JP4343846B2

JP4343846B2 - タイヤ成型システム、それを具えるタイヤ製造システムおよびタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4343846B2
Application number: JP2004555037A
Authority: JP
Inventors: 徳浩秋山; 裕一郎小川; 雅孝皆川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: EP1568475B1; BR0316669A; JP4990930B2; EP1568475A1; WO2004048075A1; MXPA05005495A; US20060169392A1; EP1568475A4; JPWO2004048075A1; BR0316669B1; AU2003284443A1; JP2009160949A

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤの成型ドラムを支持した成型台車を、軌道上で移動させながら、その軌道に沿わせて配設した複数のそれぞれの作業ステーションで、タイヤ構成部材を成型ドラム上に所要の順序で組み付けるに用いて好適なタイヤ成型システムおよびそれを具えるタイヤ製造システムならびにタイヤの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの成型ドラムを支持した台車を、たとえばレール上で移動させながら、そのレールに沿わせて設けたそれぞれの作業ステーションで、タイヤ構成部材を所要の順序でその成型ドラム上に組み付けるタイヤ成型システムは従来から各種のものが提案されている。
【０００３】
ところで、このようにして成型ドラムを移動させながらタイヤを成型する場合には、成型ドラムの水平度、各作業ステーションに対する平行度等の位置精度が、タイヤの成型精度、ひいては、製品タイヤの品質に大きな影響を及ぼすことになるところ、従来の台車は多くは、それに設けたフランジ付き車輪をレール上に転動させることによって成型ドラムを移動させていたことから、台車をレール上の所定位置に停止させるだけでは成型ドラムを、とくには台車の走行方向と交差する方向に十分な精度で位置決めすることができなかった。そしてこのことは、成型台車を、直線状のレール部分のみならず、曲線状のレール部分にも走行させるべく、車輪とレールとの間の遊びを大きくした場合にとくに重大であった。
【０００４】
これがため、このような台車を用いる場合には、成型ドラムの高精度の位置決めのために、台車の停止後に、その台車自体をリフトアップして、所要の精度の下での芯出しおよび位置決めを行うことが必要であった。
【０００５】
しかるに、このようにして芯出しおよび位置決めを行う場合には、タクトタイムが長くなって作業能率が低下する他、台車のリフトアップをも司る芯出し位置決め部品の摩耗によって位置決め精度が低下し易く、また、台車の昇降変位等に伴う騒音および振動の発生が余儀なくされ、さらには、レール等の故障のおそれが高く、頻繁なメンテナンスが必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで最近は、台車の走行を、レールと、ボール循環式のスライドテーブルとの組合わせになるガイド手段をもって案内することが提案されており、いわゆる直動ガイドと称されるこのガイド手段によれば、台車の停止位置決めを、走行方向および、走行方向と交差する方向のそれぞれに十分高い精度をもって行うことができるので、これによれば、台車の持ち上げおよび芯出し位置決めのための時間も、特別の作動機構を設けることもまた不要となる利点がある。
【０００７】
ところが、このようなガイド手段では、レールとスライドテーブルとは、直線運動だけを目的として高い嵌め合い精度の下に掛合されており、そのガイド手段をもってしては、台車の、円弧状湾曲部分での走行を案内することが実質的に不可能であるので、タイヤの成型作業能率の向上のために、成型ドラムおよび台車をエンドレスに循環走行させる要求に対しては、直線状のレールを複数本組合わせて敷設して、台車の走行方向の変更の都度、それを隣接するレールに乗せ換えることによって、台車の、各停止位置での高い位置決め精度を担保することが必要であった。
【０００８】
従ってこの提案技術によれば、一方のレールから他方のレールへ台車を乗せ換えるための作業時間が、タイヤ成型のタクトタイムを長くするという他の問題があり、また、タイヤの成型ヤード内に、台車の乗せ代えのための複数の占有スペースを確保することが不可避となるというスペース上の問題もあった。
【０００９】
そこでこの発明は、円弧状湾曲部分を含む、ほぼ長円形状、ほぼ楕円形状等をなすエンドレスの軌道上に、成型ドラムを支持した成型台車を、その軌道に対する常に高い掛合精度の下で、乗せ換え等なしに円滑に連続走行可能とすることにより、その成型台車の、停止位置精度を確保することだけで、軌道上の成型ドラムおよび成型台車の各方向の位置精度を十分に確保することができ、従って、タイヤ成型のタクトタイムを長くすることなく、また、エンドレスな循環走行のための特別の占有スペースを必要とすることがなく、そして、騒音および振動を増加させることも、位置決め精度の早期の低下のおそれもないタイヤ成型システムを提供することを一の目的とする。
【発明の開示】
【００１０】
この発明に係る一のタイヤ成型システムは、成型ドラム上にそれぞれのタイヤ構成部材の組み付けを行うそれぞれの作業ステーションと、成型ドラムを支持して、その成型ドラムをそれぞれの作業ステーションに、好ましくは順次に移動させる成型台車と、この成型台車の、所定の経路上での軌道としての、移動を案内する台車ガイド手段とを具えるものであり、その台車ガイド手段を、軌道としての、多くは水平面内で相互に平行に敷設された内外二本の無端レールおよび、成型台車に設けられ、ローラもしくはボールによって各無端レールの少なくとも両側面上を転動して、無端レールの延在方向と直交する方向での台車位置を規制する車輪を含むものとし、各無端レールを、少なくとも、一の直線状部分と一の円弧状部分とで構成して、それらの両部分を滑らかに連続させるとともに、円弧状部分のレール幅を、その円弧状部分の曲率半径に応じた量だけ直線状部分のレール幅より狭幅としたものである。
【００１１】
このタイヤ成型システムでは、とくに、台車ガイド手段の無端レールおよび、それの少なくとも両側面上を、ローラもしくはボールによって転動して、レールに対する台車位置を、レール幅方向に規制する車輪の作用下で、成型台車および成型ドラムのそれぞれを、走行方向と交差する方向に対して常に高精度に位置決めすることができるので、無端レール上での台車の停止位置精度を、たとえば、台車の停止それ自体をもって、または、別途設けた位置決め装置によって所要のものとすることで、その台車、ひいては成型ドラムを、無端レールに沿わせて配設した各作業ステーションに対して所期した通りの平行度等をもって、また、成型ドラムそれ自身の高い水平度の下に位置決めすることができる。
【００１２】
従って、各作業ステーションでの、成型ドラム上へのタイヤ構成部材の組み付けに当っての、成型台車のリフトアップおよび、その状態での芯出し位置決め工程を不要として、停止姿勢の成型ドラムに対し、直ちに所定の作業を行って、タイヤ構成部材の高い組み付け精度を実現することができ、このことは、無端レールと、それの側面上を転動するローラ等との緊密なる掛合下で長期間にわたって維持されることになる。
【００１３】
かくしてここでは、各作業ステーションで、成型台車をリフトアップして、芯出し位置決めするための時間を全く不要として、タクトタイムの延長を防止することができる他、成型台車を昇降および芯出し位置決めするための特別の機構を設けることに起因して生じる、機構部の複雑かつ大型化、位置決め精度の低下、騒音および振動等の発生を十分に取り除くことができる。
【００１４】
またここでは、無端レールの円弧状部分のレール幅を、その円弧状部分の曲率半径に応じて、直線状部分のそれより狭幅にすることにより、成型台車を、無端レールの直線状部分から円弧状部分にわたって円滑に連続走行させることができ、しかも、台車が円弧状部分を走行するに当って、それの車輪の、無端レールの各側面に接触する複数個のローラ等のうち、少なくとも一個を、円弧状部分のレール側面に常時接触させて、車輪にそれ本来の台車位置規制機能を確実に発揮させることができるので、その円弧状部分においてなお、台車ガイド手段の前記位置決め機能を常に確実に発揮させることができる。従って、成型台車および成型ドラムを、その円弧状部分でもまた高い精度をもって位置決めすることができる。
【００１５】
