(57)【要約】【課題】内圧を均等に分散させて均一加硫により品質を安定化できるのみならず、空気溜まりの発生もなく、しかも、積層ゴム本体の外周面に凹み等の欠損部が形成されず長期間に亘って所定の性能を安定よく保持できるようにする。【解決手段】複数の弾性ゴム層１と複数枚の剛性板２とを交互に積層し、それらの外周部に筒状耐候性ゴム５を被覆させてなる積層ゴム本体３の加硫成形に用いる成形型１４のうち、中間金型１３における各弾性ゴム層１の層厚中央位置に相当する周壁部の周方向に間隔を隔てた複数箇所に、加硫後の積層ゴム本体３の外周面にその付根部ほど大径の円錐状突起を一体に突出形成する円錐状端孔部分６ａを有する貫通孔６が形成されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弾性ゴム層と複数枚の剛性板とを交互に積層するとともに、それらの外周部に筒状耐候性ゴムを被覆させてなる積層ゴム本体を加硫成形して構成された積層ゴム支承装置であって、
積層ゴム本体の各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する外周面で周方向に間隔を隔てた複数箇所から外方へ向けて、加硫成形時の空気抜き用のはみ出し突起が一体に突出形成されており、
これら各空気抜き用はみ出し突起は、その付根部ほど漸次径の大きい円錐形状に形成されていることを特徴とする積層ゴム支承装置。
【請求項２】
上下一対の金型及びそれら上下金型の外周部間に挟在固定される中間金型からなる成形型の内部空間に、複数の弾性ゴム層と複数枚の剛性板とを交互に積層するとともに、それらの外周部に筒状耐候性ゴムを被覆させた積層ゴム本体を配置して加硫成形することにより製造される積層ゴム支承装置の製造方法であって、
上記中間金型における各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する周壁部で周方向に間隔を隔てた複数箇所に貫通孔が形成されており、
これら各貫通孔で中間金型の内周面側の端孔部分を内側ほど漸次径の大きい円錐形状に形成して、加硫成形時にこれら貫通孔を通して外部に空気を抜き出すとともに、未加硫ゴムの一部を貫通孔の端孔部分内にはみ出させて加硫後の積層ゴム本体の外周面の複数箇所に円錐状の突起を一体に突出形成することを特徴とする積層ゴム支承装置の製造方法。
【請求項３】
上記各貫通孔の円錐形状端孔部分の軸方向両端と中間金型内周面及び貫通孔内周面との接続部は、それぞれ円弧状の曲面に形成されている請求項２に記載の積層ゴム支承装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種建築物の免震構造体あるいは橋梁等の土木構築物の支承体として用いられる積層ゴム支承装置及びその製造方法に関する。詳しくは、複数枚の弾性ゴム層と複数枚の剛性板とを交互に配置して積層するとともに、それらの外周部に筒状の耐候性ゴムを被覆させた積層ゴム本体を成形型の内部空間に配置して加硫成形することにより構成される積層ゴム支承装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の積層ゴム支承装置は、一般に次のようにして製造される。即ち、図７に示すように、上下一対の金型１１，１２及びこの上下一対の金型１１，１２の外周部間に挟在固定される中間金型１３からなる成形型１４の内部空間に、複数の弾性ゴム層１…と薄鋼板からなる複数枚の剛性板２…及び上下一対の厚肉フランジ４，４とを上下交互に積層するとともに、それらの外周部に耐候性ゴム５を筒状に被覆させてなる積層ゴム本体３を配置した上で加硫成形することにより製造
（構成）される。
【０００３】
上記のような加硫成形による製造時において、成形型１４の内部には大きな内圧が働き、この内圧によってゴムが流動化されて加硫されるが、このゴムの流れを良くして積層ゴム本体３及び被覆ゴム５を満遍なく均一に加硫するためには成形型１４内部の空気を外部に抜き出すことが必要である。
【０００４】
