JPH081816A - 曲りホースの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】三次元複雑形状の曲りホースを単純形状の成形
型を用いて製造できるようにする。 【構成】型成形により単純形状の予備成形体３を成形す
るとともに成形型内で加熱して少なくとも一部の要加工
部（Ｂ部、Ｃ部）を半加硫状態とし、次に要加工部にマ
ンドレルを挿入して変形した後加硫することを特徴とす
る。型成形時と離型後の２回に分けて賦形するため、そ
れぞれの形状が単純となり型構造が単純となるととも
に、離型後の要加工部へのマンドレルの挿入工数も低減
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三次元複雑形状をもつ
曲りホースを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車の高機能化と高性能化に伴
い、エンジンルーム内には各種部品が密に配置されるよ
うになっている。そのため燃料、冷却水あるいは空気を
必要部位に送るための各種ホース類は、それらの部品を
避けて最短距離を通すため、多方向に分岐し複雑に曲が
りくねらされて配置されている。

【０００３】従来これらのホース類をエンジンルーム内
に配置するには、複数のホースを金属パイプなどを介し
て連結することで、３方向、４方向など多方向の分岐曲
り形状に対応していた。ところが軽量化及び部品点数の
低減による省燃費と低コスト化の要請から、多方向の分
岐形状に予め成形された曲りホースを用い、口金の使用
を低減することが行われている。

【０００４】このような多方向に分岐した曲りホースを
製造するには、 （１）押出成形にて直管状の未加硫ゴムホースを成形し
た後、所定形状のマンドレルを挿入して加硫した曲がり
ホースを分岐した金属パイプに挿入して一体化する方法 （２）射出成形で所定の分岐三次元曲り形状に成形し、
成形型内で加硫する方法 （３）ブロー成形により所定の三次元曲り形状に成形
し、成形型内で分岐管を接合一体化する方法 などが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年エンジ
ンルーム内はさらに過密となり、曲りホースの形状もさ
らに複雑な多方向分岐曲り形状とすることが要請されて
いる。そのため押出成形された直管状の未加硫ゴムホー
スにマンドレルを挿入して賦形する方法では、分岐三次
元形状のホースは成形できても、多方向分岐ホースは得
られない。また分岐部を金属パイプで一体化するために
は、工数が極めて多大となる。

【０００６】また射出成形やブロー成形による方法で
は、成形型の型割構造が極めて複雑となり、コストが増
大するばかりか成形型の作製が困難となる場合もある。
さらに、曲りホースの形状の僅かな変更があっても、成
形型全体を改造する必要があり工数と成形型のコストが
増大する。本発明はこのような事情に鑑みてなされたも
のであり、三次元複雑形状の曲りホースを単純形状の成
形型を用いて製造できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【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、三次元複雑形状のゴムホ
ースを製造する方法であって、型成形により単純形状の
予備成形体を成形するとともに予備成形体を成形型内で
加熱して少なくとも一部の要加工部を半加硫状態とし残
部を加硫する予備成形工程と、予備成形体を成形型から
取り出し要加工部に所定の曲折形状をもつマンドレルを
挿入して変形する変形工程と、マンドレルが挿入され変
形された要加工部を加硫して加硫ゴムホースとする加硫
工程と、加硫ゴムホースからマンドレルを抜き取る抜き
工程と、を順に行うことを特徴とする。

【０００８】予備成形工程の一つの特色は、型成形によ
り単純形状の予備成形体を成形するところにある。単純
形状とは目的とする三次元複雑形状よりも単純な形状を
いうが、例えばどの部分の軸も同一平面上に位置するよ
うな形状とするのが好ましい。これにより成形型の型割
構造が単純となり、型製作費などコストを低減すること
ができる。なお成形方法としては、射出成形方法及びブ
ロー成形方法が利用できる。

【０００９】予備成形工程のもう一つの特色は、予備成
形体を成形型内で加熱して少なくとも一部の要加工部を
半加硫状態とし、残部を加硫するところにある。要加工
部を半加硫状態とすることにより、次工程の変形工程に
おける変形が可能となる。そして要加工部を一部とし、
残部を完全加硫することにより次のような効果が奏され
る。例えば一方の開口端部を完全加硫しておけば、射出
成形の脱型時に中芯を抜く場合のエアー抜き治具を圧入
する外力に耐えるのでホースの破損が防止される。また
一部を所定の曲折形状に成形して完全加硫しておけば、
要加工部が僅かとなり全体の形状精度の向上につなが
る。

