ゴム部材の接合装置及び接合方法
【課題】ゴム部材の端部同士を重ねて接合する際に、接合面積を増大させることで従来よりも少ない接合面積で接合できるようにする。
【解決手段】ゴム部材（タイヤ構成部材）７０の一方の端部７１を上側に他方の端部７２を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材７０の端部同士を接合するための接合装置であって、傾斜軸の回りで回転する押圧ロール（円盤状ロール）４５を、前記重ね合わせたゴム部材７０の上側端部７１に押し付けて転動させ、その時生じるせん断力で、前記上側端部７１を延伸させ、前記両端部７１、７２間の接合面積を増大する。
【解決手段】ゴム部材（タイヤ構成部材）７０の一方の端部７１を上側に他方の端部７２を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材７０の端部同士を接合するための接合装置であって、傾斜軸の回りで回転する押圧ロール（円盤状ロール）４５を、前記重ね合わせたゴム部材７０の上側端部７１に押し付けて転動させ、その時生じるせん断力で、前記上側端部７１を延伸させ、前記両端部７１、７２間の接合面積を増大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム部材の端部同士を突き合わせて接合するゴム部材の接合装置、及びゴム部材の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム部材、例えばタイヤ構成部材の端部同士を成形ドラム上で上下に、つまり、一方をタイヤ成形ドラムの半径方向外側、他方を同内側にして重ね合わせ、その重なった部分に押圧ロールを押し付けて端部同士を接合する接合装置は、タイヤの成形装置において既によく知られている（例えば特許文献１参照）。
図９は、このようなタイヤ構成部材の接合の原理を模式的に示した斜視図である。
この従来のタイヤ構成部材の接合装置では、ゴム材料でできた所定長さのタイヤ構成部材１００を成形ドラムに巻回して端部１０１、１０２同士を上下に重ね合わせ、重ね合わせた部分を転動する押圧ロール１１０で押圧する。これによって、タイヤ構成部材１００の端部１０１、１０２同士を、未加硫ゴムの粘着性を利用して接合してカーカスプライなどの筒状体を構成している。
【０００３】
ところで、このようにタイヤ構成部材の両端部を重ね合わせ、その上から押圧ロール１１０で押し付けて接合する場合、当然のことながら重ね合わせた量（接合面積）が小さくなる（又は狭くなる）にしたがってその接合強度も小さくなる。そのため、一定の接合面積を確保しないと、必要な接合強度が保てなくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７３３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、所定長さのゴム部材の端部同士を接合する場合における前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来のようにゴム部材の両端を重ね合わせ、その重ねた部分を従来の押圧ロールで押圧するだけでは接合強度が保てないような小さな接合面積の場合であっても、接合の際に接合面積を増大させて必要な接合力（又は接着力）で接合できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合装置であって、前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールと、前記押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける手段と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる移動装置と、を有し、前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合装置である。
本発明は、ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合方法であって、前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける工程と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる工程と、を有し、前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴム部材の端部同士を重ね合わせ、上から押圧して接合する従来の押圧ロールでは接合力が不足する場合であっても、接合面積を増大させてゴム部材を必要な接合力で接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る接合装置で用いる円盤状ロールを示し、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその正面図である。
【図２】図２Ａは円盤状ロールの平面図であり、図２Ｂは図２Ａの線Ｌ１と直交する方向からみた側面図である。
【図３】本実施形態のタイヤ構成部材の接合装置の構成を模式的に示す要部正面図である。
【図４】図３の矢印Ｘ方向から見た接合ユニットの底面図である。
【図５】図４の矢視Ｙ−Ｙ方向でみた断面図であり、円盤状ロールをその支持体に取り付けたロール軸に装着した状態を示している。
【図６】接合したタイヤ構成部材の端部を示す斜視図である。
【図７】成型ドラム上で端部同士を接合して形成したカーカスプライを同じ引っ張り力で引張したときの、本発明の実施品と従来品の引っ張り強さを、カーカスプライに埋設されているコード間隔の延びと、接合部の接着範囲（成型ドラムの軸方向の長さ）との関係を表したグラフである。
【図８】従来品であるカーカスプライと本発明の実施品であるカーカスプライの、それぞれ引っ張り前と引っ張り後とを対比して示した模式図である。
【図９】従来の押圧ロールによるタイヤ構成部材の接合の原理を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る接合装置を、添付図面を参照して説明する。
まず、本接合装置で用いる押圧ロール（本実施形態では円盤状ロール）について説明する。
図１は円盤状ロールを示し、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその正面図であり、図２Ａは円盤状ロールの平面図、図２Ｂは図２Ａの線Ｌ１と直交する方向からみた側面図である。
【００１０】
本円盤状ロール４５は、図１Ａに示すように、上下に重ね合わせたゴム部材、即ち本実施形態ではタイヤ構成部材７０の上側及び下側の端部７１、７２上を転動する、中心に向かって傾斜した転動面４５ｂを有し、好ましくはその上下の平らな面からなる円錐台形に形成されている。
円盤状ロール４５は、図２Ｂに示すように、後述する接合装置の支持体４５ａに固定された傾斜軸であるロール軸４６に軸受４７を介して回転自在に支承されている。
【００１１】
ロール軸４６は、図２Ａに示すように、平面視でその進行方向に対してその接合端７３の方向に所定の傾斜角θ１だけ傾斜して配置されていると共に、タイヤ構成部材７０の上側の端部７１に対して、前傾する方向にθ２だけ傾斜して配置されている。また、円盤状ロール４５の転動面４５ｂには、その全体にわたり、ローレット加工等により複数の凸状や凹溝又は複数の凸起や凹みが形成された粗面に形成されている。
【００１２】
