(57)【要約】【課題】修正が容易で、ランニングコストを低減できる構成のローラダイの凹部付ローラを提供する。【解決手段】円筒の側面に、円筒の径方向に平行な平面で切ったときの断面形状が圧延加工された後のゴム部材Ｇの断面形状と同じ形状の凹部１０ｋが形成された、ローラダイ１０の上側のローラ１０Ａ（凹部付ローラ）を、回転軸取り付け孔１０ｈが形成された肉厚の厚い円筒状の内側部材１１と、上記内側部材１１が嵌合される嵌合孔１２Ｈを備え、円筒の外周面に上記凹部１０ｋが形成された、肉厚の薄い外側部材１２とから構成するとともに、上記内側部材１１を上記外側部材１２の上記嵌合孔１２Ｈに挿入・固定して一体化して、上側のローラ１０Ａを作製するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のローラ間に形成される隙間にゴム部材を通して上記ゴム部材を圧延加工するローラダイに用いられる、円筒の外周面に周方向に沿って連続的に伸びる凹部が形成された凹部付ローラであって、円筒状の内側部材と、この内側部材を覆う外側部材とから成ることを特徴とするローラダイの凹部付ローラ。
【請求項２】
上記外側部材を複数のリング部材から構成したことを特徴とする請求項１に記載のローラダイの凹部付ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出装置などで練られて押し出されたゴム部材を、当接する２本のローラ間に設けられたギャップを通して所望の断面形状を有するシート状に加工するローラダイに用いられる凹部付ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、タイヤのトレッドゴムなどに使用されるシート状のゴム部材は、図４（ａ）に示すような、押出装置３０とローラダイ４０とを用いて成形される。すなわち、押出装置３０の図示しないホッパーからシリンダ３１内に投入されたゴム材料は、上記シリンダ３１内に回転可能に装着されたスクリュー３２により搬送され、上記シリンダ３１の先端側に設けられた押出口３３から押出される。この押し出されたゴム部材は、上記押出口３３の前方に設置されたローラダイ４０の上,下一対のローラ４１，４２の間を通されて圧延加工され、所定の断面形状を有する帯状のゴム部材Ｇが得られる。
上記ローラダイ４０は、詳細には、上記スクリュー３２の軸方向に直交する水平軸（図４（ａ）の紙面に垂直な方向）方向に回転軸を有する互いに当接する上,下一対のローラ４１，４２により構成される。上記上,下一対のローラ４１，４２にはそれぞれ径方向に延長する回転軸取り付け孔４１ｈ，４２ｈが設けられており、図４（ｂ）に示すように、モータ４３ａ及び減速装置４３ｂを備えた駆動装置４３により回転駆動される。上記のローラ４１，４２の軸方向の長さは、上記押出口３３の幅よりも広く形成されている。また、図４（ｃ）の斜視図にも示すように、上記のローラ４１，４２のうち、下側のローラ４２は円筒状のローラであり、上部側のローラ４１は、円筒の側面に周方向に沿って連続的に伸びるように形成された凹部４１ｋを備えた凹部付ローラである。上記押し出されるゴム部材の底面を平面としたとき、上記押し出されるゴム部材（図示せず）の断面形状は、凹部付ローラである上記上部側のローラ４１の凹部４１ｋの、当該円筒の中心を通り円筒の軸方向に平行な面で切った時の断面形状により決定される（例えば、特許文献１参照)。
また、図５（ａ）に示すような、タイヤのサイドウォールに用いられる、幅方向に肉厚が徐々に変化する、断面形状が上,下方向でいずれも凸になっているゴムストリップ５０を成形する場合には、図５（ｂ）に示すような、それぞれに凹部６１ｋと凹部６２ｋとが形成された一対の凹部付ローラ６１，６２を備えたローラダイ６０が用いられる（例えば、特許文献２参照)。
【特許文献１】特開平６−１６６０８６号公報