そしてかかるレール構成によれば、成型台車を、円弧状部分から直線状部分にわたってもまた円滑に連続走行させることができ、レール幅の広い直線状部分では、各車輪の全てのローラ等がレールのそれぞれの側面に十分緊密に掛合することになる。
【００１６】
かくしてここでは、成型台車のエンドレスの循環走行を、その台車の、他のレールに対する複数回の乗せ換え等なしに行うことができ、その乗せ換えを行うことに起因する、タクトタイムの延長および占有スペースの増加等の問題をもまた取り除くことができる。
【００１７】
なおこの場合にあって、各無端レールを、相互に平行で、ともに等長の二個所の直線状部分と、それらの両端を滑らかに繋ぐ二個所の円弧状部分とで長円形状に構成した場合には、成型台車の循環走行ルートを最も単純なものとすることができる他、両円弧状部分をともに同一のものとして、車輪をも含む、台車ガイド手段全体の構造をより簡単なものとすることができる。
【００１８】
ところで、一の車輪に、無端レールの各側面上を転動するローラもしくはボールを複数個ずつ設けたところにおいて、一の車輪に、それの平面視で、相互に最も離隔して位置して、無端レールの円弧状部分で円弧の内側面に接触する二個のローラもしくはボールを設けるとともに、それらのローラもしくはボールの中央部分にあって円弧の外側面に接触する一または二個のローラもしくはボールを設けた場合には、レールの円弧状部分での成型台車の位置決め精度をより一層高めることができる。
【００１９】
ここにおいて、成型台車に、内外のそれぞれの無端レールに掛合する、台車の前後に間隔をおく二個ずつの車輪を設け、それぞれの車輪をともに、垂直中心軸線の周りに回動可能とするとともに、内外いずれか一方の無端レールに掛合するそれぞれの車輪の、前記垂直中心軸線を、成型台車の進行方向、いいかえれば、その台車の前後方向と直交する方向に変位可能としたときは、全周にわたって間隔が一定の内外二本の無端レールの、とくには円弧状部分にあって、成型台車の進行方向と、車輪、ひいては、ローラもしくはボールの転動方向との方向差を、車輪の回動運動をもって有効に吸収することができ、また、成型台車がその円弧状部分を通過するときの輪距の拡大に円滑に対応することができるので、成型台車全体の、円弧状部分への通過を極めて円滑に行わせることができる。
【００２０】
この一方で、成型台車に、内外のそれぞれの無端レールに掛合する三個ずつ以上の車輪を、たとえば、台車の前後方向に等しい間隔をおいて設けた場合には、それぞれの車輪をともに、垂直中心軸線の周りに回動可能とするとともに、内外いずれか一方の無端レールに掛合する、前後の二つの端部車輪および、双方の無端レールに掛合する全ての中間車輪のそれぞれの、前記垂直中心軸線を、成型台車の進行方向、これもいいかえれば、その台車の前後方向と直交する方向に変位可能とすることで、前述したと同様に、成型台車の、円弧状部分への通過を極めて円滑に行わせることができる。
【００２１】
ここで好ましくは、成型台車の車輪を、いわゆる直動ガイドのスライダのように、レールの両側面上を転動する多数のボールを循環式としたスライドテーブルにより構成する。
【００２２】
このような車輪によれば、成型台車およびそれに支持した成型ドラムの、レール軸線と交差する方向に対する位置決め精度を一層高めることができる。
【００２３】
また好ましくは、それぞれの成型台車に、隣接する成型台車に片持ち支持された成型ドラムの遊端に対する掛合支持手段、たとえば、軸受けブッシュもしくはベアリングまたは、切欠き、穴等を設ける。
【００２４】
この構成によれば、成型台車に片持ち支持されて、下方への撓み傾向にある成型ドラムの中心軸線を、掛合支持手段をもって水平に維持することができるので、各作業ステーションでの作業精度をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に、略線平面図で示すタイヤ製造システム１は、タイヤ成型システム２、タイヤ加硫システム３およびタイヤ検査システム４を具える。
【００２６】
ここではまず、図２に拡大して示すタイヤ成型システムの平面図に基づいて、タイヤ成型システム２および、グリーンタイヤを成型する場合のタイヤの製造方法について説明する。
【００２７】
タイヤ成型システム２は、互いに隣接して配置された第一の成型ユニット５と第二の成型ユニット６よりなっており、第一の成型ユニット５は、三つの作業ステーションＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、円筒状成型ドラム１１と、この円筒状成型ドラム１１を片持ち支持するとともに主軸の周りに回転させる第一の成型台車１２と、トランスファ台車１３と、第一の成型台車１２の、作業ステーションＣ１、Ｃ２、Ｃ３の間での移動を案内する直線軌道１４とを具える。
【００２８】
また、第二の成型ユニット６は、九つの作業ステーションＦ１〜Ｆ９、トロイダル状成型ドラム２１、このトロイダル状成型ドラム２１を支持するとともに、それを主軸の周りに回転させる第二の成型台車２２、第二の成型台車２２の、作業ステーションＦ１〜Ｆ９の間での移動を案内する無端軌道２３を具えるとともに、成型を終了したタイヤのための、グリーンタイヤ移載台車２４および、グリーンタイヤを加硫システムに搬送するグリーンタイヤ搬送コンベア２５を具える。
【００２９】
ここで、円筒状成型ドラム１１を搭載した第一の成型台車１２は、作業ステーションＣ１からＣ２へ、Ｃ２からＣ３へ、Ｃ３からＣ１への順で、所定のタクトタイムで移動を繰り返し、トランスファ台車１３は、作業ステーションＣ３とＦ１との間の往復を繰り返す。また、トロイダル状成型ドラム２１を搭載した第二の成型台車２２は、作業ステーションＦ１からＦ２へというようにそれぞれの作業ステーションへの時計回りの移動を所定のタクトタイムで繰り返す。
【００３０】
なお、図示したタイヤ成型システム２では、第一の成型台車１２が一台、第二の成型台車２２が八台設けられており、それぞれの台車１２、２２はともに、図示しない駆動装置によりステーション間を移動され、たとえば、それぞれのステーションで停止されたあと、各ステーションに設けられた、とくには前後方向の位置決め装置により高い精度で位置決めされる。
【００３１】
図３〜図８は、このような成型システム２を用いて成型される途中のタイヤを各ステップごとに示す、ドラムの中心軸線を含む半径方向断面図である。まずは、作業ステーションＣ１で、インナーライナ部材組み付け装置１５とキャンバスチェーファ部材組み付け装置１６とを用いて、図３（ａ）に示すように、インナーライナ部材ＩＬおよびその外周に配置されるキャンバスチェーファ部材ＣＣＨのそれぞれを円筒状成型ドラム１１上に組み付け、次いで、円筒状成型ドラム１１を作業ステーションＣ２に移動させて、そこで、スキージ部材組み付け装置１７とカーカス部材組み付け装置１８とを用いて、図３（ｂ）に示すように、一層もしくは二層のスキージ部材ＳＱおよび、一層もしくは二層のカーカス部材Ｐを、インナーライナ部材ＩＬおよびキャンバスチェーファ部材ＣＣＨの外周側に組み付けて、カーカスバンドＣＢを形成する。
【００３２】
なお、図３（ｂ）に示すところでは、スキージ部材ＳＱおよびカーカス部材Ｐのそれぞれを一層ずつ組み付けた場合を示しているが、それらをともに二層ずつとする場合は、内層側のスキージ部材ＳＱ、内層側のカーカス部材Ｐ、外層側のスキージ部材ＳＱおよび外層側のカーカス部材Ｐの順に組み付ける。
【００３３】
ところで、ここにおける、円筒状成型ドラム１１は、周方向に分割形成し複数のセグメントのそれぞれを拡縮径可能に構成配置してなり、上述した、それぞれのタイヤ構成部材は、拡径姿勢とした円筒ドラム１１の周上に配置される。
【００３４】
一方、作業ステーションＣ３では、ビードコアにビードフィラがプリセットされた一対のプリセットビードＰＢをトランスファ台車１３に予めセットして、図３（ｃ）に示すように、セット済みの一対のプリセットビードＰＢの半径方向内側にカーカスバンドＣＢを搬入する。
【００３５】
すなわち、トランスファ台車１３は、プリセットビードＰＢを側面から保持する拡縮可能なそれぞれのビード保持リング１３ａと、カーカスバンドＣＢを半径方向外側から保持する拡縮可能なバンド保持リング１３ｂとを具えており、作業ステーションＣ３では、ビードハンドリングロボット１９ａを用いてビードストック１９ｂから取り出したプリセットビードＰＢを、保持リング１３ａに移載して保持させたあと、その状態でトランスファ台車１３をそのまま待機させ、次いで、一対のプリセットビードＰＢの半径方向内側に、カーカスバンドＣＢを組み付けた円筒状成型ドラム１１を所定の軸線方向位置まで挿入する。
【００３６】
しかる後は、バンド把持リング１３ｂを縮径させてカーカスバンドＣＢを半径方向外側から把持し、併せて円筒状成型ドラム１１を、図３（ｃ）に示すように縮径させて、カーカスバンドＣＢを円筒状成型ドラム１１からトランスファ台車１３に移載する。
