加硫機、及び空気ばねの製造方法
【課題】設置コストが安く、しかも、筒状未加硫ゴム成型体を容易に加硫成形して生産性を高めることのできる加硫機の提供。
【解決手段】下型４と昇降自在な上型５とからなる加硫金型６と、ブラダー７とを備える。ブラダー７を給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定する。加硫金型６とブラダー７との間に筒状未加硫ゴム成型体２を配置する。ブラダー装着部材８を介して、ブラダー７の両端部を下型４に固定する。ブラダー７の上端を昇降させる中心機構は省略する。中心機構によるブラダー７の上端の昇降を省略して、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体２を加硫成形する。
【解決手段】下型４と昇降自在な上型５とからなる加硫金型６と、ブラダー７とを備える。ブラダー７を給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定する。加硫金型６とブラダー７との間に筒状未加硫ゴム成型体２を配置する。ブラダー装着部材８を介して、ブラダー７の両端部を下型４に固定する。ブラダー７の上端を昇降させる中心機構は省略する。中心機構によるブラダー７の上端の昇降を省略して、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体２を加硫成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両用空気ばねのダイヤフラムを製造する際に使用する加硫機、及び空気ばねの製造方法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、筒状のゴム膜に耐圧補強用の補強コード層を埋設してダイヤフラムを構成し、このダイヤフラムの両端に金具を止着した構造とされる。この空気ばねは、ダイヤフラムの内部に空気を封入することにより、防振装置として機能し、さらに、封入する空気量を調節することにより、車高調整装置として機能する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１０に、特許文献１に記載の空気ばねを示す。図１０に示す空気ばねは、鉄道車両用として採用されることの多い形式の空気ばねであり、ダイヤフラム１０１の上下端に金具１０２、１０３が止着されている。この空気ばねのダイヤフラム１０１は、下端を上向きに押し込むようにして、中央部を径方向外向きに十分に膨出させた形状とされ、空気ばねの高さを低く設定しつつ大きな変位を許容するようになっている。
【０００４】
空気ばねのダイヤフラムを製造するには、まず、補強コード層を埋設しつつ筒状未加硫ゴム成型体を成型し、この筒状未加硫ゴム成型体を加硫金型にセットして、内側にブラダーと称する風船状のゴム膜を配置する。ブラダーは、その下端を加硫金型の下型に取り付けられると共に、上端を加硫金型の中心軸に沿って昇降自在な中心機構のセンターポストに取り付けられている。
【０００５】
次いで、ブラダーをその上端を中心機構によって昇降させて伸縮させながら、ブラダーに蒸気などを給入・排気すると共に、加硫金型の上型を下降させて型締めを行うことにより、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体を所定の形状に膨らませて、筒状未加硫ゴム成型体をシェーピングする。その後、蒸気などをさらに給入して筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧することにより、筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形してダイヤフラムを製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−８９０２９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特に、鉄道車両用空気ばねのように端部を中心軸方向に押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合、ブラダーの上端の昇降量を大きく設定する分、中心機構を大形にする必要があり、しかも、大形の中心機構を設置可能なよう、床掘り込みによって深いピットを施工する必要があり、加硫機の設置コストが高くなりやすい。
【０００８】
また、シェーピングする際に、筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばしたり折り畳んだりする量が大きい分、筒状未加硫ゴム成型体とブラダーとの間に生じたわずかな隙間にエアーが蓄積されて、製品に不具合を生じるおそれがある。さらに、加硫金型を型締めする際に、ブラダーの内圧が低いと、ブラダーと筒状未加硫ゴム成型体とが離れたまま個別に変形して、筒状未加硫ゴム成型体に皺を生じさせるおそれがあり、ブラダーの内圧が高いと、筒状未加硫ゴム成型体が膨らみすぎて、上型及び下型間に噛み込まれるおそれがある。
【０００９】
このように、端部を押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合、種々の不具合を生じやすく、これらの不具合を確実に防止するには、ブラダーの上端の昇降、ブラダーへの給入・排気、及び加硫金型の型締めを組み合わせた筒状未加硫ゴム成型体のシェーピング動作が複雑になりやすく、生産性が低下しやすい。
【００１０】
本発明は、設置コストが安く、しかも、筒状未加硫ゴム成型体を容易に加硫成形して生産性を高めることのできる加硫機、及び空気ばねの製造方法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に、本発明に係る加硫機は、下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備えたものであり、加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能として、ブラダーを、ブラダー装着部材を介して両端部を下型に固定したものである。
【００１２】
すなわち、本発明に係る加硫機は、下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備えたものであり、加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能として、ブラダーの両端部を、ブラダーの端部を昇降させる中心機構を介することなく、加硫金型に固定したものである。
【００１３】
上記構成によれば、ブラダーの両端部をブラダー装着部材を介して下型に固定するので、ブラダーの上端を取り付ける中心機構を省略することができ、加硫機の設置コストを安くすることができる。しかも、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端を中心機構によって昇降させることなく、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形することができ、ゴム製筒体の生産性を高めることができる。
【００１４】
また、ブラダーを、その両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定し、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定した構成も採用可能である。
【００１５】
