JP3076509B2 - カーカスプライの端部接合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形ドラム上で１
周巻きされるカーカスプライの向合う両端部を、精度良
く強固にしかもコードピッチを過度に乱すことなく接合
しうるカーカスプライの端部接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速走行に優れるタイヤとしてラジアル
構造のものが広く採用されている。しかしながら従来の
ラジアル構造のタイヤでは、タイヤ成形時、成形ドラム
上でカーカスプライを円筒状に巻回しその巻回の両端部
ｅを上下に重合わせて連結（ジョイント）するため、こ
の重なり部ｊは、仕上がりタイヤにおいては、図１４に
示すように、カーカスコードと等しいラジアル方向に帯
状に延在する。その結果、タイヤに空気を充填した際、
タイヤ内面に作用する単位面積当たりの空気圧が均一で
あるにもかかわらず、重なり部ｊにおいてはそれを受持
つカーカスコードの本数が多いため１本当たりの張力が
小さくなり、この重なり部ｊに限り他の部分に比べて凹
む、所謂ジョイントデントが発生し、タイヤ外観を損ね
ていた。なおジョイントデントは、特にスチールコード
のカーカスプライを用いたとき、及びカーカスプライの
枚数が少ないタイヤほどより顕著に表われる。

【０００３】従って、近年、このようなジョイントデン
トを低減するために、従来の重合わせに代えて、カーカ
スプライ両端部の端面を互いに接合することが提案され
ており、例えば、実開昭６３−１４８４１７号公報は、
図１５に示すように、平面視八字状に傾斜させた一対の
駆動ローラａと、その後方に位置する正面視逆八字状に
傾斜させた一対の寄せローラｂとを用い、これらをカー
カスプライの両端部ｅに沿わせて転動させる装置を開示
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのもの
は、駆動ローラａが転動する際、プライの各端部ｅを向
合う側に付勢するとはいえ、この駆動ローラａが円筒状
をなすため、ローラａがプライと接する部分ｃとプライ
端縁ｅ１との間に距離ｆが生じるなど付勢力がプライ端
縁ｅ１にまで有効に作用せず、しかもローラ下のプライ
がドラムから浮上がっているため付勢力自体も不安定か
つ小となるなど接合力及び接合精度に劣ることとなる。
又図１５に示すように、前記接する部分ｃにおいてプラ
イが急激に向合う側に付勢されるため、非接触の部分と
の間でコード配列に乱れが発生しやすい。又４つ以上の
ローラａ、ｂの相互の取付けバランスが重要となるな
ど、セッティング時の作業効率にも劣ることとなる。

【０００５】本発明は、カーカスプライの下面を受ける
受体と、２つの円錐状のコマ体を、そのコーン面の最大
径部を互いに近づけかつ１つの母線が前記受体と平行と
なる角度で配した接合具とを用いることを基本として、
カーカスプライの両端部を、高精度かつ高強度で能率良
く接合でき、前記問題点を解決しうるカーカスプライの
端部接合装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明ののちで請求項１記載の発明は、カーカスプ
ライの端部接合装置は、円筒状の成形ドラム上に巻始め
の端部と巻き終りの端部との間に一定の小間隙を保持し
て１周巻きされるカーカスプライの前記両端部を接合す
るカーカスプライの端部接合装置であって、前記小間隙
を通る支持片に、前記成形ドラムに面するカーカスプラ
イの下面で前記両端部を受ける受け面を有する板状の受
片を設けた略Ｔ字状の受体と、この受体の前記支持片の
後側で保持されるとともに支持片が通過した後方で前記
両端部を当接させ接合する接合手段とからなるととも
に、前記接合手段は、回転軸芯廻りのコーン面を有する
２つのコマ体が、前記コーン面の最大径部を近づけしか
も２つのコマ体の各１つの母線が前記受け面と平行とな
る角度で前記回転軸芯を交わらせて配された接合具を有
し、しかも前記２つのコマ体の前記最大径部の輪部円の
中間を通る中間面を前記小間隙がのびる方向かつ小間隙
の中央に位置させるとともに、２つの前記回転軸芯を含
む平面を、前記成形ドラムの軸芯と直交する直角面に対
して１１〜１３度の角度αで前傾斜させたことを特徴と
しています。

