JP3605930B2 - 積層管状体の製造方法及び塗装用チューブ - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は、一部に曲がり部を有する管状体の内面に樹脂塗装膜によって樹脂製の内層を構成してなる積層管状体の製造方法、及び樹脂塗装に使用する塗装用チューブに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車用の燃料注入ホースについて、従来のゴムホースから耐燃料透過性に優れた樹脂層をゴム層の内側に重ねた積層構造のホースが用いられるようになってきている。これにより、樹脂層の耐燃料透過性と、ゴム層の柔軟性、耐衝撃性及び耐火炎性を併せて得ることができる。このような異なる材料を用いた機能分担による性能向上の利点と共に、安価にできるという特長も備えているので、ゴム外層に樹脂内層を積層したホースは、その他の燃料系およびエアー系等の配管にも用途の拡大が期待されてきている。
【0003】
従来、この種の積層構造のホースの製造方法については、例えば特開平6ー255004号公報に示されているのように、静電塗装法により、スプレーガンの真直な棒状のノズルをゴム製の外層ホース内に挿入し、その内周面に粉体樹脂を吹き付けて樹脂塗装膜を形成し、その後、樹脂塗装膜を加熱により溶融させることにより内層を形成していた。この場合、ホースがストレートであれば、棒状ノズルの挿入が容易でありかつホースの軸線位置にノズル先端が配置されるので、一度の塗装回数によりホースの内周面全体に均一な樹脂層を設けることができ、ホース特性の均質な積層構造ホースが得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホースが、一部に曲がり部を含む場合、真直な棒状ノズルをホースの全長にわたり挿入できないから、一度の塗装作業により、ホースの内周面全体に樹脂層を形成することができない。例えば曲がり部を一箇所設けたホースの場合には、図8(a),(b)に示すように、ホース1の両端から内部の曲がり部1aまでノズル2を挿入し、ノズル2を矢印方向に引っ張りながら塗装するので、2回塗装作業を行う必要がある。また、曲がり部を3箇所設けたホース3の場合には、図9(a),(b)に示すように、両端からノズル2を挿入しても、ホース3の中央部分の塗装ができないものもあり、ノズル2の挿入が可能なように、無理にホース3を曲げることが必要な場合もある。このように塗装時間が長くなり、塗装以外の作業に時間を要するなどにより、ホースの製造コストが高くなるという問題がある。また、ノズル2が真直なため、ノズル2がホース3の軸線に対して斜めになり、そのためホース3の内周面に樹脂塗装膜が均一な厚みに形成されず、均質な特性の積層構造ホースが得られないという問題もある。
【0005】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、曲がり部を有するホースや他の管状体の内周壁に1回の塗装作業により均一な樹脂層を形成することができる積層管状体の製造方法を提供することを目的とするものである。また、曲がり部を有する管状体の内壁面に塗装を行うのに適した塗装用チューブを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために、上記請求項1に係る発明の構成上の特徴は、一部に曲がり部を有する管状体の内周面に樹脂製の内層を設けてなる積層管状体の製造方法において、一端にて塗装ガンに接続されて柔軟性及び絶縁性を有すると共に内面が平滑な内管と、内管の他端に接続されて管状体の内径と略同一の外径を有しかつ内管の軸線位置を中心として同軸的に配設されて内管の管路に連通する吹出口を有するガイド部材と、樹脂製のリングに一定間隔で軸線方向の貫通孔を設け、貫通孔に金属線、繊維等である線材を通して複数積み重ねて筒形状にされ、内管の外周側全体に被せられ内管を保護すると共に、径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有する保護部材とを設けてなり、保護部材の軸線方向の剛性を調節可能とし、管状体への挿入時には軸線方向の剛性を高くし、挿入後には剛性を低くできる塗装用チューブを用い、塗装用チューブを管状体内にその一端から他端に向って挿入した後、塗装用チューブを管状体から引出しながら静電塗装法により管状体の内周面に樹脂塗装膜を形成し、管状体の内層を構成するようにしたことにある。
