと、を有することを特徴とする。
請求項7の発明は、タイヤ成型ドラムに配置したタイヤ構成部材を折り返し手段で折り返してタイヤを成型するタイヤ成型方法であって、前記折り返し手段を待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、前記折り返し手段の前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置を検出する工程と、該折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻す工程と、前記折り返し手段の前記待機位置を検出する工程と、該待機位置の検出に基づき、次工程の開始制御を行う工程と、を有することを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7に記載されたタイヤ成型方法において、前記タイヤ構成部材を折り返す工程は、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置を検出する工程と、該中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中断して折り返した前記タイヤ構成部材とビード部材とを密着させる工程と、を有することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7又は8に記載されたタイヤ成型方法において、前記折り返し動作時以外において、前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、タイヤ成型動作を停止させる工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、タイヤ成型ドラムに配置したタイヤ構成部材を折り返し手段で折り返すときに、折り返し手段の折り返し動作位置を確実かつ容易に検出できるとともに、その折り返しを適切に行うことができ、安全かつ生産性の高いタイヤ成型が可能となる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ成型装置は、例えば上記した従来のものと同様に、タイヤ構成部材が外面側に配置されるタイヤ成型ドラムと、タイヤ成型ドラム上で前記タイヤ構成部材を折り返す折り返し手段とを備えた装置である。また、タイヤ成型ドラムにタイヤ構成部材を巻き付ける等して配置して略円筒状のカーカスバンド等を形成し、その幅方向(ドラム軸方向)の端部側にビードコアやビードフィラ等からなるビード部材を配置等した後、タイヤ構成部材を折り返し手段によりビード部材周りに折り返してタイヤ(生タイヤ)を成型する。
本実施形態のタイヤ成型装置は、例えば上記した従来のものと同様に、タイヤ構成部材が外面側に配置されるタイヤ成型ドラムと、タイヤ成型ドラム上で前記タイヤ構成部材を折り返す折り返し手段とを備えた装置である。また、タイヤ成型ドラムにタイヤ構成部材を巻き付ける等して配置して略円筒状のカーカスバンド等を形成し、その幅方向(ドラム軸方向)の端部側にビードコアやビードフィラ等からなるビード部材を配置等した後、タイヤ構成部材を折り返し手段によりビード部材周りに折り返してタイヤ(生タイヤ)を成型する。
図1は、本実施形態のタイヤ成型装置が備えるタイヤ成型ドラムの構成を模式的に示す要部断面図であり、タイヤ成型ドラムの中心軸線を含む断面の上半分を示している。また、図1Aはタイヤ成型ドラムの後述するコア体8が拡径した状態を、図1Bはコア体8が縮径した状態を、それぞれ示している。
このタイヤ成型ドラム1は、図示のように、略円筒状の中心軸2、中心軸2上をドラム軸方向に相互に離隔及び接近変位可能な一対のスリーブ3、及び各スリーブ3の外周面側に設けられ、スリーブ3とは独立に相互に離隔及び接近変位されるスライダ4を備えている。また、スライダ4の外周上には、ビード部材を固定支持するビードロック手段7、及びタイヤ構成部材の折り返し装置10が配置されている。
両ビードロック手段7間のドラム軸方向中央部には、タイヤ成型ドラム本体を構成する半径方向に拡縮可能なコア体8が設けられ、このコア体8を構成する剛性支持部材8aに対して、一端部が上記スリーブ3の外周面側に回転可能に取り付けられかつ、中間部がヒンジ連結された一対のリンク9aから成る複数のリンク機構9の他端部が連結されている。
スライダ4は、中心軸2内の中空部に設けたネジ軸5の回転により左右対称に離隔及び接近変位し、スライダ4に搭載された一対のビードロック手段7及び折り返し装置10を互いに離隔及び接近変位させる。また、スライダ4のドラム軸方向内側端(図では中央側端)には、コア体8の半径方向外側に延在しコア体8の周囲の空間を密封してトロイダル状に膨張(図1A参照)及び収縮(図1B参照)変形可能な補強ゴム膜からなるセンターブラダCが取り付けられている。
折り返し装置10は、タイヤ成型ドラム1に配置されたインナーライナやカーカスプライ、又はサイドウォール部材等からなるタイヤ構成部材の側部(ビード部材よりもドラム軸方向外側に位置する側端部)の折り返しを行う上記した折り返し手段を構成し、タイヤ成型ドラム1の外周面側に搭載され、コア体8のドラム軸方向両側に略対称に配置されている。また、折り返し装置10は、基端部17を支点(中心)に図面と平行な面内(各折り返し装置10と中心軸2の中心線を含む各面内)で揺動可能に設けられた複数の折り返しフィンガー11を備えている。この複数の折り返しフィンガー11は、タイヤ成型ドラム1の周方向に、例えば等間隔に並んで全体として略円環状に配置されており、それぞれ基端部17を支点に、同期して放射状に拡開及び縮閉(図は縮閉状態を示す)する。
