本發(fā)明涉及在輪胎用橡膠材料設(shè)置通氣的孔的刺孔輥。

背景技術(shù)：

在充氣輪胎的制造工序中，通過(guò)層疊多個(gè)片狀的輪胎用橡膠材料而將生胎(胎坯)成型，但若在層疊的輪胎用橡膠材料之間殘留有空氣，則成為使硫化后的輪胎產(chǎn)品的品質(zhì)變差的原因。

因此，以往以來(lái)，進(jìn)行在生胎成型前的輪胎用橡膠材料設(shè)置通氣用的孔的開(kāi)孔加工(刺孔加工)。例如，在以規(guī)定的角度切斷簾布坯料來(lái)制作ply的斜交工序中的ply刀具設(shè)備中，設(shè)置具有多個(gè)錐(針)的刺孔輥，通過(guò)將刺孔輥按壓于切斷前的簾布坯料，借助輥表面的針來(lái)形成多個(gè)通氣用的孔(專利文獻(xiàn)1)。

此時(shí)，若簾布坯料的溫度較低，則有可能因橡膠的彈性導(dǎo)致暫時(shí)形成的孔堵塞，因此通過(guò)對(duì)進(jìn)行開(kāi)孔加工的刺孔輥加熱而對(duì)針進(jìn)行加熱。

作為這樣的將刺孔輥加熱的技術(shù)，以往以來(lái)使用在鐵制等的筒體上卷繞有電熱絲的旋轉(zhuǎn)輥、將電熱絲一體地埋入至鋁合金等的旋轉(zhuǎn)輥(專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-215908號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)昭62-37892號(hào)公報(bào)

然而，上述那樣的刺孔輥，由于使輥與電熱絲接觸而使輥表面直接升溫，因此在輥表面產(chǎn)生溫度不均。具體而言，電熱絲附近的輥表面的溫度升高，另一方面，遠(yuǎn)離電熱絲的輥表面的溫度降低。在使用這樣的產(chǎn)生溫度不均的輥進(jìn)行開(kāi)孔加工的情況下，無(wú)法均勻地形成孔，因此有可能使橡膠材料的品質(zhì)變得不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種防止在輥表面產(chǎn)生溫度不均，能夠進(jìn)行均勻的開(kāi)孔加工的刺孔輥。

技術(shù)方案1所述的發(fā)明是一種刺孔輥，在筒狀的輥主體的表面設(shè)置有多根針，其特征在于，具備：

鎧裝加熱器，其插通于所述輥主體的內(nèi)部；

支承件，其以在所述鎧裝加熱器與所述輥主體的內(nèi)周面之間形成間隙的方式，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)使所述鎧裝加熱器插通的貫通孔，并在將所述鎧裝加熱器插通于所述貫通孔的狀態(tài)下對(duì)所述鎧裝加熱器進(jìn)行支承；以及

絕緣性的絕緣子，其配置于所述鎧裝加熱器與所述支承件之間，

所述刺孔輥構(gòu)成為：將所述鎧裝加熱器與所述輥主體的內(nèi)周面之間的間隙的空氣作為傳遞介質(zhì)，將來(lái)自所述鎧裝加熱器的熱量向所述輥主體的表面?zhèn)鬟f。

技術(shù)方案2所述的發(fā)明是在技術(shù)方案1所述的刺孔輥的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述輥主體的內(nèi)部配置有多個(gè)所述鎧裝加熱器。

技術(shù)方案3所述的發(fā)明是在技術(shù)方案2所述的刺孔輥的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述鎧裝加熱器為四根。

技術(shù)方案4所述的發(fā)明是在技術(shù)方案2或3所述的刺孔輥的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述鎧裝加熱器在周向上等間隔地配置。

技術(shù)方案5所述的發(fā)明是在技術(shù)方案1～4中的任一項(xiàng)所述的刺孔輥的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述絕緣子由瓷器或陶瓷形成。

技術(shù)方案6所述的發(fā)明是在技術(shù)方案1～5中的任一項(xiàng)所述的刺孔輥的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述輥主體為不銹鋼制成的。

技術(shù)方案7所述的發(fā)明是在技術(shù)方案1～6中的任一項(xiàng)所述的刺孔輥，其特征在于，所述鎧裝加熱器通過(guò)在金屬管內(nèi)部收容有電熱絲而構(gòu)成，在所述金屬管的端面與向所述電熱絲供給電力的電極部之間設(shè)置有絕緣性的云母墊片。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種防止在輥表面產(chǎn)生溫度不均，能夠進(jìn)行均勻的開(kāi)孔加工的刺孔輥。

