JP5844591B2

JP5844591B2 - タイヤ構成部材の接合装置及び製造方法

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Description

本発明は、タイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置とタイヤ構成部材の製造方法に関する。

未加硫タイヤは、シート状のタイヤ構成部材により成形される。タイヤ構成部材は、未加硫ゴム（又は、未加硫ゴムと他の部材）によりシート状に形成されて、未加硫タイヤの成形に使用される。例えば、シート状のカーカスプライは、未加硫ゴムとコードからなり、成形ドラムに巻き付けられる。カーカスプライの両端部は、成形ドラム上で接合装置により接合される。この接合装置として、従来、一対のコマ体（接合部材）によりコードプライの端部同士を接合する装置が知られている（特許文献１参照）。

従来の接合装置では、一対のコマ体が、コーン面と、互いに噛み合う歯とを有する。一対のコマ体をコードプライの端部に沿って移動させて、一対のコマ体により端部同士を突き合わせて接合する。その際、コードプライの端部が突き合わせの力で盛り上がり、端部に厚肉な部分が生じることがある。これに対し、従来の接合装置では、一対のコマ体とは別に、均しローラを、コードプライの端部に押し付けて端部に沿って移動させる。均しローラによりコードプライの端部を押さえ付けることで、厚肉な部分を薄くする。

しかしながら、従来の接合装置では、均しローラにより厚肉な部分を押さえ付けるだけであり、厚肉な部分を充分に薄くできない虞がある。また、一対のコマ体による接合の跡がコードプライの端部に付いたときには、厚肉な凸部に加えて、凹部が端部の表面に形成されることがある。端部に凹凸が生じたときには、均しローラでは、凹凸を低減するのが困難である。従って、タイヤ構成部材の均一性を向上させる観点から、改良が求められている。

特開２００１−１０５５０８号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、タイヤ構成部材の端部同士の接合後に、端部の表面に生じる凹凸を低減して、タイヤ構成部材の均一性を向上させることである。

本発明は、ゴムによりシート状に形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、タイヤ構成部材の端部上を転動して、互いに噛み合う歯間でタイヤ構成部材の端部同士を噛み込んで接合する一対の接合部材と、一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部に押し付ける第１の押付手段と、接合後のタイヤ構成部材の端部上を転動して端部の表面を磨り潰す磨り潰しローラと、磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部に押し付ける第２の押付手段と、磨り潰しローラを加熱する加熱手段と、タイヤ構成部材の厚さに応じて、加熱手段による磨り潰しローラの加熱温度を変更させる温度変更手段と、を備えたタイヤ構成部材の接合装置である。
また、本発明は、ゴムによりシート状に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、第１の押付手段により、一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部に押し付ける工程と、一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部上を転動させて、一対の接合部材の互いに噛み合う歯間で、タイヤ構成部材の端部同士を噛み込んで接合する工程と、第２の押付手段により、磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部に押し付ける工程と、磨り潰しローラをタイヤ構成部材の厚さに応じた温度に加熱する工程と、磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部上を転動させて、磨り潰しローラにより、タイヤ構成部材の端部の表面を磨り潰す工程と、を有するタイヤ構成部材の製造方法である。

本発明によれば、タイヤ構成部材の端部同士の接合後に、端部の表面に生じる凹凸を低減できる。また、タイヤ構成部材の均一性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接合装置を示す図である。本実施形態の一対の接合部材を示す図である。本実施形態の磨り潰しローラの正面図である。タイヤ構成部材の厚さと凹凸量の関係を示す図である。図１の矢印Ｖ２方向から見た接合装置の平面図である。タイヤ構成部材の接合強度とオープン率の関係を示す図である。

