WO2011096541A1 - ゴム帯体の製造装置、ゴム帯体の製造方法、ゴム帯体の巻付部材の製造装置、およびゴム帯体の巻付部材の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- a rubber band manufacturing apparatus includes an extruder and a pair of rolling rolls that form a rubber band by rolling a rubber member from the extruder between the rolling regions.
- at least one rolling region of the pair of rolling rolls is formed by a circumferential groove formed on an outer peripheral surface of the rolling roll and extending over the entire circumference thereof.
- the side wall surface gradually extends from the inner side to the outer side of the circumferential groove along the roll axis direction as it goes from the bottom wall surface side to the opening side, the depth at both ends of the circumferential groove in the roll axis direction is increased.
- the diameter gradually decreases from the inner side to the outer side of the circumferential groove along the roll axis direction. Accordingly, it is possible to form a rubber band that gradually decreases in thickness at both end portions in the width direction and has no steps at both end portions.
- the manufacturing apparatus of the rubber band winding member according to the present invention includes the rubber band manufacturing apparatus according to the present invention, and the rubber band is wound around the outer peripheral surface side while being rotatably supported. A wound roll on which a rubber band winding member is formed.
- the method for producing a rubber band winding member according to the present invention includes a step of rolling a rubber member extruded from an extruder to form a rubber band, and then forming the rubber band on the outer peripheral surface of the roll to be wound.
- the rubber band manufacturing apparatus since the rubber band manufacturing apparatus according to the present invention is provided, the rubber band can be formed with high accuracy even when the rotation speed of the rolling roll is increased, and the tire While forming a structural member with high precision, it can suppress that air remains in a tire structural member.
- the rubber band can be formed with high accuracy even if the rotation speed of the rolling roll is increased.
- the central side portion in the roll axis direction A is the rolling region 3 and 4, and an extruder is provided between the rolling regions 3 and 4 of the pair of rolling rolls 5 and 6.
- the rubber member 21 from 2 is supplied.
- region 3 of the 1st rolling roll 5 is comprised in the outer peripheral surface of the 1st rolling roll 5, and is comprised by the circumferential groove 8 extended over the perimeter.
- the depth of the circumferential groove 8 gradually decreases at both ends in the roll axis direction A from the inside to the outside of the circumferential groove 8 along the roll axis direction A, and between the both ends in the roll axis direction A.
- the position is constant irrespective of the position in the roll axis direction A.
- regions 3 and 4 among a pair of rolling rolls 5 and 6 is the profile shape of the rubber strip 22, for example.
- regions 12 and 13 is 0.05 mm or more and 0.2 mm or less, for example, Preferably It is 0.05 mm or more and 0.1 mm or less.
- the gap between the non-rolling regions 12 and 13 is constant regardless of the position in the roll axial direction A, for example.
- the extruder 2 starts from the beginning of the production of the rubber band 22. Even if the rubber member 21 is extruded and not pulled by the molding drum 7, the rubber member 21 is expanded and deformed in the roll axial direction A by pressing the rubber member 21 against the side wall surface 10 during rolling. Can be suppressed.
- the tire constituent member 23 is formed by spirally winding the rubber band 22 formed in this way around the outer peripheral surface side of the molding drum 7 while overlapping a part of the width direction thereof. In this case, the tire constituent member 23 can be formed with higher accuracy.
- region 3, 4 of a pair of rolling rolls 5, 6, 35, 36 is comprised by the circumferential groove 8, 38, it is not restricted to this, Any of the rolling regions of the rolling rolls may be constituted by circumferential grooves. That is, it is only necessary that at least one rolling region of the pair of rolling rolls is constituted by a circumferential groove.
- the manufacturing apparatus 1 before forming the tire constituent member 23 on the molding drum 7 by the manufacturing apparatus 1, another tire constituent member is formed on the outer peripheral surface of the molding drum 7 in advance, and the rubber formed by the manufacturing apparatus 1 is formed.
- the belt 22 may be wound from the outer peripheral surface side of the molding drum 7 on which the other tire constituent member is formed.
