JP5515862B2 - 円筒状部材のトランスファー装置及びトランスファー方法 - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤの構成部材等として使用される円筒状部材を移載するためのトランスファー装置及びトランスファー方法に関し、更に詳しくは、薄手の円筒状部材であっても端部の折れ曲がりを生じることなく精度良く移載作業を行うことを可能にした円筒状部材のトランスファー装置及びトランスファー方法に関する。
空気入りタイヤの構成部材として使用される円筒状部材を移載するためのトランスファー装置として、成形ドラムの周囲に成形された円筒状部材を外側から多数のバキューム吸着部により吸着し、その吸着状態のまま移載作業を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このようなトランスファー装置は、成形ドラムの周囲で既に拡張状態にある円筒状部材を他の場所に移載する場合には有効に機能する。しかしながら、拡張状態になっていない薄手の円筒状部材の成形ドラムの周囲に被せることは極めて難しく、そのような円筒状部材を成形ドラムの周囲に移載する場合、円筒状部材の端部の折れ曲がりを生じたり、精度良く移載作業を行うことができないという問題がある。
本発明の目的は、薄手の円筒状部材であっても端部の折れ曲がりを生じることなく精度良く移載作業を行うことを可能にした円筒状部材のトランスファー装置及びトランスファー方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の円筒状部材のトランスファー装置は、円筒状部材としてタイヤ構成部材である円筒状フィルムからなるインナーライナー部材を用い、該円筒状部材を成形ドラム上に移載するためのトランスファー装置において、
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、 各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御することを特徴とするものである。
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、 各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御することを特徴とするものである。
また、上記目的を達成するための本発明の円筒状部材のトランスファー方法は、円筒状部材としてタイヤ構成部材である円筒状フィルムからなるインナーライナー部材を用い、該円筒状部材を成形ドラム上に移載するためのトランスファー方法において、
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御するトランスファー装置を用いた円筒状部材のトランスファー方法であって、
前記ステーを前記中心軸側に収束させた状態で前記ステーの周囲に円筒状部材を掛け回し、該円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整した後、該円筒状部材を前記バキューム吸着部の内側に配置した状態で前記ステーを放射方向外側へ移動させて前記円筒状部材を拡張し、該円筒状部材を前記バキューム吸着部により吸着し、その後、前記円筒状部材の内側に成形ドラムを挿入し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材から後退させて該円筒状部材を前記成形ドラム上に移載することを特徴とするものである。
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御するトランスファー装置を用いた円筒状部材のトランスファー方法であって、
前記ステーを前記中心軸側に収束させた状態で前記ステーの周囲に円筒状部材を掛け回し、該円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整した後、該円筒状部材を前記バキューム吸着部の内側に配置した状態で前記ステーを放射方向外側へ移動させて前記円筒状部材を拡張し、該円筒状部材を前記バキューム吸着部により吸着し、その後、前記円筒状部材の内側に成形ドラムを挿入し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材から後退させて該円筒状部材を前記成形ドラム上に移載することを特徴とするものである。
