JP2005240944A - 端部が縮径したゴムホースとその製造方法及び該製造方法に用いるマンドレル - Google Patents

Abstract

【課題】端部を拡径したホースを製造する治具については知られているが、端部を縮径することについて示唆するものはなかった。
【解決手段】端部が縮径したゴムホースは、端部が途中部分よりも縮径したマンドレルにゴムホース素材を外装し、これを加硫缶に入れて加硫時の加硫缶の内圧によりゴムホース素材をマンドレルに密着させることによって製造することができる。そして、このようなゴムホースは、マンドレル本体と、前記マンドレル本体の少なくとも一端部に設けた縮径部とをアール面又はテーパー面によって連続させてなるマンドレルにキャップを使用するか、縮径部の先端部に膨出部を設けたマンドレルを用いることによって製造することができる。前記縮径部には、端面に開口する縦穴と前記縦穴に連通し外周面に開口する透孔を設けておくことが好ましい。
【選択図】 図６

Description

この発明は、例えば、自動車のバキュームブレーキホースのようにホースの途中部分に逆止弁の機能を有するチェックバルブを設けたり、パワーステアリングホースのようにホースの途中部分に脈動吸収の機能を有するフレキシブルチューブを設けたり、圧力流体供給装置から吐出される圧力流体の脈動を吸収するために両端部分の径よりも途中部分の径を大きくするなどの端部が縮径したゴムホースとその製造方法及び該製造方法に用いるマンドレルに関する。

一般に、流体の流通方向を一方側に規制するために、ホース内にチェックバルブを圧入して固定する方法が知られている。このような例は、特開平３−１９４２９６号公報の「従来技術」の中に、特開昭５５−６９３６８号公報、実開昭５７−１９３４８９号公報、及び特公昭５９−１７３０５号公報を挙げて説明されている。

また、両端部と途中部分の径が異なるゴムホースとして、特開平１０−２３８６６９号公報には、一端側が拡径された口元部拡管タイプのゴムホースが開示されている。これは、マンドレル本体の一端に端部拡径治具を取り付けておき、マンドレルの他端側からゴムホース素材を差し込んでゴムホース素材の端部を前記端部拡径治具で押し広げ、その後、ゴムホース素材を加硫成形することにより、容易に一端側が拡径されたゴムホースが得られるとするものである。
特開平３−１９４２９６号公報 特開平１０−２３８６６９号公報

しかしながら、流体の流通方向を規制するチェックバルブを圧入するようなゴムホースにおいては、両端部分と途中部分との内径が同じであるために、圧入には手間がかかるとともに、圧入する際にホース内部を損傷するおそれがある。また、特許文献２に開示されているように、ホースの端部を拡径することは拡径治具を用いることにより容易であるが、ホースの途中部分を拡径すること、言い換えればホースの端部を縮径することは行われていなかった。

この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、端部が縮径したゴムホースとその製造方法及び該製造方法に用いるマンドレルを提供することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係るゴムホースは、少なくとも一端部が途中部分よりも縮径していることを特徴とする。前記ゴムホースは、途中部分に、流体の流通方向を規制するチェックバルブを嵌入してなるゴムホースとすることができる。

また、この発明に係る端部が縮径したゴムホースの製造方法は、端部が途中部分よりも縮径したマンドレルにゴムホース素材を外装し、マンドレルの縮径した部分とゴムホース素材の端部との間の隙間を封した後、加硫缶に入れて加硫時の加硫缶の内圧によりゴムホース素材をマンドレルに密着させ、加硫完了後にマンドレルから抜き取ることによって、端部が途中部分よりも縮径したホースを製造することを特徴とする。

