JP4474380B2 - ゴムシート接合装置および接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴムシートの端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合装置および接合方法に関し、特に、接合部に盛り上がりが生ずることなく、平坦性に優れたゴムシートを簡単かつ効率的に製造できるゴムシート接合装置および接合方法に関するものである。

一般に車両のタイヤ用として、ゴム単体の配合ゴムシートであるインナーライナーや、繊維または鋼線で補強されたゴムシートであるボディプライやベルト等は、ゴムシートの端面同士を継ぎ合わせて使用されることが多い。ゴムシートは、例えば、多数本のコードをカレンダーロールによってゴムを被覆し、ボディプライ用大巻反を作成し、しかる後、コードを長手方向に平行配置した大巻反を、そのロール状態から巻き戻しつつタイヤの種類やサイズ等によって決まるプライ幅に対応した長さで切断し、その切断したゴムシート片のコードに沿う端縁を順次接合することにより、所定長さのボディプライ用あるいはベルト用等のゴムシートを製造するようになっている。

隣接する２つのシート端縁の継ぎ合わせに通常使用されるのは、重ね合わせ接合と突合せ接合の２つの方法である。重ね合わせ接合は、一方のシートの端縁に第２のシートの端縁を重ね合わせ、重ね合わされた領域を含む接合領域に圧力を加えて接合させることによってなされる。

この接合方法においては、重ね合わせ接合領域のゴムシート厚さが、通常領域の２倍となることから、ゴムシートの厚みのみならず、繊維または鋼線補強ゴムシートでは補強コードも２倍となり、厚みが不均一になって、剛性の差異も大きくなり、タイヤの均一性が低下して、ユニフォミティーが劣ることとなる。このため近年では、重ね合わせ接合は、減少する傾向にある。

これに対して、突合せ接合は、一方のシートの端縁を他方のシートの隣接する端縁に押し付け、機械的または物理的手段によってそれらをしっかりと接合するように加圧することによってなされる。このため、接合部に盛り上がりが生ずることになる。

すなわち、特許文献１に記載されているように、第１のシートと第２のシートの両端縁を傘歯状のローラで近寄らせながら接合するため、接合部は盛り上がることになる。このような接合部の盛り上がりを均すために、特許文献１に記載のものにおいては、シートを接合した後工程に、加温手段を設けた上下の均し板によって接合部を上下から挟んで押え付ける均し工程を追加することにより、接合部の平坦性を高めるようにしている。
特開２００４−１４２２１９号公報（段落００２７〜００３１、図１）

上記した特許文献１に記載のものにおいては、接合部の盛り上がりを均すために、加温手段を設けた上下の均し板によって化学的にゴムを変質させて平坦性を得ているため、シートの接合部と他の部分は、厚み的には同じであっても、品質的には異なったものとなる。従って、このような接合方法によって接合されたシートによりタイヤが製造された場合には、タイヤの円周上に物性の異なる不均一な部分が存在することになり、品質向上の妨げとなっていた。しかも、均し工程の追加により、設備費用が増加するとともに、サイクルタイムが長くなる問題がある。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、接合部が盛り上がることがなく、しかも厚さおよび品質が均一なゴムシートを接合するための接合装置および接合方法を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、２つのゴムシートの端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合装置において、前記２つのゴムシートの一方の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ前記２つのゴムシートの他方の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２つのゴムシートの端面同士を圧接させる第１の動作手段と、前記第１保持体との間でゴムシートを受渡し可能に保持する第３保持体と、前記第１保持体と前記第３保持体との間で受渡されたゴムシートの接合端面を一定の位置に位置決めするように前記第３保持体を直線方向に一定量ずつ送り出す送り出し手段とを備え、前記第１保持体および前記第２保持体の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛み合う櫛歯状の凹凸を形成した保持部がそれぞれ設けられ、前記第1の動作手段は、ゴムシートの接合時に、前記第１の保持手段および前記第２の保持手段に保持された前記ゴムシートの接合端面間に所定量の押し代を付与するように、前記第１の保持手段に対する前記第２の保持手段の相対移動量が設定されていることを特徴とするゴムシート接合装置である。

請求項２に係る発明は、２つのゴムシートの端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合方法にして、２つのゴムシートの一方の接合端部を櫛歯状の凹凸を形成した第１保持体に保持させるとともに、２つのゴムシートの他方の接合端部を前記凹凸にオーバラップ可能に噛み合う櫛歯状の凹凸を形成した第２保持体に保持させる保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を前記各凹凸が互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させ前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２つのゴムシートの端面同士を圧接して接合する接合工程と、接合されたゴムシートを保持して前記第１保持体との間で受渡し可能な第３保持体を一定量ずつ一方向に直線移動させて前記接合されたゴムシートの接合端部を一定の位置に位置決めするとともに、その後、前記第３保持体によるゴムシートの保持を開放して、前記第３保持体を前記と逆方向に一定量だけ直線移動させる送り出し工程とからなるゴムシート接合方法である。

請求項３に係る発明は、複数のゴムシートの端面同士を突合せ接合により順次接合して細長いゴムシート群を作製し、該ゴムシート群の両端部を突合せ接合によって接合してエンドレス状のバンドを製造するゴムシート接合装置において、

前記ゴムシートの一方の接合端部を開放可能に保持する第１の保持手段と、該第１の保持手段に対して相対移動可能に設けられ前記ゴムシートの他方の接合端部を開放可能に保持する第２の保持手段と、該第２の保持手段を前記第１の保持手段に対して相対移動させて前記第１の保持手段および前記第２の保持手段にそれぞれ保持されたゴムシートの一方の接合端部と他方の接合端部を圧接させる動作手段と、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させ、該ゴムシート群の先端部を前記第２の保持手段によって保持できる位置まで折り返すゴムシート群折り返し手段とを備え、前記第１の保持手段および前記第２の保持手段の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛合う保持部がそれぞれ設けられていることを特徴とするゴムシート接合装置である。

