JP2003220626A - プロテクタ付きホースの製造装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロテクタを部分的に備えたプロテクタ付き
ホースを効率よく製造できるようにし、特に、プロテク
タの径を安定化する。 【解決手段】 押出成形機によってホース成形体を連続
的に押出成形し、その所定位置の外周面に、射出成形機
１４を用いて、円筒状のプロテクタを成形し、裁断後に
一体に加硫する。射出成形機１４の射出シリンダ３３の
射出速度が位置検出センサ５７によって検出され、これ
が一定の目標射出速度となるように、電磁比例弁５４を
フィードバック制御する。射出された未加硫ゴム材料
は、ホース成形体の移動速度に対応してキャビティ先端
の絞り部から押し出されていくが、射出速度が一定に保
持されるので、プロテクタの径が一定に安定化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
エンジンルーム内に配設される燃料ホースやエアコンの
冷媒ホース、あるいはパワーステアリング用ホースなど
に用いられるプロテクタ付きホースの製造装置および製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車のエンジンルーム
内に配設される例えば燃料ホースにあっては、燃料タン
クと燃料供給装置とを接続するために、エンジンルーム
内に近接配置された各種の機器類の間を縫って種々の方
向に折り曲げられながら配設されるようになっている。
このため、ホース本体の折曲個所の強度を高める必要か
ら、それぞれの折曲個所にホース本体と同じゴム材ある
いは異なるゴム材からなる筒状の肉厚なプロテクタが一
体に設けられている。

【０００３】そして、このプロテクタ付きのホースの製
造方法としては、例えば特公平５−５７０８６号公報に
記載されているものがある。図２１および図２２は、こ
の公報記載の方法の概略を説明するもので、まず、図２
１に示すように、予め所定の折曲形状になっているマン
ドレル１に、未加硫ゴムのチューブ状のホース成形体２
を一端部から嵌挿する。次に、図２２に示すように、未
加硫状態にあるゴム製円筒状のプロテクタ成形体３を、
手作業によって上記ホース成形体２の他端部側から嵌挿
してホース成形体２の外周面所定位置に位置決めする。

【０００４】続いて、前述の状態に組み合わせたホース
成形体２とプロテクタ成形体３とを、加圧した蒸気中で
加硫する。これによってホース成形体２にプロテクタ成
形体３が加硫接着される。この加硫成形終了後に、ホー
ス成形体（ホース本体）２内からマンドレル１を引き抜
くことによって、プロテクタ付きホースが完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、マンドレル１に嵌挿した折曲状のホ
ース成形体２の外周に、上記プロテクタ成形体３を所定
位置まで手作業によって押し込み嵌挿させるようになっ
ているため、作業者の負担が大きくなるばかりか、高い
位置決め精度が要求されるため、作業能率が低い、とい
う問題がある。

【０００６】また、プロテクタの成形の自動化も一部で
試みられているが、プロテクタとなる未加硫のプロテク
タ成形体３を、同じく未加硫ゴムからなるホース成形体
２の外周に射出成形しようとすると、未加硫状態のゴム
は射出時の圧力や熱による可塑度（粘度）の変化が大き
いことから、射出毎の射出速度が安定せず、プロテクタ
の形状が安定しない。特に、連続的に押出成形される未
加硫のホース成形体２の外周に、プロテクタ成形体３を
筒状に押し出して行こうとすると、射出速度の変化に伴
ってプロテクタの外径がばらついてしまう、という新た
な問題が発生する。

【０００７】さらに、プロテクタ成形体３として一定量
の材料を射出する場合には、上記の外径のばらつきに伴
ってプロテクタの長さが変化してしまう。

【０００８】本発明は、プロテクタを具備したプロテク
タ付きホースを連続的に成形することができ、かつプロ
テクタの外径を安定したものとすることができるプロテ
クタ付きホースの製造装置および製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】さらに第２の目的は、この外径の安定化と
同時に、プロテクタの長さを目標とする長さに精度よく
得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ホース本体の外周面に部分的に筒状のプロテクタを固着
してなるプロテクタ付きホースの製造装置において、上
記ホース本体を連続的に押し出し成形する押出成形機
と、この押出成形機から押し出されたホース成形体が案
内され、油圧式射出シリンダにより射出されたプロテク
タ用の材料を上記ホース成形体の外周に筒状に押し出し
て、上記プロテクタを一体に成形する射出成形機と、上
記射出シリンダの射出行程中における実際の射出速度を
検出する射出速度検出手段と、この射出行程中における
上記ホース成形体の移動速度に対応した一定の目標射出
速度となるように上記射出シリンダの射出速度を油圧系
を介してフィードバック制御する制御装置と、を備えて
いることを特徴としている。

