JP2019181884A - タイヤ用ゴム部材の成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状精度に優れるタイヤ用ゴム部材の成形装置の提供。【解決手段】成形装置２は、成形フォーマ６にストリップ２０を巻回させてタイヤ用ゴム部材２２を形成する。この成形装置２は、ストリップ２２を供給するアプリケータ１４と、アプリケータ１４を成形フォーマ６に近づく方向及び離れる方向に移動させる移動装置と、制御装置とを備えている。制御装置は、移動装置を制御して、ストリップ２０が接する外周面２２ａとアプリケータ１４の先端部１４ｄとの距離を一定に保持する機能を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ用ゴム部材の成形装置に関する。

特開２０１１−１８３６９８号公報には、成形フォーマにストリップを巻回してタイヤ用ゴム部材を形成する成形装置が開示されている。この成形装置では、アプリケータが、成形フォーマにストリップを供給している。このストリップが成形フォーマに所定の形状で巻回される。これにより、このストリップから、所定の形状を備えるタイヤ用ゴム部材が形成される。

特開２０１１−１８３６９８号公報

成形されるゴム部材は、成形フォーマの軸方向位置によって、その直径が異なっている。この成形装置では、ゴム部材の外周面とアプリケータとの距離は、成形フォーマの軸方向位置によって、異なっている。このゴム部材の外周面とアプリケータとの距離の変化は、ゴム部材の外周面に対して、ストリップが接する位置精度を低下させる。この位置精度の低下は、ゴム部材の形状精度を低下させる。このゴム部材の形状精度の低下は、タイヤの形状精度を低下させる。

本発明の目的は、形状精度に優れるタイヤ用ゴム部材の成形装置の提供にある。

本発明に係る成形装置は、成形フォーマにテープ状のストリップを巻回させてタイヤ用ゴム部材を形成する。この成形装置は、上記ストリップを供給するアプリケータと、上記アプリケータを上記成形フォーマに近づく方向及び離れる方向に移動させる移動装置と、制御装置とを備えている。上記アプリケータは、上記成形フォーマに上記ストリップを送り出す先端部を備えている。上記制御装置は、上記移動装置を制御して、上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を一定に保持する機能を備えている。

好ましくは、この成形装置は、距離センサーを備えている。上記距離センサーは、上記ストリップが接する上記外周面と上記先端部との距離を測定する機能を備えている。上記制御装置は、上記距離センサーが測定する距離に基づいて、上記ストリップが接する上記外周面と上記先端部との距離を一定に保持する機能を備えている。

好ましくは、この成形装置は、上記ストリップを上記成形フォーマに向かって圧着する押さえローラを備えている。

本発明に係るタイヤの製造方法は、
長尺のテープ状のストリップを準備するストリップ準備工程と、
成形フォーマにアプリケータで上記ストリップを供給し、上記成形フォーマに上記ストリップを巻回し、タイヤ用ゴム部材を形成するゴム部材成形工程と
を備えている。
上記アプリケータは、上記成形フォーマに上記ストリップを送り出す先端部を備えている。上記ゴム部材成形工程において、上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を一定に保持し、上記外周面に上記ストリップが巻回される。

好ましくは、上記ゴム部材成形工程において、
上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を測定し、測定した距離に基づいて、上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を一定に保持し、上記外周面に上記ストリップが巻回される。

好ましくは、上記ゴム部材成形工程において、上記ストリップを押さえローラで上記成形フォーマに向かって圧着する。

本発明に係る成形装置は、ストリップが接する外周面とアプリケータの先端部との距離を一定に保持する機能を備えている。この距離を一定に保持することで、この成形装置は、ストリップの接着位置精度に優れている。この接着位置精度に優れていることで、ゴム部材の形状精度に優れている。成形装置のゴム部材を用いることで、この成形装置は、タイヤの形状精度の向上に寄与する。

図１は、本発明の一実施形態に係る成形装置が示された概念図である。 図２は、図１の成形装置の使用状態が示された斜視図である。 図３は、図１の成形装置の使用状態が示された説明図である。 図４は、図１の成形装置の使用状態が示された他の説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１に示された成形装置２は、架台４、成形フォーマ６、架台８、第一移動台１０、第二移動台１２、アプリケータ１４、押さえローラ１６及び距離センサー１８を備えている。図示されないが、この成形装置２は、更に制御装置を備えている。図１において、左右方向が成形装置２の前後方向であり、紙面に垂直な方向が成形装置２の横方向である。

