(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャー式の射出装置からストリップ材を射出しつつ該ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回するに際し、前記射出装置のピストン速度及び前記成形ドラムの表面速度を時間と共に制御する方法において、
巻回初期と巻回終期との間に設定された巻回調整期において、前記射出装置のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度に対して前記成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいて前記ストリップ材の始端と終端とをドラム周方向の同じ位置に配置するようにしたストリップ材の巻回制御方法。
【請求項２】
前記成形ドラムの表面速度の時間積分値からなるドラム表面移動量とドラム外周長とから求められる、巻回初期におけるストリップ材の巻数Ｎ１と、巻回調整期におけるストリップ材の巻数Ｎ２と、巻回終期におけるストリップ材の巻数Ｎ３との和が整数となるように巻数Ｎ２を設定し、その巻回調整期におけるストリップ材の供給長さと巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動量との比率に基づいて、前記巻回調整期における前記ストリップ材の供給速度と前記成形ドラムの表面速度との比率を演算する請求項１に記載のストリップ材の巻回制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形する場合に好適なストリップ材の巻回制御方法に関し、さらに詳しくは、ストリップ材の重量分布をドラム周方向に均一化するようにしたストリップ材の巻回制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤの成形方法として、成形ドラムの周囲にゴム組成物のストリップ材を連続的に巻回することで、所定の断面形状を有するグリーンタイヤを成形することが提案されている。
【０００３】
その中でも、プランジャー式の射出装置のポット内に１タイヤ分のパーツを成形するためのゴム組成物を充填し、その計量されたゴム組成物を用いてストリップ材を射出し、これを成形ドラムの周囲に巻き付けようにした場合、タイヤ全体としての重量を精度良く管理することができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、ストリップ材の巻数は充填されるゴム組成物の容量によって異なるので、ストリップ材の始端と終端とがドラム周方向の同じ位置になるとは限らない。そのため、ストリップ材の始端と終端とが不一致となる場合、たとえタイヤ全体としての重量精度が高くても、タイヤ周方向に重量アンバランスを生じるという問題があった。
【０００５】
また、ストリップ材を巻回するに際して、射出装置のピストン速度を基準として成形ドラムの表面速度を制御するため、ストリップ材の射出状態及び巻取り状態によっては巻き付け終了位置にばらつきを生じるが、このばらつきを小さくする必要があった。更に、ゴムコンパウンドの種類や経時変化による状態の違いもストリップ材の巻き付け終了位置にばらつきを生じさせる要因になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形する場合に好適であって、ストリップ材の重量分布をドラム周方向に均一化することを可能にしたストリップ材の巻回制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明のストリップ材の巻回制御方法は、プランジャー式の射出装置からストリップ材を射出しつつ該ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回するに際し、前記射出装置のピストン速度及び前記成形ドラムの表面速度を時間と共に制御する方法において、
巻回初期と巻回終期との間に設定された巻回調整期において、前記射出装置のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度に対して前記成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいて前記ストリップ材の始端と終端とをドラム周方向の同じ位置に配置するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記ストリップ材の巻回制御方法は、より具体的には、成形ドラムの表面速度の時間積分値からなるドラム表面移動量とドラム外周長とから求められる、巻回初期におけるストリップ材の巻数Ｎ１と、巻回調整期におけるストリップ材の巻数Ｎ２と、巻回終期におけるストリップ材の巻数Ｎ３との和が整数となるように巻数Ｎ２を設定し、その巻回調整期におけるストリップ材の供給長さと巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動量との比率に基づいて、前記巻回調整期における前記ストリップ材の供給速度と前記成形ドラムの表面速度との比率を演算することを特徴とするものである。
【０００９】
このように巻回初期と巻回終期との間に巻回調整期を設定し、その巻回調整期において、射出装置のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度に対して成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいてストリップ材の始端と終端とを一致させるので、ストリップ材の重量分布をドラム周方向に均一化することができる。そのため、ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形する場合に、重量分布をタイヤ周方向に均一化し、タイヤの重量バランスを改善することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成形装置を示すものである。図１において、１はプランジャー式の射出装置、２は成形ドラム、３は制御部である。射出装置１は、ポット内を摺動するプランジャーをピストンで駆動し、ポット内に充填されたゴム組成物をダイス４から押し出してストリップ材Ｓを成形するものである。射出装置１から射出されたストリップ材Ｓは、ガイドローラ５を介して成形ドラム２の外周面に案内される。
