(57)【要約】【課題】  成形が容易で低コストで製造し得るゴム構造体の製造方法を提供する。  【解決手段】外径が成形体の両端内径以下に設定された弾性を有する拡径ゴムを用い、この拡径ゴムの弾性を利用して拡径ゴムを拡径し、その外周面から軸方向の両端部にかけてゴムとコードとを積層させて両端が縮径した円筒状の成形体を成形し、その成形後に拡径ゴムを元の状態に戻して、成形体を容易に脱型することができる。さらに、複数個の成形ドラムを軸方向で連接し、該複数個の成形ドラムに跨ってその拡径ゴムの外側にゴムシート体を形成した後、成形ドラムの接続部においてゴムシート体を切断分離し、分離したゴムシート体の端部にビードを巻き付け、ビードを起点として折り返して円筒状の複数の成形体を一挙に製造することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が縮径した円筒状のゴム構造体の未加硫ゴム成形体を製造する方法であって、前記成形体を成形するための成形ドラムとして、外径が前記成形体の両端内径以下に設定された弾性を有する拡径ゴムを用い、該拡径ゴムをその弾性を利用して拡径し、その外周面から軸方向の両端部にかけてゴムとコードとを積層させて両端が縮径した円筒状の成形体を成形し、該成形体の成形後に前記拡径ゴムを元の状態に戻して、前記成形体を脱型することを特徴とする円筒状の成形体の製造方法。
【請求項２】
前記拡径ゴムは、その軸方向両側から端部ストッパカラーを軸方向で内側に移動することで軸方向に圧縮され、その結果、拡径することを特徴とする請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
拡径ゴムは、円筒状に形成され、その中央穴の穴径よりも大なる径を有する拡大カラーを拡径ゴムに挿入することにより半径方向に拡径することを特徴とする請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
円筒状の拡径ゴムの中央穴に、その穴径よりも大なる径を有する拡大カラーを挿入し、かつ拡径ゴムの両側に位置する端部ストッパカラーにより拡径ゴムを軸方向で圧縮することにより、前記拡径ゴムを拡径することを特徴とする請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
複数個の成形ドラムを軸方向で連接し、該複数個の成形ドラムに跨ってその拡径ゴムの外側にコードとゴムとを巻き付け積層させてゴムシート体を形成した後、成形ドラムの接続部において前記ゴムシート体を切断分離し、分離したゴムシート体の端部にビードを巻き付け、ビードを起点として折り返して円筒状の未加硫ゴム成形体を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項６】
拡径ゴムはシリコンゴムから構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項７】
成形体は、筒径（Ｄ）に対する筒長さ（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が１．５以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項８】
成形体が空気ばねに使用されるダイヤフラムの未加硫ゴム成形体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばねに使用されるダイヤフラム等の長尺ゴム構造体の製造時に使用される未加硫ゴム成形体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気ばねに使用されるダイヤフラムは、その一端側が上面板に、他端側がピストンに止着されて使用される。このときのダイヤフラムの止着構造として、特許文献１には、図８に示すように、ダイヤフラム１００の上面板側のビード部１０２が本体１０３の筒径よりも大きく設定され、ピストン側のビード部１０４がダイヤフラム本体１０３の筒径よりも小さく形成された構造となっている。
【０００３】
