JP5089150B2 - タイヤ製造用コアのラッチ機構および移動機構 - Google Patents

Description

本発明は、概ね、未硬化タイヤの製造に使用されるタイヤ製造用コアに関し、特にタイヤ製造用コアのラッチ機構および移動機構に関する。

歴史的には、空気タイヤは、両ビード、トレッド、ベルト補強部、およびカーカスを有する概ね環状体形状の積層構造として組み立てられてきた。タイヤは、ゴム、繊維、および鋼から作られている。採用されている製造技術はほとんどが、材料の平坦なストリップやシートから作られている多くのタイヤ構成要素の組み立てに関連していた。各構成要素は、製造ドラム上に配置され、スプライスを作る構成要素の端部同士が接触したり重なるような長さに切断される。

組み立ての第１段階では、従来技術のカーカスは、通常、１つまたは２つ以上のプライと、１対のサイドウォールと、１対のエイペックスと、インナーライナ（チューブレスタイヤ用）と、１対のチェーファーと、おそらくは１対のガムショルダストリップとを有するであろう。タイヤ製造のこの第１段階の間に２つの環状ビードコアを追加し、複数のプライを２つのビードコアに巻き付けてプライターンアップを形成することができる。追加の構成要素を使用したり、前述の構成要素のいくつかを置換したりすることさえもできる。

この製造の中間製品は、組み立ての第１段階のこの時点では、円筒形状に形成されているであろう。それから、タイヤ製造の第一段階の完了後、円筒形状のカーカスは、環状体形状に伸ばされる。複数の補強ベルトとトレッドが、同じ製造ドラムや作業ステーションを使用することが可能なタイヤ製造の第２段階の間に、この中間製品に追加される。

環状体形状に構成される平坦な構成要素からタイヤを製造するこの形態は、タイヤをほぼ一様な状態に製造する能力を制限している。その結果、改良された方法及び装置が提案されており、この方法は、タイヤをコアつまり環状体上で順次製造することを含んでいる。コアつまり環状体は、タイヤの構成要素が層ごとに外側のコア表面に取り付けられているとき、自身の軸を中心として回転する。コア上でのタイヤ製造工程が完了すると、生タイヤは、完成品のタイヤよりもわずかに小さいだけの形状と寸法とを有することになる。従って、従来のドラムが拡大することに起因する前述の変動が無くなる。そのため、タイヤを最終的なタイヤの形状、寸法、および一様性を有するようにコア上で製造することによって、最終製品の品質管理を改善することができる。

従来のタイヤ製造に使用されているタイヤ製造コアの使用によって、タイヤが最終的な形状および寸法に近くなるように製造されるため、タイヤ構成要素の配置を改善することができる。業界の慣例に従って、コアは、第１の構成において、１つになることによって環状のタイヤ製造表面を構成し、第２の構成においてコアの取り外しを容易にするように分解される複数のセグメントを有している。コアは、通常、各セグメント上の複数の独立したラッチによって１つに保持されている。良好に動作するものの、複数のセグメントを独立してラッチするのは、業界で望まれているよりも複雑で、高価で、時間がかかる。さらに、タイヤ製造工程の間に、コア組立体とタイヤの位置を変えることが時には必要になる。従来のコア組立体は、必要に応じて便利にそして効率的にコア組立体の位置を変えることを容易にする機構を備えていない。

そのため、業界では、素早く組み立てられて、容易に移動可能な複数のセグメントからなるタイヤ製造コアの必要性が引き続き存在している。コア組立体の構成要素は、あらゆる必要な位置の変更を通じて、コア組立体が一体であることを確実にするように、しっかりと結合されなければならない。さらに、コア組立体は、タイヤ製造作業中にタイヤ製造表面の構造上の完全な状態も維持しなければならない。

本発明の一態様によれば、タイヤ製造用コア組立体は、スピンドルを受け入れる中央の貫通穴を有するシェル組立体を有している。長く延びたスピンドル組立体が、２つのスピンドルユニットから構成されている。両スピンドルユニットは、シェル組立体の貫通穴内に延び、軸方向に位置合わせされて結合している。シェル組立体は、複数のシェルセグメントで構成されており、シェル組立体の貫通穴に配置されているスピンドル組立体は、複数のシェルセグメントを組み合わせられた形状に保持している。

他の態様によれば、少なくとも１つのスピンドルユニット内の後方に開口しているソケットが外部のアーム機構の端部を受け入れる。アーム機構は、スピンドルユニットと結合し、タイヤ製造工程中に必要に応じてコア組立体の位置の変更に利用することができる。本発明の他の態様によれば、後方スピンドルソケットとアーム機構の端部は、相補的な円錐台形状からなり、連結されていてもよい。

本発明のさらに他の態様によれば、１つのスピンドルユニットは、一方のスピンドルユニットを他方の第２のスピンドルユニットに解除可能に結合するように、ラッチ位置とラッチ解除位置との間を移動可能なラッチ機構を有している。アーム機構は、ラッチ機構をラッチ解除位置に配置するラッチ作動ロッドを備えていてもよい。ラッチ機構は、ラッチ作動ロッドがバイアスばねを圧縮してラッチ機構をラッチ解除位置に移動させるまでラッチ機構をラッチ位置に向けて付勢するバイアスばねを有していてもよい。

