JP2007292300A - 樹脂複合ホース及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂層による波打ち状の変形の発生を良好に防止でき、且つ輸送流体に対する優れた耐透過性を有する樹脂複合ホースを提供する。
【解決手段】樹脂ホース１０を、輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての断面中間の樹脂層１２と内ゴム層１６と、外ゴム層１４との積層構造となすととともに、ホース軸方向の所定部分に曲り部１０-１を有し、且つ曲り部１０-１は、扁平円形状化して周長を増大させる形状となしておく。
【選択図】図２

Description

この発明は、断面の中間に輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を有する曲り形状の樹脂複合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輸送ホースとして、従来振動吸収性，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）等の一般的なゴムホースが用いられてきた。
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。

そのための手段として、燃料に対する耐透過性に優れた樹脂層をバリア層として外ゴム層の内側に内面層として積層した樹脂複合ホースが開発され、用いられている。
しかしながらバリア層としての樹脂層は材質的にゴムよりも硬い硬質層であるため、これを外ゴム層の末端（ホース軸方向端）に到るまで積層形成すると、ホースを相手パイプに外挿状態に挿し込んだときに、相手パイプと内面の樹脂層との密着が悪く、シール性が不十分となってしまう。
またホースを相手パイプに外挿状態に挿し込む際に、内面の樹脂層が硬く変形抵抗が大きいために、挿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。
この問題の解決を目的としたものとして、下記特許文献１には図８に示すようなホースが開示されている。

図において２００は樹脂複合ホースで、２０２は外ゴム層、２０４はその内面に積層形成されたバリア層としての樹脂層である。
この樹脂複合ホース２００では、金属製の相手パイプ２０６と接続される端部については樹脂層２０４を形成しないで、外ゴム層２０２の内面を露出させ、同内面を相手パイプ２０６に直接弾性接触状態に嵌合するようにしている。

また内部を流通する燃料が、外ゴム層２０２の露出した内面と相手パイプ２０６との間に浸入し、更に樹脂層２０４の形成されていない外ゴム層２０２の端部を通じて外部に透過するのを防止するため、この樹脂複合ホース２００では、樹脂層２０４の端部に環状の凹所２０８を形成して、そこにフッ素ゴム等から成る耐燃料透過性の高いリング状の弾性シール部材２１０を装着し、その弾性シール部材２１０の内面に相手パイプ２０６を弾性接触状態で嵌合させるようにしている。

尚、２１２は相手パイプ２０６の先端部に径方向外方に環状に膨出する形態で設けられた膨出部であり、２１４は樹脂層２０４の形成されていない外ゴム層２０２の端部を外周面から縮径方向に締め付けて、相手パイプ２０６に固定するホースクランプである。

この図８に示す樹脂複合ホース２００では、ホース端部に樹脂層２０４が形成されておらず、樹脂複合ホース２００を相手パイプ２０６に外挿状態に挿し込む際に、樹脂層２０４による抵抗が強く働かないことから、挿込作業を小さい力で容易に行うことが可能である。
また端部においては弾性を有する外ゴム層２０２の内面が直接相手パイプ２０６と接触するため、樹脂複合ホース２００と相手パイプ２０６との嵌合部分のシール性を良好となすことができる。

ところで燃料輸送ホースは、周辺部材との干渉を回避して配管する必要があることから、通常は所定の曲り形状をなしている。
一般的なゴムホースの場合、かかる曲り形状のホースを製造するには、下記特許文献２にも開示されているようにゴムホースを長尺の直管状に押出成形して、これを所定寸法に切断した後、未加硫（又は半加硫）の直管ホース２１６を、所定の曲り形状を有する金属製のマンドレル２１８に挿し込んで曲り形状に変形させ、その状態で所定時間の加熱を行って加硫処理し、そして加硫処理が済んだところで、曲りの付与されたホース２２０をマンドレル２１８から抜き取って製品とする（図９参照）。なお、マンドレル２１８には、直管ホース２１６の差し込みに先立って、離型剤を塗布しておく。また、マンドレル２１８から抜き取られたホース２２０は洗浄される。

ところが図８に示す樹脂複合ホース２００の場合、このような製造方法を採用することができず、そこで図８に示す樹脂複合ホースの場合、先ず外ゴム層２０２を単独でインジェクション成形して、その後に外ゴム層２０２の内面に沿った形状で樹脂層２０４を形成する。
樹脂層２０４を外ゴム層２０２の内面に沿った形状で形成する方法として、静電塗装の手法が好適に用いられる。

