(57)【要約】【課題】本発明は、ホースの曲げ工程が簡単で、未加硫ゴムに不用意な熱履歴を与えない屈曲した形状のホースの製造方法を提供する。【解決手段】本発明にて、樹脂マンドレルＲＭを押出形成し、樹脂マンドレルＲＭの外周部に未加硫ゴムからなるホース中間体を形成し、ホース中間体および樹脂マンドレルＲＭを所定長さに順次切断する。その後、樹脂マンドレルＲＭの中空部ＲＭａにヒータ３０ｂを挿入して、樹脂マンドレルＲＭを加熱しつつ樹脂マンドレルＲＭおよびホース中間体を所定形状に曲げ、その後加硫する。加硫工程を経た樹脂マンドレルＲＭが加硫時の余熱または外部加熱により軟化した状態にて、ホース中間体から樹脂マンドレルＲＭを抜き取る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなり中空部（ＲＭａ）を有する円筒形状で可撓性の樹脂マンドレル（ＲＭ）を押出形成するマンドレル形成工程と、
上記樹脂マンドレル（ＲＭ）の外周部に、未加硫ゴムからなるホース中間体を形成するホース体形成工程と、
上記ホース体形成工程を経たホース中間体および樹脂マンドレル（ＲＭ）を所定長さに順次切断する切断工程と、
上記切断工程を経た樹脂マンドレル（ＲＭ）の中空部（ＲＭａ）にヒータ（３０ｂ）を挿入して、該樹脂マンドレル（ＲＭ）を加熱しつつ上記樹脂マンドレル（ＲＭ）およびホース中間体を所定形状に曲げる曲げ工程と、
上記曲げ工程を経たホース中間体を加硫する加硫工程と、
上記加硫工程を経た樹脂マンドレル（ＲＭ）が加硫時の余熱または外部加熱により常温より高い温度で軟化している状態にて、上記ホース中間体から上記樹脂マンドレル（ＲＭ）を抜き取るマンドレル脱型工程と、
を備えたことを特徴とする屈曲した形状のホースを製造する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の屈曲した形状のホースを製造する方法において、
上記ホース体成形工程は、
上記樹脂マンドレル（ＲＭ）の外周に未加硫の内面ゴム層（Ｈａ−ｎｖ）を押出形成する内面ゴム層形成工程と、
上記内面ゴム層形成工程で形成された内面ゴム層（Ｈａ−ｎｖ）の外周に繊維補強層（Ｈｂ）を形成する補強層形成工程と、
上記補強層形成工程で形成された繊維補強層（Ｈｂ）の外周に未加硫の外面ゴム層（Ｈｃ−ｎｖ）を押出形成する外面ゴム層形成工程と、
を備えている屈曲した形状のホースを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の温水配管、燃料配管、その他の機械に用いる屈曲した形状のホースを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の屈曲した形状のホースの製造方法は、以下の工程をとっている。すなわち、未加硫ゴムを押し出すことによりホース中間体を形成し、所定長さに切断し、その後、曲がり形状の金属製のマンドレルに挿入して加硫することでホースを形成し、さらに該ホースを金属製のマンドレルから抜き取る。こうした金属製のマンドレルを用いる工程では、ホース中間体をマンドレルへ挿入する作業や、マンドレルから加硫後のホースを抜き取る作業が面倒であるという課題がある。
【０００３】
