JP2009034857A - タイヤ構成部材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫時にタイヤ内のプライコードに作用する張力を低下させ、ビード部に不良が発生するのを抑制する。
【解決手段】一定長に切断されたプライコードＣの両端部を保持して、プライコードＣを、剛性コア２１の外面のトレッド成型部２２からビード成型部２４に向かって、剛性コア２１の子午線に沿って配置するように移動させて、剛性コア２１外面の被貼付体に貼り付ける。その際、剛性コア２１を周方向の両方向に交互に回転させ、プライコードＣのサイド成型部２３付近に配置される一部を、剛性コア２１の子午線に対して周方向に変位させ、剛性コア２１側面の被貼付体上に、湾曲形状や波状形状等に弛ませながら配置して貼り付ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤ構成部材を製造する製造装置及び製造方法に関し、特に、製品タイヤの内面形状に対応する外面形状を有する剛性（剛体）コアやタイヤ成型ドラム等の支持体（ここでは、それらを総称して「タイヤ構成部材の支持体」という）の外面に配置した後述する被貼付体に、一定長に切断されたプライコードを配置して貼り付ける装置を備えたタイヤ構成部材の製造装置及び同製造方法に関する。

各種の車両に使用される空気入りタイヤ等のタイヤは、一般に、カーカスプライやビードコア等の複数の部材から構成され、これら未加硫ゴムやコード等からなる各種タイヤ構成部材を組み合わせて未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）を成型し、加硫成型して所定形状の製品タイヤが製造される。

この未加硫タイヤの成型工程では、従来、剛性コアの外面に、インナーライナ等のタイヤ内面側部材を配置して仕掛かりのタイヤ構成部材（ここでは、「被貼付体」という）を形成し、その外表面上に未加硫ゴムで被覆したゴム被覆コード（タイヤ構成用コード）を貼り付ける等してタイヤ構成部材であるカーカスプライを形成することが行われている。また、そのためのものとして、このカーカスプライを構成するタイヤ構成用コード（プライコード）を一定長に切断し、剛性コア外面の被貼付体上に複数配列させてカーカスプライを形成するタイヤ構成部材の製造装置（製造方法）も知られている（特許文献１参照）。

この従来のタイヤ構成部材の製造装置は、一定長に切断されたプライコードの両端部をコード保持手段で保持して長手方向に張力を付加し、その状態で、コード保持手段を剛性コアの外面形状に対応させて剛性コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させ、プライコードを剛性コア外面の子午線方向に沿って被貼付体に配置する。このように、プライコードを１本ずつ、剛性コアの一対のビード成型部（半径方向内側部）間に亘って配置して植え込み、これを剛性コアの周方向に沿って順次繰り返して複数配列させ、プライコードを被貼付体外面の略全体に亘って放射状に貼り付ける等してカーカスプライを形成（製造）する。

ここで、この従来の製造装置では、各プライコードの配置中は剛性コアの回転等は行わず、各プライコードは、常に剛性コアの中心軸線に向かって子午線に沿うように被貼付体に配置され、その外面に対して放射状の各位置に貼り付けられる。そのため、このようにして成型された未加硫タイヤでは、後工程の加硫工程において、加硫中の内圧によるタイヤ膨張（拡張）に伴い、一対のビードコア間のプライコードに引き伸ばされる方向の力が作用し、プライコードが引っ張られて比較的大きな張力が作用する傾向がある。

即ち、上記した従来の製造装置では、剛性コアの外面側にプライコードを含む各タイヤ構成部材を順次積層等して未加硫タイヤを成型した後、未加硫タイヤを剛性コアから取り外して周知のブラダー式の加硫機で加硫する場合に、その際のブラダーの内圧により加硫中のタイヤが膨張する。また、他の加硫機、例えば特許文献２に記載されたものでは、加圧一次作動流体により、加硫用金型内に画定される成形キャビティの壁に対し、未加硫タイヤの外面を押圧する際に、加圧一次作動流体の圧力によりタイヤが膨張する。

このように、圧力の付加の仕方や加硫方式等に関わらず、未加硫タイヤをタイヤ内面に圧力を付加しつつ加硫する場合等、加硫中のタイヤに膨張が生じるものでは、剛性コアの子午線に沿って配置した各プライコードに上記した張力が作用する。その結果、このタイヤでは、加硫時に、ビード部のプライコードが他方側のビード部側に引っ張られて、それぞれビードコアから引き抜かれる方向の力が作用し、プライコードがビードコアから引き抜けたり、或いは、その端部（切断端）が移動して配置位置が変動等する恐れがある。同時に、この張力によるプライコードの移動や伸び等に伴い、例えばワイヤーチェーファ等の、プライコードの近傍に配置される部材が、当初の配置位置から移動又は変位して位置ずれし、セット位置不良が発生する等、ビード部を中心に不良が発生する恐れがある。

このような問題は、ビード部の構造に関係なく発生するものであり、例えばプライコード（カーカスプライ）の端部をビードコア周りに折り返してタイヤ半径方向外側に向かって巻き上げるように配置した巻上構造のビード部や、折り返したプライコードの端部をビードコアの外面に巻き付けるように配置した巻付構造（ビードワインド構造）のビード部、又は、折り返し等を行わずにプライコードの端部を一対の分割型のビードコアで挟み込んで係止した挟込構造のビード部等、種々のビード部構造等のタイヤで同様に発生する恐れがある。従って、このようにプライコードを被貼付体に順次配置して成型するタイヤでは、そのビード部の構造等を問わず、加硫時にプライコードに作用する張力を低下させて、ビード部を中心とした上記問題の発生を抑制する必要がある。

