タイヤ用ゴム部材の製造方法、及びそれに用いる製造装置
【課題】ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップを、直接かつ精度良く成形フォーマーに巻き付るとともに、シュリンクに起因した巻き付け後のストリップ巻付け体の寸法のバラツキを抑制する。
【解決手段】ゴムストリップＰを送り出しローラ６ａから成形フォーマー４に送り出すとともに、成形フォーマー４を回転しながら軸心方向に横移動させ、該成形フォーマー４上で前記コンベヤ７からのゴムストリップＰを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する巻き付け工程Ｋ１と、アプリケータ３を、ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、送り出しローラ６ａが上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２まで上昇移動させ、前記成形フォーマー４上に形成されたタイヤ用ゴム部材Ｐ１を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程Ｋ２とを具える。
【解決手段】ゴムストリップＰを送り出しローラ６ａから成形フォーマー４に送り出すとともに、成形フォーマー４を回転しながら軸心方向に横移動させ、該成形フォーマー４上で前記コンベヤ７からのゴムストリップＰを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する巻き付け工程Ｋ１と、アプリケータ３を、ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、送り出しローラ６ａが上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２まで上昇移動させ、前記成形フォーマー４上に形成されたタイヤ用ゴム部材Ｐ１を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程Ｋ２とを具える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム押出機からのゴムストリップを、直接かつ精度良く成形フォーマーに巻き付けしうるとともに、シュリンク（ゴム収縮）に起因した巻き付け後のストリップ巻付け体の寸法バラツキを減じうるタイヤ用ゴム部材の製造方法、及びそれに用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体を、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、ブレーカクッションゴムなどのタイヤ用ゴム部材が成形フォーマー上に直接的に形成される所謂ストリップワインド方式が、特許文献１などに提案されている。
【０００３】
前記特許文献１では、図７に示されるように、ゴム押出機ａから押し出し成形されるゴムストリップｂを、非伸長性の搬送テープｃを周回可能に巻装したゴム搬送装置ｄの前記搬送テープｃに粘着させた状態にて成形フォーマーｅまで搬送するもので、前記搬送装置ｄには、ゴム押出機ａから受け取ったゴムストリップｂをジグザグ状に折り返して一時的に貯留させるアキュムレータ部ｆと、ゴムストリップｂを成形フォーマーｅに送り出す送出しローラｇを有するアプリケータ部ｈとを具える。そして前記アプリケータ部ｈを軸心方向（紙面に対して垂直方向）に横移動させることにより、回転する成形フォーマーｅ上で、前記送出しローラｇからのゴムストリップｂを螺旋状に巻回しながら貼り付ける。
【０００４】
この搬送装置ｄでは、アプリケータ部ｈが軸心方向に横移動するため、アキュムレータ部ｆとアプリケータ部ｈとの間で、搬送テープｃに捩れや引っ張り力が負荷されるが、前記ゴムストリップｂが搬送テープｃの一面に粘着保持されるため、ゴムストリップｂには前記捩れや引っ張りによる変形が発生せず、精度良く搬送することができる。
【０００５】
しかしながらこのものは、ゴムストリップｂの有する粘着力を利用して、該ゴムストリップｂを搬送テープｃに粘着する。従って、粘着力の小さいゴムストリップｂは、このような搬送装置ｄを用いてタイヤ用ゴム部材を形成することができない。また、搬送の間、ゴムストリップｂが搬送テープｃに粘着されて拘束されるため、ゴムストリップのシュリンク（収縮）が、成形フォーマーｅへの巻き付け後に発生する。その結果、ストリップ巻付け体（タイヤ用ゴム部材）ｉが前記シュリンクによってしだいに変形し、寸法変化や形状変化を招いたり、又ゴムストリップｂの巻回部分がシュリンクによって切断するという問題が生じる。
【０００６】
そこで本発明者は、前記アプリケータ部のみを搬送テープによって搬送するとともに、このアプリケータ部とゴム押出機との間に、搬送テープを用いずにゴムストリップのみをＵ字に弛ませて保持するフリーフェスツーン部を形成することを提案した（図示せず）。このものは、前記フリーフェスツーン部においてシュリンクが生じるため、巻き付け後のシュリンクが低減され、寸法変化や形状変化などをある程度抑制することができる。
【０００７】
しかし、アプリケータ部が横移動することによる捩れや引っ張りの影響を受けるため、シュリンク量やゴムストリップの厚さや幅が安定せず、同一ロット内にてストリップ巻付け体に寸法バラツキが生じるなど充分満足しうる結果をうるに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２４６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送方向最前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有するコンベヤを含むアプリケータを用いて受け取り、かつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、該成形フォーマー上で前記コンベヤからのゴムストリップを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程と、前記アプリケータを、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置まで上昇移動させ、前記成形フォーマー上に形成されたタイヤ用ゴム部材を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程とを具えることを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴う前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記コンベヤによるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップ供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であり、かつ、前記ゴムストリップは、前記フリーローラーとコンベヤとの間で弛むことなく搬送されることを特徴とする請求項２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、前記ゴムストリップを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段と、搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップを受け取りかつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すコンベヤを含むアプリケータと、前記成形フォーマーとを具え、前記アプリケータは、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置までの間を昇降自在に保持されるとともに、前記成形フォーマーは、回転しながら軸心方向に横移動することにより、コンベヤからのゴムストリップが螺旋状に巻回されることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項４記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送ベルトを有するコンベヤを用いて受け取り、かつ成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、ゴムストリップを成形フォーマー上で螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程を具える。
