JPH0380095B2 - - Google Patents

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JPH0380095B2
JPH0380095B2 JP57160768A JP16076882A JPH0380095B2 JP H0380095 B2 JPH0380095 B2 JP H0380095B2 JP 57160768 A JP57160768 A JP 57160768A JP 16076882 A JP16076882 A JP 16076882A JP H0380095 B2 JPH0380095 B2 JP H0380095B2
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Japan
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hose
fibrous reinforcing
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Ii Uoshukeuikutsu Donarudo
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、可撓(性)複合ホース、詳しくは、
高圧に耐え可撓性を維持し捻れにくく安価に製造
でき、切れたり焼けたりしにくい構造のホースに
関するものである。 〔従来の技術〕 ゴム材料や可撓性プラスチツク材料より成る可
撓ホース、70Kg/cm2(1000psi)を越えるような
高圧下の流体を運ぶのに用いる場合、レーヨン、
ダクロン(商標)などの繊維やスチールワイヤを
より合せたり、らせん状に巻いたり、或いは編ん
だりしたもので補強する必要がある。高圧用に必
要な(耐)破裂強度を与えるには、2層以上の補
強層を要することが多い。 2層以上の補強層を用いる場合は、幾つかの問
題が発生する。ナイロン6/6、ダロタン、レーヨ
ンなどの繊維性非金属材料を補強に使用すると、
ホースに圧力が加わつたとき、補強材料の繊維が
伸びたり、ホースの直径が膨張したりする虞れが
ある。これらの繊維性非金属材料は、スチールワ
イヤに比べると強度が低い。また、これらの補強
材料を用いるホースは、捻れ易く、鋭くとがつた
物で切れたり、焔や熱で焼けたりする欠点があ
る。 反対に、補強材料として金属ワイヤを使用する
と、ホースは捻れたり切れたり焼けたりしない。
しかし、多層の金属ワイヤを補強に用いる場合
は、熱可塑性又はゴム材料の緩衝層を設けて、加
圧時のワイヤ層の摩耗を防ぐためのクツシヨンと
することが一般に必要であり、そのため構造が複
雑となり製造コストが増す。更に、多層金属ワイ
ヤ補強ホースに付随するもう1つの問題は、高圧
衝撃発生時に受けるピンホール型の破損である。 他の対策として、芳香族ポリアミド(時に「ア
ラミド」と呼ばれる。)の繊条の2層で補強した
ホース構造を用いることが提案された。上記の繊
条は、デユポン社からケヴラール(kevlar)とい
う商標名で販売されており、以前はデユポンでフ
アイバBナイロンと名付けられていたものであ
る。ケヴラール層は従来使用していた他の補強材
料に代わるものであり、2層のケヴラール補強層
を使用すると、非常に大きな破裂強度をもち、衝
撃圧力を流れの渋滞を起こすことなく消散しうる
可撓ホースが得られる。しかし、このホースの構
造は、切れたり捻れたりするのを防止できない。
また、ケヴラールの繊条は、比較的脆く且つ高価
である。 米国特許第4273160号には、ポリアミドの芯管、
ダクロンの内層、その外側の炭素鋼やステンレス
鋼のワイヤをもつホースが記載されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、上述のようなホース強度、可撓性、
水圧衝撃の消散の問題や、捻れたり切れたり焼け
たりする問題を解決すると共に、製造が経済的で
信頼性があり、外径ができる限り小さなホースを
提供しようとするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明による破裂強度の大きな可撓複合ホース
は、可撓性の芯管と、該芯管の周りに配設した繊
維性補強材料の少なくとも1つの内層と、該少な
くとも1つの内層の周りに配設した金属ワイヤ補
強材料の少なくとも1つの外層とを有する。そし
て、繊維性補強材料の少なくとも1つの内層は、
100%より少ない被覆度になるように上記の繊維
性被覆材料の隣接するストランド(子なわ)の間
に間隔をあけて被覆し、複合ホース全体の強度の
3〜40%を負担させるようにする。ここで、上記
の繊維性補強材料は、室温でデニール当たり400
グラムの弾性率と少なくともデニール当たり15グ
ラムのテナシテイ(引張り強さ)とを有するもの
とする。 大抵の場合、補強ワイヤの上に熱可塑性プラス
チツク又はゴム材料の外被を設けるのがよい。上
記の繊維性補強材料は、室温でデニール当たり19
グラムより大きい引張り強さをもつアラミド繊条
であるケヴラールがよい。 〔実施例〕 以下、図面を用いて本発明を具体的に説明す
る。 第1図は本発明の第1の実施例を示す一部切開
