JP2009028980A - タイヤ製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数本のゴム被覆コードを形成しつつタイヤ構成部材の支持体上の被貼付体に並行して配置するタイヤ製造装置を小型化及び単純化する。
【解決手段】ゴム被覆装置50に複数本のコードKを並列させて導入し、そのゴム被覆ヘッド60内で並列なコードKを挟んだ両側からゴムを供給して、口金のコード通路を通過する各コードKとともに、ゴムを互いに押出圧力が均一になるように押し出す。これにより、各コードKにゴムを被覆して、1つのゴム被覆装置50で複数本のゴム被覆コードCを同時に形成する。形成した各ゴム被覆コードCを、コード搬送手段45により剛性コア30に向かって搬送し、各々一定長に切断して複数のコード配置装置1のそれぞれに供給し、剛性コア30上の被貼付体の外面側に並行して同時に配置する。
【選択図】 図1
【解決手段】ゴム被覆装置50に複数本のコードKを並列させて導入し、そのゴム被覆ヘッド60内で並列なコードKを挟んだ両側からゴムを供給して、口金のコード通路を通過する各コードKとともに、ゴムを互いに押出圧力が均一になるように押し出す。これにより、各コードKにゴムを被覆して、1つのゴム被覆装置50で複数本のゴム被覆コードCを同時に形成する。形成した各ゴム被覆コードCを、コード搬送手段45により剛性コア30に向かって搬送し、各々一定長に切断して複数のコード配置装置1のそれぞれに供給し、剛性コア30上の被貼付体の外面側に並行して同時に配置する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、未加硫タイヤ(グリーンタイヤ)を製造するタイヤ製造装置及び製造方法に関し、特に、製品タイヤの内面形状に対応する外面形状を有する剛性(剛体)コアやタイヤ成型ドラム等の支持体(ここでは、それらを総称して「タイヤ構成部材の支持体」という)に配置した後述する被貼付体に、複数本のゴム被覆コードを並行して配置して未加硫タイヤのタイヤ構成部材を製造するタイヤ製造装置及び製造方法に関する。
各種の車両に使用される空気入りタイヤ等のタイヤは、一般に、カーカスプライやビードコア等の複数の部材から構成され、これら未加硫ゴムやコード等からなる各種タイヤ構成部材を組み合わせて未加硫タイヤを成型(製造)し、加硫成型して所定形状の製品タイヤが製造される。
この未加硫タイヤの成型工程では、従来、剛性コアの外面に、インナーライナ等のタイヤ内面側部材を配置して仕掛かりのタイヤ構成部材(ここでは、「被貼付体」という)を形成し、その外面側にゴム(未加硫ゴム)で被覆したゴム被覆コード(タイヤ構成用コード)を貼り付ける等してタイヤ構成部材であるカーカスプライを形成することが行われている。また、そのためのものとして、このカーカスプライを構成するゴム被覆コード(プライコード)を一定長に切断し、剛性コア外面の被貼付体上に複数配列させてカーカスプライを形成するタイヤ製造装置(製造方法)も知られている(特許文献1参照)。
この従来のタイヤ製造装置は、一定長に切断されたゴム被覆コードの両端部をコード配置装置のコード保持手段で保持して長手方向に張力を付加し、その状態で、コード保持手段を剛性コアの外面形状に対応させて剛性コアの半径方向内側及び軸線方向内側へ移動させ、ゴム被覆コードを剛性コア外面の子午線方向に沿って被貼付体に配置する。このように、ゴム被覆コードを1本ずつ、コード配置装置により剛性コアの一対のビード成型部(半径方向内側部)間に亘って配置して植え込み、これを剛性コアの周方向に沿って順次繰り返して複数配列させ、ゴム被覆コードを被貼付体外面の略全体に亘って放射状に貼り付ける等してカーカスプライを形成し、未加硫タイヤを製造する。
ここで、このようなタイヤ製造装置では、いわゆるインシュレーション装置等のゴム被覆装置により、1本の長尺なコードにゴムを被覆してゴム被覆コードを形成しつつ上記したコード配置装置まで搬送し、切断手段により切断してコード保持手段に順次供給する等、ゴム被覆コードを形成しながらコード配置装置による被貼付体への配置を行うことがある。
また、近年では、未加硫タイヤの製造(成型)の時間短縮や生産性向上等の観点から、剛性コアを囲むように上記したコード配置装置を複数設置し、それらによりゴム被覆コードを並行して同時に被貼付体上に配置して配列させ、ゴム被覆コードの全体の配置時間を短縮することが行われている。
また、近年では、未加硫タイヤの製造(成型)の時間短縮や生産性向上等の観点から、剛性コアを囲むように上記したコード配置装置を複数設置し、それらによりゴム被覆コードを並行して同時に被貼付体上に配置して配列させ、ゴム被覆コードの全体の配置時間を短縮することが行われている。
ところが、従来は、コード配置装置の数に応じた複数のゴム被覆装置を設置して、コード配置装置とゴム被覆装置とを一対一で対応させ、各ゴム被覆装置で1本ずつゴム被覆コードを形成して対応するコード配置装置にそれぞれ供給するのが一般的である。そのため、このように構成したタイヤ製造装置では、ゴム被覆コードを供給すべきコード配置装置の数に比例して、ゴム被覆装置等からなるゴム被覆コードの供給手段の数も増加等する結果、装置全体が大型化及び複雑化する傾向がある。また、これに伴い、装置の設置スペースが大きくなるとともに、装置を稼動するための電力やコードのセット等を行うための人員の数が増加する等して、装置の設置費用及び、装置の保全や維持又は稼動に要する費用等も大きくなり、タイヤ製造コストが増加するという問題も生じる。
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、複数本のゴム被覆コードを形成しつつタイヤ構成部材の支持体上の被貼付体に並行して配置するタイヤ製造装置を小型化及び単純化し、装置の設置スペースやタイヤ製造コストを低減することである。
請求項1の発明は、タイヤ構成部材の支持体と、該支持体上に配置した被貼付体にゴム被覆コードを配置する複数のコード配置装置とを備え、該複数のコード配置装置により前記ゴム被覆コードを前記被貼付体に複数配列させて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置であって、前記コード配置装置の数に応じた本数のコードのそれぞれにゴムを被覆して前記ゴム被覆コードを複数本同時に形成するゴム被覆装置と、該ゴム被覆装置により形成された前記各ゴム被覆コードを前記複数のコード配置装置のそれぞれに搬送して供給するコード搬送手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆装置は、複数本の前記コードを各々通過させてゴムとともに押し出す並列した複数のコード通路と、該複数のコード通路を挟んだ両側から該コード通路に向かってゴムを供給するゴム流路とを有するゴム被覆ヘッドを備え、該ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、ゴムを前記複数のコード通路の並列方向の一端側から他端側に向かって順次供給しつつ流動させ、かつ該ゴムの流動方向の下流部が該流動方向の下流側に向かって断面積が縮小するように形成されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記下流部の前記ゴムの流動方向の上流側に、前記下流部の断面積よりも大きく、かつ前記ゴムの流動方向に沿って断面積が一定な領域を有することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2又は3に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドは、前記ゴム流路のゴム導入口と前記一端側のコード通路との間に、前記ゴム導入口から導入されるゴムを前記並列した複数のコード通路を挟んだ両側に分割して案内するガイド部材を有し、前記導入されるゴムを前記ガイド部材により前記複数のコード通路を挟んだ両側に案内して前記ゴム流路を流動させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記複数のコード通路から離間して配置され、前記ゴム流路のゴム導入口からゴム排出口まで延びる溝部と、前記複数のコード通路と前記溝部との間に設けられ、前記コード通路に向かってゴムを送り出す前記溝部よりも流路深さが浅い送出部とからなり、前記ゴムの流動方向の下流部における前記溝部が、前記ゴムの流動方向の下流側に向かって前記コード通路に徐々に接近するように形成されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項2ないし5のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドが、前記ゴム流路のゴム排出口と前記他端側のコード通路との間に、前記ゴム排出口に向かうゴムの流れを規制する規制部材を有することを特徴とする。
