JP2024073675A - タイヤ部品用カレンダー成形装置およびタイヤ部品の成形方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】不要な端部を除去しやすいタイヤ部品を成形する。【解決手段】カレンダー成形装置10は、テキスタイルコード2およびゴム材料3が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロール20、30を備えたカレンダー成形装置であって、一対のカレンダーロール20、30の軸方向の中間部21、31は、それぞれ円筒形状に形成されている。中間部21、31の両側部分22、32は、カレンダーロール20、30同士の間隙G2が中間部21、31よりも広い。【選択図】図2
Description
本発明は、タイヤ部品用カレンダー成形装置、および、タイヤ部品の成形方法に関する。
例えば特許文献1には、前後一対のカレンダーロールを備え、シート状のタイヤ用ゴム材料を成形するタイヤ用ゴム材料の製造装置が開示されている。特許文献1に記載された一対のカレンダーロールのうちゴム材料が貼付される貼付側のロールは、軸方向中央部に鏡面加工が施され、中央部の両側部分に梨地面加工が施されている。他方のロールには、全面梨地面加工が施されている。特許文献1によれば、ゴム材料の中央部が貼付側のロールの鏡面加工部に張り付いてロール前面に送られる一方、梨地面加工が施された箇所にはゴム材料が貼り付かない。そのため、ゴム材料がロール表面に張り付く「ロール取られ」を抑制できる、とされている。
また、例えば特許文献2には、テキスタイル部材にトッピングゴムを被覆して圧延することにより成形されるシート状部品のロール(トップ反)から、テキスタイル部材の外側のゴム(耳ゴム)を切り取る切断装置が開示されている。耳ゴムは、トップ反の幅方向の両側に余分にトッピングゴムが付着して形成されたものであり、不要部分であるため除去される。
耳ゴムを切り取る際、トップ反の巻取ロールとの張り付きにより耳ゴムがちぎれ、耳ゴムの除去がうまくできない場合がある。本願では、例えば耳ゴムのような不要な端部を除去しやすいタイヤ部品を成形できるカレンダー成形装置を提供する。また、そのようなタイヤ部品の成形方法を提供する。
ここに開示するタイヤ部品用カレンダー成形装置は、テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを備えたカレンダー成形装置であって、前記一対のカレンダーロールの軸方向の中間部は、それぞれ円筒形状に形成されている。前記中間部の両側部分は、カレンダーロール同士の間隙が前記中間部よりも広い。
また、ここに開示するタイヤ部品の成形方法は、テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを使用して、前記テキスタイルコードおよび前記ゴム材料からタイヤ部品を成形する方法であって、軸方向の中間部がそれぞれ円筒形状に形成され、かつ、前記中間部の両側部分におけるカレンダーロール同士の間隙が前記中間部よりも広い一対のカレンダーロールを使用する。
上記カレンダー成形装置および成形方法によれば、成形されたタイヤ部品のうち、一対のカレンダーロールの両側部分によって成形された部分は、中間部によって成形された部分よりも厚く成形される。これにより、タイヤ部品のうち一対のカレンダーロールの両側部分によって成形された部分の強度が強くなり、ちぎれにくくなる。よって、上記カレンダー成形装置および成形方法によれば、不要な端部を除去しやすいタイヤ部品を成形できる。
以下、一実施形態に係るカレンダー成形装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[カレンダー成形装置の構成]
図1は、一実施形態に係るタイヤ部品用カレンダー成形装置(以下、単にカレンダー成形装置10とも呼ぶ)の模式的な断面図である。図2は、カレンダー成形装置10の模式的な平面図である。本実施形態に係るカレンダー成形装置10は、テキスタイルコード2にトッピングゴム3を被覆して圧延し、タイヤのプライの材料となるシート(トップ反)1を成形する装置である。