従来では、図７の矢印ｘで示すように、中間金型１３の内周面と積層ゴム本体３における筒状被覆ゴム５の外周面との間の僅かなクリアランス及び中間金型１３の上端部及び下端部とこれに嵌合された上金型１１及び下金型１２との間の隙間を通じて空気を成形型１４の外部に排出させるか、もしくは、中間金型１３の内周面の一部に上下方向姿勢の縦溝（図示省略）を形成し、この縦溝及び中間金型１３上端部及び下端部と上金型１１及び下金型１２との間の隙間を通じて空気を成形型１４の外部に排出させることで、ゴム（未加硫ゴム）の流れを良くする手段が採られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の空気抜き出し手段の場合は、積層ゴム本体３の上下端部分に比べて中央部分の空気の抜け出しが悪いために内圧を均等化することができず、中央部分のゴムの流れが悪い。特に、厚みの大きい積層ゴム支承装置では、その傾向が顕著で中央部分の空気の抜け出し及びそれに伴うゴムの流れが一段と悪化し、その結果、加硫が不均一になって融合不良箇所ができるなど品質が安定しないだけでなく、中央部分の剛性板２…と弾性ゴム層１…間等に空気溜まりが発生し、このような空気溜まりが原因で積層ゴム本体３の外周面に膨れが生じて外観が低下するとか、あるいは、積層ゴム支承装置の実使用時に僅かな荷重を受けるだけでその空気溜まり部に割れ等の破損を生じやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、加硫成形時に内圧を均等に分散させて均一加硫により品質の安定化が図れるのみならず、空気溜まりの発生もみられず、しかも、脱型後の処理時に積層ゴム本体の外周面に凹み等の欠損部が形成されることを確実に防いで、長期間に亘って所定の性能を安定よく保持することができる積層ゴム支承装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る積層ゴム支承装置は、複数の弾性ゴム層と複数枚の剛性板とを交互に積層するとともに、それらの外周部に筒状耐候性ゴムを被覆させてなる積層ゴム本体を加硫成形して構成された積層ゴム支承装置であって、
積層ゴム本体の各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する外周面で周方向に間隔を隔てた複数箇所から外方へ向けて、加硫成形時の空気抜き用のはみ出し突起が一体に突出形成されており、これら各空気抜き用はみ出し突起は、その付根部ほど漸次径の大きい円錐形状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る積層ゴム支承装置の製造装置は、上下一対の金型及びそれら上下金型の外周部間に挟在固定される中間金型からなる成形型の内部空間に、複数の弾性ゴム層と複数枚の剛性板とを交互に積層するとともに、それらの外周部に筒状耐候性ゴムを被覆させた積層ゴム本体を加硫成形することにより製造される積層ゴム支承装置の製造方法であって、
上記中間金型における各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する周壁部で周方向に間隔を隔てた複数箇所に貫通孔が形成されており、これら各貫通孔で中間金型の内周面側の端孔部分を内側ほど漸次径の大きい円錐形状に形成して、加硫成形時にこれら貫通孔を通して外部に空気を抜き出すとともに、未加硫ゴムの一部を貫通孔の端孔部分内にはみ出させて加硫後の積層ゴム本体の外周面の複数箇所に円錐状の突起を一体に突出形成することを特徴とするものである。
【０００９】
上記のような構成要件を有する本発明によれば、積層ゴム本体の加硫成形時において、この積層ゴム本体を収納する成形型内の内部空気を各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する周方向の複数箇所から外部に抜け出させることによって、内圧を積層ゴム本体の全域に亘って均等に分散させて均一に加硫することが可能となり、品質の安定化が図れるとともに、ゴムの流れが水平方向の中央部分から外方に向かう流れになって中央部分の弾性ゴム層と剛性板との間等に空気溜まりを発生することがなくなる。
