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

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。

特開２０１３－２０２９１２号公報 特開２０１８－２０２７１５号公報

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。

カレンダー成形装置の模式的な断面図である。 カレンダー成形装置の模式的な平面図である。 一変形例に係るカレンダーロールの平面図である。

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。

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。

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
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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