【００１２】
これら射出装置１及び成形ドラム２は、制御部３による制御の下で駆動され、射出装置１のピストン速度を基準として成形ドラム２の表面速度が制御されている。射出装置１には、そのピストン位置に基づいてゴム組成物の充填容量及び吐出容量を計測する容量計測部６が設けられている。また、射出装置１と成形ドラム２との間には、弛み検知センサ７が配設されている。この弛み検知センサ７は、ストリップ材Ｓの弛みを検知し、即ち、ストリップ材Ｓの吐出開始を検知するものである。これら容量計測部６及び弛み検知センサ７の計測結果はそれぞれ制御部３に供給されている。
【００１３】
上記タイヤ成形装置においては、プランジャー式の射出装置１からストリップ材Ｓを射出しつつ該ストリップ材Ｓを成形ドラム２の周囲に巻回するに際し、射出装置１のピストン速度及び成形ドラム２の表面速度を時間と共に制御することで、ストリップ材Ｓの巻回を行う。その結果、図２に示すように、成形ドラム２の周囲にストリップ材Ｓを巻き付けて、例えばサイドウォールやトレッド等のタイヤパーツを成形するのである。
【００１４】
図２において、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２のドラム周方向の位置が互いに一致している。そのため、ストリップ材Ｓの重量分布はドラム周方向に均一である。これに対して、図３では、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２のタイヤ周方向の位置が互いに一致しておらず、始端Ｓ１と終端Ｓ２との間の領域Ｗ１におけるストリップ材Ｓの配列本数が他の領域よりも少なくなっている。一方、図４では、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２のタイヤ周方向の位置が互いに一致しておらず、始端Ｓ１と終端Ｓ２との間の領域Ｗ２におけるストリップ材Ｓの配列本数が他の領域よりも多くなっている。これら図３や図４の場合、ストリップ材Ｓの重量分布がドラム周方向に不均一である。
【００１５】
ストリップ材Ｓの巻回においては、図２のような巻回状態が理想的であるが、特別な制御を行わなければ、ストリップ材Ｓの巻数は充填されるゴム組成物の容量によって変化し、またストリップ材Ｓの射出状態及び巻取り状態などによって変化し、その結果として、図３や図４のような巻回形態になってしまう。そこで、本発明では、ストリップ材Ｓが常に図２に示す巻回状態に近似するように制御を行うのである。
【００１６】
図５は本発明の実施形態からなるストリップ材の巻回制御方法を説明するためのグラフであり、横軸が時間(sec.)で、縦軸が速度（mm/sec.)である。この図５において、実線Ｘは射出装置のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度を示し、一点鎖線Ｙは成形ドラムの表面速度を示す。なお、ピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度とは、ストリップ材の断面積Ａ１（ダイス口金の開口面積）とプランジャーの断面積Ａ２との比率（Ａ２／Ａ１）をピストン速度に乗じたものである。このピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度は、ストリップ材の安定供給状態では実際の供給速度と略一致するが、巻き始め時ではストリップ材の吐出開始がピストン動作開始より遅れるため実際の供給速度と一致しない。
【００１７】
図５に示すように、射出装置１のピストン速度から換算されるストリップ材Ｓの供給速度（Ｘ）は、停止状態から第１速度まで徐々に増加し、その第１速度を暫く維持した後、第２速度まで徐々に増加し、その第２速度を暫く維持する。その後、ストリップ材Ｓの供給速度は、第３速度まで徐々に減少し、その第３速度を暫く維持した後、停止状態に至る。一方、成形ドラム２は弛み検知センサ７によるストリップ材Ｓの弛みの検知に応じてピストン動作開始から吐出開始時間ｔ１だけ遅れて回転を開始する。そして、成形ドラム２の表面速度（Ｙ）は、停止状態から第１速度より遅い初期調整速度まで徐々に増加し、その初期調整速度を暫く維持した後、第１速度まで徐々に増加し、その第１速度を維持する。次いで、成形ドラム２の表面速度は、第２速度まで徐々に増加し、その第２速度を暫く維持する。その後、成形ドラム２の表面速度は、第３速度より遅い終期調整速度まで徐々に減少し、その終期調整速度を暫く維持した後、停止状態に至る。
【００１８】
本発明では、成形ドラム２の回転開始から第２速度の始点までの巻回初期Ｔ１と、第２速度の終点から成形ドラム２の回転終了までの巻回終期Ｔ３との間に巻回調整期Ｔ２を設定し、この巻回調整期Ｔ２において、射出装置１のピストン速度から換算されるストリップ材Ｓの供給速度に対して成形ドラム２の表面速度を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいてストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置に配置するのである。
【００１９】
巻回初期Ｔ１におけるストリップ材Ｓの巻数Ｎ１と、巻回調整期Ｔ２におけるストリップ材Ｓの巻数Ｎ２と、巻回終期Ｔ３におけるストリップ材Ｓの巻数Ｎ３は、それぞれ成形ドラム２の表面速度の時間積分値からなるドラム表面移動量とドラム外周長とに基づいて求めることができる。つまり、ドラム表面移動量をドラム周長で除した値が巻数である。ここで、巻数Ｎ１〜Ｎ３の和からなる総巻数Ｎが整数となるように巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を調整するのである。
【００２０】
例えば、射出装置１のポット内へのゴム充填容量とダイス口金の開口面積から求められるストリップ材Ｓの供給長さが２５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の巻数Ｎ１が３巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻である場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２１巻に調整し、その総巻数Ｎを２５巻（整数）にすれば良い。
【００２１】