本発明を、例として、添付の図面を参照して説明する。

最初に図１および図２を参照すると、タイヤ製造用コア組立体１０が組み立てられた状態で示されている。コア組立体１０は、完成したタイヤの最終的な形状および寸法に実質的に近い環状体形状を備えるように構成されたシェル組立体１２を有している。シェル組立体１２によって、タイヤが最終形状に近くなるように組み立てられるので、未硬化タイヤの組み立て時にタイヤ構成要素をより正確に配置することができる。シェル組立体１２は、長く延びたスピンドル組立体１４をシェル組立体１２の軸方向の貫通穴を通して受け入れている。シェル組立体１２は、交互に配置された複数のシェルキーセグメント１６および複数のシェル大セグメント１８から構成されている。一般的に、タイヤ構成要素は、未硬化タイヤを形成するために、シェル組立体１２の外側の環状体表面に組み立てられる。そして、未硬化タイヤが取り付けられているコア組立体１０は、硬化用の金型内に入れられる。硬化中は、コア組立体１０は、複数のシェルセグメント１６，１８の内側表面上に配置された複数の加熱部材（後述する）によってさらに硬化用の熱を発生させる。コア組立体１０は、コア組立体１０を分解してシェルセグメント１６，１８の状態で取り除くことによって、硬化したタイヤから取り外される。複数のシェルセグメント１６，１８は、くさび状の複数のキーセグメント１６から最初に、硬化したタイヤから取り外される。複数のキーセグメント１６がいったん半径方向に引かれると、複数のキーセグメント１６はタイヤから軸方向に取り外すことができる。

図３および図４を参照すると、リング組立体２４，２６をそれぞれ含んでいる２つの結合するスピンドル半組立体２０，２２（以下、スピンドル「ユニット」とも称する）が、スピンドル組立体１４を構成するように結合されている。スピンドルユニット組立体２０は、スピンドル組立体１４のラッチ動作するする半分の部分であるのに対して、概ね円筒形状のスピンドルユニット組立体２２は、後述するように、コア組立体１０に電気を供給する、スピンドル組立体１４の半分の部分である。

スピンドルユニット組立体２０は、より大きな外径の後方ハウジング部分３２と、より小さい外径の中間ハウジング部分４０と、より小さい外径の前方ハウジングスリーブ部分４２とを有している、概ね円筒形状の外側ハウジング２８を有している。環状のフランジ３３が、後方ハウジング部分３２と中間ハウジング部分４０とが概ね交わる部分に配置されている。挿入体３６が、後方ハウジング部分３２内に収容され、周囲に配置されている一連の取り付けねじ３４によって後方ハウジング部分３２に取り付けられている。挿入体３６は、挿入体３６を通って後方ハウジング部分３２の円筒形状の前方ハウジングスリーブ部分４２まで次第に狭くなっている、円錐形状の内側の軸方向通路３７を有している。前方ハウジングスリーブ部分４２内には、長く延びた円筒形状の作動シャフト４６が保持されている。シャフト４６は、前方ハウジングスリーブ部分４２を通って軸方向通路５０内に位置しており、端部キャップ４４まで前方に延びている。端部キャップ４４は、前方ハウジングスリーブ部分４２の前方端部に４つのねじ４５によって取り付けられている。４つのラッチ部材５２，５４，５６，５８が、円周方向に間隔をおいて配置され、スピンドルユニットハウジング３０の中間ハウジング部分４０に回動可能に取り付けられている。

図１１は、結合された状態の２つのスピンドルユニット２０，２２を示している。４つのラッチ部材５２，５４（５６，５８は不図示）は、作動シャフト４６の周囲側にピン６０によって固定されるように取り付けられたＬ字状のラッチアーム６２を有している。各ラッチ部材のラッチアーム６２は、外側ハウジング２８の中間ハウジング部分４０に回動可能にピボットピン６４によって取り付けられた中間エルボ部分を有している。アーム６２の反対側の遠方端部は、付属しているラッチフランジ６６である。

図３および図４から最もよくわかるように、反対側のスピンドルユニット２２のスピンドルユニットハウジング３０は、外径が比較的大きい円筒形状の後方ハウジング部分６８と、外径がより小さい前方ハウジング部分６７と、両ハウジング部分６７，６８の間に配置されている周囲外周フランジ６９とを有している。挿入体７０が後方ハウジング部分６８内に収容されている。挿入体７０の外方に延びている周囲フランジ７２は、後方ハウジング部分６８の後方リムに当接し、周囲に位置している組み立てねじ７４によって保持されている。円錐状通路７１が、後部から挿入体７０内に延びている。外側の円筒形状の後方ハウジング部分６８は、外径がより小さい前方部分７６を有している。反対側のスピンドルユニット２０の４つのラッチ部材５２，５４，５６，５８に位置が対応している４つのラッチプレート７８が、前方ハウジング部分７６に複数のねじ８２によって固定されている。４つのラッチプレート７８の各々が、各々のラッチ部材５２−５８のラッチフランジ６６が載せられてスピンドルユニット２０，２２を１つに把持する、高くなったテーパー状のフランジ８０を備えている。

