(57)【要約】【課題】異種材料間の層間剥離やゴム層の破断の問題を改善することができるガイドローラの製造方法を提供すること。【解決手段】外周面にてロープをガイドし、内周面が支持部により支持されるガイドローラの製造方法であって、補強コードをゴムで被覆した糸状のコード補強ゴム、及び／又は、補強コードを含まない糸状の非補強ゴムを複数本並べた状態で押し出し成形するステップと、押し出し成形される複数本の糸状のゴムに含まれるコード補強ゴムの本数を制御するステップと、押し出し成形された糸状のゴムを成形ドラムに巻き付け、内周面側から外周面側へ向けてゴム層を順次形成していくステップとを有し、制御するステップにおいて、内周面から外周面の方向に行くに従い、補強コードの本数が少なくなるように制御する。【選択図】　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にてロープをガイドし、内周面が支持部により支持されるガイドローラの製造方法であって、
補強コードをゴムで被覆した糸状のコード補強ゴム、及び／又は、補強コードを含まない糸状の非補強ゴムを複数本並べた状態で押し出し成形するステップと、
押し出し成形される複数本の糸状のゴムに含まれるコード補強ゴムの本数を制御するステップと、
押し出し成形された前記糸状のゴムを成形ドラムに巻き付け、前記内周面側から前記外周面側へ向けてゴム層を順次形成していくステップとを有し、
前記制御するステップにおいて、内周面から外周面の方向に行くに従い、補強コードの本数が少なくなるように制御することを特徴とするガイドローラの製造方法。
【請求項２】
ガイドローラの幅方向の中央にいくほど補強コードの本数が多くなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のガイドローラの製造方法。
【請求項３】
前記コード補強ゴムから前記非補強ゴムへの切り換えは、補強コードの供給を停止することで行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドローラの製造方法。
【請求項４】
糸状のゴムを押し出し成形するダイスの前又は後にて、補強コードを切断することを特徴とする請求項３に記載のガイドローラの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の記載のガイドローラの製造方法に用いられるコード補強ゴム押出装置であって、
複数本のコードを供給するコード供給部と、このコードに被覆すべきゴム材料を供給するゴム供給部と、ゴム被覆された複数本のコードが列状に押し出し成形されるダイスとを備えたコード補強ゴム押出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周面にてロープをガイドし、内周面が支持部により支持されるガイドローラの製造方法及びこれに用いられるコード補強ゴム押出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴンドラ、スキー場のリフト、ロープウェイ等において、ロープをガイドするためのガイドローラが用いられている。かかるガイドローラは、例えば、特開平７−３１５２１４号公報や、特開平５−１６２６３７号公報に開示されている。このガイドローラの一般的な構造を図７により説明する。
【０００３】
図７は、ガイドローラを回転中心ＣＥを通る平面で切断した断面図である。ガイドローラ１００は、繊維による補強コードの含まれないゴム層１０１と、補強コードによる補強層１０２とから構成されている。ゴム層１０１の外周面には、浅いＶ字型のガイド溝１０１ａが形成されており、ロープＲがガイドされる。また、ゴム層１０１の内周面は、パイプ１０３（支持部）により支持されている。補強層１０２を設けているのは、ロープＲからの回転力が作用している間、支持部との間に大きな応力が作用し、強度を確保するためである。一方、外周面については、ロープからの振動や衝撃を吸収するために、補強コードによる補強はされていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１５２１４号公報、図１〜図４等
【特許文献２】
特開平５−１６２６３７号公報、図１、図２等
【発明が解決しようとする課題】
