(57)【要約】    【課題】ダイヤフラムの中央部を十分に膨出させつつ、安価な製造コストでその特性を安定させることのできる空気ばねを提供する。    【解決手段】球面状に膨出する球状部を有する成型ドラムにリング状金具３、４を取り付ける。成型ドラムの球状部に内面未加硫ゴム９ａを巻き付ける。内面未加硫ゴム９ａの外側面に沿わせながらリング状金具３、４に補強コード１０を一定の傾斜角度（β）にて掛け回す。この掛け回しを繰り返して、補強コード１０を中心軸に対して傾斜させつつ周方向に配列して補強コード層８とする。補強コード層８の外側に外面未加硫ゴム９ｂを巻き付けて、筒状の未加硫ゴム膜９を構成する。補強コード１０の傾斜角度及びコードピッチを変化させて、中心軸方向長さ（Ｂ）を縮長しつつ中央部の外径（ｄ）を拡径しながら未加硫ゴム膜９を加硫成形する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のリング状金具間に、筒状のゴム膜に二層の補強コード層を埋設してなるダイヤフラムが止着され、該ダイヤフラムの中央部が両端部よりも半径方向外向きに膨出する空気ばねであって、
二層の前記補強コード層は、前記一対のリング状金具間の外側に補強コードを一定の傾斜角度にて掛け回しつつ前記リング状金具の外周を所定のピッチで周回させることにより、前記一対のリング状金具間を通る中心軸に対して傾斜する補強コードが周方向に配列されると共に、各層の補強コードの傾斜方向が互いに交差するよう設定されたことを特徴とする空気ばね。
【請求項２】
前記一対のリング状金具は、その外径を互いに異なる大きさに設定されたことを特徴とする請求項１に記載の空気ばね。
【請求項３】
前記リング状金具の中心軸方向外端側の周縁に、周方向に連続する切欠部が形成され、該切欠部に掛けるように前記補強コードが掛け回されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気ばね。
【請求項４】
一対のリング状金具間に、筒状のゴム膜に二層の補強コード層を埋設してなるダイヤフラムが止着され、該ダイヤフラムの中央部が両端部よりも半径方向外向きに膨出する空気ばねの製造方法であって、
半径方向外向きに膨出する球状部を有する成型ドラムに、その球状部を挟む位置に前記一対のリング状金具を間隔をあけて取り付け、次いで、前記成型ドラムに未加硫ゴムを巻き付けて、中央部が半径方向外向きに膨出する内面未加硫ゴムを形成し、さらに、内面未加硫ゴムの外側面に沿わせながら前記一対のリング状金具間に補強コードを一定の傾斜角度にて掛け回しつつ前記リング状金具の外周を所定のピッチで周回させることにより、前記補強コードを一対のリング状金具間を通る中心軸に対して傾斜させつつ周方向に配列し、補強コードの傾斜方向が互いに交差する二層の円筒状の補強コード層を形成し、その後、補強コードの外側に外面未加硫ゴムを巻き付けて、筒状の未加硫ゴム膜を構成し、該未加硫ゴム膜の内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加硫成形することを特徴とする空気ばねの製造方法。
【請求項５】
前記補強コード層は、単数の補強コードを一対のリング状金具間に掛け回しすることにより形成することを特徴とする請求項４記載の空気ばねの製造方法。
【請求項６】
前記補強コード層は、複数の補強コードを互いに所定のコードピッチを維持させながら一対のリング状金具間に掛け回しすることにより形成することを特徴とする請求項４に記載の空気ばねの製造方法。
【請求項７】
前記補強コードを一対のリング状金具間に掛け回しするとき、前記補強コードを内面未加硫ゴム膜に沿わせて予め定められた設定傾斜角で一対のリング状金具間に掛け渡し、掛け渡された一方のリング状金具の外周面からその表面を跨いで反対側の外周面まで補強コードを張設し、次に、該一方のリング状金具から他方のリング状金具の外周面まで前記設定傾斜角に沿って補強コードを掛け渡し、他方のリング状金具の掛け渡し部分から所定のコードピッチをずらして反対側の外周面まで補強コードを張設することにより一対のリング状金具間に補強コードを掛け回し、この掛け回し操作を繰り返すことにより、補強コードを前記リング状金具の外周を周回させることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の空気ばねの製造方法。
