JP5149677B2 - 帯状材の巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状材、好適には低弾性かつ低比重のスポンジ材などをロール状に巻き取るのに適した帯状材の巻取装置に関する。

タイヤ騒音の一つとして、周波数５０〜４００Hzにピークを持つロードノイズが知られている。このロードノイズの主たる原因は、タイヤ内腔内での共鳴振動（空洞共鳴）である。このような共鳴振動エネルギーを吸収してロードノイズを低減するために、近年では、図６（ａ）に示されるように、タイヤ内腔ｉ内に、長尺な帯状のスポンジ材ａがタイヤ周方向に沿って固着された空気入りタイヤＴが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

また、本件出願人は、帯状のスポンジ材ａを、空気入りタイヤＴのトレッド内面に貼り付けるための貼付け装置を提案している（例えば下記特許文件２参照）。このような貼付け装置によって、スポンジ材ａは、トレッド内面に効率良くしかも高精度に貼り付けられる。

特開２００３−０６３２０８号公報 特開２００７−１６８２４３号公報

ところで、上記の特許文献２のスポンジ貼付け装置には、図６（ｂ）に示されるように帯状のスポンジ材ａを巻取ったロール体ｂとして供給される必要がある。しかしながら、従来では、このようなロール体ｂは、作業者が予め所定の長さに切断されたスポンジ材を一つずつ手巻きしていたため、作業効率が悪いという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、帯状材の一端を把持する把持手段を回転機で回転させることにより帯状材をロール状に巻取るとともに、その巻取り厚さに応じて傾動する押さえ手段の傾動角度に基いて、回転機の駆動・停止を制御することを基本として、帯状材をロール状にかつ必要な量だけ能率良く巻取りうる帯状材の巻取装置を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、帯状材の一端を把持する把持手段と、前記帯状材の巾方向と平行な軸線周りで前記把持手段を回転させることによって該帯状材をロール状に巻取る回転機と、一端側が前記軸線と平行な軸線周りで傾動自在に枢着されかつ他端側が巻き取られる前記スポンジ材の外周面を押えることにより帯状材の巻乱れを防ぐとともに、巻取り厚さに応じて傾動する押さえ手段と、前記押さえ手段の傾動角度に基づいて、前記回転機を駆動又は静止させる制御手段とを有し、前記制御手段は、前記押さえ手段の傾動によって回転するカム板と、前記カム板の回転によって前記回転機を駆動又は静止させるスイッチ部とを含むことを特徴とする帯状材の巻取装置である。

また請求項２記載の発明は、前記回転機は、エアーモータであり、前記スイッチ部は、前記エアモータからなる前記回転機に高圧空気の供給及び停止を行うメカニカルバルブである請求項１に記載の帯状材の巻取装置である。

また請求項３記載の発明は、前記把持手段は、前記軸線方向にのびかつ前記帯状材を両側から挟む一対の軸状体を含む請求項１又は２に記載の帯状材の巻取装置である。

また請求項４記載の発明は、前記押さえ手段は、前記他端側に、巻き取られる帯状材の外周面と当接する第１の押さえ部と、前記帯状材の少なくとも一方の側面に沿ってのびることにより帯状材の幅方向の位置ズレを防ぐ第２の押さえ部とを含む請求項１ないし３のいずれかに記載の帯状材の巻取装置である。

