JPH01229603A - ゴム管の製造方法 - 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］ 本発明は、マンドレルが挿入された状態で加硫が行なわ
れるゴム管の製造方法に関する。

［従来の技術１ ゴムホースなどのゴム管を製造するには、押出成形など
により未加硫状態のゴム管を形成し、その中心孔に金Ｂ
製マンドレルを挿入した後加硫Ｊ゛る。そして加硫され
たゴム管よりマンドレルを引き後いている。

ところで、ゴム管の内周表面の形状を規定するために、
マンドレルの外径は一般に未加硫状態のゴム管の内径と
同じか又は若干大きくされている。

また、曲り形状のゴム管とするために予め所定形状に曲
げられたマンドレルを用いる場合も多い。

しかしながらこのような形状のマンドレルを未加硫状態
のゴム管に挿入するには、大きな力が必要となるととも
に、ゴム管にも大きな力が作用してゴム管の破損が生じ
る場合もあった。また加硫されたゴム管からマンドレル
を引き抜くのにも大きな力が必要となる。

そこで特開昭５９−２０６４６号、特開昭５９−７３９
３７号、米国特許４１１０３９６号などには、形状記憶
合金から形成され加硫時の熱により所定形状に曲がるよ
うに記憶させられたマンドレルを使用する製造方法が開
示されている。このような製造方法によれば、未加硫状
態のゴム管に挿入される時にはマンドレルは直棒または
直管形状であり、容易に挿入することができゴム管に無
理な力が作用するのが防止される。さらに加熱時には所
定形状に曲がり常温では真直になるよう２方向に形状記
憶させておけば、引き抜き時にもマンドレルは真直にな
るので容易に引き抜くことができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した公報に開示された従来の製造方法では、未加硫
状態のゴム管に挿入されるマンドレルの外径は一般にゴ
ム管の内径と同じか又は若干大きい。

従って予め曲げられたマンドレルを挿入する場合に比べ
れば挿入に要する力を低減することはできるが、挿入に
は依然として大きな力が必要となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
マンドレル挿入時に要する力を一層低減することを技術
的課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のゴム管の製造方法は、形状記憶合金より形成さ
れ未加硫状態のゴム管の加硫温度以下の変形温度で拡径
するように形状記憶された略筒状のマンドレルを変形温
度より低い温度条件でゴム管の内径より小さい外径とな
るように縮径してゴム管内に挿入する挿入工程と、マン
ドレルが挿入されたゴム管を変形温度に加熱してマンド
レルの径を拡げる拡径工程と、ゴム管を加硫する加硫工
程と、加硫されたゴム管よりマンドレルを引き扱く引き
抜き工程と、よりなることを特徴とする。

本発明に用いられるマンドレルは、未加硫状態のゴム管
の加硫温度以下の変形温度で拡径するように形状記憶さ
れる。すなわちゴム管が加硫される前にマンドレルを拡
径させることでゴム管の形状をマンドレルに確実に沿わ
せようとするものである。この変形温度が加硫温度より
高い温度域にあると、拡径する前にゴム管の加硫反応が
進行し過ぎて、ゴム管の内周表面の形状が規定されない
場合がある。変形温度は一般に所定の範囲の温度域とし
て設定され、加硫温度と重なる部分があってもよいし加
硫温度未満とすることもできる。

マンドレルは７ｉ−Ｎｉ系合金、あるいはＣｕ−Ａ　Ｉ
　−Ｎ　ｉ　、　Ｃｕ−Ｚｎ−Ａ　Ｉなどの銅系合金な
どの、従来公知の形状記憶合金から形成することができ
る。

挿入工程は上記変形温度より低い温度域で縮径されたマ
ンドレルを、未加硫状態のゴム管内に挿入する工程であ
る。マンドレルの縮径は外力を加えて行なってもよいし
、変形温度より低い温度域で縮径した形状をとるように
、マンドレルを２方向に形状記憶させることも好ましい
。このようにすれば縮径が自動化されるとともに、後述
の引き抜き工程が極めて容易となる。

拡径工程はゴム管に挿入されたマンドレルを変形温度と
することで拡径させ、以てゴム管の内周表面形状を規定
する工程である。なお、拡径と同時に所定の曲折形状と
なるように形状記憶させることも好ましい。これにより
曲折形状のゴム管も容易に形成することができる。

加硫工程は従来と同様に行なうことができる。

引き扱き工程は加硫されたゴム管からマンドレルを引き
抜く工程である。拡径した状態のマンドレルを抜くには
強い力が必要となるので、前述したようにマンドレルは
、変形温度より低い温度域で縮径した状態となるように
２方向に形状記憶されていることが望ましい。これによ
り引き汰きが極めて容易となるとともに、外力を加えて
縮径することなくそのまま再使用できる。