【特許文献２】特開２００６−３１２２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記上側及び下側のローラ４１，４２は、強度及び真円度を確保するため、数十ｍｍ程度の肉厚を有しているが、上記帯状のゴム部材Ｇの断面の外形とその寸法（以下、コンターという）を決定する上記凹部４１ｋを加工する部分は５ｍｍ程度しかなく、しかも、０．１ｍｍ単位の加工精度が要求されている。また、上記回転軸取り付け孔４１ｈ，４２ｈは、通常、セット位置の正確さを保持するため、手間のかかるテーパ加工がなされていることから、上記上側のローラ（凹部付ローラ）４１は生産コストが高かった。
上記上側のローラ４１の凹部４１ｋは、円柱状の部材の側面を、設計図面に基づいて機械加工して得られるが、使用時には上記凹部４１ｋの形状を修正する必要がある。これは、上記凹部４１ｋから押し出されたゴム部材Ｇが膨張することによるもので、ゴムの種類や温度条件によっては、上記設計図面がゴム部材の膨張を考慮した場合でも、上記凹部４１ｋの形状を修正しなければならない場合がある。
しかしながら、切削加工の場合、削り過ぎた場合などは再修正は困難である。したがって、加工精度が悪かった場合や表面に傷が入った場合などは、上記上側のローラ４１全体を新たに作り直さなければならないため、ランニングコストが高くなってしまうといった問題点があった。
また、上記上側及び下側のローラ４１，４２を成形法により製造することも考えられるが、帯状のゴム部材の断面形状ごとに成形金型を作製しなければならないので、タイヤトレッドなどのような、品種の多いゴム部材を製造する場合には現実的な方法とはいえない。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、修正が容易で、ランニングコストを低減できる構成のローラダイの凹部付ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、２本のローラ間に形成される隙間にゴム部材を通して上記ゴム部材を圧延加工するローラダイに用いられる、円筒の外周面に周方向に沿って連続的に伸びる凹部が形成された凹部付ローラであって、円筒状の内側部材と、この内側部材を覆う外側部材とから成ることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のローラダイの凹部付ローラであって、上記外側部材を複数のリング部材から構成したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ローラダイを構成するローラのうち、帯状のゴム部材のコンターを決定する凹部が形成されている凹部付ローラを、円筒状の内側部材と、この内側部材を覆う外側部材との２つの部材から構成したので、加工精度が悪かった場合や表面に傷が入った場合などは、上記外側部材だけを交換すればよいので、修正が容易であるだけでなく、ローラ全体を作り直す必要がないので、ランニングコストを低減できる。
また、上記外側部材を複数のリング部材から構成しておけば、加工が失敗した部分のリング部材だけを交換すればよいので、修正が一層容易になる。また、交換部品が少なくなるので、ランニングコストを更に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態１．
図１は本発明の最良の形態１に係るローラダイ１０を示す図である。また、同図のｘ方向がローラダイ１０により帯状に圧延加工されたゴム部材Ｇの押出方向である長さ方向、ｙ方向が上記ゴム部材Ｇの幅方向、ｚ方向が上記ゴム部材Ｇの厚さ方向である。以下、上記ｚ方向を上,下方向といい、同図の上方向をローラダイ１０の上方向、同図の下方向をローラダイ１０の下方向とする。
上記ローラダイ１０は、側面同士が互いに当接する２本のローラ１０Ａ，１０Ｂを備えている。下側のローラ１０Ｂは円筒状のローラで、上側のローラ１０Ａは、円筒の側面に凹部１０ｋが形成された凹部付ローラで、上記凹部１０ｋは、円筒の径方向に平行な平面で切ったときの断面形状が、圧延加工された後のゴム部材Ｇの断面形状と同じ形状になるように、上記上側ローラ１０Ａの円筒側面に、上記円筒の径方向に沿って連続的に、かつ、一周に亘って形成されている。
