JP2003205552A - 円盤状繊維補強ゴム成形体とその製造方法 - Google Patents
円盤状繊維補強ゴム成形体とその製造方法Info
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Abstract
し難く、早期破損や圧力平衡機能の低下をもたらし難い
円盤状繊維補強ゴム成形体とその製造方法を提供する。 【解決手段】 内側ゴム層12と補強層8と外側ゴム層
とを有し、補強層8が、単一線または撚り線の表面に加
硫ゴムが被覆された被覆補強線からなり、内側ゴム層1
2の表面に1本の被覆補強線8が折り畳み状に連続し
て、内側ゴム層12の略中心箇所から半径方向に向けて
略表面全面にわたり形成され配置・積層されている円盤
状繊維補強ゴム成形体とその製造方法。
Description
成形体とその製造方法に関し、詳しくは、内側ゴム層と
補強層と外側ゴム層とを有する円盤状繊維補強ゴム成形
体とその製造方法に関する。
器などに使用されるアキュムレーター等には、ゴム膜が
多く使用されている。すなわち、アキュムレーターは管
内圧を一定に保持するため、内圧が高くなると管に隣接
する空気室の内側に膨張し、管内部の容積を拡大するこ
とにより圧力の上昇を緩和し、逆に管内圧が低くなる
と、空気室の圧力により管内容積を小さくして圧力の低
下を緩和する作用をなすため、柔軟性に優れたゴム膜が
もっぱら用いられる。
ゴム層と補強層と外側ゴム層とを有して、中心層を形成
する補強層に繊維補強を採用している。補強層として、
簾状に形成したゴム被覆繊維を円形に切断して、これを
2層あるいはそれ以上貼り合わせたもの、補強繊維を絡
み織りや平織り構造としたもの等が、一般に採用されて
いる。
繊維補強をした補強層は、図5に示すように、繊維方向
へ荷重(外力)が負荷されたときには変形量が少なく、
そうでない方向、例えば繊維方向と45°の方向などに
荷重が負荷されたときには大きな変形量(矢印の大きさ
が変形量の大きさを表す)となって、使用時に不均一な
力が作用することになり、結果的に部分変形による早期
破損や圧力平衡機能の低下をもたらし、寿命低下の要因
になっていた。
する問題点に鑑みて、均一な補強層が形成され、使用時
に部分変形し難く、早期破損や圧力平衡機能の低下をも
たらし難い円盤状繊維補強ゴム成形体とその製造方法を
提供することにある。
の発明により達成される。すなわち、本発明に係る円盤
状繊維補強ゴム成形体の特徴構成は、内側ゴム層と補強
層と外側ゴム層とを有していて、前記補強層が、単一線
または撚り線の表面に加硫ゴムが被覆された被覆補強線
からなり、前記内側ゴム層の表面に1本の前記被覆補強
線が折り畳み状に連続して、前記内側ゴム層の略中心箇
所から半径方向に向けて略表面全面にわたり形成され配
置・積層されていることにある。
面にわたり、均一に被覆補強線が配置・積層されるた
め、使用時に均一な加圧変形となり、従来技術のような
部分的な変形が生じ難く、しかも従来技術のように簾状
に形成したゴム被覆繊維を円形に切断する工程がないの
で、材料ロスが少ないため歩留りが高く、製造コストを
低くできるのみならず、作業工程上製造を自動化して行
うことができるので、品質的にバラツキがなく安定し、
生産性が高く、低い製造コストで製造することができ
る。
時に部分変形し難く、従って早期破損や圧力平衡機能の
低下をもたらし難い円盤状繊維補強ゴム成形体を提供す
ることができた。
前記内側ゴム層の表面全面にわたり配置・積層されてい
ることが好ましい。
面にわたり確実に均質な被覆補強線の配置・積層が可能
となって都合がよい。
体の製造方法の特徴構成は、円盤状内側ゴム層を構成す
る第1の未加硫ゴム層を形成し、この第1の未加硫ゴム
層上に、単一線または撚り線の表面に未加硫ゴムが被覆
された連続した1本の被覆補強線を折り畳み状に連続し
て、前記内側ゴム層の略中心箇所から半径方向に向けて
略表面全面にわたり形成され被覆・積層して補強層を形
成し、更にこの補強層上に外側ゴム層を構成する第2の
未加硫ゴム層を形成して未加硫成形体とし、この未加硫
成形体を加熱加硫することにある。
れ、使用時に部分変形し難く、従って早期破損や圧力平
衡機能の低下をもたらし難く、しかも自動化し易いため
高い生産性を達成可能な円盤状繊維補強ゴム成形体の製
造方法を提供することができた。
ム層の略中心箇所または周辺箇所から、半径方向に前記
被覆補強線を押出機を用いて被覆・積層した後、前記第
1の未加硫ゴム層を所定角度回転し、次いで前記被覆補
強線を逆向き半径方向に前記押出機を用いて被覆・積層
する動作を繰り返すことにより行うことが好ましい。
の未加硫ゴム層はいずれも単純動作で済むため、自動化
が極めて容易であり、そのための制御機構を含む装置構
