JP6555639B2 - タイヤ用材料片の湾曲補正装置及び湾曲補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のタイヤ用材料片を突き合わせてジョイントすることにより長尺のタイヤ用材料を製造する際に発生するタイヤ用材料片の湾曲を補正するタイヤ用材料片の湾曲補正装置及び湾曲補正方法に関する。

空気入りタイヤの製造においては、複数のスチールコードがゴムにより被覆されたブレーカーなどのタイヤ用材料が用いられている。このタイヤ用材料は、図４（ａ）に示すように複数のスチールコードＣがゴムＧで被覆された原反Ａを所定の切断角度θで鋭角に切断して複数のタイヤ用材料片を作製した後、図４（ｂ）に示すように各タイヤ用材料片Ｗを搬送してジョイント位置において、図５に示すように、先行するタイヤ用材料片Ｗの終端部Ｗ２と後続するタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１とを突き合わせ、ジッパー装置を用いてジョイントすることにより長尺化されて製造されている（例えば特許文献１）。

このタイヤ用材料の製造において、タイヤ用材料片Ｗをジョイント位置まで搬送する際にタイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４が搬送方向の前方に伸びて始端部Ｗ１が湾曲することがある。

具体的には、タイヤ用材料片Ｗの搬送においては、図６に示すように、ベルトコンベアａの一方の側縁部にガイドローラーｂを設置し、ベルトコンベアａをガイドローラーｂに向けて傾けてタイヤ用材料片Ｗをガイドしながら搬送している。しかし、図７に示すように、タイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ａからスチールコードＣが露出していると、ガイドローラーｂにスチールコードＣが引っ掛かって側縁部Ｗ３ａ側の搬送速度が遅くなり、反対側の側縁部Ｗ３ｂ（図６参照）の搬送速度が相対的に速くなることにより伸ばされて始端部Ｗ１（図５参照）が湾曲する。

このような湾曲が生じると、図８に示すように２枚のタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１と終端部Ｗ２を突き合わせても、ガイドローラー側に隙間Ｑが発生して、その部分をジョイントすることができない。この結果、不完全ジョイントとなって製造したタイヤ用材料が分離（セパレート）する恐れがある。

また、図９に示すように、先行するタイヤ用材料片Ｗの終端部Ｗ２を、後続するタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の湾曲に合わせて突き合わせたとしても、ジッパー装置は直線的に移動してジョイントを行うように構成されているため、同様に不完全ジョイントとなって製造したタイヤ用材料が分離する恐れがある。

このため、従来より、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１に湾曲が生じた場合には、生産ラインを停止させて作業者が手作業でタイヤ用材料片Ｗの湾曲を補正していた。

特開２０１３―９５９号公報

しかしながら、作業者による補正は、上記したように、生産ラインを停止させるため、作業ロスの発生が避けられない。このため、生産ラインを停止させることなく、タイヤ用材料片に生じた湾曲を補正することができる技術が望まれている。

そこで、本発明は、タイヤ用材料片に生じた湾曲を生産ラインを停止させることなく補正して、湾曲の補正に伴う作業ロスの発生を防止することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
始端部および終端部が傾斜してカットされた複数のタイヤ用材料片を搬送し、先行するタイヤ用材料片の終端部と後続するタイヤ用材料片の始端部とをジョイントして長尺なタイヤ用材料を製造するタイヤ用材料の製造装置に付設されるタイヤ用材料片の湾曲補正装置であって、
前記タイヤ用材料片の始端部側の鋭角部を上から押さえ付けて拘束する押さえ手段と、
拘束された前記タイヤ用材料片を前記ジョイント位置に向けて前進させることにより、前記タイヤ用材料片の始端部に発生した湾曲を直線状に補正するように、前記鋭角部の拘束と前記タイヤ用材料片の前進を制御する制御手段とを備えており、
前記タイヤ用材料の製造装置のジョイント位置近傍の上流側に付設されている
ことを特徴とするタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記制御手段がタイマーを備えており、前記鋭角部の拘束が一定の間隔で行なわれるように前記押さえ手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記押さえ手段が、
前記鋭角部を上から押さえ付ける弾性板製の押さえアームと
前記押さえアームを片持ち式に水平に保持する本体部と、
前記押さえアームの先端部を昇降させるアーム昇降手段とを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記ジョイント位置が、金属製の載置台上に設けられており、
前記押さえ手段の前記本体部に電磁石が内蔵され、前記電磁石によって前記本体部が前記載置台に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記押さえアームの長さが１００〜１５０ｍｍ、幅が５〜１５ｍｍ、厚みが０．８〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項６に記載の発明は、
前記押さえアームがステンレス製であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項７に記載の発明は、
前記押さえアームが、前記鋭角部の先端から長さ５０〜１５０ｍｍ、幅２０〜７０ｍｍの領域を押さえ付けて前記鋭角部を拘束することを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項８に記載の発明は、
前記制御手段が、前記アーム昇降手段による前記押さえアームの先端部の昇降と、前記タイヤ用材料片の前進とを制御することを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置である。

