(57)【要約】    【課題】接合される端部と、端部以外の部分の温度差を適切にすることが可能である、ゴムを材料とする長尺体の加工装置を提供する。    【解決手段】長尺体の加工装置は、未架橋のゴム材料が内部に配置される成形型と、成形型を加熱する少なくとも１つの加熱ユニットと、加熱ユニットで加熱された成形型を用いてゴム材料を加圧して、ゴム材料の架橋を進行させながら、成形型によるゴム材料の成形を促進する加圧装置とを有する。加熱ユニットは、成形型の長手方向中央部を加熱する中央加熱装置と、成形型の２つの長手方向端部を冷却する複数の冷却装置と、成形型の長手方向中央部と長手方向端部の間の２つの中間部を加熱する複数の中間加熱装置と、中央加熱装置と中間加熱装置の間に配置された遮熱板と、冷却装置と中間加熱装置の間に配置された遮熱板とを有する。    【選択図】図１
2020128073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未架橋のゴム材料が内部に配置される成形型と、
前記成形型を加熱する少なくとも１つの加熱ユニットと、
前記加熱ユニットで加熱された前記成形型を用いて前記ゴム材料を加圧して、前記ゴム材料の架橋を進行させながら、前記成形型による前記ゴム材料の成形を促進する加圧装置と
を有し、
前記加熱ユニットは、前記成形型の長手方向中央部を加熱する中央加熱装置と、前記成形型の２つの長手方向端部を冷却する複数の冷却装置と、前記成形型の前記長手方向中央部と前記長手方向端部の間の２つの中間部を加熱する複数の中間加熱装置と、前記中央加熱装置と前記中間加熱装置の間に配置された遮熱板と、前記冷却装置と前記中間加熱装置の間に配置された遮熱板とを有する
ことを特徴とする長尺体の加工装置。
【請求項２】
前記中央加熱装置と前記中間加熱装置の加熱を制御する制御装置をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の長尺体の加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加工装置を用いて、長尺体を製造する方法であって、
前記未架橋のゴム材料を前記成形型の内部に配置することと、
前記加圧装置で前記成形型の内部の前記ゴム材料を加圧しながら、前記ゴム材料から長尺体を成形することを有し、
前記長尺体を成形することは、前記中央加熱装置で前記成形型の前記長手方向中央部を加熱して前記ゴム材料の長手方向中央部を加熱することと、前記中央加熱装置の温度より低い温度に制御された前記中間加熱装置で前記成形型の前記中間部を加熱して前記ゴム材料を加熱することと、前記冷却装置で前記成形型の前記長手方向端部を冷却して前記ゴム材料の長手方向端部を冷却することを有する
ことを特徴とする長尺体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、さらに、
前記長尺体を成形することで得られた２つのセグメントを、一方のセグメントの端部と他方のセグメントの端部が近接するように、前記成形型の内部に配置することと、
前記加圧装置で前記成形型の内部の前記セグメントを加圧しながら、前記セグメントを接合することを有し、
前記セグメントを接合することは、前記中央加熱装置で前記成形型の前記長手方向中央部を加熱して前記２つのセグメントの端部を加熱することと、前記中央加熱装置の温度より低い温度に制御された前記中間加熱装置で前記成形型の前記中間部を加熱して前記２つのセグメントを加熱することと、前記冷却装置で前記成形型の前記長手方向端部を冷却して前記２つのセグメントの長手方向中央部を冷却することを有する
ことを特徴とする長尺体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムを材料とする長尺体の加工装置および長尺体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムを材料として長尺体を製造する技術は、成形型の内部の空洞に未架橋のゴム材料を配置し、成形型を介して圧力と熱をゴム材料に与えることにより、ゴム材料を架橋させることにより実行される。
【０００３】
ゴムで形成された長尺体の端部を接合する技術が存在する。例えば、複数の長尺体を接合することにより、より長い長尺体、またはループ体すなわちリングを製造することができる。あるいは、１つの長尺体の両端部を接合することにより、ループ体を製造することができる。特許文献１には、ゴムの架橋を進行させて長尺体の端部を接合する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２０５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
