(57)【要約】【課題】設備全体がコンパクトでありながら、早期に寸法を安定化できる筒状ゴム部材の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材９の製造装置１であって、互いの回転軸１１１，１２１が平行となるように配置され、成形された筒状ゴム部材９が掛け渡される一対のローラ１１，１２と、一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を回転駆動する回転駆動装置１３と、一対のローラ１１，１２が互いに接近又は離間する方向に一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を移動させる移動装置１４と、回転駆動装置１３及び移動装置１４を制御する制御部と、を備え、制御部は、一対のローラ１１，１２を回転させて筒状ゴム部材９を回転させながら、一対のローラ１１，１２が互いに離間する方向に一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を移動させて筒状ゴム部材９を伸張させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材の製造装置であって、
互いの回転軸が平行となるように配置され、前記成形された筒状ゴム部材が掛け渡される一対のローラと、
前記一対のローラのうち少なくとも一方を回転駆動する回転駆動装置と、
前記一対のローラが互いに接近又は離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させる移動装置と、
前記回転駆動装置及び前記移動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一対のローラを回転させて前記筒状ゴム部材を回転させながら、前記一対のローラが互いに離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させて前記筒状ゴム部材を伸張させることを特徴とする筒状ゴム部材の製造装置。
【請求項２】
前記ローラは、回転軸の一端側が前記回転駆動装置に片持ちで接続され、他端側が受け具により回転可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の筒状ゴム部材の製造装置。
【請求項３】
前記回転軸の他端側には軸方向に突出する凸部が形成されており、前記受け具には前記凸部に嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の筒状ゴム部材の製造装置。
【請求項４】
ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材の製造方法であって、
互いの回転軸が平行となるように配置された一対のローラに前記成形された筒状ゴム部材を掛け渡す工程と、
前記一対のローラを回転駆動させて前記筒状ゴム部材を回転させながら、前記一対のローラが互いに離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させて前記筒状ゴム部材を伸張させる工程と、を備えることを特徴とする筒状ゴム部材の製造方法。
【請求項５】
前記筒状ゴム部材を伸張させる工程の後、前記一対のローラ間の間隔を所定時間保持する工程をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の筒状ゴム部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのインナーライナー等の薄肉のゴム部材は、押出機による押出成形ではゴム流速の均一化が困難なことに加え、金型内圧が高くなりがちで成形しづらく、一般的にはカレンダーロールにより成形されることが多い。しかし、カレンダーロールにて成形すると、内部応力が緩和されにくいため、寸法が安定化するまでに多くの時間や工数を要していた。
【０００３】
下記特許文献１には、未加硫ゴムを圧延してゴムシートを形成するカレンダー装置よりもゴムシートの移動方向下流側に設けられ、このゴムシートの移動方向と直交するゴムシート幅方向に、当該ゴムシートの幅寸法を、元の寸法の１１０％以上に拡大させる伸張装置を備えるゴムシートの成形装置が記載されている。この成形装置によれば、伸張装置によりゴムシートの幅の寸法を、元の寸法の１１０％以上に拡大させることにより、ゴムシートの移動方向に収縮するための内部応力が緩和されることから、収縮を早期に、かつ簡便に終了させることができ、よってゴムシートの収縮を改善できる。
