(57)【要約】【課題】長尺部材自体に掛かっている張力を測定することにより張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーを提供することを課題とする。【解決手段】ベルトサーバー１０は、空気入りタイヤのウェーブドベルトＷを成型する際に、ベルト成型用ドラム１６に貼付される長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム１６へ供給する装置である。ベルトサーバー１０は長尺部材Ｓのスチールコードの波長を測定するレーザー計測器２６を有する。このレーザー計測器２６は、ベルト成型用ドラム１６に貼り付けられた直後の長尺部材部分ＳＡにレーザー光Ｌを照射する。また、ベルトサーバー１０は、レーザー計測器２６で測定された波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出する制御部４０を備えている。制御部４０は、算出された張力が許容範囲外となった場合には、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付を中断させるように制御している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波状に延びるコードを含むウェーブドベルト用の長尺部材をベルト成型用ドラムへ送給する送給機構と、
前記ベルト成型用ドラムに貼り付けた後の長尺部材にレーザー光を照射して前記コードの波長を測定し、測定された前記コードの波長に基づいて前記長尺部材の張力を算出する張力算出手段と、
を備えている、空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項２】
前記張力算出手段が、前記ベルト成型用ドラムに貼り付けた直後の長尺部材にレーザー光を照射する、請求項１に記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項３】
前記張力算出手段が、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼り付け位置の移動に応じてレーザー光の照射位置を移動させる制御手段を有する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【請求項４】
前記張力算出手段によって算出された張力が許容範囲外となった場合には、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼付を前記制御手段が中断させる、請求項３に記載の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーブドベルトを成型する際に用いられる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーブドベルト（ＷＡＶＥＤベルト）が空気入りタイヤを構成するベルトとして多用されている。このウェーブドベルトを成型する際、従来、波状に延びる複数本のコードを含んだ長尺部材を空気入りタイヤ製造用のベルトサーバーでベルト成型用ドラムへ供給してドラム面に貼付している。
【０００３】
その際には長尺部材に張力を加える必要がある。このため、長尺部材に張力（テンション）を加えるテンション装置をベルトサーバーに設けている。このテンション装置には、通常、長尺部材が巻き掛けられるテンションローラと、テンションローラに連結されたモータとが設けられており、長尺部材がテンションローラに巻き掛けられていることによって長尺部材に張力が発生するようになっている。
【０００４】
また、長尺部材をベルトサーバーでベルト成型用ドラムへ供給する際、長尺部材の張力を許容範囲内にコントロールすることが重要である。ここで、テンションローラに連結された上記モータに流す電流が大きいほど大きなトルクがテンションローラに作用（すなわち長尺部材に作用）し、ベルト成型用ドラムの回転速度との関係で長尺部材に加えられる張力が基本的に決まる。このため、従来、モータに流れる電流に基づいて張力を算出し、電流を調整することにより張力調整を行っていた。
しかし、長尺部材自体に掛かっている張力を測定することは出来ていない。
【０００５】
なお、ウェーブドベルトの張力を連続的に高い精度で測定することが特許文献１に開示されているが、これはウェーブドベルトを成型する際の張力ではなくウェーブドベルトを巻き取る際の張力を測定している例であり、上記課題を解決することは開示されていない。
【特許文献１】特開平８−２５５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、長尺部材自体に掛かっている張力を測定することにより張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバー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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、波状に延びるコードを含むウェーブドベルト用の長尺部材をベルト成型用ドラムへ送給する送給機構と、前記ベルト成型用ドラムに貼り付けた後の長尺部材にレーザー光を照射して前記コードの波長を測定し、測定された前記コードの波長に基づいて前記長尺部材の張力を算出する張力算出手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーから巻き出された長尺部材をベルト成型用ドラム上に貼付する際、長尺部材のコードに照射されたレーザー光によりコードの波長を測定する。そして、測定された波長に基づいて長尺部材の張力を算出する。なお、長尺部材の張力が高いほどコードの波長が長くなる。
【０００９】
このように、請求項１に記載の発明では、長尺部材にレーザー光を照射してコードの波長を測定することによって、長尺部材自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーとすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記張力算出手段が、前記ベルト成型用ドラムに貼り付けた直後の長尺部材にレーザー光を照射する。
