WO2012017823A1 - タイヤ構成部材の接合装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

　タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止する。　タイヤ構成部材（９０）の端部（９１）、（９２）を対向させて配置する。一対の接合ローラ（４０）を、タイヤ構成部材（９０）の端部（９１）、（９２）上を転動させて、接合ローラ（４０）により、端部（９１）、（９２）同士を突き合わせて接合する。巻込防止部材（７０）を一対の接合ローラ（４０）とともに移動させて、巻込防止部材（７０）により、接合ローラ（４０）の移動方向前方のタイヤ構成部材（９０）の両端部（９１）、（９２）を押さえる。巻込防止部材（７０）によりタイヤ構成部材（９０）の両端部（９１）、（９２）を押さえて、両端部（９１）、（９２）の一対の接合ローラ（４０）への巻き込みを防止する。

Description

タイヤ構成部材の接合装置及び製造方法

　本発明は、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するタイヤ構成部材の接合装置と、端部同士が接合されたタイヤ構成部材の製造方法に関する。

　未加硫タイヤの成形には、シート状のタイヤ構成部材が使用される。例えばカーカスプライは、成形ドラムに巻き付けられて筒状に形成される。また、カーカスプライを成形ドラムに巻き付けた後に、カーカスプライの先端部と後端部が、突き合わせて接合される。このようにタイヤ構成部材の端部を接合する装置として、従来、一対の接合ローラにより端部同士を接合する接合装置が知られている。従来の接合装置では、一対の接合ローラをタイヤ構成部材の端部に沿って転動させる。一対の接合ローラにより、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する（特許文献１参照）。

　ところで、乗用車用ラジアルプライタイヤでは、有機繊維製のカーカスプライが使用されている。カーカスプライは、有機繊維（例えば、ナイロン、レーヨン、ポリエステル）製のテキスタイルにゴムを被覆して形成される。有機繊維コードからなるカーカスプライは、比較的薄く、剛性も低い。そのため、カーカスプライは、上記した従来の接合装置では接合し難く、転動する接合ローラに巻き込まれることもある。

　図７は、カーカスプライを接合する従来の接合装置を示す図である。図７では、カーカスプライ１１０の表面部分を断面で示している。
　従来の接合装置１００は、図示のように、一対の接合ローラ１０１（図７では、一方の側面を示す）を転動させる。接合ローラ１０１により、カーカスプライ１１０の端部同士を接合する。その際、カーカスプライ１１０の表面では、凸部１１１が転動する接合ローラ１０１に強く押し付けられる。これにより、カーカスプライ１１０が、一対の接合ローラ１０１に巻き込まれることがある。カーカスプライ１１０が、一対の接合ローラ１０１の間に噛み込まれる虞もある。

　これに伴い、カーカスプライ１１０のゴムが破れて、テキスタイルが解けることがある。その結果、カーカスプライ１１０の有機繊維コードが、接合ローラ１０１に巻き付くことがある。この場合には、人手により、接合ローラ１０１から有機繊維コードを取り除く必要がある。有機繊維を取り除くための手間や時間に応じて、接合作業の効率が低下する。また、従来の接合装置１００では、カーカスプライ１１０以外のタイヤ構成部材を接合するときにも、タイヤ構成部材の端部を接合ローラ１０１に巻き込む虞がある。従って、作業効率の向上や巻き込み防止の観点から、改良が求められている。

特開昭５６－１９７４２号公報

　本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止して、接合作業の効率を向上させることである。

　本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動して端部同士を突き合わせて接合する一対の接合ローラと、一対の接合ローラとともに移動しつつ接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する巻込防止部材と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造方法であって、一対の接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する工程と、一対の接合ローラを、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動させて、端部同士を突き合わせて接合する工程と、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、タイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部が一対の接合ローラに巻き込まれるのを防止できる。また、接合作業の効率を向上させることができる。

本実施形態のタイヤ構成部材の接合装置を示す正面図である。 接合ユニットの平面図である。 １つの接合ローラを半径方向外側から見た正面図である。 タイヤ構成部材の接合部付近を示す模式図である。 接合ユニットの要部を示す側面図である。 一対の接合ローラによりタイヤ構成部材の端部を接合する状態を示す図である。 カーカスプライを接合する従来の接合装置を示す図である。

　以下、本発明のタイヤ構成部材の接合装置（以下、接合装置という）と、タイヤ構成部材の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。
　タイヤ構成部材は、タイヤ各部を構成する部材である。本実施形態の接合装置は、ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせて接合する。これにより、端部が接合されたタイヤ構成部材（接合タイヤ構成部材）を製造する。

　なお、接合するタイヤ構成部材は、未加硫ゴムのみからなる部材でもよく、未加硫ゴムとコードからなる部材（例えば、カーカスプライ、ベルト、補強部材）でもよい。タイヤ構成部材は、ゴムによりシート状に形成される。また、タイヤ構成部材は、切断等により所定形状に形成される。接合装置は、１又は複数のタイヤ構成部材の端部同士を突き合わせ、端部を全体に亘り圧着して接合する。以下では、タイヤ構成部材として、乗用車用ラジアルプライタイヤ（ＰＳＲ）に使用されるカーカスプライを例に採り説明する。このタイヤ構成部材（カーカスプライ）には、有機繊維コードが設けられている。タイヤ構成部材は、未加硫タイヤの成形工程で、成形ドラムの外周に巻き付けられる。タイヤ構成部材の両端部（先後端部）を突き合わせて接合して、タイヤ構成部材を筒状に形成する。

