特開 2024-83971 ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024083971

(43)【公開日】2024-06-24

(54)【発明の名称】ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/08 20060101AFI20240617BHJP

【ＦＩ】

B29D30/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198096

(22)【出願日】2022-12-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100186716

【弁理士】

【氏名又は名称】真能 清志

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大輔

【テーマコード（参考）】

4F215

4F501

【Ｆターム（参考）】

4F215AH20

4F215VA11

4F215VD07

4F215VL16

4F215VM06

4F215VP29

4F501TA11

4F501TC07

4F501TF06

4F501TL28

4F501TV12

4F501TV27

(57)【要約】

【課題】タイヤのベルト層に用いる部材を薄肉化してもタイヤの信頼性や耐久性を劣化させない、ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法を提供する。
【解決手段】本開示に係るベルト製造装置２００は、主ベルト材１０の搬送部（主ベルト搬送部５０）と、主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部に配置されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面に折り返す折り返しローラー３１を有するゴムシート折り返し部３０とを備え、折り返しローラー３１は、ゴムシート２０が当接するローラー面は、折り返しローラー３１の径方向内側に弾性変形可能な弾性部材３１ｃで形成されることを特徴とする。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主ベルト材の幅方向両端部がゴムシートで包まれたベルトを製造するためのベルト製造装置であって、
前記主ベルト材の搬送部と、
前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に配置された前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を前記主ベルト材の他方の面に折り返す折り返しローラーを有するゴムシート折り返し部と
を備え、
前記折り返しローラーは、前記主ベルト材の幅方向両端部に配置され、前記ゴムシートが当接するローラー面は、前記折り返しローラーの径方向内側に弾性変形可能な弾性部材で形成されている、ベルト製造装置。

【請求項2】

搬送される前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に前記ゴムシートを供給するゴムシート供給部であって、搬送される前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出すように前記ゴムシートを前記主ベルト材に重ねて供給する、該ゴムシート供給部を更に備える、請求項１に記載のベルト製造装置。

【請求項3】

前記弾性部材はばね部材である、請求項１又は２に記載のベルト製造装置。

【請求項4】

前記折り返しローラーは、前記ゴムシート折り返し部における前記主ベルト材が搬入される上流側に配置され、前記折り返しローラーよりも下流側には、前記ゴムシートの前記他方の面への折り返しを促進する補助ローラーを更に備える、請求項１又は２に記載のベルト製造装置。

【請求項5】

前記補助ローラーは、上流側に隣接する前記折り返しローラー又は他の補助ローラーに対して、前記ゴムシートが前記補助ローラーのローラー面に当接することによって前記ゴムシートの折り返し角度を大きくする方向に傾斜している、請求項４に記載のベルト製造装置。

【請求項6】

前記補助ローラーのローラー面は、軸線方向に複数配置され軸部材に対して回動可能なベアリングの外輪に設けられている、請求項４に記載のベルト製造装置。

【請求項7】

前記補助ローラーのローラー面は、表面の凹凸における凹部に樹脂を埋め込むことによる付着防止コーティングが施されている、請求項４に記載のベルト製造装置。

【請求項8】

前記主ベルト材及び前記ゴムシートは、前記ゴムシート折り返し部内において、上流側の前記搬送部における前記主ベルト材の高さ位置、並びに前記ゴムシート供給部における前記ゴムシートの高さ位置よりも高い位置を通る、請求項２に記載のベルト製造装置。

【請求項9】

幅方向両端部がゴムシートで包まれた主ベルト材を有するベルトを製造するためのベルト製造装置に用いられる、折り返しローラーであって、
前記折り返しローラーは、前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を前記主ベルト材の他方の面に折り返す折り返しローラーであって、
軸部材と、前記軸部材の軸線方向に離隔して配置され前記軸部材周りに回動可能な複数の回転部材と、前記回転部材同士を軸線方向に連結するとともに前記ゴムシートが当接するローラー面を形成する弾性部材とを備える、折り返しローラー。

【請求項10】

幅方向両端部がゴムシートで包まれた主ベルト材を有するベルトを製造するためのベルト製造方法であって、
前記主ベルト材を搬送するステップと、
前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に配置された前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を折り返しローラーによって前記主ベルト材の他方の面側に折り返すステップと
を含み、
前記折り返しローラーは、前記主ベルト材の幅方向両端部に配置され、前記ゴムシートが当接するローラー面は、前記折り返しローラーの径方向内側に弾性変形可能な弾性部材で形成されている、ベルト製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車の燃費を向上させるために、タイヤの転がり抵抗を低減する要求は益々高まってきている。タイヤの低転がり抵抗化の手段の一つとして、タイヤ部材の軽量化、特に、ベルト層の軽量化が挙げられる。例えば、特許文献１に記載のタイヤ補強部材の製造方法では、主ベルト材（タイヤ補強部材）や、そのエッジ部を覆うゴムシート（エッジテープ）を薄肉化することによってタイヤの軽量化を行う試みがなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２７６２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、主ベルト材やゴムシートを薄肉化すると、ゴムシートを主ベルト材のエッジ部に貼り合わせる際に皴が発生したり、主ベルト材とゴムシートの間に空気が入り易く、ベルト層の信頼性や耐久性の点で改善の余地があった。

