JP6990818B1 - Rubber roller with built-in bearing and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】合成樹脂製の回転ホルダーの外周に弾性ゴム層が結合されたベアリング内蔵型ゴムローラを提供する。【解決手段】本発明によるベアリング内蔵型ゴムローラは、１つ又は２つ以上のベアリング（１）と、これらベアリングの外輪に結合されると共にベアリングと回転軸線を共有する回転ホルダー（２）と、回転ホルダーの外周面に接着固定した弾性変形可能なリング状又は円筒状のゴムタイヤ（３）とを有する。回転ホルダーは合成樹脂材料で構成し、ゴムタイヤは、その円周方向に伸縮可能なゴム材料で構成する。リング状のゴムタイヤを回転ホルダーの外周面上に装着した場合、自身の収縮力により回転ホルダーに対してその半径方向の押圧力を発生する。このゴムタイヤから発生する押圧力によって、接着剤層はゴムタイヤと回転ホルダーの両方に対して良好に密着し、密着した状態で硬化が進行する。この結果、合成樹脂の回転ホルダーの外周面上にゴムタイヤを強固に接着接合することができる。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber roller with a built-in bearing in which an elastic rubber layer is bonded to the outer periphery of a rotary holder made of synthetic resin. A rubber roller with a built-in bearing according to the present invention has one or more bearings (1), a rotary holder (2) that is coupled to an outer ring of these bearings and shares a rotation axis with the bearing, and rotation. It has a ring-shaped or cylindrical rubber tire (3) that is elastically deformable and is adhesively fixed to the outer peripheral surface of the holder. The rotary holder is made of a synthetic resin material, and the rubber tire is made of a rubber material that can expand and contract in the circumferential direction. When a ring-shaped rubber tire is mounted on the outer peripheral surface of the rotary holder, its own contraction force generates a pressing force in the radial direction with respect to the rotary holder. Due to the pressing force generated from this rubber tire, the adhesive layer adheres well to both the rubber tire and the rotary holder, and the curing proceeds in the adhered state. As a result, the rubber tire can be firmly adhered and joined on the outer peripheral surface of the rotary holder made of synthetic resin. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、ベアリングを内蔵したゴムローラ及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a rubber roller having a built-in bearing and a method for manufacturing the same.
物流センタでは、各種商品の搬送手段としてローラコンベアが利用されていす。ローラコンベアに用いられるローラとして、金属パイプの両端にベアリングを圧入したベアリング付き金属ローラが用いられている。金属ローラはスチール、アルミ合金、又はステンレスで構成され、表面の摩擦係数は小さい。そのため、搬送される梱包材との間に十分な摩擦力が発生せず、搬送性が低い欠点がある。この欠点を解消したローラとして、鉄製の回転ホルダーの両側にベアリングをそれぞれ連結し、鉄製の回転ホルダーの外周面に各種合成ゴムを設けたゴム巻きローラが既知である。また、ゴム巻きローラとして、ベアリングの外輪の外周面上に各種合成ゴムを直接成型したローラも既知である（例えば、特許文献１参照）。ウレタンゴムがライニングされたローラは、適度な弾性反発力及び摩擦力を有し、良好な搬送性を発揮することができる。 At distribution centers, roller conveyors are used as a means of transporting various products. As the rollers used in the roller conveyor, metal rollers with bearings in which bearings are press-fitted at both ends of the metal pipe are used. The metal rollers are made of steel, aluminum alloy, or stainless steel and have a low coefficient of friction on the surface. Therefore, a sufficient frictional force is not generated between the material and the material to be transported, and there is a drawback that the transportability is low. As a roller that eliminates this drawback, a rubber-wound roller in which bearings are connected to both sides of an iron rotary holder and various synthetic rubbers are provided on the outer peripheral surface of the iron rotary holder is known. Further, as a rubber-wound roller, a roller in which various synthetic rubbers are directly molded on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing is also known (see, for example, Patent Document 1). The roller lined with urethane rubber has an appropriate elastic repulsive force and frictional force, and can exhibit good transportability.
また、ベアリングを内蔵した搬送ローラとして、金属製のベアリングの外輪にポリアセタール樹脂（POM）を樹脂成型し、切削加工した樹脂巻きベアリングも実用化されている。ポリアセタール樹脂は、耐摩耗性に優れ、潤滑油フリーな特性を有している。
ベアリングの外輪がウレタンゴムでライニングされたゴムローラは、適度な摩擦力や低振動性を有する利点があり、直径の小さい静音性ローラとして利用されている。しかし、ローラコンベアに用いられる搬送ローラは比較的大口径である。よって、ベアリングの外輪に各種合成ゴムがライニングされたローラは小径ローラであるため、ローラコンベアの搬送ローラとして使用し難い欠点がある。 A rubber roller in which the outer ring of a bearing is lined with urethane rubber has an advantage of having an appropriate frictional force and low vibration property, and is used as a quiet roller having a small diameter. However, the conveyor used in the roller conveyor has a relatively large diameter. Therefore, since the roller in which various synthetic rubbers are lined on the outer ring of the bearing is a small diameter roller, there is a drawback that it is difficult to use it as a transport roller of a roller conveyor.
