JP2009137045A - 未加硫タイヤ製造装置、製造方法、及び穿孔押圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸線回りに回転している成形ドラムに未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてタイヤ用ゴム層を形成する未加硫タイヤ製造装置において、ゴムリボンの破壊や層間剥離が生じない穿孔押圧装置を備えた未加硫タイヤ製造装置を提供する。
【解決手段】巻き付け中のゴムリボンまたは巻き付け済みのゴムリボンに対し、穿孔針によりゴムリボンの表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともに、ゴムリボンを押圧してゴムリボンの層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させる穿孔押圧装置を備え、上記穿孔押圧装置は、ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を有する穿孔押圧ローラを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、未加硫タイヤ成形時にゴムリボン層内に巻き込まれた空気を排出する手段を備えた未加硫タイヤ製造装置、製造方法、及び穿孔押圧装置に関するものである。

タイヤ成形ドラムの周囲に、リボン押出機から押し出された未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に複数層を巻き付けて未加硫ゴム層を形成する未加硫タイヤ成形工程において、リボンを巻き付ける時にリボン層の間に入った空気を残したままにしておくと、層間剥離等を起こす不良製品となる。この空気を排出する手段として、いくつかの方法が提案されている。

特許文献１には、真空中でゴムリボンを巻き付けて、空気の混入量を抑制する方法が開示されている。この方法では設備が大掛かりとなり、また、装置の減圧に時間が掛かるので生産性が低下するという問題がある。

特許文献２には、巻き付け直後のリボンをローラで押し付け、リボン同士を圧着して、リボン層間の空気を排出するステッチャーローラと呼ばれる押し付けローラ手段が開示されている。しかし一旦包み込まれた空気はローラで押しても抜けないことが多い。

特許文献３には、補助ローラまたはステッチャーローラに固定された多数の穿孔針によって巻き付ける直前または巻付け中のリボンに多数の穿設孔を設け、それをステッチャーローラで押し付ける手段、及び、上記ステッチャーローラ等とは別体の穿孔押圧ローラに設けられた多数の穿孔針によって巻き付け直後のリボンに多数の穿設孔を設け、穿孔押圧ローラ自体によってリボンを押し付ける手段が開示されている。これらの方法では、穿孔針がローラに固定されているので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊し、さらに、リボンに穿孔針が突き刺さった状態で穿孔針と共にローラが回転するので、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、穿設孔の周壁の一部を壊し、穿設孔が変形する。このような状態の未加硫タイヤを加硫すると、加硫後も表面が平滑にならず、不良製品となる場合がある。更に、ローラの後方で穿孔針がゴムリボンを持ち上げる際に、層間剥離を促進することがある。