【００１１】また、請求項５に係る発明は、ホース本体
の外周面に部分的に筒状のプロテクタを固着してなるプ
ロテクタ付きホースの製造方法において、上記ホース本
体を押出成形機によって連続的に押し出し成形し、この
押出成形機から押し出されたホース成形体を射出成形機
に案内して、油圧式射出シリンダにより射出されたプロ
テクタ用の材料を上記ホース成形体の外周に筒状に押し
出して、上記プロテクタを一体に成形するとともに、上
記射出シリンダの射出行程中における実際の射出速度を
検出して、この実射出速度が、射出行程中における上記
ホース成形体の移動速度に対応した一定の目標射出速度
となるように上記射出シリンダの射出速度を油圧系を介
してフィードバック制御することを特徴としている。

【００１２】すなわち、本発明の製造装置および製造方
法では、ホースの成形ライン上に押出成形機と射出成形
機とが配置され、押出成形機によって連続的に押出成形
されたホース本体となるホース成形体の外周に、射出成
形機によってプロテクタが一体に成形される。従って、
所定位置にプロテクタが設けられたホースが連続的に成
形される。これらのホース成形体およびプロテクタは、
通常、いずれも未加硫ゴムからなり、所定長さに裁断し
た後、所望の折曲形状とすべくマンドレルが挿入され、
かつ加硫される。この加硫によって、ホース本体とプロ
テクタとは一体に加硫接着される。

【００１３】ここで、上記プロテクタの材料は、射出成
形機の射出シリンダによって所定量ずつホース成形体周
囲のキャビティ内に射出される。このキャビティは、先
端部が開放されており、金型内を通過するホース成形体
の移動に伴って、キャビティ先端部から材料が押し出さ
れ、所定長の筒状にプロテクタが成形される。射出行程
中の射出シリンダの射出速度は、ポテンショメータ等か
らなる射出速度検出手段によって検出され、検出された
実射出速度が一定の目標射出速度となるように、フィー
ドバック制御される。これにより、材料の粘度変化等に
影響されることなく、ホース成形体の移動速度に対応し
た一定の速度でプロテクタの材料がホース成形体の周囲
に押し出され、一定の肉厚のプロテクタが成形される。

【００１４】より具体的な請求項２の発明では、上記油
圧系として射出シリンダへの作動油流量を可変制御する
電磁比例弁を備えており、上記制御装置は、目標射出速
度と実射出速度との偏差に基づいて上記電磁比例弁の開
度をフィードバック制御している。

【００１５】また請求項３の発明では、上記制御装置
は、プロテクタを成形する材料の種類に応じて上記フィ
ードバック制御におけるパラメータが変更可能となって
いる。例えば、パラメータとして、比例制御における傾
きに相当する制御定数や、偏差が大であるときの単位時
間当たりの最大開度変化量、などを変更することによ
り、異なる特性の材料に対し、制御系の応答が最適なも
のとなり、プロテクタ外径を安定的に得られる。このパ
ラメータは、材料毎に予め設定しておき、使用する材料
の選択のみで自動的に設定されるようにすることが望ま
しい。

【００１６】なお、ホース成形体の移動速度に対する射
出速度つまり単位時間当たりの射出量の設定を変更する
ことで、成形されるプロテクタの肉厚（つまり外径）
を、種々変更することが可能である。

【００１７】さらに、請求項４の製造装置および請求項
６の製造方法では、上記射出成形機によるプロテクタの
成形開始点からのホース成形体の移動長さを検出するよ
うにしており、この移動長さが目標値に達したときに上
記射出シリンダによる射出が終了する。これにより、仮
にプロテクタの肉厚がばらついていても、プロテクタの
長さは影響されず、目標とする長さに確実に成形され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるプロテクタ
付きホースの製造装置および製造方法の一実施例を図面
に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係るプロテクタ付きホー
スの製造装置の全体を示す。この製造装置は、ホース成
形ラインの基端に配置されて、ホース本体となるゴム材
料を先端の口金１２を通して中空ホース状に連続的に押
し出す押出成形機１１と、この押出成形機１１から連続
的に押し出された未加硫状態のホース成形体２１を冷却
する冷却水槽１３と、冷却固化されて前方に引き出され
たホース成形体２１の外周面所定位置に、プロテクタと
なる円筒状のプロテクタ成形体２２を成形する射出成形
機１４と、プロテクタ成形体２２が成形された状態のホ
ース成形体２１を前方に引き出すベルト型の引き取り機
１５と、この引き取り機１５の下流側に配置されて、上
記ホース成形体２１を所定長さに裁断する精密裁断機１
６と、から主として構成されている。また、上記冷却水
槽１３と射出成形機１４との間には、移動中のホース成
形体２１の長さ方向におけるプロテクタ成形体２２の成
形位置を検出して、この検出信号を射出成形機１４の制
御装置に出力するエンコーダ１７が設けられている。さ
らに、上記精密裁断機１６には、ホース成形体２１の引
き出し長さを検出して設定長さ位置で裁断信号を出力す
る図外の長さ検出機構が接続されている。