スチール製の回転ホルダーの両側にベアリングを結合し、回転ホルダーの外周面にウレタンゴムを設けたゴムローラは大口径ローラとして利用できる利点がある。しかしながら、スチール製の回転ホルダーはその製造が煩雑であり、その価格が高価であるため、製造コストが高価になる欠点がある。これに対して、ベアリングの外周にポリアセタール樹脂が樹脂成型されたローラは、ポリアセタール樹脂の直径を所望のサイズに成型することにより、種々の用途のローラに利用することができ、しかもその製造コストはスチール製のローラよりもはるかに安価である。しかしながら、ポリアセタール樹脂のローラは、種々の利点を有するものの、ローラ表面の摩擦係数が小さいため、搬送性が低い致命的な欠陥がある。 A rubber roller in which bearings are connected to both sides of a steel rotary holder and urethane rubber is provided on the outer peripheral surface of the rotary holder has an advantage that it can be used as a large-diameter roller. However, the steel rotary holder has a drawback that the manufacturing cost is high because the manufacturing is complicated and the price is high. On the other hand, a roller in which a polyacetal resin is resin-molded on the outer periphery of a bearing can be used for rollers for various purposes by molding the diameter of the polyacetal resin to a desired size, and its manufacturing cost is low. Much cheaper than steel rollers. However, although the polyacetal resin roller has various advantages, it has a fatal defect of low transportability because the friction coefficient of the roller surface is small.
上記課題を解決する方法として、ポリアセタール樹脂の外周にゴム層を形成することが想定される。シリコンゴムやNBRゴムのような各種合成ゴムは、適度な弾性反発力及び摩擦係数を有するため、ローラコンベアの搬送ローラに適用した場合或いはキャスターの車輪に適用した場合、ポリアセタール樹脂の有用性を活用しながら優れた搬送性や静音性を発揮することが期待される。 As a method for solving the above problems, it is assumed that a rubber layer is formed on the outer periphery of the polyacetal resin. Since various synthetic rubbers such as silicone rubber and NBR rubber have an appropriate elastic repulsive force and coefficient of friction, the usefulness of polyacetal resin is utilized when applied to the conveyor rollers of roller conveyors or to the wheels of casters. However, it is expected to exhibit excellent transportability and quietness.
しかしながら、ポリアセタール樹脂の外周にゴム材料を接合することは極めて困難である。例えば、ポリアセタール樹脂やポリプロピレン樹脂の外周にゴム材料を加硫接着しようとすると、ポリアセタール及びナイロン樹脂が熱及び圧力に耐えられず、破損してしまう。従って、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材料の表面上にゴム層を形成できないのが実情である。 However, it is extremely difficult to bond the rubber material to the outer periphery of the polyacetal resin. For example, when an attempt is made to vulcanize and bond a rubber material to the outer periphery of a polyacetal resin or polypropylene resin, the polyacetal and nylon resin cannot withstand heat and pressure and are damaged. Therefore, the fact is that a rubber layer cannot be formed on the surface of a synthetic resin material such as a polyacetal resin.
また、従来のベアリング内蔵型のローラは、１つ又は２つのベアリングを内蔵したローラが主流であり、３つ或いは４つ等の多数のベアリングを内蔵したローラは実用化されていないのが実情である。しかしながら、ローラコンベアの業界では、重荷重の梱包に耐える要求に対応するため、多数のベアリングを内蔵するゴムローラの開発も強く要請されている。 In addition, conventional rollers with built-in bearings are mainly rollers with one or two bearings built-in, and rollers with many bearings such as three or four have not been put into practical use. be. However, the roller conveyor industry is also strongly required to develop rubber rollers with a large number of bearings in order to meet the demand for heavy load packaging.
本発明の目的は、合成樹脂製の回転ホルダーの外周に弾性ゴム層が結合されたベアリング内蔵型ゴムローラを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、多数のベアリングを内蔵できるベアリング内蔵型ゴムローラを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a rubber roller with a built-in bearing in which an elastic rubber layer is bonded to the outer periphery of a rotary holder made of synthetic resin.
Another object of the present invention is to provide a bearing built-in type rubber roller capable of incorporating a large number of bearings.
本発明によるベアリング内蔵型ゴムローラは、１つ又は２つ以上のベアリングと、これらベアリングの外輪に結合され、ベアリングの回転軸線の周りで回転する合成樹脂製の回転ホルダーと、回転ホルダーの外周面に接着固定した弾性変形可能なリング状又は円筒状のゴムタイヤとを有し、
前記ゴムタイヤは、伸縮自在なゴム材料で構成され、当該ゴムタイヤは回転ホルダーに対してその半径方向に締め付ける収縮力を有することを特徴とする。
The rubber roller with built-in bearing according to the present invention has one or more bearings, a rotary holder made of synthetic resin that is coupled to the outer ring of these bearings and rotates around the rotation axis of the bearing, and an outer peripheral surface of the rotary holder. It has a ring-shaped or cylindrical rubber tire that is elastically fixed and elastically deformable.
The rubber tire is made of a stretchable rubber material, and the rubber tire is characterized by having a contractile force for tightening the rotary holder in the radial direction.
