专利名称：橡胶制筒体、及橡胶制筒体的制造方法
技术领域：
本发明涉及例如作为空气弹簧的膜片来使用的橡胶制筒体、以及橡胶制筒体的制造方法。
背景技术：
通常，装配于铁路车辆或卡车、公共汽车等中的空气弹簧的构造为，在作为膜片的橡胶制筒体的两端部固定有一对配件。在橡胶制筒体中埋设有耐压加强用的加强帘布层，而且埋设有用于加强端部的环状的卷边(例如，日本国特许厅的特开2001-20148号公报，特开2003-202045号公报)。
加强帘布层通过使宽幅的帘布层夹设于内面橡胶及外面橡胶之间而成的，并将斜向截断的两张帘布层在其偏置方向上相互交叉并重叠来配置，由此形成双层的加强帘布层。宽幅的帘布层是通过将平行排列的多根加强帘线用纬线连接，并用薄片状的橡胶将其包裹而构成，且将其两端部折返而卡止于两端部的卷边。并且，在埋设有卷边的橡胶制筒体的两端部分别固定有配件。
此外，为了在橡胶制筒体的端部埋设卷边，多采用如下方法在橡胶制筒体上形成硫化成形前的未硫化橡胶时，在该成形中的未硫化橡胶上包覆预先形成为环状的卷边的方法；在成形中的未硫化橡胶上多次卷绕较细的线材，而形成卷边的方法。
然而，为了使宽幅的帘布层夹设于内面橡胶及外面橡胶之间而形成加强帘布层，需要如下工序预先制造宽幅的帘布层的工序；在卷绕于内面橡胶周围的帘布层的端部外侧配置卷边的工序；折返帘布层的端部而卡止在卷边上的工序，因此，容易增加橡胶制筒体的制造工序及工时。
此外，采取上述构成的场合下，帘布层的制造以及帘布层端部的折返均需要昂贵的设备，且小批量地制造长度及直径各异的多品种的橡胶制筒体的场合下，帘布层的截断损耗变大，橡胶制筒体的制造成本变高。再者，帘布层的纬线会对硫化成形时的扩径造成妨碍等，存在造成橡胶制筒体的性能不稳定的隐患。
并且，在埋设卷边的上述方法中，采用预先形成为环状的卷边的方法，由于使未硫化橡胶包覆环状的卷边，因此其配置费时费力。并且，多次卷绕较细线材的方法，其卷绕费时费力。
发明内容
本发明目的在于提供一种制造工序及工时少、制造成本低廉、且可获得稳定性能的橡胶制筒体以及橡胶制筒体的制造方法。
为达到上述目的，本发明涉及的橡胶制筒体中，在筒状橡胶膜中设置偶数层的加强帘布层，且将成对的加强帘布层的加强帘线的倾斜方向设定成相互交叉，该加强帘布层是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线沿周向排列而成的，其中，在筒状橡胶膜中，以围绕中心轴的同时相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜来穿过筒状橡胶膜的两端部的方式，埋设加强帘线，并且，每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周，由此，将加强帘线沿周向排列成偶数层。
根据该构成，由于多次围绕中心轴并将加强帘线沿周向排列成偶数层，因此在形成加强帘布层时，可以省去需要昂贵设备的制造宽幅帘布层的工序。进而，即使是小批量制造长度及直径各异的其他品种的膜片的场合，也可以消除加强帘线的损耗。
此外，由于不存在如宽幅帘布层那样的纬线，因此对硫化成形时的扩径不会造成阻碍，并可使橡胶制筒体的性能稳定。进而，可以极度减少加强帘线的帘线端，减少如该帘线端或加强帘线的端部折返那样易于成为疲劳裂纹起点的部位，相应地可以提高橡胶制筒体的耐久性。
作为本发明涉及的橡胶制筒体的具体构成，可以例示的有将筒状橡胶膜的两端部的直径设定为小于中央部的直径，并使加强帘线穿过筒状橡胶膜的端部，由此在筒状橡胶膜的端部卡止加强帘布层。
根据该构成，在加强帘线中，可将从筒状橡胶膜的端部通过的部位作为卷边的替代物来利用，因此可以省略卷边。即，由于加强帘线在两端部的高密度地排列，因此无需设置卷边，且可以提高基于连结配件的连结力。并且，由于穿过两端部的部位与排列于中央部的加强帘布层的部位相连接，因此无需设置卷边，而可以充分地卡止排列于加强帘布层的加强帘线。
进而，通过省略卷边，可以取消设置卷边的工序、以及折返帘布层端部的工序，取消了用于卡止于卷边的加强帘线的端部折返，因此可以获得厚度相应减薄且紧凑化的橡胶制筒体。此外，由于省略了卷边，因此在将连结配件插入到内侧时端部易变形，可以容易地安装所希望的连结配件。
作为本发明涉及的橡胶制筒体的另一具体构成，可以采用如下构成在筒状橡胶膜的至少一侧端部埋设用于卡止加强帘布层的卷边，并将该卷边钩搭在加强帘线的从筒状橡胶膜的端部通过的部位上。
根据该构成，可以将卷边配置于加强帘布层所形成的袋形状的内侧，并充分地卡止加强帘布层。即，用加强帘线多次围绕中心轴而形成的偶数层的加强帘布层中，成对的加强帘布层的端部相互连接，而整体形成为袋形状。通过将卷边钩搭在穿过加强帘线中的筒状橡胶膜的端部的部位上，可以将卷边不脱落地配置于加强帘布层所形成的袋形状内侧，并充分地卡止偶数层的加强帘布层。
进而，通过将卷边配置于加强帘布层所形成的袋形状内侧，并卡止加强帘布层，可以无需折返帘布层端部的工序。此外，无需进行用于卡止于卷边的加强帘线端部的折返，可以获得厚度相应减薄且紧凑化的橡胶制筒体。
如果通过连接线状部件的两端来形成环状的卷边，则可以容易地配置卡止加强帘布层的环状的卷边。即，预先形成为环状的卷边、或多次卷绕细金属线而形成为环状的卷边，均难以配置于加强帘布层所形成的袋形状内侧。与此相对，将线状部件配置于加强帘布层所形成的袋形状内侧后，连接该线状部件的两端，由此，可容易地在袋形状内侧配置环状的卷边。
此外，如果在线状部件的两端形成相互嵌合的凹凸，则可以连接线状部件的两端且防止其位置偏移，并且使连接部的厚度及刚性与其他部位几乎相等。并且，通过将凹凸的长度设定为所希望的长度，可以获得充分的抗拉强度。
即，作为连接线状部件的两端的方法，可以考虑有使线状部件的两端重叠并连接的方法，但该重叠部分的厚度及刚性变得大于其它部位，担心产品性能的下降。进而，还可以考虑将线状部件的两端切削成锐利的锥形，并将该锥形面合在一起而使两端重叠，由此防止重叠部分的厚度及刚性的增大。但是，两端的锥形面容易错位，且重叠长度不能设定成充分的长度，从而不能获得卷边所需要的充分的抗拉强度。与此相对，通过嵌合线状部件两端的凹凸来进行连接，可以防止两端的位置偏移，并使连接部的厚度及刚性与其他部位几乎相等，且可以获得充分的抗拉强度。
作为线状部件的具体构成，可以例示如下结构，即由芯线、及配置于该芯线的周围并扭合的多根的外周线来构成线状部件，且从外周线中抽出芯线并在长度方向上错开，由此在两端形成凹凸。
根据该构成，可以将线状部件设定成所希望的抗拉强度，并将弯曲刚度设为较小，以便能够容易地弯曲成环状的程度。并且，由于扭合多根的外周线，因此即使在抽出芯线形成了凹部的状态下，也可以防止多根的外周线相互离散，而保持凹部的形状。由此，可以容易地在线状部件的两端形成凹凸。并且，在抽出芯线前，可以切断线状部件的两端等而预先使其一致。
作为本发明涉及的橡胶制筒体的又一具体构成，也可以采用如下构成，即在筒状橡胶膜的两端部卡止一对配件，并按照加强帘线每围绕一次一对配件的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴的方式，将加强帘线捆绕在一对配件上，该配件兼作加强帘布层的成形用夹具。