【００２０】なお、上記エンコーダ１７と直前のガイド
ローラ１９との間で、ホース成形体２１が適宜に弛んで
おり、射出成形開始時に一時的に停止する下流側のホー
ス成形体２１と連続的に押し出される上流側のホース成
形体２１との間の速度差をここで吸収している。

【００２１】プロテクタ成形体２２を成形する上記射出
成形機１４は、図２に示すように、ほぼコ字形状をなす
基台３１と、この基台３１の中央空間部に上下に配置さ
れた上型３２ａおよび下型３２ｂ（両者を合わせて金型
３２と記す）と、上記下型３２ｂを上下動させて金型３
２を開閉する駆動機構３４と、上記基台３１の上面に配
置され、かつ金型３２内に所定量のゴム材料を射出する
射出シリンダ３３と、この射出シリンダ３３の射出チャ
ンバ内にゴム材料をチャージする貯留機３５と、上記エ
ンコーダ１７からの出力信号に基づいて射出シリンダ３
３の作動時期を制御するとともにその射出速度をフィー
ドバック制御する後述する制御装置と、から主に構成さ
れている。

【００２２】図３は、上記金型３２部分の詳細を示して
おり、図示するように、上型３２ａおよび下型３２ｂに
それぞれ形成された半割状の凹溝の間に、略円筒状をな
すノズル部材３６が固定されている。このノズル部材３
６は、その内周面が一定の内径に形成されていて、上記
ホース成形体２１が摺動可能となっている。また、下流
側部分の外径が部分的に小径に形成され、金型３２の型
面との間で、円筒状のキャビティ３７が形成されてい
る。このキャビティ３７の先端つまり下流側の端部は、
金型３２の端面に取り付けられたダイス３８によって覆
われており、このダイス３８の円形の開口部４２の内周
面４２ａと上記ノズル部材３６先端縁３６ａとによっ
て、材料出口となる通路断面積が絞られた環状の絞り部
３９がホース成形体２１を囲むように形成されている。
より具体的には、上記キャビティ３７は、材料の流速を
下げるようにダイス３８近傍で径が一旦拡大し、かつダ
イス３８裏面の球面状の凹面３８ａにより滑らかに縮径
して、最終的に上記絞り部３９において外部に開放され
たものとなる。ここで、上記ノズル部材３６の先端縁３
６ａは、ホース成形体２１の軸方向において、上記開口
部４２の内周面４２ａの位置よりも金型３２内側に僅か
に後退した位置にある。従って、上記絞り部３９を通過
した材料は、図（Ｂ）の矢印に示すように、上記凹面３
８ａの作用によって内周側へ案内され、上記内周面４２
ａの位置において、ホース成形体２１外周面に確実に付
着するように流れる。

【００２３】また、上記ノズル部材３６外周面には、図
４に示すように、材料をキャビティ３７へ円滑に案内す
るように略Ｕ字形をなす材料流路４０が凹設されてお
り、この材料流路４０を介して、上型３２ａの注入孔４
１と上記キャビティ３７とが連通している。従って、射
出シリンダ３３から射出されたゴム材料は、上記注入孔
４１から上記材料流路４０を通してキャビティ３７へ流
れ込み、このキャビティ３７から上記絞り部３９を通し
てホース成形体２１とともに押し出されていく。

【００２４】次に、射出成形機１４を通過してプロテク
タ成形体２２が所定位置に設けられた長尺状のホース成
形体２１は、図５に示すように、上記精密裁断機１６に
よって所定長さに裁断され、その後、図６に示すよう
に、例えばクランク状に折曲されたマンドレル１８の外
周に挿入されてマンドレル１８と同じ形状に折曲され
る。

【００２５】そして、この製造装置は、上記ホース成形
体２１及びプロテクタ成形体２２を、マンドレル１８に
嵌挿した状態で、所定の温度条件や時間内で加硫する図
外の加硫槽を備えている。

【００２６】以下、上記製造装置を用いてプロテクタ付
きホースを製造する方法について説明する。まず、上記
押出成形機１１から口金１２を介して連続的に押し出さ
れたホース成形体２１は、冷却水槽１３内へ案内され、
ここで所定温度まで冷却する。

