JP2012192684A - タイヤ構成部材の圧着装置及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未完成タイヤにタイヤ構成部材を簡易な構成で容易且つ確実に貼り付ける。
【解決手段】ステッチングロール１１により、回転する台タイヤ２にプレキュアトレッド３を圧着する圧着装置であって、前記台タイヤ２の回転軸線と平行に配置された１本のネジ軸２５と、前記ネジ軸２５に螺合するナットを備えた台座１２と、前記ネジ軸２５を回転駆動するモータＭと、前記台座１２に対して前記台タイヤ２の回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記台タイヤ２にプレキュアトレッド３を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロール１１と、前記ステッチングロール１１の空気圧を調整する空気圧調整手段と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ構成部材例えばプレキュアトレッドを未完成タイヤ例えば台タイヤに接合するタイヤ構成部材の圧着装置及び圧着装置によりタイヤを製造するタイヤ製造方法に関する。

空気入りタイヤを更生製造する装置として、バフ研磨した台タイヤの外周面（クラウン部）に、未加硫のクッションゴムシートを介して、加硫済みの帯状ゴム部材であるプレキュアトレッドを押圧して貼り付け、ステッチングロールを用いて、プレキュアトレッドの幅方向内側から外側に向かって接合面のエアを逃がしながら圧着する圧着装置が知られている（特許文献１参照）。

図３は、本発明の先行例である従来のステッチングロールを用いた圧着装置を模式的に示す構成図である。
この圧着装置１では、図示のように、ステッチングロール（圧着ロール）１０は、金属製で台座１２に取り付けた駆動機構、ここではエアシリンダ１４のピストンロッド１６の先端に回転自在に取り付けられている。
台座１２の裏面（図面でみて裏側）には、一対のナットが旋回自在に取り付けられており、各ナットは、一対の平行なネジ軸２２、２４に螺合している。ネジ軸２２、２４は、それぞれ台タイヤ２の赤道面内の中心線Ｃを基準として左右対称にネジ溝２２ａ、２４ａが設けられており、前記ネジ軸２２、２４の互いに反対方向の軸端には、それぞれ前記ネジ軸２２、２４を独立に回転駆動するための駆動モータＭ１、Ｍ２が接続されている。

この構成において、モータＭ１、Ｍ２でネジ軸２２、２４を回転駆動すると、ネジ軸２２、２４に螺合した台座１２の裏側のナットがネジ軸２２、２４に案内されて移動し、それに伴って台座１２、エアシリンダ１４、ステッチングロール１０がネジ軸２２、２４に沿って移動する。この場合、モータＭ１、Ｍ２の回転を制御して、ネジ軸２２、２４の回転速度が互いに異なるようにすると、その速度差に応じて、台座１２と共にステッチングロール１０を、台タイヤ２の中心線Ｃに対し任意の角度に傾けることができる。つまり、一対のステッチングロール１０を、台タイヤ２に対してその中心線Ｃを基準として左右対称に、角度を変更させながら当接させ、そのクラウン部のセンタ部から端部に向かって移動させて行くことができる。
その場合、ステッチングロール１０のプレキュアトレッド３（したがって台タイヤ２）に対する押圧力は、エアシリンダ１４から繰り出すピストンロッド１６により調節することができる。

即ち、一対のステッチングロール１０をプレキュアトレッド３のセンタ部から端部に向かって移動させる際に、そのステッチングロール１０を横断方向における台タイヤ２の外周面に常に直角に当接するように、ネジ軸２２とネジ軸２４の相対速度差を大きくしていく。また、同様に、エアシリンダ１４のピストンロッド１６を、台タイヤ２の外周面の変化に合わせて伸張させて行く。
これによって、一対のステッチングロール１０を図中のＡ、Ａ’の位置からＢ、Ｂ’の位置に連続的に移動させながら、ステッチングロール（圧着ロール）１０を台タイヤ２に対して常に垂直に近い形で押し付けることができる。

