特許 7198151 帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-20

(45)【発行日】2022-12-28

(54)【発明の名称】帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/92 20190101AFI20221221BHJP

   B29C 48/305 20190101ALI20221221BHJP

   B29C 48/255 20190101ALI20221221BHJP

   B29K 21/00 20060101ALN20221221BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20221221BHJP

【ＦＩ】

B29C48/92

B29C48/305

B29C48/255

B29K21:00

B29L30:00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019093500

(22)【出願日】2019-05-17

(65)【公開番号】P2020185760

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-03-14

(73)【特許権者】

【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】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 賀貴

(72)【発明者】

【氏名】宮本 亮史

【審査官】今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１５９６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６６５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２７２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３４７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／００１４３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０４７５６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４８／００ － ４８／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

押出機により成形面上にゴムを押し出して帯状のゴム部材を成形する帯状ゴム部材の成形方法であって、
前記押出機の口金を押出開始距離まで前記成形面に接近させ、かつ前記口金からゴムの押し出しを開始させ、かつ前記成形面に平行な方向へ前記成形面の移動を開始させる押出開始工程と、
所定の時間にてゴムの押出量をゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度をゼロから所定の移動速度となるように徐々に上昇させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記押出開始距離から前記帯状ゴム部材の所望の厚みと同一である所定距離まで徐々に大きくすることにより、断面楔状の先端部を成形する先端部成形工程と、
ゴムの押出量を前記所定の押出量に維持し、かつ前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度に維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離に維持することにより、前記所望の厚みの中間部を成形する中間部成形工程と、
前記所定の時間にてゴムの押出量を前記所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の後端部を成形する後端部成形工程と、
前記後端部成形工程の終了後、ゴムの押出量をゼロに維持し、かつ前記成形面の移動速度をゼロに維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持することにより、前記後端部を前記成形面に貼り付ける後端部貼り付け工程と、を備え、
前記後端部貼り付け工程の終了後、前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持したまま、前記成形面の移動を再開させる、帯状ゴム部材の成形方法。

【請求項2】

前記押出機には、内蔵されたギアを回転させることで前記口金に対してゴムを供給可能なギアポンプが設けられており、
前記後端部貼り付け工程において、前記ギアポンプのギアを所定の回転数及び回転時間にて逆回転させる、請求項１に記載の帯状ゴム部材の成形方法。

【請求項3】

帯状のゴム部材を成形する帯状ゴム部材の成形装置であって、
ゴムを口金から押し出す押出機と、
前記口金から押し出されたゴムが貼り付けられる成形面と、
前記押出機を前記成形面に対して接近又は離間させる押出機移動装置と、
前記成形面と平行な方向へ前記成形面を移動させる成形面移動装置と、
前記押出機、前記押出機移動装置、及び前記成形面移動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記押出機の口金を押出開始距離まで前記成形面に接近させ、かつ前記口金からゴムの押し出しを開始させ、かつ前記成形面に平行な方向へ前記成形面の移動を開始させ、
所定の時間にてゴムの押出量をゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度をゼロから所定の移動速度となるように徐々に上昇させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記押出開始距離から前記環状ゴム部材の所望の厚みと同一である所定距離まで徐々に大きくすることにより、断面楔状の前記先端部を成形し、
ゴムの押出量を前記所定の押出量に維持し、かつ前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度に維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離に維持することにより、前記所望の厚みの中間部を成形し、
前記所定の時間にてゴムの押出量を前記所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の後端部を成形し、
前記後端部を成形した後、ゴムの押出量をゼロに維持し、かつ前記成形面の移動速度をゼロに維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持することにより、前記後端部を前記成形面に貼り付け、
前記後端部を貼り付けた後、前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持したまま、前記成形面の移動を再開させるように構成されている、帯状ゴム部材の成形装置。

【請求項4】

前記成形面に対向する前記口金の端面には、前記成形面の移動方向前方側及び後方側の縁部に湾曲面が形成されている、請求項３に記載の帯状ゴム部材の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１及び２には、押出機からのゴムの押出量と、成形ドラムの回転と、押出機と成形ドラムとの距離とを制御することで、厚みを徐々に厚くした断面楔状の巻き始め部を成形し、厚みを徐々に薄くした断面楔状の巻き終わり部を巻き始め部の上に重ねて成形して、接合部での段差を無くす円筒状ゴム部材の成形方法が開示されている。

【0003】

下記特許文献３には、押出機から押し出したゴムシートを先端部から回転ドラムの外周面に巻き付けていき、ゴムシートが回転ドラムの外周面の全周に亘って巻き付けられる前に、回転ドラムの外周面上にあるゴムシートを先端部から回転するビードコアの外表面に貼り付けていくビードコア被覆方法が開示されている。

