(57)【要約】【課題】貼付け速度が高速であっても、ゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を安定して適切に制御して、貼付けドラムへスムーズにゴム材料を供給することができるゴム材料供給装置を提供する。【解決手段】テープ状またはシート状のゴム材料が巻き取られたボビンから、ボビンにブレーキ圧を掛けながらゴム材料を引き出して、貼付けドラムに供給するゴム材料供給装置であって、ボビンにおけるゴム材料の残量を検出する残量検出機構と、検出されたゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御機構とを備えており、残量検出機構が、先端にローラーが設けられた棒状の検出金具と、検出金具のローラーがボビン上のゴム材料の表面に常に接触するように、検出金具を回転させる検出金具回転軸と、検出金具の回転角度に基づいてゴム材料の残量を電気抵抗値として検出する可変抵抗器とを備えているゴム材料供給装置。【選択図】図１
2017042915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状またはシート状のゴム材料が巻き取られたボビンから、前記ボビンにブレーキ圧を掛けながら前記ゴム材料を引き出して、貼付けドラムに供給するゴム材料供給装置であって、
前記ボビンにおける前記ゴム材料の残量を検出する残量検出機構と、
検出された前記ゴム材料の残量に応じて前記ブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御機構とを備えており、
前記残量検出機構が、
先端にローラーが設けられた棒状の検出金具と、
前記検出金具の前記ローラーが前記ボビン上の前記ゴム材料の表面に常に接触するように、前記検出金具を回転させる検出金具回転軸と、
前記検出金具の回転角度に基づいて、前記ゴム材料の残量を電気抵抗値として検出する可変抵抗器とを備えていることを特徴とするゴム材料供給装置。
【請求項２】
前記ブレーキ圧制御機構が、
前記ブレーキ圧の制御に電空レギュレーターが使用されており、
前記可変抵抗器により検出された電気抵抗値に基づいて、前記電空レギュレーターに入力される電力を調整することにより、前記ブレーキ圧を調整するブレーキ圧制御機構であることを特徴とする請求項１に記載のゴム材料供給装置。
【請求項３】
前記ブレーキ圧制御機構が、前記ゴム材料が引き出されている間の前記ブレーキ圧を、０．０７〜０．１３ＭＰａに調整するブレーキ圧制御機構であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの成形工程においてテープ状ないしシート状のゴム材料を貼付けドラムへ供給するゴム材料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造工程においては、テープ状ないしシート状の各種ゴム材料を貼付けドラム上で貼り合わせることにより生カバーを成形している。これらのゴム材料は、前工程で定寸幅にスリットされ、個別にボビンに巻き取られた後に、成形工程に移送されてボビンから引き出されて貼付けドラムに供給されている（特許文献１）。
【０００３】
このとき、ボビンが慣性により回転し過ぎてゴム材料が必要以上に引き出されることを防止するために、従来より、ボビンの回転軸に減圧弁を利用したブレーキを設け、一定圧のブレーキを掛けてボビンの回転を制御しながら引き出して貼り付けを行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２６４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、生産性向上の観点から、ゴム材料を貼り付ける時の貼付け速度の高速化が望まれており、上記した従来の方法において、ゴム材料を貼り付ける時の貼付け速度を高速に設定すると、ボビンへのブレーキ圧を適切に調整することが難しく、種々の問題を生じさせる恐れがある。
【０００６】
即ち、ブレーキ圧が低く貼付け速度が高速の場合、ボビンに巻かれたゴム材料の残量が多いとボビンに回転慣性が強く働くため、ボビンから必要以上にゴム材料が引き出されてパスライン上のアキュームで材料たるみなどの悪影響が発生する恐れがある。
【０００７】
一方、ブレーキ圧が高く貼付け速度が高速の場合、ボビンに巻かれたゴム材料の残量が少ないとボビンに働く回転慣性が小さくなるため、ボビンの回転が急停止され、パスラインからゴム材料が外れるなどの悪影響が発生する恐れがある。
【０００８】
