ゴムホースの製造方法
【課題】加硫済みゴムホースを製造する上で、ホース層内での気泡残存を抑制しつつ生産性を高める。
【解決手段】定寸裁断済みの直管状の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを、常圧より高い０．０５〜１ＭＰａの圧力とＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度（１７０〜２００℃）とを満たす１次加硫環境を維持する複数の加硫缶１００に連続的に挿入配置する。それぞれの加硫缶１００は、この１次加硫環境を維持する構成を備えてループ状に搬送されるので、加硫缶１００に挿入配置された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、加硫缶のループ状搬送の間において１次加硫処理に連続的に処される。その後、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫは、大気圧下で上記加硫温度を満たす２次加硫環境を作る２次加硫装置５００にて、加硫完了までの２次加硫に連続的に処される。
【解決手段】定寸裁断済みの直管状の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを、常圧より高い０．０５〜１ＭＰａの圧力とＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度（１７０〜２００℃）とを満たす１次加硫環境を維持する複数の加硫缶１００に連続的に挿入配置する。それぞれの加硫缶１００は、この１次加硫環境を維持する構成を備えてループ状に搬送されるので、加硫缶１００に挿入配置された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、加硫缶のループ状搬送の間において１次加硫処理に連続的に処される。その後、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫは、大気圧下で上記加硫温度を満たす２次加硫環境を作る２次加硫装置５００にて、加硫完了までの２次加硫に連続的に処される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加硫を経て製造されたゴムホースは、加硫過程で用いられるマンドレルの形状に直管状或いは曲線状に賦形され、その賦形後の形状を維持して気体や流体の経路形成に用いられる。加硫の過程では、ホース材料である未加硫のゴム材料が加硫に適した温度下に置かれることから、加硫過程での気泡発生を伴うことが多い。気泡が残存したままであると強度等の性能低下を招くことから、気泡発生を抑制しつつ加硫する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９３０２８号公報
【０００４】
この特許文献では、常圧下で行う加硫を前段と後段に分け、前段での加熱温度を低くすることで、ホース表層でのスキン層の形成を回避し、ホース層で生じた気泡を外部に逸散させてホース層内に気泡が残らないようにしている。しかしながら、この方法では、前段では低い加熱温度である都合上、長時間に亘ってゆっくりと熱処理に処す必要があるため、生産性の向上の点で改善の余地があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するためになされたものであり、ホース層内での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用：ゴムホースの製造方法]
未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する方法であって、
定寸に裁断された未加硫ホースを、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する１次加硫工程と、
該１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了状態まで２次加硫する２次加硫工程とを備える
ことを要旨とする。
【０００８】
上記構成のゴムホースの製造方法では、未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する加硫環境を、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境とした上で、この１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で未加硫ホースを連続的に晒す。よって、加硫対象となる定寸裁断済みの複数の未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで気泡発生を抑制した上で連続的に加硫（１次加硫）できる。そして、この１次加硫後のホースのそれぞれを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下にマンドレル挿入済みの状態で連続的に晒す２次加硫工程により、加硫完了状態まで連続的に加硫する。この結果、上記構成のゴムホースの製造方法によれば、加硫完了以前の加硫状態までの１次加硫に要する時間の短縮化とこの１次加硫の際の加圧圧力により気泡発生の抑制とにより、ホース層内での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることができる。
【０００９】
このような時間短縮をもたらす上で、１次加硫工程における１次加硫環境を、ゲージ圧が０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力とすることが望ましい。０．０５ＭＰａを下回る圧力では気泡発生の抑制が不十分であり、１ＭＰａを超える圧力ではホース自体の圧縮を招きかねないので、上記した範囲の加圧圧力であれば、加硫の際の気泡発生の抑制の実効性が高まる。
【００１０】
また、１次加硫工程において１次加硫環境下に未加硫ホースを連続的に晒すに当たり、容器内部を前記１次加硫環境に維持する複数の加硫容器を繰り返し用い、該加硫容器のそれぞれの容器内部で未加硫ホースを１次加硫に処するようにできる。こうすれば、加硫容器に入れられた未加硫ホースの本数を単位に、例えば、１本ずつ、或いは２〜数本ずつ、未加硫ホースを加硫容器の繰り返し利用の都度、当該容器にて連続的に１次加硫環境下に晒すことができる。
【００１１】
この場合、複数の加硫容器をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、加硫容器のそれぞれに未加硫ホースをマンドレル挿入済みの状態で配置し、搬送過程にある間において加硫容器により１次加硫を容器内の未加硫ホースに処する。そして、搬送される加硫容器にて１次加硫済みのホースを、２次加硫工程への受け渡しのためにそれぞれの加硫容器から取り出すようにできる。こうすれば、加硫容器への未加硫ホースの配置と当該容器からの１次加硫済みホースの取出を隣接したスペースで行えると共に、搬送経路のループ化により、１次加硫工程を行う作業スペースの省スペース化を図ることができる。
【００１２】
また、加硫容器を直管状の容器とした上で、ストレート状のマンドレルに挿入済みの未加硫ホースを配置するようにすれば、容器への未加硫ホースの配置と取出が簡便となる。この場合、湾曲形状のゴムホースを得る場合には、２次加硫工程で用いるマンドレルをホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルを用いればよい。
【００１３】
そして、１次加硫環境下と２次加硫環境下における加硫温度の熱源として、過熱水蒸気または熱風を用いれば、それぞれの加硫環境の温度をゴム材料の加硫を起こす加硫温度まで圧力に拘わらず上げることができる。よって、加硫環境下での温度と圧力の維持を図ることができ、安定した加硫を図ることができる。この場合、過熱水蒸気または熱風で得るようにした加硫温度は、ゴム材料に応じて定めればよく、汎用性の高いＥＰＤＭゴムであれば、支障なく加硫が起きる１７０〜２００℃とすればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかるゴムホース製造方法での製造対象となるゴムホース１０を一部破断して示す概略斜視図、図２はこのゴムホース１０の製造工程を略図を併用して示す工程図である。
【００１５】
図１に示すように、ゴムホース１０は、例えば自動車のエンジンとラジエータとを接続するためのものであり、曲線状のホース軌跡を有する。そして、ゴムホース１０は、ＥＰＤＭゴム材料からなるホース内層１２とホース外層１４との間に補強糸１６を埋設させて構成されている。
【００１６】
こうしたゴムホース１０を製造するに当たり、図２に示すように、まず、定寸で裁断済みの直管状の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを準備する（ステップＳ１００）。未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの準備に際しては、その材料調合の過程において未加硫のＥＰＤＭからなるゴム材料に対する水分含有量を減圧雰囲気下で調整し、そのＥＰＤＭゴム材料を押出装置で押し出しつつ、ブレーダ装置で補強糸を編組みして補強糸１６をホース内外層に埋設する。そして、裁断装置にて定寸に裁断することで、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが得られる。
【００１７】
準備された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、常圧より高い圧力に加圧された圧力とＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度（１７０〜２００℃）とを満たす１次加硫環境下で１次加硫に処される（ステップＳ２００）。本実施例では、この１次加硫環境下の圧力を、加硫過程でのゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力（０．０５〜１ＭＰａのゲージ圧）とし、後述の装置設定に際しては、０．０５ＭＰａのゲージ圧とした。また、１次加硫環境下の加硫温度については、これを１８０℃とした。そして、この１次加硫環境を１次加硫装置２００が有する加硫缶１００の内部で維持するようにして、複数の加硫缶１００をループ状に搬送しつつ、その搬送の過程で、それぞれの加硫缶１００において未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを１次加硫環境下で約３分（約１８０秒）に亘って１次加硫するようにした。以下、この１次加硫を行うための加硫缶１００と１次加硫装置２００について説明する。図３は加硫缶１００を長手方向に断面視して示す説明図、図４は加硫缶１００におけるストレートマンドレル１２０の保持の様子を示す説明図、図５は加硫缶１００の蓋周辺の構成を概略的に示す説明図である。
【００１８】
図３に示すように、加硫缶１００は、ボディ１１０と、ボディ両端の缶イン側カプラ１１２と蓋装着口金１１４と、断熱スリーブ１１８と、ストレートマンドレル１２０と、蓋１３０とを備える。ボディ１１０は、大小のステンレス鋼管を組み合わせて形成され、内側鋼管の通気孔１１１にて、ボディ内部と両鋼管の間の空隙（断熱空隙）との通気を図る。缶イン側カプラ１１２は、後述する１次加硫装置２００のイン側カプラ２１６と着脱可能に構成され、イン側カプラ２１６からの供給気体を通気孔１１３を経てボディ１１０の内部に入り込ませる。この場合、缶イン側カプラ１１２は、いわゆるセルフシール機能を備えるので、イン側カプラ２１６が外れた場合でも、通気孔１１３をセルフシール（閉鎖）する。
【００１９】
ストレートマンドレル１２０は、軽量のために中空状とされ、図４に示すように、缶イン側カプラ１１２の側でブリッジ１１６にてボディ１１０の中心に片持ち保持されている。ブリッジ１１６は、ストレートマンドレル１２０の末端を塞ぐものの、マンドレル外周から四方に延びている。よって、缶イン側カプラ１１２の通気孔１１３から加硫缶１００に流入した過熱水蒸気は、ブリッジ間を通過してストレートマンドレル１２０の外周に沿って長手方向に供給されることになる。ストレートマンドレル１２０には、後述するように未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが装着されるので、この未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、過熱水蒸気の熱により加硫（１次加硫）に処される。
【００２０】
