JP2007263182A - 流体輸送樹脂ホース及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂を構成材料とするホース本体と、ゴム弾性体から成る接続端部とを有する流体輸送樹脂ホースを少ない工程で簡単に且つ安価に製造できるようにする。
【解決手段】流体輸送樹脂ホース１０を、樹脂のホース本体１２と、その端部１６に装着された接続端部１８とを含んで構成する。その接続端部１８は、ホース本体１２の端部１６を筒壁の厚み方向中間部位で軸方向端面から筒壁内部に埋入させる状態にインジェクション成形により一体成形し且つこれをホース本体１２の端部１６に一体化する。
【選択図】 図２

Description

この発明は流体輸送樹脂ホース及びその製造方法に関する。

流体輸送ホース、例えば自動車の燃料注入口から注入された燃料を燃料タンクに輸送する燃料輸送ホース等として、従来、振動吸収性や組付性が良好で耐燃料（ガソリン）透過性に優れたＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル・ブタジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレンド）等の一般的なホースが用いられて来た。
しかしながら近年、自動車燃料の透過規制は地球環境保全の観点から厳しく、今後も耐燃料透過性に対する要求は益々強まることが予想される。
そのための対策として、燃料に対する耐透過性に優れた樹脂を構成材料とする樹脂ホースが開発され、用いられている。

従来、このような樹脂ホースを相手パイプに接続するに際しては、いわゆるクイックコネクタと称される樹脂製の継手具を用いて接続を行うようにしていた。
例えばこのクイックコネクタを用いたホースの接続構造が下記特許文献１に開示されている。
図９はこれを具体的に表したもので、ここでは予め樹脂ホース２００の端部に樹脂製のクイックコネクタ（継手具）２０２を装着しておき、そこに金属製の相手パイプ２０４を挿入することで、そのクイックコネクタ２０２を介して樹脂ホース２００と相手パイプ２０４とを抜止状態に接続し、そしてそのクイックコネクタ２０２に取り付けてあるＯリング２０６によってそれらの間のシールを行う。
しかしながらこのようなクイックコネクタ２０２を用いた接続では、ホース接続のためにクイックコネクタ２０２が余分の部品として必要であり、また相手パイプ２０４もこれに合せた専用の部品となってしまい、所要コストが高くなってしまう問題のほか、万一自動車が衝突したときにクイックコネクタ２０２が他の部品と当って破損してしまう恐れがある。

一方樹脂ホースを直接相手パイプと接続する場合、燃料等輸送流体に対する耐透過性に優れた樹脂層は材質的にゴムよりも硬く、このためかかる樹脂ホースの場合、これを相手パイプに外嵌状態に嵌め込むときに相手パイプとの密着が悪く、シール性が不十分となってしまう。
また樹脂ホースを相手パイプに外嵌状態に嵌め込む際の変形抵抗が大きいために嵌込作業の際に大きな力を必要とし、ホースの接続作業性が悪化する問題を生ずる。

このような問題の解決を目的としたものが下記特許文献２に開示されている。
この特許文献２には、樹脂内管の外側に配したゴム外管の端部に延長部を設けてこれを内側に折り返し、そして折返し部分を樹脂内管の端部の内側に重ね合わせて、その重ね合わせた部分を相手パイプの外周面に嵌め合わせるようになした点、更には相手パイプからホースを抜き出したときにその折り返した部分がめくれてしまうのを防止するため、折り返した部分を外周面と内周面とから外側リング及び内側リングにより径方向に挟み込み、固定するようになした点が開示されている。

しかしながらこの特許文献２に開示のものでは、ゴム外管の端部に延長部を設けた上、これを樹脂内管の内面に重ねるように折り返し、更に外側リング，内側リングによる固定が必要で、ホース製造ないし相手パイプとの接続のための工程が複雑化し、これに伴ってコストが高くなる問題を生ずる。
またゴム外管を備えていないホースについては適用できないといった問題がある。