本発明では、水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備えた拡張装置により円筒状部材を拡張し、これらステーと対面する位置に複数のバキューム吸着部を配置した一対の吸着装置により円筒状部材を拡張状態のまま保持するので、薄手の円筒状部材であっても端部の折れ曲がりを生じることなく精度良く移載作業を行うことができる。また、これら拡張装置と吸着装置を組み合わせることにより、薄手の円筒状部材の移載作業を要するタイヤ成形工程を自動化することも可能になる。
本発明においては、トランスファー装置が円筒状部材の長さに応じて吸着装置の位置を調整するように位置決め装置を制御する制御回路を備え、円筒状部材の長さに応じて吸着装置の位置を調整した後で円筒状部材の拡張を行う。特に、円筒状部材の軸方向両端部からバキューム吸着部までの距離を一定にするように吸着装置の位置を調整することが好ましい。これにより、円筒状部材の端部の折れ曲がりをより効果的に防止し、移載作業を一層精度良く行うことが可能になる。
各吸着装置における各ステーに対応する位置には中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列する。これにより、円筒状部材の移載作業時の安定性を高めることができる。
各吸着装置において中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部は選択的に開閉自在に構成し、制御回路が円筒状部材の長さに応じて位置決め装置を制御すると同時にバキューム吸着部の選択的な開閉を制御する。吸着装置の位置だけを調整する場合、吸着装置の移動量が大きくなるが、バキューム吸着部を選択的に開閉することにより、吸着装置の移動量を減らすことができる。このことは装置の小型化に寄与する。
また、各吸着装置における各ステーに対応する位置にはバキューム吸着部を円筒状部材に対して進退させる伸縮装置を個別に設けることが好ましい。このように各吸着装置における各ステーに対応する位置にバキューム吸着部の伸縮装置を個別に設けた場合、これら伸縮装置の伸縮量を調整することにより、周長が異なる円筒状部材の移載作業を実施することができる。つまり、共通の装置構成で周長が異なる円筒状部材の移載作業に対応することが可能になる。
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなるトランスファー装置の拡張装置を示すものである。図１及び図２に示すように、拡張装置１において、鉛直方向に立設された支柱２には支持板３を介して一対のレール４，４が水平方向に延長するように支持されている。これらレール４には複数のスライドブロック５を介してフレーム６が搭載されている。即ち、フレーム６はレール４に沿って水平方向に移動自在になっている。フレーム６には、水平方向に延びるセンターポール７を回動自在に保持する軸受け部材８と、センターポール７を回転駆動させるモータ９とが搭載されている。センターポール７の後端部に取り付けられたプーリ７ａとモータ９の回転軸に取り付けられたプーリ９ａにはベルト１０が掛け回されており、このベルト１０によりモータ９の動力がセンターポール７に伝達されるようになっている。
センターポール７の外周面には、その長手方向の中央付近を境にして逆向きに旋回する不図示のネジ部が形成されており、そのネジ部に螺合するように一対の可動部材１１が取り付けられている。そのため、一対の可動部材１１はセンターポール７の回転に伴ってセンターポール７に沿って互いに反対方向へ移動する。各可動部材１１には放射方向に延びる複数のリンク機構１２が連結されている。そして、複数のステー１３は両端部がリンク機構１２を介して一対の可動部材１１に連結されている。また、軸受け部材８には放射方向に延長する複数のガイド部材１４が設けられており、各ステー１３の端部に取り付けられた係止部材１５がガイド部材１４に沿って摺動するようになっている。これにより、複数のステー１３は、一対の可動部材１１のスライドに伴って、水平方向に延びるセンターポール７の中心軸Ｏに対して平行に延長しつつ該中心軸Ｏから放射方向に拡縮するようになっている。これらステー１３の周囲に掛け回された円筒状部材Ｔはステー１３が放射方向外側に移動することによって拡張される。なお、図１及び図２においては、理解を容易にするために、ステー１３の一部を収束状態にて描写し、ステー１３の残りの一部を拡張状態にて描写している。
ステー１３の断面形状は特に限定されるものではないが、ここでは矩形断面を有するものを用いている。つまり、ステー１３は外面が平面になっている。ステー１３の円筒状部材Ｔとの当接部位（外面）には弾性部材１６が取り付けられている。ステー１３は円筒状部材Ｔを後述するバキューム吸着部まで案内するが、その当接部位に弾性部材１６を配置することにより、円筒状部材Ｔの吸着を促進し、しかも円筒状部材Ｔの損傷を防止することができる。弾性部材１６は、フェルトから構成することが好ましいが、ゴムや樹脂から構成することも可能である。
