WO2010004869A1

WO2010004869A1 - タイヤ補強部材の製造装置及び製造方法

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Publication number: WO2010004869A1
Application number: PCT/JP2009/061412
Authority: WO
Inventors: 裕一郎小川
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2010-01-14
Also published as: JP2010017927A

Abstract

　タイヤ補強部材に並置される長手方向に分断された複数の線状部材の配置の自由度を高めて、タイヤ補強部材を任意の条件で製造可能にする。　ゴム被覆装置（２０）によりコード（Ｃ）にゴムを被覆してタイヤ補強部材（Ｈ）の形成装置（３０）へ供給し、供給されるコード（Ｃ）を切断装置（４０）により所定長さに切断する。切断されたコード（Ｃ）の両端部を、双腕ロボット（６０）の一対のチャック（６４）、（６５）により把持し、双腕ロボット（６０）によりコード（Ｃ）を直線状に保持する。このコード（Ｃ）を、双腕ロボット（６０）によりコンベア（３２）のベルト（３２Ｂ）上の配置位置まで移動させ、ベルト（３２Ｂ）上の所定位置に配置する。ベルト（３２Ｂ）を循環駆動させつつ、同様にコード（Ｃ）を予め定めたパターンに従って順に並べて配置し、それらを互いに密着させてタイヤ補強部材（Ｈ）を形成する。

Description

タイヤ補強部材の製造装置及び製造方法

　本発明は、長手方向に分断されてタイヤ周方向等に配置される複数の線状部材が互いに並置され、タイヤ内の所定位置に配置されるタイヤ補強部材の製造装置及び製造方法に関する。

　空気入りタイヤは、一般に、一対のビードコアや、その間に亘って延びるカーカスプライ、カーカスプライの外周側に設けられたトレッドゴム等、タイヤ各部に配置された複数種類のタイヤ構成部材からなる。また、このタイヤ構成部材として、従来、例えばタイヤ周方向に不連続状に分断して配置された補強要素やコード等からなる複数の線状部材を有し、タイヤ内の所定位置に配置されて、その範囲を補強するタイヤ補強部材が使用されている（特許文献１、２参照）。

　ところで、同様のタイヤ補強部材として、従来、線状部材である複数の長尺なベルトコードを、押出機先端に設けたインシュレータヘッド内に通し、それらに未加硫ゴムを連続的にコーティングして一体化することで、ベルトを形成する装置が知られている（特許文献３参照）。

　しかしながら、この従来の装置では、複数のベルトコードを、引き揃えて互いに平行に配置した状態で連続的に供給し、その長手方向に一体に移動させつつゴムをコーティングする。そのため、この従来の装置では、各ベルトコードとして、１回のコーティング期間を通じて連続する長尺な部材を使用する必要があり、上記したタイヤ周方向等の長手方向に分断された複数の線状部材を供給し、それらを並置してタイヤ補強部材を形成することはできない。

　このように、従来の装置は、分断された線状部材からなるタイヤ補強部材の製造に適用できず、また、従来、このタイヤ補強部材を各々に応じて製造する方法や装置も知られておらず、その開発が望まれている。同様に、タイヤ補強部材を任意の条件で製造できず、線状部材の長さや、その端部間又は並置間隔の変更等に柔軟に対応するのが難しいという問題もある。

特表２００２－５１３７０６号公報特表２００５－５２９０１８号公報特開２００２－１１３７９３号公報

　本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、タイヤ補強部材に並置される長手方向に分断された複数の線状部材の配置や設計の自由度を高めて、タイヤ補強部材を任意の条件で製造可能にすることである。

　本発明は、長手方向に分断して配置された複数の線状部材が互いに並置されたタイヤ補強部材の製造装置であって、線状部材を供給する手段と、供給される線状部材を切断する手段と、切断された線状部材を保持する手段と、保持された線状部材を配置位置まで移動させる手段と、移動させた線状部材を予め定めたパターンに従って順に並べて配置してタイヤ補強部材を形成する手段と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、長手方向に分断して配置された複数の線状部材が互いに並置されたタイヤ補強部材の製造方法であって、線状部材を供給する工程と、供給される線状部材を切断する工程と、切断された線状部材を保持する工程と、保持された線状部材を配置位置まで移動させる工程と、移動させた線状部材を予め定めたパターンに従って順に並べて配置してタイヤ補強部材を形成する工程と、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、タイヤ補強部材に並置される長手方向に分断された複数の線状部材の配置や設計の自由度を高めて、任意の条件でタイヤ補強部材を製造することができる。

