(57)【要約】【課題】加硫成型前の生タイヤにカッターにより複数の切除溝を形成する際に、カッターに付着した切除片を容易に取り除き、切削溝の形成作業の作業効率を向上させ、タイヤの製造効率の向上を図る切削溝形成方法および切削溝形成装置を供する。【解決手段】加硫成型前の生タイヤ20の表面に、カッター７により切削溝27を形成するタイヤの切削溝形成方法において、前記カッター７により前記切削溝27を形成した後に、前記カッター７と、前記カッター７の切削方向に対して前記カッター７に隣接して配置された隣接部材８とを、上下方向に相対的に移動させて、前記生タイヤ20から切除された後の切除片27を、前記カッター７より除去することを特徴とするタイヤの切削溝形成方法および切削溝形成装置。【選択図】図４
2012171137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫成型前の生タイヤの表面に、カッターにより切削溝を形成するタイヤの切削溝形成方法において、
前記カッターにより前記切削溝を形成した後に、
前記カッターと、前記カッターの切削方向に対して前記カッターに隣接して配置されたカッター隣接部材とを、上下方向に相対的に移動させて、
前記生タイヤから切除された後の切除片を、前記カッターより除去することを特徴としたタイヤの切削溝形成方法。
【請求項２】
前記カッターと、前記カッター隣接部材との相対的な移動距離は、前記カッターに付着する前記切除片の深さの20％から100％の範囲にあることを特徴する請求項１記載のタイヤの切削溝形成方法。
【請求項３】
加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成するタイヤの切削溝形成装置において、
生タイヤの表面に切削溝を切削するカッターと、
前記カッターの切削方向に対して前記カッターに隣接して配置されるカッター隣接部材と、
前記カッターと前記カッター隣接部材とを上下方向に相対的に移動させるスライド機構を備えたことを特徴とするタイヤの切削溝形成装置。
【請求項４】
前記カッターと前記カッター隣接部材との相対的な移動距離は、前記生タイヤから切除され前記カッターに付着する切除片の深さの20％から100％の範囲にあることを特徴する請求項３記載のタイヤの切削溝形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫成型前の生タイヤのタイヤトレッドに複数の切削溝を形成するタイヤの切削溝形成方法および切削溝形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設車両用等の空気入りタイヤは、地面との摩擦を大きくして牽引力を増すようにするため、トレッド表面に周方向と略直角に指向したラグ溝が周方向に複数形成されている。
【０００３】
このようなタイヤを形成するために、生タイヤをそのまま金型に収納して加硫形成を行うと、金型にはラグ溝を形成するためのラグ溝骨が設けられており、トレッド部の生ゴムがラグ溝骨により多量押し出されて、ラグ溝骨による押圧力によりトレッドゴムの内側のベルト部材が影響を受けて波打つベルトウエーブが発生し、またベルト部材の厚みが不均一になるといった不具合が生じていた。
【０００４】
そのため、加硫前の生タイヤのトレッド表面からサイドウォール表面にかけて、空気入りタイヤのラグ溝を形成する箇所に、略ラグ溝方向に延びる切削溝を、カッターでもって切削して形成し、その後生タイヤを、所望するラグ溝に対応したラグ溝骨が形成された金型内に、切削溝とラグ溝骨の位置を一致させて収納して加硫成型することにより製造していた。
【０００５】
しかし、このようなタイヤを製造するにあたって、加硫前の生タイヤをカッターでもって切削して切削溝を形成しているので、生ゴムの粘着力により、カッターにゴムの切削片が付着してしまうことがあり、その切削片を作業員が手作業で取り除く必要が生じ、作業効率が低下してしまう不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７-９８８５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、加硫成型前の生タイヤに複数の切除溝を形成する生タイヤの切削溝形成装置の、切除溝を形成時にカッターに付着した切除片を容易に取り除き、切削溝の形成作業の作業効率を向上させ、タイヤの製造効率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決するために、請求項１記載の発明は、加硫成型前の生タイヤの表面に、カッターにより切削溝を形成するタイヤの切削溝形成方法において、前記カッターにより前記切削溝を形成した後に、前記カッターと、前記カッターの切削方向に対して前記カッターに隣接して配置されたカッター隣接部材とを、上下方向に相対的に移動させて、前記生タイヤから切除された後の切除片を、前記カッターより除去することを特徴としたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイヤの切削溝形成方法において、前記カッターと、前記カッター隣接部材との相対的な移