【0005】

本開示の目的は、タイヤのベルト層に用いる部材を薄肉化してもタイヤの信頼性や耐久性を劣化させない、ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本開示のベルト製造装置は、
［１］
主ベルト材の幅方向両端部がゴムシートで包まれたベルトを製造するためのベルト製造装置であって、
前記主ベルト材の搬送部と、
前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に配置された前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を前記主ベルト材の他方の面に折り返す折り返しローラーを有するゴムシート折り返し部と
を備え、
前記折り返しローラーは、前記主ベルト材の幅方向両端部に配置され、前記ゴムシートが当接するローラー面は、前記折り返しローラーの径方向内側に弾性変形可能な弾性部材で形成されていることを特徴とする。
このような構成の採用によって、ゴムシートが弾性部材から主ベルト材の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシートを主ベルト材に押し付けながらゴムシートを折り曲げることができる。従って、主ベルト材の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラーを主ベルト材の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材が常に主ベルト材及びゴムシートに対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートと主ベルト材との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートに皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0007】

また、本開示のベルト製造装置は、
［２］
上記［１］に記載の構成において、搬送される前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に前記ゴムシートを供給するゴムシート供給部であって、搬送される前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出すように前記ゴムシートを前記主ベルト材に重ねて供給する、該ゴムシート供給部を更に備えることが好ましい。
このような構成の採用によって、主ベルト材に対してゴムシートを主ベルト材の幅方向に精度よく配置して、ゴムシートを折り返す際にゴムシートに皴が発生したりする不具合の発生を効果的に抑制することができる。

【0008】

また、本開示のベルト製造装置は、
［３］
上記［１］又は［２］に記載の構成において、前記弾性部材はばね部材であることが好ましい。
このような構成の採用によって、簡素な構成で折り返しローラーを主ベルト材の幅に追従させて、ゴムシートを主ベルト材の幅方向端部に所定の荷重で押圧することができる。

【0009】

また、本開示のベルト製造装置は、
［４］
上記［１］から［３］のいずれかに記載の構成において、前記折り返しローラーは、前記ゴムシート折り返し部における前記主ベルト材が搬入される上流側に配置され、前記折り返しローラーよりも下流側には、前記ゴムシートの前記他方の面への折り返しを促進する補助ローラーを更に備えることが好ましい。
このような構成の採用によって、折り返しローラーによって主ベルト材に対して概ね直角まで折り返されたゴムシートを更に主ベルト材の他方の面にならうように折り返すことができる。

【0010】

また、本開示のベルト製造装置は、
［５］
上記［４］に記載の構成において、前記補助ローラーは、上流側に隣接する前記折り返しローラー又は他の補助ローラーに対して、前記ゴムシートが前記補助ローラーのローラー面に当接することによって前記ゴムシートの折り返し角度を大きくする方向に傾斜していることが好ましい。
このような構成の採用によって、折り返しローラーによって主ベルト材に対して概ね直角まで折り返されたゴムシートを更に主ベルト材の他方の面にならうように徐々に折り返すことができる。

【0011】

また、本開示のベルト製造装置は、
［６］
上記［４］又は［５］に記載の構成において、前記補助ローラーのローラー面は、軸線方向に複数配置され軸部材に対して回動可能なベアリングの外輪に設けられていることが好ましい。
このような構成の採用によって、補助ローラーのローラー面とゴムシートとの当接の状態に応じてローラー面の回転を軸線方向に変えることができるので、補助ローラーのローラー面とゴムシートとの間の摩擦の増加を抑制することができる。

【0012】

また、本開示のベルト製造装置は、
［７］
上記［４］から［６］のいずれかに記載の構成において、前記補助ローラーのローラー面は、表面の凹凸における凹部に樹脂を埋め込むことによる付着防止コーティングが施されていることが好ましい。
このような構成の採用によって、補助ローラーのローラー面へのゴムシートの貼り付きを効果的に抑制し、搬送抵抗を抑制することができる。また、ゴムシートに意図しないテンションがかからないので、ゴムシートへの皴の発生を抑制することができる。

【0013】

また、本開示のベルト製造装置は、
［８］
上記［２］に記載の構成において、前記主ベルト材及び前記ゴムシートは、前記ゴムシート折り返し部内において、上流側の前記搬送部における前記主ベルト材の高さ位置、並びに前記ゴムシート供給部における前記ゴムシートの高さ位置よりも高い位置を通ることが好ましい。
このような構成の採用によって、ゴムシート折り返し部内において主ベルト材及びゴムシートに適切なテンションがかかる他、ゴムシート折り返し部内において、ゴムシートの幅方向端部が僅かに下方に引っ張られて、主ベルト材に対して下方に垂れ下がる。これによって、ゴムシートが折り返しローラーに強く当接することを抑制することができる。

