JPH0664062A - 補強ホースの製造方法 - Google Patents

補強ホースの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯体や、外被ゴム層の保護カバーを用いるこ
となしに、複数層の補強層を有する、耐圧強度に優れた
補強ホースを連続的に製造する。 【構成】 内面ゴム層と外被ゴム層との間に、複数層の
補強層を配設してなる補強ホースの製造方法である。中
空のマンドレル１７上で編組み成形した外側補強層４
を、それの内周側に位置する内側補強層２に接着ゴム層
１３を介して接着させるとともに、内面ゴム層１３を含
むそれらの複合体を、外側補強層４の編組み成形速度よ
り速い速度で引張り、その後、複合体の引張り速度を、
前記編組み成形速度より速い速度範囲内で幾分低下させ
るとともに、低下後のその引張速度を維持しつつ、外被
ゴム層２６を含むグリーンホース３０に加硫を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、芯体や、外被ゴム層
の保護カバーを用いることなしに、複数層の補強層を有
する補強ホースを連続的に製造する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】芯体や、外被ゴム層の保護カバーを用い
ることなしに、編組補強層を有する高圧ホースを製造す
る方法としては、たとえば特公平４−３７３７号公報に
開示されたものがあり、これは、押出機によって形成さ
れたホースを、それの押出速度より速い線速度で硬化装
置を介して引張るものである。これによれば、より速い
引張速度が、ホースを伸長して補強部材の編組角を所定
より少し小さい編組角に変化させ、そして、エラストマ
ー製ホースに加わる引張力を開放すると、補強部材が元
に戻り、所定の最適編組角が得られるとする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
技術は、一層の補強層だけを有するホースの製造方法に
関するものであり、仮に、この従来技術が、二層以上の
編組補強層を有するホースの製造に適用し得るとして
も、この方法をもってしては、複数層の補強層相互の接
着強度を充分に高めることができず、補強ホースの耐圧
強度を有効に高めることができないという問題があっ
た。
【０００４】すなわち、複数層、例えば二層の補強層を
有するホースでは、それらの補強層の平均編組角をほぼ
静止角（５４°４４′）とすることによって、ホースへ
の内圧の作用時に、ホース全体としての伸び縮みの発生
を防止することに併せ、同様の場合に、内側補強層を拡
径させる一方、外側補強層を縮径させて、内外二層が一
体となって耐圧力を発揮するよう設計すること、いいか
えれば、内側補強層の編組角を静止角より小さく、外側
補強層の編組角を静止角より大きく設計することが一般
的であるため、従来方法に従って、内外二層の補強層を
有する未加硫ホースを、従来技術におけるように、たと
えば、平均編組角が約５３゜となるような引張速度で引
張った場合には、元々小さな編上角度を有する内側補強
層とそれより大きな編上角度を有する外側補強層を同時
に引張るため、内側補強層の縮径量が外側補強層のそれ
より多くなり、この結果として、内外の補強層間隔が、
初期のそれより広くなるので、その引張速度を保ったま
まで未加硫ホースに加硫を施す従来方法では、内外二層
の補強層を十分な強度で接合させることが不可能であっ
た。
【０００５】この発明は、複数の補強層を有するホース
を芯体や外被ゴム層の保護カバーを用いることなく製造
し得ることはもちろん、補強層の相互を十分強固に接合
させることができる補強ホースの製造方法を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の、補強ホース
の製造方法は、内面ゴム層と外被ゴム層との間に、複数
層の補強層を配設してなる補強ホースを製造するに当
り、中空のマンドレル上で編組み成形した最外側の補強
層、たとえば第二層目の補強層を、その補強層の内周側
に位置する内側補強層、これもたとえば第一層目の補強
層に、接着ゴム層を介して接着させるとともに、内面ゴ
ム層を含む、場合によっては外被ゴム層を含むこともあ
る、それらの複合体を、最外層の補強層の編組み成形速
度より速い速度、たとえば、それのほぼ二倍の速度で引
張って、マンドレルから離れた第二層目補強層と、第一
層目補強層との両者を縮径変形させ、しかる後、前記複
合体の引張速度を、前記編組み成形速度より速い速度範
囲内で幾分低下させて、両補強層を拡径変形させ、そし
てその引張速度を維持しつつ、外被ゴム層を含む未加硫
ホースに加硫を施すものである。
