JP3695130B2 - 滑車掛低伸長ホース - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はクレーンやフォークリフト等の油圧配管用として好適な滑車掛低伸長ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
クレーンやフォークリフト等においては油圧配管用のワイヤ補強ゴムホースを所定伸長状態で滑車に巻き掛けて使用することが行われている。
【０００３】
この油圧配管用のワイヤ補強ゴムホースは、一端側が固定の油圧ポンプに接続され、そして中間部が滑車に巻き掛けられた上、他端側が油圧アクチュエータ（例えば油圧シリンダ等）に接続されている。
ここでゴムホースは所定箇所が固定部材により固定状態とされており、その固定箇所よりも先端側が、油圧アクチュエータと連動して上下又は左右に移動する滑車への巻掛位置を変化させて行く。
【０００４】
この油圧配管用のゴムホースの場合、所定の伸長状態、詳しくは２〜５％伸長した状態で滑車に巻掛配管される。
これは滑車が移動運動した場合にもゴムホースが滑車の溝から外れないようにするためである。
【０００５】
このゴムホースは、上記のように常時２〜５％伸長された状態にあり、このため経時的にゴムホースが永久伸びを生じてそれが蓄積され、ホース長さが次第に長くなってきてしまう。
而してゴムホースが長くなると滑車から外れたり、ゴムホースの弛みによってゴムホースが他の機器に引っ掛かったり、接触したり、挾まれたりし、ゴムホースが摩耗又は損傷してしまう問題を生じる。
【０００６】
そこで従来にあってはアジャスタによってゴムホースを更に引っ張り（伸長し）、ゴムホースに生じた弛みを吸収するようにしている。
このとき従来のゴムホースの場合ゴムホース自身が伸びの大きいものであるために、小さい力で大きく伸びてしまい、このためゴムホースが必要以上に伸長されてしまって、その過剰な伸長によりホース破裂を起こす恐れがあった。
即ち、従来用いられているゴムホースは性能において十分と言えないものであった。
【０００７】
これは、上記のような特殊な条件で使用されるホース、即ち伸長状態で使用される油圧配管用ゴムホースとして一般のワイヤ補強高圧ゴムホースが用いられていたことに起因する。
【０００８】
従来一般のワイヤ補強高圧ゴムホースの場合、ワイヤ補強層が全体として静止角度（編組半角度で５４．７°）に近い角度で編組されている。
例えばワイヤ補強層が第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層との積層によって構成されている場合、それら第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層との平均の編組角度が上記静止角度に近い角度とされている。
【０００９】
ここで静止角度とは、内圧負荷のときワイヤ編組層がホースの長手方向と径方向に均等に圧力を分担する角度であって、この静止角度よりも編組角度が大きい場合も又小さい場合も内圧負荷のときに、ホースはそれぞれワイヤ編組層が静止角度に近づく方向に変形を起こす。
例えば編組角度が静止角度よりも大きいときホースは長くなろうとし、また編組角度が静止角度よりも小さいときにはホースは収縮しようとする。
【００１０】
但しワイヤ補強層が内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層から成っている場合、従来一般の高圧ホースでは、実際にはそれら第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層とで均等に圧力が分担されるように、内側の第一ワイヤ編組層は静止角度よりも僅かに編組角度が小さく設定され、内圧負荷のときに第一ワイヤ編組層が膨張し易いように設定されている。また外側の第二ワイヤ編組層は静止角度よりも編組角度が若干大きくされており、それらを平均した編組角度が約静止角度に近いものとされている。
【００１１】
かかる従来一般のワイヤ補強高圧ゴムホースは、もともと伸長状態で使用されないことを前提として構成されたものであり、従ってこのような一般の高圧ゴムホースを上記フォークリフト等の油圧配管用ゴムホースとして用いたとき、前述したような問題を生ずるのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の発明はこのような課題を解決するためになされたものである。
而して請求項１の滑車掛低伸長ホースは、内面ゴム層と外面ゴム層との中間に複数のワイヤ編組層から成るワイヤ補強層を積層した形態をなし、所定伸長状態で滑車に巻掛配管されて使用される油圧配管用のワイヤ補強ホースであって、前記内面ゴム層及び外面ゴム層のそれぞれのゴム材の下記の引張永久歪が１０％以下とされるとともに、前記ワイヤ補強層における最外ワイヤ編組層の編組角度がそれより内側のワイヤ編組層の編組角度よりも小さい角度且つ編組半角度で５１〜５４．７°とされており、更に５％伸長状態で衝撃圧力を繰り返し与える耐久試験後の下記の引張永久伸びが２％以下とされていることを特徴とする。
