JP5306936B2 - タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置および生タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置および、その装置を用いた生タイヤの製造方法に関するものであり、たとえば、未加硫トレッドゴムバンド、未加硫のベルト・トレッドバンド等のタイヤ構成部材の搬送と、搬送したそのタイヤ構成部材の、他のタイヤ構成部材等への圧着とを、すぐれた作用能率の下にて行うことができる技術を提案するものである。

未加硫のタイヤ構成部材を、成型ドラム上の他のタイヤ構成部材等に圧着させる従来技術としては、特許文献１および２に記載されたものがある。

ここで、特許文献１に記載された、タイヤ構成部材の圧着装置は、一対のステッチングロールによりタイヤ成型ドラム上で複数のタイヤ構成部材を圧着するものであって、タイヤ成型ドラムの軸芯と直角方向に前進後退可能な移動手段上に、タイヤ成型ドラムの軸芯に平行な２本のネジ軸と、各ネジ軸を回転制御する動力手段と、各ネジ軸に螺合されるナット上にステッチングロールを回転自在に支着した押圧手段を固着した一対の台座とを配置した支持枠体を架装した装置において、各ネジ軸を各々独立して回転制御し、各ネジ軸の回転速度を相対的に可変とすることにより、前記台座をドラム中心線に対し左右対称に旋回自在に任意の位置に移動可能としたものである。

そしてこの装置では、一対の両ネジ軸をともに等速で回転させると、一対のステッチングロールを、ドラム中心線を基準として左右対称に、ステッチングロールの旋回角度を変化させることなくドラムの軸芯と平行に移動させることができる一方で、片方のネジ軸を固定して他方のネジ軸のみを回転させると、ステッチングロールは旋回運動を行い、ステッチングロールの向きを、ドラムの軸芯とステッチングロールの中心線との間の角度Θとすると、Θを、ドラムの軸芯に対してステッチングロールを直角方向とする９０度から概ね３５度になるまでの範囲において旋回させることができるので、両ネジ軸の回転速度を相対的に可変制御することにより、ドラムの軸芯と平行な移動運動と、ドラムの軸芯に対し角度を付ける旋回運動とを組み合わせた、複合運動を行わせることができる、とする。

また、特許文献２に記載された、仮圧着ブラダ装置は、成型ドラムの外周近傍に設置される支持フレームに、ガイドロッドを摺動可能に支持させ、前記ガイドロッドの先端に、ブラケットを介して所定幅を有するエアーブラダロールを回転可能に支持させ、前記エアーブラダーロールを、支持フレームに設けたれたシリンダを介して成型ドラム面に貼付けられたタイヤ成型材料に対して進退、かつ圧着可能に構成したものであり、これによれば、成型ドラムの外周部近傍に設置される支持フレームに、ガイドロッドを摺動可能に支持させ、前記ガイドロッドの先端に、ブラケットを介して所定幅を有するエアーブラダーロールを、支持フレームに設けたれたシリンダを介して成型ドラム面に貼付けられたタイヤ成型材料に対して進退、かつ圧着可能に構成したため、第１階段のグリーンタイヤ成型工程において、ステッチングローラをかける前に、前記エアーブラダーロールを所定の形状を有するタイヤ成型材料に対して一定の圧力により圧着させると共に、その形状に追従させ、成型ドラムを回転させることによりタイヤ成型材料の側縁部における波状部分の手直しや、エアー溜りを除く作業を、人手を介することなく自動的に行い、生産性の向上を図ると共に、品質の向上を図ることが出来る効果がある、とする。

特開平９−１１７９６９号公報 特開昭６４−７８８２６号公報

しかるに、特許文献１，２に記載された従来技術では、圧着装置および、仮圧着ブラダー装置のいずれもが、タイヤ構成部材の保持搬送および位置決め機能を有していないことから、積層されるタイヤ構成部材のための保持搬送手段等を別途設けることが必要になって、タイヤ成型装置の複雑化、大型化、設備コストの増加等が不可避となるという問題があり、これらのことは、引用文献２の記載された仮圧着ブラダー装置のように、ステッチングローラを別途配設する場合にとくに重大であった。

