JP2019502838A

JP2019502838A - 耐摩耗性編組テキスタイルスリーブおよびその構築方法

Info

Publication number: JP2019502838A
Application number: JP2018538197A
Authority: JP
Inventors: ケイン，アリス; トーマス，パトリック
Original assignee: Federal Mogul Powertrain LLC
Current assignee: Federal Mogul Powertrain LLC
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: US20170211215A1; BR112018014778B1; EP3405607A1; EP3405607B1; JP6946309B2; BR112018014778A2; WO2017127780A1; CN108474152B; US10590574B2; KR102648991B1; KR20180101557A; CN108474152A

Abstract

保護テキスタイルスリーブ（１０）およびその構築方法を提供する。スリーブ（１０）は、編組糸（１１，１２）からなる曲げやすい管状壁（１４）を有する。糸（１１，１２）のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメント１２として提供され、糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメント（１１）として提供される。複数のマルチフィラメント（１１）は、複数の別々の束ＤＳに編み組まれる。束ＤＳの各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含む。モノフィラメント（１２）は、編み組みプロセス中にマルチフィラメント（１１）に組み込まれて、マルチフィラメント（１１）を「編み組み当初の」位置にロックし、適用中および使用中のマルチフィラメント（１１）の移動を防止し、それによってスリーブ壁（１４）の耐摩耗性を向上させる。

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１６年１０月１７日に出願された米国仮出願番号第６２／４０８，９６２号、２０１６年１月２２日に出願された米国仮出願番号第６２／２８６，１０６号および２０１７年１月２０日に出願された米国実用出願番号第１５／４１１，０８０号の利益を主張し、これらは全文が引用によって本明細書に援用される。

発明の背景
１．技術分野
本発明は、一般に、細長い部材を保護するためのテキスタイルスリーブに関し、より特定的には、編組テキスタイルスリーブに関する。

２．関連技術
たとえばワイヤハーネス、流体またはガス運搬管またはケーブルなどの内部に収容された細長い部材を保護するために用いられる管状テキスタイルスリーブが知られている。内部に収容された細長い部材を保護するための管状テキスタイルスリーブを編むことがさらに知られている。このようなスリーブの最近の車両での用途では、環境温度の上昇などから細長い部材をさらに保護することおよび耐摩耗性を向上させることが求められている。これらの要求の増大により、スリーブは、温度の上昇にさらされたり具体的に規定された摩耗試験仕様にさらされたりするなど、さまざまな試験パラメータに合格しなければならなくなっており、たとえば、スリーブの編組層全体にわたって摩耗することなく、または内部に収容された細長い部材に損傷を与えることなく、摩耗ツールをスリーブの長さに沿っておよびスリーブの長さに対して横方向に通過させる。公知の編組スリーブ構造は、いくつかの試験パラメータ下では、試験仕様を満たすことができないため、さらなる開発が必要である。当然のことながら、結果として生じるスリーブは、さまざまな耐熱および耐摩耗試験要件を満たさなければならないだけでなく、製造の際に経済的であり、比較的小さな覆いを有し、蛇行経路上への設置を容易にするために曲げやすいままでなければならない、ということが理解されるべきであり、これは、ますます厳しくなる試験パラメータを満たすスリーブを形成できることとは逆になりがちである。

本発明に従って構築される編組スリーブは、比較的小さな覆いを有し、曲がりやすいままでありながら、上記のますます厳しくなる温度および耐摩耗試験パラメータを満たすことができ、他の利点は、当業者によって容易に認識されるであろう。

発明の概要
編組糸からなるシームレスの、曲げやすい、耐摩耗性の管状壁を有するテキスタイルスリーブを提供する。壁の糸は、ねじれなしに鋭い湾曲部を含む蛇行経路のまわりにスリーブを引き回すことができるように十分に曲げやすいままでありながら、約１７５℃までの温度上昇に耐え、所定のテストパラメータ下で壁の厚み全体にわたって摩耗に耐えるように編み組まれる。

本発明の別の局面に従って、編組糸からなる曲げやすい管状壁を有する保護テキスタイルスリーブを提供する。上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供される。上記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれる。上記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、上記曲げやすい管状壁は、約５００〜７００ｇ／ｍ^２の外面密度を有する。

本発明の別の局面によれば、上記マルチフィラメントは、約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する。

本発明の別の局面によれば、上記マルチフィラメントは、約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する。

本発明の別の局面によれば、上記マルチフィラメントは、ポリエステルである。
本発明の別の局面によれば、上記モノフィラメントは、約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する。

本発明の別の局面によれば、上記モノフィラメントは、約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する。

