JP4474396B2

JP4474396B2 - ゴムシート接合方法および接合装置

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Publication number: JP4474396B2
Application number: JP2006276618A
Authority: JP
Inventors: 茂正高木
Original assignee: Fuji Shoji Co Ltd; Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Shoji Co Ltd; Fuji Seiko Co Ltd
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: JP2008093899A; EP1911572A1; EP1911572B1; DE602007011368D1; US20080223507A1; US8082965B2

Description

本発明は、長さの異なる複数のゴムシート片を重合接合し、重合接合したゴムシート片の端面同士を突合せ接合によって接合するゴムシート接合方法および接合装置に関するもので、特に、扁平タイヤに好適なボディプライ用のゴムシート接合方法および接合装置に関するものである。

一般に車両用タイヤには、有機繊維または無機の鋼線素線からなるコードで補強されたボディプライが用いられる。ボディプライの一般的な大量生産方式では、まず数百本の上記コードを並列に整列させ、大型カレンダーでゴム被覆して大巻反を作成する。そのようにしてできた大巻反をタイヤの種類やサイズによって決まるプライ幅に対応した幅に大型裁断機で裁断し、これら裁断片の端面同士を重ね合わせ接合することで、タイヤサイズに合わせたボディプライの小巻反を製造し、タイヤ成形時に成形ドラムに供給するようになっている。

一方、最近の多種少量生産向けには、約１０本から数１０本のコードを補強ゴムで被覆したリボンをタイヤプライ幅に合わせて定長裁断し、端部を接合して小巻反を作成し、成形ドラムに供給する方式がある。

いずれの方式も、タイヤ製造時に重ね合わさるボディプライ間の空気を抜きやすくするため、コードにゴムが被覆されたボディプライにピアシング作業が行われる。ピアシング作業はカレンダーでもリボン方式でも、連続走行しているゴム被覆されたプライにピアシングを行うため、コードが傷つくことは避けられない。また、大巻反に巻取り、それを巻き戻しながら小巻反を作成し、小巻反を巻き戻して成形ドラムに巻きつけボディプライを作成するなど、巻取り、巻き戻しを繰り返すため、折角作成したピアシングの穴が一部ふさがれることも避けられず、タイヤ成形、加硫時にタイヤ内部に空気が残る問題がある。

ところで、近年、大きな破壊強度が要求される大型サイズのタイヤやＳＵＶ用のタイヤ、あるいは、操縦安定性の向上の面から増えてきているタイヤサイド部に対する要求性能が厳しい扁平タイヤでは、複数枚のボディプライを積層した構造が採用されている。

ボディプライコード層が２枚になっている場合の多種少量に適したリボン生産方式として、例えば、特許文献１に記載されている方式がある。しかしながら、特許文献１に記載の方式では、プライ幅が同一の２枚のボディプライを積層して作成されていることから、ボディプライの幅端が同一となり、このために、幅端部分にタイヤ走行に伴う大きな繰り返し応力が集中する。一般的には、幅端部分への応力集中を避けるため、プライ幅の異なる２枚のボディプライを積層することにより、２枚のボディプライの幅端をずらし、これによって、ボディプライの幅端に大きな繰り返し応力が集中するのを抑制できるようにしている。大量生産方式では、大型カレンダー、大型裁断機を使ってプライ幅の異なる２種類の小巻反を製造し、プライ幅の異なる２枚のボディプライを積層することによって２枚のボディプライの幅端をずらし、これによって、ボディプライの幅端に大きな繰り返し応力が集中するのを抑制できるようにしている。
特開２００２−２４０１６０号公報

上記したように、でき上がったタイヤの２枚のプライ幅を互いにずらし、これによって、ボディプライの幅端に大きな繰り返し応力が集中するのを抑制できるようにするには、特許文献１に記載の多種少量生産方式では実現することが難しい問題がある。一方、大量生産方式においては、プライ幅の異なる２枚のボディプライを積層するために、２種類の幅の異なる大きな小巻反を成形機の周りに準備し、まず、一方のプライ幅、例えばプライ幅の大きな小巻反から幅の大きなボディプライを成形ドラム上に巻きつける。続いて、プライ幅の小さな小巻反から幅の小さなボディプライを、大きなプライ幅のボディプライが巻かれている成形ドラム上に巻きつけ、重合接合することで、プライ幅の異なる２枚のボディプライを積層するようにしている。

このように、大量生産方式においては、プライ幅の異なる２種類のボディプライを使ってタイヤを製造することはできるが、大型カレンダー、大型裁断機を使って２種類の小巻反を製造し、その２種類の小巻反を成形機の周りに配置しなければならず、製造設備が大型になり、設備費用が大きくなり、また、大型設備のために、広い設備スペースが必要になるという問題がある。さらには、近年、多種少量のタイヤに対応するには、重厚長大な大型カレンダーや大型裁断機の問題のみならず、多種必要な小巻反の在庫スペースや在庫管理等も問題となっている。また、小巻反には、円周上に重ね合わせ接合部があり、厚みが円周上均一でないため、でき上がったタイヤのユニフォミティが劣るという問題がある。

