(57)【要約】【課題】外径によらず同じ製造装置を使用して低コストで補強コード層が形成でき、しかも異径部を有する成形体において大径部ではコード間隔が広く、小径部においてはコード間隔が狭い補強コード層が形成された円筒状ゴム成形体の製造方法を提供する。【解決手段】内側ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物を積層する第１未加硫ゴム層形成工程、トッピングコードのベルトを端部において折り返し部を形成しつつらせん状に少なくとも２層を、バイアス構造の補強コード層を構成するように供給する補強コード層形成工程、外側ゴム層形成用の第２未加硫ゴム層形成工程、及び加硫工程を有し、補強コード層形成工程は、コード間隔調整装置を使用し、大径部においてはコード間隔が広い状態でベルトを供給し、小径部においてはコード間隔が狭い状態で供給する工程である円筒状ゴム成形体の製造方法とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ゴム層、補強コード層、及び外側ゴム層とを備えた異径部を有する円筒状ゴム成形体の製造方法であって、
円筒状成形型の外面に前記内側ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物を積層する第１未加硫ゴム層形成工程、前記第１未加硫ゴム層の上に複数本のコードを含むトッピングコードベルトを、少なくとも１層のバイアス構造の補強コード層を構成するようにらせん状に複数層巻回する補強コード層形成工程、外側ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物を被覆して未加硫の円筒状ゴム成形体とする第２未加硫ゴム層形成工程、及び前記未加硫の円筒状ゴム成形体を加熱加硫して円筒状ゴム成形体とする加硫工程を有し、
前記補強コード層形成工程は、コード間隔調整装置を使用して大径部においてはコード間隔が広い状態で前記トッピングコードベルトを供給し、小径部においてはコード間隔が狭い状態で供給する工程であることを特徴とする円筒状ゴム成形体の製造方法。
【請求項２】
前記コード間隔調整装置が少なくとも１本のコード間隔調整ロールを含むロールセットであることを特徴とする請求項１に記載の円筒状ゴム成形体の製造方法。
【請求項３】
前記コード間隔調整ロールが、軸芯方向に異径スペーサーが出退することによりコード間隔を調整可能に構成されているロールであることを特徴とする請求項２に記載の円筒状ゴム成形体の製造方法。
【請求項４】
前記コード間隔調整ロールが少なくとも１本のトッピングコードベルトの送り幅可変ガイドロールを含むロールセットであることを特徴とする請求項２に記載の円筒状ゴム成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異径部を有し、補強コード層を有するゴムホース、エアーローラー、空気バネ、可とう性継手等の比較的耐圧性の高い可とう性の円筒状ゴム成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴム、補強コードを円筒状に積層して、繊維補強層を有するホース類や可とう管などの円筒状ゴム成形体における繊維補強層は、通常はすだれ状のコードを未加硫ゴム組成物にてトッピングした後に補強コードが長手方向軸に対して４０〜６０°傾斜するようにバイアスカットしたシート状トッピングコードを作製し、このシート状トッピングコードを互いに相対する２方向に２層あるいは４層以上に積層することによってバイアスコード層として形成されている（特許文献１等）。
【特許文献１】特開平６−２１０７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１記載の技術によれば、形成される繊維補強層は、通常、トッピングコードを冷間で貼り付けて形成されるので積層時の接着力が弱く、しかもすだれ状の幅広コードを連続したシートから裁断により複数枚作製して交互に貼り付けるものであるために、少なくない裁断時の材料ロスが発生し、歩留りが低く、かつ裁断工程も必要であって工数が多くなり、それだけ生産コストの上昇を招くという問題があった。
【０００４】
また図８に示したように、中央部が細く、両端部において外径が大きく構成されている可とう管（図８（ａ））やテーパー状の可とう管（図８（ｂ））における繊維補強層を形成するためには、大径部においてコード間隔を広くする必要があり、従来は作業者が手作業にて係る繊維補強層の形成を行っていたが、製品の強度のばらつきに繋がるコード間隔の不均一を解消することは困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、異径部を有する円筒状ゴム成形体において大径部ではコード間隔が広く、小径部においてはコード間隔が狭い均一な補強コード層が形成された円筒状ゴム成形体の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内側ゴム層、補強コード層、及び外側ゴム層とを備えた異径部を有する円筒状ゴム成形体の製造方法であって、
円筒状成形型の外面に前記内側ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物を積層する第１未加硫ゴム層形成工程、前記第１未加硫ゴム層の上に複数本のコードを含むトッピングコードベルトを、少なくとも１層のバイアス構造の補強コード層を構成するようにらせん状に複数層巻回する補強コード層形成工程、外側ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物を被覆して未加硫の円筒状ゴム成形体とする第２未加硫ゴム層形成工程、及び前記未加硫の円筒状ゴム成形体を加熱加硫して円筒状ゴム成形体とする加硫工程を有し、
