(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム押出機から押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールであって、
第１ロールと第２ロールとを含み、
前記第１ロール及び前記第２ロールは、前記ゴムストリップに接触する圧延面と、前記圧延面のロール軸方向両外側の円筒形状の支持面とを含み、
前記第１ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が小さい円筒形状の小径部を備え、
前記第２ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記圧延面に対向し、かつ、前記第２ロールの前記支持面と同じ直径を有する円筒形状の等径部を備えるとともに、
前記第２ロールの前記支持面の直径は、前記第１ロールの前記支持面の直径の１０３％以上であることを特徴とするカレンダーロール。
【請求項２】
ゴム押出機から押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールであって、
第１ロールと第２ロールとを含み、
前記第１ロール及び前記第２ロールは、前記ゴムストリップに接触する圧延面と、前記圧延面のロール軸方向両外側の円筒形状の支持面とを含み、
前記第１ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が小さい円筒形状の小径部を備え、
前記第２ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記圧延面に対向し、かつ、前記第２ロールの前記支持面と同じ直径を有する円筒形状の等径部を備えるとともに、
前記第２ロールの前記支持面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が大きく、
前記第２ロールの前記圧延面の表面温度は、前記第１ロールの前記圧延面の表面温度よりも低温であることを特徴とするカレンダーロール。
【請求項３】
前記小径部と前記等径部とは、前記第１ロールと前記第２ロールとの間に間隙部を形成し、
前記間隙部は、前記ゴムストリップの断面形状に近似している請求項１又は２に記載のカレンダーロール。
【請求項４】
ゴムストリップ製造装置であって、
請求項１乃至３のいずれかに記載のカレンダーロールと前記ゴム押出機とを含むことを特徴とするゴムストリップ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができるカレンダーロール及びゴムストリップ製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム押出機から予備成形されて押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールが知られている。通常、カレンダーロールを用いた成形では、上下一対のカレンダーロールによりゴムストリップの厚さを規制しつつ、カレンダーロールにより成形されたゴムストリップをナイフカット作業により所望の幅に規制していた。
【０００３】
生産性を向上させるために、例えば、下記特許文献１は、対向する一対のカレンダーロールの少なくとも一方に、凹み部分を凹設することで間隙部を形成し、当該間隙部をゴムストリップの断面形状に近似させるカレンダーロールを提案している。下記特許文献１では、凹み部分によりゴムストリップの断面形状を規制しているので、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５４９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のカレンダーロールは、凹み部分とゴムストリップとの接触面積が大きいので、ゴムストリップが凹み部分に粘着し、剥がれ難いという問題があった。このため、ゴムストリップは、部分的にカレンダーロールに粘着することがあり、ゴムストリップの幅や厚さが不均一になる原因となっていた。また、上記特許文献１のカレンダーロールでは、生産性をさらに向上させるためにカレンダーロールの回転速度を高速にすると、上述の粘着性の問題が顕著に発生し、ゴムストリップが切断されることがあった。
【０００６】
