JPH0221930B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粉体や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、すべて焼結セラミツクスや焼結炭化物合
金等の焼結材筒状ユニツ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
結材筒状ユニツ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
にセラミツ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つた。
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、「内周面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0.05〜10mmであつてモース硬度が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−K6301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
とゴムとが接着せられた耐摩耗性ゴムライニング
材。」が示されている。

その外、実開昭60−31574号公報には、「薄肉な
略角形のセラミツクタイルの一端側面側から他端
側に貫通する貫通孔を設け、該セラミツクタイル
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ツ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、
セラミツ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。因
つて、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〕

従来技術の様に、セラミツ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してホース
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合体の効果が
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、高温である場合が多く、セラミツ
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著
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
抵抗内面を形成する誘因を有するもので、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
見なしうるものであり、特に流体が加温されてい
る場合には、耐久性は著しく低下し使用は不適当
である。

因つて、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ツトの集合体に依
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ユニツト
に可撓性を付与する必要がある。可撓性を付与す
るためには焼結材筒状ユニツ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、嵌
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、その焼結過程によりある程度の誤差を
見込む必要がある。従つて、焼結材筒状ユニツト
相互の内周面を均等な内圧によつて支持すること
によつ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、焼結材筒状ユニツトの外側に
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つて、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
材筒状ユニツトの集合体によつて、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
焼結材筒状ユニツト相互を遊嵌状態に連結するた
め、焼結材筒状ユニツ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
結材筒状ユニツトの所要個数を、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、焼結材筒状ユニツト相互を、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ほ
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ツ
ト相互の内周面を均等な内圧によつて支持する内
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、焼結材筒状ユニツトは、焼結材料を成形
して焼結炉にて焼成するものであり、従つて、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。

従つて、この様な剛性体である焼結材筒状ユニ
ツトを、従来のホース製造上の鉄パイクからなる
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
てオープンキユアーする場合、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
結材筒状ユニツト間の遊嵌部へも直接蒸気が侵入
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。

因つて、焼結材筒状ユニツト相互の内周面を均
等な内圧にて支持する心体（マンドレル）とし
て、両端部に固定用つばと押し付け用つばにて挟
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ツトを、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
押し付け用つばを移動し、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
ユニツトがそれぞれ等間隔に設置される様にセツ
ト用半割りカツ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、焼結材筒状ユニツ
トを均等な内圧にて支持すると同時に心体である
鉄心をも強固に締め付けているものである。

従つて、焼結材筒状ユニツトの内径に誤差があ
つても、また、遊嵌状態にあつても、筒状ユニツ
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
状ユニツ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
ツトを設定する特徴は、各ユニツトの外側に形成
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
にある。

すなわち、従来の方法による焼結材筒状ユニツ
トを直接鉄心に挿入するやりかたでは、上記筒状
ユニツ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、セツト用半割りカツプリングを用いた場
合は、これを外し、焼結材筒状とユニツトの段差
径によつ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、
その発泡度に対応して、段差連結部の容積に対し
適当な１／発泡度の容量の発泡組成のエラストマー を配置して発泡によつ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
ユニツ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、熱収縮の大きい材
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、内圧形成可能な心体に筒状エラストマー
で被覆した鉄心を用いた上例の代わりに、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
マーバツグを形成した心体を用いても同様の効果
が得られる。もち論、要求される圧力に対応し
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するホース
の製造方法は、筒状エラスト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
入しうるエラストマーバツグを形成した等の内圧
形成可能な心体を用いて、焼結材筒状ユニツトの
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ツト
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、外圧によつて、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
な心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
押し付け用つば、４は締め付け用ナツト、５は筒
状エラストマー、６は焼結材筒状ユニツト、７は
セツト用半割りカツプリングで、各焼結材筒状ユ
ニツトを、容易に等間隔に設置するために補強的
に使用する場合の例である。この鉄心１、固定用
つば２、押し付け用つば３、締め付け用ナツト
４、筒状エラストマー５からなる内圧形成可能な
心体PCMは、締め付け用ナツト４を締め付ける
と、押し付け用つば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、焼結材筒状ユニツトは内圧が付加されて
均等に固く保持され、筒状ユニツトの軸心は心体
の軸心と一致し、筒状ユニツ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体上に焼結耐
摩材内層を形成するホースの一例を示す一部断面
を示す正面図であり、第３図は、焼結材筒状ユニ
ツ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、６は焼結材筒状ユニツトで、本実
施例では、焼結材はアルミナセラミツクスを使
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ツト６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、一部断面を示す正面
図で、６ａは大口径部、FAは大口径の遊嵌部で、
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。６
ｃは段差部で、BAは段差径によつて外側に形成
される段差連結部である。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ツト６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、内圧形成可能な心体
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、焼結材筒状ユニツト６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／発泡度の容量の発泡組成のエラストマーを配 置して、加硫時に発泡によつて充填連結する。こ
の焼結材筒状ユニツト６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
ラストマーにて被覆した所要プライの有機繊維コ
ー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。通常コー
ド角度は、ホースの軸線に対し、ホースの静止角
度（54°45′）内外のコード角度にて相互に交差状
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１５ａに嵌合して接合用エラストマ
ー９にて固定される。このように成形された補強
層の外面は、外被エラストマー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を構
成するものである。このホースは、焼結材筒状ユ
ニツト６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
終了後も、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、内圧形成可能な心体を使用するこ
とによつて、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
ツ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、伸張等の可撓性の得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、特に高温に対して著しい耐久性を発揮する
従来のホースでは得られなかつた高度の実用的ホ
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
な心体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耐摩材内層を形
成するホースの一例の１／２縦断面を示す正面
図、第３図は、焼結材筒状ユニツトの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
た焼結材筒状ユニツトの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トの段
差連結部の可塑性の変化状態を示す縦断面図であ
る。 PCM…内圧形成可能な心体、６…焼結材筒状
ユニツト、６ａ…大口径部、FA…大口径の遊嵌
部、６ｂ…小口径部、６ｃ，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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   結材筒状ユニツトの所要個数を、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、上記心体によつて内圧を付加して、ほぼ
   均等位置に遊嵌して、焼結耐摩材内層を設定し、
   各焼結材筒状ユニツ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 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 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
   バツ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 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。