JP4034881B2 - Manufacturing method of bellows - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はベローズの製造方法に係り、特に、蛇腹状壁面部におけるしわ(皺)の発生が少なく、製品歩留の向上が図れるベローズの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴム製のベローズは、種々の目的で使用されており、高い耐圧性を付与する目的で基布をゴム内に埋め込んだ基布入りのベローズが開発されている。また、例えば、精密測定装置の振動吸収部材等の使用目的において応答性を向上させるために、ゴムの厚みの薄い、所謂薄肉ベローズの要望も高まっている。
【0003】
ベローズの構造は、一般に、相対向する1組のリング状の対向面部と、これら対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた蛇腹状の壁面部(蛇腹状壁面部)とを備えるものであり、壁面部には複数の山部が形成されている。このような構造からなるベローズを、基布入りベローズとして製造する場合、まず、加硫前のゴムを使用して金型でベローズのプレフォームを成形する。
【0004】
次いで、このプレフォームの外側に、例えば、平織りのシート状の基布を巻きつけ、その後、金型内で加熱、加圧することにより平織りのシート状の基布を金型の側面形状である蛇腹形状に変形させながら加硫を行う。この加硫の際、一時的に軟化したゴム材が基布に浸透するので、加硫成形後のベローズは内部に基布が埋め込まれた構造となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基布入りベローズを上記のようにして成形する場合、ベローズの外周縁部に山部および谷部が存在するため、基布に伸びる部分と伸びない部分とが生じて、2段以上、特に3段以上の山部を有する蛇腹形状のベローズでは、しわが発生し易く、また、プレフォームの上で基布が変形されることより、プレフォームのゴム削れや、ゴム引っ掻きなどが生じて製品の歩留りが極めて悪いという問題があった。
【0006】
本発明は、このような実状のもとに創案されたものであり、その目的は、基布の装着に伴うしわの発生や、ゴム削れや、ゴム引っ掻きの発生が少なく、製品歩留および作業能率の向上を図ることができるベローズの製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のベローズの製造方法は、ベローズ周方向の糸を構成する横糸と、この横糸に直交する縦糸とで織られた筒状の基布筒状体であって、横糸の熱収縮率は少なくとも2種以上のものが用いられ、2種以上の異なる熱収縮率物性を持つ帯状体を備える基布筒状体を準備する基布準備工程と、相対向するように配置された一対のリング状の対向面部と、該対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた2以上の山部および1以上の谷部を有する蛇腹状壁面部とを備える、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームを金型にて成形するプレフォーム成形工程と、プレフォーム成形工程により形成されたゴムプレフォームの上に前記基布筒状体を被せるように配置し、当該基布筒状体を熱収縮させるとともに、当該基布筒状体をゴムプレフォームの表面近傍に基布として埋設させつつ、ゴムプレフォームを加硫させる被着・加硫工程を含み、前記基布筒状体は、前記谷部の窪み部に位置するように配置された横糸の熱収縮率が、前記山部の頂部に位置する横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定されてなるように構成される。
【0008】
また、本発明のベローズの製造方法は、ベローズ周方向の糸を構成する横糸と、この横糸に直交する縦糸とで織られた筒状の基布筒状体であって、横糸の熱収縮率は少なくとも2種以上のものが用いられ、2種以上の異なる熱収縮率物性を持つ帯状体を備える基布筒状体を準備する基布準備工程と、相対向するように配置された一対のリング状の対向面部と、該対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた2以上の山部および1以上の谷部を有する蛇腹状壁面部とを備える、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームを金型にて成形するプレフォーム成形工程と、プレフォーム成形工程により形成されたゴムプレフォームの上に前記基布筒状体を被せるように配置し、当該基布筒状体を熱収縮させるとともに、当該基布筒状体をゴムプレフォームの表面近傍に基布として埋設させつつ、ゴムプレフォームを加硫させる被着・加硫工程を含み、前記基布筒状体は、前記谷部の窪み部近傍に位置するように配置された第1の帯状体と、前記山部の頂部近傍に位置するように配置された第2の帯状体を有し、第1の帯状体の横糸の熱収縮率が第2の帯状体の横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定されてなるように構成される。
【0010】
