JP2007177810A - ホースプロテクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲がり形状を有するホース類のプロテクタとしてコルゲートチューブを利用する場合に、太さの異なるホースにも同じ太さのチューブを使用できるようにして、コストの増大を抑制する。
【解決手段】スリットｃ１の形成されたコルゲートチューブＣを所定条件で加熱成形して、ゴムホース２に対応する曲がり形状を付与する。スリットｃ１が広がることでチューブ内径寸法を比較的大きく調整でき、太さの異なるゴムホース２にも同じ太さのコルゲートチューブＣを利用できる。成形されたホースプロテクタ１においてその曲がり形状に関連する所定の部位を含むように、スリット１ａが設けられ、これにより、当該ホースプロテクタ１をゴムホース２に外装した使用状態で、スリット１ａは、他の部品３に接触乃至近接する部位を通らないように位置づけられる。スリット１ａを螺旋状にすれば、複数の部品３，４を避けることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、曲がり形状を有するホースに外装される樹脂製ホースプロテクタに関する。

従来より、この種のホースプロテクタとしては、例えば特許文献１に開示されるように、自動車において用いられる種々のホース類に、その損傷や熱劣化を防止するために取り付けられるものが公知である。このようなホースプロテクタは、一般にゴムや樹脂によりチューブ状に形成され、例えば自動車のエンジンルームにおいて少なくとも他の部品等に接触乃至近接する部位を覆うようにして、ホース類に外装される。

また、屈曲するホース類をホースプロテクタに挿入するアセンブリ作業が容易ではないことを考慮して、前記従来例では、加硫済みのゴムホースに未加硫のゴムや熱可塑性エラストマにより形成したプロテクタをアセンブリして、その後に加熱して硬化させるようにしている。
特開平８−２６７５９９号公報

ところで、近年、部品点数の削減と自動車への組付作業性の向上とを図るために、ホース類は比較的長くなる傾向があり、これと共に３次元的に屈曲する形状を有するものとなっている。そのため、前記従来例のような工夫をしていても、３次元的に屈曲するホース類を同様に屈曲するプロテクタに挿入する作業は容易なものではない。

そこで、前記ホースプロテクタとして、例えばワイヤハーネスを束ねるためのコルゲートチューブを利用することが考えられる。コルゲートチューブは、ポリプロピレン等の樹脂により形成され、耐摩耗性や耐熱性が高い上に、周壁がコルゲート状（波板状）になっているため比較的大きく変形し、ゴムのチューブに比べてホースの挿入が容易に行えるからである。

しかしながら、ワイヤハーネスを束ねる場合とは異なり、ホースプロテクタはホース類の外周に嵌着するように外装するため、ホース類の太さ（外径）と概ね同じ内径を有するものとしなくてはならないところ、ホース類の太さは多種多様であり、設計変更されることも多いので、それに合わせて内径寸法の異なるコルゲートチューブを用意しようとすると、著しいコスト増を招くこととなり、現実的ではない。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、曲がり形状を有するホース類のプロテクタとして樹脂製のコルゲート状チューブを利用する場合に、太さの異なるホースにも同じチューブを使用できるようにして、コストの増大を抑制することにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、コルゲート状チューブにその軸心に沿って延びるようにスリットを形成して、そのチューブをホースの曲がり形状となるように加熱成形する際に、内径寸法を比較的大きい範囲で調整できるようにした。

すなわち、請求項１に係る発明は、曲がり形状を有するホースに外装される樹脂製のコルゲート状チューブからなるホースプロテクタであって、前記ホースに対応する曲がり形状を有し、その曲がり形状に関連する所定の部位を含み、且つ軸心に沿って延びるようにスリットが設けられているものである。

前記の構成により、まず、樹脂製のコルゲート状チューブに、その軸心に沿って延びるようにスリットが形成されているので、このチューブを、ホースに対応する曲がり形状となるように加熱成形する際に、比較的大きく内径寸法を調整することができる。よって、或る程度、太さの異なるホースにもプロテクタとして同じチューブを利用できるようになり、コストの増大が抑制される。

