JP5290045B2 - インナーライナージョイントの検出方法と検出装置及び生タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、生タイヤの製造工程で用いられるインナーライナーのジョイント位置の検出方法と検出装置及び生タイヤの製造方法に関する。

タイヤの製造においては、成形ドラム上にインナーライナー（ＩＬ）及びカーカスプライ（ＰＬＴ）を貼り付けて（一次成形）一次成形生タイヤとし、さらに一次成形生タイヤ上にサイドウォール（ＳＷ）、ブレーカー（ＢＲＫ）、ジョイントレスバンド（ＪＬＢ）、トレッド（ＴＬ）等の部材を積層する（二次成形）ことにより未加硫タイヤ（生タイヤ）を成形する。その後、得られた生タイヤをモールドに入れ、ブラダー等を用いたシェービングによってモールド成形面に押圧しつつ加熱することにより加硫して製品タイヤとすることが行われている。

上記のＩＬ、ＰＬＴ、ＳＷ、ＢＲＫ、ＪＬＢ、ＴＬは、バンド状材料の形で提供されているため、材料の両端をジョイントする必要があり、そのため、生タイヤにはそれぞれのジョイント部（ＪＬＢにおいては巻き始めと巻き終わりの箇所となるが、以下では、これもジョイント部として説明する）が形成される。

一方、製品タイヤのユニフォミティーの向上を図ることが従来より検討されている（例えば、特許文献１）。このため、これらのジョイント部の位置（ジョイント位置）は、製品タイヤのユニフォミティーの向上という観点から、例えば、図６に示されているように、偏りなく分散して配置されていることが好ましい（ジョイントの分散）。ジョイントの分散が不良であると、製品タイヤにフォースバリエーションが生じ、ユニフォミティーを悪化させる。

ジョイントの分散を図るためには、その基準となるジョイントとその位置を決定して、それに基づいてその他のジョイントを設ける必要があり、一般に、インナーライナージョイント（ＩＬジョイント）の位置が基準として用いられる。これは、生タイヤ成形時、ＩＬジョイントが最初に形成されることによる。

このＩＬジョイントの位置を基準とした生タイヤの成形は、シングル成形機等のようにタイヤ成形ドラム上で直接、一次成形と二次成形を連続して行う場合には、ＩＬジョイントの位置がずれることがないため問題がないが、一次成形生タイヤをコンベアにて搬送して二次成形を行う通常の生タイヤの成形においては、ＩＬジョイントの位置にずれが生じることがある。

即ち、一次成形装置から二次成形装置へのコンベアによる搬送中に、一次成形生タイヤがコンベアフレームへ接触したり、一次成形生タイヤの自重によっては、コンベアのローラー上の転がり方向が変化したりして、ＩＬジョイントの位置にずれが生じる。また、搬送中に一次成形生タイヤ同士が密着して、ＩＬジョイントの位置にずれが生じることもある。

ＩＬジョイントの位置にずれが生じた状態のまま二次成形を行うと、所定の位置にその他のジョイント位置を設けることができない。その結果、ジョイントの分散不良が発生して、ユニフォミティーの低下した製品タイヤとなってしまう。このため、二次成形に先立って、ＩＬジョイントの位置を特定しておく必要がある。

ところで、上記のＩＬジョイントの位置ずれとは無関係に、工場内では一次成形装置と二次成形装置との間のコンベア上に一次成形生タイヤをできる限り多くストックしておくことが運用上有利である。このため、コンベアを上下２段にして２倍のストックを蓄積しておくことが可能な設備の導入がされている。

しかし、建物や設備の構造上、上下２段のコンベアの設置には制限が多いため、横２列のコンベアも提案されている。しかし、この場合には、コンベア間での一次成形生タイヤの受け渡し動作が加わることにより、ＩＬジョイントの位置のずれがさらに大きくなり、ジョイントの分散不良を発生させるため、採用が断念されてきた。

