JP4313095B2

JP4313095B2 - タイヤ用コード入りシート部材の製造方法及び装置

Info

Publication number: JP4313095B2
Application number: JP2003158632A
Authority: JP
Inventors: 裕勝水草
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP2004358758A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを構成するカーカスプライやベルトプライといった補強用コード入りのシート部材を製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、現在空気入りタイヤの主流となっているラジアルタイヤは、補強用コード入りのシート部材として、両ビード部の間を掛け渡される１つまたは複数のカーカスプライ、及び、これとトレッドゴムとの間に配されるベルトプライ等を含んでいる。
【０００３】
このようなタイヤ製造用の補強用コード入りのゴムシートを製造するにあたり、予め補強用コードからなる「すだれ状織物」を製造している。すだれ状織物とは、多数本の長尺のタイヤコードを並列させたものに、細い緯糸（横糸）をまばらに打ち込んで幅方向につなぎ合わせたものである。すだれ状織物の表裏両面に、カレンダー装置を用いてゴムがコーティング（トッピング）される。
【０００４】
カーカスプライを作成する場合は、通常、このように得られた長尺の原反シートが一定間隔に裁断された後、９０°方向を転換して再度ジョイントしたものを成形工程に供給する。
【０００５】
このように、すだれ状織物にそのままゴムのトッピングを施す方式であると、緯糸がシート部材中に残留する。残留した横糸は、タイヤの加硫成形時に拡張（インフレーション）が均等に行われるのを妨げて、タイヤ製品の形状の均一性（ユニフォーミティー）に悪影響を及ぼすことがある。
【０００６】
また、トッピングした際の原反シートには、通常、両縁に、コードを含まない耳部が生じる。裁断後９０°方向を転換してジョイントした際、これら耳部のためにコード間隔に異常が発生し、これにより、製品タイヤのサイド部に、凹凸が発生することがある。
【０００７】
そこで、下記特許文献１においては、すだれ状織物をカレンダー装置に供給する直前に横糸を抜き取り、カレンダー装置によるトッピングの直後に、電子線照射によりゴムにある程度の架橋を引き起こすという方法が提案されている。
【０００８】
しかし、このような方法であると、一旦すだれ状織物を作成して横糸を引き抜く工程を必要とするだけでなく、電子線架橋がタイヤの加硫成形に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００９】
一方、タイヤ成形用のコアにタイヤコードを貼り付ける装置（特許文献２及び５）、平坦なトレイにタイヤコードを貼り付ける装置（特許文献３）、及び円筒形の成形ドラムに短繊維入りのゴムリボンを貼り付ける方法（特許文献４）などが開示されている。
【００１０】
しかし、これらはいずれも、比較的複雑なパターンをなすようにタイヤコードを貼り付けるものであり、すだれ状織物にゴムでトッピングしたようなシート部材を効率的に製造するものではない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２０８４５７号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１１−２８９０７号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開２００２−１４４４４６号公報
【００１４】
【特許文献４】
特開２００２−３６１７５４号公報
【００１５】
【特許文献５】
特開２０００−５２４４８号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、すだれ状織物をゴムシートでトッピングしたと同様のタイヤコード入りシート部材を、大型のカレンダ装置を要することなく効率的に製造することができ、かつ、横糸の残留や耳ゴムに起因する問題を防止することのできる方法及び装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のタイヤコード入りシート部材の製造方法は、有機溶剤に前記ゴムシートと略同一材料のゴムを溶解または分散させて得た接着剤液にタイヤコードを浸漬する工程と、第１のゴムシートをドラムまたはコンベア上の成形面に貼り付ける工程と、前記成形面を逐次または連続的に走行させつつ、前記浸漬後のタイヤコードを、前記第１のゴムシートの幅方向に向けて並列させて略等間隔に貼り付ける工程と、前記タイヤコードを覆う第２のゴムシートを貼り付ける工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、すだれ状織物をゴムシートでトッピングしたと同様のタイヤコード入り部材を、大型のカレンダ装置を要することなく効率的に製造することができ、かつ、横糸の残留や耳ゴムに起因する問題を防止することができる。