以下、本発明のタイヤ構成部材の接合装置（以下、接合装置という）について、図面を参照して説明する。また、タイヤ構成部材の製造方法の一実施形態についても説明する。
本実施形態の接合装置は、ゴムによりシート状に形成されたタイヤ構成部材を自動で接合する自動接合装置である。接合装置は、タイヤ構成部材の端部（接合端部）同士を突き合わせて接合する。タイヤ構成部材の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、タイヤ構成部材は、タイヤ各部を構成する部材である。タイヤ構成部材は、未加硫ゴムと他の部材からなる部材でもよく、未加硫ゴムのみからなる部材でもよい。タイヤ構成部材は、ゴムによりシート状に形成される。また、タイヤ構成部材は、切断等により所定形状に形成される。接合装置は、１又は複数のタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて、端部を圧着して接合する。以下では、タイヤ構成部材として、カーカスプライを例に採り説明する。このタイヤ構成部材（カーカスプライ）は、複数のコード（例えば、金属製コード）を有する。タイヤ構成部材は、未加硫タイヤの成形工程で、成形ドラムの外周に配置される。タイヤ構成部材の両端部を接合して、タイヤ構成部材を筒状に形成する。

図１は、本実施形態の接合装置を示す図である。図１では、接合装置１の要部を模式的に示している。成形ドラム２とタイヤ構成部材Ｓの断面図も示す。
接合装置１は、図示のように、一対の接合部材１０（図１では１つのみ示す）と、磨り潰しローラ２０と、２つの押付手段３０、４０と、移動装置５０と、制御装置３とを備えている。接合装置１は、成形ドラム２上でタイヤ構成部材Ｓを接合する。

成形ドラム２は、未加硫タイヤの成形時に、接合するタイヤ構成部材Ｓを支持する支持体である。成形ドラム２の外周は、ブラダ等からなる拡縮機構（図示せず）により拡大及び縮小する。タイヤ構成部材Ｓは、成形ドラム２の外周に１周巻き付けられる。成形ドラム２は、筒状のタイヤ構成部材Ｓを外周に保持する。成形ドラム２は、円筒状をなし、回転駆動装置（図示せず）により軸線回りに回転する。回転駆動装置は、モータと、モータの回転動力を成形ドラム２に伝達する伝達機構とを備える。成形ドラム２は、タイヤ構成部材Ｓを回転させて任意の回転角で停止させる。

タイヤ構成部材Ｓは、成形ドラム２に、又は、他の部材が配置された成形ドラム２に巻き付けられる。タイヤ構成部材Ｓは、成形ドラム２に貼り付けられる。タイヤ構成部材Ｓの両端部は、所定方向（例えば、成形ドラム２の軸線方向）に配置される。また、タイヤ構成部材Ｓの両端部は、対向して配置され、成形ドラム２に支持される。接合装置１は、成形ドラム２上で、一対の接合部材１０によりタイヤ構成部材Ｓの端部同士を接合する。端部の接合時には、一対の接合部材１０が、移動装置５０により移動方向（接合方向）Ｔに移動する。

図２は、一対の接合部材１０を示す図である。図２Ａは、一対の接合部材１０を図１の矢印Ｖ１方向から見た正面図である。図２Ｂは、一対の接合部材１０を図１の矢印Ｖ２方向から見た平面図である。図２Ｂでは、一対の接合部材１０を模式的に示している。図２には、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２も示す。

一対の接合部材１０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２を噛み込む噛み込み手段、及び、端部Ｓ１、Ｓ２を接合する接合手段である。一対の接合部材１０は、ベベルギア状に形成された接合ローラからなり、回転しながら端部Ｓ１、Ｓ２同士を接合する。一対の接合部材１０は、円錐台形状をなし、それぞれ中心軸１１に取り付けられている。中心軸１１は、支持部材１２により支持されている。接合部材１０は、中心軸１１を中心に回転する。一対の接合部材１０は、それぞれの外周がタイヤ構成部材Ｓに接するように、逆方向に傾けられている。一対の接合部材１０の軸線は、一対の接合部材１０間の中心面で交差する。また、一対の接合部材１０は、移動方向Ｔに向かって開くように配置されている。