図５を参照すると、キー止め突起８４が、前方端部に近い後方ハウジング部分６８から内側を向くように４つのねじ８６によって取り付けられている。キー止め突起８４は、スピンドルユニット２０の外側ハウジング２８の前方ハウジングスリーブ部分４２の外側周囲面に沿って形成されている長さ方向のスロット９０に位置合わせされて、スロット９０内に収容されている。キー止め突起８４は、前方ハウジングスリーブ部分４２を後方ハウジング部分６８の前方端部６７に止める。

図３，４，７および１３を参照すると、円周方向に間隔をおいて配置されている複数の電気コネクタ９２，９４，９６と接地コネクタ９８とが、挿入体７０の後方端部内を延びている。コネクタ９２−９８は、外部の電源線（不図示）のピンと結合する複数のコネクタピンソケットであることが好ましいが、必要ではない。外周リング部材２６は、スピンドルユニットハウジング３０の前方端部上に取り付けられており、フランジ６９に対して重なり合っている。外向きの環状の表面１００は、リング部材２６を囲んでいる。複数のピン部材１０１が、リング部材２６から後方に延びており、リング部材２６をスピンドルユニットハウジング３０に固定するように前方ハウジング部分７６内に受け入れられている。周囲に配置されている８つの位置合わせピン１０２がリング部材２６から前方に延びており、複数の電気ピン１０４がリング部材２６の周囲から前方に延びている。後述するように、２つの電気ピン１０４がシェル組立体１２の各セグメント１６，１８に備えられていることが好ましいが、必要ではない。本明細書で説明する電気相互接続は、具体的にはオスとメスの接続部であるが、本発明はこれらには限定されない。好ましい場合には、他の電気コネクタ装置を用いることもできる。

スピンドルユニット２０のリング部材２４は、円周方向に間隔をおいて配置され、前方に延びている一連の８つの位置合わせピン１０６を有している。リング部材２４は、外側ハウジング２８の前方端部上に嵌め合わされ、フランジ３３に当接する。リング部材２４とリング部材２６は、各々のスピンドルハウジング３０，６８に固定されて組み付けられた状態を維持することを意図している。

図３，４，１５Ａおよび１５Ｂから最もよくわかるように、シェル組立体１２は、円周方向に交互に配置されている複数のキーセグメント１６と複数のより大きなシェルセグメント１８とで構成されている。各シェルセグメント１６，１８は、概ね中空であり、対向している両シェルセグメント縁１１８で終端しているシェルセグメント外側表面１１６によって境界が定められている。各セグメント１６，１８の内部チャンバ１２０は、両シェルセグメント縁１１８の間を延びており、かつ各側が３つのねじ１１２でシェルセグメント１６，１８に取り付けられているベースプレート部材１０８によって、下側端部で閉じられている。シェルセグメント１６，１８の内側表面には、業界内で市販されている電気加熱素子１２２が内張りされている。電気加熱素子１２２は、タイヤの硬化を促進して製造サイクル時間を短縮するように、シェルセグメント１６，１８を加熱する機能を果たす。

各シェルセグメント１６，１８のベースプレート部材１０８は、付属部分１２４を有するように構成されている。２つの電気コネクタソケット１１０が、付属部分１２４内に一方の端部から備えられている。位置合わせ貫通穴１１４が、付属部分１２４の両端部の間を通って延びている。２つの電気コネクタソケット１１０は、図示されているように、電気加熱素子１２２に電力を供給するために１２６の部分で接続されている。

図３からわかるように、複数の電気シェルセグメント１６，１８は、図示された組立構造に結合される。組立構造では、複数のシェルセグメント１６，１８は図示されたように環状体を構成している。複数のシェルセグメント１６，１８の複数のシェルセグメント外側表面１１６は一体となって、タイヤの形状の環状表面を形成する。寸法については、複数のシェルセグメント１６，１８の複数のシェルセグメント外側表面１１６によって形成される形状は、実質的に、完成したタイヤの形状である。タイヤ構成要素は、完成したタイヤと寸法上等しい未硬化タイヤを構成するように、半径方向から、複数のシェルセグメント１６，１８の複数の結合されたシェルセグメント外側表面１１６に取り付けることができる。図３に示した結合位置では、複数の電気コネクタソケット１１０は、図３のスピンドル半組立体２２の側である一方の側からアクセス可能な円形のパターンを構成している。

図９および図１０を参照すると、挿入体７０を外側ハウジング２８に固定するために、複数のねじ１３０が挿入体７０の外側フランジ７２を通って外側ハウジング部分６８に取り付けられている。ばねピン１３２が挿入体７０内に取り付けられており、ばねピン１３２は、ばねピン１３２を挿入体７０内に位置決めするために間隔をおいて配置された２つの長く延びたフランジ１３８を受け入れる２つの外側ノッチ１３７を有している。内部ばね１３６とばねピン１３２は、挿入体７０を外側ハウジング部分６８内にロックするように協働する。挿入体７０の軸方向の穴７１の前方端部は、複数の組み立てねじ１４４によって挿入体７０に固定されたベースプレート１２８によって閉じられている。

