JPH0642687A - ホース構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐久性を向上させたホース構造体を得る。 【構成】パイプ１と、パイプ１が挿通されたホース２
１、２２、２３と、型成形により形成され少なくともホ
ース２１、２２、２３とパイプ１との結合部分の外周を
覆う樹脂製被覆部３と、からなるホース構造体におい
て、樹脂製被覆部３は繊維状補強材を含み、成形時のウ
ェルド部位に突起部３１が設けられてウェルド部の肉厚
が他の部分よりも厚くされているホース構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製被覆部で被覆さ
れたホース構造体に関する。本発明のホース構造体は、
ホースと口金の接続構造、ホースとホースの接続構造、
あるいは３方向以上に分岐した分岐ホースの接続構造な
どに利用できる。

【０００２】

【従来の技術】ホースどうしを接続したり分岐させたり
する場合、例えば特開昭６２−２３３５９１号、特開昭
６２−２３３５９２号などの公報に開示されたホース構
造体が知られている。この接続構造は、図７に示すよう
に、３方向に分岐するパイプ１００と、ホース２０１，
２０２，２０３と、樹脂製被覆部３００とから構成され
ている。

【０００３】このホース構造体を形成するには、パイプ
１００をホース２０１，２０２，２０３にそれぞれ挿入
する。その後それぞれのホースとパイプ１００の結合部
分を成形型内に配置し、繊維強化ポリアミド樹脂などに
より樹脂製被覆部３００を射出成形などで形成する。こ
のとき樹脂製被覆部３００は１％以上の収縮率で収縮し
て固化するので、それぞれのホースには縮径の力が作用
し高いシール圧力が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した技術によれ
ば、容易に高いシール圧力が得られる。しかしながら本
発明者らの研究によれば、繊維強化ポリアミド樹脂製被
覆部において成形圧力や樹脂収縮率により発生する残留
応力（特に引張方向に働く力）が大きいときには、例え
ば塩化亜鉛水溶液などを付着させる耐融雪塩試験を行う
と樹脂製被覆部表面にストレスクラックが発生する場合
があることがわかった。

【０００５】そこで本発明者は特開平３−１６８４９３
号に、収縮率を低減するとともにホースの拡径率を増大
させたホース接続構造を開示している。このような構成
とすることにより、ストレスクラックの発生を防止しつ
つシール圧力を高く維持することができる。ところがさ
らに研究を進めたところ、本発明者はストレスクラック
が成形時のウェルド部位に特に発生し易いことを見出
し、そしてその原因は樹脂製被覆部内における繊維の配
向性にあることを突き止めた。

【０００６】本発明はこのような背景から想起されたも
のであり、ストレスクラックを一層確実に防止すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のホース構造体は、パイプと、パイプが挿通されたホ
ースと、型成形により形成され少なくともホースとパイ
プとの結合部分の外周を覆う樹脂製被覆部と、からなる
ホース構造体において、前記樹脂製被覆部は繊維状補強
材を含み、成形時のウェルド部の肉厚が他の部分よりも
厚くされていることを特徴とする。

【０００８】パイプは開口端部をもち、その開口端部が
ホースに挿入されている。開口端部の数は特に制限され
ず、１個の口金構造、２個あるいは３個の分岐構造など
とすることができる。このパイプは、金属、樹脂、セラ
ミックスなどの材料から形成されたものを用いることが
できる。またパイプの露出部分には樹脂製被覆部が成形
時に一体的に形成される。

【０００９】ホースは従来と同様にゴム製のものを用い
ることができる。補強糸が編組又はスパイラル巻きされ
た補強糸層を有する補強ホースを用いるのが特に好まし
い。樹脂製被覆部は少なくともパイプとホースの結合部
分を覆って、型成形により形成されている。この被覆部
の材質としては、６−ナイロン、６，６−ナイロン、ポ
リエステル、ＰＰＳなどが従来と同様に利用できる。ま
たこの被覆部には繊維状補強材が含有されている。この
繊維状補強材にはガラス繊維や芳香族ポリアミド繊維な
どの繊維、針状または平板状の粉末充填材を用いること
ができる。

【００１０】本発明の最大の特徴は、樹脂製被覆部のウ
ェルド部の肉厚が他の部分より厚くされているところに
ある。後述する本発明の効果を十分に発揮させるために
は、ウェルド部の肉厚を、他の部分より１０％以上厚く
することが好ましい。なお、樹脂製被覆部のウェルド部
の肉厚を他の部分より厚くさせる手段としては、樹脂製
被覆部の外周面側に突起を設けたり、又はホースの外周
面に凹部を設けて樹脂製被覆部の内周面側に突起を設け
ることにより行うことができる。

【００１１】なお、ウェルド部の肉厚を厚くするという
ことを言いかえれば、ウェルド部位における被覆部の樹
脂材料の融合面積を他の部位の断面積よりも大きくする
ということである。