請求項7の発明は、タイヤ構成部材の支持体上に配置した被貼付体にゴム被覆コードを配置して複数配列させ、未加硫タイヤを製造するタイヤ製造方法であって、複数本の並列させたコードを挟んだ両側から該コードに向かってゴムを供給し、前記各コードをゴムとともに押し出して複数本の前記ゴム被覆コードを同時に形成する工程と、該形成された複数本のゴム被覆コードを、それぞれ前記支持体に向かって搬送する工程と、該搬送された各ゴム被覆コードを、それぞれ前記被貼付体に配置する工程と、を有することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆装置は、複数本の前記コードを各々通過させてゴムとともに押し出す並列した複数のコード通路と、該複数のコード通路を挟んだ両側から該コード通路に向かってゴムを供給するゴム流路とを有するゴム被覆ヘッドを備え、該ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、ゴムを前記複数のコード通路の並列方向の一端側から他端側に向かって順次供給しつつ流動させ、かつ該ゴムの流動方向の下流部が該流動方向の下流側に向かって断面積が縮小するように形成されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記下流部の前記ゴムの流動方向の上流側に、前記下流部の断面積よりも大きく、かつ前記ゴムの流動方向に沿って断面積が一定な領域を有することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2又は3に記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドは、前記ゴム流路のゴム導入口と前記一端側のコード通路との間に、前記ゴム導入口から導入されるゴムを前記並列した複数のコード通路を挟んだ両側に分割して案内するガイド部材を有し、前記導入されるゴムを前記ガイド部材により前記複数のコード通路を挟んだ両側に案内して前記ゴム流路を流動させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記複数のコード通路から離間して配置され、前記ゴム流路のゴム導入口からゴム排出口まで延びる溝部と、前記複数のコード通路と前記溝部との間に設けられ、前記コード通路に向かってゴムを送り出す前記溝部よりも流路深さが浅い送出部とからなり、前記ゴムの流動方向の下流部における前記溝部が、前記ゴムの流動方向の下流側に向かって前記コード通路に徐々に接近するように形成されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項2ないし5のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、前記ゴム被覆ヘッドが、前記ゴム流路のゴム排出口と前記他端側のコード通路との間に、前記ゴム排出口に向かうゴムの流れを規制する規制部材を有することを特徴とする。
請求項7の発明は、タイヤ構成部材の支持体上に配置した被貼付体にゴム被覆コードを配置して複数配列させ、未加硫タイヤを製造するタイヤ製造方法であって、複数本の並列させたコードを挟んだ両側から該コードに向かってゴムを供給し、前記各コードをゴムとともに押し出して複数本の前記ゴム被覆コードを同時に形成する工程と、該形成された複数本のゴム被覆コードを、それぞれ前記支持体に向かって搬送する工程と、該搬送された各ゴム被覆コードを、それぞれ前記被貼付体に配置する工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、複数本のゴム被覆コードを形成しつつタイヤ構成部材の支持体上の被貼付体に並行して配置するタイヤ製造装置を小型化及び単純化でき、装置の設置スペースやタイヤ製造コストを低減することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ製造装置は、タイヤ構成部材の支持体である剛性コアと、剛性コア上に配置した被貼付体の外面側に、カーカスプライを構成する上記したゴム被覆コード(プライコード)を配置する複数のコード配置装置(貼付装置)等を備えている。また、このタイヤ製造装置は、これら複数のコード配置装置により、一定長に切断等して形成したタイヤ構成用コードであるゴム被覆コードを、剛性コア外面の被貼付体に並行して同時に配置して複数配列させ、タイヤ構成部材であるカーカスプライを形成する等して未加硫タイヤを成型及び製造する。
本実施形態のタイヤ製造装置は、タイヤ構成部材の支持体である剛性コアと、剛性コア上に配置した被貼付体の外面側に、カーカスプライを構成する上記したゴム被覆コード(プライコード)を配置する複数のコード配置装置(貼付装置)等を備えている。また、このタイヤ製造装置は、これら複数のコード配置装置により、一定長に切断等して形成したタイヤ構成用コードであるゴム被覆コードを、剛性コア外面の被貼付体に並行して同時に配置して複数配列させ、タイヤ構成部材であるカーカスプライを形成する等して未加硫タイヤを成型及び製造する。
図1は、本実施形態のタイヤ製造装置(成型装置)の要部を模式的に示す概略構成図である。
このタイヤ製造装置Tは、図示のように、剛性コア30と、その周囲を囲うように互いに所定間隔を隔てて配置された少なくとも2以上の複数(ここでは6台)のコード配置装置1と、複数本(ここでは6本)のコードKのそれぞれにゴム(未加硫ゴム)を被覆して複数本のゴム被覆コード(プライコード)Cを同時に形成可能なゴム被覆装置50を含む、複数本のゴム被覆コードCを形成しながら各コード配置装置1のそれぞれに供給するコード供給装置40と、装置全体の制御を行う制御装置25等を備えている。
このタイヤ製造装置Tは、図示のように、剛性コア30と、その周囲を囲うように互いに所定間隔を隔てて配置された少なくとも2以上の複数(ここでは6台)のコード配置装置1と、複数本(ここでは6本)のコードKのそれぞれにゴム(未加硫ゴム)を被覆して複数本のゴム被覆コード(プライコード)Cを同時に形成可能なゴム被覆装置50を含む、複数本のゴム被覆コードCを形成しながら各コード配置装置1のそれぞれに供給するコード供給装置40と、装置全体の制御を行う制御装置25等を備えている。
なお、図1では、剛性コア30とコード配置装置1は、剛性コア30の軸線方向から見た側面図で、コード供給装置40は上方から見た平面図で、それぞれの概略構成を模式的に示している。
また、ゴム被覆コードCは、少なくとも1本のスチールや有機繊維等のコードを未加硫ゴムで被覆する等して形成された線状部材であり、剛性コア30(製造するタイヤ)のサイズや種類等に対応する所定長さの一定長に切断されてコード配置装置1に1本ずつ供給される。そのため、図示は省略するが、このタイヤ製造装置Tは、各コード配置装置1に隣接して、供給されるゴム被覆コードCを一定長に切断する切断手段、及び切断された各ゴム被覆コードCをコード配置装置1に受け渡す受渡手段をそれぞれ備えており、この一定長のゴム被覆コードCを各コード配置装置1に供給して剛性コア30に配置するようになっている。
剛性コア30は、製品タイヤの内面形状に対応する外面形状の略環状をなし、回転駆動手段(図示せず)により軸線周りに回転可能に支持されている。この回転駆動手段は、剛性コア30の回転角度や速度及び回転方向等を調節して変更可能な、例えばステッピングモータ等の電動モータ及び、モータの回転力を剛性コア30に伝達する歯車伝達機構等を備え、剛性コア30を軸線周りに所定速度で所定角度だけ回転させる等、剛性コア30を回転駆動する。
