WO2011155553A1

WO2011155553A1 - ゴム成形体の製造方法及びトランスファー成形用金型

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Publication number: WO2011155553A1
Application number: PCT/JP2011/063208
Authority: WO
Inventors: 藤本賢二; 松浦宏佳; 辻本昌美
Original assignee: 東洋ゴム工業株式会社
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2011-12-15
Also published as: EP2581195A4; CN102947070B; CN102947070A; EP2581195A1; JP2011255647A; JP5607432B2

Abstract

　気泡や未充填を抑制しつつ、金型内に未加硫ゴムを充填可能で、加硫成形後のゴム特性を良好に維持可能なゴム成形体の製造方法を提供することを目的とする。具体的には、金型(１)内に充填した未加硫ゴムを、加熱加硫した後に脱型するゴム成形体(７)の製造方法であって、金型１内の空間を複数領域に区画し、複数領域のうちの一つを、仕切部材(２５)によって他の領域から仕切った状態で未加硫ゴムを充填し、この工程を複数領域が最後の１領域になるまで繰り返し、その後、仕切部材(２５)を金型(１)から取り出してから最後の１領域に未加硫ゴムを充填することにより、全ての領域に未加硫ゴムを充填することを特徴とする。

Description

ゴム成形体の製造方法及びトランスファー成形用金型

　本発明は、塊状のゴム成形体を製造する方法に関し、特にゴム成形体が車両等の空気ばね用のストッパーのように大型のものである場合に好適に適用することができるゴム成形体の製造方法に関するものである。

　従来、鉄道車両等に用いられる空気ばねとしては、特許文献１に示すように、車両の車体に取り付けられる上面板と、その下方で車輪側に配置される下面板と、上面板及び下面板にわたって配備されるゴム製のダイヤフラムと、下面板と車輪側の支持フレームとの間に介装される弾性機構（ストッパー）とを備えたものが知られている。上記ストッパーは車体の上下方向の変動を規制するものであり、一般的に、ゴム層と鋼板とを交互に積層してなる積層ゴム構造のものが用いられる。

　ところで、何らかの原因により、上記空気ばねにおいてダイヤフラムの空気圧が不足した場合には、上面板が下面板に着座することになる。このような場合、ストッパーが積層ゴム構造であるとすると、特に上下方向のクッション性が低いため、乗り心地性が著しく低下することになる。

　このような課題に対して、特許文献２に示すように、ストッパーとして塊状で一体のゴム成形体を用いた空気ばねが知られている。特許文献２におけるストッパーは、肉厚の椀状のゴム成形体を伏せた形状とされている。すなわち、内部に空間が形成された半球状の形状とされており、積層ゴム構造に比べて上下方向に弾性変形しやすくなっている。したがって、ダイヤフラムの空気圧が不足した場合でも、積層ゴム構造のストッパーに比べて、乗り心地性をある程度維持することができる。

　ただ、上記ストッパーにおいては大きな荷重がかかることから、ゴム成形体全体が強固に一体化していることが重要とされる。ところが、ストッパーのように、大型のゴム成形体を金型で成形する場合、多量の未加硫ゴムを一度に金型に充填しようとすると、ガスが未加硫ゴム中に気泡として残存したり、ゴムの未充填が発生しやすくなる。これら気泡やゴムの未充填は、加硫後のゴム特性の低下を招く一因となっていた。

　また、多量の未加硫ゴムを一度に金型に充填する場合、未加硫ゴムの充填開始から充填し終わるまでに長時間を要する。特に、ゴムを成形する方法として多用されている射出成形法においては、流動性を確保するために、未加硫ゴムを高温に加熱して射出する必要がある。従って、充填開始直後に金型内に注入された未加硫ゴムは、充填終了時までに過熱されることになり、加硫後のゴム特性が低下する、いわゆるヤケが生じることになる。

