JP7087090B2 - タイヤを成型するための装置およびタイヤ部品を接合又は切断するための方法 - Google Patents

タイヤを成型するための装置およびタイヤ部品を接合又は切断するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、タイヤ部品を接合又は切断するための方法及びタイヤ組立装置に関する。
国際公開第2016/007001(A1)号は、タイヤ部品を切断するための切断装置を開示しており、切断装置は、下部切断部材に沿って揺動運動で移動するように配置された弧状の上部切れ刃を有する上部切断部材を備え、弧状の上部切れ刃は、半径と、前記半径の始点における揺動運動のための回転中心とを有し、回転中心は、上部切断部材の外側に位置している。
国際公開第2017/105220(A1)号は、支持部材上でタイヤ部品を接合するための接合装置を開示しており、接合装置は、弧状の押圧体を有する第1の揺動部材を備える。弧状の押圧体は、これもまた第1の揺動部材の外側に位置する回転中心を画定する半径を有する凸状接触面を有し、第1の揺動部材は、前記回転中心の周りの揺動面において揺動運動で移動するように配置される。
どちらの場合も、回転中心の位置はもはや物理的に制限されておらず、その半径を大きく増加させることができる。従って、材料の膨らみ(bulging)を避けることができ、切断又は接合の品質を高めることができる。
既知の切断装置及び既知の接合装置の両方に共通する欠点は、物理的な回転中心がない場合、複雑な揺動運動がいくつかの分散されたガイドによって誘導されなければならないことである。どちらの場合も、弧状駆動レールと前記弧状駆動レール上を走行する駆動輪との間の相互作用によって、揺動部材に揺動運動が課される。一方、それぞれのサイクロイド経路に沿って揺動部材の端点の移動を誘導するために、追加のガイドが必要とされる。駆動輪、弧状駆動レール、及び前記ガイドの間のいかなる不正確さも、デバイスの様々な部品間の摩擦、ねじれ、及び/又は伸長を引き起こし、それは前記部品の寿命を縮める。摩擦は、潤滑剤によって低減することができる。しかしながら、潤滑剤は、タイヤ部品の材料を汚す可能性がある。
本発明の目的は、タイヤ部品を接合又は切断するための方法及びタイヤ組立装置を提供することであり、上述の欠点のうちの少なくとも1つを解消する。
第1の態様によれば、本発明は、タイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置を提供し、タイヤ組立装置は、タイヤ部品を接合又は切断するために揺動線に沿って揺動運動で揺動面において移動可能な揺動部材を備え、タイヤ組立装置は、揺動線に平行な並進方向に延在する並進ガイドと、並進ガイドに沿って並進方向に並進変位可能なキャリッジとを備え、揺動部材は、一端において円の小円弧を画定する凸状縁部を有し、且つ他端において少なくとも円と同心の回転中心まで延在する本体を備え、揺動部材は、回転中心でキャリッジによって支持され、回転中心を通って揺動面に垂直に延在する回転軸の周りでキャリッジに対して角変位可能である。
凸状縁部と回転中心との間に非常に大きな半径が必要とされるいくつかの場合には、回転中心で揺動部材をキャリッジに物理的に接続することができない可能性がある。このような場合、従来技術の装置が使用され得、そしてその欠点は当然のことである。本発明は、タイヤ組立プロセスの要件がより小さい半径の使用を可能とする場合、又は装置のサイズが問題ではない場合の、これら特定のケースを対象とする。これらの場合には、回転中心まで物理的に延在し、且つ回転中心でキャリッジによって支持される揺動部材を有することは、より正確な連結がなされることを可能にする。前記連結における摩擦及び公差を低減することができるので、必要な潤滑剤が少なくなり、タイヤ部品の材料を汚す可能性を大幅に低減することができる。
好ましい実施形態では、タイヤ組立装置は、並進方向におけるキャリッジの並進変位と組み合わせて、揺動運動をもたらす回転軸の周りの揺動部材の角変位を制御するための回転ガイドを更に備える。回転中心に対する揺動部材の形状は、揺動運動中にその質量中心がシフトすることを意味する。回転ガイドは、並進変位に対する揺動部材の適切な及び/又は一定の回転を、その質量中心の変化する位置に関わらず保証するために設けられる。そうすることで、回転ガイドは、揺動線におけるタイヤ部品に対する揺動部材のずれを更に制御又は低減することができる。
好ましい実施形態では、回転ガイドは、ラジアン単位での揺動部材の角変位を、ラジアン単位でのキャリッジの並進変位に対して1:1の比率で制御するように配置される。従って、揺動線における揺動部材とタイヤ部品との間のずれが効果的に防止され得る。
代替の実施形態では、回転ガイドは、ラジアン単位での揺動部材の角変位を、ラジアン単位でのキャリッジの並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御するように配置される。1:1の比率からわずかに逸脱すると、少量のずれが発生する可能性があり、その摩擦は、タイヤ部品に(小さい)方向性の力を加えるために、例えば、より良好なスプライシングを得るために、スプライシングされたタイヤ部品間の移行部における突出部又はくぼみを避けるために、又は材料の分割を避けるために使用され得る。
その更なる実施形態では、回転ガイドは、揺動運動中に、ラジアン単位での揺動部材の角変位と、ラジアン単位でのキャリッジの並進変位との比率を可変に制御するように配置される。従って、ずれ及びそれに起因する摩擦は、揺動運動全体にわたって可変に制御されることができる。
別の実施形態では、回転ガイドは、制御運動を提供するためのアクチュエータと、制御運動を揺動部材に課すためにアクチュエータを揺動部材に接続する接続部材とを備える。従って、回転ガイドは、揺動部材の回転を能動的に制御することができる。