図2は、この図1に示す折り返し装置10及びビードロック手段7の一方側付近を抜き出して示す拡大部分断面図である。また、図2Aはタイヤ構成部材の折り返し前の状態を、図2Bは所定位置まで折り返した折り返し途中の状態を、図2Cは最後まで折り返した折り返し終了時の状態を、それぞれ示している。
折り返し装置10は、図示のように、それぞれの折り返しフィンガー11の先端部に設けられた、タイヤ構成部材Kの折り返し部材である折り返しローラ14と、折り返しフィンガー11をドラム軸方向に往復変位させるフィンガー移動手段20と、複数の折り返しフィンガー11を束ねて常に半径方向内側である縮閉方向に付勢するエラストマバンド(図示せず)と、を備えている。
フィンガー移動手段20は、スライダ4の周上に固定されたシリンダベース22、シリンダベース22の外周上を摺動する第1摺動壁23及び第2摺動壁24、これら各摺動壁23、24を連結する円筒壁27、シリンダベース22の外周上に固定された固定壁21等で構成されている。シリンダベース22、固定壁21、第1摺動壁23及び円筒壁27は第1圧力室26aを形成し、シリンダベース22、固定壁21、第2摺動壁24及び円筒壁27は同様に第2圧力室26bを形成(図2B参照)している。
この第1及び第2圧力室26a、26bには、それぞれ固定壁21に隣接して形成されたエア孔25a及び25bが連通しており、フィンガー移動手段20は、これらにより、ピストン・シリンダ機構と同様の折り返しフィンガー11の駆動(移動)手段を構成している。即ち、フィンガー移動手段20は、各エア孔25a、25bを介して、第1及び第2圧力室26a、26bに対するエアの給排気を切り替えて各摺動壁23、24を摺動させ、折り返しフィンガー11を、タイヤ成型ドラム1上でドラム軸方向の内外方向に同期して変位させる。また、本実施形態のフィンガー移動手段20は、このエアの切り替え手段として、例えば前進、中立(停止)、及び後退の3ポジション動作制御が可能な周知の切替弁である3ポジション(センターブロック)型の電磁弁やセンタークローズ電磁弁等、フィンガー移動手段20及び折り返しフィンガー11を動作可能範囲内の任意の位置で停止できる切替弁(ここでは電磁弁)を備えている。これにより、例えば各エア孔25a、25bの給排気を行う弁を同時に閉じて両圧力室26a、26b内を同じ圧力に維持する等して、折り返し装置10によるタイヤ構成部材Kの折り返し動作を中間位置で停止可能になっている。
各折り返しフィンガー11は、その一端側(先端側)の折り返しローラ14が拡縮可能なように、他端側(図では右側)の基端部17が、第1摺動壁23のドラム軸方向外側面(図では右側面)に回動(揺動)自在に取り付けられ、第1摺動壁23等とともにドラム軸方向の内外方向に移動する。また、この折り返し装置10では、折り返しローラ14を、互いに離間して配置された一対のローラ14a、14bから構成し、それらを連結部材11aの両端部側でそれぞれ回転可能に支持するとともに、連結部材11aの中間部付近を折り返しフィンガー11の先端部に揺動可能に取り付けている。
以上のように構成されるタイヤ成型装置により生タイヤを成型するときには、まず、コア体8が縮径した状態(図1B参照)で、タイヤ成型ドラム1の外面側にタイヤ構成部材を配置し、その端部側のそれぞれにビード部材を配置する。続いて、ビードロック手段7を駆動して拡径させ、その外周面(図2A参照)をタイヤ構成部材Kを挟んでビード部材90の内周面に当接させ、ビード部材90を固定して内側から支持する。
その状態で、回転駆動手段(図示せず)によりネジ軸5を所定方向に回転させて一対のスライダ4を互いに接近させ、スライダ4上のビードロック手段7及び折り返し装置10を、それぞれ互いに接近変位させる。同時に、加圧手段(図示せず)によりセンターブラダCの内部を加圧して膨張させつつ、一対のスリーブ3を駆動手段(図示せず)により駆動して互いに接近変位させる。これにより、スリーブ3の変位に連動するリンク機構9を作動させてコア体8を半径方向外側に向かって拡径(図1A)させ、これらを連動して行って、一対のビード部材90間のタイヤ構成部材Kをトロイダル状にシェーピングする。
その際、ビードロック手段7の外周側(図2A参照)には、半径方向内側から外側(図では下側から上側)に向かって、タイヤ構成部材K、ビード部材90(ビードコア91及び、その外周面から断面先細り状に延びるビードフィラ92)が順に配置される。また、タイヤ構成部材KのセンターブラダC(図2では省略)と接する膨出部は、ビード部材90のセンターブラダC側(図2では左側)の側面に沿って配置され、そのドラム軸方向外側の側部は、ビード部材90の内周側を通過して折り返しフィンガー11上まで配置される。
次に、タイヤ成型装置は、フィンガー移動手段20により折り返しフィンガー11を移動させ、タイヤ構成部材Kの折り返しを行う。この折り返し工程では、まず、一方のエア孔25b(図2A参照)から加圧エアを第2圧力室26bに供給すると同時に、他方のエア孔25aから第1圧力室26a内のエアを排気し、第1及び第2摺動壁23、24等をドラム軸方向内側(図では左側)に移動させ、折り返しフィンガー11を同方向に変位させる。この変位に伴い、折り返しフィンガー11の先端部に設けた折り返しローラ14(14a、14b)で、タイヤ構成部材Kの側部をビード部材90周りに折り返して圧着しながら、それらをビード部材90の側面に沿って次第に上方に変位及び変形させ、複数の折り返しフィンガー11を、半径方向外側に向かって放射状に拡開させる。
