JP2012000963A - タイヤ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドが台タイヤに対して幅方向に位置ずれして組み付けられないように円環トレッドを台タイヤに精度良く組み付けることができるタイヤ製造装置を提供する。
【解決手段】台タイヤの外周面に円環状の円環トレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向一側側から保持する第１保持手段と、第１保持手段を円環トレッドの半径方向に移動させる第１拡縮機構と、第１保持手段を円環トレッドの幅方向に進退させる第１進退機構と、円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向他側側から保持する第２保持手段と、第２保持手段を円環トレッドの半径方向に移動させる第２拡縮機構と、第２保持手段を円環トレッドの幅方向に進退させる第２進退機構とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造装置に関し、特にあらかじめ円環状に形成されたトレッドを台タイヤに組み付けるタイヤ製造装置に関する。

従来、タイヤ製造装置には、個別に製造されるタイヤの基台となる台タイヤとタイヤの踏面となる円環状に加硫成型されたトレッドとを組み付けてタイヤを製造する装置がある。
例えば、タイヤ製造装置は、台タイヤを保持する台タイヤ保持装置と、トレッドを拡縮自在に保持するトレッド保持装置と、トレッド保持装置を台タイヤ保持装置方向に移動させる移動手段と、台タイヤにトレッドを組み付けるときにトレッドを台タイヤ外周面に押圧する押圧手段とにより構成される。
上記タイヤ製造装置において、台タイヤは、台タイヤ内に空気を充填した状態で台タイヤ保持装置の有するドラムに回転可能に固定される。また、トレッドは、延長方向に複数のローラを有する棒状体を環状に複数配置したトレッド保持装置により保持される。トレッド保持装置は、棒状体を放射状に同期させて移動させる拡縮機構を有し、各棒状体にトレッドの内周側が掛け渡されることによりトレッドを内周面側から保持する。そして、トレッドを保持する各棒状体を半径方向外向きに移動させることによって、トレッドを台タイヤの外径よりも大きくなるように拡径させ、トレッド保持装置の備える移動手段によって、トレッドの内周面が台タイヤの外周面に対して所定の位置に位置するように移動させる。そして、トレッドが台タイヤに対して所定の位置に配置されたときに、各棒状体を台タイヤの外周面に当接するように半径方向内向きに移動させ、トレッド保持装置の備える押圧手段によりトレッドの外周面を押圧することにより、トレッドを台タイヤに押圧しつつ複数の棒状体をトレッドと台タイヤの間から抜き取り、トレッドと台タイヤとが一体となるように組み付けが行われる。

しかしながら、上記構成のタイヤ製造装置は、トレッドと台タイヤの間から棒状体を引き抜くときにトレッドが台タイヤに対してずれないように押圧手段によりトレッドを台タイヤに押圧するようにしているが、棒状体とトレッドとの摩擦によってトレッドが台タイヤに対して幅方向に波打ち状態で一体化する虞がある。トレッドが台タイヤに対して波打ち状態で一体化されたタイヤを使用すると、波打ち部分において幅方向に突出する部分が最も路面との摩擦が大きくなるため、タイヤの偏摩耗の原因となってしまう。

特開昭５３−１０２９８１号公報 ＵＳ ４０３６６７７ ＵＳ ６５２１０７１ Ｂ２

本発明は、上記課題を解決するため、円環トレッドを拡径保持する棒状体をトレッドと台タイヤとの間から引き抜くときにトレッドが台タイヤに対して幅方向に位置ずれして組み付けられないように、円環トレッドを台タイヤに精度良く組み付けることができるタイヤ製造装置を提供する。

本発明の第１の構成として、台タイヤの外周面に円環状の円環トレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向一側側から保持する第１保持手段と、第１保持手段を円環トレッドの半径方向に移動させる第１拡縮機構と、第１保持手段を円環トレッドの幅方向に進退させる第１進退機構と、円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向他側側から保持する第２保持手段と、第２保持手段を円環トレッドの半径方向に移動させる第２拡縮機構と、第２保持手段を円環トレッドの幅方向に進退させる第２進退機構とを備える構成とした。
本発明によれば、円環トレッドと台タイヤとの間から第１保持手段を一側側に引き抜くときに、第２保持手段が円環トレッドを他側側の端部を保持することにより、円環トレッドが第１保持手段とともに移動し、台タイヤに対して幅方向に波打ち状態でずれて組み付けられることを防止することができる。
本発明の第２の構成として、第２保持手段は、第１保持手段が円環トレッドを保持する位置から円周方向に位置ずれした円環トレッドの他側側を保持する構成とした。
本発明によれば、第１保持手段を円環トレッドと台タイヤとの間から引き抜くときに円環トレッドに最も力が作用する部分を効率よく保持することができるので、円環トレッドが台タイヤに対して幅方向に波打ち状態に位置ずれして組み付けられることを防止することができる。
本発明の第３の構成として、第２保持手段は、第１保持手段が円環トレッドを保持する位置の円周方向両側を保持する構成とした。
本発明によれば、第１保持手段が保持する円環トレッドの円周方向両側を第２保持手段で保持することで、第１保持手段を円環トレッドと台タイヤとの間から引き抜くときに、第１保持手段と円環トレッドとの間で生じる摩擦力を打ち消すように第１保持手段に対して最も近い位置で、第２保持手段が円環トレッドの円周方向両側を保持することができるので、円環トレッドが台タイヤに対して位置ずれすることを防ぐことができる。
本発明の第４の構成として、第２保持手段は、円環トレッドの他側側の内周面と外周面とを挟持する構成とした。
本発明によれば、トレッドの端部の内周面と外周面とを挟持することにより、トレッドの端部が薄い場合等、トレッドの種類を問わず確実に保持することができる。
本発明の第５の構成として、タイヤ製造装置は、第１保持手段の間に押圧手段を備え、円環トレッドを台タイヤの外周面に対して押圧する構成とした。
本発明によれば、押圧手段が円環トレッドを台タイヤに対して押圧することにより、円環トレッドが台タイヤに対して位置決めされ、円環トレッドと台タイヤとの間から第２保持手段を引き抜くときに円環トレッドが台タイヤに対して位置ずれして組み付けられることを防止できる。