他方、特許文献３には自動車の燃料ホースにおいて、フッ素樹脂から成るホース本体の端部の内面に、ホース本体に対して短筒状をなす未加硫のシールゴムを加硫接着により固着し、このシールゴムを介してホース端部を相手パイプに外嵌状態に嵌め合わせ、ホースクランプ（バンド）にてゴム外管（プロテクタ）の外周面を縮径方向に締め付けて、ホースを相手パイプに接続状態に締結するようになした点が開示されている。

しかしながらこの特許文献３に開示のものでは、短筒状のシールゴムを未加硫状態で成形しておいて、これを樹脂製のホース本体の端部内面にセットし且つ加硫接着する工程が必要で、同じくホース製造ないし相手パイプとの接続のための工程が複雑となり製造コストが高くなってしまう。
またこの特許文献３のものでは、硬い樹脂を構成材料とするホース本体の外側からホースクランプにてこれを縮径方向に締め付け、相手パイプに締結することから、ホースクランプによる締結力が相手パイプと直接接触するシールゴムに及び難く、ひいてはシール性が不十分となる恐れがある問題を有する。

以上主として燃料輸送ホースを例にとって説明したが、こうした問題は樹脂を構成材料とするホース本体を有する流体輸送樹脂ホースに共通の問題である。

特開平８−２７０８７５号公報 特許第３６９００５３号公報 特許第３６８３００６号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、樹脂を構成材料とするホース本体と、その端部に装着されたゴム弾性体から成る接続端部とを有するホースにおいて、接続端部をホース本体に対して少ない工程で簡単に装着でき、従って樹脂ホースを安価に製造できるとともに、ホースクランプにより接続端部を締め付けて相手パイプに締結する際に、ホースクランプの締付力が良好に接続端部の内周面に到るまで及ぼされて高いシール性を確保できる流体輸送樹脂ホース及びその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１は流体輸送樹脂ホースに関するもので、樹脂を構成材料とするホース本体と、該ホース本体の端部に装着され、相手パイプに外嵌状態に嵌め込まれてホースクランプにより縮径方向に締め付けられ、締結されるゴム弾性体にて構成された接続端部とを有しており、前記接続端部は、前記ホース本体に対して非折曲げ形状の短筒状をなし、前記ホース本体の端部を所定軸長に亘って筒壁の厚み方向中間部位で軸方向端面から該筒壁内部に、且つ前記ホースクランプによる締結位置まで到らない深さで埋入させる状態に型成形により一体成形されて前記ホース本体の端部に一体化されていることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記ホース本体の端部は拡径されていて、その拡径部が前記接続端部の内部に埋入していることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記接続端部はインジェクション成形にて一体成形されていることを特徴とする。

請求項４は請求項３の流体輸送樹脂ホースの製造方法に関するもので、前記ホース本体の端部を成形型にセットした状態で、前記接続端部における前記ホース本体の埋入部の内周側部分をインジェクション成形し、続いて該埋入部の外周側部分をインジェクション成形して該内周側部分と一体化することを特徴とする。

請求項５の製造方法は、請求項４において、前記内周側部分をインジェクション成形する際に、前記接続端部の該埋入部より先端側部分は成形せず、前記外周側部分のインジェクション成形の際に該先端側部分を同時成形し且つ該先端側部分を介して前記外周側部分を前記内周側部分に一体化することを特徴とする。

請求項６の製造方法は、請求項４，５の何れかにおいて、前記内周側部分をインジェクション成形した後、前記成形型の位置をずらせることによって前記外周側部分をインジェクション成形することを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、樹脂を構成材料とするホース本体の端部を、所定軸長に亘って筒壁の厚み方向中間部位で軸方向端面から筒壁内部に且つホースクランプによる締結位置まで到らない深さで埋入させる状態に、ゴム弾性体の接続端部を非折曲げ形状の短筒状に型成形により一体成形してホース本体の端部に一体化したものである。