本発明の最大の特徴は、挿入工程でマンドレルの径を未
加硫状態のゴム管の内径よりも縮径して挿入し、拡径工
程でマンドレルを構成する形状記憶合金の形状記憶作用
によりマンドレルを拡径するところにある。

マンドレルの形状を例えば未加硫状態のゴム管の内径と
同じか又は若干大きな外径をもつ筒状とし、その管壁を
部分的に中心孔内へ押し込んで縮径する方法がある。こ
の場合マンドレルは元の筒形状が記憶されており、押し
込まれた部分が拡径工程で外側へ脹らんで元の筒形状と
なる。

また線材を螺旋状に巻いてゴム管の内径と同じか又は若
干大きな外径の筒状として形状記憶させ、軸方向に引張
って縮径することもできる。そして拡径工程で形状が復
元して拡径する。

さらに板状に形状が記憶されたマンドレルを用い、これ
を巻回して略筒状に縮径することもできる。このように
すれば巻く強さでその外径を自由に調節でき、各種内径
をもつゴム管に用いることができる。そして縮径も極め
て容易である。このマンドレルは、拡径工程で元の板状
に復元しようとして拡径しゴム管の内周面を押圧する。

従ってゴム管の内径の精度が必要な場合は、マンドレル
の拡径の力を受けてゴム管の拡径量を規制する手段が必
要となる。例えば外周表面を筒体で被覆してもよいし、
ゴム管内に補強糸層を形成することも有効である。

［発明の作用および効果］ 本発明のゴム管の製造方法では、まず挿入工程で未加硫
状態のゴム管の内径より小さい外径となるように縮径さ
れたマンドレルが挿入される。従って挿入に要する力は
極めて小さく容易に挿入することができる。しかも挿入
時に未加硫状態のゴム管に大きな力が作用するのが防止
されるため、ゴム管の損傷を防止できる。

そして拡径工程で変形温度に加熱されると、縮径されて
いたマンドレルは記憶されていた形状を復元しようとし
て拡径する。これにより未加硫状態のゴム管の少なくと
も内周表面形状が規定され、さらに加硫工程で加熱され
ることにより未加硫状態のゴム管は加硫されて形状が固
定される。そして引き抜き工程でマンドレルが引き扱か
れて工程を絡了する。

なお、マンドレルが曲折形状にも形状記憶されていれば
、拡径工程でゴム管は拡径されるとともに曲折形状とな
る。さらに、マンドレルが拡径および縮径の２方向に形
状記憶されていれば、引き抜き工程時にマンドレルは縮
径しているため引き抜きが一層容易となるとともにその
まま再使用することができる。また離型剤を不要とする
ことができ、洗浄、乾燥などの後工程が不要となる。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１） （１）マンドレルの形成 Ｎｉ５６重量％およびＴｉ４４重最％からなるＮｉ−７
■合金より肉厚１．５■、外径３Ｑａ＋ａの円筒状マン
ドレル１を形成した。次に外力を加えて第１図および第
３図に示す断面形状、すなわち管壁が中心孔内へ押し込
まれて形成された２本の溝部１０をもち、未加硫状態の
ホース２の内径（２９ｍｍ）より小さい外径（最大値２
５１１１１）となるような縮径形状に変形した。そして
所定の記憶条件により、５０〜８０℃の温度域で上記縮
径形状となるように第１方向に形状記憶させた。

次に中心孔に棒状の治具を挿入して元の円筒形状に矯正
し、さらに第２図に示すような曲折形状に変形して、所
定の記憶条件により、１２０〜１８０℃の温度域（変形
温度）で拡径された曲折形状となるように第２方向に形
状記憶させた。

（２）挿入工程 ５０〜８０℃に加熱されて縮径形状とされた上記マンド
レル１を、ＥＰＤＭゴムを主とする未加硫状態のホース
２に挿入した。その状態を第１図に示す。縮径形状とさ
れたマンドレル１の外径はホース２の内径より小さく、
かつ真直な形状であるため、挿入は極めて容易である。

ちなみに３０Ｑｍｎ＋の長さ挿入する場合において、外
径３０ＩｌｌＩｌのマンドレルを挿入する従来の場合に
は、挿入に約１０ｋｇｆの力を要していたが、本実施例
では１ｋｑｆ以下の力で挿入することができた。

（３）拡径工程 次にマンドレル１が挿入されたホース２を加硫缶に入れ
て加熱した。マンドレル１の温度が変形温度になると、
マンドレル１は拡径とともに曲折して記憶された曲折形
状となる。この時ホース２はほとんど加硫されていない
ため、マンドレル１の形状に沿った曲折形状となり、内
表面の形状が規定される。その状態を第２図に示す。