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Abstract
押出機と、前記押出機からのゴム部材を、互いの圧延領域同士の間で圧延してゴム帯体を形成する一対の圧延ロールと、を備えるゴム帯体の製造装置であって、 前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域は、前記圧延ロールの外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝で構成されているゴム帯体の製造装置。
Description
本発明は、ゴム帯体の製造装置、ゴム帯体の製造方法、ゴム帯体の巻付部材の製造装置、およびゴム帯体の巻付部材の製造方法に関する。
本願は、2010年2月4日に日本国に出願された特願2010-023511号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2010年2月4日に日本国に出願された特願2010-023511号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来より、この種のゴム帯体の製造装置として、例えば下記特許文献1および2に示されるような、押出機と、前記押出機からのゴム部材を、互いの圧延領域同士の間で圧延してゴム帯体を形成する一対の圧延ロールと、を備える構成が知られている。
しかしながら、前記従来のゴム帯体の製造装置では、例えば製造効率を向上させる等のために圧延ロールの回転速度を高くすると、ゴム部材の圧延が不十分となり、例えば、ゴム帯体の両端部が波打ったり、これらの両端部に切込みが入ったりする可能性があった。
このようなゴム帯体で例えばタイヤ構成部材を形成した場合、このタイヤ構成部材を高精度に形成することは困難であるとともに、このタイヤ構成部材内にエアが残存する可能性がある。
このようなゴム帯体で例えばタイヤ構成部材を形成した場合、このタイヤ構成部材を高精度に形成することは困難であるとともに、このタイヤ構成部材内にエアが残存する可能性がある。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、圧延ロールの回転速度を高くしてもゴム帯体を高精度に形成することができるゴム帯体の製造装置、ゴム帯体の製造方法、ゴム帯体の巻付部材の製造装置、およびゴム帯体の巻付部材の製造方法を提供することである。
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るゴム帯体の製造装置は、押出機と、前記押出機からのゴム部材を、互いの圧延領域同士の間で圧延してゴム帯体を形成する一対の圧延ロールと、を備えるゴム帯体の製造装置であって、前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域は、前記圧延ロールの外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝で構成されている。
本発明に係るゴム帯体の製造装置は、押出機と、前記押出機からのゴム部材を、互いの圧延領域同士の間で圧延してゴム帯体を形成する一対の圧延ロールと、を備えるゴム帯体の製造装置であって、前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域は、前記圧延ロールの外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝で構成されている。
また、本発明に係るゴム帯体の製造方法は、押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成するゴム帯体の製造方法であって、前記本発明に係るゴム帯体の製造装置を用いてゴム帯体を形成する。
これらの発明によれば、一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域が前記周溝で構成されているので、ゴム部材の圧延時に、このゴム部材を、周溝を画成する壁面のうち、ロール軸方向の両端部に位置する側壁面に押し当てることにより、ゴム部材がロール軸方向に拡幅変形するのを抑制することができる。これにより圧延時に、ゴム部材が、一対の圧延ロールそれぞれにおいて、圧延領域よりもロール軸方向の外側に位置する非圧延領域にはみ出すのを防ぐことが可能になり、ゴム部材を効果的に圧延することができる。したがって、圧延ロールの回転速度を高くしても、ゴム帯体を高精度に形成することができる。
また、このように圧延ロールの回転速度を高めると、ゴム部材が押出機と圧延ロールとの間で引っ張られて大きく延伸されることとなり、ゴム部材の幅方向に沿う断面積を大きく減少させることができる。したがって、このようなゴム部材の延伸による断面積の減少分だけ、押出機の口金の開口面積を大きくすることが可能になり、押出機内での圧力や温度が低減される。これにより、この押出機の寿命の向上やメンテナンス頻度の低減も図ることができる。
なお、一対の圧延ロール同士の間のうち、非圧延領域における圧延領域との接続部分同士の間の隙間が、例えば0.05mm以上0.2mm以下、好ましくは0.05mm以上0.1mm以下である場合、ゴム部材が、圧延ロールの外表面上において非圧延領域にはみ出すのを確実に防止しつつ、圧延ロールを円滑に回転させることができる。
すなわち、前記隙間が、0.05mmよりも小さい場合、圧延ロールが互いに接近しすぎ、これらの圧延ロールを円滑に回転させることができない可能性がある。一方、前記隙間が、0.2mmよりも大きい場合、ゴム部材が、圧延ロールの外表面上において非圧延領域にはみ出してしまう可能性がある。
すなわち、前記隙間が、0.05mmよりも小さい場合、圧延ロールが互いに接近しすぎ、これらの圧延ロールを円滑に回転させることができない可能性がある。一方、前記隙間が、0.2mmよりも大きい場合、ゴム部材が、圧延ロールの外表面上において非圧延領域にはみ出してしまう可能性がある。
また、本発明に係るゴム帯体の製造装置では、前記周溝を画成する壁面のうち、ロール軸方向の両端部に位置する側壁面は、底壁面側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向に沿った周溝の内側から外側に向かって延びていても良い。
この場合、前記側壁面が、底壁面側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向に沿った周溝の内側から外側に向かって延びているので、周溝のロール軸方向の両端部における深さが、ロール軸方向に沿った周溝の内側から外側に向かうに従い漸次、小さくなる。したがって、幅方向の両端部の厚さが、幅方向の外側に向かうに従い漸次、小さくなり、かつ両端部に段差がないゴム帯体を形成することができる。