従来におけるガイドローラの製造は、まず補強コードとしての繊維を巻き付ける工程と、ゴムを巻き付ける工程があり、これらはそれぞれ別工程で行われていたので製造時間が長くなるという問題があった。また、異種材料間（繊維とゴム）での層間剛性が急激に変化するので、高荷重が作用した時にせん断力が発生し層間剥離の原因となる。また、ガイドローラの内周面の幅方向中央部（図７の点Ｐ）には、大きな応力が作用するため破断がしやすくなる。これは、図７に示すような構造（幅方向に補強コードを均一に配置する）では、応力分布が不均一になり、中央部に最も大きな応力が作用するためと考えられる。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、異種材料間の層間剥離やゴム層の破断の問題を改善することができるガイドローラの製造方法及びこれに用いられるコード補強ゴム押出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るガイドローラの製造方法は、
外周面にてロープをガイドし、内周面が支持部により支持されるガイドローラの製造方法であって、
補強コードをゴムで被覆した糸状のコード補強ゴム、及び／又は、補強コードを含まない糸状の非補強ゴムを複数本並べた状態で押し出し成形するステップと、
押し出し成形される複数本の糸状のゴムに含まれるコード補強ゴムの本数を制御するステップと、
押し出し成形された前記糸状のゴムを成形ドラムに巻き付け、前記内周面側から前記外周面側へ向けてゴム層を順次形成していくステップとを有し、
前記制御するステップにおいて、内周面から外周面の方向に行くに従い、補強コードの本数が少なくなるように制御することを特徴とするものである。
【０００６】
かかる製造方法による作用・効果は、　以下の通りである。まず、押し出し成形により補強コードをゴムで被覆した糸状のコード補強ゴム、及び／又は、糸状の非補強ゴムを用いる。糸状のゴムは、複数本並べられた状態で押し出し成形されるが、複数本の全部がコード補強ゴムの場合、複数本の全部が非補強ゴムの場合、複数本の一部がコード補強ゴムで一部が非補強ゴムの場合の３通りの押し出し成形が可能である。このように、補強コードとゴムとを別々に巻き付けるのではなく、予めコードにゴムを被覆したコード補強ゴムを用いるようにしているので、層間剥離の問題を低減又はなくすことができる。また、成形ドラムに巻き付けを行っていくに際して、内周面側は補強コードの本数を多くし、外周面側に行くにしたがって、徐々に補強コードの数を減らして行くことができる。これにより、ロープからの回転力が作用したときに、応力が均一になるようにすることができる。その結果、異種材料間の層間剥離やゴム層の破断の問題を改善することができるガイドローラの製造方法を提供することができる。
本発明の好適な実施形態として、　ガイドローラの幅方向の中央にいくほど補強コードの本数が多くなるように制御するものがあげられる。
これにより、ロープからの回転力が最も大きくなるガイド幅方向の中央を特に補強することができ、中央部の破断を防止することができる。
【０００７】
本発明の別の好適な実施形態として、　前記コード補強ゴムから前記非補強ゴムへの切り換えは、補強コードの供給を停止することで行われるものがあげられる。
【０００８】
外周側に行くにつれて補強コードの数を減らすためには、複数本のコード補強ゴムのうち、特定の本数のコード補強ゴムについて補強コードの供給を停止すればよい。これにより、補強されていない非補強ゴムを押し出し成形することができる。つまり、補強コードの供給の有無により、補強コードの本数（密度）を制御することができる。
【０００９】
本発明の更に別の好適な実施形態として、　糸状のゴムを押し出し成形するダイスの前又は後にて、補強コードを切断するものがあげられる。
【００１０】
補強コードを切断することで、簡単に補強コードの供給を停止することができる。例えば、熱により切断が可能である。
【００１１】
本発明のガイドローラの製造方法に用いられるコード補強ゴム押出装置は、
複数本のコードを供給するコード供給部と、このコードに被覆すべきゴム材料を供給するゴム供給部と、ゴム被覆された複数本のコードが列状に押し出し成形されるダイスとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