【００１９】
好ましくは、前記貼付工程において、前記第１のゴムシートの幅方向へと、コード貼付ヘッドを直線状に往復運動させることにより貼付を行う。特に好ましくは、前記往復運動の両端近傍にて、タイヤコードの切断を行うことを特徴とする。
【００２０】
このような構成であると、等間隔でのタイヤコードの貼付を効率よく行うことができる。また、貼り付けられたタイヤコードにズレや撓みが発生するのを防止することができる。
【００２１】
本発明のタイヤコード入りシート部材の製造装置は、タイヤコードにゴム材料からなる接着剤液を塗布する装置と、ゴムシートを貼り付けるドラムまたはコンベア、この成形面を走行させる成形面駆動機構と、貼り付けられたゴムシートに、接着剤を塗布したタイヤコードを貼り付けるためのコード貼付ヘッドと、該コード貼付ヘッドを、ドラムの軸方向またはコンベアの幅方向に直線状に往復走行させる往復駆動機構と、この往復走行の両端にて、前記タイヤコードを切断する切断装置と、前記ドラムまたはコンベアの成形面に、前記タイヤコードが略等間隔で並列されるように前記成形面駆動機構及び前記往復駆動機構の駆動を制御する制御機構とを備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について、図１〜３を用いて説明する。
【００２３】
図１は、実施例のタイヤコード貼付装置１０の模式的な構成図である。
【００２４】
タイヤコート貼付装置は、例えばカーカスプライを製造するためのものであり、成形用回転ドラム５の成形面５１にタイヤコード４１を並列に、略等間隔に貼り付けるものである。回転ドラム５にベースゴムシート６が巻き付けられており、この上にタイヤコード４１が貼り付けられる。
【００２５】
成形面５１に当接してタイヤコード４１を貼り付けるコード貼付ヘッド３は、一対のローラー３１，３２と、これらを回転可能に支持する一つの円盤状部材３３とからなる。これら一対のローラー３１，３２は、上方から垂直に垂れ下がるタイヤコード４１を挟み込んで送り出すとともに、一方のローラーが、送り出されたタイヤコード４１をベースゴムシート６上に押さえ付けて貼り付けを行う。
【００２６】
図示の状態で、第１のローラー３１が、成形面５１からわずかに離間されており、第２のローラー３２が成形面５１上のベースゴムシート６に当接するとともに送り出し直後のタイヤコードを押さえ付けている。すなわち、第１のローラー３１が押さえ付けローラーとなっている。
【００２７】
タイヤコード４１は、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミドといった樹脂またはスチール等の金属からなるフィラメントまたはステープルから構成される。タイヤコード４１には、貼付操作より前に、表面にゴム系接着剤が塗布されている。
【００２８】
図２は、タイヤコード４１に接着剤を塗布するディッピング装置８を模式的に示す。
【００２９】
接着剤液８１として、ベースゴムシート６と同一材料のゴムチップを有機溶剤に投入後、完全に溶解させたものを用いる。滑車８３により、タイヤコード４１の送出及び巻き取りを行いつつ、連続的に接着剤液８１に浸漬する。そして、ドライヤー８２中を通過して有機溶剤をほぼ除去した状態で、ボビン４２に巻き取る。
【００３０】
有機溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトンといったケトン系溶剤を用いることができる。しかし、各種の溶剤を単独または混合して用いることができ、また、接着剤液は溶液に限らずラテックス状態であっても良い。
【００３１】
なお、必要に応じて、このゴム系接着剤液に浸漬する前に、タイヤコード４１をレゾルシノール・ホルマリン・ラテックスにより処理しておく。また、上記ゴム系接着剤液には、他の接着剤成分を適宜混合しても良い。
【００３２】
図１中に示すように、接着剤を塗布したタイヤコード４１は、ボビン４２に巻き取られてセットされ、複数の滑車４３により、弛みの除去及び張力の調整等が行われ、支持部３５のガイド筒を経てコード貼付ヘッド４１に供給される。