しかしながら、この従来の圧着装置１において、ステッチングロール１０を台タイヤ２の表面に対して垂直に近い形で押し付けを行うための制御は、ネジ軸２２、２４を回転駆動するモータＭ１、Ｍ２の回転制御によって行っているため、モータＭ１、Ｍ２の制御のための条件設定は複雑である。そのため、とくに、図示のような、肉厚部分の両側にテーパー状の比較的薄いヒレ部分を備えたプレキュアトレッド３の場合、その端部を台タイヤ２（のクッションゴムシート４）の端部に垂直に押し付けるためにはとくに複雑な条件設定を行わなければならない。
したがって、実際には、プレキュアトレッド３の端部まで台タイヤ２に押し付けることができずプレキュアトレッド３の端部が浮き上がることが起こり得る。

特開２００９−０００８６１号公報

本発明は、従来の圧着装置における前記問題に鑑みなされたものであって、プレキュアトレッドの端部を、簡易な構成により台タイヤに容易且つ確実に貼り付けできるようにすることである。

本発明は、ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材の圧着装置であって、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する駆動機構と、前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに前記タイヤ構成部材を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロールと、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整手段と、を有し、前記空気圧調整手段は、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ構成部材の圧着装置である。
本発明は、ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材を圧着してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する工程と、前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに空気入りゴムロールから成るステッチングロールで前記タイヤ構成部材を押圧する工程と、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整工程と、を有し、前記空気圧調整工程では、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ製造方法である。

本発明によれば、未完成タイヤにタイヤ構成部材を簡易な構成により、容易且つ確実に貼り付けることができる。

本発明の実施形態に係る圧着装置を模式的に示す構成図である。 ステッチングロールを台タイヤのセンタ部から両端部に向かって送りながら、プレキュアトレッドを台タイヤ（のクッションゴムシート）に貼り付けていく状態を示した図１と同様の図である。 従来の圧着装置を模式的に示す構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る圧着装置１を模式的に示す構成図である。
本実施形態の圧着装置１の特徴は、図３に示す従来の圧着装置１と対比した場合、ネジ軸が前記従来の２軸に代えて１軸であること、及び、ステッチングロールが従来の金属製に代えて空気入りゴムロールで構成されており、その内圧が調整自在となっている点であり、その他の点では従来の圧着装置１の構成と同じである。したがって、図中同じ部分には同一の番号を付している。

この台タイヤ２は、古いトレッドが除去されており、プレキュアトレッド３を貼り付ける箇所となる外周面が予めバフ研磨されている。
台タイヤ２のバフ研磨された部分（プレキュアトレッド３の貼付部分）の外面には、未加硫のクッションゴムシート４が巻回されている。本実施形態のクッションゴムシート４は未加硫ゴムシートであって、台タイヤ２に巻回されている。なお、クッションゴムシート４の代わりに、台タイヤ２のプレキュアトレッド３の貼付部分に接着剤を塗布させておいてもよい。

ここで、空気入りゴムロールからなるステッチングロール１１は、従来と同様に、台座１２に取り付けた、シリンダ機構、例えば、エアシリンダ１４のピストンロッド１６の先端に回転自在に取り付けられている。
プレキュアトレッド３を圧着する時の圧着力は、従来と同様にエアシリンダ１４に供給するエアの圧力を調整することで調整することができる。また、ステッチングロール１１内の圧力は図示しない空気圧調整手段により調整可能である。

ステッチングロール１１の移動体である板状の台座１２の裏面には、一個のナットが旋回自在に取り付けられており、ナットは一本のネジ軸２５に螺合している。ネジ軸２５には台タイヤ２の赤道面内の中心線Ｃを基準として左右対称にネジ溝２５ａが設けられている。前記ネジ軸２５の軸端には駆動モータ（ステッピングモータ）Ｍが直結または適当な減速機構を介して連結されている。
ネジ軸２５は、図示していない軸受を介して平面視で矩形の支持枠２０に回転自在に取り付けられている。

