JP2006247878A - ドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貼付けヘッドを、ドラムの中心軸線と平行となる方向に直線運動させるだけで、リボン状ストリップの、所期した通りの巻回貼り付けを可能とし、これにより、貼り付けヘッドの作動制御および作動機構をともに簡易なものとし、また、制御の確認、調整等を容易にする。
【解決手段】貼付けヘッド５から繰り出されたリボン状ストリップ４を、外輪郭形状に曲線部分３を有するドラム１の周りに、回転するそのドラム１に対する貼付けヘッド５の相対変位に基いて貼り付けるに当り、貼付けヘッド５に、ドラム１の中心軸線ＣＬと平行となる方向への並進運動だけを行わせて、リボン状ストリップ４を、ドラム軸線方向の所要の領域内で、ドラム１の周面上に、前記曲線部分３も含む全体にわたって等しいピッチで貼着させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、たとえば、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛性のドラム上に、一定幅のリボン状ストリップを螺旋状等に巻回して貼着させて、そこに所定のタイヤ構成部材を成型するに用いて好適な、ドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法に関するものであり、とくには、リボン状ストリップの繰り出し、および貼付けを司る貼付けヘッドの所要の運動形態を単純化することで、貼付けヘッドの作動制御および作動機構のそれぞれをともに大きく簡素化する技術を提案するものである。

外輪郭形状に曲線部分を有する剛性ドラムの周りに、複数本の補強コードを含むこともある、５〜２０ｍｍ程度の幅とすることができるリボン状ストリップを、貼付けヘッドにより、直接的もしくは間接的に螺旋状に巻回して貼着させて、そのドラム上に所定のタイヤ構成部材を成型するに当っては、たとえば、図６に略線斜視図で例示するように、中心軸線ＣＬの周りに回転駆動される剛性ドラムＤｒに対し、貼付けヘッドＨを、ドラムＤｒの中心軸線ＣＬと平行となるＸ軸方向に進退駆動させるとともに、水平面内でそのＸ軸方向と直交するＹ軸方向にもまた進退駆動させ、さらには、水平面内で、Ｘ−Ｙ平面に直交するθ軸の周りに揺動変位させることによって、リボン状ストリップＳｔを、所要の貼付け精度の下で、相互に隙間なく、または、幅の一部の所定量の重なり合いの下に巻回することが提案されている。

しかるに、この提案技術では、外輪郭形状に曲線部分を有するドラムＤｒに対し、貼付けヘッドＨの先端を、たとえば数ｃｍ程度の小許の間隔をおいて、その外輪郭形状に沿わせて移動させるとともに、その貼付けヘッドＨがドラムＤｒの外輪郭線に対して法線方向に向く姿勢となるように姿勢制御してその移動を行わせていることから、貼付けヘッドＨの所定の移動を実現するためには、そのヘッドＨの移動を、Ｘ軸、Ｙ軸およびθ軸のそれぞれに対して、しかも、ドラムＤｒの回転に同期させて制御することが必要になって、その制御が複雑になるとともに、制御の確認、調整等が困難になるという問題があり、この一方で、貼付けヘッドＨの作動機構の複雑化が不可避となって、メンテナンスのし難さ、コストの増加が余儀なくされるという問題もあった。

この発明は、提案技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、貼付けヘッドを、ドラムの中心軸線と平行となる方向に直線運動させるだけで、リボン状ストリップの、ドラム周面上への所期した通りの巻回貼り付けを可能とすることにより、貼り付けヘッドの作動制御および作動機構をともに簡易なものとし、また、制御の確認、調整等を、メンテナンスの難しさ、設備コストの増加等を伴うことなしに容易に行うことができる、ドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法を提供するにある。