この静電塗装では、噴出ノズルをホースの内部、詳しくは外ゴム層２０２の内部に挿入し、そして噴出ノズルから樹脂粉体をホース内面に向けて噴出し、静電塗装する。
この静電塗装では、樹脂粉体が負又は正に帯電（通常は負に帯電）させられ、噴出ノズルから噴出された樹脂粉体が静電場を対極（正極）となる外ゴム層２０２の内面に向かって飛翔し、同内面に付着して樹脂の塗膜を形成する。

この静電塗装の工程では、目的とする厚みで樹脂層２０４を形成するために、通常複数回の静電塗装を施す。詳しくは樹脂粉体を外ゴム層２０２の内面に付着させた後、これを加熱して溶融及び冷却し、更に再びその上から静電塗装にて樹脂粉体を吹き付けて加熱溶融及び冷却を行い、目的とする厚みの樹脂層２０４を形成する。
この場合の全体的な製造工程は次のようなものとなる。

即ち、先ずインジェクション成形にて外ゴム層２０２を得た後乾燥処理し、更に前処理としての洗浄及びその後の乾燥を行って、その後に静電塗装にて樹脂粉体を内面に付着させ、その後これを溶融及び冷却した後、２回目の樹脂粉体の静電塗装及び加熱溶融，冷却固化を行う。そしてこれを所要の回数繰り返して目的の厚みの樹脂層２０４を形成した後、耐燃料透過性のリング状の弾性シール部材２１０を軸端から嵌め込んで所定位置に装着する。

以上のように図８に示す樹脂複合ホースを製造するには多数の工程が必要で、そのために必然的に樹脂複合ホース２００の製造コストが高くなってしまう。
以上燃料輸送ホースを例にとって説明したが、こうした問題は輸送流体の透過を防止するために外ゴム層の内側に内面層として輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を有する樹脂複合ホースに共通の問題である。

そこで本発明者らは、樹脂層の更に内側に内ゴム層を内面層として積層した形態の樹脂複合ホースを案出した。
この積層構造の樹脂複合ホースでは、樹脂層によって輸送流体に対する耐透過性（バリア性）を持たせることができ、また内面の内ゴム層によって、樹脂複合ホースを相手パイプに外挿状態に挿し込む際に、内ゴム層の弾性変形によって小さな力で容易に挿込作業、即ちホース接続作業を行うことができる。
また内ゴム層を相手パイプに弾性接触させる状態に接続を行うことができるため、接続部におけるシール性も良好となすことができる。

またこの積層構造の樹脂複合ホースでは、ホース軸方向端に到るまで樹脂層を形成しておくことができるため、図８に示すような輸送流体に対する高い耐透過性を有する高価なリング状のシール部材２１０の組込みも省略することができる。
加えてこの積層構造の樹脂複合ホースでは、ホース軸方向端に到るまで樹脂層を形成することができるため、図９に示すのと同様な製造方法で曲りホースを製造することが可能となる。
詳しくは、内ゴム層と樹脂層と外ゴム層とを順次積層状態に押出成形して、積層構造の直管形状の未加硫若しくは半加硫の直管ホースを製造し、そしてこれを所定の曲り形状をなすマンドレルに外挿状態に挿し込んで変形させ、その変形状態で加硫処理することによって、曲り形状の樹脂複合ホースを製造することが可能となる。
これにより樹脂複合ホースを従来に比べて大幅に安価に製造することが可能となる。

しかしながら本発明者らがこのようにして曲り形状の樹脂複合ホースを製造試験したところ、次のような問題の生じることが判明した。
図１０はこれを具体的に表している。
図１０（Ａ）において、２２２は長尺に押出成形された後、所定寸法に切断された未加硫（若しくは半加硫）の直管ホースで、外ゴム層２０２と樹脂層２０４と内面の内ゴム層２２４との積層構造をなしている。

この直管ホース２２２を曲り形状をなすマンドレル２１８に外挿状態に挿し込んだとき、曲り部の内側で樹脂層２０４が波打ち状の変形を生じ、そしてこれに伴って外ゴム層２０２もまた同様の変形を生じてしまうことが判明した。
このような波打ち状の変形が生じるのは次のような理由によるものと考えられる。

直管ホース２２２をマンドレル２１８に挿し込んだとき、曲りの外側では直管ホース２２２に対し軸方向の引張りの力が働き、直管ホース２２２は同部分で肉厚を薄くしながら軸方向（ホース軸方向）に伸びようとする。
一方、曲りの内側では直管ホース２２２に対し軸方向の圧縮力が働いて、直管ホース２２２はその厚みを若干厚くしつつ軸方向に強制的に収縮させられる。
ホースが樹脂層２０４を有しておらず、ゴム層単独で（補強層を除いて）構成されている場合には、このような引張変形や圧縮変形の力に対して追従でき、即ちマンドレル２１８の曲り形状に良好に追従して変形でき、上記のような波打ち状の変形は生じない。