なお例えば、このように形成されたゴム帯体を、その幅方向の一部を重ね合わせながら被巻付ロールの外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材を形成する場合、このタイヤ構成部材を高精度に形成することができる。
すなわち、このゴム帯体は、幅方向の両端部の厚さが、幅方向の外側に向かうに従い漸次、小さくなり、かつ両端部に段差がない。そのため、ゴム帯体の幅方向の一方の端部がタイヤ構成部材の表面を構成するように、ゴム帯体を幅方向にずらしながら重ね合わせることで、例えば、ゴム帯体の厚さが幅方向の位置によらず一定の場合や、ゴム帯体の幅方向の端部に段差がある場合などに比べて、タイヤ構成部材の表面に段差が生じてしまうのを抑制することが可能になる。
そして、このように高精度に形成されたタイヤ構成部材でタイヤを形成することで、タイヤ内部にエアが残存するのを確実に抑制することができる。
すなわち、このゴム帯体は、幅方向の両端部の厚さが、幅方向の外側に向かうに従い漸次、小さくなり、かつ両端部に段差がない。そのため、ゴム帯体の幅方向の一方の端部がタイヤ構成部材の表面を構成するように、ゴム帯体を幅方向にずらしながら重ね合わせることで、例えば、ゴム帯体の厚さが幅方向の位置によらず一定の場合や、ゴム帯体の幅方向の端部に段差がある場合などに比べて、タイヤ構成部材の表面に段差が生じてしまうのを抑制することが可能になる。
そして、このように高精度に形成されたタイヤ構成部材でタイヤを形成することで、タイヤ内部にエアが残存するのを確実に抑制することができる。
また、本発明に係るゴム帯体の製造装置では、前記一対の圧延ロールには、互いに係合することで、これらの圧延ロールのロール軸方向に沿った相対的な移動を規制し合う係合部が各別に備えられていても良い。
この場合、一対の圧延ロールに、前記係合部が各別に備えられているので、ゴム部材の圧延時に、一対の圧延ロールがロール軸方向に相対的に移動してしまうのを規制することが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
また、本発明に係るゴム帯体の巻付部材の製造装置は、前記本発明に係るゴム帯体の製造装置と、回転可能に支持されるとともに外周面側に前記ゴム帯体が巻き付けられてゴム帯体の巻付部材が形成される被巻付ロールと、を備えている。
また、本発明に係るゴム帯体の巻付部材の製造方法は、押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成した後に、このゴム帯体を被巻付ロールの外周面側に巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法であって、前記本発明に係るゴム帯体の巻付部材の製造装置を用いてゴム帯体の巻付部材を形成する。
これらの発明によれば、前記本発明に係るゴム帯体の製造装置を備えているので、圧延ロールの回転速度を高くしても、ゴム帯体を高精度に形成することが可能になり、ゴム帯体の巻付部材を高精度に形成することができる。
また、例えばサイズ切替え後のように、ゴム帯体の製造を開始した当初に押出機から押し出され、被巻付ロールにより引っ張られていないゴム部材であっても、圧延時に、このゴム部材を前記側壁面に押し当てることにより、ゴム部材がロール軸方向に拡幅変形するのを抑制することができる。
また、例えばサイズ切替え後のように、ゴム帯体の製造を開始した当初に押出機から押し出され、被巻付ロールにより引っ張られていないゴム部材であっても、圧延時に、このゴム部材を前記側壁面に押し当てることにより、ゴム部材がロール軸方向に拡幅変形するのを抑制することができる。
また、本発明に係るゴム帯体の巻付部材の製造装置では、前記一対の圧延ロールのうちの1つの圧延ロールは、他の圧延ロールと前記被巻付ロールとの間に、前記ゴム帯体を前記被巻付ロールの外周面側に押し付けて巻付け可能に配設され、前記1つの圧延ロールの圧延領域には、ロール軸方向に沿う縦断面視形状が、前記1つの圧延ロールの径方向の外側に向けて凸となる円弧面部が備えられていても良い。
この場合、前記1つの圧延ロールの圧延領域に前記円弧面部が備えられているので、前記1つの圧延ロールの圧延領域上のゴム帯体を、前記円弧面部によって、被巻付ロールの外周面側に強固に押し付けながら巻き付けることが可能になる。これにより、仮にゴム帯体と被巻付ロールの外周面側との間にエアが入り込んでいたとしても、このエアを確実に除去しながらゴム帯体を被巻付ロールの外周面側に巻き付けることができる。
また、本発明に係るゴム帯体の巻付部材の製造装置では、前記一対の圧延ロールおよび前記被巻付ロールは、ロール軸方向に相対的に移動可能に配設され、前記ゴム帯体を、その幅方向の一部を重ね合わせながら前記被巻付ロールの外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材を形成しても良い。
この発明によれば、前記本発明に係るゴム帯体の製造装置を備えているので、圧延ロールの回転速度を高くしても、ゴム帯体を高精度に形成することが可能になり、タイヤ構成部材を高精度に形成するとともに、タイヤ構成部材内にエアが残存するのを抑制することができる。
本発明に係るによれば、圧延ロールの回転速度を高くしてもゴム帯体を高精度に形成することができる。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るタイヤ構成部材の製造装置(ゴム帯体の巻付部材の製造装置)を説明する。なお前記タイヤ構成部材(ゴム帯体の巻付部材)としては、例えばインナーライナー部材やサイドウォール部材、トレッド部材などが挙げられる。
図1に示すように、タイヤ構成部材の製造装置1は、未加硫の帯状のゴム部材21を口金2aから押し出す押出機2と、押出機2からのゴム部材21を、互いの圧延領域3、4(図2参照)同士の間で圧延してゴム帯体22を形成する一対の圧延ロール5、6と、回転可能に支持されるとともに外周面側にゴム帯体22が巻き付けられてタイヤ構成部材23(図3参照)が形成される成型ドラム(被巻付ロール)7と、を備えている。
なお、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7は、それぞれのロール軸が平行な状態で配設されている。以下、これらのロール軸に平行な方向をロール軸方向A(図2参照)という。
