JP5495267B2 - タイヤ構成部材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造装置及び製造方法に関する。

未加硫タイヤの成形に使用されるシート状のタイヤ構成部材、例えばカーカスプライは、成形ドラムに巻き付けられた後に、接合装置により、先後端部が端部に沿って順に突き合せて接合されて筒状に形成される。ところが、タイヤ構成部材の端部の接合を、端部に沿った縁部から開始すると、接合時に作用する力で縁部に変形や変位が生じ易くなり、かつ、縁部のタイヤ構成部材がめくり上げられることがある。その結果、縁部に変形や皺、歪み、位置ずれ等が発生して、縁部付近を中心に、タイヤ構成部材の端部の接合精度が部分的に変化する虞がある。

これに対し、従来、第１の接合手段によるタイヤ構成部材の端部の接合を縁部よりも内側から開始した後、第２の接合手段による端部の接合を接合済みの部分から開始して、両接合手段を逆方向に移動させ、縁部以外から接合を開始して、縁部での接合精度の向上を図った接合装置が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、この従来の接合装置では、２つの接合手段を使用するとともに、それらの接合開始位置や動作を合わせて互いに同期して作動させる必要があるため、装置の構成や動作が比較的複雑になる傾向がある。また、２つの接合手段の移動による端部の接合長さが大きく異なるため、各接合手段から端部に作用する力の差が比較的大きくなる。その結果、より長く接合される方向に端部が引っ張られて、縁部に変位や変形等が生じ、接合の精度が低下する虞がある。従って、端部同士を確実に突き合わせて接合しつつ、縁部での接合や形状の精度をより高くする観点から、更なる改良が要求されている。

特開２００７−３２０１９６号公報

本発明は、これら従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、簡単な構成や動作で、タイヤ構成部材の端部同士を、縁部での接合や形状の精度を高く維持して確実に突き合わせて接合し、接合の精度を向上させることである。

本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造装置であって、接合するタイヤ構成部材の端部上を移動して、端部同士を突き合わせて接合する接合手段と、接合手段をタイヤ構成部材の端部に接触及び離間させ、かつ、端部に沿って移動させる移動手段と、移動手段を制御して、接合手段を、タイヤ構成部材の端部に沿って往復させつつ、それぞれ端部に沿った移動方向の後方側縁部と中央部の間の途中位置で端部に接触させて移動方向の前方側縁部まで移動させる制御手段と、を備え、制御手段は、接合手段を、往復時でタイヤ構成部材の端部に沿って対称に移動させることを特徴とする。
また、本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造方法であって、タイヤ構成部材の端部同士の接合手段を、タイヤ構成部材の端部に沿って往復させつつ、それぞれ端部に沿った移動方向の後方側縁部と中央部の間の途中位置で端部に接触させて移動方向の前方側縁部まで移動させる工程と、タイヤ構成部材の端部上を往復して移動する接合手段により、端部同士を突き合わせて接合する工程と、を有し、前記移動させる工程は、接合手段を、往復時でタイヤ構成部材の端部に沿って対称に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成や動作で、タイヤ構成部材の端部同士を、縁部での接合や形状の精度を高く維持して確実に突き合わせて接合でき、接合の精度を向上させることができる。

本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置を示す要部正面図である。 接合手段を図１の矢印Ｚ方向から見た要部平面図である。 １つの接合ローラを半径方向外側から見た正面図である。 接合後のタイヤ構成部材の接合部付近を示す模式図である。 タイヤ構成部材を接合する過程を順に示す要部平面図である。

以下、本発明のタイヤ構成部材の製造装置（以下、製造装置という）と、タイヤ構成部材の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の製造装置は、ゴムで形成されたタイヤ各部を構成する部材（タイヤ構成部材）の端部同士を突き合わせて接合する接合手段を備え、接合手段により端部同士を接合して、端部が接合されたタイヤ構成部材（接合タイヤ構成部材）を製造する。

なお、接合するタイヤ構成部材は、未加硫ゴムのみからなる部材に加えて、カーカスプライや、ベルト、補強部材等の未加硫ゴムとコードからなる部材でもよく、ゴムによりシート状に形成される。また、製造装置は、切断等して所定形状に形成された１又は複数のタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせ、それらを全体に亘り圧着して接合する。以下では、未加硫タイヤの成形工程で、成形ドラムの外周に、タイヤ構成部材であるカーカスプライを巻き付けて両端部（先後端部）を突き合わせて接合し、タイヤ構成部材を筒状に形成する例を説明する。

