(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け中に、前記射出装置の射出ノズルと前記ガイドロールとの間において前記ゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を切断し、
前記ゴムストリップ材の切断後に、前記引出ロールによる前記ゴムストリップ材の押し下げを解除し、前記パスの増長分により少なくとも前記ゴムストリップ材の収縮を相殺するゴムストリップ材の巻付け方法。
【請求項２】
射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするゴムストリップ材の巻付け方法。
【請求項３】
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りする請求項１に記載のゴムストリップ材の巻付け方法。
【請求項４】
射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールと、前記ゴムストリップ材のパスに対して交差する方向に移動自在でかつ該ゴムストリップ材のパスの長さを制御する引出ロールとを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を切断する切断装置を設けたゴムストリップ材の巻付け装置。
【請求項５】
射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けたゴムストリップ材の巻付け装置。
【請求項６】
前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けた請求項４に記載のゴムストリップ材の巻付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤの製造においてゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法及び装置に関し、更に詳しくは、ゴムストリップ材の巻付け不良を防止するようにしたゴムストリップ材の巻付け方法及び巻付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤを製造する方法として、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を連続的に供給すると共に、該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付け、その積層構造に基づいてキャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴム等のタイヤ構成部材を成形することが行われている。
【０００３】
このようにタイヤ構成部材を直接成形することにより、タイヤの製造効率を向上することができると共に、予め成形したタイヤ構成部材を保管する必要がないため、省スペース化も図ることができ、その結果、タイヤの製造コストを大きく低減することができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、ゴムストリップ材に巻付け不良を生じると、巻付け装置を停止させて不良箇所を修復する必要がある。そのため、このような巻付け不良を頻繁に生じたのでは、作業効率が低下し、タイヤの製造コストを低減する効果が得られなくなるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴムストリップ材の巻付け不良を防止することを可能にしたゴムストリップ材の巻付け方法及び巻付け装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け方法は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け中に、前記射出装置の射出ノズルと前記ガイドロールとの間において前記ゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を切断し、
前記ゴムストリップ材の切断後に、前記引出ロールによる前記ゴムストリップ材の押し下げを解除し、前記パスの増長分により少なくとも前記ゴムストリップ材の収縮を相殺することを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け方法は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける方法において、
前記ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、
前記ゴムストリップ材の巻付け終期に、前記ガイドロールを前記成形ドラムから離して前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内で前記ゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、前記成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りすることを特徴とするものである。
