JP4280280B2 - 曲がりホース成型用マンドレル - Google Patents

Description

本発明は、樹脂層とゴム層とを設けてなる樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造に用いられる曲がりホース成型用マンドレルに関し、更に詳しくは、自動車等の車両用エアコン（エアコンディショナー）の冷媒回路等に用いられる樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造に用いられる曲がりホース成型用マンドレルに関する。

近年、自動車等の車両の軽量化を目的として、車両用エアコンの冷媒回路等の配管にはアルミニウム合金製配管が使用されているが、コンプレッサ等で発生する振動が配管を共振させ騒音を引き起こす恐れがある。そこで、配管の共振を抑制するために、ゴムと樹脂とからなる複合フレキシブルホースが配管の途中に組み込まれて使用されている。

このような車両用エアコンの冷媒回路に用いられる複合フレキシブルホースでは、一般に内管が樹脂層とゴム層とを有する樹脂−ゴム複合構造に構成されている。そして、最内層に設けられた薄い樹脂層で冷媒に対する耐ガス透過性を確保するとともに、外層のゴムホースでホースとしての柔軟性、振動吸収性および耐水分透過性を確保し、更に、前記ゴム層を繊維で補強するための繊維補強層を有するのが通常である。

また、一般的に、車両用エアコンの冷媒用樹脂−ゴム複合ホースの最内層を形成する樹脂としては、主にポリアミド系のものが多用されている。更に、前記冷媒用樹脂−ゴム複合ホースを形成するゴムとしては、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）等がある。

しかるに、近年、自動車等車両の軽量化やエンジンルームのコンパクト化等により、配管スペースの狭小化、複雑化が進んでいる。このため車両用エアコンホースについても例外ではなく、狭いスペースに自由に配管出来かつ周辺機器と接触することなく、柔軟性に優れることが要求されている。一方、従来のストレート状のホースでは、これを強制的に曲げて装着する必要性が生じ、装着時の作業が難しくなって、場合によっては周辺機器との接触により装着できない場合が出てくる。

従って、これらの要求に答えるために、ホースを曲げた状態で成型加硫する提案がなされている。しかしながら、樹脂−ゴム複合ホースの曲管を製造するには、通常、長尺のゴム製もしくは樹脂製のマンドレルの周囲に、樹脂およびゴムを同時もしくは段階的に重ねて内管とした後、この内管の表面にポリエステル糸等を編み上げて巻き付けた補強層を設け、この補強層の上から外面ゴムを押出被覆する。この場合、ホースがストレートな直管の場合にはそのまま加硫を行い、その後にマンドレルを抜き取れば加硫済みの樹脂−ゴム複合ホースが得られる。

一方、ホースが曲がり形状を呈している曲がり管の場合は、長尺のストレートのマンドレルを抜き取った後に、この未加硫ホースを短尺に寸法切断し、所定の曲がり形状を有する金属製マンドレルを前記未加硫ホースに挿入して加硫するか、ストレートの長尺マンドレルを抜き取った後に寸法切断し、短尺の樹脂またはゴム製マンドレルをこの未加硫短尺ホースに再挿入し、もしくは長尺のマンドレルを挿入したまま寸法切断し、曲がり形状を有する外枠にはめて加硫を行うかのどちらかの方法で曲がりホースを製造することになる。

前者の製造方法は、内管がゴムの場合は特に問題がなく、広く一般的に採用されている工法であるが、最内管に熱可塑性樹脂を使用する場合、曲がり形状のマンドレルを挿入する際に樹脂とゴムの界面に剥離が生じたり、成型加硫後に金属製マンドレルを抜き取る作業時に内管樹脂表面に傷を生じさせる。また、後者の製造方法では、外層ゴムが未加硫であることから加硫時に外枠と接触して、外面ゴムに傷を生じさせることになる。

また、長尺のマンドレルを挿入したまま寸法切断する工法では、マンドレルの再利用が出来ずコストアップの要因となる。更に、外枠による曲がり成型の場合は、三次元形状の複雑な形状を有する外枠を作ることが困難で、かつ費用も多大なものとなるため実用には適さない。

