JPH04101814A - 加硫ゴム体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加硫ゴム体の製造方法に関し、詳しくは未加硫
ゴム材を金型内に充填し、その未加硫ゴム材を加圧状態
で加硫させることにより加硫ゴム体を製造する方法に関
する。

〔従来の技術〕

例えば建築物などの上部構造物を基礎などの下部構造物
の上に水平方向に揺動自在に支持して、上部構造物を地
震から保護する免震支承には種々のタイプのものがあり
、その一つに周囲拘束型がある。この周囲拘束型免震支
承は、複数の硬質板とゴム状弾性板とを交互に積層した
積層体の中央に筒形中空部を形成し、この筒形中空部に
柱状の高減衰粘弾性体を挿入・充填した構造のものであ
る。この粘弾性体（１）は加硫ゴム製品であり、第５図
に示すように円柱状の加硫ゴム体（２）の上下面に硬質
材からなる鋼板などの上下フランジ（３）（４）を加硫
接着により一体化したものである。

この加硫ゴム体（２）からなる粘弾性体（１）は、第６
図に示す金型（５）を用いて以下のようにして製造され
る。

金型（５）は、底板部（６）、円筒部（７）及び天板部
（８）を組合わせ構成される０円筒部（７）は加硫後の
離型を容易にするため縦割りにより二以上に分割可能な
ものである。また、天板部（８）はその下面に熱膨張に
よる余剰ゴム材を外部へ流出させる凹溝（９）（９）を
形成したものである。

まず、金型（５）の底板部（６）と円筒部（７）とを組
合せてその内部空間に下フランジ（４）、未加硫ゴム材
（２゛）及び上フランジ（３）を順次挿入して積層配置
するか、或いは予め上下フランジ（３）（４）を配置し
た後、未加硫ゴム材（２′）を図示しない注入ポット等
を用いて注入した上で、天板部（８）を円筒部（７）に
装着する。この時、上記上下フランジ（３）（４）及び
未加硫ゴム材（２゛）の積層体の体積は金型（５）の内
部空間の容積よりも若干大きく設定され、上記積層体は
天板部（８）による押え込みで加圧状態となる。この状
態で金型（５）を加硫用の炉内で加熱する。この加熱に
より未加硫ゴム材（２゛）は加硫されて加硫ゴム体（２
）となり、その上下面に予め接着剤が塗布された上下フ
ランジ（３）（４）が一体的に接着された粘弾性体（１
）が製作される、上記加硫時、未加硫ゴム材（２′）は
熱膨張し、この熱膨張による余剰ゴム材（１０）は、上
フランジ（３）に穿設された小孔（１１）　　（１１）
を介してこれと連通ずる天板部（８）の凹溝（９）（９
）を通して外部へ流出させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の加硫ゴム体（２）の製造方法では、熱
膨張による余剰ゴム材（１０）を加硫中に未加硫ゴム材
（２′）の表面から逃がしている。具体的には、上記未
加硫ゴム材（２゛）の上フランジ（３）と衝合する上面
で上フランジ（３）の小孔（１１）　　（１１）と対応
する部位から余剰ゴム材（１０）を外部に向けて逃がし
ていた。ここで、未加硫ゴム材（２”）は金型（５）の
円筒部（７）及び上下フランジ（３）（４）と接触する
外側から加熱され、加硫が進行するので、上述したよう
に加硫中に余剰ゴム材（１０）を未加硫ゴム材（２゛）
の表面から逃がそうとすると、余剰ゴム材（１０）が流
出しようとする部位近傍ではゴムが加硫しながら流動す
るため、最終的に加硫ゴム体（２）の表面部位に割れ等
の欠損が発生する。また、加硫ゴム体（２）が厚肉製品
の場合には、未加硫ゴム材（２°）の外側から加硫が進
行するため、その内部中央に空気が抜は切らないで気泡
が残存し易くなる。このように加硫ゴム体（２）の表面
に欠損があったり、その内部に気泡が残存していると、
加硫ゴム体（２）の品質及び歩留まりが大幅に低下し、
粘弾性体（１）として使用することが困難となる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので
、その目的とするところは、簡便な手段により良品質の
加硫ゴム体を製作し得る加硫ゴム体の製造方法を従供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における上記目的を達成するための技術的手段は
、金型内に未加硫ゴム材を充填し、その未加硫ゴム材を
加圧状態で加硫するに際し、熱膨張による余剰ゴム材を
加硫中に未加硫ゴム材の中央部からチューブにより金型
外部へ流出させるようにしたことである。