本発明では、ローラ外周面の特性を規定するゴムタイヤとして、伸縮自在なゴムタイヤを用い、ゴムタイヤの内径は回転ホルダーの外径よりも小さくなるように設定する。また、回転ホルダーの外周面とゴムタイヤの内周面との間には常温硬化性の接着剤層を介在させる。この設定において、リング状のゴムタイヤを半径方向に拡げて回転ホルダーの外周面上に装着した場合、自身の収縮力により回転ホルダーに対してその半径方向の押圧力を発生する。このゴムタイヤから発生する押圧力によって、接着剤層はゴムタイヤと回転ホルダーの両方に対して良好に密着し、密着した状態で接着剤の硬化が進行する。この結果、合成樹脂の回転ホルダーの外周面上にゴムタイヤを常温の雰囲気下で接着接合することができる。従って、ポリアセタールやポリプロピレン等の合成樹脂製の回転ホルダーの外周面に、熱劣化させることなくゴムタイヤを接合することができる。さらなる効果として、合成樹脂の回転ホルダーの表面がゴム材料の表面に改変されるので、ゴムローラと同等の機能を発揮でき、搬送性及び静音性に優れた車輪ないしローラが実現される。特に、常温で硬化する接着剤を用いることができるので、常温雰囲気下で、合成樹脂の回転ホルダー上にゴムタイヤを接合することができる。 In the present invention, a stretchable rubber tire is used as the rubber tire that defines the characteristics of the outer peripheral surface of the roller, and the inner diameter of the rubber tire is set to be smaller than the outer diameter of the rotary holder. Further, a room temperature curable adhesive layer is interposed between the outer peripheral surface of the rotary holder and the inner peripheral surface of the rubber tire. In this setting, when the ring-shaped rubber tire is spread in the radial direction and mounted on the outer peripheral surface of the rotary holder, a pressing force in the radial direction is generated on the rotary holder by its own contraction force. Due to the pressing force generated from this rubber tire, the adhesive layer adheres well to both the rubber tire and the rotary holder, and the adhesive is cured in the adhered state. As a result, the rubber tire can be adhesively bonded on the outer peripheral surface of the rotary holder made of synthetic resin in an atmosphere at room temperature. Therefore, the rubber tire can be joined to the outer peripheral surface of the rotary holder made of synthetic resin such as polyacetal or polypropylene without thermal deterioration. As a further effect, since the surface of the rotary holder of the synthetic resin is modified to the surface of the rubber material, it is possible to exhibit the same function as the rubber roller, and a wheel or roller having excellent transportability and quietness is realized. In particular, since an adhesive that cures at room temperature can be used, the rubber tire can be joined onto the rotating holder of the synthetic resin in a room temperature atmosphere.
一方、回転ホルダーを省略して、金属製のベアリングの外輪上に厚さの厚いゴム層を形成することにより、所望の口径の搬送ローラを製造することが想定される。しかしながら、ゴムは弾性変形する材料であり、特に厚いゴム層は横方向（回転軸線方向）に変形し易い特性があり、搬送性能に難点がある。これに対して、ベアリングに合成樹脂の回転ホルダーを成型し、合成樹脂の外周面にゴム層を設けた場合、合成樹脂の回転ホルダーは機械的強度が高いため、横方向に変形することはない。また、ゴム層の厚さも薄くすることができ、横方向の変形量は無視できるほど微小である。従って、合成樹脂の回転ホルダーを設けることは、良好な搬送性を確保する観点からも極めて有効である。すなわち、機械的強度を備えたゴムローラが実現される。 On the other hand, it is assumed that a transfer roller having a desired diameter is manufactured by omitting the rotary holder and forming a thick rubber layer on the outer ring of the metal bearing. However, rubber is a material that is elastically deformed, and a particularly thick rubber layer has a characteristic of being easily deformed in the lateral direction (rotational axis direction), and has a problem in transport performance. On the other hand, when a synthetic resin rotary holder is molded on the bearing and a rubber layer is provided on the outer peripheral surface of the synthetic resin, the synthetic resin rotary holder has high mechanical strength and does not deform in the lateral direction. .. In addition, the thickness of the rubber layer can be reduced, and the amount of deformation in the lateral direction is negligibly small. Therefore, providing a rotating holder made of synthetic resin is extremely effective from the viewpoint of ensuring good transportability. That is, a rubber roller having mechanical strength is realized.
本発明のベアリング内蔵型ゴムローラは、回転軸線を共有する２つ以上のベアリングと、これらベアリングの外輪に結合され、ベアリングの回転軸線の周りで回転する合成樹脂製の回転ホルダーと、回転ホルダーの外周面に接着固定した円筒状の弾性変形可能なゴムタイヤとを有し、
前記ゴムタイヤは、伸縮可能なゴム材料で構成され、当該ゴムタイヤは回転ホルダーに対してその半径方向に締め付ける収縮力を有することを特徴とする。
The rubber roller with built-in bearing of the present invention has two or more bearings that share a rotation axis, a rotation holder made of synthetic resin that is coupled to the outer ring of these bearings and rotates around the rotation axis of the bearing, and an outer circumference of the rotation holder. It has a cylindrical elastically deformable rubber tire that is adhesively fixed to the surface.
The rubber tire is made of a stretchable rubber material, and the rubber tire is characterized by having a contractile force for tightening the rotary holder in the radial direction.
この実施例の変形例は、回転ホルダーは、同一形状の２つのハーフホルダーを結合することにより構成され、
前記ハーフホルダーには、ベアリングを収納する２個以上の円弧状の凹部が形成され、各ベアリングは、回転ホルダーに形成された円弧状の凹部内に収納固定したことを特徴とする。
In a modification of this embodiment, the rotary holder is configured by joining two half holders of the same shape.
The half holder is formed with two or more arcuate recesses for accommodating bearings, and each bearing is housed and fixed in the arcuate recess formed in the rotary holder.