成も簡素なもので済み、被覆補強層の繊維密度も第1の
未加硫ゴム層の回転角度を調節することにより、調節可
能となり、用途に応じて種々の強度のものを製造可能と
なって都合がよい。
照して詳細に説明する。図1は、押出装置を用いた補強
線に未加硫ゴム組成物を被覆するトッピング工程を示す
概略構成図である。この例では、補強線としてコードを
使用した例を示す。従って、未加硫ゴム組成物を被覆し
た1本の連続した被覆補強線を、トッピングモノコード
と称する。
イス4が装着されており、このダイス4に、リール等
(図示せず)から巻き戻された原料コード6が送給さ
れ、ここで未加硫ゴム組成物が被覆されてトッピングモ
ノコード8として送り出される。原料コード6として
は、撚り線、単一線のいずれをも使用することができる
が、以下では、モノコード(撚り線)を使用した例を示
す。
基板となる内側ゴム層(第1の未加硫ゴム層)上に積層
加工する場合は、被積層体であるワークをコンピュータ
ーにより移動させて繊維配列が所定の方向、長さ、角度
などの設計条件を充たすようにすることが好ましい。
途などに応じて適宜設定され、特に限定されるものでは
なく、その具体例を図2に示す。図2(a)は菱形ある
いは平行四辺形に近い断面を有する例であり、図2
(b)は正方形、図2(c)は円形、図2(d)は台形
の例を示す。いずれも原料コード6は、未加硫ゴム組成
物7により被覆されている。未加硫ゴム組成物の層の厚
さは、設定コード間隔に応じて適宜設定される。この
内、図2(c)に示す断面円形のトッピングモノコード
は、モノコードの周囲に未加硫ゴム組成物を均等に被覆
しているのでバランス性に優れると共に無駄がない、円
盤状繊維補強ゴム成形体を構成できて好ましい。
側ゴム層上に補強層を形成して、円盤状繊維補強ゴム成
形体を製造する方法を、以下に説明する。
ュムレーター用円盤状繊維補強ゴム成形体の製造過程を
示す。 未加硫ゴム層(内側ゴム層を形成)12の表面
上において、その中心箇所から折り畳みを半径方向に繰
り返して放射状にトッピングモノコード8が配列・積層
される。この場合、円盤状の未加硫ゴム層12を回転台
(図示略)上に配置し、所定の回転角度ピッチだけ回転
させ、トッピングモノコード8を未加硫ゴム層12の半
径方向に往復移動させつつ未加硫ゴム層12上に送給す
る。つまり、トッピングモノコード8を未加硫ゴム層1
2の中心箇所から半径方向に送給し(往路)、終端(円
周端近傍)まで移動させた所で停止し、未加硫ゴム層1
2を所定角度回転させる。次いで、未加硫ゴム層12の
回転を停止し、トッピングモノコード8を未加硫ゴム層
12上、逆方向に移動させつつ送給し(復路)、終端
(中心箇所)に達すると停止して、未加硫ゴム層12を
所定角度だけ回転させる。このような動作を繰り返すこ
とにより、図4に示すように、円盤状の未加硫ゴム層1
2の略全面にわたり、均一かつ均質な補強層を形成する
ことができる。
未加硫ゴム層12の回転動作は単純動作であるため、自
動化が極めて容易であり、そのための制御機構を含む装
置構成も簡素なもので済む。補強層の繊維密度も未加硫
ゴム層12の回転角度を調節することにより、調節可能
となり、用途に応じて種々の強度のものを製造可能とな
る。もとより、トッピングモノコード8の送給を、円盤
状内側ゴム層の円周端近傍から中心箇所に向けて行うよ
うにし、中心箇所から折り返し円周端近傍に向けて送給
するようにしてもよい。
ゴム層)を形成すべく未加硫ゴムを積層して、加熱加硫
することにより、アキュムレーター用の円盤状繊維補強
ゴム成形体を形成することができる。
して、更に均等な補強層(例えば、円周方向に沿う渦巻
き形のトッピングモノコードを積層する等)を別に重ね
て積層するようにしてもよい。又、円盤状内側ゴム層1
2の中心箇所、つまり補強線の折り畳み先端が集合する
箇所に、部分的に未加硫ゴム層あるいは補強層を付加し
てもよい。
ム層12を回転移動させ、トッピングモノコード8を内
側ゴム層の半径方向に往復移動させる方法を採用した
が、内側ゴム層12を回転させることなく、トッピング
モノコード8を回転させつつ、内側ゴム層12の中心箇
所ー半径方向を往復移動させる方法を採用してもよい。
台を左右移動させると共に、1半径方向の往復動を終了
した段階で、回転台を所定角度回転させ、これを繰り返
すようにしてもよい。このようにすれば、トッピングモ
ノコード8の内側ゴム層への供給位置を変更させる必要
がない。
原料コードは、上記技術分野において補強層として使用
される公知の繊維は限定なく使用可能である。具体的に
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート等のポリエステル繊維、ナイロン6、ナイロン6
