JP4348110B2 - コードプライの製造方法、及び製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コード入りの円筒状の巻回体を周方向対して交差する向きに切断することにより、タイヤのカーカスプライ、ベルトプライなどのコードプライを形成するコードプライの製造方法、及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、カーカスプライ、ベルトプライなどのコードプライは、従来、図12(A)に示すように、コード配列体aの両面をゴムトッピングしてなる長尺巾広の帯体bを原反として形成される。詳しくは、前記帯体bを、長さ方向に対して所定角度θ(ベルトプライでは通常10〜30°)かつ所定長さLoで切断する一方、各切断片b1を、その非切断の側縁間で順次接続し、これによってタイヤコードが接合方向に対して前記角度θで配列する長尺なコードプライcを形成している。
【0003】
この長尺なコードプライcは、一旦ロール体に巻き取った後、次工程である生タイヤ形成工程において、タイヤサイズに応じた所定長さに切断して成形ドラムに供給している。
【0004】
これに対して、近年、図12(B)に示すように、タイヤコードの周囲をゴム被覆した1本のゴム引きコードdを用い、このゴム引きコードdをドラムe上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードd、d間を接合させながら巻回させることにより、円筒状のコード入り巻回体rを形成するとともに、その後、該コード入り巻回体rを周方向に対して角度θで螺旋状に切断することにより、所定巾のコードプライcを形成する技術が提案されている(例えば特許文献1、2参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−252992号公報
【特許文献2】
特開2002−28988号公報
【0006】
このものは、前記コード入り巻回体rの形成巾Wo、切断角度θ、及びドラム径Jを調節することにより、タイヤ1本分のコードプライcを、種々のタイヤサイズに応じた所定巾W1、所定コード角度θ、所定長さL1で直接形成できる。従って、前記ロール体などの中間部材の発生をなくすことができ、工場設備を小型化しうるとともに、多品種、少量生産の傾向が強いタイヤの段替えに対しても、迅速かつ簡便に対応しうるという利点を有する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コード入り巻回体rからコードプライcを切り出す前記手法では、1本のゴム引きコードdを螺旋巻きしてコード入り巻回体rを形成する際、コード配列に乱れが生じやすく、高品質のコードプライcを得るのが難しいという問題がある。
【0008】
これは、ゴム引きコードdを螺旋巻きする際、強いテンションを付与することができず、このテンション不足が原因してドラム誘導前にコードが位置ズレを起こし、配列乱れを誘発させると推測される。なおテンションを高めた場合には、コードがトッピングゴム内でドラム側に深く沈み込み、コードの一部が露出したり上下方向の配列乱れを発生させることとなる。
【0009】
そこで本発明は、水平面内で案内ローラが千鳥状配列する水平方向規制手段と、垂直面内で案内ローラが千鳥状配列する上下方向規制手段と、ドラムに近接した溝付き誘導ローラとを経てゴム引きコードをドラムに誘導することを基本として、テンションを高めることなく誘導時のゴム引きコードの位置ズレ移動を効果的に抑制でき、横方向及び上下方向の配列乱れを抑えた高品質のコードプライを形成しうる、コードプライの製造方法、及び製造装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、タイヤコードの周囲をゴム被覆した1本のゴム引きコードを、ドラム上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードの間を接合させながら巻回させることにより円筒状のコード入り巻回体を形成した後、該コード入り巻回体を周方向に対して交差する向きに切断することにより、所定巾のシート状のコードプライを形成するコードプライの製造方法であって、