この構成によれば、ブラダーの両端部の間隔を自由状態の中心軸方向長さよりも小さく設定して、ブラダーを浮き輪状とするので、端部を中心軸方向に押し込んだ形状のゴム製筒体をそのまま加硫成形することができる。
【００１６】
加硫成形する際、ブラダーの上端を昇降させながら筒状未加硫ゴム成型体を大きく引き伸ばしたり折り畳んだりしてシェーピングする必要がなく、筒状未加硫ゴム成型体とブラダーとの間へのエアーの蓄積を防止することができる。しかも、ブラダーの上端の昇降との組み合わせがない分、ブラダーへの給排気や加硫金型の型締めのタイミングの設定を簡単にすることができ、筒状未加硫ゴム成型体がブラダーから離れて個別に変形して皺を生じたり、筒状未加硫ゴム成型体が膨らみすぎて上型及び下型間に噛み込まれたりするなどの種々の不具合を防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、ゴム製筒体の製造方法を提供する。具体的には、筒状未加硫ゴム成型体を成型し、加硫金型の下型にブラダー装着部材を介して両端部を固定されたブラダーから排気して、このブラダーの外側に筒状未加硫ゴム成型体を配置する。次いで、ブラダーに給気して筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませ、加硫金型の上型を下降させて型締めした後、ブラダーにさらに給気して加硫金型との間で筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧して加硫成形する。
【００１８】
この構成によれば、下型に両端部を固定したブラダーで筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませただけで、その後、型締め及びブラダーへの給気によって加硫成形するので、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端を中心機構によって昇降させることなく、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形することができ、ゴム製筒体の生産性を高めることができる。
【００１９】
また、筒状未加硫ゴム成型体を両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状に成型すると共に、ブラダーの両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定して、ブラダーを給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状に設定し、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造するようにした構成も採用可能である。
【００２０】
この構成によれば、浮き輪状のブラダーで筒状未加硫ゴム成型体を膨らませるので、小径側の端部を中心軸方向で中央側に押し込んだ形状に成型した筒状未加硫ゴム成型体の内部形状にブラダーを沿わせることができる。これにより、筒状未加硫ゴム成型体をそのまま加硫成形して、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造することができ、上記の加硫機の構成を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記の製造方法で製造したダイヤフラムに金具を止着して空気ばねを製造する空気ばねの製造方法を提供する。この構成によれば、上記の空気ばね用ダイヤフラムの製造方法を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のとおり、本発明によると、ブラダーの両端部を下型に固定して、従来の加硫機が備えているような中心機構を省略するので、中心機構自体のコストや床掘り込みによるピットの施工コストを削減して、加硫機の設置コストを安くすることができる。
【００２３】
また、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端の昇降を組み合わせることなく、筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形するので、ブラダーへの給排気や加硫金型の型締めのタイミングの設定を簡単にすることができる。これにより、鉄道車両用空気ばねのように端部を中心軸方向に押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合であっても、浮き輪状のブラダーを用いて、種々の不具合を防止しつつ容易に加硫成形することができ、その生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る加硫機の型締め後の要部断面図
【図２】ブラダーへの給気前の加硫機の要部断面図
【図３】ブラダーへの給気後の加硫機の要部断面図
【図４】ダイヤフラムの断面図
【図５】本発明に係る加硫機による加硫成形の手順を説明する図
【図６】従来の加硫機の型締め前の要部断面図
【図７】従来の加硫機の型締め後の要部断面図
【図８】従来の加硫機による加硫成形の前半の手順を説明する図
【図９】従来の加硫機による加硫成形の後半の手順を説明する図
【図１０】従来の空気ばねの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る加硫機、及び空気ばねの製造方法を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
図１〜図３に示すように、加硫機１は、筒状未加硫ゴム成型体２を例えば鉄道車両用空気ばねのダイヤフラム３に加硫成形するためのものであり、下型４と昇降自在な上型５とからなる加硫金型６と、型締め状態で加硫金型６の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダー７と、ブラダー７の両端部を下型４に固定するブラダー装着部材８とを備えている。
【００２７】
図４に示すように、ダイヤフラム３は、補強コード層９を有する筒状ゴム膜の両端部に、ビードワイヤやワイヤーロープなどを埋設してビード部１０、１１を形成してなり、下側のビード径（φｄ）が上側のビード径（φＤ）よりも小径で、その下側の小径側ビード部１０を上向きに押し込んで中央部を膨出させた形状とされる。このダイヤフラム３に加硫成形される筒状未加硫ゴム成型体２は、ダイヤフラム３とほぼ同じ形状に成型され、その上下を反転して加硫機１にセットされる。
【００２８】
ここで、大径側のビード径（φＤ）と小径側のビード径（φｄ）との差（φＤ−φｄ）は、例えば、大径側のビード径（φＤ）がφ４００ｍｍ〜φ７００ｍｍの場合に、φＤ−φｄ＝２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度に設定したものを例示できる。
【００２９】
下型４は、架台１２を介して床材１３に載置されたベースプレート１４と、ベースプレート１４の上に順に重ねて載置された下板１５及び上板１６と、上板１６の外周部上方に位置して上板１６との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を挟持する下側ビードクランプ１７とからなる。
【００３０】
下板１５及び上板１６は、例えば鋼製で、架台１２、床材１３及びベースプレート１４に形成された貫通穴１８よりもわずかに大径の中央穴を有するドーナツ形の厚板とされ、貫通穴１８と中心位置を合わせて配置されて、その中央穴の内側にブラダー７の下側端部が配置されている。
