(57)【要約】【課題】ゴム部材の伸びを抑制可能でかつ簡単な構成のゴム部材の巻付装置を提供する。【解決手段】巻取軸６に連続帯状のゴム部材７が巻かれた巻出手段２と、巻出手段２より巻出されたゴム部材７が巻付けられる巻付手段３と、巻付手段３を回転させるための回転駆動機構４と、接触維持手段５とを備え、巻出手段２は、巻出手段２からのゴム部材７の巻出端１２が巻付手段３の外周面１３に取付けられてから巻付手段３の回転によりゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられるのに伴って巻付手段３の回転方向とは反対方向に回転し、接触維持手段５は、ゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられる過程において巻出手段２の巻取軸６に巻かれているゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３とを互いに接触させた状態に維持する構成とした。【選択図】図１
2012161976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取軸に連続帯状のゴム部材が巻かれた巻出手段と、巻出手段より巻出されたゴム部材が巻付けられる巻付手段と、巻付手段を回転させるための回転駆動機構と、接触維持手段とを備え、
巻出手段は、巻出手段からのゴム部材の巻出端が巻付手段の外周面に取付けられてから巻付手段の回転によりゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられるのに伴って巻付手段の回転方向とは反対方向に回転し、
接触維持手段は、ゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられる過程において巻出手段の巻取軸に巻かれているゴム部材の外周面と巻付手段の外周面とを互いに接触させた状態に維持することを特徴とするゴム部材の巻付装置。
【請求項２】
巻付手段は、巻付手段の外周面に巻付けられた金属内蔵のゴム部材を吸着するための磁石を備えたことを特徴とする請求項１に記載のゴム部材の巻付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続帯状のゴム部材が巻かれた巻出手段から巻付手段の外周面にゴム部材を巻付けるゴム部材の巻付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻出手段に巻かれた連続帯状のゴム部材をゴム部材の巻出端から巻付手段の外周面に乗り移らせるようにして巻付手段の外周面に巻付けるゴム部材の巻付装置が知られている。この巻付装置では、巻出手段及び巻付手段の両方を回転させ、巻出手段の周速と巻付ドラムの周速とを一致させることにより、ゴム部材に皺が生じたり、ゴム部材が伸びたりすることを抑制している（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３７３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記巻付装置では、巻出手段及び巻付手段の両方を別々の回転駆動源により回転させる構成であるため、巻出手段の外周面の周速と巻付手段の外周面の周速とを一致させるために巻出手段及び巻付手段の回転速度制御が必要となる。
本発明はゴム部材の伸びを抑制可能でかつ簡単な構成のゴム部材の巻付装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るゴム部材の巻付装置は、巻取軸に連続帯状のゴム部材が巻かれた巻出手段と、巻出手段より巻出されたゴム部材が巻付けられる巻付手段と、巻付手段を回転させるための回転駆動機構と、接触維持手段とを備え、巻出手段は、巻出手段からのゴム部材の巻出端が巻付手段の外周面に取付けられてから巻付手段の回転によりゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられるのに伴って巻付手段の回転方向とは反対方向に回転し、接触維持手段は、ゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられる過程において巻出手段の巻取軸に巻かれているゴム部材の外周面と巻付手段の外周面とを互いに接触させた状態に維持するので、ゴム部材の伸びを抑制できるとともに、巻出手段の周速と巻付手段の周速とを一致させる制御を行わないので、巻付装置の構成を簡単にできる。
巻付手段は、巻付手段の外周面に巻付けられた金属内蔵のゴム部材を吸着するための磁石を備えたので、ゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられた場合、ゴム部材が磁石で吸着され、当該巻付手段の外周面に巻付けられたゴム部材には巻付手段の外周面に沿った方向の張力が加わりにくくなるので、ゴム部材の伸び防止効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】巻付装置を示す構成図（実施形態１）。