　図１は、接合装置の概略構成を示す正面図である。図１では、接合装置の要部を示している。
　接合装置１は、図示のように、成形ドラム２と、タイヤ構成部材９０を接合する一対の接合ユニット３０とを備えている。一対の接合ユニット３０は、成形ドラム２の軸線方向に並べて配置されている。接合装置１は、成形ドラム２の外周面に沿って配置された移動手段（移動機構）１０を備えている。移動手段１０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では左右方向及び上下方向）に移動させる。移動手段１０は、成形ドラム２の上方に配置されている。

　成形ドラム２は、円筒状をなし、軸線回りに回転する。成形ドラム２の外周は、外周に設けられたブラダ等により拡大及び縮小する。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９０を支持する支持体である。タイヤ構成部材９０は、成形ドラム２の外周の所定位置に１周巻き付けられる。成形ドラム２は、円筒状のタイヤ構成部材９０を同芯状に保持する。また、成形ドラム２は、駆動装置（図示せず）により、軸線が水平になるように支持されている。駆動装置は、駆動源（例えば、モータ）と、駆動源の回転動力を成形ドラム２に伝達する伝達機構とを備える。成形ドラム２は、駆動装置により回転駆動され、タイヤ構成部材９０を所定の回転速度で回転させる。成形ドラム２は、タイヤ構成部材９０を任意の回転角で停止させる。

　タイヤ構成部材９０は、供給装置（図示せず）から供給される。タイヤ構成部材９０は、成形ドラム２の外周に、又は、他の部材が配置された成形ドラム２に巻き付けられる。ここでは、タイヤ構成部材９０の巻き付け前に、インナーライナ５が成形ドラム２の外周に配置される。タイヤ構成部材９０の先端部と後端部は、所定間隔で、かつ、隣接して配置される。タイヤ構成部材９０の先端部と後端部は、巻き付け時に先端と後端になる部分であり、平行な状態で僅かに隙間を開けて対向する。タイヤ構成部材９０は、有機繊維コード（図示せず）を未加硫ゴムで被覆して形成される。タイヤ構成部材９０の表面のゴム内には、複数の有機繊維コードが、成形ドラム２の軸線方向に沿って配置されている。接合装置１は、成形ドラム２により、タイヤ構成部材９０の接合する両端部を対向させて支持する。接合装置１は、成形ドラム２上で、接合ユニット３０をタイヤ構成部材９０の端部に沿って移動させて端部同士を接合する。なお、接合装置１は、成形ドラム２の軸線方向の中央部ＣＬを中心として左右対称に構成されている。以下では、接合装置１の中央部ＣＬの一方側（図１の左側）について主に説明する。

　移動手段１０は、ガイドレール１１と、ネジ軸１２と、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。ガイドレール１１は、成形ドラム２の軸線と平行に配置される。ネジ軸１２は、ガイドレール１１の上方に、かつ、ガイドレール１１に平行に配置される。モータ１３の回転軸１３Ａは、ネジ軸１２と平行に配置される。ネジ軸１２は、フレームにより回転自在に支持される。ネジ軸１２には、従動プーリ１４が固定される。駆動プーリ１５は、モータ１３の回転軸１３Ａに固定される。無端状のベルト１６が、従動プーリ１４と駆動プーリ１５とに架け渡される。移動手段１０は、駆動プーリ１５、ベルト１６及び従動プーリ１４により、モータ１３の回転動力をネジ軸１２に伝達する。これにより、ネジ軸１２を軸線回りの両方向に所定速度で回転させる。

　移動手段１０は、可動部材１７と、ピストン・シリンダ機構１８と、首振り機構１９とを有する。可動部材１７は、ネジ軸１２に取り付けられている。ピストン・シリンダ機構１８は、可動部材１７の側面に固定されている。首振り機構１９は、ピストンロッド１８Ｐの先端（下端）に取り付けられている。接合ユニット３０は、首振り機構１９に取り付けられている。可動部材１７は、ネジ軸１２が貫通するネジ孔と、ガイドレール１１が貫通する案内孔とを有する。可動部材１７は、上記したネジ軸１２の回転により、ガイドレール１１に案内されて、成形ドラム２の軸線方向に所定速度で移動する。ピストン・シリンダ機構１８のピストンロッド１８Ｐは、成形ドラム２の半径方向に沿って、かつ、成形ドラム２の軸線に向けて配置されている。ピストン・シリンダ機構１８は、ピストンロッド１８Ｐをシリンダ１８Ｓの内外に移動させて、首振り機構１９を移動させる。これにより、接合ユニット３０が、タイヤ構成部材９０に接近し、又は、タイヤ構成部材９０から離間する。また、移動手段１０は、接合ユニット３０を、接合するタイヤ構成部材９０の端部に所定圧力で押し付ける。移動手段１０は、モータ１３によりネジ軸１２を回転させて、接合ユニット３０をタイヤ構成部材９０の端部に沿って移動させる。

　接合ユニット３０は、後述するように、押さえローラ３２、一対の接合ローラ４０、補強ローラ５０、及び、巻込防止部材７０を備える。移動手段１０は、接合ユニット３０と一体に、ローラ３２、４０、５０及び巻込防止部材７０を、タイヤ構成部材９０の端部に押し付けて端部に沿って移動させる。ローラ３２、４０、５０は、タイヤ構成部材９０の端部に沿って転動する。接合ユニット３０は、固定部材６０と、枠体３１とを有する。固定部材６０は、首振り機構１９に固定されている。枠体３１は、固定部材６０の下面に取り付けられて、タイヤ構成部材９０の外周に沿って配置される。固定部材６０と枠体３１は、移動手段１０により一体に移動する。接合ユニット３０は、枠体３１に設けられたローラ３２、４０、５０と巻込防止部材７０によりタイヤ構成部材９０の端部を接合する。首振り機構１９が微小角度の首振りをすることで、接合ユニット３０の配置角度が変化する。これにより、接合ユニット３０は、タイヤ構成部材９０を法線方向に押圧する。