また、この発明に係る端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレルは、マンドレル本体と、前記マンドレル本体の少なくとも一端部に設けた縮径部とからなることを特徴とする。前記マンドレル本体の外周面と縮径部の外周面とはアール面又はテーパー面によって連続させることが好ましい。また、前記縮径部には、端面に開口する縦穴と前記縦穴に連通し外周面に開口する透孔を設け、好ましくは、マンドレル本体と縮径部の両方に前記縦穴と透孔を設ける。前記マンドレル本体と縮径部とは１つの棒状材から一体に形成してもよいし、マンドレル本体と縮径部とを別途成形した後、一体に接合してもよい。縮径部の先端には、マンドレル本体とほぼ同径の膨出部を有するように構成してもよい。縮径部の先端の膨出部は、縮径部と一体に形成してもよいし、膨出部を別途成形した後、縮径部に一体に接合するようにしてもよい。

上記のように、ホースの途中部分を端部よりも径を大きくすることによって、チェックバルブ等の挿入物の圧入が容易になる。また、ホースの途中部分の径を大きくすることによって、流動抵抗が低減するから脈動音が減少することになり、例えば、パワーステアリング装置に使用するリターンホースやサクションホース、燃料ホース等に好適である。また、従来と同様に加硫の際にマンドレルを挿入するだけであり、しかも、マンドレルの端部は縮径されているから容易に差し込むことができ、生産効率はむしろアップする。また、前記製造方法に用いるマンドレルは、マンドレル本体の端部を縮径した構造とするだけであるから、容易に成型することができる。

以下に、この発明を図示する実施形態について詳細に説明する。図１は、端部が縮径したゴムホースの製造に用いるマンドレルの一端部を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。マンドレル１は、マンドレル本体２の端部に縮径部３を設けることによって形成されている。図１のマンドレル１はマンドレル本体２の先端部を１つの棒状材から切削加工することによって径を小さくし、径の小さな切削部分を縮径部３とすることによって構成されている。

前記縮径部３とマンドレル本体２との境界部分の外周面には、アール面又はテーパー面４が形成されている。このように、境界部分をアール面又はテーパ面４とすることによってホースの抜き差しが容易になるとともに、加硫成形の際に縮径部３の寸法精度を向上させることができる。

また、前記縮径部３とマンドレル本体２の端部にかけて、縮径部３の端面に開口する軸方向の縦穴５が穿設されており、さらに、外周面に開口し前記縦穴５に連通する透孔６，７及び８が穿設されている。透孔６はマンドレル本体２に穿設されており、透孔７はアール面又はテーパー面４に穿設されており、透孔８は縮径部３に穿設されている。

前記透孔６，７及び８は、それぞれの外周面に１又は複数設けられる。図示する実施形態では、それぞれ周面上の４カ所に開口している。尚、前記透孔６，７及び８をそれぞれ周面上に複数設ける場合には、必ずしも同一円周上である必要はなく、円周上においてずらした位置に設けてもよい。

加硫の際に加硫缶の内圧によってゴムホース素材がマンドレルに密着することになるが、前記透孔６，７及び８は、この加硫の際にゴムホース素材の内周とマンドレル１の外周との間の空気を外部に逃がす通路となるものである。ゴムホース素材の内周面の空気を逃がすことによって、ホース端部を縮径部３に均一に密着させることができ、正確な内径寸法のホースが得られる。

第３図は、第２実施形態を示し、マンドレル１Ａは、別途成形したマンドレル本体２ａと縮径部３ａとを一体に接合してなる。この実施形態では、縮径部３ａを切削加工することなく小径の丸棒を利用したもので、マンドレル１Ａの先端に設けた凹部１１に縮径部３ａの先端に形成した突出部１２を嵌合させ、外周面をロー付け１３することによって一体に接合されている。マンドレル本体１Ａの先端部には、アール面又はテーパー面４ａが形成されており、縮径部３ａの外周面に連続している。

前記縮径部３ａには、端面に開口する軸方向の縦穴５ａが穿設されており、前記縦穴５ａに連通し外周面に開口する透孔８ａが穿設されている。前記透孔８ａは、前記縦穴５及び透孔６〜８と同様に、加硫工程の際にホース素材が均一に縮径し、ホース素材内周面とマンドレル１Ａの外周面との間の空気を外部に逃がす通路として機能するものである。上記実施形態における縦孔５，５ａ及び透孔６〜８、６ａ〜８ａは、省略することが可能である。