前記ゴム引きコードは、該ゴム引きコードのコード中心を含む水平面内で左右の複数の案内ローラが千鳥状に配列する水平方向規制手段の前記左右の案内ローラの間、及び前記コード中心を含む垂直面内で上下の複数の案内ローラが千鳥状に配列する上下方向規制手段の前記上下の案内ローラの間を通った後、誘導ローラにより前記ドラムに誘導されるとともに、
前記ゴム引きコードは、断面が半円形部と矩形部とからなる半角半円形状をなし、
しかも前記誘導ローラは、その周面に、前記矩形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる矩形断面形状をなしかつ周方向にのびる誘導溝を具えるとともに、
前記ドラムは、その周面に、前記半円形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる断面円弧状の位置決め溝を螺旋状に具えることを特徴としている。
【0011】
又請求項2の発明では、前記誘導溝の溝深さh3は、前記ゴム引きコードの半円形部と矩形部との間コード高さh0の30〜50%であることを特徴としている。
【0012】
又請求項3の発明では、前記誘導ローラの軸芯は、前記ゴム引きコードが前記ドラムと接触を開始する位置で定義されるコード誘導点Qよりも、ゴム引きコード供給方向の流側に距離Kを隔てて位置するとともに、該距離Kを10〜20mmとしたことを特徴としている。
【0013】
又請求項4の発明は、タイヤコードの周囲をゴム被覆した1本のゴム引きコードを、ドラム上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードの間を接合させながら巻回させることにより円筒状のコード入り巻回体を形成した後、該コード入り巻回体を周方向に対して交差する向きに切断することにより、所定巾のシート状のコードプライを形成するコードプライの製造装置であって、
前記ゴム引きコードのコード中心を含む水平面内で左右の複数の案内ローラが千鳥状に配列しかつ該左右の案内ローラの間をゴム引きコードが通ることにより水平方向の位置ズレを防止する水平方向規制手段、
前記コード中心を含む垂直面内で上下の複数の案内ローラが千鳥状に配列しかつ該上下の案内ローラの間をゴム引きコードが通ることにより上下方向の位置ズレを防止する上下方向規制手段、
及び前記ドラムに近接して配置され、前記水平方向規制手段と上下方向規制手段とを通るゴム引きコードを前記ドラムに誘導する誘導ローラを具えるとともに、
前記ゴム引きコードは、断面が半円形部と矩形部とからなる半角半円形状をなし、
しかも前記誘導ローラは、その周面に、前記矩形部が填り込んで位置決めされる矩形断面形状をなしかつ周方向にのびる誘導溝を具えるとともに、
前記ドラムは、その周面に、前記半円形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる断面円弧状の位置決め溝を螺旋状に具えることを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は本発明のコードプライの製造方法を実施する製造装置を示す側面図、図2はその平面図である。
【0015】
図1、2において、製造装置1は、ゴム引きコードDの水平方向の位置ズレを防止する水平方向規制手段2と、上下方向の位置ズレを防止する上下方向規制手段3と、前記各規制手段2,3を通ったゴム引きコードDをドラム4に誘導する誘導ローラ5とを少なくとも具えて構成される。
【0016】
そして、前記誘導ローラ5によって誘導されたゴム引きコードDを、図3に概念的に示すように、ドラム4上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードDとの間を接合しながら巻回することにより、円筒状のコード入り巻回体Rを形成する。しかる後、このコード入り巻回体Rを、周方向に対して角度θで切断手段6を用いて切断することにより、所定巾W1、所定コード角度θを有する例えばベルトプライ用のコードプライPを形成する。
【0017】