本発明の別の局面によれば、上記モノフィラメントは、約３ＧＰａのヤング率を有する。

本発明の別の局面によれば、上記複数のマルチフィラメントおよび上記複数のモノフィラメントは、約２：１の比率で編み組まれる。

本発明の別の局面に従って構築された保護テキスタイルスリーブは、編組糸からなる曲げやすい管状壁を有し、上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供される。上記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれ、上記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含む。さらに、上記モノフィラメントは、約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有し、それによって、上記マルチフィラメントに組み込まれて、上記マルチフィラメントを「編み組み当初の」位置にロックして、上記スリーブ壁の耐摩耗性を向上させる。

本発明の別の局面に従って構築された保護テキスタイルスリーブは、編組糸からなる曲げやすい管状壁を有し、上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、上記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供される。上記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれ、上記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、上記モノフィラメントは、約３ＧＰａのヤング率を有し、それによって、上記マルチフィラメントに組み込まれて、上記マルチフィラメントを「編み組み当初の」位置にロックして、上記スリーブ壁の耐摩耗性を向上させる。

本発明の別の局面に従って、保護テキスタイルスリーブの構築方法を提供する。上記方法は、約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する複数のモノフィラメントおよび約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する複数のマルチフィラメントから曲げやすい管状壁を編み組むステップを含む。上記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束として編み組まれ、上記別々の束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含む。上記方法は、上記編み組みプロセス中に上記複数のモノフィラメントを上記複数のマルチフィラメントに組み込んで、上記複数のマルチフィラメントを所定の位置に効果的にロックするステップを含む。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する上記マルチフィラメントを提供するステップをさらに含む。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する上記モノフィラメントを提供するステップをさらに含む。

本発明の別の局面によれば、上記方法は、約３ＧＰａのヤング率を有する上記モノフィラメントを提供するステップをさらに含む。

本発明のこれらのおよび他の局面、特徴および利点は、以下の現状の好ましい実施形態および最良の形態の詳細な説明、添付の特許請求の範囲ならびに添付の図面を考慮して当業者に容易に明らかになるであろう。

貫通する細長い部材を保護する、示されている本発明の一局面に従って構築された編組保護テキスタイルスリーブの概略斜視図である。図１のスリーブの壁の拡大部分平面図である。束ねられたマルチフィラメントと個々のモノフィラメントとの比率を示す、図１のスリーブの編組構造を示す概略端面図である。摩耗試験ツールがスリーブと接触するように配置された、図１のスリーブの編組構造を示す概略部分端面図である。スリーブが予め定められた仕様要件を満たすか否かを判断するためにスリーブに対して行われる摩耗試験を示す。スリーブが予め定められた仕様要件を満たすか否かを判断するためにスリーブに対して行われる摩耗試験を示す。本発明のさまざまな局面に従って構築されたさまざまな編組スリーブ構造を一覧にした表である。

好ましい実施形態の詳細な説明
図面をより詳細に参照して、図１は、本発明の一局面に従って構築された編組管状テキスタイルスリーブ１０を示す。スリーブ１０は、複数のマルチフィラメント糸（以下、単にマルチフィラメント１１と称する）を含み、マルチフィラメント１１は、複数のモノフィラメント糸（以下、単にモノフィラメント１２と称する）と編み組まれて、スリーブ１０の管状壁１４を形成する。壁１４は、シームレスの態様で編み組まれているため、周方向に連続的な、途切れのない外面１６と、内面１８とを有し、内面１８は、スリーブ１０の両端２４と２６との間に中心長手方向軸２２に沿って軸方向に延在する管状内部空洞２０を規定する。空洞２０は、ワイヤハーネス、流体またはガス運搬管、ケーブルなどの保護すべき細長い部材２８を受けるようにサイズ決めされている。マルチフィラメント１１とモノフィラメント１２との間に生み出される相乗効果により、約５００ｇ／ｍ^２の外面密度がスリーブ１０に提供され、その結果、スリーブが費用対効果の高いものになり、壁１４が非常に曲がりやすいものになると同時に、高耐摩耗性の丈夫な外面１６が壁１４に提供され、そのため、スリーブ１０の壁１４は、内部に収容された細長い部材２８を損傷から保護することができる。温度上昇下でのこのような丈夫さの根拠については、以下でより詳細に説明する摩耗試験において実験的に証明されている。