ゴム材の引張永久歪：ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３により試験片を２５％伸張させ、１００℃で７０時間保持の条件の下で引張永久歪を求めた値
耐久試験後の引張永久伸び：ホースを直線状に５％伸長して試験機に取り付け、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４により衝撃圧力を回数２０万回加えた後、ホースを試験機から取り外して２４時間後の引張永久伸びを求めた値
【００１３】
請求項２の滑車掛低伸長ホースは、請求項１において、前記ワイヤ補強層は内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層から成っていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の滑車掛低伸長ホースは、請求項１，２の何れかにおいて、前記ホースは２〜５％伸長状態で使用されるものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の滑車掛低伸長ホースは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ホースはクレーン又はフォークリフトにおける油圧配管用のものであることを特徴とする。
【００１６】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、内面ゴム層及び外面ゴム層の引張永久歪を１０％以下となすとともに、最外ワイヤ編組層の編組角度とそれより内側のワイヤ編組層の編組角度の大小関係を従来一般の高圧ゴムホースにおけるそれとは逆の関係、即ち最外ワイヤ編組層の編組角度を、それより内側のワイヤ編組層の編組角度よりも小さい角度且つ編組半角度で５１〜５４．７°となし、これによりホースの引張永久伸びを２％以下となしたものである（請求項１）。
【００１７】
ここで引張永久歪はＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３の１００℃×７０ｈｒ×２５％伸長の条件下でのものであり、またホース自体の引張永久伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４に規定する衝撃圧力試験を回数２０万回行った後ホースを試験機から取り外し、２４時間経過した後のホース長さと当初のホース長さの差の、当初のホース長さに対する比率である。
【００１８】
本発明の油圧配管用のゴムホースは、ワイヤ補強層における最外ワイヤ編組層及びそれより内側のワイヤ編組層の編組角度の関係が上記所定の関係とされていることによって、後の実施例の記載から明らかとなるように、長手方向に適当な伸びを有しつつもその伸びが抑制されたものであり、従って滑車への巻掛けの際に過剰にホースが伸長されてしまうといったことが防止され、それ故その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招くといった問題を解決できる。
【００１９】
またホース自身の伸び（静的な伸び特性）が小さいのに加えて、ゴム材の引張永久歪が１０％以下とされることで、ホース自身の引張永久伸びが２％以下とされており、従って滑車への巻掛状態且つ伸長状態でホースを使い続けているうちにホースに弛みが生じて滑車から外れてしまったり、ホースの弛みによってホースが他の機器に接触したり、引っ掛かったりするなどして摩耗、損傷するといったことを防止できる。
【００２０】
尚、本発明においてホースの引張永久伸びを２％以下としているのは、使用ホースにあって滑車から外れたものの引張永久伸びを調べたところ、何れも２％より大きくなっていたとの知見に基づく。
換言すれば、永久伸びを２％以下とした場合滑車からの外れを良好に防止できるとの知見に基づく。
【００２１】
尚、単に低荷重時のホースの伸びを小さくすることだけを考えるのであれば、ワイヤ補強層における各ワイヤ編組層の編組角度をできるだけ小さくすれば良いことになる。
しかしながらワイヤ補強層全体の編組角度を小さくし過ぎると、ホースに大きな内圧が掛ったときにホースが長手方向に大きく収縮しようとし、その際に滑車に対して大きな力が働いて滑車が損傷してしまう問題を生ずる。
従って滑車掛けの油圧配管用ゴムホースとしては、内圧負荷の際にホースが大きく収縮しないこと、またその収縮の際に滑車に対して大きな力が掛らないことが必要である。
【００２２】
