特開 2025-12945 ゴム部材成型装置

(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】P2025012945

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】ゴム部材成型装置

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/08 20060101AFI20250117BHJP

   B29C 48/05 20190101ALI20250117BHJP

   B29C 48/90 20190101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

B29D30/08

B29C48/05

B29C48/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116156

(22)【出願日】2023-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 朗

(72)【発明者】

【氏名】中元 均

【テーマコード（参考）】

4F207

4F215

4F501

【Ｆターム（参考）】

4F207AA45

4F207AG01

4F207AH20

4F207KA01

4F207KA17

4F207KK65

4F207KM16

4F207KW26

4F215AH20

4F215VA02

4F215VK02

4F215VK34

4F215VL11

4F215VL32

4F215VM07

4F215VP28

4F501TA02

4F501TD03

4F501TD37

4F501TE10

4F501TE25

4F501TF07

4F501TL27

4F501TV14

(57)【要約】

【課題】押し出し機の口金の開口端から成形ローラまでの範囲での長尺ゴム部材の流れがスムーズになるゴム部材成型装置を提供する。
【解決手段】ゴム部材成型装置は、長尺ゴム部材を前方へ押し出す押し出し機１１と、押し出し機１１の一部として設けられた口金２３と、口金２３の前端であり長尺ゴム部材の押し出し口となる開口端２４と、開口端２４から押し出された長尺ゴム部材を挟む上下の成形ローラ１３、１４と、上下の成形ローラ１３、１４の間に形成され長尺ゴム部材が挟まれる場所となる隙間１８と、隙間１８を通過して前進した長尺ゴム部材が貼り付けられる成型ドラム１５とを有するゴム部材成型装置において、開口端２４が前後方向から見て円形であり、開口端２４の面積が隙間１８の面積の２～５倍であることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺ゴム部材を前方へ押し出す押し出し機と、前記押し出し機の一部として設けられた口金と、前記口金の前端であり前記長尺ゴム部材の押し出し口となる開口端と、前記開口端から押し出された前記長尺ゴム部材を挟む上下の成形ローラと、上下の前記成形ローラの間に形成され前記長尺ゴム部材が挟まれる場所となる隙間と、前記隙間を通過して前進した前記長尺ゴム部材が貼り付けられてタイヤ用円筒ゴム部材となる成型ドラムとを有するゴム部材成型装置において、
前記開口端が前後方向から見て円形であり、前記開口端の面積が前記隙間の面積の２倍以上５倍以下であることを特徴とする、ゴム部材成型装置。

【請求項2】

前記開口端が、上下の少なくとも一方の前記成形ローラの後端よりも前に配置された、請求項１に記載のゴム部材成型装置。

【請求項3】

前記開口端が、上下の前記成形ローラの間に配置された、請求項２に記載のゴム部材成型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はゴム部材成型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２に記載のように、押し出し機と、押し出し機より前方に配置された上下の成形ローラと、成形ローラより前方に配置された成型ドラムとを備えるゴム部材成型装置が知られている。このゴム部材成型装置では、押し出し機から押し出された長尺ゴム部材が、上下の成形ローラの間を通過した後、成型ドラムに貼り付けられていく。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１７１５４号公報

【特許文献2】特開２０２２－１１７１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記の方法には、押し出し機と成形ローラの間で長尺ゴム部材が蛇行してしまう、押し出し機から押し出された長尺ゴム部材が厚過ぎて成形ローラの間を通過するのが困難になる、押し出し機から押し出された長尺ゴム部材が薄過ぎて成形ローラに到達する前に下に垂れてしまう、といったおそれがあった。そのため、ゴム部材成型装置に改善の余地があった。

【0005】

そこで本発明は、押し出し機の口金の開口端から成形ローラまでの範囲での長尺ゴム部材の流れがスムーズになるゴム部材成型装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は以下に示される実施形態を含む。