このように折り返し装置10により、タイヤ構成部材Kの側部を、ビードコア91に巻き付けるように変位及び変形(図2B参照)させてビードフィラ92の側面等に沿って配置(図2C参照)し、それらを互いに圧着して密着させる。その後、タイヤ構成部材Kの折り返しが終了した段階で、エア孔25a、25bに対するエアの給排気を停止し、加圧エアをエア孔25aから第1圧力室26aに供給すると同時に、エア孔25bから第2圧力室26b内のエアを排気し、第1及び第2摺動壁23、24をドラム軸方向外側(図では右側)に移動させる。これにより、第1摺動壁23と一体に構成された折り返しフィンガー11(基端部17)をドラム軸方向外側に変位させ、折り返しフィンガー11等を上記と逆の経路で折り返し前の元の位置に向かって戻し、折り返しフィンガー11を縮閉させつつ、それらを折り返し動作前後の待機位置(始動又は非動作位置)に復帰(図2A参照)させる。
以上説明した本実施形態のタイヤ成型装置は、その構造や構成等は、基本的には例えば特許文献3に記載された従来のものと同じであるが、それらに加えて、折り返しフィンガー11や折り返しローラ14、及びフィンガー移動手段20等からなるタイヤ構成部材Kの折り返し手段(以下、単に折り返し手段という)の種々の折り返し動作位置を確実に検出等するための構成を備えている。これにより、タイヤ成型装置は、折り返し手段の折り返し動作を検出して、その状態や折り返しの進行状況を把握又は確認等し、或いは、その検出結果に基づいて、折り返し手段を含む装置各部を制御するようになっている。本実施形態では、この折り返し動作位置の検出等のため、上記した折り返し動作の各所定位置に対応する1以上の被検出体を折り返し手段に設けるとともに、それらに対応して、各被検出体を検出し、その検出結果に基づいて折り返し手段の折り返し動作位置を検出する検出手段を設けている。
具体的には、このタイヤ成型装置では、フィンガー移動手段20(図2参照)のドラム軸方向外側面(ここでは第1摺動壁23の右側面)に、その周方向に沿って、被検出体である互いに長さの異なる複数(ここでは3つ)のドグD(図では1つのみ示す)を取り付け、これら各ドグDによりそれぞれ作動される複数のスイッチ手段Sを、各ドグDに対応してタイヤ成型ドラム1に配置している。即ち、このタイヤ成型装置では、各スイッチ手段Sにより、対応する各ドグD、つまり、折り返しフィンガー11を駆動するフィンガー移動手段20のドラム軸方向位置を検出し、各検出結果に基づき、例えば折り返しフィンガー11の位置や拡縮状態等に対応する、折り返し手段の折り返し動作位置を検出するようになっている。
ドグDは、第1摺動壁23(折り返し手段のドラム軸方向外側端部)に対して片持ち状に取り付けられ、そこからドラム軸方向外側に向かって直線状に延びる、例えば円柱状や角柱状等の柱状部材やフラットバー等の突出部材であり、ここでは略円柱状の丸棒形状に形成されている。また、各ドグDは、第1摺動壁23の周方向に沿って、例えば等間隔や所定間隔等で互いに離間して所定位置に配置されている。加えて、各ドグDは、上記した折り返し手段の検出すべき折り返し動作位置に対応する各長さに形成され、シリンダベース22のドラム軸方向外側端部(図では右側端部)に設けられたストッパ壁部22aの貫通孔(図示せず)内を、そのドラム軸方向の内外方向に移動可能に貫通している。
ストッパ壁部22aは、折り返し手段の移動限等を規定するリング状部材であり、そのドラム軸方向外側面(図では右側面)に、複数のスイッチ手段Sが、上記したドグDの配置位置に対応して複数のドグD毎に、その半径方向外側(図では上側)に対向して配置されている。このスイッチ手段Sは、例えばドグDの外周面が当接することで作動するリミットスイッチ等の機械的スイッチや、ドグDの近接により非接触で作動する近接スイッチ(近接センサ)等の電気的スイッチ等、ストッパ壁部22aをドラム軸方向外側まで貫通したドグDにより作動してON/OFF信号を出力する周知のスイッチ(センサ)であり、ここでは、近接スイッチSによりドグDを検出する。従って、この近接スイッチSは、ストッパ壁部22aの貫通孔を貫通したドグDに対して検出可能範囲内の所定距離を隔てた位置に、かつ、その検出部をドグD側に向けた状態でストッパ壁部22aに固定されており、貫通孔を貫通したドグDを、その長手方向に沿って検出可能である。
なお、このタイヤ成型装置では、近接スイッチSは、ドグDがストッパ壁部22aの貫通孔を貫通して、その先端部が貫通孔端部(ストッパ壁部22aの側面)からドラム軸方向外側に所定長さだけ突出し、ドグD先端が検出可能範囲内に入ったときにONするとともに、ドグDの貫通孔端部からの突出長さが前記所定長さよりも長い状態では常にON状態を維持する。一方、この近接スイッチSは、ドグDの突出長さが前記所定長さよりも短くなると直ちにOFFするように構成されているが、ON/OFF動作が逆になるように構成してもよい。
また、各近接スイッチSは、以下図5に関連して説明するように、別途設けたリモートセンサRSを介して、タイヤ成型装置の制御部(制御手段)と信号伝送可能に接続されている。更に、ここでは、ドグDを、それぞれ折り返し手段の折り返し動作前後の待機位置、タイヤ構成部材Kの側部の折り返し終了位置、それらの間の中間位置に対応する長さの3つのもの(以下、それぞれ第1のドグD1、第2のドグD2、第3のドグD3という)から構成し、それらに対応させて3つの近接スイッチS(以下、それぞれ第1の近接スイッチS1、第2の近接スイッチS2、第3の近接スイッチS3という)を配置している。
図3は、これら各ドグD及び近接スイッチSの配置状態を示す模式図であり、それらをストッパ壁部22aとともに抜き出してドラム軸方向外側(図2の右側)から見た状態を示している。