本発明に係るタイヤ製造装置の側面図。 本発明に係るトレッド拡径保持装置及びトレッド保持装置の拡大側面図。 本発明に係るトレッド拡径保持装置及びトレッド保持装置の正面図。 本発明に係る第１保持手段の側面図及び平面図。 本発明に係る第２保持手段の側面図及び平面図。 本発明に係る制御装置のブロック図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。 本発明に係るタイヤ製造装置の動作を示す図。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

以下、本発明のタイヤ製造装置１について説明する。
図１は、タイヤ製造装置１の側面図を示す。
図１に示すように、タイヤ製造装置１は概略、台タイヤ１０を固定する台タイヤ保持装置２と、台タイヤ１０の外径よりも小さな内径であらかじめ加硫，成型された円環トレッド（以下、トレッドと記す）１１を拡径保持するトレッド拡径保持装置３と、トレッド拡径保持装置３を移動する第１移動機構５と、トレッド１１の端部を保持するトレッド保持装置４と、トレッド保持装置４を移動する第２移動機構６と、トレッド１１を台タイヤ１０に押さえる押さえ装置７と、台タイヤ１０にトレッド１１を組み付ける組み付けの制御を行う図外の制御装置９とを備える。これら各装置は、搭載面が水平に形成された基台１２上に搭載される。以下、図１を用いて、各装置について説明する。なお、トレッド１１は、台タイヤ１０の外径よりも小さな内径としたが、台タイヤ１０の外径と同じ、若しくは大きくても良い。

台タイヤ保持手段の一例としての台タイヤ保持装置２は、装置本体２１と、装置本体２１の内部から外部に水平方向に延長するドラムシャフト２２と、ドラムシャフト２２の先端部に固着されるドラム２３と、ドラムシャフト２２を回転させるドラムモータ２４と、装置本体２１に内蔵されるコンプレッサ２５と、ＣＣＤカメラ１７及び投光器１８とからなる台タイヤ幅中心検出手段２６とを備える。
装置本体２１は、基台１２の長手方向Ｅの一側に搭載され、ドラムシャフト２２が長手方向Ｅに貫通する。ドラムシャフト２２は、装置本体２１に固定される図外の軸受けにより回転可能に支持される。ドラムシャフト２２の一端には先端にはドラム２３が取り付けられ、他端にはプーリ２７が取り付けられる。

ドラム２３は、円筒状のホイールを放射状に分割した扇形状の複数のドラムピースにより構成され、各ドラムピースを半径方向に移動させることにより、ドラム２３の外径を拡縮させる図外の拡縮機構と、ドラム２３の外周面を包囲するシール体２３Ａとを備える。
ドラム２３の拡縮機構としては、ドラムピース毎にエアシリンダを取り付け、エアシリンダの空気を給排気することで各ドラムピースを半径方向に移動させる機構が挙げられる。具体的には、エアシリンダとコンプレッサ２５とを配管で接続し、配管の途中に後述の制御装置９と電気的に接続される制御バルブ２５Ａを設け、制御装置９から出力される給気信号又は排気信号により制御バルブ２５Ａを開閉してエアシリンダ内の圧力を変化させることでエアシリンダのピストンを伸縮させてドラム２３を拡縮させる。
シール体２３Ａは、ゴム等の素材を円筒状に成型したものからなり、ドラム２３の外周面２３ａの全領域を包囲する。シール体２３Ａは、厚さ方向に貫通するバルブ２３Ｂを備え、ドラム側に突出するバルブ２３Ｂの一端とコンプレッサ２５とが給排バルブ２５Ｂを介して配管により接続される。
ドラム２３を構成するドラムピースがシール体２３Ａによって覆われることにより、ドラム２３を拡径させたときに各ドラムピースを半径方向外向きに移動させることで隣接するドラムピース間に生じる間隙をシール体２３Ａが円周方向に伸張して覆いつつ、シール体２３Ａとビード部１０ａとを密着させる。つまり、台タイヤ１０の内部空間が、シール体２３Ａで塞がれることにより密閉空間が形成される。そして、バルブ２３Ｂを介して台タイヤ１０内に空気を供給することで、台タイヤ１０は、内圧を保持した状態でドラム２３に対して回転不能に保持される。
また、ドラム２３は、保持する台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１とドラム２３の幅方向中心とを一致させる図外の自動整列機構を備え、サイズの異なる台タイヤ１０をドラム２３に固定しても、ドラム２３の幅方向中心と台タイヤの幅方向中心Ｗ１とが常に一致する機能を有する。
なお、装置本体２１とドラム２３との間には、後述のトレッド保持装置４が配置される。

