(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型ドラムの軸線方向に前進変位されて、成型ドラムの周面に巻き回したタイヤ構成部材の巻き始端と巻き終端とのそれぞれの端面を、成型ドラムの軸線に沿わせて相互に突き合わせるとともに、突き合わせ端面の外周側で、一方の端部の外表面部分と他方の端部の外表面部分とを波状に交互に入り込ませて接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、
それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角に傾斜させた姿勢で配設され、互いの凹部と凸部をかみ合わせて同期して回動する、少なくとも一対のジョイントジッパーと、
前記前進変位方向に対し、ジョイントジッパーよりも前方側に、それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角に傾斜させた姿勢で、前記巻き始端と巻き終端とのそれぞれに接触する位置に回動自在に取り付けられる、少なくとも一対の円筒状浮き上げローラとを備えてなり、
前記ジョイントジッパーと浮き上げローラとの間に位置し、前記巻き始端と巻き終端との両者に跨がって回動自在に配設されて、タイヤ構成部材を成型ドラム側へ押圧する押し潰しローラと、前記浮き上げローラの前方側において、前記巻き始端と巻き終端との両者に跨がって回動自在に配設される押さえローラとを備えるタイヤ構成部材の接合装置。
【請求項２】
前記押し潰しローラは、円筒形状である請求項１記載のタイヤ構成部材の接合装置。
【請求項３】
前記押し潰しローラに、加熱手段を設けてなる請求項１又は２記載のタイヤ構成部材の接合装置。
【請求項４】
前記浮き上げローラと、ジョイントジッパーと、押し潰しローラとのそれぞれを、前記成型ドラムの軸線方向に前進変位する本体部に一体に設けてなる請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ構成部材の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型ドラムに巻き回したタイヤ構成部材の巻き始端と巻き終端のそれぞれの端面を相互に突き合わせて、突き合わせ端面の外周側で、一方の端部の外表面部分と他方の端部の外表面部分とを波状に交互に入り込ませて接合するにあたり、突き合わせ端面の内周側も強固に接合させることが可能な、タイヤ構成部材の接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを成型するに当っては、タイヤ構成部材、例えば、複数本の引き揃えコードを未加硫ゴムで被覆してなるシート状のカーカスプライ素材を、筒状成型ドラムの周面に巻き回し、その巻き始端と巻き終端を接合して、円筒状のカーカスバンドとすることが行われている。この場合の両端部の代表的な接合方法としては、巻き始端の上に巻き終端を重ね合わせて接合する方法と、両端部の端面を突き合わせ接合する方法とが知られている。ところで、接合部に段差ができず高いユニフォミティが得られる点では、端面を突き合わせ接合する方法が有利であるが、単に端面同士を付き合わせる接合では、接合部の全域に亘って均一に接合させることが難しく、また接合面積も小さい為に、十分な接合強度を得ることは困難であった。このような中、突き合わせ接合の接合強度を向上させるものとして、タイヤ構成部材の突き合わせた端面の外周側で、一方の端部の外表面部分と他方の端部の外表面部分とを波状に交互に入り込ませる接合が検討されており、このような接合に用いられる装置としては、例えば特許文献１に記載されているようなジョイントジッパーを採用した接合装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１９７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記のような装置を用いた接合では、突き合わせ端面の外周側では、両端部の外表面部分が波状に入り込んでいる為に、ある程度の接合強度が得られるものの、成型ドラムと接する内周側では、端面同士が単に付き当てられた状態で接合しており、十分に満足できる接合強度が得られるには至っておらず、未だ改善の余地が残されていた。