図1は、一実施形態に係るタイヤ部品用カレンダー成形装置(以下、単にカレンダー成形装置10とも呼ぶ)の模式的な断面図である。図2は、カレンダー成形装置10の模式的な平面図である。本実施形態に係るカレンダー成形装置10は、テキスタイルコード2にトッピングゴム3を被覆して圧延し、タイヤのプライの材料となるシート(トップ反)1を成形する装置である。
図1および図2に示すように、カレンダー成形装置10は、テキスタイルコード2およびトッピングゴム3が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロール20、30を備えている。一対のカレンダーロール20、30は、いずれも略円筒状の形状を有している。ここでは、カレンダーロール20および30の軸方向を左右方向とする。一対のカレンダーロール20と30とは、軸方向を揃えるように並んで配置されている。ここでは、カレンダーロール20の並び方向を前後方向とする。以下の図面において、前、後、左、右、上、下は、それぞれ、符号F、Rr、L、R、U、Dで表す。ただし、これらの方向は説明の便宜上のものであり、カレンダー成形装置10の設置態様等を限定しない。
テキスタイルコード2およびトッピングゴム3は、一対のカレンダーロール20と30との間に挟まれ、圧延されるとともに、カレンダーロール20および30の回転方向に運ばれる。テキスタイルコード2およびトッピングゴム3からカレンダー成形装置10により成形されたシート1は、その後、図示しない巻取ロールによってロール状に巻回される。シート1の成形においてテキスタイルコード2よりも左右方向(一対のカレンダーロール20、30の軸方向)の外側に成形されたトッピングゴム3は、耳ゴム4と呼ばれる不要部分となる。耳ゴム4は、シート1から切り取られ、除去される。
図2に示すように(図1も参照)、一対のカレンダーロール20、30の軸方向の中間部21、31は、それぞれ円筒形状に形成されている。中間部21、31は、シート1の必要部分5(耳ゴム4として除去されず、使用される部分)を形成する部分である。中間部21と31との間には、所定の距離D1の間隙G1が形成されている。カレンダーロール20および30の軸方向に関する中間部21、31の幅は、テキスタイルコード2の幅よりも長い。テキスタイルコード2は、中間部21、31の両端部の間を搬送される。トッピングゴム3の一部は、カレンダーロール20および30の軸方向に関して、中間部21、31よりも外側にもはみ出している。耳ゴム4は、中間部21、31よりも軸方向の外側に形成される。
図2に示すように、一対のカレンダーロール20および30において、中間部21、31の両側部分22、32は、カレンダーロール20と30との間隙G2が中間部21、31よりも広く構成されている。ここでは、カレンダーロール20の中間部21よりも左側部分22L、および、中間部21よりも右側部分22Rは、いずれも、軸方向の外方ほど直径が小さくなるテーパ状に形成されている。以下、カレンダーロール20の中間部21よりも左側部分を左側テーパ部22Lと、カレンダーロール20の中間部21よりも右側部分を右側テーパ部22Rとも呼ぶ。同様に、カレンダーロール30の中間部31よりも左側部分32L、および、中間部31よりも右側部分32Rも、軸方向の外方ほど直径が小さくなるテーパ状に形成されている。以下、カレンダーロール30の中間部31よりも左側部分を左側テーパ部32Lと、カレンダーロール30の中間部31よりも右側部分を右側テーパ部32Rとも呼ぶ。本実施形態では、テーパ部22L、22R、32L、および32Rは、それぞれ、軸方向の外方ほど直径が小さくなる円錐台形に形成されている。一対のカレンダーロール20および30の両端部22および32において、カレンダーロール20と30との間隙G2は、間隙G1よりも広く、かつ、カレンダーロール20および30の軸方向の外方ほど広くなるように構成されている。
各テーパ部22L、22R、32L、および32Rの外周面には梨地加工が施されている。これにより、成形したシート1が各テーパ部22L、22R、32L、および32Rの外周面に張り付くことが抑制されている。なお、中間部21および31にも梨地加工が施されていてもよく、中間部21および31は鏡面加工されていてもよい。中間部21および31の表面状態は特に限定されない。
