JP4532059B2 - ビード装填方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを組み立てることに関し、具体的には、特に、一連のワークステーションを有する自動タイヤ組立てシステムにおいて、さらにカーカスが挿入要素などによるバンプを有する場合に、グリーンタイヤカーカス上にビードを装てんする方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗物用のタイヤ、たとえば自動車用のタイヤを製造する際、いくつかの異なる要素を連続的に組み立てることによって、まずいわゆるカーカスの製造が行われることが公知である。言い換えれば、生産範囲に含まれる様々なカーカスタイプは、カーカス上に様々な付属要素が存在するかどうかと、付属要素自体の形状とに応じて互いに区別することができる。
【０００３】
一例を挙げると、チューブレスタイヤ用のカーカス、すなわち、使用時にインナーチューブが存在する必要のないタイヤを作製する際、主要な要素には、いわゆるインナーライナ、すなわち弾性の不通気性材料の層と、カーカスプライと、一般にビードコア（または単に「ビード」）と呼ばれ、周りにカーカスプライの両端が折り畳まれる一対の環状金属要素と、弾性材料で作られており、カーカス上の、横方向に互いに向かい合う位置に延びる一対の側壁とが含まれると考えることができる。付属要素には、１つまたは２つ以上の他のカーカスプライと、ビードコア（チェーファーストリップ）の周りの折り返された領域でカーカスプライを覆う１つまたは２つ以上の補強バンドなどを含めてよい。
【０００４】
米国特許第５５４２４２号で開示されたように、従来技術では、第１段階タイヤ組立てドラムと第２段階タイヤ組立てドラムを組み合わせた２段階のタイヤ組立てが、一列に配置されると共に互いにずらして配置された組立てドラムと共に公知であり、かつ確立されている。さらに、バンド組立て装置が第１段階組立てドラムに整列する、第１段階位置と第２段階位置との間で、ドラムを１回旋回させる２段階のタイヤ組立てを用いることも公知である。このシステムの場合、個々のブレーカアプリケーションおよびシングルピーストレッドゴムが第２段階で取り付けられ、一方、エイペックスチェーファーやショルダウェッジなどの要素は第１段階で取り付けられる。上記の要素は、別々の工程で作られ、２段組立てプロセスの必要の応じて使用できるように格納される。
【０００５】
米国特許第５３５４４０４号には、組立てが自動的に行われ、必要な床面積が小さい２段階プロセスによってグリーンタイヤを組み立てるシステムが開示されている。
【０００６】
従来技術では、米国特許第２３１９６４３号で開示されたように、各ステーションでチャックにかけられた複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造することが公知である。
【０００７】
さらに、米国特許第１８１８９５５号で開示されたように、「一列すなわち直列に配置された」複数の組立てドラムを有するラインでタイヤを製造することができ、「コアをある装置から次の装置に並進させる連結手段が設けられる」。各タイヤコアが連結されるため、様々なサイズのタイヤ構造に対処するようにマシンを変更することはできない。
【０００８】
現在の生産プロセスにおいて、様々な要素の組立ては、実行すべき製造プロセスによる厳密な作業順序に従って移動させられる複数の組立てドラムを含む自動化された工場で行われる。たとえば、米国特許第５４１１６２６号で開示されたように、このような工場は、各ワークステーションが、その前部に運ばれる組立てドラム上への所定の要素の取付けを行う、互いに隣り合わせて連続的に配設された複数のワークステーションで構成することができる。
【０００９】
ＥＰ第０１０５０４８号には、コンベアを使用して複数のタイヤ組立てドラムを複数のアプリケータステーションに輸送するタイヤ組立て手段が開示されておいる。この場合、タイヤ組立てドラムがコンベアを完全に横断したときに、様々なアプリケータステーションにあるタイヤ組立てドラムに、タイヤを製造するように様々な要素が取り付けられ、タイヤ組立てドラムは、コンベアおよびアプリケータステーションに対して斜めに維持されている。
【００１０】
特に、生産中のカーカスタイプとは無関係に常に動作する、主要な要素を取り付けることを目的とした一次ワークステーションが設けられている。様々な一次ワークステーションと交互に、必要に応じて付属要素を取り付けることを目的とした１つまたは２つ以上の補助ワークステーションが配置されている。これらの補助ワークステーションの作動状態および非作動状態は、製造中のカーカスタイプに依存する。
【００１１】
代表的なタイヤ組立てマシンは、たとえば、インナーライナ、１つまたは２つ以上のカーカスプライ、任意のサイドウォール補強部材およびビード領域インサート（たとえば、エイペックス）、サイドウォール、およびビードワイヤリング（ビード）を含む連続的な層としてのタイヤ要素で覆われるタイヤ組立てドラムを有する。この層形成後、ビードの周りがカーカスプライ端部で覆われ、タイヤがドーナツ状に膨らまされ、トレッド／ベルトパッケージが取り付けられる。通常、タイヤ組立てドラムは工場の床上の固定位置に配置されており、各要素が所望の精度で配置されるように固定ドラム上の基準点に位置合わせされたツーリングを手作業でまたは自動的に使用して様々な要素層が取り付けられる。ツーリングは一般にタイヤ組立てドラムに固定されており、ツーリングにはたとえば、タイヤ組立てドラムを支持するのと同じフレーム（マシンベース）から延びるアーム上の案内輪が含まれる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、タイヤ組立てドラムが、自由端と、ドラム支持体（またはドラムの反対側の端部からのビードの設置に対する、ドラム支持体と同等な障害物）によって支持される反対側の端部とを有し、ドラムが、タイヤカーカスが載せられる第１の領域を表面上に有する、タイヤ組立てドラム上に載せられたタイヤカーカス上に２つのビードを取り付ける方法が提供される。この方法は、ドラム上の、カーカスを載せる領域とドラム支持体との間にある領域に、２つのビードのうちの第１のビードを配設することを含む。そのビードは、ドラムの自由端からこの位置に移動させられ、これは、ドラム上にカーカスを載せるプロセスによってタイヤカーカスの外側の表面にバンプが形成される前に行われる。これは、バンプの形成を軽減するポケット（凹部）を有するドラムに、タイヤカーカス要素が載せられる前に行っても、インナーライナが載せられた後に行っても、インナーライナおよびインサートおよびプライが載せられた後に行ってもよい。ビードがドラム上に、しかもカーカスを載せるのを邪魔しないように「停止」している状態で、カーカスを載せることができる。カーカスを載せた後、ビードはカーカス上に所定の位置に移動させられる。次に、タイヤカーカス上に他のタイヤ要素を載せ、カーカスを形成する追加的なステップを実行することができる。従来の方法でカーカス上に他方のビードが設置される。このように、ドラムの一方の自由端から両方のビードを設置することができる。
【００１３】
本発明は、フレキシブル製造システムによるタイヤ製造方法（METHOD FOR MANUFACTURING TIRES ON A FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM、代理人のドケット番号 ＤＮ２００１１６６ＵＳＡ）という名称の前述の米国特許出願で開示されており、以下に図１、図２、図３、図４、および図５に関して説明するような、複数のタイヤカーカスを同時に組み立てるシステムに関して特に有用である。この出願で開示された方法は概して、一連の少なくとも３個で最大１０個のワークステーションを確立するステップと、少なくとも３個のワークステーションを通って延びる作業軸に沿って、少なくとも３個の切り離されたタイヤ組立てドラムを前進させるステップと、各ワークステーションでタイヤ組立てドラムに１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けるステップの各タイヤ組立てステップを含む。次に、最後のワークステーションで、結果として得られたグリーンタイヤカーカスが取り外される。最後に、グリーンタイヤカーカスが取り外された後、タイヤ組立てドラムが最後のワークステーションから第１のワークステーションまで前進させられる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。実施形態の例は添付の図面に示されている。各図は、例示的なものであり、制限的なものではない。本発明は概してこれらの好ましい実施形態に関連して説明するが、本発明の趣旨および範囲をこれらの特定の実施形態に制限するものではないことを理解されたい。
【００１５】
図を明確にするために、選択された図面におけるある要素は一定の比例に縮小せずに描かれている。本明細書で提示されている断面図は、「スライス」または「近視眼的」断面図の形であり、図を明確にするために、真の断面図では見えるある背景線が省略されている。
【００１６】