このように、貼付け速度が高速の場合、ゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を制御する必要があるが、ゴム材料の残量の検出に光電センサーや近接センサーを使用して、その検出結果に基づいてブレーキ圧を制御しようとすると、光電センサーでは光量変化が発生し、近接センサーでは段階的にブレーキ圧が変化するため、ブレーキ圧を安定して制御できないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、貼付け速度が高速であっても、ゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を安定して適切に制御して、貼付けドラムへスムーズにゴム材料を供給することができるゴム材料供給装置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】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、
テープ状またはシート状のゴム材料が巻き取られたボビンから、前記ボビンにブレーキ圧を掛けながら前記ゴム材料を引き出して、貼付けドラムに供給するゴム材料供給装置であって、
前記ボビンにおける前記ゴム材料の残量を検出する残量検出機構と、
検出された前記ゴム材料の残量に応じて前記ブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御機構とを備えており、
前記残量検出機構が、
先端にローラーが設けられた棒状の検出金具と、
前記検出金具の前記ローラーが前記ボビン上の前記ゴム材料の表面に常に接触するように、前記検出金具を回転させる検出金具回転軸と、
前記検出金具の回転角度に基づいて、前記ゴム材料の残量を電気抵抗値として検出する可変抵抗器とを備えていることを特徴とするゴム材料供給装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、
前記ブレーキ圧制御機構が、
前記ブレーキ圧の制御に電空レギュレーターが使用されており、
前記可変抵抗器により検出された電気抵抗値に基づいて、前記電空レギュレーターに入力される電力を調整することにより、前記ブレーキ圧を調整するブレーキ圧制御機構であることを特徴とする請求項１に記載のゴム材料供給装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
前記ブレーキ圧制御機構が、前記ゴム材料が引き出されている間の前記ブレーキ圧を、０．０７〜０．１３ＭＰａに調整するブレーキ圧制御機構であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴム材料供給装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、貼付け速度が高速であっても、ゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を安定して適切に制御して、貼付けドラムへスムーズにゴム材料を供給することができるゴム材料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るゴム材料供給装置の残量検出機構を説明する図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るゴム材料供給装置におけるエアーブレーキの圧力制御回路を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
１．本実施の形態に係るゴム材料供給装置
（１）概要
本実施の形態に係るゴム材料供給装置は、ゴム材料が巻き取られたボビンから、ボビンにブレーキ圧を掛けながらゴム材料を引き出して、貼付けドラムに供給する点において、従来のゴム材料供給装置と同様である。
【００１８】
しかし、本実施の形態においては、ボビンにおけるゴム材料の残量を検出する残量検出機構と、検出されたゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御機構とを備えている点において、従来のゴム材料供給装置と異なっている。
【００１９】
（２）本実施の形態に係るゴム供給装置の詳細
図１は本実施の形態に係るゴム材料供給装置の残量検出機構を説明する図である。なお、以下においては、貼り付けドラムへゴム材料を供給する複数のボビンの内、１つのボビンを例に挙げて説明する。
【００２０】
（ａ）ボビン
図１に示すように、本実施の形態に係るゴム材料供給装置には、ゴム材料Ｇが巻き取られたボビン１２が取り付けられている。このゴム材料供給装置には、図示しない複数のガイドローラーや駆動ローラー等により貼付けドラム３０に至るパスラインが形成されており、ボビン１２から引き出されたゴム材料Ｇがパスラインを経由して貼付けドラム３０に供給される。
【００２１】
ボビン１２には、減圧弁を利用してボビン１２の回転を制御するエアーブレーキ（図示せず）が取り付けられており、ゴム材料Ｇを引き出すに際して所定のブレーキ圧でボビン１２にブレーキが掛けられるように構成されている。
【００２２】
