JP2018030325A - タイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ内面に吸音材などの帯状部材を効率よく貼付けることができる貼付け装置および方法を提供する。【解決手段】走行ローラ３、回転ドラム２および押圧ローラ４を備えた貼付け装置１をタイヤＴの内側に配置し、走行ローラ３をタイヤの内面Ｔａで転動させ、これに連動させて回転ドラム２を回転させながら、貼付け装置１をタイヤＴの周方向に相対移動させて、タイヤＴの外部から供給される帯状部材Ｂを回転ドラム２に螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材Ｂを繰り出して、繰り出した帯状部材Ｂを押圧ローラ４によりタイヤの内面Ｔａに圧着して貼り付ける。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法に関し、さらに詳しくは、タイヤ内面に吸音材などの帯状部材を効率よく貼付けることができる貼付け装置および方法に関するものである。

空気入りタイヤにおいて、騒音を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じる。このような騒音を低減する対策として、タイヤ内面のタイヤ周方向に多孔質材料からなる帯状の吸音材を貼付けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の帯状スポンジ材（吸音材）の貼付け方法および装置では、貼付け長さで予め切断した帯状スポンジ材を渦巻状に巻回して形成した巻回体をスポンジ保持枠に取付ける。そして、帯状スポンジ材の一端をトレッド内面に付着させた状態でタイヤを回転させてスポンジ保持枠から帯状スポンジ材を順次取り出しながら貼付けローラによってトレッド内面に接着させる。そのため、吸音材を貼付け長さで予め切断してタイヤ毎に巻回体を形成する作業、および、巻回体をスポンジ保持枠に設置する作業が必要となる。それ故、帯状部材の貼付け作業の効率を向上させるには限界がある。

特開２００７−１６８２４３号公報

本発明の目的はタイヤ内面に吸音材などの帯状部材を効率よく貼付けることができる貼付け装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置は、タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置であって、前記タイヤの内側に配置されて、前記タイヤの外部から供給される帯状部材を螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材を繰り出す回転ドラムと、この回転ドラムの回転と連動して回転して前記タイヤの内面を転動する走行ローラと、前記回転ドラムから繰り出された前記帯状部材を前記タイヤの内面に圧着させる押圧ローラとを備えたことを特徴とする。

本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法は、タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法であって、帯状部材を螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材を繰り出す回転ドラムと、この回転ドラムの回転と連動して回転する走行ローラと、押圧ローラとを前記タイヤの内側に配置し、前記走行ローラを前記タイヤの内面で転動させつつ前記回転ドラムを回転させて、前記走行ローラ、前記回転ドラムおよび前記押圧ローラを前記タイヤの周方向に相対移動させ、前記回転ドラムには前記タイヤの外部から供給される前記帯状部材を螺旋状に巻き付け、前記回転ドラムから繰り出された前記帯状部材を前記押圧ローラにより前記タイヤの内面に圧着させることを特徴とする。

本発明によれば、走行ローラと連動して回転する回転ドラムによって帯状部材をタイヤの外部からタイヤ内面に連続的に供給することができるので、事前にタイヤ毎に帯状部材を貼付け長さで切断する作業や巻回する作業が不要となる。それ故、作業工数を低減して、貼付け作業の効率化を図ることができる。

本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置において、例えば、前記回転ドラムの回転軸方向が、前記タイヤのタイヤ軸方向に対して直交する向きに設定されている構成にすることもできるし、前記回転ドラムの回転軸方向が、前記タイヤのタイヤ軸方向に対して平行な向きに設定されている構成にすることもできる。

本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置において、前記帯状部材が一方面に配置されている接着面を覆う離型紙を有し、前記帯状部材を前記回転ドラムに巻き付ける直前に前記剥離紙を前記帯状部材から剥離させる剥離機構を備えた構成にすることもできる。この構成にすると、帯状部材から剥離紙を剥離する作業を、帯状部材の回転ドラムからの繰り出しと連続させて行うことができるので、作業員による作業工数を低減しつつ、より短時間で貼付け作業を完了させることが可能になる。

