JP2011212858A - タイヤ構成部材の接合装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】突き合わせて接合したタイヤ構成部材の端部同士の接合を補強して端部同士を確実に接合する。
【解決手段】突き合わせ手段を構成する一対の接合ローラ４０Ａ、４０Ｂにより、ゴムで形成されたタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を突き合わせて接合する。突き合わせたタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を補強ローラ５０の摩擦面５１で押圧しつつ、補強ローラ５０をタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２上を転動させる。補強ローラ５０の転動に伴い、摩擦面５１でタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を摩擦して、接合部７３の接合を補強する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するタイヤ構成部材の接合装置と、端部同士が接合されたタイヤ構成部材の製造方法に関する。

未加硫タイヤの成形に使用されるシート状のタイヤ構成部材、例えばカーカスプライは、成形ドラムに巻き付けて先端部と後端部とを重ね合わせ、重ね合わせた部分に電熱ナイフを押し付けて、端部同士が圧着して接合される。ところが、端部同士を重ね合わせて接合すると、カーカスプライの接合部が厚くなり、その付近の剛性が局部的に高くなることがある。

これに対し、従来、一対のジョイントローラにより、タイヤ構成部材の端部を重ね合わせずに突き合わせて接合し、タイヤ構成部材の周方向の均一性やタイヤのユニフォーミティを向上させた接合装置が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この従来の接合装置では、例えば、厚く、剛性が高いスチールコードを有するカーカスプライに比べて、薄く、剛性が低いテキスタイルコードを有するカーカスプライで、剛性の差等に起因して、端部を接合するときの難度が高くなる傾向がある。このように、従来の接合装置では、カーカスプライの厚さやコードの種類によっては、カーカスプライの端部同士を同等に接合するのが難しくなり、端部の接合強度が変化する虞がある。その際、成形ドラムを使用すると、曲面状の外周面で接合動作を行う必要が生じるため、カーカスプライの端部同士の接合が一層難しくなる。従って、タイヤやタイヤ構成部材の種類、又は、未加硫タイヤの成形の仕方によらずに、タイヤ構成部材の端部同士の高い接合強度をより安定して確保する観点から、更なる改良が求められている。

また、従来、突き合わせて接合したタイヤ構成部材の接合部を上下の均し板で挟んで、接合部を平坦に均すようにした接合装置も知られている（特許文献２参照）。
ただし、この接合装置の均し板は、タイヤ構成部材の接合部の平坦性を短時間で高めるために用いられており、接合部の接合強度を変化させることはできない。そのため、この従来の接合装置でも、種々のタイヤ構成部材の端部同士を充分な強度で確実に接合するのは難しい。

特開昭５６−１９７４２号公報 特開２００４−１４２２１９号公報

本発明は、これら従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、突き合わせて接合したタイヤ構成部材の端部同士の接合を補強して、タイヤ構成部材の端部同士を高い接合強度で確実に接合することである。

本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する突き合わせ手段を備えたタイヤ構成部材の接合装置であって、突き合わされたタイヤ構成部材の両端部を摩擦する摩擦面を有し、摩擦面でタイヤ構成部材の両端部を押圧しつつ両端部上を転動する回転体を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する工程を有するタイヤ構成部材の製造方法であって、突き合わせたタイヤ構成部材の両端部を回転体の摩擦面で押圧しつつ回転体をタイヤ構成部材の両端部上を転動させる工程と、回転体の転動に伴い、摩擦面でタイヤ構成部材の両端部を摩擦する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、突き合わせて接合したタイヤ構成部材の端部同士の接合を補強して、タイヤ構成部材の端部同士を高い接合強度で確実に接合できる。

本実施形態のタイヤ構成部材の接合装置を示す要部正面図である。 接合ユニットを図１の矢印Ｚ方向から見た要部平面図である。 １つの接合ローラを半径方向外側から見た正面図である。 接合後のタイヤ構成部材の接合部付近を示す模式図である。

以下、本発明のタイヤ構成部材の接合装置（以下、接合装置という）と、タイヤ構成部材の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の接合装置は、ゴムで形成されたタイヤ各部を構成する部材（タイヤ構成部材）の端部同士を突き合わせて接合する突き合わせ手段を備え、突き合わせ手段により端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造する。

