(57)【要約】【課題】帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を成形ドラムの外周面の所定位置にしっかりと固定でき、様々な仕様の成形ドラムに適用することができる汎用性が高い筒状部材の製造装置および方法を提供する。【解決手段】保持ユニット６の対向配置されたアーム８と突出部９との間に成形ドラム２の幅方向一方側の縁部を挿入し、互いの離間距離を小さくする方向にアーム８と突出部９を近接機構１０によって近接させることにより、成形ドラム２の外周面２ａに配置された帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆを、アーム８と突出部９との間に挟んだ状態でアーム８によって押圧して外周面２ａに保持して保持ユニット６を成形ドラム２に装着し、この保持ユニット６を成形ドラム２とともにドラム軸３を中心にして回転させて、帯状ゴム部材Ｒを外周面２ａに巻き付けて筒状に成形する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫の帯状ゴム部材が外周面に巻き付けられる成形ドラムと、前記外周面に前記帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を保持して前記成形ドラムに対して着脱自在の保持ユニットを有する保持機とを備えた筒状部材の製造装置において、
前記保持ユニットが、対向配置されたアームおよび突出部と、前記アームと前記突出部とを近接させる近接機構とを有し、前記成形ドラムに前記保持ユニットが装着される際に前記アームと前記突出部との間に前記成形ドラムの幅方向一方側の縁部が挿入されて、互いの離間距離を小さくする方向に近接させた前記アームと前記突出部との間に前記外周面に配置された前記一端部を挟んで、前記アームにより前記一端部を押圧して前記外周面に保持する構成にして、前記保持ユニットを前記成形ドラムとともにドラム軸を中心にして回転可能にしたことを特徴とする筒状部材の製造装置。
【請求項２】
前記アームと前記突出部との間に介在して、予め設定された互いの最小限離間距離を確保するストッパを有する請求項１に記載の筒状部材の製造装置。
【請求項３】
前記近接機構が前記アームと前記突出部との離間距離を常時小さくする方向に付勢する付勢部材である請求項１または２に記載の筒状部材の製造装置。
【請求項４】
前記成形ドラムが膨張する成形ブラダを前記外周面に有する仕様である請求項１〜３のいずれかに記載の筒状部材の製造装置。
【請求項５】
前記一端部を押圧する前記アームの当接面が、前記一端部の押圧される表面形状と同じ形状に形成されている、或いは、前記一端部の押圧される表面形状と同じ形状に形成された着脱自在なアタッチメントになっている請求項１〜４のいずれかに記載の筒状部材の製造装置。
【請求項６】
成形ドラムの外周面に未加硫の帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を、前記成形ドラムに対して着脱自在の保持ユニットを前記成形ドラムに装着することで、保持した状態にして前記成形ドラムを回転させることにより、前記帯状ゴム部材を前記外周面に巻き付けて筒状に成形する筒状部材の製造方法において、
前記保持ユニットの対向配置されたアームと突出部との間に前記成形ドラムの幅方向一方側の縁部を挿入し、互いの離間距離を小さくする方向に前記アームと前記突出部を近接させることにより、前記外周面に配置された前記一端部を前記アームにより押圧して前記外周面に保持して前記保持ユニットを前記成形ドラムに装着し、この保持ユニットを前記成形ドラムとともにドラム軸を中心にして回転させることを特徴とする筒状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状部材の製造装置および方法に関し、さらに詳しくは、様々な仕様の成形ドラムであっても、帯状ゴム部材を巻き付けて筒状に成形する際に、帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を成形ドラムの外周面の所定位置にしっかりと固定できる汎用性が高い筒状部材の製造装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では、未加硫の帯状ゴム部材を用いてトレッドゴム、サイドゴム等の様々な筒状部材が製造される。これら筒状部材を製造する際には例えば、帯状ゴム部材を成形ドラムの外周面に巻き付けて筒状に成形する。この際に、成形ドラムの外周面に埋設された吸着パッドによって帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を吸引保持、固定する方法がある。しかしながら、成形ドラムの仕様によっては吸着パッドを装備できない場合もある。
