JP4668564B2 - 接合装置及び接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状ゴム材料等の部材の接合装置及び接合方法に関する。

従来、タイヤ構成材料として使用されるカーカス材料等の帯状ゴム材料の端部同士を接合する装置として、円周外周に溝が彫られた１対のローラが、一定の角度で配置された接合装置（いわゆるジッパー装置）がある。この１対のローラを接合する部材の端部に接触させ、ローラが回転することにより、当該溝が端部同士を寄せ合い、ジッパー機能により接合を行う（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００２−１６６４７９号公報 特公昭５２−３５７０９号公報

上述した従来のジッパー装置では、その構造上、１対のローラの進行方向は１方向に定められていた。そのため、接合する部材の中央部より両側へ接合を行う場合は、１方向へ進行する１対のローラと、当該１対のローラとは反対の方向へ進行する１対のローラ、計２対のローラを用意する必要があった。

又、従来のジッパー装置は、１方向へしか進行できないため、部材の接合が終わると、開始位置までローラを戻す動作が必要であった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、往復運動可能な１対のローラを備えることにより、設備費用を削減し、稼働時間を減少させる接合装置及び接合方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、平行に並べられた部材の隣り合う端部同士を接合する接合装置であって、互いに背中合わせで接近して位置し、背面が水平方向の一方、及び垂直方向の上方に拡開し、当該水平方向に拡開した方向に部材の隣り合う端部に沿って移動することにより、端部同士の圧着接合を行う円錐台形状の１対のローラと、１対のローラを水平方向に回転させる回転手段とを備える接合装置であることを要旨とする。

本発明の第１の特徴に係る接合装置によると、１対のローラが水平方向に回転することにより、往復運動をすることが可能となる。従って、２対のローラを用意する必要がないため、設備費用を削減でき、ローラを開始位置まで戻す必要がないため、稼働時間を減少することができる。

又、回転手段としては、ローラの支持部材に接合された、水平方向に回転する歯車を用いてもよく、ローラの支持部材に接合された、水平方向に回転するベアリングを用いてもよい。

本発明の第２の特徴は、平行に並べられた部材の隣り合う端部同士を接合する接合方法であって、互いに背中合わせで接近して位置し、背面が水平方向の一方、及び垂直方向の上方に拡開した円錐台形状の１対のローラを、当該水平方向に拡開した方向に、部材の隣り合う端部に沿って移動させることにより、端部同士の圧着接合を行う第１のステップと、１対のローラを水平方向に回転させる第２のステップと、１対のローラを、第１のステップにおける移動方向とは正反対の方向に、部材の隣り合う端部に沿って移動させることにより、端部同士の圧着接合を行う第３のステップとを含む接合方法であることを要旨とする。

本発明の第２の特徴に係る接合方法によると、１対のローラが水平方向に回転することにより、往復運動をすることが可能となる。従って、２対のローラを用意する必要がないため、設備費用を削減でき、ローラを開始位置まで戻す必要がないため、稼働時間を減少することができる。

本発明によれば、往復運動可能な１対のローラを備えることにより、設備費用を削減し、稼働時間を減少させる接合装置及び接合方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（接合装置）
本実施形態に係る接合装置は、図１に示すように、受け部材３上で、平行に並べられた帯状ゴム材料Ｗの端部Ｗａ、Ｗｂ同士を接合する装置であり、一定の角度で配置された、円周外周に溝５ａ、５ｂが彫られた円錐台形状の１対のローラ１ａ、１ｂを備える。図１では、ローラ１ａ、１ｂの上部に歯車が形成され、互いに噛み合わされている。このため、ローラ１ｂに接合されたローラ回転軸６ｂを回転させることにより、ローラ１ｂ及びローラ１ａを回転させることができる。尚、ローラ１ａ、１ｂに歯車を形成せず、ローラ１ａ側にもローラ回転軸を有する構成としても構わない。又、ローラ回転軸６ｂは、ローラ１ａ、１ｂを支える支持部材６と接合される。

ここで、帯状ゴム材料Ｗとしては、例えば、タイヤ構成材料として使用されるカーカスが挙げられる。カーカス形成用のプライ材料は、コードを長手方向に平行配列したゴム被覆材をタイヤの種類やサイズ等によって定まるカーカス巾に対応した長さで一端切断し、そのゴム被覆材のコードに沿う端部Ｗａ、Ｗｂを順次接合することにより、所定巾のカーカスプライ材料が形成される。

