(57)【要約】【課題】基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層形成された弾性輪の連続製造ラインにおいて、基体用内輪が、軸孔のみを有し、しかもその軸孔径の異なる弾性輪と、基体用内輪が軸孔の外周位置の円周上に複数の脱型用の分散係合孔を有し、しかもその円周の径の異なる弾性輪とが混合して製造される場合の生産性向上を図ることができる弾性輪の脱型装置及びこれを用いた弾性輪の脱型方法を提供する。【解決手段】成形型１を固定する固定装置４０と弾性輪ｑを成形型１から軸芯方向に移動させて脱型する引抜き装置４Ａ，４Ｂとを備え、引抜き装置４Ａ，４Ｂは、基体用内輪の係合部に係合する複数の係合爪６と、係合爪を軸芯方向に移動させる軸芯方向進退手段７Ａ，７ａと、係合爪を係合部の位置に応じて基体用内輪の径方向に進退させる径方向進退手段６Ｄ，６ｅとを備えた脱型装置４とする。【選択図】      図１１
2004160702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状の成形型内に配置した軸孔を有する基体用内輪の外側キャビティーに弾性材原料を注型成形して基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層された弾性輪を製造する連続製造ラインに配設された前記弾性輪を前記成形型から脱型する脱型装置であって、
前記成形型を固定する固定装置と前記弾性輪を前記成形型から軸芯方向に移動させて脱型する引抜き装置とを備え、
前記引抜き装置は、基体用内輪の係合部に係合する複数の係合爪と、前記係合爪を軸芯方向に移動させる軸芯方向進退手段と、前記係合爪を前記係合部の位置に応じて前記基体用内輪の径方向に進退させる径方向進退手段とを備えていることを特徴とする弾性輪の脱型装置。
【請求項２】
前記係合部が、前記基体用内輪の軸孔の端面であり、前記引抜き装置は、係合爪が径方向に後退、縮径した状態で前記軸孔を挿通された後に前進して拡径し、前記基体用内輪の軸孔の端面と係合するように構成された軸孔用引抜き装置である請求項１に記載の弾性輪の脱型装置。
【請求項３】
前記係合部が、前記基体用内輪の軸孔の外周位置に周方向に分散配設された複数の分散係合孔であり、前記係合爪は、前記係合爪進退手段により前記分散係合孔位置に位置するように調整した後に軸芯方向に移動して前記係合孔に挿通、係合するように構成された分散係合孔用引抜き装置である請求項１に記載の弾性輪の脱型装置。
【請求項４】
前記固定装置は、前記成形型の円筒状外周面に当接面に前記成形型の周方向に形成された環状溝に嵌合する凸部が設けられた１対のストッパー部材が前記成形型の径方向に出退自在に配設されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の弾性輪の脱型装置。
【請求項５】
有底円筒状の成形型内に配置した軸孔を有する基体用内輪の外側キャビティーに弾性材原料を注型成形して基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層された弾性輪を製造する連続製造ラインに配設された脱型装置を使用して前記弾性輪を前記成形型から脱型する脱型方法であって、
前記脱型装置は、前記成形型を固定する固定装置と前記弾性輪を前記成形型から軸芯方向に移動させて脱型する引抜き装置とを備え、
前記引抜き装置は、基体用内輪の係合部に係合する複数の係合爪と、前記係合爪を軸芯方向に移動させる軸芯方向進退手段と、前記係合爪を前記係合部の位置に応じて前記基体用内輪の径方向に進退させる径方向進退手段とを備えており、前記成形型を固定装置にて固定し、前記引抜き装置の前記係合爪を前記基体用内輪の係合部に係合させ、前記係合爪を軸芯方向に移動させて前記弾性輪を前記成形型から脱型することを特徴とする弾性輪の脱型方法。
【請求項６】
