JP2003305781A

JP2003305781A - ストリップ材の巻回制御方法

Info

Publication number: JP2003305781A
Application number: JP2002111820A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Matsumura; 謙介松村; Akihisa Hasegawa; 陽久長谷川; Tatsuya Takaoka; 達也高岡
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-28
Anticipated expiration: 2022-04-15
Also published as: JP3945637B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回して
空気入りタイヤを成形する場合に好適であって、ストリ
ップ材の重量分布をドラム周方向に均一化することを可
能にしたストリップ材の巻回制御方法を提供する。【解決手段】プランジャー式の射出装置１からストリ
ップ材Ｓを射出しつつ該ストリップ材Ｓを成形ドラム２
の周囲に巻回するに際し、射出装置１のピストン速度及
び成形ドラム２の表面速度を時間と共に制御する方法に
おいて、巻回初期Ｔ１と巻回終期Ｔ２との間に設定され
た巻回調整期Ｔ２において、射出装置１のピストン速度
から換算されるストリップ材Ｓの供給速度に対して成形
ドラム２の表面速度を任意の比率に設定し、その速度比
率に基づいてストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とを
ドラム周方向の同じ位置に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストリップ材を成
形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形する場
合に好適なストリップ材の巻回制御方法に関し、さらに
詳しくは、ストリップ材の重量分布をドラム周方向に均
一化するようにしたストリップ材の巻回制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤの成形方法として、成形
ドラムの周囲にゴム組成物のストリップ材を連続的に巻
回することで、所定の断面形状を有するグリーンタイヤ
を成形することが提案されている。

【０００３】その中でも、プランジャー式の射出装置の
ポット内に１タイヤ分のパーツを成形するためのゴム組
成物を充填し、その計量されたゴム組成物を用いてスト
リップ材を射出し、これを成形ドラムの周囲に巻き付け
ようにした場合、タイヤ全体としての重量を精度良く管
理することができるという利点がある。

【０００４】しかしながら、ストリップ材の巻数は充填
されるゴム組成物の容量によって異なるので、ストリッ
プ材の始端と終端とがドラム周方向の同じ位置になると
は限らない。そのため、ストリップ材の始端と終端とが
不一致となる場合、たとえタイヤ全体としての重量精度
が高くても、タイヤ周方向に重量アンバランスを生じる
という問題があった。

【０００５】また、ストリップ材を巻回するに際して、
射出装置のピストン速度を基準として成形ドラムの表面
速度を制御するため、ストリップ材の射出状態及び巻取
り状態によっては巻き付け終了位置にばらつきを生じる
が、このばらつきを小さくする必要があった。更に、ゴ
ムコンパウンドの種類や経時変化による状態の違いもス
トリップ材の巻き付け終了位置にばらつきを生じさせる
要因になっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スト
リップ材を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤ
を成形する場合に好適であって、ストリップ材の重量分
布をドラム周方向に均一化することを可能にしたストリ
ップ材の巻回制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明のストリップ材の巻回制御方法は、プランジャ
ー式の射出装置からストリップ材を射出しつつ該ストリ
ップ材を成形ドラムの周囲に巻回するに際し、前記射出
装置のピストン速度及び前記成形ドラムの表面速度を時
間と共に制御する方法において、巻回初期と巻回終期と
の間に設定された巻回調整期において、前記射出装置の
ピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度に
対して前記成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定
し、その速度比率に基づいて前記ストリップ材の始端と
終端とをドラム周方向の同じ位置に配置するようにした
ことを特徴とするものである。

【０００８】上記ストリップ材の巻回制御方法は、より
具体的には、成形ドラムの表面速度の時間積分値からな
るドラム表面移動量とドラム外周長とから求められる、
巻回初期におけるストリップ材の巻数Ｎ１と、巻回調整
期におけるストリップ材の巻数Ｎ２と、巻回終期におけ
るストリップ材の巻数Ｎ３との和が整数となるように巻
数Ｎ２を設定し、その巻回調整期におけるストリップ材
の供給長さと巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動量との
比率に基づいて、前記巻回調整期における前記ストリッ
プ材の供給速度と前記成形ドラムの表面速度との比率を
演算することを特徴とするものである。

