JP2005113988A - 曲がりホース - Google Patents

Abstract

【課題】 ホースを癖付けした屈曲部を備え、屈曲部を狭いスペースにて大きく曲げた形状で形成しても繰り返し振動により亀裂を生じることなく、耐久性に優れること。
【解決手段】 ホース１０は、屈曲部１２を有する。屈曲部１２は、ホース１０の外径をＤｈとし、ホース１０の中心軸の曲率をＲｈとしたときに、Ｒｈ＜１．２Ｄｈである。ホース１０の屈曲部１２には、熱収縮チューブから形成された被覆部２０が外装されている。被覆部２０は、屈曲部１２の内側に形成された皺１０４を押さえてように作用する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、曲がった経路に沿って癖付けした屈曲部を有するホースに関する。

従来、ゴムホースを屈曲するには、未加硫のホース押出体にマンドレル（中芯）を挿入して、加硫することにより加硫と同時に屈曲形状に癖付けする技術が知られている（特許文献１）。また、ホース押出体内へのマンドレルの挿入・抜き取りを容易にするために、塑性変形性を有するマンドレルを用いた技術も知られている（特許文献２）。

図１２は従来のホースを曲げた状態を説明する説明図である。ホース１００には、曲げることにより形成された屈曲部１０２の内側に皺１０４が生じる。この皺１０４は、ホース１００の曲率が小さくなると、つまり小さな曲げ半径で大きく曲げると深くなる。こうした皺１０４は、自動車のラジエータホースのようにエンジンの振動が加わる箇所に用いられる場合には、亀裂の起点となる。特に、狭いエンジンルーム内に大きく曲げるように配策する場合には、つまりホース１００の外径をＤｈとし、ホース１００の中心軸の曲率をＲｈとしたときに、Ｒｈ＜１．２Ｄｈとなるように大きく曲げるように配策する場合には、その皺１０４の影響が大きいので、曲げる形状に制限があった。

また、他の技術として、クイックコネクタ式の継手を用いることにより、狭いスペースでもホースの配策を容易にした技術も知られている（特許文献３）。しかし、この技術によると、継手を用いているので、構成部品が増加し、コストアップになるという問題があった。

特開平９−２０７１４３号公報 特開平１１−９０９７９号公報 特開２００１−２９５９７５号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、狭いスペースにて大きく曲げても耐振動性に優れるとともに、製造が容易であり、しかも部品点数が増加することがない曲がりホースを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、屈曲部を有する曲がりホースにおいて、屈曲部に外装された熱収縮チューブを加熱して熱収縮することにより上記屈曲部の外周面に密着した被覆部を備えることを特徴とする。

本発明にかかる曲がりホースでは、屈曲部に熱収縮チューブを収縮した被覆部が密着するように外装されている。この被覆部は、屈曲部の内周側に生じる皺をなくすようにするから、ホースを振動する箇所に使用しても、屈曲部の箇所が破断する起点にならない。よって、曲がりホースは、繰り返し振動に対して優れた耐久性を有する。また、ホースを屈曲すると、屈曲部の外周部の肉厚が薄くなるが、被覆部は、肉厚が薄くなった外周部を補強するから、ホース自体の耐圧性を増すことができる。

本発明の他の態様は、屈曲部を有する曲がりホースにおいて、上記屈曲部の少なくとも内周側の表面にゴム材料を被覆したゴム成形部を備えることを特徴とする。ゴム成形部は、加硫したホースまたは未加硫のホースの屈曲部に、ゴム材料を注入し、または置きゴムをした後に加硫することにより得ることができる。

本発明のさらに他の態様は、屈曲部を有する曲がりホースにおいて、ホースの一部を連結部として残してＶ字形にカットすることによりカット面を形成し、該カット面を対向配置し、該カット面の周囲をゴム材料で接続したゴム成形部を備えることを特徴とする。

本発明のさらに別の態様は、斜めにカットしたカット面を有する第１および第２のホースと、該第１および第２のホースのそれぞれのカット面を所定間隙隔てて対向配置し、該カット面の周囲をゴム材料で接続したゴム成形部と、を備えることを特徴とする。

また、ホースの一部をＶ字形にカットし、または端面を斜めに切断して、切断したカット面を合わせ、この周辺にゴム材料で覆うゴム成形部を形成することによりホースを接続する。ゴム成形部は、屈曲部を癖付けするとともに補強するから、屈曲部に繰り返し振動を受けても、この部分で亀裂を生じたりすることがなく、よって曲がりホースの耐久性を高める。