このため、突き合わせ端面の内周側も強固に接合する方法として、タイヤ構成部材の内周側もジョイントジッパーで接合することが検討されてきたが、例えばカーカスプライ素材の内周側接合を行う場合には、一般にこのカーカスプライ素材のさらに内周側に、インナーライナー素材が巻き回されているため、このインナーライナー素材とカーカスプライ素材の層間に内周側接合用のジョイントジッパーを通過させる必要があり、これによって、インナーライナー素材にしわが発生することがあった。また、インナーライナー素材を省いた状態で、カーカスプライ素材を成型ドラムに巻き回して内周側接合を行い、別の成型ドラムで円筒状にしたインナーライナーを、この接合済みのカーカスプライ素材に組み込む方法も検討されてきたが、これによれば、成型ドラムが複数必要となる為に製造装置が大型化し、また生産性も悪くなることから、実現は困難であった。
【０００５】
本発明の課題は、成型ドラムに巻き回したタイヤ構成部材の巻き始端と巻き終端のそれぞれの端面を相互に突き合わせて、突き合わせ端面の外周側で、一方の端部の外表面部分と他方の端部の外表面部分とを波状に交互に入り込ませて接合するにあたり、タイヤ構成部材の内周側も強固に接合させることが可能となる、タイヤ構成部材の接合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、成型ドラムの軸線方向に前進変位されて、成型ドラムの周面に巻き回したタイヤ構成部材の巻き始端と巻き終端とのそれぞれの端面を、成型ドラムの軸線に沿わせて相互に突き合わせるとともに、突き合わせ端面の外周側で、一方の端部の外表面部分と他方の端部の外表面部分とを波状に交互に入り込ませて接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角に傾斜させた姿勢で配設され、互いの凹部と凸部をかみ合わせて同期して回動する、少なくとも一対のジョイントジッパーと、前記前進変位方向に対し、これらのジョイントジッパーよりも前方側に、それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角に傾斜させた姿勢で、前記巻き始端と巻き終端とのそれぞれに接触する位置に回動自在に取り付けられる、少なくとも一対の円筒状浮き上げローラとを備えてなり、
前記ジョイントジッパーと浮き上げローラとの間に位置し、前記巻き始端と巻き終端との両者に跨がって回動自在に配設されて、タイヤ構成部材を成型ドラム側へ押圧する押し潰しローラと、前記浮き上げローラの前方側において、前記巻き始端と巻き終端との両者に跨がって回動自在に配設される押さえローラとを備えるものである。
【０００７】
かかる装置において好ましくは、押し潰しローラは、円筒形状である。
【０００８】
また好ましくは、押し潰しローラに、加熱手段を設ける。
【０００９】
そしてまた好ましくは、浮き上げローラと、ジョイントジッパーと、押し潰しローラとのそれぞれを、成型ドラムの軸線方向に前進変位する本体部に一体に設ける。
【発明の効果】
【００１０】
このタイヤ構成部材の接合装置では、タイヤ構成部材の突き合わせ端面の外周側で、両端部の外表面部分を波状に入り込ませて接合させる、少なくとも一対のジョイントジッパーを備えるとともに、接合装置の前進変位方向に対してジョイントジッパーよりも前方側に、少なくとも一対の円筒状浮き上げローラを設けたので、ジョイントジッパーで接合する前に、これらの浮き上げローラによって、タイヤ構成部材の両端部を、互いに近づく向きに引き寄せて山状に浮き上がらせるとともに、それぞれの端部の裏面部分を互いに当接させて接合させることができる。従ってこの接合装置によれば、突き合わせ端面の外周側では両端部の外表面部分を波状に入り込ませる一方、内周側では両端部の裏面部分を強く押し当てた状態での接合が可能となるので、全体として十分な接合強度を得ることができる。
【００１１】
