JP2020075455A - 生タイヤ成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シェーピングフォーマの芯ダレを早期に検出し、芯ダレに起因するタイヤの不良品の発生数を削減する。【解決手段】 生タイヤ基体Ａを成形するための第１のドラム２と、トレッドリングＢを成形するための第２のドラム３と、ターンテーブル上に設けられた２台のシェーピングフォーマ５と、測定手段８とを具える。測定手段８は、ターンテーブル４の旋回によりシェーピングフォーマ５が第２のドラム３と略同心に位置合わせされた状態Ｎにおいて、シェーピングフォーマ５の軸心ｊ１の上下方向Ｆｚの傾きを測定する第１センサ３１、及び軸心ｊ１の横方向Ｆｙの傾きを測定する第２センサ３２を少なくとも具える。【選択図】図４

Description

本発明は、生タイヤ基体とトレッドゴムとを連結して生タイヤを成形するための生タイヤ成形装置に関する。

空気入りラジアルタイヤを形成するための生タイヤ成形装置として、下記の特許文献１に記載のものが知られている。この装置は、第１のドラムと、第２のドラムと、シェーピングフォーマと、トランスファーとを含む。

第１のドラムは円筒状をなし、その外周面上で、カーカスプライと一対のビードコアとを含む円筒状の生タイヤ基体が形成される。第２のドラムは円筒状をなし、その外周面上で、ベルト層とトレッドゴムとを含む環状のトレッドリングが形成される。シェーピングフォーマは、前記第１のドラムと前記第２のドラムとの間に配されるターンテーブル上に２台設けられる。前記ターンテーブルが、その垂直軸心回りで旋回することにより、前記シェーピングフォーマは、前記第１のドラムと前記第２のドラムとに交互かつ略同心に位置合わせされる。前記トランスファーは、前記第２のドラムからトレッドリングを受け取り、前記シェーピングフォーマに保持された生タイヤ基体の半径方向外側のトレッド貼付位置まで軸心方向に搬送する。

そして前記トレッド貼付位置において、前記シェーピングフォーマに保持された生タイヤ基体がトロイド状に膨張することで、この膨著部分が前記トランスファーに保持されたトレッドリングの内周面に接合され、生タイヤが形成される。

しかし、従来の生タイヤ成形装置では、前記シェーピングフォーマの支持軸が片持ち状に保持され、かつ長尺をなす。そのため、支持軸が水平線に対して傾くなど芯ダレを起こし易い。芯ダレを起こした場合、生タイヤ基体とトレッドリングとが芯ズレするため、生タイヤの形成精度が減じ、タイヤのユニフォーミティを低下させる。

なおシェーピングフォーマが芯ダレを起こした場合にも、生タイヤは形成可能である。そのため、加硫後の仕上げ検査において、ユニフォーミティが不合格となるタイヤが発見されるまで、生タイヤを形成し続けてしまうことになる。そのため、発見されるまでの間に形成されたタイヤ（生タイヤを含む）が不良品となってしまうという問題がある。

特開２０１０−０３６４２０号公報

本発明は、シェーピングフォーマの芯ダレを早期に検出でき、芯ダレに起因するタイヤの不良品の発生数を大幅に削減しうる生タイヤ成形装置を提供することを課題としている。

本発明は、円筒状に巻回されるカーカスプライと該カーカスプライに外挿された一対のビードコアとを含む生タイヤ基体を成形するための円筒状の第１のドラムと、
ベルト層とトレッドゴムとを含む環状のトレッドリングを成形するための円筒状の第２のドラムと、
前記第１のドラムと前記第２のドラムとの間に、垂直軸心回りで旋回可能なターンテーブル上に設けられた２台のシェーピングフォーマとを含み、
前記シェーピングフォーマは、前記ターンテーブルの旋回により、前記第１のドラム及び前記第２のドラムと交互かつ略同心に位置合わせされる生タイヤ成形装置であって、
前記シェーピングフォーマが前記第２のドラムと略同心に位置合わせされた位置合わせ状態Ｎにおいて、
前記シェーピングフォーマの軸心ｊ１の上下方向の傾きを測定する第１センサ、及び
前記軸心ｊ１の前記上下方向と直角な横方向の傾きを測定する第２センサを少なくとも具える測定手段を含む。

