鉄道車両用ストッパーの製造方法
【課題】塊状ゴムで成る鉄道車両用ストッパーを、適度な加硫時間で生産性よく、良好にエアー抜きされて高品質に作ることが可能となる製造方法を提供する。
【解決手段】空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体５を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法において、ゴム塊状の弾性体５を型成形するための成形型Ｋを用意し、成形型Ｋの加熱によって成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程においては、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫する
【解決手段】空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体５を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法において、ゴム塊状の弾性体５を型成形するための成形型Ｋを用意し、成形型Ｋの加熱によって成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程においては、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の鉄道車両用ストッパーとしては、特許文献１に示されるように、ゴム輪と金属輪とが交互に径内外に配備して成る円錐状の弾性体（コニカルストッパー）や、特許文献２に示されるように、空気ばねの下側に配備される饅頭形状のゴム塊のものが開示されている。鉄道車両用ストッパーは、ある程度空気ばねが撓むと接触するように設定されており、大き過ぎる揺れの抑制や空気ばねがエアレス状態になった場合の代替クッション材として機能可能となるものとして設けられる。
【０００３】
特許文献２に示される塊状ゴムによる弾性体を設ける構造のものは、欧州の鉄道で多く採用される鉄道車両用ストッパーであり、今後も多用が見込まれる。この塊状ゴムの場合、大きさや必要なゴム量によっては、混入エアが十分抜けず、また金型から取り外す際に外側のエアー入りが多くなる傾向があって不良率が高くなる問題がある。また、エア抜きが良好なものとすると生産性が明確に悪くなる問題もある。つまり、ゴムの塊といった具合のゴム量の多い製品（弾性体）を加硫する際には、ゴム物性を安定化させるために、
【０００４】
問題を詳述すると、例えば加硫温度をその適合温度域における比較的高温（例：１５５℃）に設定して加硫を行う手段では、加硫時間は短くて済み生産性に優れる利点はあるが、型成形において未加硫ゴム塊はその周囲から加硫されて固まるので、内部エアが抜け難くなるとともに、内外で明確な硬度差ができて品質的に芳しくない〔図４（ｂ）を参照〕。また、加硫温度をその適合温度域における比較的低温（例：１３５℃）に設定して加硫を行う手段では、適度なゴムの流動挙動、即ち型割り面から余剰ゴムやエアが抜け出易く品質良好となるが、加硫時間が掛かり過ぎて生産性が悪い〔図４（ｂ）を参照〕。
【０００５】
このように、ゴム塊を有する鉄道車両用ストッパーを型成形する場合には、単に加硫温度域内に設定して加硫すれば良いというわけにはいかず、その製造方法には改善の余地が残されているものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２９２８０号公報
【特許文献２】ＵＳ−６９０３８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塊状のゴムによる弾性体から成る鉄道車両用ストッパーを、エアー抜きがしっかり行えて高品質でありながら加硫時間も掛かり過ぎず生産性にも優れるものとして作ることが可能となる製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体５を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法において、
ゴム塊状の前記弾性体５を型成形するための成形型Ｋを用意し、前記成形型Ｋの加熱によって前記成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程ｋｒにおいては、前記成形型Ｋにおける前記弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、前記成形型Ｋにおける前記弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、側面視で略樽形の外郭形状を呈する前記弾性体５を型成形するための前記成形型Ｋとして、前記弾性体５の空気ばね側部を型成形する第１金型１３と、前記弾性体５の台車側部を型成形する第２金型１２とが含まれるものを用意し、前記加硫工程ｋｒを、前記第１金型１３と前記第２金型１２とをこれら両者１３，１２が互いに遠ざかる方向に相対移動させる脱型工程ｋｄの前に行うことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記弾性体５として、その空気ばね側端に配備される第１支持板２Ｂ及び台車側端に配備される第２支持板４Ａが一体的に設けられているものを用いることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記成形型Ｋとして、前記第１支持板２Ｂの空気ばね側に配される前記第１金型１３と、前記第２支持板４Ａの台車側に配される前記第２金型１２と、前記外壁部分ｈの成形を担うべく前記第１金型１３と前記第２金型１２との間に配される第３金型１４とが含まれるものを用意することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記第３金型１４として、前記弾性体５の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型１４Ｂと台車側となる第５型１４Ａとで成るものを用意することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に、かつ、前記第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、成形型における軸端型部分は比較的高温で、かつ、側周型部分は比較的低温でという具合に加硫温度を異ならせて型成形する製造方法である。これにより、弾性体は空気ばね側端部及び台車側端部から加硫（硬化）されて行き、それらの中間部位におけるゴム流動が良いという改善された状態になり、また、熱膨張による余剰ゴムやエアが前記中間部位から抜け出し易くなって品質が安定する。そして、加硫時間については、高温加硫される場合よりは長いが低温加硫される場合よりは短くなり、生産性も改善させることが可能になる。その結果、エアー抜きがしっかり行えて高品質でありながら加硫時間も掛かり過ぎず生産性にも優れる鉄道車両用ストッパーの製造方法を提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、成形型に注入されて流動する未加硫ゴムは、第１金型と第２金型との境界部から遠い箇所から加硫されて行き、境界部へのゴム流動が理想的なものに近づけることが可能になる。従って、前記効果に加えて、余剰ゴムやエアを境界部から容易に抜け出すことができて、より品質の安定化を図ることが可能となる利点がある。
