JP5335402B2

JP5335402B2 - タイヤ組立コアセグメントマニピュレータ装置および方法

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Publication number: JP5335402B2
Application number: JP2008326312A
Authority: JP
Inventors: ダドリーカリーウィリアム; アランランデルデニス; アランヘンソーンデイヴィッド; ベスドンブロースキーメアリー
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: US20090159185A1; EP2072239B1; CN101462366A; EP2072239A1; JP2009149092A; CN101462366B; US7874822B2; ES2381635T3; BRPI0805710A2

Description

本発明は、概して、自動化されたタイヤ製造ラインに関し、特に、タイヤ製造硬化ラインのタイヤ組立コアセグメントマニピュレータ装置および方法に関する。

硬化していないタイヤ、すなわちグリーンタイヤを、タイヤプレス内の金型を用いて加硫することが知られている。熱と圧力をタイヤに加えてタイヤを硬化させるときに、タイヤブラダを、金型およびグリーンタイヤの内側に挿入し、金型の、サイドウォール形成表面およびトレッド形成表面の中にグリーンタイヤを押し込むように膨張させる。所定の時間が経過した後に、金型を開き、硬化したタイヤをタイヤプレスから取り外す。

従来のタイヤ組立工程では、本質的にタイヤカーカスの環状の膨張を制御できないため、完成したタイヤに近い寸法および形状の分割されたコアに貼り付けられた複数の構成部材によってタイヤを組み立てることが提案されている。コアは、中心軸から概ね半径方向に延びている複数のセグメントを有している。各コアセグメントは外表面を有し、この外表面は、他のセグメントの外表面とともに、タイヤを構成することができる環状の外表面を形成する。２００５年１２月２日出願の「Tire Building Core Latching and Transport Mechanism（タイヤ組立コアのラッチおよび搬送機構）」という名称の米国特許出願１１／２９２９９１号と、２００５年１２月２日出願の「Heated Tire Building Core Assembly and Method（加熱されたタイヤ組立コア組立体および方法）」という名称の米国特許出願１１／２９３３９７号が、そのような分割されたコアの一例を開示している。

タイヤを構成するために、分割されたコアを用いる場合には、分解時および再組立時に、タイヤ組立表面を形成する複数のコアセグメントを操作する（マニピュレートする）必要がある。そこで、コアセグメントの操作を実現するための効果的な装置および方法が望まれているが、これまで実現されていない。

本発明の一態様によると、硬化したタイヤを支持するように構成されている環状のコア本体を形成するコアセグメントを移動させるコアセグメント操作装置が提供される。コア本体は、コア中心軸から概ね半径方向に延びている複数のコアセグメントを有している。複数のコアセグメントは、キーセグメントからなる第１の組と、第２のセグメントからなる第２の組とを含み、キーセグメントは、第２のセグメントとは異なる物理的特性を有しており、第２のセグメントを、組み立てられたコア本体の半径方向外側位置に動作可能に保持している。この装置は、キーセグメントおよび第２のセグメントにそれぞれ隣接し、離れて位置する円状の列をなすように配置された複数のキーセグメント係合機構および複数の第２のセグメント係合機構を有している。キーセグメント係合機構および第２のセグメント係合機構は、キーセグメントおよび第２のセグメントをそれぞれ、コア本体の半径方向外側位置から半径方向内側のセグメント取り外し位置まで個別に移動させることができるようになっている。

本発明の他の態様によると、キーセグメント係合機構および第２のセグメント係合機構が、それぞれのセグメントを、セグメント取り外し位置のセグメント取り外し装置に搬送し、そしてセグメント受け取り位置まで半径方向外側に戻し、キーセグメント係合機構のセグメント受け取り位置は、第２のセグメント係合機構のセグメント受け取り位置に対して半径方向内側にある。

さらに他の態様では、セグメント係合機構はピン部材を有している。キーセグメント係合機構のピン部材は、セグメント受け取り位置のピン部材を、下向きに傾いた状態と、直立したキーセグメント受け取りピン状態との間で、ピボット運動させることができるようになっているピボット支持ブロックに取り付けられている。

他の態様によると、前記したように構成された環状のコアを形成するコアセグメントを移動させる方法が提供される。その方法は、それぞれのコアセグメントに隣接し、離れて位置する円状の列をなすように配置されたキーセグメント係合機構および複数の第２のセグメント係合機構にそれぞれ固定された係合状態になるように、キーセグメントおよび第２のセグメントを移動させることと、キーセグメント係合機構および第２のセグメント係合機構を個別に作動させ、それによって、係合しているそれぞれのコアセグメントを、コア本体の半径方向外側位置から半径方向内側のセグメント取り外し位置まで半径方向内側に移動させることと、キーセグメント係合機構および第２のセグメント係合機構を、半径方向外側のセグメント受け取り位置まで個別に移動させることを含む。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

最初に図１および２を参照すると、統合されたタイヤ製造ラインの一部である、本発明の対象となる硬化ライン１０が示されている。この硬化ライン１０は、直線的に配列された構成の複数のステーションを含むものとして示されているが、使用者の便宜および／または好みに応じて、必要な場合には、他の構成の複数の作業ステーションも用いることができる。タイヤ製造ラインは、完成したタイヤに近い寸法および構成になっている分割されたコアに貼り付けられた複数の構成部材によって、タイヤを組み立てる。参照によって本明細書に援用される２００３年４月１７日出願の「A Method for Curing Tires and a Self-Locking Tire Mold（タイヤを硬化させる方法およびセルフロックタイヤ金型）」という名称の米国特許出願第１０／４１７，８４９号では、タイヤ成形用の分割された金型が記載されている。この金型は、中心軸と、半径方向に移動可能な複数のトレッド形成セグメントと、上部サイドウォール形成プレートと下部サイドウォール形成プレートの２つのサイドウォール形成プレートと、円周方向に離して配置された、複数のトレッド形成セグメントをロックする複数の手段を有する上部ロックリングとを有している。ロックする手段の各々は、金型をロック位置に閉じる際に複数のトレッド形成セグメントを半径方向に縮小させるための所定の角度経路を実現する。タイヤ成形用の分割された金型は、グリーンタイヤ組立体を受け入れる大きな開口を有している。金型は、グリーンタイヤと組立コアとを内部に受け入れることができ、タイヤの組立時の寸法が成形時の寸法に非常に近くなるように維持できる。

金型は、組み合わされて環状のタイヤ組立表面を形成する複数のセグメントを有しており、かつラッチおよび処理機構を有しているタイヤ組立コア組立体（tire building core assemble）を受け入れる。そのようなコアは、参照によって本明細書に援用される、２００５年１２月２日出願の「Tire Building Core Latching and Transport Mechanism：タイヤ組立コアのラッチおよび搬送機構」という名称の米国特許出願第１１／２９２，９９１号と、２００５年１２月２日出願の「Heated Tire Building Core Assembly and Method：加熱されたタイヤ組立コア組立体および方法」という名称の米国特許出願第１１／２９３，３９７号に開示されている。この機構は、タイヤ製造におけるタイヤ組立コアと、製造工程に関連する任意の組立ステーション、硬化ステーション、またはその他のステーションとの間に、確実な取付手段を備えている。複数の取り付け点は、ステーション同士の間のコアの搬送に役立つコアの各端部に位置している。この機構によって、２つの半分部へのコアの自動的な取り付けおよび取り外しが可能になり、正確なタイヤ製造に必要な、十分な精度および剛性が実現される。この機構は、複数のリンク駆動されるラッチフィンガと、コア内の円錐状の境界部分（インターフェイス）とからなる。

グリーンタイヤを硬化させるために、参照によって本明細書に援用される２００３年１２月１９日出願の「A Single Station Tire Curing Method and Apparatus：単一ステーションによるタイヤの硬化方法および装置」という名称の米国特許出願第１０／７４１，７５２号に記載されているようなタイヤ硬化ステーションを採用することができる。１つのコイルまたは複数のコイルのグループが、タイヤ金型の、正確な熱を作用させることが必要な領域を囲むように配置されている。加熱は、制御ユニットに提供されるレシピプログラムによって規定されている。

硬化ライン１０は、コア組立体１５上で作られたグリーンタイヤを硬化させるために、前述のタイヤ製造ラインに組み込まれるようになっている。硬化ライン１０は、タイヤ組立コア組立体１５に動作可能に係合している上側コアマニピュレータ（manipulator、操作機構）１２と、反転装置１４と、下側コア組立ステーション１６とを有している。上側コアマニピュレータ組立体１２は、大まかに、コア組立体１５を、金型組立ステーション１８と、それに隣接して配置されている誘導熱ドーム組立体２４を有する硬化ステーション２２との間を、硬化ライン１０に沿って移動させる移動可能な組立体である。金型マニピュレータ組立体２６は硬化ライン１０上をまたいでおり、コアおよびタイヤ組立体１５を収容している組み立てられた金型を、制御パネル２８からの電気制御の下で、硬化ステーション２２と金型組立ステーション１８との間を搬送レール組立体３０に沿って移動させる。複数の誘導加熱制御パネル３２が誘導熱ドーム組立体２４に隣接して配置されており、熱硬化サイクル全体を通して誘導熱ドーム組立体２４を電気的に制御する。硬化ライン１０全体を通して、円錐状の結合境界部分（docking interface）８４が、コアおよびタイヤ組立体１５の下側半分部と連結して、複数のステーション１４、１６、１８および２２内で実行される作業のために、コアおよびタイヤ組立体１５の位置を定めて配置するように、それらのステーション内で使用される。