本発明によれば、相手パイプに外嵌状態に嵌め込まれてホースクランプにより締め付けられ、締結されるゴム弾性体の接続端部を、型成形により簡単に成形することができるとともに、その型成形と同時にこれを樹脂を構成材料とするホース本体に同時に一体化でき、少ない工程数で簡単に接続端部を備えた流体輸送樹脂ホースを製造でき、その製造コストを従来のものに比べて低減することができる。
しかもこの接続端部は、樹脂を構成材料とするホース本体の端部を内周側と外周側とから包むように構成されているため、流体輸送樹脂ホースを相手パイプに接続する際に、ゴム弾性体から成る接続端部の相手パイプに対する良好な密着によって高いシール性を確保することができ、また流体輸送樹脂ホースを相手パイプに外嵌状態に嵌め込む際においても、接続端部の弾性変形により小さい力で簡単にこれを嵌込作業することができる。即ちホース接続作業を簡単に行うことができる。

また本発明では、ホース本体の端部の接続端部への埋入深さが、ホースクランプによる締結位置に到らない深さとされているため、ホースクランプにて接続端部を締め付けたときに、その締付力が良好に内面まで伝わり、良好な緊迫力で相手パイプに締結状態とすることができる。

本発明では、ホース本体の端部を拡径し、その拡径部を接続端部の内部に埋入させるように流体輸送樹脂ホースを構成しておくことができる（請求項２）。
この場合、接続端部におけるホース本体の端部即ち埋入部の内周側部分の肉厚を効果的に厚肉とすることができ、内部の流路断面積を大きく確保しつつ、埋入部の内周側部分を十分に圧縮弾性変形させる状態に相手パイプと接続することができ、高いシール性もまた併せて確保することができる。
更にこのように接続端部における埋入部の内周側部分を厚肉とすることで、接続端部を型成形により成形する際に、接続端部の構成材料であるゴム材料を良好にホース本体の端部の内周側まで回り込ませることができ、内周側部分を良好な形状に成形することが可能となる。

ここで上記接続端部はインジェクション成形にて一体成形したものとなしておくことができる（請求項３）。

次に請求項４は、請求項３の流体輸送樹脂ホースの製造方法に関するもので、この製造方法では、上記ホース本体の端部を成形型にセットした状態で、接続端部におけるホース本体の埋入部の内周側部分を先ずインジェクション成形し、続いて埋入部の外周側部分をインジェクション成形して、先に成形してある内周側部分と一体化するものである。

例えば、ホース本体の端部を成形型にセットした状態で、埋入部の内周側部分と外周側部分とを含む接続端部全体を一挙にインジェクション成形すると、その射出圧により、成形型にセットした状態にあるホース本体の端部が変形を生じ、特に射出材料即ちゴム材料がホース本体の埋入部の内周側に良好に回り込まず、成形を良好に行うのが難しい。
ここにおいて請求項４では、接続端部をインジェクション成形し且つ同時にホース本体に一体化するに際して、先ずホース本体の埋入部の内周側部分をインジェクション成形し、しかる後において外周側部分をインジェクション成形し且つそれらを一体化するようになしたものである。

ここで内周側部分をインジェクション成形する際には、その内周側部分に対応した形状の成形キャビティを成形型に形成し、そして成形型の成形面にホース本体の端部即ち埋入部を接触させて、これを成形型によりバックアップさせる状態で、内周側部分をインジェクション成形することができ、従って内周側部分をインジェクション成形する際に、その射出圧でホース本体の端部即ち埋入部が変形するのを効果的に防止することができる。
即ち埋入部に射出圧による変形を生ぜしめることなく、良好に内周側部分をインジェクション成形することができる。

そしてその後において埋入部の外周側部分に対応した形状の成形キャビティを成形型に生ぜしめておき、その状態で外周側部分をインジェクション成形することで、かかる外周側部分も良好に成形することができ、その際においても射出圧によってホース本体の埋入部が変形するのを良好に防止することができる。
その理由については、既に先に行った内周側部分の射出成形により、かかる埋入部が内周側部分によりバックアップされることで変形が防止されるからである。

この場合において、埋入部の内周側部分をインジェクション成形する際に、接続端部の埋入部より先端側部分は成形せず、埋入部の外周側部分のインジェクション成形の際に、その先端側部分を同時成形し、且つその先端側部分を介して、既にインジェクション成形した内周側部分と後でインジェクション成形した外周側部分とを一体化するようになすことができる（請求項５）。