根据该构成，由于将加强帘线捆绕在固定于橡胶制筒体的两端部的一对配件上，因此可以使加强帘布层直接卡止于配件，且可以省略卷边的同时将橡胶制筒体与配件坚固地形成为一体。并且，由于省略了卷边，因此可无需配置卷边的工序、以及折返帘布层端部的工序，且取消了用于卡止于卷边的加强帘线的端部折返，可以获得厚度相应减薄且紧凑化的橡胶制筒体。
此外，如果将筒状橡胶膜的中央部设定为比两端部更向半径方向外侧膨胀，则将一端侧压入到另一端侧并以较小曲率来弯曲，由此可将中心轴方向的伸缩率设定得较值。并且，由于用加强帘线围绕中心轴而形成加强帘布层，因此可以简单且准确地构成中央部向半径方向外侧膨胀的球面状的加强帘布层，并使中央部膨胀的橡胶制筒体的特性稳定。
作为本发明涉及的橡胶制筒体的用途，可以举出如下例子，即作为膜片具有橡胶制筒体的空气弹簧、或轮胎、压纸辊、空气弹簧用制动器、联轴器、离合器、气压千斤顶、配管连接器等。
此外，本发明提供一种制造上述橡胶制筒体的如下制造方法、以及加强帘布层的形成方法。
一种橡胶制筒体的制造方法，在两端部的直径小于中央部的直径的筒状橡胶膜中设置偶数层的加强帘布层，并将成对的加强帘布层的加强帘线的倾斜方向设定为相互交叉，该加强帘布层是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线沿周向排列而成的，该橡胶制筒体的制造方法的特征在于，在中心轴方向两端部的外径被设定为小于中央部的外径的成形模上卷绕内面未硫化橡胶，接着，使上述加强帘线相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜，并钩搭在内面未硫化橡胶的两端部上并围绕中心轴，且每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线，并在内面未硫化橡胶的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层，其后，在加强帘布层的外侧卷绕外面未硫化橡胶，而构成筒状未硫化橡胶膜，且对该筒状未硫化橡胶膜的内面未硫化橡胶以及外面未硫化橡胶进行硫化成形，而形成上述筒状橡胶膜。
一种橡胶制筒体的制造方法，在两端部固定有一对配件的筒状橡胶膜中设置偶数层的加强帘布层，并将成对的加强帘布层的加强帘线的倾斜方向设定为相互交叉，该加强帘布层是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线沿周向排列而成的，该橡胶制筒体的制造方法的特征在于，在成形模上隔开间隔地安装上述一对配件，并在上述成形模上卷绕内面未硫化橡胶，接着，使上述加强帘线相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜，且捆绕在上述一对配件上并围绕中心轴，且每围绕一次上述一对配件的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线，并在内面未硫化橡胶的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层，其后，在加强帘布层的外侧卷绕外面未硫化橡胶，而构成筒状未硫化橡胶膜，并对该筒状未硫化橡胶膜的内面未硫化橡胶以及外面未硫化橡胶进行硫化成形，而形成上述橡胶膜。
一种对橡胶制筒体进行加强的加强帘布层的形成方法，其特征在于，使加强帘线相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜，且钩搭在成形模的两端部上并围绕中心轴，且每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线，并在成形模的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层。
一种加强帘布层的形成方法，用于加强在两端部固定有一对配件的橡胶制筒体，该加强帘布层的形成方法的特征在于，隔开间隔来设置上述一对配件，且使加强帘线相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜，且捆绕在上述一对配件上并围绕中心轴，且每围绕一次上述一对配件的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线，并在内面未硫化橡胶的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层。
通过采用这些方法，可以获得与采用上述的橡胶制筒体的构成而引起的效果相同的效果。
此外，根据这些方法，通过加强帘线围绕一次中心轴，而排列在中央部的加强帘布层上的加强帘线夹持着中心轴，在相反侧被一列一列地几乎相互并行地排列。由于每围绕一次在周向仅错开规定的间距，因此通过多次的围绕，维持相对于中心轴的倾斜角度并改变在中心轴周围的倾斜方向，沿周向排列加强帘线。
由一次围绕所排列的一对加强帘线，在分别从外周侧观察时，相对于中心轴以相同大小的倾斜角度向相反侧倾斜。在一对加强帘线的排列环绕了一周的时刻，形成加强帘线的倾斜方向相互交叉的双层的加强帘布层，且通过环绕多周，形成四层以上的偶数层的加强帘布层。向相反侧倾斜的一对加强帘线，通过一次围绕而夹持着中心轴排列在相反侧，因此不会使倾斜方向交叉的加强帘线以相互编织的方式排列，且不会妨碍加强帘线的伸缩作用。
如上所述，根据本发明，由于多次围绕中心轴而使加强帘线沿周向排列成偶数层，因此可以不需要制造宽幅帘布层的工序、以及折返帘布层端部的工序。由此，可以以较少的工序及工时来形成加强帘布层，因此可以降低橡胶制筒体的制造成本。
进而，由于可以消除使用宽幅帘布层时的加强帘线的损耗，因此即使是小批量制造长度及直径各异的其他品种的橡胶制筒体的场合，也可降低其制造成本。并且，取消了妨碍硫化成形时的扩径的纬线，可以获得稳定的性能。
此外，连接线状部件的两端来构成卷边，因此可以容易地配置该卷边。尤其是，用加强帘线围绕中心轴而形成加强帘布层的场合下，在该加强帘布层所形成的袋形状内侧配置线状部件后，连接线状部件的两端，由此可以容易地配置卷边。
图1是本发明涉及的第一实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。
图2是表示加强帘布层的立体图。
图3是表示加强帘线围绕中心轴的情形的立体图。
图4是表示加强帘线围绕中心轴的情形的俯视图。
图5是表示形成于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜的图，(a)是轴向截面图，(b)是端面方向截面图。
图6是筒状未硫化橡胶膜及筒状橡胶膜的轴向截面图。
图7是以往的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。
图8是其他方式的筒状未硫化橡胶膜及筒状橡胶膜的轴向截面图。
图9是表示其他方式的形成于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜的图，(a)是轴向截面图，(b)是端面方向截面图。
图10是本发明涉及的第二实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。
图11是线状部件的侧视图，左端表示轴向截面图。
图12是线状部件的横向截面图。
图13是表示连接线状部件的两端的模式图，(a)表示连接前的状态，(b)表示连接后的状态。
图14是线状部件的其他方式的横向截面图。