【0004】

特許文献１及び２では、巻き終わり部を成形する際、巻き始め部の上でなければ巻き終わり部を成形することができない。また、特許文献３では、ゴムの押出量を徐々に減少させるとともに、押出機と回転ドラムとの距離を徐々に小さくすることにより、断面楔状の巻き終わり部を成形しているが、回転ドラムを回転させながら巻き終わり部を成形しているため、巻き終わり部を回転ドラム上に貼り付けて保持させることが困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－２２０５６９号公報

【文献】特開２０１８－４７５６１号公報

【文献】特開２０１７－１９３０８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明の目的は、断面楔状の後端部を成形面上に直接貼り付けて成形可能な帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の帯状ゴム部材の成形方法は、押出機により成形面上にゴムを押し出して帯状のゴム部材を成形する帯状ゴム部材の成形方法であって、
前記押出機の口金を押出開始距離まで前記成形面に接近させ、かつ前記口金からゴムの押し出しを開始させ、かつ前記成形面に平行な方向へ前記成形面の移動を開始させる押出開始工程と、
所定の時間にてゴムの押出量をゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度をゼロから所定の移動速度となるように徐々に上昇させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記押出開始距離から前記帯状ゴム部材の所望の厚みと同一である所定距離まで徐々に大きくすることにより、断面楔状の先端部を成形する先端部成形工程と、
ゴムの押出量を前記所定の押出量に維持し、かつ前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度に維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離に維持することにより、前記所望の厚みの中間部を成形する中間部成形工程と、
前記所定の時間にてゴムの押出量を前記所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の後端部を成形する後端部成形工程と、を備えるものである。

【0008】

本発明の帯状ゴム部材の成形方法において、前記後端部成形工程の終了後、ゴムの押出量をゼロに維持し、かつ前記成形面の移動速度をゼロに維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持する後端部貼り付け工程を備えるようにしてもよい。

【0009】

また、本発明の帯状ゴム部材の成形方法において、前記押出機には、内蔵されたギアを回転させることで前記口金に対してゴムを供給可能なギアポンプが設けられており、
前記後端部貼り付け工程において、前記ギアポンプのギアを所定の回転数及び回転時間にて逆回転させるようにしてもよい。

【0010】

また、本発明の帯状ゴム部材の成形方法において、前記後端部貼り付け工程の終了後、前記口金の前記成形面からの距離を前記押出終了距離に維持したまま、前記成形面の移動を再開させるようにしてもよい。

【0011】

本発明の帯状ゴム部材の成形方法では、所定の時間にてゴムの押出量を所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ所定の時間にて成形面の移動速度を所定の移動速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ所定の時間にて口金の成形面からの距離を所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の後端部を成形するようにしている。この構成によれば、断面楔状の後端部を成形面上に直接貼り付けて成形することができる。また、断面楔状の後端部を断面楔状の先端部に重ねて接合することで、接合部での段差を無くすことができる。

【0012】

また、本発明の帯状ゴム部材の成形装置は、帯状のゴム部材を成形する帯状ゴム部材の成形装置であって、
ゴムを口金から押し出す押出機と、
前記口金から押し出されたゴムが貼り付けられる成形面と、
前記押出機を前記成形面に対して接近又は離間させる押出機移動装置と、
前記成形面と平行な方向へ前記成形面を移動させる成形面移動装置と、
前記押出機、前記押出機移動装置、及び前記成形面移動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記押出機の口金を押出開始距離まで前記成形面に接近させ、かつ前記口金からゴムの押し出しを開始させ、かつ前記成形面に平行な方向へ前記成形面の移動を開始させ、
所定の時間にてゴムの押出量をゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度をゼロから所定の移動速度となるように徐々に上昇させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記押出開始距離から前記環状ゴム部材の所望の厚みと同一である所定距離まで徐々に大きくすることにより、断面楔状の前記先端部を成形し、
ゴムの押出量を前記所定の押出量に維持し、かつ前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度に維持し、かつ前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離に維持することにより、前記所望の厚みの中間部を成形し、
前記所定の時間にてゴムの押出量を前記所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ前記所定の時間にて前記成形面の移動速度を前記所定の移動速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ前記所定の時間にて前記口金の前記成形面からの距離を前記所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の前記後端部を成形するように構成されているものである。

【0013】

本発明の帯状ゴム部材の成形装置において、前記成形面に対向する前記口金の端面には、前記成形面の移動方向前方側及び後方側の縁部に湾曲面が形成されていてもよい。

【0014】

かかる構成による帯状ゴム部材の成形装置の作用効果は、上記の帯状ゴム部材の成形方法で述べた通りであり、断面楔状の後端部を成形面上に直接貼り付けて成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】ビードコア被覆装置の構成の一例を示す模式図