各図の要素は通常、以下のように番号付けされる。参照番号の最上位の数字（百の桁）は図番に対応する。図１の要素は通常、１００〜１９９の範囲で番号付けされる。図２の要素は通常、２００〜２９９の範囲で番号付けされる。各図面に亘る同様な要素は、同様な参照番号によって引用することができる。たとえば、ある図の要素１９９は、他の図の要素２９９と同様であり、場合によってはこれと同一であってよい。各図の要素は、単一の図面において同様な（同一を含む）要素を同様な番号で参照できるように番号付けすることができる。たとえば、集合的に１９９と呼ばれる複数の要素をそれぞれ個別に、１９９ａ、１９９ｂ、１９９ｃなどと呼ぶことができる。あるいは、関連するが修正された要素については、同じ番号を付け、プライム符号によって区別することができる。たとえば、１０９、１０９’、および１０９”は、ある点で類似しているかまたは関連しているが、顕著な修正を有する３つの異なる要素であり、例えば静的なアンバランスを有するタイヤ１０９に対して、同じデザインで一対のアンバランスを有する異なったタイヤ１０９’となる。同じまたは互いに異なる図中の同様な要素間にこのような関係がある場合、その関係は、必要に応じて特許請求の範囲および要約書を含め明細書全体に亘って明らかになろう。場合によっては、一般に、図面で見たときの左右を示す、接尾辞−Ｌおよび−Ｒによって同様な要素が参照される（たとえば、１３３Ｌ、１３３Ｒ）。このような要素は、単に、Ｌ／Ｒ接尾辞を有さない番号（たとえば、１３３）によって、集合的に参照することができる。
【００１７】
本発明の現在の好ましい実施形態の構造、動作、および利点は、以下の説明を添付の図面と共に検討したときに明らかになろう。
【００１８】
【定義】
以下の用語は、本明細書に示される説明全体に亘って使用される可能性があり、本明細書における他の説明と矛盾するかまたは他の説明において詳細に記載されていないかぎり、これらの用語には一般に以下の意味を与えなければならない。
【００１９】
「エイペックス」（または「ビードエイペックス」）は、ビードコアの半径方向上方およびプライと折返しプライとの間に位置する弾性フィラーを指す。
【００２０】
「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸上にあるかまたはタイヤの回転軸に平行な方向を指す。
【００２１】
「軸線方向」は、タイヤの回転軸に平行な方向を指す。
【００２２】
「ビード」は、通常、ゴム材料に密閉されたスチールフィラメントのケーブルを有する、環状でほぼ伸長不能な引張り部材を有する、タイヤの部分を指す。
【００２３】
「ベルト構造」または「補強ベルト」または「ベルトパッケージ」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１８度から３０度の範囲の左および右のコード角を有する、織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層すなわちプライを指す。
【００２４】
「ブレーカ」または「タイヤブレーカ」は、ベルトまたはベルト構造または補強ベルトを指す。
【００２５】
「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッドとサイドウォールを除く、ビード、プライを含み、ＥＭＴまたはランフラットタイヤの場合にはさらにくさびインサートサイドウォール補強部材を含むタイヤ構造を指す。
【００２６】
「ケーシング」は、トレッドおよびアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構造、サイドウォール、およびタイヤの他のすべての要素を指す。
【００２７】
「チェーファー」は、リム部品によるタイヤのすりむきを防止するリムフランジ内のビードの周りの補強材料（ゴムのみ、または織物およびゴム）を指す。
【００２８】
「チッパー」は、機能が、ビード領域を補強し、サイドウォールの半径方向で最も内側の部分を安定させることである、ビード領域内に位置する織物コードまたはスチールコードの狭いバンドを指す。
【００２９】
「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びる円形のラインまたは方向を指すが、半径が、断面図で見たときのトレッドの軸線方向曲率を定める、互いに隣接する数組の円曲線の方向を指すこともある。
【００３０】
「コード」は、プライおよびベルトを補強する、繊維または金属または織物を含む補強ストランドの１つを指す。
【００３１】
「クラウン」または「タイヤクラウン」は、トレッド、トレッドショルダ、およびサイドウォールのすぐ隣りの部分を指す。
【００３２】
「ＥＭＴタイヤ」は、拡張可動性技術（Extended Mobility Technology）を指し、ＥＭＴタイヤは、「ランフラット」であるタイヤを指す。「ランフラット」は、タイヤがほとんどないしまったく空気圧を有さない状態で少なくとも限られた動作を行うように構成されたタイヤを指す。
【００３３】
「赤道面」は、タイヤの回転軸線に垂直で、トレッドの中心、すなわちタイヤのビードの中間点を通る平面を指す。
【００３４】
「ゲージ」は、一般に測定値を指し、厚さ寸法を指すことが少なくない。
【００３５】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内側の表面を形成し、タイヤ内に膨張ガスまたは流体を含み、エラストマまたは他の材料の層を指す。ハロブチルは不通気性が高い。
【００３６】
「インサート」は、通常ランフラット型タイヤのサイドウォールを補強するのに用いられる三日月形またはくさび形補強部材を指す。また、トレッドの下方に位置する弾性非三日月形インサートも指す。「くさびインサート」と呼ばれることもある。
【００３７】
「横方向」は、軸線方向に平行な方向を指す。
【００３８】
「子午線方向形状」は、タイヤ軸線を含む平面に沿って切り取られたタイヤ形状を指す。
【００３９】
「プライ」は、ゴムを被覆されており半径方向に展開されるか、そうでなければ互いに平行なコードから成る、コードで補強されたカーカス補強部材（層）を指す。
【００４０】
「空気入りタイヤ」は、２つのビードと、２枚のサイドウォールと、トレッドとを有し、ゴム、化学薬品、織物およびスチール、または他の材料で作られた、概ねドーナツ形（通常開いたトーラス）の積層機械素子を指す。
【００４１】
「ショルダ」は、トレッド縁部のすぐ下にあるサイドウォールの上部を指す。
【００４２】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードとの間の部分を指す。
【００４３】
「タイヤ軸線」は、タイヤがホイールリムに取り付けられ回転しているときの、タイヤの回転軸線を指す。
【００４４】
「トレッドキャップ」は、トレッドと、トレッドパターンが成形されるトレッドの下にある材料とを指す。
【００４５】
「折返し端部」は、カーカスプライの、プライが周りを覆うビードから上向きに（すなわち、半径方向外側に）折り返される部分を指す。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１に示されているように、第１段階タイヤ組立てシステム１０２と、カーカス移送装置１０４と、第２段階組立てシステム１０６とを含むフレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００が開示される。以下に詳しく説明するように、タイヤカーカスは、複数のタイヤ組立てドラム１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ、１０８ｅ（集合的に「１０８」と呼ぶ）が第１段階タイヤ組立てシステム１０２を通過するときに各タイヤ組立てドラム上で組み立てられる。各タイヤ組立てドラム１０８上でタイヤカーカスが組み立てられるのと同時に、トレッドで覆われたベルトパッケージが第２段階組立てマシン１０６で組み立てられる。移送装置は、第１段階組立てシステム１０２内のタイヤ組立てドラム１０８から各タイヤカーカスを取り外す。カーカス上にベルトパッケージが配置され、カーカスがグリーンタイヤを形成するように膨らまされる。
【００４７】
フレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００によって実現されるいくつかの利点がある。第１に、タイヤ組立てシステム１００は、組み立て中のタイヤの複雑さに応じてより多いかまたはより少ないワークステーションを含むように容易にかつ高速に修正することができる。さらに、タイヤ組立てドラムの構成および数は、様々なサイズおよび構成のタイヤの組立てに対処するように変更することができる。さらに、組立てドラムに材料を取り付けるドラムは、組立て中のタイヤの特定の構成に応じて様々なサイズの材料に対処するように容易に修正することができる。これらおよび他の改良について以下に詳しく説明する。
【００４８】