空気圧調整手段は、例えば公知の空気タイヤの圧力調整装置を用いることができ、空気入りゴムロールからなるステッチングロール１１のゴムロール内の空気圧を検出する圧力センサと、加圧空気を生成するエアポンプと、生成された加圧空気をゴムロール内に供給する昇圧弁と、ゴムロール内の加圧空気を開放する開放弁と、エアポンプや制御弁の動作を制御する電気的な空気圧制御装置とを備えており、調整自在となっている。

以上の構成において、駆動手段であるモータ（例えばステッピングモータ）Ｍでネジ軸２５を回転駆動すると、移動体、ここでは台座１２、したがって、それに設置したエアシリンダ１４、ステッチングロール１１を、ネジ軸２５に沿って台タイヤ２のセンタ部から端部まで摺動させることができる。その間、ステッチングロール１１の台タイヤ２の圧着面に対する角度は、台タイヤ２のセンタ部から端部まで順次減少するが、その圧着面に対する角度変化に合わせて前記空気圧調整手段によりステッチングロール１１の内圧を変化させる。つまり、ステッチングロール１１が台タイヤ２のセンタ部でプレキュアトレッド３を略垂直に押圧するときは、ステッチングロール１１に相対的に高い内圧を供給し、台タイヤ２の端部に近づくにしたがってステッチングロール１１の内圧を低減させていく。

つまり、エアシリンダ１４のピストンロッド１６を伸張させることで、ステッチングロール１１を常にプレキュアトレッド３に密着させると共に、台タイヤ２の端部に近づくに従って、内圧が減少したゴム製ステッチングロール１１をプレキュアトレッド３に強く押し付けることにより、前記ステッチングロール１１の当接面を弾性変形させて接触面積を増大させてプレキュアトレッド３に密着させ、その押し付け力を有効に作用させてプレキュアトレッド３を台タイヤ２に密着させることができる。
これにより、プレキュアトレッド３の端部を、台タイヤ２に巻回した未加硫のクッションゴムシート４を介して台タイヤ２の端部に確実に密着して貼り付けることができる。

以上のように、空気入りゴムロールからなるステッチングロール１１を用いて、台タイヤ２のセンタ部から端部に向けてプレキュアトレッド３を押圧していくことで、プレキュアトレッド３全体を、クッションゴムシート４を介して台タイヤ２に密着させることができる。
なお、ここでは、前記ネジ軸２５とそれを駆動するモータＭを総称して駆動機構と云うが、駆動機構は必ずしもこれに限定されず、例えば歯車機構、シリンダ機構など、移動体である台座を直線移動できる任意の駆動機構であってもよい。

図２は、ステッチングロール１１を台タイヤ２のセンタ部から両端部に向かって送りながら、プレキュアトレッド３を台タイヤ２（のクッションゴムシート４）に貼り付けていく状態を示した図１と同様の図である。
即ち、図２Ａは、プレキュアトレッド３の台タイヤ２のセンタ部における貼り付けを、図２Ｂはセンタ部と端部との間の中間領域における貼り付けを、また、図２Ｃは端部における貼り付けの状態を示す。

図示のように、プレキュアトレッド３（したがって台タイヤ２）のセンタ部においては、ステッチングロール１１の周面はそれに略垂直に当接しており、この状態ではステッチングロール１１の内圧は相対的に高くその先端部は殆ど変形していない。センタ部と端部との間の中間領域においては、ステッチングロール１１の当接面が変形して、プレキュアトレッド３の面に馴染むように、ステッチングロール１１の内圧を低減させている。更に、端部においては、ステッチングロール１１の延在方向と台タイヤ２の延在方向との成す角が小さくなっていくため、そのまま当接されるとその接触面積は著しく減少する。そこで、ここではステッチングロール１１の内圧を一層減圧してステッチングロール１１の当接面を撓ませることで接触面積を大きくしてステッチングロール１１の押圧力を無駄なく活用して、プレキュアトレッド３を台タイヤ２に効率よく密着できるようにしている。