图15是表示加强帘线围绕中心轴的情形的立体图。
图16是表示配置卷边钢丝的情形的仰视图。
图17是表示加强帘线围绕中心轴的情形的仰视图。
图18是表示形成于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜的图，(a)是轴向截面图，(b)是端面方向截面图。
图19是筒状未硫化橡胶膜及筒状橡胶膜的轴向截面图。
图20是表示以往产品的卷边钢丝的连接的模式图。
图21是本发明涉及的第三实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。
图22是表示加强帘布层的立体图。
图23是表示捆绕加强帘线的情形的立体图。
图24是表示捆绕加强帘线的情形的俯视图。
图25是以往的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。
图26是表示在未设开口的配件上捆绕加强帘线的情形的俯视图。
图27是本发明涉及的第四实施方式的具有作为橡胶制筒体的膜片的空气弹簧的剖视图，左半部分表示标准安置状态，右半部分表示最大高度状态。
图28是膜片的剖视图，实线表示硫化成形后，双点划线表示硫化成形前的未硫化橡胶膜的状态。
图29是表示未硫化橡胶膜的加强帘布层的立体图。
图30是表示捆绕加强帘线的情形的立体图。
图31是表示捆绕加强帘线的情形的俯视图。
附图符号说明1、11、25、(36)橡胶制筒体(膜片) 2、41筒状橡胶膜3加强帘布层4、42筒状未硫化橡胶膜5加强帘线 5a钩搭部 6芯式成形模14卷边钢丝 15、20线状部件15a凹部15b凸部16、18芯线17、19外周线28带配件的橡胶制筒体26、27配件35空气弹簧 37、38环状配件具体实施方式
以下，关于用于实施本发明涉及的橡胶制筒体、及橡胶制筒体的制造方法的最佳方式，参照
其第一～第四实施方式。
第一实施方式图1是本发明涉及的第一实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。图2是表示加强帘布层的立体图，表示形成于成形模及内面未硫化橡胶外侧的状态。并且，在图2中，成形模及内面未硫化橡胶仅图示出上部。
第一实施方式的橡胶制筒体1例如是在两端部固定配件而用作空气弹簧的膜片的部件，且具有如下构造，即在中央部的直径大于两端部的直径且作为整体呈略球状的筒状橡胶膜2中，设置有用于提高相对于内压及传递力的阻力的加强帘布层3。
筒状橡胶膜2由夹设有加强帘布层3的内面橡胶2a和外面橡胶2b构成，且通过对由内面未硫化橡胶4a和外面未硫化橡胶4b构成的筒状未硫化橡胶膜4进行硫化成形而成。就筒状未硫化橡胶膜4而言，其中央部被设定为一定直径，且两端部被设定为小于中央部的直径，而在硫化成形时呈略球状。
加强帘布层3在筒状橡胶膜2的中央部设置内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b这两层，该内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b由围绕橡胶制筒体1的中心轴的一根加强帘线5构成。
加强帘线5，围绕中心轴的同时相对于中心轴方向以一定的倾斜角度倾斜，并从筒状橡胶膜2的两端部中穿过，进而，每围绕一次都在周向错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周。由此，在内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b上，加强帘线5一边相对于橡胶制筒体1的中心轴方向倾斜一边沿周向排列，进而，排列在内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b上的加强帘线5，不会相互编织，而其倾斜方向被设定为互相交叉的方向。
排列在内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b上的加强帘线5相对于中心轴的倾斜角度，在埋设于筒状未硫化橡胶膜4的状态下被设定为β(-β)，而在对筒状橡胶膜2进行硫化成形后，则变化成β1(-β1)。并且，加强帘线5中，从筒状橡胶膜2的端部穿过的部位的直线长度H由相对于中心轴的倾斜角度β和橡胶制筒体1的高度B来决定。
下面，说明橡胶制筒体1的制造方法。图3是表示加强帘线围绕中心轴的情形的立体图，图4时表示加强帘线围绕中心轴的情形的俯视图。图5时表示形成于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜的图，(a)是轴向截面图，(b)是端面方向截面图。图6是筒状未硫化橡胶膜及筒状橡胶膜的轴向截面图。
首先，在中心轴方向两端部的外径被设定为小于中央部的外径的芯式成形模6上，卷绕内面未硫化橡胶4a。
然后，如图3及图4所示，将用未硫化橡胶包覆的一根加强帘线5相对于中心轴以规定的倾斜角度β(-β)倾斜，并钩搭于内面未硫化橡胶4a的两端部的同时围绕中心轴，且每围绕一次都在周向错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周。由此，加强帘线5沿周向被排列，且在内面未硫化橡胶4a的外侧整周上形成有内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b，而获得图2所示状态。
这里，进一步详细说明加强帘线5围绕中心轴的情形。首先，以预先设定的倾斜角度(β)将加强帘线5排列于内面未硫化橡胶4a的中央部外周面，且钩搭在内面未硫化橡胶4a的端部外周面上，并夹持着中心轴引导至相反侧的外周面为止。接着，以倾斜角度(-β)排列于内面未硫化橡胶4a的相反侧的中央部外周面，且钩搭在内面未硫化橡胶4a的端部外周面上，并引导至原来的外周面为止。
此时，将一次捆绕中的起点5a与终点5b在周向错开被设定为帘线径以上的规定的帘线间距。并且，钩搭在端部外周面上时，使加强帘线5的倾斜角度尽量不发生变化。并且，将端部设定为小于中央部的直径，因此端部与中央部的阶梯差可以卡止加强帘线5防止偏移。
由此，加强帘线5夹持着中心轴而在相反侧按每一列相互几乎平行地被排列，则加强帘线5的一次围绕操作结束。此时，夹持着中心轴而排列于相反侧的加强帘线5，从外周侧观察大小相同，且倾斜角度被设定为相反的倾斜角度(β、-β)。
通过围绕时的帘线间距大小的偏移，在维持相对于中心轴的加强帘线5的倾斜角度(β、-β)的同时，在中心轴周围倾斜角度发生变化，重复进行加强帘线5的围绕操作，由此，加强帘线5沿周向被排列。通过重复进行围绕操作，直至向同一方向倾斜的加强帘线5的排列沿周向环绕一周为止，由此加强帘线5不会相互编织，并形成倾斜方向相互交叉的圆筒状的内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b。
其后，在加强帘布层3的外侧卷绕外面未硫化橡胶4b，而构成筒状未硫化橡胶膜4，可以获得图1的左半部分、图5、及图6的实线所示状态。进而，分解芯式成形模6并取出筒状未硫化橡胶膜4，将其组装到模套中并向内侧插入袋囊，对筒状未硫化橡胶膜4加压加热而硫化成形为略球状的筒状橡胶膜2，由此获得图1的右半部分，及图6的双点划线所示状态的橡胶制筒体1。