請求項２に記載の発明では、ベルト成型用ドラムに貼り付けた直後の長尺部材部分にレーザー光を照射して長尺部材の張力を算出する。従って、貼り付け時に長尺部材の異常があっても、この異常を検出することが可能になる。
【００１１】
また、貼り付けるドラムの径や、長尺部材のピッチ送り速度が変化することによりベルトが横行する力が変化する。請求項２に記載の発明では、この変化が生じたときに、テンション出力とａ／λ（ａの２倍が長尺部材を構成するコードの波の大きさである。λは長尺部材を構成するコードの波長である。何れも図２参照）との関係を求め直すことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記張力算出手段が、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼り付け位置の移動に応じてレーザー光の照射位置を移動させる制御手段を有する。
これにより、ベルト成型用ドラムへの長尺部材の貼り付け位置が移動しても、レーザー光を長尺部材の貼り付け位置に常に照射することができるので、長尺部材のコードの波長をより正確に測定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記張力算出手段によって算出された張力が許容範囲外となった場合には、前記ベルト成型用ドラムへの前記長尺部材の貼付を前記制御手段が中断させる。
【００１４】
これにより、許容範囲外の張力によってウェーブドベルトのコードの波形が乱れてしまうことを確実に防止できる。また、ベルト成型用ドラムへの長尺部材の貼付を中断させた際に異常の原因を点検し、異常のあった長尺部材部分を除去して貼付を再開することができ、ウェーブドベルトの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
請求項１に記載の発明によれば、長尺部材自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーとすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、ベルト成型用ドラムに貼り付けた直後の長尺部材にレーザー光を照射して長尺部材の張力を算出するので、貼り付け時に長尺部材の異常があっても、この異常を検出することが可能になる。
請求項３に記載の発明によれば、ベルト成型用ドラムへの長尺部材の貼り付け位置が移動しても、レーザー光を長尺部材の貼り付け位置に常に照射することができるので、長尺部材のコードの波長をより正確に測定することができる。
請求項４に記載の発明によれば、許容範囲外の張力によってウェーブドベルトのコードの波形が乱れてしまうことを確実に防止できる。また、ウェーブドベルトの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ製造用のベルトサーバー１０は、波状に蛇行して延びる複数本のスチールコードを有するウェーブドベルトを成型する際に用いられるベルトサーバーであり、ベルト成型用ドラム１６に貼付されるリボン状の長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム１６へ送給する送給機構１４を有する。長尺部材Ｓは、波状に延びる複数本のスチールコード（図２参照。以下、単にコード１２という）１２が配列された部材である。
【００１７】
この送給機構１４には、搬送方向上流側から供給されてくる長尺部材Ｓにテンション（張力）を加えるテンションローラ２０と、テンションローラ２０に回転力を与えるモータ２１と、テンションローラ２０の前後側（搬送方向上流側及び搬送方向下流側）にそれぞれ配置された第１ベアリング１８、第２ベアリング２２とが設けられている。第２ベアリング２２はテンションローラ２０の搬送方向下流側に配置されている。第１ベアリング１８、第２ベアリング２２によって、テンションローラ２０に巻き掛けられた長尺部材Ｓが支えられている。
【００１８】
更に、ベルトサーバー１０は、第２ベアリング２２の搬送方向下流側に、レーザー光Ｌを長尺部材Ｓに照射してコード１２の波長を計測するレーザー計測器２６を備えている。
このレーザー計測器２６は、例えば発光部と受光部とを有しており、発光部から長尺部材Ｓにレーザー光Ｌを照射し、長尺部材Ｓからの反射光を受光部で計測して長尺部材Ｓの波長λ（図２参照）を計測する構成にされている。
【００１９】
そして、レーザー計測器２６は、長尺部材Ｓのうちベルト成型用ドラム１６に貼り付けた直後の長尺部材（以下、長尺部材部分ＳＡという）にレーザー光Ｌを照射するように配置されている。
ここで、貼り付け直後とは、図１に示すように、長尺部材Ｓがベルト成型用ドラム１６の外周に接触したドラム外周位置から、ベルト成型用ドラム１６の中心軸回りの回転角度θが３０度以内の範囲のことである。
【００２０】
本実施形態では、ベルト成型用ドラム１６へ長尺部材Ｓを貼り付けていくことに伴って、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼り付け位置がドラム幅方向（図１の紙面垂直方向）に移動していくように後述の制御部４０が制御する。このため、本実施形態では、この貼り付け位置の移動に伴って、レーザー光Ｌの照射位置を移動させる構成にしている。この構成としては、例えば、貼り付け直後あるいは貼り付け直前の長尺部材Ｓのドラム幅方向に対する側縁位置を計測し、この側縁位置の移動に応じてレーザー光Ｌの照射位置が移動していくように、レーザー計測器２６を移動させる。これにより、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼り付け位置が変動しても、レーザー光Ｌを長尺部材Ｓの貼り付け位置に常に照射することができるので、長尺部材Ｓのコードの波長をより正確に測定することができる。
【００２１】
なお、レーザー計測器２６を移動させることに代えて、移動可能な反射ミラー等を用いて反射位置を順次移動させる構成や、反射角度可変の反射ミラーを用いて反射角度を調整する構成にしてもよい。
【００２２】
また、ベルトサーバー１０は制御部４０を備えている。制御部４０は、レーザー計測器２６で計測されたコード１２の波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出し、この張力が許容範囲外となった場合に、ベルトサーバー１０による長尺部材Ｓの搬送及びベルト成型用ドラム１６の回転を停止させてベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付を中断させるように製造システム全体を制御している。この許容範囲は、長尺部材Ｓの仕様などに応じて予め設定されている。