そこで本発明においては、ワイヤ補強層全体の編組角度を小さくするのではなく、最外ワイヤ編組層の編組角度を小となし、且つその編組角度を編組半角度で５１〜５４．７°となしたものである。
即ち本発明は、最外ワイヤ編組層だけワイヤ編組角度を静止角度よりも一定角度小さいものとなして、その最外ワイヤ編組層にてホースの過剰な伸びを抑制する役割を分担させるようになしたものである。
【００２３】
この最外ワイヤ編組層は、ホースの両端にホース金具をかしめ固定する際にそのホース金具が直接接触状態にかしめ固定される層であり（ホース金具をかしめ固定するとき外面ゴム層を切除した上で最外ワイヤ編組層に対してこれをかしめ固定する）、従って最外ワイヤ編組層の編組角度を小さくすることによって、その最外ワイヤ編組層により効果的にホースの伸びを抑制することができる。
本発明において最外ワイヤ編組層の編組角度を小さくしている理由はここにある。
【００２４】
一方内側のワイヤ編組層については、その編組角度を静止角度よりも若干大きくし、その内側のワイヤ編組層と最外ワイヤ編組層との平均の編組角度が静止角度に近い角度、具体的には５４〜５６°となるようにすることが望ましい。
このように内側ワイヤ編組層の編組角度を静止角度よりも大きく、また最外ワイヤ編組層の編組角度を静止角度よりも小さくし、全体の平均編組角度を静止角度ないしこれに近い角度としておくと、ホースに内圧が掛ったときに内側のワイヤ編組層は若干伸長しようとし、また最外ワイヤ編組層は若干収縮しようとし、それらが互いに相殺されてホース全体として見ると内圧が掛ったときのホースの収縮を小さく抑えることができる。
【００２５】
本発明においては、内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層でワイヤ補強層を構成することができ（請求項２）、また本発明は２〜５％伸長状態で使用される油圧配管用の滑車掛低伸長ホースに適用して効果が大きい（請求項３）。
特に本発明の滑車掛低伸長ホースは、上記の説明から明らかなようにクレーン又はフォークリフトにおける油圧配管用として適したものである（請求項４）。
【００２６】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０はクレーンやフォークリフト等の油圧配管用として用いられる滑車掛低伸長ホースであり、内面ゴム層１２と外面ゴム層１４との中間に、内側の第一ワイヤ編組層１６と外側の第二ワイヤ編組層１８とが中間ゴム層２０を挾んで積層されている。
本例ではそれら第一ワイヤ編組層１６と第二ワイヤ編組層１８とでワイヤ補強層２２が構成されている。
【００２７】
本例において、ホース１０は内径が９．５ｍｍφ，外径が１６．３ｍｍφ，使用圧力が２１０ｋｇｆ／ｃｍ２のものであり、内面ゴム層１２がＮＢＲゴムにて厚さ１．３ｍｍで形成され、また外面ゴム層１４がＣＲゴムにて厚さ１．０ｍｍで形成されている。また中間ゴム層２０がＮＲゴムにて厚さ０．３ｍｍで形成されている。
【００２８】
第一ワイヤ編組層１６及び第二ワイヤ編組層１８は、ともに線径０．２ｍｍのワイヤを編組して成るもので、この内第一ワイヤ編組層１６は、編組角度（編組半角度）αが５７°とされ、また第二ワイヤ編組層１８は、編組角度βが角度αよりも小さい角度とされている。
具体的には、角度βは前述の静止角度５４．７°よりも若干小さい角度で５１〜５４．７°の範囲とされている。
尚、本例のホース１０は両端において外面ゴム層１４を切除し、第二ワイヤ編組層１８にホース金具をかしめ固定した状態で使用される。
【００２９】
表１は内面ゴム層１２，外面ゴム層１４，第二ワイヤ編組層１８の編組角度を種々異ならせたときのホース長さ変化率，ホース５％引張力，耐久試験後のホース永久伸びの各測定結果を示している。
ここでホース長さ変化率はＪＩＳ Ｋ ６３３０−１９８２に基づき、使用圧力（２１０ｋｇｆ／ｃｍ２）で１分間加圧保持した後、加圧状態で長さ測定を行い、長さ変化率を求めたものである。
また無加圧のホース５％引張力は、無加圧状態でホースを５％伸長したときの引張力の測定結果を示しており、また２１０ｋｇｆ／ｃｍ２時のホース５％引張力は、ホースに２１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えた状態での５％伸長時の引張力を示したものである。
【００３０】
また耐久試験後のホース永久伸びの値は、ホースを直線状に５％伸長して試験機に取付け、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４により衝撃圧力試験を回数２０万回行った後、ホースを試験機から取外して２４時間後のホース長さを測定し、そしてホースが伸びた長さと試験する前のホース長さとの割合をホース引張永久伸びとして表したものである。