円盤状ロール４５は、円盤状ロール４５を備えた後述する接合装置を移動させる際に、ロール軸４６の回りでその前記傾斜した転動面４５ｂがタイヤ構成部材７０の上側の端部７１上に押し付けられて転動する。ここで、円盤状ロール４５は、進行方向に対してθ１（図２Ａ）、前記端部７１の表面に対してθ２（図２Ｂ）だけ傾斜して配置されているため、接合装置により円盤状ロール４５を前記端部７１に押し付けながら移動させると、円盤状ロール４５は、転動時に図２Ａの線Ｌ１に沿って前記端部７１に当接し、線Ｌ１と直交する方向のせん断力Ｓを作用させる。
【００１３】
タイヤ構成部材７０の端部７１にせん断力Ｓが作用すると、ゴム材料でできた前記端部７１は引き伸ばされ、したがって、端部７１と端部７２との重ね合わさった接合（接着）面積が増大し、その増大された接合面積により接合がなされる。
そのため、従来のように、タイヤ構成部材７０の端部同士を重ね合わせた状態で、円筒状ロールを上側の端部７１上に押圧転動させただけでは必要な接合強度が得られない場合であっても、本円盤状ロール４５を用いることで必要な接合強度を得ることができる。また、接合前における前記端部７１、７２の重ね代が同じ場合には、より大きな接合力を得ることができる。
【００１４】
本円盤状ロール４５には、その接合面に粗面加工が施されているが、粗面加工を行ったことにより、円盤状ロール４５をタイヤ構成部材７０上で押圧転動させる際に、その摩擦力により、当接した前記端部７１に粗面加工を施さない場合に比べて、より大きなせん断力Ｓを発生させることができ、前記端部７１の延伸をより効果的に行うことができる。
また、前記端部７１、７２の重なり幅は、円盤状ロール４５の転動面４５ｂの幅（押し当て幅）よりも小さくすることで、前記端部７１にせん断力を作用して延伸させるときに、前記端部７１が一様に延伸される。
【００１５】
次に、以上で説明した円盤状ロール４５を備えた接合装置について説明する。
図３は、この接合装置の構成を模式的に示す要部正面図である。
接合装置１は、図示のように、軸線が水平方向に保持された円筒状の成形ドラム２と、成形ドラム２の軸線方向に並べて配置された、タイヤ構成部材７０を接合する一対の接合ユニット３０とを備えている。また、接合装置１は、一対の接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向及び半径方向（図１では左右及び上下方向）に移動させる移動手段１０を備え、移動手段１０が、成形ドラム２の外周面に沿って上方に配置されている。
【００１６】
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７０を支持する支持体であり、軸線回りに回転可能で、かつ外周に設けられたブラダ等により拡縮可能に構成されている。また、成形ドラム２は、外周の所定位置にタイヤ構成部材７０がその１周分巻き付けられ、円筒状のタイヤ構成部材７０を同芯状に保持する。この成形ドラム２は、連結された駆動装置（図示せず）と、駆動装置に設けられたモータ等の駆動源と、その回転動力の伝達機構とにより回転駆動されて、タイヤ構成部材７０を所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させることができる。
【００１７】
タイヤ構成部材７０は、成形ドラム２に向かって供給装置（図示せず）から供給されて巻き付けられ、その巻き付けの先端部と後端部とが、互いに重なり合うようにして配置されている。
タイヤ構成部材７０は、それ自体は周知のものであり、有機繊維やスチール製のコードを未加硫ゴムで被覆して形成され、表面のゴム内に、複数のコード（図示せず）が、成形ドラム２の軸線方向に沿って延びるように並列して配置されている。
【００１８】
成形ドラム２は、タイヤ構成部材７０の接合する両端部７１、７２を上下に重なり合った状態で支持し、接合装置１は、タイヤ構成部材７０の上下に重なった端部７１、７２上で、各接合ユニット３０をその端部７１、７２の接合端７３に沿って移動させて端部７１、７２同士を接合する。
なお、接合装置１は、成形ドラム２の軸線方向の中央部ＣＬを挟んで左右対称に構成されている。そこで、以下の説明は、中央部ＣＬを挟んだ一方側（図の左側）について行う。
【００１９】
移動手段１０は、成形ドラム２の軸線と平行に架け渡されたガイドレール１１と、その上方に平行に配置されたネジ軸１２と、回転軸１３Ａがネジ軸１２と平行になるように配置されたモータ１３と、それらが取り付けられたフレーム（図示せず）と、を有する。
移動手段１０は、このフレームによりネジ軸１２を回転自在に支持するとともに、ネジ軸１２に固定した従動プーリ１４と、モータ１３の回転軸１３Ａに固定した駆動プーリ１５に無端状のベルト１６を架け渡している。また、移動手段１０は、これら駆動プーリ１５、ベルト１６及び従動プーリ１４を介して、モータ１３の回転動力をネジ軸１２に伝達し、ネジ軸１２を軸線回りの両方向に所定速度で回転させる。
【００２０】
移動手段１０は、ネジ軸１２に取り付けられた取付ブラケット１７と、その側面に下方に向けて固定されたピストン・シリンダ機構１８とを有している。
取付ブラケット１７は、ネジ軸１２が貫通して螺合するボールネジなどで構成するネジ伝動機構により駆動される。即ち、この取付ブラケット１７は、ネジ孔と、ガイドレール１１が摺動自在に貫通する案内孔とを有し、ネジ軸１２の回転に伴い、ガイドレール１１により案内されて、成形ドラム２の軸線方向の両方向に所定速度で移動する。
【００２１】
ピストン・シリンダ機構１８は、シリンダ１８Ｓから進退するピストンロッド１８Ｐが、成形ドラム２の上方に、その軸線に向けて配置されており、ピストンロッド１８Ｐを進退させて、その先端（下端）に取り付けた接合ユニット３０をタイヤ構成部材７０に接近又は離間させる。つまり、ピストン・シリンダ機構１８は、接合ユニット３０に取り付けた円盤状ロール４５等を、接合するタイヤ構成部材７０の上側の端部７１に所定圧力で押し付け或いはそこから引き上げる。
【００２２】
接合ユニット３０は、移動手段１０のピストンロッド１８Ｐに固定された矩形板状の固定部材６０と、固定部材６０の下面に取り付けられた矩形状の枠体３１とを有し、枠体３１がタイヤ構成部材７０の接合部分に沿って配置されている。接合ユニット３０は、移動手段１０により固定部材６０と枠体３１が一体に移動する。
【００２３】
図４は、接合ユニット３０を図３の矢印Ｘ方向から見た底面図であり、固定部材６０（図４では点線で示す）を透視して枠体３１側の構成を示している。
接合ユニット３０には、図４に示すように、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０、押圧ロールである円盤状ロール４５が、枠体３１内に接合方向の前方側（左側）から後方側（右側）に向かって順に配置されており、円盤状ロール４５に隣接して（図では下側に）、他の押圧ロールである小径の側押圧ロール（好ましくはリング状である）４８が取り付けられている。また、円盤状ロール４５の後方側にさらに他の押圧ロールである後部押圧ロール（本実施形態ではリング状ロール）５０が配置されている。
【００２４】
浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０は、その支持体３２ａ、４０ａに支承されて軸線周りに回転可能に支持されており、支持体３２ａ、４０ａは固定部材６０に後述する付勢手段を介して連結されている。また、円盤状ロール４５はこれもその支持部材４５ａが同様に付勢手段を介して固定部材６０に連結されている。他方、リング状ロール５０は固定部材６０に直接取り付けられている。
【００２５】
ここで、浮き上がり防止ロール３２は支持体３２ａで回転可能に支持され、外周面が成形ドラム２の表面形状に応じた曲率の凹曲面状をなす形状に形成され、軸線方向を成形ドラム２の軸線方向と直交する方向にして配置されている。
