JPS6256125A - 焼結耐摩材内層を形成するホ−スの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粉体ヤ粒体のような固形物あるいはこれら
を液体に分散させた混合物等の圧送に使用されるホース
で、その圧送′物と接触するホース内面が、すべて焼結
セラミックスや焼結炭化物合金等の焼結材筒状ユニット
の遊嵌状態に形成される焼結耐摩材内層を均等位置に定
着して均等な遊嵌状態を柔軟性のエラストマーにて保持
して、焼結材筒状ユニットに円滑な可撓性を付与する焼
結耐摩材内層を形成するホースの製造方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来のホースは、圧送体と接触するホース内面にセラミ
ックスの様な焼結物質の球状、板状等の粒子をゴム状弾
性体の表面に埋設して可撓性耐摩耗面を形成するものが
主体をなすものであった。

たとえば、実開昭５８−１４２４７４号公報（名称：耐
摩耗性ゴムホース）には、実用新案登録請求の範囲とし
て、「内周部２の表層部に、耐摩耗性材料からなる粒状
体３を埋設したことを特徴とする耐摩耗性ゴムホース。

」が開示されている。

また、特開昭５５−１２９４３３号公報には、［平均粒
径が０．０５〜ｂ 度が７（ヌープ硬度８２０）以上の硬質焼結金属または
焼結磁器の粒子が、ＪＩＳ−に６３０１加硫ゴムの物理
試験方法に規定するスプリング硬さＡ形で２０〜９０の
ゴムに、容積比で１０〜６０％分散混合せしめられ、上
記粒子とゴムとが接着けられた耐摩耗性ゴムラーイニン
グ材。−］か示されている。

その外、実開昭６０−３１５７４号公報には、「薄肉な
略角形のセラミックタイルの一端側面側から他端側に貫
通する目通孔を設け、該［ラミックタイル多数個を可撓
性線材に通し、帯状に形成し、螺旋状に巻廻して配置し
、内面ゴムに固着してなることを特徴とするセラミック
タイル内張りゴムホース。」が開示されている。

以上のとおり、ゴム材料に粒子を混合したゴムシートに
てホース内層を形成するもの、または、セラミックタイ
ル相互間−に相等な間隔を設けて、じゆずの様に繋いで
心型上に巻き付けてゴム材料を被覆して埋設するもので
あるため、従来のマンドレルにて成形することが出来る
ものである。囚って、特殊な製造方法を必要とするもの
でない。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の様ｋ、セラミックスの様な非伸張性の耐摩材
をゴム状弾性体の表面に埋設（）てホース内面を形成す
る構成では、耐摩材とゴム状弾性体との属性の違いがき
わめて大きく複心体の効果が期待出来ない。

一般に、耐摩材がホース内面に要求される流体は、粒状
体、粉状体等の固形物または液体に分散された混合物等
が圧送される用途に使用されるもので、総じて、高温で
必る場合が多く、セラミックスの様な耐摩材である焼結
物質に対し、ゴム状弾性体の耐熱温度は極めて低く、温
度による物性の低下並びに耐久性の低下は著しく、ひい
ては、耐摩耗材の剥離、離脱、ゴム状物質の損傷等が箸
しく促進される。なお、常温使用の場合も、両者の属性
の違いが過大のため、同一ホース内面に両者を露出する
ことは、弱い部分の破損がますます促進され、耐摩材の
特性を十分発揮させることができない。それは、耐摩材
を保持するゴム状弾性体の摩耗状態とその保持力のいか
んに起因するものであるが、この属性の違いは改良の余
地がない。

また、耐摩材の脱落を防止するため、板状片を可撓性線
材で間隔をおいて連結したものが考案されているが、流
体に対して好ましくない大きな抵抗内面を形成づる誘因
を有するしので、部分的な脱落は防止されるが、ゴム状
弾性体の摩耗と耐摩材の遊離状態を形成し、ますます内
部抵抗が増大する状況を招来するおそれがある。