特許文献２には、図９に示すように、ダイヤフラム１００の上下端に位置するビード部１０２，１０４がダイヤフラム本体１０３の筒径よりも共に小さく形成された空気ばねが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２０１４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、空気ばねは、上下に金具を取り付けるが、その取り付け方法には大別して上記２つの方法がある。その一つは、図８に示すように、ダイヤフラム１００の上面板側のビード部１０２を本体１０３の筒径よりも大きく設定し、ピストン側のビード部１０４がダイヤフラム本体１０３の筒径よりも小さくした構造である。このダイヤフラムの構造では、上面板が大きいので、上面板側のビード径が大きくなる。そのため、ダイヤフラムの未加硫ゴム成形時には、ダイヤフラム本体の一方側が開放された状態となる。したがって、図８（ｂ）のように、成形ドラム１０７に積層された未加硫ゴム成形体は、成形ドラムを軸方向片側から引き抜くことにより、容易に脱型することができる。
【０００５】
しかし、図９に示すように、ダイヤフラム１００の両端のビード１０２，１０４のビード径が本体の筒径よりも小さいダイヤフラムでは、同図（ｂ）のような成形ドラム１０８を使用することになり、ドラム１０８を分割するコア式ドラムが必要となる。このコア式ドラム１０８は、鋼製部品の組み合わせにより、その自体が非常に高価であり、その組み立てや分割にも特殊な技術が必要となってくる。また、多大な工数が必要となり、さらに、早期に損耗するという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、成形が容易で、低コストで製造し得るゴム構造体の製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、両端が縮径した円筒状のゴム構造体の未加硫ゴム成形体を製造する方法であって、前記成形体を成形するための成形ドラムとして、外径が前記成形体の両端内径以下に設定された弾性を有する拡径ゴムを用い、該拡径ゴムをその弾性を利用して拡径し、その外周面から軸方向の両端部にかけてゴムとコードとを積層させて両端が縮径した円筒状の成形体を成形し、該成形体の成形後に前記拡径ゴムを元の状態に戻して、前記成形体を脱型することを特徴としている。
【０００８】
上記円筒状の成形体の製造方法によると、両端が縮径した円筒状のゴム構造体における未加硫の成形体を製造する場合、拡径ゴムの弾性を利用して拡径し、また、成形後は拡径ゴムを元の状態に戻すだけで脱型することができるので、複雑で高価な鋼製分割コアを使用しなくてもよく、高度な技能や複雑な作業を必要とせずに成形体を製造することができる。
【０００９】
また、分割コアを使用すると、コア同士の接合部が鋭利な角度となり、成形体の内面ゴムを変形させるおそれがあるが、本発明によると、拡径ゴムのクッション性により成形体の変形を防止することができる。
【００１０】
さらに、成形体の積層時にはローラなどで圧着することが行われるが、本発明では、弾性を有する拡径ゴムの外周面に成形体を巻き付けるので、拡径ゴムのクッション効果により、安定的な押圧力が得られる。
【００１１】
拡径ゴムの拡径手段としては、その軸方向両側から端部ストッパカラーを軸方向で内側に移動することで軸方向に圧縮し、これにより、拡径する手法や、円筒状の拡径ゴムの中央穴の穴径よりも大なる径を有する拡大カラーを拡径ゴムに挿入し、拡径ゴムを半径方向に拡径する手法や、前記２つの手法を組み合わせ、拡大カラーと端部ストッパカラーとの両方を使用する手法が採用可能である。
【００１２】
さらに、複数個の成形ドラムを軸方向で連接し、該複数個の成形ドラムに跨ってその拡径ゴムの外側にコードとゴムとを巻き付け積層させてゴムシート体を形成した後、成形ドラムの接続部においてゴムシート体を切断分離し、分離したゴムシート体の端部にビードを巻き付け、ビードを起点として折り返して円筒状の未加硫ゴム成形体を形成することもできる。これにより、一挙に複数の未加硫ゴム成形体を製造することができる。
【００１３】
ここで、拡径ゴムは、その材質を特に限定するものではないが、シリコンゴムから構成することができる。シリコンゴム自体は非常に不活性な材料であるので、その周囲に巻き付ける成形体のゴムとの密着性がなく、したがって、従来の分割コア式の成形ドラムに必要であった離型剤が不要となる。また、シリコンゴムは加熱しないので、劣化のおそれもなく、耐久性にも優れている。
【００１４】