図１は、この製造装置の概略構成を模式的に示す要部正面図であり、一部を透視して点線で示している。
製造装置１は、図示のように、軸線が水平方向に保持された円筒状の成形ドラム２と、タイヤ構成部材７０を接合するための接合手段３０と、接合手段３０を移動させる移動手段１０と、装置全体を制御する制御装置６０とを備えている。

成形ドラム２は、未加硫タイヤの成形時に、タイヤ構成部材７０を支持する支持体であり、接合するタイヤ構成部材７０が外周に１周巻き付けられて、筒状のタイヤ構成部材７０を同芯状に保持する。また、成形ドラム２は、駆動装置３の回転軸４に連結されて、軸線回りに回転可能に支持されている。駆動装置３は、内部のモータ等の駆動源と回転動力の伝達機構により回転軸４を回転駆動して、成形ドラム２とタイヤ構成部材７０を、所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させる。更に、成形ドラム２は、軸線方向の両側部の外周に配置された膨張可能なゴム製のサイドブラダ５と、サイドブラダ５内にガスを供給して膨張させるガス供給手段（図示せず）とを有し、タイヤ構成部材７０の両側部が、それぞれ筒状のサイドブラダ５を囲んで巻き付けられる。成形ドラム２は、軸線方向の中央部ＣＬを挟んだ両側でサイドブラダ５を膨張させて、タイヤ構成部材７０の両側部を、各外周に配置されたビード部材（図示せず）周りに折り返す。

タイヤ構成部材７０は、この成形ドラム２に向かって供給装置（図示せず）から供給されて巻き付けられ、その巻き付けの先端部と後端部とが、互いに所定間隔を開けて隣接するように、平行な状態で対向して配置される。このタイヤ構成部材７０は、有機繊維やスチール製のコードを未加硫ゴムで被覆して形成され、表面のゴム内に、複数のコード（図示せず）が、成形ドラム２の軸線方向に沿って延びるように並列して配置されている。製造装置１は、成形ドラム２により、タイヤ構成部材７０の接合する両端部を、僅かに隙間を開けて対向させて支持し、成形ドラム２上で、移動手段１０により接合手段３０をタイヤ構成部材７０の端部に沿って移動させて端部同士を接合して筒状に形成する。

移動手段１０は、接合手段３０を成形ドラム２の軸線方向（図１の矢印Ｈ方向）と半径方向（図１の矢印Ｇ方向）に各々移動させる第１と第２の移動機構２０、１１と、接合手段３０を反転（図１の矢印Ｋ）させる反転手段１２とを備えている。ここでは、第１の移動機構２０は、環状のビード部材（図示せず）を保持してタイヤ構成部材７０に配置するビードセッターにより構成され、成形ドラム２の外周に沿って、その軸線方向の両方向に同芯状に移動して往復する。また、第１の移動機構２０は、ビード部材を保持する円筒状の保持リング２１と、成形ドラム２の下方に、その軸線と平行に設置されたレール２２と、保持リング２１が連結され、レール２２上を走行する走行装置２３とを有する。

保持リング２１は、内周に、排気手段に接続された吸着パッドからなる吸着保持手段等、ビード部材を保持する保持手段２１Ａを有し、保持手段２１Ａでビード部材を内周に保持して成形ドラム２の外周に沿って移動し、ビード部材をタイヤ構成部材７０に配置して保持を解除する。走行装置２３は、内蔵されたモータや車輪等によりレール２２上を両方向に走行し、保持リング２１を、成形ドラム２の軸線方向の両外側まで移動（図１の矢印Ｈ）させて任意の位置で停止させる。この走行装置２３により、ビードセッターである第１の移動機構２０は、成形ドラム２の外周に沿って往復移動し、保持リング２１が保持するビード部材を、端部同士が接合されたタイヤ構成部材７０の所定位置に配置する。また、第１の移動機構２０は、保持リング２１の外周の上端部に固定された連結部材２４を有し、連結部材２４により、接合手段３０が成形ドラム２の軸線方向外側に連結されている。第１の移動機構２０は、成形ドラム２の軸線方向に移動して、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部に沿って両方向に移動させて往復させる。

なお、ビード部材は、少なくともビードコアからなり、未加硫タイヤのビード部に配置される部材であり、ビードコア、又は、ビードコアとビードフィラ等の他の部材からなる。また、ビード部材を配置するときには、第１の移動機構２０は、成形ドラム２よりも駆動装置３側（回転軸４の周り）に配置され、タイヤ構成部材７０が成形ドラム２に巻き付けられた後に、成形ドラム２を挟んだ逆側の軸線方向外側まで移動して、供給されるビード部材を保持する。続いて、第１の移動機構２０は、逆方向に移動して、元の成形ドラム２よりも駆動装置３側の位置に復帰し、ビード部材の配置までビード部材を保持して待機する。製造装置１は、後述するように、この第１の移動機構２０の往復した移動と同時に接合手段３０を往復させつつ、第２の移動機構１１と反転手段１２を作動させて、タイヤ構成部材７０の端部を接合する。

