JP6314159B2 - タイヤビード用の環状のエイペックスフィラーを形成する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、後にビードリングに貼り付けて、車両タイヤの製造用のタイヤビード組立体を形成することができる環状のエイペックスフィラーを形成する装置に関する。

例えば、そのような装置は、国際公開第２００５／１１８２７１号によって知られている。この公知の装置は、エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを支持する円筒状成形機と、円筒状成形機にエイペックスフィラーを送る送り組立体と、成形機に隣接して位置決め可能であり、ビードコアリングを支持するドラムとを有している。円筒状成形機は、所定長さのエイペックスフィラーの先端を把持し、所定長さのエイペックスフィラーが円筒状成形機に１回巻きつけられる間、その先端を円筒状成形機上に保持する第１のグリッパを有している。送り組立体は、所定長さのエイペックスフィラーの後端を把持する第２のグリッパであって、円筒状成形機に向かって、かつ円筒状成形機から離れるように移動可能な第２のグリッパを有している。この装置は、所定長さのエイペックスフィラーが円筒状成形機に１回巻きつけられたときに、そのエイペックスフィラーの互いに揃えられた切断端部同士を接合するスプライシングユニットをさらに備えている。円筒状成形機は、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数の剛性フィンガーによって画定され、フィンガーは、半径方向に移動するように取り付けられた支持部材にヒンジ連結されている。支持部材は、カムスロット、特に支持部材後方のプレートに設けられたらせん状スロットに受け入れられたカムフォロア突起を備えている。支持部材の半径方向位置は、らせん状スロットを有するプレートを支持部材に対して回転させることで調整される。また、各支持部材は、らせん状スロットを貫通して延びる突起を有するアクチュエータにリンク機構を介して連結された１つのフィンガーを備えている。らせん状スロットを有するプレートが支持部材に向かって移動すると、アクチュエータは、リンク機構を押してフィンガーを揺動させ、円筒状成形機に巻きつけられたエイペックスフィラーを反転させ、それにより、エイペックスフィラーのベース部は、ビードコアリングを取り囲んでビードコアリングに接着し、エイペックスフィラーのテーパー部は、ほぼ半径方向外側に延びることができる。

上述の装置は、らせん状スロットを有するプレートの駆動装置との継手を設ける必要があるために、かつ、フィンガー自体を動かすためのアクチュエータおよびリンク機構を有する支持部材の構造のために複雑である。

本発明の目的は、環状のエイペックスフィラーを形成するエイペックスフィラーストリップを取り扱う改良された装置を提供することである。

第１の態様によれば、本発明は、環状のエイペックスフィラーを形成する装置であって、
エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを支持する円筒状成形機であって、回転軸と、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数の剛性フィンガーとを有し、フィンガーが、円筒状成形機に巻きつけられたエイペックスフィラーを反転させるように、支持部材に移動可能に連結され、支持部材が、実質的に半径方向に延びる案内部材に移動可能に連結され、案内部材が、回転軸に連結されている、円筒状成形機と、
支持部材を半径方向内側または外側に移動させるように構成された設定ユニットと、
円筒状成形機にエイペックスフィラーを送る送り組立体と、を有する装置において、
回転軸が、中空の回転軸であり、フィンガーが、リンク機構を介して、中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸に連結された駆動部材に連結されていることを特徴とする装置を提供する。中空の回転軸を貫通して延びるプッシュ／プル軸は、少なくとも、国際公開第２００５／１１８２７１号に開示された、らせん状スロットを貫通して延びる比較的細い突起を使用する各支持部材用のアクチュエータと比較すると、円筒状成形機に巻きつけられたエイペックスフィラーを反転させるためにフィンガーを移動させる、より安定した駆動装置を提供する。

一実施態様では、少なくとも１つのリンク機構が、少なくとも１つのフィンガーに連結されたホイールギアと、ホイールギアに作動的に連結されたラックギアとを有している。ラックギアが、プッシュ／プル軸によって往復移動可能な駆動部材に連結されている。ホイールギアとラックギアとは共に、少なくとも国際公開第２００５／１１８２７１号に開示された多重レバー伝動装置と比較すると、コンパクトな伝動装置を形成する。さらに、プッシュ／プル軸の特定の範囲の往復移動と組み合わせてフィンガーの所望の反転動作を実現する所望の伝達比を得るために、本発明のホイールギア・ラックギア伝動装置を容易に設計することができる。

有利な実施態様では、ラックギアが、１つの支持部材にスライド可能に支持されている。

一実施態様では、実質的に各支持部材が、少なくとも１つのフィンガーと、少なくとも１つのリンク機構とを有している。

一実施態様では、駆動部材が、プッシュ／プル軸に連結された実質的に半径方向に延びる案内要素を有し、リンク機構が、案内要素に連結され、案内要素に沿って移動可能である。特に、支持部材が、半径方向内側または外側に移動できるように構成されているため、リンク機構は、支持部材の半径方向の移動と共に案内要素に沿って移動することができる。

一実施態様では、円筒状成形機が、エイペックスフィラーを把持する第１のグリッパを有する第１の把持装置を有し、第１の把持装置が、第１のグリッパを把持位置と非把持位置との間で移動させるアクチュエータを有している。第１のグリッパは、所定長さのエイペックスフィラーの先端を把持し、所定長さのエイペックスフィラーが円筒状成形機に１回巻きつけられる間、その先端を円筒状成形機上に保持するように構成されている。したがって、第１のグリッパおよびアクチュエータは、円筒状成形機と共に回転するように構成されている。一実施態様では、アクチュエータが、電気モータ、空気圧シリンダ、または油圧シリンダを有している。