特開２００６−１４２６６９号公報 特表２００６−５０６２５４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、タイヤ構成部材の支持体上の被貼付体に貼り付けたプライコードに作用する加硫時のタイヤ膨張に伴う張力を低下させ、ビード部のプライコードの引き抜けや、プライコード近傍に配置される部材にセット位置不良が生じるのを防止して、ビード部に不良が発生するのを抑制することである。

請求項１の発明は、タイヤ構成部材の支持体の外面に配置した被貼付体にプライコードを貼り付けてタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造装置であって、一定長に切断された前記プライコードの両端部を保持するコード保持手段と、該コード保持手段により保持されたプライコードを前記支持体の外面の子午線方向に沿って配置するように、前記コード保持手段を前記支持体の半径方向及び軸線方向へ移動させる移動手段と、該移動手段により移動する前記コード保持手段で前記プライコードを前記被貼付体の外面側に配置中に、前記コード保持手段を前記支持体の周方向に相対変位させる変位手段と、を備え、該変位手段により前記移動するコード保持手段を相対変位させ、前記プライコードの一部を前記支持体の子午線に対して変位させて前記被貼付体上に配置することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、前記変位手段は、前記支持体を軸線周りに回転させて前記コード保持手段を前記支持体の周方向に相対変位させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、前記変位手段は、前記コード保持手段を前記支持体の周方向の一方向に、又は両方向に相対変位させることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、前記変位手段による前記コード保持手段の相対変位のタイミング、及び／又は、変位速度、及び／又は、変位量、及び／又は、変位方向が変更可能に構成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、タイヤ構成部材の支持体の外面に配置した被貼付体にプライコードを貼り付けてタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造方法であって、一定長に切断された前記プライコードの両端部を保持する工程と、該保持されたプライコードを前記支持体の外面のトレッド成型部から子午線方向に沿うように前記被貼付体の外面側に配置する工程と、該配置途中のプライコードの配置位置を前記支持体の周方向に相対変位させる工程と、を有し、前記プライコードの一部を前記支持体の子午線に対して周方向に変位させて前記被貼付体上に配置することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、前記相対変位させる工程は、前記プライコードの配置位置を前記支持体の周方向の一方向に、又は両方向に相対変位させることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、前記相対変位させる工程は、前記プライコードの前記支持体の子午線に対して周方向に変位する前の位置と端部側の位置とが、前記支持体の同じ子午線上に位置するように、前記プライコードの配置位置を前記支持体の周方向の両方向に相対変位させることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、前記相対変位させる工程は、前記プライコードが少なくとも前記支持体のトレッド成型部の前記被貼付体上に配置された後に前記プライコードの配置位置の相対変位を開始することを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ構成部材の支持体上の被貼付体に貼り付けたプライコードに作用する加硫時のタイヤ膨張に伴う張力を低下させることができ、ビード部のプライコードの引き抜けや、プライコード近傍に配置される部材にセット位置不良が生じるのを防止して、ビード部に不良が発生するのを抑制することができる。

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構成部材の製造装置は、タイヤ構成部材の支持体である剛性コアと、その外面に配置した被貼付体に、カーカスプライを構成する上記したプライコード（カーカスコード）を配置して貼り付けるプライコード配置装置（貼付装置）等を備えている。また、この製造装置は、ゴム被覆コードを一定長に切断等して形成したタイヤ構成用コードである複数のプライコードを、被貼付体に貼り付けて配列させる等して、タイヤ構成部材であるカーカスプライを形成及び製造するものであり、他の周知の構成と共に未加硫タイヤの成型装置を構成する。

図１は、本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置が備えるプライコード配置装置（以下、コード配置装置という）を模式的に示す平面図である。
本実施形態のコード配置装置１は、基本的には上記した特許文献１に記載されたもの（コード貼付装置）と同じ構造である。即ち、このコード配置装置１は、図示のように、フレーム２と、フレーム２の一端に設けられたモータ３と、フレーム２に移動可能に取り付けられた一対のマニピュレータ４Ａ、４Ｂと、フレーム２に対してマニピュレータ４Ａ、４Ｂの反対側に配置され、フレーム２をその長手方向と直交する方向に進退可能にする可動機構５等から構成されている。なお、コード配置装置１は、フレーム２の長手方向の中心を通る中心線Ｐを挟んで略対称に構成され、その図示右側に、剛性コア（図１では図示せず）が中心線Ｐ上に配置される。

可動機構５は、本発明の移動手段の一部を構成し、支持部材５１と、支持部材５１に移動可能に支持された一対のガイド部材５２と、一端が支持部材５１に固定され、他端から進退するピストンロッド５３の先端がフレーム２の側面に固定されたエアシリンダ５４とから構成され、フレーム２を、ガイド部材５２を介して支持部材５１により支持している。可動機構５は、ピストンロッド５３をエアシリンダ５４内から進退させて左右に移動させることで、フレーム２を、その長手方向と直交する方向（図では左右方向）にガイド部材５２により案内して進退（移動）させる。ただし、可動機構５を、ピストン・シリンダ機構に代えて、他の駆動機構、例えばモータとボールネジ伝動機構や歯車伝動機構等を用いて構成し、これによりフレーム２を移動させることもできる。