なお、接合するタイヤ構成部材は、未加硫ゴムのみからなる部材に加えて、カーカスプライや、ベルト、補強部材等の未加硫ゴムとコードからなる部材でもよく、ゴムによりシート状に形成される。また、接合装置は、切断等して所定形状に形成された１又は複数のタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせ、それらを全体に亘り圧着して接合する。以下では、未加硫タイヤの成形工程で、成形ドラムの外周に、タイヤ構成部材であるカーカスプライを巻き付けて両端部（先後端部）を突き合わせて接合し、タイヤ構成部材を筒状に形成する例を説明する。

図１は、この接合装置の概略構成を模式的に示す要部正面図である。
接合装置１は、図示のように、軸線が水平方向に保持された成形ドラム２と、成形ドラム２の軸線方向に並べて配置された、タイヤ構成部材７０を接合する一対の接合ユニット３０とを備えている。また、接合装置１は、一対の接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向及び半径方向（図では左右及び上下方向）に移動させる移動機構１０を備え、移動機構１０が、成形ドラム２の外周面に沿って上方に配置されている。

成形ドラム２は、未加硫タイヤの成形時に、接合するタイヤ構成部材７０を支持する支持体であり、軸線回りに回転可能に、かつ、外周に設けられたブラダ等により拡縮可能に構成されている。また、成形ドラム２は、外周の所定位置にタイヤ構成部材７０が１周巻き付けられ、円筒状のタイヤ構成部材７０を同芯状に保持する。この成形ドラム２は、駆動装置（図示せず）が連結され、駆動装置に設けられたモータ等の駆動源と、その回転動力の伝達機構により回転駆動されて、タイヤ構成部材７０を所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させる。

タイヤ構成部材７０は、この成形ドラム２に向かって供給装置（図示せず）から供給されて巻き付けられ、その巻き付けの先端部と後端部とが、互いに所定間隔を開けて隣接するように、平行な状態で対向して配置される。このタイヤ構成部材７０は、有機繊維やスチール製のコードを未加硫ゴムで被覆して形成され、表面のゴム内に、複数のコード（図示せず）が、成形ドラム２の軸線方向に沿って延びるように並列して配置されている。接合装置１は、成形ドラム２により、タイヤ構成部材７０の接合する両端部を、僅かに隙間を開けて対向させて支持し、成形ドラム２上で、各接合ユニット３０をタイヤ構成部材７０の端部に沿って移動させて端部同士を接合する。なお、接合装置１は、成形ドラム２の軸線方向の中央部ＣＬを挟んで左右対称に構成されており、以下では、中央部ＣＬを挟んだ一方側（図の左側）について主に説明する。

移動機構１０は、成形ドラム２の軸線と平行に架け渡されたガイドレール１１と、その上方に平行に配置されたネジ軸１２と、回転軸１３Ａがネジ軸１２と平行になるように配置されたモータ１３と、それらが取り付けられたフレーム（図示せず）とを有する。移動機構１０は、このフレームによりネジ軸１２を回転自在に支持するとともに、ネジ軸１２に固定した従動プーリ１４と、モータ１３の回転軸１３Ａに固定した駆動プーリ１５とに、無端状のベルト１６を架け渡している。移動機構１０は、これら駆動プーリ１５、ベルト１６及び従動プーリ１４を介して、モータ１３の回転動力をネジ軸１２に伝達し、ネジ軸１２を軸線回りの両方向に所定速度で回転させる。

また、移動機構１０は、ネジ軸１２に取り付けられた取付ブラケット１７と、その側面に下方に向けて固定されたピストン・シリンダ機構１８とを有する。取付ブラケット１７は、ネジ軸１２が貫通して螺合するネジ孔と、ガイドレール１１が摺動自在に貫通する案内孔とを有し、ネジ軸１２の上記した回転に伴い、ガイドレール１１により案内されて、成形ドラム２の軸線方向の両方向に所定速度で移動する。ピストン・シリンダ機構１８は、シリンダ１８Ｓから進退するピストンロッド１８Ｐが、成形ドラム２の半径方向に沿って、その軸線に向けて配置され、ピストンロッド１８Ｐを進退させて、その先端（下端）に取り付けられた接合ユニット３０をタイヤ構成部材７０に接近及び離間させる。これにより、移動機構１０は、接合ユニット３０を、接合するタイヤ構成部材７０の端部に所定圧力で押し付けるとともに、モータ１３によりネジ軸１２を回転させて、接合ユニット３０をタイヤ構成部材７０の端部に沿って移動させて端部同士を接合する。

