JP2001090873A - 二重構造ホース - Google Patents
二重構造ホースInfo
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Abstract
コード層とを含み構成された二重構造ホースにおいて、
内層の損傷による移送流体の漏洩を高感度で異常早期段
階でも容易に外観目視にて検知できるようにする。 【解決手段】 流体を移送するための内部に形成された
本体耐圧コード層(5) と、この本体耐圧層(5) に沿って
外周側に設けられた補助耐圧コード層(7) とを含み構成
され、補助耐圧コード層(7) が本体耐圧コード層(5) か
ら漏洩した液体の圧力によって捩れ可能な非対象コード
層(7b)を備えてなる二重構造ホースにおいて、本体耐圧
コード層(5) と補助耐圧コード層(7) の間に滑面層(30)
を介在させた構成とする。滑面層(30)は、例えば本体耐
圧コード層(5) の側周表面に合成樹脂製テープ(30A) を
巻回して形成する。
Description
めのホースに係わり、特に内部流体の漏洩を防止するた
めに本体耐圧コード層の外側に補助耐圧コード層を設け
て二重構造にするとともに漏洩に対応して外層の補助耐
圧コード層に目視可能な捩れを生じるように構成された
二重構造ホースの改良に関する。
間で石油、その他の流体を移送するには多数のホースを
連結したホースラインを用いて行うが、このような用途
に用いられるホースとして、内部流体の漏洩に対し信頼
性を高めた二重構造のホース(ダブルカーカスホース)
がひろく用いられている。
用いており、個々のホースはホース本体とその両端部に
ホースを相互に連結するための取付フランジとを有した
構成となっており、その最内層に配置されたゴムチュー
ブ層上に撚り合わせた繊維コードやスチールコード等の
コードをホースの長手方向に対して傾斜させて配列して
巻回しゴムで被覆したコード層を、各コードが互いに交
差するように複数層積層して構成された本体耐圧コード
層が配設され、この本体耐圧コード層の外側に更に、本
体耐圧コード層を補強しまた外圧によるホースの潰れを
防止するとともに万一本体耐圧コード層が破れた場合に
も漏洩を防止する補強コード層を設けた上でカバーゴム
層が施されて一体的に形成されている。このようなホー
スによれば、内層の破損により流体が直ちに外部に流出
する虞はないが、安全性を考慮すると流体の漏洩が生じ
た場合には早期に新しいホースと交換する必要があり、
異常を知らせるための手段が設けられる。
安全性・信頼性を高めるために本体耐圧コード層の破損
・内部液体の漏洩を容易且つ確実に発見できる構造を特
願平4-263842号(特開平5-272678号公報)として提案し
ている(以下では既提案と記す)。図5及び図6は、該
既提案の発明に係るホースの例を夫々示すもので、端部
の軸対称部の一方のみを軸方向断面図にて表している。
なお、各部の符合についても上記公報に準じている。同
提案によれば、補助耐圧コード層を非対称とすることで
漏洩した流体の流体圧によりねじれが生じるように構成
し、外部からホースのねじれを目視することで流体の漏
洩を検知できるようにしたホースが開示されている(図
3及び図4参照)。各部の詳細説明については上記公報
に譲りここでは省略する。なお、本発明に関連する要部
については後に詳述する。
は、漏洩した流体の内圧により外層及び補助耐圧コード
層に圧力が加わり、この圧力に応じて膨らみ、伸び等を
引き起こす結果捩じれが生じるものであるから、その捩
じれ変形量は圧力に依存することは無論であるが、同時
にその構造にも依存する。即ち、構造に応じて内部流体
の漏洩度合いに対する変形量、いわば感度が異なる(以
下では、これを漏洩検出感度と記載するが本発明関連分
野において厳密に定量化・規格化されているものではな
い)。
望ましい。即ち、この感度が高ければ、漏洩液体による
僅かの圧力変化で外観的に大きな変化が生じるから漏洩
の初期段階で本体耐圧コード層が破壊したことが判り、
それだけ早い対応が可能となる。また、微細な破損で漏
洩量が少ないため従来は見過ごされていた損傷も発見で
きやはり早期対応が可能で安全性を高める結果となる。
の漏洩検出機能付き二重構造ホースにおいては、用途に
もよるが上記漏洩検出感度は充分とは言えず更なる高感
度化が必要とされていた。
ド層を備えた従来の漏洩検出機能付き二重構造ホースに
