JPH0571834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車や航空機等に使用されている
エンジンオイルクーラ、トルコンオイルクーラ等
の冷却系又はバキユームポンプのオイル潤滑系等
のオイルのごとき流体を移送するためのホースに
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のホースとして、第３図に示すよ
うに、アクリルゴムからなる管部２１と、この管
部２１の外周面上に形成された補強層２５とから
なるものが知られている。補強層２５は、ポリエ
チレンテレフタレート（PET）やビニロン等の
合成繊維からなる単一の補強糸２４がブレード構
造（あや織り構造）により互いに交差して管部２
１の外周面上に編組されたものである。

この従来のホースにおいては、ブレード構造を
採用しているため、補強糸２４のゆるみが少ない
利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来のホースにおいては、ブレー
ド構造の採用により、補強糸２４の巻き込み数、
すなわちホースの単位長さ当りの補強糸２４の交
差回数を必然的に増加させる必要がある。このた
め、このホースは、編目が比較的小さくて曲げに
くい。また、このホースでは、ブレード構造が比
較的困難な作業で補強層を形成するため、成形が
困難である。さらに、このホースがねじれトルク
を受けた場合には、ブレード構造の補強糸がねじ
れにより管部２１を締めつけ、座屈を生じやす
い、すなわち漬れ易い。

かかるホースの曲げ特性、成形の困難性、漬れ
易さを改善する手段として、まず下糸を管部の外
表面にスパイラル状に巻き、こ下糸の上に上糸を
下糸とは逆のスパイラル状に巻いた補強層を採用
する手段が考えられる。このスパイラル構造の補
強層を採用したホースでは、編目が比較的大きく
て曲げ易い。また、このホースでは、スパイラル
構造がブレード構造と比較して簡易な作業で補強
層を形成できるため、成形が容易である。さら
に、このホースがねじれトルクを受けた場合に
は、スパイラル構造の下糸又は上糸がねじれに緩
み、座屈を生じにくい。

しかしながら、一般的なスパイラル構造では同
一の伸び率及び強力の上糸及び下糸を採用するた
め、高圧の流体を移送する場合のようにホースに
内圧が加わる際、内側で巻回寸法の小さい下糸
と、外側で巻回寸法の大きい上糸との間で応力に
差を生じてしまう。このため、かかるホースで
は、応力差が次第に高くなることによりねじれを
生じやすく、ねじれにより座屈を生じる場合もあ
る。加えて、上記従来のホースでは、補強層２５
が露出しているため、外傷を受け易い。このた
め、例えば、従来のホースにクランプ（図示な
し）を取付ける場合、クランプに補強糸２４が直
接接触して補強糸２４がヘタリ易く、又、切れ易
い。この結果、この場合には、クランプ取付部分
のシール性が損なわれ易い。

また、上記従来のホースでは、管部２１と補強
糸２４との接着面積が比較的少ない。このため、
管部２１と補強糸２４との接着強度が低くて補強
糸２４がずれ易い。また、このホースにエンジン
オイルのような熱オイルが通されたとき、補強糸
２４が熱オイルの熱の影響を受けやすく、補強糸
２４が劣化し易い等の問題点もあつた。

本発明の目的は、スパイラル構造により曲げ特
性、成形の困難性、漬れ易さを改善しつつ、内圧
が加わる際に生じやすいスパイラル構造特有のね
じれを有効に防止し、同時に耐久性を向上させた
ホースを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のホースは、アクリルゴムからなる内層
管と、該内層管の外周面上に形成された補強層
と、該補強層の外周面上に形成され該補強層の編
目を通じて該内層管と直接加硫接着されたアクリ
ルゴムからなる外層管と、からなるホースであつ
て、 前記補強層は、前記内層管にスパイラル状に巻
かれた下糸と、該下糸の上に該下糸と逆のスパイ
ラル状に巻かれた上糸とにより、編目が0.5mm以
上に形成され、該下糸伸び率が該上糸の伸び率よ
りも大きい、すなわち該上糸の強力が該下糸の強
力よりも大きいことを特徴とするものである。

下糸の伸び率は、上糸の伸び率の1.1〜３倍と
することができ、好ましくは約1.5倍程度である。
この具体例としては、ビニロンとポリエステル等
の組合せがある。ここで伸び率とは、中間伸度
（一定荷重を与えたとき伸び）をいう。

また、上糸の強力は、下糸の強力の1.1〜３倍
とすることができ、好ましくは約２倍程度であ
る。この具体例としては、ビニロンとポリエステ
ル等の組合せがある。ここで強力とは、モジユラ
ス（一定伸びを与えたときの荷重）をいう。