本発明に係る生タイヤ成形装置では、前記測定手段は、前記位置合わせ状態Ｎにおいて、前記ターンテーブルによる前記シェーピングフォーマの旋回停止位置を測定する第３センサをさらに具えるのが好ましい。

本発明に係る生タイヤ成形装置では、前記位置合わせ状態Ｎにおける前記シェーピングフォーマと第２のドラムとの間に、トランスファーを具え、
前記トランスファーは、前記第２のドラム上の前記トレッドリングを受け取り位置Ｐ１で受け取り、かつ前記シェーピングフォーマに保持された前記生タイヤ基体の半径方向外側のトレッド貼付位置Ｐ２まで、軸心方向に搬送するのが好ましい。

本発明に係る生タイヤ成形装置では、前記測定手段は、前記トランスファーの軸心ｊ２の上下方向の傾きを測定する第４センサ、及び 及び前記軸心ｊ２の前記上下方向と直角な横方向の傾きを測定する第５センサをさらに含むのが好ましい。

本発明に係る生タイヤ成形装置では、前記測定手段は、前記トランスファーの、前記受け取り位置Ｐ１での停止位置を測定する第６センサをさらに含むのが好ましい。

本発明に係る生タイヤ成形装置では、前記測定手段は、前記トランスファーの、前記トレッド貼付位置Ｐ２での停止位置を測定する第７センサをさらに含むのが好ましい。

本発明は叙上の如く、シェーピングフォーマの軸心ｊ１の上下方向の傾き測定する第１センサ、及び前記軸心ｊ１の横方向の傾き測定する第２センサを少なくとも具える測定手段を具える。そのため、第１センサ及び第２センサの測定結果から、シェーピングフォーマの芯ダレを早期に検出できる。その結果、芯ダレに起因するタイヤの不良品の発生数を大幅に削減することができる。

本発明の一実施形態の生タイヤ成形装置を概念的に示す平面図である。 その一部を拡大して示す平面図である。 シェーピングフォーマを示す側面図である。 シェーピングフォーマ及び第２ドラムを示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、トランスファーの正面図及び部分拡大側面図である。 測定手段における第１センサ及び第２センサの取り付き状態を示す軸心ｊ１と直角な正面図である。 （ａ）は第１センサによりシェーピングフォーマの軸心ｊ１の上下方向の傾きを測定している状態を示す側面図、（ｂ）は第２センサにより軸心ｊ１の横方向の傾きを測定している状態を示す平面図である 。 （ａ）は第４センサによりトランスファーの軸心ｊ２の上下方向の傾きを測定している状態を示す側面図、（ｂ）は第５センサにより軸心ｊ２の横方向の傾きを測定している状態を示す正面図である。 （ａ）、（ｂ）は生タイヤ基体及びトレッドリングの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の生タイヤ成形装置１は、第１のドラム２と、第２のドラム３と、ターンテーブル４と、一対のシェーピングフォーマ５と、生タイヤ基体Ａを搬送するためのトランスファー（以下、第１トランスファーという場合がある。）６と、トレッドリングＢを搬送するためのトランスファー（以下、第２トランスファーという場合がある。）７と、測定手段８（図６に示す）とを含んで構成される。

第１のドラム２は、拡縮径可能な周知構造の円筒状体であり、水平な支持軸２ａを介して本体部１０に片持ち状に支持されている。第１のドラム２の外周面上で、生タイヤ基体Ａが円筒状に形成される。生タイヤ基体Ａは、図９（ａ）に例示するように、第１のドラム２上で巻回されるカーカスプライａ１と、このカーカスプライａ１に外挿される一対のビードコアａ２とを含む。