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記ゴムシート群折り返し手段は、前記ゴムシート群の先端部を把持可能なハンドを備えたロボットによって構成され、前記ゴムシート群にゴムシートが接合される毎に、前記ロボットによって前記ゴムシート群の先端部を前記ループ状の軌跡に沿って一定ピッチずつ移動させるようにしてなるゴムシート接合装置である。

請求項５に係る発明は、複数のゴムシートの端面同士を突合せ接合により順次接合して細長いゴムシート群を製造し、該ゴムシート群の両端部を突合せ接合によって接合してエンドレス状のバンドを製造するゴムシート接合方法にして、前記ゴムシートの一方の接合端部を第１保持体に保持させるとともに、他方の接合端部を第２保持体に保持させる第１保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させ前記第１保持体に保持されたゴムシートの接合端面を前記第２保持体に保持されたゴムシートの接合端面に圧接して接合する第１接合工程と、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させて前記第２保持体に保持される位置まで折り返す折り返し工程と、前記ゴムシート群の先端部を保持した前記第２保持体と前記ゴムシート群の後端部を保持した前記第１保持体を互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させて前記ゴムシート群の両端部を接合する第２接合工程とからなるゴムシート接合方法である。

請求項１に係る発明によれば、２つのゴムシートの接合端部をそれぞれ保持する第１保持体および第２保持体の互いに対向する面に、オーバラップ可能に噛み合う保持部を設けたので、２つのゴムシートの接合端部をすべて保持した状態で、接合端面同士を圧接させることが可能となり、両ゴムシートを強固な圧接力で圧接しても、その接合部に盛り上がり部が生ずるのを防止することができる。また、第１保持体との間でゴムシートを受渡し可能に保持する第３保持体を直線方向に一定量ずつ送り出すようにしたので、接合後のゴムシートの接合端面を常に一定の位置に位置決めできるようになり、これにより、供給されたゴムシート片を第２保持体によって保持し、第１保持体に対して相対移動させるだけで、ゴムシートを効率的に接合することができる。
しかも、ゴムシートの接合時に、第１の保持手段および第２の保持手段に保持されたゴムシートの接合端面間に所定量の押し代を付与するように、第１の保持手段に対する第２の保持手段の相対移動量を設定したので、ゴムシートの接合端部の盛り上がりを防止しつつ、ゴムシートの接合強度を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、第１保持体と第２保持体を各凹凸が互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させ第１保持体および第２保持体にそれぞれ保持された２つのゴムシートの端面同士を圧接して接合するとともに、接合されたゴムシートを第１保持体との間で受渡し可能な第３保持体に保持して一定量ずつ一方向に直線移動させて接合されたゴムシートの接合端部を一定の位置に位置決めし、その後、第３保持体によるゴムシートの保持を開放して、第３保持体を前記と逆方向に一定量だけ直線移動させるようにしたので、２つのゴムシートの端面同士を強固な圧接力で圧接しても、その接合部に盛り上がり部が生ずるのを防止することができ、２つのゴムシートの接合後に盛り上がり部を均す均し工程を不要にすることができる。
しかも、第３保持体によって、接合後のゴムシートの接合端面を常に一定の位置に位置決めできるようになり、ゴムシートを効率的に接合することができる。

請求項３に係る発明によれば、第１の保持手段および第２の保持手段にそれぞれ保持されたゴムシートの一方の接合端部と他方の接合端部を圧接して接合するとともに、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させ、ゴムシート群の先端部を第２の保持手段によって保持できる位置まで折り返すゴムシート群折り返し手段とを備えているので、同一の設備を用いて、複数のゴムシートより所定長さのゴムシート群を作製でき、かつそのゴムシート群よりエンドレス状のバンドを製造することができ、タイヤ等に利用可能なエンドレス状のバンドを、省スペースの設備で製造することができる。

請求項４に係る発明によれば、ゴムシート群折り返し手段を、ゴムシート群の先端部を把持可能なハンドを備えたロボットによって構成したので、簡単な構成でゴムシート群の先端部を折り返すことができる。

請求項５に係る発明によれば、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させて第２保持体に保持される位置まで折り返すようにしたので、タイヤ等に利用可能なエンドレス状のバンドを、きわめて効率的に製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を、ボディプライ用繊維補強ゴムシートを製造する第１の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、図２において、便宜上、上下方向をＺ軸方向とし、左右の水平方向をＹ軸方向とし、前後の水平方向をＸ軸方向とし、また、図２において左方をＹ軸方向の前方、右方をＹ軸方向の後方と呼ぶことにする。

図１、図２および図３において、突合せ接合ステーション２ｓｔには、２つのゴムシートＳの端面同士を接合するゴムシート接合装置１０が配設されている。接合装置１０は、脚部１１によって床面に水平に設置された支持台１２を備え、支持台１２上にはＸ軸方向に所定量離間した一対の支柱１３、１４が立設されている。一対の支柱１３、１４の上端および下端はそれぞれ横フレーム１５、１６によって互いに連結され、これら支柱１３、１４および横フレーム１５、１６によって固定フレーム１７を構成している。

固定フレーム１７の横フレーム１５、１６には、それぞれＸ軸方向に伸長した取付けベース１９，２０が固定され、これら取付けベース１９，２０に、互いに接合すべき２つのゴムシートＳの一方を保持する第１の保持手段２１と、この第１の保持手段２１に対して水平なＹ軸方向に相対移動可能で、２つのゴムシートＳの他方を保持して移動可能な第２の保持手段２２が設けられている。