【０００７】又請求項２記載の発明は、前記受片の成形
ドラムの円周方向の巾Ｗを３２〜３８ｍｍに規制するこ
とを特徴としています。

【０００８】母線を受け面と平行とした２つの円錐状の
コマ体は、回転軸廻りでの回転の際、コーン面と受け面
との間でカーカスプライの両端部を挟持しながら、この
両端部を中間面に向かって付勢しかつ押進する。すなわ
ち、このものは両端部の上下面をその全面に亘り挟持し
ているため、前記付勢力を端縁に至り確実に作用させる
ことができ、端部間の圧接力を安定かつ高めて接合強度
及び接合精度を大巾に向上できる。

【０００９】又このためには、各回転軸芯を含む平面
を、成形ドラムの軸芯と直交する直角面に対して１１〜
１３の角度αで前傾斜させることが必要である。これ
は、前記最大径部間の接点の後方側では、コ−ン面は中
間面から離れる側に回転して、接合された端部間を逆に
引き離す作用をするからであり、従ってこの接点と母線
との相対位置、すなわち前記角度αは、端部間を引き寄
せる力及び量に大きく影響する。特に前記角度αが１１
〜１３度の範囲では、引き寄せる力及び量が適正化され
接合部分でのコードピッチを略均一に維持し、タイヤ側
面でのバルジ／デントの発生を抑制できる。

【００１０】前記角度αが１１度未満では、引き寄せる
力が不十分であり、接合力を損ねるとともに、接合面で
向き合うコードピッチが他のコードピッチより過大とな
って、タイヤ側面にバルジを誘発する。逆に前記角度α
が１３度を越えると、引き寄せる力が急激に増加し、６
本以上のコードにピッチ間隔の減少を招く。なお、コー
ドが６本以上密集したときデントを誘発する。又このよ
うなコードピッチの乱れは受片の巾Ｗとも関係し、該巾
Ｗを３２〜３８ｍｍとすることによって、前記バルジ・
デントの発生を抑制できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を図
面とともに説明する。図１、２において、カーカスプラ
イの端部接合装置１（以下接合装置１という）は、成形
ドラム２に１周巻きされるカーカスプライ４の下面４Ｓ
を受ける受体５と、円錐状の２つのコマ体６、６を組合
わせた接合手段７とを具え、本例では前記受体５及び接
合手段７は、成形ドラム２の軸芯方向に移動する走行手
段３に保持される。

【００１２】なお前記カーカスプライ４は、カーカスコ
ードＣを等ピッチ間隔で互いに平行に巾方向に引き揃え
たコード配列体をトッピングゴムで被覆してなる長尺な
帯体からなり、タイヤ成形時、円筒状の成形ドラム２上
に巻始めの端部Ｅ１と巻き終りの端部Ｅ２との間に一定
の小間隙Ｇを保持して１周巻きされる。なおラジアルタ
イヤでは、カーカスコードＣが成形ドラム２の軸芯方向
に配列するため、前記小間隙Ｇも軸芯方向に沿って形成
する。又成形ドラム２には、タイヤ内腔を気密に保持す
る空気透過性の低いブチル系のインナーライナゴム層Ａ
が予め形成され、従って、本例ではカーカスプライ４
は、インナーライナゴム層Ａを介して成形ドラム２上に
巻装される。

【００１３】又接合装置１の前記走行手段３は、レール
９を有する案内具１０と、このレール９を移動する走行
具１１とを具え、該案内具１０及び走行具１１は、例え
ば前記成形ドラム２上を跨るフレーム１２に支持され
る。

