JPH07256648A - Production of bent hose - Google Patents

Production of bent hose

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JPH07256648A
JPH07256648A JP4727994A JP4727994A JPH07256648A JP H07256648 A JPH07256648 A JP H07256648A JP 4727994 A JP4727994 A JP 4727994A JP 4727994 A JP4727994 A JP 4727994A JP H07256648 A JPH07256648 A JP H07256648A
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JP
Japan
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mandrel
shape
bent
hose
memory alloy
Prior art date
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Application number
JP4727994A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Kato
充 加藤
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Publication date
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the degree of freedom of a bent shape and to keep the restoring force of a mandrel high at the time of the shape restoration of the mandrel in the production of a bent hose using the mandrel made of a shape memory alloy. CONSTITUTION:A mandrel 1 is formed from a large number of wire rods made of a shape memory alloy. Since the min. radius of curvature of bending can be reduced as the diameter of the wire rods becomes small, the degree of freedom of the bent shape of the mandrel 1 is enhanced by constituting the mandrel of a large number of the wire rods 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は曲りホースの製造方法に
関し、詳しくは形状記憶合金製のマンドレルを用いて曲
りホースを製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a bent hose, and more particularly to a method for manufacturing a bent hose using a mandrel made of a shape memory alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゴム製の曲りホースを製造する方法とし
ては、先ず押出成形などにより直管状のホースを形成
し、それを所定の曲り形状をもつマンドレルに挿着した
後に加硫して曲り形状を固定する。その後曲り形状のマ
ンドレルから、形成された曲りホースを弾性変形を利用
して抜くことで製造する方法が一般的である。
2. Description of the Related Art As a method for manufacturing a rubber bent hose, first, a straight tube-shaped hose is formed by extrusion molding or the like, which is inserted into a mandrel having a predetermined bent shape and then vulcanized to form a bent shape. To fix. After that, it is general to manufacture the bent hose from the bent mandrel by using elastic deformation.

【0003】しかしこの方法では、複雑に折れ曲ったマ
ンドレルに直管状の未加硫ゴムホースを挿着し、さらに
加硫後には曲り形状となった加硫ゴムホースを曲り形状
のマンドレルから抜き取らなければならず、その作業は
極めて面倒で工数が多大であった。また挿着や抜き取り
の際にホースを損傷する場合もあった。そこで、特開昭
59−73937号公報や特開昭63−5925号公報
には、所定の曲り形状が記憶された形状記憶合金製のマ
ンドレルを用い、合金の変態温度以下で直棒状に変形さ
れたそのマンドレルに未加硫ゴムホースを挿着し、変態
温度以上の加硫時の熱でマンドレルの形状を復元させる
ことで、未加硫ゴムホースを加硫すると同時に曲り形状
に賦形する方法が開示されている。
In this method, however, a straight tubular unvulcanized rubber hose must be inserted into a complicatedly bent mandrel, and after vulcanization, the bent vulcanized rubber hose must be removed from the bent mandrel. However, the work was extremely troublesome and required a lot of man-hours. In addition, the hose may be damaged during insertion or removal. Therefore, in JP-A-59-73937 and JP-A-63-5925, a mandrel made of a shape memory alloy in which a predetermined bending shape is stored is used and is deformed into a straight rod shape at a temperature not higher than the transformation temperature of the alloy. Disclosed is a method of inserting an unvulcanized rubber hose into the mandrel and restoring the shape of the mandrel with heat during vulcanization at a transformation temperature or higher to simultaneously vulcanize the unvulcanized rubber hose and shape it into a bent shape. Has been done.