蓋１３０は、図５に示すように円柱状をなし、中央に通気孔１３２を備え、加硫缶１００への装着端側に係合突起１３４を等ピッチで備える。加硫缶１００の蓋装着口金１１４は、その開口内周壁に、係合突起１３４の形成ピッチに合わせてＬ字状の係合溝１１５を備える。よって、図中の白抜き矢印に記すように、蓋１３０を前進およびロック回転させることで、係合突起１３４を係合溝１１５に入り込ませて両者を係合させる。その逆に、蓋１３０をアンロック回転および後退させることで、係合突起１３４を係合溝１１５から抜けさせる。こうした動作により、蓋１３０は、蓋装着口金１１４に対して着脱される。蓋１３０は、後述の缶蓋着脱機器２５０が有する蓋チャック２５２に把持されて上記の着脱動作を起こすが、これについては後述する。また、蓋１３０は、後述の１次加硫装置２００のアウト側カプラ２１７に対しても着脱自在に構成されている。そして、この蓋１３０は、アウト側カプラ２１７の側にボディ１１０の内部の気体を通気孔１３２を経て送り出すが、セルフシール機能を有するので、アウト側カプラ２１７が外れた場合でも、通気孔１３２をセルフシール（閉鎖）する。本実施例では、この加硫缶１００を未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの１次加硫に用いることから、後述するように、加硫缶１００には過熱水蒸気が供給される。なお、蓋１３０は、加硫缶１００の内部を後述の圧力（０．０５ＭＰａ）に維持できるよう、蓋装着口金１１４に対して気密に装着されるよう、図示しないシール機構を有する。
【００２１】
次に、上記した加硫缶１００を用いる１次加硫装置２００について説明する。図６は１次加硫装置２００を正面視および側面視してその構成を説明するための説明図である。図示するように、１次加硫装置２００は、装置ベース２０２にフレーム２０４を立設対向させ、フレーム間に一対の搬送コンベヤ２０６を備える。搬送コンベヤ２０６は、フレーム各コーナ付近のスプロケット２０８に掛け渡されてループ状の搬送軌跡を形成し、等ピッチで上記の加硫缶１００を水平状態のまま保持する。１次加硫装置２００は、この搬送経路において、装置ベース２０２の上面の側をホース挿入取出ゾーン２００Ａと待機ゾーン２００Ｂとし、それ以外を搬送加硫ゾーン２００Ｃとする。本実施例では、２４個の加硫缶１００を等ピッチで搬送コンベヤ２０６に装着し、ホース挿入取出ゾーン２００Ａと待機ゾーン２００Ｂには２個の加硫缶１００がそれぞれのゾーンに含まれ、搬送加硫ゾーン２００Ｃには２０個の加硫缶１００が含まれるようにされている。
【００２２】
搬送コンベヤ２０６にはモータ２０９の駆動力が伝達されるので、１次加硫装置２００は、搬送コンベヤ２０６にて、それぞれの加硫缶１００を水平状態のままピッチ送りしつつループ軌跡に沿って搬送する。つまり、１次加硫装置２００は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにて後述するように未加硫ゴムホース１０ＳＮＫがセット済みの加硫缶１００を搬送加硫ゾーン２００Ｃに亘って搬送し、待機ゾーン２００Ｂを経て加硫缶１００をホース挿入取出ゾーン２００Ａに搬送する。未加硫ゴムホースセット済みの加硫缶１００は、搬送加硫ゾーン２００Ｃにおいて左下の第１搬送位置からピッチ送りされ、ピッチ送り毎に搬送コンベヤ２０６のループ状の搬送経路に沿って第２〜第２０搬送位置に順送りされる。なお、待機ゾーン２００Ｂでは、加硫缶１００に大気開放のためのカプラを装着して、加硫缶１００の缶内圧力を減圧するようにできる。こうすれば、後述するホース挿入取出ゾーン２００Ａでの蓋１３０の取り外しが容易となる。
【００２３】
１次加硫装置２００は、取出ゾーン２０２Ａにゴムホース挿入取出機器２２０と供給コンベヤ２１０と搬送コンベヤ２１２と缶蓋着脱機器２５０とを備える。ゴムホース挿入取出機器２２０は、取出ゾーン２０２Ａに位置して並んだ二つの加硫缶１００に対して、その一方には未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを挿入し、他方の加硫缶１００からは半加硫ゴムホース１０ＳＫを取り出す。このホース挿入・取出については、ゴムホース挿入取出機器２２０の構成と共に後述する。供給コンベヤ２１０は、ゴムホース挿入取出機器２２０に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを搬送供給し、搬送コンベヤ２１２は、ゴムホース挿入取出機器２２０が取り出した半加硫ゴムホース１０ＳＫを後述の２２次加硫装置５００に搬送する。缶蓋着脱機器２５０は、取出ゾーン２０２Ａに位置して並んだ二つの加硫缶１００に対して、その一方には缶蓋取り外しを行い、他方に対しては缶蓋装着を行う。缶蓋着脱機器２５０の構成と缶蓋の着脱については後述する。
【００２４】
この他、１次加硫装置２００は、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７と過熱水蒸気生成器２１８とを備え、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７については、搬送加硫ゾーン２００Ｃにおける加硫缶１００の搬送ピッチ毎の上記した第１〜第２０搬送位置に、加硫缶１００を挟んで対向配置させている。過熱水蒸気生成器２１８は、生成した水蒸気を既述した１次加硫環境の１８０℃まで加熱した上で圧送可能に構成され、過熱水蒸気をそれぞれのイン側カプラ２１６に後述の所定のタイミングで供給する。イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カプラは、それぞれ前後退シリンダを備え、当該シリンダによる前後退により、加硫缶１００が両端に有する既述した缶イン側カプラ１１２或いは蓋１３０と着脱する。また、それぞれのアウト側カプラ２１７には、加硫缶１００の圧力（内圧）を計測するためのゲージ圧力計２１９が設置されており、当該圧力計により加硫缶１００の内圧（ゲージ圧）が測定される。このため、第１〜第２０搬送位置のそれぞれの搬送位置では、各搬送位置に位置する加硫缶１００に対して、上記したイン側カプラ２１６からの過熱水蒸気の加圧供給とアウト側カプラ２１７による調圧排気がなされる。
【００２５】
次に、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにおけるホース着脱と缶蓋着脱の様子をゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０の構成と併せて説明する。図６に示すように、ゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに位置する。そして、缶蓋着脱機器２５０は加硫缶１００との間に位置し、図５に示した蓋チャック２５２をシャフト２５４にて保持した上で、ゴムホース挿入取出機器２２０によるホース着脱タイミングに合わせて上下動する。つまり、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２を図６に示すように前後退させる駆動軸と、蓋チャック２５２をロック・アンロックの正逆回転させる駆動軸と、上下動させる駆動軸とを備え、それぞれの駆動源、例えば、シリンダやソレノイド、モータ等にて、後述するタイミングで上下動、前後退および正逆回転する。
【００２６】
図７はゴムホース挿入取出機器２２０の概略構成を示す斜視図、図８はゴムホース挿入取出機器２２０が有する加硫済みホース取出治具２２８を説明する説明図、図９はホース取出治具２２８と半加硫ゴムホース１０ＳＫとの関係を示す説明図である。
【００２７】
図７に示すように、ゴムホース挿入取出機器２２０は、スライドアーム２２２とロッドレスシリンダ２２４とを備え、当該シリンダによりスライドアーム２２２を、ホース挿入取出ゾーン２００Ａ（図６参照）で並んだ加硫缶１００に対して前後退させる。以下、図７に示すスライドアーム２２２の位置を、待機位置と称する。スライドアーム２２２の前後退の際、缶蓋着脱機器２５０は、図７に示すように、蓋チャック２５２にて蓋１３０を保持したまま、蓋チャック２５２をアームと干渉しないよう下方の退避位置に退避させている。スライドアーム２２２は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ左右の加硫缶１００に対向させて、ホース挿入治具２２６とホース取出治具２２８とを備える。このため、スライドアーム２２２がホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００に対して近づくと、ホース挿入治具２２６は、未加硫ホース設置皿２３０に設置済みの未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００の内部に押し込み、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に差し込む。スライドアーム２２２が前進端まで前進すると、ホース挿入治具２２６により、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入が完了する。
【００２８】
ホース取出治具２２８は、対向配置させたストレートシャフトを、スライドアーム２２２の側のシャフト開閉シリンダ２２９にてシャフト間隔が広狭するよう駆動させる。スライドアーム２２２が図７の待機位置にある際、ホース取出治具２２８は、シャフト間隔が広く、シャフト先端のフック２２８Ｆにあってもフック先端が半加硫ゴムホース１０ＳＫと干渉しないようにされている。このため、上記したスライドアーム２２２がホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００に対して近づくと、ホース取出治具２２８は、加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫにフック先端を干渉させることなく加硫缶１００の内部に入り込む。
【００２９】
スライドアーム２２２が前進端まで前進した状態では、フック２２８Ｆは、加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの端部より奥側（図３におけるブリッジ１１６の側）に達する。スライドアーム２２２が前進端から後退する際、ホース取出治具２２８は、シャフト開閉シリンダ２２９によりシャフト間隔を狭める。これにより、ホース取出治具２２８は、図８〜図９に示すように、フック２２８Ｆを半加硫ゴムホース１０ＳＫの端面に干渉させる。しかも、ホース取出治具２２８は、図８〜図９に示すように、半加硫ゴムホース１０ＳＫの水平センターラインＣより下側に位置することから、シャフト間隔を狭くすることで、シャフト肩面２２８Ｓにて、半加硫ゴムホース１０ＳＫを支える。従って、スライドアーム２２２が前進端から後退を始めると、ホース取出治具２２８は、シャフト肩面２２８Ｓにて支えながらフック２２８Ｆにて半加硫ゴムホース１０ＳＫをストレートマンドレル１２０から引き抜く。スライドアーム２２２が図７の待機位置に復帰すると、ホース取出治具２２８により、加硫缶１００からの半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が完了する。
【００３０】
上記したゴムホース挿入取出機器２２０によるホース挿入・取出の一連の動作を缶蓋着脱機器２５０による蓋着脱動作と関連付けて説明する。図１０は蓋１３０の着脱動作とホースの挿入取出動作とをシーケンシャルに説明するための説明図である。
【００３１】
図１０（Ａ）に示すように、ホース挿入取出の初期状態において、図６に示すホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００のうち、待機ゾーン２００Ｂから進んできた加硫缶１００については蓋１３０が装着済みであり、他方の加硫缶１００は蓋１３０が取り外されたオープンの状態にある。この図１０（Ａ）の初期状態からホース挿入取出シーケンスは開始され、第１シーケンスＳＳ１では、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２を蓋１３０に対向するまで上昇させる。続く第２シーケンスＳＳ２〜第４シーケンスＳＳ４にて、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２で蓋１３０を把持した上で、図５の前進・アンロック回転・後退の各動作で蓋チャック２５２を駆動する。これにより、それまで蓋１３０を装着していた加硫缶１００は、オープンな状態となり、ストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が可能な状態となる。続く第５シーケンスＳＳ５にて、缶蓋着脱機器２５０は、加硫缶１００から取り外された蓋１３０を蓋チャック２５２で把持したまま、当該チャックを退避位置に降下させる。よって、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ二つの加硫缶１００は、図７に示したように共に蓋１３０が外された状態となり、ホース挿入と取出が可能となる。