【００１４】なおフレーム１２は、本例では、図３に示
すように、枠材１２Ａを互いに連結してなる矩形枠組を
なし、前記案内具１０は、前記成形ドラム２の軸芯方向
に沿いかつ１つの枠材１２Ａに敷設されるレール９と、
前記走行具１１をこのレール９の後端位置Ｙ１から前端
位置Ｙ２までの間で前後に移動させる駆動器１３とを具
える。

【００１５】前記駆動器１３は、前記枠材１２Ａの両端
で例えば内向きに枢支されたプーリー等の鎖車１５Ａ、
１５Ｂと、この鎖車間に巻装されるタイミングベルト等
の無端連紐１６Ａとを有し、一方の鎖車１５Ａには入切
りクラッチ１７を介して減速電動機等のモータＭ１が接
続するとともに、他方の鎖車１５Ｂには例えばロータリ
エンコーダ等の回転角度測定器１８が連係する。又前記
無端連紐１６Ａの下走行線には前記走行具１１からのび
る突出片１９Ａが固定される。従って、前記駆動器１３
は、モータＭ１による無端連紐１６Ａの周回とともに走
行具１１を前後に移動でき、かつクラッチ１７の切り動
作によって前記後端位置Ｙ１及び前端位置Ｙ２で安定し
て停止するとともに、前記測定器１８によって走行具１
１の現在位置を精度良く検出する。

【００１６】前記走行具１１は、前記レール９に係合す
る係合溝１４を上端に設けた折曲り板状の走行体１９
と、この走行体１９に昇降具２０を介して前記成形ドラ
ム２の軸芯Ｊに向かって昇降可能に支持される昇降台２
１とを具える。

【００１７】なお前記走行体１９は、本例では図２に示
すように、前記係合溝１４を設けた上端部後縁から下方
に折れ曲がる基片１９Ｂを有し、この基片１９Ｂが前記
軸芯Ｊを通る垂直面Ｋ0と距離を隔ててのびることによ
って、前記昇降台２１は、前記垂直面Ｋ０に対し２０〜
４０度の角度θで傾斜する傾斜面Ｋ１に沿って移動す
る。このように傾斜角度θを設けることによって、形成
ドラム２上でカーカスプライ４を巻付ける巻付け作業、
及び端部接合の接合作業、確認作業などを成形ドラム２
の側方から容易に行いうる。

【００１８】前記昇降具２０は、図４、５に示すよう
に、前記基片１９Ｂの前面部に設ける昇降ガイド２２
と、前記基片１９Ｂの側縁近傍に取付け金具２３を介し
て取付くとともにロッド部を下方に向けた空気式／油圧
式等のシリンダ２５とを具え、又前記昇降台２１は、ブ
ロック状の基台２１Ａ後面部に、前記昇降ガイド２２に
係合して前記傾斜面Ｋ1に沿って案内される係合片２１
Ｂを取付ける。又基台２１Ａ下縁には、前記シリンダ２
５のロッド端が連結する底片２１Ｃが後方に向かって突
設する。又前記基台２１Ａの前面には、軸芯Ｊと直交す
る直角面Ｓ1に対して１１〜１３度の角度で前傾斜する
取付け面２１Ｓが形成され、この取付け面２１Ｓに、受
体５と接合手段７とが支持される。

【００１９】前記受体５は、図５、６、７に示すよう
に、前記小間隙Ｇを通って上下に伸びる支持片２６の下
端に、板状の受片２７を設けたＴ字状をなし、該受片２
７が前記インナーライナゴム層Ａとカーカスプライ４と
の間に介在することによって、受片２７上面に、カーカ
スプライ４の両端部Ｅ１、Ｅ２をその下面４Ｓで受ける
平滑な受け面２７Ｓを形成する。なお受片２７は、その
後端部分が前記支持片２６から後方に延出する軸芯方向
に縦長の矩形板状をなし、この延出部分Ｚ上に前記接合
手段７を配設する。又受体５は、前記受片２７下面に、
受片２７を前記インナーライナゴム層Ａ上で軸芯方向に
円滑に転動させる小径な転動ローラ２９…を例えば３箇
所形成するとともに、前記支持片２６の両側面には、前
記受け面２７Ｓとの間でカーカスプライ４の各端部Ｅ
１、Ｅ２を案内する案内ローラ３０を設けている。又支
持片２６及び受片２７の各前縁は、前方に向かって先細
状に傾斜し、受体５の前方移動を容易としている。又受
体５は、本例では、プライ挟持用昇降具３２を介して前
記昇降台２１に取付く。