【００１５】
換言すると、成形フォーマーが軸芯方向に横移動されるため、ゴムストリップ供給手段から押出されたゴムストリップは、成形フォーマに巻き付けられるまでゴムストリップの横移動がない。これにより捩れや引張りなどの影響を受けることが小さくなりシュリンク量が安定し、同一ロット内にてストリップ巻付け体に寸法バラツキや切断などが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】本発明で成形するタイヤの左半分断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造方法の概略図である。
【図５】ゴムストリップの斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の概略図である。
【図７】従来例を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明される。
図１及び２において、タイヤ用ゴム部材の製造装置１は、未加硫のゴムからなる長尺なテープ状のゴムストリップＰを、円筒状の成形フォーマー４上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップＰの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する製造装置である。本実施形態では、このタイヤ用ゴム部材の製造装置１は、タイヤＴを製造する生産ラインの一部を構成する。
【００１８】
前記タイヤＴは、図３の如く、カーカスＡ１やブレーカＡ２などのコード層の他に、主にインナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、ブレーカクッションＧｄ及びトレッドゴムＧｅなどの複数種のゴム部材Ｇによって構成されている。そして、前記ゴム製造装置１は、前記インナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、およびブレーカクッションＧｄを、異なるゴム配合のゴムストリッブＰａ〜Ｐｄの巻回により順次成形フォーマー４上に形成し、シェーピング前の円筒状生タイヤを形成するために用いられる。
【００１９】
また、本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、図４に概念的に示されるように、
（１）ゴムストリップ供給手段２によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップＰは、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有するコンベヤ７を含むアプリケータ３に供給された後、前記送り出しローラ６ａ側から成形フォーマー４に送り出されるとともに、前記成形フォーマー４が、回転しながら軸心方向に横移動されることにより、前記コンベヤ７からのゴムストリップＰは、該成形フォーマー４上で螺旋状に巻回されながら貼り付けられタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する巻き付け工程Ｋ１と、
（２）前記アプリケータ３は、前記コンベヤ７が成形フォーマー４と接近し前記ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、前記コンベヤ７が成形フォーマー４から上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２まで上昇移動された後、前記成形フォーマー４上に形成されたタイヤ用ゴム部材Ｐ１を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程Ｋ２とを具える。
【００２０】
また、本例では、前記ゴムストリップ供給手段２とアプリケータ３との間には、ゴムストリップＰをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラー１６が配される。このフリーローラー１６は、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴う前記アプリケータ３の昇降移動と同期して昇降移動する。これにより、該アプリケータ３とフリーローラー１６との間の距離が一定に保たれる。
【００２１】
また、前記コンベヤ７によるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップの供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であって、かつ、ゴムストリップＰは、前記フリーローラー１６とコンベヤ７との間で弛むことなく搬送される。
【００２２】
図１に示されるように、前記タイヤ用ゴム部材の製造装置１（以下製造装置１という場合がある）は、前記ゴムストリップＰを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段２と、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有し、該搬送ベルト５上で、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰを受け取りかつ前記送り出しローラ６ａ側から成形フォーマー４に送り出すコンベヤ７を含むアプリケータ３と、前記ゴムストリップ供給手段２とコンベヤ７との間にゴムストリップＰをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラー１６と、前記成形フォーマー４とを少なくとも具える。
【００２３】
前記ゴムストリップ供給手段２は、スクリュー１０Ａを有するゴム押出機１０と、このゴム押出機１０の吐出側に配される上下のカレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌを有するローラヘッド１１と、該ローラヘッド１１の下流側に配されるガイドローラ１２とを具える。
【００２４】
ゴム押出し機１０は、本例では、前端にギヤポンプ１０Ｃを設けた周知構造の定容積押出し機であって、ゴム投入口１０Ｂから投入され、かつスクリュー軸によって混練されたゴムを前記ギヤポンプ１０Ｃにより定量的に押出しうる。なお、このゴム押出し機１０は、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成サイクルに合わせて間欠的に作動し必要時のみゴムストリップＰを形成する。
【００２５】
前記ローラヘッド１１は、スクリュー回転により混練りされかつゴム押出機１０の吐出口１０Ｄから予成形されて押出される予成形ゴムを、カレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌ間でさらに成形し、より薄い所望サイズのゴムストリップＰに押出成形する。なおローラヘッド１１としては、ゴムストリップＰの断面形状に合う型付けローラを用いることが好ましい。
【００２６】
前記ガイドローラ１２は、ローラヘッド１１により押出成形されたゴムストリップＰをカレンダーローラ１１Ｌから剥離して、前記アプリケータ３へ引き渡す周知の剥離ローラであって、カレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌと略等しい周速度で駆動される。また、本実施例では、同一形状のガイドローラ１２が、直列に２つ１２ａ、１２ｂ設けられ、剥離したゴムストリップＰの引き渡しを安定化している。
【００２７】