其次，关于橡胶制筒体的制造方法，对将本发明的方法和以往的方法适用于空气弹簧的场合进行比较。用本发明的方法制造的橡胶制筒体1是图1中示出截面图的物体。用以往的方法制造的橡胶制筒体7是图7中示出截面图的物体，图7的左半部分表示硫化成形前的状态，图7的右半部分表示硫化成形后的状态。
橡胶制筒体1、7均为如下的空气弹簧用膜片，即端部的内径为φ150mm，中央部的外径为φ240mm，高度B1为140mm，加强帘线5的倾斜角度β1为55°，而且将硫化成形前的中央部的外径设为φ216mm，高度B设为170mm，加强帘线5的倾斜角度β设为48°。并且，加强帘线5是帘线直径为0.6mm的聚酯帘线，且帘线间距为1mm。并且，在本发明涉及的橡胶制筒体1中，被未硫化橡胶包覆的状态下的加强帘线5的直径为φ1.0mm。
本发明的橡胶制筒体1的加强帘布层3由围绕中心轴的一根加强帘线5形成，基于倾斜角度(β＝48°)及高度(B＝170mm)，将从筒状橡胶膜2的端部中穿过的部位的直线长度H设为153mm。以往的橡胶制筒体7的加强帘布层8在筒状橡胶膜2中埋设斜向截断的两张帘布层而成，并折返其端部，从而卡止于φ5mm的卷边钢丝9。
关于加强帘布层的形成方法、卷边钢丝、配件、加强帘布层的自动形成、加强帘线的排列、橡胶厚度、耐疲劳性、密封强度、加强帘线的损耗、加强帘线的预处理、可否小批量生产等的11项，表1中表示对本发明的方法和以往的方法进行比较的结果。
表1
根据表1可知，除了表示加强帘布层的形成方法不同的项目之外，对卷边钢丝后的十项目而言，本发明的方法均优于以往的方法。即，本发明的方法减少了部件数量，使配件的固定变得容易，使加强帘布层有形成所需的工时减半，不会使加强帘布层的排列错乱，消除了因折返帘布层端部而引起的橡胶厚度的增厚，提高了耐疲劳性及密封强度，消除了加强帘线的截断损耗，用廉价的设备使加强帘线包覆硫化橡胶，并可小批量生产。
根据上述的构成，用一根加强帘线5围绕中心轴而形成加强帘布层3，因此可以消除使用宽幅帘布层时的截断损耗。并且，用未硫化橡胶包覆加强帘线5的包覆装置也可以比以往的方法所使用的制造宽幅帘布层的装置廉价。由此，在减少材料损耗的同时，可以廉价地形成加强帘布层5。
围绕中心轴的加强帘线5除了该围绕起点和围绕终点之外，其他端部不会露出，因此可以防止以加强帘线5的端部为起点的疲劳裂纹的发生。此外，由于在橡胶制筒体1的端部没有加强帘布层3的折返，因此可以相应地减少厚度而实现产品的紧凑化。进而，由于对一根加强帘线5进行操作，因此作为加强帘线5，可以使用钢绳等刚性大的纤维。
由于加强帘线5不会相互编织，因此不会发生因加强帘线5彼此之间的接触而引起的阻力及磨损，且不阻碍加强帘布层3的伸缩作用，可以吸收上下方向位移。进而，通过在硫化成形时插入袋囊而硫化成球面，由此可以容许主要在上下方向上的位移。
此外，由于围绕中心轴的加强帘线5从筒状橡胶膜2的端部中以高密度通过，因此可以将该部位作为卷边钢丝的替代品来利用，而无需卷边钢丝。由此，可使产品实现紧凑化的同时，可容易进行向端部内侧插入配件，从而使与外部配件的连结变得简单，尤其，可以在比较低压下适合用作小型橡胶制筒体。
另外，本实施方式并不局限于上述方式，在本发明的范围内，可以施加适宜的变更。例如，加强帘布层3不限于内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b这两层，也可以形成为四层、六层或其以上的偶数层。此时，重复进行围绕操作直至加强帘线5的排列沿周向环绕一周，并形成双层的加强帘布层后，进一步重复加强帘线5的围绕操作，由此可以在双层的加强帘布层的外侧连续地形成另一加强帘布层。
此外，取代用一根的加强帘线5构成加强帘布层3，也可以一边使多根加强帘线5相互保持规定的帘线间距，一边围绕筒状橡胶膜2的中心轴来形成。
此时，考虑到当同时围绕的加强帘线5的根数增多时，通过筒状橡胶膜2的端部时容易发生排列的错乱，而在整体上难以保持正确的倾斜角度进行捆绕，因此在使用1000～2000dtex左右的粗加强帘线5时设为一根，在使用600dtex左右以下的细加强帘线5时设为两根。
如图8所示，也可将橡胶制筒体1的中心轴方向两端部的内径设定为大小互异(D1＜D2)，且从大径D2侧向内部插入配件，由此可以更加简单地将其插入。此外，橡胶制筒体1不局限于略球状，只要是一定直径的圆筒状即可。
如图9所示，成形模不局限于芯式成形模6，例如也可以使用在钢管10a周围配置筒状橡胶10b而成的橡胶式成形模10。对橡胶式成形模10而言，在形成了筒状未硫化橡胶膜4后，首先将钢管10a拔出，然后使筒状橡胶10b变形并拔出。
第二实施方式图10是本发明涉及的第二实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。图11是线状部件的侧视图，左端表示轴向截面图。图12是线状部件的横向截面图。图13是表示线状部件两端的连接的模式图，(a)表示连接前的状态，(b)表示连接后的状态。
第二实施方式的橡胶制筒体11例如作为装配于卡车或公共汽车中的活塞式空气弹簧的膜片来使用，将上端部由一对连结配件12a、12b夹持，且在下端部压入活塞13的插入部13a。虽然该橡胶制筒体11的构成与第一实施方式的橡胶制筒体1大致相同，但设为在下端部埋设卷边钢丝14而卡止加强帘布层3的结构。
在从橡胶制筒体11的端部中穿过的加强帘线5的钩搭部5c中，卷边钢丝14被配置为钩搭在下端侧的钩搭部5c上，该卷边钢丝14卡止加强帘布层3的下端部，而且加强橡胶制筒体11的下端部来防止其扩张，从而提高橡胶制筒体11和活塞13的密封性。
卷边钢丝14通过弯曲两端形成有凹部15a及凸部15b的线状部件15，并将该凹部15a及凸部15b嵌合，由此连接线状部件15的两端而构成为环状。
如图11及图12所示，线状部件15由多根的芯线16、以及配置于该芯线16的周围并被扭合的多根的外周线17构成，例如，将线状部件15的两端截断等而使其一致后，将芯线16从外周线17中抽出并在长度方向上错开，由此在两端形成有凹部15a及凸部15b。该线状部件15的芯线16为单心线，外周线17为将多根的绳股17a扭合而成的股线，在芯线16及外周线17的绳股17a上，施加用于提高与橡胶的粘着性的镀黄铜(ブラスメツキ)等的表面处理。
这里，说明关于线状部件15的两端的连接，首先，如图13(a)所示，弯曲线状部件15并使两端对置，进而，使两端的凹部15a及凸部15b嵌合而硫化成形周围的橡胶。由此，橡胶进入到凹部15a与凸部15b之间的间隙，芯线16及外周线17的绳股17a被硫化接合，通过该橡胶，线状部件15的两端以充分的抗拉强度被连接，如图13(b)所示，构成环状的卷边钢丝14。
并且，如图14所示，线状部件15的构成包括由单心线构成的多根的芯线16；由股线构成的多根的外周线17，也可取代该线状部件15，而使用在由单心线构成的一根芯线18周围配置由单心线构成的多根的外周线19并扭合的线状部件20。
并且，其他构成与第一实施方式相同。
其次，说明橡胶制筒体11的制造方法。图15是表示加强帘线围绕中心轴的情形的立体图。并且，图15是为了容易看到下端部而将上下倒置的图示。并且，图16是表示配置卷边钢丝的情形的仰视图，图17是表示加强帘线围绕中心轴的情形的仰视图。图18是表示形成于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜的图，(a)是轴向截面图，(b)是端面方向截面图。图19是筒状未硫化橡胶膜及筒状橡胶膜的轴向截面图。