コード配置装置1は、コード供給装置40から供給される各ゴム被覆コードCを、それぞれ剛性コア30の外面に向かって配置するものであり、本実施形態では、上記した一定長に切断されたゴム被覆コードCを、それぞれ剛性コア30の外面の子午線に沿って被貼付体上に配置する。また、これら複数のコード配置装置1は、剛性コア30の半径方向外側に、その周方向に沿って略等間隔で、かつ、それぞれ剛性コア30の軸線に向かって配置され、互いに同期してゴム被覆コードCの配置等を行う。
図2は、1つのコード配置装置1を抜き出して模式的に示す平面図であり、図1の矢印X方向から見た状態を示している。
本実施形態のコード配置装置1は、基本的には上記した特許文献1に記載されたもの(コード貼付装置)と同じ構造である。即ち、このコード配置装置1は、図示のように、フレーム2と、フレーム2の一端に設けられたモータ3と、フレーム2に移動可能に取り付けられた一対のマニピュレータ4A、4Bと、フレーム2に対してマニピュレータ4A、4Bの反対側に配置され、フレーム2をその長手方向と直交する方向に進退可能にする可動機構5等から構成されている。なお、コード配置装置1は、フレーム2の長手方向の中心を通る中心線Pを挟んで略対称に構成され、その図示右側に、剛性コア30(図2では図示せず)が中心線P上に配置される。
本実施形態のコード配置装置1は、基本的には上記した特許文献1に記載されたもの(コード貼付装置)と同じ構造である。即ち、このコード配置装置1は、図示のように、フレーム2と、フレーム2の一端に設けられたモータ3と、フレーム2に移動可能に取り付けられた一対のマニピュレータ4A、4Bと、フレーム2に対してマニピュレータ4A、4Bの反対側に配置され、フレーム2をその長手方向と直交する方向に進退可能にする可動機構5等から構成されている。なお、コード配置装置1は、フレーム2の長手方向の中心を通る中心線Pを挟んで略対称に構成され、その図示右側に、剛性コア30(図2では図示せず)が中心線P上に配置される。
可動機構5は、支持部材20と、支持部材20に移動可能に支持された一対のガイド部材21と、一端が支持部材20に固定され、他端から進退するピストンロッド22の先端がフレーム2の側面に固定されたエアシリンダ23とから構成され、フレーム2を、ガイド部材21を介して支持部材20により支持している。可動機構5は、ピストンロッド22をエアシリンダ23内から進退させて左右に移動させることで、フレーム2を、その長手方向と直交する方向(図では左右方向)にガイド部材21により案内して進退(移動)させる。ただし、可動機構5を、ピストン・シリンダ機構に代えて、他の駆動機構、例えばモータとボールネジ伝動機構や歯車伝動機構等を用いて構成し、これによりフレーム2を移動させることもできる。
このフレーム2内には、ネジ杆16が、モータ3により正逆回転可能に配置され、その長手方向の中央部を挟んだ両側には、互いに逆回りに旋回するネジ溝からなる左ネジ16Aと右ネジ16Bとが形成されている。また、これら各ネジ16A、16Bには、それぞれ内部にボールナットを有するスライダ17A、17Bが螺合して取り付けられ、スライダ17A、17Bの一方側(図では右側)には、それぞれ同じ方向に向かって伸びる一対のマニピュレータ4A、4Bの固定部(基端部)18A、18Bが固定されている。従って、モータ3によりネジ杆16を正逆回転させると、スライダ17A、17B及び、一対のマニピュレータ4A、4Bが、中心線Pを挟んでフレーム2の長手方向に互いに接近及び離隔し、同期して同じ距離だけ移動する。
マニピュレータ4A、4Bは、中心線Pに対して向きが反対な同じ構成を有しており、それぞれ固定部18A、18Bに取り付けられた一対の第1アーム6A、6B及びエアシリンダ7A、7Bと、板状の第2アーム8A、8Bと、ゴム被覆コードCの保持手段を構成するハンド9A、9Bと、ハンド9A、9Bの先端(自由端)に設けられた、ゴム被覆コードCを掴んで保持するフィンガーチャック10A、10B、及びエアシリンダのピストンロッド等により進退する押付け部材11A、11Bと、を有する。
第1アーム6A、6Bは、それぞれ一端がスライダ17A、17Bと一体の固定部18A、18Bに固定され、他端に板状の第2アーム8A、8Bが回転軸14A、14Bを介して回転自在に取り付けられている。エアシリンダ7A、7Bは、それぞれ一端が固定部18A、18Bの第1アーム6A、6Bに隣接する位置に回転可能に取り付けられ、そのピストンロッド12A、12Bの先端には、第2アーム8A、8Bが回転軸13A、13Bを介して回転自在に取り付けられている。これらに対し、ハンド9A、9Bは、それぞれ一端が回転軸15A、15Bを介して第2アーム8A、8Bの先端に回転可能に取り付けられ、他端側の自由端側に、ゴム被覆コードCを挟み込み可能な一対の挟込部材からなる互いに対をなすフィンガーチャック10A、10B、及びゴム被覆コードCの押付け部材11A、11Bが、それぞれ隣接して設けられている。
また、このハンド9A、9Bは、それぞれフィンガーチャック10A、10Bの開閉と、押付け部材11A、11Bの進退を行うためのエアシリンダ等の各駆動手段(図示せず)を内蔵している。フィンガーチャック10A、10Bは、この駆動手段によりそれぞれ連動して駆動され、上記した一定長に切断されたゴム被覆コードCの両端部を掴んで保持及び解放するコード保持手段を構成している。一方、押付け部材11A、11Bは、上記した駆動手段により進退して、各フィンガーチャック10A、10Bにより保持されたゴム被覆コードCに接触しない位置と接触して押圧する位置との間で移動し、その両端部を対向する部材に押し付ける押付け手段を構成している。即ち、押付け部材11A、11Bは、例えばゴム被覆コードCの各端部を、剛性コア30のビード成型部に向かって押し付けて被貼付体の表面等に貼り付け、又は各端部を保持するための一対の端部保持部材の所定位置に同様に貼り付ける等、ゴム被覆コードCの両端部の所定位置への貼り付け等を行う。
マニピュレータ4A、4Bは、これら第1アーム6A、6B、エアシリンダ7A、7B、及び第2アーム8A、8B等により、一対のリンク機構を構成し、エアシリンダ7A、7Bのピストンロッド12A、12Bを進退させることにより、第2アーム8A、8Bをそれぞれ回転軸14A、14Bを中心に時計方向又は反時計方向に回転させる。その際、マニピュレータ4A、4Bは、ピストンロッド12A、12Bを同期して進退させ、回転軸15A、15B間の間隔、つまり、第2アーム8A、8Bの先端側及びハンド9A、9Bの間隔を接近又は離隔させて、フィンガーチャック10A、10B及び押付け部材11A、11Bを同期して移動させる。このようにして、マニピュレータ4A、4Bは、フィンガーチャック10A、10B間の間隔を調整し、フィンガーチャック10A、10Bにより保持するゴム被覆コードCに対して、その長手方向に張力を付加するとともに、付加する張力を調整する。
次に、このコード配置装置1によるゴム被覆コードCの配置動作等について説明するが、コード配置装置1は、装置全体の制御手段である制御装置25により制御され以下の動作を実行する。
制御装置25(図1参照)は、例えば、各種のデータ処理や解析、演算等を行う中央演算処理装置(CPU)26や、各種の制御プログラム等を格納するROM27、及びCPU26の処理用データ等を一時的に格納等するRAM28等を備えたマイクロコンピュータから構成されている。また、制御装置25は、外部機器との接続のためのインターフェース(図示せず)等を有し、それらを介して、モータ3、可動機構5、及びマニピュレータ4A、4B等の装置の各部やセンサ等に接続されるとともに、剛性コア30やコード供給装置40等のタイヤ製造装置Tの各部にも接続され、それらとの間で制御信号を含む各種信号(データ)を送受信する。これにより、制御装置25は、コード配置装置1を含めたタイヤ製造装置T全体の制御を行い、所定のプログラムに基づいて接続された各部を予め設定されたタイミングで関連動作させる等、装置各部を連動して作動させて、ゴム被覆コードCの剛性コア30への配置を含む貼り付け動作(工程)や、後述するゴム被覆コードCの形成工程等からなる所定のタイヤ成型工程を実行させる。
図3は、このコード配置装置1により1本のゴム被覆コードCを剛性コア30の外面側に配置する動作を示す模式図であり、図4は、このゴム被覆コードCの配置手順を示すフローチャートである。