【００１６】
請求項３の発明のように、空気ばね側端の第１支持板及び台車側端の第２支持板を一体的に備える弾性体を用いる場合には、請求項４のように、それら両支持板の間である外壁部分の成形を担う第３金型を持つ成形型とすることが好ましく、それによって第１支持板及び／又は第２支持板がゴム塊部分の径より大きな径を有する場合であっても、無理抜きを行うことなく簡単で円滑操作で脱型工程が行える製造方法を提供することができる。この場合、請求項５の発明のように、第３金型として、弾性体の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型と台車側となる第５型とで成る分割構造のものとすれば、脱型工程をより円滑に行うことができる利点がある。
【００１７】
請求項６の発明によれば、第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に、かつ、第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定するものであり、請求項１〜５の発明による前記効果を確実に得られる鉄道車両用ストッパーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】鉄道車両用懸架装置を示す断面図
【図２】鉄道車両用ストッパーを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
【図３】鉄道車両用ストッパーの成形型構造を示す断面図
【図４】（ａ）はストッパーゴムの材料配合及び加硫特性を示す図表、（ｂ）は実施例及び比較例の加硫特性を示す図表
【図５】ストッパー製造方法（要部）を示すフロー図
【図６】ディスク加硫試験機による加硫時間とトルクとの関係グラフを示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明による鉄道車両用ストッパー及びその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。鉄道車両用ストッパー（以下、単にストッパーと略称すること基本とする）は、空気ばねを用いた鉄道車両用懸架装置の一構成要素である。
【００２０】
鉄道車両用懸架装置Ａは、図１に示すように、車体側の上支持部１と、その下方に配置される中間支持部２とに亘ってゴム（弾性材の一例）製のダイヤフラム３を設けて成る空気ばねａと、中間支持部２とこれの下方に配置される台車側の下支持部４との上下間に弾性体５を介装して成るストッパーｂとを備えて構成されている。上支持部１は、その中心であって縦向きの軸心Ｐを有する筒ボス部１ｅを介して鉄道車体（図示省略）に支持され、下支持部４は、その中心であって軸心Ｐを有する筒軸４Ｃを介して台車（図示省略）に支持される。
【００２１】
上支持部１は、上円板１ａ、下円板１ｂ、有底筒部１ｃ、上受座１ｄ、筒ボス部１ｅ等を有して成る円盤状のものに構成されている。上円板１ａ及び下円板１ｂは、共に上下方向視で円形を呈する鋼板であって、上下に重ねられてその中心部に筒ボス部１ｅが通されている。有底筒部１ｃは、下円板１ｂの下面に固着される深皿状の鋼板であり、上受座１ｄは、有底筒部１ｂの径外側において下円板１ｂの下面側に一体化されるリング状でゴム製のものである。軸心Ｐを有する筒ボス部１ｅは、上下円板１ａ，１ｂ及び有底筒部１ｃを貫通する状態で固着されている。上受座１ｄは、有底筒部１ｃの外周面には薄膜状で、かつ、下円板１ｂの下面内側には厚肉状に形成されるとともに径外側ほど下方に厚くなる形状（略鉢伏形状）に形成されている。有底筒部１ｃの下面には、ステンレス材製で円環状を呈する被滑り板６が接着等によって一体化されている。
【００２２】
ダイヤフラム３は、下円板１ｂと有底筒部１ｃと上受座１ｄとで形成される上隅角部（軸心Ｐに関してリング状を呈する）に圧入的に嵌合される上ビード部３ａ、広い面積でもって上受座１ｄで受け止められる円板上部３ｂ、最も横方向に張り出す本体部３ｃ、及び、中間支持部２に嵌合される下ビード部３ｄを有して形成されている。下ビード部３ｄは、本体円板２Ａの外周面２ａと、フランジ部２Ｆの外周部に嵌合装着されるアタッチメントリング７とによって形成される下隅角部（軸心Ｐに関してリング状を呈する）に圧入的に嵌合される。つまり、自動車のタイヤとホイールとの関係のように、上支持部１と中間支持部２との双方にダイヤフラム３がボルト等の締結構造無しに嵌合装着される構造、いわゆる「セルフシール型ダイヤフラム」を持つ構造に構成されている。
【００２３】
中間支持部２は、外周面２ａ及びフランジ部２Ｆを有する金属製の本体円板２Ａと、本体円板２Ａの下面にボルト止めされる金属製の内周板２Ｂとを有して構成されている。フランジ部２Ｆの外周部に一体的に装備されるアタッチメントリング７は、内部に補強リング８を備えたゴム製のリング状部材である。本体円板２Ａの上面には、フッ素樹脂等の低摩擦材で成り円環状を呈する滑り板１１が一体装備されている。
【００２４】
下支持板４は、弾性体５が一体的に載置される載せ円板４Ａと、この載せ円板４Ａを内嵌状態で受止める略浅底皿状の支持円板４Ｂと、支持円板４Ｂに固着される前述の筒軸４Ｃとから成り、載せ円板４Ａはビス９とピン１０とを用いて支持円板４Ｂに固定されている。この下支持板４は軸心Ｐに関して円形を呈する部材である。
【００２５】
弾性体５は、載せ円板４Ａ及び支持円板４Ｂと内周板２Ｂとのそれぞれに加硫接着される状態で上下間に介装されてるゴム塊で構成されている。このゴム塊５は、下に行くに従って凸レンズ状に径が大きくなるが、下端近傍からほぼ下端に掛けては径が小さくなり、下端は再び拡がる下拡がり状を呈するとともに、上端も上拡がり状に形成されている。筒軸４Ｃには上下に貫通する挿通孔４ｃが形成されており、ゴム塊５における筒軸４Ｃ及び支持円板４Ｂの中心部分の上方には、挿通孔４ｃに連通する空間部５ｋが形成されている。
【００２６】
ゴム塊５が、その高さ方向で中間部分の径が最大となる略樽型の外郭形状を呈する状態で中間支持部２と下支持部４との間に介装されるとともに、ゴム塊５における下支持部４と接する端部（下端部）が、上下方向で下支持部４に近付く程径が大となる下拡がり状端部（先拡がり状端部）５Ａに形成されている。また、ゴム塊５における中間支持部２と接する端部（上端部）が、上下方向で中間支持部２に近付く程径が大となる上拡がり状端部（先拡がり状端部）５Ｂに形成されている。
【００２７】