首先，与第一实施方式相同，在中心轴方向两端部的外径被设定为小于中央部的外径的芯式成形模6上卷绕内面未硫化橡胶4a。
然后，如图15所示，与第一实施方式相同，用由未硫化橡胶包覆的一根加强帘线5多次围绕中心轴，而形成内面侧加强帘布层3a及外面侧加强帘布层3b，获得图2所示的状态。
进而，在将加强帘线5钩搭在内面未硫化橡胶4a的下端部时，如图15及图16所示，一边用加强帘线5将线状部件15压在内面未硫化橡胶4a的下端部，一边逐步地配置线状部件15，由此，可以环绕整周将线状部件15钩搭在加强帘线5上。在加强帘线5的围绕结束时，线状部件15的两端的凹部15a及凸部15b嵌合，而构成环状的卷边钢丝14。
这里，详细说明在围绕中心轴的加强帘线5上钩搭线状部件15的情形。如图17所示，在将加强帘线5钩搭在内面未硫化橡胶4a的下端部时，首先，在其钩搭部5c的终端侧钩搭加强帘线5，从而压住线状部件15的起始端侧，并将线状部件15的起始端侧配置于钩搭部5c的终端侧的内侧后，将线状部件15的终端侧配置于钩搭部5c的起始端侧的外侧，同时结束加强帘线5的一次围绕操作。由此，在加强帘线5的一次围绕操作中，线状部件15从加强帘线5的钩搭部5c的内外通过，在一个钩搭部5c上钩搭线状部件15。
以相同的步骤，使线状部件15从钩搭部5c的内侧穿到外侧，并重复加强帘线5的围绕操作，由此一边逐步且整周上配置线状部件15一边钩搭在加强帘线5的所有钩搭部5c上。加强帘线5的捆绕结束而在整周上配置有线状部件15时，将线状部件15两端的凹部15a及凸部15b嵌合。
其后，与第一实施方式相同，在加强帘布层3的外侧卷绕外面未硫化橡胶4b，而构成筒状未硫化橡胶膜4，从而获得图10的左半部分，图18及图19中实线所示的状态。此时，通过进入到线状部件15的两端的凹部15a及凸部15b的间隙中的橡胶，线状部件15的两端被连接，而构成环状的卷边钢丝14。并且，卷边钢丝14的周围是紧密集配置用未硫化橡胶包覆的加强帘线5的钩搭部5c的部位，并存在用于进入到凹部15a及凸部15b的间隙中的足够量的橡胶。
进而，分解芯式成形模6并取出筒状未硫化橡胶膜4，将其组装到模套中并向内侧插入袋囊，加压加热筒状未硫化橡胶膜4而硫化成形为略球状的筒状橡胶膜2，由此获得图10的右半部分及图19的双点划线所示状态的橡胶制筒体11。
其次，以空气弹簧为例，对具有本发明的卷边钢丝的本发明产品、与具有以往的卷边钢丝的以往产品进行比较。本发明产品1、2及以往产品1、2均如图10中截面图所示，将橡胶制筒体11的上端部用连结配件12a、12b夹持，而且向下端部压入活塞13的插入部13a。并且，以往产品1、2是取代本发明产品1、2所具有的卷边钢丝14，而具有卷边钢丝21、22的产品。
橡胶制筒体11均为如下的空气弹簧用膜片，即端部的内径为φ150mm，中央部的外径为φ240mm，高度B1为140mm，加强帘线5的倾斜角度β1为55°，在下端部埋设的环状的卷边钢丝14、21、22的中心径为φ160mm，而且，将硫化成形前的中央部的外径设为φ216mm，高度B设为170mm，加强帘线5的倾斜角度β设为48°。
加强帘布层3由围绕中心轴的一根加强帘线5形成，且将从筒状橡胶膜2的下端部通过的钩搭部5c钩搭在卷边钢丝14、21、22上。基于倾斜角度(β＝48°)及高度(B＝170mm)，将钩搭部5c的直线长度H设为153mm。
加强帘线5为橡胶包覆帘线，且其帘线间距为1mm，其中，该橡胶包覆帘线由未硫化橡胶包覆帘线直径为0.6mm的聚酯帘线而成。此外，用未硫化橡胶包覆的状态的加强帘线5的直径为φ1.0mm。
本发明产品1、2及以往产品1、2中的卷边钢丝14、21、22均为将实施了镀黄铜的钢线股即线状部件15、20、23、24的两端连接而构成为环状。钢线股的构成在本发明产品1、以往产品1及以往产品2中为1×2.1+6×1.0，在本发明产品2中为3×1.2+(6×3)×0.5。
本发明产品1、2的线状部件15、20，是将其芯线16、18从外周线17、19中抽出30mm，并在两端形成凹部15a及凸部15b的部件，且嵌合凹部15a及凸部15b并连接两端，由此构成卷边钢丝14。
以往产品1的线状部件23，如图20(a)所示，将其两端部的20mm的范围切削成锥形，且将锥形面对齐并重叠两端部并连接，由此构成为卷边钢丝21。以往产品2的线状部件24，如图20(b)所示，将钢线股原状使用，且将两端部30mm的范围原状重叠并连接，由此构成为卷边钢丝22。
关于未硫化橡胶膜成形时的动作、硫化成形时的动作、与活塞插入部的密封性、耐久性等四项，在表2中表示对本发明产品和以往产品进行比较的结果。
表2
根据表2可知，本发明产品在所有四个项目中均优于以往产品。即，本发明的方法，在成形未硫化橡胶膜时，不会发生卷边钢丝连接部的位置偏移或绳股的混乱、及加强帘线的错乱，并且，在硫化成形时，不会发生卷边钢丝连接部的偏移或两端的打开、及变形，此外，可以防止与活塞的密封性的降低，并可提高耐久性。
根据上述构成，在通过采用第一实施方式的构成可以获得的效果中，除了可以不需要卷边钢丝的效果外，可以得到相同的效果。
并且，通过连接线状部件15、8的两端而构成卷边钢丝14，因此可以容易地将卷边钢丝14配置到橡胶制筒体11中。尤其是，一边用一根或多根的加强帘线5围绕中心轴，一边将线状部件15、20从其起始端侧逐步配置于整周后，连接其两端而构成卷边钢丝14，由此，可以在加强帘线5的所有钩搭部5c上钩搭卷边钢丝14，而卡止加强帘布层3。
由此，即使是在活塞式的空气弹簧那样需要卷边钢丝14的单侧密封构造的橡胶制筒体11中，也可以采用围绕一根或多根的加强帘线5而形成的加强帘布层3。尤其是，采用活塞式的情况较多，在要求卷边钢丝14的强度较小的小型空气弹簧中，可以适宜地使用本发明的卷边钢丝14。
卷边钢丝14由柔软的股线形成，因此从起始端侧逐步配置该线状部件15、20时的操作较为简单，并且，可以充分地与活塞的插入及安装胎轮等配件时的变形随动，且可迅速地恢复到原状。
将线状部件15、20两端的凹部15a及凸部15b嵌合并连接，因此可以防止两端偏移，而且使卷边钢丝14的外径及截面形状跨越整周保持相同，并可以使产品形状稳定且美观。并且，即使在连接部中，卷边钢丝14的刚性也不发生变化，因此可以相应于需要的抗拉强度，来自由地选择凹部15a及凸部15b的嵌合长度。
线状部件15、20，通过将该芯线16、18从外周线17、19中抽出，可容易地形成两端的凹部15a及凸部15b。芯线16、18可容易地抽出至10mm～30mm左右，被扭转的外周线17、19即使抽出芯线16、18也可充分保持其形状。
对线状部件15、20的抗拉强度而言，仅芯线16、18的强度，或仅外周线17、19的强度就足够大，即使在两端的凹部15a或凸部15b也可获得足够大的抗拉强度。并且，以往的卷边钢丝，为了提高与配件的连结形状的稳定性或为了使用搭接，多设为较大形状的卷边钢丝。
此外，将线状部件15、20的两端通过进入到凹部15a及凸部15b之间的橡胶来连接，因此将其嵌合长度设为芯体直径的5倍～10倍左右，由此，可以以充分的抗拉强度进行连接，并能防止因拉伸卷边钢丝14的力而引起的局部变形。
并且，本实施方式不局限于上述方式，在本发明的范围内，可以施加适宜的变更。例如，卷边钢丝14加强的橡胶制筒体11，不局限于空气弹簧的膜片，也可以存在于轮胎、压纸辊，配管连接器等。并且，橡胶制筒体的加强帘布层不仅可以是由一根或多根加强帘线5围绕中心轴而形成的，也可以是通过卷绕宽幅的编带状帘线而成的。
