(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーマー上に成形されたタイヤバンドにビードをセットするビードセッターの往復動作を制御するビードセッターの動作制御機構であって、
ヘッド側およびロッド側のそれぞれにエアポートを有し、各エアポートの給排気により発生する各エアポート間のエア圧力の差によってロッドを伸縮させるエアシリンダーと、
前記エアポートの各々における前記エア圧力を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、ロッドの伸長時にはロッド側のエアポートを、ロッドの収縮時にはヘッド側のエアポートを予め降圧する制御機能を有していることを特徴とするビードセッターの動作制御機構。
【請求項２】
前記制御手段が、
前記エアシリンダーのヘッド側およびロッド側のエアポートへのエアの給排気を切換えるソレノイドバルブと、
前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートに供給されるエアの圧力を調整する第１のパワーバルブおよび第１の電空レギュレータと、
前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートに供給されるエアの圧力を調整する第２のパワーバルブおよび第２の電空レギュレータとを備えており、
前記ロッドの伸長時には、前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートを予め降圧した後、前記ソレノイドバルブを切換えてエアをヘッド側の前記エアポートに供給すると共に、ロッド側の前記エアポートのエアを排気することにより前記ロッドを伸長させ、
前記ロッドの収縮時には、前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートを予め降圧した後、前記ソレノイドバルブを切換作動させてエアをロッド側の前記エアポートに供給すると共に、ヘッド側の前記エアポートのエアを排気することにより前記ロッドを収縮させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のビードセッターの動作制御機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のビードセッターの動作制御機構が設けられていることを特徴とするタイヤ成形装置。
【請求項４】
フォーマー上に成形されたタイヤバンドにビードをセットするビードセッターの往復動作を制御するビードセッターの動作制御方法であって、
請求項１または請求項２に記載のビードセッターの動作制御機構を用いて、
前記ロッドの伸長時には、前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートを予め降圧した後、ヘッド側の前記エアポートにエアを供給すると共に、ロッド側の前記エアポートからエアを排気することで前記ロッドを伸長し、
前記ロッドの収縮時には、前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートを予め降圧した後、ロッド側の前記エアポートにエアを供給すると共に、ヘッド側の前記エアポートからエアを排気することで前記ロッドを収縮するように制御することを特徴とするビードセッターの動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアシリンダーを用いてビードセッターの往復動作を制御するビードセッターの動作制御機構と動作制御方法および前記ビードセッターの動作制御機構が設けられているタイヤ成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造においては、従来より、フォーマー上に成形された円筒状のタイヤバンドにビードをセットしてタイヤの一次成形を行っており、ビードのセットに際してはビードセッターが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図３はこのビードセッターを模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図３に示すように、ビードセッター２には一対のエアシリンダー１が取り付けられており、エアシリンダー１のロッドが伸縮することによりビードセッターが往復動作して、ビードのセットを行っている。
【０００４】
図４は、従来のビードセッターの動作制御機構のエア配管の構造を模式的に示す図である。図４に示すように、各々のエアシリンダー１には、ヘッド側のエアポート（圧力室）１ａとロッド側のエアポート１ｂが設けられている。そして、エアシリンダー１にエアを供給するエア配管には、エアシリンダー１のエアポート１ａ、１ｂへのエアの供給および排出を切換えるソレノイドバルブ３と、ロッド側のエアポート１ｂのエア圧力を調整する第１のレギュレータ４Ａと、ヘッド側のエアポート１ａのエア圧力を調整する第２のレギュレータ４Ｂとが設けられている。
