(57)【要約】      （修正有）【課題】蛇腹ゴムホースを真空引きして成形すると、内型や外型に形成した吸気口にゴムが侵入してホース表面に突起物が生成するが、この吸気口に特定の構造を施してこれを防止する。【解決手段】中心に空洞孔を有して外周に蛇腹部とその両側に直筒部７が形成され、かつ、空洞孔と外部とを連通する通気部が形成された内型の外周に直管ゴムホースを緊嵌し、空洞孔から吸気して直管ゴムホースに蛇腹部を形成する蛇腹ゴムホースの成形方法において、通気部にゴムの侵入を阻止する通気性素材９を充填した蛇腹ゴムホースの成形方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に空洞孔を有して外周に蛇腹部とその両側に直筒部が形成され、かつ、空洞孔と外部とを連通する通気部が形成された内型の外周に直管ゴムホースを緊嵌し、空洞孔から吸気して直管ゴムホースに蛇腹部を形成する蛇腹ゴムホースの成形方法において、通気部に空気は透過させてゴムの侵入を阻止する通気性素材を充填したことを特徴とする蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項２】
通気部が周方向に複数設けられるものであり、通気部の外周を周方向に亘って通気性素材で被覆した請求項１の蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項３】
内型において、少なくとも蛇腹部の外周を通気性素材で被覆した請求項１の蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項４】
内型において、谷部で分割した蛇腹部を所定間隙隔てて連結し、各間隙に通気性素材を充填した請求項１の蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項５】
通気性素材が織布、不織布又は編布である請求項１〜４いずれかの蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項６】
ゴムホースが一又は複層の補強層を有する補強ゴムホースである請求項１〜５いずれかの蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項７】
直管ゴムホースの内径を内型の蛇腹部の山部の外径よりも０〜８％小さく設定した請求項１〜６いずれかの蛇腹ゴムホースの成形方法。
【請求項８】
請求項１〜７いずれかの蛇腹ゴムホースの成形方法で成形した蛇腹ゴムホースが蛇腹部と直筒部とを有するものであり、蛇腹部と直筒部の内周と外部とを連通する脱気部が形成された外型を被せて加硫する蛇腹ゴムホースの加硫方法において、脱気部にゴムの侵入を阻止する通気性素材を充填したことを特徴とする蛇腹ゴムホースの加硫方法。
【請求項９】
外型において、少なくとも蛇腹部の内周を通気性素材で被覆した請求項８の蛇腹ゴムホースの加硫方法。
【請求項１０】
外型において、山部で分割した蛇腹部を所定間隙隔てて連結し、各間隙に通気性素材を充填した請求項８の蛇腹ゴムホースの加硫方法。
【請求項１１】
直筒部のみに脱気部又は間隙が形成された外型を被せて直筒部を寸法規制した請求項８の蛇腹ゴムホースの加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として大型トラックのターボチャージャーに用いられるインタークーラ用の蛇腹ゴムホースの成形方法及び加硫方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、ディーゼル車の排ガス規制は年々厳しくなっており、２００３〜２００４年には新短期排ガス規制、２００５年には新長期排ガス規制が実行されており、これに続いて２００９〜２０１０年にはポスト排ガス規制が予定されている。このような厳しい排ガス規制をクリアするためには、燃焼ガスを触媒等で後処理する後処理技術の改良だけでは足らず、エンジンの燃焼条件の改善も図る必要があり、これに伴って空気流通系統は更に高温、高圧化が進められることになる。
【０００３】
自動車のターボチャージャーにおいては、エンジン、ターボファン及びインタークーラとの間をゴムホースで繋いでいる。大型トラック等では、各機器の振動が大きいため、このゴムホースに蛇腹部を形成して振動を吸収している。この目的に用いられる蛇腹ゴムホースは、ホース内の圧力が高いために繊維からなる複層の補強層を有するのが一般的であり、蛇腹部の形成が難しい。
【０００４】
従来、蛇腹部の形成を行う方法として、直管ゴムホースを嵌装する内型の中心に空洞孔を形成する一方、空洞孔と外部とを連通する吸気孔を形成し、この吸気孔を吸気する真空引きと称する方法がある。この方法は、簡便で処理が早いという利点はあるものの、吸気孔へゴムが侵入してホースの内面にゴム紐として生じ、このゴム紐が千切れてホース内の流通流体内に混入するとともに、千切れた跡が凹みとなって肉厚を薄めて強度を低下させるといった問題がある。