図５に示されるように、このゴムストリップＰとしては、その厚さＴ１が例えば０．５〜４．０ｍｍ、幅Ｗ１が例えば１２〜３５ｍｍ程度のものが好適に使用されるが、形成するタイヤ用ゴム部材Ｐ１の形状サイズなどに応じて種々変更できる。
【００２８】
また、前記アプリケータ３は、図４に概念的に示されるように、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有し、該搬送ベルト５上で、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰを受け取るとともに送り出しローラ６ａ側に搬送し、成形フォーマー４に送り出すコンベヤ７を少なくとも含む。なお、搬送ベルト５の上部には、ゴムストリップＰの幅よりも幅の小さい押えベルトＪが設けられ、この押えベルトＪと搬送ベルト５との間で前記ゴムストリップＰを挟持しながら搬送している。なお、前記搬送ベルト５と押えベルトＪとは、ゴムストリップＰとの剥離性に優れる非粘着性を有し、成形フォーマー４に送り出す際にゴムストリップＰが搬送ベルト５から剥離されずに、搬送ベルト５とともに巻き戻ってしまうのを防止している。また、これにより、粘着力の小さいゴムストリップＰでも容易に成形フォーマー４に搬送し得るという利点も有している。なお、非粘着処理として、例えば搬送ベルト５の表面にナイロン、ポリエステル、テフロン（デュポン社の商標）などの樹脂をコーティングする。及び／又は、ベルト表面を例えば梨地状等の凹凸模様を設けるものが挙げられる。
【００２９】
本実施形態のアプリケータ３では、前記コンベヤ７の上流側に前記ガイドローラ１２から送り出されたゴムストリップＰを前記コンベヤ７に誘導する誘導ローラ１５が配される場合が示されている。この誘導ローラ１５は、コンベヤ７に近接して配されるとともに、その上縁がコンベヤ７の上面と略同高さに設定されている。
【００３０】
図１に示されるように、本発明のコンベヤ７を含むアプリケータ３は、該コンベヤ７の送り出しローラ６ａが成形フォーマー４と接近し前記ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、前記コンベヤ７の送り出しローラ６ａが成形フォーマー４から上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２までの間を例えばシリンダーなどを用いた適宜の昇降手段Ｋによって昇降移動Ｆが可能に保持される。即ち、アプリケータ３は、昇降移動Ｆにより、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の取外しを可能としながらも、コンベヤ７を成形フォーマー４に例えば２０mm以下に近接させて、ゴムストリップＰを貼り付けることが可能となり、貼り付け精度を高めうる。他方、コンベヤ７を含むアプリケータ３は、ゴムストリップＰの幅方向へ移動しない。換言すれば、前記ゴムストリップ供給手段２及びアプリケータ３によるゴムストリップＰの搬送移動は、形成フォーマー４に向かいゴムストリップＰの長さ方向にのみ移動可能であり、幅方向には移動されない。このため、ゴムストリップＰは、その搬送状態において捩じれの影響や幅方向の応力を受けることが小さいため、ゴムストリップＰの寸法変化や形状変化が少なくなり、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成精度を向上し得る。
【００３１】
又前記製造装置１では、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との間、本例ではガイドローラ１２と誘導ローラ１５との間に、ゴムストリップＰの内部応力を減じて巻回体形成後のシュリンクを抑える領域Ｙを形成している。本例では、この領域Ｙとして、前記ガイドローラ１２と誘導ローラ１５との間に回転自在なフリーローラー１６を配し、ゴムストリップをＵ字に巻装した場合が示される。
【００３２】
本例の場合、前記コンベヤ７によるゴムストリップＰの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰの供給速度Ｖ１以下であり、かつ前記フリーローラー１６と誘導ローラ１５との間でゴムストリップＰが弛むことなく搬送される。なお、前記領域Ｙでは、搬送ベルト５に拘束されないため、ゴムストリップＰにはシュリンクしようとする収縮力が発生する。従って、Ｖ２≦Ｖ１としながらも、ゴムストリップＰを弛むことなく搬送することができる。なおＶ２＜Ｖ１とした場合には、その速度差相当分、ゴムストリップＰにシュリンクを発生させることができ、巻回体形成後のシュリンク自体を抑えうる。特に、ゴムストリップＰに、天然ゴムなどシュリンクが大きい配合ゴムを使用する場合には、ゴムストリップＰが弛まない範囲で、前記搬送速度Ｖ２を供給速度Ｖ１の７０〜１００％に減じ、この領域Ｙにてシュリンクをできるだけ大きく発生させることが好ましい。又ゴムストリップＰを弛ませないことにより、シュリンクを長さ方向に一定に発生させることが可能となり、シュリンク量のバラツキに起因したゴムストリップＰの寸法バラツキを抑制できる。なお前記領域Ｙが小さすぎると、前述の効果を充分に発揮することができず、逆に大きすぎるとゴムストリップＰの自重による悪影響が生じる。従って、前記フリーローラー１６と誘導ローラ１５との間の距離は、４０〜８０mmの範囲が好ましい。
【００３３】
又本実施形態では、前記コンベヤー７を昇降自在としたため、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴うコンベヤー７を含むアプリケータ３の上昇時には、コンベヤー７とフリーローラー１６との間でゴムストリップＰに伸びが発生し、ゴムストリップＰに寸法変化や形状変化を招く恐れがある。そこで本例では、前記フリーローラー１６を、コンベヤ７の昇降移動と同期して昇降移動可能に支持している。これにより、コンベヤー７とフリーローラー１６との間の距離を一定に保つことができ、コンベヤー７の昇降移動に起因するゴムストリップＰの寸法変化等を防止することができる。
【００３４】
前記フリーローラー１６は、ネジ軸方式やピストンシリンダー方式等の周知の手段により昇降移動させることができる。
【００３５】
また、前記成形フォーマー４は、回転しながら軸心方向に横移動することにより、送り出しローラ６ａからのゴムストリップＰが螺旋状に巻回され、タイヤ用ゴム部材が形成される。
【００３６】
ここで、前記成形フォーマー４は、円筒状をなし、図１，２に示されるように、その軸心方向に移動可能な走行台１９に、取り替え自在に枢着される。また、成形フォーマー４は、前記走行台１９に固定のモータＭ１により、所定の回転速度で回転駆動される。
【００３７】
前記走行台１９は、走行手段２２によって駆動され、前記成形フォーマー４が一回転する間に、前記螺旋ピッチに一致する距離を前記軸心方向に移動する。本例では、走行手段２２として、前記図１、２に示す如く、前記軸心方向にのびかつ回転自在に両端支持されるネジ軸２４、及びこのネジ軸２４とは平行に敷設される例えば一対のレール２３を含むものを例示しており、前記ネジ軸２４にはモータＭ２が連結される。又前記走行台１９は、前記レール２３に案内される直線軸受け２５、及び前記ネジ軸２４に螺合する雌ねじ部を具える。
【００３８】
これにより、モータＭ１、Ｍ２の駆動により、前記成形フォーマー４が回転しながら横移動することにより、成形フォーマー４の外周面に、テンション力を小としながらも、ゴムストリップＰの動きを拘束し、その軸芯方向への位置ズレを防止しつつ、コンベヤ７からのゴムストリップＰを螺旋状に精度良く巻回することができる。これにより、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の寸法バラツキを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、タイヤ用ゴム部材製造装置１は、図４に略示する如く、一つの成形フォーマー４に対して、前記ゴムストリッブＰを夫々押出し成形する１つのゴムストリップ供給手段２と、ゴムストリッブＰを搬送する１つのアプリケータ３とを具えているが、一つの成形フォーマー４に対して、複数のゴムストリップ供給手段２と複数のアプリケータ３とが設けられても良い。これにより、生産効率の向上を図ることができる。