浮き上がり防止ロール３２は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に押し付けられて転動しながら両端部７１、７２の上下に重ね合わさった部分及びその近傍を成形ドラム２に対して押さえる。
【００２６】
ジッパロール４０は、円筒状をなし、一端部が、両側の軸支持体４０ａにより支持されている。また、ジッパロール４０は、タイヤ構成部材７０の接合端７３を挟んで対称に、かつ、それぞれの軸線が進行方向に直交する線から進行方向に所定角度傾けて配置されている。ここでは、前記角度は、例えば、５〜３０°間の角度をなし、かつ両軸線同士の交点が接合端７３上に位置するように配置されている。
【００２７】
ジッパロール４０は、互いの対向する縁部に沿って、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起４１が周方向に等間隔で同数形成され、接合端７３側に、突起４１と、それらの間の凹みとが、周方向に交互に同一ピッチで設けられている。
ジッパロール４０は、これら突起４１と凹みが周方向に沿って互い違いに配置され、突起４１の一部が他方側の突起４１間（凹み）に入り込んで互いに噛み合い、これにより同期して等速度で回転する。
ジッパロール４０はその回転移動中、各突条がタイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接して、端部７１、７２の所定範囲に押し付けられて端部７１、７２を互いに引き寄せてタイヤ構成部材の弛み等をなくし、成形ドラム２上に正しく位置決めする。
【００２８】
図５は、図４の矢視Ｙ−Ｙ方向でみた断面図であり、円盤状ロール４５をその支持体４５ａに取り付けたロール軸４６に装着した状態を示している。
ロール軸４６は、既に述べたように、タイヤ構成部材の前記端部７１に対して図示のように傾斜している。
円盤状ロール４５に隣接して側押圧ロール４８が円盤状ロール４５と同じ支持体４５ａに固定されたロール軸４８ａに対し、軸受４７を介して回転可能に取り付けられている。側押圧ロール４８は、その円周面には複数の溝が等間隔で設けられており、円盤状ロール４５の図５において右側つまり外側（接合端側）に並んで配置されている。
【００２９】
側押圧ロール４８は、円盤状ロール４５の転動面４５ｂが、タイヤ構成部材７０の上側の端部７１に当接して延伸する際に、タイヤ構成部材７０の下側になる端部７２に当接してそれが上側の端部７１と一緒に動かないように保持する。
【００３０】
また、図５において、６２は枠体３１に取り付けられた機械式或いは流体式バネなどの付勢手段であって、枠体３１は、これらの付勢手段６２を介して固定部材６０に連結されている。他方、既に述べたようにリング状ロール５０は直接固定部材６０に連結されており、タイヤ構成部材７０に当接していない自由な状態で、その下端は、図３に示すように、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５の下端を結ぶ線よりも上側に位置している。
したがって、図３の状態で、ピストン・シリンダ機構１８のピストンロッド１８Ｐを作動させて固定部材６０を下降すると、まず、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５がタイヤ構成部材７０の上側端部７１に当接する。その後、これらの付勢手段６２による付勢力に抗して固定部材６０をさらに下降させ、リング状ロール５０が前記端部７１に当接したとき前記端部７１のゴム材料にリング状ロール５０を押し込むように加圧して下降を停止する。
【００３１】
このような構成を採ることで、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５は、前記付勢手段６２の付勢力に抗する抗力により、また、リング状ロール５０はピストン・シリンダ機構１８による押圧力により、それぞれ前記端部７１を押圧して両端部７１、７２同士の接合を行う。
この場合、リング状ロール５０の押圧力はピストンロッド１８Ｐの押し下げ力が直接作用するため、その他の付勢部材Ｒを介在させたロール等３２、４０、４５よりも大きい。
【００３２】
次に、接合装置１により、ゴムで形成されたタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を接合する手順、及び端部７１、７２同士を接合してタイヤ構成部材７０を製造する製造方法について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御されて行われる。
制御装置は、図示しない、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、各種制御処理のためのプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、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）等を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置は、接続手段を介して装置各部が接続されており、接続された各部を制御して予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて、接合のための各動作を実行させる。
【００３３】
タイヤ構成部材７０（図１参照）の端部７１、７２同士を接合するときには、まず、その内側に配置されるインナーライナ等の部材を成形ドラム２の外周に配置した後、タイヤ構成部材７０を回転する成形ドラム２の外周に１周巻き付けて成形ドラム２を停止する。その際、その端部７１、７２同士を上下に重ね合わせるとともに、移動手段１０による接合ユニット３０の押し付け位置に配置する。
【００３４】
次に、移動手段１０により、一方（図３では左方）の接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬに移動させる。ここで移動手段１０を一旦停止して、ピストン・シリンダ機構１８を作動させて接合ユニット３０を下降させ、タイヤ構成部材７０の重ね合わせた端部７１、７２（図２参照）に、浮き上がり防止ロール３２、各ジッパロール４０、及び、リング状ロール５０を押し付ける（ピストン・シリンダ機構１８の圧力条件としては、２０ｋｇｆ〜１４０ｋｇｆが好ましい）。これにより、浮き上がり防止ロール３２及びジッパロール４０の外周部（突条４１の突端部）を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接させる。
【００３５】
続いて、移動手段１０を作動させて、接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向、つまりタイヤ構成部材７０の接合端７３に沿って移動させる。浮き上がり防止ロール３２と、ジッパロール４０と、円盤状ロール４５と、側押圧ロール４８と、リング状ロール５０は、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に押し付けられているため、接合ユニット３０の移動に伴いそれぞれタイヤ構成部材の接合端７３に沿って転動する。
【００３６】
その際、浮き上がり防止ロール３２は、前記両端部７１、７２を順次押えながら、また互いに逆方向に傾斜したジッパロール４０は前記両端部７１、７２を引き寄せながら前記両端部７１、７２上を転動する。続いて転動する円盤状ロール４５の転動面４５ｂによるせん断力がタイヤ構成部材７０の上側の端部７１に作用してこれを延伸させる、つまり、端部７１、７２の重なり合った部分の接着面積を増大させる。同時に側押圧ロール４８が下側の端部７２を抑えて、円盤状ロール４５が上側の端部７１の延伸を行う際に、下側の端部７２が上側の端部７１と一緒に動かないように保持する。続いて、リング状ロール５０（図４参照）は、前記両端部７１、７２の増大された接合領域を強く押圧して、端部７１、７２同士を接合する。