【０００５】
そこで、下記特許文献１には、加硫（本例では成形と加硫を同一工程で行う）途中の適切なタイミングで吸引から加圧に切り換えることで吸気孔へのゴムの侵入を抑える方法が示されている。しかし、ゴムの加硫速度や熱可塑化の速度のバラツキ、それに吸気と加圧の切換えのタイミングを合わせるのが非常に難しいといった問題がある。また、仮に、できたとしても、このような吸気孔による場合は、吸気孔の周囲が先に吸気されて吸気孔をシールしてしまい、余部の吸気が不完全になって均等、均一な蛇腹部の形状や肉厚の確保が困難であるという問題がある。このため、蛇腹形状を有する内型に直管ゴムホースを嵌装し、蛇腹部の谷部をテープで縛って加硫する方法が依然として多く行われている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−２４１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、真空引きによるものであるが、内型に特定の構造を施すことによって吸気孔へのゴムの侵入を防ぎ、均等、均一な蛇腹部の形状と肉厚を確保したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、中心に空洞孔を有して外周に蛇腹部とその両側に直筒部が形成され、かつ、空洞孔と外部とを連通する通気部が形成された内型の外周に直管ゴムホースを緊嵌し、空洞孔から吸気して直管ゴムホースに蛇腹部を形成する蛇腹ゴムホースの成形方法において、通気部に空気は透過させてゴムの侵入を阻止する通気性素材を充填したことを特徴とする蛇腹ゴムホースの成形方法を提供したものである。
【０００９】
そして、本発明は、以上の成形方法において、請求項２に記載した、通気部が周方向に複数設けられるものであり、通気部の外周を周方向に亘って通気性素材で被覆した手段、請求項３に記載した、内型において、少なくとも蛇腹部の外周を通気性素材で被覆した手段、請求項４に記載した、内型において、谷部で分割した蛇腹部を所定間隙隔てて連結し、各間隙に通気性素材を充填した手段、請求項５に記載した、通気性素材が織布、不織布又は編布である手段、請求項６に記載した、ゴムホースが一又は複層の補強層を有する補強ゴムホースである手段、請求項７に記載した、直管ゴムホースの内径を内型の蛇腹部の山部の外径よりも０〜８％小さく設定した手段を提供する。
【００１０】
また、本発明は、請求項８に記載した、上記の蛇腹ゴムホースの成形方法で成形した蛇腹ゴムホースが蛇腹部と直筒部とを有するものであり、蛇腹部と直筒部の内周と外部とを連通する脱気部が形成された外型を被せて加硫する蛇腹ゴムホースの加硫方法において、脱気部にゴムの侵入を阻止する通気性素材を充填したことを特徴とする蛇腹ゴムホースの加硫方法を提供したものである。
【００１１】
さらに本発明は、以上の加硫方法において、請求項９に記載した、外型において、少なくとも蛇腹部の内周を通気性素材で被覆した手段、請求項１０に記載した、外型において、山部で分割した蛇腹部を所定間隙隔てて連結し、各間隙に通気性素材を充填した手段、請求項１１に記載した、直筒部のみに脱気孔又は間隙が形成された外型を被せて直筒部の外径を寸法規制した手段を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の手段によれば、通気部に充填された通気性素材が成形時の空気の流通は許容するが、ゴムの侵入は阻止する。したがって、ゴムは通気部へは侵入しないから、目詰まりも起こさなければ、突起物となることもないし、千切れることもない。請求項２の手段によると、通気部の吸気性能を上げることができるし、請求項３の手段によると、直管ゴムホースの広範囲な面から吸気が可能になり、蛇腹部の形成が一様になる。また、請求項４の手段によると、通気部の吸引性能を上げるだけでなく、これへのゴムの侵入を極端に少なくできるし、請求項７の手段によると、通気性能を上げることができる上に蛇腹部の形成の効率を上げることができる。
【００１３】
加えて、請求項８の手段によると、加硫時における外表面への突起物や凹凸の出現もなく、外観性において優れた蛇腹ゴムホースを製作できる。請求項９の手段によると、広い範囲で脱気が可能になり、表面状態のバラツキが少なくなる。請求項１０の手段によると、加硫時の脱気性能が高まる。さらに、請求項１１の手段によると、外型の着脱作業が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る蛇腹ゴムホースの一例を示す一部断面正面図であるが、この蛇腹ゴムホースは、蛇腹部１と直筒部２とからなる。これにおいて、蛇腹部１は、ホースの中央部に複数の山部１ａと谷部１ｂがそれぞれ独立して形成され、直筒部２は両端に形成される。なお、中を流通する流体の流通性を阻害しないため、山部１ａは直筒部２よりも大径で、谷部１ｂは直筒部２と同程度に設定される。この蛇腹ゴムホースには、ゴム単独のものもあれば、補強層で補強された補強タイプのものもある。なお蛇腹部１ａの蛇腹の数や段差は目的に応じて適宜に定められる。
