JP2008281425A - ホース用耐圧試験用具、及び、ホース用耐圧試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マンドレルが軸芯に配置された状態で耐圧試験を行うことを可能とする、ホース用耐圧試験用具、及び、ホース耐圧試験方法を提供する。
【解決手段】マンドレル１２は、マリンホース２０の製造時における軸芯となる部材であり、長尺円筒状とされ、軸方向Ｍに沿って中空部１２Ａが構成されている。マンドレル１２には、マリンホース２０が構成される位置の一方の端部付近に、中空部１２Ａへ貫通する第１連通穴１４が構成されている。一対の口部閉鎖部材５０は、各々同一の形状とされている。口部閉鎖部材５０は、フランジ部５２、及び、筒部５４を備えている。筒部５４は、略円筒状とされ、円筒の中央の中空５２Ａはニップル２２と同径とされている。筒部５４の側部には、中空５２Ａへ貫通された第２連通穴５６が構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホース用耐圧試験用具、及び、ホース用耐圧試験方法に係り、特に、マンドレルを用いて製造されるホースのホース用耐圧試験用具、及び、ホース用耐圧試験方法に関するものである。

従来より、流体の経路となるホースについては、流体の漏れを防止すべく耐圧試験が実施されている。この耐圧試験では、ホース内に流体を注入し、所定の圧力をかけることにより行われる（例えば特許文献１参照）。

ところで、ホースの製造方法として、マンドレルをホースの軸芯として製造する方法がある。この場合には、ホースの耐圧試験は、軸芯のマンドレルを抜き去ってから行うことになる。しかしながら、マンドレルが挿入されたままの状態でホースの耐圧試験を行いたい場合もある。特に、ホースが多層構造とされている場合には、製造プロセスの途中で耐圧試験を行うことができれば、欠陥を早期に発見でき、製造効率の向上に繋がる。
特開２００６−１３３０１６号公報

本発明は、上記事実にかんがみてなされたものであり、マンドレルが軸芯に配置された状態で耐圧試験を行うことを可能とする、ホース耐圧試験用具、及び、ホース耐圧試験方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１のホース用耐圧試験用具は、ホースの軸芯となる円筒状のマンドレルと、前記マンドレルよりも大径の挿通穴が構成され、前記挿入穴に前記マンドレルを挿入させつつ前記ホースの両端部に各々取付けられる口部密閉部材と、前記挿通穴に挿入された前記マンドレルと前記口部密閉部材との間をシールする第１シール部材と、前記口部密閉部材と前記ホースとの間をシールする第２シール部材と、を備え、前記マンドレル及び前記各々の口部密閉部材のうちの少なくとも２つに、前記ホースの内周壁と前記マンドレルとの間に構成される隙間と連通される連通穴が構成されていること、を特徴とする。

本発明のホース用耐圧試験用具は、マンドレル及び口部密閉部材を備えている。口部密閉部材は、ホースの両端部に１つずつ取り付けられており、マンドレルとの間の隙間が第１シール部材によりシールされ、ホースとの間の隙間が第２シール部材によりシールされている。これにより、マンドレルの外周とホースの内周との間の隙間は、密閉される。なお、ここでのホースは、完成品としてのホースのみでなく、製造途中の段階でのホースも含む。

マンドレル、各々の口部密閉部材の少なくとも２つには、マンドレルの外周とホースの内周との間の隙間と連通する連通穴が構成されている。すなわち、マンドレルと２つの口部密閉部材のすべてに連通穴が構成されていてもよいし、マンドレルといずれか一方の口部密閉部材に連通穴が構成されていてもよいし、マンドレルに連通穴は構成されず２つの口部密閉部材に連通穴が構成されていてもよい。

上記構成によれば、１の連通穴から耐圧試験用の液体を注入するとともに、他の連通穴から空気を抜いて、空気抜き後に他の穴を閉鎖することにより、マンドレルを軸芯としたままの状態でホースの耐圧試験を行うことができる。したがって、ホースの完成前段階での耐圧試験も容易に行うことができる。

請求項２に記載のホース用耐圧試験用具は、前記ホースの端部はフランジ金具で構成され、前記口部密閉部材が前記フランジ金具の端面と密着され、前記第２シール部材が前記密着された密着面に配置されていること、を特徴とする。

このように、ホースの端部がフランジ金具で構成されている場合には、口部密閉部材を当該端面と密着させて密着面を第２シール部材でシールすることができる。

請求項３に記載のホース用耐圧試験用具は、前記口部密閉部材は、前記フランジ金具の端面と密着される密着フランジ部、及び、筒の中空部で前記挿入穴が構成される筒部を含んで構成されていること、を特徴とする。