上記のとおり、従来技術の構想は、耐摩材が粒状か板状
の形状の相違はあるが、ゴム状弾性体を内面に露出する
ものであり、基本的には同系統と見なしうるちのであり
、特に流体か加温されている場合には、耐久性は著しく
低下し使用ｔよ不適当である。

囚って、発明者らは、ホース内面にゴム状弾性体を露出
しない焼結耐摩材内層を形成する必要を・痛感し、焼結
材による筒状ユニット・の果心体に依存する構成を探究
したものである。この場合、焼結材である非伸張性の剛
体からなる筒状ｚ１ニツ１−に可撓性を付与する必要が
ある。可１尭性をイ４Ｌｊするためには焼結材筒状ユニ
ットを相互に嵌合出来る形態とし、相互を所要量の遊嵌
状態に連結する必要がある。また、遊嵌状態に嵌合する
場合、１■合時の両者の透き間がほぼ均等位置になるよ
うに遊嵌することが必要である。また、焼結材の寸法精
度には、その焼成過程によりある程度の誤差を児込む必
要がある。従って、焼結材筒状ユニット相互の内周面を
均等な内圧によって支持することによって片寄りのない
均等な内面を形成し、ほぼ均等位置に遊嵌するようにし
、且つこのほぼ均等位置の遊嵌状態を、焼結材筒状ユニ
ットの外側に形成される段差連結部に充填する柔軟性の
エラストマーにて保持して、ホース内面にゴム状弾性体
を露出せず、ホースに好適な可撓性が得られるようなホ
ースの製造方法によって、従来の欠陥を解消する必要が
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記のとおり、ホース内面に焼結材筒状ユ
ニットの集心体によって、焼結耐摩材内層を形成するも
のであるが、可撓性を得るために焼結材筒状ユニット相
互を遊嵌状態に連結するため、焼結材筒状ユニットの両
端部を大口径の遊嵌部と小口径部とに形成し、この段差
径を有する焼結材筒状ユニットの所要個数を、相互に大
口径の遊嵌部に小口径部の端部を挿入して連結状態に焼
結耐摩材内層を形成するものである。

しかしながら、所要の可撓性を付与するためには、焼結
材筒状ユニット相互を、所要量の遊嵌状態に連結するに
当り、遊嵌時の両者の透き間が１まぼ均等になる様な位
置に遊嵌する必要があり、そのような遊嵌状態をうるた
めに焼結材筒状ユニット相互の内周面を均等な内圧によ
って支持する内圧形成可能な心体上にて成形して組み立
てる手段を用いなければならない。

なお、焼結材筒状ユニットは、焼結材料を成形して焼結
炉にて焼成するものであり、従って、その寸法精度にも
ある程度のバラツキを認めざるを得ないものである。

従って、この様な剛性体である焼結材筒状ユニットを、
従来のホース製造上の鉄バイクからなる鉄心上に挿入す
ると、小口径部と鉄心との間隙のバラツキも大きく、遊
嵌部を均等位置に遊嵌することが不可能で、遊嵌部の偏
角（曲げ）時や圧縮、伸張時に不規則な変形を生起する
ものとなる。

また、ホースの一般的製法である加硫缶中にてオープン
キュアーする場合、ゴム中管を挿入するものと異なり、
バラツキの大きな剛体である焼結材筒状ユニット間の遊
嵌部へも直接蒸気が浸入し、段差連結部を充填接続する
柔軟性のエラストマーの接続や上層に配される補強層等
との一体化を阻害するものとなる。

因って、焼結材筒状ユニット相互の内周面を均等な内圧
にて支持する６体（マンドレル）として、両端部に固定
用つばと押し付は用つばにて挟持された筒状エラストマ
ーで被覆した鉄心を用い、該マンドレル上に焼結材筒状
ユニットを、相互に大口径の遊嵌部に小口径部の端部を
挿入して連続状態に遊嵌して配置し、ナツトを締め付け
て押し付は用つばを移動し、内径を拡げるように筒状エ
ラストマーを圧縮する。このとき焼結材筒状ユニットが
それぞれ等間隔に設置される様にセット用半割りカップ
リングを用いてもよい。この圧縮された筒状エラストマ
ーは、焼結材筒状ユニットを均等な内圧にて支持すると
同時に６体である鉄心をも強固に締め付けているもので
ある。