壁１４は、任意の好適な長さおよび直径を有するように構築され得て、密な編組構造を有するように編み組まれて、任意の種類の二次コーティングを必要とすることなく、空洞２０への外部流体および／または破片の侵入に対する壁１４の不透過性を向上させる。したがって、スリーブ１０は、複数の壁層または二次コーティング材料を必要とすることなく細長い部材２８を保護できることを考慮して、費用対効果が高くなる。本発明の一局面によれば、壁１４は、隣り合った、鏡に映した関係の束ねられたデュアルストランドまたはデュアルエンドマルチフィラメント１１と、シングルストランドまたはシングルエンドモノフィラメント１２とで形成され、束ねられたマルチフィラメント１１は、シングルストランドモノフィラメント１２と編み組まれている。図３は、概略的に示されたモノフィラメント１２のシングルストランドＳＳに対する、概略的に示されたマルチフィラメント１１のデュアルストランドＤＳの個々の束を示す。このように、限定としてではなく一例として、マルチフィラメント１１について３６個のキャリアおよびモノフィラメント１２について３６個のキャリアなど、同数のキャリアを用いて壁１４を編み組む場合には、マルチフィラメント１１の各キャリアは、マルチフィラメント１１の２個の端部を有するのに対して、モノフィラメント１２の各キャリアは、モノフィラメント１２の１個の端部を有する。したがって、マルチフィラメント１１およびモノフィラメント１２は、端部が２：１の比率で互いに編み組まれている。このように、各キャリアについてのマルチフィラメント１１の２個の端部は、あたかも１本の共通の糸であるかのように互いに隣り合った、鏡に映した関係で編み組まれている、ということが認識されるべきである。

モノフィラメント１２は、スリーブ１０の性能の点で重要な役割を果たし、摩耗に耐える能力をスリーブ１０に提供し、使用中は束ねられたマルチフィラメント１１を「編み組み当初の」位置にロックするように部分的に機能することによって、「ロックおよび固定された」強力マルチフィラメント１１によって提供される壁１４の耐摩耗性を向上させる。約１０００〜１２００ｄＴｅｘの線密度を有するポリエステルからなるマルチフィラメントが提供され、例示的な一実施形態では、１１００デニールおよび約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘのカウント関連糸引っ張り強さを有するマルチフィラメントが提供され、ｃＮ／ｔｅｘ糸＝ｃＮ／ｔｅｘ繊維（×）物質利用率％（／）１００であり、特に、限定としてではなく一例として、ディオレン（商標）という商品名で販売されている強力ＰＥＴとして提供されている。マルチフィラメント１１を所定の位置にロックするモノフィラメント１２の能力は、一部には約０．３５〜０．４０ｍｍであるとされるモノフィラメントの直径に起因し、またモノフィラメントの径方向における係数および剛性が高い（径方向に弾性変形する能力が無い）ことにも起因し（モノフィラメント１１２は径方向に剛性があるが、それらの長さに沿っては曲げやすいままであり、それによってスリーブ１０は非常に曲げやすいままであることができるということが理解されるべきである）、約３ＧＰａなどの比較的高いヤング率および約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有することに起因し、一つの特に好ましい実施形態では、限定としてではなく一例として、強力ナイロンなどの強力熱可塑性ポリアミドを有することに起因する。モノフィラメント１２が比較的高いヤング率を有するので、モノフィラメント１２をマルチフィラメント１１に組み込むことができ、それによって、マルチフィラメント１１を所定の「編み組み当初の」位置にロックするように作用する。逆に、比較的低いヤング率を有するモノフィラメントが提供される場合には、モノフィラメントは、軸方向にも径方向にもさらに弾性があり、したがって、マルチフィラメントを「編み組み当初の」位置にロックするのに必要な程度までマルチフィラメントに組み込まれることはないであろう。このように、比較的低いヤング率のモノフィラメントでは、摩耗試験に合格するためおよび細長い部材を損傷から保護するために必要な程度の耐摩耗性を提供するには、約９００ｇ／ｍ^２など、壁の表面積密度を大きくすることが必要であろう。当然のことながら、表面積を大きくすることによりコストが増大し、かさが増大し、さらにスリーブの柔軟性が減少することになる、ということが認識されるべきである。

スリーブ１０の耐摩耗性を実証するために用いられる試験は、２００ｇの質量を加えられたツール３０を含み、ツール３０は、ツール３０の長さがスリーブ１０の長手方向軸２２に対して概して横方向に延在する状態で方向付けられている（図５Ａおよび図５Ｂ）。一つの試験によれば、ツール３０は、たとえば図５Ａに示されるように１０Ｈｚの周波数でスリーブ１０の長さに沿って動かされ、別の試験では、ツール３０は、たとえば図５Ｂに示されるようにスリーブ１０の幅にわたって、スリーブの長さに対して横方向に、のこ引き型の動きで、１０Ｈｚの周波数で動かされる。新たなスリーブ試験のサイクル数は、１４４，０００である。本発明に従って構築されたスリーブ１０は、上記のように、５段階評価で４以上の評価を有する試験に合格することができる。試験に合格するには、厚みを貫通して破損したり、下にある編組糸のうちのいずれかを切断したりすることなく、下にある編組糸の部分的摩耗が試験中に起こるだけである必要があり、当然のことながらスリーブ１０に収容されている細長い部材に対する損傷は生じ得ない。４というスコアを有する試験に合格した、本発明に従って構築されたスリーブに対して実行される耐摩耗性試験手順は、以下の通りである。

