説明

タイヤ構成部材の圧着装置及びタイヤ製造方法

【課題】未完成タイヤにタイヤ構成部材を簡易な構成で容易且つ確実に貼り付ける。
【解決手段】ステッチングロール11により、回転する台タイヤ2にプレキュアトレッド3を圧着する圧着装置であって、前記台タイヤ2の回転軸線と平行に配置された1本のネジ軸25と、前記ネジ軸25に螺合するナットを備えた台座12と、前記ネジ軸25を回転駆動するモータMと、前記台座12に対して前記台タイヤ2の回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記台タイヤ2にプレキュアトレッド3を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロール11と、前記ステッチングロール11の空気圧を調整する空気圧調整手段と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ構成部材例えばプレキュアトレッドを未完成タイヤ例えば台タイヤに接合するタイヤ構成部材の圧着装置及び圧着装置によりタイヤを製造するタイヤ製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤを更生製造する装置として、バフ研磨した台タイヤの外周面(クラウン部)に、未加硫のクッションゴムシートを介して、加硫済みの帯状ゴム部材であるプレキュアトレッドを押圧して貼り付け、ステッチングロールを用いて、プレキュアトレッドの幅方向内側から外側に向かって接合面のエアを逃がしながら圧着する圧着装置が知られている(特許文献1参照)。
【0003】
図3は、本発明の先行例である従来のステッチングロールを用いた圧着装置を模式的に示す構成図である。
この圧着装置1では、図示のように、ステッチングロール(圧着ロール)10は、金属製で台座12に取り付けた駆動機構、ここではエアシリンダ14のピストンロッド16の先端に回転自在に取り付けられている。
台座12の裏面(図面でみて裏側)には、一対のナットが旋回自在に取り付けられており、各ナットは、一対の平行なネジ軸22、24に螺合している。ネジ軸22、24は、それぞれ台タイヤ2の赤道面内の中心線Cを基準として左右対称にネジ溝22a、24aが設けられており、前記ネジ軸22、24の互いに反対方向の軸端には、それぞれ前記ネジ軸22、24を独立に回転駆動するための駆動モータM1、M2が接続されている。
【0004】
この構成において、モータM1、M2でネジ軸22、24を回転駆動すると、ネジ軸22、24に螺合した台座12の裏側のナットがネジ軸22、24に案内されて移動し、それに伴って台座12、エアシリンダ14、ステッチングロール10がネジ軸22、24に沿って移動する。この場合、モータM1、M2の回転を制御して、ネジ軸22、24の回転速度が互いに異なるようにすると、その速度差に応じて、台座12と共にステッチングロール10を、台タイヤ2の中心線Cに対し任意の角度に傾けることができる。つまり、一対のステッチングロール10を、台タイヤ2に対してその中心線Cを基準として左右対称に、角度を変更させながら当接させ、そのクラウン部のセンタ部から端部に向かって移動させて行くことができる。
その場合、ステッチングロール10のプレキュアトレッド3(したがって台タイヤ2)に対する押圧力は、エアシリンダ14から繰り出すピストンロッド16により調節することができる。
【0005】
即ち、一対のステッチングロール10をプレキュアトレッド3のセンタ部から端部に向かって移動させる際に、そのステッチングロール10を横断方向における台タイヤ2の外周面に常に直角に当接するように、ネジ軸22とネジ軸24の相対速度差を大きくしていく。また、同様に、エアシリンダ14のピストンロッド16を、台タイヤ2の外周面の変化に合わせて伸張させて行く。
これによって、一対のステッチングロール10を図中のA、A’の位置からB、B’の位置に連続的に移動させながら、ステッチングロール(圧着ロール)10を台タイヤ2に対して常に垂直に近い形で押し付けることができる。
【0006】
しかしながら、この従来の圧着装置1において、ステッチングロール10を台タイヤ2の表面に対して垂直に近い形で押し付けを行うための制御は、ネジ軸22、24を回転駆動するモータM1、M2の回転制御によって行っているため、モータM1、M2の制御のための条件設定は複雑である。そのため、とくに、図示のような、肉厚部分の両側にテーパー状の比較的薄いヒレ部分を備えたプレキュアトレッド3の場合、その端部を台タイヤ2(のクッションゴムシート4)の端部に垂直に押し付けるためにはとくに複雑な条件設定を行わなければならない。