端部を接続しより長い長尺体、またはループ体を成形するためのゴム製の長尺体を製造する工程では、長尺体の中央部を加熱し、端部を冷却し、接続する端部の架橋を抑制することが好ましい。しかし、中央部と端部の温度差が大きい場合、変形やベタツキ、発泡等の長尺体に異常が発生するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、製造される長尺体の温度分布を適切にすることが可能である、ゴムを材料とする長尺体の加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る長尺体の加工装置は、未架橋のゴム材料が内部に配置される成形型と、前記成形型を加熱する少なくとも１つの加熱ユニットと、前記加熱ユニットで加熱された前記成形型を用いて前記ゴム材料を加圧して、前記ゴム材料の架橋を進行させながら、前記成形型による前記ゴム材料の成形を促進する加圧装置とを有する。前記加熱ユニットは、前記成形型の長手方向中央部を加熱する中央加熱装置と、前記成形型の２つの長手方向端部を冷却する複数の冷却装置と、前記成形型の前記長手方向中央部と前記長手方向端部の間の２つの中間部を加熱する複数の中間加熱装置と、前記中央加熱装置と前記中間加熱装置の間に配置された遮熱板と、前記冷却装置と前記中間加熱装置の間に配置された遮熱板とを有する。
【０００８】
この態様においては、長尺体の中央部を成形する成形型の長手方向中央部は、中央加熱装置により加熱される。また、長尺体の端部を成形する成形型の２つの長手方向端部は、複数の冷却装置により冷却される。さらに、成形型の長手方向中央部と長手方向端部の間の２つの中間部は、中央加熱装置と異なる複数の中間加熱装置により加熱される。中央加熱装置と中間加熱装置の間には遮熱板が配置され、冷却装置と中間加熱装置の間にも遮熱板が配置されている。したがって、成形型の複数の部分、ひいては長尺体の複数の部分に適切な温度分布をもたらすことが可能であり、例えば、長尺体の中央部でのゴムの架橋を進行させながら、端部でのゴムの架橋を抑制しつつ、変形やベタツキ、発泡等の長尺体の異常を抑制することが可能である。
【０００９】
好ましくは、前記中央加熱装置と前記中間加熱装置の加熱を制御する制御装置をさらに有する。この場合には、成形型の複数の部分、ひいては長尺体の複数の部分にさらに適切な温度分布をもたらすことが可能である。
【００１０】
本発明のある態様に係る長尺体の製造方法は、上記加工装置を用いて、長尺体を製造する方法であって、前記未架橋のゴム材料を前記成形型の内部に配置することと、前記加圧装置で前記成形型の内部の前記ゴム材料を加圧しながら、前記ゴム材料から長尺体を成形することを有する。前記長尺体を成形することは、前記中央加熱装置で前記成形型の前記長手方向中央部を加熱して前記ゴム材料の長手方向中央部を加熱することと、前記中央加熱装置の温度より低い温度に制御された前記中間加熱装置で前記成形型の前記中間部を加熱して前記ゴム材料を加熱することと、前記冷却装置で前記成形型の前記長手方向端部を冷却して前記ゴム材料の長手方向端部を冷却することを有する。
【００１１】
この態様においては、成形型の複数の部分、ひいては長尺体の複数の部分に適切な温度分布をもたらすことが可能であり、例えば、長尺体の中央部でのゴムの架橋を進行させながら、端部でのゴムの架橋を抑制することが可能で、また、変形やベタツキ、発泡等の長尺体の異常を抑制することが可能である。
【００１２】
長尺体の製造方法は、さらに、前記長尺体を成形することで得られた２つのセグメントを、一方のセグメントの端部と他方のセグメントの端部が近接するように、前記成形型の内部に配置することと、前記加圧装置で前記成形型の内部の前記セグメントを加圧しながら、前記セグメントを接合することを有してもよい。前記セグメントを接合することは、前記中央加熱装置で前記成形型の前記長手方向中央部を加熱して前記２つのセグメントの端部を加熱することと、前記中央加熱装置の温度より低い温度に制御された前記中間加熱装置で前記成形型の前記中間部を加熱して前記２つのセグメントを加熱することと、前記冷却装置で前記成形型の前記長手方向端部を冷却して前記２つのセグメントの長手方向中央部を冷却することを有する。
【００１３】
この場合、セグメントの成形時に低温でゴムの架橋が抑制されたセグメントの端部をセグメントの接合時に中央加熱装置により高温に加熱し、セグメントの成形時に高温でゴムの架橋が進行させられたセグメントの長手方向中央部をセグメントの接合時に冷却装置で冷却することができる。このようにして、同じ部分を繰り返し高温にすることが避けられ、ゴムの過剰な架橋を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る長尺体の加工装置の一部を破断した正面図である。
【図２】上記加工装置の一部を破断した側面図である。
【図３】上記加工装置の使用方法の一例とともに、上記加工装置の成形型を示す斜視図である。
【図４】上記加工装置の使用方法の他の一例とともに、上記成形型を示す斜視図である。
【図５】上記加工装置の使用方法の一例を示す側面図である。
【図６】長尺体の製造手順の例を示す概略図である。
【図７】長尺体の接合手順の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。
【００１６】
以下の説明では、過酸化物架橋を利用したゴム材料の加工を例として説明する。架橋剤として過酸化物を使用した場合には、空気中の酸素により、過酸化物架橋の進行が妨害されてしまうため、ゴムの加工環境は脱気される。但し、以下の説明は本発明を限定することを意図するのではない。本発明は、他の種類の架橋を利用したゴムの加工にも利用され、ゴムの加工環境は脱気されなくてもよい。
【００１７】
図１および図２に示すように、実施形態に係る長尺体の加工装置１は、プラットフォーム２、成形型４、ハウジング６、上方加熱ユニット８、下方加熱ユニット１０、加圧シリンダー（加圧装置）１２、脱気ポンプ１４、および昇降装置１６を有する。
【００１８】