動距離は、前記カッターに付着する前記切除片の深さの20％から100％の範囲にあることを特徴するものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成するタイヤの切削溝形成装置において、生タイヤの表面に切削溝を切削するカッターと、前記カッターの切削方向に対して前記カッターに隣接して配置されるカッター隣接部材と、前記カッターと前記カッター隣接部材とを上下方向に相対的に移動させるスライド機構を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のタイヤの切削溝形成装置において、前記カッターと前記カッター隣接部材との上下方向の相対的な移動距離は、前記生タイヤから切除され前記カッターに付着する切除片の深さの20％から100％の範囲にあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、カッターに付着した生タイヤの切除片を容易に取り除くことができ、生タイヤから切削溝を切削する作業効率の向上を図り、タイヤの製造効率を向上させ、タイヤの製造コスト削減することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、生タイヤの切除片をカッターから効果的に取り除くことができるとともに、タイヤ切削溝形成方法に用いる装置の大型化を防ぐことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、カッターに付着した生タイヤの切除片を容易に取り除くことができ、生タイヤから切削溝を切除する作業効率の向上を図り、タイヤの製造効率を向上させ、タイヤの製造コスト削減することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、生タイヤの切除片をカッターから効果的に取り除くことができるとともに、切削溝形成装置の大型化を防止し、タイヤ製造装置のスペーシングを有利なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの切削溝形成方法および切削溝成型装置により切削溝が切削された生タイヤを加硫成型した空気入りタイヤの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のタイヤの切削溝形成方法および切削溝成型装置により切削溝が切削された生タイヤの縦断面図である。
【図３】切削溝形成装置の要部拡大斜視図である。
【図４】切削溝形成装置の要部縦断面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線矢視図である。
【図６】図４のVI-VI矢視図である。
【図７】図４のVII-VII矢視図である。
【図８】切削溝形成装置の切削機構を切削状態にした状態において、カッターに切除片が付着した状態の切削溝形成装置の要部縦断面図である。
【図９】図８の切削溝形成装置の切削機構を、切削片除去状態にした切削溝形成装置の要部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る一実施例について図１ないし図９に基づき説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本実施例のタイヤの切削溝形成装置１により切削溝が形成されて製造される空気入りタイヤ30を示したもので、大型の建設車両用等に用いられる空気入りタイヤ30であって、地面との摩擦を大きくして牽引力を増すようにするため、トレッド31からサイドウォール32に亘って、周方向と略直角に指向したラグ溝33が周方向に複数形成されている。
【００１９】
この空気入りタイヤ30の加硫成型前の生タイヤ20の断面図を図２に示す。生タイヤ20は、左右一対のリング状のビードリング21を埋設したビード部22と、一対のビード部22間をトロイダル状に架設されるカーカス層23と、前記カーカス層23の径方向外側に周接されるベルト層24と、前記ベルト層24の外周面に周接されたトレッド部25と、タイヤのサイド部分を覆うサイドウォール部26とからなっており、空気入りタイヤ30のラグ溝32を形成するために、トレッド部25からサイドウォール部26に亘って切削溝27が切削溝形成装置１により切削されるものである。
【００２０】
前記切削溝形成装置１は、図３に示されるように、垂直多関節型ロボット２と図示されない制御装置を備えており、この垂直多関節型ロボット２の腕３の動きは、マイクロプロセッサ等の制御手段を具備した制御装置により制御され、図示されないサーボモータ等により３次元方向に自在に移動されることが可能となっている。
【００２１】
さらに垂直多関節型ロボット２の腕３の先端部３ａには、生タイヤ20に切削溝27を切削するための切削機構５が取り付けられている。
【００２２】
図３ないし図７に示されるように、前記切削機構５は、腕３の先端部３ａに埋設されて腕３に取り付けられるケース６と、生タイヤ20を切削し切削溝27を形成するカッター７と、当該カッター７に隣接しケース６に支持されるカッター隣接部材８と、当該カッター隣接部材８をケース６に取付ける取付部材９と、カッター７をカッター隣接部材８に対して上下方向に相対的に移動させるスライド機構10とが具備されている。以下、説明の便宜上、図４に示されるように、カッター７の切削方向を前、切削方向反対側を後、切削方向に垂直でかつ腕３側を上、カッター７側を下とする。