成形フォーマ６は、架台４に支持されている。成形フォーマ６は、円筒形状を備えている。成形フォーマ６の軸線は、成形装置２の横方向に延びている。成形フォーマ６は、外周面６ａを備えている。成形フォーマ６は、その軸線を回転軸にして回転可能にされている。

第一移動台１０は、架台８に支持されている。第一移動台１０は、架台８に対して、横方向に移動可能にされている。第一移動台１０は、成形フォーマ６の軸線に平行に移動可能にされている。

第二移動台１２は、第一移動台１０に支持されている。第二移動台１２は、第一移動台１０に対して、上下方向に移動可能にされている。第二移動台１２は、成形フォーマ６の軸線に直交する方向に移動可能にされている。この第二移動台１２は、本発明に係る移動装置として機能する。ここでは、第二移動台１２は、上下方向に移動可能にされているが、この移動方向はこれに限られない。本発明に係る移動装置は、成形フォーマ６に近付く方向及び離れる方向に移動可能にされていればよい。例えば、この移動装置は、上下方向に対して、傾斜する方向に移動可能にされていてもよい。この移動装置は、好ましくは、成形フォーマ６の軸線に直交する方向に移動可能にされる。

アプリケータ１４は、第二移動台１２に支持されている。アプリケータ１４は、第二移動台１２によって、成形フォーマ６に近付く方向及び離れる方向に移動可能にされている。アプリケータ１４は、前方に位置するローラ１４ａと、後方に位置するローラ１４ｂと、ローラ１４ａとローラ１４ｂとの掛け渡されているベルト１４ｃとを、備えている。図示されないが、アプリケータ１４は駆動装置を備えている。この駆動装置は、ベルト１４ｃを巡回させる機能を備えている。この駆動装置によって、ベルト１４ｃは、ローラ１４ａとローラ１４ｂとに案内されて巡回可能にされている。

押さえローラ１６は、ローラ本体１６ａ及びローラ支持部１６ｂを備えている。ローラ本体１６ａは、ローラ支持部１６ｂに支持されている。ローラ本体１６ａは、円筒形状を備えている。ローラ本体１６ａは、その軸線を回転軸にして、回転可能に支持されている。ローラ支持部１６ｂは、アプリケータ１４に支持されている。ローラ支持部１６ｂは、ローラ本体１６ａを、成形フォーマ６に近付く向きに付勢する機能を備えている。この押さえローラ１６は、アプリケータ１４に支持されるが、これに限られない。押さえローラ１６は、別個の独立の架台に支持されてもよい。

距離センサー１８は、アプリケータ１４に支持されている。距離センサー１８は、アプリケータ１４の前方に取り付けられている。距離センサー１８は、距離を測定する機能を備えている。距離センサー１８は、測定で得られた距離データを制御装置に送信する機能を備えている。

制御装置は、距離センサー１８から距離データを受信する機能を備えている。制御装置は、第二移動台１２を制御する機能を備えている。制御装置は、第二移動台１２を制御して、成形フォーマ６とアプリケータ１４との間隔を制御する機能を備えている。制御装置は、基準距離を記憶する機能と、この基準距離と受信した距離データとを比較する機能と、を備えている。制御装置は、第二移動台１２を制御して、基準距離と受信した距離データとの差を所定の範囲にする、機能を備えている。

図２には、使用状態にある成形装置２の一部が示されている。図２の矢印Ｘは、成形装置２の横方向（左右方向）左向きを表し、矢印Ｙは上下方向上向きを表している。図２には、成形装置２の一部と共に、ストリップ２０及び中間体２２が示されている。

このストリップ２０は、長尺のテープ状の未加硫ゴムからなっている。ストリップ２０の厚さは、特に限定されないが、例えば０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、幅は、例えば１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

中間体２２は、このストリップ２０が成形フォーマ６の外周面６ａに巻回されて形成されている。この中間体２２の外周面２２ａに、更に、ストリップ２０が巻回されて、所定の形状の巻回体が形成される。この様にして、未加硫ゴムからなる巻回体としての、タイヤ用ゴム部材が形成される。