【0014】

また、本開示の折り返しローラーは、
［９］
幅方向両端部がゴムシートで包まれた主ベルト材を有するベルトを製造するためのベルト製造装置に用いられる、折り返しローラーであって、
前記折り返しローラーは、前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を前記主ベルト材の他方の面に折り返す折り返しローラーであって、
軸部材と、前記軸部材の軸線方向に離隔して配置され前記軸部材周りに回動可能な複数の回転部材と、前記回転部材同士を軸線方向に連結するとともに前記ゴムシートが当接するローラー面を形成する弾性部材とを備えることを特徴とする。
このような構成の採用によって、ゴムシートが弾性部材から主ベルト材の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシートを主ベルト材に押し付けながらゴムシートを折り曲げることができる。従って、主ベルト材の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラーを主ベルト材の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材が常に主ベルト材及びゴムシートに対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートと主ベルト材との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートに皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0015】

また、本開示のベルト製造方法は、
［１０］
幅方向両端部がゴムシートで包まれた主ベルト材を有するベルトを製造するためのベルト製造方法であって、
前記主ベルト材を搬送するステップと、
前記主ベルト材の一方の面の幅方向両端部に配置された前記ゴムシートにおける前記主ベルト材の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を折り返しローラーによって前記主ベルト材の他方の面側に折り返すステップと
を含み、
前記折り返しローラーは、前記主ベルト材の幅方向両端部に配置され、前記ゴムシートが当接するローラー面は、前記折り返しローラーの径方向内側に弾性変形可能な弾性部材で形成されていることを特徴とする。
このような構成の採用によって、ゴムシートが弾性部材から主ベルト材の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシートを主ベルト材に押し付けながらゴムシートを折り曲げることができる。従って、主ベルト材の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラーを主ベルト材の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材が常に主ベルト材及びゴムシートに対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートと主ベルト材との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシートを折り返す際にゴムシートに皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、タイヤのベルト層に用いる部材を薄肉化してもタイヤの信頼性や耐久性を劣化させない、ベルト製造装置、折り返しローラー及びベルト製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1A】本開示の一実施形態に係るベルト製造装置の構成を示す図である。

【図1B】本開示の一実施形態に係るベルト製造装置によって製造されるベルトの断面図である。

【図2】本開示の一実施形態に係るベルト製造装置に用いられるゴムシート折り返し部の構成を示す斜視図である。

【図3】本開示の一実施形態に係るベルト製造装置に用いられるゴムシート折り返し部を構成する折り返しローラーの正面断面図である。

【図4A】図３に示す折り返しローラーの弾性部材に、基準幅の主ベルト材が当接したときの様子を示す断面図である。

【図4B】図３に示す折り返しローラーの弾性部材に、基準幅よりも小さい幅の主ベルト材が当接したときの様子を示す断面図である。

【図4C】図３に示す折り返しローラーの弾性部材に、基準幅よりも大きい幅の主ベルト材が当接したときの様子を示す断面図である。

【図5】本開示の一実施形態に係るベルト製造方法の実施手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示に係るベルト製造装置２００について、図面を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

【0019】

図１Ａは、本開示の一実施形態に係るベルト製造装置２００の構成を示している。

【0020】

図１Ａに示すように、ベルト製造装置２００は、ベルト１００の主要部材である主ベルト材１０を搬送するための主ベルト搬送部５０と、搬送される主ベルト材１０の一方の面（図１Ａにおける上面）の幅方向両端部にゴムシート２０を供給するゴムシート供給部４０と、ゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面（図１Ａにおける下面）に折り返す折り返しローラー３１を有するゴムシート折り返し部３０とを備えている。なお、主ベルト材１０の幅方向は、主ベルト材１０の面内における長手方向（図１Ａにおける左右方向）に直交する方向である。

【0021】

主ベルト搬送部５０は、図１Ａに示すように、ロール状に巻かれた主ベルトロール材１０ａから裁断されジョイントされた主ベルト材１０を下流側（図１Ａにおける左側）に配置されたゴムシート折り返し部３０に向けて図の矢印の方向に搬送する。主ベルトロール材１０ａは、裁断幅Ｗ（すなわちジョイント後の主ベルト材１０の幅Ｗ）が等しくなるように所定間隔で裁断されるが、裁断幅Ｗは２～３ｍｍ(Peak to Peak)程度のばらつきが存在するため、その裁断幅Ｗのばらつきがジョイント後の主ベルト材１０の幅Ｗのばらつきとなる。

【0022】

なお、図１Ａには、主ベルト搬送部５０として主ベルト材１０を搬送するコンベアのみを図示しているが、主ベルト搬送部５０は、コンベアの他に制御モータ及び制御装置等を含んで構成されてもよい。

【0023】

本実施形態において、主ベルト材１０は、例えば約０．８ｍｍの厚みを有しており、複数本のコードがコーティングゴムに埋設された構造を備えている。主ベルト材１０においては、典型的には、複数本のコードが並列に引き揃えられる。かかるコードは、一般的には、スチールコードである。また、かかるコードの構造としては、特に制限はない。但し、タイヤの耐久性向上と低転がり抵抗化とを効果的に両立させる観点から、当該コードは、Ｎ本のフィラメントを撚り合わせてなる１×Ｎ構造（Ｎは２～６から選択される整数である）であることが好ましい。特に、タイヤロードインデックスが１００未満のタイヤにおいては、上記コードは１×２構造であることがより好ましく、タイヤロードインデックスが１００以上のタイヤにおいては、上記コードは１×５構造であることがより好ましい。また、同様の観点から、当該コードは、モノフィラメントであって、互いに撚り合わされずに並列に引き揃えられていることも好ましい。また、上記１×Ｎ構造の場合において、当該コードは、フィラメント同士が接触せずに互いに間隔を設けて撚り合わされてなる１×Ｎオープン構造とすることができる。オープン構造のコードは、フィラメント同士が互いに接触しながら撚り合わされたコードに比べ、耐疲労性に優れる。

