JP2883380B2 - 耐負圧性蛇腹付きホース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐負圧性蛇腹付きホースに関する。詳しく
は、例えば、自動車用エアインテークホース、ラジエー
タホースなど内部に負圧が作用する耐負圧性蛇腹付きホ
ースに関する。

［従来の技術］ 従来より産業界では、柔軟性、振動吸収性、取付け作
業性に優れたホースとして、蛇腹付きホースが広く用い
られている。この蛇腹付きホースの蛇腹部は、ホース内
周面の口径およびホース外周面の口径が同期して軸方向
に連続波状に変化する。

この蛇腹付きホースでは、蛇腹部のホース内周面の法
線方向のホース内周面とホース外周面との間隔を肉厚寸
法としたとき、蛇腹部の各部の肉厚寸法はほぼ同じであ
る。

ところで上記した蛇腹付きホースを吸気系装置等に使
用すると、ホース内が負圧になるに伴い、大気圧の影響
で蛇腹部が変形して偏平化することがある。そこで、蛇
腹部の耐負圧性を一層向上させるために、蛇腹部全体の
肉厚を厚くしたホース、材料を大きな剛性をもつものに
変更したホース等が開発されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、蛇腹部全体の肉厚を厚くしたホースでは蛇
腹部を形成する材料体積が増加して材料費が高くなった
り、蛇腹部の柔軟性が低下したりする問題がある。ま
た、材料を大きな剛性をもつものに変更したホースで
は、他の特性との関係で改良には限界がある。

本発明は上記した実情に鑑み開発されたものであり、
その技術的課題は、蛇腹部全体の肉厚を厚くしたり材料
を大きな剛性をもつものに変更したりする手段を採用す
ることなく、蛇腹部の耐負圧性を向上させ得る蛇腹付き
ホースを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は蛇腹部の耐負圧性向上について鋭意研究を
重ねた結果、蛇腹部のホース内周面の口径が小となる波
底部の肉厚寸法を蛇腹部の他の部分の肉厚寸法よりも大
きく設定すれば、蛇腹部の材料体積が同じであっても、
蛇腹部の耐負圧性を向上させ得、蛇腹付きホース内が負
圧となったときでも蛇腹部が偏平しにくくなることを知
見し、この知見に基づき本発明を完成させたものであ
る。

即ち、本発明の耐負圧性蛇腹付きホースは、軸方向に
のびる少なくとも一部にホース内周面とホース外周面と
が軸方向に同期して形成された波山部及び波底部が交互
に連続した蛇腹部をもつ蛇腹付きホースにおいて、 ホース内周面の法線方向のホース内周面とホース外周
面との間隔を肉厚寸法と規定したとき、蛇腹部の波底部
の肉厚寸法が蛇腹部の波山部の肉厚寸法よりも大きくな
され、且つ蛇腹部のピッチが蛇腹部の軸方向中央に向か
うにつれて小さくなされていることを特徴とするもので
ある。

蛇腹部の波底部の肉厚寸法は、蛇腹部に要求される柔
軟性、ホース口径が大となる波山部の肉厚寸法、ホース
口径、ホース材質等を考慮して必要に応じて適宜選択さ
れるが、例えば、肉厚の比率で示すと、蛇腹部の波山部
と波底部との境界部分の立壁部の肉厚を１としたとき、
蛇腹部の波底部の肉厚は1.01〜３、特に1.1〜1.5に設定
できる。

蛇腹部の波底部、蛇腹部の波山部のピッチは蛇腹部の
軸方向の中央域程、ピッチを小さくする。なお、波底
部、波山部のホース口径は必要に応じて適宜選択でき
る。

蛇腹付きホースを形成する材料としては天然ゴム、合
成ゴム、樹脂等を適宜選択して採用でき、例えば、塩素
化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、ポリプロ
ピレン、エチルアセテート・エチレン共重合体、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート等を
採用できる。

本発明の蛇腹付きホースは、蛇腹付きホースで従来使
用されている公知の方法で製造できる。例えば、蛇腹部
の内周面を形成する波型面部をもつ中子と、蛇腹部の外
周面を形成する波型面部をもつ型とを用いた型成形で製
造できる。ここで、中子と型とで区画されるキャビティ
のうち、蛇腹部の波底部を形成するキャビティ部分の厚
みが、蛇腹部の他の部分を形成するキャビティ部分の厚
みよりも大きくなるように設定されている。

［作用］ 蛇腹部の波底部の肉厚寸法が蛇腹部の波山部の肉厚寸
法よりも大きく設定されているので、蛇腹部の耐座屈性
が向上する。

［実施例］ 以下、本発明の蛇腹付きホースを第１図〜第３図に示
した一実施例に従って説明する。本実施例の蛇腹付きホ
ースの全体図は第２図、第３図に、要部の拡大断面図は
第１図に示されている。