【０００４】
下記特許文献２には、カレンダーロールにより成形されたゴムシートの寸法が安定状態になるまで冷却するゴム用圧延装置におけるゴムシートの寸法安定方法であって、前記ゴムシートを冷却する際に、該ゴムシートの全幅に対して所定の圧力で押圧しながら冷却してゴムシートの寸法の安定を早めることを特徴とするゴムシートの寸法安定方法が記載されている。この寸法安定方法によれば、ゴムシートを冷却する際に、該ゴムシートの全幅に対して所定の圧力で押圧しながら冷却するようにしたので、カレンダーロールにより圧延された未加硫のゴムシートを拘束してその収縮を抑制し、ゴムシートの寸法を早期に安定状態に導くことができる。
【０００５】
下記特許文献３には、未加硫ゴムをカレンダーロールで圧延したゴムシートを成形し、ゴムシートの全面を全幅に亘って加熱することによってゴムシートの寸法安定化を促進することを特徴とするゴムシートの成形方法が記載されている。
【０００６】
特許文献１〜３に記載の装置又は方法によれば、収縮による寸法変化量は抑えられるが、カレンダー装置よりもゴムシートの移動方向下流側にゴムシートを伸張、押圧、加熱する装置を設けるため、設備全体の設置面積が大きくなる傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１２６０９９号公報
【特許文献２】特開平５−２４５８６４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、設備全体がコンパクトでありながら、早期に寸法を安定化できる筒状ゴム部材の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。    
即ち、本発明の筒状ゴム部材の製造装置は、ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材の製造装置であって、
互いの回転軸が平行となるように配置され、前記成形された筒状ゴム部材が掛け渡される一対のローラと、
前記一対のローラのうち少なくとも一方を回転駆動する回転駆動装置と、
前記一対のローラが互いに接近又は離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させる移動装置と、
前記回転駆動装置及び前記移動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一対のローラを回転させて前記筒状ゴム部材を回転させながら、前記一対のローラが互いに離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させて前記筒状ゴム部材を伸張させることを特徴とする。
【００１０】
この構成に係る製造装置によれば、筒状ゴム部材を伸張させることで、筒状ゴム部材の内部応力が緩和されるため、早期に寸法を安定化できる。さらに、筒状ゴム部材を回転させながら伸張させるため、全体を均一に緩和させることができる。また、本発明の製造装置は、一対のローラに筒状ゴム部材を掛け渡して回転させながら緩和させるため、カレンダーロールで圧延したゴムシートをシート状のまま緩和させる方法に比べ、設備全体をコンパクトにできる。
【００１１】
本発明の筒状ゴム部材の製造装置において、前記ローラは、回転軸の一端側が前記回転駆動装置に片持ちで接続され、他端側が受け具により回転可能に支持されることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ローラの回転軸の他端側から受け具を取り外すことで、一対のローラに筒状ゴム部材を容易に掛け渡すことができる。一方、ローラを片持ちとすると、ローラにかかる荷重やローラの自重によってローラに撓みや軸ブレが生じるおそれがあるが、他端側を受け具により支持してローラを両持ちとすることで撓みや軸ブレを抑制できる。その結果、回転する筒状ゴム部材の蛇行を抑制できる。
【００１３】
本発明の筒状ゴム部材の製造装置において、前記回転軸の他端側には軸方向に突出する凸部が形成されており、前記受け具には前記凸部に嵌合する凹部が形成されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ローラの回転軸の他端側を受け具に容易に嵌めることができる。
【００１５】
また、本発明の筒状ゴム部材の製造方法は、ゴムを筒状に成形した後に寸法を安定化させる筒状ゴム部材の製造方法であって、