このフレーム２内には、ネジ杆３１が、モータ３により正逆回転可能に配置され、その長手方向の中央部を挟んだ両側には、互いに逆回りに旋回するネジ溝からなる左ネジ３１Ａと右ネジ３１Ｂとが形成されている。また、これら各ネジ３１Ａ、３１Ｂには、それぞれ内部にボールナットを有するスライダ３２Ａ、３２Ｂが螺合して取り付けられ、スライダ３２Ａ、３２Ｂの一方側（図では右側）には、それぞれ同じ方向に向かって伸びる一対のマニピュレータ４Ａ、４Ｂの固定部（基端部）４１Ａ、４１Ｂが固定されている。従って、モータ３によりネジ杆３１を正逆回転させると、スライダ３２Ａ、３２Ｂ及び、一対のマニピュレータ４Ａ、４Ｂが、中心線Ｐを挟んでフレーム２の長手方向に互いに接近及び離隔し、同期して同じ距離だけ移動する。

マニピュレータ４Ａ、４Ｂは、中心線Ｐに対して向きが反対な同じ構成を有しており、それぞれ固定部４１Ａ、４１Ｂに取り付けられた一対の第１アーム６Ａ、６Ｂ及びエアシリンダ７Ａ、７Ｂと、板状の第２アーム８Ａ、８Ｂと、プライコードの保持手段を構成するハンド９Ａ、９Ｂと、ハンド９Ａ、９Ｂの先端（自由端）に設けられた、プライコードを掴んで保持するフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ、及びエアシリンダのピストンロッド等により進退する押付け部材１１Ａ、１１Ｂと、を有する。

第１アーム６Ａ、６Ｂは、それぞれ一端がスライダ３２Ａ、３２Ｂと一体の固定部４１Ａ、４１Ｂに固定され、他端に板状の第２アーム８Ａ、８Ｂが回転軸１４Ａ、１４Ｂを介して回転自在に取り付けられている。エアシリンダ７Ａ、７Ｂは、それぞれ一端が固定部４１Ａ、４１Ｂの第１アーム６Ａ、６Ｂに隣接する位置に回転可能に取り付けられ、そのピストンロッド１２Ａ、１２Ｂの先端には第２アーム８Ａ、８Ｂが回転軸１３Ａ、１３Ｂを介して回転自在に取り付けられている。これらに対し、ハンド９Ａ、９Ｂは、それぞれ一端が回転軸１５Ａ、１５Ｂを介して第２アーム８Ａ、８Ｂの先端に回転可能に取り付けられ、他端側の自由端側に、プライコードを挟み込み可能な一対の挟込部材からなる互いに対をなすフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ、及びプライコードの押付け部材１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ隣接して設けられている。

また、このハンド９Ａ、９Ｂは、それぞれフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂの開閉と、押付け部材１１Ａ、１１Ｂの進退を行うためのエアシリンダ等の各駆動手段（図示せず）を内蔵している。フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂは、この駆動手段によりそれぞれ連動して駆動され、上記した一定長に切断されたプライコードの両端部を掴んで保持及び開放するコード保持手段を構成している。一方、押付け部材１１Ａ、１１Ｂは、上記した駆動手段により進退して、各フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂにより保持されたプライコードに接触しない位置と接触して押圧する位置との間で移動し、その両端部を対向する部材に押し付ける押付け手段を構成している。即ち、押付け部材１１Ａ、１１Ｂは、例えばプライコードの各端部を、剛性コアのビード成型部に向かって押し付けて被貼付体の表面等に貼り付け、又は各端部を保持するための一対の端部保持部材の所定位置に同様に貼り付ける等、プライコードの両端部の所定位置への貼り付け等を行う。

マニピュレータ４Ａ、４Ｂは、これら第１アーム６Ａ、６Ｂ、エアシリンダ７Ａ、７Ｂ、及び第２アーム８Ａ、８Ｂ等により、一対のリンク機構を構成し、エアシリンダ７Ａ、７Ｂのピストンロッド１２Ａ、１２Ｂを進退させることにより、第２アーム８Ａ、８Ｂをそれぞれ回転軸１４Ａ、１４Ｂを中心に時計方向又は反時計方向に回転させる。その際、マニピュレータ４Ａ、４Ｂは、ピストンロッド１２Ａ、１２Ｂを同期して進退させ、回転軸１５Ａ、１５Ｂ間の間隔、つまり、第２アーム８Ａ、８Ｂの先端側及びハンド９Ａ、９Ｂの間隔を接近又は離隔させて、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ及び押付け部材１１Ａ、１１Ｂを同期して移動させる。このようにして、マニピュレータ４Ａ、４Ｂは、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ間の間隔を調整し、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂにより保持するプライコードに対して、その長手方向に張力を付加するとともに、付加する張力を調整する。

以上に加えて、コード配置装置１は、装置全体の制御を行う制御手段である制御装置６０を備えている。制御装置６０は、例えば、各種のデータ処理や解析、演算等を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）６１や、各種の制御プログラム等を格納するＲＯＭ６２、及びＣＰＵ６１の処理用データ等を一時的に格納等するＲＡＭ６３等を備えたマイクロコンピュータから構成されている。また、制御装置６０は、外部機器との接続のためのインターフェース（図示せず）等を有し、それらを介して、モータ３、可動機構５、及びマニピュレータ４Ａ、４Ｂ等の装置の各部やセンサ等に接続されるとともに、剛性コア等の未加硫タイヤの成型時に使用される他の装置等にも接続され、それらとの間で制御信号を含む各種信号（データ）を送受信する。即ち、この制御装置６０は、コード配置装置１を含めたタイヤ成型装置全体の制御を行い、所定のプログラムに基づいて接続された各部を予め設定されたタイミングで関連動作させる等、装置各部を連動して作動させて、プライコードの剛性コアへの配置を含む貼り付け動作（工程）等からなるタイヤ成型工程を実行させる。