上記未加硫ゴム材に埋設されるチューブは、断熱性を有
する材料からなることが望ましい。

また、未加硫ゴム材に挿入されるチューブの外周面を、
その挿入方向に対して傾（テーパ面としてもよい。

〔作用〕

本発明方法では、未加硫ゴム材の外側から加硫が進行し
ても、熱伝達が悪いため加硫するのが遅い中央部から、
熱膨張による余剰ゴム材をチューブにより逃がすため、
上記未加硫ゴム材の表面でゴムが加硫しながら流動する
ことなく、加硫ゴム体の表面状態は良好となる。

また、上記チューブを断熱性を有する材料で形成すれば
、チューブ内を通過する余剰ゴム材が加熱されにくくな
って流動し易くなり、余剰ゴム材の流出が速やかに行わ
れて加硫ゴム体の内部中央に気泡が残存することはない
。

更に、上記チューブの外周面をその挿入方向に対して傾
（テーパ面とすれば、加硫後、加硫ゴム体からチューブ
を抜脱することが容易となる。

〔実施例〕

本発明に係る加硫ゴム体の製造方法の一実施例を第１図
乃至第４図を参照しながら説明する。以下の実施例では
、周囲拘束型免震支承の一部を構成する粘弾性体の製造
に適用した場合について説明し、第５図及び第６図に示
す粘弾性体及び金型での同一、又は相当部分には同一参
照符号を付して重複説明は省略する。

本発明方法の特徴は、第１図に示すように熱膨張による
余剰ゴム材（１０）を加硫中に未加硫ゴム材（２゛）の
中央部からチューブ（１２）　　（１２）により金型外
部へ流出させるようにしたことである。

以下、具体的に説明する。まず、第２図に示すように金
型（５）の底板部（６）と円筒部（７）により形成され
た内部空間に下フランジ（４）、未加硫ゴム材（２°）
及び上フランジ（３）を順次挿入して積層配置する。或
いは、予め上下フランジ（３）（４）を配置した上で、
図示しない注入ポット等を用いて未加硫ゴム剤・（２゛
）を注入充填する。そして、余剰ゴム材（１０）を逃が
すためのチューブ（１２）　　（１２）を上フランジ（
３）に穿設された取付孔（１３）　　（１３）に挿入し
て未加硫ゴム材（２”）に埋設し、その下端部を未加硫
ゴム材（２′）の中央部に配置する。

ここで、上記チューブ（１２）は、第３図及び第４図に
示すように後述する理由から、例えばテフロン樹脂、セ
ラミック、アスベスト或いはグラスファイバー等の断熱
性を有する材料からなることが好ましく、大径の頭部（
１４）と小径の棒状部（１５）とを一体成形したもので
ある。このチューブ（１２）には、頭部（１４）の上端
に開口して棒状部（１５）の下端に開口する貫通孔（１
６）が形成され、その貫通孔（１６）の棒状部下端近傍
部位を縮径させる。この貫通孔（１６）の縮径部（１７
）により余剰ゴム材（１０）の流出過剰を規制する。ま
た、上記チューブ（１２）は、その棒状部（１５）が上
端から下端へ向けて徐々に縮径するように棒状部（１５
）の外周面が軸方向に対して傾くテーパ面・（１８）と
した形状を有する。これにより加硫後のチューブ抜脱を
容易にする。

一方、第２図に示すように上記チューブ（１２）が挿通
される上フランジ（３）の取付孔（１３）は、チューブ
（１２）の頭部（１４）が嵌入する大径部（１９）とチ
ューブ（１２）の棒状部（１５）が嵌挿される小径部（
２０）とを段差（２１）を介して連通した構造である。