本実施形態のタイヤ補強部材を備えた空気入りタイヤを示す模式図である。本実施形態の各タイヤ補強部材の一部を示す平面展開図である。本実施形態のタイヤ補強部材の製造装置の概略構成を示す斜視図である。本実施形態のタイヤ補強部材を示す模式図である。本実施形態の切断装置の要部を示す側面図である。本実施形態の切断装置の切断動作を説明するための模式図である。本実施形態の制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態のタイヤ補強部材の製造手順を示すフローチャートである。本実施形態のタイヤ補強部材の配置の例を示す模式図である。本実施形態のタイヤ補強部材の配置の他の例を示す模式図である。

　以下、本発明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補強部材の製造装置は、長手方向に分断して配置された複数の線状部材が互いに並置されたタイヤ補強部材の製造装置であり、その補強要素（素子）である線状部材の配置を含むタイヤ補強部材の製造条件が任意に変更可能になっている。以下、線状部材として、金属や有機繊維等からなる単線又は撚線のコードを用い、複数のコードがタイヤ周方向に沿うように並列し、かつタイヤ周方向に分断して配置されるタイヤ補強部材を製造する場合を例に説明する。

　図１は、本実施形態のタイヤ補強部材を備えた空気入りタイヤ（以下、タイヤという）を示す模式図であり、そのタイヤ幅方向断面や内部構造を含む要部を模式的に斜視図で示している。
　このタイヤ９０は、図示のように、一対のビード部９１（図ではタイヤ赤道面ＣＬを挟んだ一方側のみ示す）からタイヤ半径方向外側（図では上側）に延びるサイドウォール部９２と、その端部同士を繋ぐ環状のトレッド部９３と、を備えている。また、タイヤ９０は、ビード部９１に各々配置された一対のビードコア９４と、それらの間に延びるカーカスプライ（図示せず）と、を備えている。

　更に、タイヤ９０は、トレッド部９３のカーカスプライの外周側に設けられたベルト９５と、ビードコア９４を囲んでタイヤ幅方向の内側と外側に配置されたビード補強層９６と、を備えている。本実施形態では、これらベルト９５とビード補強層９６とがタイヤ補強部材からなり、それぞれ複数のコードＣが、タイヤ周方向に分断して不連続状に所定長さ及び所定間隔で、タイヤ周方向及び、タイヤ幅方向又はタイヤ半径方向に並列して配置されている。

　図２は、各タイヤ補強部材の一部を示す平面展開図であり、図２Ａはベルト９５をタイヤ半径方向外側から見て、図２Ｂは外側のビード補強層９６を略タイヤ幅方向外側から見て、それぞれコードＣの配置状態を模式的に示している。

　ベルト９５は、図２Ａに示すように、所定長さの複数のコードＣが、同一面内でタイヤ周方向（図では上下方向）に向けて互いに略平行に並置され、それらがタイヤ周方向の全周に亘って配置されて、全体としてタイヤ補強部材Ｈを構成している。また、コードＣは、タイヤ周方向に沿って長手方向の端部間に互いに所定間隔を開けて配置され、かつ、タイヤ幅方向（図では左右方向）にも互いに所定間隔を開けて複数列配置されている。加えて、コードＣは、長手方向の端部間の隙間位置が、タイヤ幅方向に隣接する列同士でタイヤ周方向の異なる位置になるように、所定のパターンに基づき、タイヤ周方向に互いにずらせて配置される。

　これに対し、ビード補強層９６は、図２Ｂに示すように、同様の複数のコードＣが、タイヤ周方向（図では左右方向）に向けて湾曲して互いに略平行に並置され、それらがタイヤ周方向の全周に亘って配置されて、全体としてタイヤ補強部材Ｈを構成している。また、このコードＣは、タイヤ周方向に沿って長手方向の端部間に互いに所定間隔を開けて、かつ、タイヤ半径方向（図では上下方向）にも互いに所定間隔を開けて複数列配置されるとともに、端部間の隙間位置が、ベルト９５内のコードＣと同様の所定のパターンに基づいて配置される。

　本実施形態では、これらベルト９５やビード補強層９６に使用されるタイヤ補強部材Ｈを、コードＣを配列させる等して予め形成し、未加硫タイヤの成形工程における所定段階で、トレッド部９３やビード部９１に配置して未加硫タイヤを成形する。次に、このタイヤ補強部材Ｈの製造装置について説明する。