但し、そうしてスリットを設けた場合は、加熱成形後のチューブ（即ちプロテクタ）をホースに外装して使用する際に、他の部品等に接触乃至近接する部位にスリットが位置する虞れがある。この部位は、プロテクタを外装するホースの曲がり形状に関連して予め決まっているので、その部位から周方向に或る程度以上、離れるように、例えばその部位を含んで周方向に所定角度範囲（３０〜９０°）を除いた部位（所定の部位）を通るように、つまり、ホースの曲がり形状に関連する所定の部位を含むようにして、スリットを設けている。

好ましいのは、前記スリットを、プロテクタ（チューブ）の軸心方向に延びるとともに周方向に変位するように、つまり螺旋状に形成したものである（請求項２の発明）。

これは、上述したが、例えば自動車の用途において近年、ホース類が比較的長くなり、また３次元的に屈曲する形状となった結果として、エンジンルーム等において接触乃至近接する他の部品等が複数となり、しかも、それがホースの周囲に３次元的に分布することになるからである。

すなわち、プロテクタの軸心方向に延びるスリットが周方向には変位しない直線状のものであると、これは、前記のように３次元的に分布する部品等の１つを避けることはできても、それ以外の部品等を避け得ない場合があるが、前記構成のようにスリットを螺旋状にすれば、３次元的に分布する複数の部品等を全て回避することが可能になる。

また、好ましいのは、前記プロテクタ（チューブ）の軸心方向の少なくとも一方の端部を、その先端側に向かって拡径するテーパ状に形成することである（請求項３の発明）。こうすれば、テーパ状に拡径するプロテクタの端部にホースを挿入することが容易になるので、アセンブリ作業性が向上する。

別の観点から、本発明は、曲がり形状を有するホースに外装されるホースプロテクタの製造方法であって、軸心に沿って延びるスリットが形成された樹脂製のコルゲート状チューブと、前記ホースに対応する曲がり形状を有し、その曲がり形状に関連する所定の部位に突起部が形成された芯棒と、を準備し、前記チューブを芯棒に、両者のスリット及び突起部が係合するように装着して、加熱成形するものである（請求項４の発明）。

この方法により、ホースに対応する曲がり形状を有する芯棒に、コルゲート状チューブを装着して加熱成形することで、同様の曲がり形状を有するホースプロテクタが得られる。また、その芯棒の太さもホースの太さに合わせれば、チューブの内径寸法に依らずに、そのスリットの幅を広げることによってホースプロテクタの内径寸法を比較的大きな範囲で調整可能になる。よって、或る程度、太さの異なるホースにもプロテクタとして同じチューブを利用できるようになり、コストの増大が抑制される。

また、そうして加熱成形するためにチューブを芯棒に装着する際に、該チューブのスリットを芯棒の突起部に係合させることで、成形後のプロテクタにおいてスリットを、ホースの曲がり形状に関連する所定の部位を含むように設けることができる。尚、前記所定の部位というのは、請求項１の発明について説明したのと同じく、自動車に組み付けたときに他の部品等に接触乃至近接する部位から離れた部位のことである。

その場合に好ましいのは、前記芯棒には、その軸心方向に離間し且つ周方向に変位するように複数の突起部を設けておき、当該芯棒にチューブを装着する際に、そのスリットを芯棒の複数の突起部にそれぞれ係合させて螺旋状とすることである（請求項５の発明）。こうすることで、上述した請求項２の発明に係るホースプロテクタが得られる。

ところで、一般に市販されているコルゲートチューブはポリプロピレン製であり、これを成形する際に加熱し過ぎると、物性（伸縮性等）が大幅に低下することから、ホースの挿入が難しくなってしまう。また、反対に加熱不足の場合はプロテクタの変形が十分でなくなる。

そこで、ポリプロピレン製のコルゲート状チューブを用いる場合は、それを芯棒に装着して、９０〜１２０°Ｃの雰囲気温度で５〜１５分間、加熱成形するのが好ましい（請求項６の発明）。こうすれば、チューブを十分に変形させて、曲がりホースに対応する適切な形状に成形できるとともに、物性の低下も抑制することができる。