図３は、ライン１０をまたぐ支持フレーム組立体として作られており、レール組立体３０に沿ってステーションからステーションへと往復運動するように配置されている上側コアマニピュレータ組立体１２を拡大して詳細に示している。上側コアマニピュレータ組立体１２は下側コアマニピュレータ１６をまたいでおり、下側コアマニピュレータ１６とともにコア組立／分解ステーション３４を構成している。コア組立／分解ステーション３４は、コアおよびタイヤ組立体１５と連動する複数の組立体を有している。そのような組立体には、下部スピンドルクランプ組立体８４、中間コアセグメント支持組立体８２、下側セグメント処理組立体８０、および上側タイヤ取り外し装置３６が含まれている。組立体８４、８２、８０、および３６は下側コアマニピュレータ１６を構成しており、図３に示されているように、相互に積み重なった構成になるように概ね揃えられている。組立体３６、８０、および８２は、概ね円形の構成であって、共通の円形の中心開口３９を中心として外周が揃えられている。下部スピンドルクランプ組立体８４は、コア組立／分解ステーション３４の下部から、軸方向上向きに開口３９内に突出している。以下に説明するように、硬化ライン１０内のコア組立／分解ステーション３４の位置で複数の作業が実行される。本明細書中では、コア組立／分解ステーション３４は、下側コアマニピュレータ１６（部分組立体（サブアセンブリ）３６、８０、８２、および８４）と上側コアマニピュレータ１２の組み合わせである。

図４、６、１２、１３、および３８を参照すると、タイヤ取り外し装置（tire unloading apparatus）３６は下側コアマニピュレータ１６の一部であって、コア組立／分解ステーション３４内の下側コアマニピュレータ１６の上部に配置されている状態が示されている。タイヤ取り外し装置３６は、垂直支持ポスト３８によって支持されており、タイヤ把持組立体４０を有している。タイヤ把持組立体４０は、円形の上側支持プレート４１と、上側支持プレート４１の下方に間隔をおいて配置されている下側支持プレート４３とを有している。中心軸線開口３９は両支持プレート４１、４３の各々の中央を通って延びている。概ね垂直方向に向いた複数の長いタイヤ把持パドル４２が、開口３９の外周の周りに間隔を空けて内向きに配置されている。８つのパドル４２が図示されているが、必要に応じて、より多いまたはより少ないパドル４２を配置することができる。パドル４２は、垂直プレート部分４４と、開口内３９に延びている水平下部フランジ４６とを有する概ねＬ形状である。複数のリンケージアーム４８は、パドル４２が開口３９に対して半径方向に向いた状態を維持するように、複数のパドル４２を１つに連結している。図示されているように複数のパドル４２を１つに結び付けるために、上側の接続リンク５２がさらに設けられている。互いに離れて位置している上側と下側の作動アーム５２、５４の組が、遠い方の端部でパドル４２にピボット運動可能に接続され、他方の端部でピボットロッド５８にピボット運動可能に接続されている。作動アーム５２、５４は、作動アーム５２、５４がピボットロッド５８を中心にしてピボット運動するときに、半径方向内側および外側のアーチ状の経路に沿って複数のパドル４２を一斉に揺動させるように、一緒にリンクされている。パドル４２は、アーチ状経路の最も内側の位置で、半径方向内側に向いたタイヤ把持方向を維持するように、作動アーム５２、５４の遠い方の端部の位置でピボット運動するように取り付けられている。ピボットロッド５８は、支持プレート４１、４３の間を垂直方向に延びている。そのため、パドル４２は、作動アーム５４、５６がピボット運動をすると、半径方向に最も内側のタイヤ把持位置と半径方向外側のタイヤ解放位置との間を一斉に往復運動する。

空気シリンダ６０が取り付けられ、作動アーム５４、５６に結合されている駆動軸を有している。シリンダ６０の駆動軸は、各パドル４２にリンクされている作動アーム５４、５６に、従来同様のリンケージによってリンクされている。そのため、シリンダ６０の駆動軸が、軸方向の往復運動によって、作動アーム５４、５６を回転運動させ、それによって作動アーム５４、５６とそれらに接続されているパドル４２とを、前述のようにタイヤ把持位置と解放位置との間で移動させる。円形の支持フレーム６２が、タイヤ把持組立体４０を支持し、支持スタンド６４に固定されている。ボールねじ機構６６が、サーボモータ６８によって駆動され、駆動リンケージ６９によってタイヤ取り外し組立体３６をレール７０に沿って上下させるように接続されている。レール７０同士は間隔を置いて配置されており、ポスト３８を垂直方向上方に延ばすように配置されている。駆動モータ７２は、タイヤ把持組立体４０を、図１２と１３に示されている両位置の間を１８０度回転させるように接続されている。タイヤ把持組立体４０は、軸７４に取り付けられている。モータ７２は、軸７４を駆動するようにクラッチ７６によって軸７４に係合し、それによって、タイヤ把持組立体４０の、プログラムされた往復ピボット運動を実現する。複数のケーブルがケーブルキャリヤ７１によって制御ユニットまで引き回されている。エンコーダ位置センサ７８がタイヤ把持組立体４０のピボット運動を制御している。

図４、５、６を参照すると、下側コアマニピュレータ１６の残りの部分組立体の概ね上方、つまり下側コアセグメント処理組立体８０、中央コアセグメント支持装置８２、および下側スピンドルクランプ組立体８４の概ね上方に配置されているタイヤ取り外し装置３６が示されている。図７と８から最も良くわかるように、下側スピンドルクランプ組立体８４は、支持支柱８７内を垂直に往復運動するように取り付けられている円錐台支持部分８８を有している上向きのクランプ機構８６を備えている。空気圧シリンダ１０４が、クランプ機構８６をレール９６に沿って垂直に移動させるように取り付けられている。空気シリンダ９０が、支持部分８８内のそれぞれの開口９５内に取り付けられている４つのラッチ部材９４をピボット運動させるように、駆動ロッド９２を介して接続されている。４つのラッチ部材９４は、円錐台支持部分８８を中心として等距離に９０度離れた間隔で、開口９５内に位置している。ラッチ部材９４は、ラッチ部材９４を下側コアスピンドル組立体２４０内の移動止め内に配置して保持する内側位置に、ばねによって付勢されている。ラッチ部材９４は、駆動ロッド９２が軸方向上向きに移動して、ラッチ部材９４を外向きにカム駆動してそれぞれのコアスピンドル移動止めから出し、それによって、以下にさらに説明するように、下側コアスピンドル組立体２４０を円錐台支持部分８８から解放するまで、内側のラッチ位置にばねによって付勢されている。参照によって本明細書に援用される米国特許出願第１１／２９２，９９１号は、コア組立体と、クランプ機構８６と同様に構成されているクランプ機構との間に用いられている複数の取り付けおよび取り外し機構を示し、説明している。

クランプ機構８６はレール９６に沿って垂直方向に往復運動する。自立支持スタンド９８が設けられている。電力および制御ケーブルが、制御タワー１００から下部スピンドルクランプ組立体８４までケーブル支持部分１０２に沿って引き回されている。一体型のロッドクランプブレーキ機構９３を備えている空気シリンダ１０４が垂直支持支柱１０６に取り付けられており、レール９６に沿って組立体８６を往復駆動する。

図９を参照すると、コアセグメント支持装置８２が詳細に示されている。１対の支持ベース部材１０８がポスト１１０を支持している。長方形のフレーム１１１が、ポスト１１０の上端部に接続されている。フレーム１１１の間には、移動可能な中央セグメント支持フレーム１１２がある。支持フレーム１１２は、円形プレート１１３を有している。Ｌ形状アーム１１４の円状の列が、プレート１１３の上面の周囲に円周方向に離れて位置し、かつプレート１１３の上面から上向きに突出しており、各々が遠い方の端部に固定されているパッド１１６を有している。複数のパッド１１６は、青銅やプラスチックなどの耐摩耗材料から作られている。下側コア組立体２３４のセグメントの数に対応して８つのアーム１１４が図示されているが、他のコア組立体構造の場合には、必要に応じて、より多いまたはより少ないアーム１１４を用いることができる。ブレーキ機構１１８を備えている１対の空気シリンダがポスト１１０に取り付けられており、移動可能な支持フレーム１１２を、ポスト１１０の内向きの側面に沿って上向きに延びているレール１２０に沿って往復運動させるように作動する。離れて位置しているＬ形状のアーム１１４の円周状の列は、各アーム１１４が、分割されたコア２３４のそれぞれのセグメント部材を支持できるような直径を有する円状の列を形成している。

