気体除去方法、気体除去装置、混練材料の製造方法及び積層支持体
【課題】塑性流動材料と硬質充填材の混練片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に、混練物に含有された気体を除去することで、性能が安定した成型品を得ることを課題とする。
【解決手段】塑性流動材料と硬質充填材の混練物片５６Ａが投入された加圧室５０を加圧すると、加圧室５０の混練物片５６Ａは、流動して開口部５４を通過して充填室５２へ充填される。このとき、開口部５４の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室５０の断面積よりも小さくされているため、加圧室５０内の混合物片５６Ａに働く力の大きさよりも、開口部５４を流動する混練物５６の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。これにより、混練中に混練物５６に含有された気体が抜け易くなる。したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片５６Ａの混練中に含有された気体が、混練物５６から除去される。
【解決手段】塑性流動材料と硬質充填材の混練物片５６Ａが投入された加圧室５０を加圧すると、加圧室５０の混練物片５６Ａは、流動して開口部５４を通過して充填室５２へ充填される。このとき、開口部５４の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室５０の断面積よりも小さくされているため、加圧室５０内の混合物片５６Ａに働く力の大きさよりも、開口部５４を流動する混練物５６の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。これにより、混練中に混練物５６に含有された気体が抜け易くなる。したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片５６Ａの混練中に含有された気体が、混練物５６から除去される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混練物片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に含有された気体を、混練物から除去する気体除去方法及び気体除去装置と、積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される金属コアの製造方法及び、この製造方法で製造された金属コアを用いて構成された積層支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゴムなどの弾性板と金属などの剛性板とを交互に積層した積層支持体が、免震装置の支承等として使用されている。このような積層支持体には、例えば、中心に中空部を形成し、この中空部内に鉛製の金属コアを圧入して構成されたものがある（特許文献１参照）。このような構成により、積層支持体がせん断変形するときに、金属コアが塑性変形することで、ダンパとして機能するようになっている。
【０００３】
ところで、金属コアとしては、減衰性能が安定している鉛製のもの（鉛プラグ）が使用されることが多い。しかし、鉛プラグは、廃却時等に要するコストが大きい。このため、鉛プラグに替えて、塑性流動材料と硬質充填材の混練物が用いられている。
【０００４】
塑性流動材料と硬質充填材の混練はニーダーを用いて行われる。ニーダーによって混練された塑性流動材料と硬質充填材の混練物１００は、図９（Ａ）に示すような複数の塊状に形成され、これを成型機１０２に投入して必要に応じて加熱しながら加圧して（図９（Ｂ）及び図９（Ｃ））、金属コアの形状に成型する。
【０００５】
複数の塊状の混練物１００を成型機１０２に投入するときに、混練物１００の間に隙間ができてしまい、この状態で加圧し流動させて金属コアを成型する際に、空気（気体）が金属コア内に混入してしまう。金属コア内に混入した空気が多くなると、金属コアの強度が低くなり、積層支持体は安定した減衰性能を発揮できない。
【特許文献１】特公平７−８４８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、塑性流動材料と硬質充填材の混練片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に、混練物に含有された気体を除去することで、性能が安定した成型品を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、加圧室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、を有していることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の気体除去方法では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入された加圧室を加圧すると、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、流動して連通部を通過して充填室へ充填される。このとき、連通部の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされているため、加圧室内の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通部内の流動した混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通部を混練物が通過するとき、加圧室で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物に加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【０００９】
そして、混練物が連通部から、連通部の断面積よりも大きい断面積の充填室へ充填される際に、混練物から抜けた気体が充填室へ放出される。
【００１０】
したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体が、混練物から除去される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記充填室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が流動して充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の気体除去方法では、加圧室に充填された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、連通部を通過させて充填室に充填させた後、この充填室を加圧して、充填室の混練物を、連通部を通過させて加圧室に充填させる。つまり、混練物は連通部を複数回通過させられるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体が、後の連通部を通過させた時に放出される。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、を有していることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の気体除去方法では、室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、室部に摺動可能に設けられた加圧部材で加圧することで、この流動した混練物は、加圧部材と室部の内壁との隙間を通過して、室部の加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填される。
【００１５】
つまり、加圧部材と室部の内壁の隙間の加圧方向と直交する方向の隙間の面積は、室部の加圧方向と直交する方向の断面積よりも小さいので、加圧部材と室部の内壁の隙間を通過する混練物は、室部で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室と、前記加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に圧力を加える第１加圧装置と、前記加圧室に連通され、加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有し、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して通過する連通部と、前記連通部に連通され、該連通部の断面積よりも大きい断面積を有し、該連通部を通過した混合物が充填される充填室と、を有して構成されることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の気体除去装置では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室には、連通部が連通されている。この連通部の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされている。また、連通部には、連通部の断面積よりも断面積が大きくされた充填室が連通している。そして、加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は流動性を持たされ、連通部を流動して通過して充填室へ充填される。
【００１８】
このとき、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の単位面積当たりに働く力の大きさよりも、流動して連通部を通過する混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通路を混練物が通過するとき、加圧室で加えられた圧力よりも、さらに大きな圧力が混練物に加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００１９】
したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に混練物に気体が含有されても、上記装置を用いて混練物に圧力を加えれば、混練物から気体を除去できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記充填室には、該充填室に充填された前記混合物に圧力を加え、前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる第２加圧装置が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の気体除去装置では、充填室には加圧装置が設けられており、加圧室から連通部を通過して充填室に充填された混練物に、圧力を加えることが可能となっている。つまり、混練物は連通部を複数回通過させられるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体を、後の連通部を通過させた時に放出させることができる。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、シリンダ内に前記連通部として外周部に孔が形成された隔壁を設け、前記隔壁で分割された前記シリンダ内の一方の空間を前記加圧室とすると共に、他方の空間を前記充填室とし、前記加圧室には、投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を該加圧室の内壁を摺動して加圧する第１ピストンが設けられ、前記充填室には、前記第１ピストンで加圧されて前記孔を通過した流動性を持たされた混合物で押される第２ピストンが設けられていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の気体除去装置では、シリンダ内は、外周部に孔が形成された隔壁によって、加圧室と充填室とに分割されている。加圧室には第１ピストンが摺動可能に設けられており、この第１ピストンの摺動によって、加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が加圧されると、隔壁に形成された孔を混練物が流動して通過し、充填室に摺動可能に設けられた第２ピストンを摺動させて、充填室に混練物が充填される。