【００３２】
この第５シーケンスＳＳ５において、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｂ）に示すように、スライドアーム２２２を待機位置に位置させた上で、未加硫ホース設置皿２３０には供給コンベヤ２１０から搬送された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを設置済みとしている。そして、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｃ）に示すように第６シーケンスＳＳ６を実行し、スライドアーム２２２を加硫缶１００の側の前進位置まで前進させる。この第６シーケンスＳＳ６において、既述したようにホース挿入治具２２６は、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫをストレートマンドレル１２０に挿入し、ホース取出治具２２８は、フック２２８Ｆを半加硫ゴムホース１０ＳＫの端部より奥側に位置させる。続く第７シーケンスＳＳ７で、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｄ）に示すようにホース取出治具２２８をその間隔が狭くなるようシャフト開閉シリンダ２２９を駆動させ、第８シーケンスＳＳ８にて、図１０（Ｅ）に示すようにスライドアーム２２２を前進位置から待機位置まで後退させる。この第８シーケンスＳＳ８において、既述したようにホース取出治具２２８は、半加硫ゴムホース１０ＳＫを加硫缶１００から取り出す。
【００３３】
この第８シーケンスＳＳ８に続いて、或いは、第８シーケンスＳＳ８が完了する間に、缶蓋着脱機器２５０は、図１０（Ａ）に示すように、第９シーケンスＳＳ９にて蓋チャック２５２を、既に蓋１３０が取り外されている加硫缶１００、即ち、第６〜第８シーケンスでの未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入対象となる加硫缶１００の側の退避位置に移動させる。この際、蓋チャック２５２は、取り外した蓋１３０を把持したままである。そして、缶蓋着脱機器２５０は、移動済みの側の加硫缶１００に対して、第１０シーケンスＳＳ１０〜第１４シーケンスＳＳ１４にて、蓋チャック２５２の上昇と、図５の前進・ロック回転・後退の蓋チャック２５２の各動作と、蓋チャック２５２の退避位置復帰とを実行する。これにより、第８シーケンスＳＳ８までに未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入済みの加硫缶１００は、蓋１３０が装着されてクローズな状態となり、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに続く搬送加硫ゾーン２００Ｃへの搬送と当該ゾーンでの加硫が可能な状態となる。続く第１５シーケンスＳＳ１５にて、缶蓋着脱機器２５０は、第１シーケンスＳＳ１を開始する前の加硫缶１００の側の退避位置に移動する。以上のゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０の一連の動作により、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの加硫缶１００からのホース取出と、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの加硫缶１００への挿入セットが連続して行われ、このホース挿入と取出とは、加硫缶１００のピッチ送り毎に繰り返される。
【００３４】
１次加硫装置２００は、上記のようにしてホース挿入取出ゾーン２００Ａにて未加硫ゴムホース１０ＳＮＫのセット済みの加硫缶１００を、図６に示す搬送加硫ゾーン２００Ｃに搬送する。この缶搬送は、搬送コンベヤ２０６への加硫缶１００の装着ピッチに合わせて行われ、上記したホースセット済みの加硫缶１００は、図６における搬送加硫ゾーン２００Ｃの左下の第１搬送位置に達する。加硫缶１００は図１０で説明したホース挿入と取出が実行される都度にピッチ送りされるので、第１搬送位置に達した加硫缶１００は、ピッチ送り毎に搬送コンベヤ２０６のループ状の搬送経路に沿って第２〜第２０搬送位置に順送りされる。
【００３５】
１次加硫装置２００は、上記のように未加硫ゴムホースセット済みの加硫缶１００が第１搬送位置に達すると、加硫缶１００への過熱水蒸気の圧送を行う。つまり、１次加硫装置２００は、第１〜第２０の各搬送位置におけるイン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カブラを、それぞれの搬送位置の加硫缶１００に装着し、過熱水蒸気生成器２１８の過熱水蒸気を第１〜第２０の各搬送位置における加硫缶１００に加圧流入させる。この過熱水蒸気流入は、１８０℃の加圧水蒸気を０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）で行われることから、この過熱水蒸気の流入を受けた加硫缶１００は、気泡発生の抑制が可能な０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に缶内を維持した上で、第１〜第２０の各搬送位置に順次搬送される。過熱水蒸気流入後、１次加硫装置２００は、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カプラを加硫缶１００から外して退避させ、次の加硫缶のピッチ搬送に備える。この場合、搬送加硫ゾーン２００Ｃの第１搬送位置におけるアウト側カプラ２１７のゲージ圧力計２１９は、過熱水蒸気供給前では圧力（ゲージ圧）がゼロを示し、過熱水蒸気供給後において、０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）を示す。なお、このようなゲージ圧での加硫缶１００への過熱水蒸気供給（圧送）ができるよう、過熱水蒸気生成器２１８からの水蒸気供給が制御されている。
【００３６】
加硫缶１００には、次の搬送位置においても過熱水蒸気が新たに流入されることから、加硫缶１００は、第１搬送位置から第２０搬送位置にピッチ搬送される間において上記の１次加硫環境を維持したままである。よって、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにおいて加硫缶１００に挿入された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、加硫缶１００が第１搬送位置から第２０搬送位置に搬送される間に亘って、０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に、ストレートマンドレル１２０に挿入済みの状態で晒されて加硫を起こすことになる。本実施例では、第１搬送位置〜第２０搬送位置までの搬送時間を約３分（約１８０秒）としたので、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、この約３分間に亘って０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下で１次加硫に処されることになる。この場合、１次加硫の時間は約３分と短時間であることから、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、加硫完了以前の加硫状態までの加硫を起こすことになる。
【００３７】
こうした加硫缶１００による１次加硫は加硫完了以前の加硫状態までの加硫を起こすが、この１次加硫の程度は、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫのゴム材料たるＥＰＤＭゴムの加硫が完了するまでの加熱時間との対比で定めたり、加硫度合いや架橋程度などで規定することができる。例えば、ＥＰＤＭゴム材料の加硫を所定温度（１８０℃）で完了させる場合の加熱時間の１／３〜１／５程度の時間を１次加硫に処すとすれば、このような時間での１次加硫は、加硫完了以前の加硫状態、具体的には加硫度２０％程度まで達成されると推定できる。
【００３８】
このように、それぞれの加硫缶１００に挿入されて１次加硫に処された半加硫ゴムホース１０ＳＫは、その挿入対象となった加硫缶１００が待機ゾーン２００Ｂを経てホース挿入取出ゾーン２００Ａに達すると、既述したように加硫缶１００から取り出される。こうした搬送過程での１次加硫と１次加硫後のホース取出が、搬送される加硫缶１００毎に繰り返されることから、図２のステップＳ１００で定寸に裁断された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、上記の１次加硫環境下に加硫缶１００を介して連続的に晒されて、加硫完了手前の１次加硫に連続的に処されることになる。
【００３９】
上記した加硫缶１００とこれをルー部状に搬送する１次加硫装置２００による１次加硫を経て得られた半加硫ゴムホース１０ＳＫは、図２のステップＳ３００にて、２次加硫装置５００に受け渡される。具体的には、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、１次加硫装置２００の搬送コンベヤ２１２により装置外に搬送された後、ホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルに挿入され、２次加硫装置５００にて２次加硫に処される（ステップＳ４００）。図１１は半加硫ゴムホース１０ＳＫを湾曲マンドレル２８０に挿入した様子を示す説明図、図１２は２次加硫装置５００の概要を示す説明図、図１３は２次加硫装置５００の内部の様子を示す説明図である。
【００４０】
図１１に示すように、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、コンベヤ装着具２８２を有する湾曲マンドレル２８０に挿入セットされ、この状態で２次加硫装置５００に運び込まれる。２次加硫装置５００は、図１２や図１３に示すように、２次加硫炉５１０とコンベヤ支柱５１２とコンベヤ５２０とを備える。２次加硫炉５１０は、図示しない過熱水蒸気発生器からの過熱水蒸気を、装置両側面の吹出口５１８から吹き出すことで、炉内環境を、ＥＰＤＭゴム材料を加硫完了まで加硫する２次加硫環境とする。本実施例では、この２次加硫環境を、大気圧下で１８０℃の加硫温度となるようにした。
【００４１】
コンベヤ５２０は、２次加硫炉５１０の内部で上下に配した５１２先端のスプロケット５２２に掛け渡されて炉内では蛇行経路とされ、炉外では、装置入口５１４と装置出口５１６のスプロケット５２２とモータ５２４に掛け渡されて駆動する。また、コンベヤ５２０は、図１３に示すように、コンベヤ両側を湾曲マンドレル２８０装着済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの搬送領域とし、コンベヤ両側にマンドレル保持治具５２６を等間隔に有する。このマンドレル保持治具５２６は、図１１に示した湾曲マンドレル２８０のコンベヤ装着具２８２が係合され、その係合された湾曲マンドレル２８０を、搬送過程において同じ姿勢で保持するよう構成されている。よって、装置入口５１４の側で湾曲マンドレル２８０を経てコンベヤ５２０のマンドレル保持治具５２６に保持された半加硫ゴムホース１０ＳＫは、２次加硫炉５１０の内部でコンベヤ５２０により蛇行軌跡で搬送される間において、２次加硫環境下に連続的に晒される。本実施例では、１０ＳＫが装置入口５１４から装置出口５１６まで搬送される搬送時間を約１０分とした。よって、ＥＰＤＭゴム材料の半加硫ゴムホース１０ＳＫは、大気圧で１８０℃という２次加硫環境に１０分に亘って連続的に晒されて、２次加硫装置５００により加硫完了まで加硫し、装置出口５１６からは加硫完了済みの図１のゴムホース１０となる。このゴムホース１０は、湾曲マンドレル２８０から外されてホース担体とされ、冷却される。
【００４２】
以上説明したように、加硫缶１００と１次加硫装置２００および２次加硫装置５００を用いた本実施例によれば、ＥＰＤＭゴム材料を気泡の発生を抑制できる０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に加硫缶１００の缶内にて搬送加硫ゾーン２００Ｃの搬送期間に亘って晒す。しかも、加硫缶１００については、複数個を用い、それぞれの加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入と搬送とホース取出とを順次実行する。この結果、加硫対象となる定寸裁断済みの複数の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫完了以前の加硫状態まで気泡発生を抑制した上で連続的に加硫（１次加硫）して半加硫ゴムホース１０ＳＫとできる。そして、この１次加硫後の半加硫ゴムホース１０ＳＫのそれぞれを、大気圧と１８０℃の加硫温度とを満たす２次加硫炉５１０内の２次加硫環境に湾曲マンドレル２８０挿入済みの状態で連続的に晒して２次加硫に処し、加硫完了状態まで連続的に加硫する。この結果、本実施例によれば、加硫完了以前の加硫状態までの１次加硫を加圧下で気泡発生を抑制した上で短時間とできるので、ゴムホース１０におけるホース内層１２やホース外層１４での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることができる。