一実施態様では、プッシュ／プル軸が、中空のプッシュ／プル軸であり、アクチュエータが、中空のプッシュ／プル軸を少なくとも部分的に貫通して延びる供給ケーブルまたは供給ホースに連結されている。中空のプッシュ／プル軸を用いることで、電気モータの場合には供給ケーブルを、あるいは空気圧または油圧シリンダの場合には供給ホースを通じてアクチュエータを動作させることができる。

あるいは、またはさらに、一実施態様では、供給ケーブルまたは供給ホースが、プッシュ／プル軸または回転軸と少なくとも部分的に一体化されている。

一実施態様では、プッシュ／プル軸が、中空の回転軸内に回転に対して固定して配置されているとともに、回転可能な電気継手を備えているか、または回転可能な流体継手と回転可能な真空継手との少なくとも一方を備えている。回転可能な継手は、円筒状成形機と共に回転することができる第１の入出力部と、装置上に実質的に固定的に配置された第２の入出力部とを提供する。第２の入出力部は、アクチュエータを動作させる外部供給源を接続する簡単な方法を提供する。本特許出願では、流体継手は、空気圧（ガス）継手と油圧（液体）継手の一方を有していてよい。

有利な実施態様では、第１の把持装置が、１つの支持部材上に配置されている。

第１の把持装置が１つの支持部材上に配置されている場合、第１のグリッパが存在することによって、エイペックスフィラーを反転させるためのフィンガーの移動が干渉されてはならない。したがって、一実施態様では、第１のグリッパが、１つの支持部材にヒンジ連結されている。この場合、第１のグリッパは、フィンガーがエイペックスフィラーを反転させるように作動する前に、可動フィンガーの経路から離れるように揺動することができる。

一実施態様では、第１の把持装置が、１つの支持部材に連結され、その連結部が、円筒状成形機の中心軸に対して実質的に半径方向に移動してエイペックスフィラーに接近するように構成されている。第１の把持装置がそのようにエイペックスフィラーに接近してエイペックスフィラーを把持するために実質的に半径方向に移動することによって、把持装置によるエイペックスフィラーの損傷が少なくとも実質的に抑制されるか、把持装置が、エイペックスフィラーの変形と揃えられた状態からの押し出しとの少なくとも一方を生じさせる可能性がある軸方向の力をエイペックスフィラーに及ぼすのが少なくとも実質的に抑制されるか、あるいは、その両方が抑制される。

一実施態様では、アクチュエータが、第１のグリッパにヒンジ連結された実質的なリニアアクチュエータであり、第１のグリッパが、シャンクの第１の端部にヒンジ連結され、シャンクの反対側の第２の端部が、支持部材にヒンジ連結されている。好ましくは、第１のグリッパにおいて、シャンクの第１の端部の連結部は、リニアアクチュエータの連結部と一定の距離をおいて配置されている。この３ヒンジ連結部は、第１のグリッパが、円筒状成形機に対して実質的に半径方向に移動して、円筒状成形機上に配置されたエイペックスフィラーに接近するように構成されている。第１のグリッパを開放すると、第１のグリッパは、まず実質的に半径方向に移動し、続いて可動フィンガーの経路から離れるように揺動することになる。

一実施態様では、１つの支持部材の少なくとも１つのフィンガーが、エイペックスフィラーを支持するプラットフォームを形成し、第１のグリッパが、プラットフォームの方を向いた一連の加圧ピンを有する押圧要素を有し、加圧ピンが、プラットフォームおよびプラットフォーム上に支持されたエイペックスフィラーに接触するように配置されている。加圧ピンによって、エイペックスフィラーの断面形状にかかわらず、エイペックスフィラーにわたって圧力が均等に加えられることが保証される。圧力が均等に加えられることで、エイペックスフィラーが横向きに押しつけられることが抑制される。

一実施態様では、加圧ピンが、プラットフォームに向かって移動するように付勢され、少なくともいくつかの加圧ピンは、第１のグリッパが把持位置に移動してエイペックスフィラーに係合したときに、エイペックスフィラーに接触するように配置されているとともに、その接触の結果としての付勢を押し戻すように配置されている。結果として、加圧ピンの相互位置をエイペックスフィラーの輪郭または外形と一致するように適合することができ、したがって、均等に分布した力を加圧部材によって加圧ピンを介してエイペックスフィラーに加えることができる。このように、エイペックスフィラーへの損傷を回避することができる。

本発明の一実施態様では、支持部材が、回転軸、特に円筒状成形機の回転軸の周りに角度分散され、好ましくは、互いに間隔を置いて配置されている。一実施態様では、フィンガーが、支持部材にヒンジ連結されている。

一実施態様では、設定ユニットが、回転軸上に回転可能に配置された設定プレートを有している。設定プレートは、カム手段を有していてよく、支持部材は、カムフォロアを有していてよい。設定プレートが支持部材に対して回転することで、支持部材が一緒に半径方向内側または外側に移動することになる。適切なことに、フィンガーの反転動作を実行するために、国際公開第２００５／１１８２７１号と同様に設定プレートが軸方向に移動可能である必要がない。本発明の装置では、フィンガーのこの反転動作は、プッシュ／プル軸に連結された駆動部材によって実現される。