【００３７】
なお、上述したところでは、ビードフィラとビードコアとの両者を予めプリセットしたプリセットビードＰＢをトランスファ台車１３にセットすることとしているが、このかわりに、作業ステーションＣ３では、ビードコアだけをトランスファ台車１３にセットし、ビードフィラを、詳細を後述する作業ステーションＦ２で、もしくは専用の他の作業ステーションを追加してそこで組み付けることもできる。
【００３８】
次いで、プリセットビードＰＢとカーカスバンドＣＢを把持したトランスファ台車１３を、図４（ａ）に示すように、トロイダル状成型ドラム２１が待機中の作業ステーションＦ１に移動させ、そこで、プリセットビードＰＢおよびカーカスバンドＣＢの両者を、図４（ｂ）に示すように、トロイダル状成型ドラム２１上に移載する。
【００３９】
この移載工程を詳述すると次の通りである。
トロイダル状成型ドラム２１は、周方向に互いに隣接して拡縮変位可能な複数の剛体セグメントよりなる左右一対のコア体２１ａと、同様に周方向に互いに隣接して拡縮可能な剛体セグメントよりなる左右一対のビードロック部２１ｂと、左右の軸方向端部分に設けられて周方向に複数本配置されたカーカス折り返し棒２１ｃと、コア体２１ａの半径方向外側に配置され、内圧を供給することによりトロイダル状に膨出する、可撓性材料よりなるセンタブラダ２１ｄとを具えてなり、ここで、左右それぞれの同じ側にあるコア体２１ａ、ビードロック部２１ｂおよびカーカス折り返し棒２１ｃのそれぞれを左右のそれぞれのスライダ上に設け、これら２１ａ、２１ｂ、２１ｃを一体として軸線方向の内外に変位させることができるよう構成してなる。
【００４０】
従って、ビード保持リング１３ａでプリセットビードＰＢを、バンド把持リング１３ｂでカーカスバンドＣＢを把持したままトランスファ台車１３を、図４（ａ）に示すように、ステーションＦ１に移動させて、それらを、ビードロック部２１ｂを軸端側に寄せて縮径状態で待機させたトロイダル状成型ドラム２１の外側に配置した後、ビードロック部２１ｂを拡径してプリセットビードＰＢをトロイダル状成型ドラム２１に固定した状態で、ビード保持リング１３ａとバンド把持リング１３ｂとを拡径して、それらによる拘束を解き、そして、トランスファ台車１３を作業ステーションＣ３に戻すことによりプリセットビードＰＢおよびカーカスバンドＣＢをトロイダル状成型ドラム２１に移載することができる。
【００４１】
その後は、トロイダル状成型ドラム２１を作業ステーションＦ２に移動させて、そこで図５（ａ）に示すように、カーカスバンドＣＢの軸線方向の中央部分をトロイダル状に膨出変形させるとともに、カーカス部材Ｐの側部を半径方向外側に巻き返す。
【００４２】
この工程は次のようにして行うことができる。
センタブラダ２１ｄに内圧を加えてそれを膨出変形させながらビードロック部２１ｂ等を搭載した両側のスライダを軸線方向の中央部に向けて移動させ、併せて、左右のコア体２１ａも拡径させることにより、カーカスバンドＣＢの軸線方向の中央部分をトロイダル状に膨出変形させ、この膨出変形の途中で、外部駆動装置２６に設けられて、カーカス折返し棒２１ｃの後端に掛合する爪２６ａを、成型ドラム２１の軸線方向の中央側に向けて移動させてそれぞれのカーカス折り返し棒２１ｃを同方向へ進出変位させることにより、折り返し棒２１ｃの先端は、図示しないリンク機構によって、一部拡径したコア体２１ａの側面に沿って変位して、カーカス部材Ｐの側部をプリセットビードＰＢの周りに巻き返すことができる。
【００４３】
しかる後は、コア体２１ａを最大径に拡大して、それに、以後に組み付けられるタイヤ構成部材、ひいては、それら組み付け外力の、半径方向内側からの支持機能を発揮させ、これにより各部材の組み付け精度を十分に高める。
【００４４】
またたとえば、この作業ステーションＦ２では、トロイダル状に膨出変形されたカーカスバンドのラジアルランナウトの波形を一周分測定することができる。ここで、トロイダル状に膨出変形されたカーカスバンドＣＢのラジアルランナウトの波形とは、膨出したカーカスバンドの軸線方向の中央における、成型ドラムの回転軸心からの半径距離の、周方向での変化の波形をいう。
【００４５】
そして、その一次調和成分の位相φと振幅Ｙとを、先に説明した作業ステーションＣ３およびＦ１での作業にフィードバックする。すなわち、作業ステーションＣ３に待機しているトランスファ台車１３の両方のビード保持リング１３ａの一方を、所定の方向、例えば水平面内で、軸心の向きが無段階に制御されるよう構成することにより、はじめは、作業ステーションＣ３で、ビード保持リング１３ａにプリセットビードＰＢをセットしたあと、作業ステーションＦ２で測定された振幅Ｙから一義的に求まる角度αだけ、ビード保持リング１３ａの軸心を傾動させる。ここで角度αは振幅Ｙをキャンセルするに必要な角度を意味する。
【００４６】
次いで、作業ステーションＦ１では、ビードロックを行う前に、周方向基準位置にセットされている成型ドラム２１を、作業ステーションＦ２で測定された位相φだけ回動させる。
【００４７】
これらの操作により、トロイダル状に膨出変形したカーカスバンドＣＢのラジアルランナウトの一次調和成分の情報を、ラジアルランナウト波形の測定以降に成型されるタイヤにフィードバックして、ラジアルランナウトの一次調和成分を打ち消してラジアルランナウトを改善することができ、これによりラジアルランナウトと相関のある、製品タイヤのＲＶＦのレベルを改善することができる。
【００４８】
以上に述べたところでは、成型ドラム２１にはブラダ２１ｄを設け、そのブラダ２１ｄ内に内圧を供給することによってカーカスバンドＣＢをトロイダル状に膨出変形させることとしているが、ブラダ２１ｄを用いないでカーカスバンドＣＢを膨出変形させることもでき、その場合には、ビードロック部２１ｂの外周面に内圧を封止するゴムシールを取付けておき、ビードロック部２１ｂとカーカスバンドＣＢとによって囲繞される空間に内圧を供給することでそれを行うことができる。
【００４９】
さらにその後は、成型ドラム２１を作業ステーションＦ３〜Ｆ８に順次移動させて次のような作業を行う。
【００５０】
まず、作業ステーションＦ３では、内側層ベルト部材組み付け装置２７を用いて、図５（ｂ）に示すように、拡径したコア体２１ａをベースにして内側層ベルト部材１Ｂを組み付け、次いで、作業ステーションＦ４で、外側層ベルト部材組み付け装置２８を用いて、図６（ａ）に示すように、外側層ベルト部材２Ｂを組み付ける。
【００５１】
そして、作業ステーションＦ５では、スパイラルレイヤ部材組み付け装置２９とトレッドアンダクッション部材組み付け装置３０とを用いて、図６（ｂ）に示すように、スパイラルレイヤ部材ＳＬを組み付け、また、そのスパイラルレイヤ部材ＳＬの外周側にトレッドアンダクッション部材ＴＵＣを組み付ける。
【００５２】
作業ステーションＦ６では、ベーストレッド部材組み付け装置３１とアンテナ部材組み付け装置３２とを用いて、図７（ａ）に示すように、タイヤの軸線方向の両側に配置されるベーストレッド部材ＢＡＳＥと、それらの部材に隣接させてタイヤの軸線方向の中央部に配置される高導電性のアンテナ部材ＡＴＮとを組み付け、次いで、作業ステーションＦ７では、キャップトレッド部材組み付け装置３３とアンテナ部材組み付け装置３２とを用いて、図７（ｂ）に示すように、タイヤの軸線方向の両側に配置されるキャップトレッド部材ＣＡＰと、それらの部材に隣接させてタイヤ軸方向中央に配置される高導電性のアンテナ部材ＡＴＮとを組み付ける。
【００５３】
さらに、作業ステーションＦ８では、図８（ａ）に示すように、成型中のタイヤの両側面に、サイドウォール部材組み付け装置３４を用いてサイドウォール部材ＳＷを組み付け、次いで、それの半径方向内側に、ゴムチェーファ部材組み付け装置３５を用いてゴムチェーファ部材ＧＣＨを組み付ける。
【００５４】
以上のように、トロイダル状成型ドラム２１は、ビードロック部２１ｂ、シェーピングブラダ２１ｄおよび拡縮変位するコア体２１ａを具えており、このドラム２１上で、成型途中のタイヤをビードロックしたまま、カーカスバンドＣＢのトロイダル状の拡張からベルト部材やトレッド部材の組み付けまでを行うことで、それらの作業の間に成型中のタイヤのビードロックを解除して作業ステーション間を移動させなければならない従来の成型方法に対比して、ユニフォーミティ等のタイヤ品質を大きく向上させることができる。
【００５５】
その後の、最後の作業ステーションＦ９では、バーコードの貼付け等の作業を行ったあと、完成したグリーンタイヤＧＴをトロイダル状成型ドラム２１から取り外してそれをグリーンタイヤ移載台車２４に移載する。
【００５６】
