JP4775503B1 - ゴムロールの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムロールを金型から取り出すときの取出性を向上させる。
【解決手段】芯金２０を同軸状に包囲するとともに、円筒状の被膜部材１３を円筒状の内壁１２Ａに装着する第１金型１２と、第１金型１２の軸方向両端部に設けられ、芯金２０及び被膜部材１３を挟持する一対の第２金型１４と、を備えたゴムロールの製造装置１０であって、一対の第２金型１４の少なくとも一方に、芯金２０と被膜部材１３との間に未加硫ゴムを注入するための注入口１８を形成し、第１金型１２の軸方向両端部の内壁１２Ａに、周方向に凹溝２６を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ゴムロールの製造装置及び製造方法に関する。

従来のチューブ被覆ロール（ゴムロール）の製造は、円筒金型の内部にチューブと芯金を入れ、チューブ及び芯金の両端を保持するように、円筒金型の両端に上金型及び下金型をセットし、芯金とチューブとの間にシリコーンゴムを注入して加熱していた（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−９６６５８号公報

本発明は、ゴムロールを金型から取り出すときの取出性を向上できるゴムロールの製造装置及び製造方法を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のゴムロールの製造装置は、円柱状の本体部と、該本体部の両端部から突出するように設けられ、前記本体部よりも直径の小さい軸部と、を有する芯金を、同軸状に包囲するとともに、円筒状の被膜部材を円筒状の内壁に装着する第１金型と、前記第１金型の軸方向両端部に設けられ、前記芯金及び前記被膜部材を挟持する一対の第２金型と、を備え、前記一対の第２金型は、それぞれ、前記第１金型の外周面を外側から被覆するように嵌められる外筒部と、前記軸部を被覆するように嵌められ、外径が前記本体部の直径と略同一の内筒部と、を有し、前記一対の第２金型の少なくとも一方には、前記内筒部の外周側を通って前記芯金と前記被膜部材との間に未加硫ゴムを注入するための注入口が形成され、前記内筒部と径方向に対向する前記第１金型の前記軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部の前記内壁には、周方向に凹溝が形成されたことを特徴としている。

また、本発明に係る請求項２に記載のゴムロールの製造装置は、円柱状の本体部と、該本体部の両端部から突出するように設けられ、前記本体部よりも直径の小さい軸部と、を有する芯金を、同軸状に包囲するとともに、円筒状の被膜部材を円筒状の内壁に装着する第１金型と、前記第１金型の軸方向両端部に設けられ、前記芯金及び前記被膜部材を挟持する一対の第２金型と、を備え、前記一対の第２金型は、それぞれ、前記第１金型の外周面を外側から被覆するように嵌められる外筒部と、前記軸部を被覆するように嵌められ、外径が前記本体部の直径と略同一の内筒部と、を有し、前記一対の第２金型の少なくとも一方には、前記内筒部の外周側を通って前記芯金と前記被膜部材との間に未加硫ゴムを注入するための複数の注入口が前記内筒部に沿って形成され、前記内筒部と径方向に対向する前記第１金型の前記軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部の前記内壁には、周方向に凹溝が形成されたことを特徴としている。

また、本発明に係る請求項３に記載のゴムロールの製造方法は、請求項１又は請求項２に記載したゴムロールの製造装置を準備する工程と、円筒状の被膜部材を第１金型の円筒状の内壁に装着する工程と、芯金を前記被膜部材の内側に挿入し、前記芯金が挿入された前記第１金型の軸方向両端部に装着された一対の第２金型により、前記芯金及び前記被膜部材を前記第１金型と同軸状に挟持する工程と、前記注入口から未加硫ゴムを注入し、前記芯金と前記被膜部材との間に、前記未加硫ゴムを充填する工程と、前記未加硫ゴムを硬化して加硫ゴムとする工程と、前記第１金型から前記第２金型を外す工程と、前記第１金型から加硫ゴムが被覆された前記芯金を取り出す工程と、を含むことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、内筒部と径方向に対向する第１金型の軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部における内壁の周方向に凹溝が形成されていない構成に比べて、ゴムロールを金型から取り出すときの取出性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、内筒部と径方向に対向する第１金型の軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部における内壁の周方向に凹溝が形成されていない構成に比べて、ゴムロールを金型から取り出すときの取出性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、内筒部と径方向に対向する第１金型の軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部における内壁の周方向に形成された凹溝に未加硫ゴムを充填しない場合に比べて、ゴムロールを金型から取り出すときの取出性を向上させることができる。