【００２４】
このとき、隔壁の外周部に形成された孔の加圧方向と直交する方向の断面積は、空間部の断面積よりも小さいため、混練物が孔を通過する際に、混練物に含有された気体が抜ける。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、密閉されたシリンダ内に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が通過可能な前記連通部としての隙間を形成して摺動するピストンが設けられ、前記ピストンで分割された前記シリンダ内の一方の空間を加圧室とすると共に、他方の空間を充填室として、前記ピストンを摺動させて前記加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して前記隙間を通過して前記充填室に充填されることを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の気体除去装置では、シリンダ内には、ピストンが摺動可能に設けられており、シリンダとピストンの間には、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物が通過可能な隙間が形成されている。そして、ピストンによってシリンダ内が加圧室と充填室に分割され、ピストンを摺動させて加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が加圧されると、ピストンとシリンダの隙間を混練物が通過して、充填室に充填される。
【００２７】
このように、気体除去装置はシリンダとピストンだけで構成されているため、装置の構成が単純になる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、加圧装置で圧力を加え流動性を持たせる加圧室に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、前記充填室から前記混練物を取り出す工程と、を有していることを特徴としている。
【００２９】
請求項８に記載の製造方法では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入された加圧室を加圧することで、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、流動して連通部を通過して充填室へ充填される。このとき、連通部の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされているため、加圧室内の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通部内の混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通部を通過する混練物は、加圧室で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練物に含有されている気体が抜け易くなる。
【００３０】
そして、混練物が連通部から充填室へ充填される際に、混練物から抜けた気体が充填室へ放出される。したがって、混練物に含有される気体が除去される。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、前記充填室に前記混練物が充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴としている。
【００３２】
請求項９に記載の製造方法では、加圧室に充填された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、連通部を通過させて充填室に充填させた後、この充填室を加圧して、混練物を連通部を通過させて加圧室に充填させる。つまり、混練物を複数回連通部を通過させるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体が、後の連通部を通過させた時に放出される。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、前記空間から混練物を取り出す工程と、を有していることを特徴としている。
【００３４】
請求項１０に記載の製造方法では、室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、室部に摺動可能に設けられた加圧部材で加圧することで、この塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、加圧部材と室部の内壁との隙間を通過して、室部の加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填される。
【００３５】
つまり、加圧部材と室部の内壁の隙間の加圧方向と直交する方向の隙間の面積は、室部の加圧方向と直交する方向の断面積よりも小さいので、加圧部材と室部の内壁の隙間を通過する塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物は、室部で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明は、前記混練材料は、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧することを特徴としている。
【００３７】
請求項１１に記載の製造方法では、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧することで、混練物が連通部もしくは、室部と加圧部材の隙間を通過する際に、混練物の気体が除去されやすくなる。
【００３８】
請求項１２に記載の発明は、前記塑性流動材料は、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴としている。
【００３９】
請求項１２に記載の製造方法では、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａである塑性流動材料に硬質充填材を混練させることで、安定した減衰性能が発揮できる成型品が得られる。
【００４０】
請求項１３に記載の発明は、前記硬質物質は、鉄を主成分としていることを特徴としている。
【００４１】
請求項１３に記載の製造方法では、鉄を主成分とした硬質物質を塑性流動材料に混練した混練物でコア部材を形成することで、安定した減衰性能を発揮できる成型品が得られる。
【００４２】
請求項１４に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体と、前記積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された金属コアと、を有して構成されていることを特徴としている。
【００４３】
請求項１４に記載の積層支持体では、請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された混練物で成型されたコア部材が、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に設けられ、積層支持体が形成される。
【００４４】
これにより、積層支持体の中空部には、気体が含有されていない混練物で成型されたコア部材が設けられているので、このコア部材は十分な強度を得ることができ、安定した減衰性能を発揮できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は上記構成としたので、塑性流動材料と硬質充填材の混練片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に、混練物に含有された気体を除去することで、性能が安定した成型品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１には、本発明の第１実施形態に係る製造装置４０を用いて成型された金属コア３０が搭載された積層支持体１２が示されている。
【００４７】
積層支持体１２は、複数枚の円盤状の金属板１８と、同じく複数枚の円盤状のゴム板２０とを厚み方向に交互に積層した（以下この積層方向を「Ｘ方向」という）積層弾性体１６を備えている。
【００４８】
積層弾性体１６のＸ方向両端面には、フランジ板１４が固定されている。フランジ板１４は、積層弾性体１６よりも側方に張り出すフランジ部１４Ｆを備えており、このフランジ部１４Ｆに形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、積層支持体１２が、支持部材（たとえば、建物基礎、土台、地盤等）及び被支持部材（たとえば、オフィスビル、病院、集合住宅、美術館、公会堂、学校、庁舎、神社仏閣、橋梁等）に取り付けられる。取付け状態では、被支持部材が積層支持体１２を介して支持部材に支持される。
【００４９】
積層弾性体１６を構成する金属板１８とゴム板２０とは加硫接着により（あるいは接着剤により）強固に張り合わされており、これらが不用意に分離したり位置ズレしたりしないようになっている。そして、積層支持体１２が水平方向のせん断力を受けると、積層弾性体１６も弾性的にせん断変形する。
【００５０】
したがって、支持部材と被支持部材とが水平方向に相対移動（振動）すると、積層弾性体１６が全体として弾性的にせん断変形する。ここで、上記のように、金属板１８とゴム板２０とを交互に積層したことで、積層方向に荷重が作用しても、積層弾性体１６の圧縮変形（すなわちゴム板２０の圧縮）が抑制されている。
【００５１】
積層弾性体１６はさらに、金属板１８とゴム板２０の外側端面を周囲から被覆する被覆材２２を有している。被覆材２２によって金属板１８及びゴム板２０に外部から雨や光が作用しなくなり、酸素やオゾン、紫外線などによる劣化が防止される。また、被覆材２２は、厚さが一定とされており、その強度にばらつきがでないようにされている。なお、被覆材２２はゴム板２０と同一の材料によって形成することができる。この場合、ゴム板２０と被覆材２２とを別体で形成しておき、後工程で加硫接着等によって一体化させることが可能である。あるいは、被覆材２２とゴム板２０を接着剤等で接着してもよい。
【００５２】
積層弾性体１６の中央部には、積層弾性体１６をＸ方向に貫通する弾性体中空部２８が形成されている。弾性体中空部２８は、本実施形態では円柱状の空間とされているが、形状は円柱状に限定されない。
【００５３】
弾性体中空部２８には、塑性流動材料と硬質充填材が混練された混練物５６（図４参照）から成型された金属コア３０が嵌め込まれている。
【００５４】
また、弾性体中空部２８の端部には閉塞板２４が配置されている。閉塞板２４は、弾性体中空部２８のＸ方向の端部を閉塞できるように、弾性体中空部２８よりも大径の円盤状に形成されている。閉塞板２４をフランジ板１４に固定することで、弾性体中空部２８を密閉することができる。
【００５５】
このような構成とされた第１実施形態の積層支持体１２では、支持部材と被支持部材との水平方向への相対移動（振動）により、図２に示すように積層弾性体１６が弾性的にせん断変形し、エネルギーを吸収する。
【００５６】