また、本発明において、前記基布筒状体は、前記リング状の対向面部に位置するように配置された第3の帯状体を備えており、当該第3の帯状体の横糸の熱収縮率が前記第2の帯状体の横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定される。
【0011】
また、本発明において、前記基布筒状体の熱収縮が行われた後に、ゴムプレフォームの加硫が行われるように構成される。
【0012】
また、本発明のより好ましい態様として、前記基布筒状体の熱収縮が行われると同時に、ゴムプレフォームの加硫が行われるように構成される。
【0013】
また、本発明のより好ましい態様として、前記基布筒状体の横糸の熱収縮率が大きく設定されている帯状体は、熱収縮率が小さく設定されている帯状体と比べて、縦糸の打込み本数が小さく設定される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0015】
本発明の製造方法により形成されたベローズ
図1は本発明のベローズの一実施形態を示す斜視図であり、図2は図1に示されるベローズの平面図であり、図3は図2に示されるベローズのA−A矢視半片断面図である。図1乃至図3において、本発明のベローズ1は、相対向する1組のリング状のゴム製の対向面部2A,2Bと、対向面部2A,2Bの各外周縁部を相互に連接するように設けられたゴム製の蛇腹状壁面部3とを備えている。
【0016】
対向面部2A,2Bは、それぞれリング状の平板形状をなし、中心部により好ましい態様として開口部4を備えるとともに、内周縁部の内側にビード部5が形成されている。さらにこの実施の形態では、ビード部5の最内面上には糸ビート5aが形成されている。原理的には開口部4がなくとも、例えば、他の部品(金属部分)と結合できるが、具体的に加工性、組立性、構造等を考えると、開口部4が必要となる。開口部4が有ると、組立後に特にシール性を確保したり、ベローズと他の部品との同芯度を確保するためにそれに応じた形態が必要になる。本実施の形態におけるビード部5の構造は、かかる配慮がなされた構造となっており、内側に向いたビード部5の先端まで後述する基布10が入り込んでいるために、加圧された時にテンションによる布が抜けにくくなる。この点、シール性、同芯度等は満足できる。さらによりシール性を増加、つまりビード部の部分面圧を増加させるために糸ビート5aが形成されている。
【0017】
本実施の形態において、蛇腹状壁面部3は複数の山部3a(図示の例では3つの山部)と、山部3aの間に位置する谷部3b(図示の例では2つの谷部)を有している。そして、このべローズ1は、対向面部2A,2Bおよび蛇腹状壁面部3に連続した基布10が埋め込まれている(図3)。
【0018】
本発明において用いられる好適な基布10は、べローズ1に装着前の状態において、縦糸と横糸とで織られた筒状の基布筒状体から構成され、横糸の熱収縮率は少なくとも2種以上のものが用いられ、2種以上の異なる熱収縮率物性を持つ帯状体を備えて構成される。
【0019】
図4(a)には、べローズ1に装着される前の基布筒状体10’の好適な概略斜視図が示され、図4(b)には、装着後に基布筒状体10’が所定の箇所で所定の熱収縮をしてべローズ1の蛇腹形状に類似する形態に変化した状態の概略斜視図が示される。図4において示される図面上の各ハッチ(斜線)は、後述する各帯状体を区別するために用いられている。
【0020】
図4(a)において、筒状の基布筒状体10’は、その上下端部に配置される第3の帯状体10cと、これらの位置から上下方向に順次配置される第2の帯状体10b、および第1の帯状体10aを備えている。第1の帯状体10aは、ベローズを構成する谷部3bの窪み部近傍に位置するように配置され、第2の帯状体10bは、ベローズを構成する山部3aの頂部近傍に位置するように配置される。また、第3の帯状体10cは、ベローズを構成する前記リング状の対向面部2A,2bに位置するように配置される。これらの帯状体は、それぞれ、縦糸と横糸とで織られた平織りの形態から構成されている。例えば、第2の帯状体10bは、図4(a)の右方の円形状にピックアップされた円形内の部分拡大図に示されるように、縦糸110bと横糸110aとにより平織りされて構成されている。また、第1の帯状体10aは、図4(a)の右方の円形状にピックアップされた円形内の部分拡大図に示されるように、縦糸100bと横糸100aとにより平織りされて構成されている。第3の帯状体10cについても、図示していないが、第1および第2の帯状体と同様に縦糸と横糸とにより平織りされて構成されている。そして本発明においては、ベローズの谷部3bに位置するように配置された第1の帯状体10aを構成する横糸100aの熱収縮率が、ベローズの山部3aに位置するように配置された第2の帯状体10bを構成する横糸110aの熱収縮率よりも大きくなるように設定されている。
【0021】
これにより、ベローズの製造過程で基布筒状体10’に熱を付与するだけで容易にベローズの蛇腹状壁面部の形状に沿った形に変形させることが可能になり、ベローズゴムプレフォームの外形にピッタリと馴染ませることができ、作業性および歩留を格段と向上させることができる。
【0022】
つまり、本発明において、基布筒状体10’は、ベローズの谷部3bの窪み部に位置するように配置された横糸100aの熱収縮率が、ベローズの山部3aの頂部に位置する横糸110aの熱収縮率よりも大きくなるように配慮されて形成されることになる。
