JPWO2011007833A1 - タイヤ構成部材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

ドラムに配置する複数の短冊状部材の側部同士を、充分な接合強度を確保しつつ互いの位置を正確に合わせて精度よく接合する。配置手段(１０)により短冊状部材(９０)を配置する毎にドラム(２)を回転させ、複数の短冊状部材(９０)をドラム周方向に順に配置する。隣接する短冊状部材(９０)の側部を接合手段(４０)により接合してタイヤ構成部材を製造する。短冊状部材(９０)の一方の側部に相対的に厚さが薄い接合部を設け、配置手段(１０)により、複数の短冊状部材(９０)を、互いに一方の側部の接合部と他方の側部とを重ね合わせて配置する。各短冊状部材(９０)の両側部間の幅を測定し、幅の測定結果に基づいてドラム(２)を回転させて、重ね合わせて配置する側部同士の位置を合わせる。

Description

本発明は、複数の短冊状部材を回転可能なドラムに配置して接合し、シート状のタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造装置と製造方法に関する。

未加硫タイヤの製造工程では、未加硫ゴム等により形成した複数のシート状ゴム部材の側部同士を順に接合して、インナーライナやカーカスプライ等のタイヤ構成部材を製造することが行われている。また、このようなタイヤ構成部材の製造装置として、従来、定長切断した複数の帯状（短冊状）部材をドラムの周面に順に配置し、各部材の側部同士を突合せて接合する装置が知られている（特許文献１参照）。

この従来の装置は、短冊状部材の側部同士をオーバーラップさせずに突合せて接合し、側部に段差が生じるのを防止している。ところが、この装置は、構造が複雑であるという問題がある。また、この装置では、短冊状部材の対向する側面を突合せて接合するため、側部同士の接合面積が小さくなる。そのため、この装置は、短冊状部材の接合強度の観点から改良の余地がある。

これに対し、一方の部材の側部に厚さの薄いゴム部を設けて、このゴム部に側部を重ね合わせて接合することで、側部同士の接合面積を大きくしたタイヤ構成部材の製造方法が知られている（特許文献２参照）。
この従来の製造方法では、部材の側部同士の接合面積を大きくして、側部の接合強度を高めている。しかしながら、このような短冊状部材の側部同士を自動で精度よく連続して接合するのは困難である。そのため、製造時に生じる各問題に対処して、接合精度の高いタイヤ構成部材を安定して製造する具体的な装置や方法の提案が求められている。

特開平４−２２６７４２号公報 特開平５−２６９８８７号公報

本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ドラムに配置する複数の短冊状部材の側部同士を、充分な接合強度を確保しつつ互いの位置を正確に合わせて精度よく接合し、確実に接合されたタイヤ構成部材を安定して製造することである。

本発明は、短冊状部材を配置する毎に回転して複数の短冊状部材が周方向に順に配置されるドラムを備え、ドラム周方向に隣接する短冊状部材の側部同士を接合してタイヤ構成部材を製造する製造装置であって、一方の側部に相対的に厚さが薄い接合部が設けられた短冊状部材をドラムへ供給する供給手段と、複数の短冊状部材を、互いに一方の側部の接合部と他方の側部とを重ね合わせてドラムに順に配置する配置手段と、各短冊状部材の両側部間の幅を測定する測定手段と、測定手段による幅の測定結果に基づいてドラムを回転させ、配置手段により重ね合わせて配置する側部同士の位置を合わせる回転制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、短冊状部材を配置する毎にドラムを回転させて複数の短冊状部材をドラム周方向に順に配置し、隣接する短冊状部材の側部同士を接合してタイヤ構成部材を製造する製造方法であって、一方の側部に相対的に厚さが薄い接合部が設けられた短冊状部材をドラムへ供給する供給工程と、複数の短冊状部材を、互いに一方の側部の接合部と他方の側部とを重ね合わせてドラムに順に配置する配置工程と、各短冊状部材の両側部間の幅を測定する測定工程と、測定工程での幅の測定結果に基づいてドラムを回転させ、配置工程で重ね合わせて配置する側部同士の位置を合わせる位置合わせ工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ドラムに配置する複数の短冊状部材の側部同士を、充分な接合強度を確保しつつ互いの位置を正確に合わせて精度よく接合でき、確実に接合されたタイヤ構成部材を安定して製造することができる。

本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置の概略構成を模式的に示す要部斜視図である。 本実施形態の短冊状部材を幅方向に切断して示す断面図である。 短冊状部材の配置手段を模式的に示す要部側面図である。 図３の配置手段により短冊状部材を配置する手順を示す要部側面図である。 図３の測定手段を模式的に示す正面図である。 短冊状部材の接合手段の要部を模式的に示す正面図である。 図７Ａは図６の突合せ手段の拡大図、図７Ｂは底面図である。 図６の突合せ手段を短冊状部材に押し付けた拡大図である。 タイヤ構成部材の転写工程を模式的に示す要部側面図である。