図５、１０、１１、１１Ａ、および１１Ｂは下側セグメント処理組立体８０を示している。下側コアセグメント処理組立体８０は、交差支持ブレース（braces、筋かい）１２３によって接続されている支持ポスト１２１によって、自立フレーム１２２内で支持されている。半径方向に交互に延びている８つのセグメントピン部分組立体１２４、１２７の円状の列が、上側の上部プレート１２５上に配置されており、８つの部分組立体１２４、１２７は、組み立てられた環状のコア２３４を構成する８つのコアセグメント２４４、２４６に対応している。キーセグメント２４４用の４つのピン部分組立体１２４と、大きいコアセグメント２４６用の４つのピン部分組立体１２７とがある。より多いまたはより少ない部分組立体１２４、１２７を、より多いまたはより少ないコアセグメント２４４、２４６を収容するために必要に応じて用いることができる。各部分組立体１２４、１２７は、確実な駆動ベルト（positive drive belt）１２８によってボールねじ１３０に結合されているサーボモータ１２６を有している。ボールねじ１３０は、図１１に示されているように、部分組立体１３２を、ガイドレール１３４に沿って軸方向に駆動するように接続されている。ブロック１３８によって支持されているピン１３６が、移動可能なフレーム１３２の前端部に位置しており、上向きに突出している。ピン１３６は、ブロック１３８の遠い方の端部に位置しているセグメント支持表面１４０から延びており、各ピン１３６には、ピン１３６の、それぞれのセグメントピン受け入れ開口への挿入を容易にするように、遠い位置の凸状導入表面（convex lead-in remote surface）１４２が設けられている。したがって、各ピン１３６は、内側のセグメント係合位置と外側の収容位置との間を、プレート１２５に沿って半径方向に往復運動可能である。表面１２５上のピンの列は、複数のピン１３６が、それぞれのコアセグメント２４４、２４６内を上向きに延びている適切なそれぞれの開口に挿入されるように配置された構成である。保護ガード１４４がベルト１２８を覆っている。傾斜ピン組立体１２４が、キーセグメント係合組立体を代表して図１１に示されている。分割されたコア２３４は、円状の列内で大きい複数のコアセグメント２４６と交互に位置している小さい複数のキーセグメント２４４から組み立てられている。

コア２３４の分解時には、４つのセグメントピン組立体１２４と４つのより大きいセグメントピン組立体１２７が、半径方向外側位置にある（図１０参照）。４つのキーセグメント係合組立体１２４のピン１３６は、それぞれのキーセグメント２４４内に下から突出し、より大きいセグメント係合組立体１２７のピン１３６は、それぞれの大きいセグメント２４６内に下から突出する。硬化したタイヤ２３０は組み立てられたコア２３４上に配置されている。複数のセグメント２４４、２４６は、半径方向にコア組立体１５の中央まで移動して、コア２３４とタイヤ２３０の中央の開口から１つずつ取り外される。まずキーセグメント２４４が１つずつ取り外される。各キーセグメント２４４はその組立体１２４からコアおよびタイヤ組立体１５の中央に向けて半径方向内向きに移動する。このキーセグメント２４４は中央位置から、上側コアマニピュレータ１２によって支持されている上側セグメントマニピュレータ１４６によって取り上げられる。キーセグメント２４４は、上側セグメントマニピュレータ１４６によって持ち上げられて中央コア位置の外に出され、上側コアマニピュレータ１２の収容ステーション１５２まで搬送される。それから、組立体１２４の移動可能なフレーム１３２が半径方向外向きに後退させられて、初期位置に戻される。すべてのキーセグメント２４４がいったん取り外されて収容されると、より大きいセグメント２４６が１つずつ同じようにして取り外される。

４つのキーセグメント組立体１２４の各々は、支持しているピン１３６が、図１１の直立しているピン位置から図３８に示されているほぼ水平に傾斜した向きまで傾斜するように構成されている。各キーセグメント組立体１２４の傾斜は、そのキーセグメントをコア組立体１５の中央の位置の上側セグメントマニピュレータ１４６まで搬送した後に組立体が半径方向外側の収容位置に後退したときに生じる。４つのキーセグメント組立体１２４の各々は、それぞれのキーセグメント２４４を取り外して半径方向外側の収容位置まで戻った後に、下向きに傾斜する。キーセグメント組立体１２４の下向きの傾斜によって、より大きいセグメント組立体１２７の各々が、より大きいセグメント２４６を、隣接するキーセグメント組立体１２４を通過させて、上側セグメントマニピュレータ１４６まで搬送するためにコアおよびタイヤ組立体１５の中心まで移動させるのに十分な隙間ができる。

コアの分解の最後に、セグメント処理組立体１２４、１２７のすべてが、図１０に示されているそれぞれの半径方向外側の収容位置に戻る。キーセグメント処理組立体１２４は、コアの再組立処理の準備のために、上向きに傾斜し、垂直方向を向いた状態に戻る。収容位置では、セグメント処理組立体１２４、１２７は、概ね組み立てられたコア１５の形態を取る。しかし、後退したキーセグメント処理組立体１２４の位置は、より大きいセグメント処理組立体１２７に対して、わずかに半径方向内側である。上側セグメントマニピュレータ１４６はコアセグメントを１つずつ逆順に、すなわち、先に大きいセグメント２４６を、続いてキーセグメント２４４を、それぞれのピン１３６上の位置に戻す。すべてのセグメント２４４、２４６がそれぞれのピン１３６上に配置された後に、キーセグメント２４４は隣接するより大きいセグメント２４６に係合して、コア１５の最終組立形状になるように半径方向外向きに移動する。キーセグメント２４４は、図３８に符号２６２で示されている、セグメントの表面と表面との接触によって、より大きいセグメント２４６を、組み立てられて円形になった分割されたコア２３４内に保持する。したがって、キーセグメント２４４は、より大きいセグメント２４６を取り外せるように円状の列からまず取り外され、より大きいセグメント２４６を定位置に固定するように、最後に列に戻される。

前述した通りに隙間ができるようにピン１３６が下向きに傾斜するのを容易にするために、キーセグメント処理組立体１２４がその前端部の位置のピボットブロック１３３上にセグメントピン１３６を備えていることを除いて、キーセグメント処理組立体１２４はより大きいセグメント処理組立体１２７と同様に構成されていることが理解されるであろう。より大きいセグメント２４６の各々のセグメント処理組立体１２７は、傾斜機能を有しており、したがって他の機構が不要でありそのような他の機構が設けられていないことを除いて、キーセグメント処理組立体１２４と同様に構成されている。より大きいセグメント処理組立体１２７の各ピン１３６は固定ブロック（不図示）に取り付けられている。さらに、セグメント２４４、２４６は、コア上の硬化したタイヤ１２０を避けるために、コアの分解中にコアおよびタイヤ組立体１５の中央から１つずつ取り外されることが理解されるであろう。コアがいったん分解されてタイヤが取り外されると、コアセグメント２４４、２４６は上側セグメントマニピュレータ１４６によって、半径方向外側の位置にあるピン１３６上に、下向きに移動する。したがってコアはセグメントごとに、最終構成になるように再組み立てされる。

作動シリンダ１３５がフレーム１３２上に取り付けられており、ピン支持ブロック１３８に接続された作動ロッドを有している。シリンダ１３５の作動によって、ピン１３６を、コアセグメントに係合する垂直位置（図１１参照）から、図３８のような水平方向に近づいた収容位置までピボット運動させる。すべてのセグメント２４４、２４６がいったん分解されると、複数のセグメント処理組立体１２４の複数のピン１３６はピボット運動して垂直向きに戻り、コア２３４の再組立を待つ。

図１４、１５、および２２は、上側コアセグメントマニピュレータ１４６と上側スピンドルラッチ機構１９８とを有する上側コアマニピュレータ組立体１２を示している。橋渡ししているトラスが、上側コアセグメントマニピュレータ１４６を支持しているフレーム２２２と、上側スピンドルラッチ機構１９８を支持しているフレーム２２４とを有する支持フレーム組立体１４８を構成している。フレーム２２２は、水平方向に再配置可能な内側フレーム２２２Ａと外側フレーム２２２Ｂとを有しており、フレーム２２４は内側フレーム２２４Ａと外側フレーム２２４Ｂとを有している。上側コアセグメントマニピュレータ１４６は、内側フレーム２２２Ａに取り付けられている上側コアセグメント処理機構１５０（図１６に詳細を示す）を有している。上側コアセグメントマニピュレータ１４６は、上側コアセグメント処理機構１５０に隣接するコアセグメント収容ステーション１５２をさらに有している。互いに離れて位置する１対の水平プレート１５３が収容ステーション１５２内に配置されており、各プレート１５３は、互いに離れて位置する４つの上向きのピン部材１５１の直線的な列を支持している。収容ステーション１５２の両側に４つずつあるピン１５１は、それぞれのコアセグメントソケットに挿入されるような寸法になっており、コアセグメントを収容ステーション１５２内で支持する働きをする。８つのピン１５１は、以下に説明するように、分解シーケンスにおいて協働して８つのコアセグメントを受け、コアの再組立のために逆順の処理が実行されるまで、一時的にセグメントを収容する。

ギヤボックスおよびサーボモータ１５４が、垂直軸１５８を３６０度回転させるように、駆動ベルト１５６によって接続されている。それによって軸１５８は上側コアセグメント処理機構１５０を回転させる。図１４、１７、４１、および４２を参照すると、収容ステーション１５２内の収容ピン１５１の各々が、それぞれのピン支持ブロック１６０から延びている。ピン１５１の各々は、ピンに割り当てられているコアセグメントによって形成されている収容ステーション１５２内の特定の位置にある。各セグメントは、コアセグメント処理組立体１５０の遠い方の端部の位置で、コアセグメントグリッパ１７４によって取り上げられる。グリッパ（gripper、把持手段）１７４の水平ピン１８４はピボット運動して、セグメント側方ソケット２５２内に入り、グリッパ１７４の垂直ピン１８２は下降してセグメント垂直ソケット２５０内に入る（図３５参照）。ガイドフランジ１７３が、垂直ピン１８２の、目的とするセグメントソケット２５０への位置合わせを補助する。ピン１８２、１８４がセグメント内のそれぞれのソケット２５０、２５２にいったん係合すると、セグメントはしっかりと把持され、半径方向内向きに移動し、上側コアセグメント処理組立体１５０がフレームレール１６７に沿って上向きに移動するときに、コアセグメント列から外れて持ち上げられる。持ち上げられたセグメントは、セグメント収容ステーション１５２内の目的のピン１５１に到達するまで、組立体１５０によってレール１７０に沿って搬送される。それから、セグメントは目的のピン１５１上に下降させられ、グリッパ１７４のピボット運動によって、図４２に示されている位置まで回転する。セグメントは、水平ピン１８４がセグメント側方ソケット２５２の外へピボット運動するときに解放される。コアセグメント処理組立体１５０は上昇し、他のコアセグメントを見つけ出して取り出すために、逆順の処理によってコア２３４に戻ることができる。その処理は、コアの再組立作業中に上側コア２３４を再組立するために、逆のシークエンスになっている。分割されたコア２３４はいったん完全に再組立されると、他の新たなタイヤ組立作業に用いることができるようになる。