図４は、第３実施形態を示す。この実施形態では、第２実施形態と同様に、マンドレル１Ｂは、縮径部３ｂに小径の丸棒を利用し、マンドレル本体２ｂに一体に接合するとともに、縮径部３ｂの先端にマンドレル本体２ｂとほぼ同径の膨出部３ｃを有する構造としたものである。また、この実施形態においては、第２実施形態と同様に、マンドレル１Ｂの先端に凹部１１ａを設け、前記凹部１１ａに縮径部３ｂに設けた突出部１２ａを嵌合させるとともに、さらに、縮径部３ｂの先端に凹部１１ｂを設け、前記凹部１１ｂに膨出部３ｃに形成した突出部１２ｂを嵌合させてなる。膨出部３ｃの縮径部３ｂ側には、アール面又はテーパー面４ｂが形成されており、縮径部３ｂの外周面に連続している。

この第３実施形態では、前記第２実施形態と異なり、縦穴５ｂ及び前記縦穴５ｂに連通する透孔６ａは設けられていない。この実施形態では、縮径部３ｂの外周と装着したゴムホースとの間の空気を圧縮するようにしたものである。前記膨出部３ｃは、マンドレス１Ｂと縮径部３ｂにゴムホースを外装した後に縮径部３ｂに接合させてもよいし、縮径部３ｂに接合させた後に、ゴムホースを外装してもよい。

尚、上記第２実施形態及び第３実施形態において、前記マンドレル本体２ａと縮径部３ａとはロー付けによって接合されており、マンドレル本体２ｂと縮径部３ｂ、あるいは、縮径部３ｂと膨出部３ｃとは嵌合によって接合されているが、前記マンドレル本体２ａと縮径部３ａ、及び縮径部３ｂと膨出部３ｃとは、ロー付けによって接合してもよい。また、前記マンドレル本体２ａと縮径部３ａ、前記マンドレル本体２ｂと縮径部３ｂ、あるいは、縮径部３ｂと膨出部３ｃとは、それぞれメスネジとオスネジとの螺合によって一体に接合してもよい。これらの接合は、その他の適宜の手段により接合することができる。

また、マンドレルは、マンドレル本体の一端部側にのみ縮径部または縮径部と膨出部を設ける構造であってもよい。さらに、前記マンドレル１，１Ａ、及び１Ｂは、曲がりゴムホース用マンドレルであると、曲がりのないゴムホース用マンドレルであるとを問わない。

次に、上記マンドレルを用いたゴムホースの製造方法について、図１のマンドレルを例に説明する。まず、所定長さに切断され離型剤が塗布された別途成形した未加硫又は半加硫状態のゴムホース素材Ｈを、縮径部３側からマンドレル１に差し込んで外装する（図５参照）。このとき、ゴムホース素材Ｈの内径は、マンドレル本体２の外径又は縮径部３の外径と同じか、その中間の大きさであってもよい。

このようにして、マンドレル１にゴムホース素材Ｈを外装した後、縮径部３の外周面とゴムホース素材Ｈとの間の隙間を塞ぐようにキャップＫを取り付ける。キャップＫを取り付けた後に加硫缶に入れて加硫すればよい。加硫缶での加硫の際には、加硫缶にかかった内圧によってゴムホース素材Ｈは、圧縮されることになる。即ち、縮径部３の外周面とゴムホース素材Ｈとの間の隙間は、キャップによって塞がれているから、加硫缶に内圧がかかるとゴムホース素材Ｈの外周面と内周面との間に圧力差が生じることになる。この圧力差によって縮径部３におけるゴムホース素材Ｈは圧縮され、縮径部に密着することになる。

このようにゴムホース内外の圧力差を利用することによって、端部が縮径し内径寸法の正確なゴムホースが得られる。縮径部３に縦穴５と透孔６，７及び８を設けた場合には、圧縮される空隙量が大きくなるから、ゴムホースの変形が防止され縮径部に均一に密着させることができる。