しかも、特許文献１，２のいずれに記載された装置によっても、成型ドラムを回転させ乍ら、全周にわたる所要の圧着を行うことが必要になるため、作業能率の低さ、ひいては、生タイヤの生産性の低さが否めないという問題があった。

その上、特許文献１に記載された圧着装置では、二個のステッチングロールを、タイヤサイズ、構造、ステッチング位置等によって使い分けるため、調整に要する作業工数が嵩むことになり、また、それぞれのステッチングロールを順を追って作動させるため、作業能率がより低下することになるという問題があり、そして、特許文献２に記載された仮圧着ブラダー装置では、ブラダー装置による仮圧着の後に、ステッチングロールをさらに適用することから、生産性が一層低下することになるという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、タイヤ成型装置の複雑化、大型化、設備コストの増加等をもたらすことなしに、タイヤ構成部材を、高い作業能率をもって他のタイヤ構成部材等に圧着させることができ、生産性を有効に向上させることができる、タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置および、それを用いた生タイヤの製造方法を提供するにある。

この発明の、タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置は、全体としてほぼ円筒状をなす高剛性のハウジングの内側に、円周方向に間隔をおいて配置されて、たとえば、メカニカルリンク機構、シリング機構等の駆動機構によって、相互の同期下で拡縮変位される、複数のタイヤ構成部材保持セグメントを配設し、円筒状をなすハウジングの両端に、それぞれの端部を気密に連結され、ハウジング内で、複数のタイヤ構成部材保持セグメントの内周側に配置されて、円筒状をなすハウジングとの間に気密室を区画する、伸縮性の大きい材料からなる円筒状の弾性膜体を設けるとともに、ハウジングに、その気密室に対する流体圧力の給排を許容する一以上の給排気口を設けてなるものである。

ここで好ましくは、ハウジングの中心軸線を含む断面内で、弾性膜体の、そのハウジングへの連結端部間の直線長さを、タイヤ構成部材の幅寸法より大きくして、タイヤ構成部材の、他のタイヤ構成部材等への圧着能率を高める。

また好ましくは、ほぼ円筒状をなす高剛性のハウジングの、伸縮性の大きい弾性膜体を連結される各端部を、ハウジングの中央部分に比して、たとえば、テーパ状もしくはステップ状の形態をなす小径とする。

そしてまた好ましくは、円筒状をなすハウジングの両端に端部を気密連結される、円筒状をなす弾性膜体の非伸長姿勢での、ハウジングに連結される端部分間の、中心軸線方向の自然長さを、円筒状をなすハウジングの両端の、中心軸線方向での弾性膜体連結部間長さと同一もしくは、この弾性膜体連結部間長さより短かくして、弾性膜体への皺の発生のおそれをより十分に取り除く。

また、この発明の、生タイヤの製造方法は、上述したいずれかの装置を用いて生タイヤを製造するに当って、はじめに、気密室の減圧下で、複数のタイヤ構成部材保持セグメントのそれぞれの縮径方向への同期した変位によって、環状形態をなす未加硫トレッドゴムバンドを外周側から保持して、その未加硫トレッドゴムバンドを、成型ドラム上のグリーンケースの周りへ搬送し、次いで、グリーンケースの中央部分を半径方向外方へ膨出変形させて、そのグリーンケースの外周面を未加硫トレッドゴムバンドの内周面に接触させ、しかる後、その接触状態を維持しつつ、気密室内へ流体圧力を供給して、弾性膜体を半径方向内方へ膨出させて、その弾性膜体で、未加硫トレッドゴムバンドを、グリーンケースの外周面に、それの全周にわたって同時に圧着させるにある。