【０００５】
このようなエアシリンダー１では、ヘッド側のエアポート１ａとロッド側のエアポート１ｂとの間のエア量のバランスを調整することによりロッドを伸縮させている。
【０００６】
具体的には、ロッドを収縮させる場合には、ヘッド側のエアポート１ａからエアを排気すると共にロッド側のエアポート１ｂにエアを供給して、ロッド側のエアポート１ｂにおけるエア量をヘッド側のエアポート１ａにおけるエア量よりも多くすることによりロッドを収縮させている。
【０００７】
一方、ロッドを伸長させる場合には、ヘッド側のエアポート１ａにエアを供給すると共にロッド側のエアポート１ｂからエアを排気して、ヘッド側のエアポート１ａにおけるエア量をロッド側のエアポート１ｂにおけるエア量よりも多くすることによりロッドを伸長させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４―８３７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した従来のビードセッターでは、ロッドの伸縮に際して、同じエア圧力の下でエア量のバランスを調整するのみでロッドを伸縮させているため、ロッドの伸縮速度が遅く、ビードを速やかにセットすることができない。このため、タイヤの一次成形における生産性を損なう恐れがあり、ロッドの伸縮速度を速くさせることが生産性向上の面から望まれていた。
【００１０】
また、製造コストの低減という観点から、ロッドの伸縮に際して外部に排気されるエア量を低減させて、エアの使用量を低減させることが望まれていた。
【００１１】
そこで、本発明は、エアシリンダーのロッドの伸縮速度を速くして生産性の向上を図ることができ、さらにロッドの伸縮に際してエアの使用量を低減させることができるタイヤ成形技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、
フォーマー上に成形されたタイヤバンドにビードをセットするビードセッターの往復動作を制御するビードセッターの動作制御機構であって、
ヘッド側およびロッド側のそれぞれにエアポートを有し、各エアポートの給排気により発生する各エアポート間のエア圧力の差によってロッドを伸縮させるエアシリンダーと、
前記エアポートの各々における前記エア圧力を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、ロッドの伸長時にはロッド側のエアポートを、ロッドの収縮時にはヘッド側のエアポートを予め降圧する制御機能を有していることを特徴とするビードセッターの動作制御機構である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
前記制御手段が、
前記エアシリンダーのヘッド側およびロッド側のエアポートへのエアの給排気を切換えるソレノイドバルブと、
前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートに供給されるエアの圧力を調整する第１のパワーバルブおよび第１の電空レギュレータと、
前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートに供給されるエアの圧力を調整する第２のパワーバルブおよび第２の電空レギュレータとを備えており、
前記ロッドの伸長時には、前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートを予め降圧した後、前記ソレノイドバルブを切換えてエアをヘッド側の前記エアポートに供給すると共に、ロッド側の前記エアポートのエアを排気することにより前記ロッドを伸長させ、
前記ロッドの収縮時には、前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートを予め降圧した後、前記ソレノイドバルブを切換作動させてエアをロッド側の前記エアポートに供給すると共に、ヘッド側の前記エアポートのエアを排気することにより前記ロッドを収縮させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のビードセッターの動作制御機構である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載のビードセッターの動作制御機構が設けられていることを特徴とするタイヤ成形装置である。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
フォーマー上に成形されたタイヤバンドにビードをセットするビードセッターの往復動作を制御するビードセッターの動作制御方法であって、
