JP3174884B2 - 可撓性ホース構造体及びその製造方法 - Google Patents

可撓性ホース構造体及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、新規な可撓性ホース構造体に関し、そのよ
うな可撓性ホース構造体を製造する新規な方法に関す
る。
技術背景 一端から他端まで延長した複数の外方凸状突起とそれ
らの突起の間に画定される凹部を有するポリマー材製の
波形内側ホースと、該内側ホースの外周に入れ子式に
（望遠鏡式に）嵌合させた補強材の外側スリーブとから
成る可撓性ホース構造体は周知である。例えば、米国特
許第4,415,389号参照。
発明の開示 本発明の１つの特徴は、補強材の上記外側スリーブを
上記波形内側ホースの波形（突起）によって画定される
凹部内へ内側ホースの可撓特性を損なう度合にまで突入
させてしまうことによって内側ホースの可撓特性が著し
く損なわれることがない構成とした新規な可撓性ホース
構造体を提供することである。
より具体的にいえば、本発明の教示によれば、ポリマ
ー材製チューブを補強材の上記外側スリーブと上記波形
内側ホースの間に介設して内側ホースの突起から突起へ
ほぼ直線状に延長させることによって、補強材の外側ス
リーブが内側ホースの突起によって画定される凹部内へ
内側ホースの可撓特性を損なう度合にまで突入するのを
防止することができることが認められた。
かくして、本発明の教示によれば、波形内側ホース
を、可撓性ホース構造体を自動車のガソリン等の揮発性
液体を搬送するのに使用することを可能にし、しかも、
意図する搬送目的のために所望の形状を容易に湾曲させ
るのに十分な可撓性をホース構造体に付与し、かつ、軽
量にすことを可能にする熱可塑性材で形成することがで
きることが判明した。
例えば、本発明の一実施例によれば、一端から他端ま
で延長した複数の外方凸状突起とそれらの突起の間に画
定される凹部を有するポリマー材製の波形内側ホース
と、該内側ホースの外周に入れ子式に嵌合させた補強材
の外側スリーブと、該外側スリーブが前記内側ホースの
突起によって画定される凹部内へ該内側ホースの可撓特
性を損なう度合にまで突入するのを防止するように該外
側スリーブと内側ホースの間に介設され該内側ホースの
突起から突起へほぼ直線状に延長したポリマー材製チュ
ーブとから成る可撓性ホース構造体が提供される。
従って、本発明の目的は、上述した、あるいは以下に
説明する本発明の特徴の１つ又はそれ以上を有する新規
な可撓性ホース構造体を提供することである。
本発明の他の目的は、そのような可撓性ホース構造体
を製造する方法であって、上述した、あるいは以下に説
明する本発明の特徴の１つ又はそれ以上を有する方法を
提供することである。
図面の簡単な説明 本発明の特徴及びその技術的利点は、好ましい実施例
の以下の説明並びに特許請求の範囲の記載及び添付図面
から明らかになろう。
第１図は、本発明の新規な可撓性ホース構造体の一部
断面による部分透視図である。
第２図は、第１図のホース構造体の波形内側ホースの
一部断面による部分拡大側面図である。
第３図は、第２図と同様の図であるが、本発明の方法
に従って被せられたポリマー材製チューブを有する第２
図の波形内側ホースを示す。
第４図は、第３図と同様の図であるが、第３図に示さ
れるように波形内側ホースに被せられたポリマー材製チ
ューブの外周に更に補強材のスリーブを被せる態様を示
す。
第５図は、第４図と同様の図であるが、第４図の補強
材のスリーブに外側ポリマー材層を被せ、第１図に示さ
れるような本発明のホース構造体を完成する態様を示
す。
第６図は、２図と同様の図であるが、本発明の別の実
施例による波形内側ホースを示す。