なお、本実施形態では、テーパ部は、カレンダーロール20、30それぞれの軸方向の両端部に形成されているが、これには限定されない。テーパ部は、カレンダーロール20および30のうちの一方の両端にだけ形成され、他方には形成されなくてもよい。または、テーパ部は、カレンダーロール20および30のうちの一方の右端と他方の左端とにだけ形成されてもよい。一対のカレンダーロール20および30の両端部分22、32は、両者の間の間隙G2が中間部21と31との間の間隙G1よりも広くなるように構成されていればよく、それ以上特に限定されない。例えば、一対のカレンダーロール20および30の両端部分22、32は、後述する変形例で説明するように、テーパ形状以外の形状を有していてもよい。または、一対のカレンダーロール20および30の両端部分22、32は、円錐台形状以外のテーパ形状、例えば、テーパ部分が平面視または正面視において曲線(例えば、円弧)を含むテーパ形状に形成されていてもよい。
本実施形態に係るカレンダー成形装置10によってシート1を成形すれば、テーパ部22Lと32Lとによって成形されるシート1の左端部、および、テーパ部22Rと32Rとによって成形されるシート1の右端部の厚さが中間部21と31とによって成形されるシート1の中央部の厚さよりも厚くなる。これにより、シート1の左端部および右端部の強度が強くなり、ちぎれにくくなる。ここでは、シート1の左端部および右端部は耳ゴム4であり、耳ゴム4がちぎれにくくなる。
本実施形態に係るカレンダー成形装置10によって成形されたシート1の耳ゴム4を切り取る際には、耳ゴム4がちぎれにくくなっているため、耳ゴム4の除去がうまくいきやすい。耳ゴム4と必要部分5との境界線を切断した後には、耳ゴム4は、シート1の巻取ロールから剥離される。このとき耳ゴム4がちぎれやすいと、耳ゴム4がちぎれて巻取ロールに残り、耳ゴム4の除去がうまくいかないことが多くなる。本実施形態に係るカレンダー成形装置10によって成形されたシート1は、耳ゴム4が厚く、ちぎれにくい。そのため、耳ゴム4を除去しやすい。
また、本実施形態に係るカレンダー成形装置10によって成形されたシート1は、耳ゴム4が巻取ロールに張り付いてちぎれ、巻取ロールに残ってしまった場合でも、耳ゴム4に強度があるため、耳ゴム4を巻取ロールから剥離しやすい。
カレンダーロール20の軸方向に関するテーパ部22Lの長さL1は、好適には、カレンダーロール20の軸方向の長さの1%以上20%以下であるとよい。さらに好適には、カレンダーロール20の軸方向に関するテーパ部22Lの長さL1は、カレンダーロール20の軸方向の長さの3%以上10%以下であるとよい。テーパ部22Lの長さL1がある程度あることにより、耳ゴム4はより除去しやすくなる。ただし、テーパ部22Lは不必要に長い必要はなく、上記した範囲の長さが好ましい。他のテーパ部22R、32L、および32Rについても同様である。
テーパ部22Lの角度θは、好適には、3度以上30度以下であるとよい。テーパ部22Lの角度θを大きくすることにより、耳ゴム4の強度は向上する。ただし、角度θが大きいとシート1を巻取ロールに沿わせにくくなるため、上記した範囲の角度が好ましい。
耳ゴム4の最も厚い部分の厚さは、0.5mm以上であることが好ましい。本願発明者の実験によれば、耳ゴム4の最も厚い部分の厚さを0.5mmとした場合、耳ゴム4の厚さを0.2mm(シート1の必要部分と同じ厚さであり、均一)とした場合よりも、耳ゴム4の除去時に巻取ロールに耳ゴム4が残る不具合が大幅に減少した。
[実施形態の作用効果]
以下に、本実施形態に係るカレンダー成形装置10が奏することのできる作用効果について説明する。
以下に、本実施形態に係るカレンダー成形装置10が奏することのできる作用効果について説明する。
本実施形態に係るカレンダー成形装置10は、テキスタイルコード2およびトッピングゴム3が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロール20および30を備えたカレンダー成形装置10であって、一対のカレンダーロール20、30の軸方向の中間部21、31は、それぞれ円筒形状に形成されており、中間部21、31の両側部分22、32は、カレンダーロール20、30同士の間隙G2が中間部21、31よりも広い。