各コアセグメント２４４、２４６の収容位置は、複数のセグメント２４４、２４６が分解されて組み立てられるシークエンスに対応するように、収容ステーション１５２内にあらかじめ割り当てられている。前述したように、コア２３４は、交互になっている、より小さいくさび形のキーセグメント２４４とより大きいコアセグメント２４６とから構成されている。キーセグメント２４４は大きいセグメント２４６を、斜めになったセグメント表面２６２への突き当てによって、コア２３４の環状の構造内に取り込む（図３８参照）。そのため、より小さいキーセグメント２４４がまず取り外され、次の、より大きいコアセグメント２４６の取り外しを容易にする。４つのキーセグメント２４４の各々が取り外されて収容ステーション１５２内にまず配置され、それから４つのより大きいセグメント２４６が続く。分解時に実施された処理のシークエンスは、収容ステーション１５２内でのキーセグメントＫ１〜Ｋ４とより大きいコアセグメントＬ１〜Ｌ４の収容位置を明確にしている図４２から理解されるであろう。キーセグメントＫ１〜Ｋ４は中央に配置されているピン１５１の上に位置するのに対して、コアセグメントＬ１〜Ｌ４は、組み立てられたコア列内で所定のセグメントが突き当たっている同じキーセグメントに隣接している外側のピン１５１上に位置している。したがって、コアセグメント、たとえばＬ４は、組み立てられたコア内では、キーセグメントＫ１の隣に位置することになる。より大きいセグメント２４６の各々の収容位置が収容ステーション１５２内のキーセグメント２４４に隣接していることは、上側コアの分解を促進するだけでなく、逆順の処理によるコアの再組み立ても促進する。これは、コア内の隣接するキーセグメント／より大きいセグメントの対が近接している状態が、収容ステーション１５２内で保持されるからである。

さらに、各セグメント２４４、２４６の半径方向内向きの面つまり側面２５１は、収容ステーション１５２の２つの側部の間の中心点「Ｐ」に向けて、収容ステーション１５２内で内向きに傾斜している。それによって、各セグメントを配置し取り出すのに必要なグリッパ１７４の回転移動が最小になる。各セグメントの前側２５１が傾斜して配置されていることにより、各セグメントの垂直ソケット２５０と水平ソケット２５２は中心点「Ｐ」の方向に向いており、グリッパ１７４は、そのグリッパ１７４が各セグメント２４４、２４６に対して特定の方向に接近するように配置され、それによって無駄な動きと無駄な時間をなくしている。各セグメント２４４、２４６が、組み立てられたコア２３４内でそのセグメントに隣接するセグメントに収容ステーションプレート１５３上でも隣接するように配置されることが、平行な複数のステーションプレート１７３の間の点「Ｐ」に向かって前側部分２５１が半径方向内向きに傾斜することと併せて、上側コア２３４の組立と分解とを促進し、サイクル時間を短縮する。

上側コアセグメント処理機構１５０は、レール１６７に沿って往復運動する内側フレーム２２２Ａに取り付けられている。サーボモータ／ギヤボックス１６４は、移動可能なフレーム２２２Ａを駆動し、それによって上側コアセグメント処理機構１５０を、垂直に向いているレール１６７に沿って駆動するように接続されている。

図１６からわかるように、サーボモータ１６８は、上側コアセグメント処理機構１５０をレール１７０に沿って半径方向に移動させる駆動ボールねじ１７２に取り付けられている。上側コアセグメント処理機構１５０の遠い方の端部には、ガイド導入凸部（guide lead-in projection）１７３が取り付けられた取り付けプレート１７５を有するセグメントグリッパ組立体１７４が位置している。アーム１７７がベースプレート１７６に鋭角に取り付けられている。セグメントグリッパ組立体１７４は、取り付けプレート１７５の位置で、アーム１７７の遠い方の端部に接続されている。

図１６、１７、１７Ａ、および３８を参照すると、支持マウント１７９が取り付けプレート１７５の下側から延びている。空気シリンダ１７８が、ピン１８１の位置で、支持マウント１７９にピボット運動可能に接続されている。支持アーム１８３が取り付けプレート１７５の下側に取り付けられており、垂直セグメント係合ピン１８２が、ねじ１８５によって支持アーム１８３に固定されている。ピン１８２は支持アーム１８３から下向きに突出しており、以下に説明するように、各コアセグメント内のソケット内に下向きに密接に受け入れられるように寸法が設定されている。取り付けられたピボットアーム１８０は、ピン１８７によって、空気シリンダ１７８の作動ロッドの遠い方の端部にピボット運動可能に接続されている。ピボットアーム１８０は、下側ピン１８９によって、支持アーム１８３にピボット運動可能に接続されている。空気シリンダ１７８の作動によってピボットアーム１８０がピボット点１８９を中心としてピボット運動させられ、それによって、ピボットアーム１８０の遠い方の端部を、アーム部材１７３を通して、通路１８８の内外に移動させる。ピボットアーム１８０の遠い方の端部とともにアーム部材１７３を通って通路１８８の内外に移動するセグメント側係合ピン１８４が、ピボットアーム１８０の遠い方の端部に固定されている。近接スイッチ１８６が支持アーム１８３に取り付けられており、コアセグメント２４４、２４６が近くに存在するのを検知することによって、ピン１８２が各コアセグメント内に挿入される量を制御する。

図１４、１５、１８、１９、および２８を参照すると、出力軸１９２を有しているモータ／ギヤボックス１６５、１９０がフレーム１４８に取り付けられており、出力軸１９２はコアマニピュレータフレーム２２４に接続されている。駆動軸１９２は、コアマニピュレータフレーム２２４をレール２２６に沿って往復垂直運動させるための動力を供給する。図１８と１９に詳細に示されている上側コアスピンドルラッチ機構１９８が、フレーム２２４に取り付けられてぶら下がっている。上側コアスピンドルラッチ機構１９８はフレーム組立体２２４の内側フレーム２２４Ａ上を垂直方向に往復運動する。上側コアスピンドルラッチ機構１９８は、図示されているように、円周上に互いに離れて位置する４つのラッチ部材２０２を有する円錐台ノーズ２００を有している。ラッチ部材２０２は、それぞれの開口２０５内でそれぞれのピボットピン２０３を中心にして、ラッチ部材２０２がノーズ２００の外側表面を越えて突出する外側ラッチ位置と、各ラッチ部材２０２が各通路２０５内にある後退したラッチ解除位置との間を、ピボット運動する。円柱状スリーブ２０４は上側コアスピンドルラッチ機構１９８の上側ハウジング２１６内を軸方向に延びており、同軸の作動ロッド２０６がスリーブ２０４の軸方向の穴２０１内に位置している。作動ロッドには端部キャップ２０７が設けられている。空気シリンダ２０８が、軸方向にスリーブ２０４に揃えられてハウジング２１６の上方に位置しており、Ｕ字型金具２１３によって作動ロッド２０６に連結されているプッシュロッド２０９を有している。作動ロッド２０６の軸方向の運動によって、タイヤ組立コア組立体１５の上側スピンドル組立体内の内部ラッチ機構が作動し、上側スピンドル組立体を、コア分解工程の適切な段階で下側スピンドル組立体から取り外せるようにする。１対の空気シリンダ２１０が、スリーブ２０４を囲んでいるハウジング２１６の、対向する２つの側に取り付けられており、各シリンダ２１０は、アングルブラケットに接続されているプッシュロッド２１５を有している。アングルブラケット２１９はスリーブ２０４の両側に配置されており、ねじ２１８によってスリーブ２０４に取り付けられている。各ラッチ部材２０２が、接続部材（fitting）２１２によってスリーブ２０４に取り付けられている。上側コアスピンドルラッチ機構１９８は、ノーズ２００がタイヤ組立コア組立体１５の上側スピンドル組立体ソケット内に受け入れられるまで、前述したように移動フレーム２２４によって下降させられる。ラッチ部材２０２は、スピンドル組立体ソケット側壁内の凹部に係合するように外向きにピボット運動をする。ラッチ部材２０２は、凹部に遭遇すると、シリンダ２１０により加わる力によって外向きに押され、コア凹部にラッチされる。それによって、上側コアスピンドルラッチ機構１９８はタイヤ組立コアの上側スピンドル組立体に固定される。

コアは、スピンドルラッチ機構１９８とラッチ係合するのに続いて、レール２２６に沿って移動する上側コアスピンドルラッチ機構１９８によって軸方向に持ち上げられ軸方向に下降する。米国特許出願第１１／２９２，９９１号は、上側コアスピンドルラッチ機構１９８をコアおよびタイヤ組立体１５に取り付けるために用いられているラッチ機構について記載および図示している。