ドラムモータ２４は、基台１２上に固定される。ドラムモータ２４は、モータ内部に図外の減速機構を内蔵するギアードモータにより構成され、モータの回転力が減速されて回転出力軸２４Ａに出力される。回転出力軸２４Ａには、プーリ２８が取り付けられる。プーリ２７とプーリ２８とにベルト２９を掛け渡すことで、ドラムモータ２４の回転がベルト２９を介してドラムシャフト２２に伝達され、ドラム２３が回転する。ドラムモータ２４は、制御装置９に接続され、制御装置９の出力する回転制御信号に基づき回転する。

台タイヤ幅中心検出手段２６は、ＣＣＤカメラ１７と投光器１８とにより構成され、装置本体２１の上面から延長する支持柱１９の先端に固定される。
ＣＣＤカメラ１７は、撮像中心がドラム２３の幅方向中心Ｗ１となるように固定され、投光器１８は照射するスリット光がドラム２３の幅方向全域に延長するように所定角度をもって支持柱１９に固定される。
投光器１８が照射するスリット光の幅は、台タイヤ１０に組み付けられるトレッド１１の幅よりも広くなるように設定され、ＣＣＤカメラ１７によって撮像されるトレッド１１の画像に基づき、制御装置９がトレッド１１の幅方向中心Ｗ２を算出し、あらかじめ記憶された台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１とトレッド１１の幅方向中心Ｗ２との差が検出される。

トレッド拡径保持装置３とトレッド保持装置４とは、ドラム２３を挟んで互いに対向するように配置される（図１参照）。トレッド拡径保持装置３の備える第１移動機構５と、トレッド保持装置４の備える第２移動機構６とは、台タイヤ保持装置２の装置本体２１のドラム２３側からドラムシャフト２２の中心軸Ａと平行に基台１２上に敷設される一対のレール１３，１３上に設置される。
図２は、トレッド拡径保持装置３及びトレッド保持装置４を拡大した側面図を示す。図３（ａ）は、トレッド拡径保持装置３の正面図を示し、図３（ｂ）は、トレッド保持装置４の正面図を示す。
まず、図２及び図３（ａ）を用いて、トレッド拡径保持装置３について説明する。トレッド拡径保持装置３は、台タイヤ保持装置２のドラム２３の対面側に配置される。

第１保持手段の一例としてのトレッド拡径保持装置３は、第１移動機構５と、装置本体３１と第１拡径手段３２と第１保持手段３３とトレッド幅中心検出手段９０とにより構成される。
第１移動機構５は、レール１３，１３上を移動可能な車輪５１を備える台座５２と、車輪５１を駆動するモータ５３とにより構成される。モータ５３は、図外の制御装置９と接続され、制御装置９の出力する進退信号に基づき車輪５１の回転方向を反転させることで台座５２を進退させる。

装置本体３１は、主たる構成として、回転主軸８１と円板部８２とモータ８３とを備える。
回転主軸８１は、装置本体３１の内部から外部へと水平に延長する軸体であって、中心軸Ｂがドラムシャフト２２の中心軸Ａと同軸となるように、装置本体３１内に設けられた図外の軸受けにより支持される。つまり、トレッド拡径保持装置３の中心軸Ｂと台タイヤ保持装置２のドラムシャフト２２の中心軸Ａとは、軸心が一致する。

円板部８２は、回転主軸８１における台タイヤ保持装置２側に延長する一端部に取り付けられる。
円板部８２は、ドラム２３と対向する平面状の取付面８２ａと、回転主軸８１と接続するフランジ面８２ｂとを有する円形盤であって、その直径が組み付け対象となるトレッド１１よりも大きく形成される。取付面８２ａとフランジ面８２ｂとは、互いに平行な面として形成され、回転主軸８１の中心軸Ｂが直交するように、回転主軸８１に対してフランジ面８２ｂが取り付けられる。
装置本体３１内における回転主軸８１の中間部には、プーリ８４が取り付けられる。回転主軸８１を回転させるモータ８３は、装置本体３１内に内蔵され、台座５２上に固定される。モータ８３の回転出力軸には、プーリ８５が取り付けられ、プーリ８４とプーリ８５とにベルト８７が掛け渡され、モータ８３の回転力がベルト８７を介して回転主軸８１に伝達される。
また、回転主軸８１の他端部には、円板部８２の回転角度を検出する回転角センサ８８が取り付けられ、後述の制御装置９に回転角度を出力する。
円板部８２の取付面８２ａには、複数の第１拡径手段３２が取り付けられる。