また、射出装置１のポット内へのゴム充填容量とダイス口金の開口面積から求められるストリップ材Ｓの供給長さが２５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の巻数Ｎ１が２．８巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻である場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２１．２巻に調整し、その総巻数Ｎを２５巻（整数）にすれば良い。
【００２２】
更に、射出装置１のポット内へのゴム充填容量とダイス口金の開口面積から求められるストリップ材Ｓの供給長さが２５．５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の巻数Ｎ１が３巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻である場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２２巻に調整し、その総巻数Ｎを２６巻（整数）にすれば良い。
【００２３】
上記のように巻回調整期Ｔ２における巻数Ｎ２を調整するには、巻回調整期Ｔ２におけるストリップ材Ｓの供給長さＬ１と、巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動量Ｌ２とを求め、巻回調整期Ｔ２においてストリップ材Ｓの供給速度（Ｘ）に対する成形ドラム２の表面速度（Ｙ）の比率（Ｙ／Ｘ）をＬ２／Ｌ１に設定すれば良い。
【００２４】
例えば、巻回調整期Ｔ２におけるストリップ材Ｓの供給長さＬ１が２３．５ｍであり、巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動量Ｌ２が２３．９ｍであるとき、即ち、Ｌ２／Ｌ１＝１．０１７であるとき、巻回調整期Ｔ２における成形ドラム２の表面速度（Ｙ）をストリップ材Ｓの供給速度（Ｘ）の１０１．７％に設定すれば良い。この程度の長さ調整を行っても、ストリップ材Ｓが破断することはなく、また成形体の物性に悪影響を与えることはない。
【００２５】
これにより、ストリップ材Ｓの総巻数Ｎを整数とし、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置に配置することが可能になるので、ストリップ材Ｓの重量分布をドラム周方向に均一化することができる。その結果、ストリップ材Ｓを成形ドラム２の周囲に巻回して空気入りタイヤを成形するに際し、重量分布をタイヤ周方向に均一化し、タイヤの重量バランスを改善することができる。
【００２６】
上記演算を行うに際して、その検出変数として、射出装置のポット内へのゴム充填容量、ストリップ材の吐出開始時間、射出途中での吐出容量などを用いることができる。射出装置のポット内へのゴム充填容量は、ストリップ材の供給長さの算出に利用される。ストリップ材の吐出開始時間は、巻回初期Ｔ１におけるストリップ材の巻数Ｎ１の算出に利用される。射出途中での吐出容量としては、第１速度の終点における吐出容量を計測すると良い。即ち、巻き始めの不安定時期を経過した後での吐出容量が分かれば、その吐出容量を利用して計算時間ｔ２（図５参照）において巻回調整期Ｔ２の速度比率を計算することができる。
【００２７】
上述したストリップ材の巻回制御方法によれば、ゴム充填容量が種々異なる場合のみならず、ゴムコンパウンドの種類や経時変化による状態が種々異なる場合であっても、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置配置することができる。
【００２８】
本発明では、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置に配置することを目標とするが、両者の位置は必ずしも完全に一致させる必要はなく、始端Ｓ１と終端Ｓ２のドラム周方向の間隔が５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下であれば良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プランジャー式の射出装置からストリップ材を射出しつつ該ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回するに際し、前記射出装置のピストン速度及び前記成形ドラムの表面速度を時間と共に制御する方法において、巻回初期と巻回終期との間に設定された巻回調整期に、前記射出装置のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度に対して前記成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいて前記ストリップ材の始端と終端とをドラム周方向の同じ位置に配置するから、ストリップ材の重量分布をドラム周方向に均一化することができる。従って、ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形する場合に、重量分布をタイヤ周方向に均一化し、タイヤの重量バランスを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成形装置を示すものである。
【図２】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態を示す斜視図である。
【図３】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態を示す斜視図である。
【図４】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態からなるストリップ材の巻回制御方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１  射出装置
２  成形ドラム
３  制御部
４  ダイス
５  ガイドローラ
６  容量計測部
７  弛み検知センサ
Ｓ  ストリップ材
Ｓ１  始端
Ｓ２  終端
【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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