JPH0462010A - 袋状中空体の成形用マンドレルおよび加硫装置 - 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］ この発明は、衝撃吸収用バック（いわゆるエアパック）
などに用いられる袋状中空体を成形するためのマンドレ
ルと、このマンドレル上に成形される袋状中空体の加硫
装置に関するものである。

［従来の技術］ 上記エアパックは、車両の衝突時に瞬間的に高圧ガスを
送り込んで膨らませて衝撃を吸収するもので、通常はハ
ンドルの中央部などに収納されている。従来、このエア
パックは、２枚の被膜付き織布を重ね合わせて周縁部を
縫製することにより製造されていたが、この製造方法は
、縫製に手間がかかる上に、縫製箇所が弱いなどの問題
があった。

そこで、本出願人は、繊維のフィラメントを開繊してテ
ープ状の開繊糸に形成し、この開繊糸を楕円形状のマン
ドレル上にフィラメントワインディング法により巻き付
けて、縫い目のない（シームレス）袋状中空体を成形す
る方法を開発した。

このような袋状中空体を成形するためのマンドレルは、
中空体の成形後にその開口から取り出せるようにする必
要がある。このため、マンドレルを崩壊可能な鋳物川砂
や溶融可能な発泡スチロールなどで形成していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、砂や発泡スチロールなどで形成したマン
ドレルでは、中空体を成形するたびに新しいマンドレル
が必要になるため、生産性が悪くて量産に不向きなうえ
に、製造コストも高いなどの問題点があった。

とくにエアパック用の中空体は、気密性を高めるために
ゴム溶液を前記開繊糸に含浸させるなどして、成形後に
加硫処理を施すことが多いが、発泡スチロールのマンド
レルでは加硫時に溶融する虞れがある。また、中空体内
にマンドレルがあるので、蒸気などの高温流体を中空体
の内側には導入できず、加硫効率も悪かった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、１つのマ
ンドレルを何回も繰り返して使用でき、製造コストの低
減および生産性の向上が図れ、加硫処理も簡単な、シー
ムレスの袋状中空体の成形用マンドレルを提供すること
を目的としている。

また、成形用マンドレルを用いた加硫が可能で、加硫時
にマンドレルから袋状中空体を取り外す必要がなく、加
硫作業が容易で、しかも中空体の外形形状を所定の形に
正確に形成できる加硫装置を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 上記の第１の目的を達成するためにこの発明のマンドレ
ルは、ａ）袋状中空体の開口より外形をやや小さくし、
先端を閉塞した加圧流体導入管に、加圧流体の導入口を
穿設し、ｂ）加圧流体導入管の先端部外周に、ゴム製の
チューブ体の一端開口部を固着すると共に、チューブ体
の他端開口部を、前記導入口を挟んで加圧流体導入管の
先端から一定距離離れた外周に固着し、Ｃ）布材などの
非伸縮性可撓材からなり膨張展開状態で所定の立体形態
を有する袋状体を、前記チューブ体を包み込むようにし
てその開口部を先端から離れた側の前記チューブ体の固
着部外周に固着している。

また請求項２のように、ａ’）袋状中空体の開口より外
形をやや小さくした加圧流体導入管の先端又は先端から
一定距離離れた位置に加圧流体導入口を開設し、ｂ’）
ゴム製の袋体を、前記導入口を覆うようにしてその開口
部を加圧流体導入管の外周に固着し、Ｃり布材などの非
伸縮性可撓材からなり膨張展開状態で所定の立体形態を
有する袋状体を、前記袋体を包み込むようにしてその開
口部を前記袋体の固着部外周に固着してもよい。

さらに第２の目的を達成するために請求項３の加硫装置
は、ｄ）前記請求項１又は２記載のマンドレルにおいて
、前記チューブ体又は袋体を耐熱性ゴムで形成すると共
に、ｅ）該マンドレルを内金型として、これに対応する
分割式外金型を備えている。

［作用〕 上記構成（請求項１）のマンドレルによれば、前記導入
口よりチューブ体内に加圧流体を流入させることにより
、チューブ体が徐々に膨張する。

そして、チューブ体が前記袋状体の内面に添い、袋状体
を所定の立体形態に膨張展開させる。チューブ体内が所
定圧に達した状態で圧力を保持し、袋状体の周囲に、例
えばテープ状の開繊糸をフィラメントワインディング法
により巻き付けて、縫い目のない袋状中空体を成形する
。成形後は、前記チューブ体内の加圧流体を導入口から
外部に排出して、チューブ体を元の状態に萎ませる。同
時に、袋状体が中空体の内面から剥がれて縮まるので、
中空体の開口から導入管と共に、チューブ体および袋状
体を抜き出せばよい。なお、前記開繊糸を巻き付ける前
に、袋状体の表面に離型剤を塗布しておけば、チューブ
体が萎んだ時に、袋状体が中空体の内面から簡単に剥離
する。

