ゴムシート貼付装置及びゴムシート貼付方法
【課題】精度よく、かつ層間のエア溜まりの発生を抑制しながら短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付け可能なゴムシートの貼付装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ゴムシート３を搬送するコンベア２と、コンベア２によって搬送されたゴムシート３を巻き付ける成形ドラム４と、コンベア２及び成形ドラム４を相対的に離接させる離接機構８と、コンベア２、成形ドラム４及び離接機構８の駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、離接機構８を駆動させて、コンベア２上のゴムシート３の先端を、成形ドラム４とコンベア２との間に挟み込み、その状態でコンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、コンベア２上に載置されたゴムシート３を成形ドラム４に貼付するようにしたことを特徴とする。
【解決手段】ゴムシート３を搬送するコンベア２と、コンベア２によって搬送されたゴムシート３を巻き付ける成形ドラム４と、コンベア２及び成形ドラム４を相対的に離接させる離接機構８と、コンベア２、成形ドラム４及び離接機構８の駆動を制御する制御部とを備え、制御部は、離接機構８を駆動させて、コンベア２上のゴムシート３の先端を、成形ドラム４とコンベア２との間に挟み込み、その状態でコンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、コンベア２上に載置されたゴムシート３を成形ドラム４に貼付するようにしたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばね用ダイヤフラム等として使用されるゴム製筒体を製造するに当たり、その製造工程中において好適に用いられる、未加硫のゴムシートを成形ドラムに巻き付けるためのゴムシートの貼付装置及びゴムシートの貼付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気ばね用ダイヤフラムは、内面ゴム層と、外面ゴム層との間に、ゴムを補強コードで補強した補強ゴム層が配された構成とされる。補強ゴム層を形成するには、先ず、成形ドラムに内面ゴム層を形成しておき、定寸にカットした補強ゴムシートをコンベアに載せて成形ドラムの手前まで搬送後、作業者が手貼りで貼り付けを行っていた。すなわち、機械を用いて補強ゴムシートを精度よく成形ドラムに貼り付けるのは難しく、そのため、作業者による手貼り作業に頼らざるを得ないのが現状とされていた。
【０００３】
しかしながら、手貼りで補強ゴム層を形成する場合、作業者の熟練度による貼付精度のばらつきが発生したり、補強ゴムシート貼付時に層間にエアを巻き込むため、特許文献１の図５に示すようなステッチャーローラを用いたステッチャー工程を実施することにより層間密着性を高めるとともに層間のエアを抜く必要があった。
【０００４】
ステッチャー工程について、図２０を基に詳しく説明すると、ステッチャーローラ３１は、回転自在なローラからなり、ローラ回転軸方向と成形ドラムの回転軸方向とが平行になるように、成形ドラム３２に対して、離接自在かつ成形ドラム３２の軸方向にスライド自在に設けられる。ステッチャーローラ３１は、左右一対として設置することが可能であり、この場合、互いに接触した状態で成形ドラム３２の軸方向中央に配置される。
【０００５】
そして、成形ドラム３２上に補強ゴム層３３を形成した後、回転する成形ドラム３２にステッチャーローラ３１を押しつけながら、左右のステッチャーローラ３１、３１をそれぞれ左右方向に移動させることにより、ステッチャーローラ３１，３１は、成形ドラム３２の中央から左右端部に向かって螺旋状に補強ゴム層３３を押圧する。これによって、層間に溜まったエアは成形ドラム３２の左右端部から押し出され、それとともに補強ゴム層３３の周方向の両端部同士が接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、作業者による手貼り作業ではどうしても作業時間を短縮するには限界があり、さらに、上記ステッチャー工程の実施にも時間を要するため、時間短縮による一層の生産性の向上が望まれていた。また、上記ステッチャー工程を実施するためには、ステッチャーローラを設置する必要もあった。
【０００８】
そこで、本発明においては、上記問題に鑑み、精度よく、かつ層間のエア溜まりの発生を抑制しながら短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付け可能なゴムシートの貼付装置及びゴムシートの貼付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るゴムシートの貼付装置は、ゴムシートを搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送されたゴムシートを巻き付ける成形ドラムと、前記コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構と、前記コンベア、成形ドラム及び離接機構の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記離接機構を駆動させて、前記コンベア上のゴムシートの先端を、前記成形ドラムと前記コンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、コンベアの搬送速度よりも成形ドラムの回転周速度の方を速くすることで、ゴムシートにテンションをかけることができる。これにより、ゴムシートを成形ドラムに巻き付けるようにして貼り付けることが可能となる。さらに、成形ドラムに形成したゴム層とゴム層間の密着性を高めることが可能になるとともに、層間でのエア溜まりを防止することができる。従って、精度よく、短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付け可能なゴムシートの貼付装置を得ることが可能となる。
【００１１】
制御部は、前記コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１が、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．１００になるように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するのが好ましく、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．０２０になるように制御するのがより好ましい。
【００１２】
速度比Ｖ２／Ｖ１を１．０００よりも大きくすることで、ゴムシートに摩擦力が発生する。この摩擦力によって、ゴムシートに適度なテンションをかけることができる。ゴムシートにかかるテンションとしては、具体的には、０．０１Ｎ／ｃｍ〜０．５０Ｎ／ｃｍの範囲であることが好ましい。したがって、ゴムシートにかかるテンションが適当な強さになるように速度比Ｖ２／Ｖ１を上記範囲内で調整すればよい。
【００１３】
成形ドラムに貼り付けるゴムシートが補強ゴムシートの場合、補強コードを成形ドラムの周方向に対して傾斜するように配する必要から、補強ゴムシートの形状は平行四辺形状とされる。この場合、平行四辺形は、両側辺が補強コードと平行になるように、上辺及び下辺が補強コードに対して傾斜するようにして形成される。そして、平行四辺形の上辺及び下辺が成形ドラムの軸方向両端に沿うようにして、補強ゴムシートを成形ドラムに貼り付ける。
【００１４】
平行四辺形のゴムシートを成形ドラムに貼り付ける場合、成形ドラムおよびコンベアに挟み込まれるゴムシート（補強ゴムシート）の挟み込み幅Ｌが変化する。この場合、コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１を一定の値に固定すると、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化することにより、ゴムシートの単位長さ当たりにかかるテンションが変化する。
【００１５】
