JP2000055250A

JP2000055250A - ホース

Info

Publication number: JP2000055250A
Application number: JP10234888A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Maruta; 和弘丸田; Nobusane Yoshida; 伸実吉田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スペースをとらずアクチュエータの近くで脈
動を吸収できるホースを提供する。【解決手段】油圧ホース１は、耐油性を有する弾性体
からなる最内層１５と、耐候性を有する弾性体からなる
最外層１１と、独立気泡を含む弾性体からなる中間層１
４を備える。この独立気泡を含む弾性体の層１４が、ホ
ースの内孔１６の油圧油の脈動を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油や水等の流体を
送るためのホースに関する。特には、衝撃的な圧力変動
（脈動、サージ圧）にさらされる油圧ショベル等の建設
機械用油圧ホースとして好適なホースに関する。なお、
本明細書における“脈動”は、広義にはサージ圧をも含
む意味で用いる。

【０００２】

【従来の技術】油圧回路を例に採って従来技術を説明す
る。油圧回路では、油圧ポンプの機械的構造や制御系の
共振等に起因する圧力の脈動が存在する。また、アクチ
ュエータに衝撃的な負荷がかかった時やバルブの切替時
などには、サージ圧（衝撃圧）がかかる。これらの圧力
脈動やサージ圧は、管路やアクチュエータの振動・騒音
・破損の原因となる好ましくない現象である。従来の油
圧回路では、脈動を低減するために、ブラダ式やピスト
ン式等のアキュムレータ、並びに消音器タイプの脈動吸
収器が用いられていた。しかしながら、前者のアキュム
レータはかなり高価である。また、内封するＮ₂ ガスの
管理等のメンテナンスの手間がかかる。一方、後者の消
音器タイプの脈動吸収器は、一般に寸法が大きくなって
狭いスペースへの搭載が困難である。また、吸収できる
脈動の周波数が限定される。

【０００３】そこで、簡便な構造で油圧脈動を低減する
方法が求められている。そのような装置の１つが特開平
８−２４０２０１号に提案されている。図３は、特開平
８−２４０２０１号に提案されている脈動フィルタの構
造を模式的に示す断面図である。この装置は、圧力管路
１９１につながる空所１９２を設け、その中に独立気泡
を有する弾性体１９３を収めたものである。なお、弾性
体中の独立気泡は、“微小”とされているが、同公報中
に気泡の寸法に関する具体的な記載はなされていない。

【０００４】さらに、特開昭５８−７２７９５号には、
多孔性ゴムの表面を耐油性ゴムで覆った脈動吸収部材を
燃料配管中に配設した脈動除去装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開平８−２４
０２０１号や特開昭５８−７２７９５号に提案された脈
動フィルタは構造が簡単でかつ比較的スペースをとらな
い。また液圧脈動低減機能が長続きするものならば、コ
スト低減の可能性が大いに期待できるものである。しか
しながら、以下のような厳しい条件下の油圧回路で使用
するには、弾性体の耐久性に問題のあることが分かっ
た。昨今の油圧回路においては高圧化の傾向が著しい。特に建設機械では使用条件が厳しい。脈動の周波数が数１００〜数１０００Ｈｚにも上
る。

【０００６】さらに、上記脈動フィルタは比較的スペー
スをとらないとはいえ、油圧回路のバルブブロック部な
どに配置すると、やはりその分油圧装置が大きくなって
しまう。また、脈動吸収部材をケース内に収めているの
で、ケ−ス分だけ寸法・体積が大きくなる。同じ理由か
ら、ホースのように自由に配管することはできない。建
設機械においてはアクチュエータ側から生じるサージ圧
を低減することも重要であり、できるだけアクチュエー
タの近くでサージ圧をとることが好ましい。しかし、そ
のようなニーズに応えられる脈動低減の手段はなかっ
た。

