JP2647463B2 - ホース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、海上荷役用として使用されるホースに関
する。

〔従来の技術〕

従来、海上荷役用ホースには、耐圧層として化学繊維
コードを巻回し、外力または外圧によるホースの潰れお
よび曲げ，捩れ等に対する耐キンク性を向上するために
らせん状にワイヤーを巻回したものがあり、また、耐圧
層として化学繊維コードに代えてスチールコードを、耐
キンク層のワイヤーに代えてスチールコードをそれぞれ
巻回したものが開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の海上荷役用ホースのうち、らせん状にワイヤー
を巻回したホースは、ホースのキンク時にワイヤーが塑
性変形を起こして復元せず、ホースとしての再使用がで
きない状態になるという欠点がある。

また、耐圧および耐キンク層としてスチールコードを
巻回したホースは、スチールコードの塑性ひずみがワイ
ヤーよりも大きいため、ホースにキンクが生じたときの
復元性が高いことが利点となっている。しかしながら、
スチールコードのみが巻回されたホースは、ホースの径
方向および長さ方向のスチールコードの伸びがきわめて
小さいため、サージによる圧力上昇が生じた場合には、
このサージ圧をスチールコードの伸びによるホースの体
積増加によって吸収することができず、高いサージ圧を
受けるという欠点がある。

この発明は、上記の問題を解決して耐キンク性を損な
わずにサージによる圧力上昇を低減したホースを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明においては、ホ
ースの耐圧層として化学繊維コード層とスチールコード
層とを巻回し、化学繊維コード層のコードはホース軸線
方向に対して35〜55度未満の角度に、スチールコード層
のコードはホースの軸線方向に対して70〜90度の角度に
それぞれ配列し、かつ化学繊維コード層とスチールコー
ド層とのコード角度に35度以上の角度差を設けている。

〔作用〕

この発明のホースは、弾性係数の小さい化学繊維コー
ドと弾性係数の大きいスチールコードとを耐圧層として
巻回しているので、ホース全体としての弾性係数はスチ
ールコードのみを巻回したホースよりも小さくなる。

また、化学繊維コード層のコード角度よりもスチール
コード層のコード角度が大きく、双方のコード角度の差
を35度以上にしてあるので、化学繊維コード層のコード
の伸びがスチールコード層によって妨げられることはな
い。

このためサージが発生したときの圧力上昇は、化学繊
維コード層のコードの伸びによるホースの体積増加によ
って吸収することができる。

また、ホースのキンクに対しては、スチールコード層
が耐キンク層としての機能をも兼備しているため、スチ
ールコードの剛性により復元する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は、この発明のホースの一例を示した上半部縦
断側面図である。

同図において、符号10は内面ゴム層、20は外面ゴム層
をそれぞれ示し、内面ゴム層10の外周には化学繊維コー
ド層12が、化学繊維コード層12の外周にはスチールコー
ド層14がそれぞれ耐圧層として巻回され、スチールコー
ド層13はフィラーゴム層16を介して外面ゴム層20により
被覆されている。

第２図は、化学繊維コード層12とスチールコード層14
とのコードの配列状態を示した図である。化学瀬にコー
ド層12のコード13は、ホース軸線方向（Ｏ−Ｏ）に対し
て35〜55度未満の角度θ_１で互いに反対方向となるよう
に配列して少なくとも２プライ巻回してあり、スチール
コード層14のコード15は、ホース軸線方向（Ｏ−Ｏ）に
対して70〜90度の角度θ_２で互いに反対方向となるよう
に配列して少なくとも２プライ巻回してあるが、化学繊
維コード層12のコード角度θ_１とスチールコード層14の
コード角度θ_２との角度差が35度以上となるようにして
ある。

上記の化学繊維コード層12はホースの軸方向の内圧力
に対する耐圧層であるから、コード角度θ_１を55度以上
に設定すると、軸方向の応力を受け持つために化学繊維
にコード層12のプライ数が多くなる。