【００２３】
前記カッター７は、切削溝27を切削する刃部７ａと、カッター７をスライド機構に取り付けるための支持部７ｂを備えており、支持部７ｂはケース６に収容されるようになっており、刃部７ａは前記ケース６の下方に設けられた開口部６ｂから突出されるように配設される。
【００２４】
前記刃部７ａは、帯状の金属部材を折り曲げて形成されたものであって、図６に示されるように、生タイヤ20を切削する方向視において、先端が円弧状であって全体が略Ｖ字型に形成されているものである。該刃部７ａは通電されるようになっており、通電されることによって刃部６ａが発熱し、カッター６が生タイヤのトレッドゴムを溶融しながら切除することができるものである。また、前記刃部７ａには、刃部７ａのＶ字型の開放された部分を架け渡すように支持部７ｂが固着されており、支持部７ｂはスライド機構９に取り付けられるようになっている。
【００２５】
図４に示されるように、前記カッター７の後方に、カッター７に隣接して、カッター隣接部材８が配設されている。
【００２６】
当該カッター隣接部材８のうち、カッター７の刃部７ａの後方に隣接する刃部隣接部８ａは、図７に示すように、切削方向視において、カッター７の刃部７ａと略同じ形状のＶ型の形状であって、カッター７が生タイヤ20を切削していく際に、切削の邪魔にならないように形成されている。
【００２７】
また、カッター隣接部材８は、刃部隣接部８ａのＶ字型の開放された部分を架け渡すように支持部８ｂが設けられており、該支持部８ｂは取付部材９に固着されるものであって、カッター７の切削時におけるカッター７の刃部７ａと刃部隣接部８ａとが、切削方向視において重なる位置になるように、刃部隣接部８ａがケース６の開口部６ｂから突出される位置に取付部材９がケース６の内壁６ａにボルトにより締結され、カッター隣接部材８はケース６に固定される。
【００２８】
ケース６内にはスライド機構10が設けられており、当該スライド機構10は、ケース６の内壁面６ａに固定されかつ図示されない制御装置により回転が制御されるサーボモータ等のモータ11と、モータ11の回転軸11ａの先端に固着されるピニオン12と、このピニオン12に噛み合ってピニオン12の回転に伴って移動されるラック13と、ラック13をガイドするラックガイド14と、ラックガイド14をケース６の内壁面６ａに取り付けるラックガイド取付板15とを備えている。
【００２９】
前記ラック13は、図５に示されるように、移動方向に対して垂直に切断した断面形状が略Ｔ字型になるように形成されており、凸部13ａにはピニオン12に噛み合う歯13ｂが形成され、凸部13ａの左右に摺動部13ｃが設けられ、チャンネルの端部が内側に折り返された形状のラックガイド14に摺動自在に嵌合されるものである。ラック13はラックガイド14にガイドされつつ、ピニオン12の回転に伴って上下方向に移動されるようになっている。
【００３０】
前記カッター7の支持部７ｂの長手方向の略中央には、前記ラック13の一方の端部13ｄが固着され、ラック13の上下動に伴ってカッター７も上下動されるようになっている。
【００３１】
前記カッター７は、ケース６に固定されたラックガイド14に摺動自在に嵌合されたラック13に固着されているので、カッター７が生タイヤ20に切削溝27を切削する際に、ガタが発生せず、充分な強度を保ちつつ切削することが可能となっている。
【００３２】
ケース６に設けられた開口部６ｂからカッター７の刃部７ａが突出し、カッター７の支持部７ｂがケース６内に位置するように配設され、モータ11によりピニオン12が回転されると、ピニオン12の回転に伴いラック13が上下に移動されてカッター６が上下動するようになっている。
【００３３】
本実施例による切削溝形成装置１により、生タイヤ20に切削溝27が以下のように形成される。
【００３４】
図示されない支持装置により、建設車両等の生タイヤ20が回転自在に支持され、所定角度回転されると、切削溝形成装置１の垂直多関節型ロボット２の腕３が、制御手段４により制御され生タイヤ20に切削溝27を切除する方向に移動される。
【００３５】
この時、腕３の先端に取り付けられた切削機構５は、図４および図８に示すような切削状態となっている。この切削状態とは、切削機構５の切削方向視において、カッター７およびカッター隣接部材８が重なる位置にある状態に、制御装置により制御されたモータ11が回転しピニオン12が回転し、それに伴いラック13が移動されてカッター７が移動された状態である。
【００３６】
この切削状態となった切削機構５が、加硫前の生タイヤ20のトレッド部25の表面からサイドウォール部26にかけて、切削溝27を、空気入りタイヤ30のラグ溝33を形成する部分相当する箇所であって略ラグ溝33方向に延びる方向に、カッター７でもって切削していく。
【００３７】