　図３は、本実施形態のタイヤ補強部材Ｈの製造装置の概略構成を示す斜視図であり、その要部を各々模式的に示している。
　この製造装置１は、図示のように、コードＣの移動経路（図の矢印参照）に沿って順に設けられた、コード送出装置１０と、ゴム被覆装置２０と、タイヤ補強部材Ｈの形成装置（以下、形成装置という）３０とを備え、それらが互いに離間して略直線状に配置されている。

　コード送出装置１０は、１本の長尺なコードＣを巻き取ったボビン１１と、ボビン１１を回転可能に支持するスタンド１２とを備え、コードＣを、ボビン１１から所定速度で張力を維持して繰り出し、ゴム被覆装置２０へ送り出す。

　ゴム被覆装置２０は、コードＣの表面にゴムを連続的に被覆するインシュレーション装置であり、未加硫ゴムを混練して押し出す押出機２１と、その先端部（ゴム吐出口）に連結されたゴム被覆ヘッド２２とを備え、それらの内部を連通させてゴム流路を形成している。また、ゴム被覆ヘッド２２は、コードＣを一方の側面から導入して内部のゴム流路を通過させ、その際に、コードＣの周りにゴムを被覆して、他方の側面からゴムとともに送り出すコード通路（図示せず）を有する。ゴム被覆装置２０は、コードＣを、このゴム被覆ヘッド２２のコード通路を通過させて押出機２１から連続供給されるゴムを被覆し、コード通路の出口部の開口形状に応じた断面形状に形成して、コード（ゴム被覆コード）Ｃを形成装置３０へ供給する。従って、ここでは、これらコード送出装置１０とゴム被覆装置２０とにより、コードＣを供給する手段が構成されている。

　形成装置３０は、ゴム被覆装置２０側でコードＣの移動を案内する案内手段３１と、そのコードＣの移動方向下流側に配置されたコンベア３２と、コンベア３２の上方に配置された、供給及び案内されるコードＣを所定長さに切断する切断装置４０（図３では二点鎖線で示し、詳細は後述する）と、切断されたコードＣをコンベア３２上に配置するための双腕ロボット６０と、を備えている。

　コンベア３２は、支持台３２Ｓにより回転可能に支持された一対のプーリ３２Ｐと、それらの間に略水平に架け渡された無端状のベルト（ここではステンレスベルト）３２Ｂと、一方のプーリ３２Ｐを回転させるモータ等からなる回転駆動手段（図示せず）と、を有する。このコンベア３２は、ベルト３２Ｂの上面に配置されるコードＣを、例えば内部に設けたマグネット（図示せず）による磁力や、コードＣに被覆したゴムの粘着力等により、ベルト３２Ｂの上面側に保持して一体に所定方向に移動させる。また、コンベア３２は、回転駆動手段により一方のプーリ３２Ｐを回転させ、これにより、ベルト３２Ｂを循環駆動して、上面に配置されるコードＣを、その配置と同期して所定距離だけ移動させる。

　ここで、本実施形態のタイヤ補強部材Ｈは、所定長さに切断した複数のコードＣを、ベルト３２Ｂ上の所定範囲に順次配置して一体化することで、形成すべきタイヤ補強部材Ｈの幅や長さに応じた所定幅及び長さに形成される。その際、コードＣは、タイヤ補強部材Ｈの種類等に応じて、例えば長手方向の端部間の間隔や、長手方向と交差する方向の隣接間隔を含む配置パターンが予め設定され、そのパターンに従って、双腕ロボット６０により、タイヤ補強部材Ｈの長手方向及び幅方向の所定位置に配置される。また、ここでは、この双腕ロボット６０によるコードＣの配置とベルト３２Ｂの駆動とを、コードＣの配置に合わせて順次繰り返し、コードＣを、目標のコード配置となるように順に並べて配置して互いに密着させ、それらを一体化してタイヤ補強部材Ｈを形成する。

　このように、双腕ロボット６０は、コードＣを配置してタイヤ補強部材Ｈを形成する手段の一部を構成するとともに、切断されたコードＣを保持する手段及び、コードＣを保持した状態に維持しつつ配置位置まで移動させる手段でもある。また、この双腕ロボット６０は、床面等に設置されて設置位置で旋回可能な胴体部６１と、胴体部６１の両側部に各々連結された一対の多関節のロボットアーム（以下、アームという）６２、６３と、その各先端に設けられたチャック６４、６５と、これら各部を各々に応じて駆動する駆動手段（図示せず）とを有する。双腕ロボット６０は、胴体部６１の旋回と、アーム６２、６３の各関節位置を中心にした回動（屈曲）とを組み合わせて、チャック６４、６５を移動可能範囲内の任意の位置に移動させ、両チャック６４、６５に設けたマグネットや挟み込み部材等の把持手段により、コードＣの長手方向の両端部を把持する。これにより、双腕ロボット６０は、切断装置４０により切断されるコードＣを保持し、胴体部６１やアーム６２、６３を上記のように駆動して、コードＣを、その長手方向に張力を負荷して略直線状に維持したままベルト３２Ｂ上の所定位置に順次配置する。