以下、本発明のタイヤ構成部材の製造装置と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。
本実施形態のタイヤ構成部材の製造装置（以下、製造装置という）は、シート部材である短冊状部材をドラムに複数配置し、ドラム周方向に隣接する短冊状部材の側部同士を接合する。また、製造装置は、複数の短冊状部材の側部同士を接合して、タイヤ各部を構成するシート状のタイヤ構成部材を製造する。その際、製造装置は、例えば、並列した複数のコードをゴムで被覆した短冊状部材（ゴム被覆コード）を複数接合してカーカスプライを製造し、或いは、コードを有さない短冊状のゴム部材を複数接合してゴムシートを製造する。以下、タイヤ構成部材として、タイヤ１周分の長さのカーカスプライを製造する例を説明する。

図１は、この製造装置の概略構成を模式的に示す要部斜視図である。
製造装置１は、図示のように、軸線方向が水平なドラム２と、ドラム２へ短冊状部材９０を供給する供給手段（図示せず）とを備えている。また、製造装置１は、短冊状部材９０をドラム２に配置する配置手段１０と、ドラム２に配置した短冊状部材９０の幅方向の側部同士を接合する接合手段４０とを備えている。配置手段１０と接合手段４０は、ドラム２の上方で、ドラム周方向に所定距離を隔てて配置されている。

ドラム２は、タイヤ構成部材の製造（形成）時に、短冊状部材９０を支持する支持体であり、例えば拡縮可能な成形ドラムや、外周に形成されるタイヤ構成部材を被転写体に転写するための転写ドラムである。この製造装置１では、ドラム２は、軸線回りに回転可能な円筒体をなし、その外周面の全体又は所定範囲に、配置手段１０により所定長さの短冊状部材９０が複数配置される。ドラム２は、複数の短冊状部材９０を各配置位置の外周面に保持する。また、ドラム２は、モータ等の駆動源や、その回転動力の伝達機構等からなる回転駆動手段（図示せず）により回転駆動され、軸線周りに所定の回転速度で回転して任意の回転角で停止する。これにより、ドラム２は、後述するように、１つの短冊状部材９０を配置する毎に、短冊状部材９０の幅に応じて回転して停止する。ドラム２は、この回転と、停止時の配置手段１０による短冊状部材９０の配置との繰り返しにより、複数の短冊状部材９０が周方向に順に並べて配置される。

本実施形態では、短冊状部材９０は、所定幅で長尺なシート状に形成され、長手方向に移動して、供給手段からドラム２へ連続して供給される。また、短冊状部材９０は、配置手段１０により、ドラム２の軸線方向（ドラム軸線方向）に沿って、ドラム２の一方の側縁まで配置される。続いて、短冊状部材９０は、ドラム２の側面近傍に設けられた切断手段８０により所定長さに切断される。切断手段８０は、カッター８１を、モータ等からなる回動手段（図示せず）により回動させてドラム２の側面８２を摺動させる。切断手段８０は、カッター８１と側面８２とで剪断するようにして、短冊状部材９０をドラム２の側縁に沿って切断する。製造装置１は、この切断手段８０により、短冊状部材９０を、配置手段１０によるドラム２への配置毎に切断する。複数の短冊状部材９０は、ドラム２への配置後に、幅方向の一方の側部に形成された接合部において互いに接合される。

図２は、短冊状部材９０を幅方向に切断して示す断面図である。また、図２Ａには、１つの短冊状部材９０を示し、図２Ｂには、ドラム２に配置したドラム周方向（図では左右方向）に隣接する２つの短冊状部材９０（１）、９０（２）を示す。
短冊状部材９０は、図示のように、その長手方向に延びる複数のコード９１を幅方向（図２Ａでは左右方向）に所定間隔で並列させ、それらの両面を未加硫ゴムで被覆して所定厚さに形成される。ただし、この短冊状部材９０は、幅方向の一方（図２Ａでは右方）の側部９２に沿って、その全体に亘り、他の部分よりも相対的に厚さが薄い接合部（薄肉部）９２Ａが設けられている。短冊状部材９０の接合部９２Ａは、ゴムのみからなる耳ゴムであり、短冊状部材９０のドラム２側となる一方（図２Ａの下方）の面に連続して形成される。また、接合部９２Ａは、短冊状部材９０の他方の面との間に段差を有し、短冊状部材９０の幅方向に所定長さ突出する。

この短冊状部材９０は、例えば、未加硫ゴムの押出機を使用して形成される。押出機では、押出先端に設けたインシュレーションヘッド（ゴム押出ヘッド）を介して、その口金の開口部から未加硫ゴムと複数並列したコード９１を同時に押し出す。これにより、複数のコード９１に未加硫ゴムを被覆して、短冊状部材９０を連続して形成する。その際、口金の開口部の一端部に、薄いゴムを押し出す開口部（接合部用開口部）を、接合部９２Ａの断面形状に応じて形成することで、短冊状部材９０の側部９２に接合部９２Ａが同時に形成される。インシュレーションヘッドには、接合部用開口部にゴムを供給する流路（接合部用流路）を、他のゴム流路から独立させて別途設けるとともに、接合部用流路の断面積を比較的大きく形成するのが好ましい。これにより、接合部用流路内のゴムの流れと接合部用開口部からのゴムの押し出しが円滑になり、接合部９２Ａの細かい形状をちぎれや欠陥なく安定して精度よく形成できる。

