JP5366245B2 - タイヤ製造装置及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形ドラムに配置したタイヤ構成部材の端部を折り返し手段により折り返して未加硫タイヤを成形するタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法に関する。

空気入りタイヤ等の各種のタイヤは、一般に、未加硫ゴム等からなる各タイヤ構成部材を被成形体に順次配置等して未加硫タイヤを成形した後、加硫成型して製造される。この未加硫タイヤの成形時には、従来、成形ドラムにカーカスプライ等からなるタイヤ構成部材を配置し、その両端部に環状のビード部材を各々配置等した後、タイヤ構成部材の幅方向両側の端部（側部）を各ビード部材周りに折り返すタイヤ製造装置が使用されている（特許文献１参照）。

図７は、このような従来のタイヤ製造装置の例を示す要部断面図あり、成形ドラムの軸線（以下、ドラム軸線という）を含む面で切断して、そのドラム中央面を挟んだ左側の上半分を抜き出して模式的に示している。また、図８は、図７のタイヤ製造装置が備える折り返しローラを模式的に示す部分拡大図であり、図８Ａは、図７に対応する側面図、図８Ｂは、図８ＡのＷ方向から見た正面図である。

この従来のタイヤ製造装置１００は、図７に示すように、成形ドラム（図示せず）により、重ね合わせたインナーライナやカーカスプライ等からなる円筒状のタイヤ構成部材Ｋと、その外周側に配置したビードコアＢ１及びビードフィラＢ２からなるビード部材Ｂとを保持する。また、タイヤ製造装置１００は、ビードロック部材１０１により、タイヤ構成部材Ｋを挟んで、ビード部材Ｂを内周側から固定するとともに、タイヤ構成部材Ｋ内に加圧気体を導入して、その一対のビード部材Ｂ間の部分をトロイダル状に膨出させる。

加えて、タイヤ製造装置１００は、成形ドラムの周方向に複数配置（図では１つのみ示す）された揺動可能な折り返しフィンガー１１１と、その各先端部に軸線周りに回転自在に取り付けられた折り返しローラ１１２（図８参照）と、複数の折り返しフィンガー１１１を同期してドラム軸線方向に移動させるフィンガー移動手段（図示せず）等からなる折り返し手段１１０を備えている。タイヤ製造装置１００は、複数の折り返しフィンガー１１１をドラム軸線方向内側に移動させて放射状に拡開させ、先端の折り返しローラ１１２により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを押し込んでビード部材Ｂ周りに折り返す。その後、折り返しフィンガー１１１を縮閉させて元の位置に復帰させ、成形ドラムを回転させて、折り返したタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを、ステッチングローラ（図示せず）で周方向に沿って押圧してステッチングし、対向する部材に圧着する。

ところが、この従来のタイヤ製造装置１００では、周方向に離れて配置された複数の折り返しローラ１１２が、放射状に変位しつつタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴに圧力を作用させて次第に折り返す。そのため、折り返しの圧力が高すぎるときには、折り返しローラ１１２が押圧したタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴが凹み、このローラ跡の凹部と、それらの間の押圧されない凸部とにより、折り返した端部ＫＴの表面に凹凸が生じ、製品タイヤのサイド部に凹凸が生じる要因となる虞がある。これに対し、折り返しの圧力を低くすることで、端部ＫＴに生じる凹凸を低減することができる。しかしながら、この場合には、折り返しローラ１１２の圧力調整が必要となり、その制御が煩雑になるとともに、圧力が低くなりすぎたときには、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴの折り返しが適切に行えず、対向する部材に充分に貼り付けられない虞が生じる。

また、このタイヤ製造装置１００では、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴの折り返しを終了した後に、折り返した所定範囲をステッチングする。そのため、折り返し動作中に、端部ＫＴ内にエアが包み込まれる等したときには、エアの排出が困難になり、部材間のエア抜きが充分に行えない虞もあるため、エア入りの発生をより抑制する観点から、更なる改善を図る必要がある。併せて、このタイヤ製造装置１００では、端部ＫＴの折り返しとステッチングとを別個に行うのに伴い、タイヤ成形工程に要する時間及び成形のサイクルタイムが長くなる傾向がある。

特開２００５−２４６８２３号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤ成形のサイクルタイムを短縮させつつ、タイヤ構成部材の端部を折り返すときにエア入りが発生するのを抑制し、かつ、端部表面に生じる凹凸を低減することである。