【図２】ゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられる状態を示す図（実施形態１）。
【図３】巻付装置を示す構成図（実施形態２）。
【図４】巻付装置を示す構成図（比較例）。
【図５】ゴム部材が巻付手段の外周面に巻付けられる状態を示す図（比較例）。
【図６】ベルト部材を示す平面図（実施形態２；比較例）。
【図７】比較例の搬送装置を用いた場合のベルト部材の伸び率の結果を示す図。
【図８】実施例の搬送装置を用いた場合のベルト部材の伸び率の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１に示すように、ゴム部材の巻付装置１は、巻出手段２と、巻付手段３と、巻付手段３を回転させるための回転駆動機構４と、接触維持手段５とを備える。
【０００８】
巻出手段２は、連続帯状のゴム部材７が巻取軸６にロール状に巻かれた構成である。
巻取軸６は、床８に設置された支持部材９に回転可能に支持される。
【０００９】
巻付手段３は、巻出手段２より巻出されたゴム部材７が巻付けられる回転体により構成される。
巻付手段３を構成する回転体の回転中心軸１０は、床８に設置された支持部材１１に回転可能に支持される。
【００１０】
回転駆動機構４は、図外の回転駆動源と回転伝達手段とを備える。回転駆動源としては例えばモーター等が用いられ、回転伝達手段としては例えばモーターの回転力を巻付手段３の回転中心軸１０に伝達する歯車伝達機構等が用いられる。
【００１１】
巻出手段２は、巻出手段２からのゴム部材７の巻出端１２が巻付手段３の外周面１３に取付けられてから巻付手段３の回転によりゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられるのに伴って巻付手段３の回転方向とは反対方向に回転する。
即ち、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の巻出端１２を巻付手段３の外周面１３の巻出端取付部１４に取付けてから巻付手段３の回転駆動源を起動させて巻付手段３を一方回転方向Ｘに回転させると、ゴム部材７の巻出端１２が巻出手段２より離れる方向に移動する（図２参照）。これにより、巻出手段２が巻付手段３の一方回転方向Ｘとは反対回転方向Ｙに回転して巻出手段２から巻出されたゴム部材７が巻出手段２から巻付手段３の外周面１３に乗り移るようにして巻付手段３の外周面１３に巻付けられる。
【００１２】
接触維持手段５は、ゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられる過程において、巻出手段２の巻取軸６に巻かれているゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３とを互いに接触させた状態に維持するものである。
接触維持手段５は、例えば図１に示すように、一端が巻出手段２の支持部材９に連結され他端が床８の巻付手段３側に設けられた固定部１６に連結されて、巻出手段２を巻付手段３の方向に一定の力（押付力）Ｆで押し付けるバネ等の弾性手段２０により構成されたり、あるいは、図示しないが、巻出手段２の支持部材９を巻付手段３の方向に押圧して巻出手段２を巻付手段３の方向に一定の力Ｆで押し付けるエアシリンダー装置等の押圧手段により構成される。
【００１３】
尚、床８には、巻出手段２の支持部材９を巻付手段３の方向に一直線状にガイドするためのスライド突条レール（又はスライドレール溝）１７が設けられ、巻出手段２の支持部材９の下面９ａには、スライド突条レール１７に対応する図外の凹溝（又は突起）が設けられている。
【００１４】
実施形態１によれば、図２（ａ）に示すように、巻出手段２の回転中心２ａと巻付手段３の回転中心３ａとを結ぶ線２１上に巻出端１２と巻出端取付部１４とを位置させて、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の巻出端１２が巻付手段３の外周面１３の巻出端取付部１４に取付けられた状態とされ、かつ、接触維持手段５が、巻出手段２を巻付手段３の方向に押し付けることによって、巻出端１２の部分で、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３との接触が維持される。
そして、図２（ｂ）に示すように、巻付手段３の回転駆動源を駆動して巻付手段３を一方回転方向Ｘに回転させると、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３との接触が接触維持手段５によって維持されながら、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられていくとともに巻出手段２が巻付手段３の一方回転方向Ｘとは反対回転方向Ｙに回転する。