特開２００４−１３６５４９号公報（図１） 特開２００６−１４２６７１号公報（図１） 特開２００７−２０３５６６号公報（図１、図５、図７）

本発明は、ゴムリボンの破壊を防ぎ、更にゴムリボンの持ち上げを防止して層間剥離が生じないようにする未加硫タイヤ製造装置、製造方法、及び穿孔押圧装置を提供しようとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
軸線回りに回転している成形ドラムに未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてタイヤ用ゴム層を形成する未加硫タイヤ製造装置において、
巻き付け中のゴムリボンまたは巻き付け済みのゴムリボンに対し、穿孔針によりゴムリボンの表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともに、ゴムリボンを押圧してゴムリボンの層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させる穿孔押圧装置を備え、上記穿孔押圧装置は、ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を１列または複数列有する穿孔押圧ローラを備えたことを特徴とする未加硫タイヤ製造装置に関するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の未加硫タイヤ製造装置において、
上記穿孔押圧装置の穿孔押圧ローラは、押圧ローラと、同押圧ローラの内側に設けられた穿孔ローラとからなり、上記押圧ローラの周囲に複数の貫通小孔が１列または複数列設けられるとともに、上記穿孔ローラの外周に複数の穿孔針が１列または複数列設けられ、上記貫通小孔を通して、上記穿孔針が、それぞれ、押圧ローラの外表面がゴムリボン表面に接触する直前に押圧ローラの表面から突出し、押圧ローラの外表面がゴムリボン表面に接触した直後に押圧ローラの表面から後退するよう、上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有して上記穿孔押圧装置のローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の未加硫タイヤ製造装置において、
上記押圧ローラは、ゴムリボンと同じ速度で移動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、ゴムリボンの移動速度と同じ周速で回転駆動されることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の未加硫タイヤ製造装置において、
上記押圧ローラの周速がゴムリボンの移動速度と同じくなるよう、穿孔針によってゴムリボンと同じ周速で回転駆動される穿孔ローラに、歯車を介して、押圧ローラが連動していることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、
軸線回りに回転している成形ドラムに未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてタイヤ用ゴム層を形成する未加硫タイヤ製造方法において、
ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を１列または複数列有する穿孔押圧ローラを備えた穿孔押圧装置を用いて、巻き付け中のゴムリボンまたは巻き付け済みのゴムリボンに対し、穿孔針によりゴムリボンの表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともにゴムリボンを押圧して、ゴムリボンの層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させることを特徴とする未加硫タイヤ製造方法に関するものである。

請求項６に記載の発明は、
押圧ローラと、同押圧ローラの内側に設けられた穿孔ローラとからなり、上記押圧ローラの周囲に複数の貫通小孔が１列または複数列設けられるとともに、上記穿孔ローラの外周に複数の穿孔針が１列または複数列設けられ、上記貫通小孔を通して、上記穿孔針が、それぞれ、押圧ローラの外表面が対象物の表面に接触する直前に押圧ローラの表面から突出し、押圧ローラの外表面が対象物の表面に接触した直後に押圧ローラの表面から後退するよう、上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有してローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持され、上記ローラ保持部を、上記２個のローラの回転中心を含む方向へ押して、ローラを上記対象物に押付け、対象物の表面で回転させることによって、穿孔針により対象物の表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともに、対象物の層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させることを特徴とする穿孔押圧装置に関するものである。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の穿孔押圧装置において、
上記押圧ローラは、対象物表面と連動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、押圧ローラに対する対象物表面の相対移動速度と同じ周速で回転駆動されることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の穿孔押圧装置において、
上記押圧ローラの周速が押圧ローラに対する対称物の相対移動速度と同じくなるよう、穿孔針によって対称物と連動する穿孔ローラに、歯車を介して、押圧ローラが連動していることを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
穿孔押圧ローラに設けられた穿孔針は、ローラの表面がゴムリボン表面に接触する直前に突出し、ローラの表面がゴムリボン表面に接触した直後に没するので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊したり、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、孔の周壁の一部を壊し孔を変形させることが無い。またローラの後方で穿孔針が没するので、ゴムリボンを持ち上げて層間剥離を促進することも起こらない。したがってタイヤ品質を向上することができる。
さらに、成形ドラムに巻き付けられる未加硫ゴムリボンの幅に応じて、出没穿孔針を１列または複数列設けることができるので、効果的に空気を排出することができる。

請求項２の発明において、
上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有して、上記穿孔押圧装置のローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持されているので、簡単な構造で押圧ローラの外面から穿孔針を出没させることができる。
穿孔ローラの外周に設けられた複数の穿孔針は、押圧ローラに設けられた複数の貫通小孔から、それぞれ、押圧ローラの表面がゴムリボン表面に接触する直前に突出し、押圧ローラの表面がゴムリボン表面に接触した直後に後退するので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊したり、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、孔の周壁の一部を壊し孔が変形することが防がれる。またローラの後方では穿孔針が内方へ後退するので、ゴムリボンを持ち上げて層間剥離を促進することも生じない。したがってタイヤ品質を向上することができる。
さらに、成形ドラムに巻き付けられる未加硫ゴムリボンの幅に応じて、穿孔針および貫通小孔を、１列または複数列設けることができるので、効果的に空気を排出することができる。

