(57)【要約】【課題】従来よりも低いカット角度で未加硫ゴム部材を滑り抵抗の増加を招くことなくカットすることができる未加硫ゴム部材のカット装置およびカット方法を提供する。【解決手段】カッター刃ホルダーに保持されたカッター刃により、未加硫ゴム部材を長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカットする未加硫ゴム部材のカット装置であって、カッター刃は、エア配管に接続されるエア導入口と、刃先近傍に形成された複数のエア噴出口を表面に備えると共に、内部にエア導入口とエア噴出口とを繋ぐ気道を備えており、エア配管からエア導入口に供給されるエアを、気道を経由してエア噴出口から噴出させながら、未加硫ゴム部材をカットするように構成されている未加硫ゴム部材のカット装置。前記未加硫ゴム部材のカット装置を用いて、未加硫ゴム部材をカットする未加硫ゴム部材のカット方法。【選択図】図１
2014151464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッター刃ホルダーに保持されたカッター刃により、未加硫ゴム部材を長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカットする未加硫ゴム部材のカット装置であって、
前記カッター刃は、エア配管に接続されるエア導入口と、刃先近傍に形成された複数のエア噴出口を表面に備えると共に、内部に前記エア導入口と前記エア噴出口とを繋ぐ気道を備えており、
前記エア配管から前記エア導入口に供給されるエアを、前記気道を経由して前記エア噴出口から噴出させながら、前記未加硫ゴム部材をカットするように構成されている
ことを特徴とする未加硫ゴム部材のカット装置。
【請求項２】
前記カッター刃ホルダーに前記カッター刃を加熱するヒーターが取り付けられており、
前記カッター刃が、銅製であって、表面に低摩擦性コーティングが施されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴム部材のカット装置。
【請求項３】
前記カッター刃の厚みが３〜８ｍｍであり、前記カッター刃の表面に、直径０．５〜２．０ｍｍの前記エア噴出口が片面当たり５個以上設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴム部材のカット装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の未加硫ゴム部材のカット装置を用いて、カッター刃ホルダーに保持されたカッター刃により、未加硫ゴム部材を長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカットする未加硫ゴム部材のカット方法であって、
前記エア配管から前記エア導入口に供給されるエアを、前記気道を経由して前記エア噴出口から噴出させながら、前記未加硫ゴム部材をカットする
ことを特徴とする未加硫ゴム部材のカット方法。
【請求項５】
前記未加硫ゴム部材を１５〜２０°のカット角度でカットすることを特徴とする請求項４に記載の未加硫ゴム部材のカット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造に使用される未加硫ゴム部材のカット装置および前記未加硫ゴム部材のカット装置を用いた未加硫ゴム部材のカット方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造においては、種々の未加硫ゴム部材（以下、単に、「ゴム部材」ともいう）を所定の長さにカットし、カットされたゴム部材の両端部を互いにジョイントすることが行われている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００３】
このとき、一般に、ジョイント面が部材表面に対して傾斜して形成されるように、未加硫ゴム部材の各両端部は、長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカッター刃を入れてカットされている。
【０００４】
傾斜したジョイント面とすることにより、ゴム部材のカット時に生じた長さのバラツキによる重量のアンバランスを吸収することができると共に、ジョイント作業を容易に行うことができる。
【０００５】
そして、このようなカット作業は、従来より、一般的に、電熱ヒーターなどにより加熱されたカッターを用いたり、超音波による振動式カッターを用いて行われている。
【０００６】
加熱されたカッターを用いた従来のカットの一例を図４に示す。図４では、カッター刃１とカッター刃ホルダー８の間に電熱ヒーター９がセットされて、カッター刃１が所定の温度まで加熱されている。加熱されたカッター刃１を未加硫ゴム部材Ｇに対してカット角度θで傾斜させて、未加硫ゴム部材Ｇの幅方向に移動させることにより、未加硫ゴム部材Ｇがカットされる。
【０００７】
従来のカッター刃の一例を図５に示す。なお、図５において、１はカッター刃、２はカッター刃１の刃先部、１０はカッター刃１をカッター刃ホルダーにセットするために設けられた開口部である。
【０００８】
そして、このようなゴム部材のカット作業に際しては、カット角度θをより低い角度にして行うことが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１７１２７４号公報
【特許文献２】特開２００２−３４６９７５号公報
【特許文献３】特開２０１１−００５５７３号公報