本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置において、前記帯状部材を前記タイヤの内面に圧着させる直前に前記帯状部材を所定位置にガイドするガイド部を備えた構成にすることもできる。この構成にすると、回転ドラムから繰り出された帯状部材をガイド部によって適切な圧着位置にガイドできるので、タイヤ内面に帯状部材を精度よく貼付けるのに有利になる。

タイヤの内側に配置された本発明の貼付け装置を縦断面視で例示する説明図である。 図１の貼付け装置を拡大した説明図である。 図２のＡ矢視図である。 図２のＢ矢視図である。 本発明の貼付け装置の別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 本発明の貼付け装置のさらに別の実施形態を縦断面視で例示する説明図である。 図６のＣ矢視図である。

以下、本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置および方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜４に例示する本発明のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置１（以下、貼付け装置１という）は、タイヤＴの内面Ｔａに吸音材などの帯状部材Ｂを貼付ける際に使用する。この実施形態では、帯状部材Ｂの一方面に配置されている接着面が離型紙Ｐにより覆われている。図中のＣＬは、タイヤＴのタイヤ軸を示している。

貼付け装置１は、回転ドラム２と、走行ローラ３と、押圧ローラ４とを備えている。回転ドラム２は、円筒状体または円柱状体であり、その外周面に帯状部材Ｂを螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材Ｂを繰り出す。走行ローラ３と回転ドラム２とは伝達機構５を介して連動して回転する。押圧ローラ４は、帯状部材Ｂをタイヤ内面Ｔａに圧着させる。

この実施形態では貼付け装置１は、さらに、帯状部材Ｂをタイヤ内面Ｔａに圧着させる直前に帯状部材Ｂを所定の位置にガイドするガイド部６と、離型紙Ｐを帯状部材Ｂから剥離させる剥離機構７とを備えている。さらには、タイヤＴの外部から供給される帯状部材Ｂを回転ドラム２の所定の位置にガイドする供給ガイドローラ８と、回転ドラム２から繰り出された帯状部材Ｂを所定の繰り出し位置にガイドする繰り出しガイドローラ９とを備えている。

回転ドラム２は、金属や樹脂等により形成されている。回転ドラム２の径寸法や長手方向の長さ寸法等は、帯状部材Ｂの幅や厚さ等に応じて適宜決定される。回転ドラム２の中心軸２ａは、回転ドラム２を覆うケース１０に支持されている。このようにしてケース１０に軸支された回転ドラム２は、中心軸２ａを中心にして回転する。中心軸２ａはケース１０を貫通して、ケース１０に連接されたギアケース１１の内側にまで延在している。ギアケース１１の内部では、中心軸２ａにウォーム２ｂが設けられている。

ケース１０の形状は特に限定されないが、例えば、この実施形態のように回転ドラム２と相似形状にする。ケース１０の上部には、ケース１０の外側から回転ドラム２へ帯状部材Ｂが供給される供給口１０ａが形成されている。ケース１０の下部には、回転ドラム２からケース１０の外側へ帯状部材Ｂが繰り出される繰り出し口１０ｂが形成されている。供給口１０ａと繰り出し口１０ｂは、中心軸２ａの長手方向に離間して配置されている。供給口１０ａに近いケース１０の端面にはギアケース１１が外側に突出して接合されている。繰り出し口１０ｂに近いケース１０の端面には、ケース１０を横断する方向に離間して２つの支持部１２が外側に突出して接合されている。

走行ローラ３は、タイヤ内面Ｔａを転動する。走行ローラ３のタイヤ内面Ｔａに当接する面は、ゴムや樹脂等のタイヤ内面Ｔａに対して滑り難い材質で構成するとよい。この実施形態では、中心軸２ａに直交して回転ドラム２を横断する方向に離間して２つの走行ローラ３が設けられている。この２つの走行ローラ３は回転軸３ａによって接続されていて、回転軸３ａはギアケース１１に支持されている。ギアケース１１の内部では回転軸３ａにギア３ｂが設けられている。