【００１５】
実施形態１によれば、連続帯状のゴム部材７が巻付手段３の外周面１３に巻付けられていく際に、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３との接触が接触維持手段５によって維持されることから、ゴム部材７にゴム部材７の長手方向に沿った方向の張力が加わり難くなるので、ゴム部材７の伸びを抑制できる。
即ち、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３とが離れている場合、巻出手段２と巻付手段３との間に張り渡された状態となるゴム部材７にはゴム部材７の長手方向に沿った方向の張力が加わり易くなるが、実施形態１では、巻出手段２の巻取軸６に巻かれたゴム部材７の外周面１５と巻付手段３の外周面１３との接触が接触維持手段５によって維持されるので、ゴム部材７に張力が加わり難くなり、ゴム部材７の伸びを抑制できる。
【００１６】
そして、実施形態１によれば、巻付手段３を所定の巻付速度（回転速度）で回転させるだけであり、従来のように、巻出手段２及び巻付手段３の両方を別々の回転駆動源により個々に回転させて巻出手段２の周速と巻付手段３の周速とを一致させる制御を行わないので、巻付装置１の構成を簡単にできる。
【００１７】
実施形態２
図３に示すように、ゴム部材７がベルト部材７Ａであり、巻出手段２が巻取軸６にベルト部材７Ａをロール状に巻いた巻出ロール２Ａであり、巻付手段３が成型ドラム３Ａである構成の巻付装置１Ａとした。
【００１８】
ベルト部材７Ａは、カレンダー装置と呼ばれる押出圧延装置によってスチールコードや有機繊維コード等のコード３１に生ゴムをコーティングして形成されたコード３１内蔵のゴム部材であって、タイヤの構成部品となるものである。このベルト部材７Ａは、生ゴム状態であるため伸びると塑性変形してしまう可能性がある。従って、ベルト部材７Ａの伸びを抑制する必要性が高い。
図６に示すように、ベルト部材７Ａの長手方向に沿った中心線７ａと直交する直交線７ｂとコード３１とのなす角度αはコード角と呼ばれ、タイヤの要求性能によって決められる。
ベルト部材７Ａのコード角αが０°に近いほど、ベルト部材７Ａの巻付け工程においてベルト部材７Ａが長手方向に伸び易くなる。ベルト部材７Ａが長手方向に伸びると、ベルト部材７Ａのコード角αが初期値よりも大きくなり、図６に示すように、ベルト部材７Ａが幅方向に縮んでベルト部材７Ａの幅寸法が初期状態のＷ１からＷ２のように小さくなる。
【００１９】
成型ドラム３Ａは、巻出ロール２Ａより巻出されるベルト部材７Ａがカーカス部材３２を介して巻付けられる円周面３３を有しており、円周面３３の円の中心を回転中心として回転する断面円形状の回転体である。
成型ドラム３Ａの円周面３３には最初にタイヤの構成部品であるカーカス部材３２が巻付けられ、このカーカス部材３２の上にベルト部材７Ａが巻付けられる。この成型ドラム３Ａの円周面３３に巻付けられたカーカス部材３２の外周面が巻付手段の外周面１３Ａを構成する。
尚、カーカス部材３２やベルト部材７Ａが、コード３１としてスチールコードのような金属コードを内蔵したものである場合、成型ドラム３Ａの円周面３３には、当該円周面３３上に巻付けられるカーカス部材３２やベルト部材７Ａのコード３１を吸着してカーカス部材３２やベルト部材７Ａを円周面３３上に張り付かせるための磁石３５が設けられている。このため、ベルト部材７Ａが巻付手段としての成型ドラム３Ａの外周面を形成するカーカス部材３２の外周面１３Ａに巻付けられた場合、ベルト部材７Ａが磁石３５で吸着され、当該成型ドラム３Ａの外周面１３Ａに巻付けられたベルト部材７Ａには外周面１３Ａに沿った方向の張力が加わりにくくなるので、ベルト部材７Ａの伸び防止効果が向上する。
成型ドラム３Ａの巻付速度（回転速度）は、例えば、０．５ｒｐｍから３０ｒｐｍの範囲内に設定される。
【００２０】
尚、巻付装置１Ａにおいては、巻出ロール２の巻取軸２ａに巻取られたベルト部材７Ａの帯面同士が互いに貼り付かないようにするためにベルト部材７Ａの一方の帯面７ｆに剥離可能に貼り付けられた図外のポリエチレンフィルム等の面接触防止部材４１を剥がすための剥離手段４０が設けられている。
剥離手段４０は、例えば、ベルト部材７Ａの一方の帯面７ｆより面接触防止部材４１を剥がす剥離部４２と、ベルト部材７Ａの一方の帯面７ｆから剥離部４２によって一方の帯面７ｆより剥がされた面接触防止部材４１を巻取る面接触防止部材巻取手段４３とを備える。面接触防止部材巻取手段４３は、連続帯状の面接触防止部材４１の一端が連結されて面接触防止部材４１を巻取る巻取軸４３ａと巻取軸４３ａの図外の回転駆動源とを備える。巻取軸４３ａは、床８に設置された図外の支持部材に回転可能に支持される。剥離部４２は、例えば、図外の支持部材により支持される。
また、ベルト部材７Ａは成型ドラム３Ａに所定回数巻付けられる毎に図外の切断装置で切断されて巻出ロール２Ａより分離される。
【００２１】