第２の移動機構１１は、下方に向けて配置されたピストン・シリンダ機構からなり、連結部材２４に固定されたシリンダ１１Ｓと、シリンダ１１Ｓから進退するピストンロッド１１Ｐとを有する。第２の移動機構１１は、ピストンロッド１１Ｐが、成形ドラム２の半径方向に沿って軸線に向けて配置され、ピストンロッド１１Ｐを進退させて、その先端に取り付けられた反転手段１２を成形ドラム２の半径方向に移動させる。これにより、反転手段１２の下端部に固定された接合手段３０を移動（昇降）させて、タイヤ構成部材７０に接近及び離間させる。

反転手段１２は、接合手段３０を回転させる回転機構を有し、回転機構により接合手段３０を１８０°回転させて反転させ、その向きを交互に変更させて、タイヤ構成部材７０の接合時に接合手段３０を移動させるべき方向を切り替える。この反転手段１２は、例えば、空気圧や油圧で作動して回転軸を両方向に回転させ、回転軸に固定された接合手段３０を反転させる回転シリンダからなり、接合手段３０をタイヤ構成部材７０から離間した状態で反転させる。これにより、反転手段１２は、第１の移動機構２０による接合手段３０の移動方向に合わせて接合手段３０を反転させ、接合時の接合手段３０の方向（接合方向）を第１の移動機構２０による移動方向に一致させる。

移動手段１０は、第２の移動機構１１により、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部に接触及び離間させるとともに、接合手段３０をタイヤ構成部材７０の端部に所定圧力で押し付けて端部を押圧させる。また、反転手段１２により、接合手段３０を適宜反転させて、第１の移動機構２０により、接合手段３０をタイヤ構成部材７０の端部に沿って両方向に移動させる。ここでは、移動手段１０は、上記のように、第１の移動機構２０が、接合手段３０が設けられたビードセッターからなり、ビードセッターにより接合手段３０をタイヤ構成部材７０の端部に沿って移動させて往復させる。製造装置１は、これら移動手段１０の第１と第２の移動機構２０、１１と反転手段１２とを所定のパターンで作動させて、往復移動する接合手段３０により、タイヤ構成部材７０の端部同士を接合する。

図２は、この接合中の接合手段３０を図１の矢印Ｚ方向から見た要部平面図であり、接合手段３０を透視して内部構成を示すとともに、接合手段３０付近のタイヤ構成部材７０も模式的に示している。また、図２では、接合前のタイヤ構成部材７０の僅かに間隙Ｒを設けた両端部７１、７２を右方側に、接合手段３０の接合方向（図の矢印Ｓ）への移動により接合された後のタイヤ構成部材７０の接合部７３を左方側に示している。

接合手段３０は、図示のように、反転手段１２に取り付けられた矩形状の枠体３１と、枠体３１内に接合方向Ｓの前方側から後方側に向かって順に配置され、それぞれ回転自在に支持された押さえローラ３２、少なくとも１組み（ここでは２組み）設けられた一対の接合ローラ４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、補強ローラ５０とを有する。押さえローラ３２は、外周面が成形ドラム２の表面形状に応じた曲率の凹曲面状をなす鼓状に形成され、軸線方向を成形ドラム２の軸線方向と直交する方向に向けて配置されている。その状態で、押さえローラ３２は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に押し付けられ、当接範囲の端部７１、７２を成形ドラム２との間に挟んで押さえる。接合手段３０は、この押さえローラ３２により両端部７１、７２を押さえて、各一対の接合ローラ４０により、端部７１、７２同士を順次接合する。