次に、ストッパーｂの製造方法について説明する。図１，図２に示すように、ストッパーｂは、軸心Ｐを有する回転体であるゴム塊５に、空気ばね側端に配備される第１支持板である内周板２Ｂと、台車側端に配備される第２支持板ある載せ円板４Ａとが一体的に設けられて構成されている。このストッパーｂの成形型は、図３に示すように、製品として使用するときの状態とは上下反転させた姿勢で型成形される。その成形型Ｋは、基本的には上型（第２金型の一例）１２、下型（第１金型の一例）１３、中型（第３金型の一例）１４から成り、上型１２は入子型１５を含み、そして中型１４は中上型（第５金型の一例）１４Ａと中下型（第４金型の一例）１４Ｂとで成る上下割構造のものである。
【００２８】
内周板２Ｂには、本体円板２Ａとの螺着を行うための複数の軸ボルト１６が溶着又は植込装着されており、円板状の下型１３には内周板２Ｂを収容する浅広凹み１３ａ、及び複数の軸ボルト１６を収容する穴凹み１３ｂが形成されている。浅広凹み１３ａの深さは、内周板２Ｂの厚みと同じとされており、成形時には中下型１４Ｂとで内周板２Ｂを挟み込み保持可能とされている。下型１３と中下型１４Ｂとは、テーパ内周面１３ｃとテーパ外周面１４ｄとの嵌合により、軸心Ｐの芯出し状態で重ね合わせ配置される。
【００２９】
中上型１４Ａと中下型１４Ｂとはノックピン１７を用いて芯合せ状態で上下に重ね配置されて中型１４となるものであり、ゴム塊５の形状として最も径の大きくなる箇所にパーティングラインが位置するように両者１４Ａ，１４Ｂの幅（上下厚み）寸法が決められている。中上型１４Ａと中下型１４Ｂとの内部には、それらの内周面１４ａ，１４ｂに近い箇所に温度制御用としての流体用ジャケット１８，１９が周設されており、それら流体用ジャケット１８，１９に制御用流体を給排するためのデリバリ路１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが形成されている。流体用ジャケット１８，１９は、軸心Ｐに関する環状とか円弧状等種々のものが可能である。制御用流体としては蒸気（加熱蒸気）が好ましいが熱水、油等種々のものが可能である。
【００３０】
上型１２は、中上型１４Ａとで載せ円板４Ａを挟み込み保持する成形面１２ａ、中上型１４Ａのテーパー外周面１４ｃに嵌合（外嵌）するテーパ内周面１２ｂ、入子型１５を装填するための中心孔２０を持つ厚板円板状の金型である。中心孔２０は、下窄まり状のテーパ内周面２０ａと、その上側の大径内周面２０ｂ、及びテーパ内周面２０ａの上端と大径内周面２０ｂの下端とを結ぶ平面状の段差周面２０ｃとから成る。
【００３１】
入子型１５は、テーパ内周面２０ａに内嵌するテーパ外周面１５ａ、大径内周面２０ｂに内嵌する大径外周面１５ｂ、段差周面２０ｃに載る環状周面１５ｃを有するベース型１５Ａと、金型空間Ｓに大きく張り出る突出型１５Ｂとから成る。ベース型１５Ａと突出型１５Ｂとは、ボルト止等によって取り外し可能に一体化されている。突出型１５Ｂは、ゴム塊５としての空間部５ｋを形成するための外郭形状を有し低ている。
【００３２】
下型１３と上型１２とは、これらを所定の加硫温度に保持するための恒温手段（図示省略）によって一定温度に保持されるように構成されている。恒温手段としては、下型１３の下側や上型１２の上側にそれぞれ隣接されるプレス熱盤を設けることや、電熱ヒータを内蔵するとか、中型１４のように温度制御用流体を通すジャケットを設ける等、種々のものが可能である。
【００３３】
さて、ストッパーｂを作成するには、図５のフロー図に示されるような製造方法が採られる。即ち、下型１３に内周板２Ｂを載置する第１支持板セット工程ｋ１を行い、内周板２Ｂが載置されている下型１３に中型１４を重ねて載置する中型セット工程ｋｎを行い、中型１４の上に載せ円板４Ａを載置する第２支持板セット工程ｋ２、載せ円板４Ａが載置されている中型１４に上型１２を重ねて載置する上型セット工程ｋｕを行う。
【００３４】
中型セット工程ｋｎでは、中上型１４Ａと中下型１４Ｂとを重ねる重ね工程後の中型１４を下型１３に載せる予備組付方法ｙか、又は下型１３に中下型１４Ｂを載せ、それから中下型１４Ｂに中上型１４Ａを載せる順次重ね方法ｊが行われる。上型セット工程ｋｕでは、上型１２に入子型１５が装填セットされた入子型１５付の上型１２を中型１４に載せる予備装填方法ｓか、又は中型１４に上型１２を載せ、それから上型１２に入子型１５を装填セットする順番セット方法ｉかが行われる。
【００３５】
そして、図３に示すように、成形型Ｋが組まれたら、金型空間Ｓに未加硫ゴムを満杯になるまで注入する注入工程ｋｔを行い、この注入工程ｋｔの次に注入された未加硫ゴムを昇温させて加硫処理する加硫工程ｋｒを行う。金型空間Ｓへの未加硫ゴムの注入に伴い、既に所定の温度に設定されている成形型Ｋから未加硫ゴムに順次与熱されて行くので、未加硫ゴムの注入とほぼ同時に加硫工程ｋｒも開始されることとなる。従って、加硫工程ｋｒは、注入工程ｋｔの開始時から事実上開始され、所定時間（例：４時間）に亘って継続される。
【００３６】
加硫工程ｋｒにおける加硫処理を行うための成形型Ｋの各部の温度設定は次のようである。即ち、上型１２（軸端型部分Ｔの一例）及び下型１３（軸端型部分Ｔの一例）を１５０〜１６０℃（第１温度域ｔ１の一例）に設定し、かつ、中型１４における金型空間Ｓに臨む部分（弾性体５の外壁部分ｈに臨む部分）である側周型部分（図３にクロスハッチングで示す部分）Ｒを１３０〜１４０℃（第２温度域ｔ２の一例）に設定する。より好ましくは、第１温度域ｔ１として１５５℃に、かつ、第２温度域ｔ２として１３５℃にそれぞれ設定する。
【００３７】
加硫工程ｋｒが終わったら、上型１２を上方移動して中型１４から取り外し、かつ、下型１３を下方移動させてら中型１４から取り外し、それから中上型１４Ａと中下型１４Ｂとを互いに遠ざけ移動させる脱型工程ｋｄを行い、ストッパー５を得る。この加硫後の製品としてのストッパーｂは、弾性体５に内周板２Ｂ及び支持円板４Ｂが加硫接着によって一体化された状態になっている。尚、内周板２Ｂ及び支持円板４Ｂを一体的に備えるゴム塊を便宜上で弾性体５（＝ストッパーｂ）と定義しても良い。
【００３８】
つまり、鉄道車両用ストッパーの製造方法は次のように行う。まず、側面視で略樽形の外郭形状を呈するゴム塊状の弾性体５を型成形するための成形型Ｋとして、空気ばね側端に配備される第１支持板２Ｂ及び台車側端に配備される第２支持板４Ａが一体的に設けられて成る弾性体５（ストッパーｂ）の空気ばね側部を型成形するものであって第１支持板２Ｂの空気ばね側に配される第１金型１３と、弾性体５の台車側部を型成形するものであって第２支持板４Ａの台車側に配される第２金型１２と、弾性体５の外壁部分ｈの成形を担うべく第１金型１３と第２金型１２との間に配される第３金型１４とが含まれるものを用意する。中型１４としては、弾性体５の最大径を為す部位（中央型割り面ｃ）を境にして空気ばね側となる中上型（第５型）１４Ａと台車側となる中下型（第４型）１４Ｂとで成るものを用意する。
【００３９】