なお、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7は、それぞれのロール軸が平行な状態で配設されている。以下、これらのロール軸に平行な方向をロール軸方向A(図2参照)という。
一対の圧延ロール5、6のうちの第1圧延ロール5は、第2圧延ロール6と成型ドラム7との間に、ゴム帯体22を成型ドラム7の外周面側に押し付けて巻付け可能に配設されている。図示の例では、第1圧延ロール5は、その回転に伴って、圧延領域3上のゴム帯体22を成型ドラム7の外周面側に押し付けて貼り付ける。
また、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7は、ロール軸方向Aに相対的に移動可能に配設されている。
また、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7は、ロール軸方向Aに相対的に移動可能に配設されている。
ここで図2に示すように、第1圧延ロール5の外周面のロール軸方向Aに沿う縦断面視形状は、ロール軸方向Aの外側から中央部に向かうに従い漸次、第1圧延ロール5の径方向の外側に向かう凸曲面状である。第2圧延ロール6の外周面の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの外側から中央部に向かうに従い漸次、第2圧延ロール6の径方向の内側に向かう凹曲面状である。第1圧延ロール5の外周面の前記縦断面視形状における曲率半径は、第2圧延ロール6の外周面の前記縦断面視形状における曲率半径と等しくなっている。
なお図示の例では、一対の圧延ロール5、6のロール軸方向Aの大きさは、互いに同等とされ、一対の圧延ロール5、6のロール軸方向Aの位置は、互いに一致している。
なお図示の例では、一対の圧延ロール5、6のロール軸方向Aの大きさは、互いに同等とされ、一対の圧延ロール5、6のロール軸方向Aの位置は、互いに一致している。
これらの圧延ロール5、6それぞれにおいて、ロール軸方向Aの中央側部分が前記圧延領域3、4となっており、一対の圧延ロール5、6の圧延領域3、4同士の間に、押出機2からのゴム部材21が供給される。
そして本実施形態では、第1圧延ロール5の圧延領域3は、第1圧延ロール5の外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝8で構成されている。周溝8の深さは、ロール軸方向Aの両端部において、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かうに従い漸次、小さくなるとともに、ロール軸方向Aの両端部の間に位置する部分において、ロール軸方向Aの位置によらず一定である。
そして本実施形態では、第1圧延ロール5の圧延領域3は、第1圧延ロール5の外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝8で構成されている。周溝8の深さは、ロール軸方向Aの両端部において、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かうに従い漸次、小さくなるとともに、ロール軸方向Aの両端部の間に位置する部分において、ロール軸方向Aの位置によらず一定である。
周溝8を画成する壁面9、10のうち、ロール軸方向Aの両端部の間に位置する底壁面9は、前記縦断面視形状が、第1圧延ロール5の径方向の外側に向けて凸となる円弧面部11となっている。また、円弧面部11の曲率半径は、第1圧延ロール5の外周面の前記縦断面視形状における曲率半径と同等である。
周溝8を画成する壁面9、10のうち、ロール軸方向Aの両端部に位置する側壁面10は、底壁面9側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かって延びている。図示の例では、前記側壁面10は、第1圧延ロール5の径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かって傾斜している。
また本実施形態では、一対の圧延ロール5、6には、互いに係合することで、これらの圧延ロール5、6のロール軸方向Aに沿った相対的な移動を規制し合う係合部14、15が各別に備えられている。図示の例では、係合部14、15は、一対の圧延ロール5、6それぞれにおいて、圧延領域3、4のロール軸方向Aの外側に位置する非圧延領域12、13で構成されている。
第1圧延ロール5の非圧延領域12は、第1圧延ロール5の外周面において圧延領域3のロール軸方向Aの両外側に位置する各部分とされ、ロール軸方向Aに沿った内側から外側に向かうに従い漸次、第1圧延ロール5の径方向の内側に向けて傾斜している。第2圧延ロール6の非圧延領域13は、第2圧延ロール6の外周面において圧延領域4のロール軸方向Aの両外側に位置する各部分とされ、ロール軸方向Aに沿った内側から外側に向かうに従い漸次、第2圧延ロール6の径方向の外側に向けて傾斜している。
これにより、一対の圧延ロール5、6が、ロール軸方向Aに沿って相対的に移動しようとしたときに、第1圧延ロール5の非圧延領域12と第2圧延ロール6の非圧延領域13とが互いに当接することで、その移動が規制される。
これにより、一対の圧延ロール5、6が、ロール軸方向Aに沿って相対的に移動しようとしたときに、第1圧延ロール5の非圧延領域12と第2圧延ロール6の非圧延領域13とが互いに当接することで、その移動が規制される。
また本実施形態では、一対の圧延ロール5、6同士の間のうち、圧延領域3、4同士の間の前記縦断面視形状は、例えばゴム帯体22のプロファイル形状である。さらに、これらの圧延ロール5、6同士の間のうち、非圧延領域12、13における圧延領域3、4との接続部分同士の間の隙間は、例えば0.05mm以上0.2mm以下、好ましくは0.05mm以上0.1mm以下である。さらにまた、これらの圧延ロール5、6同士の間のうち、非圧延領域12、13同士の間の隙間は、例えばロール軸方向Aの位置によらず一定である。
次に、前記タイヤ構成部材の製造装置1を用いてタイヤ構成部材23を形成する製造方法について説明する。
まず、一対の圧延ロール5、6を回転させるとともに、これらの圧延ロール5、6の圧延領域3、4同士の間に押出機2から押し出されたゴム部材21を供給する。これにより、ゴム部材21が、両圧延領域3、4の間で圧延され、ゴム帯体22が形成される。
まず、一対の圧延ロール5、6を回転させるとともに、これらの圧延ロール5、6の圧延領域3、4同士の間に押出機2から押し出されたゴム部材21を供給する。これにより、ゴム部材21が、両圧延領域3、4の間で圧延され、ゴム帯体22が形成される。