更に内面ゴム層１２，外面ゴム層１４におけるゴム材料の引張永久歪は、ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３により１００℃×７０ｈｒ×２５％伸長の条件の下で引張永久歪を求めた値である。
【００３１】
ここで表１の欄外にホース長さ変化率，ホース５％引張力（無加圧），ホース５％引張力（２１０ｋｇｆ／ｃｍ２時）の望ましい範囲が示してある。
即ち滑車掛油圧配管用のゴムホースが備えるべき特性として、長さ変化率（収縮変化率）で−３．０％以下，無加圧時の５％引張力１５〜２５ｋｇ，２１０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の５％引張力５０〜１００ｋｇが望ましい。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１の結果に表われているように、内面ゴム層１２又は外面ゴム層１４の引張永久歪が本発明の範囲から外れているNo.１，No.２については、第二ワイヤ編組層１８の編組角度が本発明の条件を満たしているにも拘らず、耐久試験後の永久伸びが大きくなっており、クレーン等の滑車掛用の油圧配管用ホースとしては適していないものである。
【００３４】
No.３，No.４，No.５，No.６は、内面ゴム層１２，外面ゴム層１４ともに何れも引張永久歪を本発明の範囲内とした上で、第二ワイヤ編組層１８の編組角度を４９°〜５５．５°まで変化させたもので、この内第二ワイヤ編組層１８の編組角度が本発明の範囲よりも小さいNo.３のものについては、内圧を掛けたときの、即ち加圧時の長さ変化率特性が大きく、即ち収縮量が多く、またその加圧時の５％引張力も１２０と大きい値になっている。従ってこのNo.３のものは、大きな油圧を掛けたときに滑車に無理な力が加わって滑車を損傷してしまう恐れがある。
【００３５】
一方No.４，No.５のものは、第二ワイヤ編組層１８の編組角度が適正な角度であって、この結果加圧時の長さ変化率，５％引張力共に良好であり、更に耐久試験後の永久伸びも２．０％以下の小さい値となっており、伸長状態で滑車掛けされる油圧配管用のゴムホースとして適したものである。
【００３６】
他方第二ワイヤ編組層１８の編組角度を本発明の範囲よりも大きくしたNo.６のものについては、５％引張力が小さい値となっており、従ってこのNo.６のホースの場合、滑車掛けに際して過剰に大きく伸長される恐れがあり、その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招く恐れがある。
【００３７】
以上から明らかなように、本発明に従って構成したホースは低荷重時において長手方向に適当な伸びを有しつつもその伸びが抑制されており、従って滑車への巻掛けの際に過剰にホースが伸長されてしまうといったことが防止され、それ故その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招くといった問題を生じない。
【００３８】
また滑車への巻掛状態且つ伸長状態でホースを使い続けているうちにホースに弛みが生じて滑車から外れてしまったり、ホースの弛みによってホースが他の機器に接触したり引っ掛かったりするなどして摩耗損傷するといったことも防止できる。
【００３９】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はクレーン以外にフォークリフトの油圧配管用ホースとしても用い得るなど、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である滑車掛低伸長ホースの要部を示す図である。
【符号の説明】
１０ ホース
１２ 内面ゴム層
１４ 外面ゴム層
１６ 第一ワイヤ編組層
１８ 第二ワイヤ編組層
２２ ワイヤ補強層
【発明の属する技術分野】
この発明はクレーンやフォークリフト等の油圧配管用として好適な滑車掛低伸長ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
クレーンやフォークリフト等においては油圧配管用のワイヤ補強ゴムホースを所定伸長状態で滑車に巻き掛けて使用することが行われている。
【０００３】
この油圧配管用のワイヤ補強ゴムホースは、一端側が固定の油圧ポンプに接続され、そして中間部が滑車に巻き掛けられた上、他端側が油圧アクチュエータ（例えば油圧シリンダ等）に接続されている。
ここでゴムホースは所定箇所が固定部材により固定状態とされており、その固定箇所よりも先端側が、油圧アクチュエータと連動して上下又は左右に移動する滑車への巻掛位置を変化させて行く。
【０００４】
この油圧配管用のゴムホースの場合、所定の伸長状態、詳しくは２〜５％伸長した状態で滑車に巻掛配管される。
これは滑車が移動運動した場合にもゴムホースが滑車の溝から外れないようにするためである。