なお、図3では、剛性コア30は軸線方向(図では上下方向)の断面の一方側を拡大して、コード配置装置1はマニピュレータ4A、4Bの先端側(図2の右側)のみ、それぞれ示している。また、コード配置装置1による、ゴム被覆コードCの剛性コア30への配置動作については、第2アーム8A、8Bや、ハンド9A、9B、及びフィンガーチャック10A、10Bに掴まれたゴム被覆コードC等の軌跡により示している。
なお、図3では、剛性コア30は軸線方向(図では上下方向)の断面の一方側を拡大して、コード配置装置1はマニピュレータ4A、4Bの先端側(図2の右側)のみ、それぞれ示している。また、コード配置装置1による、ゴム被覆コードCの剛性コア30への配置動作については、第2アーム8A、8Bや、ハンド9A、9B、及びフィンガーチャック10A、10Bに掴まれたゴム被覆コードC等の軌跡により示している。
ここで、コード配置装置1のフレーム2の長手方向の中心線Pと、剛性コア30の赤道面Eとは、互いに一致するように配置されており、マニピュレータ4A、4B等も剛性コア30の赤道面Eを挟んで対称に配置されている。また、図示は省略するが、剛性コア30の外面には、上記した被貼付体を貼り付ける等して配置済みであり、各コード配置装置1は、この被貼付体にゴム被覆コードCを1本ずつ配置する。
加えて、本実施形態のコード配置装置1では、ゴム被覆コードCの両端部を保持するコード保持手段である一対のフィンガーチャック10A、10Bは、フレーム2、可動機構5、モータ3、及びマニピュレータ4A、4B等からなる移動手段により、剛性コア30の赤道面Eを挟んで左右略対称に連動して移動等する。その際、移動手段は、フィンガーチャック10A、10Bにより保持されたゴム被覆コードCを、剛性コア30の外面の子午線方向(ラジアル方向)に沿って被貼付体上に配置するように、各フィンガーチャック10A、10Bを、剛性コア30の外面形状に応じて、その半径方向(図3では左右方向)及び軸線方向(図3では上下方向)等へ連動して移動させて、以下で説明するゴム被覆コードCの配置等を実行させる。
このコード配置装置1でゴム被覆コードCの貼り付けを行うときには、まず、図3に示すように、フィンガーチャック10A、10Bで供給されるゴム被覆コードCを受け取るため、可動機構5によりフレーム2を移動(図4、S101)させて、マニピュレータ4A、4B(フィンガーチャック10A、10B)を所定位置に配置し、それらの長手方向の延長線が剛性コア30の中心軸線に交差するように配置する。次に、モータ3を作動させてマニピュレータ4A、4Bを互いに接近又は離間させ、フィンガーチャック10A、10Bの間隔をゴム被覆コードCの長さに相当する間隔に設定する(図4、S102)。
その状態で、供給される一定長に切断された1本のゴム被覆コードCを、フィンガーチャック10A、10Bにより受け取り、その両端部を両フィンガーチャック10A、10Bで掴んで保持する(図4、S103)。続いて、エアシリンダ7A、7Bに供給するエアの圧力、即ち、ピストンロッド12A、12Bに作用する圧力を調節し、第2アーム8A、8B及びフィンガーチャック10A、10B等を介してゴム被覆コードCに作用する張力を調節し、その長手方向に所定の張力を付加する(図4、S104)。
次に、ゴム被覆コードCに張力が付加された状態を維持しつつ、マニピュレータ4A、4Bの各ハンド9A、9B及びフィンガーチャック10A、10B(ゴム被覆コードCの両端部)を、剛性コア30の外面形状に応じて、ここでは、その半径方向内側及び軸線方向内側へ順次移動させる。これにより、フィンガーチャック10A、10Bを、剛性コア30の中心軸線を含む面内で中心軸線に向かって移動させて、保持されたゴム被覆コードCの貼り付けを開始し、ゴム被覆コードCを、剛性コア30の外面のトレッド成型部(製品タイヤのトレッド部に対応する半径方向外側部)31から、サイド成型部(製品タイヤのサイド部に対応する側面部)32を経由して、ビード成型部(製品タイヤのビード部に対応する半径方向内側部)33の方向へ、その子午線方向に沿うように被貼付体の外面側に配置する(図4、S105)。
具体的には、まず、可動機構5により、フレーム2を剛性コア30に接近する方向に移動させて、マニピュレータ4A、4B全体及びゴム被覆コードCを剛性コア30に接近させ、ゴム被覆コードCの長手方向の中央部を、剛性コア30のトレッド成型部31(ここでは赤道面E付近)に位置する被貼付体の周面(中央部)に当接(図3のゴム被覆コードC1)させる。
続いて、このフレーム2の移動を続行しながら、モータ3を回転させてマニピュレータ4A、4Bの間隔を徐々に狭め、これらに同期してエアシリンダ7A、7Bを作動させて、第2アーム8A、8Bをフィンガーチャック10A、10Bが互いに接近する方向に徐々に回転させる。これにより、第2アーム8A、8Bの位置及び角度を、それぞれ図3のD1〜D7及びF1〜F7に示すように順次変化させて、ゴム被覆コードCを保持するフィンガーチャック10A、10Bを同様に移動させる。同時に、ゴム被覆コードCを、図3のC1〜C8に示すように、張力が付加された状態のまま剛性コア30上の被貼付体の外面側に、その半径方向外側から内側に向かって順次配置して植え込む。
このようにして、コード配置装置1は、ゴム被覆コードCを、剛性コア30の子午線に沿って被貼付体上に、剛性コア30のトレッド成型部31、サイド成型部32、ビード成型部33の順に配置し、表面を覆う未加硫ゴムの粘着力により、被貼付体の外面上等に貼り付けて保持させる。その後、ゴム被覆コードCの両端部が剛性コア30外面のビード成型部33に対向する所定位置(図3に示すゴム被覆コードC8参照)に到達すると、押付け部材11A、11Bを前進させてゴム被覆コードCの両端部を対向する被貼付体の所定位置に向かって押し付ける(図4、S106)。この押圧により、ゴム被覆コードCの両端部を被貼付体等に貼り付け、これと同時に、フィンガーチャック10A、10Bを開いてゴム被覆コードCを解放し、1本のゴム被覆コードCの配置を完了する。
次に、このコード配置装置1に対してゴム被覆コードCを供給するコード供給装置40(図1参照)について説明する。
コード供給装置40は、上記したゴム被覆装置50に加えて、ゴムで被覆する前のコードKを貯蔵してゴム被覆装置50にコードKを供給するコード貯蔵部41と、ゴム被覆コードCを搬送するコード搬送手段45とを備えている。
コード供給装置40は、上記したゴム被覆装置50に加えて、ゴムで被覆する前のコードKを貯蔵してゴム被覆装置50にコードKを供給するコード貯蔵部41と、ゴム被覆コードCを搬送するコード搬送手段45とを備えている。
コード貯蔵部41は、複数本のコードKをリール42の外周に巻き取った状態で貯蔵しており、この複数(ここでは6つ)のリール42を、それぞれ回転可能に、かつ交換可能に収容支持する。また、コード貯蔵部41は、図示は省略するが、例えばコードKを一対のロールで両側から挟み込み、一方のロールをモータにより回転させて、コードKを各リール42からロールの回転方向に引き出し、複数の回転自在なロールに掛け渡してその移動を案内する等、コードKをゴム被覆装置50に向かって供給するためのコードKの引出(巻出)手段や案内手段等からなる周知の手段を備えている。これにより、コード貯蔵部41は、複数本のコードKを各リール42から巻き戻して、各々所定間隔(ここでは略同一の一定間隔)に引き揃えて並列させ、その状態で、複数本(ここでは6本)のコードKを所定速度で同期して移動させてゴム被覆装置50に供給(図1の矢印S)する。
ゴム被覆装置50は、上記したコード配置装置1の数に応じた本数の複数本のコードKのそれぞれに未加硫のゴムを被覆し、1台でゴム被覆コードCを複数本同時に連続して形成可能なインシュレーション装置であり、本実施形態では、少なくともコード配置装置1の設置数と同数(ここでは6本)のゴム被覆コードCを同時に形成するようになっている。また、このゴム被覆装置50は、所定の速度及び圧力でゴムを供給する押出機51(図1では先端側のみ示す)と、押出機51の先端部(ゴム吐出口)に設けられたギアポンプ(歯車ポンプ)52と、ギアポンプ52に連結されたゴム被覆ヘッド60とを備え、それぞれの内部に形成された空間を連通させて連続したゴムの流路を形成している。