図１に示すように、第２のドラム３も拡縮径可能な周知構造の円筒状体であり、水平な支持軸３ａを介して本体部１１に片持ち状に支持されている。第２のドラム３の外周面上で、トレッドリングＢが環状に形成される。トレッドリングＢは、図９（ｂ）に例示するように、第２のドラム３上で順次巻回されるベルト層ｂ１とトレッドゴムｂ２とを含む。

図１、２に示すように、ターンテーブル４は、垂直軸心４ｊ回りで旋回可能に支持される円盤状体であり、第１のドラム２と第２のドラム３との間に配される。ターンテーブル４上には、前記垂直軸心４ｊを中心とした点対称位置に、一対のシェーピングフォーマ５が設けられる。

図３に示すように、シェーピングフォーマ５は、ターンテーブル４に、支持台１２を介して取り付けられる。シェーピングフォーマ５は、本体部１３と、この本体部１３に片持ち状に水平支持される支持軸１４と、この支持軸１４に保持されるドラム１５とを含む。本例では、本体部１３は、支持台１２上に配される例えばレール状のガイド部１２ａにより、後退位置Ｋ１と前進位置Ｋ２との間を支持軸１４の軸心方向Ｆｘと同方向に移動可能に支持される。本例では、ドラム１５がターンテーブル４の外周から外側に進出する向きの移動を「前進」、その逆を「後退」と呼ぶ。

ドラム１５は、軸心方向Ｆｘに互いに接近及び離間移動可能に支持軸１４に保持される一対のドラム部１６を具える。各ドラム部１６には、ビードロック部１６ａが配される。ビードロック部１６ａは、拡縮径可能であり、拡径により、生タイヤ基体Ａをビードコアａ２の位置で保持しうる。

図２に示すように、シェーピングフォーマ５は、ターンテーブル４の旋回により、第１のドラム２と第２のドラム３とに交互かつ略同心に位置合わせされる。この位置合わせされた状態を、位置合わせ状態Ｎという。

位置合わせ状態Ｎにおいて、第１のドラム２の側には、第１のドラム２とシェーピングフォーマ５との間を移動可能な第１トランスファー６が配される。第１トランスファー６は、第１のドラム２上で形成された生タイヤ基体Ａを、シェーピングフォーマ５のドラム１５上に移し替える。移し替えに際しては、予め、シェーピングフォーマ５は、後退位置Ｋ１から前進位置Ｋ２まで軸心方向Ｆｘに移動している。

第１トランスファー６は、円筒状の基体６ａの内面に、生タイヤ基体Ａの外周面を脱着可能に吸着しうる複数の吸着部６ｂを設けた周知構造をなす。

位置合わせ状態Ｎにおいて、第２のドラム３の側では、図２、４に示すように、第２のドラム３とシェーピングフォーマ５との間を移動可能な第２トランスファー７が配される。第２トランスファー７は、第２のドラム３上で形成されたトレッドリングＢを、受け取り位置Ｐ１で受け取る。又第２トランスファー７は、受け取ったトレッドリングＢを、前進位置Ｋ２のシェーピングフォーマ５に保持された生タイヤ基体Ａの半径方向外側のトレッド貼付位置Ｐ２まで軸心方向Ｆｘに搬送しかつ保持する。

トレッド貼付位置Ｐ２において、シェーピングフォーマ５に保持された生タイヤ基体Ａが、トロイド状に膨張される。そして生タイヤ基体Ａの膨著部分が第２トランスファー７に保持されたトレッドリングＢの内周面に接合されることで、生タイヤＴが形成される。

図４、５に示すように、第２トランスファー７は、位置合わせ状態Ｎにおける第２のドラム３とシェーピングフォーマ５との間を往復移動しうるリング状移動台２０と、このリング状移動台２０に取り付くトレッド保持リング２１とを具える。トレッド保持リング２１は、内周面２１Ｓが縮径することにより前記トレッドリングＢの外周面に当接して該トレッドリングＢを同心に保持しうる。