【００１０】変形工程は、成形型から取り出された予備
成形体の要加工部に所定の曲折形状をもつマンドレルを
挿入して変形する工程である。この変形とは、曲げ形状
とすることだけではなく、ホースの断面形状を変化させ
ることも意味する。加硫工程では、マンドレルが挿入さ
れ変形された予備成形体が加硫されて加硫ゴムホースと
される。このときマンドレルが挿入されている要加工部
は、半加硫から完全加硫となることでマンドレルの形状
に沿う形状が固定される。

【００１１】そして抜き工程では、全体が完全加硫され
た曲りホースからマンドレルが抜かれる。従来と同様
に、加圧空気などにより曲りホースを拡径した状態でマ
ンドレルを抜くことができる。

【００１２】

【作用】ゴムを加硫する場合、その粘度は加熱時間に伴
って図４に示すように変化する。つまり、未加硫ゴムは
加熱により一旦粘度が低下してｔ₀ となるが、その後徐
々に上昇してｔ₁₀₀ で一定となる。そしてｔ₁₀₀ となっ
た状態を完全加硫といい、粘度がｔ₀ から１０％程度上
昇したｔ₁₀から９０％程度上昇したｔ₉₀までの範囲の状
態を一般に半加硫状態と称している。この半加硫状態で
は、再度の加熱により完全加硫する際にその時の形状が
固定され、くせ付けが可能である。

【００１３】本発明の曲りホースの製造方法では、予備
成形工程において少なくとも一部の要加工部が半加硫状
態とされる。そして成形型から取り出した後に要加工部
が変形されて賦形され、その状態で再び加熱されて加硫
されることによって形状が固定される。したがって本発
明では、曲りホースの形状を予備成形工程と変形工程の
２回に分けて形成することとなるので、予備成形工程で
用いる成形型構造を単純とすることができる。そして変
形工程における変形の程度も小さく、半加硫状態である
からある程度の強度も有しているのでマンドレルの挿入
工数が小さい。

【００１４】また要加工部以外の残部は予備成形工程時
に完全加硫されてゴム弾性と強度が付与されるので、予
備成形体の離型時に中芯を抜く場合に加圧空気を供給す
る際の保持部として用いることなどが可能となり、さら
に要加工部も半加硫状態である程度強度を有しているの
で、中芯の抜き作業は容易である。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
に本実施例で製造された曲りホースの斜視図を示す。こ
の曲りホースは、三次元複雑形状のホース本体１と、ホ
ース本体１の一部から分岐した曲折形状の分岐管２とか
らなり、ＥＰＤＭゴムから一体的に形成されている。

【００１６】ホース本体１は、第１開口端部１０と、第
１開口端部１０から延びる第１直線部１１と、第１直線
部１１の他端に形成された第１曲折部１２と、第１曲折
部１２から第１直線部に対してほぼ直角に延びる第２直
線部１３と、第２直線部１３の他端に形成された第２曲
折部１４と、第２曲折部１４から第１直線部１１及び第
２直線部１３に対してほぼ直角に延びる第３直線部１５
と、第３直線部１５の他端に形成された第２開口端部１
６とから構成されている。

【００１７】分岐管２はホース本体１より小径で第１直
線部１１から延び、Ｓ字状に曲折している。 （予備成形工程）この曲りホースを製造する本実施例で
は、先ずＥＰＤＭゴムをポリマー成分とする配合ゴムを
混練し、中芯が配置された成形型にて射出成形により図
２に示す予備成形体を形成した。この予備成形体３は、
上記ホース本体１の第１開口端部１０、第１直線部１１
と、第１曲折部１２及び第２直線部１３の形状に相当す
るほぼＬ字状の曲折部３０と、曲折部３０の一端から延
びる直線部３１と、曲折部３０の側壁から延びる小径で
直管状の分岐部３２とから構成されている。

【００１８】なお、配合ゴム中に短繊維などを配合する
ことも好ましい。これにより形成される曲りホースの強
度を一層向上させることができる。またゴムの種類は特
に制限されず、種々のゴムあるいは熱可塑性エラストマ
などから選択して用いることができる。曲折部３０と直
線部３１はそれぞれの軸が同一平面に位置し、分岐部３
２の軸も曲折部３０及び直線部３１の軸と同一平面に位
置している。したがってこの予備成形体３を成形する成
形型は、一対の分割型のみでよく単純な構造であるので
型費が安価である。

【００１９】予備成形体３は、成形型内で１８０℃に加
熱されて加硫が行われた。ここで成形型の加熱時間を、
分岐部３２の根元部を含む曲折部３０の部分（図２のＡ
部）は３〜５分間加熱されるようにし、要加工部として
の直線部３１（図２のＢ部）及び分岐部３２の残部（図
２のＣ部）は１〜２分間加熱されるように構成した。こ
れにより曲折部３０は完全加硫されたが、直線部３１と
分岐部３２の残部（図２のＢ部及びＣ部）は半加硫状態
となった。