図１に示されているように、第１段階組立てシステム１０２には、各ワークステーションでタイヤ組立てドラム１０８上に１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付ける、ステーション１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ（集合的に「１１２」と呼ぶ）のような一連の少なくとも３個で最大１０個のワークステーションが組み込まれている。組立てドラムを第１段階組立てシステム１０２を通って前進させるのに、各々に１つの組立てドラム１０８が取り付けられた、通常自動化誘導車両（ＡＧＶ）１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ（集合的に「１１０」と呼ぶ）と呼ばれる自己推進装置が用いられる。タイヤ組立てドラム１０８は、それぞれのＡＧＶ１１０に取り付けられたドラム支持体１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ（集合的に「１３０」と呼ぶ）によってそれぞれ、回転可能に支持されている。タイヤ組立てドラム１０８は、回転軸１３４を中心としてドラム支持体１３０に対して回転する。ＡＧＶ１１０は、互いに独立に動作し、互いに連結されてはおらず、長円形のループで示されている作業経路１１４に沿って遠隔地から誘導される。さらに、組立てドラム１０８は、それぞれＡＧＶに取り付けられており、互いに連結されてはいない。作業経路１１４は、以下に詳しく論じるように任意の所望の構成を有してよい。作業経路１１４は、矢印１１６の方向にワークステーション１１２を通って延びる直線状の作業軸１２４を含んでいる。ＡＧＶ１１０は、各ワークステーションでタイヤ組立てドラムに１つまたは２つ以上のタイヤ要素を取り付けることができるように、作業経路１１４に沿って、具体的には各ワークステーション１１２を通って延びる直線状の作業軸１２４に沿って、切り離されたタイヤ組立てドラムを独立に前進させるように働く。各ＡＧＶ１１０がワークステーション１１２に同時に到着することが好ましい。しかし、ＡＧＶ１１０が各ワークステーションに全く同じ時間に到着することは必要条件ではないが、ＡＧＶが互いに衝突しないことが重要である。たとえば、ＡＧＶ１１０ａは、ＡＧＶ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄがそれぞれワークステーション１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに到着するのと同時にステーション１１２ａに到着する。他のワークステーション間の距離、すなわち１１２ａから１１２ｂまでの距離とは異なる、最後のワークステーション１１２ｄから第１のワークステーション１１２ａまでの作業経路１１４のループに沿った余分の距離のために、作業経路に沿った組立てドラム１０８の移動速度を速くするために、図１に示されているように組立てドラム１０８ｅを有する追加的なＡＧＶ１１０ｅを設けることができる。
【００４９】
各ワークステーション１１２はそれぞれ、取付けドラム１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ、１１８ｇ（集合的に「１１８」と呼ぶ）と、供給リール１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２９ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ（集合的に「１２０」と呼ぶ）と、取入れサーバ１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ（集合的に「１２６」と呼ぶ）とを含んでいる。
【００５０】
各ワークステーション１１２にある取入れサーバ１２６は通常、作業軸１２４から後方に間隔を置いて配置された、図１に示されている引込み位置に配置される。まずタイヤ組立てドラム１０８がＡＧＶ１１０によってワークステーション１１２まで前進させられると、取入れサーバ１２６が、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４を横切って移動し、その時点でそのワークステーションに配設されているタイヤ組立てドラム１０８に結合される。取入れサーバ１２６は、タイヤ組立てドラム１０８を制御し動作させる動力を供給するように働く。さらに、取入れサーバ１２６がタイヤ組立てドラム１０８に結合されると、取入れサーバ１２６に対するタイヤ組立てドラム１０８の厳密な長手方向位置が確立される。さらに、組立てドラムがワークステーション１１２内に位置するとき、組立てドラム１０８の回転軸１３４は取付けドラム１１８を通る回転軸１２３に平行に維持される。組立てドラム１０８の長手方向の位置決めは、一定の所定の高さおよび位置に維持されると共に作業軸１２４に平行に揃えて維持される、組立てドラム１０８を通る回転軸１３４の位置を変更せずに行われる。組立てドラム１０８を通る回転軸１３４は、組立てドラムが第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまでの各ワークステーションを通過し、かつ各ワークステーション間で前進する際に、作業軸と同一直線になることが好ましい。以下に詳しく論じるようにタイヤ組立てドラムにタイヤ組立て要素が取り付けられた後、取入れサーバ１２６が組立てドラム１０８から結合解除され、図１に示されるように引込み位置に戻され、したがって、ＡＧＶ１１０は引き続き、作業経路１１４に沿って、拘束されずに移動することができる。
【００５１】
取付けドラム１１８を通る回転軸１２３は、垂直方向および水平方向において厳密に作業軸１２４に揃えられる。これにより、取付けドラム１１８が内側に組立てドラム１０８の方へ移動させられ、組立てドラム１０８がワークステーション内に位置しているとき、タイヤ組立て要素は以下に論じるように、厳密に組立てドラムに取り付けられる。さらに、取付けドラム１１８は、たとえば、取入れサーバ１２６の前方の表面上の長手方向基準点１２８のような、各ワークステーション１１２ごとに確立された長手方向基準点１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ（集合的に「１２８」と呼ぶ）に対して、長手方向に作業軸１２４に沿って厳密に位置決めされる。取付けドラム１１８は、ＡＧＶ１１０が取付けドラムに接触せずに第１段階組立てシステム１０２内の各ワークステーション１１２を通過できるように、通常、作業軸１２４から離れた位置に配設される。
【００５２】
タイヤ組立てドラム１０８が、各ワークステーション１１２ごとに確立された長手方向基準点１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ（集合的に「１２８」と呼ぶ）に対して、長手方向に作業軸１２４に沿って位置決めされた後、取付けドラム１１８は、以下に論じるようにすでに取付けドラムの外周に取り付けられているタイヤ要素がタイヤ組立てドラム１０８の外周面に押し付けられるように、前方に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、組立てドラムが回転することによって、タイヤ要素が取付けドラム１１８から組立てドラム１０８に移される。重要な特徴として、各タイヤ要素は、組立てドラムを通る回転軸１３４を一定の所定の高さおよび位置に維持すると共に作業軸１２４に平行にかつ同一直線になるように揃えて維持しつつタイヤ組立てドラム１０８に取り付けられる。
【００５３】
タイヤ要素がタイヤドラム１０８上に移されると、取付けドラム１１８は最初の位置に戻り、したがって、タイヤ組立てドラムは、作業軸１２４の反対側の取付けドラムから他のタイヤ要素を受け入れるか、または次のワークステーション１１２上に移動することができる。取付けドラム１１８は、組立てドラム１０８に取り付けられる特定のタイヤ要素に応じて様々な構成のドラムであってよい。通常、組立てドラム１０８が、この構成における、第１のワークステーション１１２ａから始まり最後のワークステーション１１２ｄで終わる一連のステップを通過するにつれて、各ワークステーション１１２でそれぞれの異なる要素が取り付けられる。
【００５４】
供給リール１２０にはタイヤ要素が巻かれており、供給リール１２０は、図１に示されているように各取付けドラム１１８のすぐ後ろに配設されている。通常、供給リール１２０から所望の長さのタイヤ要素を巻き取り、隣接する取付けドラム１１８の外周面上に巻き付けることができる。供給リール１２０が空になった後、ＦＭＳ（フレキシブル自動タイヤ組立てシステム）１００が引き続き動作するように、他の完全な供給リールを容易に所定の位置に運ぶことができる。
【００５５】
図１に示されているように、タイヤ組立てシステム１００の好ましい実施形態には、ワークステーション１１２上に保持されているタイヤ組立てドラム１０８を個々に、矢印１１６で示されている方向に前進させる複数の独立に移動可能な自己駆動ＡＧＶ１１０が組み込まれている。ＡＧＶ１１０には、図１に示されているように、ドラム支持体１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ（集合的に「１３０」と呼ぶ）によってタイヤ組立てドラム１０８が取り付けられている。ＡＧＶ１１０は、工場の床に埋め込まれた案内ワイヤ１２２によって形成される作業経路１１４に従う。作業経路１１４は、図１に示されているように、第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまで各ワークステーション１１２を通過し、次に周回して第１のワークステーション１１２ａに戻る長円形の経路である。ワークステーション１１２は、作業経路１１４に沿って第１のワークステーション１１２ａから最後のワークステーション１１２ｄまで延びる、共通の直線状の作業軸１２４に揃えられ、この作業軸１２４に沿って間隔を置いて配置されている。ＡＧＶ案内ワイヤ１２２は、ＡＧＶ１１０に制御信号を供給し、ワークステーション１１２を通過するときに作業軸１２４にほぼ平行になる。作業経路１１４は１方向に周回するように示されているが、図示のように、作業経路１１４から自動タイヤ組立てシステム１１０の反対側に戻る作業経路によって形成されるループに類似した追加的なループ（不図示）を設けることも可能である。さらに、作業経路１１４からのスパー１３２を設け、このスパー上に、補修、格納、再充電、または他の何らかの目的のためにＡＧＶ１１０を移動させることができる。ＡＧＶ１１０は、自己駆動式であり、案内ワイヤ１２２に従うように自動化されているが、たとえば、無線信号および／または近接スイッチによる外部制御を施すことができ、したがって、各ワークステーションにおいて、次のワークステーション１１２に進む前に適切な時間の間停止するか、または必要に応じてスパー１３２または工場の床の他のある部分に移動させるように制御することができる。