　図４は、このようにして形成されるタイヤ補強部材Ｈを示す模式図であり、図４Ａはコンベア３２の上方から見た平面図、図４Ｂはコンベア３２の側方から見た側面図である。また、図４Ａでは、幅方向（図では上下方向）に隣り合うコードＣを、互いに異なる方向に傾斜するハッチングを付して区別する。
　タイヤ補強部材Ｈは、図示のように、各コードＣが端部間に所定の隙間Ｋを開けて長手方向に直線状に配置され、互いに並置された隣り合うコードＣ同士が密着して、全体として複数のコードＣが配列されたシート状や帯状に形成される。タイヤ補強部材Ｈは、このように長手方向に沿ってベルト３２Ｂ上に順に形成され、形成済み部分から循環駆動するベルト３２Ｂにより次工程等に向けて移動して、その端部に次の部分が続けて形成され、全体として必要な長さに形成される。

　なお、各コードＣは、予め設定された条件に基づき、切断装置４０により所定長さに切断され、双腕ロボット６０へ受け渡されて各々配置される。その際、コードＣは、形成するタイヤ補強部材Ｈ等に応じて異なる長さに切断され、各配置位置に配置される。従って、この切断装置４０は、ゴム被覆装置２０を介して定張力で連続的に供給されるコードＣを任意の長さに切断可能になっている。以下、この切断装置４０について詳細に説明するが、ここでは主に、コードＣを予め設定された一定長毎に切断し、この定長切断したコードＣを、双腕ロボット６０のチャック６４、６５へ順次受け渡す例を説明する。

　図５は、本実施形態の切断装置４０の要部を示す側面図であり、図３のＸ方向から見た状態を模式的に示している。また、この切断装置４０の説明では、コードＣの送り方向（図では左方）を前方、その逆方向（図では右方）であり、コードＣの供給元（ゴム被覆装置２０）側を後方という。
　切断装置４０は、図示のように、前後一対のフレーム４１、４２と、それらの間に固定されたガイドレール４３と、前方のフレーム４１に固定されたモータＭと、ガイドレール４３に沿って配置されたネジ軸４４と、を備えている。

　ネジ軸４４は、前端がモータＭの回転軸に接続されて、その近傍と後端が各フレーム４１、４２の軸受（図示せず）に回転自在に支持されるとともに、その長手方向の中央部を挟んで、前方側に前方ボールネジ４４Ａが、後方側に後方ボールネジ４４Ｂが各々形成されている。これら両ボールネジ４４Ａ、４４Ｂは、互いに逆回りの螺旋状に形成されたネジ溝（右ネジ、左ネジ）からなり、それぞれスライダ４５、４６に設けられたボールナットが螺合して取り付けられている。これにより、スライダ４５、４６は、ネジ軸４４が正逆回転すると、ガイドレール４３に案内されつつ、各ボールネジ４４Ａ、４４Ｂの形成範囲を互いに逆方向に移動する。また、両スライダ４５、４６間には、ボールナットを有さない別のスライダ４７が、後方のスライダ４６から前方に向かって取り付けられたピストン・シリンダ機構４８の先端に接続されて配置されている。このスライダ４７は、ネジ軸４４が貫通する孔を有し、ピストン・シリンダ機構４８の作動により、ガイドレール４３により案内されてスライダ４６に接近及び離反して、主にネジ軸４４の中央部を挟んだ後方側で前後に移動する。

　従って、この切断装置４０では、モータＭによりネジ軸４４を正逆回転させると、両側のスライダ４５、４６が、ネジ軸４４の中央部を挟んで、その長手方向に互いに対称に接近及び離反して、同期して同じ距離だけ移動する。一方、ピストン・シリンダ機構４８のピストンロッドを進退させることで、スライダ４５、４６の移動及び停止時のいずれのときでも、中間のスライダ４７が、接続されたスライダ４６に対して独立に変位する。また、これらスライダ４５、４６、４７の一方側（図では下側）には、それぞれ前方チャック５０、後方チャック５１、カッタ５２が固定されており、各スライダ４５、４６、４７とともに移動する。