プラットフォーム２は、成形型４およびその他の部品を支持する固定された台である。ハウジング６は、プラットフォーム２に対して、昇降装置１６によって昇降可能に配置されている。昇降装置１６は、例えば、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、ラックとピニオン、またはその他の駆動装置であって、ハウジング６を昇降させる。
【００１９】
ハウジング６は、下方に開口部１８を有する箱形であり、降下されると、プラットフォーム２と協働して収容空間２０を画定する。脱気ポンプ１４は収容空間２０を減圧脱気する。
【００２０】
成形型４は金型であり、図３に示すように、上型２２と下型２４を有する。上型２２の下面には、半円柱形の複数の成形溝２２Ａが形成され、これらの成形溝２２Ａは互いに平行に配置されている。下型２４の上面には、半円柱形の複数の成形溝２４Ａが形成され、これらの成形溝２４Ａは互いに平行に配置されている。成形溝２２Ａはそれぞれ成形溝２４Ａに重ね合わせられ、複数の円柱形の成形空間を形成する。
【００２１】
また、下型２４の上面には複数の位置決めピン２４Ｂが突出する。上型２２の下面には位置決めピン２４Ｂが嵌め入れられる複数の穴（図示せず）が形成されている。位置決めピン２４Ｂが複数の穴に挿入されて、下型２４に対して上型２２の位置が揃えられ、成形溝２２Ａはそれぞれ成形溝２４Ａに重ね合わせられる。逆に、位置決めピン２４Ｂが上型２２に固定され、穴が下型２４に形成されてもよい。
【００２２】
成形型４の各成形空間は、未架橋のゴム材料２７から棒すなわち長尺体を成形するために使用される。各成形溝２４Ａには、過酸化物である架橋剤が添加された未架橋のゴム材料２７が置かれ、成形溝２２Ａ，２４Ａの対でゴム材料２７が成形されて、加工された長尺体２８が製造される。図３に示すゴム材料２７は、得られる長尺体２８に近似する形状を有する棒である。但し、ゴム材料２７は、板であってもよく、この場合には、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で板から棒すなわち長尺体２８が成形される。
【００２３】
この後、下型２４には、上型２２が重ね合わせられ、ゴム材料２７は、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で形成された成形空間内に配置される。成形型４を用いて、ゴム材料２７には熱および圧力が与えられ、ゴムの架橋が進行させられて硬化した長尺体２８が完成する。後述するように、長尺体２８では、長手方向中央部では、ゴムの架橋が進行するが、端部でのゴムの架橋は抑制され架橋が十分ではない。
【００２４】
図４に示すように、成形型４の各成形空間は、上記の方法によりゴムで形成された２つの長尺体（セグメント）２８Ａ，２８Ｂの端部を接合して、より長い長尺体３０を形成するために使用してもよい。具体的には、各成形溝２４Ａには、長尺体２８Ａ，２８Ｂが置かれる。この際、長尺体２８Ａの一端部と長尺体２８Ｂの一端部は互いに近接（例えば接触）させられる。長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部は、架橋が十分ではない状態である。
【００２５】
この後、下型２４には、上型２２が重ね合わせられ、長尺体２８Ａ，２８Ｂは、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で形成された成形空間内に配置される。成形型４を用いて、長尺体２８Ａ，２８Ｂには熱および圧力が与えられ、ゴムの架橋が進行させられて長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部が接合される。このようにして、長尺体３０が完成する。
【００２６】
成形型４の各成形空間は、ゴムで形成された１つの長尺体の２つの端部を接合して、無端のループ体(例えばＯリング）を形成するために使用されてもよい。上記の説明の２つの長尺体２８Ａ，２８Ｂを１つの長尺体の両端と考え、より長い長尺体３０をループ体と考えることにより、当業者には、ループ体の形成の工程が理解されるであろう。
【００２７】
図３および図４から明らかなように、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で形成された各成形空間は、両端部が開放した円柱状の空間である。成形型４の周囲に空気がある環境では、成形空間内に空気が侵入し、ゴム材料２７ならびに長尺体２８Ａ，２８Ｂは空気に曝される。この実施形態においては、酸素で阻害されやすい過酸化物架橋を利用してゴムを加工および接合するため、ゴム材料２７ならびに長尺体２８Ａ，２８Ｂのゴムの架橋の工程は、減圧脱気された環境下で実施される。
【００２８】
図１に示すように、プラットフォーム２の上面には、下方加熱ユニット１０が載せられている。下方加熱ユニット１０は、中央加熱板（中央加熱装置）３２、２つの冷却板（冷却装置）３４、２つの中間加熱板（中間加熱装置）３６、および４つの遮熱板３８，３９を有する。
【００２９】
中央加熱板３２は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向中央部を加熱する。中央加熱板３２の加熱原理は、誘導加熱でもよいし抵抗加熱でもよい。
【００３０】
各冷却板３４は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向端部を冷却する。図示しないが、冷却板３４の内部には、冷媒（例えば水）が循環する管路が形成されている。