したがって、実際には、プレキュアトレッド3の端部まで台タイヤ2に押し付けることができずプレキュアトレッド3の端部が浮き上がることが起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−000861号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、従来の圧着装置における前記問題に鑑みなされたものであって、プレキュアトレッドの端部を、簡易な構成により台タイヤに容易且つ確実に貼り付け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】
【0009】
本発明は、ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材の圧着装置であって、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する駆動機構と、前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに前記タイヤ構成部材を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロールと、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整手段と、を有し、前記空気圧調整手段は、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ構成部材の圧着装置である。
本発明は、ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材を圧着してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する工程と、前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに空気入りゴムロールから成るステッチングロールで前記タイヤ構成部材を押圧する工程と、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整工程と、を有し、前記空気圧調整工程では、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ製造方法である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、未完成タイヤにタイヤ構成部材を簡易な構成により、容易且つ確実に貼り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る圧着装置を模式的に示す構成図である。
【図2】ステッチングロールを台タイヤのセンタ部から両端部に向かって送りながら、プレキュアトレッドを台タイヤ(のクッションゴムシート)に貼り付けていく状態を示した図1と同様の図である。
【図3】従来の圧着装置を模式的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る圧着装置1を模式的に示す構成図である。
本実施形態の圧着装置1の特徴は、図3に示す従来の圧着装置1と対比した場合、ネジ軸が前記従来の2軸に代えて1軸であること、及び、ステッチングロールが従来の金属製に代えて空気入りゴムロールで構成されており、その内圧が調整自在となっている点であり、その他の点では従来の圧着装置1の構成と同じである。したがって、図中同じ部分には同一の番号を付している。
【0013】
この台タイヤ2は、古いトレッドが除去されており、プレキュアトレッド3を貼り付ける箇所となる外周面が予めバフ研磨されている。
台タイヤ2のバフ研磨された部分(プレキュアトレッド3の貼付部分)の外面には、未加硫のクッションゴムシート4が巻回されている。本実施形態のクッションゴムシート4は未加硫ゴムシートであって、台タイヤ2に巻回されている。なお、クッションゴムシート4の代わりに、台タイヤ2のプレキュアトレッド3の貼付部分に接着剤を塗布させておいてもよい。
【0014】
ここで、空気入りゴムロールからなるステッチングロール11は、従来と同様に、台座12に取り付けた、シリンダ機構、例えば、エアシリンダ14のピストンロッド16の先端に回転自在に取り付けられている。
プレキュアトレッド3を圧着する時の圧着力は、従来と同様にエアシリンダ14に供給するエアの圧力を調整することで調整することができる。また、ステッチングロール11内の圧力は図示しない空気圧調整手段により調整可能である。
【0015】
ステッチングロール11の移動体である板状の台座12の裏面には、一個のナットが旋回自在に取り付けられており、ナットは一本のネジ軸25に螺合している。ネジ軸25には台タイヤ2の赤道面内の中心線Cを基準として左右対称にネジ溝25aが設けられている。前記ネジ軸25の軸端には駆動モータ(ステッピングモータ)Mが直結または適当な減速機構を介して連結されている。
ネジ軸25は、図示していない軸受を介して平面視で矩形の支持枠20に回転自在に取り付けられている。
【0016】
