タイヤ構成部材の接合装置及び製造方法

申请号 JP2012527661 申请日 2011-07-20 公开(公告)号 JPWO2012017823A1 公开(公告)日 2013-10-03
申请人 株式会社ブリヂストン; 发明人 小川 裕一郎; 裕一郎 小川; 鈴木 勝; 勝 鈴木;
摘要 タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止する。タイヤ構成部材(90)の端部(91)、(92)を対向させて配置する。一対の接合ローラ(40)を、タイヤ構成部材(90)の端部(91)、(92)上を転動させて、接合ローラ(40)により、端部(91)、(92)同士を突き合わせて接合する。巻込防止部材(70)を一対の接合ローラ(40)とともに移動させて、巻込防止部材(70)により、接合ローラ(40)の移動方向前方のタイヤ構成部材(90)の両端部(91)、(92)を押さえる。巻込防止部材(70)によりタイヤ構成部材(90)の両端部(91)、(92)を押さえて、両端部(91)、(92)の一対の接合ローラ(40)への巻き込みを防止する。
权利要求
  • ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、
    タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動して端部同士を突き合わせて接合する一対の接合ローラと、
    一対の接合ローラとともに移動しつつ接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する巻込防止部材と、
    を備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • 請求項1に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
    巻込防止部材が、タイヤ構成部材の両端部を押さえる押さえ部を有し、
    巻込防止部材の押さえ部が、一対の接合ローラのタイヤ構成部材に対向する部分に重なるように配置されたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • 請求項1に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
    巻込防止部材が、一対の接合ローラの移動方向前方近傍でタイヤ構成部材の両端部を押さえる押さえ部を有することを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • 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接合装置において、
    巻込防止部材が、一対の接合ローラの外周に沿ってタイヤ構成部材の両端部を押さえることを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • 請求項1ないし4のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
    巻込防止部材が、板状部材からなることを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • 請求項1ないし5のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
    一対の接合ローラを移動方向に沿って複数組み有し、
    全ての一対の接合ローラの移動方向前方に、それぞれ巻込防止部材を設けたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
  • ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合された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、
    一対の接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する工程と、
    一対の接合ローラを、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動させて、端部同士を突き合わせて接合する工程と、
    を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
  • 说明书全文

    本発明は、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するタイヤ構成部材の接合装置と、端部同士が接合されたタイヤ構成部材の製造方法に関する。

    未加硫タイヤの成形には、シート状のタイヤ構成部材が使用される。 例えばカーカスプライは、成形ドラムに巻き付けられて筒状に形成される。 また、カーカスプライを成形ドラムに巻き付けた後に、カーカスプライの先端部と後端部が、突き合わせて接合される。 このようにタイヤ構成部材の端部を接合する装置として、従来、一対の接合ローラにより端部同士を接合する接合装置が知られている。 従来の接合装置では、一対の接合ローラをタイヤ構成部材の端部に沿って転動させる。 一対の接合ローラにより、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する(特許文献1参照)。

    ところで、乗用車用ラジアルプライタイヤでは、有機繊維製のカーカスプライが使用されている。 カーカスプライは、有機繊維(例えば、ナイロン、レーヨン、ポリエステル)製のテキスタイルにゴムを被覆して形成される。 有機繊維コードからなるカーカスプライは、比較的薄く、剛性も低い。 そのため、カーカスプライは、上記した従来の接合装置では接合し難く、転動する接合ローラに巻き込まれることもある。

    図7は、カーカスプライを接合する従来の接合装置を示す図である。 図7では、カーカスプライ110の表面部分を断面で示している。
    従来の接合装置100は、図示のように、一対の接合ローラ101(図7では、一方の側面を示す)を転動させる。 接合ローラ101により、カーカスプライ110の端部同士を接合する。 その際、カーカスプライ110の表面では、凸部111が転動する接合ローラ101に強く押し付けられる。 これにより、カーカスプライ110が、一対の接合ローラ101に巻き込まれることがある。 カーカスプライ110が、一対の接合ローラ101の間に噛み込まれる虞もある。

    これに伴い、カーカスプライ110のゴムが破れて、テキスタイルが解けることがある。 その結果、カーカスプライ110の有機繊維コードが、接合ローラ101に巻き付くことがある。 この場合には、人手により、接合ローラ101から有機繊維コードを取り除く必要がある。 有機繊維を取り除くための手間や時間に応じて、接合作業の効率が低下する。 また、従来の接合装置100では、カーカスプライ110以外のタイヤ構成部材を接合するときにも、タイヤ構成部材の端部を接合ローラ101に巻き込む虞がある。 従って、作業効率の向上や巻き込み防止の観点から、改良が求められている。

    特開昭56−19742号公報

    本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止して、接合作業の効率を向上させることである。

    本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動して端部同士を突き合わせて接合する一対の接合ローラと、一対の接合ローラとともに移動しつつ接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する巻込防止部材と、を備えたことを特徴とする。
    また、本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合された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、一対の接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する工程と、一対の接合ローラを、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動させて、端部同士を突き合わせて接合する工程と、を有することを特徴とする。

    本発明によれば、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止できる。 また、接合作業の効率を向上させることができる。