図３〜図６は本発明の実施形態からなるトランスファー装置において台車に搭載された吸着装置を示すものである。図３及び図４に示すように、床部２１には水平方向に延長する一対のレール２２，２２が敷設されている。これらレール２２上には複数のスライドブロック２３を備えた台車２４が配設されている。台車２４の下方にはレール２２に沿って延長する駆動軸２５が軸支されている。この駆動軸２５の外周面には不図示のネジ部が形成されている。一方、台車２４の下部には駆動軸２５のネジ部に螺合する可動部材２６が取り付けられている。また、駆動軸２５にはモータ２７が連結されている。これにより、台車２４はモータ２７の駆動によりレール２２上を任意の方向に移動するようになっている。
台車２４上にはレール２２に対して直交しつつ水平方向に延長する一対のレール２８，２８が敷設されている。これらレール２８上には複数のスライドブロック２９を備えた一対の吸着装置３０，３０が配設されている。これら吸着装置３０の下方にはレール２８に沿って延長する駆動軸３１が配設されている。駆動軸３１の外周面には、その長手方向の中央付近を境にして逆向きに旋回する不図示のネジ部が形成されている。一方、各吸着装置３０の下部には駆動軸３１のネジ部に螺合する可動部材３２が取り付けられている。また、駆動軸３１にはモータ３３が連結されている。これにより、一対の吸着装置３０，３０はモータ３３の駆動によりレール２８上を互いに反対方向へ移動するようになっている。これら駆動軸３１、可動部材３２及びモータ３３は吸着装置３０の位置を調整するための位置決め装置である。
各吸着装置３０は、環状のフレーム３５を備えている。フレーム３５の内側にはフレーム中心に向かって伸縮自在の４つのシリンダ３６（伸縮装置）が配設されている。これらシリンダ３６の先端部にはそれぞれ円弧状の吸着枠３７が取り付けられており、シリンダ３６が伸張した状態において４つの吸着枠３７が円形をなすように構成されている。各吸着枠３７には不図示の吸引手段に連結された複数のバキューム吸着部３８が形成されている。これらバキューム吸着部３８は、拡張装置１により拡張された円筒状部材Ｔを外側から吸着するものであるが、それぞれが拡張装置１のステー１３と対面する位置に配置されている（図１参照）。また、各吸着装置３０における各ステー１３に対応する位置には中心軸Ｏに沿って複数のバキューム吸着部３８が配列されている。これにより、円筒状部材Ｔの移載作業時の安定性を高めることができる。これらバキューム吸着部３８はシリンダ３６の駆動により円筒状部材Ｔに対して進退自在になっている。
更に、上述したトランスファー装置においては、円筒状部材Ｔの長さに応じて吸着装置３０の位置を調整するように位置決め装置（駆動軸３１、可動部材３２及びモータ３３）を制御する不図示の制御回路が付設されている。円筒状部材Ｔの長さは、センサ等により自動的に検出するようにしても良く、或いは、作業者がキーボードで入力するようにしても良い。
次に、上述したトランスファー装置を用いた円筒状部材のトランスファー方法について説明する。先ず、図１及び図２において、拡張装置１のフレーム６を吸着装置３０から後退させた位置に配置し、拡張装置１のステー１３を中心軸Ｏ側に収束させた状態でステー１３の周囲に円筒状部材Ｔを掛け回すようにする。この掛け回しは手作業で行っても良いが、機械的な手段を用いて行っても良い。つまり、拡張装置１のステー１３はリンク機構１２に基づいて円筒状部材Ｔの拡張時の寸法よりも大幅に縮径することが可能であるので、機械的な手段であっても確実に掛け回し作業を行うことができる。
次に、拡張装置１のフレーム６を吸着装置３０側へ移動させるが、円筒状部材Ｔの長さに応じて吸着装置３０の位置を調整することが必要である。より具体的には、円筒状部材Ｔの軸方向両端部からバキューム吸着部３８までの距離を一定（予め設定された値）とするように吸着装置３０の位置を調整する。これにより、円筒状部材Ｔの端部の折れ曲がりを効果的に防止し、移載作業を精度良く行うことができる。円筒状部材Ｔの軸方向両端部からバキューム吸着部３８までの距離は５ｍｍ〜２０ｍｍに設定すると良い。
次に、円筒状部材Ｔをバキューム吸着部３８の内側に配置した状態でステー１３を放射方向外側へ移動させて円筒状部材Ｔを拡張し、その円筒状部材Ｔをバキューム吸着部３８により吸着する。このとき、バキューム吸着部３８はステー１３と対面する位置に配置されているので、円筒状部材Ｔはバキューム吸着部３８で確実に吸着される。
