(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状のチューブ生地の端部同士を圧着、あるいは加熱圧着してリング状のタイヤチューブを成型するチューブタイヤのチューブ成型機であって、
前記チューブ生地の端部を解放自在にクランプ保持する一対の上下型金と、
前記上下型金の対向面に設けられ前記チューブ生地をバイスして圧着する弾性変形可能な圧着手段を備え、
前記圧着手段は、チューブ生地端部を相手側圧着手段に向けて所定量突出させた状態でクランプするための内面と、前記相手側圧着手段と当接する先端面とを有し、前記先端面と前記内面の境界部がテーパー面に形成されていると共に、前記圧着手段の外面は、前記上下型金表面から先端方向に向かって保持するチューブ生地方向に傾斜したテーパー面に構成されている型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機。
【請求項２】
請求項１に記載された型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機において、
前記圧着手段の前記外面と内面のそれぞれの水平方向に対する傾斜角は外面が内面よりも大きく、かつ、前記チューブ生地端部同士を圧着する際に、前記境界部のテーパー面で前記チューブ生地端部の挟み込みを防止する型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機において、
圧着手段の外面の水平面とのなす角度をθ、型金内面と圧着手段の先端面の内端との間の垂直方向長さをＡ、型金内面と圧着手段のテーパー面の先端との間の垂直方向長さをＢ、圧着手段の先端面の内端部と内面の先端部との境界部のテーパー面の水平方向の面長さをＣとするとき、
５≦θ≦４５°、０．３ｍｍ≦Ａ≦０．５ｍｍ、０．３ｍｍ≦Ｂ≦０．５ｍｍ、０．３ｍｍ≦Ｃ≦０．５ｍｍ、である型金を有する、チューブタイヤのチューブ成型機。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載された型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機において、
前記圧着手段はライニングゴムブロックであり、
前記ライニングゴムブロックは、前記一対の上下型金間において、その外面と内面が、いずれも前記上下型金表面から先端方向に向かって保持するチューブ生地方向に傾斜して配置されているチューブタイヤのチューブ成型機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブタイヤのチューブ成型機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、その両端を圧着してリング状に成型する。
図７は、特許文献１に記載された従来のチューブ成型の一例を示す斜視図である。
図中、１０１は上下に移動自在で温度調整自在なヒータであり、両サイドにはカッター１０２ａ、１０２ｂがヒータ１０１に対して上下方向の位置を調整自在に取り付けられている。１０３、１０４は上下ホルダ（以下、型金という）であって、ここでは、上型金１０３が下型金１０４に対して上下動自在で、チューブ生地１０６を切断後接合する際にチューブ生地１０６を上下型金１０３、１０４で挟み込んで（以下、クランプという）保持する。
ここで、上下型金１０３、１０４は例えば一方を静止した他方に対して移動させることで接離自在に構成されている。
【０００３】
１０５は支持台であって、この支持台１０５上においてチューブ生地１０６を切断する。カッター１０２ａ、１０２ｂはチューブ生地１０６を切断した後、切断したチューブ生地１０６の切断面に接触した状態を維持することでチューブ生地１０６を加熱する。切断されたチューブ生地１０６の端部同士が圧着できるまでに加熱されたとき、カッター１０２ａ、１０２ｂを引き上げ、かつ支持台１０５を下方に移動させる。
続いて、一方の上下型金１０３、１０４を他方の上下型金１０３、１０４に接近させて、保持するチューブ生地１０６の端部同士を圧着（以下、バイスという）する。
以上の一連の動作によりリング状のチューブが成型され、ゴム製チューブの場合は次に加硫して製品チューブを製造する。
【０００４】