    本実施形態のタイヤ構成部材の接合装置を示す正面図である。

    接合ユニットの平面図である。

    1つの接合ローラを半径方向外側から見た正面図である。

    タイヤ構成部材の接合部付近を示す模式図である。

    接合ユニットの要部を示す側面図である。

    一対の接合ローラによりタイヤ構成部材の端部を接合する状態を示す図である。

    カーカスプライを接合する従来の接合装置を示す図である。

    以下、本発明のタイヤ構成部材の接合装置(以下、接合装置という)と、タイヤ構成部材の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
    タイヤ構成部材は、タイヤ各部を構成する部材である。 本実施形態の接合装置は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する。 これにより、端部が接合されたタイヤ構成部材(接合タイヤ構成部材)を製造する。

    なお、接合するタイヤ構成部材は、未加硫ゴムのみからなる部材でもよく、未加硫ゴムとコードからなる部材(例えば、カーカスプライ、ベルト、補強部材)でもよい。 タイヤ構成部材は、ゴムによりシート状に形成される。 また、タイヤ構成部材は、切断等により所定形状に形成される。 接合装置は、1又は複数のタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせ、端部を全体に亘り圧着して接合する。 以下では、タイヤ構成部材として、乗用車用ラジアルプライタイヤ(PSR)に使用されるカーカスプライを例に採り説明する。 このタイヤ構成部材(カーカスプライ)には、有機繊維コードが設けられている。 タイヤ構成部材は、未加硫タイヤの成形工程で、成形ドラムの外周に巻き付けられる。 タイヤ構成部材の両端部(先後端部)を突き合わせて接合して、タイヤ構成部材を筒状に形成する。

    図1は、接合装置の概略構成を示す正面図である。 図1では、接合装置の要部を示している。
    接合装置1は、図示のように、成形ドラム2と、タイヤ構成部材90を接合する一対の接合ユニット30とを備えている。 一対の接合ユニット30は、成形ドラム2の軸線方向に並べて配置されている。 接合装置1は、成形ドラム2の外周面に沿って配置された移動手段(移動機構)10を備えている。 移動手段10は、一対の接合ユニット30を成形ドラム2の軸線方向及び半径方向(図1では左右方向及び上下方向)に移動させる。 移動手段10は、成形ドラム2の上方に配置されている。

    成形ドラム2は、円筒状をなし、軸線回りに回転する。 成形ドラム2の外周は、外周に設けられたブラダ等により拡大及び縮小する。 成形ドラム2は、未加硫タイヤの成形時に、接合するタイヤ構成部材90を支持する支持体である。 タイヤ構成部材90は、成形ドラム2の外周の所定位置に1周巻き付けられる。 成形ドラム2は、円筒状のタイヤ構成部材90を同芯状に保持する。 また、成形ドラム2は、駆動装置(図示せず)により、軸線が平になるように支持されている。 駆動装置は、駆動源(例えば、モータ)と、駆動源の回転動を成形ドラム2に伝達する伝達機構とを備える。 成形ドラム2は、駆動装置により回転駆動され、タイヤ構成部材90を所定の回転速度で回転させる。 成形ドラム2は、タイヤ構成部材90を任意の回転で停止させる。

    タイヤ構成部材90は、供給装置(図示せず)から供給される。 タイヤ構成部材90は、成形ドラム2の外周に、又は、他の部材が配置された成形ドラム2に巻き付けられる。 ここでは、タイヤ構成部材90の巻き付け前に、インナーライナ5が成形ドラム2の外周に配置される。 タイヤ構成部材90の先端部と後端部は、所定間隔で、かつ、隣接して配置される。 タイヤ構成部材90の先端部と後端部は、巻き付け時に先端と後端になる部分であり、平行な状態で僅かに隙間を開けて対向する。 タイヤ構成部材90は、有機繊維コード(図示せず)を未加硫ゴムで被覆して形成される。 タイヤ構成部材90の表面のゴム内には、複数の有機繊維コードが、成形ドラム2の軸線方向に沿って配置されている。 接合装置1は、成形ドラム2により、タイヤ構成部材90の接合する両端部を対向させて支持する。 接合装置1は、成形ドラム2上で、接合ユニット30をタイヤ構成部材90の端部に沿って移動させて端部同士を接合する。 なお、接合装置1は、成形ドラム2の軸線方向の中央部CLを中心として左右対称に構成されている。 以下では、接合装置1の中央部CLの一方側(図1の左側)について主に説明する。

    移動手段10は、ガイドレール11と、ネジ軸12と、モータ13と、それらが取り付けられたフレーム(図示せず)とを有する。 ガイドレール11は、成形ドラム2の軸線と平行に配置される。 ネジ軸12は、ガイドレール11の上方に、かつ、ガイドレール11に平行に配置される。 モータ13の回転軸13Aは、ネジ軸12と平行に配置される。 ネジ軸12は、フレームにより回転自在に支持される。 ネジ軸12には、従動プーリ14が固定される。 駆動プーリ15は、モータ13の回転軸13Aに固定される。 無端状のベルト16が、従動プーリ14と駆動プーリ15とに架け渡される。 移動手段10は、駆動プーリ15、ベルト16及び従動プーリ14により、モータ13の回転動力をネジ軸12に伝達する。 これにより、ネジ軸12を軸線回りの両方向に所定速度で回転させる。