図２は、この接合中の接合ユニット３０を図１の矢印Ｚ方向から見た要部平面図であり、接合ユニット３０付近のタイヤ構成部材７０も模式的に示している。また、図２では、接合前のタイヤ構成部材７０の僅かに間隙Ｒを設けた両端部７１、７２を左方側に、接合ユニット３０の接合方向（図の矢印Ｓ）への移動により接合された後のタイヤ構成部材７０の接合部７３を右方側に示している。

接合ユニット３０は、図示のように、ピストンロッド１８Ｐに取り付けられた矩形状の枠体３１と、枠体３１内に接合方向Ｓの前方側から後方側に向かって順に配置され、それぞれ回転自在に支持された押さえローラ３２、少なくとも１組み（ここでは２組み）設けられた一対の接合ローラ４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、補強ローラ５０とを有する。押さえローラ３２は、外周面が成形ドラム２の表面形状に応じた曲率の凹曲面状をなす鼓状に形成され、軸線方向を成形ドラム２の軸線方向と直交する方向に向けて配置されている。その状態で、押さえローラ３２は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に押し付けられ、当接範囲の端部７１、７２を成形ドラム２との間に挟んで押さえる。接合ユニット３０は、この押さえローラ３２により両端部７１、７２を押さえて、各一対の接合ローラ４０により、端部７１、７２同士を順次接合する。

一対の接合ローラ４０は、それぞれ円筒状に形成され、一端部が、枠体３１に取り付けられた軸部材３３（３３Ａ、３３Ｂ）により、軸線周りに回転自在に支持されている。また、接合ローラ４０は、タイヤ構成部材７０の接合部７３を挟んで対称に、かつ、軸線が、接合部７３側（内側）から外側に向かって、それぞれ接合方向Ｓの後方側（図では右側）に傾斜するように配置されている。ここでは、一対の接合ローラ４０は、接合部７３と直交する方向に対する軸線の角度Ｘが、比較的小さい所定角度（例えば、５〜３０°間の角度）をなし、かつ両軸線同士の交点が接合部７３上に位置するように配置される。更に、一対の接合ローラ４０は、互いの対向する縁部に沿って、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起４１（４１Ａ、４１Ｂ）が周方向に等間隔で同数形成され、接合部７３側に、突起４１と、それらの間の凹みとが、周方向に交互に同一ピッチで設けられている。一対の接合ローラ４０は、これら突起４１と凹みが周方向に沿って互い違いに配置され、突起４１の一部が他方側の突起４１間（凹み）に入り込んで互いに噛み合い、これにより同期して等速度で回転する。

図３は、１つの接合ローラ４０を半径方向外側から見た正面図であり、その一部（図の上方部）を断面で示している。
接合ローラ４０の外周には、図示のように、周方向に延びる突条Ｔが、環状に、又は螺旋状に複数並列して形成され、全体の断面形状が、複数の突出部が並んだ鋸歯状に形成されている。突条Ｔは、突起４１側の側面が接合ローラ４０の軸線方向と直交し、他方側の側面が所定角度で傾斜する断面三角形状に形成され、接合ローラ４０の突起４１を含む外周の全体に亘って配置されている。接合ローラ４０は、これら各突条Ｔがタイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接して、端部７１、７２の所定範囲に押し付けられる。

接合装置１は、上記した移動機構１０（図１参照）により接合ユニット３０を移動させ、押さえローラ３２（図２参照）をタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に、各接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを、それぞれ端部７１、７２に間隙Ｒを挟んで対称に押し付けて当接させる。その状態で、接合ユニット３０を端部７１、７２に沿って接合方向Ｓに移動させ、押さえローラ３２で両端部７１、７２を順次押さえながら、互いに逆方向に傾斜した接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを同期して各端部７１、７２の表面上を転動させる。

この傾斜した接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの転動に伴い、各端部７１、７２に、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの突条Ｔから直交する方向の力が加えられる等して、互いに接近する方向の力が作用する。これにより、両端部７１、７２が互いに引き寄せられて、間隙Ｒを消滅させながら突き合わされ、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂからの圧力で端面同士が圧着する。同時に、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの互いに噛み合う突起４１Ａ、４１Ｂから端部７１、７２に交互に力が作用し、端部７１、７２の表面が交互に他方側に向かって弾性変形して継ぎ合わされ、端部７１、７２同士が接合される。