そこで、次に述べるような曲がりホースの製造方法が提案されている。このような従来例に係る曲がりホースの製造方法について、図７および図８を参照しながら以下説明する。図７は従来例に係る成型前のストレート状態の未加硫複合ホースの部分切断図、図８は他の従来例に係る実施例を示す３層ホースの押出しの説明図を示している。

図７において、この複合曲がりホースの製造方法は、ゴムまたは樹脂製のマンドレル２０に、内側より内面樹脂層２１、内管未加硫ゴム層２２、中間ゴム層２４を挟んで２層スパイラル構造とした補強層２３，２５および外被未加硫ゴム層２６が順次積層して未加硫複合ホースが構成され、ストレート状態の前記未加硫複合ホースを形成する第１工程と、外被未加硫ゴム層２６上に軟化点が成型加硫時の温度よりも高い性質を持つ樹脂被覆２７を施す第２工程と、前記内面樹脂層２１が弾性変形を示す温度域にて予熱する第３工程とを有する。

同時に引き続き、予め加硫温度付近に加熱した金型に前記予熱された未加硫複合ホース装填する第４工程と、所定の加硫条件にて成型加硫する第５工程と、内面樹脂層２１が弾性変形を示す温度域において金型から取り外す第６工程と、内面樹脂層２１が弾性変形を示す温度域において前記樹脂被覆２７およびマンドレル２０を取り外す第７工程と、室温まで冷却する間、目的の成型条件の型に装填しておく第８工程と、の各工程からなる（特許文献１参照）。

しかしながら、このような従来例に係る複合曲がりホースの製造方法は、複雑で多段の工程を要するため、工程管理に手間取り製造コストが多大になるという問題点を有している。そこで、図８における他の従来例に係るゴム−樹脂積層曲がりホースの製造方法は、中芯３０を流し、これに第一の押出機３１で内層ゴムを、第二の押出機３２で中間樹脂を、第三の押出機３３で外層ゴムを夫々押出して中芯３０の外周にこの順序で夫々積層していく。

積層された前記ホースは、所定の長さにカットしてこれを予備加硫する。そして、予備加硫したこのホースから中芯３０を抜き取り、このホースを所望の曲がりを設けた加硫心棒に差し込み、これを加硫心棒を付けたままで本加硫するのである（特許文献２参照）。

ところが、前記従来例に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、中芯３０を抜き取った前記未加硫ホースに、加硫心棒を直接差し込み本加硫して成型するため、ホース内面に傷を生じやすく、そのため複雑な三次元形状を有する複合ホースの製造には不向きである。

一方、成型マンドレルに形状記憶合金を用いた、次のような従来例に係る曲がりホースの製造方法が提案されている。即ち、この曲がりホースの製造方法は、配合ゴムより未加硫ゴムホースを形成する成形工程と、平板状または針金状の形状記憶合金を螺旋状に巻いて筒状とされた所定温度以上で所定の径を持つ曲がり形状となるように形状記憶されたマンドレルを、外径が前記未加硫ゴムホースの内径より小径の略真直形状として前記未加硫ゴムホースに挿入する挿入工程と、前記マンドレルを前記所定温度以上に加熱して形状記憶変形させ、前記未加硫ゴムホースを所定の屈曲形状に賦形するとともに加硫する加硫工程と、加硫後の曲がりホースから前記マンドレルを引き抜く工程とからなる（特許文献３参照）。
特開平１１−１９２６６８号公報 特開２０００−２８９１２１号公報 特開平５−１４７１２４号公報

しかしながら、前記従来例に係る曲がりホースの製造方法は、高価な形状記憶合金を用いなくてはならない上、屈曲形状が複雑な三次元形状であったり曲率の大きいゴムホースの製造には、前記形状記憶合金による形状変形では満足し得る屈曲形状が精度良く得られないという問題点があった。

