JPH041689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動二輪および自動車のサスペンシヨ
ン装置や一般産業機械に用いられる耐久性の優れ
た空気ばね用ゴム膜の製造方法に関するものであ
る。

空気ばね用ゴム膜はローリングシール型、ベロ
ーズ型およびダイヤフラム型とも、内側ゴム層、
補強層、外側ゴム層より成つており、加硫成型に
よつて一体に加硫接着成型されている。

従つて、この種の形式の空気ばね用ゴム膜の製
造は、円筒状ドラム等の上に製品１個分に必要な
寸法に予め裁断した未加硫ゴムシートを円周方向
に手で巻き付け、少なくとも１箇所ドラム軸線に
沿つて貼り合せ、ロール掛けして内側ゴム層を形
成し、次に内側ゴム層の上に１個分に相当する幅
のゴム引きしたすだれ織物等の補強材料をロール
掛けしながら所定の角度（いわゆるコード角）で
互いに交差するように偶数層の補強層を形成し、
この補強層の上に１個分に相当する寸法の未加硫
ゴムシートを円周方向に巻き付け、軸線に沿つて
貼り合わせ、貼り合わせ部分をロール掛けして外
側ゴム層を形成することにより行つている。この
ようにして内側ゴム層、補強層、外側ゴム層を形
成し、必要に応じてビードワイヤを打込んで未加
硫構造体を成形する。さらに必要であれば、未加
硫構造体を概ね製品に近い形状にくせ付けするフ
オーミング工程を経て加硫手段によつて未加硫構
造体を一体的に加硫接着成形する。

以上述べたように、従来の空気ばね用ゴム膜の
製造方法では、その内外ゴム層および補強層は少
なくとも１箇所の軸線方向の貼り合わせ部を有す
るので、加硫されたゴム膜はゴム膜の屈曲疲労に
よつてこの貼り合わせ部分からいわゆるスプライ
スクラツク現象が生じ、それ以外の部分からは実
用上の故障が生じないにもかかわらず、この故障
のため継続使用の機能を失い、早期にゴム膜を交
換することを余儀なくされていた。

また、シートの貼り合わせ部は他の部分より肉
厚になるので製品の均一性に欠け、更に補強層の
巻付けも手巻きのため均一な張力をかけられず、
部分的にコード乱れが発生し易く、いづれも製品
の性能上および耐久上好ましくない欠陥を内在
し、信頼性に欠けていた。また上記製品では製品
１個づつ未加硫構造体を形成しているので生産効
率が悪く、しかもシート貼り合わせ部の肉厚不均
一が原因してこの部分にエアーだまりが生じ易い
欠点があり、更に未加硫ゴムシートの寸法裁断、
巻付各工程で表面にゴミ、汚れ、表面劣化等工程
上好ましくない事態が起り易いという問題もあつ
た。

従つて、本発明の目的は空気ばね用ゴム膜の屈
曲疲労に伴う製品の初期故障を無くし、耐久性に
対する信頼性を高めることができ、しかも高い生
産性で所望の形状の空気ばね用ゴム膜を得ること
ができる空気ばね用ゴム膜の製造方法を提供しよ
うとするものである。

本発明によれば、内側ゴム層、補強層および外
側ゴム層を有する空気ばね用ゴム膜を製造するに
際し、所定形状の長尺マンドレルの外周に未加硫
ゴムを連続的に被覆して、前記長尺マンドレルの
軸線方向に継ぎ目の無い内側ゴム層を形成し、こ
の内側ゴム層外周にスパイラル状に連続して補強
層を偶数層形成し、この補強層の外周に未加硫ゴ
ムを連続的に被覆して、前記長尺マンドレルの軸
線方向に継ぎ目の無い外側ゴム層を形成すること
により、前記内側ゴム層、補強層および外側ゴム
層からなる、複数個の空気ばね用ゴム膜に相当す
る分が連続する長尺の未加硫構造体を得、前記長
尺の未加硫構造体を所定の長さに切断してゴム膜
中間成形品とした後、前記長尺マンドレルを引抜
いた前記ゴム膜中間成形品を拡径しつつ、所定の
形状に加硫接着成形することにより、上記目的を
達成することができる。