【００５６】
図４を参照すると、ビード装填・ビード配置システム１５２とカーカス移送システム１５４とを組み込んだオーバヘッド構造１５０の図が示されている。オーバヘッド構造１５０は、図１に示されているように、ワークステーション１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ用の空間を形成するように配設された複数の支持柱１５６を含んでいる。レール１５８が支持柱１５６に取り付けられており、第１のワークステーションから最後のワークステーション１１２ｄを越えてある距離だけ延びている。
【００５７】
ビード装填システム１５２は、レール１５８に沿って移動する一対のビードローダ１６２ａおよび１６２ｂを含んでいる。ビード装填システム１５２は、図４に示されており、ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂ上にビードを取り付ける、ビードローダ１４０も含んでいる。ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂは、以下に詳しく論じるように、レール１５８に沿って移動し、組立てドラム１０８上にビードを配置し、また、第１段階組立てシステム１０２を通って移動する組立てドラム１０８上にビードを配置する。
【００５８】
カーカス移送システム１５４は、レール１５８に沿って移動し、完成したタイヤカーカス上に滑り、このタイヤカーカスをワークステーション１１２ｄ内の組立てドラム１０８から取り外す把持リング装置１６６を含んでいる。次に、把持リング装置１６６はカーカス移送装置１０４の方へ移動し、そこでタイヤカーカス上にトレッド・ベルトパッケージが配置される。
【００５９】
タイヤ組立てシステム１００上でグリーンタイヤカーカスを組み立てる例示的な動作順序は以下のとおりである。グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの第１のステップでは、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４が作業軸１２４に平行に揃えられるように、ＡＧＶ１１０ａが空のタイヤ組立てドラム１０８ａを作業軸１２４に沿って前進させる。さらに、組立てドラム１０８ａがワークステーション１１２ａ〜１１２ｄを通過する際、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４は、組立てドラム１０８ａを通る回転軸１３４が常に第１段階マシン１０２を通る作業軸１２４に対して一定の所定の位置に配置されるように、一定の所定の高さに維持される。組立てドラム１０８ａは、第１のワークステーション１１２ａに入り、概ね、組立てドラムが取入れサーバ１２６ａを越えた所望の停止点に位置するように、停止する。次に、図２に示されている取入れサーバの結合ヘッド１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄがドラム支持体１３０ａに揃うまで、取入れサーバ１２６ａが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。次に、組立てドラムが、回転軸１３４を作業軸１２４に平行に揃えつつ、作業軸１２４に沿った厳密な長手方向位置に配置されるように、取入れサーバ１２６ａの結合ヘッド１３６ａがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合される。好ましい実施形態では、取入れサーバ１２６によってタイヤ組立てドラム１０８に／から電力信号および制御信号が送信される。
【００６０】
次に、すでに供給リール１２０ｂから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているタイヤ要素が、タイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に係合するまで、取付けドラム１１８ｂが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、インナーライナ３０４などのタイヤ要素の第１の層がドラムに取り付けられるように組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ａが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに（２重）供給リール１２０ｂから巻き取られている一対のトウガード２７２ａ、２７２ｂがすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインナーライナ３０４に押し付けられるまで、（２重）取付けドラム１１８ａが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、トウガード２７２ａ、２７２ｂがドラム上のインナーライナ３０４に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８が最初の位置に引き込まれる。
【００６１】
ワークステーション１１２ａにおいて取付けプロセスが完了すると、取入れサーバ１２６ａが、タイヤ組立てドラム１０８ａをＡＧＶ１１０ａから解放し、結合解除され、ＡＧＶ１１０およびタイヤ組立てドラム１０８の経路から外れた位置に引き込まれ、それによって、ＡＧＶ１１０ａはタイヤ組立てドラム１０８ａを次のワークステーション１１２ｂに前進させることができる。動作が邪魔されないように、ワークステーション１１２内に存在するすべてのＡＧＶ１１０がほぼ同時に移動する必要がある。前述のように、ＡＧＶ１００は互いに連結されておらず、組立てドラム１０８も互いに連結されてはいない。
【００６２】
グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの次のステップでは、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第２のワークステーション１１２ｂ内に移動させ、そこで第１のワークステーション１１２ａに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、取入れサーバ１２６ｂが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動し、前述のようにタイヤ組立てドラム１０８ａが厳密に揃えられるようにこの組立てドラムに結合される。この場合、例示的なランフラットタイヤの構成において、タイヤ組立てドラムは２つのポケットを有するように形作られている。次に、すでに供給リール１２０ｃから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているタイヤインサート要素３０６Ｌ、３０６Ｒが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインナーライナに、それぞれ１つのポケットの上方で係合するまで、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、タイヤインサート３０６Ｌ、３０６Ｒが、すでに組立てドラムに取り付けられているインナーライナ３０４に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに供給リール１２０ｄから巻き取られている第１のプライ要素３１０がすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインサート３０６Ｌ、３０６Ｒおよびインナーライナ３０４に押し付けられるまで、取付けドラム１１８ｃ、１１８ｄが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、第１のプライ要素３１０がドラム上に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｅが最初の位置に引き込まれる。
【００６３】
グリーンタイヤカーカス組立てプロセスの次のステップでは、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第３のワークステーション１１２ｃ内に移動させ、そこで第１および第２のワークステーション１１２ａおよび１１２ｂに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、組立てドラムの回転軸１３４が作業軸１２４に厳密に揃うように取入れサーバ１２６ｃの結合ヘッドがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合されるまで、取入れサーバ１２６ｃが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。
【００６４】