このタイヤ成型装置では、図示のように、第1、第2、第3のドグD1、D2、D3と第1、第2、第3の近接スイッチS1、S2、S3とを、リング状のストッパ壁部22aの周方向に沿って互いに略90°離れた位置に、かつ各配置位置で、それぞれ対応するもの同士が互いに対向するように配置している。
このタイヤ成型装置では、図示のように、第1、第2、第3のドグD1、D2、D3と第1、第2、第3の近接スイッチS1、S2、S3とを、リング状のストッパ壁部22aの周方向に沿って互いに略90°離れた位置に、かつ各配置位置で、それぞれ対応するもの同士が互いに対向するように配置している。
図4は、この各配置位置におけるドグD及び近接スイッチS付近を抜き出して示す模式図であり、図2Aに示すタイヤ成型装置1の同付近を拡大して示す部分断面図である。
第1のドグD1は、上記したように、タイヤ構成部材Kの折り返し手段の折り返し動作前後の待機位置に対応する被検出体であり、図4Aに示すように、他のドグD2、D3に比べて最も短く形成されている。また、この第1のドグD1は、折り返し手段であるフィンガー移動手段20及び折り返しフィンガー11が戻り端まで移動(図2A参照)して待機位置にあるときに、ストッパ壁部22aからドラム軸方向外側(図では右側)に突出して第1の近接スイッチS1により検出され、折り返し動作の開始等により、これら折り返し手段がドラム軸方向内側(図では左側)に移動して待機位置から離れると直ちに、第1の近接スイッチS1により検出されなくなるように形成されている。
一方、第2のドグD2は、折り返し手段のタイヤ構成部材Kの折り返し終了位置(最終移動位置)に対応する被検出体であり、図4Cに示すように、他のドグD1、D3に比べて最も長くなっている。この第2のドグD2は、折り返し手段(フィンガー移動手段20等)がタイヤ構成部材Kの折り返し動作を開始し、その側部の折り返しを終了した段階(図2C参照)で直ちに第2の近接スイッチS2により検出されなくなり、かつ、この折り返し終了まで、即ち、折り返し手段が待機位置から離れて折り返し途中の段階にあるときには常に第2の近接スイッチS2により検出されるように形成されている。
これらに対し、第3のドグD3は、折り返し手段の折り返し動作の待機位置(図2A参照)と、タイヤ構成部材Kの折り返し終了位置(図2C参照)との間の中間位置に対応する被検出体であり、図4Bに示すように、他のドグD1、D2の間の長さに形成されて、折り返し手段の折り返し動作の途中位置や段階の検出等のために使用される。本実施形態では、第3のドグD3は、折り返し手段の折り返し動作を中間停止させるために所定の中間位置に対応して形成されており、ここでは、タイヤ構成部材Kの一部がビードコア91の外面に巻き付けられた段階(図2B参照)を検出可能なように、この中間停止位置(中間折り返し位置)に対応する長さに形成されている。即ち、第3のドグD3は、折り返し手段(フィンガー移動手段20等)が待機位置にあるときには第3の近接スイッチS3により検出され、その状態から、折り返し手段がタイヤ構成部材Kの折り返し動作を開始して中間停止位置に達し、その側部を中間折り返し位置まで折り返したときに、直ちに第3の近接スイッチS3により検出されなくなるように形成されている。
図5は、以上の各構成を有するタイヤ成型ドラム1を備えた本実施形態のタイヤ成型装置の全体構成を模式的に示す要部正面図である。
このタイヤ成型装置Tは、図示のように、タイヤ成型ドラム1を中心に、その一方側(図では右側)にタイヤ成型ドラム1の回転駆動部30が配置されており、回転駆動部30とタイヤ成型ドラム1とは継手32によって連結されている。また、タイヤ成型ドラム1の他方側(図では左側)は、略柱状のドラム先端支持部材40により、その略円筒状の軸受部33が回転可能に支持されている。ドラム先端支持部材40には、タイヤ成型ドラム1の軸受部33を支持する支持台44が設けられ、この支持台44には上記したリモートセンサRSの出力部RS(1)を取り付けるための支柱46が上方に突設されている。
このタイヤ成型装置Tは、図示のように、タイヤ成型ドラム1を中心に、その一方側(図では右側)にタイヤ成型ドラム1の回転駆動部30が配置されており、回転駆動部30とタイヤ成型ドラム1とは継手32によって連結されている。また、タイヤ成型ドラム1の他方側(図では左側)は、略柱状のドラム先端支持部材40により、その略円筒状の軸受部33が回転可能に支持されている。ドラム先端支持部材40には、タイヤ成型ドラム1の軸受部33を支持する支持台44が設けられ、この支持台44には上記したリモートセンサRSの出力部RS(1)を取り付けるための支柱46が上方に突設されている。
このように軸受部33で支承されるタイヤ成型ドラム1の軸端には、リモートセンサRSの伝送部RS(2)が、その出力部RS(1)に対向して取り付けられている。これらリモートセンサRSの出力部RS(1)と伝送部RS(2)は、いずれもタイヤ成型ドラム1の回転軸と同芯上にあり、かつリモートセンサRSの伝送部RS(2)には、左右一対のストッパ壁部22aのそれぞれに設けられた、上記した複数の近接スイッチSのそれぞれが導電性のワイヤW1により接続されている。
ここで、リモートセンサRSは、例えば、その出力部RS(1)からワイヤレス伝送した高周波信号を伝送部RS(2)へ伝送し、伝送部RS(2)では受信した高周波信号を電源として、センサ信号を出力部RS(1)へワイヤレス伝送するそれ自体周知のものである。また、伝送部RS(2)は、各近接スイッチSに対して、タイヤ成型ドラム1内に設けられたワイヤW1を介して電力を供給する電源としての機能も有している。