前記補強コード層形成工程は、コード間隔調整装置を使用して大径部においてはコード間隔が広い状態で前記トッピングコードベルトを供給し、小径部においてはコード間隔が狭い状態で供給する工程であることを特徴とする。
【０００７】
係る製造方法によって、円筒状ゴム成形体の外径によらず同じ製造装置を使用して低コストで補強コード層を形成することができ、しかも異径部を有する円筒状ゴム成形体において大径部ではコード間隔が広く、小径部においてはコード間隔が狭い均一な補強コード層が形成された円筒状ゴム成形体を製造することができる。「異径部」とは、図８に例示したように外径の異なる部分、例えば円弧状、テーパー状等の形成により外径の異なる部分が存在する意味である。
【０００８】
円筒状ゴム成形体が口金具を備えたものである場合には、第１未加硫ゴム層形成工程の前に該口金具を所定位置に配設する口金具配設工程を設ける。
【０００９】
上記の円筒状ゴム成形体の製造方法においては、前記コード間隔調整装置が少なくとも１本のコード間隔調整ロールを含むロールセットであることが好ましい。
【００１０】
係る構成により、異径部を有する円筒状ゴム成形体において大径部ではコード間隔が広く、小径部においてはコード間隔が狭い均一な補強コード層を形成することができる。
【００１１】
上記の円筒状ゴム成形体の製造方法においては、前記コード間隔調整ロールが、軸芯方向に異径スペーサーが出退することによりコード間隔を調整可能に構成されているゴムロールであることが好ましい。
【００１２】
係る構成のゴムロールは異径スペーサーの位置を調整することによってトッピングコードのベルトのコード間隔を簡便に調整することができる。
【００１３】
上述の円筒状ゴム成形体の製造方法においては、前記コード間隔調整装置が少なくとも１本のトッピングコードのベルトの送り幅可変ガイドを含むロールセットであることが好ましい。
【００１４】
係る構成のロールを使用することによってもトッピングコードのベルトのコード間隔を簡便に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
補強コード層を構成するコードは、高圧ゴムホース、可とう管等の技術分野において使用される公知のコードを使用することができる。具体的には、ＰＥＴコード等のポリエステルコード、ナイロン６，６等のポリアミドコード、アラミドコード、スチールコード、炭素繊維コード等が例示される。これらのコードは、必要に応じてゴム材料との接着性を高めるＲＦＬ処理等を行って使用する。本発明の円筒状ゴム成形体の製造方法においては、特にスチールコードやアラミドコードの使用が、高強度で補強性が高く、しかもコード間隔調整を行いやすいという観点より好ましい。補強コードは、未加硫ゴム組成物にてトッピングし、トッピングコードとして使用する。
【００１６】
内側ゴム層、外側ゴム層並びにコードをトッピングする未加硫ゴム組成物を構成するゴム材料は、公知のゴム材料を使用することができる。一般的には、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等が使用可能である。これらのゴム材料は、公知の配合剤ないし添加剤を添加して公知の方法により加工使用する。内側ゴム層、外側ゴム層、コードをトッピングするゴム材料ないし未加硫ゴム組成物は異なる組成であってもよく、同一であってもよい。高い層間接着力が得られる観点より同一のゴム材料を使用することが好ましい。
【実施例１】
【００１７】
図１は、両端部にそれぞれ口金具を有するテーパー状の可とう管の補強コード層を形成する実施形態を示した斜視図であり、図２は平面図である。押出機から押し出されたトッピングコードベルト（以下、単にベルトとも称する。）１７は、コード間隔調整装置を通じて回転軸（図示せず）に装着され、口金具２９、３１を配設し（金具配設工程）、第１未加硫ゴム組成物層２５を形成した（第１未加硫ゴム層形成工程）マンドレル２７に供給されて巻回される（補強コード層形成工程）。ベルトの巻回は、マンドレルの回転と軸芯方向の移動の組合せにより行うことができる。
【００１８】
コード間隔調整装置は、図１、２の例では、３本のロールセット１１、１３、１５とで構成されている。コード間隔調整装置としては、ロール１１、１３、１５の少なくとも１本をコード間隔調整ロールとする。ロール１１、１３、１５の全てをコード間隔調整ロールとしてもよい。上記の例では、ロールセットは、ベルト１７を所定位置に送るガイド装置としても作用する。
【００１９】
トッピングコードベルト１７は、図１、２に例示した方法により供給する。即ち、ゴム押出機１９の先端に装着されたダイス２１に、ボビン（図示せず）から巻き戻されたコードを、成形する成形体に応じて設定される本数ガイド（図示せず）を介して供給する。ダイス２１内で未加硫ゴム組成物がトッピングされてトッピングコードベルト１７が押し出される。
【００２０】
図６には、係るベルトを押し出すためのダイスを正面図にて例示した。ダイス５１は、コード２３通過部と未加硫ゴム組成物のみを押し出すスリット部５３とを備えている。係る構成のダイスを成形する管状体に応じて準備して交換することにより、同一の押出機を使用して簡便に種々の管状体を製造することができる。
【００２１】
補強コード層形成工程においては、ベルトは３〜６本を併設供給され、複数本のベルトが重複することなく、かつ隙間なく供給される。ベルト１７の幅をＷとし、コードが成形する管状体の軸芯となす角度をθ，併設供給するベルト数をｎ，ベルト巻回部の外周径をＬとしたとき、