【００３３】
コード貼付ヘッド３は、リニアモーター２２の移動子をなす支持部３５から懸垂状に支持されており、リニアモーター２２の固定子をなす水平のレール３６に沿って、ドラム軸方向（Ｘ方向）に駆動される。すなわち、コード貼付ヘッド３は、リニアモーター２２により、ドラム軸方向（Ｘ方向）に直線往復運動を行うように駆動される。また、リニアモーター２２の優れた加速・減速性能により、非常に高速で高精度の往復運動を行わせることができる。
【００３４】
タイヤコード貼付装置１０には、コード貼付ヘッド３の往復運動の両端付近でタイヤコード４１を切断するためのコード切断ヘッド７−１，７−２が備えられている。
【００３５】
各コード切断ヘッド７は、カッター刃７１を備えており、ドラム軸方向に走行駆動されて、タイヤコード４１をベースゴムシート６の縁のところで切断する。カッター刃７１は、通常時には、ベースゴムシート６の上面からわずかに離間されており、コード切断ヘッド７がコード貼付ヘッド３とともにベースゴムシート６の縁に達した時点で、下方に押し出されてタイヤコード４１の切断を行う。
【００３６】
左右一対のコード切断ヘッド７−１，７−２は、コード貼付ヘッド３と同様、リニアモーター２４の移動子をなす支持部７５から懸垂状に支持されており、リニアモーター２４の固定子をなす水平のレール７６に沿って、ドラム軸方向（Ｘ方向）に駆動される。但し、この水平のレール７６は、成形面５１の左右端付近にのみ設けられている。
【００３７】
図３に示すように、コード貼付ヘッド３がベースゴムシート６の縁に達する直前で、コード切断ヘッド７がコード貼付ヘッド３に追いついてくる（図３(a)）。コード貼付ヘッド３がベースゴムシート６の縁に達した時点で、コード切断ヘッド７は、タイヤコード４１を切断するとともに、ベースゴムシート６の外側へ走り抜ける（図３(b)）。
【００３８】
このとき、コード貼付ヘッド３の円盤状部材３３が回転され、これにより、ベースゴムシート６から離間されていた側のローラー３１がベースゴムシート６に当接するようになるとともに、他方のローラー３２がベースゴムシート６から離間される。また、同時に走行駆動の方向が反転する。
【００３９】
ドラム５の回転を、コード貼付ヘッド３がベースゴムシート６の縁６ａの近傍にいる間にのみ所定の角度だけ行うというように駆動制御を行うならば、該縁６ａの近傍を除き、タイヤコード４１を平行かつ等間隔に貼り付けていくことができる。しかし、ドラム５の回転を一定速度で連続して行うことで、タイヤコード４１をドラム軸方向（Ｘ方向）から傾斜させても良い。
【００４０】
なお、貼付中のドラム５の回転速度や、コード貼付ヘッド３の走行移動速度を制御することにより、曲線パターンにしたがってタイヤコード４１の貼付を行うこともできる。例えば、ベースゴムシート６の両縁近傍で中央部分よりも傾斜を大きくすることができる。
【００４１】
ベースゴムシート６の他方の縁でも、コード貼付ヘッド３の方向転換、及びタイヤコード４１の切断が同様に行われる。
【００４２】
一方、切断装置７は、タイヤコード４１の切断直後一旦ベースゴムシート６の外側へと移動した後、再度コード貼付ヘッド６が戻ってくるまで、レール７６の内側端７６ａ（図１）に対応する初期位置に復帰する。
【００４３】
ドラム５に巻き付けられたベースゴムシート６の全周にわたってタイヤコード４１が貼り付けられたならば、タイヤコード４１の貼付を停止して、カバーゴムシートを位置合わせしつつ貼り付ける。そして、他のタイヤ構成部材と組み合わせてから加硫成形工程に供される。
【００４４】
図１に示すように、一つの位置決めコントローラー（マイコン装置）１が、コード貼付ヘッド３を走行移動させるリニアモーター２２と、回転ドラム５を回転させる成形面走行用サーボモーター２３と、コード切断ヘッド７を駆動するリニアモーター２４とを同時に制御する。すなわち、位置決めコントローラー１は、成形面５１に対するコード貼付ヘッド３の位置について、ドラム軸方向（Ｘ方向）及び成形面走行方向（Ｙ方向）の２軸の座標を同時に制御するとともに、左右のコード切断ヘッド７−１，７−２の位置をも同時に制御する多軸モーションコントローラーである。
【００４５】
以上に説明した実施例の方法及び装置であると、すだれ状織物を作成してからゴムのトッピングを行う場合のような高価で大型のカレンダー装置を必要とせず、カレンダー後のシートを一定寸法に裁断する裁断機や、これをさらにジョイントするジョイント装置などが不要となる。したがって、コンパクトで安価なシステム構築が可能となる。
【００４６】
