JPH08197633A - 筒体の部分成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴムホースや熱可塑性チューブなどの筒体の内
外表面に、部分的な凹凸を容易にかつ筒体の傷付きやバ
リの発生なく形成する。 【構成】筒体１の所定部分の中心孔に所定形状の芯材３
を挿入し、その外周に筒状の規制部材４０と筒状の軟質
帯体４１とからなるリング状中空体４を配置し、筒体１
の塑性変形域で中空部４３に流体を導入して膨張させ、
筒体１を径方向内方へ押圧し芯材３表面に圧接させて賦
形することを特徴とする。軟質帯体４１の膨張力で賦形
するようにしたので、バリの発生なく均一に容易に賦形
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴムホースや熱可塑性
チューブなどの筒体の一部分を所定形状に成形する方法
に関する。本発明の部分成形方法は、例えば端部の内周
面を凹凸形状に成形する場合などに利用できる。

【０００２】

【従来の技術】例えばゴムホース内部にＯリングを保持
する場合などには、ゴムホース内部にリング溝を形成す
るのが望ましい。また中間保持具を固定するためのニッ
プルをゴムホース内に保持するにも、ニップルの長さ分
の間隔を隔てたリング条の山部をホース内面に形成する
とよい。

【０００３】例えばゴムホースの端部の内周表面にリン
グ状の溝部や山部を形成するには、図４に示すように、
端部に所定の凹凸形状をもつマンドレル１００を未加硫
ゴムホース１０１内に挿入し、次いでキャップ１０２を
未加硫ゴムホース端部に被せてマンドレル１００と固定
する。このときキャップ１０２の内径は未加硫ゴムホー
ス１０１の外径より小さくしておく。

【０００４】その状態で加硫することで、未加硫ゴムホ
ース１０１の端部にはキャップ１０２からの縮径の力が
加わり、マンドレル１００に押圧される。これにより端
部の内周表面に凹凸部１０３をもつホースが成形され
る。またキャップ１０２の内周表面に所定形状の凹凸を
形成しておくことにより、ホースの外周表面を所定形状
に成形することもできる。

【０００５】さらに、未加硫ゴムホースや熱可塑性チュ
ーブ端部を金型内に配置して、所定形状に型成形する方
法も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがキャップ１０
２の内径は未加硫ゴムホース１０１の外径より小さくさ
れているため、未加硫ゴムホース１０１に被せる際に被
せにくいばかりでなく、未加硫ゴムホース１０１端部に
傷が付いたり、未加硫ゴムホース１０１が局部的に変形
して形状不良が生じる場合があった。

【０００７】また金型を用いて成形する方法では、ゴム
ホースや熱可塑性チューブの外周表面に型割り部分で形
成されたバリが生じ、使用時のシール性が損なわれる場
合もあった。さらに、ニップルを保持する場合など、ホ
ースの中間部分の内周面に凹凸を設けた方が好ましいこ
とがわかっていても、適切な方法が無いという問題もあ
る。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ゴムホースや熱可塑性チューブなどの筒体
の内外表面に部分的な凹凸を、容易にかつ筒体の傷付き
やバリの発生なく形成することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の筒体の部分成形方法は、筒体の少なくとも所定部分
の中心孔に所定形状の芯材を挿入する工程と、硬質で筒
状の規制部材と規制部材の内周側に設けられた筒状の軟
質帯体とからなり規制部材と軟質帯体の間に形成された
リング状の中空部に流体圧を導入することにより内径が
縮径可能なリング状中空体を筒体の該所定部分の外周に
配置する工程と、筒体の塑性変形域で中空部に流体を導
入してリング状中空体を膨張させ軟質帯体で筒体を径方
向内方へ押圧し芯材表面に圧接させて賦形する工程と、
よりなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の筒体の部分成形方法では、先ず筒体の
少なくとも所定部分の中心孔に所定形状の芯材が挿入さ
れる。筒体の所定部分の内周面に溝を形成する場合は、
表面に突条をもつ芯材が挿入され、所定部分の内周面に
山部を形成する場合は表面に溝部をもつ芯材が挿入され
る。なお、突条をもつ芯材を挿入する場合には、筒体の
少なくとも所定部分を予め拡径しておくことが望まし
い。これにより芯材の挿入作業性が向上する。