図３および図４を引き続き参照すると、外側表面１４６はリング部材２４の境界を形成している。リング部材２４は、リング部材２４を外側ハウジング２８に取り付けるために、フランジ３３の複数のソケット１５０内に進入する円周方向に配置された後ろ向きの一連の取り付けピン１４８を有している。リング部材２６から延びている複数の後ろ向きのピン１０１は、リング部材２６をフランジ６９に対してしっかりと取り付けるように、スピンドルユニットハウジング３０の前方端部６７内の複数のソケット内に延びている。

電気コネクタ９２，９４，９６と接地コネクタ９８は、後方ハウジング部分６８を通ってリング部材２６内に入り、そこで複数の電気ピン部材１０４に終端している複数のリード線１３４によって、電気的に配線されている。複数の電気ピン部材１０４は、リング部材２６から前方に突き出し、２つの電気ピン部材１０４が各シェルセグメント１６，１８あたり２つの電気コネクタソケット１１０に位置合わせされるように配置されている。したがって、外部の電力線（不図示）が後方のコネクタ９２，９４，９６，９８に接続され、そこから、リング部材２６の複数の電気ピン部材１０４を通って、電気加熱素子１２２を備えた各シェルセグメント１６，１８に接続される。リング部材２６がシェル組立体１２から分離されると、複数の電気ピン部材１０４がシェルセグメントの電気コネクタソケット１１０から外されることによって、電気加熱素子１２２への電力が停止される。

図１，２，３，および４を参照すると、複数のシェルセグメント１６，１８が組立構造に貫通穴１５２を形成していることがわかるであろう。スピンドルユニット２０，２２は、貫通穴１５２の両側に位置合わせされており、図１３および図１４に示されているように、貫通穴１５２内で結合されるように軸方向に移動させられる。図１３および図１４では、説明のために、両スピンドルユニット２０，２２を、それらに取り付けられているリング部材２４，２６を除いて示している。両スピンドル半組立体２０，２２が軸方向に一体に移動すると、スピンドルユニット２０の作動シャフト４６が、対向するスピンドルユニット２２の前方軸方向チャンバ５０内に受け入れられる。円筒形状のハウジング部分６８のキー突起８４は、作動シャフト４６のスロット９０内に位置合わせされ、作動シャフト４６を作動チャンバ５０に軸方向に位置合わせされた状態に維持する役割を果たす。図示した実施形態では、６つの金型ばね部材４８が作動チャンバ５０内に配置されているが、ばね部材の数は所望に応じて増減させることができる。それらの金型ばね部材４８は、端部キャップ４４と作動シャフト４６の前方端部との間に設置されている。そのため、作動シャフト４６が軸方向チャンバ５０内を進むと、６つの金型ばね部材４８は負荷を受けて圧縮状態になる。

ラッチ組立体の動作を、図４，１１，１２，１３および１４を参照して説明する。図１２および図１４は、分離され、軸方向に位置合わされて置かれた状態の両スピンドルユニット２０，２２（リング部材２４，２６は説明のために取り除かれている）を示している。両スピンドルユニット２０，２２は、挿入体７０の軸方向通路７１内で、挿入体３６の軸方向通路３７内にはめ込まれている複数の構成要素を有する別個の移動機構によって移動される。移動機構は、両スピンドルユニット２０，２２を分離位置（図１２および図１４）と結合位置（図１１および図１３）との間を移動する。さらに、移動機構は、タイヤ製造位置からタイヤ硬化ステーションへ、一体に結合したシェル組立体１２とスピンドル組立体１４（図１および図２）をユニットとして移動するように機能することもできる。スピンドルユニット２０用の移動機構は、作動シャフト４６の後方端部に結合し、作動シャフト４６を軸方向チャンバ５０内の前方位置内に押す作動ロッド１５４を有している。複数のピン６０が、４つのラッチアーム部材５２，５４，５６，５８（所望に応じて配置するラッチアーム組立体の数を増減できる）の各々のアーム６２を作動シャフト４６に結合させている。各ラッチアーム部材５２，５４，５６，５８は、ピン６４の所で円筒形状の本体３２に回動可能に取り付けられており、作動シャフト４６が軸方向チャンバ５０に出入りすると、往復するように回転する。作動ピストン１５４が、作動シャフト４６を前方に押して、複数の金型ばね部材４８を圧縮し、ラッチアーム部材５２，５４，５６，５８を時計回り方向に回転させる。ラッチアーム部材が時計回り方向に回転すると、ラッチアーム部材５２−５８の複数のラッチ端部６６は、作動シャフト４６の本体から離れて「開いた」状態になる。このようにしてできた隙間によって、ラッチ端部６６は、複数のラッチ端部６６が隆起した複数のフランジ８０の上方を通過して、対向するスピンドルユニット２２の円筒形状のハウジング部分６８の前方端部に取り付けられているそれぞれのロックソケット７８内に入ることが可能になっている。両スピンドルユニット２０，２２は、軸方向に互いに向かって移動し、複数のラッチ部材５２，５４，５６，５８が開いた状態のままシェルの貫通穴１５２内に入る。ひとたびシェル貫通穴１５２内で図１１および図１３の結合した状態になると、図１１に示されているように、作動ロッド１５４が引かれ、複数の金型ばね部材４８を開放して作動シャフト４６を後方に押す。作動シャフト４６が後方へ移動することによって、複数のラッチ部材５２，５４，５６，５８が反対の反時計回りに回転する。そのような回転によって、複数のラッチ部材５２−５８の複数のラッチ端部６６がスピンドルユニット２２の前方端部のそれぞれのロックソケット７８内へ回転する。ラッチ端部６６がいったん複数のロックソケット７８内に入ると、複数のラッチ部材５２−５８が両スピンドルユニット２０，２２を１つに把持し、両スピンドルユニット２０，２２をシェル貫通穴１５２から取り除くことが必要になるまで、軸方向の分離を防止する。

