WO2015098289A1

WO2015098289A1 - 帯状部材の巻付け方法および巻付け装置

Info

Publication number: WO2015098289A1
Application number: PCT/JP2014/079184
Authority: WO
Inventors: 裕介荒木; 将武石附; 太祐横山
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2015-07-02
Also published as: EP3088168A4; EP3088168A1; US10328652B2; JP2015120303A; US20160368232A1; EP3088168B1; JP5797730B2

Abstract

　この帯状部材の巻付け方法は、傾斜部（２３、２４）を備える被巻付け体（２１）に帯状部材（３０）を供給する第１工程と、帯状部材を被巻付け体に押付けることができる巻付けローラ（６９）を、被巻付け体の外周面に沿って単一平面（Ｂ）内を移動させることで、帯状部材を被巻付け体の外周面に巻付ける第２工程と、を備える。第２工程では、巻付けローラの回転軸線（Ａ）の単一平面に対するローラ傾斜角（Ｇ）を変更して、傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、被巻付け体の最大径位置（２２）において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくする。

Description

帯状部材の巻付け方法および巻付け装置

　本発明は、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける帯状部材の巻付け方法および巻付け装置に関する。
　本願は、２０１３年１２月２４日に日本に出願された特願２０１３－２６５８７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、空気入りタイヤ、特に航空機用ラジアルタイヤにおけるベルト端セパレーションの抑制およびタイヤの軽量化を図るため、例えば、以下の特許文献１および図８に開示されているように、プライ１２の幅方向両端１２ａにおいて折れ曲がることによりジグザグ状に進みながらほぼ周方向に延びる細幅の帯状部材１３をタイヤ外周面の全領域においてほぼ均一に埋設したベルト層１１を用いることが提案されている。

　このようなベルト層（プライ）を製造する製造装置としては、例えば、以下の特許文献２に記載の装置が提案されている。この装置は、軸線回りに回転可能な被巻付け体に帯状部材を供給する供給手段と、前記被巻付け体に供給された帯状部材を被巻付け体の外周面に押付けることができる回転可能な巻付けローラと、前記巻付けローラに回転力を付与することで、この巻付けローラの回転軸線を前記被巻付け体の軸線を含む単一平面に対して所定角度だけ傾斜させることができる２個のシリンダと、被巻付け体の外周面に沿って延びるガイドプレートをガイドとして前記巻付けローラを被巻付け体の外周面に沿って前記単一平面内で移動させることで、帯状部材を巻付けローラにより被巻付け体の外周面に螺旋を描きながらジグザグに多数回巻付ける移動手段とを備えている。

日本国特開平６－２９７９１４号公報日本国特開平５－１３１５６５号公報

　従来の帯状部材の巻付け装置にあっては、被巻付け体の外径が軸方向位置に拘わらず一定であったり、あるいは、被巻付け体の軸方向断面輪郭（軸線を含む断面での外周面輪郭）が極めて大きな単一曲率半径の円弧から構成されたりすることで、軸方向中央と軸方向外端との間での径差が若干量しかないような場合には、前記巻付けローラの回転軸線の単一平面に対する傾斜角、即ち、ローラ傾斜角が一定角度である巻付けローラにより帯状部材の巻付けを適切に行うことができる。しかしながら、近年、タイヤ性能の向上を目的として、図９に示すような、軸方向中央部に位置し外径が一定径である定径部１５ａと、定径部１５ａの軸方向両外側に設けられ、軸方向断面輪郭が比較的大きな曲率半径の円弧から構成されることで、定径部１５ａから軸方向外側に向かうに従い外径が徐々に小径となった一対の第１傾斜部１５ｂと、第１傾斜部１５ｂの軸方向外側にそれぞれ設けられ、軸方向断面輪郭が第１傾斜部１５ｂより小さな曲率半径の円弧から構成されることで、第１傾斜部１５ｂから軸方向外側に向かうに従い外径が第１傾斜部１５ｂより小径となった一対の第２傾斜部１５ｃとを有する被巻付け体１５が提案されている。なお、第２傾斜部１５ｃの径の減少率は、第１傾斜部１５ｂの径の減少率よりも大きくなっている。

　このような被巻付け体１５に対し、被巻付け体１５の軸線を含む単一平面Ｂに対する巻付けローラ１４の回転軸線Ａの傾斜角（ローラ傾斜角）Ｇが一定角度である巻付けローラ１４によって帯状部材１３を螺旋状に巻付けると、最大径位置である定径部１５ａにおいては、隣接する帯状部材１３は一定値の隙間を保持しながら巻付けられている。一方、第１、第２傾斜部１５ｂ、１５ｃにおいては、隣接する帯状部材１３の幅方向両端部が互いに重なり合って前記隙間が消失したり、あるいは、前記隙間が著しく狭くなったりし、この結果、製品タイヤの品質が低下してしまう場合がある。その理由は、前述のようにローラ傾斜角Ｇが一定角度である巻付けローラ１４を用いて被巻付け体１５の外周面に帯状部材１３を螺旋状に巻付けると、帯状部材１３の周方向長さＬがいずれの軸方向位置においてもほぼ一定となる一方で、第１、第２傾斜部１５ｂ、１５ｃにおいては外径、周長が定径部１５ａ（最大径位置）から離れるに従い徐々に定径部１５ａの外径、周長より小径化、短小化するためである。

　本発明は、傾斜部に巻付けられた隣接する帯状部材間の隙間の値を最大径位置における隙間の値に近付けることができ、傾斜部において隣接する帯状部材を適切な位置に配置できることから、タイヤ品質の低下を防止できる帯状部材の巻付け方法および巻付け装置を提供することを目的とする。

　このような目的を達成するための手段として、本発明は以下の構成を採用する。
　本発明の第１の態様では、帯状部材の巻付け方法は、軸方向外側に向かうに従い徐々に小径となった傾斜部を備えると共に軸線回りに回転可能な被巻付け体に帯状部材を供給する第１工程と、前記被巻付け体の軸線を含む単一平面に対して回転軸線が傾斜することができるとともに、前記被巻付け体に供給された帯状部材を被巻付け体に押付けることができる回転可能な巻付けローラを、被巻付け体の外周面に沿って前記単一平面内を移動させることで、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける第２工程と、を備える。前記第２工程では、前記巻付けローラの回転軸線の前記単一平面に対するローラ傾斜角を変更して、前記傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、前記被巻付け体の最大径位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくする。