そのようなポリプロピレン製コルゲートチューブの加熱成形条件は、本発明の発明者が鋭意、実験の結果として見出したものであり、この点から、本発明は、曲がり形状を有するホースに外装されるホースプロテクタの製造方法であって、ポリプロピレン製のコルゲート状チューブと、前記ホースに対応する曲がり形状を有する芯棒と、を準備し、前記チューブを芯棒に装着して、９０〜１２０°Ｃの雰囲気温度で５〜１５分間、加熱成形するものということもできる（請求項７の発明）。

以上のように、本発明に係るホースプロテクタ及びその製造方法によると、まず、ホースプロテクタとして用いるコルゲート状チューブに、その軸心に沿って延びるようにスリットを設けたことで、これを加熱成形する際に比較的大きく内径寸法を調整することができるようになり、或る程度、太さの異なるホースにもプロテクタとして同じチューブを利用できることから、コストの増大を抑制できる。

また、そうして加熱成形する際にチューブを装着する芯棒の所定部位に突起部を設けて、これにチューブのスリットを係合させるようにすれば、成形後のプロテクタにおいてスリットを適切な位置に設けることができ、プロテクタをホースに外装して使用する際に、該ホースの外周がスリットを介して直接、他の部品と擦れたり、その熱によって劣化が早まったりすることがない。

さらに、前記スリットを螺旋状に形成すれば、プロテクタをホースに外装して使用する際に、その周囲に近接する他の部品等が複数であり、且つホースの周囲に３次元的に分布していても、それらの全てを回避するようにスリットを位置付けることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明に係るホースプロテクタの一実施形態を示し、これは例えば自動車のエンジンルームにおいて、エンジン冷却水やエンジンオイルの流通するホース類を保護するために用いられるものである。図の例では、ホースプロテクタ１は、図示しないコネクタ等に接続される両端部を除いて、ゴムホース２の外周を略全体に亘って覆うように外装されており、そのゴムホース２が近接して配置される部品３と接触して損傷することを防止するとともに、当該部品３が高温になる場合にはその熱によるゴムホース２の劣化を抑制することができる。

ゴムホース２は、図の例では緩やかながら３次元的な曲がり形状を有しており、これに対応して、ホースプロテクタ１も同様の曲がり形状を有している。すなわち、ホースプロテクタ１は、この例では樹脂製（例えばポリプロピレン製）のコルゲートチューブＣを加熱成形して、前記ゴムホース２に対応する曲がり形状を付与したものであり、その曲がり形状に関連する所定の部位を含むようにして、軸心Ｘに沿って延びるスリット１ａが設けられている。

すなわち、図示の如くホースプロテクタ１をゴムホース２に外装して、例えば自動車に組み付けた使用状態で、仮にスリット１ａが部品３に臨むように（図の反対側に）位置するとすると、このスリット１ａを介してゴムホース２の外周が直接、部品３と擦れ合って損傷したり、或いは当該部品３からの熱によって劣化が早まる虞れがある。つまり、ホースプロテクタ１の機能が損なわれる虞れがある。

しかし、そのように部品３と接触乃至近接する部位は、ホースプロテクタ１を外装するゴムホース２において概略、決まっており、このゴムホース２の曲がり形状に関連付けて特定することができる。そこで、そうした部位から周方向に或る程度以上、離れるようにして、具体的に図の例では、そうした部位の軸対象となる反対側の半周部を通るようにして、スリット１ａが設けられている。

つまり、ホースプロテクタ１には、これをゴムホース２に外装して例えば自動車に組み付けた使用状態において、部品３に接触乃至近接する部位を通らないようにスリット１ａが設けられており、このことで、スリット１ａが設けられていても、ホースプロテクタ１の機能が損なわれることがない。

そのようなホースプロテクタ１を製造するには、まず、図２(a)に一例を示すように、ゴムホース２に対応する長さの直管状のコルゲートチューブＣを準備する。このコルゲートチューブＣは、周壁が軸心Ｘ方向に交互に凹凸をなす波板状（コルゲート状）に形成され、自動車用としては主にワイヤハーネスを束ねて収容するために用いられるものであり、そのために、軸心Ｘに沿って直線状に延びるスリットｃ１が形成されている。