その実施形態では、アクチュエータは、回転制御運動を提供するための回転アクチュエータであり、回転ガイドは、回転制御運動を往復制御運動に変換するクランクシャフトを備える。往復制御運動は、揺動運動を正確に制御するために効率的に使用することができる。
その更なる実施形態では、接続部材は、回転中心から離間した制御点でクランクシャフトを揺動部材に接続するロッドを更に備える。従って、前記制御点をサイクロイド又は実質的にサイクロイド経路に沿って移動させるために、前記制御点に往復制御運動が課され得る。
好ましくは、ロッドは、揺動運動中に制御点をサイクロイド経路に沿って移動させるように配置され、制御点は、揺動運動中にサイクロイド経路内の尖頭を通って移動するように配置される。制御点がサイクロイド経路の尖頭を通って移動するとき、制御点の移動方向は尖頭で反転し、尖頭の前後で制御点によって移動したサイクロイド経路は比率較的互いに接近し、それによってクランクシャフトの範囲をより効果的に使用する。
代替的な実施形態では、回転ガイドは、並進ガイドに対して固定位置にあるガイドスロット又はガイドリッジを備え、回転ガイドは、揺動部材に対して固定位置にある回転中心から離間され、且つ並進方向におけるキャリッジの並進変位中にガイドスロット又はガイドリッジと係合しそれに従うように配置されたガイドローラを更に備える。好ましくは、ガイドスロット又はガイドリッジは、揺動運動中にガイドローラが従うべきサイクロイド経路に沿って延在する。ガイドスロット又はガイドリッジとガイドローラとの間の相互作用は、回転の受動的な制御として見ることができ、これは、回転が、任意の能動的に駆動される部品なしに回転ガイドによって制御され得ることを意味する。
更なる実施形態では、タイヤ組立装置は、揺動線に垂直な高さ方向に延在する高さ調整ガイドを更に備え、揺動部材は、高さ調整ガイドに沿って高さ方向に移動可能である。従って、揺動部材と、揺動線においてタイヤ部品を支持するための支持部材との間の隙間が調整され得、それにより、タイヤ部品の様々な厚さに対してタイヤ組立装置が調整されることが可能となる。これは、揺動線の対側の支持部材が高さ方向に調整されることができない場合に特に便利である。
その一実施形態では、高さ調整ガイドは、キャリッジに対して高さ方向に揺動部材を移動させるために、キャリッジと揺動部材との間に配置される。従って、キャリッジ及び揺動部材を移動させる代わりに、揺動部材のみを上昇させればよい。
その一実施形態では、タイヤ組立装置は、キャリッジに対する当接位置に固定可能であり、且つ揺動部材の下限で当接位置において揺動部材に当接するように配置される当接部材を更に備える。従って、キャリッジに対して少なくとも揺動部材の下限が固定され得る。
その一実施形態では、当接部材は、揺動部材の下限を調整するために、高さ方向に対して平行又は横方向の調整方向に調整可能である。揺動部材の下限を調整することにより、高さ方向における揺動部材と揺動線との間の隙間が設定され得る。
その好ましい実施形態では、タイヤ組立装置は、キャリッジが調整部材へと移動するときに、当接部材に接触するように並進ガイドに対して固定位置にある調整部材を更に備え、調整部材は、接触によって当接部材を調整方向に変位させるように配置される。従って、能動的に駆動される調整部材は必要とされず、当接部材によって画定される下限は、調整部材に対してキャリッジを単に移動させることにより容易に設定され得る。
更なる実施形態では、タイヤ組立装置は、揺動部材に対して揺動線において揺動部材に沿ってタイヤ部品を押さえ付けるために揺動面の対側で揺動線に平行に延在する、第1のクランプ部材及び第2のクランプ部材を更に備える。クランプ部材は、タイヤ部品の比率較的粘着性である材料が揺動運動中に揺動部材に付着するのを防止することができる。
その一実施形態では、第1のクランプ部材及び第2のクランプ部材は、揺動線から離れて移動可能である。これは、例えば、揺動線において不規則性が検出されたとき(例えば、適切なセンサの使用を通して)、タイヤ組立装置の保守又は検査を可能にする。
好ましい実施形態では、凸状縁部はスプライシング縁部である。従って、タイヤ組立装置は、タイヤ部品の接合、スプライシング、又はステッチングに使用され得る。
代替的な実施形態では、凸状縁部は切れ刃である。従って、タイヤ組立装置は、タイヤ部品を切断するために使用されることができる。
更なる実施形態では、揺動部材は、回転中心と凸状縁部との間に半径を有し、凸状縁部は、2ラジアン未満の長さを有する。好ましくは、凸状縁部は、1ラジアン未満の長さを有する。従って、凸状縁部は、円の部分的な円周のみに及ぶ。
第2の態様によれば、本発明は、前述の実施形態のいずれか1つによるタイヤ組立装置を使用してタイヤ部品を接合又は切断するための方法を提供し、方法は、
揺動線において1つ以上のタイヤ部品を支持することと、
キャリッジを並進ガイドに沿って並進方向に並進変位させることと、
を行うステップを備える。
本方法及びその実施形態は、前述のタイヤ組立装置の使用に関し、従って、同じ技術的利点を有するため、以下では繰り返さない。
本方法の好ましい実施形態では、タイヤ組立ドラムは、回転ガイドを更に備え、方法は、並進方向におけるキャリッジの並進変位と組み合わせて揺動運動をもたらす回転軸の周りの揺動部材の角変位を制御するために回転ガイドを使用するステップを更に備える。
本方法の好ましい実施形態では、ラジアン単位での揺動部材の角変位は、ラジアン単位でのキャリッジの並進変位に対して1:1の比率で制御される。
本方法の代替実施形態では、ラジアン単位での揺動部材の角変位は、ラジアン単位でのキャリッジの並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御される。
その好ましい実施形態では、ラジアン単位での揺動部材の角変位とラジアン単位でのキャリッジの並進変位との比率は、揺動運動中に可変に制御される。