しかしながら樹脂層２０４を有する樹脂複合ホースにあっては、樹脂層２０４がマンドレル２１８の曲り形状に良好に追従変形することができず、特に曲りの内側において、軸方向の圧縮による寸法収縮により軸方向長に余りを生じて、曲りの内側で軸方向のしわ寄せが生じ、図１０（Ｂ）に示すような波打ち状の変形を生じるものと考えられる。

特開２００２−５４７７９号公報 特開平１１−９０９９３号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、樹脂層による波打ち状の変形の発生を良好に防止でき、且つ輸送流体に対する優れた耐透過性を有する樹脂複合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は曲り形状の樹脂複合ホースに関するもので、輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を有し、該樹脂層の内側の内面層としての内ゴム層と該樹脂層の外側の外ゴム層との積層構造を成しているととともに、ホース軸方向の所定部分に曲り部を有し且つ該曲り部は、少なくとも断面真円形状の曲りの始端と同一流路断面積を維持しつつ、すなわち、断面真円形状の曲りの始端の流路断面積以上の流路断面積を維持しつつ、あるいは、断面真円形状の曲りの始端の流路断面積と同一の又はこの流路断面積を超えた流路断面積を維持しつつ、断面形状が楕円形状ないし長円形状の扁平円形状化して周長を増大させる形状となしてあ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、前記曲り部は前記曲りの始端から終端にかけて短径を一定に維持しつつ長径が漸次増大し扁平度が漸次増大する形状を成していることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項２において、前記ホース軸方向の前記曲り部とは別の部分に第２曲り部を有し、該第２曲り部が、扁平円形状化した断面形状を真円形状化する形状移行部を成していることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、請求項１の前記曲り部と前記第２曲り部との間に、前記曲りの終端の扁平円形状と同じ断面形状でホース軸方向にストレート形状をなすストレート形状部を有していることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項１〜４の何れかの曲り形状の樹脂複合ホースの製造方法に関するもので、前記内ゴム層と樹脂層と外ゴム層とを順次積層状態に押出成形して積層構造の塑性変形可能な未加硫若しくは半加硫の直管ホースを製造し、該直管ホースを前記曲り形状の樹脂複合ホースの内面形状に対応した形状を有するマンドレルに外挿状態に差し込んで変形させ、その変形状態で加硫処理して前記樹脂複合ホースを得ることを特徴とする。

以上のように請求項１のものは、樹脂層と、その内側の内面層としての内ゴム層と、樹脂層の外側の外ゴム層との積層構造をなす樹脂複合ホースにおいて、ホース軸方向の所定部分の曲り部を、少なくとも断面真円形状の曲りの始端と同一流路断面積を維持しつつ断面形状が楕円形状ないし長円形状の扁平円形状化して周長を増大させる形状となしたものである。

本発明の樹脂複合ホースでは、曲り部の形状が、扁平円形状化して周長を増大させる形状とされており、未加硫若しくは半加硫の直管ホースを、曲り形状のマンドレルに挿し込んで変形させる際、曲りの外側はもとより内側においても樹脂層が波打ち状の変形を生じず、その全体を目的とする曲り形状に良好に成形することができる。

曲りの内側で上記のような波打ち状の変形が生じるのは、曲りの内側では軸方向に圧縮を受ける結果、軸方向の余長が生じることによるものである。
ここにおいて本発明では、曲り部が扁平円状化して周長を増大させる形状をなしているため、曲りの内側で発生する余長が、曲り部において周方向への伸びによって吸収され、その結果として曲りの内側で樹脂層の上記の波打ち状の変形が防止され、またこの樹脂層の変形に伴ってゴム層が変形するのが防止される。

ここで上記曲り部は、曲りの始端から終端にかけて短径を一定に維持しつつ、長径を漸次増大することによって扁平度を漸次増大する形状となしておくことができる（請求項２）。

本発明では、ホース軸方向の上記曲り部とは別の部分に第２曲り部を設け、その第２曲り部を、扁平円形状化した横断面形状を真円形状化する形状移行部となしておくことができる（請求項３）。

この場合において、請求項１の曲り部と形状移行部を成す第２曲り部との間の部分を、曲り部における曲りの終端の扁平円形状と同じ断面形状でホース軸方向にストレート形状をなすストレート形状部としておくことができる（請求項４）。