図２は、このコード配置装置１により１本のプライコードＣを剛性コア２１の外面側に配置する動作を示す模式図であり、図３は、このプライコードＣの配置手順を示すフローチャートである。
なお、図２では、剛性コア２１は軸線方向（図では上下方向）の断面の一方側を拡大して、コード配置装置１はマニピュレータ４Ａ、４Ｂの先端側（図１の右側）のみ、それぞれ示している。また、コード配置装置１による、プライコードＣの剛性コア２１への配置動作については、第２アーム８Ａ、８Ｂや、ハンド９Ａ、９Ｂ、及びフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂに掴まれたプライコードＣ等の軌跡により示している。

ここで、プライコードＣは、少なくとも１本のスチールや有機繊維等のコードを未加硫ゴムで被覆する等して形成された線状部材であり、図示しない切断手段により、剛性コア２１（製造するタイヤ）のサイズや種類、又は後述する配置パターン等に対応する所定長さの一定長に切断されてコード配置装置１に１本ずつ供給される。また、コード配置装置１のフレーム２の長手方向の中心線Ｐと、剛性コア２１の赤道面Ｅとは、互いに一致するように配置されており、マニピュレータ４Ａ、４Ｂ等も剛性コア２１の赤道面Ｅを挟んで対称に配置されている。更に、図示は省略するが、剛性コア２１の外面には、上記した被貼付体を貼り付ける等して配置済みであり、コード配置装置１は、この被貼付体にプライコードＣを１本ずつ貼り付けてタイヤ構成部材であるカーカスプライを形成（製造）する。

一方、剛性コア２１は、その回転角度や速度及び回転方向等を調節して変更可能な、例えばステッピングモータ等の電動モータ及び、モータの回転力を伝達する歯車伝達機構等を備えた回転駆動手段（図示せず）により、軸線周りに回転可能に支持されるとともに、制御装置６０により制御されて作動する回転駆動手段により駆動されて所定のタイミングで回転する等、周知の構成を備えている。

また、本実施形態のコード配置装置１では、プライコードＣの両端部を保持するコード保持手段である一対のフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂは、フレーム２、可動機構５、モータ３、及びマニピュレータ４Ａ、４Ｂ等からなる移動手段により、剛性コア２１の赤道面Ｅを挟んで左右略対称に連動して移動等する。その際、移動手段は、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂにより保持されたプライコードＣを、剛性コア２１の外面の子午線方向（ラジアル方向）に沿って被貼付体上に配置するように、各フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを、剛性コア２１の外面形状に応じて、その半径方向（図２では左右方向）及び軸線方向（図２では上下方向）等へ連動して移動させて、以下で説明するプライコードＣの配置等を実行させる。ただし、ここでは、後述するように、上記した加硫時のタイヤ膨張に伴いプライコードＣに作用する張力を低下等させるため、プライコードＣの一部の配置位置が剛性コア２１の子午線からずれるように、その一部を変位させて配置し、プライコードＣの両端部間の一部を弛ませた状態（弛み形状）で被貼付体上に貼り付けるようになっている。

このコード配置装置１でプライコードＣの貼り付けを行うときには、まず、図２に示すように、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂで供給されるプライコードＣを受け取るため、可動機構５によりフレーム２を移動（図３、Ｓ１０１）させて、マニピュレータ４Ａ、４Ｂ（フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ）を所定位置に配置し、それらの長手方向の延長線が剛性コア２１の中心軸線に交差するように配置する。次に、モータ３を作動させてマニピュレータ４Ａ、４Ｂを互いに接近又は離間させ、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂの間隔をプライコードＣの長さに相当する間隔に設定する（図３、Ｓ１０２）。

その状態で、プライコードＣの供給装置（図示せず）から供給される一定長に切断された１本のプライコードＣを、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂにより受け取り、その両端部を両フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂで掴んで保持する（図３、Ｓ１０３）。続いて、エアシリンダ７Ａ、７Ｂに供給するエアの圧力、即ち、ピストンロッド１２Ａ、１２Ｂに作用する圧力を調節し、第２アーム８Ａ、８Ｂ及びフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ等を介してプライコードＣに作用する張力を調節し、その長手方向に所定の張力を付加する（図３、Ｓ１０４）。

次に、プライコードＣに張力が付加された状態を維持しつつ、マニピュレータ４Ａ、４Ｂの各ハンド９Ａ、９Ｂ及びフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ（プライコードＣの両端部）を、剛性コア２１の外面形状に応じて、ここでは、その半径方向内側及び軸線方向内側へ順次移動させる。これにより、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを、剛性コア２１の中心軸線を含む面内で中心軸線に向かって移動させて、保持されたプライコードＣの貼り付けを開始し、プライコードＣを、剛性コア２１の外面のトレッド成型部（製品タイヤのトレッド部に対応する半径方向外側部）２２から、サイド成型部（製品タイヤのサイド部に対応する側面部）２３を経由して、ビード成型部（製品タイヤのビード部に対応する半径方向内側部）２４の方向へ、その子午線方向に沿うように被貼付体の外面側に配置する（図３、Ｓ１０５）。