この発明に係る、ドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法は、貼付けヘッドから繰出された、補強コードを含む、または含まない、たとえば５〜２０ｍｍ程度の範囲内の一定幅のリボン状ストリップを、外輪郭形状に曲線部分を有する、多くは剛性のドラムの周りに、回転するそのドラムに対する貼付けヘッドの相対変位に基いて直接的もしくは間接的に貼付けるに当り、貼付けヘッドに、ドラムの中心軸線と平行となる方向への、たとえば連続的な並進運動だけを行わせて、リボン状ストリップを、ドラム軸線方向の所要の領域内で、ドラム周面上に、前記曲線部分も含む全体にわたって、たとえば、±０．５ｍｍ程度の、許容されるピッチ精度内にて、等しいピッチで貼着させるにある。

この方法において好ましくは、外輪郭形状の曲線部分を任意の直線によって近似させて、リボン状ストリップを、その近似直線部分上での配設ピッチが、非曲線部分上での配設ピッチと等しくなるように、これもたとえば、許容されるピッチ精度内で等しくなるように貼着させる。
そしてこの場合は、一定の曲率半径になる曲線部分の全体を一本の直線で近似させることが好ましい。

ところで、リボン状ストリップを以上のように、所定のピッチで貼付けるに当っては、貼付けヘッドの運動速度を、ドラムの曲線部分と対応する個所で、非曲線部分と対応する個所での速度より遅くすることが好ましい。
そしてこの場合は、リボン状ストリップの、近似直線部分上および、非曲線部分での所要の配設ピッチを、ドラムの中心軸線と平行な直線上に投影し、この投影ピッチの小さい部分での貼付けヘッドの運動速度を、投影ピッチの大きい部分での速度より、投影ピッチに比例させて遅くする。

この発明に係る貼付け方法では、ドラムの周りへの、リボン状ストリップの直接的もしくは間接的な貼付けに当って、貼付けヘッドに、ドラムの回転下で、それの中心軸線と平行となる方向への並進運動だけを行わせることにより、貼付けヘッドの作動制御のための複雑な計算を不要とするとともに、その作動制御それ自体および、作動機構のそれぞれをともに十分簡易なものとし、さらには、メンテナンスの難しさ、設備コストの増加等をもたらすことなしに、制御の確認および調整等を容易に行うことができる。

なおここで、ドラムの外輪郭形状の曲線部分を任意の直線によって近似させ、この近似直線部分上でのリボン状ストリップの配設ピッチが、非曲線部分上での配設ピッチと等しくなるように貼付けヘッドを運動させる場合には、リボン状ストリップを、円弧状等をなす曲線部分上に、所定のピッチで直接的に配設する場合に比し、貼付けヘッドの作動制御を一層簡易なものとすることができ、これに伴って、リボン状ストリップを、許容されるピッチ精度内の所要のピッチで配設することができる。

そしてこの作動制御は、一定の曲線半径になる曲線部分の全体を一本の直線で近似させた場合に、とくに簡易なものとすることができる。しかるにこの場合は、弦状等をなす近似直線部分の長さが長くなると、リボン状ストリップの配設ピッチ精度が必然的に低下することになるので、配設ピッチ精度が許容範囲内に納まりきれなくなるときは、その曲線部分の全体を、複数本の直線によって近似させることがより好適である。

ところで、リボン状ストリップの、ドラムの周りへの、所定の均一ピッチでの巻回貼付けは、貼付けヘッドの並進運動速度を、ドラムの曲線部分と対応する個所で、非曲線部分と対応する個所での速度より遅くして、その曲線部分での巻回密度を高めることによって適正に行うことができる。

このことは、より具体的には、リボン状ストリップの、近似直線部分上および、非曲線部分上での所要の配設ピッチを、ドラムの中心軸線と平行な直線上に投影して、この投影ピッチの小さい部分での貼付けヘッドの運動速度を、投影ピッチの大きい部分での速度に比し、投影ピッチに比例させて遅くすることによって容易に実現することができる。