また、上記のような成形体は円筒状のものであれば、その長さに関係なく適用できるが、長尺の成形体に好適に使用することができる。ここで、長尺とは、成形体の筒径（Ｄ）に対する筒長さ（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が１．５以上のものをいう。
【００１５】
また、成形体は、ゴムタンクやバッグ等、種々の円筒状ゴム構造体の製造に使用することができるが、特に、空気ばねに使用される長尺のダイヤフラムの製造に適用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり、本発明に係る円筒状の成形体の製造方法によれば、外径が成形体の両端内径以下に設定された弾性を有する拡径ゴムを用い、この拡径ゴムの弾性を利用して拡径ゴムを拡径し、その外周面から軸方向の両端部にかけてゴムとコードとを積層させて両端が縮径した円筒状の成形体を成形し、その成形後に拡径ゴムを元の状態に戻して、成形体を容易に脱型することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明製造方法により製造されるダイヤフラムを装着した空気ばねの実施形態を示す縦断面図である。空気ばね１は、図１に示すように、上面板２とピストン３との間に筒状のダイヤフラム４が、途中で折り畳まれた状態で配設され、振動の入力により上面板２とピストン３との間で軸方向に沿った相対変位が生じるようになっている。
【００１８】
図２はダイヤフラムの一部切欠断面図で、図２において、中央線よりも右半分が側面を表し、中央線よりも左半分が縦断面を表している。ダイヤフラム４は、図２に示すように、両端の小径筒部４ａとこれに連続する中央の円筒部４ｂとから略円筒状に形成される。ダイヤフラム４は、インナーゴムと２プライの補強コードとカバーゴムとの積層構造となっている。ダイヤフラム４は、筒径Ｄに対する筒長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が１．５以上の長尺の円筒体であり、本実施形態ではＬ／Ｄ＝３．０となっている。
【００１９】
補強コードは、ナイロンコードにゴムトッピングして所望の厚さにしたもので、この補強コードの１プライをコード方向が軸方向に対して斜めとなるバイアスに貼り付け、２プライ目の補強コードを逆バイアスに貼り付ける。本実施形態では、４９度のバイアスで貼り付けている。ダイヤフラム４の両端には鋼製の線材を巻き付けてリング状に形成してなる補強用のビード部６が夫々埋設されている。
【００２０】
図３は本発明に係るゴム構造体としてのダイヤフラムの製造工程を説明する概略工程図である。図３に基づいてダイヤフラムの製造工程を説明すると、パイプ状の拡大カラー１１、拡径ゴム１２および端部ストッパカラー１３を準備し、これにより成形ドラムを作成する。
【００２１】
拡径ゴム１２は、例えば、シリコンゴムから構成されるが、これに限らず、十分にやわらかいこと、未加硫ゴム成形時のゴム圧着に耐え、それ自体の製作のし易さと未加硫ゴムとの離型性が優れた材質であればよい。この拡径ゴム１２は、その外形を未加硫ゴム成形体のビード部の最内径φ１よりも小径か、あるいは等しい外径とし、予め円筒状に加硫成形されている。この拡径ゴム１２の内部に、その内径よりも大径の円筒状の拡大カラー１１を挿入する。
【００２２】
さらに、円筒状の端部ストッパカラー１３を拡径ゴム１２の両側から移動し、拡径ゴム１２を軸方向で圧縮するように締め付け、拡径ゴム１２の外径を直径φ１からφ２に拡径する。これにより、外形が平坦な拡径ゴム１２が組み立てられ、その外径φ２は未加硫ゴム成形に適当な寸法に仕上がる。
【００２３】
次に、拡径ゴム１２の外周面に成形体を成形する。その成形は、拡径ゴム１２の外周面にインナーゴムシートを巻き付け、その外面に２プライのスダレコードを一定角度にてバイアスに巻き付ける。例えば、図７に示すように４９度のバイアスコード角で巻き付ける。次に、コードの外面にカバーゴムシートを巻き付けて、ゴムシート体１４を成形する。そして、ゴムシート体１４の両端にビードワイヤを巻き付け、出来上がったビード６を起点としてゴムシート体１４を折り返し、未加硫ゴム成形体１５を完成する。
【００２４】
この成形体１５の成形後に、端部ストッパカラー１３とパイプ状の拡大カラー１１を取り外すと、拡径ゴム１２はその弾性により元の形状、すなわち外径が図３（ｂ）で示すように直径φ１以下の状態に戻る。成形体１５のビード部６の内径φ１は、拡径ゴム１２の直径φ１と等しく設定されているので、拡径ゴム１２から成形体１５を簡単に取り外すことができる。