【００２７】続いて、冷却されたホース成形体２１は、
射出成形機１４のノズル部材３６内周を通過しつつ、引
き取り機１５によって引き出されていくが、所定の長さ
位置でエンコーダ１７からの長さ情報信号に基づいて制
御装置により射出成形機１４が作動し、ホース成形体２
１の所定位置に未加硫ゴムからなるプロテクタ成形体２
２が成形される。より詳しくは、射出の開始時に、引き
取り機１５の引き取りが一旦停止し、このホース成形体
２１の停止状態でキャビティ３７内にゴム材料が射出さ
れ始める。そして、キャビティ３７内にゴム材料が密に
充填された段階でホース成形体２１の移動が再開し、そ
の移動速度に同調した射出速度でもって射出シリンダ３
３から材料が射出される。これにより、ホース成形体２
１の移動に伴って、一定の肉厚でプロテクタ成形体２２
がホース成形体２１外周に押し出されていく。本実施例
では、上記射出シリンダ３３内に予め所望のホース成形
体２１の長さに対応した所定量のゴム材料がチャージさ
れており、毎回、この所定量のゴム材料が射出される。
従って、プロテクタ成形体２２の肉厚の精度を向上させ
ることで、成形されるプロテクタ成形体２２の長さの精
度も向上する。

【００２８】なお、プロテクタ成形体２２の先端面の形
状をきれいにするために、後述する第２の実施例のよう
に、上記の移動停止の間、絞り部３９の開口面を閉塞す
るシャッタ機構を設けるようにしてもよい。この場合、
シャッタ機構は、ホース成形体２１が停止すると同時に
閉作動して絞り部３９を閉塞し、その後、キャビティ３
７内が密に充填された段階で、ホース成形体２１の移動
開始と連動して開作動するように構成される。

【００２９】次に、上記引き取り機１５を通過したプロ
テクタ成形体２２付きのホース成形体２１は、裁断機１
６により図５に示すように所定長さに裁断される。

【００３０】その後、図６に示すように、裁断されたホ
ース成形体２１を、所定の折曲形状のマンドレル１８外
周に挿入し、このマンドレル１８とともに、図示せぬ加
硫槽内に入れて所定温度で所定時間の間、加硫を行な
う。この加硫により、未加硫ゴムからなるホース成形体
２１とプロテクタ成形体２２とが加硫されるとともに、
互いに加硫接着される。

【００３１】そして、その後、所定の冷却機構によって
冷却固化されたホース成形体２１の内部から上記マンド
レル１８を引き抜けば、図７に示すような所望の形状に
折曲されたホース本体２１’にプロテクタ２２’が強固
に加硫接着されたプロテクタ付きホース２０が完成す
る。

【００３２】このように、本実施例では、押出成形機１
１および射出成形機１４を備えた製造装置により、ホー
ス成形体２１の所定位置にプロテクタ成形体２２を備え
た未加硫のホースが自動的かつ連続的に製造されるの
で、従来の製造方法に比べて、作業能率が大幅に向上す
るとともに、プロテクタ２２’の高い位置決め精度が得
られる。

【００３３】次に、図８は、上記射出成形機１４の制御
システムを示している。図示するように、射出成形機１
４は、金型３２内に所定量のゴム材料を射出する油圧シ
リンダからなる射出シリンダ３３を有し、この射出シリ
ンダ３３のプランジャ３３ａが摺動する射出チャンバ３
３ｂ内にゴム材料５１をチャージするように、スクリュ
ー３５ａおよび油圧モータ３５ｂを用いた貯留機３５が
設けられている。なお、貯留機３５先端の供給口３５ｃ
は、図示せぬ逆止弁を備えている。上記射出シリンダ３
３は、プランジャ３３ａを往復動させるために、第１油
圧ポート３３ｃおよび第２油圧ポート３３ｄを有し、こ
れらのポート３３ｃ、３３ｄが、電磁切換弁からなる方
向制御弁５２を介して、油圧ポンプ５３の吐出側および
ドレイン側に選択的に接続されるようになっている。ま
た、上記油圧ポンプ５３の吐出ポートと上記方向制御弁
５２との間には、流量制御を行う電磁比例弁５４が配設
されている。この電磁比例弁５４の開度は、駆動回路５
５を介して、制御装置５６によって制御される。詳しく
は、上記射出シリンダ３３のシリンダ位置を検出するた
めに、該射出シリンダ３３にポテンショメータからなる
位置検出センサ５７が設けられており、実際の射出速度
が所望の一定速度となるように、電磁比例弁５４の開度
がフィードバック制御される。なお、図示していない
が、上記油圧ポンプ５３は、その吐出圧を一定とする油
圧調整機構を具備している。

【００３４】図９は、フィードバック制御系の概要を示
す機能ブロック図であり、図示するように、制御装置５
６においては、上記位置検出センサ５７の検出位置の変
化量から射出シリンダ３３の移動速度つまり射出速度を
求め、この実射出速度を目標射出速度と比較してフィー
ドバック量を求め、駆動回路５５を介して電磁比例弁５
４の開度を制御している。上記の目標射出速度は、所望
のプロテクタ成形体２２の肉厚とホース成形体２１の移
動速度との関係から決定されるものである。