【０００５】
このゴムホースは、上記のように常時２〜５％伸長された状態にあり、このため経時的にゴムホースが永久伸びを生じてそれが蓄積され、ホース長さが次第に長くなってきてしまう。
而してゴムホースが長くなると滑車から外れたり、ゴムホースの弛みによってゴムホースが他の機器に引っ掛かったり、接触したり、挾まれたりし、ゴムホースが摩耗又は損傷してしまう問題を生じる。
【０００６】
そこで従来にあってはアジャスタによってゴムホースを更に引っ張り（伸長し）、ゴムホースに生じた弛みを吸収するようにしている。
このとき従来のゴムホースの場合ゴムホース自身が伸びの大きいものであるために、小さい力で大きく伸びてしまい、このためゴムホースが必要以上に伸長されてしまって、その過剰な伸長によりホース破裂を起こす恐れがあった。
即ち、従来用いられているゴムホースは性能において十分と言えないものであった。
【０００７】
これは、上記のような特殊な条件で使用されるホース、即ち伸長状態で使用される油圧配管用ゴムホースとして一般のワイヤ補強高圧ゴムホースが用いられていたことに起因する。
【０００８】
従来一般のワイヤ補強高圧ゴムホースの場合、ワイヤ補強層が全体として静止角度（編組半角度で５４．７°）に近い角度で編組されている。
例えばワイヤ補強層が第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層との積層によって構成されている場合、それら第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層との平均の編組角度が上記静止角度に近い角度とされている。
【０００９】
ここで静止角度とは、内圧負荷のときワイヤ編組層がホースの長手方向と径方向に均等に圧力を分担する角度であって、この静止角度よりも編組角度が大きい場合も又小さい場合も内圧負荷のときに、ホースはそれぞれワイヤ編組層が静止角度に近づく方向に変形を起こす。
例えば編組角度が静止角度よりも大きいときホースは長くなろうとし、また編組角度が静止角度よりも小さいときにはホースは収縮しようとする。
【００１０】
但しワイヤ補強層が内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層から成っている場合、従来一般の高圧ホースでは、実際にはそれら第一ワイヤ編組層と第二ワイヤ編組層とで均等に圧力が分担されるように、内側の第一ワイヤ編組層は静止角度よりも僅かに編組角度が小さく設定され、内圧負荷のときに第一ワイヤ編組層が膨張し易いように設定されている。また外側の第二ワイヤ編組層は静止角度よりも編組角度が若干大きくされており、それらを平均した編組角度が約静止角度に近いものとされている。
【００１１】
かかる従来一般のワイヤ補強高圧ゴムホースは、もともと伸長状態で使用されないことを前提として構成されたものであり、従ってこのような一般の高圧ゴムホースを上記フォークリフト等の油圧配管用ゴムホースとして用いたとき、前述したような問題を生ずるのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の発明はこのような課題を解決するためになされたものである。
而して請求項１の滑車掛低伸長ホースは、内面ゴム層と外面ゴム層との中間に複数のワイヤ編組層から成るワイヤ補強層を積層した形態をなし、所定伸長状態で滑車に巻掛配管されて使用される油圧配管用のワイヤ補強ホースであって、前記内面ゴム層及び外面ゴム層のそれぞれのゴム材の下記の引張永久歪が１０％以下とされるとともに、前記ワイヤ補強層における最外ワイヤ編組層の編組角度がそれより内側のワイヤ編組層の編組角度よりも小さい角度且つ編組半角度で５１〜５４．７°とされており、更に５％伸長状態で衝撃圧力を繰り返し与える耐久試験後の下記の引張永久伸びが２％以下とされていることを特徴とする。
ゴム材の引張永久歪：ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３により試験片を２５％伸張させ、１００℃で７０時間保持の条件の下で引張永久歪を求めた値
耐久試験後の引張永久伸び：ホースを直線状に５％伸長して試験機に取り付け、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４により衝撃圧力を回数２０万回加えた後、ホースを試験機から取り外して２４時間後の引張永久伸びを求めた値
【００１３】