図３には、成形装置２の一部を横方向に見た使用状態が示されている。図３に示される様に、ストリップ２０は、アプリケータ１４の先端部１４ｄから成形フォーマ６に向かって送り出されている。この成形装置２では、先端部１４ｄは、ローラ１４ａと、ベルト１４ｃのうちローラ１４ａの外周面に接する部分で構成される。この先端部１４ｄに、ストリップ２０がベルト１４ｃから離れる離別点が位置する。このアプリケータ１４では、先端部１４ｄは、ストリップ２０の送り出し部として機能する。

押さえローラ１６では、ローラ支持部１６ｂがローラ本体１６ａを中間体２２の外周面２２ａに向かって押圧している。この先端部１４ｄから送り出されたストリップ２０は、このローラ本体１６ａによって、中間体２２の外周面２２ａに圧着されている。

距離センサー１８は、アプリケータ１４の先端部１４ｄの近傍に位置している。図３の両矢印Ｄは、距離センサー１８が測定する距離を表している。この距離Ｄは、距離センサー１８から中間体２２の外周面２２ａまでの半径方向距離として測定される。本発明に係る距離センサーは、アプリケータ１４の先端部１４ｄと、ストリップ２０が巻回される、中間体２２の外周面２２ａと、の間の距離を測定出来ればよく、この距離センサー１８に限られない。例えば、本発明に係る距離センサーは、アプリケータ１４の先端部１４ｄの位置を測定するセンサーと、中間体２２の外周面２２ａの位置を測定するセンサーと、これらのセンサーで得られた位置情報から先端部１４ｄと外周面２２ａとの間の距離を求めるものであってもよい。

図４には、成形装置２の一部を前後方向に見た使用状態が示されている。図４には、中間体２２の断面形状が示されている。図４に示される様に、この断面形状は、幅方向位置によって、その外径が異なっている。図示されないが、この中間体２２の外周面２２ａに、更に、ストリップ２０が巻回されて、タイヤ用ゴム部材としての、所定の形状の巻回体が形成される。

図１から図４を参照しつつ、この成形装置２を用いて、タイヤ用ゴム部材の製造方法が説明される。このゴム部材の製造方法は、ストリップ準備工程及びゴム部材成形工程を備えている。ここでは、ゴム部材として、トレッド部材を例に説明がされる。このトレッド部材は、加硫されてタイヤのトレッドを形成するゴム部材である。

ストリップ準備工程では、ストリップ２０が準備される。例えば、ストリップ２０が、図示されない押出機によって、ゴム組成物から押し出し形成される。このストリップ２０は、ゴム部材成形工程に送られる。

ゴム部材成形工程では、図示されない搬送コンベアによって、ストリップ２０は、成形装置２に供給される。成形装置２の制御装置が、第一移動台１０及び第二移動台１２を制御して、アプリケータ１４を所定の位置に移動させる。制御装置は、アプリケータ１４の先端部１４ｄを、成形フォーマ６の外周面６ａに対して、所定の位置に配置する。この所定の位置で、アプリケータ１４からストリップ２０が成形フォーマ６の外周面６ａに供給される。押さえローラ１６のローラ本体１６ａがストリップ２０を外周面６ａに貼り付ける。ストリップ２０が外周面６ａに貼り付けられつつ、成形フォーマ６が回転して外周面６ａにストリップ２０が巻回される。

制御装置は、第一移動台１０を制御する。第一移動台１０は、アプリケータ１４を成形フォーマ６の軸方向に移動する。ストリップ２０の供給位置が軸方向に移動されつつ、ストリップ２０は外周面６ａに巻回される。ストリップ２０は、外周面６ａに螺旋状に巻回される。巻回されたストリップ２０は、押さえローラ１６で圧着される。

距離センサー１８は、ストリップ２０が巻回されて形成された中間体２２の外周面２２ａまでの距離Ｄを測定する。距離センサー１８は、測定して得られた距離データを制御装置に送信する。