【０００７】本発明は、このような問題点に対応するた
めになされたもので、スペースをとらずアクチュエータ
の近くで脈動を吸収できるホースを提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するため、本発明の第１発明のホース（１）は、
独立気泡を含む弾性体の層（１４）を備えることを特徴
とする。すなわち、ホースの一部の層を独立気泡を含む
弾性体として、そこで内部流体の脈動を吸収することと
した。したがって、特別な脈動吸収のための機器を取り
つけるわけではないので、必要な機器スペースはほとん
ど増加せず、コスト上昇も最低限ですむ。

【０００９】本発明の第２発明のホースは、３層以上の
層が積層されたホースであって、耐液性を有する弾性体
からなる最内層（１５）と、耐候性を有する弾性体から
なる最外層（１１）と、独立気泡を含む弾性体からなる
中間層（１４）（脈動吸収層）と、を備えることを特徴
とする。このようなホースは、複数の層を持つ中・高圧
ホ−スにも適用できる。

【００１０】本発明の第３発明のホースは、３層以上の
層が積層されたホースであって、耐液性を有する弾性体
からなる最内層（１５）と、耐候性を有する弾性体から
なる最外層（１１）と、独立気泡を含む弾性体からなる
中間層（１４）（脈動吸収層）と、を備えることを特徴
とする。耐液性の最内層と耐候性の最外層で脈動吸収層
を保護するので、耐久性と脈動吸収能に優れたホースを
得ることができる。

【００１１】本発明の第４発明のホースは、３層以上の
層が積層されたホースであって、耐油性を有する弾性体
からなる最内層（１５）と、耐候性を有する弾性体か
らなる最外層（１１）と、独立気泡を含む弾性体から
なる中間層（１４）（脈動吸収層）と、を備えること
を特徴とする。

【００１２】本発明のホースは、特に耐油性であるので
建設機械用の油圧ホースのような厳しい使用条件の下で
高信頼性を要求されるホースに適している。比較的弱い
独立気泡を含む弾性体層の内外に他の層を設け、独立気
泡を含む弾性体層を保護できるからである。

【００１３】本発明の第５発明のホースは、上記独立気
泡を含む弾性体をほぼ自然長の長さで上記ホース中に組
み入れたことを特徴とする。独立気泡を含む弾性体層を
圧縮して配置するよりも脈動吸収効果が大きい。

【００１４】本発明の第６発明のホースは、ホースの長
手方向の一部分又は所々に上記脈動吸収層（１４）を設
けたことを特徴とする。通常の層間ゴム等と交互に独立
気泡を含む弾性体層を同じ厚さで設けることにより、径
の小さいホースが得られる。

【００１５】本発明の第７発明のホースは、他の中間層
として、高抗張力材からなる補強層（１２）と、この
補強層と上記脈動吸収層の間に配置された保護層（１
３）と、をさらに備える。ワイヤブレードのような高抗
張力材からなる補強層と独立気泡を含む弾性体層が直接
触れると、独立気泡を含む弾性体層が擦れて長年の使用
により傷むおそれがある。上記保護層は、そのような独
立気泡を含む弾性体層の経年劣化を防ぐ。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧ホー
スの積層構造を示す破断斜視図である。この油圧ホース
１は５つの層の積層構造を有する。最内層の耐油性ゴム
層１５は、フッ素ゴムやＮＢＲ等の耐油性のゴムからな
る。

【００１７】耐油性ゴム層１５の外側には独立気泡を含
む弾性体層１４が積層されている。この例の独立気泡を
含む弾性体層１４は、内部に多数の独立気泡を有するゴ
ム製である。弾性体層１４の構成材料として好適なもの
は、例えばＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴ
ム）、フッ素ゴム等のある程度の強度を有する熱硬化性
の樹脂である。未硬化の樹脂中にジアゾアミノベンゼン
等の発泡材の粒子を混合し、混合物を加熱することによ
り適当な径の独立気泡が分散した弾性体を得ることがで
きる。独立気泡の径や気孔率は発泡材の径と量でコント
ロールできる。