【０００９】このように巻回初期と巻回終期との間に巻
回調整期を設定し、その巻回調整期において、射出装置
のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度
に対して成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定し、
その速度比率に基づいてストリップ材の始端と終端とを
一致させるので、ストリップ材の重量分布をドラム周方
向に均一化することができる。そのため、ストリップ材
を成形ドラムの周囲に巻回して空気入りタイヤを成形す
る場合に、重量分布をタイヤ周方向に均一化し、タイヤ
の重量バランスを改善することが可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について添付の図面
を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成
形装置を示すものである。図１において、１はプランジ
ャー式の射出装置、２は成形ドラム、３は制御部であ
る。射出装置１は、ポット内を摺動するプランジャーを
ピストンで駆動し、ポット内に充填されたゴム組成物を
ダイス４から押し出してストリップ材Ｓを成形するもの
である。射出装置１から射出されたストリップ材Ｓは、
ガイドローラ５を介して成形ドラム２の外周面に案内さ
れる。

【００１２】これら射出装置１及び成形ドラム２は、制
御部３による制御の下で駆動され、射出装置１のピスト
ン速度を基準として成形ドラム２の表面速度が制御され
ている。射出装置１には、そのピストン位置に基づいて
ゴム組成物の充填容量及び吐出容量を計測する容量計測
部６が設けられている。また、射出装置１と成形ドラム
２との間には、弛み検知センサ７が配設されている。こ
の弛み検知センサ７は、ストリップ材Ｓの弛みを検知
し、即ち、ストリップ材Ｓの吐出開始を検知するもので
ある。これら容量計測部６及び弛み検知センサ７の計測
結果はそれぞれ制御部３に供給されている。

【００１３】上記タイヤ成形装置においては、プランジ
ャー式の射出装置１からストリップ材Ｓを射出しつつ該
ストリップ材Ｓを成形ドラム２の周囲に巻回するに際
し、射出装置１のピストン速度及び成形ドラム２の表面
速度を時間と共に制御することで、ストリップ材Ｓの巻
回を行う。その結果、図２に示すように、成形ドラム２
の周囲にストリップ材Ｓを巻き付けて、例えばサイドウ
ォールやトレッド等のタイヤパーツを成形するのであ
る。

【００１４】図２において、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１
と終端Ｓ２のドラム周方向の位置が互いに一致してい
る。そのため、ストリップ材Ｓの重量分布はドラム周方
向に均一である。これに対して、図３では、ストリップ
材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２のタイヤ周方向の位置が互い
に一致しておらず、始端Ｓ１と終端Ｓ２との間の領域Ｗ
１におけるストリップ材Ｓの配列本数が他の領域よりも
少なくなっている。一方、図４では、ストリップ材Ｓの
始端Ｓ１と終端Ｓ２のタイヤ周方向の位置が互いに一致
しておらず、始端Ｓ１と終端Ｓ２との間の領域Ｗ２にお
けるストリップ材Ｓの配列本数が他の領域よりも多くな
っている。これら図３や図４の場合、ストリップ材Ｓの
重量分布がドラム周方向に不均一である。

【００１５】ストリップ材Ｓの巻回においては、図２の
ような巻回状態が理想的であるが、特別な制御を行わな
ければ、ストリップ材Ｓの巻数は充填されるゴム組成物
の容量によって変化し、またストリップ材Ｓの射出状態
及び巻取り状態などによって変化し、その結果として、
図３や図４のような巻回形態になってしまう。そこで、
本発明では、ストリップ材Ｓが常に図２に示す巻回状態
に近似するように制御を行うのである。

【００１６】図５は本発明の実施形態からなるストリッ
プ材の巻回制御方法を説明するためのグラフであり、横
軸が時間(sec.)で、縦軸が速度（mm/sec.)である。この
図５において、実線Ｘは射出装置のピストン速度から換
算されるストリップ材の供給速度を示し、一点鎖線Ｙは
成形ドラムの表面速度を示す。なお、ピストン速度から
換算されるストリップ材の供給速度とは、ストリップ材
の断面積Ａ１（ダイス口金の開口面積）とプランジャー
の断面積Ａ２との比率（Ａ２／Ａ１）をピストン速度に
乗じたものである。このピストン速度から換算されるス
トリップ材の供給速度は、ストリップ材の安定供給状態
では実際の供給速度と略一致するが、巻き始め時ではス
トリップ材の吐出開始がピストン動作開始より遅れるた
め実際の供給速度と一致しない。