補強層の編目、即ち隣接する補強糸（下糸と上
糸との両者をいう。）の間隔Ｄは、0.5mm以上であ
ればよい。編目が0.5mm以上であれば、編目が比
較的大きいことによりホースが曲げ易くなる。間
隔Ｄのより好ましい最大値は５mmである。この範
囲内のときは、補強糸の巻回数が多くなり、補強
糸の機能が充分に発揮される。

アクリルゴムとしては、架橋剤の存在下で、ア
クリル酸低級アルキルエステル単独又は同エステ
ルを主成分とし、これに共重合可能なモノマを共
重合させたゴム状弾性体を使用できる。

アクリル酸低級アルキルエステルとしては、ア
クリル酸エチルエステルの他に、アクリル酸メチ
ルエステル、アクリル酸ｎ−ブチルエステル、ア
クリル酸２−エチルヘキシンエステル等があり、
又、モノマとしてはエチレン、プロピレン等のビ
ニルモノマ、ブタジエンやその他のジエン化合物
等がある。これらのうち、アクリル酸低級アルキ
ルエステルを主成分とし、エチレンを共重合成分
とするもの、又はアクリル酸低アルキルエステル
を主成分とし、エチレン及び酢酸ビニルを共重合
成分とするもが好ましい。

架橋剤としては、カルボキシル基、エポキシ基
及び塩素原子のうちのいずれかを有するアクリル
酸誘導体、メタクリル酸誘導体等が使用され、具
体的には、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレート等のエポキシ化合物やクロルメチ
ルアクリレート、クロルエチルアクリレート等の
アクリル酸又はメタクリル酸と塩素化アルコール
とのエステル等が使用される。

内層管と外層管に使用されるアクリルゴムは、
アクリルゴムの範囲内において同種でもよいし異
なつていてもよい。同種のものが好ましい。これ
は接着強度が大きいからである。

編目を通じての内層管と外層管の接合は、編目
の全部に実現されている必要はなく、通常60％以
上において実現されていればよい。

本ホースにおいては、上述のように内層管と外
層管とは補強層の編目を通じて直接加硫接着され
ているので、通常、この両者の接合には接着剤を
必要としない。しかし、この接着強度をさらに大
きくしたい場合（特にこの場合は編目の大きさが
例えば0.5〜１mm程度と比較的小さくした場合が
多い。）等においては、補助的に内層管と外層管
との間にカルボキシル基を有するアクリルゴムと
溶剤とからなる接着剤やアクリルゴムラテツクス
等を塗布してもよい。この場合は、接着剤の使用
量が、通常の場合よりも小さくすることができる
し、またこの加硫接着強度をさらに向上させるこ
とができる。

〔作用〕

本発明のホースでは、下糸と上糸とをそれぞれ
逆のスパイラル状に巻くスパイラル構造の補強層
の採用により、編目が0.5mm以上であれば、編目
が比較的大きく、曲げ易い。

また、このホースでは、スパイラル構造がブレ
ード構造と比較して簡易な作業で補強層を形成で
きるため、成形が容易である。

さらに、このホースがねじれトルクを受けた場
合には、スパイラル構造の下糸又は上糸がねじれ
に緩み、座屈を生じにくい。

しかも、このホースでは、下糸の伸び率が上糸
の伸び率よりも大きいという、換言すれば上糸の
強力が下糸の強力よりも大きいという特殊なスパ
イラル構造を採用しているため、ホースに内圧が
加わる際に生じる下糸と上糸との応力差を吸収
し、相互にバランスする。すなわち、内圧が加わ
れば、まず下糸にテンシヨンが加えられ、これに
より一つの回転方向にねじりが発生するが、下糸
の伸び率が上糸の伸び率よりも大きいため、換言
すれば上糸の強力が下糸の強力よりも大きいた
め、直ちに上糸にテンシヨンが加わり、逆の回転
方向のねじりが生じて先のねじりが消去され、ね
じりはほとんど存在しなくなる。このため、かか
るホースでは、応力差の高騰が抑制され、スパイ
ラル構造特有のねじれを生じにくい。

加えて、このホースでは、補強層の外周面上に
外層管が形成されているため、外傷を受けにく
い。このため、例えば、このホースにクランプを
取付ける場合にも、クランプに下糸及び上糸が直
接接触することはない。

また、このホースでは、補強層の編目を通じて
内層管と外層管とが直接加硫接着されているた
め、内層管及び外層管と下糸及び上糸との接着面
積が比較的多い。このため、内層管及び外層管と
下糸及び上糸との接着強度が高くて下糸及び上糸
がずれにくい。また、このホースに熱オイルが通
されたときでも、内層管から補強層の編目を通じ
て外層管に熱オイル熱が逃げやすく、下糸及び上
糸が劣化しにくい。

なお、本発明のホースでは、アクリルゴムから
なる内層管と外層管とが補強層の編目を通じて直
接加硫接着されているため、内層管と外層管とを
接着する接着剤やその作業工程等を要しない。