両スピンドルユニット２０、２２の図１１，１３に示されている結合状態への移動によって、複数の位置合わせピン１０２が複数のシェルセグメント１６，１８の複数のソケット１１４内に移動し、それによって、両スピンドルユニット２０，２２がシェル組立体１２に自動的に位置合わせされる。さらに、結合状態では、リング部材２６の複数の電気ピン１０４が、セグメントベースユニット１０８内の複数の電気コネクタ１１０に結合される。前述したように、複数の電気コネクタ１１０は、各シェルセグメント１６，１８の複数の電気加熱素子１２２に電気を供給するように接続されている。したがって、両スピンドルユニット２０，２２が軸方向に移動すると、ハウジング部分６８の後端に取り付けられている複数のコネクタソケット９２，９４，９６，９８とシェルセグメントの加熱素子１２２との間が電気的に相互接続される。

図３，４，１１，１３から、組み立てられたスピンドル組立体１４は、シェル組立体１２を、タイヤ製造ステーションなどの１つの場所から、硬化ステーションなどの他のステーションに移動するために使用可能であることがわかるであろう。さらに、リング部材２６の外側表面１００とリング部材２４の外側表面１４６は、スピンドルユニット２０，２２が結合した状態では、複数のシェルセグメントベースプレート１０８の下方に位置している（図４を参照）。したがって、リング部材２４，２６は、複数のシェルセグメント外側表面１１６によって形成されている環状のタイヤ製造表面にタイヤ構成要素が取り付けられるときに、組み立て状態の複数のセグメント１６，１８を支持する役割がある。

ここで取り上げている組立体は、タイヤ製造シェル組立体つまりコア１２と、製造工程に関わる任意の製造ステーション、硬化ステーション、または他のステーションとの間に確実に動作する取付手段を備えていることがわかるであろう。複数の取付ポイントがコア１２（通路３７および７１）の各端部に位置しているため、取付ポイントは、コア１２をステーション間で移動する１つまたは２つ以上の装置によって用いることもできる。この機構によって、複数のラッチ部材５２−５８の動作による自動的な取付けと取り外しが可能になり、正確なタイヤ製造に必要な十分な精度と剛性が得られる。リンケージによって駆動されるラッチ部材５２，５４，５６，５８は、両スピンドルユニット２０，２２をシェル組立体１２内に良い具合にかつ効率的にロックし、それによって、複数のシェルセグメント１６，１８をタイヤ製造工程に有用な一体化した環状の構成にロックする。

さらに、両スピンドルユニット２０，２２を１つに把持させる両スピンドルユニット２０，２２の間の軸方向の相対的な移動は、シェルセグメントの加熱素子との必要な電気接続を成すためにも同様に使用される。両スピンドルユニット２０，２２内の電気配線とコネクタは円筒形状のハウジング部分６８とリング部材２６の内部に配置されており、したがって、外部環境への接触によって引き起こされる損傷から保護されていることがわかるであろう。

ここで取り上げているコア組立体機構は、未硬化タイヤを構成するために構成要素が組み立てられる（複数のセグメント外側表面１１６）形状を形成する。コア組立体１０と未硬化タイヤは、硬化用の金型内に入れることができる。硬化中、コア組立体１０は、タイヤの内側の形状を形成する複数のシェルセグメント１６，１８の内側表面上の複数の電気加熱素子１２２によって更なる硬化熱を発生させる。コア組立体１０は、コア組立体１０を分解し、シェルを複数のシェルセグメント１６，１８の状態で取り除くことによって、硬化したタイヤから取り外される。両スピンドルユニット２０，２２を取り外すために、複数のシェルセグメント１６，１８は、まず２つのスピンドル半組立体２０，２２を取り外すことによって外される。両スピンドルユニット２０，２２を１つに保持しているばね機構は、複数のシェルセグメント１６，１８を定位置に保持し、複数のシェルセグメント１６，１８をタイヤの成形に伴う大きな力に対抗して支持している。コア移動装置内の外部の作動ロッド１５４がスピンドルラッチを解放して、両スピンドル半組立体２０，２２を軸方向に分解できるようにする。この動作によって、電力をシェルセグメントの電気加熱素子１２２に供給する複数の電気接続も解除される。

スピンドル組立体１４が取り除かれると、セグメント１６，１８は、相互に分解された構成となるように半径方向内向きに引くことができるように、くさび形状に形成されている、交互に配置されたキーセグメント１６から最初に、タイヤから１度に１つずつ取り除かれる。複数のキーセグメント１６が取り除かれると、複数のより大きなセグメント１８を内向きに半径方向に移動させ、そしてタイヤから軸方向に取り外すことができる十分な隙間ができる。