    移動手段10は、可動部材17と、ピストン・シリンダ機構18と、首振り機構19とを有する。 可動部材17は、ネジ軸12に取り付けられている。 ピストン・シリンダ機構18は、可動部材17の側面に固定されている。 首振り機構19は、ピストンロッド18Pの先端(下端)に取り付けられている。 接合ユニット30は、首振り機構19に取り付けられている。 可動部材17は、ネジ軸12が貫通するネジ孔と、ガイドレール11が貫通する案内孔とを有する。 可動部材17は、上記したネジ軸12の回転により、ガイドレール11に案内されて、成形ドラム2の軸線方向に所定速度で移動する。 ピストン・シリンダ機構18のピストンロッド18Pは、成形ドラム2の半径方向に沿って、かつ、成形ドラム2の軸線に向けて配置されている。 ピストン・シリンダ機構18は、ピストンロッド18Pをシリンダ18Sの内外に移動させて、首振り機構19を移動させる。 これにより、接合ユニット30が、タイヤ構成部材90に接近し、又は、タイヤ構成部材90から離間する。 また、移動手段10は、接合ユニット30を、接合するタイヤ構成部材90の端部に所定圧力で押し付ける。 移動手段10は、モータ13によりネジ軸12を回転させて、接合ユニット30をタイヤ構成部材90の端部に沿って移動させる。

    接合ユニット30は、後述するように、押さえローラ32、一対の接合ローラ40、補強ローラ50、及び、巻込防止部材70を備える。 移動手段10は、接合ユニット30と一体に、ローラ32、40、50及び巻込防止部材70を、タイヤ構成部材90の端部に押し付けて端部に沿って移動させる。 ローラ32、40、50は、タイヤ構成部材90の端部に沿って転動する。 接合ユニット30は、固定部材60と、枠体31とを有する。 固定部材60は、首振り機構19に固定されている。 枠体31は、固定部材60の下面に取り付けられて、タイヤ構成部材90の外周に沿って配置される。 固定部材60と枠体31は、移動手段10により一体に移動する。 接合ユニット30は、枠体31に設けられたローラ32、40、50と巻込防止部材70によりタイヤ構成部材90の端部を接合する。 首振り機構19が微小角度の首振りをすることで、接合ユニット30の配置角度が変化する。 これにより、接合ユニット30は、タイヤ構成部材90を法線方向に押圧する。

    図2は、接合中の接合ユニット30の平面図である。 図2では、接合ユニット30の要部を図1の矢印X方向から見て示している。 図2に示す接合ユニット30では、固定部材60(図2では点線で示す)を透視して枠体31側の構成を示す。 図2には、接合ユニット30付近のタイヤ構成部材90も示している。 図2内で、接合前のタイヤ構成部材90の両端部91、92を左方側に示す。 両端部91、92間には、僅かな間隙Rが設けられている。 図2内で、タイヤ構成部材90の接合部93を右方側に示す。 接合部93は、接合ユニット30の移動により接合された部分である。
    接合ユニット30は、図示のように、一対の接合ローラ40(40A、40B)と、巻込防止部材70と、押さえローラ32と、補強ローラ50とを有する。 一対の接合ローラ40は、接合ユニット30に少なくとも1組み設けられる。 巻込防止部材70は、タイヤ構成部材90が一対の接合ローラ40に巻き込まれるのを防止する。

    押さえローラ32、一対の接合ローラ40、及び、補強ローラ50は、接合ユニット30の移動方向S(接合方向)に沿って配置されている。 移動方向Sは、タイヤ構成部材90の接合中における接合ユニット30の移動する方向である。 押さえローラ32、一対の接合ローラ40、及び、補強ローラ50は、移動方向Sの前方から後方に順に配置されている。 押さえローラ32と補強ローラ50は、接合ローラ40に対して、移動方向Sの前方と後方に配置される。 接合ローラ40は、押さえローラ32と補強ローラ50に挟まれる。 ローラ32、40、50は、枠体31内に配置され、それぞれ軸部材33、34、35により軸線回りに回転自在に支持されている。 軸部材33、34、35は、枠体31に取り付けられ、軸受け(図示せず)を介して、ローラ32、40、50を支持する。 接合ユニット30は、一対の接合ローラ40を移動方向Sに沿って複数組み(ここでは2組み)有する。 また、全ての一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方に、それぞれ巻込防止部材70を設けている。 巻込防止部材70は、接合ローラ40と押さえ部材32の間に配置され、前後の接合ローラ40の間にも配置される。

    押さえローラ32の外周面は、凹曲面状をなす鼓状に形成されている。 押さえローラ32の軸線方向は、成形ドラム2の軸線方向に直交する方向に配置される。 その状態で、押さえローラ32は、軸部材33に支持されている。 押さえローラ32は、接合ローラ40とともにタイヤ構成部材90の両端部91、92に押し付けられる。 押さえローラ32の接触範囲で、端部91、92は、押さえローラ32と成形ドラム2の間に挟まれる。 押さえローラ32は、端部91、92を押さえる。 その際、押さえローラ32は、比較的低い圧力でタイヤ構成部材90を押さえる。 これにより、端部91、92の浮き上がりを防止する。 押さえローラ32と接合ローラ40は、タイヤ構成部材90の端部91、92上を転動する。 接合ユニット30は、押さえローラ32により両端部91、92を押さえて、一対の接合ローラ40により端部91、92同士を順次接合する。

