JP4746421B2 - トレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け方法、及びその貼付け装置 - Google Patents

トレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け方法、及びその貼付け装置 Download PDF

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Description

本発明は、タイヤのトレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付ける帯状スポンジ材の貼付け方法、及びその貼付け装置に関する。
タイヤ騒音の一つに、路面を走行した際に、50〜400Hzの周波数範囲で「ゴー」という音が生じるいわゆるロードノイズがあり、その主原因として、タイヤ内腔内で起こす空気の共鳴振動(空洞共鳴)が知られている。そこで近年、タイヤ内腔内に、長尺な制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に配し、タイヤ内腔内で生じた共鳴音エネルギーを緩和、吸収することにより、空洞共鳴を抑制してロードノイズを低減する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2003−063208号公報
この特許文献1では、走行時に、帯状スポンジ材がタイヤ内腔内で動いてタイヤ内腔面と擦れること等に起因するタイヤや帯状スポンジ材自体の損傷を防止するため、帯状スポンジ材をトレッド内面に接着によって固定することが提案されている。
しかし従来は、トレッド内面に帯状スポンジ材を貼り付ける装置は存在せず、作業者による手作業によって貼り付けせざるを得ない。そのため、作業効率の著しい低下を招くとともに、貼り付け精度を均一に保つことができず品質を損ねるという問題がある。
本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、前記トレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材を効率良く、しかも高精度でかつ均一に貼り付けしうる新規な帯状スポンジ材の貼付け方法、及びその貼付け装置を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、タイヤのトレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付ける帯状スポンジ材の貼付け方法であって、
タイヤ保持回転具により前記タイヤを起立状態で保持しかつ回転可能とするとともに、 前記帯状スポンジ材は、貼り付け長さで切断されかつ一面を接着面としかつ該接着面に剥離紙を配した切断帯状スポンジ材からなり、かつこの切断帯状スポンジ材を前記剥離紙を半径方向外方として渦巻状に巻回して巻回体を形成し、
しかもこの巻回体をタイヤ内腔に配したスポンジ保持枠に取付け、
かつ前記タイヤ保持回転具によるタイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しかつ前記剥離紙を剥離して取り出しつつ、帯状スポンジ材を案内し、かつ貼付けローラを用いて、前記接着面をトレッド内面に取付けることを特徴としている。
又請求項2の発明は、タイヤのトレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付ける帯状スポンジ材の貼付け装置であって、
タイヤを起立状態で回転可能に保持するタイヤ保持回転具と、
このタイヤ保持回転具により保持されかつ回転するタイヤのトレッド内面に、帯状スポンジ材を貼り付ける貼付け具とを具え、
前記帯状スポンジ材は、貼り付け長さで切断されかつ一面を接着面としかつ該接着面に剥離紙を配した切断帯状スポンジ材からなるとともに、
前記貼付け具は、前記切断帯状スポンジ材を前記剥離紙を半径方向外方として渦巻状に巻回した巻回体を保持するスポンジ保持枠と、