ところで、特許文献に記載されたものではないが、同様の機構においてチューブ生地を確実にクランプしかつ強い圧着力で圧着できるようにするために、上型金１０３と下型金１０４の対向面に圧着手段としてライニングゴムブロック１１０（図８参照）を配置したものがある。
このライニングゴムブロック１１０を用いると、それを用いない場合に比べてチューブ生地１０６を確実にクランプしかつ強い圧着力を得ることができる。
【０００５】
図８は、ライニングゴムブロック１１０を備えた従来のチューブ成型機におけるチューブ生地１０６の両端を圧接する状態を模式的に示す断面図である。
チューブ生地１０６を挟んで互いに端部同士を圧着させるため、チューブ生地１０６の端部をライニングゴムブロック１１０面よりも突出させる。図８Ａはこの状態を示す図であって、上下型金１０３、１０４で保持されたチューブ生地１０６をライニングゴムブロック１１０でクランプした状態を示している。この状態から、例えば上下型金１０３、１０４を接近させて行くと、図８Ｂに示すように、先ず突出したチューブ生地の端部１０６ａ同士が当接する。上下型金１０３、１０４を更に接近させると、やがて図８Ｃに示すようにライニングゴムブロック１１０同士が当接する。その過程で、突出したゴム部分１０６ａがライニングゴムブロック１１０に挟み込まれ、ライニングゴムブロック１１０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）１０６ａを強く圧着することができる。
【０００６】
このように、従来のタイヤチューブの成型においては、ライニングゴムブロック１１０同士が当接する過程において、上述のように上下型金１０３、１０４間に突出させたチューブ生地端部１０６ａをライニングゴムブロック１１０に挟み込ませ、ライニングゴムブロック１１０を変形させ、その変形による反力でチューブ生地端部１０６ａの圧着力を確保する。一方、その当接面で押し潰されることから、はみ出しゴム１０７を形成するが、このはみ出しゴム１０７があるとチューブ製品は外観不良になる。そのため、成型後のチューブを加硫前にバフ仕上げをして前記はみ出しゴム１０７部分を取り除き、成型されたチューブの性状を整える工程が別途必要である。そのため、はみ出しゴムがないと仮定した場合に比して、製造効率の低下、コスト及び手間が掛かるという問題がある。
【０００７】
また、ライニングゴムブロック１１０を繰り返し使用していくと繰返し疲労による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り、チューブ生地１０６に対する圧着力が弱くなり、チューブ製品の性能が下がると云う問題も生じる。
そこで、従来はライニングゴムブロックが直方体であるため、圧着力や使用耐久性を強めるためにライニングゴムブロック１１０を硬化したり、或いはそのボリュームを大きくしてこの問題に対処することになる。しかし、ライニングゴムブロック１１０を硬化すると変形量が少なくなるため、必要な変形量を得るためには成型機の圧着のための圧力（バイス圧）を大きくする必要がある。しかし、それは成型機の能力不足を招くだけではなく、ライニングゴムブロック１１０の耐久性を低下させるという別の問題が生じる。また、ライニングゴムブロック１１０のボリュームを大きくした場合も、ライニングゴムブロックの剛性が高くなる為、成型機の圧着能力を上げなければ必要な圧着力は得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２６７１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来のチューブ成型における前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ライニングゴムブロックの変形が少なくても、チューブ生地端部（図２Ａ  ６ａ）の圧着力を確保でき、かつ、はみ出しゴムの発生を抑制してバフ仕上げ工程を無くすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、中空円筒状のチューブ生地の端部同士を圧着、あるいは加熱圧着してリング状のタイヤチューブを成型するチューブタイヤのチューブ成型機であって、前記チューブ生地の端部を解放自在にクランプ保持する一対の上下型金と、前記上下型金の対向面に設けられ前記チューブ生地をバイスして圧着する弾性変形可能な圧着手段を備え、前記圧着手段は、チューブ生地端部を相手側圧着手段に向けて所定量突出させた状態でクランプするための内面と、前記相手側圧着手段と当接する先端面とを有し、前記先端面と前記内面の境界部がテーパー面に形成されていると共に、前記圧着手段の外面は、前記上下型金表面から先端方向に向かって保持するチューブ生地方向に傾斜したテーパー面に構成されている型金を有するチューブタイヤのチューブ成型機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チューブ生地端部６ａは、上記テーパー面内で圧着される為、ライニングゴムを必要以上に変形させる必要がなく、又、ライニングゴム外面（図１Ａ  １０ａ）に角度を設けている為に、従来と同一のゴム硬度／ボリュームにおいても充分な圧着力が得られる。加えて、チューブ生地端部６ａが、上記テーパー面内に収まる為、従来のチューブ成型において発生していたはみ出しゴムの発生が抑制され、成型後加硫前に行っているチューブの接合部をバフ仕上げする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａは本実施形態のライニングゴムブロックの断面形状を示し、図１Ｂは比較のために示した従来のライニングゴムブロックの断面形状を示す図である。
【図２】本実施形態に係るライニングゴムブロックを備えた上下型金を用いて行うチューブの成型を模式的に示す断面図であり、図２Ａはチューブ生地の圧着前の状態を、図２Ｂは成型圧着時における圧着の状態を示している。
【図３ＡＢＣＤ】本実施形態に係るライニングゴムブロックを備えたチューブ成型機によるタイヤチューブの成型工程を概略的に示す図である。
【図３ＥＦＧ】本実施形態に係るライニングゴムブロックを備えたチューブ成型機によるタイヤチューブの成型工程を概略的に示す図である。
【図４】ライニングゴムブロックの断面形状を示す。
【図５】本発明の実施品（１）〜（４）のライニングゴムブロックのθ、Ａ、Ｂ、Ｃの各数値と、比較品として従来品におけるθ、Ａ、Ｂ、Ｃの各数値を一覧表にして示した表である。
【図６】図５に示したライニングゴムブロックを同じチューブ成型機に取り付けて成型したチューブの評価表である。
【図７】従来のチューブ成型の一例を示す斜視図である。
【図８】ライニングゴムブロックを備えた従来のチューブ成型機におけるチューブ生地の両端を圧接する状態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係るチューブ成型機は、圧着手段として上下型金に配置したライニングゴムブロックを用いた点で既に説明した従来のものと同様であるが、ライニングゴムブロックの形状に特徴を有している。
そこで、次に、この点について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１Ａは本実施形態のライニングゴムブロックの断面形状を示し、図１Ｂは比較のために示した従来のライニングゴムブロックの断面形状を示す図である。
図１Ｂに示すように、従来のライニングゴムブロック１１０は直方体形状であるためその断面形状は矩形である。これに対し、本実施形態のライニングゴムブロック１０の断面形状は、図１Ａに示すように、ライニングゴムブロック１０の外面１０ａ（ここではクランプ保持されるチューブ生地からみて近い方を「内」、遠い方を「外」という）は、水平に対してチューブ生地方向（内方という）に角度をもった面、つまり上型金３表面から先端方向（上型金３と反対側の面又は自由端側の面）に向かうテーパー（傾斜）面に構成されており、かつ、ライニングゴムブロック１０の内面１０ｂも同様に、水平面（ここでは、型金内面）から内方に向かって角度を持った面、つまり内方に向かうテーパー面に構成されている。
したがって、ライニングゴムブロック１０の上型金３への取付面１０ｅは、その先端部の相手側ライニングゴムブロック１０との当接面である先端面１０ｄよりも大きく形成されている。
なお、ライニングゴムブロック１０の外面１０ａと内面１０ｂの水平に対する角度は、図示のように外面１０ａの方が大きくなっている。
【００１５】
また、ライニングゴムブロック１０の先端面（型金側と反対側、又は自由端側の面）と内面１０ｂとを面取りするように、それらの境界部にテーパー面１０ｃが形成されている。
このテーパー面１０ｃは、チューブ生地６の端部６ａ（図２参照）同士を圧着する際に、ライニングゴムブロック１０でチューブ生地６を挟み込むのを防止するためのものである。