そうしてスリットｃ１が形成されていることから、以下に述べるように加熱成形する際にスリットｃ１の幅を広げることによって、同図(b)に示すようにコルゲートチューブＣの太さを比較的大きく変化させることができる。そのため、或る程度、太さの異なるゴムホース２にも同じ太さのコルゲートチューブＣを利用することができる。尚、コルゲートチューブは、一般的に押し出し成形によって連続的に製造されるので、これを必要な長さに切断して用いる。

前記直管状のコルゲートチューブＣに、ゴムホース２に対応する曲がり形状を付与するために、図３(a)に示すような治具、即ち成形マンドレルＭ（芯棒）を準備する。このマンドレルＭは、ホースプロテクタ１を外装するゴムホース２の種類毎に、その各々の曲がり形状及び太さ（外径寸法）を模して鋳造等により製作されたものであり、その外周には、ホースプロテクタ１において上述の如く周囲の部品３に臨まない部位に対応して（曲がり形状に関連する所定の部位を含むようにして）、外方に突出し且つ軸心Ｘ方向に延びるヒレ部ｍ１（突起部）が形成されている。

尚、前記ヒレ部ｍ１は、前記のようにマンドレルＭの軸心Ｘ方向に亘って形成してもよいが、これに限るものではなく、例えば、ホースプロテクタ１において周囲の部品３に接触乃至近接する部位の近傍のみに設けてもい。また、ヒレのような形状とはせず、マンドレルＭの外周から突出する突起部を１つ、或いは複数、設けるだけでもよい。この場合も突起部は、ホースプロテクタ１において周囲の部品３に接触乃至近接する部位の近傍のみに設けてもよいが、適当な間隔を空けて軸心Ｘ方向に並設する方が好ましい。

そして、前記のように構成したマンドレルＭにコルゲートチューブＣを装着する際には、同図(b)に示すように、当該コルゲートチューブＣのスリットｃ１をマンドレルＭのヒレ部ｍ１に係合させる。こうすることで、以下に述べるように加熱成形された後のコルゲートチューブＣ、即ちホースプロテクタ１において、スリット１ａが、上述の如き使用状態で周囲の部品３に接触乃至近接する部位を通らないようになる。

また、マンドレルＭに装着するコルゲートチューブＣの太さは、その内径がマンドレルＭの太さ（外径）に対して同等或いは細めのものを用いることができる。細めのものを用いた場合でも、図２を参照して上述したように、スリットｃ１の幅が広がることによってコルゲートチューブＣの内径寸法が比較的大きく調整されるからである。

そうしてコルゲートチューブＣを装着したマンドレルＭを、図示しない加熱炉内に設置して所定の雰囲気温度（９０〜１２０°Ｃが好ましい）で所定時間（例えば５〜１５分間）、加熱する。それから、マンドレルＭ及びコルゲートチューブＣを炉内から取り出して所定温度まで冷却した後に、変形したコルゲートチューブＣを抜き取れば、ゴムホース２に対応する形状を有するホースプロテクタ１が得られる。

図４は、前記のようにコルゲートチューブＣを加熱成形する際の温度を変更しながら、JIS K7113の引張試験によって成形後の物性の変化を調べたものである。同図(a)から、温度が１５０°Ｃ以下であれば強度の低下は問題にならないが、１２５°Ｃ以上で、コルゲートチューブＣの変形し易さを表す伸縮性（伸び）が大きく低下していることが分かる。そこで、温度を横軸に、伸びを縦軸に取ると、図(b)のようになり、２次関数で近似すると実線のグラフが得られるが、材料の特性を考慮すれば、仮想線で示すように概略１１５〜１２５°Ｃの間に物性の大きく低下する点が存在すると推定される。

一方で、ゴムホース２対応する適切な形状に成形するためには、温度を少なくとも９０°Ｃ以上にする必要があり、この温度以下では時間をかけてもコルゲートチューブＣを十分に変形させることができない。そこで、本発明の発明者は、ポリプロピレン製コルゲートチューブを加熱成形する際の好ましい条件として、前記の如く、９０〜１２０°Ｃで例えば５〜１５分間、加熱すること、としたものである（上限の温度１２０°Ｃについては１１５〜１２５°Ｃの間に設定可能と考えられる）。