【００１１】次に筒体の所定部分の外周には、リング状
中空体が配置される。このリング状中空体は、硬質で筒
状の規制部材と規制部材の内周側に設けられた筒状の軟
質帯体とからなり、規制部材と軟質帯体の間に形成され
たリング状の中空部に流体圧を導入することにより内径
が縮径可能なものである。このリング状中空体は、筒体
の外径より内径が強制的に拡径された状態で配置される
のが望ましい。これにより筒体と軟質帯体との間には間
隙が存在した状態で配置され、筒体のリング状中空体へ
の挿通は抵抗なく容易に行うことができ、筒体の傷付き
や変形が防止される。

【００１２】そして筒体が未加硫ゴムであれば加硫時
の、熱可塑性樹脂であれば加熱した状態の塑性変形域に
おいて、リング状中空体のリング状の中空部に流体が導
入されその圧力で軟質帯体を内径側へ膨張させ、軟質帯
体を縮径させる。この流体としては、水、空気、シリコ
ンオイル、エチレングリコールなどが用いられる。軟質
帯体は外周側への膨張が規制部材で規制されているた
め、内周側へ膨張しようとし、筒体は径方向内方へ押圧
されて芯材表面に圧接される。また流体圧力は全周で均
一に作用するため、筒体は芯材及び軟質帯体の表面形状
に沿って均一に賦形される。

【００１３】その状態で加硫又は冷却することにより、
筒体は内周面が芯材表面に圧接され外周面が軟質帯体に
圧接された状態が固定され、軟質帯体の内周表面及び芯
材の外周表面で規定される形状に成形される。そして形
状固定後、リング状の中空部から流体を抜き、成形され
た所定部分からリング状中空体及び芯材を除去すること
で、所定部分に成形部分をもつ筒体が得られる。その所
定部分の外周表面は、筒状の軟質帯体で賦形されたので
バリの発生がなく過剰な変形も回避されている。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）本実施例は、補強繊維が埋設されたゴムホ
ースの端部内周表面にリング状の溝を形成する方法に関
する。

【００１５】先ず押出成形により補強繊維が埋設された
未加硫ゴムホース１を製造する。そして図１に示すよう
に、先端に円錐部２０をもつ円柱状の治具２を用い、未
加硫ゴムホース１の端部に挿入して徐々に拡径すること
で、図２に示すような拡径部１０を形成する。次に所定
形状に曲折されたマンドレル３を用意する。このマンド
レル３の先端には、図３にも示すように互いに間隔を隔
てて平行な３本のリング状の突条部３０が形成され、そ
の先には断面Ｔ字状のストッパ３１が形成されている。
そしてこのマンドレル３を、突条部３０をもつ側と反対
側の端部から拡径部１０に挿入し、未加硫ゴムホース１
全体に挿入する。

【００１６】ここで拡径部１０の内径は突条部３０の外
径より僅かに大きく構成されているので、突条部３０は
容易に拡径部１０に挿入され、拡径部１０の傷付きや変
形などの不具合が生じない。そして拡径部１０の外周部
分には、図３に示すようにリング状中空体４が配置され
る。このリング状中空体４は、有底筒状の金属製キャッ
プ（規制部材）４０と、キャップ４０の内周表面に接着
された中空のチューブ状で筒状の軟質帯体４１とから構
成され、キャップ４０の側壁に設けられた注入口４２か
ら軟質帯体４１内部の中空部４３に空気を導入可能に構
成されている。