【請求項８】
前記補強コードをゴムで被覆した状態で前記内面未加硫ゴムの外周側に巻き付けることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の空気ばねの製造方法。
【請求項９】
前記内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加硫成形する際、補強コードの傾斜角度及びコードピッチを変化させながら、中央部の外径を拡径しつつ中心軸方向長さを縮長することを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の空気ばねの製造方法。
【請求項１０】
前記成型ドラムからリング状金具と一体化した未加硫ゴム膜を取り外し、前記リング状金具の中央穴からバッグを挿入して内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加圧して加硫成形することを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の空気ばねの製造方法。
【請求項１１】
加硫成形用のバッグに一対のリング状金具を取り付けると共にバッグの周りに未加硫ゴム膜を形成することにより、前記成型ドラムと加硫成形用のバッグとを兼用することを特徴とする請求項請求項４〜９のいずれかに記載の空気ばねの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のリング状金具間に、二層の補強コード層を埋設されると共に中央部が両端部よりも半径方向外向きに膨出する筒状のダイヤフラムを止着してなる空気ばねに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道車両などに装備される空気ばねは、一対の金具間に、筒状のゴム膜に耐圧補強用の補強コード層を埋設してなるダイヤフラムを止着した構造とされる。
【０００３】
図６に空気ばねの一例（特許文献１）を示す。この空気ばねは、ＭＡＮ型と呼ばれる鉄道車両用の比較的大型の空気ばねであり、上面板１０１及び下面板１０２の間に止着されるダイヤフラム１０３の下端を上端よりも小径に設定し、その下端を上向きに押し込むようにしてダイヤフラム１０３の中央部を半径方向外向きに十分に膨出させている。
【０００４】
ダイヤフラム１０３は、内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴム間に二枚の幅広のプライを介在させてなる未加硫ゴム膜１０４を所定形状に加硫成形して形成される。プライは、平行に並べた複数本の補強コードを横糸で繋いだものを薄いシート状のゴムで包んでなり、バイアス裁断した二枚のプライをそのバイアス方向を互いに交差させて配置することにより、二層の補強コード層が形成される。補強コード層は、未加硫ゴム膜１０４を所定形状に加硫成形する際、その補強コードの傾斜角度が変化するようになっている。
【０００５】
図７に未加硫ゴム膜を所定形状のダイヤフラムに加硫成形する様子を示す。未加硫ゴム膜１０４を加硫成形する手法として、まず、図７（ａ）に示すように、未加硫ゴム膜１０４を円錐台状に成型し、その中心軸方向長さを縮長しながら中央部を拡径する手法が考えられるが、この場合、補強コードの傾斜角度を変化させて変形させるには、中央部の変形量が大きくなりすぎるため、中央部を十分に拡径することができない。また、図７（ｂ）に示すように、未加硫ゴム膜１０４の中央部をある程度膨らませて成型することにより、加硫成形する際の変形量を抑える手法は、平面状のプライを球面状に貼り付ける必要があり、未加硫ゴム膜１０４の成型が困難である。
【０００６】