従って、本発明の目的は、複雑な三次元形状を有し内面に傷のない高品質の樹脂−ゴム複合曲がりホースを、低コストで高精度に製造可能な曲がりホース成型用マンドレルを提供することにある。

本発明の請求項１に係る曲がりホース成型用マンドレルが採用した手段は、樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの成型に用いられる曲がりホース成型用マンドレルであって、内側に金型マンドレルを挿入するための中空部を有する可撓性チューブとこの可撓性チューブの外周に被覆されたゴム層とから構成されると共に、挿入される未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの内径との隙間が直径で０．２〜０．５ｍｍの範囲となる外径を有することを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る曲がりホース成型用マンドレルが採用した手段は、請求項１に記載の曲がりホース成型用マンドレルにおいて、前記可撓性チューブが、金属製ばね、耐熱性樹脂製ばねまたはインターロックチューブであることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る曲がりホース成型用マンドレルが採用した手段は、請求項２に記載の曲がりホース成型用マンドレルにおいて、前記耐熱性樹脂製ばねが、耐熱温度１５０℃以上のスーパーエンジニアリング樹脂、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂または強化材を複合した、耐熱温度１００℃以上の汎用エンジニアリング樹脂からなることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る曲がりホース成型用マンドレルが採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の曲がりホース成型用マンドレルにおいて、可撓性チューブの外周に被覆された前記ゴム層が、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチル系ゴム、アクリルゴムまたはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）からなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る曲がりホース成型用マンドレルによれば、樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの成型に用いられる曲がりホース成型用マンドレルであって、内側に金型マンドレルを挿入するための中空部を有する可撓性チューブとこの可撓性チューブの外周に被覆されたゴム層とから構成されると共に、挿入される未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの内径との隙間が直径で０．２〜０．５ｍｍの範囲となる外径を有するから、複雑な三次元形状を有する曲がりホースにも対応可能な安価な成形用マンドレルを提供できる。

また、本発明の請求項２に係る曲がりホース成型用マンドレルによれば、前記可撓性チューブが、金属製ばね、耐熱性樹脂製ばねまたはインターロックチューブであるので、複雑な三次元形状を有する樹脂−ゴム複合曲がりホースを、市販品を活用して低コストで高精度に製造可能な曲がりホース成型用マンドレルを提供できる。

更に、本発明の請求項３に係る曲がりホース成型用マンドレルによれば、前記耐熱性樹脂製ばねが、耐熱温度１５０℃以上のスーパーエンジニアリング樹脂、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂または強化材を複合した、耐熱温度１００℃以上の汎用エンジニアリング樹脂からなるので、任意な形状の可撓性チューブが形成可能となり、前記曲がりホース成型用マンドレルの適用範囲が拡大される。

また更に、本発明の請求項４に係る曲がりホース成型用マンドレルによれば、可撓性チューブの外周に被覆された前記ゴム層が、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチル系ゴム、アクリルゴムまたはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）からなるので、内面に傷のない高品質の樹脂−ゴム複合曲がりホースを低コストで高精度に製造可能な曲がりホース成型用マンドレルを提供できる。

先ず、本発明の曲がりホース成型用マンドレルに係る実施の形態について添付図１及び２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る曲がりホース成型用マンドレルの縦割断面図、図２は本発明の実施の形態に係る曲がりホース成型用マンドレルの横断面図である。

本発明に係る曲がりホース成型用マンドレルは、後述するような樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの成型に用いられる曲がりホース成型用マンドレルである。そして、この曲がりホース成型用マンドレル１は、可撓性チューブ２とこの可撓性チューブ２の外周に被覆されたゴム層３とから構成されたものである。

前記可撓性チューブ２は、加硫時の耐熱性を有するとともに、所望とする三次元形状を有する金型マンドレルの形状に沿って、未加硫の樹脂−ゴム複合ホースに自在な形状を賦与させる必要性があるため、金属製ばね、耐熱性樹脂製ばねあるいはインターロックチューブ等の中空部２ａを有する可撓性部材からなる。そして、前記可撓性チューブ２の外周には、ゴム層３が被覆されて構成される。前記可撓性チューブ２に、ゴム層３を被覆することにより、前記樹脂チューブ内面に可撓性チューブ２の外形形状が賦与されたり、傷が付くのを防止できるからである。