【特許文献４】特開２０１１−１２６２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、カット角度を低くし過ぎた場合、ゴム部材とカッター刃との接触面積が増加して滑り抵抗の増加を招くことにより、ゴム部材の変形を招いてカット不良を発生させる恐れがあった。このようなカット不良の発生はジョイントのバラツキを招き、製品タイヤの外観品質やユニフォミティへ大きく影響し、手直し作業の負担も大きい。
【００１１】
このため、従来のカット作業におけるカット角度としては、２５〜３０°程度が限度とされていた。
【００１２】
そこで、本発明は、従来よりもさらに低いカット角度で未加硫ゴム部材を滑り抵抗の増加を招くことなくカットすることができる未加硫ゴム部材のカット装置およびカット方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、
カッター刃ホルダーに保持されたカッター刃により、未加硫ゴム部材を長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカットする未加硫ゴム部材のカット装置であって、
前記カッター刃は、エア配管に接続されるエア導入口と、刃先近傍に形成された複数のエア噴出口を表面に備えると共に、内部に前記エア導入口と前記エア噴出口とを繋ぐ気道を備えており、
前記エア配管から前記エア導入口に供給されるエアを、前記気道を経由して前記エア噴出口から噴出させながら、前記未加硫ゴム部材をカットするように構成されている
ことを特徴とする未加硫ゴム部材のカット装置である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
前記カッター刃ホルダーに前記カッター刃を加熱するヒーターが取り付けられており、
前記カッター刃が、銅製であって、表面に低摩擦性コーティングが施されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴム部材のカット装置である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
前記カッター刃の厚みが３〜８ｍｍであり、前記カッター刃の表面に、直径０．５〜２．０ｍｍの前記エア噴出口が片面当たり５個以上設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴム部材のカット装置である。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の未加硫ゴム部材のカット装置を用いて、カッター刃ホルダーに保持されたカッター刃により、未加硫ゴム部材を長尺方向に対し垂直かつ厚み方向に対して斜めにカットする未加硫ゴム部材のカット方法であって、
前記エア配管から前記エア導入口に供給されるエアを、前記気道を経由して前記エア噴出口から噴出させながら、前記未加硫ゴム部材をカットする
ことを特徴とする未加硫ゴム部材のカット方法である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、
前記未加硫ゴム部材を１５〜２０°のカット角度でカットすることを特徴とする請求項４に記載の未加硫ゴム部材のカット方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来よりも低いカット角度で未加硫ゴム部材を滑り抵抗の増加を招くことなくカットすることができる未加硫ゴム部材のカット装置およびカット方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１実施の形態に係る未加硫ゴム部材のカット装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の１実施の形態に係る未加硫ゴム部材のカット装置に用いられるカッター刃を示す図である。
【図３】本発明の１実施の形態に係る未加硫ゴム部材のカット装置に用いられるカッター刃において気道の形成手順を説明する図である。
【図４】加熱されたカッターを用いた従来のカットの一例を示す図である。
【図５】従来のカッター刃の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ実施の形態に基づき、本発明を具体的に説明する。
【００２１】
図１に本実施の形態に係る未加硫ゴム部材のカット装置の構成を模式的に示す。また、図２に前記カット装置に用いられるカッター刃を示す。なお、図２（ａ）はカッター刃の正面図であり、図２（ｂ）はカッター刃の断面図である。
【００２２】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係るカット装置においては、カッター刃１の刃先部２の近傍表面に、複数（片面当たり５個）のエア噴出口３（直径１ｍｍ）が設けられている。また、カッター刃１の表面には、エア導入口５が設けられている。そして、カッター刃１の内部には、エア導入口５とエア噴出口３とを繋ぐ気道４が設けられている。
【００２３】
カッター刃１は銅製であって、表面に低摩擦性コーティング６が施されている。
【００２４】
そして、カッター刃１はカッター刃ホルダー８に取り付けられており、エア導入口５にはエア配管７が接続されている。
【００２５】
以上のように構成されたカット装置を用いて、エア配管７に接続されたエア導入口５からカッター刃１の内部にエアを供給することにより、エアが気道４を経由してエア噴出口３まで送られ、その後、エア噴出口３から外部に放出される。
【００２６】
カットされるゴム部材に向けて、エア噴出口３から放出されたエアを吹きつけることにより、カット角度を従来限度であった２５〜３０°よりも低い角度に設定してカットを行っても、カッター刃１をゴム部材の幅方向に移動させる際、刃先部２以外の部位でカッター刃１とゴム部材とが接触することが抑制されるため、カッター刃１とゴム部材との間に生じる摩擦が低減し、カット時の滑り抵抗の増加が抑制される。