これに対して、図７（ｃ）に示す手法は、図７（ｂ）及び（ｃ）に示す手法の上記問題点を解決すべく採用されているものであり、大径側をフレアー状に成型した未加硫ゴム膜１０４の内外を反転しつつ内側にバッグを挿入し、これを外金型にセットして加硫成形している。すなわち、大径側端部を小径側端部の外側に位置させるように未加硫ゴム膜１０４を途中まで反転させて未加硫ゴム膜１０４ａの状態とし、大径側端部と小径側端部との間にバッグを挿入し、さらに、大径側端部を引っ張ってバッグに対して摺動させながら反転を進行させて未加硫ゴム膜１０４ｂの状態とし、これを加硫成形してダイヤフラム１０３を得るようにしている。
【０００７】
大径側がフレアー状の未加硫ゴム膜１０４は、成型ドラムに巻き付けた未加硫ゴムの外側に二枚の幅広プライを巻き付けた後、大径側をフレアー状に拡大すると共に、両端にビードワイヤを巻き付け、このビードワイヤに掛けるようにプライを折り返し、その外側に未加硫ゴムを巻き付けることにより成型されている。
【特許文献１】特開平９−８９０２９（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、大径側をフレアー状に形成した未加硫ゴム膜の内外を反転させて加硫成形する手法は、未加硫ゴム膜を成型する際、両端の径が異なる形状に幅広のプライを巻き付けるのに熟練を要し、その分、空気ばねの製造コストが高くなりやすい。
【０００９】
また、大径側をフレアー状に拡大してビードワイヤに掛けるように折り返す際、補強コードの傾斜角度、コード間隔及びゴム厚が大きく変動し、未加硫ゴム膜の内外を反転する際、バッグに対して摺動することによってゴムに皺を生じやすく、さらに、反転する際に生じる反力が未加硫ゴムやビードワイヤを破損変形しやすく、空気ばねの特性を不安定にするおそれがある。
【００１０】
本発明は、ダイヤフラムの中央部を十分に膨出させつつ、安価な製造コストでその特性を安定させることのできる空気ばねの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る空気ばねは、一対のリング状金具間に、筒状のゴム膜に二層の補強コード層を埋設してなるダイヤフラムを止着し、このダイヤフラムの中央部を両端部よりも半径方向外向きに膨出させたものであり、その二層の補強コード層は、一対のリング状金具間の外側に補強コードを一定の傾斜角度にて掛け回しつつリング状金具の外周を所定のピッチで周回させることにより、一対のリング状金具間を通る中心軸に対して傾斜する補強コードを周方向に配列すると共に、各層の補強コードの傾斜方向を互いに交差するよう設定したものである。
【００１２】
この構成によれば、一対のリング状金具に補強コードを掛け回して補強コード層を形成するので、中央部が半径方向外向きに膨出する球面状の補強コード層を構成しつつ、その補強コードの配列位置を正確に設定することができる。これにより、ダイヤフラムの中央部を十分に膨出させ、かつ空気ばねの特性を安定させることができる。
【００１３】
一対のリング状金具の外径を互いに異なる大きさに設定したもの空気ばねは、その小径側を大径側に向けて押し込むようにして、ダイヤフラムを小さな曲率に湾曲させることができ、このような空気ばねは、本発明の構成を採用するのに特に適している。
【００１４】
リング状金具の中心軸方向外端側の周縁に、周方向に連続する切欠部を形成し、この切欠部に掛けるように補強コードを掛け回せば、傾斜した補強コードを切欠部に係止することにより、補強コードの配列の乱れを防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、一対のリング状金具間に、筒状のゴム膜に二層の補強コード層を埋設してなるダイヤフラムが止着され、このダイヤフラムの中央部が両端部よりも半径方向外向きに膨出する空気ばねの製造方法を提供する。
【００１６】
その手順を具体的に説明すると、まず、半径方向外向きに膨出する球状部を有する成型ドラムに、その球状部を挟む位置に一対のリング状金具を間隔をあけて取り付ける。次いで、成型ドラムに未加硫ゴムを巻き付けて、中央部が半径方向外向きに膨出する内面未加硫ゴムを形成する。さらに、内面未加硫ゴムの外側面に沿わせながら一対のリング状金具間に補強コードを一定の傾斜角度にて掛け回しつつリング状金具の外周を所定のピッチで周回させることにより、補強コードを一対のリング状金具間を通る中心軸に対して傾斜させつつ周方向に配列し、補強コードの傾斜方向が互いに交差する二層の円筒状の補強コード層を形成する。その後、補強コードの外側に外面未加硫ゴムを巻き付けて、筒状の未加硫ゴム膜を構成し、この未加硫ゴム膜の内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加硫成形する。