また、上記上側及び下側ローラ１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、径方向に延長する、当該ローラ１０Ａ，１０Ｂを図示しない駆動装置に連結された回転軸に取付けるための回転軸取り付け孔１０ｈを有している。上記回転軸取り付け孔１０ｈは、当該ローラ１０Ａ，１０Ｂを上記回転軸に正確に取付けるため、軸方向にテーパを持つように形成されている。上記回転軸取り付け孔１０ｈの上記回転軸側である同図の左側の側面側の内径が他方の側面側の内径よりも大きい。
【０００８】
本発明のローラダイ１０では、下側のローラ１０Ｂは全体が１つの円筒体で構成されているが、凹部付ローラである上側のローラ１０Ａは、円筒状の内側部材１１と外側部材１２との２つの部材から構成されている。
上記内側部材１１は、図２にも示すように、上記回転軸取り付け孔１０ｈが形成された肉厚の厚い円筒状の部材で、その外径Ｄ１は、当該上側のローラ１０Ａの中心軸Ｊと上記凹部１０ｋの上記中心軸に最も近い箇所との距離Ｈの２倍よりも所定量だけ短く形成されている。一方、上記外側部材１２は、円柱状の中空部から成る嵌合孔１２Ｈを備えた、肉厚の薄い円筒状の部材で、その外周面に上記凹部１０ｋが形成されている。なお、上記内側部材１１の肉厚は数十ｍｍ程度で、上記外側部材１２の肉厚は数ｍｍ程度である。
上記内側部材１１を上記外側部材１２の嵌合孔１２Ｈに挿入・固定して、上記内側部材１１と上記外側部材１２とを一体化し、図１に示すような、上側のローラ１０Ａを組上げる方法としては、「焼き嵌め」が好ましい。すなわち、上記嵌合孔１２Ｈの内径Ｄ２を上記内側部材１１の外径Ｄ１よりも若干小さく形成しておき、上記外側部材１２を加熱して膨張させた状態で、上記内側部材１１を上記外側部材１２の嵌合孔１２Ｈに挿入して嵌合させることにより、上記内側部材１１は上記外側部材１２に固定されて一体化される。これにより、ゴム部材Ｇの圧延加工時に上記外側部材１２が加熱されても、上記内側部材１１と上記外側部材１２とは一体化されているので、外れることはない。
【０００９】
上記上側のローラ１０Ａの凹部１０ｋの形状は、設計図面に基づいて機械加工して得られるが、使用する前には、上記上側のローラ１０Ａと上記下側のローラ１０Ｂとを組上げ、試験的にゴム部材を圧延加工して、得られたゴム部材Ｇの断面形状が予め設定した断面形状であるかどうかを調べるテストを行う。このテストにおいて、実際に得られたゴム部材Ｇの断面形状が予め設定した断面形状に対して、許容差以上ずれていた場合には、上記凹部１０ｋの形状を修正する。
修正ができない場合、従来の上側のローラ４１を用いた場合には、上記上側のローラ４１を交換する必要があるが、本発明の上側のローラ１０Ａを用いた場合には、上記外側部材１２のみを交換すればよい。具体的には、上記外側部材１２を削って、上記内側部材１１を残すようにすればよい。上記外側部材１２は、上述したように、肉厚が薄いので、容易に切削して除去することができる。上記外側部材１２を除去した後には、新たな外側部材１２を作製し、この新たに作製した外側部材１２の嵌合孔１２Ｈに上記内側部材１１を嵌合させて上側のローラ１０Ａとすればよい。上記外側部材１２の嵌合孔１２Ｈは、上記回転軸取り付け孔１０ｈとは異なり、単純な円柱状の孔である。したがって、上側のローラ１０Ａ全体を作り直すよりは製造が容易であるので、ランニングコストを大幅（約１／３程度）に低減することができる。
【００１０】
このように本最良の形態１では、円筒の側面に、円筒の径方向に平行な平面で切ったときの断面形状が圧延加工された後のゴム部材Ｇの断面形状と同じ形状の凹部１０ｋが形成された、ローラダイ１０の上側のローラ（凹部付ローラ）１０Ａを、回転軸取り付け孔１０ｈが形成された肉厚の厚い円筒状の内側部材１１と、上記内側部材１１が嵌合される嵌合孔１２Ｈを備え、円筒の外周面に上記凹部１０ｋが形成された、肉厚の薄い外側部材１２とから構成するとともに、上記内側部材１１を上記外側部材１２の上記嵌合孔１２Ｈに挿入・固定して一体化して、上側のローラ１０Ａを作製したので、上記凹部１０ｋの加工精度が悪かった場合や上側のローラ１０Ａの表面に傷が入った場合などは、上記外側部材１２だけを交換すればよい。したがって、上側のローラ１０Ａの修正を容易に行うことができるとともに、ランニングコストを低減できる。