【００４０】
また、本実施形態のタイヤ用ゴム部材製造装置１には、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成ごとにゴムストリップＰを切断する周知のゴム切断装置（図示せず）が設けられているのは言うまでもない。
【００４１】
また、図６には、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との間の領域Ｙに、前記ゴムストリップＰが拘束されずにＵ字状に弛んで自由に垂下するフリーフェスツーン部１８を形成している態様が示される。この態様においても、成形フォーマー４が軸芯方向へ横移動することにより、ゴムストリップＰの貼付が行われる。このフリーフェスツーン部１８では、ゴムストリップＰが、拘束されずにフリーとなるため、自由にシュリンクできる。従って、コンベヤ７による搬送に先駆け、前記ゴムストリップＰに、該ゴムストリップＰが要求するシュリンクを与えることができる。そのため搬送した後（本例では生ゴム製品を形成した後）におけるゴム収縮を大幅に抑制することができる。
【００４２】
なお前記フリーフェスツーン部１８におけるゴムストリップＰの弛み量が少なすぎると、ゴム収縮が不充分となり、過大となるとゴムストリップＰの自重による悪影響が生じる。このような観点より、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との内端間の水平距離Ｌ１は、２００〜６００mmが好ましく、より好ましくは２５０〜３５０mmが望ましく、また、前記コンベヤ７の上端とゴムストリップＰのフリーフェスツーン部１８の下端位置Ｒの下限位置Ｒ２との垂直距離Ｌ２は、１００〜７００mmが好ましく、より好ましくは３００〜５００mmが望ましい。なお、前記フリーフェスツーン部１８の下端位置Ｒを、上限位置Ｒ１と下限位置Ｒ２と間に規制する検出手段（図示せず）を設けることにより、弛み量を制御することが望ましい。
【００４３】
しかしながら、前記フリーフェスツーン部１８を設ける場合には、配合や配合ロットが変わるとシュリンクの程度が変わるために、成形フォーマー４上でのゴムストリップＰのシュリンクは非常に小さいが成形後のタイヤ用ゴム部材の質量誤差が非常に大きくなってしまうという欠点があり（配合によっては約３０％の質量誤差）、この点でフリーローラー１６を設けることが望ましい。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４５】
本発明の効果を確認するために、図に示す構造をなす製造装置によってゴムストリップを形成するとともに、このゴムストリップを巻き回して形成されたタイヤ用ゴム部材（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を試作した。
なお、主な共通仕様は次の通りである
【００４６】
ゴムストリップの幅×厚さ：２３×１．０mm
成形フォーマーの直径：５７７mm
成形フォーマーの幅：３２０mm
成形フォーマーの周速度：１５００mm／ｓ
使用したゴムストリップのゴム配合は表２に示される。この表の数値単位は、質量部で表される。
なお、ゴムストリップ単体のシュリンク率は、ゴムストリップの切断直後と、６０分経過後のゴムストリップの長さとを計測して算出した。具体的には、ゴム押出し機から吐出されたゴムストリップをガイドローラの円周を基準に所定の長さで切断し、切断したゴムストリップの一方を壁に固定し、他方を垂下して計測した。
テスト方法は次の通りである。
テストの結果を表１に、また、タイヤ用ゴム部材の配合を表２に示す。なお、ゴム配合Ａは、粘着力の小さいゴムであり、ゴム配合Ｂは、粘着力の大きいゴムを表す。また、比較例２の図６のゴム部材製造装置の構造は、フリーフェスツーンを用いて、アプリケータが成形フォーマの軸方向に移動して、ゴムストリップを貼り付ける従来の構造を表す。
【００４７】
＜搬送精度＞
上記装置により搬送されるゴムストリップの搬送状態を確認する。成形フォーマーまで搬送できた結果には○を、粘着不良によりゴムストリップが搬送ベルトから脱落し成形フォーマーまで搬送できない結果には×を付した。
【００４８】
＜タイヤ用ゴム部材の質量誤差＞
上記装置により巻き取られたタイヤ用ゴム部材を、１０本製造し質量を計測した。最大の質量と最小の質量との差を最大の質量で除した数値を示す。数値が小さいほど良好である。
【００４９】
＜タイヤ用ゴム部材の巻付け精度＞
上記タイヤ用ゴム部材を、目視により確認した。巻付け状態の良いものには○を、シュリンク率（％）がテストごとに大きく異なったため、位置ズレが発生したものには△１を、Ｙ領域でのたるみによる位置ズレが発生していたものには△２を、成形フォーマー上でのシュリンクによりクラックが発生していたものには△３を付した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
テスト結果によると、本発明により、タイヤ用ゴム部材の質量誤差が小さく、またタイヤ用ゴム部材の巻付け精度が向上しており、さらにゴムストリップの粘着力によらずタイヤ用ゴム部材を製造できる点で、有意な発明であることが証明された。
【符号の説明】
【００５３】
２ ゴムストリップ供給手段
３ アプリケータ
４ 形成フォーマー
５ 搬送ベルト
６ 案内ローラ
６ａ 送り出しローラ
７ コンベヤ
Ｋ１ 巻き付け工程
Ｋ２ タイヤ用ゴム部材取外し工程
Ｐ ゴムストリップ
Ｐ１ タイヤ用ゴム部材
Ｓ１ 下降位置
Ｓ２ 上昇位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム押出機からのゴムストリップを、直接かつ精度良く成形フォーマーに巻き付けしうるとともに、シュリンク（ゴム収縮）に起因した巻き付け後のストリップ巻付け体の寸法バラツキを減じうるタイヤ用ゴム部材の製造方法、及びそれに用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体を、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、ブレーカクッションゴムなどのタイヤ用ゴム部材が成形フォーマー上に直接的に形成される所謂ストリップワインド方式が、特許文献１などに提案されている。
【０００３】
前記特許文献１では、図７に示されるように、ゴム押出機ａから押し出し成形されるゴムストリップｂを、非伸長性の搬送テープｃを周回可能に巻装したゴム搬送装置ｄの前記搬送テープｃに粘着させた状態にて成形フォーマーｅまで搬送するもので、前記搬送装置ｄには、ゴム押出機ａから受け取ったゴムストリップｂをジグザグ状に折り返して一時的に貯留させるアキュムレータ部ｆと、ゴムストリップｂを成形フォーマーｅに送り出す送出しローラｇを有するアプリケータ部ｈとを具える。そして前記アプリケータ部ｈを軸心方向（紙面に対して垂直方向）に横移動させることにより、回転する成形フォーマーｅ上で、前記送出しローラｇからのゴムストリップｂを螺旋状に巻回しながら貼り付ける。
【０００４】
この搬送装置ｄでは、アプリケータ部ｈが軸心方向に横移動するため、アキュムレータ部ｆとアプリケータ部ｈとの間で、搬送テープｃに捩れや引っ張り力が負荷されるが、前記ゴムストリップｂが搬送テープｃの一面に粘着保持されるため、ゴムストリップｂには前記捩れや引っ張りによる変形が発生せず、精度良く搬送することができる。
【０００５】
しかしながらこのものは、ゴムストリップｂの有する粘着力を利用して、該ゴムストリップｂを搬送テープｃに粘着する。従って、粘着力の小さいゴムストリップｂは、このような搬送装置ｄを用いてタイヤ用ゴム部材を形成することができない。また、搬送の間、ゴムストリップｂが搬送テープｃに粘着されて拘束されるため、ゴムストリップのシュリンク（収縮）が、成形フォーマーｅへの巻き付け後に発生する。その結果、ストリップ巻付け体（タイヤ用ゴム部材）ｉが前記シュリンクによってしだいに変形し、寸法変化や形状変化を招いたり、又ゴムストリップｂの巻回部分がシュリンクによって切断するという問題が生じる。