【００１８】独立気泡を含む弾性体層１４の外側には保
護層である布層１３が巻かれている。布層１３は、ナイ
ロン等の強い繊維からなる。この布層１３は、比較的硬
度・強度の低い独立気泡を含む弾性体層１４を、補強層
であるワイヤブレード層１２との擦れに対して保護す
る。というのは、ホース内の圧力が変動すると、ワイヤ
ブレード層のワイヤが伸び縮みし、同層が接している層
との間で微小な擦れが生じる。この擦れにより、柔らか
い材料の層の表面が永年の使用において損傷を受けるお
それがある。そこで、独立気泡を含む弾性体層１４とワ
イヤブレード層１２との間に保護層１３を設けて、独立
気泡を含む弾性体層１４の損傷を防いでいる。

【００１９】布層１３の外側にはワイヤブレード層１２
が巻かれている。このワイヤブレード層１２は、高抗張
力の鋼線等からなる。ワイヤブレード層１２は、ホース
１の内孔１６にかかる油圧により他のゴム層が膨れない
ように、内側の層を外側から締め付ける。

【００２０】ワイヤブレード層１２の外側の最外層は耐
候性ゴム層１１である。耐候性ゴム層１１は、アクリル
ゴムやウレタンゴム等のある程度の強度と、耐熱性、耐
水性、耐光性等を有する材料からなる。なお、図示は省
略してあるが、ホースの長手方向端部にはカプラーやネ
ジ継手等が取り付けられる。

【００２１】次に図１の実施の形態の油圧ホースの作用
について説明する。ホースの最内層である耐油性ゴム層
１５の内孔１６には油圧油が流れる。この油圧油には、
油圧ポンプの脈動やバルブ切替時・衝撃負荷作用時等の
サージ圧がかかる。このような油圧の脈動は、独立気泡
を含む弾性体層１４の中の独立気泡の体積変化や弾性体
の変形等によって吸収されて、脈動が低減される。

【００２２】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
ホースの内部構造の特徴を示す斜視図である。このホー
スでは、中間層として、独立気泡を含む弾性体層１４と
通常のホースと同じ中間ゴム層２１を管路方向に交互に
配置している。そして、独立気泡を含む弾性体層１４と
中間ゴム層２１の厚さは同じである。このような構成に
より、径の小さいホースであっても弾性体層を配置する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る油圧ホースの
積層構造を示す破断斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るホースの内部
構造の特徴を示す斜視図である。

【図３】特開平８−２４０２０１号に提案されている脈
動フィルタの構造を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１油圧ホース１１耐候性ゴム層１２ワイヤブレード層（補強層）１３布層１４独立気泡弾性体層１５耐油性ゴム
層１６内孔２１中間ゴム層１９１圧力管路１９２空部１９３弾性体

フロントページの続きＦターム(参考） 3H025 CA02 CB21 3H111 AA02 BA12 BA31 CA52 CB06 CB24 CC02 CC18 CC20 DA09 DA26 DB08 DB19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】独立気泡を含む弾性体の層（１４）を備
えることを特徴とするホース（１）。
【請求項２】３層以上の層が積層されたホースであっ
て、中間層（１４）が独立気泡を含む弾性体からなることを
特徴とするホース。
【請求項３】３層以上の層が積層されたホースであっ
て、耐液性を有する弾性体からなる最内層（１５）と、耐候性を有する弾性体からなる最外層（１１）と、独立気泡を含む弾性体からなる中間層（１４）（脈動吸
収層）と、を備えることを特徴とするホース。
【請求項４】３層以上の層が積層されたホースであっ
て、耐油性を有する弾性体からなる最内層（１５）と、耐候性を有する弾性体からなる最外層（１１）と、独立気泡を含む弾性体からなる中間層（１４）（脈動吸
収層）と、を備えることを特徴とするホース。
【請求項５】上記独立気泡を含む弾性体をほぼ自然長
の長さで上記ホース中に組み入れたことを特徴とする請
求項１〜４記載のホース。
【請求項６】ホースの長手方向の一部分又は所々に上
記脈動吸収層（１４）を設けたことを特徴とする請求項
１〜４記載のホース。
【請求項７】他の中間層として、高抗張力材からなる
補強層（１２）と、この補強層と上記脈動吸収層の間に配置された保護層
（１３）と、をさらに備える請求項１〜４記載のホー
ス。