拡張装置１のフレーム６を吸着装置３０から後退させた位置に戻した後、図３及び図４に示すように、円筒状部材Ｔの内側に成形ドラムＤを挿入する。成形ドラムＤは拡縮自在のものであり、縮径した状態で円筒状部材Ｔの内側に挿入される。ここで、成形ドラムＤを拡径することにより、円筒状部材Ｔは成形ドラムＤの外周面に当接した状態になる。そして、図５及び図６に示すように、吸着装置３０のバキューム吸着部３８を円筒状部材Ｔから後退させることにより、円筒状部材Ｔの成形ドラムＤ上への移載を完了する。
上述した円筒状部材のトランスファー装置及びトランスファー方法によれば、水平方向に延びる中心軸Ｏに対して平行に延長しつつ該中心軸Ｏから放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステー１３を備えた拡張装置１により円筒状部材Ｔを拡張し、これらステー１３と対面する位置に複数のバキューム吸着部３８を配置した一対の吸着装置３０により円筒状部材Ｔを拡張状態のまま保持するので、薄手の円筒状部材Ｔであっても端部の折れ曲がりを生じることなく精度良く移載作業を行うことができる。
特に、円筒状部材Ｔの長さに応じて吸着装置３０の位置を調整するように位置決め装置（駆動軸３１、可動部材３２及びモータ３３）を制御し、円筒状部材Ｔの軸方向両端部からバキューム吸着部３８までの距離を一定にするように吸着装置３０の位置を調整しているので、円筒状部材Ｔの端部の折れ曲がりを確実に防止し、移載作業の精度を高めることができる。
また、これら拡張装置１と吸着装置３０を組み合わせることにより、薄手の円筒状部材Ｔの移載作業を要するタイヤ成形工程を自動化することも可能になる。
図７〜図１０は本発明の他の実施形態からなるトランスファー装置の吸着装置を示すものである。図７〜図１０において、図３〜図６と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。なお、図７〜図１０は吸着装置のみを示し、それに付随する装置の描写を省略したものである。
図７及び図８に示すように、吸着装置３０のフレーム３５の内側にはフレーム中心に向かって伸縮自在の４つのシリンダ３６（伸縮装置）が配設されている。これらシリンダ３６の先端部にはそれぞれ円弧状の吸着枠３７が取り付けられている。各吸着枠３７には不図示の吸引手段に連結された複数のバキューム吸着部３８が形成されている。そして、各バキューム吸着部３８の先端には円錐形をなすバキュームパッド３９が着脱自在に取り付けられている。これらバキュームパッド３９はシリンダ３６が伸張した状態で円形の軌跡に沿って配置されるようになっている。
上述のように構成される吸着装置を備えたトランスファー装置の場合、図７及び図８に示すように、円筒状部材Ｔをバキューム吸着部３８のバキュームカップ３９にて吸着し、その円筒状部材Ｔを縮径状態の成形ドラムＤよりも大きく広げた状態で保持することができる。一方、図９及び図１０に示すように、吸着装置３０のバキューム吸着部３８を円筒状部材Ｔから後退させることにより、円筒状部材Ｔを成形ドラムＤ上に移載することができる。
本実施形態によれば、バキュームパッド３９によって円筒状部材Ｔをしっかりと吸着することができる。しかも、バキュームパッド３９としては市販品を使用することが可能であるので、バキューム吸着部３８を精密に機械加工する場合に比べて装置コストを低減することができる。
上述した各実施形態では、各吸着装置３０において拡張装置１の中心軸Ｏに沿って配列された複数のバキューム吸着部３８を設けているが、これらバキューム吸着部３８を選択的に開閉自在に構成することも可能である。
図１１は吸着装置におけるバキューム吸着部の配列を示すものである。図１１において、各吸着装置３０には拡張装置１の中心軸Ｏに沿って配列された複数のバキューム吸着部３８ａ〜３８ｅが配設されている。より具体的には、複数のバキューム吸着部３８ａは円筒状部材Ｔの軸方向の最外側位置において円筒状部材Ｔの周方向に沿って配置され、複数のバキューム吸着部３８ｂはバキューム吸着部３８ａの内側位置において円筒状部材Ｔの周方向に沿って配置され、複数のバキューム吸着部３８ｃはバキューム吸着部３８ｂの内側位置において円筒状部材Ｔの周方向に沿って配置され、複数のバキューム吸着部３８ｄはバキューム吸着部３８ｃの内側位置において円筒状部材Ｔの周方向に沿って配置され、複数のバキューム吸着部３８ｅは円筒状部材Ｔの軸方向の最内側位置において円筒状部材Ｔの周方向に沿って配置されている。
これらバキューム吸着部３８ａ〜３８ｅは選択的に開閉自在であり、その制御は前述の制御回路により行われる。そのため、円筒状部材Ｔの長さに応じて吸着装置３０の位置決め装置を制御すると同時にバキューム吸着部３８ａ〜３８ｅの選択的な開閉を制御することにより、吸着装置３０の移動量を減らすことができる。このことは装置の小型化に寄与する。