　前方チャック５０と後方チャック５１は、エアシリンダ等からなる駆動手段（図示せず）を内蔵し、これにより各先端に設けられたフィンガ（保持部材）５０Ａ、５１Ａを駆動して開閉させ、それぞれコードＣを掴んで保持（把持）する保持動作と、その解放動作を実行させて、コードＣを保持して双腕ロボット６０へ受け渡す。これに対し、カッタ５２は、同様の駆動手段を内蔵し、これにより切断刃５２Ａを開閉駆動して、フィンガ５０Ａ、５１Ａ間でコードＣを切断する。

　切断装置４０は、以上の各部を連動して作動させ、コンベア３２の上方でコードＣを連続して一定長に切断し、ベルト３２Ｂに接触させずに双腕ロボット６０へ受け渡す。また、切断装置４０は、コードＣの検知センサ（図示せず）をその移動経路中に有し、これによりコードＣを監視して先後端部の位置を把握等する。

　図６は、この切断装置４０の切断動作を説明するための模式図であり、各段階の状態を、２つのチャック５０、５１とカッタ５２により概略的に示している。
　切断装置４０は、図６Ａに示すように、まず、モータＭを回転させて、前方チャック５０をコードＣの先端が停止する初期位置Ｘ０へ、後方チャック５１をコードＣの先端よりも後方側の初期位置Ｘ１へ、それぞれ移動させる。併せて、ピストン・シリンダ機構４８を作動させて、その長さをＬ５（＝ピストンロッド戻り寸法）にし、カッタ５２も初期位置Ｘ２へ移動させて、前方チャック５０、カッタ５２、及び後方チャック５１を、ネジ軸４４の中央部で互いに最も接近した状態に配置する。ここでは、ピストン・シリンダ機構４８のピストンロッド出寸法はＬ６であり、Ｌ６とＬ５との差Ｌ４（＝Ｌ６－Ｌ５）であるピストンロッド（シリンダ）ストロークが、Ｘ０とＸ２間の距離に等しくなっている。

　次に、切断装置４０は、前方チャック５０によりコードＣの先端部を保持して、図６Ｂに示すように、モータＭを回転させて、前方チャック５０を初期位置Ｘ０の前方（図６では左方）へ移動させ、コードＣの切断長Ｌ１の半分（１／２）であるＬ２だけ離れた位置Ｘ３まで移動させる。これにより、コードＣを引き出しつつ、後方チャック５１を、初期位置Ｘ１から後方へＬ３（＝Ｌ２）だけ離れた位置Ｘ４へ移動させる。同時に、ピストン・シリンダ機構４８を作動させて、その長さを、ピストンロッド戻り寸法Ｌ５から出寸法Ｌ６まで伸長させ、カッタ５２を、位置Ｘ５から前方の位置Ｘ６まで移動させ、後方チャック５１によりコードＣを保持する。

　この状態で、製造装置１（図３参照）は、双腕ロボット６０を稼動させてアーム６２、６３等を駆動し、図６Ｃに示すように、その先端のチャック６４、６５により、切断装置４０の下側で、コードＣの前方チャック５０及びカッタ５２近傍の内側位置を把持する。次に、チャック６４、６５による把持を確認した後、切断装置４０は、カッタ５２によりコードＣを切断し、かつ、前方チャック５０によるコードＣの保持を解除してコードＣの先端部を離し、図６Ｄに示すように、コードＣを一定の切断長Ｌ１で切断して双腕ロボット６０へ受け渡す。この切断されたコードＣは、その長手方向の両端部が両チャック６４、６５で把持されて、双腕ロボット６０により保持され、双腕ロボット６０により、上記したようにベルト３２Ｂ上の所定の配置位置まで移動する。その後、双腕ロボット６０が、チャック６４、６５による保持を解除して、移動させたコードＣを予め定めたパターンに従って順に並べて配置してタイヤ補強部材Ｈを形成する。

　一方、切断装置４０は、図６Ｅに示すように、前方チャック５０による、次に切断するコードＣ先端の掴み代を確保するため、ピストン・シリンダ機構４８を作動させてピストンロッドを復帰させ、その長さをＬ６からＬ５に戻して、カッタ５２を後方チャック５１側の位置Ｘ５まで移動させる。その際、コードＣは、後方チャック５１により保持されているため、先端位置がＸ６のまま変化せず、カッタ５２から前方へ突出する。次に、図６Ｆに示すように、モータＭを回転させて、両チャック５０、５１及びカッタ５２を再び各初期位置（図６Ａ参照）に復帰させ、以上の手順を繰り返して、コードＣを順次切断して双腕ロボット６０へ受け渡す。