一対の接合部材１０は、縁部に形成された複数の歯１３と、外周に形成された複数の突条１４とを有する。複数の歯１３は、突起であり、接合部材１０の周方向に等間隔に形成されている。一対の接合部材１０の歯１３は、所定の噛み合い位置（噛み込み位置）１５で噛み合わされる。このように、一対の接合部材１０は、円錐台形状と互いに噛み合う歯１３とを有するベベルギア状に形成されている。複数の歯１３が順に噛み合うことで、一対の接合部材１０が連動して同じ速度で回転する。突条１４は、接合部材１０の周方向に沿って形成されている。複数の突条１４は、歯１３を含む接合部材１０の所定部分に並べて配置されている。複数の突条１４は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる。

一対の接合部材１０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられて、端部Ｓ１、Ｓ２に沿って移動する。その際、一対の接合部材１０の噛み合い位置１５をタイヤ構成部材Ｓに押し付ける。一対の接合部材１０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上を転動して、端部Ｓ１、Ｓ２同士を接合する。なお、一対の接合部材１０を、転動中に、回転駆動装置であるモータ（図示せず）により回転させてもよい。

一対の接合部材１０の転動に伴い、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２が、一対の接合部材１０から加えられる力により引き寄せられる。端部Ｓ１、Ｓ２は、強く突き合わされて圧着する。また、端部Ｓ１、Ｓ２は、互いに噛み合う歯１３間に噛み込まれる。一対の接合部材１０は、互いに噛み合う歯１３間で、端部Ｓ１、Ｓ２同士を噛み込んで接合する。接合装置１は、一対の接合部材１０により、端部Ｓ１、Ｓ２同士を連続して接合して、タイヤ構成部材Ｓを筒状に形成する。

一対の接合部材１０（図１参照）は、位置調整手段６０に保持されている。位置調整手段６０は、一対の接合部材１０と第１の押付手段３０の間に設けられている。第１の押付手段３０は、ピストン・シリンダ機構からなる。ピストンロッド３１が、シリンダ３２の内外に移動する。位置調整手段６０は、ピストンロッド３１の先端に取り付けられている。第１の押付手段３０は、ピストン・シリンダ機構を作動させて、位置調整手段６０と一対の接合部材１０を移動させる。これにより、一対の接合部材１０が、タイヤ構成部材Ｓに接近し、又は、タイヤ構成部材Ｓから離れる。また、第１の押付手段３０は、一対の接合部材１０を、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に所定圧力で押し付ける。

位置調整手段６０は、タイヤ構成部材Ｓの接合中に、一対の接合部材１０の歯１３が噛み合う位置（噛み合い位置１５）を調整する。位置調整手段６０は、固定部材６１と、可動部材６２と、変位ローラ６３とを有する。固定部材６１は、第１の押付手段３０（ピストンロッド３１）に固定されている。可動部材６２は、固定部材６１の軸部材６４に連結されている。可動部材６２は、軸部材６４を中心に動くことで、固定部材６１に対して傾斜する。固定部材６１と可動部材６２は、首振り機構を構成する。可動部材６２には、一対の接合部材１０の支持部材１２が固定されている。一対の接合部材１０は、可動部材６２に連結される。

変位ローラ６３は、一対の接合部材１０に隣接する位置で、可動部材６２に回転自在に取り付けられている。変位ローラ６３は、一対の接合部材１０に対して、移動方向Ｔの前方に配置される。タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２の接合中に、変位ローラ６３は、接合部材１０の直前で、接合前の端部Ｓ１、Ｓ２上を転動する。タイヤ構成部材Ｓに凸部Ｓ３があるときには、変位ローラ６３は、凸部Ｓ３の表面に合わせて変位する。同時に、可動部材６２が変位ローラ６３の変位により傾斜して、一対の接合部材１０の噛み合い位置１５が変化する。