【００２０】前記プライ挟持用昇降具３２は、前記取付
け面２１Ｓに、ブロック状の台座３３を介して支持され
る矩形板状の基片３４を有し、この基片３４前面には軸
芯Ｊに向かってのびるレール部３４Ａが形成される。又
台座３３上端には取付板を介して空気式／油圧式等のシ
リンダ３５が固定され、その伸縮するロッド端には、前
記レール部３４Ａに係合して摺動可能に案内される摺動
片３６が取付く。又摺動片３６には取付部３６Ａが前方
に突出し、この取付部３６Ａに前記受体５の支持片２６
がボルト固定される。なお本例では、前記基片３４に
は、その側面から下方にびるアーム３７下端に、前記延
出部分Ｚにおける受け面２７Ｓと平行に向き合う挟みロ
ーラ３９が配設され、前記シリンダ３５による受体５の
上昇移動によって、受け面２７Ｓと挟みローラ３９との
間でカーカスプライ４の各端部Ｅ１、Ｅ２を挟持してこ
の端部Ｅ１、Ｅ２が後方に設ける接合手段７のコマ体６
にうまく導かれるように案内する。

【００２１】前記接合手段７は、前記走行具１１が前方
移動するに際して、支持片２６を通過する両端部Ｅ１、
Ｅ２を互いに当接させ接合する手段であって、前記挟み
ローラ３９の後側で前記取付け面２１Ｓに支持される接
合具４１を有する。

【００２２】前記接合具４１は、図５、８、９に示すよ
うに、回転軸芯Ｎの廻りに円錐状のコーン面４３を形成
した２つのコマ体６、６を具え、このコマ体６、６は、
前記コーン面４３の最大径部４３Ａを互いに近づけ、し
かも各コーン面４３の１つの母線４４が前記受け面２７
Ｓと平行に向合う角度、すなわち最下の母線４４が前記
受け面２７Ｓと平行となる角度で前記回転軸芯Ｎを交わ
らせて配している。

【００２３】本例では、前記コマ体６は、前記最大径部
４３Ａに、互いに噛合する歯部４５を刻設した歯車であ
って、一方のコマ体６は、図８、９に示すように、前記
取付け面２１Ｓに例えばＬ字状の金具４６を介して固定
されるエアーモータ等のモータＭ２の出力軸に支持され
るとともに、他方のコマ体６は、取付け面２１Ｓ上の例
えばコ字状の金具４７を介して支持される。前記金具４
７は、モータＭ２の出力軸との当接を避ける溝部４７Ａ
を凹設したブロック状をなし、その一端から突出する支
軸４９に可回転に支持される。又前記コマ体６は、図１
０に示すように、前記各最大径部４３Ａの輪部円５０の
中間を通る中間面Ｓ2を前記小間隙Ｇがのびる方向かつ
小間隙Ｇの中央に位置させて配している。

【００２４】従って、各コマ体６は、前記モータＭ２の
駆動によって、回転軸芯Ｎ回りで互いに噛み合って同速
度で回転するとともに、回転の際、コーン面４３と受け
面２７との間で挟持する前記端部Ｅ１、Ｅ２を中間面Ｓ
2に向かって付勢しかつ押進する。このものは端部Ｅ
１、Ｅ２の上下面を全面に亘り挟持しているため、前記
付勢力を端縁に至り確実に作用させることができ端部Ｅ
１、Ｅ２間の圧接力を高めて接合強度を大巾に向上でき
る。