この取付孔（１３）に挿入されたチューブ（１２）はそ
の頭部（１４）が段差（２１）で係止されることにより
位置決め配置される。

上記チューブ（１２）の挿着後、天板部（８）を円筒部
（７）に装着し、従来と同様、上下フランジ（３）（４
）及び未加硫ゴム材（２゛）の積層体を天板部（８）に
よる押え込みで加圧状態に設定する。この状態で金型（
５）を加硫用の炉内で加熱Ｌ、金型（５）内で加圧状態
にある未加硫ゴム材（２゛）を加硫して加硫ゴム体（２
）とすると同時ニ、その上下面に上下フランジ（３）（
４）を一体的に接着して第５図に示す粘弾性体（１）を
製作する。

この加硫時、未加硫ゴム材（２゛）が熱膨張し、この熱
膨張による余剰ゴム材（１０）を加硫中に未加硫ゴム材
（２°）の中央部からチューブ（１２）（１２）により
逃がす。このように未加硫ゴム材（２”）が金型（５）
の円筒部（７）及び上下フランジ（３）（４）と接触す
る外側から加硫が進行しても、熱伝達が悪くて加硫する
のが遅い中央部から熱膨張による余剰ゴム材（１０）を
チューブ（１２）　　（１２）により逃がしているため
、未加硫ゴム材（２°）の表面でゴムが加硫しながら流
動することがなく、最終的に加硫ゴム体（２）の表面で
欠損が生じにくくなる。第１図に示すように上記チュー
ブ（１２）　　（１２）内に流入した余剰ゴム材（１０
）はその貫通孔（１６）　　（１６）を通り、天板部（
８）の凹溝（９）（９）に流れ込んで最終的に金型外部
へ流出する。この時、上記チューブ（１２）（１２）が
断熱性を有する材料からなるので、チューブ（１２）　
　（１２）内を通過する余剰ゴム材（１０）が加熱され
にくくなって流動し易（なり、余剰ゴム材（１０）の流
出が速やかに行われて最終的に加硫ゴム体（２）の内部
中央に気泡が残存することはない。

この加硫後、天板部（８）を円筒部（７）から取り外し
た上で、上フランジ（３）に装着されたチューブ（１２
）　　（１２）を適宜の手段により抜脱する。この時、
上記チューブ（１２）　　（１２）の棒状部（１５）　
　（１５）が上端から下端へ向けて縮径するようにその
外周面がテーパ面（１Ｂ）　　（１Ｂ）となっているの
で、加硫ゴム体（２）からチューブ（１２）（１２）を
容易に抜脱することができる。尚、上記チュー７’　（
１２）　　（１２）の抜脱後、必要であれば、チューブ
（１２）　　（１２）と同一形状の加硫ゴム体を挿入す
ることによりチューブ抜脱孔を塞ぐようにしてもよい０
以上のようにして製作された粘弾性体（１）は金型（５
）から取り外すことにより得られる。

次に、第６図に示すように未加硫ゴム材（２゛）の表面
から余剰ゴム材（１０）を逃がす従来方法と、第１図に
示すように未加硫ゴム材（２″）の中央部からチューブ
（１２）　　（１２）により余剰ゴム材（１０）を逃が
す本発明方法とを比較するため、本“出願人が行った実
験結果に基づいて詳述する。尚、この実験に使用したチ
ューブ（１２）　、及び製作した粘弾性体（１）の各部
寸法は、第４図、第５図及び下記に示す通りであり、加
硫条件は下記に示す値に設定した。

チューブ（１２）：Ｄ□＝３０閣、Ｄ２＝８腸、Ｄ、＝
２膿、Ｄ４＝１８ｍｍ、Ｄｓ＝２０ｍ、 Ｈ，＝　１１５ａｍ、　Ｈ２＝１０＋ａ＋、　Ｈ３＝１
２咽、粘弾性体（１）　　：　ｄ　ｚ　＝　１５０ｍｍ
、ｈ、　＝　１３８ｍｍ、　ｂｚ　−ｂａ　−１９ｍ＋
ａ、加硫条件：１５０°ＣＸ１６０分 上述した諸条件に基づいて行った実験結果では、加硫ゴ
ム体（２）の表面については、従来方法による場合、余
剰ゴム材が流出した部分で欠損が発生したが、本発明方
法による場合、欠損は全く発生しなかった。