【０００３】
帯状ゴム部材を成形ドラムの外周面に巻き付ける他の手段として、両端に磁石を有する細長い固定部材を磁力によって成形ドラムに着脱自在にした保持装置が提案されている（特許文献１の段落００１８〜００１９、図４、図５等参照）。この保持装置では、成形ドラムに装着された固定部材と成形ドラムの外周面との間に帯状ゴム部材の一端部が挟まれて保持される。固定部材は成形ドラムに装着されたまま成形ドラムとともに回転する。固定部材（保持装置）は成形ドラムとは別体なので様々な成形ドラムに適用することが可能である。しかし、成形ドラムに対して固定部材を磁力によって装着するので、帯状ゴム部材を成形ドラムの外周面に強固に固定できないことがあり、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５１８６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、様々な仕様の成形ドラムであっても、帯状ゴム部材を巻き付けて筒状に成形する際に帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を成形ドラムの外周面の所定位置にしっかりと固定できる汎用性が高い筒状部材の製造装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の筒状部材の製造装置は、未加硫の帯状ゴム部材が外周面に巻き付けられる成形ドラムと、前記外周面に前記帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を保持して前記成形ドラムに対して着脱自在の保持ユニットを有する保持機とを備えた筒状部材の製造装置において、前記保持ユニットが、対向配置されたアームおよび突出部と、前記アームと前記突出部とを近接させる近接機構とを有し、前記成形ドラムに前記保持ユニットが装着される際に前記アームと前記突出部との間に前記成形ドラムの幅方向一方側の縁部が挿入されて、互いの離間距離を小さくする方向に近接させた前記アームと前記突出部との間に前記外周面に配置された前記一端部を挟んで、前記アームにより前記一端部を押圧して前記外周面に保持する構成にして、前記保持ユニットを前記成形ドラムとともにドラム軸を中心にして回転可能にしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の筒状部材の製造方法は、成形ドラムの外周面に未加硫の帯状ゴム部材の巻き付け始点となる一端部を、前記成形ドラムに対して着脱自在の保持ユニットを前記成形ドラムに装着することで、保持した状態にして前記成形ドラムを回転させることにより、前記帯状ゴム部材を前記外周面に巻き付けて筒状に成形する筒状部材の製造方法において、前記保持ユニットの対向配置されたアームと突出部との間に前記成形ドラムの幅方向一方側の縁部を挿入し、互いの離間距離を小さくする方向に前記アームと前記突出部を近接させることにより、前記外周面に配置された前記一端部を前記アームにより押圧して前記外周面に保持して前記保持ユニットを前記成形ドラムに装着し、この保持ユニットを前記成形ドラムとともにドラム軸を中心にして回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、成形ドラムとは着脱自在の保持ユニットを、そのアームと突出部との間に成形ドラムのドラム幅方向一方側の縁部を挿入し、互いの離間距離を小さくする方向に近接させた前記アームと前記突出部との間に、成形ドラムの外周面に配置された帯状ゴム部材の一端部を挟んだ状態にする。これにより、保持ユニットを成形ドラムに装着しつつ、帯状ゴム部材の一端部をアームにより押圧して成形ドラムの外周面に保持する。そのため、様々な仕様の異なる成形ドラムに適用しても、帯状ゴム部材の一端部を保持ユニットによって成形ドラムの外周面の所定位置にしっかりと固定できる。