図１は、この発明に係る方法の実施形態を例示する斜視図である。
図中１は、たとえば、弧状をなすセグメントの複数個を円周方向に円環状に組み合わせてなる、分解可能な剛性のドラムを示し、このドラム１は、たとえば、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する。

かくして、このドラム１のクラウン域の周面２は、それの中心軸線ＣＬを水平としたドラム姿勢の下での、平面視、正面視その他の外輪郭形状に、少なくとも両側部域で、多くは周面幅の全体にわたる曲線部分３を有する。

このようなドラム１を、中心軸線ＣＬの周りで、所要の方向へ、所要の速度で回転駆動可能とする一方で、たとえば、５〜２０ｍｍの範囲内の一定幅を有するリボン状ストリップ４をドラム１に対して繰り出すとともに、そのストリップ４をドラム１の周面２に、直接的または間接的に巻き付けて貼り付ける貼付けヘッド５を、たとえば、直動ガイド６と、ねじ機構７との作用下で、ドラム１の中心軸線ＣＬと平行となる方向へ並進駆動可能に構成する。

かかる貼付けヘッド５をもって、ドラム１のとくに曲線部分３上に、補強コードを含むこともある一定幅のリボン状ストリップ４を、ドラム１の回転下で巻回貼着させるに当り、その貼付けヘッド５の移動ピッチ、いいかえれば、ストリップ４の貼付けピッチを、たとえばストリップ幅と等しくしたときは、その曲線部分３に貼着されるストリップ４の間隔等が、他の部分のそれより大きくなって、リボン状ストリップ４の、所期した通りの貼付け態様が、たとえば、それの幅方向の一部分の重ね合わせにあると、それの側縁相互の接触にあるとの別なく、その曲線部分３での貼付けピッチのピッチ精度が許容限界を越えることになるので、リボン状ストリップ４を、曲線部分３に所要のピッチ精度で巻回貼着させるためには、その曲線部分３での貼付けピッチを、非曲線部分での貼付けピッチより小さくすることが必要になり、これによれば、リボン状ストリップ４を、ドラム軸線方向の所要の領域内で、ドラム１の周面２上に、曲線部分３をも含む全体にわたって、許容のピッチ精度内にて、等しいピッチで貼着させることが可能となる。

ところで、リボン状ストリップ４を、ドラム１の曲線部分３および非曲線部分のそれぞれに、このように等しいピッチで貼着させるに当っては、図２に外輪郭形状を拡大して部分斜視図で示すように、それの曲線部分３を、仮想の任意の直線で近似させ、そして、リボン状ストリップ４を、それらの近似直線部分８，９上での配設ピッチｐが、非曲線部分１０上での配設ピッチｐと等しくなるように貼付けヘッド５の移動をコントロールすることが好ましく、この場合の、仮想の任意の直線は、それが曲線部分３から離隔しすぎたり、長くなりすぎたりしない限りにおいて、一定の曲率半径になる曲線部分の全体を一本の直線とすることが、貼付けヘッド５の作動コントロールを単純化する上で好ましい。

また、リボン状ストリップ４の、ドラム曲線部分３と非曲線部分１０との別のない等ピッチでの貼着は、貼付けヘッド５の並進運動速度を、ドラム１の曲線部分３と対応する個所で、非曲線部分１０と対応する個所での並進運動速度より遅くすることによっても簡易に実現することができる。

そしてこの場合の、貼付けヘッド５の運動速度は、たとえば図３に例示するように、リボン状ストリップ４の、近似直線部分８，９上および非曲線部分１０上のそれぞれでの所要の配設ピッチｐを、ドラム１の中心軸線ＣＬと平行な直線１１上に投影し、この投影ピッチの小さい部分での速度が、投影ピッチの大きい部分での速度より遅くなるように調整することで所期した通りにコントロールすることができる。