しかも、空気抜き用の貫通穴を形成するピアシング作業中に、前述のようにコードを傷つけることが避けられず、タイヤのプライ強度が低下するという問題があり、また、折角開けた穴がその後の工程で巻きつけたり巻き戻すことを繰り返すため、前述したようにピアシングの穴が塞がれてしまう恐れがある。その上、ピアシング位置の異なるプライを重ね合わせるので、空気が抜け難くなり、タイヤの成形加硫後に空気が抜けずに残ってしまう問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、リボンから長さの異なる複数のゴムシート片を切断してこれらを重合接合し、重合接合したゴムシート片の端面同士を突合せ接合し、また、コード間に確実にピアシングが行えるゴムシート接合方法および接合装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の特徴は、コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断工程と、該切断工程によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合する重合接合工程と、該重合接合工程によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第１保持体にて保持するとともに別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第２保持体にて保持する保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を相対的に移動させて前記第１保持体に保持された１組のゴムシート片の幅方向の接合端面を前記第２保持体に保持された別の組のゴムシート片の幅方向の接合端面に圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する端部接合工程とからなるゴムシート接合方法である。

請求項２に係る発明の特徴は、コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断工程と、該切断工程によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合する重合接合工程と、該重合接合工程によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第１保持体にて保持するとともに別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第２保持体にて保持する保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を相対的に移動させて前記第１保持体に保持された１組のゴムシート片の幅方向の接合端面を前記第２保持体に保持された別の組のゴムシート片の幅方向の接合端面に圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する端部接合工程と、該端部接合工程によって接合された前記ゴムシート体の接合端部を前記第２保持体にて保持される位置まで前記ゴムシート体を所定量送り出す送り出し工程と、該送り出し工程によって送り出された前記ゴムシート体にピアシング処理を施すピアシング工程とからなるゴムシート接合方法である。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項２において、前記ピアシング工程は、前記重合接合工程と同時並行的に行われるようになっているゴムシート接合方法である。

請求項４に係る発明の特徴は、コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断手段と、該切断手段によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合するシート重合手段と、該シート重合手段によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２組のゴムシート片の幅方向の接合端面同士を圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する動作手段とを備えたことを特徴とするゴムシート接合装置である。

請求項５に係る発明の特徴は、コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断手段と、該切断手段によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合するシート重合手段と、該シート重合手段によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２組のゴムシート片の幅方向の接合端面同士を圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する動作手段と、前記ゴムシート体の接合端面を所定の位置に位置決めするように前記ゴムシート体を一定量ずつ送り出す送り出し手段と、前記ゴムシート体にピアシング処理を施すピアシング手段とを備えたことを特徴とするゴムシート接合装置である。

請求項６に係る発明の特徴は、請求項５において、前記シート重合手段によって重合接合された複数種類のゴムシート片は、ゴムによって被覆されたコードがゴムシート片の切り口方向に略一致するように重合接合され、前記コードの間において複数種類のゴムシート片を貫くようにピアシングされるようになっているゴムシート接合装置である。

請求項７に係る発明の特徴は、請求項４ないし請求項６の何れか１項において、前記第１保持体および前記第２保持体の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛合う櫛歯状の凹凸部がそれぞれ設けられているゴムシート接合装置である。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、異なる長さに切断された複数のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合し、重合接合された２組のゴムシート片の幅方向の接合端部同士を突合せ接合してゴムシート体を生成する接合方法であるので、単一の製造設備で、長さ（プライ幅）の異なる２枚重ねのゴムシート体（ボディプライ）を製造できるようになり、従来方法に比して、小さい設備で、かつ少ない設備費用で、在庫スペースや在庫管理の問題もなく、しかも、円周上均一な厚さのゴムシート体を製造することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１の発明に加えて、端部接合工程によって接合されたゴムシート体の接合端部を第２保持体にて保持される位置までゴムシート体を所定量送り出すとともに、送り出されたゴムシート体にピアシング処理を施すようにしたので、所定長さのゴムシート体を容易に製造することができるとともに、ゴムシート体の製造と並行してピアシング処理を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、ピアシング処理が、重合接合工程と同時並行的に行われるようになっているので、ピアシング処理を効率的に行うことができる。

請求項４に係る発明によれば、切断手段によって切断された長さの異なる複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合するシート重合手段と、重合接合された２組の重合ゴムシート片をそれぞれ保持する第１保持体および第２保持体と、これら第１および第２保持体を相対移動させて２組の重合ゴムシート片の幅方向の端面同士を突合せ接合してゴムシート体を生成する動作手段とを備えているので、長さ（プライ幅）の異なる２枚重ねのゴムシート体（ボディプライ）を容易に製造することができる。

請求項５に係る発明によれば、請求項４の発明の構成に加えて、ゴムシート体の接合端面を所定の位置に位置決めするようにゴムシート体を一定量ずつ送り出す送り出し手段と、ゴムシート体にピアシング処理を施すピアシング手段とを備えているので、ボディプライシートに相当する所定長さのゴムシート体を容易に製造することができるとともに、ゴムシート体の製造と並行してピアシング処理を行えるようになる。