【００１７】図５に示すように、射出装置１のピストン
速度から換算されるストリップ材Ｓの供給速度（Ｘ）
は、停止状態から第１速度まで徐々に増加し、その第１
速度を暫く維持した後、第２速度まで徐々に増加し、そ
の第２速度を暫く維持する。その後、ストリップ材Ｓの
供給速度は、第３速度まで徐々に減少し、その第３速度
を暫く維持した後、停止状態に至る。一方、成形ドラム
２は弛み検知センサ７によるストリップ材Ｓの弛みの検
知に応じてピストン動作開始から吐出開始時間ｔ１だけ
遅れて回転を開始する。そして、成形ドラム２の表面速
度（Ｙ）は、停止状態から第１速度より遅い初期調整速
度まで徐々に増加し、その初期調整速度を暫く維持した
後、第１速度まで徐々に増加し、その第１速度を維持す
る。次いで、成形ドラム２の表面速度は、第２速度まで
徐々に増加し、その第２速度を暫く維持する。その後、
成形ドラム２の表面速度は、第３速度より遅い終期調整
速度まで徐々に減少し、その終期調整速度を暫く維持し
た後、停止状態に至る。

【００１８】本発明では、成形ドラム２の回転開始から
第２速度の始点までの巻回初期Ｔ１と、第２速度の終点
から成形ドラム２の回転終了までの巻回終期Ｔ３との間
に巻回調整期Ｔ２を設定し、この巻回調整期Ｔ２におい
て、射出装置１のピストン速度から換算されるストリッ
プ材Ｓの供給速度に対して成形ドラム２の表面速度を任
意の比率に設定し、その速度比率に基づいてストリップ
材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置
に配置するのである。

【００１９】巻回初期Ｔ１におけるストリップ材Ｓの巻
数Ｎ１と、巻回調整期Ｔ２におけるストリップ材Ｓの巻
数Ｎ２と、巻回終期Ｔ３におけるストリップ材Ｓの巻数
Ｎ３は、それぞれ成形ドラム２の表面速度の時間積分値
からなるドラム表面移動量とドラム外周長とに基づいて
求めることができる。つまり、ドラム表面移動量をドラ
ム周長で除した値が巻数である。ここで、巻数Ｎ１〜Ｎ
３の和からなる総巻数Ｎが整数となるように巻回調整期
Ｔ２の巻数Ｎ２を調整するのである。

【００２０】例えば、射出装置１のポット内へのゴム充
填容量とダイス口金の開口面積から求められるストリッ
プ材Ｓの供給長さが２５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の巻
数Ｎ１が３巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻で
ある場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２１巻に調整
し、その総巻数Ｎを２５巻（整数）にすれば良い。

【００２１】また、射出装置１のポット内へのゴム充填
容量とダイス口金の開口面積から求められるストリップ
材Ｓの供給長さが２５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の巻数
Ｎ１が２．８巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻
である場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２１．２巻に
調整し、その総巻数Ｎを２５巻（整数）にすれば良い。

【００２２】更に、射出装置１のポット内へのゴム充填
容量とダイス口金の開口面積から求められるストリップ
材Ｓの供給長さが２５．５巻に相当し、巻回初期Ｔ１の
巻数Ｎ１が３巻であり、巻回終期Ｔ３の巻数Ｎ３が１巻
である場合、巻回調整期Ｔ２の巻数Ｎ２を２２巻に調整
し、その総巻数Ｎを２６巻（整数）にすれば良い。

【００２３】上記のように巻回調整期Ｔ２における巻数
Ｎ２を調整するには、巻回調整期Ｔ２におけるストリッ
プ材Ｓの供給長さＬ１と、巻数Ｎ２に相当するドラム表
面移動量Ｌ２とを求め、巻回調整期Ｔ２においてストリ
ップ材Ｓの供給速度（Ｘ）に対する成形ドラム２の表面
速度（Ｙ）の比率（Ｙ／Ｘ）をＬ２／Ｌ１に設定すれば
良い。

【００２４】例えば、巻回調整期Ｔ２におけるストリッ
プ材Ｓの供給長さＬ１が２３．５ｍであり、巻数Ｎ２に
相当するドラム表面移動量Ｌ２が２３．９ｍであると
き、即ち、Ｌ２／Ｌ１＝１．０１７であるとき、巻回調
整期Ｔ２における成形ドラム２の表面速度（Ｙ）をスト
リップ材Ｓの供給速度（Ｘ）の１０１．７％に設定すれ
ば良い。この程度の長さ調整を行っても、ストリップ材
Ｓが破断することはなく、また成形体の物性に悪影響を
与えることはない。

