JP2008126560A - ゴム成形装置、ゴム部材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム成形装置により成形されるリボン状ゴムの切断形状を均一化し、リボン状ゴム及びリボン状ゴムから形成されるゴム部材の品質を向上させる。
【解決手段】ゴム成形装置の口金１３の開口部１３Ｂからゴムを押し出してリボン状ゴム５を連続して成形し、回転する支持体に巻回して積層しゴム部材を形成する。ゴム部材の形成完了に合わせてリボン状ゴム５の成形を停止し、切断装置３０の切断手段３１によりリボン状ゴム５を切断する。切断時には、切断手段３１を移動手段により待機位置から移動させて、口金１３の開口面１３Ａを摺動させつつ開口部１３Ｂを横断させ、切断刃３１Ａにより、リボン状ゴム５を開口面１３Ａに沿って切断する。その後、切断手段３１を、開口面１３Ａから離間させてリボン状ゴム５の切断端に接触しないように切断時と逆方向に移動させ、元の待機位置まで移動させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形するゴム成形装置及び、このゴム成形装置により成形されたリボン状ゴムを積層してゴム部材を製造するゴム部材の製造装置及び製造方法に関する。

ゴム部材、例えば空気入りタイヤは、一般に、ゴム被覆コード等の補強部材やゴム部材であるトレッドやサイドウォール等、複数のタイヤ構成部材から構成され、これら各部材を組み合わせて未加硫のグリーンタイヤ（生タイヤ）を成型し、加硫成型して製造される。従来、このグリーンタイヤの製造装置として、未加硫のリボン状ゴム（長尺なゴム部材）を、剛体コアや成型ドラム等の回転する支持体の外面に自動で螺旋状に巻回して積層し、所定の断面形状に形成するタイヤ製造装置が知られている（特許文献１参照）。

図５は、この従来のタイヤ製造装置の概略構成及びゴム部材の形成手順を模式的に示す側面図である。
このタイヤ製造装置１００は、図５Ａに示すように、トロイダル状又は円筒状の軸線回りに回転可能な支持体（ここでは成型ドラム）１０１と、所定の断面形状のリボン状ゴム１０２を連続して押出成形するゴム成形装置１１０と、を備えている。また、ゴム成形装置１１０を、ゴムを加熱・混練して送り出す押出機１１１と、その先端部に接続された一対のギア１１２Ａを有するギアポンプ１１２と、そのゴム吐出口に取り付けられた口金１１３等から構成するとともに、ゴム成形装置１１０全体を、成型ドラム１０１に接近及び離間させる移動機構（図示せず）を備えている。

このタイヤ製造装置１００によりグリーンタイヤを成型するときは、まず、ゴム成形装置１１０を成型ドラム１０１に接近（図５Ａ参照）させて、その口金１１３の先端を、成型ドラム１０１の外面から所定距離だけ離れた位置に配置する。次に、押出機１１１から混練等したゴムをギアポンプ１１２に送り出し（図５Ｂ参照）、ギアポンプ１１２の一対のギア１１２Ａを互いに逆方向（ゴム吐出方向）に同期して回転させて所定圧力のゴムを口金１１３に供給し、口金１１３の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴム１０２を成形する。このリボン状ゴム１０２を、成型ドラム１０１の外面に所定量貼り付けた後、成型ドラム１０１を回転（図５Ｃ参照）させて、口金１１３から押し出されるリボン状ゴム１０２を成型ドラム１０１の外面に巻き付ける。

続いて、ゴム成形装置１１０を成型ドラム１０１から離間（図５Ｄ参照）させ、リボン状ゴム１０２を、その一部を重ねながら螺旋状に巻回して１層又は複数層積層してトレッド等のゴム部材を所定の断面形状に形成し、他のタイヤ構成部材と組み合わせる等してグリーンタイヤを成型する。また、このタイヤ製造装置１００では、ゴム部材の形成が完了したときに、ギアポンプ１１２の一対のギア１１２Ａを逆回転させ、ゴムの吐出圧力を減圧してリボン状ゴム１０２の成形を停止し、同時に、成型ドラム１０１を回転させる等して、口金１１３と成型ドラム１０１との間でリボン状ゴム１０２を引っ張り、リボン状ゴム１０２を細く引き伸ばしつつ引きちぎるようにして切断する。