おいて内部流体の漏洩度合いに対応しての捩じれ変形量
を大とし異常を検出し易くした(漏洩検出感度の高い)
新規な構造の二重構造ホースとその製造方法を提案する
ことを目的とする。
を達成するため、既知の本体耐圧コード層(5) 及び非対
象コード層(7b)を含む補助耐圧コード層(7) を備えてな
る二重構造ホースにおいて、本体耐圧コード層(5) と補
助耐圧コード層(7) の間に滑面層(30)を介在させてホー
スを構成する。実施の好適な一形態として、前記本体耐
圧コード層(5)の側周表面に合成樹脂製テープ(30A) を
巻回して前記滑面層(30)を形成する。
て移送中の液体が漏洩するとその圧力で補助耐圧コード
層(7) が拡径してこの時非対象コード層(7b)の作用によ
り補助耐圧コード層(7) に捩じれ力が発生するが、滑面
層(30)を介在させてあるため僅かな捩じれ力で大きな捩
れが起こり、本体耐圧コード層(5) の異常が初期の僅か
なものでも大きな外観変化となり異常を確実に発見する
ことができ、安全上の信頼性が高まる。
ード層を含み構成される補助耐圧コード層とその内側の
本体耐圧コード層の間に両者の間の係合力を極弱いもの
にする滑面層を介在させるようにしてホースを構成す
る。滑面層の形成は本体耐圧コード層の側周表面に合成
樹脂製テープを巻回する等で行う。ホース製造の積層工
程中に本体耐圧コード層の外周面に摩擦が少なく滑性良
好な適宜の微粉末を塗布する工程を含めて順次積層する
ことでも滑面層を形成できる。
に沿って本発明を詳細に説明する。図1(a) 及び図1
(b) は夫々本発明ホースの実施例を示す図で、端部の軸
対称部の一方のみを軸方向断面図で表してある。なお、
図1(b) のホースは、本体耐圧コ―ド層(5) 上に補強耐
圧層(10)を配設し、この補強耐圧層(10)と中間ゴム層
(6) との間に緩衝部材(9a)により緩衝部(9) を設けた点
のみが図1(a) のホースと異なっている。また、図2
(a) 、(b) は内部の補強コードの配列を説明する図であ
り、図3は漏洩のない正常状態における二重構造ホース
の外観側面図、図4は同じホースの漏洩が生じた異常時
の外観側面図を夫々示している。
側の本体耐圧コード層(5) と、この本体耐圧層(5) に沿
って外周側に設けられた補助耐圧コード層(7) とを含み
構成されていて、補助耐圧コード層(7) が本体耐圧コー
ド層(5) から漏洩した液体の圧力によって捩れるように
構成されており既提案と同等な主要部を有するととも
に、特に、前記本体耐圧コード層(5) と前記補助耐圧コ
ード層(7) の間には合成樹脂製テープ(30A) を巻回する
ことで本発明を特徴付けている滑面層(30)が介在させて
あり、以て、漏洩に対する感度を従来よりも格段に高め
てある。
ホース本体(2) とその両端部にはホース(1) 同士を互い
に連結するための取付フランジ(3) とを備えた構成で、
ホース本体(2) は最内層のNBR等からなるゴムチュー
ブ層(4) の上に、ホース(1)内を通過する油等の流体を
保持する本体耐圧コ一ド層(5) が配され、更に外側に、
NBR等からなる中間ゴム層(6) を介して、補助耐圧コ
ード層(7) が配設され、この補助耐圧コード層(7) 上に
SBR等からなるカバーゴム層(8) が施されて―体的に
構成されている。そして、上記本体耐圧コ一ド層(5) 上
の中間ゴム層(6) と補助耐圧コード層(7) の間には滑面
層(30)が介在させてある。即ち、前記本体耐圧コード層
(5) と補助耐圧コード層(7) との間には、既提案と同じ
ように、中間ゴム層(6) が設けられている他、更に中間
ゴム層(6) の外側に滑面層(30)が配置されている。
体耐圧コード層(5) と補助耐圧コード層(7) との両層状
部分間の係合力を積極的に弱いものにするための機能部
分で、従来弱めの接着や無処理のまま当接させることで
無視できない摩擦力が発生して両層間の捩じれ力に少な
からず抗する結果となっていた係合力に比べて充分に弱
い係合力を提供するもので僅かの捩じれ力にても容易に
両層間の移動が生じることとなる。漏洩検出機能として
は同一圧力時での振れ量が増大することとなる。実施例
ではこの滑面層(30)は、製造過程中で内方側の部材から
順次組付けていく中で、中間ゴム層(6) を被着させた後
にその外周面に合成樹脂製テープ(30A)を巻回すること
で簡易に実現されている。なお、中間ゴム層(6) を省略