ゴムロールを製造する金型を示す斜視図 ゴムロールを製造する金型を示す分解斜視図 注入口が形成されている上金型の正面図 未加硫ゴムが充填される前の金型を示す軸方向の断面図 未加硫ゴムが充填されて硬化された後の金型を示す軸方向の断面図 未加硫ゴムが充填されて硬化された後の円筒金型を示す径方向の断面図 未加硫ゴムが充填されて硬化された後の円筒金型から上下金型を取り外した状態を示す断面図 未加硫ゴムが充填される前の金型を示す軸方向の断面図

〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図４、図５、図７において示す矢印ＵＰを上方向とする。

（ゴムロールの製造装置）
図１、図２で示すように、本実施形態に係るゴムロール製造装置の一例としての金型１０は、後述する芯金２０を同軸状に包囲する円筒状の第１金型の一例としての円筒金型１２と、円筒金型１２の両端部に軸方向外側から装着され、芯金２０をその軸方向外側から挟持する一対の第２金型の一例としての上下金型１４と、を有している。

図２〜図４で示すように、上下金型１４は、円筒金型１２の両端部（外周面）を外側から被覆するように嵌められる外筒部１５と、円筒金型１２内に挿入された芯金２０の後述する軸部２４を被覆するように嵌められる内筒部１６と、を内面側（円筒金型１２を向く面側）に有している。そして、上下金型１４の外面側には、円形の凹部１７が同軸状に形成されている。

更に、一方の上下金型１４、例えば上金型１４Ａの凹部１７内における外周縁部には、図３で示すように、未加硫ゴムを注入するための円形の注入口１８が周方向に複数（図示のものは８個）等間隔に形成されている。詳細には、この注入口１８は、内筒部１６の外周側、即ち上下金型１４が円筒金型１２に装着されたときに、内筒部１６（本体部２２）と円筒金型１２の内壁１２Ａ（後述する樹脂チューブ１３）との間の空間Ｓ（図４参照）内に通じるように形成されている。

図２で示すように、芯金２０は、円柱状で、かつ中空（図６参照）の本体部２２と、本体部２２の両端面の中心から軸方向外側へ向けて同軸に突出するように設けられた円柱状の軸部２４と、を有し、その軸部２４の直径は、本体部２２の直径よりも小さくされている（本体部２２の直径は、軸部２４の直径よりも大きくされている）。そして、図４で示すように、本体部２２の直径（外径）は、内筒部１６の外径と略同一に形成されている。

また、図２、図４で示すように、円筒金型１２の両端部、詳細には円筒金型１２内に芯金２０を挿入した状態で、その芯金２０の軸部２４と径方向に対向する内壁１２Ａには、周方向に沿って断面略半円弧状の凹溝２６が環状に形成されている。したがって、図５で示すように、注入口１８から注入された未加硫ゴムは、上記空間Ｓ内だけではなく、その凹溝２６内にも充填される構成である。

（ゴムロールの製造方法）
以上のような構成の金型１０において、次にその作用（ゴムロールの製造方法）について説明する。図４で示すように、まず、円筒金型１２の内壁１２Ａに、被膜部材の一例としての円筒状の樹脂チューブ１３を装着する。なお、樹脂チューブ１３の長さは、その両端部１３Ａが、円筒金型１２から軸方向外側へ少しはみ出る長さとされる。

そして、円筒金型１２の下端部に下金型１４Ｂを装着し、その後、円筒金型１２の上端部側から、芯金２０を樹脂チューブ１３の内側に挿入する。すなわち、円筒金型１２内に芯金２０を挿入し、下金型１４Ｂの内筒部１６に、下側の軸部２４を嵌める。そして、円筒金型１２の上端部に上金型１４Ａを装着しつつ、上金型１４Ａの内筒部１６に、上側の軸部２４を嵌める。

これにより、上下金型１４における内筒部１６の端面１６Ａが、上下軸部２４回りの本体部２２の端面２２Ａに当たるので、芯金２０の本体部２２が、円筒金型１２に同軸状に包囲されつつ、その軸方向外側から内側に向けて、上下金型１４によって狭持される。なお、このとき、樹脂チューブ１３の両端部１３Ａも、円筒金型１２と上下金型１４との間でそれぞれ押さえられる。

こうして、円筒金型１２の両端部に上下金型１４が装着されたら、上金型１４Ａに形成されている注入口１８から未加硫ゴムを予め決められた圧力で注入する。すると、未加硫ゴムは、その圧力と重力の作用によって、内筒部１６の外周面及び芯金２０の本体部２２の外周面と、円筒金型１２の内壁１２Ａに装着された樹脂チューブ１３との間の空間Ｓ内に充填される。そして、その内壁１２Ａに形成されている凹溝２６内にも、未加硫ゴムが樹脂チューブ１３を押し込みつつ充填される（図５参照）。