【0004】このような方法によれば、未加硫ゴムホー
スのマンドレルへの挿着時にはマンドレルとゴムホース
の両方が直棒状であり、また抜き取り時にはマンドレル
を直棒状とすることができるので、挿着工数を大幅に低
減することができる。また加硫後の冷却時にマンドレル
が直棒形状となるように2wayに形状記憶させること
により、マンドレルを直棒状とする工数を省くことがで
きる。
According to such a method, both the mandrel and the rubber hose have a straight rod shape when the unvulcanized rubber hose is inserted into the mandrel, and the mandrel can have a straight rod shape when the mandrel is pulled out. Can be significantly reduced. Further, by storing the shape of the mandrel in a two-way shape so that the mandrel has a straight rod shape at the time of cooling after vulcanization, it is possible to omit the number of steps for making the mandrel a straight rod shape.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが形状記憶合金
には、繰り返し変形させる時に復元可能な最大歪量が存
在し、その最大歪量を超えて変形させると合金組織の位
置ずれが生じ、復元形状精度が低下することが知られて
いる。その最大歪量は、Ni−Ti合金では約7%、C
u−Zn−Al合金では約2%である。これを丸棒材の
曲げ変形の場合に換算すると、直径dの丸棒材を曲率半
径Rに曲げる場合、おおよそRが5d以下となると歪み
量が上記値以上となる。したがって直径dの形状記憶合
金製マンドレルを用いる場合には、曲率半径Rが5d以
上の範囲の曲り形状程度までは正確に形状が復元する
が、Rが5dより小さくなると復元形状精度が低下す
る。したがって形状記憶合金製マンドレルを用いる場合
には、復元形状はマンドレルの径に大きく依存し、曲り
形状の自由度が低いという問題がある。
However, the shape memory alloy has a maximum amount of strain that can be restored when repeatedly deformed. If the shape memory alloy is deformed beyond the maximum amount of strain, the alloy structure is displaced and the restored shape is restored. It is known that accuracy decreases. The maximum strain amount is about 7% in Ni-Ti alloy, C
It is about 2% in the u-Zn-Al alloy. Converting this to the case of bending deformation of a round bar, when a round bar having a diameter d is bent to a radius of curvature R, the strain amount becomes the above value or more when R becomes approximately 5d or less. Therefore, when a shape memory alloy mandrel having a diameter d is used, the shape is accurately restored up to a curved shape having a radius of curvature R in the range of 5d or more, but when R is smaller than 5d, the restored shape accuracy is reduced. Therefore, when a shape memory alloy mandrel is used, there is a problem that the restored shape largely depends on the diameter of the mandrel and the degree of freedom of the bent shape is low.

【0006】また特開昭63−5925号公報には、上
記問題を解決する方法として、径の小さな形状記憶合金
製線材の表面に、目的とする内径に相当する外径となる
ように樹脂製被覆層を形成したマンドレルを用いる方法
が開示されている。この方法によれば、形状記憶合金製
線材の直径dを小さくすれば曲げの曲率半径Rを小さく
することができ、しかも被覆層により目的の内径が確保
できる。
Further, as a method for solving the above-mentioned problem, Japanese Patent Laid-Open No. 63-5925 discloses that a wire made of a shape memory alloy having a small diameter is made of resin so as to have an outer diameter corresponding to an intended inner diameter. A method using a mandrel having a coating layer is disclosed. According to this method, the radius of curvature R of bending can be reduced by reducing the diameter d of the shape memory alloy wire rod, and the target inner diameter can be secured by the coating layer.

【0007】ところで形状記憶合金製線材の形状復元時
の応力(復元力)は、線材の径が大きいほど大きい。と
ころが特開昭63−5925号公報に開示の方法では、
線材の径dを小さくすると復元力が弱くなり、加硫時の
ホースの変形が不十分となる場合がある。本発明はこの
ような事情に鑑みてなされたものであり、曲り形状の自
由度を高めるとともに、マンドレルの形状復元時の復元
力を高く維持することを目的とする。
By the way, the stress (restoring force) at the time of restoring the shape of the shape memory alloy wire rod increases as the diameter of the wire rod increases. However, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-5925,
If the diameter d of the wire is reduced, the restoring force becomes weak and the hose may not be sufficiently deformed during vulcanization. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to increase the degree of freedom of the curved shape and to maintain a high restoring force at the time of restoring the shape of the mandrel.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の曲りホースの製造方法は、ゴムの加硫温度において
所望の曲り形状となるように記憶された形状記憶合金で
マンドレルを形成し、加硫温度以下で直棒形状のマンド
レルに未加硫ゴムホースを挿着して加硫温度に加熱し、
加硫後に直棒形状とされたマンドレルから加硫ゴムホー
スを抜取る曲りホースの製造方法において、マンドレル
は複数本の形状記憶合金製線材から形成されていること
を特徴とする。
A method for manufacturing a bent hose of the present invention which solves the above-mentioned problems is to form a mandrel with a shape memory alloy stored so as to have a desired bent shape at a vulcanization temperature of rubber, Insert the unvulcanized rubber hose into the straight mandrel below the vulcanization temperature and heat to the vulcanization temperature.
In the method for manufacturing a curved hose in which a vulcanized rubber hose is extracted from a straight mandrel after vulcanization, the mandrel is formed from a plurality of shape memory alloy wire rods.