このように、コア組立体１０は、内部加熱と自動分解とを行う機能を有するタイヤ製造用コアを構成する。コアを使用することで、タイヤを複数のシェルセグメント１６，１８のシェルセグメント外側表面１１６上で最終形状に近くなるように製造できるため、構成要素の配置精度を向上させることができる。コア全体が、各セグメント上の複数の別個のラッチとは異なり、１つのラッチ装置で１つに保持されている。したがって、サイクル時間が短縮される。両リング部材２４，２６は、スピンドルユニット２０，２２が軸方向に結合するとシェルセグメント１６，１８内の複数のソケット１１４内に配置される複数のピン１０２，１０６を備えている。両リング部材２４，２６のそれぞれの外側表面は、複数のシェルセグメント１６，１８を保持して支持している。複数のシェルセグメント１６，１８を保持するこのピンとリングは、成型作業中にかなりの力を受けるようになると、複数のシェルセグメント１６，１８をしっかりと支持する。複数のシェルセグメント１６，１８を保持するピンとリングはまた、複数のシェルセグメント１６，１８とコア１２とが再度組み立てられるときに、複数の電気コネクタ９２，９４，９６が位置決めされるように案内する。さらに、複数のシェルセグメント１６，１８を保持するピンとリングは、簡単な軸方向の移動によって、複数のシェルセグメント１６，１８を正確に配置し、テーパー部分によって複数のシェルセグメント１６，１８の位置合わせを容易にし、コアとシェル組立体構成の構成要素との自動的な組み立てと分解をし易くすることも可能にする。

図１６，１７，１８および１９を参照すると、コア移動機構とラッチアクチュエータが詳細に示されている。スピンドル組立体１４の各側は、各スピンドルユニットに結合させるための移動アーム組立体１６０によって結合されている。そのように結合する場合、タイヤ製造工程の間に、シェル組立体１２とスピンドル組立体１４とを一体に持ち上げて、コア組立体１０をステーションからステーションへ移動させる両側の移動アーム組立体１６０を用いてもよい。任意のステーションに移動されたら、好ましい場合や必要な場合は、両移動アーム組立体１６０を各々のスピンドルユニットから取り外してもよいし、あるいは、その特定のステーションにおいてタイヤ製造工程の間は移動アーム組立体１６０を各々のスピンドルユニットに取り付けたままでもよい。本発明は、以下にで説明するように、コア移動機構をコア組立体１０に取り付ける、効率的で、素早く、信頼性のある機構を提供する。

スピンドルユニット２０用の移動アーム組立体１６０は、対向する本実施形態のスピンドルユニット２２には必要ないラッチ作動機能を有するようになっている。しかし、両方のスピンドルユニット２０，２２が、スピンドルユニット２０，２２を互いに取り付けるラッチ部材を必要に応じて有するように構成されてもよいことは、本発明の意図に含まれる。本実施形態では、ラッチスピンドルユニット２０用の移動アーム組立体１６０は、軸方向穴１６４が延びている内側の軸方向スリーブ１６２を有する長く延びた筒状体１６１として構成されている。スリーブ１６２は、フランジ状の複数の端部１６６まで前方に延びている。円周方向に間隔をおいて配置された４つのクランプフィンガが、スリーブ１６２の４つの前方端部１６６に取り付けられている。４つのクランプフィンガのうちの２つのクランプフィンガ１６８，１７０は、図１６および図１７に示すように対向して配置されている。図１８，１９は隣接する２つのクランプフィンガ１７０，１７１を示している。クランプフィンガ１７０，１７１の各々は、ピボットピン１７２によって回動可能に円錐台状のノーズ部分１７４に結合され、ノーズ部分１７４の側部のそれぞれの開口を通して突出している。両クランプフィンガ１７０，１７１は、クランプフィンガ１７０，１７１がノーズ部分１７４内に後退しているクランプ解除位置と、クランプフィンガ１７０，１７１がノーズ部分１７４の外側表面から突出しているクランプ位置との間を、各々のピボットピン１７２を中心として回動する。各クランプフィンガ１７０，１７１の内側端部は、スリーブ１６２の遠方端部１６６に固定されるように結合されている。スリーブ１６２は筒状体１６１内を軸方向に移動し、その移動は、油圧モータまたは電気モータなどの適切な駆動手段（不図示）によって制御されている。スリーブ１５２が軸方向に往復移動すると、クランプフィンガ１７０，１７１は、クランプ位置とクランプ解除位置との間を選択的に回動する。

移動アーム組立体１６０のノーズ部分１７４は、外向きに突出してる環状のショルダフランジ１７６の位置で後方が終端している。作動ロッド１５４は、スリーブ部材１６２を通って延びており、適切な駆動手段（不図示）によって独立して軸方向に駆動される。作動ロッド１５４の移動範囲は、移動の最も前の限界でノーズ部分１７４から前方に突出し、後退したときにはノーズ部分１７４内に後退する範囲である。ノーズ部分１７４は、外部の軸方向に延びているキー止め凹部１７８を備えている。端部キャップ１８０は、図示されているように、作動ロッド１５４の端部の上に取り付けられている。

