(57)【要約】  【課題】  水平変位時にゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面がせん断力で剥離するのを抑止できる積層ゴム構造体の製造方法を提供する。  【解決手段】  ゴム層１と鋼板２を交互に積層してなる積層ゴム構造体の製造方法において、ゴム材料を所定厚さのシート状に加工するゴムシート加工工程と、このゴムシート７を所定長さに切断してゴム短冊９を形成する工程と、このゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してゴム短冊積層体１０を加工するゴム短冊積層体加工工程と、このゴム短冊積層体を複数個並べてゴム層１を形成する工程と、ゴム層１と２鋼板を、ゴム短冊９，９同士の接合面１１がゴム層１と鋼板２との接合面１２に対し直交するように交互に積層して加硫成形する工程と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層と鋼板を上下方向に交互に積層してなる積層ゴム構造体の製造方法において、
未加硫ゴムを所定厚さのシート状に加工するゴムシート加工工程と、
このゴムシートを所定長さに切断してゴム短冊を形成するゴム短冊形成工程と、
このゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してゴム短冊積層体を加工するゴム短冊積層体加工工程と、
このゴム短冊積層体をゴム短冊同士の接合面がゴム層厚み方向となるように複数個並べてゴム層を形成する工程と、
前記ゴム層と前記鋼板を、前記ゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面が前記ゴム層と前記鋼板との接合面に対し直交するように、上下方向に交互に積層して加硫成形する工程と、
を含むことを特徴とする、積層ゴム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記ゴムシート加工工程、ゴム短冊形成工程及びゴム短冊積層体加工工程において、押出成形機で未加硫ゴムを所定厚さのシート状に押出し成形するとともに、この押出されるゴムシートを余熱保有状態下で渦巻き状に所定巻層だけ巻取り、この巻取った渦巻き状のゴムシートを直径方向に切断してゴム短冊積層体を得ることを特徴とする、請求項１記載の積層ゴム構造体の製造方法。
【請求項３】
ゴム層と鋼板を上下方向に交互に積層してなる積層ゴム構造体において、
前記ゴム層が、所定厚さ、所定幅、所定長さのゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してなるゴム短冊積層体をゴム短冊同士の接合面がゴム層厚み方向となるように複数個並べて形成されてなり、
前記ゴム層と前記鋼板が、前記ゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面を前記ゴム層と前記鋼板との接合面に対し直交するよう上下方向に交互に積層されて加硫成形されていることを特徴とする、積層ゴム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建物や橋梁用の免震積層ゴムなどに使用される積層ゴム構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層ゴム構造体として、例えば免震積層ゴムがあり、この免震積層ゴムはゴム層と鋼板を交互に積層して加硫成形してなる。この免震積層ゴムは、建物や橋梁等の上部構造物の重量を支えながら、地震時の水平及び鉛直振動が上部構造物に伝わるのを防止する免震機能を発揮する（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
免震積層ゴムのゴム層は、通常、シーティングロールやカレンダー（圧延）で所定厚さのゴムシートを加工し、このゴムシートを所定の円形や四角形状に裁断（打ち抜き）して構成される。これに対し、押出成形機でゴムシートを押出し加工することが考えられる。これによれば簡単で量産に適しているからである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１５３４４号公報
【特許文献２】特開平１０−２８１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
押出成形機でゴムシートを押出し加工するには、その口金から押出される薄いゴムシートをマンドレルに渦巻き状に所定巻き層だけ巻取り、この巻取った渦巻き状のゴムシートを直径方向に切断してゴム短冊積層体を得ることができるが、その際、ゴムシートの巻き層を任意に変えることにより一つの口金で各種厚みのゴム短冊積層体を得ることができる。そして、例えば、図８に示すように、このようにして得た所定厚のゴム短冊積層体１０でゴム層１を形成し、このゴム層１と鋼板２を上下方向に交互に積層して免震積層ゴムを組み立てることができる。
【０００６】