ところが、このようにリボン状ゴム１０２を切断すると、口金１１３側に残されたリボン状ゴム１０２の先端部（切断端部）が、例えば引き伸ばされたゴムの復元力により絡まって団子状の塊になり、又は左右均等の形状にならずに湾曲する等、先端部の形状が不揃いになる傾向がある。そのため、この従来のタイヤ製造装置１００では、リボン状ゴム１０２の切断毎の切断形状を一定に維持するのが難しく、その均一性が低下して、リボン状ゴム１０２の厚さや形状及び品質等にばらつきが生じるとともに、積層後のゴム部材（タイヤ）も、その形状が不均一になる等して品質が低下する恐れがある。また、このようなリボン状ゴム１０２の不揃いな先端形状は、積層を開始する部材の先端形状として好ましいものではなく、例えば、その先端が成型ドラム１０１の所定位置からずれた位置に貼り付けられ、又は、タイヤ製造装置１００の他の部位に付着する等して、リボン状ゴム１０２及びゴム部材の円滑な製造が妨げられ、タイヤ製造装置１００の自動運転に支障を来す恐れがある。

更に、このタイヤ製造装置１００では、リボン状ゴム１０２の切断に成型ドラム１０１の回転を利用するため、長期間の休止後に行われる、空出しと呼ばれるゴム成形装置１１０からの変質したゴムの吐出・廃棄作業時等、成型ドラム１０１を回転させずに行われる作業時に、リボン状ゴム１０２を自動で切断できず、その切断に人手を要して手間や労力等が掛かる、という問題がある。同様に、このように切断する場合には、リボン状ゴム１０２の試作や製造のみを行う等、ゴム成形装置１１０を単独で使用して稼働させるときにも、リボン状ゴム１０２の切断に人手を要して自動運転ができない等、リボン状ゴム１０２の製造等の効率を向上させるのが難しい。

特開２００６−１５９６２２号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ゴム成形装置により成形されるリボン状ゴムの切断を自動で容易に行えるようにし、かつ、その切断形状を均一化させ、リボン状ゴム及びリボン状ゴムを用いて形成されるゴム部材の品質を向上させつつ、それらの製造を円滑化することである。

請求項１の発明は、口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形するゴム成形装置であって、前記口金の開口部が設けられた開口面を摺動しつつ前記開口部を横断して前記リボン状ゴムを切断する切断手段と、前記リボン状ゴムの成形停止時に、前記切断手段を前記リボン状ゴムの切断前の待機位置から移動させて前記リボン状ゴムを切断した後、該切断手段を前記開口面から離間させて前記待機位置まで移動させる切断手段の移動手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたゴム成形装置において、前記移動手段は、前記開口部を横断する方向に前記切断手段を変位させる第１の変位手段と、前記開口面に接触及び離間する方向に前記切断手段を変位させる第２の変位手段と、からなることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたゴム成形装置において、前記移動手段は、前記切断手段を前記開口面を摺動させつつ前記リボン状ゴムの幅方向に移動させて前記開口部を横断させ、前記リボン状ゴムを幅方向に切断することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載されたゴム成形装置において、前記移動手段は、前記切断手段を前記待機位置に移動させ、該切断手段の少なくとも一部が前記開口面に接触した状態で前記リボン状ゴムの切断まで待機させることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載されたゴム成形装置において、前記切断手段を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする。
請求項６の発明は、リボン状ゴムを積層してゴム部材を製造するゴム部材の製造装置であって、前記リボン状ゴムを成形する請求項１ないし５のいずれかに記載されたゴム成形装置と、前記リボン状ゴムを外面に巻回する回転可能な支持体と、前記ゴム成形装置が成形する前記リボン状ゴムを前記支持体の外面に貼り付けて積層し、前記ゴム部材を形成するリボン状ゴムの貼付手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項７の発明は、ゴム成形装置の口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形し、該リボン状ゴムを回転する支持体の外面に積層してゴム部材を製造するゴム部材の製造方法であって、前記ゴム成形装置により前記リボン状ゴムを成形する工程と、該成形されたリボン状ゴムを前記支持体の外面に巻回して積層し、前記ゴム部材を形成する工程と、前記ゴム部材の形成完了に合わせて前記ゴム成形装置によるリボン状ゴムの成形を停止し、該リボン状ゴムを切断手段により切断する工程と、を有し、該切断する工程は、前記切断手段を前記リボン状ゴムの切断前の待機位置から前記リボン状ゴムに向かって移動させ、前記口金の開口部が設けられた開口面を摺動させつつ前記開口部を横断させて前記リボン状ゴムを切断する工程と、該リボン状ゴムを切断した切断手段を前記開口面から離間させて前記待機位置まで移動させる工程と、からなることを特徴とする。

本発明によれば、ゴム成形装置により成形されるリボン状ゴムを自動で容易に切断できるとともに、その切断形状を均一化でき、リボン状ゴム及びリボン状ゴムを用いて形成されるゴム部材の品質を向上させつつ、それらの製造を円滑化することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のゴム部材の製造装置は、ゴム成形装置の口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形し、そのリボン状ゴムを回転する支持体の外面に貼り付けながら巻回して積層し、所定形状のゴム部材を形成及び製造するためのものであり、以下では、図５に示す従来のタイヤ製造装置１００と同様に、ゴム部材であるタイヤ構成部材を形成してグリーンタイヤを成型するタイヤ製造装置を例に採り説明する。