例えば、円筒状部材Ｔの軸方向外側に位置するバキューム吸着部３８ａ，３８ｂを閉状態にし、円筒状部材Ｔの軸方向内側に位置するバキューム吸着部３８ｃ〜３８ｅを開状態にした場合、長さＬ１の円筒状部材Ｔを吸着することができる。また、全てのバキューム吸着部３８ａ〜３８ｅを開状態にした場合、長さＬ２の円筒状部材Ｔを吸着することができる。そのため、吸着装置３０の移動量を減らしつつ円筒状部材Ｔの寸法変化に対応することができる。
図１２〜図１５は本発明の更に他の実施形態からなるトランスファー装置の吸着装置を示すものである。本実施形態のトランスファー装置は、前述の実施形態と同様に一対の吸着装置を台車上に搭載したものであるが、図１２〜図１５は吸着装置のみを示し、それに付随する装置の描写を省略したものである。
図１２及び図１３に示すように、各吸着装置４０は円環状のフレーム４５を備えている。フレーム４５の内側には拡張装置１の各ステー１３（図１参照）に対応する位置にフレーム中心に向かって伸縮自在の複数のシリンダ４６（伸縮装置）が配設されている。これらシリンダ４６の先端部にはそれぞれ拡張装置１の中心軸Ｏと平行に延長する吸着枠４７が取り付けられている。各吸着枠４７には不図示の吸引手段に連結された複数のバキューム吸着部４８が形成されている。そして、各バキューム吸着部４８の先端には円錐形をなすバキュームパッド４９が着脱自在に取り付けられている。これらバキュームパッド４９はシリンダ４６が伸張した状態で円形の軌跡に沿って配置されるようになっている。
上述のように構成される吸着装置を備えたトランスファー装置の場合、図１２及び図１３に示すように、円筒状部材Ｔをバキューム吸着部４８のバキュームカップ４９にて吸着し、その円筒状部材Ｔを縮径状態の成形ドラムＤよりも大きく広げた状態で保持することができる。一方、図１４及び図１５に示すように、吸着装置４０のバキューム吸着部４８を円筒状部材Ｔから後退させることにより、円筒状部材Ｔを成形ドラムＤ上に移載することができる。
本実施形態によれば、各吸着装置４０における各ステー１３に対応する位置にシリンダ４６を個別に備えているため、これらシリンダ４６の伸縮量を調整することにより、周長が異なる円筒状部材Ｔの移載作業を実施することができる。例えば、円筒状部材Ｔが内径１４インチの空気入りタイヤの構成部材である場合、円筒状部材Ｔを保持する際のシリンダ４６の突き出し量を大きくしてバキュームパッド４９により形成される円を小さくし、その一方で、円筒状部材Ｔが内径１８インチの空気入りタイヤの構成部材である場合、円筒状部材Ｔを保持する際のシリンダ４６の突き出し量を小さくしてバキュームパッド４９により形成される円を大きくすれば良い。これにより、共通の装置構成で周長が異なる円筒状部材Ｔの移載作業に対応することが可能になる。また、周長の切り替えは拡張装置１及び吸着装置４０の設定を変更するだけで良い。
本発明において、円筒状部材としては、円筒状インナーライナー部材からなるタイヤ構成部材を例示することができるが、特に薄手であるインナーライナー部材に適用することが好ましい。円筒状インナーライナー部材としては、円筒状のフィルムを例示することができるが、その中でも薄手である円筒状のフィルムに適用することが好ましい。
以下、円筒状インナーライナー部材を構成するフィルムについて説明する。このフィルムは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成することができる。
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕などを挙げることができる。
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）〕、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。
本発明で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５（重量比）でである。
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート等が挙げられる。
上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を１〜５００ＭＰａの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体でタイヤ構成部材として使用することが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、５μｍ〜１５０μｍが好ましい。
１ 拡張装置
６ フレーム
７ センターポール
９ モータ
１１ 可動部材
１２ リンク機構
１３ ステー
１４ ガイド部材
１５ 係止部材
１６ 弾性部材
２４ 台車