本発明は、タイヤ構成部材が配置される成形ドラムと、成形ドラム上のタイヤ構成部材の端部を折り返す折り返し手段とを備え、折り返したタイヤ構成部材の端部を被成形体に圧着して未加硫タイヤを成形するタイヤ製造装置であって、折り返し手段が、タイヤ構成部材の端部を折り返して被成形体に向けて押圧する折り返しローラと、折り返しローラをタイヤ構成部材の端部に押し付けて折り返し方向に変位させる変位手段とを有し、タイヤ構成部材の端部を押圧しつつ変位する折り返しローラを押圧する端部の周方向に沿って相対移動させる移動手段を備え、折り返し手段が、移動手段によりタイヤ構成部材の端部の周方向に沿って相対移動する折り返しローラを支持して、当該折り返しローラをタイヤ構成部材の端部上を端部の周方向に沿って転動させる支持手段を有し、折り返しローラによりタイヤ構成部材の端部を周方向に押圧して被成形体に圧着することを特徴とする。
また、本発明は、成形ドラムに配置したタイヤ構成部材の端部を折り返しローラにより折り返し、折り返したタイヤ構成部材の端部を被成形体に圧着して未加硫タイヤを成形するタイヤ製造方法であって、折り返しローラをタイヤ構成部材の端部に押し付けて折り返し方向に変位させ、折り返した端部を被成形体に向けて押圧する工程と、タイヤ構成部材の端部を押圧しつつ変位する折り返しローラを押圧する端部の周方向に沿って相対移動させる工程と、を有し、相対移動させる工程が、折り返しローラをタイヤ構成部材の端部上を端部の周方向に沿って転動させて相対移動させ、折り返しローラによりタイヤ構成部材の端部を周方向に押圧して被成形体に圧着することを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ成形のサイクルタイムを短縮させつつ、タイヤ構成部材の端部を折り返すときにエア入りが発生するのを抑制でき、かつ、端部表面に生じる凹凸を低減することができる。

本実施形態のタイヤ製造装置の全体構成を模式的に示す要部正面図である。 本実施形態の成形ドラムを模式的に示す要部断面図である。 図２の一部を拡大して示す部分断面図である。 折り返しローラ付近を模式的に示す部分拡大図である。 タイヤ構成部材の端部を折り返す途中段階を模式的に示す要部断面図である。 他の折り返しローラの例を模式的に示す側面図である。 従来のタイヤ製造装置の例を示す要部断面図である。 図７のタイヤ製造装置が備える折り返しローラを模式的に示す部分拡大図である。

以下、本発明のタイヤ製造装置とタイヤ製造方法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製造装置は、上記した従来のタイヤ製造装置１００と同様に、タイヤ構成部材が配置される成形ドラムと、成形ドラム上のタイヤ構成部材の端部を折り返す折り返し手段とを備え、タイヤ構成部材の端部を折り返して未加硫タイヤを成形（製造）する。ただし、本実施形態では、複数の折り返しフィンガーにより、タイヤ構成部材の端部を折り返しながら、同時に、ステッチングを実施して、エアを排出しつつ折り返した端部を圧着する。

図１は、本実施形態のタイヤ製造装置の全体構成を模式的に示す要部正面図である。
タイヤ製造装置１は、図示のように、ドラム軸線が水平に配置された成形ドラム１０と、その下方にドラム軸線と平行に配置されたガイドレール２と、成形ドラム１０を挟んで、ドラム軸線方向の両外側に配置された一対のフィンガー固定移動機構３と、を備えている。

成形ドラム１０は、中間成形体や成形途中の未加硫タイヤを含む、成形の各段階の被成形体Ｈを同芯状に支持する支持体であり、駆動装置（図示せず）により駆動されて、被成形体Ｈをドラム軸線周りに所定速度で回転させる。また、この成形ドラム１０は、円筒状のドラム主軸１１と、ドラム軸線方向の両側に配置された折り返しフィンガー４１とを備え、ドラム主軸１１の一端（図では、成形ドラム１０の右側端部）が、回転手段である駆動装置に回転可能に取り付けられている。折り返しフィンガー４１は、成形ドラム１０のドラム軸線方向の両側で、それぞれドラム主軸１１を囲んで周方向に複数配置され、互いに同期して動作する。これら両側の複数の折り返しフィンガー４１は、後述するように、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返すときには、それぞれ成形ドラム１０のドラム中央面ＣＬに向かって、ドラム主軸１１と同芯状に同期して移動して互いに接近する。