本方法の別の実施形態では、凸状縁部はスプライシング縁部であり、方法は、揺動運動を用いてタイヤ部品をスプライシングするステップを備える。
本方法の代替的な実施形態では、凸状縁部は切れ刃であり、方法は、揺動運動を用いてタイヤ部品を切断するステップを備える。
本明細書で説明され示された様々な態様及び特徴は、個々に、可能な場合はいつでも適用されることができる。これらの個々の態様、特に添付の従属請求項に記載の態様及び特徴は、分割特許出願の主題とされることができる。
本発明は、添付の概略図に示される例示的な実施形態に基づいて説明される。
図1は、揺動運動のステップ中の、本発明の第1の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置の正面図を示す。 図2は、揺動運動のステップ中の、本発明の第1の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置の正面図を示す。 図3は、揺動運動のステップ中の、本発明の第1の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置の正面図を示す。 図4は、図2のタイヤ組立装置の背面図を示す。 図5は、図2の線V-Vに従ったタイヤ組立装置の断面図である。 図6は、揺動運動のステップ中の、本発明の第2の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するための代替的なタイヤ組立装置の正面図を示す。 図7は、揺動運動のステップ中の、本発明の第2の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するための代替的なタイヤ組立装置の正面図を示す。 図8は、揺動運動のステップ中の、本発明の第2の実施形態によるタイヤ部品を接合又は切断するための代替的なタイヤ組立装置の正面図を示す。
発明の詳細な説明
図1は、本発明の第1の実施形態による、1つ以上のタイヤ部品9を接合、ステッチング、又はスプライシングするためのタイヤ組立装置1を示す。あるいは、わずかに異なる構成を用いて、本発明の第1の実施形態によるタイヤ組立装置1は、1つ以上のタイヤ部品9を切断するために使用されることができる。
図1、図2、及び図3に示すように、タイヤ組立装置1は、揺動部材2と、例えば工場の床で前記揺動部材2を支持するための例えばフレームなどの基部3とを備える。揺動部材2は、基部3に対して、揺動線Lに沿って揺動運動で揺動面Pにおいて動作可能である。揺動運動は、揺動線L上での揺動部材2の部分的な又は往復する転がり運動である。揺動部材2に対して揺動線Lの反対側には、揺動線Lにおいて1つ以上のタイヤ部品9を支持するための支持部材4が設けられる。支持部材4は、例えば、接合又は切断のために上流部からタイヤ組立装置1に向けてタイヤ部品9を供給するコンベヤであってもよい。あるいは、支持部材4は、揺動部材2と協働してタイヤ部品9を接合するための、タイヤ組立装置1に関連するテーブル又はプラットフォームであってもよい。タイヤ部品9を切断するとき、支持部材4は、タイヤ部品9を切断するために揺動部材2と協働する固定切断バーであってもよい。
図1、図2、及び図3に最もよく見られるように、揺動部材2は、一端において、円Cの小円弧を画定する及び/又はそれに沿って延在する凸状縁部21を特徴とする本体20を備える。小円弧は、一般に、半円よりも小さい、例えば180度未満又はπラジアン未満の円の閉じた弓形として理解される。従って、凸状縁部21は、180度未満又はπラジアン未満の円周方向長さを有する。好ましくは、凸状縁部21の円周方向長さは、2ラジアン未満であり、最も好ましくは1ラジアン未満である。凸状縁部21とは反対側の他端において、本体2は、少なくとも、前記円Cに対して同心に位置する回転中心Xまで延在する。特に、前記回転中心Xから凸状縁部21までを物理的に接続するために、本体2は、凸状縁部21から回転中心Xまでの少なくとも半径Rにわたって延在する。この例示的な実施形態では、揺動部材2の本体20は、円Cのパイ形状部分に実質的に似ている。しかしながら、本体20は、その端部の凸状縁部21が維持されるという条件で、例えば軽量化又は小型化の理由で代替的に成形されてもよい。本体20は、揺動部材2の全重量を低減するために、例えば、図1~図3に示すように穴又はスロットが設けられてもよい。
図5の断面図に示すように、揺動部材2の凸状縁部21は、タイヤ部品9を接合、ステッチング、又はスプライシングするための凸状押圧面によって形成される。代替的に、凸状縁部21は、タイヤ部品9を切断する目的で、切れ刃又はナイフ縁部として形成されてもよい。図1~3に最もよく見られるように、凸状縁部21は、揺動部材2の本体20に着脱可能に取り付けられ、保守のために又は接合動作と切断動作との間で切り替えるときに、容易に交換することができる環状要素22の一部であってもよい。
任意で、揺動部材2は、後述する方法で揺動部材2の中心位置を較正するための較正要素23を更に備え得る。
図1、図2及び図3に示すように、タイヤ組立装置1は、基部3に固定して取り付けられ、且つ揺動線Lに平行な並進方向Tに延在する並進ガイド5を備える。この例示的な実施形態では、並進ガイド5は、2つの直線的に延在するスライドレール51、52によって形成される。タイヤ組立装置1は、前記並進ガイド5に沿って前記並進方向Tに並進的に移動可能なキャリッジ6を更に備える。図1と図3の極限位置の間の並進方向Tにおけるキャリッジ6の並進変位は、図1に距離矢印Fで概略的に示されている。キャリッジ6は、揺動部材2をその回転中心Xで支持するために、又は揺動部材2をその回転中心Xから吊り下げるために配置されている。揺動部材2は、回転中心Xを通って揺動面Pに垂直に延在する回転軸の周りで、前記キャリッジ6に対して回転方向Wに角変位可能であるように、回転中心Xにおいてキャリッジ6に回転可能に連結される。角変位は、図1に角度距離矢印Gで概略的に示されている。凸状縁部21における角変位Gは、揺動線Lに沿って前記凸状縁部21が移動した距離、すなわち、揺動部材2によって押圧又は切断されるタイヤ部品の長さに等しいか又は実質的に等しい。回転中心Xと回転軸は一致するので、以下では両者を参照符号Xで参照する。回転可能な連結部は、揺動部材2とキャリッジ6との間に、回転中心Xに又はその近傍に同心状に、ベアリング又は別の適切な低摩擦回転機構を設けることによって得ることができる。