また請求項５記載の発明は、前記帯状材がスポンジ材である請求項１乃至４のいずれかに記載の帯状材の巻取装置である。

本発明の巻取装置は、帯状材の外周面を押えることにより帯状材の巻乱れを防ぐ押さえ手段の傾動角度に基づいて、帯状材を巻き取る回転機を駆動又は静止を行う制御手段を有する。従って、本発明は、例えば、把持手段に把持された帯状材に押さえ手段を当接するよう傾動させたときに回転機を駆動して巻取りを開始できる一方、巻取り厚さが一定の厚さまで大きくなったときに回転機を停止させて巻取りを終了できる。従って、本発明の巻取装置は、帯状材を必要な量だけかつ能率良く巻取ることができる。また、低比重の帯状材は、巻取り中の遠心力によって暴れやすいが、押さえ手段で帯状材の外周面を押えることにより、帯状材の巻乱れを確実に防止しうる。従って、帯状材を確実にロール状に巻取ることができる。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の帯状材の巻取装置の全体斜視図、図２はその側面図、図３はその正面図である。本実施形態の巻取装置１は、帯状材として、低弾性でかつ低比重しかも断面が略横長矩形状をなすスポンジ材Ｓを巻取るスポンジ材巻取装置が例示される。

本実施形態の巻取装置１は、例えば横枠２Ａ及び縦枠２Ｂによって略Ｌ字状に形成された本体フレーム２と、横枠２Ａに固定された回転機３と、この回転機３によって回転駆動されかつ帯状のスポンジ材Ｓの一端を把持する把持手段４と、縦枠２Ｂの上部側に傾動自在に枢着された押さえ手段５と、回転機３を駆動又は静止させる制御手段６とを具える。

前記本体フレーム２は、本実施形態では水平方向にのびる前記横枠２Ａと、垂直方向にのびる縦枠２Ｂとを含んで形成される。なお、本体フレーム２には、巻取装置１の高さを調整するために、横枠２Ａの下部から床面までのびる脚部Ｆなどが適宜設けられてもよい。

また、本実施形態では、図１及び２に示されるように、長尺かつ断面が横長矩形状の帯状のスポンジ材Ｓが、横枠２Ａの長手方向と平行に供給されるが、横枠２Ａには、横枠２Ａ側を向くスポンジ材Ｓの内側の側面Ｅｉと当接してその幅方向の位置決めをなしうるガイド部材１１が設けられる。このガイド部材１１は、図２に示されるように、スポンジ材Ｓの供給方向Ｙに関して、前記把持手段４の前後両側に設けられるのが望ましい。

前記回転機３は、駆動機構（図示省略）を内蔵した本体ケース３Ａと、該本体ケース３Ａから突出して本実施形態では横枠２Ａと直角かつ水平な軸線Ｌ周りで回転する駆動軸３Ｂとを有する。また、回転機３は、フート部Ｂ１を介して横枠２Ａに固定されるとともに、前記駆動軸３Ｂは、フート部Ｂ１から突出して形成される。回転機３としては、電動機の他、高圧空気の供給により回転しうるエアーモータ等を用いることができる。本実施形態では、高速回転が可能かつ高圧空気の供給停止により、回転を強制的に停止させるブレーキ付のエアーモータが採用される。

前記把持手段４は、図１に示されるように、駆動軸３Ｂに固着されたボス４ａと、該ボス４ａに固着されかつ軸線Ｌと平行にのびる一対の軸状体４ｂ、４ｂとを含んで形成される。一対の軸状体４ｂ、４ｂは、エッジを有する断面略矩形状に形成され、離間距離Ｗ１を有して設けられる。そして、図１に示されるように、帯状のスポンジ材Ｓの長手方向の一端を一対の軸状体４ｂ、４ｂ間に通すことにより、スポンジ材Ｓの両側を該軸状体４ｂ、４ｂで挟むことができる。このような把持手段４には、スポンジ材Ｓを軸線Ｌ方向と直角方向に移動させて装着しうる他、スポンジ材Ｓを軸線Ｌ方向に移動させて軸状体４ｂ、４ｂの先端側の隙間から着脱させても良い。また、軸状体４ｂのエッジ（角部分）は、スポンジ材Ｓとの摩擦を高め、滑りによる位置ズレなどを防止するのに役立つ。