請求項２の滑車掛低伸長ホースは、請求項１において、前記ワイヤ補強層は内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層から成っていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の滑車掛低伸長ホースは、請求項１，２の何れかにおいて、前記ホースは２〜５％伸長状態で使用されるものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の滑車掛低伸長ホースは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ホースはクレーン又はフォークリフトにおける油圧配管用のものであることを特徴とする。
【００１６】
【作用及び発明の効果】
上記のように本発明は、内面ゴム層及び外面ゴム層の引張永久歪を１０％以下となすとともに、最外ワイヤ編組層の編組角度とそれより内側のワイヤ編組層の編組角度の大小関係を従来一般の高圧ゴムホースにおけるそれとは逆の関係、即ち最外ワイヤ編組層の編組角度を、それより内側のワイヤ編組層の編組角度よりも小さい角度且つ編組半角度で５１〜５４．７°となし、これによりホースの引張永久伸びを２％以下となしたものである（請求項１）。
【００１７】
ここで引張永久歪はＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３の１００℃×７０ｈｒ×２５％伸長の条件下でのものであり、またホース自体の引張永久伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４に規定する衝撃圧力試験を回数２０万回行った後ホースを試験機から取り外し、２４時間経過した後のホース長さと当初のホース長さの差の、当初のホース長さに対する比率である。
【００１８】
本発明の油圧配管用のゴムホースは、ワイヤ補強層における最外ワイヤ編組層及びそれより内側のワイヤ編組層の編組角度の関係が上記所定の関係とされていることによって、後の実施例の記載から明らかとなるように、長手方向に適当な伸びを有しつつもその伸びが抑制されたものであり、従って滑車への巻掛けの際に過剰にホースが伸長されてしまうといったことが防止され、それ故その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招くといった問題を解決できる。
【００１９】
またホース自身の伸び（静的な伸び特性）が小さいのに加えて、ゴム材の引張永久歪が１０％以下とされることで、ホース自身の引張永久伸びが２％以下とされており、従って滑車への巻掛状態且つ伸長状態でホースを使い続けているうちにホースに弛みが生じて滑車から外れてしまったり、ホースの弛みによってホースが他の機器に接触したり、引っ掛かったりするなどして摩耗、損傷するといったことを防止できる。
【００２０】
尚、本発明においてホースの引張永久伸びを２％以下としているのは、使用ホースにあって滑車から外れたものの引張永久伸びを調べたところ、何れも２％より大きくなっていたとの知見に基づく。
換言すれば、永久伸びを２％以下とした場合滑車からの外れを良好に防止できるとの知見に基づく。
【００２１】
尚、単に低荷重時のホースの伸びを小さくすることだけを考えるのであれば、ワイヤ補強層における各ワイヤ編組層の編組角度をできるだけ小さくすれば良いことになる。
しかしながらワイヤ補強層全体の編組角度を小さくし過ぎると、ホースに大きな内圧が掛ったときにホースが長手方向に大きく収縮しようとし、その際に滑車に対して大きな力が働いて滑車が損傷してしまう問題を生ずる。
従って滑車掛けの油圧配管用ゴムホースとしては、内圧負荷の際にホースが大きく収縮しないこと、またその収縮の際に滑車に対して大きな力が掛らないことが必要である。
【００２２】
そこで本発明においては、ワイヤ補強層全体の編組角度を小さくするのではなく、最外ワイヤ編組層の編組角度を小となし、且つその編組角度を編組半角度で５１〜５４．７°となしたものである。
即ち本発明は、最外ワイヤ編組層だけワイヤ編組角度を静止角度よりも一定角度小さいものとなして、その最外ワイヤ編組層にてホースの過剰な伸びを抑制する役割を分担させるようになしたものである。
【００２３】
この最外ワイヤ編組層は、ホースの両端にホース金具をかしめ固定する際にそのホース金具が直接接触状態にかしめ固定される層であり（ホース金具をかしめ固定するとき外面ゴム層を切除した上で最外ワイヤ編組層に対してこれをかしめ固定する）、従って最外ワイヤ編組層の編組角度を小さくすることによって、その最外ワイヤ編組層により効果的にホースの伸びを抑制することができる。
本発明において最外ワイヤ編組層の編組角度を小さくしている理由はここにある。
【００２４】
一方内側のワイヤ編組層については、その編組角度を静止角度よりも若干大きくし、その内側のワイヤ編組層と最外ワイヤ編組層との平均の編組角度が静止角度に近い角度、具体的には５４〜５６°となるようにすることが望ましい。