　図２は、接合中の接合ユニット３０の平面図である。図２では、接合ユニット３０の要部を図１の矢印Ｘ方向から見て示している。図２に示す接合ユニット３０では、固定部材６０（図２では点線で示す）を透視して枠体３１側の構成を示す。図２には、接合ユニット３０付近のタイヤ構成部材９０も示している。図２内で、接合前のタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を左方側に示す。両端部９１、９２間には、僅かな間隙Ｒが設けられている。図２内で、タイヤ構成部材９０の接合部９３を右方側に示す。接合部９３は、接合ユニット３０の移動により接合された部分である。
　接合ユニット３０は、図示のように、一対の接合ローラ４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、巻込防止部材７０と、押さえローラ３２と、補強ローラ５０とを有する。一対の接合ローラ４０は、接合ユニット３０に少なくとも１組み設けられる。巻込防止部材７０は、タイヤ構成部材９０が一対の接合ローラ４０に巻き込まれるのを防止する。

　押さえローラ３２、一対の接合ローラ４０、及び、補強ローラ５０は、接合ユニット３０の移動方向Ｓ（接合方向）に沿って配置されている。移動方向Ｓは、タイヤ構成部材９０の接合中における接合ユニット３０の移動する方向である。押さえローラ３２、一対の接合ローラ４０、及び、補強ローラ５０は、移動方向Ｓの前方から後方に順に配置されている。押さえローラ３２と補強ローラ５０は、接合ローラ４０に対して、移動方向Ｓの前方と後方に配置される。接合ローラ４０は、押さえローラ３２と補強ローラ５０に挟まれる。ローラ３２、４０、５０は、枠体３１内に配置され、それぞれ軸部材３３、３４、３５により軸線回りに回転自在に支持されている。軸部材３３、３４、３５は、枠体３１に取り付けられ、軸受け（図示せず）を介して、ローラ３２、４０、５０を支持する。接合ユニット３０は、一対の接合ローラ４０を移動方向Ｓに沿って複数組み（ここでは２組み）有する。また、全ての一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方に、それぞれ巻込防止部材７０を設けている。巻込防止部材７０は、接合ローラ４０と押さえ部材３２の間に配置され、前後の接合ローラ４０の間にも配置される。

　押さえローラ３２の外周面は、凹曲面状をなす鼓状に形成されている。押さえローラ３２の軸線方向は、成形ドラム２の軸線方向に直交する方向に配置される。その状態で、押さえローラ３２は、軸部材３３に支持されている。押さえローラ３２は、接合ローラ４０とともにタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２に押し付けられる。押さえローラ３２の接触範囲で、端部９１、９２は、押さえローラ３２と成形ドラム２の間に挟まれる。押さえローラ３２は、端部９１、９２を押さえる。その際、押さえローラ３２は、比較的低い圧力でタイヤ構成部材９０を押さえる。これにより、端部９１、９２の浮き上がりを防止する。押さえローラ３２と接合ローラ４０は、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２上を転動する。接合ユニット３０は、押さえローラ３２により両端部９１、９２を押さえて、一対の接合ローラ４０により端部９１、９２同士を順次接合する。

　一対の接合ローラ４０は、円筒状をなす。一対の接合ローラ４０の一端部が、それぞれ軸部材３４（３４Ａ、３４Ｂ）により支持されている。一対の接合ローラ４０は、タイヤ構成部材９０の接合部９３を中心として対称に配置される。一対の接合ローラ４０の軸線は、接合部９３側（内側）から外側に向かって、それぞれ移動方向Ｓの後方（図２では右方）に傾斜するように配置されている。この接合ローラ４０では、軸線の角度Ｙが、比較的小さい所定角度（例えば、５～３０°の角度）をなす。角度Ｙは、接合部９３に直交する方向に対する軸線の角度である。一対の接合ローラ４０において、両軸線同士の交点は、接合部９３上に位置する。一対の接合ローラ４０は、互いの対向する縁部に、それぞれ軸線方向に突出する複数の突起４１（４１Ａ、４１Ｂ）を有する。突起４１は、一対の接合ローラ４０の縁部に沿って等間隔に形成される。一対の接合ローラ４０には、突起４１と、突起４１間の凹みとが、周方向に交互に、かつ、同一ピッチで設けられている。突起４１と凹みは、一対の接合ローラ４０の周方向に沿って互い違いに配置される。一方の接合ローラ４０の突起４１は、他方の接合ローラ４０の突起４１間（凹み）に入り込む。一対の接合ローラ４０は、突起４１が互いに噛み合うことで、同期して等速度で回転する。