かかるカレンダー成形装置10によれば、上記したように、成形されたシート1のうち両側部分22、32で成形された部分の厚さが厚くなる。そのため、耳ゴム4のような不要な端部を除去しやすいシート1を成形できる。
本実施形態では、一対のカレンダーロール20および30の軸方向に関する中間部21、31の幅は、テキスタイルコード2の幅よりも長い。かかる構成によれば、いわゆる耳ゴム4を両側部分22、32で成形することになるため、耳ゴム4の厚さを厚くすることができる。
一対のカレンダーロール20および30の両側部分22L、22Rおよび32L、32Rは、少なくとも一方のカレンダーロール20または/および30に形成され、それぞれ軸方向の外方ほど直径が小さいテーパ部を含んでいてもよい。本実施形態では、カレンダーロール20の両側部分22Lおよび22Rは、それぞれ軸方向の外方ほど直径が小さいテーパ部22Lおよび22Rとして構成されており、カレンダーロール30の両側部分32Lおよび32Rも、それぞれ軸方向の外方ほど直径が小さいテーパ部32Lおよび32Rとして構成されている。かかる構成によれば、テーパ部22L、22R、32L、または32Rで成形される部分(耳ゴム4)の厚さがシート1の軸方向の外側に向かって次第に増加してゆく。そのため、局所的な力の集中が起こりにくく、耳ゴム4の強度を向上させることができる。
本実施形態では、テーパ部22L、22R、32L、および32Rは、それぞれ、軸方向の外方ほど直径が小さくなる円錐台形に形成されている。かかる構成によれば、テーパ部22L、22R、32L、および32Rの形状が単純なため、テーパ部22L、22R、32L、および32Rを簡単に形成することができる。
本実施形態では、一対のカレンダーロール20および30の両側部分22および30の各外周面には梨地加工が施されている。かかる構成によれば、成形したシート1が各テーパ部22L、22R、32L、および32Rの外周面に張り付くことを抑制できる。
本実施形態に係るシート1の成形方法は、テキスタイルコード2およびトッピングゴム3が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロール20および30を使用して、テキスタイルコード2およびトッピングゴム3からタイヤ部品(ここではシート1)を成形する方法であって、軸方向の中間部21、31がそれぞれ円筒形状に形成され、かつ、中間部21、31の両側部分22、32におけるカレンダーロール20、30同士の間隙G2が中間部21、31よりも広い一対のカレンダーロール20および30を使用する方法である。かかる方法を含む方法により製造されたタイヤは、耳ゴム4等の不要な端部の除去が高い成功率で行われ、端部除去がうまくいかなかった場合の手直しが少ない。そのため、タイヤの製造工数または製造コストが抑制されている。
[カレンダーロール形状の変形例]
上記した実施形態のカレンダーロール20および30は、異なる形状とすることもできる。図3は、一変形例に係るカレンダーロール120の平面図である。図3に示すように、この変形例に係るカレンダーロール120の両端部122Lおよび122Rは、中間部121から径方向の内方に下がった小径部122Lおよび122Rとして構成されている。このような小径部122Lおよび122Rによっても、耳ゴムの厚さを厚くすることが可能である。
上記した実施形態のカレンダーロール20および30は、異なる形状とすることもできる。図3は、一変形例に係るカレンダーロール120の平面図である。図3に示すように、この変形例に係るカレンダーロール120の両端部122Lおよび122Rは、中間部121から径方向の内方に下がった小径部122Lおよび122Rとして構成されている。このような小径部122Lおよび122Rによっても、耳ゴムの厚さを厚くすることが可能である。
図示は省略するが、小径部122Lおよび122Rは複数の段によって構成されていてもよい。中間部121と小径部122Lおよび122Rとの段差部123Lおよび123Rは、テーパ状に形成され、カレンダーロール120の軸方向に直交する方向にではなく斜交する方向に延びていてもよい。小径部122Lおよび122Rの断面形状は円形でなくてもよく、例えば、多角形であってもよい。カレンダーロールにおいて、中間部の両側部分の形状は特に限定されない。