ここで、成形ドラム１０の外周には、複数の折り返しフィンガー４１が縮閉した状態で、ドラム中央面ＣＬを中心に、１以上のタイヤ各部の部材からなるタイヤ構成部材Ｋが配置され、その外周の両端部に、環状のビード部材Ｂが各々装着されている。タイヤ構成部材Ｋは、例えばカーカスプライとインナーライナ等の他の部材とを所定の順序で重ねて巻き付ける等して形成された円筒状部材であり、ここでは、他のドラムで円筒状に形成された生タイヤケース（又はカーカスバンド）からなる。従って、このタイヤ構成部材Ｋは、形成後、成形ドラム１０の外周にドラム軸線方向の一方側（図では、成形ドラム１０の左側）から挿入及び配置され、その外周側に保持されて各工程を経て被成形体Ｈの一部を構成する。

これに対し、ビード部材Ｂは、上記と同様に、ビードコアと、その外周から径方向外側に延びるビードフィラからなり、タイヤ構成部材Ｋの両端の所定位置に配置され、タイヤ構成部材Ｋを挟んで、成形ドラム１０のビードロック部材（図示せず）により、内周側から固定される。タイヤ製造装置１は、成形ドラム１０により、このように一対のビード部材Ｂを固定した後、それらの間のタイヤ構成部材Ｋをトロイダル状に膨出させる等して被成形体Ｈを順に成形する。また、膨出させたタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ（ここでは、ビード部材Ｂよりもドラム軸線方向外側の範囲（側部）のことをいう）を、上記した従来と同様に、折り返しフィンガー４１を拡開等させてビード部材Ｂ周りに折り返し、未加硫タイヤを成形する。ただし、このタイヤ製造装置１では、折り返しフィンガー４１による折り返し動作を、主にフィンガー固定移動機構３により行う。

フィンガー固定移動機構３は、ドラム軸線方向の両側で、回転する成形ドラム１０に対して、複数の折り返しフィンガー４１を固定して周方向の移動を規制する機能と、それらを成形ドラム１０と同芯状にドラム軸線方向に移動させる機能とを有する。また、フィンガー固定移動機構３は、折り返しフィンガー４１を固定してドラム軸線方向に押圧するための環状の固定押圧部材４と、上端が固定押圧部材４に取り付けられたロッド状の連結部材５と、連結部材５の下端が連結された回動手段６と、回動手段６が上面に設けられた走行手段７とを備えている。

固定押圧部材４は、中央部にドラム主軸１１が貫通可能な貫通孔４Ａが形成され、成形ドラム１０と同芯状に配置されて、その状態でドラム軸線方向の内外方向に移動する。また、固定押圧部材４は、後述するように、折り返しフィンガー４１を含む折り返し手段を係止するための係止部が、成形ドラム１０側の一方の面に形成されている。回動手段６は、連結部材５の下端が回動可能に連結されたヒンジと、連結部材５を、ヒンジを介して下端を中心に回動（図では紙面前後方向に回動）させて所定角度で停止させる、モータや動力伝達機構等からなる回動機構（それぞれ図示せず）とを有する。これにより、回動手段６は、連結部材５を起立した状態（図示の状態）と倒れた状態（図示せず）との間で回動させ、固定押圧部材４を、成形ドラム１０と同芯状の位置と、成形ドラム１０と重ならない位置とで変位させる。走行手段７は、内蔵されたモータや車輪等により、ガイドレール２上を長手方向の両方向に走行し、フィンガー固定移動機構３の全体を、ドラム軸線方向に沿って移動（図の矢印Ｘ）させて任意の位置で停止させる。

このタイヤ製造装置１では、一方（図では、成形ドラム１０の左方）のフィンガー固定移動機構３の連結部材５を倒して固定押圧部材４を変位させ、同側から、タイヤ構成部材Ｋやビード部材Ｂを成形ドラム１０の外周に配置する。その後、連結部材５を起立させて、固定押圧部材４を成形ドラム１０と同芯状に配置する。これに対し、他方のフィンガー固定移動機構３は、固定押圧部材４を変位させずに、貫通孔４Ａにドラム主軸１１を貫通させた状態に維持する。タイヤ製造装置１は、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返すときには、両フィンガー固定移動機構３を、ドラム中央面ＣＬを挟んで対称に同期して作動させ、各固定押圧部材４を、成形ドラム１０と同芯状にドラム軸線方向内側に移動させる。なお、成形が完了した未加硫タイヤを成形ドラム１０から取り外すときにも、上記と同じ一方のフィンガー固定移動機構３により、その固定押圧部材４をドラム軸線方向外側の成形ドラム１０外まで移動させ、連結部材５を倒して、そこから未加硫タイヤを取り外す。