すなわち、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが小さくなるほど、ゴムシート幅の単位長さ当たりにかかるテンションは大きくなるため、ゴムシートに変形のおそれが生じる。そこで、本発明においては、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するようにした。
【００１６】
上記構成により、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化する場合でも、コンベアと成形ドラムに挟み込まれるゴムシートの単位長さ当たりにかかるテンションの変動を抑制することが可能となり、ゴムシートの変形を防止し、ひいては補強コードの傾斜角度の変動を防止することができる。
【００１７】
上述のごとく、本発明では、コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるゴムシートの貼付方法であって、前記ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにすることで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシートの貼付方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるにあたり、ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態でコンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにしたため、ゴムシートにテンションをかけることができ、精度よく、短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るゴムシート貼付装置を示す概略平面図
【図２】図１の側面図
【図３】図２の一部拡大図
【図４】図３において第二コンベアによる補強ゴムシート搬送終了状態を示す図
【図５】図４における第二コンベアの平面図
【図６】図３において第二コンベアを逆方向に駆動させたときの状態を示す図
【図７】図６の補強ゴムシートが第二コンベアに移行した直後の状態を示す図
【図８】図７における第二コンベアの平面図
【図９】図２において第二コンベアを前進させた状態を示す一部拡大図
【図１０】図９において第二コンベアの下流端部を上昇させた状態を示す図
【図１１】成形ドラム及び第二コンベアに挟み込まれた補強ゴムシートを示す斜視図
【図１２】空気ばね用ダイヤフラムの未加硫のグリーン成形体を示す断面図
【図１３】空気ばね用ダイヤフラムの使用形態の一例を示す断面図
【図１４】空気ばね用ダイヤフラムの一部拡大図
【図１５】カッター装置を示す断面図
【図１６】長さ方向に補強コードが埋設された補強ゴムを示す図
【図１７】図１６の補強ゴムをカット後、再接合する状況を示す図
【図１８】補強ゴムシートの挟み込み幅Ｌと速度比Ｖ２／Ｖ１の関係を示す図
【図１９】補強ゴム層におけるジョイント代及びズレ幅を示す図
【図２０】従来のステッチャー工程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を基に説明する。図１は、本発明に係るゴムシート貼付装置を示す概略平面図であり、図２は図１の側面図である。
【００２１】
本発明のゴムシート貼付装置は、空気ばね用ダイヤフラムの製造工程において、成形ドラムの外周面に形成された内面ゴム層上に、ゴムシートとして補強ゴムシートを貼り付けて補強ゴム層を形成するための装置である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、ゴムシート貼付装置は、帯状の補強ゴムＡを所定寸法にカットするとともに、カット後の補強ゴムシート３を下流側に搬送する第一コンベア１と、第一コンベア１の下流側に配置され、第一コンベア１から供給された補強ゴムシート３を搬送する第二コンベア２と、補強ゴムシート３を巻き付ける成形ドラム４と、第二コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構８とを備えている。
【００２３】
第一コンベア１及び第二コンベア２は、補強ゴムシート３の搬送方向が同じ方向になるように直線上に配置されている。また、第二コンベア２と成形ドラム４とは、ゴムシート貼付装置を平面視したときに、補強ゴムシート３の搬送方向が、成形ドラム４の回転軸Ｂ方向に対して直交する方向になるように互いに近接する位置に配されている。
【００２４】
第一コンベア１の上流側には、補強ゴムＡをロール状に巻いた補強ゴムの原反ロールＣが設置され、原反ロールＣから引き出された帯状の補強ゴムＡが第一コンベア１上を搬送される。補強ゴムＡは、複数の補強コード５を横糸で接続したスダレ状コードを薄いシート状のゴムで包んだものである。補強コード５は、補強ゴムの長さ方向Ｘに対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に埋設されている。
【００２５】
第一コンベア１の中央部上方には帯状補強ゴムＡを切断するカッター装置６が設置されている。カッター装置６は、補強ゴムＡの長さ方向Ｘに対して種々の角度で補強ゴムを切断することが可能とされている。帯状の補強ゴムＡが第一コンベア１上を搬送されてカッター装置６の位置まで前進したときに第一コンベア１がいったん停止する。
【００２６】
そして、カッター装置６によって補強コード５に沿う方向、すなわち補強ゴムＡの長さ方向Ｘに対して傾斜角度αだけカッター装置６を傾けた状態で、帯状の補強ゴムＡを切断する。そして、再度、第一コンベア１が駆動して所定距離だけ前進して停止し、カッター装置６によって同じ傾斜角度αで補強ゴムを切断する。これにより、補強ゴムシート３は平行四辺形に切断される。
【００２７】
カッター装置６の上流側には、帯状補強ゴムＡを吸着可能な吸着装置７が設置されている。吸着装置７は、複数の吸着パッドから構成されており、通常は第一コンベア１の上方に位置するように配されているが、カッター装置６によって補強ゴムシート３が切断された後、下降して補強ゴムシート３の上流側の帯状補強ゴムＡを吸着する。
【００２８】
その後、吸着装置７は上昇し、帯状補強ゴムＡを第一コンベア１から浮かせた状態とする。その状態で、第一コンベア１が駆動することにより、帯状補強ゴムＡの位置は変化しないまま、補強ゴムシート３だけが第一コンベア１上を下流側へ搬送される。そして、補強ゴムシート３が第二コンベア２に完全に移行した後、吸着装置７から補強ゴムＡを離脱させて第一コンベア１上に載置する。
【００２９】
第一コンベア１の下流側には第二コンベア２が配置される。第二コンベア２は第一コンベア１よりも低い位置で、第二コンベア２の上流側の一部が第一コンベア１の下流側の一部にオーバーラップするように配される。第一コンベア１と第二コンベア２とは、補強ゴムシート３の搬送方向が同じ方向になるように直線上に配置されており、両方のコンベア１，２はサーボモータにより同速駆動する。
【００３０】
さらに、第二コンベア２においては、第一コンベア１と同じ方向、すなわち、原反ロールＣ側から成形ドラム４側に向かって（以下、順方向という）コンベアを駆動させることができるだけでなく、コンベアの駆動方向を順方向とは逆の向き（以下、逆方向という）に駆動させることもできる。
【００３１】
第一コンベア１を順方向に駆動させることにより、補強ゴムシート３は、第一コンベア１の下流側端部まで搬送され、第一コンベア１の下流端から突出した先端側から自重によって下方に湾曲し、第二コンベアに接触する（図３参照）。このとき、第二コンベア２を順方向に駆動させておくことで、補強ゴムシート３は第一コンベア１に載置されていたときと同じ向きで第二コンベア２に移行する。そして、補強ゴムシート３が第二コンベア２の下流側の所定位置まで移動したときに第二コンベア２の駆動を停止する（図４及び図５参照）。
【００３２】
離接機構８は、図１及び図２に示すように、補強ゴムシート３を載置した第二コンベア２を、成形ドラム４に向かって往復移動可能とする移動装置９と、第二コンベア２の下流端部を昇降可能とする昇降装置１１とから構成されている。
【００３３】