尚、前記試験において引張速度は毎分５０ｍｍとし、試験片は、古河電工製99680 1040（内径１０．４±０．４ｍｍ）のコルゲートチューブから採取したミニダンベル（ASTM D638）を用いている。その際、コルゲートチューブ周壁の凹凸を引き延ばした状態で標線８ｍｍを付した。

以上のようにして得られた本発明に係るホースプロテクタ１は、ポリプロピレン製のコルゲートチューブＣを前記のような適切な条件で加熱成形したことにより、ゴムホース２に対応する適切な曲がり形状とすることができ、しかも、伸縮性があまり低下しないので、周壁が比較的大きく変形して、ゴムホース２の挿入が容易に行える。

また、成形の際にスリットｃ１が広がって、コルゲートチューブＣの内径寸法が比較的大きな範囲で調整されることから、曲がり形状だけでなく太さの異なるゴムホース２に対しても同じ太さのコルゲートチューブＣを利用することができる。よって、多種多様なホース類の太さに合わせて個別に内径寸法の異なるコルゲートチューブを用意する必要がなく、コストの増大が抑制される。

さらに、前記コルゲートチューブＣのスリットｃ１をマンドレルＭのヒレ部ｍ１に係合させて加熱成形することで、成形後のホースプロテクタ１におけるスリット１ａは、使用状態で、周囲の部品３に接触乃至近接する部位を通らないように設けられることになり、このスリット１ａを介してゴムホース２の外周が直接、部品３と擦れたり、或いは当該部品３からの熱を受けて劣化が早まったりすることがない。

−変形例−
図５には、スリット１ａを螺旋状に形成したホースプロテクタ１の一例を示す。こうしてスリット１ａを螺旋状にするのは、図示の如く使用状態でゴムホース２の周囲に近接する複数の部品３，４が、３次元的に分布して配置されている場合を考慮したものである。

すなわち、例えば自動車用のゴムホース２の場合、近年、それが比較的長くなり、また３次元的に屈曲する形状となったことから、エンジンルーム等においてホース類に接触乃至近接する部品は１つではないことが多く、また、ゴムホース２の一側だけでなく、図示のように例えば２つの部品３，４がゴムホース２の両側に（つまり周囲に３次元的に）位置することが多い。

この場合、仮に図１に示すようにホースプロテクタ１のスリット１ａが直線状であると、このスリット１ａは例えば部品３を避けることはできても、部品４を避けることができず、上述した擦れによる損傷や熱劣化の問題を十分には防げない。しかし、図５に示す例のようにスリット１ａを螺旋状に設ければ、部品３，４の両方を回避することができ、ホースプロテクタ１の機能を担保できるものである。

そのように螺旋状にスリット１ａを形成するためには、図３に示すようなマンドレルＭにおいて、そのヒレ部ｍ１を螺旋状に設ければよい。或いは、ヒレ部ｍ１でなくてもよく、ホースプロテクタ１が部品３，４の各々と接触乃至近接する虞れのある各部位に対応して、その各部位と概略軸対象となるような反対側の部位にそれぞれ突起部を設けるだけでよい。

つまり、マンドレルＭには、その軸心Ｘ方向に離間し且つ周方向に変位するようにして複数の突起部を各々適切な部位に設け、当該マンドレルＭにコルゲートチューブＣを装着する際に、そのスリットｃ１がマンドレルＭの複数の突起部にそれぞれ係合して、螺旋状となるようにすればよいのである。

尚、上述した実施形態のホースプロテクタ１では、スリット１ａを、部品３，４と接触乃至近接する部位に対応して、その部位と概略軸対象となるような反対側の半周部を通るように設けているが、これに限るものではない。すなわち、例えば部品３，４と接触乃至近接する部位を中心として周方向に３０〜９０°くらいの所定角度範囲を除いた範囲を通るように、スリット１ａを設けてもよく、要するに、そうした部位から周方向に或る程度以上、離れるように、スリット１ａを設ければよいのである。