なお、ボビン１２に巻き取られるゴム材料Ｇとしては、例えば、ジョイントレスバンドが挙げられる。
【００２３】
（ｂ）残量検出機構
上記したように、本実施の形態に係るゴム材料供給装置は、ボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの残量を検出する残量検出機構１１を備えている。
【００２４】
具体的には、残量検出機構１１は、棒状の検出金具１１ａと、検出金具１１ａの回転の中心となる検出金具回転軸１１ｂと、検出金具１１ａの回転角度に応じて電気抵抗値が変化する可変抵抗器（図示省略）とを備えている。
【００２５】
検出金具１１ａの一方の端部には、ローラー１１ｃが設けられており、例えば、ボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの表面にこのローラー１１ｃを乗せることにより、ゴム材料Ｇと常に接触するようにローラー１１ｃが構成されている。なお、検出金具１１ａの長さは、ボビン１２からゴム材料Ｇが全て引き出された際に、ボビン１２の回転軸に干渉しないように、ボビン１２に巻き付けられたゴム材料Ｇの最大径と最小径を考慮して設定されている。
【００２６】
そして、検出金具１１ａの他端部は検出金具回転軸１１ｂに固定されて、検出金具１１ａがボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの残量に応じて回転するようになっている。なお、本実施の形態においては、残量検出機構１１に一対のストッパー１１ｄが設けられており、検出金具１１ａが１２０°を超えて回転しないように制御されている。
【００２７】
また、検出金具回転軸１１ｂには、可変抵抗器が接続されている。可変抵抗器は、ボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの残量に応じて変化する検出金具１１ａの回転角度θに合わせて電気抵抗値が変化するため、検出金具１１ａの回転角度θの変化を電気抵抗値の変化として検出することができる。なお、本実施の形態における回転角度θは、検出金具１１ａが下側のストッパー１１ｄに接触した状態を０°とした角度である。
【００２８】
このとき、上記したように、検出金具１１ａのローラー１１ｃは、ボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの表面に絶えず接しているため、検出金具１１ａの角度の変化が連続的となって可変抵抗器における電気抵抗値が連続的に変化する。
【００２９】
（ｃ）ブレーキ圧制御機構
ブレーキ圧制御機構（図示省略）は、上記した残量検出機構１１により検出されたゴム材料Ｇの残量に基づいてボビン１２へのブレーキ圧を調整する。
【００３０】
本実施の形態においては、ブレーキ圧制御機構として電空レギュレーターが用いられている。この電空レギュレーターは、ボビン１２のエアーブレーキを構成する減圧弁に接続されており、電空レギュレーターに入力される直流電流（ＤＣ）の電圧に応じて減圧弁に供給される圧縮空気の圧力が調整される。
【００３１】
そして、この電空レギュレーターと電源との間に、上記した残量検出機構１１の可変抵抗器が接続されており、可変抵抗器において生じた電気抵抗により電空レギュレーターに入力される電圧が調整されるように構成されている。
【００３２】
このとき、上記したように、可変抵抗器における電気抵抗値が連続的に変化するため、電空レギュレーターに入力される電圧も連続的に変化する。この結果、エアーブレーキの減圧弁に供給される圧縮空気の圧力が連続的に調整されて、ボビン１２へのブレーキ圧をゴム材料Ｇの残量に応じて安定して適切に制御することができ、ゴム材料の残量が多く回転慣性が強く働く場合であっても、ボビン１２から必要以上にゴム材料Ｇが引き出されず、パスライン上のアキュームで材料たるみなどの悪影響を生じることがない。また、ゴム材料Ｇの残量が少なく回転慣性が小さい場合であっても、ボビン１２が回転を急停止されて、パスラインからゴム材料Ｇが外れるなどの悪影響を生じることがない。
【００３３】
２．ゴム材料供給方法
次に、本実施の形態に係るゴム材料供給装置を用いたゴム材料供給方法を説明する。
【００３４】
本実施の形態においては、貼付けドラム３０にゴム材料Ｇを供給する前に、ボビン１２に巻き取られたゴム材料Ｇの表面に、残量検出機構１１の検出金具１１ａの先端のローラー１１ｃを接触させる。なお、このときの検出金具１１ａの回転角度θは、例えば、６０°に設定され、ボビン１２へのブレーキ圧は０．１２〜０．１３ＭＰａの範囲内に設定される。
【００３５】
次に、ゴム材料Ｇの表面に検出金具１１ａのローラー１１ｃを乗せて接触させた状態で、ボビン１２からのゴム材料Ｇの引き出しを開始する。このとき、ゴム材料Ｇの引き出しが進んで残量が少なくなるに従って、巻き取られたゴム材料Ｇの径が小さくなり、それに合わせて、ゴム材料Ｇの表面に接触するローラー１１ｃがボビン１２側に移動して検出金具１１ａが回転し、検出金具１１ａの回転角度θが小さくなる。