また、コード角度θ_１を35度よりも小さくすると、周
方向の応力を受け持つためのプライ数を増す必要が生じ
るので好ましくない。

スチールコード層14はホースの円周方向の内圧力に対
する耐圧層であるから、コード角度θ_２は最大90度まで
許容できるが、コード角度θ_２を70度よりも小さくする
と、プライ数を増す必要が生じるので好ましくない。

上記の化学繊維コード層12を構成するコードとして
は、ポリエステル，ナイロン，ビニロンまたはレーヨン
等を素材とするストランドが好適であり、このコードを
すだれ状に配列してゴムで被覆したものを使用するのが
好ましい。スチールコード層14を構成するコード15につ
いても同様に、コードをすだれ状に配列してゴムで被覆
したものを使用するのが好ましい。

上記構成のホースは、耐圧層として化学繊維コード層
12とスチールコード層14とが巻回されており、化学繊維
コード層12のコードの弾性係数はスチールコード層14の
コードの弾性係数よりも小さいので、ホース全体として
の弾性係数は、スチールコード層のみを２層巻回した場
合よりも小さくなっている。

そこで、このホースにサージが発生したときの圧力上
昇とホースの弾性係数との関係について考えると、一般
にサージによる圧力上昇ΔＨは、次式（１）によって与
えられる。

ここに、 a ＝圧力波の伝わり速度 g ＝重量の加速度 V₀＝流速 上式のａは次式（２）を用いて求めることができる。

ここに、 γ＝流体の比重量 K ＝流体の体積弾性係数 D ＝ホースの内径 C₁＝ホースの固定方法によって決まる定数 e ＝ホースの肉厚 E ＝ホースの弾性係数 上式（１）および（２）から、他の条件が一定である
とすれば、ホースの弾性係数Ｅが小さいほど、圧力上昇
ΔＨが小さくなることが分かる。

したがって、この発明のホースは、耐圧層としてスチ
ールコード層だけを用いたホースのような高いサージ圧
を受けることはない。

すなわち、化学繊維コード層12のコードの伸びによる
ホースの体積増加によって、サージが発生したときの圧
力上昇を吸収することができる。

この化学繊維コード層12のコードの伸びは、化学繊維
コード層12のコード角度θ_１とスチールコード層14のコ
ード角度θ_２との差が35度未満になると、スチールコー
ド層14によって抑制される傾向が強くなるので、35度以
上の角度差をつける必要がある。

またスチールコード層14のコードは、高い剛性を有し
ているので、ホースにキンクが生じても塑性変形するこ
とはなく、再使用ができる状態に復元する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、化学繊維コ
ード層とスチールコード層とを耐圧層として巻回し、化
学繊維コード層のコード角度とスチールコード層のコー
ド角度、両コードの角度差を所定の範囲に規制している
ので、化学繊維コード層のコードの伸びによるホースの
体積増加によってサージ圧を吸収することができ、サー
ジによる圧力上昇が低減されるだけでなく、キンクに対
してはスチールコード層が復元力をもっているから、従
来の欠点を解消した高性能のホースが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す上半部縦断側面図、
第２図は化学繊維コード層とスチールコード層とのコー
ド角度を示す側面図である。 図中、10は内面ゴム層、12は化学繊維コード層、14はス
チールコード層、20は外面ゴム層、θ_１は化学繊維コー
ド層のコード角度、θ_２はスチールコード層のコード角
度である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面ゴム層と外面ゴム層との間に、耐圧層
   として化学繊維コード層とスチールコード層とを巻回
   し、ホース軸線方向に対して化学繊維コード層のコード
   を35〜55度未満の角度に、スチールコード層のコードを
   70〜90度の角度にそれぞれ配列し、かつ化学繊維コード
   層のコード角度とスチールコード層のコード角度との差
   を35度以上としたことを特徴とするホース。