【００３１】
各中間加熱板３６は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向中央部と長手方向端部の間の中間部を加熱する。中間加熱板３６の加熱原理は、誘導加熱でもよいし抵抗加熱でもよい。
【００３２】
中央加熱板３２と中間加熱板３６の間には遮熱板３８が介在させられ、中間加熱板３６と冷却板３４の間にも遮熱板３９が介在させられている。各遮熱板は断熱材料から形成された板である。
【００３３】
下方加熱ユニット１０の上には、下方支持板４０が下方加熱ユニット１０に対して横方向に摺動可能に載せられており、下型２４は下方支持板４０に固定されている。
【００３４】
他方、上型２２は上方支持板４１に固定されて、下型２４に対向する。上方支持板４１の上方には、加圧シリンダー１２が配置されている。
【００３５】
加圧シリンダー１２は、例えば、油圧シリンダーまたは空気圧シリンダーであって、昇降可能なシリンダーヘッド１３を有する。シリンダーヘッド１３の下面には、上方加熱ユニット８が固定されている。
【００３６】
上方加熱ユニット８は、中央加熱板（中央加熱装置）４２、２つの冷却板（冷却装置）４４、２つの中間加熱板（中間加熱装置）４６、および４つの遮熱板４８，４９を有する。
【００３７】
中央加熱板４２は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向中央部を加熱する。中央加熱板４２の加熱原理は、誘導加熱でもよいし抵抗加熱でもよい。
【００３８】
各冷却板４４は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向端部を冷却する。図示しないが、冷却板４４の内部には、冷媒（例えば水）が循環する管路が形成されている。
【００３９】
各中間加熱板４６は、例えば金属から形成された板であり、成形型４の長手方向中央部と長手方向端部の間の中間部を加熱する。中間加熱板４６の加熱原理は、誘導加熱でもよいし抵抗加熱でもよい。
【００４０】
中央加熱板４２と中間加熱板４６の間には遮熱板４８が介在させられ、中間加熱板４６と冷却板４４の間にも遮熱板４９が介在させられている。各遮熱板は断熱材料から形成された板である。
【００４１】
長尺体２８を製造する工程において、中央加熱板３２，４２はゴム材料２７の長手方向中央部を加熱し、冷却板３４，４４はゴム材料２７の長手方向端部を冷却し、中間加熱板３６，４６は、ゴム材料２７の長手方向中央部と端部の中間部を加熱する。他方、長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程において、中央加熱板３２，４２は長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を加熱し、冷却板３４，４４は長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部を冷却し、中間加熱板３６，４６は、長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部と端部の中間部を加熱する。
【００４２】
中央加熱板３２，４２および中間加熱板３６，４６の加熱は、制御装置５０により制御される。例えば、制御装置５０は、中央加熱板３２，４２および中間加熱板３６，４６への供給電流または供給電圧を制御する。長尺体２８を製造する工程および長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程において、中央加熱板３２，４２の設定温度は、例えば１７０〜１９０℃であり、中間加熱板３６，４６の設定温度は、例えば１２０〜１４０℃である。
【００４３】
制御装置５０は、冷却板３４，４４の冷却を制御してもよい。例えば、制御装置５０は、冷却板３４，４４の冷媒の流量を制御してよい。長尺体２８を製造する工程および長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程において、冷却板３４，４４の冷媒の温度は、例えば３０℃であり、冷却板３４，４４の想定温度は、例えば５３℃である。
【００４４】
上方支持板４１は、上方加熱ユニット８に対して横方向に摺動可能である。
【００４５】
加圧シリンダー１２のシリンダーヘッド１３が降下されると、上方加熱ユニット８は、上方支持板４１の上面に接触させられ、上型２２が下型２４に組み合わせられ、成形型４によりゴム材料２７または長尺体２８Ａ，２８Ｂが加圧される。加熱ユニット８，１０は成形型４を加熱する。したがって、長尺体２８を製造する工程では、長尺体２８の長手方向中央部のゴムの架橋が進行させられ、長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程では、長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部のゴムの架橋が進行させられる。このように、長尺体２８を製造する工程では、加圧シリンダー１２は、収容空間２０内の加熱された成形型４を用いてゴム材料２７を加圧して、ゴムの架橋を進行させて長尺体２８の長手方向中央部を硬化させながら、成形型４による長尺体２８Ａの成形を促進する。