空気圧調整手段は、例えば公知の空気タイヤの圧力調整装置を用いることができ、空気入りゴムロールからなるステッチングロール11のゴムロール内の空気圧を検出する圧力センサと、加圧空気を生成するエアポンプと、生成された加圧空気をゴムロール内に供給する昇圧弁と、ゴムロール内の加圧空気を開放する開放弁と、エアポンプや制御弁の動作を制御する電気的な空気圧制御装置とを備えており、調整自在となっている。
【0017】
以上の構成において、駆動手段であるモータ(例えばステッピングモータ)Mでネジ軸25を回転駆動すると、移動体、ここでは台座12、したがって、それに設置したエアシリンダ14、ステッチングロール11を、ネジ軸25に沿って台タイヤ2のセンタ部から端部まで摺動させることができる。その間、ステッチングロール11の台タイヤ2の圧着面に対する角度は、台タイヤ2のセンタ部から端部まで順次減少するが、その圧着面に対する角度変化に合わせて前記空気圧調整手段によりステッチングロール11の内圧を変化させる。つまり、ステッチングロール11が台タイヤ2のセンタ部でプレキュアトレッド3を略垂直に押圧するときは、ステッチングロール11に相対的に高い内圧を供給し、台タイヤ2の端部に近づくにしたがってステッチングロール11の内圧を低減させていく。
【0018】
つまり、エアシリンダ14のピストンロッド16を伸張させることで、ステッチングロール11を常にプレキュアトレッド3に密着させると共に、台タイヤ2の端部に近づくに従って、内圧が減少したゴム製ステッチングロール11をプレキュアトレッド3に強く押し付けることにより、前記ステッチングロール11の当接面を弾性変形させて接触面積を増大させてプレキュアトレッド3に密着させ、その押し付け力を有効に作用させてプレキュアトレッド3を台タイヤ2に密着させることができる。
これにより、プレキュアトレッド3の端部を、台タイヤ2に巻回した未加硫のクッションゴムシート4を介して台タイヤ2の端部に確実に密着して貼り付けることができる。
【0019】
以上のように、空気入りゴムロールからなるステッチングロール11を用いて、台タイヤ2のセンタ部から端部に向けてプレキュアトレッド3を押圧していくことで、プレキュアトレッド3全体を、クッションゴムシート4を介して台タイヤ2に密着させることができる。
なお、ここでは、前記ネジ軸25とそれを駆動するモータMを総称して駆動機構と云うが、駆動機構は必ずしもこれに限定されず、例えば歯車機構、シリンダ機構など、移動体である台座を直線移動できる任意の駆動機構であってもよい。
【0020】
図2は、ステッチングロール11を台タイヤ2のセンタ部から両端部に向かって送りながら、プレキュアトレッド3を台タイヤ2(のクッションゴムシート4)に貼り付けていく状態を示した図1と同様の図である。
即ち、図2Aは、プレキュアトレッド3の台タイヤ2のセンタ部における貼り付けを、図2Bはセンタ部と端部との間の中間領域における貼り付けを、また、図2Cは端部における貼り付けの状態を示す。
【0021】
図示のように、プレキュアトレッド3(したがって台タイヤ2)のセンタ部においては、ステッチングロール11の周面はそれに略垂直に当接しており、この状態ではステッチングロール11の内圧は相対的に高くその先端部は殆ど変形していない。センタ部と端部との間の中間領域においては、ステッチングロール11の当接面が変形して、プレキュアトレッド3の面に馴染むように、ステッチングロール11の内圧を低減させている。更に、端部においては、ステッチングロール11の延在方向と台タイヤ2の延在方向との成す角が小さくなっていくため、そのまま当接されるとその接触面積は著しく減少する。そこで、ここではステッチングロール11の内圧を一層減圧してステッチングロール11の当接面を撓ませることで接触面積を大きくしてステッチングロール11の押圧力を無駄なく活用して、プレキュアトレッド3を台タイヤ2に効率よく密着できるようにしている。
【0022】
なお、台タイヤ2にプレキュアトレッド3を貼り付けた後、加熱装置を用いてタイヤの必要箇所を加熱してクッションゴムシート4の加硫を行うことで、プレキュアトレッド3が台タイヤ2に確実に加硫接着され、更生タイヤが得られる。
【0023】
本実施形態によれば、プレキュアトレッド3をクッションゴムシート4を介して台タイヤ2に押圧して密着する際に、従来のように複雑かつ困難な角度を調整する必要がなく、単にステッチングロール11の内圧を調整するだけで、台タイヤ2の端部においてもプレキュアトレッド3を効率よく良好に貼り付けることができる。
また、内圧の調整もステッチングロール11をプレキュアトレッド3にエアシリンダ14のピストンロッド16を伸張させたときに、ステッチングロール11の外周面がプレキュアトレッド3の外周形状に馴染んで変形できるように適宜調整して減圧すればよい。
【0024】
なお、台タイヤ2毎にそのセンタ部から端部までの横断方向の位置と、当該位置におけるエアシリンダ14のピストンロッド16の最適伸張長さ、及びステッチングロール11の最適空気圧についての実験データを取得してメモリに格納しておく。空気圧制御装置はメモリから、ステッチングロール11の各位置におけるピストンロッド16の最適伸張長さ、及びステッチングロール11の最適空気圧を読み出して、それぞれ、エアシリンダ14及び空気圧制御装置を制御する。この場合、ステッチングロール11の位置は、例えば台タイヤ2の赤道面内の中心線Cを基準位置として、その位置からのモータMの回転数で算出することができる。