図４は、接合後のタイヤ構成部材７０の接合部７３付近を示す模式図であり、図４Ａは斜視図、図４Ｂは図４ＡのＹ−Ｙ線矢視断面図である。
図示のように、複数のコードＣを有するタイヤ構成部材７０は、接合により、端部７１、７２の表面側（図では上側）のゴム７３Ｗが、突起４１Ａ、４１Ｂにより交互に他方側の端部７１、７２の表面まで部分的に引き伸ばされる。その結果、接合部７３は、内側（図では下側）の直線的に圧着された部分に対し、表面側の端部７１、７２が、交互に他方側の表面に重なり合い、波状をなして接合される。

このように、接合装置１は、一対の接合ローラ４０（図２参照）を、間隙Ｒを挟んでタイヤ構成部材７０の各端部７１、７２に当接させ、それぞれ各端部７１、７２上を転動させる。この転動する接合ローラ４０により、両端部７１、７２を互いに引き寄せながら端部７１、７２同士（両端面）を突き合わせ、タイヤ構成部材７０を連続して接合して、タイヤ構成部材７０を筒状に形成する。その際、接合装置１は、移動機構１０を転動手段として、前後２組みの接合ローラ４０を連動して転動させ、それらにより連続して同様の接合動作を実行させて、端部７１、７２を接合する。

本実施形態の接合装置１は、この接合ローラ４０による接合に続けて、補強ローラ５０（図２参照）により、タイヤ構成部材７０の接合部７３を押圧等して、端部７１、７２同士の接合を補強する。補強ローラ５０は、円柱状に形成されて、枠体３１に取り付けられた軸部材３４により軸線周りに回転自在に支持され、押さえローラ３２及び接合ローラ４０とともに、タイヤ構成部材７０に押し付けられて当接する。その状態で、補強ローラ５０は、接合部７３を挟んで両側に配置されて、突き合わされたタイヤ構成部材７０の両側の端部７１、７２に当接し、両端部７１、７２の所定範囲を同等の圧力で押圧する。また、補強ローラ５０は、接合ユニット３０の移動に伴い、接合ローラ４０の後方に続いて接合方向Ｓに移動して、接合された端部７１、７２上を転動する。

このように、補強ローラ５０は、回転しつつ端部７１、７２上を転動する回転体（又は、転動体）であり、タイヤ構成部材７０に当接する外周面が、端部７１、７２の界面を磨り潰すように、それらの表面を摩擦する摩擦面５１になっている。摩擦面５１は、全体に亘り、補強ローラ５０の回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸条や凹溝、又は、傾斜した方向に並べて配置された複数の凸起や凹みが設けられている。これにより、摩擦面５１は、タイヤ構成部材７０の表面に当接して押し付けられたときに、ゴムに押し込まれる凹凸が形成された凹凸面に、かつ、ゴムとの摩擦力が大きい粗面に形成される。また、ここでは、摩擦面５１は、傾斜した複数の凹溝が交差して形成されてローレット加工が施され、ローレット加工面の凹溝と、凹溝間の複数の凸起で端部７１、７２に当接する。

この回転体である補強ローラ５０は、摩擦面５１で、接合ローラ４０が接合したタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２（接合部７３）を押圧しつつ両端部７１、７２上を転動する。同時に、摩擦面５１が有する回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸部又は凹部をタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に当接させ、補強ローラ５０の転動に伴い、摩擦面５１により、突き合わされたタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を摩擦する。これにより、補強ローラ５０は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を、押圧の圧力で互いに相手側に向けて膨出するように変形させて、より強く圧着させる。また、補強ローラ５０は、両端部７１、７２を摩擦して、その表面のゴムを互いに流動等させることで、両端部７１、７２の接合の界面をゴムで埋めつつ界面を潰し、摩擦された表面側を中心に界面を消滅させる。このように、補強ローラ５０は、転動に伴い、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２の接合界面を磨り潰すようにして、端部７１、７２同士の接合を順次補強し、それらを強固に接合させる。

また、接合装置１は、補強ローラ５０の内部に設けられた、又は、外部から補強ローラ５０を加熱する加熱ヒータと、補強ローラ５０の摩擦面５１の温度を測定する温度センサ等からなる加熱手段（図示せず）を備えている。接合装置１は、この加熱手段により、温度センサによる温度の測定結果に基づき、補強ローラ５０の摩擦面５１を加熱して、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を押圧する摩擦面５１を所定温度に維持する。ここでは、加熱手段は、補強ローラ５０の摩擦面５１を５０〜８０℃の温度に加熱して、押圧（摩擦）位置の両端部７１、７２を加熱してゴムの流動性を高くする。これにより、補強ローラ５０が端部７１、７２同士の接合を補強するときに、接合界面を消滅させる効果を高くして、補強ローラ５０による補強を補助し、より強固に端部７１、７２同士を接合させる。