【0024】

なお、１×Ｎオープン構造のコードは、フィラメント同士の間に未加硫ゴムを挟み、一緒に撚り合わせて形成してもよく、あるいは、フィラメントの表面に未加硫ゴムを被覆してから、これらを撚り合わせて形成してもよい。

【0025】

主ベルト材１０に用いられるコードを構成するフィラメントは、ＩＳＯ １７８３２：２０１８に規定されるＳＴグレード（super tensile strength cord）又はＵＴグレード（ultra tensile strength cord）に分類されることが好ましく、特に、ＵＴグレードに分類されることが好ましい。この場合、タイヤの耐久性向上と低転がり抵抗化とを効果的に両立させることができる。

【0026】

なお、主ベルト材１０は、何らかの補強された構成を有していればよく上述の形態に限定されるものではない。

【0027】

主ベルト材１０に用いられるコーティングゴムとしては、コードを被覆することができる一般的なゴム組成物であれば特に限定がない。ゴム成分としては、ジエン系ゴムが挙げられ、特に天然ゴム又はイソプレンゴムが好ましい。また、上記コーティングゴムには、コーティングゴムとしての接着性や耐久性等の性能に影響しない範囲であれば、カーボンブラック等の充填剤を配合してもよい。上記カーボンブラックとしては、ＨＡＦクラスのカーボンブラックが好ましく、また、コーティングゴムにおけるカーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して５０～７０質量部とすることができる。また、上記コーティングゴムは、上述した成分以外に、例えば、加硫促進剤、硫黄、亜鉛華などの架橋系薬品；コバルト塩を含むコバルト化合物などの接着促進剤；老化防止剤；オイル；樹脂；等を適宜含有することができる。上記老化防止剤としては、６ＰＰＤ等のアミン系老化防止剤、ｏ－ＭＢｐ１４等のビスフェノール系老化防止剤などが挙げられ、これら老化防止剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0028】

主ベルトロール材１０ａを裁断しジョイントされた主ベルト材１０は、下流側（図１Ａにおける左側）へと運搬され、ゴムシート供給部４０からのゴムシート２０が主ベルト材１０の一方の面（図１Ａにおける上面）の幅方向両端部に供給される。ゴムシート供給部４０は、搬送される主ベルト材１０の幅方向両端部から幅方向外側にはみ出すようにゴムシート２０を主ベルト材１０の一方の面（上面）に重ねて供給する。本実施形態では、ゴムシート２０のうち主ベルト材１０の上面に重なる領域の幅よりも、主ベルト材１０から幅方向外側にはみ出す領域の方が幅広となるようにゴムシート２０を配置している。本実施形態のベルト製造装置２００により製造されるベルト１００は、図１Ｂに示すように、主ベルト材１０の一方の面（図１Ａ及び図１Ｂにおける上面）に重なるゴムシート２０の幅よりも、主ベルト材１０の他方の面（図１Ａ及び図１Ｂにおける下面）に重なるゴムシート２０の幅の方が大きくなるように構成されているからである。本実施形態では、ゴムシート２０の幅として３０ｍｍを採用する場合に、例えば一方の面に１０ｍｍ、他方の面に２０ｍｍ重なるように配置することができる。このようなベルト１００の構成によって、ベルト１００を２枚重ねて配置する場合に主ベルト材１０の他方の面（図１Ａ及び図１Ｂにおける下面）同士が密着するように積層することによってベルト１００間に隙間が形成されることを抑制することができる。ただし、この態様には限定されず、主ベルト材１０の一方の面に重なるゴムシート２０の幅と他方の面に重なるゴムシート２０の幅とが等しくなるように構成してもよいし、主ベルト材１０の一方の面に重なるゴムシート２０の幅よりも、主ベルト材１０の他方の面に重なるゴムシート２０の幅の方が小さくなるように構成してもよい。

【0029】

なお、図１Ａには、ゴムシート供給部４０としてゴムシート２０を搬送するコンベアのみを図示しているが、ゴムシート供給部４０についても、コンベアの他に制御モータ及び制御装置等を含んで構成されてもよい。

【0030】

本実施形態においてゴムシート２０の厚みは例えば約０．４～０．５ｍｍとすることができる。ゴムシート２０の材料は、特に限定されないが、例えば、主ベルト材１０のコーティングゴムと同じゴム組成物を用いることができる。

【0031】

ゴムシート供給部４０の下流側（図１Ａにおける左側）には、供給されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から幅方向外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面に折り返す折り返しローラー３１を有するゴムシート折り返し部３０が設けられている。ゴムシート折り返し部３０は、図１Ａに示すように、主ベルト材１０が上流側における主ベルト搬送部５０における高さよりも高い位置を通るように配置されている。ゴムシート折り返し部３０は、図１Ａに示すように、ゴムシート２０が幅方向両側に重ねられた主ベルト材１０の幅方向両側に設けられている。