第１の保持手段２１は、互いに上下方向に接近離間可能な一対の第1保持体２３、２４を備えている。一対の第1保持体２３、２４は、鉛直方向に配置された上部リニアガイド２５および下部リニアガイド２６によってそれぞれ上下方向に移動可能にガイドされ、第１シリンダ装置２９、３０によって互いに同期して上下方向に開閉されるようになっている。

すなわち、上方の取付けベース１９のＸ軸方向の両側には、上部リニアガイド２５のガイドブロック２５ｂがそれぞれ設置され、これらガイドブロック２５ｂにレール２５ａがそれぞれ上下方向に摺動可能に案内されている。レール２５ａには連結ブロック２７がそれぞれ取付けられ、これら連結ブロック２７に第1保持体２３の両端部がそれぞれ結合されている。

また、下方の取付けベース２０のＸ軸方向の両側には、下部リニアガイド２６のガイドブロック２６ｂがそれぞれ設置され、これらガイドブロック２６ｂにレール２６ａがそれぞれ上下方向に摺動可能に案内されている。レール２６ａには連結ブロック２８がそれぞれ取付けられ、これら連結ブロック２８に第1保持体２４の両端部がそれぞれ結合されている。

取付けベース１９、２０のＸ軸方向の中央部には、第１シリンダ装置２９、３０がそれぞれ設置され、これら第１シリンダ装置２９、３０のピストンロッドが一対の第１保持体２３、２４の上端および下端にそれぞれ連結されている。これにより、一対の第１保持体２３、２４は第１シリンダ装置２９、３０によって上下方向に開閉されるようになっている。

一対の第１保持体２３、２４の先端部（図２の左端部）には、図４および図５に詳細図示するように、櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａがそれぞれ所定深さにわたって形成され、上下に対向する櫛歯状の凸部同士によってゴムシートＳの接合端部の上下面を挟持する保持部３１、３２を構成している。保持部３１、３２はゴムシートＳの接合端面Ｓ１を櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａの先端部よりＬ１量だけ後退した位置で保持するようになっている。また、保持部３１、３２のゴムシートＳに接する面には、接合時にゴムシートＳが保持部３１、３２に対して後退しないよう、図４に示すように、ゴムシートＳの上下面に食い込む微小高さの波状爪３１ｂ、３２ｂ、例えば鋸歯状爪が形成されている。

保持部３１，３２のＸ軸方向に沿った水平方向長さは、ゴムシートＳの長さＬＢより大きく構成されており、第１シリンダ装置２９、３０による第１保持体２３，２４の相互の接近によって、各保持部３１、３２の間でゴムシートＳをその長さの全長で保持できるようにしている。

一方、第２の保持手段２２は、互いに上下方向に接近離間可能な一対の第２保持体４１、４２を備えている。一対の第２保持体４１、４２は、水平方向に配置された上部リニアガイド４３および下部リニアガイド４４を介して前記連結ブロック２７，２８に連結されている。これにより、一対の第２保持体４１、４２は、前記一対の第１保持体２３、２４とそれぞれ一体的に開閉されるようになっている。

すなわち、一対の第２保持体４１、４２は、上部および下部リニアガイド４３、４４のレール４３ａ、４４ａに、第１保持体２３、２４とＹ軸方向に対向するようにそれぞれ設置されている。レール４３ａ、４４ａは連結ブロック２７，２８に設置されたガイドブロック４３ｂ、４４ｂに水平なＹ軸方向に摺動可能に案内されている。

連結ブロック２７、２８にはそれぞれ第２シリンダ装置４７、４８が設置され、これらシリンダ装置４７、４８のピストンロッドが一対の第２保持体４１、４２にそれぞれ連結されている。これにより、一対の第２保持体４１、４２は第２シリンダ装置４７、４８の同調運動によって水平方向に一体的に移動され、第２保持体４１、４２を第１保持体２３、２４に対してＹ軸方向に相対移動させるようになっている。かかる第２シリンダ装置４７，４８が請求項における第１の動作手段を構成している。

一対の第２保持体４１、４２の第１保持体２３、２４と対向する先端部（図２の右端部）には、図４および図５に詳細図示するように、櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａがそれぞれ所定深さにわたって形成され、これら上下に対向する櫛歯状の凸部同士によってゴムシートＳの接合端部の上下面を挟持する保持部４５、４６を構成している。保持部４５、４６はゴムシートＳの接合端面Ｓ１を櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａの先端部よりＬ１量だけ後退した位置で保持するようになっている。また、保持部４５、４６のゴムシートＳに接する面には、ゴムシートＳの接合時にゴムシートＳが保持部４５、４６に対して後退しないよう、図４に示すように、ゴムシートＳの上下面に食い込む微小高さの波状爪４５ｂ、４６ｂ、例えば鋸歯状爪が形成されている。

一対の第２保持体４１、４２側に形成した櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａは、一対の第１保持体２３、２４側に形成した櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａに噛合うことができるように、いずれか一方の凹部に他方の凸部が対向するように配列されている。これにより、第１保持体２３、２４と第２保持体４１、４２が、櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａ、４５ａ、４６ａの相互の噛合いにより、オーバラップするようになっている。なお、保持部４５，４６のＸ軸方向に沿った水平方向長さも、ゴムシートＳの長さより大きく構成されており、各保持部４５、４６の間でゴムシートＳをその長さの全長で保持できるようにしている。