【００３７】
なお、リング状ロール５０の内部又は外部からリング状ロール５０を加熱する加熱手段（図示せず）を備えていることが好ましい。即ち、加熱手段を設けることにより、リング状ロール５０の転動面を所定温度に加熱して温度を維持し、押圧（摩擦）位置のタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２の付近のゴムを軟化させ、リング状ロール５０による両端部７１、７２の接合する効果を高めて高い接合強度で端部７１、７２同士を接合することができる。
【００３８】
以上のようにして、一方の接合装置１によるタイヤ構成部材の接合を少し行った後、他方のピストン・シリンダ機構１８を作動させて（図３では右方の）接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬ近傍に下降させる。但し、降下位置はすでに左側の接合ユニット３０で接合が修了した位置とし、その位置から右側ユニット３０の進行方向とは逆向きに移動させる。つまり、一対の接合ユニット３０を、成形ドラム２の軸線方向外側に向かって互いに逆方向に同じ速度で移動させ、各ロール３２、５０、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５を端部７１、７２に沿って転動させて端部７１、７２同士を全体に亘って順次接合する。
【００３９】
図６は、以上のようにして接合したタイヤ構成部材７０の端部７１、７２を示す斜視図である。タイヤ構成部材７０は端部７１が延伸されて接合領域が増大した状態で接合されている。
この接合したタイヤ構成部材７０に、他のタイヤ構成部材を配置する等して、所定形状及び構造の未加硫タイヤが成形され、未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤが製造される。
【００４０】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態では、円盤状ロール４５を、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０、リング状ロール５０、側押圧ロール４８と組み合わせて接合ユニット３０を構成したことにより、転動に伴う進行方向が規制されて直進性が確保され安定した動作が可能である。
また、本発明の実施形態として、成形ドラム２上でタイヤ構成部材７０を接合す接合装置に例を採って説明したが、この接合装置１を使用することで、平面状の支持体やコンベヤ等、成形ドラム２以外の支持体上でも、同様にタイヤ構成部材７０を接合できる。
【００４１】
次に、タイヤ構成部材としてカーカスプライを例に採って、本発明の接合装置により接合して得た実施品と、前記従来の装置により接合を行った従来品について行った実験結果について説明する。
図７は、成型ドラム上で端部同士を接合して形成したカーカスプライを同じ引っ張り力で引張したときの、本発明の実施品と従来品の引っ張り強さを、カーカスプライに埋設されているコード間隔の延びと、接合部の接着範囲（成型ドラムの軸方向の長さ）との関係を表したグラフである。
図中、○は従来品を、また、×は本発明の実施品を示す。
【００４２】
また、図８は、従来品であるカーカスプライと本発明の実施品であるカーカスプライの、それぞれ引っ張り前と引っ張り後とを対比して示した模式図である。
図７及び８から明らかなように、本発明の実施品では接合範囲が従来品よりも大きく、また、引っ張ったときのコードＣ間の間隔が従来品よりも少ないこと、つまり引っ張り強さが優れていることが示されている。
【００４３】
なお、実験の結果によれば、本実施形態で対象とするタイヤ構成部材７０の上側及び下側端部７１，７２同士の重ね幅については、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましい。この範囲にある場合、前記上側の端部７１を本接合装置により延伸させて接合することによる効果が顕著である。重ね幅が０．１ｍｍ未満では、そもそも重ね幅の絶対値が小さく上側を延伸することによる効果は限定的である。逆に、１０ｍｍを越えると重ね幅の絶対値が大きいためその重ね幅自体から必要とする接合力が得られ、前記効果は限定的である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・接合装置、２・・・成形ドラム、１０・・・移動手段、１１・・・ガイドレール、１２・・・ネジ軸、１３・・・モータ、１４・・・従動プーリ、１５・・・駆動プーリ、１６・・・ベルト、１７・・・取付ブラケット、１８・・・ピストン・シリンダ機構、３０・・・接合ユニット、３１・・・枠体、３２・・・浮き上がり防止ロール、４５・・・円盤状ロール、４５ａ・・・支持体、４５ｂ・・・転動面、４８・・・側押圧ロール、５０・・・リング状ロール、６０・・・固定部材、６２・・・付勢手段、７０・・・タイヤ構成部材、７１、７２・・・端部、７３・・・接合端、Ｃ・・・コード、ＣＬ・・・中央部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム部材の端部同士を突き合わせて接合するゴム部材の接合装置、及びゴム部材の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム部材、例えばタイヤ構成部材の端部同士を成形ドラム上で上下に、つまり、一方をタイヤ成形ドラムの半径方向外側、他方を同内側にして重ね合わせ、その重なった部分に押圧ロールを押し付けて端部同士を接合する接合装置は、タイヤの成形装置において既によく知られている（例えば特許文献１参照）。
図９は、このようなタイヤ構成部材の接合の原理を模式的に示した斜視図である。
この従来のタイヤ構成部材の接合装置では、ゴム材料でできた所定長さのタイヤ構成部材１００を成形ドラムに巻回して端部１０１、１０２同士を上下に重ね合わせ、重ね合わせた部分を転動する押圧ロール１１０で押圧する。これによって、タイヤ構成部材１００の端部１０１、１０２同士を、未加硫ゴムの粘着性を利用して接合してカーカスプライなどの筒状体を構成している。
【０００３】
ところで、このようにタイヤ構成部材の両端部を重ね合わせ、その上から押圧ロール１１０で押し付けて接合する場合、当然のことながら重ね合わせた量（接合面積）が小さくなる（又は狭くなる）にしたがってその接合強度も小さくなる。そのため、一定の接合面積を確保しないと、必要な接合強度が保てなくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７３３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、所定長さのゴム部材の端部同士を接合する場合における前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来のようにゴム部材の両端を重ね合わせ、その重ねた部分を従来の押圧ロールで押圧するだけでは接合強度が保てないような小さな接合面積の場合であっても、接合の際に接合面積を増大させて必要な接合力（又は接着力）で接合できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合装置であって、前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールと、前記押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける手段と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる移動装置と、を有し、前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合装置である。