次に、タイヤ製造装置１の成形ドラム１０について具体的に説明する。なお、成形ドラム１０は、ドラム中央面ＣＬを中心に左右対称に構成されており、以下説明する各構成は、一部を除いて、ドラム中央面ＣＬの両側に対称に配置され、それぞれ同期して対称に作動する。
図２は、このタイヤ製造装置１の成形ドラム１０を模式的に示す要部断面図であり、ドラム軸線を含む面で切断して、上半分に図１に対応する折り返しフィンガー４１が縮閉した状態を、下半分に折り返しフィンガー４１が拡開した状態を、それぞれ示している。また、図２には、フィンガー固定移動機構３の固定押圧部材４も断面で示している。図３は、ドラム軸線方向の一方側の折り返しフィンガー４１の付近を拡大して示す部分断面図である。

成形ドラム１０は、図示のように、ドラム主軸１１内の中空部に設けられたネジ軸１２と、ドラム主軸１１上をドラム軸線方向に互いに接近及び離間可能な一対のスライダ１３と、各スライダ１３の外周に配置された、ビード部材Ｂを固定するビードロック手段２０と、そのドラム軸線方向外側に配置された折り返し手段４０と、を備えている。

ネジ軸１２は、ドラム主軸１１により同芯状に回転可能に軸受けされ、回転駆動手段（図示せず）により、ドラム主軸１１とは独立に軸線周りの両方向に回転駆動される。また、ネジ軸１２は、ボールネジ機構を構成し、ドラム中央面ＣＬを挟んで、互いにリードが逆向きの一対の雄ネジ部１２Ａが形成され、各雄ネジ部１２Ａに、それぞれ複数のボール等を挟んで噛み合うナット部材１４が、ドラム主軸１１の中空部を移動可能に取り付けられている。これら各ナット部材１４の外周には、複数の連結ブロック１５が放射状に固定され、その各々が、ドラム主軸１１のドラム軸線方向に延びる各スリット１６を貫通して配置されている。更に、各連結ブロック１５は、スライダ１３の内周面に取り付けられており、これにより、各ナット部材１４とスライダ１３とを連結している。従って、一対のスライダ１３は、ネジ軸１２の回転により、連結されたナット部材１４等を介して逆方向に移動し、ドラム主軸１１の外周面をスライドして互いに対称に接近及び離間する。

ビードロック手段２０（図３参照）は、ビード部材Ｂを固定するためのビードロック部材３０と、ビードロック部材３０を収納してドラム半径方向の移動を案内する収納案内部２１と、ビードロック部材３０の移動機構２２とを備え、スライダ１３の外周面に一体に固定さている。ビードロック部材３０は、成形ドラム１０の周方向に沿って環状に配置された複数のビードロックセグメント（ビードロックシュー）からなり、収納案内部２１の周方向に沿って形成された各収納凹部内に収納されて案内される。移動機構２２は、スライダ１３と外筒壁２３との間に形成されたシリンダ室２４が、摺動壁２５を挟んで２つの圧力室に区画され、両圧力室に供給源（図示せず）からの加圧媒体を連動して給排出して、摺動壁２５をドラム軸線方向に移動させる。

また、移動機構２２は、シリンダ室２４の固定壁２６を貫通してスライダ１３上を摺動する摺動体２７を有し、そのシリンダ室２４内の一端部を摺動壁２５に固定して、摺動壁２５と摺動体２７とを一体に移動させる。これに対し、シリンダ室２４外に位置する摺動体２７の他端部には、複数のリンク２８の一端部が回転自在に連結され、放射状に傾斜する各リンク２８の他端部が、それぞれビードロック部材３０のビードロックセグメントに回転自在に連結されている。移動機構２２は、摺動壁２５と摺動体２７をドラム軸線方向の外内側に移動させ、それぞれリンク２８を縮閉及び拡開させて、ビードロック部材３０をドラム半径方向の内側と外側（図２の上側と下側参照）とに移動させる。このようにして、ビードロック手段２０は、ビードロック部材３０をドラム半径方向外側に移動させ、その凹溝状のビード支持部３１で、タイヤ構成部材Ｋを挟んでビード部材Ｂを内周側から固定して支持する。

加えて、ここでは、一端が収納案内部２１（図３参照）に気密状に固定されたシール部材３３を有し、ビードロック部材３０とタイヤ構成部材Ｋとの間に、シール部材３３を挟み込ませて気密状に封止する。その状態で、タイヤ製造装置１は、ネジ軸１２を回転させて、一対のスライダ１３とビードロック手段２０を互いに接近させつつ、加圧気体の供給源（図示せず）からタイヤ構成部材Ｋ内に加圧気体を導入し、一対のビード部材Ｂ間のタイヤ構成部材Ｋをトロイダル状に膨出（図２参照）させる。続いて、タイヤ製造装置１は、折り返し手段４０により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返して被成形体Ｈの側面に圧着する。