前記支持台１２上には、固定フレーム１７の後方にリニアガイド５１のレール５１ａがＹ軸方向に沿って設置され、レール５１ａ上に移動台５２がリニアガイド５１のガイドブロック５１ｂを介してＹ軸方向に移動可能に案内されている。移動台５２には垂直フレーム５３が立設され、垂直フレーム５３上にゴムシートＳを保持して定量ずつ送り出し可能な送り出し手段５４が設けられている。

送り出し手段５４は、互いに上下方向に接近離間可能な一対の第３保持体５５、５６を備えている。一対の第３保持体５５、５６は垂直フレーム５３に設置された第３シリンダ装置５７、５８にそれぞれ連結され、これら第３シリンダ装置５７，５８によって一対の第３保持体５５、５６が上下方向に開閉されるようになっている。一対の第３保持体５５、５６の先端部は固定フレーム１７を貫いて、前記第１保持体２３，２４との間でゴムシートＳを受渡しできる位置まで延在されている。かかる第３シリンダ装置５７，５８が第２の動作手段を構成している。

支持台１２の下方にはボールねじ軸６１がＹ軸方向と平行な軸線の回りに回転可能に支持され、このボールねじ軸６１に移動台５２の下面に固定されたボールナット６２が螺合されている。ボールねじ軸６１は支持台１２に設置された電動モータ６３のモータ軸に連結され、電動モータ６３の回転によってボールねじ軸６１およびボールナット６２を介して移動台５２をＹ軸方向に移動制御するようになっている。

なお、前記第１の保持手段２１および第２の保持手段２２をそれぞれ移動可能に案内支持する各構成要素は、図３に示すように上下方向に対称に配置されているが、図２においては、第１の保持手段２１および第２の保持手段２２の構成を理解し易いように、上半分においては、上側の第２保持体４１を移動させるシリンダ装置４７を省略し、下半分においては、下側の第１保持体２４をガイドするリニアガイド２６、連結ブロック２８および第１シリンダ装置３０等を省略して示している。

上記したゴムシートＳは、図１０に示すように、ボビンＢにロール状に巻かれた所定幅ＬＡのリボンＲを、タイヤの種類やサイズ等によって決まるプライ幅に対応した所定長さＬＢでコードＣに直角に切断して作成される。リボンＲは、リボン長手方向に引き揃えられた例えばポリエステルからなる多数本の繊維コードＣをゴム被覆させたものである。繊維コードＣにはゴムとの接着性を得るためにディッピング処理が施され、図示してないが、繊維コードＣを小型押出し機より押出された未加硫配合ゴム中を通過させることによりゴム被覆するようになっている。

図１および図１０において、前記突合せ接合ステーション２ｓｔに隣接して、リボンＲを所定長さＬＢに切断する切断ステーション１ｓｔが配設されている。切断ステーション１ｓｔには、ボビンＢより繰り出されたリボンＲを保持して突合せ接合ステーション２ｓｔに供給する供給手段７０と、リボンＲをコードＣに直角な方向にプライ幅に対応した所定長さＬＢに切断する切断手段８０が備えられている。かかる切断手段８０により、幅がＬＡ、長さがＬＢの長方形のゴムシートＳが作成され、供給手段７０によって突合せ接合ステーション２ｓｔに順次供給される。

次に上記したように構成された第１の実施の形態における動作について説明する。なお、以下の説明においては、理解を容易にするために、第２の保持手段２２に供給されるゴムシートＳをゴムシート片と称し、複数のゴムシート片Ｓが接合されたものをゴムシート群と称することにする。

まず、繊維コードにゴムを被覆させた所定幅ＬＡのリボンＲの先端が切断ステーション１ｓｔに導かれ、切断手段８０によってタイヤの種類やサイズ等によって決まる所定長さ（プライ幅）ＬＢに切断される。所定長さＬＢに切断されたゴムシート片Ｓは、供給手段７０によって突合せ接合ステーション２ｓｔに供給される（図１および図１０参照）。

突合せ接合ステーション２ｓｔに最初のゴムシート片Ｓが供給されると、続いて、電動モータ６３が駆動され、電動モータ６３の回転によってボールねじ軸６１およびボールナット６２を介して移動台５２が原位置より、第２の保持手段２２に向かってＹ軸方向に移動制御される。移動台５２は、図６に示すように、供給手段７０によって供給されたゴムシート片Ｓの先端部を第３保持体５５、５６で保持できる位置まで前進される。しかる状態で、第３保持体５５、５６が移動台５２上に設置された第３シリンダ装置５７、５８によって互いに接近する方向に移動され、これにより、第３保持体５５、５６によって最初のゴムシート片Ｓの先端部を保持する。

このように、最初のゴムシート片Ｓが供給されたときだけは、第３保持体５５，５６にはゴムシートがなく空になっているため、供給されたゴムシート片Ｓを第３保持体５５，５６によって直接取りにいくように移動台５２が移動制御される。

第３保持体５５、５６によってゴムシート片Ｓの先端部が保持されると、供給手段７０によるゴムシート片Ｓの保持が開放され、その状態で、電動モータ６３が前記と逆方向に駆動され、移動台５２がＹ軸方向に後退される。そして、移動台５２は、第３保持体５５、５６に保持されたゴムシート片Ｓの接合端部が第１保持体２３、２４にて保持できる位置（図２に示す位置）まで後退される。これによって、ゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１は、櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａの先端面より僅かな量（Ｌ１）だけ後退した位置に位置決めされる。