ここで、弾性体中空部２８に嵌め込まれる金属コア３０を製造する製造装置４０（気体除去装置）について説明する。図３（Ａ）は、製造装置４０の側面断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。
【００５７】
図３（Ａ）に示すように、製造装置４０は、長手方向の両端が開口された円筒状のシリンダ４２を備えている。このシリンダ４２内には、一方（図の上側）の開口部４２Ａ側にピストン４４が設けられており、他方（図の下側）の開口部４２Ｂ側には、ピストン４６が設けられている。
【００５８】
これにより、シリンダ４２内は、上側の開口部４２Ａ側をピストン４４で閉塞され、下側の開口部４２Ｂ側をピストン４６で閉塞されて、シリンダ４２の内壁とピストン４４及びピストン４６で、大気と非連通状態にある空間が形成されている。
【００５９】
ピストン４４及びピストン４６には、図示しないピストン駆動装置が連結されており、ピストン駆動装置の駆動によって、ピストン４４又はピストン４６が、シリンダ４２内を摺動する構成となっている。
【００６０】
シリンダ４２内の略中央には、隔壁４８が配設されており、シリンダ４２の内壁とピストン４４及びピストン４６で形成された空間は、隔壁４８によって二分されている。この隔壁４８は、ネジ４９によってシリンダ４２に取り外し可能な状態で固定されている。
【００６１】
そして、シリンダ４２の内壁とピストン４４及び隔壁４８とで、塑性流動材料と硬質充填材の混練物５６（図４参照）が投入される加圧室５０が形成され、シリンダ４２の内壁とピストン４６及び隔壁４８とで、加圧室５０から塑性流動材料と硬質充填材の混練物５６が充填される充填室５２とが形成されている。
【００６２】
また、図３（Ｂ）に示すように、隔壁４８の外周には、複数（本実施形態では、４つ）の開口部５４が形成されている。つまり、シリンダ４２の内壁と隔壁４８の間には開口部５４が設けられ、加圧室５０と充填室５２とが連通された状態となっている。これにより、ピストン４４を隔壁４８へ向かって摺動させると、加圧室５０内の空気が開口部５４から充填室５２へ流動して、ピストン４６が隔壁４８と反対方向に向かって摺動する構成となっている。
【００６３】
次に、上記構成の製造装置４０を用いて、金属コア３０を製造する工程について説明する。
【００６４】
まず、図４（Ａ）に示すように、ピストン４４を取り外した状態のシリンダ４２内に、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片５６Ａを投入する。このとき、混練物片５６Ａは、シリンダ４２の加圧室５０に投入される。この混練物片５６Ａは、予めニーダーを用いて塑性流動材料と硬質充填材を混練することで形成されている。
【００６５】
そして、図４（Ｂ）に示すように、シリンダ４２にピストン４４を挿入し、図４（Ｃ）に示すように、ピストン４４側のピストン駆動装置を駆動して、ピストン４４を隔壁４８に向かって摺動させ、加圧室５０に投入された混練物片５６Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。なお、このとき、必要に応じて加圧室５０内の混練物片５６Ａを加熱してもよい。
【００６６】
これにより、混練物片５６Ａは流動しながら隔壁４８とシリンダ４２の内壁の間に設けられた開口部５４を通過する。そして、開口部５４を通過した混練物５６が充填室５２へ流入すると、この混練物５６によって、ピストン４６が隔壁４８と反対方向に摺動されて、混練物５６は充填室５２に充填される。
【００６７】
このとき、隔壁４８に設けられた開口部５４の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室５０の断面積よりも小さくされているため、加圧室５０内の混練物片５６Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、開口部５４を通過する混練物５６の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、開口部５４を混練物５６が通過するとき、加圧室５０で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物５６に加えられるため、混練物５６に含有された気体が抜け易くなる。
【００６８】
そして、開口部５４を通過した混練物５６が、開口部５４の断面積よりも大きい断面積の充填室５２へ充填される際に、混練物５６から抜けた気体が充填室５２へ放出される。
【００６９】
充填室５２に混練物５６が充填されると、図４（Ｄ）に示すように、今度はピストン４６に連結されたピストン駆動装置を駆動して、ピストン４６を隔壁４８に向かって摺動させる。つまり、混練物５６を充填室５２から加圧室５０へ向かって流動させる。このとき、混練物５６は開口部５４を通過するので、加圧室５０から充填室５２へ向かって開口部５４を通過させたときに、除去されずに混練物５６に残った気体が除去されて、図４（Ｅ）に示すように、混練物５６から抜けた気体が加圧室５０へ放出される。
【００７０】
このようにして、混練物５６を加圧室５０から充填室５２へ流動させ、充填室５２から加圧室５０へ流動させる工程を繰り返すことで、混練物５６は何度も開口部５４を通過させられるので、混練物５６に含有された気体が除去される。
【００７１】
混練物５６に含有された気体が除去された時点で、図４（Ｆ）に示すように、ピストン４４をシリンダ４２から取り外す。そして、図４（Ｇ）に示すように、ネジ４９を取り外し、ピストン４６を摺動させて隔壁４８ごと混練物５６を上昇させて、シリンダ４２内の混練物５６を取り出す。最後に、所望のサイズにカットして、金属コア３０（図１参照）が成型される。
【００７２】
なお、加圧室５０に投入される塑性流動材料としては、たとえば、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａである未加硫ゴム、熱可塑性エラストマー等を挙げることができるが、これらに限定されない。未加硫ゴムの主成分（ポリマー）としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）等が挙げられる。さらに、未加硫ゴムや熱可塑性エラストマー等にカーボンブラック、炭酸カルシウム、オイル・樹脂等の配合剤を配合したものでもよい。
【００７３】
また、硬質充填材は、塑性流動材料に対して剛体とみなせる程度の硬さを有する材料であればよい。たとえば、金属、セラミックやエンジニアリングプラスチック等を適用することができるが、これらに限定されない。金属の具体例としては、純鉄、あるいは炭素鋼やステンレス鋼などの鉄を主成分とした粉体を挙げることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、予めニーダーで塑性流動材料と硬質充填材を混練させて形成された混練物５６を、製造装置４０の加圧室５０に投入する方法で説明したが、塑性流動材料と硬質充填材を、それぞれ加圧室５０に投入して、加圧室５０を加圧して開口部５４を通過させる際に、塑性流動材料と硬質充填材を混練させることも可能である。
【００７５】
さらに、本実施形態では、加圧室５０を構成するピストン４４を隔壁４８側へ摺動させることで、加圧室５０に投入された混練物５６を加圧して開口部５４を通過させる構成としたが、充填室５２を構成するピストン４４を隔壁４８と反対方向に摺動させれば、充填室５２が負圧となって、加圧室５０の混練物５６を開口部５４を介して充填室５２へ引き込み、充填室５２へ充填させることもできる。
【００７６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る製造装置６０について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００７７】
図５に示すように、製造装置６０は、底板６２Ａと、この底板６２Ａから立設する円筒状の側壁６２Ｂとで構成されたシリンダ６２を備えている。このシリンダ６２内には、ピストン６４が側壁６２Ｂとの間に、塑性流動材料と硬質充填材を混練させて形成された混練物７４が通過可能な隙間を設けながら、摺動可能に設けられている。
【００７８】
ピストン６４には、図示しないピストン駆動装置が連結されており、ピストン駆動装置の駆動によって、ピストン６４がシリンダ６２内を摺動する構成となっている。
【００７９】
一方、シリンダ６２の一端には、ピストン６４のロッド６４Ａが挿通可能な開口孔６８が形成された蓋部６６が設けられている。これにより、シリンダ６２内は大気と非連通状態とされ、シリンダ６２の内壁と蓋部６６及びピストン６４によって形成された第１空間７０と、シリンダ６２の内壁と底部６２Ａ及びピストン６４によって形成された第２空間７２とに、シリンダ６２内が二分される。
【００８０】
したがって、ピストン６４を図の下方へ摺動させると、第２空間７２が加圧され、第２空間７２の空気が、ピストン６４とシリンダ６２の隙間から、第１空間７０へ流動する構成となっている。
【００８１】
次に、上記構成の製造装置６０を用いて、金属コア３０を製造する工程について説明する。
【００８２】
まず、図６（Ａ）に示すように、蓋部６６及びピストン６４を取り外した状態のシリンダ６２内に、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片７４Ａを投入する。そして、図６（Ｂ）に示すように、シリンダ６２にピストン６４を挿入し、シリンダ６２の一方の端部を蓋部６６で閉塞する。これにより、シリンダ６２内の第２空間７２に混練物片７４Ａが投入された状態となる。
【００８３】
そして、図６（Ｃ）に示すように、ピストン駆動装置を駆動して、ピストン６４を下方に摺動させ、第２空間７２に投入された混練物片７４Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。なお、このとき、必要に応じてシリンダ６２内の混練物片７４Ａを加熱してもよい。これにより、混練物片７４Ａは流動しながら、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過して、シリンダ６２の上方に形成される第１空間７０へ流入する。
【００８４】
このとき、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間の加圧方向と直交する方向の断面積は、第２空間７２の断面積よりも小さくされているため、第２空間７２にある混練物片７４Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過する混練物７４の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を混練物７４が通過するとき、第２空間７２で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物７４に加えられるため、混練物７４に含有された気体が抜け易くなる。
【００８５】
そして、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過した混練物７４が、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間の断面積よりも大きい断面積の第１空間７０へ充填される際に、混練物７４から抜けた気体が第１空間７０へ放出される。
【００８６】
第１空間７０に混練物７４が充填されると、図６（Ｄ）に示すように、今度はピストン６４を上方に摺動させる。つまり、混練物７４を第１空間７０から第２空間７２へ向かって流動させる。このとき、混練物７４は側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過するので、第２空間７２から第１空間７０へ向かって混練物７４を流動させたとき、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過する際に除去されずに残った気体が除去されて、図６（Ｅ）に示すように、混練物７４から抜けた気体が第１空間７０へ放出される。