折り返し手段４０（図３参照）は、複数の折り返しフィンガー４１と、その先端に設けられた折り返しローラ４２と、折り返しフィンガー４１を支持して一体に移動するフィンガー支持部材５０と、フィンガー支持部材５０の移動を案内する案内部材４３とを有する。また、折り返し手段４０は、エラストマバンド等の弾性体からなる複数（図３では２つ）の付勢部材４４を、複数の折り返しフィンガー４１の周囲に配置し、これにより、複数の折り返しフィンガー４１を束ねて常にドラム半径方向内側である縮閉方向に付勢する。

フィンガー支持部材５０は、案内部材４３の外周上を摺動する環状の第１及び第２摺動壁５１、５２と、それらを連結して案内部材４３から突出するフランジ部４３Ａと摺接する円筒体５３とを有し、フランジ部４３Ａを跨いで配置されている。また、フィンガー支持部材５０は、ドラム軸線方向内側の第１摺動壁５１が、案内部材４３の外周からビードロック手段２０の外筒壁２３に移動して摺動し、第２摺動壁５２がフランジ部４３Ａに当接するまで移動可能になっている。このように、フィンガー支持部材５０は、案内部材４３により案内されて、折り返しフィンガー４１とともに、成形ドラム１０の外周側を、ドラム軸線方向の内外方向に同芯状に移動する。加えて、フィンガー支持部材５０には、複数の係合部材５４が、第２摺動壁５２の周方向に沿って、ドラム軸線方向外側に向けて突出して固定されている。

ここで、本実施形態の案内部材４３は、ドラム主軸１１の外周面を、周方向及びドラム軸線方向に同芯状に摺動可能に構成され、かつ、ビードロック手段２０（又はスライダ１３）に着脱可能に連結する連結手段（図示せず）を有する。この案内部材４３の連結手段により、折り返し手段４０は、タイヤ構成部材Ｋの膨出までの各工程を含む定常状態では、ビードロック手段２０に連結されて一体にドラム軸線方向に移動し、ドラム主軸１１の回転に伴い回転する。ただし、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返すときには、折り返し手段４０は、ビードロック手段２０との連結を解除して独立し、フィンガー固定移動機構３により駆動されて折り返しの各動作を実行する。

その際、フィンガー固定移動機構３は、上記したように固定押圧部材４をドラム軸線方向内側に移動させ、その係止部（ここでは、環状に配置された複数の凹溝状の係止凹部４Ｂ）内に、フィンガー支持部材５０の各係合部材５４を挿入して係合させ、それぞれを係止凹部４Ｂ内に係止する。この係合部材５４を介して、フィンガー固定移動機構３は、折り返し手段４０を固定し、ドラム主軸１１が回転しても周方向への移動や回転を防止する。また、その状態で、フィンガー固定移動機構３は、固定押圧部材４をドラム軸線方向内側に移動させ、同方向に係合部材５４を押して、フィンガー支持部材５０をドラム軸線方向内側に移動させる。これにより、フィンガー固定移動機構３は、複数の折り返しフィンガー４１を、そのドラム周方向への移動を規制して周方向位置を固定しつつ、ドラム軸線方向内側に押圧して移動させ、後述するタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴの折り返しを実行させる。

折り返しフィンガー４１は、直線状に延びるロッド部４１Ａと、その一端部が屈曲した基端部４１ＢとによりＬ字状に形成され、基端部４１Ｂが、第２摺動壁５２のドラム軸線方向外側面に回動（揺動）自在に取り付けられて、片持ち状に支持されている。これら複数の折り返しフィンガー４１は、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返すときには、上記のようにドラム軸線方向内側に移動し、先端部の折り返しローラ４２を、ビードロック部材３０のローラ受け３２内（縮径位置）からドラム半径方向外側に変位させる。続いて、折り返しローラ４２を、膨出した被成形体Ｈ（ビード部材Ｂを含む）（図２参照）の側面に沿って次第にドラム半径方向外側に移動させ、所定の拡径位置まで変位させる。

これに伴い、複数の折り返しフィンガー４１は、円筒状に縮閉した状態から、基端部４１Ｂを支点に次第に揺動し、同期して放射状に拡開する。また、折り返しフィンガー４１は、折り返し動作の終了後は、フィンガー固定移動機構３による固定押圧部材４のドラム軸線方向外側への移動と、付勢部材４４から作用する縮閉方向の付勢力により、次第に縮閉して元の状態に復帰する。同時に、折り返しローラ４２も、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返して、拡径位置から元の縮径位置に復帰する。