本発明は、ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合方法であって、前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける工程と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる工程と、を有し、前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴム部材の端部同士を重ね合わせ、上から押圧して接合する従来の押圧ロールでは接合力が不足する場合であっても、接合面積を増大させてゴム部材を必要な接合力で接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る接合装置で用いる円盤状ロールを示し、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその正面図である。
【図２】図２Ａは円盤状ロールの平面図であり、図２Ｂは図２Ａの線Ｌ１と直交する方向からみた側面図である。
【図３】本実施形態のタイヤ構成部材の接合装置の構成を模式的に示す要部正面図である。
【図４】図３の矢印Ｘ方向から見た接合ユニットの底面図である。
【図５】図４の矢視Ｙ−Ｙ方向でみた断面図であり、円盤状ロールをその支持体に取り付けたロール軸に装着した状態を示している。
【図６】接合したタイヤ構成部材の端部を示す斜視図である。
【図７】成型ドラム上で端部同士を接合して形成したカーカスプライを同じ引っ張り力で引張したときの、本発明の実施品と従来品の引っ張り強さを、カーカスプライに埋設されているコード間隔の延びと、接合部の接着範囲（成型ドラムの軸方向の長さ）との関係を表したグラフである。
【図８】従来品であるカーカスプライと本発明の実施品であるカーカスプライの、それぞれ引っ張り前と引っ張り後とを対比して示した模式図である。
【図９】従来の押圧ロールによるタイヤ構成部材の接合の原理を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る接合装置を、添付図面を参照して説明する。
まず、本接合装置で用いる押圧ロール（本実施形態では円盤状ロール）について説明する。
図１は円盤状ロールを示し、図１Ａはその斜視図、図１Ｂはその正面図であり、図２Ａは円盤状ロールの平面図、図２Ｂは図２Ａの線Ｌ１と直交する方向からみた側面図である。
【００１０】
本円盤状ロール４５は、図１Ａに示すように、上下に重ね合わせたゴム部材、即ち本実施形態ではタイヤ構成部材７０の上側及び下側の端部７１、７２上を転動する、中心に向かって傾斜した転動面４５ｂを有し、好ましくはその上下の平らな面からなる円錐台形に形成されている。
円盤状ロール４５は、図２Ｂに示すように、後述する接合装置の支持体４５ａに固定された傾斜軸であるロール軸４６に軸受４７を介して回転自在に支承されている。
【００１１】
ロール軸４６は、図２Ａに示すように、平面視でその進行方向に対してその接合端７３の方向に所定の傾斜角θ１だけ傾斜して配置されていると共に、タイヤ構成部材７０の上側の端部７１に対して、前傾する方向にθ２だけ傾斜して配置されている。また、円盤状ロール４５の転動面４５ｂには、その全体にわたり、ローレット加工等により複数の凸状や凹溝又は複数の凸起や凹みが形成された粗面に形成されている。
【００１２】
円盤状ロール４５は、円盤状ロール４５を備えた後述する接合装置を移動させる際に、ロール軸４６の回りでその前記傾斜した転動面４５ｂがタイヤ構成部材７０の上側の端部７１上に押し付けられて転動する。ここで、円盤状ロール４５は、進行方向に対してθ１（図２Ａ）、前記端部７１の表面に対してθ２（図２Ｂ）だけ傾斜して配置されているため、接合装置により円盤状ロール４５を前記端部７１に押し付けながら移動させると、円盤状ロール４５は、転動時に図２Ａの線Ｌ１に沿って前記端部７１に当接し、線Ｌ１と直交する方向のせん断力Ｓを作用させる。
【００１３】
タイヤ構成部材７０の端部７１にせん断力Ｓが作用すると、ゴム材料でできた前記端部７１は引き伸ばされ、したがって、端部７１と端部７２との重ね合わさった接合（接着）面積が増大し、その増大された接合面積により接合がなされる。
そのため、従来のように、タイヤ構成部材７０の端部同士を重ね合わせた状態で、円筒状ロールを上側の端部７１上に押圧転動させただけでは必要な接合強度が得られない場合であっても、本円盤状ロール４５を用いることで必要な接合強度を得ることができる。また、接合前における前記端部７１、７２の重ね代が同じ場合には、より大きな接合力を得ることができる。
【００１４】
本円盤状ロール４５には、その接合面に粗面加工が施されているが、粗面加工を行ったことにより、円盤状ロール４５をタイヤ構成部材７０上で押圧転動させる際に、その摩擦力により、当接した前記端部７１に粗面加工を施さない場合に比べて、より大きなせん断力Ｓを発生させることができ、前記端部７１の延伸をより効果的に行うことができる。
また、前記端部７１、７２の重なり幅は、円盤状ロール４５の転動面４５ｂの幅（押し当て幅）よりも小さくすることで、前記端部７１にせん断力を作用して延伸させるときに、前記端部７１が一様に延伸される。
【００１５】
次に、以上で説明した円盤状ロール４５を備えた接合装置について説明する。
図３は、この接合装置の構成を模式的に示す要部正面図である。
接合装置１は、図示のように、軸線が水平方向に保持された円筒状の成形ドラム２と、成形ドラム２の軸線方向に並べて配置された、タイヤ構成部材７０を接合する一対の接合ユニット３０とを備えている。また、接合装置１は、一対の接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向及び半径方向（図１では左右及び上下方向）に移動させる移動手段１０を備え、移動手段１０が、成形ドラム２の外周面に沿って上方に配置されている。
【００１６】
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７０を支持する支持体であり、軸線回りに回転可能で、かつ外周に設けられたブラダ等により拡縮可能に構成されている。また、成形ドラム２は、外周の所定位置にタイヤ構成部材７０がその１周分巻き付けられ、円筒状のタイヤ構成部材７０を同芯状に保持する。この成形ドラム２は、連結された駆動装置（図示せず）と、駆動装置に設けられたモータ等の駆動源と、その回転動力の伝達機構とにより回転駆動されて、タイヤ構成部材７０を所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させることができる。
【００１７】
タイヤ構成部材７０は、成形ドラム２に向かって供給装置（図示せず）から供給されて巻き付けられ、その巻き付けの先端部と後端部とが、互いに重なり合うようにして配置されている。
タイヤ構成部材７０は、それ自体は周知のものであり、有機繊維やスチール製のコードを未加硫ゴムで被覆して形成され、表面のゴム内に、複数のコード（図示せず）が、成形ドラム２の軸線方向に沿って延びるように並列して配置されている。
【００１８】
成形ドラム２は、タイヤ構成部材７０の接合する両端部７１、７２を上下に重なり合った状態で支持し、接合装置１は、タイヤ構成部材７０の上下に重なった端部７１、７２上で、各接合ユニット３０をその端部７１、７２の接合端７３に沿って移動させて端部７１、７２同士を接合する。