このように、生産性の向上に関して、コンベアの構造上からの制約があった。

特開平１０−８６２４０号公報

本発明は、上記の問題の解決に鑑み、インナーライナージョイントの正確な位置で一次成形生タイヤを二次成形装置に搬入し、ジョイントの分散不良が生じない生タイヤの製造方法と、この生タイヤの製造方法の実施に必要なインナーライナージョイントの検出方法及び検出装置を提供することを課題とする。

また、一次成形生タイヤに形成されたインナーライナージョイントの位置を検出することにより、コンベアの構造上からの制約を受けることなく、ユニフォミティーの良い製品タイヤを得ることが可能な生タイヤを生産性高く製造することが可能な生タイヤの製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係るインナーライナージョイントの検出方法は、
一次成形生タイヤに設けられたインナーライナージョイントの位置を検出するインナーライナージョイントの検出方法であって、
インナーライナーが形成された一次成形生タイヤを搬入して、ドライブローラーを有する回転手段に載置する搬入ステップと、
２個の押えローラー及び距離センサーを有するジョイント検出器を、前記一次成形生タイヤの内面側に挿入し、前記ドライブローラーと対向する位置に固定する検出器挿入ステップと、
前記押えローラーと前記ドライブローラーとを前記一次成形生タイヤに当接させた状態で、前記ドライブローラーの駆動により前記一次成形生タイヤを回転させる回転ステップと、
前記距離センサーにより、所定時間毎に前記距離センサーと前記インナーライナーとの間の距離を測定して、前記インナーライナージョイントの位置を検出する検出ステップと
を有していることを特徴とする。

また、本発明に係るインナーライナージョイントの検出装置は、
一次成形生タイヤに設けられたインナーライナージョイントの位置を検出するインナーライナージョイントの検出装置であって、
インナーライナーが形成された一次成形生タイヤを搬入して、ドライブローラーを有する回転手段に載置する搬入手段と、
２個の押えローラー及び距離センサーを有するジョイント検出器を、前記一次成形生タイヤの内面側に挿入し、前記ドライブローラーと対向する位置に固定する検出器挿入手段と、
前記押えローラーと前記ドライブローラーとを前記一次成形生タイヤに当接させた状態で、前記ドライブローラーの駆動により前記一次成形生タイヤを回転させる回転手段と、
前記距離センサーにより、所定時間毎に前記距離センサーと前記インナーライナーとの距離を測定して、前記インナーライナージョイントの位置を検出する検出手段と
を有していることを特徴とする。

さらに、本発明に係る生タイヤの製造方法は、
前記のインナーライナージョイントの検出装置を用いて、前記のインナーライナージョイントの検出方法により検出されたインナーライナージョイントの位置を、二次成形装置の成形フォーマー上の所定の位置に固定した後、
サイドウォールのジョイント、ブレーカーのジョイント、トレッドのジョイント、ジョイントレスバンドの巻き終わりと巻き始めの位置の関係を所定の間隔として生タイヤを成形することを特徴とする。

本発明によれば、二次成形装置に搬入される一次成形生タイヤのインナーライナージョイントの位置を確実、かつ容易に検出することができる。また、その検出結果に基づいて二次成形装置でサイドウォール等のジョイントを形成させるため、インナーライナージョイントの正確な位置で一次成形生タイヤを二次成形装置に搬入することができると共に、多くのジョイントを安定的に分散させることができる。その結果、品質（ユニフォミティー）の安定したタイヤを製造することができる。

また、本発明によれば、コンベアの構造上からの制約を受けることなく、インナーライナージョイントの正確な位置で一次成形生タイヤを二次成形装置に搬入することができるため、一次成形生タイヤのストック量が多く、設備上の制約が少ない横２列式のコンベア等により、ユニフォミティーの良い製品タイヤを生産性高く得ることができる。