押出機51は、略円筒状のシリンダ51A内でスクリュ51Bを回転させ、ホッパー(図示せず)からシリンダ51A内に供給されるゴム材料等を混練及び加熱等しながらゴム吐出口方向(ギアポンプ52方向)に向かって移送する。ギアポンプ52は、内部に形成されたゴムの流路内に一対のギア(噛み合い歯車)(図示せず)を収容し、それらを互いに噛み合わせた状態で逆方向に回転させて、押出機51のゴム吐出口から押し出されるゴムを、ゴム被覆ヘッド60内部のゴム流路に向かって定量吐出して所定の速度及び圧力で供給する。ゴム被覆ヘッド60は、コード貯蔵部41から供給(図1の矢印S)される複数本のコードKを、一方の側面から導入して対向する他方の側面から外部に送出し、その間に、各コードKの周囲にそれぞれゴムを被覆して複数本のゴム被覆コードCを連続して同時に形成する。
ここで、本実施形態のゴム被覆ヘッド60は、内部にコードKを通過させるコード通路と、コード通路の両側(ここでは上下方向)からコード通路に向かって合流するように形成されたゴム流路とを有し、コード通路の出口部に設けられた口金の開口部からコードKとともにゴムを押し出して被覆する、いわゆるインシュレーション方式のゴム被覆ヘッドである。
図5は、このゴム被覆ヘッド60の要部を拡大して示す図1のF−F矢視断面図であり、その断面形状及び概略構成を模式的に示している。また、図6は、図5に示すゴム被覆ヘッド60の断面に対して直交する方向の断面を示す図1及び図5のH−H矢視図であり、後述する後部ヘッド61を前部ヘッド62との当接面側から見た模式図である。
なお、図6に示す格子状のハッチング部Mは、後部ヘッド61の前部ヘッド62との当接面を示しており、同領域の外側(図6では、後部ヘッド61の上下辺側)の部分(同上下辺を含む白色領域Q)に対して僅かに高く形成され、平坦状の前部ヘッド62の対向面(図5参照)と当接するようになっている。また、以下ではコードKとゴム被覆コードCの移動方向(図5の矢印S、R方向)を前方、逆方向(図5では右方向)を後方として説明する。
本実施形態のゴム被覆ヘッド60は、図5に示すように、断面形状が上下方向の中心面(図では中心線)を挟んで略対称に形成されており、ヘッド本体を構成する後部ヘッド61及び前部ヘッド62と、その内部に互いに対向して配置されたインサータ63及び口金64等を備えている。
後部ヘッド61は、略直方体のブロック状をなし、略中央部に、前後方向に貫通する貫通孔(コードKの通過孔)61Aが、並列して供給される複数本のコードKを並列な状態で通過させるように、その並列方向に沿って横長な略矩形断面形状(図6参照)に形成されている。この貫通孔61Aは、コードKの導入口側(図5では右側)が後方に向かって拡開するようにテーパー状に形成され、他方側(前部ヘッド62側)の段差部内に、インサータ63(図5、図6参照)が挿入されて固定されている。
前部ヘッド62(図5参照)は、略直方体のブロック状をなし、後部ヘッド61と互いに一方の側面側が当接した状態で、ボルト等の締結手段(図示せず)により締結されて固定されている。また、その略中央部には、前後方向に貫通する貫通孔62Aが、後部ヘッド61の貫通孔61Aと同様に横長な略矩形断面形状に、かつ貫通孔61Aと対向する位置に形成されている。ただし、この前部ヘッド62の貫通孔62Aは、ゴム被覆コードCの導出(送出)口側(図5では左側)が前方に向かって拡開するようにテーパー状に形成され、他方側(後部ヘッド61側)の段差部内に、口金64が挿入されて固定され、上記したインサータ63と所定の距離を隔てて対向する位置に配置されている。
また、これら各ヘッド61、62の合わせ面の後部ヘッド61側には、ギアポンプ52を介して押出機51から供給されるゴムGを口金64まで導くゴム流路70が、口金64に向かって上下方向から垂直に又は傾斜して(ここでは垂直に)、前部ヘッド62の対向面との間に形成されている。ゴム被覆ヘッド60は、ゴムGを、この口金64を挟んだ両側のゴム流路70を流動させて、そのゴム吐出口に設けられた口金64に向かって両側から供給(図5の矢印)し、口金64とインサータ63との間の部分で合流させるようになっている。
図7は、このインサータ63を抜き出して拡大して示す斜視図であり、前方側(前部ヘッド62側)(図5参照)の斜め上方から見た形状を模式的に示している。また、図8は、口金64を抜き出して拡大して示す斜視図であり、前方側(後部ヘッド61の逆側)の斜め上方から見た形状を模式的に示している。
インサータ63は、図7に示すように、複数本のコードKの並列方向に長い略直方体状をなし、上記した後部ヘッド61の貫通孔61Aの段差部内(図5参照)に嵌合可能(図6参照)な大きさに形成され、同段差部内に長手方向を横方向に向けた状態で嵌合して、貫通孔61Aのゴム流路70側の端部を塞ぐように配置される。また、インサータ63には、前後方向に貫通するコードKの導入孔63Aが、長手方向に沿って複数(ここでは6つ)配列されている。このインサータ63の複数の導入孔63Aは、互いに所定間隔を隔てて直線状に並列して配置され、それぞれ1本のコードKが貫通して通過可能な大きさの断面略円形状に形成されている。インサータ63は、これら複数の導入孔63Aに、後部ヘッド61の貫通孔61Aを通して供給(図5の矢印S)される複数本のコードKをそれぞれ通過させ、それらを並列かつ互いに離間した状態で所定位置に維持して移動させて、ゴム被覆ヘッド60内のゴム流路70に導入するための機能を有する。
一方、口金64は、図8に示すように、インサータ63と相似した形状に形成されている。即ち、口金64は、前部ヘッド62の貫通孔62Aの段差部内(図5参照)に嵌合可能な大きさに形成された、複数本のコードKの並列方向に長い略直方体状をなし、同段差部内に長手方向を横方向に向けた状態で嵌合して、貫通孔62Aのゴム流路70側の端部(ゴム吐出口)を塞ぐように配置される。また、口金64には、複数本のコードKをそれぞれ通過させるコード通路64Aが、前後方向に貫通して形成されるとともに、長手方向に沿って複数(ここでは6つ)配列されている。この口金64の複数のコード通路64Aは、互いに所定間隔を隔てて直線状に並列して、かつインサータ63の導入孔63Aと対向する位置に形成され、それぞれ1本のコードKが貫通して通過可能な大きさの断面略円形状に形成されている。
口金64(図5参照)は、これら複数のコード通路64Aのそれぞれに、インサータ63の各導入孔63Aから導入されたコードKを各々通過させてゴムGとともに押し出し、各コードKにゴムGを被覆して複数本のゴム被覆コードCを形成するための機能を有する。従って、口金64の各コード通路64Aは、インサータ63の導入孔63Aよりも大径に、かつ形成すべきゴム被覆コードCの直径に応じた大きさの直径に形成され、それぞれ形成したゴム被覆コードC同士が接触しないように、互いに所定距離だけ離間した位置に配置されている。
このように、ゴム被覆ヘッド60は、複数本のコードKを各々通過させてゴムGとともに押し出す、口金64に並列して形成された複数のコード通路64A(開口部)と、この並列した複数のコード通路64A及びコードKを挟んだ両側から、それらに向かってゴムGを供給(図5の矢印参照)するゴム流路70とを有し、複数本のコードKをインサータ63の各導入孔63Aを通過させて、並列した状態でコード通路70の合流部(中央部)まで連続して導く。続いて、コードKを、それぞれゴム流路70の合流部を横断させ、対向する口金64の各コード通路64Aを通過させて、そこから同時に押し出されるゴムGで外面の全体を被覆し、コード通路64Aに応じた断面形状及び直径の複数本のゴム被覆コードCに形成して、外部に向かって連続して送出(図5の矢印R)する。
その際、ゴム被覆装置50は、ゴム流路70内へのゴムGの供給量や圧力、又はコードKの移動速度等を制御して所定値に調節し、口金64のコード通路64Aから押し出されるゴム量を所定量に維持して、各ゴム被覆コードCの断面形状等を一定に維持するようになっている。また、このゴム被覆装置50では、並列な複数本のコードKのそれぞれに対して均等にゴムGを被覆し、複数本のゴム被覆コードCの断面形状や直径等を略均一に形成するため、口金64の複数のコード通路64Aから押し出されるゴムGの圧力が互いに均一になるように、ゴム被覆ヘッド60のゴム流路70を形成している。以下、このゴム流路70について、より詳細に説明する。