図１は、本実施形態のタイヤ製造装置の要部を模式的に示す側面図である。
このタイヤ製造装置１は、図示のように、軸線回りに回転可能な支持体２と、リボン状ゴム５を成形するゴム成形装置１０（図では先端部側のみ示す）と、それらの間に配置された一対のローラ２１、２２等からなるリボン状ゴム５の貼付手段２０と、装置１全体の制御等を行う制御装置４０と、を備えている。

支持体２は、成型するグリーンタイヤの形状に対応した略トロイダル状の外面形状を有する剛体コアや、略円筒状の外面を有する成型ドラム等、リボン状ゴム５を積層するために使用されるものであり、ここでは、剛体コアを使用してリボン状ゴム５を積層する。即ち、このタイヤ製造装置１では、支持体（剛体コア）２を、電動モータ等からなる回転駆動手段（図示せず）により軸線回りに回転（図では、矢印で示す時計方向に回転）させ、外面にタイヤ構成部材やリボン状ゴム５を巻回する。

ゴム成形装置１０は、所定の断面形状の未加硫のリボン状ゴム５を連続して押出成形するためのものであり、リボン状ゴム５の成形が所定のタイミングで開始及び停止可能に、かつ、その成形速度や温度等が調節可能になっている。本実施形態では、ゴム成形装置１０を、ゴムを加熱・混練して送り出す押出機１１（図では先端部のみ示す）と、その先端部に接続された一対のギア１２Ａ、１２Ｂを有するギアポンプ１２と、そのゴム吐出口に取り付けられた口金１３等から構成し、制御装置４０からの制御信号等に基づいて、リボン状ゴム５の成形及び停止等を行う。

具体的には、このゴム成形装置１０では、押出機１１から混練等したゴムをギアポンプ１２に送り出し、ギアポンプ１２の一対のギア１２Ａ、１２Ｂを互いに逆方向（図の矢印方向であるゴム吐出方向）に同期して回転させて所定圧力のゴムを口金１３に供給する。このゴムを口金１３の開口部（ゴム吐出口）から押し出して開口部の形状に対応した断面形状に形成し、この所定の断面形状のリボン状ゴム５を連続成形して貼付手段２０に向かって供給する。また、このゴム成形装置１０は、押出機１１からのゴムの送り出しや、ギアポンプ１２の各ギア１２Ａ、１２Ｂの回転を停止する等して、口金１３に対するゴムの供給を停止し、その開口部からのゴムの押し出しを止めてリボン状ゴム５の成形を停止する。

貼付手段２０は、ゴム成形装置１０が成形するリボン状ゴム５を剛体コア２の外面に貼り付けて積層し、所定形状のゴム部材を形成するためのものであり、その一対の下ローラ２１及び上ローラ２２間の近傍（ゴム入口側）に口金１３の開口部が位置するように配置されている。また、この貼付手段２０は、口金１３から供給されるリボン状ゴム５を、ローラ２１、２２間で圧延等して所定の断面形状に形成するとともに、一方のローラ（ここでは下ローラ２１）の外周面を剛体コア２の外面近傍に所定の距離を隔てて対向させて配置して、リボン状ゴム５を剛体コア２に貼り付ける貼付ローラとし、かつ他方の上ローラ２２を下ローラ２１の上方に対向して配置している。

これら各ローラ２１、２２は、回転可能な円盤状をなし、回転軸方向を互いに平行に、かつ外周面間に所定寸法の隙間を開けて設けられ、回転駆動手段（図示せず）により互いに逆方向に所定速度で回転（図では下ローラ２１は反時計方向に、上ローラ２２は時計方向に回転）駆動される。また、この貼付手段２０では、下ローラ２１のリボン状ゴム５の接触面（外周面）の直径を、上ローラ２２のそれよりも大きく形成し、ローラ２１、２２間を通過したリボン状ゴム５を、回転する下ローラ２１で保持して剛体コア２への貼り付け位置まで案内し、剛体コア２の外面に押し付けて圧着する。このようにして、貼付手段２０は、リボン状ゴム５を、剛体コア２の外面又は下層のリボン状ゴム５やタイヤ構成部材等に貼り付けて積層し、ゴム部材を所定の断面形状等に形成する。

また、本実施形態のタイヤ製造装置１では、このゴム部材の積層及び形成完了時等、ゴム成形装置１０によるリボン状ゴム５の成形を停止するときに、リボン状ゴム５を口金１３側で自動で切断するようになっており、そのための切断装置３０を、ゴム成形装置１０に備えている。