　大型ゴム成形体を形成する際の不都合を解決するものとして、特許文献３や特許文献４が知られている。具体的に、特許文献３には、金型内部に押出ノズルを差し入れてノズルを移動させながら未加硫ゴムを充填する方法が記載されている。また、特許文献４には、ゴムロールや防舷材等の大型円筒体を形成する際に多用される方法として、回転軸周りに未加硫ゴムシートを巻き付ける方法が記載されている。

特開２００７－１２７１６８号公報特開昭６０－２２６３０８号公報特開２００２－２１０７５３号公報特開２０００－３０３４３１号公報

　しかしながら、上記特許文献３記載の方法では、ゴム成形体が球面形状のときは、各部に均等に圧力が加わらず、ゴム流動による未充填が発生する。また、未加硫ゴムをスムーズに金型内に注入するには、押出ノズルの径を大きくする必要があるため、押出ノズルの移動が制限されるといった問題があった。

　また、特許文献４記載の方法では、未加硫ゴムシートを回転軸周りに巻き付ける方法であることから、中実のゴム成形体や球形のゴム成形体を形成するのには不向きであり、また、ゴムシート間の接合力も弱いといった問題があった。

　そこで、本発明においては、上記問題に鑑み、気泡や未充填を抑制しつつ、金型内に未加硫ゴムを充填可能で、加硫成形後のゴム特性を良好に維持可能なゴム成形体の製造方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明は、金型内に充填した未加硫ゴムを、加熱加硫した後に脱型するゴム成形体の製造方法であって、前記金型内の空間を複数領域に区画し、前記複数領域のうちの一つを、仕切部材によって他の領域から仕切った状態で未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返し、その後、前記仕切部材を前記金型から取り出してから前記最後の１領域に未加硫ゴムを充填することにより、全ての領域に未加硫ゴムを充填することを特徴とする。

　上記構成によれば、金型内の空間を複数の領域に区画し、１領域ずつ仕切部材によって仕切って未加硫ゴムを充填するようにしたため、圧力をかけながら未加硫ゴムを金型内に充填することが可能となり、気泡や未充填の発生を未然に抑制することができる。これにより、加硫後のゴム特性を良好に維持することが可能となる。本発明に係るゴム成形体の製造方法は、ゴム成形体の体積が１０リットル以上のものを製造するのに効果的であり、ゴム成形体の体積が１５リットル以上のものを製造するのに特に効果的である。

　本発明において仕切部材とは、金型内の空間を、未加硫ゴムを充填する領域と、未加硫ゴムを充填しない領域とに仕切るためのものであり、剛性を有する材料で板状に形成すればよい。具体的には、金型内に注入された未加硫ゴムの圧力に対し、変形しない程度の剛性及び板厚を有する金属材料や合成樹脂で形成することができる。

　仕切部材の具体的な態様としては、板状で折り曲げ可能な連続した一部材とすることができるほか、複数の仕切板から構成することができる。このような仕切部材を用いて領域を仕切るには、仕切部材と金型内壁とで１領域ずつ囲むようにすることができる。

　そのほかにも、仕切部材と金型内壁とで一の領域を囲んで未加硫ゴムを充填した後、仕切部材を移動させ、前記仕切部材と、前記一の領域に充填した未加硫ゴムとの間に生じた領域に未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すようにすることも可能である。この方法は、金型の内壁形状が、回転軸を中心とする回転対称形状である場合に特に有効である。

　すなわち、金型の内壁形状が、回転軸を中心とする回転対称形状とされた場合、仕切部材を、回転軸から半径方向に前記金型内の空間を仕切る形状とされた２枚の仕切板から構成し、この２枚の仕切板を、回転軸を中心として金型内に放射状に設置し、仕切板で仕切られた領域に未加硫ゴムを充填した後、仕切板の一方と、充填した未加硫ゴムとを、前記回転軸まわりに相対的に回転変位させ、仕切板の一方と充填した未加硫ゴムとの間に生じた領域に未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すようにすることができる。

　これにより、仕切部材をいったん金型から取り出してセットし直す必要がなく、仕切板を相対的に回転変位させるだけで新たな領域を形成することができる。なお、この場合、仕切板の一方から接着している未加硫ゴムを外し、仕切板の他方は未加硫ゴムが接着したままにする必要がある。このようにするためには、仕切板の一方の表面にのみフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂に代表される離型剤をコーティングするなどの離型処理を施しておき、仕切板の他方は離型処理を施さないようにするのが好ましい。