【0007】

［１］長尺ゴム部材を前方へ押し出す押し出し機と、前記押し出し機の一部として設けられた口金と、前記口金の前端であり前記長尺ゴム部材の押し出し口となる開口端と、前記開口端から押し出された前記長尺ゴム部材を挟む上下の成形ローラと、上下の前記成形ローラの間に形成され前記長尺ゴム部材が挟まれる場所となる隙間と、前記隙間を通過して前進した前記長尺ゴム部材が貼り付けられてタイヤ用円筒ゴム部材となる成型ドラムとを有するゴム部材成型装置において、前記開口端が前後方向から見て円形であり、前記開口端の面積が前記隙間の面積の２倍以上５倍以下であることを特徴とする、ゴム部材成型装置。

【0008】

［２］前記開口端が、上下の少なくとも一方の前記成形ローラの後端よりも前に配置された、［１］に記載のゴム部材成型装置。

【0009】

［３］前記開口端が、上下の前記成形ローラの間に配置された、［２］に記載のゴム部材成型装置。

【発明の効果】

【0010】

上記のゴム部材成型装置によれば、押し出し機の口金の開口端から成形ローラまでの範囲での長尺ゴム部材の流れがスムーズになる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】ゴム部材成型装置を左右方向から見た図。

【図2】上下の成形ローラを後方から見た図。

【図3】ギアポンプから成型ドラムまでの部分を上から見た図。

【図4】成形ローラが貼り付け位置にあるときの、ギアポンプから成型ドラムまでの部分を左右方向から見た図。

【図5】押圧ローラが押圧位置にあるときの、ギアポンプから成型ドラムまでの部分を左右方向から見た図。

【図6】口金及び成形ローラを左右方向から見た図。

【図7】成形ローラを通過した後かつ成型ドラムに貼り付く前のゴムストリップの先頭部分の平面図。

【図8】ゴムストリップの先頭部分が成型ドラムに貼り付いた状態での、ゴムストリップの先頭部分の平面図。

【図9】成型ドラムを径方向外側から見た図。ゴムストリップの先頭部分が成型ドラムに貼り付けられて間もない時の図。

【図10】成型ドラムを径方向外側から見た図。ゴムストリップが１周以上貼り付けられた時の図。

【図11】成型ドラムを径方向外側から見た図。ゴムストリップの大部分の貼り付けが終わった時の図。

【図12】成型ドラムを径方向外側から見た図。ゴムストリップの後尾部分の貼り付けが終わった時の図。

【図13】変更例の成形ローラを後方から見た図。

【図14】変更例の口金及び成形ローラを左右方向から見た図。

【図15】変更例のゴムストリップの先頭部分の平面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に示すように、本実施形態のゴム部材成型装置１０は、押し出しゴム２を押し出す押し出し機１１と、押し出しゴム２の原料である原料ゴムシート１を押し出し機１１へ供給する途上にあるレットオフ装置１２と、押し出し機１１から押し出された押し出しゴム２を上下から挟みゴムストリップ３とする上下の成形ローラ１３、１４と、成形ローラ１３、１４を通過したゴムストリップ３が貼り付けられる成型ドラム１５と、成型ドラム１５に貼り付いたゴムストリップ３を押圧する押圧ローラ１６と、ゴム部材成型装置１０の制御を行う不図示の制御部とを備えている。

【0013】

原料ゴムシート１、押し出しゴム２及びゴムストリップ３は、いずれも未加硫の長尺ゴム部材である。以下の説明において、長尺ゴム部材の断面とは、長尺ゴム部材の延長方向に直交する断面のことである。

【0014】

以下の説明において、成型ドラム１５のある方を前、レットオフ装置１２のある方を後ろとする。原料ゴムシート１、押し出しゴム２及びゴムストリップ３は、ゴム部材成型装置１０において前方へ移動する。また、左右方向とは、ゴム部材成型装置１０を前方から見たときの表現である。左右方向は、成型ドラム１５及び成形ローラ１３、１４の軸方向と一致する。

【0015】

レットオフ装置１２は、公知の構造のもので、原料ゴムシート１にかかる張力を調整する機能や、原料ゴムシート１が切れたときにそのことを検出する機能を備えている。レットオフ装置１２より後方に、原料ゴムシート１が巻き取られたボビン１７が配置されている。ボビン１７から引き出された原料ゴムシート１が、レットオフ装置１２を経由して押し出し機１１へ送られる。

