JP2016168814A - ゴムストリップ巻付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムストリップの巻付け不良を低減させたゴムストリップ巻付け装置を提供する。
【解決手段】ドラム３の外周面に、ゴムストリップ２を供給して巻き付けることにより、環状のゴム部材を製造するためのゴムストリップ巻付け装置１である。前記巻付け装置１は、ゴムストリップ２を搬送するとともに、ドラム３の近傍に位置する先端部７を有する搬送手段５と、搬送手段５の先端部７の下流側に配されかつゴムストリップ２挟む押さえローラ６と、ゴムストリップ２を、押さえローラ６よりも上流側で切断する切断手段２０と、切断手段２０の下流側に配されたゴムストリップ２の厚さを検出するための厚さ検出手段２５とを含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ用の環状のゴム部材を製造するためのゴムストリップ巻付け装置に関する。

近年、タイヤの製造方法として、未加硫のゴムストリップをドラムの外周面に連続して巻付けることにより、環状のゴム部材を形成するストリップワインド工法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２０１４−０９４４７４号公報

上述のストリップワインド工法では、例えば、ゴム押出機で押出されたゴムがカレンダーロール等で所定の断面形状に成形され、前記ドラムに連続的に供給される。一つのタイヤ部材の形成に必要なゴムストリップが供給された場合、ゴムストリップは途中で切断される。このとき、ゴムストリップの切断端が折れ曲がり、ゴムストリップ同士が重なり合うことがある。また、正しくゴムストリップが切断された場合でも、ドラムへの貼付時、ゴムストリップの端部が部分的に折れ曲がることがあった。このような端部を有するゴムストリップがドラムの外周面に巻付けられた場合、作業員がその部分を取り除く必要があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ゴムストリップ巻付け装置において、切断手段の下流側にゴムストリップの厚さを検出するための厚さ検出手段を設けることを基本として、ゴムストリップの巻付け不良を低減させることを主たる目的としている。

本発明は、ドラムの外周面に、未加硫のゴムストリップを供給して巻付けることにより、前記外周面上に、空気入りタイヤ用の環状のゴム部材を製造するためのゴムストリップ巻付け装置であって、前記ゴムストリップを、その長手方向に沿って搬送するとともに、前記ドラムの前記外周面の近傍に位置する先端部を有するコンベヤ状の搬送手段と、前記搬送手段の前記先端部の下流側に配されかつ前記ゴムストリップを前記ドラムの前記外周面との間で挟む押さえローラと、前記ゴムストリップを、前記押さえローラよりも上流側で切断する切断手段と、前記切断手段の下流側に配された前記ゴムストリップの厚さを検出するための厚さ検出手段とを含むことを特徴としている。

本発明のゴムストリップ巻付け装置において、前記押さえローラは、一端が前記搬送手段に回動自在に固着された揺動可能なアームの他端側に設けられており、前記検出手段は、前記押さえローラの上下変位量を検出する第１の変位センサーを含むのが望ましい。

本発明のゴムストリップ巻付け装置において、前記検出手段は、前記押さえローラと前記切断手段との間を通過する前記ゴムストリップの厚さを検出する第２の変位センサーを含むのが望ましい。

本発明のゴムストリップ巻付け装置において、前記検出手段が、予め定められた許容値を超えるゴムストリップの厚さを検出したときに、前記搬送手段を停止させる制御手段をさらに含むのが望ましい。

本発明のゴムストリップ巻付け装置は、ゴムストリップを、その長手方向に沿って搬送するとともに、ドラムの前記外周面の近傍に位置する先端部を有するコンベヤ状の搬送手段と、搬送手段の先端部の下流側に配されかつゴムストリップをドラムの外周面との間で挟む押さえローラと、ゴムストリップを、押さえローラよりも上流側で切断する切断手段と、切断手段の下流側に配されたゴムストリップの厚さを検出するための厚さ検出手段とを含んでいる。

このようなゴムストリップ巻付け装置は、ゴムストリップを切断した後に、厚さ検出手段によってゴムストリップの厚さの変化を検出することができる。これにより、ゴムストリップの端部の折れ曲がりや、ゴムストリップ同士の重なりが検出される。従って、ゴムストリップの巻付け不良が効果的に抑制される。

本実施形態のゴムストリップ巻付け装置の側面図である。 図１の押さえローラの拡大斜視図である。 （ａ）は、図１の切断手段の拡大斜視図であり、（ｂ）は、ゴムストリップの端部が折れ曲がったときのゴムストリップの斜視図である。 図１の第２検出部の側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の一実施形態のゴムストリップ巻付け装置（以下、単に「巻付け装置」ということがある。）１を示す側面図である。図１に示されるように、本実施形態の巻付け装置１は、タイヤを成形するためのドラム３の外周面３ｓに、長尺な未加硫のゴムストリップ２を供給して巻付けることにより、空気入りタイヤ用の環状のゴム部材を製造するものである。ゴム部材としては、例えば、トレッドゴム等が挙げられる。