請求項１または請求項２に記載のビードセッターの動作制御機構を用いて、
前記ロッドの伸長時には、前記エアシリンダーのロッド側の前記エアポートを予め降圧した後、ヘッド側の前記エアポートにエアを供給すると共に、ロッド側の前記エアポートからエアを排気することで前記ロッドを伸長し、
前記ロッドの収縮時には、前記エアシリンダーのヘッド側の前記エアポートを予め降圧した後、ロッド側の前記エアポートにエアを供給すると共に、ヘッド側の前記エアポートからエアを排気することで前記ロッドを収縮するように制御することを特徴とするビードセッターの動作制御方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、エアシリンダーのロッドの伸縮速度を速くして生産性の向上を図ることができ、さらにロッドの伸縮に際してエアの使用量を低減させることができるタイヤ成形技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るビードセッターの動作制御機構のエア配管の構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るビードセッターの動作制御方法を説明する図である。
【図３】従来のビードセッターを模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】従来のビードセッターの動作制御機構のエア配管の構造を模式的に示す図である。
【図５】従来のビードセッターの動作制御方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。
【００２０】
１．本実施の形態に係るタイヤ成形装置
本実施の形態においても、図３に示す従来のビードセッターと同様に、ビードセッターに一対のエアシリンダーが取り付けられている。
【００２１】
図１は本実施の形態に係るビードセッターの動作制御機構のエア配管の構造を模式的に示す図であり、本実施の形態に係るビードセッターの動作制御機構を模式的に示している。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態においては、図外のエア供給源から、エアシリンダー１のヘッド側のエアポート１ａとロッド側のエアポート１ｂにエアが供給されるようにエア配管５が構成されており、各々のエアポート１ａ、１ｂへのエアの給排気を切換えるために３ポジションのソレノイドバルブ３が設けられている。なお、図１中の符号８Ａ、８Ｂはエアシリンダー１のエアポート１ａ、１ｂとソレノイドバルブ３とを接続する給排管路である。
【００２３】
そして、本実施の形態においては、図４に示した従来のエア配管におけるレギュレータ４Ａ、４Ｂに代えて、第１および第２のパワーバルブ６Ａ、６Ｂと、第１および第２の電空レギュレータ７Ａ、７Ｂが設けられている。
【００２４】
第１のパワーバルブ６Ａと第１の電空レギュレータ７Ａは、ロッド側のエアポート１ｂへ供給するエアの圧力を調整するために設けられており、第２のパワーバルブ６Ｂと第２の電空レギュレータ７Ｂは、ヘッド側のエアポート１ａへ供給するエアの圧力を調整するために設けられている。
【００２５】
これらのパワーバルブ６Ａ、６Ｂと、電空レギュレータ７Ａ、７Ｂは、図外の制御手段によって制御されている。例えば、第１、第２の電空レギュレータ７Ａ、７Ｂおよび第１、第２のパワーバルブ６Ａ、６Ｂは、それぞれ、エアシリンダー１のエアポート１ａ、１ｂに供給されるエアの圧力を０．０５〜０．９ＭＰａの範囲で調整するように制御される。
【００２６】
２．本実施の形態に係るビードセッターの動作制御方法
次に、本実施の形態に係るビードセッターの動作制御方法について説明する。なお、以下では、本発明の理解を助けるために、従来のビードセッターの動作制御方法について具体的に説明した後に、本実施の形態における動作制御方法について説明する。
【００２７】
（１）従来のビードセッターの動作制御方法
従来は、図４に示す構造のエア配管の下、図５に示す動作制御方法によりビードセッターの往復動作を制御していた。なお、図５は従来のビードセッターの動作制御方法を説明する図であり、（ａ）はエアシリンダー１のロッドを収縮させる際の制御を、（ｂ）はエアシリンダー１のロッドを伸長させさせる際の制御を示す図である。
【００２８】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、従来は、エアシリンダー１のロッドの伸縮に際して、第１および第２のレギュレータ４Ａ、４Ｂからのエア圧力が常に同じ圧力（０．５ＭＰａ）に設定されている。
【００２９】