一方、各近接スイッチSは、上記したように、対応する各ドグDの検出により作動してON・OFF信号を出力するが、このON・OFF信号は、ワイヤW1を介してリモートセンサRSの伝送部RS(2)に伝送され、そこから同リモートセンサRSの対向する出力部RS(1)にワイヤレス伝送される。また、この信号は、リモートセンサRSの出力部RS(1)から導電性のワイヤW2を介して、タイヤ成型装置Tの回転駆動部30内に設けられた制御部50に伝送される。なお、リモートセンサRSの出力部RS(1)と制御部50はワイヤレスで信号伝送可能に接続してもよい。
この制御部50は、タイヤ成型装置Tの動作全体を制御する制御手段であり、CPU52、制御用プログラム等を格納したROM54、及びCPU52の処理用データ等を一時的に格納等するRAM56等を備えたマイクロコンピュータから構成されている。また、制御部50は、外部機器との接続のためのインターフェース(図示せず)等を有し、それらを介して、装置各部と制御信号を含む各種信号の送受信を行いつつ、必要な処理及び制御等を行い、装置各部を連動して作動させて生タイヤの成型工程を実行させる。
更に、制御部50は、リモートセンサRSの出力部RS(1)から出力されて入力する各近接スイッチSのON・OFF信号、即ち、各ドグDを検出する複数の近接スイッチSの検出結果に基づき、折り返しフィンガー11やフィンガー移動手段20等の折り返し手段の各折り返し動作位置を判別して検出し、折り返し手段によるタイヤ構成部材Kの折り返し状況の判断等を行う。
図6は、この近接スイッチS及び制御部50による折り返し手段の折り返し動作位置の検出について説明するための模式図であり、タイヤ成型ドラム1の一部を抜き出してドラム半径方向外側(図3の矢印Y方向)から見た状態を示している。
制御部50は、全ての近接スイッチS1、S2、S3が対応する各ドグD1、D2、D3を検出(図6A参照)し、ここでは、それらが全てONであるときは、折り返し手段(図ではフィンガー移動手段20)がタイヤ構成部材Kの折り返し動作の待機位置(図2A参照)にあると判断する。
制御部50は、全ての近接スイッチS1、S2、S3が対応する各ドグD1、D2、D3を検出(図6A参照)し、ここでは、それらが全てONであるときは、折り返し手段(図ではフィンガー移動手段20)がタイヤ構成部材Kの折り返し動作の待機位置(図2A参照)にあると判断する。
これにより、制御部50は、折り返し手段が折り返し動作開始前の状態にあると判断し、その状態からフィンガー移動手段20がドラム軸方向内側(図では左側)に移動し、第1の近接スイッチS1(図4A参照)が第1のドグD1を検出しなくなり、ONからOFFに切り替わったときに、折り返し手段が待機位置から離れて折り返し動作が開始されたと判断する。続いてフィンガー移動手段20が移動し、第3の近接スイッチS3(図4B参照)が第3のドグD3を検出しなくなり、ONからOFFに切り替わったとき(図6B参照)には、折り返し手段が上記した中間停止位置(図2B参照)に達したと判断する。
制御部50は、このフィンガー移動手段20が更に移動し、第2の近接スイッチS2(図4C参照)が第2のドグD2を検出しなくなり、ONからOFFに切り替わったとき(図6C参照)には、折り返し手段によるタイヤ構成部材Kの側部の折り返しが終了したと判断する。逆に、上記と逆の順序で各近接スイッチSがOFFからONに切り替わり、第1の近接スイッチS1がOFFからONに切り替わったとき(図6A参照)は、折り返し手段が待機位置に戻って折り返し動作(工程)が完了したと判断する。
このように、近接スイッチSと制御部50は、各ドグDをそれぞれ検出し、それら各検出結果に基づいて、上記した折り返し手段の待機位置(図2A参照)と折り返し終了位置(図2C参照)、及び折り返し手段の中間停止位置(図2B参照)とを検出する等、被検出体であるドグDを介して折り返し手段の折り返し動作及び、その位置等を検出する検出手段を構成している。また、制御部50は、これら各検出結果等に基づき、上記折り返し手段の折り返し動作の状態等を検出及び判別してその折り返し動作を制御するとともに、各検出結果に応じて予め定められた所定の動作等を折り返し手段及びタイヤ成型装置Tに実行させる。
図7は、この制御部50の処理手順の一例を示すフロー図である。
タイヤ構成部材Kの側部の折り返し工程では、制御部50は、まず、折り返し装置10を駆動してフィンガー移動手段20を始動させる。これにより、折り返しフィンガー11等からなる折り返し手段を、その折り返し動作前の待機位置(図2A参照)から作動(S101)させてタイヤ構成部材Kの折り返し動作を開始させ、折り返し終了位置に向かって移動させてタイヤ構成部材Kを折り返し、折り返したタイヤ構成部材Kをビード部材90等に圧着する。
タイヤ構成部材Kの側部の折り返し工程では、制御部50は、まず、折り返し装置10を駆動してフィンガー移動手段20を始動させる。これにより、折り返しフィンガー11等からなる折り返し手段を、その折り返し動作前の待機位置(図2A参照)から作動(S101)させてタイヤ構成部材Kの折り返し動作を開始させ、折り返し終了位置に向かって移動させてタイヤ構成部材Kを折り返し、折り返したタイヤ構成部材Kをビード部材90等に圧着する。