第１拡径手段３２は、リニアレール３４と、リニアレール３４上をスライドするスライダ３５と、サーボモータ３６とにより構成される。リニアレール３４は、取付面８２ａの中心から放射状に延長するレールであって、取付面８２ａの円周方向に等しい間隔（角度）で配設される。
リニアレール３４は、リニアレール３４の延長方向に延長する図外の回転ボルトを備え、スライダ３５が回転ボルトに対応する図外のナットを備えることにより、リニアレール３４とスライダ３５とにはボルトナット機構が構成され、リニアレール３４の延長方向に沿ってスライダ３５が移動可能となる。リニアレール３４の端部には、サーボモータ３６が取着され、サーボモータ３６が回転ボルトを回転させることで、スライダ３５がリニアレール３４に沿って取付面８２ａの半径方向にスライドする。スライダ３５には、トレッド１１を保持する第１保持手段３３が取り付けられる。
スライダ３５を駆動するサーボモータ３６は、図外の制御装置９と接続され、制御装置９の出力する拡縮信号に基づき、スライダ３５を取付面８２ａの半径方向内外に移動させる。
なお、本例において、第１拡径手段３２を構成するリニアレール３４及びスライダ３５を１０組としたがこの数に限らず、８組や１２組としても良い。また、第１拡径手段３２をリニアレール３４及びスライダ３５により構成したが、リンク機構等により構成しても良い。

図４（ａ）は、第１保持手段３３の側面図を示し、図４（ｂ）は、第１保持手段３３の平面図を示す。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１保持手段３３は一端がスライダ３５に固定され、取付面３５ａからドラム２３側へ延長する爪部３７を備え、爪部３７の延長方向に複数のローラ３８を備える。
爪部３７は、スライダ３５上からドラム２３に向かって水平に延長する一対の長枠３９，３９と、長枠３９，３９の間において延長方向に沿って所定間隔をもって回転可能に支持される複数のローラ３８とを備える。
長枠３９，３９は、取り付け対象たるトレッド１１の幅よりも十分長い長さで形成され、複数のローラ３８の回転軸３８ａを支持する複数の保持孔３９ａを有する。保持孔３９ａのうち、ドラム２３と最も近い位置にある保持孔３９ａは、取り付けられるローラ３８の一部が長枠３９，３９の先端から露出する位置に設けられる。また、保持孔３９ａの中心は、長枠３９，３９の厚み方向の中心線Ｈよりも、上側にオフセットして形成され、ローラ３８が長枠３９，３９に取り付けられたときに、ローラ３８の一部が長枠３９，３９の上面から露出するように形成される。
また、スライダ３５側に位置するローラ３８の回転軸３８ａにはサーボモータ３８Ａが直接接続される。ローラ３８の外周面には、円周方向にギザ状の凹凸が形成される。
複数のローラ３８の回転軸３８ａには、図外のベルトが掛け渡される。
よって、複数の爪部３７に掛け渡されたトレッド１１を複数のスライダ３５がリニアレール３４に沿って取付面８２ａの半径方向Ｎに移動することでトレッド１１を拡縮することができ、サーボモータ３８Ａを駆動することにより、第１保持手段３３に掛け渡されたトレッド１１を爪部３７の延長方向に進退させることができる。

トレッド幅中心検出手段９０は、例えば、ＣＣＤカメラ９１と投光器９２とにより構成される。ＣＣＤカメラ９１と投光器９２は、装置本体３１から水平方向に延長されるアーム８９の先端に取り付けられる。ＣＣＤカメラ９１は、トレッド１１の幅方向中心Ｗ２に形成されるトレッド１１の円周方向に連続する凹凸や着色線、例えば白線を後述の制御装置９で検出できるように、爪部３７に掛け渡されたトレッド１１の幅方向を撮像し、後述の制御装置９に撮像画像を出力する。

再び図２及び図３（ｂ）に戻り、トレッド保持装置４について説明する。
第２保持手段の一例としてのトレッド保持装置４は、ドラム２３を挟んでトレッド拡径保持装置３と対向するように台タイヤ保持装置２の装置本体２１とドラム２３との間に設けられる（図１参照）。
トレッド保持装置４は、第２移動機構６と、円板フレーム４１と、第２拡径手段４２と第２保持手段４３とを備える。
第２移動機構６は、レール１３，１３上を移動可能な車輪６１を備える台座６２と、車輪６１を駆動するモータ６３とにより構成される。モータ６３は、制御装置９と接続され、制御装置９の出力する進退信号に基づき車輪６１の回転方向を変化させ、台座６２を進退させる。

円板フレーム４１は、トレッド保持装置４の基体であり、台タイヤ１０に組み付けられるトレッド１１の直径よりも大きく形成される円板体で、中心にはドラムシャフト２２が貫通する孔４１Ａを備える。円板フレーム４１は、円板フレーム４１の中心とドラムシャフト２２の中心軸Ａとが同心となるように台座６２上に固定治具を介して固定される。
円板フレーム４１のドラム２３側の面には、複数の第２拡径手段４２を取り付ける取付面４１ａが平面状に形成される。つまり、円板フレーム４１は、円板フレーム４１の取付面４１ａが、ドラムシャフト２２の中心軸Ａと直交するように第２移動機構６の台座６２上に固定される。