卷边钢丝14不仅可以埋设于橡胶制筒体11的中心轴方向上的一侧端部，也可以埋设于橡胶制筒体的两端部。
线状部件也可以是将其芯线与多根的绳股扭合而成的股线。此外，线状部件不局限于将配置于芯线周围的外周线扭合的股线，也可以是仅将多根线材捆扎而成的部件。
进而，芯线只要柔软且具有充分的抗拉强度即可，可以取代单心线或多根的芯线16、18，而使用管状线材、或将薄片状材料弄圆而构成为棒状及管状的芯线。此外，也可以取代被扭合的多根外周线17、19，而使用管状材料、或将薄片状材料弄圆而形成管状的柔软的缠线。该场合下，使连接两端时的芯线的接缝位置与缠线的接缝位置错开，因此可以用缠线加强芯线的接缝，而且用芯线加强缠线的接缝，并且，可以使接缝附近的膨胀分散。
第三实施方式图21是本发明涉及的第三实施方式的橡胶制筒体的截面图，左半部分表示硫化成形前的状态，右半部分表示硫化成形后的状态。图22是表示加强帘布层的立体图，是省略了其橡胶膜的图示。
第三实施方式的橡胶制筒体25，是例如用作空气弹簧的膜片的部件，且构成与第一实施方式的橡胶制筒体1几乎相同，但在两端部一体固定一对配件26、27，而构成带配件的橡胶制筒体28。
与第一实施方式相同，加强帘布层3由围绕橡胶制筒体25的中心轴的一根加强帘线5构成。该一根加强帘线5捆绕在配件26、27上，并在配件26、27的周缘部上钩搭加强帘线5的钩搭部5c，由此加强帘布层3卡止在配件26、27上。
配件26、27例如设为钢制的环状，在其中央形成有开口29，该开口用于在硫化成形筒状未硫化橡胶膜4时插入袋囊。开口29被突出形成于配件26、27的中心轴方向外侧面的圆筒部30包围，该圆筒部30的外周面与加强帘线5的钩搭部5c相抵接。由此，较大地设定开口29，而且以足够的长度卡止于配件26、27的周缘部，从而即使负载有负荷也不会使钩搭部5c脱落。并且，在配件27上固定有用于将带配件的橡胶制筒体28安装于其它部件的外部配件31。
并且，其他构成与第一实施方式相同。
以下，说明带配件的橡胶制筒体28的制造方法。图23是表示围绕加强帘线的情形的立体图，图24是表示围绕加强帘线的情形的俯视图。
首先，在芯式成形模上相互隔开间隔安装配件26、27，从而可兼作加强帘布层3的成形用夹具，并在芯式成形模上卷绕内面未硫化橡胶4a。
然后，如图23及图24所示，使用未硫化橡胶包覆的一根加强帘线5相对于中心轴以规定的倾斜角度β(-β)倾斜，并捆绕在一对配件26、27上的同时围绕中心轴，并且，每围绕一次都在配件26、27的外周沿周向错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周为止。由此，加强帘线5沿周向被排列，并在内面未硫化橡胶4a的外侧整周上形成内面加强帘布层3a及外面加强帘布层3b，而获得图22所示的状态。
这里，进一步详细说明将加强帘线5捆绕于配件26、27的情形。首先，以预先设定的倾斜角度(β)，将加强帘线5从配件26架设到配件27，并以迂回于圆筒部30的外周侧的方式，张设加强帘线5从配件27的外周面跨越其表面并到达相反侧的外周面，并设为钩搭部5c。此时，尽量使加强帘线5的围绕角度不发生变化。
并且，从配件27到配件26的外周面，以倾斜角度(-β)架设加强帘线5，以迂回于圆筒部30的外周侧的方式，张设加强帘线5从配件26的外周面跨越其表面并到达相反侧的外周面，并设为钩搭部5c。并且，一次捆绕中的起点5a与终点5b沿周向仅错开被设定为帘线直径以上的规定的帘线间距。
由此，加强帘线5夹持着中心轴而在相反侧按每一列相互几乎平行地被架设于配件26、27，则加强帘线5的向配件26、27的一次捆绕操作结束。此时，夹持着中心轴被排列于相反侧的加强帘线5，从外周侧观察大小相同，且倾斜方向被设定为相反的倾斜角度(β、-β)。
通过捆绕时的帘线间距的偏移，来一边维持相对于中心轴的加强帘线5的倾斜角度(β、-β)，一边在中心轴周围发生倾斜方向变化，并通过重复进行加强帘线5的捆绕操作，而在配件26、27上沿周向排列加强帘线5。通过重复进行捆绕操作直至向同一方向倾斜的加强帘线5的排列在周向环绕一周，由此加强帘线5不会相互编织，并形成倾斜方向相互交叉的圆筒状的内面加强帘布层3a及外面加强帘布层3b。
其后，在加强帘布层3的外侧卷绕外面未硫化橡胶4b，并构成筒状未硫化橡胶膜4，而获得图21的左半部分所示状态。进而，将与配件26、27一体的筒状未硫化橡胶膜4装入于模套中，并从形成于配件26、27的开口29插入袋囊，且对筒状未硫化橡胶膜4进行加压加热，而硫化成形为略球状的筒状橡胶膜2，由此形成将橡胶制筒体25的两端部固定于配件26、27而成的带配件的橡胶制筒体28，并在配件27上安装外部配件31，由此获得图21的右半部分所示状态。
其次，关于橡胶制筒体的制造方法，对将本发明的方法和以往的方法适用于空气弹簧的场合进行比较。用本发明的方法制造的橡胶制筒体25如图21的截面图所示。用以往的方法制造的橡胶制筒体32如图25的截面图所示，图25的左半部分表示硫化成形前的状态，图25的右半部分表示硫化成形后的状态。
任意一个橡胶制筒体25、32均为如下的空气弹簧，即配件26、27的外径为φ200mm，中央部的外径为φ240mm，高度B1为140mm，加强帘线5的倾斜角度β1为55°，而且，将硫化成形前的中央部的外径设为φ216mm，高度B设定为170mm，加强帘线5的倾斜角度β设定为48°。并且，加强帘线5是帘线直径为0.6mm的聚酯帘线，且帘线间距为1mm。并且，在本发明涉及的橡胶制筒体25中，将由未硫化橡胶包覆的状态下的加强帘线5的直径设为φ1.0mm。
本发明的橡胶制筒体25的加强帘布层3由捆绕一根加强帘线5而形成，基于倾斜角度(β＝48°)及高度(B＝170mm)，将钩搭部5c的直线长度H设为153mm。以往的橡胶制筒体32的加强帘布层33通过向筒状橡胶膜2中埋设斜向截断的两张帘布层而成，且折返其端部而卡止于卷边钢丝34，在后续作业中，向筒状橡胶膜2的端部内侧插入配件，并与外部配件之间夹持卷边钢丝34来密封。
关于加强帘布层的形成方法、卷边钢丝、配件、加强帘布层的自动形成、加强帘线的排列、橡胶厚度、耐疲劳性、密封强度、加强帘线的损耗、加强帘线的预处理、可否小批量生产等十一项，在表3中表示对本发明的方法和以往的方法进行比较的结果。
表3
根据表3可知，本发明的方法与第一实施方式中的比较相同，除了表示加强帘布层的形成方法的不同的项目之外，在卷边钢丝以后的十项中均优于以往的方法。即，本发明的方法减少了部件数量，消除了固定配件的麻烦，形成加强帘布层3所需的工时减半，不会使加强帘布层的排列错乱，消除了由折返帘布层端部而引起的橡胶厚度的增厚，提高了耐疲劳性及密封强度，消除了加强帘线的截断损耗，用廉价的设备在加强帘线上包覆未硫化橡胶，并可小批量生产。
根据上述构成，在通过采用第一实施方式的构成获得的效果的基础上，在配件26、27上捆绕加强帘线5而形成加强帘布层3，因此可以将橡胶制筒体25和配件26、27一体成形。由此，仅通过与配件26、27接合这一简单操作，即可安装外部配件31，因此无需在橡胶制筒体25的端部配置卷边钢丝，且为了夹持该卷边钢丝，而将配件26、27放入内部并与外部配件31连结这样的复杂的后续作业，从而可以减少工序。进而，从筒状未硫化橡胶摸4的成形直至硫化成形、安装外部配件31的工序中，可以不使橡胶制筒体25的端部变形，而防止其损伤。由于将钩搭部5c设定为足够的长度，因此可使加强帘线5难以脱离，且将橡胶制筒体25坚固地固定于配件26、27。