　本発明の第２の態様では、帯状部材の巻付け装置は、軸方向外側に向かうに従い徐々に小径となった傾斜部を備えると共に軸線回りに回転可能な被巻付け体に帯状部材を供給する供給手段と、前記被巻付け体の軸線を含む単一平面に対して回転軸線が傾斜することができるとともに、前記被巻付け体に供給された帯状部材を被巻付け体に押付けることができる回転可能な巻付けローラと、前記巻付けローラを被巻付け体の外周面に沿って前記単一平面内を移動させることで、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける移動手段と、を備える。また、この帯状部材の巻付け装置は、前記巻付けローラに回転駆動力を付与することで、この巻付けローラの回転軸線の前記単一平面に対するローラ傾斜角を変更することができる傾斜角変更手段と、この傾斜角変更手段を制御することで、前記傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、前記被巻付け体の最大径位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくするように構成された制御手段と、をさらに備える。
　本発明の第３の態様では、上記第２の態様において、前記制御手段は、前記傾斜部に帯状部材を巻付けているときの巻付けローラのローラ傾斜角を、被巻付け体の最大径位置から離れるに従い徐々に大きくするように構成されている。
　本発明の第４の態様では、上記第３の態様において、前記傾斜部上の任意位置における被巻付け体の直径をＴｘ、被巻付け体全周に帯状部材を巻付けたときの帯状部材の巻付け回数をｎ、帯状部材の幅をｗ、被巻付け体に巻付けられた隣接する帯状部材間の幅方向における隙間をｄとしたとき、前記制御手段は、前記傾斜部上の任意位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角Ｇｘを、式
　Ｇｘ＝ｓｉｎ^－１｛ｎ×（ｗ＋ｄ）／（π×Ｔｘ）｝
で表される値とするように構成されている。
　本発明の第５の態様では、上記第２から第４のいずれか１つの態様において、前記傾斜角変更手段は、帯状部材の供給経路の途中に設けられると共に供給途中の帯状部材が通過する中空孔が形成された減速機と、該減速機に回転駆動力を付与する駆動機構と、を備える。また、前記減速機の出力側に前記巻付けローラが支持されている。
　本発明の第６の態様では、上記第２から第５のいずれか１つの態様において、前記移動手段は、被巻付け体に巻付けられた隣接する帯状部材間の周方向距離を検出する検出手段を備える。
　本発明の第７の態様では、上記第２から第６のいずれか１つの態様において、前記帯状部材の供給経路の途中に、供給途中の帯状部材の幅方向両側端が転がり接触する少なくとも一対の規制ローラが設置されている。
　本発明の第８の態様では、上記第２から第７のいずれか１つの態様において、前記移動手段は、前記単一平面としての水平面内において巻付けローラを被巻付け体の軸線と平行に移動させる第１移動機構と、前記水平面内において巻付けローラを被巻付け体の軸線に垂直に移動させる第２移動機構と、前記水平面に垂直な軸線回りに巻付けローラを旋回させる旋回機構と、を備える。

　本発明の第１及び第２の態様においては、軸方向外側に向かうに従い徐々に小径となった傾斜部が設けられている被巻付け体に帯状部材を巻付けるとき、巻付けローラの回転軸線の単一平面に対するローラ傾斜角を変更し、傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、被巻付け体の最大径位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくしているので、帯状部材の周方向長さは最大径位置より傾斜部において短くなる。また、傾斜部における周長は前述のように最大径位置から離れるに従い短小化するが、前述のように帯状部材の周方向長さも最大径位置より傾斜部において短くなるため、傾斜部に巻付けられた隣接する帯状部材間の隙間の値を最大径位置における帯状部材間の隙間の値に近付けることができる。よって、傾斜部において隣接する帯状部材を適切な位置に配置できることから、タイヤ品質の低下を防止できる。

　また、傾斜部においては軸方向外側に向かうに従い周長が徐々に短くなるが、本発明の第３の態様によれば、巻付けられた帯状部材の周方向長さが軸方向外側に向かうに従い徐々に短くなるので、傾斜部における帯状部材間の隙間の値を傾斜部全域において最大径位置における隙間の値に容易に近付けることができる。さらに、本発明の第４の態様によれば、被巻付け体のいずれの位置においても隣接する帯状部材間の隙間の値を一定値（均一）とすることができる。また、本発明の第５の態様によれば、被巻付け体に供給される途中の帯状部材は減速機の中空孔を通過しており傾斜角変更手段を迂回する必要がないため、その供給経路を簡単な形状とすることができるとともに、容易に短縮することもできる。さらに、本発明の第６の態様によれば、帯状部材の巻付け状態を検出手段によって常時監視することができ、異常が生じたときに迅速に対処することができる。また、本発明の第７の態様によれば、一対の規制ローラを設けることで帯状部材を被巻付け体に対し安定した姿勢で供給することができる。さらに、本発明の第８の態様によれば、簡単な構成を用いて帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に確実に巻付けることができる。

本発明の一実施形態における帯状部材の巻付け装置を示す全体概略斜視図である。帯状部材の巻付け装置の平面図である。図２の３－３矢視断面図である。図３の４－４矢視図である。傾斜角変更手段近傍の平面図である。巻付けローラ近傍の正面から見た斜視図である。本発明の一実施形態における図９のＱ部の拡大図である。本発明の一実施形態における図９のＲ部の拡大図である。本発明の一実施形態における図９のＳ部の拡大図である。被巻付け体の外周面に巻付けられた従来の帯状部材を示す展開図である。傾斜部を有する被巻付け体に帯状部材を巻付けたときの状態を説明する一部破断斜視図である。

　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態における帯状部材の巻付け装置１００を示す全体概略斜視図である。図２は、巻付け装置１００の平面図である。
　本実施形態の巻付け装置１００は、後述の、供給手段８１、巻付けローラ６９、移動手段８３、傾斜角変更手段９３、及び制御手段９４を備えている。
　図１、２において、符号２１は水平な軸線回りに回転可能で拡縮径可能な被巻付け体としてのバンド成形用ドラム（被巻付け体）を示している。なお、図１では、ドラム２１は一部破断図で示されている。このドラム２１は図示していない駆動モータ等の駆動源から回転駆動力が付与されることで、前記軸線回りに回転することができる。このドラム２１は、軸方向中央部に設けられ軸方向位置に拘わらず外径が一定である円筒状の定径部２２と、この定径部２２の軸方向両側に設けられ、軸方向内側端が定径部２２の軸方向外側端に滑らかに連なるとともに、軸方向断面輪郭（軸線を含む断面での外周面輪郭）が所定曲率半径の円弧から構成された一対の第１傾斜部２３（傾斜部）と、これら第１傾斜部２３の軸方向両側にそれぞれ設けられ、軸方向内側端が第１傾斜部２３の軸方向外側端に滑らかに連なるとともに、軸方向断面輪郭が前記第１傾斜部２３より小さな曲率半径の円弧から構成された一対の第２傾斜部２４（傾斜部）とを有している。この結果、ドラム２１においては前記定径部２２が最大径位置（最大の径を有している部分）となる。このようにドラム２１にはドラム２１の軸方向中央から軸方向外側に向かうに従い曲率半径が小となった複数種類（２種類）の円弧から構成されている傾斜部（本実施形態では第１、第２傾斜部２３、２４）が設けられている。これら第１、第２傾斜部２３、２４においては外径が最大径部（軸方向中央）から軸方向両外側に向かうに従い徐々に小径となっている。

　なお、本発明においては、傾斜部の軸方向断面輪郭を傾斜した直線、または、単一曲率半径の円弧から構成してもよい。また、本発明においては、被巻付け体の外周面の軸方向断面輪郭を曲率半径が比較的大径である単一曲率半径の円弧から構成したり、あるいは、軸方向外側に向かうに従い曲率半径が小さい複数種類の円弧から構成したりすることで、被巻付けの外周面全体を傾斜部としてもよい。この場合には、被巻付け体の軸方向中央が通常、最大径位置となる。なお、最大径位置は被巻付け体の軸方向中央から軸方向にずれて設けられていることもある。さらに、本発明においては、外表面が加硫済タイヤ（製品タイヤ）の内表面と同一形状である剛体コア、あるいは、成形ドラムの周囲に成形され、断面略円弧状に膨出変形したカーカス層等からなるタイヤ中間体を、前述の被巻付け体として用いてもよい。これらの場合には被巻付け体の外周面全体が傾斜部となる。なお、被巻付け体がタイヤ中間体の場合には、このタイヤ中間体の断面輪郭形状を予め知ることが難しいので、帯状部材の巻付け開始前に非接触式の光電センサやレーザーセンサ等を用いて前記断面輪郭の形状を測定することが好ましい。