回転ホルダーは、ベアリングの回転軸線を含む面で２分割した２つのハーフホルダーによって構成されるので、ハーフホルダーに所望の数のベアリング収納用の凹部を形成することにより、２個、３個、４個等の所望の数のベアリングを並列配置することができる。これにより、強力な荷重支持力を有するローラが実現される。 Since the rotary holder is composed of two half holders divided into two by the surface including the rotation axis of the bearing, two, three, and four by forming a desired number of bearing accommodating recesses in the half holder. A desired number of bearings, such as pieces, can be arranged in parallel. As a result, a roller having a strong load bearing capacity is realized.
本発明によるベアリング内蔵型ゴムローラの製造方法は、１つ又は２つ以上のベアリングと、これらベアリングの外輪に連結され、ベアリングの回転軸線の周りで回転する合成樹脂製の回転ホルダーと、回転ホルダーの外周面に接着固定した弾性変形可能なリング状又は円筒状のゴムタイヤとを有するベアリング内蔵型ゴムローラの製造方法であって、
拡開装置を用いて、伸縮自在なゴムタイヤをその半径方向に沿って放射状に拡張する工程と、
拡張されたゴムタイヤを真空装置を用いて拡張状態に維持する工程と、
前記拡開装置を取り外し、ベアリングを内蔵すると共に外周面に常温硬化性の接着剤が塗布された回転ホルダーをゴムタイヤの内側に位置決め配置する工程と、
前記真空装置を停止して、回転ホルダーの外周にゴムタイヤを圧着させ、圧着させながら常温雰囲気で前記接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とする。
The method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing according to the present invention is a rotary holder made of synthetic resin, which is connected to one or more bearings and an outer ring of these bearings and rotates around the rotation axis of the bearing, and a rotary holder. A method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing, which has a ring-shaped or cylindrical rubber tire that is elastically deformable and is adhesively fixed to the outer peripheral surface.
A process of radially expanding a stretchable rubber tire along its radial direction using an expansion device,
The process of maintaining the expanded rubber tire in the expanded state using a vacuum device,
A process of removing the expansion device, incorporating a bearing, and positioning and arranging a rotary holder coated with a room temperature curable adhesive on the outer peripheral surface inside the rubber tire.
It is characterized by having a step of stopping the vacuum device, crimping a rubber tire to the outer periphery of the rotary holder, and curing the adhesive in a room temperature atmosphere while crimping the rubber tire.
本発明では、接着剤として常温硬化性の接着剤を用いると共に、回転ホルダーの外周面にゴムタイヤを圧着させながら接着剤を硬化させているので、合成樹脂製の回転ホルダーの外周面に常温雰囲気下でゴムタイヤを強固に接合することができる。 In the present invention, a room temperature curable adhesive is used as the adhesive, and the adhesive is cured while the rubber tire is pressure-bonded to the outer peripheral surface of the rotary holder. Can be used to firmly bond rubber tires.
伸縮自在なリング状又は円筒状のゴムタイヤは、回転ホルダーの外周面上に装着した際、自身の収縮力により回転ホルダーに対してその半径方向の押圧力を発生する。このゴムタイヤから発生する押圧力によって、回転ホルダーとゴムタイヤとの間に介在する接着剤層は、ゴムタイヤと回転ホルダーの両方に対して良好に密着し、密着した状態で硬化が進行する。また、接着剤として、常温で硬化する接着剤を用いる。この結果、常温の雰囲気下で合成樹脂の回転ホルダーの外周面上にゴムタイヤを強固に接合することができる。これにより、ローラ表面が弾性ゴム層で被覆されたゴムローラないしゴムローラが実現され、搬送性及び静音性に優れた搬送ローラや車輪を提供することができる。 When a stretchable ring-shaped or cylindrical rubber tire is mounted on the outer peripheral surface of a rotating holder, it generates a pressing force in the radial direction with respect to the rotating holder due to its own contraction force. Due to the pressing force generated from the rubber tire, the adhesive layer interposed between the rotary holder and the rubber tire adheres well to both the rubber tire and the rotary holder, and the curing proceeds in the adhered state. Further, as the adhesive, an adhesive that cures at room temperature is used. As a result, the rubber tire can be firmly bonded on the outer peripheral surface of the rotary holder made of synthetic resin in an atmosphere at room temperature. As a result, a rubber roller or a rubber roller whose surface is coated with an elastic rubber layer can be realized, and a transfer roller or a wheel having excellent transportability and quietness can be provided.