発明者らは、鋭意開発試験を行い、カレンダーロールの直径に応じて、ゴムストリップの粘着力が異なるとの知見を得た。上記特許文献１のカレンダーロールでも、凹み部分により一方のカレンダーロールの圧延面が小径となっている。これにより、カレンダーロールへのゴムストリップの粘着力に差異が生じるものの、この直径の差、すなわち、凹み部分の高さは、ゴムストリップの厚さに応じて設定されているので、ゴムストリップの粘着力をコントロールすることができなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、第２ロールの支持面の直径を第１ロールの支持面よりも大きくすることを基本として、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができるカレンダーロール及びゴムストリップ製造装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ゴム押出機から押し出されるゴムストリップを圧延するカレンダーロールであって、第１ロールと第２ロールとを含み、前記第１ロール及び前記第２ロールは、前記ゴムストリップに接触する圧延面と、前記圧延面のロール軸方向両外側の円筒形状の支持面とを含み、前記第１ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が小さい円筒形状の小径部を備え、前記第２ロールの前記圧延面は、前記第１ロールの前記圧延面に対向し、かつ、前記第２ロールの前記支持面と同じ直径を有する円筒形状の等径部を備えるとともに、前記第２ロールの前記支持面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記小径部と前記等径部とは、前記第１ロールと前記第２ロールとの間に間隙部を形成し、前記間隙部は、前記ゴムストリップの断面形状に近似しているのが望ましい。
【００１０】
本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第２ロールの前記支持面の直径は、前記第１ロールの前記支持面の直径の１０３％以上であるのが望ましい。
【００１１】
本発明に係るカレンダーロールにおいて、前記第２ロールの前記圧延面の表面温度は、前記第１ロールの前記圧延面の表面温度よりも低温であるのが望ましい。
【００１２】
本発明は、ゴムストリップ製造装置であって、上記のいずれかに記載のカレンダーロールと前記ゴム押出機とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１ロール及び第２ロールは、ゴムストリップに接触する圧延面と、圧延面のロール軸方向両外側の円筒形状の支持面とを含み、第１ロールの圧延面は、第１ロールの支持面よりも直径が小さい円筒形状の小径部を備え、第２ロールの圧延面は、第１ロールの圧延面に対向し、かつ、第２ロールの支持面と同じ直径を有する円筒形状の等径部を備えている。このような第１ロールは、ゴムストリップの幅が規制されるので、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップを形成することができる。また、上述の第２ロールは、形状が単純であるので、加工が容易であり、製造コストを低減することができる。
【００１４】
本発明において、前記第２ロールの前記支持面は、前記第１ロールの前記支持面よりも直径が大きい。このような第２ロールは、等径部の直径も大きくなるので、ゴムストリップの粘着力を大きくすることができる。このため、第１ロール及び第２ロールに対するゴムストリップの粘着力は、略同一にコントロールされ得る。従って、カレンダーロールは、ゴムストリップがいずれかのカレンダーロールに不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップを効率よく製造することができる。
【００１５】
以上のように、本発明のカレンダーロールは、均一性に優れたゴムストリップを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のゴムストリップ製造装置の一実施形態を示す概念図である。
【図２】本実施形態のカレンダーロールの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のゴムストリップ製造装置１の概念図が断面図として示されている。図１に示されるように、本実施形態のゴムストリップ製造装置１は、ゴムＧを予備成形して押し出すゴム押出機２と、ゴム押出機２から予備成形されて押し出されるゴムストリップＧＳを最終形状のゴムストリップＧＳに圧延成形する一対のカレンダーロール３とを含んでいる。カレンダーロール３から吐出されたゴムストリップＧＳは、例えば、コンベア４を含むアプリケータ５によって成形フォーマ６まで搬送されて巻き付けられることによりタイヤ用ゴム部材が製造される。