【００１７】
この構成によれば、一対のリング状金具間に補強コードを掛け回して補強コード層を形成するので、平面状のプライを巻き付けて補強コード層を形成する場合のように、一端がフレアー状の未加硫ゴム膜の内外を反転させるという従来の方法を用いることなく、中央部が膨出する球面状の補強コード層を簡単かつ正確に構成することができる。これにより、ダイヤフラムの中央部を十分に膨出させつつ、その製造を容易にすると共に、空気ばねの特性を安定させることができる。
【００１８】
なお、リング状金具は、未加硫ゴム膜を成型するための専用のものであってもよく、未加硫ゴム膜の成型後に取り外すようにすることもできる。この場合、未加硫ゴム膜を加硫成形して得られたダイヤフラムに別の金具を装着すればよい。
【００１９】
リング状金具間に掛け回しする補強コードは、単数であっても複数であってもよく、補強コードの太さなどを勘案して適宜選択することができる。単数の補強コードを一対のリング状金具間に掛け回しすることによって補強コード層を形成すれば、補強コードの配列を乱すことなく、かつ正確な傾斜角度で掛け回ししやすくすることができる。一方、複数の補強コードを互いに所定のコードピッチを維持させながら一対のリング状金具間に掛け回しすることによって補強コード層を形成すれば、少ない掛け回し回数で補強コードを配列することができ、掛け回しに要する時間を短くすることができる。
【００２０】
補強コードを一対のリング状金具間に掛け回しする手順をより具体的に説明すると、まず、補強コードを内面未加硫ゴム膜に沿わせて予め定められた設定傾斜角で一対のリング状金具間に掛け渡し、掛け渡された一方のリング状金具の外周面からその表面を跨いで反対側の外周面まで補強コードを張設する。次に、一方のリング状金具から他方のリング状金具の外周面まで設定傾斜角に沿って補強コードを掛け渡し、他方のリング状金具の掛け渡し部分から所定のコードピッチをずらして反対側の外周面まで補強コードを張設することにより、一対のリング状金具間に補強コードを掛け回す。この掛け回し操作を繰り返すことにより、補強コードをリング状金具の外周を周回させる。
【００２１】
この手順によると、一対のリング状金具に補強コードを一回掛け回すことにより、リング状金具間において、補強コードが中心軸を挟んで反対側に一列ずつ互いにほぼ並行に掛け渡される。この掛け回しを行いながら所定のコードピッチ分だけずらすので、中心軸に対する掛け渡しの傾斜角度を維持しつつ中心軸周りに傾斜方向を変化させることができ、掛け回し操作を繰り返すことにより、リング状金具間に補強コードが周方向に配列される。
【００２２】
一回の掛け回しによって掛け渡された一対の補強コードは、それぞれを外周側から見たとき、中心軸に対して同じ大きさの傾斜角度で反対側に傾斜しており、それぞれの補強コードの配列が一周した時点で、補強コードの傾斜方向が互いに交差する二層の補強コード層が形成される。反対側に傾斜する一対の補強コードが一回の掛け回しによって中心軸を挟んで反対側に配列されるので、傾斜方向が交差する補強コードが互いに編み込まれるように配列されることはなく、補強コードのパンタグラフ作用を阻害することはない。
【００２３】
補強コードをゴムで被覆した状態で内面未加硫ゴムの外周側に巻き付ければ、そのゴムが滑り止めとなって補強コードの配列の乱れを防止することができる。
【００２４】
内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加硫成形する際、補強コードの傾斜角度及びコードピッチを変化させながら、中央部の外径を拡径しつつ中心軸方向長さを縮長するようにすれば、中央部がより小さな曲率で湾曲するよう膨出するダイヤフラムをも容易に形成することができる。
【００２５】
