JP2008128302A - 内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】継手金具のニップル形状と加締め位置との関係を最適化し、特に内層樹脂付きホースの加締め部の繰り返し加圧による早期亀裂発生を抑え、ホ−スの耐久性を向上させることを目的とする。
【解決手段】最内層に樹脂層１を有する樹脂とゴムとの複合ホース１０と継手金具の接続にあって、継手金具から伸び、外周に複数段の突起６を形成した内筒金具５を前記ホ−ス１０内に差し込み、内筒金具５に対応して外筒金具７を覆い、加締めダイスにて複数段の加締め部８を形成してなる加締め構造であって、ホ−ス１０先端より最も遠い位置にある突起６ｂが、ホ−ス１０先端より最も遠い位置にある加締め部８ａよりもホ−ス１０先端側にある内面樹脂層１を有するホースと継手金具の加締め構造。
【選択図】図３

Description

本発明は、最内層に単層もしくは複層からなる樹脂層を有する、樹脂とゴムとの複合構造ホースと継手金具加締めにおいて、シ−ル性やホ−スの耐久性を向上させる加締め構造に関するものである。

最内層にポリアミド等の樹脂層を備えた冷媒輸送用ホース或いは高圧ＬＰＧ供給ホース等において、このホ−スと継手金具との間でのシール性やホ−スの耐久性を確保するために、継手金具の内筒（ニップル）にリング状の溝入れやタケノコ状の外周状突起を設けたものを使用し、更に外筒（スリーブ）を装着した後に、その外側から加締めダイスで締め付けて固定している。ホ−スの補強層に繊維材料を有する場合は、主にウェーブ締め（俵締め）といわれる加締め方法を用いている。

図１は複合ホ−スの一例を示す斜視図であり、図２は加締め構造の代表例を示すものである。即ち、最内層に樹脂層１を備え、ゴム層２ａ、２ｂの中間に補強層３を有する冷媒輸送用ホース１０を継手金具に装着した例を示すものであり、継手金具から伸びるニップル５にタケノコ状の突起６を設け、ニップル５をホ−ス１０内に差し込み、次いでスリーブ７を装着した後にその外側から加締めダイスで締め付けて固定している。８は加締め部である。

しかるに、最内層の樹脂層１は一般にゴム層２ａ、２ｂに比べて硬くかつ柔軟性に劣っているため、加締められたホース１０は繰り返し加圧を受けると、樹脂層１に亀裂が発生し易く、この亀裂を起点に内部流体の漏れ等に至る場合が予想される。

又、近年では環境対応等の目的で内部流体の漏れに対してバリア性の高い樹脂、たとえばＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコ−ル共重合体）やＭＸＤ６樹脂（ポリアミド）が使用されたり、それらと従来の樹脂との複合樹脂構造が採用される場合があるが、これらは更に硬い材料であるため、より早期に内部流体の漏れ等の異常が発生することになり、使用する材料及び条件によっては要求性能を満足できない場合がある。

本発明は、上記の従来技術の問題点を解決すべく、継手金具のニップル形状と加締め位置との関係を最適化し、特に内層樹脂付きホースの加締め部の繰り返し加圧による早期亀裂発生を抑え、ホ−スの耐久性を向上させることを目的とするものである。

本発明の要旨は、最内層に樹脂層を有する樹脂とゴムとの複合ホースと継手金具の接続にあって、継手金具から伸び、外周に複数段の突起を形成した内筒金具を前記ホ−ス内に差し込み、内筒金具に対応して外筒金具を覆い、加締めダイスにて複数段の加締め部を形成してなる加締め構造であって、ホ−ス先端より最も遠い位置にある突起が、ホ−ス先端より最も遠い位置にある加締め部よりもホ−ス先端側にあることを特徴とする内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造にかかるものである。

以上の構成としたことにより、ホ−スの内層の樹脂層に歪みを極端に加えることがなくなったもので、耐繰り返し加圧性能が約４０％向上するという優れた効果を奏することとなった。