本実施例の蛇腹付きホースは、中央に位置する蛇腹部
７と、蛇腹部７の一端に連設された端部５と、蛇腹部７
の他端に連設された端部６とで形成されている。

更に第２図、第３図に示すように蛇腹付きホースの端
部５の回りには、耐産屈性向上のために鍔部50が形成さ
れており、更に端部５には分岐路51を形成する突出管部
52が形成されている。また、端部６の回りには、耐産屈
性向上のために鍔部60が形成されている。

この実施例では、蛇腹部７の波山部70〜76のピッチ、
波底部80〜85のピッチは一定ではなく、蛇腹部７の軸方
向の中央部である波山部73に向かうにつれてピッチは小
さくなるように設定されている。即ち、波山部70の頂点
を基準としたとき、波山部70の頂点から波底部80の底点
までの距離L10は7.2mm、波底部80の底点から波山部71の
頂点までの距離L11は6.7mm、波山部71の頂点から波底部
81の底点までの距離L12は6.2mm、波底部81の底点から波
山部72の頂点までの距離L13は5.7mm、波山部72の頂点か
ら波底部82までの距離L14は5.2mm、波底部82の底点から
波山部73の頂点までの距離L15は5.0mmである。

また、蛇腹部７の波底部80〜85の肉厚寸法t10は4mm、
蛇腹部７の波山部70〜76の肉厚寸法t11は3mm、立壁部90
〜103の肉厚寸法t13は3mmに設定されている。従って、
波底部80〜85の肉厚寸法t10は蛇腹部７の他の部分の肉
厚寸法よりも大きい。なお、波山部70の外面の曲率半径
R10、波山部71の外面の曲率半径R11はそれぞれ4.5mm、
波山部72の外面の曲率半径R12、波山部73の外面の曲率
半径R13はそれぞれ4mm、波底部80の内面の曲率半径R20
は4.5mm、波底部81の内面の曲率半径R21は4.25mm、波底
部82の内面の曲率半径R22は4mm、波底部80の外面の曲率
半径R23は1.87mmである。また、波底部81の外面の曲率
半径R25は1.4mm、波底部82の外面の曲率半径R26は1mmで
ある。

なお、波山部70〜76の頂点のホース口径は91mm、波底
部80〜85の底点のホース口径は68mmである。なお、蛇腹
部７の材質は塩素化ポリエチレンである。

第１図に示す実施例においては波底部80〜85の肉厚寸
法t10は蛇腹部７の他の部分の肉厚寸法よりも大きく設
定されていると共に、蛇腹部７のピッチは蛇腹部７の軸
方向中央に向かうにつれて小さくされているので蛇腹部
７の耐負圧性を向上させ得る。この実施例の蛇腹付きホ
ースについても、有限要素法（FEM）で解析したとこ
ろ、この実施例の蛇腹付きホースの蛇腹部７の体積は1.
031であり、耐負圧性は1.176であった。即ち、蛇腹部に
用いる材料体積は3.1％増加したが、耐負圧性は17.6％
増加した。

なお、前記した実施例の蛇腹付きホースは、自動車の
エンジンに外気を導入する吸気系装置であるエアクリー
ナ、エアフローメータ、吸気マニホールドに接続して使
用することができる。更に、コンプレッサ等の他の吸気
系の産業機器に接続して使用することもできる。

［発明の効果］ 本発明の蛇腹付きホースによれば、蛇腹部のホース内
周面の口径が小となる波底部の肉厚寸法が蛇腹部の他の
肉厚寸法よりも大きく設定されていると共に、蛇腹部の
ピッチは蛇腹部の軸方向中央に向かうにつれて小さくさ
れているので、蛇腹部全体の肉厚を厚くしたり蛇腹部の
材料を大きな剛性をもつものに変更したりする手段を採
用することなく、負圧による応力に効果的に耐えること
ができ、耐負圧性を向上させることができる。従って蛇
腹付きホース内が負圧となっても蛇腹部が座屈すること
を回避するのに有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は蛇
腹部の拡大断面図、第２図は蛇腹部を省略して示す全体
の側面図、第３図は蛇腹部を省略して示す全体の平面図
である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向にのびる少なくとも一部にホース内
   周面とホース外周面とが軸方向に同期して形成された波
   山部及び波底部が交互に連続した蛇腹部をもつ蛇腹付き
   ホースにおいて、 前記ホース内周面の法線方向の前記ホース内周面と前記
   ホース外周面との間隔を肉厚寸法と規定したとき、前記
   蛇腹部の波底部の肉厚寸法が前記蛇腹部の波山部の肉厚
   寸法よりも大きくなされ、且つ前記蛇腹部のピッチが前
   記蛇腹部の軸方向中央に向かうにつれて小さくなされて
   いることを特徴とする耐負圧性蛇腹付きホース。