図1、図2、及び図3に最もよく見られるように、タイヤ組立装置1は、回転軸Xの周りの回転方向Wにおいて揺動部材2の角変位Gを制御するための回転ガイド7を更に備える。特に、回転ガイド7は、回転方向Wにおける角変位Gが、―並進方向Tにおけるキャリッジ6の並進変位Fと組み合わせて―揺動部材2の所望の揺動運動をもたらすように、前記角変位を制御するように配置される。揺動線Lに対して凸状縁部21のずれのない完全な揺動運動を得るために、回転ガイド7は、ラジアン単位での角変位Gを、ラジアン単位での並進方向Tにおける並進変位Fに等しくなるように、すなわち、ラジアン単位での揺動部材2の角変位Gと、ラジアン単位でのキャリッジ6の並進変位Fとを、1:1の比率で制御するように構成されるべきである。
回転ガイド7は、制御運動を能動的に提供するためのアクチュエータ70と、制御運動を揺動部材2に課すためにアクチュエータ70を揺動部材2に接続する例えばロッドなどの接続部材71とを備える。接続部材71は、好ましくは、並進方向Tにおいて揺動部材2の側に好ましくは位置するアクチュエータ70に向かって、並進方向Tとほぼ平行な方向に、揺動面P内に又はそれと平行に延在する。アクチュエータ70は、好ましくは、制御運動が調整され得るように制御可能である。従って、アクチュエータ70は、揺動線Lにおいて凸状縁部21とタイヤ部品9との間にいくらかの摩擦が生成されることを考慮するように、例えば10パーセントの範囲内の、完全な揺動運動からの(わずかな)振れを容易にし得る。前記摩擦は、揺動線Lに平行又は実質的に平行な方向においてタイヤ部品9に(小さい)方向性の力を及ぼすのに好都合に使用することができる。例えば、アクチュエータ70は、ラジアン単位での揺動部材2の角変位Gとラジアン単位でのキャリッジ6の並進変位Fとの比率を1:0.9~1:1.1の範囲内で制御することができる。
好ましくは、アクチュエータ70は、揺動運動中に、ラジアン単位での揺動部材2の角変位Gとラジアン単位でのキャリッジ6の並進変位Fとの比率を可変に制御するために、例えばサーボモータを使用することによって連続的に調整可能である。従って、前述の比率は、揺動運動又はその一部の間、連続的に調整され得る。この比率は、例えば、揺動部材2が1つ以上のタイヤ部品9の材料の縁部に接近するか又はこれを越えて移動するとき、例えば、タイヤ部品の先端部分の接合中にいわゆる「ドッグイヤ(dog ears)」の形成を避けるよう調整され得る。
この例示的な実施形態では、アクチュエータ70は、回転制御運動を提供するための回転アクチュエータである。従って、回転ガイド7は、回転制御運動を往復制御運動に変換するクランクシャフト72を備え、接続部材71は、クランクシャフト72にヒンジ式に接続された第1の端部73と、制御点Dにおいて揺動部材2にヒンジ式に接続された第2の端部74とを有する適切な形状の剛性バーである。制御点Dは、図1、図2、及び図3に示される位置の間で揺動部材2の揺動運動を誘導しながらサイクロイド経路Bを移動することに留意されたい。好ましくは、前記制御点Dは、揺動運動中にサイクロイド経路B内の尖頭Aを通って移動する。この例示的な実施形態では、尖頭Aは、揺動部材2の中心位置に位置している。
揺動部材2の中心位置に対してアクチュエータ70の中心位置を較正するために、揺動部材2は、例えば重力の影響下で、図2の中心位置に戻ることができる。揺動部材2が中心位置に回転されるとき、前述の較正要素23は、回転中心Xの周りの回転に対して揺動部材2を一時的に固定するために使用される。この例示的な実施形態では、較正要素23は、キャリッジ6における対応する較正孔(図示せず)に挿入されるピンである。揺動部材2の中心位置が固定されているとき、アクチュエータ70は正確に較正されることができる。較正後、較正要素23が取り外され、揺動部材2は再び回転中心Xの周りを回転可能となる。
図4の背面図に示すように、タイヤ組立装置1は、キャリッジ6と揺動部材2との間に、揺動線Lに垂直な高さ方向Hに延在する高さ調整ガイド61を備える。この例示的な実施形態では、高さ調整ガイド61は、2本のスライドレールで形成されている。揺動部材2は、キャリッジ6に対する揺動部材2の高さを調整するために、前記高さ調整ガイド61に沿って前記高さ方向Hに移動可能である。特に、揺動部材2を高さ方向Hに移動させることによって、接合作業中にタイヤ部品9の様々な厚さに適応するように、図1、図2、及び図3の凸状縁部21と支持部材4との間の隙間が調整され得る。タイヤ部品を切断するとき、揺動部材2の高さは、凸状縁部21が高さ方向Hにおいて支持部材4、例えば切断バーと調整可能な重なり又は負の隙間にあるように調整され得る。
図4に更に示すように、タイヤ組立装置1は、キャリッジ6に対する当接位置に固定可能な当接部材62を備える。当接部材62は、前記揺動部材2の下限で当接位置において揺動部材2に当接するように配置される。当接部材62は、前記揺動部材2の下限を調整するために、高さ方向Hに対して平行の又は横方向の調整方向Eに調整可能である。この例示的な実施形態では、当接部材62は、調整方向Eに延在する調整レール63に沿って移動可能な楔形プレートである。好ましくは、当接部材62は、その位置がブレーキ部材64によって固定されるまで、調整レール63に沿って自由に移動可能である。任意で、当接部材62は、調整レール63上の最も低い位置に移動するように付勢部材68によって付勢されてもよい。図4に示すように、調整部材65は、自由に移動可能な当接部材62の位置を調整するために設けられる。調整部材65は、キャリッジ6が調整部材65に向かって移動するときに当接部材62に接触するように、並進ガイド5に対して固定位置にある。並進方向Tにおいて調整部材65と当接部材62とが接触すると、調整部材65は、前記接触によって当接部材62を調整方向Eに変位させるように配置される。当接部材62は、その後、ブレーキ部材64を作動させることによって、接触によって設定された位置に固定されることができる。