帯状ゴム材料Ｗの接合は、１対のローラ１ａ、１ｂを、接合する部材の端部Ｗａ、Ｗｂに接触させ、ローラ１ａ、１ｂが回転することにより、当該溝が端部同士を寄せ合い、ジッパー機能（ネジ効果）により行われる。

ローラ１ａ、１ｂは、互いに背中合わせで接近して位置し、背面が水平方向の一方、及び垂直方向の上方に拡開する。図２に示すように、ローラ１ａ、１ｂは、水平方向にα拡開し、矢印Ａ方向に帯状ゴム材料Ｗの隣り合う端部Ｗａ、Ｗｂに沿って移動することにより、端部Ｗａ、Ｗｂ同士の圧着接合を行う。

又、ローラ１ａ、１ｂは、図３に示すように、垂直方向の上方にθ拡開している。言い換えると、ローラ１ａ、１ｂの帯状ゴム材料Ｗの接触面と、歯車の噛み合う点の角度はθである。

支持部材６は、その上部に設けられた第１の歯車７に接合され、第１の歯車７と第２の歯車８とは、互いに噛み合わされている。このため、歯車回転軸９を回転させることにより、第２の歯車８及び第１の歯車７を回転させることができる。尚、第１の歯車７及び第２の歯車８は、受け部材３に対して水平方向に回転する。

図３において、ローラ１ａ、１ｂは、矢印Ａ方向に移動していたとする。このとき、第１の歯車７が回転することにより、ローラ１ａ、１ｂが水平方向に回転する。即ち、図４（ａ）に示す状態であったローラ１ａ、１ｂは、第２の歯車８及び第１の歯車７が回転することにより、図４（ｂ）に示すように、水平方向に１８０°回転することができる。図４（ｂ）に示す状態のローラ１ａ、１ｂは、矢印Ａとは正反対の方向である矢印Ｂの方向へ移動することができる。又、このとき、水平方向の拡開角度α及び垂直方向の拡開角度θは保持したまま、ローラ１ａ、１ｂは回転する。

図３及び図４において、歯車を用いてローラを水平方向に回転させる機構について説明したが、他の機構を用いてローラを水平方向に回転させても構わない。

例えば、図５に示すように、ローラの支持部材６に接合された、水平方向に回転するベアリング１０機構を用いて回転を行っても構わない。ベアリング１０内には、ベアリングの玉が保持され、転がり軸受けとして機能する。このベアリング機構により、ローラ１ａ、１ｂは、図５の点線で示すように、水平方向に１８０°回転することができる。

尚、ローラ１ａ、１ｂ、第１の歯車７、第２の歯車８、ベアリング１０等を回転させる駆動源については特に図示していないが、接合装置に応じたモータなどが適宜使用できることは勿論である。

（接合方法）
次に、本実施形態に係る接合方法について説明する。

まず、接合装置の受け部材３上に、帯状ゴム材料Ｗの端部Ｗａ、Ｗｂ同士を平行に並べる。そして、一定の角度で配置された、円周外周に溝５ａ、５ｂが彫られた円錐台形状の１対のローラ１ａ、１ｂを帯状ゴム材料Ｗの端部Ｗａ、Ｗｂにそれぞれ接触させる。

次に、１対のローラ１ａ、１ｂを回転させることにより、当該溝５ａ、５ｂが端部Ｗａ、Ｗｂ同士を寄せ合い、ジッパー機能により圧着接合を行う。所定の位置まで接合が終わると、１対のローラ１ａ、１ｂを水平方向に上昇させ、帯状ゴム材料Ｗから離す。

そして、上述した歯車やベアリング等の回転手段を用い、１対のローラ１ａ、１ｂを水平方向に１８０°回転させる。即ち、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態へ回転させる。

次に、１８０°回転させた１対のローラ１ａ、１ｂを下降させ、帯状ゴム材料Ｗの所定の端部Ｗａ、Ｗｂにそれぞれ接触させる。そして、１対のローラ１ａ、１ｂを回転させることにより、当該溝５ａ、５ｂが端部Ｗａ、Ｗｂ同士を寄せ合い、当初とは正反対の方向に移動することにより、圧着接合を行う。