また、軸状体４ｂ、４ｂの離間距離Ｗ１とスポンジ材Ｓの厚さｔ（図４に示す）との関係は、適宜定めることができる。一つの態様として、離間距離Ｗ１は、スポンジ材Ｓの厚さｔよりも大（例えば１．３〜１．５倍程度）に設定できる。この態様では、図４（ａ）に示されるように、スポンジ材Ｓは、例えば上下に位置する軸状体４ｂ、４ｂで斜めに保持される。また、軸状体４ｂ、４ｂ間へのスポンジ材Ｓの挿入作業が容易となる点でも好ましい。他の態様として、離間距離Ｗ１は、スポンジ材Ｓの厚さｔより小さく構成されても良い。この態様では、より確実にスポンジ材Ｓを狭持しうる点で好ましい。

本実施形態の押さえ手段５は、縦枠２Ｂに固着された軸受部Ｂ２で回動自在に軸支された前記軸線Ｌと平行な回転軸７と、該回転軸７からその半径方向に距離を隔てて位置しかつ巻き取られるスポンジ材Ｓの外周面を抑える第１の押さえ部８Ａを有する押さえ部８とこの押さえ部８と回転軸７とを連結する連結板９とを含んで構成される。

前記回転軸７は、把持手段４よりも上部で回動自在に軸支される。なお、回転軸７は、軸受部Ｂ２を貫通してその両側へのびており、例えばセットカラー１０等で軸方向の位置ズレが規制される。また、回転軸７の一方側には、該回転軸７の半径方向をのびる連結板９の一端側が固着されるとともに、この連結板９の他端側には前記押さえ部８が固着される。

前記押さえ部８は、外周面が平滑な略円柱状をなす第１の押さえ部８Ａと、該第１の押さえ部８Ａの側面から前記軸線Ｌと直角方向かつスポンジ材Ｓの外側の側面Ｅｏに沿ってのびる第２の押さえ部８Ｂとを有する。

本実施形態の押さえ手段５は、図２に示されるように、第１の状態５Ｕと第２の状態５Ｄとの間で傾動できる。第１の状態５Ｕは、押さえ手段５を上方に跳ね上げ、スポンジ材Ｓとの接触を解除した状態である。この状態は、例えば縦枠２Ｂの上部に設けたストッパ１２で連結板９の背面を支えることで保持される。また、第２の状態５Ｄは、押さえ手段を下に引き下ろし、スポンジ材Ｓの外周面に第１の押さえ部８Ａを当接させた状態とする。従って、第２の状態５Ｄは、スポンジ材Ｓの巻取りが進むに連れて変化する。換言すれば、押さえ手段５は、スポンジ材Ｓの巻取り厚さに応じて本実施形態では起き上がる向きへと傾動する。

第２の状態５Ｄでは、押さえ手段５は、第１の押さえ部８Ａの自重等により、スポンジ材の外周面を適度に押圧できる。また、第２の押さえ部８Ｂとガイド部材１１とは、スポンジ材Ｓの幅方向両側に位置することで、スポンジ材Ｓが軸方向自由度を制限する。一般に、低比重のスポンジ材Ｓは、巻取り中の遠心力によって予期せぬ方向に暴れやすいが、第２の状態５Ｄとすることにより、スポンジ材Ｓの巻乱れを確実に防止し、安定した巻き取りを可能とする点で好ましい。

前記制御手段６は、本実施形態では、押さえ手段５の傾動によって回転するカム板１３と、該カム板１３の回転によって回転機３を駆動又は静止させるスイッチ部１４とを有する。

前記カム板１３は、図１及び図２に示されるように、回転軸７の押さえ手段５とは反対側の端部に固着されている。本実施形態のカム板１３は、最大径を持つ大径面１３ａと、該大径面１３ａよりも径が小さい小径面１３ｂとを有する。

前記スイッチ部１４は、本実施形態では前記エアモータからなる回転機３に高圧空気の供給及び停止を行うメカニカルバルブからなる。即ち、スイッチ部１４は、カム板１３の下方でかつ縦枠２Ｂに固定されたバルブ本体１４ａと、該バルブ本体１４ａの開閉を行うプランジャ１４ｂとを含んで構成される。