【００３１】
下側ビードクランプ１７は、例えば鋼製で断面略長方形のリング状とされ、その下面側の内周部に、上板１６との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を配置して挟持するための凹部が形成されている。下側ビードクランプ１７の上面側には、上型５の外周部の凹凸と噛み合う凹凸が形成され、型締め状態で、これらの凹凸が下型４及び上型５の中心軸を合わせるようになっている。
【００３２】
この下側ビードクランプ１７は、周方向に例えば２〜６分割して設けられ、その各分割体がリンク機構１９によって径方向かつ斜め上下方向に移動自在に支持されて、図示しない駆動部が各分割体を斜め上かつ径方向外向きに移動させることにより、上板１６と下側ビードクランプ１７との間を開放するようになっている。開放された上板１６の上面側に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を配置した後、各分割体を斜め下かつ径方向内向きに移動させることにより、上板１６と下側ビードクランプ１７との間に大径側ビード部１１が挟持される。
【００３３】
下側ビードクランプ１７の内周面は、断面略円弧状に形成され、加硫成形時に、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられてダイヤフラム３の対応する部位を成形するようになっている。
【００３４】
上型５は、例えば鋼製の円盤状とされ、その下面に、断面略半円状の溝２０が周方向に連続して形成されて、加硫成形時に、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられてダイヤフラム３の対応する部位を成形するようになっている。
【００３５】
上型５の下面外周部には、下側ビードクランプ１７の上面側の凹凸と噛み合う凹凸が形成され、溝２０の内周側周縁部には、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持するための上側ビードクランプ２１が設けられている。上側ビードクランプ２１は、下型４の下側ビードクランプ１７よりも小径に設定され、加硫機１によって両端部の径の異なるダイヤフラム３を加硫成形するようになっている。
【００３６】
この上型５は、図示しない駆動部によって昇降自在とされ、上型５を上昇させることにより、下型４と上型５とが離間され、上型５を下降させることにより、下型４に上型５が接触して加硫金型６が型締め状態とされる。
【００３７】
加硫金型６は、型締め状態において、下型４の下側ビードクランプ１７の断面略円弧状の内周面と、上型５の断面略半円状の溝２０の外周側とが連続するように設定され、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられて、浮き輪状のダイヤフラム３を加硫成形するようになっている。
【００３８】
ブラダー７は、補強された筒状のゴム膜からなる例えばマッシュルーム型や袋型のブラダーとされ、加硫金型６との間に筒状未加硫ゴム成型体２を配置して、ブラダー７の内側の空間に蒸気を給入することにより、筒状未加硫ゴム成型体２を加温加圧して加硫成形するようになっている。ブラダー７の内部に給入される蒸気は、架台１２、床材１３及びベースプレート１４の貫通穴１８を貫通して配設された給排気管２２を介して給排気部（図示せず）から給排気される。
【００３９】
このブラダー７は、両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定され、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定されている。
【００４０】
ブラダー装着部材８は、下型４に装着された下側ブラダーホルダー２３と、支柱２４を介して下側ブラダーホルダー２３に支持された上側ブラダーホルダー２５とからなり、下側ブラダーホルダー２３がブラダー７の下端部を保持して、上側ブラダーホルダー２５がブラダー７の上端部を保持することにより、ブラダー７の両端部を下型４に固定する。
【００４１】
下側ブラダーホルダー２３は、例えば鋼製で円板状のホルダー本体２６と、ホルダー本体２６の外周側に配置される例えば鋼製で断面Ｌ字形の挟持リング２７とからなり、ホルダー本体２６の外周面と挟持リング２７の筒部との間にブラダー７の下端部を挟持している。
【００４２】
ホルダー本体２６は、ベースプレート１４の貫通穴１８よりも大径、かつ下板１５及び上板１６の中央穴よりも小径に設定され、挟持リング２７との間にブラダー７の下端部を挟持しつつ、ブラダー７の下端部開口を塞いでいる。このホルダー本体２６は、上面側に断面略円形の支柱２４が立設されて上側ブラダーホルダー２５を支持すると共に、下面側に給排気管２２が接続されて、ブラダー７に蒸気を給排気するようになっている。
【００４３】
挟持リング２７は、下板１５及び上板１６の中央穴に嵌るだけの大きさの外径に設定されて、ベースプレート１４の上面側かつ貫通穴１８の周縁部に載置され、この挟持リング２７のフランジ部分に、ホルダー本体２６の外周部が載置されている。
【００４４】
上側ブラダーホルダー２５は、例えば鋼製で円板状のホルダー本体２８と、ホルダー本体２８の外周部の上面側に配置される例えば鋼製でドーナツ板状の挟持板２９とからなり、ホルダー本体２８の外周部と挟持板２９の内周部との間にブラダー７の上端部を挟持している。
【００４５】
ホルダー本体２８は、支柱２４によって中央部を支持されて、その外周部と挟持板２９の内周部との間にブラダー７の上端部を挟持しつつ、ブラダー７の上端部開口を塞いでいる。
【００４６】
挟持板２９は、外径をホルダー本体２８よりも大きく設定され、型締め状態において、外周部上面と上型５の上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持するようになっている。
【００４７】
次に、上記の加硫機を用いて筒状未加硫ゴム成型体をダイヤフラムに加硫成形する空気ばねの製造方法を説明する。
【００４８】
まず、図５（ａ）に示すように、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状の筒状未加硫ゴム成型体２を成型する。また、加硫金型６の上型５を上昇させると共に、下側ビードクランプ１７の各分割体を斜め上かつ径方向外向きに移動させて、下型４の上板１６と下側ビードクランプ１７との間を開放し、さらに、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませる。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、ブラダー７の外側に筒状未加硫ゴム成型体２を配置し、下側ビードクランプ１７の各分割体を斜め下かつ径方向内向きに移動させて、下型４の上板１６と下側ビードクランプ１７との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を挟持する。
【００５０】
図５（ｃ）に示すように、ブラダー７に圧縮空気を給気して、筒状未加硫ゴム成型体２を引き伸ばさない程度に、ブラダー７を筒状未加硫ゴム成型体２に沿って膨らませ、ブラダー７を中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状にする。
【００５１】