図１は本発明によるベアリング内蔵型ゴムローラの一例を示す断面図であり、図１Ａは回転軸線を含む面で切って示す断面図、図１Ｂは回転軸線と直交する面で切って示す断面図である。このゴムローラは、ボールベアリング１を有する。ベアリング１は、内輪、ボール、リテーナ及び外輪を有する。ベアリングは、スチール製又はステンレス製のベアリングを用いる。ベアリングの外輪の外周に合成樹脂材料を樹脂成型することにより回転ホルダー２を結合する。従って、 回転ホルダーはベアリング１の回転軸線の周りで回転する。回転ホルダーの合成樹脂材料として、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンサルファイト、及びナイロンから選択することができる。また、回転ホルダーは、ゴムローラの用途や使用目的に応じて所望の形状及びサイズに成形することができる。例えば、回転ホルダーの直径を適切に設定することにより、所望の外径寸法のローラ又は車輪を形成することができる。
1A and 1B are cross-sectional views showing an example of a rubber roller with a built-in bearing according to the present invention, FIG. 1A is a cross-sectional view shown by cutting along a plane including a rotation axis, and FIG. be. This rubber roller has a ball bearing 1. Bearing 1 has an inner ring, a ball, a retainer and an outer ring. As the bearing, a steel or stainless steel bearing is used. The
回転ホルダー２の外周にはゴムタイヤ３を結合する。ゴムタイヤ３の材料として、例えばＮＢＲゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、ＳＢＲゴム、ＩＲゴム、ＩＩＲゴム、ＣＲゴム、ＮＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ＢＲゴムから選択することができる。回転ホルダーは合成樹脂で構成されるため硬質であり、摩擦力及びクッション性を欠いている。よって、ベアリングに合成樹脂を樹脂成型したローラを搬送ローラとして用いた場合、搬送性が大幅に低下する。また、キャリーバッグのキャスターとして用いた場合、騒音が大きく、接地面との間の摩擦力が乏しいキャスターとなってしまう。これらの課題を解決するため、本発明では、合成樹脂製の回転ホルダーの外周にリング状の弾性ゴム層（ゴムタイヤ）を結合する。回転ホルダーの外周に厚さが数ｍｍ～数ｃｍ程度のゴム層をゴムタイヤとして設けることにより、合成樹脂のローラをゴム製のローラに改変することができる。ゴム材料は、弾性変形可能であり、クッション性、及び適度な摩擦力及び硬度を有する。よって、合成樹脂の回転ホルダーの外周にゴムタイヤを設けることによりゴム製のローラに改変され、静音性及び摩擦性に優れた搬送ローラが実現される。尚、ゴム層の厚さ、硬度及び摩擦力等のファクタは、使用目的に応じて設定する。
A
合成樹脂の回転ホルダーの外周にゴムタイヤを結合する方法について説明する。ポリアセタール樹脂のような合成樹脂材料は、耐熱性に欠けるため、合成樹脂材料の表面にゴムタイヤを加硫成形することは技術的に不可能である。そこで、本発明では、常温で合成樹脂材料の表面にゴムタイヤを結合する。リング状又は円筒状のゴムタイヤの円周方向に伸縮自在な特性を利用し、接着により回転ホルダー上にゴムタイヤを接合する。すなわち、ゴムタイヤは、その円周方向に伸縮自在であると共に半径方向にも自在に変形する。例えば、ゴムタイヤに対して、その内側から半径方向外向きの力を作用すると、ゴムタイヤの直径は拡張する。一方、外向きの押圧力を除くと、拡張したゴムタイヤは半径方向内向きに収縮する。従って、ゴムタイヤを半径方向に拡張し、拡張した状態でベアリングを内蔵した回転ホルダーをゴムタイヤの内側に位置決め配置する。続いて、ゴムタイヤに対する外向きの押圧力を除去し、回転ホルダーに対してゴムタイヤを圧着させる。この処理において、回転ホルダーとゴムタイヤとの間に常温硬化性の接着剤層を介在させることにより、回転ホルダーの外周にゴムタイヤを常温で接着固定することができる。 A method of connecting a rubber tire to the outer circumference of a rotating holder made of synthetic resin will be described. Since a synthetic resin material such as a polyacetal resin lacks heat resistance, it is technically impossible to vulcanize and mold a rubber tire on the surface of the synthetic resin material. Therefore, in the present invention, the rubber tire is bonded to the surface of the synthetic resin material at room temperature. Utilizing the characteristic of a ring-shaped or cylindrical rubber tire that can expand and contract in the circumferential direction, the rubber tire is joined onto the rotary holder by adhesion. That is, the rubber tire can be expanded and contracted in the circumferential direction and can be freely deformed in the radial direction. For example, when a force is applied to a rubber tire from the inside to the outside in the radial direction, the diameter of the rubber tire is expanded. On the other hand, when the outward pressing force is removed, the expanded rubber tire contracts inward in the radial direction. Therefore, the rubber tire is expanded in the radial direction, and the rotary holder with the built-in bearing is positioned and arranged inside the rubber tire in the expanded state. Subsequently, the outward pressing force on the rubber tire is removed, and the rubber tire is crimped against the rotary holder. In this process, by interposing a room temperature curable adhesive layer between the rotary holder and the rubber tire, the rubber tire can be adhesively fixed to the outer periphery of the rotary holder at room temperature.
初めに、内径が回転ホルダーの外径よりも小さいリング状ないし円筒状のゴムタイヤを用意する。また、ゴムタイヤは、タイヤとして機能するため、相当高いゴム硬度を有する。従って、このままでは回転ホルダーの外周にゴムタイヤを嵌め込むことはできず、手作業で嵌めることは困難である。一方、ゴムタイヤは、伸縮自在であるため、拡開装置（拡管装置）を用いて半径方向に放射状に拡大することができる。拡開装置として、外径が徐々に大きくなるテーパシャフト或いは内張チャックを用いることができる。また、風船を用いた拡開装置を用いることも可能である。続いて、半径方向に放射状に拡がったゴムタイヤをその状態に保持する。例えば、ゴムタイヤの外周に真空装置を連結し、拡開したゴムタイヤの外周を真空装置によって外方向けて吸引することにより拡張状態に保持することができる。 First, prepare a ring-shaped or cylindrical rubber tire whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the rotary holder. Further, since the rubber tire functions as a tire, it has a considerably high rubber hardness. Therefore, it is not possible to fit the rubber tire on the outer circumference of the rotary holder as it is, and it is difficult to fit it manually. On the other hand, since the rubber tire is expandable and contractible, it can be expanded radially in the radial direction by using an expansion device (tube expansion device). As the expanding device, a tapered shaft or a lining chuck whose outer diameter gradually increases can be used. It is also possible to use an expansion device using balloons. Subsequently, the rubber tires radially spread out in the radial direction are held in that state. For example, a vacuum device can be connected to the outer circumference of the rubber tire, and the outer circumference of the expanded rubber tire can be held in the expanded state by sucking the outer circumference of the expanded rubber tire outward by the vacuum device.