この接合装置で、ジョイントジッパーと浮き上げローラとの間に、タイヤ構成部材を成型ドラム側へ押圧する押し潰しローラを設けた場合は、浮き上げローラによって山状に浮き上げられて、両端部の裏面部分を当接接合されタイヤ構成部材を、押し潰しローラで成型ドラムに向けて押し付けることで、裏面部分を強固に圧着させることができる。したがってこの接合装置によれば、タイヤ構成部材の両端部の、より高い接合強度を得ることが可能となるとともに、ジョイントジッパーで接合するにあたっての、タイヤ構成部材の浮き上がりが除去されるので、外周側もより確実に接合することができる。
【００１２】
また押し潰しローラに、加熱手段を設けた場合には、この押し潰しローラによって押し潰されたタイヤ構成部材の裏面部分を、より確実に圧着させることができる。さらに、加熱によってタイヤ構成部材の流動性が高まるので、ジョイントジッパーによる接合においても、外表面部分の入り込みを所期したとおりに十分に行うことができる。したがってこの接合装置によれば、接合強度をより十分に高めることが可能となり、また接合状態のばらつきを抑えて安定した接合を実現することができる。
【００１３】
さらに、浮き上げローラと、ジョイントジッパーと、押し潰しローラとのそれぞれを、本体部に一体に設けた場合には、突き合わせ端面の、外周側と内周側の接合が、一つの工程で実現できる。したがってこの接合装置によれば、従来のジョイントジッパーのみによる接合と変わらないサイクルタイムで接合できるので、生産性を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う接合装置の実施形態を、成型ドラム、及び成型ドラムの周面に巻き回したタイヤ構成部材とともに示す側面図である。
【図２】図１に示す接合装置を構成する、ジョイントジッパーの斜視図である。
【図３】図２に示すジョイントジッパーのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す接合装置の平面図である。
【図５】図１に示す接合装置を構成する、浮き上げローラの平面図である。
【図６】図５に示す浮き上げローラの作用を示す、正面図である。
【図７】実施例で測定した溝部を誇張して例示する、タイヤ構成部材の端部接合部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に示すところにおいて、１は、成型ドラムの一部である。この成型ドラム１は円筒状であり、軸線１ａを中心に回転駆動される。
【００１７】
また２は、成型ドラム１の周面上に、直接的もしくは間接的に巻き回されて貼着されたタイヤ構成部材を示す。このタイヤ構成部材２は、例えば製品タイヤの空気漏れを防止する機能を有する、気体透過性の低いゴムからなるインナーライナー素材や、複数本の引き揃えコードを未加硫ゴムで被覆してなるカーカスプライ素材とすることができ、図に示すところでは、通常のタイヤ成型工程におけるように、インナーライナー素材を成型ドラム１の周面に巻き回して貼着させた後、そのインナーライナー素材の周面上にカーカスプライ素材を巻き回している。ここで、カーカスプライ素材の長さは、成型ドラム１の周長の略１周分としている。
【００１８】
そして３は、接合装置の本体部を示す。この本体部３は、図示は省略するが、例えばリニアガイドのような直線状の軌道に取り付けられて、ねじ機構とモータとを組み合わせた駆動手段によって、成型ドラム１の軸線１ａの方向に前進変位できるようになっている。また、本体部３は、図示しないシリンダー等の昇降手段によって、成型ドラム１の半径方向に昇降変位可能となっており、タイヤ構成部材の端部の接合時には、成型ドラム１に向けて下降変位させて、接合装置をタイヤ構成部材２に当接させることが可能である。一方、タイヤ構成部材２を成型ドラム１の周りに巻き回す時には、接合装置を成型ドラム１から上昇変位させることができるので、作業性を損なうことがない。
【００１９】
４は、本体部３の前進方向に対し、後方側部分に配設したジョイントジッパーである。図２、３に詳細に示すように、ジョイントジッパー４は円筒形状をなし、その一端側には、複数の凹部４ａと凸部４ｂが円周方向に交互に設けられている。また外周面には、円周方向に沿って環状又は螺旋状に延びる凸条４ｃが形成されており、この凸条４ｃの、鋸歯状をなす断面形状は、その側面が、凹部４ａ及び凸部４ｂを設けた一端側で、軸線に直行する面をなし、他端側では、一端側から他端側に向けて根元が広がる向きに傾く傾斜面をなしている。そして図４に示すように、本体部３の中心軸線３ａに対して対称となるように配設した、少なくとも一対（図示の例では二対）のジョイントジッパー４を、それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角に傾斜させた姿勢で、凹部４ａと凸部４ｂを相互に噛み合わせ、タイヤ構成部材２の巻き始端と巻き終端のそれぞれに接触させて、回動可能に取り付けている。