【００１７】軟質帯体４１はシリコーゴム又はフッ素ゴ
ムから形成され、中空部４３に空気を導入して内圧を高
めることで膨張可能に構成されている。リング状中空体
４は、図３に示すように注入口４２から中空部４３内の
空気を強制的に抜いた状態で拡径部１０の外周に配置さ
れ、その状態では軟質帯体４１と拡径部１０との間には
リング状の間隙が形成されているので、拡径部１０の外
周への配置は容易であり、拡径部１０に傷付きや変形な
どの不具合が生じない。

【００１８】キャップ４０の底部には、ストッパ３１が
貫通可能な長穴４４が形成され、ストッパ３１の頭部が
長穴４４を貫通した後マンドレル３の軸を中心に９０°
回転することで抜け止めされ、これによりリング状中空
体４はマンドレル３に保持される。次いでリング状中空
体４の中空部４３には、注入口４２から圧縮空気が導入
される。すると、軟質帯体４１の径方向外方への膨張は
キャップ４０で規制されているので、軟質帯体４１は径
方向内方へ膨張する。

【００１９】なお軟質帯体４１は、真円に近い自由状態
から膨張させると真円状に膨張せず異形となる場合があ
る。そこで本実施例では、予め中空部４３から空気を抜
いておき、内周形状をキャップ４０の内周形状に沿う真
円形状としてから膨張させた。これにより軟質帯体４１
は、真円の自由状態に近い状態で拡径部１０を均一に径
方向内方に押圧した。

【００２０】そして中空部４３の内圧が高い状態を維持
したまま、全体を加硫缶内に入れ、所定の加熱条件にて
未加硫ゴムホース１の加硫を行う。この時、加熱により
拡径部１０は軟化し軟質帯体４１からの押圧により容易
に変形して縮径し、マンドレル３表面に押圧される。こ
れにより図４に示すように、突条部３０により拡径部１
０の内周表面にはリング状の溝部１１が形成される。ま
た拡径部１０の外周表面には軟質帯体４１が圧接され、
軟質帯体４１は軟質であるので拡径部１０の外周表面は
拡径部１０が賦形された形状に沿う自然な表面形状とな
る。

【００２１】そして加硫完了後、軟質帯体４１の中空部
４３から空気を抜き、リング状中空体４を外してマンド
レル３を抜くことで、端部内周表面にリング状の溝部１
１をもつゴムホースが製造される。なお、拡径部１０の
賦形時に、マンドレル３の突条部３０どうしの間に空気
が残留する場合があるので、マンドレル３は空気の流通
が可能な多孔質セラミックスなどの材質から形成するこ
とが望ましい。 （実施例２）本実施例は、ゴムホースの端部外周表面に
リング状の溝を形成する方法に関する。

【００２２】本実施例では、図５に示すように、突条部
３０をもたない均一径のマンドレル３’と、リング状中
空体５とを用いた。リング状中空体５は、実施例１と類
似形状の有底筒状の金属製キャップ５０と、キャップ５
０に接着された軟質帯体５１とから構成されている。キ
ャップ５０の内周表面には、軸方向に平行に並ぶ二対の
リング状平面部５２，５３が形成され、筒状の軟質帯体
５１の両端部がそれぞれリング状平面部５２，５３に接
着固定されて、キャップ５０の内周表面と軟質帯体５１
の間にリング状の中空部５４が形成されている。そして
キャップ５０の側壁に設けられた注入口５５から、中空
部５４に空気を導入可能に構成されている。

【００２３】また軟質帯体５１の内周表面には、互いに
間隔を隔てて軸方向に平行に並ぶ３本のリング状凸部５
６が形成されている。本実施例では、先ず未加硫ゴムホ
ース１にマンドレル３’を挿入する。未加硫ゴムホース
１は、拡径部１０を持たず断面一定の押出体をそのまま
用いている。中空部５４に圧縮空気が導入されると、軟
質帯体５１が内周側へ膨張してリング状凸部５６が未加
硫ゴムホース１の外周表面に押圧される。そして、その
状態で加硫を行うことにより、ゴムホースには外周表面
に３本のリング状溝が形成される。 （実施例３）本実施例は、ゴムホースの中間部の内周表
面に間隔を隔てた一対のリング状突条部を形成する方法
に関する。