【0016】

押し出し機１１は、押し出しゴム２を成型ドラム１５へ向かって供給する供給装置であり、ゴムの押し出し機としての一般的な構造を備えている。押し出し機１１は、円筒形で中空のバレル２０と、バレル２０の内部に設けられた回転するスクリュー２１と、原料ゴムシート１をバレル２０の内部に投入するための投入口２５とを備えている。

【0017】

また、押し出し機１１は、スクリュー２１よりも前方に、押し出し機１１の一部としてギアポンプ２２及び口金２３を備えている。ギアポンプ２２はバレル２０の前端に取り付けられている。ギアポンプ２２は、噛み合わさった２つの歯車を備え、それらの歯車が回転することによりゴムを前方へ流動させる。ギアポンプ２２の前端に口金２３が設けられている。口金２３には、口金２３におけるゴムの流路の前端であり、ゴムの押し出し口でもある開口端２４（図２、図６参照）が形成されている。この開口端２４は押し出し機１１全体の前端である。開口端２４からのゴムの押し出し量は、ギアポンプ２２の歯車の回転速度により決まる。ここで、押し出し量とは、単位時間あたりに開口端２４から押し出されるゴムの体積のことである。

【0018】

スクリュー２１が回転しギアポンプ２２が駆動することにより、投入口２５から投入された原料ゴムシート１が押し出しゴム２となって口金２３の開口端２４から水平に押し出される。図２に示すように、口金２３の開口端２４は、前後方向から見て円形である。ここで、円形とは、真円だけでなく、ほぼ円形として近似できる形状、例えば長軸の長さが短軸の長さの１１０％以下の楕円や、１２角形以上の正多角形等が含まれるものとする。

【0019】

また、口金２３の開口端２４は、上下の少なくとも一方の成形ローラ１３、１４の後端よりも前に配置されており、本実施形態においては上下の成形ローラ１３、１４の間に配置されている。詳細には図６に示すように、口金２３の開口端２４は、上側の成形ローラ１３の後端よりも距離Ｌ２だけ前方にあり、下の成形ローラ１４の後端よりも距離Ｌ３だけ前方にある。

【0020】

上下の成形ローラ１３、１４はそれぞれほぼ円筒形のローラである。上下の成形ローラ１３、１４の半径は同じである。上下の成形ローラ１３、１４のそれぞれの回転軸１３ａ、１４ａ（図２～図４参照）は、成型ドラム１５の回転軸１５ａ（図３、図４参照）と平行である。上側の成形ローラ１３の回転軸１３ａの回転中心は、成型ドラム１５の回転軸１５ａの回転中心と同じ高さであることが好ましい。

【0021】

図４～図６に示すように、上側の成形ローラ１３は下側の成形ローラ１４よりも前方に配置されている。上側の成形ローラ１３の回転軸１３ａと、下側の成形ローラ１４の回転軸１４ａとの前後方向の距離Ｌ１（図６参照）は、例えば、成形ローラ１３、１４の半径の１／２以下である。ここで、回転軸と回転軸の距離とは、厳密には、回転軸の回転中心間の距離のことである。

【0022】

図２に示すように、上下の成形ローラ１３、１４は、左右方向両側において接触（線接触）している。一方、左右方向中央においては、上下の成形ローラ１３、１４の間に隙間１８が形成されている。隙間１８は、上側の成形ローラ１３の外周面に１周にわたり形成された凹み１３ｂと、円筒形である下側の成形ローラ１４の外周面との間に形成されている。この隙間１８は、押し出しゴム２が侵入し上下から押し潰されてゴムストリップ３に成形される場所である。そのため、隙間１８の形状は、ゴムストリップ３の目標とする断面形状となっている。また、隙間１８は、成型ドラム１５の外周面と対向して成型ドラム１５へゴムストリップ３を供給する供給部である。

【0023】

なお、上側の成形ローラ１３において、隙間１８より左右両側の部分は、半径が一定である。また、下側の成形ローラ１４は、外周面が１つの曲面であり、左右方向の一方から他方まで半径が一定である。