【００２５】
取り外した成形体１５は、図示しない製品金型内に組み込み、内側からエアバッグ（図示略）を挿入して、成形体１５を軸方向に圧縮しながら（全長を短くしながら）、エアバッグ内部に空気圧あるいは水圧等で加圧し、成形体１５を拡径しながら金型に押圧して加硫成形することができる。このとき、成形体１５は、図７に示すように、エアバッグによりさらに拡径され、例えば、コード角が４９度から最も安定する５５度になる。そこで、次に、成形体１５を加硫缶などを用いて加硫成形することで、ダイヤフラム４が完成する。
【００２６】
このような成形体１５は、１個づつ単独で成形することもできるが、図４〜図６に示すように連続するゴムシート体を切断分離して成形することもできる。図４は連続する拡径ゴムの外側に軸方向に連続してゴムシート体を積層している具体例を示す成形ドラムの断面図、図５は拡径ゴムの断面図、図６は連続するゴムシート体を１個づつ分離した状態を示す断面図、図７は成形体の形状と加硫成形した製品形状とを示す断面図である。
【００２７】
図に示すように、成形ドラムは、軸方向に長いパイプ１０と、その外周面に軸方向に移動自在に外嵌された一対の拡大カラー１７，１８と、該拡大カラー１７，１８の夫々の端部上で固定された端部ストッパカラー１３と、拡大カラー１７，１８とストッパカラー１３とで囲まれた空間に外嵌される拡径ゴム１２とを備えている。
【００２８】
拡大カラー１７，１８は、その内端がテーパ状に形成され、円筒状の拡径ゴム１２の中央穴に入り込みやすくしている。この拡大カラー１７，１８は、図３に示すパイプ状の拡大カラー１１と同様な機能を有する。
【００２９】
拡径ゴム１２は、円筒状に形成され、その中央穴に嵌合される拡大カラー１７，１８により拡大された容積と同様の容積を持つ小径（外径＝φ１）の円筒部材である。拡径ゴム１２の外径φ１は、図７に示す成形体１５および製品（ダイヤフラム）の端部内径φ１と同径に形成される。
【００３０】
上記のような成形ドラムを使用して複数の成形体１５を製造するには、まず、連続する数個の成形ドラム上の拡径ゴム１２に、ゴムおよびコードを巻き付けて軸方向に連続するゴムシート体１４を積層形成する。次に、ゴムシート体１４のビード部に相当する部位にビードワイヤ６を巻き付け、そのビード部分でカットした後に折り返し、その上にカバーゴムを貼り付ける。
【００３１】
次いで、パイプ１０、拡大カラー１７、１８および端部ストッパカラー１３を取り外せば、拡径ゴム１２がその弾性により元の形状に戻るので、未加硫ゴム成形体１５を成形ドラムから簡単に取り外すことができる。
【００３２】
このように、本実施形態においては、ビードの内径よりも小さい外径の拡径ゴムを用い、成形時に拡径ゴムを軸方向に圧縮し、半径方向に拡径することにより、成形ドラムを形成したので、成形体の脱型を容易に行うことができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るゴム構造体として例示されるダイヤフラムを装着した空気ばねの実施形態を示す縦断面図
【図２】ダイヤフラムの一部切欠断面図
【図３】本発明に係るゴム構造体の製造方法を説明するための概略工程図
【図４】連続する成形ドラムの断面図
【図５】拡径ゴムの断面図
【図６】連続するゴムシート体を１個づつ分離した状態を示す断面図
【図７】成形体の形状と加硫成形した製品形状とを示す断面図
【図８】（ａ）はダイヤフラム形状を示す断面図、（ｂ）はその成形ドラムの断面図
【図９】（ａ）は別のダイヤフラム形状を示す断面図、（ｂ）はその成形ドラムの断面図
【符号の説明】
【００３５】
１    空気ばね
２    上面板
３    ピストン
４    ダイヤフラム
４ａ    小径筒部
４ｂ    中央円筒部
６    ビード部
１０    パイプ
１１    拡大カラー
１２    拡径ゴム
１３    端部ストッパカラー
１４    ゴムシート体
１５    成形体
１７，１８  拡大カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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