以下本発明を添付図面に示す好適実施例につき
詳細に説明する。

第１図は本発明による空気ばね用ゴム膜１の製
品構成例を示す斜視図、第２図は第１図の−
線での断面図で、Ａは内側ゴム層、Ｂは補強層、
Ｃは外側ゴム層を示す。第３図は長尺の未加硫構
造体から製品１個に相当するゴム膜中間成形品１
ｂを切断した構造の説明図で、内側から順に内側
ゴム層Ａ、第１の補強層B₁、第２の補強層B₂、
外側ゴム層Ｃが同心円状に形成されている。

第４図は複数個の製品（ゴム膜中間成形品１
ｂ）に相当する分が連続して成形される長尺の未
加硫構造体を成形する工程を示すもので、第４ａ
図は内側ゴム層を形成する工程、第４ｂ図および
第４ｃ図はそれぞれ第１の補強層および第２の補
強層を巻き付ける工程、第４ｄ図は外側ゴム層を
形成する工程を示す。以下工程順に詳細に説明す
る。

第４ａ図に示すように、直径が一定の長尺マン
ドレル２を引取機６によつて駆動部５を有する押
出機３のクロスヘツド４に通すと、長尺マンドレ
ル２上に未加硫ゴムがクロスヘツド４により押し
出され、長尺マンドレル２に軸線方向に継ぎ目が
無い内側ゴム層が連続的に継目なく被覆され、中
間体A′が形成される。

次に、第４ｂ図に示すように、移動台１２上に
は予めゴム引されたすだれ材料等からなる補強層
材料１１が、ブレーキ等適当な装置（図示せず）
により巻付時均一な張力がかかるような状態でセ
ツトしてある。また、中間体A′は回転装置７お
よびテールストツク９にそれぞれ取り付けたチヤ
ツク８，１０により支持してある。そして、レー
ル１３上の移動台１２を左端に移動させ、補強層
材料１１を中間体A′の軸線に対し所定の角度
（いわゆるコード角）傾けて中間体A′の左端にセ
ツトし、次いで中間体A′を回転させると、中間
体A′の直径とコード角で決まる速度で移動台が
左から右に矢印の如く移動し、第１の補強層材料
は均一な張力で連続的に内側ゴム層の上に螺旋状
に巻き付けられ、中間体B₂′が形成される。

さらに、第４ｃ図に示すように、前述の第４ｂ
図の装置あるいは他の同様の装置を用い、中間体
B₁′の上に第１の補強層材料と同一コード角で交
差するように第２の補強層材料１１を巻き付け、
中間体B₂′を形成する。

最後に、第４ｄ図に示すように、第４ａ図に示
す装置あるいは他の同様の装置を用い、中間体
B₂′上に外側ゴム層を連続的に継目なく被覆し、
中間体C′を形成する。

このようにして長尺マンドレル上には継目のな
い内側ゴム層Ａの上に第１および第２の補強層
B₁およびB₂が所定のコード角でいわゆるバイア
ス構造で形成され、その上には外側ゴム層Ｃが継
目なく被覆された複数個のゴム膜中間成形品１ｂ
が連続する長尺の未加硫構造体が形成される。

次に、この未加硫構造体から長尺マンドレル２
を引き抜く前または吹き抜いた後に、製品１個分
に相当する長さに切断すると、第３図に示すゴム
膜中間成形品１ｂが完成する。また、必要に応じ
所望の位置に未加硫ゴムシートを付加することに
より製品肉厚を変えることもできる。