請求項６に係る発明によれば、シート重合手段によって重合接合された複数種類のゴムシート片は、ゴムによって被覆されたコードがゴムシート片の切り口方向に略一致するように重合接合され、コードの間において複数種類のゴムシート片を貫くようにピアシング処理されるようになっているので、ピアシング作業時にコードを傷付ける恐れがなくなり、例えば、扁平タイヤのボディプライに適用する場合においても、ボディプライの強度を損なわない効果がある。

請求項７に係る発明によれば、第１保持体および第２保持体の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛合う櫛歯状の凹凸部がそれぞれ設けられているので、第１保持体および第２保持体によって、２組の重合ゴムシート片の各接合端部を確実に保持することができ、これによって、２組の重合ゴムシート片の各接合端部を的確に接合することができる。

以下、本発明の実施の形態を、ボディプライ用ゴムシートを製造する実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、図２において、便宜上、上下方向をＺ軸方向とし、左右の水平方向をＸ軸方向とし、前後の水平方向をＹ軸方向と呼ぶことにする。また、以下の説明においては、理解を容易にするために、長さの長い１枚のゴムシート片をＳ１、長さの短い１枚のゴムシート片をＳ２とし、これら２種類のゴムシート片Ｓ１、Ｓ２を重ねて接合したものを重合ゴムシート片Ｓ０、この重合ゴムシート片Ｓ０を複数端部接合したものをゴムシート体Ｓ０１と称することにする。

図１、図２および図３において、１０は、後述するボビンＢより送りローラ１１によって送り出された所定幅のリボンＲをシート供給位置１２に供給するシート供給装置を示し、シート供給位置１２には、所定幅のリボンＲを、タイヤの種類やサイズ等によって決まるプライ幅に対応した長さの異なる２種類のシート片（ゴムシート片）に切断する切断手段としてのカッタ１３が配設されている。シート供給位置１２に対してＸ軸方向に所定量離間したシート重合位置１５には、長さの異なる２種類のゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）を重合接合するシート重合手段１６が配設され、さらに、シート重合位置１５に対してＹ軸方向に所定量離間したシート接合位置１７には、重合接合された２組のゴムシート片Ｓ０の端面同士を突合せ接合するシート端部接合手段１８が配設されている。シート供給位置１２とシート重合位置１５との間には、シート搬送装置１９が設けられ、シート重合位置１５とシート接合位置１７との間のゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）の移送はシート重合手段１６によって行われるようになっている。

２０は、上記したシート供給位置１２、シート重合位置１５およびシート接合位置１７に跨って水平に設置された固定ベースで、固定ベース２０は複数の脚部２１を介して床面上に支持されている。固定ベース２０上には、シート供給位置１２において、支持台２２が設置され、支持台２２上には、一対のローラガイド２３によってリボンＲをＸ軸方向にスライド可能に案内するリボン案内台２５が設けられている。固定ベース２０上には、リボンＲを所定長さに切断する上刃１３ａと下刃１３ｂからなる切断手段としてのカッタ１３が配設されている。なお、２６は、リボンＲの切断時にリボンＲをリボン案内台２５上に押付けるリボン押え冶具である。

固定ベース２０上に設置された支持台２７には、搬送体３０が上下方向に離間した一対のリニアガイド３１、３２によってＸ軸方向に摺動可能に支持されている。搬送体３０には、ボールナット３３が取付けられ、このボールナット３３に螺合するボールねじ軸３４が固定ベース２０にＸ軸方向に沿って回転可能に支持されている。ボールねじ軸３４の一端は、固定ベース２０に設置された搬送用サーボモータ３５に連結され、搬送用サーボモータ３５の回転により、ボールねじ軸３４およびボールナット３３からなるボールねじ機構を介して搬送体３０がリニアガイド３１，３２に沿って摺動されるようになっている。搬送体３０には、シリンダ装置３７によって上下方向に移動される上部チャック３８と、シリンダ装置３９によって上下方向に移動される下部チャック４０からなるチャック装置４１が支持されている。チャック装置４１は、シリンダ装置３７、３９による上部および下部チャック３８、４０の接近動作により、リボン案内台２５上に供給されたリボンＲの先端部を上下方向から把持（挟持）するようになっている。上記した搬送体３０、搬送用サーボモータ３５およびボールねじ機構（３３、３４）等によって、シート搬送装置１９を構成している。

これにより、リボン案内台２５上に供給されたリボンＲの先端部は、チャック装置４１によって把持され、その状態で、搬送用サーボモータ３５によって搬送体３０がリニアガイド３１、３２に沿って摺動されることにより、ゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）が所定長さまで引き出され、カッタ１３によって、２種類の長さに切断されるようになる。