具体的には、まず、可動機構５により、フレーム２を剛性コア２１に接近する方向に移動させて、マニピュレータ４Ａ、４Ｂ全体及びプライコードＣを剛性コア２１に接近させ、プライコードＣの長手方向の中央部を、剛性コア２１のトレッド成型部２２（ここでは赤道面Ｅ付近）に位置する被貼付体の周面（中央部）に当接（図２のプライコードＣ１）させる。

続いて、このフレーム２の移動を続行しながら、モータ３を回転させてマニピュレータ４Ａ、４Ｂの間隔を徐々に狭め、これらに同期してエアシリンダ７Ａ、７Ｂを作動させて、第２アーム８Ａ、８Ｂをフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂが互いに接近する方向に徐々に回転させる。これにより、第２アーム８Ａ、８Ｂの位置及び角度を、それぞれ図２のＤ１〜Ｄ７及びＦ１〜Ｆ７に示すように順次変化させて、プライコードＣを保持するフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを同様に移動させる。同時に、プライコードＣを、図２のＣ１〜Ｃ８に示すように、張力が付加された状態のまま剛性コア２１上の被貼付体の外面側に、その半径方向外側から内側に向かって順次配置して植え込む。

ここで、本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置は、以上のように、移動するフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂで、プライコードＣを剛性コア２１外面の被貼付体の外面側に配置中に、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを、剛性コア２１の周方向（周方向に略沿う方向に限らず、実質的に周方向に向かう方向を含む）に相対変位させる変位手段を備えている。本製造装置は、プライコードＣの配置途中の所定の段階（タイミング）で、この変位手段によりフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを相対変位させ、それらにより保持されたプライコードＣの両端部と、被貼付体上に配置済みの部分との間の側部を同方向に相対変位させる。これにより、配置途中のプライコードＣの配置位置を剛性コア２１の周方向に相対変位させながら被貼付体上に、上記したように、その一部を弛ませるようにして順次配置する（図３、Ｓ１０６）。

この変位手段は、例えばフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを含むコード配置装置１（図１参照）の全体を、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂの移動面に直交する方向に、その移動と連動して昇降変位させる昇降手段を別途設けて構成する等してもよいが、ここでは、剛性コア２１及びその上記した回転駆動手段等により変位手段を構成している。即ち、この製造装置では、コード配置装置１は変位等させずにプライコードＣの上記した配置動作のみを実行させ、これと連動して、制御装置６０により制御して、回転駆動手段により剛性コア２１を回転させるようになっており、これら既存の構成を変位手段（回転変位手段）にしている。これにより、プライコードＣの配置中に、配置位置のプライコードＣが剛性コア２１の子午線方向から周方向に向かって徐々にずれるように、剛性コア２１を軸線周りに回転させて、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂ及び、プライコードＣの配置位置を、剛性コア２１の周方向の一方向に、又は両方向（ここでは両方向）に相対変位させる。

図４は、このように剛性コア２１を回転させつつプライコードＣを配置したときの剛性コア２１（被貼付体）の外面に対するプライコードＣの配置位置の軌跡を示す模式図であり、剛性コア２１の軸線方向外側（図２の下側）から見た側面図である。また、図では、剛性コア２１とプライコードＣを抜き出して示し、かつ、プライコードＣは、剛性コア２１外面の被貼付体上に配置済みの部分のみを順に示す。

図示のように、プライコードＣは、上記したフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂの移動に伴い、剛性コア２１の中心軸線を含む面内（図の一点鎖線Ｆ）で常に中心軸線に向かって配置され、各配置位置における剛性コア２１の子午線方向に向かって順次配置（図の矢印Ｔ）される。この配置中の所定のタイミングで剛性コア２１を回転させることで、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂにより保持されたプライコードＣの両端部、及びプライコードＣの配置位置が剛性コア２１の周方向に、例えば連続して相対変位し、プライコードＣの一部が各変位方向に湾曲又は屈曲等して配置される。

ここでは、プライコードＣが、少なくとも剛性コア２１のトレッド成型部２２の被貼付体上に配置（図２に示すプライコードＣ１参照）された後に、剛性コア２１を回転させてプライコードＣの配置位置の相対変位を開始する。これにより、プライコードＣの剛性コア２１のショルダー部付近からビード成型部２４までの間に配置される部分（図２に示すプライコードＣ２からＣ８参照）の全部又は一部、特に、そのサイド成型部２３に配置される部分を中心に、剛性コア２１の周方向に変位させ、同一の子午線に対してずれた位置に被貼付体上に配置して貼り付ける。

その際、本実施形態では、まず、剛性コア２１を周方向の一方向（図４Ａ参照）に所定速度で連続して回転（正転）させ（図４Ａの矢印Ｓ）、順次配置されるプライコードＣの配置位置を、剛性コア２１の周方向の回転方向と逆方向に徐々に相対変位（図４Ｂ参照）させる。続いて、プライコードＣが所定位置（図では剛性コア２１のサイド成型部２３の略中間位置近傍）まで配置されたときに、剛性コア２１の回転速度を徐々に変化させて回転方向を逆方向にし、剛性コア２１を同方向に連続して回転（逆転）させる（図４Ｂの矢印Ｒ）。この回転により、プライコードＣの配置位置を、剛性コア２１の周方向の上記と逆方向に徐々に相対変位（図４Ｃ参照）させ、プライコードＣの一部（変位部）を中央部で屈曲した形状に配置する。