なお前記製造装置1の上流側には、例えばフェスツーン7を介して、ゴム引きコードDを製造装置1に供給する供給手段8が配設される。この供給手段8は、タイヤコードD1を巻取ってなるリールを枢着するリールスタンド8Aと、リールから巻き戻されるタイヤコードD1にゴムトッピングし、周囲をゴム層D2(図4)で被覆したゴム引きコードDを形成するゴム押出機8Bとを具える。
【0018】
前記ゴム引きコードDとして、その断面が、真円形の略1/2を矩形に置き換えた、即ち半円形部Daと矩形部Dbとからなる半角半円形(図4)の断面形状のものが採用できる。この断面半角半円形のものは、隣り合うゴム引きコードD、D間の接触面積を大きく確保して相互の接着強度を高めるという目的から採用される。このとき、ゴム引きコードDは、その半円形部Daを下方に向けた姿勢で保持されながら、ゴム押出機8Bからドラム4まで捻れなく案内される。なおゴム引きコードDの断面形状は、ゴム押出機8Bの口金形状によって設定できる。
【0019】
次に、製造装置1の前記水平方向規制手段2は、図5、6に示すように、ゴム引きコードDのコード中心を含む水平面内で、左右に千鳥状に配列する左右の複数の案内ローラ9L、9Rを具える。各案内ローラ9L、9Rは、本例では架台10に、取り付板11等を介して垂直な軸芯廻りで回転自在に枢着される。
【0020】
又案内ローラ9L、9Rは、図7(A)、(B)に示すように、その外周面に、前記ゴム引きコードDの少なくとも一部が填り込んで位置決めされる周方向の案内溝12を具える。この案内溝12は、ゴム引きコードDの断面輪郭形状に略一致する溝断面輪郭形状を有し、好ましくはゴム引きコードDの巾d0の30%〜100%の深さh1を有して形成される。なお30%未満では、位置決めが不十分であり、又100%を越えると、ゴム引きコードDが案内溝12内に入る際、溝壁と擦れてゴム層D2に変形を招く恐れがある。このような観点から、前記深さh1は、巾d0の40%〜80、さらには40%〜60%が好ましい。
【0021】
ここで、水平方向規制手段2では、左右の案内ローラ9L、9R間を通過する際、波状に型付けされないことが重要であり、そのために、一方側(例えば右)の案内ローラ9Rの溝底は、他方側(例えば左)の各案内ローラ9Lの溝底間を連ねてなる溝底ラインxを他方側に越えてはみ出さないことが必要である。又ゴム引きコードDの左右の位置ズレを確実に防止するため、一方側の案内ローラ9Rの溝底ラインxと他方側の案内ローラ9Lの溝底ラインxとの間隔jを、ゴム引きコードDの前記巾d0の1.0倍以下とすることも必要である。好ましくは間隔jは、巾d0の0.2〜0.8倍である。
【0022】
なお案内ローラ9L、9L間、及び案内ローラ9R、9R間の各ローラ間隔gは、特に規制されないが、好ましくは案内ローラ9L、9Rの直径の1.0倍以下、さらには0.5倍以下と比較的密に配列するのが望ましい。
【0023】
次に、上下方向規制手段3は、前記図5、6の如く、前記コード中心を含む垂直面内で、上下に千鳥状に配列する上下の複数の案内ローラ13U、13Lを具える。各案内ローラ13U、13Lは、前記架台10に、取り付板14等を介して水平な軸芯廻りで回転自在に枢着される。
【0024】
この案内ローラ13U、13Lは、前記案内ローラ9L、9Rと同様、図8(A)、(B)に示すように、その外周面に、前記ゴム引きコードDの少なくとも一部が填り込んで位置決めされる周方向の案内溝15を具える。又この案内溝15も前記案内溝12と同様、ゴム引きコードDの断面輪郭形状に略一致する溝断面輪郭形状を有し、好ましくはゴム引きコードDの高さh0の30%〜100%、より好ましくは40%〜80、さらに好ましくは40%〜60%の深さh2を有して形成される。
【0025】
又一方側(例えば上)の案内ローラ13Uの溝底は、他方側(例えば下)の各案内ローラ13Lの溝底ラインxを他方側に越えてはみ出すことがなく、又案内ローラ13Uの溝底ラインxと案内ローラ13Lの溝底ラインxとの間隔jも、ゴム引きコードDの前記高さh0の1.0倍以下、好ましくは0.2〜0.8倍としている。これにより、ゴム引きコードDの上下の位置ズレを防止しながら、型付けが生じるのを抑制している。
【0026】