コア組立体１５は、ラッチ機構１９８にいったん取り付けられると、レール組立体３０に沿って往復移動する上側コアマニピュレータ１２によって、硬化ライン１０内でステーションからステーションに搬送される。図２１からわかるように、上側コアマニピュレータ１２は、ラッチ機構１９８に取り付けられたコアおよびタイヤ組立体１５を、フレーム１４８の脚１６６の上方の距離「Ｈ」の位置に吊り下げるように構成されている。図１と２から明らかなように、距離「Ｈ」は、マニピュレータ１２から吊り下げられているコアおよびタイヤ組立体１５と、硬化ライン１０を構成しているステーション１６、１８、２２との間に隙間ができるようにするのに十分な高さである。その結果、高さ「Ｈ」によって得られた隙間によって、たとえばマニピュレータが、硬化したタイヤおよびコア組立体１５を、他のステーションの第２のタイヤおよびコア組立体を越えて搬送することができる。それによって、複数のコアおよび金型ユニットが、硬化ライン１０内の異なる位置で同時に処理され、それによってサイクル時間が低減して効率が改善される。

ラッチ部材２０２は、空気シリンダ２１０からの圧力の下でスリーブ２０４を上側スピンドルラッチ機構１９８内で軸方向に上向きに移動させることによって、後退したラッチ解除位置までピボット運動できることが理解されるであろう。スリーブ２０４が上向きに移動し、それによってリンケージが、各ラッチ部材２０２が上側コアスピンドル組立体の側壁内のそれぞれの移動止めから抜け出してそれぞれの開口２０５内に後退するまで、ラッチ部材２０２を内側に引く。後退位置では、ラッチ部材２０２は、円錐台状のノーズ２００の外側表面を越えて突出することはない。ラッチ部材２０２がそれぞれの開口２０５内で後退位置に移動すると、ノーズ２００は上側スピンドル組立体ソケット２３８から解放され、コアマニピュレータフレーム１９６の垂直方向の移動によって、上側コアスピンドルラッチ機構１９８は上側スピンドル組立体ソケット２３８から引き抜かれる。

図３、１２、１４、１５、２０、２１、２３、２５をまとめて参照すると、上側コアマニピュレータ１２は、コアセグメントを操作するために、内側フレーム２２２Ａを支持する外側フレーム２２０Ｂを構成している、垂直方向に向いた４つのガイドレールを有している。同様にフレーム２２４Ａは、ラッチ機構１９８を上昇させたり下降させたりするように、垂直方向の一組のレール２２６に沿って垂直方向に移動する。ラッチ機構１９８は、下側コアマニピュレータ１６上に配置されているコアおよびタイヤ組立体１５から上側コアスピンドル組立体２３６を持ち上げる。それによって、複数のコアセグメント２４４、２４６へのアクセスが容易になる。その後、上側コアマニピュレータ１２は、上側コアセグメント処理組立体１５０が下側コアマニピュレータ１６の上に位置するまで、レール３０に沿って移動する。上側コアセグメント処理組立体１５０と下側コアセグメント処理組立体８０の協調した運動を利用してセグメント２４４、２４６を半径方向に移動させ、次に、上側コアセグメント処理組立体１５０を用いて、セグメント２４４、２４６を、タイヤおよびコア組立体１５に拘束された状態から抜け出すように軸方向に移動させることによって、セグメントは、組み立てられたコア２３４から連続的に分解される。硬化したタイヤ２３０は、分割されたコア２３４が分解された後に取り外し装置３６から落下させられる。コアの再組立は逆順で実行される。あるいは、下側セグメント処理組立体８０だけを用いてセグメント２２４、２４６を半径方向内向きに移動させ、それから上側コアセグメント処理組立体１５０によって軸方向に移動させることによって、セグメント２２４、２４６を取り外すこともできる。これによると、現在あるセグメントを半径方向に移動させながら、前のセグメントを収容できるようになり、サイクル時間を短縮することができる。

図２５、３５、３６および３８には、タイヤビード２３２の間を延びているタイヤカーカス２３０を含むコアおよびタイヤ組立体１５が示されている。カーカス２３０は分割されたコア２３４に取り付けられており、分割されたコア２３４は、スピンドルの長手方向軸に沿って上側コアスピンドル組立体２３６の内部を延びている円錐台状ソケット２３８を有する上側コアスピンドル組立体２３６を含む。コア２３４は、スピンドルの長手方向軸に沿って下側コアスピンドル組立体２４０の内部を延びている円錐台状ソケット２４２を有する下側コアスピンドル組立体２４０をさらに含む。コア２３４の本体は、交互に存在する複数の小さいコアセグメント２４４と複数の大きいコアセグメント２４６によって環状に形成されており、各セグメントは、中心軸を囲む環状の外表面を一緒になって形成する外表面部分をそれぞれ有している。コア２３４は、組み立てられた状態で、グリーンタイヤを環状の外表面上に保持するようになっている。タイヤカーカス２３０は、タイヤ組立ステーション（不図示）でコア２３４上に構成されている。タイヤ組立作業の最後に、コア２３４とグリーンタイヤカーカス２３０とからなる組立体１５は、その軸線が水平方向に向いた状態からその軸線が垂直方向に向いた状態に反転させられる硬化ライン１０の反転装置１４まで搬送される。上側コアマニピュレータ１２は、コアおよびタイヤ組立体１５を上側コアスピンドル組立体２３６内にラッチするためにラッチ機構１９８が用いられている反転装置１４まで、レール３０に沿って移動する。ラッチ機構１９８はコアおよびタイヤ組立体１５を持ち上げて、コアおよびタイヤ組立体１５を、複数の金型部材がコアおよびタイヤ組立体１５の周囲に構成される金型組立ステーション１８まで搬送する。

複数の電気コネクタソケット２４８がコアセグメント２４４、２４６の端部に延びている。コアセグメント２４４の端部内にはピンソケット２５０も配置されている。水平方向に延びている穴２５２が、各セグメント２４４、２４６の基部に延びている。セグメント２４４、２４６はアルミニウムなどの適切な材料で作られており、各セグメント２４４、２４６は抵抗加熱部材を有し、この抵抗加熱部材は、硬化サイクル中にセグメントを所望の温度まで加熱するためにそのセグメントに取り付けられている。セグメント加熱部材に電力を供給するために導電体２５６が設けられている。導電体２５６は各セグメントの電気ソケット２４８内のコネクタに電気的に接続されている。電気ソケット２４８内のコネクタは、コアスピンドル組立体２３６、２４０内のピンに係合している。米国特許出願第１１／２９２，９９１号には、上側と下側のコアスピンドル組立体２３６、２４０を、分割されたコア２３４に電気的かつ機械的に接続する電気的かつ機械的な構成部材とコネクタとが記載されている。

前述した装置の動作は以下の通りである。タイヤ組立コアの組立および分解ステーション３４は、硬化ライン組立体１０の一部である。その目的は、新しく硬化したタイヤ２３０が取り付けられたタイヤ組立コア１５を金型組立ステーション１８から受け入れ、硬化したタイヤ２３０の内側からタイヤコア１５を１つずつ分解し、硬化したタイヤ２３０を硬化ライン１０の主領域から離れるように搬送し、それから、分割されたタイヤ組立コア２３４を再組み立てし、それをタイヤ組立工程に戻すように配置することである。この動作のすべては、機械の操作者なしで完全自動モードで実行されることが好ましい。

硬化ライン１０の好ましいレイアウトが図１と２に示されている。ユーザの便宜や好みに適合させるために、硬化ライン１０内に、異なる構成のさまざまなステーションを用いることができる。図１に示して前述した硬化ライン１０の複数のステーションを右から左に順番に列挙すると、次の通りである。

１．硬化ラインのレール搬送組立体３０に取り付けられた上側コアマニピュレータ１２によって部分的に隠されているタイヤ反転装置１４
２．下側コア組立ステーション１６と上側コアマニピュレータ１２とからなる、タイヤ組立コアの組立および分解ステーション３４（上側コアマニピュレータ１２がタイヤ反転ステーション１４まで移動しているので、図１と２には下側コアマニピュレータ１６だけが示されている)
３．金型組立ステーション１８
４．硬化ラインのレール搬送組立体３０の他の部分に取り付けられた金型搬送組立体またはマニピュレータ２６を備えている、図１と２に示されている金型装着および収容ステーション２０
５．硬化ステーション２２
６．誘導硬化ドーム２４を配置するために用いられるジブクレーン２３６
図３には、タイヤ組立コアの組立および分解ステーション３４が示されている。前述したように、タイヤ組立コアの組立および分解ステーション３４は、２つの主要な組立体を有している。硬化ラインの基礎プレート組立体に固定されている下側コアマニピュレータステーション１６と、硬化ラインのレール搬送組立体３０に接続されタイヤ反転装置１４と下側コア組立体ステーション１６と金型組立ステーション１８との間を移動可能な上側コアマニピュレータ組立体１２である。図３では、見易くするために、レール組立体３０への接続部は図示されておらず、そのため、上側コアマニピュレータ組立体１２は宙に浮いているように図示されている。

下側コアマニピュレータ組立体１６が図４と５に示されている。図６は下側コアマニピュレータ組立体１６の断面図を示している。この組立体は４つの部分組立体を有している。それは、下部スピンドルクランプ組立体８４と、コアセグメント支持組立体８２と、下側コアセグメント処理組立体８０と、タイヤ取り外し装置３６である。