図５（ｄ）に示すように、上型５を下降させて、上側ブラダーホルダー２５の挟持板２９と上型５の上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持しつつ、加硫金型６を型締めする。この型締め状態で、ブラダー７に蒸気を給気して所定の内圧に設定し、加硫金型６との間で筒状未加硫ゴム成型体２を加温・加圧してダイヤフラム３に加硫成形する。
【００５２】
図５（ｅ）に示すように、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませ、加硫金型６の上型５を上昇させて、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のダイヤフラム３を取り出す。
【００５３】
その後、ダイヤフラム３に金具を止着すると共に、大径側ビード部１１が上側に位置するように上下方向を反転させて、両端部の径が異なる例えば鉄道車両用とされる空気ばねを得る。
【００５４】
上記構成によれば、ブラダー７の両端部を下型４に固定して、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定している。これにより、端部を中央側に押し込んだ形状の鉄道車両用空気ばねを加硫成形する場合であっても、従来の加硫機が備えるような中心機構を不要にし、加硫金型６の型締め及びブラダー７への給排気の工程を簡素化して、生産性を向上させることができる。しかも、ブラダー７の両端部を下型４に固定する分、ブラダー７の交換が容易で、段替えを簡素化することができる。
【００５５】
また、中心機構を省略して型締め及び給排気を簡素化する分、ブラダー７の低圧力に起因する筒状未加硫ゴム成型体２の皺や、ブラダー７の高圧力に起因する筒状未加硫ゴム成型体２の型噛みを防止することができる。しかも、中心機構によるブラダー７の端部の昇降を省略するので、型締め中に筒状未加硫ゴム成型体２とブラダー７との間にエアーが蓄積するのを阻止して、エアーの蓄積に起因して製品不良が生じるのを防止することができる。
【００５６】
ここで、本発明の加硫機１との比較のため、従来の加硫機の構成、及びこれを用いてダイヤフラムを加硫成形する手順について説明する。
【００５７】
図６及び図７に示すように、加硫機２０１は、本発明の加硫機１とほぼ同じ構成であるが、ブラダー装着部材８に代えて、ブラダー７の上端部を昇降させるための中心機構２０２を備え、その中心機構２０２のセンターポスト２０３の上端部に、ブラダー７の上端部を保持する上側ブラダーホルダー２０４が取り付けられている。また、ブラダー７の下端部は、加硫金型６の下型４に装着された下側ブラダーホルダー２０５によって保持されている。
【００５８】
中心機構２０２は、そのセンターポスト２０３を加硫金型６の中心軸に沿って昇降自在とされ、下側ブラダーホルダー２０５でブラダー７の下端部を保持したまま、センターポスト２０３がブラダー７の上端部を昇降させて、ブラダー７を中心軸方向に伸縮させるようになっている。
【００５９】
加硫機２０１を用いてダイヤフラム３を加硫成形するには、まず、図８（ａ）に示すように、油圧シリンダなどでセンターポスト２０３を上昇させ、上側ブラダーホルダー２０４に筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０をセットする。
【００６０】
次いで、図８（ｂ）に示すように、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませると共に、センターポスト２０３を下降させ、下側ブラダーホルダー２０５で筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を保持する。
【００６１】
図８（ｃ）に示すように、ブラダー７に圧縮空気を給入しつつ、センターポスト２０３を少し上昇させて、筒状未加硫ゴム成型体２の上端部を引っ張り上げる。
【００６２】
図９（ｄ）に示すように、上型５を下降させて、上側ブラダーホルダー２０４と上型５に装着された上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持する。さらに、ブラダー７に圧縮空気を指定圧力まで給入して膨らませ、ブラダー７の内圧を指定圧力に維持したまま、上側ブラダーホルダー２０４及び上型５を下降させて型締めを開始する。
【００６３】
図９（ｅ）に示すように、型締めが完了した後、ブラダー７にさらに蒸気を給入して指定内圧に設定し、筒状未加硫ゴム成型体２を加温・加圧して加硫成形する。
【００６４】
図９（ｆ）に示すように、加硫成形が完了した後、上型５を上昇させ、ブラダー７から排気して萎ませてダイヤフラム３を取り出す。その後、センターポスト２０３を上昇させ、一連のサイクルを完了させる。
【００６５】
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、製造する空気ばねは、鉄道車両用に限らず、他の用途のものであってもよい。さらに、加硫機１によって加硫成形するゴム製筒体は、空気ばねのダイヤフラムに限らず、タイヤなどの他のものであってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１ 加硫機
２ 筒状未加硫ゴム成型体
３ ダイヤフラム
４ 下型
５ 上型
６ 加硫金型
７ ブラダー
８ ブラダー装着部材
９ 補強コード層
１０ 小径側ビード部
１１ 大径側ビード部
１２ 架台
１３ 床材
１４ ベースプレート
１５ 下板
１６ 上板
１７ 下側ビードクランプ
１８ 貫通穴
１９ リンク機構
２０ 溝
２１ 上側ビードクランプ
２２ 給排気管
２３ 下側ブラダーホルダー
２４ 支柱
２５ 上側ブラダーホルダー
２６ ホルダー本体
２７ 挟持リング
２８ ホルダー本体
２９ 挟持板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両用空気ばねのダイヤフラムを製造する際に使用する加硫機、及び空気ばねの製造方法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、筒状のゴム膜に耐圧補強用の補強コード層を埋設してダイヤフラムを構成し、このダイヤフラムの両端に金具を止着した構造とされる。この空気ばねは、ダイヤフラムの内部に空気を封入することにより、防振装置として機能し、さらに、封入する空気量を調節することにより、車高調整装置として機能する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１０に、特許文献１に記載の空気ばねを示す。図１０に示す空気ばねは、鉄道車両用として採用されることの多い形式の空気ばねであり、ダイヤフラム１０１の上下端に金具１０２、１０３が止着されている。この空気ばねのダイヤフラム１０１は、下端を上向きに押し込むようにして、中央部を径方向外向きに十分に膨出させた形状とされ、空気ばねの高さを低く設定しつつ大きな変位を許容するようになっている。
【０００４】
空気ばねのダイヤフラムを製造するには、まず、補強コード層を埋設しつつ筒状未加硫ゴム成型体を成型し、この筒状未加硫ゴム成型体を加硫金型にセットして、内側にブラダーと称する風船状のゴム膜を配置する。ブラダーは、その下端を加硫金型の下型に取り付けられると共に、上端を加硫金型の中心軸に沿って昇降自在な中心機構のセンターポストに取り付けられている。
【０００５】