この保持した巻回体から帯状スポンジ材の一端を取り出してトレッド内面に案内する案内ローラを有する案内手段と、
案内された帯状スポンジ材をトレッド内面に押し付けて貼付けする貼付けローラを有する貼付け手段とを具えることを特徴としている。
又請求項3の発明では、前記タイヤ保持回転具は、間隔を隔ててかつタイヤを跨らせて支持する少なくとも一対の支持ローラを有するタイヤ支持手段と、保持されたタイヤのサイドウォール部を両側から可回転に挟む一対の側面支持体を有する軸方向センタ位置決め手段と、保持されたタイヤを前記支持ローラに上方から押し付ける押さえローラを有する押付け手段とを含むとともに、前記一対の側面支持体は、中心位置の両側で各等距離を軸方向逆向きに移動することを特徴としている。
又請求項4の発明では、前記貼付けローラは、その外周面がスポンジ材からなることを特徴としている。
本発明は、叙上の如く構成しているため、トレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材を効率良く、しかも高精度でかつ均一に貼り付けることができる。
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は本発明のトレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け装置を略示する正面図である。
図1に示すように、トレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け装置1(以下貼付け装置1という)は、タイヤTを起立状態で回転可能に保持するタイヤ保持回転具2と、保持されかつ回転するタイヤTのトレッド内面Tsに、帯状スポンジ材5を貼り付ける貼付け具4とを具える。
なお前記帯状スポンジ材5は、図8に示すように、その防振性、吸音性によって、タイヤの内腔内で生じた共鳴音エネルギー(振動エネルギー)を吸収緩和し、空洞共鳴を抑制することでロードノイズを低減し、制音しうる。又帯状スポンジ材5は、トレッド内面Tsに貼付けられるため、帯状スポンジ材5が走行中に動いて、タイヤの内腔面や帯状スポンジ材5自体が損傷するのを防止することができる。なお接着を確実化するためには、トレッド内面Tsのタイヤ赤道側をタイヤ周方向に予めバフ仕上げし、加硫成形時に塗布されるシリコンオイルなどの離型剤を除去したバフ仕上げ領域Yを形成し、このバフ仕上げ領域Yに、帯状スポンジ材5を貼り付けするのが好ましい。
又帯状スポンジ材5は、図9(A)に示すように、タイヤ1本当たりの貼り付け長さで予め切断された切断帯状スポンジ材であり、この帯状スポンジ材5は、その一面を接着剤が配された接着面Sとし、かつ該接着面Sは、剥離紙6によって被覆されている。なお接着剤としては両面粘着テープが好適に使用しうる。又本発明では、この帯状スポンジ材5は、図9(B)に示すように、前記剥離紙6を半径方向外方として渦巻状に巻回した巻回体5Aの状態で使用される。
又帯状スポンジ材5の材料としては、海綿状の多孔構造体、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有する所謂スポンジそのもの、及び動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したウエブ状のものを含む。また前記「多孔構造体」には、連続気泡のみならず独立気泡を有するものを含む。好ましくは、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、並びにクロロプレンゴムスポンジ(CRスポンジ)、エチレンプロピレンゴムスポンジ(EDPMスポンジ)、ニトリルゴムスポンジ(NBRスポンジ)などのゴムスポンジを好適に用いることができる。
次に、前記タイヤ保持回転具2は、図1、2の如く、間隔を隔ててかつタイヤを跨らせて支持する少なくとも一対の支持ローラ7を有するタイヤ支持手段8と、保持されたタイヤTのサイドウォール部を両側から可回転に挟む一対の側面支持体9を有する軸方向センタ位置決め手段10と、保持されたタイヤを前記支持ローラ7に上方から押し付ける押さえローラ11を有する押付け手段12とを含む。具体的には、本例では、縦枠片と横枠片とて矩形枠組みした左右の側フレーム13L,13R間を、横の継ぎ枠片で接合した骨組み状のフレーム14を具え、このフレーム14に、前記タイヤ支持手段8と、軸方向センタ位置決め手段10と、押付け手段12とを取り付けている。