短冊状部材９０は、形成後に上記した供給手段にストックされ、そこから順に引き出されて、接合部９２Ａを一方側にした状態で、配置手段１０を介してドラム２に向けて供給される。或いは、短冊状部材９０は、供給手段に設けた押出機により形成されつつ、ドラム２に供給される。配置手段１０は、この供給される短冊状部材９０をドラム周方向（図２Ｂ参照）に並べて配置するとともに、複数の短冊状部材９０を、互いに一方の側部９２の接合部９２Ａと他方の側部９３とを重ね合わせてドラム２に順に配置する。その際、ここでは、配置手段１０により、先に配置する短冊状部材９０（１）の接合部９２Ａに、次に配置する短冊状部材９０（２）の他方の側部９３を、長手方向の全体に亘り重ね合わせて、短冊状部材９０を順次配置する。なお、隣接する短冊状部材９０（１）、９０（２）は、隙間なく重ね合わせて配置するのが好ましいが、それらの外面側（図２Ｂでは上側）に僅かに間隙Ｓ（０〜１ｍｍ）を開けて配置されてもよい。

図３は、この配置手段１０を模式的に示す、ドラム２の半径方向（ドラム半径方向）外側から見た要部側面図であり、配置手段１０の一部を断面で示している。
配置手段１０は、図示のように、短冊状部材９０の移動経路に沿って配置された３つのガイドロール１１、１２、１３と、短冊状部材９０の両側部９２、９３の位置を規定する位置規定部材１４と、１つのガイドロール１１を下方に付勢する付勢手段（図示せず）とを備えている。配置手段１０は、ガイドロール１１、１２、１３と位置規定部材１４とにより、位置を規定した短冊状部材９０を、所定の張力を付加しつつドラム２に案内する。

また、配置手段１０は、ドラム２の外周面に沿って移動可能な走行ヘッド２０と、走行ヘッド２０をドラム軸線方向の両方向に移動させる移動機構３０と、ドラム２の上方にドラム軸線方向と平行に架け渡されたガイドレール１５とを備えている。配置手段１０は、移動機構３０により移動する走行ヘッド２０を、ガイドレール１５により支持して案内し、移動する走行ヘッド２０により、上記のように案内される短冊状部材９０をドラム２上に配置する。更に、配置手段１０は、短冊状部材９０の配置先端部をドラム２に押圧する押圧手段１６を備え、押圧手段１６により押圧して、短冊状部材９０の先端部をドラム２に固定する。

走行ヘッド２０は、短冊状部材９０を上下両側から挟む複数のガイドロール２１と、各ガイドロール２１の両軸端に設けたフランジ（図示せず）とにより、それぞれ短冊状部材９０の上下方向と幅方向の位置を規定して、短冊状部材９０を案内する。走行ヘッド２０は、この案内される短冊状部材９０を、駆動手段により上下方向に変位する回転自在な配置ロール２３によりドラム２に押圧する。その状態で、走行ヘッド２０は、ドラム軸線方向に移動して、短冊状部材９０をドラム外周面の所定位置に配置する。また、走行ヘッド２０は、ピストン・シリンダ機構からなる固定手段２２を、短冊状部材９０の上方のガイドロール２１間に有する。固定手段２２は、シリンダから進退するピストンロッドの先端（下端）を短冊状部材９０に押し付け、短冊状部材９０を、下方側のガイドロール２１との間に挟んで固定する。

移動機構３０は、回転可能な一対のプーリ３１、３２と、それらの間に架け渡された無端状のタイミングベルト３３と、一方のプーリ３１又は３２を回転させてタイミングベルト３３を駆動するモータ等からなる回転駆動手段（図示せず）とを有する。移動機構３０は、回転駆動手段により駆動して、タイミングベルト３３をドラム軸線方向に沿って両方向に循環駆動する。これにより、移動機構３０は、タイミングベルト３３に連結された走行ヘッド２０を、ドラム２の外周上からドラム軸線方向外側まで所定速度で移動させて任意の位置で停止させる。また、移動機構３０は、走行ヘッド２０を、ドラム２の外周上に設定される押圧手段１６側の進出限位置と、逆側のドラム２の側面を越えた後退限位置との間の範囲内で進退駆動する。

図４は、配置手段１０により短冊状部材９０を配置する手順を示す要部側面図であり、各配置段階の状態を順に模式的に示している。
短冊状部材９０の配置時には、図示のように、ドラム２の一端側（図４Ａでは左端側）で、切断手段８０により切断された短冊状部材９０の先端部を、走行ヘッド２０から、配置ロール２３よりも前方側に幾分突出させる。また、走行ヘッド２０内の固定手段２２で短冊状部材９０を固定する。その状態で、走行ヘッド２０を移動（図４Ｂ参照）させて、短冊状部材９０をドラム軸線方向に沿って引き出し、走行ヘッド２０を押圧手段１６側の進出限位置で停止させる。続いて、押圧手段１６により、短冊状部材９０の先端部をドラム２の外周面に押圧（圧着）して固定する。また、固定手段２２による短冊状部材９０の固定を解除し、配置ロール２３を下降させて短冊状部材９０に押し付け、配置ロール２３により短冊状部材９０をドラム２に押圧する。