　図１～４において、符号２７はドラム２１より後方の床面２８上に設置された上下方向に延びる門型の支持フレームを示している。なお、本実施形態では、支持フレーム２７とドラム２１とを結ぶ方向を前後方向と称し、支持フレーム２７のドラム２１寄りの側を前側と称する。この支持フレーム２７の上端部にはガイドローラ２９が回転可能に支持されている。このガイドローラ２９には、支持フレーム２７より後方（ドラム２１の逆側）に設置された図示していない巻出し手段から巻出された長尺の帯状部材３０が供給される。前述した帯状部材３０としては、引き揃えられた直線状あるいはジグザグ状に延びる複数本（通常は２～１２本程度の少数本）のナイロン、アラミド繊維、スチール等からなる補強コードの周囲を未加硫ゴムでコーティングした細幅のリボン状体を用いることができる。なお、本発明においては、帯状部材３０として全体が未加硫ゴムからなる細幅のリボン状体を用いてもよい。また、前記ガイドローラ２９の直下の支持フレーム２７にはガイドローラ２９から下方に向かって送り出された帯状部材３０の走行方向を前方に方向転換するガイドローラ３１がブラケット３２を介して回転可能に支持されている。

　前記ガイドローラ３１より前方に位置するブラケット３２の前端部には垂直な軸線回りに回転することができる一対の規制ローラ３３が設置され、これらの規制ローラ３３は前記帯状部材３０の幅と等距離だけ離れて配置されている。前記ガイドローラ３１に掛け回され前方に走行方向が転換された帯状部材３０は、その走行途中において前記規制ローラ３３間を通過することで、その幅方向両側端が共に規制ローラ３３に転がり接触する。符号３６は前記ドラム２１と支持フレーム２７との間の床面２８上に設置された前後方向に延びる水平な矩形板状の基台を示している。この基台３６の上面には、ドラム２１の軸線に垂直な水平線に平行に延びる（前後方向に延びる）一対のガイドレール３７が敷設されている。符号３８は前記基台３６の直上に設置された前後方向に延びる水平な矩形板状を呈する前後プレートを示している。この前後プレート３８の後側部下面に固定された複数のスライドベアリング３９は前記ガイドレール３７に摺動可能に係合している。

　符号４０は前記一対のガイドレール３７間においてガイドレール３７に平行に延びるねじ軸を示している。このねじ軸４０の前端は基台３６の前端部に固定されたブラケット４１に回転可能に支持され、一方、前記ねじ軸４０の後端は基台３６の後端に取付けられた駆動モータ４２の出力軸に連結されている。このねじ軸４０のおねじ部は前記前後プレート３８の下面に固定されたねじブロック４３にねじ込まれている。この結果、前記駆動モータ４２が作動してねじ軸４０が回転すると、前後プレート３８はガイドレール３７にガイドされながら前後方向に移動する。前述したガイドレール３７、前後プレート３８、スライドベアリング３９、ねじ軸４０、駆動モータ４２、及びねじブロック４３は全体として、第２移動機構４４を構成する。第２移動機構４４は、ドラム２１の軸線を含む単一平面Ｂ（本実施形態では水平面）内においてドラム２１の軸線に垂直な方向に後述する巻付けローラを移動させる。

　前記前後プレート３８の前端部上面にはドラム２１の軸線に平行（左右方向）に延びる水平な支持プレート４７の長手方向中央部が固定され、この支持プレート４７の上面にはドラム２１の軸線に平行（左右方向）に延びる一対のガイドレール４８が敷設されている。なお、本実施形態においては、後述するブラケット５３が設けられている側を左側と称する（図２参照）。前記ガイドレール４８の直上には水平な矩形板状の中間プレート４９が設置され、中間プレート４９の下面には前記ガイドレール４８に摺動可能に係合する複数のスライドベアリング５１が固定されている。符号５０は後側部が中間プレート４９の上面に固定された前後方向に延びる水平な矩形板状を呈する左右プレートを示している。この左右プレート５０の前側部は前後プレート３８の前端から前方に向かって突出している。符号５２は前記一対のガイドレール４８間においてガイドレール４８に平行に延びるねじ軸を示している。このねじ軸５２の左端は支持プレート４７の左端に固定されたブラケット５３に回転可能に支持され、一方、前記ねじ軸５２の右端は支持プレート４７の右端に取付けられた駆動モータ５４の出力軸に連結されている。

　このねじ軸５２のおねじ部は前記中間プレート４９の下面に固定されたねじブロック５５にねじ込まれている。この結果、前記駆動モータ５４が作動してねじ軸５２が回転すると、中間プレート４９、左右プレート５０はガイドレール４８にガイドされながら左右方向に移動する。前述した支持プレート４７、ガイドレール４８、中間プレート４９、左右プレート５０、スライドベアリング５１、ねじ軸５２、駆動モータ５４、及びねじブロック５５は全体として、第１移動機構５６を構成する。第１移動機構５６は、ドラム２１の軸線を含む単一平面Ｂ（本実施形態では水平面）内においてドラム２１の軸線と平行に後述する巻付けローラを移動させる。なお、前述した第２、第１移動機構４４、５６においては、ねじ軸を用いて巻付けローラを移動させるようにしたが、この構成に限定されない。本発明においては、リニアモーターやシリンダ等を用いて、あるいは、これらと前述したねじ軸を組み合わせた構成を用いて、巻付けローラを移動させるようにしてもよい。

　図１～６において、前記左右プレート５０の前端部にはハーモニックドライブ（登録商標）と称される波動歯車式の第１減速機５９が取付けられている。この第１減速機５９は、前記左右プレート５０に固定され内周に内歯を有する固定側としての円筒状のサーキュラスプラインと、前記サーキュラスプラインの内歯に噛み合う外歯を有するとともに、薄肉であることにより弾性変形可能な出力側としてのフレクスプラインと、前記フレクスプライン内に挿入され、軸線が上下方向に延びる（水平面に垂直な）楕円状カムを有する入力側としてのウェーブジェネレータとから構成されている。符号６０は前記左右プレート５０の前端部に旋回可能に支持された旋回プレートを示している。この旋回プレート６０には前記第１減速機５９のフレクスプラインが連結されている。

