(57)【要約】【課題】ステッチングロールにより、タイヤのサイド部におけるタイヤ構成部材間を密着するとともにそのエア抜きを行う。【解決手段】  タイヤのサイド部をステッチングするステッチングロール１０を有するタイヤ成型装置であって、ステッチングロール１０の位置を検出するロール位置検出手段と、ステッチングロール１０のスリップ角を変更するロール角度変更手段と、前記ロール角度変更手段の角度変更を制御するロール角度変更制御手段とを有する。前記ロール角度変更制御手段は、ステッチング中に前記ロール位置検出手段の検出出力に基づきロール角度変更手段を制御して、そのステッチングロール１０のスリップ角度を変更する。【選択図】        図１
2011143552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのサイド部をステッチングするステッチングロールを有するタイヤ成型装置であって、
ステッチングロールの位置を検出する位置検出手段と、
ステッチングロールの前記サイド部表面におけるスリップ角を変更するロール角度変更手段と、
前記ロール角度変更手段の角度変更を制御するロール角度変更制御手段と、を有し、
前記ロール角度変更制御手段は、ステッチング中に前記位置検出手段の検出出力に基づきロール角度変更手段を制御して、そのステッチングロールのスリップ角度を変更することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤ成型装置において、
前記ロール角度変更制御手段は、タイヤのサイド部のプライの折り返し端近傍からスティフナーの半径方向先端までの位置におけるステッチングロールの前記スリップ角が、その他の領域におけるスリップ角よりも大きくなるよう、前記ロール角度変更手段を制御することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたタイヤ成型装置において、
前記ロール角度変更手段は、ステッチングロールを移動させる移動フレームに対して揺動自在に連結される前記ステッチングロールを備えた揺動フレームと、前記揺動フレームを揺動させる揺動手段と、前記揺動手段を駆動する駆動手段と、を有することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたタイヤ成型装置において、
前記ステッチングロールのロール角度変更制御手段は、前記駆動手段を前記位置検知手段の検知信号に応じて駆動制御することを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項５】
請求項１ないし３に記載されたタイヤ成型装置において、
前記ステッチングロールのロール面にローレット加工面が形成されていることを特徴とするタイヤ成型装置。
【請求項６】
タイヤのサイド部をステッチングロールでステッチングするタイヤ成型方法であって、
ステッチングロールの位置を検出する位置検出工程と、
ステッチングロールのタイヤのサイド面におけるスリップ角をロール角度変更手段で変更するロール角度変更工程と、
前記ロール角度変更手段の角度変更を制御するロール角度変更制御工程と、を有し、
前記ロール角度変更制御工程では、ステッチング中に位置検出工程で検出された検出出力に基づき前記ロール角度変更手段を制御して、ステッチングロールのスリップ角度を変更することを特徴とするタイヤ成型方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたタイヤ成型方法において、
前記ロール角度変更制御工程では、タイヤのサイド部のプライの折り返し端近傍からスティフナーの半径方向先端までの位置におけるステッチングロールの前記スリップ角が、その他の領域におけるスリップ角よりも大きくなるよう、ロール角度変更手段を制御することを特徴とするタイヤ成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのサイドトレッドをステッチングするステッチング装置を備えたタイヤの成型装置及び成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリーンタイヤを成形するため、円筒状に成形されたカーカスの両端側にそれぞれビードをセットし、該ビードの周りにカーカスの両端部を内側から外側に折り返すようにして係合させ、このカーカスをトロイダル状にシェーピングした後、環状でかつ無端のサイドトレッドをトロイダル状のカーカスの両サイドに圧着し、ベルト及びトレッドを外周面に貼り付けてグリーンタイヤを成形するか、或いは前記トロイダル状にシェーピングされたカーカスの外周面にベルト及びトレッドを貼り付けた後、環状でかつ無端のサイドトレッドを両サイドに圧着してグリーンタイヤを成形することが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このように、成形したグリーンタイヤのタイヤ構成部材間におけるエア入りを防止し、かつタイヤ構成部材間の圧着力を向上させるために、タイヤ構成部材を貼り付けた状態において、グリーンタイヤを回転させながらステッチャーロールを押し付けてグリーンタイヤの表面を押圧することは一般に知られている。