Ａ．第１の実施例
（１） 曲がりホース１０の概略構成
図１は本発明の第１の実施例にかかる曲がりホース１０を用いた自動車エンジン周辺を示す図である。図１において、エンジンＥＧのエンジンブロックＥＧａの前方には、エンジンＥＧを冷却するためのラジエータＲＧが配置されており、エンジンＥＧとラジエータＲＧとを曲がりホース１０により接続している。図２は曲がりホース１０を示す正面図であり、図３は曲がりホース１０を示す断面図である。

図２および図３において、ホース１０は、癖付けされた状態で曲げられている屈曲部１２を備えている。屈曲部１２は、ホース１０の外径をＤｈとし、ホース１０の中心軸の曲率をＲｈとしたときに、Ｒｈ＜１．２Ｄｈとなるまで大きく曲げられている。屈曲部１２の外周部には、熱収縮チューブから形成された被覆部２０が密着している。

ホース１０は、ＥＰＤＭゴムからなる内管層１０ａと、外管層１０ｂとを備え、冷却媒体を流す通路を設けている。内管層１０ａと外管層１０ｂとの間には、糸層１０ｃが介在しており、ホース１０を補強している。ホース１０は、加硫により、癖付けされた屈曲部１２により曲げられているとともに、熱収縮チューブから形成された被覆部２０が屈曲部１２の外周面に加硫接着されている。

（２） 曲がりホース１０の製造工程
（２）−１ ホース１０の製造工程
次に、上記曲がりホース１０の製造工程について説明する。図４は曲がりホース１０の一連の製造工程を説明する説明図である。図４（Ａ）に示すように、まず、ホース１０を形成するための未加硫のホース押出体１１を製造する。ホース押出体１１は、通常の方法、つまり押出機によりゴム材料を押し出しつつ糸層１０ｃを形成するための補強糸を螺旋状に巻回することにより製造する。ここに、ホース押出体１１の形状として、例えば、ホース押出体１１の内径を２７〜３７ｍｍ、厚さを４．０〜５．０ｍｍとすることができる。

（２）−２ 被覆形成体２３の製造工程
図３に示す被覆部２０を形成するための被覆形成体２３を製造するには、まず、図４（Ｂ）に示すように、ＥＰＤＭをチューブ形状に押し出すとともに、加硫することにより熱収縮チューブ２１を形成する。熱収縮チューブ２１は、チューブ押出体をホース１０の外径の１．５〜２倍の内径を有するように拡径した状態で加硫したものであり、ホース押出体１１のゴム材料の加硫温度以下で加熱すると、ホース１０の外径まで収縮するとともに、収縮前に肉厚が約１ｍｍの場合に収縮後に肉厚が２〜３ｍｍになるものである。続いて、図４（Ｃ）に示すように、熱収縮チューブ２１を断面台形に切断し、さらに端部がやや拡径したフレア部２３ａに癖付けすることにより被覆形成体２３を作成する。

（２）−３ 癖付け工程
次に、ホース１０を曲げて屈曲部１２を形成する工程を行う。図５はホースの曲げ工程を説明する説明図である。図５（Ａ）に示すように、ホース押出体１１内に曲がった形状のマンドレルＭｄを挿入する。マンドレルＭｄは、ホース１０の屈曲部１２を形成するために同じ曲率で曲げられている。続いて、図５（Ｂ）に示すように、屈曲部１２に被覆形成体２３を外装する。次に、図示しない加硫釜でホース押出体１１を加硫する。この加硫工程により、ホース１０は、マンドレルＭｄの曲がった形状に癖付けされるとともに、被覆形成体２３が熱収縮し、屈曲部１２の内周部に形成された皺を押さえて屈曲部１２に密着する。このとき、被覆形成体２３のフレア部２３ａは、拡径されているから、屈曲部１２の中央部よりも強く圧着しない。
こうした工程を得ることにより、曲がりホース１０が製造される。

（３） 曲がりホース１０の作用効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（３）−１ 未加硫のホース押出体１１を小さな曲率で屈曲すると、その内側に皺ができるが、被覆形成体２３で被覆することで、皺の動きを拘束する。これにより、ホース１０の動きによる皺の動きが拘束されているので、皺に応力が集中することがなく、亀裂の起点にならない。よって、エンジンのラジエータ用ホースのような振動する箇所に使用しても、屈曲部１２が破断する起点にならず、繰り返し振動に対して優れた耐久性を有する。

