(57)【要約】【課題】チューブ生地成型における生産性を向上させる。【解決手段】チューブ生地Ｔの端部近傍をクランプし、クランプしたチューブ生地Ｔの端部同士を互いに圧着してチューブを成型するチューブ成型機であって、剛性材料で形成され、クランプされたチューブ生地Ｔの端部同士を圧着する圧着手段（ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂ）を有し、圧着手段は、チューブ成型時に当接する相手側の圧着手段との当接面に凹部１７を有し、互いに当接する一対の圧着手段の少なくとも一方は、当接する他方の圧着手段に対する対向面に弾性体（コイルばね３２）で支持された押圧部材３０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ生地の端部近傍をクランプし、クランプしたチューブ生地の端部同士を互いに圧着してチューブを成型するチューブ成型機であって、
剛性材料で形成され、クランプされたチューブ生地の端部同士を圧着する圧着手段を有し、
前記圧着手段は、チューブ成型時に当接する相手側の圧着手段との当接面に凹部を有し、
互いに当接する一対の圧着手段の少なくとも一方は、当接する他方の圧着手段に対する対向面に弾性体で支持された押圧部材を備えているチューブ成型機。
【請求項２】
請求項１に記載されたチューブ成型機において、
前記圧着手段は、チューブ生地をクランプする型金に設けたライニング部材であるチューブ成型機。
【請求項３】
請求項１に記載されたチューブ成型機において、
前記圧着手段は、チューブ生地をクランプする型金であるチューブ成型機。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載されたチューブ成型機において、
前記凹部は、前記圧着手段の相手側の圧着手段との対向面とチューブ生地のクランプ面との交差部を含む交差部近傍が、相手側型金との対向面側が広く、かつ前記対向面からチューブ生地のクランプ面に向かって幅が狭くなるように形成されており、前記圧着手段を互いに当接させたとき、前記凹部は、押圧されて膨張変形したチューブ生地端部を成型する空所を形成するチューブ成型機。
【請求項５】
チューブ生地の端部近傍をクランプし、クランプしたチューブ生地の端部同士を互いに圧着してチューブを成型するチューブの製造方法であって、
前記チューブ生地を一対の剛性材料で形成された圧着手段でクランプする工程と、
前記圧着手段でクランプしたチューブ生地の端部同士を当接させる工程と、
前記チューブ生地の端部同士を、当接する一対の圧着手段の少なくともいずれか一方に備えた弾性体を介して押圧する工程と、
前記押圧により形成されたチューブ生地端部の変形膨張部分を、前記圧着手段の他方の圧着手段との当接面に設けた凹部で形成される空所内に収容する工程と、
を有するチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブ成型機及びチューブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タイヤのチューブは、ゴム又は合成樹脂材料を押し出し成型した中空筒状のチューブ生地を、必要長さに裁断し、その両端を圧着（バイス）してリング状に成型することが行われている。
図５は、従来の筒状のチューブ生地の圧着に用いられるチューブ成型機１を模式的に示す正面図であり、図６は、図５に示すチューブ成型機１によるチューブ生地Ｔの成型を説明する図である。
チューブ成型機１は、概略的には図示のように基礎面上に設置された左右の下成型機台１０ａ、１０ｂと、左右の下成型機台１０ａ、１０ｂの互いに向かい合ったそれぞれの対向面の上部に形成された取付凹所１２ａ、１２ｂに配置された左右の下型金１４ａ、１４ｂと、左右の下成型機台１０ａ、１０ｂの上方に配置された左右の上アーム２０ａ、２０ｂと、左右の上アーム２０ａ、２０ｂの互いに向かい合ったそれぞれの対向面の下部に形成された取付凹所２２ａ、２２ｂに配置された左右の上型金２４ａ、２４ｂと、から成っている。また、左右の上型金２４ａ、２４ｂ及び下型金１４ａ、１４ｂのそれぞれの対向面には、ライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂが取り付けられている。
【０００３】
以上の構成において、チューブ生地Ｔの端部同士を圧着するには、まず、左右の上アーム２０ａ、２０ｂを適宜の駆動機構により上昇させて左右の上型金２４ａ、２４ｂと、左右の下型金１４ａ、１４ｂを離隔する。
次に、左右の下成型機台１０ａ、１０ｂ、および下型金１４ａ、１４ｂにチューブ生地Ｔを、その端面をそれぞれライニングゴムの２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂ対向面よりも僅かに相手側に突出させた状態で配置する。次に、図６Ａに示すように、左右の上型金２４ａ、２４ｂを下降させてチューブ生地Ｔの端部近傍を上下一対の型金２４ａ、１４ａ及び２４ｂ、１４ｂで挟みこんで保持（クランプ）する。その状態でチューブ生地Ｔのライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂに近い部分をカット（裁断）してフレッシュ面を出す。
次に、図６Ｂに示すように、左右一対の型金２４ａ、２４ｂ及び１４ａ、１４ｂを互いに相対的に接近する方向に、図６Ｃに示す位置まで駆動する。
【０００４】
この上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂを相対移動すると、まず左右のチューブ生地Ｔの裁断面同士が当接し、その直後にライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂ同士が当接する。次に、突出した端部同士がライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂに挟み込まれ、ライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂを変形させ（撓ませ）、その変形による反力で突出したゴム部分（チューブ生地端部）を強く圧着することができる。