位置調整手段６０は、変位ローラ６３と可動部材６２により、噛み合い位置１５をタイヤ構成部材Ｓの起伏に合わせて調整する。噛み合い位置１５は、タイヤ構成部材Ｓの表面に追従するように変位する。また、噛み合い位置１５は、位置調整手段６０により、タイヤ構成部材Ｓの起伏に対応して、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上に調整される。一対の接合部材１０は、噛み合い位置１５で、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２同士を接合する。接合装置１は、タイヤ構成部材Ｓを接合しつつ、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰しローラ２０により磨り潰す。磨り潰しローラ２０は、一対の接合部材１０に対して、移動方向Ｔの後方に配置される。

図３は、磨り潰しローラ２０の正面図である。図３では、磨り潰しローラ２０を図１の矢印Ｖ１方向から見て示している。
磨り潰しローラ２０は、円柱状をなし、支持部材２１の回転軸２２に支持されている。磨り潰しローラ２０は、タイヤ構成部材Ｓを摩擦する摩擦面２３を有する。摩擦面２３は、磨り潰しローラ２０の外周面に形成されている。摩擦面２３には、ローレット加工により、複数の凹溝が交差するように形成されている。これにより、摩擦面２３は、ゴムとの摩擦力が大きい粗面（凹凸面）に形成される。

磨り潰しローラ２０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられて、端部Ｓ１、Ｓ２に沿って移動する。その際、摩擦面２３が、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる。磨り潰しローラ２０は、接合後のタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上を転動して、接合された端部Ｓ１、Ｓ２を摩擦面２３により摩擦する。摩擦面２３は、端部Ｓ１、Ｓ２において、表面のゴム及び凹凸の凸部を摩擦する。磨り潰しローラ２０は、摩擦面２３により端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰す。これにより、端部Ｓ１、Ｓ２の表面の凹凸を小さくする。磨り潰しローラ２０の転動に伴い、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２が平滑になる。

接合装置１は、磨り潰しローラ２０を加熱する加熱手段２４を備えている。加熱手段２４は、例えば、磨り潰しローラ２０内に設けられた加熱ヒータと、磨り潰しローラ２０の温度を測定する温度センサからなる。加熱手段２４は、磨り潰しローラ２０を所定温度に加熱する。磨り潰しローラ２０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２を加熱して、ゴムを柔らかくする。これにより、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２が磨り潰し易くなる。端部Ｓ１、Ｓ２の表面の凹凸は、磨り潰しローラ２０の磨り潰しにより、より確実に低減する。

磨り潰しローラ２０の支持部材２１（図１参照）は、第２の押付手段４０に取り付けられている。第２の押付手段４０は、第１の押付手段３０と同様に、ピストン・シリンダ機構からなる。ピストンロッド４１が、シリンダ４２の内外に移動する。支持部材２１は、ピストンロッド４１の先端に取り付けられている。第２の押付手段４０は、ピストン・シリンダ機構を作動させて、磨り潰しローラ２０を移動させる。これにより、磨り潰しローラ２０が、タイヤ構成部材Ｓに接近し、又は、タイヤ構成部材Ｓから離れる。また、第２の押付手段４０は、磨り潰しローラ２０を、接合後のタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に所定圧力で押し付ける。

第２の押付手段４０は、第１の押付手段４０から独立して動作する。一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、互いに独立してタイヤ構成部材Ｓに押し付けられる。一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、第１と第２の押付手段３０、４０により、それぞれ設定された力（圧力）でタイヤ構成部材Ｓに押し付けられる。一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、異なる力（又は、同じ力）でタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる。ここでは、第２の押付手段４０は、一対の接合部材１０が端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる力よりも強い力で、磨り潰しローラ２０を端部Ｓ１、Ｓ２に押し付ける。