【図2】押出機及び回転ドラムの構成の一例を示す模式図

【図3】ビードコアの断面図

【図4A】図１のＡ－Ａ線断面図

【図4B】図１のＢ－Ｂ線断面図

【図4C】図１のＣ－Ｃ線断面図

【図4D】図１のＤ－Ｄ線断面図

【図4E】図１のＥ－Ｅ線断面図

【図4F】図１のＦ－Ｆ線断面図

【図4G】図１のＧ－Ｇ線断面図

【図4H】図１のＨ－Ｈ線断面図

【図4I】図１のＩ－Ｉ線断面図

【図5】ゴムシートを成形する様子を示す概略図

【図6】ゴムシートを成形する際の回転ドラムの回転数、ギアポンプのギア回転数、及び口金からドラム外周面までの距離の時間変化を示すグラフ

【図7】ゴムシートを成形する成形装置の構成の別例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、所定幅を有する長尺な帯状のゴムシートＳで環状のビードコア８を被覆するビードコア被覆装置１を示している。本発明の帯状ゴム部材の成形方法及び成形装置は、押出機２により回転ドラム３のドラム外周面３ａ（成形面に相当）上にゴムを押し出して帯状のゴムシートＳ（帯状ゴム部材に相当）を成形するためのものである。なお、本実施形態のビードコア８は、断面六角形状のものとして説明するが、本実施形態のビードコア被覆方法及びビードコア被覆装置により被覆可能なビードコアの断面形状は、六角形に限らず四角形や丸形等でもよい。

【0017】

図１はビードコア被覆装置１の構成の一例を示す模式図である。ビードコア被覆装置１は、押出機２と、回転ドラム３と、カバーリング装置４と、押出機２、回転ドラム３、及びカバーリング装置４を制御する制御部５と、を備えている。

【0018】

図２は押出機２及び回転ドラム３の構成の一例を示す模式図である。押出機２は、円筒形のバレル２ａと、バレル２ａの供給口に接続されたホッパー２ｂと、ゴムを混練して先端側に送り出すスクリュー２ｃと、スクリュー２ｃを回転駆動させるスクリュー用モータ２ｄとを有する。スクリュー用モータ２ｄは、後述するように制御部５により回転数が制御される。

【0019】

押出機２の押出方向先端側にはギアポンプ２０が接続され、ギアポンプ２０の先端側は口金２１に接続されている。押出機２により混練されたゴム材料は、ギアポンプ２０に供給され、ギアポンプ２０は、口金２１に対して定量のゴムを供給する。口金２１からは所定の押出量でゴムシートＳが押し出される。

【0020】

ギアポンプ２０は、一対のギア２０ａを有しており、口金２１に向けて出口側にゴムを送り出す機能を有する。一対のギア２０ａは、それぞれギア用モータ２０ｂによって回転駆動され、その回転数は、制御部５により制御される。ギア用モータ２０ｂの回転数、及びスクリュー用モータ２ｄの回転数を制御部５により連動させて制御することで、口金２１から押し出されるゴムシートＳの押出量を制御することができる。なお、図示の都合上、１対のギア２０ａは、図２の上下方向に並べられているが、実際は平面方向（ギア２０ａの回転軸が図２の上下となる方向）に並べてもよい。

【0021】

ギアポンプ２０の入口側、すなわち押出機２に近い側には、第１圧力センサー２２が設けられ、押出機２から供給されてくるゴムの圧力を検出する。また、ギアポンプ２０の出口側には、第２圧力センサー２３が設けられ、口金２１から押し出されるゴムシートＳの圧力を検出する。

【0022】

ギアポンプ２０の入口側の圧力は、ギアポンプ２０のギア２０ａと押出機２のスクリュー２ｃによるゴム送り量によって決定される。この入口側の圧力を一定に保つことで、ギアポンプ２０は定量のゴムを口金２１へ供給でき、口金２１からの押出量も安定する。しかし、入口側の圧力が不安定であると、口金２１からの押出量にばらつきが生じ、所望の寸法のゴムシートＳを成形することが困難となる。

【0023】

ギアポンプ２０の入口側の圧力を制御する方法としては、ギアポンプ２０のギア２０ａの回転数と押出機２のスクリュー２ｃの回転数とをＰＩＤ制御することが知られている。このＰＩＤ制御は、一般的にゴムを定量で連続的に押し出す際に使用される。

【0024】

制御部５は、第１圧力センサー２２で検出されたギアポンプ２０の入口側の圧力に基づいて、押出機２のスクリュー用モータ２ｄの回転数を制御する。制御部５は、予め定められた（時間の係数による）制御プログラムに基づいて、ギア用モータ２０ｂの回転数を制御する。

【0025】

なお、本実施形態では、押出機２の押出方向先端側にギアポンプ２０が接続された、いわゆる外付けギアポンプを用いる例を示している。ただし、これに替えて、押出機内にギアポンプを内蔵したギアポンプ内蔵型押出機を用いるようにしてもよい。本発明において、ギアポンプ内蔵型押出機は、外付けギアポンプを接続した押出機に比べ、押出量を容易に制御することができ、なおかつギア用モータが不要なので押出機先端部がコンパクトになりより好ましい。