次に、走行ヘッド２０を、元の位置に向けてドラム軸線方向に直線的に移動（図４Ｃ参照）させ、配置ロール２３により、押圧手段１６との間の短冊状部材９０をドラム２に順次押圧する。これにより、短冊状部材９０を、ドラム２の外周面に貼り付けながら、ドラム軸線方向に沿って連続して配置する。また、配置ロール２３をドラム２の外側まで移動（図４Ｄ参照）させて、短冊状部材９０をドラム２の側縁まで配置し、走行ヘッド２０を後退限位置で停止させる。続いて、固定手段２２により、走行ヘッド２０内で短冊状部材９０を固定し、切断手段８０により、短冊状部材９０をドラム２の側縁に沿って切断する。その後、押圧手段１６による短冊状部材９０の先端部の固定を解除して、１つの短冊状部材９０の配置を終了する。なお、走行ヘッド２０に配置ロール２３を設けず、短冊状部材９０を、配置ロール２３を使用しないで配置するようにしてもよい。この場合には、短冊状部材９０の先端部を押圧手段１６により固定した後、後退限位置まで移動する走行ヘッド２０により、短冊状部材９０を、ドラム２の外周面に貼り付けずにドラム軸線方向に沿って配置する。続いて、走行ヘッド２０を後退限位置でドラム半径方向内側（ドラム２の軸線）に向かって変位させて、押圧手段１６と走行ヘッド２０間の短冊状部材９０をドラム２の外周面に押し付ける。これにより、短冊状部材９０をドラム２の外周面に貼り付ける。

製造装置１は、ドラム２に１つめの短冊状部材９０を配置した後、ドラム２を短冊状部材９０の幅に応じた回転角だけ回転（図１参照）させる。この回転により、配置済みの短冊状部材９０を、配置手段１０による短冊状部材９０の配置位置から移動させて、その隣接位置に配置する。続いて、上記のように、この短冊状部材９０の一方の側部９２（接合部９２Ａ）（図２参照）に、次の短冊状部材９０の他方の側部９３を重ねながら、次の短冊状部材９０を同様に配置する。この短冊状部材９０の配置とドラム２の回転を交互に繰り返して、所定数の短冊状部材９０をドラム周方向に隣接させて順に配置する。また、配置済みの短冊状部材９０の側部９２上に次の短冊状部材９０の側部９３を所定幅で重ねて、隣接する短冊状部材９０の側部９２、９３同士を重ね合わせて配置する。

ここで、製造装置１は、複数の短冊状部材９０の幅を、それぞれドラム２の回転前に測定するための測定手段を、短冊状部材９０の移動経路のいずれかの位置、又は、ドラム２の外周側に備えている。この測定手段により、供給中の短冊状部材９０、又は、ドラム２上に配置後の短冊状部材９０の幅を測定し、測定結果に基づいてドラム２の回転駆動手段を制御する。製造装置１は、このようにドラム２の回転を制御して、測定手段による幅の測定結果に基づいてドラム２を回転させ、配置後の各短冊状部材９０を、その測定幅に応じたドラム周方向位置で各々停止させる。これにより、配置手段１０により重ね合わせて配置する短冊状部材９０の側部９２、９３同士の位置を合わせて、複数の短冊状部材９０を、それぞれ位置合わせして配置する。なお、この製造装置１（図３参照）では、測定手段３を、配置手段１０の位置規定部材１４の上方に設け、ドラム２への配置前に短冊状部材９０の幅を測定し、測定幅に応じてドラム２をインデックス回転させる。

図５は、この測定手段３を模式的に示す正面図であり、長手方向から見た短冊状部材９０と位置規定部材１４も断面で示している。
位置規定部材１４は、図示のように、両側の側壁１４Ａ間に短冊状部材９０を収容する凹溝１４Ｂを有し、短冊状部材９０を凹溝１４Ｂ内で移動させて案内する。これに対し、測定手段３は、凹溝１４Ｂの幅方向中央部上方に配置される。測定手段３は、短冊状部材９０の幅（ドラム周方向に対応する方向の幅）を測定可能な市販の測定センサ（ここでは、短冊状部材９０の幅を非接触で測定するラインセンサ）であり、そのセンサ面を短冊状部材９０に向けて配置される。測定手段３は、投光手段から短冊状部材９０に対して一次元光を照射し、その反射光を受光手段で受光する。測定手段３は、反射光の状態から短冊状部材９０の幅を算出し、この算出した幅の測定値をＡ／Ｄ変換等して後述する制御装置に出力する。

製造装置１は、測定手段３により、ドラム２に配置する各短冊状部材９０の両側部９２、９３間の幅Ｗを測定し、測定結果（実測幅）に基づきドラム２（図１参照）の回転をフィードバック制御する。具体的には、配置手段１０による各短冊状部材９０の配置毎に、短冊状部材９０の測定幅Ｗに応じてドラム２を所定量だけ回転させ、配置後の短冊状部材９０を、その測定幅Ｗに対応するドラム周方向距離だけ変位させる。これにより、配置後の短冊状部材９０の重ね合わせるべき側部９２を、配置手段１０による次の短冊状部材９０の側部９３の配置位置（配置予定位置）に合わせて、所定のドラム周方向位置に配置する。