　図３は、１つの接合ローラ４０を半径方向外側から見た正面図である。図３では、接合ローラ４０の一部（図の上方部）を断面で示している。
　接合ローラ４０には、図示のように、突条Ｔが形成されている。突条Ｔは、接合ローラ４０の周方向に延びる環状（又は螺旋状）に形成される。突条Ｔは、接合ローラ４０の外周に複数並列して形成される。接合ローラ４０の断面形状は、複数の突出部が並んだ鋸歯状に形成される。この突条Ｔでは、突起４１側の側面が接合ローラ４０の軸線方向と直交し、他方側の側面が所定角度で傾斜する。突条Ｔは、断面三角形状に形成され、突起４１を含む接合ローラ４０の外周の全体に配置される。突条Ｔは、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２に押し付けられる。接合ローラ４０は、突条Ｔにより、端部９１、９２の所定範囲を押圧する。

　接合装置１は、移動手段１０（図１参照）により接合ユニット３０を移動させる。また、移動手段１０により、押さえローラ３２（図２参照）をタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２に押し付ける。接合装置１は、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを、それぞれ端部９１、９２に押し付ける。接合ローラ４０Ａ、４０Ｂは、間隙Ｒを中心として対称に押し付けられる。その状態で、接合ユニット３０を端部９１、９２に沿って移動方向Ｓに移動させる。これにより、逆方向に傾斜した接合ローラ４０Ａ、４０Ｂを同期して各端部９１、９２上を転動させる。

　接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの転動に伴い、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの突条Ｔからタイヤ構成部材９０に力が加えられる。タイヤ構成部材９０には、例えば、突条Ｔに直交する方向の力が加えられる。このようにして、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２に、互いに接近する方向の力が作用する。この力で、両端部９１、９２が互いに引き寄せられ、間隙Ｒを消滅させながら突き合わされる。端部９１、９２の端面は、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂから加えられる圧力で圧着する。同時に、接合ローラ４０Ａ、４０Ｂの噛み合う突起４１Ａ、４１Ｂから端部９１、９２に交互に力が作用する。端部９１、９２の表面は、交互に相手側に向かって変形して継ぎ合わされる。これにより、端部９１、９２同士が接合される。

　図４は、接合後のタイヤ構成部材９０の接合部９３付近を示す模式図である。図４Ａは、接合部９３の斜視図である。図４Ｂは、図４ＡのＶ－Ｖ線矢視断面図である。
　図示のように、タイヤ構成部材９０は、複数の有機繊維コードＣを有する。端部９１、９２の接合により、表面側（図４では上側）のゴム９３Ｗが、突起４１Ａ、４１Ｂにより部分的に引き伸ばされる。ゴム９３Ｗは、交互に端部９１、９２の表面まで引き伸ばされる。接合部９３は、内側（図４では下側）では直線的に圧着される。これに対し、接合部９３は、表面側では波状をなして接合される。表面側の端部９１、９２は、交互に相手側の表面に重なり合う。

　このように、接合装置１は、一対の接合ローラ４０（図２参照）を、間隙Ｒを挟んで、接合するタイヤ構成部材９０の各端部９１、９２に押し付ける。また、一対の接合ローラ４０を、それぞれタイヤ構成部材９０の対向する各端部９１、９２上を転動させる。この転動に伴い、一対の接合ローラ４０は、両端部９１、９２を互いに引き寄せながら端部９１、９２同士（両端面）を突き合わせて接合する。タイヤ構成部材９０は、連続して接合されて筒状に形成される。その際、接合装置１は、移動手段１０で前後２組みの接合ローラ４０を連動して転動させる。２組みの接合ローラ４０が連続して同様の接合動作を実行することで、端部９１、９２が強く接合される。

　接合装置１は、接合ローラ４０による接合に続けて、補強ローラ５０（図２参照）により、タイヤ構成部材９０の接合部９３を押圧する。補強ローラ５０は、円柱状に形成されて軸部材３５により支持される。補強ローラ５０は、押さえローラ３２及び一対の接合ローラ４０とともに、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２に押し付けられる。補強ローラ５０は、接合ユニット３０の移動に伴い、一対の接合ローラ４０の後方に続いて移動方向Ｓに転動する。補強ローラ５０は、接合された両端部９１、９２を押圧して端部９１、９２同士の接合を補強する。

　補強ローラ５０の外周面５１には、ローレット加工により、傾斜した複数の凹溝が交差して設けられている。補強ローラ５０の外周面５１は、複数の凹溝により、ゴムとの摩擦力が大きい粗面（凹凸面）に形成されている。補強ローラ５０は、転動時に、外周面５１により、接合されたタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２（接合部９３）を押圧する。同時に、補強ローラ５０は、外周面５１により、突き合わされた両端部９１、９２を摩擦する。補強ローラ５０の押圧の力で、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を、互いに相手側に向けて膨出するように変形させる。これにより、両端部９１、９２を、より強く圧着させる。同時に、補強ローラ５０は、外周面５１により、両端部９１、９２の接合界面を磨り潰すようにして、端部９１、９２同士の接合を順次補強する。これにより、端部９１、９２同士を強固に接合させる。

　接合装置１は、補強ローラ５０を内部（又は、外部）から加熱する加熱手段（図示せず）を備えている。接合装置１は、加熱手段により、補強ローラ５０の外周面５１を所定温度（ここでは、７０～１００℃）に加熱する。補強ローラ５０は、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を加熱する。これにより、補強ローラ５０による接合を補強する効果を高くする。端部９１、９２同士は、より強固に、高い接合強度で接合する。

　次に、接合ユニット３０の側方部分に設けられた構成について説明する。また、固定部材６０に設けられた構成についても説明する。ただし、ローラ３２、４０、５０の両側で、接合ユニット３０は同様に構成されている。そのため、以下では、接合ユニット３０の一方の側方部分（図２の下方部分）を例に説明する。
　図５は、接合ユニット３０の要部を示す側面図である。図５では、接合ユニット３０を図２の矢印Ｚ方向から見て示している。図５に示す接合ユニット３０は、ローラ３２、４０、５０がタイヤ構成部材９０から離間した状態にある。