３０，４０ 吸着装置
３１ 駆動軸（位置決め装置）
３２ 可動部材（位置決め装置）
３３ モータ（位置決め装置） ３５，４５ フレーム
３６，４６ シリンダ
３７，４７ 吸着枠
３８，４８ バキューム吸着部
３９，４９ バキュームパッド
Ｔ 円筒状部材
Ｏ 中心軸
６ フレーム
７ センターポール
９ モータ
１１ 可動部材
１２ リンク機構
１３ ステー
１４ ガイド部材
１５ 係止部材
１６ 弾性部材
２４ 台車
３０，４０ 吸着装置
３１ 駆動軸（位置決め装置）
３２ 可動部材（位置決め装置）
３３ モータ（位置決め装置） ３５，４５ フレーム
３６，４６ シリンダ
３７，４７ 吸着枠
３８，４８ バキューム吸着部
３９，４９ バキュームパッド
Ｔ 円筒状部材
Ｏ 中心軸
Claims (6)
- 円筒状部材としてタイヤ構成部材である円筒状フィルムからなるインナーライナー部材を用い、該円筒状部材を成形ドラム上に移載するためのトランスファー装置において、
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、 各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御することを特徴とする円筒状部材のトランスファー装置。 - 前記ステーの円筒状部材との当接部位に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の円筒状部材のトランスファー装置。
- 各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退させる伸縮装置を個別に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒状部材のトランスファー装置。
- 円筒状部材としてタイヤ構成部材である円筒状フィルムからなるインナーライナー部材を用い、該円筒状部材を成形ドラム上に移載するためのトランスファー方法において、
水平方向に延びる中心軸に対して平行に延長しつつ該中心軸から放射方向に拡縮自在に配設された複数本のステーを備え、これらステーの周囲に掛け回された円筒状部材を拡張する拡張装置と、該拡張装置により拡張された円筒状部材を外側から吸着する複数のバキューム吸着部を前記ステーと対面する位置に配置し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退自在に設けた一対の吸着装置と、これら一対の吸着装置を前記中心軸に沿って移動自在に搭載する台車と、該台車上での前記吸着装置の位置を調整する位置決め装置と、前記円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整するように前記位置決め装置を制御する制御回路とを有すると共に、各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記中心軸に沿って複数のバキューム吸着部を配列し、各吸着装置において前記中心軸に沿って配列された複数のバキューム吸着部を選択的に開閉自在に構成し、前記制御回路が前記円筒状部材の長さに応じて前記位置決め装置を制御すると同時に前記バキューム吸着部の選択的な開閉を制御するトランスファー装置を用いた円筒状部材のトランスファー方法であって、
前記ステーを前記中心軸側に収束させた状態で前記ステーの周囲に円筒状部材を掛け回し、該円筒状部材の長さに応じて前記吸着装置の位置を調整した後、該円筒状部材を前記バキューム吸着部の内側に配置した状態で前記ステーを放射方向外側へ移動させて前記円筒状部材を拡張し、該円筒状部材を前記バキューム吸着部により吸着し、その後、前記円筒状部材の内側に成形ドラムを挿入し、前記バキューム吸着部を前記円筒状部材から後退させて該円筒状部材を前記成形ドラム上に移載することを特徴とする円筒状部材のトランスファー方法。 - 前記ステーの円筒状部材との当接部位に弾性部材を配置したことを特徴とする請求項４に記載の円筒状部材のトランスファー方法。
- 各吸着装置における各ステーに対応する位置に前記バキューム吸着部を前記円筒状部材に対して進退させる伸縮装置を個別に設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の円筒状部材のトランスファー方法。
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| JP2009170289 | 2009-07-21 | ||
| JP2009170289 | 2009-07-21 | ||
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