任意で、当接部材62は、例えば、付勢部材68が当接部材62に直接係合する線形駆動部に置き換えられた場合、当接制御部によって能動的に位置決めされ得る。
図4は、高さ方向Hにおける揺動部材2の位置を能動的に設定するための1つ以上のピストン66を示すことに更に留意されたい。この例示的な実施形態では、1つ以上のピストン66は、キャリッジ6と、高さ調整ガイド61を担持する高さ調整ブラケット69との間に置かれる。前記1つ以上のピストン66はまた、例えば、タイヤ部品9に不規則性がある場合に、高さ方向Hにおける揺動部材2の移動を吸収するためのフェイルセーフとして使用されてもよい。図4は、揺動部材2上の荷重を検出するための、高さ調整ブラケット69と高さ調整ガイド61との間の任意のロードセル67を更に示す。ロードセル67は、ロードセル67の信号に応答して高さ方向Hにおける揺動部材2の高さを可変に調整するために、1つ以上のピストン66に動作可能に接続され得る。
図5の断面図に最もよく見られるように、タイヤ組立装置1は、揺動面Pの対側で揺動線Lに平行に延在する第1のクランプ部材81及び第2のクランプ部材82を更に備える。揺動運動中、依然として粘着性であり得るタイヤ部品9の材料は、揺動部材2に粘着する傾向がある。その結果、タイヤ部品9は、支持部材4から少なくとも部分的に持ち上げられることがあり、これは、接合又は切断の品質を低下させる可能性がある。クランプ部材81、82は、揺動線Lにおいて揺動部材2に沿ってタイヤ部品9を押さえ付けることによって、これらの悪影響を少なくとも部分的に軽減するように配置される。図示の位置では、クランプ部材81、82は、揺動部材2からタイヤ部品9を効果的に剥離することができる。図1、図2及び図3に示すように、クランプ部材81(82は見えない)は、例えば検査又は保守の目的で、クランプ部材81、82を揺動線Lにおいて支持部材4から離れるように後退させるか又は持ち上げるために、例えば一組の空気圧シリンダのような後退駆動装置83に取り付けられる。
図6、図7及び図8は、本発明の第2の実施形態による代替的なタイヤ組立装置101を示す。代替的なタイヤ組立装置101は、代替的な回転ガイド107を有する点で、本発明の第1の実施形態によるタイヤ組立装置1とは異なる。前記代替的な回転ガイド107は、並進ガイド105に対して固定位置にあるガイドスロット又はガイドリッジ170を備える。揺動部材102は、前記並進ガイド105上を並進方向Tに並進変位可能なキャリッジ106によって再び支持される。しかしながら、回転ガイド107は、揺動部材102に対して固定位置にある、回転中心Xから離間したガイドローラ171を更に備える。好ましくは、ガイドローラ171は、揺動部材102に堅固に接続されたガイドアーム172の遠位端に配置される。ガイドローラ171は、並進方向Tにおけるキャリッジ106の並進変位Fの間、ガイドスロット又はガイドリッジ170と係合し且つそれに従うように配置される。ガイドスロット又はガイドリッジ170は、所望の揺動運動を実施するために、前記ガイドローラ171が従うべきサイクロイド経路Bに沿って延在する。
揺動部材102の点をそれぞれのサイクロイド経路に沿って誘導する限り、異なる形状及び/又は数のガイドスロット及び/又はガイドリッジが使用され得る。
上記の説明は、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、本発明の範囲を限定することを意味するものではないと理解されたい。上記の説明から、本発明の範囲に包含される多くの変形が当業者には明らかであろう。
例えば、国際公開第2016/007001(A1)号及び国際公開第2017/105220(A1)号に開示されているような代替的な構成、例えば、前述の揺動部材に対向し且つこれと協働する更なる揺動部材に支持部材を置き換えること、揺動線の同じ側であるが平面に対して斜角をなす異なる揺動面に2つの揺動部材を有すること、又は円筒形支持部材、例えばドラムと協働することは、本発明によるタイヤ組立装置1、101に等しく適用可能であることが当業者には明らかであろう。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] タイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置であって、前記タイヤ組立装置は、タイヤ部品を接合又は切断するために揺動線に沿って揺動運動で揺動面において移動可能な揺動部材を備え、前記タイヤ組立装置は、前記揺動線に平行な並進方向に延在する並進ガイドと、前記並進ガイドに沿って前記並進方向に並進変位可能なキャリッジとを備え、前記揺動部材は、一端において円の小円弧を画定する凸状縁部を有し、且つ他端において少なくとも前記円と同心の回転中心まで延在する本体を備え、前記揺動部材は、前記回転中心で前記キャリッジによって支持され、前記回転中心を通って前記揺動面に垂直に延在する回転軸の周りで前記キャリッジに対して角変位可能である、タイヤ組立装置。
[2] 前記タイヤ組立装置は、前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位と組み合わせて、前記揺動運動をもたらす前記回転軸の周りの前記揺動部材の前記角変位を制御するための回転ガイドを更に備える、[1]に記載のタイヤ組立装置。