【0026】

押出機２、ギアポンプ２０及び口金２１は、一体として前後駆動装置２４により押出方向の前後に移動可能に構成されており、回転ドラム３に対して近付いたり遠ざかったりすることができる。かかる前後の移動も、制御部５によって制御される。

【0027】

回転ドラム３は、サーボモータ３０によりＸ方向に回転可能に構成されている。サーボモータ３０の回転数は、制御部５により制御される。回転ドラム３のドラム外周面３ａには、口金２１を介して押し出されたゴムシートＳが供給され、ゴムシートＳが貼り付いた状態で回転ドラム３をＸ方向に回転駆動することにより、ゴムシートＳを周方向に沿って巻き付けることができる。回転ドラム３のドラム外周面３ａは金属製となっている。本実施形態の回転ドラム３の外径は、例えば２００～４００ｍｍである。

【0028】

回転ドラム３は、外周面を冷却する冷却機構又は加熱する加熱機構を備えることが好ましい。冷却機構又は加熱機構としては、例えば、回転ドラム３の内部に冷却水又は温水を循環させる機構が用いられる。また、回転ドラム３のドラム外周面３ａは、貼り付けたゴムシートＳを剥がしやすいような表面処理（サンドブラスト処理等）が行われたり、材質が用いられたりする。一方、ドラム外周面３ａの一部、具体的には後述するゴムシートＳの先端部Ｓ１及び後端部Ｓ３が成形される部分には、ゴムが貼り付きやすいように硬質クロムメッキ等のメッキ処理やバフ仕上げが行われるのが好ましい。

【0029】

カバーリング装置４は、押出機２よりも回転ドラム３の回転方向Ｘ前方側の位置で回転ドラム３のドラム外周面３ａとビードコア８の外表面が近接するようにビードコア８を支持し、支持したビードコア８を回転させる。本実施形態では、押出機２の口金２１の先端と回転ドラム３の外周面とが最も近接する位置と、ビードコア８の内周面と回転ドラム３のドラム外周面３ａとが最も近接する位置とは、回転ドラム３の回転方向Ｘに１８０°ずれている。また、本実施形態では、回転ドラム３の外径がビードコア８の内径よりも小さくなっており、回転ドラム３は、カバーリング装置４に支持されるビードコア８の内周側に配置されている。

【0030】

カバーリング装置４は、ビードコア８の外表面に貼り付けられたゴムシートＳをビードコア８の断面形状に沿って巻き付けるためのものである。カバーリング装置４は、支持したビードコア８をＹ方向に回転させることができる。ビードコア８は、回転ドラム３の回転により従動的に回転する。

【0031】

図３は、ビードコア８の断面図を示す。本実施形態のビードコア８は、断面六角形状をしており、ビードコア８の内周面を下面８ａ、外周面を上面８ｄとし、内周側の側面を下側面８ｂ，８ｆとし、外周側の側面を上側面８ｃ，８ｅとする。ビードコア８の表面には、ゴムシートＳが巻き付けられている。また、ビードコア８の外周側には、断面が略三角形状のビードフィラー９が配設される。本実施形態のビードコア８の内径は、例えば４００～６５０ｍｍである。

【0032】

カバーリング装置４は、ビードコア８の回転方向Ｙの後方側から前方側へ向かって順に、押さえローラ４１、第１型付けローラ４２、下側面圧着ローラ４３、第２型付けローラ４４、第１上側面圧着ローラ４５、第１折り曲げローラ４６、第２上側面圧着ローラ４７、第２折り曲げローラ４８、仕上げローラ４９を備えている。また、カバーリング装置４は、回転するビードコア８の蛇行を防止する複数のガイドローラ４０が設けられている。

【0033】

図４Ａは、図１のＡ－Ａ線断面図である。回転ドラム３のドラム外周面３ａには、ゴムシートＳが巻き付けられている。本実施形態のゴムシートＳの断面は、幅方向の両端部が薄くなっており、ゴムシートＳをビードコア８の表面に巻き付けて幅方向両端部を接合する際に、薄くなった部分同士を重ねることで、接合部が厚くなることを防止している。

【0034】

押さえローラ４１は、ビードコア８の一部を挟んで回転ドラム３と対向する位置に配置される。押さえローラ４１の回転軸は、回転ドラム３及びビードコア８の回転軸と平行となっており、押さえローラ４１の外周面がビードコア８の上面８ｄに接触しながら押さえローラ４１は回転する。また、押さえローラ４１は、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成されている。これにより、ドラム外周面３ａ上にあるゴムシートＳの幅方向の一部を回転するビードコア８の下面８ａに貼り付ける際、押さえローラ４１はビードコア８の上面８ｄを押圧することができる。なお、押さえローラ４１は、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0035】