かかる押出装置により、コード補強ゴムや非補強ゴムをダイスから押し出し成形することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るガイドローラの製造方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、コード補強ゴム押出装置の構成を示す図であり（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、図２は装置の概要を示す斜視図である。
【００１４】
＜装置の構成＞
装置の主要部分は、コード補強ゴムを押し出し成形する部分で構成される。コード供給部１には、図１の矢印Ａ方向からコードが供給される。このコードは、ゴム層を補強する補強コードであり、金属繊維や合成繊維又は化学繊維等により形成される。コードは、複数本が列状に供給される。
【００１５】
本体部３の中央にコードが通過する通路が設けられている。本体部３には、止めねじ４とナット５を介して、コードガイド６が締結されている。コードガイド６の中央部に、コードを通過させる通路が形成されている。コードの通路は水平方向に形成されているが、ゴム材料の通路は、コードの通路に対して傾斜（３０〜４５度）している。ゴム材料は、矢印Ｂ方向から供給される。本体部３の上方には、延長ノズル７が傾斜して取り付けられ、さらに延長ノズル７には、小型押出機（不図示）を結合するためのフランジ８が取り付けられている。
【００１６】
コード通路とゴム材料通路の交差する位置は、合流部９であり、コードに対してゴム材料が被覆されることになる。本体部３の先端部には、ダイス１１（口金部に相当）が固定ネジ１０により取り付けられている。ダイス１１には、列状に複数の開口部１１ａが形成されている。ダイス１１から、糸状のコード補強ゴムから押し出し成形される。
【００１７】
ダイス１１の前方には、収束ロール２０が設けられている。収束ロール２０は、押し出し成形された列状の複数のコード補強ゴムの幅方向をガイドする機能も有する。図３は、収束ロール２０の構成を示す拡大図である。収束ロール２０は、軸部２１と、この軸部２１に沿って移動可能な一対の移動ガイド２２を備えている。（ａ）は移動ガイド２２を狭めた状態、（ｂ）は移動ガイド２２を広くした状態を示す。すなわち、　この移動ガイド２２とこれを移動させる機構は、ガイド幅変更機構として機能する。移動ガイド２２を移動させる機構としては、モーター、伝達機構（ギヤ、ピニオン・ラック、カム等）により構成可能である。
【００１８】
上記の一対の移動ガイド２２の間に複数のコード補強ゴムＣがガイドされることになる。また、このように、ガイド幅を変更することにより、製造される複数のコード補強ゴム（この複数のコードとゴムの複合体をマルチコードと称することがある）におけるコードの疎密状態を変更することができる。なお、移動ガイド２２のコード補強ゴムと接する面は、傾斜面としており、ガイドを行いやすくしている。
【００１９】
図３（ｃ）は、ダイス１１から押し出し成形された直後のコード補強ゴムの位置関係を示しており、隣接するコード補強ゴムＣどうしは、隙間が開いた状態であるが、収束ロール２０により隣接するコード補強ゴムＣが接合された状態になる。コード補強ゴムＣは、中心に繊維Ｃ１が配置され、その周囲を取り囲むようにゴムＣ２が被覆される。よって、成形ドラム１２に巻き付ける時には、列状の複数の糸状のゴムは、ストリップゴムとなっている。
【００２０】
コード補強ゴムＣの断面形状については、特定の断面形状に限定されるものではないが、図３に示すように楕円形状が好ましい。楕円の長軸方向が、マルチコードの幅方向に一致している。楕円形状にすれば、図３（ｂ）のようにコードの密度を疎にしたとしても隣接するコード補強ゴム同士の接合を維持することができる。なお、純粋な楕円ではなく、楕円に近い（長円等の横長の形状）であればどのような形状でも良い。また、横長の長方形形状としても良い。さらに、角型の断面にしても良い。なお、開口部１１ａについては、ゴム材料が通過する面積が、補強コードの占める面積よりも大きくなるように設定している。
【００２１】