【００１８】
ゴム押出機２は、例えば、投入されたゴムＧを混練りしながら一方向へ押すゴム押出機本体７と、ゴム押出機本体７の下流に配され、かつ定量的にゴムＧを押し出すギヤポンプ８と、ギヤポンプ８から押し出されたゴムＧを予備成形する押出ヘッド９とを備えている。
【００１９】
ゴム押出機本体７は、例えば、シリンダ７ａ内にスクリュ軸７ｂを収納した周知な構造を有している。スクリュ軸７ｂは、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、投入されたゴムＧを混練しながらシリンダ７ａの吐出口７ｃから吐出させる。
【００２０】
ギヤポンプ８は、例えば、ケーシング８ａ内に一対の押出歯車８ｂが設けられた周知な構造の定容積押出機である。押出歯車８ｂは、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、混練りされたゴムＧをケーシング８ａから押出ヘッド９に吐出する。
【００２１】
押出ヘッド９は、例えば、ギヤポンプ８の下流側に交換可能に連結されたブロック状のヘッド本体９ａと、このヘッド本体９ａに交換自在に取り付けられるとともに予備成形口９ｃを開口させた口金９ｂとを備えている。従って、混練りされたゴムＧは、押出ヘッド９によって、予備成形されたゴムストリップＧＳに成形される。
【００２２】
本実施形態の予備成形口９ｃは、横長矩形をなす比較的小さな開口である。また、ゴムＧは、予備成形口９ｃとほぼ同じ矩形状の断面形状に成形されて外部に押し出され得る。このようなゴム押出機２は、比較的小出力のもので足りる。ただし、予備成形されたゴムストリップＧＳの断面形状は、上述のような矩形状に限定されるものではない。
【００２３】
本実施形態のカレンダーロール３は、例えば、上側に配される第１ロール１０と、下側に配される第２ロール１１とを含んでいる。第１ロール１０及び第２ロール１１は、実質的に回転軸が平行に配置されており、例えば、電動機（図示省略）により回転駆動されることによって、予備成形されたゴムストリップＧＳを最終形状のゴムストリップＧＳに成形している。
【００２４】
図２には、本実施形態のカレンダーロール３の正面図が示されている。図２に示されるように、本実施形態のカレンダーロール３は、例えば、形状が異なる第１ロール１０と第２ロール１１とが互いに対向して配されている。
【００２５】
第１ロール１０は、ゴムストリップＧＳに接触する圧延面１２と、圧延面１２のロール軸方向両外側の一対の円筒形状の支持面１３とを含んでいるのが望ましい。第１ロール１０の圧延面１２は、例えば、円筒形状の小径部１４と、小径部１４のロール軸方向両外側の一対のテーパ部１５とを備えている。第１ロール１０の圧延面１２の小径部１４の直径Ｄ１は、第１ロール１０の支持面１３の直径Ｄ２よりも小さいのが望ましい。第１ロール１０の小径部１４と支持面１３との段差の高さｈは、例えば、成形されるゴムストリップＧＳの厚さに応じて、適宜設定される。このような第１ロール１０は、ゴムストリップＧＳの幅が規制されるので、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップＧＳを形成することができる。
【００２６】
第２ロール１１は、ゴムストリップＧＳに接触する圧延面１６と、圧延面１６のロール軸方向両外側の一対の円筒形状の支持面１７とを含んでいるのが望ましい。第２ロール１１の圧延面１６は、例えば、円筒形状の等径部１８を備えている。第２ロール１１の圧延面１６の等径部１８の直径Ｄ３は、第２ロール１１の支持面１７の直径Ｄ３と同じであるのが望ましい。このような第２ロール１１は、形状が単純であるので、加工が容易であり、製造コストを低減することができる。
【００２７】
第２ロール１１の支持面１７の直径Ｄ３は、第１ロール１０の支持面１３の直径Ｄ２よりも大きいのが望ましい。このような第２ロール１１は、支持面１７と同じ直径Ｄ３を有する等径部１８の直径Ｄ３が大きいことに伴い、ゴムストリップＧＳが粘着し易くなる。一方、第１ロール１０は、小径部１４及びテーパ部１５により内方へ凹むことに伴い、ゴムストリップＧＳが粘着し易くなる。このため、第１ロール１０及び第２ロール１１に対するゴムストリップＧＳの粘着力は、略同一にコントロールされ得る。従って、カレンダーロール３は、ゴムストリップＧＳが第１ロール１０又は第２ロール１１に不必要に粘着されることを抑制することができ、幅及び高さが均一であるゴムストリップＧＳを効率よく製造することができる。
【００２８】