具体的には、リング状移動台２０は、本例では、ガイドレール２２に沿って走行移動しうる走行台２０Ａと、この走行台２０Ａ上に立設する環状フレーム２０Ｂとを含む。環状フレーム２０Ｂは、第２のドラム３と同芯に設けられる。

トレッド保持リング２１は、周方向に分割された複数のセグメント２５からなり、各セグメント２５は、環状フレーム２０Ｂに設けるガイド２６によって半径方向内外に移動可能に案内される。各セグメント２５は、拡縮径手段２７によって駆動される。拡縮径手段２７は、本例では、前記環状フレーム２０Ｂの内周面に同心に枢支される回動リング２８を具える。回動リング２８には、その外周面から半径方向外側にのびるレバー部２８Ａが突出するとともに、該レバー部２８Ａの先端は、環状フレーム２０Ｂに取り付くシリンダ２９のロッドと連結される。回動リング２８は、シリンダ２９の伸縮により、環状フレーム２０Ｂとは同心に回動しうる。又回動リング２８と各セグメント２５とは、リンク２４によって連結される。

拡縮径手段２７としては、これに限定されることなく、例えばギヤーラック機構など周知の種々な機構が採用できる。

次に、測定手段８は、図６に示すように、第１センサ３１及び第２センサ３２を含む。第１センサ３１は、前記位置合わせ状態Ｎにおけるシェーピングフォーマ５の軸心ｊ１の上下方向Ｆｚの傾き測定する。又第２センサ３２は、シェーピングフォーマ５の前記軸心ｊ１の横方向Ｆｙの傾きを測定する。横方向Ｆｙは、前記上下方向Ｆｚと直角な方向を意味する

具体的には、第１センサ３１及び第２センサ３２は、それぞれ、ターンテーブル４の外側に設置されるフレーム４０に支持される。本例では、第１センサ３１は、支持軸１４が芯ダレを起こしていない基準状態における軸心Ｊ１を通る垂直な基準線Ｚ１上に配される。又第２センサ３２は、前記基準状態における軸心Ｊ１を通る水平な基準線Ｙ１上に配される。

第１センサ３１及び第２センサ３２は、特に規制されないが、本例では、光学式の変位センサ（変位計）が採用される場合が示される。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１センサ３１は、例えば、基準線Ｚ１上における支持軸１４との間の距離Ｌｘを測定する。これにより、基準状態における軸心Ｊ１からの、実際の軸心ｊ１のズレ量Δｚを検出できる。又このズレ量Δｚから軸心ｊ１の上下方向Ｆｚの傾きθｚを得ることができる。

同様に、第２センサ３２は、例えば、基準線Ｙ１上における支持軸１４との間の距離Ｌｙを測定する。これにより、基準状態における軸心Ｊ１からの、実際の軸心ｊ１のズレ量Δｙを検出できる。又このズレ量Δｙから軸心ｊ１の横方向Ｆｙの傾きθｙを得ることができる。

本例では、第１センサ３１及び第２センサ３２による上記測定は、シェーピングフォーマ５上に形成された生タイヤＴが、シェーピングフォーマ５から取り外された後に行うことができる。

第１センサ３１及び第２センサ３２としては、より好ましくはレーザ変位センサ（例えば株式会社キーエンス社製のレーザ変位センサ：製品番号ＬＫ-Ｇシリーズなど）が好適に採用しうる。しかし軸心ｊ１の傾きを測定しうるものであれば、種々のセンサが採用しうる。

測定手段８は、図５に示すように、第４センサ３４及び第５センサ３５をさらに含む。第４センサ３４は、第２トランスファー７の軸心ｊ２の上下方向Ｆｚの傾きを測定する。第５センサ３５は、第２トランスファー７の軸心ｊ２の横方向Ｆｙの傾きを測定する。横方向Ｆｙは、前記上下方向Ｆｚと直角な方向を意味する。