この折り返し時には、折り返しフィンガー４１に付勢部材４４から縮閉方向の力が作用するため、折り返しローラ４２により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴは、被成形体Ｈに押し付けられて押圧される。また、このタイヤ製造装置１では、折り返し中に、ドラム主軸１１を回転させて、ビードロック手段２０により固定された被成形体Ｈ及びタイヤ構成部材Ｋを回転させ、その端部ＫＴを折り返しながら同時にステッチングを行う。その際、折り返しローラ４２は、折り返しフィンガー４１の先端に２軸の回転機構を介して回転自在に支持されており、ドラム半径方向外側に変位しつつ、タイヤ構成部材Ｋの回転に応じて、その端部ＫＴ上を周方向に相対移動して転動する。

図４は、折り返しローラ４２付近を模式的に示す部分拡大図であり、図４Ａは図３に対応する側面図、図４Ｂは図４ＡのＷ方向から見た正面図である。
折り返し手段４０は、図示のように、折り返しフィンガー４１の先端と折り返しローラ４２との間に支持手段６０を有し、これにより、相対移動する折り返しローラ４２を支持してタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を転動させる。ここでは、支持手段６０は、折り返しローラ４２の軸線に取り付けられた軸部材６１と、軸部材６１を回転自在に支持する支持軸６２と、折り返しフィンガー４１の先端に設けられた、支持軸６２の他端部を回転自在に軸受するボールベアリング等の軸受６３と、からなる。

折り返しローラ４２は、支持手段６０の軸部材６１及び支持軸６２を介して、周方向に回転（図４Ａの矢印Ｙ１）し、かつ、軸受６３を介して、支持軸６２とともに回転（旋回）（図４Ｂの矢印Ｙ２）する。折り返しローラ４２は、この支持手段６０による両回転により、任意の方向に回転しつつ移動して転動可能になっており、上記した折り返し動作時には、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を相対移動して転動する。また、折り返しローラ４２は、複数のブロック状（ここでは、直方体形状）の突起４２Ａが、円筒状又は円盤状の外周面に、周方向に沿って等間隔で設けられている。折り返し手段４０は、折り返しローラ４２の転動時に、これら突起４２Ａを端部ＫＴに押し付けて被成形体Ｈに向けて強く押圧し、それらをステッチングして互いに圧着させる。

次に、このタイヤ製造装置１により、未加硫タイヤを成形してタイヤを製造する手順や動作について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御され、所定のプログラムに基づいて接続された装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、未加硫タイヤ成形に関する各動作を各々実行させる。

図５は、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返す途中段階を模式的に示す要部断面図であり、折り返しフィンガー４１の先端側とビード部材Ｂを含む一部を抜き出して示している。
なお、このタイヤ製造装置１では、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返すまでは、従来と同様の工程を経て被成形体Ｈを成形する。即ち、上記のように、ビードロック手段２０と折り返し手段４０とを連結した状態で、円筒状のタイヤ構成部材Ｋを成形ドラム１０上に配置し、タイヤ構成部材Ｋを挟んで、一対のビード部材Ｂをビードロック手段２０のビードロック部材３０により固定する。また、一対のビード部材Ｂをドラム中央面ＣＬに接近させながら、タイヤ構成部材Ｋを膨出させる等して、図示のように、被成形体Ｈの成形を所定の手順で進行させる。

続いて、タイヤ製造装置１は、折り返し手段４０のビードロック手段２０との連結を解除し、複数の折り返しフィンガー４１を、ドラム軸線方向内側に向かって移動させて放射状に次第に拡開させ、折り返しローラ４２を拡径させて折り返し動作を開始する。この折り返し工程では、折り返しローラ４２は、ビードロック部材３０のローラ受け３２から、当接するタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴとともに、ドラム半径方向外側に移動する。その際、折り返しローラ４２は、ビード部材Ｂの側面から膨出したタイヤ構成部材Ｋの側面まで、被成形体Ｈの側面の各部に沿って次第に変位し、当接するタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを、被成形体Ｈの側面に向けてビード部材Ｂ周りに折り返す。

このように、折り返し手段４０は、折り返しローラ４２をタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴに押し付けて、端部ＫＴに沿って、その折り返し方向に変位させる変位手段を構成する。この変位に伴い、折り返しローラ４２は、端部ＫＴに接触して、ビード部材Ｂ側から最端に向かって順に折り返し方向に変位及び変形させ、端部ＫＴを折り返しつつ被成形体Ｈに向けて押圧する。