本発明の実施の形態において一次成形生タイヤをインナーライナージョイントの検出装置に搬送する過程を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態のインナーライナージョイントの検出装置の概要を模式的に示す正面図及び斜視図である。 本発明の実施の形態におけるインナーライナージョイントの検出メカニズムを説明する図である。 本発明の実施の形態の生タイヤの製造工程の概要を模式的に示す図である。 サイドウォールが設けられた生タイヤがセットされているシェーピングドラムを模式的に示す図である。 生タイヤの各種部材のジョイント位置の好ましい位置関係の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

本実施の形態は、生タイヤの製造において、一次成形生タイヤのインナーライナーのジョイント位置を検出すると共に、インナーライナー（ＩＬ）、カーカスプライ（ＰＬＴ）、サイドウォール（ＳＷ）、ブレーカー（ＢＲＫ）、ジョイントレスバンド（ＪＬＢ）、トレッド（ＴＬ）等各種部材のジョイントの位置（ジョイントレスバンドの場合は正確には「巻き終わりと巻き始めの位置」を指すが、記載が煩雑にならないように便宜上「ジョイントの位置」に含めて表記する）をインデックス管理することにより、前記各種部材のジョイントの位置関係が所定の間隔となるようにジョイントの位置を分散させる生タイヤの製造方法に関する。

１．インナーライナーのジョイント位置の検出
（１）一次成形生タイヤの検出装置への搬送
最初に、インナーライナー及びカーカスプライが巻付けられた一次成形生タイヤの検出装置への搬送につき図１を用いて説明する。

図１は、本実施の形態において一次成形生タイヤをインナーライナージョイントの検出装置に搬送する過程を模式的に示す図である。図１に示すように、一次成形生タイヤＡは、搬送装置１によりインナーライナージョイントの検出装置２に搬送される。搬送装置１は、横２列に配置されて正逆転自在なストック用のコンベア１１、１２、コンベア１１と１２の間を往復動する受渡し部１３及びショートローラーコンベア１４を有している。なお、図１では、理解の便宜のためコンベア１１、１２上に各々１個の一次成形生タイヤしか示していないが、生産性の向上のため、複数の一次成形生タイヤをストックすることが好ましい。

ショートローラーコンベア１４は先端が斜め下方に向けて傾斜しており、コンベア１１、１２から立てた状態で送られてくる一次成形生タイヤＡを受渡し部１３によりショートローラーコンベア１４に移動させた後、コンベア１４の先端から矢印イのように落下させてインナーライナージョイントの検出装置２に搬入し、ジョイントを検出する。ジョイントの検出を終了した一次成形生タイヤＡは次工程に搬送される。３１は、次工程において用いられるフォーマーである。

（２）インナーライナーのジョイントの検出
次に、インナーライナーのジョイントの検出につき、図２及び図３を用いて説明する。

イ．検出装置
図２は本実施の形態のインナーライナージョイントの検出装置の概要を模式的に示す図面であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。図２に示すように、インナーライナーのジョイント検出装置２は、２個の押えローラー２３（フリーローラー）及びインナーライナーＢの内周面までの距離を測定する距離センサー２４（例えば、赤外線センサー）を有するジョイント検出器２５と、横方向に開閉可能な左右一対のローラー、具体的にはドライブローラー２１及びフリーローラー２２を有する回転手段と、演算部２６と、ジョイント検出器２５を一次成形生タイヤＡの内側に進入させその後下降させて一次成形生タイヤＡの内面に接触させるための流体圧シリンダー２７及び２８とを備えている。ドライブローラー２１はモーターＭ（駆動源）に図外の伝達手段を介して連結され、駆動源２８は制御部２９によって制御される。なお、２６は演算部である。

ロ．検出方法
インナーライナージョイントの検出装置２に搬入された一次成形生タイヤＡはドライブローラー２１とフリーローラー２２に載置され、流体圧シリンダー２７を伸長させることによりジョイント検出器２５を一次成形生タイヤＡ内に水平に進入させた後、流体圧シリンダー２８を伸長させることにより下降させ、一次成形生タイヤＡのうちドライブローラー２１との接触部の両側を押えローラー２３で当接させる。