　ローラ３２、４０、５０の軸部材３３、３４、３５は、図示のように、断面矩形状の角棒状をなし、枠体３１の側面を貫通する。軸部材３３、３４、３５は、枠体３１内から、枠体３１の外側（図５では紙面手前側）に向けて突出している。移動方向Ｓの後方側に位置する一対の接合ローラ４０（以下、固定接合ローラ４０Ｆという）では、軸部材３４が枠体３１の貫通孔内に固定されている。そのため、固定接合ローラ４０Ｆは、枠体３１と一体に移動する。

　前方側に位置する接合ローラ４０（以下、変位接合ローラ４０Ｄという）、押さえローラ３２、及び、補強ローラ５０では、軸部材３３、３４、３５が、案内孔３６、３７、３８内に挿入されている。案内孔３６、３７、３８は、矩形状をなし、枠体３１の側面を貫通する。軸部材３３、３４、３５は、案内孔３６、３７、３８に案内されて、案内孔３６、３７、３８内を長手方向（図５では上下方向）に変位する。また、軸部材３３、３４、３５は、案内孔３６、３７、３８内に係止される。軸部材３３、３４、３５は、姿勢と枠体３１からの突出長さを変化させずに案内孔３６、３７、３８内で変位する。軸部材３３、３４、３５は、圧力手段６１、６２、６３により、変位方向の一方向（図５では下方向）に向かって押される。圧力手段６１、６２、６３は、固定部材６０の側部に固定され、軸部材３３、３４、３５の枠体３１から突出した部分を押す。

　圧力手段６１、６２、６３は、例えば、プランジャ、又は、弾性部材（バネ等）からなる。プランジャは、内部のバネによりピン状の加圧部材を外部に向かって押す。ここでは、圧力手段６１、６２、６３は、プランジャからなり、固定部材６０に下方に向けて配置される。圧力手段６１、６２、６３は、加圧部材６１Ａ、６２Ａ、６３Ａにより、軸部材３３、３４、３５に下方向の圧力を常に付加する。これにより、軸部材３３、３４、３５を案内孔３６、３７、３８内の最も下側に位置させる。圧力手段６１、６２、６３は、移動手段１０がローラ３２、４０、５０をタイヤ構成部材９０に押し付ける力よりも弱い力で、軸部材３３、３４、３５を押す。ローラ３２、４０Ｄ、５０がタイヤ構成部材９０に押し付けられると、圧力手段６１、６２、６３は、軸部材３３、３４、３５を案内孔３６、３７、３８内で上方向に変位させる。圧力手段６１、６２、６３は、軸部材３３、３４、３５を案内孔３６、３７、３８内で変位させて、ローラ３２、４０Ｄ、５０を変位させる。ローラ３２、４０Ｄ、５０は、移動手段１０がタイヤ構成部材９０に押し付ける固定接合ローラ４０Ｆを基準に変位する。圧力手段６１、６２、６３は、固定接合ローラ４０Ｆを基準に、ローラ３２、４０Ｄ、５０を、タイヤ構成部材９０の表面の凹凸に応じて変位させる。

　このように、圧力手段６１、６２、６３は、転動するローラ３２、４０Ｄ、５０をタイヤ構成部材９０の端部９１、９２に押し付けつつ変位させる。圧力手段６１、６２、６３は、ローラ３２、４０Ｄ、５０を端部９１、９２の凹凸に追従するように変位させる。従って、圧力手段６１、６２、６３は、ローラ３２、４０Ｄ、５０を変位させる変位手段６４、６５、６６を構成する。変位手段６４、６５、６６により、固定接合ローラ４０Ｆ以外のローラ３２、４０Ｄ、５０は、枠体３１と一体に移動しつつ変位する。ローラ３２、４０Ｄ、５０は、それぞれ独立して、かつ、固定接合ローラ４０Ｆからも独立して変位する。接合装置１は、変位手段６４、６５、６６により、押さえローラ３２、変位接合ローラ４０Ｄ、及び、補強ローラ５０を、それぞれの押圧位置のタイヤ構成部材９０の凹凸に応じて変位させる。これにより、ローラ３２、４０Ｄ、５０を、端部９１、９２の凹凸に追従させる。また、接合装置１は、ローラ３２、４０Ｄ、５０を、端部９１、９２に接触した状態（押し付けた状態）で転動させる。

　なお、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２から離した状態で、一対の固定接合ローラ４０Ｆは、その他のローラ３２、４０Ｄ、５０と、ずらして配置される。一対の固定接合ローラ４０Ｆは、移動手段１０による押し付け方向の逆側（図５では上側）にずらして配置される。そのため、固定接合ローラ４０Ｆは、移動手段１０の押し付けにより、他のローラ３２、４０Ｄ、５０が端部９１、９２に接触して変位した後に、端部９１、９２に接触する。また、固定接合ローラ４０Ｆは、移動手段１０の圧力により、相対的に強い力で端部９１、９２に押し付けられる。