そして、（前記切断を長尺マンドレル２を引き
抜かないで行つた際には、ゴム膜中間成形体１ｂ
から長尺マンドレル２を引き抜いた後に）第６図
に示すように、前述のゴム膜中間成形品１ｂをほ
ぼ第１図に示す製品形状とした蒸気等で加熱され
た下型２０に入れ、ゴム膜中間成形品１ｂの内径
よりやや小さい外径をした円筒状ブラダー２２を
取り付けた上型２１を閉じ、ブラダー２２に高
温、高圧の蒸気、水あるいは空気等を封入すると
自動的にフオーミングされ、ゴム膜中間成形品１
ｂの少なくとも一部を拡径して所望の形状に成形
して、加硫接着成形が完了し、第１図に示すよう
な製品が得られる。

本発明によれば、このようにゴム膜中間成形品
１ｂからマンドレルを引き抜いて加硫接着成形を
行うことにより、円筒形状のみならず、例えば第
１図に示されるような円錐台形状等の空気ばね用
ゴム膜も容易に製造することができる。また、本
発明の空気ばね用ゴム膜の製造方法においては、
軸線方向の継ぎ目なしに製造を行うので、ゴム膜
中間成形品の所定形状への加硫接着成形も容易に
行うことができる。

第５図にはゴム膜中間成形品を連続的に作製す
る他の実施例を示す。長尺のマンドレル２上に
は、まず押出機３ａのクロスヘツド４ａにより内
側ゴム層Ａが被覆され、次に自動式ラツピング機
１４ａにより第１の補強層材料１１ａが補強層
B₁として巻き付けられ、続いてラツピング機１
４ａと逆の回転をするラツピング機１４ｂにより
第２の補強層材料１１ｂが補強層B₂として交差
して巻き付けられ、次に押出機３ｂのクロスヘツ
ド４ｂによつて外側ゴム層Ｃが被覆され、このよ
うにして長尺マンドレル２上に形成された長尺の
未加硫構造体を回転機１５に取り付けた切断刃１
６で間欠的に一定長さに切断すると、自動的に前
述したゴム膜中間成形品１ｂを作ることができ
る。切断刃１６により切断された中間成形品１ｂ
はそれぞれ送りロール１７により支持されて送ら
れる。なお、本例においては、長尺マンドレル２
は適当な継手１８を用いて接続し、順次に連続し
て引取機６ａによつて送り込まれる。上記実施例
においては、補強層は２層の場合について述べて
きたが、必要に応じ更に偶数層の補強層を追加す
ることもできる。

以上はほぼ円錐台形状をしたビードワイヤーの
ない構造の空気ばね用ゴム膜について説明した
が、いわゆるベローズ型空気ばね用ゴム膜に代表
される比較的複雑な形状でビードワイヤを有する
構造の場合も、ゴム膜中間成形品１ｂの好ましい
位置に第７図に示す如くビードワイヤー２３を打
込み、適当な装置でフオーミングし、加硫すれば
やはり内外側に継目のない状態で製品を作ること
ができる。

次に、第１図に示すほぼ円錐台形状をしたゴム
膜において、本発明の空気ばね用ゴム膜と、従来
の不均質部を内在する空気ばね用ゴム膜とを、以
下に述べる耐久性の比較試験を実施した結果、本
発明品は従来品よりも４倍以上初期故障発生の回
数が延長できることが確認された。本発明および
従来のゴム膜を第８図に示すようにローリングシ
ール型空気ばねとして装着し、気室２６に圧縮空
気を封入し、加振時最高圧力８Kgｆ／cm²、加振振
動数５Hz、ストローク±20mm、雰囲気温度80℃の
同一耐久試験条件にて比較試験を実施した結果、
従来の不均質部を内在するゴム膜は40万回程度で
外側ゴム層のスプライス部よりクラツクが発生し
たが、本発明による空気ばね用ゴム膜は160万回
程度でも故障の発生は認められなかつた。