前記タイヤ支持手段8は、間隔を隔てて互いに平行に配される水平な一対の支持ローラ7を有し、各支持ローラ7は、その両端が前記側フレーム13L、13Rに回転自在に枢支される。又一方の支持ローラ7の一端には、例えば側フレーム13Lに取り付くタイヤ駆動モータM1が、スプロケットや無端連紐等を用いた周知の駆動連結手段を介して連結される。従って、タイヤ支持手段8は、支持ローラ7、7間にタイヤTを跨らせて起立状態で保持でき、かつタイヤ駆動モータM1の駆動によって前記タイヤTを回転駆動しうる。なお前記支持ローラ7、7間へのタイヤTの投入取出しは、図2の如く、側フレーム13L、13R間から行いうる。
前記軸方向センタ位置決め手段10は、前記保持されたタイヤTのサイドウォール部を両側から可回転に挟む一対の側面支持体9を具える。この側面支持体9は、本例では、矩形枠組みした周囲枠状の支持体主部15を有し、各支持体主部15は、前記左右の側フレーム13L,13R間をタイヤ軸方向にのびる上下各一対の案内ガイド16によって、タイヤ軸方向に移動可能に案内される。又前記支持体主部15、15は、左右開閉手段17を介して、タイヤ軸方向の中心位置iの両側で、各等距離をタイヤ軸方向に逆向きに移動できる。
前記左右開閉手段17は、本例では、図3に概念的に示すように、フレーム14に、前記中心位置iで回転自在に枢着されるギヤー17Aと、タイヤ軸方向にのびかつ前記ギヤー17Aに噛合しうる一対のラック17B、17Cとからなるギヤ−・ラック機構を含み、各ラック17B、17Cの一端は、それぞれ両側の支持体主部15、15に固定される。又一方の支持体主部15には、本例では、タイヤ軸方向に伸縮自在なシリンダー17Dのロッド端が連結される。従って前記シリンダー17Dの伸張動作によって、両側の支持体主部15、15は、前記中心位置iに向かって各等距離を移動でき、その間でタイヤTのサイドウォール部を両側から狭持する。これによって、タイヤTを、そのタイヤ赤道を中心位置iに位置合わせしうる。
又前記側面支持体9では、前記狭持したタイヤTを回転可能に保持するために、前記支持体主部15の向き合う面には、狭持したタイヤTのサイドウォール部のタイヤ最大幅位置に当接しうる複数の保持ローラ18を枢支している。この保持ローラ18は、そのローラ軸心を前記タイヤの回転軸心に向けて配している。なお、タイヤサイズに準じてタイヤの回転軸心の高さ位置が変化するため、本例では上下、左右各1本(合計4本)の保持ローラ18を用い、各ローラ18を水平に対して45°の角度θで配するとともに、上の保持ローラ18を下の保持ローラに対して、例えば60mm長く設定している。
前記押付け手段12は、前記フレームの上端に、取付け金具を介して支持されるシリンダー12Aを有し、又その下方に向くロッド端に、ローラホルダを介して前記押さえローラ11を枢着している。従って、前記シリンダー12Aの伸張動作によって、保持されたタイヤTを前記支持ローラ7に上方から押し付けでき、タイヤTを、位置ずれや速度ムラを有することなく所定の回転速度で確実に回転させることができる。
次に、前記貼付け具4は、図6に示すように、帯状スポンジ材5の前記渦巻状の巻回体5Aを保持するスポンジ保持枠20と、この保持した巻回体5Aから帯状スポンジ材5の一端5eを取り出してトレッド内面Tsに案内する案内ローラ22を有する案内手段23と、案内された帯状スポンジ材5をトレッド内面Tsに押し付けて貼付けする貼付けローラ24を有する貼付け手段25とを具える。
又前記貼付け具4は、本例では図4に示すように、この貼付け具4をタイヤ軸方向に移動させることにより該貼付け具4をタイヤの内腔にそのビードシート孔Hから挿入取出しさせるトラバース手段28と、前記タイヤ内腔内に挿入された貼付け具4を、タイヤ半径方向に移動させる上下移動手段29とを少なくとも具える支持具30によって支持される。
