(57)【要約】  蛇腹ゴムホースを機械化して製作することで、低コスト化、製品のバラ付き阻止を図る。【解決手段】  表面に蛇腹部を有する内型の周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行う。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に蛇腹部を有する内型の周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行うことを特徴とする蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項２】
表面が平滑なマンドレルの周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、このシート巻回体を表面に蛇腹部を形成した内型に外挿するとともに、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行うことを特徴とする蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項３】
押出しと同時に補強布を網かけたゴムホースを内型に挿入する請求項２の蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項４】
分割型が中央の蛇腹部のものから両端の蛇腹部のものへ順次加圧される請求項１〜３いずれかの蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項５】
補強ゴムシートの内層にフッ素ゴム、フッ素ゴムを刷り込んだ補強布が使用される請求項１〜４いずれかの蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項６】
内型が軸方向に空洞孔を有し、各蛇腹部に空洞孔と連通する通気部が形成されたものであり、空洞孔を減圧してシート巻回体を内型の表面に密着させた後、外型を作用させる請求項１〜５いずれかの蛇腹ゴムホースの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかの製造方法によって製造された蛇腹ゴムホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型トラックのターボチャージャー等に用いられるインタークーラ用の蛇腹ゴムホースの製造方法及びこの製造方法によって製造された蛇腹ゴムホース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、口径も大きく、蛇腹の段差（山部と谷部の口径差）も大きいため、機械的な成形が難しく、ほとんど手作業によっている。エンジンの燃焼条件が高温、高圧になると、蛇腹の条件もますます厳しくなり、機械化が余計難しくなる。
【０００４】
従来、蛇腹ゴムホースを製造するには以下の手順によっていた。ａ．アラミド繊維等を織成、編成した布の一面又は両面にシリコンゴムを積層してゴムシートを製作する。ｂ．所定の蛇腹形状をしたマンドレル（内型）にゴムシートを巻き付ける（内層にフッ素ゴムシートを巻き付けることもある）。ｃ．ゴムシートの外周の蛇腹の谷部に熱収縮テープを巻き付ける。ｄ．蒸気缶に入れて成形と加硫を行い、このとき、テープを収縮させて蛇腹を形成する。この中でもっとも難しいのは、上記ｃの工程であり、これを上手にこなすには、相当の熟練を要するし、時間を多く要する。
【０００５】
さらに、テープを取り除く作業が必要であるし、このテープは一度使用すると再使用はできず、コストが高くつく。加えて、テープの収縮力にはバラツキがあり、肉厚と形状を一律のものにできない他、蛇腹部の段差が大きいものでは、谷部を所定の深さまで絞り込めない。このため、蛇腹部の形状に制限を受けるし、製品ごとのバラツキも大きく、量産が難しいとうい問題もある。一方、補強布を有する蛇腹部を成形型によって一度に形成しようとすると、山部と谷部の間で補強布が引っ張られることになって繊維が破断する。
【特許文献１】特開２００１−２７７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のｂとｃの工程に人手を排する（機械化）ことで、コストの低減と量産を可能にし、製品のバラツキをなくしたものである。なお、上記特許文献１には、トラックのインタークーラ用の大形の蛇腹ゴムホースを一部機械によって成形する案件が示されているが、これにおいても、テーピングは不可欠の工程として記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、表面に蛇腹部を有する内型の周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行うことを特徴とする蛇腹ゴムホースの製造方法を提供したものである。