そして、成形型Ｋの加熱によって成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程ｋｒにおいては、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫する。第１金型１３と第２金型１２とをこれら両者１３，１２が互いに遠ざかる方向に相対移動させる工程を含む脱型工程ｋｄの前に行う加硫工程ｋｒにおいては、第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に設定し、かつ、第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃に設定する、というものである。
【００４０】
このように、成形型Ｋにおいては、弾性体５の上下に相当する部分は比較的高温で、かつ、横側面（外壁部分ｈ）に相当する部分は比較的低温でという具合に加硫温度を異ならせて型成形する製造方法を採るものである。これにより、金型空間Ｓに注入されて流動する未加硫ゴムにおける中央型割り面（中上型１４Ａと中下型１４Ｂとの境：パーティングライン）ｃから遠い箇所から加硫（硬化）されて行き、中央型割り面ｃへのゴム流動が理想的となる。
【００４１】
よって、熱膨張による余剰ゴムやエアが中央型割り面ｃ、上型割り面（上型１２と中上型１４Ａとで為される割り面）ｄ、下型割り面（下型１３と中下型１４Ｂとで為される割り面）ｅから抜け出して品質が安定する。そして、加硫時間についても、１５０〜１６０℃の比較的高温で加硫させる従来方法〔図４（ｂ）の比較例１〕よりは長いが、１３０〜１４０℃の比較的低温で加硫させる従来方法〔図４（ｂ）の比較例２〕よりは短くなり、生産性も改善することができる。
【００４２】
〔実施例１〕
弾性体５のゴムの材料配合は、図４（ａ）に示すように、ＮＲ：１００に対して亜鉛華：５、ステアリン酸：１、Ｃ．Ｂ：５０、オイル：５、硫黄：２、促進剤：１の割合である。弾性体５の加硫条件は、「ＪＩＳ Ｋ ６３００−２」（未加硫ゴム−物理特性−第2部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方）に準じたものであり、その条件（加硫条件）を図４（ａ）に、そして測定結果を図６に示す。
【００４３】
具体的には、ディスク加硫試験機（レオメーター）を用いて、一定時間における加硫時間（横軸）とトルク値（縦軸）との関係を示す加硫曲線を求め、この加硫曲線におけるトルク値の最小値をＳ’Ｍｉｎ、最大値をＳ’Ｍａｘとした。これらＳ’ＭｉｎとＳ’Ｍａｘとを通り、時間軸に平行な２直線を引き、それら２直線間の距離をＳとすると、Ｓ＝Ｓ’Ｍａｘ−Ｓ’Ｍｉｎとなる。ｔ１０，ｔ５０，ｔ９０は、それぞれＳ’Ｍｉｎ＋０．１Ｓ、Ｓ’Ｍｉｎ＋０．５Ｓ、Ｓ’Ｍｉｎ＋０．９Ｓを通り、時間軸に平行な３直線を引き、加硫曲線との交点を求め、試験開始からそれぞれの交点までに要した時間である。ゴムの加硫では、それぞれの温度におけるｔ９０の時間まで加硫するのが一般的であるので、実施例１における加硫温度１３５℃では１８．６分、１５５℃では５．７分加硫した。ｔ５０値の場合は、加硫が進行していく過程で塑性変形から弾性変形に徐々に進行する。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、ｔ５０値が早い場合、加硫が進行しゴム流動の抑制が推進される。従って、１５５℃の場合、約４分で弾性変形となり、外壁部分のｔ５０の値から上下部分のゴムを遮断する効果が生じる。また、図４（ｂ）には、本発明の製造方法による評価（実施例）と、前述した高温加硫による比較例１の評価と、低温加硫による比較例２の評価とを記す。
【００４５】
〔別実施例〕
中型１４は、軸心Ｐ方向で分離される縦分割構造（図３）ではなく、周方向で複数に分割（例：３分割）される周分割構造のもの（図示省略）でも良い。また、両支持板２Ｂ，４Ａを持たないゴム塊５のみによるストッパーｂである場合の成形型Ｋは、パーティングラインを境に軸心Ｐ方向に相対移動（互いに遠ざかる方向に相対移動）される第１金型と第２金型との二つの型で成る構造を採ることも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２Ｂ 第１支持板
４Ａ 第２支持板
５ 弾性体
１２ 第２金型
１３ 第１金型
１４ 第３金型
１４Ａ 第５型
１４Ｂ 第４型
Ｋ 成形型
Ｒ 側周型部分
Ｔ 軸端型部分
ｈ 外壁部分
ｋｄ 脱型工程
ｋｒ 加硫工程
ｔ１ 第１温度域
ｔ２ 第２温度域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の鉄道車両用ストッパーとしては、特許文献１に示されるように、ゴム輪と金属輪とが交互に径内外に配備して成る円錐状の弾性体（コニカルストッパー）や、特許文献２に示されるように、空気ばねの下側に配備される饅頭形状のゴム塊のものが開示されている。鉄道車両用ストッパーは、ある程度空気ばねが撓むと接触するように設定されており、大き過ぎる揺れの抑制や空気ばねがエアレス状態になった場合の代替クッション材として機能可能となるものとして設けられる。
【０００３】
特許文献２に示される塊状ゴムによる弾性体を設ける構造のものは、欧州の鉄道で多く採用される鉄道車両用ストッパーであり、今後も多用が見込まれる。この塊状ゴムの場合、大きさや必要なゴム量によっては、混入エアが十分抜けず、また金型から取り外す際に外側のエアー入りが多くなる傾向があって不良率が高くなる問題がある。また、エア抜きが良好なものとすると生産性が明確に悪くなる問題もある。つまり、ゴムの塊といった具合のゴム量の多い製品（弾性体）を加硫する際には、ゴム物性を安定化させるために、
【０００４】
問題を詳述すると、例えば加硫温度をその適合温度域における比較的高温（例：１５５℃）に設定して加硫を行う手段では、加硫時間は短くて済み生産性に優れる利点はあるが、型成形において未加硫ゴム塊はその周囲から加硫されて固まるので、内部エアが抜け難くなるとともに、内外で明確な硬度差ができて品質的に芳しくない〔図４（ｂ）を参照〕。また、加硫温度をその適合温度域における比較的低温（例：１３５℃）に設定して加硫を行う手段では、適度なゴムの流動挙動、即ち型割り面から余剰ゴムやエアが抜け出易く品質良好となるが、加硫時間が掛かり過ぎて生産性が悪い〔図４（ｂ）を参照〕。
【０００５】
このように、ゴム塊を有する鉄道車両用ストッパーを型成形する場合には、単に加硫温度域内に設定して加硫すれば良いというわけにはいかず、その製造方法には改善の余地が残されているものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２９２８０号公報
【特許文献２】ＵＳ−６９０３８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塊状のゴムによる弾性体から成る鉄道車両用ストッパーを、エアー抜きがしっかり行えて高品質でありながら加硫時間も掛かり過ぎず生産性にも優れるものとして作ることが可能となる製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体５を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法において、