そして、エアシリンダー１のロッドを収縮させるに際しては、図５（ａ）に示すように、ソレノイドバルブ３を切り替えることにより、第２のレギュレータ４Ｂからロッド側のエアポート１ｂに０．５ＭＰａの圧力のエアを供給すると共に、ヘッド側のエアポート１ａ内に充填されていた０．５ＭＰａの圧力のエアを外部に排気する。
【００３０】
これにより、ロッド側のエアポート１ｂにおけるエア量が、ヘッド側のエアポート１ａにおけるエア量よりも多くなってエアシリンダー１のロッドが収縮する。
【００３１】
一方、エアシリンダー１を伸長させるに際しては、図５（ｂ）に示すように、ソレノイドバルブ３を切り替えることにより、第１のレギュレータ４Ａからヘッド側のエアポート１ａに０．５ＭＰａの圧力のエアを供給すると共に、ロッド側のエアポート１ｂ内に充填されていた０．５ＭＰａの圧力のエアを外部に排気する。
【００３２】
これにより、ヘッド側のエアポート１ａにおけるエア量が、ロッド側のエアポート１ｂにおけるエア量よりも多くなってエアシリンダー１のロッドが伸長する。
【００３３】
このように、従来の動作制御方法においては、ロッドの伸縮に際して、ロッド側のエアポート１ｂに供給されるエア圧力と、ヘッド側のエアポート１ａに供給されるエア圧力が同じ圧力（０．５Ｍｐａ）に設定されており、ロッド側のエアポート１ｂ内のエア量とヘッド側のエアポート１ａ内のエア量との差のみでロッドを伸縮させているため、エアシリンダー１のロッドの伸縮の切り替え動作が遅くロッドの伸縮速度も遅かった。
【００３４】
（２）本実施の形態に係るビードセッターの動作制御方法
図２は本発明の一実施の形態に係るビードセッターの動作制御方法を説明する図であり、（ａ）はエアシリンダー１のロッドを収縮させる際の制御、（ｂ）はロッドの収縮から伸長へと切り替える際の制御、（ｃ）はエアシリンダー１のロッドを伸長させる際の制御を示している。
【００３５】
本実施の形態においては、第１、第２の電空レギュレータ７Ａ、７Ｂおよび第１、第２のパワーバルブ６Ａ、６Ｂによりエアシリンダー１に供給されるエアの圧力を従来の圧力以下に降圧させると共に、エアシリンダー１のロッドの伸縮を行う前に、排気される側のエアポートに供給されるエアの圧力を予め降圧させている。以下、具体的に説明する。
【００３６】
（ａ）エアシリンダー１のロッドを収縮させるに際しては、図２（ａ）に示すように、ソレノイドバルブ３を切り替えることにより、第２の電空レギュレータ７Ｂおよび第２のパワーバルブ６Ｂから、０．１ＭＰａの圧力のエアが充填されていた（後述する（ｄ）参照）ロッド側のエアポート１ｂに０．３ＭＰａの圧力のエアを供給すると共に、ヘッド側のエアポート１ａ内に充填されていた０．１ＭＰａの圧力のエアを外部に排気する。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、従来のようにヘッド側のエアポート１ａ内のエア量とロッド側のエアポート１ｂ内のエア量に差を生じさせるだけでなく、ヘッド側のエアポート１ａ内とロッド側のエアポート１ｂ内との間にエア圧力差を生じさせることにより、従来よりも速い速度でロッドを収縮させることができる。
【００３８】
（ｂ）その後、ロッドが十分に収縮してエアシリンダー１が停止したら、図２（ｂ）に示すように、ロッド側のエアポート１ｂに供給されるエアの圧力を０．３ＭＰａから０．１ＭＰａに降圧させる。
【００３９】
（ｃ）そして、エアシリンダー１のロッドを伸長させるに際しては、図２（ｃ）に示すように、ソレノイドバルブ３を切り替えることにより、第１の電空レギュレータ７Ａおよび第１のパワーバルブ６Ａからヘッド側のエアポート１ａに０．３ＭＰａの圧力のエアを供給すると共に、ロッド側のエアポート１ｂに内に充填されていた０．１ＭＰａの圧力のエアを外部に排気する。
【００４０】
これにより、従来のようにヘッド側のエアポート１ａ内のエア量とロッド側のエアポート１ｂ内のエア量に差を生じさせるだけでなく、ヘッド側のエアポート１ａ内とロッド側のエアポート１ｂ内との間にエア圧力差を生じさせることによって、従来よりも速い速度でロッドを伸長させることができる。
【００４１】
（ｄ）その後、ロッドが十分に伸長してエアシリンダー１が停止したら、ヘッド側のエアポート１ａ内のエアの圧力を０．３ＭＰａから０．１ＭＰａに降圧させる。そして、以降は、上記した（ａ）〜（ｄ）を繰り返す。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、速い速度でロッドを伸縮させることができるため、ビードセッターの往復動作を従来よりも速くして、タイヤの一次成形における生産性を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、パワーバルブ６Ａ、６Ｂと、電空レギュレータ７Ａ、７Ｂを用いて、各々のエアポートに供給するエアの圧力を任意に調整することにより、従来よりも低いエア圧力でもロッドを伸縮させることができるため、エア消費量の低減を図ることができる。
【００４４】