【００４３】
また、本実施例では、加硫缶１００が維持する１次加硫環境を、０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力としたので、気泡発生の抑制の上からもホース自体の圧縮回避の上からも好ましい。つまり、０．０５ＭＰａを下回る圧力では気泡発生の抑制が不十分であり、１ＭＰａを超える圧力ではホース自体の圧縮を招くことが危惧されるが、上記圧力範囲としたので、加硫缶１００における１次加硫の際の気泡発生を高い実効性で抑制できる。
【００４４】
また、１次加硫環境下に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを連続的に晒すに当たり、容器内部を１次加硫環境に維持する複数の加硫缶１００を繰り返し用い、それぞれの加硫缶１００を搬送加硫ゾーン２００Ｃにおいてループ状に搬送する間に、それぞれの加硫缶１００にて未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを１次加硫に処した。このため、加硫缶１００に挿入セットした未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの本数を単位に、具体的には１本ずつ、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００の繰り返し利用の都度、当該容器にて連続的に１次加硫環境下に晒すことができる。このため、生産性の確実な向上を図ることができる。
【００４５】
しかも、本実施例では、複数の加硫缶１００をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、加硫缶１００のそれぞれに未加硫ゴムホース１０ＳＮＫをストレートマンドレル１２０への挿入済みの状態で配置し（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））、搬送過程にある間において加硫缶１００により１次加硫を容器内の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫに処する。そして、搬送される加硫缶１００にて１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫを、２次加硫装置５００への受け渡しのためにそれぞれの加硫缶１００から取り出すようにした（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））。よって、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置と加硫缶１００からの１次加硫済み半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出を隣接したスペースで行えると共に、搬送経路のループ化により、加硫缶１００を用いて１次加硫を行う１次加硫装置２００の小型化や、作業スペースの省スペース化を図ることができる。加えて、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの加硫缶１００への挿入と１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの加硫缶１００からの取出とをゴムホース挿入取出機器２２０にて同時に行うので（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））、効率的である。
【００４６】
また、加硫缶１００を直管状の容器とした上で、缶内のストレートマンドレル１２０に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを挿入するようにした。よって、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入と半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が簡便となる。
【００４７】
加えて、本実施例では、１次加硫装置２００にて加硫缶１００の缶内を１次加硫環境下とし、２次加硫装置５００にてその２次加硫炉５１０の炉内を２次加硫環境下とする上で、その加硫温度の熱源として、過熱水蒸気を用いた。よって、１次および２次の加硫環境の温度をＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度まで圧力に拘わらず容易に上げることができるので、それぞれの加硫環境下での温度と圧力を容易に維持でき、安定した加硫を図ることができる。
【００４８】
次に、変形例について説明する。図１４は変形例の１次加硫装置１２００の構成を模式的に示す説明図である。図示するように、この変形例の１次加硫装置１２００は、１次加硫のため加硫缶１００を並列配置して備え、並列配置されたそれぞれの加硫缶１００に対して、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７を着脱自在に備える。そして、１次加硫装置１２００は、ホース挿入取出のための既述したゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０とをユニット化し、このユニットを、並列配置された加硫缶１００の並びに沿って往復動可能に構成し、既述した１次加硫環境下に晒す３分で１往復させる。この１往復の例えば往路において、１次加硫装置１２００は、加硫缶１００の並列配置ピッチでピッチ移動し、そのピッチ移動毎に、図１０で示した第１シーケンスＳＳ１〜第１５シーケンスＳＳ１５を缶蓋着脱機器２５０とゴムホース挿入取出機器２２０とで行う。そうすると、上記のユニットがピッチ移動する毎に、隣り合う加硫缶１００において、蓋着脱と、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置と半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出を行うことができるので、この変形例によっても、既述した効果を奏することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態としての実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。例えば、上記実施例では、１次加硫においてストレート状のマンドレルに未加硫ホースを挿入したが、湾曲形状のマンドレルを用いることもできる。この場合には、加硫缶１００を、図１１に示した湾曲マンドレル２８０に挿入した未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを収容できる形状とすればよく、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが挿入された湾曲マンドレル２８０ごと、加硫缶１００に挿入配置・取出できるようにすればよい。
【００５０】
また、１次加硫での加硫缶１００を単一の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置ができるものとしたが、加硫缶１００を大径の缶としたり長円形状断面の缶としたりして、２〜数本の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置ができるようにすることもできる。こうすれば、一つの加硫缶１００で１次加硫できる本数（２〜数本）を単位として、連続的に１次加硫できる。
【００５１】
また、上記実施例では、湾曲形状のゴムホース１０を製造する場合について説明したが、直管状のゴムホースの製造に適用することもできる。この場合には、２次加硫装置５００での２次加硫においてもストレート状のマンドレルを使用し、２次加硫装置５００のコンベヤ５２０に、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫが挿入されたストレートマンドレルごと係合・取り外しを行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるゴムホース製造方法での製造対象となるゴムホース１０を一部破断して示す概略斜視図である。
【図２】このゴムホース１０の製造工程を略図を併用して示す工程図である。
【図３】加硫缶１００を長手方向に断面視して示す説明図である。
【図４】加硫缶１００におけるストレートマンドレル１２０の保持の様子を示す説明図である。
【図５】加硫缶１００の蓋周辺の構成を概略的に示す説明図である。
【図６】１次加硫装置２００を正面視および側面視してその構成を説明するための説明図である。
【図７】ゴムホース挿入取出機器２２０の概略構成を示す斜視図である。
【図８】ゴムホース挿入取出機器２２０が有する加硫済みホース取出治具２２８を説明する説明図である。
【図９】ホース取出治具２２８と半加硫ゴムホース１０ＳＫとの関係を示す説明図である。
【図１０】蓋１３０の着脱動作とホースの挿入取出動作とをシーケンシャルに説明するための説明図である。
【図１１】半加硫ゴムホース１０ＳＫを湾曲マンドレル２８０に挿入した様子を示す説明図である。
【図１２】２次加硫装置５００の概要を示す説明図である。
【図１３】２次加硫装置５００の内部の様子を示す説明図である。
【図１４】変形例の１次加硫装置１２００の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ゴムホース
１０ＳＮＫ…未加硫ゴムホース
１０ＳＫ…半加硫ゴムホース
１２…ホース内層
１４…ホース外層
１６…補強糸
１００…加硫缶
１１０…ボディ
１１１…通気孔
１１２…缶イン側カプラ
１１３…通気孔
１１４…蓋装着口金
１１５…係合溝
１１６…ブリッジ
１１８…断熱スリーブ
１２０…ストレートマンドレル
１３０…蓋
１３２…通気孔
１３４…係合突起
２００…１次加硫装置
２００Ａ…ホース挿入取出ゾーン
２００Ｂ…待機ゾーン
２００Ｃ…搬送加硫ゾーン
２０２…装置ベース
２０４…フレーム
２０６…搬送コンベヤ
２０８…スプロケット
２０９…モータ
２１０…供給コンベヤ
２１２…搬送コンベヤ
２１６…イン側カプラ
２１７…アウト側カプラ
２１８…過熱水蒸気生成器
２１９…ゲージ圧力計
２２０…ゴムホース挿入取出機器
２２２…スライドアーム
２２４…ロッドレスシリンダ
２２６…ホース挿入治具
２２８…ホース取出治具
２２８Ｆ…フック
２２８Ｓ…シャフト肩面
２２９…シャフト開閉シリンダ
２３０…未加硫ホース設置皿
２５０…缶蓋着脱機器
２５２…蓋チャック
２５４…シャフト
２８０…湾曲マンドレル
２８２…コンベヤ装着具
５００…２次加硫装置
５１０…２次加硫炉
５１２…コンベヤ支柱
５１４…装置入口
５１６…装置出口
５１８…吹出口
５２０…コンベヤ
５２２…スプロケット
５２４…モータ
５２６…マンドレル保持治具
１２００…１次加硫装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加硫を経て製造されたゴムホースは、加硫過程で用いられるマンドレルの形状に直管状或いは曲線状に賦形され、その賦形後の形状を維持して気体や流体の経路形成に用いられる。加硫の過程では、ホース材料である未加硫のゴム材料が加硫に適した温度下に置かれることから、加硫過程での気泡発生を伴うことが多い。気泡が残存したままであると強度等の性能低下を招くことから、気泡発生を抑制しつつ加硫する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９３０２８号公報
【０００４】
この特許文献では、常圧下で行う加硫を前段と後段に分け、前段での加熱温度を低くすることで、ホース表層でのスキン層の形成を回避し、ホース層で生じた気泡を外部に逸散させてホース層内に気泡が残らないようにしている。しかしながら、この方法では、前段では低い加熱温度である都合上、長時間に亘ってゆっくりと熱処理に処す必要があるため、生産性の向上の点で改善の余地があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するためになされたものであり、ホース層内での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用：ゴムホースの製造方法]