【０００８】
一方、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け装置は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールと、前記ゴムストリップ材のパスに対して交差する方向に移動自在でかつ該ゴムストリップ材のパスの長さを制御する引出ロールとを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を切断する切断装置を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記目的を達成するための本発明のゴムストリップ材の巻付け装置は、射出装置から未加硫のゴムストリップ材を押し出しつつ該ゴムストリップ材を成形ドラムに巻付ける装置において、
前記射出装置の射出ノズルと前記成形ドラムとの間に、前記ゴムストリップ材のパスに沿って移動自在でかつ該ゴムストリップ材を前記成形ドラムへ案内するガイドロールを設けると共に、前記成形ドラムと前記ガイドロールとの間の隙間内で前記ゴムストリップ材を押さえ込み該ゴムストリップ材の引き切りを補助する棒材からなる切断装置を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明者らは、ゴムストリップ材をガイドロールで案内しながら成形ドラムに巻付け、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を切断する方法及びその方法を実施するための装置について鋭意研究した。
【００１１】
その結果、ゴムストリップ材の巻付け不良を生じる要因として、下記の問題点を知見した。第１に、巻付け時においてはゴムストリップ材に或る程度の張力が与えられるので、ゴムストリップ材の押出を止めて該ゴムストリップ材を切断すると、ゴムストリップ材自体が収縮する。そのため、収縮時の応力がゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置に集中し、次回の巻付け作業を開始する際にゴムストリップ材が切れ易くなり、しかもガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少し、次回の巻付け作業の前にゴムストリップ材の先端位置の手直しが必要になってしまう。
【００１２】
第２に、ゴムストリップ材を切断にワイヤからなる切断装置を使用した場合、ゴムストリップ材に切り込んだワイヤが元の位置に戻る際に、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材が跳ね上がり、この状態もゴムストリップ材の先端位置の手直しを必要とする。また、ゴムストリップ材を切断し巻き取る際に、成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末が暴れてその位置が不安定になるという不都合もある。
【００１３】
そこで、上記第１の問題点に鑑みて、ゴムストリップ材の巻付け中に、射出装置の射出ノズルとガイドロールとの間においてゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、ゴムストリップ材の切断後に、引出ロールによるゴムストリップ材の押し下げを解除し、そのパスの増長分により少なくともゴムストリップ材の収縮を相殺するようにしたのである。これにより、ゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置が切れ易くなることやガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少することを防止できる。
【００１４】
一方、上記第２の問題点に鑑みて、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするのである。これにより、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材は跳ね上がることを防止し、しかも成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末の位置を安定させるのである。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の実施形態からなるストリップ材の巻付け装置を示すものである。本実施形態の巻付け装置は、射出装置１を成形ドラムＤの外周面に対向するように配設し、この射出装置１を成形ドラムＤの軸方向に対して往復移動させる構成になっている。射出装置１の押出機構は特に限定されるものではないが、１タイヤ分のタイヤ構成部材を正確かつ定量的に押し出すために、プランジャータイプの定量押出機を用いると良い。
【００１７】
射出装置１は、その前面プレート２に射出ノズル３を有し、該射出ノズル３からゴムストリップ材Ｓを連続的に押し出すようになっている。前面プレート２には左右一対のアーム部材４，４が成形ドラムＤに向けて水平方向に立設されている。アーム部材４は前面プレート２に取り付けられた固定部４ａと、該固定部４ａからストリップ材Ｓのパスに沿って伸縮自在な可動部４ｂとから構成され、その伸縮動作をエアシリンダ等で行うようになっている。