附圖說(shuō)明

圖1是示意地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的刺孔輥的剖面構(gòu)造的圖。

圖2是表示將圖1的刺孔輥分解后的狀態(tài)的圖。

圖3是表示圖1的刺孔輥的鎧裝加熱器和支承件的立體圖。

圖4是示意地表示圖1的刺孔輥的支承件周邊的剖面構(gòu)造的圖。

圖5是表示加熱器溫度與刺孔輥的表面溫度的關(guān)系的圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1…刺孔輥；2…輥主體；2a…針；3…鎧裝加熱器；3a…電熱絲；3b…金屬管；5…支承件；6…支承軸；9…軸承；11…供電線；101…云母墊片；102…云母管；103…絕緣子；106…電極部。

具體實(shí)施方式

1.成就本發(fā)明的過(guò)程

在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，對(duì)成就本發(fā)明的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明的發(fā)明人，首先，為了防止在輥表面產(chǎn)生溫度不均而考慮到：使在金屬制的管(護(hù)套)內(nèi)收容有電熱絲和防漏電用的絕緣材料(例如氧化鎂)的棒狀的鎧裝加熱器，插通于筒狀的輥主體的內(nèi)部，并以在輥主體的內(nèi)周面與鎧裝加熱器之間設(shè)置間隙的方式支承鎧裝加熱器。

在該情況下，將輥主體的內(nèi)周面與鎧裝加熱器之間的間隙的空氣作為傳遞介質(zhì)，將鎧裝加熱器的熱量向輥主體傳遞，由于從鎧裝加熱器產(chǎn)生的熱量適度地分散至間隙的空氣中，因此和輥與電熱絲接觸的現(xiàn)有技術(shù)不同，不是僅使電熱絲附近升溫，從而能夠防止產(chǎn)生輥表面的溫度不均。

但是，在使用了這樣的鎧裝加熱器的情況下，產(chǎn)生了有可能使供給至鎧裝加熱器的電流向輥主體的內(nèi)部漏電的新的問(wèn)題。

具體而言，對(duì)于向輪胎用橡膠材料適當(dāng)?shù)貙?shí)施開(kāi)孔加工，需要使刺孔輥(prickingroller)的表面溫度升溫至140℃左右，但如圖5所示，在輥的表面溫度達(dá)到130℃以上時(shí)，加熱器溫度達(dá)到400℃以上。由于該400℃以上的加熱溫度超過(guò)填充于加熱器內(nèi)的防漏電用的絕緣材料的絕緣極限溫度，因此不再作為絕緣材料發(fā)揮作用。在該情況下，鎧裝加熱器內(nèi)部的電熱絲有可能經(jīng)由鎧裝加熱器的金屬管以及支承鎧裝加熱器的支承件而與輥主體通電，從而產(chǎn)生漏電故障。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人為了防止產(chǎn)生使用鎧裝加熱器的情況下所產(chǎn)生的漏電故障，而進(jìn)一步反復(fù)研究，并想到在鎧裝加熱器與支承件之間配置由絕緣材料構(gòu)成的絕緣子，從而即使在加熱器溫度超過(guò)了絕緣材料的絕緣極限溫度的情況下，電流也不會(huì)從電熱絲流至輥主體，直至完成了本發(fā)明。

2.本實(shí)施方式的刺孔輥

以下，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的刺孔輥進(jìn)行具體地說(shuō)明。

圖1是示意地表示本實(shí)施方式的刺孔輥的剖面構(gòu)造的圖，圖2是表示將圖1的刺孔輥分解后的狀態(tài)的圖。另外，圖3是表示圖1的刺孔輥的鎧裝加熱器和支承件的立體圖，圖4是示意地表示支承件周邊的剖面構(gòu)造的圖。

(1)整體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，本實(shí)施方式的刺孔輥1在輥主體2的內(nèi)部插通有多根鎧裝加熱器3。另外，在本實(shí)施方式中使用四根鎧裝加熱器3(參照?qǐng)D3)。

輥主體2為筒狀的部件，在外周面隔開(kāi)規(guī)定的間隔而設(shè)置有多根針2a，通過(guò)使該針2a向輪胎用橡膠材料(省略圖示)進(jìn)行穿刺，由此在輪胎用橡膠材料形成通氣用的孔。優(yōu)選對(duì)輥主體2使用不銹鋼制的筒體。

在輥主體2內(nèi)的兩端部安裝有軸承9，支承軸6插通于該軸承9。本實(shí)施方式的刺孔輥是使作為外管部的輥主體2利用軸承9而以支承軸6為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的所謂自由輥。

鎧裝加熱器3是在金屬管3b的內(nèi)部收納有作為發(fā)熱體的電熱絲(例如鎳鉻合金線)3a的線圈的棒狀的加熱器(參照?qǐng)D4)。另外，在鎧裝加熱器3的金屬管3b的內(nèi)部，填充有防漏電用的絕緣物(例如氧化鎂)。

另外，雖省略圖示，但刺孔輥內(nèi)的鎧裝加熱器3連接于控制機(jī)構(gòu)，以將輥主體2的表面溫度維持為設(shè)定溫度(例如140℃)的方式，控制向鎧裝加熱器3的電力供給。