第７図は、第１図と同様の図であり、第６図の波形内
側ホースにポリマー材のチューブと補強材のスリーブを
順次に被せる態様を示す。
第８図は、第７図と同様の図であり、第７図の構造体
の補強材のスリーブに外側ポリマー材層を被せることに
よってホース構造体を完成する態様を示す。
第９図は、本発明の更に別の実施例による波形内側ホ
ースの部分拡大断面図である。
実施例 本発明のいろいろな特徴は、ガソリン等の揮発性液体
を搬送するための可撓性ホース構造体を構成するのに特
に適合されたものとして以下に例示され、説明される
が、本発明の各特徴は、所望に応じて他の流体を搬送す
るための可撓性ホース構造体を構成するために、単独で
又は組合せて用いることができる。従って、本発明は、
添付図に示された実施例だけに限定されるものではな
く、それらの図面は、本発明の広範囲の用途の１つを例
示するためのものにすぎない。
第１図を参照すると、本発明の新規な可撓性ホース構
造体は、総体的に参照番号20で示されている。可撓性ホ
ース構造体30は、一端24から他端25（第２図）まで延長
した複数の外方凸状突起（波形）22とそれらの突起の間
に画定される凹部23を有する任意の適当なポリマー材製
の波形内側ホース21と、第３図に示されるように内側ホ
ース21の突起22から突起22へほぼ直線状に延長した任意
の適当なポリマー材製チューブ26と、チューブ26の外周
に入れ子式に嵌合させた任意の適当な補強材の外側スリ
ーブ27と、外側スリーブ27を防護するとともに、該ホー
ス構造体20を通して搬送されるガソリン等の液体がホー
ス構造体の外表面にまで浸出するのを防止するための任
意の適当なポリマー材製の外側層即ちカバー28とから成
る。
先に述べたように、補強材のスリーブ（「補強スリー
ブ」又は「補強層」とも称する）27が内側ホース21の撓
曲運動に抵抗する程内側ホース31の凹部23内へ進入して
しまうと、ホース構造体20の可撓特性が損なわれること
が判明した。本発明によれば、内側ホース21に補強スリ
ーブ27を被せる前にポリマー材製チューブ26を被せるこ
とによってこの問題を解決した。チューブ26は、第３図
に示されるように各突起22の頂部29から隣りの突起22の
頂部29へほぼ直線状に延長するように構成構成配置され
ており、補強層27が内側ホース21の凹部23内へ進入する
のを実質的に防止する。このチューブ26による、補強層
27の凹部23への進入防止作用は、慣用のホース形成工程
においてたとえ補強層27が、それを内側ホース上へ押し
つけようとする通常の作用によって、あるいは、外側カ
バー28を補強層27上に被せる作用によって半径方向内方
へ押圧されたとしても、十分に機能する。補強層27が凹
部23へ僅かにしか進入しないことは、第４及び５図に示
されている。これらの図から分るように、凹部23には補
強層27の材料はほとんど進入しておらず、従って、内側
ホース21の所望の可撓特性が保持される。かくして、本
発明の教示によれば、ホース構造体20は、その波形内側
ホース21の存在による可撓性を保持することが認められ
た。
本発明のホース構造体20の内側ホース21は、任意の適
当な材料で任意の適当な態様で形成することができる
が、一実施例によれば、熱可塑性材料を第２図に示され
るような形状にブロー成形することによって形成するこ
とができる。図示の形状では、内側ホース回旋即ち突起
22は、環状であり、ホースの全長に亙っては互いに等間
隔に配置されている。あるいは、第６図に示される別の
実施例の内側ホース21Aにおけるように、回旋即ち突起2
2Aは、らせん状に配設することもできる。第６図の実施
例では、第１〜５図の実施例の内側ホース21の各部分と
同様の部分は同じ参照番号にＡを付して示される。この