【００３５】このフィードバック量の算出は、例えば、
図１０に示すような公知の比例制御によって行われる。
横軸に示す偏差は、実射出速度と目標射出速度との速度
差であり、その上限値（＋Ａ）と下限値（−Ａ）との間
で、偏差に比例したフィードバック量が与えられる。こ
こで、上記のＡの値は、射出シリンダ３３を無負荷（ゴ
ム材料を入れない状態）で最大油圧および最大流量によ
り作動させたときの最大速度Ｖの１０分の１（つまり
０．１Ｖ）に設定することが望ましい。また、電磁比例
弁５４の開度を急激に変化させるとオーバシュートによ
る肉厚変化が生じるので、偏差が±Ａに達したときの最
大フィードバック量は、電磁比例弁５４の開度変化とし
て、例えば毎秒２％程度に設定される。換言すれば、制
御装置５６において、例えば２０ｍｓ毎に演算処理を実
行するものとすると、１回のルーチンでは、最大０．０
４％だけ開度変化が与えられる。

【００３６】上記のように射出シリンダ３３の射出速度
を一定速度にフィードバック制御することにより、ホー
ス成形体２１の移動に同調して絞り部３９から押し出さ
れていくプロテクタ成形体２２の肉厚が、非常に安定し
たものとなり、特に、材料の温度変化に伴う可塑度（粘
度）変化の影響を受けることがない。図１１および図１
２は、実際のプロテクタ成形体２２の射出成形における
射出シリンダ３３の位置変化および速度変化を実測した
データを示している。図１２の例は、図１１に比べて目
標射出速度を低く設定したものである。図１２の例で
は、キャビティ３７内へ材料が入る初期に射出シリンダ
３３が大きく動いているものの、図１１および図１２の
いずれも、フィードバック制御により、非常に安定した
射出速度が得られている。そのため、成形中におけるプ
ロテクタ成形体２２の径変化を確実に防止できる。な
お、他の条件が同一であれば、目標射出速度とダイス３
８の開口径を変えることで、最終的に得られるプロテク
タ成形体２２の肉厚を任意に調節できる。また１回に射
出する材料の量によってプロテクタ成形体２２の長さが
定まる。

【００３７】図１３は、比較例として、射出速度のフィ
ードバック制御を行わずに、プロテクタ成形体２２を射
出成形した場合の射出シリンダ３３の位置変化および速
度変化を実測したデータを示している。この図に示すよ
うに、フィードバック制御を行わないと、射出速度はか
なり大きく変化し、従って、成形中にプロテクタ成形体
２２の径が変化してしまう。

【００３８】また、本実施例の製造装置においては、異
なる種類のゴム材料に容易に対応できるようにするため
に、フィードバック制御のいくつかのパラメータが変更
可能であり、特に、材料の種類に応じて、予め、最適値
が用意されている。例えば、上記の例では、偏差が±Ａ
に達したときの最大フィードバック量が、電磁比例弁５
４の開度変化として、例えば毎秒２％に設定されている
が、この値を変更することで、制御系の応答を材料に応
じた最適なものとすることができる。

【００３９】次に、図１４〜図２０に基づいて、本発明
の第２の実施例を説明する。この第２の実施例は、プロ
テクタ成形体２２の長さをさらに精度良く得るようにし
たものであって、製造装置の基本的な構成ならびに成形
方法の基本的な内容は前述した第１の実施例と変わりが
ないので、以下、主に相違点について説明する。

【００４０】図１４に示すように、本実施例では、射出
成形機１４により成形されたプロテクタ成形体２２の長
さを検出するために、引き取り機１５にエンコーダ２３
が設けられている。つまり射出シリンダ３３による射出
開始直後にホース成形体２１の移動が再開するが、この
移動開始からのホース成形体２１の移動長さ（引き取り
量）を検出している。このエンコーダ２３の出力信号
は、前述した射出成形機１４の制御装置５６に入力され
る。なお、前述した射出成形機１４上流側のエンコーダ
１７を利用することも可能であり、あるいは、引き取り
機１５近傍に、非接触センサなどからなる移動量検出用
センサを別途設けるようにしてもよい。制御装置５６で
は、このようなホース成形体２１の移動長さの検出に基
づき、後述するように、これが所定値に達した時点で、
方向制御弁５２を介して射出シリンダ３３からの射出を
終了する。従って、仮にプロテクタ成形体２２の径つま
り肉厚に多少の誤差があっても、プロテクタ成形体２２
の長さを所望の長さに確実に得ることができる。なお、
このように射出終了が実際に成形長さに応じて制御され
ることから、この実施例では、射出シリンダ３３内に、
１回の射出に予想される量よりも若干多い量の材料をチ
ャージしておき、プロテクタ成形体２２が所定長さに達
するまで材料の不足が生じないようにする必要がある。