（３）−２ 被覆形成体２３のフレア部２３ａは、拡径しているから、熱収縮したときに屈曲部１２に強く押しつけられることがなく、この箇所が亀裂の起点となることもない。

（３）−３ ホース１０を屈曲すると、屈曲部１２の外周部の肉厚が薄くなるが、被覆部２０が薄い肉厚の屈曲部１２の外周部を補強するから、ホース１０自体の耐圧性を増すことができる。

（３）−４ 被覆部２０は、ホース押出体１１の加硫前に、ホース押出体１１の外周部に被覆形成体２３を外装するだけで屈曲部１２に装着することができ、つまり加硫と同時に熱収縮により装着できるから、工程も簡単である。なお、被覆形成体２３の熱収縮工程は、ホースの加硫後であってもよい。

（３）−５ ホース１０を狭いスペースで配策するのにコネクタを必要としないから、部品点数が増加することがない。

Ｂ．第２の実施例
（１） 曲がりホース１０の構成
図６は第２の実施例にかかる曲がりホース１０Ｂの外観図、図７は第２の実施例にかかる曲がりホース１０Ｂを示す断面図である。第２の実施例は、ホース１０Ｂの一部を切り取って屈曲部１２Ｂを形成した構成に特徴を有している。図６および図７において、ホース１０Ｂは、その屈曲部１２Ｂの一部がＶ字形に切り取られたカット面１２Ｂａ，１２Ｂａが形成され、カットされていない部分が連結部１２Ｂｂとなっている。この連結部１２Ｂｂを中心に、カット面１２Ｂａ，１２Ｂａを合わせ、かつ所定間隙を隔てて対向配置されている。カット面１２Ｂａ，１２Ｂａの周囲および間隙を覆うように扇形にゴム成形部１４Ｂにより接続されている。ゴム成形部１４Ｂは、ホース１０Ｂと加硫接着により一体化している。

（２） 曲がりホース１０Ｂの製造方法
次に、上記曲がりホース１０Ｂの製造工程について説明する。図８は曲がりホースの製造工程を説明する説明図である。図８（Ａ）に示すように、加硫したホース１０Ｂを製造する。ホース１０Ｂは、内管層１０Ｂａと外管層１０Ｂｂとの間に糸層１０Ｂｃを埋設したものである。続いて、図８（Ｂ）に示すように、ホース１０Ｂの一部をＶ字形に切り取る。このとき、連結部１２Ｂｂを残すようにカットする。続いて、Ｖ字形にカットした周辺にホース１０Ｂの内管部および外皮部にバフがけをして表面研磨する。さらに、図８（Ｃ）に示すようにカット面１２Ｂａ，１２Ｂａに接着剤１２Ｂｃを塗布すると、カット面１２Ｂａ，１２Ｂａが強固に接合し、糸抜けが防止できる。続いて、図８（Ｄ）に示すように、ホース１０Ｂに屈曲した形状のマンドレルＭｄを挿入する。

続いて、ホース１０Ｂの屈曲部１２Ｂを接続する工程を行なう。図９はホース１０Ｂの屈曲部１２Ｂを製造する接続工程を説明する説明図である。接続工程は、注入成形機の成形用金型３０を用いて行なわれる。成形用金型３０は、型３１，３１を備え、型３１，３１は、ゴム成形部１４Ｂを形成するためのキャビティ３２をマンドレルＭｄとともに形成する。本工程では、マンドレルＭｄをセットしたホース１０Ｂを型３１，３１にセットし、その後、型締めする。この状態にてキャビティ３２にゴム材料を注入し、さらに加硫する。これにより、図７に示すホース１０Ｂの屈曲部１２Ｂをゴム成形部１４Ｂで一体化した曲がりホース１０Ｂが形成される。

（３） 曲がりホース１０Ｂの作用効果
（３）−１ 屈曲部１２Ｂがゴム成形部１４Ｂにより癖付けされるとともに補強されるから、屈曲部１２Ｂに繰り返し振動を受けても、この部分で亀裂を生じたりすることがなく、耐久性に優れている。

（３）−２ 図７に示すホース１０ＢのＶ字形にカットされた屈曲部１２Ｂには、ホース１０Ｂの一部が残されている連結部１２Ｂｂがあり、連結部１２Ｂｂ内に補強糸が繋がっているから、屈曲部１２Ｂの連結強度が高い。

（３）−３ カット面１２Ｂａ，１２Ｂａの糸層１０Ｂｃの糸端は、ゴム成形部１４Ｂにおいて外面に露出していないから、糸層１０Ｂｃへの流体の浸入を防止することができる。

