JP2020001179A - タイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ内面に吸音材などの帯状部材を確実に強固に貼付けることができる帯状部材の貼付け装置および方法を提供する。【解決手段】帯状部材Ｂを巻回された状態で保持する保持体２と、パドル３とをタイヤＴの内部に配置し、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを、タイヤＴのタイヤ周方向の回転を停止させた状態でパドル３を内面Ｔａに近接移動させて押圧して内面Ｔａに圧着接合する接合動作と、接合動作の後に、パドル３を内面Ｔａから離反移動させて、タイヤＴをタイヤ周方向に回転させるとともに巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分Ｂａを形成する繰り出し動作とを繰り返し行うことで、順次繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを内面Ｔａに圧着接合する。【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ内面に吸音材などの帯状部材を確実に強固に貼付けることができる貼付け装置および方法に関するものである。

空気入りタイヤにおいて、騒音を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じる。このような騒音を低減する対策として、タイヤ内面のタイヤ周方向に多孔質材料からなる帯状の吸音材を貼付けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の帯状スポンジ材（吸音材）の貼付け方法および装置では、貼付け長さで予め切断した帯状スポンジ材を渦巻状に巻回して形成した巻回体をスポンジ保持枠に取付ける。そして、帯状スポンジ材の一端をトレッド内面に付着させた状態でタイヤを回転させてスポンジ保持枠から帯状スポンジ材を順次取り出しながら貼付けローラによってトレッド内面に接着させる。貼付けローラを帯状スポンジ材に対して転動させながら押圧するため、押圧力を大きくすると帯状スポンジ材には余計な引張力が付与されて破断し易くなる。それ故、貼付けローラによって帯状スポンジ材を強く押圧するには不利な方法であり、帯状スポンジ材をトレッド内面に対して強固に貼り付けるには改善の余地がある。

特開２００７−１６８２４３号公報

本発明の目的は、タイヤ内面に吸音材などの帯状部材を確実に強固に貼付けることができる帯状部材の貼付け装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置は、タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置であって、前記帯状部材を巻回された状態で保持する保持体と、この保持体を前記タイヤ内部に配置する支持アームと、前記タイヤの内部に配置されて前記内面に対して近接および離反するパドルと、前記保持体に保持されている帯状部材を前記内面に向かって繰り出す導出駆動部と、前記タイヤの内部に配置されている前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させる回転駆動部とを備えて、巻回された状態の前記帯状部材から前記導出駆動部により前記内面に向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分を、前記保持体に対する前記タイヤの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で前記パドルを前記内面に近接移動させることにより押圧して前記内面に圧着接合する接合動作と、この接合動作の後に、前記パドルを前記内面から離反移動させて、前記回転駆動部により前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の前記帯状部材から前記導出駆動部により前記内面に向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分を形成する繰り出し動作とが繰り返し行われて、順次繰り出された所定長さの前記繰り出し部分が前記内面に圧着接合される構成にしたことを特徴とする。

本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法は、タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法であって、前記帯状部材を巻回された状態で保持する保持体と、前記内面に対して近接および離反するパドルとを前記タイヤ内部に配置して、巻回された状態の前記帯状部材から前記内面に向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分を、前記タイヤの内部に配置した前記保持体に対する前記タイヤの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で前記パドルを前記内面に近接移動させることにより押圧して前記内面に圧着接合する接合動作と、この接合動作の後に、前記パドルを前記内面から離反移動させて、前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の前記帯状部材から前記内面に向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分を形成する繰り出し動作とを繰り返し行って、順次繰り出された所定長さの前記繰り出し部分を前記内面に圧着接合することを特徴とする。

本発明によれば、前記接合動作と前記繰り出し動作を交互に繰り返し行い、前記接合動作では、タイヤの内面に向かって繰り出された帯状部材の所定長さの繰り出し部分を、前記タイヤの内部に配置されている前記保持体に対する前記タイヤの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で前記パドルにより押圧して前記内面に圧着接合するので、この繰り出し部分には余計な引張力を付与することなく十分に押圧できる。前記繰り出し動作では、前記パドルを前記内面から離反移動させて、前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の前記帯状部材から前記内面に向かって繰り出すことで新たな所定長さの繰り出し部分を形成するので、この動作の際は新たな繰り出し部分に余計な引張力が付与されることを回避できる。そのため、帯状部材の損傷を回避しつつ前記内面に強固に接合することができる。