その後、一対の圧延ロール5、6を回転させて押出機2からのゴム部材21を順次、圧延してゴム帯体22を形成し続けながら、第1圧延ロール5の圧延領域3上のゴム帯体22を、第1圧延ロール5の回転に伴って成型ドラム7に向けて移動させ、成型ドラム7の外周面側に押し付けて貼り付ける。この際、成型ドラム7を回転させながら、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7をロール軸方向Aに相対的に移動させつつ、第1圧延ロール5の圧延領域3上のゴム帯体22を成型ドラム7に貼り付ける。
そして、成型ドラム7の外周面側にゴム帯体22を貼り付け続け、図3に示すように、ゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら成型ドラム7の外周面側に螺旋状に巻き付けることで、タイヤ構成部材23を形成する。本実施形態では、ゴム帯体22を、その幅方向の一方の端部22aがタイヤ構成部材23の表面23aを構成するように、ゴム帯体22を幅方向にずらしながら重ね合わせる。
なお、ゴム帯体22の端部を成型ドラム7の外周面側に貼り付けた後においては、一対の圧延ロール5、6の圧延領域3、4同士の間で圧延されるゴム部材21が、成型ドラム7の回転により引っ張られながら圧延される。
なお、ゴム帯体22の端部を成型ドラム7の外周面側に貼り付けた後においては、一対の圧延ロール5、6の圧延領域3、4同士の間で圧延されるゴム部材21が、成型ドラム7の回転により引っ張られながら圧延される。
以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ構成部材の製造装置1、およびこのタイヤ構成部材の製造装置1を用いたタイヤ構成部材の製造方法によれば、第1圧延ロール5の圧延領域3が前記周溝8で構成されているので、ゴム部材21の圧延時に、このゴム部材21を前記側壁面10に押し当てることにより、ゴム部材21がロール軸方向Aに拡幅変形するのを抑制することができる。これにより圧延時に、ゴム部材21が非圧延領域12、13にはみ出すのを防ぐことが可能になり、ゴム部材21を効果的に圧延することができる。したがって、圧延ロール5、6の回転速度を高くしても、ゴム帯体22を高精度に形成することができる。
また、このように圧延ロール5、6の回転速度を高めると、ゴム部材21が押出機2と圧延ロール5、6との間で引っ張られて大きく延伸され、ゴム部材21の幅方向に沿う断面積を大きく減少させることができる。したがって、このようなゴム部材21の延伸による断面積の減少分だけ、押出機2の口金2aの開口面積を大きくすることが可能になり、押出機2内での圧力や温度が低減される。これにより、この押出機2の寿命の向上やメンテナンス頻度の低減も図ることができる。
また本実施形態のように、成型ドラム7の外周面側にゴム帯体22が巻き付けられる構成においては、例えばサイズ切替え後のように、ゴム帯体22の製造を開始した当初に押出機2から押し出され、成型ドラム7により引っ張られていないゴム部材21であっても、圧延時に、このゴム部材21を前記側壁面10に押し当てることにより、ゴム部材21がロール軸方向Aに拡幅変形するのを抑制することができる。
また本実施形態のように、一対の圧延ロール5、6同士の間のうち、非圧延領域12、13における圧延領域3、4との接続部分同士の間の隙間が、例えば0.05mm以上0.2mm以下、好ましくは0.05mm以上0.1mm以下である場合、ゴム部材21が、圧延ロール5、6の外表面上において非圧延領域12、13にはみ出すのを確実に防止しつつ、圧延ロール5、6を円滑に回転させることができる。
すなわち、前記隙間が、0.05mmよりも小さい場合、圧延ロール5、6が互いに接近しすぎ、これらの圧延ロール5、6を円滑に回転させることができない可能性がある。
一方、前記隙間が、0.2mmよりも大きい場合、ゴム部材21が、圧延ロール5、6の外表面上において非圧延領域12、13にはみ出してしまう可能性がある。
すなわち、前記隙間が、0.05mmよりも小さい場合、圧延ロール5、6が互いに接近しすぎ、これらの圧延ロール5、6を円滑に回転させることができない可能性がある。
一方、前記隙間が、0.2mmよりも大きい場合、ゴム部材21が、圧延ロール5、6の外表面上において非圧延領域12、13にはみ出してしまう可能性がある。
また、一対の圧延ロール5、6に、前記係合部14、15が各別に備えられているので、ゴム部材21の圧延時に、一対の圧延ロール5、6がロール軸方向Aに相対的に移動してしまうのを規制することが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
そして以上のように、圧延ロール5、6の回転速度を高くしても、ゴム帯体22を高精度に形成することができるので、タイヤ構成部材23を高精度に形成するとともに、タイヤ構成部材23内にエアが残存するのを抑制することができる。
また、第1圧延ロール5の圧延領域3に前記円弧面部11が備えられているので、第1圧延ロール5の圧延領域3上のゴム帯体22を、前記円弧面部11によって、成型ドラム7の外周面側に強固に押し付けながら巻き付けることが可能になる。これにより、仮にゴム帯体22と成型ドラム7の外周面側との間にエアが入り込んでいたとしても、このエアを確実に除去しながらゴム帯体22を成型ドラム7の外周面側に巻き付けることができる。
ここで本実施形態では、前記側壁面10が、底壁面9側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かって延びているので、周溝8のロール軸方向Aの両端部における深さが、ロール軸方向Aに沿った周溝8の内側から外側に向かうに従い漸次、小さくなる。したがって、幅方向の両端部22aの厚さが、幅方向の外側に向かうに従い漸次、小さくなり、かつ両端部22aに段差がないゴム帯体22を形成することができる。
よって本実施形態のように、このように形成されたゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら成型ドラム7の外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材23を形成する場合、このタイヤ構成部材23をより高精度に形成することができる。
よって本実施形態のように、このように形成されたゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら成型ドラム7の外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材23を形成する場合、このタイヤ構成部材23をより高精度に形成することができる。