つまり、例えばＭＡＮ型空気ばねのダイヤフラムのように、一端側を他端側に向けて押し込んだような小さな曲率で湾曲するダイヤフラムは、それと同じ形状に未加硫ゴム膜を成型しようとすると、補強コード層を形成する際の補強コードの掛け回しが難しくなる。そこで、未加硫ゴム膜をその中央部をある程度膨出させて成型し、これを加硫成形する際に中央部をさらに拡径するようにして、特に小さな曲率に湾曲するダイヤフラムを形成する。この場合、未加硫ゴム膜の補強コード層を中央部が膨出する球面状に形成しておくので、その分、加硫成形する際の変形量を許容できる程度まで小さくすることができる。
【００２６】
成型ドラムの周りに成型した未加硫ゴム膜を加硫成形するには、成型ドラムからリング状金具と一体化した未加硫ゴム膜を取り外し、リング状金具の中央穴からバッグを挿入して内面未加硫ゴム及び外面未加硫ゴムを加圧して加硫成形する方法を例示することができる。また、加硫成形用のバッグに一対のリング状金具を取り付けると共にバッグの周りに未加硫ゴム膜を形成することにより、成型ドラムと加硫成形用のバッグとを兼用するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
以上のとおり、本発明によると、一対のリング状金具に補強コードを掛け回して補強コード層を形成するので、平面状のプライを巻き付けて補強コード層を形成する場合のように、一端がフレアー状の未加硫ゴム膜の内外を反転させるという従来の方法を用いることなく、中央部が膨出する球面状の補強コード層を簡単かつ正確に形成することができる。さらに、未加硫ゴム膜を加硫成形する際に中央部をさらに拡径するようにして、特に小さな曲率に湾曲するダイヤフラムを形成することもできる。
【００２８】
これにより、ダイヤフラムの中央部を十分に膨出させつつ、熟練を要することなく安価な製造コストで特性の安定した空気ばねを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る空気ばねを実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る空気ばねの断面図であり、左半分は標準セット状態を示し、右半分は最大高さ状態を示す。図２はダイヤフラムの断面図であり、実線は加硫成形後を示し、二点鎖線は加硫成形前の未加硫ゴム膜の状態を示す。図３は未加硫ゴム膜の補強コード層を示す斜視図であり、その未加硫ゴム膜を省略して図示している。
【００３０】
空気ばね１は、その高さ（ｈ）を低く抑えつつ上下方向の許容変位量（Ｓｔ）を大きく設定すると共に、横方向の許容変位量をも適当な大きさに設定可能なＭＡＮ型と呼ばれる鉄道車両用の比較的大型の空気ばねであり、車体側と車輪側との間に介装されて車体及び車輪間を伝達される上下振動を吸収すると共に、その高さ（ｈ）の変更によって車高を調節するようになっている。
【００３１】
この空気ばね１は、中心軸方向における中央部が両端部よりも半径方向外向きに膨出する筒状のダイヤフラム２を上下一対のリング状金具３、４間に止着し、上側のリング状金具３に車体側に取り付けられる上面板５をボルト締結し、下側のリング状金具４に車輪側に取り付けられる下面板６をボルト締結した構造とされる。
【００３２】
ダイヤフラム２は、筒状のゴム膜７に耐圧性を高めるための補強コード層８を埋設してなり、その上端に止着するリング状金具３の外径（Ｄ１）よりも下端に止着するリング状金具４の外径（Ｄ２）を小さく設定し、この下側のリング状金具４を上向きに押し込むようにして中央部を半径方向外向きに十分に膨出させている。
【００３３】
ゴム膜７は、内面未加硫ゴム９ａ及び外面未加硫ゴム９ｂから構成される全体として略球状の未加硫ゴム膜９をその中心軸方向長さ（Ｂ）を（Ｂ１）に縮長しつつ中央部の外径（ｄ）を（ｄ１）に拡径しながら加硫成形してなる。
【００３４】
補強コード層８は、内面側及び外面側の二層の補強コード層８ａ、８ｂからなり、例えばポリエステルコードやスチールコードからなる一本の補強コード１０をリング状金具３、４に掛け回して構成される。補強コード１０のうち、リング状金具３、４に掛け渡された掛渡部１０ａは、互いに編み込まれることなくダイヤフラム２の周方向に配列されて二層の補強コード層８ａ、８ｂを構成し、リング状金具３、４の外周面からその表面を跨いで反対側の外周面まで張設される張設部１０ｂは、リング状金具３、４の周縁に係止される。