【0023】
また、より好ましい態様として、ベローズのリング状の対向面部2A,2Bに位置するように配置された第3の帯状体10cは、第1の帯状体10aと同様に大きく熱収縮させる必要があるために、その横糸の熱収縮率は、第2の帯状体10bの横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定される。第3の帯状体10cの横糸の熱収縮率と、第1の帯状体10aの横糸の熱収縮率との関係は、ベローズの蛇腹状形状等を考慮しつつ適宜設定すればよい。また、各帯状体における横糸の打込み本数(インチ幅当たりの本数)は、基布筒状体10’の熱収縮変形等を考慮して適宜設定すればよい。
【0024】
さらに、前記基布筒状体10’の熱収縮が大きく設定されている帯状体(例えば、第1帯状体10aおよび第3の帯状体10c)は、熱収縮が小さく設定されている帯状体(例えば第2の帯状体10b)と比べて、縦糸の打込み本数(インチ幅当たりの本数)が小さく設定されていることが望ましい。熱収縮を大きくしたいところを確実に大きく収縮させるようにするためである。縦糸の打込み本数が極端に多過ぎるといくら横糸の熱収縮を大きくしたところで、縦糸に熱収縮を妨げられてしまうおそれがある。この点に特に留意して縦糸の打込み本数を設定する必要がある。なお、各帯状体ごとに縦糸の打ち込み本数を変える場合、縦糸は、各帯状態の境界部分で不連続となるように織られる。もちろん、縦糸の打ち込み本数が変わらない場合には連続した縦糸となるように織られる。
【0025】
なお、基布筒状体10’を構成する横糸や縦糸の熱収縮率は、糸を成形する際の長手方向の延伸率等を変えて熱固定することにより種々のものが簡単に得られる。
【0026】
図4(b)に示されるように加熱により熱収縮した変形後の基布10は、ベローズの壁面部の断面形状(山部および谷部を備える形状)に応じた形態を備えている。そのため、後述するベローズの製造過程におけるゴムプレフォームへの基布装着が極めて効率よくしかも確実に行うことができる。不良品の発生も低減できる。
【0027】
図3に示される蛇腹状壁面部3は、その厚みが、例えば、0.15〜1.8mm程度の範囲であり、蛇腹状壁面部3の長さ(図3では対向面部2Aと対向面部2Bの距離)、山部3aの数(段数)、形状、寸法等には特に制限はなく、ベローズ1の使用目的、要求される特性等を考慮して適宜設定することができる。例えば、山部3aの断面形状は、半円形状、三角形状等とすることができ、また、複数の山部3aの形状、寸法は同一であってもよく、あるいは、2種以上からなっていてもよい。
【0028】
このようなベローズ1は、上述のように相対向する1組のリング状の対向面部2A,2Bと蛇腹状壁面部3を備え、応答性に優れるとともに、対向面部2A,2Bおよび蛇腹状壁面部3に埋め込まれている基布10により優れた耐圧性が付与されている。
【0029】
なお、ベローズ1の形態を簡易に維持させるために、谷部3bには、その周方向に沿ってぐるりと補強リング等を被着させるようにしてもよい。
【0030】
上記のような本発明のベローズ1に用いられるゴムは、従来公知の合成ゴムおよび天然ゴムでよく、特に制限はない。本発明で使用可能な合成ゴムとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、プロピレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エーテル−チオエーテルゴム、多硫化系ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等を挙げることができる。このようなゴム材に必要に応じて後述するような加硫剤、加硫促進剤等の添加剤を加えた後、混練機により混練し、得られたゴム混合物をロールによって予めシート状に成形し、カレンダーにて厚さ調整してシート状成形物(小片)を作製し、その後、このシート状成形物を使用して後述する本発明の製造方法によりベローズ1を製造することができる。
【0031】
使用する加硫剤としては、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、芳香族ニトロ化合物、有機過酸化物等から使用するゴムに対応して適宜選定することができる。
【0032】
また、加硫促進剤として、2−メルカプトベンゾチアゾール(MBT)等のチアゾール系化合物、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CZ)等のスルフェンアミド系化合物、2−メルカプトチアゾリン等のチアゾリン系化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TT)、テトラエチルチウラムジスルフィド(TET)等のチウラム系化合物、ジメチルジチオカルバミン酸等のジチオカルバメート系化合物、ヘキサメチレンテトラミン等のアルデヒドアミン系化合物、ジフェニルグアニジン等のグアニジン系化合物、N,N―ジエチルカルバモイル−2−ベンゾチアジルスルフィド等のチアゾール系化合物等を使用することができる。
【0033】
さらに、必要に応じて老化防止剤、ステアリン酸等の有機脂肪酸、カーボンブラック等の充填剤を含有してもよい。このような添加剤は、ゴム100重量部に対して1〜150重量部の範囲で含有することが好ましい。