本実施形態のゴム流路70(図6に示す前部ヘッド62との当接面であるハッチング部Mに囲まれた、後部ヘッド61の中央を横断する領域)は、横長に配置されたインサータ63を囲んで、その両側に沿ってゴム被覆ヘッド60を貫通し、後部ヘッド61の互いに逆方向を向く面にそれぞれ開口するように形成されている。この開口部は、一方側(図6では左側)が、ギアポンプ52の内部と連通する比較的開口面積が大きなゴム導入口71に、他方側(図6では右側)が、外部に向かって開口するゴム導入口71よりも開口面積が小さいゴム排出口72になっている。即ち、ゴム流路70は、ゴム導入口71に向かって供給されて導入されるゴムGを、ゴム排出口72側に向かって流動させながら、上記したように口金64の複数のコード通路64Aに向かって順に供給し、余ったゴムG(オーバーフローゴム)を、その流動方向最下流側のゴム排出口72から外部等に向かって排出する。
また、ゴム流路70は、後部ヘッド61の前部ヘッド62との当接面側(図6参照)から見たとき、インサータ63を中心に上下対称をなし、ゴム導入口71側の導入部70Aと、ゴム排出口72側の排出部70Eとの間の部分が、導入部70Aから排出部70Eに向かって、ゴムGの流動方向に沿って順に連続する、上流部70B、中流部70C、及び下流部70Dの3つの領域から主に形成されている。このゴム流路70の上流部70Bは、導入部70Aからインサータ63に向かって、その一方の端部近傍までの領域であり、上下方向に流路幅(インサータ63の長手方向及び並列したコードKの並列方向(図6では左右方向)と直交する方向(図6では上下方向)の幅)が、インサータ63側に向かって徐々に広くなるように形成されている。
一方、中流部70Cは、上流部70Bに続いてインサータ63の長手方向の略中央部近傍までの領域であり、インサータ63の長手方向に沿って流路幅が一定になるように、インサータ63を挟んで両側の端部までの距離が略等距離を維持するように形成されている。これらに対し、下流部70Dは、中流部70Cに続いてインサータ63の他方側の端部近傍までの領域であり、流路幅が排出部70Eに向かって徐々に狭くなるように、かつ、そのインサータ63の長手方向に沿う変化の割合が上流部70Bのそれよりも小さくなるように、より緩やかに流路幅を変化させて形成されている。なお、ゴム流路70の導入部70Aの流路幅は、ゴムGの流動方向に沿って略一定に、排出部70Eの流路幅は、ゴム排出口72に向かって徐々に狭くなり、かつゴムGの流動方向に沿って下流部70Dよりも緩やかに縮小するように、それぞれ形成されている。
このように、ゴム流路70は、ゴムGの流動方向に沿って、流路幅が一定領域を挟んで拡大及び縮小するように、インサータ63を挟んで両側に略対称に形成され、流路幅の一定領域(中流部70C)から縮小領域(下流部70D)にかけての中央部に、インサータ63(及び口金64)が配置されている。また、本実施形態では、ゴム流路70を、その上下方向の両縁部(図5、図6参照)に沿って形成された、全体として扁平な略環状をなす溝部73と、両溝部73に挟まれてインサータ63の周囲に設けられたゴムGの送出部74とにより構成している。
ゴム流路70の溝部73は、主にゴム導入口71(図6参照)からゴム排出口72に向かってゴムGを流動させるためのゴム流動溝であり、インサータ63、並びに、口金64の複数のコード通路64A及び並列されたコードKから離間してその両側に配置され、それぞれゴム流路70のゴム導入口71からゴム排出口72まで、上記した流路幅の変化に応じて湾曲形状で連続して延びる凹溝状に形成されている。また、両側の溝部73は、その配置位置が上記したゴム流路70のゴム流動方向に沿う形状変化に応じて同様に変化し、互いの間隔が、ゴム流路70の導入部70Aから排出部70Eに向かって、徐々に広がって一定になった後、逆に徐々に狭くなるように変化する。そのため、ここでは、溝部73は、特にゴムGの流動方向の下流部70Dにおいて、ゴムGの流動方向の下流側に向かってコード通路64Aに徐々に接近し、コード通路64A及び並列されたコードKとの間の間隔(上記した流動幅方向の距離)が流動方向に沿って狭くなるとともに、その上流側(中流部70C)で間隔が略一定になるように形成されている。更に、溝部73は、ゴムGの流動方向下流側に向かって、流路深さD1(図5参照)が徐々に浅くなるように形成され、溝中心の溝深さが、ゴム流路70の下流部70Dを中心に順次減少している。
一方、ゴム流路70の送出部74は、主に溝部73を流動するゴムGを、溝部73から口金64の各コード通路64Aに向かって通過させ、各コード通路64Aのそれぞれにゴムを送り出すための部分であり、これら複数のコード通路64Aと溝部73との間に、かつ両側の溝部73(図6参照)に挟まれたゴム流路70の中央領域に設けられている。また、送出部74は、その流路深さD2(図5参照)が溝部73の流路深さD1よりも浅い一定深さに形成され、口金64を挟んだ両側で、それぞれ溝部73から口金64に向かって溝底面が平坦状に延び、かつ複数本のコードKに対して直交する方向から合流するように形成されている。
以上のように、ゴム流路70は、ゴムGを口金64の並列した複数のコード通路64A(コードK)の並列方向(図6では左右方向)の一端側から他端側(図6では左側から右側)に向かって順次供給しつつ流動させ、各コード通路64Aから順次ゴムを押し出すようになっている。その際、ゴムGの押し出しによるゴム量の減少等に伴い、流動方向に沿って次第にゴムGの圧力は低下するが、本実施形態では、この圧力低下に対応して、ゴム流路70の上記した流路幅や流路深さD1等を、ゴムGの流動方向の所定位置(ここでは中流部70Cと下流部70Dの境界位置)から流動方向の下流側に向かって徐々に小さくしている。
これにより、口金64の各コード通路64AからのゴムGの押出圧力(以下、単に、「ゴム押出圧力」という)が互いに均一になるように、ゴム流路70を、ゴムGの流動方向の下流部70D(ゴム排出口72側)において、その断面積(コード通路64Aの並列方向と直交する方向の断面積であり、ゴム流動可能容積)(図5参照)が流動方向に沿って徐々に変化し、下流側に向かって縮小するように形成している。また、ここでは、このゴム押出圧力が低下する傾向がある下流部70Dに対して、ゴムGの圧力変化が比較的小さいゴムGの流動方向の上流側のゴム流路70に、下流部70Dの断面積よりも大きく、かつゴムGの流動方向に沿って断面積が一定な領域(ここでは、流路幅及び流路深さD1、D2等が略一定な中流部70C)を設けて、ゴム押出圧力をより一定になるように調節している。
ゴム被覆装置50は、このように形成されたゴム被覆ヘッド60のゴム流路70内にゴムGを供給し、ゴム導入口71からゴム排出口72に向かって流動させつつ、口金64のコード通路64A(図5参照)のそれぞれに、上記したようにゴム押出圧力が互いに均一になるようにゴムGを供給する。その際、コード通路64Aのそれぞれに、並列した状態で連続して供給される複数本のコードKを通過させ、同時に、各コード通路64Aから互いに略均一のゴム押出圧力でゴムGを押し出し、各コードKに一定量のゴムGを均一に被覆して、複数本のゴム被覆コードCを連続して同時に、かつ互いに均一な状態に形成する。その後、これら複数本のゴム被覆コードC(図1参照)は、コード搬送手段45により、例えば所定位置に配置された複数の回転自在なロールに順次架け渡されて、上記した各コード配置装置1まで各々案内される等して、複数のコード配置装置1のそれぞれに向かって搬送(図1の矢印R)され、各々対応するコード配置装置1に切断等して供給される。
なお、このゴム被覆ヘッド60は、以上に加えて、ゴム流路70(図6参照)のゴム導入口71(導入部70A)と、それに最も近い一端側(ゴムGの流動方向の最上流側)のインサータ63の導入孔63A(口金64のコード通路64A)との間に、側面視略三角形状のガイド部材75を設けている。ガイド部材75は、ゴム導入口71から導入されるゴムGを、並列した複数のコード通路64A(コードK)を挟んだ両側(図6では上下側)に分断し、ゴムGの流れを分割して両側に向かって案内するための部材であり、送出部74のゴム導入口71側の端部(ここではゴム流路70の上流部70B)に、鋭角部をゴム導入口71側に向けて配置されている。