【００３５】
補強コード層８を構成する補強コード１０の掛渡部１０ａは、ダイヤフラム２の中心軸に対して傾斜して配列され、内面側及び外面側の補強コード層８ａ、８ｂにおける傾斜方向が互いに交差している。ダイヤフラム２の中心軸に対する掛渡部１０ａの傾斜角度は、未加硫ゴム膜９に埋設された状態でβ（−β）に設定され、ゴム膜７に加硫成形した後にβ１（−β１）に変化するようになっている。
【００３６】
リング状金具３、４は、その中央に、未加硫ゴム膜９を加硫成形する際にバッグを挿入するための中央穴１１を有する例えば鋼製のリング状とされ、その中心軸方向外端側の周縁に、補強コード１０の張設部１０ｂを掛けるように配置する切欠部１２が周方向に連続して形成されている。この切欠部１２により、張設部１０ｂを荷重が負荷されても脱落しないよう十分な長さでリング状金具３、４に対して係止している。なお、補強コード１０の張設部１０ｂの直線長さ（Ｈ）は、中心軸に対する傾斜角度（β）と未加硫ゴム膜９の高さ（Ｂ）により決定される。
【００３７】
上面板５は、例えば鋼製の円板とされ、下面板６の中央上面に設けられたストッパ１３に対向するストッパ受け１４が装着されている。ストッパ受け１４は、上向きに突出する軸部１４ａに上面板５の中央穴を貫通させることによって上面板５の下面側に装着され、空気ばね１の圧縮変位量の上限を許容変位量（Ｓｔ）に規制する。
【００３８】
下面板６は、例えば鋼製の円板６ａの下面側に、複数枚の鋼製プレート及びゴムプレートを積層してなる積層ゴム６ｂを一体的に設けてなり、この積層ゴム６ｂが水平方向の振動を吸収するようになっている。
【００３９】
ダイヤフラム２、上面板５及び下面板６で囲まれる空間は、空気が密封される空気室１５とされ、この空気室１５の空気の圧縮及び復元を繰り返しながら空気ばね１が上下方向に伸縮することにより、上下振動が吸収される。また、空気室１５への空気の注入及び排出により、空気ばね１の高さ（ｈ）を最大高さ（ｈｍａｘ）までの範囲で調整するようになっている。ここで、空気ばね１の高さ（ｈ）は、静止状態における上面板５の上面から下面板６の下面までの距離のことをいう。
【００４０】
空気室１５は、ストッパ受け１４の軸部１４ａに形成された連通孔１６によって内外を連通され、この連通孔１６に連結された加圧空気供給手段（図示せず）により、空気室１５に所望の圧力で空気を注入又は排出するようになっている。
【００４１】
次に、空気ばね１の製造方法を説明する。図４は補強コードを掛け回しする様子を示す斜視図であり、図５は補強コードを掛け回しする様子を示す平面図である。
【００４２】
まず、半径方向外向きに膨出する球状部を有する成型ドラムに、その球状部を挟む位置に一対のリング状金具３、４を互いに間隔をあけて取り付けた後、成型ドラムに未加硫ゴムを巻き付けて、中央部が半径方向外向きに球面状に膨出する内面未加硫ゴム９ａを形成する。
【００４３】
ここで、球状部は、外向きに膨出しつつ、成型ドラムの周りに成型した未加硫ゴム膜９を取り外すことができる構造とする。具体的には、ドラム本体に外嵌するように、中心軸と平行に分割可能に金属や合成樹脂から形成した筒状、あるいはゴムから形成した筒状として、成形後の未加硫ゴム膜９をドラム本体から球状部と共に取り外し、その後、未加硫ゴム膜９から球状部を分割又は押し潰して取り外すようにする。また、ドラム本体に内側から加圧膨張させるゴムを装着した構成も採用することができる。
【００４４】
次いで、図４及び図５に示すように、内面未加硫ゴム９ａの外側面に沿わせながら、リング状金具３、４を通る中心軸に対して一定の傾斜角度β（−β）で、未加硫ゴムで被覆した一本の補強コード１０をリング状金具３、４の外側に掛け回してその外周を所定のピッチで周回させる。これにより、内面未加硫ゴム９ａの外側に補強コード１０の掛渡部１０ａを中心軸に対して傾斜させつつ周方向に配列すると共に、リング状金具３、４の周縁部に補強コード１０の張設部１０ｂを張設して、図３に示す状態を得る。
【００４５】