前記脱型装置は、請求項２に記載の軸孔用引抜き装置と請求項３に記載の分散係合孔用引抜き装置とを備えたものであり、連続製造ラインで製造される異なる基体用内輪を備えた弾性輪の基体用内輪に応じた引抜き装置を選択使用することを特徴とする請求項５に記載の弾性輪の脱型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有底円筒成形型の内に配置した基体用内輪の外周面と成形型の間に形成されるキャビティー内に弾性材原料組成物を注型成形することにより基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層形成されてなる弾性輪の連続製造ラインにおいて成形型から弾性輪を脱型するための脱型装置及び該脱型装置を用いた弾性輪の脱型方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に示すように、金属等の高剛性材料にて形成されたの基体用内輪２の外周面に弾性材製輪状体２３が積層形成されてなるロール状弾性輪ｑの連続製造ラインでは、従来、図１４に示すように、有底円筒成形型（金型）２１の内に金属製内輪（基体用内輪）２２を配置して、基体用内輪２の外周面と成形型内周面との間に形成された成形キャビティーにポリウレタンエラストマー等の弾性体形成材料組成物を注入して加熱、硬化させて弾性材製輪状体２３を積層成形して弾性輪ｑを製造し、脱型して弾性輪ｑを得ていた。
【０００３】
係る弾性輪における基体用内輪２としては、図４ないし図１４に示したような軸孔のみを有するタイプと、図５に示したような軸孔の外周に円周上に複数の脱型用の係合孔を有する分散係合孔タイプの２種があり、同じ脱型装置では脱型できないために、別個に製造し、例えば軸孔のみを有する基体用内輪（軸孔タイプ基体用内輪）２を使用した弾性輪ｑの脱型においては、図１４に示したように、金型１を固定し、金属製の基体用内輪２を弾性輪の引抜き装置の係合爪２４を手作業にて押さえて縮径し、基体用内輪２の軸孔５に挿通した後に拡径して係合させ、弾性輪を吊り上げることによって成形型１から脱型を行っていた。
【０００４】
また分散係合孔タイプの弾性輪の脱型においては、上記軸孔タイプの弾性輪とは異なる引抜き装置が必要であり、脱型には、脱型装置の段替えが必要か、或いは２種の弾性輪を別個の製造ラインで製造する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基体用内輪２の種類が異なっても、弾性体形成材料組成物を注入して加熱、硬化させる工程は共通したものであり、製造工程の簡素化と低コスト化のためには、同一製造ラインで基体用内輪２の種類が異なる弾性輪を製造することが好ましいが、従来の脱型方法では、係る要請に対応できなかった。また、軸孔のみを有する軸孔タイプ基体用内輪においては、その軸孔内径の異なるもの、軸孔の外周に円周上に複数の脱型用の係合孔を有する分散係合孔タイプ基体用内輪においては、その分散係合孔の配置された円周の径が異なる弾性輪の製造も要請されるにいたっており、従来の手作業や脱型装置の段替えを行う方式では、生産性を高くすることができなかった。
【０００６】
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、基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層形成された弾性輪の連続製造ラインにおいて、基体用内輪が、軸孔のみを有し、しかもその軸孔径の異なる弾性輪と、基体用内輪が軸孔の外周位置の円周上に複数の脱型用の分散係合孔を有し、しかもその円周の径の異なる弾性輪とが混合して製造される場合の生産性向上を図ることができる弾性輪の脱型装置及びこれを用いた弾性輪の脱型方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る弾性輪の脱型装置は、有底円筒状の成形型内に配置した軸孔を有する基体用内輪の外側キャビティーに弾性材原料を注型成形して基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層された弾性輪を製造する連続製造ラインに配設された前記弾性輪を前記成形型から脱型する脱型装置であって、