こうした課題を解決するための方法として、特許文献１の技術が知られている。すなわち、円柱状の樹脂製のマンドレルの外周部にホース中間体を形成し、さらに外周部に樹脂層を形成し、その後、変形可能な温度まで加熱して樹脂製のマンドレル、ホース中間体および樹脂層を曲げ、その後加硫を行なっている。しかし、この方法によると、樹脂製のマンドレルおよび樹脂層を軟化させるために、外部から加熱処理を施しているが、このような加熱処理は、未加硫のホース中間体に熱履歴を与えてしまうので、加硫後のホースが部分的に過加硫になったり、これを避けるための加硫条件の設定が面倒になるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、ホースの曲げ工程が簡単で、未加硫ゴムに不用意な熱履歴を与えない、屈曲した形状のホースを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
適用例１は、熱可塑性樹脂からなり中空部を有する円筒形状で可撓性の樹脂マンドレルを押出形成するマンドレル形成工程と、
上記樹脂マンドレルの外周部に、未加硫ゴムからなるホース中間体を形成するホース体形成工程と、
上記ホース体形成工程を経たホース中間体および樹脂マンドレルを所定長さに順次切断する切断工程と、
上記切断工程を経た樹脂マンドレルの中空部にヒータを挿入して、該樹脂マンドレルを加熱しつつ上記樹脂マンドレルおよびホース中間体を所定形状に曲げる曲げ工程と、
上記曲げ工程を経たホース中間体を加硫する加硫工程と、
上記加硫工程を経た樹脂マンドレルが加硫時の余熱または外部加熱により常温より高い温度で軟化している状態にて、上記ホース中間体から上記樹脂マンドレルを抜き取るマンドレル脱型工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
適用例１の方法では、屈曲した形状のホースを製造するのに、樹脂マンドレルの外周部に、未加硫ゴムのホース中間体を形成し、金属製のマンドレルを用いていないので、金属製のマンドレルにホース中間体を挿入する作業が不要になり、作業性を向上させることができる。
【０００９】
また、直線状の樹脂マンドレルおよびホース中間体を曲げるのに、樹脂マンドレルの中空部にヒータを挿入して、樹脂マンドレルを加熱軟化しているから、ホース中間体が直接熱履歴を受けることがなく、後の加硫工程によって過加硫となることがない。
【００１０】
［適用例２］
適用例２に記載のホース体成形工程は、上記樹脂マンドレルの外周に未加硫の内面ゴム層を押し出し成形する内面ゴム層形成工程と、上記内面ゴム層形成工程で形成された内面ゴム層の外周に繊維補強層を形成する補強層形成工程と、補強層形成工程で形成された繊維補強層の外周に未加硫の外面ゴム層を押し出し成形する外面ゴム層形成工程と、を備えている方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例にかかる屈曲した形状のホースを一部破断して示す側面図である。
【図２】ホースの断面図である。
【図３】屈曲した形状のホースを製造する方法を説明する説明図である。
【図４】ホースが成形されるまでの各断面を示す説明図である。
【図５】樹脂マンドレルの加熱工程を説明する説明図である。
【図６】ホース中間体の曲げ工程を説明する説明図である。
【図７】加硫工程を説明する説明図である。
【図８】マンドレル脱型工程を説明する説明図である。
【図９】マンドレル脱型工程を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）  屈曲した形状のホースＨの概略構成
図１は本発明の一実施例にかかる屈曲した形状のホースを一部破断して示す側面図、図２はホースの断面図である。ホースＨは、例えば、ラジエータとエンジンとの接続する箇所に使用されるゴム製のホースであり、エンジンルーム内における配策経路にしたがって所定の形状に曲げられている。ホースＨは、通路を形成する内層Ｈａと、繊維補強層Ｈｂと、外層Ｈｃとを備え、これらを積層することにより形成されている。
【００１３】