【００２５】又コマ体６のコーン面４３がカーカスプラ
イ４と接する扇型の接触形状５１を図１１に示すよう
に、中間面Ｓ２に向かって寄せられるカーカスコードＣ
１〜Ｃｎの変位距離Ｌ１〜Ｌｎは、端部Ｅ１、Ｅ２から
離れるコードほど小であり、従って、コマ体６と接触す
る部分と非接触の部分との間のコードの乱れも緩和でき
る。

【００２６】又前記接合具４１は、各回転軸芯Ｎ、Ｎを
含む平面Ｓ３を、前記直角面Ｓ１に対して１１〜１３度
の角度αで前傾斜させる。これは、前記最大径部４３Ａ
の接点Ｐの後方側では、コ−ン面４３は中間面Ｓ２から
離れる側に回転し、その結果、接合された端部Ｅ１、Ｅ
２間を逆に引き離す作用をするからであり、従ってこの
接点Ｐと母線４４との相対位置、すなわち前記角度α
は、端部Ｅ１、Ｅ２間を引き寄せる力及び量に大きく影
響する。

【００２７】特に前記角度αが１１〜１３度の範囲で
は、引き寄せる力及び量が適正化され、接合部分でのコ
ードピッチを略均一に維持し、タイヤ側面でのバルジ／
デントの発生を抑制できる。なお前記角度αが１１度未
満では、引き寄せる力が不十分であり、接合力を損ねる
とともに、図１２に示すように接合面５２で向き合うコ
ードピッチＨ１が他のコードピッチＨ０より過大となっ
て、タイヤ側面においてこの部分が凸る、所謂ジョイン
トバルジを誘発する。逆に前記角度αが１３度を越える
と、引き寄せる力が急激に増加し、図１３に示すように
接合部分においてコードピッチＨ２を他のコードピッチ
Ｈ０より小とするコードが６本以上発生しやすく、タイ
ヤ側面においてこの部分が凹る、所謂ジョイントデント
を誘発する。又このようなカーカスコードＣの配列の乱
れは、前記受片２７の成形ドラムの円周方向の巾Ｗとも
関係し、該巾Ｗを３２〜３８ｍｍとすることによって、
前記バルジ・デントの発生を抑制しうる。なお本例の如
く、前記取付け面２１Ｓを前記角度αに合わせて前傾斜
で形成することによって、コマ体６の角度αの設定を容
易かつ精度良く行いうる。

【００２８】なお前記受片２７の巾Ｗを３５ｍｍ（一
定）とし、前記角度αを１２度に設定した本願の接合具
を用いて接合したカーカスプライのコード配列性と、角
度αを１５度に設定した時のコード配列性とを、仕上が
りタイヤの側面に生じる凹凸（バルジ・デント）の発生
状態によって比較した。凹凸状態は目視によって４段階
（１〜４級）で評価し、級数が小なほど優れている。

【００２９】測定の結果、 ・α＝１２度の時：１級＝４６％，２級＝４２％，３級
＝１２％，４級＝０％； ・α＝１５度の時：１級＝ ４％，２級＝３４％，３級
＝６２％，４級＝０％；となり角度αを１２度のとき、
接合部分でのコードピッチが略均一に維持されるのが確
認できた。

【００３０】又前記接合手段７には、本例では、前記昇
降台２１の底片２１Ｃ側面から下方にのびるアーム片５
３の下端間に架け渡される、ドラム周方向の圧縮バネ５
４が付設され、前記接合具４１によって前記端部Ｅ１、
Ｅ２が接合されたカーカスプライ４を、その張力によて
前記インナーライナゴム層Ａ上に均一に密着する。