次に、接合装置１により、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を接合する手順や、端部７１、７２同士が接合されたタイヤ構成部材７０の製造方法について説明するが、以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御されて行われる。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、各種制御処理のためのプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置は、接続手段を介して装置各部が接続されており、接続された各部を制御して予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて、接合のための各動作を実行させる。

タイヤ構成部材７０（図１参照）を接合するときには、まず、その内側に配置されるインナーライナ等の部材を成形ドラム２の外周に配置した後、タイヤ構成部材７０を回転する成形ドラム２の外周に１周巻き付ける。また、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を、接合装置１による接合ユニット３０の押し付け位置に配置して、成形ドラム２で端部７１、７２同士を対向させて支持する。次に、接合装置１は、移動機構１０により、一方（図１では左方）の接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬに移動させて下降させ、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２（図２参照）に、押さえローラ３２、各接合ローラ４０、及び、補強ローラ５０を所定圧力で押し付ける。これにより、押さえローラ３２で端部７１、７２を押さえ、接合ローラ４０の外周部（突条Ｔの突端部）と、補強ローラ５０の摩擦面５１を、タイヤ構成部材７０の各端部７１、７２に当接させる。

続いて、接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向外側に移動させ、一対の接合ローラ４０を、タイヤ構成部材７０の各端部７１、７２上を接合方向Ｓに転動させる。この転動する接合ローラ４０により、上記のように、ゴムで形成されたタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を引き寄せながら、端部７１、７２同士を突き合わせて接合する。また、突き合わせたタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を補強ローラ５０の摩擦面５１で押圧しつつ、補強ローラ５０をタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２（接合部７３）上を転動させる。この補強ローラ５０の転動に伴い、ローレット加工を施した摩擦面５１でタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を摩擦して、上記のように端部７１、７２同士の接合を補強する。同時に、転動する補強ローラ５０の摩擦面５１を所定温度（ここでは、５０〜８０℃）に加熱して、摩擦面５１を所定温度に維持し、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を加熱しつつ補強ローラ５０を転動させる。

次に、接合装置１は、一方の接合ユニット３０が所定距離移動したときに、他方（図１では右方）の接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬで下降させて、その各ローラ３２、４０、５０を既に接合された端部７１、７２に押し付ける。続いて、一対の接合ユニット３０を、成形ドラム２の軸線方向外側に向かって互いに逆方向に同じ速度で移動させ、各ローラ３２、４０、５０を端部７１、７２に沿って転動させて端部７１、７２同士を全体に亘って順次接合する。その後、接合したタイヤ構成部材７０に他のタイヤ構成部材を配置する等して、所定形状及び構造の未加硫タイヤが成形され、未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態では、突き合わせて接合したタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を、転動する補強ローラ５０の摩擦面５１で押圧しつつ摩擦する。これに伴い、上記のように、両端部７１、７２を押圧の圧力で強く圧着できるとともに、その表面のゴムの流動や端部７１、７２の接合界面の磨り潰し等により接合を補強できるため、端部７１、７２同士を強固に接合できる。また、このように接合することで、例えば、薄く、剛性が低いテキスタイルコードを有するカーカスプライでも、厚く、剛性が高いスチールコードを有するカーカスプライと同様に、充分な接合強度で確実に接合できる。併せて、曲面状の外周面を有する成形ドラム２上でも、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２を確実に接合できる。その結果、タイヤ構成部材７０の厚さ、剛性の高低、コードＣの種類、又は、未加硫タイヤの成形の仕方によらず、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を適宜接合して、高い接合強度を安定して確保できる。

従って、本実施形態によれば、突き合わせて接合したタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士の接合を補強して、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を高い接合強度で確実に接合できる。また、この接合装置１は、タイヤ構成部材７０がカーカスプライ以外の部材であるときでも、それらの接合ローラ４０による接合を補強して、端部７１、７２同士を強固かつ確実に接合できる。更に、この接合装置１を使用することで、平面状の支持部材やコンベヤ等、成形ドラム２以外の支持体上でも、同様にタイヤ構成部材７０を接合できる。