【００１２】

【作用】筒状の樹脂製被覆部を射出成形で形成する場
合、軸方向中央部の外周表面に相当する位置のゲートか
ら成形材料を注入すると、成形材料はゲートから円周方
向両側に分かれてキャビティ内を円周方向に進み、ゲー
トと反対側で合流する。したがってウェルド部は略軸方
向に延びる線状に表れる。

【００１３】ここでウェルド部では、両側から円周方向
に進んできた樹脂流が衝突し、次いで軸方向に流れるた
め、ウェルド部中央では補強材の絡み合いが少なくな
り、弾性率が低くなる。そして、樹脂製被覆部及びパイ
プで挟持されて圧縮されたホースに残留する弾性反力に
より樹脂製被覆部に引張り応力が作用し、これにより発
生する歪みが弾性率の低いウェルド部に集中することに
なる。そのため耐融雪塩試験などの過酷な条件下では、
ウェルド部にストレスクラックが発生することがある。

【００１４】ところが本発明のホース構造体では、この
ウェルド部の肉厚が他の部分よりも厚くされている。こ
のため、樹脂流の衝突により径方向への流れが生じ、噴
水流的な流動が起こり、樹脂中の補強材の絡み合いが多
くなるとともに、樹脂の融合面積も大きくなる。したが
って、ウェルド部の弾性率の低下を抑えることができ、
ホースからの弾性反力により樹脂製被覆部に引張り応力
が作用しても、これにより発生する歪みがウェルド部に
集中することを防止できる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）図１に本実施例のホース構造体の断面図を
示す。このホース構造体は、３方に分岐するパイプ１
と、パイプ１のそれぞれの分岐筒に挿通された３本のゴ
ム製ホース２１，２２，２３と、パイプ１とホースの結
合部分に被覆された樹脂製被覆部３とから構成されてい
る。

【００１６】パイプ１は厚肉の中央部１０と、中央部１
０から３方向へ分岐する３つの分岐筒１１，１２，１３
とから構成され、金属又は６，６−ナイロン（ガラス繊
維３０重量部）から形成されている。この実施例では、
分岐筒１１，１２，１３の外周表面には、円周方向に一
周するリング状の突条部１４がそれぞれ複数形成され、
ホースの抜け止めとして機能している。

【００１７】ホース２１，２２，２３は、それぞれラジ
エータホースとして用いられる低圧用ウォータホースで
あり、ナイロン糸で編組された補強糸層をＥＰＤＭでサ
ンドイッチ状に挟持した３層構造をなしている。そして
パイプ１の分岐筒１１，１２，１３にそれぞれ挿通さ
れ、エンジン冷却水の流路を構成する。被覆部３は、
６，６−ナイロンにガラス繊維が１５重量％含有された
繊維強化樹脂から型成形により形成され、パイプ１とホ
ースの結合部分全体を２〜３ｍｍの厚さで覆っている。
そして中央部１０の一部にも接触し、その部分で中央部
１０と溶着して一体的に接合されている。

【００１８】また、図２にも示すように、被覆部３のホ
ース２１，２２の端部表面に形成された部分の一部（ウ
ェルド部位）には、高さ０．５ｍｍ、幅３ｍｍの突起部
３１が一体的に形成されている。これにより、ウェルド
部６に相当する被覆部３の肉厚が他の部分より１７〜２
５％厚くされている。 （製造方法）このホース構造体の製造方法を以下に説明
する。

【００１９】先ずパイプ１の分岐筒１１，１２，１３を
それぞれホース２１，２２，２３に、ホースの先端面が
中央部１０に当接するまで挿入する。これをインサート
とし、図３に示すように金型５内に配置する。金型５に
は、分岐筒１１，１２，１３の端部に挿着されたホース
２１，２２，２３の外周位置にそれぞれシールリング５
０が保持されている。このシールリング５０は２分割形
状で、上型及び下型にそれぞれ保持され、型締め時に合
わせられてリング状となるように構成されている。そし
て金型５の型面と、パイプ１の中央部１０の一部と、ホ
ース２１，２２，２３端部と、シールリング５０とで囲
まれた空間がキャビティ５１を構成している。なお、ウ
ェルド部６に相当する部分には、被覆部３に突起部３１
を形成するための副キャビティ５１ａが形成されてい
る。

【００２０】そして２つの分岐筒１１，１２の中間の股
部分に位置するゲート５２からキャビティ５１内に溶融
樹脂を注入して射出成形する。ガラス繊維を含む溶融樹
脂はゲート５２からキャビティ５１内に入り、ホース本
体２１，２２の周囲のキャビティ５１を略周方向に流動
して充填した後、ホース２３の周囲のキャビティ５１を
略軸方向に流動して充填し、被覆部３が形成される。