また、タイヤ製造装置１は、折り返し動作の開始と同時に、又は開始後の所定のタイミングで、上記のように成形ドラム１０を回転（図の矢印Ｒ）させ、被成形体Ｈと折り返し中の端部ＫＴを回転させて、周方向位置が固定された折り返しローラ４２に対して、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを周方向に回転移動させる。これにより、折り返し動作の開始に合わせて、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを押圧しつつ変位する折り返しローラ４２を、押圧する端部ＫＴの周方向に沿って相対移動させる。従って、ここでは、被成形体Ｈの回転手段である成形ドラム１０等が、折り返しローラ４２を相対移動させる移動手段を構成する。

タイヤ製造装置１は、この相対移動する折り返しローラ４２により、成形ドラム１０に配置したタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返しながら、その周方向に沿って連続して押圧してステッチングする。これにより、対向する端部ＫＴと被成形体Ｈとの間のエアを順次排出しつつ、端部ＫＴを被成形体Ｈに押し付け、端部ＫＴと被成形体Ｈとを互いに密着させて、折り返した端部ＫＴを、ビード部材Ｂ（ビードコアＢ１、ビードフィラＢ２）を含む被成形体Ｈの側部に圧着する。また、タイヤ製造装置１は、端部ＫＴの全体を折り返した後も、折り返しローラ４２を被成形体Ｈの側面に沿って所定位置まで拡径変位させ、端部ＫＴを最端までステッチングして、その全体に亘って被成形体Ｈに圧着する。

このように、タイヤ製造装置１は、端部ＫＴの折り返しとステッチング（サイドステッチング）とを、折り返しローラ４２により同時に進行させて未加硫タイヤを成形する。その際、折り返しローラ４２は、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を転動して相対移動し、徐々に折り返し方向に変位しつつ端部ＫＴの周方向に沿って転動して、螺旋状（又は渦巻状）に相対移動する。また、ここでは、折り返しローラ４２の幅に応じて、折り返しローラ４２の折り返し方向の変位速度と、成形ドラム１０の回転速度とを調整し、折り返しローラ４２を、その端部ＫＴに対する押圧範囲の一部が順に重なるように転動させて、折り返した端部ＫＴの全体を隙間なく押圧してステッチングする。その後、タイヤ製造装置１は、折り返しローラ４２をローラ受け３２に復帰させ、他のタイヤ構成部材を組み付ける等して未加硫タイヤの成形を完了させる。この未加硫タイヤを成形ドラム１０から取り外し、加硫成型して空気入りタイヤ等の製品タイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態では、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを折り返す折り返しローラ４２を、折り返し動作に同期して周方向に相対移動させて端部ＫＴを周方向に押圧する。そのため、端部ＫＴの折り返しとステッチングとを同時に進行させて端部ＫＴを被成形体Ｈに圧着でき、折り返し後のステッチングが省略可能で、タイヤ成形工程に要する時間や成形のサイクルタイムを短縮することができる。また、折り返しローラ４２により、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴの全体を隙間なく押圧できるため、折り返しローラ４２の煩雑な圧力調整や制御等を要することなく、端部ＫＴ表面のローラ跡（凹凸）や、製品タイヤのサイド部の凹凸発生を低減することもできる。併せて、端部ＫＴを、隙間なく、かつ、ビードコアＢ１側から次第に被成形体Ｈの側部に沿って押圧するため、端部ＫＴと被成形体Ｈとの間のエアを順に押し出して効果的に排出でき、エア入りの発生を抑制して、部材同士を確実に圧着して貼り合わせることができる。

ここで、このタイヤ製造装置１では、被成形体Ｈを回転させて端部ＫＴを周方向に沿って押圧したが、被成形体Ｈは回転させずに、折り返しフィンガー４１及び折り返しローラ４２を折り返し動作と同時に回転させ、端部ＫＴの周方向に沿って移動させて押圧するようにしてもよい。ただし、成形ドラム１０には、タイヤ構成部材Ｋの貼り付けを含むタイヤ成形に伴い、回転のための機構を設ける必要があるため、装置の簡略化の観点から、成形ドラム１０を回転させて、回転しない折り返しローラ４２に対してタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴを回転移動させるのが望ましい。その際、折り返しローラ４２がタイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を転動するため、折り返しローラ４２から端部ＫＴに不要な力が作用せず、端部ＫＴを皺等の発生を防止しつつ適切にステッチングすることができる。

また、本実施形態では、折り返しローラ４２を、支持手段６０（図４参照）により２方向に回転（Ｙ１、Ｙ２）させて、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を周方向に沿って転動させたが、同様な転動が可能な他の支持手段により支持して、折り返しローラ４２を転動させて相対移動させてもよい。これに対し、折り返しローラ４２も、円筒状や円盤状以外に、端部ＫＴ上を転動して押圧可能な、例えば球状等の他の形状の転動体（回転体）であってもよい。