巻付け装置１は、例えば、タイヤの生産ラインにおいて、ゴムストリップを連続的に押出すゴム押出機（図示省略）と、ドラム３との間に設けられている。巻付け装置１は、例えば、支持アーム４の上に設けられている。支持アーム４は、ドラム３に対して、三軸方向で自在に位置を変更できるように構成されている。

巻付け装置１は、ゴムストリップ２を搬送する搬送手段５と、押さえローラ６とを含んでいる。

搬送手段５は、ゴムストリップ２を、その長手方向に沿って搬送する。搬送手段５は、ゴム押出機から供給されたゴムストリップ２をその先端部７まで搬送する。搬送手段５の先端部７は、ドラム３の外周面３ｓとは離れているが、その近傍に位置している。先端部７まで搬送されたゴムストリップ２は、先端部７とドラム３との間を跨って、ドラム３の外周面３ｓに巻付けられる。

搬送手段５は、コンベア状であり、例えば、周回運動可能に案内される搬送ベルト８を含んでいる。搬送手段５は、例えば、ゴム押出機からゴムストリップ２を受け取る第１コンベア９と、第１コンベア９の下流側に設けられた第２コンベア１０とを含んでいる。第１コンベア９と第２コンベア１０とは、それぞれ、互いに独立した搬送ベルト８を含んでいる。

搬送ベルト８は、例えば、進行方向にのびる長尺であり、進行方向と直角な幅を有する帯状である。また、搬送ベルト８は、例えば、環状であり、複数の案内ローラ１１に案内されて周回運動する。このような搬送ベルト８は、柔軟性を有するものが望ましく、例えば、ゴム材料で形成されたものが望ましい。

搬送ベルト８は、周回運動の外周側の面である搬送面８ｓに、未加硫のゴムストリップ２を例えば粘着保持して、これを搬送する。

また、案内ローラ１１は、例えば、搬送ベルト８を駆動させる駆動ローラ１１ｍ、及び、駆動力を与えずに搬送ベルト８を支持する非駆動ローラ１１ｆを含んでいる。

駆動ローラ１１ｍは、例えば、モータ（図示省略）にて駆動されている。また、駆動ローラ１１ｍは、ゴム押出機からのゴムストリップ２の供給に同期して、連続もしくは間欠して駆動する。これにより、搬送ベルト８が周回運動する。

非駆動ローラ１１ｆは、回転自在のローラである。非駆動ローラ１１ｆは、搬送ベルト８の撓みを抑制しながら、搬送ベルト８を案内する。

図２には、押さえローラ６の拡大斜視図が示されている。図１及び図２に示されるように、押さえローラ６は、搬送手段５の先端部７の下流側に配されている。押さえローラ６は、ゴムストリップ２をドラム３の外周面３ｓとの間で挟む。好ましい態様では、押さえローラ６は、ゴムストリップ２を変形させない程度の力でドラム３の外周面３ｓに向かって付勢されている。これにより、ゴムストリップ２がドラム３の外周面３ｓに確実に貼り付けられる。

押さえローラ６は、例えば、アーム１３によって支持されている。アーム１３は、例えば、一端１４が搬送手段５の本体フレーム１２に回動自在に固着されており、他端１５に押さえローラ６が回動自在に軸支されている。アーム１３は、本体フレーム１２に対して揺動可能である。これにより、押さえローラ６は、アーム１３の前記一端１４を中心として揺動可能である。

押さえローラ６は、例えば、外周面がゴム材料で形成されているのが望ましい。押さえローラ６の外周面のゴム硬度は、例えば、４０〜５０°であるのが望ましい。このような押さえローラ６は、ゴムストリップ２をドラム３の外周面に十分な力で押さえることができ、しかも、優れた耐久性を発揮することができる。本明細書において、前記「ゴム硬度」は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、２３℃の環境下におけるデュロメータータイプＡによる硬さである。

押さえローラ６の外周面と側面との間の角部１６は、例えば、曲率半径が３〜１０mmの面取り加工が施されているのが望ましい。これにより、押さえローラ６の耐久性がさらに高められる。

図１に示されるように、巻付け装置１は、さらに、押さえローラ６の上流側に、ゴムストリップ２を切断するための切断手段２０を含んでいる。切断手段２０は、例えば、搬送手段５の途中に設けられている。本実施形態の切断手段２０は、例えば、第１コンベア９と第２コンベア１０との間に設けられている。