次いで、２番目のゴムシート片Ｓが前記と同様に、所定長さＬＢに切断され、突合せ接合ステーション２ｓｔに供給される。突合せ接合ステーション２ｓｔに供給されたゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１は、第２保持体４１、４２の間にあって、櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａの先端面より僅かな量（Ｌ１）だけ後退した位置に位置決めされている。この状態で、第１シリンダ装置２９、３０が作動され、図７に示すように、第１保持体２３，２４がリニアガイド２５、２６によってＺ軸方向にガイドされながら互いに接近する方向に上下動される。これにより、第３保持体５５、５６に保持されたゴムシート片Ｓの接合端部の上下面が第１保持体２３，２４の保持部３１，３２によって保持（挟持）される。従って、ゴムシート片Ｓはその接合端面Ｓ１が、図４の２点鎖線で示すように、保持部３１、３２の櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａの先端面よりＬ１だけ後退した位置で保持部３１、３２により保持されることになる。

第１保持体２３，２４が互いに接近する方向に上下動されると、連結ブロック２７，２８および第２シリンダ装置４７，４８を介して第２保持体４１，４２が第１保持体２３，２４とそれぞれ一体的に互いに接近する方向に上下動される。これにより、供給手段７０に保持されたゴムシート片Ｓの接合端部の上下面が第２保持体４１，４２の保持部４５、４６によって保持（挟持）される。この場合にも、ゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１は、保持部４５，４６の櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａの先端面よりＬ１だけ後退した位置で保持部４５，４６によって保持される。

２つのゴムシート片Ｓが、図７に示すように、第１保持体２３，２４および第２保持体４１、４２の各間にそれぞれ保持されると、第３保持体５５、５６が第３シリンダ装置５７，５８によって開放されるとともに、供給手段７０によるゴムシート片Ｓの保持が開放される。

続いて第２シリンダ装置４７，４８が作動され、図８に示すように、第２保持体４１，４２がリニアガイド４３，４４によってＹ軸方向にガイドされながら第１保持体２３，２４に向かって水平移動され、第２保持体４１，４２に形成された櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａが、第１保持体２３，２４に形成された櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａに噛合う。このようにして、第２保持体４１，４２側の櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａが、第１保持体２３，２４側の櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａに所定深さまで進入すると、第２保持体４１，４２側の保持部４５、４６に保持されたゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１が、第１保持体２３、２４側の保持部３１，３２に保持されたゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１に圧接される。

この際、第２シリンダ装置４７，４８のストロークエンドは、両ゴムシートＳに所定量ΔＬ（例えば１ｍｍ程度）の押し代分を付与するように設定されている。すなわち、第２保持体４１，４２の櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａは、第１保持体２３、２４の櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａに対して、２Ｌ１＋ΔＬの深さで噛合うように、両保持体２３、２４、４１，４２は互いにオーバラップされる。これによって、両ゴムシートＳの圧接時にゴムシートＳの接合端部を確実に保持した状態で、接合端面Ｓ１同士を強固な圧接力で圧接でき、両ゴムシートＳを確実に接合する。

このように、櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａ、４５ａ、４６ａの相互の噛合いにより、第２保持体４１，４２が第１保持体２３に対してオーバラップできるようにしたので、両ゴムシートＳのそれぞれの接合端部を第１および第２保持体２３，２４、４１，４２の各保持部３１、３２、４５，４６によって確実に保持した状態で、両ゴムシートＳの接合端面Ｓ１同士を強固な圧接力で圧接することが可能となり、接合端部に盛り上がり部が生ずるのを防止でき、平坦性を向上できる。また、盛り上がりが生じないので、ゴムシートＳに熱を加えながら盛り上がり部を均すことが不要となり、ゴムシートＳが変質することもなく、品質を均一に保てるようになる。

このようにして、第２シリンダ装置４７，４８がストロークエンドまで作動され、両ゴムシートＳの接合端面Ｓ１が圧接されて接合されると、次いで、第３保持体５５、５６が第３シリンダ装置５７，５８によって互いに接近する方向に移動され、接合されたゴムシート群Ｓを保持する。同時に、第１シリンダ装置２９，３０が作動されて、第１保持体２３，２４および第２保持体４１，４２がリニアガイド２５，２６によってＺ軸方向にガイドされながら互いに離間する方向に上下動され、ゴムシートＳの保持を開放する。

第１保持体２３，２４および第２保持体４１，４２によるゴムシートＳの保持が開放されると、電動モータ６３によって移動台５２とともに第３保持体５５、５６がゴムシート片Ｓの幅寸法に相当するストローク分（ＬＡ）だけＹ軸方向に後退される。これにより、図９に示すように、第３保持体５５、５６によって保持されたゴムシート群Ｓがゴムシート片Ｓの幅寸法ＬＡ分だけＹ軸方向に後退されるので、ゴムシート群Ｓの新たな接合端面Ｓ１が、第１保持体２３、２４の櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａの先端面より僅かに後退した位置に位置決めされることになる。

以下、上記した動作と同様にして、３番目のゴムシート片Ｓが第２保持体４１，４２の間に供給されると、そのゴムシート片Ｓを第２保持体４１，４２によって保持すると同時に、複数のゴムシート片Ｓを接合したゴムシート群Ｓを第１保持体２３，２４によって保持し、しかる状態で、第２保持体４１，４２を第１保持体２３，２４に対してＹ軸方向に相対移動させ、前述したと同様にして、ゴムシート片Ｓの接合端面Ｓ１をゴムシート群Ｓの接合端面Ｓ１に圧接し、２つのゴムシートＳを接合する。