【0007】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、塗装用チューブは保護部材が、径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有しているので、曲がり部を有する管状体内に塗装用チューブを挿入するとき、管状体の内壁との接触による挿入抵抗に抗して、かつ管状体の曲がり形状に合わせて管状体の一端から他端に向けてキンクすることなく挿入することができる。その際、内管は保護部材に覆われているので、保護部材の変形に応じて内管も変形するため、途中で折れ曲がるようなことがない。また、内管は絶縁性を有しているので、静電塗装時に保護部材との絶縁性が確保されると共に、荷電された塗料の電荷が移動中に消滅することもない。さらに、内管は、内面が平滑であるため、静電塗装時の樹脂塗料の移動がスムーズに行われる。
【0008】
そして、塗装用チューブを管状体の一端側に向けて引っ張りながら静電塗装を行うことにより、一度の塗装作業で曲がり部を含めた管状体内周面全体に樹脂の塗装膜を形成することができる。さらに、ガイド部材の吹出口が管状体の略軸線位置に同軸的に配設されているので、吹き出された樹脂が、管状体の内周面に、ストレート部分と曲がり部分の区別なくほぼ均等に堆積し、均一な厚みの樹脂塗装膜を形成することができる。この塗装膜を加熱し、さらに冷却処理を施すことにより、管状体の内周面全体に均一な厚さの樹脂製の内層を設けることができる。
その結果、請求項1の発明によれば、一度の塗装作業により、安価にかつ品質のよい曲がり部を有する積層構造管状体を得ることができる。
【0009】
また、本発明においては、塗装用チューブを管状体へ挿入する際に、保護部材の軸線方向の剛性が高められているため、管状体の内壁との接触による挿入抵抗に抗して挿入することができる。また、径方向に可撓性があるために、管状体の曲がり形状に合わせて折れ曲がり等の変形なく挿入できる。そのため、塗装用チューブの管状体への挿入の位置決めを正確に行うことができる。また、塗装用チューブを管状体に挿入した後は、塗装用チューブの剛性が低められるので、曲がり部を有する管状体全体の形状に塗装用チューブをなじませることができ、その後、塗装用チューブを徐々に引っ張りながら静電塗装を行うことにより、ストレート部分と曲がり部分の区別なく管状体の内周面全体に均一な樹脂塗装膜を形成することができる。その結果、塗装用チューブの剛性をコントロールすることにより、塗装用チューブの管状体への挿入及び引出し工程を自動化することができる。
【0010】
また、上記請求項2に係る発明の構成上の特徴は、一端にて塗装ガンに接続されて柔軟性を有すると共に内面が平滑な内管と、内管の他端に接続され内管の軸線位置を中心として同軸的に配設されて内管の管路に連通する吹出口を有するガイド部材と、樹脂製のリングに一定間隔で軸線方向の貫通孔を設け、貫通孔に金属線、繊維等である線材を通して複数積み重ねて筒形状にされ、内管の外周側全体に被せられ内管を保護すると共に、径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有する保護部材とを設けてなり、保護部材の軸線方向の剛性を調節可能とし、ガイド部材から塗装ガンに対する軸線方向の圧縮力には剛性を高くし、引張力には剛性を低くできるようにしたことにある。
【0011】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、塗装用チューブは保護部材が径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有しているので、曲がり部を有する管状体の内壁面や、曲がり部分を有する孔内に樹脂塗料を塗装するために、管状体等の内部に塗装用チューブを挿入するとき、管状体の内壁面との接触による挿入抵抗によってキンクすることなく挿入することができる。また、管状体等の内部の曲がり形状に合わせて入口側から内部に向けて塗装用チューブを円滑に挿入することができる。その際、内管は保護部材に覆われており、保護部材の変形に応じて内管も変形するので、内管が折れ曲がることがない。また、内管は、内面が平滑であるため、樹脂塗料の移動がスムーズに行われる。そして、塗装時に、塗装用チューブを管状体の入口側に向けて引っ張りながら塗装を行うことにより、曲がり部を含めた管状体等の内周面の全体に樹脂の塗装膜を形成することができる。さらに、ガイド部材の吹出口が、内管の略軸線位置を中心として同軸的に配設されているので、吹き出された樹脂が、管状体の内壁に均一に堆積し、厚みの均一な樹脂塗装膜を形成することができる。