長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程では、加圧シリンダー１２は、収容空間２０内の加熱された成形型４を用いて長尺体２８Ａ，２８Ｂを加圧して、ゴムの架橋を進行させて長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を接合する。加熱ユニット８，１０の中央加熱板３２，４２、冷却板３４，４４、中間加熱板３６，４６および遮熱板３８，３９，４８，４９は、成形型４の複数の部分、ひいてはゴム材料２７ならびに長尺体２８Ａ，２８Ｂの複数の部分に適切な温度分布をもたらす。これにより、長尺体２８を製造する工程では、長尺体２８の長手方向中央部では、ゴムの架橋が進行するが、端部でのゴムの架橋は抑制されると同時に、長尺体２８の長手方向中央部と端部の温度差が過剰になることが抑制され、長尺体２８の変形やベタツキ、発泡等の異常の発生が抑制される。一方、長尺体２８Ａ，２８Ｂを接合する工程では、長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合される端部では、ゴムの架橋が進行するが、端部以外の部分でのゴムの架橋は進行しないようにすることが可能である。
【００４６】
上型２２と下型２４の接近時に下方支持板４０に対して上方支持板４１を位置決めするため、上方支持板４１の下面には位置決めピンすなわちノックピン５１が固定されており、下方支持板４０の上面には円筒形のノックピンブッシュ５２が固定されている。上方支持板４１の降下の際、ノックピン５１はノックピンブッシュ５２の孔に挿入されて、下方支持板４０に対して上方支持板４１の位置を適切にする。逆に、ノックピン５１が下方支持板４０に固定され、ノックピンブッシュ５２が上方支持板４１に固定されてもよい。
【００４７】
また、上方支持板４１の下面または下方支持板４０の上面には、コイルスプリング５４が取り付けられている。シリンダーヘッド１３が上昇させられ、上方支持板４１を下方に押圧する力が排除されると、コイルスプリング５４は、上方支持板４１を下方支持板４０から離間させ、これにより上型２２を下型２４から離間させる。
【００４８】
加圧シリンダー１２のシリンダーヘッド１３、上方加熱ユニット８、上方支持板４１、上型２２、下型２４、下方支持板４０、および下方加熱ユニット１０は、ハウジング６の内部空間に配置されている。すなわち、これらは、ハウジング６が降下されると、収容空間２０の内部に配置される。収容空間２０は脱気ポンプ１４によって減圧脱気され、ゴム材料２７ならびに長尺体２８Ａ，２８Ｂのゴムの架橋の工程は、減圧脱気された環境下で実施される。加圧シリンダー１２の全体は、ハウジング６の内部空間に配置されてもよいし、加圧シリンダー１２のアクチュエータ部分は、ハウジング６の外部に配置されてもよい。
【００４９】
図５に示すように、上型２２および上方支持板４１は、９０度回転可能である。このため、上型２２および上方支持板４１は、ヒンジ装置（図示せず）に取り付けられている。
【００５０】
次に、加工装置１を用いた長尺体２８の製造方法および長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合方法を説明する。長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合方法は、より長い長尺体３０の製造方法と呼ぶことができる。
【００５１】
まず、架橋が十分ではない状態であるゴム材料２７を準備する。ゴム材料２７の主原料である主ゴム材料は、例えば、フッ素ゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、高飽和ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、ウレタンゴムなどの架橋可能なエラストマーのいずれであってもよい。これらの主ゴム材料は、樹脂成分を含んでもよい。
【００５２】
また、主ゴム材料に添加される架橋剤は、この実施形態では、過酸化物架橋剤であって、例えば、１，３ビス（t-ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５ジメチル２，５ジ（t-ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジクミルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル２，５−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、ｎ−ブチル４，４−ジt-ブチルパーオキシバレレート、t-ブチルパーオキシベンゾエイト、ジ(t-ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル２，５−ジt-ブチルパーオキシヘキサン、ジt-ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル２，５−ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン３のいずれか１つ、またはこれらの組み合わせであってもよい。主ゴム材料には、その他の添加剤が添加されてもよい。
【００５３】
次に、図５に示すように、昇降装置１６によってハウジング６がプラットフォーム２から上昇させられた状態で、下型２４の各成形溝２４Ａに、準備されたゴム材料２７を置く（図３参照）。この段階では、上型２２および上方支持板４１を図５の実線で示すように、鉛直状態にする。