ここで、補強ローラ５０の摩擦面５１は、凹凸のない鏡面状に形成すると、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２を押圧したときに、圧力が集中せずに分散し、ゴムとの摩擦力も小さくなる。また、摩擦面５１に、補強ローラ５０の回転方向に対して直交する方向に延びる凹溝（又は凸条）を形成すると、補強ローラ５０の転動時に、ゴムが凹溝に直交する方向に押されて、突き合わされた端部７１、７２と並行に流動する傾向がある。そのため、これら各摩擦面５１では、上記した両端部７１、７２の接合界面を埋める効果や磨り潰す効果が低くなる虞がある。従って、このような場合には、端部７１、７２同士の接合を補強する充分な効果を確保するために、例えば、補強ローラ５０による押圧の圧力を高くし、或いは、補強ローラ５０による摩擦を繰り返し行う必要が生じる。

これに対し、摩擦面５１に、補強ローラ５０の回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸部又は凹部を設けることで、凹凸の頂点に押圧の圧力が集中し、ゴムとの摩擦力も大きくなる。同時に、ゴムが、凸部又は凹部の配置方向と直交する方向に押されて、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２側に向かって流動する。その結果、両端部７１、７２の接合界面を埋める効果や磨り潰す効果、及び、端部７１、７２同士の接合を補強する効果が高くなり、端部７１、７２同士の高い接合強度を容易かつ確実に確保して、より接合強度を高くできる。従って、補強ローラ５０の摩擦面５１には、このような凸部又は凹部を設けるのが好ましい。その際、本実施形態のように、摩擦面５１にローレット加工を施すと、凸部又は凹部に関する上記した各効果が安定して得られるため、端部７１、７２同士の接合の補強を、より効果的に行える。

また、補強ローラ５０の摩擦面５１を加熱することで、摩擦面５１で押圧されたタイヤ構成部材７０の端部７１、７２が加熱されて、その付近のゴムが軟らかく、かつ、流動し易くなり、両端部７１、７２の接合界面を埋める効果や磨り潰す効果が高くなる。これにより、端部７１、７２同士をより強固に接合して、接合強度も一層高くできる。その際、摩擦面５１の温度が５０℃未満のときには、ゴムの流動性が低くなり、両端部７１、７２の接合界面を埋める効果も低くなる虞がある。一方、摩擦面５１の温度が８０℃を超えると、ゴムが軟らかくなり過ぎて、押圧の圧力がかかるゴムが押し退けられる結果、局部的にタイヤ構成部材７０の厚さが薄くなり、その部分の強度が相対的に低くなる虞が生じ易くなる。そのため、摩擦面５１は、５０〜８０℃に加熱するのが好ましく、これにより、摩擦面５１の加熱に伴う効果を確実に確保しつつ、タイヤ構成部材７０の局部的な厚さと強度の変化を抑制して、その品質や特性をより向上できる。

ただし、接合ローラ４０（図３参照）を加熱してタイヤ構成部材７０の端部７１、７２を加熱すると、接合ローラ４０の突条Ｔにより、流動性が高い端部７１、７２のゴムが強い力で引き寄せられて、突条Ｔの跡が端部７１、７２の表面に残る虞がある。その結果、タイヤ構成部材７０が局部的に薄くなって強度が低下したり、場合によっては、コードＣが露出する虞も懸念される。従って、接合ローラ４０は、加熱せずに、両端部７１、７２を強い力で引き寄せさせて接近させ、端部７１、７２同士の突き合わせを行わせるのが望ましい。その後、加熱した補強ローラ５０で両端部７１、７２を押圧等すると、ゴムの流動性が高い状態であっても、端部７１、７２同士が既に突き合わされて大きな引き寄せ等が生じないため、表面に摩擦面５１の跡が残り難い。よって、接合ローラ４０ではなく、補強ローラ５０を加熱するのが好ましい。

なお、本実施形態では、一対の接合ローラ４０を前後に２組み配置して、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２の突き合わせ手段を構成したが、突き合わせ手段は、一対の接合ローラ４０を１組み、又は、３組み以上設けて構成してもよい。同様に、補強ローラ５０も、接合方向Ｓに２つ以上並べて配置して、連続して端部７１、７２の接合の補強を実行させてもよい。また、補強ローラ５０は、端部７１、７２上の転動に伴い、従動して回転させてもよく、回転駆動手段を連結して回転駆動し、転動とは独立して回転させることもできる。補強ローラ５０を独立して回転させるときには、その端部７１、７２上の転動速度と、摩擦面５１における回転の周速度とに差を設けることで、摩擦面５１が端部７１、７２を摩擦する力を大きくできる。更に、補強ローラ５０以外に、筒状ベルト等の無端部材を循環移動させて回転させ、この無端部材を回転体として使用して、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を押圧させつつ転動させることもできる。