【００３１】然して、予め定寸切したカーカスプライ４
を成形ドラム４上に巻付ける。走行具１１がプライ巾に
対応した後端位置Ｙ１に帰還した後、昇降具２０のシリ
ンダ２５伸長により、受片２７が成形ドラム４に近接す
る位置まで下降させる。この時作業者は、カーカスプラ
イ４の両端部Ｅ１、Ｅ２を受け面２７Ｓと案内ローラ３
０との間に通すとともにその後方の挟みローラ３９の下
に誘導する。又シリンダ３５を作動し受け面２７Ｓと挟
みローラ３９との間で両端部Ｅ１、Ｅ２を挟込む。又走
行手段３による走行具１１の前方移動に際して、前記両
端部Ｅ１、Ｅ２は、モータＭ２に駆動されたコマ体２に
よって噛み込まれて接合される。又接合具４１後方の圧
縮バネ５４が接合部分周辺を下方に押付け、インナーラ
イナゴム層Ａ上に均一に密着させる。走行体１１は、接
合が終了する前端位置Ｙ２まで移動するとシリンダ２５
が戻り、後端位置Ｙ１まで帰還する。

【００３２】

【発明の効果】本発明のカーカスプライの端部接合装置
は叙上の如く構成しているため、円筒状に巻かれたカー
カスプライの向合う両端部を、精度良くかつ強固にしか
も自動的に突合わせて接合しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の正面面図であ
る。

【図２】その部分側面図である。

【図３】案内具を示す斜視図である。

【図４】走行具を示す斜視図である。

【図５】走行具を受体及び接合手段とともに示す正面図
である。

【図６】プライ挟持用昇降具を示す斜視図である。

【図７】受け体を示す斜視図である。

【図８】プライ挟持用昇降具及び接合手段を示す側面図
である。

【図９】コマ体の取付き状態を示す斜視図である。

【図１０】コマ体の噛合状態を示す側面図である。

【図１１】コマ体のカーカスプライとの接触形状を模式
的に示す略図である。

【図１２】カーカスプライの接合状態を示す断面図であ
る。

【図１３】カーカスプライの接合状態を示す断面図であ
る。

【図１４】ジョイントデントを説明するタイヤの斜視図
である。

【図１５】従来技術を説明する略図である。

【符号の説明】

２ 成形ドラム ４ カーカスプライ ５ 受体 ６ コマ体 ７ 接合手段 ９ レール ２６ 支持片 ２７ 受片 ２７Ｓ 受け面 ４１ 接合具 ４３ コーン面 ４３Ａ 最大径部 ４４ 母線 ５０ 輪部円 Ｅ１、Ｅ２ カーカスプライの端部 Ｇ 小間隙 Ｎ 回転軸芯 Ｓ１ 直角面 Ｓ２ 中間面 Ｓ３ ２つの回転軸芯Ｎを含む平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−31628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−70781（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−896（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−276530（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−238686（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 30/30,30/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の成形ドラム上に巻始めの端部と巻
   き終りの端部との間に一定の小間隙を保持して１周巻き
   されるカーカスプライの前記両端部を接合するカーカス
   プライの端部接合装置であって、 前記小間隙を通る支持片に、前記成形ドラムに面するカ
   ーカスプライの下面で前記両端部を受ける受け面を有す
   る板状の受片を設けた略Ｔ字状の受体と、 この受体の前記支持片の後側で保持されるとともに支持
   片が通過した後方で前記両端部を当接させ接合する接合
   手段とからなるとともに、 前記接合手段は、回転軸芯廻りのコーン面を有する２つ
   のコマ体が、前記コーン面の最大径部を近づけしかも２
   つのコマ体の各１つの母線が前記受け面と平行となる角
   度で前記回転軸芯を交わらせて配された接合具を有し、
   しかも前記２つのコマ体の前記最大径部の輪部円の中間
   を通る中間面を前記小間隙がのびる方向かつ小間隙の中
   央に位置させるとともに、２つの前記回転軸芯を含む平
   面を、前記成形ドラムの軸芯と直交する直角面に対して
   １１〜１３度の角度αで前傾斜させたことを特徴とする
   カーカスプライの端部接合装置。
2. 【請求項２】前記受片は、前記成形ドラムの円周方向の
   巾Ｗを３２〜３８ｍｍとしたことを特徴とする請求項１
   記載のカーカスプライの端部接合装置。