次に請求項５は、上記曲り形状の樹脂複合ホースの製造方法に関するもので、この製造方法では、内ゴム層と樹脂層と外ゴム層とを順次積層状態に押出成形して、積層構造の直管形状の塑性変形可能な未加硫若しくは半加硫の直管ホースを製造し、これを曲り形状のマンドレルに外挿状態に挿し込んで変形させ、その変形状態で加硫処理するもので、この製造方法によれば、上記の曲り形状の樹脂複合ホースを少ない工程で簡単に製造することができ、その製造コストを従来に較べ大幅に低廉化することができる。

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及び図２において、１０は燃料輸送ホース等に用いて好適な流体輸送ホースとしての樹脂複合ホース（以下単にホースとする）で、輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層１２と、樹脂層１２の外側の外ゴム層１４と、樹脂層１２の内側の内面層としての内ゴム層１６との積層構造を成している。
ここで中間の樹脂層１２は、ホース軸方向の一端から他端に至るまで形成されている。
またその全体形状は、ホース軸方向の２個所に曲り部１０-１，１０-２を有する曲り形状をなしている。

本実施形態では、内ゴム層１６としてＮＢＲが、樹脂層１２としてＴＨＶ（フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンと四フッ化エチレンとの少なくとも３元共重合体から成る熱可塑性フッ素樹脂）が、また外ゴム層１４としてＮＢＲ＋ＰＶＣが用いられている。
ここで各層の密着強度は１０Ｎ／２５ｍｍ以上を超えており、互いに強固に接着をしている。そして、密着強度を測定したサンプルは、層間界面で剥離したわけではなく、母材が破壊してしまった。樹脂層１２と内ゴム層１６及び外ゴム層１４との接着は加硫接着であるが、接着剤を用いた接着も可能である。
内ゴム層１６，樹脂層１２，外ゴム層１４は上記の材料の組合せを含めて以下のような材料で構成することができる。
詳しくは、内ゴム層１６の材料としてＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム：アクリロニトリル量３０質量％以上），ＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＦＫＭ（フッ素ゴム），Ｈ-ＮＢＲ（水素添加ＮＢＲ）等を好適に用いることができる。
またその肉厚は１．０〜２．５ｍｍ程度となしておくことができる。

中間層の樹脂層１２としては、ＴＨＶ，ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド），ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンの共重合体），ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン），ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール），ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート)，ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート），ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等を好適に用いることができる。
その肉厚は０．０３〜０．３ｍｍ程度の肉厚となしておくことができる。
ＴＨＶはＥＶＯＨ、ＰＶＤＦに比べ柔軟であり、樹脂ゴム積層ホースのバリア材として好適である。ＥＴＦＥ、ＴＨＶはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＥＶＯＨに比べ、押出加工性が良くゴムとの積層化がし易く、またゴムとの接着性にも優れる。ＰＢＮ、ＰＢＴはＴＨＶに比べ剛直であるが耐燃料透過性が優れており、ＴＨＶより薄肉化が可能なため、ＴＨＶと同様に柔軟なホースが得られる。

他方、外ゴム層１４の材料としてはＮＢＲ＋ＰＶＣ，ＥＣＯ（エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド共重合ゴム），ＣＳＭ（クロロスルホン化ポリエチレンゴム），ＮＢＲ＋ＡＣＭ（アクリルゴム），ＮＢＲ＋ＥＰＤＭ（エチレン-プロピレン-ジエンゴム），ＥＰＤＭ等の材料を好適にもちいることができる。
またその肉厚は１．０〜３．０ｍｍ程度となしておくことができる。

ホース１０は、一方の端部が内径及び外径ともに真円形状をなし、且つ同じ断面形状でホース軸方向にストレートに延びる直管部１０-４とされている。
また他方の端部も同様に、内径及び外径ともに真円形状をなし且つ同じ断面形状でホース軸方向にストレートに延びる直管部１０-３とされている。
但しこの実施形態では、図２に示しているように、一方の端部は内径ＩＤ２及び外径ＯＤ２ともに、他方の端部の内径ＩＤ１，外径ＯＤ１に対して大径をなしている。

曲り部１０-１は、直管部１０-３側の曲りの始端の断面形状が、内径及び外径ともに直管部１０-３の内径及び外径と同径の真円形状をなしており、そして曲りの始端から直管部１０-４側の曲りの終端にかけて、断面形状が真円形状を成す曲りの始端と同一以上の流路断面積で、詳しくはここでは流路断面積を漸次増大するように扁平円形状化（ここでは長円形状化）し、且つその周長を曲りの始端から終端にかけて漸次増大している。

より詳しくは、図３に示しているように曲り部１０-１は、曲りの始端における真円形状の直径を短径ＤＳとし、且つその短径を一定に維持しながら、これと直角方向の長径ＤＬを漸次増大し、曲りの始端から終端にかけて扁平度を漸次増大することによって周長を漸次増大する形状をなしている。