【００８７】
このようにして、混練物７４を第２空間７２から第１空間７０へ流動させ、第１空間７０から第２空間７２へ流動させる工程を繰り返すことで、混練物７４は何度も側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過させられるので、混練物７４に含有された気体が除去される。
【００８８】
混練物７４に含有された気体が除去された時点で、図６（Ｆ）に示すように、シリンダ６２から蓋部６６を取り外すと共に、シリンダ６２内のピストン６４を取り外す。そして、図６（Ｇ）に示すように、側壁６２Ｂを底板６２Ａから取り外し、シリンダ６２内の混練物７４を取り出して、所望のサイズにカットする。これにより、金属コア３０（図１参照）が成型される。
【００８９】
なお、本実施形態では、図７（Ａ）のような、シリンダ６２（図５参照）の側壁６２Ｂに沿って摺動可能な円柱状のピストン６４を用いる構成で説明したが、シリンダ６２とピストン６４の間に、混練物７４が通過可能な隙間を形成することができれば、図７（Ｂ）のような、角部にテーパを形成したピストン７６や、図７（Ｃ）のような、角部をＲ形状としたピストン７８を用いてもよい。
【００９０】
次に、本発明の第３の実施形態に係る製造装置８０について説明する。
【００９１】
図８に示すように、製造装置８０は、有底円筒状のチャンバー８２、８４を有している。チャンバー８２、８４には、それぞれ内壁に沿って摺動可能とされた円板状のプレス板８６、８８が設けられている。これにより、チャンバー８２内には、チャンバー８２の内壁とプレス板８６とで、大気と非連通状態とされた空間が形成され、チャンバー８４内には、チャンバー８４の内壁とプレス板８８とで、大気と非連通状態とされた空間が形成されている。
【００９２】
プレス板８６、８８には、図示しない駆動装置が連結されており、駆動装置の駆動によってプレス板８６、８８がチャンバー８２、８４内を摺動する構成となっている。
【００９３】
一方、チャンバー８２の底部８２Ａには、連通路９０の一端が連結されている。この連通路９０の他端は、チャンバー８４の底部８４Ａに連結されている。これにより、チャンバー８２とプレス板８６とで形成された空間と、チャンバー８４とプレス板８８とで形成された空間が連通された状態となっている。
【００９４】
したがって、プレス板８６をチャンバー８２の底部８２Ａに向かって摺動させると、チャンバー８２内の空気が連通路９０を介してチャンバー８４内に流入されて、プレス板８８がチャンバー８４の底部８４Ａと反対方向に向かって摺動する構成となっている。
【００９５】
この構成の製造装置８０を用いて、金属コア３０を製造する場合、図８（Ａ）に示すように、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片９２Ａを、チャンバー８２内に投入する。そして、プレス板８６をチャンバー８２の底部８２Ａに向かって摺動させ、チャンバー８２内に投入された混練物片９２Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。これにより、混練物片９２Ａは流動しながら連通路９０を通過する。そして、この混練物９２によってプレス板８８が押し上げられて、チャンバー８４内に混練物９２が充填される。
【００９６】
このとき、連通路９０の加圧方向と直交する方向の断面積は、チャンバー８２の断面積よりも小さくされているため、チャンバー８２内の混練物片９２Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通路９０を通過する混練物９２の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通路９０を混練物９２が通過するとき、チャンバー８２内で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物９２に加えられるため、混練物９２に含有された気体が抜け易くなる。
【００９７】
そして、連通路９０を通過した混練物９２が、連通路９０の断面積よりも大きい断面積のチャンバー８４内へ充填される際に、混練物９２から抜けた気体がチャンバー８４へ放出される。
【００９８】
チャンバー８４に混練物９２が充填され、今度はプレス板８８をチャンバー８４の底部８４Ａに向かって摺動させる。つまり、混練物９２をチャンバー８４内からチャンバー８２内へ向かって流動させる。このとき、混練物９２は連通路９０を通過するので、チャンバー８２内からチャンバー８４内へ向かって連通路９０を通過させたときに、除去されずに混練物９２に残った気体が除去されて、混練物９２から抜けた気体がチャンバー８２内へ放出される。
【００９９】
このようにして、混練物９２をチャンバー８２内からチャンバー８４内へ充填させ、チャンバー８４内からチャンバー８２内へ充填させる工程を繰り返すことで、混練物９２は何度も連通路９０を通過させられるので、混練物９２に含有された気体が除去される。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態の積層支持体を変形前において示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態の積層支持体を変形後において示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る製造装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る製造装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は製造工程を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る製造装置に搭載されるピストンの他の形態を示す側面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）、（Ｂ）は製造工程を示す図である。
【図９】従来の製造装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１２ 積層支持体
２８ 弾性体中空部（中空部）
３０ 金属コア
４０ 製造装置（気体除去装置）
４２ シリンダ
４４ ピストン（第１加圧装置、第１ピストン）
４６ ピストン（第２加圧装置、第２ピストン）
４８ 隔壁
５０ 加圧室
５２ 充填室
５４ 開口部（連通部、孔）
５６ 混練物
５６Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
６０ 製造装置（気体除去装置）
６２ シリンダ
６４ ピストン（加圧部材）
７０ 空間（加圧室）
７２ 空間（室部、充填室）
７４ 混練物
７４Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
８０ 製造装置（気体除去装置）
８２ チャンバー（加圧室）
８４ チャンバー（充填室）
８６ プレス板（第１加圧装置）
８８ プレス板（第２加圧装置）
９０ 連通路（連通部）
９２ 混練物
９２Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混練物片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に含有された気体を、混練物から除去する気体除去方法及び気体除去装置と、積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される金属コアの製造方法及び、この製造方法で製造された金属コアを用いて構成された積層支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゴムなどの弾性板と金属などの剛性板とを交互に積層した積層支持体が、免震装置の支承等として使用されている。このような積層支持体には、例えば、中心に中空部を形成し、この中空部内に鉛製の金属コアを圧入して構成されたものがある（特許文献１参照）。このような構成により、積層支持体がせん断変形するときに、金属コアが塑性変形することで、ダンパとして機能するようになっている。
【０００３】
ところで、金属コアとしては、減衰性能が安定している鉛製のもの（鉛プラグ）が使用されることが多い。しかし、鉛プラグは、廃却時等に要するコストが大きい。このため、鉛プラグに替えて、塑性流動材料と硬質充填材の混練物が用いられている。
【０００４】
塑性流動材料と硬質充填材の混練はニーダーを用いて行われる。ニーダーによって混練された塑性流動材料と硬質充填材の混練物１００は、図９（Ａ）に示すような複数の塊状に形成され、これを成型機１０２に投入して必要に応じて加熱しながら加圧して（図９（Ｂ）及び図９（Ｃ））、金属コアの形状に成型する。
【０００５】
複数の塊状の混練物１００を成型機１０２に投入するときに、混練物１００の間に隙間ができてしまい、この状態で加圧し流動させて金属コアを成型する際に、空気（気体）が金属コア内に混入してしまう。金属コア内に混入した空気が多くなると、金属コアの強度が低くなり、積層支持体は安定した減衰性能を発揮できない。
【特許文献１】特公平７−８４８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、塑性流動材料と硬質充填材の混練片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に、混練物に含有された気体を除去することで、性能が安定した成型品を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、加圧室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、を有していることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の気体除去方法では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入された加圧室を加圧すると、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、流動して連通部を通過して充填室へ充填される。このとき、連通部の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされているため、加圧室内の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通部内の流動した混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通部を混練物が通過するとき、加圧室で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物に加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【０００９】
そして、混練物が連通部から、連通部の断面積よりも大きい断面積の充填室へ充填される際に、混練物から抜けた気体が充填室へ放出される。
【００１０】
したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体が、混練物から除去される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記充填室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が流動して充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の気体除去方法では、加圧室に充填された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、連通部を通過させて充填室に充填させた後、この充填室を加圧して、充填室の混練物を、連通部を通過させて加圧室に充填させる。つまり、混練物は連通部を複数回通過させられるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体が、後の連通部を通過させた時に放出される。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、を有していることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の気体除去方法では、室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、室部に摺動可能に設けられた加圧部材で加圧することで、この流動した混練物は、加圧部材と室部の内壁との隙間を通過して、室部の加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填される。
【００１５】
つまり、加圧部材と室部の内壁の隙間の加圧方向と直交する方向の隙間の面積は、室部の加圧方向と直交する方向の断面積よりも小さいので、加圧部材と室部の内壁の隙間を通過する混練物は、室部で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室と、前記加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に圧力を加える第１加圧装置と、前記加圧室に連通され、加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有し、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して通過する連通部と、前記連通部に連通され、該連通部の断面積よりも大きい断面積を有し、該連通部を通過した混合物が充填される充填室と、を有して構成されることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の気体除去装置では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室には、連通部が連通されている。この連通部の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされている。また、連通部には、連通部の断面積よりも断面積が大きくされた充填室が連通している。そして、加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は流動性を持たされ、連通部を流動して通過して充填室へ充填される。
【００１８】
このとき、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の単位面積当たりに働く力の大きさよりも、流動して連通部を通過する混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通路を混練物が通過するとき、加圧室で加えられた圧力よりも、さらに大きな圧力が混練物に加えられるため、混練中に混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００１９】
したがって、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に混練物に気体が含有されても、上記装置を用いて混練物に圧力を加えれば、混練物から気体を除去できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記充填室には、該充填室に充填された前記混合物に圧力を加え、前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる第２加圧装置が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の気体除去装置では、充填室には加圧装置が設けられており、加圧室から連通部を通過して充填室に充填された混練物に、圧力を加えることが可能となっている。つまり、混練物は連通部を複数回通過させられるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体を、後の連通部を通過させた時に放出させることができる。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、シリンダ内に前記連通部として外周部に孔が形成された隔壁を設け、前記隔壁で分割された前記シリンダ内の一方の空間を前記加圧室とすると共に、他方の空間を前記充填室とし、前記加圧室には、投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を該加圧室の内壁を摺動して加圧する第１ピストンが設けられ、前記充填室には、前記第１ピストンで加圧されて前記孔を通過した流動性を持たされた混合物で押される第２ピストンが設けられていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の気体除去装置では、シリンダ内は、外周部に孔が形成された隔壁によって、加圧室と充填室とに分割されている。加圧室には第１ピストンが摺動可能に設けられており、この第１ピストンの摺動によって、加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が加圧されると、隔壁に形成された孔を混練物が流動して通過し、充填室に摺動可能に設けられた第２ピストンを摺動させて、充填室に混練物が充填される。
【００２４】
このとき、隔壁の外周部に形成された孔の加圧方向と直交する方向の断面積は、空間部の断面積よりも小さいため、混練物が孔を通過する際に、混練物に含有された気体が抜ける。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、密閉されたシリンダ内に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が通過可能な前記連通部としての隙間を形成して摺動するピストンが設けられ、前記ピストンで分割された前記シリンダ内の一方の空間を加圧室とすると共に、他方の空間を充填室として、前記ピストンを摺動させて前記加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して前記隙間を通過して前記充填室に充填されることを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の気体除去装置では、シリンダ内には、ピストンが摺動可能に設けられており、シリンダとピストンの間には、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物が通過可能な隙間が形成されている。そして、ピストンによってシリンダ内が加圧室と充填室に分割され、ピストンを摺動させて加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が加圧されると、ピストンとシリンダの隙間を混練物が通過して、充填室に充填される。
【００２７】
このように、気体除去装置はシリンダとピストンだけで構成されているため、装置の構成が単純になる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、加圧装置で圧力を加え流動性を持たせる加圧室に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、前記充填室から前記混練物を取り出す工程と、を有していることを特徴としている。
【００２９】
請求項８に記載の製造方法では、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入された加圧室を加圧することで、加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、流動して連通部を通過して充填室へ充填される。このとき、連通部の断面積は、加圧室の断面積よりも小さくされているため、加圧室内の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通部内の混練物の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通部を通過する混練物は、加圧室で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練物に含有されている気体が抜け易くなる。
【００３０】
そして、混練物が連通部から充填室へ充填される際に、混練物から抜けた気体が充填室へ放出される。したがって、混練物に含有される気体が除去される。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、前記充填室に前記混練物が充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴としている。
【００３２】
請求項９に記載の製造方法では、加圧室に充填された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、連通部を通過させて充填室に充填させた後、この充填室を加圧して、混練物を連通部を通過させて加圧室に充填させる。つまり、混練物を複数回連通部を通過させるので、先に連通部を通過させた時に放出されずに混練物に残った気体が、後の連通部を通過させた時に放出される。これにより、混練物から気体をほぼ完全に除去できる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、前記空間から混練物を取り出す工程と、を有していることを特徴としている。
【００３４】
請求項１０に記載の製造方法では、室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、室部に摺動可能に設けられた加圧部材で加圧することで、この塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材は、加圧部材と室部の内壁との隙間を通過して、室部の加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填される。
【００３５】
つまり、加圧部材と室部の内壁の隙間の加圧方向と直交する方向の隙間の面積は、室部の加圧方向と直交する方向の断面積よりも小さいので、加圧部材と室部の内壁の隙間を通過する塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物は、室部で加えられた圧力よりも、大きな圧力が加えられるため、混練物に含有された気体が抜け易くなる。
【００３６】
請求項１１に記載の発明は、前記混練材料は、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧することを特徴としている。
【００３７】
請求項１１に記載の製造方法では、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧することで、混練物が連通部もしくは、室部と加圧部材の隙間を通過する際に、混練物の気体が除去されやすくなる。
【００３８】
請求項１２に記載の発明は、前記塑性流動材料は、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴としている。
【００３９】
請求項１２に記載の製造方法では、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａである塑性流動材料に硬質充填材を混練させることで、安定した減衰性能が発揮できる成型品が得られる。