次に、前記誘導ローラ5は、図9(A)、(B)に示すように、その外周面がドラム外周面に近接して配置され、前記水平方向規制手段2及び上下方向規制手段3を通ったゴム引きコードDを、ドラム外周面上の所定の巻き付け位置に誘導する。この誘導に際して、前記ゴム引きコードDが位置ズレしないように、該誘導ローラ5の外周面には、前記ゴム引きコードDの少なくとも一部が填り込んで位置決めされる誘導溝17を周方向に形成している。なお前記「近接」とは、5.0mm以下の距離を意味する。
【0027】
又誘導溝17は、前記案内溝12、15と同様、ゴム引きコードDの断面輪郭形状に略一致する溝断面輪郭形状を有し、本例では、ゴム引きコードDの矩形部Dbに略一致する矩形断面形状のものを例示している。又誘導溝17は、その溝深さh3を、ゴム引きコードDの前記高さh0の30%〜50%の範囲に設定するとともに、その溝中心線は、ゴム引きコードDを螺旋巻きする際の螺旋のピッチ角度αに沿って傾斜している。
【0028】
ここで本例では、ゴム引きコードDが密着巻きされることにより、隣り合うゴム引きコードD、D間が相互に接合されて一体化でき、円筒状のコード入り巻回体Rが形成される。このとき、前記誘導ローラ5における誘導溝17両側のフランジ部5aが、すでに巻回されたゴム引きコードDと接触して変形させるのを防止するため、本例では、図10に誇張して示すように、前記誘導ローラ5は、ドラム4のコード誘導点Q(ゴム引きコードDがドラム4と接触を開始する点)よりも上流側に、例えば20mm以下(本例では10mm)の距離Kで変位して取り付けられる。なお誘導溝17の前記溝深さh3が前記高さh0の30%未満では、浅すぎ、逆に50%を越えると前記距離Kの増加を招くなど、何れも位置決め精度を損ねる傾向となる。
【0029】
なお誘導ローラ5は、本例では、図5に示すように、架台10に、シリンダ18を介して昇降自在に支持され、ドラム外周面に前記近接する誘導位置から離間する待機位置まで上下に移動しうる。
【0030】
又前記ドラム4は円筒状をなし、図1,2に示すように、その軸心方向に移動可能な走行台19に、取り替え自在に枢着される。なおドラム4は、前記走行台19に固定のモータM1により、所定の回転速度で回転駆動されるとともに、前記図9(B)に示す如く、本例ではその外周面に、位置決め溝21を螺旋状に凹設している。この位置決め溝21は、ゴム引きコードDが密着巻きされる際の螺旋軌跡に合わせて形成され、ゴム引きコードDの少なくとも一部が填り込むことによって、該ゴム引きコードDを位置決めし、その配列精度をより高めるとともに隣り合うゴム引きコードD間の接合をより確実化する。
【0031】
なお前記位置決め溝21は、ゴム引きコードDの前記半円形部Daに沿う断面円弧状をなし、その溝深さh4を、前記高さh0の0.1〜0.5倍の範囲としている。0.1倍未満では位置決め効果が不十分であり、逆に0.5倍を越えると、隣り合うゴム引きコードD間の接合を阻害する。
【0032】
又前記走行台19は、走行手段22によって駆動され、前記ドラム4が一回転する間に、前記螺旋ピッチに一致する距離を前記軸心方向に移動する。本例では、走行手段22として、前記図1、2に示す如く、前記軸心方向にのびかつ回転自在に両端支持されるネジ軸24、及びこのネジ軸24とは平行に敷設される例えば一対のレール23を含むものを例示しており、前記ネジ軸24にはモータM2が連結される。又前記走行台19は、前記レール23に案内される直線軸受け25、及び前記ネジ軸24に螺合する雌ねじ部を具える。
【0033】
然して、モータM1、M2の駆動により、前記ドラム4が回転しながら横移動することにより、ドラム4の外周面に、誘導ローラ5からのゴム引きコードDを螺旋状に巻回することができる。このとき、誘導ローラ5の上流側に、水平方向規制手段2及び上下方向規制手段3を設けているため、テンション力を小としながらも、ゴム引きコードDの動きを拘束し、その上下左右への位置ズレを防止できる。その結果、ゴム引きコードDを、振れや捻れ及びテンション力の変動等を生じることなく安定した状態で誘導ローラ5に供給しうる。特に、案内ローラ9、13の外周面に、案内溝12、15を形成した場合には、ゴム引きコードDをより高精度かつ安定状態で供給できる。
【0034】