下側スピンドルクランプ組立体８４が図７と８とに示されている。その機能は、タイヤ組立コアのスピンドルの一方の半分、つまり下側コアスピンドル組立体２４０を取り外すことである。クランプ組立体８４は、空気シリンダ１０４によって作動し、１組の直線ガイドレール９６の上を垂直方向に移動する。クランプ組立体８４の先細部すなわちノーズ８８は、タイヤ組立下側コアスピンドル組立体２４０上の先細ソケット２４２に嵌合するように、先細の円錐台状になっている。シリンダ１０４上のロッドクランプは、位置を保持するために用いられる制動機構である。第２の空気シリンダ９０は、前述したように、タイヤ組立コアのスピンドル組立体２４０の端部をクランプするために、先細端部においてリンケージを作動させる。ロッド９２は、ラッチ部材９４が円錐台状ソケット２４２内の移動止め開口の内外に延びるように、ラッチ部材９４を、それぞれの開口９５内でピボット運動するように作動させる。このクランプリンケージと先細スピンドルの接続部とは、図１と２からわかるように、硬化ライン１０内のタイヤ反転ステーション１４内だけでなく下側コア組立ステーション１６内にも用いられている。クランプリンケージと先細スピンドルの接続部は、コア組立体１５に機械的に接続する手段を設けるために、さらにタイヤ組立ステーション（不図示）において用いることもできる。

コアセグメント支持組立体８２が図９に示されている。その機能は、下側コアスピンドル組立体２４０を取り外したり挿入したりできるように、タイヤのビード領域の下方の８か所にタイヤ組立コアセグメント２４４、２４６を支持することである。コアセグメント支持組立体８２は、２つの空気圧シリンダ１１８によって作動し、直線ガイドレール１２０上を垂直に移動する。シリンダ１１８のロッドクランプは、支持組立体８２の所望の垂直方向位置を維持するために用いられる。

詳細に前述した下側セグメント処理組立体８０が図１０、１１、１１Ａ、および１１Ｂに示されている。８つのコアセグメント２４４、２４６の各々に対して１つずつのピン、合計８つのピン１３６が、上側および下側のスピンドル組立体２３６、２４０が取り外された後にタイヤ組立コア２３４を支持するために用いられる。各ピン１３６は、サーボモータ１２６により駆動されるボールねじ１３０を用いて、直線レール１３４上を半径方向に移動する（図１１、１１Ａ、および１１Ｂ参照）。この半径方向の移動は、上側コアセグメント処理組立体１５０が、硬化したタイヤ２３０からコアセグメントを上向きに取り外せるように、それぞれのコアセグメントを内側に引くために用いられる。

詳細に前述したタイヤ取り外し装置組立体３６が図１２と１３に示されている。タイヤ取り外し装置組立体３６は、タイヤ組立コアセグメント２４４、２４６が１つずつ取り外されるときに、アーム５４、５６を介して空気圧シリンダ６０により駆動されるタイヤ把持パドル４２によって、硬化したタイヤ２３０の外径部分を把持する。その後、取り外し装置がタイヤ２３０を下側セグメント処理組立体８０上に持ち上げ、軸７４を中心にしてタイヤ落下領域まで１８０度回転させ（図１２に示す位置から図１３に示す取り外し位置まで回転させ）、取り外し装置組立体３６を、ボールねじ６６によってレール７０に沿って落下高さまで下降させる。タイヤは、パドル４２によって落下高さで解放される。したがって、タイヤ２３０は、駆動リンケージ５４、５６に作用する単一の空気圧シリンダ６０によって一斉に作動する８つのパドル４２により保持される。産業界で一般的な種類のロッドクランプが、取り外し動作中に所望のリンケージ位置を維持するように、シリンダ６０のロッド上で動作する。取り外し装置は、サーボモータ６８で駆動されるボールねじジャッキ６６を用いて昇降させられる。サーボシステムによって正確な垂直方向の位置合わせができる。取り外し装置の回転は、可変周波数駆動とエンコーダフィードバックされるギヤモータ７２を用いて実現される。回転の経路が予想以上に制限された場合に組立体の損傷を防止するためのクラッチが用いられる。図３８、３９、および４０は取り外し装置組立体３６の動作を順番に示している。図３８は、パドル４２がタイヤカーカス２３０に対して係合する把持状態を示す断面図であり、図３９と４０は、タイヤカーカス２３０が、図４０に示されているタイヤ取り外し位置および高さに位置するように上昇および回転している状態を示している。

上側コア組立ステーション１２が図１４と１５に示されている。上側コア組立ステーション１２は、下方のレール搬送組立体３０に取り付けられている共通の外側フレーム１４８内のサブフレーム２２２Ａ、２２２Ｂおよび２２４Ａ、２２４Ｂによってそれぞれ支持されている２つの機構１５０、１９８を有している。第１の機構である上側コアセグメント処理組立体１５０は、３つの主要な運動の軸を有しており、下側コアセグメント処理組立体８０のピン２５８上の位置と、セグメント収容ステーション１５２内のピン１５１上の位置との間の、個々のコアセグメント２４４、２４６の搬送に用いられる。第２の機構である上側コア処理組立体１９８は、個々のコアセグメント２４４、２４６を取り外すために露出させるように、上側コアスピンドル組立体２３６を把持してタイヤ組立コア２３４から取り外すために用いられる。上側コア処理組立体１９８は、タイヤ２３０が装着された状態、または装着されていない状態のタイヤおよびコア組立体１５の、硬化ライン組立体１０上の各ステーション間の搬送にも用いられる。上側コア処理組立体１９８は、完成したコア組立体１５を以下のステーション、すなわち、タイヤ反転装置１４と、コア組立および分解ステーション３４と、金型組立および分解ステーション１８に配置することができる。

上側コアセグメント処理組立体１５０は、４つの直線ガイド組立体を介してメインフレーム２２２Ｂに取り付けられているサブフレーム２２２Ａに取り付けられている。３つの運動、すなわち、垂直方向の昇降と、タイヤ中心の周りの回転と、半径方向の運動の軸線が考えられる。

正確な垂直移動制御は、ギヤボックスとモータとの組み合わせ１６４の出力に接続されている共通の駆動軸１９３によって駆動される２つの確実駆動ベルト１５７を用いて、サブフレーム２２２Ａを昇降させることによって実現する。サブフレーム２２２Ａは、中心軸１５８を所望の角度位置まで回転させるように確実駆動ベルト１５６を用いる第２のサーボモータとギヤボックスとの組み合わせ１５４も支持している。０度から３６０度までの完全な回転が可能である。この駆動軸１５８は、図１６に示されている半径方向の位置合わせ組立体１５０を支持している。半径方向の位置合わせ組立体１５０は、図１７と１７Ａに示されているコアセグメントグリッパヘッド１７４の所望の半径方向位置を実現するように、他の組の直線ガイド１７０と、第３のサーボモータ１６８によって駆動されるボールねじ１７２とを用いる。

グリッパヘッド１７４は、ガイドピン１８２をコアセグメントの上部ソケット２５０に挿入し、それから、空気圧シリンダ１７８を用いてリンクアーム１８０を作動させ、円錐状ピン１８４をコアセグメント内の円錐状穴２５２内に押し入れる。シリンダ１７８に取り付けられている近接スイッチ１８６がリンクアーム１８０の位置を検出し、ばねが作用している脚機構が近接スイッチ１８６を作動させて、コアセグメントが存在していることを確認する。

コアセグメント収容ステーションつまり領域１５２は、各々が上側コアセグメント処理組立体フレーム２２２の各側に取り付けられている４つのピン１５１を備えている２つのプレート１５３からなる。ピン１５１は、作業シークエンスに沿ってタイヤ組立コア２３４の再組立が行われるときまで、コアセグメントを所定の位置に保持するために下側コア組立体ステーション１６で用いられている複数のピン２５４と同様である。ピン１５１は、図１５の下部と図４１と４２に示されているように、上側コア処理組立体１５０の垂直方向軸、回転軸、および半径方向軸だけを用いてアクセスできるように配置されている。

上側コア処理組立体１９８も、上側コアセグメント処理組立体１５０と同様に、垂直方向の移動を制御するために、４つの直線ガイド組立体２２６上を移動するサブフレーム２２４Ａを用いている。スペースを節約すねるためにはめ込み機構（Telescoping mechanism）が用いられている。各側に１つずつある合計２つの中間フレーム２２４Ａが、ギヤボックスとサーボモータの組み合わせ１６５の出力により駆動される共通の駆動軸１９２に接続されている２つの確実駆動ベルト１９４、１９６によって昇降させられる。各中間フレーム２２４Ａに取り付けられているピニオン歯車１９１Ａは、サブフレームとメインフレームの両方に取り付けられている歯車ラック１９１Ｂに係合している。このピニオン歯車１９１Ａとラック１９１Ｂの組み合わせによって、サブフレーム２２４Ａは、中間フレームが移動する垂直方向の距離の２倍だけ移動することができる。図１８に示され図１９には断面が示されているコアグリッパ組立体１９８は、移動するサブフレーム２２４Ａに取り付けられている。