而且，本實(shí)施方式的刺孔輥的特征在于以下兩點(diǎn)。

(2)第一特征

本實(shí)施方式的刺孔輥的第一特征在于，構(gòu)成為：具備以在鎧裝加熱器3與輥主體2的內(nèi)周面之間形成間隙的方式，支承鎧裝加熱器3的支承件5，將該間隙中的空氣作為傳遞介質(zhì)，將來(lái)自鎧裝加熱器3的熱量向輥主體2的表面?zhèn)鬟f。

具體而言，如圖3所示，支承件5是形成有多個(gè)貫通孔的兩個(gè)圓盤狀的部件，支承軸6插通于支承件5的中心的貫通孔，鎧裝加熱器3插通并支承于支承軸6周圍的各個(gè)貫通孔。

如圖1所示，在本實(shí)施方式中，上述的構(gòu)造的支承件5沿著鎧裝加熱器3的軸向以規(guī)定的間隔設(shè)置有五個(gè)，鎧裝加熱器3在支承于各個(gè)支承件5的狀態(tài)下插入于輥主體2的內(nèi)部。

這樣，通過(guò)用支承件5支承多根鎧裝加熱器3的每一根，由此在鎧裝加熱器3與輥主體2的內(nèi)周面之間形成間隙。在本實(shí)施方式中，將該間隙中的空氣作為傳遞介質(zhì)，將來(lái)自鎧裝加熱器3的熱量向輥主體2的表面?zhèn)鬟f。此時(shí)，來(lái)自鎧裝加熱器3的熱量在傳遞至空氣時(shí)被分散，因此與現(xiàn)有的輥不同，能夠不產(chǎn)生溫度不均而將輥表面進(jìn)而將針2a均勻地加熱。

其結(jié)果，在將針2a向輪胎用橡膠材料(省略圖示)穿刺來(lái)設(shè)置通氣用的孔時(shí)，能夠均勻地設(shè)置孔，因此能夠容易地制造品質(zhì)穩(wěn)定的橡膠材料。

(3)第二特征

接下來(lái)，本實(shí)施方式的刺孔輥的第二特征在于，具備將鎧裝加熱器與支承件絕緣的絕緣子。

如圖3以及圖4所示，絕緣子103是嵌入到支承件5的貫通孔的環(huán)狀的部件，在絕緣子103的中心的孔插入有鎧裝加熱器3。另外，插入有鎧裝加熱器3的絕緣子103通過(guò)夾入于兩個(gè)支承件5之間而被保持。

該絕緣子103由即使鎧裝加熱器3處于嚴(yán)酷的高溫狀態(tài)也不會(huì)失去絕緣功能那樣的絕緣材料(例如氧化鋁瓷器、陶瓷)形成，從而防止鎧裝加熱器3與支承件5通電。

在本實(shí)施方式中，由于這樣在鎧裝加熱器3與支承件5之間配置有絕緣性的絕緣子103，因此即使在鎧裝加熱器3的溫度超過(guò)了金屬管3b內(nèi)的絕緣物的絕緣極限溫度的情況下，電流也不會(huì)從鎧裝加熱器3向支承件5流動(dòng)，從而防止向輥主體2內(nèi)部漏電。

(4)其他結(jié)構(gòu)

(a)應(yīng)對(duì)漏電用的部件

在如本實(shí)施方式那樣使用鎧裝加熱器3的情況下，除了上述的絕緣子103之外，優(yōu)選使用應(yīng)對(duì)漏電用的部件。具體而言，如圖3以及圖4所示，為了向加熱器內(nèi)部的電熱絲3a供給電力，而在鎧裝加熱器3的端面安裝有連接于供電線11的電極部106，但存在該電極部106與鎧裝加熱器3的外管亦即金屬管3b通電而漏電的可能性。

為了防止這樣的電極部106與鎧裝加熱器3的金屬管3b的通電，優(yōu)選在鎧裝加熱器3的兩端面、即電極部106與金屬管3b之間配置由絕緣材料構(gòu)成的環(huán)狀的云母墊片101。

通過(guò)該環(huán)狀的云母墊片101，能夠?qū)㈦姌O部106與金屬管3b絕緣，另一方面，能夠使電極部106與鎧裝加熱器3的電熱絲3a通電。

另外，云母墊片101也起到防止云母管102從鎧裝加熱器3脫落的作用。

(b)鎧裝加熱器的根數(shù)與配置

在上述的實(shí)施方式中，如圖3所示，使用四根鎧裝加熱器3，但鎧裝加熱器的根數(shù)并未特別限定，也可以是一根。但是若考慮加熱的效率等，則優(yōu)選使用多根鎧裝加熱器。

另外，在使用多根鎧裝加熱器的情況下，優(yōu)選各個(gè)鎧裝加熱器在周向上等間隔地配置。由此能夠使輥主體的表面更均勻地升溫，從而更適當(dāng)?shù)胤乐馆伇砻娴臏囟炔痪?/p>

以上，基于實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式。在與本發(fā)明相同以及等同的范圍內(nèi)，能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式施加各種變更。