【００４０】
請求項１３に記載の発明は、前記硬質物質は、鉄を主成分としていることを特徴としている。
【００４１】
請求項１３に記載の製造方法では、鉄を主成分とした硬質物質を塑性流動材料に混練した混練物でコア部材を形成することで、安定した減衰性能を発揮できる成型品が得られる。
【００４２】
請求項１４に記載の発明は、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体と、前記積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された金属コアと、を有して構成されていることを特徴としている。
【００４３】
請求項１４に記載の積層支持体では、請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された混練物で成型されたコア部材が、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に設けられ、積層支持体が形成される。
【００４４】
これにより、積層支持体の中空部には、気体が含有されていない混練物で成型されたコア部材が設けられているので、このコア部材は十分な強度を得ることができ、安定した減衰性能を発揮できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明は上記構成としたので、塑性流動材料と硬質充填材の混練片又は塑性流動材料と硬質充填材を混練する際に、混練物に含有された気体を除去することで、性能が安定した成型品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１には、本発明の第１実施形態に係る製造装置４０を用いて成型された金属コア３０が搭載された積層支持体１２が示されている。
【００４７】
積層支持体１２は、複数枚の円盤状の金属板１８と、同じく複数枚の円盤状のゴム板２０とを厚み方向に交互に積層した（以下この積層方向を「Ｘ方向」という）積層弾性体１６を備えている。
【００４８】
積層弾性体１６のＸ方向両端面には、フランジ板１４が固定されている。フランジ板１４は、積層弾性体１６よりも側方に張り出すフランジ部１４Ｆを備えており、このフランジ部１４Ｆに形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、積層支持体１２が、支持部材（たとえば、建物基礎、土台、地盤等）及び被支持部材（たとえば、オフィスビル、病院、集合住宅、美術館、公会堂、学校、庁舎、神社仏閣、橋梁等）に取り付けられる。取付け状態では、被支持部材が積層支持体１２を介して支持部材に支持される。
【００４９】
積層弾性体１６を構成する金属板１８とゴム板２０とは加硫接着により（あるいは接着剤により）強固に張り合わされており、これらが不用意に分離したり位置ズレしたりしないようになっている。そして、積層支持体１２が水平方向のせん断力を受けると、積層弾性体１６も弾性的にせん断変形する。
【００５０】
したがって、支持部材と被支持部材とが水平方向に相対移動（振動）すると、積層弾性体１６が全体として弾性的にせん断変形する。ここで、上記のように、金属板１８とゴム板２０とを交互に積層したことで、積層方向に荷重が作用しても、積層弾性体１６の圧縮変形（すなわちゴム板２０の圧縮）が抑制されている。
【００５１】
積層弾性体１６はさらに、金属板１８とゴム板２０の外側端面を周囲から被覆する被覆材２２を有している。被覆材２２によって金属板１８及びゴム板２０に外部から雨や光が作用しなくなり、酸素やオゾン、紫外線などによる劣化が防止される。また、被覆材２２は、厚さが一定とされており、その強度にばらつきがでないようにされている。なお、被覆材２２はゴム板２０と同一の材料によって形成することができる。この場合、ゴム板２０と被覆材２２とを別体で形成しておき、後工程で加硫接着等によって一体化させることが可能である。あるいは、被覆材２２とゴム板２０を接着剤等で接着してもよい。
【００５２】
積層弾性体１６の中央部には、積層弾性体１６をＸ方向に貫通する弾性体中空部２８が形成されている。弾性体中空部２８は、本実施形態では円柱状の空間とされているが、形状は円柱状に限定されない。
【００５３】
弾性体中空部２８には、塑性流動材料と硬質充填材が混練された混練物５６（図４参照）から成型された金属コア３０が嵌め込まれている。
【００５４】
また、弾性体中空部２８の端部には閉塞板２４が配置されている。閉塞板２４は、弾性体中空部２８のＸ方向の端部を閉塞できるように、弾性体中空部２８よりも大径の円盤状に形成されている。閉塞板２４をフランジ板１４に固定することで、弾性体中空部２８を密閉することができる。
【００５５】
このような構成とされた第１実施形態の積層支持体１２では、支持部材と被支持部材との水平方向への相対移動（振動）により、図２に示すように積層弾性体１６が弾性的にせん断変形し、エネルギーを吸収する。
【００５６】
ここで、弾性体中空部２８に嵌め込まれる金属コア３０を製造する製造装置４０（気体除去装置）について説明する。図３（Ａ）は、製造装置４０の側面断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面である。
【００５７】
図３（Ａ）に示すように、製造装置４０は、長手方向の両端が開口された円筒状のシリンダ４２を備えている。このシリンダ４２内には、一方（図の上側）の開口部４２Ａ側にピストン４４が設けられており、他方（図の下側）の開口部４２Ｂ側には、ピストン４６が設けられている。
【００５８】
これにより、シリンダ４２内は、上側の開口部４２Ａ側をピストン４４で閉塞され、下側の開口部４２Ｂ側をピストン４６で閉塞されて、シリンダ４２の内壁とピストン４４及びピストン４６で、大気と非連通状態にある空間が形成されている。
【００５９】
ピストン４４及びピストン４６には、図示しないピストン駆動装置が連結されており、ピストン駆動装置の駆動によって、ピストン４４又はピストン４６が、シリンダ４２内を摺動する構成となっている。
【００６０】
シリンダ４２内の略中央には、隔壁４８が配設されており、シリンダ４２の内壁とピストン４４及びピストン４６で形成された空間は、隔壁４８によって二分されている。この隔壁４８は、ネジ４９によってシリンダ４２に取り外し可能な状態で固定されている。
【００６１】
そして、シリンダ４２の内壁とピストン４４及び隔壁４８とで、塑性流動材料と硬質充填材の混練物５６（図４参照）が投入される加圧室５０が形成され、シリンダ４２の内壁とピストン４６及び隔壁４８とで、加圧室５０から塑性流動材料と硬質充填材の混練物５６が充填される充填室５２とが形成されている。
【００６２】
また、図３（Ｂ）に示すように、隔壁４８の外周には、複数（本実施形態では、４つ）の開口部５４が形成されている。つまり、シリンダ４２の内壁と隔壁４８の間には開口部５４が設けられ、加圧室５０と充填室５２とが連通された状態となっている。これにより、ピストン４４を隔壁４８へ向かって摺動させると、加圧室５０内の空気が開口部５４から充填室５２へ流動して、ピストン４６が隔壁４８と反対方向に向かって摺動する構成となっている。
【００６３】
次に、上記構成の製造装置４０を用いて、金属コア３０を製造する工程について説明する。
【００６４】
まず、図４（Ａ）に示すように、ピストン４４を取り外した状態のシリンダ４２内に、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片５６Ａを投入する。このとき、混練物片５６Ａは、シリンダ４２の加圧室５０に投入される。この混練物片５６Ａは、予めニーダーを用いて塑性流動材料と硬質充填材を混練することで形成されている。
【００６５】
そして、図４（Ｂ）に示すように、シリンダ４２にピストン４４を挿入し、図４（Ｃ）に示すように、ピストン４４側のピストン駆動装置を駆動して、ピストン４４を隔壁４８に向かって摺動させ、加圧室５０に投入された混練物片５６Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。なお、このとき、必要に応じて加圧室５０内の混練物片５６Ａを加熱してもよい。
【００６６】
これにより、混練物片５６Ａは流動しながら隔壁４８とシリンダ４２の内壁の間に設けられた開口部５４を通過する。そして、開口部５４を通過した混練物５６が充填室５２へ流入すると、この混練物５６によって、ピストン４６が隔壁４８と反対方向に摺動されて、混練物５６は充填室５２に充填される。
【００６７】
このとき、隔壁４８に設けられた開口部５４の加圧方向と直交する方向の断面積は、加圧室５０の断面積よりも小さくされているため、加圧室５０内の混練物片５６Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、開口部５４を通過する混練物５６の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、開口部５４を混練物５６が通過するとき、加圧室５０で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物５６に加えられるため、混練物５６に含有された気体が抜け易くなる。
【００６８】
そして、開口部５４を通過した混練物５６が、開口部５４の断面積よりも大きい断面積の充填室５２へ充填される際に、混練物５６から抜けた気体が充填室５２へ放出される。
【００６９】
充填室５２に混練物５６が充填されると、図４（Ｄ）に示すように、今度はピストン４６に連結されたピストン駆動装置を駆動して、ピストン４６を隔壁４８に向かって摺動させる。つまり、混練物５６を充填室５２から加圧室５０へ向かって流動させる。このとき、混練物５６は開口部５４を通過するので、加圧室５０から充填室５２へ向かって開口部５４を通過させたときに、除去されずに混練物５６に残った気体が除去されて、図４（Ｅ）に示すように、混練物５６から抜けた気体が加圧室５０へ放出される。
【００７０】
このようにして、混練物５６を加圧室５０から充填室５２へ流動させ、充填室５２から加圧室５０へ流動させる工程を繰り返すことで、混練物５６は何度も開口部５４を通過させられるので、混練物５６に含有された気体が除去される。
【００７１】
混練物５６に含有された気体が除去された時点で、図４（Ｆ）に示すように、ピストン４４をシリンダ４２から取り外す。そして、図４（Ｇ）に示すように、ネジ４９を取り外し、ピストン４６を摺動させて隔壁４８ごと混練物５６を上昇させて、シリンダ４２内の混練物５６を取り出す。最後に、所望のサイズにカットして、金属コア３０（図１参照）が成型される。
【００７２】
なお、加圧室５０に投入される塑性流動材料としては、たとえば、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａである未加硫ゴム、熱可塑性エラストマー等を挙げることができるが、これらに限定されない。未加硫ゴムの主成分（ポリマー）としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）等が挙げられる。さらに、未加硫ゴムや熱可塑性エラストマー等にカーボンブラック、炭酸カルシウム、オイル・樹脂等の配合剤を配合したものでもよい。
【００７３】
また、硬質充填材は、塑性流動材料に対して剛体とみなせる程度の硬さを有する材料であればよい。たとえば、金属、セラミックやエンジニアリングプラスチック等を適用することができるが、これらに限定されない。金属の具体例としては、純鉄、あるいは炭素鋼やステンレス鋼などの鉄を主成分とした粉体を挙げることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、予めニーダーで塑性流動材料と硬質充填材を混練させて形成された混練物５６を、製造装置４０の加圧室５０に投入する方法で説明したが、塑性流動材料と硬質充填材を、それぞれ加圧室５０に投入して、加圧室５０を加圧して開口部５４を通過させる際に、塑性流動材料と硬質充填材を混練させることも可能である。