なお、台タイヤ２にプレキュアトレッド３を貼り付けた後、加熱装置を用いてタイヤの必要箇所を加熱してクッションゴムシート４の加硫を行うことで、プレキュアトレッド３が台タイヤ２に確実に加硫接着され、更生タイヤが得られる。

本実施形態によれば、プレキュアトレッド３をクッションゴムシート４を介して台タイヤ２に押圧して密着する際に、従来のように複雑かつ困難な角度を調整する必要がなく、単にステッチングロール１１の内圧を調整するだけで、台タイヤ２の端部においてもプレキュアトレッド３を効率よく良好に貼り付けることができる。
また、内圧の調整もステッチングロール１１をプレキュアトレッド３にエアシリンダ１４のピストンロッド１６を伸張させたときに、ステッチングロール１１の外周面がプレキュアトレッド３の外周形状に馴染んで変形できるように適宜調整して減圧すればよい。

なお、台タイヤ２毎にそのセンタ部から端部までの横断方向の位置と、当該位置におけるエアシリンダ１４のピストンロッド１６の最適伸張長さ、及びステッチングロール１１の最適空気圧についての実験データを取得してメモリに格納しておく。空気圧制御装置はメモリから、ステッチングロール１１の各位置におけるピストンロッド１６の最適伸張長さ、及びステッチングロール１１の最適空気圧を読み出して、それぞれ、エアシリンダ１４及び空気圧制御装置を制御する。この場合、ステッチングロール１１の位置は、例えば台タイヤ２の赤道面内の中心線Ｃを基準位置として、その位置からのモータＭの回転数で算出することができる。

さらに、ステッチングロール１１の外周面がプレキュアトレッド３の外周形状に馴染むことにより、ステッチングロール１１がプレキュアトレッド３の溝底部にも当接できるため、プレキュアトレッド３を台タイヤ２（のクッションゴムシート４）にエア入りがない状態で密着させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の圧着装置は、更生タイヤの製造のみではなく、例えば、バンド成型工程の成型部材の圧着から第２成型工程の成型部材の圧着までを同一の成型ドラム上で行う、いわゆるシングルステージ成形機における圧着においても適用することができる。

１・・・圧着装置、２・・・台タイヤ、３・・・プレキュアトレッド、４・・・クッションゴムシート、１０、１１・・・ステッチングロール、１２・・・台座、１４・・・エアシリンダ、１６・・・ピストンロッド、２０・・・支持枠、２２、２４、２５・・・ネジ軸、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２・・・モータ。

Claims (7)

1. ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材の圧着装置であって、
   前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する駆動機構と、
   前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに前記タイヤ構成部材を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロールと、
   前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整手段と、
   を有し、
   前記空気圧調整手段は、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ構成部材の圧着装置。
2. 請求項１に記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
   前記移動体は前記未完成タイヤの中心軸に軸対称に一対となって設けられているタイヤ構成部材の圧着装置。
3. 請求項１または２に記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
   前記駆動機構は、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に配置された１本のネジ軸と、
   前記ネジ軸を回転駆動する駆動手段と、を有し、
   前記移動体は前記ネジ軸に螺合したナットを有する、
   タイヤ構成部材の圧着装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
   前記空気入りゴムロールは、前記移動体に配置したシリンダ機構のロッドに回転自在に取り付けられているタイヤ構成部材の圧着装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
   前記空気圧調整手段は、前記未完成タイヤの横断方向におけるプレキュアトレッド貼り付け面の外周形状変化に基づき前記ステッチングロールの空気圧を変更するタイヤ構成部材の圧着装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
   前記未完成タイヤはクッションゴムを巻回した台タイヤであり、前記タイヤ構成部材はプレキュアトレッドであるタイヤ構成部材の圧着装置。
7. ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材を圧着してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
   前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する工程と、
   前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、未完成タイヤに空気入りゴムロールから成るステッチングロールで前記タイヤ構成部材を押圧する工程と、
   前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整工程と、を有し、
   前記空気圧調整工程では、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ製造方法。

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