すなわち、図3に示すように、このゴム帯体22は、幅方向の両端部22aの厚さが、幅方向の外側に向かうに従い漸次、小さくなり、かつ両端部22aに段差がない。そのため、ゴム帯体22の幅方向の一方の端部22aがタイヤ構成部材23の表面23aを構成するように、ゴム帯体22を幅方向にずらしながら重ね合わせることで、例えば、ゴム帯体の厚さが幅方向の位置によらず一定の場合や、ゴム帯体の幅方向の端部に段差がある場合などに比べて、タイヤ構成部材23の表面23aに段差が生じてしまうのを抑制することが可能になる。
そして以上のように高精度に形成されたタイヤ構成部材23でタイヤを形成することで、タイヤ内部にエアが残存するのを確実に抑制することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、第1圧延ロール5の圧延領域3が周溝8で構成されているが、これに限られるものではなく、図4に示すように、第2圧延ロール36の圧延領域4が周溝38で構成されていても良い。
例えば、前記実施形態では、第1圧延ロール5の圧延領域3が周溝8で構成されているが、これに限られるものではなく、図4に示すように、第2圧延ロール36の圧延領域4が周溝38で構成されていても良い。
なお、図4に示す一対の圧延ロール35、36では、周溝38を画成する底壁面39の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの外側から中央部に向かうに従い漸次、第2圧延ロール36の径方向の内側に向かう凹曲面状となっている。また、底壁面39の曲率半径は、第2圧延ロール36の外周面の前記縦断面視形状における曲率半径と同等である。
また、周溝38を画成する側壁面40は、第2圧延ロール36の径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝38の内側から外側に向かって傾斜している。
また、第1圧延ロール35の圧延領域3は、第1圧延ロール35の外周面の中央側部分で構成されている。そしてこの中央側部分は、その前記縦断面視形状が、第1圧延ロール35の径方向の外側に向けて凸となる円弧面部11である。
また、周溝38を画成する側壁面40は、第2圧延ロール36の径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝38の内側から外側に向かって傾斜している。
また、第1圧延ロール35の圧延領域3は、第1圧延ロール35の外周面の中央側部分で構成されている。そしてこの中央側部分は、その前記縦断面視形状が、第1圧延ロール35の径方向の外側に向けて凸となる円弧面部11である。
また前記実施形態では、一対の圧延ロール5、6、35、36のうちの一方の圧延領域3、4が、周溝8、38で構成されているが、これに限られるものではなく、両圧延ロールの圧延領域がいずれも周溝で構成されていても良い。つまり、一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域が、周溝で構成されていれば良い。
また前記実施形態では、第1圧延ロール5、35の圧延領域3には、前記円弧面部11が備えられているが、圧延領域3の構成は、これに限られるものではない。
例えば、図5に示す一対の圧延ロール45、46では、第1圧延ロール45の圧延領域3は、第1圧延ロール45の外周面におけるロール軸方向Aの中央側部分で構成されている。そしてこの中央側部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aに延びる平坦面状となっている。
なお、第1圧延ロール45の外周面において、前記中央側部分のロール軸方向Aの両外側に位置する各部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの内側から外側に向かうに従い漸次、第1圧延ロール45の径方向の内側に向かう傾斜面状となっている。
また、第2圧延ロール46の外周面におけるロール軸方向Aの中央側部分には、周溝48が形成されている。また第2圧延ロール46の外周面において、前記中央側部分のロール軸方向Aの両外側に位置する各外側部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの内側から外側に向かうに従い漸次、第2圧延ロール46の径方向の外側に向かう傾斜面状となっている。
そして、周溝48を画成する底壁面49の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aに沿う平坦面状とされ、この周溝48を画成する側壁面50の前記縦断面視形状は、前記各外側部分と同一の傾斜面状となっている。
例えば、図5に示す一対の圧延ロール45、46では、第1圧延ロール45の圧延領域3は、第1圧延ロール45の外周面におけるロール軸方向Aの中央側部分で構成されている。そしてこの中央側部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aに延びる平坦面状となっている。
なお、第1圧延ロール45の外周面において、前記中央側部分のロール軸方向Aの両外側に位置する各部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの内側から外側に向かうに従い漸次、第1圧延ロール45の径方向の内側に向かう傾斜面状となっている。
また、第2圧延ロール46の外周面におけるロール軸方向Aの中央側部分には、周溝48が形成されている。また第2圧延ロール46の外周面において、前記中央側部分のロール軸方向Aの両外側に位置する各外側部分の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aの内側から外側に向かうに従い漸次、第2圧延ロール46の径方向の外側に向かう傾斜面状となっている。
そして、周溝48を画成する底壁面49の前記縦断面視形状は、ロール軸方向Aに沿う平坦面状とされ、この周溝48を画成する側壁面50の前記縦断面視形状は、前記各外側部分と同一の傾斜面状となっている。
また前記実施形態では、係合部14、15は、非圧延領域12、13で構成されているが、これに限られるものではない。例えば図2に示すような一対の圧延ロール5、6において、第2圧延ロール6の外周面におけるロール軸方向Aの中央側部分から、前記周溝8内に向けて突出する係合突起を備える係合部を採用しても良い。