請求項３の発明において、
押圧ローラの外周部は、ゴムリボンと同じ移動速度で移動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、ゴムリボンと同じ周速で回転駆動されるので、簡単な構造で効果的に押圧ローラを駆動して、ゴムリボン表面との摺動摩擦無しで回転し、ゴムリボンを押圧し、空気を排出することができる。

請求項４の発明において、
歯車によって押圧ローラが穿孔ローラと連動するので、穿孔針によって貫通小孔を押す必要が無くなり、穿孔針の変形や貫通小孔の磨耗を防止することができる。押圧ローラの周速がゴムリボンの移動速度と同じくなるので、ゴムリボン表面との摺動摩擦無しで回転し、効果的にゴムリボンを押圧して空気を排出することができる。

請求項５の発明において、
ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を有する穿孔押圧ローラを備えた穿孔押圧装置を用いて、ゴムリボンの層内・層間に巻き込まれた空気を排出させるので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊したり、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、孔の周壁の一部を壊し孔が変形することが防がれる。またローラの後方では穿孔針が内方へ後退するので、ゴムリボンを持ち上げて層間剥離を促進することも生じない。したがってタイヤ品質を向上することができる。
さらに、成形ドラムに巻き付けられる未加硫ゴムリボンの幅に応じて、出没穿孔針を１列または複数列設けることができるので、効果的に空気を排出することができる。

請求項６の発明において、
本発明の穿孔押圧装置は、ゴムリボンだけでなく、ゴムシートやゴムの帯状部材等に対しても、ゴムを破壊することなく、効果的に層内・層間のエアの除去を行うことが出来る。
さらに、対象物の幅に応じて、穿孔針および貫通小孔を、１列または複数列設けることができるので、効果的に空気を排出することができる。

請求項７の発明において、
押圧ローラの外周部は、押圧ローラに対する対象物表面と同じ相対移動速度で移動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、押圧ローラの周速が押圧ローラに対する対象物の相対移動速度と同じくなるので、押圧ローラは対象物表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、空気を排出することができる。

請求項８の発明において、
歯車によって押圧ローラが穿孔ローラと連動するので、穿孔針によって貫通小孔を押す必要が無くなり、穿孔針の変形や貫通小孔の磨耗を防止することができる。押圧ローラの周速が押圧ローラに対する対象物の相対移動速度と同じくなるので、押圧ローラは対象物表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、効果的に対象物を押圧して空気を排出することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る未加硫タイヤ製造装置１の斜視図である。この装置は、ドラム駆動装置２によって軸回りに回転駆動される成形ドラム３と、成形ドラム３にゴムリボン４を貼り付けるリボン貼付装置５と、貼り付けられたゴムリボン４に穿孔し、これを成形ドラム３に押し付けて、上記の穿設された孔からゴムリボン４の層の間の空気を押し出す穿孔押圧装置６とから成っている。

リボン貼付装置５は、リボン押出機７と貼付けローラ８とからなる装置であって、これは、支柱９を介して下から支持する支持台10によって移動・回転させられる。リボン貼付装置５は、リボン押出機７のリボン押出しノズル７ａから押し出されたゴムリボン４を、貼付けローラ８を介して回転している成形ドラム３に貼り付けて積層する装置である。貼付けローラ８はリボン押出機７に一体的に取り付けられている。

リボン貼付装置５を移動・回転させる支持台10の、移動・回転方向を説明する座標軸が定義されている。Ｘ軸は成形ドラムの回転軸と平行な軸、Ｙ軸は水平面内においてＸ軸に直交する軸、Ｚ軸はこれらの軸に直交する鉛直軸である。支持台10は、Ｘ方向移動台11とＹ方向移動台12と旋回台13とが、下から順に重ねられて構成されている。Ｘ方向移動台11はＸ方向駆動手段14を、Ｙ方向移動台12はＹ方向駆動手段15を、旋回台13はＺ方向回りの旋回駆動手段（図示なし）を備えている。支持台10は上記の機能を備えているので、リボン押出機７及び貼付けローラ８を、成形ドラム３に対して適切な位置および角度に設定し、かつ、成形ドラム３の軸方向（Ｘ方向）へ移動しながらゴムリボン４の巻き付けを行うことが出来る。これによって、ゴムリボン４は成形ドラム３に螺旋状に巻き付けられる。