　符号６３は下端が旋回プレート６０の後側部に固定され、後方に向かうに従い上方に向かって延びる傾斜した中間部材を示している。この中間部材６３の上端には水平な支持プレート６４が固定されている。前記支持プレート６４の前端上面には上下方向に延びる矩形板状の垂直プレート６５が取付けられている。この垂直プレート６５には、第２減速機６６（減速機）のサーキュラスプラインが固定されている。第２減速機６６は、第１減速機５９と同様に、サーキュラスプライン、フレクスプライン、及びウェーブジェネレータを備えている。なお、本発明においては、波動歯車式の第１、第２減速機５９、６６の代わりに、偏心揺動型の差動減速機を用いるようにしてもよい。前記第２減速機６６の中心軸上、詳しくは第２減速機６６のウェーブジェネレータの軸線上にはこのウェーブジェネレータを貫通する中空孔６７が形成されている。ドラム２１への供給途中の帯状部材３０は中空孔６７を通過することができる。すなわち、第２減速機６６は、帯状部材３０の供給経路の途中に設けられている。前記ウェーブジェネレータの軸線は前記水平面内に位置するとともに、垂直プレート６５に直交する方向に延びている。

　符号６８は第２減速機６６のフレクスプラインの前面に固定され垂直プレート６５に直交して延びるローラプレートを示している。このローラプレート６８の先端部（前端部）には、回転軸線Ａが第２減速機６６のウェーブジェネレータの軸線と直交する巻付けローラ６９が回転可能に支持されている。この巻付けローラ６９の軸方向両端には前記帯状部材３０の肉厚と同一高さ分だけ巻付けローラ６９の外周面から突出したフランジ６９ａが形成されている。なお、帯状部材３０を保持可能であれば、フランジ６９ａの突出高さは帯状部材３０の肉厚より低くてもよい。この結果、前記巻付けローラ６９は第２減速機６６の出力側としてのフレクスプラインにローラプレート６８を介して支持されることになる。前記巻付けローラ６９は第２、第１移動機構４４、５６の作動により、ドラム２１の外周面に沿ってドラム２１の軸線を含む単一平面Ｂ（水平面）内を移動することができる。なお、本発明においては、前記単一平面Ｂは水平面に対して鋭角（又は鈍角）で傾斜した傾斜面であったり、水平面に対して直交する垂直面（鉛直面）であったりしてもよい。また、本発明においては、巻付けローラ６９の位置制御を容易とするため、第１減速機５９の垂直な軸線上に巻付けローラ６９の前端（後述の巻付け開始位置Ｄ、巻付けローラ６９のドラム２１と接触する箇所）を位置させるようにしてもよい。

　符号７３は前記第１減速機５９の直下の左右プレート５０下面に固定された駆動モータを示している。この駆動モータ７３の出力軸は前記第１減速機５９のウェーブジェネレータに連結されている。この結果、前記駆動モータ７３が作動して第１減速機５９のフレクスプラインから旋回プレート６０に減速された回転が伝達されると、旋回プレート６０、中間部材６３、支持プレート６４、垂直プレート６５、ローラプレート６８は一体となって、第１減速機５９の垂直な軸線（ウェーブジェネレータの軸線）を中心として低速で旋回する。このとき、ローラプレート６８に支持されている巻付けローラ６９は水平面内を、この水平面に垂直な前記ウェーブジェネレータの軸線回りに旋回する。前述した第１減速機５９、旋回プレート６０、中間部材６３、支持プレート６４、垂直プレート６５、及びローラプレート６８は全体として、旋回機構７４を構成する。旋回機構７４は、前記巻付けローラ６９を水平面に垂直な軸線回りに旋回させる。

　巻付けローラ６９をドラム２１の外周面から一定距離だけ離しながらドラム２１の外周面に沿って第２、第１移動機構４４、５６により水平面内を移動させているとき、巻付けローラ６９を旋回機構７４によって水平面に垂直な軸線回りに旋回させる。これにより、ドラム２１に前述のような第１、第２傾斜部２３、２４が形成されていても、水平面内における第１、第２傾斜部２３、２４の外周面に対する接線と巻付けローラ６９の回転軸線Ａとを平行に保持することができる。なお、本発明においては、旋回機構として、モータにより駆動されるウォームギヤ機構、シリンダにより駆動されるラック・ピニオン機構やリンク機構を用いるようにしてもよい。

　符号７７は支持プレート６４の上面に固定された上下方向に延びる矩形板状のガイドプレートを示している。このガイドプレート７７は前端が前記垂直プレート６５に連結されるとともに、垂直プレート６５に対して垂直に延びている。前記ガイドプレート７７には水平な軸線回りにフリー回転可能な複数個（本実施形態では３個）のガイドローラ７８が支持され、これらのガイドローラ７８には前記ガイドローラ３１から送り出された帯状部材３０が順に掛け回されてその走行方向が変更される。また、前記ローラプレート６８にも水平な軸線回りにフリー回転可能な少なくとも１個（本実施形態では１個）のガイドローラ７９が支持され、このガイドローラ７９は前記ガイドローラ７８から供給された帯状部材３０を前記巻付けローラ６９に導く。また、前記ガイドプレート７７の前側部には左右方向に貫通した矩形の貫通窓８０が形成され、この貫通窓８０を通じて前記第２減速機６６の右端部がガイドプレート７７から右方に突出している。前述したガイドローラ２９、３１、７８、７９は全体として、前記ドラム２１に帯状部材３０を供給する供給手段８１を構成する。なお、本発明においては、供給手段の具体的な構成は限定されず、例えば、供給手段として搬送コンベアを用いるようにしてもよく、あるいは、本実施形態で説明したようなガイドローラと搬送コンベアとを組み合わせた構成を用いてもよい。

　前記ドラム２１が軸線回りに回転しているとき、供給手段８１により帯状部材３０を長手方向に走行させながらドラム２１に供給すると、帯状部材３０は巻付けローラ６９、詳しくはフランジ６９ａ間に位置する巻付けローラ６９の外周面によりドラム２１の外周面に押付けられてドラム２１の外周面に巻付けられる。このとき、前記巻付けローラ６９を第２、第１移動機構４４、５６の作動により単一平面Ｂ（水平面）内をドラム２１の外周面に沿ってドラム２１の外周面から一定距離（帯状部材３０の肉厚とほぼ同一距離）だけ離しながら移動させる一方、旋回機構７４により支持プレート６４や巻付けローラ６９を第１減速機５９の垂直な軸線回りに旋回させて、巻付けローラ６９の回転軸線Ａを、水平面と交差するドラム２１の外周面（特に、第１、第２傾斜部２３、２４の外周面）に対する接線と平行に保持する（図２参照）。これにより、第１、第２傾斜部２３、２４を含むドラム２１の外周面の巻付け領域Ｊ（図２、８、９参照）全域に帯状部材３０を螺旋状に容易に巻付けることができる。

　このとき、ドラム２１に対する帯状部材３０の巻付け中において、巻付けローラ６９によって帯状部材３０がドラム２１に押付けられ始めた位置が、帯状部材３０のドラム２１への巻付け開始位置Ｄとなる。この巻付け開始位置Ｄは、ドラム２１の軸線と巻付けローラ６９の回転軸線Ａとを結ぶ最短距離の直線と、ドラム２１の外周面とが交差する位置であって、前記単一平面Ｂ（水平面）上に位置している。前述した第２、第１移動機構４４、５６及び旋回機構７４は全体として、移動手段８３を構成する。移動手段８３は、前記巻付けローラ６９をドラム２１の外周面に沿って前記単一平面Ｂ（水平面）内を移動させることで、帯状部材３０をドラム２１の外周面に螺旋状に巻付ける。前述した移動手段８３を、本実施形態のように単一平面Ｂとしての水平面内において巻付けローラ６９をドラム２１の軸線と平行に移動させる第１移動機構５６と、前記水平面内において巻付けローラ６９をドラム２１の軸線に垂直に移動させる第２移動機構４４と、前記水平面に垂直な軸線回りに巻付けローラ６９を旋回させる旋回機構７４から構成すれば、簡単な構成でありながら帯状部材３０をドラム２１の外周面に螺旋状に確実に巻付けることができる。