さらにまた、図6および図7に示すように、係合部14、15はなくても良い。
図6に示す一対の圧延ロール55、56では、第1圧延ロール55および第2圧延ロール56の外周面の前記縦断面視形状がそれぞれ、ロール軸方向Aに沿う平坦面状となっているとともに、第1圧延ロール55の圧延領域3が周溝48で構成される。図7に示す一対の圧延ロール65、66では、第1圧延ロール65および第2圧延ロール66の外周面の前記縦断面視形状がそれぞれ、ロール軸方向Aに沿う平坦面状となっているとともに、第2圧延ロール66の圧延領域4が周溝48で構成されている。
図6に示す一対の圧延ロール55、56では、第1圧延ロール55および第2圧延ロール56の外周面の前記縦断面視形状がそれぞれ、ロール軸方向Aに沿う平坦面状となっているとともに、第1圧延ロール55の圧延領域3が周溝48で構成される。図7に示す一対の圧延ロール65、66では、第1圧延ロール65および第2圧延ロール66の外周面の前記縦断面視形状がそれぞれ、ロール軸方向Aに沿う平坦面状となっているとともに、第2圧延ロール66の圧延領域4が周溝48で構成されている。
また前記実施形態では、周溝8、38、48を画成する側壁面10、40、50は、底壁面9、39、49側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向Aに沿った周溝8、38、48の内側から外側に向かって延びているが、これに限られるものではない。例えば、前記側壁面は、前記圧延ロールの径方向に沿って延びていても良く、底壁面側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向に沿った周溝の外側から内側に向かって延びていても良い。
また前記実施形態では、第1圧延ロール5、35、45、55、65が成型ドラム7にゴム帯体22を巻き付ける構成としたが、これに限られるものではない。例えば、第1圧延ロール5、35、45、55、65とは異なる巻付ロールを備え、この巻付ロールが成型ドラム7にゴム帯体22を巻き付ける構成であっても良い。
また、この製造装置1で成型ドラム7にタイヤ構成部材23を形成する前に、予め成型ドラム7の外周面上に他のタイヤ構成部材を形成しておき、この製造装置1で形成されたゴム帯体22を、前記他のタイヤ構成部材が形成された成型ドラム7の外周面側から巻き付けても良い。
また前記実施形態では、一対の圧延ロール5、6および成型ドラム7は、ロール軸方向Aに相対的に移動可能に配設されているが、これに限られるものではない。
さらに前記実施形態では、ゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら成型ドラム7の外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材23を形成したが、これに限られるものではない。
例えば、ゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら巻き付けなくても良く、また、ゴム帯体22を螺旋状に巻き付けなくても良い。さらに例えば、成型ドラム7に代えて、回転可能に支持された巻取リール(被巻付ロール)を採用し、この巻取リールにゴム帯体22を巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造装置に、本発明を適用することも可能である。
さらに前記実施形態では、ゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら成型ドラム7の外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材23を形成したが、これに限られるものではない。
例えば、ゴム帯体22を、その幅方向の一部を重ね合わせながら巻き付けなくても良く、また、ゴム帯体22を螺旋状に巻き付けなくても良い。さらに例えば、成型ドラム7に代えて、回転可能に支持された巻取リール(被巻付ロール)を採用し、この巻取リールにゴム帯体22を巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造装置に、本発明を適用することも可能である。
また本発明を、成型ドラムや巻取リール等の被巻付ロールを備えていないゴム帯体の製造装置、およびこのゴム帯体の製造装置を用いてゴム帯体を形成するゴム帯体の製造方法に適用することも可能である。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
本発明によれば、圧延ロールの回転速度を高くしてもゴム帯体を高精度に形成することができる。
A ロール軸方向
1 タイヤ構成部材の製造装置(ゴム帯体の巻付部材の製造装置)
2 押出機
2a 口金
3、4 圧延領域
5、6、35、36、45、46、55、56、65、66 圧延ロール
7 成型ドラム(被巻付ロール)
8、38、48 周溝
11 円弧面部
14、15 係合部
21 ゴム部材
22 ゴム帯体
23 タイヤ構成部材
1 タイヤ構成部材の製造装置(ゴム帯体の巻付部材の製造装置)
2 押出機
2a 口金
3、4 圧延領域
5、6、35、36、45、46、55、56、65、66 圧延ロール
7 成型ドラム(被巻付ロール)
8、38、48 周溝
11 円弧面部
14、15 係合部
21 ゴム部材
22 ゴム帯体
23 タイヤ構成部材
Claims (18)
- 押出機と、
前記押出機からのゴム部材を、互いの圧延領域同士の間で圧延してゴム帯体を形成する一対の圧延ロールと、を備えるゴム帯体の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方の圧延領域は、前記圧延ロールの外周面に形成されその全周にわたって延びる周溝で構成されているゴム帯体の製造装置。 - 請求項1記載のゴム帯体の製造装置であって、
前記周溝を画成する壁面のうち、ロール軸方向の両端部に位置する側壁面は、底壁面側から開口側に向かうに従い漸次、ロール軸方向に沿った周溝の内側から外側に向かって延びているゴム帯体の製造装置。 - 請求項1に記載のゴム帯体の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールには、互いに係合することで、これらの圧延ロールのロール軸方向に沿った相対的な移動を規制し合う係合部が各別に備えられているゴム帯体の製造装置。 - 請求項2に記載のゴム帯体の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールには、互いに係合することで、これらの圧延ロールのロール軸方向に沿った相対的な移動を規制し合う係合部が各別に備えられているゴム帯体の製造装置。 - 押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成するゴム帯体の製造方法であって、