図１（ａ）に例示するように、ダイス１１には、横１列に９個の開口部１１ａが設けられており、コード補強ゴムが９本横並びで押し出し成形される。後で述べるが、全ての開口部１１ａからコード補強ゴムが出てくるのではなく、補強コードの供給の有無を制御できるようにしている。従って、補強されていない非補強ゴムを開口部１１ａから押し出し成形することもできる。すなわち、　開口部１１ａからは、　次のような形態で９本の糸状のゴムが押し出し成形される。
【００２２】
（１）９本ともコード補強ゴム
（２）９本とも非補強ゴム
（３）９本のうち、何本かはコード補強ゴムで残りが非補強ゴム
なお、本数は９本に限定されないのは当然のことである。本数は、数本〜数十本の間で設定することができる。
【００２３】
＜製造方法＞
次に、具体的な製造方法について図４、　図５により説明する。図４は、ガイドロール３０の一部を破断した断面図である。ゴム層としては、第１ゴム層Ｓ１〜第５ゴム層Ｓ５の５層構造である。ゴム層Ｓ１〜Ｓ４は補強コードにより補強されているが、第５ゴム層Ｓ５は、補強はされていない。具体的なガイドロールの寸法例は、内径φ３００ｍｍ、外径φ４２０ｍｍ（肉厚６０ｍｍ）であり、幅８０ｍｍである。各ゴム層における補強コードの本数及び厚みは、第１ゴム層Ｓ１は１６本で３ｍｍ、第２ゴム層Ｓ２は１２本で３ｍｍ、第３ゴム層Ｓ３は、９本で３ｍｍ、第４ゴム層Ｓ４は６本で３ｍｍ、第５ゴム層Ｓ５は補強コードを含まない天然ゴムで硬度７０゜である。他のゴム層Ｓ１〜Ｓ４におけるゴムも同じものを使用している。補強コードの本数については、外周面に行くにつれて徐々に減らすことで、急激な剛性変化が起きないようにしている。
【００２４】
かかる層構造を有するガイドローラは、図２に示すような成形ドラム１２にマルチコードを順次巻き付けていくことで製造可能である。ゴム層の形成は、ガイドローラの内周面側からスタートし、徐々に外周面側へと巻き付けを重ねていく。繊維本数の調整について図６により説明する。
【００２５】
図６（ａ）において、最初は９本のコード補強ゴムが供給されていたものとする。分かりやすくするため、１〜９の番号を付している。ダイス１１から押し出し成形された９本のコード補強ゴムＣは、収束ロール２０の移動ガイド２２によりガイドされる。この時ガイドされる幅寸法をＷ１　で表わしている。
【００２６】
次に、番号３と７について補強コードの供給を停止する。これにより、ダイスからは７本のコード補強ゴムと２本の非補強ゴムが押し出し成形される。この時のガイド幅はＷ２　であり、Ｗ１　よりも少し狭くなっている。さらに、ステップが進むと、番号３，６，７について補強コードの供給が停止される。これにより、６本の補強コードと３本の非補強ゴムが押し出し成形される。また、ガイド幅Ｗ３　は、Ｗ２　よりも更に狭くなる。
【００２７】
すなわち、　補強コードの供給を停止することで、そのゴムについては、コード補強ゴムから非補強ゴムへと切り換わる。逆に、補強コードの供給を再開することで、そのゴムは非補強ゴムから補強ゴムへと切り換わる。供給を停止させる態様については、種々の変形例が考えられる。例えば、幅方向の両端側の補強コードの供給を停止するようにしても良い。この場合は、補強コードの密度は変わらないことになる。また、移動ガイド２２の幅寸法の設定についても種々変形例が考えられる。例えば、幅寸法を変更しなくても良い。
【００２８】
図４において、第５ゴム層Ｓ５は、補強コードを含まないゴム層である。かかるゴム層については、図１に示す押出装置を用いて、補強コードを全く供給しない状態に設定すれば、補強コードを含まないゴム層を製造可能である。その他の製造方法として、図５に示すように、第５ゴム層Ｓ５については、別の押出装置で所望の断面形状を有するストリップゴムとして製作しておき、これを、ゴム層Ｓ１〜Ｓ４まで製作したものの上に巻き付けるようにしてもよい。第５ゴム層Ｓ５については、補強コードを含まないため、かかるストリップゴムにより製造したほうが製造時間が早くなる。
【００２９】
補強コードの供給を停止させる方法についても種々の変形例が考えられる。補強コードは不図示の供給装置により供給されるが、この供給に対してブレーキを掛けることで停止できる。ブレーキを掛ければ、補強コードを切断させることができるからである。複数本の補強コードのうち、どの補強コードについてブレーキを掛けるかについては任意に設定できるものとする。
【００３０】