移動装置９は、レール１２と、レール１２上を走行可能な台車１３とを備えており、第二コンベア２は台車１３上に搭載される。台車１３は、図示しないモータの駆動により移動可能とされる。さらに、台車１３には台車１３の下流側の高さを調節可能な昇降装置１１が設けられている。昇降装置１１としては、送りねじ機構や油圧機構等の周知の機構を採用することができる。この昇降装置１１により、台車１３に搭載された第二コンベア２の下流側端部を昇降させることができる。
【００３４】
また、ゴムシート貼付装置には、第一コンベア１、第二コンベア２、離接機構８及び成形ドラム等の駆動を制御する制御部が設けられている。制御部は、入力回路、ＣＰＵ、メモリ、出力回路等を備えたマイコンによって構成される。
【００３５】
空気ばね用ダイヤフラムにおける補強ゴム層１４は、複数の補強ゴムシート３を積層することで形成される。このとき、積層する複数の補強ゴムシート３の向きを交互に表裏逆向きにすることによって、補強ゴム層１４中の補強コード５は、成形ドラム４の周方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態で交互に交差するように配される。
【００３６】
上記構成の補強ゴム層１４を形成するには、先ず、制御部は、前述のごとく、第一コンベア１及び第二コンベア２を順方向に駆動させることにより、補強ゴムシート３を第二コンベア２において図４及び図５に示す位置にセットする（光センサ等の位置検出器からの信号を検知して、この位置で第二コンベア２の駆動を停止する）。
【００３７】
次いで、制御部は、離接機構８を駆動させて補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込む。具体的には、制御部は、図９に示すように、台車１３を成形ドラム４に向かって移動させる。その後、図１０に示すように、昇降装置１１を駆動させて第二コンベア２を上昇させることによって補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込む。なお、成形ドラム４の表面には予め内面ゴム層１５が形成されている。
【００３８】
この状態で、制御部は、第二コンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させると共に、成形ドラム４の回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御する。これにより、成形ドラム４の回転によって補強ゴムシート３を引っ張ろうとする力が発生する。それと同時に、補強ゴムシート３に摩擦力が発生する。この摩擦力によって、補強ゴムシート３にテンションがかかる。
【００３９】
このように、補強ゴムシート３にテンションをかけることによって、第二コンベア２と補強ゴムシート３との間に弛みを発生させず、かつ補強ゴムシート３を成形ドラム４に貼付する間に補強ゴムシート３のずれを規制することができ、層間のエア溜まりを抑制しつつ、補強ゴム層１４を構成する１プライ目の構成層１４ａを形成することができる。
【００４０】
続いて、制御部は、補強ゴム層１４を構成する２プライ目の構成層１４ｂを形成する。そのためには、先ず、前述と同様に第一コンベア１において補強ゴムＡをカットした後、補強ゴムシート３を順方向に搬送する。そして、補強ゴムシート３が第一コンベア１の下流端から突出して自重によって下方に湾曲し、第二コンベアに接触したとき、制御部は、第二コンベア２を逆方向に駆動させる。
【００４１】
これにより、補強ゴムシート３は、図６に示すように、表裏反対向きに第二コンベア２上に載置される。制御部は、図７に示すように、補強ゴムシート３が完全に第二コンベア２上に載置された時点で第二コンベア２の逆方向への駆動を停止する。そして、制御部は順方向に第二コンベア２を駆動させ、補強ゴムシート３が図７の破線位置に達したときに第二コンベア２の駆動を停止する。以上の操作により、第二コンベア２上にセットされる補強ゴムシート３は、図８に示すように、１プライ目の補強ゴムシート３とは鏡像関係となる。
【００４２】
次いで、制御部は、前述と同様にして、離接機構８を駆動させて補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込み、この状態で、第二コンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させると共に、成形ドラム４の回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御する。このようにして補強ゴム層１４を構成する２プライ目の構成層１４ｂを形成することができる。
【００４３】
以下、形成する構成層が奇数番目のときは１プライ目のときと同様にして、形成する構成層が偶数番目のときは２プライ目のときと同様にして、順次補強ゴム層１４の構成層が形成される。上記操作により形成された補強ゴム層１４は、補強コード５が成形ドラム４の周方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態で交互に交差するように配される。
【００４４】
本実施形態においては、補強ゴムシート３は、平行四辺形に形成されるため、補強ゴムシート３を成形ドラム４に貼り付ける場合、図１１に示すように、成形ドラム４および第二コンベア２に挟み込まれる補強ゴムシート３の幅方向の挟み込み幅Ｌが変化する。この場合、第二コンベア２の搬送速度Ｖ１と、成形ドラム４の回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１を一定の値に固定すると、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが変化することにより、補強ゴムシート３の単位長さ当たりにかかるテンションが変化する。
【００４５】
すなわち、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが小さくなるほど、補強ゴムシート３の単位長さ当たりにかかるテンションは大きくなるため、補強ゴムシート３が変形するおそれが生じる。そこで、本実施形態においては、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように、制御部において第二コンベア２及び成形ドラム４の駆動を制御するようにしている。これにより、補強ゴムシート３を変形させることなく、成形ドラム４に貼付することが可能となる。
【００４６】
以上より、層間のエア溜まりを抑制しつつ、精度よく補強ゴム層１４を形成することが可能となり、不良率を低減させることができる。また、補強ゴム層１４形成後に、ステッチャー工程を実施する必要がなくなるため、成形時間の短縮が可能となる。
【００４７】
補強ゴム層１４を形成した後は、補強ゴム層１４の表面に外面ゴム層１６を形成して未加硫ゴムからなる筒状体を得ることができる。さらに、この筒状体について、軸方向一端部の拡径、ビードリング１７の装着、筒状体の軸方向端部の折り返し等の工程を経ることにより、図１２に示すように、空気ばね用ダイヤフラムの未加硫のグリーン成形体１８を得ることができる。
【００４８】
得られたグリーン成形体１８は、金型内に設置し、グリーン成形体１８の内側にゴム製バッグを組み込み、金型を閉鎖後、バッグに空気を圧入しながら加熱加硫することで空気ばね用ダイヤフラムを得ることができる。
【００４９】
図１３は、空気ばね用ダイヤフラムの使用形態の一例を示す断面図である。図示のごとく、空気ばね用ダイヤフラム２１は、空気ばねの構成要素として、車体側となるアッパープレート２２と、車輪側となるピストン２３との間に気密接合される。図１４は、上記空気ばね用ダイヤフラムの一部拡大図である。空気ばね用ダイヤフラム２１は、内面ゴム層１５と、補強ゴム層１４と、外面ゴム層１６とを備えており、軸方向両端部には、ビードリング１７が埋設された構成とされている。
【００５０】
ここで、本実施形態におけるカッター装置６について詳述する。カッター装置６は、図１５に示すように、一対のカッター刃２４，２４と、カッター刃２４，２４を水平方向にスライド自在に吊下支持するガイド部材２５とを備えている。
【００５１】