制御装置は、距離センサー１８から距離データを受信する。制御装置は、距離センサー１８から成形フォーマ６の外周面６ａ及び中間体２２の外周面２２ａまでの基準距離を記憶している。制御装置は、この基準距離と受信した距離データとを比較する。制御装置は、第二移動台１２を制御する。制御装置は、第二移動台１２を制御して、基準距離と距離データとの差が所定の範囲になるように、アプリケータ１４を移動させる。制御装置は、中間体２２の外周面２２ａとアプリケータ１４の先端部１４ｄとの距離を一定に保持する。

この様に、中間体２２の外周面２２ａとアプリケータ１４の先端部１４ｄとの距離を一定に保持しつつ、アプリケータ１４は成形フォーマ６の軸方向に移動する。このアプリケータ１４からストリップ２０が供給されて、中間体２２の外周面２２ａにストリップ２０が巻回される。押さえローラ１６がストリップ２０を外周面２２ａに圧着する。この様にして、ストリップ２０から所定の形状のトレッド部材が成形される。

本発明に係るタイヤの製造方法は、前述のゴム部材の製造方法と同様のトレッド部材の製造工程、予備成形工程及び加硫工程を備えている。予備成形工程では、トレッド部材の製造工程で形成されたトレッド部材と、タイヤの各部を形成する他の部材とを組み合わせて、ローカバーが形成される。加硫工程では、このローカバーが加硫される。この加硫によって、ローカバーからタイヤが得られる。

ここでは、トレッド部材の製造方法を例に説明がされたが、インナーライナー部材、サイドウォール部材等、タイヤの他のゴム部材も同様に製造されてもよい。また、成形フォーマ６には、インナーライナー部材、サイドウォール部、ベルト部材等の他の部材と共にトレッド部材が巻回されてもよい。この様に、複数の部材が成形フォーマに巻回される場合には、中間体２２の外周面２２ａとアプリケータ１４の先端部１４ｄとの距離は大きく変化し易い。この成形装置２は、成形フォーマ６に複数の部材が形成される、ゴム部材の製造方法に特に適している。

成形装置２では、制御装置は、第二移動台１２を制御している。これにより、制御装置は、中間体２２の外周面２２ａと先端部１４ｄとの距離を一定に保持している。制御装置は、この距離を一定に保持して、ストリップ２０を外周面２２ａに接しさせている。これにより、この成形装置２は、周方向において、ストリップ２０が外周面２２ａに接する位置精度に優れている。

成形装置２では、制御装置は、第一移動台１０を制御している。制御装置は、軸方向において、ストリップ２０が外周面２２ａに接する位置を制御している。この成形装置２では、この外周面２２ａの軸方向及び周方向において、ストリップ２０が外周面２２ａに接する位置を制御している。この成形装置２は、ストリップ２０を外周面２２ａに優れた位置精度で接しさせうる。これにより、成形装置２は、トレッド部材の形状を高精度に成形しうる。

この成形装置２では、距離センサー１８が、ストリップが巻回される中間体２２の外周面２２ａと、アプリケータ１４の先端部１４ｄとの間の距離を測定する。制御装置は、距離センサー１８が測定した距離に基づいて、外周面２２ａと先端部１４ｄとの距離を一定に保持する。この成形装置２は、中間体２２の外周面２２ａの実際の形状に基づいて、ストリップ２０が外周面２２ａに接する位置を調整している。これにより、成形装置２は、トレッド部材の形状をより高精度で成形しうる。

この成形装置２では、外周面２２ａとアプリケータ１４の先端部１４ｄとの間の距離を測定して、外周面２２ａと先端部１４ｄとの距離を一定に保持したが、本発明に係る成形装置は、この距離を一定に保持出来ればよく、これに限られない。例えば、制御装置が、ストリップ２０が外周面２２ａに巻回されはじめたときからゴム部材が成形されるまでの、中間体２２の外形形状を記憶していてもよい。この記憶された外形形状に基づき、制御装置は、第二移動台１２を制御して、外周面２２ａと先端部１４ｄとの距離を一定に保持してもよい。

この成形装置２は、押さえローラ１６を備えている。この押さえローラ１６のローラ本体１６ａが、ストリップ２０を、中間体２２の外周面２２ａに圧着する。この成形装置２は、ストリップ２０と外周面２２ａとの接する位置精度に優れている。この成形装置２では、このストリップ２０と外周面２２ａとが接する位置と、ローラ本体１６ａがストリップ２０を押圧する位置とがずれることが抑制されている。これにより、外周面２２ａに圧着されるストリップ２０が折れ曲がったり、変形したりすることが抑制されている。押さえローラ１６を備える成形装置２において、ストリップ２０を高精度に圧着しうる。