　また、仕切部材として、複数の仕切板が放射状に設けられ、かつ各仕切板の端縁が前記金型の内壁に接する形状のものを使用し、この仕切部材によって金型内の空間を複数領域に仕切り、領域ごとに未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すようにすることも可能である。

　これにより、仕切部材はいったん金型内に設置した後は、最後に金型から抜き出すまでそのまま金型内に収容しておけばよく、注入口の位置を変えるだけで領域ごとに未加硫ゴムを充填することが可能となる。

　注入口は金型に１つ形成すればよい。ただ、金型に複数の注入口を形成することによって、複数の注入口から複数の領域に、同時に未加硫ゴムを充填することが可能となる。特に、仕切部材として、前述のように、複数の仕切板が放射状に設けられ、かつ各仕切板の端縁が前記金型の内壁に接する形状のものを使用する場合、容易に未加硫ゴムの充填に要する時間を短縮することが可能となる。この場合、領域ごとに未加硫ゴムを充填するとは、１つの注入口に対して、１領域ごとに未加硫ゴムを充填することを意味し、注入口が複数の場合には、複数の注入口に対して複数領域ごとに未加硫ゴムを注入することを意味する。

　本発明では、金型内の空間を複数領域に分割し、領域ごとに未加硫ゴムを金型内に導入する。未加硫ゴムを金型内に導入するには、押出機で未加硫ゴムを押し出すようにすることができるほか、未加硫ゴムをトランスファー成形によって金型内に充填することが可能となる。すなわち、トランスファー成形機におけるトランスファーポットは、未加硫ゴムの仕込み量が限定されるため、従来は成形可能なゴム成形体の容量に制限があった。しかし、本発明では、未加硫ゴムを複数回に分割して金型内に導入することからトランスファー成形が可能となる。

　トランスファー成形においては、射出成型に比べて高圧で未加硫ゴムを金型内に導入することができる。したがって、未加硫ゴムを射出成形よりも低温で金型内に供給することができる。このため、未加硫ゴムの充填に時間がかかってもヤケが発生して加硫後のゴム特性が低下するおそれがない。

　本発明の製造方法によって得られるゴム成形体は、大型のものであっても、気泡やゴムの未充填を抑制しつつ金型内に未加硫ゴムを充填可能で、加硫成形後のゴム特性を良好に維持可能となる。したがって、塊状で一体化したゴム成形体を好適に製造することができる。

　また、本発明では、内壁形状が回転軸を中心とする回転対称形状とされたトランスファー成形用金型であって、前記金型内の空間を仕切る仕切部材を備え、前記仕切部材は、前記回転軸から半径方向に前記金型内の空間を仕切る形状とされた複数の仕切板から構成され、前記複数の仕切板を、前記回転軸を中心として前記金型内に放射状に設置することで金型内の空間を仕切るようにしたトランスファー成形用金型を用いることを特徴とするものである。

　本発明では、ゴム成形体を成形する金型内の空間を複数領域に区画し、複数領域のうちの一つを、仕切部材によって他の領域から仕切った状態で未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返し、その後、前記仕切部材を前記金型から取り出してから前記最後の１領域に未加硫ゴムを充填するようにしたため、大型のゴム成形体を製造する場合であっても、気泡や未充填を抑制しつつ、金型内に未加硫ゴムを充填可能で、加硫成形後のゴム特性を良好に維持可能なゴム成形体を製造することが可能となる。

