JP6125288B2 - タイヤ成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状（ストリップ状）のタイヤ用ゴム材料を成形ドラムに貼り付けることにより、生タイヤを成形するタイヤ成形装置に関する。

タイヤ製造の成形工程においては、各種のタイヤ用構成部材を成形ドラムに貼り付けることにより加硫前の生タイヤが成形される（例えば特許文献１）。

上記タイヤ用構成部材には、例えば、ゴム組成物中にコードが埋設されているＪＬＢ（ジョイントレスバンド）材料などの帯状（ストリップ状）のゴム材料があり、このような帯状ゴム材料は、予め材料ボビンに巻き付けられた状態でタイヤ成形装置に供給される。

従来のタイヤ成形装置の一例を図９に示す。このタイヤ成形装置は、所定長さの帯状ゴム材料Ｇが巻き付けられた材料ボビン５１と、材料ボビン５１から巻き出された帯状ゴム材料Ｇを搬送する搬送ローラー５２と、搬送されてきた帯状ゴム材料Ｇが貼り付けられることにより生タイヤが成形される成形ドラム５３とを備えている。

材料ボビン５１から帯状ゴム材料Ｇが全て巻き出されると、新しい材料ボビン５１に交換される。このとき、途切れることなく成形ドラム５３に帯状ゴム材料Ｇが供給されるように、帯状ゴム材料Ｇの搬送を停止して、新しい材料ボビン５１の帯状ゴム材料Ｇの始端と、前の材料ボビン５１の帯状ゴム材料Ｇの終端とをジョイントする。

特開２０００−３２６４１９号公報

しかしながら、従来の技術においては、巻き出された帯状ゴム材料Ｇの終端をセンサなどにより検知した時点で帯状ゴム材料Ｇの搬送を停止していたため、完全に停止するまでに若干のタイムラグが発生して、帯状ゴム材料Ｇの終端が若干成形ドラム５３側に搬送されてしまうことが避けられなかった。

このため、材料ボビン５１の交換後のジョイント作業に際して、成形ドラム５３側に搬送された帯状ゴム材料Ｇの終端をジョイント位置まで戻す、もしくは、新しい材料ボビン５１の帯状Ｇの始端をジョイント位置まで巻き出す必要があり、材料ボビンの交換およびジョイント作業の効率を向上させることが難しかった。

そこで、本発明は、帯状ゴム材料の終端の検知から搬送の停止までに生じるタイムラグを短くし、材料ボビンの交換およびジョイント作業を効率的に行うことができるタイヤ成形装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
材料ボビンから巻き出された帯状ゴム材料を成形ドラムまで搬送した後、前記成形ドラムに貼り付けることにより生タイヤを成形するタイヤ成形装置であって、
前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンからの巻き出し完了を検知した時点で、前記帯状ゴム材料を把持して、前記帯状ゴム材料の終端を所定の停止位置に停止させる搬送停止機構が、前記材料ボビンと前記成形ドラムの間に設けられており、
前記搬送停止機構が、
搬送されてきた前記帯状ゴム材料を下方から支持する支持ローラーと、上方から支持する振り子ストッパとを備えており、
前記振り子ストッパは、一端が振り子軸に固定されると共に、他端に前記帯状ゴム材料上に載置される先端ローラーを備えて、上下方向に揺動自在に設けられており、
前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンからの巻き出し完了に伴う張力の低下により、前記先端ローラーが下方に揺動することにより、前記振り子ストッパと前記支持ローラーとの間に前記帯状ゴム材料を把持して停止させるように構成されており、
さらに、前記振り子ストッパおよび前記支持ローラーの表面にローレット加工が施されている
ことを特徴とするタイヤ成形装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンにおける残量を計測するセンサと、
前記センサによる計測に基づいて、前記帯状ゴム材料の搬送速度を減速させる速度調整機構と
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンにおける残量を計測するセンサと、
前記センサによる計測に基づいて、前記振り子ストッパを揺動しないように係止するストッパ係止機構と
をさらに備えている請求項１または請求項２に記載のタイヤ成形装置である。