この状態でドライブローラー２１を回転させて一次成形生タイヤＡを回転させながら、距離センサー２４によって所定時間毎、例えば、５０ミリ秒（ｍｓ）毎に一次成形生タイヤＡの内周面との間の距離測定を行う。このとき、距離の変動を検出することによりインナーライナーのジョイントの位置を検出する。上記の方法においては、一次成形生タイヤＡとドライブローラー２１との接触部の両側を押えローラー２３で当接させて距離測定を行うため、しわ等の影響を受けることなく確実にインナーライナーのジョイントの位置を検出することができる。

次に、図３によりインナーライナーのジョイントの検出方法について具体的に説明する。図３は本実施の形態におけるインナーライナージョイントの検出メカニズムを説明する図である。図３において、（ａ）は一次成形生タイヤＡのインナーライナーＢのジョイントＢ１の近傍部分を拡大した図であり、（ｂ）はカーカスプライＣのジョイントＣ１の近傍部分を拡大した図であり、Ｃ１の上面にはインナーライナーＢによる盛り上がり部Ｂ２が形成されている。なお、図３では、理解を容易にするために、一次成形生タイヤＡを平面上に示している。

ジョイントＢ１、Ｃ１のない箇所では距離センサー２４から回転するインナーライナーＢの内周面までの距離は一定である。しかし、ジョイントＢ１または盛り上がり部Ｂ２が距離センサー２４による距離測定部位に来たときには測定値に変動が生じる。このとき、（ｂ）の盛り上がり部Ｂ２では傾斜が緩やかであるため測定値の変動が緩やかであるのに対して、（ａ）のジョイントＢ１では大きな段差があるため測定値の変動が急激となる。このため、インナーライナーＢの移動距離が充分に小さい時間間隔で測定し、所定値を超える急激な距離の変動を、演算部２６で読取ることによりインナーライナーＢのジョイントＢ１を検出することができる。例えば、通常のインナーライナーＢの場合、前記の距離測定位置を通過するインナーライナーＢの速度が７ｍ／ｍｉｎで、測定間隔が５０ｍｓの場合、連続する２つの測定値の差が０．５ｍｍ以上の場合に急激な距離の変動として判定され、インナーライナーＢのジョイントＢ１を検出する。

そして、ジョイントＢ１を検出すると、検出信号を制御部２９に出力して一次成形生タイヤＡの回転を停止させる。一方、前記連続する２つの測定値の差が小さいときには緩やかな変動とみなして一次成形生タイヤＡの回転を継続する。

（３）インナーライナーのジョイント位置のインデックス
前記のように、インナーライナーのジョイントの位置が検出されると、ジョイント検出装置２のジョイントＢ１の検出信号に基づいて一次成形生タイヤＡの回転を停止させて、一次成形生タイヤＡのインナーライナーＢのジョイントＢ１をインデックスする。

このように、本実施の形態によれば、インナーライナーのジョイントの位置を検出してインデックスを行うため、例えば一次成形生タイヤＡをコンベア等により搬送し、搬送過程においてインナーライナーのジョイントの位置が変わった場合であっても、インナーライナーのジョイントの位置を確実に把握することができ、以降の工程において前記した各種部材のジョイントの位置関係を確実かつ容易に制御することが可能となる。

ジョイントＢ１のインデックスを完了した後は、ジョイント検出器２５を上昇させ、さらに一次成形生タイヤＡの外側に引き戻して、ジョイント検出器２５と一次成形生タイヤＡとを引き離す。その後、ドライブローラー２１とフリーローラー２２を開くことにより、一次成形生タイヤＡを落下させジョイント検出装置２５から次工程に向けて搬出する。

２．サイドウォール貼付工程
インナーライナーのジョイントの検出が終了した一次成形生タイヤは、サイドウォール貼付工程に搬送され、一次成形生タイヤにサイドウォールが貼付けられる。以下、図４を用いて説明する。

