JP2006516159A - 繊維補強ホース用のフィッティング - Google Patents

Abstract

【課題】インナーチューブと補強層を備えたホース用のホースフィッティングと、ホースアセンブリを提供する。
【解決手段】
補強されたホース２０用のホースフィッティング３０であって、ホース側の端部３４と結合側の端部３６を備えた長手方向に延びる本体３２を有する。本体３２は外面４０と内側の開口部３８を備え、外面４０にグリップ面５６と補強用のトラップ面６０を定める。ソケット７０に内面７２を備えて、本体３２の外面４０とともにホース２０用の開口部７６を形成する。内面７２はグリップ面５６と補強用のトラップ面６０のラジアル方向外側に配置される。内面７２と補強用のトラップ面６０の間でホースの補強部を保持して、ホースの補強部の移動を防止させる。

Description

本発明は、一般にホースフィッティングに関するものである。特に、本発明は、繊維補強ホース用のホースフィッティングに関するものである。

通常、流体を送るのに用いられる繊維（テキスタイル）補強ホースは、ポリマーのインナーチューブと、少なくとも一つの網目状又は螺旋状に巻き回された補強層を備えている。これらホースはホースアセンブリの製造に用いられており、このアセンブリには各端部にフィッティングを取付けた有限長さのホースが含まれている。

インナーチューブ上に繊維補強層を取付けている所謂二層状のホースでは、一般に、インナーチューブと補強層の間で好ましくない軸方向移動が生じることを防ぐように、インナーチューブに対して補強層を取付けている。このように補強層とインナーチューブの間の軸方向移動を限定させることで、特に高圧の流体を送る際、ホースアセンブリのフィッティング保持性能を高めている。

しかしながら、ポリマーのフルオロカーボンの内層と、パラ−アラミッド（パラ型のアラミッド）の補強層を有する二層状のホースでは、フルオロカーボンのインナーチューブをパラ−アラミッドの補強部に取付けることは一般に困難なため、通常、パラ−アラミッドの補強層はインナーチューブに対して固着されていない。このようにパラ−アラミッドの補強部とフルオロカーボンのインナーチューブの間の移動を防ぐことができないことにより、特に比較的高圧の状況下では、ホースフィッティングのインターフェイスでホースアセンブリのシーリング特性を損わせる結果、ホースとフィッティングの間のシーリング係合を失わせる場合があった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を克服するため、インナーチューブと補強層を備えたホースに用いるのに好適なホースフィッティングと、該ホースフィッティングを含むホースアセンブリを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、ホースフィッティングはホース側の端部と結合側の端部を備えた長手方向に延びる本体を有する。この本体は、外面と内側の開口部を有する。また、本体の外面に、グリップ面と補強用のトラップ面を備える。また、フィッティングに、本体を囲むようにソケットを備える。ソケットの内面は、本体の外面とともに略円筒形状の開口部を定めて、ホースを取付けられるように定められる。このソケットの内面は、グリップ面と補強用のトラップ面のラジアル方向外側に配置される。

組付け時には、まずホースのインナーチューブの一部を取除く、つまり“スカイビング加工”して、このホースのスカイビング加工された端部にフィッティングを装着し、次に、ホースと本体の周りでソケットを縮径させる、つまり“クリンプ”させる。このホースの補強層はソケットの内面と本体の補強用のトラップ面の間で保持されて、インナーチューブに対し補強層が移動することを防ぐように作用する。

本発明に係るホースフィッティングは、パラ−アラミッドを用いて増強された、ポリマーのフルオロカーボンのインナーチューブを有するホースに用いられて、組付け時にフルオロカーボンのインナーチューブに対してパラ−アラミッドの補強部が移動することを防ぐのに特に効果的である。本発明に関するさらなる特徴は、当該分野における通常の知識を有する者であれば、添付した図を参照しながら、以下の発明を実施するための最良の形態の説明を理解することで明瞭になるものと思料する。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。図１を参照すると、インナーチューブ（第一の層）２２と、このインナーチューブ２２上に設けられた外側の補強層（第二の層）２４を備えた、典型的な二層状のホース２０について示している。好ましくは、インナーチューブ２２は、化学と熱の双方の作用（デグラデーション）に対して耐性を有するポリマーのフルオロカーボン材料から形成されて、特に、燃料、燃料の混合材、さらに作動油、例えば、洗浄剤やアルコール等の様々な流体を、インナーチューブ２２を腐食させたり、劣化させることなく、インナーチューブ２２内を流動させるようにしている。このインナーチューブ２２は様々なポリマーのフルオロカーボン材料から形成できるが、一般的には、次のポリマーから形成される。即ち、ＰＴＦＥつまりポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene）、デュポン社により商標のテフロン（登録商標）を付けて販売されているテトラフルオロエチレンのホモポリマー、ＦＥＰつまりフッ化エチレンプロピレン（perfluoronated ethylene-propylene）、商標のテフロン（登録商標）ＦＥＰを付けて販売されているテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン（tetrafluoroethliene and hexafluoropropylene）、さらに他様々なフルオロポリマーを用いることができる。外側の補強層２４は、従来技術において公知なように、インナーチューブ２２の上方で網目状又は螺旋状に巻き回された、繊維材料の少なくとも一つの結び又はストランドから形成される。この補強材料の具体例にはパラ−アラミッドが含まれ、特に、同じデュポン社により販売されているケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）やノーメックス（ＮＯＭＥＸ）を用いることができる。