【００７５】
さらに、本実施形態では、加圧室５０を構成するピストン４４を隔壁４８側へ摺動させることで、加圧室５０に投入された混練物５６を加圧して開口部５４を通過させる構成としたが、充填室５２を構成するピストン４４を隔壁４８と反対方向に摺動させれば、充填室５２が負圧となって、加圧室５０の混練物５６を開口部５４を介して充填室５２へ引き込み、充填室５２へ充填させることもできる。
【００７６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る製造装置６０について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００７７】
図５に示すように、製造装置６０は、底板６２Ａと、この底板６２Ａから立設する円筒状の側壁６２Ｂとで構成されたシリンダ６２を備えている。このシリンダ６２内には、ピストン６４が側壁６２Ｂとの間に、塑性流動材料と硬質充填材を混練させて形成された混練物７４が通過可能な隙間を設けながら、摺動可能に設けられている。
【００７８】
ピストン６４には、図示しないピストン駆動装置が連結されており、ピストン駆動装置の駆動によって、ピストン６４がシリンダ６２内を摺動する構成となっている。
【００７９】
一方、シリンダ６２の一端には、ピストン６４のロッド６４Ａが挿通可能な開口孔６８が形成された蓋部６６が設けられている。これにより、シリンダ６２内は大気と非連通状態とされ、シリンダ６２の内壁と蓋部６６及びピストン６４によって形成された第１空間７０と、シリンダ６２の内壁と底部６２Ａ及びピストン６４によって形成された第２空間７２とに、シリンダ６２内が二分される。
【００８０】
したがって、ピストン６４を図の下方へ摺動させると、第２空間７２が加圧され、第２空間７２の空気が、ピストン６４とシリンダ６２の隙間から、第１空間７０へ流動する構成となっている。
【００８１】
次に、上記構成の製造装置６０を用いて、金属コア３０を製造する工程について説明する。
【００８２】
まず、図６（Ａ）に示すように、蓋部６６及びピストン６４を取り外した状態のシリンダ６２内に、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片７４Ａを投入する。そして、図６（Ｂ）に示すように、シリンダ６２にピストン６４を挿入し、シリンダ６２の一方の端部を蓋部６６で閉塞する。これにより、シリンダ６２内の第２空間７２に混練物片７４Ａが投入された状態となる。
【００８３】
そして、図６（Ｃ）に示すように、ピストン駆動装置を駆動して、ピストン６４を下方に摺動させ、第２空間７２に投入された混練物片７４Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。なお、このとき、必要に応じてシリンダ６２内の混練物片７４Ａを加熱してもよい。これにより、混練物片７４Ａは流動しながら、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過して、シリンダ６２の上方に形成される第１空間７０へ流入する。
【００８４】
このとき、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間の加圧方向と直交する方向の断面積は、第２空間７２の断面積よりも小さくされているため、第２空間７２にある混練物片７４Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過する混練物７４の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を混練物７４が通過するとき、第２空間７２で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物７４に加えられるため、混練物７４に含有された気体が抜け易くなる。
【００８５】
そして、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過した混練物７４が、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間の断面積よりも大きい断面積の第１空間７０へ充填される際に、混練物７４から抜けた気体が第１空間７０へ放出される。
【００８６】
第１空間７０に混練物７４が充填されると、図６（Ｄ）に示すように、今度はピストン６４を上方に摺動させる。つまり、混練物７４を第１空間７０から第２空間７２へ向かって流動させる。このとき、混練物７４は側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過するので、第２空間７２から第１空間７０へ向かって混練物７４を流動させたとき、側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過する際に除去されずに残った気体が除去されて、図６（Ｅ）に示すように、混練物７４から抜けた気体が第１空間７０へ放出される。
【００８７】
このようにして、混練物７４を第２空間７２から第１空間７０へ流動させ、第１空間７０から第２空間７２へ流動させる工程を繰り返すことで、混練物７４は何度も側壁６２Ｂとピストン６４の隙間を通過させられるので、混練物７４に含有された気体が除去される。
【００８８】
混練物７４に含有された気体が除去された時点で、図６（Ｆ）に示すように、シリンダ６２から蓋部６６を取り外すと共に、シリンダ６２内のピストン６４を取り外す。そして、図６（Ｇ）に示すように、側壁６２Ｂを底板６２Ａから取り外し、シリンダ６２内の混練物７４を取り出して、所望のサイズにカットする。これにより、金属コア３０（図１参照）が成型される。
【００８９】
なお、本実施形態では、図７（Ａ）のような、シリンダ６２（図５参照）の側壁６２Ｂに沿って摺動可能な円柱状のピストン６４を用いる構成で説明したが、シリンダ６２とピストン６４の間に、混練物７４が通過可能な隙間を形成することができれば、図７（Ｂ）のような、角部にテーパを形成したピストン７６や、図７（Ｃ）のような、角部をＲ形状としたピストン７８を用いてもよい。
【００９０】
次に、本発明の第３の実施形態に係る製造装置８０について説明する。
【００９１】
図８に示すように、製造装置８０は、有底円筒状のチャンバー８２、８４を有している。チャンバー８２、８４には、それぞれ内壁に沿って摺動可能とされた円板状のプレス板８６、８８が設けられている。これにより、チャンバー８２内には、チャンバー８２の内壁とプレス板８６とで、大気と非連通状態とされた空間が形成され、チャンバー８４内には、チャンバー８４の内壁とプレス板８８とで、大気と非連通状態とされた空間が形成されている。
【００９２】
プレス板８６、８８には、図示しない駆動装置が連結されており、駆動装置の駆動によってプレス板８６、８８がチャンバー８２、８４内を摺動する構成となっている。
【００９３】
一方、チャンバー８２の底部８２Ａには、連通路９０の一端が連結されている。この連通路９０の他端は、チャンバー８４の底部８４Ａに連結されている。これにより、チャンバー８２とプレス板８６とで形成された空間と、チャンバー８４とプレス板８８とで形成された空間が連通された状態となっている。
【００９４】
したがって、プレス板８６をチャンバー８２の底部８２Ａに向かって摺動させると、チャンバー８２内の空気が連通路９０を介してチャンバー８４内に流入されて、プレス板８８がチャンバー８４の底部８４Ａと反対方向に向かって摺動する構成となっている。
【００９５】
この構成の製造装置８０を用いて、金属コア３０を製造する場合、図８（Ａ）に示すように、ブロック状の塑性流動材料と硬質充填材の混練物片９２Ａを、チャンバー８２内に投入する。そして、プレス板８６をチャンバー８２の底部８２Ａに向かって摺動させ、チャンバー８２内に投入された混練物片９２Ａを、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧する。これにより、混練物片９２Ａは流動しながら連通路９０を通過する。そして、この混練物９２によってプレス板８８が押し上げられて、チャンバー８４内に混練物９２が充填される。
【００９６】
このとき、連通路９０の加圧方向と直交する方向の断面積は、チャンバー８２の断面積よりも小さくされているため、チャンバー８２内の混練物片９２Ａに単位面積当たりに働く力の大きさよりも、連通路９０を通過する混練物９２の単位面積当たりに働く力の大きさの方が大きくなる。つまり、連通路９０を混練物９２が通過するとき、チャンバー８２内で加えられた圧力よりも、大きな圧力が混練物９２に加えられるため、混練物９２に含有された気体が抜け易くなる。
【００９７】
そして、連通路９０を通過した混練物９２が、連通路９０の断面積よりも大きい断面積のチャンバー８４内へ充填される際に、混練物９２から抜けた気体がチャンバー８４へ放出される。
【００９８】
チャンバー８４に混練物９２が充填され、今度はプレス板８８をチャンバー８４の底部８４Ａに向かって摺動させる。つまり、混練物９２をチャンバー８４内からチャンバー８２内へ向かって流動させる。このとき、混練物９２は連通路９０を通過するので、チャンバー８２内からチャンバー８４内へ向かって連通路９０を通過させたときに、除去されずに混練物９２に残った気体が除去されて、混練物９２から抜けた気体がチャンバー８２内へ放出される。
【００９９】
このようにして、混練物９２をチャンバー８２内からチャンバー８４内へ充填させ、チャンバー８４内からチャンバー８２内へ充填させる工程を繰り返すことで、混練物９２は何度も連通路９０を通過させられるので、混練物９２に含有された気体が除去される。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態の積層支持体を変形前において示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態の積層支持体を変形後において示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る製造装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る製造装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は製造工程を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る製造装置に搭載されるピストンの他の形態を示す側面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る製造装置を示す断面図であり、（Ａ）、（Ｂ）は製造工程を示す図である。
【図９】従来の製造装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１２ 積層支持体
２８ 弾性体中空部（中空部）
３０ 金属コア
４０ 製造装置（気体除去装置）
４２ シリンダ
４４ ピストン（第１加圧装置、第１ピストン）
４６ ピストン（第２加圧装置、第２ピストン）
４８ 隔壁
５０ 加圧室
５２ 充填室
５４ 開口部（連通部、孔）
５６ 混練物
５６Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
６０ 製造装置（気体除去装置）
６２ シリンダ
６４ ピストン（加圧部材）
７０ 空間（加圧室）
７２ 空間（室部、充填室）
７４ 混練物
７４Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
８０ 製造装置（気体除去装置）
８２ チャンバー（加圧室）
８４ チャンバー（充填室）
８６ プレス板（第１加圧装置）
８８ プレス板（第２加圧装置）
９０ 連通路（連通部）
９２ 混練物