した構成も採れ、この場合には本体耐圧コード層(5) の
外表面に合成樹脂製テープ(30A)を直接巻回する。
質にポリビニルアルコールを主原料とし、これにポリオ
ール系過疎剤を含有させたものを用い、これを所定の膜
厚に製膜した半透明軟質のフィルムを所定幅のテープと
し巻き取ってたものを使用する。例示のものは材料特性
的にも必要とする弱い係合力を得ることができるが、形
状的にも加工することで一段と滑り易くして弱い係合力
を得ることができる。例えば、フィルム状の素材を得た
段階でこのフィルムに網目エンボス加工を施した後にテ
ープ状に加工したものを巻回使用することで係合力を一
段と弱めた滑面層を形成することが可能になる。
ブ層(4) と本体耐圧コード層(5) から漏洩した流体が流
れ込み滞留する液密性を有する緩衝部(9) となってい
た。この緩衝部(9) は、本体耐圧コ―ド層(5) と中間ゴ
ム層(6) とを、内方のゴムチューブ層(4) 及び本体耐圧
コード層(5) から漏洩した流体の圧力により剥離する程
度に接着して漏洩した流体の流入時に剥離して空間を形
成するようにしていた(若しくは空間となっていた)。
このように面同士が接着されていたため流体の圧力によ
り剥離するとはいえかなり大きな力がかかって初めて剥
離が生じるものであった。なお、空間の場合でも内径面
と外径面が略同一寸法に採ってあり外層側より収縮力が
働く結果、ゴム面が接して常態では略密着する関係にあ
り相対滑り移動には大きな力が必要であった。このよう
に従来は、異常検出に大きな力を必要とし感度的には充
分とはいえず漏洩検出感度の高感度化を課題として残し
ていたのである。
に説明する。前記本体耐圧コード層(5) は、規提案その
他従来のものと同様に、ナイロン繊維、ポリエステル繊
維、レーョン繊維、及ぴ芳香族ポリアミド繊維等やスチ
一ルワイヤー等を撚り合わせたコードfが、図2に示す
ように、ホース本体(2) の長手方向に対して傾斜して配
列されて、SBR等のゴムにより被覆されたコード層を
有し、このコード層がコードfを互いに交差するように
積層されると共に、ホ一スの長手方向に対するコ―ドf
の配向角度θ1、及び傾斜方向の異なるコードfを有す
るコード層の積層数がそれぞれ等しくなるように構成さ
れている。配向角度θ1については扱い易さや強度と層
数の効率等の観点から、30°<θ、<60°、好まし
くは35°<θ1≦55°が良く、この点についても既
提案に詳述されている。
に少なくともゴムチューブ層(4) と本体耐圧コ一ド層
(5) から流体が漏洩した際にその流体圧により捩じれ可
能な非対称コード層を有する。この非対称コ一ド層は、
ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーョン繊維、及び
芳香族ポリアミド繊維等やスチールワイヤー等を撚り合
わせたコードcが、図2(a) に示すように、ホ―ス本体
(2) の長手方向に対して傾斜して配列されて、SBR等
のゴムにより被覆されたコ一ド層を有し、そのコード層
のコードcが互いに交差するようにコ一ド層を積層する
と共に、ホースの長手方向に対するコードcの配向角度
θ2、θ3がそれぞれ傾斜方向により異なるように構成
してある。
θ3≦90°で、θ3は80°<θ3≦90°が好まし
い。また本体耐圧コード層(5) の破壊前に、非対称コ一
ド層がホース(1) 内を通過する流体の圧力により影響を
受けぬように、本体耐圧コード層(5) のコードfの配向
角度θ1よりもθ2を大きくすることがよく、θ1<θ
2<θ1+20°、好ましくは、θl<θ2<60°が
よい旨、既提案に開示されている。
ードf、及び補助耐圧コード層(7)の非対称コード層の
コードcの配向角度θ1、θ2、θ3にそれぞれ上記の
ような関係を有させることにより、既提案におけると同
様にもしもゴムチューブ層(4) と本体耐圧コ一ド層(5)
とから流体が漏洩した際には、その流体の圧力により補
助耐圧コ一ド層(7) に明らかな捩じれが発生して、外部
からの目視により捩じれを確認することで、ホース(1)
のゴムチューブ層(4) 及び本体耐圧コード層(5) の破損
を容易に判断することが出来る。
の外周面の周方向に沿ってホース本体(2) 取付けるため
のリング部(3b)が―体的に設けられている。前記ホース
本体(2) と取付フランジ(3) との連結接合は、本体耐圧
コード層(5) 、及ぴ補助耐圧コード層(7) の非対称コー