このように内側ワイヤ編組層の編組角度を静止角度よりも大きく、また最外ワイヤ編組層の編組角度を静止角度よりも小さくし、全体の平均編組角度を静止角度ないしこれに近い角度としておくと、ホースに内圧が掛ったときに内側のワイヤ編組層は若干伸長しようとし、また最外ワイヤ編組層は若干収縮しようとし、それらが互いに相殺されてホース全体として見ると内圧が掛ったときのホースの収縮を小さく抑えることができる。
【００２５】
本発明においては、内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層でワイヤ補強層を構成することができ（請求項２）、また本発明は２〜５％伸長状態で使用される油圧配管用の滑車掛低伸長ホースに適用して効果が大きい（請求項３）。
特に本発明の滑車掛低伸長ホースは、上記の説明から明らかなようにクレーン又はフォークリフトにおける油圧配管用として適したものである（請求項４）。
【００２６】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０はクレーンやフォークリフト等の油圧配管用として用いられる滑車掛低伸長ホースであり、内面ゴム層１２と外面ゴム層１４との中間に、内側の第一ワイヤ編組層１６と外側の第二ワイヤ編組層１８とが中間ゴム層２０を挾んで積層されている。
本例ではそれら第一ワイヤ編組層１６と第二ワイヤ編組層１８とでワイヤ補強層２２が構成されている。
【００２７】
本例において、ホース１０は内径が９．５ｍｍφ，外径が１６．３ｍｍφ，使用圧力が２１０ｋｇｆ／ｃｍ２のものであり、内面ゴム層１２がＮＢＲゴムにて厚さ１．３ｍｍで形成され、また外面ゴム層１４がＣＲゴムにて厚さ１．０ｍｍで形成されている。また中間ゴム層２０がＮＲゴムにて厚さ０．３ｍｍで形成されている。
【００２８】
第一ワイヤ編組層１６及び第二ワイヤ編組層１８は、ともに線径０．２ｍｍのワイヤを編組して成るもので、この内第一ワイヤ編組層１６は、編組角度（編組半角度）αが５７°とされ、また第二ワイヤ編組層１８は、編組角度βが角度αよりも小さい角度とされている。
具体的には、角度βは前述の静止角度５４．７°よりも若干小さい角度で５１〜５４．７°の範囲とされている。
尚、本例のホース１０は両端において外面ゴム層１４を切除し、第二ワイヤ編組層１８にホース金具をかしめ固定した状態で使用される。
【００２９】
表１は内面ゴム層１２，外面ゴム層１４，第二ワイヤ編組層１８の編組角度を種々異ならせたときのホース長さ変化率，ホース５％引張力，耐久試験後のホース永久伸びの各測定結果を示している。
ここでホース長さ変化率はＪＩＳ Ｋ ６３３０−１９８２に基づき、使用圧力（２１０ｋｇｆ／ｃｍ２）で１分間加圧保持した後、加圧状態で長さ測定を行い、長さ変化率を求めたものである。
また無加圧のホース５％引張力は、無加圧状態でホースを５％伸長したときの引張力の測定結果を示しており、また２１０ｋｇｆ／ｃｍ２時のホース５％引張力は、ホースに２１０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加えた状態での５％伸長時の引張力を示したものである。
【００３０】
また耐久試験後のホース永久伸びの値は、ホースを直線状に５％伸長して試験機に取付け、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４により衝撃圧力試験を回数２０万回行った後、ホースを試験機から取外して２４時間後のホース長さを測定し、そしてホースが伸びた長さと試験する前のホース長さとの割合をホース引張永久伸びとして表したものである。
更に内面ゴム層１２，外面ゴム層１４におけるゴム材料の引張永久歪は、ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３により１００℃×７０ｈｒ×２５％伸長の条件の下で引張永久歪を求めた値である。
【００３１】
ここで表１の欄外にホース長さ変化率，ホース５％引張力（無加圧），ホース５％引張力（２１０ｋｇｆ／ｃｍ２時）の望ましい範囲が示してある。
即ち滑車掛油圧配管用のゴムホースが備えるべき特性として、長さ変化率（収縮変化率）で−３．０％以下，無加圧時の５％引張力１５〜２５ｋｇ，２１０ｋｇｆ／ｃｍ２加圧時の５％引張力５０〜１００ｋｇが望ましい。
【００３２】
【表１】
表１の結果に表われているように、内面ゴム層１２又は外面ゴム層１４の引張永久歪が本発明の範囲から外れているNo.１，No.２については、第二ワイヤ編組層１８の編組角度が本発明の条件を満たしているにも拘らず、耐久試験後の永久伸びが大きくなっており、クレーン等の滑車掛用の油圧配管用ホースとしては適していないものである。
【００３４】