このように、プライコードＣの配置と剛性コア２１の回転とを組み合わせて、プライコードＣを、剛性コア２１の周方向の両方向に相対変位させ、少なくとも１回以上（ここでは１回）両方向に交互に変位させる等して、プライコードＣの一部を、１回以上屈曲や迂曲等させて被貼付体上に、剛性コア２１の子午線に対して周方向に変位させて配置する。その際、このタイヤ構成部材の製造装置では、剛性コア２１を両方向に向かって略同じ距離（角度）だけ回転させる等して正逆転させ、配置途中のプライコードＣの両端部及び、その配置位置を剛性コア２１の周方向の両方向に、それぞれ略同じ変位量だけ相対変位させる。これにより、プライコードＣの剛性コア２１の子午線に対して変位する前の位置（ここではトレッド成型部２２に配置された中央部）と、その端部側の位置とを、剛性コア２１の同じ子午線上に位置させ、プライコードＣの前記変位前位置と、剛性コア２１のビード成型部２４の外面側に配置される端部（特にビードコアにより係止される切断端を含む部分）とを、略同じ子午線上に配置するようになっている。

なお、プライコードＣは、その端部が剛性コア２１の外面側の所定位置に配置されるように、それぞれ剛性コア２１の周方向への変位量や被貼付体への配置パターン等の各配置条件に応じて、その長さが調整されて切断される。従って、このプライコードＣは、通常の放射状に配置されるものに比べて長く形成されるものの、その端部は同様の位置に配置される。

また、ここでは、上記した制御装置６０（図１参照）により剛性コア２１の回転を制御し、その回転の角度や速度、或いは回転のタイミングや方向等を任意に変更して調節可能になっている。即ち、制御装置６０は、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂの相対変位を制御する変位制御手段でもあり、その変位手段による相対変位（ここでは剛性コア２１の回転）を制御して、相対変位の例えば開始や終了及び変位時間等を含む相対変位のタイミングや、変位速度、変位量、変位方向等の全て、又は、それらのいずれか１以上を任意に組み合わせたものが変更可能に構成されている。これにより、配置中のプライコードＣの相対変位開始位置（剛性コア２１の回転開始位置）や終了位置、又はプライコードＣの周方向の変位角度や方向、変位量、或いは、その変位形状や弛み量等のプライコードＣの変位の仕方を調節し、又は変更して制御する。

以上のように、本製造装置は、プライコードＣの配置中に、剛性コア２１の回転により、移動するフィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを剛性コア２１の周方向に相対変位させ、配置途中のプライコードＣの被貼付体上への配置位置を同方向に相対変位させる。この相対変位により、プライコードＣの一部を剛性コア２１の子午線に対して周方向に変位させ、被貼付体上に、子午線に沿った直線状態に対して弛ませた状態（弛み形状）で配置して弛ませながら貼り付ける。このようにして、プライコードＣを、剛性コア２１のトレッド成型部２２、サイド成型部２３、ビード成型部２４の順に配置し、表面を覆う未加硫ゴムの粘着力により、被貼付体の外面上等に接着して保持させる。

その後、剛性コア２１の回転を停止し、プライコードＣの両端部が剛性コア２１外面のビード成型部２４に対向する所定位置（図２に示すプライコードＣ８参照）に到達すると、押付け部材１１Ａ、１１Ｂを前進させてプライコードＣの両端部を対向する被貼付体の所定位置に向かって押し付ける（図３、Ｓ１０７）。この押圧により、プライコードＣの両端部を被貼付体等に貼り付け、これと同時に、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを開いてプライコードＣを解放し、１本のプライコードＣの配置を完了する。

本製造装置は、続いて、フィンガーチャック１０Ａ、１０Ｂを初期位置に戻してコード配置装置１を初期状態に復帰させ、剛性コア２１を、プライコードＣの配置間隔（貼付ピッチ）に相当する所定角度だけ回転させ、次のプライコードＣを、コード配置装置１により以上と同様に配置（図３のＳ１０１〜Ｓ１０７）する。これら、プライコードＣの配置と剛性コア２１の回転を繰り返し行い、プライコードＣを、剛性コア２１の周方向に沿って順次配置して、その全外面を覆うように複数配列させ、プライコードＣを剛性コア２１上の被貼付体に１層又は複数層配置する等してカーカスプライを形成する。その後、他のタイヤ構成部材を組み合わせる等して未加硫タイヤを成型し、この未加硫タイヤを加硫工程で加硫成型して製品タイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置では、プライコードＣの一部（ここでは剛性コア２１の側面側に配置される一部）を、剛性コア２１の子午線に対して周方向に相対変位させて被貼付体上に配置して貼り付けるため、未加硫タイヤ内において、各プライコードＣを、一対のビードコア間で子午線に沿った直線状に対して一部が弛んだ状態で変位させて配置することができる。これにより、上記したように、加硫中の未加硫タイヤの膨張（拡張）に伴い、プライコードＣが引っ張れて張力が作用したときには、プライコードＣが子午線に沿うように変位（変形）することで張力を吸収できるため、加硫時のプライコードＣに作用する張力を小さくすることができる。