その結果、請求項2の発明によれば、曲がり部を有する管状体等の内壁に、一度の塗装作業により、安価にかつ均一な厚みの樹脂塗装膜を形成することができる。
【0012】
また、請求項2の発明においては、塗装用チューブを管状体等の内部へ挿入する際に、保護部材の軸線方向の剛性を高めることにより、管状体への挿入抵抗によってキンクすることなく挿入することができる。また、塗装用チューブを管状体等の内部に挿入した後は、塗装用チューブの剛性を低めることにより、曲がり部を有する管状体の内部の全体の形状に塗装用チューブをなじませることができ、その後、塗装用チューブを徐々に引っ張りながら塗装を行うことにより、管状体等の内壁全体に均一な樹脂膜を形成することができる。その結果、塗装用チューブの剛性をコントロールすることにより、塗装用チューブの管状体等の内部への挿入及び引出し工程を自動化することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図1(a)、(b)は、実施例及び参考例に係る曲がり形状の燃料注入管の構造を示すために外周面が平滑状及び蛇腹状の積層構造ホースを断面図により概略的に示したものである。
積層構造ホース10は、ゴム製の管状体11と、樹脂製の内層12とを設けている。管状体11は、NBRとPVCの混合物、CR、CHC、CSM、EPDM等のゴム材料によって内径10〜60mmφ、厚さ2〜5mmに形成されている。管状体11は、例えば、半割型とマンドレル状の芯型とからなる成形型を用い、インジェクション成形等の成形法により加硫または半加硫の状態に予備成形される。内層12は、ポリアミド系、フッ素系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニール系、ポリアセタール系、PPS系等の耐ガソリン性、耐ガソリン透過性に優れた樹脂塗装膜が加熱溶融されて、厚さ0.03〜0.3mmに形成される。この塗装膜を形成する樹脂は、粉体が望ましいが、液体であってもよい。
【0014】
つぎに、管状体11に内層12を積層させる塗料の噴出装置について説明する。
噴出装置は、図2に示すように、塗装ガン20と、塗装ガン20の先端から延びる真直な棒状のノズル21と、ノズル21の先端に取り付けられた参考例1の塗装用チューブ30とを備えている。塗料は、ノズル21から噴出されるときには荷電されており、塗装用チューブ30を経て管状体11の内壁に対して噴出し、樹脂塗装膜を形成するものである。
【0015】
塗装用チューブ30は、図3に示すように、一端がノズル21に接続される樹脂製の内管31と、内管31の他端に接続されるガイド部材32と、内管31の外周全体を被覆する管状の保護部材33とを設けている。内管31は、柔軟性があり、内面が樹脂塗料の移動がスムーズに行われるように良好な平滑性を有すると共に、絶縁性を備えた材質、例えば塩化ビニール樹脂で形成されている。
【0016】
ガイド部材32は、図4に示すように、樹脂製で、外径D1が管状体11の内径より少し小さく、外径D1と同心的に形成された内径D2のめねじを有する略筒形状の本体32aと、本体32aの一端側に突出し内管31が外嵌される筒状部とそれに隣接し谷径D2のおねじを有し本体32aに螺合される接続部32bを設けており、本体32aの他端側には軸線を中心とした縦長の長方形の吹出口32a1を設けている。また、ガイド部材32の本体32aには、図4に示すように、外周面に軸線方向に平行にかつ等間隔で8本の溝部32a2を設けると共に、軸線方向の等間隔位置に、周方向に2本の浅い溝部32a3を設けている。各溝部32a2の溝部32a3位置には、支持棒32a4が固定されている。そして、各支持棒32a4にはボール状の球部材32cが、その貫通孔を支持棒32a4に挿通させることにより、本体32aに回動自在に取り付けられている。
【0017】