また、すだれ状織物に付随する横糸残留によるインフレーション工程への悪影響や、耳ゴム（コードのない縁部）に起因するコード間隔異常やタイヤサイド面での凹凸の発生を防止することができる。しかも、その他の点では、従来カレンダー装置により作成していたものと同等以上の性能のカーカスプライその他のコード入りシート部材を作成することできる。
【００４７】
上記実施例においては、リニアモーター２２により駆動されるコード貼付ヘッド３によって貼付が行われるとして説明したが、空気圧シリンダー等によりコード貼付ヘッド３が駆動されるのであっても良い。
【００４８】
また、小さいローラを備えたコード貼付ヘッド３を用いる代わりに、織機のシャトルと類似の機構で送り出されて引き延ばされたタイヤコードを、補助ドラムで押さえ付けて貼り付けるというのであっても良い。さらには、空気吹き付け等により、ストランド状のタイヤコードを、配向させつつ貼り付けるのであっても良い。
【００４９】
上記実施例においては、タイヤ成形用のドラム上でタイヤコードの貼付が行われるとして説明したが、ドラムに代えて、コンベアのベルト面などの上で貼り付けるのであっても全く同様である。また、上記実施例においては、タイヤコードが１対のゴムシートに挟み込まれるものとして説明したが、場合によっては、一枚のゴムシートにタイヤコードを貼り付けた状態で、タイヤの組立に用いるのであっても良い。
【００５０】
【発明の効果】
すだれ状織物をゴムシートでトッピングしたと同様のタイヤコード入りシート部材を、大型のカレンダ装置を要することなく効率的に製造することができ、かつ、横糸の残留や耳ゴムに起因する問題の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のタイヤコート貼付装置の模式的な構成図である。
【図２】実施例のディッピング装置の模式的な構成図である。
【図３】コード貼付ヘッドの方向転換、及びコード切断ヘッドによる切断動作について説明するための模式的な正面図である。
【符号の説明】
１多軸モーション式の位置決め用コントローラー
１０タイヤコード貼付装置
２２，２４リニアモーター
２３成形面走行用のサーボモーター
３コード貼付ヘッド
３１，３２一対のローラー
３３ローラー切替用の円盤状部材
３５，７５リニアモーターの移動子をなす支持部
３６，７６リニアモーターの固定子をなすレール
４１タイヤコード
５成形ドラム
５１成形面
６ベースゴムシート
７−１，７−２コード切断ヘッド
７１カッター刃
８ディッピング装置
８１ゴム系接着剤液

Claims

並列された長尺のタイヤコードとこれを被覆するゴムシートとからなる、タイヤコード入りシート部材を製造する方法において、
有機溶剤に前記ゴムシートと略同一材料のゴムを溶解または分散させて得た接着剤液にタイヤコードを浸漬する工程と、
第１のゴムシートをドラムまたはコンベア上の成形面に貼り付ける工程と、
前記成形面を逐次または連続的に走行させつつ、前記浸漬後のタイヤコードを、前記第１のゴムシートの幅方向に向けて並列させて略等間隔に貼り付ける工程と、
前記タイヤコードを覆う第２のゴムシートを貼り付ける工程とを含むことを特徴とするタイヤコード入りシート部材の製造方法。
前記の、浸漬後のタイヤコードを、並列させて略等間隔に貼り付ける工程において、前記第１のゴムシートの幅方向へと、コード貼付ヘッドを直線状に往復運動させることにより貼付を行うことを特徴とする請求項１記載のタイヤコード入りシート部材の製造方法。
前記往復運動の両端近傍にて、タイヤコードの切断を行うことを特徴とする請求項２記載のタイヤコード入りシート部材の製造方法。
前記往復運動がリニアモーターにより行われることを特徴とする請求項２記載のタイヤコード入りシート部材の製造方法。
並列された長尺のタイヤコードとこれを被覆するゴムシートとからなる、タイヤコード入りシート部材を製造する装置において、
タイヤコードにゴム材料からなる接着剤液を塗布する装置と、
ゴムシートを貼り付けるドラムまたはコンベア、及び、このドラムまたはコンベアの成形面を走行させる成形面駆動機構と、
貼り付けられたゴムシートに、接着剤を塗布したタイヤコードを貼り付けるためのコード貼付ヘッドと、
該コード貼付ヘッドを、ドラムの軸方向またはコンベアの幅方向に直線状に往復走行させる往復駆動機構と、
この往復走行の両端にて、前記タイヤコードを切断する切断装置と、
前記ドラムまたはコンベアの成形面に、前記タイヤコードが略等間隔で並列されるように前記成形面駆動機構及び前記往復駆動機構の駆動を制御する制御機構とを備えることを特徴とするタイヤコード入りシート部材の製造装置。