　なお、本発明においては、前記移動手段として、単一平面Ｂ内に位置し被巻付け体の外周面に沿って延びるガイドカムまたはガイドスリットと、巻付けローラを支持している支持体を前記ガイドカムまたはガイドスリットに沿って移動させる移動機構とから構成されたものを用いてもよく、あるいは、ハンドの先端に巻付けローラが支持された多関節の工業用ロボットを用いるようにしてもよい。符号８５は支持プレート６４の後端部に設置され回転可能な一対の規制ローラを示している。これらの規制ローラ８５は垂直な軸線回りに回転することができるとともに、前記帯状部材３０の幅と等距離だけ離れて配置されている。すなわち、一対の規制ローラ８２の間に、帯状部材３０の幅と同一の間隔が設けられている。規制ローラ８５は、規制ローラ３３に対向して設けられている。供給手段８１によりドラム２１に向かって供給されている帯状部材３０は、その供給途中において前記規制ローラ８５間を通過するが、このとき、帯状部材３０の幅方向両側端が共に規制ローラ８５に転がり接触する。

　前述のように移動手段８３によって巻付けローラ６９がドラム２１の外周面に沿って水平面内を移動すると、固定側出口であるガイドローラ３１と移動側入口であるガイドローラ７８との相対位置（距離、角度）が大きく変化し、これらに橋渡されている帯状部材３０の長さや前後方向に対する傾斜角が時間と共に大きく変化する。しかし、前述のようにドラム２１に対する帯状部材３０の供給経路の途中に、供給途中の帯状部材３０の幅方向両側端が転がり接触する、帯状部材３０の供給経路に沿って離れた二対の規制ローラ３３、８５を設置している。このため、前述のようにガイドローラ３１とガイドローラ７８との間の帯状部材３０の長さおよび前後方向に対する傾斜角が変化しても、規制ローラ３３、８５が幅方向で帯状部材３０を規制しているので、このような変化をこの構成によって吸収することができる。よって、帯状部材３０をドラム２１に対し安定した姿勢で供給することができる。なお、二対の規制ローラ３３、８５のうち、少なくとも一対の規制ローラが設けられればよい。

　符号８６は前記第２減速機６６のウェーブジェネレータに連結されこのウェーブジェネレータと同軸のタイミングプーリを示している。このタイミングプーリ８６の軸線上には前記第２減速機６６に形成された中空孔６７と同軸の中空孔８７が形成されている。中空孔８７には供給途中の帯状部材３０が通過している。符号８８は前記ガイドプレート７７より右側の支持プレート６４に取付けられた駆動モータを示している。この駆動モータ８８の出力軸８９に固定されたタイミングプーリ９０と前記タイミングプーリ８６との間にはタイミングベルト９１が掛け渡され、このタイミングベルト９１の途中は前記貫通窓８０を通過している。前述したタイミングプーリ８６、駆動モータ８８、タイミングプーリ９０、及びタイミングベルト９１は全体として、前記第２減速機６６に回転駆動力を付与する駆動機構９２を構成する。また、前述の第２減速機６６及び駆動機構９２は全体として、傾斜角変更手段９３を構成する。この傾斜角変更手段９３は、前記巻付けローラ６９に回転駆動力を付与して、単一平面Ｂ（水平面）内に位置し巻付け開始位置Ｄにおけるドラム２１の外周面に対する法線回りに巻付けローラ６９を回転させることで、巻付けローラ６９の回転軸線Ａの前記単一平面Ｂ（水平面）に対する傾斜角（即ちローラ傾斜角Ｇ（図６、９参照））を変更することができる。このように前記巻付けローラ６９の回転軸線Ａは、ドラム２１の軸線を含む単一平面Ｂ（水平面）に対して傾斜することができる。すなわち、傾斜角変更手段９３は、ローラ傾斜角Ｇを変更することができる。

　前記傾斜角変更手段９３を前述のように、帯状部材３０の供給経路の途中に設けられ、供給途中の帯状部材３０が通過する中空孔６７が形成された第２減速機６６と、第２減速機６６に回転駆動力を付与する駆動機構９２から構成するとともに、前記第２減速機６６の出力側に前記巻付けローラ６９を支持させるようにすれば、ドラム２１に供給される途中の帯状部材３０は傾斜角変更手段を迂回する必要がない。このため、帯状部材３０の供給経路を簡単な形状とすることができるとともに、容易に供給経路を短縮することもできる。なお、本発明においては、傾斜角変更手段として、油圧式、電気式のロータリーアクチュエータ、サーボモータ等を用いることもできる。また、直線移動するアクチュエータ（シリンダ等）の直線駆動力を回転駆動力に変更する構造（リンク等）を用いて、本発明の傾斜角変更手段を構成してもよい。符号９４はパソコン等の制御手段（図１参照）を示している。この制御手段９４は制御信号を前記ドラム２１を駆動回転させる駆動源、駆動モータ４２、５４、７３、及び８８にそれぞれ出力し、これら駆動源、駆動モータ４２、５４、７３、及び８８の作動（オン、オフおよび回転速度等）を制御する。

　前記制御手段９４により駆動モータ８８の作動を制御して駆動モータ８８の回転駆動力を第２減速機６６のウェーブジェネレータに入力すると、第２減速機６６から巻付けローラ６９に低速回転が伝達される。これにより、巻付けローラ６９は、水平面（単一平面Ｂ）内に位置し巻付け開始位置Ｄにおけるドラム２１の外周面に対する法線回りに回転し、巻付けローラ６９の回転軸線Ａは前記水平面に対して所定角度で傾斜する。前述のように帯状部材３０がドラム２１の外周面に対し螺旋状に巻付けられているとき、巻付け後の帯状部材３０は水平面に対して傾斜している（図７Ａ～７Ｂ及び９参照）。前記制御手段９４により傾斜角変更手段９３（駆動モータ８８）を制御して、巻付けローラ６９の転動方向（帯状部材３０の幅方向中央線Ｍの延在方向）の水平面に対する傾斜角Ｆが、定径部２２においては一定の所定角となり、また、第１、第２傾斜部２３、２４においては後述するように定径部２２における角度より若干小さな角度となるよう巻付けローラ６９の傾斜角度（ローラ傾斜角Ｇ）が変更される。これにより、帯状部材３０をドラム２１の外周面に円滑かつ良好に巻付けるようにしている。

　前述のように帯状部材３０が傾斜した状態で巻付け領域Ｊの幅方向両端の一方まで螺旋状に巻付けられて到達すると、図９に示すように、帯状部材３０を一定長さでドラム２１の外周面に周方向と平行に巻付ける。この場合には制御手段９４により駆動モータ８８の作動を制御し、巻付けローラ６９の回転軸線Ａと水平面との交差角が零となるよう巻付けローラ６９の傾斜角度を変更する。このようにしてドラム２１の外周面に帯状部材３０を、巻付け領域Ｊの幅方向両端において周方向に延びる部位をそれぞれ設けながら、１周でほぼ２サイクルの波を形成するようジグザグ状に巻付ける。なお、本発明においては、１周当たりの波のサイクル数は限定されず、例えば１周でほぼ１サイクルの波を形成するよう巻付けてもよい。