　ここで、本実施形態の製造装置１は、以上説明した装置各部が接続された制御装置を備えており、制御装置により装置全体を制御して、タイヤ補強部材Ｈの形成に関する各動作を実行させる。
　図７は、この制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
　この制御装置７０は、図示のように、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）７１や、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）７２、及び一時的にデータを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）７３等を備えたコンピュータから構成され、インターフェースを介して、接続された装置各部と制御信号を含む各種データを送受信する。

　また、制御装置７０は、切断装置４０のモータＭや、チャック５０、５１、カッタ５２、及びピストン・シリンダ機構４８等の各駆動手段を動作させるためのドライバ（駆動制御部）を有し、各ドライバを介して切断装置４０の各部を制御して上記のように動作させる。これにより、制御装置７０は、例えばモータＭの回転量及びボールネジ４４Ａ、４４Ｂの送り量を変更し、或いは、カッタ５２の位置や、チャック５０、５１及びカッタ５２の作動タイミングを変更する。制御装置７０は、このようにチャック５０、５１及びカッタ５２の移動を制御して所定位置に配置等することで、コードＣの切断長Ｌ１を任意の長さに変更して所定長さに切断する。

　更に、制御装置７０は、切断装置４０によるコードＣの切断に合わせて、ゴム被覆装置２０を制御してコードＣへのゴムの被覆や、コードＣの形成装置３０への供給を制御し、モータＭの回転開始及び停止等に合わせて、コードＣを供給及び停止する。加えて、制御装置７０は、双腕ロボット６０の制御も行い、コードＣの各切断長さに応じて、チャック６４、６５による把持位置を変更させるとともに、コードＣの配置位置も調整して変更させる。このようにして、制御装置７０は、コードＣの長さや長手方向の端部間の間隔、隣接するコードＣ同士の配置間隔を任意に変更させ、それぞれ目標のコード配置となるように所定位置に配置して、所望の特性のタイヤ補強部材Ｈを製造させる。次に、このタイヤ補強部材Ｈの製造装置１による、タイヤ補強部材Ｈの製造手順や動作等について説明する。

　図８は、このタイヤ補強部材Ｈの製造手順を示すフローチャートである。
　なお、以下の各手順や動作は、制御装置７０により、所定のプログラムに基づいて装置全体を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させる等、それらを連動して作動させて実行される。

　タイヤ補強部材Ｈの製造装置１は、まず、図示のように、ゴムを被覆しつつコードＣを供給し（Ｓ１０１）、切断装置４０により、供給されるコードＣを所定長さに切断する（Ｓ１０２）。同時に、切断されたコードＣを、双腕ロボット６０のチャック６４、６５により略直線状に保持し（Ｓ１０３）、このコードＣを保持状態に維持しつつベルト３２Ｂへの配置位置まで移動させる（Ｓ１０４）。続いて、移動させたコードＣを、ベルト３２Ｂ上の所定位置に配置して（Ｓ１０５）、チャック６４、６５による保持を解除し、タイヤ補強部材Ｈの形成が完了していないときには（Ｓ１０６、ＮＯ）、ベルト３２Ｂの循環駆動等とともに、以上の手順を繰り返す。このようにして、コードＣを予め定めたパターンに従って順に並べて配置し、それらを互いに密着させてタイヤ補強部材Ｈの形成を完了させ（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、長手方向に分断して配置された複数のコードＣが互いに並置されたタイヤ補強部材Ｈを製造する。

　この製造時に、本実施形態の製造装置１及び製造方法では、コードＣの長さやタイヤ補強部材Ｈ内での配置状態を任意に変更でき、タイヤ補強部材Ｈを任意の条件で形成して、様々な条件のタイヤ補強部材Ｈを製造できる。これに伴い、例えば、製造するタイヤ補強部材Ｈの変更や、コードＣの配置条件の変更に柔軟に対応できるとともに、タイヤ製造の都度、製造するタイヤの各要求に応じたタイヤ補強部材Ｈを製造することもできる。このように、本実施形態によれば、タイヤ補強部材Ｈに並置される長手方向に分断された複数のコードＣの配置や設計の自由度を高めて、任意の条件でタイヤ補強部材Ｈを製造することができる。特に、このようなタイヤ補強部材Ｈが主に使用されるベルト９５やビード補強層９６（図１、２参照）は、高い設計上の自由度が要求されるため、それらの製造に好適である。