【０００５】
チューブ生地Ｔの裁断端部同士を、以上のように圧着する場合、互いの中心位置にずれがあると、チューブ生地Ｔの成型不良になる。因みに、平行度は中心間の０.０３ｍｍ程度のずれも許されない。そのため、チューブ生地Ｔ、したがってライニングゴム２６ａ、２６ｂ、１６ａ、１６ｂの平行度を作業の度に調整する必要がある。
従来は、この平行度の調整は、上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂと左右の上アーム２０ａ、２０ｂ又は左右の下成型機台１０ａ、１０ｂとの間に紙やテープを挟むなどして行っている。そのため調整に時間が掛かるため、この調整作業がチューブ製造における生産性の阻害要因となっている。
【０００６】
その原因の一つは、ライニング部材をゴム材料を使用したライニングゴムとしていることにある。つまり、ライニングゴムの寸法精度にはそもそもバラツキがある。また、これに加えて、ライニングゴムは、使用するにしたがって徐々にへたりが出てくる。そのため、ライニングゴム自体の弾性及び変形を利用した従来の圧着方法では、平行度の調整を行わないと成型不良になる。
【０００７】
なお、ライニングゴムのへたりなど、その耐久性の問題に対しては、本出願人の発明に係る特許文献１において、ライニングゴムの外面を先端方向に向かい厚みが小さくなるようテーパー面に構成し、チューブ生地の圧着をテーパー面内で行うことにより、ライニングゴムが必要以上に変形するのを抑えて耐久性を向上させ、また、ライニングゴムブロックの剛性ダウンやライニングゴム自体の変形などによる影響を抑制することを開示している。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載されたものでも、ライニング部材にゴム材料を使用する以上は、そのへたりの影響を完全に無くすことができず、平行度の調整を作業の度に行う問題を完全に解消するのは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２４５６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、前記従来のチューブ成型機における、ライニング部材にゴム材料を使用したことによる生産性の阻害要因を解消し、チューブ製造における生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、チューブ生地の端部近傍をクランプし、クランプしたチューブ生地の端部同士を互いに圧着してチューブを成型するチューブ成型機であって、剛性材料で形成され、クランプされたチューブ生地の端部同士を圧着する圧着手段を有し、前記圧着手段は、チューブ成型時に当接する相手側の圧着手段との当接面に凹部を有し、互いに当接する一対の圧着手段の少なくとも一方は、当接する他方の圧着手段に対する対向面に弾性体で支持された押圧部材を備えているチューブ成型機である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来のチューブ成型機における、ライニング部材にゴム材料を使用したことによる生産性の阻害要因を解消し、チューブ製造における生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のチューブ成型機を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示したチューブ成型機のジョイント機構の動作を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るチューブ成型機を概略的に示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係るチューブ成型機のジョイント機構の動作を説明する正断面図である。
【図５】従来の筒状のチューブ生地の圧着に用いられるチューブ成型機を模式的に示す正面図である。
【図６】図５に示すチューブ成型機によるチューブ生地の成型を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明のチューブ成型機の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のチューブ成型機１を概略的に示す断面図である。
既に述べたように、チューブ生地の端部同士を圧着するに当たり、ライニング部材の平行度の調整に時間を要するが、その原因の一つは、ライニング部材にゴム材料を使用していることにある。
そこで、本発明の第１の実施形態は、この点に鑑み、ライニング部材の材質を、へたりの問題が生じない、つまり弾性を有しない剛性材料である、例えば金属或いは合成樹脂材料に代え、それと共に、ライニングゴムと同等の弾性機能を別途付与する構造を採用した。
【００１５】
以下、本実施形態のチューブ生地Ｔの端部の圧着（ジョイントともいう）について、図１を参照して説明する。なお、本チューブ成型機は、そのライニング部材を、従来のライニングゴムに代えて、押圧部材を備えた新規なライニング部材とした点以外は、前記従来のものと変わらないので、ここでは同じ番号を付して説明を省略する。
チューブ生地Ｔのジョイント機構１ａ（図２）は、上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂにそれぞれ設けられたライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂから成り、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの相手側型金に対向する当接面には、凹部１７が設けられている。