次に、すでに供給リール１２０ｆから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されている第２のタイヤインサート要素３１８Ｒ、３１８Ｌが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられている第１のプライ３１０に係合するまで、取付けドラム１１８ｆが外側の、矢印１４１の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、タイヤインサート３１８Ｌ、３１８Ｒが、すでにドラムに取り付けられている第１のプライ３１０に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｆが最初の位置に引き込まれる。さらに、すでに供給リール１２０ｅから巻き取られている第２のプライ要素２８０がすでに組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられているインサート３１８Ｌ、３１８Ｒおよび第１のプライ３１０に押し付けられるまで、取付けドラム１１８ｇが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動させられる。次に、第２のプライ要素３２０がドラム上に取り付けられるように、組立てドラム１０８ａが回転する。次に、取付けドラム１１８ｇが最初の位置に引き込まれる。
【００６５】
さらに、ワークステーション１１２ｃにおいて、組立てドラムを再び整えることができ、エイペックス３１３Ｌ、３１３Ｒを有する一対のビード３１２Ｌ、３１２Ｒにビードローダ１６２ａ、１６２ｂが取り付けられ、エイペックスが所定の位置で付けられる。これに続いて、従来の折返しブラダー（不図示）を使用して、アンダーライナ３０４および上方の第１のプライ３１０および第２のプライ３２０がビード３１８Ｒ、３１８Ｌ上に折り返される。構成に応じて、第２のインサート３１８Ｌ、３１８Ｒが組立てドラム上に配置される前に組立てドラム１０８上に一方のビードを配置することができる。たとえば、最後のステーション１１２ｄで組立てドラムからタイヤカーカスが取り外された後で組立てドラム１０８上に一方のビードを配置することができる。
【００６６】
これに続いて、ＡＧＶ１１０ａがタイヤ組立てドラム１０８ａを第４のワークステーション１１２ｄ内に移動させ、そこで第１、第２、および第３のワークステーション１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃに関して説明したのと同様な動作が実行される。すなわち、組立てドラムの回転軸１３４が作業軸１２４に厳密に揃うように取入れサーバ１２６ｄの結合ヘッドがタイヤ組立てドラム１０８ａに結合されるまで、取入れサーバ１２６ｄが、外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動する。
【００６７】
次に、すでに供給リール１２０ｇから巻き取られ取付けドラムの外周面上に移されているチェーファーおよびサイドウォール要素２８６ａ、２８６ｂが、すでにタイヤ組立てドラム１０８ａの外周面に取り付けられている第２のプライ２８０に係合するまで、取付けドラム１１８ｇが外側の、矢印１３８の方向に作業軸１２４の方へ移動することができる。次に、組立てドラム１０８ａが回転し、それによって、チェーファーおよびサイドウォール要素２８６ａ、２８６ｂがビードの位置の真上の所定の位置に取り付けられ、タイヤカーカスを形成するように第２のプライに付けられる。次に、取付けドラム１１８ｇが最初の位置に引き込まれる。
【００６８】
第１段階組立てシステム１０２上でタイヤカーカスが完成すると、米国特許第４６８４４２２号で開示された種類の移送リング１６６を含むカーカス移送機構１０４が、最後のワークステーション１１２ｄの組立てドラム１０８ａからタイヤカーカスを取り外し、第２段階マシン１０４の整形タレット１７０上に移動させる。
【００６９】
これに続いて、組立てドラム１０８ａが作業経路１１４に沿って最後のステーション１１２ｄから第１のステーション１１２ａまで前進し、一方、他のすべてのドラムが同時に、前の位置から次のステーションに前進させられる。
【００７０】
マシン１０６でベルト・トレッドパッケージ２８８が組み立てられる。ベルト・トレッドパッケージ２８８は、マシン１０６から、今や第２段階マシン１０４の整形タレット１７０上に位置するタイヤカーカス上に移される。整形タレット１７０ｎ上のグリーンタイヤカーカスがドーナツ状に膨らまされ（再整形され）、グリーンタイヤカーカスの半径方向外側の表面がトレッド・ベルトパッケージ２８８に押し付けられる。この後のステップでは、エアポケットを除去し内側の表面同士を密着させるように、グリーンカーカスが縫い付けられる（ローラで圧延される）。次に、グリーンタイヤカーカスおよびトレッド・ベルトパッケージが、グリーンタイヤ２９０を形成するように膨らまされる。グリーンタイヤ２９０は、図５に示されているように、移送装置１０４から取り外され、通常コンベア（不図示）によって金型（加硫プレス）に送られ、完成したタイヤが得られる熱（通常３５０⁰Ｆ）および圧力の下で硬化される。
【００７１】
【タイヤ組立てドラム】
図６（Ａ）（図２および図３参照）には例示的な第１段階タイヤ組立てドラム３０８（１０８に対応）が（大幅に簡略化されて）示されている。ドラム３０８は概ね円筒状であり、回転軸３３４（１３４に対応）と、円筒状の外側の表面３０２と、一方の端部３０８ａと、別の反対側の端部３０８ｂとを有している。代表的なタイヤ構造では、図示のように、ドラム３０８の表面３０２上にインナーライナ３０４が取り付けられ、２つのタイヤインサート要素（「インサート」）３０６Ｌおよび３０６Ｒ（集合的に「３０６」と呼ぶ）が、インナーライナ３０４上の長手方向に離れた位置に配設される。次に、（上記でシステム１００に関して論じたように）インナーライナ３０４およびインサート３０６上に第１のプライ３１０が配設される。これによって、名目上円筒形状を有するグリーンタイヤカーカスが得られる。しかし、図６（Ａ）の図から明らかなように、インナーライナ３０４とプライ３１０との間にインサート３０６を付加すると、２つの「バンプ」、すなわち外径（「ＯＤ」）が比較的大きな領域がカーカスの外側の表面に形成される。
【００７２】
通常、タイヤカーカスに２つのビード３１２Ｌおよび３１２Ｒ（集合的に「３１２」と呼ぶ）が付加される。各ビード３１２はほぼ伸長不能な円形のフープであり、（バンプが存在する領域以外の領域において）プライ３１０のＯＤにほぼ等しいか、または好ましくはこのＯＤよりもわずかに大きい内径（「ＩＤ」）を有している。ビード３１２Ｌおよび３１２Ｒは、インサート３０６よりもわずかに軸線方向外側よりに示されており、図を明確にするために（六角形ではなく）丸い断面を有するように示されている。カーカスに第２のプライ（不図示）を付加することができ、カーカスの外側の端部を折り返すことができる。最後に、上述のように、トレッドパッケージを付加することなどのために、カーカスをカーカス移送装置（１０４）によって第２段階組立てマシン（１０６）に移すことができる。
【００７３】
タイヤカーカス上にビードを装填する本発明に適切な点として、ドラム３０８をドラム支持体３３０（１３０に対応）によって一方の端部で支持することができる。上述のように、フレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００では、複数の組立てドラム１０８のそれぞれが取り付けられた自己推進車両１１０が各ドラム支持体１３０に結合され、組立てドラムを第１段階組立てシステム１０２において各ワークステーション間で前進（移動）させるのに自己推進車両１１０が用いられ、かつ例示的なワークステーション（たとえば、１１２ｃ）においてビードが取り付けられる。ドラム３０８は、ドラム支持体３３０の一方の端部３０８ｂで支持されるように示されており、ドラム３０８の他方の端部３０８ａは支持されていない（「自由」、「片持ち梁式」）。
【００７４】
明らかに、インサート３０６によって生じるバンプが十分に高い場合（通常は十分に高い）、右側のビード３１２Ｒを、ドラム３０８の自由端３０８ａからドラム３０８上に滑らせることによって取り付けることは不可能である。さらに、ドラム支持体３３０は、右側のビード３１２Ｒが、支持されている端部３０８ｂからドラム３０８上に滑るのを妨げる。もちろん、左側のビード３１２Ｌをドラム３０８の自由端３０８ａからドラム３０８上に滑らせる際には同等な問題は起こらない。なぜなら、このビードを、左のインサート３０６Ｌによって生じるバンプを越えてカーカス上に移動させる必要はないからである。本発明は、この「バンプ」問題の解決策を提供する。
【００７５】
図６（Ｂ）には、従来技術の例示的な第１段階組立てドラム３０８’（３０８に対応）の他の実施形態が示されている。ドラム３０８’は概ね円筒状であり、回転軸３３４’（３３４に対応）と、（名目上ではなく）概ね円筒状の外側の表面３０２’とを有しており、一方の端部３０８ｂ’でドラム支持体３３０’（３３０に対応）によって支持されている。ドラム３０８’の他方の端部３０８ａ’は支持されていない（「自由」、「片持ち梁式」）。ドラム３０８’は、主として、外側の表面における、インサート３０６Ｌ’および３０６Ｒ’（３０６Ｌおよび３０６Ｒに対応）の位置に対応しインサート３０６Ｌ’および３０６Ｒ’の寸法に関係する長手方向（軸線方向）位置に、凹部（ポケット）３１６Ｌおよび３１６Ｒ（集合的に「３１６」と呼ぶ）を有することによって、図６（Ａ）のドラム３０８とは異なる。この例では、ドラム３０８’の表面にインナーライナ３０４’が取り付けられる。次に、凹部３１６にインサート３０６が取り付けられる。次に、プライ３１０’（３１０に対応）が取り付けられる。これにより、ほぼ円筒形状を有するグリーンタイヤカーカスが得られる。図６（Ａ）で形成されたタイヤカーカス３１０とは異なり、インナーライナ３０４’とプライ３１０’との間にインサート３０６’を付加しても、カーカス３１０’の外側の表面に２つの「バンプ」が生じることはない。バンプがほとんど存在せず、ドラムに載せられているタイヤカーカスの外側の表面が、ほぼ円筒状であり、ほぼ一様なＯＤを有するため、２つのビードを、ドラム３０８’の自由端３０８ａから滑らせることによってカーカス上に取り付けることが可能である。各ビードが、２つのビードホルダ（すなわちローダ）３２２Ｌおよび３２２Ｒ（集合的に「３２２’」と呼ぶ）のそれぞれによって支持される、２つのビード３１２Ｌ’および３１２Ｒ’（集合的に「３１２’」と呼ぶ）が図示されている。このことは、タイヤの２つのビードを、「自由」端が１つしかないドラムの一方の端部からカーカス上の所定の位置に滑り込ませることができるという点で、本発明に適切である。ビード３１２Ｌ’および３１２Ｒ’の設置位置は、プライ３１０’上の点線で示されており、各々がそれぞれのインサート３０６Ｌ’および３０６Ｒ’よりもわずかに軸線方向外側よりに位置している。