図６は、このような他の折り返しローラの例を模式的に示す側面図である。
ここでは、折り返し手段７０は、図示のように、球状の折り返しローラ７１と、折り返しローラ７１が先端に設けられた折り返しフィンガー７２とを有する。また、折り返しフィンガー７２は、先端部に形成された球面状の収納凹部７２Ａに、折り返しローラ７１を任意の方向に回転自在に収納して支持する。この折り返しローラ７１でも、折り返しローラ４２と同様に、タイヤ構成部材Ｋの端部ＫＴ上を転動して押圧できるため、上記した各効果が得られる。

１・・・タイヤ製造装置、２・・・ガイドレール、３・・・フィンガー固定移動機構、４・・・固定押圧部材、５・・・連結部材、６・・・回動手段、７・・・走行手段、１０・・・成形ドラム、１１・・・ドラム主軸、１２・・・ネジ軸、１３・・・スライダ、１４・・・ナット部材、１５・・・連結ブロック、１６・・・スリット、２０・・・ビードロック手段、２１・・・収納案内部、２２・・・移動機構、２３・・・外筒壁、２４・・・シリンダ室、２５・・・摺動壁、２６・・・固定壁、２７・・・摺動体、２８・・・リンク、３０・・・ビードロック部材、３１・・・ビード支持部、３２・・・ローラ受け、３３・・・シール部材、４０・・・折り返し手段、４１・・・折り返しフィンガー、４２・・・折り返しローラ、４３・・・案内部材、４４・・・付勢部材、５０・・・フィンガー支持部材、５１、５２・・・摺動壁、５３・・・円筒体、５４・・・係合部材、６０・・・支持手段、６１・・・軸部材、６２・・・支持軸、６３・・・軸受、７０・・・折り返し手段、７１・・・折り返しローラ、７２・・・折り返しフィンガー、Ｂ・・・ビード部材、Ｂ１・・・ビードコア、Ｂ２・・・ビードフィラ、ＣＬ・・・ドラム中央面、Ｈ・・・被成形体、Ｋ・・・タイヤ構成部材、ＫＴ・・・端部。

Claims (4)

1. タイヤ構成部材が配置される成形ドラムと、成形ドラム上のタイヤ構成部材の端部を折り返す折り返し手段とを備え、折り返したタイヤ構成部材の端部を被成形体に圧着して未加硫タイヤを成形するタイヤ製造装置であって、
   折り返し手段が、タイヤ構成部材の端部を折り返して被成形体に向けて押圧する折り返しローラと、折り返しローラをタイヤ構成部材の端部に押し付けて折り返し方向に変位させる変位手段とを有し、
   タイヤ構成部材の端部を押圧しつつ変位する折り返しローラを押圧する端部の周方向に沿って相対移動させる移動手段を備え、
   折り返し手段が、移動手段によりタイヤ構成部材の端部の周方向に沿って相対移動する折り返しローラを支持して、当該折り返しローラをタイヤ構成部材の端部上を端部の周方向に沿って転動させる支持手段を有し、
   折り返しローラによりタイヤ構成部材の端部を周方向に押圧して被成形体に圧着することを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 請求項１に記載されたタイヤ製造装置において、
   移動手段が、成形ドラムを回転させて、折り返しローラに対してタイヤ構成部材の端部を回転移動させる回転手段からなることを特徴とするタイヤ製造装置。
3. 成形ドラムに配置したタイヤ構成部材の端部を折り返しローラにより折り返し、折り返したタイヤ構成部材の端部を被成形体に圧着して未加硫タイヤを成形するタイヤ製造方法であって、
   折り返しローラをタイヤ構成部材の端部に押し付けて折り返し方向に変位させ、折り返した端部を被成形体に向けて押圧する工程と、
   タイヤ構成部材の端部を押圧しつつ変位する折り返しローラを押圧する端部の周方向に沿って相対移動させる工程と、を有し、
   相対移動させる工程が、折り返しローラをタイヤ構成部材の端部上を端部の周方向に沿って転動させて相対移動させ、
   折り返しローラによりタイヤ構成部材の端部を周方向に押圧して被成形体に圧着することを特徴とするタイヤ製造方法。
4. 請求項３に記載されたタイヤ製造方法において、
   相対移動させる工程が、成形ドラムを回転させて、折り返しローラに対してタイヤ構成部材の端部を回転移動させることを特徴とするタイヤ製造方法。

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