次いで、ブラダーをその上端を中心機構によって昇降させて伸縮させながら、ブラダーに蒸気などを給入・排気すると共に、加硫金型の上型を下降させて型締めを行うことにより、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体を所定の形状に膨らませて、筒状未加硫ゴム成型体をシェーピングする。その後、蒸気などをさらに給入して筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧することにより、筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形してダイヤフラムを製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−８９０２９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特に、鉄道車両用空気ばねのように端部を中心軸方向に押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合、ブラダーの上端の昇降量を大きく設定する分、中心機構を大形にする必要があり、しかも、大形の中心機構を設置可能なよう、床掘り込みによって深いピットを施工する必要があり、加硫機の設置コストが高くなりやすい。
【０００８】
また、シェーピングする際に、筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばしたり折り畳んだりする量が大きい分、筒状未加硫ゴム成型体とブラダーとの間に生じたわずかな隙間にエアーが蓄積されて、製品に不具合を生じるおそれがある。さらに、加硫金型を型締めする際に、ブラダーの内圧が低いと、ブラダーと筒状未加硫ゴム成型体とが離れたまま個別に変形して、筒状未加硫ゴム成型体に皺を生じさせるおそれがあり、ブラダーの内圧が高いと、筒状未加硫ゴム成型体が膨らみすぎて、上型及び下型間に噛み込まれるおそれがある。
【０００９】
このように、端部を押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合、種々の不具合を生じやすく、これらの不具合を確実に防止するには、ブラダーの上端の昇降、ブラダーへの給入・排気、及び加硫金型の型締めを組み合わせた筒状未加硫ゴム成型体のシェーピング動作が複雑になりやすく、生産性が低下しやすい。
【００１０】
本発明は、設置コストが安く、しかも、筒状未加硫ゴム成型体を容易に加硫成形して生産性を高めることのできる加硫機、及び空気ばねの製造方法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に、本発明に係る加硫機は、下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備えたものであり、加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能として、ブラダーを、ブラダー装着部材を介して両端部を下型に固定したものである。
【００１２】
すなわち、本発明に係る加硫機は、下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備えたものであり、加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能として、ブラダーの両端部を、ブラダーの端部を昇降させる中心機構を介することなく、加硫金型に固定したものである。
【００１３】
上記構成によれば、ブラダーの両端部をブラダー装着部材を介して下型に固定するので、ブラダーの上端を取り付ける中心機構を省略することができ、加硫機の設置コストを安くすることができる。しかも、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端を中心機構によって昇降させることなく、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形することができ、ゴム製筒体の生産性を高めることができる。
【００１４】
また、ブラダーを、その両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定し、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定した構成も採用可能である。
【００１５】
この構成によれば、ブラダーの両端部の間隔を自由状態の中心軸方向長さよりも小さく設定して、ブラダーを浮き輪状とするので、端部を中心軸方向に押し込んだ形状のゴム製筒体をそのまま加硫成形することができる。
【００１６】
加硫成形する際、ブラダーの上端を昇降させながら筒状未加硫ゴム成型体を大きく引き伸ばしたり折り畳んだりしてシェーピングする必要がなく、筒状未加硫ゴム成型体とブラダーとの間へのエアーの蓄積を防止することができる。しかも、ブラダーの上端の昇降との組み合わせがない分、ブラダーへの給排気や加硫金型の型締めのタイミングの設定を簡単にすることができ、筒状未加硫ゴム成型体がブラダーから離れて個別に変形して皺を生じたり、筒状未加硫ゴム成型体が膨らみすぎて上型及び下型間に噛み込まれたりするなどの種々の不具合を防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、ゴム製筒体の製造方法を提供する。具体的には、筒状未加硫ゴム成型体を成型し、加硫金型の下型にブラダー装着部材を介して両端部を固定されたブラダーから排気して、このブラダーの外側に筒状未加硫ゴム成型体を配置する。次いで、ブラダーに給気して筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませ、加硫金型の上型を下降させて型締めした後、ブラダーにさらに給気して加硫金型との間で筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧して加硫成形する。
【００１８】
この構成によれば、下型に両端部を固定したブラダーで筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませただけで、その後、型締め及びブラダーへの給気によって加硫成形するので、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端を中心機構によって昇降させることなく、簡単な動作で筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形することができ、ゴム製筒体の生産性を高めることができる。
【００１９】
また、筒状未加硫ゴム成型体を両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状に成型すると共に、ブラダーの両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定して、ブラダーを給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状に設定し、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造するようにした構成も採用可能である。
【００２０】