以上、一実施形態に係るカレンダー成形装置およびタイヤ部品の成形方法について、種々説明した。しかし、本発明のカレンダー成形装置およびタイヤ部品の成形方法は、特に言及されない限り、上述した実施形態に限定されない。また、種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。本明細書は以下の発明を含んでおり、以下の発明は、上記した実施形態には限定されない。
本発明(1)は、テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを備えたカレンダー成形装置であって、一対のカレンダーロールの軸方向の中間部は、それぞれ円筒形状に形成されており、中間部の両側部分は、カレンダーロール同士の間隙が中間部よりも広い、タイヤ部品用カレンダー成形装置である。
本発明(2)は、本発明(1)に記載のカレンダー成形装置であり、軸方向に関する中間部の幅は、テキスタイルコードの幅よりも長い。
本発明(3)は、本発明(1)または(2)に記載のカレンダー成形装置であり、両側部分は、少なくとも一方のカレンダーロールに形成され、それぞれ軸方向の外方ほど直径が小さいテーパ部を含んでいる。
本発明(4)は、本発明(3)に記載のカレンダー成形装置であり、テーパ部は、それぞれ、軸方向の外方ほど直径が小さくなる円錐台形に形成されている。
本発明(5)は、本発明(1)~(4)のいずれか一つに記載のカレンダー成形装置であり、両側部分の各外周面には梨地加工が施されている。
本発明(6)は、テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを使用して、テキスタイルコードおよびゴム材料からタイヤ部品を成形する方法であって、軸方向の中間部がそれぞれ円筒形状に形成され、かつ、中間部の両側部分におけるカレンダーロール同士の間隙が中間部よりも広い一対のカレンダーロールを使用する、タイヤ部品の成形方法である。
1 シート(タイヤ部品)
2 テキスタイルコード
3 トッピングゴム(ゴム材料)
4 耳ゴム
10 タイヤ部品用カレンダー成形装置
20 カレンダーロール
21 中間部
22 両側部分
22L 左側テーパ部
22R 右側テーパ部
30 カレンダーロール
31 中間部
32 両側部分
32L 左側テーパ部
32R 右側テーパ部
2 テキスタイルコード
3 トッピングゴム(ゴム材料)
4 耳ゴム
10 タイヤ部品用カレンダー成形装置
20 カレンダーロール
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22 両側部分
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30 カレンダーロール
31 中間部
32 両側部分
32L 左側テーパ部
32R 右側テーパ部
Claims (6)
- テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを備えたカレンダー成形装置であって、
前記一対のカレンダーロールの軸方向の中間部は、それぞれ円筒形状に形成されており、
前記中間部の両側部分は、カレンダーロール同士の間隙が前記中間部よりも広い、
タイヤ部品用カレンダー成形装置。 - 軸方向に関する前記中間部の幅は、前記テキスタイルコードの幅よりも長い、
請求項1に記載のカレンダー成形装置。 - 前記両側部分は、少なくとも一方のカレンダーロールに形成され、それぞれ軸方向の外方ほど直径が小さいテーパ部を含んでいる、
請求項1に記載のカレンダー成形装置。 - 前記テーパ部は、それぞれ、軸方向の外方ほど直径が小さくなる円錐台形に形成されている、
請求項3に記載のカレンダー成形装置。 - 前記両側部分の各外周面には梨地加工が施されている、
請求項1に記載のカレンダー成形装置。 - テキスタイルコードおよびゴム材料が搬送される搬送経路に配置された一対のカレンダーロールを使用して、前記テキスタイルコードおよび前記ゴム材料からタイヤ部品を成形する方法であって、
軸方向の中間部がそれぞれ円筒形状に形成され、かつ、前記中間部の両側部分におけるカレンダーロール同士の間隙が前記中間部よりも広い一対のカレンダーロールを使用する、
タイヤ部品の成形方法。
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