シート重合位置１５には、一対のローラガイド４２によってゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）をＸ軸方向にスライド可能に案内するシート案内台４３が設置されている。シート案内台４３は、上記したリボン案内台２５とＸ軸方向およびＺ軸方向に整列されている。また、シート重合位置１５とシート接合位置１７との間には、Ｘ軸方向に所定距離離間した一対の支持フレーム４５、４６が立脚され、これら支持フレーム４５，４６間に移送体４７がリニアガイド４９、５０によってＹ軸方向に摺動可能に支持され、移送用シリンダ５１によって摺動されるようになっている。移送体４７には、下端に吸着ヘッド５３を備えたスライダ５４が一対のリニアガイド５５によって昇降可能に案内され、昇降用シリンダ５６によって昇降されるようになっている。吸着ヘッド５３は少なくともゴムシート片（Ｓ２）の長さより僅かに大きな長さを有し、その下面には、ゴムシート片（Ｓ２）を真空吸着する吸着面５３ａが設けられている。これにより、吸着ヘッド５３の吸着面５３ａによってゴムシート片（Ｓ２）をその全長に亘って吸着でき、移送体４７の摺動により、２枚のゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）を重合接合した重合ゴムシート片Ｓ０を、シート重合位置１５からシート接合位置１７に移送できるようになっている。上記した吸着ヘッド５３、スライダ５４および昇降用シリンダ５６等によって、シート重合手段１６を構成している。

シート接合位置１７には、固定フレーム６０が設置され、固定フレーム６０には、重合接合された１組のゴムシート片Ｓ０を保持する第１の保持手段６１と、この第１の保持手段６１に対して水平なＹ軸方向に相対移動可能で、別の組のゴムシート片Ｓ０を保持する第２の保持手段６２が設けられている。

第１の保持手段６１は、互いに上下方向（Ｚ軸方向）に接近離間可能な一対の第1保持体６３、６４を備え、第２の保持手段６２は、互いにＺ軸方向に接近離間可能な一対の第２保持体６５、６６を備えている。これら第1保持体６３、６４および第２保持体６５、６６は、Ｚ軸方向に沿って配置された上部リニアガイド６７ａおよび下部リニアガイド６７ｂによってそれぞれＺ軸方向に移動可能に案内されたスライダ６８ａ、６８ｂに取付けられ、シート保持用シリンダ６９、７０によって互いに同期してＺ軸方向に開閉されるようになっている。

また、上部リニアガイド６７ａおよび下部リニアガイド６７ｂには、第１の保持手段６１の第1保持体６３、６４を取付けたスライド体７１ａ、７１ｂをＹ軸方向にそれぞれ移動可能にガイドするリニアガイド７２ａ、７２ｂ（一方のリニアガイド７２ｂは図示省略）が連結され、これらリニアガイド７２ａによって第1保持体６３、６４がＹ軸方向に移動可能に案内され、シフト用シリンダ７３によってＸ軸方向に一体的に移動されるようになっている。かかるシフト用シリンダ７３が請求項４、請求項５における動作手段を構成している。

これにより、第1保持体６３、６４および第２保持体６５、６６は、シート保持用シリンダ６９、７０によってＺ軸方向(上下方向)に同期して開閉されるとともに、シフト用シリンダ７３によって、第２保持体６５、６６に対して第1保持体６３、６４がＹ軸方向に接近離間されるようになっている。上記した第1保持体６３、６４、第２保持体６５、６６、シート保持用シリンダ６９、７０およびシフト用シリンダ７３等によって、シート端部接合手段１８を構成している。なお、図３中の１００は、吸着ヘッド５３に吸着されてシート接合位置１７に供給されるゴムシート片Ｓ０を支持する支持台である。

一対の第１保持体６３、６４の先端部、すなわち、図３における第１保持体６３、６４の左端部には、図４および図５に詳細図示するように、櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａがそれぞれ所定深さにわたって形成され、上下に対向する櫛歯状の凸部同士によってゴムシート片Ｓ０の幅方向の接合端部の上下面が保持される。なお、第１保持体６３、６４はゴムシート片Ｓ０の幅方向の接合端面Ｓ０ａを櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａの先端部よりＬ１量だけ後退した位置で保持するようになっている。

また、一対の第２保持体６５、６６の第１保持体６３、６４と対向する先端部、すなわち、図３における第２保持体６５、６６の右端部には、図４および図５に詳細図示するように、櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａがそれぞれ所定深さにわたって形成され、これら上下に対向する櫛歯状の凸部同士によってゴムシート片Ｓ０の接合端部の上下面が保持される。なお、第２保持体６５、６６も、ゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａを櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａの先端部よりＬ１量だけ後退した位置で保持するようになっている。

第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６のＸ軸方向に沿った水平方向長さは、ゴムシート片Ｓ１の長さＬＢ１より大きく構成されており、シート保持用シリンダ６９，７０による第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６の相互の接近によって、凹凸部６３ａ、６４ａおよび凹凸部６５ａ、６６ａの各間で重合ゴムシート片Ｓ０をその長さの全長で保持できるようにしている。

第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６に形成した櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａ、６５ａ、６６ａは、互いに噛合うことができるように、いずれか一方の凹部に他方の凸部が対向するように配列されている。これにより、第１保持体６３、６４と第２保持体６５、６６が、櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａ、６５ａ、６６ａの相互の噛合いによって、オーバラップできるようになっている。

固定ベース８０上には、移動台８１がリニアガイド８２によってＹ軸方向に移動可能に案内されている。移動台８１には垂直フレーム８３が立設され、垂直フレーム８３上にゴムシート体Ｓ０１を保持して定量ずつ送り出し可能な送り出し手段８４が設けられている。