尚、１対のローラ１ａ、１ｂを１８０°回転させた後、所定の位置まで移動させた後、下降させてもよく、帯状ゴム材料Ｗの接合が完了した場合は、次の帯状ゴム材料Ｗを受け部材３上にセットした後、下降させてもよい。

（作用及び効果）
本実施形態に係る接合装置及び接合方法によると、１対のローラ１ａ、１ｂが水平方向の拡開角度α及び垂直方向の拡開角度θを保持したまま水平方向に回転することができる。このため、１対のローラ１ａ、１ｂが往復運動をすることが可能となる。

従来、部材の中央部より両側へ接合を行う場合は、１方向へ進行する１対のローラと、当該１対のローラとは反対の方向へ進行する１対のローラ、計２対のローラを用意する必要があった。具体的には、１対のローラＡと１対のローラＢを備える場合、最初、１対のローラＡが開始位置へ接触し、特定の方向へ接合を開始する（ステップＳ１）。１対のローラＡがスタートした後、１対のローラＢが当該開始位置へ接触し、ローラＡとは正反対の方向へ接合を開始する（ステップＳ２）。そして、ローラＡは接合を完了した後、上昇し、開始位置へ戻り、待機状態となる（ステップＳ３）。又、ローラＢも接合を完了した際、上昇し、開始位置へ戻り、待機状態となり（ステップＳ４）、ステップＳ１へと戻る。

本実施形態に係る接合装置は、１対のローラ１ａ、１ｂを用いることにより、部材の中央部より両側へ接合を行うことができる。具体的には、１対のローラ１ａ、１ｂが中央部から一方の端部側へ接合を行った後、１対のローラ１ａ、１ｂを１８０°回転させ、中央部へ戻し、中央部から他方の端部側へ接合を行う。このように、本実施形態に係る接合装置及び接合方法によると、２対のローラを用意する必要がないため、設備費用を削減することができる。

又、従来の接合装置は、１方向へしか進行できないため、部材の接合が終わると開始位置までローラを戻す動作が必要であったが、本実施形態に係る接合装置は、１対のローラで往復運動をすることができるため、ローラを開始位置まで戻す必要がない。従って、稼働時間（稼働サイクル）を減少することができる。例えば、一の部材の接合が完了した場合、その完了位置で１対のローラ１ａ、１ｂを１８０°回転させる。そして、次の部材をセットし、その位置でローラ１ａ、１ｂを下降させ、次の部材の開始位置とすることができる。

本実施形態に係る接合装置におけるローラを進行方向から見た正面図である。 本実施形態に係る接合装置におけるローラの平面図である。 本実施形態に係る接合装置におけるローラの側面図である。 本実施形態に係る接合装置の平面図である。 本実施形態に係る別の接合装置におけるローラの側面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ…ローラ、３…受け部材、５ａ、５ｂ…溝、６…支持部材、６ｂ…ローラ回転軸、７…第１の歯車、８…第２の歯車、９…歯車回転軸、１０…ベアリング、Ｗ…帯状ゴム材料、Ｗａ、Ｗｂ…端部、Ａ、Ｂ…移動方向

Claims (4)

1. 平行に並べられた部材の隣り合う端部同士を接合する接合装置であって、
   互いに背中合わせで接近して位置し、背面が水平方向の一方、及び垂直方向の上方に拡開し、当該水平方向に拡開した方向に前記部材の隣り合う端部に沿って移動することにより、前記端部同士の圧着接合を行う円錐台形状の１対のローラと、
   該１対のローラを水平方向に回転させる回転手段と
   を備えることを特徴とする接合装置。
2. 前記回転手段は、前記ローラの支持部材に接合された、水平方向に回転する歯車であることを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
3. 前記回転手段は、前記ローラの支持部材に接合された、水平方向に回転するベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の接合装置。
4. 平行に並べられた部材の隣り合う端部同士を接合する接合方法であって、
   互いに背中合わせで接近して位置し、背面が水平方向の一方、及び垂直方向の上方に拡開した円錐台形状の１対のローラを、当該水平方向に拡開した方向に、前記部材の隣り合う端部に沿って移動させることにより、前記端部同士の圧着接合を行う第１のステップと、
   該１対のローラを水平方向に回転させる第２のステップと、
   該１対のローラを、前記第１のステップにおける移動方向とは正反対の方向に、前記部材の隣り合う端部に沿って移動させることにより、前記端部同士の圧着接合を行う第３のステップと
   を含むことを特徴とする接合方法。

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