【０００６】
そこで本発明者は、前記アプリケータ部のみを搬送テープによって搬送するとともに、このアプリケータ部とゴム押出機との間に、搬送テープを用いずにゴムストリップのみをＵ字に弛ませて保持するフリーフェスツーン部を形成することを提案した（図示せず）。このものは、前記フリーフェスツーン部においてシュリンクが生じるため、巻き付け後のシュリンクが低減され、寸法変化や形状変化などをある程度抑制することができる。
【０００７】
しかし、アプリケータ部が横移動することによる捩れや引っ張りの影響を受けるため、シュリンク量やゴムストリップの厚さや幅が安定せず、同一ロット内にてストリップ巻付け体に寸法バラツキが生じるなど充分満足しうる結果をうるに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２４６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送方向最前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有するコンベヤを含むアプリケータを用いて受け取り、かつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、該成形フォーマー上で前記コンベヤからのゴムストリップを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程と、前記アプリケータを、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置まで上昇移動させ、前記成形フォーマー上に形成されたタイヤ用ゴム部材を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程とを具えることを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴う前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記コンベヤによるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップ供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であり、かつ、前記ゴムストリップは、前記フリーローラーとコンベヤとの間で弛むことなく搬送されることを特徴とする請求項２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法である。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、前記ゴムストリップを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段と、搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップを受け取りかつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すコンベヤを含むアプリケータと、前記成形フォーマーとを具え、前記アプリケータは、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置までの間を昇降自在に保持されるとともに、前記成形フォーマーは、回転しながら軸心方向に横移動することにより、コンベヤからのゴムストリップが螺旋状に巻回されることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【００１３】
また請求項５記載の発明は、前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項４記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送ベルトを有するコンベヤを用いて受け取り、かつ成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、ゴムストリップを成形フォーマー上で螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程を具える。
【００１５】
換言すると、成形フォーマーが軸芯方向に横移動されるため、ゴムストリップ供給手段から押出されたゴムストリップは、成形フォーマに巻き付けられるまでゴムストリップの横移動がない。これにより捩れや引張りなどの影響を受けることが小さくなりシュリンク量が安定し、同一ロット内にてストリップ巻付け体に寸法バラツキや切断などが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】本発明で成形するタイヤの左半分断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造方法の概略図である。
【図５】ゴムストリップの斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の概略図である。
【図７】従来例を示すタイヤ用ゴム部材の製造装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明される。
図１及び２において、タイヤ用ゴム部材の製造装置１は、未加硫のゴムからなる長尺なテープ状のゴムストリップＰを、円筒状の成形フォーマー４上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップＰの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する製造装置である。本実施形態では、このタイヤ用ゴム部材の製造装置１は、タイヤＴを製造する生産ラインの一部を構成する。
【００１８】
前記タイヤＴは、図３の如く、カーカスＡ１やブレーカＡ２などのコード層の他に、主にインナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、ブレーカクッションＧｄ及びトレッドゴムＧｅなどの複数種のゴム部材Ｇによって構成されている。そして、前記ゴム製造装置１は、前記インナーライナゴムＧａ、サイドウォールゴムＧｂ、チェーファゴムＧｃ、およびブレーカクッションＧｄを、異なるゴム配合のゴムストリッブＰａ〜Ｐｄの巻回により順次成形フォーマー４上に形成し、シェーピング前の円筒状生タイヤを形成するために用いられる。
【００１９】
また、本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、図４に概念的に示されるように、
（１）ゴムストリップ供給手段２によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップＰは、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有するコンベヤ７を含むアプリケータ３に供給された後、前記送り出しローラ６ａ側から成形フォーマー４に送り出されるとともに、前記成形フォーマー４が、回転しながら軸心方向に横移動されることにより、前記コンベヤ７からのゴムストリップＰは、該成形フォーマー４上で螺旋状に巻回されながら貼り付けられタイヤ用ゴム部材Ｐ１を形成する巻き付け工程Ｋ１と、
（２）前記アプリケータ３は、前記コンベヤ７が成形フォーマー４と接近し前記ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、前記コンベヤ７が成形フォーマー４から上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２まで上昇移動された後、前記成形フォーマー４上に形成されたタイヤ用ゴム部材Ｐ１を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程Ｋ２とを具える。
【００２０】