一実施態様では、設定プレートが、少なくとも１つのらせん状スロットを有し、各支持部材が、少なくとも１つのらせん状スロットに受け入れられた少なくとも１つのカムフォロア突起を有している。一実施態様では、設定プレートが、支持部材ごとに１つずつのらせん状スロットを有している。

一実施態様では、プッシュ／プル軸が、設定プレートの一方の側から中空の回転軸を貫通して設定プレートの反対側まで延びている。

一実施態様では、上記装置が、回転軸を回転させる第１の駆動装置と、プッシュ／プル軸を実質的に回転軸の中心軸に沿って往復移動させる第２の駆動装置とをさらに有している。

一実施態様では、プッシュ／プル軸が、設定プレートの一方の側で第２の駆動装置に結合され、設定プレートの反対側で駆動部材に結合されている。

一実施態様では、上記装置が、支持部材を半径方向内側または外側に移動させるように設定ユニットを作動させる第３の駆動装置をさらに有している。３つの駆動装置、すなわち、１つは円筒状成形機を回転させ、１つはフィンガーを反転させるためにプッシュ／プル軸を移動させ、１つは支持部材の半径方向位置を設定するための３つの駆動装置を用いることで、本発明の装置を駆動するための単純で直接的な制御が可能になる。一実施態様では、第３の駆動装置が、支持部材を半径方向に移動させることなく円筒状成形機を回転させるために、第１の駆動装置と同期的に駆動されている。

一実施態様では、送り組立体が、円筒状成形機に向かう実質的に直線状の経路に沿ってエイペックスフィラーを支持するコンベアを有し、直線状の経路が、好ましくは、円筒状に配置されたフィンガーによる円周に対して接線方向にある。エイペックスフィラーを、円筒状成形機に向かう直線状の経路に沿って輸送することができ、円筒状成形機に向かって接線方向に送り、その上に供給することができる。

一実施態様では、直線状の経路を支持部材に対して接線方向に配置するために、送り組立体と円筒状成形機とが、互いに対して移動可能である。送り組立体が、好ましくは、円筒状成形機に対して実質的に垂直に移動可能である。

第２の態様によれば、本発明は、上述の装置を用いて、環状のエイペックスフィラーを形成する方法であって、
環状のベース部と、ベース部から軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部とを有し、エラストマー材料からなる所定長さのエイペックスフィラーを用意するステップと、
所定長さのエイペックスフィラーの先端を把持し、その先端を円筒状成形機上に保持するステップと、
把持手段を用いて、所定長さのエイペックスフィラーの後端を把持するステップと、
把持手段および把持された後端を円筒状成形機に向かって移動させながら、所定長さのエイペックスフィラーが円筒状成形機に１回巻きつけられてフィンガーによって支持されるように、円筒状成形機を回転させるステップと、
先端と後端とを接合するステップと、
テーパー部がベース部を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、エイペックスフィラーを反転させるステップと、
を含む方法に関する。

さらなる態様によれば、本発明は、先行する請求項のいずれか１項に記載の装置を用いて、環状のエイペックスフィラーを形成する方法であって、
環状のベース部と、ベース部から軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部とを有し、エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを、切断端部同士が互いに揃えられて当接するように、環状の形状で円筒状成形機上に用意するステップと、
周方向に互いに間隔を置いて配置された複数のフィンガーを用いて、テーパー部がベース部を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、エイペックスフィラーを反転させるステップと、を含み、
フィンガーが、中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸に連結された駆動部材によって、エイペックスフィラーを反転させるように作動し、プッシュ／プル軸が、実質的に回転軸の中心軸に沿って往復駆動され、フィンガーが、リンク機構を介して駆動部材に連結されている、方法に関する。

米国特許第３，８９５，９８６号明細書は、独立したストリップ移送手段およびビード保持手段を有し、弾性材料のストリップをタイヤビードに貼り付ける装置を開示している。ビード保持手段は、固定カラム上に配置されているとともに、円板部材を備え、円板部材は、ビードを保持するための可変直径を有する折り畳み式のケージを支持している。ストリップ移送手段は、ビード保持手段の駆動手段の反対側からビード保持手段に接近するように配置された可動カラム上に配置されている。ストリップ移送手段は、軸上を軸方向に移動可能な他の円板部材を備えている。他の円板部材は、リンクアームを介して、ストリップ移送手段がビード保持手段に到達したときに弾性材料を支持しビードに向かって弾性部材を回転させる補強材支持部材に結合されている。ストリップ移送手段の欠点の１つは、ストリップ移送手段がビード保持手段へのアクセスを著しく妨害または制限することである。また、ストリップ移送手段をビード保持手段に対して整列させる際に、公差が生じることがある。公知の装置が、中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延び、往復駆動されてエイペックスフィラーを反転させるようにフィンガーを作動させるプッシュ／プル軸を開示していないことに留意されたい。中空の回転軸を貫通して延びるプッシュ／プル軸は、円筒状成形機に巻きつけられたエイペックスフィラーを反転させるためにフィンガーを移動させる、より安定した駆動装置を提供することができる。

一実施態様では、プッシュ／プル軸が、中空の回転軸の駆動部材が位置する側から、中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延び、駆動部材に対する回転軸の反対側で、プッシュ／プル軸を実質的に回転軸の中心軸に沿って往復駆動する駆動手段に連結されている。

本明細書に記載および図示された様々な態様および特徴は、可能な限り、個別に適用可能である。このような個別の態様、特に添付の特許請求の範囲に記載された態様および特徴は、分割特許出願の主題となってもよい。