【0024】

前後方向から見たときの隙間１８の形状は、左右方向中央において上下方向に広く、左右方向両側において上下方向に狭く、左右方向の長さが上下方向の高さに対して長い形状であり、具体的には高さの低い台形である。隙間１８は、左右方向の長さ（長い方の底辺１８ａの長さ）が上下方向の高さの２０倍以上４０倍以下であることが好ましい。

【0025】

前後方向から見て、口金２３の開口端２４の面積は、この隙間１８の面積の２倍以上５倍以下である。なお、隙間１８の面積とは、上下の成形ローラ１３、１４の回転軸１３ａ、１４ａを結ぶ面上での隙間１８の面積のことである。なお、上下の成形ローラ１３、１４の回転軸１３ａ、１４ａを結ぶ面は、上下の成形ローラ１３、１４が線接触する位置を通る面である。また、図２に示すように、口金２３の開口端２４の中心（円の中心）は、隙間１８の底辺１８ａよりも高い位置にある。

【0026】

上下の成形ローラ１３、１４の外周面は金属製である。そして、下側の成形ローラ１４の外周面が上側の成形ローラ１３の外周面よりも高温になるように温度調節をする温調装置（不図示）が設けられている。温調装置は、上下の成形ローラ１３、１４のうち少なくとも下側の成形ローラ１４の内部に設けられた発熱体、又は、上側の成形ローラ１３よりも下側の成形ローラ１４に近接させて配置された発熱体を備えている。また、温調装置は、発熱体での発熱を制御する装置も備えている。

【0027】

温調装置により、下側の成形ローラ１４の外周面が、上側の成形ローラ１３の外周面よりも、高温になる。この温度関係により、上側の成形ローラ１３の外周面が、下側の成形ローラ１４の外周面よりも、長尺ゴム部材への粘着性が高いものとなる。さらに、上側の成形ローラ１３の外周面が下側の成形ローラ１４の外周面よりも低温になるため、長尺ゴム部材における上側が下側よりも低温になって収縮し、長尺ゴム部材が上に反る。これら２つのことにより、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８を通過したゴムストリップ３が上側の成形ローラ１３の外周面に貼り付く。

【0028】

上下の成形ローラ１３、１４の近くに不図示の２つのモータが配置されており、上下の成形ローラ１３、１４はそれぞれ１つのモータに接続されている。それぞれのモータが駆動することにより、上下の成形ローラ１３、１４が回転可能となっている。上下の成形ローラ１３、１４の回転の速さは、独立して調整可能となっている。上側の成形ローラ１３の回転方向と下側の成形ローラ１４の回転方向は、反対方向で、かつ、間に挟んだ長尺ゴム部材を前方へ送り出す方向である。

【0029】

押し出し機１１と成形ローラ１３、１４は、不図示の移動装置が稼働することにより、一体となって前後方向に移動することができる。押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が一体となって前後方向に移動しても、押し出し機１１と成形ローラ１３、１４の位置関係は変わらない。図４に示すように押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が移動範囲の最も前方の貼り付け位置にあるとき、上側の成形ローラ１３が成型ドラム１５との間にゴムストリップ３を挟むことができる。また、押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が移動範囲の後方にあるとき、図５に示すように成形ローラ１３、１４と成型ドラム１５の間に空間ができる。

【0030】

成型ドラム１５の外周面は円筒形である。成型ドラム１５の外周面でゴムストリップ３が螺旋巻きされることによりタイヤ用の円筒ゴム部材が成型される。円筒ゴム部材として、例えばインナーライナーやスキージーが挙げられる。成型ドラム１５の回転軸１５ａは、前後方向に対して直交し、かつ水平方向に延びている。成型ドラム１５は、成形ローラ１３、１４と対向する場所において、下から上へ上る方向に回転する。成型ドラム１５は等速で回転する。

【0031】

成型ドラム１５の外周面は、成型ドラム１５の軸方向（以下「ドラム軸方向」）に長い金属製の複数のセグメントが、ドラム周方向に並ぶことにより形成されている。成型ドラム１５の外周面における少なくとも所定部分は、上側の成形ローラ１３の外周面よりも、ゴムストリップ３が貼り付きやすくなっている。この所定部分は、成型ドラム１５に到達したゴムストリップ３の先頭部分３ａ（図７、図９参照）が貼り付く部分である。この所定部分は、ドラム軸方向の長さがゴムストリップ３の幅以上で、ドラム周方向の長さが先頭部分３ａの長さ以上である。ゴムストリップ３が貼り付きやすくなるように、例えば、この所定部分は、上側の成形ローラ１３の外周面よりも、表面粗さ（例えば算術平均粗さＲａ又は最大高さ粗さＲｚ）が小さくなっており、それによりゴムの粘着性が高くなっている。この所定部分は、ゴムストリップ３の貼り付け開始部分であると言える。