ここで、補強コード１０をリング状金具３、４に掛け回す様子をより詳しく説明する。まず、補強コード１０を内面未加硫ゴム９ａの外側面に沿わせて予め定めた傾斜角度（β）でリング状金具３からリング状金具４に掛け渡して掛渡部１０ａとし、切欠部１２に掛けるようにリング状金具４の外周面からその表面を跨いで反対側の外周面まで補強コード１０を張設して張設部１０ｂとする。このとき、補強コード１０の巻き付け角度をできるだけ変化させないようにする。
【００４６】
さらに、リング状金具４からリング状金具３の外周面まで傾斜角度（−β）で補強コード１０を掛け渡して掛渡部１０ａとし、切欠部１２に掛けるようにリング状金具３の外周面からその表面を跨いで反対側の外周面まで補強コード１０を張設して張設部１０ｂとする。また、一回の掛け回しにおける始点１０ｃと終点１０ｄとを、コード径以上に設定された所定のコードピッチ分だけ周方向にずらす。
【００４７】
これにより、リング状金具３、４に掛渡部１０ａが中心軸を挟んで反対側に一列ずつ互いにほぼ並行に掛け渡され、リング状金具３、４への補強コード１０の一回の掛け回し操作が完了する。このとき、中心軸を挟んで反対側の両掛渡部１０ａは、外周側から見て同じ大きさで傾斜方向が反対の傾斜角度（β、−β）に設定されている。
【００４８】
掛け回しの際のコードピッチ分のずれにより、中心軸に対する掛渡部１０ａの傾斜角度（β、−β）を維持しつつ中心軸周りに傾斜方向が変化し、補強コード１０の掛け回し操作を繰り返すことにより、リング状金具３、４に補強コード１０の掛渡部１０ａが周方向に配列される。同一方向に傾斜する掛渡部１０ａの配列が周方向に一周するまで掛け回し操作を繰り返すことにより、掛渡部１０ａが互いに編み込まれることなく、中央部が球面状に膨らんで傾斜方向が互いに交差する二層の円筒状の補強コード層８ａ、８ｂが形成される。
【００４９】
その後、補強コード層８の外側に外面未加硫ゴム９ｂを巻き付けて、中央部が球面状に膨らんだ筒状の未加硫ゴム膜７を構成し、図２に二点鎖線で示す状態を得る。さらに、成型ドラムからリング状金具３、４と一体化した未加硫ゴム膜９を取り外して外型に組み込んで、これにリング状金具３、４の中央穴１１からバッグを挿入し、内面未加硫ゴム９ａ及び外面未加硫ゴム９ｂを加圧加熱して加硫成形する。
【００５０】
加硫成形の際、補強コード１０の掛渡部１０ａの傾斜角度を（β）から（β１）に変化させ、かつコードピッチを変化させながら、中心軸方向長さを（Ｂ）から（Ｂ１）に縮長しつつ、中央部の外径を（ｄ）から（ｄ１）に拡径して中央部をさらに膨出させる。また、補強コード１０は、わずかに張力を作用させることにより、弛むことなく傾斜角度が変化する。
【００５１】
これにより、下端を上向きに押し込んだようにして中央部が半径方向外向きに十分に膨出するダイヤフラム２が得られ、その両端に止着したリング状金具３、４に、上面板５及び下面板６をボルト締結して、図１に示す空気ばね１を得る。
【００５２】
上記構成によれば、球面状に膨出させた未加硫ゴム膜９を拡径しながら加硫成形するので、ダイヤフラム２の中央部を小さな曲率で湾曲させて十分に膨出させることができ、上下方向を主体とする大きな変位を許容することができる。なお、ダイヤフラム２を断面楕円形に形成することもできる。
【００５３】
加硫成形の際、一端がフレアー状の未加硫ゴム膜をバッグを入れながら反転させるという従来の方法におけるような、反転時のコード乱れや内面未加硫ゴム９ａ及び外面未加硫ゴム９ｂの擦れ及び皺の発生を防止することができる。
【００５４】
また、未加硫ゴム膜９を球面状に成型するので、円筒状で一端がフレアー状の従来の未加硫ゴム膜よりも、補強コード層８の周方向におけるコードピッチのばらつきを抑えて、補強コード１０の重なりや過大な間隔を防ぐことができる。
【００５５】
補強コード層８を形成する際、未加硫ゴムで被覆した一本の補強コード１０を内面未加硫ゴム９ａに押圧しながら掛け回すので、補強コード１０を球面状に膨出する内面未加硫ゴム９ａに密着させて、ずれることなく正確な位置に配列することができ、補強コードの傾斜角度及びコードピッチの精度を高めることができる。
【００５６】