この成形装置２では、第一移動台１０及び第二移動台１２は、アプリケータ１４の位置を調整したが、これに限られない。この第一移動台１０は、軸方向において、成形フォーマ６とアプリケータ１４との相対的位置を調整できればよい。第一移動台１０は、成形フォーマ６を支持して、成形フォーマ６を軸方向に移動可能にしてもよい。この第二移動台１２は、近付く方向及び離れる方向において、成形フォーマ６とアプリケータ１４との相対的位置を調整できればよい。第二移動台１２は、成形フォーマ６を支持して、成形フォーマ６とアプリケータ１４との近付く方向及び離れる方向に移動可能にしてもよい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例］
図１から図４に示された成形装置が準備された。この成形装置を用いて、１００個のトレッド部材が成形された。このトレッド部材を用いて、１００本のタイヤが製造された。

［比較例］
従来の成形装置が準備された。この成形装置は、距離センサーを備えていない。この成形装置では、アプリケータの先端部と成形フォーマの外周面との距離が一定されて、１００個のトレッド部材が成形された。その他は実施例と同様にして、１００本のタイヤが製造された。

［外観評価］
トレッド部材の外観が検査された。この外観検査では、ストリップの位置ずれや折れ曲がりの有無による、形状精度が検査された。更に、製造されたタイヤの外観が検査された。その結果が表１に示されている。この評価結果は、３段階の指数で表されている。この指数は、大きいほど、発生率が低い。この指数が大きいほど、好ましい。

表１に示されるように、実施例の成形装置では、比較例の成形装置に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、ストリップが巻回されて形成されるゴム部材であって、タイヤの各部を形成する部材の製造に広く適用されうる。

２・・・成形装置
６・・・成形フォーマ
６ａ・・・外周面
１０・・・第一移動台
１２・・・第二移動台
１４・・・アプリケータ
１４ｄ・・・先端部
１６・・・押さえローラ
１８・・・距離センサー
２０・・・ストリップ
２２・・・中間体
２２ａ・・・外周面

Claims (6)

1. 成形フォーマにテープ状のストリップを巻回させてタイヤ用ゴム部材を形成する成形装置であって、
   上記ストリップを供給するアプリケータと、
   上記アプリケータを上記成形フォーマに近づく方向及び離れる方向に移動させる移動装置と、
   制御装置と
   を備えており、
   上記アプリケータが、上記成形フォーマに上記ストリップを送り出す先端部を備えており、
   上記制御装置が、上記移動装置を制御して、上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を一定に保持する機能を備えている、成形装置。
2. 距離センサーを備えており、
   上記距離センサーが、上記ストリップが接する上記外周面と上記先端部との距離を測定する機能を備えており、
   上記制御装置が、上記距離センサーが測定する距離に基づいて、上記ストリップが接する上記外周面と上記先端部との距離を一定に保持する機能を備えている、請求項１に記載の成形装置。
3. 上記ストリップを上記成形フォーマに向かって圧着する押さえローラを備えている請求項１又は２に記載の成形装置。
4. 長尺のテープ状のストリップを準備するストリップ準備工程と、
   成形フォーマにアプリケータで上記ストリップを供給し、上記成形フォーマに上記ストリップを巻回し、タイヤ用ゴム部材を形成するゴム部材成形工程と
   を備えており、
   上記アプリケータが、上記成形フォーマに上記ストリップを送り出す先端部を備えており、
   上記ゴム部材成形工程において、上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を一定に保持し、上記外周面に上記ストリップが巻回される、タイヤの製造方法。
5. 上記ゴム部材成形工程において、
   上記ストリップが接する外周面と上記先端部との距離を測定し、測定した距離に基づいて上記ストリップが圧着される外周面と上記先端部との距離を一定に保持し、上記外周面に上記ストリップが巻回される、請求項４に記載のタイヤの製造方法。
6. 上記ゴム部材成形工程において、
   上記ストリップを押さえローラで上記成形フォーマに向かって圧着する請求項４又は５に記載のタイヤの製造方法。

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