前記可撓性チューブ２を構成する金属製ばねは、ばね鋼を用いた市販品を用いることが出来る。また、前記インターロックチューブも、各種サイズのものが市販品（例えば、株式会社ハギテック製等）として利用可能である。更に、前記可撓性チューブ２を構成する耐熱性樹脂製ばねは、スーパーエンジニアリング樹脂、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂または強化材を複合した汎用エンジニアリング樹脂からなるのが好ましい。前記スーパーエンジニアリング樹脂は、一般的に、汎用エンジニアリング樹脂よりも耐熱性が更に高く、１５０℃以上の高温でも長期間使用できる熱可塑性樹脂の総称である。

この様なスーパーエンジニアリング樹脂としては、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポイリミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。また、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂とは、ガラス繊維や炭素繊維等のフィラーを混入してこのような樹脂を補強したもの（ＦＲＰ）を言う。

更に、汎用エンジニアリング樹脂とは、耐熱性が１００℃以上で、強度が４９ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２．４ＧＰａ以上の特性を有する熱可塑性樹脂の総称である。汎用エンジニアリング樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、変性ポニフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）があり、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂とは、上記と同様、ガラス繊維や炭素繊維等のフィラーを混入してこのような樹脂を補強したもの（ＦＲＰ）を言う。

以上説明したような可撓性チューブ２を構成する金属製ばね、耐熱性樹脂製ばねまたはインターロックチューブからなる前記可撓性チューブ２は、製造しようとする樹脂−ゴム複合曲がりホースの曲がり形状や寸法に応じて、適宜適切な素材と寸法のものを選択すれば良い。

前記ゴム層３としては、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチル系ゴム、アクリルゴムまたはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）等を用いるのが、屈曲した三次元形状に対応する柔軟性を有し、かつ加硫時の耐熱性を有する点から好ましい。この様なゴム層３の厚みは特に限定されるものではなく、製造しようとする樹脂−ゴム複合曲がりホースの内径及び金型マンドレルの外径に応じ、適宜適切な厚み寸法を選択すれば良い。

次に、本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法に係る実施の形態１について、以下添付図３及び図４を参照しながら説明する。図３は本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態１に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図、図４は本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態１に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法ににおける、未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの一部切欠斜視図を示す。

前図３において、本発明の実施の形態１に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、先ず、未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１が通常５０〜１００ｍ程度の長尺を有するので、これを製品長さに合わせて０．５〜２ｍ程度の所定長に寸法切断１２する。

ここで、前記未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１は、図４に例示したように、樹脂チューブ５ａの外側に内面ゴム層５ｂを設けた内管５と、この内管５の外側に設けられた繊維補強層６と、この繊維補強層６の外側に被覆された外面ゴム層７とからなる。前記ゴム層は、内面ゴム層５ｂと外面ゴム層７に限定されることなく、その中間に中間ゴム層を有する場合もあり、また、前記繊維補強層６が複数層ある場合もある。

そして、この切断された未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１の樹脂チューブ５ａの内側に、前図１を用いて説明した本発明に係る曲がりホース成型用マンドレル１を挿入１３し、更に、この曲がりホース成型用マンドレル１の中空部２ａに金型マンドレルを挿入１４する。その後、所定の温度で所定時間加熱して加硫１５する。そして、冷却が完了後、先ず金型マンドレルを抜き取り１６ａ、その後曲がりホース成型用マンドレル１を抜き取り１６ｂ、樹脂−ゴム複合曲がりホース１７の製造を完了する。

ここで、図４に例示した前記未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１について、更に詳しく述べる。前記樹脂チューブ５ａとしては、通常ポリアミド樹脂が多用されている。このようなポリアミド樹脂は、ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６とＰＡ６６の共重合体，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ１１とＰＡ１２の共重合物、変性物、ブレンド物およびＰＡにオレフィンをブレンドしたもの等が適している。