図１及び２を参照すると、参照番号３０を用いて、本発明の実施形態に係るホースフィッティングを示している。通常、ホースフィッティングは金属を用いて形成される。しかしながら、例えば、高強度プラスチック（high strength plastics）のような、高圧下でホース２０を密着係合させるのに必要な強度を備えた他の適当な材料を用いることは可能であり、このことは本発明の範囲内に含まれることを理解されたい。また、図示するように、ホースフィッティング３０は、ホース側の端部（ホースエンド）３４と結合側の端部（カップリングエンド）３６を備えるように、長手方向に延びる本体３２を有する。この本体３２は、円筒形状の内側の開口部３８と外面４０を備える。

図１及び２に示した実施形態では、本体３２の結合側の端部３６上に、カップリングナット（図示せず）を回転式に取付けられるように本体３２を構成している。また、本体３２の結合側の端部３６付近に溝部４４を形成している。当該技術分野において公知なように、カップリングナットは、この溝部４４内に取付けられるように円形状のリップを有する。また、本体３２の外面４０に凸状部（隆起部）４６を備えるとともに、この部位にレンチ用の平坦部４８を複数設けて、ホースフィッティング３０を他の部材に取付ける時、カップリングナットを締め付ける作業を補助できるようにしている。尚、ホースフィッティング３０を他の部材に取付ける手段は、カップリングナットを利用する形態に限定されず、他の取付け手段を利用することは可能であって、例えば、米国特許第５，５５３，８９５号明細書に開示されているクイック−コネクトカップリングの構成を採用してもよい。但し、この構成に限定される必要はなく、また、この米国特許は本発明の譲受人によって所有されており、この内容は本発明に包含されるものとする。

また、本体３２の外面４０に第一領域つまりグリップ面（かみ合い面）５６を定める。図２に示した実施形態では、グリップ面５６に複数の角度付けた肩部又はフィン５８を設けており、これらは装着後にホース２０のインナーチューブ２２ときつく係合される。但し、このグリップ面５６を他様々に構成することは可能であり、このような相違は本発明の範囲内に含まれることを理解されたい。

また、本体３２の外面４０に補強用（又は増強用）の第二領域つまりトラップ面６０を定める。この補強用のトラップ面６０は実質的に平らでもよく、又は図１及び２に示すように、この外面からラジアル方向外側に突出するように少なくとも一つのフィン又は突出部６１を備えていてもよい。これら補強用のトラップ面６０とグリップ面５６は、好ましくは、本体３２の外面４０からラジアル方向外側に突出するアバットメント（凸状部）６２により区別される。このアバットメント６２は、外面４０に対して実質的に垂直なように、後方に面する表面６４を備える。そして、組付け時に、ホース２０のインナーチューブ２２がこの表面６４と係合することにより、本体３２上でホース２０がさらに軸方向に移動することを防ぐとともに、本体３２がホース２０内で十分に装着されたことを触感で示すことができるようにする。

本発明の実施形態では、オプションとして、本体３２の外面４０上に、例えばＯ−リングや他の弾性（エラストマー）シールのようなシール部材６６を少なくとも一つ備えて、本体３２とホース２０のインナーチューブ２２の間を密着させるようにしてもよい。このシール部材６６は、外面４０に設けられた内側に面する（凹状の）溝部６８内に取付けられる。図１及び２に示した実施形態では、アバットメント２０とグリップ面５６の間に二つのシール部材６６を配置している。但し、他、図３に示すように、ホース側の端部３４からアバットメント６２までグリップ面５６を延ばすとともに、このグリップ面５６に１つ又は複数のシール部材６６を配置させるようにしてもよい。