未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する方法であって、
定寸に裁断された未加硫ホースを、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する１次加硫工程と、
該１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了状態まで２次加硫する２次加硫工程とを備える
ことを要旨とする。
【０００８】
上記構成のゴムホースの製造方法では、未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する加硫環境を、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境とした上で、この１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で未加硫ホースを連続的に晒す。よって、加硫対象となる定寸裁断済みの複数の未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで気泡発生を抑制した上で連続的に加硫（１次加硫）できる。そして、この１次加硫後のホースのそれぞれを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下にマンドレル挿入済みの状態で連続的に晒す２次加硫工程により、加硫完了状態まで連続的に加硫する。この結果、上記構成のゴムホースの製造方法によれば、加硫完了以前の加硫状態までの１次加硫に要する時間の短縮化とこの１次加硫の際の加圧圧力により気泡発生の抑制とにより、ホース層内での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることができる。
【０００９】
このような時間短縮をもたらす上で、１次加硫工程における１次加硫環境を、ゲージ圧が０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力とすることが望ましい。０．０５ＭＰａを下回る圧力では気泡発生の抑制が不十分であり、１ＭＰａを超える圧力ではホース自体の圧縮を招きかねないので、上記した範囲の加圧圧力であれば、加硫の際の気泡発生の抑制の実効性が高まる。
【００１０】
また、１次加硫工程において１次加硫環境下に未加硫ホースを連続的に晒すに当たり、容器内部を前記１次加硫環境に維持する複数の加硫容器を繰り返し用い、該加硫容器のそれぞれの容器内部で未加硫ホースを１次加硫に処するようにできる。こうすれば、加硫容器に入れられた未加硫ホースの本数を単位に、例えば、１本ずつ、或いは２〜数本ずつ、未加硫ホースを加硫容器の繰り返し利用の都度、当該容器にて連続的に１次加硫環境下に晒すことができる。
【００１１】
この場合、複数の加硫容器をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、加硫容器のそれぞれに未加硫ホースをマンドレル挿入済みの状態で配置し、搬送過程にある間において加硫容器により１次加硫を容器内の未加硫ホースに処する。そして、搬送される加硫容器にて１次加硫済みのホースを、２次加硫工程への受け渡しのためにそれぞれの加硫容器から取り出すようにできる。こうすれば、加硫容器への未加硫ホースの配置と当該容器からの１次加硫済みホースの取出を隣接したスペースで行えると共に、搬送経路のループ化により、１次加硫工程を行う作業スペースの省スペース化を図ることができる。
【００１２】
また、加硫容器を直管状の容器とした上で、ストレート状のマンドレルに挿入済みの未加硫ホースを配置するようにすれば、容器への未加硫ホースの配置と取出が簡便となる。この場合、湾曲形状のゴムホースを得る場合には、２次加硫工程で用いるマンドレルをホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルを用いればよい。
【００１３】
そして、１次加硫環境下と２次加硫環境下における加硫温度の熱源として、過熱水蒸気または熱風を用いれば、それぞれの加硫環境の温度をゴム材料の加硫を起こす加硫温度まで圧力に拘わらず上げることができる。よって、加硫環境下での温度と圧力の維持を図ることができ、安定した加硫を図ることができる。この場合、過熱水蒸気または熱風で得るようにした加硫温度は、ゴム材料に応じて定めればよく、汎用性の高いＥＰＤＭゴムであれば、支障なく加硫が起きる１７０〜２００℃とすればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかるゴムホース製造方法での製造対象となるゴムホース１０を一部破断して示す概略斜視図、図２はこのゴムホース１０の製造工程を略図を併用して示す工程図である。
【００１５】
図１に示すように、ゴムホース１０は、例えば自動車のエンジンとラジエータとを接続するためのものであり、曲線状のホース軌跡を有する。そして、ゴムホース１０は、ＥＰＤＭゴム材料からなるホース内層１２とホース外層１４との間に補強糸１６を埋設させて構成されている。
【００１６】
こうしたゴムホース１０を製造するに当たり、図２に示すように、まず、定寸で裁断済みの直管状の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを準備する（ステップＳ１００）。未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの準備に際しては、その材料調合の過程において未加硫のＥＰＤＭからなるゴム材料に対する水分含有量を減圧雰囲気下で調整し、そのＥＰＤＭゴム材料を押出装置で押し出しつつ、ブレーダ装置で補強糸を編組みして補強糸１６をホース内外層に埋設する。そして、裁断装置にて定寸に裁断することで、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが得られる。
【００１７】
準備された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、常圧より高い圧力に加圧された圧力とＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度（１７０〜２００℃）とを満たす１次加硫環境下で１次加硫に処される（ステップＳ２００）。本実施例では、この１次加硫環境下の圧力を、加硫過程でのゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力（０．０５〜１ＭＰａのゲージ圧）とし、後述の装置設定に際しては、０．０５ＭＰａのゲージ圧とした。また、１次加硫環境下の加硫温度については、これを１８０℃とした。そして、この１次加硫環境を１次加硫装置２００が有する加硫缶１００の内部で維持するようにして、複数の加硫缶１００をループ状に搬送しつつ、その搬送の過程で、それぞれの加硫缶１００において未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを１次加硫環境下で約３分（約１８０秒）に亘って１次加硫するようにした。以下、この１次加硫を行うための加硫缶１００と１次加硫装置２００について説明する。図３は加硫缶１００を長手方向に断面視して示す説明図、図４は加硫缶１００におけるストレートマンドレル１２０の保持の様子を示す説明図、図５は加硫缶１００の蓋周辺の構成を概略的に示す説明図である。
【００１８】
図３に示すように、加硫缶１００は、ボディ１１０と、ボディ両端の缶イン側カプラ１１２と蓋装着口金１１４と、断熱スリーブ１１８と、ストレートマンドレル１２０と、蓋１３０とを備える。ボディ１１０は、大小のステンレス鋼管を組み合わせて形成され、内側鋼管の通気孔１１１にて、ボディ内部と両鋼管の間の空隙（断熱空隙）との通気を図る。缶イン側カプラ１１２は、後述する１次加硫装置２００のイン側カプラ２１６と着脱可能に構成され、イン側カプラ２１６からの供給気体を通気孔１１３を経てボディ１１０の内部に入り込ませる。この場合、缶イン側カプラ１１２は、いわゆるセルフシール機能を備えるので、イン側カプラ２１６が外れた場合でも、通気孔１１３をセルフシール（閉鎖）する。
【００１９】
ストレートマンドレル１２０は、軽量のために中空状とされ、図４に示すように、缶イン側カプラ１１２の側でブリッジ１１６にてボディ１１０の中心に片持ち保持されている。ブリッジ１１６は、ストレートマンドレル１２０の末端を塞ぐものの、マンドレル外周から四方に延びている。よって、缶イン側カプラ１１２の通気孔１１３から加硫缶１００に流入した過熱水蒸気は、ブリッジ間を通過してストレートマンドレル１２０の外周に沿って長手方向に供給されることになる。ストレートマンドレル１２０には、後述するように未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが装着されるので、この未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、過熱水蒸気の熱により加硫（１次加硫）に処される。
【００２０】
蓋１３０は、図５に示すように円柱状をなし、中央に通気孔１３２を備え、加硫缶１００への装着端側に係合突起１３４を等ピッチで備える。加硫缶１００の蓋装着口金１１４は、その開口内周壁に、係合突起１３４の形成ピッチに合わせてＬ字状の係合溝１１５を備える。よって、図中の白抜き矢印に記すように、蓋１３０を前進およびロック回転させることで、係合突起１３４を係合溝１１５に入り込ませて両者を係合させる。その逆に、蓋１３０をアンロック回転および後退させることで、係合突起１３４を係合溝１１５から抜けさせる。こうした動作により、蓋１３０は、蓋装着口金１１４に対して着脱される。蓋１３０は、後述の缶蓋着脱機器２５０が有する蓋チャック２５２に把持されて上記の着脱動作を起こすが、これについては後述する。また、蓋１３０は、後述の１次加硫装置２００のアウト側カプラ２１７に対しても着脱自在に構成されている。そして、この蓋１３０は、アウト側カプラ２１７の側にボディ１１０の内部の気体を通気孔１３２を経て送り出すが、セルフシール機能を有するので、アウト側カプラ２１７が外れた場合でも、通気孔１３２をセルフシール（閉鎖）する。本実施例では、この加硫缶１００を未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの１次加硫に用いることから、後述するように、加硫缶１００には過熱水蒸気が供給される。なお、蓋１３０は、加硫缶１００の内部を後述の圧力（０．０５ＭＰａ）に維持できるよう、蓋装着口金１１４に対して気密に装着されるよう、図示しないシール機構を有する。
【００２１】
次に、上記した加硫缶１００を用いる１次加硫装置２００について説明する。図６は１次加硫装置２００を正面視および側面視してその構成を説明するための説明図である。図示するように、１次加硫装置２００は、装置ベース２０２にフレーム２０４を立設対向させ、フレーム間に一対の搬送コンベヤ２０６を備える。搬送コンベヤ２０６は、フレーム各コーナ付近のスプロケット２０８に掛け渡されてループ状の搬送軌跡を形成し、等ピッチで上記の加硫缶１００を水平状態のまま保持する。１次加硫装置２００は、この搬送経路において、装置ベース２０２の上面の側をホース挿入取出ゾーン２００Ａと待機ゾーン２００Ｂとし、それ以外を搬送加硫ゾーン２００Ｃとする。本実施例では、２４個の加硫缶１００を等ピッチで搬送コンベヤ２０６に装着し、ホース挿入取出ゾーン２００Ａと待機ゾーン２００Ｂには２個の加硫缶１００がそれぞれのゾーンに含まれ、搬送加硫ゾーン２００Ｃには２０個の加硫缶１００が含まれるようにされている。
【００２２】
搬送コンベヤ２０６にはモータ２０９の駆動力が伝達されるので、１次加硫装置２００は、搬送コンベヤ２０６にて、それぞれの加硫缶１００を水平状態のままピッチ送りしつつループ軌跡に沿って搬送する。つまり、１次加硫装置２００は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにて後述するように未加硫ゴムホース１０ＳＮＫがセット済みの加硫缶１００を搬送加硫ゾーン２００Ｃに亘って搬送し、待機ゾーン２００Ｂを経て加硫缶１００をホース挿入取出ゾーン２００Ａに搬送する。未加硫ゴムホースセット済みの加硫缶１００は、搬送加硫ゾーン２００Ｃにおいて左下の第１搬送位置からピッチ送りされ、ピッチ送り毎に搬送コンベヤ２０６のループ状の搬送経路に沿って第２〜第２０搬送位置に順送りされる。なお、待機ゾーン２００Ｂでは、加硫缶１００に大気開放のためのカプラを装着して、加硫缶１００の缶内圧力を減圧するようにできる。こうすれば、後述するホース挿入取出ゾーン２００Ａでの蓋１３０の取り外しが容易となる。