従って、焼結材筒状ユニットの内径に誤差があっても、
また、遊嵌状態にあっても、筒状ユニットの軸心は心体
（マンドレル）と一致することになり、ほぼ均等な内周
面とほぼ均等な遊嵌状態が得られ、流体による摩耗作用
が耐摩耗材である筒状ユニットに均等な摩耗作用が得ら
れ、部分的な早期摩耗の発生が防止される。

特に、内圧形成可能な心体上に焼結材筒状ユニットを設
定する特徴は、各ユニットの外側に形成される段差連結
部を柔軟性のエラストマーにて強固に保持されると同時
に透き間なく保持される点におる。

すなわち、従来の方法による焼結材筒状ユニットを直接
鉄心に挿入するやりかたでは、上記筒状ユニットを強固
に保持できないばかりか、透き間なく保持することがで
きないのである。内圧形成保持の方法は、特に柔軟性の
エラストマーに未加硫発泡性エラストマー使用の場合、
加熱加硫時に同時発泡による充填において均等に発泡さ
せるための重要点である。

次に、セット用半割りカップリングを用いた場合は、こ
れを外し、焼結材筒状とユニットの段差径によって外側
に形成される段差連結部に柔軟性のエラストマー材を配
置する。該柔軟性のエラストマーが発泡組成のエラスト
マーである場合は、−を配置して発泡によって充填連結
するものである。

次に、その外周にエラストマー層を形成し、その外周面
にエラストマーにて被覆した、有機繊維コード又はスチ
ールコード層等の補強層を所要のコード角度に交差状に
巻き付け、外面をエラストマーにて被覆し全体を、締め
布等にて加圧して加硫成形するものである。

なお、補強層に使用する材料は、各焼結材筒状ユニット
が均等状態に設定されるために、スチールコードや芳香
族ポリアミド繊維コード（ケブラー）等の高強度、低伸
度で熱による収縮の少ない材料が好ましい。その理由は
、熱収縮の人きい材料を用いると段差連結部に収縮して
この連結部の容積が不均一となる。また、低強度、高伸
度材料の場合も同様な容積不均一を生起する誘因となる
からである。

なお、内圧形成可能な６体に筒状エラストマーで被覆し
た鉄心を用いた上側の代わりに、金属バイブ上に水圧ま
たはエア圧を封入しつるエクス１ヘマーバツグを形成し
た６体を用いても同様の効果が得られる。もち論、要求
される圧ツノに対応して、相当な耐圧補強が形成される
ものである。

〔作用〕

この焼結耐摩材内層を形成刃−るホースの製造方法は、
筒状エクス１−マーで被覆したマンドレル又は金属パイ
プ上に水圧またはエア圧を封入しつるエラストマーバッ
グを形成した等の内圧形成可能な６体を用いて、焼結材
筒状ユニツ１への所要個数を連続状態に設定するように
形成したため、遊嵌状態と寸法誤差を包含する筒状ユニ
ット相互が均等に配置され且つ加硫時における蒸気ドレ
ンの侵入が防止され、段差連結部の空隙を柔軟性のエラ
ストマーが、内圧、外圧によって、十分透き間なく埋設
され、好適な接合が形成される。特に、発泡組成のエラ
ストマーの場合、より好ましい充填状態が得られ、より
柔軟性連結状態が得られる。