なお、接合装置１は、成形ドラム２の軸線方向の中央部ＣＬを挟んで左右対称に構成されている。そこで、以下の説明は、中央部ＣＬを挟んだ一方側（図の左側）について行う。
【００１９】
移動手段１０は、成形ドラム２の軸線と平行に架け渡されたガイドレール１１と、その上方に平行に配置されたネジ軸１２と、回転軸１３Ａがネジ軸１２と平行になるように配置されたモータ１３と、それらが取り付けられたフレーム（図示せず）と、を有する。
移動手段１０は、このフレームによりネジ軸１２を回転自在に支持するとともに、ネジ軸１２に固定した従動プーリ１４と、モータ１３の回転軸１３Ａに固定した駆動プーリ１５に無端状のベルト１６を架け渡している。また、移動手段１０は、これら駆動プーリ１５、ベルト１６及び従動プーリ１４を介して、モータ１３の回転動力をネジ軸１２に伝達し、ネジ軸１２を軸線回りの両方向に所定速度で回転させる。
【００２０】
移動手段１０は、ネジ軸１２に取り付けられた取付ブラケット１７と、その側面に下方に向けて固定されたピストン・シリンダ機構１８とを有している。
取付ブラケット１７は、ネジ軸１２が貫通して螺合するボールネジなどで構成するネジ伝動機構により駆動される。即ち、この取付ブラケット１７は、ネジ孔と、ガイドレール１１が摺動自在に貫通する案内孔とを有し、ネジ軸１２の回転に伴い、ガイドレール１１により案内されて、成形ドラム２の軸線方向の両方向に所定速度で移動する。
【００２１】
ピストン・シリンダ機構１８は、シリンダ１８Ｓから進退するピストンロッド１８Ｐが、成形ドラム２の上方に、その軸線に向けて配置されており、ピストンロッド１８Ｐを進退させて、その先端（下端）に取り付けた接合ユニット３０をタイヤ構成部材７０に接近又は離間させる。つまり、ピストン・シリンダ機構１８は、接合ユニット３０に取り付けた円盤状ロール４５等を、接合するタイヤ構成部材７０の上側の端部７１に所定圧力で押し付け或いはそこから引き上げる。
【００２２】
接合ユニット３０は、移動手段１０のピストンロッド１８Ｐに固定された矩形板状の固定部材６０と、固定部材６０の下面に取り付けられた矩形状の枠体３１とを有し、枠体３１がタイヤ構成部材７０の接合部分に沿って配置されている。接合ユニット３０は、移動手段１０により固定部材６０と枠体３１が一体に移動する。
【００２３】
図４は、接合ユニット３０を図３の矢印Ｘ方向から見た底面図であり、固定部材６０（図４では点線で示す）を透視して枠体３１側の構成を示している。
接合ユニット３０には、図４に示すように、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０、押圧ロールである円盤状ロール４５が、枠体３１内に接合方向の前方側（左側）から後方側（右側）に向かって順に配置されており、円盤状ロール４５に隣接して（図では下側に）、他の押圧ロールである小径の側押圧ロール（好ましくはリング状である）４８が取り付けられている。また、円盤状ロール４５の後方側にさらに他の押圧ロールである後部押圧ロール（本実施形態ではリング状ロール）５０が配置されている。
【００２４】
浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０は、その支持体３２ａ、４０ａに支承されて軸線周りに回転可能に支持されており、支持体３２ａ、４０ａは固定部材６０に後述する付勢手段を介して連結されている。また、円盤状ロール４５はこれもその支持部材４５ａが同様に付勢手段を介して固定部材６０に連結されている。他方、リング状ロール５０は固定部材６０に直接取り付けられている。
【００２５】
ここで、浮き上がり防止ロール３２は支持体３２ａで回転可能に支持され、外周面が成形ドラム２の表面形状に応じた曲率の凹曲面状をなす形状に形成され、軸線方向を成形ドラム２の軸線方向と直交する方向にして配置されている。
浮き上がり防止ロール３２は、タイヤ構成部材７０の両端部７１、７２に押し付けられて転動しながら両端部７１、７２の上下に重ね合わさった部分及びその近傍を成形ドラム２に対して押さえる。
【００２６】
ジッパロール４０は、円筒状をなし、一端部が、両側の軸支持体４０ａにより支持されている。また、ジッパロール４０は、タイヤ構成部材７０の接合端７３を挟んで対称に、かつ、それぞれの軸線が進行方向に直交する線から進行方向に所定角度傾けて配置されている。ここでは、前記角度は、例えば、５〜３０°間の角度をなし、かつ両軸線同士の交点が接合端７３上に位置するように配置されている。
【００２７】
ジッパロール４０は、互いの対向する縁部に沿って、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起４１が周方向に等間隔で同数形成され、接合端７３側に、突起４１と、それらの間の凹みとが、周方向に交互に同一ピッチで設けられている。
ジッパロール４０は、これら突起４１と凹みが周方向に沿って互い違いに配置され、突起４１の一部が他方側の突起４１間（凹み）に入り込んで互いに噛み合い、これにより同期して等速度で回転する。
ジッパロール４０はその回転移動中、各突条がタイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接して、端部７１、７２の所定範囲に押し付けられて端部７１、７２を互いに引き寄せてタイヤ構成部材の弛み等をなくし、成形ドラム２上に正しく位置決めする。
【００２８】
図５は、図４の矢視Ｙ−Ｙ方向でみた断面図であり、円盤状ロール４５をその支持体４５ａに取り付けたロール軸４６に装着した状態を示している。
ロール軸４６は、既に述べたように、タイヤ構成部材の前記端部７１に対して図示のように傾斜している。
円盤状ロール４５に隣接して側押圧ロール４８が円盤状ロール４５と同じ支持体４５ａに固定されたロール軸４８ａに対し、軸受４７を介して回転可能に取り付けられている。側押圧ロール４８は、その円周面には複数の溝が等間隔で設けられており、円盤状ロール４５の図５において右側つまり外側（接合端側）に並んで配置されている。
【００２９】
側押圧ロール４８は、円盤状ロール４５の転動面４５ｂが、タイヤ構成部材７０の上側の端部７１に当接して延伸する際に、タイヤ構成部材７０の下側になる端部７２に当接してそれが上側の端部７１と一緒に動かないように保持する。
【００３０】
また、図５において、６２は枠体３１に取り付けられた機械式或いは流体式バネなどの付勢手段であって、枠体３１は、これらの付勢手段６２を介して固定部材６０に連結されている。他方、既に述べたようにリング状ロール５０は直接固定部材６０に連結されており、タイヤ構成部材７０に当接していない自由な状態で、その下端は、図３に示すように、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５の下端を結ぶ線よりも上側に位置している。
したがって、図３の状態で、ピストン・シリンダ機構１８のピストンロッド１８Ｐを作動させて固定部材６０を下降すると、まず、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５がタイヤ構成部材７０の上側端部７１に当接する。その後、これらの付勢手段６２による付勢力に抗して固定部材６０をさらに下降させ、リング状ロール５０が前記端部７１に当接したとき前記端部７１のゴム材料にリング状ロール５０を押し込むように加圧して下降を停止する。
【００３１】
このような構成を採ることで、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５は、前記付勢手段６２の付勢力に抗する抗力により、また、リング状ロール５０はピストン・シリンダ機構１８による押圧力により、それぞれ前記端部７１を押圧して両端部７１、７２同士の接合を行う。
この場合、リング状ロール５０の押圧力はピストンロッド１８Ｐの押し下げ力が直接作用するため、その他の付勢部材Ｒを介在させたロール等３２、４０、４５よりも大きい。