試験♯１：Ｄ４４１９５９に従った耐摩耗性、Ｓ２１５１０１に従ったカテゴリＤ
手順：摩耗方向当たり最低でも３個のサンプルに対して以下が実行された
・サンプルを約１００ｍｍの長さに切断した
・公称スリーブサイズのＰＡホース上にサンプルを設置し、スチールマンドレルをホース内に挿入した
・サンプル／ホース／マンドレルアセンブリをサンプルホルダに装着した
・摩耗ツールであるカテゴリＤ（ＰＡ６６ＧＦ３０プラスチックエッジ）を、ツール／サンプル角度が９０°であるようにツールホルダに装着した
・２００ｇの質量を加えて、ツール／サンプル接点を生成した
・試験の前にオーブンを１２０℃に予熱した
・オーブン温度の安定化後に、試験を開始した
・長手（タイプＡまたはグレーティング）方向および横断（タイプＢまたはのこ引き）方向当たり１０サイクル／秒（１０ｍｍのストローク）で摩耗テストを１４４，０００サイクル（４時間）行った後
・５段階評価でサンプルを視覚的に検査した。

上記のように、束ねられたマルチフィラメント１１と１本のモノフィラメント１２とを互いに編み組むことを含むスリーブ１０の構築中に、好ましくは、所望の長さのスリーブ１０は、編み組みプロセスにおいてある長さに切断される。編み組みプロセスにおいて所望の完成した長さのスリーブ１０を切断することにより、スリーブ１０の円形外周形状を維持することが容易になり、それによって細長い部材２８を空洞２０に挿入することが容易になることが分かった。

図６に示される表は、限定としてではなく一例として、本発明のさまざまな局面に従って製造された６個の異なるサンプルを示し、平均スリーブ直径がＢ欄に示されており、マルチフィラメントおよびモノフィラメント糸のさまざまなタイプがそれぞれの糸のキャリアおよび端部の個数とともにＣ欄およびＤ欄にそれぞれ示されており、編組壁の質量がＥ欄に示されており、編組壁の密度がＦ欄に示されている。

上記の詳細な説明は、いくつかの現状の好ましい実施形態に関するものであるということが理解されるべきであり、本明細書の開示から当業者が容易に認識できる他の実施形態も本明細書に組み込まれて、最終的に許可される特許請求の範囲の範囲内であると見なされる、ということが理解されるべきである。

Claims

保護テキスタイルスリーブであって、
編組糸からなる曲げやすい管状壁を備え、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供され、前記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれ、前記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、前記曲げやすい管状壁は、約５００〜７００ｇ／ｍ^２の外面密度を有する、保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する、請求項１に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する、請求項２に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、ポリエステルである、請求項３に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する、請求項２に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する、請求項１に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約３ＧＰａのヤング率を有する、請求項１に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記複数のマルチフィラメントおよび前記複数のモノフィラメントは、約２：１の比率で提供される、請求項１に記載の保護テキスタイルスリーブ。
保護テキスタイルスリーブであって、
編組糸からなる曲げやすい管状壁を備え、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供され、前記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれ、前記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、前記モノフィラメントは、約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する、保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する、請求項９に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する、請求項９に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する、請求項９に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約３ＧＰａのヤング率を有する、請求項９に記載の保護テキスタイルスリーブ。
保護テキスタイルスリーブであって、
編組糸からなる曲げやすい管状壁を備え、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のモノフィラメントとして提供され、前記糸のうちの少なくとも数本は、複数のマルチフィラメントとして提供され、前記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束に編み組まれ、前記束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、前記モノフィラメントは、約３ＧＰａのヤング率を有する、保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する、請求項１４に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記マルチフィラメントは、約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する、請求項１４に記載の保護テキスタイルスリーブ。
前記モノフィラメントは、約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する、請求項１４に記載の保護テキスタイルスリーブ。
保護テキスタイルスリーブの構築方法であって、
約４０〜５５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する複数のモノフィラメントおよび約１０００〜１２００ｄＴｅｘのデニールを有する複数のマルチフィラメントから曲げやすい管状壁を編み組むステップを備え、前記複数のマルチフィラメントは、複数の別々の束として編み組まれ、前記別々の束の各々は、少なくとも２本のマルチフィラメントを含み、前記方法はさらに、
前記編み組みプロセス中に前記複数のモノフィラメントを前記複数のマルチフィラメントに組み込んで、前記複数のマルチフィラメントを所定の位置に効果的にロックするステップを備える、方法。
約６０〜８５ｃＮ／ｔｅｘの引っ張り強さを有する前記マルチフィラメントを提供するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
約０．３５〜０．４０ｍｍの直径を有する前記モノフィラメントを提供するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
約３ＧＰａのヤング率を有する前記モノフィラメントを提供するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。