互いの回転軸が平行となるように配置された一対のローラに前記成形された筒状ゴム部材を掛け渡す工程と、
前記一対のローラを回転駆動させて前記筒状ゴム部材を回転させながら、前記一対のローラが互いに離間する方向に前記一対のローラのうち少なくとも一方を移動させて前記筒状ゴム部材を伸張させる工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成に係る製造方法によれば、筒状ゴム部材を伸張させることで、筒状ゴム部材の内部応力が緩和されるため、早期に寸法を安定化できる。さらに、筒状ゴム部材を回転させながら伸張させるため、全体を均一に緩和させることができる。また、本発明の製造方法は、一対のローラに筒状ゴム部材を掛け渡して回転させながら緩和させるため、カレンダーロールで圧延したゴムシートをシート状のまま緩和させる方法に比べ、設備全体をコンパクトにできる。
【００１７】
本発明の筒状ゴム部材の製造方法において、前記筒状ゴム部材を伸張させる工程の後、前記一対のローラ間の間隔を所定時間保持する工程をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、筒状ゴム部材の内部応力が効果的に緩和されるため、より早期に寸法を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】筒状ゴム部材の製造装置の斜視図
【図２】製造装置の平面図及び正面図
【図３】製造装置の使用状態を示す斜視図
【図４】他の実施形態に係る製造装置の平面図
【図５】第１ローラと受け具の拡大図
【図６】筒状ゴム部材の製造方法の工程図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の製造装置及び製造方法は、ゴムを筒状に成形した筒状ゴム部材の寸法を早期に安定化させるためのものである。本発明により寸法が安定化される筒状ゴム部材は、筒状をしたゴム部材であれば特に限定されないが、本発明は、薄肉のシート状ゴムの端部同士を接合して筒状に成形したゴム部材の寸法安定化に有用であり、インナーライナー等のタイヤ構成部材の寸法安定化に特に有用である。なお、薄肉のシート状ゴムは、公知の押出機により押出成形されるか又は公知のカレンダーロールにより圧延される。
【００２１】
図１は筒状ゴム部材９の製造装置１の斜視図である。図２は図１に示す製造装置１の平面図及び正面図である。図３は製造装置１の使用状態を示す斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、製造装置１は、一対のローラ１１，１２と、一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を回転駆動する回転駆動装置１３と、一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を移動させる移動装置１４と、回転駆動装置１３及び移動装置１４を制御する制御部（不図示）と、を備えている。
【００２３】
第１ローラ１１と第２ローラ１２は、間隔を空けて配置されている。図３に示すように第１ローラ１１と第２ローラ１２の間には筒状ゴム部材９が掛け渡され、第１ローラ１１と第２ローラ１２が同一方向に回転すると筒状ゴム部材９も回転する。第１ローラ１１と第２ローラ１２は、互いの回転軸１１１，１２１が平行となるように配置される。回転軸１１１，１２１は、いずれも略水平に延びている。
【００２４】
第１ローラ１１及び第２ローラ１２は回転可能となっており、本実施形態では、第１ローラ１１が駆動ローラ、第２ローラ１２がフリーローラとなっている。第１ローラ１１の回転軸１１１の一端側１１１ａが回転駆動装置１３に片持ちで接続され、第１ローラ１１は回転駆動装置１３により回転駆動される。回転駆動装置１３としては、例えばサーボモータが用いられる。第１ローラ１１の回転軸１１１は、２つの軸受１１２に回転自在に支持されている。２つの軸受１１２は、基台１５に固定されている。
【００２５】
第２ローラ１２の回転軸１２１は、２つの軸受１２２に回転自在に支持されている。２つの軸受１２２は、移動装置１４に固定されており、第２ローラ１２は第１ローラ１１に対して接近又は離間する方向に移動することができる。
【００２６】
移動装置１４は、一対のローラ１１，１２が互いに接近又は離間する方向に延びるボールねじ軸１４１を備える。ボールねじ軸１４１のねじ溝には、ボールねじナット１４２が螺合されている。これにより、ボールねじ軸１４１を回転させると、ボールねじナット１４２はボールねじ軸１４１に沿って移動する。ボールねじ軸１４１はサーボモータ１４５等により回転駆動される。