一対の接合ローラ４０は、それぞれ円筒状に形成され、一端部が、枠体３１に取り付けられた軸部材３３（３３Ａ、３３Ｂ）により、軸線周りに回転自在に支持されている。また、接合ローラ４０は、タイヤ構成部材７０の接合部７３を挟んで対称に、かつ、軸線が、接合部７３側（内側）から外側に向かって、それぞれ接合方向Ｓの後方側（図では左側）に傾斜するように配置されている。ここでは、一対の接合ローラ４０は、接合部７３と直交する方向に対する軸線の角度Ｘが、比較的小さい所定角度（例えば、５〜３０°間の角度）をなし、かつ両軸線同士の交点が接合部７３上に位置するように配置される。更に、一対の接合ローラ４０は、互いの対向する縁部に沿って、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起４１（４１Ａ、４１Ｂ）が周方向に等間隔で同数形成され、接合部７３側に、突起４１と、それらの間の凹みとが、周方向に交互に同一ピッチで設けられている。一対の接合ローラ４０は、これら突起４１と凹みが周方向に沿って互い違いに配置され、突起４１の一部が他方側の突起４１間（凹み）に入り込んで互いに噛み合い、これにより同期して等速度で回転する。

図３は、１つの接合ローラ４０を半径方向外側から見た正面図であり、その一部（図の上方部）を断面で示している。
接合ローラ４０の外周には、図示のように、周方向に延びる突条Ｔが、環状に、又は螺旋状に複数並列して形成され、全体の断面形状が、複数の突出部が並んだ鋸歯状に形成されている。突条Ｔは、突起４１側の側面が接合ローラ４０の軸線方向と直交し、他方側の側面が所定角度で傾斜する断面三角形状に形成され、接合ローラ４０の突起４１を含む外周の全体に亘って配置されている。接合ローラ４０は、これら各突条Ｔがタイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接して、端部７１、７２の所定範囲に押し付けられる。

製造装置１は、上記した移動手段１０（図１参照）により接合手段３０を移動させ、押さえローラ３２（図２参照）をタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に、各接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを、それぞれ端部７１、７２に間隙Ｒを挟んで対称に押し付けて当接させる。その状態で、接合手段３０を端部７１、７２に沿って接合方向Ｓに移動させ、押さえローラ３２で両端部７１、７２を順次押さえながら、互いに逆方向に傾斜した接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを同期して各端部７１、７２の表面上を転動させる。

この傾斜した接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの転動に伴い、各端部７１、７２に、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの突条Ｔから直交する方向の力が加えられる等して、互いに接近する方向の力が作用する。これにより、両端部７１、７２が互いに引き寄せられて、間隙Ｒを消滅させながら突き合わされ、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂからの圧力で端面同士が圧着する。同時に、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの互いに噛み合う突起４１Ａ、４１Ｂから端部７１、７２に交互に力が作用し、端部７１、７２の表面が交互に他方側に向かって弾性変形して継ぎ合わされ、端部７１、７２同士が接合される。

図４は、接合後のタイヤ構成部材７０の接合部７３付近を示す模式図であり、図４Ａは斜視図、図４Ｂは図４ＡのＹ−Ｙ線矢視断面図である。
図示のように、複数のコードＣを有するタイヤ構成部材７０は、接合により、端部７１、７２の表面側（図４では上側）のゴム７３Ｗが、突起４１Ａ、４１Ｂにより交互に他方側の端部７１、７２の表面まで部分的に引き伸ばされる。その結果、接合部７３は、内側（図４では下側）の直線的に圧着された部分に対し、表面側の端部７１、７２が、交互に他方側の表面に重なり合い、波状をなして接合される。

このように、製造装置１は、一対の接合ローラ４０（図２参照）を、間隙Ｒを挟んでタイヤ構成部材７０の各端部７１、７２に当接させ、それぞれ各端部７１、７２上を転動させる。この転動する接合ローラ４０により、両端部７１、７２を互いに引き寄せながら端部７１、７２同士（両端面）を突き合わせ、タイヤ構成部材７０を連続して接合して、タイヤ構成部材７０を筒状に形成する。その際、製造装置１は、移動手段１０で前後２組みの接合ローラ４０を連動して転動させ、それらにより連続して同様の接合動作を実行させて、端部７１、７２を接合する。

本実施形態の製造装置１は、この接合ローラ４０による接合に続けて、補強ローラ５０（図２参照）により、タイヤ構成部材７０の接合部７３を押圧等して、端部７１、７２同士の接合を補強する。補強ローラ５０は、円柱状に形成されて、枠体３１に取り付けられた軸部材３４により軸線周りに回転自在に支持され、押さえローラ３２及び接合ローラ４０とともに、タイヤ構成部材７０に押し付けられて当接する。その状態で、補強ローラ５０は、接合部７３を挟んで両側に配置されて、突き合わされたタイヤ構成部材７０の両側の端部７１、７２に当接し、両端部７１、７２の所定範囲を同等の圧力で押圧する。また、補強ローラ５０は、接合手段３０の移動に伴い、接合ローラ４０の後方に続いて接合方向Ｓに移動して、接合された端部７１、７２上を転動する。