本発明によれば、帯状ゴム材料の終端の検知から搬送の停止までに生じるタイムラグを短くし、材料ボビンの交換およびジョイント作業を効率的に行うことができるタイヤ成形装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形装置の全体構成を模式的に示した図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形装置の搬送停止機構の側面図である。 図２の搬送停止機構の平面図である。 図２の搬送停止機構の正面図である。 図２の搬送停止機構の動作を説明するための側面図である。 図２の搬送停止機構の動作を説明するための側面図である。 図２の搬送停止機構の動作を説明するための側面図である。 他の搬送停止機構の例を示す正面図である。 従来のタイヤ成形装置を模式的に示した図である。

以下、実施の形態に基づき、図面を参照ながら本発明を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るタイヤ成形装置の全体構成を模式的に示した図である。

本実施の形態に係るタイヤ成形装置は、図９に示した従来のタイヤ成形装置と同様に、材料ボビン５１と、搬送ローラー５２と、成形ドラム５３とを備えている。

一方、本実施の形態に係るタイヤ成形装置は、材料ボビン５１と成形ドラム５３の間、具体的には、帯状ゴム材料Ｇの搬送方向Ｆにおける材料ボビン５１の下流側近傍に搬送停止機構１が設けられている点で従来のタイヤ成形装置とは異なる。

搬送停止機構１は、帯状ゴム材料Ｇが材料ボビン５１から全て巻き出されたことを検知した時点で、帯状ゴム材料Ｇを把持することにより、帯状ゴム材料Ｇの終端を所定の停止位置で停止させる。

この搬送停止機構１の具体的な一例を図２〜４に示す。図２は搬送停止機構１の側面図、図３は平面図、図４は正面図である。

図２〜４に示すように、搬送停止機構１は、搬送されてきた帯状ゴム材料Ｇを下方から支持する支持ローラー２と、帯状ゴム材料Ｇを上方から支持する振り子ストッパ３とを備えている。なお、符号５はストッパ係止機構であり、６は搬送制御センサ部である。

支持ローラー２は、帯状ゴム材料Ｇの搬送に伴って回転し、その表面２ａに、帯状ゴム材料Ｇとの接触摩擦を大きくするために、図４に格子状に示すようなローレット加工が施されている。

振り子ストッパ３は、一端が振り子軸３２に固定され、他端に先端ローラー３１が設けられている。

振り子ストッパ３は、振り子軸３２を支点にして上下方向に揺動自在であり、下方に揺動した際に下方の外周面３ａにおいて支持ローラー２と接触するように構成されている。この外周面３ａは、下方に向かって湾曲していると共に、支持ローラー２と同様に、接触摩擦を大きくするためのローレット加工が施されている。

また、先端ローラー３１は、振り子ストッパ３の揺動に伴って上昇もしくは下降することができ、搬送中の帯状ゴム材料Ｇの上に載置される。

また、振り子ストッパ３の振り子軸３２側の端部には、板状の梃子３４が取り付けられており、ストッパ係止機構５が梃子３４を押圧することにより、下方に揺動しないように振り子ストッパ３を係止する。このストッパ係止機構５には、例えば、シリンダなどが用いられる。

また、搬送制御センサ部６は、先端ローラー３１の位置を検出する位置検出センサを備えており、先端ローラー３１の上昇および降下を検知する。この検知結果に基づいて帯状ゴム材料Ｇの搬送停止のタイミングが制御される。

また、材料ボビン５１には、材料ボビン５１に巻き付けられた帯状ゴム材料Ｇの残量を計測する残量計測センサ（図示せず）が設けられている。この検知結果に基づいて帯状ゴム材料Ｇの搬送速度と、上記のストッパ係止機構５による振り子ストッパ３の係止とが制御される。

次に、上記の搬送停止機構１を備えたタイヤ成形装置を用いたタイヤの成形について説明する。図５〜図７は、タイヤ成形中の搬送停止機構１の動作を説明するための図である。

前記したように、本実施の形態に係るタイヤ成形装置は、材料ボビン５１から巻き出された帯状ゴム材料Ｇを、搬送停止機構１内を通って成形ドラム５３に向けて送り出す。

搬送停止機構１内では、図５に示すように、支持ローラー２に下方から支持された状態で帯状ゴム材料Ｇが搬送されており、搬送により所定の張力を有する帯状ゴム材料Ｇ上に先端ローラー３１が載置される。