この曲り部１０-１と曲り部１０-２との間の部分は、曲り部１０-１における終端の長円形状の断面形状を維持しつつホース軸方向にストレートに延びるストレート形状部１０-５とされている。
このストレート形状部１０-５において、長円形状をなす横断面形状の短径ＤＳ，長径ＤＬは何れの個所も同じである。即ちストレート形状部１０-５は同じ短径ＤＳ，長径ＤＬを維持しつつ、同一の長円形状の横断面形状でホース軸方向にストレート形状をなしている。

他方、曲り部１０-２（第２曲り部）は、扁平円形状化したホース１０の横断面形状を、直管部１０-４に向けて真円形状化する形状移行部を成す部分である。
この形状移行部としての曲り部１０-２は、曲りの始端の横断面形状がストレート形状部１０-５の終端と同一の長円形状の横断面形状をなしており、そして直管部１０-４側の曲りの終端の横断面形状が、直管部１０-４と同じ内径，外径を有する真円形状をなしている。
この実施形態において、形状移行部としての曲り部１０-２は、周長を一定に維持しつつ横断面形状が扁平円形状から真円形状に変化しているが、場合によって周長を増大させながら扁平円形状から真円形状に形状移行するようになしておいても良い。

図４は上記曲り形状のホース１０の製造方法の要部工程を示している。
図において１８は金属製のマンドレルで、外面形状が上記ホース１０の内面形状に対応した曲り形状をなしている。
詳しくはこのマンドレル１８は、ホース１０の曲り部１０-１，１０-２に対応した曲り部１８-１，１８-２を有しており、更にホース１０の直管部１０-３，１０-４に対応した直状部１８-３，１８-４を有している。更にホース１０のストレート形状部１０-５に対応したストレート形状部１８-５を有している。

この製造方法では、先ず内ゴム層１６，樹脂層１２，外ゴム層１４を順次積層状態に長尺に押出成形した後、これを所定寸法に切断し、直管形状且つ上記小径の他端と同径の塑性変形可能な未加硫の直管ホース１０Ａを製造する。
尚直管ホース１０Ａは、その後半加硫状態となしておいても良い。また場合によって直管ホース１０Ａは、上記小径の他端と同径以下となしておくことも可能である。

次にこの直管ホース１０Ａをマンドレル１８に外挿状態に挿し込んで、これをマンドレル１８に沿った形状に変形させる。
そしてその状態でこれをマンドレル１８ごと加硫缶の内部に挿入して所定時間かけて加熱し加硫処理を行う。
その後加硫後のホース１０をマンドレル１８とともに加硫缶から取り出した上、曲り形状に加硫成形されたホース１０をマンドレル１８から抜き取る。
ここにおいて図２に示す曲り形状のホース１０が得られる。

図４において、未加硫状態の直管ホース１０Ａを曲り形状のマンドレルに挿入する際に、マンドレルが図４のマンドレル１８のように曲り部において扁平円形状化、且つ周長が増大する形状をなしておらず、全長に亘って均等な形状且つ外径を有している場合、即ちホースの最終加硫形状が内径及び外径ともにホース軸方向全長に亘って均等な径を成している場合、マンドレルの曲りの内側において図５（Ａ）に示しているように樹脂層１２が波打ち状の変形を生ずる。

これに対して本実施形態では、マンドレル１８が曲り部１８-１において断面形状が真円形状から扁平円形状に形状変化し、且つ扁平度が漸次増大して周長が連続的に増大しているため、直管ホース１０Ａをマンドレル１８に挿し込んで変形させたとき、曲りの外側はもとより、内側においても樹脂層１２を波打ち状に変形させず、その全体を目的とする曲り形状に良好に成形することができる。

ホース１０の曲り部１０-１、即ちマンドレル１８の曲り部１８-１はホース軸方向に沿って断面形状が真円形状から扁平度の高い扁平円形状に変化して、周長が増大する形状をなしているため、図５（Ｂ）に示しているように、ホース１０における樹脂層１２の曲りの内側に発生する余長が、曲り部の１８-１における周長の増大、即ち樹脂層１２の周方向の拡大変形に伴う周方向の伸びにより吸収され、その結果として曲りの内側で上記波打ち状の変形を生じるのが良好に防止されるのである。