伝達機構５は、回転軸５ａと、回転軸５ａに設けられたギア５ｂと、このギア５ｂと間隔をあけて回転軸５ａに設けられたウォームホイール５ｃとで構成されている。回転軸５ａは、ギアケース１１に支持されている。ギア５ｂとギア３ｂとが噛合し、ウォームホイール５ｃとウォーム２ｂとが噛合する。

走行ローラ３の回転とともに回転軸３ａおよびギア３ｂが回転し、ギア３ｂの回転がギア５ｂに伝達されて、ギア５ｂが回転する。このギア５ｂの回転とともに回転軸５ａおよびウォームホイール５ｃが回転すると、ウォームホイール５ｃの回転がウォーム２ｂに伝達されて、中心軸２ａとともに回転ドラム２が回転する。

押圧ローラ４はフリーに回転する円筒状体または円柱状体である。押圧ローラ４の長さ寸法は、例えば、帯状部材Ｂの幅と同じ長さに設定される。この実施形態では、それぞれの支持部１２に軸受ロッド４ａの一端部が回転可能に接続されていて、他端部に押圧ローラ４が軸支されている。これにより、それぞれの軸受ロッド４ａは支持部１２に対して所定範囲内で回動する。それぞれの軸受ロッド４ａの中途の位置には、サスペンション４ｂが設けられている。

ガイド部６は、押圧ローラ４の両端面に設けられた円盤状のフランジで構成されている。ガイド部６どうしの離間距離は、帯状部材Ｂの幅と概ね同じ長さに設定されている。

供給口１０ａの近傍に配置されている剥離機構７は、剥離ローラ７ａと、剥離ローラ７ａを軸支する軸受部７ｂとで構成されている。剥離ローラ７の両端面にはフランジが設けられている。軸受部７ｂは、ケース１０に接続されている。

供給ガイドローラ８は、供給口１０ａの近傍に配置され、剥離ローラ７ａと対置されている。供給ガイドローラ８の両端面には、フランジが設けられている。供給ガイドローラ８を軸支する軸受部８ａは、ケース１０に接続されている。繰り出しガイドローラ９は、繰り出し口１０ｂの近傍に配置されている。繰り出しガイドローラ９の両端面には、フランジが設けられている。繰り出しガイドローラ９を軸支する軸受部９ａは、ケース１０に接続されている。

次に、この貼付け装置１を用いてタイヤＴの内面Ｔａに帯状部材Ｂを貼付ける方法を以下に説明する。

まず、図１に示すように、貼付け装置１をタイヤＴの内側に配置する。走行ローラ３および押圧ローラ４の回転軸方向をタイヤ軸ＣＬ方向に対して平行な向きにして貼付け装置１を配置する。したがって、回転ドラム２の回転軸方向（中心軸２ａの延在する方向）は、タイヤ軸ＣＬ方向に対して直交する向きに設定される。走行ローラ３はタイヤ内面Ｔａに当接させ、押圧ローラ４の外周面とタイヤ内面Ｔａとの最短距離（すき間）は帯状部材Ｂの厚さ程度にする。この実施形態では、ガイド部６の外周面がタイヤ内面Ｔａに当接することで押圧ローラ４の外周面とタイヤ内面Ｔａとのすき間が確保される。

次に、帯状部材Ｂを貼付け装置１にセットする。具体的には、タイヤＴの外部に設置された巻芯等に巻き回されている帯状部材Ｂの一端部をタイヤＴの内側に引き入れて、図３および図４に示すように、帯状部材Ｂの離型紙Ｐと反対面を供給ガイドローラ８に架け渡す。帯状部材Ｂの離型紙Ｐ側の面では、帯状部材Ｂと離型紙Ｐとの間に剥離ローラ７ａを介入させた状態にして、帯状部材Ｂから剥離された離型紙Ｐの一端部をタイヤＴの外側に設置されたリール等に接続する。