【0032】

図２は、主ベルト材１０の幅方向両側に設けられているゴムシート折り返し部３０のうちの片側の構成を図示している。ゴムシート折り返し部３０は、図２に示すように、供給されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から幅方向外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面へと折り返す折り返しローラー３１を備えている。図２における左側が上流側であり主ベルト材１０及びゴムシート２０が、図２の左側からゴムシート折り返し部３０内に矢印の方向に搬入される。

【0033】

ゴムシート２０とともにゴムシート折り返し部３０内に搬入された主ベルト材１０は、主ベルト材支持ローラー３７により下方から支持される。また、ゴムシート折り返し部３０の左端における搬入される主ベルト材１０の上方には、ゴムシート押さえローラー３４が配置されている。ゴムシート押さえローラー３４の先端部は、主ベルト材１０の幅方向端部から幅方向中央に向けて主ベルト材１０から上方に離隔する方向に傾斜して配置されている。ゴムシート押さえローラー３４は、主ベルト材１０の幅Ｗが基準幅に対して大きい場合などに、後述する折り返しローラー３１に設けた弾性部材３１ｃ（ばね部材）に主ベルト材１０及びゴムシート２０が強く衝突して弾性部材３１ｃが破損することを抑制する。すなわち、ゴムシート押さえローラー３４が主ベルト材１０及びゴムシート２０の幅方向端部の領域を下方に押圧して折り返しローラー３１との接触を和らげている。

【0034】

また本実施形態では、図１Ａに示すように、ゴムシート折り返し部３０内において主ベルト材１０及びゴムシート２０が上流側の主ベルト搬送部５０における主ベルト材１０の高さ位置、並びにゴムシート供給部４０におけるゴムシート２０の高さ位置よりも高い位置を通るように配置されている。この構成によって、ゴムシート折り返し部３０内において主ベルト材１０及びゴムシート２０に適切なテンションがかかる他、ゴムシート折り返し部３０内において、ゴムシート２０の幅方向端部が僅かに下方に引っ張られて、主ベルト材１０に対して下方に垂れ下がる。これによっても、ゴムシート２０が折り返しローラー３１に強く当接することを抑制することができる。

【0035】

ゴムシート押さえローラー３４を通過した主ベルト材１０及びゴムシート２０は、主ベルト材１０に対して概ね直交する鉛直方向に方向づけられた折り返しローラー３１を通過する。折り返しローラー３１は、図３に示すように、軸部材３１ａと、軸部材３１ａの軸線方向に離隔して配置され軸部材３１ａ周りに回動可能な複数の回転部材３１ｂと、回転部材３１ｂ同士を軸線方向に連結するとともにゴムシート２０が当接するローラー面を形成する弾性部材３１ｃとを備えている。

【0036】

本実施形態において、弾性部材３１ｃは、引張ばねとして構成されており、軸部材３１ａの軸線方向両端部近傍に離隔して配置された回転部材３１ｂにおける縮径部の外面が引張ばねの内面に嵌合することで回転部材３１ｂに固定されている。回転部材３１ｂに固定された弾性部材３１ｃは、回転部材３１ｂとともに軸部材３１ａに対して軸線周りに回動可能である。

【0037】

図４Ａは、折り返しローラー３１の弾性部材３１ｃに、基準幅の幅Ｗを有する主ベルト材１０及びこれに固定されたゴムシート２０が当接している状態を示している。折り返しローラー３１の弾性部材３１ｃは、基準幅を有する主ベルト材１０及びゴムシート２０に当接した場合に弾性部材３１ｃが軸部材３１ａに近づくように径方向内側に弾性変形するような幅方向位置に配置されている。この構成によって、主ベルト材１０及びゴムシート２０が弾性部材３１ｃから幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。なお、径方向とは、折り返しローラー３１の中心軸線（図３における左右方向中央を上下に貫く線）を通り中心軸線に垂直な直線に沿う方向である。そして、径方向内側とは、当該直線に沿って中心軸線に近づく方向を意味するものとする。

【0038】

図４Ｂは、主ベルト材１０が基準幅よりも小さな幅Ｗを有する場合に、折り返しローラー３１の弾性部材３１ｃにゴムシート２０が当接している状態を示している。本実施形態では、幅Ｗの下限値を有する主ベルト材１０が搬入された場合に、弾性部材３１ｃがゴムシート２０に当接することで弾性部材３１ｃが僅かに径方向内側に弾性変形するような幅方向位置に配置されている。この構成によって、主ベルト材１０及びゴムシート２０が弾性部材３１ｃから幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、適切な荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。

【0039】

図４Ｃは、主ベルト材１０が基準幅よりも大きな幅Ｗを有する場合に、折り返しローラー３１の弾性部材３１ｃにゴムシート２０が当接している状態を示している。本実施形態では、幅Ｗの上限値を有する主ベルト材１０が搬入された場合に、図４Ｃに示すように、弾性部材３１ｃがゴムシート２０に当接することで、弾性部材３１ｃが軸部材３１ａに相当程度近接するものの軸部材３１ａに当接しない程度に径方向内側に大きく弾性変形するような幅方向位置に配置されている。この構成によって、主ベルト材１０及びゴムシート２０が弾性部材３１ｃから幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、適切な荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。