【００４１】また、本実施例においては、図１５に示す
ように、上記ダイス３８の前端面に、開口部４２（詳し
くはホース成形体２１との間に生じる環状の間隙）を開
閉する可動型の遮蔽板４３が配置されている。この遮蔽
板４３は、例えば、複数個に分割された円弧形の片から
なり、それぞれの片がダイス３８の前端面に沿って移動
するように構成されているとともに、ソレノイドや油圧
機構等の駆動機構によって所定のタイミングで開閉され
るようになっている。

【００４２】また、上記ノズル部材３６の内周面に、円
筒状のカット治具４４が軸方向に摺動可能に嵌合してい
る。このカット治具４４は、比較的薄肉の金属製パイプ
からなり、その内周面に沿って、押出成形されたホース
成形体２１が摺動可能に通過するようになっている。そ
して、このカット治具４４は、やはりソレノイドや油圧
機構等の図示せぬ駆動機構に連係しており、ノズル部材
３６に沿って前後進可能である。カット治具４４の後退
位置では、図示するように、該カット治具４４の先端４
４ａがダイス３８よりも内側に後退した位置にあり、ノ
ズル部材３６の先端縁３６ａと互いに一致している。ま
た、後述する前進位置では、カット治具４４の先端４４
ａは、開口部４２を通過してダイス３８の外側へ突出す
るようになっている。

【００４３】図１６〜図１９は、上記の遮蔽板４３およ
びカット治具４４を備えた射出成形機１４の動作を説明
する工程説明図であり、以下、これらの図を参照して、
上記製造装置を用いたプロテクタ付きホースの製造方法
を説明する。

【００４４】前述したように、上記押出成形機１１から
口金１２を介して連続的に押し出されたホース成形体２
１は、冷却水槽１３内へ案内され、ここで所定温度まで
冷却される。

【００４５】続いて、冷却されたホース成形体２１は、
射出成形機１４のノズル部材３６内周、より詳しくは、
カット治具４４の内周を通過しつつ、引き取り機１５に
よって引き出されていく。このとき、金型３２前端の遮
蔽板４３は開いており、また、カット治具４４は後退位
置にある。ホース成形体２１がエンコーダ１７の位置を
所定長さだけ通過すると、このエンコーダ１７からの信
号に基づいて制御装置により射出成形機１４が作動し、
ホース成形体２１の所定位置に未加硫ゴムからなるプロ
テクタ成形体２２が成形される。より詳しくは、射出の
開始時に、引き取り機１５の引き取りが一旦停止し、ホ
ース成形体２１が停止状態になると同時に、図１６に示
すように、遮蔽板４３が閉作動する。また、これと同時
に、射出シリンダ３３が作動開始し、キャビティ３７内
にゴム材料が射出され始める。遮蔽板４３が閉じている
状態で材料が送り込まれるため、キャビティ３７内の圧
力は直ちに上昇し、前端の遮蔽板４３直前まで材料が密
に充填された状態となる。そして、遮蔽板４３が開き、
かつ引き取り機１５によってホース成形体２１の移動が
再開するとともに、その移動速度に同調した射出速度で
もって射出シリンダ３３から材料が射出される。これに
より、図１７に示すように、ホース成形体２１の移動に
伴って、一定の肉厚でプロテクタ成形体２２がホース成
形体２１外周に押し出されていく。なお、射出シリンダ
３３の射出速度は前述した実施例と同様にフィードバッ
ク制御される。

【００４６】引き取り機１５による移動再開後のホース
成形体２１の移動長さは、引き取り機１５に設けられた
エンコーダ２３によって検出される。この移動長さは、
徐々に成形されつつあるプロテクタ成形体２２の長さに
相当する。

【００４７】そして、エンコーダ２３により検出された
プロテクタ成形体２２の長さが所定値（例えば図１７の
長さＬ）に達したら、直ちに射出シリンダ３３による射
出を終了し、かつこれと同時に、カット治具４４を前進
動作させる。カット治具４４は、図１８に示すように、
ダイス３８から突出する位置まで動くので、絞り部３９
直後の環状の通路断面が狭められ、かつ既に成形された
プロテクタ成形体２２がダイス３８から突き出される。
これにより、金型３２側に残る材料から確実に切り離さ
れる。その後、カット治具４４は、図１９に示すように
再び後退する。