第８図はローリングシール型空気ばねの断面図
で、空気ばね用ゴム膜は内筒２５の一端と外筒２
４の一端にカシメ等の手段によつて固定され、気
室２６には給排気口２７より圧縮空気を封入し、
空気の圧縮弾性を利用するものである。

上述した処から明らかなように、本発明の方法
は従来のものに比して以下に述べるような多くの
利点を有する。

(1) 長尺のマンドレル上で複数個の中間成形品が
同時に成形できるので生産効率が良い。

(2) 内側ゴム層、外側ゴム層を直接押出成形する
ので、貼合せ部分のないゴム層が精度よく成形
できる。

(3) 補強層を機械的にスパイラル巻するので、巻
付張力が一定し、またワイヤの乱れのない安定
した補強層が得られる。

(4) 上記(2)、(3)の効果が相まつて各層間のエアだ
まりが少ない成形でき、直接ゴム層を押出等で
成形するので、ゴミ、汚れ、表面劣化等の経時
変化が防止でき、高品質な製品を得ることがで
きる。

(5) ゴム層に継目がないので製品各部の耐久性が
向上する。

(6) 中間成形体から長尺マンドレルを引き抜いた
状態で加硫接着成形を行うので、円筒状のみな
らず円錐台形状等の空気ばねゴム膜も容易に製
造することができ、また、軸線方向の継ぎ目を
有さないので、また、ゴム膜中間成形品の所定
形状への加硫接着成形も容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造した空気ばね用
ゴム膜の斜視図、第２図は第１図の−線での
断面図、第３図は長尺の未加硫構造体から切断し
たゴム膜中間成形体を示す部分断面側面図、第４
図は本発明の空気ばね用ゴム膜の製造方法におい
て、長尺の未加硫構造体を製作する工程を説明す
るための線図、第５図は本発明方法により空気ば
ね用ゴム膜を連続的に製作する装置の線図、第６
図は円錐台形状のゴム膜を成形する工程を示す断
面図、第７図はビードワイヤーを有するベローズ
型空気ばねの断面図、第８図はローリングシール
型空気ばねの断面図である。 符号の説明、１……ゴム膜製品、１ｂ……中間
成形品、２……長尺マンドレル、３……押出機、
４……クロスヘツド、５……駆動部、６……引取
機、７……回転装置、８，１０……チヤツク、９
……テールストツク、１１……補強層材料、１２
……移動台、１３……レール、１４ａ，１４ｂ…
…ラツピング機、１５……回転機、１６……切断
刃、１７……送りロール、１８……継手、２０…
…下型、２１……上型、２２……ブラダー、２３
……ビードワイヤ、２４……外筒、２５…内筒、
２６……気室、２７……給排気口、Ａ……内側ゴ
ム層、Ｂ……補強層、Ｃ……外側ゴム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側ゴム層、補強層および外側ゴム層を有す
   る空気ばね用ゴム膜を製造するに際し、所定形状
   の長尺マンドレルの外周に未加硫ゴムを連続的に
   被覆して、前記長尺マンドレルの軸線方向に継ぎ
   目の無い内側ゴム層を形成し、 この内側ゴム層の外周にスパイラル状に連続し
   て補強層を偶数層形成し、 この補強層の外周に未加硫ゴムを連続的に被覆
   して、前記長尺マンドレルの軸線方向に継ぎ目の
   無い外側ゴム層を形成することにより、前記内側
   ゴム層、補強層および外側ゴム層からなる、複数
   個の空気ばね用ゴム膜に相当する分が連続する長
   尺の未加硫構造体を得、 前記長尺の未加硫構造体を所定の長さに切断し
   てゴム膜中間成形品とした後、 前記長尺マンドレルを引抜いた前記ゴム膜中間
   成形品の少なくとも一部を拡径しつつ、所定の形
   状に加硫接着成形することを特徴とする空気ばね
   用ゴム膜の製造方法。