送り出し手段８４は、互いに上下方向に接近離間可能な一対の第３保持体８５、８６を備えている。一対の第３保持体８５、８６は垂直フレーム８３に設置された開閉用シリンダ８７、８８にそれぞれ連結され、これら開閉用シリンダ８７，８８によって第３保持体８５、８６が上下方向（Ｚ軸方向）に開閉されるようになっている。第３保持体８５、８６の先端部は、上記した第２保持体６５，６６との間で重合ゴムシート片Ｓ０を受渡しできる位置まで延在されている。

固定ベース８０の下方にはボールねじ軸９０がＹ軸方向と平行な軸線の回りに回転可能に支持され、このボールねじ軸９０に移動台８１の下面に固定されたボールナット９１が螺合されている。ボールねじ軸９０は固定ベース８０に設置された送り出し用サーボモータ９２のモータ軸に連結され、送り出し用サーボモータ９２の回転によってボールねじ軸９０およびボールナット９１からなるボールねじ機構を介して移動台８１をＹ軸方向に移動制御するようになっている。

固定フレーム６０には、ピアシング装置９３が第２保持体６５、６６の後方に対応する位置に配設されている。ピアシング装置９３は、ピアシング用シリンダ９４によって上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な針体支持ブロック９５を備え、針体支持ブロック９５に複数の針体９６が、ゴムシート片Ｓ０の長さ方向に沿って配設されている。また、第３保持体８５、８６には、図示してないが、針体９６を挿通する挿通穴が形成され、この挿通穴を通して第３保持体８５、８６に保持されたゴムシート片Ｓ０に針体９６によって空気抜き用の貫通孔を形成できるようにしている。

上記したゴムシート片Ｓ１、Ｓ２は、図８に示すように、ボビンＢにロール状に巻かれた比較的狭い所定幅ＬＡのリボンＲを、タイヤの種類やサイズ等によって決まるプライ幅に対応した２種類の長さＬＢ１、ＬＢ２（ＬＢ１>ＬＢ２）にコードＣに直角に切断して作成される。リボンＲは、リボン長手方向に引き揃えられた補強用の多数本のコードＣをゴム被覆させたものである。そして、２種類の長さ（ＬＢ１、ＬＢ２）のゴムシート片Ｓ１、Ｓ２が重合されたとき、それらのコードＣは、図７に示すように、ゴムシート片Ｓ１、Ｓ２の切り口方向、すなわち、リボンＲの幅方向（図７の左右方向）に略一致され、上下方向に整列するように位置される。

次に上記したように構成された実施の形態における動作について説明する。まず、コードＣにゴムを被覆した所定幅ＬＡのリボンＲの先端部が、図２および図３に示すように、チャック装置４１によって把持されると、搬送用サーボモータ３５によって搬送体３０がリニアガイド３１，３２に案内されてＸ軸方向に摺動される。搬送用サーボモータ３５の回転量は、リボンＲの繰出し量が所定長さＬＢ２になるように制御され、リボンＲが所定長さＬＢ２だけ繰出されると、搬送用サーボモータ３５が停止される。しかる後、リボン押え冶具２６が作動されてリボンＲがリボン案内台２５上に押え付けられ、その状態で、カッタ１３が作動されて、リボンＲが切断される。これによって、図６（Ａ）に示すように、長さの短い長さＬＢ２のゴムシート片Ｓ２が作成される。ゴムシート片Ｓ２が所定長さＬＢ２に切断されると、搬送用サーボモータ３５が再び制御され、ゴムシート片Ｓ２の長さ方向の中心Ｏ２を吸着ヘッド５３の吸着中心に一致する位置に位置決めするように、ゴムシート片Ｓ２をさらに距離Ｘ２だけシート案内台４３上を搬送する（図６（Ｂ）参照）。

次いで、図９に示すように、チャック装置４１が開放されてチャック位置に戻った後、吸着ヘッド５３が昇降用シリンダ５６によって下降され、吸着ヘッド５３の吸着面５３ａによってシート案内台４３上に位置決めされている長さＬＢ２のゴムシート片Ｓ２を真空吸着し、その後、吸着ヘッド５３が、図１０に示すように、昇降用シリンダ５６によって上昇され、ゴムシート片Ｓ２は吸着ヘッド５３に吸着された状態で待機する。

続いて、シート供給位置１２において、リボンＲの先端が、前記と同様にしてチャック装置４１によって把持され、チャック装置４１が再び搬送用サーボモータ３５によってリニアガイド３１，３２に沿って移動される。この場合の搬送用サーボモータ３５の回転量は、リボンＲの繰出し量が上記した所定長さＬＢ２より所定量だけ長い所定長さＬＢ１になるように制御される。その状態で、上記したと同様にして、カッタ１３が作動され、図６（Ｃ）に示すように、長さの長い長さＬＢ１のゴムシート片Ｓ１が作成される。ゴムシート片Ｓ１が所定長さＬＢ１に切断されると、搬送用サーボモータ３５が再び制御され、ゴムシート片Ｓ１の長さ方向の中心Ｏ１が吸着ヘッド５３の吸着中心に一致する位置にゴムシート片Ｓ１が位置決めされる（図６（Ｄ）参照）。