【０００８】
また、本発明は、請求項２に記載した、表面が平滑なマンドレルの周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、このシート巻回体を表面に蛇腹部を形成した内型に外挿するとともに、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行うことを特徴とする蛇腹ゴムホースの製造方法を提供する。加えて、請求項２のシート巻回体に代えて請求項３に記載した、押出しと同時に補強布を網かけたゴムホースを内型に挿入する手段を提供する。
【０００９】
さらに、本発明は、以上の発明において、請求項４に記載した、分割型が中央の蛇腹部のものから両端の蛇腹部のものへ順次加圧される手段、請求項５に記載した、補強ゴムシートの内層にフッ素ゴム、フッ素ゴムを刷り込んだ補強布が使用される手段、請求項６に記載した、内型が軸方向に空洞孔を有し、各蛇腹部に空洞孔と連通する通気部が形成されたものであり、空洞孔を減圧してシート巻回体を内型の表面に密着させた後、外型を作用させる手段を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３の手段によれば、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持しながら残りの蛇腹部を順次形成して行くものであるから、それぞれの蛇腹部の形成に必要な補強ゴムシートの手繰り寄せ（移動）が未形成のフリー側から自由に行われるので、補強布の繊維を破断したり、一度形成された蛇腹部を延ばしたりすることがない。これにおいて、請求項１の手段によれば、シート巻回体を蛇腹部を有する内型上で直接製作できるから、工程が簡略化できるし、請求項２の手段によれば、シート巻回体は予め表面が平滑なマンドレル（以下、ストレートマンドレル）で製作するのであるから、加工が容易である。さらに、請求項３の手段によれば、押出しゴムホースを直接内型に外挿すればよいから、手間が省ける。請求項５の手段によれば、外型の加圧力は小さくてもよくなるから、厚肉の蛇腹部であっても、均一な肉厚で正確な形状に成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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側面図であるが、この蛇腹ゴムホースは、後述するシート巻回体４に谷部１ａと山部１ｂが交互に形成される蛇腹部１と直筒部２が形成されたものである。これにおいて、蛇腹部１は中央に形成され、両端は原則として直筒部２となる。なお、蛇腹ゴムホース全体は真っ直ぐな直筒管のこともあるし、曲がり管の場合もあるが、後者の場合であっても、蛇腹部１は直筒な個所を形成してそこに形成される。さらに、蛇腹部１における蛇腹の数や段差は目的に応じて適宜に定められる。
【００１２】
このホースの製造方法として、以下の二通りがあり、第一の製造方法は以下の工程をとる。
Ａ．補強布にゴムを貼着する補強ゴムシートを製作する。
繊維を織成又は編成して補強布とするが、編成の方が伸縮代が大きくて好ましいといえる。繊維は芳香族ポリアミド・カーボン繊維・ガラス繊維といった高耐熱性、高強度の繊維を使用する。補強布にゴムを貼着するには、カレンダーロールを使用して通常０．２〜１．５ｍｍの肉厚でゴムをロールの面圧で補強布に刷り込む。このときのゴムはシリコンゴムが主体であるが、その他のものもある。
【００１３】
Ｂ．所定の蛇腹形状を有する内型３の外周に補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体４を製作する。
この場合の内型３には、その外周に蛇腹ゴムホースの蛇腹部１の谷部１ａと山部１ｂに対応する谷部３ａ及び山部３ｂと、直筒部２に対応する直筒部３ｃが形成されている。なお、本例の蛇腹部１の数は４個のものを示したが、これに限定されるものではない。この方法で製作するシート巻回体４は、内型３の谷部３ａと山部３ｂに対応して完全又は不完全な蛇腹形状にする方法もあるが、肉厚や形状が不均一になったり、加工時間が長くなったりするから、一般的には、山部３ｂを内径とする直筒状にする。なお、シート巻回体４の製作には、その最内層に高耐熱性のフッ素ゴム、フルオロシリコンゴムといった素材を巻き付け、その外周にシリコンゴムを刷り込んだ補強布を２〜５層の範囲で巻き付ける。図２はこの状態を示す縦断面図であるが、内型３の外周に直筒状のシート巻回体４が外嵌された状態になる。