　他のローラ３２、４０Ｄ、５０は、圧力手段６１、６２、６３による圧力に応じて、相対的に弱い力でタイヤ構成部材９０の端部９１、９２に押し付けられる。その際、押さえローラ３２は、端部９１、９２を押さえて浮き上がりを防止できればよいため、比較的弱い力で押し付けられる。変位接合ローラ４０Ｄは、端部９１、９２を下側の部材に密着させずに引き寄せられるように、比較的弱い力で押し付けられる。補強ローラ５０は、端部９１、９２同士の接合を確実に補強するため、比較的強い力で押し付けられる。それぞれの押し付け力に応じて、各圧力手段６１、６２、６３の圧力が設定される。

　本実施形態の接合装置１は、接合ユニット３０に、上記した巻込防止部材７０を備えている。巻込防止部材７０は、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方に、それぞれ配置されている。巻込防止部材７０は、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２を押さえ付けながら接合ユニット３０と一体に移動する。巻込防止部材７０は、端部９１、９２が、転動する一対の接合ローラ４０の間や接合ローラ４０に巻き込まれるのを防止する。また、巻込防止部材７０は、タイヤ構成部材９０が一対の接合ローラ４０間の突起４１に噛み込まれるのも防止する。

　巻込防止部材７０は、所定形状に形成された板状部材からなり、枠体３１から下方に向けて配置されている。巻込防止部材７０は、枠体３１側の基部７１と、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる押さえ部７２とを有する。押さえ部７２は、断面三角形状をなし、基部７１の下端から移動方向Ｓの後方に向かって配置されている。また、押さえ部７２は、接合ローラ４０の外周に沿って配置されている。押さえ部７２の下端面（押さえ面）は、タイヤ構成部材９０に押し付けられる。押さえ部７２の下端面は、滑らかな平面状に形成されて、接合ローラ４０の下端に合わせて配置される。

　巻込防止部材７０は、長手方向（図２参照）の中央部で逆方向に折り曲げられて、一対の接合ローラ４０と平行に配置されている。巻込防止部材７０は、接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方の全体に配置されている。押さえ部７２（図５参照）は、巻込防止部材７０の下端の全体に形成されている。押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方に配置されるとともに、一対の接合ローラ４０に近接して配置されている。押さえ部７２と接合ローラ４０の外周との間には、所定間隔の隙間が開けられる。その状態で、押さえ部７２は、接合ローラ４０の外周に沿って配置される。押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０とともにタイヤ構成部材９０に押し付けられる。巻込防止部材７０は、押さえ部７２により、一対の接合ローラ４０の外周に沿ってタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる。

　ここでは、一方（変位接合ローラ４０Ｄの前方）の巻込防止部材７０は、基部７１に続く連結片７３を有する。連結片７３は、枠体３１の側方で、変位接合ローラ４０Ｄの軸部材３４に取り付けられる。そのため、一方の巻込防止部材７０は、変位接合ローラ４０Ｄと一体に変位する。他方（固定接合ローラ４０Ｆの前方）の巻込防止部材７０では、基部７１が枠体３１に固定されている。そのため、他方の巻込防止部材７０は、固定接合ローラ４０Ｆと同様に、接合ユニット３０内での位置が固定されている。このように、巻込防止部材７０は、それぞれ組み合わされた一対の接合ローラ４０との位置関係が維持される。巻込防止部材７０は、接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方で、接合ローラ４０とともにタイヤ構成部材９０に接触する。

　巻込防止部材７０の押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０のタイヤ構成部材９０に対向する部分（図５では下側部分）に重なるように配置されている。即ち、押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０とタイヤ構成部材９０との間に配置され、一対の接合ローラ４０とタイヤ構成部材９０との間の間隙に入り込む。タイヤ構成部材９０の法線方向（図５の矢印Ｎ方向）から見たときに、押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０に隠れる。また、巻込防止部材７０の押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方近傍に配置される。接合ローラ４０の外周から押さえ部７２までの移動方向Ｓの距離をＫとする。前方近傍の近傍とは、Ｋが５ｍｍ以内であり、かつ、押さえ部７２が接合ローラ４０に接触しない位置のことをいう。ここでは、押さえ部７２と接合ローラ４０との間の隙間（距離Ｋ）が１ｍｍ程度になるように、押さえ部７２が配置される。

　図６は、一対の接合ローラ４０によりタイヤ構成部材９０の端部９１、９２を接合する状態を示す図である。図６では、１つの接合ローラ４０と巻込防止部材７０の押さえ部７２を模式的に側面図で示している。タイヤ構成部材９０の表面部分は、断面図で示す。
　巻込防止部材７０は、上記したように、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方近傍で、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる押さえ部７２を有する。巻込防止部材７０は、押さえ部７２により、接合ローラ４０が接合するタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を、接合ローラ４０に接触する前に押さえる。巻込防止部材７０は、端部９１、９２の浮き上がりや表面の凸部９５を押さえて端部９１、９２を均す。巻込防止部材７０は、両端部９１、９２を比較的平坦な状態で一対の接合ローラ４０に接触させる。

　一対の接合ローラ４０は、巻込防止部材７０に続いて端部９１、９２上を転動して、端部９１、９２同士を順に接合する。その際、一対の接合ローラ４０は、タイヤ構成部材９０を巻き込むことなく転動する。凸部９５を、一対の接合ローラ４０の突起４１間に噛み込むこともない。このように、巻込防止部材７０は、一対の接合ローラ４０とともに移動しつつ接合ローラ４０の移動方向Ｓ（進行方向）前方のタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる。これにより、巻込防止部材７０は、タイヤ構成部材９０の接合時に、両端部９１、９２の一対の接合ローラ４０への巻き込みを防止する。