又前記支持具30は、本例では、タイヤサイズに合わせて前記貼付け具4の高さ位置を上下に調整する高さ調整具31に支持される。
この高さ調整具31は、前記フレーム14の台板から立ち上がる支持台33に配される上下にのびる縦の案内ガイド部34と、この縦の案内ガイド部34に案内されて上下移動しうる前記高さ調整台35と、この高さ調整台35を上下に自在に移動させる上下の直線駆動部(図示しない)とを具える。この上下の直線駆動部は、本例ではボールネジ機構を有し、前記支持台33に両端が枢支された上下方向のネジ軸と、前記高さ調整台35に取り付きかつ前記ネジ軸に螺合するナット部とを具える。又前記ネジ軸の一端には、支持台33に取付く昇降用モータ(図示しない)が連結する。従って、タイヤ保持回転具2に保持されるタイヤのサイズに応じて前記高さ調整台35を上下動し、前記貼付け具4がビードシート孔Hからタイヤ内腔内に挿入取出ししうる高さ位置に調整しうる。
又前記支持具30を構成する前記トラバース手段28は、前記高さ調整台35に配される横の案内ガイド部36と、この横の案内ガイド部36に案内されてタイヤ軸方向に移動しうる横移動台37と、この横移動台37を後方の待機位置Qrと前方の前進位置Qfとの2位置間で移動させる横の直線駆動部38とを具える。この横の直線駆動部38は、本例では、ロッドレスシリンダーであって、その一端/他端間を移動するピストン部が前記横移動台37にアクチェータを介して連結される。なお前記待機位置Qrでは、図5(A)に一点鎖線で示す如く、貼付け具4をタイヤ内腔の外側に待機させることができ、この待機状態において、タイヤ保持回転具2へのタイヤの投入や取出し、及び貼付け具4への帯状スポンジ材5の取り付けが行われる。又前記前進位置Qfでは、帯状スポンジ材5を、その幅中心線をタイヤ赤道Cに合わせてタイヤ内腔内に挿入できる。
又前記上下移動手段29は、前記横移動台37から立設する支持台39に配される上下にのびる縦の案内ガイド部40と、この縦の案内ガイド部40に案内されて上下移動しうる昇降体41と、この昇降体41を上下に移動させる本例ではシリンダーである上下の直線駆動部42とを具える。前記昇降体41はタイヤ軸方向にのびかつその前端に貼付け具4を保持している。そして、前記上下の直線駆動部42の動作によって、前端に保持した貼付け具4を、タイヤ内腔への挿入高さ位置と、貼り付け高さ位置との二位置の間で上下移動できる。
又貼付け具4は、図6に示す如く、帯状スポンジ材5の前記渦巻状の巻回体5Aを保持するスポンジ保持枠20と、この保持した巻回体5Aから帯状スポンジ材5の一端5eを取り出してトレッド内面Tsに案内する案内ローラ22を有する案内手段23と、案内された帯状スポンジ材5をトレッド内面Tsに押し付けて貼付けする貼付けローラ24を有する貼付け手段25とを具える。
具体的には、前記スポンジ保持枠20は、前記昇降体41の前端に、取付板26を介して取り付けられる。このスポンジ保持枠20は、底板の周囲に、巻回体5Aの外周面を保持する環状周囲枠45を設けた容器状をなし、該環状周囲枠45には、帯状スポンジ材5の一端5eを取り出す途切れ部45Aが形成される。又この途切れ部45Aには、その一端から前記環状周囲枠45の接線方向かつ下方にのびる第1の案内片46aと、途切れ部45Aの他端から前記第1の案内片46aと平行にのびる第2の案内片46bとからなる案内部46が連設される。なお案内片46a、46b間の間隔Dは、前記帯状スポンジ材5の無負荷状態における厚さtに比して0〜0.5mm大に設定されている。
前記案内手段23は、前記案内部46の下端側に配される案内ローラ22と剥離紙剥離ローラ48と剥離紙巻き取りローラ49とを少なくとも具える。前記剥離紙剥離ローラ48は、前記第1の案内片46aの側に形成され、前記案内部46の下端から取り出される帯状スポンジ材5から剥離紙6を剥離する。又剥離紙巻き取りローラ49は、前記剥離紙剥離ローラ48に隣設し、剥離する剥離紙6を巻き取って回収する。なお剥離紙巻き取りローラ49には、剥離紙6が滑って巻き取り不良が生じないように、剥離紙巻き取りローラ49の外周には、剥離紙6の先端部を挟んで保持するスリット49aを半径方向に形成している。なお剥離紙巻き取りローラ49は、剥離紙回収モータ(図示しない)によって駆動される。この剥離紙回収モータには、トルクモータが採用され、剥離紙6がテンションによって破断しないように、モータの回転トルクの上限が規制されている。