　前述のようにドラム２１は最大外径部である軸方向中央（最大径位置）から軸方向両外側に向かうに従い徐々に小径となった第１、第２傾斜部２３、２４を有している。このような第１、第２傾斜部２３、２４の外周面（幅方向両端以外の外周面）に対しローラ傾斜角Ｇを一定に保持したまま帯状部材３０を螺旋状に巻付けると、前述のように帯状部材３０の周方向長さＬはいずれの軸方向位置においてもほぼ一定となる一方で、第１、第２傾斜部２３、２４における外径、周長が最大径位置（定径部２２）から軸方向外側に離れるに従い徐々に小径化、短小化する。このため、第１、第２傾斜部２３、２４において帯状部材３０の幅方向両端部が互いに重なり合って帯状部材３０間の隙間が消失したり、あるいは、この隙間が著しく狭くなったりする場合がある。なお、本実施形態においては、任意の巻付け回の帯状部材３０より次巻付け回の帯状部材３０を巻付けの新しい側（ドラム２１の回転方向後方）に巻付けるようにしたが、本発明においては、次巻付け回の帯状部材を任意の巻付け回の帯状部材より巻付けの古い側（ドラム２１の回転方向前方）に巻付けるようにしてもよい。
　また、上述した帯状部材３０の周方向長さＬは、ある単位長さの帯状部材３０におけるドラム周方向での距離であるため、ローラ傾斜角Ｇが大きくなれば周方向長さＬは減少する。

　前述した隙間の消失、著しい狭小化に対処するため、本実施形態においては、制御手段９４が傾斜角変更手段９３の駆動モータ８８の作動を制御することで、巻付けローラ６９を前述した第１、第２傾斜部２３、２４の法線（第１、第２傾斜部２３、２４の外周面に対する法線であって巻付け開始位置Ｄを通過し水平面内に位置する直線）の回りに回転させ、第１、第２傾斜部２３、２４において帯状部材３０を巻付けているときの巻付けローラ６９のローラ傾斜角Ｇを、ドラム２１の最大径位置（定径部２２）において帯状部材３０を巻付けているときのローラ傾斜角Ｇより大きくしている。この結果、巻付けローラ６９の回転軸線Ａの延在方向が定径部２２（最大径位置）より第１、第２傾斜部２３、２４において周方向に近づき、これにより、巻付けローラ６９の転動方向が幅方向中央線Ｍの傾きに追従して傾斜する。よって、図７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃに示すように、定径部２２（最大径位置）における帯状部材３０の周方向長さＬ_０より、第１、第２傾斜部２３、２４における帯状部材３０の周方向長さＬ_１、Ｌ_２が短くなる。

　前述のようにドラム２１の周長が定径部２２（最大径位置）より第１、第２傾斜部２３、２４で短小化するため、ドラム２１に巻付けられた隣接する帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎは、定径部２２より第１、第２傾斜部２３、２４の方が短くなる。しかし、本実施形態においては、前述のように帯状部材３０の周方向長さＬは定径部２２（最大径位置）より第１、第２傾斜部２３、２４において短くなる。このため、第１、第２傾斜部２３、２４に巻付けられた帯状部材３０の周方向長さＬの値が、前記第１、第２傾斜部２３、２４に巻付けられた隣接する帯状部材３０における幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎの値に近くなる。この結果、第１、第２傾斜部２３、２４に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値（帯状部材３０の幅方向における値）が、定径部２２（最大径位置）に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値に近付く。なお、図７Ａ～７Ｂ、８及び９においては理解を容易にするため、第１、第２傾斜部２３、２４における帯状部材３０の幅方向中央線Ｍと単一平面Ｂとの間の傾斜角Ｆ（９０°－Ｇ）を、実際の値より大きくしている。

　一方、第１、第２傾斜部２３、２４においては前述のように軸方向外側に向かうに従い周長が徐々に短小化し、これにより、隣接する帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎも同様に徐々に短くなる。このため、前記第１、第２傾斜部２３、２４に帯状部材３０を巻付けているときの巻付けローラ６９のローラ傾斜角Ｇをドラム２１の定径部２２（最大径位置）から離れるに従い徐々に大きくするように制御手段９４が傾斜角変更手段９３を制御し、巻付けられた帯状部材３０の周方向長さＬを軸方向外側に向かうに従い徐々に短くしている。このようにすれば、第１傾斜部２３及び第２傾斜部２４の間で周方向距離Ｎと周方向長さＬとの関係性を同様にすることができ、これにより、第１、第２傾斜部２３、２４における帯状部材３０間の隙間９５の値を第１、第２傾斜部２３、２４の全域において定径部２２（最大径位置）における隙間９５の値に容易に近づけることができる。

　また、本実施形態においては、前記第１傾斜部２３または第２傾斜部２４上の任意位置におけるドラム２１の直径をＴｘ、ドラム２１の全周（１周）に帯状部材３０を巻付けたときの帯状部材３０の巻付け回数をｎ、図７Ａに示すように帯状部材３０の幅をｗ、ドラム２１に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の帯状部材３０の幅方向における隙間９５の値をｄとしたとき、前記第１傾斜部２３または第２傾斜部２４上の任意位置において帯状部材３０を巻付けているときの巻付けローラ６９のローラ傾斜角Ｇｘが、式
　Ｇｘ＝ｓｉｎ^－１｛ｎ×（ｗ＋ｄ）／（π×Ｔｘ　）｝
で表される値となるよう、制御手段９４が傾斜角変更手段９３を制御している。このようにすれば、第１、第２傾斜部２３、２４のいずれの位置においても前述した帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎと、帯状部材３０の周方向長さＬに前記隙間９５の周方向長さを加算した長さとを合致させることができる。これにより、ドラム２１における、定径部２２（最大径位置）および第１、第２傾斜部２３、２４のいずれの位置においても隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値を一定値（均一）とすることができる。

　本実施形態においては、制御手段９４により傾斜角変更手段９３を制御して、帯状部材３０が第１、第２傾斜部２３、２４に巻付けられているときの巻付けローラ６９のローラ傾斜角Ｇを前述の式で表される値に連続的に変化させている。しかし、本発明においては、第１、第２傾斜部２３、２４の双方に帯状部材３０を巻付ける間に１度だけ、例えば第１、第２傾斜部２３、２４の境界において１度だけローラ傾斜角Ｇを変化させたり、あるいは、前述の巻付け時に断続的に複数回、例えば帯状部材３０が第１、第２傾斜部２３、２４に帯状部材３０の幅ｗ分だけ巻付けられる度にローラ傾斜角Ｇを変化させたりしてもよい。符号９６は移動手段８３、詳しくは旋回プレート６０の前側部上面に固定された検出手段を示している。この検出手段９６はドラム２１の外周面に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の周方向距離、例えば帯状部材３０間に位置する隙間９５の周方向長さ、あるいは、帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎを検出することができる。このように移動手段８３に検出手段９６を設ければ、帯状部材３０の巻付け状態を常時監視することができ、隙間９５の消失や著しい狭小化等の異常が生じたときに迅速に対処することができる。