動作中、移動アーム組立体１６０と反対側の相手方のアーム組立体は、各々のスピンドルユニット２０，２２に結合されている。ノーズ部分１７４は、図１６に示しているように、結合工程を開始するために、挿入体３６のチャンバ３７に軸方向に位置合わせされる。ノーズ部分１７４は、ノーズ部分のキー止め凹部１７８が挿入体３６のキー止め凸部１４２に適切に位置合わせされたときに、スピンドルユニット２０の挿入体３６の後方の円錐台状のチャンバ３７内に挿入される。図１７は、ノーズ部分１７４が挿入体３６内に完全に挿入され、複数のクランプフィンガ１７０がクランプ位置にある状態を示している。ノーズ部分１７４とチャンバ３７とは、チャンバ３７の大きさがノーズ部分１７４を内部に密着して受け入れるようになっている相補的な円錐台の形状からなる。挿入後に、スリーブ１６２は筒状体１６１内を前方に移動し、複数のクランプフィンガ１７０をクランプ位置に回転させる。複数のクランプフィンガ１７０は、クランプ位置ではノーズ部分１７４から突出し、挿入体３６の位置と大きさが適切な複数の開口１８２内を延びる。複数のクランプフィンガ１７０は、このようにして、ノーズ部分１７４をスピンドルユニット２０に解除可能に把持する。ラッチ結合を解除するには、スリーブ１６２を後方に移動させて複数のクランプフィンガ１７０を逆に回転させ、複数のクランプフィンガ１７０をノーズ部分１７４内のラッチ解除位置に移動させる。それから、移動アーム組立体１６０をスピンドルユニット２０から軸方向に分離することによって、移動アーム組立体１６０をスピンドルユニット２０から分離することができる。

ノーズ部分１７４がスピンドルユニット２０の挿入体３６に結合されると、作動ロッド１５４がピストン４６と軸方向に揃うことが理解されるであろう。作動ロッド１５４は、ピストン４６に結合し、かつピストン４６を前方ハウジングスリーブ４２内で軸方向内向きに移動させるように、ノーズ部分１７４から軸方向に延びていてもよい。前述のように、ピストン４６の軸方向内向きの移動によって、ラッチアーム５２−５８がロック解除位置に回転する。したがって、両スピンドルユニット２０，２２は結合が解除され、各々をそれぞれの移動アーム組立体１６０によって軸方向に分離することができる。両スピンドルユニット２０，２２を１つに結合するには、前述のように、作動ロッド１５４がノーズ部分１７４内に後退し、ピストン４６を金型バイアスばね４８によって外向きに移動できるように解放する。

前述のように、本発明はコア組立体の改良された移動機構を提供することがわかるであろう。コア組立体の移動機構は、タイヤ製造用のコア組立体と、製造工程に関わる任意の製造ステーション、硬化ステーションまたは他のステーションとの間に確実に動作する取付手段を備えている。コア組立体の移動機構は、コア組立体の間に、コア組立体をステーション間で一体的に移動するために、確実に動作する取付手段をさらに備えている。複数の取付ポイントがコア組立体の各端部に位置している。コア組立体の移動機構によって、自動取り付け／取り外しが可能になり、正確なタイヤ製造で必要とされる移動に対する十分な精度と剛性が得られる。円錐台状の接触面は、構造的に高い完全性を有しており、アーム組立体をコア組立体にしっかりと結合するように動作する。

本発明によって構成されたタイヤ製造用コア組立体の斜視図である。 タイヤ製造用コア組立体の正面図である。 タイヤ製造用コア組立体の分解斜視図である。 図２の線４−４に沿ったタイヤ製造用コア組立体の長さ方向の断面図である。 タイヤ製造用コア組立体の側面図である。 図５の線６−６に沿ったタイヤ製造用コア組立体の部分断面図である。 スピンドルユニットの正面図である。 図７の線８−８に沿った横方向の断面図である。 図７の線９−９に沿ったばねピンの部分断面図である。 図７の線１０−１０に沿ったスピンドルユニットの部分断面図である。 結合された状態で示されている両スピンドルユニットの長さ方向の断面図である。 結合が解除された状態で示されている両スピンドルユニットの長さ方向の断面図である。 結合された状態で示されている両スピンドルユニットの右側斜視図である。 結合が解除された状態で示されている両スピンドルユニットの右側斜視図である。 シェルキーセグメントの斜視図である。 シェル大セグメントの斜視図である。 第１のスピンドルユニットの後方部分と、第１のスピンドルユニットに結合するために移動している移動アーム組立体の前方部分とを示す、長さ方向の断面図である。 図１６と同様であるが、第１のスピンドルユニットに結合した状態の移動アーム組立体を示している図である。 複数のクランプフィンガが開放位置にある移動アーム組立体の前方端部の左前斜視図である。 複数のクランプフィンガがクランプ位置にある図１８と同様の左前斜視図である。