【００２４】実施例１と同様の未加硫ゴムホース１を用
意し、図６に示すように所定形状のマンドレル３０を挿
入する。このマンドレル３０には、中間部に間隔を隔て
て平行に並ぶ一対のリング溝３１が形成されている。そ
してリング溝３１が存在する部分へ、筒状のリング状中
空体６を配置する。リング状中空体６は、金属筒６０
と、金属筒６０の内周表面に接着された中空のチューブ
状で筒状の軟質帯体６１とから構成され、金属筒６０の
側壁に設けられた注入口６２から軟質帯体６１内部の中
空部６３に空気を導入可能に構成されている。

【００２５】実施例１と同様に軟質帯体６１は中空部６
３の空気が抜かれた状態で配置され、また金属筒６０の
内径は未加硫ゴムホース１の外径より大きいので、未加
硫ゴムホース１に傷が付いたり変形したりするような不
具合がない。その状態で軟質帯体６１の中空部６３に圧
縮空気が導入されると、軟質帯体６１の外周方向の膨張
は金属筒６０で規制されているため、軟質帯体６１は内
周側へ膨張して未加硫ゴムホース１をマンドレル２’に
押圧する。そしてその状態で加硫を行うことにより、リ
ング溝３１に未加硫ゴムホース１の一部が充填され、中
間部の外周表面に一対のリング状突条部１３をもつゴム
ホースが形成される。したがってニップルを一対のリン
グ状突条部１３の間に配置すれば、一対のリング状突条
部１３によりニップルの軸方向の移動が防止されるの
で、中間保持に有効である。

【００２６】なお本実施例では未加硫ゴムホースに部分
成形する方法を示したが、未加硫ゴムホースの代わりに
熱可塑性チューブなどを用い、熱軟化温度まで加熱した
状態で軟質帯体を膨張させることにより、同様にして容
易に部分成形を行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】すなわち本発明の筒体の部分成形方法に
よれば、軟質帯体を非膨張状態で配置できるので、配置
の際に筒体に及ぼす影響が小さく傷付きや変形が防止で
きる。そして軟質帯体の膨張圧力で賦形するようにした
ので、バリの発生なく均一に賦形することができる。

【００２８】そして軟質帯体への流体の供給を制御する
ことで加圧力を容易に制御することができ、筒体の変形
量を容易に制御できる。また芯材又は軟質帯体の形状を
可変することで、筒体の成形部分の形状を容易に可変す
ることができ、種々の形状への成形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において未加硫ゴムホースの
端部を拡径する方法を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例において未加硫ゴムホースに
マンドレルを挿入する方法を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例において軟質帯体及び規制部
材を配置した状態を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例において軟質帯体を膨張させ
て成形している状態を示す断面図である。

【図５】第２の実施例において軟質帯体を膨張させて成
形している状態を示す断面図である。

【図６】第３の実施例において軟質帯体を膨張させて成
形している状態を示す断面図である。

【図７】従来の成形方法によりゴムホース端部を成形し
ている状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１：未加硫ゴムホース（筒体） ２：治具
３：マンドレル（芯材） ４：リング状中空体 ４０：金属製キャップ
（規制部材） ４１：軟質帯体 ４３：中空部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体の少なくとも所定部分の中心孔に所
   定形状の芯材を挿入する工程と、 硬質で筒状の規制部材と該規制部材の内周側に設けられ
   た筒状の軟質帯体とからなり該規制部材と該軟質帯体の
   間に形成されたリング状の中空部に流体圧を導入するこ
   とにより内径が縮径可能なリング状中空体を該筒体の該
   所定部分の外周に配置する工程と、 該筒体の塑性変形域で該中空部に流体を導入して該リン
   グ状中空体を膨張させ該軟質帯体で該筒体を径方向内方
   へ押圧し該芯材表面に圧接させて賦形する工程と、より
   なることを特徴とする筒体の部分成形方法。