【００１０】
加えて、空気の抜け出しに伴って積層ゴム本体の外周面の複数箇所に突出形成されるはみ出し突起（バリ）がその付根部ほど漸次径の大きい円錐形状であるから、成形後の脱型時に加えられる引張り力によって引き千切られる際、大径の付根部よりも先端部で切断されることなる。ここで、空気抜き用はみ出し突起が円柱形状に突出形成される場合は、脱型時に加えられる引張り力によって突起がどこで引き千切られるかわからず、加硫後の積層ゴム本体の外周面の一部が抉り取られてそこに凹み等の欠陥部を発生する可能性が大きく、そのような凹み等が発生したときは補修する必要が生じるが、本発明のような円錐形状のはみ出し突起の場合は、積層ゴム本体の外周面から突出した先端部で千切られることになり、積層ゴム本体の外周面に抉り取りによる凹み等の欠陥部を発生することがなく、補修も必要ない。
【００１１】
また、脱型時に引き千切られないで残った突起を切断して外形を整える場合でも円錐状はみ出し突起のうち強度的に弱い細い先端部分を切断除去し大径の付根部を残しておきやすく、積層ゴム本体の外周面に凹み等の傷を付けないで切断整形することが可能である。
【００１２】
特に、上記した本発明に係る積層ゴム支承装置の製造方法において、中間金型の周壁部の複数箇所に形成される各貫通孔の円錐形状端孔部分の軸方向両端と中間金型内周面及び貫通孔内周面との接続部を、請求項３のように、それぞれ円弧状の曲面に形成しておくことによって、大きな荷重が作用する実使用時に最も強度的に弱い接続部から亀裂が入り、そこから破損が早期に進行することを防いで、積層ゴム支承装置の耐久性向上を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る積層ゴム支承装置の製造方法に用いられる成形型の組付状態を説明する半縦断面図であり、かかる製造に用いられる成形型１４は、図７で説明したものと同様に、上下一対の金型１１，１２及びこの上下一対の金型１１，１２の外周部間に挟在固定される中間金型１３からなり、このような成形型１４の内部空間に、複数の弾性ゴム層１…と薄鋼板からなる複数枚の剛性板２…及び上下一対の厚肉フランジ４，４とを上下交互に積層するとともに、それらの外周部に耐候性ゴム５を筒状に被覆させてなる積層ゴム本体３を配置した上で加硫成形することにより、積層ゴム支承装置を製造するものである。
【００１４】
上記のような基本構成を有する成形型１４において、中間金型１３における積層ゴム本体３を構成する複数の弾性ゴム層１…の層厚中央位置に相当する周壁部１３Ａで周方向に適当間隔を隔てた複数箇所には、型内外方向に貫通する直径ｄが２〜４ｍｍ程度の空気抜き用の貫通孔６…が形成されている。これら各貫通孔６…のうち、中間金型１３の内周面１３ａ側の端孔部分６ａは図２に拡大して明示するように、内側ほど漸次大径となる１２０°の開き角度θを有し、開口部の直径Ｄが約１０ｍｍ程度の円錐形状に形成されている。この円錐状端孔部分６ａの軸方向両端と中間金型１３の内周面１３ａ及び貫通孔６の内周面との接続部は、それぞれ０．５〜１ｍｍの曲率半径Ｒを持つ円弧状の曲面に形成されている。
【００１５】
上記構成の成形型１４を用いて、その内部空間に収納配置した積層ゴム本体３に８００〜１０００Ｐａの内圧を加えて加硫成形することによって、図３及び図４に示すように、積層ゴム本体３の外周面で上記各貫通孔６…に対応する箇所にはみ出し突起７…が一体に突出形成された四角柱形状の積層ゴム支承装置１０を製造する。
【００１６】
ところで、上述した積層ゴム本体３の加硫成形時において、成形型１４の内部空気は積層ゴム本体３における各弾性ゴム層１…の層厚中央位置に相当する周方向の複数箇所の貫通孔６…を経て外部にスムーズに抜け出すことになり、これによって、内圧が積層ゴム本体３の全域に亘って均等に分散されて均一な加硫が可能となるために、品質の安定化が図れるとともに、未加硫ゴムの流れが水平方向の中央部分から外方に向かう流れになって中央部分の弾性ゴム層１と剛性板２との間や弾性ゴム層１と被覆ゴム５との間等に膨らみによる外観欠点や局部破損の原因となる空気溜まりが発生しない。