No.３，No.４，No.５，No.６は、内面ゴム層１２，外面ゴム層１４ともに何れも引張永久歪を本発明の範囲内とした上で、第二ワイヤ編組層１８の編組角度を４９°〜５５．５°まで変化させたもので、この内第二ワイヤ編組層１８の編組角度が本発明の範囲よりも小さいNo.３のものについては、内圧を掛けたときの、即ち加圧時の長さ変化率特性が大きく、即ち収縮量が多く、またその加圧時の５％引張力も１２０と大きい値になっている。従ってこのNo.３のものは、大きな油圧を掛けたときに滑車に無理な力が加わって滑車を損傷してしまう恐れがある。
【００３５】
一方No.４，No.５のものは、第二ワイヤ編組層１８の編組角度が適正な角度であって、この結果加圧時の長さ変化率，５％引張力共に良好であり、更に耐久試験後の永久伸びも２．０％以下の小さい値となっており、伸長状態で滑車掛けされる油圧配管用のゴムホースとして適したものである。
【００３６】
他方第二ワイヤ編組層１８の編組角度を本発明の範囲よりも大きくしたNo.６のものについては、５％引張力が小さい値となっており、従ってこのNo.６のホースの場合、滑車掛けに際して過剰に大きく伸長される恐れがあり、その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招く恐れがある。
【００３７】
以上から明らかなように、本発明に従って構成したホースは低荷重時において長手方向に適当な伸びを有しつつもその伸びが抑制されており、従って滑車への巻掛けの際に過剰にホースが伸長されてしまうといったことが防止され、それ故その過剰な伸長に基づいてホース破裂を招くといった問題を生じない。
【００３８】
また滑車への巻掛状態且つ伸長状態でホースを使い続けているうちにホースに弛みが生じて滑車から外れてしまったり、ホースの弛みによってホースが他の機器に接触したり引っ掛かったりするなどして摩耗損傷するといったことも防止できる。
【００３９】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はクレーン以外にフォークリフトの油圧配管用ホースとしても用い得るなど、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である滑車掛低伸長ホースの要部を示す図である。
【符号の説明】
１０ ホース
１２ 内面ゴム層
１４ 外面ゴム層
１６ 第一ワイヤ編組層
１８ 第二ワイヤ編組層
２２ ワイヤ補強層
Claims (4)
- 内面ゴム層と外面ゴム層との中間に複数のワイヤ編組層から成るワイヤ補強層を積層した形態をなし、所定伸長状態で滑車に巻掛配管されて使用される油圧配管用のワイヤ補強ホースであって、
前記内面ゴム層及び外面ゴム層のそれぞれのゴム材の下記の引張永久歪が１０％以下とされるとともに、前記ワイヤ補強層における最外ワイヤ編組層の編組角度がそれより内側のワイヤ編組層の編組角度よりも小さい角度且つ編組半角度で５１〜５４．７°とされており、更に５％伸長状態で衝撃圧力を繰り返し与える耐久試験後の下記の引張永久伸びが２％以下とされていることを特徴とする滑車掛低伸長ホース。
ゴム材の引張永久歪：ＪＩＳ Ｋ ６２６２−１９９３により試験片を２５％伸張させ、１００℃で７０時間保持の条件の下で引張永久歪を求めた値
耐久試験後の引張永久伸び：ホースを直線状に５％伸長して試験機に取り付け、ＪＩＳ Ｋ ６３４９−１９９４により衝撃圧力を回数２０万回加えた後、ホースを試験機から取り外して２４時間後の引張永久伸びを求めた値 - 請求項１において、前記ワイヤ補強層は内側の第一ワイヤ編組層と外側の第二ワイヤ編組層との二層から成っていることを特徴とする滑車掛低伸長ホース。
- 請求項１，２の何れかにおいて、前記ホースは２〜５％伸長状態で使用されるものであることを特徴とする滑車掛低伸長ホース。
- 請求項１〜３の何れかにおいて、前記ホースはクレーン又はフォークリフトにおける油圧配管用のものであることを特徴とする滑車掛低伸長ホース。
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| JP10332598A JP3695130B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 滑車掛低伸長ホース |
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Family Applications (1)
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1998
- 1998-03-30 JP JP10332598A patent/JP3695130B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH11280955A (ja) | 1999-10-15 |
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