【００１５】
蛇腹ゴムホースの成形は、まず、未加硫の直管ゴムホース３（図２に示すもの）を作製する。これには、後述する内型４の上で直接作製する方法とこれ以外で作製する方法とがある。前者の場合には、シリコンゴム等を芳香族ポリアミド・カーボン繊維、ガラス繊維といった高耐熱性の繊維布に刷り込み、この繊維布とゴムを内型４の上で複数に巻き付ける。後者の場合には、予め作製した直管ゴムホース３をそのまま使用してもよいし、押出と同時に補強糸を編み掛けたり、補強布を複層に構成してゴムに連続して巻き付けてもよい。この他、種々の方法があるが、そのいずれであってもよい。
【００１６】
蛇腹部１の形成には以下の内型４を使用する。図２はこの内型４と直管ゴムホース３の関係を示す一部断面正面図であるが、この内型４は、中心に空洞孔５を形成し、外周に成形する蛇腹部１と直筒部２とに対応した蛇腹部６と直筒部７を形成したもので、本例では、蛇腹部６の谷部６ｂ（６ａは山部）に周方向等分に複数の孔からなる通気部８を形成したものである。なお、通気部８は、通気を可能にする構造であれば孔に限らないが、直径が０．５〜３ｍｍ程度の孔で、円周上に４〜８個程度形成されるものが一般的である。
【００１７】
本発明では、この通気部８にゴムの侵入は阻止するが、空気は通す通気性素材９を充填したものである。通気性素材９の材質としては、加硫温度である１６０〜１９０℃の高温に耐えるアラミド繊維等が適し、これを平織り、綾織り、亀甲織りした織布やフェルト（不織布）或いは編布が適している。この他、以上の特性を充たすものであれば、これ以外のものであってもよい。なお、通気性素材９については後述する。
【００１８】
図３は通気性素材９の他の充填方法を示す側面図であるが、本例ものは、通気部８の周囲を帯状の通気性素材９で巻回したものである。これにおいて、谷部６ｂや直筒部７に通気部８に面して溝１０を周方向に形成し、この溝１０に上面が谷部６ｂであれば、そのアールに沿った形状の通気性素材９を嵌合しておけば、吸引圧でも沈降したりすることはない。図４も同様であるが、本例ものは、内型４の外周全域、すなわち蛇腹部６の外周を通気性素材９で被覆したものである。これらによると、直管ゴムホース３が通気部８で吸引されてその周辺が内型４に密着しても、通気性素材９が空気を通すから、蛇腹部１全域が均一に減圧される利点がある。
【００１９】
図５は内型４の他の例を示す一部断面正面図であるが、本例のものは、蛇腹部６を谷部６ｂの部分で軸方向に分割したものである。この分割片を所定間隙あけて並べ（この状態で正規の谷部６ｂとなるようにする）、ここに通気性素材９を挟んで連結するのである。この連結は、軸方向に空洞孔５や谷部１ｂに干渉しないように貫通孔１１を形成し、これにボルト等を通して固定すればよい（図示省略）。
【００２０】
次に、蛇腹部１の成形方法について説明すると、上記した直管ゴムホース３を内型４の外周に挿入する。このときの直管ゴムホース３の内径は蛇腹部１の外径よりも若干小さいのが好ましく、離型液を兼ねる潤滑材を用いて挿入して行くが、こうすると、蛇腹部６の外周は直管ゴムホース３でシールされた状態となる。なお、直管ゴムホース３の長さは内型４の長さよりも長く設定されている。次いで、空洞孔５から吸気すると、直管ゴムホース３と内型４との間の空気は通気部８から抜かれるから、その負圧とシールによって直管ゴムホース３は内型４の蛇腹部６の形状に即した蛇腹部１に形成されて行く。
【００２１】
このとき、直管ゴムホース３は、減圧時にもっともシール性が高くなる中央部から蛇腹部１が形成され始め、その後、徐々に両端側に波及して行くが、直管ゴムホース３には繊維補強層が設けられているため、ホース長は変化できない。一方で、蛇腹部１の形成に伴って直管ゴムホース３は内型４の蛇腹部６上を滑らなければならないが、これを上記した潤滑材が補助し、同時に吸気のシール性を確保するのである。この点で、直管ゴムホース３の内径は上記のシール性、滑り性をを考慮して内型４の蛇腹部６の山部６ａの外径よりも０〜８％程度小さいものが好ましい。
【００２２】
以上の方法で成形されたゴムホースは次に加硫が行われる。本例では、内型４を蛇腹ゴムホースに挿入したままで、蛇腹ゴムホースの外周に後記する脱気部１７を有する外型１４を被せ、この状態で加硫を行う。図６は外型１４を示す一部断面正面図であるが、この外型１４も、外周に成形された蛇腹部１と直筒部２とに対応した蛇腹部１５と直筒部１６を形成したもので、本例では、蛇腹部１５の谷部１５ｂ（１５ａは山部）と直筒部１６に周方向等分に複数の脱気部１７を形成したものである（外型１４には蛇腹部１５だけでなく、直筒部１６も形成される）。この脱気部１７の大きさや数は通気部８と同じ程度でよい。さらに、外型１４についても、上記した分割方式によるものであってもよい。