【００１４】
Ｃ．内型３に外嵌されたシート巻回体４を周方向と軸方向に分割され、それぞれの分割型５(1) 〜５(5) が独立して加圧できる（作動できる）ように構成された外型５の中に仕込む。
外型５は周方向と軸方向に分割されているが、通常、周方向には上下二分割されており、軸方向には蛇腹部１の山部１ｂの頂上又は谷部１ａの最底を境界面として蛇腹部１の数だけ分割されている。なお、両端の分割型５(1) 、５(5) には直筒部も併せて形成されている。以上の各分割型５(1) 〜５(5) はそれぞれ個別に動くようになっている。
【００１５】
Ｄ．各分割型５(1) 〜５(5) を順次作動させてシート巻回体４に蛇腹部１と直筒部２を形成し、次いで外型５を加熱して加硫処理を行う。
蛇腹部１を一つずつ形成するのであり、図３、図４はこの状態を示す斜視図、図５は縦断面図である。分割型５(1) 〜５(5) を個別に動かすには、作動シリンダ６に突出長さが違うピン７を取り付け、このピン７で上下の分割型５(1) 〜５(5) を動かせばよい。この場合、中央の分割型５(3) が最初に動くようにし、以下、端側に向かって順に動かすのが好ましい。なお、中央の蛇腹部１の形成が終わるまでは、次の分割型５(2) 、５(4) がシート巻回体４に作用しないようにしておき、前に作動した分割型５(1) 〜５(5) はシート巻回体４を内型３に押し付けたままにしておく。
【００１６】
シート巻回体４は補強布を有するのであるから、これに蛇腹部１を形成するには、フリーな部分があってそれが蛇腹部１側に引き寄せられるものでなければ補強布の繊維が破断する。そこで、一つの蛇腹部１を形成し、この蛇腹部１を内型３と外型５とで保持しておけば、次の蛇腹部１を形成するときにフリーな端側が蛇腹部１側に寄って来るし（繊維が破断することはない）、既に形成された蛇腹部１が延ばされて形が崩れることもない。この点からいえば、真ん中の蛇腹部１を最初に形成し、以下、その隣のものから順に形成して行くのが好ましい。成形時間が短縮できるとともに、蛇腹ゴムホース４の全長の寸法変化を小さく抑えられるからである。
【００１７】
これにより、シート巻回体４は内型３と外型５とによって蛇腹部１（直筒部２も）が形成されることになる。以上が終了すると、外型５を所定の温度と時間で加熱して加硫処理する。これに伴い、外型５には電熱線等による加熱構造が設けられているが、これを加硫缶の中で行えば、加熱構造は不要である。加硫処理が終了すると、外型５を退去させて中の蛇腹ゴムホースを取り出し、内型３を抜けば完成品となる。
【００１８】
以上は、第一の製造方法であるが、第二の製造方法は、Ｂの工程に代えてシート巻回体４の製作を最初にストレートマンドレルで行い、次いで、マンドレルを抜いてこのシート巻回体４を内型３に外挿する工程或いは押出しと同時に補強布を網かけたゴムホースを内型に外挿する工程をとるものである。山部３ａと谷部３ｂとで凹凸になっている内型３に補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体４を製作するのはなかなか難しい作業であるが、これによると、ストレートマンドレルであるから、作業がし易い利点がある。なお、シート巻回体に代えて押出しと同時に補強布を網かけた押出ゴムホースを使用する場合もある。
【００１９】
この他、Ｂの工程の際に概略の蛇腹部１を形成しておく方法もある。図６はこの方法を示す一部断面縦断面図であるが、内型３の中心に空洞孔８を形成しておくとともに、谷部３ａ等にこの空洞孔８と連通する通気部９を形成しておき、空洞孔８を真空ポンプ等で吸気するのである。空洞孔８が減圧されると、外周に存在するシート巻回体４も内型３に密着するまで引き寄せられ、蛇腹形状が形成できる。これによると、外型５の加圧力をそれほど強くしなくてもよいから、設備の簡略化と加工時間の短縮化が可能になる。なお、この場合、シート巻回体４は内型３をシールする必要があるから、その内径は内型３の山部３ｂの外径よりも若干小さくしておく必要がある。
【００２０】