第４センサ３４及び第５センサ３５は、特に規制されないが、本例では、一つの２軸傾斜センサ３９（例えば、Pepperl-Fuchs社製の２軸傾斜センサ：製品番号INY030D-F99シリーズなど）が第４センサ３４及び第５センサ３５を兼ねる場合が示される。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、２軸傾斜センサ３９は、軸心ｊ２が傾いていない基準状態（一点鎖線で示す）における軸心Ｊ２を通る垂直な基準線Ｚ２上に設けられ、センシング方向を上下方向Ｆｚ及び横方向Ｆｙとして配される。これにより、軸心Ｊ２に対する軸心ｊ２の上下方向Ｆｚの傾きθｚ及び横方向Ｆｙの傾きθｙを測定することができる。

第４センサ３４及び第５センサ３５による上記測定は、第２のドラム３からのトレッドリングＢの受け取り時、及びトレッド貼付位置Ｐ２でのトレッドリングＢの保持時などで適宜行うことができる。

第４センサ３４及び第５センサ３５としては、軸心ｊ２の傾きを測定しうるものであれば、傾斜センサ以外の種々のセンサが採用しうる。

又測定手段８は、図４に示すように、第２トランスファー７の、受け取り位置Ｐ１での停止位置を測定する第６センサ３６及びトレッド貼付位置Ｐ２での停止位置を測定する第７センサ３７をさらに含む。第６センサ３６及び第７センサ３７は、特に規制されないが、近接センサ、特には近接位置検出センサ（例えば、Pepperl-Fuchs社製の近接位置検出センサ：製品番号PMI80-F90シリーズなど）が好適に採用しうる。

図５に示すように、第６センサ３６及び第７センサ３７は、それぞれ、受け取り位置Ｐ１及びトレッド貼付位置Ｐ２において、ガイドレール２２に沿って固定される。また第２トランスファー７（例えば走行台２０Ａ）には、第６センサ３６及び第７センサ３７のセンサ面Ｓと対向しうる高さ位置に、金属製のアクチェータ４１が取りつく。そして、リング状移動台２０が実際に停止したときのアクチェータ４１の軸心方向Ｆｘの位置が、センサ面Ｓとの近接位置として近接位置検出センサにより検出される。即ち、受け取り位置Ｐ１と実際の停止位置との差、及びトレッド貼付位置Ｐ２と実際の停止位置との差をそれぞれ測定することができる。

第６センサ３６及び第７センサ３７としては、第２トランスファー７の停止位置を測定しうるものであれば、近接位置検出センサ以外の種々のセンサが採用しうる。

又測定手段８は、図２に示すように、第３センサ３３をさらに具える。第３センサ３３は、位置合わせ状態Ｎにおけるシェーピングフォーマ５の旋回停止位置を測定する。

具体的には、第３センサ３３は、ターンテーブル４の外側に設置される。第３センサ３３は、本例では、光学式の変位センサであって、位置合わせ状態Ｎにおけるシェーピングフォーマ５までの距離Ｌ３を測定する。これにより、シェーピングフォーマ５の正規の回転停止位置と、実際の回転停止位置との差を測定することができる。

第３センサ３３としては、より好ましくはレーザ変位センサ（例えば株式会社キーエンス社製のレーザ変位センサ：製品番号ILシリーズなど）が好適に採用しうる。しかしシェーピングフォーマ５の旋回停止位置を測定しうるものであれば、種々のセンサが採用でき、又垂直軸心４ｊ回りのターンテーブル４の回転角度や旋回停止位置を検出するものも採用しうる。

生タイヤ成形装置１は、制御手段（図示省略）をさらに具える。この制御手段では、第１センサ３１及び第２センサ３２による測定値と、予め設定しておいた閾値とを比較する。そして測定値が閾値を越えたとき、シェーピングフォーマ５に芯ダレが発生したと判断し警報を与える。これにより、芯ダレに起因するタイヤの不良品の発生数を最小限に抑えることができる。