この発明の、タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置では、所定の作業の開始に先だって、全体としてほぼ円筒状をなす高剛性のハウジングと、伸縮性の大きい、ゴム材料等からなる円筒状の弾性膜体との間に区画される気密室を、メカニカルリンク機構、シリンダ機構等の駆動機構をもって拡縮変位される、複数のタイヤ構成部材保持セグメントの作動を妨げるおそれのない程度の減圧雰囲気として、その弾性膜体を、予め拡径姿勢としたそれぞれのタイヤ構成部材保持セグメントの内周面に密着させる。
この場合、円筒状の弾性膜体を伸縮性の大きい材料にて形成したときは、その弾性膜体への皺の発生、弛みの発生等を十分に防止することができる。
そしてこのことは、円筒状をなす高剛性ハウジングの中心軸線を含む半径方向断面内で、ハウジング内表面のペリフェリ長さを、伸長下もしくは、非伸長下にある弾性膜体の同様のペリフェリ長さより長くした場合により効果的である。

この状態で、装置を、所定のタイヤ構成部材、たとえば、円環状の未加硫トレッドゴムバンド、未加硫のベルト・トレッドバンド等を成型した成型ドラムの周りにもたらし、そこで、それぞれのタイヤ構成部材保持セグメントを、メカニカルリンク機構、シリンダ機構等によって相互の同期下で縮径変位させて、それらのタイヤ構成部材保持セグメントで、成型ドラム上のタイヤ構成部材を、弾性膜体の介在下にて外周側から保持する。
なおここで、複数のタイヤ構成部材保持セグメントの駆動機構および駆動源の全てを高剛性ハウジングの内側に配設する場合は、減圧雰囲気の維持のための特別の工夫は不要であるが、たとえば、駆動源の一部を、高剛性のハウジングの外側に配設する場合の、気密室内の減圧雰囲気は、配管部等をハウジングに貫通させて設けるとともに、その貫通孔を、気密性の高い、パテ等の弾性体部材によって密閉することで、確保することができる。

そして、タイヤ構成部材保持セグメントで所定のタイヤ構成部材を保持した後は、成型ドラムを縮径変形させて、その成型ドラムの周面をタイヤ構成部材の内周側へ離隔させ、これにより、成型ドラムによる、タイヤ構成部材の拘束を解除する。

その後は、タイヤ構成部材保持セグメントで保持したタイヤ構成部材、たとえば、円環状の未加硫トレッドゴムバンドを、他の成型ドラム上のタイヤ構成部材・積層体、これもたとえばグリーンケースの周りへ搬送および位置決めし、次いで、そのグリーンケースの中央部分を半径方向外方へ膨出変形させて、そのグリーンケースの外周面を未加硫トレッドゴムバンドの内周面に接触させ、さらに、気密室内へ、給排気口を経て流体圧力を供給して、弾性膜体を半径方向内方へ膨出変形させることで、円環状未加硫トレッドゴムバンドを、円筒状の弾性膜体によってグリーンケースの全周にわたって所要の力で十分に押圧することができ、結果として、その未加硫トレッドゴムバンドを、グリーンケースを回転させることなく、その外周面上に、空気の封じ込め等のおそれなしに十分に密着させることができる。

かくして、このタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置では、一の装置に、タイヤ構成部材の保持搬送機能と、ステッチング機能とのそれぞれを発揮させることができ、これがため、タイヤ成型装置の構造の複雑化、装置の大型化、設備コストの増加等を効果的に抑制しつつ、所定のタイヤ構成部材を、他の成型ドラムの回転作動なしに、それの全周にわたって、他のタイヤ構成部材に、すぐれた作業能率の下に簡易・迅速に、しかも、空気の封じ込め等のおそれなしに確実に、かつ、常に適正に圧着させることができ、生産性を有効に向上させることができる。