【００１７】
また、加硫成形時における空気の抜け出しに伴って未加硫ゴムの一部が貫通孔６…の円錐状端孔部分６ａ内に流れ込んで硬化されることになり、その結果、加硫後の積層ゴム本体３の外周面に突出形成される複数のはみ出し突起（バリ）７…は、図５に拡大して明示するように、その付根部７ａの直径Ｄ１が約１０ｍｍ程度かつ先端部７ｂの直径ｄ１が２〜４ｍｍ程度の截頭円錐形状である。したがって、成形後の脱型時に引張り力が加えられて引き千切られる際、大径の付根部７ａよりも先端部７ｂで切断されることになって、積層ゴム本体３の外周面が抉り取られてそこに補修を要する凹み等の欠陥部を発生することがない。さらに、脱型時に引き千切られないで残った突起７…を切断して外形を整える場合でも円錐状はみ出し突起７…のうち強度の強い付根部７ａは残したまま強度の弱い細い先端部７ｂを切断除去しやすいため、積層ゴム本体３の外周面に凹み等の傷を付けないで切断整形することが可能であり、この面からも性能品質及び耐久性に優れた製品（積層ゴム支承装置１０）を得ることができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、四角柱形状に成形された積層ゴム支承装置１０について説明したが、図６に示すような円柱形状の積層ゴム支承装置１０に適用してもよいこと勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、積層ゴム本体の加硫成形時に成形型内の内部空気を各弾性ゴム層の層厚中央位置に相当する周方向の複数箇所から外部にスムーズに抜け出させて内圧を積層ゴム本体の全域に亘って均等に分散させて均一に加硫することができ、品質の安定化を図り得るとともに、ゴムの流れが改善して弾性ゴム層と剛性板との間等に外観欠点や局部破損の原因となる空気溜まりの発生をなくすることができる。
【００２０】
しかも、積層ゴム本体の外周面の複数箇所に、付根部ほど漸次径の大きい円錐形状のはみ出し突起を突出形成することにより、成形後の脱型時に加えられる引張り力によって引き千切られる際も、また、脱型時に引き千切られないで残った突起を切断して外形を整える際も、積層ゴム本体の外周面から突出した先端部で切断しやすく、積層ゴム本体の外周面に抉り取られた傷跡の凹み等の欠陥部を発生することがなく、したがって、積層ゴム支承装置本来の性能を長期間に亘って安定よく保持することができるという効果を奏する。
【００２１】
特に、請求項３のように形成された成形型を用いて加硫成形することによって、大きな荷重が作用する実使用時に最も強度的に弱い接続部からの亀裂の発生及びそれに伴う破損の進行を防いで、積層ゴム支承装置の耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層ゴム支承装置の製造方法に用いられる成形型の組付状態を説明する半縦断面図である。
【図２】同上成形型の要部の拡大縦断面図である。
【図３】製造された積層ゴム支承装置の概略外観斜視図である。
【図４】同積層ゴム支承装置の半縦断面図である。
【図５】同積層ゴム支承装置の要部の拡大縦断面図である。
【図６】製造された積層ゴム支承装置の変形例を示す概略外観斜視図である。
【図７】積層ゴム支承装置の製造方法に用いられる従来の成形型の組付状態を説明する半縦断面図である。
【符号の説明】
１　弾性ゴム層
２　剛性板
３　積層ゴム本体
５　耐候性被覆ゴム
６　貫通孔
６ａ　端孔部分
７　はみ出し突起
７ａ　付根部
７ｂ　先端部
１０　積層ゴム支承装置
１１　上金型
１２　下金型
１３　中間金型
１４　成形型
【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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