この構成によれば、浮き輪状のブラダーで筒状未加硫ゴム成型体を膨らませるので、小径側の端部を中心軸方向で中央側に押し込んだ形状に成型した筒状未加硫ゴム成型体の内部形状にブラダーを沿わせることができる。これにより、筒状未加硫ゴム成型体をそのまま加硫成形して、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造することができ、上記の加硫機の構成を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記の製造方法で製造したダイヤフラムに金具を止着して空気ばねを製造する空気ばねの製造方法を提供する。この構成によれば、上記の空気ばね用ダイヤフラムの製造方法を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のとおり、本発明によると、ブラダーの両端部を下型に固定して、従来の加硫機が備えているような中心機構を省略するので、中心機構自体のコストや床掘り込みによるピットの施工コストを削減して、加硫機の設置コストを安くすることができる。
【００２３】
また、ブラダー及び筒状未加硫ゴム成型体の上端の昇降を組み合わせることなく、筒状未加硫ゴム成型体を加硫成形するので、ブラダーへの給排気や加硫金型の型締めのタイミングの設定を簡単にすることができる。これにより、鉄道車両用空気ばねのように端部を中心軸方向に押し込んだ形状のダイヤフラムを加硫成形する場合であっても、浮き輪状のブラダーを用いて、種々の不具合を防止しつつ容易に加硫成形することができ、その生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る加硫機の型締め後の要部断面図
【図２】ブラダーへの給気前の加硫機の要部断面図
【図３】ブラダーへの給気後の加硫機の要部断面図
【図４】ダイヤフラムの断面図
【図５】本発明に係る加硫機による加硫成形の手順を説明する図
【図６】従来の加硫機の型締め前の要部断面図
【図７】従来の加硫機の型締め後の要部断面図
【図８】従来の加硫機による加硫成形の前半の手順を説明する図
【図９】従来の加硫機による加硫成形の後半の手順を説明する図
【図１０】従来の空気ばねの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る加硫機、及び空気ばねの製造方法を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
図１〜図３に示すように、加硫機１は、筒状未加硫ゴム成型体２を例えば鉄道車両用空気ばねのダイヤフラム３に加硫成形するためのものであり、下型４と昇降自在な上型５とからなる加硫金型６と、型締め状態で加硫金型６の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダー７と、ブラダー７の両端部を下型４に固定するブラダー装着部材８とを備えている。
【００２７】
図４に示すように、ダイヤフラム３は、補強コード層９を有する筒状ゴム膜の両端部に、ビードワイヤやワイヤーロープなどを埋設してビード部１０、１１を形成してなり、下側のビード径（φｄ）が上側のビード径（φＤ）よりも小径で、その下側の小径側ビード部１０を上向きに押し込んで中央部を膨出させた形状とされる。このダイヤフラム３に加硫成形される筒状未加硫ゴム成型体２は、ダイヤフラム３とほぼ同じ形状に成型され、その上下を反転して加硫機１にセットされる。
【００２８】
ここで、大径側のビード径（φＤ）と小径側のビード径（φｄ）との差（φＤ−φｄ）は、例えば、大径側のビード径（φＤ）がφ４００ｍｍ〜φ７００ｍｍの場合に、φＤ−φｄ＝２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度に設定したものを例示できる。
【００２９】
下型４は、架台１２を介して床材１３に載置されたベースプレート１４と、ベースプレート１４の上に順に重ねて載置された下板１５及び上板１６と、上板１６の外周部上方に位置して上板１６との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を挟持する下側ビードクランプ１７とからなる。
【００３０】
下板１５及び上板１６は、例えば鋼製で、架台１２、床材１３及びベースプレート１４に形成された貫通穴１８よりもわずかに大径の中央穴を有するドーナツ形の厚板とされ、貫通穴１８と中心位置を合わせて配置されて、その中央穴の内側にブラダー７の下側端部が配置されている。
【００３１】
下側ビードクランプ１７は、例えば鋼製で断面略長方形のリング状とされ、その下面側の内周部に、上板１６との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を配置して挟持するための凹部が形成されている。下側ビードクランプ１７の上面側には、上型５の外周部の凹凸と噛み合う凹凸が形成され、型締め状態で、これらの凹凸が下型４及び上型５の中心軸を合わせるようになっている。
【００３２】
この下側ビードクランプ１７は、周方向に例えば２〜６分割して設けられ、その各分割体がリンク機構１９によって径方向かつ斜め上下方向に移動自在に支持されて、図示しない駆動部が各分割体を斜め上かつ径方向外向きに移動させることにより、上板１６と下側ビードクランプ１７との間を開放するようになっている。開放された上板１６の上面側に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を配置した後、各分割体を斜め下かつ径方向内向きに移動させることにより、上板１６と下側ビードクランプ１７との間に大径側ビード部１１が挟持される。
【００３３】
下側ビードクランプ１７の内周面は、断面略円弧状に形成され、加硫成形時に、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられてダイヤフラム３の対応する部位を成形するようになっている。
【００３４】
上型５は、例えば鋼製の円盤状とされ、その下面に、断面略半円状の溝２０が周方向に連続して形成されて、加硫成形時に、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられてダイヤフラム３の対応する部位を成形するようになっている。
【００３５】
上型５の下面外周部には、下側ビードクランプ１７の上面側の凹凸と噛み合う凹凸が形成され、溝２０の内周側周縁部には、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持するための上側ビードクランプ２１が設けられている。上側ビードクランプ２１は、下型４の下側ビードクランプ１７よりも小径に設定され、加硫機１によって両端部の径の異なるダイヤフラム３を加硫成形するようになっている。
【００３６】
この上型５は、図示しない駆動部によって昇降自在とされ、上型５を上昇させることにより、下型４と上型５とが離間され、上型５を下降させることにより、下型４に上型５が接触して加硫金型６が型締め状態とされる。
【００３７】
加硫金型６は、型締め状態において、下型４の下側ビードクランプ１７の断面略円弧状の内周面と、上型５の断面略半円状の溝２０の外周側とが連続するように設定され、筒状未加硫ゴム成型体２の外面を押し付けられて、浮き輪状のダイヤフラム３を加硫成形するようになっている。
【００３８】
ブラダー７は、補強された筒状のゴム膜からなる例えばマッシュルーム型や袋型のブラダーとされ、加硫金型６との間に筒状未加硫ゴム成型体２を配置して、ブラダー７の内側の空間に蒸気を給入することにより、筒状未加硫ゴム成型体２を加温加圧して加硫成形するようになっている。ブラダー７の内部に給入される蒸気は、架台１２、床材１３及びベースプレート１４の貫通穴１８を貫通して配設された給排気管２２を介して給排気部（図示せず）から給排気される。
【００３９】
このブラダー７は、両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定され、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定されている。