本発明の形態を図２の従来例と比較しつつ説明すると、ニップル５に形成したタケノコ状の突起６と加締め部８によってホ−ス１０は圧縮されたり、引き伸ばされたりする。この際、ゴム層２と比較して伸びの小さい樹脂層１は無理やり伸ばされ、或いは圧縮されることとなるが、これらの現象を精査したところ、ホ−ス１０の先端より最も遠い位置にあるニップル５のタケノコ状の突起６ａ近傍の樹脂層１に歪みが最も大きくかかり、通常の樹脂層１の厚みの４０〜５０％程度となっていることが判明した。

しかも突起６ａと加締め部８との位置関係を考察すると、突起６ａがホ−ス１０の先端より最も遠い位置にある加締め部８ａよりも更に遠い位置にある場合に、この傾向が強いことが分かった。これはホ−ス１０の樹脂層１にホ−ス１０の先端より後端側に歪みが増加する傾向にあるところ、特に、最終の突起６ａと最終の加締め部８ａとの間に挟まれて更に歪みが増大することから来るものである。そして、加締めた際に樹脂層１が延ばされることによる、ホース１０の端部から最も遠い加締め位置８ａにおける樹脂層１の負荷が大きく、加締め部８ａと対応する突起６ａが起点となり、繰り返し試験等の耐久試験中に樹脂層１が破壊に至ってしまうものである。

本発明では、ニップルの先端部に最も近い突起（図２で突起６ａ）を排除し、加締め部８ａに対してホ−スの先端より遠い位置には突起を備えないこととしたものである。言い換えれば、ニップルにおける突起の谷部と同じ外径であるフラット部を長くして、突起の位置をホース先端からみて最も遠い加締め位置よりもホース先端側に位置させ、加締めた際の内層の樹脂層の延びを抑えたものであり、これによって、樹脂層の厚さをオリジナル対比で７５〜８５％とし、加締め部の樹脂層への負荷を抑えることができるものである。このように、加締め部の樹脂層への負荷を減らすことで繰り返し加圧性能を約４０％向上させることが可能となったものである。

継手金具におけるニップルには、突起は通常環状突起であり、例えば、バルヂ、タケノコ山、リング溝角部等が形成される。又、スリ−ブは通常はアルミ製であり、加締め位置が複数箇所あるウェーブ締め（俵締めとも云う）が行われる。加締めは加締めダイスにて行われる。

本発明で用いられるホ−スは内層に単層若しくは複数層の樹脂層を有し、その外側に接着層、内管ゴム層、繊維補強層、外ゴム（外被ゴム）層とする構成であり、通常は繊維補強層は複数層であって、この間に中間ゴム層が介在する場合もある。この中間ゴム層が存在することにより補強層同士が接触することがなくなり、ホ−スとしての性能が向上することとなる。

樹脂層を形成する材料としては、エチレンービニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアミド（ＭＸＤ６）等があり、複層構造の場合はこれらの材料の組み合わせるもので、これらは要求の程度に応じて適宜選択できる。樹脂層の厚みは５０〜１０００μｍ、望ましくは１００〜５００μｍである。

内管ゴム層、中間ゴム及び外被ゴム層の主材料は、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＤＭ）、ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム、ＣＳＭ、もしくはこれらのゴムの２種以上のブレンドが用いられる。

補強層は、繊維補強ではポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ビニロン、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド等が使用され、必要に応じてこれらを２種類以上組み合わせた混紡糸を用いてもよい。これらの補強層は、反対方向に２層以上巻き付けるのが一般的である。又、必要に応じて補強層のさらに外側に抑え糸を設けても構わない。前記補強層の中間に接着ゴム層を介在させるのが最もよい。