このように、補強ローラ５０は、回転しつつ端部７１、７２上を転動する回転体（又は、転動体）であり、タイヤ構成部材７０に当接する外周面が、端部７１、７２の界面を磨り潰すように、それらの表面を摩擦する摩擦面５１になっている。摩擦面５１は、全体に亘り、補強ローラ５０の回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸条や凹溝、又は、傾斜した方向に並べて配置された複数の凸起や凹みが設けられている。これにより、摩擦面５１は、タイヤ構成部材７０の表面に当接して押し付けられたときに、ゴムに押し込まれる凹凸が形成された凹凸面に、かつ、ゴムとの摩擦力が大きい粗面に形成される。また、ここでは、摩擦面５１は、傾斜した複数の凹溝が交差して形成されてローレット加工が施され、ローレット加工面の凹溝と、凹溝間の複数の凸起で端部７１、７２に当接する。

この補強ローラ５０は、摩擦面５１で、接合されたタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２（接合部７３）を押圧しつつ両端部７１、７２上を転動する。同時に、摩擦面５１が有する回転方向に対して傾斜した方向に配置された複数の凸部又は凹部を両端部７１、７２に当接させ、補強ローラ５０の転動に伴い、摩擦面５１により、突き合わされた両端部７１、７２を摩擦する。これにより、補強ローラ５０は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を、押圧の圧力で互いに相手側に向けて膨出するように変形させて、より強く圧着させる。また、補強ローラ５０は、ローレット加工を施した摩擦面５１で両端部７１、７２を摩擦し、その表面のゴムを押圧して互いに流動等させることで、両端部７１、７２の接合の界面をゴムで埋めつつ界面を潰し、摩擦された表面側を中心に界面を消滅させる。このように、補強ローラ５０は、転動に伴い、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２の接合界面を磨り潰すようにして、端部７１、７２同士の接合を順次補強し、それらを強固に接合させる。

また、製造装置１は、補強ローラ５０の内部に設けられた、又は、外部から補強ローラ５０を加熱する加熱ヒータと、補強ローラ５０の摩擦面５１の温度を測定する温度センサ等からなる加熱手段（図示せず）を備えている。製造装置１は、この加熱手段により、温度センサによる温度の測定結果に基づき、補強ローラ５０の摩擦面５１を所定温度（例えば、５０〜８０℃）に加熱して温度を維持し、押圧（摩擦）位置のタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を加熱して、その付近のゴムを軟らかくする。これにより、ゴムの流動性を高くして、補強ローラ５０による両端部７１、７２の接合界面を埋める効果や磨り潰す効果を高くし、補強ローラ５０による補強を補助して、より強固に、高い接合強度で端部７１、７２同士を接合させる。

以上のように、接合手段３０は、複数のローラ（押さえローラ３２、接合ローラ４０、及び、補強ローラ５０）を有する接合ユニットであり、各ローラ３２、４０、５０が回転しつつ移動してタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２上を転動する。この転動するローラ３２、４０、５０を介して、接合手段３０は、接合するタイヤ構成部材７０の両側の端部７１、７２上を移動して、上記のように、端部７１、７２同士を引き寄せながら突き合わせて接合する。

製造装置１は、接合手段３０による接合動作を、移動手段１０等の装置各部を制御する制御手段である制御装置６０（図１参照）により制御して行う。制御装置６０は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６１と、各種制御処理のためのプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、ＭＰＵ６１が直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）６３を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置６０は、接続手段を介して装置各部が接続されており、接続された各部を制御して予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて、接合のための各動作を実行させる。

次に、製造装置１により、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を接合する手順や、端部７１、７２が接合されたタイヤ構成部材７０の製造方法について説明する。タイヤ構成部材７０（図１参照）を接合するときには、まず、その内側に配置されるインナーライナ等の部材を成形ドラム２の外周に配置した後、タイヤ構成部材７０を回転する成形ドラム２の外周に１周巻き付ける。また、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２を、移動手段１０による接合手段３０の押し付け位置に配置して、成形ドラム２で端部７１、７２同士を対向させて支持する。

続いて、ビードセッターを兼ねる第１の移動機構２０を、上記のように、成形ドラム２の駆動装置３側から逆側に移動させて、保持リング２１によりビード部材を保持し、第１の移動機構２０を元の駆動装置３側に移動させて待機させる。製造装置１は、第１の移動機構２０が成形ドラム２の軸線方向外側間で移動するときに、接合手段３０を同時に往復して移動させ、同時に、第２の移動機構１１と反転手段１２を上記のように作動させる。製造装置１は、これら第１の移動機構２０、第２の移動機構１１、反転手段１２からなる移動手段１０により接合手段３０を移動や反転させて、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２を接合する。