また、前記内面ゴム層５ｂのゴム材質としてはブチルゴム（ＩＩＲ）が好ましい。このブチルゴムは、イソブチレンとイソプレンの共重合体であって、耐熱、耐寒、耐候性、耐薬品性および耐屈曲亀裂性に優れる上、ガス透過性が低いという特性を有するゴムであるからである。前記ブチルゴムは、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムでも良い。

また、前記外面ゴム層７や中間ゴム層のゴム材質としては、ブチルゴムやＥＰＤＭが好ましい。このブチルゴムは、上述したように極めてガス透過性が小さく、反発弾性が低いという性質を持ち、耐熱性、耐候性に優れているからであり、ＥＰＤＭは、同様に耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れるためである。このようなゴム層の加硫に要する加熱温度と加熱時間は、使用されるゴム原料の架橋特性によって多少の違いはあるが、上述したようなゴム材質の場合は、１６０℃前後の温度で４０分程度の加熱時間が必要である。

次に、繊維補強層６について説明すると、複数本の補強糸を引き揃えて内面ゴム層５ｂの外周面に、交差させて編み込みしつつ巻き付け構成されてなる。前記補強糸は、複数本のポリエステル糸を加撚して構成されたものが強度上好ましい。

ここで、前記曲がりホース成型用マンドレル１の外径と未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１の内径との隙間としては、直径で０．２〜０．５ｍｍ程度取るのが肝要である。前記隙間が０．２ｍｍ未満であると、この曲がりホース成型用マンドレル１の未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１への挿入が難しく、前記隙間が０．５ｍｍを越えると、前記未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１の加硫に伴う収縮によっても、所望とする内径寸法に達しない恐れがあるからである。

一方、前記金型マンドレルは、所望とする三次元形状を予め賦与され、表面にクロムメッキを施された鉄鋼棒材やステンレス鋼棒材からなるものが好ましく用いられる。

次に、本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法に係る実施の形態２について、以下添付図５を参照しながら説明する。図５は本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態２に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図である。尚、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、加硫方法に相違があり、その他は同構成であるから、上記実施の形態１と同一のものに同一符号を付して、その相違する点について以下説明する。

即ち、本発明の実施の形態２に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、図５に示す如く、未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１を寸法裁断１２する前に、予備加硫１５ａするのである。この予備加硫１５ａは、１６０℃前後の温度で５分加熱する程度で良い。このような予備加硫１５ａを行うことによって、前記ゴム層５ｂ及び７にある程度の弾性を付与し、曲がりホース成型用マンドレル挿入１３による損傷防止に寄与できるからである。

次に、本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法に係る実施の形態３について、以下添付図６を参照しながら説明する。図６は本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態３に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図である。尚、本発明の実施の形態３が上記実施の形態１と相違するところは、加硫方法に相違があり、その他は同構成であるから、上記実施の形態１と同一のものに同一符号を付して、その相違する点について以下説明する。

即ち、本発明の実施の形態３に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、図６に示す如く、未加硫の樹脂−ゴム複合ホースに金型マンドレルを挿入１４する前に、予備加硫１５ａするのである。この予備加硫１５ａは、１６０℃前後の温度で５分加熱する程度で良い。このような予備加硫を行うことによって、前記ゴム層にある程度の弾性を付与し、金型マンドレル挿入１４による損傷防止に寄与できるからである。

以上、本発明の曲がりホース成型用マンドレル及びこれを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法によれば、可撓性チューブとこの可撓性チューブの外周に被覆されたゴム層とから構成された曲がりホース成型用マンドレルであり、この曲がりホース成型用マンドレルを用いて樹脂−ゴム複合曲がりホースを製造する方法であるから、複雑な三次元形状を有する曲がりホースにも柔軟に対応可能な安価な成形用マンドレルと、これを用いた安価で簡便な樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を提供できる。