このようにして、製造装置１は、隣接する短冊状部材９０（図２参照）の側部９２、９３同士を位置合わせして、それらのドラム周方向位置を一致させ、各短冊状部材９０をドラム２に配置する。また、接合部９２Ａと側部９３を所定幅で重ね合わせて密着させ、複数の短冊状部材９０（図１参照）を、ドラム２の周方向の全体や所定の角度範囲に配置する。この配置に併せて、製造装置１は、ドラム周方向に隣接する短冊状部材９０の側部９２、９３同士を接合手段４０により接合する。接合手段４０は、配置手段１０に対して、ドラム２の回転方向前方側に配置される。また、接合手段４０は、短冊状部材９０の配置作業に伴いドラム２が停止するときに、接合すべき側部９２、９３が位置するドラム周方向位置に配置される。接合手段４０は、側部９２、９３に沿って、その全体に亘りドラム半径方向外側に配置され、ドラム２が停止する度に、下方に変位してきた側部９２、９３の全体をドラム２の停止中に接合する。

図６は、接合手段４０の要部を模式的に示す正面図であり、接合手段４０付近のドラム２と短冊状部材９０も、ドラム軸線方向外側から見て示している。
接合手段４０は、図示のように、短冊状部材９０の接合する側部９２、９３に沿って延びるフレーム４１と、フレーム４１に連結されてフレーム４１をドラム半径方向に移動させるピストン・シリンダ機構４２とを備えている。また、接合手段４０は、フレーム４１の下面に、側部９２、９３に対向する突合せ手段５０を備えている。

接合手段４０は、ピストン・シリンダ機構４２を作動させてフレーム４１を移動させ、突合せ手段５０をドラム２に接近及び離間させる。また、接合手段４０は、フレーム４１のドラム２側への移動に伴い、突合せ手段５０を短冊状部材９０に当接させて押し付け、重ね合わされた側部９２、９３を突合せ手段５０により突合せる。

図７Ａは、図６の突合せ手段５０の拡大図、図７Ｂは、底面図である。また、図８は、突合せ手段５０を短冊状部材９０に押し付けた状態を示す拡大図である。
突合せ手段５０は、側部９２、９３を突合せて接合するための接合機構であり、図７に示すように、ベースプレート５１と、対をなす左右の引寄部材（揺動爪）５２と、ベースプレート５１と各引寄部材５２間に配置された圧力容器５３とを有する。対をなす引寄部材５２は、それぞれドラム軸線方向（図７Ｂでは上下方向）に沿って等間隔で複数、かつ、側部９２、９３の全長に亘り互い違いに配置されている。また、対をなす引寄部材５２は、それぞれ近接端側を相手の間に位置させて、ドラム軸線方向に沿って交互に配置される。

この対をなす引寄部材５２は、それらの外側端側で、それぞれヒンジ５２Ａを介してベースプレート５１に回動可能に連結され、ヒンジ５２Ａを中心に互いに逆回りに回動して近接端側が揺動変位（図８参照）する。複数対の引寄部材５２は、短冊状部材９０への押し付けに応じて、各下面に形成された凹凸状の当接面５２Ｂが変位する。両側の当接面５２Ｂは、それぞれ離間位置（図７に示す位置）から次第に接近して、重なり合う重複位置（図８に示す位置）まで変位する。これに伴い、複数対の引寄部材５２は、各当接面５２Ｂに当接する短冊状部材９０の側部９２、９３を互いに引き寄せ、それらを突合せて、長手方向の全体に亘って隣接する短冊状部材９０同士を接合する。また、間隙Ｓ（図２Ｂ参照）が０でないときは、それらを消滅させて、短冊状部材９０同士を隙間なく接合する。

その際、この接合手段４０では、複数対の引寄部材５２を短冊状部材９０の長手方向の全体に接触させる。また、接合手段４０は、離間位置（図７参照）の左右の当接面５２Ｂを、それぞれ対向する短冊状部材９０の一方の側部９２と他方の側部９３に当接させて、当接面５２Ｂを側部９２、９３に食い込ませる。その状態で、引寄部材５２を短冊状部材９０に押し付けて当接面５２Ｂを次第に変位させ、複数対の当接面５２Ｂにより、側部９２、９３を全長に亘り均等かつ確実に引き寄せる。続いて、当接面５２Ｂ同士を重複位置（図８参照）まで変位させて、側部９２、９３を緊密に突合せて強固に圧着する。同時に、引寄部材５２の押圧力により、一方の側部９２の接合部９２Ａに他方の側部９３を押し付け、それらの当接面同士を強固に圧着する。これにより、ドラム２に隣接して配置した短冊状部材９０の側部９２、９３同士を、全体に亘り、複数の接合面を介して広い面積で接合し、側部９２、９３に高い接合強度を確保する。

また、接合後は、突合せ手段５０を短冊状部材９０から離すと、圧力容器５３の復元力により、対をなす引寄部材５２が変位して各当接面５２Ｂが元の離間位置に復帰する。この圧力容器５３は、気体が密封された変形可能な長尺チューブからなり、両側の複数の引寄部材５２の近接端（揺動端）側とベースプレート５１との間にそれぞれ配置される。圧力容器５３は、引寄部材５２が短冊状部材９０に押し付けられると、その圧力により次第に圧縮されて押し潰され（図８参照）、圧力の解放に応じて膨張して元の形状に復元する（図７参照）。この復元力により、圧力容器５３は、対をなす引寄部材５２を接合前の元の位置に復帰させて、その状態に維持する。