【００２５】これにより、ストリップ材Ｓの総巻数Ｎを
整数とし、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２とをド
ラム周方向の同じ位置に配置することが可能になるの
で、ストリップ材Ｓの重量分布をドラム周方向に均一化
することができる。その結果、ストリップ材Ｓを成形ド
ラム２の周囲に巻回して空気入りタイヤを成形するに際
し、重量分布をタイヤ周方向に均一化し、タイヤの重量
バランスを改善することができる。

【００２６】上記演算を行うに際して、その検出変数と
して、射出装置のポット内へのゴム充填容量、ストリッ
プ材の吐出開始時間、射出途中での吐出容量などを用い
ることができる。射出装置のポット内へのゴム充填容量
は、ストリップ材の供給長さの算出に利用される。スト
リップ材の吐出開始時間は、巻回初期Ｔ１におけるスト
リップ材の巻数Ｎ１の算出に利用される。射出途中での
吐出容量としては、第１速度の終点における吐出容量を
計測すると良い。即ち、巻き始めの不安定時期を経過し
た後での吐出容量が分かれば、その吐出容量を利用して
計算時間ｔ２（図５参照）において巻回調整期Ｔ２の速
度比率を計算することができる。

【００２７】上述したストリップ材の巻回制御方法によ
れば、ゴム充填容量が種々異なる場合のみならず、ゴム
コンパウンドの種類や経時変化による状態が種々異なる
場合であっても、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と終端Ｓ２
とをドラム周方向の同じ位置配置することができる。

【００２８】本発明では、ストリップ材Ｓの始端Ｓ１と
終端Ｓ２とをドラム周方向の同じ位置に配置することを
目標とするが、両者の位置は必ずしも完全に一致させる
必要はなく、始端Ｓ１と終端Ｓ２のドラム周方向の間隔
が５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下であれば
良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ランジャー式の射出装置からストリップ材を射出しつつ
該ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻回するに際し、
前記射出装置のピストン速度及び前記成形ドラムの表面
速度を時間と共に制御する方法において、巻回初期と巻
回終期との間に設定された巻回調整期に、前記射出装置
のピストン速度から換算されるストリップ材の供給速度
に対して前記成形ドラムの表面速度を任意の比率に設定
し、その速度比率に基づいて前記ストリップ材の始端と
終端とをドラム周方向の同じ位置に配置するから、スト
リップ材の重量分布をドラム周方向に均一化することが
できる。従って、ストリップ材を成形ドラムの周囲に巻
回して空気入りタイヤを成形する場合に、重量分布をタ
イヤ周方向に均一化し、タイヤの重量バランスを改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施形態からなるタイヤ成形装
置を示すものである。

【図２】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態
を示す斜視図である。

【図３】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態
を示す斜視図である。

【図４】成形ドラム上でのストリップ材の巻き付け状態
を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施形態からなるストリップ材の巻回
制御方法を説明するためのグラフである。

【符号の説明】

１射出装置２成形ドラム３制御部４ダイス５ガイドローラ６容量計測部７弛み検知センサＳストリップ材Ｓ１始端Ｓ２終端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高岡達也神奈川県平塚市追分２番１号横浜ゴム株式会社平塚製造所内Ｆターム(参考） 4F212 AA45 AH20 AM19 AR07 AR08 VA11 VA12 VK02 VK34 VL11 VL31 VP01 VP35 VR03 VR04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プランジャー式の射出装置からストリッ
プ材を射出しつつ該ストリップ材を成形ドラムの周囲に
巻回するに際し、前記射出装置のピストン速度及び前記
成形ドラムの表面速度を時間と共に制御する方法におい
て、巻回初期と巻回終期との間に設定された巻回調整期にお
いて、前記射出装置のピストン速度から換算されるスト
リップ材の供給速度に対して前記成形ドラムの表面速度
を任意の比率に設定し、その速度比率に基づいて前記ス
トリップ材の始端と終端とをドラム周方向の同じ位置に
配置するようにしたストリップ材の巻回制御方法。
【請求項２】前記成形ドラムの表面速度の時間積分値
からなるドラム表面移動量とドラム外周長とから求めら
れる、巻回初期におけるストリップ材の巻数Ｎ１と、巻
回調整期におけるストリップ材の巻数Ｎ２と、巻回終期
におけるストリップ材の巻数Ｎ３との和が整数となるよ
うに巻数Ｎ２を設定し、その巻回調整期におけるストリ
ップ材の供給長さと巻数Ｎ２に相当するドラム表面移動
量との比率に基づいて、前記巻回調整期における前記ス
トリップ材の供給速度と前記成形ドラムの表面速度との
比率を演算する請求項１に記載のストリップ材の巻回制
御方法。