【００７６】
図６（Ｃ）には、凹部３１６を有する図６（Ｂ）のドラム３０８’などのタイヤドラム上に、インナーライナ３０４’と、インサート３０６’と、第１のプライ３１０’とを有するタイヤカーカスを組み立てる（載せる）他の例が示されている。この例では、カーカスの、第１の１組のインサート３０６’の位置に対応する長手方向（軸線方向）位置に、第２の１組のインサート３１８Ｌおよび３１８Ｒ（集合的に「３１８」と呼ぶ）が付加される。さらに、第２のプライ３２０が第２のインサート３１８の上に付加される。これによって、図６（Ａ）に関して説明したのと同様な状況になり、インサート（この場合はインサート３１８）を付加することによって、名目上円筒状のタイヤカーカスの外側の表面に、ビードの取付けに干渉する可能性があるバンプ（比較的ＯＤが大きい領域）が生じる。図６（Ａ）で形成されたタイヤカーカスと同様に、第１のプライ３１０’と第２のプライ３２０との間にインサート３１８を付加すると、カーカスの外側の表面に２つの「バンプ」が生じ、右側のビード３１２Ｒ’を、ドラム３０８’の自由端３０８ａ’からドラム上に滑らせることによって取り付けることが不可能になる。前述の例と同様に、左側のビード３１２Ｌ’を自由端３０８’からドラム３０８’上に滑らせる際には問題は起こらない。というのは、このビードはバンプを横切る（通過する、または越える）必要がないからである。
【００７７】
【タイヤカーカス上にビードを取り付ける方法】
本発明によれば、比較的伸長不能なビードが、ビードのＩＤよりも大きなＯＤを有するバンプを横切る必要があるときに、ドラム上に組み立てられているタイヤカーカス上にビードを取り付ける方法が提供される。この状況は、ドラムの両端からのビードの設置に対する障害物（たとえば、ドラム支持体）があるときに生じる。本発明は、バンプに関する問題がないときにカーカスへにビードを取り付ける場合にも有用である。本発明は、タイヤカーカス上にビードを配置する、上述のようなフレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００と共に用いられるのに特に適している。
【００７８】
図７（Ａ）には、軸線４３４（３３４に対応）と、自由端４０８ａ（３０８ａに対応）と、ドラム支持体４３０（３３０に対応）によって支持される反対側の端部４０８ｂ（３０８ｂに対応）とを有する一般的なタイヤ組立てドラム４０８（３０８に対応）が示されている。ドラム４０８は、タイヤカーカス（４１０、後述）が載せられる、カーカスを載せる領域４０３を、表面４０２上に有するように図示されている。各ビードが、それぞれのビードホルダ（すなわちセッタ）４２２Ｌおよび４２２Ｒ（集合的に「４２２」と呼ぶ）よって支持される、２つのビード４１２Ｌおよび４１２Ｒ（集合的に「４１２」と呼ぶ）が図示されている。本発明のタイヤカーカス組立てプロセス全体のうちの最初のステップでは、右側のビード４１２Ｒおよび関連するビードホルダ４２２Ｒが、好ましくはカーカスが載せられる領域４０３を越えた領域４０５（領域４０３とドラム支持体４３０との間の領域）にある、ドラム４０８上の「停止」位置に移動させられる。左のビード４１２Ｌおよび関連するビードホルダ４２２Ｌは、軸線方向にドラム４０８の自由端４０８ａを越えた、ドラム４０８から更に離れた位置に示されている。この時点で、ビードホルダ４２２Ｒがビード４１２Ｒを解放し、（以下に詳しく説明するように）ビードホルダ４２２Ｒを取り外すことができ、したがって、ビード４１２Ｒはドラム４０８上の停止位置に留まる。言い換えれば、ビードホルダ４２２Ｒはビード４１２Ｒをドラム４０８上に置くだけに過ぎない。ビードはドラムよりも直径が大きいので、ビードをドラム上の既知の位置および向きに維持するときは、ビードを領域４０５においてドラムと同軸に保持し支持するようにドラムの円周に沿って等間隔に配設された（すなわち、ドラムホルダの表面から延在する３個のフィンガー）凸部「ｐ」（図７（Ｂ）参照）のような、任意の適切な装置をドラム（すなわち、ドラムホルダ）上に組み込むことができる。
【００７９】
ドラム４０８上にカーカス４１０が載せられる前、またはインサート（たとえば、３０６、３１８）によってタイヤカーカス４１０の外側の表面に生じるような、ビード４１２Ｒがドラム４０８の自由端４０８ａから設置されるのを妨げるバンプ（４０６、後述）が生じる前の、カーカス４１０をドラムに載せる各ステップにおける任意の適切な点で、右側のビード４１２Ｒおよびビードホルダ４２２Ｒが、ドラム支持体４３０の方向におけるドラム４０８の自由端４０８ａ上の、ドラム４０８上の所定の位置に移動させられる。たとえば、ビード４１２は、インナーライナ（たとえば、３０４）が取り付けられた後でドラム４０８上に配置することができる。あるいは、ビード４１２は、インナーライナ（たとえば、３０４’）、インサート（たとえば、３０６’）、および第１のプライ（３１０’）が、凹部（たとえば、３１６）を有する種類のドラム（たとえば、３０８’）上に取り付けられた後でドラム４０８上に取り付けることができる。ビード４１２Ｒは、通常、カーカス４１０が載せられるドラムの領域４０３を越えた、この位置に「停止」させられる。フレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００では、ビード４１２Ｒがドラム４０８上の所定の位置に配置された後でビードホルダ４２２Ｒが取り外されることが好ましい。
【００８０】
次に、図７（Ｂ）に示されているように、ドラム４０８上に一般的なカーカス４１０が載せられる。この一般的なカーカス４１０は、インサート（たとえば、３０６、３１８）によりタイヤカーカス４１０において生じるような２つの一般的なバンプ４０６Ｌおよび４０６Ｒ（集合的に「４０６」と呼ぶ）を有している。このステップでは、右側のビード４１２Ｒが、３つの凸部「ｐ」によって支持されて停止位置（領域４０５）に停止する。このステップにおいて、左側のビード４１２Ｌおよびビードホルダ４２２Ｌは、依然として「ドラムから離れて」（軸線方向にドラム４０８の自由端４０８ａを越えた位置）おり、カーカス４１０をドラムに載せるプロセスの適切な段階において、カーカス４１０上に設置されるのを待っているように図示されている。ビード４１２Ｒは、上述のように、カーカスがほぼ完全にドラム上に載せられるときに、ビードホルダ４２２Ｒによって取り上げられカーカス上に設置される。このステップにおいて、ビード４１２Ｒは停止位置にあり、取り外されたビードホルダ４２２Ｒなしで凸部「ｐ」上に静止しているように図示されている。
【００８１】
次に、図７（Ｃ）に示されているように、ビードホルダ４２２Ｒが再導入され、ビード４１２Ｒを取り上げており、ビード４１２Ｒは、停止位置からドラム４０８の自由端４０８ａの方へカーカス４１０上に移動させられている。前述の例と同様に、ビード４１２Ｒは、バンプ４０６Ｒに隣接し、そのわずかに外側（図の右側）よりに位置している（所定の位置に配置されている）。左のビード４１２Ｌは、ビードホルダ４２２Ｌと共に前の位置からドラム４０８の自由端４０８ａを越えてドラムの反対側の端部４０８ｂの方へカーカス上に移動させられ、その結果、ビード４１２Ｌはバンプ４０６Ｌに隣接し、そのわずかに外側（図の左側）よりに位置している。
【００８２】
ビード４１２がカーカス４１０上の所定の位置に配置されると、（後述のように）両方のビードホルダ４２２を取り外すことができ、（タイヤ構造の必要に応じて）さらなる（追加的な）タイヤ要素をタイヤに付加することができ、および／またはカーカスの折返し端部を従来の方法で折り返すことなど、タイヤカーカスの形成における追加的なステップを実行することができる。以下に図８（Ａ）および図８（Ｂ）を参照して詳しく説明するように、ビードホルダ４２２（概略的に図示されている）は、カーカス４１０上にビード４１２が配置された後、タイヤを容易に開放しドラム４０８から取り外すことができるように区分されている。このことも、図７（Ａ）に関して示し説明したように、領域４０５にビード４１２Ｒを置いた後でビードホルダ４２２Ｒを取り外す前述のステップに適切である。
【００８３】
本発明の重要な特徴は、カーカス４１０をドラムに載せることによってカーカスをドラム４０８の自由端４０８ａから設置することが実質的に妨げられる（困難または不可能になる）前に少なくとも１つのビード４１２がドラム４０８上の所定の位置に移動させられることである。これは、カーカスの任意の要素をドラムに載せる前に行っても、いくつかの要素をドラムに載せた後に行ってもよいが、いかなる場合も、ビードの設置を妨げるバンプ４０６がカーカスに生じる前に行われる。
【００８４】
ビードをドラム上に移動させるプロセスについて説明する際、ビードが静止しており、ドラムがビードを通して移動させられる場合にも同等の結果が得られることを明確に理解されたい。