実施例 以下、実施例により本発明を説明する。

本実施例に係わるホースは、第１図および第２
図に示すように、アクリルゴムからなる内層管
（内径7.2mm）１と、その内層管１の外周面に補強
糸４を巻回して構成した補強層５と、その補強層
５を介して内層管１の外表面にアクリルゴムを被
覆積層して形成させた外層管（外径14.6mm）７
と、から構成されている。

内層管１と外層管７のそれぞれを構成するアク
リルゴムとしては同一組成のものを用い、加硫時
にゴム中から発生する特定のガスに対して補強糸
４がより耐劣化性を示すものが選定される。アク
リルゴムとしてアクリル酸エチルエステルを主成
分に使用し、エチレンを共重合成分に使用して、
架橋剤（アルキル酸とオキシカルボン酸とのエス
テル）の存在下で共重合して得られた弾性体であ
る。

補強糸４としては下糸２が（ポリエステル）の
合燃糸（伸び率５％、強力0.3Kg）、上糸３が（ビ
ニロン）の合燃糸（伸び率3.3％、強力0.7Kg）が
使用されている。なお伸び率および強力は
JISL1017に準じて測定される。なお、このとき
の燃糸の太さは20番手の太さのものである。

補強糸５は、まず下糸２を内層管１の外周面に
スパイラル状に巻き、次いで下糸２の上に上糸３
を下糸２とは逆のスパイラル状に巻いて形成され
たものであり、補強層５に形成されている編目６
の間隔Ｄは、約1.5mmの大きさを有し、編目６を
通じて内層管１と外層管７のアクリルゴムとが直
接加硫接着されている。

この構造のホースは、次の過程を経て製造され
る。

(1) 内層管１の押出成形過程 上記アクリルゴムを押出機により管状に押出
し、上記補強糸４をその外表面に巻くことが可能
な程度に冷して上記内層管１を連続的に成形す
る。

(2) 補強層５の形成過程 下糸２が巻かれた複数個のボビンを内層管１の
まわりを回転させながら下糸２にテンシヨンをか
けて下糸２を内層管１の外周面に巻回し、次いで
下糸２の上に、同様にして上糸３を巻回して補強
層５を形成させる。このときできる編目６の大き
さは約1.5mm程度になるようにするとともに、内
層管１の外表面に補強糸４がわずかに食い込む程
度に補強糸４を巻回する。

なお、このとき使用された補強糸４において
は、下糸２の伸び率は上糸３の伸び率の1.5倍で
あり、かつ上糸３の強力は下糸２の強力の1.5倍
である。また補強糸４は、通常の、補強糸におけ
る接着剤処理の一種であるRFL（レゾルシン・ホ
ルムアルデヒド・ラテツクス）処理とデツピング
処理とがなされていないものである。

(3) 外層管７の成形過程 補強層５で被覆された内層管１の外表面にアク
リルゴムの外層管７を形成する。これはアクリル
ゴムを押出機で押出して、内層管１が通過するマ
ンドレルにアクリルゴムが外層管７となるように
被覆積層することによつて行なわれる。

この過程において外層管７となるアクリルゴム
は押出機の押出圧力を受けて補強層５の編目６に
流延し、内層管１の外表面部分のアクリルゴムと
接触し、二つの管１，７は編目６を通じて直接接
着される。

(4) 加硫過程 最後に、上記の過程を経て形づくられた未加硫
ホースを水蒸気の中に通してアクリルゴムの一次
加硫と二次加硫を行なう。一次加硫は150℃で１
時間行なわれ、二次加硫は150℃で20時間行なわ
れる。

この過程で補強糸４が収縮を引き起して内層管
１にさらに食い込み、その補強糸４とアクリルゴ
ムとの接着性が向上するとともに、内層管１と外
層管７のそれぞれのアクリルゴムが加硫接着す
る。

このようにして得られたホースにおいては、補
強層５の編目６がスパイラル構造により従来のブ
レード構造と比較して大きいので、曲げ易い。

また、このホースは、スパイラル構造の方がブ
レード構造よりも簡易に補強層を形成できるた
め、成形が容易である。

さらに、このホースがねじれトルクを受けた場
合には、スパイラル構造の補強層のうち下糸又は
上糸がねじれにより緩み、座屈を生じにくい。

このホースにおいて、ねじりトルクと閉塞性
（ねじり角およびつぶれ程度）の関係について試
験し、その結果を各々第４図および第５図に示し
た。比較例品は、あや織り（ブレード構造）から
成る補強層を有し、あや織りの補強糸にポリエス
テルを用いた点を除いて、他の構成は実施例品と
同様である。