【0040】

以上述べたように、本実施形態では、主ベルト材１０の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、常に主ベルト材１０及びゴムシート２０が弾性部材３１ｃから幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるように構成している。この構成によって、折り返しローラー３１を主ベルト材１０の幅Ｗに追従させ、折り返しローラー３１によりゴムシート２０を主ベルト材１０の幅方向端部に所定の荷重で押圧することができる。従って、主ベルト材１０の幅Ｗが基準幅よりも小さいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０と主ベルト材１０との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材１０の幅Ｗが基準幅よりも大きいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０に皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0041】

本実施形態では、主ベルト材１０の幅Ｗのばらつきとして２～３ｍｍ程度を想定しており、図４Ａから図４Ｃにおける主ベルト材１０の端部の位置変動として１～１．５ｍｍ程度を想定している。

【0042】

折り返しローラー３１によって主ベルト材１０に対して約９０度他方の面側（下側）に折り曲げられたゴムシート２０は、図２において折り返しローラー３１の下流側に隣接配置された第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅまでの５つの補助ローラーによって主ベルト材１０の他方の面（図１Ａにおける下面）にならうように徐々に折り曲げられるように構成されている。すなわち、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅまでの５つの補助ローラーも、本実施形態の折り返しローラー群の一部と考えることができる。

【0043】

図２に示す第１補助ローラー３３ａは、上流側（図２の左側）の折り返しローラー３１を基準として、第１補助ローラー３３ａの上端部に対して下端部が、主ベルト材１０の幅方向中央に向かって上方に１５度だけ傾斜するように配置されている。また、第２補助ローラー３３ｂは、上流側に隣接する第１補助ローラー３３ａを基準として、第２補助ローラー３３ｂの上端部に対して下端部が、主ベルト材１０の幅方向中央に向かって上方に更に１５度だけ傾斜するように配置されている。このように、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅまでの５つの補助ローラーは、上流側に隣接する補助ローラーに対して下流側に隣接する補助ローラーの方が、上端部に対して下端部が主ベルト材１０の幅方向中央に向かって上方に更に１５度だけ傾斜するように配置されている。したがって、第５補助ローラー３３ｅは、上流側の折り返しローラー３１に対して約７５度の角度をなして配置されている。このような構成によって、上流側の折り返しローラー３１を通過したゴムシート２０は、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅまでの５つの補助ローラーのローラー面に当接する度に折り返し角度が１５度ずつ大きくなる方向に折り曲げられる。従って、ゴムシート２０は、主ベルト材１０に概ね直交する状態から主ベルト材１０の他方の面（下面）に貼り付けられる状態までの折り曲げを徐々に円滑に行うことができる。

【0044】

本実施形態では、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅのローラー面は、軸線方向に複数配置され軸部材に対して回動可能なボールベアリングの外輪に設けられている。

【0045】

なお、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅのローラー面には、ゴムシート２０の付着を防止する付着防止コーティングが施されていてもよい。付着防止コーティングは、ローラー面の表面の凹凸における凹部に樹脂を埋め込むことにより形成されている。付着防止コーティングの例としては、例えば、株式会社トシコが提供するトシカル（登録商標）Ｓコーティング（型名：ＴＳ－１０８０）などが挙げられる。この付着防止コーティングは、上述のボールベアリングの外輪に施してもよいし、ボールベアリング以外のローラー面に施すようにしてもよい。

【0046】

主ベルト材１０の幅Ｗが基準幅よりも大きい場合には、主ベルト材１０の幅方向端部が上方に反ることで補助ローラーの上部で主ベルト材１０を支持することができる。また、主ベルト材１０の幅Ｗが基準幅よりも小さい場合には、主ベルト材１０の幅方向端部が下方に垂れ下がることで補助ローラーの下部で主ベルト材１０を支持することができる。つまり、主ベルト材１０の幅Ｗは基準幅よりも大きくても小さくても、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅはゴムシート２０に常に接触して主ベルト材１０の下面に向かって折り返すことができる。

【0047】

第５補助ローラー３３ｅを通過した主ベルト材１０及びゴムシート２０は、第５補助ローラー３３ｅと隣接し、上下に並ぶ主ベルト材押さえローラー３５及び主ベルト材支持ローラー３６ａ，３６ｂの間の高さ位置を通過する。

【0048】

最後に主ベルト材１０は、下流側（図２の右側）の折り返しローラー３１に当接する。主ベルト材１０は、この下流側の折り返しローラー３１によって幅方向中央方向に押圧されることでゴムシート２０の折り返しが確実に行われるとともに、主ベルト材１０の搬送が安定化される。以上述べた工程によって、主ベルト材１０の上下面へのゴムシート２０の貼り付けが終了し、ベルト１００が形成される。

【0049】

本実施形態では、ゴムシート折り返し部３０の上流側端部及び下流側端部にそれぞれ弾性部材３１ｃを有する折り返しローラー３１を配置するように構成したが、この態様には限定されない。弾性部材３１ｃを有する折り返しローラー３１は、ゴムシート折り返し部３０の上流側にのみ設けるようにしてもよいし、３箇所以上に設けてもよい。弾性部材３１ｃを有する折り返しローラー３１は、補助ローラーの上流側に設けることが好ましい。