    一対の接合ローラ40は、円筒状をなす。 一対の接合ローラ40の一端部が、それぞれ軸部材34(34A、34B)により支持されている。 一対の接合ローラ40は、タイヤ構成部材90の接合部93を中心として対称に配置される。 一対の接合ローラ40の軸線は、接合部93側(内側)から外側に向かって、それぞれ移動方向Sの後方(図2では右方)に傾斜するように配置されている。 この接合ローラ40では、軸線の角度Yが、比較的小さい所定角度(例えば、5〜30°の角度)をなす。 角度Yは、接合部93に直交する方向に対する軸線の角度である。 一対の接合ローラ40において、両軸線同士の交点は、接合部93上に位置する。 一対の接合ローラ40は、互いの対向する縁部に、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起41(41A、41B)を有する。 突起41は、一対の接合ローラ40の縁部に沿って等間隔に形成される。 一対の接合ローラ40には、突起41と、突起41間の凹みとが、周方向に交互に、かつ、同一ピッチで設けられている。 突起41と凹みは、一対の接合ローラ40の周方向に沿って互い違いに配置される。 一方の接合ローラ40の突起41は、他方の接合ローラ40の突起41間(凹み)に入り込む。 一対の接合ローラ40は、突起41が互いに噛み合うことで、同期して等速度で回転する。

    図3は、1つの接合ローラ40を半径方向外側から見た正面図である。 図3では、接合ローラ40の一部(図の上方部)を断面で示している。
    接合ローラ40には、図示のように、突条Tが形成されている。 突条Tは、接合ローラ40の周方向に延びる環状(又は螺旋状)に形成される。 突条Tは、接合ローラ40の外周に複数並列して形成される。 接合ローラ40の断面形状は、複数の突出部が並んだ鋸歯状に形成される。 この突条Tでは、突起41側の側面が接合ローラ40の軸線方向と直交し、他方側の側面が所定角度で傾斜する。 突条Tは、断面三角形状に形成され、突起41を含む接合ローラ40の外周の全体に配置される。 突条Tは、タイヤ構成部材90の端部91、92に押し付けられる。 接合ローラ40は、突条Tにより、端部91、92の所定範囲を押圧する。

    接合装置1は、移動手段10(図1参照)により接合ユニット30を移動させる。 また、移動手段10により、押さえローラ32(図2参照)をタイヤ構成部材90の両端部91、92に押し付ける。 接合装置1は、接合ローラ40A、40Bを、それぞれ端部91、92に押し付ける。 接合ローラ40A、40Bは、間隙Rを中心として対称に押し付けられる。 その状態で、接合ユニット30を端部91、92に沿って移動方向Sに移動させる。 これにより、逆方向に傾斜した接合ローラ40A、40Bを同期して各端部91、92上を転動させる。

    接合ローラ40A、40Bの転動に伴い、接合ローラ40A、40Bの突条Tからタイヤ構成部材90に力が加えられる。 タイヤ構成部材90には、例えば、突条Tに直交する方向の力が加えられる。 このようにして、タイヤ構成部材90の端部91、92に、互いに接近する方向の力が作用する。 この力で、両端部91、92が互いに引き寄せられ、間隙Rを消滅させながら突き合わされる。 端部91、92の端面は、接合ローラ40A、40Bから加えられる圧力で圧着する。 同時に、接合ローラ40A、40Bの噛み合う突起41A、41Bから端部91、92に交互に力が作用する。 端部91、92の表面は、交互に相手側に向かって変形して継ぎ合わされる。 これにより、端部91、92同士が接合される。

    図4は、接合後のタイヤ構成部材90の接合部93付近を示す模式図である。 図4Aは、接合部93の斜視図である。 図4Bは、図4AのV−V線矢視断面図である。
    図示のように、タイヤ構成部材90は、複数の有機繊維コードCを有する。 端部91、92の接合により、表面側(図4では上側)のゴム93Wが、突起41A、41Bにより部分的に引き伸ばされる。 ゴム93Wは、交互に端部91、92の表面まで引き伸ばされる。 接合部93は、内側(図4では下側)では直線的に圧着される。 これに対し、接合部93は、表面側では波状をなして接合される。 表面側の端部91、92は、交互に相手側の表面に重なり合う。

    このように、接合装置1は、一対の接合ローラ40(図2参照)を、間隙Rを挟んで、接合するタイヤ構成部材90の各端部91、92に押し付ける。 また、一対の接合ローラ40を、それぞれタイヤ構成部材90の対向する各端部91、92上を転動させる。 この転動に伴い、一対の接合ローラ40は、両端部91、92を互いに引き寄せながら端部91、92同士(両端面)を突き合わせて接合する。 タイヤ構成部材90は、連続して接合されて筒状に形成される。 その際、接合装置1は、移動手段10で前後2組みの接合ローラ40を連動して転動させる。 2組みの接合ローラ40が連続して同様の接合動作を実行することで、端部91、92が強く接合される。

    接合装置1は、接合ローラ40による接合に続けて、補強ローラ50(図2参照)により、タイヤ構成部材90の接合部93を押圧する。 補強ローラ50は、円柱状に形成されて軸部材35により支持される。 補強ローラ50は、押さえローラ32及び一対の接合ローラ40とともに、タイヤ構成部材90の両端部91、92に押し付けられる。 補強ローラ50は、接合ユニット30の移動に伴い、一対の接合ローラ40の後方に続いて移動方向Sに転動する。 補強ローラ50は、接合された両端部91、92を押圧して端部91、92同士の接合を補強する。