残量計測センサにより計測された帯状ゴム材料Ｇの残量が充分な場合（例えば残量が３分の１以上）、図６に示すように、ストッパ係止機構５を伸長させて梃子３４を押圧することにより、下方に揺動しないよう振り子ストッパ３を係止する。これにより、帯状ゴム材料Ｇの一時的な張力低下によって、先端ローラー３１が誤作動して降下することを防止し、帯状ゴム材料Ｇの搬送を安定させることができる。

一方、タイヤ成形が継続して帯状ゴム材料Ｇの残量が所定の閾値（例えば残量が３分の１）を下回った場合、材料ボビン５１における帯状ゴム材料Ｇの残量が少なくなったと判断して、ストッパ係止機構５による振り子ストッパ３の係止を解除すると共に、帯状ゴム材料Ｇの搬送速度を減速する。

その後、帯状ゴム材料Ｇの残量がさらに少なくなると、搬送中の帯状ゴム材料Ｇが所定の張力を保てなくなり、図７に示すように、帯状ゴム材料Ｇの上に載置された先端ローラー３１が自重により降下する。

先端ローラー３１の降下により下方に揺動した振り子ストッパ３は、下方の外周面３ａにおいて支持ローラー２の表面２ａと接して、その間に帯状ゴム材料Ｇを把持する。このとき、残量計測センサの検知結果に基づいて搬送速度が予め減速されているため、帯状ゴム材料Ｇが確実に把持される。

同時に、先端ローラー３１の降下が搬送制御センサ部６に検知されることにより、帯状ゴム材料Ｇの搬送が停止される。このように、帯状ゴム材料Ｇの把持と同時に搬送が停止することにより、帯状ゴム材料Ｇを成形ドラム５３側に搬送されずに所定の停止位置で停止させることができる。

この停止中に、材料ボビン５１を交換し、新しい材料ボビン５１から巻き出した帯状ゴム材料Ｇ上に先端ローラー３１が載置されるように、振り子ストッパ３を持ち上げた状態で、新しい帯状ゴム材料Ｇの始端と先の帯状ゴム材料Ｇの終端とをジョイントする。ジョイントが完了した後は、タイヤ成形を再開する。

本実施の形態によれば、帯状ゴム材料Ｇの張力低下に基づいて帯状ゴム材料が全て巻き出されたことを検知すると同時に、振り子ストッパ３が下方に揺動して支持ローラー２との間で帯状ゴム材料Ｇを把持するため、帯状ゴム材料Ｇの終端の検知からタイムラグを生じさせることなく搬送を停止させることができる。

このため、材料切れが生じた際に帯状ゴム材料Ｇの終端が成形ドラム５３側に搬送されることが防止され、材料切れ発生後の材料ボビンの交換および帯状ゴム材料Ｇのジョイント作業を迅速かつ容易にして、製造効率を大きく向上させることができる。

また、自重による先端ローラー３１の降下のみでストッパが動作するため、ストッパを動作させるための装置を別途設ける必要がなく、設備コストの低減に貢献できると共に、ストッパを動作させるための装置によりストッパに過大な力が加わり、帯状ゴム材料Ｇやストッパ自身が破損することを防止できる。

また、搬送中の帯状ゴム材料Ｇの張力低下に応じて、振り子ストッパ３が動作するため、異なる厚みの帯状ゴム材料Ｇであっても対応することができ、また、搬送速度を高速化した場合でも、帯状ゴム材料Ｇを確実に把持して停止させることができる。

なお、搬送停止機構は、上記の構成に限定されるものではなく、図８で示すような構成であってもよい。

図８に示す構成の搬送停止機構は、上記の振り子ストッパ３に代えて、シリンダ４１に接続されたストッパ４と、ストッパ４よりも上流に設置された終端検知センサ（図示省略）を備えている点で、図２に示す構成の搬送停止機構１と異なっている。

この搬送停止機構の場合、終端検知センサが帯状ゴム材料Ｇの終端を検出することにより、帯状ゴム材料Ｇが材料ボビン５１から全て巻き出されたことを検知し、その検知結果に基づいてシリンダ４１が伸長し、ストッパ４と支持ローラー２との間に帯状ゴム材料Ｇを把持することにより、帯状ゴム材料Ｇの終端を所定の停止位置で停止させる。