その際、このタイヤ成型装置Tでは、折り返し手段が待機位置から離れたのを検出(図6A参照)した後、折り返し手段を折り返し動作の待機位置とタイヤ構成部材Kの折り返し終了位置との間の上記した中間停止位置まで移動させ、中間停止位置まで移動したのを検出(図6B参照)したときに(S102、YES)、折り返し手段を停止させる。このように、中間停止位置の検出に基づき、上記した電磁弁の制御処理等を行い、タイヤ構成部材Kの折り返し途中で、折り返し手段の折り返し動作を一旦中断して中間停止(図2B参照)させ(S103)、所定時間経過後に折り返し手段の折り返し動作を再開させる(S104)。この中間停止の間に、折り返したタイヤ構成部材Kとビード部材90との間のエアを外部に排出させて部材内のエア抜きを行い、それら部材同士を密着させる。
次に、制御部50は、折り返し動作を続行する折り返し手段によるタイヤ構成部材Kの折り返しが終了(図2C参照)し、その折り返し終了位置を検出(図6C参照)したときに(S105、YES)、直ちに折り返し手段の移動を停止させる。即ち、制御部50は、折り返し終了位置の検出に基づき、折り返し手段が終了位置まで移動したのを検出したときにタイヤ構成部材Kの折り返しを終了させ、折り返し手段を元の待機位置に向かって移動させて同位置に戻す復帰処理を行う(S106)。従って、ここでは、折り返し終了位置に対応する第2のドグD2(図4C参照)により、折り返し手段の折り返しストローク限が規定されており、この第2のドグD2と待機位置に対応する第1のドグD1(図4A参照)とにより、折り返し手段の折り返しストローク及びストローク位置が決定される。
その後、制御部50は、折り返し手段が待機位置まで戻り、その待機位置を検出(図6A参照)したときに(S107、YES)、この待機位置の検出に基づき、折り返し手段が待機位置に戻って復帰したと判断し、その折り返し動作を完了させる(S108)。次に、制御部50は、タイヤ成型工程内の折り返し工程に続く次工程の開始制御を行い、次工程の処理を開始する(S109)。
この次工程で、制御部50は、近接スイッチSが全てONの状態にあるかを監視し(S110)、それらが全てONの状態を維持し(S110、YES)、次工程の処理が終了したとき(S111、YES)、次工程の処理を終了する。一方、次工程の進行中にいずれかの近接スイッチSがOFFになり(S110、NO)、折り返し手段の待機位置が検出されなくなる、又は待機位置以外の他の折り返し動作位置(折り返し終了や中間停止位置等)が検出等されたときには、タイヤ成型装置Tを停止させる停止制御を行い、タイヤ成型ドラム1の回転を停止させる等してタイヤ成型装置Tを緊急停止させ(S112)、タイヤの成型処理を中止する。また、制御部50は、この次工程以降の工程や折り返し工程以前の工程等、折り返し手段による折り返し動作(工程)時以外においても、折り返し手段の状態や動作位置を検出及び監視し、上記と同様に異常信号を検出したときは、速やかにタイヤ成型装置Tの停止制御を行い、各工程のタイヤ成型動作を停止させる。
タイヤ成型装置T、このようにタイヤ構成部材Kを折り返した後、従来と同様に生タイヤを成型し、例えば剛性支持部材8a(図1参照)を支持体として、シェーピングしたタイヤ構成部材Kの外側にベルト部材やトレッド部材等を配置して貼り付け、生タイヤを完成させる。その後、剛性支持部材8aを縮径してタイヤ成型ドラム1から生タイヤを取り外し、これを加硫成型して製品タイヤが製造される。
ここで、本実施形態では、タイヤ成型ドラム1(図5参照)は、その一端側の継手32を外し、かつ他端側の支持台44による支持(固定)を解除して、図5に破線で示すように、枢軸42を中心に、ドラム先端支持部材40を外側に倒すことで取り外しが可能であり、以上と逆の操作を行って交換される。従って、ドラム先端支持部材40側に取り付けられたリモートセンサRSの出力部RS(1)は、交換されるタイヤ成型ドラム1に共通に使用される。つまり、タイヤ成型ドラム1を交換するときは、リモートセンサRSの出力部RS(1)のみを残して、その伝送部RS(2)は成型ドラム1と共に交換するか、或いはタイヤ成型ドラム1から伝送部RS(2)を取り外して、交換後のタイヤ成型ドラム1に装着し直すかする。
いずれにしても、伝送部RS(2)と各近接スイッチSとの間の接続経路(ワイヤW1)はタイヤ成型ドラム1側に設けられ、タイヤ成型ドラム1の交換の前後及び、その回転中を通して、リモートセンサRSの出力部RS(1)と伝送部RS(2)は、対向した状態で同芯上(回転軸上)に配置されて信号伝送可能に維持される。また、ここでは、各近接スイッチSはリモートセンサRSの伝送部RS(2)から電力の供給を受けるものとして説明したが、各近接スイッチSに電池を備えて、電池から動作電力を供給するようにしてもよく、近接スイッチSとリモートセンサRSの伝送部RS(2)とはワイヤレス接続させることもできる。
以上説明した本実施形態のタイヤ成型装置Tでは、折り返し手段の折り返し動作位置(ここでは待機位置、中間停止位置、折り返し終了位置)や折り返しの状態等を確実に検出でき、その検出結果に基づいて折り返し動作を制御できるため、タイヤ構成部材Kの折り返しを適切かつ安定、確実に行うことができる。即ち、このタイヤ成型装置Tでは、折り返し手段の動作位置に基づく折り返しストロークの設定や調整及び制御が可能であり、待機位置の検出に基づき、その折り返し動作(工程)の完了も直接検出することができる。
そのため、折り返すタイヤ構成部材Kの側部の幅や成型するタイヤサイズ等に合わせて、それぞれに適した折り返し手段の折り返しストロークを設定でき、例えばSUV(Sports Utility Vehicle)系タイヤ等の断面高さが高い高ハイトなタイヤや、扁平率が高い非扁平系のタイヤでは、折り返しストロークを長く、逆にUHP(Ultra High Performance)系タイヤ等の比較的低ハイトなタイヤでは、折り返しストロークを短く、それぞれ最適なストロークに設定することができる。これに伴い、タイヤ構成部材Kの折り返し時に、折り返し手段を、その最大ストローク位置まで作動させずに、その前の折り返し終了位置を検出したときに、かつタイヤ構成部材Kの折り返し終了直後に折り返しを終了させて、無駄な待ち時間等なく速やかに待機位置に戻して復帰させ、折り返し動作を完了させることができる。