ゴム塊状の前記弾性体５を型成形するための成形型Ｋを用意し、前記成形型Ｋの加熱によって前記成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程ｋｒにおいては、前記成形型Ｋにおける前記弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、前記成形型Ｋにおける前記弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、側面視で略樽形の外郭形状を呈する前記弾性体５を型成形するための前記成形型Ｋとして、前記弾性体５の空気ばね側部を型成形する第１金型１３と、前記弾性体５の台車側部を型成形する第２金型１２とが含まれるものを用意し、前記加硫工程ｋｒを、前記第１金型１３と前記第２金型１２とをこれら両者１３，１２が互いに遠ざかる方向に相対移動させる脱型工程ｋｄの前に行うことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記弾性体５として、その空気ばね側端に配備される第１支持板２Ｂ及び台車側端に配備される第２支持板４Ａが一体的に設けられているものを用いることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記成形型Ｋとして、前記第１支持板２Ｂの空気ばね側に配される前記第１金型１３と、前記第２支持板４Ａの台車側に配される前記第２金型１２と、前記外壁部分ｈの成形を担うべく前記第１金型１３と前記第２金型１２との間に配される第３金型１４とが含まれるものを用意することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記第３金型１４として、前記弾性体５の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型１４Ｂと台車側となる第５型１４Ａとで成るものを用意することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法において、前記第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に、かつ、前記第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、成形型における軸端型部分は比較的高温で、かつ、側周型部分は比較的低温でという具合に加硫温度を異ならせて型成形する製造方法である。これにより、弾性体は空気ばね側端部及び台車側端部から加硫（硬化）されて行き、それらの中間部位におけるゴム流動が良いという改善された状態になり、また、熱膨張による余剰ゴムやエアが前記中間部位から抜け出し易くなって品質が安定する。そして、加硫時間については、高温加硫される場合よりは長いが低温加硫される場合よりは短くなり、生産性も改善させることが可能になる。その結果、エアー抜きがしっかり行えて高品質でありながら加硫時間も掛かり過ぎず生産性にも優れる鉄道車両用ストッパーの製造方法を提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、成形型に注入されて流動する未加硫ゴムは、第１金型と第２金型との境界部から遠い箇所から加硫されて行き、境界部へのゴム流動が理想的なものに近づけることが可能になる。従って、前記効果に加えて、余剰ゴムやエアを境界部から容易に抜け出すことができて、より品質の安定化を図ることが可能となる利点がある。
【００１６】
請求項３の発明のように、空気ばね側端の第１支持板及び台車側端の第２支持板を一体的に備える弾性体を用いる場合には、請求項４のように、それら両支持板の間である外壁部分の成形を担う第３金型を持つ成形型とすることが好ましく、それによって第１支持板及び／又は第２支持板がゴム塊部分の径より大きな径を有する場合であっても、無理抜きを行うことなく簡単で円滑操作で脱型工程が行える製造方法を提供することができる。この場合、請求項５の発明のように、第３金型として、弾性体の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型と台車側となる第５型とで成る分割構造のものとすれば、脱型工程をより円滑に行うことができる利点がある。
【００１７】
請求項６の発明によれば、第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に、かつ、第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定するものであり、請求項１〜５の発明による前記効果を確実に得られる鉄道車両用ストッパーの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】鉄道車両用懸架装置を示す断面図
【図２】鉄道車両用ストッパーを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図
【図３】鉄道車両用ストッパーの成形型構造を示す断面図
【図４】（ａ）はストッパーゴムの材料配合及び加硫特性を示す図表、（ｂ）は実施例及び比較例の加硫特性を示す図表
【図５】ストッパー製造方法（要部）を示すフロー図
【図６】ディスク加硫試験機による加硫時間とトルクとの関係グラフを示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明による鉄道車両用ストッパー及びその製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。鉄道車両用ストッパー（以下、単にストッパーと略称すること基本とする）は、空気ばねを用いた鉄道車両用懸架装置の一構成要素である。
【００２０】
鉄道車両用懸架装置Ａは、図１に示すように、車体側の上支持部１と、その下方に配置される中間支持部２とに亘ってゴム（弾性材の一例）製のダイヤフラム３を設けて成る空気ばねａと、中間支持部２とこれの下方に配置される台車側の下支持部４との上下間に弾性体５を介装して成るストッパーｂとを備えて構成されている。上支持部１は、その中心であって縦向きの軸心Ｐを有する筒ボス部１ｅを介して鉄道車体（図示省略）に支持され、下支持部４は、その中心であって軸心Ｐを有する筒軸４Ｃを介して台車（図示省略）に支持される。
【００２１】
上支持部１は、上円板１ａ、下円板１ｂ、有底筒部１ｃ、上受座１ｄ、筒ボス部１ｅ等を有して成る円盤状のものに構成されている。上円板１ａ及び下円板１ｂは、共に上下方向視で円形を呈する鋼板であって、上下に重ねられてその中心部に筒ボス部１ｅが通されている。有底筒部１ｃは、下円板１ｂの下面に固着される深皿状の鋼板であり、上受座１ｄは、有底筒部１ｂの径外側において下円板１ｂの下面側に一体化されるリング状でゴム製のものである。軸心Ｐを有する筒ボス部１ｅは、上下円板１ａ，１ｂ及び有底筒部１ｃを貫通する状態で固着されている。上受座１ｄは、有底筒部１ｃの外周面には薄膜状で、かつ、下円板１ｂの下面内側には厚肉状に形成されるとともに径外側ほど下方に厚くなる形状（略鉢伏形状）に形成されている。有底筒部１ｃの下面には、ステンレス材製で円環状を呈する被滑り板６が接着等によって一体化されている。