【０００９】
そして、成形ドラムを回転させて外周面に帯状ゴム部材を巻き付けている過程では、成形ドラムに装着されている保持ユニットによって、外周面に配置された帯状ゴム部材の一端部を外周面の所定位置に保持、固定し続けることができる。したがって、様々な仕様の成形ドラムに対して、帯状ゴム部材のずれを抑制して筒状に成形することができる高い汎用性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の筒状部材の製造装置を正面視で例示する説明図である。
【図２】図１の製造装置をＡ−Ａ矢視で例示する説明図である。
【図３】図１の保持ユニットを成形ドラムに装着する工程を正面視で例示する説明図である。
【図４】図１の保持ユニットにより帯状ゴム部材の巻き付け始点を成形ドラムの外周面に保持、固定した状態を正面視で例示する説明図である。
【図５】図４の製造装置をＢ−Ｂ矢視で例示する説明図である。
【図６】図５の成形ドラムに帯状ゴム部材を巻き付けている状態を側面視で例示する説明図である。
【図７】成形ドラム上で成形された筒状部材を側面視で例示する説明図である。
【図８】保持ユニットを成形ドラムから取外す工程を正面視で例示する説明図である。
【図９】アームの変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の筒状部材の製造装置および方法を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１２】
図１、図２に例示する本発明の筒状部材の製造装置１（以下、製造装置１という）は、成形ドラム２と保持機５とを備えていて、未加硫の帯状ゴム部材Ｒを図７に例示するように筒状部材Ｃに成形する。筒状部材Ｃとしては、タイヤトレッドゴム、サイドゴムなどタイヤやその他のゴム製品の製造に利用される様々な部材を例示できる。
【００１３】
成形ドラム２はドラム軸３を有する円筒状体であり、フレーム等によって片持ち支持されている。成形ドラム２は少なくも一部が半径方向に拡縮可能になっている。ドラム軸３の一端部は、ドラム軸３を回転駆動するドラム軸駆動モータ４に接続されている。即ち、ドラム軸３は回転駆動する駆動軸になっている。図中の一点鎖線ＣＬはドラム軸３の軸心位置を示している。
【００１４】
この実施形態では、成形ドラム２はその外周面２ａに膨張する成形ブラダ２ｂを有している。通常時は図１に示すように成形ブラダ２ｂは非膨張状態になっていて、必要な時に内部にエアが注入されて外周側に膨張する。
【００１５】
ドラム軸駆動モータ４の作動は制御部１６により制御される。したがって、成形ドラム２の回転および回転停止、回転数（回転角速度）は制御部１６により制御される。
【００１６】
保持機５は成形ドラム２とは分離して別体として設けられている。保持機５は、保持ユニット６と着脱ユニット１２とで構成されている。
【００１７】
保持ユニット６は、成形ドラムに対して着脱自在に構成されている。この保持ユニット６は、ベース７と、ベース７に対向配置されたアーム８および突出部９と、近接機構１０と、ストッパ１１とを有している。ベース７は板状体またはフレーム構造体である。
【００１８】
アーム８および突出部９は、ベース７から成形ドラム２側に突出した部材であって、互いが上下に間隔をあけて配置されている。アーム８および突出部９の少なくとも一方がベース７に対して上下方向にスライド可能になっている。したがって、アーム８のみ、または、突出部９のみ、或いは、アーム８および突出部９をスライド可能に設けることができる。アーム８は突出部９よりも長くなっているが同等の長さにすることもある。
【００１９】
近接機構１０は、アーム８と突出部９との離間距離を小さくする方向に両者の少なくとも一方をスライドさせて近接させる。近接機構１０としては例えば、バネや弾性ゴム等の付勢部材、エアシリンダや油圧シリンダ等のアクチュエータを用いる。
【００２０】
ストッパ１１は、アーム８と突出部９との間に配置されている。アーム８と突出部９が予め設定された最小限離間距離にまで近接すると、両者にストッパ１１が当接して挟まれた状態になる。これに伴い、アーム８と突出部９はそれ以上近接できなくなって、互いの最小限離間距離が確保される。
【００２１】