未加硫ゴムが注入口１８から注入され、空間Ｓ内（凹溝２６内を含む）を埋め尽くすように充填されたら、金型１０を加熱して未加硫ゴムを硬化させる。そして、図５、図６で示すように、未加硫ゴムが硬化され、加硫ゴム（弾性ゴム）２８となったら、図７で示すように、上下金型１４を円筒金型１２から取り外す。

このとき、内筒部１６の外周面側、即ち内筒部１６と樹脂チューブ１３との間には加硫ゴム２８が存在するが、その加硫ゴム２８の外周面側は、樹脂チューブ１３と共に凹溝２６内に入り込んでいる（食い込んでいる）。したがって、上下金型１４を円筒金型１２から取り外すときに、ゴムロールの一例としてのチューブ被覆ロール３０が上下金型１４と共に引き出されるおそれがない。

すなわち、円筒金型１２から上下金型１４を取り外す際、その上金型１４Ａ又は下金型１４Ｂと共にチューブ被覆ロール３０が円筒金型１２から引き出されると、そのチューブ被覆ロール３０が誤って床に落下してしまうことがあり、その場合には、チューブ被覆ロール３０の表面に傷が付くなどの不具合が発生するおそれがあった。

しかしながら、本実施形態に係る金型１０では、未加硫ゴムの一部が、樹脂チューブ１３と共に円筒金型１２の凹溝２６に流れ込み、そこで硬化するため、軸方向外側へ引き出す力に対する抜け止めとなる。したがって、円筒金型１２から上下金型１４を取り外すときに、円筒金型１２内のチューブ被覆ロール３０を引き出して床に落下させることがない。このため、チューブ被覆ロール３０の表面に傷が付くことはなく、チューブ被覆ロール３０を金型１０内から取り出すときの取出性の向上が図れる。

また、このようなチューブ被覆ロール３０の場合、その表面に被装されている（加硫ゴム２８の外周面を覆っている）樹脂チューブ１３に皺が発生するという問題もあった。しかし、本実施形態に係る金型１０では、未加硫ゴムの一部が、樹脂チューブ１３と共に円筒金型１２の凹溝２６に流れ込むため、その樹脂チューブ１３は、円筒金型１２の軸方向両端部に向かって引っ張られる。このため、チューブ被覆ロール３０の表面に被装されている樹脂チューブ１３に皺が発生し難い。

なお、円筒金型１２からチューブ被覆ロール３０を取り出す際には、本体部２２の端面２２Ａから軸方向にはみ出している加硫ゴム２８及び樹脂チューブ１３（軸部２４と径方向で対向している加硫ゴム２８及び樹脂チューブ１３）を径方向内側に撓ませ、凹溝２６内から加硫ゴム２８及び樹脂チューブ１３を取り外せばよい。これにより、凹溝２６によって形成された断面略半円弧状に隆起した部位を備えたチューブ被覆ロール（ゴムロール）が製造される。

また、その本体部２２の端面２２Ａから軸方向にはみ出している加硫ゴム２８及び樹脂チューブ１３は、チューブ被覆ロールとして機能しない不要なものである。このため、円筒金型１２からチューブ被覆ロール３０を取り出した後、切断して除去することもできる。これにより、凹溝２６によって形成された断面略半円弧状に隆起した部位が除去され、製品となるチューブ被覆ロール３０が製造される。

〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る他の実施形態について、図８を用いて説明する。なお、説明を分かり易くするため、第１実施形態との相違点を主に説明し、第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略する。

本第２実施形態と第１実施形態の主な相違点は、第１実施形態における芯金２０が、長手方向（軸方向）に断面積が均一である点と、第１実施形態における下金型１４Ｂが上金型１４Ａと同一である点である。

かかる相違点をより詳細に説明すると、芯金２００は、中実の円柱状の金属シャフトであって、軸部２４の直径が長手方向において均一となるように形成されている。また、図８で示すように、一対の上下金型１４０が、２個の上金型１４Ａにより構成され、図８の紙面下方にある上金型１４Ａの凹部１７内における外周縁部にも、未加硫ゴムを注入するための円形の注入口１８が周方向に複数（図示のものは８個）等間隔に形成されている。つまり、一対の上下金型１４０の両方には、芯金２００と樹脂チューブ１３との間に未加硫ゴムを注入するための注入口１８が形成されている。

本第２実施形態のゴムロールの製造装置（金型１００）は、第１実施形態と比較して、芯金２００と樹脂チューブ１３との間に注入する未加硫ゴムの量が多くなるが、未加硫ゴムを上下金型１４０の両方から注入できるので、チューブ被覆ロール３０を短時間で生産できる。

また、円筒金型１２の両端部、つまり、円筒金型１２内に芯金２００を挿入した状態で、その芯金２００を上下金型１４０で挟持する軸部２４と径方向に対向する内壁１２Ａには、周方向に沿って断面略半円弧状の凹溝２６が環状に形成されている。このため、図５で示したように、注入口１８から注入された未加硫ゴムは、上記空間Ｓ内だけではなく、その凹溝２６内にも充填されるので、本第２実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。