【0034】
本発明のベローズ1に用いられる基布10としては、ポリアミド(6ナイロン、66ナイロン等)、アラミド、ポリエステル、綿等の糸を用いて平織などにされたものが用いられる。糸の熱収縮率は、上述した延伸および熱固定の手法により、種々のものが作製でき、本発明においては、横糸の熱収縮率は少なくとも2種以上のものが用いられ、2種以上の異なる熱収縮率物性を持つ帯状体を備える基布筒状体が準備される。
【0035】
本発明のベローズの製造方法
次に、本発明のベローズの製造方法について、図5〜図7を参照して説明する。
【0036】
(プレフォーム成形工程)
本発明のベローズの製造方法では、まず、プレフォーム成形工程において、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームを金型にて成形する。図5はプレフォーム成形工程において使用する金型の例を示す半片断面図である。図5において、プレフォーム用の金型21は、中子22、中型23、上型24および下型25の各部材から構成されている。
【0037】
中子22は円盤形状であり、ベローズ1の内周面形状を有する外周部22aを備え、ビード部5用の凹部22bと余分なゴムを逃がすための溝部22cがリング状に形成されている。
【0038】
中型23は、ベローズ1の蛇腹状壁面部3の形状を有する内周部23aをもち、2以上に分割可能とされている。図示の例では、中型23の内周部23aの上下端部は、蛇腹状壁面部3を構成する上下2個の山部の頂点に、それぞれ一致している。
【0039】
上型24および下型25は、上記の中子22と中型23とが図示のように係合した状態で、中子22の外周部22aと中型23の内周部23aとの間に、蛇腹状壁面部3成形用の間隙(キャビティ)が形成されるように構成されている。また、上型24および下型25には、蛇腹状壁面部3の一部と対向面部2A,2Bを成形するための凹部24aが形成されており、中子22との間に間隙(キャビティ)が形成されるように構成されている。
【0040】
このようなプレフォーム用の金型21では、中子22、中型23、上型24および下型25の各部材が、図示のように係合した状態で形成される。
【0041】
上述のようなプレフォーム用の金型21を使用した未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームの成形は、図6(a)に示されているように、例えば、未加硫ゴムのシート状成形物を中子22の外周面22aに巻きつけ、また、中子22の上面、および、下型25の凹部25aに未加硫ゴムのシート状成形物(小片)を複数載置した状態で、各金型部材を係合し加圧して行うことができる。
【0042】
この際、金型21の温度と圧力は未加硫ゴムが完全に加硫しない範囲で設定することが必要である。また、加圧は、例えば、数回のバンピングの後に3〜90秒間程度の範囲で行うようにしてもよい。
【0043】
図7は、図5に示される金型21を用いてプレフォーム成形工程で成形されたベローズゴムプレフォームの例を示す半片断面図であり、図3に相当する図面である。
【0044】
図7において、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォーム11は、相対向する1組のリング状平板の対向面部12A,12Bと、対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた3つの山部13aおよび2つの谷部13bからなる蛇腹状壁面部13と、対向面部12A,12Bの内周縁部にビード部15(糸ビード15a)を備えている。
【0045】
なお、金型21から中子22に係合した状態で取り出したベローズゴムプレフォーム11にバリが存在する場合には、このバリを除去する。また、成形したベローズゴムプレフォーム11の対向面部12A,12B等にゴム厚みの不足がある場合には、該当箇所に上述のような未加硫ゴムのシート状成形物(小片)を付け足してもよい。
【0046】
(第2の工程)
本発明のベローズの製造方法の第2の工程では、まず、図6(b)に示されているように、上述のプレフォーム成形工程において成形されたベローズゴムプレフォーム11の対向面部12A,12Bおよび蛇腹状壁面部13を覆うように、予め準備された筒状の基布筒状体10’(例えば、図4(a)に示される)が被せられる。この際、基布筒状体10’は、ベローズゴムプレフォーム11に蓄積されている熱(例えば、150℃程度の温度になっている)を受けて熱収縮をし、例えば、図4(b)に示されるごとくのゴムプレフォームの表面近傍の形と同じに変形して、ゴムプレフォームの表面近傍に被着される。なお、ベローズゴムプレフォーム11に蓄積された熱のみでは十分な熱収縮が行えない場合には、外部から基布筒状体10’を強制加熱する必要がある。
【0047】
このような基布10は、ベローズの壁面部の断面形状(山部および谷部を備える形状)に応じた形態を備えるような収縮変形を見越して予め設計されているために、ゴムプレフォームへの基布の装着が極めて効率よくしかも確実に行うことができる。つまり、図6(c)に示されるようにベローズゴムプレフォーム11の蛇腹状壁面部13における山部13aおよび谷部13bに基布10を確実に沿わせることができる。これにより、作業性および製品の歩留は格段と向上する。
【0048】