【００４０】
ブラダー装着部材８は、下型４に装着された下側ブラダーホルダー２３と、支柱２４を介して下側ブラダーホルダー２３に支持された上側ブラダーホルダー２５とからなり、下側ブラダーホルダー２３がブラダー７の下端部を保持して、上側ブラダーホルダー２５がブラダー７の上端部を保持することにより、ブラダー７の両端部を下型４に固定する。
【００４１】
下側ブラダーホルダー２３は、例えば鋼製で円板状のホルダー本体２６と、ホルダー本体２６の外周側に配置される例えば鋼製で断面Ｌ字形の挟持リング２７とからなり、ホルダー本体２６の外周面と挟持リング２７の筒部との間にブラダー７の下端部を挟持している。
【００４２】
ホルダー本体２６は、ベースプレート１４の貫通穴１８よりも大径、かつ下板１５及び上板１６の中央穴よりも小径に設定され、挟持リング２７との間にブラダー７の下端部を挟持しつつ、ブラダー７の下端部開口を塞いでいる。このホルダー本体２６は、上面側に断面略円形の支柱２４が立設されて上側ブラダーホルダー２５を支持すると共に、下面側に給排気管２２が接続されて、ブラダー７に蒸気を給排気するようになっている。
【００４３】
挟持リング２７は、下板１５及び上板１６の中央穴に嵌るだけの大きさの外径に設定されて、ベースプレート１４の上面側かつ貫通穴１８の周縁部に載置され、この挟持リング２７のフランジ部分に、ホルダー本体２６の外周部が載置されている。
【００４４】
上側ブラダーホルダー２５は、例えば鋼製で円板状のホルダー本体２８と、ホルダー本体２８の外周部の上面側に配置される例えば鋼製でドーナツ板状の挟持板２９とからなり、ホルダー本体２８の外周部と挟持板２９の内周部との間にブラダー７の上端部を挟持している。
【００４５】
ホルダー本体２８は、支柱２４によって中央部を支持されて、その外周部と挟持板２９の内周部との間にブラダー７の上端部を挟持しつつ、ブラダー７の上端部開口を塞いでいる。
【００４６】
挟持板２９は、外径をホルダー本体２８よりも大きく設定され、型締め状態において、外周部上面と上型５の上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持するようになっている。
【００４７】
次に、上記の加硫機を用いて筒状未加硫ゴム成型体をダイヤフラムに加硫成形する空気ばねの製造方法を説明する。
【００４８】
まず、図５（ａ）に示すように、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状の筒状未加硫ゴム成型体２を成型する。また、加硫金型６の上型５を上昇させると共に、下側ビードクランプ１７の各分割体を斜め上かつ径方向外向きに移動させて、下型４の上板１６と下側ビードクランプ１７との間を開放し、さらに、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませる。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、ブラダー７の外側に筒状未加硫ゴム成型体２を配置し、下側ビードクランプ１７の各分割体を斜め下かつ径方向内向きに移動させて、下型４の上板１６と下側ビードクランプ１７との間に筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を挟持する。
【００５０】
図５（ｃ）に示すように、ブラダー７に圧縮空気を給気して、筒状未加硫ゴム成型体２を引き伸ばさない程度に、ブラダー７を筒状未加硫ゴム成型体２に沿って膨らませ、ブラダー７を中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状にする。
【００５１】
図５（ｄ）に示すように、上型５を下降させて、上側ブラダーホルダー２５の挟持板２９と上型５の上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持しつつ、加硫金型６を型締めする。この型締め状態で、ブラダー７に蒸気を給気して所定の内圧に設定し、加硫金型６との間で筒状未加硫ゴム成型体２を加温・加圧してダイヤフラム３に加硫成形する。
【００５２】
図５（ｅ）に示すように、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませ、加硫金型６の上型５を上昇させて、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のダイヤフラム３を取り出す。
【００５３】
その後、ダイヤフラム３に金具を止着すると共に、大径側ビード部１１が上側に位置するように上下方向を反転させて、両端部の径が異なる例えば鉄道車両用とされる空気ばねを得る。
【００５４】
上記構成によれば、ブラダー７の両端部を下型４に固定して、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定している。これにより、端部を中央側に押し込んだ形状の鉄道車両用空気ばねを加硫成形する場合であっても、従来の加硫機が備えるような中心機構を不要にし、加硫金型６の型締め及びブラダー７への給排気の工程を簡素化して、生産性を向上させることができる。しかも、ブラダー７の両端部を下型４に固定する分、ブラダー７の交換が容易で、段替えを簡素化することができる。
【００５５】
また、中心機構を省略して型締め及び給排気を簡素化する分、ブラダー７の低圧力に起因する筒状未加硫ゴム成型体２の皺や、ブラダー７の高圧力に起因する筒状未加硫ゴム成型体２の型噛みを防止することができる。しかも、中心機構によるブラダー７の端部の昇降を省略するので、型締め中に筒状未加硫ゴム成型体２とブラダー７との間にエアーが蓄積するのを阻止して、エアーの蓄積に起因して製品不良が生じるのを防止することができる。
【００５６】
ここで、本発明の加硫機１との比較のため、従来の加硫機の構成、及びこれを用いてダイヤフラムを加硫成形する手順について説明する。
【００５７】
図６及び図７に示すように、加硫機２０１は、本発明の加硫機１とほぼ同じ構成であるが、ブラダー装着部材８に代えて、ブラダー７の上端部を昇降させるための中心機構２０２を備え、その中心機構２０２のセンターポスト２０３の上端部に、ブラダー７の上端部を保持する上側ブラダーホルダー２０４が取り付けられている。また、ブラダー７の下端部は、加硫金型６の下型４に装着された下側ブラダーホルダー２０５によって保持されている。
【００５８】
中心機構２０２は、そのセンターポスト２０３を加硫金型６の中心軸に沿って昇降自在とされ、下側ブラダーホルダー２０５でブラダー７の下端部を保持したまま、センターポスト２０３がブラダー７の上端部を昇降させて、ブラダー７を中心軸方向に伸縮させるようになっている。
【００５９】
加硫機２０１を用いてダイヤフラム３を加硫成形するには、まず、図８（ａ）に示すように、油圧シリンダなどでセンターポスト２０３を上昇させ、上側ブラダーホルダー２０４に筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０をセットする。
【００６０】
次いで、図８（ｂ）に示すように、ブラダー７から排気してブラダー７を萎ませると共に、センターポスト２０３を下降させ、下側ブラダーホルダー２０５で筒状未加硫ゴム成型体２の大径側ビード部１１を保持する。
【００６１】
図８（ｃ）に示すように、ブラダー７に圧縮空気を給入しつつ、センターポスト２０３を少し上昇させて、筒状未加硫ゴム成型体２の上端部を引っ張り上げる。
【００６２】