しかるに、上記のようにゴム短冊積層体１０よりなるゴム層１と鋼板２を交互に積層するに際し、図８に示すように、ゴム短冊積層体１０のゴム短冊９，９同士の接合面１１がゴム層１と鋼板２との接合面１３に対し平行になるよう、すなわちゴム短冊９，９同士がゴム層１の厚み方向に積層する形に積層されると、免震積層ゴムの要求性能であるせん断変形をかけたとき、つまり水平変位時に、ゴム短冊９，９同士の接合面１１がせん断力で剥離しやすくなり、この剥離により所定の水平剛性（水平ばね定数）を確保できなくなるという不具合が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、押出成形機でゴムシートを押出し加工し、このゴムシートを所定長さに切断してゴム短冊を形成するとともに、このゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してゴム短冊積層体を作り、このゴム短冊積層体によりゴム層を形成し、このゴム層と鋼板を交互に積層するにあたって、ゴム短冊積層体のゴム短冊同士の接合面がせん断方向に存在することのないように工夫することにより水平変位時にゴム短冊同士の接合面がせん断力で剥離することがなく、耐久性の向上を図ることができる積層ゴム構造体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の積層ゴム構造体の製造方法は、ゴム層と鋼板を上下方向に交互に積層してなる積層ゴム構造体の製造方法において、未加硫ゴムを所定厚さのシート状に加工するゴムシート加工工程と、このゴムシートを所定長さに切断してゴム短冊を形成するゴム短冊形成工程と、このゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してゴム短冊積層体を加工するゴム短冊積層体加工工程と、このゴム短冊積層体をゴム短冊同士の接合面がゴム層厚み方向となるように複数個並べてゴム層を形成する工程と、前記ゴム層と前記鋼板を、前記ゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面が前記ゴム層と前記鋼板との接合面に対し直交するように、上下方向に交互に積層して加硫成形する工程と、を含むことに特徴を有するものである。
【０００９】
この場合において、前記ゴムシート加工工程、ゴム短冊形成工程及びゴム短冊積層体加工工程において、請求項２記載の発明のように、ゴム材料を所定厚さのシート状に押出し加工するとともに、この押出されるゴムシートを余熱保有状態下で渦巻き状に所定巻層だけ巻取り、この巻取った渦巻き状のゴムシートを直径方向に切断してゴム短冊積層体を得ることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、ゴム層と鋼板を上下方向に交互に積層してなる積層ゴム構造体において、前記ゴム層が、所定厚さ、所定幅、所定長さのゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化してなるゴム短冊積層体をゴム短冊同士の接合面がゴム層厚み方向となるように複数個並べて形成されてなり、前記ゴム層と前記鋼板が、前記ゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面を前記ゴム層と前記鋼板との接合面に対し直交するよう交互に積層されて加硫成形されていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜３記載の発明によれば、ゴム短冊同士の接合面がゴム層と鋼板との接合面に対し直交するように、すなわちゴム短冊同士の接合面がゴム層の厚み方向になるように積層するので、水平変位時にゴム短冊同士の接合面及びゴム短冊積層体同士の接合面がせん断力で剥離することがなく、初期の水平剛性を長期にわたって確保することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、ゴム短冊を複数枚積層状態に接合一体化したゴム短冊積層体を連続的に能率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の方法により得られた積層ゴム構造体を一部破断した状態で示す斜視図、図２は積層ゴム構造体のゴム短冊積層体の斜視図、図３は積層ゴム構造体のゴム層の斜視図、図４は押出成形機の押出用ダイから短繊維複合ゴムシートを押出成形している状態を示す側面図、図５は図４の押出用ダイのダイ口の正面図、図６は短繊維複合ゴムシートを直径方向に切断した状態を示す正面図である。
【００１４】
図１において、本発明の積層ゴム構造体はゴム層１と鋼板２を上下方向に交互に積層して加硫成形してなる。ゴム層１は、所定厚さ、所定幅、所定長さのゴム短冊９を複数枚積層状態に接合一体化してなるゴム短冊積層体１０をゴム短冊９，９同士の接合面１１がゴム層１の厚み方向となるように複数個並べて形成してなる。そして、ゴム層１と鋼板２はゴム短冊９，９同士の接合面１１とゴム短冊積層体１０，１０同士の接合面１３がゴム層１と鋼板２との接合面１３に対し直交するよう上下方向に交互に積層されて加硫成形されている。
【００１５】