【００２３】
１次加硫装置２００は、取出ゾーン２０２Ａにゴムホース挿入取出機器２２０と供給コンベヤ２１０と搬送コンベヤ２１２と缶蓋着脱機器２５０とを備える。ゴムホース挿入取出機器２２０は、取出ゾーン２０２Ａに位置して並んだ二つの加硫缶１００に対して、その一方には未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを挿入し、他方の加硫缶１００からは半加硫ゴムホース１０ＳＫを取り出す。このホース挿入・取出については、ゴムホース挿入取出機器２２０の構成と共に後述する。供給コンベヤ２１０は、ゴムホース挿入取出機器２２０に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを搬送供給し、搬送コンベヤ２１２は、ゴムホース挿入取出機器２２０が取り出した半加硫ゴムホース１０ＳＫを後述の２２次加硫装置５００に搬送する。缶蓋着脱機器２５０は、取出ゾーン２０２Ａに位置して並んだ二つの加硫缶１００に対して、その一方には缶蓋取り外しを行い、他方に対しては缶蓋装着を行う。缶蓋着脱機器２５０の構成と缶蓋の着脱については後述する。
【００２４】
この他、１次加硫装置２００は、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７と過熱水蒸気生成器２１８とを備え、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７については、搬送加硫ゾーン２００Ｃにおける加硫缶１００の搬送ピッチ毎の上記した第１〜第２０搬送位置に、加硫缶１００を挟んで対向配置させている。過熱水蒸気生成器２１８は、生成した水蒸気を既述した１次加硫環境の１８０℃まで加熱した上で圧送可能に構成され、過熱水蒸気をそれぞれのイン側カプラ２１６に後述の所定のタイミングで供給する。イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カプラは、それぞれ前後退シリンダを備え、当該シリンダによる前後退により、加硫缶１００が両端に有する既述した缶イン側カプラ１１２或いは蓋１３０と着脱する。また、それぞれのアウト側カプラ２１７には、加硫缶１００の圧力（内圧）を計測するためのゲージ圧力計２１９が設置されており、当該圧力計により加硫缶１００の内圧（ゲージ圧）が測定される。このため、第１〜第２０搬送位置のそれぞれの搬送位置では、各搬送位置に位置する加硫缶１００に対して、上記したイン側カプラ２１６からの過熱水蒸気の加圧供給とアウト側カプラ２１７による調圧排気がなされる。
【００２５】
次に、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにおけるホース着脱と缶蓋着脱の様子をゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０の構成と併せて説明する。図６に示すように、ゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに位置する。そして、缶蓋着脱機器２５０は加硫缶１００との間に位置し、図５に示した蓋チャック２５２をシャフト２５４にて保持した上で、ゴムホース挿入取出機器２２０によるホース着脱タイミングに合わせて上下動する。つまり、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２を図６に示すように前後退させる駆動軸と、蓋チャック２５２をロック・アンロックの正逆回転させる駆動軸と、上下動させる駆動軸とを備え、それぞれの駆動源、例えば、シリンダやソレノイド、モータ等にて、後述するタイミングで上下動、前後退および正逆回転する。
【００２６】
図７はゴムホース挿入取出機器２２０の概略構成を示す斜視図、図８はゴムホース挿入取出機器２２０が有する加硫済みホース取出治具２２８を説明する説明図、図９はホース取出治具２２８と半加硫ゴムホース１０ＳＫとの関係を示す説明図である。
【００２７】
図７に示すように、ゴムホース挿入取出機器２２０は、スライドアーム２２２とロッドレスシリンダ２２４とを備え、当該シリンダによりスライドアーム２２２を、ホース挿入取出ゾーン２００Ａ（図６参照）で並んだ加硫缶１００に対して前後退させる。以下、図７に示すスライドアーム２２２の位置を、待機位置と称する。スライドアーム２２２の前後退の際、缶蓋着脱機器２５０は、図７に示すように、蓋チャック２５２にて蓋１３０を保持したまま、蓋チャック２５２をアームと干渉しないよう下方の退避位置に退避させている。スライドアーム２２２は、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ左右の加硫缶１００に対向させて、ホース挿入治具２２６とホース取出治具２２８とを備える。このため、スライドアーム２２２がホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００に対して近づくと、ホース挿入治具２２６は、未加硫ホース設置皿２３０に設置済みの未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００の内部に押し込み、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に差し込む。スライドアーム２２２が前進端まで前進すると、ホース挿入治具２２６により、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入が完了する。
【００２８】
ホース取出治具２２８は、対向配置させたストレートシャフトを、スライドアーム２２２の側のシャフト開閉シリンダ２２９にてシャフト間隔が広狭するよう駆動させる。スライドアーム２２２が図７の待機位置にある際、ホース取出治具２２８は、シャフト間隔が広く、シャフト先端のフック２２８Ｆにあってもフック先端が半加硫ゴムホース１０ＳＫと干渉しないようにされている。このため、上記したスライドアーム２２２がホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００に対して近づくと、ホース取出治具２２８は、加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫにフック先端を干渉させることなく加硫缶１００の内部に入り込む。
【００２９】
スライドアーム２２２が前進端まで前進した状態では、フック２２８Ｆは、加硫缶１００のストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの端部より奥側（図３におけるブリッジ１１６の側）に達する。スライドアーム２２２が前進端から後退する際、ホース取出治具２２８は、シャフト開閉シリンダ２２９によりシャフト間隔を狭める。これにより、ホース取出治具２２８は、図８〜図９に示すように、フック２２８Ｆを半加硫ゴムホース１０ＳＫの端面に干渉させる。しかも、ホース取出治具２２８は、図８〜図９に示すように、半加硫ゴムホース１０ＳＫの水平センターラインＣより下側に位置することから、シャフト間隔を狭くすることで、シャフト肩面２２８Ｓにて、半加硫ゴムホース１０ＳＫを支える。従って、スライドアーム２２２が前進端から後退を始めると、ホース取出治具２２８は、シャフト肩面２２８Ｓにて支えながらフック２２８Ｆにて半加硫ゴムホース１０ＳＫをストレートマンドレル１２０から引き抜く。スライドアーム２２２が図７の待機位置に復帰すると、ホース取出治具２２８により、加硫缶１００からの半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が完了する。
【００３０】
上記したゴムホース挿入取出機器２２０によるホース挿入・取出の一連の動作を缶蓋着脱機器２５０による蓋着脱動作と関連付けて説明する。図１０は蓋１３０の着脱動作とホースの挿入取出動作とをシーケンシャルに説明するための説明図である。
【００３１】
図１０（Ａ）に示すように、ホース挿入取出の初期状態において、図６に示すホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ加硫缶１００のうち、待機ゾーン２００Ｂから進んできた加硫缶１００については蓋１３０が装着済みであり、他方の加硫缶１００は蓋１３０が取り外されたオープンの状態にある。この図１０（Ａ）の初期状態からホース挿入取出シーケンスは開始され、第１シーケンスＳＳ１では、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２を蓋１３０に対向するまで上昇させる。続く第２シーケンスＳＳ２〜第４シーケンスＳＳ４にて、缶蓋着脱機器２５０は、蓋チャック２５２で蓋１３０を把持した上で、図５の前進・アンロック回転・後退の各動作で蓋チャック２５２を駆動する。これにより、それまで蓋１３０を装着していた加硫缶１００は、オープンな状態となり、ストレートマンドレル１２０に挿入済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が可能な状態となる。続く第５シーケンスＳＳ５にて、缶蓋着脱機器２５０は、加硫缶１００から取り外された蓋１３０を蓋チャック２５２で把持したまま、当該チャックを退避位置に降下させる。よって、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに並んだ二つの加硫缶１００は、図７に示したように共に蓋１３０が外された状態となり、ホース挿入と取出が可能となる。
【００３２】
この第５シーケンスＳＳ５において、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｂ）に示すように、スライドアーム２２２を待機位置に位置させた上で、未加硫ホース設置皿２３０には供給コンベヤ２１０から搬送された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを設置済みとしている。そして、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｃ）に示すように第６シーケンスＳＳ６を実行し、スライドアーム２２２を加硫缶１００の側の前進位置まで前進させる。この第６シーケンスＳＳ６において、既述したようにホース挿入治具２２６は、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫをストレートマンドレル１２０に挿入し、ホース取出治具２２８は、フック２２８Ｆを半加硫ゴムホース１０ＳＫの端部より奥側に位置させる。続く第７シーケンスＳＳ７で、ゴムホース挿入取出機器２２０は、図１０（Ｄ）に示すようにホース取出治具２２８をその間隔が狭くなるようシャフト開閉シリンダ２２９を駆動させ、第８シーケンスＳＳ８にて、図１０（Ｅ）に示すようにスライドアーム２２２を前進位置から待機位置まで後退させる。この第８シーケンスＳＳ８において、既述したようにホース取出治具２２８は、半加硫ゴムホース１０ＳＫを加硫缶１００から取り出す。
【００３３】
この第８シーケンスＳＳ８に続いて、或いは、第８シーケンスＳＳ８が完了する間に、缶蓋着脱機器２５０は、図１０（Ａ）に示すように、第９シーケンスＳＳ９にて蓋チャック２５２を、既に蓋１３０が取り外されている加硫缶１００、即ち、第６〜第８シーケンスでの未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入対象となる加硫缶１００の側の退避位置に移動させる。この際、蓋チャック２５２は、取り外した蓋１３０を把持したままである。そして、缶蓋着脱機器２５０は、移動済みの側の加硫缶１００に対して、第１０シーケンスＳＳ１０〜第１４シーケンスＳＳ１４にて、蓋チャック２５２の上昇と、図５の前進・ロック回転・後退の蓋チャック２５２の各動作と、蓋チャック２５２の退避位置復帰とを実行する。これにより、第８シーケンスＳＳ８までに未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入済みの加硫缶１００は、蓋１３０が装着されてクローズな状態となり、ホース挿入取出ゾーン２００Ａに続く搬送加硫ゾーン２００Ｃへの搬送と当該ゾーンでの加硫が可能な状態となる。続く第１５シーケンスＳＳ１５にて、缶蓋着脱機器２５０は、第１シーケンスＳＳ１を開始する前の加硫缶１００の側の退避位置に移動する。以上のゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０の一連の動作により、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの加硫缶１００からのホース取出と、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの加硫缶１００への挿入セットが連続して行われ、このホース挿入と取出とは、加硫缶１００のピッチ送り毎に繰り返される。