第２拡径手段４２は、リニアレール４４と、リニアレール４４上をスライドするスライダ４５と、サーボモータ４６とにより構成される。リニアレール４４は、取付面４１ａの中心から放射状に延長するレールであって、取付面４１ａの円周方向に等しい間隔（角度）で配設される。
リニアレール４４は、リニアレール４４の延長方向に延長する図外の回転ボルトを備え、スライダ４５が回転ボルトに対応する図外のナットを備えることにより、リニアレール４４とスライダ４５とにはボルトナット機構が構成され、リニアレール４４の延長方向に沿ってスライダ４５が移動可能となる。リニアレール４４の端部には、サーボモータ４６が取着され、サーボモータ４６が回転ボルトを回転させることで、スライダ４５がリニアレール４４に沿って取付面４１ａの半径方向にスライドする。スライダ４５には、トレッド１１を保持する第２保持手段４３が取り付けられる。
スライダ４５を駆動するサーボモータ４６は、図外の制御装置９と接続され、制御装置９の出力する拡縮信号に基づき、スライダ４５を取付面４１ａの半径方向内外に移動する。
なお、本例において、第２拡径手段４２を構成するリニアレール４４及びスライダ４５を１０組としたがこの数に限らず、トレッド拡径保持装置３の第１拡径手段３２の数量と対応するように取付面４１ａに配設すれば良い。また、第２拡径手段４２をリニアレール４４及びスライダ４５により構成したが、リンク機構等により構成しても良い。

図５（ａ）は、第２保持手段４３の側面図を示し、図５（ｂ）は、第２保持手段４３の平面図を示す。
スライダ４５には、トレッド拡径保持装置３の第１保持手段３３と互いに対向するように第２保持手段４３が取り付けられる。
図５（ａ），（ｂ）に示すように、第２保持手段４３は、ドラム２３の中心軸Ａと平行に延長し、第１保持手段３３側へ突出する不動体４７と、不動体４７に対して開閉する可動体４８と、可動体４８を駆動するソレノイド４９とを備える。
不動体４７は、ドラムシャフト２２の中心軸Ａと平行に延長する基軸片４７Ａと、基軸片４７Ａの一端から延長するＵ字片４７Ｂとにより構成され、トレッド１１の内周面を保持する。Ｕ字片４７Ｂは、対向する第１保持手段３３をＵ字片４７ＢのＵ字部で囲むように基軸片４７Ａに取り付けられる。また、基軸片４７Ａは、Ｕ字片４７ＢのＵ字のなす面と垂直に延長する軸部４７Ｃを備える。
可動体４８は、不動体４７と同一形状の基軸片４８Ａと、基軸片４８Ａの一端から延長するＵ字片４８Ｂとにより構成され、トレッド１１の外周面を保持する。基軸片４８Ａには、基軸片４７Ａの軸部４７Ｃが貫通する貫通孔４８Ｃが設けられる。
よって、第２保持手段４３の不動体４７と可動体４８とは、不動体４７の軸部４７Ｃが可動体４８の貫通孔４８Ｃに挿入されることにより、不動体４７と可動体４８とが互いに平行に設けられ、不動体４７のＵ字片４７Ｂによりトレッド１１の内周面を保持し、可動体４８のＵ字片４８Ｂでトレッド１１の外周面を保持することによりトレッド１１を挟持することができる。また、不動体４７のＵ字片４７Ｂと可動体４８のＵ字片４８Ｂとの互いに対向する対向面４７ａ，４８ａには、例えば滑り止め加工が施される。
ソレノイド４９は、可動方向が軸部４７Ｃと平行となるように不動体４７の基軸片４７Ａにソレノイド４９の駆動部４９Ｂが固定され、可動体４８の基軸片４８Ａにソレノイド４９の可動部４９Ａが固定される。ソレノイド４９は、図外の制御装置９と接続され、制御装置９から出力される挟持信号により不動体４７に対して可動体４８が接触するように移動させ、開放信号により不動体４７に対して可動体４８を離間させる。
そして、第２保持手段４３は、可動体４８が円板フレーム４１の半径方向外側、かつ、可動体４８の移動方向がスライダ４５の移動方向と平行になるようにスライダ４５に取り付けられる。また、第２保持手段４３は、Ｕ字片４７ＢのＵ字部分とＵ字片４８ＢのＵ字部分が第１保持手段３３を挟むように円周方向に位置ずれさせて、スライダ４５に取り付けられる。
よって、スライダ４５が取付面４１ａの半径方向Ｎに移動することで、第２保持手段４３を第１保持手段３３に対応して拡縮することができる。また、不動体４７のＵ字片４７Ｂでトレッド１１の内周面を保持した状態でソレノイド４９を駆動することにより、可動体４８のＵ字片４８Ｂがトレッド１１の外周面と当接し、トレッド１１の端部側を挟持する。

上記構成のトレッド拡径保持装置３とトレッド保持装置４によれば、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付けるときに、トレッド１１を一側側から保持する第１保持手段３３の先端を第２保持手段４３のＵ字片で囲むようにトレッド１１の他側側から端部を保持させ、第１保持手段３３の底部が台タイヤ１０の外周面に接するまで第１保持手段３３と第２保持手段４３とを同期させて半径方向内側に移動させ、第２保持手段４３によりトレッド１１の端部を保持させた状態で第１保持手段３３を台タイヤ１０とトレッド１１との間から引き抜くことで、トレッド１１が台タイヤ１０に対して幅方向に位置ずれしたり波打ったりすることなく、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付けることができる。