（タイヤ構成部材７０の接合補強試験）
本発明の効果を確認するため、成形ドラム２にタイヤ構成部材７０（ここでは、カーカスプライ）を巻き付けて、接合装置１により、以上説明したようにして端部７１、７２の接合と接合の補強とを行った。試験では、タイヤ構成部材７０を電熱カッターで切断して成形ドラム２に巻き付け、接合ローラ４０で端部７１、７２を突き合わせて接合した後に、補強ローラ５０を端部７１、７２上で転動させて上記のように接合を補強した。

その際、タイヤ構成部材７０は、端部７１、７２にコードＣが露出しないように切断した。また、補強ローラ５０の摩擦面５１を１５〜１００℃の各温度で加熱し、接合ユニット３０を移動させて接合部７３を補強した。各加熱温度で同じ数ずつタイヤ構成部材７０を接合した後、直ちに、各タイヤ構成部材７０を接合部７３と交差する方向に引き伸ばして、２５０％（２．５倍）伸張させた。これら伸張させた各タイヤ構成部材７０の接合部７３（又は、その周辺）に、破断や部分的な開きが有るか否かを確認し、それらがないタイヤ構成部材７０を合格として、各加熱温度における合格数の割合（合格率）を求めて、各加熱温度における接合強度等を評価した。表１に、加熱温度（℃）と、各加熱温度におけるタイヤ構成部材７０の合格率（％）を示す。

試験の結果、本実施形態の接合装置１を使用することで、加熱温度により合格率が変動するものの、全体としての合格率が高くなり、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２を比較的高い接合強度で接合できることが分かった。特に、加熱温度が５０、６０、７０、８０℃のときには、それぞれ合格率が９４、１００、１００、１００％と、その前後の加熱温度の合格率に比べて高くなり、端部７１、７２を、より高い接合強度で確実に接合できた。これより、本発明により、突き合わせて接合したタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士の接合を補強して、端部７１、７２同士を高い接合強度で確実に接合できることが証明された。

１・・・タイヤ構成部材の接合装置、２・・・成形ドラム、１０・・・移動機構、１１・・・ガイドレール、１２・・・ネジ軸、１３・・・モータ、１４・・・従動プーリ、１５・・・駆動プーリ、１６・・・ベルト、１７・・・取付ブラケット、１８・・・ピストン・シリンダ機構、３０・・・接合ユニット、３１・・・枠体、３２・・・押さえローラ、３３・・・軸部材、３４・・・軸部材、４０・・・接合ローラ、４１・・・突起、５０・・・補強ローラ、５１・・・摩擦面、７０・・・タイヤ構成部材、７１、７２・・・端部、７３・・・接合部、Ｃ・・・コード、Ｒ・・・間隙、Ｔ・・・突条。

Claims (8)

1. ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する突き合わせ手段を備えたタイヤ構成部材の接合装置であって、
   突き合わされたタイヤ構成部材の両端部を摩擦する摩擦面を有し、摩擦面でタイヤ構成部材の両端部を押圧しつつ両端部上を転動する回転体を備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
2. 請求項１に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
   回転体の摩擦面が、回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸部又は凹部を有することを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
3. 請求項１又は２に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
   回転体の摩擦面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
4. 請求項３に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
   加熱手段が、回転体の摩擦面を５０〜８０℃に加熱することを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
5. ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する工程を有するタイヤ構成部材の製造方法であって、
   突き合わせたタイヤ構成部材の両端部を回転体の摩擦面で押圧しつつ回転体をタイヤ構成部材の両端部上を転動させる工程と、
   回転体の転動に伴い、摩擦面でタイヤ構成部材の両端部を摩擦する工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
6. 請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   回転体の摩擦面が、回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸部又は凹部を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
7. 請求項５又は６に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   転動する回転体の摩擦面を加熱する工程を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
8. 請求項７に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   加熱する工程が、回転体の摩擦面を５０〜８０℃に加熱することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。

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