【００５４】
次に、上型２２および上方支持板４１を図５の仮想線で示すように、水平状態にする。そして、昇降装置１６を駆動してハウジング６を下降させ、図１および図２に示すように、ハウジング６とプラットフォーム２によって、外界から遮断された収容空間２０を設ける。
【００５５】
次に、脱気ポンプ１４を駆動して、収容空間２０の内部を減圧脱気する。
【００５６】
次に、加圧シリンダー１２を駆動して、シリンダーヘッド１３、上方加熱ユニット８、冷却板９を降下させる。降下の途中で、上方加熱ユニット８が上方支持板４１に接触し、上方支持板４１と上型２２を降下させ始め、ノックピン５１がノックピンブッシュ５２に進入し、下方支持板４０に対して上方支持板４１の位置を適切にする。また、下型２４の位置決めピン２４Ｂが上型２２の穴に進入し（図３参照）、下型２４に対して上型２２の位置を適切にする。
【００５７】
このようにして、シリンダーヘッド１３の降下に伴って、下型２４に上型２２が組み合わせられ、ゴム材料２７は、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で形成された成形空間内に配置される。成形型４を用いて、ゴム材料２７には圧力が与えられ、ゴム材料２７の長手方向中央部では高い温度によってゴムの架橋が進行させられ、ゴム材料２７の長手方向端部では低い温度によってゴムの架橋が抑制され、長尺体２８が完成する。但し、適切な温度分布により、ゴム材料２７の長手方向中央部と端部の温度差が過剰になることが抑制され、長尺体２８の変形やベタツキ、発泡等の異常の発生が抑制される。
【００５８】
ゴム材料２７に熱を与える加熱ユニット８，１０の加熱板３２，３６，４２，４６の加熱は、下型２４の各成形溝２４Ａにゴム材料２７を置く前に開始してもよい（例えば、加熱板３２，３６，４２，４６を予熱してもよい）。過酸化物架橋を好適に遂行するため、好ましくは、収容空間２０を減圧脱気し、ゴム材料２７の長手方向中央部が架橋に適する温度になるように制御する。例えば、下型２４に上型２２が組み合わせられた後に、加熱板３２，３６，４２，４６の温度を上昇させてもよい。
【００５９】
ゴム材料２７への加圧と加熱は、所定時間にわたって行われ、所定時間の満了後、加圧シリンダー１２を駆動して、シリンダーヘッド１３を上昇させる。この際、コイルスプリング５４の反発力によって、上型２２の穴から位置決めピン２４Ｂが脱出し（図３参照）、ノックピンブッシュ５２からノックピン５１が脱出し、上型２２は下型２４および長尺体２８から離間される。
【００６０】
次に、昇降装置１６を駆動して、図５に示すように、ハウジング６を上昇させて、プラットフォーム２から離間させる。
【００６１】
次に、上型２２および上方支持板４１を図５の実線で示すように、鉛直状態にする。この後、完成した長尺体２８を下型２４から取り出す。
【００６２】
次に、長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を接合しやすくするため、長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を図４に示すように、斜めに切断する。次に、図５に示すように、昇降装置１６によってハウジング６がプラットフォーム２から上昇させられた状態で、下型２４の各成形溝２４Ａに、長尺体２８Ａ，２８Ｂを置く（図４参照）。この段階では、上型２２および上方支持板４１を図５の実線で示すように、鉛直状態にする。
【００６３】
次に、上型２２および上方支持板４１を図５の仮想線で示すように、水平状態にする。そして、昇降装置１６を駆動してハウジング６を下降させ、図１および図２に示すように、ハウジング６とプラットフォーム２によって、外界から遮断された収容空間２０を設ける。
【００６４】
次に、脱気ポンプ１４を駆動して、収容空間２０の内部を減圧脱気する。
【００６５】
次に、加圧シリンダー１２を駆動して、シリンダーヘッド１３、上方加熱ユニット８、冷却板９を降下させる。降下の途中で、上方加熱ユニット８が上方支持板４１に接触し、上方支持板４１と上型２２を降下させ始め、ノックピン５１がノックピンブッシュ５２に進入し、下方支持板４０に対して上方支持板４１の位置を適切にする。また、下型２４の位置決めピン２４Ｂが上型２２の穴に進入し（図４参照）、下型２４に対して上型２２の位置を適切にする。
【００６６】
このようにして、シリンダーヘッド１３の降下に伴って、下型２４に上型２２が組み合わせられ、長尺体２８Ａ，２８Ｂは、成形溝２２Ａ，２４Ａの対で形成された成形空間内に配置される。成形型４を用いて、長尺体２８Ａ，２８Ｂには圧力が与えられ、長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向端部では高い温度によってゴムの架橋が進行させられて長尺体２８Ａ，２８Ｂが接合され、より長い長尺体３０が完成する。他方、長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部では低い温度によってゴムの架橋が抑制される。
【００６７】