本発明の例示的な実施形態による、環状のエイペックスフィラーを形成する装置の正面図である。 小型タイヤ用のタイヤビード組立体を形成するように構成された円筒状成形機の正面図である。 大型タイヤ用のタイヤビード組立体を形成するように構成された円筒状成形機の正面図である。 図２のＩ−Ｉ線に沿った概略断面図である。 第１のグリッパが把持位置にあるときの、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った概略断面図である。 第１のグリッパが非把持位置にあるときの、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った概略断面図である。

本発明について、添付の概略図に示す例示的な実施形態に基づいて説明する。

図１は、環状のエイペックスフィラーを形成する装置の概略正面図である。この装置は、未加硫のエラストマー材料またはゴム材料からなる所定長さのエイペックス９０を用意し、所定長さのエイペックスをエイペックスストリップ９１に切断し、そのストリップを環状のエイペックスフィラー９２に形成し、環状のエイペックスフィラー９２を反転させるように構成された送り組立体を有している。従来技術文献の国際公開第２００５／１１８２７１号により詳しく記載されているように、環状のエイペックスフィラーをビードコアリングに接着させることを目的として、環状のエイペックスフィラーのベース部をビードコアリングの周りに接触して配置するために、反転動作を利用することができる。

図１に示すように、送り組立体は、複数の受動ローラ１１を含むローラコンベア１０を有している。ローラ１１は、ローラコンベア１０の上側すなわち輸送側に、エイペックスフィラー９０を実質的に直線状の経路に沿って搬送方向Ｐに輸送することができる搬送面を形成している。

送り組立体は、搬送面上であって搬送方向Ｐに平行に、第１のガイドレール１３と第２のガイドレール１４とを備えている。送り組立体は、第１のガイドレール１３および第２のガイドレール１４上に配置され、ガイドレール１３，１４の長手方向に移動可能な２つのグリッパ３１，３２を有している。ガイドレールに作用するグリッパ３１，３２の力を良好に分散させるとともに、材料コストを削減するために、２つのガイドレール１３，１４があることが好ましい。あるいは、送り組立体は、単一の幅広いガイドレール（図示せず）を備え、その上に両方のグリッパ３１，３２が配置されていてもよい。送り組立体は、一方のグリッパ３１の、第１のガイドレール１３に沿った第１の開始位置Ｘ１と第１の終了位置Ｙ１との間の移動と、他方のグリッパ３２の、第２のガイドレール１４に沿った第２の開始位置Ｘ２と第２の終了位置Ｙ２との間の移動とを独立に制御する駆動装置（図示せず）を備えている。駆動装置は、グリッパ３１，３２上に配置されたリニアモータであってよく、あるいはガイドレール１３，１４に沿って配置されたタイミングベルトであってよい。

送り組立体は、搬送面の上方に配置された切断ナイフを有する切断装置１２と、搬送面の真下に配置されたアンビル１７とをさらに有している。アンビル１７は、切断面１８と２つのクランプ面８６，８７とを有している。切断装置１２の切断ナイフは、所定長さのエイペックス９０を先端９３と後端９４とを有するエイペックスストリップ９１に切断するために、アンビル１７の切断面１８の上に移動することができる。送り組立体は、クランプ面８６，８７に向かって移動するように配置された２つのクランプブロック８４，８５を備えている。クランプブロック８４，８５は、上方に持ち上げられて、移動するグリッパ３１，３２をよけることができる。アンビル１７は、切断面１８とクランプ面８６，８７との間に、グリッパ３１，３２を受け入れるくぼみ８８，８９を備えている。

図１に示すように、送り組立体は、開始および終了位置に、またはその近くに配置されたウェッジ７１，７２，７３，７４を備えている。また、送り組立体は、ピストンまたはリニア駆動装置などの駆動装置１５を備え、駆動装置１５は、ウェッジ７１〜７４の位置を能動的に制御するように、あるいはウェッジ７１〜７４をそれぞれの位置Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２に向かう方向、またはそこから離れる方向に移動させるように構成され、したがって、グリッパ３１，３２が位置Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のうちのいずれかにあるときに、ウェッジ７１〜７４をグリッパ３１，３２に向かう方向、およびグリッパ３１，３２から離れる方向に移動させるように構成されている。

グリッパ３１，３２は、クランプ３５を支持するクランプアーム３３と、クランプ面アーム３４とを備えている。クランプアーム３３およびクランプ面アーム３４は、ガイドレール１３，１４に実質的に垂直な方向に移動可能であるとともに、ホイール４７，５７を備え、ホイール４７，５７は、クランプ３５およびクランプ面の互いに対する位置およびエイペックスフィラー９０，９１に対する位置を制御するために、ウェッジ７１，７４に当接するように構成されている。

図１に示すように、送り組立体は、一方のグリッパ３１からエイペックスフィラー９０を受け取るアプリケータクランプ８０をさらに有している。アプリケータクランプ８０は、エイペックスフィラー９０を締め付けるクランプアーム８１と、締め付けられたエイペックスフィラー９０を搬送面内に支持するプラットフォーム８２とを有している。

図１に示すように、装置１は、エイペックフィラーストリップ９１を無端で実質的に円形の形状に保持する円筒状成形機２を有している。円筒状成形機２は、中空の回転軸２１と、周方向に互いに間隔を置いて配置され、使用時にエイペックスフィラーストリップ９１がその周りに配置される仮想円周経路を画定する複数の剛性フィンガー２２とを有している。