内側ホース21Aは、任意の適当な態様で形成された突起2
2A及び凹部23Aを有するストリップ30をらせん状に巻回
することによって慣用の態様で形成される。この場合、
周知のように内側ホース21Aの全長にらせん状の継目31
が生じる。
現在製造されている熱可塑性材のホースの１つの難点
は、同じ内寸法及び外寸のエラストマーゴム製のホース
に比べて剛性であることである。従来周知の熱可塑性材
ホースの剛性は、その素材であるプラスチック材が剛性
であることによる。しかしながら、波形内側チューブを
用いることによって熱可塑性材ホースの可撓性を同じ寸
法のゴムホースよりも大きくすることができる。回旋
は、基本的に環状とすることができ、それらの形状寸法
は、製造すべきホースの寸法に応じて定めることができ
る。
波形チューブを有する熱可塑性材ホースには、在来の
ゴムホースに比べて別の利点もある。即ち、波形内側ホ
ースを有するプラスチック製ホース構造体は、同じ寸法
のゴムホースよりもキンク（捻転）抵抗が大きく、曲げ
半径が小さい。これらの特性は、波形チューブを構成す
る環状突起によってもたらされる。それらの環状突起
は、フープ強度を提供し、その結果、平滑な（波形突起
をもたない）内側チューブを有するホースに比べて大き
なキンク抵抗及び小さな曲げ半径をもたらす。
又、プラスチック材の波形内側ホースは、ゴムホース
に比べて単位長さ当りの重量が軽い。キンク現象を少な
くし、曲げ半径を小さくするために、在来のゴムホース
は、ホースの肉厚を厚くすること、あるいはらせん状の
ワイヤを組入れることに依存している。これに対して、
本発明のプラスチック製波形内側ホースは、優れたキン
ク抵抗を有するので、キンク抵抗及び曲げ半径を犠牲に
することなく、軽量の、薄肉ホース構造体20を製造する
ことができる。
分解及び摩耗に対するプラスチック材の長期間抵抗
は、ゴム材のそれより大きい。例えば、ガソリン等の炭
化水素系液体に対しての耐性が標準的なゴム化合物より
はるかに高いプラスチック材は多数存在する。ある種の
熱可塑性材は、ゴム化合物より高い耐オゾン性及び紫外
線抵抗を有する。熱可塑性材は、又、着色し易く、耐変
色性が高い。
従って、本発明の内側ホースの熱可塑性材は、その最
終製品であるホース構造体20の用途の化学的抵抗及び熱
抵抗要件に基いて、又、波形内側ホース21を後にその上
に被せられる各層に接合する手段が何であるかに基いて
選択される。
例えば、内側ホース21は、第２〜６図に示されるよう
に均質な熱可塑性材の単一層で形成してもよく、あるい
は、第９図に示される内側ホース21Bのように、１つの
種類の熱可塑性材料の内層21′と別の種類の熱可塑性材
の外層21″とで形成することもできる。後者の場合、周
知のように、２種類の熱可塑性材を一緒に押出し、それ
ぞれ異る熱可塑性材から成る外表面とない表面を有る筒
状部材を形成し、その筒状部材をブロー成形仕手、波形
ホースとすることができる。
いずれにしても、この内側ホース21の外周にポリマー
材製のチューブ26を連続的チューブとして慣用の押出装
置によって被せることができる。その場合、押出される
チューブ26が、その性質により、第３図に示されるよう
に実質的に直線状に内側ホース21の各突出22の頂部29に
接合する。あるいは別法として、チューブ26は、第７図
に示されるようにらせん状に巻回して配設することがで
き、内側ホース21Aの周りにらせん状に巻装することが
できる。ただし、第７図に示された内側ホース21Aは、
らせん状の突起を有するホースではなく、所望ならば、
第２図の内側ホース21又は第９図の内側ホース21bであ
ってもよい。
いずれにしても、チューブ26は、チューブ26は、突起
22を覆う平滑が表面を提供し、補強層27を受け止めるた