并且，本实施方式不局限于上述方式，在本发明的范围内，可以施加适宜的变更。例如，如图26所示，也可使用没有开口29的配件26、27，并将钩搭部5c直线状地张设于配件26、27的表面。该场合下，也可以通过将钩搭部5c的直线长度H设定为足够的长度，来确实地卡止。
并且，带配件的橡胶制筒体28不局限于空气弹簧的膜片，例如，也可以作为空气弹簧用制动器、联轴器、离合器、气压千斤顶、配管连接器、轮胎等使用。
图27是本发明涉及的第四实施方式的具有作为橡胶制筒体的膜片的空气弹簧的截面图，左半部分表示标准安置状态，右半部分表示最大高度状态。图28是膜片的截面图，实线表示硫化成形后，双点划线表示硫化成形前的未硫化橡胶膜的状态。图29是表示未硫化橡胶膜的加强帘布层的立体图，是省略了该未硫化橡胶膜的图示。
空气弹簧35是一种被称作MAN型的铁路车辆用的较大型的空气弹簧，该空气弹簧中，将其高度h抑制得较低并将上下方向的容许位移量St设定得较大，而且横向的容许位移量也可以设定为适当的大小，其被插装于车体侧与车轮侧之间，并吸收车体及车轮间传递的上下振动，而且通过其高度h的变更来调节车高。
该空气弹簧35的构造为将筒状的膜片36固定于上下一对的环状配件37、38之间，其中，该筒状的膜片36的中心轴方向上的中央部比两端部更向半径方向外侧膨胀，在上侧的环状配件37上螺栓固定安装于车体侧的上面板39，在下侧的环状配件38上螺栓固定安装于车轮侧的下面板40。
膜片36与第三实施方式的橡胶制筒体25的构成几乎相同，但将固定于下端的环状配件38的外径D2设定为小于固定于上端的环状配件37的外径D1，且将该下侧的环状配件38向上压入，而使中央部向半径方向外侧充分地膨胀。
膜片36的筒状橡胶膜41是一边将筒状未硫化橡胶膜42的中心轴方向长度从B缩短至B1的同时将中央部的外径d扩径为d1，一边硫化成形而成，其中，该筒状未硫化橡胶膜42由内面未硫化橡胶42a及外面未硫化橡胶42b构成且整体呈略球状。并且，膜片36的其他构成与第三实施方式相同。
环状配件37、38例如被设为在其中央具有硫化成形筒状未硫化橡胶膜42时插入袋囊用的中央孔43的钢制的环状，且在其中心轴方向外端侧的周缘上，沿周向连续地形成有切槽部44，从而钩搭加强帘线5的钩搭部5c。通过该切槽部44，相对于环状配件37、38以充分的长度进行卡止，从而即使负载有负荷也不会使钩搭部5c脱落。并且，加强帘线5的钩搭部5c的直线长度H由相对于中心轴的倾斜角度β和筒状未硫化橡胶膜42的高度B来决定。
上面板39例如为钢制的圆板，并安装有与配置于下面板40的中央上表面的制动器45对置的制动器接受部46。制动器接受部46，通过在向上突出的轴部46a贯通上面板39的中央孔，而被安装于上面板39的下表面侧，且将空气弹簧35的压缩位移量的上限限制在容许位移量St内。
下面板40例如在钢制的圆板40a的下表面侧一体设置叠层橡胶40b而成，其中，该叠层橡胶40b是层叠多张铜板及橡胶板而成，该叠层橡胶40b吸收水平方向的振动。
由膜片36、上面板39及下面板40包围的空间为密封有空气的气囊47，一边反复进行该气囊47的空气压缩及复原，一边使空气弹簧35在上下方向上伸缩，由此吸收上下振动。此外，通过向气囊47注入空气及排出，可以在到达最大高度hmax的范围内调整空气弹簧35的高度h。这里，空气弹簧35的高度h是指从静止状态下的上面板39的上表面到下面板40的下表面的距离。
气囊47通过形成于制动器接受部46的轴部46b的连通孔48而内外连通，并通过与该连通孔48连接的加压空气供给单元(未图示)，可以以所希望的压力向气囊47中注入或排出空气。
其次，说明空气弹簧35的制造方法。图30是表示捆绕加强帘线的情形的立体图，图31是表示捆绕加强帘线的情形的俯视图。
首先，在具有向半径方向外侧膨胀的球状部的成形模中，在夹持该球状部的位置上，相互隔开间隔来安装一对环状配件37、38后，与第三实施方式相同，在成形模上卷绕未硫化橡胶，而形成中央部向半径方向外侧球面状地膨胀的内面未硫化橡胶42a。
这里，球状部的构造为向外膨胀且对成形于成形模周围的筒状未硫化橡胶膜42可进行拆卸。具体而言，以外嵌于成形模本体的方式，且作为可与中心轴平行地分离的由金属及合成树脂形成的筒状、或由橡胶形成的筒状，将成形后的筒状未硫化橡胶膜42从成形模本体与球状部一同卸下，其后，从筒状未硫化橡胶膜42将球状部分离或压碎取出。此外，也可以采用将从内侧加压膨胀的橡胶安装于成形体本体的构成。
接着，如图30及图31所示，与第三实施方式相同，使由未硫化橡胶包覆的一根加强帘线5相对于中心轴倾斜一定的倾斜角度β(-β)，并一边沿着内面未硫化橡胶42a的外侧面一边捆绕于环状配件37、38的同时围绕中心轴，并且，每围绕一次都在环状配件37、38的外周仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周。由此，加强帘线5沿周向被排列，并在内面未硫化橡胶4a的外侧整周上，形成中央部球面状地膨胀且倾斜方向相互交叉的内面加强帘布层3a及外面加强帘布层3b，而获得图29所示状态。
其后，在加强帘布层3的外侧卷绕外面未硫化橡胶42b，并构成中央部球面状地膨胀的筒状的筒状未硫化橡胶膜42，而获得图2中双点划线所示状态。进而，从成形模卸下与环状配件37、38一体化的筒状未硫化橡胶膜42并组装到模套中，从环状配件37、38的中央孔43向其中插入袋囊，并对内面未硫化橡胶42a及外面未硫化橡胶42b进行加压加热，而硫化成形。
硫化成形时，一边使加强帘线5的倾斜角度从β变为β1，且在改变帘线间距，一边使中心轴方向长度从B缩短至B1，且使中央部的外径从d扩径至d1，而使中央部进一步膨胀。此外，加强帘线5不会因微小的张力的作用而松弛地改变倾斜角度。
由此，将下端向上压入而获得中央部向半径方向外侧充分膨胀的膜片36，且在固定于其两端的环状配件37、38上，螺栓固定上面板39及下面板40，获得图27所示的空气弹簧35。
根据上述构成，在通过采用第三实施方式的构成而获得的效果的基础上，由于对球面状地膨胀的筒状未硫化橡胶膜42进一步扩径而硫化成形，因此可以使膜片36的中央部以较小曲率弯曲来充分膨胀，且可以容许主要在上下方向上的较大位移。并且，膜片36也可以形成为截面椭圆形。
并且，在形成加强帘布层3时，将由未硫化橡胶包覆的一根加强帘线5一边按压在内面未硫化橡胶42a上一边进行捆绕，由此可以使加强帘线5与球面状地膨胀的内面未硫化橡胶42a贴紧，并不发生偏移地排列于正确的位置，且可以提高加强帘线的倾斜角度及帘线间距的精度。
并且，本实施方式不局限于上述的方式，在本发明的范围内可以施加适宜的变更。例如，在由加强帘线加强的硫化成形用的袋囊中，安装一对环状配件37、38，而且在袋囊周围形成筒状未硫化橡胶膜42，由此，也可以兼用成形模和硫化成形用的袋囊。该场合下，在袋囊周围形成筒状未硫化橡胶膜42后，使该袋囊进一步膨胀，而使筒状未硫化橡胶膜42一边向中心轴方向缩短且将中央部扩径，一边按原状安装于模套而硫化成形。
权利要求