ガイド部材２５はまっすぐな板状体であり、第一コンベア１の補強ゴム長さ方向Ｘに対して種々の角度に傾斜するように回転自在に設けられている。ガイド部材２５の底面中央には一対のカッター刃２４，２４がスライド自在、かつ昇降自在に取り付けられている。さらに、カッター刃２４，２４を上流側と下流側とから囲むように、補強ゴムＡを押える押え板２６，２６がガイド部材２５に昇降自在に取り付けられている。
【００５２】
上記構成のカッター装置６において、補強ゴムＡをカットする際には、先ず、第一コンベア１が補強ゴムＡを所定位置まで搬送して停止する。その後、押え板２６，２６が下降して補強ゴムＡを固定する。その後、カッター刃２４，２４が下降し、刃先が補強ゴムを貫通する手前の深さまで補強ゴムに突き刺さる。その状態で、カッター刃２４，２４が左右にスライド移動することで、補強ゴムＡが切断される。
【００５３】
また、本実施形態で使用した、補強コード５が所定の傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に埋設された補強ゴムの原反Ｃは以下のようにして製造することができる。すなわち、先ず、図１６に示すように、スダレ状の補強コード５を薄いシート状のゴムで挟んで圧接ロールで押圧する等により、補強ゴムの長さ方向に沿って複数の補強コード５が埋設された帯状の補強ゴムＤを作成する。
【００５４】
次に、上記帯状の補強ゴムＤの長さ方向に対して、一定間隔ごとに、傾斜角度αで補強ゴムＤを切断する。そして、図１７に示すように、切断した補強ゴムシートＥを角度αだけ回転させ、帯状の補強ゴムの幅方向両端部であった部分同士を再接合することにより、補強ゴムの長さ方向Ｘに対して傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に補強コードが埋設されたロール状の補強ゴムの原反Ｃを得ることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例を挙げて本発明について更に詳細に説明する。本実施例においては、上記実施形態で記載したゴムシート貼付装置を用いて、実際に空気ばね用ダイヤフラムの補強ゴム層を形成した。
【００５６】
具体的には、成形ドラム４のドラム径１７６ｍｍ、補強ゴムＣの原反幅６４０ｍｍ、補強コード５の傾斜角度α＝５３°とし、成形ドラムの回転周速度Ｖ２は１０００．０ｃｍ／ｍｉｎで一定とした。
【００５７】
これに対し、第二コンベア２の搬送速度Ｖ１は、補強ゴムシートの挟み込み幅Ｌの変化に合わせて図１８に示すように調整した。すなわち、補強ゴムシート３の先端及び後端における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．００３になるように、このときの第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を９９７．０ｃｍ／ｍｉｎとした。
【００５８】
一方、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが最大の６４０ｍｍのとき、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０１０となるように、このときの第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を９９０．０ｃｍ／ｍｉｎとした。そして、補強ゴムシートの先端から最大幅に至るまで、及び、補強ゴムシートの最大幅から後端に至るまでの間については、速度比Ｖ２／Ｖ１が比例的に変化するように第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を調節した（実施例１）。具体的には、シーケンサによって第二コンベア２の移動量に対する第二コンベアの搬送速度Ｖ１を制御するようにした。
【００５９】
また、別の条件（実施例２）として、成形ドラムの回転周速度Ｖ２が１０００．０ｃｍ／ｍｉｎに対して、補強ゴムシートの先端及び後端における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０８０になるように、第二コンベアの搬送速度Ｖ１を９２６．０ｃｍ／ｍｉｎとした。
【００６０】
一方、補強ゴムシートの挟み込み幅が最大の６４０ｍｍのとき、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０９０となるように、このときの第二コンベアの搬送速度Ｖ１を９１７．５ｃｍ／ｍｉｎとした。そして、補強ゴムシートの先端から最大幅に至るまで、及び補強ゴムシートの最大幅から後端に至るまでの間については、速度比Ｖ２／Ｖ１が比例的に変化するように実施例１と同様にして第二コンベアの搬送速度Ｖ１を調節した。
【００６１】
上記条件（実施例１及び２）で補強ゴムシート３を成形ドラム４に１プライ巻き付けたときの状態を評価した。評価項目としては、図１９に示すように、補強ゴムシート３の周方向におけるジョイント代ａ、軸方向におけるズレ幅ｂ及び所要時間を測定した。比較として、従来の手貼り工法によって補強ゴム層を形成した場合のジョイント代ａ、ズレ幅ｂ及び所要時間を測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、本発明に係るゴムシート貼付装置を用いて形成した補強ゴム層（本発明品）は、従来工法により形成した補強ゴム層に比べてジョイント代及びズレ幅ともに小さく、またばらつきも少ないことが分かる。なお、従来工法における作業は熟練者が行う必要があるが、本発明で作業者のスキルは不要であり、作業者によらず品質のばらつきを低減することが可能となる。
【００６４】
さらに、本発明においてはステッチャー工程が不要となるため、全体を通じての作業時間は従来工法の１／３と大幅に短縮することが可能となった。
【００６５】
また、本発明において、実施例１と実施例２を比較したところ、実施例１の方がより高精度での貼付が可能であり、実施例２における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．１００に近くても問題はないが、Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近い範囲、すなわち、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．０２０の範囲で使用するのがより好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１ 第一コンベア
２ 第二コンベア
３ 補強ゴムシート
４ 成形ドラム
５ 補強コード
６ カッター装置
７ 吸着装置
８ 離接機構
９ 移動装置
１１ 昇降装置
１２ レール
１３ 台車
１４ 補強ゴム層
１５ 内面ゴム層
１６ 外面ゴム層
１７ ビードリング
１８ グリーン成形体
２１ 空気ばね用ダイヤフラム
２２ アッパーブレード
２３ ピストン
２４ カッター刃
２５ ガイド部材
２６ 押え板
Ａ 帯状の補強ゴム
Ｂ 成形ドラムの回転軸
Ｃ 補強ゴムの原反ロール
Ｘ 補強ゴムの長さ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばね用ダイヤフラム等として使用されるゴム製筒体を製造するに当たり、その製造工程中において好適に用いられる、未加硫のゴムシートを成形ドラムに巻き付けるためのゴムシートの貼付装置及びゴムシートの貼付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気ばね用ダイヤフラムは、内面ゴム層と、外面ゴム層との間に、ゴムを補強コードで補強した補強ゴム層が配された構成とされる。補強ゴム層を形成するには、先ず、成形ドラムに内面ゴム層を形成しておき、定寸にカットした補強ゴムシートをコンベアに載せて成形ドラムの手前まで搬送後、作業者が手貼りで貼り付けを行っていた。すなわち、機械を用いて補強ゴムシートを精度よく成形ドラムに貼り付けるのは難しく、そのため、作業者による手貼り作業に頼らざるを得ないのが現状とされていた。
【０００３】
しかしながら、手貼りで補強ゴム層を形成する場合、作業者の熟練度による貼付精度のばらつきが発生したり、補強ゴムシート貼付時に層間にエアを巻き込むため、特許文献１の図５に示すようなステッチャーローラを用いたステッチャー工程を実施することにより層間密着性を高めるとともに層間のエアを抜く必要があった。