以下、実施例をもって本発明を更に説明する。図３は本発明の加締め構造を示す一部断面図である。用いられたホ−スは図２に示すものと同じであり説明は省略する。尚、用いられたホ−ス１０の樹脂層１はＥＶＯＨ樹脂であり、その厚みは約３００μｍであった。又、ゴム層２はブチルゴムを用い、２層の繊維補強層３はＰＥＴである。尚、この例では樹脂層１の外周に接着剤４を塗布し、２層の繊維補強層３、３間に中間ゴム層３ａを介在させた。用いた接着剤はゴム系接着剤であり、商品名：メタロック・Ｒ３１（（株）東洋化学研究所製）であり、同社のゴム系接着剤・Ｒ４１も使用可能である。又、中間ゴム層はクロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＲＭ）を用いた。

さて、継手金具から伸びるニップル５にタケノコ状の突起６を設け、ニップル５をホ−ス１０内に差し込み、次いでスリーブ７を装着した後にその外側から加締めダイスで締め付け（加締め部８）て固定したものである。

そして、スリーブ７の加締め部８はホ−ス１０先端側よりほぼ等間隔に２条形成したものである。一方、ニップル５に形成したタケノコ状の突起６は図１の例では４条形成してあるが、図３の本発明ではこれと異なり、３条の環状突起を形成したものである。

そして、ホ−ス１０の先端側より最も遠い位置にある突起６ｂの位置を、ホ−ス１０の先端より最も遠い位置にある加締め部８ａよりもホ−スの先端側にしたものであり、図１の例で言えば、加締めにより最も歪みの生じる加締め部８ａと突起６ａとの関係を解き、言い換えれば、樹脂層１に最も歪みを集中させることとなる突起６ａを削除し、加締め部８ａより後側のホ−スの歪みを自然に解放させたものである。

尚、好ましくは突起６、６間に加締め部８が対応するようにするべきであり、これによって両者のエッジ部に強く挟まれる部位がなくなり、樹脂層１の亀裂も比較的少ないものとなる。

以上の構成としたことにより、ホ−スの内層の樹脂層に歪みを極端に加えることがなくなったもので、耐繰り返し加圧性能が大きく向上するもので、従来の継手におけるホ−スの加締め構造に適用できるが、特に、カ−ク−ラ−等の冷媒用ホ−スに最適である。

図１は本発明の複合ホ−スの一例を示す斜視図である。 図２は従来の加締め構造を示す一部断面図である。 図３は本発明の加締め構造を示す一部断面図である。

符号の説明

１‥樹脂層、
２ａ、２ｂ‥ゴム層、
３‥補強層、
３ａ‥中間ゴム層、
４‥接着剤、
５‥内筒金具（ニップル）、
６、６ａ、６ｂ‥突起、
７‥外筒金具（スリ−ブ）、
８、８ａ‥加締め部、
１０‥ホース。

Claims (7)

1. 最内層に樹脂層を有する樹脂とゴムとの複合ホースと継手金具の接続にあって、継手金具から伸び、外周に複数段の突起を形成した内筒金具を前記ホ−ス内に差し込み、内筒金具に対応して外筒金具を覆い、加締めダイスにて複数段の加締め部を形成してなる加締め構造であって、ホ−ス先端より最も遠い位置にある突起が、ホ−ス先端より最も遠い位置にある加締め部よりもホ−ス先端側にあることを特徴とする内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
2. 前記ホ−スが、最内層に単層もしくは複数からなる樹脂層を有し、その外側に接着剤を介在して内管ゴム層、繊維補強層、外被ゴム層を有するホースである請求項１記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
3. 前記内層樹脂の材料が、ポリアミド、エチレンービニルアルコール共重合体、ポリアミドから選択された請求項１又は２記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
4. 内層樹脂の厚みが、５０〜１０００μｍである請求項３記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
5. 前記ゴム層の材料が、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、エチレン・プロピレン共重合体、ニトリル・ブタジエンゴム、水素添加ＮＢＲ、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ＣＳＭから選択された請求項１又は２記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
6. 前記補強層が、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、アラミドから選択された請求項１又は２記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。
7. 前記補強層の中間に中間ゴム層を介在させた請求項１乃至６いずれか１記載の内面樹脂層を有するホースと継手金具の加締め構造。