リング状金具３、４に補強コード１０を掛け回して補強コード層８を形成するので、ダイヤフラム２とリング状金具３、４とを一体に成形することができる。これにより、上面板５及び下面板６をリング状金具３、４にボルト締結するだけの簡単な作業で取り付けることができるので、ダイヤフラム２の端部にビードワイヤを配置しておき、このビードワイヤを挟持するように、リング状金具３、４を内部に入れて上面板５及び下面板６にボルト締結するという複雑な後作業を不要にして工程を少なくすることができる。さらに、未加硫ゴム膜９の成型から加硫成形、上面板５及び下面板６の取り付けに至るまでの工程においてダイヤフラム２の端部を変形させずにすみ、その損傷を防止することができる。
【００５７】
補強コード１０の掛け回しは、幅広プライを用いる場合のような裁断ロスをなくすことができ、補強コード１０を未加硫ゴムで被覆する被覆装置も従来の方法に用いる幅広プライを製造する装置よりも安価である。これにより、材料ロスを少なくすると共に、補強コード層８を安価に形成することができる。
【００５８】
補強コード層８は、一本の補強コード１０を掛け回して形成するので、補強コード１０としてスチールコードのような剛性の大きい繊維を使用することもできる。補強コード１０の巻き始め及び巻き終わりを除いて端部の露出がないので、補強コード１０の端部を起点とする疲労亀裂の発生を防止することができる。ダイヤフラム２の端部にビードワイヤや折り返しがない分、厚さを薄くして製品をコンパクトにすることができる。張設部１０ｂを十分な長さに設定するので、補強コード１０が外れにくくダイヤフラム２をリング状金具３、４に強固に止着することができる。
【００５９】
掛渡部１０ａが互いに編み込まれないので、補強コード１０同士の接触による抵抗及び摩耗を発生させずにすみ、補強コード層８のパンタグラフ作用を阻害することなく上下方向変位を吸収することができる。
【００６０】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、一本の補強コード１０を掛け回す代わりに、複数本の補強コード１０を互いに所定のコードピッチを維持させながらリング状金具３、４に掛け回して補強コード層８を形成するようにしてもよい。
【００６１】
この場合、同時に掛け回す補強コード１０の本数が多くなるとリング状金具３、４の外側で交差するときに配列の乱れを生じやすく、全体として正確な傾斜角度で掛け回すことが難しくなりやすいことを考慮し、１０００〜２０００ｄｔｅｘ程度の太い補強コード１０を使用するときに１本、６００ｄｔｅｘ程度以下の細い補強コード１０を使用するときに２本とするのがよい。
【００６２】
また、補強コードで補強した加硫成形用のバッグに、一対のリング状金具３、４を取り付けると共に、バッグの周りに未加硫ゴム膜９を形成することにより、成型ドラムと加硫成形用のバッグとを兼用することもできる。この場合、バッグの周りに未加硫ゴム膜９を形成した後、そのバッグをさらに膨らませて未加硫ゴム膜９を中心軸方向に縮長しつつ中央部を拡径しながら、そのまま外型に装着して加硫成形する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る空気ばねの断面図であり、左半分は標準セット状態を示し、右半分は最大高さ状態を示す
【図２】ダイヤフラムの断面図であり、実線は加硫成形後を示し、二点鎖線は加硫成形前の未加硫ゴム膜の状態を示す
【図３】未加硫ゴム膜の補強コード層を示す斜視図
【図４】補強コードを掛け回しする様子を示す斜視図
【図５】補強コードを掛け回しする様子を示す平面図
【図６】従来の空気ばねの断面図
【図７】従来の方法で未加硫ゴム膜を所定形状のダイヤフラムに加硫成形する様子を示す概略図
【符号の説明】
【００６４】
１      空気ばね
２      ダイヤフラム
３、４  リング状金具
７      ゴム膜
８      補強コード層
９      未加硫ゴム膜
１０    補強コード
１２    切欠部
【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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