　次に、本実施形態の作用について説明する。
　第１、第２傾斜部２３、２４を有するドラム２１の外周面に帯状部材３０を巻付け領域Ｊ全域において巻付ける場合には、まず、ドラム２１を駆動源により軸線回りに回転させる一方、巻出し手段から巻出された帯状部材３０を供給手段８１のガイドローラ２９、３１、７８、７９に次々に接触させながら長手方向に走行させ、巻付けローラ６９の外周面に下側から供給する（第１工程）。このとき、制御手段９４により第２、第１移動機構４４、５６を作動させて巻付けローラ６９をドラム２１の外周面から一定距離（帯状部材３０の肉厚とほぼ同一距離）だけ離しながらドラム２１の外周面に沿って単一平面Ｂ（水平面）内を移動させる一方、制御手段９４により旋回機構７４を作動させて巻付けローラ６９を第１減速機５９の軸線回りに旋回させることで、巻付けローラ６９の回転軸線Ａを水平面内におけるドラム２１の外周面、例えば第１、第２傾斜部２３、２４の外周面に対する接線に平行となるよう変位させる。このとき、巻付けローラ６９を通じてドラム２１に供給された帯状部材３０は巻付け開始位置Ｄにおいて巻付けローラ６９によりドラム２１の外周面に押付けられ、これにより、帯状部材３０はドラム２１の周囲（巻付け領域Ｊ）に螺旋状に巻付けられる（第２工程）。

　帯状部材３０がドラム２１、例えば定径部２２の外周面に螺旋状に巻付けられているとき、巻付け後の帯状部材３０は水平面に対して傾斜している。この定径部２２への帯状部材３０の巻付け時に、制御手段９４により駆動モータ８８を制御して巻付けローラ６９を巻付け開始位置Ｄを通るドラム２１の外周面に対する法線回りに回転させることで、巻付けローラ６９の回転軸線Ａの水平面に対するローラ傾斜角Ｇを一定角度となるよう調節する。すなわち、巻付けローラ６９の転動方向（帯状部材３０の巻付け方向）と水平面との交差角（傾斜角Ｆ）が一定角度となるよう調節する。次に、定径部２２における一定角度での帯状部材３０の巻付けが終了し、帯状部材３０の巻付けがドラム２１の軸方向外側に向かうに従い小径となった第１傾斜部２３において開始される。このとき、制御手段９４により傾斜角変更手段９３の駆動モータ８８の作動を制御することで、巻付け開始位置Ｄを通る第１傾斜部２３の外周面に対する法線の回りに巻付けローラ６９を回転（通常は１度以下の小さな角度である）させ、第１傾斜部２３において帯状部材３０を巻付けているときの巻付けローラ６９のローラ傾斜角Ｇを、ドラム２１の最大径位置（定径部２２）において帯状部材３０を巻付けているときのローラ傾斜角Ｇより大きくする。

　第１傾斜部２３に巻付けられた隣接する帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎは、図７Ａ及び７Ｂに示すように、定径部２２（最大径位置）の値より第１傾斜部２３での値が小さく（短く）なるが、前述のように制御すれば、帯状部材３０の周方向長さＬを定径部２２（最大径位置）より第１傾斜部２３において短くすることができる。この結果、第１傾斜部２３に巻付けられた帯状部材３０の周方向長さＬの値が、前記第１傾斜部２３に巻付けられた隣接する帯状部材３０における幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎの値に近くなり、これにより、第１、第２傾斜部２３、２４に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値が定径部２２（最大径位置）に巻付けられた隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値に近付く。続けて帯状部材３０が第２傾斜部２４に巻付けられるが、この場合も前述と同様に制御することで、帯状部材３０の周方向長さＬの値が隣接する帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎの値に近くなるため、前記隙間９５の値を第２傾斜部２４においても同様に定径部２２での隙間９５の値に近付けることができる。このとき、ローラ傾斜角Ｇを前述の式の値とすれば、ドラム２１における、定径部２２（最大径位置）および第１、第２傾斜部２３、２４のいずれの位置においても隣接する帯状部材３０間の隙間９５の値を一定値（均一）とすることができる。

　帯状部材３０の巻付けが巻付け領域Ｊの幅方向一端部（第２傾斜部２４に位置している）に到達すると、制御手段９４により傾斜角変更手段９３（駆動モータ８８）を制御して巻付けローラ６９の回転軸線Ａと水平面との交差角が零となるまで巻付けローラ６９を短時間で傾斜させる。巻付けローラ６９が巻付け領域Ｊの幅方向一端に到達すると、移動手段８３（駆動モータ４２、５４、７３）の作動を一旦停止させる。この状態でドラム２１を停止させることなく所定角度で継続回転させ、前記巻付け領域Ｊの幅方向一端に帯状部材３０を周方向に所定距離だけ巻付ける。このようにすれば、帯状部材３０の螺旋巻付けと周方向巻付けとの境界を比較的小さな曲率半径の円弧で連続させることができ、これにより、ドラム２１の回転を停止させることなく帯状部材３０を連続して巻付けることができて、作業能率が容易に向上する。

　次に、制御手段９４により傾斜角変更手段９３（駆動モータ８８）を作動させて巻付けローラ６９を巻付け開始位置Ｄを通る第２傾斜部２４の外周面に対する法線の回りに回転させ、巻付けローラ６９をローラ傾斜角Ｇが前述と同一角度となるまで傾斜させるとともに、移動手段８３（駆動モータ４２、５４、７３）を作動させる。この結果、帯状部材３０の周方向巻付けと螺旋巻付けとの境界は比較的小さな曲率半径の円弧で連続される。その後、前述と同様に帯状部材３０を巻付け領域Ｊの幅方向一側に配置された第２傾斜部２４、第１傾斜部２３に螺旋状に次々と巻付けた後、定径部２２に巻付け、その後、幅方向他側に配置された第１傾斜部２３、第２傾斜部２４に次々と巻付ける。このようにして帯状部材３０を巻付け領域Ｊの幅方向一端から幅方向他端に向かって螺旋状に巻付けるが、このときも制御手段９４が傾斜角変更手段９３を制御することで、帯状部材３０の周方向長さＬの値が、隣接する帯状部材３０の幅方向中央線Ｍ間の周方向距離Ｎの値に近くなる。なお、このとき、ドラム２１の周方向に対する帯状部材３０の巻付け方向は前述とは逆方向になる。すなわち、帯状部材３０の傾斜の向きは、前述までの向きと周方向線に関して対称になっている。