Ｗ＝Ｌ・ｃｏｓθ／ｎ
とする。異径部を有する管状体の場合にはＬが位置により変動するので、コード間隔調整装置によりＷをＬの変動に合わせて調整する。θは、４０〜６０°である。
【００２２】
図７には、トッピングコードベルト１７を３本（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）供給して補強コード層を形成する補強コード層形成工程を例示した。ベルトはマンドレル２７に嵌挿された口金具２９と第１未加硫ゴム層の上にらせん状に併設、巻回され、端部に達して口金具２９を被覆した時点で例えばスチールコードなどの周方向補強部材６０を巻回して固定した後に該周方向補強部材６０を反転軸として折り返して逆方向に併設、巻回される。このような２層の補強コード層は、バイアス構造の補強コード層を形成する。
【００２３】
図３にはコード間隔調整装置たるコード間隔調整ロールを断面図にて例示した。コード間隔調整ロール１０は、回転軸３７、ゴム状弾性体ロール３３及び異径スペーサー３５ａ，３５ｂとからなる。異径スペーサー３５ａ，３５ｂは回転軸３７に外嵌されていてゴム状弾性体ロール３３と回転軸３７との間に進入・退出自在に構成されており、異径スペーサー３５ａ，３５ｂが退出した状態ではゴム状弾性体ロール３３は回転軸に平行方向からみて平坦なロールであり、トッピングコードベルトのコード２３の間隔は、押出機のダイスから供給された状態である（図３（ａ））。これに対して異径スペーサー３５ａ，３５ｂがゴム状弾性体ロール３３と回転軸３７との間に進入するとゴム状弾性体ロール３３の外周径が拡大されてゴム状弾性体ロール３３の中央部が端部より外周が小さくなり、回転軸に平行方向からみて凹状となる。その結果、トッピングコードベルト１７において、コード２３が中央部に寄ってコード間隔が狭くなる（図３（ｂ））。このように異径スペーサー３５ａ，３５ｂをゴム状弾性体ロール３３と回転軸３７との間において進入・退出をさせることによってコード間隔を調整することができる。
【００２４】
補強コード層が形成された後、外側ゴム層を構成する第２未加硫ゴム層形成工程と加硫工程を経て円筒状ゴム成形体が製造される。
【００２５】
内側ゴム層の厚さ並びに外側ゴム層の厚さは、円筒状ゴム成形体の用途、特性に応じて適宜設定されるものであるが、内側ゴム層の厚さは一般的には１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍであり、外側ゴム層の厚さは一般的には１〜５ｍｍである。補強コード層は、２層１組のバイアスコード層として一般的には１〜４層である。
【実施例２】
【００２６】
図４にはコード間隔調整装置の別の実施形態を断面図にて示した。コード間隔調整ロール５０は、回転軸５１に端部に大径部５３と小径部５４を有する第１ロール５８と該第１ロールの小径部に嵌合する第２ロール５５とからなり、第１ロール５８の大径部５３の小径部５４との段差端面５７と第２ロール５５の第１ロール５８の大径部５３に対向する端面５６との間の凹部をトッピングコードベルト１７が案内されて通過する。第１ロール５８と第２ロール５５は相対的に近接・離隔自在に構成されており、近接によりコード間隔が狭くなり、離隔によりコード間隔が広くなる。
【実施例３】
【００２７】
図５にはコード間隔調整装置であるコード間隔調整ロールの別の実施形態を斜視図にて示した。コード間隔調整ロール４４は、図３に示したコード間隔調整ロールのゴム状弾性体ロールに代えて複数の高剛性ロッドを使用したものである。即ち、コード間隔調整ロール４４は回転軸４３に複数の高剛性ロッド４１が中央部にて固定されており、異径スペーサー４５ａ，４５ｂが回転軸４３に外嵌されていて高剛性ロッド４１の両端部から中央部方向に出退自在に構成されている。図３のコード間隔調整ロールと同様に、異径スペーサー４５ａ，４５ｂの中央部方向への進出により高剛性ロッド４１が曲がって拡径し、コード間隔調整ロール４４が凹状となり、ベルト１７の幅が狭くなってコード間隔が短縮される。高剛性ロッド４１は金属や樹脂で形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】両端部にそれぞれ口金具を有するテーパー状の可とう管の補強コード層を形成する実施形態を示した斜視図
【図２】両端部にそれぞれ口金具を有するテーパー状の可とう管の補強コード層を形成する実施形態を示した平面図
【図３】コード間隔調整装置たるコード間隔調整ロールを例示した断面図
【図４】コード間隔調整装置の別の実施形態を示した断面図
【図５】コード間隔調整ロールの別の実施形態を示した斜視図
【図６】トッピングコードベルトの押出ダイスを例示した正面図
【図７】トッピングコードベルトの巻回を例示した図
【図８】異径部を有する円筒状ゴム成形体を例示した正面図
【符号の説明】
【００２９】
１０            コード間隔調整ロール
１７            トッピングコードベルト
３３            ゴム状弾性体ロール
３５ａ，３５ｂ  異径スペーサー
３７            回転軸
【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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【図７】
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【図８】
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