また、本例では、前記ゴムストリップ供給手段２とアプリケータ３との間には、ゴムストリップＰをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラー１６が配される。このフリーローラー１６は、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴う前記アプリケータ３の昇降移動と同期して昇降移動する。これにより、該アプリケータ３とフリーローラー１６との間の距離が一定に保たれる。
【００２１】
また、前記コンベヤ７によるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップの供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であって、かつ、ゴムストリップＰは、前記フリーローラー１６とコンベヤ７との間で弛むことなく搬送される。
【００２２】
図１に示されるように、前記タイヤ用ゴム部材の製造装置１（以下製造装置１という場合がある）は、前記ゴムストリップＰを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段２と、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有し、該搬送ベルト５上で、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰを受け取りかつ前記送り出しローラ６ａ側から成形フォーマー４に送り出すコンベヤ７を含むアプリケータ３と、前記ゴムストリップ供給手段２とコンベヤ７との間にゴムストリップＰをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラー１６と、前記成形フォーマー４とを少なくとも具える。
【００２３】
前記ゴムストリップ供給手段２は、スクリュー１０Ａを有するゴム押出機１０と、このゴム押出機１０の吐出側に配される上下のカレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌを有するローラヘッド１１と、該ローラヘッド１１の下流側に配されるガイドローラ１２とを具える。
【００２４】
ゴム押出し機１０は、本例では、前端にギヤポンプ１０Ｃを設けた周知構造の定容積押出し機であって、ゴム投入口１０Ｂから投入され、かつスクリュー軸によって混練されたゴムを前記ギヤポンプ１０Ｃにより定量的に押出しうる。なお、このゴム押出し機１０は、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成サイクルに合わせて間欠的に作動し必要時のみゴムストリップＰを形成する。
【００２５】
前記ローラヘッド１１は、スクリュー回転により混練りされかつゴム押出機１０の吐出口１０Ｄから予成形されて押出される予成形ゴムを、カレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌ間でさらに成形し、より薄い所望サイズのゴムストリップＰに押出成形する。なおローラヘッド１１としては、ゴムストリップＰの断面形状に合う型付けローラを用いることが好ましい。
【００２６】
前記ガイドローラ１２は、ローラヘッド１１により押出成形されたゴムストリップＰをカレンダーローラ１１Ｌから剥離して、前記アプリケータ３へ引き渡す周知の剥離ローラであって、カレンダーローラ１１Ｕ、１１Ｌと略等しい周速度で駆動される。また、本実施例では、同一形状のガイドローラ１２が、直列に２つ１２ａ、１２ｂ設けられ、剥離したゴムストリップＰの引き渡しを安定化している。
【００２７】
図５に示されるように、このゴムストリップＰとしては、その厚さＴ１が例えば０．５〜４．０ｍｍ、幅Ｗ１が例えば１２〜３５ｍｍ程度のものが好適に使用されるが、形成するタイヤ用ゴム部材Ｐ１の形状サイズなどに応じて種々変更できる。
【００２８】
また、前記アプリケータ３は、図４に概念的に示されるように、搬送方向最前端側の送り出しローラ６ａを含む案内ローラ６により周回可能に案内される搬送ベルト５を有し、該搬送ベルト５上で、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰを受け取るとともに送り出しローラ６ａ側に搬送し、成形フォーマー４に送り出すコンベヤ７を少なくとも含む。なお、搬送ベルト５の上部には、ゴムストリップＰの幅よりも幅の小さい押えベルトＪが設けられ、この押えベルトＪと搬送ベルト５との間で前記ゴムストリップＰを挟持しながら搬送している。なお、前記搬送ベルト５と押えベルトＪとは、ゴムストリップＰとの剥離性に優れる非粘着性を有し、成形フォーマー４に送り出す際にゴムストリップＰが搬送ベルト５から剥離されずに、搬送ベルト５とともに巻き戻ってしまうのを防止している。また、これにより、粘着力の小さいゴムストリップＰでも容易に成形フォーマー４に搬送し得るという利点も有している。なお、非粘着処理として、例えば搬送ベルト５の表面にナイロン、ポリエステル、テフロン（デュポン社の商標）などの樹脂をコーティングする。及び／又は、ベルト表面を例えば梨地状等の凹凸模様を設けるものが挙げられる。
【００２９】
本実施形態のアプリケータ３では、前記コンベヤ７の上流側に前記ガイドローラ１２から送り出されたゴムストリップＰを前記コンベヤ７に誘導する誘導ローラ１５が配される場合が示されている。この誘導ローラ１５は、コンベヤ７に近接して配されるとともに、その上縁がコンベヤ７の上面と略同高さに設定されている。
【００３０】
図１に示されるように、本発明のコンベヤ７を含むアプリケータ３は、該コンベヤ７の送り出しローラ６ａが成形フォーマー４と接近し前記ゴムストリップＰを成形フォーマー４に貼り付ける下降位置Ｓ１から、前記コンベヤ７の送り出しローラ６ａが成形フォーマー４から上方に離間して待機する上昇位置Ｓ２までの間を例えばシリンダーなどを用いた適宜の昇降手段Ｋによって昇降移動Ｆが可能に保持される。即ち、アプリケータ３は、昇降移動Ｆにより、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の取外しを可能としながらも、コンベヤ７を成形フォーマー４に例えば２０mm以下に近接させて、ゴムストリップＰを貼り付けることが可能となり、貼り付け精度を高めうる。他方、コンベヤ７を含むアプリケータ３は、ゴムストリップＰの幅方向へ移動しない。換言すれば、前記ゴムストリップ供給手段２及びアプリケータ３によるゴムストリップＰの搬送移動は、形成フォーマー４に向かいゴムストリップＰの長さ方向にのみ移動可能であり、幅方向には移動されない。このため、ゴムストリップＰは、その搬送状態において捩じれの影響や幅方向の応力を受けることが小さいため、ゴムストリップＰの寸法変化や形状変化が少なくなり、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成精度を向上し得る。
【００３１】
又前記製造装置１では、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との間、本例ではガイドローラ１２と誘導ローラ１５との間に、ゴムストリップＰの内部応力を減じて巻回体形成後のシュリンクを抑える領域Ｙを形成している。本例では、この領域Ｙとして、前記ガイドローラ１２と誘導ローラ１５との間に回転自在なフリーローラー１６を配し、ゴムストリップをＵ字に巻装した場合が示される。
【００３２】
本例の場合、前記コンベヤ７によるゴムストリップＰの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段２からのゴムストリップＰの供給速度Ｖ１以下であり、かつ前記フリーローラー１６と誘導ローラ１５との間でゴムストリップＰが弛むことなく搬送される。なお、前記領域Ｙでは、搬送ベルト５に拘束されないため、ゴムストリップＰにはシュリンクしようとする収縮力が発生する。従って、Ｖ２≦Ｖ１としながらも、ゴムストリップＰを弛むことなく搬送することができる。なおＶ２＜Ｖ１とした場合には、その速度差相当分、ゴムストリップＰにシュリンクを発生させることができ、巻回体形成後のシュリンク自体を抑えうる。特に、ゴムストリップＰに、天然ゴムなどシュリンクが大きい配合ゴムを使用する場合には、ゴムストリップＰが弛まない範囲で、前記搬送速度Ｖ２を供給速度Ｖ１の７０〜１００％に減じ、この領域Ｙにてシュリンクをできるだけ大きく発生させることが好ましい。又ゴムストリップＰを弛ませないことにより、シュリンクを長さ方向に一定に発生させることが可能となり、シュリンク量のバラツキに起因したゴムストリップＰの寸法バラツキを抑制できる。なお前記領域Ｙが小さすぎると、前述の効果を充分に発揮することができず、逆に大きすぎるとゴムストリップＰの自重による悪影響が生じる。従って、前記フリーローラー１６と誘導ローラ１５との間の距離は、４０〜８０mmの範囲が好ましい。