また、基布10をベローズゴムプレフォーム11の対向面部12A,12B等に接着するときは、上記の未加硫のゴム材の小片を用いて接着することができる。このような基布10の被着が完了した後、余分な基布を除去し、さらに、基布10をベローズゴムプレフォーム11に押し付けて、しわを生じないようになじませるのがよい。
【0049】
第2の工程では、次に、基布10が巻きつけられたベローズゴムプレフォーム11の加硫を行う。この例では、基布筒状体10’の熱収縮が行われた後にゴムプレフォームの加硫が行われているが、生産性を考慮すれば熱収縮と加硫の操作はほぼ同時に行うことが望ましい。図6(d)に示されているように、最終成形用の金型41は、中子22、中型43、上型44および下型45の各部材から構成されている。 中子22は、上述のプレフォーム成形工程において使用するプレフォーム成形用の金型21を構成する中子22と共用するものである。
【0050】
中型43は、ベローズ1の蛇腹状壁面部3の形状を有する内周部43aをもち、2以上に分割可能とされている。図示の例では、中型43の内周部43aの上下端部は、蛇腹状壁面部3を構成する上下2個の山部の頂点にそれぞれ一致している。
【0051】
このような最終成形用の金型41を使用したベローズ1の成形は、上述のように基布10が被着されたベローズゴムプレフォーム11を周囲に装着した中子22と、中型43、上型44および下型45の各部材を係合し加圧、加熱して行う。加圧は、例えば、数回のバンピングの後に行うことができ、加硫時の温度、時間は使用するゴム材等に応じて適宜設定することができる。
【0052】
このような金型41を用いた最終成形を行った後、金型41からベローズ1を取り出し、バリが存在する場合には、このバリを除去することにより、ベローズ1の製造が完了する。
【0053】
上述の本発明のベローズの製造方法では、プレフォーム成形工程において使用する金型21の中子22は、第2の工程において使用する金型41の中子22と共用するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プレフォーム成形工程で成形したベローズゴムプレフォーム11を金型41専用の中子に装着した後に基布10の装着を行ってもよい。
【0054】
また、本実施の形態では耐圧性が要求される3段のベローズ(例えば、防振用に使用)を例にとって説明してきたが、これに限定されることなく、数段〜数十段からなるベローズの製造にももちろん適用可能である。数十段からなるベローズの一例としては、伸縮部材を覆うように用いられる長物の保護用ベローズが挙げられる。
【0055】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のベローズの製造方法によれば、2種以上の異なる熱収縮率物性を持つ帯状体を備える基布筒状体を用いているので、製造過程で基布筒状体10’に熱を付与するだけで容易にベローズの蛇腹状壁面部の形状に沿った形に変形させることが可能になり、ベローズゴムプレフォームの外形にピッタリと馴染ませることができ、基布の装着に伴うしわの発生や、ゴム削れや、ゴム引っ掻きの発生が少なく、製品歩留および作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のベローズの一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1に示されるベローズの平面図である。
【図3】図2のA−A矢視半片断面図である。
【図4】(a)は、べローズ1に装着される前の基布筒状体の好適な概略斜視図であり、図4(b)は、装着後に基布筒状体が所定の箇所で所定の熱収縮をしてべローズ1の蛇腹形状に類似する形態に変化した状態の概略斜視図である。
【図5】本発明のベローズの製造方法のプレフォーム成形工程において使用する金型の例を示す半片断面図である。
【図6】本発明のベローズの製造方法を説明する図であり、(a)はプレフォーム成形工程でベローズゴムプレフォームを成形する状況を示す半片断面図であり、(b)はベローズゴムプレフォームに基布を装着する状況を示す半片断面図であり、(c)は基布を被着したベローズゴムプレフォームを示す半片断面図であり、(d)は加硫成形工程を示す半片断面図である。
【図7】本発明のベローズの製造方法のプレフォーム成形工程により成形したベローズゴムプレフォームを示す図であり、図3に相当する図である。
【符号の説明】
1…ベローズ
2A,2B…対向面部
3…蛇腹状壁面部
3a…山部
3b…谷部
4…開ロ部
5…ビード部
10…基布
10’…基布筒状体
10a,10b,10c…帯状体
11…ベローズゴムプレフォーム
21,31,41…金型
22,32…中子
23,33,43…中型
24,34,44…上型
25,35,45…下型
50,60…基布成形金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a bellows, and more particularly, to a method for manufacturing a bellows that can reduce wrinkles (wrinkles) in a bellows-like wall surface portion and can improve product yield.