【０００７】
【作用】この製造方法では、接着ゴム層を介して位置す
る内外の補強層を、たとえば、外側補強層の編組み成形
速度のほぼ二倍の速度で引張ることにより、内側補強層
は、その伸長限界近くまで縮径伸長されて、それ以上の
伸びに対する抵抗が極めて大きくなるに対し、設計上の
編組角度が大きい外側補強層は、その状態に至ってもな
お、縮径伸長に対する余裕を有することから、より一層
伸長することとなって内外の補強層の間隔が初期のそれ
より狭いものとなる。従って、この時点においては、両
補強層が実質的に圧着されることになり、それらの補強
層は、接着ゴムに対して十分になじむことになる。
【０００８】そしてその後の、引張速度の幾分の低下に
よって両補強層をともに拡径変形させた場合には、引張
られて編組角度が充分小さくなった内側補強層と、それ
よりも大きな編組角度の外側補強層とを一体化して拡径
させると、編組角度の小さい内側補強層の拡径量が編組
角度の大きい外側補強層の拡径量より大きくなり、その
ため両補強層の間には、その間隔を縮めようとする力が
働くので、この状態を維持したまま未加硫ホースに加硫
を施すことにより、それぞれの補強層の、接着ゴムに対
する十分なるなじみと相俟って、内外の補強層を強固に
相互接着させることができ、この結果として、補強ホー
スの耐圧性が大きく向上されることになる。
【０００９】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明によって製造することができ
る加硫済みホースを、一部を破断除去して示す斜視図で
ある。図中１は内面ゴム層を、２はこの内面ゴム層１の
外周側に配設した内側補強層をそれぞれ示し、この内側
補強層２は、天然繊維、合成繊維、鋼線などを編組み成
形してなる。また３は、内側補強層２の外周に配設した
接着ゴム層を、４は、その接着ゴム層３のさらに外周側
に配設した外側補強層をそれぞれ示す。ここでこの外側
補強層４は、内側補強層２と同様の材料にて形成されて
おり、さらにその外周を外被ゴム層５にて覆われる。
【００１０】このような補強ホースは、この発明によれ
ば以下のようにして製造することができる。まずは、図
２に示すように、内管層押出機の先端にとりつけられ
た、中空形状のテーパマンドレル１１の上で補強用繊維
又は鋼線よりなる補強部材を編組みすることにより、そ
の補強部材を、マンドレル上で順次に円筒状の内側補強
層２に成形し、そして、その内側補強層２をマンドレル
１１のテーパ面にすべらせて前進させる。またここで
は、かかる内側補強層２がマンドレル１１から離れた直
後に、内面ゴムを、内管層押出機から、内径成形用口金
１２とマンドレル１１の間を経て押出すことによって、
内面ゴム層１３を、内側補強層２の内表面に押出成形す
る。
【００１１】好ましくは、この時、内側補強層２と内面
ゴム層１３とがより密着するよう、不活性ガス、例えば
窒素ガスをチューブ１４を介して、内面ゴム層内へ供給
して、その内面ゴム層１３を内側補強層２に押圧する。
【００１２】次いで、内面ゴム層１３を有する内側補強
層２を、図３に示すように、接着層押出機の先端に設け
た接着層押出ブロック１５の貫通穴から、内側補強層２
の位置決め用の口金具１６を経て、外側補強層４の成形
用マンドレル１７に通過させる。その後、外側補強層４
までを有する複合体を、外被ゴム押出機に設けた外被ゴ
ム押出ブロック１８内の、位置決め用口金１９および外
被層成形用口金２０に順次に通過させる。
【００１３】このことにより、接着ゴムが、接着層押出
機の接着層押出ブロック１５に設けられた通路から、口
金具１６と成形用マンドレル１７との間の隙間を通って
押し出されて、内側補強層２の外表面に接着ゴム層２１
を形成し、併せて、外側補強層４のための補強部材が、
成形用マンドレル１７のテーパ部で編組みされて、円筒
状の外側補強層４に成形され、この外側補強層４がマン
ドレル１７のテーパ面をすべって、接着ゴム層２１、ひ
いては、内側補強層２に接合される。
【００１４】またここでは、内側補強層２と、接着ゴム
層２１と、外側補強層４とを含む複合体を、マンドレル
上での外側補強層４の編組み成形速度より速い速度で引
張って、その外側補強層４を、内側補強層２とともに長
さ方向に伸張させ、これにより両補強層２，４を径方向
に収縮させるとともに、外側補強層４を接着ゴム層２１
を介して内側補強層２に圧着させる。なお、かかる引張
力の作用のためには、ストレッチ用引出キャプスタンを
用いることができるが、クローラその他の引張手段を用
いることも可能である。
【００１５】ここで好ましくは、図４に示すような内側
補強層編上機２２と、外側補強層編上機２３との間に、
内面ゴム層１３を形成した内側補強層２の、たるみ量検