【００３３】
又本実施形態では、前記コンベヤー７を昇降自在としたため、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程に伴うコンベヤー７を含むアプリケータ３の上昇時には、コンベヤー７とフリーローラー１６との間でゴムストリップＰに伸びが発生し、ゴムストリップＰに寸法変化や形状変化を招く恐れがある。そこで本例では、前記フリーローラー１６を、コンベヤ７の昇降移動と同期して昇降移動可能に支持している。これにより、コンベヤー７とフリーローラー１６との間の距離を一定に保つことができ、コンベヤー７の昇降移動に起因するゴムストリップＰの寸法変化等を防止することができる。
【００３４】
前記フリーローラー１６は、ネジ軸方式やピストンシリンダー方式等の周知の手段により昇降移動させることができる。
【００３５】
また、前記成形フォーマー４は、回転しながら軸心方向に横移動することにより、送り出しローラ６ａからのゴムストリップＰが螺旋状に巻回され、タイヤ用ゴム部材が形成される。
【００３６】
ここで、前記成形フォーマー４は、円筒状をなし、図１，２に示されるように、その軸心方向に移動可能な走行台１９に、取り替え自在に枢着される。また、成形フォーマー４は、前記走行台１９に固定のモータＭ１により、所定の回転速度で回転駆動される。
【００３７】
前記走行台１９は、走行手段２２によって駆動され、前記成形フォーマー４が一回転する間に、前記螺旋ピッチに一致する距離を前記軸心方向に移動する。本例では、走行手段２２として、前記図１、２に示す如く、前記軸心方向にのびかつ回転自在に両端支持されるネジ軸２４、及びこのネジ軸２４とは平行に敷設される例えば一対のレール２３を含むものを例示しており、前記ネジ軸２４にはモータＭ２が連結される。又前記走行台１９は、前記レール２３に案内される直線軸受け２５、及び前記ネジ軸２４に螺合する雌ねじ部を具える。
【００３８】
これにより、モータＭ１、Ｍ２の駆動により、前記成形フォーマー４が回転しながら横移動することにより、成形フォーマー４の外周面に、テンション力を小としながらも、ゴムストリップＰの動きを拘束し、その軸芯方向への位置ズレを防止しつつ、コンベヤ７からのゴムストリップＰを螺旋状に精度良く巻回することができる。これにより、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の寸法バラツキを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、タイヤ用ゴム部材製造装置１は、図４に略示する如く、一つの成形フォーマー４に対して、前記ゴムストリッブＰを夫々押出し成形する１つのゴムストリップ供給手段２と、ゴムストリッブＰを搬送する１つのアプリケータ３とを具えているが、一つの成形フォーマー４に対して、複数のゴムストリップ供給手段２と複数のアプリケータ３とが設けられても良い。これにより、生産効率の向上を図ることができる。
【００４０】
また、本実施形態のタイヤ用ゴム部材製造装置１には、タイヤ用ゴム部材Ｐ１の形成ごとにゴムストリップＰを切断する周知のゴム切断装置（図示せず）が設けられているのは言うまでもない。
【００４１】
また、図６には、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との間の領域Ｙに、前記ゴムストリップＰが拘束されずにＵ字状に弛んで自由に垂下するフリーフェスツーン部１８を形成している態様が示される。この態様においても、成形フォーマー４が軸芯方向へ横移動することにより、ゴムストリップＰの貼付が行われる。このフリーフェスツーン部１８では、ゴムストリップＰが、拘束されずにフリーとなるため、自由にシュリンクできる。従って、コンベヤ７による搬送に先駆け、前記ゴムストリップＰに、該ゴムストリップＰが要求するシュリンクを与えることができる。そのため搬送した後（本例では生ゴム製品を形成した後）におけるゴム収縮を大幅に抑制することができる。
【００４２】
なお前記フリーフェスツーン部１８におけるゴムストリップＰの弛み量が少なすぎると、ゴム収縮が不充分となり、過大となるとゴムストリップＰの自重による悪影響が生じる。このような観点より、前記ガイドローラ１２とコンベヤ７との内端間の水平距離Ｌ１は、２００〜６００mmが好ましく、より好ましくは２５０〜３５０mmが望ましく、また、前記コンベヤ７の上端とゴムストリップＰのフリーフェスツーン部１８の下端位置Ｒの下限位置Ｒ２との垂直距離Ｌ２は、１００〜７００mmが好ましく、より好ましくは３００〜５００mmが望ましい。なお、前記フリーフェスツーン部１８の下端位置Ｒを、上限位置Ｒ１と下限位置Ｒ２と間に規制する検出手段（図示せず）を設けることにより、弛み量を制御することが望ましい。
【００４３】
しかしながら、前記フリーフェスツーン部１８を設ける場合には、配合や配合ロットが変わるとシュリンクの程度が変わるために、成形フォーマー４上でのゴムストリップＰのシュリンクは非常に小さいが成形後のタイヤ用ゴム部材の質量誤差が非常に大きくなってしまうという欠点があり（配合によっては約３０％の質量誤差）、この点でフリーローラー１６を設けることが望ましい。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４５】
本発明の効果を確認するために、図に示す構造をなす製造装置によってゴムストリップを形成するとともに、このゴムストリップを巻き回して形成されたタイヤ用ゴム部材（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を試作した。
なお、主な共通仕様は次の通りである
【００４６】
ゴムストリップの幅×厚さ：２３×１．０mm
成形フォーマーの直径：５７７mm
成形フォーマーの幅：３２０mm
成形フォーマーの周速度：１５００mm／ｓ
使用したゴムストリップのゴム配合は表２に示される。この表の数値単位は、質量部で表される。
なお、ゴムストリップ単体のシュリンク率は、ゴムストリップの切断直後と、６０分経過後のゴムストリップの長さとを計測して算出した。具体的には、ゴム押出し機から吐出されたゴムストリップをガイドローラの円周を基準に所定の長さで切断し、切断したゴムストリップの一方を壁に固定し、他方を垂下して計測した。
テスト方法は次の通りである。
テストの結果を表１に、また、タイヤ用ゴム部材の配合を表２に示す。なお、ゴム配合Ａは、粘着力の小さいゴムであり、ゴム配合Ｂは、粘着力の大きいゴムを表す。また、比較例２の図６のゴム部材製造装置の構造は、フリーフェスツーンを用いて、アプリケータが成形フォーマの軸方向に移動して、ゴムストリップを貼り付ける従来の構造を表す。
【００４７】
＜搬送精度＞
上記装置により搬送されるゴムストリップの搬送状態を確認する。成形フォーマーまで搬送できた結果には○を、粘着不良によりゴムストリップが搬送ベルトから脱落し成形フォーマーまで搬送できない結果には×を付した。
【００４８】
＜タイヤ用ゴム部材の質量誤差＞
上記装置により巻き取られたタイヤ用ゴム部材を、１０本製造し質量を計測した。最大の質量と最小の質量との差を最大の質量で除した数値を示す。数値が小さいほど良好である。
【００４９】
＜タイヤ用ゴム部材の巻付け精度＞
上記タイヤ用ゴム部材を、目視により確認した。巻付け状態の良いものには○を、シュリンク率（％）がテストごとに大きく異なったため、位置ズレが発生したものには△１を、Ｙ領域でのたるみによる位置ズレが発生していたものには△２を、成形フォーマー上でのシュリンクによりクラックが発生していたものには△３を付した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