図９（ｄ）に示すように、上型５を下降させて、上側ブラダーホルダー２０４と上型５に装着された上側ビードクランプ２１との間に、筒状未加硫ゴム成型体２の小径側ビード部１０を挟持する。さらに、ブラダー７に圧縮空気を指定圧力まで給入して膨らませ、ブラダー７の内圧を指定圧力に維持したまま、上側ブラダーホルダー２０４及び上型５を下降させて型締めを開始する。
【００６３】
図９（ｅ）に示すように、型締めが完了した後、ブラダー７にさらに蒸気を給入して指定内圧に設定し、筒状未加硫ゴム成型体２を加温・加圧して加硫成形する。
【００６４】
図９（ｆ）に示すように、加硫成形が完了した後、上型５を上昇させ、ブラダー７から排気して萎ませてダイヤフラム３を取り出す。その後、センターポスト２０３を上昇させ、一連のサイクルを完了させる。
【００６５】
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、製造する空気ばねは、鉄道車両用に限らず、他の用途のものであってもよい。さらに、加硫機１によって加硫成形するゴム製筒体は、空気ばねのダイヤフラムに限らず、タイヤなどの他のものであってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１ 加硫機
２ 筒状未加硫ゴム成型体
３ ダイヤフラム
４ 下型
５ 上型
６ 加硫金型
７ ブラダー
８ ブラダー装着部材
９ 補強コード層
１０ 小径側ビード部
１１ 大径側ビード部
１２ 架台
１３ 床材
１４ ベースプレート
１５ 下板
１６ 上板
１７ 下側ビードクランプ
１８ 貫通穴
１９ リンク機構
２０ 溝
２１ 上側ビードクランプ
２２ 給排気管
２３ 下側ブラダーホルダー
２４ 支柱
２５ 上側ブラダーホルダー
２６ ホルダー本体
２７ 挟持リング
２８ ホルダー本体
２９ 挟持板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備え、前記加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能とされ、前記ブラダーは、ブラダー装着部材を介して両端部を下型に固定されたことを特徴とする加硫機。
【請求項２】
下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備え、前記加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能とされ、前記ブラダーの両端部が、ブラダーの端部を昇降させる中心機構を介することなく、前記加硫金型に固定されたことを特徴とする加硫機。
【請求項３】
前記ブラダーは、両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定され、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加硫機。
【請求項４】
筒状未加硫ゴム成型体を成型し、加硫金型の下型にブラダー装着部材を介して両端部を固定されたブラダーから排気して、該ブラダーの外側に前記筒状未加硫ゴム成型体を配置し、次いで、前記ブラダーに給気して前記筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませ、加硫金型の上型を下降させて型締めした後、前記ブラダーにさらに給気して加硫金型との間で前記筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧して加硫成形することを特徴とするゴム製筒体の製造方法。
【請求項５】
前記筒状未加硫ゴム成型体を両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状に成型すると共に、前記ブラダーの両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定して、前記ブラダーを給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状に設定し、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造することを特徴とする請求項４に記載のゴム製筒体の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のゴム製筒体の製造方法で製造したダイヤフラムに金具を止着して空気ばねを製造することを特徴とする空気ばねの製造方法。
【請求項１】
下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備え、前記加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能とされ、前記ブラダーは、ブラダー装着部材を介して両端部を下型に固定されたことを特徴とする加硫機。
【請求項２】
下型と該下型に対して昇降自在な上型とからなる加硫金型と、型締め状態で加硫金型の内側に位置すると共に外部から給排気自在なブラダーとを備え、前記加硫金型とブラダーとの間に筒状未加硫ゴム成型体を配置可能とされ、前記ブラダーの両端部が、ブラダーの端部を昇降させる中心機構を介することなく、前記加硫金型に固定されたことを特徴とする加硫機。
【請求項３】
前記ブラダーは、両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定され、給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状をなすよう設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加硫機。
【請求項４】
筒状未加硫ゴム成型体を成型し、加硫金型の下型にブラダー装着部材を介して両端部を固定されたブラダーから排気して、該ブラダーの外側に前記筒状未加硫ゴム成型体を配置し、次いで、前記ブラダーに給気して前記筒状未加硫ゴム成型体を引き伸ばさない程度に膨らませ、加硫金型の上型を下降させて型締めした後、前記ブラダーにさらに給気して加硫金型との間で前記筒状未加硫ゴム成型体を加温・加圧して加硫成形することを特徴とするゴム製筒体の製造方法。
【請求項５】
前記筒状未加硫ゴム成型体を両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状に成型すると共に、前記ブラダーの両端部の間隔を自由状態における中心軸方向長さよりも小さく設定して、前記ブラダーを給気状態で中央部が径方向外向きかつ上向きに膨らんだ浮き輪状に設定し、両端部の径が互いに異なる大きさで、かつ小径側の端部が中心軸方向で中央側に押し込まれた形状のゴム製筒体を製造することを特徴とする請求項４に記載のゴム製筒体の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のゴム製筒体の製造方法で製造したダイヤフラムに金具を止着して空気ばねを製造することを特徴とする空気ばねの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−６１６０１（Ｐ２０１２−６１６０１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５００２（Ｐ２０１０−２０５００２）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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