グリーンタイヤ移載台車２４は、グリーンタイヤＧＴを半径方向外側から把持する拡縮可能な把持リング２４ａを具えており、成型ドラム２１から移載台車２４へグリーンタイヤＧＴを移載するに際しては、その把持リング２４ａを拡径した状態で移載台車２４を、成型ドラム２１が待機中の作業ステーションＦ９に移動させる。そして、図８（ｂ）に示すように、把持リング２４ａを縮径させて完成したグリーンタイヤＧＴの外周を把持し、その後、成型ドラム２１を縮径させることで、グリーンタイヤＧＴを把持したグリーンタイヤ移載台車２４を作業ステーションＦ９から退出させる。
【００５７】
しかる後は、グリーンタイヤＧＴを、グリーンタイヤ移載台車２４からグリーンタイヤ搬送コンベア２５に移載しこれをタイヤ加硫システム３に搬送する。
【００５８】
この一方で、第二の成型台車２２は、無端軌道２３上でさらに時計回りに移動されて、成型ドラム２１を作業ステーションＦ１へ移動される。
【００５９】
以上の説明は、このタイヤ成型システム２において準備されているタイヤ構成部材をすべて組み付けられて形成されるサイズのタイヤについて行ったが、一部のタイヤ構成部材を用いないサイズのタイヤについては、それに対応する作業を単にスキップすることにより所要の組み付けを行うことができる。
【００６０】
また、成型システム２で組み付けられるタイヤ構成部材は、上述のものに限定されることはなく、成型システム２が対象とする一群のサイズに応じて適宜追加削減することができる。
【００６１】
さらに、軌道１４、２３を含む配置についても、上述のものに限定されるものではなく、生産の条件、スペースの制約等に応じて適宜選択することができ、例えば、図２に示した例では作業ステーションＦ１〜Ｆ８を軌道２３を構成する互いに平行なそれぞれの直線部分に対応させて設けているが、それらを一方の直線部分だけに対応させて設けることもでき、この場合は細長いレイアウトとなる。
【００６２】
さて、従来のタイヤ成型システムでは、異なるサイズのグリーンタイヤを所定のタクトタイムで混合して成型することは、それぞれのタイヤ構成部材および、複雑な成型ドラムのサイズ切り替えに多大の時間を要するので不可能であったが、上述した成型システム２では、予め定められた一群のサイズから選ばれた任意の二つの異なるサイズのグリーンタイヤを所定のタクトタイムで連続して成型することが可能となる。
【００６３】
この点について以下に説明する。
この多サイズ混合成型を可能にするためのタイヤ構成部材の組み付け方法の第一は、所定の断面形状の口金から連続して押し出される所定材料のゴムリボンを円筒状もしくはトロイダル状の成型ドラム上で螺旋状に巻回し、これを所定の断面形状に積層することによってタイヤ構成部材の組み付けを行う方法である。簡便のため、本明細書ではこの方法を「リボン積層法」と呼ぶこととする。
【００６４】
図９はこの方法を説明する図であり、このリボン積層法は、図９（ａ）に側面図で模式的に示すように、所定の断面寸法および形状の口金を有する押出機ＥＸより連続してゴムリボンＲを押出し、回転体ＤＲを回転させながらリボン貼付け装置ＡＰでそのリボンＲを把持し、その位置と角度とを制御しつつ回転体ＤＲの周上にゴムリボンＲを螺旋状に積層して所要の断面形状の積層体を形成するものであり、図９（ｂ）、図９（ｃ）に積層体を幅方向断面図で示すように、この方法によると、同じ断面寸法および形状のゴムリボンＲを用いて、幅がＷ１で厚さがｔ１の、広幅薄肉の積層体Ａ１も、幅がＷ２で厚さがｔ２の、狭幅厚肉の積層体Ａ２も形成することができるので、一群のそれぞれのサイズに対応するリボン貼付け装置ＡＰの挙動を予めプログラムしておき、サイズに応じて実行するプログラムを選択することで、切り替えに時間を要することなく異なるサイズに対応したタイヤ構成部材の組み付けを行うことができる。
【００６５】
多サイズ混合成型を可能にするための第二のタイヤ構成部材組み付け方法は、所定材料よりなる所定幅の連続シートを、サイズごとに予め定められた長さに裁断し、裁断された細片の裁断面が成型ドラム上で周方向に並ぶよう、細片をサイズごとに予め定められた枚数だけ繋ぎ合わせることによってタイヤ構成部材の組み付けを行う方法であり、簡便のため、本明細書ではこの方法を、「定幅細片法」と呼ぶこととする。
【００６６】
図１０はコード入りゴム部材を例にとってこの方法を説明する図であり、この定幅細片法は、複数のリールＲＬから表面処理済コードＴＣを繰出してこれらを引き揃えローラＡＲを通して引き揃える一方、被覆ゴムを押出機ＥＸから押し出し、コードＴＣをインシュレーションヘッドＩＨの中に通過させてゴムを被覆して所定幅のコード入りゴムストリップＣＧＳを形成し、このストリップＣＧＳをプルローラＰＲおよびフェスツーンＦＴを通過させて貼付けヘッドＡＨに導き、その貼付けヘッドＡＨにより、ストリップＣＧＳを回転体ＤＲ上に、その回転体ＤＲの軸線と平行もしくは傾斜した角度に配設したあと、タイヤ構成部材の、回転体ＤＲ上の所定幅Ｗ３に相当する裁断長さでストリップＣＧＳを裁断し、次いで、このストリップＣＧＳの、回転体周方向に沿った幅から繋ぎ代を差し引いた寸法の周長に相当する角度だけ回転体ＤＲを回動させ、そして、貼付けヘッドＡＨの前記動作をこのサイズに応じて定まる回数だけ繰り返すことにより、ストリップＣＧＳをタイヤの一周分組み付けるものである。
【００６７】
この方法によれば、ストリップの幅ｄから繋ぎ代を差し引いた寸法を、タイヤ構成部材の、対象とする前記一群のサイズのすべてに対応する周長の公約数となるよう設定すれば、裁断長さＷ３および貼付け枚数をサイズに応じて変更するだけで、それらのサイズのすべてに対応させることができるので、一群のそれぞれのサイズに対応する、貼付けヘッドＡＨの移動ストロークおよび移動回数を予めプログラムしておき、サイズに応じて実行するプログラムを選択することにより、切り替えに時間を要することなく、異なるサイズに対応させてタイヤ構成部材を組み付けることができる。
【００６８】
このタイヤ成型システム２において、先に説明したタイヤ構成部材のうち、スキージ部材ＳＱ、トレッドアンダクッション部材ＴＵＣ、ベーストレッド部材ＢＡＳＥ、キャップトレッド部材ＣＡＰ、アンテナ部材ＡＴＮ、サイドウォール部材ＳＷ、ゴムチェーファ部材ＧＣＨは、先述のリボン積層法によって組み付けることができる。そして、これらの部材に対応するそれぞれの組み付け装置には、これらの部材順にそれぞれ押出機１７ａ、３０ａ、３１ａ、３３ａ、３２ａ、３４ａ、３５ａが設けられている。
【００６９】
また、インナーライナ部材ＩＬ、内外層のカーカス部材Ｐ、および、内外層のベルト部材１Ｂ、２Ｂは上記定幅細片法によって組み付けることができる。インナーライナ部材ＩＬを組み付けるに際しては、これに用いるストリップとして、図１０におけるコード入りゴムストリップのかわりに、一定幅の単なるゴムシートを押出機１５ａより押出し、これをコンベア１５ｂ上で、対象とするタイヤサイズに応じた長さに裁断し、裁断された細片を順位、転写ドラム１５ｃ上で繋ぎ合わせてタイヤ一本分のシートを形成した後、転写ドラムを円筒状成型ドラム１１に外接するように移動させたあと、それらのドラム１１、１５ｃを同期させて回転させて、そのシートを成型ドラム１１上に転写させる。
【００７０】
そして、カーカス部材Ｐを組み付けるに際しては、リールスタンド１８ａから繰り出された複数のコードを引き揃えたあと、押出機１８ｂからゴムを押し出してコードにゴムを被覆し、この段階で形成されたコード入りゴムストリップＣＧＳを転写ドラム１８ｃ上に貼付け、その上で、対象とするタイヤサイズに合わせて所定の長さに裁断し、裁断された細片を所定の枚数だけ繋ぎ合わせてタイヤ一本分のカーカス部材シートを準備したあと、転写ドラム１８ｃを円筒状成型ドラム１１に外接するよう移動させ、それらの両ドラム１１、１８を同期させて回転させて、そのシートを成型ドラム１１上に転写する。
【００７１】
なお、カーカス部材Ｐを二層組み付けてなる構造のタイヤサイズにあっては、転写ドラム１８ｃ上にタイヤ一本分の両層のカーカス部材を周方向に並べて準備したあと、それぞれの部材の組み付けタイミングにあわせて転写ドラム１８ｃを成型ドラム１１に当接させ、また離隔させる。
【００７２】
また、内層側のベルト部材１Ｂについては、リールスタンド２７ａから繰り出された複数のコードを引き揃えたあと、押出機２７ｂからゴムを押し出してコードにゴムを被覆し、この段階で形成されたコード入りゴムストリップＣＧＳを成型ドラム２１上に直接貼付けるが、この場合は、コードが、タイヤ軸線に対して所定の角度で傾斜するようにコード入りゴムストリップＣＧＳを貼付ける必要があるため、成型ドラム２１を回転させながらこれと同期させて貼付け装置を成型ドラム２１の軸線方向に移動させて細片を貼付ける。また、外層側のベルト部材２Ｂも同様にして組み付ける。
【００７３】