かかるゴムシートＳの接合工程の間に、電動モータ６３によって移動台５２をゴムシート片Ｓの幅寸法ＬＡに相当するストローク分だけＹ軸方向に前進させて、第３保持体５５、５６をゴムシート群Ｓに対して図８に示す位置まで定量送り出すことにより、第３保持体５５、５６は、新たなゴムシート群Ｓの接合端面Ｓ１に対して常に一定の関係位置でゴムシート群Ｓを保持することになる。すなわち、ゴムシート群Ｓを保持した第３保持体５５、５６をゴムシート片Ｓの幅寸法ＬＡ分だけＹ軸方向に後退することにより、常にゴムシート群Ｓの接合端面Ｓ１を、一定の位置に位置決めできることになる。

このように、上記した動作を繰り返して、ゴムシート群Ｓの一端側にゴムシート片Ｓを順次接合していく。そして、Ｎ枚のゴムシート片Ｓによってタイヤ１本分のボディプライシートに相当する所定長さ（Ｎ×ＬＡ）のゴムシート群Ｓが製造されると、このゴムシート群（ボディプライシート）Ｓは、図略のシート引き出し手段によって第３保持体５５，５６の間より引き出される。そして、ゴムシート群Ｓはトレーに移送され、タイヤ成形ドラムへ搬送される。

なお、リボンＲを使用したボディプライシートの作成は、前もって準備されたリボンを使用して行うことも、また、リボンを製造しながら連続的にボディプライシートを作成することもできる。

図１１および図１２は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、スチールコードによる自動車タイヤのベルト用シートを製造する例を示すものである。

この実施の形態における接合装置１００は、めっき処理した素線を撚り合わせた多数本のスチールコードＣのコード群をゴム押出機のダイに押出されてきた未加硫配合ゴム中を通過させてゴム被覆を行った所定幅ＬＡのリボンＲ１が使用される。ボビンＢより繰り出されたリボンＲ１は切断ステーション１ｓｔに配設された切断手段８０により、リボン長手方向に引き揃えられたコードＣに対して所定角度傾斜するベルト角度で、かつタイヤ仕様のベルト幅に応じた所定長さＬＢに切断される。切断されたゴムシートＳは、供給手段７０により、突合せ接合ステーション２ｓｔに供給され、第２の保持手段２２の一対の第２保持体４１、４２（ただし、４２は図示せず）の間に供給され、保持される。その状態で、第２保持体４１、４２は、第１の実施の形態で述べたと同様に、第１の保持手段２１の一対の第1保持体２３，２４（ただし、２４は図示せず）に対してＹ軸方向（図１１の上下方向）に相対移動され、第1および第２保持体２３、２４の両櫛歯状の凹凸３１ａ、４５ａ同士が噛合う位置まで前進される。これにより、第２保持体４１，４２に保持されたゴムシートＳの接合端面Ｓ１が第1保持体２３，２４に保持されたゴムシートＳの接合端面Ｓ１に圧接され、両ゴムシートＳが接合される。

接合されたゴムシートＳを保持する第３保持体５５，５６（ただし、５６は図示せず）は、ゴムシートＳをコードＣに対して所定の傾斜角度に沿って送り出しできるように、Ｙ軸方向およびＸ軸方向（図１１の左右方向）に移動できるようになっており、ゴムシートＳが接合される毎に、第３保持体は、ゴムシートＳの幅寸法ＬＡ分だけＹ軸方向に移動されるとともに、傾斜角度に応じた距離だけＸ軸方向に移動され、常にゴムシートＳの接合端面Ｓ１を一定の位置に位置決めする。

このようにして、所定角度、所定幅のタイヤ１本分のベルト用シートが製造され、かかるベルト用シートは、図略のシート引き出し手段によってトレーに移送され、タイヤ成形ドラムへ搬送される。

上記した実施の形態においては、繊維コードをゴム被覆したボディプライ用シート、あるいはスチールコードをゴム被覆したタイヤベルト用シートを接合する例について述べたが、本発明の接合装置および接合方法は、コードを持たないゴム単体を接合して配合ゴムシートを製造するものにも適用できるものである。

図１３〜図１７は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、上記した第１の実施の形態で述べたように製造されたタイヤ１本分に相当する所定長さのゴムシート群Ｓの先端部を、当該ゴムシート群Ｓの後端部に突合せ接合して、エンドレス状のバンドを製造するようにしたものである。

かかる第３の実施の形態においては、送り出し手段５４の第３保持体５５，５６の間より一定量ずつ送り出されたゴムシート群Ｓの先端部を把持し、当該ゴムシート群Ｓの先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させ、第２保持手段２２によって保持できる位置まで折り返すゴムシート群折り返し手段８１が設けられ、このゴムシート群折り返し手段８１を備えている点で、第１の実施の形態のものと相違する。しかるに、タイヤ１本分に相当する所定長さのゴムシート群Ｓを製造するまでは、第１の実施の形態で述べたとほぼ同じであるので、以下においては、第１の実施の形態における図面を用いながら、第１の実施の形態と異なる点を主に説明し、図１３および図１４において、第１の実施の形態と同一構成部分については同一部品に同一の参照番号を付し、説明は省略する。

なお、第３の実施の形態においては、エンドレス状のバンドが製造されることになるので、製造されたバンドを、第１の実施の形態で述べたゴムシート接合装置１０より取外す必要がある。従って、第３の実施の形態においては、図３に示すゴムシート接合装置１０に立設された一対の支柱１３、１４の一方（支柱１３）が取り除かれ、支柱１４によってゴムシート接合装置１０を片持ち支持している（図１３参照）点が、第１の実施の形態のものと異なっている。