【0032】

なお、成型ドラム１５において、所定部分を含むより広い範囲がゴムストリップ３の貼り付きやすい部分となっていても良いし、外周面の全体がゴムストリップ３の貼り付きやすい部分となっていても良い。

【0033】

押圧ローラ１６は、成型ドラム１５上のゴムストリップ３を押圧するための押圧装置である。押圧ローラ１６は、成型ドラム１５に対して進退可能である。図４に示すように、成形ローラ１３、１４が貼り付け位置にあるとき、押圧ローラ１６は成型ドラム１５から離れている。また、図５に示すように成形ローラ１３、１４が後退して成形ローラ１３、１４と成型ドラム１５の間隔が広くなっているとき、押圧ローラ１６は、成形ローラ１３、１４と成型ドラム１５の間に進出し、成型ドラム１５に近接する押圧位置に到達する。押圧位置にあるときの押圧ローラ１６は、成型ドラム１５上のゴムストリップ３を押圧することができる。

【0034】

以上の構成のゴム部材成型装置１０において、制御部による制御に基づき、次に説明するゴム部材成型方法が実施される。

【0035】

ゴム部材成型装置１０による部材成型方法では、ボビン１７から引き出された原料ゴムシート１が、レットオフ装置１２を経由して押し出し機１１の投入口２５へ投入される。投入口２５を通過してバレル２０の内部に投入された原料ゴムシート１は、回転するスクリュー２１により混練される。混練されたゴムは口金２３の開口端２４に到達する。押し出し機１１からの押し出しゴム２の押し出し開始前、口金２３の開口端２４までゴムが充填された状態で押し出し機１１が待機している。

【0036】

押し出し機１１からの押し出しゴム２の押し出しが開始されると、バレル２０の内部のゴムが長尺ゴム部材である押し出しゴム２となって口金２３の開口端２４から前方へ押し出される。押し出し量はギアポンプ２２によって調整される。押し出された押し出しゴム２の断面形状は円形である。

【0037】

押し出しゴム２の先頭部分が上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に到達する前に、成形ローラ１３、１４がそれぞれ等速で回転し始める。本実施形態においては、上下の成形ローラ１３、１４は、同じ速さで反対方向に回転する。

【0038】

口金２３の開口端２４から押し出された押し出しゴム２は、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に入る。押し出しゴム２は、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８を通過することにより、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８と同じ断面形状のゴムストリップ３に形を変える。

【0039】

ゴムストリップ３の先頭部分３ａは、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８を通過する間に上下の成形ローラ１３、１４に押し潰されることにより、図７に示すように先細りの形になる。以下の説明において、この先細りの部分（徐々に他の部分よりも幅が狭くなっている部分）全体を「先頭部分３ａ」と言う。ゴムストリップ３の先頭部分３ａは、ゴムストリップ３の幅方向中央が押し出し方向へ突出した二等辺三角形である。この押し出し方向への突出の頂点が、ゴムストリップ３の先頭部分３ａの先端３ｂである。

【0040】

隙間１８を通過したゴムストリップ３は、上側の成形ローラ１３に貼り付き、上側の成形ローラ１３の回転に伴い上昇していく。

【0041】

ゴムストリップ３の先頭部分３ａが隙間１８を通過してから上側の成形ローラ１３が９０°回転した時、ゴムストリップ３の先頭部分３ａの先端３ｂが上側の成形ローラ１３の最前端に来る。その前に、押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が一体となって前進を開始しており、ゴムストリップ３の先端３ｂが成形ローラ１３の最前端に来ると同時に又はその前後に、成形ローラ１３、１４が貼り付け位置に到達する。上側の成形ローラ１３が貼り付け位置に到達したことにより、図４に示すように、ゴムストリップ３の先頭部分３ａが、上側の成形ローラ１３と、成型ドラム１５の貼り付け開始部分とに挟まれる。