リボン積層法もしくは定幅細片法により組み付けられる上述の部材以外の部材は次のようにして組み付けられる。キャンバスチェーファ部材ＣＣＨは、別工程で形成された所定幅の巻反を巻き出して必要な周長に対応する長さに裁断してこれを成型ドラム１１に巻き付けて組み付けられるが、これを巻き付ける軸方向位置は可変に構成されている。また、キャンバスチェーファ部材ＣＣＨの幅は、タイヤ性能上問題のない範囲でこれをできるだけ多くのサイズで共用させている。
【００７４】
プリセットビードＰＢに関しては、サイズごとにこれをビードストック１９ｂに準備しておき、要求されたサイズに応じて、ビードハンドリングロボット１９ａが異なるサイズのプリセットビードＰＢを取り上げることにより多サイズに対応させている。
【００７５】
スパイラルレイヤ部材ＳＬに関しては、細幅のコード入りゴムの巻反をセットし、これを巻き出して成型ドラム２１上で螺旋状に巻回してこの部材を組み付けるが、このときの巻回数をサイズごとに変更して、異なるサイズに対応させることができる。
【００７６】
また、円筒状成型ドラム１１は、異なる軸方向幅および異なる径のタイヤ構成部材に対応できるよう構成されており、一方、トロイダル状成型ドラム２１も異なる軸方向幅のタイヤ構成部材に対応できるよう、左右のビードロック部２１ｂ同士およびコア体２１ａ同士の間隔を任意に変更できるよう構成されている。
【００７７】
ただし、異なるリム径のタイヤに関しては、トロイダル状成型ドラム２１を交換して対応させるが、ドラムの交換を所定タクトタイム内で交換できるように第二の成型ユニット６を構成している。
【００７８】
すなわち、第二の成型ユニット６においては、無端軌道２３の、作業ステーションＦ１に対応するレール部分をこの軌道の外側に配置されたドラム切り替えステーションＤに移動可能に設けられており、また、このドラム切り替えステーションＤは移動されたレール部分を所定角度旋回することができるよう構成されていて、成型ドラム２１のサイズ切り替えを行うには、まず、作業ステーションＦ１では排出すべき成型ドラム２１を搭載した成型台車２２をレールに固定し、次いでこの成型台車２２を載せたレール部分をドラム切り替えステーションＤに移動し、それを旋回させて、空の台車置き場Ｘ１のレールと移動させたレール部分とを接続して成型ドラム２１を成型台車２２ごと台車置き場Ｘ１に排出し、その後、ドラム切り替えステーションＤをさらに旋回させて、移動させたレール部分を台車置き場Ｘ２のレールと接続して、台車置き場Ｘ２に待機させておいた新しいサイズの成型ドラム２１を搭載した成型台車２２をドラム切り替えステーションＤ内に移動させ、次いでこれを旋回させたあとレール部分ごと作業ステーションＦ１に戻すことにより短時間で成型ドラム２１を交換することができる。
【００７９】
この発明に係る他のタイヤ成型システムは、以上に述べたタイヤ成型システムの、第一および第二の成型ユニットの少なくとも一方に、成型台車の案内軌道を無端軌道とすることを条件として適用し得るものであるが、ここでは、そのタイヤ成型システムを、上述した第二の成型ユニット６に適用した場合を例にとって述べる。
【００８０】
図１１に要部拡大平面図で示すように、第二の成型ユニット６にそれに適用したタイヤ成型システムは、先にも述べたように、トロイダル状成型ドラム２１および、この成型ドラム２１を片持ち支持するとともに回転駆動する成型台車２２と、この成型台車２２の、エンドレスの循環走行を可能とするほぼ長円形状の軌道２３とを具え、また、その軌道２３に沿わせて配設されて、成型ドラム２１に対してそれぞれのタイヤ構成部材の組み付けを行う、図では八箇所の作業ステーションＦ１〜Ｆ８を具える。
【００８１】
図に示すところでは、軌道２３上に配置した八台の成型台車２２のそれぞれは、たとえば、無端の軌道２３の内側に配設した駆動装置によって、作業ステーション間を移動され、また、それぞれの作業ステーションＦ１〜Ｆ８に停止されるとともに、高い精度で位置決めされる。
【００８２】
なおそれぞれの成型台車２２は自走式とできることはもちろんであるが、軌道２３の内側に駆動装置を配設する場合には、その台車２２の直線状部分の走行運動を司る一対の駆動装置Ｄ１，Ｄ２と、円弧状部分の走行運動を司る他の一対の駆動装置Ｄ３，Ｄ４とを設けることで、作業者が無端レールの内側から、それぞれの作業ステーションでの成型状況を監視することができ、また、直線状部分の駆動装置Ｄ１，Ｄ２をもって、複数台の台車を同時に走行させることで、駆動のための部品点数を少ならしめて設備コストを低減し、同期駆動等の信頼性を高めることができる。
【００８３】
またここで、それぞれの成型台車２２の停止後の、各作業ステーションＦ１〜Ｆ８と正確に対応する位置へのそれらの位置決め保持は、駆動装置それ自体をもって行い得ることはもちろんであるが、駆動装置を、成型台車２２の次回の走行駆動のために、予め所定の位置に待機させることによってタクトタイムの低減を図る場合には、その位置決め保持を、別途設けた位置決め保持ピンその他の保持手段に行わせることもできる。
【００８４】
かかる成型システムによるグリーンタイヤの製造は、第二の成型ユニット６に関して前述したところと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８５】
このようなタイヤ成型システムにおいて、ここでは成型台車２２の、所定の経路上、図では、エンドレスの長円形状軌道２３上での移動を案内する台車ガイド手段を、図示のように、たとえば水平面内で相互に平行に敷設した内外二本の無端レール４１，４２および、成型台車２２に設けられ、各無端レール４１，４２に緊密に掛合して、台車位置を、無端レール４１，４２の延在方向と直交する方向に高精度に規制する、図１２に台車の部分断面正面図で示すような車輪４３により構成する。
【００８６】
ここで、各無端レール４１，４２は、図１１に示すように、相互に平行で、ともに対向して位置するとともに、等しい長さの二個所の直線状部分と、それらの両端を滑らかに繋ぐ二個所の円弧状部分とで構成するのが好ましい。
【００８７】
また、かかるレール４１，４２に緊密に、いいかえれば遊びなく掛合する各車輪４３には、図１３に模式的な略線平面図で示すように、各レール４１，４２の両側面上を転動する複数個のボール４４を設けることにより、または、図１４に模式的に示すように、レール４１，４２の両側面上を転動する複数個のローラ４５および、レール４１，４２の上を転動するローラ４６のそれぞれを設けことによって、車輪４３の位置規制機能を十分に高める。なお前者の場合には、車輪４３を、直動ガイドのスライダのような、ボール循環式のスライドテーブルによって構成することが好ましい。
【００８８】
またここでは、各無端レール４１，４２に、直線状部分の他に円弧状部分を設けてなお、それらの両部分に、上述したような車輪４３を十分円滑に、しかも、所要の台車位置規制機能を発揮させつつ通過させるべく、ここでは、直線状部分と円弧状部分とを滑らかに連続させるとともに、図１５に例示するように、レール４１，４２の、円弧状部分４１ａ，４２ａのレール幅Ｗを、その円弧状部分４１ａ，４２ａの曲率半径に応じた量だけ、直線状部分４１ｂ，４２ｂのレール幅Ｗ_０より狭幅とする。
【００８９】
かかる構成によれば、図１５に、スライドテーブルよりなる車輪４３をもって例示するように、直線状部分４１ｂ，４２ｂでは、複数個のボール４４の全てをレール４１，４２のそれぞれの側面に当接させることで、成型台車２２の走行を案内するとともに、その台車２２の、レール４１，４２の延在方向と交差する方向への変位を十分に拘束することができ、また、円弧状部分４１ａ，４２ａでは、図示の平面視で、車輪４３の前後方向に最も離れて位置する二個のボール４４をレール内側面に、そして、それらの両ボール４４の中央部に位置する一個もしくは二個、図では二個のボール４４をレール外側面にそれぞれ当接させることによって、同様に、台車２２の走行の案内と、位置の規制とのそれぞれを円滑に、そして確実に行わせることができるので、各車輪４３は、それの転動個所が円弧状部分４１ａ，４２ａであると直線状部分４１ｂ，４２ｂであるとの別なく、無端レール４１，４２との協働下で、レール４１，４２の延在方向と交差する方向に対して台車２２を高い精度で位置決めすることができる。
【００９０】
なおここで、車輪のこのような機能の十分なる発揮のためには、円弧状部分４１ａ，４２ａの曲率半径が小さくなるほど、レール幅Ｗを、直線状部分４１ｂ，４２ｂのレール幅Ｗ_０に比してより狭幅とすることが必要となる。
【００９１】
この場合の両レール幅の相対関係は、例えば、図１５に示すところを模式化して示す図１６において、円弧状部分の内面側の曲率半径をｒ，レール幅の差（Ｗ_０−Ｗ）をｄ，円弧状部分の内側に接触する二個のボール間距離の１／２をｔとすると、
【式１】

のように表すことができる。
【００９２】