実施形態２によれば、実施形態１と同様にベルト部材７Ａの伸びを抑制できるようになる。よって、ベルト部材７Ａの伸びのばらつきが少なくなり、ベルト部材７Ａの幅寸法のばらつきを少なくできるので、タイヤ１本内でのベルト部材７Ａの幅寸法のばらつきが少なくなり、高品質のタイヤを製造できるようになる。
【００２２】
比較例
図４に示すように、巻出ロール２Ａから巻出されたベルト部材７Ａの巻出端７ｔが、フェスツーン５０、ローラーコンベヤ装置５１を経由して成型ドラム３Ａの外周面を形成するカーカス部材３２の外周面１３Ａに取り付けられた後、巻出ロール２Ａの回転駆動源及び成型ドラム３Ａの回転駆動源を起動させることによって、ベルト部材７Ａを成型ドラム３Ａの外周面１３Ａに巻付ける構成の巻付装置１Ｂとした。
尚、巻付装置１Ｂにおいても、ベルト部材７Ａは成型ドラム３Ａに所定回数巻付けられる毎に図外の切断装置で切断される。また、巻付装置１Ｂにおいても、巻付装置１Ａで説明したに剥離手段４０と同様の剥離手段を備えるが、図４では図示を省略した。
当該構成の巻付装置１Ｂを以下の条件に設定して成型ドラム３Ａに巻付けたベルト部材７Ａの伸びを測定した。
比較例の巻付装置１Ｂの条件；
・ベルト部材７Ａ；幅寸法＝３９０ｍｍ、厚さ寸法＝２．０ｍｍ、コード角α＝０°
・成型ドラム３Ａ；円周面３３の周長＝２５００ｍｍ、巻付速度＝１６．６ｒｐｍ、
加速度＝５０００ｍｓｅｃ、減速度＝３０００ｍｓｅｃ
・ローラーコンベヤ装置５１上での搬送角度β（図１参照）＝３８°
【００２３】
実施例
実施形態２で説明した巻付装置１Ａを以下の条件に設定して成型ドラム３Ａに巻付けたベルト部材７Ａの伸びを測定した。
実施例の巻付装置１Ａの条件；
・ベルト部材７Ａ；幅寸法＝３９０ｍｍ、厚さ寸法＝２．０ｍｍ、コード角α＝０°
・成型ドラム３Ａ；円周面３３の周長＝２５００ｍｍ、巻付速度＝１６．６ｒｐｍ、
加速度＝５０００ｍｓｅｃ、減速度＝３０００ｍｓｅｃ
・押付力Ｆ＝５０Ｎ
【００２４】
巻付装置１Ｂを上記条件に設定して成型ドラム３Ａに巻付けたベルト部材７Ａの伸びを測定した比較例の結果を図７に示す。
実施形態２の巻付装置１Ａを上記条件に設定して成型ドラム３Ａに巻付けたベルト部材７Ａの伸びを測定した実施例の結果を図８に示す。
【００２５】
尚、測定は、ベルト部材７Ａが成型ドラム３Ａ（巻付手段３）に巻付けられる過程において、ベルト部材７Ａが成型ドラム３Ａの外周面１３Ａ（１３）に乗り移る乗移部分３ｂ（図２（ｂ）、図５（ｂ）参照））でベルト部材７Ａの状態をサンプリングし、各サンプリングデータとベルト部材７Ａの基準状態データと比較してベルト部材７Ａの伸び率を求めた。
図７；８の横軸は、成型機上位置ａ（巻付始端７ｓから乗移部分３ｂまでの距離（図２（ｂ）、図５（ｂ）参照））、縦軸は伸び率を示す。
図７；８のデータは、例えば、ベルト部材７Ａの巻付始端７ｓが乗移部分３ｂから１００ｍｍずつ離れる毎にその時の乗移部分３ｂでベルト部材７Ａの状態をカメラで撮影し、その撮影データとベルト部材７Ａの基準状態データとをコンピュータに入力し、専用の演算プログラムを用いて算出した伸び率及び幅変化率を示したグラフである。
尚、幅変化率１、２、伸び率１、２は、巻付けられたベルト部材７Ａのサンプル番号を示す。
図７；８からわかるように、ベルト部材７Ａの伸び率の最大値は比較例の１９．８％、から実施例の０．４％に減少し、また、伸び率のばらつきが比較例の最大１０％以内程度から実施例の最大０．２％以内程度に改善された。
実施例の場合、比較例と比べて、ベルト部材７Ａの伸びを抑制でき、しかもベルト部材７Ａの伸びのばらつきも少なくなることが確認できた。
特にベルト部材７Ａの巻付け工程においてベルト部材７Ａが長手方向に伸び易いコード角α＝０°のベルト部材７Ａであっても、実施例によれば、図８に示すようにベルト部材７Ａの伸びを抑制できることが確認できた。
【００２６】
本発明の巻付装置による巻付対象は、連続帯状のゴム部材であればよい。例えば、タイヤを構成するカーカス部材やトレッド部材、その他の連続帯状のゴム部材でもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１；１Ａ  巻付装置、２  巻出手段、２Ａ  巻出ロール（巻出手段）、３  巻付手段、
３Ａ  成型ドラム（巻付手段）、４  回転駆動機構、５  接触維持手段、７  ゴム部材、
７Ａ  ベルト部材（ゴム部材）、１３（１３Ａ）  巻付手段の外周面、
１５  巻出手段の巻取軸に巻かれたゴム部材の外周面、３５  磁石。
【図１】
2012161976.tif 000003
【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】
2012161976.tif 000008
【図７】
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【図８】
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