図２は成形ドラム３の表面に巻かれたゴムリボン４のドラム軸方向の断面図である。上記のように、ゴムリボン４は、リボン貼付装置５を成形ドラム軸方向（矢印Ｘ方向）へ移動させながら巻いてゆくので、ゴムリボン４は、成形ドラム３の表面において、一部が重なった状態で、ずらして巻き付けられる。このため、ずらしたことによって形成される空間16、および重なったゴムリボンの層の間17に、空気が巻き込まれた状態になっていることが多い。

このため、図１において、巻き付けられたゴムリボン４に多数の穿設孔を形成し、このゴムリボン４を押圧して、巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出する穿孔押圧装置６が、成形ドラム３に対して上記リボン貼付装置５の反対側に設けてある。穿孔押圧装置６は、穿孔押圧ローラ19を備えた装置であって、これは、支柱20を介して下から支持する支持台21によって移動・回転させられる。穿孔押圧ローラ19は、ローラの外表面がゴムリボン表面に接触する直前にローラの表面から突出し、ローラの外表面がゴムリボン表面に接触した直後にローラの表面から後退する出没穿孔針を内臓している。

穿孔押圧装置６を移動・回転させる支持台21の、移動・回転方向を説明する座標軸はリボン貼付装置５の説明におけるものと同じである。支持台21は、リボン貼付装置５におけるものと同じ構成の、Ｘ方向移動台22とＹ方向移動台23と旋回台24とが、下から順に重ねられて構成され、Ｘ方向移動台22はＸ方向駆動手段25を、Ｙ方向移動台23はＹ方向駆動手段26を、旋回台24はＺ方向回りの旋回駆動手段（図示なし）を備えている。支持台21は上記の機能を備えているので、穿孔押圧ローラ19を、成形ドラム３に対して適切な位置および角度に設定し、かつ、リボンの貼付けの進行と連動して、成形ドラム３の軸方向（Ｘ方向）へ移動しながら穿孔と押圧を行って、巻き付けられたゴムリボン４の間に混入した空気を排出する。

図３は上記未加硫タイヤ製造装置に適用される穿孔押圧装置６の構造図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。これらの図において、穿孔押圧装置６の穿孔押圧ローラ19は、押圧ローラ28と穿孔ローラ29とからなり、押圧ローラ28は、ボールベアリング31、31を介して、穿孔押圧装置６のローラ保持部30に回転可能に支持され、穿孔ローラ29は、同穿孔ローラ29の回転軸33とボールベアリング32、32を介して、穿孔押圧装置６のローラ保持部30に回転可能に支持されている。押圧ローラ28と穿孔ローラ29の回転軸線は押圧方向において離れた位置に平行に設けられている。図３のＯ−Ｏ線、図４のＯ点は押圧ローラ28の回転軸線を表し、図３のＩ−Ｉ線、図４のＩ点は穿孔ローラ29の回転軸線を表している。押圧ローラ28の周囲には、貫通小孔34の列が２列設けてある。穿孔ローラ29の周囲には、上記の貫通小孔34のそれぞれに挿通される穿孔針35の列が２列設けてある。