図２は、図１のＸ方向から見た切断装置３０付近を拡大して示す平面図であり、切断装置３０等の要部を抜き出して模式的に示す。
この切断装置３０は、図示のように、ゴム成形装置１０の口金１３近傍に設けられており、リボン状ゴム５を切断する切断刃３１Ａを有するカッターである切断手段（切断部材）３１と、切断手段３１をリボン状ゴム５の切断方向等に移動させるための切断手段３１の移動手段３５等から構成されている。

切断手段３１は、略矩形状の板状をなし、一端部（図では下端部）が先端に向かって徐々に薄くなる断面略三角形状に形成され、その部分を切断刃３１Ａとして使用して、口金１３の開口部が設けられた開口面１３Ａ（ここでは先端面）を摺動しつつ開口部を横断し、そこから押し出されたリボン状ゴム５を切断刃３１Ａにより切断する。即ち、この切断手段３１は、切断刃３１Ａをリボン状ゴム５に向けて、かつ開口面１３Ａに押し当てた状態で摺動して開口部を一端側から他端側まで横断し、開口面１３Ａ（開口部の縁部）をアンビル（まな板）として利用して、リボン状ゴム５を開口面１３Ａに沿って擦り切るように切断する。

移動手段３５は、切断手段３１を移動可能に保持して口金１３の開口面１３Ａ付近を所定速度で移動させ、リボン状ゴム５の成形及び積層中等の切断前には、切断手段３１を、リボン状ゴム５に接触しない所定の待機位置で待機させる。また、移動手段３５は、リボン状ゴム５の成形停止時（切断時）には、切断手段３１を切断前の待機位置からリボン状ゴム５に向かって移動させて、上記したように開口面１３Ａを摺動させつつ、その開口部を横断させてリボン状ゴム５を切断する。その後、移動手段３５は、切断手段３１を、リボン状ゴム５の押し出し方向や、それと直交する方向等に移動させて開口面１３Ａから離間させ、開口面１３Ａ及び開口部（切断したリボン状ゴム５）に接触しないようにして元の待機位置まで移動させて、次の切断まで待機させる。

本実施形態では、この移動手段３５を、口金１３の開口部を横断する方向（図では上下方向）に切断手段３１を変位させる第１の変位手段３６と、開口面１３Ａに接触及び離間する方向（図では左右方向）に切断手段３１を変位させる第２の変位手段３７と、から構成し、これらを連動させて切断手段３１を両方向に変位させて上記したように移動させる。これら各変位手段３６、３７は、例えば空気圧式や油圧式のピストン・シリンダ機構や、ステップモータとラック及びピニオン等からなる直線変位機構等の公知の変位手段であり、ここでは、２つの空気圧式のピストン・シリンダ機構を異なる方向に配置して切断手段３１を変位させる。

即ち、この移動手段３５では、第１の変位手段３６のピストンロッド３６Ａの先端に第２の変位手段３７（エアシリンダ部）を取り付けるとともに、各ピストンロッド３６Ａ、３７Ａの進退方向を互いに直交させ、第２の変位手段３７のピストンロッド３７Ａの先端に、切断手段３１を、第１の変位手段３６のピストンロッド３６Ａの進退方向と略平行になるように、その切断刃３１Ａの逆側の端部を固定する。また、第１の変位手段３６による第２の変位手段３７及び切断手段３１の変位方向がリボン状ゴム５の幅方向に略平行（図の矢印で示す上下方向）になるように、第２の変位手段３７による切断手段３１の変位方向がリボン状ゴム５の押出方向に略平行（図の矢印で示す左右方向）になるように、各変位手段３６、３７を配置する。移動手段３５は、この第２の変位手段３７により、切断手段３１を、口金１３の開口面１３Ａに接触する位置と、所定距離だけ離間する位置との間で移動（変位）させ、第１の変位手段３６により、切断手段３１を、その切断刃３１Ａの先端がリボン状ゴム５に接触しない位置と、口金１３の開口部を前記他端側まで横断しきる所定位置との間で移動させる。

以上に加えて、このタイヤ製造装置１は、剛体コア２（図１参照）に貼り付けられたリボン状ゴム５を押圧してステッチングするステッチングローラ（図示せず）や、ゴム成形装置１０や貼付手段２０等を剛体コア２の外面に沿って連動して移動させる手段（図示せず）等、通常のタイヤ製造装置が備える他の公知の手段を備えている。また、タイヤ製造装置１は、装置各部に回転又は移動位置検出手段等の各種センサ（図示せず）を備えており、これら装置各部やセンサ等を、それぞれ制御装置４０に接続している。