同時に、折り返し工程から次工程への移行及び次工程の開始も、折り返し動作の完了を検出してその後迅速に行うことができ、例えば上記したタイマー制御に伴う必要以上の待ち時間を削減して、工程間の移行時間を短くすることができる。その結果、折り返し手段の動作切り替え時や次工程への移行時に発生する無駄な待ち時間をなくして、その分だけ折り返し時間及び、タイヤ成型に要する時間も短くでき、タイヤ成型の生産性を向上させることができる。
また、このタイヤ成型装置Tでは、折り返し手段が待機位置に確実に復帰してから次工程に移行するため、次工程を円滑に進行できるとともに、次工程がタイヤ成型ドラム1を回転させる工程である場合には、その回転の遠心力により、折り返し手段の折り返しフィンガー11が不用意に拡開等するのを防止することができる。これにより、上記した折り返しフィンガー11が拡開した状態で回転し、人等に接触するのを防止でき、それに伴う危険や折り返しフィンガー等の折り返し手段自体の破損を回避することもできる。
更に、上記した折り返し終了位置を検出できることに伴い、タイヤ構成部材Kの折り返し終了を直接確認することができ、その折り返しを確実に行うことができる。同時に、ここでは、折り返し動作を中間停止させてタイヤ構成部材Kとビード部材90とをエア抜きして密着させることもできるため、エア入りの発生等を抑制してタイヤの品質を高めることもできる。加えて、このタイヤ成型装置Tでは、上記した従来のタイヤ成型装置のように、折り返し手段の駆動機構が非搭載型のものを採用する必要がなく、エア駆動機構を採用して駆動機構をタイヤ成型ドラム1上に搭載できる。その結果、装置全体がコンパクトになり、かつ成型するタイヤのサイズ切り替え等に伴うタイヤ成型ドラム1及び周辺の冶工具等の交換も容易に行うことができる。
また、本実施形態のリモートセンサRSは、近接スイッチSへの動力供給と信号の受け渡しを行いつつ、互いに相手方と非接触により信号のやり取りを行うが、それらが同芯上(回転軸上)に設置されているため、タイヤ成型ドラム1の回転中も常時信号等を送受信し続けられる。そのため、タイヤ構成部材Kの折り返し工程完了後、速やかに次工程に移行できるだけではなく、折り返し手段の待機状態や各近接スイッチSの動作異常等を常に監視することもできる。これにより、万が一ドラム回転中に遠心力で折り返しフィンガー11が拡開したとき等、近接スイッチSのいずれかから折り返し手段の位置の異常(近接スイッチS自体の故障に伴うものを含む)を受信したときに、制御部50が直ちに異常と判断してタイヤ成型装置Tを緊急停止させることができ、装置の安全性を高めることができる。
以上に加えて、ここでは、タイヤサイズの切り換え等に伴い、折り返しストロークを変更する必要が生じたときにも、上記したタイヤ構成部材Kの折り返し終了位置に対応する第2のドグD2(図4C参照)を長さの異なるものに交換する等、ドグDを調整してその検出位置を調整するだけで容易に変更することができる。同様に、中間停止位置や待機位置の変更も容易に行うことができ、これら折り返しストロークや中間停止又は待機位置等の変更に柔軟かつ容易に対応可能で、その変更作業に伴う手間や労力、及び時間を削減することもできる。
従って、本実施形態によれば、タイヤ成型ドラム1に配置したタイヤ構成部材Kを折り返し手段で折り返すときに、折り返し手段の折り返し動作位置を確実かつ容易に検出できるとともに、その折り返しを適切に行うことができ、安全かつ生産性の高いタイヤ成型が可能である。
なお、本実施形態では、折り返し手段の上記した折り返し終了位置に対応し、折り返しストロークを規定する第2のドグD2(図4C参照)を1つのみ設けたが、成型するタイヤサイズ等毎に、それぞれの折り返しストロークに対応した長さに形成され、互いに長さの異なる複数のドグDと近接スイッチSを、タイヤ成型ドラム1に複数組設けるようにしてもよい。この場合には、制御部50は、その中から予め設定された所定のドグDの検出結果を抽出し、その結果に基づいて、折り返しストロークを制御等する。
また、このタイヤ成型装置Tでは、タイヤ構成部材Kの折り返しを1箇所の中間停止位置で停止させたが、複数の長さのドグDを設けて、中間停止を複数回行いつつ、タイヤ構成部材Kの折り返しを行うようにしてもよい。同様に、この中間停止位置以外の位置に対応するドグDを設け、タイヤ構成部材Kの折り返し動作状態の任意の状態を検出できるようにしてもよい。
更に、以上の各ドグDは、例えば比較的短い部材を連結して長さを調節する等して、その長さを変更可能にしたり、或いは、逆に近接スイッチSの位置を変更可能にする等、近接スイッチSによるドグDの検出位置を相対的に変更可能に構成してもよい。この場合には、複数のドグDを設けることなく、折り返しストロークや折り返し動作位置の検出位置の変更に容易に対応することができる。