[3] 前記回転ガイドは、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位を、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:1の比率で制御するように配置される、[2]に記載のタイヤ組立装置。
[4] 前記回転ガイドは、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位を、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御するように配置される、[2]に記載のタイヤ組立装置。
[5] 前記回転ガイドは、前記揺動運動中に、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位と、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位との前記比率を可変に制御するように配置される、[4]に記載のタイヤ組立装置。
[6] 前記回転ガイドは、制御運動を提供するためのアクチュエータと、前記制御運動を前記揺動部材に課すために前記アクチュエータを前記揺動部材に接続する接続部材とを備える、[2]~[5]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[7] 前記アクチュエータは、回転制御運動を提供するための回転アクチュエータであり、前記回転ガイドは、前記回転制御運動を往復制御運動に変換するクランクシャフトを備える、[6]に記載のタイヤ組立装置。
[8] 前記接続部材は、前記回転中心から離間した制御点で前記クランクシャフトを前記揺動部材に回転可能に接続するロッドを更に備える、[7]に記載のタイヤ組立装置。
[9] 前記ロッドは、前記揺動運動中に前記制御点をサイクロイド経路に沿って移動させるように配置され、前記制御点は、前記揺動運動中に前記サイクロイド経路内の尖頭を通って移動するように配置される、[8]に記載のタイヤ組立装置。
[10] 前記回転ガイドは、前記並進ガイドに対して固定位置にあるガイドスロット又はガイドリッジを備え、前記回転ガイドは、前記揺動部材に対して固定位置にある前記回転中心から離間され、且つ前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位中に前記ガイドスロット又は前記ガイドリッジと係合しそれに従うように配置されたガイドローラを更に備える、[2]~[5]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[11] 前記ガイドスロット又は前記ガイドリッジは、前記揺動運動中に前記ガイドローラが従うべきサイクロイド経路に沿って延在する、[10]に記載のタイヤ組立装置。
[12] 前記タイヤ組立装置は、前記揺動線に垂直な高さ方向に延在する高さ調整ガイドを更に備え、前記揺動部材は、前記高さ調整ガイドに沿って前記高さ方向に移動可能である、[1]~[11]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[13] 前記高さ調整ガイドは、前記キャリッジに対して前記高さ方向に前記揺動部材を移動させるために、前記キャリッジと前記揺動部材との間に配置される、[12]に記載のタイヤ組立装置。
[14] タイヤ組立装置は、前記キャリッジに対する当接位置に固定可能であり、且つ前記揺動部材の下限で前記当接位置において前記揺動部材に当接するように配置される当接部材を更に備える、[13]に記載のタイヤ組立装置。
[15] 前記当接部材は、前記揺動部材の前記下限を調整するために、前記高さ方向に対して平行又は横方向の調整方向に調整可能である、[14]に記載のタイヤ組立装置。
[16] 前記タイヤ組立装置は、前記キャリッジが調整部材へと移動するときに、前記当接部材に接触するように前記並進ガイドに対して固定位置にある前記調整部材を更に備え、前記調整部材は、前記接触によって前記当接部材を前記調整方向に変位させるように配置される、[15]に記載のタイヤ組立装置。
[17] 前記タイヤ組立装置は、前記揺動部材に対して前記揺動線において前記揺動部材に沿って前記タイヤ部品を押さえ付けるために前記揺動面の対側で前記揺動線に平行に延在する、第1のクランプ部材及び第2のクランプ部材を更に備える、[1]~[16]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[18] 前記第1のクランプ部材及び前記第2のクランプ部材は、前記揺動線から離れて移動可能である、[17]に記載のタイヤ組立装置。
[19] 前記凸状縁部はスプライシング縁部である、[1]~[18]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[20] 前記凸状縁部は切れ刃である、[1]~[18]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[21] 前記揺動部材は、前記回転中心と前記凸状縁部との間に半径を有し、前記凸状縁部は、2ラジアン未満の長さを有する、[1]~[20]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
[22] 前記凸状縁部は、1ラジアン未満の長さを有する、[21]に記載のタイヤ組立装置。
[23] [1]~[22]のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置を使用してタイヤ部品を接合又は切断するための方法であって、前記方法は、
揺動線において1つ以上のタイヤ部品を支持することと、
前記キャリッジを前記並進ガイドに沿って前記並進方向に並進変位させることと
を行うステップを備える、方法。
