(57)【要約】【課題】長尺部材自体に掛かっている張力を測定することにより張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーを提供することを課題とする。【解決手段】ベルトサーバー１０は、空気入りタイヤのウェーブドベルトＷを成型する際に、ベルト成型用ドラム１６に貼付される長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム１６へ供給する装置である。ベルトサーバー１０は、長尺部材Ｓにレーザ−光Ｌを照射して長尺部材Ｓのスチールコードの波長を測定するレーザー計測器２６と、測定された波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出する制御部４０とを備えている。制御部４０は、算出された張力が許容範囲外となった場合には、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付を中断させるように制御している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーブドベルトを成型する際に用いられ、波状に延びるコードを含んでベルト成型用ドラムに貼付される長尺部材を前記ベルト成型用ドラムへ供給する空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーであって、
前記長尺部材にレーザー光を照射して前記コードの波長を測定し前記波長に基づいて前記長尺部材の張力を算出する張力算出手段を備えていることを特徴とする空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項２】
前記レーザー光は、前記長尺部材が前記ベルト成型用ドラムに到達する直前の位置に照射されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項３】
前記レーザー光が照射される位置には、前記長尺部材の幅方向及び厚み方向の位置を安定させる安定機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項４】
前記張力算出手段によって算出された張力が許容範囲外となった場合には、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼付を中断させる機能を有することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーブドベルトを成型する際に用いられる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーブドベルト（ＷＡＶＥＤベルト）が空気入りタイヤを構成するベルトとして多用されている。このウェーブドベルトを成型する際、従来、波状に延びる複数本のコードを含んだ長尺部材を空気入りタイヤ製造用のベルトサーバーでベルト成型用ドラムへ供給してドラム面に貼付している。
【０００３】
その際には長尺部材に張力を加える必要がある。このため、長尺部材に張力（テンション）を加えるテンション装置をベルトサーバーに設けている。このテンション装置には、通常、長尺部材が巻き掛けられるテンションローラと、テンションローラに連結されたモータとが設けられており、長尺部材がテンションローラに巻き掛けられていることによって長尺部材に張力が発生するようになっている。
【０００４】
また、長尺部材をベルトサーバーでベルト成型用ドラムへ供給する際、長尺部材の張力を許容範囲内にコントロールすることが重要である。ここで、テンションローラに連結された上記モータに流す電流が大きいほど大きなトルクがテンションローラに作用（すなわち長尺部材に作用）し、ベルト成型用ドラムの回転速度との関係で長尺部材に加えられる張力が基本的に決まる。このため、従来、モータに流れる電流に基づいて張力を算出し、電流を調整することにより張力調整を行っていた。
しかし、長尺部材自体に掛かっている張力を測定することは出来ていない。
【０００５】
なお、ウェーブドベルトの張力を連続的に高い精度で測定することが特許文献１に開示されているが、これはウェーブドベルトを成型する際の張力ではなくウェーブドベルトを巻き取る際の張力を測定している例であり、上記課題を解決することは開示されていない。
【特許文献１】特開平８−２５５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、長尺部材自体に掛かっている張力を測定することにより張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ウェーブドベルトを成型する際に用いられ、波状に延びるコードを含んでベルト成型用ドラムに貼付される長尺部材を前記ベルト成型用ドラムへ供給する空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーであって、前記長尺部材にレーザー光を照射して前記コードの波長を測定し前記波長に基づいて前記長尺部材の張力を算出する張力算出手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーから巻き出された長尺部材をベルト成型用ドラム上に貼付する際、長尺部材のコードに照射されたレーザー光によりコードの波長を測定する。そして、測定された波長に基づいて長尺部材の張力を算出する。なお、長尺部材の張力が高いほどコードの波長が長くなる。
【０００９】
このように、請求項１に記載の発明では、長尺部材にレーザー光を照射してコードの波長を測定することによって、長尺部材自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーとすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記レーザー光は、前記長尺部材が前記ベルト成型用ドラムに到達する直前の位置に照射されることを特徴とする。