本発明のトランスファー成形用金型の平面図図１のA-A断面図であり、金型を成形機の熱盤に挟み込んだ状態を示す図図１の金型の分解断面図ゴム充填用上型の分解断面図仕切部材を取り付けた状態の第一上型の底面図図５のB-B断面図図５のC-C断面図金型を回転させる回転装置を示す図４５°回転させた金型を底面から見た図であって、下型及び中型を取り除いた状態の図２７０°回転させた金型を底面から見た図であって、下型及び中型を取り除いた状態の図連結部材で連結された状態のゴム充填用上型を示す断面図未加硫ゴム充填後の金型に環状取付板をセットした状態を示す断面図加硫用上型を用いて金型を閉じた状態を示す断面図空気ばねの構成を示す断面図仕切部材の他の態様を示す底面図

　以下、本発明の実施形態について図面を基に説明する。本実施形態では、ゴム成形体として空気ばね用のストッパーを、トランスファー成形機を用いて製造する場合について説明する。図１は、本発明に係るトランスファー成形用金型（以下、金型という）の平面図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図で、金型をトランスファー成形機の熱盤に挟み込んだ状態を示す図であり、図３は金型の分解断面図である。

　図１～図３に示すように、金型１は外観が略円柱状とされ、その内壁形状は金型の中心線ＣＬを回転軸として回転対称形状とされている。また、金型１は、ゴム充填用上型２、中型３及び下型４とに、上下方向に分割可能とされている。金型１は、トランスファー成形機の熱盤１４ａ、１４ｂの間に設置される。なお、金型１は、ゴム充填用上型２が加硫用金型５に付け替え可能とされている。

　ゴム充填用金型２は、未加硫ゴムを充填する際に使用し、金型１内に未加硫ゴムが充填された後は、加硫用上型５に付け替えて加硫成形を行う。なお、ゴム充填用上型２及び加硫用金型５の下面中央にはボス６が形成されている。ボス６は、外観が略円柱状でその先端が半球状に膨出した形状とされている。これにより、ストッパー７の下面中央に断面略Ｕ字状の凹部が形成される。

　ゴム充填用上型２は、第一上型８と、第二上型９とから構成され、第一上型８の上側に第二上型９が配置される。図４に示すように、第二上型９の下面には棒状のガイド部材１０が突設されており、第一上型の上面にはガイド部材１０が係合可能な係合孔が形成されている。これにより、第一上型８と第二上型９とは、上下方向に離接自在とされている。なお、図２～図４では、後述する仕切部材２５が第一上型８から取り外された状態を示している。

　また、第一上型８の上面には、未加硫ゴムを投入する凹状のポット１１が形成されており、ポット１１の底面には金型１内に未加硫ゴムを注入するための注入口１２が形成されている。第二上型９の下面には、第一上型８のポット１１に対応する位置に凸状のプランジャー１３が形成されている。

　第二上型９は、トランスファー成形機の上側の熱盤１４ａに取り付けられ、熱盤１４ａの昇降にともなって、上下動可能とされている。熱盤１４ａが上昇すると、図４に示すように、第二上型９は熱盤１４ａとともに上方に移動する。第二上型９は、第一上型８から離れる位置まで上方に移動する。そして、その状態で、ポット１１に未加硫ゴムを投入する。未加硫ゴムをポット１１に投入した後、熱盤１４ａを下降させることで、プランジャー１３がポット内１１に挿入され、ポット１１内の未加硫ゴムが注入口１２から金型内に注入される。

　中型３も、ストッパー７の形状に合わせて上下方向に第一中型１５と、第二中型１６とに分割可能とされている。すなわち、ゴム成形体であるストッパー７は、肉厚椀状の形状で、高さ方向の中間で最大径になるような形状とされている。したがって、成形後にストッパー７を金型１から脱型可能とするために、最大径となる部分の上側と下側とに中型３を分割可能な構造としている。

　また、加硫成形後に、型開きを容易とし、さらに、取付板１７及び２１が一体的に成形されたストッパーを金型から取り出し可能とするために、図３に示すように、第二中型１６は左右方向に２分割可能とされている。同様に、第一中型１５も左右方向に２分割可能とされている。下型４の上面の中央には円形の凹部が形成されており、この凹部に加硫成形後のストッパーの頂部に一体的に接着される円盤状の取付板１７がセットされる。