押さえ装置７は、一定幅の円筒状の円環フレーム７１と、複数の押圧手段７２とにより構成される。円環フレーム７１は、円環フレーム７１の中心とドラム２３の回転中心とが同心、かつ、円環フレーム７１の幅方向中心とドラム２３の幅方向中心Ｗ１とが一致するように配置される。また、押圧手段７２は、例えば、サーボモータの駆動により伸縮するピストン７４を備える。押圧手段７２は、円環フレーム７１の円周方向に均等に配置され、ピストン７４の伸縮方向が、円環フレーム７１の法線に対応するように取り付けられる。なお、押圧手段７２の取り付けられる位置は、第１保持手段３３の中間となるように円環フレーム７１に取り付けられる。
押さえ装置７のピストン７４を伸張してトレッド１１を台タイヤ１０に対して押圧することによって、第１保持手段３３をトレッド１１と台タイヤ１０との間から抜き取るときに、トレッド１１が台タイヤ１０に対して位置ずれして組み付けられることを防止する。

図６は、制御装置９のブロック図及び電気的接続を示す。
制御装置９には、操作パネル、台タイヤ保持装置２、トレッド拡径保持装置３、トレッド保持装置４、押さえ装置７が接続され、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付ける組み付け動作の全般を制御する。
制御装置９と接続される操作パネルは、組み付けを行うトレッド１１と台タイヤ１０の情報を選択的に入力可能なタッチパネル式等により構成され、作業員により円環状のトレッド１１と台タイヤ１０の情報が入力される。
また、制御装置９は、台タイヤ保持装置２の制御バルブ２５Ａ、給排バルブ２５Ｂ、ドラムモータ２４、台タイヤ幅中心検出手段２６のＣＣＤカメラ１７及び投光器１８にそれぞれ信号を出力する。制御バルブ２５Ａには、コンプレッサ２５から供給される空気をエアシリンダに供給してドラム２３を拡径する拡径信号と、エアシリンダの空気を排出してドラム２３を縮径させる縮径信号とが出力される。給排バルブ２５Ｂには、コンプレッサ２５から供給される空気を台タイヤ１０内に供給する給気信号と、台タイヤ１０内の空気を排気する排気信号とが出力される。ドラムモータ２４には、ドラム２３の回転の開始及び停止を制御する回転制御信号が出力される。台タイヤ幅中心検出手段２６のＣＣＤカメラ１７及び投光器１８には、台タイヤ表面及びトレッド表面を撮像する撮像信号が制御装置９から出力され、撮像により取得された画像は、ＣＣＤカメラ１７から制御装置９に出力される。

また、制御装置９は、トレッド拡径保持装置３の第１移動機構５のモータ５３と、回転主軸８１のモータ８３と、トレッド幅中心検出手段９０のＣＣＤカメラ９１及び投光器９２と、第１保持手段３３のサーボモータ３８Ａと、第１拡径手段３２のサーボモータ３６とに信号を出力する。
モータ５３には、トレッド拡径保持装置３をドラム２３に近接させる近接信号と、トレッド拡径保持装置３をドラム２３から離間させる離間信号とが出力される。
モータ８３には、回転主軸８１を回転させる回転信号が出力される。
ＣＣＤカメラ９１及び投光器９２には、回転主軸８１の回転により回転するトレッド１１を撮像する撮像信号が出力され、撮像により取得された画像は、ＣＣＤカメラ９１から制御装置９に出力される。
サーボモータ３８Ａには、第１保持手段３３に対してトレッド１１を整列させる整列信号が出力される。
サーボモータ３６には、第１保持手段３３を半径方向外側に移動させる拡径信号と、第１保持手段３３を半径方向内側に移動させる縮径信号とが出力される。
また、回転角センサ８８は、回転主軸８１の回転角度が回転角信号として制御装置９に出力される。

また、制御装置９は、トレッド保持装置４の第２移動機構６のモータ６３と、第２保持手段４３のソレノイド４９と、第２拡径手段４２のサーボモータ４６とに信号を出力する。
モータ６３には、トレッド保持装置４をトレッド１１に近接させる近接信号と、トレッド保持装置４をドラム２３から離間させる離間信号とが出力される。
ソレノイド４９には、トレッド１１を挟持する挟持信号と、トレッド１１を開放する開放信号とが出力される。
サーボモータ４６には、第２保持手段４３を半径方向外側に移動させる拡径信号と、第２保持手段４３を半径方向内側に移動させる縮径信号とが出力される。

また、制御装置９は、押さえ装置７の押圧手段７２のサーボモータにトレッド１１を台タイヤ１０に押圧し、トレッド１１が台タイヤ１０の外周面から位置ずれしないようにピストン７４を伸張させて押さえる押さえ信号と、伸張したピストン７４を収縮させて押圧を開放する押さえ開放信号とを出力する。