着脱ユニット１２は、成形ドラム２とはドラム幅方向に間隔をあけて設置されている。着脱ユニット１２は、地盤に立設された支柱１５と、水平方向に延在して支柱１５に設けられた進退機構１４と、進退機構１４によって成形ドラム２に対して進退する係合部１３とを有している。
【００２２】
進退機構１４としては、ロッドを流体圧で進退させるエアシリンダや油圧シリンダ、サーボモータで進退させるサーボ機構等を用いる。進退するロッドの先端部に係合部１３が取り付けられている。
【００２３】
係合部１３は、保持ユニット６に対して係脱自在に係合するものであれば、特に構造は限定されない。この実施形態の係合部１３は、上下に離間して対向配置された板状体を有し、互いの上下間隔を変更する方向に移動可能になっている。それぞれの係合部１３を進退機構１４により移動させてアーム８と突出部９の間に挿入し、アーム８と突出部９を近接させる近接機構１０による力に対抗して互いの係合部１３を離反させる方向に移動させる。これより、アーム８および突出部９と係合部１３とを結合状態にさせることにより、係合部１３と保持ユニット６とを係合させる。係合部１３と保持ユニット６との係合を解除する場合は、係合部１３どうしを近接させる方向に移動させて、アーム８および突出部９と係合部１３とを非結合状態にする。そして、それぞれの係合部１３を進退機構１４により移動させてアーム８および突出部９の間から抜き取る。
【００２４】
以下、本発明の筒状部材の製造方法の手順を説明する。
【００２５】
図２に例示するように、成形ドラム２には平らな状態の帯状ゴム部材Ｒが一端部Ｒｆを先頭にして部材供給機１７によって搬送、供給される。この時、ドラム軸３は回転していない状態である。保持ユニット６は、着脱ユニット１２に保持されていて、成形ドラム２から離反した待機位置（図１で示す位置）で待機している。
【００２６】
供給された帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆは成形ドラム２の外周面２ａに配置される。一端部Ｒｆが帯状ゴム部材Ｒの成形ドラムに対する巻き付け始点となる。帯状ゴム部材Ｒが外周面２ａに配置されると直ちに、図３に例示するように進退機構１４によって保持ユニット６を成形ドラム２に向かって移動させる。この時、係合部１３は互いに離間させる方向に移動していて、十分に広げた状態になっているアーム８と突出部９との間に成形ドラム２の幅方向一方側の縁部を挿入する。
【００２７】
次いで、係合部１３を互いに近接する方向に移動させて、図４、図５に例示するように近接機構１０によってアーム８と突出部９を互いの離間距離を小さくする方向に近接させる。これにより、アーム８と突出部９との間に外周面２ａに配置された一端部Ｒｆを挟んで、一端部Ｒｆをアーム８の先端部８ａにより押圧して外周面２ａの所定位置に保持、固定する。一端部Ｒｆは近接機構１０によって積極的に近接するアーム８と突出部９との間で挟持されるので、強固に外周面２ａに保持、固定される。係合部１３は進退機構１４によって後退させて成形ドラム２から離反移動させて保持ユニット６から分離させて、保持ユニット６が成形ドラム２に装着される。
【００２８】
次いで、図６に例示するようにドラム軸３を回転駆動して、保持ユニット６を成形ドラム２とともにドラム軸３を中心にして回転させる。成形ドラム２が回転することにより、帯状ゴム部材Ｒが外周面２ａに巻き付けられる。成形ドラム２が一回転すると、図７に例示するように外周面２ａでは帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆと他端部Ｒｂとが接合して筒状体Ｃが製造される。
【００２９】
成形ドラム２とともに保持ユニット６も回転するので、帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆは保持ユニット６によって、外周面２ａの所定位置に保持、固定された状態のままになる。成形ドラム２の回転によって一端部Ｒｆにはより外周側に向かう遠心力が作用するが、アーム８によって一端部Ｒｆはその表面が押さえられているので、外周面２ａから剥がれることはない。即ち、一端部Ｒｆはアーム８によって、外周面２ａの所定位置に常に保持、固定されるので、他端部Ｒｂとのずれを最小限にして接合させることができる。
【００３０】