また、ガイド部材75は、ゴム導入口71側の両面(上下面)が、滑らかに湾曲する互いに上下略対称な凹曲面状に形成され、ゴム流路70の導入部70Aと口金64及びインサータ63との間を遮断するように配置されている。従って、ガイド部材75は、導入部70Aから導入されるゴムGを、口金64に向かって直接流動させずに、複数のコード通路64A(コードK)を挟んだ両側に案内し、それぞれの側のゴム流路70を流動させるように機能する。これにより、各コード通路64Aに向かって両側から略対称にゴムGを供給させるようにゴム流路70内のゴムの流動を案内し、ゴム押出圧力及び各コードKに対するゴム被覆をより均一化させている。
更に、このゴム被覆ヘッド60は、ゴム流路70のゴム排出口72と、それに最も近い上記と逆の他端側(ゴムGの流動方向の最下流側)のインサータ63の導入孔63A(口金64のコード通路64A)との間に、上下略対称な側面視略四辺形状の規制部材76を設けている。規制部材76は、ゴム排出口72に向かうゴムGの流れを妨げて規制し、ゴム排出口72からのゴムGの排出を抑制するための部材であり、送出部74のゴム排出口72側の端部(ここではゴム流路70の排出部70E)に、対角位置に形成された両鋭角部をゴム排出口72及び口金64側にそれぞれ向けて配置されている。
また、規制部材76は、ゴム排出口72側の鋭角部の角度が他方側の鋭角部よりも角度が小さく、より鋭角に形成され、排出部70Eにおけるゴム流路70を狭めるように、その中央部に配置されている。これにより、規制部材76は、ゴム排出口71側のゴム流路70を絞って縮小させて、ゴム流路70内からのゴムGの急激な排出を規制し、外部に向かって排出されるゴム量を減少させてゴムGの圧力低下(特に下流部70Dのゴム排出口72側の圧力低下)を抑制する。
次に、本実施形態のタイヤ製造装置Tにより、未加硫タイヤを成型(製造)する手順や動作等について説明するが、以下の各タイヤ成型工程は、上記した制御装置25(図1参照)により制御されて、所定のプログラムや条件等に基づいて接続された各部を予め設定されたタイミングで関連動作させる等、装置各部を連動して作動させて実行される。
図9は、このタイヤ製造装置Tによるタイヤ成型手順の一部を示すフローチャートであり、複数のコード配置装置1によりゴム被覆コードCを配置する手順を示している。
図9は、このタイヤ製造装置Tによるタイヤ成型手順の一部を示すフローチャートであり、複数のコード配置装置1によりゴム被覆コードCを配置する手順を示している。
このタイヤ製造装置T(図1参照)では、まず、複数本(ここでは6本)の並列させたコードKを、コード貯蔵部41からゴム被覆装置50に所定速度で同期して供給(図1の矢印S)する(図9、S201)。続いて、この連続して供給される複数本のコードKを、ゴム被覆装置50のゴム被覆ヘッド60内に導き、インサータ63(図7参照)の導入孔63A、ゴム流路70(図5、図6参照)、及び口金64(図8参照)のコード通路64Aを順次通過させ、同時に、押出機51等を経て供給されるゴムGを、上記したようにゴム流路70内で流動(図5、6参照)させる。これにより、複数本の並列されたコードKを挟んだ両側からコードKに向かってゴムGを供給し、各コードKを各コード通路64AからゴムGとともに、互いにゴム押出圧力が均一になるように押し出して各コードKにゴムを被覆し、複数本のゴム被覆コードCを同時に連続して形成する(図9、S202)。
次に、このゴム被覆装置50により形成された複数本のゴム被覆コードCを、コード搬送手段45(図1参照)により、それぞれ剛性コア30に向かって搬送(図1の矢印R)し(図9、S203)、それぞれ切断手段(図示せず)により一定長に切断して、対応するコード配置装置1のそれぞれに供給する。この一定長のゴム被覆コードCを、複数(ここでは6台)のコード配置装置1(図2参照)により、それぞれ剛性コア30外面の被貼付体上の所定位置の各々で、上記したように子午線に沿うように同時に配置(図3及び、図4、S101〜S106参照)する。このように、搬送された各ゴム被覆コードCを、それぞれ被貼付体の外面側に、剛性コア30の周方向の離れた位置で並行して配置し(図9、S204)、複数のコード配置装置1による、それぞれ1本(ここでは計6本)のゴム被覆コードCの配置を完了する。
続いて、タイヤ製造装置Tは、剛性コア30を、ゴム被覆コードCの配置間隔(貼付ピッチ)に相当する所定角度だけ回転させ、複数のコード配置装置1により、それぞれ次のゴム被覆コードCを上記と同様に配置する。これらゴム被覆コードCの配置と剛性コア30の回転を繰り返し行い、ゴム被覆コードCを、剛性コア30の周方向の複数箇所で並行して順次配置して、その全外面を覆うように配列させ、ゴム被覆コードCを剛性コア30上の被貼付体に1層又は複数層配置する。このように、一定長に切断されたゴム被覆コードCを、被貼付体の外面側に配置して複数配列させ、その外面に貼り付ける等してカーカスプライを形成する。その後、他のタイヤ構成部材を組み合わせる等して未加硫タイヤを成型(製造)し、この未加硫タイヤを加硫工程で加硫成型して製品タイヤが製造される。
以上説明したように、本実施形態のタイヤ製造装置Tでは、1台のゴム被覆装置50により、コード配置装置1の数に応じた本数のコードKのそれぞれにゴムを被覆して、複数本のゴム被覆コードCを同時に形成し、それらを複数のコード配置装置1のそれぞれに供給するため、上記した1台のゴム被覆装置で1本のゴム被覆コードを形成し、コード配置装置とゴム被覆装置とを一対一で対応させる従来のものに比べて、ゴム被覆装置50の数を大幅に減少させることができる。
また、このゴム被覆装置50では、ゴム被覆ヘッド60のゴム流路70を、上記したようにゴムGの流動方向の下流部70Dが流動方向の下流側に向かって断面積が縮小するように形成したため、ゴム流路70の下流側におけるゴムGの圧力低下を抑制して、各コード通路64Aからのゴム押出圧力の均一化を図ることができる。同時に、この下流部70Dの上流側に、ゴムGの流動方向に沿って断面積が一定な領域(ここではゴム流路70の中流部70C)を設けたため、その付近のゴムGの圧力上昇を防止する等して、ゴムGの圧力をゴム流路70内の各位置に応じて調節し、ゴム押出圧力をより均一化することができる。
加えて、ここでは、ゴム流路70を、溝部73と、その内側の流路深さD2が浅い送出部74とから構成し、かつゴムGの流動方向の下流部70Dにおける各コード通路64Aと溝部73との間の間隔を、下流側に向かって徐々に接近するように形成したため、その部分の送出部74を通過するゴムに作用する抵抗を、下流側ほど低くすることができる。これに伴い、コード通路64Aに供給されるゴムGの圧力が下流側に向かって順次低下し難くなるため、ゴム押出圧力を一層均一にすることができる。
更に、このゴム被覆ヘッド60では、ゴム流路70のゴム導入口71側にガイド部材75を配置したため、上記したようにゴム導入口71から導入されるゴムを口金64に向かって直接流動させずに、その両側に向かって案内して分割することができる。その結果、ゴム流路70内のゴムの流動を案内して、各コード通路64Aに向かって両側から略対称にゴムGを供給することができ、各ゴム押出圧力及び各コードKに対するゴム被覆をより均一化させることができる。また、ゴム流路70のゴム排出口72側に規制部材76を配置したため、ゴム排出口72に向かうゴムGの流れを規制して、急激なゴムGの排出を防止することができ、ゴム流路70の下流側を中心としたゴムGの圧力低下を一層抑制することができる。
ここで、従来構造のゴム被覆ヘッドにより複数本のコードKを並列させて同時にゴムGを被覆する、即ち、ゴム流路をコードKの並列方向に沿って単に横長に形成してゴムGの被覆を行う場合には、ゴム押出圧力が、ゴム導入口側で高く、逆にゴム排出口側で低くなり、並列したコードKに沿って次第に低下して、複数のコード通路からのゴムGの各押出量(コードKへのゴム被覆量)も互いに不均一になる恐れがある。これに対し、本実施形態のタイヤ製造装置Tでは、ゴム被覆ヘッド60のゴム流路70を、以上のように各コード通路64Aのゴム押出圧力が互いに均一になるように形成したため、それらから押し出される各ゴムGの押出量も略均一になり、複数本のコードKのそれぞれに一様にゴムGを被覆することができる。その結果、複数本のゴム被覆コードCを連続して同時に、かつ互いに均一な状態に確実に形成することができる。