【0050】

また、本実施形態では、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅのローラー面は、ステンレス製のベアリングで構成されるように構成したが、この態様には限定されず、第１補助ローラー３３ａから第５補助ローラー３３ｅの少なくとも１つが弾性部材で構成されたローラー面を備えていてもよい。

【0051】

次に、本実施形態に係るベルト製造方法の実施手順について、図５を参照して説明する。本実施形態のベルト１００を製造するに際しては、まず、主ベルトロール材１０ａから裁断しジョイントされた主ベルト材１０を、コンベアを備えた主ベルト搬送部５０により下流側に向かって搬送する（図５のステップＳ１０１）。なお、主ベルト搬送部５０は、コンベア以外の搬送手段により主ベルト材１０を下流側に搬送するように構成してもよい。

【0052】

次に、搬送される主ベルト材１０の一方の面（図１Ａにおける上面）の幅方向両端部に、ゴムシート供給部４０によりゴムシート２０を供給する（図５のステップＳ１０２）。ゴムシート供給部４０は、搬送される主ベルト材１０の幅方向両端部から幅方向外側にはみ出すようにゴムシート２０を主ベルト材１０の上面に重ねて供給する。

【0053】

次に、供給されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を折り返しローラー３１によって主ベルト材１０の他方の面（図１Ａにおける下面）側に折り返す（図５のステップＳ１０３）。本実施形態では、図２に示す折り返しローラー３１を含むゴムシート折り返し部３０を幅方向両端部に１つずつ設けており、各ゴムシート折り返し部３０が、幅方向外側にはみ出したゴムシート２０の領域を他方の面側に折り返す。本実施形態では、上述のように、上流側の折り返しローラー３１により幅方向外側にはみ出したゴムシート２０の領域を主ベルト材１０と直交する方向に折り曲げた後、折り返しローラー３１の下流側に設けた５本の補助ローラーにより徐々に他方の面にならうように折り返すことができる。

【0054】

以上述べたように、本実施形態は、主ベルト材１０の幅方向両端部がゴムシート２０で包まれたベルト１００を製造するためのベルト製造装置２００であって、主ベルト材１０の搬送部（主ベルト搬送部５０）と、主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部に配置されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面に折り返す折り返しローラー３１を有するゴムシート折り返し部３０とを備え、折り返しローラー３１は、主ベルト材１０の幅方向両端部に配置され、ゴムシート２０が当接するローラー面は、折り返しローラー３１の径方向内側に弾性変形可能な弾性部材３１ｃで形成されるように構成した。このような構成の採用によって、ゴムシート２０が弾性部材３１ｃから主ベルト材１０の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。従って、主ベルト材１０の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラー３１を主ベルト材１０の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材３１ｃが常に主ベルト材１０及びゴムシート２０に対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０と主ベルト材１０との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０に皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態では、搬送される主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部にゴムシート２０を供給するゴムシート供給部４０であって、搬送される主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出すようにゴムシート２０を主ベルト材１０に重ねて供給する、ゴムシート供給部４０を更に備えるように構成した。このような構成の採用によって、主ベルト材１０に対してゴムシート２０を主ベルト材１０の幅方向に精度よく配置して、ゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０に皴が発生したりする不具合の発生を効果的に抑制することができる。

【0056】

また、本実施形態では、弾性部材３１ｃはばね部材であるように構成した。このような構成の採用によって、簡素な構成で折り返しローラー３１を主ベルト材１０の幅Ｗに追従させて、ゴムシート２０を主ベルト材１０の幅方向端部に所定の荷重で押圧することができる。

【0057】

また、本実施形態では、折り返しローラー３１は、ゴムシート折り返し部３０における主ベルト材１０が搬入される上流側に配置され、折り返しローラー３１よりも下流側には、ゴムシート２０の他方の面への折り返しを促進する補助ローラーを更に備えるように構成した。このような構成の採用によって、折り返しローラー３１によって主ベルト材１０に対して直角まで折り返されたゴムシート２０を更に主ベルト材１０の他方の面にならうように折り返すことができる。

【0058】

また、本実施形態では、補助ローラーは、上流側に隣接する折り返しローラー３１又は他の補助ローラーに対して、ゴムシート２０が補助ローラーのローラー面に当接することによってゴムシート２０の折り返し角度を大きくする方向に傾斜するように構成した。このような構成の採用によって、折り返しローラー３１によって主ベルト材１０に対して直角まで折り返されたゴムシート２０を更に主ベルト材１０の他方の面にならうように徐々に折り返すことができる。

【0059】

また、本実施形態では、補助ローラーのローラー面は、軸線方向に複数配置され軸部材３１ａに対して回動可能なベアリングの外輪に設けられるように構成した。このような構成の採用によって、補助ローラーのローラー面とゴムシート２０との当接の状態に応じてローラー面の回転を軸線方向に変えることができるので、補助ローラーのローラー面とゴムシート２０との間の摩擦の増加を抑制することができる。