　ここで、本実施形態では、切断装置４０の両チャック５０、５１とカッタ５２の移動を制御してコードＣを切断したが、供給されるコードＣの長さを接触又は非接触で測定する手段を設けて長さを測定し、その測定結果に基づいてコードＣを所定長さに切断するようにしてもよい。このようにすることで、コードＣの切断長さの精度を維持しつつ、コードＣを切断する手段の構成を単純にすることができる。これに対し、切断装置４０を設けずに、同様の機能を双腕ロボット６０に付加して、双腕ロボット６０により、コードＣの引き出しや切断、及び配置までの一連の工程を単体で実行させるようにしてもよい。この場合には、例えば、一方のアーム６３に、チャック６５と隣り合わせてコードＣを切断するカッタを配置するとともに、双腕ロボット６０に、ゴム被覆装置２０から供給されるコードＣの供給先端部を保持するチャック等の、必要に応じた他のチャックを設ける。

　また、ここでは、並置したコードＣ同士を密着させてタイヤ補強部材Ｈを形成したが、タイヤ補強部材Ｈは、コードＣを、ベルト３２Ｂに載置したゴムシート等の下層部材上に配置して密着させる等、他の部材上に順に並べて密着させることで、それらと一体化させて形成するようにしてもよい。その際、コードＣは、長手方向と交差する方向に隣接するもの同士を互いに密着させてもよく、互いに所定距離を開けて並置して他の部材に密着させてもよい。また、このようにコードＣを他の部材上に配置するときには、コードＣにゴムを被覆せずに、そのまま切断等して他の部材に密着させ、タイヤ補強部材Ｈを形成してもよい。

　なお、以上のように製造されたタイヤ補強部材Ｈは、未加硫タイヤを成形する際の途中段階（工程）で、ベルト９５やビード補強層９６等の形成すべき各部材に応じて、成形途中の未加硫タイヤの所定位置に貼り付けられ、未加硫タイヤ内に配置される。その際、タイヤ補強部材Ｈは、成形ドラムやその外周に形成されたバンド、又は、製造するタイヤに応じた形状の剛体コアの外面側等に配置され、他の部材と組み合わされる等して、未加硫タイヤが製造される。

　図９、図１０は、このタイヤ補強部材Ｈの配置の例を示す模式図である。
　成形ドラム８０を使用するときには、図９に示すように、その外周に略円筒状のバンド８１を形成した後、例えば、タイヤ補強部材Ｈをバンド８１の軸線方向の両端部側に各々配置して、環状のビード補強層９６を形成する。その際、タイヤ補強部材Ｈは、ビード補強層９６よりも狭幅（図９Ａ参照）に形成して、バンド８１へ螺旋状に複数回巻き付けてもよく、ビード補強層９６と同じ幅（図９Ｂ参照）に形成して、バンド８１へ１回巻き付け、その両端部をジョイントして環状に形成してもよい。続いて、成形ドラム８０（図９Ｃ参照）を拡張等させてバンド８１を変形させ、この成形途中の未加硫タイヤＧＴのビード部９１にタイヤ補強部材Ｈを配置して、ビード補強層９６を形成する。

　これに対し、例えばベルト９５を形成するときには、図１０に示すように、バンド８１を拡張し、又は、剛体コア上にタイヤ構成部材を配置して形成した成形途中の未加硫タイヤＧＴにタイヤ補強部材Ｈを配置し、そのトレッド部９３にベルト９５を形成する。その際、タイヤ補強部材Ｈは、上記と同様に、ベルト９５よりも狭幅（図１０Ａ参照）に形成して螺旋状に複数回巻き付けてもよく、ベルト９５と同じ幅（図１０Ｂ参照）に形成して１回巻き付け、その両端部をジョイントして環状に形成してもよい。このようにして、タイヤ補強部材Ｈ内の各コードＣは、タイヤ周方向に、又は、タイヤ周方向に対して僅かに傾斜して螺旋状に延びるように、実質的にタイヤ周方向に沿って配置される。ただし、タイヤ補強部材Ｈは、タイヤ周方向に傾斜して配置されるコードＣ等、他の方向に延びるように長手方向に分断して配置される複数のコードＣから形成してもよい。また、このようなタイヤ補強部材Ｈからなるベルト９５は、例えば、トレッド内部に配置される交錯ベルト層等の他のベルトと併設してもよい。