保護部材33は、図3に示すように、径方向の可撓性を有しかつ軸方向の剛性を備えたチューブであり、例えば外周面が波形の樹脂製のコルゲートチューブが用いられる。なお、コルゲートチューブの代わりに、軸方向の剛性を備えた蛇腹形状のチューブを用いることができる。そして、保護部材33は内管31の外周側全体に同軸的に被せられる。
【0018】
つぎに、管状体11に内層12を形成する塗装工程について説明する。
まず、図5に示すように、3箇所に折れ曲がり部を設けた管状体11内に、その一端側から塗装ガン20に取り付けられた棒状のノズル21に接続された塗装用チューブ30を挿入し、先端のガイド部材32が、管状体11の他端近傍位置に達するようにする。このときコルゲートチューブである保護部材33は、径方向の可撓性を有しかつ軸方向の剛性を備えているので、管状体11との接触による挿入抵抗に抗して、キンクすることなく挿入され、管状体11の折れ曲がり部に沿って変形しながら管状体11内をその他端近傍位置にまで移動する。ここで、保護部材33は、外面が波形で管状体11との摩擦が少なく、ガイド部材32も、本体32aの外周部に球部材32cを設けているため管状体11との摩擦が少ないので、塗装用チューブ30は、管状体11内を非常に滑らかに移動することができる。そして、内管31は、薄肉で非常に変形し易いが、その外周側に保護部材33が被せられており、保護部材33の変形に応じて変形するので、管状体11の折れ曲がり部においてもキンクすることがない。
【0019】
次に、塗装用チューブ30を管状体11から徐々に引き抜きながら、塗装ガン20を操作して、ガイド部材32の吹出口32a1 から樹脂塗料を噴出させながら塗装を開始する。このとき、内管31は絶縁性を有しているため、管状体11間との絶縁性が確保されるので、塗料の電荷が低下することもない。さらに、内管31は、内面が平滑であるため、樹脂塗料がスムーズに移動し、吹出口32a1
からの樹脂塗料の噴出が円滑に行われる。また、吹出口32a1 が管状体11の略軸線位置を中心として同軸的に配設されているので、吹き出された樹脂が、管状体11の内周面に均一に堆積し、均一な厚さの樹脂の塗装膜12aを形成することができる。そして、塗装用チューブ30を管状体11の一端側に向けて引っ張りながら塗装を行うことにより、曲がり部を含めた管状体11の内周面全体に均一な樹脂の塗装膜12aを形成することができる。この塗装膜12aの形成された管状体11に加熱処理を施すことにより、塗装膜12aが溶融し、さらにこれを冷却することにより内層12が形成される。
以上に説明したように、上記参考例1によれば、曲がり部を有する管状体11の内壁面全体に、一度の塗装作業により、曲がり部とストレート部分の区別なく均一な厚みの内層12を形成することができ、均質な積層構造ホース10を安価に得ることができる。
【0020】
つぎに、塗装用チューブの参考例2について説明する。
参考例2の塗装用チューブ40は、図6に示すように、保護部材41を、樹脂製で幅の細い長尺板を用い、これに螺旋状の巻加工を施してコイル形状にしたものである。その他の構成は、上記参考例1に示した保護部材33と同様である。この保護部材41は、径方向に可撓性を有すると共に軸方向圧縮力に対してバネ伸縮によって軸方向の剛性も備えているので、上記保護部材33と同様に、キンクすることなく折れ曲がり部を設けた管状体11内に沿って変形しながら塗装用チューブ30を管状体11の他端近傍位置にスムーズに導くことができる。また、保護部材41は、外面が板材により平滑であり管状体11との摩擦が少ないので、塗装用チューブ40は、管状体11内を非常に滑らかに移動することができる。
【0021】
つぎに、塗装用チューブの実施例について説明する。
実施例の塗装用チューブ50は、図7(a)に示すように、保護部材51として、樹脂製のリング51aを用い、リング51aに一定間隔で軸線方向の貫通孔を設け、貫通孔に金属線、繊維等である線材52を通して積み重ねて筒形状にしたものである。リング51aの断面形状は、半円形状或は円形状に形成されている。その他の構成は、上記参考例1に示した保護部材33と同様である。この保護部材51は、線材52を塗装ガン20方向に引っ張ることにより、その軸線方向の剛性が高められる。これにより、保護部材51は、管状体11との接触による挿入抵抗に抗して、キンクすることなく管状体11内に挿入される。そして、管状体11内へ挿入後は、線材52を緩めることにより、図7(b)に示すように、保護部材51は、軸線方向の剛性が低められるので、折れ曲がり部に沿って変形しながら管状体11内をその他端近傍位置にスムーズに移動できる。また、保護部材51は、外面がリング51aの積み重ねたものであり管状体11との摩擦が少ないので、塗装用チューブ50は、管状体11内を非常に滑らかに移動することができる。その結果、線材52をコントロールすることにより、配列された管状体11内に塗装用チューブ50を挿入し、引き出す作業を自動化することができる。