[0002]
[Prior art]
Rubber bellows are used for various purposes, and for the purpose of imparting high pressure resistance, bellows with a base fabric in which a base fabric is embedded in rubber have been developed. In addition, for example, in order to improve responsiveness for the purpose of using a vibration absorbing member of a precision measuring device, there is an increasing demand for a so-called thin bellows having a thin rubber thickness.
[0003]
The structure of the bellows generally includes a pair of opposing ring-shaped facing surface portions and a bellows-like wall surface portion (a bellows-like wall surface portion) provided so as to connect the outer peripheral edge portions of these facing surface portions to each other. A plurality of peaks are formed on the wall surface. When manufacturing a bellows having such a structure as a bellows with a base fabric, first, a preform of the bellows is molded with a mold using rubber before vulcanization.
[0004]
Next, for example, a plain-woven sheet-like base fabric is wound around the preform, and then the plain-woven sheet-like base fabric is heated and pressed in the mold to form the side-shaped bellows of the mold. Vulcanize while deforming into shape. During this vulcanization, the temporarily softened rubber material penetrates into the base fabric, so that the bellows after vulcanization molding has a structure in which the base fabric is embedded.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the base fabric-containing bellows is molded as described above, because there are peaks and valleys on the outer peripheral edge of the bellows, a portion that extends to the base fabric and a portion that does not extend occur, and two or more stages, In particular, in bellows-shaped bellows having three or more ridges, wrinkles are likely to occur, and the base fabric is deformed on the preform, which causes the preform to be scraped or scratched. There was a problem that the yield of the product was extremely bad.
[0006]
The present invention was created based on such a situation, and its purpose is to reduce the occurrence of wrinkles, rubber scraping, and rubber scratching associated with the mounting of the base fabric, and the product yield and work. An object of the present invention is to provide a bellows manufacturing method capable of improving the efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the bellows manufacturing method of the present invention is a tubular base fabric tubular body woven with wefts constituting the yarn in the bellows circumferential direction and warp yarns orthogonal to the weft yarns. The weft yarn has a heat shrinkage ratio of at least two or more, and a base cloth preparation step for preparing a base cloth tubular body having a belt-like body having two or more different heat shrinkage ratio properties, A pair of ring-shaped opposing surface portions arranged so as to perform, and an accordion-shaped wall surface portion having two or more peaks and one or more valleys provided so as to connect the outer peripheral edge portions of the opposing surface portions to each other; A preform molding process for molding an unvulcanized rubber bellows rubber preform with a mold, and a rubber preform formed by the preform molding process so as to cover the base cloth cylindrical body And when the base fabric tubular body is heat shrunk In, while the base fabric tubular body is embedded as a base fabric in the vicinity of the surface of the rubber preform viewed including the deposition vulcanization step of vulcanizing the rubber preform, said base fabric tubular body, the valleys It is configured such that the thermal contraction rate of the weft arranged so as to be located in the recessed portion of the part is set to be larger than the thermal contraction rate of the weft located at the top of the peak portion .
[0008]
The bellows manufacturing method of the present invention is a tubular base fabric tubular body woven with weft yarns constituting the yarn in the bellows circumferential direction and warp yarns orthogonal to the weft yarns, and the thermal contraction rate of the weft yarns Are at least two types, and a pair of base fabric preparation steps for preparing a base fabric cylindrical body provided with a strip-shaped body having two or more different heat shrinkage rate physical properties, and a pair of them arranged to face each other An unvulcanized rubber comprising: a ring-shaped facing surface portion; and a bellows-like wall surface portion having two or more peaks and one or more valleys provided so as to connect the outer peripheral edge portions of the facing surface portion to each other. A preform molding step for molding a bellows rubber preform with a mold, and the base fabric cylindrical body placed on the rubber preform formed by the preform molding process so as to cover the base fabric cylindrical body. The base fabric cylindrical body with rubber While embedded near the surface of the record form as the base fabric, looking contains a deposition vulcanization step of vulcanizing the rubber preform, said base fabric tubular body, so as to be positioned in a recess portion near the valley A first belt-like body disposed and a second belt-like body disposed so as to be positioned in the vicinity of the top of the peak, and the second belt-like body has a thermal shrinkage rate of the weft yarn of the first belt-like body It is comprised so that it may become larger than the thermal contraction rate of this weft .
[0010]
Further, in the present invention, the base cloth cylindrical body includes a third belt-like body disposed so as to be positioned on the ring-shaped facing surface portion, and the thermal contraction rate of the weft of the third belt-like body Is set to be larger than the thermal contraction rate of the weft yarn of the second belt-like body.
[0011]
In the present invention, the rubber preform is vulcanized after heat shrinkage of the base cloth cylindrical body.
[0012]
Moreover, as a more preferable aspect of the present invention, the rubber preform is vulcanized at the same time as the thermal shrinkage of the base cloth cylindrical body.