以上のように本実施形態によれば、曲り形状の１０を少ない工程で簡単に製造することができ、その製造コストを従来に較べ大幅に低廉化することができる。

以上の例ではホース１０における内ゴム層１６が単層とされているが、図６に示しているように内層１６を、最内面の第１層（ゴム層）１６-１とその外側の第２層（ゴム層）１６-２との２層積層構造で構成することも可能である。
この４層積層構造のホース１０においてもまた、各層の密着強度は１０Ｎ／２５ｍｍ以上を超え、各層が互いに強固に接着をしている。そして、密着強度を測定したサンプルは、層間界面で剥離したわけではなく、母材が破壊してしまった。樹脂層１２と第２層１６-２及び外ゴム層１４との接着は加硫接着であるが、接着剤を用いた接着も可能である。
この場合において、各層の材料の組合せを以下のような組合せとなすことができる。
即ち第１層１６-１の材料としてＦＫＭ，ＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上）を好適に用いることができる。
またその肉厚は０．２〜１ｍｍ程度となしておくことができる。

一方、第２層１６-２の材料としてＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上）を好適に用いることができる。
その肉厚は１〜２ｍｍ程度となしておくことができる。
尚中間の樹脂層１２，外ゴム層１４については上記と同様である。
特に、第１層１６−１に、耐ガソリン透過性に優れたＦＫＭを用いるのが好ましい。このように構成することにより、樹脂層１２による燃料透過抑制機能に加え、相手パイプ等に接続されたホース１０の軸方向端部で、内面層を透過してホース１０の軸方向端縁から燃料が透過するといったことを効果的に防止する軸端部透過防止機能も確保できる。ここで、相手パイプ等との良好な接続作業性を確保しようとすると、内ゴム層１６の肉厚は１ｍｍ以上になるわけであるが、内ゴム層１６全体をＦＫＭ製とすると、ホース１０が高価なものとなってしまう。したがって、第２層１６−２には安価なＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上）、又は安価なＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上）を用いることとなる。

また、図７に示しているように、樹脂層１２と外ゴム層１４との間に中間ゴム層１３（外ゴム層の第1層と捉えることもでき、この場合には外ゴム層１４は外ゴム層の第２層となる）を有する積層構造でホース１０を構成することもできる。
この４層積層構造のホース１０においてもまた、各層の密着強度は１０Ｎ／２５ｍｍ以上を超え、各層が互いに強固に接着している。なお、密着強度を測定したサンプルは、層間界面で剥離したわけではなく、母材が破壊してしまった。樹脂層１２と内ゴム層１６及び中間ゴム層１３との接着は加硫接着であるが、接着剤を用いた接着も可能である。
この場合において、各層の材料を以下のような組合せとすることができる。
すなわち、内ゴム層１６の材料としてＦＫＭ、ＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上）又はＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上）を好適に用いることができる。
またその肉厚は０．２〜１ｍｍ程度とすることができる。
中間の樹脂層１２の材料としては，ＴＨＶ，ＰＶＤＦ ＥＴＦＥなどのフッ素系樹脂、ＰＡ（ポリアミド）又はＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ１１，ＰＡ１２などのナイロン樹脂を好適に用いることができる。
その肉厚は０．０３〜０．３ｍｍ程度とすることができる。
一方、中間ゴム層１３の材料としてＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＥＣＯ，ＣＳＭ，ＮＢＲ＋ＡＣＭ，ＮＢＲ＋ＥＰＤＭ，ＩＩＲ（ブチルゴム），ＥＰＤＭ＋ＩＩＲ、ＥＰＤＭを好適に用いることができる。
その肉厚は０．２〜２ｍｍ程度とすることができる。
外ゴム層１４の材料としては、ＮＢＲ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＮＢＲ＋ＰＶＣ（アクリロニトリル量３０質量％以上），ＥＣＯ，ＣＳＭ，ＮＢＲ＋ＡＣＭ，ＮＢＲ＋ＥＰＤＭ，ＩＩＲ，ＥＰＤＭ＋ＩＩＲ、ＥＰＤＭを好適に用いることができる。
その肉厚は１〜３ｍｍ程度とすることができる。
なお、肉厚の総計、すなわち図７のホース１０の肉厚は、２．５〜６ｍｍ程度が適切である。ホース１０の肉厚が２．５ｍｍを下回れば、耐ガソリン透過性が不十分となるし、ホース１０の肉厚が６ｍｍを上回れば、可撓性が不足する。

ここで、外ゴム層１４（外ゴム層の第２層）や中間ゴム層１３（外ゴム層の第１層）にＩＩＲ又はＥＰＤＭ＋ＩＩＲを用いると、ＩＩＲ及びＥＰＤＭ＋ＩＩＲは耐アルコール性を有しているので、外ゴム層１４、中間ゴム層１３はガソリン燃料耐透過性を有し、バリア層として機能する。したがって、樹脂層１２を薄く形成し、ホース１０の可撓性又は柔軟性を高めても、ホース１０のガソリン燃料耐透過性が不十分となることはない。また、樹脂層１２に、耐ガソリン透過性に優れたフッ素系樹脂ではなく、安価なナイロン樹脂を用いても、ホース１０のガソリン燃料耐透過性が不十分とならないようにできる。