前記成形型を固定する固定装置と前記弾性輪を前記成形型から軸芯方向に移動させて脱型する引抜き装置とを備え、
前記引抜き装置は、基体用内輪の係合部に係合する複数の係合爪と、前記係合爪を軸芯方向に移動させる軸芯方向進退手段と、前記係合爪を前記係合部の位置に応じて前記基体用内輪の径方向に進退させる径方向進退手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
係る引抜き装置を使用することにより、係合部である軸孔の内径が異なった弾性輪ないし分散係合孔タイプの基体用内輪を使用した弾性輪が混合して製造されても、容易に係合、脱型が可能となり、生産性に優れた製造ラインとなる。
【０００９】
本発明における脱型装置を構成する引抜き装置においては、前記係合部は、前記基体用内輪の軸孔の端面であり、前記引抜き装置は、係合爪が径方向に後退した状態で前記軸孔を挿通された後に前進して拡径して前記基体用内輪の軸孔の端面と係合するように構成された軸孔用引抜き装置であることが好ましい。
【００１０】
係る引抜き装置は、係合爪により係合する係合部が軸孔であり、しかもその軸孔の内径が異なるものが混合して製造される場合に、容易に係合、脱型が可能である。
【００１１】
また本発明における脱型装置を構成する引抜き装置においては、前記係合部は、前記基体用内輪の軸孔の外周位置に周方向に分散配設された複数の分散係合孔であり、前記係合爪は、前記係合爪進退手段により前記係合孔位置に位置するように調整した後に軸芯方向に移動して前記係合孔に挿通、係合するように構成された分散係合孔用引抜き装置であることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、分散係合孔タイプの基体用内輪を使用した弾性輪での製造において、分散係合孔が形成された円周の径が異なる弾性輪が混合して製造された場合において、脱型装置の段替え等の必要なく、また位置合わせの手作業も必要なく容易に係合、脱型が可能であり、生性向上を図ることができる。
【００１３】
特に脱型装置を構成する引抜き装置は、軸孔用引抜き装置と分散孔用引抜き装置とが選択可能に構成されていることが好ましい。
【００１４】
係る構成により、軸孔内径の異なる基体用内輪を使用した弾性輪並びに分散係合孔が形成された円周の径が異なる弾性輪が混合して製造された場合において、脱型装置の段替え等の必要なく、また位置合わせの手作業も必要なく容易に係合、脱型が可能であり、生性向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の脱型装置を構成する前記固定装置は、前記成形型の円筒状外周面に当接面に前記成形型の周方向に形成された環状溝に嵌合する凸部が設けられた１対のストッパー部材が前記成形型の径方向に出退自在に配設されたものであることが好ましい。
【００１６】
係る固定装置は、製造ラインにおいて次々と流されてくる成形型を、成形された弾性輪の軸芯と引抜き装置の係合爪の配設軸芯とを一致するように保持、固定することができ、しかも引抜きに対する成形型の持ち上がりを確実に防止できる。
【００１７】
本発明は、有底円筒状の成形型内に配置した軸孔を有する基体用内輪の外側キャビティーに弾性材原料を注型成形して基体用内輪の外周面に弾性材製輪状体が積層された弾性輪を製造する連続製造ラインに配設された脱型装置を使用して前記弾性輪を前記成形型から脱型する脱型方法であって、
前記脱型装置は、前記成形型を固定する固定装置と前記弾性輪を前記成形型から軸芯方向に移動させて脱型する引抜き装置とを備え、
前記引抜き装置は、基体用内輪の係合部に係合する複数の係合爪と、前記係合爪を軸芯方向に移動させる軸芯方向進退手段と、前記係合爪を前記係合部の位置に応じて前記基体用内輪の径方向に進退させる径方向進退手段とを備えており、前記成形型を固定装置にて固定し、前記引抜き装置の前記係合爪を前記基体用内輪の係合部に係合させ、前記係合爪を軸芯方向に移動させて前記弾性輪を前記成形型から脱型することを特徴とする。