第１と第２の押付手段３０、４０は、移動装置５０に連結されている。移動装置５０は、ガイドレール５１と、移動部材５２とを有する。ガイドレール５１は、成形ドラム２の上方で、直線状に配置されている。移動部材５２は、ガイドレール５１に取り付けられ、ガイドレール５１に沿って移動する。第１と第２の押付手段３０、４０は、移動部材５２の下面に固定される。また、移動装置５０は、移動部材５２を移動させる駆動装置（図示せず）を有する。例えば、駆動装置は、ネジ軸と、ネジ軸に取り付けられたナットと、ネジ軸を回転させるモータとを有する。ナットは、移動部材５２に固定される。駆動装置は、ネジ軸を回転させて、ナットと移動部材５２を移動させる。

移動装置５０は、移動部材５２の移動により、押付手段３０、４０、一対の接合部材１０、位置調整手段６０、及び、磨り潰しローラ２０を移動方向Ｔに移動させる。タイヤ構成部材Ｓの接合時に、移動装置５０は、一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０をタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に沿って移動させる。一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、端部Ｓ１、Ｓ２上を転動する。同時に、一対の接合部材１０は、第１の押付手段３０により端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられて、端部Ｓ１、Ｓ２同士を接合する。磨り潰しローラ２０は、第２の押付手段４０により、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられて、端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰す。

なお、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上とは、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に接触して端部Ｓ１、Ｓ２の表面にある状態のことをいう。従って、一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に接触した状態で転動する。

接合装置１は、制御装置３により制御されて、タイヤ構成部材Ｓの接合動作を実行する。制御装置３は、マイクロプロセッサとメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を有するコンピュータを備える。また、制御装置３は、磨り潰しローラ２０の加熱手段２４と、押付手段３０、４０を制御する。制御装置３は、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて、加熱手段２４による磨り潰しローラ２０の加熱温度を変更させる。制御装置３は、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて、第２の押付手段４０による磨り潰しローラ２０を端部Ｓ１、Ｓ２に押し付ける力（押付力という）も変更させる。従って、制御装置３は、磨り潰しローラ２０の温度変更手段と押付力変更手段でもある。

図４は、タイヤ構成部材Ｓの厚さと凹凸量の関係を示す図である。図４では、磨り潰しローラ２０を使用しないときのタイヤ構成部材Ｓの厚さと凹凸量の関係を示す。
図４に示すグラフで、横軸（ｘ軸）は、タイヤ構成部材Ｓの厚さ（ｍｍ）である。縦軸（ｙ軸）は、接合後のタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸量（ｍｍ）である。凹凸量は、端部Ｓ１、Ｓ２の表面に生じた凸部と凹部間の段差の平均値である。４つの厚さのタイヤ構成部材Ｓを、それぞれ種々の条件で一対の接合部材１０により接合した。その際、磨り潰しローラ２０による磨り潰しを行わずに、一対の接合部材１０でタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２を接合した。接合後に、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸量を測定した。

タイヤ構成部材Ｓが厚くなると、タイヤ構成部材Ｓの表面のゴムが多くなる。一対の接合部材１０による接合部で、ゴムの変形量も大きくなる。また、図示のように、タイヤ構成部材Ｓが厚くなるほど、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸量が大きくなる。凹凸量は、タイヤ構成部材Ｓの厚さに比例して大きくなる傾向がある。図４に示す例のように、タイヤ構成部材Ｓを実際に接合して、タイヤ構成部材Ｓの厚さと凹凸量の関係を把握する。その結果に基づいて、磨り潰しローラ２０の加熱温度と押付力を、それぞれタイヤ構成部材Ｓの厚さに対応して設定する。

磨り潰しローラ２０の加熱温度と押付力は、別個に設定する。加熱温度と押付力の設定値は、制御装置３に記憶させる。加熱温度と押付力の設定値には、それぞれ端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸量が目標凹凸量まで小さくなる値を設定する。加熱温度と押付力は、タイヤ構成部材Ｓが厚くなるほど、磨り潰しローラ２０による端部Ｓ１、Ｓ２の表面（ゴム）の磨り潰し量が多くなるように設定する。また、磨り潰しローラ２０の加熱温度と押付力を各設定値に調整し、実際に磨り潰しローラ２０により端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰す。その結果に基づいて、凹凸量が目標凹凸量まで小さくなるように、各設定値を修正する。