【０００４】
図３は、特許文献に記載されたものではないが、従来のステッチング装置の一例として、グリーンタイヤのサイドトレッド部（以下、サイド部という）のステッチングを行う、本発明のステッチング装置の前提となるステッチング装置の要部を模式的に示す正面図である。
このステッチング装置は、サイドステッチングロール（以下、単にステッチングロールという）１０と、ステッチングロール１０を回転自在に備えた支持軸１２と、支持軸１２を支える軸取付部１４ａを備え、スクリューシャフト１８に螺合した例えばボールナットを一体に備えた移動フレーム１６とからなっている。
移動フレーム１６は、図示しない例えばパルスモータの回転に応じて、グリーンタイヤのサイド部に沿って、グリーンタイヤの半径方向内外方に往復移動する。
【０００５】
このサイド部のステッチングロール１０は、グリーンタイヤのサイド部の表面側から押圧して、サイド部を構成するタイヤ構成部材を押圧する。その際、ステッチングロール１０の円周面のローレット加工面をサイド部に押し当て、サイド面に跡目を付けることでエア抜きを行い、かつタイヤ構成部材間を密着させている。
なお、サイドトレッド部の押し付けを行うステッチングロールの表面をローレット加工面にして、ステッチングの際に生タイヤの表面に凹凸（跡目）を付加しておくことにより、そのローレットによりタイヤ構成部材間のエアを抜き、互いの圧着力を向上させること自体は既に知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
ところで、このローレットによる凹凸の付加は、ステッチングロールの回転方向とステッチングロールの進行方向とをずらす（つまりスリップ角がある）と、上記ローレットの跡目（凹凸）が付きやすく、それによってエアは排出経路が多くなり、モールド（金型）で生タイヤを加硫する際に、角部に逃げ場を失った空気が溜まりゴムが十分に流れ込めず発生するいわゆるベアーが低減され、逆に、スリップ角がごく小さいかゼロであると跡目が付きにくく、エアの排出効果が上がり難い。
そこで、ステッチングロール１０で生タイヤの表面を押圧してステッチングを行う場合、ステッチングロール１０に予め一定のスリップ角度を付しておくことが考えられる。
【０００７】
例えば、特許文献３に記載されたステッチャー装置（ステッチング装置）では、図４に示すように、各ロール１１０をその接線方向がグリーンタイヤの接線方向に対して所定の傾斜角度θをなすように回動自在に支持するとともに、前記傾斜によって各ロール１１０が未加硫タイヤＴに接触しながらタイヤの幅方向中央側から幅方向両端側に向かってそれぞれ移動するように支持している。このステッチング装置では、ガイドレール１２１はロール１１０の傾斜角θを任意に変更できるように基板１２２に対して傾動可能に設けられているが、ステッチング中は、上記傾斜角は一定に維持される。
【０００８】
このように、予め一定のスリップ角度を付与したまま、仮にタイヤのサイド部全体のステッチングを行うとすると、上記スリップ角が大きいと、タイヤのサイド面のビード部材の周りに折り返したタイヤ構成部材（カーカスプライ）の最も径方向外側に配置される端部がステッチング中に動き易くなり、皺ができたり、その端部が内側に折り返されてしまう等の不都合が起き易くなる。
そこで、この点を考慮してスリップ角度を極端に小さくするかゼロにすると、スティフナー（ビードフィラー）の上端部付近においてはエアが溜まり易くベアが生じ易くなるという新たな問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−６４０６５号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４−０１２９２８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、ステッチングロールのスリップ角をステッチング中に自由に変更できるようにすることで、タイヤサイド部における皺の発生などの抑制と、タイヤ構成部材間のエア抜き及び上記各構成部材間の密着性を向上させことの両立を図り、グリーンタイヤの性能、ひいては製品タイヤの性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、タイヤのサイド部をステッチングするステッチングロールを有するタイヤ成型装置であって、ステッチングロールの位置を検出する位置検出手段と、ステッチングロールの前記サイド部表面におけるスリップ角を変更するロール角度変更手段と、前記ロール角度変更手段の角度変更を制御するロール角度変更制御手段と、を有し、前記ロール角度変更制御手段は、ステッチング中に前記位置検出手段の検出出力に基づきロール角度変更手段を制御して、そのステッチングロールのスリップ角度を変更することを特徴とするタイヤ成型装置である。
本願の他の発明は、タイヤのサイド部をステッチングロールでステッチングするタイヤ成型方法であって、ステッチングロールの位置を検出する位置検出工程と、ステッチングロールのタイヤのサイド面におけるスリップ角をロール角度変更手段で変更するロール角度変更工程と、前記ロール角度変更手段の角度変更を制御するロール角度変更制御工程と、を有し、前記ロール角度変更制御工程では、ステッチング中に位置検出工程で検出された検出出力に基づき前記ロール角度変更手段を制御して、ステッチングロールのスリップ角度を変更することを特徴とするタイヤ成型方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タイヤのサイド面のステッチング中に、ステッチングロールのタイヤサイド面におけるスリップ角を自由に変更できるので、サイド皺等の発生を防止しつつ、タイヤのサイド部におけるタイヤ構成部材間のエア抜き及び密着性の向上が可能で、グリーンタイヤの性能、ひいては製品タイヤの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ成型装置のステッチング装置の要部を概略的に示す正面図である。
【図２】ステッチングロールのスリップ角の調整制御を行うための制御装置を示すブロック図である
【図３】従来のステッチング装置の要部を模式的に示す正面図である。
【図４】従来のタイヤ成型装置の要部を概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のタイヤのサイド部をステッチングするためのステッチング装置を有するタイヤ成型装置について、その実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ成型装置におけるステッチング装置の正面図であり、図１Ａはステッチングロールのスリップ角がゼロの場合、図１Ｂは同スリップ角がθの場合を示す。
ステッチング装置は、ステッチングロール１０と、ステッチングロール１０を回転自在に支承する支持軸１２と、支持軸１２を支える軸取付部１４ａを備えた揺動フレーム１４と、揺動フレーム１４とヒンジ２０で連結された移動フレーム１６と、移動フレーム１６中のナット例えばボールナットと螺合した第１のスクリューシャフト１８と、揺動フレーム１４の図１中上部にボールベアリング２２を介して旋回自在に連結された第２のスクリューシャフト２４と、第２のスクリューシャフト２４のネジ溝と螺合するネジ溝を備えた移動フレーム１６上に設けたナット部１６ａと、駆動手段であるモータ、例えばパルスモータＭのモータ軸に取り付けた第１のタイミングプーリーに掛け渡したタイミングベルト２６と、第２のスクリューシャフト２４に取り付けられ前記タイミングベルト２６を掛け渡した第２のタイミングプーリーと、から成っている。
【００１５】
ステッチング装置は、図示しないモータ、例えばパルスモータで第１のスクリューシャフト１８が回転すると、それに伴って移動フレーム１６が図１中で左右に移動し、グリーンタイヤのサイド部の所定の位置に位置決めすることができる。
その位置において、回転するグリーンタイヤのサイド部にステッチングロール１０を押し付けてサイド部のステッチングを行う。このステッチングにより、ローレット加工されたステッチングロール１０の周面で生タイヤのサイド部の表面に凹凸を付加することができる。
【００１６】
ここで、ステッチングロール１０のスリップ角について説明する。
スリップ角は、既に述べたようにステッチングロール１０の向きと（即ち、ステッチングロールの軸方向と直角の方向）Ｌ１と、そのステッチングロールのグリーンタイヤのサイド部に対する相対移動方向Ｌ２とのなす角をいうが、そのスリップ角は、図１Ａではゼロの状態、つまり、ステチングロールの向きとステチングロールの進行方向Ｌ１、Ｌ２は一致している。
【００１７】
次に、図１Ａの状態から、図１Ｂの状態、即ち、スリップ角がθの状態までのステッチングロールのロール角度の変更は以下のようにして行う。