制御装置４０は、例えば、各種のデータ処理や解析、演算等を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等の演算処理手段４２や、各種プログラムを格納したＲＯＭ、処理のための一時的なデータの保存等を行うＲＡＭ等の記憶手段４３等を備えたマイクロコンピュータ４１、及び外部機器との接続のためのインターフェース４４等からなる。この制御装置４０は、インターフェース４４を介してゴム成形装置１０や切断装置３０等、上記した各部やセンサ等に接続され、接続された各部との間で、グリーンタイヤの成型等に必要な駆動・停止指令等の各種データを送受信し、上記したリボン状ゴム５の自動切断等を含む装置全体の制御を行う。

次に、以上説明したタイヤ製造装置１による、リボン状ゴム５の積層やゴム部材の形成等のグリーンタイヤの成型手順について説明するが、以下の各手順等は、制御装置４０により、所定のプログラムや予め設定された条件等に基づいて、接続された各部を所定のタイミングで作動させる等、装置各部を連動して作動させて実行される。

このタイヤ製造装置１（図１参照）によりグリーンタイヤを成型するときは、まず、ゴム成形装置１０により原料ゴムを混練等して口金１３の開口部から押し出し、所定の断面形状のリボン状ゴム５を成形して、貼付手段２０の互いに逆方向に回転する一対のローラ２１、２２間に向かって供給する。続いて、リボン状ゴム５を、貼付手段２０のローラ２１、２２間を通過させて所定の断面形状に圧延成形した後、回転する下ローラ２１の外周面にリボン状ゴム５を保持して剛体コア２への所定の貼り付け位置まで案内し、リボン状ゴム５を回転する剛体コア２の外面に押し付ける。このようにして、リボン状ゴム５を剛体コア２の外面に圧着して貼り付け、下ローラ２１の外周面から剥離させて所定位置に連続して貼り付けつつ、リボン状ゴム５を、ステッチングローラ（図示せず）の外周面で押圧してステッチングし、リボン状ゴム５同士や、リボン状ゴム５とその内周側に巻き付けられた他のタイヤ構成部材等を圧着する。

このリボン状ゴム５の貼り付け及び圧着を、ゴム成形装置１０及び貼付手段２０等を連動して剛体コア２の外面に沿って移動させる等して連続的に行い、リボン状ゴム５を、剛体コア２の外面に一部を重ねながら螺旋状に巻回し、１層又は複数層積層して所定形状のゴム部材を形成する。また、このタイヤ製造装置１では、ゴム部材の形成完了に合わせて、所定のタイミングでゴム成形装置１０によるリボン状ゴム５の成形を停止し、口金１３側でリボン状ゴム５を切断装置３０の切断手段３１により切断する。

図３は、この切断装置３０によるリボン状ゴム５の切断動作を模式的に示す要部斜視図である。
切断装置３０は、図３Ａに示すように、リボン状ゴム５の切断前に、切断手段３１を、その切断刃３１Ａをリボン状ゴム５に向けて、かつ少なくとも一部（ここでは切断刃３１Ａの先端部）が口金１３の開口面１３Ａに接触した状態で待機させておく。その状態から、リボン状ゴム５の成形停止時に、ゴム成形装置１０の成形動作停止に合わせて、切断手段３１を移動手段３５（図２参照）により移動させる。

切断時には、まず、切断手段３１を、移動手段３５（第１の変位手段３６）により、切断前の待機位置（図３Ａ参照）からリボン状ゴム５に向かって、その幅方向に略平行に、かつ開口面１３Ａに接触した状態を維持して移動（図３Ａの矢印Ｓ１）させ、開口面１３Ａを摺動させつつ口金１３の開口部１３Ｂを一端から他端まで横断させる。この横断時に、切断手段３１を、その少なくとも切断刃３１Ａの先端が開口部１３Ｂを横断するまで移動させ、切断刃３１Ａにより、リボン状ゴム５を、その幅方向に、かつ口金１３の開口面１３Ａに沿って切断（図３Ｂ参照）する。次に、切断手段３１を、移動手段３５（第２の変位手段３７）により移動（図３Ｂの矢印Ｓ２）させて、直ちに開口面１３Ａから所定距離だけ離間させた後（図３Ｃ参照）、切断手段３１を、移動手段３５（第１の変位手段３６）により、上記切断時と逆方向（図３Ｃの矢印Ｓ３）に移動させる。続いて、切断手段３１を、移動手段３５（第２の変位手段３７）により、開口面１３Ａ側（図３Ｃの矢印Ｓ４）に変位させて元の待機位置まで移動（図３Ａ参照）させ、その少なくとも一部が開口面１３Ａに接触した状態で、次のリボン状ゴム５の切断まで待機させる。

タイヤ製造装置１は、このように切断したリボン状ゴム５の剛体コア２側の終端部を、貼付手段２０により剛体コア２の外面に貼り付け、これにより、例えばトレッドやサイドウォール等のタイヤ構成部材を所定の断面形状に形成し、他のタイヤ構成部材と組み合わせる等してグリーンタイヤを成型する。また、タイヤ製造装置１は、剛体コア２を取り外して新たなものに交換し、リボン状ゴム５の先端（切断端）を剛体コア２に貼り付ける等、以上の手順を繰り返してゴム部材の形成及びグリーンタイヤの成型を連続して行う。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ製造装置１（ゴム成形装置１０）では、ゴム部材の形成完了時等のリボン状ゴム５の成形を停止した時に、リボン状ゴム５を切断装置３０により自動で切断するため、切断のための労力や手間、及び時間等を削減でき、ゴム部材やリボン状ゴム５の生産性を向上させることができる。また、リボン状ゴム５の切断を、切断手段３１を口金１３の開口面１３Ａに沿って摺動させて行うため、リボン状ゴム５を確実かつきれいに切断できるとともに、常に同じ条件及び状態での切断が可能となり、リボン状ゴム５の切断毎の切断形状を安定して均一に維持できる等、その厚さや形状及び品質等のばらつきを低減することができる。

その結果、リボン状ゴム５の先端（切断端）を剛体コア２の所定位置に円滑に安定して誘導でき、その貼り付け位置を常に一定位置に維持して貼付精度を高めることができる。これに加えて、リボン状ゴム５がタイヤ製造装置１の他の部位に付着するのも防止できるため、リボン状ゴム５及びゴム部材（グリーンタイヤ）の製造やタイヤ製造装置１の自動運転を円滑に行うことができる。同時に、リボン状ゴム５の積層先端部及び終端部の位置及び形状等を一定に維持できるため、積層後のゴム部材やグリーンタイヤの形状等の均一性を高めることができ、その製造後の形状やタイヤ性能等の諸性能も均一化して品質を高めることもできる。

従って、本実施形態によれば、ゴム成形装置１０により成形されるリボン状ゴム５を自動で容易に切断できるとともに、その切断形状を均一化でき、リボン状ゴム５及びリボン状ゴム５を用いて形成されるゴム部材やグリーンタイヤの品質を向上させつつ、それらの製造を円滑化することができる。また、このゴム成形装置１０では、リボン状ゴム５の切断を、剛体コア２を回転等させることなく行えるため、上記した空だし作業時や、リボン状ゴム５の試作又は製造のみを行うとき等、ゴム成形装置１０を単独で稼働させるときにも、人手を要することなく、リボン状ゴム５を容易かつ効率よく切断することができる。

ここで、このようなゴム成形装置１０では、リボン状ゴム５の成形を停止するために押出機１１等を停止させたときでも、その後の約１秒〜２０秒程度の間、押出機１１及びギアポンプ１２内の残圧により、ゴムが口金１３の開口部からゆっくりと出続けるのが一般的である。その間、通常のゴム成形の場合には、この残圧によるリボン状ゴム５の押し出しが停止するのを待ち、切断等して次の作業を行うことができる。しかしながら、本実施形態のタイヤ製造装置１のように、リボン状ゴム５の積層によるゴム部材の形成を連続して行う場合には、システム全体のサイクルタイムに影響が生じるため、リボン状ゴム５の停止を待たずに、できるだけ早期に短時間で切断を行う必要がある。

そのため、本実施形態のゴム成形装置１０では、リボン状ゴム５の完全停止前の所定のタイミングで、リボン状ゴム５を切断装置３０（切断手段３１）により切断する。このとき、切断後の切断手段３１を、切断時と同様に、口金１３の開口面１３Ａを摺動させて待機位置まで戻した場合には、その間に口金１３の開口部から残圧により出たゴムが、移動する切断手段３１により、順次開口面１３Ａに擦り付けられることになる。これに伴い、リボン状ゴム５の切断端の形状が変化して、その切断形状が不均一（不揃い）になるとともに、次の積層先端になるリボン状ゴム５の切断端に不要なゴムが付着し、これが剛体コア２に貼り付けられる結果、貼り付け位置にずれが生じたり、或いは、形状が不均一になる等して、ゴム部材等の品質が低下するという問題が生じる。これに対し、本実施形態の切断装置３０は、移動手段３５（第２の変位手段３７）により、切断後の切断手段３１を開口面１３Ａから離間させて、リボン状ゴム５の切断端に接触しないようにして所定の待機位置まで移動させるため、リボン状ゴム５の切断端に関して、上記のような問題が生じるのを防止することができる。