また、図１及び４に示すように、本体３２を囲むように、ソケット７０をフィッティング３０に備える。このソケット７０には、例えば突出部７４のような保持部（又は保持手段）を少なくとも一つ備えるように、内面７２を定める。図４に示した実施形態では、各突出部７４は、本体３２に向ってラジアル方向内側に延びる環状のリブである。又は、この内面７２に、例えば連続するヘリカルスレッドや複数のセレーション（図示せず）を備えてもよい。

再度、図１を参照すると、ソケット７０の内面７２と本体３２の外面４０によって略円筒形状の開口部７６を形成して、ホース２０を取付けられるようにしている。また、組付け後に、内面７２がグリップ面５６と補強用のトラップ面６０のラジアル方向外側に配置されるようにしている。また、図１に示すように、内面７２に二つの離間した突出部７４の領域を設けて、組付け後に、グリップ面５６と補強用のトラップ面６０のラジアル方向外側に配置されるようにしてもよい。

ここで、図１及び５を参照して、ホース２０上でのフィッティング３０の組付けについて詳述する。まず、組付けに先立って、例えば“ホットワイヤ”手段のような、従来技術において公知のスカイビング手段を用いて、ホース２０からインナーチューブ２２の一部を取除く、つまり“スカイビング加工”させる。次に、本体３２をソケット７０内に挿入させる、又はソケット７０をホース２０のスカイビング加工された端部上で嵌め込まれるようにする。さらに、インナーチューブ２２のスカイビング加工された端部がアバットメント６２と係合するまで、ホース２０のインナーチューブ２２内に本体３２を挿入させる。さらに、米国特許第５，７２０，１９７号明細書に開示されているクリンピング器具等のような、クリンピング器具内にフィッティング３０とホース２０を装入させる。尚、この米国特許は本発明の譲受人によって所有されており、この内容は本発明に包含されるものとする。そして、ホース２０と本体３２の周りでソケット７０の外径を“クリンプ”つまり縮径させて、本体３２のグリップ面５６とソケット７０の内面７２の間でホース２０をサンドイッチさせる。また、ソケット７０によって、補強用のトラップ面６０と内面７２の間で補強部２４をサンドイッチさせる。このように、ホース２０に対してソケット７０を圧縮させることで、インナーチューブ２２をグリップ面５６とシール部材６６に対して密着係合させる。さらに、補強用のトラップ面６０の領域内で、補強層２４に対してソケット７０を圧縮させることで、本体３２とホース２０のインナーチューブ２２に対する補強層２４の軸方向移動を防ぐようにする。このようにして、ホース２０とフィッティング３０のインターフェイスにおいて、ホースアセンブリのシール性能を保つようにする。

以上、発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は、本明細書に添付した図に示され、本明細書で説明した実施形態に限定されず、これらは単に本発明を実施する上で最良の形態を例示的に示したものに過ぎないことを理解されたい。また、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想の範囲内で、本発明に対して様々な修正や変更等を加えることができるものと思料するが、本明細書に添付した特許請求の範囲に記載されているように、このような修正や変更等は本発明の範囲内に含まれることを理解されたい。

ホースに対してフィッティングを接続するに先立って、本発明のフィッティングに用いられるホースアセンブリの部分的な断面図を示す図である。 図１に示したフィッティングに用いられる本体の部分的な断面図を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る本体の部分的な断面図を示す図である。 図１に示したフィッティングに用いられるソケットの部分的な断面図を示す図である。 ホースに対してフィッティングを接続させた後のホースアセンブリの部分的な断面図を示す図である。

符号の説明

２０ ホース
２２ インナーチューブ（第一の層）
２４ 補強層（第二の層）
３０ ホースフィッティング
３２ 本体
３４ ホース側の端部
３６ 結合側の端部
３８ 開口部
４０ 外面
５６ グリップ面（第一領域）
５８ フィン
６０ 補強用のトラップ面（第二領域）
６１ 突出部
６２ アバットメント
６６ シール部材
６８ 溝部
７０ ソケット
７２ 内面
７４ 突出部
７６ 開口部

Claims (19)