図５は、タイヤ構成部材７０を接合する過程を順に示す要部平面図であり、図１の矢印Ｚ方向から見た成形ドラム２と接合手段３０を示している。また、図５では、端部７１、７２の両側のタイヤ構成部材７０と、その付近の成形ドラム２を抜き出して模式的に示している。
製造装置１は、移動手段１０により、接合手段３０（図５Ａ参照）をタイヤ構成部材７０から離間させた状態で移動させ、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に沿った一方の縁部７４を通過させる。続いて、接合手段３０を、一方の縁部７４と中央部７５の間の所定位置で下降させて端部７１、７２に接触させる。

なお、ここでは、タイヤ構成部材７０の中央部７５は、成形ドラム２の中央部ＣＬと一致している。また、接合手段３０は、一方の縁部７４と中央部７５の間の途中位置、即ち、縁部７４よりも中央部７５側で、かつ、中央部７５よりも縁部７４側の位置に設定された接触開始位置Ｍ１で端部７１、７２への接触を開始する。これにより、製造装置１は、接合手段３０の各ローラ３２、４０、５０を、タイヤ構成部材７０に所定圧力で押し付け、押さえローラ３２で端部７１、７２を押さえ、接合ローラ４０の外周部（突条Ｔの突端部）と、補強ローラ５０の摩擦面５１を、タイヤ構成部材７０の各端部７１、７２に当接させる。

次に、製造装置１は、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に接触した状態で接合方向Ｓに移動させて、端部７１、７２に沿って他方の縁部７６まで移動（図５Ａの矢印Ｈ１）させる。その際、一対の接合ローラ４０が、タイヤ構成部材７０の各端部７１、７２上を転動して、両端部７１、７２を引き寄せながら端部７１、７２同士を突き合わせて接合する。また、突き合わせた両端部７１、７２を、加熱した補強ローラ５０の摩擦面５１で押圧しつつ加熱し、補強ローラ５０を両端部７１、７２（接合部７３）上を転動させて、上記のように端部７１、７２同士の接合を補強する。これにより、接合手段３０が移動した範囲（接触開始位置Ｍ１から他方の縁部７６までの範囲）で、端部７１、７２同士を接合した後、成形ドラム２の軸線方向外側で、接合手段３０を上昇させて反転（図５Ｂの矢印Ｋ１）させる。

続いて、製造装置１は、以上と同様に、接合手段３０（図５Ｃ参照）をタイヤ構成部材７０から離間させた状態で移動させて、他方の縁部７６と中央部７５の間の所定位置（接触開始位置Ｍ２）で端部７１、７２に接触させる。次に、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に接触した状態で接合方向Ｓに移動させて、端部７１、７２に沿って一方の縁部７４まで移動（図５Ｃの矢印Ｈ２）させる。同時に、各ローラ３２、４０、５０を転動させて、接合手段３０が移動した範囲（接触開始位置Ｍ２から一方の縁部７４までの範囲）で端部７１、７２同士を接合する。その際、接合手段３０は、既に接合された部分から接合を開始しており、中央部７５を挟んだ範囲（両接触開始位置Ｍ１、Ｍ２間の範囲）において、往復時で重ねて接合の動作を行う。次に、接合手段３０の移動を停止して上昇させ、接合手段３０を反転（図５Ｄの矢印Ｋ２）させて、接合手段３０と移動手段１０を、接合動作を開始する前の元の位置及び状態で待機させる。

このように、製造装置１は、接合手段３０の位置をセンサ（図示せず）等により検知しつつ、制御装置６０により移動手段１０を制御して、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に沿って往復して移動させる。また、往復のそれぞれで、接合手段３０を、端部７１、７２に沿った移動方向の後方側縁部（７４又は７６）と中央部７５の間の途中位置で端部７１、７２に接触させ、接合手段３０を、端部７１、７２に沿って移動方向の前方側縁部（７４又は７６）まで移動させる。この端部７１、７２上を往復して移動する接合手段３０により、各移動方向で端部７１、７２同士を順に突き合わせて接合し、それらを全体に亘って隙間無く接合する。