【００１８】
各アーム部材４の可動部４ｂの側面にはブラケット５が取り付けられている。そして、アーム部材４の先端側には、左右一対のブラケット５，５に跨がって取り付けられた軸受け部材６を介してガイドロール７が軸支されている。このガイドロール７の回転軸の両端部には係止部材７ａが取り付けられている。また、ガイドロール７は成形ドラムＤに従動して一方向に回転するものの、その逆方向の回転は規制されている。そのため、ガイドロール７は射出装置１から供給されるゴムストリップ材Ｓに対して張力を与えることが可能である。
【００１９】
図２に示すように、アーム部材４の伸長時には、ゴムストリップ材Ｓをガイドロール７で張力を与えながら成形ドラムＤに押し付けると共に、ガイドロール７と射出装置１の射出ノズル３との間にゴムストリップ材Ｓを押出量の変動を吸収するための空間を形成するようになっている。押出初期のオーバーシュートを吸収するために、前記空間の長さは１００〜２００ｍｍにすると良い。一方、図３に示すように、アーム部材４の収縮時には、成形ドラムＤとガイドロール７との間に隙間を形成するようになっている。
【００２０】
アーム部材４の先端部には、ゴムストリップ材Ｓを成形ドラムＤとガイドロール７との間で切断するための切断装置８が設けられている。即ち、各アーム部材４の可動部４ｂの端面にはブラケット９が取り付けられ、このブラケット９にロータリーアクチュエータ１０が搭載されている。ロータリーアクチュエータ１０の回転軸１０ａはカップリング１１を介して旋回翼１２の回転軸１２ａに連結されている。この回転軸１２ａは軸受け部材１３により軸支されている。旋回翼１２にはブラケット１４が連結されている。そして、左右一対のブラケット１４，１４に跨がってカッターとなる棒材１５が架設されている。棒材１５は外径３〜６ｍｍの丸棒であることが好ましい。この棒材１５はブラケット１４に対して回転しないように固定されている。この切断装置８は、ロータリーアクチュエータ１０の駆動により図３の破線にて示す軌道Ｘに沿って棒材１５を回動させるようになっている。
【００２１】
ガイドロール７の下方側には、伸縮自在なロッド１６ａを備えたシリンダ１６がブラケット１７を介して前面プレート２に取り付けられている。このロッド１６ａの先端部には軸受け部材１８を介してプレスロール１９が軸支されている。プレスロール１９の回転軸の両端部には係止部材１９ａが取り付けられている。このプレスロール１９はゴムストリップ材Ｓを成形ドラムＤに対して常に押圧するものである。
【００２２】
ゴムストリップ材Ｓのパスの上方には、上下方向に伸縮自在なロッド２０ａを備えたシリンダ２０がブラケット２１を介して前面プレート２に取り付けられている。ロッド２０ａの下端部には軸受け部材２２を介して引出ロール２３が軸支されている。この引出ロール２３はゴムストリップ材Ｓを上から押し込んで該ゴムストリップ材Ｓのパスの長さを制御するものである。
【００２３】
次に、上述したゴムストリップ材の巻付け装置の動作について説明する。先ず、射出装置１の射出ノズル３からストリップ材Ｓを所定の長さで押し出し、その先端部をガイドロール７上にセットする。このとき、ストリップ材Ｓの長さは成形ドラムＤに対して貼付け可能な長さとする。
【００２４】
次に、図２に示すように、アーム部材４を伸長状態にすることにより、ゴムストリップ材Ｓをガイドロール７で張力を与えながら成形ドラムＤに押し付けると共に、ガイドロール７と射出装置１の射出ノズル３との間にゴムストリップ材Ｓの押出量の変動を吸収するための空間を形成する。次いで、ゴムストリップ材Ｓの押出に合わせて成形ドラムＤを回転させ、該成形ドラムＤにゴムストリップ材Ｓを介して当接するガイドロール７を従動回転させる。これにより、ガイドロール７で案内されたゴムストリップ材Ｓを成形ドラムＤの外周面に巻付ける。
【００２５】
このようにゴムストリップ材Ｓをガイドロール７を用いて張力を与えながら成形ドラムＤに押し付け、ガイドロール７と射出装置１の射出ノズル３との間に空間を形成することにより、押出初期等においてゴムストリップ材Ｓが不安定な出方をしても、そのバラツキをガイドロール７と射出ノズル３との間の空間で吸収することができる。即ち、ゴムストリップ材Ｓには張力が与えられているので、オーバーシュートを起こしてもゴムストリップ材Ｓが曲がったり、波打ったりすることはない。従って、射出装置１を用いたストリップワインディング成形法において、ゴムストリップ材Ｓを精度良く巻付けることができる。
【００２６】
ゴムストリップ材Ｓの巻付け中においては、射出装置１の射出ノズル３とガイドロール７との間において、ゴムストリップ材Ｓに向けて引出ロール２３を巻付け作業に影響を与えない程度の速度で徐々に押し下げ、その分だけゴムストリップ材Ｓのパスを増長する（図４）。
【００２７】
ゴムストリップ材Ｓの巻付けが終わる直前においては、アーム部材４を収縮状態にすることにより、ガイドロール７を成形ドラムＤから離し、成形ドラムＤとガイドロール７との間に隙間を形成する（図５）。
【００２８】