【００２７】
この結果、抵抗の増加によるカット不良の発生を十分に低減させながら、低いカット角度で良好なカット断面のゴム部材を得ることができる。具体的には、１５〜２０°という低いカット角度で、良好なカット断面のゴム部材を得ることが可能となる。
【００２８】
そして、上記のようなカット装置を用いて１５〜２０°という低いカット角度でカットされた良好なカット断面のゴム部材を用いることにより、ジョイントのバラツキの発生を一層抑制して、外観品質およびユニフォミティがより向上した製品タイヤを提供することができる。
【００２９】
なお、エア噴出口３から放出されたエアにより、刃先部２以外の部位でのカッター刃１とゴム部材との接触を十分に抑制するためには、上記したように、エア噴出口３は、カッター刃１の刃先部２の近傍に設けられていることが好ましく、カッター刃１の両面に、片面当たり５個以上設けられていることが好ましい。
【００３０】
また、各エア噴出口３の直径としては、０．５〜２．０ｍｍが好ましく、１ｍｍが特に好ましい。
【００３１】
そして、カッター刃１への気道４の形成は、図３に示す手順に従って行われる。まず、カッター刃１の厚み方向の側面から、矢印で示す３つの方向にドリル加工を施し、直径１〜２ｍｍの穴を直線状に設ける。次に、点線で示された部分だけを埋める。これにより、実線で示された部分に気道４が形成される。
【００３２】
その後、刃先部２に形成された気道４に沿って、気道４と垂直方向にドリル加工を施して所定の間隔で、直径１ｍｍ程度の穴を貫通させることにより、気道４と連結されたエア噴出口３がカッター刃１の表面に形成される。
【００３３】
気道４を形成するための加工上の問題や、加工されたカッター刃１の耐久性を考慮すると、カッター刃１の厚みとしては、３ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であるとさらに好ましい。
【００３４】
一方、カット時、カッター刃１の刃先部２には１７０〜２３０℃の温度が好ましいことが従来からの知見で分かっており、このような温度まで効率的に加熱を行うためには、カッター刃１としては、熱伝導性に優れた銅製のカッター刃１を用いることが好ましい。しかし、銅は耐摩耗性に優れた材料とは言えず、また摩擦係数も低いとは言えない。
【００３５】
そこで、上記の通り、表面に低摩擦性のコーティング６が施された銅製のカッター刃１を採用している。具体的な低摩擦性のコーティングとしては、例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）コーティングを挙げることができる。ＤＬＣは、耐摩耗性に優れており、摩擦係数も低いため、上記した銅製のカッター刃における弱点を解消させることができる。
【００３６】
しかし、このようなカッター刃１であっても、厚みが８ｍｍを超えると、刃先部２を上記した１７０〜２３０℃の温度まで加熱することが困難となる。
【実施例】
【００３７】
成形機のサイドウォール貼付装置を用い、表１に示す厚み、エア噴出口の個数で形成された各カッター刃をカッター刃ホルダーにセットして、未加硫ゴム部材としてサイドウォールゴムを使用して、カット角度１５°でカットした。なお、このサイドウォールゴムにおける発火温度は約３５０℃であるため、カッター刃ホルダーの温度は３００℃に設定した。
【００３８】
各々におけるカット断面の状態を目視で評価すると共に、カッター刃の刃先温度を非接触式の温度計を用いて測定した。
【００３９】
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2014151464.tif 000003
【００４１】
表１の結果より、エア噴出口を設けなかった場合（比較例１）には、良好なカット断面が得られなかったが、刃厚みが５〜８ｍｍで、５個のエア噴出口が設けられたカッター刃を使用した場合（実施例３〜５）、刃先温度が１８０〜２００℃と好ましく加熱され、１５°という低いカット角度でありながら、良好なカット断面が得られることが確認できた。
【００４２】
そして、エア噴出口の個数が３個と少ない場合（実施例１）には、刃先温度は２００℃と好ましく加熱されたが、カット時、未加硫ゴム部材がカッターと接触したため、実施例３〜５のような優れたカット断面までは得られなかった。
【００４３】
また、カッター刃の厚みが１０ｍｍと厚すぎる場合（実施例２）には、刃先温度が１５０℃と低いため、実施例１と同様に、実施例３〜５のような優れたカット断面までは得られなかった。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
１                      カッター刃
２                      刃先部
３                      エア噴出口
４                      気道
５                      エア導入口
６                      低摩擦性コーティング
７                      エア配管
８                      カッター刃ホルダー
９                      電熱ヒーター
１０                    開口部
Ｇ                      未加硫ゴム部材
θ                      カット角度
【図１】
2014151464.tif 000004
【図２】
2014151464.tif 000005
【図３】
2014151464.tif 000006
【図４】
2014151464.tif 000007
【図５】
2014151464.tif 000008