1・・・タイヤ成型ドラム、2・・・中心軸、3・・・スリーブ、4・・・スライダ、5・・・ネジ軸、7・・・ビードロック手段、8・・・コア体、8a・・・剛性支持部材、9・・・リンク機構、9a・・・リンク、10・・・折り返し装置、11・・・折り返しフィンガー、11a・・・連結部材、14・・・折り返しローラ、14a・・・ローラ、14b・・・ローラ、17・・・基端部、20・・・フィンガー移動手段、21・・・固定壁、22・・・シリンダベース、22a・・・ストッパ壁部、23・・・第1摺動壁、24・・・第2摺動壁、25a、25b・・・エア孔、26a・・・第1圧力室、26b・・・第2圧力室、27・・・円筒壁、30・・・回転駆動部、32・・・継手、33・・・軸受部、40・・・ドラム先端支持部材、42・・・枢軸、44・・・支持台、46・・・支柱、50・・・制御部、52・・・CPU、54・・・ROM、56・・・RAM、90・・・ビード部材、91・・・ビードコア、92・・・ビードフィラ、C・・・センターブラダ、D・・・ドグ、K・・・タイヤ構成部材、RS・・・リモートセンサ、RS(1)・・・出力部、RS(2)・・・伝送部、S・・・スイッチ手段(近接スイッチ)、T・・・タイヤ成型装置、W1・・・ワイヤ、W2・・・ワイヤ。
Claims (9)
- タイヤ構成部材が配置されるタイヤ成型ドラムと、該タイヤ成型ドラム上で前記タイヤ構成部材を折り返す折り返し手段とを備えたタイヤ成型装置であって、
前記折り返し手段に設けられた被検出体と、
該被検出体を検出して前記折り返し手段の前記折り返し動作位置を検出する検出手段と、
該検出手段の検出結果に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ成型装置。 - 請求項1に記載されたタイヤ成型装置において、
前記被検出体が、少なくとも前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置に対応する第1の被検出体及び、前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置に対応する第2の被検出体を有し、
前記検出手段は、前記第1及び第2の被検出体をそれぞれ検出し、該検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記待機位置と前記折り返し終了位置とを検出し、
前記制御手段は、前記折り返し手段を前記待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返し、前記検出手段による前記折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻した後、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させることを特徴とするタイヤ成型装置。 - 請求項2に記載されたタイヤ成型装置において、
前記制御手段は、前記検出手段による前記待機位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を完了させて次工程の開始制御を行うことを特徴とするタイヤ成型装置。 - 請求項2又は3に記載されたタイヤ成型装置において、
前記被検出体が、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置に対応する第3の被検出体を有し、
前記検出手段は、前記第3の被検出体の検出結果に基づいて前記折り返し手段の前記中間停止位置を検出し、
前記制御手段は、前記タイヤ構成部材の折り返し途中で、前記検出手段による前記中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中間停止させることを特徴とするタイヤ成型装置。 - 請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、
前記制御手段は、前記折り返し動作時以外において、前記検出手段により前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、前記タイヤ成型装置の動作を停止させる停止制御を行うことを特徴とするタイヤ成型装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載されたタイヤ成型装置において、
前記検出手段は、前記各被検出体により作動されるスイッチ手段と、該スイッチ手段及び前記制御手段と信号伝送可能に接続されたリモートセンサと、を有することを特徴とするタイヤ成型装置。 - タイヤ成型ドラムに配置したタイヤ構成部材を折り返し手段で折り返してタイヤを成型するタイヤ成型方法であって、
前記折り返し手段を待機位置から作動させて前記タイヤ構成部材を折り返す工程と、
前記折り返し手段の前記タイヤ構成部材の折り返し終了位置を検出する工程と、
該折り返し終了位置の検出に基づき、前記折り返し手段を前記待機位置に向かって戻す工程と、
前記折り返し手段の前記待機位置を検出する工程と、
該待機位置の検出に基づき、次工程の開始制御を行う工程と、
を有することを特徴とするタイヤ成型方法。 - 請求項7に記載されたタイヤ成型方法において、
前記タイヤ構成部材を折り返す工程は、前記折り返し手段の前記折り返し動作の待機位置と前記折り返し終了位置との間の中間停止位置を検出する工程と、該中間停止位置の検出に基づき、前記折り返し手段の前記折り返し動作を中断して折り返した前記タイヤ構成部材とビード部材とを密着させる工程と、を有することを特徴とするタイヤ成型方法。 - 請求項7又は8に記載されたタイヤ成型方法において、
前記折り返し動作時以外において、前記折り返し手段の前記待機位置が検出されないとき、又は他の折り返し動作位置が検出されたとき、タイヤ成型動作を停止させる工程を有することを特徴とするタイヤ成型方法。
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