この結果によれば、第４図に示すように、本実
施例品は、ねじりトルクが2.5、5.0Kg・cmの場
合、比較例品と比べて曲げ半径が小さく、そのた
め加圧時に曲げ易いことがわかる。また、第５図
に示すように、本実施例品は、比較例品と比べ
て、ねじりトルクの有無にかかわらず、つぶれに
くいことがわかる。以上により、本実施例品は、
比較例品と比べて、曲げ易く、かつ加圧時のねじ
りを抑えることができ、更にねじりが加わつても
座屈が生じにくいことがわかる。

なお、外曲げ半径は所定のねじりトルクを与え
た後、Ｒゲイジにより測定した。つぶれにくさ
は、所定のねじりトルクを与えた後、ホースの長
径に対する短径の比の100倍の値として、評価し
た。

加えて、このホースでは、外層管７と内層管５
を保護しているので、補強糸４が外傷を受けた
り、切断したりすることがない。このため、第２
図に示すように、このホースの端部に金属管８を
接続してジヨイント部を形成し、ホース５の外周
面に定変位型クリツプ９を取付けるとき、補強糸
４がヘタルことも、又、切れることもない。従つ
て、ホースのシール部Ｓにおけるシール性が維持
される。

又、この実施例で得られたホースには内層管１
と外層管７に特定のアクリルゴムが使用されてい
るとともに補強層５が外層管７によつて保護され
ているので、そのホースが比較的高い温度のエン
ジンオイル等の移送に使用されても補強糸４の劣
化がない。例えば、上記の上糸および下糸を補強
糸４として使用した場合は、補強糸４の劣化の程
度を示す耐圧性低下率を50％以下に抑えることが
できる。

なお、耐圧性低下率とは熱劣化性を示すパラメ
ータであつて、具体的には、内径7.2mmのホース
を150℃の雰囲気下に70時間おいた後に、そのホ
ースに圧力をかけたときの破裂圧を求めるもの
で、初期（熱処理を行なう前）の破裂圧に対する
低下率を示すものである。

又、内層管１と外層管７とは接着剤がなくと
も、さらに補強糸４にRFL処理とデツピング処
理とがなされていなくても強力に接着している。

〔発明の効果〕

本発明のホースでは、補強層の下糸と上糸とを
それぞれスパイラル状に巻いているため、曲げ特
性、成形の困難性、漬れ易さを改善することがで
きる。同時に、このホースでは、下糸の伸び率が
上糸の伸び率よりも大きいため、換言すれば上糸
の強力が下糸の強力よりも大きいため、内圧によ
り下糸にテンシヨンが加われば、直ちに上糸にテ
ンシヨンが加わり、下糸による回転方向のねじり
とは逆の回転方向のねじりが上糸に生じ、ねじり
はほとんど存在しなくなる。こうして、上糸と下
糸の伸び率がバランスされ、スパイラルホース特
有の加圧時のねじれを抑えることができ、これに
より座屈を生じにくい。

加えて、このホースにおいては、アクリルゴム
が外層管にも使用されているので、補強糸が外層
管によつて保護されるとともに、同ホースが熱オ
イルの移送に使用されても補強糸が劣化されな
い。従つて、このホースは耐久性に優れたもので
ある。

なお、このホースでは、同種のゴム（アクリル
ゴム）が内層管と外層管の両方に使用されてお
り、しかも補強層の編目を通してゴムが加硫接着
されているため、内層管と外層管を接着するため
の接着剤、及びその作業工程並びに補強糸の
PFL処理工程等が要らない。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のホースの端部を部分的に分解
した側面図、第２図は第１図に示すホースの端部
に金属管と定変位型クリツプを取付けた状態を示
す横断面図である。第３図は従来のホースの端部
を部分的に分解した側面図である。第４図は本実
施例品と比較例品における、ねじりトルクと曲げ
半径との関係を示すグラフ、第５図は本実施例品
と比較例品における、ねじりトルクとつぶれにく
さの程度（（短径／長径）×100）との関係を示す
グラフである。 １…内層管、２…上糸、３…下糸、４…補強
糸、５…補強層、６…編目、７…外層管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリルゴムからなる内層管と、該内層管の
   外周面上に形成された補強層と、該補強層の外周
   面上に形成され該補強層の編目を通じて該内層管
   と直接加硫接着されたアクリルゴムからなる外層
   管と、からなるホースであつて、 前記補強層は、前記内層管にスパイラル状に巻
   かれた下糸と、該下糸の上に該下糸と逆のスパイ
   ラル状に巻かれた上糸とにより、編目が0.5mm以
   上に形成され、該下糸の伸び率が該上糸の伸び率
   よりも大きい、すなわち該上糸の強力が該下糸の
   強力よりも大きいことを特徴とするホース。 ２ 補強層を構成する下糸の伸び率は、上糸の伸
   び率の1.1〜３倍である特許請求の範囲第１項記
   載のホース。 ３ 補強層を構成する上糸の強力は、下糸の強力
   の1.1〜３倍である特許請求の範囲第１項記載の
   ホース。