筒状体Ｃを製造した後、成形ドラム２に装着されている保持ユニット６に対して、進退機構１４によって係合部１３を近接移動させる。図８に例示するように、それぞれの係合部１３をアーム８と突出部９との間に挿入して互いを離間させる方向に移動させる。これにより、アーム８と突出部９を互いに離反させる方向に移動させて、アーム８による一端部Ｒｆの押圧を解除し、保持ユニット６を係合部１３に係合させる。
【００３１】
次いで、保持ユニット６を進退機構１４によって後退させて、成形ドラム２から離反移動させる。これにより、保持ユニット６は図１に例示する待機位置に戻る。成形ドラム２の外周面２ａには筒状体Ｃが成形されている。
【００３２】
成形ドラム２に様々な機構や部品が装備されていて新たな機構を設けるスペースがない場合であっても、保持機５は成形ドラム２とは別体なので隣接して設置することができる。そのため、外周面２ａに成形ブラダ２ｂを有している成形ドラム２であっても、保持機５を適用することで帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆを外周面２ａの所定位置に保持、固定できる。
【００３３】
複数台の成形ドラム２を旋回可能に設けて、それぞれの成形ドラム２を順次、筒状部材Ｃの成形工程、筒状部材Ｃを成形ドラム２から取り外す工程に移動させると、筒状部材Ｃを連続的に製造できる。このような製造ラインでは、それぞれの成形ドラム２毎に帯状ゴム部材Ｒを外周面２ａに保持、固定する機構を装備するには多大なコストを要する。ところが、本発明によれば複数台の成形ドラム２に対して１台の保持機５を設置すればよいので、設備コストを大幅に削減することが可能になる。
【００３４】
このように本発明によれば、様々な仕様の異なる成形ドラム２に適用することができ、帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆをアーム８によって外周面２ａの所定位置にしっかりと固定できる。
【００３５】
この実施形態では、アーム８と突出部９との間にストッパ１１を設けているので、予め設定された互いの最小限離間距離が確保される。これによって、一端部Ｒｆがアーム８によって過大に押圧されることがなく、一端部Ｒｆが不用意に変形することを回避できる。換言すれば、ストッパ１１の長さを調整することで、一端部Ｒｆに対するアーム８による押圧力を適切に設定することができる。
【００３６】
近接機構１０として、アーム８と突出部９との離間距離を常時小さくする方向に付勢する付勢部材を採用すると、機構を簡素化するには非常に有利になる。また、アーム８と突出部９との間に挟まれた状態になる一端部Ｒｆは、常にアーム８により押圧されるので成形ドラム２の外周面２ａの所定位置から一段とずれ難くなる。
【００３７】
この実施形態では、一端部Ｒｆを押圧するアーム８の当接面が、一端部Ｒｆの押圧される表面形状と同じ形状に形成されている。即ち、外周面２ａに配置された一端部Ｒｆにアーム８が当接する際に、アーム８の当接面の全範囲が一端部Ｒｆの表面と均等の面圧で当接するように、アーム８の当接面が一端部Ｒｆの表面形状と同様の形状（傾斜や凹凸を有する形状）になっている。これにより、アーム８の押圧によって一端部Ｒｆに局部的な変形が発生することを抑制できる。
【００３８】
或いは、図９に例示するように、アーム８に対して着脱可能なアタッチメント８ｂを設けることもできる。このアタッチメント８ｂは、帯状ゴム部材Ｒの一端部Ｒｆのアーム８によって押圧される表面形状と同じ形状に形成されている。様々な帯状ゴム部材Ｒの表面形状に対応するアタッチメント８ｂを用意しておき、必要なアタッチメント８ｂをその都度、アーム８に装着して使用する。
【符号の説明】
【００３９】
１  製造装置
２  成形ドラム
２ａ  外周面
２ｂ  成形ブラダ
３  ドラム軸
４  ドラム軸駆動モータ
５  保持機
６  保持ユニット
７  ベース
８  アーム
8ａ  先端部
８ｂ  アタッチメント
９  突出部
１０  近接機構
１１  ストッパ
１２  着脱ユニット
１３  係合部
１４  進退機構
１５  支柱
１６  制御部
１７  部材供給機
Ｃ  筒状部材
Ｒ  帯状ゴム部材
Ｒｆ  一端部
Ｒｂ  他端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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