長尺体２８Ａ，２８Ｂに熱を与える加熱ユニット８，１０の加熱板３２，３６，４２，４６の加熱は、下型２４の各成形溝２４Ａに長尺体２８Ａ，２８Ｂを置く前に開始してもよい（例えば、加熱板３２，３６，４２，４６を予熱してもよい）。過酸化物架橋を好適に遂行するため、好ましくは、収容空間２０を減圧脱気し、長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部が架橋に適する温度になるように制御する。例えば、下型２４に上型２２が組み合わせられた後に、加熱板３２，３６，４２，４６の温度を上昇させてもよい。
【００６８】
長尺体２８Ａ，２８Ｂへの加圧と加熱は、所定時間にわたって行われ、所定時間の満了後、加圧シリンダー１２を駆動して、シリンダーヘッド１３を上昇させる。この際、コイルスプリング５４の反発力によって、上型２２の穴から位置決めピン２４Ｂが脱出し（図４参照）、ノックピンブッシュ５２からノックピン５１が脱出し、上型２２は下型２４および長尺体３０から離間される。
【００６９】
次に、昇降装置１６を駆動して、図５に示すように、ハウジング６を上昇させて、プラットフォーム２から離間させる。
【００７０】
次に、上型２２および上方支持板４１を図５の実線で示すように、鉛直状態にする。この後、完成した長尺体３０を下型２４から取り出す。
【００７１】
図６は、長尺体２８の製造手順の例を示す概略図である。図６においては、長尺体の加工装置１の一部のみを示す。
【００７２】
上記の製造方法に従って、ゴム材料２７から両端部が未架橋状態であり長手方向中央部が架橋状態である長尺体２８を製造することができる。この工程において、ゴム材料２７の長手方向中央部では高温によって架橋が進行させられるので、長尺体２８の長手方向中央部は硬化させられ、ゴム材料２７の長手方向端部では低温によって架橋が進行させられないので、長尺体２８の長手方向端部では架橋が不十分である。次に、長尺体２８の端部を接合しやすくするため、長尺体２８の端部を図４に示すように、斜めに切断する。
【００７３】
図７は、長尺体の接合手順の例を示す概略図である。図７においては、長尺体の加工装置１の一部のみを示す。
【００７４】
まず、上記の接合方法に従って、図７の上部に示すように、２つの長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を接合して、より長い長尺体３０を形成する。この工程において、長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合される端部では架橋が進行させられるので、長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向端部は接合され、長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部では低温によって架橋が進行させられないので、過剰な架橋が抑制される。長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部では、長尺体２８の製造工程で既に高温によって架橋が進行しており、この部分が再度加熱されると、この部分の架橋が進行し過ぎる。ゴムの過度な架橋は、硬化や変形といった不具合をもたらすことがあり、好ましくない。
【００７５】
次に、上型２２が下型２４から離間した状態で、長尺体３０を成形型４に対して成形型４の長手方向に移動する。そして、図７の下部に示すように、他の長尺体２８Ｃの端部を長尺体３０の端部に近接（例えば接触）させ、上記の接合方法に従って、２つの長尺体２８Ｃ，３０の端部を接合して、より長い長尺体を形成する。
【００７６】
かくして３つの長尺体から構成された長尺体が形成される。以下、材料となる長尺体（例えば、長尺体２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ）をセグメントと呼び、接合で形成されたより長い長尺体（例えば、長尺体３０）を組合せと呼ぶ。このような工程を繰り返して、４つ以上のセグメントから構成された組合せを形成してもよい。図示しないが、複数のセグメントから構成された１つの組合せの２つの端部を接合して、無端のループ体を形成してもよい。
【００７７】
セグメントの接合される端部は適切な高温に維持されるべきであり、端部以外の部分は適切な低温に維持されるべきである。
【００７８】
この実施形態においては、成形型４の長手方向中央部４Ａは、中央加熱板３２，４２により加熱される。成形型４の長手方向中央部４Ａは、長尺体２８の製造工程で長尺体２８の長手方向中央部を加熱しながら成形し、長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合工程で長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部を加熱しながら接合する。また、成形型４の２つの長手方向端部４Ｂは、複数の冷却板３４，４４により冷却される。成形型４の２つの長手方向端部４Ｂは、長尺体２８の製造工程で長尺体２８の長手方向端部を冷却しながら成形し、長尺体２８Ａ，２８Ｂの接合工程で長尺体２８Ａ，２８Ｂの長手方向中央部を冷却する。さらに、成形型４の長手方向中央部４Ａと長手方向端部４Ｂの間の２つの中間部４Ｃは、中央加熱板３２，４２と異なる複数の中間加熱板３６，４６により、中央加熱板３２，４２より低い温度で加熱される。
【００７９】