そして、離型紙Ｐを剥がした状態の帯状部材Ｂを供給口１０ａからケース１０の内側に差し入れ、帯状部材Ｂの非接着面を回転ドラム２の表面に当接させるように、帯状部材Ｂを回転ドラム２に螺旋状に巻き付ける。回転ドラム２に巻き付けた帯状部材Ｂの一端部を、繰り出し口１０ｂからケース１０の外側に引き出し、引き出した帯状部材Ｂの接着面がタイヤ内面Ｔａ側に向くように繰り出しガイドローラ９に架け渡す。そして、帯状部材Ｂの一端部を押圧ローラ４の外周面と２つのガイド部６とで囲まれた圧着位置に差し込むようにして、帯状部材Ｂの一端部の接着面をタイヤ内面Ｔａに接着させる。以上により、タイヤＴに対する貼付け装置１および帯状部材Ｂのセットが完了する。尚、帯状部材Ｂの一端部をタイヤ内面Ｔａに接着させる直前までのセッティングは、タイヤＴの外側で行なうこともできる。

次いで、走行ローラ３、回転ドラム２および押圧ローラ４をタイヤＴの周方向に相対移動させる。例えば、タイヤＴの外部からタイヤＴの内側に延設された固定治具等によって貼付け装置１を一定位置に固定する。そして、タイヤＴの外面に当接して回転駆動する駆動ローラ１３によって、タイヤＴをタイヤ軸ＣＬを中心に回転させる。

タイヤＴをタイヤ周方向に回転させると、走行ローラ３はタイヤ内面Ｔａで転動し、走行ローラ３と連動して回転ドラム２も回転する。回転ドラム２が回転することによって、タイヤＴの外部から供給される帯状部材Ｂは順次供給口１０ａを通って回転ドラム２に螺旋状に巻き付けられる。この際、タイヤＴの外部から供給される帯状部材Ｂは、供給ガイドローラ８によって回転ドラム２の所定の巻き付け開始位置に所定角度でガイドされる。帯状部材Ｂの接着面を覆っている離型紙Ｐは、剥離機構７によって回転ドラム２に巻き付ける直前に帯状部材Ｂから剥離される。剥離した離型紙Ｐは、タイヤＴの外部に設置されたリール等によって順次回収される。

同時に、回転ドラム２が回転することによって、回転ドラム２に螺旋状に巻き付けられている帯状部材Ｂは供給口１０ａから繰り出し口１０ｂへ向かって螺旋状に移動する。回転ドラム２に巻き付けられていた帯状部材Ｂは順次繰り出し口１０ｂからケース１０の外側へ繰り出され、繰り出された帯状部材Ｂは繰り出しガイドローラ９によって、押圧ローラ４およびガイド部６に向けて所定の繰り出し位置に所定角度でガイドされる。そして、帯状部材Ｂは、ガイド部６によって所定の圧着位置にガイドされ、押圧ローラ４によってタイヤ内面Ｔａに圧着される。

タイヤＴを１周回転させると、タイヤ内面Ｔａの全周に帯状部材Ｂが貼付けられる。その後、帯状部材Ｂの接着始点となる端面と重なる位置で帯状部材Ｂを切断し、貼付け装置１にセットされている帯状部材Ｂとタイヤ内面Ｔａに貼付けられた帯状部材Ｂとを分離する。帯状部材Ｂの切断作業は、例えば、作業員がカッター等を用いて行う。２回目以降は、貼付け装置１を別のタイヤＴにセットして、上述した方法と同じ手順で帯状部材Ｂをタイヤ内面Ｔａに貼付ける。