　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９０の端部９１、９２同士を接合する手順について説明する。また、端部９１、９２同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材９０を製造する製造方法について説明する。以下の手順や動作は、接合装置１が備える制御装置（図示せず）により制御されて実行される。制御装置は、例えばコンピュータからなる。制御装置は、接続手段を介して装置各部と接続されている。制御装置は、装置各部を制御して接合のための動作を実行させる。

　タイヤ構成部材９０（図１参照）を接合するときには、まず、円筒状の部材（インナーライナ５等）を成形ドラム２の外周に配置する。その後、タイヤ構成部材９０を、回転する成形ドラム２の外周に１周巻き付ける。タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２は、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。成形ドラム２で、端部９１、９２同士を対向させて支持する。次に、接合装置１は、移動手段１０により、一方（図１では左方）の接合ユニット３０を、成形ドラム２の中央部ＣＬで下降させる。また、端部９１、９２（図２参照）に、ローラ３２、４０、５０と巻込防止部材７０を所定圧力で押し付ける。

　続いて、接合ユニット３０を成形ドラム２の軸線方向外側に移動させる。ローラ３２、４０、５０と巻込防止部材７０は、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２に沿って一体に移動する。これにより、押さえローラ３２と一対の接合ローラ４０を、接合するタイヤ構成部材９０の対向する各端部９１、９２上を移動方向Ｓに転動させる。一対の接合ローラ４０により、両端部９１、９２を互いに引き寄せて、端部９１、９２同士を突き合わせて接合する。同時に、巻込防止部材７０により、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方のタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえて、両端部９１、９２の一対の接合ローラ４０への巻き込みを防止する。その際、巻込防止部材７０は、押さえ部７２により、一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方近傍に位置するタイヤ構成部材９０を押さえる。また、押さえ部７２は、一対の接合ローラ４０の外周に沿って、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる。

　接合装置１は、加熱した補強ローラ５０も転動させる。補強ローラ５０により、突き合わせた両端部９１、９２を加熱しながら押圧して、上記のように端部９１、９２同士の接合を補強する。次に、接合装置１は、一方の接合ユニット３０が所定距離移動したときに、他方（図１では右方）の接合ユニット３０を成形ドラム２の中央部ＣＬで下降させる。接合装置１は、ローラ３２、４０、５０を接合済みの端部９１、９２に押し付ける。続いて、一対の接合ユニット３０を逆方向に移動させる。一対の接合ユニット３０は、成形ドラム２の軸線方向外側に向かって同じ速度で移動させる。これにより、ローラ３２、４０、５０を端部９１、９２に沿って転動させ、端部９１、９２同士を全体に亘って接合する。その後、接合したタイヤ構成部材９０に他のタイヤ構成部材を配置し、所定形状及び構造の未加硫タイヤを成形する。未加硫タイヤを加硫成型して各種のタイヤを製造する。

　以上説明したように、この接合装置１では、巻込防止部材７０により、タイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえる。巻込防止部材７０により、端部９１、９２が一対の接合ローラ４０に巻き込まれるのを防止できる。特に、比較的薄く、剛性が低いタイヤ構成部材９０（例えば、有機繊維コードＣを有するカーカスプライ）でも、接合ローラ４０への巻き込みと、一対の接合ローラ４０間への噛み込みを確実に防止できる。そのため、タイヤ構成部材９０のゴムが破れてテキスタイルが解けることがない。有機繊維コードＣが接合ローラ４０に巻き付くこともない。これに伴い、接合後のタイヤ構成部材９０に高い品質を確保できる。接合ローラ４０から有機繊維コードＣを取り除く作業も不要となるため、タイヤ構成部材９０の接合を連続して行える。その結果、接合時の手間や時間が削減されるため、接合作業の効率を向上できる。

　従って、本実施形態によれば、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２同士を突き合わせて接合するときに、接合する端部９１、９２が一対の接合ローラ４０に巻き込まれるのを防止できる。また、接合作業の効率を向上させることができる。巻込防止部材７０により両端部９１、９２を押さえて、一対の接合ローラ４０により端部９１、９２を接合する。そのため、端部９１、９２同士を一様かつ精度よく接合できる。薄いタイヤ構成部材９０であっても、充分な強度で端部９１、９２同士を接合できる。巻込防止部材７０の押さえ部７２により、接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方近傍で両端部９１、９２を押さえると、接合動作中の接合ローラ４０に対して、適切かつ近接した位置で両端部９１、９２を押さえることができる。これにより、端部９１、９２が一対の接合ローラ４０に巻き込まれるのをより確実に防止できる。端部９１、９２同士の接合精度もより向上できる。

　ここで、タイヤ構成部材９０の剛性が低いときには、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２を成形ドラム２の外周に直線的に配置するのが難しくなる。このように端部９１、９２を正確に配置できないときでも、両端部９１、９２を巻込防止部材７０により予め押さえて、端部９１、９２を、位置や形状を均した状態で一対の接合ローラ４０に接触させる。そのため、接合する端部９１、９２の状態が同等に維持され、一対の接合ローラ４０で端部９１、９２を確実に接合できる。また、一対の接合ローラ４０がタイヤ構成部材９０に接触する面積を充分に確保できるため、端部９１、９２のバラツキの影響も受け難くなる。従って、タイヤ構成部材９０を適宜接合できる。

　この接合装置１では、接合ユニット３０により、成形ドラム２上でも、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２を確実に接合できる。そのため、接合装置１は、成形ドラム２に巻き付けたタイヤ構成部材９０を接合するのに好適である。接合装置１を成形ドラム２で使用するときに、大きな効果が得られる。タイヤ構成部材９０が、上記と異なる種類のカーカスプライや、カーカスプライ以外の部材であるときでも、接合装置１を使用することで、端部９１、９２同士を、一対の接合ローラ４０へ巻き込まずに確実に接合できる。