上方加熱ユニット８において、中央加熱板４２と中間加熱板４６の間には遮熱板４８が配置され、冷却板４４と中間加熱板４６の間にも遮熱板４９が配置されている。下方加熱ユニット１０において、中央加熱板３２と中間加熱板３６の間には遮熱板３８が配置され、冷却板３４と中間加熱板３６の間にも遮熱板３９が配置されている。したがって、成形型４の複数の部分、ひいては長尺体の複数の部分に適切な温度分布をもたらすことが可能である。
【００８０】
成形型４の複数の部分、ひいては長尺体の複数の部分に適切な温度分布をもたらすように、中央加熱板３２，４２および中間加熱板３６，４６の加熱は、制御装置５０により制御される。冷却板３４，４４の冷却も制御装置５０により制御してよい。
【００８１】
好ましくは、加熱ユニット８，１０の各々の長手方向において、中央から端部に向けて、段階的に温度が低くなる温度分布が達成される。例えば、中央加熱板３２，４２の温度を１８０℃に設定し、中間加熱板３６，４６の温度を１３０℃に設定し、冷却板３４，４４の冷媒の温度を３０℃に設定した場合に、中央加熱板３２，４２と遮熱板３８，４８の境界の温度は１６２℃、遮熱板３８，４８と中間加熱板３６，４６の境界の温度は１４４℃、中間加熱板３６，４６と遮熱板３９，４９の境界の温度は１０５℃、遮熱板３９，４９と冷却板３４，４４の境界の温度は８５℃、冷却板３４，４４の温度は５３℃にされる。この実施形態では、中間加熱板３６，４６および遮熱板３８，４８，３９，４９によって、好ましい段階的な温度分布が達成され、しかも好ましい段階的な温度分布が安定的に維持される。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。
【００８３】
例えば、上記の実施形態では、過酸化物架橋を利用して、ゴム材料が架橋される。しかし、架橋の方式は、これに限定されず、硫黄架橋、ビスマレイミド架橋、キノイド架橋、フェノール樹脂架橋、アゾ架橋、ビスアジド架橋、エポキシ架橋、双極性化合物架橋、アミン架橋、またはその他の架橋を利用してもよい。空気の存在に関わらず、進行する架橋方式の場合、ゴムの加工環境は脱気されなくてもよい。
【００８４】
上記の実施形態では、断面が円形の長尺体２８が製造され、断面が円形の長尺体２８Ａ，２８Ｂの端部が接合されて、長尺体３０が製造される。しかし、断面がＤ形の長尺体を製造してもよいし、断面がＤ形の長尺体の端部を接合してもよく、最終的に無端のＤリングを製造してもよい。断面がＸ形の長尺体を製造してもよいし、断面がＸ形の長尺体の両端部を接合してもよく、最終的に無端のＸリングを製造してもよい。他の断面形状の長尺体を製造および接合してもよい。
【００８５】
上記の実施形態では、成形型４は、複数の成形溝２２Ａ，２４Ａから構成される複数の成形空間を有し、一度に複数の長尺体またはループ体を製造することが可能である。しかし、１つの成形空間を有する成形型を使用して、一度に１つだけ長尺体またはループ体を製造してもよい。
【００８６】
上記の実施形態では、加熱ユニット８，１０は一様な厚さを有する。しかし、適切な温度分布をもたらすように、加熱ユニット８，１０の部分部分の厚さを異ならせてもよい。
【００８７】
上記の実施形態では、加熱ユニット８，１０の各々は２つの中間加熱板を有する。しかし、各加熱ユニットにさらに多くの中間加熱板を設けてもよく、これらの中間加熱板の間に遮熱板を設けてよい。
【００８８】
上記の実施形態では、加熱装置は、中央加熱板３２，４２および中間加熱板３６，４６として板の形状を有する。また、冷却装置は、冷却板３４，４４として板の形状を有する。しかし、これらのすべてまたは一部は、例えば、管路など他の形状を有していてもよい。
【００８９】
上記の実施形態では、長尺体の加工装置１は上方加熱ユニット８と下方加熱ユニット１０を有し、各加熱ユニットが中央加熱装置、冷却装置、中間加熱装置、および遮熱板を有する。しかし、上方加熱ユニット８と下方加熱ユニット１０の一方を設けなくてもよい。また、一方の加熱ユニットが中央加熱装置、冷却装置、中間加熱装置、および遮熱板を有し、他方の加熱ユニットがこれと異なる要素を有してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  長尺体の加工装置
４  成形型
４Ａ  長手方向中央部
４Ｂ  長手方向端部
４Ｃ  中間部
８  上方加熱ユニット
１０  下方加熱ユニット
１２  加圧シリンダー（加圧装置）
２２  上型
２４  下型
２７  ゴム材料
２８，２８Ａ，２８Ｂ  長尺体
３０  長尺体
３２，４２  中央加熱板（中央加熱装置）
３４，４４  冷却板（冷却装置）
３６，４６  中間加熱板（中間加熱装置）
３８，３９，４８，４９  遮熱板
５０  制御装置
【図１】
2020128073.tif 000003
【図２】
2020128073.tif 000004
【図３】
2020128073.tif 000005
【図４】
2020128073.tif 000006
【図５】
2020128073.tif 000007
【図６】
2020128073.tif 000008
【図７】
2020128073.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月5日(2020.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ゴム製の長尺体を製造する工程では、長尺体の中央部を加熱し、端部を冷却し、接続する端部の架橋を抑制することが好ましい。しかし、中央部と端部の温度差が大きい場合、変形やベタツキ、発泡等の長尺体に異常が発生するおそれがある。