貼付け時のゴムリボン４は、成形ドラム３とともに回転している。この回転するゴムリボン４の表面に上記穿孔押圧装置６が矢印Ｐの方向へ押し付けられる。貫通小孔34から突出している穿孔針35は、穿孔押圧ローラ19の回転に伴ってゴムリボン４に突き刺さり、穿設孔36が穿たれる。穿設孔36が生成された状態でゴムリボン４は押圧ローラ28で押されるので、巻付け時にゴムリボン４をずらしたことによって形成された空間16内の空気やゴムリボン４の層の間17（図２）に巻き込まれた空気は上記穿設孔36から排出される。

図４において、成形ドラム３の回転に伴って、ゴムリボン４が矢印Ａの方向へ移動すると、押圧ローラ28は、ゴムリボン４に刺さっている穿孔針35によって、貫通小孔34の内壁を介して、矢印Ｂの方へ押されて回転する。穿孔ローラ29も穿孔針35の移動とともに矢印Ｃの方向に回転する。押圧ローラ28の外周部は、ゴムリボン４と同じ移動速度で移動する穿孔ローラ29の穿孔針35によって、貫通小孔34を介して押されるので、押圧ローラ28は、ゴムリボン４の移動速度と同じ周速で回転駆動されることになり、ゴムリボン４の表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、効果的にゴムリボン４を押圧して、空気を排出することができる。

この二重ローラ型の穿孔押圧ローラ19においては、押圧ローラ28の表面がゴムリボン４の表面に接触する直前に、穿孔ローラ29の穿孔針35が突出を始め、上記部分が完全に接触したときに穿孔針35の突出量が最大となり、押圧ローラ28の後方で押圧ローラ28の表面がゴムリボン４の表面から離脱しはじめると、穿孔針35は引っ込み始めるので、押圧ローラ28の前方で穿孔針35がゴムリボン４を壊したり、押圧ローラ28の後方で穿孔針35が抜けるときに穿設孔36の内壁を引き掻いてゴムリボン４を壊したり、ゴムリボン４を持ち上げたりしないので、穿設孔36の周囲の破壊や、層間剥離の促進が生じない。

上記実施形態では、押圧ローラ28の貫通小孔34はローラの半径方向外方へ向かって孔径が小さくなる先細状に形成されている。これは、穿孔針35が押圧ローラ28を押すので、貫通小孔34の押圧ローラ外面側の直径は穿孔針35の直径にあわせて小さくしてあり、穿孔針35が上記貫通小孔34の中を通って出没する際に貫通小孔34の内壁に干渉しないよう、貫通小孔34の押圧ローラ内面側の直径は大きくしてある。本実施形態の穿孔押圧装置６は、回転負荷の小さい小形の穿孔押圧装置に利用されるものである。

図５は本発明の第２実施形態に係る穿孔押圧装置40の側面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図、図８は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。本実施形態の穿孔押圧装置40が適用される未加硫タイヤ製造装置や支持台の構成等は、第１実施形態のものと同様である。

穿孔押圧装置40の穿孔押圧ローラ41（図７）は押圧ローラ45と穿孔ローラ46とからなり、図５、図６に示されるように、穿孔押圧装置40のローラ保持部42に支持されている。ローラ保持部42は、部材42ａ、42ｂ、42ｃ、42ｄ、42ｅ、から構成されている。これらの部材は、ボルト43、44等によって一体化されている。図６、図８において、押圧ローラ45は、同押圧ローラ45の軸部45ａにおいて、ボールベアリング47、47を介して、ローラ保持部42の部材42ｄ、42ｅに回転可能に支持され、穿孔ローラ46は、同穿孔ローラ46の軸部46ａにおいて、ボールベアリング48、48を介して、ローラ保持部42の部材42ｄ、42ｅに回転可能に支持されている。押圧ローラ45と穿孔ローラ46の回転軸線は押圧方向（図５、図６の矢印Ｐ方向）において離れた位置に平行に設けられている。図のＯ−Ｏ線およびＯ点は、押圧ローラ45の回転軸線を表し、Ｉ−Ｉ線およびＩ点は、穿孔ローラ46の回転軸線を表している。