【0009】マンドレルに用いられる形状記憶合金とし
ては、Ni−Ti合金、Cu−Zn−Al合金、Ti−
In合金、Ni−Ti−Cu合金、In−Cd合金、C
u−Au−Zn合金など、従来知られているものを用い
ることができる。マンドレルは、複数本の形状記憶合金
製線材から形成されている。その本数は2本以上であれ
ば特に制限されない。本数が多いほど曲り形状の自由度
が高くなる。
Shape memory alloys used for mandrels include Ni--Ti alloys, Cu--Zn--Al alloys, Ti--
In alloy, Ni-Ti-Cu alloy, In-Cd alloy, C
A conventionally known alloy such as a u-Au-Zn alloy can be used. The mandrel is formed of a plurality of shape memory alloy wire rods. The number is not particularly limited as long as it is 2 or more. The greater the number, the higher the degree of freedom of the curved shape.

【0010】複数本の線材から所定径のマンドレルを形
成するには、束ねる方法、ワイヤロープのように線材を
縒ってストランドを形成しそのストランドを複数本縒っ
て形成する方法、あるいは線材を三次元的に編成する方
法などの手段がある。
In order to form a mandrel having a predetermined diameter from a plurality of wire rods, a method of bundling, a method of twisting the wire rods to form a strand and forming the strands like a wire rope, or a method of twisting the wire rods There are means such as a three-dimensional knitting method.

【0011】[0011]

【作用】目的とするマンドレルの直径をDとする。そし
て1本の形状記憶合金製線材からマンドレルを形成した
とき、その直径はDであり、最大歪量から決められる曲
げの曲率半径R1 はR1 ≧5Dとする必要がある。ここ
で本発明において、直径がD/10の形状記憶合金製線
材を用いるとすると、この線材を約100本束ねること
で直径Dのマンドレルが形成できる。そして最大歪量か
ら決められる各線材の曲げの曲率半径R2 は、R2 ≧5
×D/10=D/2となり、R1 /R2 =10となっ
て、R1 に比べて1/10小さな曲率半径にまで曲げる
ことが可能となる。
The target mandrel diameter is D. When a mandrel is formed from one shape-memory alloy wire, its diameter is D, and the curvature radius R 1 of bending determined from the maximum strain amount must be R 1 ≧ 5D. In the present invention, assuming that a shape memory alloy wire rod having a diameter of D / 10 is used, a mandrel having a diameter D can be formed by bundling about 100 wire rods. The bending radius of curvature R 2 of each wire determined by the maximum strain amount is R 2 ≧ 5
× D / 10 = D / 2 and R 1 / R 2 = 10, and it becomes possible to bend to a radius of curvature that is 1/10 smaller than R 1 .

【0012】そして直径がD/10の形状記憶合金製線
材を約100本束ねることで、1本でマンドレルを形成
した場合とほぼ同等の断面積のマンドレルとなるのであ
るから、材質が同じとすれば形状復元時の復元力は1本
の場合と同等となる。さらに、複数本の形状記憶合金製
線材の表面に軟質弾性体からなる被覆層をもつマンドレ
ルとすれば、被覆層は線材の変形に追従して容易に弾性
変形する。そして複数の線材による表面の凹凸が被覆層
により緩和され、マンドレル表面は滑らかな表面となる
ので、形成される曲りホースの内周表面を平滑とするこ
とができる。
By bundling about 100 shape-memory alloy wire rods having a diameter of D / 10, a mandrel having a cross-sectional area approximately the same as when a mandrel is formed with one wire is formed. For example, the restoring force at the time of shape restoration is equivalent to the case of one piece. Furthermore, if a mandrel having a coating layer made of a soft elastic material on the surface of a plurality of shape memory alloy wire rods, the coating layer easily elastically deforms following the deformation of the wire rod. The surface irregularities due to the plurality of wires are alleviated by the coating layer, and the mandrel surface becomes a smooth surface, so that the inner peripheral surface of the formed bent hose can be made smooth.

【0013】[0013]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図1
に用いたマンドレルの断面図を示す。このマンドレル1
は、線材10が80本棒状に束ねられて形成され、その
表面にフッ素ゴムよりなる被覆層11が形成されてい
る。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Figure 1
The sectional view of the mandrel used in FIG. This mandrel 1
The wire rod 10 is formed by bundling 80 wire rods, and the coating layer 11 made of fluororubber is formed on the surface thereof.