【００２１】したがって被覆部３のホース本体２１，２
２の周囲では、図４及び図５の矢印に示すように溶融樹
脂が流動し、ゲート５２と反対側に略軸方向に延びるウ
ェルド部６が形成されるが、この部分のキャビティ５１
に副キャビティ５１ａが形成さているので、溶融樹脂が
ガラス繊維とともにこの副キャビティ５１ａ内にも充填
されて、突起部３１が被覆部３の外周面に一体的に形成
される。そして、成形後型開きされてホース構造体が取
り出される。

【００２２】なお、上記実施例において、副キャビティ
５１ａを形成する金型５の型面に、予めＤＡＰ（ジアリ
ルフタレート）樹脂溶液等の熱硬化性樹脂を塗布してお
き、キャビティ内に樹脂を充填後、高周波発振装置など
で高温として熱硬化性樹脂を硬化させることにより、被
覆部３の突起部３１の外表面に保護層を設けることもで
きる。これにより、被覆部３の突起部３１に融雪塩が接
触するのを防止して、クラック発生をより確実に防止す
ることができる。 （試験例）得られたホース構造体を、温水中に浸漬して
充分に水を含ませた後、塩化亜鉛の水溶液を塗布し１０
０℃の恒温槽内へ入れる。一定時間後、恒温槽から取り
出し、再度塩化亜鉛の水溶液を塗布する。この作業を繰
返し表面にクラックが生じるまでの塩化亜鉛塗布回数を
測定した。その結果を表１に示す。 （比較例１）ガラス繊維を含まない６，６−ナイロンか
ら被覆部３を同様に形成したこと及び被覆部３のウェル
ド部６に相当する部位に突起部３１を形成しなかったこ
と以外は実施例１と同様の構成である。そして上記と同
様の試験に供し、結果を表１に示す。 （比較例２）被覆部３のウェルド部６に相当する部位に
突起部３１を形成しなかったこと以外は実施例１と同様
の構成である。そして上記と同様の試験に供し、結果を
表１に示す。

【００２３】

【表１】 なお、塩化カルシウムの他に塩化亜鉛の５％水溶液を用
いて同様に試験を行ったが、表１と同様の結果が得られ
た。 （クラック発生の評価）表１より、比較例２のホース構
造体でも実用上充分な性能を有しているが、性能のばら
つきが大きい。しかしウェルド部に突起部３１を形成す
ることにより、クラック発生までのサイクル数が大幅に
増大し、ばらつきも無い。 （被覆部の曲げ弾性率及び引張り強さの評価）上記比較
例２のガラス繊維入り被覆部３について、周方向（溶融
樹脂の流れ方向）、軸方向（溶融樹脂の流れと直角方
向）、及びウェルド部６における曲げ弾性率（２３℃）
と引張り強さ（ｋｇ／ｃｍ² ）を測定した。その結果を
表２に示す。

【００２４】また、上記比較例１のガラス繊維を含有し
ない被覆部３について、ウェルド部６における曲げ弾性
率（２３℃）と引張り強さ（ｋｇ／ｃｍ² ）を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】 表２より、ガラス繊維を含有していても突起部３１が形
成されていない比較例２に係る被覆部３は、ウェルド部
６の曲げ弾性率及び引張り強さがガラス繊維を含有して
いない比較例１に係る被覆部３のウェルド部６とほぼ同
程度である。これにより、突起部３１が形成されていな
いウェルド部６部分には、ほとんどガラス繊維が存在し
ていないことがわかる。 （実施例２）図６に示す本実施例２のホース構造体は、
ホース２１、２２の外周面に凹部２１ａ、２２ａを設け
て被覆部３の内周面側に突起部３１を形成したものであ
る。本実施例２のホース構造体のその他の構成は上記実
施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を奏す
る。

【００２６】

【発明の効果】すなわち本発明のホース構造体によれ
ば、従来の繊維強化樹脂から形成された被覆部をもつホ
ース構造体に比べて、被覆部にクラックが発生するのを
防止することができ、耐融雪塩性を向上させることがで
きるとともに、耐久性を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のホース構造体の断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のホース構造体の被覆部を形成する方法を
示す説明断面図である。

【図４】被覆部形成時の成形材料の流れを示す説明断面
図である。

【図５】図３の要部拡大図である。

【図６】図１のＡ−Ａ線断面図に相当する本発明の他の
実施例のホース構造体の断面図である。

【図７】従来のホース構造体の断面図である。

【符号の説明】

１：パイプ ３：樹脂製被覆部 ３１：突起
部 ５：金型 ６：ウェルド １０：中央
部 １１，１２，１３：分岐筒 ２１，２２，２３：
ホース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプと、該パイプが挿通されたホース
   と、型成形により形成され少なくとも該ホースと該パイ
   プとの結合部分の外周を覆う樹脂製被覆部と、からなる
   ホース構造体において、 前記樹脂製被覆部は繊維状補強材を含み、成形時のウェ
   ルド部の肉厚が他の部分よりも厚くされていることを特
   徴とするホース構造体。