ここで、ハウジングの中心軸線を含む半径方向断面内で、弾性膜体の、そのハウジングへの連結端部間の直線長さを、タイヤ構成部材の幅寸法より大きく設定した場合は、弾性膜体の一回の膨出変形をもって、タイヤ構成部材をそれの全幅にわたって、グリーンケース等の他のタイヤ構成部材に適正に圧着させることができるので、タイヤ構成部材を、その幅方向位置に応じて複数回にわたって圧着させる場合に比し、生産性をより高めることができる他、弾性膜体の、タイヤ構成部材の幅方向外側部分で、そのタイヤ構成部材を側方からも押圧して、タイヤ構成部材に大きな押圧力を付与し得る利点がある。

またここで、ほぼ円筒状をなすハウジングの、円筒状弾性膜体の端部を連結される各端部を、ハウジングの中央部分に比し、テーパ状、ステップ状等の形態で小径としたときは、とくに、気密室を、給排気口からの抜気によって減圧雰囲気とする場合に、伸縮性の大きい弾性膜体を、複数のタイヤ構成部材保持セグメントの拡径変位下で、ハウジングの囲繞スペース内へ、自身の垂れ下がり、皺の発生等なしに、円滑かつ適正に収納することができるので、タイヤ構成部材保持セグメントの作動によるそれらの縮径変位に基いてタイヤ構成部材を保持するに際し、タイヤ構成部材と、タイヤ構成部材保持セグメントとの間に介在することになる弾性膜体が、それらのセグメントの保持機能を妨げるおそれを十分に取り除くことができる。

なおここで、ハウジングの両端に端部を気密に連結される、円筒状をなす弾性膜体の非伸長姿勢での、ハウジングに連結される端部間の、中心軸線方向の自然長さを、円筒状をなす高剛性ハウジングの両端の、中心軸線方向での弾性膜体連結部間長さと同一もしくは、この弾性膜体連結部間長さより短かくして、その弾性膜体の、ハウジング端部への連結姿勢では、弾性膜体が、自然長さのままの状態、または、中心軸線方向へ既に伸長されている状態とした場合は、タイヤ構成部材保持セグメントの作動態様のいかんにかかわらず、その弾性膜体への、意図しない皺の発生をより効果的に防止することができる。

なお、弾性膜体への意図しない皺の発生は、たとえば、円筒状をなすハウジングの中心軸線を含む半径方向断面内でのハウジング内表面のペリフェリ長さに比し、ハウジングに連結した、非伸長下にある弾性膜体の同様のペリフェリ長さを短かくした場合にもまた有効に防止することができる。

この発明に係る装置の実施形態を示す半径方向断面図である。 未加硫トレッドゴムバンドの、グリーンケースの周りへの搬送・位置決め状態を示す半径方向断面図である。 未加硫トレッドゴムバンドの、クリーンケースへの圧着工程を示す半径方向断面図である。

図１は、この発明に係る装置の実施形態を、中心軸線方向の半部について、その中心軸線を含む半径方向断面で示す図であり、図中１は、全体としてほぼ円筒状をなす、剛性材料からなるハウジングを示す。

図示のこのハウジング１は、それぞれの端部に向けてテーパ状に漸次小径となって、小径端部１ａで終了する端窄まり形状をなす。
なおここで、ハウジング１の端部分は、小径端部に向けてステップ状に、もしくは、内向きフランジ状に小径となる形態とすることも可能である。

このようなハウジング１の内側には、相互の同期下で拡縮径変位される、タイヤ構成部材保持セグメント２の複数個を周方向に間隔をおいて配設し、それらのセグメント２のそれぞれを、図示しないメカニカルリンク機構、シリンダ機構等の駆動機構によって、相互の同期下で、図に実線で示す拡径位置と、仮想線で示す縮径位置との間で、拡縮径変位可能とする。
なお、図示しないこのような駆動機構および駆動源の少なくとも一部をハウジング１の外側に配設する場合は、それの、ハウジング１への貫通個所に対しては、たとえば、気密性の高い、パテ等の弾性部材をもって貫通孔を密閉することで、後述するような気密性の区画を担保することができる。