このように、本発明によれば、走行ローラ３と連動して回転する回転ドラム２によって帯状部材ＢをタイヤＴの外部からタイヤ内面Ｔａに連続的に供給することができるので、事前にタイヤ毎に帯状部材Ｂを貼付け長さで切断する作業や巻回する作業が不要となる。それ故、作業工数を低減して、貼付け作業の効率化を図ることができる。

さらに、走行ローラ３と回転ドラム２とを連動させているので、走行ローラ３と回転ドラム２の径寸法の比率やそれぞれのギア等の歯車比などを適宜設定することで、タイヤＴに対する貼付け装置１の相対的な移動距離（走行ローラ３が転動した距離）と、回転ドラム２による帯状部材Ｂの繰り出し長さを一致させることが可能である。それ故、帯状部材Ｂに伸びや皺が生じることを効果的に防ぐことができ、作業員の熟練度によらずタイヤ内面Ｔａに帯状部材Ｂを精度よく貼付けることができる。

この実施形態では、ガイド部６を設けているので、回転ドラム２から繰り出された帯状部材Ｂをガイド部６によって適切な圧着位置にガイドできる。それ故、タイヤ内面Ｔａに帯状部材Ｂを精度よく貼付けるのに有利になる。

また、供給ガイドローラ８と繰り出しガイドローラ９を設けることで、帯状部材Ｂを回転ドラム２に螺旋状に巻き付ける際の巻き付け位置や巻き付け角度を一定にすることができる。これにより、帯状部材Ｂをより安定した状態で回転ドラム２に巻き付け、繰り出すことができるので、タイヤ内面Ｔａに帯状部材Ｂを精度よく貼付けるのに有利になる。

剥離機構７を設けると、帯状部材Ｂから剥離紙Ｐを剥離する作業を、帯状部材Ｂの回転ドラム２からの繰り出しと連続させて行うことができる。これにより、作業員による作業工数を低減しつつ、より短時間で貼付け作業を完了させることが可能になる。

図５に例示する貼付け装置１の別の実施形態では、回転ドラム２の外周面と対向するケース１０の内面に、帯状部材Ｂをガイドする螺旋状のガイド溝１０ｃが形成されている。その他の構成は図１〜４に示した先の実施形態と同じである。

ガイド溝１０ｃの幅寸法は、帯状部材Ｂの幅と概ね同じ長さに設定されている。ケース１０にガイド溝１０ｃを設けることで、回転ドラム２に巻き付けられる帯状部材Ｂを、ガイド溝１０ｃに沿って螺旋状に移動させることができる。これにより、帯状部材Ｂをより安定した状態で回転ドラム２に巻き付け、繰り出すことが可能となり、タイヤ内面Ｔａに帯状部材Ｂを精度よく貼付けるのに有利になる。このガイド溝１０ｃと同様の機能を発揮する突起をケース１０の内面に設けることもできる。

図６および図７に例示する貼付け装置１のさらに別の実施形態では、回転ドラム２の回転軸方向を、走行ローラ３および押圧ローラ４の回転軸方向に対して平行な向きに設定している。この貼付け装置１では、走行ローラ３が回転ドラム２の中心軸２ａに取り付けられている。中心軸２ａはケース１０に支持されている。ケース１０に軸支された走行ローラ３および回転ドラム２は中心軸２ａを中心にして回転する。その他の構成は図１〜４に示した先の実施形態と同じである。

この実施形態では、回転ドラム２の回転軸方向（中心軸２ａの延在する方向）を、タイヤ軸ＣＬ方向に対して平行な向きに設定して貼付け装置１をタイヤＴの内側に配置する。この貼付け装置１を使用してタイヤ内面Ｔａに帯状部材Ｂを貼付ける方法は、先の実施形態と同じである。

貼付け装置１をタイヤＴの周方向に相対移動させる方法は特に限定されない。例えば、回転ドラム２や走行ローラ３にモータ等の駆動部を設け、走行ローラ３を駆動部によって回転駆動させることにより、タイヤＴを回転させて貼付け装置１を一定位置に維持した状態でタイヤＴの周方向に相対移動させることもできる。或いは、タイヤＴを一定位置で固定した状態にして走行ローラ３を回転駆動させて貼付け装置１をタイヤＴの周方向に相対移動させることもできる。