切断手段２０は、例えば、ドラム３の外周面３ｓに、一つのタイヤ部材の形成に必要なゴムストリップ２が巻付けられた後、ゴムストリップ２を切断する。

図３（ａ）には、切断手段２０の拡大斜視図が示されている。図３（ａ）に示されるように、本実施形態の切断手段２０は、例えば、切断用ローラ２１を有している。切断用ローラ２１は、例えば、円筒形のローラ本体２２と、ローラ本体２２の外周面から突出する切刃２３とを有している。切刃２３は、例えば、ローラ本体２２の回転軸に沿ってのびる平刃である。

切断用ローラ２１は、搬送手段５のゴムストリップ２の供給量に同期して、例えば、モータＭにより回転駆動される。具体的には、ドラム３の外周面３ｓ（図１に示され、以下、同様である。）に、一つのタイヤ部材の形成に必要なゴムストリップ２が巻付けられた後、切断用ローラ２１が回転する。これにより、切刃２３がゴムストリップ２の外面に接触し、ゴムストリップ２が切断される。

このとき、ゴムストリップ２の切断端が、切刃２３に張り付いて持ち上げられ、図３（ｂ）に示されるように、ゴムストリップ２が折れ曲がってゴムストリップ２同士が重なり合うことがある。このような端部を有するゴムストリップ２がドラム３の外周面３ｓに巻付けられた場合、形成されるゴム部材の表面に凹凸が生じ、ひいては、タイヤのユニフォミティの悪化を招くおそれがある。

図１に示されるように、本実施形態の巻付け装置１は、切断手段２０の下流側に配されたゴムストリップ２の厚さを検出するための厚さ検出手段２５を含んでいる。このような巻付け装置１は、ゴムストリップ２を切断した後、厚さ検出手段２５によってゴムストリップの厚さの変化を検出することができる。これにより、ゴムストリップ２の端部の折れ曲がりや、ゴムストリップ２同士の重なりが検出される。従って、ゴムストリップ２の巻付け不良が効果的に抑制される。

本実施形態の厚さ検出手段２５は、例えば、第１検出部２６を含んでいる。

第１検出部２６は、例えば、押さえローラ６の上下変位量を検出することにより、ゴムストリップ２の厚さの変化を検出する。具体的には、本実施形態の第１検出部２６は、揺動するアーム１３の角度の変位を検出するための第１の変位センサー２８を含んでいる。ゴムストリップ２の厚さが一定の場合、アーム１３の角度は、ほぼ一定の値をとる。一方、ゴムストリップ２の厚さが局部的に大きくなった場合、アーム１３の角度が大きく変位する。第１の変位センサー２８は、このような押さえローラ６が上下に大きく変位したときのアームの角度の変位を検出することができる。

このような第１検出部２６は、ゴムストリップ２が切断されるときに生じたゴムストリップ２の端部の折れ曲がりを検出することができる。さらに、第１検出部２６は、正しく切断されたけれども、ゴムストリップ２がドラム３の外周面３ｓに貼り付けられるときに生じたゴムストリップ２の端部の折れ曲がりも検出することができる。

本実施形態の好ましい態様では、第１検出部２６に代えて、又は、第１検出部２６とともに、第２検出部２７を設けることができる。第２検出部２７は、例えば、切断手段２０と押さえローラ６との間を通過するゴムストリップ２の厚さを検出する。本実施形態の第２検出部２７は、例えば、第２コンベア１０上で検出を行う。このような第２検出部２７は、第１検出部２６よりも早期にゴムストリップ２の端部の折れ曲がりを検出することができる。従って、例えば、前記折れ曲がりの発生によってゴムストリップ２の供給が停止される場合でも、ゴム材料の廃棄を最小限に抑えることができる。

図４には、第２検出部２７の側面図が示されている。図４に示されるように、第２検出部２７は、例えば、第２の変位センサー２９によって、搬送ベルト８上のゴムストリップ２の厚さを検出している。

第２の変位センサー２９は、例えば、ゴムストリップ２に接触すること無くその厚さを検出する非接触型のものが望ましい。

第２の変位センサー２９は、例えば、ゴムストリップ２の幅方向に複数設けられているのが望ましい。本実施形態の第２の変位センサー２９は、例えば、ゴムストリップ２の中央部の厚さを測定する中央センサー３０と、ゴムストリップ２の幅方向の端部３２の厚さを測定する一対の端部センサー３１、３１とを含んでいる。このような第２の変位センサー２９は、例えば、ゴムストリップ２の前記端部３２の局所的な折れ曲がりを検出することができる。

図１に示されるように、望ましい態様として、本実施形態の巻付け装置１は、例えば、搬送手段５、切断手段２０、及び、厚さ検出手段２５を制御する制御手段（図示省略）を含んでいる。制御手段は、例えば、厚さ検出手段２５が、予め定められた許容値を超えるゴムストリップ２の厚さを検出したときに、搬送手段５を停止させるのが望ましい。