本発明の貼付け装置が配置されたタイヤの内部をタイヤ正面視で例示する説明図である。 図１の一部拡大図である。 図１のタイヤの内部をタイヤ側面視で例示する説明図である。 図３の帯状部材の繰り出し部分をタイヤの内面にセットした状態を例示する説明図である。 図４の繰り出し部分に対する接合動作を例示する説明図である。 図５の接合動作の次に行う繰り出し動作を例示する説明図である。 図６の繰り出し動作の次に行う接合動作を例示する説明図である。 貼付け装置の別の実施形態が配置されたタイヤの内部を拡大してタイヤ正面視で例示する説明図である。 図８の実施形態による接合動作をタイヤ内部を側面視にして例示する説明図である。 図９の接合動作の次に行う繰り出し動作を例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜図３に例示する本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置１の実施形態は、タイヤＴの内面Ｔａ（以下、タイヤ内面Ｔａという）に吸音材などの帯状部材Ｂを貼付ける際に使用する。この内面Ｔａとは、タイヤＴのトレッド面の内周側に相当する面である。この実施形態では、帯状部材Ｂの一方面に配置されている接着面が離型紙Ｐにより覆われている。図中の一点鎖線ＣＬは、タイヤＴのタイヤ軸を示している。図３では帯状部材Ｂを二点鎖線で示している。

貼付け装置１は、帯状部材を渦巻き状に巻回された状態で保持する保持体２と、この保持体２をタイヤ内部に配置する支持アーム１１と、タイヤＴの内部に配置されるパドル３と、保持体２を繰り出す導出駆動部５と、タイヤ軸ＣＬを中心にしてタイヤＴを回転させる回転駆動部６と、貼付け装置１を構成する様々な部品（機構）の動作を制御する制御部１０とを備えている。この貼付け装置１はさらに内面Ｔａを所定温度範囲に調節する温調機構９を有している。

保持体２は、円盤状の保持プレート２ａを有していて、この保持プレート２ａの一方面には保持シャフト２ｂおよびパドルシャフト３ａが突設されている。離型紙Ｐを外周側にして渦巻き状に巻回された帯状部材Ｂの中央部に保持シャフト２ｂが挿通することで、巻回された状態の帯状部材Ｂは保持体２に回転可能に保持される。保持プレート２ａにはさらに、帯状部材Ｂから剥がされた離型紙Ｐを巻き取る巻取り部７が設けられている。

支持アーム１１は、タイヤＴの外部に配置されるベース１２に立設されたポスト１２ａに接続されている。ポスト１２ａはベース１２に対して横方向（タイヤ幅方向）スライド可能になっていて所望の位置で固定される。支持アーム１１はポスト１２ａに対して上下方向にスライド可能になっている。この実施形態では、タイヤ軸ＣＬ方向に延在する支持アーム１１は移動機構８によってポスト１２ａに沿って上下に移動する。支持アーム１１が上下移動することで、タイヤＴの内側に配置された保持体２は内面Ｔａに対して近接および離反移動することになる。移動機構８の動作は制御部１０により制御される。

パドル３は、例えば帯状部材Ｂの幅と同等またはそれ以上の幅寸法を有する板状体である。内面Ｔａに対向するパドル３の面は、内面Ｔａに沿うような曲面であるとよい。
パドル３に形成された穴にパドルシャフト３ａが挿通して、パドル３はパドルシャフト３ａを中心にして回動可能になっている。パドル３は、保持プレート２に取付けられたバネなどの付勢部材４、或いは、ストッパによって回動が規制される。

導出駆動部５は、巻回された状態で保持体２に保持されている帯状部材Ｂを内面Ｔａに向かって繰り出す。この実施形態では導出駆動部５は、保持プレート２ａに回転可能に設置された円柱状の回転体５ａと、回転体５ａを回転させる駆動モータ５ｂと、回転体５ａと周面どうしを対向して保持プレート２ａに設置された回転ローラ５ｃとを有している。巻回された状態の帯状部材Ｂから繰り出された繰り出し部分Ｂａは、回転体５ａと回転ローラ５ｃとの間に挿入される。そして、回転体５ａの外周面が繰り出し部Ｂａの外周面（離型紙Ｐ）に接触して回転することで、両者の間の摩擦によって帯状部材Ｂがさらに繰り出される。導出駆動部５の動作は制御部１０により制御される。