【００１１】
ウェーブドベルトの巻き取り状態、空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーのベアリング部材の回転抵抗のバラツキ、ゴムの付着などの要因によって長尺部材の張力が変動する。従って、請求項２に記載の発明によりこれらの要因を排除してコードの波長を測定することができるので、ベルト成型用ドラムで成型されるときの長尺部材の張力をより高い精度で測定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記レーザー光が照射される位置には、前記長尺部材の幅方向及び厚み方向の位置を安定させる安定機構が設けられていることを特徴とする。
これにより、長尺部材のコードの波長をより正確に測定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記張力算出手段によって算出された張力が許容範囲外となった場合には、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼付を中断させる機能を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、許容範囲外の張力によってウェーブドベルトのコードの波形が乱れてしまうことを確実に防止できる。また、ベルト成型用ドラムへの長尺部材の貼付を中断させて際に異常の原因を点検し、異常のあった長尺部材部分を除去して貼付を再開することができ、ウェーブドベルトの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
請求項１に記載の発明によれば、長尺部材自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーとすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、ベルト成型用ドラムで成型されるときの長尺部材の張力をより高い精度で測定することができる。
請求項３に記載の発明によれば、長尺部材のコードの波長をより正確に測定することができる。
請求項４に記載の発明によれば、許容範囲外の張力によってウェーブドベルトのコードの波形が乱れてしまうことを確実に防止できる。また、ウェーブドベルトの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ製造用のベルトサーバー１０は、波状に蛇行して延びる複数本のスチールコードを有するウェーブドベルトを成型する際に用いられるベルトサーバーであり、ベルト成型用ドラム１６に貼付されるリボン状の長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム１６へ供給するように配置されている。長尺部材Ｓはスチールコード（図３参照。以下、単にコード１２という）１２が配列された部材である。
【００１７】
ベルトサーバー１０は、搬送方向上流側から供給されてくる長尺部材Ｓにテンション（張力）を加えるテンションローラ２０と、テンションローラ２０に回転力を与えるモータ２１と、テンションローラ２０の前後側（搬送方向上流側及び搬送方向下流側）にそれぞれ配置された第１ベアリング１８、第２ベアリング２２とを備えている。第２ベアリング２２はテンションローラ２０の搬送方向下流側に配置されている。第１ベアリング１８、第２ベアリング２２によって、テンションローラ２０に巻き掛けられた長尺部材Ｓが支えられている。
【００１８】
更に、ベルトサーバー１０は、第２ベアリング２２の搬送方向下流側に、レーザー光Ｌを長尺部材Ｓに照射してコード１２の波長を計測するレーザー計測器２６を備えている。レーザー計測器２６は、長尺部材Ｓがベルト成型用ドラム１６に到達する直前の位置にレーザー光Ｌを照射するように配置されている。
【００１９】
また、ベルトサーバー１０には、図２に示すように、レーザー光Ｌが照射される位置に、長尺部材Ｓの位置を安定させる安定機構３０が設けられている。安定機構３０は、長尺部材Ｓの厚み方向への移動を規制する厚み方向位置規制ガイド３２及び厚み方向位置規制ローラ３４と、長尺部材Ｓの幅方向への移動を規制する幅方向位置規制ガイ３６とを備えている。
【００２０】
また、ベルトサーバー１０は制御部４０を備えている。制御部４０は、レーザー計測器２６で計測されたコード１２の波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出し、この張力が許容範囲外となった場合に、ベルトサーバー１０による長尺部材Ｓの搬送及びベルト成型用ドラム１６の回転を停止させてベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付を中断させるように製造システム全体を制御している。この許容範囲は、長尺部材Ｓの仕様などに応じて予め設定されている。
【００２１】
本実施形態では、ベルトサーバー１０から巻き出された長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム上に貼付する際、レーザー計測器２６によってコード１２の波長を測定する。そして、測定された波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を制御部４０で求めることができる。従って、長尺部材Ｓ自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる。
【００２２】
また、レーザー計測器２６から発せられるレーザー光Ｌは、長尺部材Ｓがベルト成型用ドラム１６に到達する直前の位置とされているので、ベルト成型用ドラム１６で成型されるときの長尺部材Ｓの張力をより高い精度で測定することができる。