ところで、台車ガイド手段の要部をなすこのような車輪４３を、たとえば図１７に台車の略線側面図で示すように、各無端レール４１，４２に三個ずつ掛合するように台車２２に取り付ける場合にあって、その台車全体の、円弧状部分４１ａ，４１ｂへの通過を十分円滑ならしめるためには、台車２２の進行方向と、車輪４３の転動方向との違いを吸収し、また、台車幅方向に所定の間隔をおいて取付けられる各対の車輪４３の、円弧状部分４１ａ，４２ａでの、輪距の所定の増加を許容することが必要となる。
【００９３】
そこでここでは、図１８に、それぞれの車輪４３と、レール４１，４２の円弧状部分４１ａ，４２ａと、台車２２との相対関係を略線平面図で示すように、六個の全ての車輪４３をともに、垂直中心軸線の回りに、たとえば中心軸とともに回動可能に取付けて、台車２２の進行方向と、車輪４３の転動方向との角度差の吸収を可能とし、併せて、台車２２の前後の端部に位置する各対の車輪４３のうち、内外のいずれか一方のレール４１，４２に掛合するもの、図では外側のレール４２に掛合する二個の車輪４３の他、台車２２の中間部に位置して対をなす両車輪４３のそれぞれをともに、車輪４３の垂直中心軸線が成型台車２２の進行方向、いいかえれば、台車２２の前後方向と直交する方向に水平変位可能に取付けて、対をなすそれぞれの車輪４３の輪距の変化を十分に許容する。
【００９４】
それぞれの車輪をこのように取付けてなお、台車２２の前後端にあって、内側のレール４１に掛合する二個の車輪４３は、回動変位を行うのみであるので、それらの車輪４３は、レールの延在方向と直交する方向に対する台車位置規制機能を十分にかつ適正に発揮することができる。
【００９５】
なお、成型台車２２に総計四個の車輪４３を設ける場合には、図に示すところから、中間に位置する対の車輪４３を省いた車輪取付構造とすることができ、このことによってもまた前述したと同様の機能を発揮させることができる。
【００９６】
各車輪４３の構成および、それぞれの車輪４３の取付構造をこのようにすることで、成型台車２２は、無端レール４１，４２上を、直線状部分であると円弧状部分であるとにかかわらず、十分円滑に、しかも、台車位置をレール幅方向に対して高い精度で特定されて走行できるので、その台車２２の停止位置精度を所期した通りのものとすることで、台車２２、ひいてはそれにて支持した成型ドラム２１を、いずれの作業ステーションＦ１〜Ｆ８およびＦ９においても高い精度で位置決めすることができ、結果として、各作業ステーションＦ１〜Ｆ９での作業、なかでもステーションＦ１〜Ｆ８での、タイヤ構成部材の組み付け作業を高精度で行って、すぐれた品質の製品タイヤをもたらすことができる。
【００９７】
ここで、とくに軌道２３の直線状部分での各作業、なかでも、ステーションＦ２〜Ｆ４およびＦ６〜Ｆ８での作業精度のより一層の向上のためには、それぞれの成型台車２２に、隣接する成型台車２２に片持ち支持された成型ドラム２１の遊端に対する軸受けベアリングその他の掛合支持手段を設けることが好ましく、これによれば、成型ドラム２１の中心軸線を、より高い精度をもって水平状態に維持することができる。
【００９８】
図１９は、先行する成型台車２２に片持ち支持した成型ドラム２１の遊端を、後行する成型台車２２の前方側端部に設けた掛合支持手段をもって支持した状態を示し、このような掛合支持状態は両台車２２を同期させて進行させることで所要の期間にわたって維持することができる。
【００９９】
この一方で、先行する台車２２を、後行する台車２２に対してタイミングを早めて進行させることで、その掛合を所要に応じて解くことができる。
【０１００】
以上この発明に係る他のタイヤ成型システムを図面に示すところに基づいて説明したが、このシステムは、図２に示す、第一の成型ユニットにも適用することができる。また、成型台車の駆動態様、位置決め態様等は所要に応じて適宜に選択することができ、このことはエンドレスの軌道に複数台配置されるそれぞれの成型台車相互の走行駆動態様、構造等についてもまた同様である。
【０１０１】
次に、この発明に係るタイヤ製造システムを構成するタイヤ加硫システムについて説明する。図２０は、タイヤ加硫システム３を、同様の二つの加硫システム１００を相互に隣接させ配設した場合について示す略線平面図である。なお、以下の説明において、「未加硫タイヤ」もしくは「未加硫のタイヤ」とは、グリーンタイヤと同義である。
【０１０２】
各加硫システム１００では、一の金型開閉ステーション１１２を配置し、この金型開閉ステーション１１２を中心に、二つのシステム１００のそれぞれの金型開閉ステーション１１２の中心同士を結ぶ直線Ｌの一方の側で、円弧Ｒ２上に、四つの加硫ステーション１１１を配置している。そして、円弧Ｒ２の外側部分で、少なくとも二つの加硫ステーション１１１のそれぞれからほぼ等距離の位置に金型中継ステーション１８１を設け、そこに、金型中継ステーション１８１に近接するそれぞれの加硫ステーション１１１から使用済みの加硫金型を取り出し、次に使用される加硫金型をそこに入れ込む、好ましくはターンテーブル構造の金型出入装置１８２を設けている。
【０１０３】
また、各加硫システム１００には、四つ加硫ステーション１１１のそれぞれと、金型開閉ステーション１１２との間を往復変位する、四台のモバイル加硫ユニット１１３を設けているなお、図２０では、これらの四台のモバイル加硫ユニット１１３のうち、左側の加硫システム１００の真右の加硫ステーション１１１に対応するモバイル加硫ユニット１１３が金型開閉ステーション側に変位された状態を示している。
【０１０４】
金型開閉ステーション１１２の中心を結ぶ前記直線Ｌに対して、加硫ステーション１１１を配置する領域とは反対側に、金型開閉ステーション１１２から加硫済みのタイヤを取り出し、あるいは、金型開閉ステーション１１２に未加硫のタイヤを投入する金型開閉ステーション用タイヤ移載装置１１４を設けている。なお、金型開閉ステーション１１２では、タイヤはその中心軸を垂直とする姿勢で金型に収納されていて、タイヤ移載装置１１４は、金型開閉ステーション１１２に対して、タイヤをこの姿勢のまま出し入れする。
【０１０５】
また、このタイヤ移載装置１１４の作動範囲内に、未加硫タイヤＧＴにブラダＢを装着し、加硫済みタイヤＴからブラダＢを取り外すブラダ着脱装置１０８ａを具えたブラダ着脱ステーション１０８と、入出庫ステーション１１８とを設け、入出庫ステーション１１８に、ブラダＢを装着前の未加硫タイヤＧＴを一時保管してこれをタイヤ移載装置１１４に受け渡す未加硫タイヤ置台１１６と、ブラダを取り外した加硫済みタイヤＴを、タイヤ移載装置１１４から受け取り一時保管する加硫済みタイヤ置台１１７とを並べて配置するとともに、これらの両ステーション１０８、１１８間に、それらのそれぞれのステーション１０８、１１８にタイヤＧＴ，Ｔを受け渡しする、少なくとも一台、図では二台のマニプレータ１７５、１７６を配設する。
【０１０６】
なお、この図では同一平面内で左右に隣接させて配置したそれぞれの置台１１６、１１７を、上下にまたは前後に隣接させて配置することも可能であり、これらのいずれの場合にあっても、置台１１６上への未加硫タイヤＧＴの搬入および、置台１１７からの加硫済みタイヤＴの搬出は、図示しないベルトコンベアその他の搬出手段を用いて行うことが好ましい。
【０１０７】
そしてまた好ましくは、上述したところに加えて、タイヤ移載装置１１４の稼働域内に後加硫処理ステーション１１５を設け、このステーション１１５に、ブラダを内包する加硫済みタイヤＴにＰＣＩ処理を施すポストキュアインフレータ１１５ａを配設する。ポストキュアインフレータ１１５ａは、四本のタイヤに同時にＰＣＩ処理を施すことを可能にするため、四箇所でそれぞれのタイヤを支持するとともに、タイヤをその中心軸を水平とする姿勢で支持するように構成されている。また、ブラダ着脱ステーション１０８と、未加硫タイヤ置台１１６および加硫済みタイヤ置台１１７とにおいては、タイヤは、その中心軸を垂直とする姿勢で定置される。
【０１０８】
この加硫システム１００を構成する各加硫ステーション１１１、金型開閉ステーション１１２、および、これらの間を往復変位するモバイル加硫ユニット１１３について説明を加える。図２１はモバイル加硫ユニット１１３を示す側面図である。このモバイル加硫ユニット１１３は、タイヤＴと、タイヤＴの内面形状を特定するブラダＢとをキャビティ内に収納する加硫金型１３０を具えている。
【０１０９】
加硫金型１３０は、上部金型１３１、下部金型１３２およびコンテナ１３３を具え、これらを組み合わせてタイヤＴを収納するキャビティを形成する。一方、それらを上下方向に互いに離隔させることで、タイヤを出し入れすることができる。そして、下部金型１３２は、タイヤの一方のサイド部に対応する下部サイドモールド１３６を具え、上部金型１３１は、タイヤの他方のサイド部に対応する上部サイドモールド１３５と、周方向に組み合わさって環状をなし、タイヤのトレッド部の外面形状を形成する、半径方向に移動可能な複数のセグメントモールド１３４とを具える。