請求項1に記載のゴム帯体の製造装置を用いてゴム帯体を形成するゴム帯体の製造方法。 - 請求項1に記載のゴム帯体の製造装置と、
回転可能に支持されるとともに外周面側に前記ゴム帯体が巻き付けられてゴム帯体の巻付部材が形成される被巻付ロールと、を備えているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項2に記載のゴム帯体の製造装置と、
回転可能に支持されるとともに外周面側に前記ゴム帯体が巻き付けられてゴム帯体の巻付部材が形成される被巻付ロールと、を備えているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項3に記載のゴム帯体の製造装置と、
回転可能に支持されるとともに外周面側に前記ゴム帯体が巻き付けられてゴム帯体の巻付部材が形成される被巻付ロールと、を備えているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項4に記載のゴム帯体の製造装置と、
回転可能に支持されるとともに外周面側に前記ゴム帯体が巻き付けられてゴム帯体の巻付部材が形成される被巻付ロールと、を備えているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項6記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールのうちの1つの圧延ロールは、他の圧延ロールと前記被巻付ロールとの間に、前記ゴム帯体を前記被巻付ロールの外周面側に押し付けて巻付け可能に配設され、
前記1つの圧延ロールの圧延領域には、ロール軸方向に沿う縦断面視形状が、前記1つの圧延ロールの径方向の外側に向けて凸となる円弧面部が備えられているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項7記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールのうちの1つの圧延ロールは、他の圧延ロールと前記被巻付ロールとの間に、前記ゴム帯体を前記被巻付ロールの外周面側に押し付けて巻付け可能に配設され、
前記1つの圧延ロールの圧延領域には、ロール軸方向に沿う縦断面視形状が、前記1つの圧延ロールの径方向の外側に向けて凸となる円弧面部が備えられているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項8記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールのうちの1つの圧延ロールは、他の圧延ロールと前記被巻付ロールとの間に、前記ゴム帯体を前記被巻付ロールの外周面側に押し付けて巻付け可能に配設され、
前記1つの圧延ロールの圧延領域には、ロール軸方向に沿う縦断面視形状が、前記1つの圧延ロールの径方向の外側に向けて凸となる円弧面部が備えられているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項9記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールのうちの1つの圧延ロールは、他の圧延ロールと前記被巻付ロールとの間に、前記ゴム帯体を前記被巻付ロールの外周面側に押し付けて巻付け可能に配設され、
前記1つの圧延ロールの圧延領域には、ロール軸方向に沿う縦断面視形状が、前記1つの圧延ロールの径方向の外側に向けて凸となる円弧面部が備えられているゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項6に記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールおよび前記被巻付ロールは、ロール軸方向に相対的に移動可能に配設され、
前記ゴム帯体を、その幅方向の一部を重ね合わせながら前記被巻付ロールの外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 請求項10に記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置であって、
前記一対の圧延ロールおよび前記被巻付ロールは、ロール軸方向に相対的に移動可能に配設され、
前記ゴム帯体を、その幅方向の一部を重ね合わせながら前記被巻付ロールの外周面側に螺旋状に巻き付けることでタイヤ構成部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造装置。 - 押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成した後に、このゴム帯体を被巻付ロールの外周面側に巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法であって、
請求項6に記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置を用いてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法。 - 押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成した後に、このゴム帯体を被巻付ロールの外周面側に巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法であって、
請求項10に記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置を用いてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法。 - 押出機から押し出されたゴム部材を圧延してゴム帯体を形成した後に、このゴム帯体を被巻付ロールの外周面側に巻き付けてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法であって、
請求項14に記載のゴム帯体の巻付部材の製造装置を用いてゴム帯体の巻付部材を形成するゴム帯体の巻付部材の製造方法。
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