出手段を配設して、それのたるみ量を一定ならしめるべ
く、内側補強層編上機２２及び内面ゴム押出機２４の回
転を適宜制御する。
【００１６】ところで、図３に示すところではさらに、
外被ゴム押出機２５の先端の外被ゴム押出ブロック１８
に配置した口金１９と、成形用口金２０との間から外被
ゴムを押し出して、外側補強層４の外表面に外被ゴム層
２６を成形する。この時、外側補強層４と外被ゴム層２
６とのすぐれた接着を確保するためには、バキュームパ
ッキン２７を用い、真空ポンプの負圧を、チューブ２８
を介してそれらの層間に導くことが好ましい。
【００１７】再び図４に示すところにおいて、引張手段
としてのストレッチ用引出キャプスタン２９を通過し
て、とくに内外側の補強層２，４を一旦圧着させた未加
硫ホース３０を、その後は、引出装置３１により、圧着
のための引張速度よりは遅いも、外側補強層４の編組み
成形速度よりは速い速度で引張り、未加硫ホース３０の
復元に基づいて、それを、長さ方向に収縮させるととも
に、径方向に膨張させることで未加硫ホース３０に所定
の寸法をもたらし、そして、その引張速度を維持しつつ
未加硫ホース３０を加硫手段３２に通過させて、図１に
示すように一体化された補強ホースとする。
【００１８】なお、ここでの加硫は、上述したような引
張力に加え、前述した不活性ガス圧力の作用下で行うこ
とが好ましく、加硫の終了後は、引張力と、不活性ガス
圧力のそれぞれを解放することによって、加硫済ホース
３３は、さらに微かに復元する。なおここで、不活性ガ
ス圧の封入は、未加硫ホース３０の先端をつぶしたり、
クランプしたりすることで容易に、しかも、もれなく行
うことができる。
【００１９】以上に述べた製造方法に従って、内径を
９．５mm、外径を１９．６mmとするとともに、補強層を
内外二層とした、サイズがφ９×２ＷＢのホースを製造
する場合の具体例を以下に説明する。なお、それぞれの
補強層は、φ０．３の鋼線を用い、２４キャリアーの編
上機において、一キャリアーに六本合糸したボビンを用
いて編組み成形した。
【００２０】ここでは、内側補強層２の成形用マンドレ
ル１１の大径部の径を１４．０mmとし、鋼線を、編上機
のキャリアーが一回転する毎に、そのマンドレル上で
０．３mm×６本×１２ボビン分前進させるとともに、編
上機の回転数が３０ｒｐｍのときの鋼線の前進速度を６
４８mm／分とした。
【００２１】この編組みに当り、キャリアーに、例え
ば、細いピン、鋭利な角などの鋼線カーリング手段を設
け、そこに鋼線をこすりつけると、鋼線はつるまきバネ
と同様に、カールした径に戻ろうとするので、成形され
た内側補強層２は、各々の鋼線の拘束力と、前述したバ
ネ様の収縮力とによって、所定の径の筒形状となる。
【００２２】一方、内面ゴム層１３は、それの所要肉厚
に応じて製作した内径形成口金１２により形づくる。こ
こでは、先端径が 9.7mmの口金を用い、肉厚 1.2mmの内
面ゴム層１３を内側補強層２の内表面に押出した。今回
の例では、外径14.5mmに成形された。
【００２３】その後さらに、不活性ガスとして窒素ガス
をチューブ１４を経て供給して、内面ゴム層内圧を３ k
gf／cm2 に保って内側補強層２と内面ゴム層１３とを密
着させた。続いて、内面ゴム層１３を有する内側補強層
２を、連続して配置した外側補強層４の編上機へと導
き、内側補強層２を、接着層押出ブロック１５の貫通穴
から、内径が１３．０mmの口金具１６および、内径が１
３．５mmの成形用マンドレル１７に順次に通過させた。
接着ゴム層２１は、内側補強層２の外表面に約０．６mm
の厚さで被覆した。
【００２４】またここでは、成形用マンドレル１７のテ
ーパ部の大径部を、１７．０mmとして外側補強層用の補
強部材を編組んだ。この場合、内側補強層２と同様に、
編上機のキャリアーが一回転する毎に、鋼線を、直径１
７．０mmのマンドレル上で、０．３mm×６本×１２ボビ
ン分前進させ、編上機の３０ｒｐｍの回転数での編組み
成形速度を６４８mm／分とした。
【００２５】なおここで、外側補強層４と内側補強層２
との鋼線の径や、数が異なっている場合でも、編上機の
回転数を適宜決めることで、二層の前進速度を同一にす
ることができる。
【００２６】この状態で、内側補強層２、接着ゴム層２
１および外側補強層４を引出キャプスタンにより１１４
０mm／分の速度で引張り、外側補強層４がマンドレル１
７から離れた直後に、外被ゴム押出ブロック内に配置し
た内径１７．５mmの口金１９と、内径１７．８mmの成形
用口金２０との間から、外側補強層４の外表面に外被ゴ
ムを押出して外被ゴム層２６を成形した。外被ゴム層の
偏肉調整はねじ３４で行った。このとき、バキュームパ
ッキン２７を用いて７００mmＨg のバキュームをかけ
た。
【００２７】未加硫ホース３０が、ストレッチ用引出キ
ャプスタン２９を通過した後、加硫手段３２としての塩
浴加硫槽の先に設けた引出装置３１で引張速度を９８０
mm／分として引張速度を緩和し、長さ方向に収縮させる
と同時に径方向に膨張させ、外側補強層４の外径が１
７．０mmとなるよう調整した。
【００２８】圧着化した未加硫ホース３０をそのまま、
塩浴加硫槽に導き、各部材を加硫一体化した。塩浴加硫
槽内では、金属のベルトでホース３０が浮き上がらない
ようおさえた。なお未加硫ホース内には、加圧窒素ガス
を封入したままとした。そして、最後に、塩浴加硫槽を
通過後は、洗浄槽で冷却するとともに、ホース外表面に
付着した塩を洗浄し引出装置３１を通過後に、加圧した
窒素ガスを開放した。
【００２９】引張り力及び窒素ガス圧力の解放で加硫済
みホース３３はさらに多少復元し、外側補強層４の外径
は１７．１mmとなった。ちなみに、以上のようにして製
造した補強ホースと、従来方法に従って製造した、二層
の補強層を有するホースとのそれぞれについて、耐圧性
を比較したところ表１に示す通りとなった。
【００３０】
【表１】
【００３１】以上この発明を図示例に基づいて説明した
が、この発明によれば、内側補強層の成形後に一旦巻取
りを行い、しかる後、それに対して、外側補強層の成形
その他の所要の加工を施すこともでき、また、外側補強
層の成形を行って、外被ゴム層を形成した未加硫ホース
を、必要な引張力の作用下で一旦巻取り、そしてその後
に加硫を施すこともでき、さらには、内面ゴム層と、
内, 外補強層との複合体に所要の引張力を作用させた
後、両層を所定の拡径変形させた後に外被ゴム層を形成
することもできる。
【００３２】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、芯体や、
外被ゴム層の保護カバーを用いることなしに、複数層の
補強層を有する補強ホースを連続的に製造し得ることは
もちろん、とくには、内面ゴム層を含む内外補強層の複
合体を外側補強層の編組み成形速度より速い速度で引張
ることによって、内外補強層の実質的な圧着状態をもた
らすとともに、それらの補強層を、接着ゴム層に対して
十分になじませ、そしてその後に、その引張り速度を、
編組み成形速度よりは速い速度範囲内で幾分低下させる
ことで、内側補強層と外側補強層の両層間の間隔をさら
に圧縮しようとする力が生じ、より強固に両層間を一体
化することができ、これらのことによって、複数層の補
強層相互の接着強度を十分に向上させて、ホースの耐圧
強度を大きく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によって製造することができるホース
を、一部を破断除去して示す斜視図である。
【図２】内側補強層の内表面への内面ゴム層の成形工程
を例示する断面図である。
【図３】接着ゴム層、外側補強層および外被ゴム層の成
形工程を例示する断面図である。
【図４】弾性ホースの一連の製造工程を例示する略線側
面図である。
【符号の説明】
１ 内面ゴム層 ２ 内側補強層 ３ 接着ゴム層 ４ 外側補強層 ５ 外被ゴム層 １１，１７ マンドレル １３ 内面ゴム層 ２１ 接着ゴム層 ２２ 内側補強層編上機 ２３ 外側補強層編上機 ２４ 内面ゴム押出機 ２５ 外被ゴム押出機 ２６ 外被ゴム層 ２９ ストレッチ用引出キャプスタン ３０ 未加硫ホース ３１ 引出装置 ３２ 加硫手段 ３３ 加硫済ホース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 105:24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内面ゴム層と、この内面ゴム層の外周側
    に配設した複数層の補強層と、これらの補強層間に配設
    した接着ゴム層と、最外側に配設した外被ゴム層とを具
    える補強ホースの製造方法であって、 マンドレル上で編組み成形した最外層の補強層を、その
    補強層の内周側に位置する内側補強層に、接着ゴム層を
    介して接着させるとともに、内面ゴム層を含むそれらの
    複合体を、最外層の補強層の編組み成形速度より速い速
    度で引張り、しかる後、前記複合体の引張り速度を、前
    記編組み成形速度より速い速度範囲内で幾分低下させる
    とともに、低下後のその引張速度を維持しつつ、外被ゴ
    ム層を含む未加硫ホースに加硫を施すことを特徴とする
    補強ホースの製造方法。
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