即ち、パルスモータＭを駆動し、回転軸２８を所定量（角度）回転させる。回転軸２８が回転すると、これに一体に取り付けられたタイミングプーリーが回転し、タイミングプーリーの回転量だけタイミングベルト２６が回転し、第２のスクリューシャフト２４に取り付けたタイミングプーリーを回転する。この回転により第２のスクリューシャフト２４が回転し、第２のスクリューシャフト２４が回転する。第２のスクリューシャフト２４が回転すると、移動フレーム１６のナット部１６ａの第２のスクリューシャフト２４に噛合するナットの歯部がスクリューシャフトの螺旋状溝に案内され、回転運動が直線運動に変換される。したがって、第２のスクリューシャフト２４は、図中右方に僅かに移動する（なお、この僅かな移動はタイミングプーリーの伸張により吸収できる範囲であるが、第２のスクリューシャフト２４とタイミングプーリーをスプライン係合し、第２のスクリューシャフト２４がタイミングプーリーに相対移動できるように構成してもよい）。
【００１８】
第２のスクリューシャフト２４が図中右方に移動すると、その先端で、ボールベアリング２２を介して旋回自在に連結した揺動フレーム１４を右方に押す。揺動フレーム１４は移動フレーム１６にその下端でヒンジ２０で結合しているので、図１Ｂに示すようにヒンジ２０を中心に僅かに揺動する。
揺動フレーム１４が図１Ｂに示すように揺動すると、その軸取付部１４ａに一体に取り付けられた軸１２、したがってステッチングロール１０を揺動してそのスリップ角度を変更させる。
以上で説明した、ステッチングロール１０を揺動してその角度を変更させる機構、つまり、パルスモータから軸取付部１４ａまでの機構を総称してここではロール角度変更手段といい、ロール角度変更手段のうち、駆動手段であるパルスモータＭ並びに揺動フレーム１４（軸取付部１４ａを含む）を除く部分を揺動手段という。
【００１９】
次に、パルスモータＭによる上記スリップ角の変更制御について説明する。
図２は、パルスモータＭにより上記スリップ角の変更制御を行うための制御装置を示すブロック図である。
制御装置３０は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３００と、制御プログラムを格納したＲＯＭ３０２と、ＭＰＵ３００の作動のために必要なプログラムやデータなどを一時的に記憶する作業エリアとなるＲＡＭ３０４とからなり、この制御装置３０は、必要に応じて外部記憶手段３０５と、データなどの入力手段３０６と、入力データを確認するための例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）等の表示手段３０８等を備えている。制御装置３０は、後述する位置検知手段４２の位置検知信号に応じて、パルスモータＭに駆動電流を供給する手段であるモータドライバ回路４０を制御して、パルスモータＭを含むロール角度変更手段を駆動して上記スリップ角を変更する。ここで上記制御装置３０及びモータドライバ回路４０を総称してロール角度変更制御手段という。
【００２０】
ステッチングロール１０の位置検知手段４２は任意であるが、例えばステッチングロール１０の先端と後端の中間位置が、グリーンタイヤのサイド部に付されたタイヤ構成部材である例えばカーカスプライの折り返し端、或いはスティフナー上端の位置に付された目印の位置に達したのを検知するように構成しても、或いは、予め、上記カーカスの折り返し端、或いはスティフナー上端の位置情報を基準位置からの距離として記憶しておき、ステッチングロール１０の位置が上記位置に達したときことをパルスモータＭの基準位置からの回転ステップ数で検出して検知信号を出すようにしてもよい。
さらに、グリーンタイヤのサイド部の形状（ここではカーカスプライの折り返し端、或いはスティフナー上端の形状）をイメージとして記憶させておき、ステッチングロール１０が上記記憶されたイメージ部分に達したときに検知信号を発信するようにしてもよい。
【００２１】
次に、上記ステッチング装置を用いたステッチング動作について説明する。
本実施形態によれば、グリーンタイヤのサイド部のステッチングを行う場合、折り返したカーカスプライの上端部を過ぎたところからそれよりも径方向外方にあるスティフナー上端付近までの領域では、ステッチングロール１０にスリップ角を付して、グリーンタイヤのサイド部にローレットによる凹凸を付すようにし、その他の部分ではスリップ角を付けずにステッチングを行う。つまり、サイド部にスリップ角に起因するステッチングロールによる皺が発生するのを防止しつつ、折り返したカーカスプライの上端部付近からスティフナー上端付近までの領域では、スリップ角を付けても皺の発生は比較的起こりにくいので、ローレットによる凹凸を付してエアを排出するとともに、エアの分散性を向上させて、加硫時におけるベアーの発生の低減化を図る。