ド層の端部に設けられた締結ワイヤ(5a),(7a)により、
ホ一ス本体(2) の端部が前記リング部(3b)間に固定され
ると共に、ホース本体(1) を形成するそれぞれの層の端
部が接着接合されている。
重構造ホースは、正常時には図3に示す如くの外観を呈
しているが、既提案と同じく非対称コード層を含み構成
されていることにより、既提案同様に内部流体の漏洩に
対応して補助耐圧コ一ド層(7) には捩じれが発生(図4
参照)してこれを外部から目視することで本体耐圧コー
ド層(5) の破損を簡易に判断できるのであるが、特に、
本発明によるものでは漏洩の初期段階や破損が極小さい
場合等で漏洩液体が僅かな圧力しか呈しない段階でも滑
面層(30)を介在せしめてあるため微小圧力にも充分に反
応して大きな捩じれ変形が外層表面に生じるから、従来
の構造と比べて破損・漏洩の早期検出ができ、その分早
急な対応が取れる。このように本発明によれば、従来よ
りも一段と高信頼性の二重構造ホースが得られることに
なり産業的に有益である。
コード層については、既提案にて開示されている構成の
中で上記実施例とは異なる構成を採っても支障は無く、
ホース(1) の長手方向に対して傾斜してコードcを配列
して、SBR等のゴムで被覆されたコード層が、互いに
そのコ一ドcが交差するように奇数層積層された構成と
する、或いは、一方の方向に傾斜するコードcを有する
コード層の積層数と、交差するように他方の方向に傾斜
するコ一ドcを有するコード層の積層数とが異なった層
数で偶数層積層された構成(共に配向角度θ2とθ3が
等しい)とした場合でも同様な結果が得られる。
ドcが交差するように積層されると共に、該コード層は
傾斜方向により弾性率と断面積の積が異なるコードcを
有しているように構成(例えば、スチ一ルコードとナイ
ロンコ一ド)してもよく、これらによっても、ゴムチュ
ーブ層(4) と本体耐圧コード層(5) から流体が漏洩した
際に、その流体の圧力により補助耐圧コード層(7) に滑
面層(30)が寄与して大きな捩じれが発生して、外部から
の目視により、ホース(1) のゴムチューブ層(4) 及ぴ本
体耐圧コード層(5) の破損を容易に判断することが出来
る。
層を組み合わせて非対称コード層を形成したものでもよ
く、例えばコードcの配向角度θ2,θ3を異ならせる
と共に、コードcをそれぞれスチールコードとナイロン
コードとから構成するようにしてもよい。このようにし
ても、ゴムチューブ層(4) と本体耐圧コード層(5) から
流体が漏洩した際に、その流体の圧力により補助耐圧コ
ード層(7) に明らかな捩じれが発生して、ホ一ス1のゴ
ムチュ一ブ層4及ぴ本体耐圧コ一ド層5の破損を外部か
らの目視により判断することが出来る点も既提案に述べ
られている通りである。滑面層(30)が寄与して大きな捩
じれが得られる。
述した如き非対称コード層に用いられるコード層のコー
ドcの配列を、ホース本体2の長手方向の略中央部で略
左右対称となるように構成することもできる。このよう
なコード層を前述した様に積層した非対称コ一ド層を形
成することにより、ゴムチューブ層(4) と本体耐圧コー
ド層(5) から流体が漏洩した際には、ホース(1) の略中
央部で捩じれ方向がそれぞれ逆方向となり、捩じれ時に
生じるトルクを相殺してホース端部に負荷のかからない
構成とすることが出来る。
ついて説明する。この実施例は滑面層を介在させる中間
部に補強耐圧層(10)と緩衝部(9) を設けるようにした構
成になっている。即ち、前述図1(a) の実施例同等の本
体耐圧コ―ド層(5) 上に、補強耐圧層(10)を配設し、こ
の補強耐圧層(10)と中間ゴム層(6) の間に緩衝部(9)を
形成するようにし、この緩衝部(9) に緩衝部材(9a)を有
する構成としてある。先の実施例と同一構成要素には同
―符号が付してある。
自体は、同じく既提案に開示がなされているものであ
り、補強耐圧層(10)は、外圧によりホース本体(2) の潰
れを防止し、また本体耐圧コード層(5) を補強するため
に設けられる。この補強耐圧層(10)は、SBR等のゴム
層(10a) 内に、スチ一ルコードやスチ一ルワイヤ一等の
補強スチール(10b) が螺旋状に巻かれて埋設されてい
る。また、緩衝部(9) には、連続気泡または独立気泡を
有するスポンジ等が配設される。このスポンジで緩衝部
(9) に圧力緩衝層を構成することにより、ゴムチュ一ブ