あるいは、上側コアスピンドルラッチ機構１９８とも呼ばれるコアグリッパ組立体１９８は、タイヤ２３０が装着されていることも装着されていないこともあるコア２３４とスピンドル組立体２３６、２４０とを有するか、または上側コアスピンドル組立体２３６のみを有する組み立てられたタイヤ組立コア２３４を保持して搬送するように構成されている。コアグリッパ組立体１９８の先端、つまり円錐台ノーズ２００は、上側コアスピンドル組立体２３６の先細のソケット２３８にぴったり合うように先細になっている。この円錐台状ノーズ２００とソケット２３８の構成は、前述した下部スピンドルクランプ組立体８４に用いられているものと同じである。いったんノーズ２００がソケット２３８に係合すると、並行して作動する２つの空気圧シリンダ２１０を用いてリンケージを作動させる。空気圧シリンダ２１０のロッドロックは、空気圧が失われた場合に位置を維持する。軸の上部中央に配置されている第３の空気圧シリンダ２０８は、長いロッド２０６を組立体の中央で駆動するために用いられる。このロッド２０６は、コアスピンドルの２つの半分部を一緒に保持するタイヤ組立コア２３４の中央でラッチ２０２を作動させる。シリンダ２０８を伸ばすことによってラッチ２０２が作動し、それによって、タイヤ組立コアスピンドルを構成している２つの半分部２３６、２４０が分離される。

［動作シークエンス］
動作シークエンスは、図面を参照する以下の説明から理解されるであろう。

分解−初期状態：
１．硬化したタイヤ２３０が装着されているタイヤ組立コア２３４が、コア組立ステーション３４で上側コアマニピュレータ１２に取り付けられる（図２１、２２、２３参照）。
２．コアセグメント支持部分８２が上向きに延びる。
３．下部スピンドルクランプ組立体８４が（下に）後退する。
４．ピン１３６を備えている下部コア処理組立体８０が、隙間ができるように直径を広げるように（半径方向外向きに）後退する。
５．取り外し装置組立体３６が、下側コア処理組立体８０の中心上のタイヤ取り上げ位置にある。

シークエンス
１．上側コアマニピュレータ１２が、上側コア処理組立体１９８が下側コアセグメント処理組立体８０の真上になる位置に移動する（図２０、２１、２２、２３参照）。
２．上側コア処理組立体１９８が、タイヤ組立コア１５をコアセグメント支持部分８２上に下降させる（図２４、２５参照）。コア１５の各セグメントに対して１つの支持部分１１４がある。
３．下部スピンドルクランプ組立体８４が、タイヤ組立コア１５の下側コアスピンドル組立体２４０と係合するように上向きに延びる。シリンダ９０がクランプのために複数のリンケージ９２、９４を作動させる（図８、２６、２７参照）。
４．上側コア処理組立体１２の中央シリンダ２０８が、タイヤ組立コア１５のスピンドルの２つの半分部２３６、２４０を一緒に保持する、ばねが作用しているクランプおよびラッチ２６４を解放するロッド２０６を作動させる（図２２、２９参照）。
５．下部スピンドルクランプ組立体８４は、タイヤ成形コア１５の下側スピンドルの半分部２４０を取り外すために後退する（下向きに移動する）。コアセグメントは、コアセグメント支持組立体８２のアーム１１４上に依然として支持されている（図２８、２９参照）。
６．端部から上向きに延びているピン１３６を各々が備えている、下側コアセグメント処理組立体８０のピン組立体１２４、１２７の８つのアームは、ピン１３６をタイヤ組立コアセグメントの穴の真下に位置させるところまで、コアセグメント支持組立体８２のアーム１１４の間の隙間を通して延びる（図１１、３０、３１参照）。
７．コアセグメント支持組立体８０を延ばしているシリンダ１１８内の空気圧が低下する。上側コア処理組立体１２が、下側コアセグメント処理組立体８０の８つのアーム上の８つのピン１３６上に、コアセグメント２４４、２４６を下降させる。この動作は、コアセグメント支持組立体８０の空気シリンダ１１８の力を上回り、セグメントがピン１３６に係合するまで、コアセグメント支持組立体８０も下降させる。そのため、コア支持組立体８０が、最も後退した位置まで下降する。タイヤ取り外し装置組立体３６のグリッパ組立体４０はタイヤ２３０を保持するように係合されている（図３２、３３参照）。
８．上側コア処理組立体１９８を上昇させることによって、タイヤ組立コアスピンドルの上側半分部２３６が取り外される。
９．上側コアセグメント処理組立体１５０の中心が下側コア処理組立体８０の中心の真上に配置されるように、上側コア組立体マニピュレータ１２全体がレール３０に沿って移動する。
１０．上側コアセグメント処理組立体１５０は半径方向に移動し、タイヤ組立コア２３４の第１のキーセグメントに係合するように、タイヤ２３０内の位置まで下降する（図３４、３５参照）。
１１．第１のキーセグメント２４４をタイヤ２３０の中央に向けて半径方向に引くために、コアセグメント処理組立体１５０の半径方向軸と下側コアセグメント処理組立体８０のアームの軸とが、電子的に同期して一緒になる。硬化したタイヤ２３０の形状は、キーセグメント２４４の広い部分がタイヤビード２３２同士の間を通過できるように、タイヤがわずかに曲がることが必要な場合がある（図３６参照）。
１２．それから、コア処理組立体１５０を上昇させることによって、キーセグメント２４４が持ち上げられる（図３７、３８参照）。
１３．上側コア処理組立体１５０は、垂直方向軸、回転軸、および半径方向軸に関する運動の組み合わせを用いて、セグメント２４４を上側コアマニピュレータ１２のメインフレーム上に位置している収容ピン１５１まで移動させる。４つのセグメントは、前述したように、フレームの各側の、組み立てられたコア２３４の各セグメントの位置に対応する位置に収容される。各セグメントは、前述したように、各セグメントの前面が複数の収容プレート１５３の間の中央領域Ｐに向けて内向きに傾斜している収容ステーション１５２内で、所望の復帰方向まで回転する。
１４．他の３つのキーセグメント２４４が取り外されるまでステップ１０〜１３が繰り返される。下側セグメント処理組立体８０の４つのキーセグメント処理組立体１２４のピン１３６が半径外側の位置に後退し、その後の、より大きいコアセグメント２４６の取り外し（Removal）のための隙間を作るように下向きに傾斜する。
１５．４つの大きいセグメント２４６を取り外すためにステップ１０〜１３が繰り返される。
１６．上側コアセグメント処理組立体１５０が、上側コア組立体マニピュレータ１２全体が反転ステーション１４に向けて移動するときに隙間を作るように、停止位置まで移動する。
１７．タイヤ取り外し装置３６は、ピン２５４が下側コアスピンドル組立体２４０に干渉されないように上昇し、取り外し位置まで１８０度回転し、それから取り外し高さまで下降する（図３９、４０参照）。
１８．それから、前述したシークエンスが、タイヤ組立コア２３４を再組立するために、逆順で繰り返される。４つのキーセグメント処理組立体１２４のピン１３６は、垂直方向上向きに戻るように逆に傾斜する。コアセグメント２４４、２４６のセグメントピン１３６は、組み立てられたコア２３４の構成を概ね再現する（半径方向外側の）後退位置にある。キーセグメント２４４用のキーセグメントピン１３６は、より大きいコアセグメント２４６用のセグメントピン１３６よりも半径方向内側に配置されている。より大きいセグメント２４６がまず所定の位置に配置され、それぞれのピン１３６上に配置される。それからキーセグメント２４４がそれぞれの半径方向内側に位置しているピン１３６上に配置される。キーセグメント２４４は、組み立てられたコア２３４を最終的に構成するように、より大きいセグメント２４６に向かって半径方向外側に移動する。スピンドル組立体の上側半分部２３６が取り付けられ、それに続いてスピンドルの下側半分部２４０が取り付けられる。最後に、組み立てられたタイヤ組立コア２３４は、上側コアマニピュレータ１２の上側スピンドルラッチ機構１９８によって取り上げられ、タイヤ組立領域に戻るように配送されるために、反転ステーション１４まで搬送される。
１９．完成したグリーンタイヤ２３０が、組立コア２３４のタイヤ組立領域から反転ステーション１４に到着する。反転ステーション１４はコアとグリーンタイヤを垂直方向に回転させる。
２０．上側コアマニピュレータ１２が定位置に移動して、上側コアスピンドルラッチ機構１９８によってタイヤ組立コア１５を取り上げ、それをタイヤ金型内に装填するために金型組立ステーション１８まで搬送する。
２１．上側コアスピンドルラッチ機構１９８は、タイヤ組立コア２３４を解放し、上側コアマニピュレータ１２とともに収容位置に移動して、サイクルを再開できるようにタイヤ組立コア２３４による硬化処理が終了するのを待つ。

他のシークエンス
サイクル時間を節約するために、他の分解シークエンスを用いることができる。前述したステップ１０と１１において、ボールねじ１３０が下側コアセグメント処理組立体８０のそれぞれのピン組立体１２４、１２７のアームに作用させる力だけを用いて、セグメントを取り外すことができる。他のシークエンスでは、下側ユニット１２４、１２７がセグメントを、タイヤ２３０を避けて中央に移動させ、それからセグメントに上側ユニット１５０が係合する。これによって、上側コアセグメント処理組立体１５０が第１セグメント２４４をその収容ピン１５１上に依然として位置させている間に、次のセグメントを中央に押し出すことができる。このシークエンスによると、トータルのサイクル時間が数秒短縮することになる。