【０００４】
ステッチャー工程について、図２０を基に詳しく説明すると、ステッチャーローラ３１は、回転自在なローラからなり、ローラ回転軸方向と成形ドラムの回転軸方向とが平行になるように、成形ドラム３２に対して、離接自在かつ成形ドラム３２の軸方向にスライド自在に設けられる。ステッチャーローラ３１は、左右一対として設置することが可能であり、この場合、互いに接触した状態で成形ドラム３２の軸方向中央に配置される。
【０００５】
そして、成形ドラム３２上に補強ゴム層３３を形成した後、回転する成形ドラム３２にステッチャーローラ３１を押しつけながら、左右のステッチャーローラ３１、３１をそれぞれ左右方向に移動させることにより、ステッチャーローラ３１，３１は、成形ドラム３２の中央から左右端部に向かって螺旋状に補強ゴム層３３を押圧する。これによって、層間に溜まったエアは成形ドラム３２の左右端部から押し出され、それとともに補強ゴム層３３の周方向の両端部同士が接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、作業者による手貼り作業ではどうしても作業時間を短縮するには限界があり、さらに、上記ステッチャー工程の実施にも時間を要するため、時間短縮による一層の生産性の向上が望まれていた。また、上記ステッチャー工程を実施するためには、ステッチャーローラを設置する必要もあった。
【０００８】
そこで、本発明においては、上記問題に鑑み、精度よく、かつ層間のエア溜まりの発生を抑制しながら短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付け可能なゴムシートの貼付装置及びゴムシートの貼付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るゴムシートの貼付装置は、ゴムシートを搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送されたゴムシートを巻き付ける成形ドラムと、前記コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構と、前記コンベア、成形ドラム及び離接機構の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記離接機構を駆動させて、前記コンベア上のゴムシートの先端を、前記成形ドラムと前記コンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、コンベアの搬送速度よりも成形ドラムの回転周速度の方を速くすることで、ゴムシートにテンションをかけることができる。これにより、ゴムシートを成形ドラムに巻き付けるようにして貼り付けることが可能となる。さらに、成形ドラムに形成したゴム層とゴム層間の密着性を高めることが可能になるとともに、層間でのエア溜まりを防止することができる。従って、精度よく、短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付け可能なゴムシートの貼付装置を得ることが可能となる。
【００１１】
制御部は、前記コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１が、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．１００になるように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するのが好ましく、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．０２０になるように制御するのがより好ましい。
【００１２】
速度比Ｖ２／Ｖ１を１．０００よりも大きくすることで、ゴムシートに摩擦力が発生する。この摩擦力によって、ゴムシートに適度なテンションをかけることができる。ゴムシートにかかるテンションとしては、具体的には、０．０１Ｎ／ｃｍ〜０．５０Ｎ／ｃｍの範囲であることが好ましい。したがって、ゴムシートにかかるテンションが適当な強さになるように速度比Ｖ２／Ｖ１を上記範囲内で調整すればよい。
【００１３】
成形ドラムに貼り付けるゴムシートが補強ゴムシートの場合、補強コードを成形ドラムの周方向に対して傾斜するように配する必要から、補強ゴムシートの形状は平行四辺形状とされる。この場合、平行四辺形は、両側辺が補強コードと平行になるように、上辺及び下辺が補強コードに対して傾斜するようにして形成される。そして、平行四辺形の上辺及び下辺が成形ドラムの軸方向両端に沿うようにして、補強ゴムシートを成形ドラムに貼り付ける。
【００１４】
平行四辺形のゴムシートを成形ドラムに貼り付ける場合、成形ドラムおよびコンベアに挟み込まれるゴムシート（補強ゴムシート）の挟み込み幅Ｌが変化する。この場合、コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１を一定の値に固定すると、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化することにより、ゴムシートの単位長さ当たりにかかるテンションが変化する。
【００１５】
すなわち、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが小さくなるほど、ゴムシート幅の単位長さ当たりにかかるテンションは大きくなるため、ゴムシートに変形のおそれが生じる。そこで、本発明においては、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するようにした。
【００１６】
上記構成により、ゴムシートの挟み込み幅Ｌが変化する場合でも、コンベアと成形ドラムに挟み込まれるゴムシートの単位長さ当たりにかかるテンションの変動を抑制することが可能となり、ゴムシートの変形を防止し、ひいては補強コードの傾斜角度の変動を防止することができる。
【００１７】
上述のごとく、本発明では、コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるゴムシートの貼付方法であって、前記ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにすることで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシートの貼付方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるにあたり、ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態でコンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにしたため、ゴムシートにテンションをかけることができ、精度よく、短時間でゴムシートを成形ドラムに貼り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るゴムシート貼付装置を示す概略平面図
【図２】図１の側面図
【図３】図２の一部拡大図
【図４】図３において第二コンベアによる補強ゴムシート搬送終了状態を示す図
【図５】図４における第二コンベアの平面図
【図６】図３において第二コンベアを逆方向に駆動させたときの状態を示す図
【図７】図６の補強ゴムシートが第二コンベアに移行した直後の状態を示す図
【図８】図７における第二コンベアの平面図
【図９】図２において第二コンベアを前進させた状態を示す一部拡大図
【図１０】図９において第二コンベアの下流端部を上昇させた状態を示す図
【図１１】成形ドラム及び第二コンベアに挟み込まれた補強ゴムシートを示す斜視図
【図１２】空気ばね用ダイヤフラムの未加硫のグリーン成形体を示す断面図
【図１３】空気ばね用ダイヤフラムの使用形態の一例を示す断面図
【図１４】空気ばね用ダイヤフラムの一部拡大図
【図１５】カッター装置を示す断面図
【図１６】長さ方向に補強コードが埋設された補強ゴムを示す図
【図１７】図１６の補強ゴムをカット後、再接合する状況を示す図