第２ロール１１の支持面１７の直径Ｄ３は、好ましくは、第１ロール１０の支持面１３の直径Ｄ２の１０３％以上である。第２ロール１１の支持面１７の直径Ｄ３が第１ロール１０の支持面１３の直径Ｄ２の１０３％未満であると、第１ロール１０と第２ロール１１との直径の差が少なくなり、ゴムストリップＧＳの粘着力のコントロールができないおそれがある。
【００２９】
第２ロール１１の圧延面１６は、第１ロール１０の圧延面１２に対向しているのが望ましい。また、第１ロール１０の圧延面１２の小径部１４と第２ロール１１の圧延面１６の等径部１８とは、略平行に対向しているのが望ましい。このような第１ロール１０の小径部１４と第２ロール１１の等径部１８とは、第１ロール１０と第２ロール１１との間に間隙部１９を形成することができる。第１ロール１０の圧延面１２のテーパ部１５は、間隙部１９の端部を規定することができる。
【００３０】
ゴムストリップＧＳは、第１ロール１０と第２ロール１１との間で圧延されている。このため、間隙部１９は、ゴムストリップＧＳの断面形状に近似しているのが望ましい。このような間隙部１９を有するカレンダーロール３は、幅規制のためにナイフカット作業を要することなく、ゴムストリップＧＳを形成することができる。
【００３１】
第２ロール１１の圧延面１６の表面温度Ｔ２は、第１ロール１０の圧延面１２の表面温度Ｔ１よりも低温であるのが望ましい。この温度差（Ｔ１−Ｔ２）は、例えば、第１ロール１０の圧延面１２を加熱することで実現し得る。温度差（Ｔ１−Ｔ２）は、好ましくは、５〜５０℃である。このような第２ロール１１は、表面温度Ｔ２が低いことに伴い、ゴムストリップＧＳが粘着し易くなる。このため、ゴムストリップＧＳの第１ロール１０への粘着力と第２ロール１１への粘着力とは、さらにコントロールし易くなる。
【００３２】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
【００３３】
例えば、上述の実施形態では、第２ロール１１の圧延面１６は等径部１８を備えていたが、第２ロール１１の圧延面１６も、第１ロール１０と同様に、小径部を備えていてもよい。この場合、各ロールの段差の高さと各ロールの直径とにより、ゴムストリップＧＳの粘着力をコントロールすることができる。
【００３４】
また、上述の実施形態では、第１ロール１０の圧延面１２の小径部１４と第２ロール１１の圧延面１６の等径部１８とは、ともに円筒形状であったが、例えば、一方が鼓形状で他方が樽形状のように凹凸を有していてもよい。また、第１ロール１０の圧延面１２と第２ロール１１の圧延面１６とが、互いに逆方向に先細りするテーパ面を有していてもよい。
【実施例】
【００３５】
図１に示されたゴムストリップ製造装置を用いてゴムストリップが製造され、製造時のゴムストリップトラブル発生率が評価された。また、ゴムストリップの均一性を評価するために、このゴムストリップを用いたサイズ２３５／４５Ｒ１８の空気入りタイヤが試作され、タイヤユニフォミティ性能が評価された。
【００３６】
＜ゴムストリップトラブル発生率＞
ゴムストリップ製造時におけるゴムストリップの切断、ローラへの粘着等、製造効率への影響があったトラブルの回数が測定された。結果は、比較例１のトラブル発生率を１００とする指数であり、数値が小さい程、ゴムストリップトラブルが少ないことを示す。
【００３７】
＜タイヤユニフォミティ性能＞
各試供タイヤについて、コニシティが複数回測定され、それらの合計が求められた。結果は、比較例１のコニシティを１００とする指数であり、数値が小さい程、タイヤユニフォミティが優れていることを示す。
【００３８】
テストの結果が表１に示される。
【００３９】
【表１】
0006763192.tif 000002
【００４０】
表１から明らかなように、実施例のゴムストリップは、比較例に比べて製造時のトラブル発生率が低く、タイヤユニフォミティが優れていることが確認された。
【００４１】
次に、実施例のゴムストリップ製造装置を用いて、従来の比較例１に対して、カレンダーロールの回転速度を１．５倍の高速にした確認テストが行なわれた。
【００４２】
テストの結果が表２に示される。
【００４３】
【表２】
0006763192.tif 000003
【００４４】
表２から明らかなように、実施例のゴムストリップ製造装置は、比較例に比べて、カレンダーロールの回転速度を高速にしても、製造時のトラブル発生率が低く、タイヤユニフォミティが優れていることが確認された。
【符号の説明】
【００４５】
２    ゴム押出機
３    カレンダーロール
１０    第１ロール
１１    第２ロール
【図１】
0006763192.tif 000004
【図２】
0006763192.tif 000005