〔実施例〕

第１図は、この発明に使用される内圧形成可能な６体の
一例の作用を説明するための概要縦断面図である。

図において、１は鉄心、２は固定用つば、３は押し付は
用つば、４は締め付は用ナツト、５は筒状エラストマー
、旦は焼結材筒状ユニット、７はセット用半割りカップ
リングで、各焼結材筒状ユニットを、容易に等間隔に設
置するために補助的に使用する場合の例である。この鉄
心１、固定用つば２、押し付は用つば３、締め付は用ナ
ツト４、筒状エラストマー５からなる内圧形成可能な６
体ＰＣＭは、締め付は用ナツト４を締め付けると、押し
付は用つば３が移動し、筒状エラストマーが圧縮され、
遊嵌部への蒸気ドレンの侵入が防止され、焼結材筒状ユ
ニットは内圧が付加され″（均等に固く保持され、筒状
ユニットの軸心は６体の軸心と一致し、筒状ユニットの
均等な内周面と均等な遊嵌状態が得られる。

第２図は、この内圧形成可能な心悸上に焼結耐摩材内層
を形成するホースの一例を示す一部断面を示す正面図で
必り、第３図は、焼結材筒状ユニットの一部断面を示す
正面図、第４図は、第３図の変形例である。

図において、旦は焼結材筒状ユニツ１−″Ｃ１本実施例
では、焼結材はアルミナセラミックスを使用、これらの
所要個数を遊嵌状態に連係して焼結耐摩材内層を形成す
るものである。

この焼結材筒状ユニット旦は、第３図、第４図に示す形
状から形成されているもので、第３図は、一実施例を示
すもので、一部断面を示プ正面図で、６ａは大口径部、
ＦＡは大口径の遊嵌部ぐ、小口径部６ｂの外径より大き
な内径に形成され、小口径部６ｂを挿入した場合遊嵌状
態となる。６Ｃは段差部で、ＢＡは段差径によって外側
に形成される段差連結部て′ある。第４図は、第３図の
傾斜状の段差部６Ｃに対し、垂直状の段差部６ｄを形成
したものである。

上記焼結材筒状ユニット旦を、第２図の例示の内圧形成
可能な心体上に、大口径の遊嵌部ＦＡに小口径部６ｂを
挿入して所要個数を配置し、大口径の遊嵌部ＦＡの端部
には、小口径部６ｂと同径の焼結材リング８を配置し、
内圧形成可能な心棒にて内圧を付加して焼結耐摩材内層
を設定する。

次に、端部の焼結材リング８と大口径部６ａおよび小口
径部の端部は接合用エラストマー９にて接合し、焼結材
筒状ユニット旦相互の段差連結部ＢＡの空間部に柔軟性
のエラストマー１０を充填する。この場合、柔軟性のエ
ラストマー１０に発泡組成のエラストマーを使用する場
合は、第５図に示すように、段差連結部ＢＡの容積に対
し適当な　１酉■’の客間の発泡組成のエラストマーを
配置して、加硫時に発泡によって充填連結する。

この焼結材筒状ユニット旦と段差連結部ＢＡの外周にエ
ラストマー層１１を形成し、その外周面にエラストマー
にて被ヨした所要ブライの有）幾楳惟］−ド又はスチー
ルコード層等の補強層１２を、所要のコード角度に交差
状に巻き付ける。通常」−ド角度は、ホースの軸線に対
し、ホースの静止角度（５４°４５′　）内外の］−ド
角度にて相ｑに交差状態の２プライの組単位の補強層を
設定す゛る。なお、上記のエラストマー層１１と補強層
１２とは、あらかじめ一体に形成して同時に設定するこ
とが好ましい。

この補強層１２の両端部は、固定リング１４を折り返し
て固定し、この固定部は、フランジ１５の切欠嵌合部１
５ａに嵌合して接合用エラストマー〇にて固定される。

このように成形された補強層の外面は、外被エクス１−
マー１３にて被覆し、締布にて加圧し、加硫缶中にて蒸
気圧にて加熱硬化を行ない焼結耐摩材内層を形成するホ
ース＠構成するものである。　このホースは、焼結材筒
状ユニット旦の遊嵌連結状態の段差連結部ＢＡが柔軟性
のエラストマーにて連結されているため、焼結材の剛性
内層の構成でありながら、第６図−（Ａ＞、（Ｂ）、（
Ｃ）に示すように、偏角、圧縮、伸張等の可撓性が得ら
れるものである。