[0013]
Further, as a more preferable aspect of the present invention, the band-shaped body in which the thermal shrinkage rate of the weft yarn of the base cloth cylindrical body is set larger is compared with the belt-shaped body in which the heat shrinkage rate is set to be small. The number is set small.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
Bellows <br/> Figure 1 formed by the manufacturing method of the present invention is a perspective view showing an embodiment of a bellows of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the bellows shown in FIGS. 1, 3 It is AA arrow half-section view of the bellows shown by FIG. 1 to 3, a
[0016]
Each of the
[0017]
In the present embodiment, the bellows-like
[0018]
The
[0019]
FIG. 4 (a) shows a preferred schematic perspective view of the base cloth
[0020]
In FIG. 4A, a cylindrical base cloth
[0021]
This makes it possible to easily deform the bellows rubber preform into a shape along the shape of the bellows-like wall surface of the bellows by simply applying heat to the base fabric tubular body 10 'during the bellows manufacturing process. It is possible to fit in the outer shape and workability and yield can be significantly improved.
[0022]
In other words, in the present invention, the base
[0023]
Further, as a more preferable aspect, the third belt-
[0024]
Furthermore, the band-shaped bodies (for example, the first band-shaped body 10a and the third band-shaped
[0025]
In addition, the heat shrinkage rate of the weft and the warp constituting the base
[0026]
As shown in FIG. 4B, the
[0027]
The bellows-like
[0028]
Such a
[0029]
In addition, in order to maintain the form of the
[0030]
The rubber used in the
[0031]
The vulcanizing agent to be used can be appropriately selected according to the rubber used from sulfur, zinc oxide, magnesium oxide, aromatic nitro compound, organic peroxide and the like.
[0032]
Further, as vulcanization accelerators, thiazole compounds such as 2-mercaptobenzothiazole (MBT), sulfenamide compounds such as N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CZ), 2-mercaptothiazoline and the like Thiazoline compounds, thiuram compounds such as tetramethylthiuram monosulfide (TT), tetraethylthiuram disulfide (TET), dithiocarbamate compounds such as dimethyldithiocarbamic acid, aldehyde amine compounds such as hexamethylenetetramine, guanidines such as diphenylguanidine Compounds, thiazole compounds such as N, N-diethylcarbamoyl-2-benzothiazyl sulfide, and the like can be used.
[0033]
Furthermore, you may contain anti-aging agents, organic fatty acids, such as stearic acid, and fillers, such as carbon black, as needed. Such an additive is preferably contained in an amount of 1 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of rubber.
[0034]
As the
[0035]
Production method <br/> then the bellows of the present invention, a method of manufacturing a bellows of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0036]
(Preform molding process)
In the bellows manufacturing method of the present invention, first, in a preform molding step, a bellows rubber preform made of unvulcanized rubber is molded with a mold. FIG. 5 is a half-sectional view showing an example of a mold used in the preform molding process. In FIG. 5, a
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
In such a
[0041]
The molding of the unvulcanized rubber bellows rubber preform using the
[0042]
At this time, it is necessary to set the temperature and pressure of the
[0043]
FIG. 7 is a half-sectional view showing an example of a bellows rubber preform molded in the preform molding process using the
[0044]
In FIG. 7, an unvulcanized rubber bellows
[0045]
In addition, when a burr | flash exists in the
[0046]
(Second step)
In the second step of the bellows manufacturing method of the present invention, first, as shown in FIG. 6 (b), the opposing
[0047]
Since such a
[0048]
Further, when the
[0049]
Next, in the second step, the
[0050]
The
[0051]
Molding of the
[0052]
After the final molding using such a
[0053]
In the bellows manufacturing method of the present invention described above, the
[0054]
In this embodiment, a three-stage bellows (for example, used for vibration isolation) that requires pressure resistance has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and includes several stages to several tens of stages. Of course, it can also be applied to the manufacture of bellows. As an example of the bellows consisting of several tens of steps, there is a long protective bellows used to cover the elastic member.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the bellows manufacturing method of the present invention, since the base cloth cylindrical body including the belt-shaped body having two or more different heat shrinkage rate properties is used, the base cloth cylinder is used in the manufacturing process. By simply applying heat to the body 10 ', it can be easily deformed into a shape that conforms to the shape of the bellows-like wall surface of the bellows, and can be perfectly adapted to the outer shape of the bellows rubber preform. There are few occurrences of wrinkles, rubber scraping, and rubber scratches associated with the attachment of the cloth, and the product yield and work efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a bellows of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the bellows shown in FIG.
FIG. 3 is a half-sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
4 (a) is a preferred schematic perspective view of the base cloth cylindrical body before being attached to the
FIG. 5 is a half-sectional view showing an example of a mold used in a preform molding step of the bellows manufacturing method of the present invention.