その結果、一対のビードコア間のプライコードＣが引き伸ばされる現象や、上記したプライコードＣが引っ張られてビードコアから引き抜かれるのを防止できるとともに、その端部（切断端）が移動して配置位置が変動等するのを抑制することができる。同時に、このようにプライコードＣの移動や伸び等を減少できることに起因して、ワイヤーチェーファ等のプライコードＣの近傍に配置される部材が、当初の配置位置から移動又は変位し難くなり、その加硫時の位置ずれ等を防止して、加硫後のタイヤ内で所定位置に安定かつ確実に配置することができる。そのため、このような部材のセット位置不良の発生等を防止することができ、ビード部を中心とした不良の発生を抑制して、タイヤの品質を高めることもできる。

従って、本実施形態によれば、ビード部の構造等に関わらず、例えば上記した巻上構造やビードワインド構造、又は挟込構造のビード部等、種々のビード部構造等のタイヤにおいて、プライコードＣに作用する加硫時のタイヤ膨張に伴う張力を低下させることができ、ビード部のプライコードＣの引き抜けや、プライコードＣ近傍に配置される部材にセット位置不良が生じるのを防止して、ビード部に不良が発生するのを抑制することができる。

また、ここでは、上記した変位制御手段（制御装置６０）により制御して、プライコードＣの相対変位の仕方や条件等を適宜変更及び調節して設定できるため、プライコードＣを、成型するタイヤの種類やサイズ、又は加硫時のタイヤ膨張の程度等に応じて、それぞれに適した状態で配置することができ、プライコードＣに作用する加硫時の張力を確実に低減することができる。同時に、本製造装置では、プライコードＣの配置位置を、剛性コア２１を回転させて相対変位させるため、変位手段を別途設けたものに比べて、装置の構成が単純になり、装置の大型化を防止することもできる。

ここで、本実施形態のプライコードＣは、加硫終了後に上記した弛みが無くなり、一対のビードコア間でタイヤ子午線方向に沿って配置されて放射形状をなすように、加硫時の未加硫タイヤの膨張量を考慮して、その膨張量や変位量等に応じた長さに切断されて形成される。しかしながら、プライコードＣは、その長さが最適長さよりも短い等、長さが最適長さから多少増減等した場合であっても、従来の未加硫タイヤ内で子午線方向に配置されるものと比較して、その一部が予め弛んだ状態に配置されるため、加硫時に作用する張力が減少する。

また、本実施形態では、プライコードＣの配置位置を、剛性コア２１の周方向の両方向に連続して相対変位させたが、プライコードＣの配置位置は、剛性コア２１を周方向の一方向のみに回転させて周方向の一方向に連続して相対変位させ、又は、一方向や両方向に間欠的（不連続）に相対変位させてもよい。ただし、一方向に相対変位させた場合には、プライコードＣは、剛性コア２１の周方向に徐々に変位して湾曲等し、プライコードＣの変位前の位置と変位後（端部）の位置が剛性コア２１の周方向にずれて、異なる剛性コア２１の子午線上に位置することになる。そのため、この場合には、加硫時のプライコードＣの変位量等によっては、加硫後のタイヤ内におけるプライコードＣの位置が、トレッド部とサイド部又はビード部とで、周方向にずれて異なる子午線位置になる恐れがある。

従って、プライコードＣは、本実施形態のように、その配置位置を剛性コア２１の両方向に相対変位させて、変位前と端部側の両位置が、剛性コア２１の同じ子午線上（同一周方向位置）になるように配置するのがより望ましい。このようにすることで、プライコードＣを、加硫後のタイヤ内で、より確実に放射形状をなすようにラジアル方向に延在させて配置することができる。また、プライコードＣは、少なくとも剛性コア２１のトレッド成型部２２に配置された後に配置位置の相対変位を開始し、サイド部２３の外面側を中心に変位させるのがより望ましく、これにより、プライコードＣを、被貼付体上に円滑かつ安定して配置できるとともに、その配置制御も容易になる。

なお、本実施形態では、プライコードＣを１回のみ屈曲した形状に配置したが、剛性コア２１の周方向の両方向に交互に複数回変位させて、例えば正弦波状やジグザグ状等の湾曲又は屈曲等してウエーブした波状形状に配置してもよい。また、ここでは、プライコードＣを被貼付体上に配置する場合を例に採り説明したが、成型するタイヤのビード部構造やビードコアに対する端部の配置形状等に応じて、その端部側を剛性コア２１から離間させて配置する必要があるときには、プライコードＣの一部は、剛性コア２１上の被貼付体の外面から離れた位置に配置される等、被貼付体の外面側の所定位置に配置される。

更に、以上の説明では、タイヤ構成部材の支持体として剛性コア２１を用いたが、この支持体としては、拡縮可能なタイヤ成型ドラムや支持リング等、未加硫タイヤの成型工程中で使用されて、外周面や外面側等に配置されるタイヤ構成部材や、成型中の未加硫タイヤを支持して所定形状に維持等するための他の支持体であってもよい。加えて、プライコードＣは、このコード配置装置１と同様に構成される複数のコード配置装置を支持体の外側に複数設置し、それらにより複数本ずつ同時に配置するようにしてもよい。

（タイヤ製造試験）
本発明の効果を確認するため、以上のようにプライコードＣを配置して成型した実施例の未加硫タイヤ（以下、実施品という）と、配置中のプライコードＣを剛性コア２１の周方向に変位させずに子午線に沿って配置して成型した従来例の未加硫タイヤ（以下、従来品という）とをそれぞれ試作し、プライコードＣを変位させて配置する効果について試験して評価した。試験では、実施品及び比較品を成型して剛性コア２１から取り外し、それぞれ同じ条件で１０本ずつ加硫した後、加硫後のタイヤを解剖（分解）してプライコードＣのビードコアからの引き抜けの発生の有無を確認し、その結果を比較して評価した。