そして、本実施の形態における動作制御機構は、ビードセッターやエアシリンダーなどの機械的な構造は従来のままで、エア配管のみを変更することにより構成させることができるため、設置に際して大きなコスト増を生じることがない。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
【００４６】
１．実施例および比較例
（１）実施例
図１に示すような本実施の形態に係る動作制御機構を用いて、図２に示すような手順でエアシリンダー（容積：０．２５ｍ３）のロッドを伸縮させることによりビードセッターを移動させた。そして、タイヤを１本生産するに当たってビードセッターが往復移動を２回行う際の移動時間と排気エア量を測定した。
【００４７】
（２）比較例
図４に示すような従来の動作制御機構を用いて、図５に示すような手順でエアシリンダーのロッドを伸縮させることによりビードセッターを移動させたことを除いて同じ条件でタイヤの生産を行い、ビードセッターが往復移動を２回行う際の移動時間と排気エア量を測定した。
【００４８】
２．測定結果
（１）移動時間
実施例および比較例におけるビードセッターの移動時間は以下の通りであった。
【００４９】
（ａ）実施例
１．５ｓｅｃ（１回の横行移動に伴う時間）×４回（２往復）＝合計６．０ｓｅｃ
【００５０】
（ｂ）比較例
１．８ｓｅｃ（１回の横行移動に伴う時間）×４回（２往復）＝合計７．２ｓｅｃ
【００５１】
上記の結果より、実施例の方が比較例よりもビードセッターの移動時間が短縮されており、排気される側のエアの圧力を予め降圧させた後にシリンダーのロッドの伸縮の切り替え動作を行うことによりビードセッターの移動を従来よりも速くできることが確認できた。
【００５２】
（２）排気エア量
実施例および比較例における排気エア量の測定結果は以下の通りであった。
（ａ）実施例
１回目ロッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．３ＭＰａ）
１回目ヘッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．３ＭＰａ）
２回目ロッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
（２回目のロッド側移動は負荷が高いため従来と同じエア圧力で動作）
２回目ヘッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．３ＭＰａ）
⇒合計０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）＋０．７５ｍ３（エア圧力０．３ＭＰａ）
【００５３】
（ｂ）比較例
１回目ロッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
１回目ヘッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
２回目ロッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
２回目ヘッド側移動時０．２５ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
⇒合計１．００ｍ３（エア圧力０．５ＭＰａ）
【００５４】
上記のように、実施例では、エアポートに０．５ＭＰａのエアを１回供給したことを除いて、０．３ＭＰａのエアを供給して適切にエアシリンダーのロッドを伸縮させている。そして、０．３ＭＰａで供給される際のエア使用量は０．５ＭＰａで供給される際のエア使用量よりも少ないため、０．５ＭＰａのエア供給を４回行った比較例に比べてエアの使用量が低減できることが確認できた。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１            エアシリンダー
１ａ          ヘッド側のエアポート
１ｂ          ロッド側のエアポート
２            ビードセッター
３            ソレノイドバルブ
４Ａ          第１のレギュレータ
４Ｂ          第２のレギュレータ
５            エア配管
６Ａ          第１のパワーバルブ
６Ｂ          第２のパワーバルブ
７Ａ          第１の電空レギュレータ
７Ｂ          第２の電空レギュレータ
８Ａ、８Ｂ    給排管路
【図１】
0006470137.tif 000002
【図２】
0006470137.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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