めのむらのない一定したベースを提供する。チューブ26
の素材は、内側ホース21の突起22の頂部29の外表面に接
着し、内側ホース21の凹部23を満たすことがなく、第３
図に示されるように各突起22を実質的に直線状に覆うよ
うな態様で被覆されるような材料とすることができる。
先に述べたように、チューブ26が凹部23を満たしてしま
うと、内側ホース21の可撓性を減少させるばかりでな
く、補強層27の、凹部23への進入を許してしまい、内側
ホース21の可撓性を一層減少させてしまうからである。
チューブ26を上述した態様で所定位置に被覆した後、
編組織物材又は交互に巻回された金属ワイヤ材から成る
補強スリーブ27をチューブ26に被せる。補強スリーブ27
によって付与する補強の量は、ホース構造体20の使用圧
の要件に応じて定める。
例えば、補強スリーブ27は第４図では編組織物材とし
て例示されており、第７図の補強スリーブ27Aは、チュ
ーブ26Aに被せられた互いに反対方向にらせん状に巻か
れた２層のワイヤ材として例示されている。
いずれにしても、第４図にみられるように、補強スリ
ーブ27は、内側ホース21にほとんど進入しない。なぜな
ら、補強スリーブ27が内側ホース21上に所望の厚さにま
で被覆されるとき凹部23内へ圧入されるのをチューブ26
によって防止されるからである。
次いで、任意の適当なポリマー材の外側層28を例えば
慣用の押出装置によって押出すことにより補強層27に被
せてホース構造体20を完成する。あるいは、ポリマー材
の外側層28をポリマー材のストリップ33から第８図に示
されるようにらせん状に巻装することによって補強層27
に被せてホース構造体20Aを完成することもできる。
いずれにしても、外側層28は、補強層27を防護する役
割を果すものであり、所望ならば、外側層28は、斯界に
おいて周知のように、そして第５図に示されるように補
強層27を通して浸出させることによって内側ホース26に
容易に接合することができ、それによってホース構造体
20のすべての層を接合状態に保持することができる。
外側層28の素材は、補強層27を物理的又は化学的損傷
から防護するばかりでなく、環境への配慮とホース構造
体の他の層に対する接合性をも考慮して選択される。更
に、外側層28の素材は、ホース構造体20内を流れる液体
がその外面にまで透過するのを防止するように選択する
こともできる。
先に述べたように、本発明のホース構造タイヤ20の素
材は、上述した態様で機能する任意の適当な材料であっ
てよい。従って、以下に述べる本発明のホース構造体20
の具体例は、本発明を制限するためのものではなく、本
発明の単なる一例である。
即ち、本発明の１つの具体例においては、第９図に示
されるようにデユポン社からザイテルST811HSという商
品名で販売されている熱可塑性材から成る内層21′と、
B.F.グッドリッチ・カンパニーからFSTANE5710FIという
商品名で販売されている熱可塑性材から成る外層21″と
5710FI5710FIする。その場合、熱可塑性材をブロー成形
して内側ホース21Bの内径が約3.81cm（1.500in）、隣接
する突起22Bの頂部29B間の間隔が約0.625cm（0.246）と
成るように成形する。内側ホース21Bの内側部分34の厚
さは、約0.114cm（0.045in）とし、内側部分34と頂部29
Bの間の各側壁35は、第２、３図に示される例のように
互いに平行ではなく、互いに角度をなすように配置す
る。
この具体例の場合、チューブ26も、上記熱可塑性材ES
TANE5710FIで形成し、補強層27は、36キャリア形編組機
を用いてポリエステルヤーンから形成する。外側層28
は、上記熱可塑性材ESTANE5710FIで形成し、厚さを約0.