上記の作用は、請求項２のマンドレルについても共通す
る。

請求項３の加硫装置によれば、前記チューブ体又は袋体
を膨張させることにより膨張展開した袋状体上に、中空
体を成形した後、分割式の外金型を中空体上にかぶせて
固定する。この状態で、チューブ体又は袋体内にさらに
加圧流体を流入させて、加硫処理に必要な圧力まで加圧
し、外金型側から加熱するか、あるいはチューブ体又は
袋体内の流体を蒸気などの高温流体と入れ換えることに
よって加熱して、中空体を加硫する。加硫処理後は、外
金型を分割して取り外し、チューブ体又は袋体内の加圧
流体を排出して、中空体の開口から導入管と共に、チュ
ーブ体および袋状体を抜き出せばよい。

［実施例］ 以下、この発明のマンドレルの実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図は第１実施例にかかるマンドレルの使用前の状態
を示す中央縦断面図、第２図は使用状態を示す同中央縦
断面図、第４図は第１実施例のマンドレルで成形される
エアバック用袋状中空体の斜視図である。

第１図に示すように、加圧流体の導入管ｌは、先端部が
閉塞され、先端から基端側に一定距離をあけた位置に加
圧流体の導入口２が円周方向に間隔をあけて穿設されて
いる。導入管１の外形は、第４図に示す袋状中空体Ａの
開口Ｂよりもやや小さく形成されている。

膨張・収縮可能なゴム製のチューブ体３の一端開口部３
ａが、導入管ｌの先端部の外周面に嵌め込まれたうえ、
固定リング４ａで固着されている。そして、チューブ体
３の開口部３ａが固定リング４ａを覆うように折り返さ
れて導入管ｌ上にかぶせられ、他端開口部３ｂが導入管
ｌの外周面に配置される。

この状態で、前記導入口２はチューブ体３の両端開口部
３ａと３ｂのほぼ中間に位置する。なお、チューブ体３
の両端の開口部３ａ、３ｂは、他の部分（中間部分）に
比べて口径が小さく形成されている。

またチューブ体３の原料には、拡縮性に富む高分子材料
、例えば天然ゴム、スチレンブタジェン系などの合成ゴ
ムの単独、あるいは２種類以上の合成ゴムを混合したう
え、補強剤、難燃剤、加硫剤などを配合した組成物が用
いられる。

膨張展開状態で所定の立体形態を有する袋状体５の開口
部５ａが、袋状体５内に前記チューブ体３を完全に包み
込むようにして、前記開口部３ｂの周囲にかぶせられ、
固定リング４ｂでチューブ体３の開口部３ｂとともに導
入管ｌの周囲に固着されている。袋状体５は布材などの
非伸縮性可撓材から形成され、第２図のように膨張展開
されたときに、マンドレルＭの形状を形作るものである
。本実施例では、エアパック用の袋状中空体Ａ（第４図
）を成形するためにタイヤ形状にしているが、成形物（
袋状中空体Ａ）の形状に合わせて適宜、袋状体５の立体
形態を変更することにより、マンドレルＭの形状を任意
に決定できる。

次に、上記実施例のマンドレルＭを用いて袋状中空体Ａ
を成形する態様について説明する。

第１図において、導入管ｌを支持台（図示せず）上に回
動自在に支持して回転駆動装置（図示せず）に連結する
と共に、導入管１の基端に加圧流体源（図示せず）を自
在継手（図示せず）を介して接続し、導入口２よりチュ
ーブ体３内に加圧流体を流入させ、チューブ体３を徐々
に膨張して第２図のように袋状体５を膨張展開させる。

この状態でチューブ体３内の圧力を一定に保持し、第４
図のように、導入管ｌを回転軸として前記回転駆動装置
（図示せず）により回転させて袋状体５の周囲に、テー
プ状の開繊糸ａを導入管ｌの軸方向に往復動するデリバ
リ−アイ２１を介して隙間がなくなるまで均一に巻き付
けて、袋状中空体Ａを成形する。成形後は、導入管１の
回転を中止すると共に、チューブ体３内の加圧流体を導
入口２から導入管１を通して外部に排出し、チューブ体
３および袋状体５を元の状態（第１図の状態）に萎ませ
、袋状中空体Ａ内の導入管１と共にチューブ体３および
袋状体５を、開口Ｂから抜き取る。これにより、エアパ
ック用の縫い目のない袋状中空体Ａが成形される。

ところで、エアパックは瞬時にガスを導入して膨張させ
ることから、エアパック用中空体Ａは非透気性にする必
要がある。このため、通常は、前記テープ状開繊糸ａに
ゴム溶液を含浸させてから、マンドレルＭに巻き付けて
いる。したがって、中空体Ａを成形後に、加硫装置で加
硫処理している。

以下、加硫装置の実施例を第３図に基づいて説明した後
、中空体Ａを加硫する態様について説明する。

本加硫装置は、第３図に示すように、内金型としての前
記マンドレルＭと、外金型Ｎとからなる。

外金型Ｎは、本実施例では、上下に二分割された分割金
型１０．１０からなり、各分割金型１０の内側には、中
空体Ａに対応する型が形成されている。１１は分割金型
１０の接合面、１２は前記固定リング４ｂに対応する開
口面である。なお、図示は省略するが、各分割金型１０
には、加熱用のジャケットを設けている。