符号の説明

１０ コア組立体
１２ シェル組立体
１４ スピンドル組立体
１６ シェルキーセグメント
１８ シェル大セグメント
２０，２２ スピンドル半組立体（スピンドルユニット）
２４，２６ リング部材
２８ 外側ハウジング
３０ スピンドルユニットハウジング
３２ 後方ハウジング部分
３３，６９，８０ フランジ
３６，７０ 挿入体
４６ 作動シャフト
４８ 金型ばね部材
５２，５４，５６，５８ ラッチ部材
６０，１０１ ピン
６２ ラッチアーム
６４ ピボットピン
６６ ラッチ端部（ラッチフランジ）
６７ 前方ハウジング部分
６８ 後方ハウジング部分
７８ ラッチプレート
１５０ ソケット
１５２ シェル貫通穴
１５４ 作動ロッド
１６０ 移動アーム組立体
１６８，１７０，１７１ クランプフィンガ

Claims (11)

1. タイヤを組み立てる外側の環状表面とシェル組立体の中央の中心軸を有する貫通穴とを備えるように構成されたシェル組立体と、
   前記シェル組立体の貫通穴内を延びるように構成された第１および第２のスピンドルユニットを有する、長く延びたスピンドル組立体と、を有し、
   前記第１および第２のスピンドルユニットは、前記シェル組立体を組み立てられた構成に保持するように、前記シェル組立体の貫通穴に連結されるリング部材を有するように構成されており、
   前記両スピンドルユニットの少なくとも１つは、前記第１のスピンドルユニットを前記第２のスピンドルユニットに解除可能に結合するように、ラッチ位置とラッチ解除位置との間を移動可能なラッチ機構を有し、
   前記ラッチ機構は、
   前記第１のスピンドルユニットの前方端部から延びているピストンシリンダと、
   第１および第２の端部並びに前記貫通穴の前記中心軸と同軸の中心軸を有し、前記ピストンシリンダの中に備えられ、前記ピストンシリンダ内を前方位置と後方位置との間で往復運動するピストンと、
   前記第１の端部と前記第２の端部との間の位置で前記ピストンに連結され、ピボット運動可能な少なくとも１つのラッチフィンガと、を有し、
   前記少なくとも１つのラッチフィンガは、前記ピストンシリンダ内の前記ピストンの位置に応答して、前記ピストンに向かって内方に前記第２スピンドルユニットと結合する位置まで動くことができ、かつ前記ピストンから離れる方向に外方に前記第２スピンドルユニットとの結合が解除される位置まで動くことができるラッチ端部を有し、前記ピストンの前記第１の端部は、前記ピストンシリンダ内の前記ピストンの位置を変えるように、アクチュエータによって動かされることができ、それによって、前記結合する位置と前記結合が解除される位置との間で、前記少なくとも１つのラッチフィンガを動かすことができ、
   前記ピストンの前記第２の端部にばねが位置しており、前記ばねは、前記ラッチフィンガを前記結合する位置まで動かすように作動することができる、タイヤ製造用コア組立体。
2. 前記シェル組立体の貫通穴から延びている前記両スピンドルユニットの少なくとも第１のスピンドルユニットの突出端部に結合するように構成されている少なくとも１つの外部のアーム機構をさらに有する、請求項１に記載のタイヤ製造用コア組立体。
3. 前記突出端部は、前記アーム機構の前方端部を密着して受け入れる開いたソケットを構成している、請求項２に記載のタイヤ製造用コア組立体。
4. 前記第１のスピンドルユニットのソケットと前記アーム機構の前方端部とは、相補形の実質的に円錐台の形状からなる、請求項３に記載のタイヤ製造用コア組立体。
5. 前記ラッチ機構は前記アーム機構によって作動させられる、請求項２に記載のタイヤ製造用コア組立体。
6. 前記アーム機構の前方端部は、前記ラッチ機構を前記ラッチ位置から前記ラッチ解除位置に移動させる軸状のロッド部材を有している、請求項４に記載のタイヤ製造用コア組立体。
7. 前記ロッド部材は、中心軸に沿って、前記アーム機構の前方端部を通って往復移動する、請求項６に記載のタイヤ製造用コア組立体。
8. 前記ラッチ機構は、
   前記第１のスピンドルユニットの前方端部から延びているピストンシリンダと、
   前記ピストンシリンダの中に備えられており、前記ピストンシリンダ内を前方位置と後方位置との間で往復運動するピストンと、
   前記ピストンに結合しており、前記ピストンシリンダ内の前記ピストンの位置に応答して、前記第２スピンドルユニットとの結合位置と結合解除位置との間を移動する少なくとも１つのラッチフィンガと、
   を有する、請求項７に記載のタイヤ製造用コア組立体。
9. 前記ラッチ機構は、前記ラッチ機構を前記結合位置に向けて付勢する少なくとも１つのバイアスばねをさらに有している、請求項８に記載のタイヤ製造用コア組立体。
10. 前記バイアスばねは、前記ピストンの前方端部と前記ピストンシリンダの前方端部との間に位置している、請求項９に記載のタイヤ製造用コア組立体。
11. 前記アーム機構の前方端部は、前記ピストンに結合しており、かつ前記ラッチ機構を前記ラッチ位置から前記ラッチ解除位置に移動させる、往復運動する軸状のロッド部材を有している、請求項１０に記載のタイヤ製造用コア組立体。

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