層(4) と本体耐圧コード層(5) が破壊された際に漏洩す
る流体の圧力を吸収して中間ゴム層(6) に対する衝撃負
荷を減少することが出来、補助耐圧コード層(7) の破損
防止効果が高い。
施例では外周面)に滑面層(30B) が介装されている。滑
面層(30B) は、前実施例と全く同様にテープ材を巻装し
て形成しても良いし、適宜の滑性を有した微細粉末を外
周面に塗布して被着する等の工法で所定部位に滑面層(3
0B) が介在するようにしても良い。緩衝部(9) の内周面
側に滑面層(30)を設けるようにしても同様の効果が得ら
れる。要は、非対称コード層を含み構成されて捩じれ変
形可能な二重構造ホースの内外層の高剛性部分間で層状
構成部が対面する部分に適宜の滑面層を設ければ漏洩検
出感度を高めるとの当初の目的が達成できる。
層(10)を配設し、この補強耐圧層(10)と中間ゴム層(6)
との間に形成された緩衝部(9) に緩衝部材(9a)を有し滑
面層(30)を設けた構成とした二重構造ホース(1) におい
ても、ゴムチューブ層(4) 及び本体耐圧コード層(5) が
破損し、本体耐圧コード層(5) から漏洩した流体が緩衝
部(9) に流れ込み、この緩衝部(9) に滞留する流体の圧
力により、補助耐圧コード層(7) の非対称コ一ド層のコ
一ドcにズレが生じて非対称コード層に捩じれが発生
し、しかも、滑面層(30)の存在が寄与して少ない漏洩・
弱い圧力でも大きな捩れ変形が得られる(高漏洩検出感
度)。この変形を外部から目視することで、ホ一ス(1)
のゴムチューブ層(4) 及び本体耐圧コード層(5) の破損
を初期段階であっても容易に判断することが出来る。
流体を移送するための内部に形成された本体耐圧コード
層と、この本体耐圧層に沿って外周側に設けられた補助
耐圧コード層とを含み構成され、前記補助耐圧コード層
が前記本体耐圧コード層から漏洩した液体の圧力によっ
て捩れ可能な非対象コード層を備えた二重構造ホースに
おいて、前記本体耐圧コード層と前記補助耐圧コード層
の間に滑面層を介在させるようにしたので、内層が損傷
し漏洩した移送流体の圧力が低い段階でもこの僅かな力
で容易に補助耐圧コード層に目視可能な捩じれが生じ、
異常を初期段階でも高い感度で容易に外観目視にて検知
することが可能となり、安全上の信頼性を大きく高める
との顕著な効果を奏する。また、上述滑面層を前記本体
耐圧コード層の側周表面に合成樹脂製テープを巻回する
ことで形成した二重構造ホースでは、安価な材料・容易
な作業にて好適な滑面層が形成でき、当然に上述したと
同等効果を有する。
示した端部軸方向断面図(軸対称部の一方のみ)、(b)
は他の実施例を示した端部軸方向断面図である。
部のコード層構造を説明する模式図である。
す側面図である。
状態での側面図である。
向断面図(軸対称部の一方のみ)である。
向断面図である。
ード層、(2)…ホース本体、 (8)…カ
バーゴム層、(3)…取付フランジ、 (9)
…緩衝部、(4)…ゴムチューブ層、 (10)
…補強耐圧層、(5)…本体耐圧コード層、 (3
0) …滑面層、(6)…中間ゴム層、 (30
A)…滑面層(合成樹脂製テープ)、(7)…補助耐圧コー
ド層、 c,f …コード。
Claims (2)
- 【請求項1】 流体を移送するための内部に形成された
本体耐圧コード層(5) と、この本体耐圧層(5) に沿って
外周側に設けられた補助耐圧コード層(7) とを含み構成
され、前記補助耐圧コード層(7) が、前記本体耐圧コー
ド層(5) から漏洩した液体の圧力によって捩れ可能な非
対象コード層(7b)を備えてなる二重構造ホースであっ
て、 前記本体耐圧コード層(5) と前記補助耐圧コード層(7)
の間に滑面層(30)を介在させたことを特徴とする二重構
造ホース。 - 【請求項2】 前記本体耐圧コード層(5) の側周表面に
合成樹脂製テープ(30A) を巻回して前記滑面層(30)を形
成したことを特徴とする請求項1に記載の二重構造ホー
ス。
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JP2009287695A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 流体搬送用ホース |
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