【００４８】以上の射出成形機１４の一連の動作の繰り
返しによって、ホース成形体２１の所定位置に順次プロ
テクタ成形体２２が成形されていく。

【００４９】この実施例では、上記のように遮蔽板４３
を用いることにより、プロテクタ成形体２２の前端面２
２ａ（図５参照）の形状がきれいとなり、プロテクタ成
形体２２の軸に対し垂直面に近いものとなる。しかも、
十分に高い成形圧力が作用するので、前端面２２ａ部分
においてもホース成形体２１と密着した状態が確実に得
られる。また、カット治具４４を用いることにより、プ
ロテクタ成形体２２の後端面２２ｂの位置精度が高くな
り、やはり垂直面に近いものにできるとともに、材料が
引きちぎられたような汚い面とならない。従って、特に
プロテクタ成形体２２ひいてはプロテクタ２２’の全長
が、所望の寸法通りに得られる。なお、上記カット治具
４４の半径方向の肉厚は、ダイス３８の開口部４２にお
ける環状通路の半径方向の寸法に比べて小さく設定され
ているが、これでもって十分にプロテクタ成形体２２を
切り離すことができる。

【００５０】図２０は、この第２の実施例における射出
成形機１４のサイクル毎の動作を示したフローチャート
である。サイクルが開始すると、ステップ１，２のよう
に、射出成形機１４における射出シリンダ３３内への材
料のチャージが開始され、かつチャージ量が規定量に達
したか、位置検出センサ５７（図８参照）の検出信号に
基づいて判定される。なお、このチャージ量は、前述し
たように、肉厚のばらつきを補いうるように、１回の射
出に必要な量に適宜な余裕代を付加した量として設定さ
れる。チャージ量が規定量に達したら、ステップ３のよ
うに、チャージを停止し、その状態で待機する。

【００５１】一方、このチャージと並行して、ステップ
４のように、サイクル開始に伴って引き取り機１５によ
るホース成形体２１の引き取りが開始される。この引き
取りに伴うホース成形体２１の移動量は、エンコーダ１
７によって検出され、プロテクタ成形体２２の成形開始
点に達したか否かがステップ５において判定される。成
形開始点に達したら、ステップ６に進んで、引き取り機
１５を一旦停止し、かつ遮蔽板４３を閉じる。そして、
ステップ７において、射出シリンダ３３を動作させ、射
出を開始する。

【００５２】この射出開始の直後に、ステップ８として
示すように、遮蔽板４３が開かれ、かつ引き取り機１５
によるホース成形体２１の引き取りが再開する。この引
き取り機１５によるホース成形体２１の移動長さは、エ
ンコーダ２３によって測定され、これが目標値に達した
か否か、つまりプロテクタ成形体２２の成形終了点に達
したか否か、ステップ１０で判定する。このプロテクタ
成形体２２の材料の射出の間、ステップ９のように、そ
の射出速度のフィードバック制御が行われる。

【００５３】エンコーダ２３の検出に基づいてプロテク
タ成形体２２が所定長さに成形されたと判定したら、ス
テップ１０からステップ１１へ進んで、射出成形機１４
による射出を直ちに停止する。また、これと同時に、ス
テップ１２として示すように、カット治具４４が前後進
動作し、前述したように、プロテクタ成形体２２を切り
離す。以上で、一連のサイクルが終了する。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明で明かなように、この発明に
よれば、所定位置にプロテクタを備えたプロテクタ付き
ホースを効率よく連続的に製造することができ、かつプ
ロテクタの成形を自動化することで、プロテクタの高い
位置決め精度が得られる。しかも、プロテクタを射出成
形する際に射出速度を一定速度にフィードバック制御す
ることにより、プロテクタの径を安定したものとするこ
とができ、例えばゴム材料の可塑度ないしは粘度の変化
による影響を排除して、安定したプロテクタ形状を確保
することができる。

【００５５】また基本的に油圧式の射出成形機が用いら
れるため、サーボモータを利用した大型射出成形機のよ
うな大規模な設備が不要であり、低コストに自動化を実
現できる。

【００５６】また特に請求項３記載の製造装置によれ
ば、プロテクタを成形する材料を変更した場合に、容易
に対応でき、試行錯誤に伴う種々の無駄を少なくするこ
とができる。

【００５７】さらに、請求項４および請求項６の発明に
よれば、射出成形機により成形されたプロテクタの長さ
が実際に目標値に達したときに射出を終了することによ
り、プロテクタの肉厚の誤差に影響されずに、その長さ
を所望の長さに確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロテクタ付きホースの製造装置
の一実施例を示す概略図。