回転駆動部６はこの実施形態では、タイヤＴのトレッド面に当接して回転する複数の保持ローラ６が採用されている。それぞれの保持ローラ６はすべてが回転駆動する仕様でも、１つの保持ローラ６だけが回転駆動する仕様でもよく、少なくとも１つの保持ローラ６が回転駆動する仕様であればよい。それぞれの保持ローラ６を同じ一方向に回転させることでタイヤ軸ＣＬを中心にしてタイヤＴが他方向に回転する。それぞれの保持ローラ６を同じ他方向に回転させることでタイヤ軸ＣＬを中心にしてタイヤＴが一方向に回転する。回転駆動部６の動作は制御部１０により制御される。

この実施形態では、起立状態のタイヤＴの下端部にタイヤ周方向に間隔をあけて２か所、タイヤＴの上端部にタイヤ周方向に間隔をあけて２か所の合計４か所に保持ローラ６が配置されている。例えば、起立状態のタイヤＴの下端部にタイヤ周方向に間隔をあけて２か所だけに保持ローラ６を配置してもよく、この２か所に加えて、タイヤＴの上端部に１つの保持ローラ６を配置してもよい。

タイヤＴを貼付け装置１にセットする際には、例えばタイヤＴの上端部の２か所の保持ローラ６は退避位置に後退させておく。そして、タイヤＴを下端部の２か所の保持ローラ６に載せて起立状態にした後で、上端部の２か所の保持ローラ６を使用位置に移動させて、図３に例示するようにタイヤＴをセットする。

回転駆動部６は、タイヤＴの内部に配置されている保持体２に対してタイヤＴを相対的にタイヤ周方向に回転させることができればよい。したがって、固定されたタイヤＴに対して保持体２をタイヤ周方向に回転移動させる機構を回転駆動部６として採用することもできる。

温調機構９は、内面Ｔａを例えば１０℃以上４０以下に調節する。温調機構９としては、ヒータ、温風や冷風を発生させる送風機などを採用することができる。温調機構９は制御部１０により制御される。

次に、本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法の手順を説明する。

この実施形態では、図３に例示するタイヤＴの下端部に配置された２つの保持ローラ６のタイヤ周方向の間の位置で、帯状部材Ｂ（繰り出し部分Ｂａ）が内面Ｔａに圧着接合される。帯状部材Ｂを内面Ｔａに圧着接合する位置は、この位置に限定されないが、起立状態のタイヤＴの下端部にすると、帯状部材Ｂを内面Ｔａにより安定して圧着接合し易くなる。

まず、図１に例示するように保持ローラ６によってタイヤＴを起立状態で保持した状態にした後で、保持体２をタイヤＴの内部に配置する。保持体２には帯状部材Ｂを巻回された状態で予め保持しておく。保持シャフト２ｂ、パドルシャフト３ａ等がタイヤ軸ＣＬ方向に延在するように保持体２をセットする。

図３に例示するように、巻回された状態の帯状部材Ｂから繰り出し部分Ｂａを繰り出して回転体５ａと回転ローラ５ｃとの間を通過させる。次いで、図４に例示するように、さらに帯状部材Ｂを繰り出し、剥がした離型紙Ｐの先端部を巻取り部７に巻き付ける。繰り出し部分Ｂａの先端部は内面Ｔａに仮接合させる。これで繰り出し部分Ｂａのセットが完了する。この時、繰り出し部分Ｂａを接合させる内面Ｔａに対して保持体２は、ある程度上方に間隔をあけた位置（繰り出し位置）に位置決めされている。

次いで、図５に例示する接合動作を行う。接合動作は、タイヤＴの内部に配置した保持体２に対するタイヤＴの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で行う。即ち、保持ローラ６の回転を停止させた状態で接合動作を行う。接合動作では、パドル３を所定の接合位置まで下方移動させて内面Ｔａに近接移動させる。これにより、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを、パドル３により押圧して内面Ｔａに圧着接合する。この所定の接合位置（パドル３が下方移動した際の上下位置）は帯状部材Ｂの厚さ等によって予め設定されている。