　上述した第一中型１５及び下型４において、両者が互いに接触する面の一方には複数のピンが形成され、他方にはピンに係合する複数の係合孔が形成されている。これにより、両者は所定の位置で係合するようになっている。第一中型１５及び第二中型１６についても、同様に、一方にピンが形成され、他方に係合孔が形成されて両者が所定位置で係合し、金型１として組み立て可能となっている。

　なお、加硫用金型５及び第二中型１６については、加硫用金型５の下面に環状凹部５ａが形成され、第二中型１６の上面には環状凸部１６ａが形成されており、これにより、両者は係合可能とされている。また、第一上型８の下面にも加硫用金型５と同様に環状凹部８ｂが形成されている。これによって、第一上型８と第二中型１６とは中心線ＣＬを中心に相対的に回転自在に係合するようになっている。

　図５は、仕切部材２５が取り付けられた状態の第一上型８を示す底面図である。第一上型８の底面の中心部には、前述のごとく、ボス６が突設されており、そのボス６の近傍には、未加硫ゴムを金型内に注入する注入口１２が形成されている。そして、金型の中心線ＣＬを中心として注入口１２を含む全周の１／８の扇状領域（図５中、斜線で示す領域）がノズル部８ａとして他の領域よりも一段高く突出するように形成されている。

　仕切部材２５は金属製材料から形成されており、ボス６に対して回転自在に取り付けられる可動仕切板２６と、ボスに固定した状態で取り付けられる固定仕切板２７とから構成される。図６は図５のＢ－Ｂ断面図であり、可動仕切板２６を示す図である。また、図７は図５のＣ－Ｃ断面図であり、固定仕切板２７を示す図である。

　図６に示すように、可動仕切板２６は、環状部２６ａと、環状部２６ａに固定される板状の本体部２６ｂと、本体部２６ｂに突設されるピン２６ｃとを備えている。ボス６の基端側（第一上型８に近い側）には、ボス６の外周に環状溝部６ａが形成されており、この環状溝部６ａに、可動仕切板２６の環状部２６ａが遊嵌される。これにより、可動仕切板２６は、ボス６に対して回転自在とされる。

　一方、固定仕切板２７は、可動仕切板２６の本体部２６ｂが、ボス６の先端側に直接一体的に接合されたような形態とされる。可動仕切板２６の本体部２６ｂ及び固定仕切板２７のどちらも中心線ＣＬから半径方向に金型１内の空間を仕切る形状とされている。

　金型１内の空間は、図１の破線で示すように、金型１の中心から放射状に等分の８つの領域１８ａ～１８ｈに区画される。なお、領域の数については、特に制限はなく、ゴム成形体の形状及び大きさに応じて適宜決定すればよいが、４～１０程度の数とするのが好ましい。

　図２に示すように、金型１の下面、すなわち、下型４の下面の中央には中心線ＣＬを中心とする凹部２８が形成され、下側の熱盤１４ｂには凹部２８に嵌合可能な凸部２９が形成されている。金型１は、凹部２８を熱盤１４ｂの凸部２９に嵌合させることで、中心線ＣＬを中心として回転自在とされる。

　また、図８に示すように、金型１の下型４の外周には、チェーン３１が掛け回されており、チェーン３１の他端側は図示しない駆動モータに掛け回されている。そして、駆動モータを駆動させることで、金型１を回転させることが可能とされている。このように、本実施形態では、金型１を回転させる回転装置が設けられている。

　上記構成の金型１を用いて、ストッパー７を製造する方法について詳述する。先ず、上型としてゴム充填用上型２を用い、図５に示すように、ゴム充填用上型２のノズル部８ａを挟み込むようにして、可動仕切板２６及び固定仕切板２７を、中心線ＣＬを中心に放射状に（可動仕切板２６と固定仕切板２７との間の角度が４５°になるようにして）セットする。この状態で、ゴム充填用上型２を第二中型１６に組み付ける。