又案内ローラ22は、前記第2の案内片46aの側に配され、剥離紙6が剥離された帯状スポンジ材5を、その外周面により、接着面Sを半径方向外側に向けて案内する。なお案内ローラ22の先端には、帯状スポンジ材5の巾方向の位置ずれを防止する大径なフランジ22aが形成される。これら案内ローラ22、剥離紙剥離ローラ48、剥離紙巻き取りローラ49は前記取付板26に回転自在に支持される。
又貼付け手段25は、案内手段23により案内された帯状スポンジ材5をトレッド内面Tsに押し付けて貼付けする貼付けローラ24を有する。この貼付けローラ24は、前記取付板26に固定のシリンダー50のロッド下端に、ローラホルダを介して回転自在に枢支される。又貼付けローラ24は、少なくとも外周面が弾性変形容易なスポンジ材から形成される。そのため貼付けローラ24は、面接触によって帯状スポンジ材5をトレッド内面Tsに押圧でき、剛体のローラに比して貼り付け状態を安定化させることができる。
次に、本実施形態の貼付け装置1の動作を説明する。
まず、貼付け具4を待機位置Qrでタイヤ軸方向後方側に待機させた状態で、前記タイヤ保持回転具2にタイヤTを投入する。具体的には、前記支持ローラ7、7間にタイヤTを跨らして保持させた後、前記軸方向センタ位置決め手段10を作動し、保持されたタイヤTのサイドウォール部を、両側の側面支持体9、9間で挟むことにより、タイヤTをそのタイヤ赤道Cを前記中心位置iに位置合わせしうる。又この状態で、前記押付け手段12を作動し、保持されたタイヤTを支持ローラ7に上方から押し付ける。
又貼付け具4では、前記帯状スポンジ材5が装着される。具体的には、図6に示すように、スポンジ保持枠20内に、帯状スポンジ材5の巻回体5Aが装入される。このとき、帯状スポンジ材5は、その一端5eが前記案内ローラ22のフランジ22a下端と面一状態或いはフランジ22a下端を下方に超える状態となる高さ位置まで、スポンジ保持枠20から巻き戻される。又前記一端5eからは、剥離紙6が予め剥離され、その先端部は、剥離紙剥離ローラ48をへて剥離紙巻き取りローラ49の前記スリット49aに係止される。
又前記支持具30では、予め、図5(A)に一点鎖線で示す如く、前記高さ調整具31の作動により、タイヤTのビードシート孔Hからタイヤ内腔内に挿入取出ししうる高さ位置に、前記貼付け具4を高さ合わせしている。なお貼付け装置1には、本例では、投入されるタイヤTのサイズデータを記憶する記憶部を有する制御手段19を具える。前記サイズデータとして、少なくともタイヤ外径を含む諸データを含むことができ、これらは、例えばタイヤTに貼り付けるデータラベルに予め記載し、搬送時又は投入時にデータラベルをリーダにて読み取って記憶部に記憶させることができる。又センサを用いて保持されたタイヤTを測定し、必要なサイズデータを検出して記憶部に記憶させても良い。何れの場合にも、制御手段19は、記憶する前記サイズデータから、高さ調整台35の上下移動を制御する。
その後、前記トラバース手段28を作動し、図5(A)に実線で示す如く、貼付け具4を、前記待機位置Qrから前進位置Qfまで移動させることにより、帯状スポンジ材5の巻回体5Aを、その幅中心線をタイヤ赤道Cに合わせてタイヤ内腔内に挿入させる。
その後、図5(B)に示す如く、前記上下移動手段29を作動し、貼付け具4を貼り付け高さ位置まで下降させる。この貼り付け高さ位置では、前記フランジ22aがトレッド内面Tsと近接し、帯状スポンジ材5の一端5eの接着面Sもトレッド内面Tsに付着させることができる。又貼付け手段25も作動し、予め貼付けローラ24を、トレッド内面Tsに圧接させておく。