【図１８】補強ゴムシートの挟み込み幅Ｌと速度比Ｖ２／Ｖ１の関係を示す図
【図１９】補強ゴム層におけるジョイント代及びズレ幅を示す図
【図２０】従来のステッチャー工程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を基に説明する。図１は、本発明に係るゴムシート貼付装置を示す概略平面図であり、図２は図１の側面図である。
【００２１】
本発明のゴムシート貼付装置は、空気ばね用ダイヤフラムの製造工程において、成形ドラムの外周面に形成された内面ゴム層上に、ゴムシートとして補強ゴムシートを貼り付けて補強ゴム層を形成するための装置である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、ゴムシート貼付装置は、帯状の補強ゴムＡを所定寸法にカットするとともに、カット後の補強ゴムシート３を下流側に搬送する第一コンベア１と、第一コンベア１の下流側に配置され、第一コンベア１から供給された補強ゴムシート３を搬送する第二コンベア２と、補強ゴムシート３を巻き付ける成形ドラム４と、第二コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構８とを備えている。
【００２３】
第一コンベア１及び第二コンベア２は、補強ゴムシート３の搬送方向が同じ方向になるように直線上に配置されている。また、第二コンベア２と成形ドラム４とは、ゴムシート貼付装置を平面視したときに、補強ゴムシート３の搬送方向が、成形ドラム４の回転軸Ｂ方向に対して直交する方向になるように互いに近接する位置に配されている。
【００２４】
第一コンベア１の上流側には、補強ゴムＡをロール状に巻いた補強ゴムの原反ロールＣが設置され、原反ロールＣから引き出された帯状の補強ゴムＡが第一コンベア１上を搬送される。補強ゴムＡは、複数の補強コード５を横糸で接続したスダレ状コードを薄いシート状のゴムで包んだものである。補強コード５は、補強ゴムの長さ方向Ｘに対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に埋設されている。
【００２５】
第一コンベア１の中央部上方には帯状補強ゴムＡを切断するカッター装置６が設置されている。カッター装置６は、補強ゴムＡの長さ方向Ｘに対して種々の角度で補強ゴムを切断することが可能とされている。帯状の補強ゴムＡが第一コンベア１上を搬送されてカッター装置６の位置まで前進したときに第一コンベア１がいったん停止する。
【００２６】
そして、カッター装置６によって補強コード５に沿う方向、すなわち補強ゴムＡの長さ方向Ｘに対して傾斜角度αだけカッター装置６を傾けた状態で、帯状の補強ゴムＡを切断する。そして、再度、第一コンベア１が駆動して所定距離だけ前進して停止し、カッター装置６によって同じ傾斜角度αで補強ゴムを切断する。これにより、補強ゴムシート３は平行四辺形に切断される。
【００２７】
カッター装置６の上流側には、帯状補強ゴムＡを吸着可能な吸着装置７が設置されている。吸着装置７は、複数の吸着パッドから構成されており、通常は第一コンベア１の上方に位置するように配されているが、カッター装置６によって補強ゴムシート３が切断された後、下降して補強ゴムシート３の上流側の帯状補強ゴムＡを吸着する。
【００２８】
その後、吸着装置７は上昇し、帯状補強ゴムＡを第一コンベア１から浮かせた状態とする。その状態で、第一コンベア１が駆動することにより、帯状補強ゴムＡの位置は変化しないまま、補強ゴムシート３だけが第一コンベア１上を下流側へ搬送される。そして、補強ゴムシート３が第二コンベア２に完全に移行した後、吸着装置７から補強ゴムＡを離脱させて第一コンベア１上に載置する。
【００２９】
第一コンベア１の下流側には第二コンベア２が配置される。第二コンベア２は第一コンベア１よりも低い位置で、第二コンベア２の上流側の一部が第一コンベア１の下流側の一部にオーバーラップするように配される。第一コンベア１と第二コンベア２とは、補強ゴムシート３の搬送方向が同じ方向になるように直線上に配置されており、両方のコンベア１，２はサーボモータにより同速駆動する。
【００３０】
さらに、第二コンベア２においては、第一コンベア１と同じ方向、すなわち、原反ロールＣ側から成形ドラム４側に向かって（以下、順方向という）コンベアを駆動させることができるだけでなく、コンベアの駆動方向を順方向とは逆の向き（以下、逆方向という）に駆動させることもできる。
【００３１】
第一コンベア１を順方向に駆動させることにより、補強ゴムシート３は、第一コンベア１の下流側端部まで搬送され、第一コンベア１の下流端から突出した先端側から自重によって下方に湾曲し、第二コンベアに接触する（図３参照）。このとき、第二コンベア２を順方向に駆動させておくことで、補強ゴムシート３は第一コンベア１に載置されていたときと同じ向きで第二コンベア２に移行する。そして、補強ゴムシート３が第二コンベア２の下流側の所定位置まで移動したときに第二コンベア２の駆動を停止する（図４及び図５参照）。
【００３２】
離接機構８は、図１及び図２に示すように、補強ゴムシート３を載置した第二コンベア２を、成形ドラム４に向かって往復移動可能とする移動装置９と、第二コンベア２の下流端部を昇降可能とする昇降装置１１とから構成されている。
【００３３】
移動装置９は、レール１２と、レール１２上を走行可能な台車１３とを備えており、第二コンベア２は台車１３上に搭載される。台車１３は、図示しないモータの駆動により移動可能とされる。さらに、台車１３には台車１３の下流側の高さを調節可能な昇降装置１１が設けられている。昇降装置１１としては、送りねじ機構や油圧機構等の周知の機構を採用することができる。この昇降装置１１により、台車１３に搭載された第二コンベア２の下流側端部を昇降させることができる。
【００３４】
また、ゴムシート貼付装置には、第一コンベア１、第二コンベア２、離接機構８及び成形ドラム等の駆動を制御する制御部が設けられている。制御部は、入力回路、ＣＰＵ、メモリ、出力回路等を備えたマイコンによって構成される。
【００３５】
空気ばね用ダイヤフラムにおける補強ゴム層１４は、複数の補強ゴムシート３を積層することで形成される。このとき、積層する複数の補強ゴムシート３の向きを交互に表裏逆向きにすることによって、補強ゴム層１４中の補強コード５は、成形ドラム４の周方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態で交互に交差するように配される。
【００３６】
上記構成の補強ゴム層１４を形成するには、先ず、制御部は、前述のごとく、第一コンベア１及び第二コンベア２を順方向に駆動させることにより、補強ゴムシート３を第二コンベア２において図４及び図５に示す位置にセットする（光センサ等の位置検出器からの信号を検知して、この位置で第二コンベア２の駆動を停止する）。
【００３７】
次いで、制御部は、離接機構８を駆動させて補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込む。具体的には、制御部は、図９に示すように、台車１３を成形ドラム４に向かって移動させる。その後、図１０に示すように、昇降装置１１を駆動させて第二コンベア２を上昇させることによって補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込む。なお、成形ドラム４の表面には予め内面ゴム層１５が形成されている。
【００３８】
この状態で、制御部は、第二コンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させると共に、成形ドラム４の回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御する。これにより、成形ドラム４の回転によって補強ゴムシート３を引っ張ろうとする力が発生する。それと同時に、補強ゴムシート３に摩擦力が発生する。この摩擦力によって、補強ゴムシート３にテンションがかかる。
【００３９】
このように、補強ゴムシート３にテンションをかけることによって、第二コンベア２と補強ゴムシート３との間に弛みを発生させず、かつ補強ゴムシート３を成形ドラム４に貼付する間に補強ゴムシート３のずれを規制することができ、層間のエア溜まりを抑制しつつ、補強ゴム層１４を構成する１プライ目の構成層１４ａを形成することができる。