　このようにしてドラム２１の外周面、詳しくは巻付け領域Ｊ全域において帯状部材３０が巻付け領域Ｊの幅方向両端において折り返されながら周方向に連続してジグザグ状に巻付けられるが、このとき、帯状部材３０はドラム２１の１回転当たりほぼ２サイクルの波状を呈しながら折れ曲がっている。前述のような巻付けを所定回数（前述したｎ回）繰り返し、上下（ドラム径方向）で重なっている帯状部材３０同士が互いに逆方向に傾斜している２枚のプライを１度に成形する。なお、このような巻付けを繰り返し、２枚の複数倍（整数倍）の枚数のプライを成形してもよい。このようにして成形されたプライは航空機用、乗用車用、トラック・バス用タイヤのベルト層、ベルト補強層等として用いることができる。このようにドラム２１の周囲に略円筒状のプライが成形されると、このプライの外側にトレッドを貼付けてベルト・トレッドバンドを成形する。次に、ドラム２１を縮径した後、図示していない搬送手段により成形済みのベルト・トレッドバンドをドラム２１から取り外して次工程に搬出する。また、被巻付け体が前述のようなタイヤ中間体である場合には、このタイヤ中間体の外周面に前述と同様にしてベルト層等を直接成形してもよい。

　なお、前述の実施形態においては、帯状部材３０を巻付け領域Ｊの幅方向両端で折返しながらジグザグ状に巻付けるようにしたが、本発明においては、被巻付け体の外周面に帯状部材を周方向に対し小さな角度で傾斜させながら螺旋状に巻付けるようにしてもよい。また、本発明においては、水平面に対して傾斜角Ｆで傾斜した状態から周方向の状態に帯状部材３０の巻付け方向を変更するときや、周方向に巻付けられている状態から水平面に対して傾斜角Ｆで傾斜した状態に帯状部材３０の巻付け方向を変更するときに、ドラム２１の回転を一旦停止させ、帯状部材３０の巻付け方向を変更し、その後、ドラム２１を停止した状態から再び回転させるようにしてもよい。さらに、本発明においては、定径部２２に帯状部材３０を巻付けているときには、巻付けローラ６９をシリンダやリンク機構等を用いてローラ傾斜角Ｇが一定の所定角度となるよう傾斜させるとともに、第１、第２傾斜部２３、２４に帯状部材３０を巻付けるとき、傾斜角変更手段９３によりローラ傾斜角Ｇを微調整するようにしてもよい。

　なお、上記実施形態では、ドラム２１に帯状部材３０を巻き付けているときのローラ傾斜角Ｇを、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の間で変更している。このため、上述したように、ある単位長さの帯状部材３０におけるドラム周方向での距離（周方向長さＬ）は、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の順に短くなる。一方、上記単位長さの帯状部材３０におけるドラム幅方向での距離は、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の順に長くなる。このため、ドラム２１が一定速度で回転している状態では、巻付けローラ６９を単一平面Ｂ内で移動させる速度を、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の間で変更させる場合がある。この場合、制御手段９４の制御に基づく移動手段８３（第２、第１移動機構４４、５６及び旋回機構７４）の動作を、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の間で適宜調節する。例えば、第１移動機構５６による巻付けローラ６９の移動速度を、定径部２２、第１傾斜部２３、及び第２傾斜部２４の順に高くすることが考えられる。

　本発明は、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける帯状部材の巻付け方法および巻付け装置に適用できる。

２１　ドラム（被巻付け体）
２２　定径部（最大径位置）
２３　第１傾斜部（傾斜部）
２４　第２傾斜部（傾斜部）
３０　帯状部材
３３、８５　規制ローラ
４４　第２移動機構
５６　第１移動機構
６６　減速機
６７　中空孔
６９　巻付けローラ
７４　旋回機構
８１　供給手段
８３　移動手段
９２　駆動機構
９３　傾斜角変更手段
９４　制御手段
９６　検出手段
１００　巻付け装置
Ａ　回転軸線
Ｂ　単一平面
Ｇ　ローラ傾斜角

Claims

　軸方向外側に向かうに従い徐々に小径となった傾斜部を備えると共に軸線回りに回転可能な被巻付け体に帯状部材を供給する第１工程と、
　前記被巻付け体の軸線を含む単一平面に対して回転軸線が傾斜することができるとともに、前記被巻付け体に供給された帯状部材を被巻付け体に押付けることができる回転可能な巻付けローラを、被巻付け体の外周面に沿って前記単一平面内を移動させることで、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける第２工程と、を備えた帯状部材の巻付け方法において、
　前記第２工程では、前記巻付けローラの回転軸線の前記単一平面に対するローラ傾斜角を変更して、前記傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、前記被巻付け体の最大径位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくする帯状部材の巻付け方法。
　軸方向外側に向かうに従い徐々に小径となった傾斜部を備えると共に軸線回りに回転可能な被巻付け体に帯状部材を供給する供給手段と、
　前記被巻付け体の軸線を含む単一平面に対して回転軸線が傾斜することができるとともに、前記被巻付け体に供給された帯状部材を被巻付け体に押付けることができる回転可能な巻付けローラと、
　前記巻付けローラを被巻付け体の外周面に沿って前記単一平面内を移動させることで、帯状部材を被巻付け体の外周面に螺旋状に巻付ける移動手段と、を備えた帯状部材の巻付け装置において、
　前記巻付けローラに回転駆動力を付与することで、該巻付けローラの回転軸線の前記単一平面に対するローラ傾斜角を変更することができる傾斜角変更手段と、
　前記傾斜角変更手段を制御することで、前記傾斜部において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角を、前記被巻付け体の最大径位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角より大きくするように構成された制御手段と、をさらに備える帯状部材の巻付け装置。
　前記制御手段は、前記傾斜部に帯状部材を巻付けているときの巻付けローラのローラ傾斜角を、被巻付け体の最大径位置から離れるに従い徐々に大きくするように構成されている請求項２に記載の帯状部材の巻付け装置。
　前記傾斜部上の任意位置における被巻付け体の直径をＴｘ、被巻付け体全周に帯状部材を巻付けたときの帯状部材の巻付け回数をｎ、帯状部材の幅をｗ、被巻付け体に巻付けられた隣接する帯状部材間の幅方向における隙間をｄとしたとき、前記制御手段は、前記傾斜部上の任意位置において帯状部材を巻付けているときのローラ傾斜角Ｇｘを、式
　Ｇｘ＝ｓｉｎ^－１｛ｎ×（ｗ＋ｄ）／（π×Ｔｘ）｝
で表される値とするように構成されている請求項３に記載の帯状部材の巻付け装置。
　前記傾斜角変更手段は、帯状部材の供給経路の途中に設けられると共に供給途中の帯状部材が通過する中空孔が形成された減速機と、該減速機に回転駆動力を付与する駆動機構と、を備え、
　前記減速機の出力側に前記巻付けローラが支持されている請求項２～４のいずれか一項に記載の帯状部材の巻付け装置。
　前記移動手段は、被巻付け体に巻付けられた隣接する帯状部材間の周方向距離を検出する検出手段を備える請求項２～５のいずれか一項に記載の帯状部材の巻付け装置。
　前記帯状部材の供給経路の途中に、供給途中の帯状部材の幅方向両側端が転がり接触する少なくとも一対の規制ローラが設置されている請求項２～６のいずれか一項に記載の帯状部材の巻付け装置。
　前記移動手段は、前記単一平面としての水平面内において巻付けローラを被巻付け体の軸線と平行に移動させる第１移動機構と、前記水平面内において巻付けローラを被巻付け体の軸線に垂直に移動させる第２移動機構と、前記水平面に垂直な軸線回りに巻付けローラを旋回させる旋回機構と、を備える請求項２～７のいずれか一項に記載の帯状部材の巻付け装置。