次に、この製造装置１により、短冊状部材９０をドラム軸線方向に配置してドラム周方向に複数配列させ、タイヤ構成部材を製造する手順や動作について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御され、装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵ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）等を備えたコンピュータから構成されている。制御装置は、接続手段を介して装置各部が接続され、装置各部と制御信号や各種データを送受信して、装置各部に各動作を各々実行させる。また、制御装置は、短冊状部材９０の幅Ｗの測定手段３（図５参照）とドラム２の回転駆動手段が接続され、上記のように測定手段３の測定結果に基づいてドラム２を回転させて、接合する短冊状部材９０の側部９２、９３同士の位置を合わせて配置する。従って、この制御装置は、ドラム２の回転制御手段、及び、側部９２、９３同士の位置合わせ手段を構成する。

製造装置１は、まず、配置手段１０（図３、図４参照）を作動させて短冊状部材９０を引き出し、一方の側部９２（図２参照）に相対的に厚さが薄い接合部９２Ａが設けられた短冊状部材９０をドラム２へ供給する。この短冊状部材９０をドラム２の外周にドラム軸線方向に沿って配置し、切断手段８０により短冊状部材９０を切断する。続いて、ドラム２を所定量だけ回転させ、配置手段１０により次の短冊状部材９０を配置する。これら短冊状部材９０の配置と切断、及びドラム２の回転を繰り返しつつ、複数の短冊状部材９０を、互いに一方の側部９２の接合部９２Ａと他方の側部９３とを重ね合わせてドラム２の外周に順に配置する。

その際、測定手段３（図５参照）により、各短冊状部材９０の両側部９２、９３間の幅Ｗを測定し、各短冊状部材９０の配置毎に、その測定幅Ｗに応じてドラム２を回転させる。これにより、配置後の短冊状部材９０の側部９２を、次に配置する短冊状部材９０の側部９３の配置位置に合わせて配置する。このように、短冊状部材９０の幅Ｗの測定結果に基づいてドラム２を回転させ、重ね合わせて配置する側部９２、９３同士の位置を合わせる。また、ドラム周方向に隣接する短冊状部材９０を接合手段４０（図６、図８参照）により接合し、複数の短冊状部材９０を配置しつつ、ドラム２上で短冊状部材９０同士を接合する。製造装置１は、以上のように、短冊状部材９０を配置する毎にドラム２を回転させて、複数の短冊状部材９０をドラム周方向に順に配置し、隣接する短冊状部材９０の側部９２、９３同士を接合して、所定長さのタイヤ構成部材（ここでは、カーカスプライ）を製造する。

以上説明したタイヤ構成部材の製造時に、本実施形態では、複数の短冊状部材９０を、一方の側部９２に設けた薄肉な接合部９２Ａに他方の側部９３を重ね合わせてドラム２に配置し、側部９２、９３同士を接合して一体化する。その際、接合部９２Ａにより、両側部９２、９３を全長に亘り確実に当接させて安定して接合できるとともに、側部９２、９３同士の接合面積を大きくして、それらを確実かつ強固に接合できる。その結果、短冊状部材９０の接合強度を高くできる。また、接合後の側部９２、９３の段差を低減できるため、側部９２、９３付近のエア入りの発生を抑制してタイヤ構成部材の品質を向上できる。同時に、このタイヤ構成部材を配置することで、タイヤの軽量化とユニフォーミティの向上とが図れる。特に、カーカスプライを製造するときには、短冊状部材９０同士のコード９１がオーバーラップせず、タイヤ構成部材の全体に亘りコード９１を均等に配置できる。更に、接合部９２Ａを薄く形成したため、同じ厚さの側部９２、９３同士を重ね合わせる場合に比べて、短冊状部材９０に必要な素材を少なくしてコストも削減できる。

また、この製造装置１では、測定手段３による各短冊状部材９０の幅Ｗの測定結果に基づいてドラム２を回転させ、重ね合わせて配置する側部９２、９３同士の位置を合わせて、複数の短冊状部材９０をドラム２に配置する。このように、短冊状部材９０の実測幅Ｗに基づいてドラム２の回転を制御するため、複数の短冊状部材９０の幅Ｗが変動し、或いは、幅Ｗの異なる短冊状部材９０によりタイヤ構成部材を製造するときでも、それらの側部９２（接合部９２Ａ）、９３同士を確実に重ね合わせて精度よく接合できる。特に、未加硫ゴムからなる短冊状部材９０は、製造中に寸法が変動し易いため、予め定めた設定値でなく、都度測定する幅Ｗの実測値を用いてドラム２の回転を制御するのが有効であり、これにより安定した製造を確保できる。また、カーカスプライを製造するときには、側部９２、９３付近のコード９１を、他の部分のコード９１の配置ピッチに合わせて配置できる。

従って、本実施形態によれば、ドラム２に配置する複数の短冊状部材９０の側部９２、９３同士を、充分な接合強度を確保しつつ互いの位置を正確に合わせて精度よく接合でき、確実に接合されたタイヤ構成部材を安定して製造できる。