【００４０】
続いて、制御部は、補強ゴム層１４を構成する２プライ目の構成層１４ｂを形成する。そのためには、先ず、前述と同様に第一コンベア１において補強ゴムＡをカットした後、補強ゴムシート３を順方向に搬送する。そして、補強ゴムシート３が第一コンベア１の下流端から突出して自重によって下方に湾曲し、第二コンベアに接触したとき、制御部は、第二コンベア２を逆方向に駆動させる。
【００４１】
これにより、補強ゴムシート３は、図６に示すように、表裏反対向きに第二コンベア２上に載置される。制御部は、図７に示すように、補強ゴムシート３が完全に第二コンベア２上に載置された時点で第二コンベア２の逆方向への駆動を停止する。そして、制御部は順方向に第二コンベア２を駆動させ、補強ゴムシート３が図７の破線位置に達したときに第二コンベア２の駆動を停止する。以上の操作により、第二コンベア２上にセットされる補強ゴムシート３は、図８に示すように、１プライ目の補強ゴムシート３とは鏡像関係となる。
【００４２】
次いで、制御部は、前述と同様にして、離接機構８を駆動させて補強ゴムシート３の先端を成形ドラム４と第二コンベア２との間に挟み込み、この状態で、第二コンベア２及び成形ドラム４を同時に駆動させると共に、成形ドラム４の回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御する。このようにして補強ゴム層１４を構成する２プライ目の構成層１４ｂを形成することができる。
【００４３】
以下、形成する構成層が奇数番目のときは１プライ目のときと同様にして、形成する構成層が偶数番目のときは２プライ目のときと同様にして、順次補強ゴム層１４の構成層が形成される。上記操作により形成された補強ゴム層１４は、補強コード５が成形ドラム４の周方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜した状態で交互に交差するように配される。
【００４４】
本実施形態においては、補強ゴムシート３は、平行四辺形に形成されるため、補強ゴムシート３を成形ドラム４に貼り付ける場合、図１１に示すように、成形ドラム４および第二コンベア２に挟み込まれる補強ゴムシート３の幅方向の挟み込み幅Ｌが変化する。この場合、第二コンベア２の搬送速度Ｖ１と、成形ドラム４の回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１を一定の値に固定すると、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが変化することにより、補強ゴムシート３の単位長さ当たりにかかるテンションが変化する。
【００４５】
すなわち、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが小さくなるほど、補強ゴムシート３の単位長さ当たりにかかるテンションは大きくなるため、補強ゴムシート３が変形するおそれが生じる。そこで、本実施形態においては、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように、制御部において第二コンベア２及び成形ドラム４の駆動を制御するようにしている。これにより、補強ゴムシート３を変形させることなく、成形ドラム４に貼付することが可能となる。
【００４６】
以上より、層間のエア溜まりを抑制しつつ、精度よく補強ゴム層１４を形成することが可能となり、不良率を低減させることができる。また、補強ゴム層１４形成後に、ステッチャー工程を実施する必要がなくなるため、成形時間の短縮が可能となる。
【００４７】
補強ゴム層１４を形成した後は、補強ゴム層１４の表面に外面ゴム層１６を形成して未加硫ゴムからなる筒状体を得ることができる。さらに、この筒状体について、軸方向一端部の拡径、ビードリング１７の装着、筒状体の軸方向端部の折り返し等の工程を経ることにより、図１２に示すように、空気ばね用ダイヤフラムの未加硫のグリーン成形体１８を得ることができる。
【００４８】
得られたグリーン成形体１８は、金型内に設置し、グリーン成形体１８の内側にゴム製バッグを組み込み、金型を閉鎖後、バッグに空気を圧入しながら加熱加硫することで空気ばね用ダイヤフラムを得ることができる。
【００４９】
図１３は、空気ばね用ダイヤフラムの使用形態の一例を示す断面図である。図示のごとく、空気ばね用ダイヤフラム２１は、空気ばねの構成要素として、車体側となるアッパープレート２２と、車輪側となるピストン２３との間に気密接合される。図１４は、上記空気ばね用ダイヤフラムの一部拡大図である。空気ばね用ダイヤフラム２１は、内面ゴム層１５と、補強ゴム層１４と、外面ゴム層１６とを備えており、軸方向両端部には、ビードリング１７が埋設された構成とされている。
【００５０】
ここで、本実施形態におけるカッター装置６について詳述する。カッター装置６は、図１５に示すように、一対のカッター刃２４，２４と、カッター刃２４，２４を水平方向にスライド自在に吊下支持するガイド部材２５とを備えている。
【００５１】
ガイド部材２５はまっすぐな板状体であり、第一コンベア１の補強ゴム長さ方向Ｘに対して種々の角度に傾斜するように回転自在に設けられている。ガイド部材２５の底面中央には一対のカッター刃２４，２４がスライド自在、かつ昇降自在に取り付けられている。さらに、カッター刃２４，２４を上流側と下流側とから囲むように、補強ゴムＡを押える押え板２６，２６がガイド部材２５に昇降自在に取り付けられている。
【００５２】
上記構成のカッター装置６において、補強ゴムＡをカットする際には、先ず、第一コンベア１が補強ゴムＡを所定位置まで搬送して停止する。その後、押え板２６，２６が下降して補強ゴムＡを固定する。その後、カッター刃２４，２４が下降し、刃先が補強ゴムを貫通する手前の深さまで補強ゴムに突き刺さる。その状態で、カッター刃２４，２４が左右にスライド移動することで、補強ゴムＡが切断される。
【００５３】
また、本実施形態で使用した、補強コード５が所定の傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に埋設された補強ゴムの原反Ｃは以下のようにして製造することができる。すなわち、先ず、図１６に示すように、スダレ状の補強コード５を薄いシート状のゴムで挟んで圧接ロールで押圧する等により、補強ゴムの長さ方向に沿って複数の補強コード５が埋設された帯状の補強ゴムＤを作成する。
【００５４】
次に、上記帯状の補強ゴムＤの長さ方向に対して、一定間隔ごとに、傾斜角度αで補強ゴムＤを切断する。そして、図１７に示すように、切断した補強ゴムシートＥを角度αだけ回転させ、帯状の補強ゴムの幅方向両端部であった部分同士を再接合することにより、補強ゴムの長さ方向Ｘに対して傾斜角度αで傾斜した状態でゴム中に補強コードが埋設されたロール状の補強ゴムの原反Ｃを得ることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例を挙げて本発明について更に詳細に説明する。本実施例においては、上記実施形態で記載したゴムシート貼付装置を用いて、実際に空気ばね用ダイヤフラムの補強ゴム層を形成した。
【００５６】
具体的には、成形ドラム４のドラム径１７６ｍｍ、補強ゴムＣの原反幅６４０ｍｍ、補強コード５の傾斜角度α＝５３°とし、成形ドラムの回転周速度Ｖ２は１０００．０ｃｍ／ｍｉｎで一定とした。
【００５７】
これに対し、第二コンベア２の搬送速度Ｖ１は、補強ゴムシートの挟み込み幅Ｌの変化に合わせて図１８に示すように調整した。すなわち、補強ゴムシート３の先端及び後端における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．００３になるように、このときの第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を９９７．０ｃｍ／ｍｉｎとした。
【００５８】