上記キャップＫの形状は、ゴムホース端面の空隙を塞ぐものであればよく、図５及び図６に示すような縮径部３とゴムホースとの間に挿入する嵌入部１５を有するキャップＫの他、図７（ａ），（ｂ）に示すように、嵌入部１５とともに被覆部１６を有するキャップＫ１であってもよいし、被覆部１６のみを有するキャップＫ２であってもよい。

加硫成形完了後にマンドレルから抜き取り、縮径部を規定寸法残して端部を切り落とすことによって端部が縮径したゴムホースＨ１が得られる（図８参照）。加硫後にゴムホースを抜き取る際には、縮径部の縦穴５からエアーを送ると、密着していたゴムホースが僅かに離れるので、きわめて容易に抜き取ることができる。このように、縦孔５，５ａ及び透孔６〜８、６ａ〜８ａを設けた場合には、ゴムホースを抜き取る際のエアーの送り孔としても利用することができる。

尚、図４に示すマンドレルを用いたゴムホースの製造方法については、キャップを省略することができる点で異なるが、ゴムホースを加硫によって縮径部に密着させて成形し、加硫後に端部を切り落として仕上げるのは同じである。

この発明によれば、途中部分を少なくとも一端部の縮径部よりも大きな径としたゴムホースが得られるので、内部にチェックバルブのような挿入物を挿入するゴムホースとして好適である。また、流動抵抗によって音が発生するパワーステアリング装置に使用するリターンホースや、サクションホース、燃料ホース、あるいはバキュームブレーキホース等のホースには、縮径部から拡径部に流体が突出されることによって急激に流動抵抗が減少することになるから、脈動によって生じる音を減少させることができる。

端部が縮径したゴムホースの製造に用いるマンドレルの一端部を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 第２実施形態のマンドレルを示し、図３（ａ）は一端部を示す正面図、図３（ｂ）は、同じく断面図である。 第３実施形態のマンドレルを示し、図３（ａ）は一端部を示す正面図、図３（ｂ）は、同じく断面図である。 マンドレルにゴムホース素材を外装し、キャップを取り付けた状態の断面図である。 加硫によってホースがマンドレルに密着した状態の断面図である。 キャップの他の実施形態を示す断面図である。 端部が縮径しているゴムホースの断面図である。

符号の説明

１，１Ａ、１Ｂ：マンドレル
２，２ａ，２ｂ：マンドレル本体
３，３ａ，３ｂ：縮径部
４，４ａ，４ｂ：アール面又はテーパー面
５、５ａ、５ｂ：縦穴
６，６ａ、７，８，８ａ：透孔

Claims (11)

1. 少なくとも一端部が途中部分よりも縮径していることを特徴とするゴムホース。
2. 流体の流通方向を規制するチェックバルブを嵌入してなるゴムホースであって、少なくとも一端部が途中部分よりも縮径していることを特徴とするゴムホース。
3. 端部が途中部分よりも縮径したマンドレルにゴムホース素材を外装し、マンドレルの縮径した部分とゴムホース素材の端部との間の隙間を封した後、加硫缶に入れて加硫時の加硫缶の内圧によりゴムホース素材をマンドレルに密着させ、加硫完了後にマンドレルから抜き取ることによって、端部が途中部分よりも縮径したホースを製造することを特徴とする端部が縮径したゴムホースの製造方法。
4. マンドレル本体と、前記マンドレル本体の少なくとも一端部に設けた縮径部とからなることを特徴とする端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
5. マンドレル本体の外周面と縮径部の外周面とはアール面又はテーパー面によって連続していることを特徴とする請求項４に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
6. 縮径部には、端面に開口する縦穴と前記縦穴に連通し外周面に開口する透孔が設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
7. マンドレル本体と縮径部とは１つの棒状材から一体に形成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
8. マンドレル本体と縮径部とを別途成形した後、一体に接合してなることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
9. 縮径部の先端には、マンドレル本体とほぼ同径の膨出部を有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
10. 縮径部の先端には、マンドレル本体とほぼ同径の膨出部を一体に形成してなることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。
11. 縮径部の先端には、マンドレル本体とほぼ同径の別途成形した膨出部を一体に接合してなることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の端部が縮径したゴムホースの製造方法に用いるマンドレル。

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