円筒状成形機２は、フィンガー２２と共にビードホルダ２に対して同軸に回転するとともに、エイペックスフィラーストリップ９１の先端を締め付けるように構成された第１のグリッパ２３を有している。この例示的な実施形態では、第１のグリッパ２３は、円筒状成形機２の一体部分であり、より詳細には、第１のグリッパ２３は、図５および図６に概略的に示すように、複数のフィンガー２２の１つに連結されている。

フィンガー２２は、図４、図５、および図６に示すように、ヒンジ連結部２２１によって支持部材２４に移動可能に連結されている。支持部材２４は、実質的に半径方向に延びる案内部材２５に移動可能に連結されている。案内部材２５は、回転軸２１に連結されている。したがって、周方向に互いに間隔を置いて配置されたフィンガー２２によって画定される仮想円周経路の直径を、特定のタイヤサイズに必要な直径に実質的に対応するように設定することができる。図２では、フィンガー２２は、小型のホイールリムを有するタイヤ用のエイペックスフィラーを製造するように設定され、一方、図３では、フィンガー２２は、大型のホイールリムを有するタイヤ用のエイペックスフィラーを製造するように設定されている。

円筒状成形機２は、フィンガー２２の半径方向位置を設定する設定ユニットを有している。設定ユニットは、図４に概略的に示すように、軸受２６１によって回転軸２１上に回転可能に配置された設定プレート２６を有している。設定プレート２６は、従来技術文献の国際公開第２００５／１１８２７１号に示すように、少なくとも１つのらせん状スロットを有している。添付の図に示す実施形態では、設定プレート２６は、支持部材２４ごとに１つずつの、一連のらせん状スロット２６２を有している。各支持部材２４は、少なくとも１つのらせん状スロット２６２に受け入れられた少なくとも１つのカムフォロア突起２４１を有している。設定プレート２６を案内部材２５に対して回転させると、らせん状スロット２６２は、カムフォロア突起２４１ひいては支持部材２４を押して半径方向内側または外側に移動させることになる。

エイペックスフィラーストリップ９１の長さは、エイペックスフィラーが取り付けられるビードの周方向長さに実質的に一致している。図２および図３に示す二者択一の直径のうちの一方を用いる場合、切断装置１２、アンビル１７、およびグリッパ３１，３２の開始位置Ｘ１、Ｘ２は、エイペックスフィラーストリップのより短い周方向長さを補償するように調整される必要がある。また、送り組立体および円筒状成形機２の相対的な高さは、エイペックスフィラーストリップ９１を搬送方向Ｐにおいて複数のフィンガー２２による円周に向かって接線方向に送れるように、搬送面が複数のフィンガー２２による円周に対して配置されるように設定または調整されている。複数のフィンガー２２による円周の直径を、例えば、図２の小さい直径から図３の大きい直径に変更すると、送り組立体は、エイペックスフィラーストリップ９１の接線方向の送りを維持するために、円筒状成形機に対して少なくとも実質的に垂直方向ｈに移動する。

エイペックスフィラーストリップ９１を円筒状成形機２の上へ配置するために、エイペックスフィラーストリップ９１の先端９３が、アプリケータクランプ８０によって保持されて円筒状成形機２の第１のグリッパ２３に向かって移動する。その後、第１のグリッパ２３が、エイペックスフィラーストリップ９１の先端９３を締め付け、アプリケータクランプはエイペックスフィラーストリップ９１を解放する。円筒状成形機２が１回転し、エイペックスフィラーストリップ９１が円筒状成形機２に巻きつけられる。この巻きつけ時に、送り組立体の他方のグリッパ３２は、エイペックスフィラーストリップ９１の後端９４を円筒状成形機２に向かって搬送し、図２および図３に概略的に示すように、後端９４を先端９３の近くに配置する。ここで、そのどちらもが約４５度に切断されている、所定長さのエイペックスフィラー９１の端部９３，９４が、互いに当接して、後端９４が先端９３と重なり合う。スプライシング装置１９が後端９４を押し付け、依然として粘着性を有する２つの端部９３，９４が互いに接着して、環状のエイペックスフィラー９２を形成する。

その後、この環状のエイペックスフィラー９２を、フィンガー２２によって所定の位置まで、すなわち、エイペックスフィラー９２の環状のベース部がビードリングを取り囲み、テーパー部がカラーのように環状のベース部の半径方向外側へと延びる位置まで反転させる必要がある。この反転動作を実行するために、フィンガー２２が、リンク機構２７を介して、中空の回転軸２１内に配置されているとともに中空の回転軸２１を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸２８に連結されている。

図４に示すように、リンク機構２７は、単一のレバー２７２を介して少なくとも１つのフィンガー２２に連結されたホイールギア２７１を有している。リンク機構２７は、ホイールギア２７１と噛み合うラックギア２７３をさらに有し、ラックギア２７３は、図４に示すようにプッシュ／プル軸２８によって方向ｐｐに往復移動可能な駆動部材２８１に連結されている。ラックギア２７３は、プッシュ／プル軸の移動方向ｐｐに実質的に平行な方向ｓにスライドすることができるように、１つの支持部材２４にスライド可能に支持されている。

駆動部材２８１は、プッシュ／プル軸２８に連結された実質的に半径方向に延びる案内要素２８２を有し、リンク機構２７、特にラックギア２７３は、案内要素２８２に連結され、案内要素２８２に沿って移動可能である。