【0014】線材10はCu−Zn−Al合金からな
り、線径は3mmであって、マンドレル1の直径は30
mmとなっている。このマンドレル1は熱処理と曲げ加
工が施され、それぞれの線材10は80℃以下では図2
に示すように直棒形状となり、140℃以上では全体と
して図3に示す曲げ形状となるように、2wayに形状
記憶される。
The wire 10 is made of a Cu--Zn--Al alloy, has a wire diameter of 3 mm, and the mandrel 1 has a diameter of 30.
mm. This mandrel 1 is heat-treated and bent, and each wire 10 has a temperature of 80 ° C or lower as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the shape is a straight bar, and at 140 ° C. or higher, the shape is memorized in 2 ways so that the bending shape shown in FIG.

【0015】次にEPDMゴムから押出成形により内径
30mm、外径38mmの未加硫ゴムホースを形成す
る。この未加硫ゴムホースを所定長さに切断後、直棒形
状のマンドレル1を挿入する。図2に示すように、マン
ドレル1と未加硫ゴムホース2はともに直棒形状である
ため、挿入作業は容易に行うことができ機械化も可能と
なる。
Next, an unvulcanized rubber hose having an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 38 mm is formed by extrusion molding from EPDM rubber. After cutting this unvulcanized rubber hose to a predetermined length, a straight rod-shaped mandrel 1 is inserted. As shown in FIG. 2, since both the mandrel 1 and the unvulcanized rubber hose 2 have a straight rod shape, the insertion work can be easily performed and mechanization is possible.

【0016】マンドレル1が挿通された未加硫ゴムホー
ス2は、加硫缶に入れられ150℃以上で20〜60分
間加熱される。このときマンドレル1は、それぞれの線
材10の形状が復元して曲げ形状になろうとする。被覆
層11はその変形に追従して変形し、未加硫ゴムホース
2は被覆層11を介してそれぞれの線材10の復元力を
受ける。これにより未加硫ゴムホース2は、図3に示す
ようにマンドレル1の曲げ形状に追従した曲げ形状に賦
形され、その状態で加硫されて曲り形状が固定された曲
りホース3となる。
The unvulcanized rubber hose 2 in which the mandrel 1 is inserted is placed in a vulcanizing can and heated at 150 ° C. or higher for 20 to 60 minutes. At this time, in the mandrel 1, the shape of each wire 10 is restored, and the mandrel 1 tends to be bent. The coating layer 11 is deformed following the deformation, and the unvulcanized rubber hose 2 receives the restoring force of each wire 10 via the coating layer 11. As a result, the unvulcanized rubber hose 2 is shaped into a bent shape that follows the bent shape of the mandrel 1 as shown in FIG. 3, and is vulcanized in that state to become the bent hose 3 in which the bent shape is fixed.

【0017】加硫完了後、曲りホース3とマンドレル1
とは室温まで冷却される。冷却の途中でマンドレル1は
直棒形状に形状が復元する。すると曲りホース3はマン
ドレル1の復元力により付勢されて弾性変形する。その
状態でマンドレル1から曲りホース3を抜き取り、曲り
ホース3が得られる。この曲りホース3の抜き取りは、
マンドレル1が直棒状であるので容易に行うことができ
る。
After the vulcanization is completed, the bent hose 3 and the mandrel 1
And are cooled to room temperature. During cooling, the mandrel 1 returns to a straight rod shape. Then, the bent hose 3 is elastically deformed by being biased by the restoring force of the mandrel 1. In that state, the bent hose 3 is pulled out from the mandrel 1 to obtain the bent hose 3. To remove this bent hose 3,
Since the mandrel 1 has a straight rod shape, it can be easily performed.

【0018】なお、上記実施例では被覆層11を設けた
が、マンドレルとしての表面形状が許容範囲であれば、
図4に示すように線材10を束ねるだけでマンドレルと
することもできる。この場合は、リング状の部材などを
用いて部分的に束ねることで線材10を束ねられた状態
で保持することができる。また線材10を束ねるのでは
なく、図5に示すように複数の線材10を縒ってストラ
ンド12とし、そのストランド12を複数本縒ってワイ
ヤロープ状に編組してマンドレルとすることもできる。
さらに、線材10を立体的に編組して棒状としてマンド
レルとすることもできる。
Although the coating layer 11 is provided in the above embodiment, if the surface shape of the mandrel is within the allowable range,
As shown in FIG. 4, it is also possible to form a mandrel simply by bundling the wire rods 10. In this case, the wire rods 10 can be held in a bundled state by partially bundling them using a ring-shaped member or the like. Instead of bundling the wire rods 10, a plurality of wire rods 10 may be twisted to form a strand 12 as shown in FIG. 5, and a plurality of the strands 12 may be twisted to be braided into a wire rope to form a mandrel.
Furthermore, the wire rod 10 can be braided in three dimensions to form a rod-shaped mandrel.