中空体Ａの加硫処理は、マンドレルＭの周囲に開繊糸＆
を巻き付けて中空体Ａを成形した状態で、前記分割金型
１０を中空体Ａの周囲にかぶせて固定する。この状態で
、チューブ体３内に導入管ｌおよび導入口２より加圧流
体を再び導入して、加硫処理に必要な圧力まで加圧し、
加熱用ジャケットに蒸気を導入して中空体Ａを加硫する
。また、チューブ体３内の加圧流体を、蒸気などの高温
・高圧流体と入れ換えて加圧すれば、−層効率良く加硫
処理を施せる。

そして、加硫処理後は、外金型Ｎを各分割金型１０に分
割して取り外し、チューブ体３内の加圧流体（又は高温
・高圧流体）を排出してチューブ体３および袋状体５を
萎めて、中空体Ａの開口Ｂから抜き取る。

こうして中空体Ａを成形・加硫した後、同一のマンドレ
ルＭを用いて中空体Ａの成形および加硫を上記と同様の
手順により繰り返すことかできる。

第５図はマンドレルの他の実施例を示すもので、上記実
施例のマンドレルＭとは次の点が相違する。

すなわち、同図のように、■導入管１°の先端に導入口
２′を設けたこと、■ゴム製の風船状袋体３゛の開口３
ａ’を、導入管１′の先端部に嵌め込み、袋体３の周囲
を包み込むように袋状体５°をかぶせて、開口５ａ’を
開口３８’上に取り付け、固定リング４゛で固着したこ
と、■導入管１゛の先端に、袋体３°および袋状体５′
の抜止め用鍔部７を突設したこと、である。その他の構
成および作用については、上記実施例と共通するので、
説明を省略する。

さらに第５図のマンドレルを基本にしたうえで、図示は
省略するが、導入管の先端から一定距離離れた位置に導
入口を開設し、この導入口を覆うようにしてゴム製の袋
体の開口部を導入管の外周に固着してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明のマン
ドレルおよび加硫装置は次の効果がある。

（１）１つのマンドレルを何回も繰り返して使用できる
ので、製造コストを低減でき、また生産性の向上も図れ
て、中空体の量産に好適である。

（２）請求項２のマンドレルは、構造がより簡略化され
、しかも上記（１）に記載の効果と同様の効果がある。

（３）請求項３の加硫装置は、中空体の成形用マンドレ
ルを内金型として利用できるようにしたので、加硫時に
マンドレルから袋状中空体を取り外す必要がなく、加硫
作業か容易である。また、中空体の外形形状を所定の形
に正確に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にかかるマンドレルの使用
前の状態を示す中央縦断面図、第２図は使用状態を示す
同中央縦断面図、第３図は本発明の加硫装置の実施例を
示す中央縦断面図である。 第４図は第１実施例のマンドレルで成形中のエアバック
用袋状中空体を示す斜視図である。第５図は本発明の第
２実施例にかかるマンドレルの使用状態を示す中央縦断
面図である。 １１１′・・・導入管、２．２°・・・導入口、３・・
・チューブ体、３°・・袋体、４ａ、４ｂ、４°・固定
リング、５．５°・・・袋状体、７・・・鍔部、１０・
・・分割金型、Ｍ・・・マンドレル、Ｎ・・・外金型、
Ａ・袋状中空体、Ｂ・・・開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、袋状中空体の開口より外形をやや小さくし、先端を
   閉塞した加圧流体導入管に、加圧流体の導入口を穿設し
   、 加圧流体導入管の先端部外周に、ゴム製のチューブ体の
   一端開口部を固着すると共に、チューブ体の他端開口部
   を、前記導入口を挟んで加圧流体導入管の先端から一定
   距離離れた外周に固着し、 布材などの非伸縮性可撓材からなり膨張展開状態で所定
   の立体形態を有する袋状体を、前記チューブ体を包み込
   むようにしてその開口部を先端から離れた側の前記チュ
   ーブ体の固着部外周に固着したことを特徴とする袋状中
   空体の成形用マンドレル。 ２、袋状中空体の開口より外形をやや小さくした加圧流
   体導入管の先端又は先端から一定距離離れた位置に加圧
   流体導入口を開設し、 ゴム製の袋体を、前記導入口を覆うようにしてその開口
   部を加圧流体導入管の外周に固着し、布材などの非伸縮
   性可撓材からなり膨張展開状態で所定の立体形態を有す
   る袋状体を、前記袋体を包み込むようにしてその開口部
   を前記袋体の固着部外周に固着したことを特徴とする袋
   状中空体の成形用マンドレル。 ３、請求項１又は２記載のマンドレルにおいて、前記チ
   ューブ体又は袋体を耐熱性ゴムで形成すると共に、 該マンドレルを内金型として、これに対応する分割式外
   金型を備えたことを特徴とする袋状中空体の加硫装置。