これらの場合において、上記埋入部の内周側部分をインジェクション成形した後、成形型の位置をずらせることによって、埋入部の外周側部分をインジェクション成形するようになすことができる（請求項６）。
このようにすれば、内周側部分をインジェクション成形した後、引き続いて速やかに外周側部分及び埋入部より先端側部分をインジェクション成形することができ、先にインジェクション成形した内周側部分が加硫反応を起こす前に、後にインジェクション成形した外周側部分及び先端側部分を良好に内周側部分と一体化し、その状態で接続端部全体を加硫反応させることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動車の燃料注入口と燃料注入口から注入された燃料を燃料タンクに輸送する燃料輸送ホース（フィラーホース）等に用いて好適な流体輸送樹脂ホース（以下単にホースとする）で、１２はその全体が樹脂にて構成されたホース本体である。
ホース本体１２は蛇腹部１４と、ホース軸方向にストレート形状をなす端部１６とを有している。

１８は、ホース本体１２の端部１６に装着された接続端部である。
接続端部１８は、図２にも示しているようにホース本体１２に対して短筒状（且つ非折曲げ形状）をなしており、その全体がゴム弾性体にて構成されている。接続端部１８は、ホース本体１２に対し一体に加硫接着されている。
この接続端部１８は、金属製の相手パイプ２０に外嵌状態に嵌め込まれて、相手パイプ２０に接続される部分である。
詳しくは、ホース１０は接続端部１８において相手パイプ２０に外嵌状態に嵌め込まれ、そしてその状態でホースクランプ２２により外周面から縮径方向に締め付けられて、相手パイプ２０に締結される。

ここではかかるホースクランプ２２として、締付バンド２４とねじ２６による締付機構２８とを備えたものが用いられている。
このホースクランプ２２は、ねじ２６を締め込んで行くと締付バンド２４が収縮して接続端部１８を外周面から縮径方向に締め付け、これを相手パイプ２０に締結し抜止めする。
尚、３０は相手パイプ２０の外周面から突出する状態に環状に一体形成された膨出部（バルジ部）である。

図中１８-４は、接続端部１８のホースクランプ２２による締付部を表している。
接続端部１８は、ホース本体１２の端部１６を、所定軸長に亘って筒壁の厚み方向中間部位で軸方向端面から筒壁内部に、且つホースクランプ２２による締付位置、具体的には締付部１８-４まで到らない深さで埋入させる状態に、インジェクション成形により一体成形されたもので、そのインジェクション成形によりホース本体１２の端部１６に一体化されている。
図中１６-１は、ホース本体１２の端部１６における接続端部１８への埋入部を表している。
また１８-１は、接続端部１８における埋入部１６-１の内周側部分を、１８-２は埋入部１６-１の外周側部分を、また１８-３は埋入部１６-１よりも先端側部分を表している。
上記締付部１８-４は、この先端側部分１８-３に形成されている。

図２に示すホース１０は、次のようにして製造することができる。図３，図４はその製造方法を模式的に表している。
この製造方法では、先ず樹脂製のホース本体１２を成形し、そしてその端部１６を成形型３２にセットする（図３（Ｉ）参照）。
ここで成形型３２は第１分割型３４，第２分割型３６及び第３分割型３８を有している。
この図３（Ｉ）に示す工程では、先ず第１分割型３４と第２分割型３６との間に形成される成形キャビティ４０内に、ホース本体１２の端部１６を挿入状態にセットする。

この状態で、図３（II）に示しているように成形キャビティ４０内に接続端部１８の構成材料であるゴム材料を射出して、接続端部１８における内周側部分１８-１をインジェクション成形する。
このときホース本体１２における端部１６、詳しくは埋入部１６-１に対し射出圧が作用するが、埋入部１６-１は第２分割型３６の成形面４２に接した状態にあって、成形面４２によりバックアップされているため、射出圧によって埋入部１６-１が変形を生ずるといったことは特に生じない。

続いて第２分割型３６を図中左方にスライド移動させるとともに、第３分割型３８を図中下方に移動させ、図４（III）に示しているように第１分割型３４，第２分割型３６及び第３分割型３８によってそれらの間に成形キャビティ４４を形成する。
そしてその状態で再びゴム材料を成形キャビティ４４内部に射出し、これによって接続端部１８の外周側部分１８-２と先端側部分１８-３とをインジェクション成形する（図４（IV）参照）。