ここで、本実施形態では、接合手段３０の接触開始位置Ｍ１、Ｍ２が、タイヤ構成部材７０の中央部７５を挟んだ対称な位置に設定されており、往復時の接合手段３０は、中央部７５を挟んだ対称な途中位置で端部７１、７２に接触して対称な状態で移動する。即ち、制御装置６０は、移動手段１０を制御して、接合手段３０を、端部７１、７２に沿って逆方向に順に移動させ、かつ、往復の折り返し時に反転させて、接合手段３０を、往復時で互いに対称に移動させるようになっている。また、接合手段３０の接触開始位置Ｍ１、Ｍ２は、上記したサイドブラダ５に対し、その成形ドラム２の軸線方向内側に位置する端部５Ｔよりも成形ドラム２の中央部ＣＬ側に設定されている。そのため、制御装置６０は、往復時の接合手段３０を、サイドブラダ５よりも成形ドラム２の軸線方向の中央部ＣＬ側であり、成形ドラム２のサイドブラダ５以外の外周部分で、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に接触させて移動させる。

製造装置１（図１参照）は、接合手段３０により、ゴムで形成されたタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材７０を製造する。また、ビードセッターである第１の移動機構２０を移動させて、ビード部材をタイヤ構成部材７０の一方の縁部７４側の外周に配置し、他方の縁部７６側にも、同様のビードセッターによりビード部材を配置する。その後、タイヤ構成部材７０に他のタイヤ構成部材を配置する等して、所定形状及び構造の未加硫タイヤが成形され、未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤが製造される。

以上説明したように、本実施形態では、接合手段３０を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に沿った縁部７４、７６と中央部７５の間の途中位置で端部７１、７２に接触させ、中央部７５を挟んだ逆側の縁部７４、７６まで移動させて、端部７１、７２同士を接合する。このように、端部７１、７２の縁部７４、７６以外から接合を開始するため、縁部７４、７６に変形や変位が生じ難くなり、縁部７４、７６が接合手段３０のローラ３２、４０、５０に巻き付く等して、めくり上げられるのも防止できる。これにより、縁部７４、７６に変形や皺、歪み、位置ずれ等が発生するのを抑制して、端部７１、７２同士を確実に突き合わせて接合でき、端部７１、７２同士の接合精度の均一性を向上できる。

また、１つの接合手段３０を往復させてタイヤ構成部材７０の端部７１、７２を接合するため、製造装置１の構成を簡単にできる。同時に、複数の接合手段で接合するときには、接合手段の位置や動作を合わせて互いに同期して作動させる必要があるが、この製造装置１では、それらが不要となり、簡単な動作で円滑に端部７１、７２同士を接合できる。更に、往復時における接合手段３０による端部７１、７２の接合長さが比較的近くなるため、往復時に接合手段３０から端部７１、７２に作用する力の差と、端部７１、７２が各接合方向に変位する量の差を低減できる。その結果、端部７１、７２が一方に引っ張られて、縁部７４、７６に変位や変形等が生じるのを抑制でき、縁部７４、７６での接合や形状の精度をより高くできる。

従って、本実施形態によれば、簡単な構成や動作で、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を、縁部７４、７６での接合や形状の精度を高く維持して確実に突き合わせて接合でき、接合の精度を向上させることができる。また、接合手段３０を端部７１、７２上を移動させることで端部７１、７２同士を接合できるため、成形ドラム２上でも、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２を確実に接合できる。そのため、この製造装置１は、成形ドラム２に巻き付けたタイヤ構成部材７０を接合するのに好適であり、その際に大きな効果が得られる。更に、接合手段３０に補強ローラ５０を設けるときには、上記のように、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士の接合を補強して、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を、より高い接合強度で確実に接合できる。

加えて、移動手段１０（第１の移動機構２０）をビードセッターにより構成し、ビードセッターで接合手段３０を移動させることで、ビードセッターによるビード部材の保持動作（往復移動）と同時に、接合手段３０を往復移動させて接合動作も行える。このように、これら各動作を同時に実施できるため、端部７１、７２を接合するための独立した工数や時間を削減でき、タイヤ構成部材７０の製造に要するサイクルタイムを短縮できる。併せて、接合手段３０をビードセッターに設けることで、接合手段３０の保管スペースをなくすこともできる。

なお、接合手段３０は、往復時で、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に沿って対称に移動させるのが好ましい。このようにすると、往復時のそれぞれで、接合手段３０が端部７１、７２を接合する長さが一致して、往復時に接合手段３０から端部７１、７２に作用する力の差と、端部７１、７２が各接合方向に変位する量の差を更に低減できる。その結果、端部７１、７２の縁部７４、７６に変位や変形等が生じるのをより抑制でき、縁部７４、７６での接合や形状の精度を一層向上できる。