　巻込防止部材７０により、一対の接合ローラ４０の外周に沿ってタイヤ構成部材９０の両端部９１、９２を押さえるときには、端部９１、９２を接合ローラ４０に接触する前に確実に押さえることができる。また、巻込防止部材７０が押さえる範囲の全体で、同程度の巻込防止効果が得られるため、端部９１、９２の接合ローラ４０への巻き込みも、より確実に防止できる。その際、巻込防止部材７０は、接合ローラ４０と平行に配置するのが望ましい。ただし、巻込防止部材７０と接合ローラ４０との間に所定間隔の隙間を確保できれば、巻込防止部材７０を接合ローラ４０と平行にしなくてもよい。

　なお、本実施形態では、一対の接合ローラ４０を前後に２組み配置したが、一対の接合ローラ４０を、１組み、又は、３組み以上設けることもできる。一対の接合ローラ４０を移動方向Ｓに沿って複数組み設けるときには、タイヤ構成部材９０の端部９１、９２同士を確実、強固に接合できる。また、複数組みの一対の接合ローラ４０を設けるときには、全ての一対の接合ローラ４０の移動方向Ｓの前方に、それぞれ巻込防止部材７０を設けるのが望ましい。このようにすることで、一対の接合ローラ４０毎に前方の端部９１、９２を押さえられるため、端部９１、９２の巻き込みを一層確実に防止できる。併せて、巻込防止部材７０による上記した各効果も、一対の接合ローラ４０毎に得られる。ただし、移動方向Ｓの最前方に位置する一対の接合ローラ４０は、最初に端部９１、９２の接合動作を行うため、巻込防止部材７０により両端部９１、９２を押さえる必要性が最も大きい。そのため、複数組みの一対の接合ローラ４０に対しては、巻込防止部材７０を、少なくとも移動方向Ｓの最前方に位置する一対の接合ローラ４０に設けるようにしてもよい。

　巻込防止部材７０を板状部材から構成することで、巻込防止部材７０の加工が容易になる。板状の巻込防止部材７０では、両端部９１、９２を確実に押さえられるとともに、表面のゴムが損傷するのも抑制できる。これに対し、巻込防止部材７０は、端部９１、９２の接合ローラ４０への巻き込みを防止できる他の部材により構成することもできる。巻込防止部材７０は、板状部材以外に、例えば櫛歯状部材、小径のローラ、又は、太い線状部材により構成することもできる。

　以上、成形ドラム２上でタイヤ構成部材９０を接合する例を説明した。これに対し、接合装置１を使用することで、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９０を接合できる。例えば、接合装置１により、平面状の支持部材やコンベヤ上でもタイヤ構成部材９０を接合できる。

　１・・・タイヤ構成部材の接合装置、２・・・成形ドラム、５・・・インナーライナ、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・・・可動部材、１８・・・ピストン・シリンダ機構、１９・・・首振り機構、３０・・・接合ユニット、３１・・・枠体、３２・・・押さえローラ、３３、３４、３５・・・軸部材、３６、３７、３８・・・案内孔、４０・・・接合ローラ、４１・・・突起、５０・・・補強ローラ、５１・・・外周面、６０・・・固定部材、６１、６２、６３・・・圧力手段、６４、６５、６６・・・変位手段、７０・・・巻込防止部材、７１・・・基部、７２・・・押さえ部、７３・・・連結片、９０・・・タイヤ構成部材、９１、９２・・・端部、９３・・・接合部、９５・・・凸部、Ｃ・・・有機繊維コード、ＣＬ・・・中央部、Ｒ・・・間隙、Ｔ・・・突条。

Claims (7)

1. 　ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合するタイヤ構成部材の接合装置であって、
   　タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動して端部同士を突き合わせて接合する一対の接合ローラと、
   　一対の接合ローラとともに移動しつつ接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する巻込防止部材と、
   　を備えたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
2. 　請求項１に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
   　巻込防止部材が、タイヤ構成部材の両端部を押さえる押さえ部を有し、
   　巻込防止部材の押さえ部が、一対の接合ローラのタイヤ構成部材に対向する部分に重なるように配置されたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
3. 　請求項１に記載されたタイヤ構成部材の接合装置において、
   　巻込防止部材が、一対の接合ローラの移動方向前方近傍でタイヤ構成部材の両端部を押さえる押さえ部を有することを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
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接合装置において、
   　巻込防止部材が、一対の接合ローラの外周に沿ってタイヤ構成部材の両端部を押さえることを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
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接合装置において、
   　巻込防止部材が、板状部材からなることを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
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接合装置において、
   　一対の接合ローラを移動方向に沿って複数組み有し、
   　全ての一対の接合ローラの移動方向前方に、それぞれ巻込防止部材を設けたことを特徴とするタイヤ構成部材の接合装置。
7. 　ゴムで形成されたタイヤ構成部材の端部同士を接合して、接合されたタイヤ構成部材を製造するタイヤ構成部材の製造方法であって、
   　一対の接合ローラの移動方向前方のタイヤ構成部材の両端部を押さえて、両端部の一対の接合ローラへの巻き込みを防止する工程と、
   　一対の接合ローラを、タイヤ構成部材の対向する各端部上を転動させて、端部同士を突き合わせて接合する工程と、
   　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