【００１１】
なお、上記最良の形態１では、上側のローラ１０Ａのみに凹部１０ｋが形成されているローラダイ１０について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、図５に示すような、上,下のローラにそれぞれ凹部が設けられているタイプのローラダイにも適用可能である。
また、本発明の上側のローラ１０Ａは、内側部材１１と外側部材１２の２つの部品から構成されており、かつ、その形状が圧延加工されるゴム部材Ｇの形状によって異なるのは外側部材１２だけなので、上記例のように、上側のローラ１０Ａの凹部１０ｋの形状を修正するだけでなく、上記凹部１０ｋとは異なる断面形状の凹部を有する上側のローラ１０Ａを新たに作製する場合にも有効である。
上記内側部材１１を上記外側部材１２に挿入固定する方法として、上記「焼き嵌め」の他に、内側部材１１を外側部材１２に挿入後、ピンもしくはキーを打ち込んで内側部材１１と外側部材１２とを連結するなど他の方法を用いてもよい。
【００１２】
最良の形態２．
上記最良の形態１では、上側のローラ１０Ａを内側部材１１と外側部材１２の２つの部品から構成したが、図３に示すように、上記外側部材１２に代えて、上記外側部材１２を複数のリング部材１２０〜１２９から成る外側部材１２Ｚを用いてもよい。この外側部材１２Ｚと上記内側部材１１とを嵌合させる方法としては、上記外側部材１２Ｚの各リング部材１２０〜１２９を加熱して膨張させた状態で、上記内側部材１１を上記各リング部材１２０〜１２９の嵌合孔１２ｈに順番に挿入して嵌合させるようにすればよい。なお、上記リング部材１２０〜１２９としては、上記外側部材１２を軸方向に垂直な複数の平面で分割したものが好適に用いられる。
また、上記外側部材１２Ｚを交換する場合には、修正が必要な部分だけ交換すればよいので、ランニングコストを更に低減することができる。
また、上記外側部材１２Ｚは、複数のリング部材１２０〜１２９から構成されているので、隣接するリング部材間に若干の隙間ができたり、「ガタ」が生じる恐れがあるので、上記外側部材１２Ｚを修正して上記凹部１０ｋの寸法を決定した後、上記外側部材１２Ｚを取り外し、上記修正された凹部１０ｋが形成された一体型の外側部材１２を上記外側部材１２Ｚの代わりに取り付けるようにすれば、上側のローラ１０Ａの寸法精度を確実に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
このように、本発明によれば、ローラダイのローラの凹部の形状を容易に修正することができるので、ランニングコストを低減でき、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の最良の形態１に係るローラダイの構成を示す図である。
【図２】本最良の形態１に係る凹部付ローラの構成を示す図である。
【図３】本最良の形態２に係る凹部付ローラの構成を示す図である。
【図４】従来のローラダイを示す図である。
【図５】従来のローラダイの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  ローラダイ、１０Ａ  上側のローラ（凹部付ローラ）、１０Ｂ  下側のローラ、
１０ｈ  回転軸取り付け孔、１０ｋ  凹部、１１  内側部材、１２  外側部材、
１２Ｈ  嵌合孔、Ｇ  ゴム部材。
【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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