【0025】
さらに、ステッチングロール11の外周面がプレキュアトレッド3の外周形状に馴染むことにより、ステッチングロール11がプレキュアトレッド3の溝底部にも当接できるため、プレキュアトレッド3を台タイヤ2(のクッションゴムシート4)にエア入りがない状態で密着させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の圧着装置は、更生タイヤの製造のみではなく、例えば、バンド成型工程の成型部材の圧着から第2成型工程の成型部材の圧着までを同一の成型ドラム上で行う、いわゆるシングルステージ成形機における圧着においても適用することができる。
【符号の説明】
【0026】
1・・・圧着装置、2・・・台タイヤ、3・・・プレキュアトレッド、4・・・クッションゴムシート、10、11・・・ステッチングロール、12・・・台座、14・・・エアシリンダ、16・・・ピストンロッド、20・・・支持枠、22、24、25・・・ネジ軸、M、M1、M2・・・モータ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材の圧着装置であって、
前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する駆動機構と、
前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、前記未完成タイヤに前記タイヤ構成部材を押圧する空気入りゴムロールから成るステッチングロールと、
前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整手段と、
を有し、
前記空気圧調整手段は、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項2】
請求項1に記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
前記移動体は前記未完成タイヤの中心軸に軸対称に一対となって設けられているタイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
前記駆動機構は、前記未完成タイヤの回転軸線と平行に配置された1本のネジ軸と、
前記ネジ軸を回転駆動する駆動手段と、を有し、
前記移動体は前記ネジ軸に螺合したナットを有する、
タイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項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圧着装置において、
前記空気入りゴムロールは、前記移動体に配置したシリンダ機構のロッドに回転自在に取り付けられているタイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項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圧着装置において、
前記空気圧調整手段は、前記未完成タイヤの横断方向におけるプレキュアトレッド貼り付け面の外周形状変化に基づき前記ステッチングロールの空気圧を変更するタイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれかに記載されたタイヤ構成部材の圧着装置において、
前記未完成タイヤはクッションゴムを巻回した台タイヤであり、前記タイヤ構成部材はプレキュアトレッドであるタイヤ構成部材の圧着装置。
【請求項7】
ステッチングロールにより、回転する未完成タイヤに巻回したタイヤ構成部材を圧着してタイヤを製造するタイヤ製造方法であって、
前記未完成タイヤの回転軸線と平行に移動体を移動する工程と、
前記移動体に対して前記未完成タイヤの回転軸線方向に進退自在に取り付けられ、未完成タイヤに空気入りゴムロールから成るステッチングロールで前記タイヤ構成部材を押圧する工程と、
前記空気入りゴムロールの空気圧を調整する空気圧調整工程と、を有し、
前記空気圧調整工程では、ステッチングロールが対向する未完成タイヤの横断方向の位置に応じて、前記空気入りゴムロールの空気圧を調整するタイヤ製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−192684(P2012−192684A)
【公開日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−59592(P2011−59592)
【出願日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】