そしてこの状態にてタイヤ保持回転具2を作動し、図7に示すように保持されたタイヤTを所定速度で回転させることにより、タイヤTの回転に伴い巻回体5Aが巻き戻される。巻き戻される帯状スポンジ材5は、剥離紙6が剥がされつつスポンジ保持枠20から順次取り出され、案内ローラ22、貼付けローラ24をへて、その接着面Sがトレッド内面Tsに接着される。なお貼付け終了に際しては、上記と逆の操作を行う。
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。
本発明のトレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け装置の一実施例を示す正面図である。 タイヤ保持回転具を示す側面図である。 左右開閉手段を概念的に示す平面図である。 貼付け具を支持具とともに示す正面図である。 (A)、(B)は、貼付け具の動作を説明する断面図である。 貼付け具を示す側面図である。 貼付け具による、帯状スポンジ材の貼付け状態を説明する側面図である。 帯状スポンジ材を貼り付けたタイヤの一例を示す断面図である。 (A)は、貼付け前の帯状スポンジ材の一例を示す断面図、(B)はその渦巻き状の巻回体を示す断面図である。
1 帯状スポンジ材の貼付け装置
2 タイヤ保持回転具
4 貼付け具
5 帯状スポンジ材
5A 巻回体
6 剥離紙
7 支持ローラ
8 タイヤ支持手段
9 側面支持体
10 軸方向センタ位置決め手段
11 押さえローラ
12 押付け手段
20 スポンジ保持枠
22 案内ローラ
23 案内手段
24 貼付けローラ
25 貼付け手段
S 接着面
T タイヤ
Ts トレッド内面

Claims (4)

  1. タイヤのトレッド内面に、制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付ける帯状スポンジ材の貼付け方法であって、
    タイヤ保持回転具により前記タイヤを起立状態で保持しかつ回転可能とするとともに、 前記帯状スポンジ材は、貼り付け長さで切断されかつ一面を接着面としかつ該接着面に剥離紙を配した切断帯状スポンジ材からなり、かつこの切断帯状スポンジ材を前記剥離紙を半径方向外方として渦巻状に巻回して巻回体を形成し、
    しかもこの巻回体をタイヤ内腔に配したスポンジ保持枠に取付け、
    かつ前記タイヤ保持回転具によるタイヤの回転に伴い、前記巻回体を巻き戻しかつ前記剥離紙を剥離して取り出しつつ、帯状スポンジ材を案内し、かつ貼付けローラを用いて、前記接着面をトレッド内面に取付けることを特徴とするトレッド内面への帯状スポンジ材の貼付け方法。
  2. タイヤを起立状態で回転可能に保持するタイヤ保持回転具と、
    このタイヤ保持回転具により保持されかつ回転するタイヤのトレッド内面に、帯状スポンジ材を貼り付ける貼付け具とを具え、
    前記帯状スポンジ材は、貼り付け長さで切断されかつ一面を接着面としかつ該接着面に剥離紙を配した切断帯状スポンジ材からなるとともに、
    前記貼付け具は、前記切断帯状スポンジ材を前記剥離紙を半径方向外方として渦巻状に巻回した巻回体を保持するスポンジ保持枠と、
    この保持した巻回体から帯状スポンジ材の一端を取り出してトレッド内面に案内する案内ローラを有する案内手段と、
    案内された帯状スポンジ材をトレッド内面に押し付けて貼付けする貼付けローラを有する貼付け手段とを具えることを特徴とする帯状スポンジ材の貼付け装置。
  3. 前記タイヤ保持回転具は、間隔を隔ててかつタイヤを跨らせて支持する少なくとも一対の支持ローラを有するタイヤ支持手段と、
    保持されたタイヤのサイドウォール部を両側から可回転に挟む一対の側面支持体を有する軸方向センタ位置決め手段と、
    保持されたタイヤを前記支持ローラに上方から押し付ける押さえローラを有する押付け手段とを含むとともに、
    前記一対の側面支持体は、中心位置の両側で各等距離を軸方向逆向きに移動することを特徴とする請求項2記載の帯状スポンジ材の貼付け装置。
  4. 前記貼付けローラは、その外周面がスポンジ材からなることを特徴とする請求項1又は2記載の帯状スポンジ材の貼付け装置。
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