ここで問題にしている硬化ライン１０は、あらゆる種類のタイヤの製造ばかりでなく、ブラダやスリーブなどタイヤ以外の製品の製造に商業的に応用可能であることが理解されるであろう。硬化ライン１０は、材料を特定するものではなく、ゴム製品の製造だけに限られるものではない。タイヤの構成部材が貼り付けられるときに平坦であって、それから、硬化したタイヤの形状とほぼ同じ形状にタイヤカーカスを形成する組立ドラム上でタイヤが製造される、従来のタイヤ組立技術の方法は、本発明には含まれない。むしろ、本発明は、硬化後の最終形状になるように組み立てられたタイヤに適応するものである。金型はタイヤの外側を形作り、硬化中にタイヤの内側の形状を維持するために、コアフランジは切れ目のない表面を実現する。本発明は、それによって、切れ目のないコアセグメントを、硬化したタイヤ内から取り外す手段を実現している。

タイヤ硬化ライン組立体の前面上方からの斜視図である。タイヤ硬化ライン組立体の背面上方からの斜視図である。コアマニピュレータ装置の斜視図である。下側コアマニピュレータ組立体の斜視図である。下側コアセグメント処理組立体の斜視図である。説明のために一部省略した下側コアセグメント処理組立体の斜視図である。下部スピンドルクランプ組立体の斜視図である。説明のために一部省略した下部スピンドル組立体の斜視図である。コアセグメント支持装置の斜視図である。下側コアセグメント処理組立体の斜視図である。８つのコアセグメントピン部分組立体のうちの１つの斜視図である。図１１の部分組立体の一部分を通る、線１１Ａ−１１Ａに沿った断面図である。図１１の部分組立体の一部分を通る、線１１Ｂ−１１Ｂに沿った断面図である。タイヤ取り外し装置を、タイヤ取り上げ位置のタイヤ把持組立体とともに示す斜視図である。タイヤ取り外し装置を、図１２の位置から取り外し位置まで１８０度回転したタイヤ把持組立体とともに、図１２と反対側から示す透視図である。上側コアマニピュレータの側方からの斜視図である。上側コアマニピュレータの端部の斜視図である。コアセグメント把持機構の上方からの斜視図である。コアセグメント把持機構の下方からの斜視図である。コアセグメント把持機構の長手方向断面図である。上側コアスピンドルラッチ機構の斜視図である。上側コアスピンドルラッチ機構の長手方向の部分断面斜視図である。コア組立／分解ステーションと、その中に位置するタイヤの斜視図である。コア組立／分解ステーションから移動している硬化したタイヤを示す、硬化ステーションの斜視図である。図２１に示されているコア組立／分解ステーションの、線２２−２２に沿った断面図である。コア組立／分解ステーションの上方にタイヤを配置している上側コアマニピュレータの斜視図である。コア組立／分解ステーション上にコアを下降させている上側コアマニピュレータの斜視図である。図２４に明示されている上側コアマニピュレータとコアとコア組立／分解ステーションの一部を拡大して示す部分断面図である。図２４に示されている状態に続いて、下側スピンドルラッチ組立体がコア組立／分解ステーション内のコアに係合するまで上昇している状態を示す斜視図である。図２４に示されている上側コアマニピュレータとコアとコア組立／分解ステーションの一部を拡大して示す部分断面図である。図２６に示されている状態に続いて、下側コアスピンドルを解放してコアを２つの部分組立体にする、コアの内側でのラッチ機構の作動状態を示す斜視図である。図２８に示されている作動ラッチとコアとコア組立／分解ステーションの一部を拡大して示す部分断面図である。図２８に示されている状態に続いて、セグメント受けピンが、コア組立／分解ステーション内の複数のコア支持アームの間に定められている位置に移動した状態を示す斜視図である。図３０に示されている複数のコア支持アームの間の位置にあるセグメント受けピンの拡大斜視図である。コアをセグメント受けピン上に下降させているコア支持組立体を示している、上側コアマニピュレータとコアとコア組立／分解ステーションの正面図である。コアをセグメント受けピン上に下降させているコア支持組立体の拡大斜視図である。軌道を外れて移動している上側コアマニピュレータと、動作位置に移動している上側セグメントマニピュレータとを示す斜視図である。図３４のコアと上側セグメントマニピュレータとコア組立／分解ステーションを拡大して示す部分断面図である。図３５に示されている状態に続いて、コアの分解シークエンスにおいてキーセグメントを中央まで移動させる状態を示す、コアと上側セグメントマニピュレータとコア組立／分解ステーションを拡大した部分断面図である。図３６に示されている状態に続いて、コアセグメントが、収容部分まで搬送する準備のために上昇している状態を示す、コアと上側セグメントマニピュレータとコア組立／分解ステーションの部分断面図である。コアセグメントが、収容部分まで搬送する準備のために上昇している状態を示す、図３７の一部の拡大斜視図である。取り外し位置まで上昇および回転しているタイヤの斜視図である。落下する前に取り外し位置にあるタイヤを示す、図３９の一部の拡大斜視図である。セグメント収容ステーションに位置しているコアセグメントを示す、上側セグメントマニピュレータの前部の平面図である。図４１の線４２−４２に沿った断面で、セグメント収容ステーション内のコアセグメントの位置を示す、概略的な前部の平面図である。

符号の説明

１０硬化ライン
１２上側コアマニピュレータ
１４反転装置
１５コア組立体
１６下側コア組立ステーション
１８金型組立ステーション
２２硬化ステーション
２６金型マニピュレータ組立体
３０搬送レール組立体
３４コア組立／分解ステーション
３６上側タイヤ取り外し装置
３９中心開口
４０タイヤ把持組立体
４１上側支持プレート
４２タイヤ把持パドル
４３下側支持プレート
５２上側作動アーム
５４下側作動アーム
５６作動アーム
７４軸
８０下側セグメント処理組立体
８２中間コアセグメント支持組立体
８４下部スピンドルクランプ組立体
８６クランプ機構
９４ラッチ部材
９５、２０５開口
１２０硬化したタイヤ
１２４キーセグメント組立体
１２７より大きいセグメント組立体
１２８駆動ベルト
１４０セグメント支持表面
１４６上側セグメントマニピュレータ
１４８支持フレーム組立体
１５０上側コアセグメント処理機構
１５１ピン部材
１５２コアセグメント収容ステーション
１５８垂直軸
１６０ピン支持ブロック
１７４コアセグメントグリッパ
１７６ベースプレート
１８２垂直ピン
１８４水平ピン
２３０タイヤ
２３４分割されているコア
２３６上側コアスピンドル組立体
２３８円錐台状ソケット
２４０下側コアスピンドル組立体
２４２円錐台状ソケット
２４４キーセグメント
２４６コアセグメント
２４８電気ソケットコネクタ
２５０セグメント垂直ソケット
２５２セグメント側方ソケット

Claims

硬化したタイヤを支持するように構成されている環状のコア本体を形成するコアセグメントを移動させるコアセグメント操作装置であって、前記コア本体は、コア中心軸から概ね半径方向に延びている複数の前記コアセグメントを有し、複数の前記コアセグメントは、キーセグメントからなる第１の組と、第２のセグメントからなる第２の組とを含み、前記キーセグメントは、前記第２のセグメントを、組み立てられた前記コア本体の半径方向外側位置に動作可能に保持している、コアセグメント操作装置において、
前記キーセグメントおよび前記第２のセグメントにそれぞれ隣接し、離れて位置する円状の列をなす複数のキーセグメント係合機構および複数の第２のセグメント係合機構を有し、前記キーセグメント係合機構および前記第２のセグメント係合機構は、前記キーセグメントおよび前記第２のセグメントをそれぞれ、前記コア本体の前記半径方向外側位置から半径方向内側のセグメント取り外し位置まで個別に移動させることができるようになっており、
前記キーセグメント係合機構および前記第２のセグメント係合機構は、それぞれの前記コアセグメントの下方に動作可能に位置しており、
前記キーセグメント係合機構および前記第２のセグメント係合機構が、半径方向内側の前記セグメント取り外し位置のそれぞれの前記コアセグメントを、前記コアから前記コアセグメントを引っ込めるためのセグメント取り外し機構に搬送し、
前記キーセグメント係合機構が、半径方向内側の前記セグメント取り外し位置のそれぞれの前記キーセグメントを解放するのに続いて、半径方向のセグメント受け取り位置まで半径方向外側に、動作可能に移動させ、
前記キーセグメント係合機構および前記第２のセグメント係合機構は、それぞれの前記コアセグメント内のソケット内に動作可能に受け入れられるように位置している少なくとも１つのピン部材を有し、
前記各キーセグメント係合機構の前記ピン部材は、前記セグメント受け取り位置の前記ピン部材を、下向きに傾いた状態と、直立したキーセグメント受け取りピン状態との間で、ピボット運動させることができるようになっているピボット支持ブロックに取り付けられていることを特徴とする、コアセグメント操作装置。
前記ピン部材がそれぞれの前記コアセグメントを支持している、請求項１に記載の装置。
前記キーセグメントおよび前記第２のセグメントが、円状の列内に交互に配置されている、請求項１に記載の装置。
前記第２のセグメント係合機構が、半径方向内側の前記セグメント取り外し位置のそれぞれの前記第２のセグメントを解放するのに続いて、半径方向外側の前記セグメント受け取り位置まで動作可能に移動させる、請求項１に記載の装置。
前記キーセグメント係合機構の前記セグメント受け取り位置が、前記第２のセグメント係合機構の前記セグメント受け取り位置に対して半径方向内側にある、請求項４に記載の装置。