この外周側部分１８-２及び先端側部分１８-３のインジェクション成形は、先にインジェクション成形した内周側部分１８-１が加硫反応を生じる前に速やかに行う。
従って次にインジェクション成形された外周側部分１８-２，先端側部分１８-３は、射出されるのと同時に内周側部分１８-１と一体に融合し、その状態で加硫反応が進行せしめられて、接続端部１８全体が加硫成形される。
そして同時に接続端部１８がホース本体１２の端部１６、具体的には埋入部１６-１に加硫接着により一体化される。

その後図４（Ｖ）に示しているように成形型３２を型開きして、接続端部１８をホース本体１２とともに成形型３２から取り出す。
ここにおいて図２に示すホース１０が得られる。

以上のような本実施形態によれば、接続端部１８を簡単に成形することができるとともに、その成形と同時にホース本体１２に一体化でき、少ない工程数で簡単にかかる接続端部１８を備えたホース１０を製造でき、その製造コストを従来に比べて低減することができる。
しかも樹脂を構成材料とするホース本体１２の端部１６を、内周側と外周側とから包むように樹脂端部１８を構成しているため、図２に示すようにホース１０を相手パイプ２０に接続する際に、ゴム弾性体から成る接続端部１８の相手パイプ２０に対する良好な密着によって高いシール性を確保することができ、またホース１０を相手パイプ２０に対して外嵌状態に嵌め込む際においても、接続端部１８の弾性変形により小さい力で簡単にこれを嵌込作業することができる。即ちホース接続作業を簡単に行うことができる。

また本実施形態では、ホース本体１２における端部１６の接続端部１８への埋入深さが、ホースクランプ２２による締結位置である締付部１８-４に到らない深さとされているため、ホースクランプ２２にて接続端部１８を締め付けたときに、その締付力が良好に内面まで伝わり、良好な緊迫力で相手パイプ２０に締結状態とすることができる。

本実施形態では、ホース本体１２の端部１６を成形型３２にセットした状態で、接続端部１８の内周側部分１８-１を先ずインジェクション成形し、続いて外周側部分１８-２をインジェクション成形し、先に成形してある内周側部分１８-１と一体化しているが、例えば図５に示すようにホース本体１２Ａの端部１６Ａを成形型３２にセットした状態で、埋入部１６-１Ａの内周側部分１８-１Ａと、外周側部分１８-２Ａと、先端側部分１８-３Ａとを含む接続端部１８Ａ全体を一挙にインジェクション成形すると、その射出圧により、成形型３２にセットした状態にあるホース本体１２Ａの端部１６Ａが変形を生じ、特に射出材料即ちゴム材料が、ホース本体１２Ａの埋入部１６-１Ａの内周側に良好に回り込まず、成形を良好に行えない。
しかるに本実施形態によれば、このような不具合を生じずに内周側部分１８-１、更には外周側部分１８-２及び先端側部分１８-３を含む接続端部１８を良好に成形することができるとととも、ホース本体１２の端部、つまり埋入部１６-１も良好な形状に保持することができる。

図６は本発明の他の実施形態を示している。
この例は、ホース本体１２の端部１６に拡径部４６を設け、その拡径部４６を内部に埋入させる状態に、接続端部１８をインジェクション成形にて一体成形し且つホース本体１２に一体化したものである。

図７及び図８はこの場合の製造方法を模式的に表している。
この製造方法において、成形型３２は第１分割型３４，第２分割型４８及び第３分割型５０を有している。
この製造方法では、図７（Ｉ）に示しているように第１分割型３４と第２分割型４８とによって形成される成形キャビティ４０内部に、ホース本体１２における拡径部４６を挿入する状態にセットし、その状態で成形キャビティ４０にゴム材料を射出して、接続端部１８における内周側部分１８-１をインジェクション成形する。図７（II）はこのときの状態を表している。