以上のとおり、これらの搬送停止機構は、帯状ゴム材料が全て巻き出されたことを検知した際に帯状ゴム材料を把持することにより、帯状ゴム材料の終端を所定の停止位置で停止させる。これにより、帯状ゴム材料の材料切れから搬送の停止までに生じるタイムラグを短くし、材料切れが生じた際に帯状ゴム材料の終端が成形ドラム側まで搬送されることを防止し、材料ボビンの交換およびジョイント作業の効率を向上させることができる。

次に、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。

１．帯状ゴム材料の供給
実験例１では、図２に示した搬送停止機構を備えたタイヤ成形装置を使用して、タイヤを成形した。一方、実験例２では、図８に示した搬送停止機構を備えたタイヤ成形装置を使用して、タイヤを成形した。

２．評価項目および評価結果
表１のとおり、帯状ゴム材料の搬送速度を異ならせ、それぞれの搬送速度において帯状ゴム材料の終端を所定の停止位置に停止させることができたか否かを評価した。評価結果を表１に示す。

表１において、帯状ゴム材料の終端を所定の停止位置に精度良く確実に停止できた場合を「良」とした。また、帯状ゴム材料の終端が所定の停止位置よりも下流側に搬送されたが、ストッパにより帯状ゴム材料が停止できた場合を「可」とした。そして、帯状ゴム材料の終端がストッパよりも下流側に搬送された場合を「不可」とした。

表１より、搬送速度が２００ｍ／ｍｉｎ以下であれば、何れの搬送停止機構を用いてもストッパにより帯状ゴム材料を停止できることが分かる。

特に、図２に示す搬送停止機構の場合、搬送速度が２００ｍ／ｍｉｎ以上であっても、帯状ゴム材料を精度良く停止できることが分かった。このため、生産性向上を目的として搬送速度を早くした場合であっても、材料切れ発生後の材料ボビンの交換作業を迅速かつ容易に行うことができるようになり、製造効率の更なる向上に貢献できることが期待される。

これに対して、図９に示すような従来のタイヤ成形装置を用いてタイヤの成形を行った場合には、帯状ゴム材料Ｇの終端を所定の停止位置に適切に停止させることができず、材料ボビンの交換作業を迅速かつ容易することができなかった。

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 搬送停止機構
２ 支持ローラー
２ａ 支持ローラーの表面
３ 振り子ストッパ
３ａ 振り子ストッパの外周面
４ ストッパ
５ ストッパ係止機構
６ 搬送制御センサ部
３１ 先端ローラー
３２ 振り子軸
３４ 梃子
４１ シリンダ
５１ 材料ボビン
５２ 搬送ローラー
５３ 成形ドラム
Ｇ 帯状ゴム材料
Ｆ 搬送方向

Claims (3)

1. 材料ボビンから巻き出された帯状ゴム材料を成形ドラムまで搬送した後、前記成形ドラムに貼り付けることにより生タイヤを成形するタイヤ成形装置であって、
   前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンからの巻き出し完了を検知した時点で、前記帯状ゴム材料を把持して、前記帯状ゴム材料の終端を所定の停止位置に停止させる搬送停止機構が、前記材料ボビンと前記成形ドラムの間に設けられており、
   前記搬送停止機構が、
   搬送されてきた前記帯状ゴム材料を下方から支持する支持ローラーと、上方から支持する振り子ストッパとを備えており、
   前記振り子ストッパは、一端が振り子軸に固定されると共に、他端に前記帯状ゴム材料上に載置される先端ローラーを備えて、上下方向に揺動自在に設けられており、
   前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンからの巻き出し完了に伴う張力の低下により、前記先端ローラーが下方に揺動することにより、前記振り子ストッパと前記支持ローラーとの間に前記帯状ゴム材料を把持して停止させるように構成されており、
   さらに、前記振り子ストッパおよび前記支持ローラーの表面にローレット加工が施されている
   ことを特徴とするタイヤ成形装置。
2. 前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンにおける残量を計測するセンサと、
   前記センサによる計測に基づいて、前記帯状ゴム材料の搬送速度を減速させる速度調整機構と
   をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ成形装置。
3. 前記帯状ゴム材料の前記材料ボビンにおける残量を計測するセンサと、
   前記センサによる計測に基づいて、前記振り子ストッパを揺動しないように係止するストッパ係止機構と
   をさらに備えている請求項１または請求項２に記載のタイヤ成形装置。

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