（４）加硫工程 そしてさらに１８０℃まで加熱されて５分間保持される
ことによりホース２は加硫される。

（５）引き扱き工程 加硫缶から出されたホース２およびマンドレル１は放冷
され、マンドレル１は８０℃以下になると記憶されてい
た真直な縮径形状となる。この時ホース２は弾性変形し
てほぼ真直な形状となり、マンドレル１は容易に引き抜
くことができる。ちなみに曲折角度が９０度の場合、従
来の３Ｑ＋ａｍの外径をもつマンドレルを引き扱くには
約１３ｋｇでの力が必要であるが、本実施例の場合には
２ｋｇｆ以下の力で容易に引き抜くことができる。そし
てマンドレル１が引き抜かれた後ホース２は弾性力によ
り曲折形状となる。

なお、従来は引き抜かれたマンドレルを再使用するため
に真直に伸ばす必要があり、６１１ｍの外径のマンドレ
ルでも約１５ｋｏｆの力が必要であったが、本実施例で
は形状記憶により真直になるため、このような力が不要
となり工数が削減される。

（６）他の態様 この実施例では２方向に形状記憶されたマンドレルを用
いたが、上記変形温度で拡径とともに曲折形状となるよ
うに１方向にのみ形状記憶させろこともできる。この場
合には縮径および真直にする変形は、外力を加えてその
度毎に行う必要がある。

（実施例２） 本実施例では、実施例１と同様の形状記憶合金から形成
された厚さ０．８１の板状マンドレル３を用いている。

このマンドレル３は１２０〜１８０℃の変形温度で板状
となるように一方向に形状記憶されている。なお、本実
施例は真直なホースを製造するために行うものである。

（１〉挿入工程 板状マンドレル３を巻回して未加硫状態のホース４の内
径より小さい外径をもつ略筒状とし、ホース４内に挿入
する。その状態の断面図を第４図に示す。なお、ホース
４には中間層として補強糸Ｉ！ｉ４０が形成されている
。

（２）拡径工程 マンドレル３をもつホース４を加硫缶内で加熱すると、
変形温度でマンドレル３は板状に形状が変化しようとす
る。しかしその動きはホース４内周面で規制され、マン
ドレル３は実質上拡径したことになる。そしてホース４
内周面には法線方向に強い力が作用するが、その力は補
強系層４０によって受は止められるため、ホース４が異
常に変形するのが防止される。

（３）加硫工程 そして実施例１と同様にホース４は加硫される。

（４）引き抜き工程 加硫缶から出されたホース４およびマンドレル３は放冷
され、マンドレル３がホース４から引き抜かれる。この
時マンドレル３は拡径した状態を維持している。従って
そのまま引き抜（のでは強い力が必要となるので、本実
施例ではホース４表面から外力を加えてマンドレル３を
縮径するように変形させる。これにより容易に引き扱く
ことができる。

引き抜かれたマンドレル３は、変形温度に加熱すること
により板状として再利用することができる。

すなわち本実施例に用いられたマンドレルによれば、縮
径および拡径の自由度が大きいので異なる内径を有づる
各種ホースに適用することができ、その用途が極めて広
い。

（５）他の態様 本実施例ではマンドレル３を一方向にのみ形状記憶させ
たが、ざらに１２０℃よりも低い温度で縮径状態すなわ
ち巻回した状態ともなるように、２方向に形状記憶させ
ることも好ましい。このようにすれば加硫侵冷却される
とマンドレル３は縮径状態となり、引き抜きが一層容易
となるとともにそのまま再利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例のｗＪ造方法に関す
るものであり、第１図はホースにマンドレルを挿入した
状態を示す斜視図、第２図は拡径工程後のホースおよび
マンドレルの斜視図、第３図は第１図の縦断面図である
。第４図は第２の実施例の製造方法に関し、挿入工程で
ホースにマンドレルが挿入された状態を示す縦断面図で
ある。 １．３・・・マンドレル　　　　２．４・・・ホース１
０・・・溝部　　　　　　　　４０・・・補強糸層特許
出願人　　豊田合成株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）形状記憶合金より形成され未加硫状態のゴム管の
   加硫温度以下の変形温度で拡径するように形状記憶され
   た略筒状のマンドレルを該変形温度より低い温度条件で
   該ゴム管の内径より小さい外径となるように縮径して該
   ゴム管内に挿入する挿入工程と、 該マンドレルが挿入された該ゴム管を該変形温度に加熱
   して該マンドレルの径を拡げる拡径工程と、 該ゴム管を加硫する加硫工程と、 加硫された該ゴム管より該マンドレルを引き抜く引き抜
   き工程と、よりなることを特徴とするゴム管の製造方法
   。