以下、第３の実施の形態を、ゴムシート群折り返し手段８１としてロボットを利用した例につき、図１３〜図１６に基づいて説明する。ロボットはロボットアーム８３を備え、ロボットアーム８３には、図１６に示すように、開閉可能な一対のハンド８５，８６が設けられている。これらハンド８５、８６は、一対の第３保持体５５、５６より送り出されたゴムシート群Ｓの先端部を把持するようになっている。なお、ハンド８５、８６は、図１５に示すように、第２保持体４１，４２と間でゴムシート群Ｓを受渡しするために、先端部の端面Ｓ１１より所定量Ｌ１１だけ離れた位置を把持するようになっている。

ロボットアーム８３は、少なくとも３軸の自由度を有し、図１４の左右方向（Ｙ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能で、かつＹ軸およびＺ軸に直交するθ軸の回りに旋回可能となっている。そして、３軸の同時制御によって、ハンド８５、８６に把持したゴムシート群Ｓの先端部を、図１７に示すループ状の軌跡ＬＬ上をゴムシート片の幅寸法に相当する一定ピッチずつ矢印方向に移動制御させながら、ゴムシート群Ｓの後端部に対応する位置に折り返すようになっている。

そして、第３の実施の形態においては、上記した第１の実施の形態で述べたように、供給手段７０によって突合せ接合ステーション２ｓｔに供給されたゴムシート片Ｓが順次接合され、ゴムシート群Ｓが作製される。ゴムシート群Ｓの先端部が第３保持体５５、５６より所定量突出されると、図１３および図１５に示すようにロボットアーム８３のハンド８５、８６によってゴムシート群Ｓの先端部が把持される。その状態で、ロボットアーム８３は、ゴムシート片Ｓが接合されてゴムシート群Ｓが一定量ずつ送り出される毎に、３軸同時制御によって、図１７に示すループ状の軌跡ＬＬ上をゴムシート片の幅寸法に相当するピッチ分だけ順次矢印方向に移動制御される。

このようにして、タイヤ１本分に相当する所定長さのゴムシート群Ｓが製造されると、ロボットアーム８３が図１７に示す位置まで移動され、ロボットアーム８３のハンド８５、８６によって把持されたゴムシート群Ｓの先端部は、第２保持手段２２によって保持できる位置に位置決めされる。すなわち、ゴムシート群Ｓの先端部の端面Ｓ１１は、図４に示すように、第２保持体４１、４２の間にあって、櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａの先端面より僅かな量Ｌ１だけ後退した位置に位置決めされる。

その状態で、第１の実施の形態で述べたと同様に、第１シリンダ装置２９、３０の作動によって、第１保持体２３，２４および第２保持体４１，４２が互いに接近する方向に上下動され、第３保持体５５、５６に保持されたゴムシート群Ｓの後端部が第１保持体２３，２４によって保持されるとともに、ロボットアーム８３のハンド８５、８６に保持されたゴムシート群Ｓの先端部が第２保持体４１，４２によって保持される。従って、ゴムシート群Ｓはその両端面が、図４の２点鎖線で示すように、櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａの先端面よりＬ１だけ後退した位置で保持部３１、３２により保持されるとともに、櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａの先端面よりＬ１だけ後退した位置で保持部４５，４６により保持されることになる。

続いて、第２シリンダ装置４７，４８の作動により、第２保持体４１，４２が第１保持体２３，２４に向かって移動され、第２保持体４１，４２に形成された櫛歯状の凹凸４５ａ、４６ａが、第１保持体２３，２４に形成された櫛歯状の凹凸３１ａ、３２ａに噛合いつつ、第２保持体４１，４２に保持されたゴムシート群Ｓの先端部の端面Ｓ１１が、第１保持体２３、２４に保持されたゴムシート群Ｓの後端部の端面Ｓ１２に圧接され、エンドレス状のバンドが製造される。

このように製造されたエンドレス状のバンドは、図略のバンド引き出し手段によりＸ軸方向（図１３における左方向）に引き出されて、ゴムシート接合装置１０より取外され、タイヤ組付け工程に移送される。

上記した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で述べたと同様なゴムシート接合装置１０を用いて、複数のゴムシート片Ｓより所定長さのゴムシート群Ｓを作製でき、かつ当該ゴムシート群Ｓよりエンドレス状のバンドを連続的に製造することができる。従って、タイヤに利用して好適なエンドレス状のバンドを、省スペースの設備で、効率的に製造することができる。

上記した第３の実施の形態においては、ゴムシート群Ｓの先端部を、ゴムシート群Ｓの後端部に対応する位置まで折り返すのにロボットを用いた例で説明したが、本発明は必ずしもロボットに限定されるものでなく、例えば、ループ状のガイド部材に移動可能に案内された可動体にゴムシート群Ｓの先端部を把持する把持部材を設けて、可動体をガイド部材に沿って移動させることにより、ゴムシート群Ｓの先端部をループ状に移動制御させるものでもよい。

なお、上記した実施の形態で述べた第１の保持手段２１、第２の保持手段２２の具体的構成およびそれらの支持構成ならびに動作手段については、実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想に沿って種々の形態を採り得ることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態を示すゴムシート接合装置の平面図である。 図１のＡ方向から見た図である。 図２のＢ方向から見た図である。 図２のＣ部を拡大して示す図である。 図４のＤ−Ｄ線に沿って切断した図である。 図２の作動状態図で、最初のゴムシートが供給された状態を示している。 図２の作動状態図で、２つのゴムシートを保持した状態を示している。 図２の作動状態図で、２つのゴムシートの接合状態を示している。 図２の作動状態図で、接合したゴムシートを定量だけ送り出した状態を示している。 リボンの繰り出し状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態を示すゴムシート接合装置の平面図である。 第２の実施の形態におけるリボンの繰り出し状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態を示すゴムシート接合装置の平面図である。 図１３のＥ方向から見た図である。 本発明の第３の実施の形態におけるロボットのハンドを示す平面図である。 図１５のＦ方向から見た図である。 図１４の作動状態を示す図である。