また、このゴム成形装置１０の切断装置３０では、切断手段３１を、その少なくとも一部（ここでは切断刃３１Ａ近傍）が口金１３の開口面１３Ａに接触した状態でリボン状ゴム５の切断まで待機させるため、口金１３の熱が開口面１３Ａを介して切断手段３１に伝熱されて、その温度が開口面１３Ａの温度と同程度に維持される。その結果、リボン状ゴム５が切断し易くなり、切断手段３１によりリボン状ゴム５をよりきれいに切断することができ、その切断形状の均一性等を一層高めることができる。

なお、本実施形態では、切断手段３１を、２つの変位手段３６、３７からなる移動手段３５により、リボン状ゴム５の幅方向及び押し出し方向に略平行に移動させたが、切断手段３１は、例えば、リボン状ゴム５の厚さ方向や斜め方向等の他の方向に移動させて、リボン状ゴム５の切断や待機位置への移動等を行うようにしてもよい。また、切断手段３１は、例えば多関節アームを有する変位手段により多方向に変位させたり、或いは、口金１３の開口面１３Ａ付近の支点を中心に回転変位させて、リボン状ゴム５の切断及び移動を行う等、１つの変位手段（移動手段）又は３つ以上の変位手段により移動させるようにしてもよい。

ただし、本実施形態のように、移動手段３５を、２つの異なる方向への変位手段３６、３７から構成した場合には、比較的簡単な構造で、切断手段３１の切断動作等を確実に実行できるため、移動手段３５は、そのように構成するのがより望ましい。同様に、切断手段３１をリボン状ゴム５の幅方向に移動させて切断を行う場合には、その切断抵抗が小さくなって切断が容易になるとともに、切断面も一層きれいになるため、切断手段３１は、そのように移動させるのがより望ましい。

一方、切断手段３１の形状や種類等についても、上記した略矩形状（板状）のカッター以外に、例えば略台形状や三角形状のカッター等、リボン状ゴム５の切断が可能な他の形状及び種類のものであってもよい。

図４は、このような切断手段の他の例を模式的に示す側面図であり、ここでは、３種類の切断手段５０、６０、７０を示す。
切断手段５０は、図４Ａに示すように、略板状部材の長手方向（図では左右方向）の一端側に切断刃５１を有するカッターであり、切断刃５１を斜めに傾斜させて形成し、リボン状ゴム５の切断性能を高めている。

また、切断手段６０は、図４Ｂに示すように、略板状部材の長手方向の一端部に傾斜していない切断刃６１が形成されるとともに、側面に電熱ヒータ等からなる加熱手段６２が取り付けられている。この切断手段６０は、加熱手段６２による加熱により高温（例えば１５０〜２５０℃程度）状態に維持され、これにより、難切断性ゴムからなるリボン状ゴム５であっても、溶断して切断することができる。

切断手段７０は、図４Ｃに示すように、ワイヤ７２によりリボン状ゴム５を切断するワイヤカッターであり、長手方向の一端部の上下方向の両端部に、互いに同じ方向に突出する一対の突出部７１が形成され、その先端（突出端）間に、１本のワイヤ７２が架け渡されている。なお、この切断手段７０では、ワイヤ７２を電気抵抗の大きな電熱線により形成し、それに通電して加熱して、リボン状ゴム５を溶断するようにしてもよい。

以上、リボン状ゴム５を積層してグリーンタイヤのタイヤ構成部材（ゴム部材）を形成する場合を例に採り説明したが、このタイヤ構成部材は、リボン状ゴム５を、剛体コア２や成型ドラム又は、それらに巻回した他のタイヤ構成部材上に直接積層して形成してもよく、又は、リボン状ゴム５を成型ドラム等の外面に積層して所定形状に形成した後、成型ドラムから取り外して剛体コア２や他の成型ドラム上のタイヤ構成部材等の外面に貼り合わせてもよい。従って、リボン状ゴム５を貼り付けて積層する支持体（剛体コア２や成型ドラム等）の外面には、それらの外面の他に、既に形成した他のタイヤ構成部材（成型途中のタイヤ）の外面も含む。

また、本実施形態では、グリーンタイヤを成型するタイヤ製造装置１を例に採り説明したが、本発明は、リボン状ゴム５を成形する他のゴム成形装置や、リボン状ゴム５を回転する支持体の外面に貼り付けながら巻回・積層し、所定形状のゴム部材を形成する他のゴム部材の製造装置（方法）に適用することもできる。従って、リボン状ゴム５を貼付・積層する支持体には、上記した剛体コア２や成型ドラム以外に、例えば更正タイヤにおける台タイヤや、ゴム部材を積層して形成する他のドラム、又はドラム上に形成した他のゴム部材（形成途中のゴム部材）等、それぞれのゴム部材の形成時に使用され、リボン状ゴム５が巻回される他の支持体を含む。更に、リボン状ゴム５も、例えば断面略矩形状や三日月形状、三角形状、湾曲形状等、それぞれのゴム部材の形成に合わせて成形したものを用いればよく、従って、本発明でリボン状ゴムという場合には、その断面形状を問わず長尺なゴム部材のことをいう。