前記許容値は、種々の観点から定めることができる。前記許容値が小さい場合、上述したゴムストリップ２の端部の折れ曲がりを厳格に検出することができる。しかしながら、ゴムストリップの厚さのばらつきによって、正常なゴムストリップまで不良として検出される（以下、単に「誤検出」という場合がある。）おそれがある。逆に、前記許容値が大きい場合、前記折れ曲がりが検出されないおそれがある。

上述の誤検出を抑制しつつ、ゴムストリップの端部の折れ曲がりを検出するために、厚さ検出手段２５のゴムストリップ２の厚さの許容値ａは、好ましくはゴムストリップ２の設計上の厚さｔ１の２．０倍以上、より好ましくは２．２倍以上であり、好ましくは２．７倍以下、より好ましくは２．５倍以下に設定される。

さらに具体的には、ゴムストリップ２の厚さｔ１が、０．８〜１．８mmである場合、第１検出部２６での押さえローラ６の上下変位量の許容値ａ１は、例えば、２．０〜４．０mmであるのが望ましい。これにより、上述の誤検出が抑制されつつ、前記折れ曲がりが効果的に検出される。

本実施形態の第２検出部２７でのゴムストリップ２の厚さの許容値ａ２は、第１検出部２６での許容値ａ１と等しい。これにより、押さえローラ６よりも上流で、ゴムストリップ２の折れ曲がりを検出することができる。

第２検出部２７には、第２の変位センサー２９が複数設けられているため、比較的検出精度が高い。このため、第２検出部２７の前記許容値ａ２は、第１検出部２６での前記許容値ａ１より大きくても良い。これにより、第２検出部２７において、上述の誤検出が抑制される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す基本構造をなし、かつ、厚さ検出手段を有するゴムストリップ巻付け装置が試作された。比較例として、厚さ検出手段を有しないゴムストリップ巻付け装置が試作された。比較例の巻付け装置は、厚さ検出手段の有無以外は、実施例の巻付け装置と同じ構成である。そして、ゴムストリップの巻付け不良の発生率、及び、誤検出率が測定された。テストの方法は、以下の通りである。

＜ゴムストリップの巻付け不良の発生率＞
比較例及び実施例の装置によって、それぞれ、タイヤ部材が１０００個形成され、ゴムストリップの巻付け不良の発生率が測定された。ゴムストリップの巻付け不良は、ゴムストリップの端部の折れ曲がりや、ゴムストリップ同士の重なりに起因するものである。

＜誤検出率＞
実施例のゴムストリップ巻付け装置について、誤検出率が測定された。誤検出率は、厚さ検出手段が不良として検出した総検出数に対する、誤って正常なものを不良として検出した誤検出数の割合である。
テスト結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のゴムストリップ巻付け装置は、比較例の装置よりもゴムストリップの巻付け不良の発生率が有意に低いことが確認できた。

２ ゴムストリップ
３ ドラム
５ 搬送手段
６ 押さえローラ
７ 先端部
２０ 切断手段
２５ 厚さ検出手段

Claims (4)

1. 
   ドラムの外周面に、未加硫のゴムストリップを供給して巻付けることにより、前記外周面上に、空気入りタイヤ用の環状のゴム部材を製造するためのゴムストリップ巻付け装置であって、
   前記ゴムストリップを、その長手方向に沿って搬送するとともに、前記ドラムの前記外周面の近傍に位置する先端部を有するコンベヤ状の搬送手段と、
   前記搬送手段の前記先端部の下流側に配されかつ前記ゴムストリップを前記ドラムの前記外周面との間で挟む押さえローラと、
   前記ゴムストリップを、前記押さえローラよりも上流側で切断する切断手段と、
   前記切断手段の下流側に配された前記ゴムストリップの厚さを検出するための厚さ検出手段とを含むことを特徴とするゴムストリップ巻付け装置。
2. 前記押さえローラは、一端が前記搬送手段に回動自在に固着された揺動可能なアームの他端側に設けられており、
   前記検出手段は、前記押さえローラの上下変位量を検出する第１の変位センサーを含む請求項１記載のゴムストリップ巻付け装置。
3. 前記検出手段は、前記押さえローラと前記切断手段との間を通過する前記ゴムストリップの厚さを検出する第２の変位センサーを含む請求項１又は２記載のゴムストリップ巻付け装置。
4. 前記検出手段が、予め定められた許容値を超えるゴムストリップの厚さを検出したときに、前記搬送手段を停止させる制御手段をさらに含む請求項１乃至３のいずれかに記載のゴムストリップ巻付け装置。

Images