【００３２】
次に、接合装置１により、ゴムで形成されたタイヤ構成部材７０の端部７１、７２同士を接合する手順、及び端部７１、７２同士を接合してタイヤ構成部材７０を製造する製造方法について説明する。以下の手順等は、制御装置（図示せず）により制御されて行われる。
制御装置は、図示しない、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、各種制御処理のためのプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、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）等を備えたマイクロコンピュータを有する。また、制御装置は、接続手段を介して装置各部が接続されており、接続された各部を制御して予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて、接合のための各動作を実行させる。
【００３３】
タイヤ構成部材７０（図１参照）の端部７１、７２同士を接合するときには、まず、その内側に配置されるインナーライナ等の部材を成形ドラム２の外周に配置した後、タイヤ構成部材７０を回転する成形ドラム２の外周に１周巻き付けて成形ドラム２を停止する。その際、その端部７１、７２同士を上下に重ね合わせるとともに、移動手段１０による接合ユニット３０の押し付け位置に配置する。
【００３４】
次に、移動手段１０により、一方（図３では左方）の接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬに移動させる。ここで移動手段１０を一旦停止して、ピストン・シリンダ機構１８を作動させて接合ユニット３０を下降させ、タイヤ構成部材７０の重ね合わせた端部７１、７２（図２参照）に、浮き上がり防止ロール３２、各ジッパロール４０、及び、リング状ロール５０を押し付ける（ピストン・シリンダ機構１８の圧力条件としては、２０ｋｇｆ〜１４０ｋｇｆが好ましい）。これにより、浮き上がり防止ロール３２及びジッパロール４０の外周部（突条４１の突端部）を、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に当接させる。
【００３５】
続いて、移動手段１０を作動させて、接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向、つまりタイヤ構成部材７０の接合端７３に沿って移動させる。浮き上がり防止ロール３２と、ジッパロール４０と、円盤状ロール４５と、側押圧ロール４８と、リング状ロール５０は、タイヤ構成部材７０の端部７１、７２に押し付けられているため、接合ユニット３０の移動に伴いそれぞれタイヤ構成部材の接合端７３に沿って転動する。
【００３６】
その際、浮き上がり防止ロール３２は、前記両端部７１、７２を順次押えながら、また互いに逆方向に傾斜したジッパロール４０は前記両端部７１、７２を引き寄せながら前記両端部７１、７２上を転動する。続いて転動する円盤状ロール４５の転動面４５ｂによるせん断力がタイヤ構成部材７０の上側の端部７１に作用してこれを延伸させる、つまり、端部７１、７２の重なり合った部分の接着面積を増大させる。同時に側押圧ロール４８が下側の端部７２を抑えて、円盤状ロール４５が上側の端部７１の延伸を行う際に、下側の端部７２が上側の端部７１と一緒に動かないように保持する。続いて、リング状ロール５０（図４参照）は、前記両端部７１、７２の増大された接合領域を強く押圧して、端部７１、７２同士を接合する。
【００３７】
なお、リング状ロール５０の内部又は外部からリング状ロール５０を加熱する加熱手段（図示せず）を備えていることが好ましい。即ち、加熱手段を設けることにより、リング状ロール５０の転動面を所定温度に加熱して温度を維持し、押圧（摩擦）位置のタイヤ構成部材７０の両端部７１、７２の付近のゴムを軟化させ、リング状ロール５０による両端部７１、７２の接合する効果を高めて高い接合強度で端部７１、７２同士を接合することができる。
【００３８】
以上のようにして、一方の接合装置１によるタイヤ構成部材の接合を少し行った後、他方のピストン・シリンダ機構１８を作動させて（図３では右方の）接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬ近傍に下降させる。但し、降下位置はすでに左側の接合ユニット３０で接合が修了した位置とし、その位置から右側ユニット３０の進行方向とは逆向きに移動させる。つまり、一対の接合ユニット３０を、成形ドラム２の軸線方向外側に向かって互いに逆方向に同じ速度で移動させ、各ロール３２、５０、ジッパロール４０及び円盤状ロール４５を端部７１、７２に沿って転動させて端部７１、７２同士を全体に亘って順次接合する。
【００３９】
図６は、以上のようにして接合したタイヤ構成部材７０の端部７１、７２を示す斜視図である。タイヤ構成部材７０は端部７１が延伸されて接合領域が増大した状態で接合されている。
この接合したタイヤ構成部材７０に、他のタイヤ構成部材を配置する等して、所定形状及び構造の未加硫タイヤが成形され、未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤが製造される。
【００４０】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態では、円盤状ロール４５を、浮き上がり防止ロール３２、ジッパロール４０、リング状ロール５０、側押圧ロール４８と組み合わせて接合ユニット３０を構成したことにより、転動に伴う進行方向が規制されて直進性が確保され安定した動作が可能である。
また、本発明の実施形態として、成形ドラム２上でタイヤ構成部材７０を接合す接合装置に例を採って説明したが、この接合装置１を使用することで、平面状の支持体やコンベヤ等、成形ドラム２以外の支持体上でも、同様にタイヤ構成部材７０を接合できる。
【００４１】
次に、タイヤ構成部材としてカーカスプライを例に採って、本発明の接合装置により接合して得た実施品と、前記従来の装置により接合を行った従来品について行った実験結果について説明する。
図７は、成型ドラム上で端部同士を接合して形成したカーカスプライを同じ引っ張り力で引張したときの、本発明の実施品と従来品の引っ張り強さを、カーカスプライに埋設されているコード間隔の延びと、接合部の接着範囲（成型ドラムの軸方向の長さ）との関係を表したグラフである。
図中、○は従来品を、また、×は本発明の実施品を示す。
【００４２】
また、図８は、従来品であるカーカスプライと本発明の実施品であるカーカスプライの、それぞれ引っ張り前と引っ張り後とを対比して示した模式図である。
図７及び８から明らかなように、本発明の実施品では接合範囲が従来品よりも大きく、また、引っ張ったときのコードＣ間の間隔が従来品よりも少ないこと、つまり引っ張り強さが優れていることが示されている。
【００４３】