タイヤ構成部材Ｓを接合する際には、オペレータが、制御装置３にタイヤ構成部材Ｓの厚さを入力する。制御装置３は、タイヤ構成部材Ｓの厚さに対応して、磨り潰しローラ２０の加熱温度を変更させる。また、制御装置３は、タイヤ構成部材Ｓの厚さに対応して、磨り潰しローラ２０の押付力を変更させる。加熱温度と押付力を調整した磨り潰しローラ２０により、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰す。例えば、タイヤ構成部材Ｓが厚くなるほど、加熱温度を高くし、或いは、押付力を大きくして、磨り潰しローラ２０により端部Ｓ１、Ｓ２の表面を多く磨り潰す。これにより、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸量を、目標凹凸量まで低減させる。なお、加熱温度と押付力は、一対の接合部材１０の接合条件毎に設定してもよい。

次に、接合装置１の動作について説明する。また、タイヤ構成部材Ｓを接合する工程と、接合されたタイヤ構成部材Ｓを製造する工程について説明する。
図５は、図１の矢印Ｖ２方向から見た接合装置１の平面図である。図５では、変位ローラ６３、一対の接合部材１０、及び、磨り潰しローラ２０のみを示す。

まず、タイヤ構成部材Ｓ（図１、図５参照）を成形ドラム２の外周に巻き付けて、タイヤ構成部材Ｓを成形ドラム２に配置する。タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２は、移動方向Ｔに平行になるように配置して、成形ドラム２上で突き合わせる。次に、成形ドラム２を回転させる。タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２が接合装置１による接合位置まで移動したときに、成形ドラム２の回転を停止させる。

接合装置１は、移動装置５０により、一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０を移動方向Ｔに移動させて、端部Ｓ１、Ｓ２の接合を開始する。移動装置５０は、一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０を、タイヤ構成部材Ｓの一方の側縁から他方の側縁まで端部Ｓ１、Ｓ２に沿って移動させる。その際、第１の押付手段３０により、一対の接合部材１０をタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付ける。これにより、一対の接合部材１０を、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上を転動させる。一対の接合部材１０は、上記したように、互いに噛み合う歯１３間で、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２同士を噛み込んで接合する。歯１３の噛み合い位置１５は、位置調整手段６０により、タイヤ構成部材Ｓの起伏に対応して端部Ｓ１、Ｓ２上に調整される。

接合装置１は、第２の押付手段４０により、磨り潰しローラ２０を、接合後のタイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２に押し付ける。また、磨り潰しローラ２０を、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２上を転動させる。磨り潰しローラ２０により、端部Ｓ１、Ｓ２の表面を磨り潰す。その際、加熱手段２４により、磨り潰しローラ２０を、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じた温度に加熱する。磨り潰しローラ２０は、第２の押付手段４０により、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じた押付力でタイヤ構成部材Ｓに押し付けられる。接合装置１は、一対の接合部材１０により端部Ｓ１、Ｓ２の全体を接合しつつ、磨り潰しローラ２０により接合後の端部Ｓ１、Ｓ２を磨り潰す。これにより、端部Ｓ１、Ｓ２同士の接合を完了させて、接合されたタイヤ構成部材Ｓを製造する。

以上説明したように、本実施形態では、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２同士の接合後に、磨り潰しローラ２０により、端部Ｓ１、Ｓ２に生じる凹凸を低減させることができる。端部Ｓ１、Ｓ２は平滑になり、タイヤ構成部材Ｓの厚さや表面状態のむらが低減される。従って、タイヤ構成部材Ｓの均一性を向上させることができる。