【０１１０】
また、モバイル加硫ユニット１１３には、このような加硫金型１３０の両端面に当接して加熱プラテン部を構成する、上部プラテン１６１と下部プラテン１６２とを設け、それぞれのプラテン１６１、１６２には、熱媒供給ホース１６７を接続する。
【０１１１】
これによれば、それらのホース１６７を経て、熱媒、例えば、スチームを、それらのプラテン１６１、１６２の内部に設けた熱媒ジャケットに供給することで、プラテン１６１、１６２を加熱することができ、この熱は、当接する加硫金型１３０に伝導されてタイヤを加硫する。
【０１１２】
さらに、モバイル加硫ユニット１１３は、加硫金型１３０と、この両端面に当接するそれぞれのプラテン１６１、１６２とを一体的に挟持する上部エンドプレート１６３および下部エンドプレート１６４を具えるとともに、これらのエンドプレート１６３、１６４同士を連結する複数本のタイロッド１６５と、下部エンドプレート１６４に取り付けられ、加硫金型１３０を上部エンドブレート１６３に押圧して、加硫金型１３０を締付ける油圧ジャッキ１６９とを具える。これらのエンドプレート１６３、１６４、タイロッド１６５および油圧ジャッキ１６９は、互いに協働して、加硫金型１３０と上下のプラテン１６１、１６２とを一体的に締付ける金型ロック手段を構成している。
【０１１３】
また、タイロッド１６５の下部先端部を下部エンドプレート１６４に固定するとともに、タイロッド１６５の上部先端部を、タイプレート１６６を介して上部エンドプレート１６３に係合させ、このタイプレート１６６を、加硫金型の軸心の周りに回動変位させることにより、タイロッド１６５と、上部エンドプレート１６３との掛合をもたらし、また、その掛合を解除できるよう、タイプレート１６６を構成している。
【０１１４】
ここで、上部金型１３１、上部プラテン１６１、上部エンドプレート１６３およびタイプレート１６６は、上部エンドプレート１６３を吊り上げたとき一体となって移動する昇降ユニット部１７２を構成する。
【０１１５】
次に、加硫ステーション１１１と金型開閉ステーション１１２とについて説明する。図２２は、図２０の各加硫システム１００の一の金型開閉ステーション１１２とこれに対向して設けられた一の加硫ステーション１１１とを示す正面図であり、図２３は、図２２の矢視ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩを示す平面図であるが、加硫ステーション１１１については、金型開閉ステーション１１２の周囲に配置された四つのすべてを図示している。
【０１１６】
それぞれの加硫ステーション１１１は、熱媒を供給する熱媒供給口１５６を有するとともに、モバイル加硫ユニット１１３をこの加硫ステーション１１１と金型開閉ステーション１１２との間で往復変位させる加硫ユニット往復駆動装置１４０を具えている。
【０１１７】
この加硫ユニット往復駆動装置１４０は、加硫ユニット駆動部１５１と、加硫ユニット支持ガイド部１４１とにより構成され、加硫ユニット駆動部１５１は、二つのスプロケット１５２間に掛け渡され、モータ１５３によって駆動されるリンクチェーン１５４の一つのリンクに固定された駆動バー１５５を具えている。駆動バー１５５の先端を、図示しない連結手段により、モバイル加硫ユニット１１３の最後部、すなわち、金型開閉ステーション１１２と反対に位置する部分に、着脱可能に連結することができ、モータ１５３を駆動してリンクチェーン１５４を往復変位することにより、モバイル加硫ユニット１１３を往復変位させることができる。
【０１１８】
加硫ユニット支持ガイド部１４１は、複数のローラ１４２と、これらを支持するローラ架台１４３とを具え、これらのローラ１４２は、対応する加硫ステーション１１１と金型開閉ステーション１１２との間に、これらを結ぶ直線と平行に、二列になって配列されている。一方、モバイル加硫ユニット１１３の下面には、この進行方向と平行に二本のガイドレール１７１を取り付けて、このガイドレール１７１を、対応する列のローラ１４２上をその列に沿って移動させることにより、モバイル加硫ユニット１１３を金型開閉ステーション１１２に対して、往復変位させることができる。
【０１１９】
以上のように、加硫ユニット往復駆動装置１４０の加硫ユニット支持ガイド部１４１を、モバイル加硫ユニット１１３の移動区間に敷設した短軸のローラ１４２で構成することにより、図２０に示すように、極めて簡易で、かつ、低コストなタイヤ加硫システム１００を実現することができる。
【０１２０】
しかも、図２３に示すように、それぞれの加硫ステーション１１１に設けた加硫ユニット往復駆動装置１４０が交錯する金型開閉ステーション１１２とその近傍においても、加硫ユニット支持ガイド部１４１同士、もしくは、加硫ユニット支持ガイド部１４１と他のモバイル加硫ユニット１１３とが干渉することなく、これらを設けることができる。
【０１２１】
また、モバイル加硫ユニット１１３の移動に際しては、熱媒供給口１５６から熱媒を供給するための熱媒供給ホース１６７をモバイル加硫ユニット１１３の上下のプラテン１６１、１６２に接続したまま、加硫ユニット１１３を移動することができるので、モバイル加硫ユニット１１３の移動中でも加硫を継続することができ、この移動時間を加硫時間の一部として最大限利用することにより、その分、サイクルタイムを短縮することができ、しかも、設備コストを安くできる上に、接続部からの熱媒のリークの危険性を低減することができる。
【０１２２】
金型開閉ステーション１１２は、図２２に示すように、その中心に、移動してきたモバイル加硫ユニット１１３の昇降ユニット部１７２を昇降させる金型開閉装置１２１を具える。この金型開閉装置１２１は、フロア面ＦＬに建てられた柱を介して固定されるベース１２２と、このベース１２２に取り付けたガイド１２３に案内され、図示しない駆動装置により昇降される上下動ユニット１２４とを具える。この上下動ユニット１２４には、モバイル加硫ユニット１１３の前記タイプレート１６６を回転させて、上部エンドプレート１６３とタイロッド１６５とを連結し、または、切り離すとともに、上部エンドプレート１６３を把持し、あるいは、把持を開放する昇降ユニット部ロック把持機構１２５を具えている。
【０１２３】
このタイヤ加硫システム３においては、未加硫のタイヤＧＴを成型システム２より受け入れて、これを成型システム２に同期させて加硫したあと、加硫済みのタイヤＴを、これらのシステム２、３に同期してタイヤの検査を行う検査システム４に排出するが、未加硫のタイヤＧＴの受け入れから加硫済みタイヤＴの排出までの一連の作動について、前述の図２０を参照して説明する。
【０１２４】
前工程から搬送された未加硫のタイヤＧＴは、未加硫タイヤ置台１１６に載置される。マニプレータ１７５により、この未加硫のタイヤＧＴをブラダ着脱ステーション１０８に移載したあと、そのブラダ着脱ステーション１０８で、未加硫タイヤＧＴの内部にブラダＢを装着し、続いて、タイヤ移載装置１１４により、ブラダＢを装着した未加硫のタイヤＧＴを、金型開閉ステーション１１２に移載するが、金型開閉ステーション１１２では、この時すでに、加硫済みのタイヤＴを取り出した後のモバイル加硫ユニット１１３が、その加硫金型１３０を開放した状態で待機しているので、未加硫のタイヤＧＴを、この加硫金型１３０にセットする。
【０１２５】
タイヤ移載装置１１４を、金型開閉ステーションから退避させた後、金型開閉装置１２１を下降させることにより、モバイル加硫ユニット１１３の昇降ユニット部１７２を下降させ、そこで、昇降ユニット部ロック把持機構１２５と、油圧ジャッキ１６９とを作動させて、モバイル加硫ユニット１１３の昇降ユニット部１７２をそれの他の部分にロックする。
【０１２６】
次いで、このモバイル加硫ユニット１１３を、加硫ユニット往復駆動装置１４０により、加硫ステーション１１１に移動させ、その中に収納された未加硫のタイヤＧＴを、加硫ステーション１１１で加硫する。加硫が完了すると、モバイル加硫ユニット１１３を、加硫ユニット往復駆動装置１４０により、金型開閉ステーション１１２へ移動した後、金型開閉ステーション１１２の金型開閉装置１２１により加硫金型１３０を開放し、加硫済みのタイヤＴを取り出し可能な状態とする。
【０１２７】
その後、この加硫済みのタイヤＴを、タイヤ移載装置１１４を用いて、金型開閉ステーション１１２から後加硫処理ステーション１１５に移載し、後加硫処理ステーション１１５で、このタイヤにＰＣＩ処理を施す。ＰＣＩ処理が完了した後、後加硫処理ステーション１１５から、タイヤ移載装置１１４により加硫済みのタイヤＴを再び取り出してブラダ着脱ステーション１０８に移載する。
【０１２８】
ブラダ着脱ステーション１０８では、ブラダを装着した加硫済みのタイヤＴからブラダを取り外し、そのタイヤＴを、マニプレータ１７６を用いて、加硫済みタイヤ置台１１７に載置した後、このタイヤＴを次の工程へ搬送する。