【００２２】
例えばグリーンタイヤの半径方向内方から外方に向かってそのサイド部のステッチングを行っていく場合、最初は、図１Ａに示すようにスリップ角をゼロかごく小さい状態にしてステッチングロール１０を、回転するグリーンタイヤのサイド部に押し付けて、第１のスクリューシャフト１８を図示しないパルスモータＭで回転させて、移動フレーム１６、したがってステッチングロール１０を移動しながら、つまり、ステッチングロール１０をグリーンタイヤの径方向内方から外方に向かって徐々に移動させてステッチングを行う。
【００２３】
ステッチング中において、ステッチングロール１０の位置検知手段４２が、ステッチングロール１０がグリーンタイヤの折り返したカーカスプライの折り返し端を過ぎたことを検知したとき、前記ＭＰＵ３００はパルスモータＭを予め定めた回転量だけ回転させるために、パルスモータＭの駆動制御部であるモータドライバ回路４０にモータ制御信号を送る。
【００２４】
モータ制御信号を受けたモータドライバ回路４０はパルスモータＭを所定量だけ回転させる。それによって、上述のように、モータの回転軸２８、第１のタイミングプーリー、タイミングベルト２６、第２のタイミングプーリー、第２のスクリューシャフト２４、ボールベアリング２２、揺動フレーム１４を介して、ステッチングロール１０は、図１Ｂに示すように所定のスリップ角θだけヒンジ２０の周りで旋回する。これによって、グリーンタイヤのサイド面に対するステッチングロール１０のスリップ角は所定の角度θになる。
その後は、上記スリップ角を維持しながらステッチングを行う。やがて、ステッチングロール１０がスティフナー上端の位置に達したとき、その位置を検知した位置検知手段４２からの検知信号に基づき、ＭＰＵ３００はパルスモータＭを予め定めた回転量だけ回転させるために、パルスモータＭに駆動電流を供給するモータドライバ回路４０にモータ制御信号を送り、先の回転量に等しい量だけパルスモータＭを逆回転させてステッチングロール１０を上記スリップ角の状態に戻し、その状態でステッチングを終了する。
【００２５】
以上、本実施形態に係るステッチング装置によれば、スリップ角を調節できるため、サイド部の位置に応じてスリップ角を大きくしてローレット加工の跡目を多くつけることができ、加硫時においてグリーンタイヤとモールド間のエア排出性、エア分散性が向上し、ベアー低減を図ることができる。
他方、サイド部の位置に応じてスリップ角を小さくしてサイド皺の発生を抑制することができる。さらにサイド部のステッチング中にステッチングロールのスリップ角を自由に調節できるので生産性を落とすことがない、等の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、ステッチング装置は、グリーンタイヤだけではなく、例えば、更生タイヤの製造において、台タイヤのサイド部に未加硫タイヤ更生部材を巻き付けてステッチングを行う場合等、広くタイヤのサイド部におけるステッチングにも使用することもできる。
また、モータはパルスモータＭに限らず、他の回転駆動機構であってもよく、位置センサとしては、例えば、検知ロールをタイヤサイド部表面に当接させ、検知ロールの当接面の、所定位置からの半径方向変位量を検知するような接触式のもので構成し、この変位量からトレッド部表面の半径方向位置を算出して、位置を検出するものであってもよい。
さらに、タイヤのサイド面でのステッピングロールのスリップ角の変更は、上記実施形態に限定されず任意の位置において行うことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・ステッチングロール、１２・・・軸、１４・・・揺動フレーム、１６・・・移動フレーム、１６ａ・・・ナット部、１８・・・第１のスクリューシャフト、２０・・・ヒンジ、２２・・・ボールベアリング、２４・・・第２のスクリューシャフト、２６・・・タイミングベルト、２８・・・回転軸、３０・・・制御装置、３００・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、３０２・・・ＲＯＭ、３０４・・・ＲＡＭ、３０５・・・外部記憶手段、３０６・・・入力手段、３０８・・・表示手段、４０・・・モータドライバ回路、４２・・・位置検知手段、Ｍ・・・パルスモータ。
【図１】
2011143552.tif 000003
【図２】
2011143552.tif 000004
【図３】
2011143552.tif 000005
【図４】
2011143552.tif 000006