図４に示すように、円筒状成形機２は、
特に歯付きベルト１０１を用いて回転軸２１を回転させる第１の駆動装置Ｍ１と、
特にスピンドル駆動装置１０２を用いて、実質的に回転軸２１の中心軸ｃに沿ってプッシュ／プル軸２８を往復移動させる第２の駆動装置Ｍ２と、
特に歯付きベルト１０３を用いて設定プレート２６を回転させ、支持部材２４を半径方向内側または外側に移動させるように設定ユニットを作動させる第３の駆動装置Ｍ３と、
を有している。

図４に示すように、プッシュ／プル軸２８は、回転軸２１および／または設定プレート２６の一方の側で第２の駆動装置Ｍ２に結合され、中空の回転軸２１を貫通して延び、回転軸２１および／または設定プレート２６の反対側で駆動部材２８１に結合されている。

同期的に、特に実質的に同じ回転速度で、第１の駆動装置Ｍ１を用いて回転軸２１を駆動し第３の駆動装置Ｍ３を用いて設定プレート２６を駆動すると、円筒状成形機２は、支持部材２４が中心軸ｃに対して一定の半径方向位置にある状態で中心軸ｃの周りを回転する。設定プレート２６を回転軸２１と異なる回転速度で回転させると、支持部材２４は、回転軸２１に対する設定プレート２６の相対的な回転方向に応じて、半径方向内側または外側に移動することになる。

図５および図６に示すように、円筒状成形機２は、エイペックスフィラーストリップ９１の先端９３を把持する第１のグリッパ２３を有する第１の把持装置を有している。第１の把持装置は、１つの支持部材２４上に配置されている。第１のグリッパ２３は、シャンク２３１を介して支持部材２４にヒンジ連結されている。すなわち、第１のグリッパ２３が、シャンク２３１の第１の端部２３２にヒンジ連結され、シャンク２３１の反対側の第２の端部２３３が、支持部材２４にヒンジ連結されている。

第１の把持装置は、駆動ロッド２３５を方向ａに移動させるように構成されたアクチュエータ２３４、特にリニアアクチュエータを有し、駆動ロッド２３５は、第１のグリッパ２３にヒンジ連結（２３６）され、第１のグリッパ２３を図５に示す把持位置と図６に示す非把持位置との間で移動させることができる。

図５および図６に示すように、シャンク２３１の第１の端部２３２の連結部は、リニアアクチュエータ２３４の連結部２３６と一定の距離をおいて配置されている。この３ヒンジ連結部は、第１のグリッパ２３が、円筒状成形機２のフィンガー２２上に配置されたときに、円筒状成形機２の中心軸ｃに対して実質的に半径方向に移動してエイペックスフィラー９１に接近するように構成されている。第１のグリッパ２３を開放すると、第１のグリッパ２３は、図６に示すように、まず半径方向Ｒ１に移動し、続いて可動フィンガー２２の経路から離れるように揺動（Ｒ２）することになる。

支持部材２４の、第１の把持装置を有するフィンガー２２は、エイペックスフィラー９１を支持するプラットフォームを形成している。第１のグリッパ２３は、プラットフォームの方を向いた一連の加圧ピン２３７を有する押圧要素を有している。加圧ピン２３７は、プラットフォームおよびプラットフォーム上に支持されたエイペックスフィラー９１に接触するように配置されている。加圧ピン２３７は、プラットフォームに向かって移動するように付勢され、少なくともいくつかの加圧ピン２３７は、第１のグリッパ２３が把持位置に移動してエイペックスフィラー９１に係合したときに、エイペックスフィラー９１に接触するように配置されているとともに、その接触の結果としての付勢を押し戻すように配置されている。したがって、第１のグリッパ２３によって、エイペックスフィラー９１の先端９３をしっかりと保持することができる。

リニアアクチュエータ２３４は、圧縮空気などの加圧ガスを用いて駆動されるか、真空引きによって駆動されるか、またはその両方によって駆動される空気圧シリンダを有している。アクチュエータ２３４は、１つ以上の供給ホース２３８に連結され、供給ホース２３８は、第１のグリッパを図５に示す把持位置と図６に示す非把持装置との間で実質的に軌跡Ｒ１，Ｒ２に沿って往復駆動するように、空気圧シリンダに加圧ガスおよび真空の少なくとも一方を供給する。図に示す例示的な実施形態では、プッシュ／プル軸２８は中空のプッシュ／プル軸であり、供給ホース２３８は、プッシュ／プル軸２８を少なくとも部分的に貫通して延びている。

あるいは、リニアアクチュエータ２３４は、電気モータまたは油圧シリンダであってよく、このようなアクチュエータの供給ケーブルまたは供給ホースも、図示したのと同様に、中空のプッシュ／プル軸２８を少なくとも部分的に貫通して延びている。

プッシュ／プル軸２８は、中空の回転軸２１内に回転に対して固定して配置されていることが好ましい。したがって、プッシュ／プル軸２８は、中空の回転軸２１と共に回転することになる。プッシュ／プル軸２８は、回転可能な継手２３９、特に回転可能な電気継手または回転可能な流体継手を備えている。この回転可能な継手２３９によって、供給ケーブルまたは供給ホース２３８が、回転軸２１の回転と共に回転することができる一方で、アクチュエータ２３４を動作させる外部供給源と回転可能な継手２３９との間の供給ケーブルまたは供給ホース２４０は、回転軸２１と共に回転することはない。