側面図、第2図は本発明の第2の実施例を示す一
部切開側面図、第3図は本発明の第3の実施例を
示す一部切開側面図である。 第1図に示すホース10は、熱可塑性プラスチ
ツク材料又は加硫ゴム材料の芯管12と、ケヴラ
ールを編組した第1の(内側)補強層14と、金
属ワイヤを編組した第2の(外側)補強層16
と、熱可塑性プラスチツク又はゴム材料の外被1
8と有する。芯管12及び外被18に用いる材料
は、ナイロン6/66、ナイロン11、ハイトレル(デ
ユポン社の商標)、ポリウレタン、ポリエチレン、
クロロプレンのような補強ホース製造用にホース
工業界で使われる周知の熱可塑性プラスチツク又
は加硫ゴム材料の中からどれを選択してもよい。
また、外被18の材料と芯管12の材料は、同じ
であつても異なつていても差支えない。 本発明ホースは、商標2層金属ワイヤ編組ホー
ス(例えばSAE100R2ホース)と同様な破裂強度
をもち、編組層の間に緩衝層を要せず、ピンホー
ル問題を解消し、ホースの直径をできるだけ小さ
くして効率のよい設計ができるという利点を有す
る。これらの利点により、本発明ホースは動作に
信頼性があり、且つ経済的に製造しうる。 ケヴラールは、室温でデニール当たり400〜500
グラムの弾性率、デニール当たり15グラムより大
きい引張り強さ、及び約4%のは破断時の伸びを
示す。その密度は1.4〜1.5で、抗張力は約283.5
Kg/mm2(405000psi)である。これらの特性のた
め、ケヴラール補強層は、芯管に対する被覆度を
100%より少なくしても、意図した作動時負荷の
可成りの部分を担うことができる。これは、ポリ
エステル、ナイロン等と比べて高いケヴラールの
弾性率(加えられる応力に対する歪みが小さい)
によつて可能である。このことは、破断時の伸び
が2%より小さいワイヤ補強層がホース加圧時に
直ちに膨張せず、一緒に使用する他の補強層も同
じく膨張しないので、負荷の負担が確実に行われ
るという点で重要である。 ケヴラールすなわち内側補強層14は、編組の
形のものを図示したが、らせん状に巻いたもの或
いは編んだものでもよい。編組の形のものやらせ
ん状に巻くものでは、芯管12に48°〜56°の角度
で巻付けて被覆する。内側補強層14は、ホース
の内側に圧力がかかると該補強層が長手方向に僅
かに縮み直径方向に膨張するように、54°−44′の
中間角度か又はこれより僅かに小さい角度で被覆
するのがよい。金属ワイヤより成る外側補強層1
6は同じく編組の形にしても、らせん状に巻いて
もよいが、50°〜58°の角度で被覆する。外側補強
層16は、ホースの内側に圧力がかかると該補強
層が直径方向において伸び縮みするように、上記
中間角度かこれより僅かに大きい角度で被覆する
のがよい。このようにすると、両側強層が負荷を
分担する効率的な複合ホース構造が得られる。 ケヴラールの内側補強層14は、100%の被覆
度でなく20〜90%の被覆度とする。すなわち、ケ
ヴラールは、該材料の隣接するストランドの間に
間隔をあけて被覆する。このケヴラールに製品の
全強度の3〜40%を受持たせる。ケヴラール層に
約40%より少ない負荷を分担させると、ピンホー
ル型の破損が極めて少なくなることが分かつた。
ケヴラール編組層14に40%より少ない負荷を担
わせることにより、極めて高い張力を加えて行う
外側のワイヤ編組層16の巻付け作業時に、ケヴ
ラール編組層が捻れるのを著しく減らすことがで
きる。また、ケヴラール層を薄くすることで、ワ
イヤ編組層を芯管12に近接して保持することが
できる。最終製品の強度の約40%より大きい強度
をもたせるようケヴラール編組層を厚くすると、
捻れが生じて芯管12に非支持状態の部分がで
き、芯管12がピンホール型の損傷を受け易くな
る。 ケヴラールの内側補強層14は芯管12に接着
しても、しなくてもよく、ワイヤの外側補強層1
6は内側補強層14及び(又は)外被18に接着
しても、しなくてもよい。しかし、本発明の好適
な実施例では、内側補強層14と外側補強層16
を接着しない。 外側補強層16のワイヤとしては、ホース工業
界で補強材料として用いる多くの種類のうち、ど
れを選んでもよい。例えば、炭素鋼やステンレス
鋼のワイヤを用いてもよい。炭素鋼ワイヤ、
SAE1065やSAE10970ワイヤに極めて近く、代表
的な0.31mm(0.012インチ)直径のワイヤで約245
Kg/mm2(350000psi)の抗張力を有する。このワ
イヤは、通常真鍮メツキをする。ステンレス鋼の
ワイヤは、302型ステンレス鋼と似たものでよく、
直径0.31mm(0.012インチ)の代表的ワイヤで約
227.5Kg/mm2(325000psi)の抗張力を有する。こ
れらの炭素鋼及びステンレス鋼のワイヤの破断時
の伸びは、ともに約1%である。 ケヴラールの繊条を使用したホースは、流体の
圧力を受ける場合、従来使用されたナイロン6/6、
ダクロン、レーヨン等の非金属繊維材料の補強層
をもつホースより大きな半径及び軸方向の寸法安
定性を有する。その理由は、ケヴラール繊条が上
述の合成繊維補強材料より可成り高い引張り弾性
率をもつからである。また、抗張力の大きいケヴ
ラール層は、ホース寸法を著しく増したり可撓性