そして、ハウジング１のそれぞれの小径端部１ａの外周面には、ゴム材料等の伸縮性の大きい材料からなって、円筒状をなす弾性膜体３のそれぞれの端部を気密に連結し、この弾性膜体３を、ハウジング１内で、複数のタイヤ構成部材保持セグメント２の内周側に位置させる。
ここで、円筒状の弾性膜体３は、先に述べたように、円筒状をなすハウジングの中心軸線を含む半径方向断面内での、ハウジング内表面のペリフェリ長さに比して、たとえば、ハウジング１に連結した、非伸長下のその弾性膜体３の同様のペリフェリ長さが短かくなるように設定することが、タイヤ構成部材保持セグメント２の作動形態のいかんにかかわらず、弾性部材３への意図しない皺の発生を防止して、その皺の、タイヤ構成部材への転写のおそれを取り除く上で好ましく、このことは、円筒状をなす弾性膜体の非伸長姿勢での、ハウジングに連結される端部間の、中心軸線方向の自然長さを、ハウジングの両端の、中心軸線方向での弾性膜体連結部間長さと同一もしくは、その長さより短かく設定した場合にとくに顕著である。

伸縮性の大きい円筒状弾性膜体３の、ハウジング１への上述したような気密な連結により、ハウジング１の内側で、ハウジング１と弾性膜体３との間に、ハウジング１の全周にわたる気密室４を区画するとともに、ハウジング１に、その気密室４に対する流体圧力の給排を許容する一以上の給排気口５を設ける。

ここでより好ましくは、ハウジング１の中心軸線を含む図示のような半径方向断面内で、円筒状の弾性膜体３の、ハウジング１への連結端部間の直線長さＬを、図に一点鎖線で示すタイヤ構成部材６の幅寸法Ｗより大きくする。
そしてまた好ましくは、ハウジング１の、弾性膜体３を連結される各端部を、図示のように、ハウジング１の中央部分に比して小径とする。

以上のように構成してなるタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置を用いて生タイヤを製造するに当っては、作業の開始に先だって、それぞれのタイヤ構成部材保持セグメント２を、図示しない適宜の駆動機構および駆動手段により、予め、図１に実線で示す拡径姿勢にするとともに、ハウジング１と弾性膜体３との間の気密室４を、一以上の給排気口５から抜気によって、各セグメント２の縮径変位を妨げない程度の負圧度の減圧雰囲気として、伸縮性の大きい弾性膜体３を、それぞれのタイヤ構成部材保持セグメント２の内周面に、皺、弛み等の発生なしに密着させる。

その後は、各セグメント２および弾性膜体３の、上記の状態を維持しつつ、装置を、所定のタイヤ構成部材６、たとえば、円環状の未加硫トレッドゴムバンドを成型した、図示しない成型ドラムの周りへ移動させて、その未加硫トレッドゴムバンドを、それぞれのタイヤ構成部材保持セグメント２で、弾性膜体３の介在下で取り囲む。

そこで、それぞれのセグメント２を、駆動機構等により、相互の同期下で、図１に仮想線で示す位置まで縮径変位させて、それらのタイヤ構成部材保持セグメント２によって、成型ドラム上の未加硫トレッドゴムバンドを、弾性膜体３の介在下にて外周面側から保持し、次いで、未加硫トレッドゴムバンドの支持を、成型ドラムから、それぞれのセグメント２に肩代わりさせるべく、その成型ドラムを縮径変形させて、ドラム周面を、未加硫トレッドゴムバンドの内周面から離隔させる。

しかる後、それぞれのタイヤ構成部材保持セグメント２で保持した、円環状の未加硫トレッドゴムバンドを、他の成型ドラム上のタイヤ構成部材積層体、たとえば、図２に例示するようなグリーンケース７の周りへ搬送するとともに位置めし、そこで、そのグリーンケース７の中央部分を半径方向外方へ膨出変形させて、グリーンケース７の外周面を未加硫トレッドゴムバンド６ａの内周面に接触させて、グリーンケース７をトレッドゴムバンド６ａに仮圧着させる。