【００３４】
１次加硫装置２００は、上記のようにしてホース挿入取出ゾーン２００Ａにて未加硫ゴムホース１０ＳＮＫのセット済みの加硫缶１００を、図６に示す搬送加硫ゾーン２００Ｃに搬送する。この缶搬送は、搬送コンベヤ２０６への加硫缶１００の装着ピッチに合わせて行われ、上記したホースセット済みの加硫缶１００は、図６における搬送加硫ゾーン２００Ｃの左下の第１搬送位置に達する。加硫缶１００は図１０で説明したホース挿入と取出が実行される都度にピッチ送りされるので、第１搬送位置に達した加硫缶１００は、ピッチ送り毎に搬送コンベヤ２０６のループ状の搬送経路に沿って第２〜第２０搬送位置に順送りされる。
【００３５】
１次加硫装置２００は、上記のように未加硫ゴムホースセット済みの加硫缶１００が第１搬送位置に達すると、加硫缶１００への過熱水蒸気の圧送を行う。つまり、１次加硫装置２００は、第１〜第２０の各搬送位置におけるイン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カブラを、それぞれの搬送位置の加硫缶１００に装着し、過熱水蒸気生成器２１８の過熱水蒸気を第１〜第２０の各搬送位置における加硫缶１００に加圧流入させる。この過熱水蒸気流入は、１８０℃の加圧水蒸気を０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）で行われることから、この過熱水蒸気の流入を受けた加硫缶１００は、気泡発生の抑制が可能な０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に缶内を維持した上で、第１〜第２０の各搬送位置に順次搬送される。過熱水蒸気流入後、１次加硫装置２００は、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７の両カプラを加硫缶１００から外して退避させ、次の加硫缶のピッチ搬送に備える。この場合、搬送加硫ゾーン２００Ｃの第１搬送位置におけるアウト側カプラ２１７のゲージ圧力計２１９は、過熱水蒸気供給前では圧力（ゲージ圧）がゼロを示し、過熱水蒸気供給後において、０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）を示す。なお、このようなゲージ圧での加硫缶１００への過熱水蒸気供給（圧送）ができるよう、過熱水蒸気生成器２１８からの水蒸気供給が制御されている。
【００３６】
加硫缶１００には、次の搬送位置においても過熱水蒸気が新たに流入されることから、加硫缶１００は、第１搬送位置から第２０搬送位置にピッチ搬送される間において上記の１次加硫環境を維持したままである。よって、ホース挿入取出ゾーン２００Ａにおいて加硫缶１００に挿入された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、加硫缶１００が第１搬送位置から第２０搬送位置に搬送される間に亘って、０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に、ストレートマンドレル１２０に挿入済みの状態で晒されて加硫を起こすことになる。本実施例では、第１搬送位置〜第２０搬送位置までの搬送時間を約３分（約１８０秒）としたので、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、この約３分間に亘って０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下で１次加硫に処されることになる。この場合、１次加硫の時間は約３分と短時間であることから、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、加硫完了以前の加硫状態までの加硫を起こすことになる。
【００３７】
こうした加硫缶１００による１次加硫は加硫完了以前の加硫状態までの加硫を起こすが、この１次加硫の程度は、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫのゴム材料たるＥＰＤＭゴムの加硫が完了するまでの加熱時間との対比で定めたり、加硫度合いや架橋程度などで規定することができる。例えば、ＥＰＤＭゴム材料の加硫を所定温度（１８０℃）で完了させる場合の加熱時間の１／３〜１／５程度の時間を１次加硫に処すとすれば、このような時間での１次加硫は、加硫完了以前の加硫状態、具体的には加硫度２０％程度まで達成されると推定できる。
【００３８】
このように、それぞれの加硫缶１００に挿入されて１次加硫に処された半加硫ゴムホース１０ＳＫは、その挿入対象となった加硫缶１００が待機ゾーン２００Ｂを経てホース挿入取出ゾーン２００Ａに達すると、既述したように加硫缶１００から取り出される。こうした搬送過程での１次加硫と１次加硫後のホース取出が、搬送される加硫缶１００毎に繰り返されることから、図２のステップＳ１００で定寸に裁断された未加硫ゴムホース１０ＳＮＫは、上記の１次加硫環境下に加硫缶１００を介して連続的に晒されて、加硫完了手前の１次加硫に連続的に処されることになる。
【００３９】
上記した加硫缶１００とこれをルー部状に搬送する１次加硫装置２００による１次加硫を経て得られた半加硫ゴムホース１０ＳＫは、図２のステップＳ３００にて、２次加硫装置５００に受け渡される。具体的には、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、１次加硫装置２００の搬送コンベヤ２１２により装置外に搬送された後、ホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルに挿入され、２次加硫装置５００にて２次加硫に処される（ステップＳ４００）。図１１は半加硫ゴムホース１０ＳＫを湾曲マンドレル２８０に挿入した様子を示す説明図、図１２は２次加硫装置５００の概要を示す説明図、図１３は２次加硫装置５００の内部の様子を示す説明図である。
【００４０】
図１１に示すように、半加硫ゴムホース１０ＳＫは、コンベヤ装着具２８２を有する湾曲マンドレル２８０に挿入セットされ、この状態で２次加硫装置５００に運び込まれる。２次加硫装置５００は、図１２や図１３に示すように、２次加硫炉５１０とコンベヤ支柱５１２とコンベヤ５２０とを備える。２次加硫炉５１０は、図示しない過熱水蒸気発生器からの過熱水蒸気を、装置両側面の吹出口５１８から吹き出すことで、炉内環境を、ＥＰＤＭゴム材料を加硫完了まで加硫する２次加硫環境とする。本実施例では、この２次加硫環境を、大気圧下で１８０℃の加硫温度となるようにした。
【００４１】
コンベヤ５２０は、２次加硫炉５１０の内部で上下に配した５１２先端のスプロケット５２２に掛け渡されて炉内では蛇行経路とされ、炉外では、装置入口５１４と装置出口５１６のスプロケット５２２とモータ５２４に掛け渡されて駆動する。また、コンベヤ５２０は、図１３に示すように、コンベヤ両側を湾曲マンドレル２８０装着済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの搬送領域とし、コンベヤ両側にマンドレル保持治具５２６を等間隔に有する。このマンドレル保持治具５２６は、図１１に示した湾曲マンドレル２８０のコンベヤ装着具２８２が係合され、その係合された湾曲マンドレル２８０を、搬送過程において同じ姿勢で保持するよう構成されている。よって、装置入口５１４の側で湾曲マンドレル２８０を経てコンベヤ５２０のマンドレル保持治具５２６に保持された半加硫ゴムホース１０ＳＫは、２次加硫炉５１０の内部でコンベヤ５２０により蛇行軌跡で搬送される間において、２次加硫環境下に連続的に晒される。本実施例では、１０ＳＫが装置入口５１４から装置出口５１６まで搬送される搬送時間を約１０分とした。よって、ＥＰＤＭゴム材料の半加硫ゴムホース１０ＳＫは、大気圧で１８０℃という２次加硫環境に１０分に亘って連続的に晒されて、２次加硫装置５００により加硫完了まで加硫し、装置出口５１６からは加硫完了済みの図１のゴムホース１０となる。このゴムホース１０は、湾曲マンドレル２８０から外されてホース担体とされ、冷却される。
【００４２】
以上説明したように、加硫缶１００と１次加硫装置２００および２次加硫装置５００を用いた本実施例によれば、ＥＰＤＭゴム材料を気泡の発生を抑制できる０．０５ＭＰａの圧力で１８０℃の１次加硫環境下に加硫缶１００の缶内にて搬送加硫ゾーン２００Ｃの搬送期間に亘って晒す。しかも、加硫缶１００については、複数個を用い、それぞれの加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入と搬送とホース取出とを順次実行する。この結果、加硫対象となる定寸裁断済みの複数の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫完了以前の加硫状態まで気泡発生を抑制した上で連続的に加硫（１次加硫）して半加硫ゴムホース１０ＳＫとできる。そして、この１次加硫後の半加硫ゴムホース１０ＳＫのそれぞれを、大気圧と１８０℃の加硫温度とを満たす２次加硫炉５１０内の２次加硫環境に湾曲マンドレル２８０挿入済みの状態で連続的に晒して２次加硫に処し、加硫完了状態まで連続的に加硫する。この結果、本実施例によれば、加硫完了以前の加硫状態までの１次加硫を加圧下で気泡発生を抑制した上で短時間とできるので、ゴムホース１０におけるホース内層１２やホース外層１４での気泡残存を抑制しつつ生産性を高めることができる。
【００４３】
また、本実施例では、加硫缶１００が維持する１次加硫環境を、０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力としたので、気泡発生の抑制の上からもホース自体の圧縮回避の上からも好ましい。つまり、０．０５ＭＰａを下回る圧力では気泡発生の抑制が不十分であり、１ＭＰａを超える圧力ではホース自体の圧縮を招くことが危惧されるが、上記圧力範囲としたので、加硫缶１００における１次加硫の際の気泡発生を高い実効性で抑制できる。
【００４４】
また、１次加硫環境下に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを連続的に晒すに当たり、容器内部を１次加硫環境に維持する複数の加硫缶１００を繰り返し用い、それぞれの加硫缶１００を搬送加硫ゾーン２００Ｃにおいてループ状に搬送する間に、それぞれの加硫缶１００にて未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを１次加硫に処した。このため、加硫缶１００に挿入セットした未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの本数を単位に、具体的には１本ずつ、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを加硫缶１００の繰り返し利用の都度、当該容器にて連続的に１次加硫環境下に晒すことができる。このため、生産性の確実な向上を図ることができる。
【００４５】
しかも、本実施例では、複数の加硫缶１００をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、加硫缶１００のそれぞれに未加硫ゴムホース１０ＳＮＫをストレートマンドレル１２０への挿入済みの状態で配置し（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））、搬送過程にある間において加硫缶１００により１次加硫を容器内の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫに処する。そして、搬送される加硫缶１００にて１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫを、２次加硫装置５００への受け渡しのためにそれぞれの加硫缶１００から取り出すようにした（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））。よって、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置と加硫缶１００からの１次加硫済み半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出を隣接したスペースで行えると共に、搬送経路のループ化により、加硫缶１００を用いて１次加硫を行う１次加硫装置２００の小型化や、作業スペースの省スペース化を図ることができる。加えて、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの加硫缶１００への挿入と１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫの加硫缶１００からの取出とをゴムホース挿入取出機器２２０にて同時に行うので（図１０（Ｂ）〜（Ｅ））、効率的である。