請求項９に記載の発明は、
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置を用いて、前記タイヤ用材料片の始端部の湾曲を直線状に補正するタイヤ用材料片の湾曲補正方法であって、
後続するタイヤ用材料片の始端部の鋭角部を、前記押さえ手段により押さえ付けて拘束した状態で、前記タイヤ用材料片を前記ジョイント位置に向けて前進させることにより、前記始端部の湾曲を直線状に補正することを特徴とするタイヤ用材料片の湾曲補正方法である。

本発明によれば、タイヤ用材料片に生じた湾曲を生産ラインを停止させることなく補正して、湾曲の補正に伴う作業ロスの発生を防止することができる技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用材料片の湾曲補正装置を備えたタイヤ用材料の製造装置の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ用材料片の湾曲補正装置による湾曲の補正を模式的に示す平面図である。 湾曲の補正を行った後のタイヤ用材料片を示す平面図である。 タイヤ用材料の製造方法を示す平面図であって、（ａ）は原反のカット工程を説明する図であり、（ｂ）のタイヤ用材料片のジョイントを説明する図である。 タイヤ用材料のジョイント部を示す平面図である。 タイヤ用材料片の搬送を説明する図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。 図６のＸ部分の拡大斜視図である。 湾曲したタイヤ用材料片のジョイントの状態を示す平面図である。 湾曲したタイヤ用材料片のジョイントの状態を示す平面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

１．タイヤ用材料の製造装置
図１は本実施の形態に係るタイヤ用材料片の湾曲補正装置（以下、単に「湾曲補正装置」という）を備えたタイヤ用材料の製造装置の斜視図である。

このタイヤ用材料の製造装置は、図１に示すように、図示しない切断装置により原反から斜めにカットされたタイヤ用材料片Ｗを搬送するベルトコンベアａと、ベルトコンベアａの一方の側縁部に配置されたガイドローラーｂと、上方にジョイント用のジッパー装置（図示省略）が配置された金属板製の載置台ｄとを備えている。

ベルトコンベアａは、従来と同様に、搬送中のタイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ａがガイドローラーｂに接触してガイドされるように、幅方向においてガイドローラーｂに向かって傾けられている。また、ガイドローラーｂは、搬送中のタイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４の先端が引っ掛らないように、鋭角部Ｗ４とは反対側の側縁部Ｗ３ｂに接するように配置されている（図６（ｂ）参照）。

このタイヤ用材料の製造装置では、従来と同様に、複数のタイヤ用材料片Ｗをガイドローラーｂでガイドしながら載置台ｄまで搬送し、先行するタイヤ用材料片Ｗの終端部Ｗ２と後続するタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１とを載置台ｄ上で突き合わせて、突き合わせ部分に沿ってジッパー装置を走行させることによりタイヤ用材料片Ｗ同士をジョイントして長尺のタイヤ用材料を製造する。なお、このタイヤ用材料の製造装置により製造されるタイヤ用材料としては、例えば、ブレーカーが挙げられる。

２．湾曲補正装置
本実施の形態においては、ジッパー装置が設けられたジョイント位置の近傍の上流側に湾曲補正装置が設けられており、ジョイントを行う前に湾曲補正装置によって後続のタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の湾曲を直線状に補正する点が従来と異なる。

図１および図２に示すように、湾曲補正装置は、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の鋭角部Ｗ４を上から押さえ付けて拘束する押さえ手段１と、拘束されたタイヤ用材料片Ｗをジッパー装置に向けて前進させることによりタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１に発生した湾曲を直線状に補正するように、鋭角部Ｗ４の拘束とタイヤ用材料片Ｗの前進を制御する制御手段（図示せず）とを備えている。

（１）押さえ手段
押さえ手段１は、鋭角部Ｗ４を上から押さえ付ける弾性板製の押さえアーム１２と、押さえアーム１２を片持ち式に水平に保持する金属製の本体部（土台）１１と、押さえアーム１２の先端部を昇降させるアーム昇降手段（図示省略）とを備えている。