【００２２】
ダイヤフラム３は、下円板１ｂと有底筒部１ｃと上受座１ｄとで形成される上隅角部（軸心Ｐに関してリング状を呈する）に圧入的に嵌合される上ビード部３ａ、広い面積でもって上受座１ｄで受け止められる円板上部３ｂ、最も横方向に張り出す本体部３ｃ、及び、中間支持部２に嵌合される下ビード部３ｄを有して形成されている。下ビード部３ｄは、本体円板２Ａの外周面２ａと、フランジ部２Ｆの外周部に嵌合装着されるアタッチメントリング７とによって形成される下隅角部（軸心Ｐに関してリング状を呈する）に圧入的に嵌合される。つまり、自動車のタイヤとホイールとの関係のように、上支持部１と中間支持部２との双方にダイヤフラム３がボルト等の締結構造無しに嵌合装着される構造、いわゆる「セルフシール型ダイヤフラム」を持つ構造に構成されている。
【００２３】
中間支持部２は、外周面２ａ及びフランジ部２Ｆを有する金属製の本体円板２Ａと、本体円板２Ａの下面にボルト止めされる金属製の内周板２Ｂとを有して構成されている。フランジ部２Ｆの外周部に一体的に装備されるアタッチメントリング７は、内部に補強リング８を備えたゴム製のリング状部材である。本体円板２Ａの上面には、フッ素樹脂等の低摩擦材で成り円環状を呈する滑り板１１が一体装備されている。
【００２４】
下支持板４は、弾性体５が一体的に載置される載せ円板４Ａと、この載せ円板４Ａを内嵌状態で受止める略浅底皿状の支持円板４Ｂと、支持円板４Ｂに固着される前述の筒軸４Ｃとから成り、載せ円板４Ａはビス９とピン１０とを用いて支持円板４Ｂに固定されている。この下支持板４は軸心Ｐに関して円形を呈する部材である。
【００２５】
弾性体５は、載せ円板４Ａ及び支持円板４Ｂと内周板２Ｂとのそれぞれに加硫接着される状態で上下間に介装されてるゴム塊で構成されている。このゴム塊５は、下に行くに従って凸レンズ状に径が大きくなるが、下端近傍からほぼ下端に掛けては径が小さくなり、下端は再び拡がる下拡がり状を呈するとともに、上端も上拡がり状に形成されている。筒軸４Ｃには上下に貫通する挿通孔４ｃが形成されており、ゴム塊５における筒軸４Ｃ及び支持円板４Ｂの中心部分の上方には、挿通孔４ｃに連通する空間部５ｋが形成されている。
【００２６】
ゴム塊５が、その高さ方向で中間部分の径が最大となる略樽型の外郭形状を呈する状態で中間支持部２と下支持部４との間に介装されるとともに、ゴム塊５における下支持部４と接する端部（下端部）が、上下方向で下支持部４に近付く程径が大となる下拡がり状端部（先拡がり状端部）５Ａに形成されている。また、ゴム塊５における中間支持部２と接する端部（上端部）が、上下方向で中間支持部２に近付く程径が大となる上拡がり状端部（先拡がり状端部）５Ｂに形成されている。
【００２７】
次に、ストッパーｂの製造方法について説明する。図１，図２に示すように、ストッパーｂは、軸心Ｐを有する回転体であるゴム塊５に、空気ばね側端に配備される第１支持板である内周板２Ｂと、台車側端に配備される第２支持板ある載せ円板４Ａとが一体的に設けられて構成されている。このストッパーｂの成形型は、図３に示すように、製品として使用するときの状態とは上下反転させた姿勢で型成形される。その成形型Ｋは、基本的には上型（第２金型の一例）１２、下型（第１金型の一例）１３、中型（第３金型の一例）１４から成り、上型１２は入子型１５を含み、そして中型１４は中上型（第５金型の一例）１４Ａと中下型（第４金型の一例）１４Ｂとで成る上下割構造のものである。
【００２８】
内周板２Ｂには、本体円板２Ａとの螺着を行うための複数の軸ボルト１６が溶着又は植込装着されており、円板状の下型１３には内周板２Ｂを収容する浅広凹み１３ａ、及び複数の軸ボルト１６を収容する穴凹み１３ｂが形成されている。浅広凹み１３ａの深さは、内周板２Ｂの厚みと同じとされており、成形時には中下型１４Ｂとで内周板２Ｂを挟み込み保持可能とされている。下型１３と中下型１４Ｂとは、テーパ内周面１３ｃとテーパ外周面１４ｄとの嵌合により、軸心Ｐの芯出し状態で重ね合わせ配置される。
【００２９】
中上型１４Ａと中下型１４Ｂとはノックピン１７を用いて芯合せ状態で上下に重ね配置されて中型１４となるものであり、ゴム塊５の形状として最も径の大きくなる箇所にパーティングラインが位置するように両者１４Ａ，１４Ｂの幅（上下厚み）寸法が決められている。中上型１４Ａと中下型１４Ｂとの内部には、それらの内周面１４ａ，１４ｂに近い箇所に温度制御用としての流体用ジャケット１８，１９が周設されており、それら流体用ジャケット１８，１９に制御用流体を給排するためのデリバリ路１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが形成されている。流体用ジャケット１８，１９は、軸心Ｐに関する環状とか円弧状等種々のものが可能である。制御用流体としては蒸気（加熱蒸気）が好ましいが熱水、油等種々のものが可能である。
【００３０】
上型１２は、中上型１４Ａとで載せ円板４Ａを挟み込み保持する成形面１２ａ、中上型１４Ａのテーパー外周面１４ｃに嵌合（外嵌）するテーパ内周面１２ｂ、入子型１５を装填するための中心孔２０を持つ厚板円板状の金型である。中心孔２０は、下窄まり状のテーパ内周面２０ａと、その上側の大径内周面２０ｂ、及びテーパ内周面２０ａの上端と大径内周面２０ｂの下端とを結ぶ平面状の段差周面２０ｃとから成る。
【００３１】
入子型１５は、テーパ内周面２０ａに内嵌するテーパ外周面１５ａ、大径内周面２０ｂに内嵌する大径外周面１５ｂ、段差周面２０ｃに載る環状周面１５ｃを有するベース型１５Ａと、金型空間Ｓに大きく張り出る突出型１５Ｂとから成る。ベース型１５Ａと突出型１５Ｂとは、ボルト止等によって取り外し可能に一体化されている。突出型１５Ｂは、ゴム塊５としての空間部５ｋを形成するための外郭形状を有し低ている。
【００３２】
下型１３と上型１２とは、これらを所定の加硫温度に保持するための恒温手段（図示省略）によって一定温度に保持されるように構成されている。恒温手段としては、下型１３の下側や上型１２の上側にそれぞれ隣接されるプレス熱盤を設けることや、電熱ヒータを内蔵するとか、中型１４のように温度制御用流体を通すジャケットを設ける等、種々のものが可能である。
【００３３】
さて、ストッパーｂを作成するには、図５のフロー図に示されるような製造方法が採られる。即ち、下型１３に内周板２Ｂを載置する第１支持板セット工程ｋ１を行い、内周板２Ｂが載置されている下型１３に中型１４を重ねて載置する中型セット工程ｋｎを行い、中型１４の上に載せ円板４Ａを載置する第２支持板セット工程ｋ２、載せ円板４Ａが載置されている中型１４に上型１２を重ねて載置する上型セット工程ｋｕを行う。
【００３４】