【００２７】
ボールねじナット１４２の上部には移動台１４３が固定され、第２ローラ１２の軸受１２２が移動台１４３の上面に固定されている。移動台１４３の下部には、ボールねじ軸１４１を両側から挟むように一対のスライドレール１４４が設けられている。
【００２８】
不図示の制御部は、回転駆動装置１３及び移動装置１４を制御することができる。具体的には、制御部は、回転駆動装置１３を制御して第１ローラ１１の回転速度や回転のタイミングを調整でき、移動装置１４のサーボモータ１４５を制御して第２ローラ１２の移動速度や移動のタイミングを調整できる。
【００２９】
図４は、他の実施形態に係る製造装置１の平面図である。この例では、第１ローラ１１の回転軸１１１の他端側１１１ｂが受け具１６により回転可能に支持され、第２ローラ１２の回転軸１２１の他端側１２１ｂが受け具１６により回転可能に支持されている。これにより、第１ローラ１１及び第２ローラ１２の撓みや軸ブレを抑制でき、回転する筒状ゴム部材９の蛇行を抑制できる。
【００３０】
図５は、第１ローラ１１と受け具１６とを拡大して示している。図５（ａ）のように第１ローラ１１の回転軸１１１の他端側１１１ｂには、軸方向に突出する凸部１１１ｃが形成されている。凸部１１１ｃは断面三角形状をしている。受け具１６は、受け部１６１と、受け部１６１を回転自在に支持する軸受部１６２とを備える。受け具１６の受け部１６１には、回転軸１１１の凸部１１１ｃに嵌合する凹部１６１ａが形成されている。受け部１６１の凹部１６１ａは、回転軸１１１の凸部１１１ｃに対して着脱可能となっており、図５（ｂ）のように凹部１６１ａに凸部１１１ｃが嵌合した状態では、第１ローラ１１の回転軸１１１と受け具１６の受け部１６１は一体として回転する。
【００３１】
２つの受け具１６は、それぞれ第１ローラ１１及び第２ローラ１２に対して着脱可能となっており、第１ローラ１１と第２ローラ１２に筒状ゴム部材９を掛け渡す際には、第１ローラ１１及び第２ローラ１２から取り外され、筒状ゴム部材９を架け渡した後に第１ローラ１１と第２ローラ１２に対して取り付けられる。第１ローラ１１に対応する受け具１６は、第１ローラ１１を支持する際には基台１５に固定される。また、第２ローラ１２に対応する受け具１６は、第２ローラ１２を支持する際には移動台１４３に固定される。
【００３２】
次に、上記の製造装置１を用いた筒状ゴム部材９の製造方法を説明する。本発明の筒状ゴム部材９の製造方法は、互いの回転軸１１１，１２１が平行となるように配置された一対のローラ１１，１２に筒状ゴム部材９を掛け渡す工程と、一対のローラ１１，１２を回転駆動させて筒状ゴム部材９を回転させながら、一対のローラ１１，１２が互いに離間する方向に一対のローラ１１，１２のうち少なくとも一方を移動させて筒状ゴム部材９を伸張させる工程と、を備えるものである。
【００３３】
初めに、図６（ａ）のように、第１ローラ１１と第２ローラ１２とを接近させ、筒状ゴム部材９を第１ローラ１１と第２ローラ１２に掛け渡す。次いで、移動装置１４により第２ローラ１２を第１ローラ１１から遠ざかる方向に移動させていき、図６（ｂ）のように筒状ゴム部材９のたるみを無くす。次いで、図６（ｃ）のように、回転駆動装置１３により第１ローラ１１を回転駆動させて筒状ゴム部材９を回転させながら、移動装置１４により第２ローラ１４を移動させて筒状ゴム部材９を伸張させていき、所望の引張率となるまで第２ローラ１４を移動させる。このように筒状ゴム部材９に適切な引張力を付与することで、筒状ゴム部材９の内部応力を緩和し、早期に寸法を安定化できる。
【００３４】
本発明の製造方法では、筒状ゴム部材９を伸張させる工程の後、図６（ｄ）のように、引張力を付与した状態のまま一対のローラ１１，１２間の間隔を所定時間保持する工程をさらに備えてもよい。このとき、一対のローラ１１，１２は回転させたままでもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１    製造装置
９    筒状ゴム部材
１１    第１ロール
１２    第２ロール
１３    回転駆動装置
１４    移動装置
１１１    回転軸
１２１    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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