なお、短冊状部材９０の幅は、測定手段３（図５参照）により、各短冊状部材９０の両側部９２、９３間の接合部９２Ａを除いた幅Ｗ’を測定して、ドラム２の回転制御に使用するのが望ましい。このようにすることで、互いに重ね合わせる一方の側部９２の接合部９２Ａと他方の側部９３の位置を、より精度よく合わせて配置できる。また、接合部９２Ａの幅や側縁形状の変動の影響を受けずに、正確に側部９２、９３同士を接合できる。短冊状部材９０の接合部９２Ａは、突端部に向けて次第に厚さを薄くして断面先細り状（例えば、断面三角形状）に形成するのが望ましい。これにより、押出成形時の接合部９２Ａの耳切れや破損を抑制でき、同時に、側部９２、９３付近の段差が一層小さくなり、エア入りの抑制効果を高くできる。

ここで、ドラム２が転写ドラムであり、その外周に複数の短冊状部材９０を各測定幅に応じて位置合わせして配置すると、被転写体に転写する製造後のタイヤ構成部材の長さが目標長さに一致しないことが発生し得る。この場合には、両長さの差に応じて、ドラム２から被転写体にタイヤ構成部材を転写するときに、ドラム２と被転写体の回転周速度（各外周面における周方向速度）に差を設けることで、タイヤ構成部材を目標長さにして転写できる。

図９は、このタイヤ構成部材の転写工程を模式的に示す要部側面図である。
ここでは、図示のように、製造装置１は、ドラム２に加えて、ドラム２の外周に形成したタイヤ構成部材９が転写される回転可能な被転写体４を備えている。また、製造装置１は、ドラム２と被転写体４とを接近及び離間させる移動機構（図示せず）と、被転写体４の回転駆動手段（図示せず）とを備え、それらによりタイヤ構成部材９の転写手段を構成している。被転写体４は、タイヤ構成部材９を転写する、例えば円筒状の被転写ドラムや未加硫タイヤの成形ドラム、剛体コア、或いは、各ドラムや剛体コアに配置したタイヤ構成部材や中間成形体である。被転写体４は、回転駆動手段により駆動されて軸線周りに所定の回転速度で回転して任意の回転角で停止する。

タイヤ構成部材９の転写時には、製造装置１は、まず、ドラム２の外周に形成したタイヤ構成部材９のドラム周方向に沿う長さを取得する。次に、上記した制御装置により、タイヤ構成部材９の取得した長さと、予め設定された所定の目標長さとを比較する。その際、製造装置１は、ドラム２の外周側に配置した長さ測定センサ（図示せず）により、ドラム２上のタイヤ構成部材９の長さを測定して、タイヤ構成部材９の長さを取得する。或いは、製造装置１は、制御装置により、測定手段３（図５参照）による各短冊状部材９０の測定幅を合計して、タイヤ構成部材９の長さを取得する。また、タイヤ構成部材９の目標長さは、タイヤ構成部材９や製造するタイヤのサイズや種類等に応じて、それぞれ制御装置に設定され、長さの比較手段である制御装置により読み出されて使用される。

続いて、製造装置１は、ドラム２と被転写体４とを接近させ、ドラム２上のタイヤ構成部材９の一端部を被転写体４の所定位置に接触させる。また、タイヤ構成部材９を被転写体４に所定圧力で押し付けて、タイヤ構成部材９を押圧する。次に、ドラム２と被転写体４とを同期して互いに逆方向に回転させ、タイヤ構成部材９を一端部から他端部まで順に、ドラム２から被転写体４の外周に転写する。製造装置１は、タイヤ構成部材９の被転写体４への転写時に、制御装置（比較手段）によるタイヤ構成部材９の長さ同士の比較結果に基づいて、ドラム２と被転写体４とを互いに異なる回転周速度Ｒ１、Ｒ２で回転させる。これにより、製造装置１は、被転写体４に転写するタイヤ構成部材９を目標長さに向けて変形させて、タイヤ構成部材９の長さを調整する。

具体的には、製造装置１は、長さ同士の比較結果に基づいて、タイヤ構成部材９の長さが目標長さよりも短いときには、ドラム２の回転周速度Ｒ１に対して、被転写体４の回転周速度Ｒ２を相対的に速くする。これにより、転写中のタイヤ構成部材９を被転写体４により次第に引っ張り、タイヤ構成部材９を伸長変形させて長くする。一方、タイヤ構成部材９の長さが目標長さよりも長いときには、ドラム２の回転周速度Ｒ１に対して、被転写体４の回転周速度Ｒ２を相対的に遅くし、転写中のタイヤ構成部材９を伸長変形させずに転写する。このように、製造装置１は、ドラム２と被転写体４の回転を制御することでタイヤ構成部材９の長さを調整する長さ調整手段を有する。製造装置１は、長さ調整手段により、ドラム２と被転写体４の回転周速度Ｒ１、Ｒ２に、タイヤ構成部材９の比較した長さ同士の差に応じた速度差を設定する。以上のようにして、被転写体４の外周に目標長さのタイヤ構成部材９を転写する。