そしてさらには、図３に示すように、ハウジング１の給排気口５から気密室４内へ流体圧力、たとえば、グリーンケースへの充填内圧の２５〜７０％程度の圧力の加圧空気を供給することで、弾性膜体３を半径方向内方へ膨出変形させ、これにより、円環状未加硫トレッドゴムバンド６ａを、円筒状弾性膜体３をもって、グリーンケース７の回転なしに、それの全周にわたって、十分な力で押圧して、その未加硫トレッドゴムバンド６ａをグリーンケース７に、空気の封じ込め等なしに、全体的に均等に密着させる。

以上のようにして、一のタイヤ構成部材６に対する、一連の保持搬送および圧着作業を終了した後は、それぞれのセグメント２の、図１に実線で示す位置への拡径変位と、気密室４の減圧に基く、弾性膜体３の、図１に示すような拡径変形とを行わせて、装置を、作業を終えた成型ドラム上から離隔させるとともに、次の作業の開始を待機させる。

以上、タイヤ構成部材としての未加硫トレッドゴムバンドを搬送および圧着する場合について説明したが、未加硫のベルト・トレッドバンドの他、未加硫のサイドトレッド、未加硫口金押出し部材等をタイヤ構成部材とする場合にもまた、この発明に係る装置を同様にして適用できることはもちろんである。

１ ハウジング
１ａ 小径端部
２ タイヤ構成部材保持セグメント
３ 弾性膜体
４ 気密室
５ 給排気口
６ タイヤ構成部材
６ａ 未加硫トレッドゴムベルト
７ グリーンケース
Ｌ 弾性膜体の連結部間長さ
Ｗ タイヤ構成部材幅

Claims (5)

1. 全体としてほぼ円筒状をなす高剛性のハウジング内に、周方向に間隔をおいて配置されて、相互の同期下で拡縮変位される、複数のタイヤ構成部材保持セグメントを配設し、ハウジングの両端に、それぞれの端部を気密に連結され、ハウジング内で、複数のタイヤ構成部材保持セグメントの内周側に配設されて、ハウジングとの間に気密室を区画する、円筒状の弾性膜体を設けるとともに、ハウジングに、その気密室に対する流体圧力の給排を許容する一以上の給排気口を設けてなる、タイヤ構成部材の保持搬送圧着装置。
2. ハウジングの中心軸線を含む半径方向断面内で、弾性膜体の、そのハウジングへの連結端部間の長さを、タイヤ構成部材の幅寸法より大きくしてなる請求項１に記載のタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置。
3. ほぼ円筒状をなすハウジングの、弾性膜体を連結される各端部を、ハウジングの中央部分に比して小径としてなる請求項１もしくは２に記載のタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置。
4. 円筒状をなすハウジングの両端に端部を気密に連結される、円筒状をなす弾性膜体の非伸長姿勢での、ハウジングに連結される端部間の、中心軸線方向の自然長さを、円筒状をなすハウジングの両端の、中心軸線方向での弾性膜体連結部間長さと同一もしくは、この弾性膜体連結部間長さより短かくしてなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ構成部材の保持搬送圧着装置を用いて生タイヤを製造するに当り、
   気密室の減圧下で、複数のタイヤ構成部材保持セグメントにより未加硫トレッドゴムバンドを外周側から保持して、その未加硫トレッドゴムバンドを、成型ドラム上のグリーンケースの周りへ搬送し、次いで、グリーンケースの中央部分を膨出変形させて、そのグリーンケースの外周面を未加硫トレッドゴムのバンドの内周面に接触させ、しかる後、気密室内へ流体圧力を供給して、弾出膜体を半径方向内方へ膨出させて、その弾性膜体で、未加硫トレッドゴムバンドをグリーンケースに圧着させる生タイヤの製造方法。

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