を減じたりすることなく、芯管12をよく保護
し、外側の補強層と負荷を分担する。表1の試験
結果に示すように、内側のケヴラール層の被覆度
を100%とせず、40%より少ない負荷を受持つよ
うに設計した場合、予期しない優れた結果が得ら
れた。経済的な熱可塑性プラスチツクを芯管に使
〔発明の効果〕
以上述べたとおり、本発明によれば、従来のホ
ースに比べ多くの利点が得られる。外側の金属
(スチール)ワイヤ層は、ワイヤが互いにかみ合
つたスプリングのよう作用するので、捻れに対し
大きな抵抗を示す。また、金属ワイヤは、内側の
強度の大きなケヴラール編組が焼けたり、切れた
りして外部から損傷を受けるのを防ぐ。ケヴラー
ル層は、その大きな強度と芯管に対する緊密な接
触により衝撃に対する寿命を改善する。芯管に対
する緊密な接触は、芯管がピンホールにより破損
するのを防ぐ。これらの優れた効果は、ナイロ
ン、ダクロン又はレーヨン等の合成繊維をスチー
ルワイヤと共に使用しても得ることはできない。
更に、ケヴラール層を金属ワイヤ層と共に使用す
ると、金属ワイヤ編組2層ホースに必要であつた
緩衝層が不要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す一部切開
側面図、第2図は本発明の第2の実施例を示す一
部切開側面図、第3図は本発明の第3の実施例を
示す一部切開側面図である。 なお、図面の符号については、特許請求の範囲
において図示の実施例に対応する構成要素に付記
して示したので、重複記載を省略する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可撓性の芯管12と、該芯管の周りに配した
    アラミド繊条より成る少なくとも1つの内側の繊
    維性補強材料の層14,19,20,28,30
    と、該内側の層の周りに配した少なくとも1つの
    外側の金属ワイヤ補強材料の層16,21,2
    2,34,36とを具えた可撓複合ホースにおい
    て、 上記少なくとも1つの内側の繊維性補強材料の
    層は、上記芯管の周りに該繊維性補強材料の隣接
    するストランドの間に間隔をあけて100%より少
    ない被覆度で被覆され、上記複合ホース全体の強
    度の3〜40%を負担し、 上記繊維性補強材料14,19,20,28,
    30は室温において、デニール当たり約400グラ
    ムの弾性率と、デニール当たり少なくとも15グラ
    ムの引張り強さとを有することを特徴とする可撓
    複合ホース。 2 上記少なくとも1つの外側の金属ワイヤ補強
    材料の層16,21,22,34,36を被覆す
    る熱可塑性プラスチツク材料の可撓性外被18を
    更に具えた特許請求の範囲1項記載のホース。 3 上記少なくとも1つの外側の金属ワイヤ補強
    材料の層16,21,22,34,36を被覆す
    る合成ゴム材料の可撓性外被18を更に具えた特
    許請求の範囲1項の記載のホース。 4 上記少なくとも1つの内側の繊維性補強材料
    の層14,28,30は編組層である特許請求の
    範囲1項記載のホース。 5 上記少なくとも1つの内側の繊維性補強材料
    の層19,20はらせん状に巻かれた層である特
    許請求の範囲1項記載のホース。 6 上記芯管12は熱硬化性ゴムより成る特許請
    求の範囲1ないし6項のいずれか1項に記載のホ
    ース。 7 上記芯管12は熱可塑性プラスチツク材料よ
    り成る特許請求の範囲1ないし7項のいずれか1
    項に記載のホース。 8 上記の可撓性芯管12は合成材料より成り、
    上記少なくとも1つの内側の繊維性補強材料1
    4,19,20,28,30は48°〜56°の角度で
    巻いて被覆され、上記少なくとも1つの外側の金
    属ワイヤ補強材料の層16,21,22,34,
    36は上記少なくとも1つの内側の層の周りに
    50°〜58°の角度で巻いて被覆された特許請求の範
    囲1ないし4項のいずれか1項に記載のホース。
JP57160768A 1981-09-14 1982-09-14 可撓複合ホース Granted JPS5859832A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US301625 1981-09-14
US06/301,625 US4384595A (en) 1981-09-14 1981-09-14 Hose construction

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JPS5859832A JPS5859832A (ja) 1983-04-09
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US (1) US4384595A (ja)
EP (1) EP0074747B1 (ja)
JP (1) JPS5859832A (ja)
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