生タイヤ20のトレッド部25が、カッター７によって切削されると、切除片28が切り出される。該切除片28の深さとは、カッター７のＶ型の刃部７ａの先端部により、トレッド部25の表面から切削された深さをいうものである。該切除片28が生タイヤ20から切削されていくと、図８に示されるように、切除片28がカッター７の刃部７ａに付着する切除片付着状態が発生する。この場合は、作業員が切除片付着状態を認識し、あるいは何等かの検知手段により切除片付着状態を検知して、切削機構５により切削機構５が、図９に示されるような切除片除去状態にされる。
【００３８】
あるいは、カッター７が生タイヤ20を切除するごとに、切削機構５が切除片除去状態にされる。
【００３９】
切除片除去状態とは、制御手段４の信号によりモータ11が回転され、ピニオン12がそれに伴い回転して、ピニオン12に噛み合ったラック13およびラック13に一体に結合されたカッター７が上方に移動され、ケース６に固定されたカッター隣接部材に対して上方向に移動された状態である。切削機構５が切除片除去状態となると、カッター７がカッター隣接部材８に対してスライドされて上下方向に相対的に移動されるので、カッター７の刃部７ａに付着した切除片28が、後下方に回転してカッター７から剥されて落下する。
【００４０】
該切除片除去状態において、カッター７がカッター隣接部材８に対して上方向に移動される距離は、生タイヤ20から切除された切除片28の深さの20％から100％の間の距離となることが好ましい。カッター７がカッター隣接部材８に対して上方向に移動される距離を切除片28の深さの20パーセント以下に設定すると、切除片28が充分に回転されないので、切除片28をカッター7から除去することができなくなり、またカッター７がカッター隣接部材８に対して上方向に移動される距離を切除片28の深さの100％以上の距離に設定しても、切除片28をカッター7から除去する効果は変わらない一方、いたずらに装置の大型化を招いてしまうこととなるからである。
【００４１】
その後、切削機構５は切削状態に戻されて切削を再開し、所望する切削溝27が形成された生タイヤ20が製造される。
【００４２】
このようにして切削溝27が形成された生タイヤ20は、所望するラグ溝33に対応したラグ溝骨が形成された金型内に、切削溝27とラグ溝骨の位置を一致させて収納して加硫成型することにより空気入りタイヤ30が製造される。
【００４３】
本実施例では、生タイヤ20から切削溝27を切削し、切除した切削片28が切削機構５のカッター７に付着しても、成型カッター７がスライド機構10により、カッター隣接部材８に対して上下方向に相対的に移動されるので、カッター７の刃部７ａに付着した切除片28が容易に取り除かれ、切除片28を取り除くために作業員の手作業を必要とすることがなくなり、作業効率が向上し、タイヤの製造効率が向上し、タイヤの製造コストを低減することが可能となる
【００４４】
さらに、カッター７がカッター隣接部材８に対して移動される距離が、生タイヤ20から切除された切除片28の深さの20％から100％の間の距離に制御されるので、切除片27を充分に回転することが可能となり効率的に切除片28をカッター７から取り除くことができるとともに、必要以上にカッター７が移動することがなく、装置の大型化を防ぐことができる。
【００４５】
前記実施例では、切削溝を形成するにあたって、生タイヤ20のトレッド部25の表面からサイドウォール部26に向かってカッター７により切削するよう構成されていたが、サイドウォール部26の表面からトレッド部27に向かって切削するように切削溝形成装置５を構成してもよい。
【００４６】
さらに、前記実施例では、スライド機構10がカッター７に固着され、カッター隣接部材８がケース６に固定され、スライド機構10によりカッター７をカッター隣接部材８に対して上方向に移動させて、切削片28がカッター７から取り除かれていたが、カッター隣接部材８をスライド機構10に取り付けて、カッター７をケース６に固定し、スライド機構10によりカッター隣接部材８をカッター７に対して下方向に移動させてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…切削溝形成装置、２…ロボット、３…腕、
５…切削部、６…ケース、７…カッター、８…カッター隣接部材、９…取付部材、10…スライド機構、11…モータ、12…ピニオン、13…ラック、14…ラックガイド、15…ラックガイド取付部材、
20…生タイヤ、21…ビードリング、22…ビード部、23…カーカス層、24…ベルト層、25…トレッド部、26…サイドウォール部、27…切削溝、28…切除片、
30…空気入りタイヤ、31…トレッド部、32…サイドウォール部、33…ラグ溝。
【図１】
2012171137.tif 000003
【図２】
2012171137.tif 000004
【図３】
2012171137.tif 000005
【図４】
2012171137.tif 000006
【図５】
2012171137.tif 000007
【図６】
2012171137.tif 000008
【図７】
2012171137.tif 000009
【図８】
2012171137.tif 000010
【図９】
2012171137.tif 000011