ホースの端部がフランジ金具で構成されている場合には、口部密閉部材を、上記のように密着フランジ部及び筒部を含んで構成することができる。

請求項３に記載のホース用耐圧試験用具は、前記ホースが、マリンホースであること、を特徴とする。

マリンホースは、通常、ベースホース、浮力層、外層などの多層で構成されているため、本発明のホース用耐圧試験用具を用いることにより、すべての層を形成する前段階、例えば、ベースホースを製造した段階などで一旦耐圧試験を行うことができ、欠陥を早期に発見でき、製造効率の向上に繋げることができる。

請求項５に記載のホース耐圧試験方法は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のホース用耐圧試験用具を用いて行うホース耐圧試験方法であって、前記マンドレルを前記ホースの軸芯としたままの状態で、前記連通穴の一方の注入穴から前記隙間へ耐圧試験用流体を注入しつつ、前記連通孔の他方の空気抜き穴から前記隙間の空気を抜き、前記隙間の空気抜きの終了後、前記空気抜き穴を閉鎖し、前記注入穴からさらに流体を注入して耐圧試験を行うものである。ここでのホースは、完成品としてのホースのみでなく、製造途中の段階でのホースも含む。

本発明のホース耐圧試験方法では、マンドレル及び各々の口部密閉部材のうちの少なくとも２つに構成された連通穴を用いて、流体の注入及び空気抜きが行われる。マンドレルをホースの軸芯としたままの状態で、一方の連通穴、すなわち注入穴から流体を注入し、他方の連通穴、すなわち空気抜き穴から空気を抜く。そして、空気抜きの終了後に空気抜き穴を閉鎖して、注入口から更に流体を注入して耐圧試験を行う。

本発明によれば、マンドレルを軸芯としたままの状態で、耐圧試験を行うことができる。

以上に説明したように本発明によれば、マンドレルが軸芯に配置されたままの状態で耐圧試験を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態であるホース用耐圧試験用具１０、及びホース用耐圧試験方法について説明する。本実施形態では、マリンホースの耐圧試験に用いられるホース用耐圧試験用具、及び、ホース用耐圧試験方法として説明するが、他のホースの耐圧試験にも用いることができる。

図１に示すように、ホース用耐圧試験用具１０は、マンドレル１２、及び、一対の口部閉鎖部材５０を備えている。

マンドレル１２は、マリンホース２０の製造時における軸芯となる部材であり、長尺円筒状とされ、軸方向Ｍに沿って中空部１２Ａが構成されている。マンドレル１２には、マリンホース２０が構成される位置の一方の端部付近に、中空部１２Ａへ貫通する第１連通穴１４が構成されている。

図２には、マンドレル１２が抜き取られた後の、マリンホース２０の、ホース軸Ｍを挟んだ片側のみの断面が示されている。マリンホース２０は、ニップル２２、内面ゴム管２３、第１ベース補強コード２４、第１ビードワイヤー２５、補強ワイヤー２６、第２ベース補強コード２７、第２ビードワイヤー２８、中間ゴム層２９、浮力層３０、外側補強コード４０、及び、外面ゴム層４２を備えている。

ニップル２２は、筒状とされ、先端側（マリンホース２０に挿入される側）に第１環状リブ２２Ａ、第１環状リブ２２Ａよりも外側（マリンホース２０の軸方向外側）に第２環状リブ２２Ｂが形成されている。内面ゴム管２３は、ニップル２２の外面を覆うように第１環状リブ２２Ａよりも先端側に外挿されている。ニップル２２の軸方向外側には、他のマリンホースとの接続部であるフランジ部１９が形成されている。フランジ部１９には、接続用ボルト（不図示）のためのボルト穴１９Ａが構成されている。

なお、前述のマンドレル１２の第１連通穴１４は、ニップル２２に対応する位置に構成されることが好ましい。この位置であれば、ニップル２２とマンドレル１２との間に隙間が構成されており、後述する耐圧試験の際に、第１連通穴１４から水を注入して水圧を容易にかけることができるためである。

第１ビードワイヤー２５は、ニップル２２の先端側から第１環状リブ２２Ａを乗り越えた位置で周方向に巻回されている。第１ベース補強コード２４は、第１ビードワイヤー２５を包んで折り返され、内面ゴム管２３の外面に配置されている。第１ベース補強コード２４の外側には、所定の間隔で補強ワイヤー２６が螺旋状に巻回されている。

第２ビードワイヤー２８は、ニップル２２の先端側から第２環状リブ２２Ｂを乗り越えた位置で周方向に巻回されている。第２ベース補強コード２７は、第２ビードワイヤー２８を包んで折り返され、第１ベース補強コード２４の外面に配置されている。中間ゴム層２９は、第２ベース補強コード２７の外面を覆うように配置されている。