また、上述した実施形態のホースプロテクタ１において、その軸心方向の少なくとも一方の端部に、図６に示すように先端側に向かって拡径するテーパ状部１ｂを形成してもよい。そうしてテーパ状に拡径するホースプロテクタ１の端部１ｂにはゴムホース２を容易に挿入できるので、アセンブリ作業性が向上するからである。テーパ状部１ｂを形成するには、対応する形状のテーパ状部をマンドレルＭに設けておけばよい。

また、上述した実施形態では、ホースプロテクタ１は３次元的な曲がり形状を有するものとしているが、これに限らず、曲がり形状は２次元的なものであってもよいことは言うまでもない。

さらに、ホースプロテクタ１として利用するコルゲートチューブＣは、ポリプロピレン製に限定制されず、それ以外の樹脂により形成したものであってもよい。この場合には、好ましい加熱成形条件は前記実施形態とは異なるものとなる。逆に、前記好ましい加熱成形条件を適用可能なポリプロピレン製コルゲートチューブとしては、前記実施形態のようなスリットｃ１を有するものに限定されず、スリットｃ１のないものも含まれる。

さらにまた、上述した実施形態では、主に自動車用のホース類に外装されるホースプロテクタ１について説明したが、本発明に係るホースプロテクタは自動車用に限らず、その他の種々のホース類に外装されるものにも適用できる。

以上、説明したように、本発明に係るホースプロテクタは、曲がり形状を有するホース類に外装するコルゲートチューブからなり、太さの異なるホース類にも同じコルゲートチューブを利用できることから、コスト面で有利であり、自動車用として特に有用である。

本発明の実施形態に係るホースプロテクタをゴムホースに外装した状態で示す斜視図。 同ホースプロテクタとして用いられるコルゲートチューブの斜視図。 コルゲートチューブをマンドレルに装着した状態を示す斜視図。 加熱成形温度とコルゲートチューブの物性の変化との関係を示す説明図。 スリットを螺旋状に形成した例を示す図１相当図。 テーパ状に形成したホースプロテクタの端部を示す斜視図。

符号の説明

１ ホースプロテクタ
１ａ スリット
２ ゴムホース
Ｃ コルゲートチューブ（コルゲート状チューブ）
ｃ１ スリット
Ｍ 成形マンドレル（芯棒）
ｍ１ ヒレ部（突起部）
Ｘ 軸心

Claims (7)

1. 曲がり形状を有するホースに外装される樹脂製のコルゲート状チューブからなるホースプロテクタであって、
   前記ホースに対応する曲がり形状を有し、その曲がり形状に関連する所定の部位を含み且つ軸心に沿って延びるようにスリットが設けられていることを特徴とするホースプロテクタ。
2. スリットは、軸心方向に延びるとともに周方向に変位する螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホースプロテクタ。
3. 軸心方向の少なくとも一方の端部が、その先端側に向かって拡径するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のホースプロテクタ。
4. 曲がり形状を有するホースに外装されるホースプロテクタの製造方法であって、
   軸心に沿って延びるスリットが形成された樹脂製のコルゲート状チューブと、
   前記ホースに対応する曲がり形状を有し、その曲がり形状に関連する所定の部位に突起部が形成された芯棒と、を準備し、
   前記チューブを芯棒に、両者のスリット及び突起部が係合するように装着して、加熱成形することを特徴とするホースプロテクタの製造方法。
5. 芯棒には、その軸心方向に離間し且つ周方向に変位するように複数の突起部を設け、
   前記芯棒にチューブを装着する際に、そのスリットを芯棒の複数の突起部にそれぞれ係合させて螺旋状とすることを特徴とする請求項４に記載のホースプロテクタの製造方法。
6. チューブはポリプロピレン製とし、それを芯棒に装着して、９０〜１２０°Ｃの雰囲気温度で所定時間、加熱成形することを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載のホースプロテクタの製造方法。
7. 曲がり形状を有するホースに外装されるホースプロテクタの製造方法であって、
   ポリプロピレン製のコルゲート状チューブと、前記ホースに対応する曲がり形状を有する芯棒と、を準備し、
   前記チューブを芯棒に装着して、９０〜１２０°Ｃの雰囲気温度で所定時間、加熱成形することを特徴とするホースプロテクタの製造方法。
   

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