【図２】この製造装置に用いられる射出成形機の斜視
図。

【図３】この射出成形機の金型を示す断面図（Ａ）およ
びその要部拡大図（Ｂ）。

【図４】この金型に用いられるノズル部材の側方から見
た斜視図（Ａ）および上方から見た斜視図（Ｂ）。

【図５】裁断された加硫前のプロテクタ成形体付きホー
ス成形体を示す斜視図。

【図６】同ホース成形体をマンドレルに嵌挿した状態を
示す断面図。

【図７】完成したプロテクタ付きホースを示す斜視図。

【図８】射出成形機の制御システムを示す構成説明図。

【図９】フィードバック制御系の概要を示す機能ブロッ
ク図。

【図１０】比例制御の例を示す特性図。

【図１１】本発明による射出シリンダの位置変化および
速度変化を実測したデータを示す特性図。

【図１２】目標射出速度を変更した場合の例を示す図１
１と同様の特性図。

【図１３】フィードバック制御を行わない比較例におけ
る射出シリンダの位置変化および速度変化を実測したデ
ータを示す特性図。

【図１４】この発明の第２の実施例を示すプロテクタ付
きホースの製造装置の概略図。

【図１５】この実施例の射出成形機の金型を示す断面図
（Ａ）およびその要部拡大図（Ｂ）。

【図１６】射出成形機の動作を説明する工程説明図。

【図１７】同じく工程説明図。

【図１８】図１７の次の段階を示す工程説明図。

【図１９】図１８の次の段階を示す工程説明図。

【図２０】第２の実施例における射出成形機のサイクル
毎の動作を示したフローチャート。

【図２１】従来のプロテクタ付きホースを成形する一工
程を示す説明図。

【図２２】図２１に続く工程を示す説明図。

【符号の説明】

１１…押出成形機 １２…口金 １３…冷却槽 １４…射出成形機 １５…引き取り機 １６…精密裁断機 １８…マンドレル ２０…プロテクタ付きホース ２１…ホース成形体 ２１’…ホース本体 ２２…プロテクタ成形体 ２２’…プロテクタ ２３…エンコーダ ３３…射出シリンダ ５４…電磁比例弁 ５６…制御装置 ５７…位置検出センサ

フロントページの続き (72)発明者 松林 潤朗 千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地 鬼怒 川ゴム工業株式会社内 (72)発明者 青木 利彰 埼玉県入間市大字新光235番地 帝都ゴム 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F206 AA45 AG11 AP071 AR081 JA07 JB12 JM04 JN25 JP11 JP17 JT01 JT21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホース本体の外周面に部分的に筒状のプ
   ロテクタを固着してなるプロテクタ付きホースの製造装
   置において、 上記ホース本体を連続的に押し出し成形する押出成形機
   と、 この押出成形機から押し出されたホース成形体が案内さ
   れ、油圧式射出シリンダにより射出されたプロテクタ用
   の材料を上記ホース成形体の外周に筒状に押し出して、
   上記プロテクタを一体に成形する射出成形機と、 上記射出シリンダの射出行程中における実際の射出速度
   を検出する射出速度検出手段と、 この射出行程中における上記ホース成形体の移動速度に
   対応した一定の目標射出速度となるように上記射出シリ
   ンダの射出速度を油圧系を介してフィードバック制御す
   る制御装置と、 を備えていることを特徴とするプロテクタ付きホースの
   製造装置。
2. 【請求項２】 上記油圧系として上記射出シリンダへの
   作動油流量を可変制御する電磁比例弁を備え、上記制御
   装置は、目標射出速度と実射出速度との偏差に基づいて
   上記電磁比例弁の開度をフィードバック制御することを
   特徴とする請求項１に記載のプロテクタ付きホースの製
   造装置。
3. 【請求項３】 上記制御装置は、プロテクタを成形する
   材料の種類に応じて上記フィードバック制御におけるパ
   ラメータが変更可能であることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のプロテクタ付きホースの製造装置。
4. 【請求項４】 上記射出成形機によるプロテクタの成形
   開始点からのホース成形体の移動長さを検出する手段を
   さらに備え、上記制御装置は、この移動長さが目標値に
   達したときに上記射出シリンダによる射出を終了するこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプロテ
   クタ付きホースの製造装置。
5. 【請求項５】 ホース本体の外周面に部分的に筒状のプ
   ロテクタを固着してなるプロテクタ付きホースの製造方
   法において、 上記ホース本体を押出成形機によって連続的に押し出し
   成形し、 この押出成形機から押し出されたホース成形体を射出成
   形機に案内して、油圧式射出シリンダにより射出された
   プロテクタ用の材料を上記ホース成形体の外周に筒状に
   押し出して、上記プロテクタを一体に成形するととも
   に、上記射出シリンダの射出行程中における実際の射出
   速度を検出して、この実射出速度が、射出行程中におけ
   る上記ホース成形体の移動速度に対応した一定の目標射
   出速度となるように上記射出シリンダの射出速度を油圧
   系を介してフィードバック制御することを特徴とするプ
   ロテクタ付きホースの製造方法。
6. 【請求項６】 上記射出成形機によるプロテクタの成形
   開始後のホース成形体の移動長さを検出し、この移動長
   さが目標値に達したときに上記射出シリンダによる射出
   を終了することを特徴とする請求項５に記載のプロテク
   タ付きホースの製造方法。