【００１６】
この凹部１７は、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂのチューブ生地Ｔに当接するクランプ面と、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの相手側ライニング部材に対する対向面との交差部を含むその近傍を、相手側との対向面側が広くなるように、その対向面側からチューブ生地Ｔの当接面であるクランプ面に向かって斜めに、例えば、切削加工や成型などにより形成されている。
【００１７】
ここで、凹所１７は、ライニング部材１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂを閉じたときに、それらの間に外径が１２０−１５０パーセントまで膨張したチューブ生地Ｔを収容できる空所（スペース）を提供できる形状に構成されている。
したがって、凹部１７を前記形状に構成することで、圧着時に左右のチューブ生地の端部の圧着面に近づくほど、前記圧着面の厚みを大きくすることができる。そのため、前記圧着面からの割れ等の発生を防止することができる。
【００１８】
また、対向する左右の一対のライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの一方の対向面は、凹部１７の形成端部から、相手側から逆側に切り込まれた段部の底面１８（図２）として形成されている。この段部の底面１８には、それぞれライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂと同じ材料でできた押圧部材３０が、弾性体（ここで、複数のコイルばね３２（図２））を介して、その相手側ライニング部材２５ａ、１５ｂに向かって突出している。そのため、後述するように、上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂを互いに左右の相手側型金に向かって相対移動させるときに、最初に相手側ライニング部材２５ａ、１５ｂに当接するように取り付けられている。
【００１９】
図２は、図１に示したチューブ成型機１のジョイント機構１ａの動作を説明する図である。
即ち、図２Ａは、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂに圧着成型すべきチューブ生地Ｔを配置した状態を示す図である。図示のように、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂにより、チューブ生地Ｔがクランプされている。また、押圧部材３０は、コイルばね３２により相手側ライニング部材２５ａ、１５ｂから互いに相手側ライニング部材２５ａ、１５ｂに向かって突出した状態で支持されている。この状態では、チューブ生地Ｔの端面は、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの対向面よりも相手側に向かって僅かに突出している。
【００２０】
図２Ｂは、図２Ａの状態からライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂを互いに接近するように相対移動させ、押圧部材３０が相手側ライニング部材２５ａ、１５ｂの当接面に当接した後、そのコイルばね３２の弾発（ばね）力に抗してライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂを接近させた状態を示している。この状態では、図示のように、チューブ生地Ｔの端面は、密閉された状態で押圧変形して拡径（膨張）し、凹部１７と押圧部材３０で囲まれた空間内に収容されている。
【００２１】
図２Ｃは、図２Ｂの状態から、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂを更にその限度まで接近させて、チューブ生地Ｔに最大の押圧力を作用させた状態を示している。この最大の押圧力によりチューブ生地Ｔの端部は互いに強く圧着される。また、チューブ生地Ｔの端部の変形膨張した部分は、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの凹部１７で形成される密閉空間に合わせて図２Ｂの状態から圧縮される。これにより、チューブ生地Ｔの圧着端部を狙った形状に成型することができる。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態では、ライニング部材をゴム材料で構成する代わりに、剛性材料で構成し、かつコイルばね３２で弾発支持された押圧部材３０を備え、圧着時にライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂ同士をしっかりと押圧できるようにしている。また、これにより、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの凹部１７で構成される空所内に収容されたゴムに噛み込みが発生するのを防止することもできる。
【００２３】
なお、押圧部材３０を段部の底面１８に弾発支持する弾性体は、コイルばねに限定されない。弾発支持可能な手段であれば、ゴムなどの他の弾性材料であってもよい。この場合、仮に、ゴムにへたりが生じたとしても、チューブ生地Ｔの圧着端部の膨出形状は、図２Ｃに示すように弾性変形しないライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの凹部１７で形成された空所で形状規制されるため、そのへたりの影響を実質上受けることはない。