【００１８】
本発明の脱型方法においては、前記脱型装置は、請求項２に記載の軸孔用引抜き装置と請求項３に記載の分散係合孔用引抜き装置とを備えたものであり、連続製造ラインで製造される異なる基体用内輪を備えた弾性輪の基体用内輪に応じた引抜き装置を選択使用することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る弾性輪の脱型装置及び弾性輪の脱型方法を好適な実施形態を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態の脱型装置が配備されて本発明の一実施形態の脱型方法が実施される弾性輪の連続製造ラインの全体構成を示す概略図である。
図１の連続製造ラインでは、準備ステージＳＴ１で成形型１の内に基体用内輪２をセットし、ついで予備加熱ステージＳＴ２に配置された加熱機構（図示省略）で成形型１および基体用内輪２を所定温度に予備加熱した後、注液ステージＳＴ３で成形型１と基体用内輪２の間に形成された成形キャビティー内に所定量の弾性材形成材料組成物Ｍを供給する。続いてメイン加熱ステージＳＴ４に配置された加熱機構（図示省略）で弾性材形成材料組成物Ｍを加熱して反応硬化させることにより基体用内輪２の外周面に弾性材製輪状体３を成形する。成形後に、脱型ステージＳＴ５に配置した脱型装置にて弾性輪ｑを脱型する。このような工程が、製造ラインで繰り返し実行される。この際に、基体用内輪２として各種のものが使用される。
【００２０】
弾性材としては、特に限定されないが、一般的には２液反応硬化タイプのポリウレタンエラストマーが使用される。
【００２１】
本実施形態に係る連続製造ラインでは、図２に示すような形状の有底円筒状の成形型１が使用される。好ましくは、外面形状が同一で、製造する弾性輪に応じて内径、深さ等が異なる金型が混用される。金型１には、外周面に周方向に環状溝１ａが形成されている。
【００２２】
脱型装置を構成する固定装置４０の例を図３に示した。固定装置４０は、金型１に当接して把持、固定する一対のストッパー部材４ｂを備えており、該ストッパー部材４ｂは、それぞれが約９０度の角度をなすように配設されたエアシリンダーもしくは油圧シリンダー４ｃに接続されて出退自在に構成されている。また該ストッパー部材４ｂの金型１の当接面には、金型１の溝１ａに嵌合する凸部４ｄが形成されている。凸部４ｄは、弾性輪ｑを成形型１から引き抜く際に成形型１が滑って軸芯方向（引抜き方向）に移動することを防止する。
【００２３】
ストッパー部材４ｂの端面４１は、成形型１を挟持したときに、その端面のなす線Ｌは、成形型のキャビティーの中心Ｏよりも外側に位置するようにストッパー部材４ｂの成形型１との接触幅を大きく設定することが好ましい。ストッパー部材４ｂの成形型１との接触幅が小さくて線Ｌが、成形型１のキャビティーの中心Ｏよりも内側に寄りすぎると成形型１が滑って外れる場合がある。
【００２４】
成形型１の外形（外径、溝１ａの大きさや位置等）を同一にすることにより、同じ固定装置を使用すると成形型のキャビティーの中心Ｏは、常に同じ位置に来るように設定することができ、引抜き装置４（４Ａ，４Ｂ）の係合爪の軸芯と一致させることができる。
【００２５】
図４には、軸孔５のみを有する軸孔タイプの基体用内輪２Ａの例を、また図５には軸孔５の外周位置に周方向に９０°の等間隔で分散配設された複数の分散係合孔５１を有する分散係合孔タイプの基体用内輪２Ｂの例を、それぞれ上面図と断面図にて示した。
【００２６】
図４に示した軸孔タイプの基体用内輪２Ａを使用した弾性輪ｑの成形例を図６に、また図５に示した分散係合孔タイプの基体用内輪２Ｂを、それぞれ使用した弾性輪ｑの成形例を図７に、それぞれ示した。
【００２７】
なお、基体用内輪２Ａ，２Ｂには予め弾性材との接着強度を高めるプライマー処理等が施されていることが好ましい。
【００２８】