又制御手段は、本例では、第２センサ３２による測定値と予め設定しておいた閾値との比較、第３センサ３３及び第４センサ３４による測定値と予め設定しておいた閾値との比較、及び第５センサ３５及び第６センサ３６による測定値と予め設定しておいた閾値との比較をそれぞれ行う。そして各測定値がそれぞれの閾値を越えたとき、ターンテーブル４によるシェーピングフォーマ５の旋回停止位置の位置ズレ、第２トランスファー７の芯ダレ、第２トランスファー７の受け取り位置Ｐ１での停止の位置ズレ及びトレッド貼付位置Ｐ２での停止の位置ズレが発生したと判断し警報を与える。

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。

１ 生タイヤ成形装置
２ 第１のドラム
３ 第２のドラム
４ ターンテーブル
４ｊ 垂直軸心
５ シェーピングフォーマ
７ トランスファー
８ 測定手段
３１ 第１センサ
３２ 第２センサ
３３ 第３センサ
３４ 第４センサ
３５ 第５センサ
３６ 第６センサ
３７ 第７センサ
Ａ 生タイヤ基体
ａ１ カーカスプライ
ａ２ ビードコア
Ｂ トレッドリング
ｂ１ ベルト層
ｂ２ トレッドゴム
Ｆｚ 上下方向
Ｆｙ 横方向

Claims (6)

1. 円筒状に巻回されるカーカスプライと該カーカスプライに外挿された一対のビードコアとを含む生タイヤ基体を成形するための円筒状の第１のドラムと、
   ベルト層とトレッドゴムとを含む環状のトレッドリングを成形するための円筒状の第２のドラムと、
   前記第１のドラムと前記第２のドラムとの間に、垂直軸心回りで旋回可能なターンテーブル上に設けられた２台のシェーピングフォーマとを含み、
   前記シェーピングフォーマが、前記ターンテーブルの旋回により、前記第１のドラムと前記第２のドラムとに交互かつ略同心に位置合わせされる生タイヤ成形装置であって、
   前記シェーピングフォーマが前記第２のドラムと略同心に位置合わせされた位置合わせ状態Ｎにおいて、
   前記シェーピングフォーマの軸心ｊ１の上下方向の傾きを測定する第１センサ、及び
   前記軸心ｊ１の前記上下方向と直角な横方向の傾きを測定する第２センサを少なくとも具える測定手段を含む、
   生タイヤ成形装置。
2. 前記測定手段は、前記位置合わせ状態Ｎにおいて、前記ターンテーブルによる前記シェーピングフォーマの旋回停止位置を測定する第３センサをさらに具える、
   請求項１記載の生タイヤ成形装置。
3. 前記位置合わせ状態Ｎにおける前記シェーピングフォーマと第２のドラムとの間に、トランスファーを具え、
   前記トランスファーは、前記第２のドラム上の前記トレッドリングを受け取り位置Ｐ１で受け取り、かつ前記シェーピングフォーマに保持された前記生タイヤ基体の半径方向外側のトレッド貼付位置Ｐ２まで、軸心方向に搬送する、
   請求項１又は２記載の生タイヤ成形装置。
4. 前記測定手段は、前記トランスファーの軸心ｊ２の上下方向の傾きを測定する第４センサ、及び 及び前記軸心ｊ２の前記上下方向と直角な横方向の傾きを測定する第５センサをさらに含む、
   請求項３記載の生タイヤ成形装置。
5. 前記測定手段は、前記トランスファーの、前記受け取り位置Ｐ１での停止位置を測定する第６センサをさらに含む、
   請求項３又は４記載の生タイヤ成形装置。
6. 前記測定手段は、前記トランスファーの、前記トレッド貼付位置Ｐ２での停止位置を測定する第７センサをさらに含む、
   請求項３〜５の何れかに記載の生タイヤ成形装置。

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