すなわち、この場合の搬送用サーボモータ３５による長さＬＢ１のゴムシート片Ｓ１の搬送量Ｘ１は、長さＬＢ２のゴムシート片Ｓ２の搬送量Ｘ２に対して、２種類のゴムシート片Ｓ１，Ｓ２の長さの差の１／２だけ少ない量となる。

このようにして、長さの長い（ＬＢ１）ゴムシート片Ｓ１が、長さの短い（ＬＢ２）ゴムシート片Ｓ２の下方に位置決めされる（図１０参照）と、図１１に示すように、長さの短い（ＬＢ２）ゴムシート片Ｓ２を吸着している吸着ヘッド５３が昇降用シリンダ５６によって下降され、長さの短いゴムシート片Ｓ２を長さの長いゴムシート片Ｓ１上に押圧し、重合ゴムシート片Ｓ０を生成する。すなわち、図６（Ｅ）に示すように、長さの異なる２枚のゴムシート片Ｓ１，Ｓ２が中心Ｏ１、Ｏ２を合わせて重合接合され、重合ゴムシート片Ｓ０が作成される。このとき、各ゴムシート片Ｓ１，Ｓ２のコードＣは、ゴムシート片Ｓ１、Ｓ２の切り口方向（幅方向）で略一致され、図７に示すように、上下方向に整列するように位置される。

このような、ゴムシート片Ｓ１、Ｓ２の切断および重合接合の間に、シート接合位置１７においては、後述するように、重合された２組のゴムシート片Ｓ０の端部接合作業が並行して行われ、この端部接合作業は、ゴムシート片Ｓ１、Ｓ２の重合接合が完了する前に終了するようになっている。

上記したように、重合接合された２枚のゴムシート片Ｓ０は、吸着ヘッド５３の上昇によってその吸着面５３ａに吸着された状態で、移送用シリンダ５１によって、シート重合位置１５よりシート接合位置１７に移送され、図１２に示すように、シート接合位置１７の支持台１００上に供給される。その後、吸着ヘッド５３は昇降用シリンダ５６および移送用シリンダ５１の作動によって、図３に示す原位置に復帰される。

シート接合位置１７の支持台１００に重合ゴムシート片Ｓ０が供給され、吸着ヘッド５３が原位置に復帰されると、続いて、図３に示すように、第１保持体６３、６４がシフト用シリンダ７３によって重合ゴムシート片Ｓ０を保持する位置に復帰される。その状態で、上下の２つのシート保持用シリンダ６９、７０が動作され、第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６が互いに接近するＺ軸方向に移動され、支持台１００上に供給されたゴムシート片Ｓ０、ならびに第３保持体８５、８６に保持されているゴムシート片Ｓ０をそれぞれ保持する（図９の状態）。

これにより、第１保持体６３、６４によってゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａは、図４に示すように、櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａの先端面より僅かな量（Ｌ１）だけ後退した位置で挟持されるとともに、第３保持体７５，７６によって保持されている先行するゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａが、第２保持体６５、６６によって櫛歯状の凹凸６５ａ、６６ａの先端面より僅かな量（Ｌ１）だけ後退した位置で挟持される。

なお、最初の重合ゴムシート片Ｓ０が供給されたときだけは、第３保持体８５、８６には重合ゴムシート片Ｓ０がなく空になっているため、シート接合位置１７に供給されたゴムシート片Ｓは第３保持体８５、８６によって直接取りにいくように移動台８１が移動制御される。

２組のゴムシート片Ｓ０が、図９に示すように、第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６の各間にそれぞれ保持されると、第３保持体８５、８６が開閉用シリンダ８７、８８によって開放され、続いてシフト用シリンダ７３が動作され、図１０に示すように、第１保持体６３、６４が第２保持体６５、６６に向かってＹ軸方向に移動される。これにより、第１保持体６３、６４に形成された櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａが、第２保持体６５、６６に形成された櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａに噛合う。このようにして、第１保持体６３、６４側の櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａが、第２保持体６５、６６側の櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａに所定深さまで進入すると、第１保持体６３、６４によって保持（挟持）された重合ゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａが、第２保持体６５、６６によって保持（挟持）された重合ゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａに圧接される。

この際、シフト用シリンダ７３のストロークエンドは、両ゴムシート片Ｓ０に所定量ΔＬ（例えば１ｍｍ程度）の押し代分を付与するように設定されている。すなわち、第１保持体６３、６４の櫛歯状の凹凸部６３ａ、６４ａは、第２保持体６５、６６の櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａに対して、２Ｌ１＋ΔＬの深さで噛合うように互いにオーバラップされる。これによって、２組の重合ゴムシート片Ｓ０の圧接時に重合ゴムシート片Ｓ０の接合端部を確実に保持した状態で、接合端面Ｓ０ａ同士を強固な圧接力で圧接でき、重合ゴムシート片Ｓ０の接合端部に盛り上がり部が生ずることなく、２組の重合ゴムシート片Ｓ０が確実に接合され、ゴムシート体Ｓ０１が生成される。