すなわち、ゴムタイヤはタイヤとして使用されるので、ゴムタイヤの硬度は相当高くする必要がある。そのため、成形された状態のゴムタイヤを真空装置を用いて拡張することは極めて困難である。一方、本発明者が種々の実験及び解析を行った結果、高硬度のゴムタイヤであっても、ゴムタイヤを半径方向に一旦拡張させれば、真空装置を用いて拡張状態に維持することができることが判明した。そこで、本例では、内張チャック等の拡開装置を用いてゴムタイヤを半径方向に放射状に拡張する。続いて、真空装置を用いて拡張した状態のゴムタイヤをその状態に維持する。 That is, since the rubber tire is used as a tire, the hardness of the rubber tire needs to be considerably high. Therefore, it is extremely difficult to expand the molded rubber tire by using a vacuum device. On the other hand, as a result of various experiments and analyzes by the present inventor, even a rubber tire having a high hardness can be maintained in an expanded state by using a vacuum device once the rubber tire is expanded in the radial direction. found. Therefore, in this example, the rubber tire is expanded radially in the radial direction by using an expansion device such as a lining chuck. Subsequently, the rubber tire in the expanded state is maintained in that state by using a vacuum device.
続いて、ゴムタイヤを真空装置で保持しながら拡開装置を取り外す。その状態で、拡大したゴムタイヤの内側に、外周面上に接着剤が塗布されたベアリング内蔵回転ホルダーを位置決め配置する。接着剤として、ゴム材料及び合成樹脂材料の両方に対して相溶性を有する接着剤、例えばシアノアクリレート系接着剤を用いことができる。シアノアクリレート系接着剤は常温で硬化するため、加熱処理することなく常温で接合することができる。続いて、真空装置を遮断する。真空装置を遮断することによりゴムタイヤをその外方に引っ張る力が消滅し、ゴムタイヤは半径方向に収縮する。最終的に、ゴムタイヤは接着剤層を介して回転ホルダーを締め付ける。すなわち、ゴムタイヤは自身の収縮力により回転ホルダーに対してその半径方向の押圧力を発生する。この押圧力によって、回転ホルダーとゴムタイヤとの間に介在する接着剤層は、ゴムタイヤと回転ホルダーの両方に対して良好に密着し、密着した状態で、すなわち半径方向内向きの押圧力が作用した状態で硬化が進行する。この結果、合成樹脂の回転ホルダーの外周面上にゴムタイヤを強固に接着することができる。シアノアクリレート系接着剤は常温で硬化するので、加熱処理することなく接合することができる利点が達成される。 Subsequently, the expanding device is removed while holding the rubber tire with the vacuum device. In that state, a rotary holder with a built-in bearing coated with an adhesive on the outer peripheral surface is positioned and arranged inside the enlarged rubber tire. As the adhesive, an adhesive having compatibility with both the rubber material and the synthetic resin material, for example, a cyanoacrylate-based adhesive can be used. Since the cyanoacrylate adhesive cures at room temperature, it can be bonded at room temperature without heat treatment. Subsequently, the vacuum device is shut off. By shutting off the vacuum device, the force that pulls the rubber tire outward is eliminated, and the rubber tire contracts in the radial direction. Finally, the rubber tire tightens the rotating holder via the adhesive layer. That is, the rubber tire generates a pressing force in the radial direction with respect to the rotating holder by its own contraction force. Due to this pressing force, the adhesive layer interposed between the rotary holder and the rubber tire adheres well to both the rubber tire and the rotary holder, and the pressing force acts in a state of close contact, that is, inward in the radial direction. Curing progresses in this state. As a result, the rubber tire can be firmly adhered to the outer peripheral surface of the rotary holder made of synthetic resin. Since the cyanoacrylate adhesive cures at room temperature, the advantage of being able to bond without heat treatment is achieved.