押圧ローラ45の周囲には、貫通小孔49の列が１列設けてある。穿孔ローラ46の周囲には、上記の貫通小孔49のそれぞれに挿通される穿孔針50の列が１列設けてある。穿孔針50は、その台座部50ａと一体に成形されたものであって、穿孔ローラ46の周囲部に設けられたドリル穴46ｂに台座部50ａを圧入して固定されている。なお、押圧ローラ45は、内部に穿孔ローラ46を収納する必要から、図８に示すように、構成部分45ｘと構成部分45ｙに分解可能に作られており、穿孔ローラ46を収納した後に一体化される。

図８において、穿孔ローラ46の軸部46ａの端には、歯車51が固定されている。ローラ保持部42の部材42ｅにはボールベアリング52、52を介して、中間軸53が回転可能に支持され、その両端にはそれぞれ歯車54、55が固定されている。歯車54は上記穿孔ローラ46の歯車51とかみ合っている。押圧ローラ45の軸部45ａの外周には歯車56が刻設されており、上記歯車55とかみ合っている。これらの歯車によって、押圧ローラ45と穿孔ローラ46は連動している。この連動は、ゴムリボン57（図５、図６）の移動に応じて、穿孔針50を介して穿孔ローラ46が回転駆動され、その回転が歯車51、54、55、56を介して押圧ローラ45に伝わり、これによって、押圧ローラ45が回転するという順序で行われる。

上記の歯車構成においては、押圧ローラ45の外周部の周速が、ゴムリボン57の移動速度即ち穿孔針50の移動速度と一致するよう、歯車の歯数が設定されている。押圧ローラ45の周速がゴムリボン57の移動速度と同じくなるので、押圧ローラ45は、ゴムリボン57の表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、効果的にゴムリボンを押圧して空気を排出することができる。

成形ドラム３（図１）とともに回転するゴムリボン57の表面に、上記穿孔押圧装置40の穿孔押圧ローラ41が矢印Ｐ（図５、図６）の方向へ押し付けられる。貫通小孔49から突出している穿孔針50は、穿孔押圧ローラ41の回転に伴ってゴムリボン57に突き刺さり、穿設孔58が形成される。穿設孔58が形成された状態でゴムリボン57は押圧ローラ45で押されるので、巻付け時にゴムリボンをずらしたことによって形成された空間16内の空気や、ゴムリボン層の間17に巻き込まれた空気（図２参照）は上記穿設孔58から排出される。

本第２実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、押圧ローラ45と穿孔ローラ46が複数の歯車を介して連動していることである。本実施形態では穿孔針50によって直接押圧ローラが押される訳ではないので、第１実施形態のように、押圧ローラ45の貫通小孔49をローラの半径方向外方へ向かって径を小さくした先細状に形成する必要がない。したがって、押圧ローラ45の貫通小孔49の孔径は、押圧ローラ45の外面側も内面側も同径であり、穿孔針50が出没する際に貫通小孔49に干渉しない寸法であればよい。

本実施形態においても、押圧ローラ45の表面がゴムリボン57の表面に接触する直前に、穿孔ローラ46の穿孔針50が突出を始め、押圧ローラ45の表面がゴムリボン57の表面に完全に接触したときに穿孔針50の突出量が最大となり、押圧ローラ45の後方で押圧ローラ45の表面がゴムリボン57の表面から離脱しはじめると、穿孔針50は引っ込み始めるので、押圧ローラ45の前方で穿孔針50がゴムリボン57を壊したり、押圧ローラ45の後方で穿孔針50が抜けるときに穿設孔58の内壁を引き掻いてゴムリボン57を壊したり、ゴムリボン57を持ち上げたりしないので、穿設孔58の周囲の破壊や、層間剥離の促進が生じない。本実施形態の歯車連動式の穿孔押圧装置40は、駆動負荷を排除する観点から、重負荷の大形未加硫タイヤ製造装置に好適に利用されるものである。