　このとき、第一上型８は、第二中型１６を平面視したときに、ノズル部８ａが領域１８ａに重なるようにして第二中型１６に組み付ける。これにより、領域１８ａが他の領域から仕切られた状態で、さらに、注入口１２が領域１８ａに連通した状態となる。また、可動仕切板２６のピン２６ｃが金型に形成された係合孔３２に係合する（図２参照）。これにより、可動仕切板２６は、ボス６（第一上型８）に対して回転自在で、かつ中型３及び下型４に対しては位置が固定されることになる。

　第二上型９は、上側の熱盤１４ａに取り付け、熱盤１４ａを上昇させて上型２が開いた状態とする。その状態で、ポット１１内に所定量の未加硫ゴムを投入し、熱盤１４ａを下降させる。これにより、プランジャー１３がポット１１に押し入れられ、未加硫ゴムが注入口１２から金型１内に注入される。金型１内のエアーはエアー抜き孔から排出される。

　未加硫ゴムを注入することにより、金型内の領域１８ａが未加硫ゴムで充填された後、プレス圧を開放し、ノズル部８ａの押し圧を低下させてから、前述の回転装置により下型４及び中型３を４５°回転させる。このとき、可動仕切板２６も下型４及び中型３とともに図１で見て反時計回りに４５°回転する。

　一方、ゴム充填用上型２は、第二上型９が上側の熱盤１４ａに固定されており、また、第一上型８はガイド部材１０によって第二上型９に対する左右方向への相対的な移動が規制されている。従って、下型４及び中型３が回転するときには、ゴム充填用上型２及び固定仕切板２７は回転しない。

　これにより、図９に示すように、可動仕切板２６と固定仕切板２７とが中心線ＣＬまわりに相対的に回転変位し、両者の間の角度は９０°となる。なお、図９では第一上型８を底面から見ているため、図５の状態から時計回りに４５°回転した状態となっている。また、図中、未加硫ゴムが充填された領域にはドットを付して表している。

　このとき、固定仕切板２７の表面にのみ予め離型処理を施し、可動仕切板２６の表面には離型処理を施さない（金型１の内壁にも離型処理は施さない）でおく。そうすることにより、可動仕切板２６と固定仕切板２７とが中心線ＣＬまわりに相対的に回転変位したときに、領域１８ａに充填された未加硫ゴムは、下型４、中型３及び可動仕切板２６とともに４５°回転移動する。

　以上の操作により、図９に示すように、未加硫ゴムと固定仕切板２７との間に新たな空間（領域１８ｂ）が生じ、領域１８ｂの上にノズル部８ａが重なる。すなわち、注入口１２が領域１８ｂに連通し、領域１８ｂは固定仕切板２７と、未加硫ゴムとで他の領域から仕切られた状態となる。

　その状態でゴム充填用上型２を開放し、ポット１１内に所定量の未加硫ゴムを投入して熱盤１４ａを下降させる。これにより、プランジャー１３がポット１１に押し入れられ、未加硫ゴムが注入口１２から金型１内に注入される。このようにして、領域１８ａに続いて領域１８ｂが未加硫ゴムで充填される。

　そして、図１０に示すように、領域１８ａ～１８ｈのうち、空の領域が最後の１領域になるまで同じ操作を繰り返す。なお、図中、未加硫ゴムが充填された領域にはドットを付して表している。空の領域が領域１８ｈのみになった時点で、図１１に示すように、ゴム充填用上型２が閉鎖した状態で、断面略Ｕ字状の連結部材３３を第一上型８と第二上型９とに差し込んで両者を連結する。その後、熱盤１４ａを上昇させることで、ゴム充填用上型２が中型３から外される。このとき、可動仕切板２６及び固定仕切板２７もボス６とともに金型１から取り外される。

　ボス６は第一上型８に対して着脱自在とされており、可動仕切板２６及び固定仕切板２７が装着されたボス６を第一上型８から取り外す。その代わりに、外観が略円柱状で先端が半球状に膨出した、可動仕切板２６及び固定仕切板２７が装着されていないボスを第一上型８に取り付ける。その状態で、再度、ゴム充填用上型２を中型３に組み付ける。このとき、ノズル部８ａが領域１８ｈに重なるようにする。