図４Ｂは、図１のＢ－Ｂ線断面図である。第１型付けローラ４２は、ビードコア８の内周側に配置されている。第１型付けローラ４２の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。第１型付けローラ４２は、図４Ｂに示すように、左右に対して中央が凹んだ糸巻状をしている。第１型付けローラ４２の凹部４２１は、ゴムシートＳを介してビードコア８の下面８ａ及び左右の下側面８ｂ，８ｆと接触するように配置される。また、ビードコア８を挟んで第１型付けローラ４２に対向する位置には、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成された補助ローラ４２ａが配置されている。補助ローラ４２ａの回転軸は、第１型付けローラ４２及びビードコア８の回転軸と平行となっている。これにより、第１型付けローラ４２の凹部４２１によってゴムシートＳをビードコア８の左右の下側面８ｂ，８ｆに沿って上方に折り返すことができる。なお、第１型付けローラ４２及び補助ローラ４２ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0036】

図４Ｃは、図１のＣ－Ｃ線断面図である。下側面圧着ローラ４３は、ビードコア８の内周側に配置されている。下側面圧着ローラ４３の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。下側面圧着ローラ４３は、ビードコア８の左右に対向して一つずつ設けられている。一対の下側面圧着ローラ４３は、ビードコア８の幅方向の左右に移動可能に構成されている。下側面圧着ローラ４３は、円錐台状をしており、テーパ面をなす外周面が、ゴムシートＳを介してビードコア８の下側面８ｂ，８ｆとそれぞれ接触するように配置される。また、ビードコア８を挟んで下側面圧着ローラ４３に対向する位置には、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成された補助ローラ４３ａが配置されている。補助ローラ４３ａの回転軸は、下側面圧着ローラ４３及びビードコア８の回転軸と平行となっている。これにより、下側面圧着ローラ４３によってビードコア８の下側面８ｂ，８ｆに対してゴムシートＳを圧着することができる。なお、下側面圧着ローラ４３は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４３ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0037】

図４Ｄは、図１のＤ－Ｄ線断面図である。第２型付けローラ４４は、ビードコア８の内周側に配置されている。第２型付けローラ４４の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。第２型付けローラ４４は、ビードコア８の下面８ａに沿って回転する胴体部４４１と、胴体部４４１の両端にそれぞれ設けられる円板状のフランジ部４４２とを備える。左右のフランジ部４４２の間隔は、ビードコア８の幅に両側のゴムシートＳの厚さを加えた幅と略同じとなっている。また、第２型付けローラ４４は、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成されている。これにより、第２型付けローラ４４のフランジ部４４２によってゴムシートＳの幅方向両端部を上方に立たせることができる。なお、第２型付けローラ４４は、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0038】

図４Ｅは、図１のＥ－Ｅ線断面図である。第１上側面圧着ローラ４５は、ビードコア８の側方に配置されている。第１上側面圧着ローラ４５の回転軸は、ビードコア８の径方向と平行となっている。第１上側面圧着ローラ４５は、２つの円錐台部４５１，４５２を結合させた糸巻状をしている。一方の円錐台部４５１の外周面は、ゴムシートＳを介してビードコア８の上側面８ｃと接触するように配置される。第１上側面圧着ローラ４５は、ビードコア８の幅方向の左右に移動可能に構成されている。また、ビードコア８を挟んで第１上側面圧着ローラ４５に対向する位置には、ビードコア８の幅方向の左右に移動可能に構成された補助ローラ４５ａが配置されている。補助ローラ４５ａの回転軸は、第１上側面圧着ローラ４５の回転軸と平行となっている。これにより、第１上側面圧着ローラ４５の一方の円錐台部４５１によってビードコア８の上側面８ｃに対してゴムシートＳを折り曲げて圧着することができる。なお、第１上側面圧着ローラ４５は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４５ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0039】

図４Ｆは、図１のＦ－Ｆ線断面図である。第１折り曲げローラ４６は、ビードコア８の外周側に配置されている。第１折り曲げローラ４６の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。第１折り曲げローラ４６は、ビードコア８の上面８ｄに沿って回転する円柱部４６１と、円柱部４６１の一端に設けられる円錐台部４６２とを備える。円錐台部４６２の外周面は、ゴムシートＳを介してビードコア８の上側面８ｃと接触するように配置される。ビードコア８を挟んで第１折り曲げローラ４６の円柱部４６１に対向する位置には、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成された補助ローラ４６ａが配置されている。補助ローラ４６ａの回転軸は、第１折り曲げローラ４６及びビードコア８の回転軸と平行となっている。これにより、第１折り曲げローラ４６の円柱部４６１によってゴムシートＳの一方の端部をビードコア８の上面８ｄに沿って折り曲げて圧着することができる。なお、第１折り曲げローラ４６は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４６ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0040】