次に図８（III）に示しているように、第２分割型４８を図中左方にスライド移動させるとともに、第３分割型５０を下向きに移動させ、それらによって成形キャビティ５２を形成する。
そしてその状態でゴム材料を成形キャビティ５２に射出し、外周側部分１８-２と先端側部分１８-３とを同時にインジェクション成形し、且つこれらを内周側部分１８-１と一体に融合させて、その後加硫反応を進行させ、接続端部１８を加硫成形するとともに、これをホース本体１２に一体化する（図８（IV）参照）。

その後、図８（Ｖ）に示しているように成形型３２を開いて、加硫成形し且つホース本体１２に一体化した接続端部１８を、ホース本体１２の端部１６とともに成形型３２から取り出す。
ここにおいて図６に示すホース１０が得られる。

この実施形態では、ホース本体１２の端部１６を拡径し、その拡径部４６を接続端部１８の内部に埋入させるようにホース１０を構成してあるため、接続端部１８におけるホース本体１２の端部１６の内周側部分１８-１の肉厚を効果的に厚肉とすることができ、内部の流路断面積を大きく確保しつつ、内周側部分１８-１を十分に圧縮弾性変形させる状態にホース１０を相手パイプ２０に接続することができ、高いシール性もまた併せて確保することができる。
更にこのように接続端部１８の内周側部分１８-１を厚肉とすることで、接続端部１８を型成形により成形する際に、接続端部１８の構成材料であるゴム材料を良好にホース本体１２の埋入部１６-１の内側まで回り込ませることができ、内周側部分１８-１を良好な形状に成形することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したが、これらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態・態様で構成・実施可能である。

本発明の一実施形態の流体輸送樹脂ホースを示す図である。 図１の要部拡大断面図である。 図２のホースの製造方法を示す工程図である。 図３に続く工程図である。 比較例図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 図６のホースの製造方法を示す工程図である。 図７に続く工程図である。 従来の流体輸送ホースの接続方法を示す図である。

符号の説明

１０ 流体輸送樹脂ホース
１２ ホース本体
１６ 端部
１６-１ 埋入部
１８ 接続端部
１８-１ 内周側部分
１８-２ 外周側部分
１８-３ 先端側部分
１８-４ 締付部
２０ 相手パイプ
２２ ホースクランプ
３２ 成形型
３４ 第１分割型
３６，４８ 第２分割型
３８，５０ 第３分割型
４６ 拡径部

Claims (6)

1. 樹脂を構成材料とするホース本体と、該ホース本体の端部に装着され、相手パイプに外嵌状態に嵌め込まれてホースクランプにより縮径方向に締め付けられ、締結されるゴム弾性体にて構成された接続端部とを有しており、
   前記接続端部は、前記ホース本体に対して非折曲げ形状の短筒状をなし、前記ホース本体の端部を所定軸長に亘って筒壁の厚み方向中間部位で軸方向端面から該筒壁内部に、且つ前記ホースクランプによる締結位置まで到らない深さで埋入させる状態に型成形により一体成形されて前記ホース本体の端部に一体化されていることを特徴とする流体輸送樹脂ホース。
2. 請求項１において、前記ホース本体の端部は拡径されていて、その拡径部が前記接続端部の内部に埋入していることを特徴とする流体輸送樹脂ホース。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記接続端部はインジェクション成形にて一体成形されていることを特徴とする流体輸送樹脂ホース。
4. 請求項３の流体輸送樹脂ホースの製造方法であって、前記ホース本体の端部を成形型にセットした状態で、前記接続端部における前記ホース本体の埋入部の内周側部分をインジェクション成形し、続いて該埋入部の外周側部分をインジェクション成形して該内周側部分と一体化することを特徴とする流体輸送樹脂ホースの製造方法。
5. 請求項４において、前記内周側部分をインジェクション成形する際に、前記接続端部の該埋入部より先端側部分は成形せず、前記外周側部分のインジェクション成形の際に該先端側部分を同時成形し且つ該先端側部分を介して前記外周側部分を前記内周側部分に一体化することを特徴とする流体輸送樹脂ホースの製造方法。
6. 請求項４，５の何れかにおいて、前記内周側部分をインジェクション成形した後、前記成形型の位置をずらせることによって前記外周側部分をインジェクション成形することを特徴とする流体輸送樹脂ホースの製造方法。

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