この実施形態では、移動機構８によって支持アーム１１を下方移動させることで、保持体２とパドル３とを一体的に内面Ｔａに対して近接移動させる。これにより、繰り出し部分Ｂａはパドル３によって内面Ｔａに向かって強く押圧される。

次いで、図６に例示する繰り出し動作を行う。繰り出し動作では、パドル３を内面Ｔａから離反移動させる。この実施形態では、移動機構８によって支持アーム１１を上方移動させることで、保持体２とパドル３とを一体的に内面Ｔａに対して離反移動させる。これにより、保持体２は図３の繰り出し位置に戻る。

さらに繰り出し動作では、保持体２に対してタイヤＴを相対的にタイヤ周方向（一方方向）に回転させるとともに、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分Ｂａを形成する。即ち、保持ローラ６を回転させるとともに、回転体５ａを回転させて、新たな所定長さの繰り出し部分Ｂａを繰り出す。繰り出し部分Ｂａの所定長さは予め設定されていて、保持ローラ６と回転体５ａの動作によって調整できる。尚、この所定長さは、パドル３の押圧面のタイヤ周方向長さと同等あるはそれ以下にするとよい。

次いで、図７に例示するように再度、接合動作を行う。このように接合動作と繰り出し動作とを繰り返し行って、順次繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを内面Ｔａに圧着接合する。これにより、内面Ｔａの必要なタイヤ周方向の範囲に帯状部材Ｂを圧着接合する。タイヤＴを１周回転させると、タイヤ内面Ｔａの全周に帯状部材Ｂが貼付けることができる。

その後、帯状部材Ｂをその接合始点となる端面と重なる位置で切断し、保持体２に保持されている帯状部材Ｂと内面Ｔａに貼付けられた帯状部材Ｂとを分離する。帯状部材Ｂの切断作業は、例えば、作業員がカッター等を用いて行う。帯状部材Ｂを切断する切断具を貼付け装置１に設けることもできる。

このように接合動作を、保持体２に対するタイヤＴの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で行い、所定長さの繰り出し部分Ｂａをパドル３により押圧して内面Ｔａに圧着接合するので、この繰り出し部分Ｂａに対して余計な引張力を付与することなく十分に押圧できる。また、繰り出し動作では、パドル３を内面Ｔａから離反移動させて、保持体２に対してタイヤＴを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出すことで新たな所定長さの繰り出し部分Ｂａを形成するので、新たな繰り出し部分Ｂａに対して余計な引張力が付与されることを回避できる。そのため、この接合動作と繰り出し動作を交互に繰り返し行うことで、帯状部材Ｂの損傷を回避しつつ内面Ｔａに強固に接合することが可能になる。

温調機構９は任意で設けることができるが、温調機構９を用いて帯状部材Ｂを圧着接合する際の内面Ｔａの温度を１０℃以上４０℃以下（より好ましくは２５℃以上４０℃以下）に調整しておくと、帯状部材Ｂを内面Ｔａに対してより強固に接合し易くなる。

図８に例示する実施形態は、パドル３を内面Ｔａに対して近接および離反移動させる構造が先の実施形態と異なっている。この実施形態では、保持プレート２ａに流体シリンダ等の移動機構３ｂが設けられている。この移動機構３ｂによってパドル３が内面Ｔａに対して近接および離反移動する。図８では帯状部材Ｂを二点鎖線で示している。

詳述すると、パドルシャフト３ａの一端部が移動機構３ｂのロッドに接続されていて、ロッドの進退移動によってパドルシャフト３ａとともにパドル３が上下移動する。パドル３が下方移動すると内面Ｔａに対して近接し、上方移動すると内面Ｔａに対して離反する。即ち、パドル３が保持体３とは独立して内面Ｔａに対して近接および離反移動する。

図９に例示するように、この実施形態での接合動作は先の実施形態と同様、タイヤＴの内部に配置した保持体２に対するタイヤＴの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で行う。ただし、保持体２をタイヤＴの内部で所定の上下位置に固定した状態で、パドル３を保持体２とは独立して内面Ｔａに近接させる。その他は先の実施形態と実質的に同じである。このようにして、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを、パドル３により押圧して内面Ｔａに圧着接合する。