図４Ｇは、図１のＧ－Ｇ線断面図である。第２上側面圧着ローラ４７は、ビードコア８の側方に配置されている。第２上側面圧着ローラ４７の回転軸は、ビードコア８の径方向と平行となっている。第２上側面圧着ローラ４７は、２つの円錐台部４７１，４７２を結合させた糸巻状をしている。一方の円錐台部４７１の外周面は、ゴムシートＳを介してビードコア８の上側面８ｅと接触するように配置される。第２上側面圧着ローラ４７は、ビードコア８の幅方向の左右に移動可能に構成されている。また、ビードコア８を挟んで第２上側面圧着ローラ４７に対向する位置には、ビードコア８の幅方向の左右に移動可能に構成された補助ローラ４７ａが配置されている。補助ローラ４７ａの回転軸は、第２上側面圧着ローラ４７の回転軸と平行となっている。これにより、第２上側面圧着ローラ４７の一方の円錐台部４７１によってビードコア８の上側面８ｅに対してゴムシートＳを折り曲げて圧着することができる。なお、第２上側面圧着ローラ４７は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４７ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0041】

図４Ｈは、図１のＨ－Ｈ線断面図である。第２折り曲げローラ４８は、ビードコア８の外周側に配置されている。第２折り曲げローラ４８の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。第２折り曲げローラ４８は、ビードコア８の上面８ｄに沿って回転する。また、ビードコア８を挟んで第２折り曲げローラ４８に対向する位置には、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成された補助ローラ４８ａが配置されている。補助ローラ４８ａの回転軸は、第２折り曲げローラ４８及びビードコア８の回転軸と平行となっている。これにより、第２折り曲げローラ４８によってゴムシートＳの他方の端部をビードコア８の上面８ｄに沿って折り曲げて圧着することができる。なお、第２折り曲げローラ４８は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４８ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。

【0042】

図４Ｉは、図１のＩ－Ｉ線断面図である。仕上げローラ４９は、ビードコア８の外周側に配置されている。仕上げローラ４９の回転軸は、ビードコア８の回転軸と平行となっている。仕上げローラ４９は、ビードコア８の上面８ｄに沿って回転する。仕上げローラ４９は、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成されている。また、ビードコア８を挟んで仕上げローラ４９に対向する位置には、ビードコア８の径方向の内外に移動可能に構成された補助ローラ４９ａが配置されている。補助ローラ４９ａの回転軸は、仕上げローラ４９及びビードコア８の回転軸と平行となっている。これにより、仕上げローラ４９によってゴムシートＳの両端部をビードコア８の上面８ｄに圧着することができる。なお、仕上げローラ４９は、不図示のモータによって駆動する駆動ローラであり、補助ローラ４９ａは、ビードコア８の回転により従動的に回転する従動ローラである。また、仕上げローラ４９と補助ローラ４９ａは、圧着力を高めるために、ローラ自体を温める温度調節機構を備えるようにしてもよい。温度調節機構としては、温水、ヒータ、ガス等による温度調節機構が例示される。

【0043】

次に、上記のビードコア被覆装置１を用いたビードコア被覆方法を説明する。本実施形態のビードコア被覆方法は、押出機２により口金２１を介して押し出したゴムシートＳを先端部から回転ドラム３のドラム外周面３ａに巻き付ける工程と、ゴムシートＳがドラム外周面３ａの全周に亘って巻き付けられる前に、ドラム外周面３ａ上にあるゴムシートＳの幅方向の一部を先端部から回転するビードコア８の外表面に貼り付ける工程と、ビードコア８の外表面に貼り付けられたゴムシートＳの幅方向の残部を、幅方向の一部から幅方向の端部へ向かって順にビードコア８の断面形状に沿って貼り付けながら巻き付ける工程と、を備えるものである。

【0044】

初めに、カバーリング装置４にビードコア８をセットする。このとき、押出機２は、カバーリング装置４の外部に配置されている。

【0045】

次いで、押出機２を回転ドラム３の方向に前進させ、口金２１をドラム外周面３ａに接近させる。

【0046】

次いで、押出機２の口金２１からゴムシートＳの押し出しを開始し、同時に回転ドラム３の回転を開始する。より具体的には、押出機２のスクリュー２ｃの回転を開始し、第２圧力センサー２３で検出されたギアポンプ２０の出口側の圧力が所定値に達したとき、回転ドラム３の回転を開始する。これにより、押し出したゴムシートＳを先端部からドラム外周面３ａに巻き付けていくことができる。

【0047】

次いで、ドラム外周面３ａ上に巻き付けられたゴムシートＳの幅方向の中央部を先端部から回転するビードコア８の下面８ａに貼り付けていく（図４Ａを参照）。

【0048】

次いで、ビードコア８の下面８ａに貼り付けられたゴムシートＳは、カバーリング装置４によって、ゴムシートＳの幅方向の両端部がビードコア８の断面形状に沿って巻き付けられる（図４Ｂ～図４Ｉを参照）。最後に、押出機２を後退させて、ゴムシートＳで被覆したビードコア８をカバーリング装置４から取り外す。