このようにして、シフト用シリンダ７３がストロークエンドまで作動され、２組の重合ゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａが圧接されて端部接合されると、次いで、第３保持体８５、８６が開閉用シリンダ８７、８８によって互いに接近する方向に移動され、互いに接合されたゴムシート体Ｓ０１を保持する。引き続いて、シート保持用シリンダ６９、７０が動作されて、第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６が互いに離間する方向に移動され、ゴムシート体Ｓ０１の保持を開放する（図１１の状態）。

第１保持体６３、６４および第２保持体６５、６６によるゴムシート片Ｓ０およびゴムシート体Ｓ０１の保持が開放されると、送り出し用サーボモータ９２によって移動台８１とともに第３保持体８５、８６がゴムシート片（Ｓ１、Ｓ２）の幅寸法に相当するストローク分（ＬＡ）だけＹ軸方向に後退される。これにより、図１１に示すように、第３保持体８５、８６によって保持されたゴムシート体Ｓ０１がゴムシート片の幅寸法（ＬＡ）分だけＸ軸方向に後退されるので、ゴムシート体Ｓ０１の新たな接合端面が、第２保持体６５，６６の櫛歯状の凹凸部６５ａ、６６ａの先端面より僅かに後退した位置に位置決めされることになる（図４参照）。

そして、次の新たな重合ゴムシート片Ｓ０が、図１２に示すように、支持台１００上に供給されると、次いで、図１３に示すように、第１保持体６３、６４がシフト用シリンダ７３によってシフトされ、支持台１００上に供給された新たな重合ゴムシート片Ｓ０を挟持できる位置に復帰される。このような動作と同時に、図１２に示すように、ピアシング装置９３の針体支持ブロック９５がピアシング用シリンダ９４によって下降され、複数の針体９６によって第３保持体８５、８６に保持されたゴムシート体Ｓ０１にピアシング処理を施し、重合された２枚のゴムシート片に、その間に介在された空気を抜くための貫通孔を形成する。

かかるピアシング処理は、ゴムシート片の一連の接合工程と並行して実行できるので、ピアシング処理のための特別な時間を不要にでき、しかも、長さの異なる２枚のゴムシート片が規則的に切断、かつ重合接合されるため、図７に示すように、長さの異なる２枚のゴムシート片Ｓ１、Ｓ２のコードＣを上下方向に整列させることができる。従って、これらコードＣの間でピアシングすることが可能となるので、コードＣを傷付けることなく、ピアシング処理を行えるようになる。

しかる後、支持台１００上に供給された重合ゴムシート片Ｓ０を第１保持体６３、６４によって保持するとともに、複数の重合ゴムシート片Ｓ０を端部接合したゴムシート体Ｓ０１を第２保持体６５、６６によって保持し、しかる状態で、第１保持体６３、６４を第２保持体６５、６６に対してＹ軸方向に相対移動させ、前述したと同様にして、重合ゴムシート片Ｓ０の接合端面Ｓ０ａをゴムシート体Ｓ０１の接合端面Ｓ０ａに圧接し、新たな重合ゴムシート片Ｓ０をゴムシート体Ｓ０１に接合する。

このようにして、上記した動作を繰り返し、ゴムシート体Ｓ０１の一端側に重合ゴムシート片Ｓ０を順次端部接合していくとともに、端部接合されたゴムシート体Ｓ０１を送り出し手段８４によって定量ずつ順次送り出す。そして、Ｎ組の重合ゴムシート片Ｓ０によってタイヤ１本分のボディプライシートに相当する所定長さ（Ｎ×ＬＡ）のゴムシート体Ｓ０１が製造されると、このゴムシート体（ボディプライシート）Ｓ０１は、図略のシート引き出し手段によって第３保持体８５，８６の間より引き出される。そして、ゴムシート体Ｓ０１はトレー等に移送され、タイヤ成形ドラムへ搬送される。

上記した実施の形態によれば、多種少量生産に対応でき、小さい設備で、かつ少ない設備費用で、在庫スペースや在庫管理の問題もなく、しかも、突合せ接合によって厚みが円周上均一なゴムシート体Ｓ０１を製造することができるとともに、ピアシングでコードＣを傷つけず、空気抜けがよいゴムゴムシート体Ｓ０１を製造することができる。これにより、ゴムシート体Ｓ０１をタイヤのボディプライに適用することにより、プライ端部に応力が集中せず、かつユニフォミティがよいタイヤを製造することが可能となる。

なお、上記した実施の形態で述べた具体的構成は本発明の一例を示したもので、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。

例えば、上記した実施の形態においては、長さの異なるゴムシート片Ｓ１、Ｓ２を重合接合するに際し、まずリボンＲをまず短く切断して、これを吸着ヘッド５３等により保持して待機させ、次に、リボンＲを長く切断して、長さの長いゴムシート片Ｓ１上に、長さの短いゴムシート片Ｓ２を重合させるようにしたが、これとは逆に、長さの短いゴムシート片Ｓ２上に、長さの長いゴムシート片Ｓ１を重合接合させるようにしてもよい。

また、上記した実施の形態においては、長さの異なるゴムシート片Ｓ１、Ｓ２を重合するに際し、中央部を揃えて重合接合するようにしているが、ゴムシート片の端部からの距離を定めて重合するようにしてもよい。