【００２３】
加えて、本発明では、脱気部１７にも通気性素材９を充填するのである。この充填も脱気部１７ごとに充填したものでもよいが、外型１４の内周全域に通気性素材９を被覆したものでよい。外型１４を締める際に蛇腹ゴムホースと外型１４との間に取り込まれた空気は、加硫時、脱気部１７から脱気して平滑なホース表面に仕上げることができる。また、脱気部１７だけであると、ゴムがこの脱気部１７の中に侵入して突起物になったりすることは上述したが、脱気部１７にこのような通気性素材９が存在することで、そのような事態はなくなる。なお、外型１４の内周全域に通気性素材９を被覆すると、蛇腹ゴムホースの表面全体の空気も吸収するから、脱気がより円滑に行われる。
【００２４】
図７は外型１４の他の例を示す正面図であるが、本例のものは、蛇腹ゴムホースの両端の直筒部２のみに外型１４を嵌合するのである。蛇腹部１がしっかりと形状付けができておれば、この部分の外型１４は敢えて必要ないが、直筒部２は相手パイプに外嵌される部分で精度を要求されるものであるから、内外双方から内型４と外型１４で拘束して加硫を行うことで、内径と外径を精度良く仕上げることができる。
【実施例】
【００２５】
以下の実施例と比較例を作製して通気部又は間隙へのゴムの侵入程度を見てみた（表１）。これに用いる蛇腹ゴムホースは、アラミド繊維の１〜５層の補強層を有するもので、山部の直径１００ｍｍ、谷部（直胴部）の直径８０ｍｍで、山部の数が４のものを採用した。また、内型による蛇腹部の成形の後、外型を被せて蒸気缶で１６０°Ｃ、３０分の条件で加硫し、脱気部へのゴムの侵入程度も見てみた（表２）。さらに、通気性素材はアラミド繊維の平織りで、厚み０．５５ｍｍのものを使用した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
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【００２８】
以上より、通気性素材を使用する効果が確認できた。なお、実施例において、内型、外型へ０．１〜０．２ｍｍ侵入しているとあるが、実際は、通気性素材側に多少突出している程度であり、実害のないレベルであった。また、実施例、比較例ともに、通気部又は間隙へのゴムの侵入量よりも、脱気部又は間隙へのゴムの侵入量の方が少ないことが確認できた。すなわち、蛇腹ゴムホースの表面は非常に滑らかで綺麗なことが確認できた。これは、外型を被せる際に蛇腹ゴムホースとの間に存在している空気が加硫されたときに通気性素材内へ逃げ込むからであり、その結果、蛇腹ゴムホースの表面に凹凸形状として残らないからと思われる。
【００２９】
次に、通気性素材について調べてみた。通気性素材はアラミド繊維等の織布やフェルト（不織布）が適することは上述したが、このアラミド繊維の織り方と厚みや重さの関係を調べてみた（表３）。
【表３】
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【００３０】
以上により、通気性、ゴムの侵入防止ともに好ましいのは、平織り、綾織りのものでは、布の厚み０．４〜２．０ｍｍ程度が適し、好ましくは０．５〜１．０ｍｍが適することが判明した。なお、フェルトについては、繊維密度があまり粗いものでは、分割型のときに潰れ現象が生じて好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】蛇腹ゴムホースの一部断面正面図である。
【図２】内型と直管ゴムホースの一部断面側面図である。
【図３】通気性素材を取り付けた内型の一部断面正面図である。
【図４】通気性素材を取り付けた内型の一部断面正面図である。
【図５】内型の他の例を示す一部断面正面図である。
【図６】外型と蛇腹ゴムホースの一部断面正面図である。
【図７】他の例の外型と蛇腹ゴムホースの一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    蛇腹部
１ａ    〃  の山部
１ｂ    〃  の谷部
２    直筒部
３    直管ゴムホース
４    内型
５    空洞孔
６    蛇腹部
６ａ    〃  の山部
６ｂ    〃  の谷部
７    直筒部
８    通気部
９    通気性素材
１０  溝
１１  貫通孔
１２  ボルト
１３  スペーサ
１４  外型
１５  蛇腹部
１５ａ  〃  の山部
１５ｂ  〃  の谷部
１６  直筒部
１７  脱気部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008265072.tif 000009
【図５】
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【図６】
2008265072.tif 000011
【図７】
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