次に、上記積層ゴム構造体の製造方法の一実施例を工程順に説明する。
まず、未加硫ゴムを図４のように押出成形機の押出用ダイ５に備えた長方形状のダイ口６（図５参照）から断面長方形状のゴムシート７を押出成形する（ゴムシート加工工程）。この場合、未加硫ゴムに短繊維または長繊維を混練することができるが、短繊維または長繊維を混練しなくてもよい。押出成形されるゴムシート７は、例えば、厚みｔが１〜７．５ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ、幅ｗは厚さｔの５〜４０倍とする。
【００１６】
このゴムシート７は余熱保有状態下で押し出されながらマンドレル８にその軸心まわりに渦巻き状に所定巻層だけ巻き取られる（図４参照）。このように余熱保有状態下でマンドレル８に巻き取られるゴムシート７の層間は密着一体化される。
【００１７】
次いで、ゴムシート７はマンドレル８から取り出され、図６のように直径方向に切断Ｃされることにより、図２に示すごとく複数枚のゴム短冊９が積層状態に接合一体化された２個のゴム短冊積層体１０が形成される（ゴム短冊形成工程・ゴム短冊積層体加工工程）。
【００１８】
次いで、このゴム短冊積層体１０はゴム短冊９，９同士の接合面１１がゴム層厚み方向となるように複数個並べられて図３に示すごときゴム層１が形成される（ゴム層形成工程）。このように形成されたゴム層１の厚さＴはゴムシート７の幅ｗと一致することになる。
【００１９】
最後に、このように形成されたゴム層１と鋼板２は上下方向に交互に積層され加硫成形されることにより、ゴム層１とゴム層１の間に鋼板２が加硫接着されて図１に示すごとく積層ゴム構造体とされる。その際、ゴム短冊９，９同士の接合面１１及びゴム短冊積層体１０，１０同士の接合面１２がゴム層１と鋼板２との接合面１３に対し直交するように、つまりゴム層１の厚み方向になるように積層される。
【００２０】
積層ゴム構造体として、上記のようにゴム短冊９，９同士の接合面１１及びゴム短冊積層体１０，１０同士の接合面１２がゴム層１と鋼板２との接合面１３に対し直交するように積層されていると、積層ゴム構造体の要求性能であるせん断変形をかけたときもゴム層１のゴム短冊９，９同士の接合面１１及びゴム短冊積層体１０，１０同士の接合面１２がせん断力で剥離するのを防止でき、耐久性を向上できる。
【００２１】
上記のように、ゴムシート加工工程、ゴム短冊形成工程及びゴム短冊積層体加工工程において、未加硫ゴムを所定厚さのシート状に押出し加工するとともに、この押出されるゴムシート７を余熱保有状態下で渦巻き状に所定巻層だけ巻取り、この巻取った渦巻き状のゴムシート７を直径方向に切断し二分割してゴム短冊積層体１０を得るという方法を採用した場合は、ゴム短冊９を複数枚積層状態に接合一体化したゴム短冊積層体１０を連続的に能率よく製造することができる。
しかし、そのほかに、押出し加工されたゴムシート７を所定寸法に切断してゴム短冊９を形成し、これを複数枚積層し一体化してゴム短冊積層体１０を得ることもできる。
【００２２】
図４、図５に示す上記実施例では、ゴムシート加工工程において横長形状のダイ口６から押出成形されるゴムシート７はマンドレル８にその軸心まわりに渦巻き状に所定巻層だけ巻き取るが、これに代えて図７に示すように縦長形状のダイ口６からゴムシート７をマンドレル７に軸方向に所定巻層だけ渦巻き状に巻き取ることもできる。この巻き取られたゴムシート７はマンドレル８から取り出され、直径方向に切断Ｃされることにより、図２に示すごとき複数枚のゴム短冊９が積層状態に接合一体化されたゴム短冊積層体１０を得ることは上記ゴム短冊・ゴム短冊積層体形成工程の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の方法により得られた積層ゴム構造体を一部破断した状態で示す斜視図である。
【図２】図１の積層ゴム構造体のゴム短冊積層体の斜視図である。
【図３】図１の積層ゴム構造体のゴム層の斜視図である。
【図４】押出成形機の押出用ダイからゴムシートを押出成形している状態を示す側面図である。
【図５】図４の押出用ダイのダイ口の正面図である。
【図６】ゴムシートを直径方向に切断した状態を示す正面図である。
【図７】他の実施例のゴムシート押出成形状態を示す斜視図である。
【図８】比較例の積層ゴム構造体を図１に相応して示す一部破断状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ゴム層
２  鋼板
３  ゴム
７  ゴムシート
９  ゴム短冊
１０  ゴム短冊積層体
１１  ゴム短冊同士の接合面
１２  ゴム短冊積層体同士の接合面
１３  ゴム層と鋼板との接合面
【図１】
2005257024.tif 000003
【図２】
2005257024.tif 000004
【図３】
2005257024.tif 000005
【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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