【0042】

上記のように、ゴムストリップ３は、成形ローラ１３よりも成型ドラム１５の貼り付け開始部分に貼り付きやすい。そのため、ゴムストリップ３の先頭部分３ａは、成形ローラ１３と、成型ドラム１５の貼り付け開始部分とに挟まれた後、成形ローラ１３から離れ成型ドラム１５の方に貼り付く。

【0043】

ここで、ゴムストリップ３の先頭部分３ａが成型ドラム１５に貼り付けられている間、成型ドラム１５がドラム軸方向に等速で移動する。移動の方向は、図９に矢印で示す方向であり、ゴムストリップ３の巻き付けの進行方向と反対方向である。この移動により、図８及び図９に示すように、ゴムストリップ３の先端３ｂ（二等辺三角形の頂点）が、ゴムストリップ３の左右方向の中心位置よりもドラム軸方向外側に寄り、ゴムストリップ３の先頭部分３ａが螺旋の進行方向の辺を斜辺とする直角三角形に変形した形で、成型ドラム１５に貼り付く。なお、左右方向は、ゴムストリップ３の幅方向と一致するものとする。

【0044】

ゴムストリップ３の先端３ｂが成型ドラム１５に貼り付けられた後、先端３ｂの後続部分（先頭部分３ａ等）の貼り付けが行われている間に、押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が一体となって後退し、上下の成形ローラ１３、１４が成型ドラム１５から離れる。押し出し機１１と成形ローラ１３、１４が後退を開始すると同時に、又はその前後に、押圧ローラ１６が成型ドラム１５へ向かって進出し始める。そして、押圧ローラ１６は、押圧位置に到達すると、図５に示すように成型ドラム１５に貼り付いているゴムストリップ３を押圧する。

【0045】

その後、成型ドラム１５が回転することにより、ゴムストリップ３が成型ドラム１５に巻き付けられていく。巻き付け中、成型ドラム１５に貼り付いたゴムストリップ３を押圧ローラ１６が押圧し続ける。

【0046】

図１０、図１１に示すように、ゴムストリップ３の先頭部分３ａとドラム軸方向に重なる位置へのゴムストリップ３の巻き付け時に、成型ドラム１５がドラム軸方向に移動することにより、ゴムストリップ３が成型ドラム１５に螺旋状に巻き付けられていく。ここで、成型ドラム１５の移動方向は、図１０、図１１に矢印で示す方向であり、ゴムストリップ３の巻き付けの進行方向と反対方向である。成型ドラム１５がドラム軸方向に移動した位置では、ゴムストリップ３は、ドラム周方向に対して傾斜して貼り付いた傾斜部３ｃを形成している。

【0047】

なお、ゴムストリップ３の先頭部分３ａとドラム軸方向に重なる位置を除く領域へのゴムストリップ３の巻き付け時には、成型ドラム１５はドラム軸方向に移動しない。そのため、その領域では、ゴムストリップ３はドラム周方向に巻き付けられる。その結果、ゴムストリップ３における傾斜部３ｃ以外の部分は、ドラム周方向に対して平行に巻き付けられた状態となる。

【0048】

ゴムストリップ３の成型ドラム１５への巻き付けが終了に近付いたタイミングで、押し出し機１１のスクリュー２１、ギアポンプ２２及び成形ローラ１３、１４がこの順に停止する。ギアポンプ２２は、スクリュー２１の停止後に僅かな時間だけ逆回転し、その後停止する。

【0049】

スクリュー２１及びギアポンプ２２が停止して口金２３の開口端２４からの押し出しゴム２の押し出しが停止した後も、成形ローラ１３、１４が回転して押し出しゴム２を前方へ引っ張ることにより、口金２３の開口端２４で押し出しゴム２が引きちぎられるようにして切断される。その切断部分が成形ローラ１３、１４の隙間１８を通過してゴムストリップ３の後尾部分３ｄ（図１２参照）となった後、成形ローラ１３、１４が停止する。これにより、成型ドラム１５に巻き付けるべき長さのゴムストリップ３が切り出される。