又前記誘導ローラ5は、ドラム4に近接して配され、しかもその外周面に誘導溝17を設けている。そのためゴム引きコードDを、その安定状態を高く確保しながら位置ズレすることなくドラム4に誘導でき、要求する螺旋軌跡に沿って高精度で巻回することが可能となる。特に、ドラム4の外周面に位置決め溝21を形成することにより、巻回精度をより高めることができ、ゴム引きコードDを密着巻きする際、隣り合うゴム引きコードD、D間が隙間なく一体に接合でき、コード入り巻回体Rを確実に形成することができる。
【0035】
次に、前記切断手段6は、図3に示すように、前記コード入り巻回体Rを、周方向に対して角度θで切断することにより、所定巾W1、所定コード角度θを有する前記コードプライPを形成する。
【0036】
この切断手段6は、図11に示すように、本例では、架台31に、ドラム4の前記軸心方向に沿って横移動自在に支持される横移動台32と、該横移動台32に、前記軸心方向とは直交する向きでドラム4に向かって前後移動自在に支持される前後移動台33と、該前後移動台33に、昇降移動自在に支持される昇降移動台34と、この昇降移動台34にホルダ46を介して固定される切断具35とを具えて構成される。
【0037】
なお前記架台31には、本例では、前記軸心方向に沿ってのびかつ回転自在に両端支持されるネジ軸36、及びこのネジ軸36とは平行な例えば一対のレール37とが取り付くとともに、該ネジ軸36には前記架台31に固定のモータM3が連結される。そして前記横移動台32には、その下面に、前記レール37に案内される直線軸受け38、及び前記ネジ軸36に螺合する雌ねじ部が形成される。又上面には、前記軸心方向とは直交する向きにのびる例えば一対のレール40、及びロッドをドラム4に向けたシリンダ44とが取り付けられる。
【0038】
又前後移動台33は、その下面に前記レール40に案内される直線軸受け41を具えるとともに、前記シリンダ44のロッド端が固定される。又前後移動台33は、本例では、その上面かつ後端側に設ける枢着点42によって、前記昇降移動台34を、前記枢着点42を中心として上下に傾動自在に枢着している。なお、この昇降移動台34の昇降移動(本例では上下の傾動移動)は、本例では、前後移動台33に立設する支柱43に上端支持されかつロッド下端が昇降移動台34に連結するシリンダ47の伸縮動作によって行われる。
【0039】
又前記切断具35としては、特に規制されないが、本例では、下刃45Lと上刃45Uとを有し、少なくとも一方(通常、上刃45U)が上下動することにより、この間でコードプライPを挟んで切断する。このような切断具35として、例えばハサミ状に切断するニッパータイプ、及びパンチ状に切り欠きながら切断するニブラ−タイプのものがあり、電気駆動式、エア駆動式の何れのものも好適に使用できる。
【0040】
ここで、本例の切断手段6では、前記昇降移動台34の下降端位置、かつ前記前後移動台33の前方端位置において、前記上下刃45U、45Lが切断に対して最適となる切断最適位置となるように、前記下降端位置及び前方端位置がそれぞれ設定される。そして、この切断最適位置において、前記モータM1、M2を駆動することにより、前記コード入り巻回体Rを周方向に対して角度θで切断する。なお前記ドラム4の外周面に、前記下刃45Lが通る逃がし溝(図示しない)を切断軌跡に沿って形成することができ、これにより、切断時のコードプライPの変形、及び下刃45Lとドラム4との接触による損傷を防止することができる。
【0044】
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。
【0045】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は構成しているため、テンション力を小としながらも、ゴム引きコードを、振れや捻れ及びテンション力の変動等を生じることなく安定した状態で高精度でドラムに誘導でき、要求する螺旋軌跡に沿って高精度で巻回しうるなど、横方向及び上下方向の配列乱れを抑えた高品質のコードプライを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のコードプライの製造方法を実施する製造装置を示す側面図である。
【図2】 その平面図である。
【図3】 コードプライの製造方法を概念的に示す線図である。