図２に示すように、押さえアーム１２の先端部は、ベルトコンベアａにおいてガイドローラーｂ（図１）と接触したタイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ａとは反対側の側縁部Ｗ３ｂの近傍を押圧できるように構成されている。なお、押さえアーム１２は、ステンレス製が好ましい。また、押さえアーム１２の寸法はタイヤ用材料片Ｗの寸法に合わせて適宜設定すればよいが、通常は、長さ１００〜１５０ｍｍ、幅５〜１５ｍｍ、厚み０．８〜１．２ｍｍに設定されていることが好ましい。

アーム昇降手段は、押さえアーム１２の先端部を昇降させるための構造であり、押さえアーム１２の先端部を下降させ、タイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ｂの近傍を押さえ付けて載置台ｄ（図１参照）との間に挟み込むことによりタイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ｂを拘束することができる。

押さえ手段１の本体部１１は箱状の部材であり、磁石が内蔵されていることが好ましい。これにより、金属製の載置台ｄ（図１参照）に押さえ手段１を着脱自在に取り付けることができる。なお、本体部１１に内蔵される磁石は、磁力のオンオフが可能な電磁石で構成されていることが好ましい。これにより、押さえアーム１２の先端部の位置を容易に調整することができる。

（２）制御手段
制御手段は、押さえアーム１２の先端がタイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４を押さえ付けることができるように、押さえ手段１の押さえアーム１２の昇降と、ベルトコンベアａの稼働の両方のタイミングを制御している。

具体的には、押さえアーム１２の下方にタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１が搬送されたタイミングで、アーム昇降手段を稼働させて押さえアーム１２の先端部を下降させる。これにより、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の側縁部Ｗ３ｂ側の領域である鋭角部Ｗ４を押さえつけて拘束することができる。このとき、押さえアーム１２が鋭角部Ｗ４を押さえ付ける領域は、鋭角部Ｗ４の先端からの長さが５０〜１５０ｍｍ、幅が２０〜７０ｍｍの領域にすることが好ましい。

そして、この状態で、ベルトコンベアａを稼働させてタイヤ用材料片Ｗをジッパー装置に向けて前進させる。上記したように、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の湾曲は、タイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ｂ側の搬送速度が相対的に速くなって鋭角部Ｗ４が前方に伸ばされることにより生じているため、鋭角部Ｗ４を拘束させた状態でタイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ａ側を前進させることによりタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の湾曲を補正することができる。

なお、本実施の形態においては、制御手段にタイマーが設けられており、このタイマーによって押さえアーム１２を一定間隔で昇降させると共に、押さえアーム１２が下降するタイミングでタイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４が押さえアーム１２の下方に位置するようにベルトコンベアａの稼働を制御している。

３．タイヤ用材料片の湾曲補正方法
次に、上記した構成の湾曲補正装置を用いてタイヤ用材料片Ｗの補正を行うタイヤ用材料片の湾曲補正方法について説明する。

本実施の形態においては、先ず、後続のタイヤ用材料片Ｗがジョイント位置に到達する前に、押さえ手段１の押さえアーム１２でタイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４を押さえ付けることにより拘束する。

そして、タイヤ用材料片Ｗの鋭角部Ｗ４を拘束した状態で、ベルトコンベアａを稼働させてタイヤ用材料片Ｗをジッパー装置に向けて前進させる。このとき、タイヤ用材料片Ｗの側縁部Ｗ３ｂ側の前進が妨げられる一方で、反対の側縁部Ｗ３ａ側が前進するため、図２に示すように鋭角部Ｗ４が通常よりも前方に伸びた湾曲を補正して、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１を図３に示すような直線状にすることができる。

そして、タイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１の補正を行った後、押さえアーム１２がタイヤ用材料片Ｗの前進を干渉しないように、押さえアーム１２を上昇させてタイヤ用材料片Ｗをジョイント位置まで搬送する。そして、図５に示すように先行するタイヤ用材料片Ｗの終端部Ｗ２と後続のタイヤ用材料片Ｗの始端部Ｗ１とを突き合わせ、突き合わせ部分に沿ってジッパー装置を走行させることによって２枚のタイヤ用材料片Ｗをジョイントして、長尺のタイヤ用材料を製造する。

本実施の形態によれば、上記のようにタイヤ用材料片の始端部の湾曲を、生産ラインを停止させることなく補正して直線状にすることができるため、従来のような作業ロスの発生を防止することができる。