図７乃至図１３は、タイヤ製造装置１による台タイヤ１０に対してトレッド１１を組み付ける工程を示す図である。以下、図７乃至図１３を用いてトレッド１１を台タイヤ１０に組み付ける組み付け動作について説明する。
まず、図７に示すように、作業員によりトレッド１１が複数の第１保持手段３３に掛け渡される。
次に、操作パネルから台タイヤ１０のタイヤサイズ及びトレッド１１種別等の情報を入力する。制御装置９は、ドラム２３を拡径させて、コンプレッサ２５に蓄えられた空気を台タイヤ１０に供給する内圧供給信号をドラム２３に出力することにより、台タイヤ１０がドラム２３に固定される。
次に、投光器１８からスリット光を幅方向に照射しつつＣＣＤカメラ１７で撮像することにより、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１が制御装置９に記憶される。
次に、制御装置９は、トレッド拡径保持装置３の回転主軸８１のモータ８３に回転信号を出力し、トレッド幅中心検出手段９０のＣＣＤカメラ９１及び投光器９２に撮像信号を出力することにより、各第１保持手段３３に対するトレッド１１の位置をＣＣＤカメラ９１により撮像させる。制御装置９は、撮像された画像に基づき、各第１保持手段３３において同一位置でトレッド１１が保持されるように各第１保持手段３３のサーボモータ３８Ａに整列信号を出力することにより、トレッド１１が円板部８２の取付面８２ａと平行になるように整列させる。
次に、図８に示すように、トレッド拡径保持装置３の複数の爪部３７に掛け渡されたトレッド１１を拡径するように、制御装置９から拡径信号がサーボモータ３６に出力される。当該拡径信号に基づき、複数のスライダ３５が、リニアレール３４に沿って円板フレーム４１の半径方向外側に同期して移動することにより、トレッド１１が拡径される。トレッド拡径保持装置３によるトレッド１１の拡径は、詳しくは、多角形状に拡径され、トレッド１１の内接円が台タイヤ１０の外径よりも大きくなるまでトレッド１１が拡径される。
次に、図９に示すように、制御装置９は、第１移動機構５のモータ５３に近接信号を出力して、トレッド１１が台タイヤ１０の外周面を囲繞するようにトレッド拡径保持装置３を移動させる。
トレッド拡径保持装置３に保持されたトレッド１１が、ＣＣＤカメラ１７の視野内に収まると、ＣＣＤカメラ１７は、トレッド１１を撮像し、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１に対するトレッド１１の幅方向中心Ｗ２の位置を算出し、トレッド拡径保持装置３の詳細な移動量を求め、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１とトレッド１１の幅方向中心Ｗ２との位置を位置合わせすることにより、トレッド１１の幅方向中心Ｗ２と台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１とが一致する位置に配置される。

次に、図１０に示すように、制御装置９は、トレッド保持装置４をトレッド拡径保持装置３方向に移動させるために、第２駆動手段６のモータ６３に近接信号を出力するとともに、第２保持手段４３がトレッド１１の端部を挟持できるように、第２保持手段４３の位置を第１保持手段３３の位置に対応させるための拡径信号をサーボモータ４６に出力し、第２保持手段４３の不動体４７がトレッド１１の内面と接するようにスライダ４５を半径方向内側に移動させる。このとき、不動体４７のＵ字片４７Ｂは、Ｕ字部分において第１保持手段３３の爪部３７，３７を左右から挟むように配置される。
なお、不動体４７の配置位置は、第１保持手段３３の底面が台タイヤ１０に当接するようにトレッド１１を縮径したときに、トレッド１１の端部のうち台タイヤ１０に接しない範囲に設定される。
次に、制御装置９は、第２保持手段４３のソレノイド４９に挟持信号を出力して、可動体４８を不動体４７側に移動させ、トレッド１１の端部を保持させる。
次に、図１１に示すように、制御装置９は、第１拡径手段３２のサーボモータ３６と第２拡径手段４２のサーボモータ４６とが同期して移動するように縮径信号を出力することにより、トレッド１１の内周面を台タイヤ１０の外周面に当接させる。
次に、制御装置９は、押圧手段７２のサーボモータに押さえ信号を出力し、ピストン７４を伸張させてトレッド１１が台タイヤ１０から位置ずれしないようにトレッド１１を台タイヤ１０の外周面に押さえる。

次に、図１２に示すように、制御装置９は、第１移動機構５のモータ５３に組み付け信号を出力して、トレッド１１と台タイヤ１０との間から第１保持手段３３の爪部３７を抜き取るように、トレッド拡径保持装置３を台タイヤ１０から離間させる。
次に、トレッド保持装置４の第２保持手段４３のソレノイド４９に開放信号を出力して可動体４８を不動体４７から離間させてトレッド１１の端部の挟持を開放する。
次に、図１３に示すように、制御装置９は、第２移動機構６のモータ６３に離間信号を出力して台タイヤ１０からトレッド保持装置４を離間させることにより、トレッド１１の組み付けが完了する。
次に、制御装置９は、押圧手段７２のサーボモータに開放信号を出力し、伸張したピストン７４を収縮させてトレッド１１の押圧を開放する。

次に、トレッド１１が組み付けられた台タイヤ１０に異常がないか検査するため、ドラムモータ２４に回転開始信号を出力し、さらに、ＣＣＤカメラ１７により組み付けられたトレッド１１の表面を円周方向に撮像する。ＣＣＤカメラ１７により撮像された撮像画像は、制御装置９によりトレッド１１の幅方向中心Ｗ２に左右のブレが生じていないかの検査をし、検出されたトレッド１１の幅方向中心Ｗ２と記憶された台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ１との位置ずれが所定の範囲内の時には正常と判定し、位置ずれが所定の範囲外の時には異常ありとして操作パネルにエラーを出力する。

そして、組み付けが正常の場合には、トレッド１１の表面を押圧するローラを備えた図外の慣らし装置に慣らし信号を出力し、トレッド１１の表面にローラを接触させ、トレッド１１を台タイヤ１０になじませる。
以上の工程により、台タイヤ１０に対するトレッド１１の組み付けが完了する。