図２は本発明によるベアリング内蔵型ゴムローラの変形例を示す断面図であり、図２Ａは回転軸線を含む面で切って示す断面図、図２Ｂは回転軸線と直交する面で切って示す断面図である。本例では、ダブルベアリングタイプのゴムローラについて説明する。ゴムローラは、２つベアリング１１ａ及び１１ｂを内蔵する。これら２つのベアリングは合成樹脂製の円筒状の回転ホルダー１２に結合する。回転ホルダーには、その両側の凹部がそれぞれ形成され、各凹部内にベアリングを挿入し、ベアリングの外輪を融着や熱溶着によるカシメ処理により回転ホルダー１２に固定する。融着装置として、例えば超音波融着装置を用いことができる。２つのベアリング１１ａ及び１１ｂは回転軸線を共有し、回転軸線方向に所定の距離だけ離間する。すなわち、２つのベアリングの外輪は回転ホルダー１２に結合されるので、回転軸線を共有する２つのベアリングは回転ホルダー１２によって保持される。よって、２つのベアリング１１ａ及び１１ｂと回転ホルダー１２は回転軸線を共有する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified example of the bearing built-in type rubber roller according to the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view shown by cutting along a plane including a rotation axis, and FIG. Is. In this example, a double bearing type rubber roller will be described. The rubber roller contains two
回転ホルダー１２の外周には、上述した方法により、円筒状のゴムタイヤ１３を接着固定する。さらに、ゴムタイヤ１３の外周について研磨処理を行う。
A
図３は本発明によるゴムローラの変形例を示す断面図であり、図３Ａは回転軸線を含む面で切って示す断面図、図３Ｂは回転軸線と直交する面で切って示す断面図である。また、図４は、回転ホルダーにベアリングを結合する状態を示す分解斜視図である。本例では、多数のベアリングを内蔵したゴムローラについて説明する。本例では、一例として、３個のベアリングを用いるトリップルベアリングタイプのゴムローラについて説明する。３個のベアリング２１ａ、２１ｂ及び２１ｃは回転ホルダー２２に結合する。図４に示すように、回転ホルダー２２は、回転軸線を含む面で２分割された２分割構造をベースにし、同一形状の２個のハーフホルダー２２aと２２ｂにより構成する。これらハーフホルダーは、例えばポリアセタールのような合成樹脂で構成する。第１のハーフホルダー２２ａ及び第２のハーフホルダー２２ｂは、それぞれベアリングを収納する半円形の３つ凹部を有し、これらの凹部内にベアリング２１ａ～２１ｃをそれぞれ収納する。ハーフホルダー２２ａ及び２２ｂの３個の凹部の内周面又は３個のベアリングの外輪の外周面或いはこれらの両方に接着剤を塗布する。
3A and 3B are cross-sectional views showing a modified example of the rubber roller according to the present invention, FIG. 3A is a cross-sectional view shown by cutting a plane including a rotation axis, and FIG. 3B is a cross-sectional view shown by cutting a plane orthogonal to the rotation axis. Further, FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state in which the bearing is coupled to the rotary holder. In this example, a rubber roller having a large number of bearings built-in will be described. In this example, a triple bearing type rubber roller using three bearings will be described as an example. The three
図４に示すように、ゴムローラを組み立てるに際し、３個のベアリング２１ａ～２１ｃを基準シャフト３０に所定の距離だけ離間させて嵌め込む。ベアリングを基準シャフトに嵌め込むことにより、３個のベアリングの回転軸線を相互に一致させることができる。ベアリングの外周には接着剤を塗布しておく。また、ハーフホルダー２２ａ及び２２ｂの外縁にも接着剤を塗布する。接着剤として、常温硬化性のシアノアクリレート系接着剤を用いことができる。続いて、基準シャフトに嵌め込まれた状態で３個のベアリングを第１のハーフホルダー２２ａの対応する凹部内にそれぞれ挿入する。続いて、第２のハーフホルダー２２ｂを第１のハーフホルダー上に位置決め固定する。これにより、３つのベアリングの外輪は回転ホルダーに結合されると共に、２つのハーフホルダーが接合されて回転ホルダー２２が形成される。この際、3個のベアリングは基準シャフト３０により位置決めされた状態で、すなわち、同一軸線上に位置決めされた状態でハーフホルダーに固定されるので、３つの回転軸線を高精度に一致させることができる。 その後、基準シャフトを引き抜き、回転軸線を共有する３個のベアリングを内蔵する回転ホルダーが形成される。尚、図３において、２つハーフホルダー２２ａと２２ｂとの接合面を符号３１で示す。
As shown in FIG. 4, when assembling the rubber roller, the three
次に、前述した方法により、回転ホルダーの外周にゴムタイヤ２３を装着する。すなわち、拡開装置を用いてゴムタイヤ２３を半径方向に拡張する。続いて、真空装置を用いて拡張した状態のゴムタイヤを拡張状態に維持する。続いて、真空装置で保持しながら拡開装置を取り外す。その状態で、拡大したゴムタイヤの内側に、外周面上に接着剤が塗布されたベアリング内蔵回転ホルダーを位置決め配置する。続いて、真空装置を遮断する。真空装置を遮断することにより、ゴムタイヤは円周方向に収縮し、この収縮により半径方向にも収縮する。最終的に、ゴムタイヤは接着剤層を介して回転ホルダーを締め付け、接着が完了する。
Next, the
本例では、３個のベアリングを保持したゴムローラについて説明したが、勿論、４個、５個等の無数のベアリングを有するゴムローラとすることができる。 In this example, a rubber roller holding three bearings has been described, but of course, a rubber roller having innumerable bearings such as four or five can be used.
本発明は上述した実施例に限定されず種々の変形や変更が可能である。例えば、外輪が合成樹脂で出来たベアリングを用いる場合、合成樹脂製の外輪の外周に直接ゴムタイヤを接着接合することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made. For example, when a bearing made of synthetic resin is used for the outer ring, the rubber tire can be directly bonded to the outer circumference of the outer ring made of synthetic resin.
１、１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ ベアリング
２，１２，２２ 回転ホルダー
３、１３，２３ ゴムタイヤ
３０ 基準シャフト
３１ 接合面
1,11a, 11b, 21a, 21b,
30
Claims (7)
前記ゴムタイヤは、その円周方向に伸縮可能なゴム材料で構成され、当該ゴムタイヤは回転ホルダーに対してその半径方向に締め付ける収縮力を有することを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラ。 One or more bearings, a rotating holder made of synthetic resin that is coupled to the outer ring of these bearings and rotates around the rotation axis of the bearing, and an elastically deformable ring that is bonded and fixed to the outer peripheral surface of the rotating holder. Or have a cylindrical rubber tire and
The rubber tire is a rubber roller with a built-in bearing, characterized in that the rubber tire is made of a rubber material that can be expanded and contracted in the circumferential direction, and the rubber tire has a contractile force for tightening the rotary holder in the radial direction.