　以上、コードＣをベルト３２Ｂ等の平面上に配置して、タイヤ補強部材Ｈを形成する例を説明したが、タイヤ補強部材Ｈは、成形途中の未加硫タイヤのような曲面形状を有する他の部材上にコードＣを密着させる等、コードＣを曲面上に配置して、その形状に応じた形状に形成してもよい。この場合には、コードＣを、例えば成形ドラムや剛体コア、又は、その外面側に配置された成形途中の未加硫タイヤや中間成形体等の所定位置に順に並べて直接配置し、その配置位置に貼り付けて、或いは、互いに密着させる等してタイヤ補強部材Ｈを形成する。

　１・・・タイヤ補強部材の製造装置、１０・・・コード送出装置、１１・・・ボビン、１２・・・スタンド、２０・・・ゴム被覆装置、２１・・・押出機、２２・・・ゴム被覆ヘッド、３０・・・タイヤ補強部材の形成装置、３１・・・案内手段、３２・・・コンベア、３２Ｂ・・・ベルト、３２Ｓ・・・支持台、３２Ｐ・・・プーリ、４０・・・切断装置、４１、４２・・・フレーム、４３・・・ガイドレール、４４・・・ネジ軸、４４Ａ・・・前方ボールネジ、４４Ｂ・・・後方ボールネジ、４５、４６、４７・・・スライダ、４８・・・ピストン・シリンダ機構、５０・・・前方チャック、５０Ａ・・・フィンガ、５１・・・後方チャック、５１Ａ・・・フィンガ、５２・・・カッタ、５２Ａ・・・切断刃、６０・・・双腕ロボット、６１・・・胴体部、６２、６３・・・多関節アーム、６４、６５・・・チャック、７０・・・制御装置、７１・・・ＭＰＵ、７２・・・ＲＯＭ、７３・・・ＲＡＭ、８０・・・成形ドラム、８１・・・バンド、９０・・・タイヤ、９１・・・ビード部、９２・・・サイドウォール部、９３・・・トレッド部、９４・・・ビードコア、９５・・・ベルト、９６・・・ビード補強層、Ｃ・・・コード、Ｈ・・・タイヤ補強部材、ＣＬ・・・タイヤ赤道面。

Claims

　長手方向に分断して配置された複数の線状部材が互いに並置されたタイヤ補強部材の製造装置であって、
　線状部材を供給する手段と、供給される線状部材を切断する手段と、切断された線状部材を保持する手段と、保持された線状部材を配置位置まで移動させる手段と、移動させた線状部材を予め定めたパターンに従って順に並べて配置してタイヤ補強部材を形成する手段と、を備えたことを特徴とするタイヤ補強部材の製造装置。
　請求項１に記載されたタイヤ補強部材の製造装置において、
　供給される線状部材の長さを測定する手段を備え、
　線状部材を切断する手段が、長さの測定結果に基づいて、線状部材を所定長さに切断する手段であることを特徴とするタイヤ補強部材の製造装置。
　請求項１又は２に記載されたタイヤ補強部材の製造装置において、
　タイヤ補強部材を形成する手段が、線状部材同士を密着させてタイヤ補強部材を形成する手段、又は、線状部材を他の部材上に密着させてタイヤ補強部材を形成する手段であることを特徴とするタイヤ補強部材の製造装置。
　長手方向に分断して配置された複数の線状部材が互いに並置されたタイヤ補強部材の製造方法であって、
　線状部材を供給する工程と、供給される線状部材を切断する工程と、切断された線状部材を保持する工程と、保持された線状部材を配置位置まで移動させる工程と、移動させた線状部材を予め定めたパターンに従って順に並べて配置してタイヤ補強部材を形成する工程と、を有することを特徴とするタイヤ補強部材の製造方法。
　請求項４に記載されたタイヤ補強部材の製造方法において、
　供給される線状部材の長さを測定する工程を有し、
　線状部材を切断する工程が、長さの測定結果に基づいて、線状部材を所定長さに切断する工程であることを特徴とするタイヤ補強部材の製造方法。
　請求項４又は５に記載されたタイヤ補強部材の製造方法において、
　タイヤ補強部材を形成する工程が、線状部材同士を密着させてタイヤ補強部材を形成する工程、又は、線状部材を他の部材上に密着させてタイヤ補強部材を形成する工程を有することを特徴とするタイヤ補強部材の製造方法。