一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、第１と第２の押付手段３０、４０により、互いに独立させて端部Ｓ１、Ｓ２に押し付ける。そのため、一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０を、それぞれの条件（接合条件、磨り潰し条件）に応じた押付力で端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けることができる。一対の接合部材１０と磨り潰しローラ２０は、それぞれ適切な力で端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる。例えば、磨り潰しローラ２０は、強い力で、又は、凹凸を効果的に低減できる力で端部Ｓ１、Ｓ２に押し付けられる。これにより、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸を確実に低減できる。一対の接合部材１０により、端部Ｓ１、Ｓ２を確実に接合することもできる。

磨り潰しローラ２０の加熱温度を、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて変更する。そのため、様々な厚さのタイヤ構成部材Ｓで、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸を確実に低減できる。タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて、磨り潰しローラ２０の押付力を変更することでも、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸を確実に低減できる。一対の接合部材１０の噛み合い位置１５を、タイヤ構成部材Ｓの起伏に合わせて調整するときには、端部Ｓ１、Ｓ２を正確に接合できる。タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２の接合強度（タイヤ構成部材Ｓの接合強度という）も均一になる。

なお、磨り潰しローラ２０の押付力を変更せずに、磨り潰しローラ２０の加熱温度のみを、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて変更させてもよい。磨り潰しローラ２０の加熱温度を変更せずに、磨り潰しローラ２０の押付力のみを、タイヤ構成部材Ｓの厚さに応じて変更させてもよい。磨り潰しローラ２０の加熱温度と押付力を変更せずに、磨り潰しローラ２０により端部Ｓ１、Ｓ２を磨り潰すようにしてもよい。また、磨り潰しローラ２０は、加熱しなくてもよい。このようにしても、磨り潰しローラ２０により、端部Ｓ１、Ｓ２に生じる凹凸を充分に低減できる。

一対の接合部材１０にベベルギア状の接合ローラを使用することで、タイヤ構成部材Ｓの接合強度が高くなる。その結果、タイヤ構成部材Ｓの端部Ｓ１、Ｓ２同士を確実かつ強固に接合できる。接合後のタイヤ構成部材Ｓは、未加硫タイヤの成形過程で成形ドラム２により拡張される。タイヤ構成部材Ｓの拡張率によっては、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２に大きな力が加わることがある。端部Ｓ１、Ｓ２を強固に接合することで、タイヤ構成部材Ｓの拡張時に、端部Ｓ１、Ｓ２が開くのを抑制できる。端部Ｓ１、Ｓ２が開く割合（オープン率という）も小さくなる。

図６は、タイヤ構成部材Ｓの接合強度とオープン率の関係を示す図である。図６では、接合強度とオープン率の一例をグラフに示す。
図６に示すグラフで、横軸は、タイヤ構成部材Ｓの接合強度である。縦軸は、タイヤ構成部材Ｓのオープン率である。ここでは、一対の接合部材１０により、タイヤ構成部材Ｓを複数の条件で接合した。一対の接合部材１０による接合結果は、図６のＨ１内に位置する。また、比較のため、円筒状の接合ローラ（円筒ローラという）により、タイヤ構成部材Ｓを接合した。円筒ローラによる接合結果が、図６のＨ２である。

接合後に、タイヤ構成部材Ｓの接合強度を測定した。接合強度は、円筒ローラによる測定値を１とした指数で表す。数値が大きくなるほど、接合強度が高くなる。また、接合後のタイヤ構成部材Ｓを、成形ドラム２により２４０％の拡張率で拡張させた。複数のタイヤ構成部材Ｓを同じ条件で接合した後、タイヤ構成部材Ｓを拡張させて、端部Ｓ１、Ｓ２が開いたタイヤ構成部材Ｓの数をカウントした。タイヤ構成部材Ｓのオープン率は、円筒ローラによるカウント数を１とした指数で表す。