さらに、外型５をシート巻回体４に作用させるときに中に空気を取込み、この空気が加圧時にシート巻回体４に作用してその表面に凹凸を生じさせることがある。そこで、外型５にも外気と通ずる脱気孔１０を設け、ここから空気を逃がす方法もある。また、これら通気部９や脱気孔１０に加圧によってゴムが侵入し、表裏面に細長い突起物を形成することがある。このため、この通気部９や脱気孔１０に空気は通すが、ゴムを侵入させない通気性素材等（図示省略）を充填しておけばこれが防止できる。なお、通気性素材は各々の通気部９や脱気孔１０ごとに充填するのではなく、周方向に鉢巻き状に巻き付ければ、施工が容易である。
【００２１】
ところで、以上のＢ〜Ｄの工程の作業は機械的にできることは明らかである。したがって、各工程における中間品等の受け渡しを自動的に行うようにしておけば、この種の蛇腹ゴムホースを全自動で製造できることになり、安定した品質のものを大量に、しかも、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】蛇腹ゴムホースの一部断面側面図である。
【図２】内型にシート巻回体を外挿した状態の断面図である。
【図３】外型を作用させる状態の車師図である。
【図４】外型を作用させる状態の車師図である。
【図５】外型を作用させる状態の断面図である。
【図６】他の例の外型を作用させる状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    蛇腹ゴムホースの蛇腹部
１ａ            〃          の谷部
１ｂ            〃          の山部
２              〃          の直筒部
３    内型
３ａ  内型の蛇腹部の谷部
３ｂ  内型の蛇腹部の山部
３ｃ  内型の直筒部
４    シート巻回体
５    外型
５(1)   〃    の分割型
５(2)   〃    の分割型
５(3)   〃    の分割型
５(4)   〃    の分割型
５(5)   〃    の分割型
６    作動シリンダ
７        〃      のピン
８    空洞孔
９    通気部
１０  脱気孔
【図１】
2009039886.tif 000003
【図２】
2009039886.tif 000004
【図３】
2009039886.tif 000005
【図４】
2009039886.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009039886.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月7日(2007.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
押出しと同時に補強布を編掛けたゴムホースを内型に挿入する請求項２の蛇腹ゴムホースの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明は、請求項２に記載した、表面が平滑なマンドレルの周囲に補強布にゴムを貼着した補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体を製作し、このシート巻回体を表面に蛇腹部を形成した内型に外挿するとともに、シート巻回体の外周を、内面に内型の蛇腹部に対応した蛇腹部を形成した外型で加圧してシート巻回体を所定形状の蛇腹ゴムホースに成形すると同時に加硫処理を行う蛇腹ゴムホースの製造方法において、外型を周方向と軸方向に分割して各々の分割型を独立して加圧できるようにするとともに、一つの蛇腹部を形成してその形状を保持し、次いで、残りの蛇腹部を順次形成、保持する操作を行った後加硫処理を行うことを特徴とする蛇腹ゴムホースの製造方法を提供する。加えて、請求項２のシート巻回体に代えて請求項３に記載した、押出しと同時に補強布を編掛けたゴムホースを内型に挿入する手段を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
以上は、第一の製造方法であるが、第二の製造方法は、Ｂの工程に代えてシート巻回体４の製作を最初にストレートマンドレルで行い、次いで、マンドレルを抜いてこのシート巻回体４を内型３に外挿する工程或いは押出しと同時に補強布を編掛けたゴムホースを内型に外挿する工程をとるものである。山部３ａと谷部３ｂとで凹凸になっている内型３に補強ゴムシートを巻き付けてシート巻回体４を製作するのはなかなか難しい作業であるが、これによると、ストレートマンドレルであるから、作業がし易い利点がある。なお、シート巻回体に代えて押出しと同時に補強布を網かけた押出ゴムホースを使用する場合もある。