【００２０】次に、型開き後、中芯が挿入された状態の
予備成形体３を成形型から離型した。そして曲折部３０
側の開口から加圧空気を供給し、予備成形体３を拡径し
ながら中芯を抜いた。曲折部３０は完全加硫されている
ので、加圧空気の圧力が作用しても強度を保持し、中芯
を抜く際の保持部として充分に機能する。また直線部３
１は半加硫状態であるので、未加硫状態に比べて強度が
高くなっている。したがって曲折部３０及び直線部３１
ともに、破損などの不具合なく円滑に中芯を抜くことが
できた。 （変形工程）次に図３に示すような所定の曲折形状をも
つ第１マンドレル４と第２マンドレル５を用意した。第
１マンドレル４はホース本体１の内周形状に形成され、
第１開口端部１０、第１直線部１１、第１曲折部１２及
び第２直線部１３の途中までを形成する部分は予備成形
体３の内径より僅かに小径に形成されている。そして第
１直線部１１を形成する部分には、係合孔４０が形成さ
れている。

【００２１】また第２マンドレル５は分岐管２の内周形
状に形成された略Ｓ字状をなし、先端に係合孔４０と係
合して固定可能な係合部５０が形成されている。先ず第
１マンドレル４を予備成形体３の直線部３１の開口から
挿入し、直線部３１を変形させながら先端を曲折部３０
の開口から突出させる。次いで第２マンドレル５を分岐
部３２の開口から挿入し、分岐部３２を変形させながら
先端の係合部５０を第１マンドレル４の係合孔４０と係
合させて固定する。曲折部３０が既に曲折形状であり、
かつ曲折部３０に位置する部分は曲折部３０の内径より
小径であるので、第１マンドレル４の挿入作業は極めて
容易であった。また分岐部３２は長さが短く、しかも根
元部は加硫されて強度が高いため、第２マンドレル５の
挿入作業も容易である。 （加硫工程）その状態で全体を加硫缶中に入れ、１５０
℃で３０分間蒸気加熱して加硫した。これにより直線部
３１は第１マンドレル４の形状に沿って賦形された状態
で完全加硫され、第２開口端部１６、第３直線部１５、
第２曲折部１４及び第２直線部１３が形成された。また
分岐部３２は第２マンドレル５の形状に沿って賦形され
た状態で完全加硫され、分岐管２が形成された。 （抜き工程）その後加圧空気を導入しながら第２マンド
レル５及び第１マンドレル４を抜き、図１の曲りホース
が得られた。

【００２２】なお、図１のような曲りホースを一体的に
製造することは従来困難であり、ホース本体１を製造後
に別に加硫成形した分岐管２を金属パイプやクランプな
どで組付ける必要があった。しかし本実施例の製造方法
によれば、単純な型構造とすることができるとともに、
マンドレルの挿入作業も容易となり、製造コストを低減
することができる。

【００２３】

【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、成形型構造が単純となるので成形型費が低減
され、メンテナンスも容易である。そして要加工部は型
成形後に変形されるのであるから、その部分の形状変更
があってもマンドレルの形状を変更するだけでよく、成
形型を改造する必要がないので成形型費が一層低減され
る。

【００２４】またマンドレルを挿入する部分は曲りホー
スの一部のみでよいので、マンドレル挿入工数が低減さ
れ製造工数が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で製造された曲りホースの斜
視図である。

【図２】本発明の一実施例で製造された予備成形体の斜
視図である。

【図３】本発明の一実施例で用いられたマンドレルの斜
視図である。

【図４】ゴムの加硫時間と粘度の関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１：ホース本体 ２：分岐管
３：予備成形体 ４：第１マンドレル ５：第２マンドレル Ｂ
部：要加工部 Ｃ部：要加工部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元複雑形状のゴムホースを製造する
   方法であって、 型成形により単純形状の予備成形体を成形するとともに
   該予備成形体を成形型内で加熱して少なくとも一部の要
   加工部を半加硫状態とし残部を加硫する予備成形工程
   と、 該予備成形体を該成形型から取り出し該要加工部に所定
   の曲折形状をもつマンドレルを挿入して変形する変形工
   程と、 該マンドレルが挿入され変形された該要加工部を加硫し
   て加硫ゴムホースとする加硫工程と、 該加硫ゴムホースから該マンドレルを抜き取る抜き工程
   と、を順に行うことを特徴とする曲りホースの製造方
   法。