さらに、上記した実施の形態においては、ゴムシート片Ｓ１、Ｓ２のもとを、コード補強ゴム被覆リボンとしたが、コード補強ゴム被覆リボンとしては、ディップコードを巻き出して複数本並列に整列させ、ゴムを被覆して作成するリボンを連続的に使用するようにしてもよい。

本発明の実施の形態を示すゴムシート接合装置の平面図である。図１の矢印２方向から見たゴムシート接合装置の正面図である。図１の矢印３方向から見たゴムシート接合装置の側面図である。図３の一部を拡大したシート保持部を示す図である。図４の５−５線に沿って切断した図である。長さの異なる２種類のゴムシートを重合する順序を示す説明図である。長さの異なる２種類のゴムシートを重合した状態を示す図であるリボンの繰り出し状態を示す図である。図３の作動状態図で、切断されたゴムシートを吸着した状態を示している。図３の作動状態図で、２組のゴムシートを接合している状態を示している。図３の作動状態図で、２種類のゴムシートを重合している状態を示している。図３の作動状態図で、接合したゴムシートをピアシングしている状態を示している。図３の作動状態図で、重合したゴムシートを接合位置に移送した状態を示している。

符号の説明

１０・・・シート供給装置、１２・・・シート供給位置、１３・・・切断手段（カッタ）、１５・・・シート重合位置、１６・・・シート重合手段、１７・・・シート接合位置、１８・・・シート端部接合手段、１９・・・シート搬送装置、３０・・・搬送体、３５・・・搬送用サーボモータ、４１・・・チャック装置、４３・・・シート案内台、４７・・・移送体、５３・・・吸着ヘッド、６１・・・第１の保持手段、６２・・・第２の保持手段、６３、６４・・・第１保持体、６５、６６・・・第２保持体、６９、７０・・・シート保持用シリンダ、７３・・・動作手段（シフト用シリンダ）、８４・・・送り出し手段、８５、８６・・・第３保持体、９２・・・送り出し用サーボモータ、９３・・・ピアシング装置、９６・・・針体、Ｓ１、Ｓ２・・・ゴムシート片、Ｓ０・・・重合ゴムシート片、Ｓ０１・・・ゴムシート体、Ｂ・・・ボビン、Ｒ・・・リボン、Ｃ・・・コード。

Claims

コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断工程と、該切断工程によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合する重合接合工程と、該重合接合工程によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第１保持体にて保持するとともに別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第２保持体にて保持する保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を相対的に移動させて前記第１保持体に保持された１組のゴムシート片の幅方向の接合端面を前記第２保持体に保持された別の組のゴムシート片の幅方向の接合端面に圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する端部接合工程とからなるゴムシート接合方法。
コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断工程と、該切断工程によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合する重合接合工程と、該重合接合工程によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第１保持体にて保持するとともに別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を第２保持体にて保持する保持工程と、前記第１保持体と第２保持体を相対的に移動させて前記第１保持体に保持された１組のゴムシート片の幅方向の接合端面を前記第２保持体に保持された別の組のゴムシート片の幅方向の接合端面に圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する端部接合工程と、該端部接合工程によって接合された前記ゴムシート体の接合端部を前記第２保持体にて保持される位置まで前記ゴムシート体を所定量送り出す送り出し工程と、該送り出し工程によって送り出された前記ゴムシート体にピアシング処理を施すピアシング工程とからなるゴムシート接合方法。
請求項２において、前記ピアシング工程は、前記重合接合工程と同時並行的に行われるようになっていることを特徴とするゴムシート接合方法。
コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断手段と、該切断手段によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合するシート重合手段と、該シート重合手段によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２組のゴムシート片の幅方向の接合端面同士を圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する動作手段とを備えたことを特徴とするゴムシート接合装置。
コードで補強されたゴム被覆リボンを異なる長さに切断して複数種類のゴムシート片を生成する切断手段と、該切断手段によって切断された複数種類のゴムシート片を所定位置に揃えて重合接合するシート重合手段と、該シート重合手段によって重合接合された1組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第１保持体と、該第１保持体に対して相対移動可能に設けられ別の組のゴムシート片の幅方向の接合端部を開放可能に保持する第２保持体と、該第２保持体を前記第１保持体に対して相対移動させて前記第１保持体および前記第２保持体にそれぞれ保持された２組のゴムシート片の幅方向の接合端面同士を圧接して突合せ接合しゴムシート体を生成する動作手段と、前記ゴムシート体の接合端面を所定の位置に位置決めするように前記ゴムシート体を一定量ずつ送り出す送り出し手段と、前記ゴムシート体にピアシング処理を施すピアシング手段とを備えたことを特徴とするゴムシート接合装置。
請求項５において、前記シート重合手段によって重合接合された複数種類のゴムシート片は、ゴムによって被覆されたコードがゴムシート片の切り口方向に略一致するように重合接合され、前記コードの間において複数種類のゴムシート片を貫くようにピアシングされるようになっていることを特徴とするゴムシート接合装置。
請求項４ないし請求項６の何れか１項において、前記第１保持体および前記第２保持体の互いに対向する面には、オーバラップ可能に噛合う櫛歯状の凹凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とするゴムシート接合装置。