    補強ローラ50の外周面51には、ローレット加工により、傾斜した複数の凹溝が交差して設けられている。 補強ローラ50の外周面51は、複数の凹溝により、ゴムとの摩擦力が大きい粗面(凹凸面)に形成されている。 補強ローラ50は、転動時に、外周面51により、接合されたタイヤ構成部材90の両端部91、92(接合部93)を押圧する。 同時に、補強ローラ50は、外周面51により、突き合わされた両端部91、92を摩擦する。 補強ローラ50の押圧の力で、タイヤ構成部材90の両端部91、92を、互いに相手側に向けて膨出するように変形させる。 これにより、両端部91、92を、より強く圧着させる。 同時に、補強ローラ50は、外周面51により、両端部91、92の接合界面を磨り潰すようにして、端部91、92同士の接合を順次補強する。 これにより、端部91、92同士を強固に接合させる。

    接合装置1は、補強ローラ50を内部(又は、外部)から加熱する加熱手段(図示せず)を備えている。 接合装置1は、加熱手段により、補強ローラ50の外周面51を所定温度(ここでは、70〜100℃)に加熱する。 補強ローラ50は、タイヤ構成部材90の両端部91、92を加熱する。 これにより、補強ローラ50による接合を補強する効果を高くする。 端部91、92同士は、より強固に、高い接合強度で接合する。

    次に、接合ユニット30の側方部分に設けられた構成について説明する。 また、固定部材60に設けられた構成についても説明する。 ただし、ローラ32、40、50の両側で、接合ユニット30は同様に構成されている。 そのため、以下では、接合ユニット30の一方の側方部分(図2の下方部分)を例に説明する。
    図5は、接合ユニット30の要部を示す側面図である。 図5では、接合ユニット30を図2の矢印Z方向から見て示している。 図5に示す接合ユニット30は、ローラ32、40、50がタイヤ構成部材90から離間した状態にある。

    ローラ32、40、50の軸部材33、34、35は、図示のように、断面矩形状の角棒状をなし、枠体31の側面を貫通する。 軸部材33、34、35は、枠体31内から、枠体31の外側(図5では紙面手前側)に向けて突出している。 移動方向Sの後方側に位置する一対の接合ローラ40(以下、固定接合ローラ40Fという)では、軸部材34が枠体31の貫通孔内に固定されている。 そのため、固定接合ローラ40Fは、枠体31と一体に移動する。

    前方側に位置する接合ローラ40(以下、変位接合ローラ40Dという)、押さえローラ32、及び、補強ローラ50では、軸部材33、34、35が、案内孔36、37、38内に挿入されている。 案内孔36、37、38は、矩形状をなし、枠体31の側面を貫通する。 軸部材33、34、35は、案内孔36、37、38に案内されて、案内孔36、37、38内を長手方向(図5では上下方向)に変位する。 また、軸部材33、34、35は、案内孔36、37、38内に係止される。 軸部材33、34、35は、姿勢と枠体31からの突出長さを変化させずに案内孔36、37、38内で変位する。 軸部材33、34、35は、圧力手段61、62、63により、変位方向の一方向(図5では下方向)に向かって押される。 圧力手段61、62、63は、固定部材60の側部に固定され、軸部材33、34、35の枠体31から突出した部分を押す。

    圧力手段61、62、63は、例えば、プランジャ、又は、弾性部材(バネ等)からなる。 プランジャは、内部のバネによりピン状の加圧部材を外部に向かって押す。 ここでは、圧力手段61、62、63は、プランジャからなり、固定部材60に下方に向けて配置される。 圧力手段61、62、63は、加圧部材61A、62A、63Aにより、軸部材33、34、35に下方向の圧力を常に付加する。 これにより、軸部材33、34、35を案内孔36、37、38内の最も下側に位置させる。 圧力手段61、62、63は、移動手段10がローラ32、40、50をタイヤ構成部材90に押し付ける力よりも弱い力で、軸部材33、34、35を押す。 ローラ32、40D、50がタイヤ構成部材90に押し付けられると、圧力手段61、62、63は、軸部材33、34、35を案内孔36、37、38内で上方向に変位させる。 圧力手段61、62、63は、軸部材33、34、35を案内孔36、37、38内で変位させて、ローラ32、40D、50を変位させる。 ローラ32、40D、50は、移動手段10がタイヤ構成部材90に押し付ける固定接合ローラ40Fを基準に変位する。 圧力手段61、62、63は、固定接合ローラ40Fを基準に、ローラ32、40D、50を、タイヤ構成部材90の表面の凹凸に応じて変位させる。

    このように、圧力手段61、62、63は、転動するローラ32、40D、50をタイヤ構成部材90の端部91、92に押し付けつつ変位させる。 圧力手段61、62、63は、ローラ32、40D、50を端部91、92の凹凸に追従するように変位させる。 従って、圧力手段61、62、63は、ローラ32、40D、50を変位させる変位手段64、65、66を構成する。 変位手段64、65、66により、固定接合ローラ40F以外のローラ32、40D、50は、枠体31と一体に移動しつつ変位する。 ローラ32、40D、50は、それぞれ独立して、かつ、固定接合ローラ40Fからも独立して変位する。 接合装置1は、変位手段64、65、66により、押さえローラ32、変位接合ローラ40D、及び、補強ローラ50を、それぞれの押圧位置のタイヤ構成部材90の凹凸に応じて変位させる。 これにより、ローラ32、40D、50を、端部91、92の凹凸に追従させる。 また、接合装置1は、ローラ32、40D、50を、端部91、92に接触した状態(押し付けた状態)で転動させる。