前記バルブ本体１４ａには、図示しない高圧空気源からホース１５ａを介して高圧空気が供給される。また、バルブ本体１４ａが開の場合のみ、供給された高圧空気は、ホース１５ｂを介して前記回転機３へと供給される。また、前記プランジャ１４ｂは、バルブ本体１４ａから上方にのびるとともに上方に向けて付勢されている。これにより、プランジャ１４ｂは、常時、カム板１３の外周面と当接する。なお、プランジャ１４ｂの先端にはローラＲが枢着される。これは、カム板１３との接触時の摩擦を軽減し、円滑な作動が保証される。

前記バルブ本体１４ａは、プランジャ１４ｂの上下移動によって開閉される。即ち、本実施形態においては、プランジャ１４ｂが下方に押し下げられる（即ち、プランジャ１４ｂがカム板の大径面１３ａと当接する）ときにバルブ本体１４ａは開き、高圧空気を回転機３へと供給できる。他方、バルブ本体１４ａは、プランジャ１４ｂが上方に伸長する（即ち、プランジャ１４ｂがカム板の小径面１３ｂと当接する）と閉じられ、回転機３への高圧空気の供給を止める。ただし、これらの対応関係等は、適宜定めることができるのは言うまでもない。

以上のように構成された巻取装置１の作用について説明する。
図４（ａ）に示されるように、押さえ手段５を跳ね上げてストッパ１２に支持させた第１の状態５Ｕとして、把持手段４に予め定寸に切断された帯状のスポンジ材Ｓの一端を把持させる。即ち、本実施形態では、一対の軸状体４ｂ、４ｂ間にスポンジ材Ｓの一端を挿入することにより行なわれる。

次に、図４（ｂ）に示されるように、ストッパ１２に支持されている押さえ手段５を図において反時計回りに傾動させ、第１の押さえ部８Ａをスポンジ材Ｓの外周面に当接させて第２の状態５Ｄとする。このような押さえ手段５の傾動により、回転軸７に固着されているカム板１３も反時計回りに回転し、大径面１３ａをプランジャ１４ｂに当接させる。これにより、スイッチ部１４のバルブ本体１４ａが開いて回転機３に高圧空気が供給され、本実施形態では把持手段４が軸線Ｌの周りを時計回りに回転してスポンジ材Ｓの巻取りが開始される。

この巻取りに際して、第１の押さえ部８Ａは、その重量によってスポンジ材Ｓを上から押さえ、巻取り中の遠心力によって発生するスポンジ材Ｓの巻乱れを防ぎうる。また、第２の押さえ部８Ｂ及び横枠２Ａに固定されたガイド部材１１は、スポンジ材Ｓの両側面Ｅｉ、Ｅｏに沿ってのびるため、巻取り中のスポンジ材Ｓの軸方向の位置ズレを防ぎ安定した巻き取り状態を提供する。なお、各押さえ部８Ａ、８Ｂやガイド部材１１は、略円筒状かつその外周面が平滑に形成されるので、スポンジ材Ｓとの摩擦を小さくしてスポンジ材の損傷を防止しかつ円滑な巻取りを提供するのに役立つ。なお、各押さえ部８Ａ、８Ｂは、各々の軸線周りで回転可能に構成されても良い。

次に、図５（ａ）に示されるように、スポンジ材Ｓの巻取りが進むと、巻き取り厚さ（巻取り径）ＳＲが増加する。これにより、スポンジ材Ｓの外周面に当接している第１の押さえ部８Ａは、図において時計回りに傾動する。これに伴い、カム板１３も、押さえ手段５の傾動によって時計回りに回転するが、大径面１３ａがプランジャ１４ｂへ当接している間はバルブ本体１４ａが開かれており、回転機３の回転、即ち巻き取りが継続して行われる。