【００３６】
そして、検出金具１１ａの回転角度θが小さくなるに従って、残量検出機構１１の可変抵抗器において生じる電気抵抗が大きくなる。本実施の形態においては、この電気抵抗の変化に基づいてボビン１２に取り付けられたエアーブレーキの圧力を制御する。
【００３７】
図２は本実施の形態に係るゴム材料供給装置におけるエアーブレーキの圧力制御回路を模式的に示す図である。図２中の符号２１は可変抵抗器、２２は電源、２３は電空レギュレーターである。なお、図２は可変抵抗器２１と電空レギュレーター２３を２つずつ設けて、２つのボビンのブレーキ圧を同時に制御する場合の回路を示している。
【００３８】
図２に示すように、電空レギュレーター２３は、電源２２に接続されており、電源２２から整流器を介して入力される直流電流（ＤＣ）の電圧に応じて、エアーブレーキの減圧弁に供給する圧縮空気の圧力を調整する。そして、本実施の形態においては、電源２２と電空レギュレーター２３との間に可変抵抗器２１が接続されており、可変抵抗器２１において変化した電気抵抗が電空レギュレーター２３に入力される直流電流（ＤＣ）の抵抗となるように構成されている。
【００３９】
このため、上記したように、ゴム材料Ｇの引き出しが進んで残量が少なくなるに従って検出金具１１ａの回転角度θが小さくなり、可変抵抗器２１での電気抵抗が大きくなると、電空レギュレーター２３に入力される直流電流の電圧が小さくなる。この結果、電空レギュレーター２３が、エアーブレーキの減圧弁に供給するエアが少なくなってボビン１２へのブレーキ圧が小さくなる。例えば、ボビン１２から全てのゴム材料Ｇが引き出された場合のブレーキ圧は０．０７〜０．０８ＭＰａの範囲内になるように設定される。
【００４０】
このように、本実施の形態に係るゴム材料供給装置では、ゴム材料Ｇの引き出しが進んで残量が少なくなるに従ってボビン１２へのブレーキ圧が小さくなるように構成されている。このため、ボビン１２へのブレーキ圧が一定に設定される従来の技術と異なり、ゴム材料Ｇの残量が多くて回転の慣性が強く働く引き出し初期においては、比較的に大きなブレーキ圧をボビン１２に加えることができ、必要以上にゴム材料Ｇが引き出されることがない。
【００４１】
一方で、ゴム材料Ｇの残量が少なくなって慣性が小さくなる引き出し終期においては、ゴム材料Ｇの残量に応じてブレーキ圧が小さくなっているため、過剰なブレーキ圧が加えられることによるボビン１２の回転の急停止を適切に防止することができる。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、貼付け速度を高速に設定した場合に、引き出し初期と引き出し終期の両方において生じ得る問題を適切に解決することができるため、貼付けドラムへのゴム材料の高速貼り付けを実現して生産性を従来よりも向上させることができる。
【００４３】
そして、ゴム材料の残量に応じてブレーキ圧を調整することにより、パスライン上のアキュームのゴム材料の量が一定となるため、貼付けドラムへのゴム材料貼り付けのテンションが安定して、生カバーを正確に成形することができ、タイヤユニフォミティの向上にも貢献することができる。
【００４４】
加えて、本実施の形態においては可変抵抗器を用いている。可変抵抗器は無段階で連続的に変化するため、光電センサーを使用したときのような光量変化の問題が発生せず、また、近接センサーを使用したときのような段階的なブレーキ圧の変化が発生しない。この結果、可変抵抗器における電気抵抗の変化に基づいてボビンへのブレーキ圧を制御することによりブレーキ圧を無段階で連続的に調整して、ブレーキ圧を安定して連続的に制御することができる。
【００４５】
また、検出金具と検出金具回転軸により構成されている残量検出機構は、光電センサーや近接センサーなどの半導体を使用したセンサーに比べて遥かに安価で容易に作製することができ、また、簡便な構造であるため、寿命が長い。
【００４６】
なお、ゴム材料が引き出されている間に、慣性によってボビンが必要以上に回転することを適切に防止するという観点から、ゴム材料引き出し中のブレーキ圧は、０．０７〜０．１３ＭＰａの範囲内で調整されることが好ましい。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１１          残量検出機構
１１ａ        検出金具
１１ｂ        検出金具回転軸
１１ｃ        ローラー
１１ｄ        ストッパー
１２          ボビン
２１          可変抵抗器
２２          電源
２３          電空レギュレーター
３０          貼付けドラム
Ｇ            ゴム材料
θ            回転角度
【図１】
2017042915.tif 000003
【図２】
2017042915.tif 000004