【0022】
なお、塗装用チューブの上記実施例及び参考例においては、静電塗装法を用いた積層構造ホースの製造を例にとり説明したが、本発明を、その他曲がり部を有する管状体や曲孔等の内壁に塗装を行う場合にも適用することができる。
【0023】
また、上記実施例及び参考例においては、本発明を燃料注入管として用いられる積層構造ホースの製造に用いた場合について説明しているが、その他の燃料系及びエアー系の積層構造ホースを含む積層管状体の製造にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造される曲がり形状の積層構造ホースに係る外周面が平滑状及び蛇腹状の構造を概略的に示す断面図である。
【図2】積層構造ホースの内層を形成するのに用いられる塗料の噴出装置を概略的に示す構成図である。
【図3】同噴出装置の塗装用チューブを示す概略的に示す断面図である。
【図4】同塗装用チューブのガイド部材を概略的に示す正面図及び側面図である。
【図5】塗装用チューブを用いて静電塗装を行う状態を示す説明図である。
【図6】参考例2の塗装用チューブを示す断面図である。
【図7】実施例の塗装用チューブ及び塗装用チューブの線材による引っ張りを緩めた状態を示す断面図である。
【図8】従来例である曲がりホースの静電塗装工程を概略的に説明する説明図である。
【図9】他の従来例である曲がりホースの静電塗装工程を概略的に説明する説明図である。
【符号の説明】
10…積層構造ホース、11…管状体、12…内層、12a…塗装膜、20…塗装ガン、21…ノズル、30…塗装用チューブ、31…内管、32…ガイド部材、32a1 …吹出口、33…保護部材、40…塗装用チューブ、41…保護部材、50…塗装用チューブ、51…保護部材、51a…リング、52…線材。
Claims (2)
- 一部に曲がり部を有する管状体の内周面に樹脂製の内層を設けてなる積層管状体の製造方法において、一端にて塗装ガンに接続されて柔軟性及び絶縁性を有すると共に内面が平滑な内管と、同内管の他端に接続されて前記管状体の内径と略同一の外径を有しかつ同内管の軸線位置を中心として同軸的に配設されて同内管の管路に連通する吹出口を有するガイド部材と、樹脂製のリングに一定間隔で軸線方向の貫通孔を設け、該貫通孔に金属線、繊維等である線材を通して複数積み重ねて筒形状にされ、前記内管の外周側全体に被せられ同内管を保護すると共に、径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有する保護部材とを設けてなり、該保護部材の軸線方向の剛性を調節可能とし、前記管状体への挿入時には軸線方向の剛性を高くし、挿入後には剛性を低くできる塗装用チューブを用い、同塗装用チューブを前記管状体内にその一端から他端に向って挿入した後、同塗装用チューブを同管状体から引出しながら静電塗装法により同管状体の内周面に樹脂塗装膜を形成し、管状体の内層を構成するようにしたことを特徴とする積層管状体の製造方法。
- 一端にて塗装ガンに接続されて柔軟性を有すると共に内面が平滑な内管と、同内管の他端に接続され同内管の軸線位置を中心として同軸的に配設されて同内管の管路に連通する吹出口を有するガイド部材と、樹脂製のリングに一定間隔で軸線方向の貫通孔を設け、該貫通孔に金属線、繊維等である線材を通して複数積み重ねて筒形状にされ、前記内管の外周側全体に被せられ同内管を保護すると共に、径方向の可撓性と軸線方向の剛性を有する保護部材とを設けてなり、該保護部材の軸線方向の剛性を調節可能とし、前記ガイド部材から塗装ガンに対する軸線方向の圧縮力には剛性を高くし、引張力には剛性を低くできるようにしたことを特徴とする塗装用チューブ。
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