次いで、図１０に例示する繰り出し動作を行う。この実施形態では、保持体２をタイヤＴの内部で所定の上下位置に固定した状態で、パドル３を保持体２とは独立して内面Ｔａに対して離反させる。このパドル３の移動だけが先の実施形態と異なる。保持体２に対してタイヤＴを相対的にタイヤ周方向（一方方向）に回転させるとともに、巻回された状態の帯状部材Ｂから内面Ｔａに向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分Ｂａを形成する方法は先の実施形態と実質的に同じである。

このように接合動作と繰り出し動作とを繰り返し行って、順次繰り出された所定長さの繰り出し部分Ｂａを内面Ｔａに圧着接合する。この実施形態では、接合動作および繰り出し動作において、保持体２の上下位置を同じ一定位置にできるので、帯状部材Ｂを内面Ｔａに対してより安定して貼付け易くなる。

上記したいずれの実施形態においても、巻回された状態の複数の帯状部材Ｂを保持シャフト２ｂにスペーサを介在させてタイヤ軸ＣＬ方向に間隔をあけて並列して配置させることもできる。これにより、内面Ｔａの所望のタイヤ幅方向位置に所望の幅の帯状部材Ｂを貼り付ける（圧着接合する）ことができる。

本発明は、吸音材に限らず、その他の帯状部材Ｂを貼付ける際に用いることができる。

１ 貼付け装置
２ 保持体
２ａ 保持プレート
２ｂ 保持シャフト
３ パドル
３ａ パドルシャフト
３ｂ 移動機構
４ 付勢部材
５ 導出駆動部
５ａ 回転体
５ｂ 駆動モータ
５ｃ 回転ローラ
６ 回転駆動部（保持ローラ）
７ 巻取り部
８ 移動機構
９ 温調機構
１０ 制御部
１１ 支持アーム
１２ ベース
１２ａ ポスト
Ｔ タイヤ
Ｔａ タイヤの内面
ＣＬ タイヤ軸
Ｂ 帯状部材
Ｂａ 繰り出し部分
Ｐ 離型紙

Claims (6)

1. タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置であって、
   前記帯状部材を巻回された状態で保持する保持体と、この保持体を前記タイヤ内部に配置する支持アームと、前記タイヤの内部に配置されて前記内面に対して近接および離反するパドルと、前記保持体に保持されている帯状部材を前記内面に向かって繰り出す導出駆動部と、前記タイヤの内部に配置されている前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させる回転駆動部とを備えて、巻回された状態の前記帯状部材から前記導出駆動部により前記内面に向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分を、前記保持体に対する前記タイヤの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で前記パドルを前記内面に近接移動させることにより押圧して前記内面に圧着接合する接合動作と、この接合動作の後に、前記パドルを前記内面から離反移動させて、前記回転駆動部により前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の前記帯状部材から前記導出駆動部により前記内面に向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分を形成する繰り出し動作とが繰り返し行われて、順次繰り出された所定長さの前記繰り出し部分が前記内面に圧着接合される構成にしたことを特徴とするタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
2. 前記パドルが前記保持体に接続されていて、前記保持体と前記パドルとが一体的に前記内面に対して近接および離反移動する構成にした請求項１に記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
3. 前記パドルが前記保持体とは独立して前記内面に対して近接および離反移動する構成にした請求項１に記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
4. 導出駆動部が前記保持体に保持されている前記帯状部材の外周面を転動する回転体である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
5. 前記内面を１０℃以上４０℃以下に調節する温調機構を有する請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
6. タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法であって、
   前記帯状部材を巻回された状態で保持する保持体と、前記内面に対して近接および離反するパドルとを前記タイヤ内部に配置して、巻回された状態の前記帯状部材から前記内面に向かって繰り出された所定長さの繰り出し部分を、前記タイヤの内部に配置した前記保持体に対する前記タイヤの相対的なタイヤ周方向の回転を停止させた状態で前記パドルを前記内面に近接移動させることにより押圧して前記内面に圧着接合する接合動作と、この接合動作の後に、前記パドルを前記内面から離反移動させて、前記保持体に対して前記タイヤを相対的にタイヤ周方向に回転させるとともに、巻回された状態の前記帯状部材から前記内面に向かって繰り出された新たな所定長さの繰り出し部分を形成する繰り出し動作とを繰り返し行って、順次繰り出された所定長さの前記繰り出し部分を前記内面に圧着接合することを特徴とするタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法。

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