図４の（イ）において、インナーライナーのジョイントのインデックスが完了し、ジョイント検出器から搬出された一次成形生タイヤＡを挿入バケットに移した後、（ロ）において、サイドウォール貼付装置３のフォーマー３１（通常、３ｒｄステージフォーマーと呼称される）に設けられた３ｒｄステージフォーマー挿入インデックスと一次成形生タイヤＡに設けられたインデックスされたインナーライナーのジョイント位置とを照合して（３ｒｄステージフォーマー挿入インデックス管理）、サイドウォール貼付装置３のフォーマー３１に串刺し状態でセットし、外周にサイドウォールＤを貼付ける。

このように３ｒｄステージフォーマー挿入インデックス管理を行うことにより、インナーライナー、カーカスプライおよびサイドウォールのジョイントの相互の位置関係を確実に制御することができる。

（２）サイドウォールが設けられた生タイヤの取出しと搬送
次に、（ハ）において３ｒｄステージフォーマー取出インデックス管理の下でサイドウォール貼付装置からサイドウォールが設けられたサイドウォール付生タイヤＥを取り出し、図外の搬送装置（ケース搬送コンベア）によって二次成形装置に搬送する。

この搬送装置は、複数本（例えば、７本）のサイドウォール付生タイヤＥのストックを兼ねたコンベアから構成され、コンベア終端よりハンドリング装置にて搬送され、（ニ）において二次成形装置４のシェーピングドラム４３にセットされる。なお、前記のように（ハ）において取出インデックス管理の下でサイドウォール付生タイヤＥを取り出すため、（ニ）においてはサイドウォール付生タイヤＥを容易にインナーライナー等のジョイント位置を制御した状態でシェーピングドラム４３にセットすることができる。

３．二次成形工程
二次成形工程では、サイドウォール付生タイヤＥから生タイヤＦを製造する。二次成形装置４は、同軸上に配置されるベルトドラム４１、ベルトトランスファー４２、前記したシェーピングドラム４３及びステッチャー装置４４を備えており、サイドウォール付生タイヤＥから生タイヤＦを製造する。

（１）サイドウォール付生タイヤのシェーピングドラムへのセット
サイドウォール付生タイヤＥはインナーライナー等のジョイント位置を制御した状態でシェーピングドラム４３にセットされる。なお、図５にサイドウォール付生タイヤＥがセットされているシェーピングドラム４３を模式的に示す。

（２）サイドウォール付生タイヤへの各種部材の装着
図４に示される通り、シェーピングドラム４３にセットしたサイドウォール付生タイヤＥを、ベルトトランスファー４２とドッキングさせ、サイドウォール付生タイヤＥに、第１および第２ブレーカー、ジョイントレスバンド、トレッド等の部材をベルト側の取出インデックスの管理の下に供給して装着した後、ステッチャー装置４４にてステッチを完了させ生タイヤＦを製造する。

（３）製造された生タイヤの各種部材のジョイントの位置関係
図６は生タイヤの各種部材のジョイント位置、巻き始めおよび巻き終わりの好ましい位置関係の一例を模式的に示す図である。本実施の形態では、前記のように二次成形生タイヤＥをインナーライナー等のジョイント位置を制御した状態でシェーピングドラム４３にセットし、さらに、前記部材をベルト側の取出インデックスの管理の下に供給するため、図６のようにインナーライナーのジョイント位置（ＩＬ）、ブレーカーのジョイント位置（ＢＲＫ）、サイドウォールジョイント位置（ＳＷ）、カーカスプライのジョイント位置（ＰＬＴ）、ジョイントレスバンドの巻き終わりと巻き始めの位置（ＪＬＢ）、トレッドのジョイント位置（ＴＬ）の位置関係が好ましい所定の間隔に制御された生タイヤを安定して製造することができる。