（２）  ホースの製造方法
図３は屈曲した形状のホースを製造する方法を説明する説明図、図４はホースが形成されるまでの各断面を示す。図３において、最初にマンドレル形成工程を樹脂押出機１２により行なう。樹脂押出機１２は、例えば、熱可塑性ポリエステルを用いて、ホースＨ（図２）の内径と同じ外径の円筒を押し出すことにより、中空部ＲＭａを有する樹脂マンドレルＲＭ（図４（Ａ））を形成する。続いて、樹脂マンドレルＲＭの外周部に３層のゴム成形体を形成する工程を行なう。ゴム成形体は、内面ゴム層形成工程、補強層形成工程および外面ゴム層形成工程を経ることにより形成される。内面ゴム層形成工程は、内層ゴム押出機１４により行なう。内層ゴム押出機１４は、樹脂マンドレルＲＭの外周部を覆うように未加硫のゴム材料（ＥＰＤＭ）を押し出すことにより、樹脂マンドレルＲＭの外周部に内面ゴム層Ｈａ−ｎｖ（図４（Ｂ））を形成してホース中間体Ｈ１を得る。
【００１４】
補強層形成工程は、ブレーダ１６により行なう。ブレーダ１６は、内面ゴム層Ｈａ−ｎｖの外周に補強糸を巻回することにより、内面ゴム層Ｈａ−ｎｖ上に繊維補強層Ｈｂ（図４（Ｃ））を形成してホース中間体Ｈ２を得る。外面ゴム層形成工程は、外層ゴム押出機１８により行なう。外層ゴム押出機１８は、繊維補強層Ｈｂを覆うように未加硫のゴム材料（ＥＰＤＭ）を押し出すことにより、外面ゴム層Ｈｃ−ｎｖ（図４（Ｄ））を形成してホース中間体Ｈ３を得る。
【００１５】
続いて、ホース外径調節工程を行なう。ホース外径調節工程は、外径調節装置２０により行なう。外径調節装置２０は、赤外線センサを有する外径側定器２１ａと、コンベヤ式の引抜き機２１ｂと、外径側定器２１ａの検出信号に基づいて引抜き機２１ｂの駆動速度を制御する駆動制御装置２１ｃとを備えている。外径側定器２１ａが外層ゴム押出機１８から押し出されるホース中間体Ｈ３の外径を測定し、駆動制御装置２１ｃを介して引抜き機２１ｂの駆動速度を変更することにより、ホース中間体Ｈ３の外径を所定値に調節する。続いて、ホース中間体Ｈ３は、冷却装置２４により冷却した後に、切断機２６により所定長さに切断してホース中間体Ｈ４を得る。
【００１６】
その後、ホース中間体Ｈ４を所定の形状に曲げる曲げ工程を行なう。ホース曲げ工程は、図５の加熱工程および図６の曲げ工程により行なう。図５において、加熱工程は、マンドレル加熱装置３０により行なう。マンドレル加熱装置３０は、有底の円筒である支持体３０ａと、支持体３０ａに埋設されたヒータ３０ｂと、支持体３０ａを軸方向に進退させる駆動装置３０ｃとを備えている。支持体３０ａをホース中間体Ｈ４の通路に位置合わせした状態で、駆動装置３０ｃを駆動して支持体３０ａをホース中間体Ｈ４内に挿入し、ヒータ３０ｂに通電発熱することにより、樹脂マンドレルＲＭを加熱軟化させる。そして、加熱された樹脂マンドレルＲＭは、図６の曲げ加工機３２により曲げられる。曲げ加工機３２は、ホース中間体Ｈ４の端部を掴むチャック３２ａと、ローラ３２ｂと、曲げ軌跡に沿って移動可能であるガイド３２ｃとを備えている。チャック３２ａでホース中間体Ｈ４の端部を掴んで、ガイド３２ｃを所定の曲げ経路に沿って移動することにより、ホース中間体Ｈ４をローラ３２ｂに沿わせて曲げることで、ホース中間体Ｈ５を得る。
【００１７】