＜実施例−１＞
図４に示した断面構成を有し、内径１２．０ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのＰＡ６チューブの外側に、ブチルゴム層、繊維補強層、ＥＰＤＭからなる外面ゴム層を順次形成した外径１９．０ｍｍの未加硫の樹脂−ゴム複合ホースを、図３の工程に従って、先ず１．５ｍに寸法切断１２した。次に、可撓性チューブとして金属製ばねを用いた外径１１．９ｍｍ、内径９．４ｍｍの曲がりホース成型用マンドレルを、切断された前記複合ゴムホースのＰＡ６チューブの内側に挿入１３する。

次いで、外径８．０ｍｍの金型マンドレルを前記曲がりホース成型用マンドレルの中空部に挿入１４し、そのままの状態で加硫缶に装填し、温度１６０℃で４０分間保持して加硫１５した。冷却後これを取り出して前記金型マンドレルを抜き取り１６ａ、次いで曲がりホース成型用マンドレルを抜き取った１６ｂところ、ＰＡ６内面に傷もなく、成型用マンドレルの形状通りの形が賦与された曲がりホース製品が得られた。この曲がりホース１７を軸方向に沿って分割し内面を目視観察したところ、何らマンドレルによる損傷は認められなかった。

＜実施例−２＞
図４に示した断面構成を有し、内径１２．２ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのＰＡ６チューブの外側に、ブチルゴム層、繊維補強層、ＥＰＤＭからなる外面ゴム層を順次形成した外径１９．０ｍｍの未加硫の樹脂−ゴム複合ホースを、図６に示した工程に従って先ず寸法切断１２し、長さ１．５ｍの未加硫樹脂−ゴム複合ホースを１０本準備した。

次に、可撓性チューブとして金属製ばねを用いた外径１１．９ｍｍ、内径９．４ｍｍの曲がりホース成型用マンドレルを、切断された前記複合ゴムホースのＰＡ６チューブの内側に挿入１３した。そして、前記複合ゴムホースをストレートな状態に保持したままで加熱炉に装填し、温度１６０℃で５分間保持して予備加硫１５ａした。次いで、外径８．０ｍｍの金型マンドレルを前記曲がりホース成型用マンドレルの中空部に挿入１４し、そのままの状態で加硫缶に装填し、温度１６０℃で３５分間保持して加硫１５した。

冷却後これを取り出して、前記金型マンドレルを抜き取り１６ａ、次いで曲がりホース成型用マンドレルを抜き取った１６ｂところ、この成型用マンドレルの形状通りの三次元形が賦形された１０本の曲がりホース製品１７が得られた。この曲がりホース１７を軸方向に沿って全数分割し、ＰＡ６内面を目視観察したところ、１０本全てしわやこぶ、傷等の欠陥は認められなかった。

＜実施例−３＞
前記実施例−１と同様の未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１０本を用い、前記可撓性チューブとしてインターロックチューブを用いた曲がりホース成型用マンドレルを使用したこと以外は、前記実施例−３と全く同一の処理を行った。得られた曲がりホースを軸方向に沿って分割し内面を目視観察したところ、１０本全てしわやこぶ、傷等の何ら損傷は認められなかった。

＜比較例−１＞
前記実施例−１と同様の未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１１を用いて、前記曲がりホース成型用マンドレルを用いることなく、ＰＡ６チューブの内側に直接外径１１．９ｍｍの金型マンドレルを挿入したこと以外は、実施例−１と全く同一の処理を行った。得られた曲がりホースを軸方向に沿って分割し内面を目視観察したところ、ＰＡ６チューブ内面の曲がり部分にしわが発生していた。

＜比較例−２＞
前記実施例−３と同様の未加硫の樹脂−ゴム複合ホース１０本を用い、前記曲がりホース成型用マンドレルを用いることなく、ＰＡ６チューブの内側に直接外径１１．９ｍｍの金型マンドレルを挿入したこと以外は、実施例−３と全く同一の処理を行った。得られた曲がりホース全数を軸方向に沿って分割し内面を目視観察したところ、１０本のうち２本にＰＡ６チューブ内面の曲がり部分にしわが発生していた。