なお、柔軟性のエラストマーに、中実組成でない発泡組
成のエラストマーを使用する場合は、圧力と温度の関係
を、発泡組成に対応して変更する必要がある。特に加硫
終了時においては、発泡エラストマーを十分冷却してや
る必要があり、加熱終了俊も、発泡体が十分冷却するま
で、空気圧力にて保持する様にすることが望ましい。

（発明の効果〕 この発明は、内圧形成可能な心棒を使用することによっ
て、精度の低い焼結材の使用を可能としたものであり、
また、剛体である焼結材筒状ユニットの相互間の段差連
結部を柔軟性のエラストマーにてほぼ均等に連結するこ
とが出来、偏角、圧縮、伸張等の可撓性の１ｑられる焼
結耐摩材内層が形成されるため、長期にわたり耐摩耗性
効果を発揮し、特に高温に対して茗しい耐久性を発揮す
る従来のホースでは得られなかった高度の実用的ホース
として大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に使用される内圧形成可能な心棒の
一例の機能説明用概要縦断面図、第２図は、内圧形成可
能な心体上に焼結１ｌｉＦｉ摩村内層を形成するホース
の一例の１／２ｆｌ断面を示す正面図、 第３図は、焼結材筒状ユニットの１／２縦断面を示す正
面図、 第４図は、第３図の変形例で、傾斜状の段差部に対し、
垂直状の段差部を形成した焼結材筒状ユニットの１／２
縦断面を示す正面図、 第５図は、発泡組成のエラストマー配置の場合の、内圧
形成可能な心体上における各部材の組合せ状態を示す部
分断面図、 第６図−（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）は、この発明のホース
の焼結材筒状ユニツ１〜の段差連結部の可塑性の変化状
態を示す縦断面図である。 ＰＣＭ・・・内圧形成可能な心棒 ６・・・焼結材筒状−ユニット　６ａ・・・大口径部Ｆ
Ａ・・・大口径の遊嵌部　　６ｂ・・・小口径部６Ｃ１
６ｄ・・・段差部　　ＢＡ・・・段差連結部８・・・焼
結材リング ９・・・接合用エラストマー １０・・・柔軟性のエラストマー １１・・・エラストマー層　　　１２・・・補強層１３
・・・外被エラストマー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内圧形成可能な心体上に、両端部を大口径の遊嵌
   部と小口径部とに形成した段差径を有する焼結材筒状ユ
   ニットの所要個数を、相互に、大口径の遊嵌部に小口径
   部の端部を挿入して連続状態に配置し、上記心体によっ
   て内圧を付加して、ほぼ均等位置に遊嵌して、焼結耐摩
   材内層を設定し、各焼結材筒状ユニットの外側に形成さ
   れる段差連結部に、柔軟性のエラストマーを配置し、そ
   の外周部にエラストマー層を形成し、該層上に、エラス
   トマーにて被覆した有機繊維コード又はスチールコード
   層等の補強層を所要のコード角度に交差状に巻き付け、
   外面を外被エラストマーにて被覆し、全体を加圧して加
   熱硬化することを特徴とする焼結耐摩材内層を形成する
   ホースの製造方法。
2. （２）内圧形成可能な心体が、エラストマー円筒を挿入
   した金属マンドレルである特許請求の範囲第１項記載の
   焼結耐摩材内層を形成するホースの製造方法。
3. （３）内圧形成可能な心体が、中空金属パイプ上に、水
   圧またはエア圧を封入しうるエラストマーバッグを形成
   した心体である特許請求の範囲第１項記載の焼結耐摩材
   内層を形成するホースの製造方法。
4. （４）段差連結部の柔軟性のエラストマーが発泡組成の
   エラストマーである特許請求の範囲第１項記載の焼結耐
   摩材内層を形成するホースの製造方法。