    なお、タイヤ構成部材90の端部91、92から離した状態で、一対の固定接合ローラ40Fは、その他のローラ32、40D、50と、ずらして配置される。 一対の固定接合ローラ40Fは、移動手段10による押し付け方向の逆側(図5では上側)にずらして配置される。 そのため、固定接合ローラ40Fは、移動手段10の押し付けにより、他のローラ32、40D、50が端部91、92に接触して変位した後に、端部91、92に接触する。 また、固定接合ローラ40Fは、移動手段10の圧力により、相対的に強い力で端部91、92に押し付けられる。

    他のローラ32、40D、50は、圧力手段61、62、63による圧力に応じて、相対的に弱い力でタイヤ構成部材90の端部91、92に押し付けられる。 その際、押さえローラ32は、端部91、92を押さえて浮き上がりを防止できればよいため、比較的弱い力で押し付けられる。 変位接合ローラ40Dは、端部91、92を下側の部材に密着させずに引き寄せられるように、比較的弱い力で押し付けられる。 補強ローラ50は、端部91、92同士の接合を確実に補強するため、比較的強い力で押し付けられる。 それぞれの押し付け力に応じて、各圧力手段61、62、63の圧力が設定される。

    本実施形態の接合装置1は、接合ユニット30に、上記した巻込防止部材70を備えている。 巻込防止部材70は、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方に、それぞれ配置されている。 巻込防止部材70は、タイヤ構成部材90の端部91、92を押さえ付けながら接合ユニット30と一体に移動する。 巻込防止部材70は、端部91、92が、転動する一対の接合ローラ40の間や接合ローラ40に巻き込まれるのを防止する。 また、巻込防止部材70は、タイヤ構成部材90が一対の接合ローラ40間の突起41に噛み込まれるのも防止する。

    巻込防止部材70は、所定形状に形成された板状部材からなり、枠体31から下方に向けて配置されている。 巻込防止部材70は、枠体31側の基部71と、タイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる押さえ部72とを有する。 押さえ部72は、断面三角形状をなし、基部71の下端から移動方向Sの後方に向かって配置されている。 また、押さえ部72は、接合ローラ40の外周に沿って配置されている。 押さえ部72の下端面(押さえ面)は、タイヤ構成部材90に押し付けられる。 押さえ部72の下端面は、滑らかな平面状に形成されて、接合ローラ40の下端に合わせて配置される。

    巻込防止部材70は、長手方向(図2参照)の中央部で逆方向に折り曲げられて、一対の接合ローラ40と平行に配置されている。 巻込防止部材70は、接合ローラ40の移動方向Sの前方の全体に配置されている。 押さえ部72(図5参照)は、巻込防止部材70の下端の全体に形成されている。 押さえ部72は、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方に配置されるとともに、一対の接合ローラ40に近接して配置されている。 押さえ部72と接合ローラ40の外周との間には、所定間隔の隙間が開けられる。 その状態で、押さえ部72は、接合ローラ40の外周に沿って配置される。 押さえ部72は、一対の接合ローラ40とともにタイヤ構成部材90に押し付けられる。 巻込防止部材70は、押さえ部72により、一対の接合ローラ40の外周に沿ってタイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる。

    ここでは、一方(変位接合ローラ40Dの前方)の巻込防止部材70は、基部71に続く連結片73を有する。 連結片73は、枠体31の側方で、変位接合ローラ40Dの軸部材34に取り付けられる。 そのため、一方の巻込防止部材70は、変位接合ローラ40Dと一体に変位する。 他方(固定接合ローラ40Fの前方)の巻込防止部材70では、基部71が枠体31に固定されている。 そのため、他方の巻込防止部材70は、固定接合ローラ40Fと同様に、接合ユニット30内での位置が固定されている。 このように、巻込防止部材70は、それぞれ組み合わされた一対の接合ローラ40との位置関係が維持される。 巻込防止部材70は、接合ローラ40の移動方向Sの前方で、接合ローラ40とともにタイヤ構成部材90に接触する。

    巻込防止部材70の押さえ部72は、一対の接合ローラ40のタイヤ構成部材90に対向する部分(図5では下側部分)に重なるように配置されている。 即ち、押さえ部72は、一対の接合ローラ40とタイヤ構成部材90との間に配置され、一対の接合ローラ40とタイヤ構成部材90との間の間隙に入り込む。 タイヤ構成部材90の法線方向(図5の矢印N方向)から見たときに、押さえ部72は、一対の接合ローラ40に隠れる。 また、巻込防止部材70の押さえ部72は、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方近傍に配置される。 接合ローラ40の外周から押さえ部72までの移動方向Sの距離をKとする。 前方近傍の近傍とは、Kが5mm以内であり、かつ、押さえ部72が接合ローラ40に接触しない位置のことをいう。 ここでは、押さえ部72と接合ローラ40との間の隙間(距離K)が1mm程度になるように、押さえ部72が配置される。