符号の説明

１０、１００・・・接合装置、１２・・・支持台、１７・・・固定フレーム、２１・・・第１の保持手段、２２・・・第２の保持手段、２３，２４・・・第１保持体、２５、２６・・・第１リニアガイド、２９、３０・・・第１シリンダ装置、３１、３２・・・保持部、３１ａ、３２ａ・・・櫛歯状の凹凸、４１，４２・・・第２保持体、４３、４４・・・第２リニアガイド、４５，４６・・・保持部、４５ａ、４６ａ・・・櫛歯状の凹凸、４７，４８・・・第２シリンダ装置（第１の動作手段）、５１・・・リニアガイド、５２・・・移動台、５４・・・送り出し手段、５５、５６・・・第３保持体、５７、５８・・・第３シリンダ装置（第２の動作手段）、６１・・・ボールねじ軸、６２・・・ボールナット、６３・・・電動モータ、７０・・・供給手段、８０・・・切断手段、８１・・・ゴムシート群折り返し手段、８２・・・ロボット、８３・・・ロボットアーム、８５、８６・・・ハンド、Ｓ・・・ゴムシート、Ｓ１・・・接合端面、Ｒ、Ｒ１・・・リボン、Ｃ・・・コード。

Claims (5)

1. ２つのゴムシートの端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合装置において、
   前記２つのゴムシートの一方の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ前記２つのゴムシートの他方の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２つのゴムシートの端面同士を圧接させる第１の動作手段と、前記第１保持体との間でゴムシートを受渡し可能に保持する第３保持体と、前記第１保持体と前記第３保持体との間で受渡されたゴムシートの接合端面を一定の位置に位置決めするように前記第３保持体を直線方向に一定量ずつ送り出す送り出し手段とを備え、前記第１保持体および前記第２保持体の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛み合う櫛歯状の凹凸を形成した保持部がそれぞれ設けられ、前記第1の動作手段は、ゴムシートの接合時に、前記第１の保持手段および前記第２の保持手段に保持された前記ゴムシートの接合端面間に所定量の押し代を付与するように、前記第１の保持手段に対する前記第２の保持手段の相対移動量が設定されていることを特徴とするゴムシート接合装置。
2. ２つのゴムシートの端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合方法にして、
   ２つのゴムシートの一方の接合端部を櫛歯状の凹凸を形成した第１保持体に保持させるとともに、２つのゴムシートの他方の接合端部を前記凹凸にオーバラップ可能に噛み合う櫛歯状の凹凸を形成した第２保持体に保持させる保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を前記各凹凸が互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させ前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２つのゴムシートの端面同士を圧接して接合する接合工程と、接合されたゴムシートを保持して前記第１保持体との間で受渡し可能な第３保持体を一定量ずつ一方向に直線移動させて前記接合されたゴムシートの接合端部を一定の位置に位置決めするとともに、その後、前記第３保持体によるゴムシートの保持を開放して、前記第３保持体を前記と逆方向に一定量だけ直線移動させる送り出し工程とからなるゴムシート接合方法。
3. 複数のゴムシートの端面同士を突合せ接合により順次接合して細長いゴムシート群を作製し、該ゴムシート群の両端部を突合せ接合によって接合してエンドレス状のバンドを製造するゴムシート接合装置において、
   前記ゴムシートの一方の接合端部を開放可能に保持する第１の保持手段と、該第１の保持手段に対して相対移動可能に設けられ前記ゴムシートの他方の接合端部を開放可能に保持する第２の保持手段と、該第２の保持手段を前記第１の保持手段に対して相対移動させて前記第１の保持手段および前記第２の保持手段にそれぞれ保持されたゴムシートの一方の接合端部と他方の接合端部を圧接させる動作手段と、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させ、該ゴムシート群の先端部を前記第２の保持手段によって保持できる位置まで折り返すゴムシート群折り返し手段とを備え、前記第１の保持手段および前記第２の保持手段の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛合う保持部がそれぞれ設けられていることを特徴とするゴムシート接合装置。
4. 請求項３において、
   前記ゴムシート群折り返し手段は、前記ゴムシート群の先端部を把持可能なハンドを備えたロボットによって構成され、前記ゴムシート群にゴムシートが接合される毎に、前記ロボットによって前記ゴムシート群の先端部を前記ループ状の軌跡に沿って一定ピッチずつ移動させるようにしてなるゴムシート接合装置。
5. 複数のゴムシートの端面同士を突合せ接合により順次接合して細長いゴムシート群を製造し、該ゴムシート群の両端部を突合せ接合によって接合してエンドレス状のバンドを製造するゴムシート接合方法にして、
   前記ゴムシートの一方の接合端部を第１保持体に保持させるとともに、他方の接合端部を第２保持体に保持させる第１保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させ前記第１保持体に保持されたゴムシートの接合端面を前記第２保持体に保持されたゴムシートの接合端面に圧接して接合する第１接合工程と、複数のゴムシートが接合されたゴムシート群の先端部をループ状の軌跡に沿って順次移動させて前記第２保持体に保持される位置まで折り返す折り返し工程と、前記ゴムシート群の先端部を保持した前記第２保持体と前記ゴムシート群の後端部を保持した前記第１保持体を互いにオーバラップする位置まで相対的に移動させて前記ゴムシート群の両端部を接合する第２接合工程とからなるゴムシート接合方法。

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