[24] 前記タイヤ組立装置は、回転ガイドを更に備え、前記方法は、前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位と組み合わせて前記揺動運動をもたらす前記回転軸の周りの前記揺動部材の角変位を制御するために前記回転ガイドを使用するステップを更に備える、[23]に記載の方法。
[25] ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位は、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:1の比率で制御される、[24]に記載の方法。
[26] ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位は、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御される、[24]に記載の方法。
[27] ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位とラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位との前記比率は、前記揺動運動中に可変に制御される、[26]に記載の方法。
[28] 前記凸状縁部はスプライシング縁部であり、前記方法は、前記揺動運動を用いて前記タイヤ部品をスプライシングするステップを備える、[23]~[27]のいずれか一項に記載の方法。
[29] 前記凸状縁部は切れ刃であり、前記方法は、前記揺動運動を用いてタイヤ部品を切断するステップを備える、[23]~[27]のいずれか一項に記載の方法。
1 タイヤ組立装置
2 揺動部材
20 本体
21 凸状縁部
22 環状要素
23 較正要素
3 基部
4 支持部材
5 並進ガイド
51 スライドレール
52 スライドレール
6 キャリッジ
61 高さ調整ガイド
62 当接部材
63 調整レール
64 ブレーキ部材
65 調整部材
66 ピストン
67 ロードセル
68 付勢部材
69 高さ調整ブラケット
7 回転ガイド
70 アクチュエータ
71 接続部材
72 クランクシャフト
73 第1の端部
74 第2の端部
81 第1のクランプ部材
82 第2のクランプ部材
9 タイヤ部品
101 代替的なタイヤ組立装置
102 揺動部材
103 基部
105 並進ガイド
106 キャリッジ
107 代替的な回転ガイド
170 ガイドスロット又はガイドリッジ
171 ガイドローラ
172 ガイドアーム
A 尖頭
B サイクロイド経路
C 円
D 制御点
E 調整方向
F 並進変位
G 角変位
H 高さ方向
L 揺動線
P 揺動面
R 半径
T 並進方向
W 回転方向
X 回転中心

Claims (27)

  1. タイヤ部品を接合又は切断するためのタイヤ組立装置であって、前記タイヤ組立装置は、タイヤ部品を接合又は切断するために揺動線に沿って揺動運動で揺動面において移動可能な揺動部材を備え、前記タイヤ組立装置は、前記揺動線に平行な並進方向に延在する並進ガイドと、前記並進ガイドに沿って前記並進方向に並進変位可能なキャリッジとを備え、前記揺動部材は、一端において円の小円弧を画定する凸状縁部を有し、且つ他端において少なくとも前記円と同心の回転中心まで延在する本体を備え、前記揺動部材は、前記回転中心で前記キャリッジによって支持され、前記回転中心を通って前記揺動面に垂直に延在する回転軸の周りで前記キャリッジに対して角変位可能であり、
    前記タイヤ組立装置は、前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位と組み合わせて、前記揺動運動をもたらす前記回転軸の周りの前記揺動部材の前記角変位を制御するための回転ガイドを更に備える、タイヤ組立装置。
  2. 前記回転ガイドは、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位を、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:1の比率で制御するように配置される、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  3. 前記回転ガイドは、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位を、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御するように配置される、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  4. 前記回転ガイドは、前記揺動運動中に、ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位と、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位との前記比率を可変に制御するように配置される、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  5. 前記回転ガイドは、制御運動を提供するためのアクチュエータと、前記制御運動を前記揺動部材に課すために前記アクチュエータを前記揺動部材に接続する接続部材とを備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  6. 前記アクチュエータは、回転制御運動を提供するための回転アクチュエータであり、前記回転ガイドは、前記回転制御運動を往復制御運動に変換するクランクシャフトを備える、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  7. 前記接続部材は、前記回転中心から離間した制御点で前記クランクシャフトを前記揺動部材に回転可能に接続するロッドを更に備える、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  8. 