４．本実施の形態の作用効果
本実施の形態の作用効果は以下の通りである。
（１）本実施の形態のインナーライナーのジョイントの検出装置および検出方法によれば、インナーライナーのジョイントの位置を確実に検出することができる。
（２）本実施の形態の生タイヤの製造方法によれば、前記ＩＬ、ＢＲＫ、ＳＷ、ＰＬＴ、ＪＬＢ、ＴＬの位置関係が所定の位置関係となるように分散された生タイヤを安定して製造することができる。

１ 搬送装置
２ ジョイント検出装置
３ サイドウォール貼付装置
４ 二次成形装置
１１、１２ コンベア
１３ 受け渡し部
１４ ショートローラーコンベア
２１ ドライブローラー
２２ フリーローラー
２３ 押えローラー
２４ 距離センサー
２５ ジョイント検出器
２６ 演算部
２７、２８ 流体圧シリンダー
２９ 制御部
３１ フォーマー
４１ ベルトドラム
４２ ベルトトランスファー
４３ シェーピングドラム
４４ ステッチャー装置
Ａ 一次成形生タイヤ
Ｂ インナーライナー
Ｂ１ ジョイント
Ｂ２ 盛り上がり部
Ｃ カーカスプライ
Ｃ１ カーカスプライのジョイント
Ｄ サイドウォール
Ｅ 二次成形生タイヤ
Ｆ 生タイヤ
ＩＬ インナーライナー
ＰＬＴ カーカスプライ
ＳＷ サイドウォール
ＢＲＫ ブレーカー
ＪＬＢ ジョイントレスバンド
ＴＬ トレッド

Claims (3)

1. 一次成形生タイヤに設けられたインナーライナージョイントの位置を検出するインナーライナージョイントの検出方法であって、
   インナーライナーが形成された一次成形生タイヤを搬入して、ドライブローラーを有する回転手段に載置する搬入ステップと、
   ２個の押えローラー及び距離センサーを有するジョイント検出器を、前記一次成形生タイヤの内面側に挿入し、前記ドライブローラーと対向する位置に固定する検出器挿入ステップと、
   前記押えローラーと前記ドライブローラーとを前記一次成形生タイヤに当接させた状態で、前記ドライブローラーの駆動により前記一次成形生タイヤを回転させる回転ステップと、
   前記距離センサーにより、所定時間毎に前記距離センサーと前記インナーライナーとの間の距離を測定して、前記インナーライナージョイントの位置を検出する検出ステップと
   を有していることを特徴とするインナーライナージョイントの検出方法。
2. 一次成形生タイヤに設けられたインナーライナージョイントの位置を検出するインナーライナージョイントの検出装置であって、
   インナーライナーが形成された一次成形生タイヤを搬入して、ドライブローラーを有する回転手段に載置する搬入手段と、
   ２個の押えローラー及び距離センサーを有するジョイント検出器を、前記一次成形生タイヤの内面側に挿入し、前記ドライブローラーと対向する位置に固定する検出器挿入手段と、
   前記押えローラーと前記ドライブローラーとを前記一次成形生タイヤに当接させた状態で、前記ドライブローラーの駆動により前記一次成形生タイヤを回転させる回転手段と、
   前記距離センサーにより、所定時間毎に前記距離センサーと前記インナーライナーとの距離を測定して、前記インナーライナージョイントの位置を検出する検出手段と
   を有していることを特徴とするインナーライナーのジョイント検出装置。
3. 請求項２に記載のインナーライナージョイントの検出装置を用いて、請求項１に記載のインナーライナージョイントの検出方法により検出されたインナーライナージョイントの位置を、二次成形装置の成形フォーマー上の所定の位置に固定した後、
   サイドウォールのジョイント、ブレーカーのジョイント、トレッドのジョイント、ジョイントレスバンドの巻き終わりと巻き始めの位置の関係を所定の間隔として生タイヤを成形することを特徴とする生タイヤの製造方法。

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