【0050】

ゴムストリップ３の後尾部分３ｄは、口金２３の開口端２４で引きちぎられるようにして切断されたことにより、また、成形ローラ１３、１４に押し潰されたことにより、先頭部分３ａと同様に先細りの形になる。この先細りの部分（徐々に他の部分よりも幅が狭くなっている部分）全体を「後尾部分３ｄ」と言う。ゴムストリップ３の後尾部分３ｄは、図７の先頭部分３ａと同様に、ゴムストリップ３の幅方向中央が突出した二等辺三角形である。

【0051】

このゴムストリップ３の後尾部分３ｄが成型ドラム１５に貼り付けられている間、図１２に矢印で示すように、成型ドラム１５がドラム軸方向に等速で移動する。移動の方向は、ゴムストリップ３の巻き付けの進行方向と反対方向である。この移動により、ゴムストリップ３の後尾部分３ｄが、図１２に示すように螺旋の進行方向と反対方向の辺を斜辺とする直角三角形に変形した形で、成型ドラム１５に貼り付く。このとき、このゴムストリップ３の後尾部分３ｄの斜辺が、その１周前のゴムストリップ３の傾斜部３ｃの形と一致する。

【0052】

ゴムストリップ３の後尾部分３ｄの貼り付けが完了することにより、タイヤ用の円筒ゴム部材が完成する。ゴムストリップ３の先頭部分３ａから後尾部分３ｄまで、ドラム軸方向に隣り合う部分同士の重なりの幅はほぼ一定である。ゴムストリップ３の先頭部分３ａと後尾部分３ｄも、その隣のゴムストリップ３の傾斜部３ｃと、ほぼ一定の幅の重なりを有している。そのため、ゴムストリップ３の先頭部分３ａと後尾部分３ｄが貼り付けられた部分も含め、円筒ゴム部材の厚みはほぼ一定となる。

【0053】

なお、上記のように、口金２３の開口端２４で押し出しゴム２が切断される。そのため、１本の押し出しゴム２を押し出し終わった後、次の押し出しゴム２の押し出しが開始されるまで、押し出し機１１は、口金２３の開口端２４までゴムが充填された状態で待機している。

【0054】

以上の動作が繰り返されることにより、複数の円筒ゴム部材が成型される。

【0055】

以上のように、本実施形態のゴム部材成型装置１０は、口金２３を備える押し出し機１１と、口金２３の開口端２４から押し出された押し出しゴム２を挟む上下の成形ローラ１３、１４と、押し出しゴム２が挟まれてゴムストリップ３となる場所である上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８と、隙間１８を通過して前進したゴムストリップ３が貼り付けられる成型ドラム１５とを備えている。このゴム部材成型装置１０において、口金２３の開口端２４が前後方向から見て円形であり、口金２３の開口端２４の面積が上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８の面積の２倍以上５倍以下である。

【0056】

一般に、押し出し機から押し出されたゴム部材が上下方向に薄い場合は下に垂れやすく、左右方向に薄い場合は左右に曲がりやすい。しかし、本実施形態においては口金２３の開口端２４が円形であり、開口端２４から押し出された押し出しゴム２の断面が円形となるため、押し出された押し出しゴム２が下に垂れたり左右に曲がったりしにくい。

【0057】

また、口金２３の開口端２４の面積が小さすぎると、開口端２４から押し出される押し出しゴム２の前進の速さが、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８で受け入れるためには速すぎることとなり、開口端２４と隙間１８の間で押し出しゴム２が蛇行してしまう。しかし本実施形態では、口金２３の開口端２４の面積が、成形ローラ１３、１４の隙間１８の面積の２倍以上であり小さすぎないため、開口端２４から押し出される押し出しゴム２の前進の速さが速すぎることはない。そのため、開口端２４と隙間１８の間で押し出しゴム２が蛇行しにくい。

【0058】

また、口金２３の開口端２４の面積が大きすぎると、開口端２４から押し出される押し出しゴム２が太すぎることとなり、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８で受け入れるのが困難になる。しかし本実施形態では、口金２３の開口端２４の面積が、成形ローラ１３、１４の隙間１８の面積の５倍以下であり大きすぎないため、開口端２４から押し出される押し出しゴム２が上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に受け入れられる。