次いで、棒材１５を備えた切断装置８を用いて、ゴムストリップ材Ｓを成形ドラムＤとガイドロール７との間で切断する。即ち、棒材１５を十分な角度で旋回させてゴムストリップ材Ｓを棒材１５とガイドロール７との間に押さえ込み、成形ドラムＤの回転力に基づいて該ゴムストリップ材Ｓを引き切りする（図６）。上記引き切りによれば、棒材１５が元の位置に戻る際に、ガイドロール７に掛かるゴムストリップ材Ｓが跳ね上がることはなく、しかも成形ドラムＤに巻き付けられたゴムストリップ材Ｓの端末が暴れることもない。また、ゴムストリップ材Ｓの切断に際して、その切断端をプレスロール１９で成形ドラムＤに押し付けているので、ゴムストリップ材Ｓの切断端の乱れは確実に防止される。なお、ゴムストリップ材Ｓの切断端は、引き切りにより徐々に細くなるので、この切断端がタイヤユニフォミティーに与える影響を最小限に抑えることができる。
【００２９】
ゴムストリップ材Ｓの切断後、引出ロール２３を上昇させ、該引出ロール２３によるゴムストリップ材Ｓの押し下げを解除する（図７）。ゴムストリップ材Ｓは収縮するが、この収縮はゴムストリップ材Ｓのパスの増長分により吸収される（図８）。これにより、ゴムストリップ材Ｓの射出ノズル近傍位置が切れ易くなることを防止し、ゴムストリップ材Ｓの切断端をガイドロール７上に十分な長さで残存させることが可能になる。そのため、次回の巻付け作業を開始する際にゴムストリップ材Ｓを手作業でガイドロール７上に導く必要がなくなり、複数回の巻付け作業を連続して行うことができる。
【００３０】
本発明では、ゴムストリップ材Ｓの成形ドラムＤに対する巻付け回数と、成形ドラムＤの軸方向への移動量を制御することにより、成形ドラムＤの外周側に所望の断面形状を有するタイヤ構成部材を成形することができ、これらタイヤ構成部材を精度良く成形することが可能になる。上記タイヤ構成部材としては、空気入りタイヤのキャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴム等を挙げることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ゴムストリップ材の巻付け中に、射出装置の射出ノズルとガイドロールとの間においてゴムストリップ材に向けて引出ロールを徐々に押し下げて該ゴムストリップ材のパスを増長し、ゴムストリップ材の切断後に、引出ロールによるゴムストリップ材の押し下げを解除し、パスの増長分により少なくともゴムストリップ材の収縮を相殺するから、ゴムストリップ材の射出ノズル近傍位置が切れ易くなることやガイドロールに掛かるゴムストリップ材の長さが減少することを防止できる。
【００３２】
また、ゴムストリップ材の巻付け終期に、ガイドロールを成形ドラムから離して成形ドラムとガイドロールとの間に隙間を形成し、該隙間内でゴムストリップ材を棒材で押さえ込み、成形ドラムの回転力に基づいて該ゴムストリップ材を引き切りするから、ガイドロールに掛かるゴムストリップ材は跳ね上がることを防止し、しかも成形ドラムに巻き付けられたゴムストリップ材の端末の位置を安定させることができる。
【００３３】
本発明によれば、上記のようにゴムストリップ材の巻付け不良を防止することができるので、ストリップワインディング法の利点を活かして空気入りタイヤを低コストで製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置の要部を示す拡大正面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置（ガイドロールを成形ドラム側に押し付けた状態）を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態からなるゴムストリップ材の巻付け装置（ガイドロールを成形ドラムから離した状態）を示す側面図である。
【図４】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による定常運転状態を示す概略側面図である。
【図５】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断準備状態を示す概略側面図である。
【図６】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作状態を示す概略側面図である。
【図７】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作直後の状態を示す概略側面図である。
【図８】上記ゴムストリップ材の巻付け装置による切断動作後のゴムストリップ材の収縮状態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１  射出装置
３  射出ノズル
７  ガイドロール
８  切断装置
１５  棒材
２３  引出ロール
Ｄ  成形ドラム
Ｓ  ゴムストリップ材
【図１】
0004538992.tif 000002
【図２】
0004538992.tif 000003
【図３】
0004538992.tif 000004
【図４】
0004538992.tif 000005
【図５】
0004538992.tif 000006
【図６】
0004538992.tif 000007
【図７】
0004538992.tif 000008
【図８】
0004538992.tif 000009