（タイヤ構成部材の製造試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明した製造装置１により、ドラム２に複数の短冊状部材９０を配置し、その側部９２、９３同士を接合して、タイヤ構成部材９（ここでは、カーカスプライ）を製造した。まず、タイヤ構成部材９の各接合位置の接合状態を観察した。その結果、各接合位置で、短冊状部材９０の一方の側部９２の接合部９２Ａに他方の側部９３が重ね合わせて配置され、それらがエア入りや隙間等なく接合されていることが確認できた。また、接合強度を確認するため、製造後のタイヤ構成部材９を、長手方向（短冊状部材９０の側部９２、９３に直交する方向）に引っ張り、約２倍の長さに伸長させた。その結果、いずれの側部９２、９３も外れることなく接合した状態に維持されていた。これより、接合した短冊状部材９０の側部９２、９３に高い接合強度が得られることが分かった。

以上の結果から、本発明により、ドラム２に配置する複数の短冊状部材９０の側部９２、９３同士を、充分な接合強度を確保しつつ互いの位置を正確に合わせて精度よく接合でき、確実に接合されたタイヤ構成部材９を安定して製造できることが証明された。

１・・・タイヤ構成部材の製造装置、２・・・ドラム、３・・・測定手段、４・・・被転写体、９・・・タイヤ構成部材、１０・・・配置手段、１４・・・位置規定部材、１５・・・ガイドレール、１６・・・押圧手段、２０・・・走行ヘッド、２１・・・ガイドロール、２２・・・固定手段、２３・・・配置ロール、３０・・・移動機構、３３・・・タイミングベルト、４０・・・接合手段、４１・・・フレーム、４２・・・ピストン・シリンダ機構、５０・・・突合せ手段、５１・・・ベースプレート、５２・・・引寄部材、５３・・・圧力容器、８０・・・切断手段、８１・・・カッター、９０・・・短冊状部材、９１・・・コード、９２、９３・・・側部、９２Ａ・・・接合部。

Claims (9)

1. 短冊状部材を配置する毎に回転して複数の短冊状部材が周方向に順に配置されるドラムを備え、ドラム周方向に隣接する短冊状部材の側部同士を接合してタイヤ構成部材を製造する製造装置であって、
   一方の側部に相対的に厚さが薄い接合部が設けられた短冊状部材をドラムへ供給する供給手段と、
   複数の短冊状部材を、互いに一方の側部の接合部と他方の側部とを重ね合わせてドラムに順に配置する配置手段と、
   各短冊状部材の両側部間の幅を測定する測定手段と、
   測定手段による幅の測定結果に基づいてドラムを回転させ、配置手段により重ね合わせて配置する側部同士の位置を合わせる回転制御手段と、
   を備えた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、
   ドラムに配置した短冊状部材の側部同士を接合する接合手段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１又は２に記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   回転制御手段が、配置手段による各短冊状部材の配置毎に当該短冊状部材の測定幅に応じてドラムを回転させ、配置後の短冊状部材の側部を、配置手段による次の短冊状部材の側部の配置位置に合わせて配置す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１ないし３のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   測定手段が、各短冊状部材の両側部間の接合部を除いた幅を測定することを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造装置において、
   ドラムの外周に形成したタイヤ構成部材が転写される回転可能な被転写体と、
   ドラム上のタイヤ構成部材のドラム周方向に沿う長さを取得する手段と、
   タイヤ構成部材の取得した長さと設定された目標長さとを比較する比較手段と、
   ドラム上のタイヤ構成部材と被転写体とを接触させてドラムと被転写体とを回転させ、タイヤ構成部材をドラムから被転写体に転写する転写手段と、
   転写手段による転写時に、比較手段の比較結果に基づいてドラムと被転写体とを互いに異なる回転周速度で回転させ、被転写体に転写するタイヤ構成部材を目標長さに向けて変形させる長さ調整手段と、
   を備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の製造装置。
6. 短冊状部材を配置する毎にドラムを回転させて複数の短冊状部材をドラム周方向に順に配置し、隣接する短冊状部材の側部同士を接合してタイヤ構成部材を製造する製造方法であって、
   一方の側部に相対的に厚さが薄い接合部が設けられた短冊状部材をドラムへ供給する供給工程と、
   複数の短冊状部材を、互いに一方の側部の接合部と他方の側部とを重ね合わせてドラムに順に配置する配置工程と、
   各短冊状部材の両側部間の幅を測定する測定工程と、
   測定工程での幅の測定結果に基づいてドラムを回転させ、配置工程で重ね合わせて配置する側部同士の位置を合わせる位置合わせ工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
7. 請求項６に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   位置合わせ工程が、配置工程での各短冊状部材の配置毎に当該短冊状部材の測定幅に応じてドラムを回転させ、配置後の短冊状部材の側部を、配置工程での次の短冊状部材の側部の配置位置に合わせて配置する工程を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
8. 請求項６又は７に記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   測定工程が、各短冊状部材の両側部間の接合部を除いた幅を測定することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の製造方法において、
   ドラムの外周に形成したタイヤ構成部材のドラム周方向に沿う長さを取得する工程と、
   タイヤ構成部材の取得した長さと設定された目標長さとを比較する工程と、
   ドラム上のタイヤ構成部材と被転写体とを接触させてドラムと被転写体とを回転させ、タイヤ構成部材をドラムから被転写体に転写する工程と、
   被転写体への転写時に、タイヤ構成部材の長さ同士の比較結果に基づいてドラムと被転写体とを互いに異なる回転周速度で回転させ、被転写体に転写するタイヤ構成部材を目標長さに向けて変形させる工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ構成部材の製造方法。

Images