152cm（0.060in）とする。
かくして、外側層即ちカバー28の熱可塑性材は、チュ
ーブ26に容易に接合し、チューブ26の熱可塑性材は、内
側ホース21Bの外層21″に容易に接合する。
従って、本発明のホース構造体20又は20Aは、揮発性
液体等の所望の流体を搬送するのに使用することがで
き、かつ、そのような目的のために必要に応じて屈曲さ
せることができる。
叙上のように、本発明は、新規な可撓性ホース構造
体、及び、そのような可撓性ホース構造体を製造する方
法を提供する。
以上、本発明の現在好ましい実施形態及び方法を例示
して説明したが、本発明の特許請求の範囲の記載の範囲
内で他の実施形態及び方法の工程を用いることができ
る。特許請求の範囲の各項は、各項の「改良」という用
語の前の部分において、本発明以前に知られていたと信
じられる事項を述べており、各項の「改良」という用語
の後の部分において、本発明による新規な部分であると
信じられる事項を述べている。従って、各項は、新規
な、有用な、従来技術から想到し得ない発明を記載して
いると信じられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス，ジェイムス エル. アメリカ合衆国 フロリダ州 32671, オカラ，ノースイースト ６ス ストリ ート 5040 (56)参考文献 特開 昭63−231085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−19323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−19485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−91082（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−120483（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−61986（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−126781（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2757690（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 11/04 - 11/11 B29D 23/18 B32B 1/08

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一端（24）から他端（25）まで延長した複
    数の外方凸状突起（22）とそれらの突起の間に画定され
    る凹部（23）を有するポリマー材製の波形内側ホース
    （21）と、該内側ホースに入れ子式に被せた補強材の外
    側スリーブ（27）とから成る可撓性ホース構造体におい
    て、 前記内側ホース（21）は、熱可塑性材で形成されてお
    り、前記外側スリーブ（27）が該内側ホース（21）の突
    起（22）によって画定される凹部（23）内へ該内側ホー
    スの可撓特性を実質的に減少させる程突入するのを防止
    するように該外側スリーブと内側ホースの間にポリマー
    材製チューブ（26）が介設され、該内側ホースの各隣接
    する突起から突起へほぼ直線状に延長しており、補強材
    の前記外側スリーブ（27）の外周にポリマー材製の外側
    層（28）が入れ子式に被せられており、該外側層（28）
    は、前記ポリマー材製チューブ（26）を形成する熱可塑
    性材と同じ種類の熱可塑性材で形成され、該補強材の外
    側スリーブ（27）を通して該チューブ（26）に接合され
    ていることを特徴とする可撓性ホース構造体。
  2. 【請求項２】前記ポリマー材製チューブ（26）は、前記
    内側ホース（21）の各突起（22）に接合されており、該
    各突起（22）は、環状であり、該ホース構造体の長手軸
    線に対して実質的に横断方向に延長していることを特徴
    とする請求の範囲第１項に記載の可撓性ホース構造体。
  3. 【請求項３】前記突起（22）は、該ホース構造体の長手
    軸線の周りにらせん状に延長していることを特徴とする
    請求の範囲第１項に記載の可撓性ホース構造体。
  4. 【請求項４】前記内側ホース（21B）は、１種類の熱可
    撓性材料の外層（21″）と別の種類の熱可塑性材の内層
    （21′）で形成されていることを特徴とする請求の範囲
    第１項に記載の可撓性ホース構造体。
  5. 【請求項５】前記ポリマー材製チューブ（26）は、前記
    内側ホース（21B）の外層（21″）を形成する熱可塑性
    材と同じ種類の熱可塑性材で形成され、該内側ホースの
    前記各突起（22B）に接合されていることを特徴とする
    請求の範囲第４項に記載の可撓性ホース構造体。
  6. 【請求項６】補強材の前記外側スリーブ（27）の外周に
    ポリマー材製の外側層（28）が入れ子式に被せられてお