以上、本実施形態に係るゴムロールの製造装置（金型１０、１００）及び製造方法について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るゴムロールの製造装置（金型１０、１００）及び製造方法は、図示のものに限定されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

例えば、凹溝２６の形状は、断面略半円弧状に限定されるものではなく、断面略三角形状等に形成されていてもよい。特に、樹脂チューブ１３を軸方向外側へ引っ張ることが可能になるとともに、円筒金型１２から上下金型１４を取り外すときのチューブ被覆ロール３０の抜け止めとなるように、軸方向外側が断面略直角となる三角形状（断面略直角三角形状）に形成されていてもよい。

また、凹溝２６は、一端部だけ（例えば、図４〜図７、図８において紙面上方のみ）であってもよい。なぜなら、未加硫ゴムの一部が、樹脂チューブ１３と共に円筒金型１２の一端部の凹溝２６に流れ込み、そこで硬化するため、円筒金型１２から上下金型１４を軸方向外側へ引き出す力に対するチューブ被覆ロール３０の抜け止めとなるからである。この場合であっても、樹脂チューブ１３は、円筒金型１２の軸方向一端部に向かって引っ張られるので、チューブ被覆ロール３０の表面に被装されている樹脂チューブ１３に皺が発生し難いという作用効果も得られる。

１０ 金型（ゴムロールの製造装置の一例）
１２ 円筒金型（第１金型の一例）
１２Ａ 内壁
１３ 樹脂チューブ（被膜部材の一例）
１４ 上下金型（第２金型の一例）
１８ 注入口
２０ 芯金
２２ 本体部
２４ 軸部
２６ 凹溝
２８ 加硫ゴム
３０ チューブ被覆ロール（ゴムロールの一例）

Claims (3)

1. 円柱状の本体部と、該本体部の両端部から突出するように設けられ、前記本体部よりも直径の小さい軸部と、を有する芯金を、同軸状に包囲するとともに、円筒状の被膜部材を円筒状の内壁に装着する第１金型と、
   前記第１金型の軸方向両端部に設けられ、前記芯金及び前記被膜部材を挟持する一対の第２金型と、を備え、
   前記一対の第２金型は、それぞれ、前記第１金型の外周面を外側から被覆するように嵌められる外筒部と、前記軸部を被覆するように嵌められ、外径が前記本体部の直径と略同一の内筒部と、を有し、
   前記一対の第２金型の少なくとも一方には、前記内筒部の外周側を通って前記芯金と前記被膜部材との間に未加硫ゴムを注入するための注入口が形成され、
   前記内筒部と径方向に対向する前記第１金型の前記軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部の前記内壁には、周方向に凹溝が形成されたことを特徴とするゴムロールの製造装置。
2. 円柱状の本体部と、該本体部の両端部から突出するように設けられ、前記本体部よりも直径の小さい軸部と、を有する芯金を、同軸状に包囲するとともに、円筒状の被膜部材を円筒状の内壁に装着する第１金型と、
   前記第１金型の軸方向両端部に設けられ、前記芯金及び前記被膜部材を挟持する一対の第２金型と、を備え、
   前記一対の第２金型は、それぞれ、前記第１金型の外周面を外側から被覆するように嵌められる外筒部と、前記軸部を被覆するように嵌められ、外径が前記本体部の直径と略同一の内筒部と、を有し、
   前記一対の第２金型の少なくとも一方には、前記内筒部の外周側を通って前記芯金と前記被膜部材との間に未加硫ゴムを注入するための複数の注入口が前記内筒部に沿って形成され、
   前記内筒部と径方向に対向する前記第１金型の前記軸方向両端部のうち、少なくとも一方の端部の前記内壁には、周方向に凹溝が形成されたことを特徴とするゴムロールの製造装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載したゴムロールの製造装置を準備する工程と、
   円筒状の被膜部材を第１金型の円筒状の内壁に装着する工程と、
   芯金を前記被膜部材の内側に挿入し、前記芯金が挿入された前記第１金型の軸方向両端部に装着された一対の第２金型により、前記芯金及び前記被膜部材を前記第１金型と同軸状に挟持する工程と、
   前記注入口から未加硫ゴムを注入し、前記芯金と前記被膜部材との間に、前記未加硫ゴムを充填する工程と、
   前記未加硫ゴムを硬化して加硫ゴムとする工程と、
   前記第１金型から前記第２金型を外す工程と、
   前記第１金型から加硫ゴムが被覆された前記芯金を取り出す工程と、
   を含むことを特徴とするゴムロールの製造方法。

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