なお、実験の結果によれば、本実施形態で対象とするタイヤ構成部材７０の上側及び下側端部７１，７２同士の重ね幅については、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましい。この範囲にある場合、前記上側の端部７１を本接合装置により延伸させて接合することによる効果が顕著である。重ね幅が０．１ｍｍ未満では、そもそも重ね幅の絶対値が小さく上側を延伸することによる効果は限定的である。逆に、１０ｍｍを越えると重ね幅の絶対値が大きいためその重ね幅自体から必要とする接合力が得られ、前記効果は限定的である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・接合装置、２・・・成形ドラム、１０・・・移動手段、１１・・・ガイドレール、１２・・・ネジ軸、１３・・・モータ、１４・・・従動プーリ、１５・・・駆動プーリ、１６・・・ベルト、１７・・・取付ブラケット、１８・・・ピストン・シリンダ機構、３０・・・接合ユニット、３１・・・枠体、３２・・・浮き上がり防止ロール、４５・・・円盤状ロール、４５ａ・・・支持体、４５ｂ・・・転動面、４８・・・側押圧ロール、５０・・・リング状ロール、６０・・・固定部材、６２・・・付勢手段、７０・・・タイヤ構成部材、７１、７２・・・端部、７３・・・接合端、Ｃ・・・コード、ＣＬ・・・中央部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合装置であって、
前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールと、前記押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける手段と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる移動装置と、を有し、
前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記押圧ロールは回転中心に向かって傾斜した前記転動面を備えた円盤状ロールであるゴム部材の接合装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記ゴム部材の前記端部の重ね合わせ幅は、前記円盤状ロールの転動面の幅よりも小さいゴム部材の接合装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記重ね合わせ幅は、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであるゴム部材の接合装置。
【請求項５】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールの前記ゴム部材に当接する転動面が粗面加工されているゴム部材の接合装置。
【請求項６】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールが前記ゴム部材の前記上側端部を延伸させるとき、前記ゴム部材の下側端部を拘束する側押圧ロールを有するゴム部材の接合装置。
【請求項７】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールは、接合ユニットに取り付けられており、前記接合ユニットの前記円盤状ロールの進行方向前方に前記ゴム部材の浮き上がり防止ロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記接合ユニットにおいて、前記浮き上がり防止ロールと前記円盤状ロールの間にジッパロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項９】
請求項７に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記接合ユニットにおいて、前記円盤状ロールの進行方向後方に後部押圧ロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項１０】
ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合方法であって、
前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける工程と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる工程と、を有し、
前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合方法。
【請求項１】
ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合装置であって、
前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールと、前記押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける手段と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる移動装置と、を有し、
前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記押圧ロールは回転中心に向かって傾斜した前記転動面を備えた円盤状ロールであるゴム部材の接合装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記ゴム部材の前記端部の重ね合わせ幅は、前記円盤状ロールの転動面の幅よりも小さいゴム部材の接合装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記重ね合わせ幅は、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであるゴム部材の接合装置。
【請求項５】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールの前記ゴム部材に当接する転動面が粗面加工されているゴム部材の接合装置。
【請求項６】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールが前記ゴム部材の前記上側端部を延伸させるとき、前記ゴム部材の下側端部を拘束する側押圧ロールを有するゴム部材の接合装置。
【請求項７】
請求項２に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記円盤状ロールは、接合ユニットに取り付けられており、前記接合ユニットの前記円盤状ロールの進行方向前方に前記ゴム部材の浮き上がり防止ロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記接合ユニットにおいて、前記浮き上がり防止ロールと前記円盤状ロールの間にジッパロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項９】
請求項７に記載されたゴム部材の接合装置において、
前記接合ユニットにおいて、前記円盤状ロールの進行方向後方に後部押圧ロールが配置されているゴム部材の接合装置。
【請求項１０】
ゴム部材の端部を、一方を上側に他方を下側に重ね合わせて、前記ゴム部材の端部同士を接合するための接合方法であって、
前記ゴム部材の端部表面に対して傾斜した傾斜軸の回りで回転する押圧ロールの転動面を前記重ね合わせたゴム部材の上側端部に押し付ける工程と、前記押圧ロールの転動面をゴム部材の上側端部に押し付けた状態で転動させる工程と、を有し、
前記押圧ロールの転動面を前記ゴム部材の上側端部に押し付けて転動させることにより、前記上側端部を延伸させ、接合する端部間の接合面積を増大させて接合を行うゴム部材の接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０３４５４（Ｐ２０１３−１０３４５４Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０１０９（Ｐ２０１１−２５０１０９）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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