次に、中間ゴム層にＩＩＲを用いたホースを耐ガソリン燃料透過性に関して評価した。評価結果は表１に示されている。
評価は次のようにして行われた。まず、内径が２４．４ｍｍ、肉厚が４ｍｍ及び長さが３００ｍｍの４種類のホース試料又は試験片（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を作成した。ホース試料（Ａ）は、ＮＢＲの内ゴム層、ＴＨＶ（具体的にはＤｙｎｅｏｎ社製の製品名（商標）Ｄｙｎｅｏｎ製品番号ＴＨＶ８１５）の樹脂層及びＮＢＲ＋ＰＶＣの外ゴム層の３層構造、ホース試料（Ｂ）は、ＮＢＲの内ゴム層、ＴＨＶの樹脂層（ＴＨＶ８１５、肉厚０．１１ｍｍ）、ＩＩＲの中間ゴム層（外ゴム層の第１層）及びＮＢＲ＋ＰＶＣの外ゴム層（外ゴム層の第２層）の４層構造、ホース試料（Ｃ）は、ＮＢＲの内ゴム層、ＴＨＶの樹脂層（ＴＨＶ８１５、肉厚０．０８ｍｍ）、ＩＩＲの中間ゴム層（外ゴム層の第１層）及びＮＢＲ＋ＰＶＣの外ゴム層（外ゴム層の第２層）の４層構造、ホース試料（Ｄ）は、ＮＢＲの内ゴム層、ナイロン（ＰＡ１１）の樹脂層、ＩＩＲの中間ゴム層（外ゴム層の第１層）及びＮＢＲ＋ＰＶＣの外ゴム層（外ゴム層の第２層）の４層構造を備えている。ただし、表１の試験片及び厚みの欄には、樹脂層及び中間ゴム層（ホース試料（Ａ）では樹脂層及び外ゴム層）の材料及び厚みのみが示されている。それぞれのホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の両端部に、Ｒ処理した外径２５．４ｍｍ（最大外径２７．４ｍｍのバルジ加工部が２個所に形成されている）の金属製パイプを圧入した。そして、それぞれのホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で、一方の金属パイプに密栓を装着し、他方の金属製パイプから、ホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）内に試験液（ＦｕｅｌＣ＋エタノール（Ｅ）１０容量％）を供給した後、他方の金属製パイプにネジ式の密栓を装着し、試験液を各ホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に封入した。それぞれのホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を、４０℃で３０００時間保持した（ただし、試験液は１６８時間毎に交換）。そして、ＳＨＥＤ法ＣＡＲＢ‐ＤＢＬパターンで、3日間ＨＣ（炭化水素）の透過量を測定し、それぞれのホース試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）について、ＨＣの透過量が最大であった日のＨＣの透過量を求めて透過量とした。

表１から、外ゴム層にＮＢＲ＋ＰＶＣを用いたホース試料（Ａ）と、中間ゴム層にＩＩＲを用いたホース試料（Ｃ）とでは、ＨＣの透過量がともに４．２ｍｇ／本と等しいが、樹脂層の厚みが、ホース試料（Ａ）では０．１１ｍｍ、ホース試料（Ｃ）では０．０８ｍｍとなっていて、ＩＩＲを用いると、樹脂層の厚みを約３０％低減させても同一の耐ガソリン燃料透過性が確保されることが理解できる。また、外ゴム層にＮＢＲ＋ＰＶＣを用いたホース試料（Ａ）と中間ゴム層にＩＩＲを用いたホース試料（Ｂ）とでは、樹脂層の厚みがともに０．１１ｍｍと等しいが、ＨＣの透過量が、ホース試料（Ａ）では４．２ｍｇ／本、ホース試料（Ｂ）では２．７ｍｇ／本となっていて、ＩＩＲを用いると、樹脂層の厚みを同一とした場合に、ＨＣの透過量が約３５％低減されることが理解できる。さらに、中間ゴム層にＩＩＲを用いたホース試料（Ｄ）では、樹脂層にＰＡ１１が用いられているが、樹脂層の厚みを約８０％増加させれば、ホース試料（Ａ）よりもＨＣの透過量が１０％低減されることが理解できる。ここでの評価は、中間ゴム層にEPDM＋IIRを用いた場合にも基本的に適用できる。