本実施形態のタイヤ製造装置の要部を模式的に示す側面図である。 図１のＸ方向から見た本実施形態の切断装置付近を拡大して示す平面図である。 本実施形態の切断装置によるリボン状ゴムの切断動作を模式的に示す要部斜視図である。 本実施形態の切断手段の他の例を模式的に示す側面図である。 従来のタイヤ製造装置の概略構成及びゴム部材の形成手順を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１・・・タイヤ製造装置、２・・・剛体コア、５・・・リボン状ゴム、１０・・・ゴム成形装置、１１・・・押出機、１２・・・ギアポンプ、１２Ａ・・・ギア、１２Ｂ・・・ギア、１３・・・口金、１３Ａ・・・開口面、１３Ｂ・・・開口部、２０・・・貼付手段、２１・・・下ローラ、２２・・・上ローラ、３０・・・切断装置、３１・・・切断手段、３１Ａ・・・切断刃、３５・・・移動手段、３６・・・第１の変位手段、３７・・・第２の変位手段、４０・・・制御装置、４１・・・マイクロコンピュータ、４２・・・演算処理手段、４３・・・記憶手段、４４・・・インターフェース、５０・・・切断手段、５１・・・切断刃、６０・・・切断手段、６１・・・切断刃、６２・・・加熱手段、７０・・・切断手段、７１・・・突出部、７２・・・ワイヤ。

Claims (7)

1. 口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形するゴム成形装置であって、
   前記口金の開口部が設けられた開口面を摺動しつつ前記開口部を横断して前記リボン状ゴムを切断する切断手段と、
   前記リボン状ゴムの成形停止時に、前記切断手段を前記リボン状ゴムの切断前の待機位置から移動させて前記リボン状ゴムを切断した後、該切断手段を前記開口面から離間させて前記待機位置まで移動させる切断手段の移動手段と、
   を備えたことを特徴とするゴム成形装置。
2. 請求項１に記載されたゴム成形装置において、
   前記移動手段は、前記開口部を横断する方向に前記切断手段を変位させる第１の変位手段と、前記開口面に接触及び離間する方向に前記切断手段を変位させる第２の変位手段と、からなることを特徴とするゴム成形装置。
3. 請求項１又は２に記載されたゴム成形装置において、
   前記移動手段は、前記切断手段を前記開口面を摺動させつつ前記リボン状ゴムの幅方向に移動させて前記開口部を横断させ、前記リボン状ゴムを幅方向に切断することを特徴とするゴム成形装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載されたゴム成形装置において、
   前記移動手段は、前記切断手段を前記待機位置に移動させ、該切断手段の少なくとも一部が前記開口面に接触した状態で前記リボン状ゴムの切断まで待機させることを特徴とするゴム成形装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたゴム成形装置において、
   前記切断手段を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするゴム成形装置。
6. リボン状ゴムを積層してゴム部材を製造するゴム部材の製造装置であって、
   前記リボン状ゴムを成形する請求項１ないし５のいずれかに記載されたゴム成形装置と、
   前記リボン状ゴムを外面に巻回する回転可能な支持体と、
   前記ゴム成形装置が成形する前記リボン状ゴムを前記支持体の外面に貼り付けて積層し、前記ゴム部材を形成するリボン状ゴムの貼付手段と、
   を備えたことを特徴とするゴム部材の製造装置。
7. ゴム成形装置の口金の開口部からゴムを押し出してリボン状ゴムを成形し、該リボン状ゴムを回転する支持体の外面に積層してゴム部材を製造するゴム部材の製造方法であって、
   前記ゴム成形装置により前記リボン状ゴムを成形する工程と、
   該成形されたリボン状ゴムを前記支持体の外面に巻回して積層し、前記ゴム部材を形成する工程と、
   前記ゴム部材の形成完了に合わせて前記ゴム成形装置によるリボン状ゴムの成形を停止し、該リボン状ゴムを切断手段により切断する工程と、を有し、
   該切断する工程は、前記切断手段を前記リボン状ゴムの切断前の待機位置から前記リボン状ゴムに向かって移動させ、前記口金の開口部が設けられた開口面を摺動させつつ前記開口部を横断させて前記リボン状ゴムを切断する工程と、該リボン状ゴムを切断した切断手段を前記開口面から離間させて前記待機位置まで移動させる工程と、からなることを特徴とするゴム部材の製造方法。

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