【００８５】
図８（Ａ）および図８（Ｂ）には、それぞれ閉位置および開位置のビードホルダ５２２（４２２に対応）が示されている。ビードホルダ５２２は支持体（ベース）５０２とリング５０４とを有している。リング５０４は内径「ｄ」を有している。リング５０４は、３つの断片、すなわち左の断片５０４ａと、中央ノ断片５０４ｂと、右の断片５０４ｃとを有している。３つの断片５０４ａ、５０４ｂ、および５０４ｃは通常、弧の範囲が等しく、すなわちそれぞれ約１２０度である。中央の断片５０４ｂは支持体５０２に固定されている。左および右の断片５０４ａおよび５０４ｃは、（図示のように）中央の断片５０４ｂにピボット回転可能に取り付けられるか、または支持体５０２に直接取り付けられる。
【００８６】
左の断片５０４ａを閉位置（図８（Ａ））から開位置（図８（Ｂ））にピボット回転させる機構５０６Ｌが設けられている。右の断片５０４ａを閉位置（図８（Ａ））から開位置（図８（Ｂ））にピボット回転させる機構５０６Ｒが設けられている。開位置では、左の断片５０４ａの遠位端と右の断片５０４ｃの遠位端がタイヤドラム（特に、ドラムに載せられているカーカス）の直径（ＯＤ）よりも大きい距離「ｅ」だけ離れ、したがって、ビードホルダを、単にドラムから（ドラムに対して半径方向に）持ち上げることによってドラムから取り外すことができる。軸５３４（４３４に対応）を有するドラム（たとえば、４０８）から、開いたビードホルダ５２２を取り外すこの方向は、矢印５３６で示されている。
【００８７】
リング５０４の内側縁部のすぐ内側に複数の磁石５０８が配設されている。これらの磁石は、リング５０４上にビード５１２（図を明確するために部分的にのみ示されている）を保持するものである。磁石５０８は、ビード５１２を保持するほど強力であるが、ビード５１２を、ドラム上の所定の位置に停止させ、ビードホルダがドラムから取り外されたときにはドラムに載せられているタイヤカーカス上の所定の位置に停止させる程度に弱い磁力を有する。
【００８８】
ビードは通常、（ビードローダ１４０に関して）上記に説明したように、ビードホルダがドラムに対する所定の位置に配置される前に、ビードホルダ上に「ずれた状態で」で装填される。
【００８９】
【ビード装填システム】
図１、図２、図３、および図４において、第１段階タイヤ組立てシステム１０２と、カーカス移送装置１０４と、第２段階組立てマシン１０６とを含むフレキシブル自動タイヤ組立てシステム１００について説明した。複数のタイヤ組立てドラム１０８を示した。
【００９０】
上述のように、図４には、ビード装填・ビード設定システム１５２とカーカス移送システム１５４とを組み込んだオーバヘッド構造１５０の図が示されている。オーバヘッド構造１５０は、図１に示されているように、ワークステーション１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ用の空間を形成するように配設された複数の支持柱１５６を含んでいる。レール１５８が支持柱１５６に取り付けられており、第１のワークステーションから最後のワークステーション１１２ｄを越えてある距離だけ延びている。ビード装填システム１５２は、レール１５８に沿って移動する一対のビードローダ１６２ａ（図では右）および１６２ｂ（図では左）を含んでいる。ビード装填システム１５２は、ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂ上にビードを取り付けるビードローダ１４０も含んでいる。ビードローダ１６２ａおよび１６２ｂは、レール１５８に沿って移動し、組立てドラム１０８上にビードを配置し、また、第１段階組立てシステム１０２を通って移動する組立てドラム１０８上にビードを配置する。
【００９１】
組立てドラム４０８上のカーカス４１０上に一対のビード４１２Ｒおよび４１２Ｌを配置するビードローダ１６２ａおよび１６２ｂに対応する一対のビードホルダ４２２Ｒおよび４２２Ｌの特定の例について図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に関して詳しく論じた。図８（Ａ）および図８（Ｂ）に例示的なビードホルダ（すなわちセッタ）５２２を示した。
【００９２】
図９には、ビード装填システムのビードセッタ６００が示されている。ビードセッタ６００は担体６０２とビードホルダ６２２とを有している。図１０には、タイヤカーカス（たとえば、４１０）上に２つのビード（たとえば、４１２Ｌおよび４１２Ｒ）を装填するのに適切なビードローダのような、２つの担体６０２Ｌおよび６０２Ｒのそれぞれと２つのビードホルダ６２２のそれぞれとを有する２つのビードローダ６００Ｌおよび６００Ｒが示されている。ビード装填システムは、支持柱（不図示、１５６参照）に取り付けられており、第１のワークステーション１１２ａ（不図示、図４参照）から最後のワークステーション１１２ｄ（不図示、図４参照）をある距離だけ越えた位置まで延びている水平レール６５８（すなわちトラック、１５８に対応）を有している。レール６５８はＵ字形であり、固定されている（動かない）。
【００９３】
担体６０２は、２つの端部６０４ａおよび６０４ｂを有し、レール６５８上に配設された細長い支持部材６０４を有している。フォーサコイル６５６が主として支持部材６０４の一方の端部６０４ａから、Ｕ字形レール６５８で形成された溝内に延びている。フォーサコイル６５６は、担体支持部材６０４に第１自由度の運動を加えるように、レール６５８内で自由に移動することができる。（この自由度は図１０に矢印６４０で示されている。）オーバヘッドレール６５８とフォーサコイル６５６は、Ａｅｒｏｔｅｃｈ（ペンシルバニア州ピッツバーグ）から市販されているBearingless Linear Motor （「ＢＬＭ」）システムなどの「リニアモータ」を形成している。ＢＬＭフォーサコイル６５６は、ボールスクリュシステムと同様に、リニア軸受けシステムによって支持する必要がある。リニア軸受けシステムは、図を明確にするために図示を省略されている。一般に、各ワークステーションに亘る任意の適切なレール／トラックの長さに沿って担体６０２を往復させるあらゆる機械的システムが、本発明を実施するうえで有用である。
【００９４】
ビードホルダ６２２（５２２に対応）は、オーバヘッドレール６５８の下方に位置するように、垂直レール６２４によって支持部材６０４の端部６０４ｂから懸垂している。ビードホルダ６２２は支持体６２６（５０２に対応）とリング６２８（５０４に対応）とを有している。支持体６２６は、ビードホルダ６２２を適切な機構（不図示）により、矢印６２０で示されているように垂直レール６２４に沿って上下に移動させることができるように構成されている。これは第２自由度である。ビードホルダ６２２を、第３自由度が得られるように、矢印６３０（図９）で示されているように内側および外側にも移動させることができるような機構を設けることは本発明の範囲内である。
【００９５】
ＢＬＭシステムには、運動コントローラに対するフォーサコイルの位置を表示する、リニアエンコダー（密閉型またはテープスケール／読取りヘッド型）のような市販の位置トランスデューサが組み込まれている。当業者には、これが従来のサーボフィードバック制御システム技術として認識されよう。必要な解像度は用途によって決定される。本発明の説明のために、オーバヘッドレール６５８の外側の表面上にテープスケール６５０が示されている。テープスケール６５０は基本的に、レール６５８の長さに沿って所望の解像度に対応する間隔を置いて配置された一連の基準マーク６５２である（図１０を見ると最も良く分かる）。レール６５８上の基準マーク６５２を読み取り、それによって水平レール６５８の長さに沿った担体６０２の位置を示すことができるように、垂直レール６２４に読取りヘッド６５４（図９を見ると最も良く分かる）が取り付けられている。読取りヘッド６５４によって生成された信号は、２つの担体６０２Ｌおよび６０２Ｒの各々の位置を示し調節するためにコントローラ（不図示）に供給される。
【００９６】
図１０には、２つの担体６０２、すなわち左側の担体６２２Ｌと右側の担体６２２Ｒが示されている。各担体６２２Ｌおよび６２２Ｒには、それぞれ垂直バー６２４Ｌおよび６４２Ｒによって懸垂されたビードホルダ６２２Ｌおよび６２２Ｒが関連付けられている。各ビードホルダ６２２は、ドラム６５８に沿ってワークステーション間で移動する場合の、矢印６４０で示された第１自由度を有し、上下に（通常、第１段階タイヤ組立てドラムに対して半径方向に）移動する場合の、矢印６２０で示された第２自由度を有し、任意に、前後に（通常、サーバ１２６に近づくかまたはサーバ１２６から離れる方向に）移動する場合の、矢印６３０（図９参照）で示された第３自由度を有している。
【００９７】
担体６０２とビードホルダ６２２の組合せを「ビードセッタ」と呼ぶ。本発明のビード装填システム１５２によって、上述の２つのビードローダは、システムの長さに沿って走行し、走行範囲内にある任意のワークステーション（たとえば、１１２ａ〜１１２ｄ）に位置するドラム上にビードを配置することができる。構造ビーム６５８（１５８）は、ワークステーションの長さに沿って持ち上げられており、この長さに亘って延びている。担体６２２Ｌおよび６２２Ｒは、ビームの長さに沿ってビームの一方の端部から他方の端部まで高速に移動できるように軸受によってレールに取り付けられている。
【００９８】
【第３の担体／カーカスの移送装置】