【００２０】
一方、本体部３の進行方向に対して前方側の部分には、少なくとも一対の浮き上げローラ５を配設する。浮き上げローラ５は円筒形状であり、図１、４で示すようにこの浮き上げローラ５を、本体部３の中心軸線３ａに対して対称に、ここでは一対のものとして配設している。そしてこれらの浮き上げローラ５を、本体部３に、それぞれの軸線を進行方向に対して鈍角（図５に示す角度θ）に傾斜させた姿勢で、タイヤ構成部材２の巻き始端と巻き終端とのそれぞれに接触させて、回動自在に取り付けている。一対の浮き上げローラ５の対向する端面間には、所定のクリアランス（ここでは、図５に示す、浮き上げローラ５の中心間における距離Ｌを、このクリアランスとして定義する）が設けられている。また、浮き上げローラ５の外周面には、円周方向に沿って環状又は螺旋状の凸条５ａが形成されている。
【００２１】
そしてさらに図に示すところでは、ジョイントジッパー４と浮き上げローラ５との間に、押し潰しローラ６を配設する。円筒形状をなすこの押し潰しローラ６は、図１、４に示すように、ジョイントジッパー４と浮き上げローラ５との間で、タイヤ構成部材２の巻き始端と巻き終端との両者に跨がって配置されて、本体部３に回動自在に取り付けられている。
【００２２】
そしてまた、本体部３の前進方向の最先端部分には、押さえローラ７を配設する。この押さえローラ７は、図４に示すように、軸線方向の中央部で、周面が軸線側に曲面状に凹となる形状を有しており、接合装置の前進変位方向に対して浮き上げローラ５よりも前方側で、本体部３に回動自在に取り付けられている。
【００２３】
ここで、ジョイントジッパー４、浮き上げローラ５、押し潰しローラ６、押さえローラ７は、本体部３の昇降手段の作用により、タイヤ構成部材２に押し当てることが可能であるが、例えば、ばね等をからなる付勢手段をそれぞれ個別に設けて、タイヤ構成部材２に、それらの役割に応じた付勢力で押し当てるようにしてもよい。
【００２４】
上記のような構成となる接合装置を用いて、タイヤ構成部材２の巻き始端と巻き終端との接合を行うにあたっては、まず、成型ドラム１の周面にタイヤ構成部材２の巻き回しを行う。この時、接合装置は成型ドラム１から上昇変位している。タイヤ構成部材２として、例えばインナーライナー素材及びカーカスプライ素材を適用する場合は、まず成型ドラム１の周面にインナーライナー素材を巻き回し、このインナーライナー素材の周面上にカーカスプライ素材を巻き回して、カーカスプライ素材の巻き始端と巻き終端を突き合わす。
【００２５】
次に、タイヤ構成部材２の両端面と、接合装置との周方向位置あわせを行う。これには、接合装置（本体部３の中心軸線３ａ）が成型ドラム１の半径方向に下降変位する先に、タイヤ構成部材２の両端面が来るように、成型ドラム１を回転させる。この場合の成型ドラム１の回転量は、接合装置や成型ドラム１等の駆動を制御する制御装置等（図示せず）にあらかじめ設定されており、毎回決まった位置に回転させることができるので、接合装置とタイヤ構成部材２の両端面との相対位置がずれることがない。
【００２６】
その後、接合装置を成型ドラム１に向けて下降変位させて、図１に示すように、ジョイントジッパー４、浮き上げローラ５、押し潰しローラ６、押さえローラ７のそれぞれをタイヤ構成部材２の巻き始端と巻き終端のそれぞれに接触させて、接合装置を軸線１ａ方向に前進変位させる。
【００２７】