このようにホース１０の積層数を４層とし、また各材料の組合せを上記の中から適宜選択することで、輸送流体に対する耐透過性をより一層高めることができ、或いはまた燃料輸送ホースにおいて耐サワーガソリン性をより高めることができ、或いは耐熱性、耐アルコールガソリン性を向上させることができる。そして、樹脂層を薄く形成して、ホース１０の可撓性を向上させることもできる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は、ホースが複数の曲り部を有する場合においてその何れの曲り部においても、断面形状を扁平円形状化してその周長を増大する形状となすことができるが、曲りの程度が小さく、且つ曲り部のホース軸方向長が短い場合で、特に曲りの内側で波打ち状の変形を生じないような場合には、その曲り部の形状を扁平円形状化して周長を増大する形状としなくても良い。
上記図２の実施形態において、曲り部１０-２はこのような曲り部に相当する。

また上記実施形態では、曲り部１０-１における扁平円形状を長円形状となしているが、場合によって楕円形状となすことも可能である。
更に上例では扁平円形状化し且つ周長が漸次増大する曲り部がホース軸方向の一個所にだけ設けてあるが、このような曲り部をホース軸方向の２個所以上に設けておくことも可能である。

また上記実施形態は一方の端部が他方の端部に対して大径を成すホースについての例であるが、本発明は一方の端部と他方の端部とが同径を成すホースに対して適用することも可能である。
この場合において、曲り部で扁平円形状化したホースの断面形状を、他の部分に設けた形状移行部によって真円形状に形状移行させるようになすこともできるし、或いはまた、曲り部の形状を次のような形状、即ち曲り部の始端で断面形状が真円形状をなし、曲り部の中央部位にかけてその断面形状を扁平円形状化し、その後に曲り部の終端にかけて扁平円形状化した断面形状を真円形状化するように曲り部の形状を定めておくことも可能である。
その他本発明は他の様々な形態、或いは用途のホースに適用することが可能であるなど、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・対応で構成・実施可能である。

本発明の一実施形態の樹脂複合ホースの一部を切りかいて示す斜視図である。 同実施形態の樹脂複合ホースの斜視図，縦断面図及び各ストレート形状部の 横断面図である。 同実施形態の樹脂複合ホースの曲り部における各部位の断面形状を示す図である。 樹脂複合ホースの製造方法の要部工程を示す図である。 同実施形態の利点の説明図である。 本発明の他の実施形態の樹脂複合ホースの図である。 本発明の別の実施形態の樹脂複合ホースの図である。 従来の樹脂複合ホースの一例を示す図である。 従来の曲り形状のホースの一般的な製造方法を示す図である。 樹脂複合ホースにおいて生ずる不具合を説明する図である。

符号の説明

１０ 樹脂複合ホース
１０-１，１０-２ 曲り部
１０-５ ストレート形状部
１２ 樹脂層
１４ 外ゴム層
１６ 内ゴム層
１８ マンドレル

Claims (5)

1. 輸送流体に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を有し、該樹脂層の内側の内面層としての内ゴム層と該樹脂層の外側の外ゴム層との積層構造を成しているととともに、ホース軸方向の所定部分に曲り部を有し且つ該曲り部は、少なくとも断面真円形状の曲りの始端と同一流路断面積を維持しつつ断面形状が楕円形状ないし長円形状の扁平円形状化して周長を増大させる形状となしてあることを特徴とする樹脂複合ホース。
2. 請求項１において、前記曲り部は前記曲りの始端から終端にかけて短径を一定に維持しつつ長径が漸次増大し扁平度が漸次増大する形状を成していることを特徴とする樹脂複合ホース。
3. 請求項２において、前記ホース軸方向の前記曲り部とは別の部分に第２曲り部を有し、該第２曲り部が、扁平円形状化した断面形状を真円形状化する形状移行部を成していることを特徴とする樹脂複合ホース。
4. 請求項３において、請求項１の前記曲り部と前記第２曲り部との間に、前記曲りの終端の扁平円形状と同じ断面形状でホース軸方向にストレート形状をなすストレート形状部を有していることを特徴とする樹脂複合ホース。
5. 請求項１〜４の何れかの曲り形状の樹脂複合ホースの製造方法であって、
   前記内ゴム層と樹脂層と外ゴム層とを順次積層状態に押出成形して積層構造の塑性変形可能な未加硫若しくは半加硫の直管ホースを製造し、該直管ホースを前記曲り形状の樹脂複合ホースの内面形状に対応した形状を有するマンドレルに外挿状態に差し込んで変形させ、その変形状態で加硫処理して前記樹脂複合ホースを得ることを特徴とする樹脂複合ホースの製造方法。

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