【0060】

また、本実施形態では、補助ローラーのローラー面は、表面の凹凸における凹部に樹脂を埋め込むことによる付着防止コーティングが施されるように構成した。このような構成の採用によって、補助ローラーのローラー面へのゴムシート２０の貼り付きを効果的に抑制し、搬送抵抗を抑制することができる。また、ゴムシート２０に意図しないテンションがかからないので、ゴムシート２０への皴の発生を抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態では、主ベルト材１０及びゴムシート２０は、ゴムシート折り返し部３０内において、上流側の主ベルト搬送部５０における主ベルト材１０の高さ位置、並びにゴムシート供給部４０におけるゴムシート２０の高さ位置よりも高い位置を通るように構成した。このような構成の採用によって、ゴムシート折り返し部３０内において主ベルト材１０及びゴムシート２０に適切なテンションがかかる他、ゴムシート折り返し部３０内において、ゴムシート２０の幅方向端部が僅かに下方に引っ張られて、主ベルト材１０に対して下方に垂れ下がる。これによって、ゴムシート２０が折り返しローラー３１に強く当接することを抑制することができる。

【0062】

また、本実施形態は、幅方向両端部がゴムシート２０で包まれた主ベルト材１０を有するベルト１００を製造するためのベルト製造装置２００に用いられる、折り返しローラー３１であって、折り返しローラー３１は、ゴムシート２０における主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を主ベルト材１０の他方の面に折り返す折り返しローラー３１であって、軸部材３１ａと、軸部材３１ａの軸線方向に離隔して配置され軸部材３１ａ周りに回動可能な複数の回転部材３１ｂと、回転部材３１ｂ同士を軸線方向に連結するとともにゴムシート２０が当接するローラー面を形成する弾性部材３１ｃとを備えるように構成した。このような構成の採用によって、ゴムシート２０が弾性部材３１ｃから主ベルト材１０の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。従って、主ベルト材１０の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラー３１を主ベルト材１０の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材３１ｃが常に主ベルト材１０及びゴムシート２０に対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０と主ベルト材１０との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０に皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0063】

また、本実施形態は、幅方向両端部がゴムシート２０で包まれた主ベルト材１０を有するベルト１００を製造するためのベルト製造方法であって、主ベルト材１０を搬送するステップと、主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部に配置されたゴムシート２０における主ベルト材１０の幅方向両端部から外側にはみ出した領域を折り返しローラー３１によって主ベルト材１０の他方の面側に折り返すステップとを含み、折り返しローラー３１は、主ベルト材１０の幅方向両端部に配置され、ゴムシート２０が当接するローラー面は、折り返しローラー３１の径方向内側に弾性変形可能な弾性部材３１ｃで形成されるように構成した。このような構成の採用によって、ゴムシート２０が弾性部材３１ｃから主ベルト材１０の幅方向中央に向かう方向の弾性力を受けるので、所定の荷重でゴムシート２０を主ベルト材１０に押し付けながらゴムシート２０を折り曲げることができる。従って、主ベルト材１０の幅Ｗが想定の範囲内でばらついても、折り返しローラー３１を主ベルト材１０の幅Ｗに連続的に追従させ、弾性部材３１ｃが常に主ベルト材１０及びゴムシート２０に対して幅方向中央に向かう方向に弾性力を与えることができる。よって、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも小さいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０と主ベルト材１０との間にエアが入り込んでしまったり、主ベルト材１０の幅が基準幅よりも大きいためにゴムシート２０を折り返す際にゴムシート２０に皴が発生したりする不具合の発生を抑制することができる。

【0064】

本開示を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

【0065】

例えば、本実施形態では、タイヤの補強部材としてのベルト１００の製造装置、及びこれに用いる折り返しローラー３１、並びにベルト１００の製造方法について記載したが、タイヤの補強部材以外の用途に用いるベルト１００の製造に用いることもできる。

【0066】

また、本実施形態では、ベルト製造装置２００がゴムシート供給部４０を備えるように構成したが、この態様には限定されない。例えば、あらかじめ主ベルト材１０の一方の面の幅方向両端部にゴムシート２０が配置されたものを主ベルト搬送部５０によってゴムシート折り返し部３０に供給し、ゴムシート２０を折り返すように構成してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本開示は、タイヤのベルト層に用いる部材を薄肉化してもタイヤの信頼性や耐久性を劣化させない、ベルト製造装置２００、折り返しローラー３１及びベルト製造方法に関する。

【符号の説明】

【0068】

１０ 主ベルト材
１０ａ 主ベルトロール材
２０ ゴムシート
３０ ゴムシート折り返し部
３１ 折り返しローラー
３１ａ 軸部材
３１ｂ 回転部材
３１ｃ 弾性部材
３３ａ 第１補助ローラー
３３ｂ 第２補助ローラー
３３ｃ 第３補助ローラー
３３ｄ 第４補助ローラー
３３ｅ 第５補助ローラー
３４ ゴムシート押さえローラー
３５ 主ベルト材押さえローラー
３６ａ 主ベルト材支持ローラー
３６ｂ 主ベルト材支持ローラー
３７ 主ベルト材支持ローラー
４０ ゴムシート供給部
５０ 主ベルト搬送部（搬送部）
１００ ベルト
２００ ベルト製造装置
Ｗ （裁断）幅

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】