その他に、ダイス１１の前後のいずれかの位置で補強コードを切断する方法がある。ダイス１１の開口部１１ａの大きさは、補強コードの径よりも十分に大きく、ダイス１１の後にて補強コードをヒートカット等することにより、再度のコード補強ゴムの同時押し出し成形を容易に行うことができる。切断するために、例えばローラカッタを用いることができる。
【００３１】
補強コードの繊維材料としては、ナイロン、アラミッド、ポリエステルが効果的であるが、特定の材料に限定されるものではない。また、補強コードとゴムとは接着していなくても効果はあるが、繰り返し荷重を受けたときの疲労性の観点からは接着していたほうが好ましい。
【００３２】
＜効果＞
本発明により製造されたガイドローラは、次のような作用・効果を奏する。ゴム材料については、十分な振動吸収性を有する柔らかいゴムを用いる。衝撃的な荷重が作用しても、広範囲に荷重を分散してゴムの破断を防止できる。内周面側は、補強コードにより十分な剛性を確保し、ロープの接触する外周面は柔らかくする。また、補強コードの本数の分布は、ガイドローラの中央部ほど多くし、内周面に近いほど多くする。すなわち、　ガイドローラの強度は幅方向の中央側ほど強くなる。一方、ロープから受ける回転力は中央ほど大きい。本発明によるガイドローラでは、幅方向にわたって応力が均一になる。ロープとの接触により、外表面における歪は１０〜２０％であるが、内層に至るほどこの歪み量は低下する。これにより、一番内層の第１ゴム層Ｓ１と支持部との間のズレがなくなる。従来構造の場合は、歪みが最も大きくなる幅方向中央部でゴムに破断が生じたが、本発明では応力（すなわち、歪み）が幅方向にわたって均一であるので、かかる破断が生じにくくなる。
【００３３】
さらに、本発明による製造方法では、コード補強ゴムにより補強されたゴム層を形成する。従来は、補強コードの巻き付けとゴム層の巻き付けは別工程であったため、製造時間が長くなると共に、異種材料間での層間剥離という問題があったが、本発明の場合は、かかる問題はほとんど起こらない（あるいは、全く生じない）。また、雨水にさらされた状態で、繊維の端部から雨水の浸透が生じ、劣化剥離を生じる可能性もなくなる。
【００３４】
＜実験結果＞
本発明の構成と従来品の構成との比較実験を行った。本発明のガイドローラの具体的寸法については、図４に関連してすでに説明した通りである。従来品につては、外形寸法は同じとし、最内層に１２６０ｄ／２（１２６０デニール／２本撚り）　のポリエステルスダレコードを３層巻き付けたものとした。これを１８０度エンドレスロープで回転試験をし、ロープ荷重を５００ｋｇ、ロープ速度５ｍ／ｓｅｃとした。
【００３５】
１５０時間試験を行ったところ従来品は、ガイドローラとリム（支持部）との間に滑りが生じた。一方、本発明品は３００時間試験後も異常はなかった。また、従来品は２６０時間試験後に、補強コードとゴムの間に剥離を生じた。これにより、本発明による製造方法が優れていることを確認することができた。
【００３６】
本発明に用いる押出装置は、ゴムの供給量が少ないときはスクリュー回転数を増加させ、多いときは自動的にスクリュー回転数が低下する能力を持っていることが好ましい。また、押出機部分を複数にし、押し出し先端側（ダイス側）で複数の押出機からのゴムを混合するような構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コード補強ゴム押出装置の構成を示す図
【図２】コード補強ゴム押出装置の構成を示す斜視図
【図３】収束ロールの構成を示す図
【図４】ガイドロールのゴム層の積層構造を示す図
【図５】ガイドロールのゴム層の積層方法を示す図
【図６】糸状のゴムの供給形態を説明する図
【図７】従来技術に係るガイドローラの構造を示す図
【符号の説明】
１　　　　コード供給部
２　　　　ゴム供給部
１１　　　ダイス
１１ａ　　開口部
１２　　　成形ドラム
２０　　　収束ロール
２２　　　移動ガイド
３０　　　ガイドロール
Ｒ　　　　ロープ
Ｃ　　　　コード補強ゴム
Ｓ１〜Ｓ５　　　ゴム層
【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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