以上説明したように、本発明のタイヤ製造装置１によれば、基台１２上に台タイヤ１０を固定するタイヤ保持装置２のドラム２３を挟んで、トレッド拡径保持装置３と、トレッド保持装置４とを互いに対向するように配置し、トレッド拡径保持装置３の第１保持手段３３によって保持されたトレッド１１をタイヤ保持装置２に保持された台タイヤ１０の外周面上にレール１３，１３に沿って移動させ、トレッド保持装置４の第２保持手段４３によりトレッド拡径保持装置３とは逆側のトレッド１１の端部側を保持させ、第１保持手段３３をトレッド１１と台タイヤ１０の間から引き抜くことによりトレッド１１が台タイヤ１０に対して位置ずれすることなく一体に組み付けることができる。

上記実施形態１においては、タイヤ製造装置１が押さえ装置７を備えるようにした。本発明によれば、押さえ装置７は必須構成ではないが、タイヤ製造装置１に備えられることで、より精度のよい組み付けを行うことができる。
また、第２保持手段４３をＵ字状の不動体４７と可動体４８とにより構成し、第１保持手段３３をＵ字部分で囲むようにしたが、Ｕ字状でなくＩ字状（棒状）の不動体と可動体とにより構成し、第１保持手段３３に近接する位置の右又は左に円周方向に位置ずれさせてトレッド１１の端部側を保持するようにしても良い。第２保持手段４３の不動体４７と可動体４８とをＩ字状に構成したときには、第２保持手段４３と第１保持手段３３とを突き合わせるようにしてトレッド１１を保持するようにしても良い。
また、第２保持手段４３によりトレッド１１の一側側の内周面と外周面とを挟持するように構成したが、第１保持手段３３によって保持される位置に対応するトレッド１１の外周面の溝に対応するように第２保持手段４３を構成し、トレッド１１を保持するようにしても良い。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。

１ タイヤ製造装置、２ 台タイヤ保持装置、３ トレッド拡径保持装置、
４ トレッド保持装置、５ 第１移動機構、６ 第２移動機構、７ 押さえ装置、
９ 制御装置、１０ 台タイヤ、１１ 円環トレッド、１２ 基台、１３ レール、
１７ ＣＣＤカメラ、１８ 投光器、１９ 支持柱、２１ 装置本体、
２２ ドラムシャフト、２３ ドラム、２３Ａ シール体、２３Ｂ バルブ、
２４ ドラムモータ、２４Ａ 回転出力軸、
２５ コンプレッサ、２５Ａ 制御バルブ、２５Ｂ 給排バルブ、
２６ 台タイヤ幅中心検出手段、２７ プーリ、２８ プーリ、２９ ベルト、
３１ 装置本体、３２ 第１拡径手段、３３ 第１保持手段、３４ リニアレール、
３５ スライダ、３６ サーボモータ、３７ 爪部、３８ ローラ、３８ａ 回転軸、
３８Ａ サーボモータ、３９ 長枠、３９ａ 保持孔、４１ 円板フレーム、
４１ａ 取付面、４１Ａ 孔、４２ 第２拡径手段、４３ 第２保持手段、
４４ リニアレール、４５ スライダ、４６ サーボモータ、
４７ 不動体、４７Ａ 基軸片、４７Ｂ Ｕ字片、４７Ｃ 軸部、
４８ 可動体、４８Ａ 基軸片、４８Ｂ Ｕ字片、４８Ｃ 貫通孔、
４９ ソレノイド、４９Ａ 可動部、４９Ｂ 駆動部、５１ 車輪、５２ 台座、
５３ モータ、６１ 車輪、６２ 台座、６３ モータ、７１ 円環フレーム、
７２ 押圧手段、７４ ピストン、８１ 回転主軸、
８２ 円板部、８２ａ 取付面、８２ｂ フランジ面、
８３ モータ、８４ プーリ、８５ プーリ、８７ ベルト、８８ 回転角センサ、
９０ トレッド幅中心検出手段、９１ ＣＣＤカメラ、９２ 投光器、
Ａ：Ｂ 中心軸、Ｈ 中心線、Ｎ 半径方向、Ｗ１：Ｗ２ 幅方向中心。

Claims (5)

1. 台タイヤの外周面に円環状の円環トレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、
   前記円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、前記円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向一側側から保持する第１保持手段と、
   前記第１保持手段を前記円環トレッドの半径方向に移動させる第１拡縮機構と、
   前記第１保持手段を前記円環トレッドの幅方向に進退させる第１進退機構と、
   前記円環トレッドの円周方向に沿って環状に配置され、前記円環トレッドの内周面を当該円環トレッドの幅方向他側側から保持する第２保持手段と、
   前記第２保持手段を前記円環トレッドの半径方向に移動させる第２拡縮機構と、
   前記第２保持手段を前記円環トレッドの幅方向に進退させる第２進退機構とを備えることを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 前記第２保持手段は、前記第１保持手段が前記円環トレッドを保持する位置から円周方向に位置ずれした前記円環トレッドの他側側を保持することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記第２保持手段は、前記第１保持手段が前記円環トレッドを保持する位置の円周方向両側を保持することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ製造装置。
4. 前記第２保持手段は、前記円環トレッドの他側側の内周面と外周面とを挟持することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のタイヤ製造装置。
5. 前記タイヤ製造装置は、前記第１保持手段の間に押圧手段を備え、前記円環トレッドを前記台タイヤの外周面に対して押圧することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載のタイヤ製造装置。

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