【０１２９】
以上に説明した加硫システム３は、タイヤを加硫する機能、加硫金型１３０を開閉する機能およびタイヤに対してブラダを着脱する機能をそれぞれ別個のステーションに分散させて、それぞれの機能ごとの稼働率を高めたものであるが、加硫ステーションにこれらの機能を併せ持つもので加硫システム３を構成してもよい。
【０１３０】
また、以上に述べたところでは、加硫ステーションを、金型開閉ステーションを中心とする円弧上に配設することとしているが、他の配置、例えば、加硫ステーションを直線状に配設することも可能である。
【０１３１】
図２４は、他のタイヤ製造システムの実施形態を示す平面配置図であり、この製造システム１Ａでは、加硫システム３Ａが前述の実施形態のものと異なっている。
【０１３２】
ここでの、加硫システム３Ａは、二列に直線状に並んだ複数の加硫機９１と、それぞれの加硫機に対応して配置された水冷式ＰＣＩ９２とを具えてなる。この加硫システム３Ａでタイヤを加硫するに際しては、まず成型システム２から受け入れたグリーンタイヤをそれぞれの加硫機９１に投入し、そこでブラダにグリーンタイヤを装着し、次いで加硫機９１に取り付けられている加硫金型を閉じて加硫を開始する。加硫が完了したあと、それぞれの加硫機ごとに金型を開放し、加硫されたタイヤをブラダから取り外すとともに、そのタイヤをＰＣＩ９２に装着したあと排出コンベア９３によりこれらを検査システム４に搬送する。
【０１３３】
さらに、本発明に係るタイヤ製造システムにおける、成型システム、加硫システムおよび検査システムの配置は、前述のものの他にも種々考えられ、また、それぞれのシステム内での作業ステーションや加硫ステーションの配置もこれらの他に幾多のものが考えられる。図２５（ａ）、図２５（ｂ）、図２６（ａ）、図２６（ｂ）、図２７（ａ）および図２７（ｂ）にそれぞれこれらの配置例を示す。
【０１３４】
これらのそれぞれの図では、成型の作業ステーションを長方形で示し、加硫ステーションを円形で示し、そして、製造途中のタイヤの流れ方向を矢印で示した。また、それぞれのシステムの符号は、すべての配置例に共通なものとし、成型システムを２、加硫システムを３、検査システムを４，成型システムの第一の成型ユニットを５、第二の成型ユニットを６とした。
【０１３５】
なお、図２５（ｂ）に示す配置は前述した実施形態に示したものに相当し、また、図２７（ａ）、図２７（ｂ）に示した加硫システムは、円弧上を加硫ステーションそのものが移動するものである。
【発明の利用可能性】
【０１３６】
かくして、この発明に係る一のタイヤ成型システムによれば、とくには一対の無端レールと、成型台車に設けられて各無端レールの少なくとも両側面に緊密に掛合する車輪とを主たる構成部材とする台車ガイド手段、ならびに、各無端レールの、直線状部分に比して狭幅とした円弧状部分の作用の下で、成型台車を、レールの延在方向と交差する方向に対して高い精度で位置決めすることができ、台車の停止位置精度を所要のものとするだけで、各作業ステーションでの作業を常に高精度に行うことができるので、従来技術で述べたリフトアップおよび芯出し位置決めならびに、提案技術で述べた台車の乗せ換え等のための、設備、時間、スペース等を全く不要として、それらに起因して発生する問題のことごとくを効果的に解決することができる。
【０１３７】
また、他の成型システムによれば、トロイダル状に拡縮可能なトロイダル状成型ドラムを用いてビードコアの周りにカーカスバンドを折り返すので、従来の信頼性の高い構造のタイヤを形成することができる他、ビードコアを成型ドラムに固定したまま、各種のタイヤ構成部材を組み付けることで、高精度のグリーンタイヤを製造することができ、さらには、成型工程の最後にトロイダル状成型ドラムからグリーンタイヤを取り外すので、次の加硫工程では、グリーンタイヤを加熱するだけでよくエネルギー等を無駄に浪費することもない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
図１は、この発明に係るタイヤ製造システムの実施形態を示す平面配置図である。
図２は、タイヤ成型システムの平面配置図である。
図３は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図４は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図５は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図６は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図７は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図８は、成型途中のタイヤを示す断面図である。
図９は、リボン積層法を示す説明図である。
図１０は、定幅細片法を示す説明図である。
図１１は、この発明に係るタイヤ成型システムの、第二成型ユニットへの適用例を示す要部拡大平面図である。
図１２は、台車を例示する部分断面正面図である。
図１３は、車輪の、レールへの掛合状態を示す略線平面図である。
図１４は、車輪の、レールへの他の掛合状態を示す略線平面図である。
図１５は、円弧状部分への車輪の掛合状態を示す略線平面図である。
図１６は、レールの、直線状部分と円弧状部分との相対幅についての説明図である。
図１７は、車輪の取付例を示す成型台車の略線側面図である。
図１８は、車輪の取付構造例を示す略線平面図である。
図１９は、成型ドラムの遊端の掛合支持状態を例示する側面図である。
図２０は、タイヤ加硫システムを示す平面配置図である。
図２１は、モバイル加硫ユニットを示す側面図である。
図２２は、加硫ステーションと金型開閉ステーションとを示す正面図である。
図２３は、加硫ステーションと金型開閉ステーションを示す平面図である。
図２４は、他の実施形態のタイヤ製造システムを示す配置図である。
図２５は、他のタイヤ製造システムを示す配置図である。
図２６は、他のタイヤ製造システムを示す配置図である。
図２７は、他のタイヤ製造システムを示す配置図である。

Claims

成型ドラム上にそれぞれのタイヤ構成部材の組み付けを行うそれぞれの作業ステーションと、成型ドラムを支持して、その成型ドラムをそれぞれの作業ステーションに移動させる成型台車と、成型台車の、所定の経路上での移動を案内する台車ガイド手段とを具えるタイヤ成型システムであって、
台車ガイド手段を、相互に平行に敷設された内外二本の無端レールおよび、成型台車に設けられ、ローラもしくはボールによって各無端レールの少なくとも両側面上を転動して、無端レールの延在方向と直交する方向での台車位置を規制する車輪を含むものとし、各無端レールを、少なくとも、一の直線状部分と一の円弧状部分とで構成して、それらの両部分を滑らかに連続させるとともに、円弧状部分のレール幅を、その円弧状部分の曲率半径に応じた量だけ、直線状部分のレール幅より狭幅としてなるタイヤ成型システム。
各無端レールを、相互に平行な二個所の直線状部分と、それらの両端を繋ぐ二個所の円弧状部分とで構成してなる請求の範囲１に記載のタイヤ成型システム。
一の車輪に、無端レールの各側面上を転動するローラもしくはボールを複数個ずつ設けてなる請求の範囲１もしくは２に記載のタイヤ成型システム。
一の車輪に、それの平面視で、相互に最も離隔して位置して、無端のレールの円弧状部分で円弧の内側面に接触する二個のローラもしくはボールを設けるとともに、それらのローラもしくはボールの中央部分にあって円弧の外側面に接触する一個または二個のローラもしくはボールを設けてる請求の範囲３に記載のタイヤ成型システム。
成型台車に、内外のそれぞれの無端レールに掛合する二個ずつの車輪を設け、それぞれの車輪をともに、垂直中心軸線の周りに回動可能とするとともに、内外のいずれか一方の無端レールに掛合する車輪の、前記垂直中心軸線を、成型台車の進行方向と直交する方向に変位可能としてなる請求の範囲１〜４のいずれかに記載のタイヤ成型システム。
成型台車に、内外のそれぞれの無端レールに掛合する三個ずつ以上の車輪を設け、それぞれの車輪をともに、垂直中心軸線の周りに回動可能とするとともに、内外いずれか一方の無端レールに掛合する、前後の二つの端部車輪および、双方の無端レールに掛合するそれぞれの中間車輪の、前記垂直中心軸線を、成型台車の進行方向と直交する方向に変位可能としてなる請求の範囲１〜４のいずれかに記載のタイヤ成型システム。
成型台車の車輪を、ボール循環式のスライドテーブルにより構成してなる請求の範囲１〜６のいずれかに記載のタイヤ成型システム。
それぞれの成型台車に、隣接する成型台車に片持ち支持された成型ドラムの遊端への掛合支持手段を設けてなる請求の範囲１〜７のいずれかに記載のタイヤ成型システム。