1. ホース２０に用いるホースフィッティング３０であって、
   ホース側の端部３４と結合側の端部３６を備えた長手方向に延びる本体３２を有し、該本体３２は外面４０と内側の開口部３８を備え、前記外面４０にグリップ面５６と補強用のトラップ面６０を定め、
   前記本体３２の周りにソケット７０を有し、該ソケット７０は前記グリップ面５６と前記補強用のトラップ面６０のラジアル方向外側に配置されるように内面７２を備え、前記ソケット７０の前記内面７２と前記本体３２の前記外面４０によって開口部７６を形成して、前記ホース２０を取付けられるようにしたことを特徴とするホースフィッティング。
2. 前記ホース２０にインナーチューブ２２を備え、前記本体３２の前記外面４０に前記インナーチューブ２２と係合可能なようにアバットメント６２を備えたことを特徴とする請求項１に記載のホースフィッティング。
3. 前記アバットメント６２は前記グリップ面５６と前記補強用のトラップ面６０の間に配置されることを特徴とする請求項２に記載のホースフィッティング法。
4. 前記ソケット７０の前記内面７２に少なくとも一つの保持部を設けることを特徴とする請求項１に記載のホースフィッティング。
5. 前記保持部は、ラジアル方向内側に向う突出部７４であることを特徴とする請求項４に記載のホースフィッティング。
6. 前記本体３２の前記外面４０に少なくとも一つのラジアル方向内側に向う溝部６８を備えて、シール部材６６を取付けられるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のホースフィッティング。
7. 前記溝部６８と前記シール部材６６は、前記グリップ面５６と前記補強用のトラップ面６０の間に配置されることを特徴とする請求項６に記載のホースフィッティング。
8. 前記溝部６８と前記シール部材６６は前記グリップ面５６に配置されることを特徴とする請求項７に記載のホースフィッティング。
9. 前記補強用のトラップ面６０に少なくとも一つのラジアル方向外側に向う突出部６１を備えることを特徴とする請求項１に記載のホースフィッティング。
10. ホース２０に用いるホースフィッティング３０であって、
    ホース側の端部３４と結合側の端部３６を備えた長手方向に延びる本体３２を有し、該本体３２に外面４０と内側の開口部３８を備え、前記外面４０に複数のフィン５８を有するグリップ面５６と少なくとも一つのラジアル方向外側に向う突出部６１を有する補強用のトラップ面６０を定め、
    前記本体３２の周りにソケット７０を有し、該ソケット７０は内面７２を定め、前記ソケット７０の前記内面７２と前記本体３２の前記外面４０によって略円筒形状の開口部７６を形成して、前記ホース２０を取付けられるようにし、前記ソケット７０の前記内面７２に複数の突出部７４を備え、該突出部７４の少なくとも一つを前記グリップ面５６と前記補強用のトラップ面６０のラジアル方向外側に配置させたことを特徴とするホースフィッティング。
11. ホース２０とホースフィッティングを含むホースアセンブリであって、
    前記ホース２０は第一の層２２と、該第一の層２２に重ねられた第二の層２４を備え、前記第二の層２４は前記第一の層２２を超えて所定の距離だけ軸方向に延び、
    前記ホースフィッティングは長手方向に延びる本体３２とソケット７０を含み、前記長手方向に延びる本体３２は外面４０と内側の開口部３８を備え、前記外面４０に第一領域５６と第二領域６０を定め、前記ソケット７０は前記本体を囲い、かつ内面７２を有し、該内面７２と前記第一領域７６によって開口部７６を定めて、前記第一及び第二のホースの層２２、２４を受け取れるようにし、かつ前記内面７２と前記第二領域６０によって開口部７６を定めて、前記第一の層２２を超えて延びる前記第二の層２４の一部を受け取れるようにしたことを特徴とするホースアセンブリ。
12. 前記第一領域５６と前記第二領域６０の間にアバットメント６２を設けることを特徴とする請求項１１に記載のホースアセンブリ。
13. 前記ソケット７０の前記内面７２に少なくとも一つの保持部を設けることを特徴とする請求項１１に記載のホースアセンブリ。
14. 前記保持部は、少なくとも一つのラジアル方向内側に向う突出部７４であることを特徴とする請求項１３に記載のホースアセンブリ。
15. 前記本体３２の前記内面４０に少なくとも一つのラジアル方向内側に向う溝部６８を備えて、シール部材６６を取付けられるようにしたことを特徴とする請求項１１に記載のホースアセンブリ。
16. 前記溝部６８と前記シール部材６６は、前記第一領域５６と前記第二領域６０の間に配置されることを特徴とする請求項１５に記載のホースアセンブリ。
17. 前記溝部６８と前記シール部材６６は前記第一領域５６内に配置されることを特徴とする請求項１５に記載のホースアセンブリ。
18. 前記第一領域５６に複数のフィン５８を備えることを特徴とする請求項１１に記載のホースアセンブリ。
19. 前記第二領域６０に少なくとも一つのラジアル方向外側に向う突出部６１を備えることを特徴とする請求項１１に記載のホースアセンブリ。
    

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