これら実施品及び比較品はともに、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００７、日本自動車タイヤ協会規格）で定めるタイヤサイズ１１Ｒ２２．５のトラック及びバス用ラジアルプライタイヤである。また、未加硫タイヤは、それぞれブラダー式の加硫機で加硫成型し、その際、ブラダーの内圧（ゲージ圧）を最高２０ｋｇ／ｃｍ^２Ｇにして、タイヤを内側から加圧して加硫成型した。
表１に、この試験結果を示す。

その結果、従来品では、１０本中１０本のタイヤでプライコードＣの引き抜けが発生したが、実施品では、プライコードＣの引き抜けは確認されなかった。これより、実施品では、従来品に比べて、加硫時にプライコードＣに作用する張力が大幅に低下して、その引き抜けを完全に防止できることが分かった。

以上の結果から、本発明により、プライコードＣに作用する加硫時のタイヤ膨張に伴う張力を低下させることができ、ビード部のプライコードＣの引き抜け等を防止して、ビード部に不良が発生するのを抑制できることが証明された。

本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置が備えるプライコード配置装置を模式的に示す平面図である。 本実施形態のコード配置装置により１本のプライコードを剛性コアの外面側に配置する動作を示す模式図である。 本実施形態のプライコードの配置手順を示すフローチャートである。 剛性コアを回転させつつプライコードを配置したときの剛性コア（被貼付体）の外面に対するプライコードの配置位置の軌跡を示す模式図である。

符号の説明

１・・・コード配置装置、２・・・フレーム、３・・・モータ、４Ａ、４Ｂ・・・マニピュレータ、５・・・可動機構、６Ａ、６Ｂ・・・第１アーム、７Ａ、７Ｂ・・・エアシリンダ、８Ａ、８Ｂ・・・第２アーム、９Ａ、９Ｂ・・・ハンド、１０Ａ、１０Ｂ・・・フィンガーチャック、１１Ａ、１１Ｂ・・・押付け部材、１２Ａ、１２Ｂ・・・ピストンロッド、１３Ａ、１３Ｂ・・・回転軸、１４Ａ、１４Ｂ・・・回転軸、１５Ａ、１５Ｂ・・・回転軸、２１・・・剛性コア、２２・・・トレッド成型部、２３・・・サイド成型部、２４・・・ビード成型部、３１・・・ネジ杆、３１Ａ・・・左ネジ、３１Ｂ・・・右ネジ、３２Ａ、３２Ｂ・・・スライダ、４１Ａ、４１Ｂ・・・固定部、５１・・・支持部材、５２・・・ガイド部材、５３・・・ピストンロッド、５４・・・エアシリンダ、６０・・・制御装置、６１・・・ＣＰＵ、６２・・・ＲＯＭ、６３・・・ＲＡＭ、Ｃ・・・プライコード、Ｅ・・・赤道面、Ｐ・・・中心線。

Claims (8)

1. タイヤ構成部材の支持体の外面に配置した被貼付体にプライコードを貼り付けてタイヤ構成部材を製造する製造装置であって、
   一定長に切断された前記プライコードの両端部を保持するコード保持手段と、
   該コード保持手段により保持されたプライコードを前記支持体の外面の子午線方向に沿って配置するように、前記コード保持手段を前記支持体の半径方向及び軸線方向へ移動させる移動手段と、
   該移動手段により移動する前記コード保持手段で前記プライコードを前記被貼付体の外面側に配置中に、前記コード保持手段を前記支持体の周方向に相対変位させる変位手段と、を備え、
   該変位手段により前記移動するコード保持手段を相対変位させ、前記プライコードの一部を前記支持体の子午線に対して変位させて前記被貼付体上に配置することを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
2. 請求項１に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   前記変位手段は、前記支持体を軸線周りに回転させて前記コード保持手段を前記支持体の周方向に相対変位させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   前記変位手段は、前記コード保持手段を前記支持体の周方向の一方向に、又は両方向に相対変位させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   前記変位手段による前記コード保持手段の相対変位のタイミング、及び／又は、変位速度、及び／又は、変位量、及び／又は、変位方向が変更可能に構成されていることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
5. タイヤ構成部材の支持体の外面に配置した被貼付体にプライコードを貼り付けてタイヤ構成部材を製造する製造方法であって、
   一定長に切断された前記プライコードの両端部を保持する工程と、
   該保持されたプライコードを前記支持体の外面のトレッド成型部から子午線方向に沿うように前記被貼付体の外面側に配置する工程と、
   該配置途中のプライコードの配置位置を前記支持体の周方向に相対変位させる工程と、を有し、
   前記プライコードの一部を前記支持体の子午線に対して周方向に変位させて前記被貼付体上に配置することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
6. 請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   前記相対変位させる工程は、前記プライコードの配置位置を前記支持体の周方向の一方向に、又は両方向に相対変位させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
7. 請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   前記相対変位させる工程は、前記プライコードの前記支持体の子午線に対して周方向に変位する前の位置と端部側の位置とが、前記支持体の同じ子午線上に位置するように、前記プライコードの配置位置を前記支持体の周方向の両方向に相対変位させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
8. 請求項５ないし７のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   前記相対変位させる工程は、前記プライコードが少なくとも前記支持体のトレッド成型部の前記被貼付体上に配置された後に前記プライコードの配置位置の相対変位を開始することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。

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