上述の装置１を、以下のステップを含む方法、すなわち、
環状のベース部ｂと、ベース部ｂから軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部ｔとを有するエイペックスフィラー９１であって、エラストマー材料からなる所定長さのエイペックスフィラーＲ１を用意するステップと、
第１のグリッパ２３を用いて、所定長さのエイペックスフィラー９１の先端９３を把持し、その先端９３を円筒状成形機２上に保持するステップと、
把持手段３２を用いて、所定長さのエイペックスフィラー９１の後端９４を把持するステップと、
把持手段３２および把持された後端９４を円筒状成形機２に向かって移動させながら、所定長さのエイペックスフィラー９１が円筒状成形機２に１回巻きつけられてフィンガー２２によって支持されるように、円筒状成形機２を回転させるステップと、
先端９３と後端９４とを接合するステップと、
テーパー部ｔ’がベース部ｂ’を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、エイペックスフィラー９１’を反転（Ｆ）させるステップと、
を含む方法を用いて、環状のエイペックスフィラー９１を形成するために使用することができる。

さらに、上述の装置１を、以下のステップを含む方法、すなわち、
環状のベース部ｂと、ベース部ｂから軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部ｔとを有し、エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラー９１を、切断端部９３，９４同士が互いに揃えられて当接するように、環状の形状で円筒状成形機２上に用意するステップと、
周方向に互いに間隔を置いて配置された複数のフィンガー２２を用いて、テーパー部ｔ’がベース部ｂ’を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、エイペックスフィラー９１’を反転させる（Ｆ）ステップと、を含む方法であって、
フィンガー２２が、中空の回転軸２１を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸２８に連結された駆動部材２８１によって、エイペックスフィラー９１を反転させるように作動し、フィンガー２２が、リンク機構２７を介して駆動部材２８１に連結されている、
方法を用いて、環状のエイペックスフィラー９１を形成するために使用することができる。

要約すると、本発明は、環状のエイペックスフィラーを形成する装置に関する。この装置は、エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを支持する円筒状成形機であって、中空の回転軸と、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数の剛性フィンガーとを有する円筒状成形機を有している。フィンガーは、円筒状成形機に巻きつけられたエイペックスフィラーを反転させるように、支持部材に移動可能に連結されている。支持部材は、実質的に半径方向に延びる案内部材に移動可能に連結されている。案内部材は、中空の回転軸に連結されている。フィンガーは、リンク機構を介して、中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸に連結された駆動部材に連結されている。この装置は、支持部材を半径方向内側または外側に移動させるように構成された設定ユニットと、円筒状成形機にエイペックスフィラーを送る送り組立体とをさらに有している。

上記の説明が、好ましい実施形態の動作を例示するために挙げられたものであり、本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。上記の説明から、当業者には、本発明の趣旨および範囲によって包含される多数の変形例が明らかとなろう。

Claims (28)