テスト結果によると、本発明により、タイヤ用ゴム部材の質量誤差が小さく、またタイヤ用ゴム部材の巻付け精度が向上しており、さらにゴムストリップの粘着力によらずタイヤ用ゴム部材を製造できる点で、有意な発明であることが証明された。
【符号の説明】
【００５３】
２ ゴムストリップ供給手段
３ アプリケータ
４ 形成フォーマー
５ 搬送ベルト
６ 案内ローラ
６ａ 送り出しローラ
７ コンベヤ
Ｋ１ 巻き付け工程
Ｋ２ タイヤ用ゴム部材取外し工程
Ｐ ゴムストリップ
Ｐ１ タイヤ用ゴム部材
Ｓ１ 下降位置
Ｓ２ 上昇位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送方向最前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有するコンベヤを含むアプリケータを用いて受け取り、かつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、該成形フォーマー上で前記コンベヤからのゴムストリップを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程と、
前記アプリケータを、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置まで上昇移動させ、前記成形フォーマー上に形成されたタイヤ用ゴム部材を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程とを具えることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項２】
前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程工程に伴う前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項３】
前記コンベヤによるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップ供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であり、かつ、前記ゴムストリップは、前記フリーローラーとコンベヤとの間で弛むことなく搬送されることを特徴とする請求項２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項４】
長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、
前記ゴムストリップを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段と、
搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップを受け取りかつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すコンベヤを含むアプリケータと、
前記成形フォーマーとを具え、
前記アプリケータは、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置までの間を昇降自在に保持されるとともに、
前記成形フォーマーは、回転しながら軸心方向に横移動することにより、コンベヤからのゴムストリップが螺旋状に巻回されることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【請求項５】
前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項４記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【請求項１】
長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法であって、
ゴムストリップ供給手段によって押出し成形されながら順次供給されるゴムストリップを、搬送方向最前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有するコンベヤを含むアプリケータを用いて受け取り、かつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すとともに、前記成形フォーマーを、回転しながら軸心方向に横移動させることにより、該成形フォーマー上で前記コンベヤからのゴムストリップを螺旋状に巻回しながら貼り付けてタイヤ用ゴム部材を形成する巻き付け工程と、
前記アプリケータを、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置まで上昇移動させ、前記成形フォーマー上に形成されたタイヤ用ゴム部材を取り外すタイヤ用ゴム部材取外し工程とを具えることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項２】
前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記タイヤ用ゴム部材取外し工程工程に伴う前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項３】
前記コンベヤによるゴムストリップの搬送速度Ｖ２は、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップ供給速度Ｖ１の７０〜１００％の範囲であり、かつ、前記ゴムストリップは、前記フリーローラーとコンベヤとの間で弛むことなく搬送されることを特徴とする請求項２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項４】
長尺なテープ状のゴムストリップを、円筒状の成形フォーマー上で螺旋状に巻回して貼り付けることにより前記ゴムストリップの巻回体からなるタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造装置であって、
前記ゴムストリップを押出し成形しながら順次供給するゴムストリップ供給手段と、
搬送方向前端側の送り出しローラを含む案内ローラにより周回可能に案内される搬送ベルトを有し、該搬送ベルト上で、前記ゴムストリップ供給手段からのゴムストリップを受け取りかつ前記送り出しローラ側から成形フォーマーに送り出すコンベヤを含むアプリケータと、
前記成形フォーマーとを具え、
前記アプリケータは、前記コンベヤが成形フォーマーと接近して前記ゴムストリップを成形フォーマーに貼り付ける下降位置から、前記コンベヤが成形フォーマーから上方に離間して待機する上昇位置までの間を昇降自在に保持されるとともに、
前記成形フォーマーは、回転しながら軸心方向に横移動することにより、コンベヤからのゴムストリップが螺旋状に巻回されることを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【請求項５】
前記ゴムストリップ供給手段とアプリケータとの間に、ゴムストリップをＵ字に巻装する回転自在なフリーローラーが配されるとともに、該フリーローラーは、前記アプリケータの昇降移動と同期して昇降移動することにより、該アプリケータとフリーローラーとの間の距離を一定に保つことを特徴とする請求項４記載のタイヤ用ゴム部材の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８３６９８（Ｐ２０１１−１８３６９８Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２１４３（Ｐ２０１０−５２１４３）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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