中型セット工程ｋｎでは、中上型１４Ａと中下型１４Ｂとを重ねる重ね工程後の中型１４を下型１３に載せる予備組付方法ｙか、又は下型１３に中下型１４Ｂを載せ、それから中下型１４Ｂに中上型１４Ａを載せる順次重ね方法ｊが行われる。上型セット工程ｋｕでは、上型１２に入子型１５が装填セットされた入子型１５付の上型１２を中型１４に載せる予備装填方法ｓか、又は中型１４に上型１２を載せ、それから上型１２に入子型１５を装填セットする順番セット方法ｉかが行われる。
【００３５】
そして、図３に示すように、成形型Ｋが組まれたら、金型空間Ｓに未加硫ゴムを満杯になるまで注入する注入工程ｋｔを行い、この注入工程ｋｔの次に注入された未加硫ゴムを昇温させて加硫処理する加硫工程ｋｒを行う。金型空間Ｓへの未加硫ゴムの注入に伴い、既に所定の温度に設定されている成形型Ｋから未加硫ゴムに順次与熱されて行くので、未加硫ゴムの注入とほぼ同時に加硫工程ｋｒも開始されることとなる。従って、加硫工程ｋｒは、注入工程ｋｔの開始時から事実上開始され、所定時間（例：４時間）に亘って継続される。
【００３６】
加硫工程ｋｒにおける加硫処理を行うための成形型Ｋの各部の温度設定は次のようである。即ち、上型１２（軸端型部分Ｔの一例）及び下型１３（軸端型部分Ｔの一例）を１５０〜１６０℃（第１温度域ｔ１の一例）に設定し、かつ、中型１４における金型空間Ｓに臨む部分（弾性体５の外壁部分ｈに臨む部分）である側周型部分（図３にクロスハッチングで示す部分）Ｒを１３０〜１４０℃（第２温度域ｔ２の一例）に設定する。より好ましくは、第１温度域ｔ１として１５５℃に、かつ、第２温度域ｔ２として１３５℃にそれぞれ設定する。
【００３７】
加硫工程ｋｒが終わったら、上型１２を上方移動して中型１４から取り外し、かつ、下型１３を下方移動させてら中型１４から取り外し、それから中上型１４Ａと中下型１４Ｂとを互いに遠ざけ移動させる脱型工程ｋｄを行い、ストッパー５を得る。この加硫後の製品としてのストッパーｂは、弾性体５に内周板２Ｂ及び支持円板４Ｂが加硫接着によって一体化された状態になっている。尚、内周板２Ｂ及び支持円板４Ｂを一体的に備えるゴム塊を便宜上で弾性体５（＝ストッパーｂ）と定義しても良い。
【００３８】
つまり、鉄道車両用ストッパーの製造方法は次のように行う。まず、側面視で略樽形の外郭形状を呈するゴム塊状の弾性体５を型成形するための成形型Ｋとして、空気ばね側端に配備される第１支持板２Ｂ及び台車側端に配備される第２支持板４Ａが一体的に設けられて成る弾性体５（ストッパーｂ）の空気ばね側部を型成形するものであって第１支持板２Ｂの空気ばね側に配される第１金型１３と、弾性体５の台車側部を型成形するものであって第２支持板４Ａの台車側に配される第２金型１２と、弾性体５の外壁部分ｈの成形を担うべく第１金型１３と第２金型１２との間に配される第３金型１４とが含まれるものを用意する。中型１４としては、弾性体５の最大径を為す部位（中央型割り面ｃ）を境にして空気ばね側となる中上型（第５型）１４Ａと台車側となる中下型（第４型）１４Ｂとで成るものを用意する。
【００３９】
そして、成形型Ｋの加熱によって成形型Ｋに注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程ｋｒにおいては、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分Ｔの温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域ｔ１に設定するとともに、成形型Ｋにおける弾性体５の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分ｈの成形を担う側周型部分Ｒの温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、第１温度域ｔ１より低温となる第２温度域ｔ２に設定して加硫する。第１金型１３と第２金型１２とをこれら両者１３，１２が互いに遠ざかる方向に相対移動させる工程を含む脱型工程ｋｄの前に行う加硫工程ｋｒにおいては、第１温度域ｔ１を１５０〜１６０℃に設定し、かつ、第２温度域ｔ２を１３０〜１４０℃に設定する、というものである。
【００４０】
このように、成形型Ｋにおいては、弾性体５の上下に相当する部分は比較的高温で、かつ、横側面（外壁部分ｈ）に相当する部分は比較的低温でという具合に加硫温度を異ならせて型成形する製造方法を採るものである。これにより、金型空間Ｓに注入されて流動する未加硫ゴムにおける中央型割り面（中上型１４Ａと中下型１４Ｂとの境：パーティングライン）ｃから遠い箇所から加硫（硬化）されて行き、中央型割り面ｃへのゴム流動が理想的となる。
【００４１】
よって、熱膨張による余剰ゴムやエアが中央型割り面ｃ、上型割り面（上型１２と中上型１４Ａとで為される割り面）ｄ、下型割り面（下型１３と中下型１４Ｂとで為される割り面）ｅから抜け出して品質が安定する。そして、加硫時間についても、１５０〜１６０℃の比較的高温で加硫させる従来方法〔図４（ｂ）の比較例１〕よりは長いが、１３０〜１４０℃の比較的低温で加硫させる従来方法〔図４（ｂ）の比較例２〕よりは短くなり、生産性も改善することができる。
【００４２】
〔実施例１〕
弾性体５のゴムの材料配合は、図４（ａ）に示すように、ＮＲ：１００に対して亜鉛華：５、ステアリン酸：１、Ｃ．Ｂ：５０、オイル：５、硫黄：２、促進剤：１の割合である。弾性体５の加硫条件は、「ＪＩＳ Ｋ ６３００−２」（未加硫ゴム−物理特性−第2部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方）に準じたものであり、その条件（加硫条件）を図４（ａ）に、そして測定結果を図６に示す。
【００４３】
具体的には、ディスク加硫試験機（レオメーター）を用いて、一定時間における加硫時間（横軸）とトルク値（縦軸）との関係を示す加硫曲線を求め、この加硫曲線におけるトルク値の最小値をＳ’Ｍｉｎ、最大値をＳ’Ｍａｘとした。これらＳ’ＭｉｎとＳ’Ｍａｘとを通り、時間軸に平行な２直線を引き、それら２直線間の距離をＳとすると、Ｓ＝Ｓ’Ｍａｘ−Ｓ’Ｍｉｎとなる。ｔ１０，ｔ５０，ｔ９０は、それぞれＳ’Ｍｉｎ＋０．１Ｓ、Ｓ’Ｍｉｎ＋０．５Ｓ、Ｓ’Ｍｉｎ＋０．９Ｓを通り、時間軸に平行な３直線を引き、加硫曲線との交点を求め、試験開始からそれぞれの交点までに要した時間である。ゴムの加硫では、それぞれの温度におけるｔ９０の時間まで加硫するのが一般的であるので、実施例１における加硫温度１３５℃では１８．６分、１５５℃では５．７分加硫した。ｔ５０値の場合は、加硫が進行していく過程で塑性変形から弾性変形に徐々に進行する。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、ｔ５０値が早い場合、加硫が進行しゴム流動の抑制が推進される。従って、１５５℃の場合、約４分で弾性変形となり、外壁部分のｔ５０の値から上下部分のゴムを遮断する効果が生じる。また、図４（ｂ）には、本発明の製造方法による評価（実施例）と、前述した高温加硫による比較例１の評価と、低温加硫による比較例２の評価とを記す。