前記のニップル２２、内面ゴム管２３、第１ベース補強コード２４、第１ビードワイヤー２５、補強ワイヤー２６、第２ベース補強コード２７、第２ビードワイヤー２８、中間ゴム層２９により、ベースホース２１が構成される。

浮力層３０は、ベースホース２１の外面に帯状スポンジシート３２を螺旋状に巻回して構成されている。帯状スポンジシート３２は、独立気泡の発泡体で構成されている。帯状スポンジシート３２の厚みは、通常、０．８ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、幅は３００〜５００ｍｍ程度、長さは５〜２０ｍ程度である。帯状スポンジシート３２の材料としては、天然ゴムの発泡体、ポリエチレンの発泡体などを用いることができる。

浮力層３０は、帯状スポンジシート３２がベースホース２１の長手方向の一端から他端に向かって、外面を覆うように螺旋状に巻回されて１層が構成されている。当該構成された層の外側には、帯状スポンジシート３２を覆うようにゴムシート層３３が形成されている。そして、その外側に、同様にして帯状スポンジシート３２、ゴムシート層３３が複数層積層され（一般的に３〜６層、本実施形態では３層）、浮力層３０が構成される。

浮力層３０の外側は、外側補強コード４０で覆われ、外側補強コード４０の外側は外面ゴム層４２で覆われている。外面ゴム層４２は、マリンホース２０の最外面を構成している。

一対の口部閉鎖部材５０は、各々同一の形状とされている。口部閉鎖部材５０は、フランジ部５２、及び、筒部５４を備えている。筒部５４は、略円筒状とされ、図３にも示すように、円筒の中央の中空５２Ａはニップル２２と同径とされている。筒部５４の側部には、中空５２Ａへ貫通された第２連通穴５６が構成されている。第２連通穴５６は、閉鎖栓５８で閉鎖可能とされている。閉鎖栓５８は、第２連通穴５６へねじ込まれ、Ｏリング５９により第２連通穴５６を閉鎖する。筒部５４の一端側の外周には第１シール部５５が構成されている。第１シール部５５は、２本の溝５５Ａ及び溝５５Ａに配置されたＯリング５５Ｂを含んで構成されている。

フランジ部５２は、筒部５４のシール部５５と逆側端部に筒部５４と一体的に構成されている。フランジ部５２は、ニップル２２のフランジ部１９と同径の円盤状とされている。フランジ部５２には、ねじ穴１９Ａに対応する位置に、ねじ穴５２Ｎが構成されている。また、フランジ部５２には、中空５２Ａと連続された中央穴５４Ａが構成されている。中空５２Ａ及び中央穴５４Ａで、マンドレル１２を挿入可能な挿入穴５０Ａが構成されている。フランジ部５２の端面には、第２シール部５３が構成されている。第２シール部５３は、中央穴５４Ａと同心円状の円溝５３Ａと、円溝５３Ａに配置されたＯリング５３Ｂを含んで構成されている。Ｏリング５３Ｂにより、フランジ部１９とフランジ部５２との間の隙間がシールされる。

上記構成のマリンホース２０は、前述の各部材が、内側から順にマンドレル１２を軸芯として積層されて形成される。まず、マンドレル１２にニップル２２を外挿し、予め成型されている内面ゴム管２３をニップル２２の先端側の第１環状リブ２２Ａの手前まで外挿する。そして、第１環状リブ２２Ａを乗り越えた位置に第１ビードワイヤー２５を配置して、第１ベース補強コード２４で内面ゴム管２３の外側を覆う。

次に、第１ベース補強コード２４の外側に補強ワイヤー２６を螺旋状に巻回し、第２環状リブ２２Ｂを乗り越えた位置に第２ビードワイヤー２８を配置して、第２ベース補強コード２７で第１ベース補強コード２４の外側を覆う。その外側を、中間ゴム層２９で覆う。そして、第１次加硫処理を行い、ベースホース２１を製造する。

ベースホース２１が製造された時点で、本実施形態のホース用耐圧試験用具１０での耐圧試験を行う。ここでは、第１連通穴１４を注入穴とし、第２連通穴５６を空気抜き穴として用いる例について説明する。

耐圧試験は、マンドレル１２をベースホース２１の軸芯としたままの状態で行う。一対の口部閉鎖部材５０を、フランジ部５２が軸方向の内側となるようにしてマンドレル１２の両側から各々外挿し、フランジ部５２をフランジ部１９と突き合わせ、ねじ穴１９Ａ、５２ＮにねじＮを挿通して両者をねじ止めする。このとき、ベースホース２１の内壁とマンドレル１２の外周との間には、隙間Ｓが構成され、第１連通穴１４、第２連通穴５６が隙間Ｓと連通される。