図示のように、一対の接合部材１０により、タイヤ構成部材Ｓの接合強度を高くできる。また、一対の接合部材１０により、タイヤ構成部材Ｓのオープン率を小さくできる。具体的には、タイヤ構成部材Ｓの接合強度は、一対の接合部材１０で接合することで、円筒ローラの約１．４倍になった。タイヤ構成部材Ｓのオープン率は、一対の接合部材１０で接合することで、円筒ローラの約０．７倍になった。タイヤ構成部材Ｓを大きく拡張（例えば、拡張率１５０〜２５０％）しても、一対の接合部材１０により接合することで、端部Ｓ１、Ｓ２が開くのを抑制できる。ただし、一対の接合部材１０でタイヤ構成部材Ｓを接合するときには、端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸が大きくなる傾向がある。これに対し、磨り潰しローラ２０により端部Ｓ１、Ｓ２を磨り潰すことで、接合後の端部Ｓ１、Ｓ２の凹凸を低減できる。

本実施形態では、タイヤ構成部材Ｓを成形ドラム２上で接合する例を説明した。これに対し、接合装置１を使用することで、成形ドラム２以外の支持体上でも、タイヤ構成部材Ｓを接合できる。例えば、接合装置１により、平面状の支持部材やコンベヤに配置したタイヤ構成部材Ｓを接合できる。

１・・・タイヤ構成部材の接合装置、２・・・成形ドラム、３・・・制御装置、１０・・・接合部材、１１・・・中心軸、１２・・・支持部材、１３・・・歯、１４・・・突条、１５・・・噛み合い位置、２０・・・磨り潰しローラ、２１・・・支持部材、２２・・・回転軸、２３・・・摩擦面、２４・・・加熱手段、３０・・・第１の押付手段、３１・・・ピストンロッド、３２・・・シリンダ、４０・・・第２の押付手段、４１・・・ピストンロッド、４２・・・シリンダ、５０・・・移動装置、５１・・・ガイドレール、５２・・・移動部材、６０・・・位置調整手段、６１・・・固定部材、６２・・・可動部材、６３・・・変位ローラ、６４・・・軸部材、Ｓ・・・タイヤ構成部材、Ｓ１、Ｓ２・・・端部、Ｓ３・・・凸部。

Claims

ゴムによりシート状に形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、
タイヤ構成部材の端部上を転動して、互いに噛み合う歯間でタイヤ構成部材の端部同士を噛み込んで接合する一対の接合部材と、
一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部に押し付ける第１の押付手段と、
接合後のタイヤ構成部材の端部上を転動して端部の表面を磨り潰す磨り潰しローラと、
磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部に押し付ける第２の押付手段と、
磨り潰しローラを加熱する加熱手段と、
タイヤ構成部材の厚さに応じて、加熱手段による磨り潰しローラの加熱温度を変更させる温度変更手段と、
を備えたタイヤ構成部材の接合装置。
請求項１に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
タイヤ構成部材の厚さに応じて、第２の押付手段による磨り潰しローラの押付力を変更させる押付力変更手段を備えたタイヤ構成部材の接合装置。
請求項１又は２に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
一対の接合部材の歯が噛み合う位置を、タイヤ構成部材の起伏に合わせて調整する位置調整手段を備えたタイヤ構成部材の接合装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
一対の接合部材が、ベベルギア状に形成された接合ローラからなるタイヤ構成部材の接合装置。
ゴムによりシート状に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、
第１の押付手段により、一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部に押し付ける工程と、
一対の接合部材をタイヤ構成部材の端部上を転動させて、一対の接合部材の互いに噛み合う歯間で、タイヤ構成部材の端部同士を噛み込んで接合する工程と、
第２の押付手段により、磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部に押し付ける工程と、
磨り潰しローラをタイヤ構成部材の厚さに応じた温度に加熱する工程と、
磨り潰しローラを接合後のタイヤ構成部材の端部上を転動させて、磨り潰しローラにより、タイヤ構成部材の端部の表面を磨り潰す工程と、
を有するタイヤ構成部材の製造方法。
請求項５に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
一対の接合部材が、ベベルギア状に形成された接合ローラからなるタイヤ構成部材の製造方法。