【0019】さらに、上記実施例ではマンドレルに2w
ayの形状記憶を行ったが、Ni−Ti合金などを用い
た曲り形状のみの1wayの形状記憶であってもよい。
その場合は加硫後の冷却後、マンドレルを外力により直
棒状に変形させる工程が必要となる。
Further, in the above embodiment, the mandrel has 2w.
Although the shape memory of the ay is performed, the shape memory of the 1-way shape having only the curved shape using a Ni—Ti alloy or the like may be used.
In that case, a step of deforming the mandrel into a straight rod shape by an external force is required after cooling after vulcanization.

【0020】[0020]

【発明の効果】すなわち本発明の曲りホースの製造方法
によれば、形状記憶合金製のマンドレルを用いながら
も、曲り形状の自由度が高い。したがって従来困難であ
った曲り形状も形状記憶合金を用いて形成することがで
き、工数を一段と低減することができるとともに、ホー
スとマンドレルの着脱工程を機械化することが可能とな
る。
[Effects of the Invention] That is, according to the method for manufacturing a bent hose of the present invention, the flexibility of the bent shape is high even though the mandrel made of a shape memory alloy is used. Therefore, it is possible to form a bent shape, which has been difficult in the past, by using a shape memory alloy, and it is possible to further reduce the number of steps, and it is possible to mechanize the step of attaching and detaching the hose and the mandrel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に用いたマンドレルの断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a mandrel used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例でマンドレルに未加硫ゴムホ
ースを挿着した状態を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a state in which an unvulcanized rubber hose is attached to a mandrel according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例で加硫直後のマンドレルとゴ
ムホースの状態を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a state of a mandrel and a rubber hose immediately after vulcanization in one embodiment of the present invention.

【図4】他の態様のマンドレルの要部正面図である。FIG. 4 is a front view of a main part of a mandrel according to another mode.

【図5】他の態様のマンドレルの要部正面図である。FIG. 5 is a front view of a main part of a mandrel according to another mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:マンドレル 2:未加硫ゴムホース
3:曲りホース 10:線材 11:被覆層 1
2:ストランド
1: Mandrel 2: Unvulcanized rubber hose
3: Bent hose 10: Wire material 11: Cover layer 1
2: Strand

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:24 B29L 23:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B29K 105: 24 B29L 23:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゴムの加硫温度において所望の曲り形状
となるように記憶された形状記憶合金でマンドレルを形
成し、加硫温度以下で直棒形状の該マンドレルに未加硫
ゴムホースを挿着して該加硫温度に加熱し、加硫後に直
棒形状とされた該マンドレルから加硫ゴムホースを抜取
る曲りホースの製造方法において、 前記マンドレルは複数本の形状記憶合金製線材から形成
されていることを特徴とする曲りホースの製造方法。
1. A mandrel is formed of a shape memory alloy that is memorized so as to have a desired bent shape at a vulcanization temperature of rubber, and an unvulcanized rubber hose is attached to the mandrel having a straight rod shape at a vulcanization temperature or lower. Then, in the method of manufacturing a curved hose in which the vulcanized rubber hose is extracted from the mandrel which is heated to the vulcanizing temperature and is made into a straight rod shape after vulcanization, the mandrel is formed from a plurality of shape memory alloy wire rods A method of manufacturing a bent hose characterized in that
【請求項2】 マンドレル表面には軟質弾性材からなる
被覆層をもつ請求項1記載の曲りホースの製造方法。
2. The method for producing a curved hose according to claim 1, wherein the mandrel surface has a coating layer made of a soft elastic material.
JP4727994A 1994-03-17 1994-03-17 Production of bent hose Pending JPH07256648A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006192908A (en) * 2006-03-29 2006-07-27 Aitec:Kk Blow molding method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006192908A (en) * 2006-03-29 2006-07-27 Aitec:Kk Blow molding method

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