上述の各実施形態は、図１に基づいて、ゴムリボンを巻き付けながらゴムリボン層に形成された空間やゴムリボン層の間に巻き込まれた空気を排出する工程を示しているが、ゴムリボンの巻き付けが完全に終了してから、穿孔押圧装置６または40を稼動させて空気の排出を行っても良い。

以上詳述したように、本実施形態においては次の効果がもたらされる。
（１）穿孔押圧ローラに設けられた穿孔針は、ローラの表面がゴムリボン表面に接触する直前に突出し、ローラの表面がゴムリボン表面に接触した直後に没するので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊したり、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、孔の周壁の一部を壊し孔を変形させることが無い。またローラの後方で穿孔針が没するので、ゴムリボンを持ち上げて層間剥離を促進することも起こらない。したがってタイヤ品質を向上することができる。
さらに、成形ドラムに巻き付けられる未加硫ゴムリボンの幅に応じて、出没穿孔針を１列または複数列設けることができるので、効果的に空気を排出することができる。
（２）上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有して、上記穿孔押圧装置のローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持されているので、簡単な構造で押圧ローラの外面から穿孔針を出没させることができる。
穿孔ローラの外周に設けられた複数の穿孔針は、押圧ローラに設けられた複数の貫通小孔から、それぞれ、押圧ローラの表面がゴムリボン表面に接触する直前に突出し、押圧ローラの表面がゴムリボン表面に接触した直後に後退するので、ローラの前方で穿孔針がゴムリボンに突き込まれる時にゴムリボンを壊したり、ローラの後方で穿孔針が抜けるときに穿設孔の周壁を引掻き、孔の周壁の一部を壊し孔が変形することが防がれる。またローラの後方では穿孔針が内方へ後退するので、ゴムリボンを持ち上げて層間剥離を促進することも生じない。したがってタイヤ品質を向上することができる。
（３）第１実施形態の穿孔押圧装置においては、押圧ローラの外周部は、ゴムリボンと同じ移動速度で移動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、簡単な構造で、ゴムリボンと同じ周速で回転駆動されるので、押圧ローラは、ゴムリボン表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、効果的にゴムリボンを押圧し、空気を排出することができる。
（４）第２実施形態の穿孔押圧装置においては、歯車によって押圧ローラが穿孔ローラと連動するので、穿孔針によって貫通小孔を押す必要が無くなり、穿孔針の変形や貫通小孔の磨耗を防止することができる。押圧ローラの周速がゴムリボンの移動速度と同じくなるので、押圧ローラは、ゴムリボン表面との間に摺動摩擦を生じることなく回転し、効果的にゴムリボンを押圧して空気を排出することができる。
（５）上記実施形態の穿孔押圧装置は、ゴムリボンだけでなく、ゴムシートやゴムの帯状部材等に対しても、ゴムを破壊することなく、効果的に層内・層間のエアの除去を行うことが出来る。

本発明の第１実施形態に係る未加硫タイヤ製造装置の斜視図である。 成形ドラムの表面に巻かれたゴムリボンのドラム軸方向の断面図である。 上記未加硫タイヤ製造装置に適用される穿孔押圧装置の構造図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 本発明の第２実施形態に係る穿孔押圧装置の側面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 図５のＶＩＩＩＶＩＩＩ断面図である。

符号の説明

１…未加硫タイヤ製造装置、２…ドラム駆動装置、３…成形ドラム、４…ゴムリボン、５…リボン貼付装置、６…穿孔押圧装置、19…穿孔押圧ローラ、28…押圧ローラ、29…穿孔ローラ、30…ローラ保持部、34…貫通小孔、35…穿孔針、36…穿設孔、、40…穿孔押圧装置、41…穿孔押圧ローラ、42…ローラ保持部、45…押圧ローラ、46…穿孔ローラ、46ａ…軸部、49…貫通小孔、50…穿孔針、51…歯車、53…中間軸、54…歯車、55…歯車、56…歯車、57…ゴムリボン、58…穿設孔