また、上記加硫ゴム体（２）の中央部からサンプルを取
出し、その比重を測定した結果を下表に示す。尚、各数
値はそれぞれサンプル３個の平均値である。

上記表からも明らかなように、本発明方法による場合の
方が従来方法による場合よりも比重が大きくなっており
、これは気泡の残存が低減していることを意味する。

更に、加硫ゴム体（２）の外周部と中央部での硬度を測
定した結果を下表に示す。尚、硬度測定はＪＩＳＫ６３
０１　　Ａ型硬度計を使用した。

上記表から明らかなように、従来品の中央部は気泡が残
存しているため、硬度が低くなっており、本発明方法に
よる場合は外周部と中央部とで硬度の差が小さくなって
おり、これは加硫ゴム体（２）の各部で均質となってい
ることを意味する。

以上の実験結果から、本発明方法によれば、欠損も気泡
もない均質な加硫ゴム体（２）を実現できることが明ら
かである。

尚、上記実施例では、周囲拘束型免震支承の一部を構成
する粘弾性体の製造に適用した場合について説明したが
、本発明はこれに限定されることなく、他の加硫ゴム体
の製造についても適用可能であることは勿論である。

また、チューブの本数は２本に限らず、必要に応じて適
宜設定すればよい。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、熱膨張による余剰ゴム材を加硫中
に未加硫ゴム材の中央部からチューブにより金型外部へ
流出させるようにしたから、加硫ゴム体の表面に欠１員
が発生することがない。また、上記チューブは断熱性を
有する材料からなるので、チューブ内の余剰ゴム材が流
動し易くなって加硫ゴム体の中央部に気泡が残存するこ
ともない、このように欠損も気泡もない均質な加硫ゴム
体が実現できて品質並びに歩留まりも大幅に向上する。

更に、上記チューブの外周面をその挿入方向に対して傾
くテーパ面としたことにより、加硫後、チューブを加硫
ゴム体から容易に抜脱することができて作業性も大幅に
向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第４図は本発明方法の一実施例を説明するた
めのもので、第１図は金型内に未加硫ゴム材を収納して
チューブを装着した状態を示す断面図、第２図は金型内
に未加硫ゴム材を収納してチューブを装着する前の状態
を示す断面図、第３図はチューブを示す斜視図、第４図
は第３図のチューブの断面図である。 第５図は加硫ゴム体からなる粘弾性体を示す断面図であ
る。 第６図は従来の加硫ゴム体の製造方法を説明するための
もので、金型内に未加硫ゴム材を収納した状態を示す断
面図である。 （２）−・−加硫ゴム体、　　（２”）−未加硫ゴム材
、（５）　−金型、　　　　　（１０）−・余剰ゴム材
、（１２Ｌ−−−チューブ、　　　（１８）　−・テー
パ面。 特　許　出　願　人　　　住友ゴム工業株式会社代　　
　　理　　　　人　　　　江　　原　　　省　　　吾“
　　　　　　　　　平　　池　　　成＼ 第３図 第５図 第４図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型内に未加硫ゴム材を充填し、その未加硫ゴム
   材を加圧状態で加硫するに際し、熱膨張による余剰ゴム
   材を加硫中に未加硫ゴム材の中央部からチューブにより
   金型外部へ流出させるようにしたことを特徴とする加硫
   ゴム体の製造方法。
2. （２）未加硫ゴム材に埋設されるチューブは、断熱性を
   有する材料からなることを特徴とする請求項（１）記載
   の加硫ゴム体の製造方法。
3. （３）未加硫ゴム材に挿入されるチューブの外周面を、
   その挿入方向に対して傾くテーパ面としたことを特徴と
   する請求項（１）記載の加硫ゴム体の製造方法。