既述した実施形態では、帯状部材Ｂの非接着面を回転ドラム２に当接するように巻き付けているが、帯状部材Ｂの接着面を回転ドラム２に当接するように巻き付けることもできる。回転ドラム２の外周面には帯状部材Ｂを円滑に移動させるために、フッ素樹脂加工など、低摩擦処理や低摩擦材を配置することもできる。回転ドラム２の外周面には帯状部材Ｂを螺旋状に巻き付け易くするために、螺旋状に配置したガイド突起やガイド溝を形成することもできる。

ケース１０は必須ではないので省略することもできる。この場合は、ケース１０に代えて回転ドラム２を軸支するフレーム等を設ける。本発明は、吸音材に限らず、その他の帯状部材Ｂを貼付ける際に用いることができる。

１ 貼付け装置
２ 回転ドラム
２ａ 中心軸
２ｂ ウォーム
３ 走行ローラ
３ａ 回転軸
３ｂ ギア
４ 押圧ローラ
４ａ 軸受ロッド
４ｂ ダンパー
５ 伝達機構
５ａ 回転軸
５ｂ ギア
５ｃ ウォームホイール
６ ガイド部
７ 剥離機構
７ａ 剥離ローラ
７ｂ 軸受部
８ 供給ガイドローラ
８ａ 軸受部
９ 繰り出しガイドローラ
９ａ 軸受部
１０ ケース
１０ａ 供給口
１０ｂ 繰り出し口
１０ｃ ガイド溝
１１ ギアケース
１２ 支持部
１３ 駆動ローラ
Ｔ タイヤ
Ｔａ タイヤの内面
ＣＬ タイヤ軸
Ｂ 帯状部材
Ｐ 離型紙

Claims (6)

1. タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置であって、
   前記タイヤの内側に配置されて、前記タイヤの外部から供給される帯状部材を螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材を繰り出す回転ドラムと、この回転ドラムの回転と連動して回転して前記タイヤの内面を転動する走行ローラと、前記回転ドラムから繰り出された前記帯状部材を前記タイヤの内面に圧着させる押圧ローラとを備えたことを特徴とするタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
2. 前記回転ドラムの回転軸方向が、前記タイヤのタイヤ軸方向に対して直交する向きに設定されている請求項１に記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
3. 前記回転ドラムの回転軸方向が、前記タイヤのタイヤ軸方向に対して平行な向きに設定されている請求項１に記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
4. 前記帯状部材が一方面に配置されている接着面を覆う離型紙を有し、前記帯状部材を前記回転ドラムに巻き付ける直前に前記離型紙を前記帯状部材から剥離させる剥離機構を備えた請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
5. 前記帯状部材を前記タイヤの内面に圧着させる直前に前記帯状部材を所定位置にガイドするガイド部を備えた請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ内面への帯状部材の貼付け装置。
6. タイヤの内面に帯状部材を貼付けるタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法であって、
   帯状部材を螺旋状に巻き付け、かつ、巻き付けた帯状部材を繰り出す回転ドラムと、この回転ドラムの回転と連動して回転する走行ローラと、押圧ローラとを前記タイヤの内側に配置し、前記走行ローラを前記タイヤの内面で転動させつつ前記回転ドラムを回転させて、前記走行ローラ、前記回転ドラムおよび前記押圧ローラを前記タイヤの周方向に相対移動させ、前記回転ドラムには前記タイヤの外部から供給される前記帯状部材を螺旋状に巻き付け、前記回転ドラムから繰り出された前記帯状部材を前記押圧ローラにより前記タイヤの内面に圧着させることを特徴とするタイヤ内面への帯状部材の貼付け方法。

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