Claims (8)

1. 軸線回りに回転している成形ドラムに未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてタイヤ用ゴム層を形成する未加硫タイヤ製造装置において、
   巻き付け中のゴムリボンまたは巻き付け済みのゴムリボンに対し、穿孔針によりゴムリボンの表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともに、ゴムリボンを押圧してゴムリボンの層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させる穿孔押圧装置を備え、上記穿孔押圧装置は、ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を１列または複数列有する穿孔押圧ローラを備えたことを特徴とする未加硫タイヤ製造装置。
2. 上記穿孔押圧装置の穿孔押圧ローラは、押圧ローラと、同押圧ローラの内側に設けられた穿孔ローラとからなり、上記押圧ローラの周囲に複数の貫通小孔が１列または複数列設けられるとともに、上記穿孔ローラの外周に複数の穿孔針が１列または複数列設けられ、上記貫通小孔を通して、上記穿孔針が、それぞれ、押圧ローラの外表面がゴムリボン表面に接触する直前に押圧ローラの表面から突出し、押圧ローラの外表面がゴムリボン表面に接触した直後に押圧ローラの表面から後退するよう、上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有して上記穿孔押圧装置のローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫タイヤ製造装置。
3. 上記押圧ローラは、ゴムリボンと同じ速度で移動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、ゴムリボンの移動速度と同じ周速で回転駆動されることを特徴とする請求項２に記載の未加硫タイヤ製造装置。
4. 上記押圧ローラの周速がゴムリボンの移動速度と同じくなるよう、穿孔針によってゴムリボンと同じ周速で回転駆動される穿孔ローラに、歯車を介して、押圧ローラが連動していることを特徴とする請求項２に記載の未加硫タイヤ製造装置。
5. 軸線回りに回転している成形ドラムに未加硫ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてタイヤ用ゴム層を形成する未加硫タイヤ製造方法において、
   ゴムリボンに接触する部分の付近においてのみ外周面から突出する出没可能な複数の穿孔針を１列または複数列有する穿孔押圧ローラを備えた穿孔押圧装置を用いて、巻き付け中のゴムリボンまたは巻き付け済みのゴムリボンに対し、穿孔針によりゴムリボンの表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともにゴムリボンを押圧して、ゴムリボンの層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させることを特徴とする未加硫タイヤ製造方法。
6. 押圧ローラと、同押圧ローラの内側に設けられた穿孔ローラとからなり、上記押圧ローラの周囲に複数の貫通小孔が１列または複数列設けられるとともに、上記穿孔ローラの外周に複数の穿孔針が１列または複数列設けられ、上記貫通小孔を通して、上記穿孔針が、それぞれ、押圧ローラの外表面が対象物の表面に接触する直前に押圧ローラの表面から突出し、押圧ローラの外表面が対象物の表面に接触した直後に押圧ローラの表面から後退するよう、上記押圧ローラと穿孔ローラが、押圧方向において離れた位置に平行に設けられた回転軸線を有してローラ保持部にそれぞれ回転可能に保持され、上記ローラ保持部を、上記２個のローラの回転中心を含む方向へ押して、ローラを上記対象物に押付け、対象物の表面で回転させることによって、穿孔針により対象物の表裏間を貫通する穿設孔を形成するとともに、対象物の層内・層間に巻き込まれた空気を上記穿設孔から排出させることを特徴とする穿孔押圧装置。
7. 上記押圧ローラは、対象物表面と連動する穿孔ローラの穿孔針によって、貫通小孔を介して押され、押圧ローラに対する対象物表面の相対移動速度と同じ周速で回転駆動されることを特徴とする請求項６に記載の穿孔押圧装置。
8. 上記押圧ローラの周速が押圧ローラに対する対称物の相対移動速度と同じくなるよう、穿孔針によって対称物と連動する穿孔ローラに、歯車を介して、押圧ローラが連動していることを特徴とする請求項６に記載の穿孔押圧装置。

Images