前記ロッドは、前記揺動運動中に前記制御点をサイクロイド経路に沿って移動させるように配置され、前記制御点は、前記揺動運動中に前記サイクロイド経路内の尖頭を通って移動するように配置される、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  9. 前記回転ガイドは、前記並進ガイドに対して固定位置にあるガイドスロット又はガイドリッジを備え、前記回転ガイドは、前記揺動部材に対して固定位置にある前記回転中心から離間され、且つ前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位中に前記ガイドスロット又は前記ガイドリッジと係合しそれに従うように配置されたガイドローラを更に備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  10. 前記ガイドスロット又は前記ガイドリッジは、前記揺動運動中に前記ガイドローラが従うべきサイクロイド経路に沿って延在する、請求項に記載のタイヤ組立装置。
  11. 前記タイヤ組立装置は、前記揺動線に垂直な高さ方向に延在する高さ調整ガイドを更に備え、前記揺動部材は、前記高さ調整ガイドに沿って前記高さ方向に移動可能である、請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  12. 前記高さ調整ガイドは、前記キャリッジに対して前記高さ方向に前記揺動部材を移動させるために、前記キャリッジと前記揺動部材との間に配置される、請求項11に記載のタイヤ組立装置。
  13. タイヤ組立装置は、前記キャリッジに対する当接位置に固定可能であり、且つ前記揺動部材の下限で前記当接位置において前記揺動部材に当接するように配置される当接部材を更に備える、請求項12に記載のタイヤ組立装置。
  14. 前記当接部材は、前記揺動部材の前記下限を調整するために、前記高さ方向に対して平行又は横方向の調整方向に調整可能である、請求項13に記載のタイヤ組立装置。
  15. 前記タイヤ組立装置は、前記キャリッジが調整部材へと移動するときに、前記当接部材に接触するように前記並進ガイドに対して固定位置にある前記調整部材を更に備え、前記調整部材は、前記接触によって前記当接部材を前記調整方向に変位させるように配置される、請求項14に記載のタイヤ組立装置。
  16. 前記タイヤ組立装置は、前記揺動部材に対して前記揺動線において前記揺動部材に沿って前記タイヤ部品を押さえ付けるために前記揺動面の対側で前記揺動線に平行に延在する、第1のクランプ部材及び第2のクランプ部材を更に備える、請求項1~15のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  17. 前記第1のクランプ部材及び前記第2のクランプ部材は、前記揺動線から離れて移動可能である、請求項16に記載のタイヤ組立装置。
  18. 前記凸状縁部はスプライシング縁部である、請求項1~17のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  19. 前記凸状縁部は切れ刃である、請求項1~17のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  20. 前記揺動部材は、前記回転中心と前記凸状縁部との間に半径を有し、前記凸状縁部は、2ラジアン未満の長さを有する、請求項1~19のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置。
  21. 前記凸状縁部は、1ラジアン未満の長さを有する、請求項20に記載のタイヤ組立装置。
  22. 請求項1~21のいずれか一項に記載のタイヤ組立装置を使用してタイヤ部品を接合又は切断するための方法であって、前記方法は、
    揺動線において1つ以上のタイヤ部品を支持することと、
    前記キャリッジを前記並進ガイドに沿って前記並進方向に並進変位させることと
    前記並進方向における前記キャリッジの前記並進変位と組み合わせて前記揺動運動をもたらす前記回転軸の周りの前記揺動部材の角変位を制御するために前記回転ガイドを使用すること
    を行うステップを備える、方法。
  23. ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位は、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:1の比率で制御される、請求項22に記載の方法。
  24. ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位は、ラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位に対して1:0.9~1:1.1の範囲内の比率で制御される、請求項22に記載の方法。
  25. ラジアン単位での前記揺動部材の前記角変位とラジアン単位での前記キャリッジの前記並進変位との前記比率は、前記揺動運動中に可変に制御される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記凸状縁部はスプライシング縁部であり、前記方法は、前記揺動運動を用いて前記タイヤ部品をスプライシングするステップを備える、請求項22~25のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記凸状縁部は切れ刃であり、前記方法は、前記揺動運動を用いてタイヤ部品を切断するステップを備える、請求項22~25のいずれか一項に記載の方法。
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