以上、上型金３用のライニングゴムブロック１０について説明したが、下型金４用のライニングゴムブロック１０についても同様である。
【００１６】
図２は、本実施形態に係るライニングゴムブロック１０を備えた上下型金３、４を用いて行うチューブの成型を模式的に示す断面図であり、図２Ａはチューブ生地６の圧着前の状態を、図２Ｂは成型圧着時における圧着の状態を示している。
即ち、図２Ａの状態では、上下の型金３、４でクランプ保持されたチューブ生地６は、ライニングゴムブロック１０の内面１０ｂのテーパー面でクランプされると共に、その端部６ａは、圧着のためにライニングゴムブロック１０の先端から僅かに突出している（突出量をここではオーバーハング量という）。
【００１７】
図２Ｂの状態では、上下の型金３、４を接近させて（一方を他方に対して移動させても、両方を互いに移動させてもよい）ライニングゴムブロック１０同士を当接させているが、この状態では、先に述べたチューブ生地６のオーバーハング量はライニングゴムブロック１０のテーパー面１０ｃ内に収容されるため、従来のようにライニングゴムブロック１０によって挟み込まれることはない。
他方、突出しているチューブ生地端部６ａは、従来のチューブ成型と同様にバイスによって押し潰され、ライニングゴムブロック１０を変形させ、その反作用より図中矢印Ｆで示す圧着力がチューブ生地６に作用して圧着が行われる。
なお、本実施形態のチューブ成型機は、従来のチューブ生地端部６ａを挟み込む場合よりも、同じボリュームのライニングゴムブロック１０を前提にするとチューブ生地端部６ａは、上記テーパー面内で圧着される為、ライニングゴムを必要以上に変形させる必要がなく、又、ライニングゴム外面（図１Ａ  １０ａ）に角度を設けている為に、従来と同一のゴム硬度／ボリュームにおいても充分な圧着力が得られる。
【００１８】
本実施形態によれば、ライニングゴムブロック１０の形状を前記のように構成したため以下のような作用効果が得られる。即ち、
（i）ライニングゴムブロック１０の外面１０ａを先端方向に向かうテーパー面に構成したためその撓みを抑制することができ、ライニングゴム自体の剛性やボリュームを大きくしなくとも必要な圧着力を得ることができる。また、ライニングゴムブロック１０の変形量が小さくなるため、従来のものよりも耐久性も向上する。
（ii）ライニングゴムブロック１０の内面１０ｂを先端方向に向かうテーパー面に構成したためクランプ力が向上し、ライニングゴムブロック１０の繰返し変形による反りの影響を低減することができる。例えば、ライニングゴムブロック１０に、繰返し疲労による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が発生しても、チューブ生地６を十分にクランプすることができる。
（iii）ライニングゴムブロック１０の内面１０ｂと先端面１０ｄの境界部にテーパー面１０ｃを設けたため、チューブ生地６の挟み込みがなく、はみ出しゴムが発生しない。
したがって、従来のように成型後にバフ仕上げなどの仕上げを必要とせず、その分、コスト、手間が省けかつ成型効率も向上する。
【００１９】
図３Ａ〜Ｇは、以上で説明した本実施形態に係るライニングゴムブロック１０付き型金３、４を備えたチューブ成型機と、それによるタイヤチューブの成型工程を概略的に示す図である。
図３Ａは、それぞれ圧着手段としてライニングゴムブロック１０を備えた移動側の下型金４と固定側下型金４及び、矢印の方向からバイステーブル８上をそれぞれの下型金４に向かって移動してくるチューブ生地６を示している。ここで移動側及び固定側型金３、４のそれぞれの対向面にはそれぞれライニングゴムブロック１０からなる圧着手段が設けられている。
図３Ｂは、チューブ生地６がそれぞれ移動側及び固定側型金３、４上の正規位置に配置された状態を示している。
図３Ｃは、移動側及び固定側下型金４上の正規位置に配置されたチューブ生地６に上型金３を下降させて、そのライニングゴムブロック１０で構成された圧着手段でクランプされる前の状態を示している。
図３Ｄは、ライニングゴムブロック１０で図中左右のチューブ生地６をクランプした状態を示している。
【００２０】
図３Ｅは、クランプしたチューブ生地６を電熱ナイフ２で切断する前の状態を示している。例えばヒータで加熱された電熱ナイフでチューブ生地６を切断して、その切断面からなる接合面を形成する。
電熱ナイフ２で切断した後は、電熱ナイフはもとの位置に戻す。この時形成される接合面は、加熱しても加熱しなくても良い。