    図6は、一対の接合ローラ40によりタイヤ構成部材90の端部91、92を接合する状態を示す図である。 図6では、1つの接合ローラ40と巻込防止部材70の押さえ部72を模式的に側面図で示している。 タイヤ構成部材90の表面部分は、断面図で示す。
    巻込防止部材70は、上記したように、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方近傍で、タイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる押さえ部72を有する。 巻込防止部材70は、押さえ部72により、接合ローラ40が接合するタイヤ構成部材90の両端部91、92を、接合ローラ40に接触する前に押さえる。 巻込防止部材70は、端部91、92の浮き上がりや表面の凸部95を押さえて端部91、92を均す。 巻込防止部材70は、両端部91、92を比較的平坦な状態で一対の接合ローラ40に接触させる。

    一対の接合ローラ40は、巻込防止部材70に続いて端部91、92上を転動して、端部91、92同士を順に接合する。 その際、一対の接合ローラ40は、タイヤ構成部材90を巻き込むことなく転動する。 凸部95を、一対の接合ローラ40の突起41間に噛み込むこともない。 このように、巻込防止部材70は、一対の接合ローラ40とともに移動しつつ接合ローラ40の移動方向S(進行方向)前方のタイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる。 これにより、巻込防止部材70は、タイヤ構成部材90の接合時に、両端部91、92の一対の接合ローラ40への巻き込みを防止する。

    次に、接合装置1により、ゴムで形成されたタイヤ構成部材90の端部91、92同士を接合する手順について説明する。 また、端部91、92同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材90を製造する製造方法について説明する。 以下の手順や動作は、接合装置1が備える制御装置(図示せず)により制御されて実行される。 制御装置は、例えばコンピュータからなる。 制御装置は、接続手段を介して装置各部と接続されている。 制御装置は、装置各部を制御して接合のための動作を実行させる。

    タイヤ構成部材90(図1参照)を接合するときには、まず、円筒状の部材(インナーライナ5等)を成形ドラム2の外周に配置する。 その後、タイヤ構成部材90を、回転する成形ドラム2の外周に1周巻き付ける。 タイヤ構成部材90の両端部91、92は、移動手段10による接合ユニット30の押し付け位置に配置する。 成形ドラム2で、端部91、92同士を対向させて支持する。 次に、接合装置1は、移動手段10により、一方(図1では左方)の接合ユニット30を、成形ドラム2の中央部CLで下降させる。 また、端部91、92(図2参照)に、ローラ32、40、50と巻込防止部材70を所定圧力で押し付ける。

    続いて、接合ユニット30を成形ドラム2の軸線方向外側に移動させる。 ローラ32、40、50と巻込防止部材70は、タイヤ構成部材90の端部91、92に沿って一体に移動する。 これにより、押さえローラ32と一対の接合ローラ40を、接合するタイヤ構成部材90の対向する各端部91、92上を移動方向Sに転動させる。 一対の接合ローラ40により、両端部91、92を互いに引き寄せて、端部91、92同士を突き合わせて接合する。 同時に、巻込防止部材70により、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方のタイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえて、両端部91、92の一対の接合ローラ40への巻き込みを防止する。 その際、巻込防止部材70は、押さえ部72により、一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方近傍に位置するタイヤ構成部材90を押さえる。 また、押さえ部72は、一対の接合ローラ40の外周に沿って、タイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる。

    接合装置1は、加熱した補強ローラ50も転動させる。 補強ローラ50により、突き合わせた両端部91、92を加熱しながら押圧して、上記のように端部91、92同士の接合を補強する。 次に、接合装置1は、一方の接合ユニット30が所定距離移動したときに、他方(図1では右方)の接合ユニット30を成形ドラム2の中央部CLで下降させる。 接合装置1は、ローラ32、40、50を接合済みの端部91、92に押し付ける。 続いて、一対の接合ユニット30を逆方向に移動させる。 一対の接合ユニット30は、成形ドラム2の軸線方向外側に向かって同じ速度で移動させる。 これにより、ローラ32、40、50を端部91、92に沿って転動させ、端部91、92同士を全体に亘って接合する。 その後、接合したタイヤ構成部材90に他のタイヤ構成部材を配置し、所定形状及び構造の未加硫タイヤを成形する。 未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤを製造する。

    以上説明したように、この接合装置1では、巻込防止部材70により、タイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえる。 巻込防止部材70により、端部91、92が一対の接合ローラ40に巻き込まれるのを防止できる。 特に、比較的薄く、剛性が低いタイヤ構成部材90(例えば、有機繊維コードCを有するカーカスプライ)でも、接合ローラ40への巻き込みと、一対の接合ローラ40間への噛み込みを確実に防止できる。 そのため、タイヤ構成部材90のゴムが破れてテキスタイルが解けることがない。 有機繊維コードCが接合ローラ40に巻き付くこともない。 これに伴い、接合後のタイヤ構成部材90に高い品質を確保できる。 接合ローラ40から有機繊維コードCを取り除く作業も不要となるため、タイヤ構成部材90の接合を連続して行える。 その結果、接合時の手間や時間が削減されるため、接合作業の効率を向上できる。