１．実施例及び比較例
（１）実施例１、２
上記した実施の形態に係る湾曲補正装置をタイヤ用材料の製造装置のジョイント位置の上流に配置し、タイヤ用材料片としてブレーカー片（１００枚）を突き合わせてジョイントして長尺のブレーカーを製造した。具体的には、実施例１においては、幅２５０ｍｍ、長さ３７００ｍｍ、鋭角部の角度２０°のブレーカー片を用い、実施例２においては、幅１９０ｍｍ、長さ３７００ｍｍ、鋭角部の角度２０°のブレーカー片を用いた。

（２）比較例１、２
タイヤ用材料の製造装置に湾曲補正装置を設けずに、１００枚のブレーカー片の突き合わせジョイントを行ってブレーカーを製造した。なお、比較例１では実施例１と同じブレーカー片を用い、比較例２では実施例２と同じブレーカー片を用いた。

２．評価
製造されたブレーカーのジョイント部を目視で確認し、図８や図９に示すような不完全ジョイントが発生した回数をカウントした。結果を表１に示す。

表１より、実施例１および実施例２は、いずれにおいても不完全ジョイントが全く発生しなかった。このことから、本実施の形態に係る湾曲補正装置を用いることにより、生産ラインを停止させることなくブレーカー片の湾曲を確実に補正できることが確認できた。

特に、実施例１と比較例１を比較すると、比較例１では１００回中９８回という非常に高い割合で生じていた不完全ジョイントの発生が、実施例１では完全に防止されていた。このことから、本実施の形態に係る湾曲補正装置は、幅２５０ｍｍという幅広のブレーカー片において特に顕著な効果を発揮できることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記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、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ 押さえ手段
１１ 本体部
１２ 押さえアーム
Ａ 原反
Ｃ スチールコード
Ｇ ゴム
Ｑ 隙間
Ｗ タイヤ用材料片
Ｗ１ 始端部
Ｗ２ 終端部
Ｗ３ａ、Ｗ３ｂ 側縁部
Ｗ４ 鋭角部
ａ ベルトコンベア
ｂ ガイドローラー
ｄ 載置台
θ 原反の切断角度

Claims (9)

1. 始端部および終端部が傾斜してカットされた複数のタイヤ用材料片を搬送し、先行するタイヤ用材料片の終端部と後続するタイヤ用材料片の始端部とをジョイントして長尺なタイヤ用材料を製造するタイヤ用材料の製造装置に付設されるタイヤ用材料片の湾曲補正装置であって、
   前記タイヤ用材料片の始端部側の鋭角部を上から押さえ付けて拘束する押さえ手段と、
   拘束された前記タイヤ用材料片を前記ジョイント位置に向けて前進させることにより、前記タイヤ用材料片の始端部に発生した湾曲を直線状に補正するように、前記鋭角部の拘束と前記タイヤ用材料片の前進を制御する制御手段とを備えており、
   前記タイヤ用材料の製造装置のジョイント位置近傍の上流側に付設されている
   ことを特徴とするタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
2. 前記制御手段がタイマーを備えており、前記鋭角部の拘束が一定の間隔で行なわれるように前記押さえ手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
3. 前記押さえ手段が、
   前記鋭角部を上から押さえ付ける弾性板製の押さえアームと
   前記押さえアームを片持ち式に水平に保持する本体部と、
   前記押さえアームの先端部を昇降させるアーム昇降手段とを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
4. 前記ジョイント位置が、金属製の載置台上に設けられており、
   前記押さえ手段の前記本体部に電磁石が内蔵され、前記電磁石によって前記本体部が前記載置台に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
5. 前記押さえアームの長さが１００〜１５０ｍｍ、幅が５〜１５ｍｍ、厚みが０．８〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
6. 前記押さえアームがステンレス製であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
7. 前記押さえアームが、前記鋭角部の先端から長さ５０〜１５０ｍｍ、幅２０〜７０ｍｍの領域を押さえ付けて前記鋭角部を拘束することを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
8. 前記制御手段が、前記アーム昇降手段による前記押さえアームの先端部の昇降と、前記タイヤ用材料片の前進とを制御することを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のタイヤ用材料片の湾曲補正装置を用いて、前記タイヤ用材料片の始端部の湾曲を直線状に補正するタイヤ用材料片の湾曲補正方法であって、
   後続するタイヤ用材料片の始端部の鋭角部を、前記押さえ手段により押さえ付けて拘束した状態で、前記タイヤ用材料片を前記ジョイント位置に向けて前進させることにより、前記始端部の湾曲を直線状に補正することを特徴とするタイヤ用材料片の湾曲補正方法。

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