この状態で、第１連通穴１４から耐圧試験用の水を注入する。すると、隙間Ｓに介在する空気が、注入された水により第２連通穴５６から外に押し出され、空気抜きが行われる。そして、空気抜きの終了後に、閉鎖栓５８で第２連通穴５６を閉鎖する。そして、第１連通穴１４から所定の水圧になるように水をさらに注入して、耐圧試験を行う。

本実施形態のホース用耐圧試験用具１０を用いることにより、マンドレル１２を軸芯としたままの状態で、容易に耐圧試験を行うことができる。

続いて、帯状スポンジシート３２をベースホース２１の外側に隙間なく巻き回して浮力層３０を形成し、浮力層３０の外側を外側補強コード４０で覆い、外側補強コード４０の外側を外面ゴム層４２で覆う。そして、第２加硫処理を行う。第２加硫処理では、外側から径方向の内側への圧力が加えられる。このようにして、マリンホース２０が製造される。

マリンホース２０の完成後も、前述と同様にして、マンドレル１２を軸芯としたままでの耐圧試験を行うことができる。

なお、本実施形態では、マンドレル１２と一対の口部閉鎖部材５０の全てに連通穴を構成した例について説明したが、連通穴は、少なくとも２箇所に構成されていればよい。すなわち、マンドレル１２の連通穴１４と連通穴１４から遠い側に配置される口部閉鎖部材５０の連通穴５６のみを構成してもよいし（図４（Ａ）参照）、マンドレル１２に連通穴を構成せず一対の口部閉鎖部材５０の各々に連通穴５６を構成してもよい（図４（Ｂ）参照）。前者の場合には、連通穴１４を耐圧試験用の水を注入するための注入口として、連通穴５６を空気抜きのための空気抜き穴として用いることができる。また、後者の場合には、連通穴１４を耐圧試験用の水を注入するための注入口として、連通穴５６を空気抜きのための空気抜き穴として用いることができる。

本実施形態のホース用耐圧試験用具の斜視図である。 マリンホース一部側断面図である。 本実施形態のホース用耐圧試験用具をマンドレル付きのマリンホースに取り付けた状態を示す一部側面図である。 本実施形態のホース用耐圧試験用具の変形例を示す、一部断面図である。

符号の説明

１０ ホース用耐圧試験用具
１２ マンドレル
１２Ａ 中空部
１４ 連通穴
１９ フランジ部
２０ マリンホース
２１ ベースホース
２２ ニップル
５０ 口部閉鎖部材
５０Ａ 挿入穴
５２ フランジ部
５３ 第２シール部
５４ 筒部
５５ 第１シール部
５６ 連通穴
５８ 閉鎖栓
Ｓ 隙間

Claims (5)

1. ホースの軸芯となる円筒状のマンドレルと、
   前記マンドレルよりも大径の挿通穴が構成され、前記挿入穴に前記マンドレルを挿入させつつ前記ホースの両端部に各々取付けられる口部密閉部材と、
   前記挿通穴に挿入された前記マンドレルと前記口部密閉部材との間をシールする第１シール部材と、
   前記口部密閉部材と前記ホースとの間をシールする第２シール部材と、
   を備え、
   前記マンドレル及び前記各々の口部密閉部材のうちの少なくとも２つに、前記ホースの内周壁と前記マンドレルとの間に構成される隙間と連通される連通穴が構成されていること、を特徴とするホース用耐圧試験用具。
2. 前記ホースの端部はフランジ金具で構成され、
   前記口部密閉部材が前記フランジ金具の端面と密着され、前記第２シール部材が前記密着された密着面に配置されていること、を特徴とする請求項１に記載のホース用耐圧試験用具。
3. 前記口部密閉部材は、前記フランジ金具の端面と密着される密着フランジ部、及び、筒の中空部で前記挿入穴が構成される筒部を含んで構成されていること、を特徴とする請求項２に記載のホース用耐圧試験用具。
4. 前記ホースが、マリンホースであること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のホース用耐圧試験用具。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のホース用耐圧試験用具を用いて行うホース耐圧試験方法であって、
   前記マンドレルを前記ホースの軸芯としたままの状態で、前記連通穴の一方の注入穴から前記隙間へ耐圧試験用流体を注入しつつ、前記連通孔の他方の空気抜き穴から前記隙間の空気を抜き、
   前記隙間の空気抜きの終了後、前記空気抜き穴を閉鎖し、
   前記注入穴からさらに流体を注入して耐圧試験を行う、ホース用耐圧試験方法。

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