従って、本実施形態によれば、1台のゴム被覆装置50により、複数のゴム配置装置1に対してゴム被覆コードCを安定して同時に供給することができ、ゴム被覆コードCの供給先のゴム配置装置1の数が増加しても、ゴム被覆装置50が比例して増加せず、ゴム被覆装置50の数が大幅に減少する等して、コード供給装置40を簡略にすることができる。その結果、このタイヤ製造装置Tのように、複数本のゴム被覆コードCを形成しつつ剛性コア30の被貼付体に並行して配置する装置が、大型化して複雑になるのを防止でき、装置の小型化及び単純化を図ることができる。これに伴い、装置の設置スペースを小さくできるとともに、装置を稼動するための電力やコードのセット等を行うための人員の数を削減することができ、装置の設置費用及び、装置の保全や維持又は稼動に要する費用等も減少して、タイヤ製造コスト等を低減することができる。
なお、本実施形態では、コード配置装置1を、剛性コア30の周囲に6台設けたが、コード配置装置1は、例えば2台から5台、又は7台以上設ける等、1つのタイヤ製造装置T内に少なくとも2以上の複数設けるようにしてもよい。また、ゴム被覆装置50は、このコード配置装置1の数に応じて、同時に形成可能なゴム被覆コードCの本数を増減させてもよく、コード配置装置1の数よりも多い本数のゴム被覆コードCを形成して、その一部をコード配置装置1に供給するようにしてもよい。即ち、ゴム被覆装置50は、コード配置装置1の数に応じた本数(少なくとも同数)のゴム被覆コードCを形成できるものであればよい。
更に、以上の説明では、タイヤ構成部材の支持体として剛性コア30を用いたが、この支持体としては、拡縮可能なタイヤ成型ドラムや支持リング等、未加硫タイヤの成型工程中で使用されて、外周面や外面側等に配置されるタイヤ構成部材や、成型中の未加硫タイヤを支持して所定形状に維持等するための他の支持体であってもよい。
1・・・コード配置装置、2・・・フレーム、3・・・モータ、4A、4B・・・マニピュレータ、5・・・可動機構、6A、6B・・・第1アーム、7A、7B・・・エアシリンダ、8A、8B・・・第2アーム、9A、9B・・・ハンド、10A、10B・・・フィンガーチャック、11A、11B・・・押付け部材、12A、12B・・・ピストンロッド、13A、13B・・・回転軸、14A、14B・・・回転軸、15A、15B・・・回転軸、16・・・ネジ杆、16A・・・左ネジ、16B・・・右ネジ、17A、17B・・・スライダ、18A、18B・・・固定部、20・・・支持部材、21・・・ガイド部材、22・・・ピストンロッド、23・・・エアシリンダ、25・・・制御装置、26・・・CPU、27・・・ROM、28・・・RAM、30・・・剛性コア、31・・・トレッド成型部、32・・・サイド成型部、33・・・ビード成型部、40・・・コード供給装置、41・・・コード貯蔵部、42・・・リール、45・・・コード搬送手段、50・・・ゴム被覆装置、51・・・押出機、51A・・・シリンダ、51B・・・スクリュ、52・・・ギアポンプ、60・・・ゴム被覆ヘッド、61・・・後部ヘッド、61A・・・貫通孔、62・・・前部ヘッド、62A・・・貫通孔、63・・・インサータ、63A・・・導入孔、64・・・口金、64A・・・コード通路、70・・・ゴム流路、70A・・・導入部、70B・・・上流部、70C・・・中流部、70D・・・下流部、70E・・・排出部、71・・・ゴム導入口、72・・・ゴム排出口、73・・・溝部、74・・・送出部、75・・・ガイド部材、76・・・規制部材、C・・・ゴム被覆コード、E・・・赤道面、G・・・ゴム、K・・・コード、P・・・中心線、T・・・タイヤ製造装置。
Claims (7)
- タイヤ構成部材の支持体と、該支持体上に配置した被貼付体にゴム被覆コードを配置する複数のコード配置装置とを備え、該複数のコード配置装置により前記ゴム被覆コードを前記被貼付体に複数配列させて未加硫タイヤを製造するタイヤ製造装置であって、
前記コード配置装置の数に応じた本数のコードのそれぞれにゴムを被覆して前記ゴム被覆コードを複数本同時に形成するゴム被覆装置と、
該ゴム被覆装置により形成された前記各ゴム被覆コードを前記複数のコード配置装置のそれぞれに搬送して供給するコード搬送手段と、
を備えたことを特徴とするタイヤ製造装置。 - 請求項1に記載されたタイヤ製造装置において、
前記ゴム被覆装置は、複数本の前記コードを各々通過させてゴムとともに押し出す並列した複数のコード通路と、該複数のコード通路を挟んだ両側から該コード通路に向かってゴムを供給するゴム流路とを有するゴム被覆ヘッドを備え、
該ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、ゴムを前記複数のコード通路の並列方向の一端側から他端側に向かって順次供給しつつ流動させ、かつ該ゴムの流動方向の下流部が該流動方向の下流側に向かって断面積が縮小するように形成されていることを特徴とするタイヤ製造装置。 - 請求項2に記載されたタイヤ製造装置において、
前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記下流部の前記ゴムの流動方向の上流側に、前記下流部の断面積よりも大きく、かつ前記ゴムの流動方向に沿って断面積が一定な領域を有することを特徴とするタイヤ製造装置。 - 請求項2又は3に記載されたタイヤ製造装置において、
前記ゴム被覆ヘッドは、前記ゴム流路のゴム導入口と前記一端側のコード通路との間に、前記ゴム導入口から導入されるゴムを前記並列した複数のコード通路を挟んだ両側に分割して案内するガイド部材を有し、前記導入されるゴムを前記ガイド部材により前記複数のコード通路を挟んだ両側に案内して前記ゴム流路を流動させることを特徴とするタイヤ製造装置。 - 請求項2ないし4のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、
前記ゴム被覆ヘッドのゴム流路が、前記複数のコード通路から離間して配置され、前記ゴム流路のゴム導入口からゴム排出口まで延びる溝部と、前記複数のコード通路と前記溝部との間に設けられ、前記コード通路に向かってゴムを送り出す前記溝部よりも流路深さが浅い送出部とからなり、前記ゴムの流動方向の下流部における前記溝部が、前記ゴムの流動方向の下流側に向かって前記コード通路に徐々に接近するように形成されていることを特徴とするタイヤ製造装置。 - 請求項2ないし5のいずれかに記載されたタイヤ製造装置において、
前記ゴム被覆ヘッドが、前記ゴム流路のゴム排出口と前記他端側のコード通路との間に、前記ゴム排出口に向かうゴムの流れを規制する規制部材を有することを特徴とするタイヤ製造装置。 - タイヤ構成部材の支持体上に配置した被貼付体にゴム被覆コードを配置して複数配列させ、未加硫タイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
複数本の並列させたコードを挟んだ両側から該コードに向かってゴムを供給し、前記各コードをゴムとともに押し出して複数本の前記ゴム被覆コードを同時に形成する工程と、
該形成された複数本のゴム被覆コードを、それぞれ前記支持体に向かって搬送する工程と、
該搬送された各ゴム被覆コードを、それぞれ前記被貼付体に配置する工程と、
を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007194226A JP2009028980A (ja) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | タイヤ製造装置及び製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010185971A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Hoya Corp | 表示装置 |
EP3842212A4 (en) * | 2018-08-23 | 2022-06-15 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR MAKING A RUBBER COATED CORD |
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2007
- 2007-07-26 JP JP2007194226A patent/JP2009028980A/ja active Pending
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