1.一种橡胶制筒体(1、11、25、36)，在筒状橡胶膜(2、41)中设置偶数层的加强帘布层(3)，且将成对的加强帘布层(3a、3b)的加强帘线(5)的倾斜方向设定成相互交叉，该加强帘布层(3)是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线(5)沿周向排列而成的，该橡胶制筒体的特征在于，上述加强帘线(5)，在筒状橡胶膜(2、41)中，以围绕中心轴且相对于中心轴方向以一定的倾斜角度(β1)倾斜来穿过筒状橡胶膜的两端部的方式被埋设，且每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此沿周向排列成偶数层。
2.根据权利要求1所述的橡胶制筒体(1)，其特征在于，上述筒状橡胶膜(2)的两端部被设定为比中央部小的直径，且使加强帘线(5)穿过筒状橡胶膜(2)的端部，由此，在筒状橡胶膜(2)的端部卡止加强帘布层(3)。
3.根据权利要求1所述的橡胶制筒体(11)，其特征在于，在上述筒状橡胶膜(2)的至少一侧端部埋设对加强帘布层(3)进行卡止的卷边(14)，且该卷边(14)以钩搭在加强帘线(5)中通过筒状橡胶膜(2)的端部的部位上的方式被配置。
4.根据权利要求3所述的橡胶制筒体(11)，其特征在于，上述卷边(14)通过连接线状部件(15、20)的两端而形成为环状。
5.根据权利要求4所述的橡胶制筒体(11)，其特征在于，在上述线状部件(15、20)的两端形成有相互嵌合的凹凸(15a、15b)。
6.根据权利要求5所述的橡胶制筒体(11)，其特征在于，上述线状部件(15、20)由芯线(16、18)、及配置于该芯线(16、18)的周围且被扭合的多根的外周线(17、19)构成，且通过从上述外周线(17、19)中抽出芯线(16、18)并在长度方向上错开，而在两端形成了上述凹凸(15a、15b)。
7.根据权利要求1所述的橡胶制筒体(25、36)，其特征在于，在上述筒状橡胶膜(2、41)的两端部固定一对配件((26、27)、(37、38))，且以每围绕一次上述一对配件((26、27)、(37、38))的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴的方式，将上述加强帘线(5)捆绕在上述一对配件((26、27)、(37、38))上，该配件兼作加强帘布层(3)的成形用夹具。
8.根据权利要求1所述的橡胶制筒体(36)，其特征在于，上述筒状橡胶膜(41)的中央部被设定为比两端部更向半径方向外侧膨胀。
9.一种空气弹簧(*、*、*、35)，其特征在于，作为膜片具有权利要求1～8任意一项所述的橡胶制筒体(1、11、25、36)。
10.一种橡胶制筒体(1)的制造方法，在两端部的直径小于中央部的直径的筒状橡胶膜(2)中设置偶数层的加强帘布层(3)，且将成对的加强帘布层(3a、3b)的加强帘线(5)的倾斜方向设定成相互交叉，该加强帘布层(3)是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线(5)沿周向排列而成的，该橡胶制筒体的制造方法的特征在于，在中心轴方向两端部的外径被设定为小于中央部的外径的成形模(6、10)上，卷绕内面未硫化橡胶(4a)，接着，使上述加强帘线(5)相对于中心轴方向以一定的倾斜角度(β)倾斜，并钩搭在内面未硫化橡胶(4a)的两端部上并围绕中心轴，且每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线(5)，并在内面未硫化橡胶(4a)的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层(3)，其后，在加强帘布层(3)的外侧卷绕外面未硫化橡胶(4b)，而构成筒状未硫化橡胶膜(4)，并对该筒状未硫化橡胶膜(4)的内面未硫化橡胶(4a)以及外面未硫化橡胶(4b)进行硫化成形，而形成上述筒状橡胶膜(2)。
11.一种橡胶制筒体(25、36)的制造方法，在两端部固定有一对配件((26、27)、(37、38))的筒状橡胶膜(2、41)中设置偶数层的加强帘布层(3)，且将成对的加强帘布层(3a、3b)的加强帘线(5)的倾斜方向设定成相互交叉，该加强帘布层(3)是将相对于该筒状橡胶膜的中心轴方向倾斜的加强帘线(5)沿周向排列而成的，该橡胶制筒体(25、36)的制造方法的特征在于，在成形模上隔开间隔来安装上述一对配件((26、27)、(37、38))，并在上述成形模上卷绕内面未硫化橡胶(4a、42a)，接着，使上述加强帘线(5)相对于中心轴方向以一定的倾斜角度(β)倾斜，并捆绕在上述一对配件((26、27)、(37、38))上并围绕中心轴，且每围绕一次上述一对配件((26、27)、(37、38))的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线(5)，并在内面未硫化橡胶(4a、42a)的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层(3)，其后，在加强帘布层(3)的外侧卷绕外面未硫化橡胶(4b、42b)，而构成筒状未硫化橡胶膜(4、42)，并对该未硫化橡胶膜(4、42)的内面未硫化橡胶(4a、42a)以及外面未硫化橡胶(4b、42b)进行硫化成形，而形成上述橡胶膜(2、41)。
12.一种加强帘布层(3)的形成方法，是对橡胶制筒体(1、11)进行加强的加强帘布层(3)的形成方法，其特征在于，使加强帘线(5)相对于中心轴方向以一定的倾斜角度(β)倾斜，且钩搭在成形模(6、10)的两端部上并围绕中心轴，且每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线(5)，并在成形模(6、10)的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层(3)。
13.一种加强帘布层(3)的形成方法，是对在两端部固定有一对配件((26、27)、(37、38))的橡胶制筒体(25、36)进行加强的加强帘布层(3)的形成方法，其特征在于，隔开间隔来配置上述一对配件((26、27)、(37、38))，且使加强帘线(5)相对于中心轴方向以一定的倾斜角度(β)倾斜，而捆绕在上述一对配件((26、27)、(37、38))上并围绕中心轴，且每围绕一次上述一对配件((26、27)、(37、38))的外周都在周向仅错开规定的间距，同时多次围绕中心轴，直至排列位置环绕中心轴周围一周或多周为止，由此，沿周向排列加强帘线(5)，并在内面未硫化橡胶(4a、42a)的外侧整周上形成偶数层的加强帘布层(3)。
全文摘要
本发明提供一种制造工序及工时少、制造成本低廉、且可获得稳定性能的橡胶制筒体。以围绕中心轴的方式将加强帘线(5)埋设于筒状橡胶膜(2)。使加强帘线(5)相对于中心轴方向以规定的倾斜角度倾斜并从筒状橡胶膜(2)的两端部通过。用加强帘线(5)多次围绕中心轴。每围绕一次都在周向仅错开规定的间距，并使排列位置环绕中心轴周围一周。相对于中心轴方向倾斜的加强帘线(5)沿周向排列双层。各层的加强帘线的倾斜方向互相交叉。
文档编号B21F15/04GK1936358SQ20061012781
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者横堀志津雄, 押方满男, 上坪一晴 申请人:东洋橡胶工业株式会社