1. 環状のエイペックスフィラーを形成する装置であって、
   エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを支持する円筒状成形機であって、回転軸と、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数の剛性フィンガーとを有し、前記フィンガーが、前記円筒状成形機に巻きつけられた前記エイペックスフィラーを反転させるように、支持部材に移動可能に連結され、前記支持部材が、実質的に半径方向に延びる案内部材に移動可能に連結され、前記案内部材が、前記回転軸に連結されている、円筒状成形機と、
   前記支持部材を半径方向内側または外側に移動させるように構成された設定ユニットと、
   前記円筒状成形機に前記エイペックスフィラーを送る送り組立体と、を有する装置において、
   前記回転軸が、中空の回転軸であり、前記フィンガーが、リンク機構を介して、前記中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延びるプッシュ／プル軸に連結された駆動部材に連結されていることを特徴とする装置。
2. 少なくとも１つの前記リンク機構が、少なくとも１つの前記フィンガーに連結されたホイールギアと、前記ホイールギアに作動的に連結されたラックギアとを有し、前記ラックギアが、前記プッシュ／プル軸によって往復移動可能な前記駆動部材に連結されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記ラックギアが、１つの前記支持部材にスライド可能に支持されている、請求項２に記載の装置。
4. 実質的に前記各支持部材が、少なくとも１つの前記フィンガーと、少なくとも１つの前記リンク機構とを有する、請求項１、２、または３に記載の装置。
5. 前記駆動部材が、前記プッシュ／プル軸に連結された実質的に半径方向に延びる案内要素を有し、前記リンク機構が、前記案内要素に連結され、該案内要素に沿って移動可能である、請求項４に記載の装置。
6. 前記円筒状成形機が、前記エイペックスフィラーを把持する第１のグリッパを有する第１の把持装置を有し、前記第１の把持装置が、前記第１のグリッパを把持位置と非把持位置との間で移動させるアクチュエータを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記プッシュ／プル軸が、中空のプッシュ／プル軸であり、前記アクチュエータが、前記中空のプッシュ／プル軸を少なくとも部分的に貫通して延びる供給ケーブルまたは供給ホースに連結されている、請求項６に記載の装置。
8. 前記プッシュ／プル軸が、前記中空の回転軸内に回転に対して固定して配置されているとともに、回転可能な電気継手を備えているか、または回転可能な流体継手と回転可能な真空継手との少なくとも一方を備えている、請求項７に記載の装置。
9. 前記第１の把持装置が、前記１つの支持部材に連結され、該連結部が、前記円筒状成形機の中心軸に対して実質的に半径方向に移動して前記エイペックスフィラーに接近するように構成されている、請求項６、７、または８に記載の装置。
10. 前記第１の把持装置が、１つの前記支持部材上に配置されている、請求項６から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記第１のグリッパが、前記１つの支持部材にヒンジ連結されている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記アクチュエータが、前記第１のグリッパにヒンジ連結された実質的なリニアアクチュエータであり、前記第１のグリッパが、シャンクの第１の端部にヒンジ連結され、前記シャンクの反対側の第２の端部が、前記支持部材にヒンジ連結されている、請求項１１に記載の装置。
13. 前記１つの支持部材の少なくとも１つのフィンガーが、前記エイペックスフィラーを支持するプラットフォームを形成し、前記第１のグリッパが、前記プラットフォームの方を向いた一連の加圧ピンを有する押圧要素を有し、前記加圧ピンが、前記プラットフォームおよび前記プラットフォーム上に支持された前記エイペックスフィラーに接触するように配置されている、請求項１０、１１、または１２に記載の装置。
14. 前記加圧ピンが、前記プラットフォームに向かって移動するように付勢され、少なくともいくつかの前記加圧ピンは、前記第１のグリッパが前記把持位置に移動して前記エイペックスフィラーに係合したときに、前記エイペックスフィラーに接触するように配置されているとともに、該接触の結果としての付勢を押し戻すように配置されている、請求項１３に記載の装置。
15. 前記フィンガーが、前記支持部材にヒンジ連結されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記設定ユニットが、前記回転軸上に回転可能に配置された設定プレートを有する、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記設定プレートが、少なくとも１つのらせん状スロットを有し、前記各支持部材が、前記少なくとも１つのらせん状スロットに受け入れられた少なくとも１つのカムフォロア突起を有する、請求項１６に記載の装置。
18. 前記設定プレートが、前記支持部材ごとに１つずつのらせん状スロットを有する、請求項１７に記載の装置。
19. 前記プッシュ／プル軸が、前記設定プレートの一方の側から前記中空の回転軸を貫通して前記設定プレートの反対側まで延びている、請求項１６から１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記回転軸を回転させる第１の駆動装置と、前記プッシュ／プル軸を実質的に前記回転軸の前記中心軸に沿って往復移動させる第２の駆動装置とをさらに有する、請求項１から１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記プッシュ／プル軸が、前記設定プレートの前記一方の側で前記第２の駆動装置に結合され、前記設定プレートの前記反対側で前記駆動部材に結合されている、請求項１９および２０に記載の装置。
22. 前記支持部材を半径方向内側または外側に移動させるように前記設定ユニットを作動させる第３の駆動装置をさらに有する、請求項２０または２１に記載の装置。
23. 前記送り組立体が、前記円筒状成形機に向かう実質的に直線状の経路に沿って前記エイペックスフィラーを支持するコンベアを有する、請求項１から２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記送り組立体と前記円筒状成形機とが、互いに対して移動可能である、請求項２３に記載の装置。
25. 前記送り組立体が、前記円筒状成形機に対して実質的に垂直に移動可能である、請求項２４に記載の装置。
26. 請求項１から２５のいずれか１項に記載の装置を用いて、環状のエイペックスフィラーを形成する方法であって、
    環状のベース部と、前記ベース部から軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部とを有し、エラストマー材料からなる所定長さのエイペックスフィラーを用意するステップと、
    前記所定長さのエイペックスフィラーの先端を把持し、該先端を前記円筒状成形機上に保持するステップと、
    グリッパを用いて、前記所定長さのエイペックスフィラーの後端を把持するステップと、
    前記グリッパおよび前記把持された後端を前記円筒状成形機に向かって移動させながら、前記所定長さのエイペックスフィラーが前記円筒状成形機に１回巻きつけられて前記フィンガーによって支持されるように、円筒状成形機を回転させるステップと、
    前記先端と前記後端とを接合するステップと、
    前記テーパー部が前記ベース部を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、前記エイペックスフィラーを反転させるステップと、
    を含む方法。
27. 請求項１から２５のいずれか１項に記載の装置を用いて、環状のエイペックスフィラーを形成する方法であって、
    環状のベース部と、前記ベース部から軸方向に離れるように延びる環状のテーパー部とを有し、エラストマー材料からなる切断された所定長さのエイペックスフィラーを、切断端部同士が互いに揃えられて当接するように、環状の形状で前記円筒状成形機上に用意するステップと、
    周方向に互いに間隔を置いて配置された前記複数のフィンガーを用いて、前記テーパー部が前記ベース部を放射状に取り囲むとともにほぼ半径方向外側に延びるように、前記エイペックスフィラーを反転させるステップと、を含み、
    前記フィンガーが、前記中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延びる前記プッシュ／プル軸に連結された前記駆動部材によって、前記エイペックスフィラーを反転させるように作動し、前記プッシュ／プル軸が、実質的に前記回転軸の前記中心軸に沿って往復駆動され、前記フィンガーが、リンク機構を介して前記駆動部材に連結されている、方法。
28. 前記プッシュ／プル軸が、前記中空の回転軸の前記駆動部材が位置する側から、前記中空の回転軸を少なくとも部分的に貫通して延び、前記駆動部材に対する前記回転軸の反対側で、前記プッシュ／プル軸を実質的に前記回転軸の前記中心軸に沿って往復駆動する駆動手段に連結されている、請求項２７に記載の方法。

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