一方、補強ゴムシート３の挟み込み幅Ｌが最大の６４０ｍｍのとき、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０１０となるように、このときの第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を９９０．０ｃｍ／ｍｉｎとした。そして、補強ゴムシートの先端から最大幅に至るまで、及び、補強ゴムシートの最大幅から後端に至るまでの間については、速度比Ｖ２／Ｖ１が比例的に変化するように第二コンベア２の搬送速度Ｖ１を調節した（実施例１）。具体的には、シーケンサによって第二コンベア２の移動量に対する第二コンベアの搬送速度Ｖ１を制御するようにした。
【００５９】
また、別の条件（実施例２）として、成形ドラムの回転周速度Ｖ２が１０００．０ｃｍ／ｍｉｎに対して、補強ゴムシートの先端及び後端における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０８０になるように、第二コンベアの搬送速度Ｖ１を９２６．０ｃｍ／ｍｉｎとした。
【００６０】
一方、補強ゴムシートの挟み込み幅が最大の６４０ｍｍのとき、速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０９０となるように、このときの第二コンベアの搬送速度Ｖ１を９１７．５ｃｍ／ｍｉｎとした。そして、補強ゴムシートの先端から最大幅に至るまで、及び補強ゴムシートの最大幅から後端に至るまでの間については、速度比Ｖ２／Ｖ１が比例的に変化するように実施例１と同様にして第二コンベアの搬送速度Ｖ１を調節した。
【００６１】
上記条件（実施例１及び２）で補強ゴムシート３を成形ドラム４に１プライ巻き付けたときの状態を評価した。評価項目としては、図１９に示すように、補強ゴムシート３の周方向におけるジョイント代ａ、軸方向におけるズレ幅ｂ及び所要時間を測定した。比較として、従来の手貼り工法によって補強ゴム層を形成した場合のジョイント代ａ、ズレ幅ｂ及び所要時間を測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示すように、本発明に係るゴムシート貼付装置を用いて形成した補強ゴム層（本発明品）は、従来工法により形成した補強ゴム層に比べてジョイント代及びズレ幅ともに小さく、またばらつきも少ないことが分かる。なお、従来工法における作業は熟練者が行う必要があるが、本発明で作業者のスキルは不要であり、作業者によらず品質のばらつきを低減することが可能となる。
【００６４】
さらに、本発明においてはステッチャー工程が不要となるため、全体を通じての作業時間は従来工法の１／３と大幅に短縮することが可能となった。
【００６５】
また、本発明において、実施例１と実施例２を比較したところ、実施例１の方がより高精度での貼付が可能であり、実施例２における速度比Ｖ２／Ｖ１が１．１００に近くても問題はないが、Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近い範囲、すなわち、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．０２０の範囲で使用するのがより好ましい。
【符号の説明】
【００６６】
１ 第一コンベア
２ 第二コンベア
３ 補強ゴムシート
４ 成形ドラム
５ 補強コード
６ カッター装置
７ 吸着装置
８ 離接機構
９ 移動装置
１１ 昇降装置
１２ レール
１３ 台車
１４ 補強ゴム層
１５ 内面ゴム層
１６ 外面ゴム層
１７ ビードリング
１８ グリーン成形体
２１ 空気ばね用ダイヤフラム
２２ アッパーブレード
２３ ピストン
２４ カッター刃
２５ ガイド部材
２６ 押え板
Ａ 帯状の補強ゴム
Ｂ 成形ドラムの回転軸
Ｃ 補強ゴムの原反ロール
Ｘ 補強ゴムの長さ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムシートを搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送されたゴムシートを巻き付ける成形ドラムと、前記コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構と、前記コンベア、成形ドラム及び離接機構の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記離接機構を駆動させて、前記コンベア上のゴムシートの先端を、前記成形ドラムと前記コンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシート貼付装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１が、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．１００になるように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載のゴムシート貼付装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記成形ドラム及びコンベアに挟み込まれるゴムシートの幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するようにしたことを特徴とする請求項２記載のゴムシート貼付装置。
【請求項４】
コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるゴムシートの貼付方法であって、前記ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにすることで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシートの貼付方法。
【請求項１】
ゴムシートを搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送されたゴムシートを巻き付ける成形ドラムと、前記コンベア及び成形ドラムを相対的に離接させる離接機構と、前記コンベア、成形ドラム及び離接機構の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記離接機構を駆動させて、前記コンベア上のゴムシートの先端を、前記成形ドラムと前記コンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるように制御することで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシート貼付装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記コンベアの搬送速度Ｖ１と、前記成形ドラムの回転周速度Ｖ２との速度比Ｖ２／Ｖ１が、１．０００＜Ｖ２／Ｖ１≦１．１００になるように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御することを特徴とする請求項１記載のゴムシート貼付装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記成形ドラム及びコンベアに挟み込まれるゴムシートの幅Ｌが変化するときに、Ｌが小さくなるほど、前記速度比Ｖ２／Ｖ１が１．０００に近づくように前記コンベア及び形成ドラムの駆動を制御するようにしたことを特徴とする請求項２記載のゴムシート貼付装置。
【請求項４】
コンベアに載置されて搬送されるゴムシートを、成形ドラムに巻きつけるゴムシートの貼付方法であって、前記ゴムシートの先端を成形ドラムとコンベアとの間に挟み込み、その状態で前記コンベア及び成形ドラムを同時に駆動させるとともに、成形ドラムの回転周速度の方がコンベアの搬送速度よりも速くなるようにすることで、前記コンベア上に載置されたゴムシートを成形ドラムに貼付するようにしたことを特徴とするゴムシートの貼付方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−２４０６７８（Ｐ２０１１−２４０６７８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６８６４（Ｐ２０１０−１１６８６４）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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