【図4】 ゴム引きコードの断面形状を説明する断面図である。
【図5】 水平方向規制手段及び上下方向規制手段を誘導ローラともに拡大して示す側面図である。
【図6】 その平面図である。
【図7】 (A)は、水平方向規制手段における案内ローラの千鳥配列を説明する平面図、(B)はその案内溝を説明する案内ローラの部分断面図である。
【図8】 (A)は、上下方向規制手段における案内ローラの千鳥配列を説明する平面図、(B)はその案内溝を説明する案内ローラの部分断面図である。
【図9】 (A)、(B)は、誘導ローラ5をゴム引きコードとともに示す平面図、及び断面図である。
【図10】 誘導ローラの上流側への変位を説明する線図である。
【図11】 切断手段を説明する断面図である。
【図12】 (A)、(B)は、従来技術を説明する線図である。
Claims (4)
- タイヤコードの周囲をゴム被覆した1本のゴム引きコードを、ドラム上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードの間を接合させながら巻回させることにより円筒状のコード入り巻回体を形成した後、該コード入り巻回体を周方向に対して交差する向きに切断することにより、所定巾のシート状のコードプライを形成するコードプライの製造方法であって、
前記ゴム引きコードは、該ゴム引きコードのコード中心を含む水平面内で左右の複数の案内ローラが千鳥状に配列する水平方向規制手段の前記左右の案内ローラの間、及び前記コード中心を含む垂直面内で上下の複数の案内ローラが千鳥状に配列する上下方向規制手段の前記上下の案内ローラの間を通った後、誘導ローラにより前記ドラムに誘導されるとともに、
前記ゴム引きコードは、断面が半円形部と矩形部とからなる半角半円形状をなし、
しかも前記誘導ローラは、その周面に、前記矩形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる矩形断面形状をなしかつ周方向にのびる誘導溝を具えるとともに、
前記ドラムは、その周面に、前記半円形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる断面円弧状の位置決め溝を螺旋状に具えることを特徴とするコードプライの製造方法。 - 前記誘導溝の溝深さh3は、前記ゴム引きコードの半円形部と矩形部との間コード高さh0の30〜50%であることを特徴とする請求項1記載のコードプライの製造方法。
- 前記誘導ローラの軸芯は、前記ゴム引きコードが前記ドラムと接触を開始する位置で定義されるコード誘導点Qよりも、ゴム引きコード供給方向の流側に距離Kを隔てて位置するとともに、該距離Kを10〜20mmとしたことを特徴とする請求項1又は2記載のコードプライの製造方法。
- タイヤコードの周囲をゴム被覆した1本のゴム引きコードを、ドラム上で螺旋状にかつ隣り合うゴム引きコードの間を接合させながら巻回させることにより円筒状のコード入り巻回体を形成した後、該コード入り巻回体を周方向に対して交差する向きに切断することにより、所定巾のシート状のコードプライを形成するコードプライの製造装置であって、
前記ゴム引きコードのコード中心を含む水平面内で左右の複数の案内ローラが千鳥状に配列しかつ該左右の案内ローラの間をゴム引きコードが通ることにより水平方向の位置ズレを防止する水平方向規制手段、
前記コード中心を含む垂直面内で上下の複数の案内ローラが千鳥状に配列しかつ該上下の案内ローラの間をゴム引きコードが通ることにより上下方向の位置ズレを防止する上下方向規制手段、
及び前記ドラムに近接して配置され、前記水平方向規制手段と上下方向規制手段とを通るゴム引きコードを前記ドラムに誘導する誘導ローラを具えるとともに、
前記ゴム引きコードは、断面が半円形部と矩形部とからなる半角半円形状をなし、
しかも前記誘導ローラは、その周面に、前記矩形部が填り込んで位置決めされる矩形断面形状をなしかつ周方向にのびる誘導溝を具えるとともに、
前記ドラムは、その周面に、前記半円形部の少なくとも一部が填り込んで位置決めされる断面円弧状の位置決め溝を螺旋状に具えることを特徴とするコードプライの製造装置。
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