【００４６】
また、加硫缶１００を直管状の容器とした上で、缶内のストレートマンドレル１２０に未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを挿入するようにした。よって、加硫缶１００への未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入と半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出が簡便となる。
【００４７】
加えて、本実施例では、１次加硫装置２００にて加硫缶１００の缶内を１次加硫環境下とし、２次加硫装置５００にてその２次加硫炉５１０の炉内を２次加硫環境下とする上で、その加硫温度の熱源として、過熱水蒸気を用いた。よって、１次および２次の加硫環境の温度をＥＰＤＭゴム材料の加硫を起こす加硫温度まで圧力に拘わらず容易に上げることができるので、それぞれの加硫環境下での温度と圧力を容易に維持でき、安定した加硫を図ることができる。
【００４８】
次に、変形例について説明する。図１４は変形例の１次加硫装置１２００の構成を模式的に示す説明図である。図示するように、この変形例の１次加硫装置１２００は、１次加硫のため加硫缶１００を並列配置して備え、並列配置されたそれぞれの加硫缶１００に対して、イン側カプラ２１６とアウト側カプラ２１７を着脱自在に備える。そして、１次加硫装置１２００は、ホース挿入取出のための既述したゴムホース挿入取出機器２２０と缶蓋着脱機器２５０とをユニット化し、このユニットを、並列配置された加硫缶１００の並びに沿って往復動可能に構成し、既述した１次加硫環境下に晒す３分で１往復させる。この１往復の例えば往路において、１次加硫装置１２００は、加硫缶１００の並列配置ピッチでピッチ移動し、そのピッチ移動毎に、図１０で示した第１シーケンスＳＳ１〜第１５シーケンスＳＳ１５を缶蓋着脱機器２５０とゴムホース挿入取出機器２２０とで行う。そうすると、上記のユニットがピッチ移動する毎に、隣り合う加硫缶１００において、蓋着脱と、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置と半加硫ゴムホース１０ＳＫの取出を行うことができるので、この変形例によっても、既述した効果を奏することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態としての実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。例えば、上記実施例では、１次加硫においてストレート状のマンドレルに未加硫ホースを挿入したが、湾曲形状のマンドレルを用いることもできる。この場合には、加硫缶１００を、図１１に示した湾曲マンドレル２８０に挿入した未加硫ゴムホース１０ＳＮＫを収容できる形状とすればよく、未加硫ゴムホース１０ＳＮＫが挿入された湾曲マンドレル２８０ごと、加硫缶１００に挿入配置・取出できるようにすればよい。
【００５０】
また、１次加硫での加硫缶１００を単一の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置ができるものとしたが、加硫缶１００を大径の缶としたり長円形状断面の缶としたりして、２〜数本の未加硫ゴムホース１０ＳＮＫの挿入配置ができるようにすることもできる。こうすれば、一つの加硫缶１００で１次加硫できる本数（２〜数本）を単位として、連続的に１次加硫できる。
【００５１】
また、上記実施例では、湾曲形状のゴムホース１０を製造する場合について説明したが、直管状のゴムホースの製造に適用することもできる。この場合には、２次加硫装置５００での２次加硫においてもストレート状のマンドレルを使用し、２次加硫装置５００のコンベヤ５２０に、１次加硫済みの半加硫ゴムホース１０ＳＫが挿入されたストレートマンドレルごと係合・取り外しを行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるゴムホース製造方法での製造対象となるゴムホース１０を一部破断して示す概略斜視図である。
【図２】このゴムホース１０の製造工程を略図を併用して示す工程図である。
【図３】加硫缶１００を長手方向に断面視して示す説明図である。
【図４】加硫缶１００におけるストレートマンドレル１２０の保持の様子を示す説明図である。
【図５】加硫缶１００の蓋周辺の構成を概略的に示す説明図である。
【図６】１次加硫装置２００を正面視および側面視してその構成を説明するための説明図である。
【図７】ゴムホース挿入取出機器２２０の概略構成を示す斜視図である。
【図８】ゴムホース挿入取出機器２２０が有する加硫済みホース取出治具２２８を説明する説明図である。
【図９】ホース取出治具２２８と半加硫ゴムホース１０ＳＫとの関係を示す説明図である。
【図１０】蓋１３０の着脱動作とホースの挿入取出動作とをシーケンシャルに説明するための説明図である。
【図１１】半加硫ゴムホース１０ＳＫを湾曲マンドレル２８０に挿入した様子を示す説明図である。
【図１２】２次加硫装置５００の概要を示す説明図である。
【図１３】２次加硫装置５００の内部の様子を示す説明図である。
【図１４】変形例の１次加硫装置１２００の構成を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ゴムホース
１０ＳＮＫ…未加硫ゴムホース
１０ＳＫ…半加硫ゴムホース
１２…ホース内層
１４…ホース外層
１６…補強糸
１００…加硫缶
１１０…ボディ
１１１…通気孔
１１２…缶イン側カプラ
１１３…通気孔
１１４…蓋装着口金
１１５…係合溝
１１６…ブリッジ
１１８…断熱スリーブ
１２０…ストレートマンドレル
１３０…蓋
１３２…通気孔
１３４…係合突起
２００…１次加硫装置
２００Ａ…ホース挿入取出ゾーン
２００Ｂ…待機ゾーン
２００Ｃ…搬送加硫ゾーン
２０２…装置ベース
２０４…フレーム
２０６…搬送コンベヤ
２０８…スプロケット
２０９…モータ
２１０…供給コンベヤ
２１２…搬送コンベヤ
２１６…イン側カプラ
２１７…アウト側カプラ
２１８…過熱水蒸気生成器
２１９…ゲージ圧力計
２２０…ゴムホース挿入取出機器
２２２…スライドアーム
２２４…ロッドレスシリンダ
２２６…ホース挿入治具
２２８…ホース取出治具
２２８Ｆ…フック
２２８Ｓ…シャフト肩面
２２９…シャフト開閉シリンダ
２３０…未加硫ホース設置皿
２５０…缶蓋着脱機器
２５２…蓋チャック
２５４…シャフト
２８０…湾曲マンドレル
２８２…コンベヤ装着具
５００…２次加硫装置
５１０…２次加硫炉
５１２…コンベヤ支柱
５１４…装置入口
５１６…装置出口
５１８…吹出口
５２０…コンベヤ
５２２…スプロケット
５２４…モータ
５２６…マンドレル保持治具
１２００…１次加硫装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する方法であって、
定寸に裁断された未加硫ホースを、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する１次加硫工程と、
該１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了状態まで２次加硫する２次加硫工程とを備える
ゴムホースの製造方法。
【請求項２】
前記１次加硫工程は、ゲージ圧が０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力の前記１次加硫環境下で１次加硫に処する請求項１に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項３】
前記１次加硫工程は、前記１次加硫環境下に前記未加硫ホースを連続的に晒すに当たり、容器内部を前記１次加硫環境に維持する複数の加硫容器を繰り返し用い、該加硫容器のそれぞれの容器内部で前記未加硫ホースを１次加硫に処する請求項１または請求項２に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のゴムホースの製造方法であって、
前記１次加硫工程は、前記複数の加硫容器をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、前記加硫容器のそれぞれに前記未加硫ホースをマンドレル挿入済みの状態で配置し、搬送過程にある間において前記加硫容器により１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、前記２次加硫工程への受け渡しのためにそれぞれの前記加硫容器から取り出す
ゴムホースの製造方法。
【請求項５】
前記１次加硫工程は、直管状の前記加硫容器に前記未加硫ホースをストレート状のマンドレルに挿入済みの状態で配置する請求項３または請求項４に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項６】
前記２次加硫工程では、ホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルを用いる請求項５に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項７】
前記１次加硫工程と前記２次加硫工程は、前記１次加硫環境下と前記２次加硫環境下における加硫温度の熱源として、過熱水蒸気または熱風を用いる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のゴムホースの製造方法。
【請求項１】
未加硫のゴム材料からなる未加硫ホースを加硫して加硫済みゴムホースを製造する方法であって、
定寸に裁断された未加硫ホースを、ゴムホース層内での気泡発生を抑制可能な加圧圧力とゴム材料の加硫を起こす加硫温度とを満たす１次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了以前の加硫状態まで１次加硫する１次加硫工程と、
該１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、大気圧と前記加硫温度とを満たす２次加硫環境下に、マンドレル挿入済みの状態で連続的に晒して、前記未加硫ホースを加硫完了状態まで２次加硫する２次加硫工程とを備える
ゴムホースの製造方法。
【請求項２】
前記１次加硫工程は、ゲージ圧が０．０５〜１ＭＰａの加圧圧力の前記１次加硫環境下で１次加硫に処する請求項１に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項３】
前記１次加硫工程は、前記１次加硫環境下に前記未加硫ホースを連続的に晒すに当たり、容器内部を前記１次加硫環境に維持する複数の加硫容器を繰り返し用い、該加硫容器のそれぞれの容器内部で前記未加硫ホースを１次加硫に処する請求項１または請求項２に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のゴムホースの製造方法であって、
前記１次加硫工程は、前記複数の加硫容器をループ状軌跡の搬送経路に沿って搬送しつつ、前記加硫容器のそれぞれに前記未加硫ホースをマンドレル挿入済みの状態で配置し、搬送過程にある間において前記加硫容器により１次加硫を受けた１次加硫後のホースを、前記２次加硫工程への受け渡しのためにそれぞれの前記加硫容器から取り出す
ゴムホースの製造方法。
【請求項５】
前記１次加硫工程は、直管状の前記加硫容器に前記未加硫ホースをストレート状のマンドレルに挿入済みの状態で配置する請求項３または請求項４に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項６】
前記２次加硫工程では、ホース最終形状のホース軌跡に沿って湾曲したマンドレルを用いる請求項５に記載のゴムホースの製造方法。
【請求項７】
前記１次加硫工程と前記２次加硫工程は、前記１次加硫環境下と前記２次加硫環境下における加硫温度の熱源として、過熱水蒸気または熱風を用いる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のゴムホースの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−７６３６６（Ｐ２０１０−７６３６６Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５００１８（Ｐ２００８−２５００１８）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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