　そうして、ゴム充填用上型２から連結部材３３を外し、ゴム充填用上型２を開放し、ポット１１内に所定量の未加硫ゴムを投入して領域１８ｈを未加硫ゴムで充填する。全ての領域に未加硫ゴムを充填し終わった後は、ゴム充填用上型２を取り外す（第二上型９も熱盤１４ａから取り外す）。そして、図１２に示すように、中型（第二中型１６）の上面に形成された凹部の周りに環状の取付板２１を嵌め込み、図１３に示すように、改めて加硫用上型５を中型３に組み付ける。

　その後、再度、熱盤１４ａを下降させ、金型１を熱盤１４ａ及び１４ｂで押圧しつつ、金型１内の未加硫ゴムを加熱加硫させる。このとき、ゴム充填用上型２のボス６よりも、加硫用上型５のボスが少し大きくなるように形成しておく。これにより、熱盤１４ａ及び１４ｂで金型を加圧したときに、金型内の未加硫ゴムを効果的に加圧することが可能となり、密着性に優れ一体化したストッパー７を得ることができる。

　このようにして得られたストッパー７は、図１４に示すようにして、空気ばねの構成部材として用いられる。空気ばねは、例えば、車両の車体に取り付けられる上面板２２と、その下方で車輪側に配置される下面板２３と、上面板２２及び下面板２３にわたって配備されるゴム製のダイヤフラム２４と、下面板２３と車輪側の支持フレームとの間に介装されるストッパー７とから構成される。ストッパー７の環状の取付板２１は車輪側の支持フレーム（不図示）に取り付けられ、ストッパー７の円盤状の取付板１７は上記下面板２３に取り付けられる。

　本実施形態における成形条件としては、例えば、各領域に未加硫ゴムを注入する際の金型の温度を１２０℃～１４０℃、好ましくは１２５℃～１３５℃とすることができる。さらに、全領域に未加硫ゴムを充填した後の加硫成形条件としては、加硫温度を１３５℃～１４０℃、加硫時間を３ｈｒ～３．５ｈｒとすることができる。

　すなわち、本実施形態においては、トランスファー成形機を用いて金型内に未加硫ゴムを注入するため、未加硫ゴムに５ＭＰａ～１５ＭＰａ程度の大きな圧力をかけることが可能となる。したがって、加硫温度よりも低い温度で未加硫ゴムを金型１内に注入することができる。これにより、金型１内の全ての領域に未加硫ゴムを充填するまでにかなりの時間を要したとしても、加硫ゴムにヤケが生じることがない。しかも、特別な設備を必要とすることがないため、製造コストを抑えることが可能となる。

　本実施形態においては、仕切部材２５として、可動仕切板２６及び固定仕切板２７とから構成されるものを用いた態様について説明したが、これに限らず、例えば、図１５に示すように、ボス６の外周に環状溝部を形成し、この環状溝部に遊嵌される環状部３４と、環状部の周囲に放射状に形成された複数の仕切板部３５とを備えた仕切部材３６を用いることができる。

　なお、仕切板部３５は、それぞれが中心線ＣＬから半径方向に金型１内の空間を仕切る形状とされている。また、仕切板部３５の表面には離型処理を施しておく。さらに、仕切板部３５には、中型３及び／又は下型４に係合可能なピン３７を形成する。本態様では、仕切板部３５の数は８枚としている。

　上記構成の仕切部材３６を用いる場合、隣接する仕切板部３５，３５によって仕切られる領域にノズル部８ａが重なるようにして、金型３にゴム充填用上型２を組み付ける。そして、前述のように、注入口１２から未加硫ゴムを注入する。１つの領域を未加硫ゴムで充填した後は、プレス圧を開放し、ノズル部８ａの押し圧を低下させてから、前述の回転装置により下型４及び中型３を４５°回転させる。

　これにより、仕切部材３６は、下型４及び中型３とともに４５°回転して、未加硫ゴムで充填された領域の隣の領域の上にノズル部８ａが重なる。このようにして、各領域ごとに未加硫ゴムを充填し、空の領域が最後の１領域になった時点で、ゴム充填用上型２を中型３から外す。このとき、仕切部材３６もボス６とともに金型１から取り外される。