９２Ａ 混練物（塑性流動材料、硬質充填材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、
加圧室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、
を有していることを特徴とする気体除去方法。
【請求項２】
前記充填室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が流動して充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の気体除去方法。
【請求項３】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、
室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、
を有していることを特徴とする気体除去方法。
【請求項４】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室と、
前記加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に圧力を加える第１加圧装置と、
前記加圧室に連通され、加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有し、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して通過する連通部と、
前記連通部に連通され、該連通部の断面積よりも大きい断面積を有し、該連通部を通過した混合物が充填される充填室と、
を有して構成されることを特徴とする気体除去装置。
【請求項５】
前記充填室には、該充填室に充填された前記混合物に圧力を加え、前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる第２加圧装置が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の気体除去装置。
【請求項６】
シリンダ内に前記連通部として外周部に孔が形成された隔壁を設け、前記隔壁で分割された前記シリンダ内の一方の空間を前記加圧室とすると共に、他方の空間を前記充填室とし、前記加圧室には、投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を該加圧室の内壁を摺動して加圧する第１ピストンが設けられ、前記充填室には、前記第１ピストンで加圧されて前記孔を通過した流動性を持たされた混合物で押される第２ピストンが設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の気体除去装置。
【請求項７】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、
密閉されたシリンダ内に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が通過可能な前記連通部としての隙間を形成して摺動するピストンが設けられ、
前記ピストンで分割された前記シリンダ内の一方の空間を加圧室とすると共に、他方の空間を充填室として、前記ピストンを摺動させて前記加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して前記隙間を通過して前記充填室に充填されることを特徴とする気体除去装置。
【請求項８】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、
加圧装置で圧力を加え流動性を持たせる加圧室に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、
前記充填室から前記混練物を取り出す工程と、
を有していることを特徴とする混練材料の製造方法。
【請求項９】
前記充填室に前記混練物が充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、
室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、
前記空間から混練物を取り出す工程と、
を有していることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
前記混練材料は、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記塑性流動材料は、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記硬質物質は、鉄を主成分としていることを特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体と、
前記積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された金属コアと、
を有して構成されていることを特徴とする積層支持体。
【請求項１】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、
加圧室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、
を有していることを特徴とする気体除去方法。
【請求項２】
前記充填室に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が流動して充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の気体除去方法。
【請求項３】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練中に含有された気体を除去する気体除去方法であって、
室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、
を有していることを特徴とする気体除去方法。
【請求項４】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が投入される加圧室と、
前記加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材に圧力を加える第１加圧装置と、
前記加圧室に連通され、加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有し、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して通過する連通部と、
前記連通部に連通され、該連通部の断面積よりも大きい断面積を有し、該連通部を通過した混合物が充填される充填室と、
を有して構成されることを特徴とする気体除去装置。
【請求項５】
前記充填室には、該充填室に充填された前記混合物に圧力を加え、前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる第２加圧装置が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の気体除去装置。
【請求項６】
シリンダ内に前記連通部として外周部に孔が形成された隔壁を設け、前記隔壁で分割された前記シリンダ内の一方の空間を前記加圧室とすると共に、他方の空間を前記充填室とし、前記加圧室には、投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を該加圧室の内壁を摺動して加圧する第１ピストンが設けられ、前記充填室には、前記第１ピストンで加圧されて前記孔を通過した流動性を持たされた混合物で押される第２ピストンが設けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の気体除去装置。
【請求項７】
塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材の混練物に含有された気体を除去する気体除去装置であって、
密閉されたシリンダ内に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材が通過可能な前記連通部としての隙間を形成して摺動するピストンが設けられ、
前記ピストンで分割された前記シリンダ内の一方の空間を加圧室とすると共に、他方の空間を充填室として、前記ピストンを摺動させて前記加圧室の塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧すると、該加圧室から流動性を持たされた混合物が流動して前記隙間を通過して前記充填室に充填されることを特徴とする気体除去装置。
【請求項８】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、
加圧装置で圧力を加え流動性を持たせる加圧室に、塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記加圧室を加圧して、該加圧室に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を、該加圧室に連通され加圧方向と直交する方向の該加圧室の断面積よりも小さい断面積を有する連通部を通過させ、前記連通部に連通され該連通部の断面積よりも大きい断面積を有する充填室へ充填させる工程と、
前記充填室から前記混練物を取り出す工程と、
を有していることを特徴とする混練材料の製造方法。
【請求項９】
前記充填室に前記混練物が充填された後、該充填室を加圧して前記連通部を通過させて前記加圧室へ充填させる工程を有することを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される塑性流動材料と硬質充填材の混練物である金属コアの製造方法であって、
室部に塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を投入する工程と、
前記室部に摺動可能に設けられた加圧部材で該室部に投入された塑性流動材料と硬質充填材の混合物片又は塑性流動材料と硬質充填材を加圧して、前記加圧部材と該室部の内壁との隙間を通過させ、前記室部の前記加圧部材の摺動方向と反対方向に形成された空間へ充填させる工程と、
前記空間から混練物を取り出す工程と、
を有していることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
前記混練材料は、単位面積当たり１０ＭＰａ〜１００ＭＰａの力で加圧することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記塑性流動材料は、せん断降伏応力が０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記硬質物質は、鉄を主成分としていることを特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成された積層弾性体と、
前記積層弾性体の積層方向に形成された中空部に注入される請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された金属コアと、
を有して構成されていることを特徴とする積層支持体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１４２９２７（Ｐ２００８−１４２９２７Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９６４８（Ｐ２００６−３２９６４８）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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