脱型装置構成する軸孔用引抜き装置４４Ａの例を、図８に示した。軸孔用引抜き装置４４Ａは、２本の係合爪６Ａを備えると共に、エアシリンダー６Ｂとロッド６Ｃが配備されていて、エアシリンダー６Ｂがロッド６Ｃを上昇させると係合爪６Ａ，６Ａが閉じて中央に後退、縮径し、エアシリンダー６Ｂがロッド６Ｃを下降させると係合爪６Ａが開いて径方向に進出、拡径するように構成された開閉式の係合爪６Ａの径方向進退手段として６Ｄを備えている。
【００２９】
また、径方向進退手段６Ｄの上方には別のエアシリンダー７Ａが設けられており、ロッド７Ｂにより係合爪６Ａとその径方向進退手段６Ｄを含むユニットを、脱型する弾性輪の軸芯方向に移動させて脱型するための軸芯方向進退手段を構成している。
【００３０】
脱型装置構成する分散係合孔用引抜き装置４４Ｂの例を図９に示した。分散係合孔用引抜き装置４４Ｂは、図５に示した基体用内輪に設けられた軸孔の外周に周方向に分散配設された４個の分散係合孔５１に対応して９０°の位置に配備された４本の係合爪６ａとこの係合爪６ａを径方向に進退させるエアシリンダー６ｂとを備えており、係合爪６ａを基体用内輪の軸芯方向に移動させるためのエアシリンダー７ａを備えている。
【００３１】
係合爪６ａの進退機構の例を図１０（ａ）、（ｂ）に示した。係合爪６ａの進退機構は、エアシリンダー６ｂとロッド６ｃおよび伸縮レバー体６ｄが配備されていて、エアシリンダー６ｂがロッド６ｃを上昇させると伸縮レバー体６ｄが折れ縮んで係合爪６ａが中央側に後退、縮径し（図１０（ａ））、エアシリンダー６ｂがロッド６ｃを下降させると伸縮レバー体６ｄが水平方向に配向して係合爪６ａが径方向に進出する（図１０（ｂ））ように構成されている。
【００３２】
図１０に示した装置によれば、エアシリンダー６ｂは、一般的には進出位置と後退位置の２姿勢しかとれないので、後退位置において、係合爪６ａの位置が分散係合孔５１の位置に適合して挿入可能となり（図１２（ａ））、進出位置で係合爪６ａが分散係合孔５１の周縁に係合する（図１２（ｂ））ことにより、脱型可能となる。
【００３３】
分散係合孔５１が配置形成されている半径が異なる場合であって、半径が２種類の場合には、エアシリンダー６ｂの進出位置と後退位置において、係合爪６ａの位置を配置半径が大きい分散係合孔と配置半径が小さな分散係合孔に挿通可能位置に一致させ、軸芯方向進退手段の作動により係合爪６ａを分散係合孔５１に挿通後に、脱型装置６を回転させることにより、係合爪６ａを分散係合孔５１の周縁に係合させて、脱型を行う。
【００３４】
エアシリンダー６ｂを、進出位置を制御する方法もしくは、エアシリンダーに代えてサーボモーターのような位置制御可能な径方向進退手段などを使用すると、第１段の進退動作により係合爪６ａの位置を配置半径が異なる分散係合孔５１に挿通可能位置に一致させ、軸芯方向進退手段の作動により係合爪６ａを分散係合孔５１に挿通後に、径方向進出手段をさらに作動させる第２段の進退動作により、係合爪６ａを分散係合孔５１の周縁に係合させて、脱型を行うことが可能になる。
【００３５】
分散係合孔５１は、円形の例が示されているがこれに限定されるものではなく、例えば円周方向に湾曲した長孔であってもよい。
【００３６】
次に、本実施形態の連続製造ラインにおける脱型装置を使用したの弾性輪の脱型方法について説明する。
【００３７】
成形型１を使用して弾性輪ｑを成形した後、脱型ステージＳＴ５における脱型装置の前の所定の位置に到着すると、作業者の手動操作ないし自動制御により、成形型固定装置４０のエアシリンダー４ｃがストッパー部材４ｂを金型１の径方向に前進させて各ストッパー部材４ｂを当接させると同時に凸部４ｄを環状溝１ａに嵌合させて金型１を固定する。
【００３８】
製造ラインの脱型ステージＳＴ５には、軸孔用引抜き装置４４Ａと分散孔用引抜き装置４４Ｂとが併設されている。固定装置は、それぞれの引抜き装置と対応して２基設けられていてもよく、固定装置を１基として軸孔用引抜き装置４４Ａと分散孔用引抜き装置４４Ｂとを固定装置の対応位置に移動自在に構成してもよい。成形型（金型）１は、ローラーコンベア等のコンベア装置に載置してライン上を移動する。