【００２１】
電熱ナイフ２をもとに戻すと直ちに移動側上下金型３、４を固定側上下金型３、４に向けて移動させ（図３Ｆ）、チューブ生地６の当接面同士を圧着する。その圧着の状態は図２Ｂに示したとおりであり、既に述べたように従来のようなはみ出しゴムを生じることがない。圧着後は、上型金３を上昇させた後に、移動側上下型金３、４を移動させて固定側上下型金から離間させる（図３Ｇ）。
以上のようにして、本実施形態に係るタイヤチューブの成型が完了する。
【００２２】
実施例
次に、ライニングゴムブロック１０の実施例について、従来品を比較品として比較した結果とともに説明する。
図４は、ライニングゴムブロック１０の断面形状を示す。
ここでは、ライニングゴムブロックの外面１０ａの水平面とのなす角度をθ、型金内面（又は底面）とライニングゴムブロック１０の先端面１０ｄの内端との間の垂直方向長さをＡ、型金内面とライニングゴムブロック１０のテーパー面１０ｃの先端との間の垂直方向長さをＢ、ライニングゴムブロック１０の先端面１０ｄの内端部と内面１０ｂの先端部との境界部のテーパー面１０ｃの水平方向の面長さをＣとする。
【００２３】
図５は、本発明の実施品（１）〜（４）のθ、Ａ、Ｂ、Ｃの各数値と、比較品として従来品におけるθ、Ａ、Ｂ、Ｃの各数値を一覧表にして示した表である。
即ち、従来品はθ、Ａ、Ｂ、Ｃいずれも０であったが、実施品（１）はそれぞれ３０°、０．５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．５ｍｍ、実施品（２）は５°、０．３ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３ｍｍ、実施品（３）は１５°、０．５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．３ｍｍ、実施品（４）は、４５°、０．５ｍｍ、０．５ｍ、０．５ｍである。
なお、チューブの材質は、いずれもブチルゴム配合材であり、かつそのチューブ生地端部６ａの接合面トータルゲージは５ｍｍとした。
【００２４】
図６は、図５に示したライニングゴムブロック１０を同じチューブ成型機に取り付けて成型したチューブの評価表である。
つまり、それぞれ従来品及び実施品（１）〜（４）の評価を５段階で行い、それぞれの評価値を一覧表にまとめた評価表である。
【００２５】
従来品の接着力（例えば、製品チューブ接着位置の引っ張り破断強度）、はみ出しゴム量（はみ出したゴムの幅或いは目視によってもよい）、ライニングゴムブロック耐久性（例えば型金交換までの使用回数の変化をみる）をいずれも３としたとき、実施品（１）は５、５、５、実施品（２）は４、４、４、実施品（３）は４、３、４、実施品（４）は４、５、５であった。
以上から、前記角度θが大きいとライニングゴムブロック１０の耐久性が増すこと、Ａ、Ｂ、Ｃが大きい方が（但し、０〜０．５ｍｍ間で）はみ出し量が少なくなる傾向があることが分かる。
したがって、本発明で狙ったとおりの作用効果が得られることが分かった。
【００２６】
なお、以上の説明では圧着手段はライニングゴムブロックとして説明したが、本発明の実施に当たっては、その素材は必ずしもゴムに限定されず、弾性を備えた他の材料であってもよい。また、圧着手段は、そのブロックの形状はテーパー面として形成された外面、内面及び前記境界部のテーパー面を備えるものとして説明したが、これらの各要件は必ずしも同時に備える必要はなく、そのうちの少なくとも一つを備えたものであってもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・チューブ成型機、２・・・電熱ナイフ、３・・・上型金、４・・・下型金、６・・・チューブ生地、８・・・バイステーブル、１０・・・ライニングゴムブロック、１０１・・・ヒータ、１０２ａ、１０２ｂ・・・カッター、１０５・・・支持台、１０７・・・はみ出しゴム。
【図１】
0005770016.tif 000002
【図２】
0005770016.tif 000003
【図３ＡＢＣＤ】
0005770016.tif 000004
【図３ＥＦＧ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005770016.tif 000008
【図７】
0005770016.tif 000009
【図８】
0005770016.tif 000010