続いて、ホース中間体Ｈ５を加硫する加硫工程を行なう。加硫工程は、図７に示すようにホース中間体Ｈ５を支持台３４ａ上にセットするとともに、支持具３４ｂにより曲げ形状に位置決めし、これらを加硫釜に入れて１５０〜１７０℃で３０分蒸気加熱することにより行なう。これにより、加硫されたホース中間体Ｈ６（図８参照）が得られる。続いて、図８に示すように、ホース中間体Ｈ６から樹脂マンドレルＲＭを抜くマンドレル脱型工程を行なう。マンドレル脱型工程は、マンドレル引抜機３６を用いて行なう。図９は図８のマンドレル引抜機３６を説明する説明図である。図９（Ａ）において、マンドレル引抜機３６は、引抜き部材３６ａと、引抜き部材３６ａを進退駆動する駆動装置３６ｂとを備えている。引抜き部材３６ａは、先端部に歯体３６ｃを有する２本の部材で構成されている。駆動装置３６ｂを駆動して引抜き部材３６ａを樹脂マンドレルＲＭの中空部ＲＭａ内に挿入し、さらに引抜き部材３６ａを広げることにより歯体３６ｃを樹脂マンドレルＲＭの内壁に食い込ませ、さらに図９（Ｂ）に示すように、駆動装置３６ｂを駆動して引抜き部材３６ａをホース中間体Ｈ６に対して抜く方向へ移動することで樹脂マンドレルＲＭをホース中間体Ｈ６から抜き取る。これにより、図１および図２に示すホースＨを得る。なお、マンドレル引抜機３６によりホース中間体Ｈ６から抜き取られた樹脂マンドレルＲＭは、粉砕機（（図示省略）で粉砕されることで、再度利用される。
【００１８】
（３）  実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（３）−１  屈曲した形状のホースＨを製造するのに、樹脂マンドレルＲＭの外周部に、未加硫ゴムのホース中間体を形成し、金属製のマンドレルを用いていないので、金属製のマンドレルにホース中間体を挿入する作業が不要になり、作業性を向上させることができる。
【００１９】
（３）−２  図５に示すように、直線状の樹脂マンドレルＲＭおよびホース中間体を曲げるのに、樹脂マンドレルＲＭの中空部ＲＭａにマンドレル加熱装置３０の支持体３０ａおよびヒータ３０ｂを挿入して、樹脂マンドレルＲＭを加熱軟化しているから、ホース中間体Ｈ４が直接熱履歴を受けることがなく、後の加硫工程によって過加硫となることがない。
【００２０】
（３）−３  従来の技術において、未加硫のホース中間体を、金属製の屈曲したマンドレルに対して挿入したり、抜き取るために、両者の摩擦力を低減するための助剤を用いていたが、本実施例では、樹脂マンドレルＲＭの外周部に、ホース中間体を直接形成している。こうした樹脂マンドレルＲＭは、弾性変形が容易であり、かつホースの内壁に対する摩擦係数も小さく、曲げられたホース中間体Ｈ６から容易に引き抜くことができるので、上述した助剤も不要である。
【００２１】
（３）−４  図８に示すように、樹脂マンドレルＲＭは、加硫後のホース中間体Ｈ６から抜き取る際に、加硫時の余熱を利用して軟化させた状態で行なっているので、その抜き取り作業が容易である。
【００２２】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１２…樹脂押出機
１４…内層ゴム押出機
１６…ブレーダ
１８…外層ゴム押出機
２０…外径調節装置
２１ａ…外径側定器
２１ｂ…引抜き機
２１ｃ…駆動制御装置
２４…冷却装置
２６…切断機
３０…マンドレル加熱装置
３０ａ…支持体
３０ｂ…ヒータ
３０ｃ…駆動装置
３２…曲げ加工機
３２ａ…チャック
３２ｂ…ローラ
３２ｃ…ガイド
３４ａ…支持台
３４ｂ…支持具
３６…マンドレル引抜機
３６ａ…引抜き部材
３６ｂ…駆動装置
３６ｃ…歯体
Ｈ…ホース
Ｈ１〜Ｈ６…ホース中間体
Ｈａ…内層
Ｈａ−ｎｖ…内面ゴム層
Ｈｂ…繊維補強層
Ｈｃ…外層
Ｈｃ−ｎｖ…外面ゴム層
ＲＭ…樹脂マンドレル
ＲＭａ…中空部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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