　そして、第一上型８から仕切部材３６が装着されたボス６を取り外し、その代わりに、外観が略円柱状で先端が半球状に膨出した、仕切部材３６が装着されていないボス６を第一上型８に取り付ける。あとは、前述したように、最後の１領域に未加硫ゴムを充填した後、ゴム充填用上型２の代わりに加硫用上型５を取り付けて加熱加硫処理を行えばよい。

　本発明は、車両等の空気ばね用のストッパーのように大型のゴム成形体を製造するのに有用に利用することができる。

１　　　　　　　金型
２　　　　　　　ゴム充填用上型
３　　　　　　　中型
４　　　　　　　下型
５　　　　　　　加硫用上型
６　　　　　　　ボス
７　　　　　　　ストッパー
８　　　　　　　第一上型
８ａ　　　　　　ノズル部
９　　　　　　　第二上型
１０　　　　　　ガイド部材
１１　　　　　　ポット
１２　　　　　　注入口
１３　　　　　　プランジャー
１４ａ，１４ｂ　熱盤
１５　　　　　　第一中型
１６　　　　　　第二中型
１７　　　　　　円盤状取付板
１８ａ～１８ｈ　領域
２１　　　　　　環状取付板
２２　　　　　　上面板
２３　　　　　　下面板
２４　　　　　　ダイヤフラム
２５，３６　　　仕切部材
２６　　　　　　可動仕切板
２７　　　　　　固定仕切板
３４　　　　　　環状部
３５　　　　　　仕切板部

Claims

金型内に充填した未加硫ゴムを、加熱加硫した後に脱型するゴム成形体の製造方法であって、前記金型内の空間を複数領域に区画し、前記複数領域のうちの一つを、仕切部材によって他の領域から仕切った状態で未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返し、その後、前記仕切部材を前記金型から取り出してから前記最後の１領域に未加硫ゴムを充填することにより、全ての領域に未加硫ゴムを充填することを特徴とするゴム成形体の製造方法。
前記複数領域の一の領域に未加硫ゴムを充填した後、前記仕切部材を移動させ、前記仕切部材と、前記一の領域に充填した未加硫ゴムとの間に生じた領域に未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載のゴム成形体の製造方法。
前記金型の内壁形状が、回転軸を中心とする回転対称形状とされ、前記仕切部材が、前記回転軸から半径方向に前記金型内の空間を仕切る形状とされた仕切板から構成され、前記仕切板２枚を、前記回転軸を中心として前記金型内に放射状に設置し、前記仕切板で仕切られた領域に未加硫ゴムを充填した後、前記仕切板の一方と、充填した未加硫ゴムとを、前記回転軸まわりに相対的に回転変位させ、前記仕切板の一方と充填した未加硫ゴムとの間に生じた領域に未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すことを特徴とする請求項２記載のゴム成形体の製造方法。
前記仕切部材が、複数の仕切板が放射状に設けられ、かつ各仕切板の端縁が前記金型の内壁に接する形状とされ、前記仕切部材によって前記金型内の空間を複数領域に仕切り、前記領域ごとに未加硫ゴムを充填し、この工程を前記複数領域が最後の１領域になるまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載のゴム成形体の製造方法。
前記未加硫ゴムをトランスファー成形によって前記金型内に充填することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のゴム成形体の製造方法。
前記ゴム成形体が空気ばね用のロールストッパーであることを特徴とする請求項５記載のゴム成形体の製造方法。
内壁形状が回転軸を中心とする回転対称形状とされたトランスファー成形用金型であって、前記金型内の空間を仕切る仕切部材を備え、前記仕切部材は、前記回転軸から半径方向に前記金型内の空間を仕切る形状とされた複数の仕切板から構成され、前記複数の仕切板を前記回転軸を中心として前記金型内に放射状に設置することで金型内の空間を仕切ることを特徴とするトランスファー成形用金型。