【0049】

また、本実施形態の帯状のゴムシートＳの成形方法は、押出機２の口金２１を押出開始距離まで回転ドラム３のドラム外周面３ａに接近させ、かつ口金２１からゴムの押し出しを開始させ、かつドラム外周面３ａの回転を開始させる押出開始工程と、
所定の時間にてゴムの押出量をゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させ、かつ所定の時間にてドラム外周面３ａの回転速度をゼロから所定の回転速度となるように徐々に上昇させ、かつ所定の時間にて口金２１のドラム外周面３ａからの距離を押出開始距離からゴムシートＳの所望の厚みと同一である所定距離まで徐々に大きくすることにより、断面楔状の先端部Ｓ１を成形する先端部成形工程と、
ゴムの押出量を所定の押出量に維持し、かつドラム外周面３ａの回転速度を所定の回転速度に維持し、かつ口金２１のドラム外周面３ａからの距離を所定距離に維持することにより、所望の厚みの中間部Ｓ２を成形する中間部成形工程と、
所定の時間にてゴムの押出量を所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させ、かつ所定の時間にてドラム外周面３ａの回転速度を所定の回転速度からゼロとなるように徐々に低下させ、かつ所定の時間にて口金２１のドラム外周面３ａからの距離を所定距離から押出終了距離まで徐々に小さくすることにより、断面楔状の後端部Ｓ３を成形する後端部成形工程と、を備える。

【0050】

図５はゴムシートＳを成形する様子を示す概略図である。図６（ａ）は回転ドラム３の回転数の時間変化を示し、図６（ｂ）はギアポンプ２０のギア回転数の時間変化を示し、図６（ｃ）は口金２１から回転ドラム３のドラム外周面３ａまでの距離の時間変化を示す。

【0051】

まず、押出機２、ギアポンプ２０及び口金２１を一体として前進させ、口金２１を回転ドラム３に接近させる。このとき、口金２１は、回転ドラム３のドラム外周面３ａに押出開始距離（この例ではＤ１）まで接近させられる。Ｄ１は、０．１～０．３ｍｍが好ましい。

【0052】

次に、前工程にて調整されたゴムシートＳのゴム材料が、押出機２のホッパー２ｂに投入され、押出機２に充填される。ここで、ゴム材料としては特に制限がなく、例えば、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）などの汎用のゴム原料に、配合材料を常法にて混練し、加熱架橋を可能に調製したものが挙げられる。また、投入されるゴム材料の形状としては、特に制限がなく、例えば、リボン状、シート状、ペレット状などの形状が挙げられる。

【0053】

ホッパー２ｂに投入されたゴム材料は、押出機２のスクリュー２ｃによって混練され、押出方向先端側に送り出されてギアポンプ２０に供給される。そして、ギアポンプ２０に供給されたゴム材料は、回転する一対のギア２０ａによって、口金２１に向けて出口側に送り出される。

【0054】

ギア２０ａの回転によって口金２１からゴムの押し出しを開始する。また、同時に回転ドラム３の回転を開始する。より具体的には、押出機２のスクリュー２ｃの回転を開始し、第２圧力センサー２３で検出されたギアポンプ２０の出口側の圧力が所定値に達したとき、回転ドラム３の回転を開始する。

【0055】

回転ドラム３の回転数は、図６（ａ）のように所定の時間（この例ではＴ１）にてゼロから所定の回転数（この例ではＲ１）となるように徐々に上昇させられる。回転ドラム３の回転数は、一定の加速度で加速させられる。

【0056】

また、ギアポンプ２０のギア回転数は、図６（ｂ）のように所定の時間（この例ではＴ１）にてゼロから所定の回転数（この例ではｒ１）となるように徐々に増加させられる。これにより、ゴムの押出量は、所定の時間（この例ではＴ１）にてゼロから所定の押出量となるように徐々に増加させられる。

【0057】

また、口金２１は、ゴムの押出量の増加とともに、一定速度で徐々に後退される。口金２１のドラム外周面３ａからの距離は、図６（ｃ）のように所定の時間（この例ではＴ１）にて押出開始距離Ｄ１から所定距離（この例ではＤ２）まで徐々に大きくされる。

【0058】

回転ドラム３の回転数、ゴムの押出量、及び口金２１のドラム外周面３ａからの距離をこのように制御することにより、ゴムシートＳの先端部Ｓ１を、断面楔状に成形することができる（図５（ａ）を参照）。回転ドラム３の回転数、ギア回転数、及び口金２１のドラム外周面３ａからの距離は、先端部Ｓ１が所望の幅と長さの断面楔状となるように適宜設定される。なお、所定の時間Ｔ１は、１秒以上であることが好ましく、３秒以上であることがより好ましい。