【００２４】
本実施形態では、ライニング部材に互いに押圧を繰り返してもへたりが生じる虞のない剛性材料を使用しているため、ライニング部材にゴムを使用した従来のものに比べて形状精度が安定している。そのため、型金への取り付け時に、ライニング部材を、必要な平行度が出るように配置すれば、その後の平行度の調整は不要である。そのため、毎回調整作業を余儀なくされる従来のライニングゴムを用いた場合よりも、生産性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
凹部１７の形状は、チューブ生地Ｔのサイズに応じて任意の形状に加工できるため、圧着部分のおさまりの姿を、容易に所望のものとすることができる。また、チューブ生地Ｔの接合時に凹部１７の形状が変形することがないため、常に圧着部分における均一な断面形状を得ることができる。したがって、圧着部分における必要な強度を安定して得ることができる。
【００２６】
なお、この点に関し、特許文献１のライニングゴムの内面には、テーパー面が形成されており、ライニングゴム同士を当接したときに、その図２に示すようにチューブ生地の接合端部の膨らみを吸収する空所が形成される。しかし、そこに形成される空所は変形可能であるため、その空所によりチューブ生地Ｔの圧着部の膨らんだ部分の形状を所望のものにすることは困難である。
【００２７】
次に、チューブ成型機の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係るチューブ成型機を概略的に示す断面図であり、図４は、そのジョイント機構の動作を説明する正断面図である。
第２の実施形態に係るチューブ成型機１は、第１の実施形態に係るチューブ成型機１と相違してライニング部材を用いていない。
即ち、第２の実施形態に係るチューブ成型機１は、図３に示すように、ライニング部材を用いない代わりに、上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂのそれぞれの対向面に、第１の実施形態におけるライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂの凹部１７に相当する凹部１７ａが形成されている。
凹部１７ａの形状自体は、第１の実施形態において説明したものと同じであるので、ここではその説明を援用する。
その他の構成は、押圧部材３０の構造を含め第１の実施形態と同様であるので、ここでは同じ番号を付して説明を省略する。
【００２８】
図４Ａの状態は、左右の上アーム２０ａ、２０ｂ及びそれに一体に取り付けた上型金２４ａ、２４ｂを下降させ、左右の下成型機台１０ａ、１０ｂ及び下型金１４ａ、１４ｂ上に設定され裁断されたチューブ生地Ｔをクランプした状態を示している。
図４Ｂの状態は、図４Ａの状態から左右の上アーム２０ａ、２０ｂ及び上型金２４ａ、２４ｂ、左右の下成型機台１０ａ、１０ｂ及び下型金１４ａ、１４ｂを相対移動させて互いに接近させた状態である。この状態では、押圧部材３０が相手側の上型金２４ａ及び下型金１４ｂに当接して、押圧部材３０のコイルばね３２の弾発（ばね）力に抗して上下型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂを接近させて、チューブ生地Ｔの端面は、密閉された状態で押圧変形されて膨張し、その膨張部分は、上下型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂの凹部１７ａと上下の押圧部材３０で囲まれた密閉空間内に収容されている。
【００２９】
この膨張部分は、チューブ生地Ｔの上下左右の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂに形成された凹部１７ａと押圧部材３０で囲まれた空所内に収容される。
続いて、左右の上型金２４ａ、２４ｂ、左右の下型金１４ａ、１４ｂをコイルばね３２の弾発力に抗してさらに接近させる。その際、押圧部材３０の移動はコイルばね３２の変形によって吸収され、チューブ生地Ｔの端面には左右側から強い押圧力が作用する。
【００３０】
図４Ｃは、図４Ｂの状態から、上下の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂをさらにその限度まで接近させて、チューブ生地Ｔに最大の押圧力を作用させた状態を示している。この最大の押圧力によりチューブ生地Ｔの端部は強く圧着する。また、チューブ生地Ｔの膨張した形状は、上下の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂ間に形成される密閉空所に規制されて、左右に対をなす上下の型金２４ａ、２４ｂ、１４ａ、１４ｂの接近に伴って圧縮される。
【００３１】
第２の実施形態によれば、ライニング部材２５ａ、２５ｂ、１５ａ、１５ｂそのものをなくしたため、部品点数が低減され、構造が簡素化された分ジョイント機構１ｂにおけるチューブ生地Ｔの端部同士の接合精度を容易に向上させることができる。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・チューブ成型機、１ａ、１ｂ・・・ジョイント機構、１０ａ、１０ｂ・・・下成型機台、１２ａ、１２ｂ・・・取付凹所、１４ａ、１４ｂ・・・下型金、１５ａ、１５ｂ・・・ライニング部材、１６ａ、１６ｂ・・・ライニングゴム、１７、１７ａ・・・凹部、２０ａ、２０ｂ・・・上アーム、２２ａ、２２ｂ・・・取付凹所、２４ａ、２４ｂ・・・上型金、２５ａ、２５ｂ・・・・ライニング部材、２６ａ、２６ｂ・・・ライニングゴム、３０・・・押圧部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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