6等のポリアミド繊維、アラミド繊維やPBO繊維など
の高強力繊維などの有機繊維、スチールコード、ガラス
繊維、カーボンファイバー等が例示される。これらの補
強線のなかでも、本発明の円盤状繊維補強ゴム成形体に
おいては、高強力繊維の使用が好ましい。かかる繊維の
使用により、より高い内圧に耐える円盤状繊維補強ゴム
成形体を得ることができる。
チフィラメントであってもよいが、強度と柔軟性に優れ
ている点からマルチフィラメント糸をコードとすること
が好ましい。
する繊維に、必要に応じて予め接着性を向上させる処理
をすることが好ましい。例えば。ポリエステル繊維やポ
リアミド繊維に対してはフェノール樹脂処理などの樹脂
処理が、またガラス繊維に対してはシランカップリング
剤やチタンカップリング剤などのカップリング剤処理
が、またスチールコードに対しては黄銅メッキが、それ
ぞれ好適例として挙げられる。
硫ゴム組成物は、公知のゴム組成物を適宜用途に応じて
選択して使用する。内側ゴム層構成ゴムと外側ゴム層構
成ゴムとは同一ゴム材料であってもよく、異なるゴム材
料であってもよい。内層には接する流体に応じた特性を
有するゴム材料を使用することが好ましい。例えば、流
体との接触面に、ポリ四フッ化エチレン、ポリエチレン
テレフタレート等の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ
ーなどを積層したゴム材料を使用することも好ましい。
に加えて、従来の簾状あるいは平織のトッピングモノコ
ード等を積層してもよい。
層を形成するためのトッピング工程を示す概略構成図
図
方法を説明する斜視図
図
力の影響を説明する概念図
Claims (4)
- 【請求項1】 内側ゴム層と補強層と外側ゴム層とを有
する円盤状繊維補強ゴム成形体において、前記補強層
が、単一線または撚り線の表面に加硫ゴムが被覆された
被覆補強線からなり、前記内側ゴム層の表面に1本の前
記被覆補強線が折り畳み状に連続して、前記内側ゴム層
の略中心箇所から半径方向に向けて略表面全面にわたり
形成され配置・積層されていることを特徴とする円盤状
繊維補強ゴム成形体。 - 【請求項2】 前記被覆補強線が、略均等な角度ピッチ
で前記内側ゴム層の表面全面にわたり配置・積層されて
いる請求項1の円盤状繊維補強ゴム成形体。 - 【請求項3】 円盤状内側ゴム層を構成する第1の未加
硫ゴム層を形成し、この第1の未加硫ゴム層上に、単一
線または撚り線の表面に未加硫ゴムが被覆された連続し
た1本の被覆補強線を折り畳み状に連続して、前記内側
ゴム層の略中心箇所から半径方向に向けて略表面全面に
わたり形成され被覆・積層して補強層を形成し、更にこ
の補強層上に外側ゴム層を構成する第2の未加硫ゴム層
を形成して未加硫成形体とし、この未加硫成形体を加熱
加硫する円盤状繊維補強ゴム成形体の製造方法。 - 【請求項4】 前記補強層の形成を、前記第1の未加硫
ゴム層の略中心箇所または周辺箇所から、半径方向に前
記被覆補強線を押出機を用いて被覆・積層した後、前記
第1の未加硫ゴム層を所定角度回転し、次いで前記被覆
補強線を逆向き半径方向に前記押出機を用いて被覆・積
層する動作を繰り返すことにより行う請求項3の円盤状
繊維補強ゴム成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004578A JP3948706B2 (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 円盤状繊維補強ゴム成形体とその製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003205552A true JP2003205552A (ja) | 2003-07-22 |
JP3948706B2 JP3948706B2 (ja) | 2007-07-25 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3948706B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100842002B1 (ko) | 2007-03-20 | 2008-06-27 | 울산대학교 산학협력단 | 극 직교 이방성 섬유강화 원판의 제조방법 |
-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002004578A patent/JP3948706B2/ja not_active Expired - Fee Related
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