【００２３】
本実施形態では、ベルトサーバー１０から巻き出された長尺部材Ｓをベルト成型用ドラム上に貼付する際、レーザー計測器２６によってコード１２の波長を測定する。そして、測定された波長に基づいて長尺部材Ｓの張力を制御部４０で求めることができる。従って、長尺部材Ｓ自体に掛かっている張力を直接的に求めることができ、張力測定を高い精度で行うことができる。
【００２４】
また、レーザー計測器２６から発せられるレーザー光Ｌは、ベルト成型用ドラム１６に貼り付けた直後の長尺部材部分ＳＡとされている。従って、ベルト成型用ドラム１６で成型されるときの長尺部材Ｓの張力を高い精度で測定することができるとともに、貼り付け時に異常（長尺部材Ｓのピッチ送り速度の異常や、貼り付け前の長尺部材Ｓの波長の異常など）があっても、この異常を検出することが可能になる。
【００２５】
また、制御部４０で算出された張力が許容範囲外となった場合には、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付が中段される。従って、この中断を行って異常の原因を点検し、異常のあった長尺部材Ｓを除去して貼付を再開することができ、ウェーブドベルトＷの品質保証を更に確実なものとすることができる。
【００２６】
なお、張力算出手段によって算出された張力が許容範囲内となるように、制御部４０が、例えばテンションローラ２０の位置を調整して長尺部材Ｓの張力を制御する構成にしてもよい。
【００２７】
（実施例）
以下、上記実施形態の一実施例を挙げて更に詳細に説明する。本実施例では、長尺部材Ｓは、波状に蛇行しながら延びるスチールコードを９乃至１０本程度並べてゴムでコーティングして幅２０ｍｍ程度のストリップ材にしたものである。また、ベルトサーバー１０はベルト成型用ドラム１６の幅方向に移動しながら長尺部材Ｓを貼り付けていくようにされている。
【００２８】
本実施例では、レーザー計測器２６として、例えばキーエンスＬＪＧ−０８０を使用する。そして、隣り合う波の頂点から頂点までの距離を求めて波の伸び量を算出し、この伸び量に基づいて長尺部材Ｓの張力を算出し、張力が許容範囲内となっているように監視する。
【００２９】
本実施例では、まず、モータ２１に流す電流（テンション出力）と、テンションローラ２０で実際に長尺部材Ｓにかかっている張力とを測定し、この両者の相関関係を求める。この相関関係の一例を図３に示す。図３では、４台のベルトサーバーでそれぞれ計測した値をプロットしており、テンション出力については、モータ２１の定格電流に対して何％の電流を流したかで示している。
【００３０】
また、テンション出力と、ベルト成型用ドラム１６上に実際に長尺部材Ｓを貼り付けた際のウェーブドベルトＷ（図１参照）の波の大きさ２ａを波の波長λ（何れも図２参照）で除算した値（２ａ／λ）と、の相関関係を求める。この相関関係の一例を図４に示す。図４では、縦軸を２ａ／λの１００倍の値で示している。なお、２ａ、λはレーザー計測器によって計測された値であり、λは隣り合うピーク同士の間隔として測定している。
【００３１】
ここで、ウェーブドベルトＷの幅方向端ではベルトサーバー１０のドラム幅方向への移動が止まるため、ウェーブドベルトＷの中央部（センターライン近傍）に比べてやや異なる傾向を示す。このため、図４では、ウェーブドベルトＷの幅方向端における上記相関関係を黒色の菱形でプロットし、ウェーブドベルトＷのセンターラインにおける上記相関関係を黒色の正方形でプロットしている。なお、図４に示した２本の直線は、それぞれ、黒色の菱形のプロット、及び、黒色の正方形のプロットに基づいて描いた直線である。このように２本の直線で示したのは、ウェーブドベルトＷの２ａ／λはタイヤ性能に大きく影響を及ぼす因子であるため、より正確に設定する必要があるからである。
【００３２】
更に、コード１２の伸び率と２ａ／λとの相関関係を求める。この相関関係の一例を図５に示す。図５では、ストリップ幅内（長尺部材Ｓの幅内）にコード１２を９本並列に配置した長尺部材（ＲＴＸ１５１１）、ストリップ幅内にコード１２を１０本並列に配置した長尺部材（Ｇ２７Ｆ）の２種類について示している。図５でも、図４と同様、縦軸を２ａ／λの１００倍の値で示している。
【００３３】
更に、これらに基づいて、張力の許容範囲を設定し、これに対応する長尺部材Ｓの波長の許容範囲を算出する。
【００３４】
そして、レーザー計測器２６で計測される波長λがこの許容範囲から外れたときには、制御部４０により、ベルト成型用ドラム１６への長尺部材Ｓの貼付が中段される製造システムとする。
【００３５】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーの構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態で、レーザー計測器によって長尺部材のコードの波長を測定することを示す模式図である。
【図３】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、テンション出力と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【図４】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、テンション出力と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【図５】実施例の空気入りタイヤ製造用ベルトサーバーで、長尺部材のコードの伸び率と、ウェーブドベルトの波の大きさ２ａを波の波長λで除算した値との相関関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ベルトサーバー
１２  コード
１４  送給機構
１６  ベルト成型用ドラム
２６  レーザー計測器
Ｌ    レーザー光
Ｓ    長尺部材
Ｗ    ウェーブドベルト
λ    波長
【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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