    従って、本実施形態によれば、タイヤ構成部材90の端部91、92同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部91、92が一対の接合ローラ40に巻き込まれるのを防止できる。 また、接合作業の効率を向上させることができる。 巻込防止部材70により両端部91、92を押さえて、一対の接合ローラ40により端部91、92を接合する。 そのため、端部91、92同士を一様かつ精度よく接合できる。 薄いタイヤ構成部材90であっても、充分な強度で端部91、92同士を接合できる。 巻込防止部材70の押さえ部72により、接合ローラ40の移動方向Sの前方近傍で両端部91、92を押さえると、接合動作中の接合ローラ40に対して、適切かつ近接した位置で両端部91、92を押さえることができる。 これにより、端部91、92が一対の接合ローラ40に巻き込まれるのをより確実に防止できる。 端部91、92同士の接合精度もより向上できる。

    ここで、タイヤ構成部材90の剛性が低いときには、タイヤ構成部材90の端部91、92を成形ドラム2の外周に直線的に配置するのが難しくなる。 このように端部91、92を正確に配置できないときでも、両端部91、92を巻込防止部材70により予め押さえて、端部91、92を、位置や形状を均した状態で一対の接合ローラ40に接触させる。 そのため、接合する端部91、92の状態が同等に維持され、一対の接合ローラ40で端部91、92を確実に接合できる。 また、一対の接合ローラ40がタイヤ構成部材90に接触する面積を充分に確保できるため、端部91、92のバラツキの影響も受け難くなる。 従って、タイヤ構成部材90を適宜接合できる。

    この接合装置1では、接合ユニット30により、成形ドラム2上でも、タイヤ構成部材90の端部91、92を確実に接合できる。 そのため、接合装置1は、成形ドラム2に巻き付けたタイヤ構成部材90を接合するのに好適である。 接合装置1を成形ドラム2で使用するときに、大きな効果が得られる。 タイヤ構成部材90が、上記と異なる種類のカーカスプライや、カーカスプライ以外の部材であるときでも、接合装置1を使用することで、端部91、92同士を、一対の接合ローラ40へ巻き込まずに確実に接合できる。

    巻込防止部材70により、一対の接合ローラ40の外周に沿ってタイヤ構成部材90の両端部91、92を押さえるときには、端部91、92を接合ローラ40に接触する前に確実に押さえることができる。 また、巻込防止部材70が押さえる範囲の全体で、同程度の巻込防止効果が得られるため、端部91、92の接合ローラ40への巻き込みも、より確実に防止できる。 その際、巻込防止部材70は、接合ローラ40と平行に配置するのが望ましい。 ただし、巻込防止部材70と接合ローラ40との間に所定間隔の隙間を確保できれば、巻込防止部材70を接合ローラ40と平行にしなくてもよい。

    なお、本実施形態では、一対の接合ローラ40を前後に2組み配置したが、一対の接合ローラ40を、1組み、又は、3組み以上設けることもできる。 一対の接合ローラ40を移動方向Sに沿って複数組み設けるときには、タイヤ構成部材90の端部91、92同士を確実、強固に接合できる。 また、複数組みの一対の接合ローラ40を設けるときには、全ての一対の接合ローラ40の移動方向Sの前方に、それぞれ巻込防止部材70を設けるのが望ましい。 このようにすることで、一対の接合ローラ40毎に前方の端部91、92を押さえられるため、端部91、92の巻き込みを一層確実に防止できる。 併せて、巻込防止部材70による上記した各効果も、一対の接合ローラ40毎に得られる。 ただし、移動方向Sの最前方に位置する一対の接合ローラ40は、最初に端部91、92の接合動作を行うため、巻込防止部材70により両端部91、92を押さえる必要性が最も大きい。 そのため、複数組みの一対の接合ローラ40に対しては、巻込防止部材70を、少なくとも移動方向Sの最前方に位置する一対の接合ローラ40に設けるようにしてもよい。

    巻込防止部材70を板状部材から構成することで、巻込防止部材70の加工が容易になる。 板状の巻込防止部材70では、両端部91、92を確実に押さえられるとともに、表面のゴムが損傷するのも抑制できる。 これに対し、巻込防止部材70は、端部91、92の接合ローラ40への巻き込みを防止できる他の部材により構成することもできる。 巻込防止部材70は、板状部材以外に、例えば櫛歯状部材、小径のローラ、又は、太い線状部材により構成することもできる。

    以上、成形ドラム2上でタイヤ構成部材90を接合する例を説明した。 これに対し、接合装置1を使用することで、成形ドラム2以外の支持体上でも、同様にタイヤ構成部材90を接合できる。 例えば、接合装置1により、平面状の支持部材やコンベヤ上でもタイヤ構成部材90を接合できる。

    1・・・タイヤ構成部材の接合装置、2・・・成形ドラム、5・・・インナーライナ、10・・・移動手段、11・・・ガイドレール、12・・・ネジ軸、13・・・モータ、14・・・従動プーリ、15・・・駆動プーリ、16・・・ベルト、17・・・可動部材、18・・・ピストン・シリンダ機構、19・・・首振り機構、30・・・接合ユニット、31・・・枠体、32・・・押さえローラ、33、34、35・・・軸部材、36、37、38・・・案内孔、40・・・接合ローラ、41・・・突起、50・・・補強ローラ、51・・・外周面、60・・・固定部材、61、62、63・・・圧力手段、64、65、66・・・変位手段、70・・・巻込防止部材、71・・・基部、72・・・押さえ部、73・・・連結片、90・� ��・タイヤ構成部材、91、92・・・端部、93・・・接合部、95・・・凸部、C・・・有機繊維コード、CL・・・中央部、R・・・間隙、T・・・突条。

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