    り、該ポリマー材製の外側層（28）は、前記補強材の外
    側スリーブ（27）を通して前記ポリマー材製チューブ
    （26）に接合されていることを特徴とする請求の範囲第
    １項に記載の可撓性ホース構造体。
  7. 【請求項７】一端から他端まで延長した複数の外方凸状
    突起とそれらの突起の間に画定される凹部を有するポリ
    マー材製の波形内側ホースと、該内側ホースに入れ子式
    に被せた補強材の外側スリーブとから成る可撓性ホース
    構造体を製造する方法であって、 前記内側ホースを熱可塑性材で形成し、前記外側スリー
    ブが前記内側ホースの突起によって画定される凹部内へ
    該内側ホースの可撓特性を実質的に減少させる程突入す
    るのを防止するようにポリマー材製チューブを該外側ス
    リーブと内側ホースの間に介設し、該内側ホースの各隣
    接する突起から突起へほぼ直線状に延長させ、前記ポリ
    マー材製チューブを形成する熱可塑性材と同じ種類の熱
    可塑性材から成るポリマー材製の外側層を前記補強材の
    外側スリーブの外周に入れ子式に被せ、該外側層を該補
    強材の外側スリーブを通して前記チューブに接合するこ
    とを特徴とすることを特徴とする可撓性ホース構造体製
    造方法。
  8. 【請求項８】前記ポリマー材製チューブを前記内側ホー
    スの前記各突起に接合し、該各突起を環状にし、該ホー
    ス構造体の長手軸線に対して実質的に横断方向に延長す
    るように形成することを特徴とする請求の範囲第７項に
    記載の可撓性ホース構造体製造方法。
  9. 【請求項９】前記突起を該ホース構造体の長手軸線の周
    りにらせん状に延長するように形成することを特徴とす
    る請求の範囲第７項に記載の可撓性ホース構造体製造方
    法。
  10. 【請求項１０】前記内側ホースを１種類の熱可塑性材の
    外層と別の種類の熱可塑性材の内層で形成することを特
    徴とする請求の範囲第７項に記載の可撓性ホース構造体
    製造方法。
  11. 【請求項１１】前記ポリマー材製チューブを前記内側ホ
    ースの外層を形成する熱可塑製材と同じ種類の熱可塑性
    材で形成し、該チューブを該内側ホースの前記各突起に
    接合することを特徴とする請求の範囲第10項に記載の可
    撓性ホース構造体製造方法。
  12. 【請求項１２】ポリマー材製の外側層を前記補強材の外
    側スリーブの外周に入れ子式に被せ、該ポリマー材製の
    外側層を前記補強材の外側スリーブを通して前記ポリマ
    ー材製チューブに接合することを特徴とする請求の範囲
    第７項に記載の可撓性ホース構造体製造方法。
  13. 【請求項１３】複数の外方凸状突起（22）とそれらの突
    起の間に画定される凹部（23）を有するポリマー材製の
    波形内側ホース（21）を形成し、補強材の外側スリーブ
    （27）を該内側ホース（21）に入れ子式に被せ、ポリマ
    ー材製の外側層（28）を前記補強材の外側スリーブ（2
    7）に入れ子式に被せることから成る可撓性ホース構造
    体製造方法であって、 補強材の外側スリーブ（27）を内側ホース（21）に入れ
    子式に被せる前に、ポリマー材製のチューブ（26）を該
    内側ホース（21）上に押出すことによって該外側スリー
    ブ（27）と内側ホース（21）の間に介設し、その際、外
    側スリーブ（27）が内側ホース（21）の前記凹部（23）
    内へ該内側ホースの可撓特性を実質的に減少させる程突
    入するのを防止するために、ポリマー材製チューブを
    （26）を実質的に一定の内径及び外径となるように押出
    し、それによって該内側ホース（21）の各隣接する突起
    （22）から突起（22）へほぼ直線状に延長させ、前記内
    側ホース（21）を１種類の熱可塑性材の外層（21″）と
    別の種類の熱可塑性材の内層（21′）で形成し、前記ポ
    リマー材製チューブ（26）を、前記内側ホースの外層
    （21″）を形成する熱可塑性材と同じ種類の熱可塑性材
    で形成し、前記ポリマー材製の外側層（28）を、前記ポ
    リマー材製チューブ（26）を形成する熱可塑性材と同じ
    種類の熱可塑性材で形成し、該ポリマー材製のチューブ
    （26）を前記内側ホース（21）上に押出す際該内側ホー
    スの前記各突起（22）に接合させ、前記ポリマー材製の
    外側層（28）を前記補強材の外側スリーブ（27）上に押
    出すことによって該ポリマー材製の外側層（28）を該補
    強材の外側スリーブ（27）を通して前記ポリマー材製チ
    ューブ（26）に接合し、それによって該ポリマー材製チ
    ューブ（26）が該内側ホース（21）と、外側スリーブ
    （27）と、外側層（28）を結合状態に保持するようにす
    ることを特徴とする可撓性ホース構造体製造方法。
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