また、接合手段３０の接触開始位置Ｍ１、Ｍ２をサイドブラダ５の配置範囲に設定すると、接合手段３０に押圧されたタイヤ構成部材７０がサイドブラダ５に押し込まれて、タイヤ構成部材７０と接合手段３０の各ローラ３２、４０、５０との接触面積が大きくなる。その結果、移動を開始した接合手段３０の各ローラ３２、４０、５０にタイヤ構成部材７０が巻き付き、或いは、巻き込まれて、タイヤ構成部材７０に位置ずれや損傷が生じる虞が懸念される。同時に、サイドブラダ５の端部５Ｔを通過する接合手段３０が、端部５Ｔの段差を乗り越えるのに伴い、接合手段３０がタイヤ構成部材７０に引っ掛かるように移動して、その位置のタイヤ構成部材７０に不要な力が作用する虞もある。従って、往復時の接合手段３０は、サイドブラダ５よりも成形ドラム２の中央部ＣＬ側でタイヤ構成部材７０の端部７１、７２に接触させて移動を開始させるのが好ましい。これにより、タイヤ構成部材７０の位置ずれや損傷を抑制できるとともに、サイドブラダ５の変形等も抑制して、その寿命を長くすることもできる。

以上、接合手段３０に一対の接合ローラ４０を前後に２組み配置した例を説明したが、接合手段３０には、一対の接合ローラ４０を１組み、又は、３組み以上設けてもよい。また、補強ローラ５０も、接合方向Ｓに２つ以上並べて配置して、連続して端部７１、７２の接合の補強を実行させてもよい。更に、この製造装置１を使用することで、平面状の支持部材やコンベヤ等、成形ドラム２以外の支持体上でも、同様にタイヤ構成部材７０を接合できる。

１・・・タイヤ構成部材の製造装置、２・・・成形ドラム、３・・・駆動装置、４・・・回転軸、５・・・サイドブラダ、１０・・・移動手段、１１・・・第２の移動機構、１２・・・反転手段、２０・・・第１の移動機構、２１・・・保持リング、２２・・・レール、２３・・・走行装置、２４・・・連結部材、３０・・・接合手段、３１・・・枠体、３２・・・押さえローラ、３３、３４・・・軸部材、４０・・・接合ローラ、４１・・・突起、５０・・・補強ローラ、５１・・・摩擦面、６０・・・制御装置、６１・・・ＭＰＵ、６２・・・ＲＯＭ、６３・・・ＲＡＭ、７０・・・タイヤ構成部材、７１、７２・・・端部、７３・・・接合部、７４・・・縁部、７５・・・中央部、７６・・・縁部、Ｃ・・・コード、ＣＬ・・・中央部、Ｒ・・・間隙、Ｔ・・・突条。

Claims (5)

1. ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造装置であって、
   接合するタイヤ構成部材の端部上を移動して、端部同士を突き合わせて接合する接合手段と、
   接合手段をタイヤ構成部材の端部に接触及び離間させ、かつ、端部に沿って移動させる移動手段と、
   移動手段を制御して、接合手段を、タイヤ構成部材の端部に沿って往復させつつ、それぞれ端部に沿った移動方向の後方側縁部と中央部の間の途中位置で端部に接触させて移動方向の前方側縁部まで移動させる制御手段と、を備え、
   制御手段は、接合手段を、往復時でタイヤ構成部材の端部に沿って対称に移動させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
2. 請求項１に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   接合するタイヤ構成部材が巻き付けられる成形ドラムを備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
3. 請求項２に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   成形ドラムの外周に沿って往復移動して、端部同士が接合されたタイヤ構成部材にビード部材を配置するビードセッターを備え、
   移動手段は、接合手段が設けられたビードセッターからなり、ビードセッターにより接合手段をタイヤ構成部材の端部に沿って移動させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
4. 請求項２又は３に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   成形ドラムは、軸線方向の両側部の外周にサイドブラダを有し、
   制御手段は、往復時の接合手段を、サイドブラダよりも成形ドラムの中央部側でタイヤ構成部材の端部に接触させて移動させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
5. ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造方法であって、
   タイヤ構成部材の端部同士の接合手段を、タイヤ構成部材の端部に沿って往復させつつ、それぞれ端部に沿った移動方向の後方側縁部と中央部の間の途中位置で端部に接触させて移動方向の前方側縁部まで移動させる工程と、
   タイヤ構成部材の端部上を往復して移動する接合手段により、端部同士を突き合わせて接合する工程と、を有し、
   前記移動させる工程は、接合手段を、往復時でタイヤ構成部材の端部に沿って対称に移動させることを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。

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