【００２３】
更に、レーザー光Ｌが照射される位置には、長尺部材Ｓの位置を安定させる安定機構３０が設けられており、長尺部材Ｓの厚み方向位置及び幅方向位置を安定させてレーザー光Ｌを照射している。従って、レーザー計測器２６でコード１２の波長をより正確に測定することができる。
【００２４】
また、制御部４０で算出された張力が許容範囲外となった場合には、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付が中段される。従って、この中断を行って異常の原因を点検し、異常のあった長尺部材Ｓを除去して貼付を再開することができ、ウェーブドベルトＷの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【００２５】
（実施例）
以下、上記実施形態の一実施例を挙げて更に詳細に説明する。本実施例では、長尺部材Ｓは、波状に蛇行しながら延びるスチールコードを９乃至１０本程度並べてゴムでコーティングして幅２０ｍｍ程度のストリップ材にしたものである。また、ベルトサーバー１０はベルト成型用ドラム１６の幅方向に移動しながら長尺部材Ｓを貼り付けていくようにされている。
【００２６】
本実施例では、レーザー計測器２６としてキーエンスＬＪＧ−０８０を使用した。そして、隣り合う波の頂点から頂点までの距離を求めて波の伸び量を算出し、この伸び量に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出し、張力が許容範囲内となっているように監視した。
【００２７】
本実施例では、まず、モータ２１に流す電流（テンション出力）と、テンションローラ２０で実際に長尺部材Ｓにかかっている張力とを測定し、この両者の相関関係を求めた（図４参照）。図４では、４台のベルトサーバーでそれぞれ計測した値をプロットしており、テンション出力については、モータ２１の定格電流に対して何％の電流を流したかで示している。
【００２８】
また、テンション出力と、ベルト成型用ドラム１６上に実際に長尺部材Ｓを貼り付けた際のウェーブドベルトＷ（図１参照）の波の大きさ２ａを波の波長λ（何れも図３参照）で除算した値（２ａ／λ）と、の相関関係を求めた（図５参照）。図５では、縦軸を２ａ／λの１００倍の値で示している。なお、２ａ、λはレーザー計測器によって計測された値であり、λは隣り合うピーク同士の間隔として測定した。
【００２９】
ここで、ウェーブドベルトＷの幅方向端ではベルトサーバー１０のドラム幅方向への移動が止まるため、ウェーブドベルトＷの中央部（センターライン近傍）に比べてやや異なる傾向を示す。このため、図５では、ウェーブドベルトＷの幅方向端における上記相関関係を黒色の菱形でプロットし、ウェーブドベルトＷのセンターラインにおける上記相関関係を黒色の正方形でプロットしている。なお、図５に示した２本の直線は、それぞれ、黒色の菱形のプロット、及び、黒色の正方形のプロットに基づいて描いた直線である。このように２本の直線で示したのは、ウェーブドベルトＷの２ａ／λはタイヤ性能に大きく影響を及ぼす因子であるため、より正確に設定する必要があるからである。
【００３０】
更に、コード１２の伸び率と２ａ／λとの相関関係を求めた（図６参照）。図６では、ストリップ幅内（長尺部材Ｓの幅内）にコード１２を９本並列に配置した長尺部材（ＲＴＸ１５１１）、ストリップ幅内にコード１２を１０本並列に配置した長尺部材（Ｇ２７Ｆ）の２種類について示している。図６でも、図５と同様、縦軸を２ａ／λの１００倍の値で示している。
【００３１】
更に、これらに基づいて、張力の許容範囲を設定し、これに対応する長尺部材Ｓの波長の許容範囲を算出した。
【００３２】
そして、レーザー計測器２６で計測される波長λがこの許容範囲から外れたときには、制御部４０により、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付が中段される製造システムとした。
【００３３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーの構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーに設けられた安定機構を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態で、レーザー計測器によって長尺部材のコードの波長を測定することを示す模式図である。
【図４】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、テンション出力と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【図５】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、テンション出力と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【図６】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、長尺部材のコードの伸び率と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ベルトサーバー
１２  コード
１６  ベルト成型用ドラム
２６  レーザー計測器
３０  安定機構
Ｌ    レーザー光
Ｓ    長尺部材
Ｗ    ウェーブドベルト
λ    波長
【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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