【0059】

その後は、図６（ｂ）のようにギア回転数を所定の回転数ｒ１に維持することでゴムの押出量を所定の押出量に維持し、かつ図６（ａ）のように回転ドラム３の回転数を所定の回転数Ｒ１に維持し、かつ図６（ｃ）のように口金２１のドラム外周面３ａからの距離を所定距離Ｄ２に維持する。ここで所定距離Ｄ２は、成形したいゴムシートＳの所望の厚みに相当し、押し出されたゴムは、口金２１とドラム外周面３ａとの隙間を通過して、Ｄ２の厚みとなる。これにより、所望の厚みＤ２を有する中間部Ｓ２を成形することができる（図５（ａ）を参照）。

【0060】

そして、ビードコア８の外表面を被覆するのに必要な長さの中間部Ｓ２が成形されると（この例ではタイミングＴ２）、回転ドラム３の回転数は、図６（ａ）のように所定の時間（この例ではＴ３－Ｔ２）にて所定の回転数Ｒ１からゼロとなるように徐々に低下させられる。時間Ｔ３－Ｔ２は、時間Ｔ１と同じとなっている。

【0061】

また、ギアポンプ２０のギア回転数は、図６（ｂ）のように所定の時間（この例ではＴ５－Ｔ２）にて所定の回転数ｒ１からゼロとなるように徐々に減少させられる。これにより、ゴムの押出量は、所定の時間（この例ではＴ３－Ｔ２）にて所定の押出量からゼロとなるように徐々に減少させられる。ここで、ギア回転数をゼロとするタイミングＴ５は、回転ドラム３が停止するタイミングＴ３と同じ又は０．１～１秒早くなっている。

【0062】

また、口金２１のドラム外周面３ａからの距離は、図６（ｃ）のように所定の時間（この例ではＴ３－Ｔ２）にて所定距離Ｄ２から押出終了距離（この例ではＤ１）まで徐々に小さくされる。なお、本実施形態では、押出終了距離を押出開始距離と同じ距離Ｄ１としているが、押出終了距離は、押出開始距離よりも０．１～０．２ｍｍ大きくしてもよい。

【0063】

回転ドラム３の回転数、ゴムの押出量、及び口金２１のドラム外周面３ａからの距離をこのように制御することにより、ゴムシートＳの後端部Ｓ３を、断面楔状に成形することができる（図５（ｂ）を参照）。後端部Ｓ３は、ビードコア８の外表面上で先端部Ｓ１の上に重ねられる。これにより、先端部Ｓ１と後端部Ｓ３の接合部の厚みが、中間部Ｓ２の厚みＤ２と略同じとなる。

【0064】

後端部Ｓ３を成形後、所定の時間（この例ではＴ４－Ｔ３）、ゴムの押出量をゼロに維持し、かつ回転ドラム３の回転数をゼロに維持し、かつ口金２１のドラム外周面３ａからの距離を押出終了距離に維持する。本実施形態では、時間Ｔ４－Ｔ３は、１～５秒である。これにより、ゴムシートＳの後端部Ｓ３をドラム外周面３ａに確実に貼り付けることができる。

【0065】

また、後端部Ｓ３を成形後、ギアポンプ２０のギア２０ａを所定の回転数（この例ではｒ２）及び回転時間（この例ではＴ６－Ｔ３）にて逆回転させる。本実施形態では、ギア２０ａは、０．５～３ｒｐｍにて０．５～３秒間逆回転される。これにより、口金２１内の圧力が下がり、吐出口からのゴム垂れを防ぐことができる。また、これにより、口金２１内のゴムとゴムシートＳの後端部Ｓ３とが分離され、後端部Ｓ３がドラム外周面３ａに確実に貼り付けられやすくなる。

【0066】

後端部Ｓ３を貼り付けた後、口金２１のドラム外周面３ａからの距離を押出終了距離に維持したまま、回転ドラム３の回転を再開させる。回転ドラム３の回転を再開した後、押出機２を後退させ、口金２１を回転ドラム３から離間させる。押出機２を後退させるタイミングＴ７は、回転ドラム３の回転を再開させるタイミングＴ４より０～２秒ほど遅くなっている。これにより、口金２１内のゴムとゴムシートＳの後端部Ｓ３とが確実に分離される。

【0067】

［他の実施形態］
（１）ドラム外周面３ａに対向する口金２１の端面には、図７に示すようにドラム外周面３ａの回転方向Ｘの前方側及び後方側の縁部に湾曲面２１ａが形成されているのが好ましい。これにより、ゴムシートＳを成形する際、口金２１が先端部Ｓ１及び後端部Ｓ３に接触するのを防止することができる。

【0068】

（２）前述の実施形態では、成形面が曲面のドラム外周面３ａである例を示したが、成形面は、平坦面でもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ ビードコア被覆装置
２ 押出機
２０ ギアポンプ
２０ａ ギア
２１ 口金
３ 回転ドラム
３ａ ドラム外周面
４ カバーリング装置
５ 制御部
８ ビードコア
Ｓ ゴムシート
Ｓ１ 先端部
Ｓ２ 中間部
Ｓ３ 後端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図4I】

【図5】

【図6】

【図7】