（３）−４ 図８（Ｃ）に示すようにカット面１２Ｂａ，１２Ｂａに接着剤を塗布した場合に、補強糸がカット面１２Ｂａ，１２Ｂａとさらに強固に接合しているから、糸抜けに対する抵抗力を増大させることができる。

Ｃ．第３の実施例
図１０は第３の実施例にかかる曲がりホース１０Ｃを示す断面図である。第３の実施例は、ホース１０Ｃの屈曲部１２Ｃを作成するのに、ホース１０Ｃを斜めに切断して、これらをゴム成形部１４Ｃで接続した構成に特徴を有している。図１０において、ホース１０Ｃは、第１ホース１０Ｃａと、第２ホース１０Ｃｂと、第１ホース１０Ｃａと第２ホース１０Ｃｂとをゴム成形部１４Ｃにより接続している。すなわち、第１ホース１０Ｃａおよび第２ホース１０Ｃｂは、４５゜に斜めに切断しており、所定間隙を隔てて対向配置され、その間隙および周辺をゴム成形部１４Ｃにより覆っている。

Ｄ．第４の実施例
図１１は第４の実施例にかかるホース１０Ｄを示す正面図である。第４の実施例は、屈曲部１２Ｄの少なくとも内周側の表面にゴム材料を被覆したゴム成形部１４Ｄを形成した構成に特徴を有する。すなわち、屈曲部１２Ｄの内側には、ゴム材料が被覆され、加硫接着によりゴム成形部１４Ｄが形成されている。ゴム成形部１４Ｄは、ホース１０Ｄを曲げた際に屈曲部１２Ｄの内面に生じる皺をなくしている。

なお、この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り、例えば次のような変形も可能である。

上記実際例では、補強糸を埋設したホースを用いているが、補強糸がないものであっても好適に適用することができる。

本発明の第１の実施例にかかる曲がりホースを用いた自動車エンジン周辺を示す図である。 曲がりホースを示す正面図である。 曲がりホースを示す断面図である。 曲がりホースの一連の製造工程を説明する説明図である。 図４に続く工程を説明する説明図である。 第２の実施例にかかる曲がりホースの外観図である。 曲がりホースを示す断面図である。 曲がりホースの製造工程を説明する説明図である。 ホースの屈曲部を製造する接続工程を説明する説明図である。 第３の実施例にかかる曲がりホースを示す断面図である。 第４の実施例にかかる曲がりホースを示す正面図である。 従来のホースを曲げた状態を説明する説明図である。

符号の説明

１０...ホース
１０Ｂ...ホース
１０Ｃ...ホース
１０Ｄ...ホース
１０ａ...内管層
１０ｂ...外管層
１０ｃ...糸層
１０Ｂａ...内管層
１０Ｂｂ...外管層
１０Ｂｃ...糸層
１０Ｃａ...第１ホース
１０Ｃｂ...第２ホース
１１...ホース押出体
１２...屈曲部
１２ａ...カット面
１２Ｂ...屈曲部
１２Ｂａ...カット面
１２Ｃ...屈曲部
１２Ｄ...屈曲部
１２ｂ...連結部
１２Ｂｂ...連結部
１２Ｂｃ...接着剤
１４...ゴム成形部
１４Ｂ...ゴム成形部
１４Ｃ...ゴム成形部
１４Ｄ...ゴム成形部
２０...被覆部
２１...熱収縮チューブ
２３...被覆形成体
２３ａ...フレア部
３０...成形用金型
３１...型
３２...キャビティ
ＥＧ...エンジン
ＥＧａ...エンジンブロック
Ｍｄ...マンドレル
ＲＧ...ラジエータ

Claims (4)

1. 屈曲部を有する曲がりホースにおいて、
   上記屈曲部に外装された熱収縮チューブを加熱して熱収縮することにより上記屈曲部の外周面に密着した被覆部を備えること、を特徴とする曲がりホース。
2. 屈曲部を有する曲がりホースにおいて、
   上記屈曲部の少なくとも内周側の表面にゴム材料を被覆したゴム成形部を備えること、を特徴とする曲がりホース。
3. ホースの一部を連結部で残してＶ字形にカットしたカット面を形成し、
   該カット面を対向配置した屈曲部を形成し、
   該カット面の周囲を含む上記屈曲部を、ゴム材料で接続したゴム成形部を備えること、
   を特徴とする曲がりホース。
4. 第１および第２のホースの端面を斜めにカットしたカット面を形成し、
   上記カット面を対向配置した屈曲部を形成し、
   該カット面の周囲を含む上記屈曲部をゴム材料で接続したゴム成形部を備えること、
   を特徴とする曲がりホース。

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