第３の担体は、担体６０２と同等である、図５に示されているように水平レール６５８上に設けることができ、完成したタイヤカーカス上に滑りワークステーション１１２ｄ内の組立てドラム１０８（たとえば、４０８）からこのタイヤカーカスを取り外す把持リング装置１６６を含む（ビードホルダ６２２ではなく）カーカス移送システム１５４を有している。この場合、把持リング装置１６６は、カーカス移送装置１０４の方へ移動し、そこでタイヤカーカス上にトレッド・ベルトパッケージが配置される。したがって、自動タイヤ製造システム１００では、水平レールから３つの担体が懸垂されている。各担体の位置は、（基準マーク６５２を有する）テープスケール６５０および読取りヘッド６５４によって追跡することができる。
【００９９】
【動作順序】
典型的な動作順序では、最後のワークステーション（１１２ｄ）にあるドラム（４０８）から、完成したカーカスが取り外された後、続いてドラムに載せるべきカーカス用の２つのビードの一方（たとえば、４１２Ｒ）をビードセッタ６００によってドラム上の停止位置（たとえば４０５）に設置することができる。次に、ビードは、ＡＧＶ１００がドラムを作業経路１１４に沿って第１のワークステーション１１２ａまで移動させ、そこにおいて、次のカーカスをドラムに載せる、第１の一連のステップが、上述のように実行される際、ドラムに設置されたままになっている。ドラムが各ステーション間を移動するにつれてカーカスが組み立てられる。選択された１つのワークステーション（たとえば４１２ａ〜４１２ｄ）、たとえば第３のワークステーション（１１２ｃ）において、ビードホルダ４２２Ｒを開位置（図８（Ｂ）参照）でドラム上に挿入し、ビードホルダ４２２Ｒを閉じ、ビードホルダ４２２Ｒに、第１のビード４１２Ｒを取り上げさせる（たとえば、磁石５０８）と共に第１のビード（４１２Ｒ）をカーカス上の所定の位置（図７（Ｃ）参照）に移動させることができる。同時に、第２のビードホルダ（４２２Ｌ）によって保持されている第２のビード（４１２Ｌ）をカーカス上の所定の位置（図７（Ｃ）参照）に移動させることができる。次に、上述のようにビードホルダを取り外し、それぞれの担体によって搬送し、以後のドラムに対して同様な動作を実行することができる。
【０１００】
【システムの初期設定】
３つの担体（左、中央、右）の場合、システムを始動時に以下の手順により、すなわち、
ａ．右の担体を徐々に走行端部まで移動させ、
ｂ．右の担体を徐々に左側に移動させ、第１の基準マーク（たとえば、６５２）を見つけ、
ｃ．次に、左の担体を徐々に走行端部まで移動させ、次に方向を反転させ、第２の基準マークを見つけ、
ｄ．中央の担体を右に衝突防止装置（不図示）まで移動させ、次に中央の担体を徐々に左にそれ自体の（第３の）基準マークまで移動させることによって初期設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフレキシブル自動タイヤ組立てシステムの概略図である。
【図２】本発明による、取入れステーションに結合されたタイヤ組立てドラムを示すフレキシブル自動タイヤ組立てシステムのワークステーションの斜視図である。
【図３】本発明による、ドラム支持フレーム上のタイヤ組立てドラムの側面図である。
【図４】図１の自動化タイヤ組立てマシンと共に使用されるビード装填システムとカーカス移送手段とを組み込んだオーバヘッド構造の概略図である。
【図５】図１のフレキシブル自動タイヤ組立てシステムを用いて生産できる代表的なランフラットタイヤ構造の断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
図６（Ｂ）は、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
図６（Ｃ）は、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、本発明の方法の最初のステップによる、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
図７（Ｂ）は、本発明の方法の次のステップによる、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
図７（Ｃ）は、本発明の方法の次のステップによる、タイヤカーカスが載せられたタイヤ組立てドラムの断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、閉位置における、本発明の方法を実施するうえで有用な（しかし必要ではない）従来技術のビードセッタの概略平面図である。
図８（Ｂ）は、開位置における、図８（Ａ）のビードセッタの概略平面図である。
【図９】本発明による担体の正面図である。
【図１０】本発明による図９の種類の２つの担体の側面図である。
【符号の説明】
１００ 自動タイヤ組立てシステム
１０２ 第１段階タイヤ組立てシステム
１０４ カーカス移送装置
１０６ 第２段階組立てシステム
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ、１０８ｅ タイヤ組立てドラム
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ 自動化誘導車両
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ ワークステーション
１１４ 作業経路
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ、１１８ｇ
取付けドラム
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ
供給リール
１２４ 作業軸
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ 取入れサーバ
１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ 長手方向基準点
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、３３０、４３０ ドラム支持体
１３４、３３４、３３４’、４３４、５３４ 回転軸
１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、１３６ｄ 結合ヘッド
１５０ オーバヘッド構造
１５２ ビード装填・ビード配置システム
１５４ カーカス移送システム
１６２ａ、１６２ｂ ビードローダ
１７０ 整形タレット
２７２ａ、２７２ｂ トウガード
２８０ 第２のプライ要素
２８６ａ チェーファー要素
２８６ｂ サイドウォール要素
２８８ ベルト・トレッドパッケージ
２９０ グリーンタイヤ
３０２ 円筒状の外側表面
３０４ インナーライナ
３０６Ｌ、３０６Ｒ、３０６Ｌ’、３０６Ｒ’、３１８Ｒ、３１８Ｌ インサート構成要素
３０８、３０８’、４０８ 第１段階タイヤ組立てドラム
３０８ａ 一方の端部
３０８ｂ 反対側の端部
３１０、３１０’ 第１のプライ
３１２Ｌ、３１２Ｒ、３１２Ｌ’、３１２Ｒ’ ビード
３１３Ｌ、３１３Ｒ エイペックス
３３０ ドラム支持体
４０８ａ 自由端
４０８ｂ 反対側の端部
４０２ 表面
４０３ カーカスを載せる領域
４０６Ｌ、４０６Ｒ バンプ
４１０ タイヤカーカス
４１２Ｒ 右側のビード
４２２Ｒ ビードホルダ
４１２Ｌ 左側のビード
４２２Ｌ ビードホルダ
５０２ 支持体
５０４ リング
５０４ａ 左の断片
５０４ｂ 中央の断片
５０４ｃ 右の断片
５０６Ｒ 機構
５０８ 磁石
５２２ ビードホルダ
６００ ビードセッタ
６０２ 担体
６０４ 支持部材
６０４ａ、６０４ｂ 端部
６２２ ビードホルダ
６５６ フォーサコイル
６５８ 水平レール

Claims (2)

1. タイヤ組立てドラム（４０８）上に載せられるタイヤカーカス（４１０）上に２つのビード（４１２Ｌ、４１２Ｒ）を取り付ける方法であって、
   前記ドラム（４０８）は、自由端（４０８ａ）と、ドラム支持体（４３０）によって支持される反対側の端部（４０８ｂ）とを有しており、前記ドラム（４０８）は、前記タイヤカーカス（４１０）が載せられる第１の領域（４０３）を表面（４０２）上に有しており、
   前記方法は、
   前記第１の領域（４０３）と前記ドラム支持体（４３０）との間にある第２の領域（４０５）内の所定位置に、対のビードのうちの第１のビード（４１２Ｒ）を移動させる第１のビードホルダによって、前記第１のビードを前記第２の領域内の前記ドラム（４０８）上に配置し、
   前記カーカスが載せられて、前記タイヤカーカスの外側の表面にバンプが生じる段階の後に、前記第１のビードを前記第１のビードホルダで取り上げて、それから前記カーカスの上に前記第１のビードを取り付けることを含む、タイヤカーカス上に２つのビードを取り付ける方法。
2. 一連のワークステーションと、カーカスを載せるためにステーション間で前進する複数のドラムとを有する自動タイヤ組立てシステムにおいて、前記カーカス上にビードを配置する方法であって、
   完成したカーカスがドラムから取り外された後、前記ドラム（４０８）上に載せるべき次のカーカス（４１０）用の対のビードのうちの第1のビード（４１２Ｒ）が、第1のビードホルダによって前記ドラム上に置かれ、そして、前記ドラム上に前記次のカーカスを載せるのを開始するために、前記ドラムが前記一連のワークステーションにおける第１のステーション（１１２ａ）に戻る間、前記第１のビードが前記ドラム上に置かれたままになっていて、
   前記一連のワークステーションにおける前記第１のステーションの次のワークステーションで、前記第１のビードが、前記第１のビードホルダによって取り上げられて、前記カーカス上に載せられる、
   カーカス上にビードを配置する方法。

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