接合装置が前進変位すると、タイヤ構成部材２は、押さえローラ７によって成型ドラム１に向けて押さえられ、この部分を浮き上げローラ５が通過する。浮き上げローラ５は、タイヤ構成部材２との摩擦によって回転するが、この浮き上げローラ５は前進変位方向に対して傾斜姿勢で配置されているので、図６に示すように、巻き始端と巻き終端には、互いに近づく向きのせん断力が作用する。この時、浮き上げローラ５の外周面には凸条５ａが形成されているので、タイヤ構成部材２は、浮き上げローラ５からずれることなく、互いが近づく向きに引き寄せられる。ここで浮き上げローラ５の対向する端面間には、所定のクリアランスが設けられているので、それらのローラは引き寄せられたタイヤ構成部材２を山状に浮き上がらせて、両端部の裏面部分を互いに当接させることができる。この時、一般的には形成される山の幅が狭く、高さが高いほど、裏面部分の強い当接には有利であるが、例えば浮き上げローラ５の傾斜角度θやクリアランスＬを適宜調整することで、裏面部分を強く当てつけることができる。
【００２８】
次に、この山状の部分を押し潰しローラ６が通過する。押し潰しローラ６は、山状に浮き上げられたタイヤ構成部材２を、成型ドラム１に向けて押し付けるので、互いに当接接合されたタイヤ構成部材２の裏面部分を、両端面とともにより十分に圧着させることができる。なお、押し潰しローラ６を省略した場合でも、タイヤ構成部材２の裏面部分を強く押し当てた状態で接合できるので、従来よりも高い接合強度を得ることが可能であるが、押し潰しローラ６を設けた場合は、一層確実に圧着できる点でより好ましい。
【００２９】
この圧着の後、さらにジョイントジッパー４が通過する。ジョイントジッパー４は、タイヤ構成部材２との摩擦によって回転し、タイヤ構成部材２の突き合わせ端面の外周側では、一方の端部の外表面部分が、他方の端部の外表面部分に入り込み、それが交互に繰り返されて波状に接合されることになる。これにより、突き合わせ端面の外周側では、両端部の外表面部分を波状に入り込ませる一方、内周側では、両端部の裏面部分を強く押し当てた状態で接合できるので、高い接合強度を得ることが可能となる。
【００３０】
押し潰しローラ６に、加熱手段を設けた場合には、加熱によってタイヤ構成部材２の流動性が高まるので、突き合わせ端面の裏面部分の圧着をより確実に行えるようになる。また外周側においても、流動性の高まりによって、ジョイントジッパー４による外表面部分の入り込みを、所期したとおりに十分に行うことができる。さらに押し潰しローラ６の周面に、ローレット加工を施している場合は、表面の凹凸によってタイヤ構成部材２とのずれがおこらないので、さらに確実に圧着できて好ましい。
【００３１】
なお、例えば従来のジョイントジッパーを備える装置に、浮き上げローラ５と押し潰しローラ６を備える接合装置を別に取り付けて、上記のような順で接合させてもよいが、これら３種類のローラを、上記のように本体部３に一体に設けた場合には、突き合わせ端面の外周側と内周側の接合が一つの工程で実現できるので、より好ましい。
【実施例】
【００３２】
浮き上げローラの傾斜角度θが１０５°で、クリアランスＬが１０ｍｍであり、押し潰しローラの条件を、表１に示す関係に設定した接合装置を用いて、タイヤ構成部材の接合強度について調査を行った。具体的には、タイヤ構成部材としてカーカスプライ素材を選択し、図７に誇張して示す、接合したカーカスプライ素材の裏面部分の溝深さを、２次元レーザー変位計で、各サンプルについて測定して平均値を求めた。その結果を表１に併せて示す。なお、溝の深さが浅いほど、接合強度が大きいことを示している。
【表１】
0005749936.tif 000002
【００３３】
その結果、浮き上げローラ及び押し潰しローラを使用せず、ジョイントジッパー及び押さえローラのみからなる従来の接合装置を用いて接合したカーカスプライ素材（比較例）に対して、加熱可能な押し潰しローラを備える本発明に従う接合装置で接合したカーカスプライ素材（適合例）は、溝の深さが浅くできることが確認された。
【符号の説明】
【００３４】
１    成型ドラム
２    タイヤ構成部材
３    本体部
４    ジョイントジッパー
４ａ  凹部
４ｂ  凸部
４ｃ  凸条
５    浮き上げローラ
５ａ  凸条
６    押し潰しローラ
７    押さえローラ
【図１】
0005749936.tif 000003
【図２】
0005749936.tif 000004
【図３】
0005749936.tif 000005
【図４】
0005749936.tif 000006
【図５】
0005749936.tif 000007
【図６】
0005749936.tif 000008
【図７】
0005749936.tif 000009