以上のようにして、貼付けヘッド５に、ドラム１の中心軸線ＣＬと平行となる方向への並進運動だけを行わせて、リボン状ストリップ４をドラム１の周面２上に、所定のピッチで所期した通りに巻回貼着させる場合には、貼付けヘッドの運動を従来技術で述べたように三軸に対して作動制御する場合に比べて、リボン状ストリップの所要の貼り付け精度を十分に確保しつつ、貼付けヘッド５の位置決めプログラム数を１／８程度にまで、そして部品コストを１／３程度に低減させることができる。

６．２ｍｍ幅のリボン状ストリップを、クラウン城の全体が曲線状の輪郭形状を有するドラムの周面上に、設定ピッチ６．６ｍｍ、設定クリアランス０．４ｍｍで、複数層にわたって巻回積層する場合において、この発明に従って巻回した第１層目および第２層目のそれぞれの巻回誤差を測定したところ、図４および５に示す結果を得た。
なおここでは、クリアランスの許容上限値を０．９ｍｍとし、許容下限値を０．０ｍｍとした。

図４（ａ）は、第１層目のそれぞれの巻回層に関し、ドラムの正面視で、それのクラウンセンタから左側部分についての、そして図４（ｂ）は、クラウンセンタから右側部分についてのそれぞれの測定結果および評価結果を示し、また、図５（ａ）は、第２層目のそれぞれの巻回層に関し、クラウンセンタから左側部分についての、図５（ｂ）は、クラウンセンタから右側部分についてのそれぞれの測定結果および評価結果を示す。
ところで、各表中の「ＡＶＥ」は、クリアランスの平均値を、「σ」は標準偏差を、そして「３σ」は、仮定の上の最悪値をそれぞれ示す。

図４、５に示すところによれば、この発明の方法に従う図４（ｂ）の１回目および、図５（ｂ）の２回目に、クリアランスの下限値を越える評価が見られるものの、実測上は±０．３ｍｍ以内の高い巻回精度を実現できることが解かる。

この発明に係る方法の実施形態を例示する斜視図である。 近似直線部分を示す外輪郭線の部分拡大斜視図である。 リボン状ストリップの所要の配設ピッチの投影図である。 この発明の方法の実施結果を示すグラフおよび表である。 この発明の方法の実施結果を示すグラフおよび表である。 従来技術を示す略線斜視図である。

符号の説明

１ ドラム
２ 周面
３ 曲線部分
４ リボン状ストリップ
５ 貼付けヘッド
６ 直動ガイド
７ ねじ機構
８，９ 近似直線部分
１０ 非曲線部分
１１ 直線
ＣＬ 中心軸線
ｐ 配設ピッチ

Claims (5)

1. 貼付けヘッドから繰り出されたリボン状ストリップを、外輪郭形状に曲線部分を有するドラムの周りに、回転するそのドラムに対する貼付けヘッドの相対変位に基いて、貼り付けるに当り、
   貼付けヘッドに、ドラムの中心軸線と平行となる方向への並進運動だけを行わせて、リボン状ストリップを、ドラム軸線方向の所要の領域内で、ドラムの周面上に、前記曲線部分も含む全体にわたって等しいピッチで貼着させる、ドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法。
2. 外輪郭形状の曲線部分を、任意の直線によって近似させ、リボン状ストリップを、その近似直線部分上での配設ピッチが、非曲線部分上での配設ピッチと等しくなるように貼着させる請求項１に記載のドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法。
3. 一定の曲率半径になる曲線部分の全体を一本の直線で近似させる請求項２に記載のドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法。
4. 貼付けヘッドの運動速度を、ドラムの曲線部分と対応する個所で、非曲線部分と対応する個所での速度より遅くする請求項１〜３のいずれかに記載のドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法。
5. リボン状ストリップの、近似直線部分上および、非曲線部分上での所要の配設ピッチを、ドラムの中心軸線と平行な直線上に撮影し、この投影ピッチの小さい部分での貼付けヘッドの運動速度を、投影ピッチが大きい部分での速度より遅くする請求項４に記載のドラム上へのリボン状ストリップの貼付け方法。

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