以上、本発明に係る曲がりホース成型用マンドレルは、樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの成型に用いられる曲がりホース成型用マンドレルであって、内側に金型マンドレルを挿入するための中空部を有する可撓性チューブとこの可撓性チューブの外周に被覆されたゴム層とから構成されると共に、挿入される未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの内径との隙間が直径で０．２〜０．５ｍｍの範囲となる外径を有するものであるから、前記可撓性チューブに所望とする三次元形状を有する金型マンドレルを挿入することによって、複雑な形状を有する曲がりホースにも自在に対応可能な安価な成形用マンドレルを提供できる。

また、本発明に係る曲がりホース成型用マンドレルを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、未加硫の前記樹脂−ゴム複合ホースを所定長に切断した後、前記曲がりホース成型用マンドレルを挿入し、更に、この曲がりホース成型用マンドレルに金型マンドレルを挿入して、その後加硫することにより曲がりホースを製造するので、短い工程で複雑な三次元形状を有する樹脂−ゴム複合曲がりホースを安価に製造可能となった。

本発明に係るこのような曲がりホース成型用マンドレル及びこのマンドレルを用いた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法は、樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法に用いられるのが好ましいが、このようなホース構成に限定されることなく、例えば、前記樹脂チューブの内側に損傷防止のため薄いゴム層を設けた樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法にも適用できることは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係る曲がりホース成型用マンドレルの縦割断面図である。 本発明の実施の形態に係る曲がりホース成型用マンドレルの横断面図である。 本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態１に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図である。 本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態１に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法における、未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの一部切欠斜視図を示す。 本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態２に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図である。 本発明の曲がりホース成型用マンドレルを用いた実施の形態３に係る樹脂−ゴム複合曲がりホースの製造方法を説明するための工程図である。 従来例に係る成型前のストレート状態の未加硫複合ホースの部分切断図である。 他の従来例に係る実施例を示す３層ホースの押出しの説明図である。

符号の説明

１：曲がりホース成型用マンドレル，
２：可撓性チューブ， ２ａ：中空部，
３：ゴム層，
５：内管， ５ａ：樹脂チューブ， ５ｂ：内面ゴム層，
６：補強層（繊維補強層）， ７：外面ゴム層
１１：未加硫の樹脂−ゴム複合ホース， １２：寸法切断，
１３：曲がりホース成型用マンドレル挿入， １４：金型マンドレル挿入，
１５：加硫， １５ａ：予備加硫，
１６ａ：金型マンドレル抜取， １６ｂ：曲がりホース成型用マンドレル抜取，
１７：樹脂−ゴム複合曲がりホース

Claims (4)

1. 樹脂チューブの外側に複数のゴム層とこの複数のゴム層間に介在する補強層とを被覆された樹脂−ゴム複合曲がりホースの成型に用いられる曲がりホース成型用マンドレルであって、内側に金型マンドレルを挿入するための中空部を有する可撓性チューブとこの可撓性チューブの外周に被覆されたゴム層とから構成されると共に、挿入される未加硫の樹脂−ゴム複合ホースの内径との隙間が直径で０．２〜０．５ｍｍの範囲となる外径を有することを特徴とする曲がりホース成型用マンドレル。
2. 前記可撓性チューブが、金属製ばね、耐熱性樹脂製ばねまたはインターロックチューブであることを特徴とする請求項１に記載の曲がりホース成型用マンドレル。
3. 前記耐熱性樹脂製ばねが、耐熱温度１５０℃以上のスーパーエンジニアリング樹脂、強化材を複合したスーパーエンジニアリング樹脂または強化材を複合した、耐熱温度１００℃以上の汎用エンジニアリング樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の曲がりホース成型用マンドレル。
4. 可撓性チューブの外周に被覆された前記ゴム層が、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチル系ゴム、アクリルゴムまたはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）からなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の曲がりホース成型用マンドレル。

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