【００４５】
〔別実施例〕
中型１４は、軸心Ｐ方向で分離される縦分割構造（図３）ではなく、周方向で複数に分割（例：３分割）される周分割構造のもの（図示省略）でも良い。また、両支持板２Ｂ，４Ａを持たないゴム塊５のみによるストッパーｂである場合の成形型Ｋは、パーティングラインを境に軸心Ｐ方向に相対移動（互いに遠ざかる方向に相対移動）される第１金型と第２金型との二つの型で成る構造を採ることも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
２Ｂ 第１支持板
４Ａ 第２支持板
５ 弾性体
１２ 第２金型
１３ 第１金型
１４ 第３金型
１４Ａ 第５型
１４Ｂ 第４型
Ｋ 成形型
Ｒ 側周型部分
Ｔ 軸端型部分
ｈ 外壁部分
ｋｄ 脱型工程
ｋｒ 加硫工程
ｔ１ 第１温度域
ｔ２ 第２温度域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法であって、
ゴム塊状の前記弾性体を型成形するための成形型を用意し、前記成形型の加熱によって前記成形型に注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程においては、前記成形型における前記弾性体の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分の温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域に設定するとともに、前記成形型における前記弾性体の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分の成形を担う側周型部分の温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域より低温となる第２温度域に設定して加硫する鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項２】
側面視で略樽形の外郭形状を呈する前記弾性体を型成形するための前記成形型として、前記弾性体の空気ばね側部を型成形する第１金型と、前記弾性体の台車側部を型成形する第２金型とが含まれるものを用意し、前記加硫工程を、前記第１金型と前記第２金型とをこれら両者が互いに遠ざかる方向に相対移動させる脱型工程の前に行う請求項１に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項３】
前記弾性体として、その空気ばね側端に配備される第１支持板及び台車側端に配備される第２支持板が一体的に設けられているものを用いる請求項２に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項４】
前記成形型として、前記第１支持板の空気ばね側に配される前記第１金型と、前記第２支持板の台車側に配される前記第２金型と、前記外壁部分の成形を担うべく前記第１金型と前記第２金型との間に配される第３金型とが含まれるものを用意する請求項３に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項５】
前記第３金型として、前記弾性体の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型と台車側となる第５型とで成るものを用意する請求項４に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項６】
前記第１温度域を１５０〜１６０℃に、かつ、前記第２温度域を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定する請求項１〜５の何れか一項に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項１】
空気ばねと、その下方に配置される台車との上下間に介装される弾性体を有する鉄道車両用ストッパーの製造方法であって、
ゴム塊状の前記弾性体を型成形するための成形型を用意し、前記成形型の加熱によって前記成形型に注入されている未加硫ゴムを加硫させる加硫工程においては、前記成形型における前記弾性体の空気ばね側端部及び台車側端部の成形を担う軸端型部分の温度を加硫温度範囲内における比較的高温となる第１温度域に設定するとともに、前記成形型における前記弾性体の空気ばね側端部及び台車側端部を除く外壁部分の成形を担う側周型部分の温度を加硫温度範囲内における比較的低温で、かつ、前記第１温度域より低温となる第２温度域に設定して加硫する鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項２】
側面視で略樽形の外郭形状を呈する前記弾性体を型成形するための前記成形型として、前記弾性体の空気ばね側部を型成形する第１金型と、前記弾性体の台車側部を型成形する第２金型とが含まれるものを用意し、前記加硫工程を、前記第１金型と前記第２金型とをこれら両者が互いに遠ざかる方向に相対移動させる脱型工程の前に行う請求項１に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項３】
前記弾性体として、その空気ばね側端に配備される第１支持板及び台車側端に配備される第２支持板が一体的に設けられているものを用いる請求項２に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項４】
前記成形型として、前記第１支持板の空気ばね側に配される前記第１金型と、前記第２支持板の台車側に配される前記第２金型と、前記外壁部分の成形を担うべく前記第１金型と前記第２金型との間に配される第３金型とが含まれるものを用意する請求項３に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項５】
前記第３金型として、前記弾性体の最大径を為す部位を境にして空気ばね側となる第４型と台車側となる第５型とで成るものを用意する請求項４に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【請求項６】
前記第１温度域を１５０〜１６０℃に、かつ、前記第２温度域を１３０〜１４０℃にそれぞれ設定する請求項１〜５の何れか一項に記載の鉄道車両用ストッパーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８６７６２（Ｐ２０１２−８６７６２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６８０５（Ｐ２０１０−２３６８０５）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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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