【００３９】
基体用内輪の係合部が軸孔である弾性輪ｑの場合には、軸孔用引抜き装置４４Ａを使用する。この場合の脱型状況を図１１に示した。係合爪の径方向進退機構６Ｄがロッド６Ｃを上昇させて係合爪６Ａを軸芯方向に後退、縮径させた状態にて軸芯方向進退手段を構成するエアシリンダー７Ａがロッド７Ｂを下降させるのに伴って係合爪６Ａが下降して軸孔５に入る。
【００４０】
ついで、図１１（ｂ）に示すように、係合爪６Ａの径方向進退機構６Ｄがロッド６Ｃを下降させて係合爪６Ａを拡径し、軸孔５の周縁に係合した後、エアシリンダー７Ａがロッド７Ｂを上昇させることにより弾性輪ｑが脱型される。
【００４１】
基体用内輪の係合部が分散係合孔である弾性輪ｑの場合には、分散孔用引抜き装置４４Ｂを使用する。
【００４２】
弾性輪と分散孔用引抜き装置４４Ｂの軸芯を合わせた状態で係合爪の径方向進退機構６ｅがロッド６ｃを移動させて係合爪６ａが分散係合孔の円周位置に来るように合わせる。次いで、軸芯方向進退手段であるエアシリンダー７ａを作動させてロッド７ｂを下降させ、係合爪６ａを分散係合孔５１に挿入させる。挿入後に作業者の手動もしくは自動制御により係合爪６ａを周方向に少し移動させること等により係合爪６ａを各分散係合孔５１に係合させ、エアシリンダー７ａを作動させてロッド７ｂを上昇させる。係る操作により弾性輪ｑが脱型される。
【図面の簡単な説明】
【図１】弾性輪の連続製造ラインの全体構成を例示した概略図
【図２】弾性輪成形用成形型（金型）を例示した側面図
【図３】固定装置にて成形型を固定した状態を示す上面図
【図４】軸孔タイプの基体用内輪の平面図と縦断側面図
【図５】分散係合孔タイプの基体用内輪の平面図と縦断側面図
【図６】軸孔タイプの基体用内輪を使用した弾性輪を成形した状態を示した断面図
【図７】分散係合孔タイプの基体用内輪を使用した弾性輪を成形した状態を示した断面図
【図８】軸孔用引抜き装置の例を示した側面図
【図９】分散孔用引抜き装置の例を示した側面図
【図１０】分散孔用引抜き装置の係合爪の動きを示す説明図
【図１１】軸孔用引抜き装置を使用した脱型工程を示した断面図
【図１２】分散孔用引抜き装置を使用した脱型工程を示した断面図
【図１３】弾性輪を例示する斜視図
【図１４】従来の弾性輪の脱型方法を示した断面図
【符号の説明】
１              成形型
１ａ            環状溝
２              基体用内輪
２Ａ            軸孔タイプの基体用内輪
２Ｂ            分散係合孔タイプの基体用内輪
２３            弾性材製輪状体
４              脱型装置
４０            固定装置
４ｂ            ストッパー部材
５              軸孔
５１            分散係合孔
６Ａ，６ａ      係合爪
６Ｄ，６ｅ      係合爪径方向進退手段
７Ａ，７ａ      軸芯方向進退手段
ｑ              弾性輪
【図１】
2004160702.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004160702.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004160702.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004160702.tif 000011
【図１０】
2004160702.tif 000012
【図１１】
2004160702.tif 000013
【図１２】
2004160702.tif 000014
【図１３】
2004160702.tif 000015
【図１４】
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