さらに、図５（ｂ）に示されるように、スポンジ材Ｓの巻取りがさらに進むと、押さえ手段５が上方に傾動し、カム板１３の小径面１３ｂがプランジャ１４ｂに当接する傾動角度となったときにバルブ本体１４ａが閉じられる。これにより、回転機３への高圧空気の供給が停止され、ひいては回転機３を停止させ、スポンジ材Ｓの巻取りを終了させることができる。そして、押さえ手段５を跳ね上げてストッパ１２に支持させて第１の状態５Ｕとした後、ロール状に巻取られたスポンジ材Ｓは、軸線Ｌ方向へ移動させて把持手段４から抜き取ることができる。

このように、本実施形態の巻取装置１は、押さえ手段５の傾動角度に基づいて、スポンジ材Ｓを巻き取る回転機３を駆動又は静止させることができるので、巻取り厚さＳＲが小さいときに回転機３を駆動して、巻取りを開始できる一方、巻取り厚さＳＲが一定の厚さまで大きくなったときに回転機３を停止させて、巻取りを終了させることができる。従って、巻取装置１は、スポンジ材Ｓを必要な量だけ巻取ることができる。なお、本実施形態の巻取装置１は、カム板１３の各面１３ａ、１３ｂの角度を調節することによって、スポンジ材Ｓの巻取り終了厚さを自在に調整することができる。

また、本実施形態では、予め定寸に切断された帯状のスポンジ材Ｓを巻取る態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、連続供給されるスポンジ材を必要な量だけを巻き取った後に、カッターなどによってスポンジ材を切断しても良いのは言うまでもない。

また、前記巻取装置１は、回転機３や制御手段６の構成を簡素化しうる結果、比較的小型に形成できる。これにより、巻取装置１は、例えば、上下に２台並べて設置し、同時又は交互に可動させることによって、スポンジ材Ｓの巻取り作業をより一層能率化することができる。

以上、本発明の特に好ましい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得る。即ち、帯状材は、ロール状に巻取りしうるものであれば、スポンジ材以外にもゴムシートや他の材料でも良いのは言うまでもない。

本実施形態の巻取装置を示す全体斜視図である。 その側面図である。 その正面図である。 （ａ）、（ｂ）は本実施形態の作用を説明する概略図である。 （ａ）、（ｂ）は本実施形態の作用を説明する概略図である。 （ａ）は空気入りタイヤの断面図、（ｂ）はスポンジ材をロール状に巻き取った状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 帯状材の巻取装置
３ 回転機
４ 把持手段
５ 押さえ手段
６ 制御手段
Ｓ スポンジ材

Claims (5)

1. 帯状材の一端を把持する把持手段と、
   前記帯状材の巾方向と平行な軸線周りで前記把持手段を回転させることによって該帯状材をロール状に巻取る回転機と、
   一端側が前記軸線と平行な軸線周りで傾動自在に枢着されかつ他端側が巻き取られる前記スポンジ材の外周面を押えることにより帯状材の巻乱れを防ぐとともに、巻取り厚さに応じて傾動する押さえ手段と、
   前記押さえ手段の傾動角度に基づいて、前記回転機を駆動又は静止させる制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記押さえ手段の傾動によって回転するカム板と、前記カム板の回転によって前記回転機を駆動又は静止させるスイッチ部とを含むことを特徴とする帯状材の巻取装置。
2. 前記回転機は、エアーモータであり、
   前記スイッチ部は、前記エアモータからなる前記回転機に高圧空気の供給及び停止を行うメカニカルバルブである請求項１に記載の帯状材の巻取装置。
3. 前記把持手段は、前記軸線方向にのびかつ前記帯状材を両側から挟む一対の軸状体を含む請求項１又は２に記載の帯状材の巻取装置。
4. 前記押さえ手段は、前記他端側に、巻き取られる帯状材の外周面と当接する第１の押さえ部と、
   前記帯状材の少なくとも一方の側面に沿ってのびることにより帯状材の幅方向の位置ズレを防ぐ第２の押さえ部とを含む請求項１ないし３のいずれかに記載の帯状材の巻取装置。
5. 前記帯状材がスポンジである請求項１乃至４のいずれかに記載の帯状材の巻取装置。

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