6A and 6B are diagrams illustrating a method for manufacturing a bellows according to the present invention, in which FIG. 6A is a half-sectional view illustrating a state in which a bellows rubber preform is molded in a preform molding process, and FIG. It is a half piece sectional view showing the situation where a base fabric is attached to a foam, (c) is a half piece sectional view showing a bellows rubber preform coated with a base fabric, and (d) is a half piece cross section showing a vulcanization molding process. FIG.
7 is a view showing a bellows rubber preform formed by the preform forming step of the bellows manufacturing method of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
相対向するように配置された一対のリング状の対向面部と、該対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた2以上の山部および1以上の谷部を有する蛇腹状壁面部とを備える、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームを金型にて成形するプレフォーム成形工程と、
プレフォーム成形工程により形成されたゴムプレフォームの上に前記基布筒状体を被せるように配置し、当該基布筒状体を熱収縮させるとともに、当該基布筒状体をゴムプレフォームの表面近傍に基布として埋設させつつ、ゴムプレフォームを加硫させる被着・加硫工程を含み、
前記基布筒状体は、前記谷部の窪み部に位置するように配置された横糸の熱収縮率が、前記山部の頂部に位置する横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定されてなることを特徴とするベローズの製造方法。A cylindrical base fabric tubular body woven with weft yarns constituting the bellows circumferential direction and warp yarns orthogonal to the weft yarns, and the weft yarn has a thermal shrinkage of at least two or more types, A base fabric preparation step of preparing a base fabric cylindrical body including a belt-like body having two or more different heat shrinkage properties,
A bellows-like wall surface having a pair of ring-shaped facing surface portions arranged so as to face each other, and two or more peak portions and one or more valley portions provided so as to connect the outer peripheral edge portions of the facing surface portions to each other A preform molding step of molding a bellows rubber preform of unvulcanized rubber with a mold,
The base cloth cylindrical body is disposed on the rubber preform formed by the preform molding process so that the base cloth cylindrical body is covered with heat, and the base cloth cylindrical body is made of the rubber preform. while embedded in the vicinity of the surface as a base fabric, a deposition-vulcanizing step of vulcanizing the rubber preform seen including,
The base fabric tubular body is set so that the thermal contraction rate of the weft arranged so as to be located in the recess of the trough is larger than the thermal contraction rate of the weft located in the top of the peak. A method for producing a bellows, comprising:
相対向するように配置された一対のリング状の対向面部と、該対向面部の外周縁部を相互に連接するように設けられた2以上の山部および1以上の谷部を有する蛇腹状壁面部とを備える、未加硫ゴムのベローズゴムプレフォームを金型にて成形するプレフォーム成形工程と、
プレフォーム成形工程により形成されたゴムプレフォームの上に前記基布筒状体を被せるように配置し、当該基布筒状体を熱収縮させるとともに、当該基布筒状体をゴムプレフォームの表面近傍に基布として埋設させつつ、ゴムプレフォームを加硫させる被着・加硫工程を含み、
前記基布筒状体は、前記谷部の窪み部近傍に位置するように配置された第1の帯状体と、前記山部の頂部近傍に位置するように配置された第2の帯状体を有し、第1の帯状体の横糸の熱収縮率が第2の帯状体の横糸の熱収縮率よりも大きくなるように設定されてなることを特徴とするベローズの製造方法。A cylindrical base fabric tubular body woven with weft yarns constituting the bellows circumferential direction and warp yarns orthogonal to the weft yarns, and the weft yarn has a thermal shrinkage of at least two or more types, A base fabric preparation step of preparing a base fabric cylindrical body including a belt-like body having two or more different heat shrinkage properties,
A bellows-like wall surface having a pair of ring-shaped facing surface portions arranged so as to face each other, and two or more peak portions and one or more valley portions provided so as to connect the outer peripheral edge portions of the facing surface portions to each other A preform molding step of molding a bellows rubber preform of unvulcanized rubber with a mold,
The base cloth cylindrical body is disposed on the rubber preform formed by the preform molding process so that the base cloth cylindrical body is covered with heat, and the base cloth cylindrical body is made of the rubber preform. while embedded in the vicinity of the surface as a base fabric, a deposition-vulcanizing step of vulcanizing the rubber preform seen including,
The base cloth cylindrical body includes a first belt-like body arranged so as to be located in the vicinity of the depression of the valley part, and a second belt-like body arranged so as to be located in the vicinity of the top part of the mountain part. And a method for producing a bellows, characterized in that the heat shrinkage rate of the weft yarn of the first belt-like body is set to be larger than the heat shrinkage rate of the weft yarn of the second belt-like body .
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