前記ゴムタイヤは、伸縮可能なゴム材料で構成され、当該ゴムタイヤは回転ホルダーに対してその半径方向に締め付ける収縮力を有することを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラ。 Two or more bearings that share a rotation axis, a synthetic resin rotation holder that is coupled to the outer ring of these bearings and rotates around the rotation axis of the bearing, and a cylindrical elasticity that is bonded and fixed to the outer peripheral surface of the rotation holder. With deformable rubber tires,
The rubber tire is a rubber roller with a built-in bearing, characterized in that the rubber tire is made of a stretchable rubber material and the rubber tire has a contractile force for tightening the rotary holder in the radial direction.
前記ハーフホルダーには、ベアリングを収納する２個以上の円弧状の凹部が形成され、各ベアリングは、回転ホルダーに形成された円弧状の凹部内に収納固定したことを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラ。 In the rubber roller with a built-in bearing according to claim 2, the rotary holder is configured by connecting two half holders having the same shape.
The half holder is formed with two or more arc-shaped recesses for accommodating bearings, and each bearing is housed and fixed in the arc-shaped recess formed in the rotary holder. ..
前記ゴムタイヤは、ＳＢＲゴム、ＩＲゴム、ＩＩＲゴム、ＣＲゴム、ＮＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ＢＲゴム、ＮＢＲゴム、シリコンゴム、ウレタンゴムから選択したことを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラ。 In the rubber roller with built-in bearing according to any one of claims 1 to 4, the rotary holder is made of polyacetal, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyvinyl chloride, polyester, polyethylene terephthalate, polyoxymethylene, polyphenylene sulfide, and the like. And selected from synthetic resin materials including nylon,
The rubber tire is a rubber roller with a built-in bearing, which is selected from SBR rubber, IR rubber, IIR rubber, CR rubber, NR rubber, EPDM rubber, BR rubber, NBR rubber, silicon rubber, and urethane rubber.
拡開装置を用いて、伸縮自在なゴムタイヤをその半径方向に沿って放射状に拡張する工程と、
拡張されたゴムタイヤを真空装置を用いて拡張状態に維持する工程と、
前記拡開装置を取り外し、ベアリングを内蔵すると共に外周面に常温硬化性の接着剤が塗布された回転ホルダーをゴムタイヤの内側に位置決め配置する工程と、
前記真空装置を停止して、回転ホルダーの外周にゴムタイヤを圧着させ、圧着させながら常温雰囲気で前記接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラの製造方法。 One or more bearings, a rotating holder made of synthetic resin connected to the outer ring of these bearings and rotating around the rotation axis of the bearing, and an elastically deformable ring shape bonded and fixed to the outer peripheral surface of the rotating holder. Or a method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing having a cylindrical rubber tire.
A process of radially expanding a stretchable rubber tire along its radial direction using an expansion device,
The process of maintaining the expanded rubber tire in the expanded state using a vacuum device,
A process of removing the expansion device, incorporating a bearing, and positioning and arranging a rotary holder coated with a room temperature curable adhesive on the outer peripheral surface inside the rubber tire.
A method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing, which comprises a step of stopping the vacuum device, crimping a rubber tire to the outer periphery of a rotary holder, and curing the adhesive in a room temperature atmosphere while crimping the rubber tire.
前記回転ホルダーは、ベアリングを収納する円弧状の凹部が形成された同一形状の２つのハーフホルダーを結合することにより構成され、
ベアリングを位置決め用の基準シャフトに装着し、ベアリングを基準シャフトに装着した状態でハーフホルダーの凹部内にそれぞれ収納固定する工程と、
前記２つのハーフホルダーを結合する工程と、
拡開装置を用いてゴムタイヤをその半径方向に沿って放射状に拡張する工程と、
拡張されたゴムタイヤを真空装置を用いて拡張状態に維持する工程と、
前記拡開装置を取り外すと共に、外周面に常温硬化性の接着剤が塗布された回転ホルダーをゴムタイヤの内側に位置決め配置する工程と、
前記真空装置を停止して、回転ホルダーの外周にゴムタイヤを圧着させ、圧着させながら常温雰囲気で前記接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とするベアリング内蔵型ゴムローラの製造方法。
Two or more bearings that share the axis of rotation, a rotating holder made of synthetic resin that is connected to the outer ring of these bearings and rotates around the axis of rotation of the bearing, and elastically deformable that is adhesively fixed to the outer peripheral surface of the rotating holder. A method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing having a ring-shaped or cylindrical rubber tire.
The rotary holder is configured by joining two half holders of the same shape in which an arcuate recess for accommodating a bearing is formed.
The process of mounting the bearing on the reference shaft for positioning and storing and fixing each in the recess of the half holder with the bearing mounted on the reference shaft.
The process of joining the two half holders and
The process of expanding a rubber tire radially along its radial direction using an expansion device, and
The process of maintaining the expanded rubber tire in the expanded state using a vacuum device,
A process of removing the expansion device and positioning and arranging a rotary holder coated with a room temperature curable adhesive on the outer peripheral surface inside the rubber tire.
A method for manufacturing a rubber roller with a built-in bearing, which comprises a step of stopping the vacuum device, crimping a rubber tire to the outer periphery of a rotary holder, and curing the adhesive in a room temperature atmosphere while crimping the rubber tire.
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