【0059】

これらのことから、本実施形態によれば、口金２３の開口端２４から成形ローラ１３、１４までの範囲での押し出しゴム２の流れがスムーズになる。

【0060】

また本実施形態では、口金２３の開口端２４が、上下の成形ローラ１３、１４の間に配置されており、隙間１８に近い。そのため、押し出しゴム２が、口金２３の開口端２４から押し出された後すぐに上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に入ることとなる。そのため、口金２３の開口端２４から成形ローラ１３、１４までの範囲での押し出しゴム２の流れがスムーズになる。

【0061】

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。以下で説明する変更例のいずれか１つを上記実施形態に適用しても良いし、いずれか２つ以上を組み合わせて上記実施形態に適用しても良い。組み合わせは自在に行うことができる。

【0062】

＜変更例１＞
前後方向から見たときの上下の成形ローラの隙間の形状は、台形以外の形状でも良い。ただし、隙間の形状は、左右方向中央において上下方向に広く、左右方向両側において上下方向に狭い形状が好ましい。そのような形状として、例えば図１３に示す隙間１１８のような二等辺三角形が挙げられる。いずれの形状であっても、隙間は、左右方向の長さが上下方向の高さの２０倍以上４０倍以下であることが好ましい。

【0063】

＜変更例２＞
押し出し機１１に設けられた口金２３の開口端２４の位置は、上記実施形態の位置より後ろでも良い。例えば図１４に示すように、口金２３の開口端２４の位置は、下側の成形ローラ１４の後端よりも前で、上側の成形ローラ１３の後端より後ろの位置でも良い。なお図１４では、口金２３の開口端２４は、上側の成形ローラ１３の後端よりも距離Ｌ２’だけ後方にあり、下の成形ローラ１４の後端よりも距離Ｌ３’だけ前方にある。

【0064】

このように、口金２３の開口端２４が一方の成形ローラ１４の後端よりも前にあり、上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に近いことにより、口金２３の開口端２４から押し出された押し出しゴム２が下に垂れる前に上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に到達できる。また、口金２３の開口端２４が下側の成形ローラ１４の後端よりも前にあることにより、口金２３の開口端２４から押し出された押し出しゴム２が、下に垂れたとしても、下側の成形ローラ１４に受け止められて上下の成形ローラ１３、１４の隙間１８に搬送される。

【0065】

＜変更例３＞
ゴムストリップの先頭部分と後尾部分の形状は、先細りの形であれば良く、三角形に限定されない。例えば、図１５に示すゴムストリップ１０３の先頭部分１０３ａのような、丸みのある先細りの形でも良い。押し出しゴム２が成形ローラ１３、１４の隙間１８を通過してゴムストリップ３が成形される場合は、成形ローラ１３、１４の回転速度を調整することにより、ゴムストリップ３の先細りの形や先細り部分の長さを調整することができる。

【0066】

ゴムストリップの先頭部分と後尾部分がどのような先細りの形であっても、先頭部分と後尾部分が成型ドラム１５に貼り付けられている間、成型ドラム１５がゴムストリップの巻き付けの進行方向と反対方向へ移動することにより、ゴムストリップの先端を、ゴムストリップの左右方向の中心位置よりもドラム軸方向外側に寄せることができる。

【符号の説明】

【0067】

１…原料ゴムシート、２…押し出しゴム、３…ゴムストリップ、３ａ…先頭部分、３ｂ…先端、３ｃ…傾斜部、３ｄ…後尾部分、１０…ゴム部材成型装置、１１…押し出し機、１２…レットオフ装置、１３…成形ローラ、１３ａ…回転軸、１３ｂ…凹み、１４…成形ローラ、１４ａ…回転軸、１５…成型ドラム、１５ａ…回転軸、１６…押圧ローラ、１７…ボビン、１８…隙間、１８ａ…底辺、２０…バレル、２１…スクリュー、２２…ギアポンプ、２３…口金、２４…開口端、２５…投入口、１１８…隙間、１０３…ゴムストリップ、１０３ａ…先頭部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】