JPH1026287A

JPH1026287A - 脈動吸収ホース

Info

Publication number: JPH1026287A
Application number: JP8195340A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Hirose; 吉一広瀬; Takao Fuma; 孝夫夫馬; Yuichi Ito; 裕一伊藤; Hiroshi Onaka; 博史大中; Takahiro Komori; 敬博古森; Taizo Ogawa; 泰三小川; Shoichi Kano; 昭一加納
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】流体供給源から圧送される流体の脈動の吸収
効率の向上を通して消音効果を高める。【解決手段】脈動吸収ホース１０は、オイルの管路を
形成するホース１２と、環状のインナーチューブ２４と
を備える。インナーチューブ２４は、ホース管路に沿っ
て環状の隙間３０を形成するよう、ホース１２の内部に
配設・固定されており、その内部をホース内流路２４ａ
とする。また、インナーチューブ２４は、チューブ外周
から突出した第１突起２５と第２突起２６とを有し、こ
れら突起により、隙間３０を第１区画室３１と第２区画
室３２とに区画・分割する。そして、第１区画室３１，
第２区画室３２は、第１貫通孔２７，２８によりそれぞ
れホース内流路２４ａと連通される。このため、各区画
室は、共鳴室として機能し、共鳴型のレゾネータとして
作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体供給源から圧
送される流体の管路を形成し、該流体が圧送される際の
脈動を吸収する脈動吸収ホースに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体供給源、例えば油圧ポンプから流体
を圧送する場合、ポンプ負荷の変動等により流体は脈動
をもって圧送される。そして、脈動をもったまま流体が
ホースを通過すると、ホース通過の際に異音が発生す
る。このため、この脈動を流体がホースを流れる間に減
衰させ、脈動減衰を通して異音抑制、即ち消音を図る脈
動吸収ホースが提案されている。例えば、特開昭６０−
２０１１９４では、ホースの内部に環状のインナーチュ
ーブを配設・固定し、このインナーチューブとホース内
壁との間の隙間を環状室とした脈動吸収ホースが提案さ
れている。そして、このホースでは、環状室とインナー
チューブ自由端側のホースの内部空間とで、ポンプから
の吐出脈動を干渉させて打ち消し、この環状室とホース
の内部空間とで脈動減衰機能を発揮させている。なお、
インナーチューブの出口を流体が通過する際には、流体
は流路径が拡張されたホースの内部空間に流出するの
で、インナーチューブの出口部分がいわゆる拡張型のレ
ゾネータ（消音器）として機能する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の脈動吸収用ホースを用いても、
以下に記すような理由から、十分な消音を図れないこと
があった。

【０００４】上記の従来の脈動吸収用ホースでは、ホー
スの内部に環状のインナーチューブを配設・固定した場
合、環状室とホースの内部空間との関係が定まってしま
う。具体的には、環状室とホースの内部空間の長さや容
積のほか、インナーチューブの内径とホース内径との比
などは、用いるホースとインナーチューブとで一義的に
定まる。そして、このようにして定まった環状室とホー
スの内部空間との関係で脈動吸収がなされることにな
る。このため、脈動がそれまで吸収されていた脈動の周
波数と異なる周波数で起きると、この新たな脈動に対し
ての吸収効果が低減し、消音が不十分となる。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、流体供給源から圧送される流体の脈動の吸収効率
の向上を通して消音効果を高めることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる課題を解決するため、本発明の脈動吸収ホースは、
流体供給源から圧送される流体の管路を形成し、該流体
が圧送される際の脈動を吸収するホースであって、耐圧
性を有するホースと、該ホースの内壁との間に前記管路
に沿った隙間を形成するよう、前記ホースの内部に配設
・固定される環状のインナーチューブとを有し、該イン
ナーチューブと前記ホースとの間には複数の隔壁部材を
設けて前記隙間に複数の区画室を形成すると共に、該複
数の区画室のそれぞれの区画室と前記インナーチューブ
内部とを連通する連通孔を有することを特徴とする。

【０００７】上記構成を有する本発明の脈動吸収ホース
では、ホースの内壁とインナーチューブとの間に隔壁部
材により区画・分割して形成した複数の区画室のそれぞ
れの区画室を、連通孔によりインナーチューブ内部と連
通させている。よって、このそれぞれの区画室を、いわ
ゆる共鳴室として機能させて共鳴型のレゾネータとして
作用させることができる。そして、それぞれの区画室が
共鳴室として機能する際の共鳴周波数を区画室の容積，
連通孔位置や径，ホースおよびインナーチューブの径や
チューブ長さ等を調整することで各区画室ごとに個別に
設定できるので、各区画室は、異なる共鳴周波数の脈動
を吸収する共鳴室として機能し、個別に消音効果を発揮
する。この結果、本発明の脈動吸収ホースによれば、複
数の周波数の脈動の吸収を通して広範囲の周波数域の脈
動吸収を図ることができ、高い消音効果を発揮すること
ができる。

【０００８】上記の構成を有する本発明の脈動吸収ホー
スにおいて、前記インナーチューブは、前記ホースより
短寸であるものとすることができる。

【０００９】この構成によれば、インナーチューブの自
由端において、流体の流路径がインナーチューブ内径か
らホース内径に拡張するので、この自由端側に拡張型の
レゾネータを形成する。このため、各区画室での共鳴型
のレゾネータと相俟ってより一層の消音効果の向上を図
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る脈動吸収ホー
スの実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、実
施例の脈動吸収ホース１０を軸方向に沿って破断した概
略断面図である。

【００１１】図示するように、脈動吸収ホース１０は、
パワーステアリング装置においてその作動流体（オイ
ル）の管路を形成するホース１２を有する。ホース１２
は、高圧（８ＭＰａ）でのオイル圧送を図るために、ホ
ース自体の耐圧性と材質並びに肉厚等が定めら。本実施
例では、二層構造を採用し、外層１２ａをクロロプレン
ゴム（ＣＲ）から形成し、内層１２ｂをブタジエン・ア
クリロニトリル共重合物（ＮＢＲ）から形成した。ま
た、この内外層の間には、６６ナイロンを二層に編み込
んでなる補強用の繊維層１２ｃが設けられている。そし
て、このホース１２は、内径が約１０ｍｍで外径が２０
ｍｍとされている。なお、ホース１２は、各層の溶融材
料を補強用繊維と共に同軸押し出しする手法で製造され
ている。

【００１２】ホース１２の両端には、継手１４が固定さ
れている。継手１４は、鉄製のパイプ材から形成された
ニップル１６と、ソケット１８とから構成されている。
ニップル１６は、図示するようにホース１２にその端部
から嵌め込まれ、ホース１２のホース管路１３を外部の
管路、例えばオイルポンプとを連結する。ソケット１８
は、鉄材を用いて形成された筒状体であり、その底部分
を、ニップル１６に対しての固定とホース１２に対して
のストッパーとして機能するロック箇所２０とする。ソ
ケット１８は、このロック箇所２０をニップル１６外周
の溝に嵌め込み、円周等分箇所で嵌合箇所をかしめるこ
とで、ニップル１６に固定されている。そして、ホース
の端部からニップル１６と同軸配置されホースの所定範
囲を覆う部分のソケット部２２は、適宜箇所で、ニップ
ル１６の側に向けて環状に陥没してかしめ成形されてお
り、ソケット１８は、かしめ前のホース肉厚をこのかし
め箇所で縮めてホース１２を圧縮挟持する。なお、ソケ
ット１８のかしめ成形は、ホース１２の軸回りに分割さ
れた図示しない複数個のかしめダイスをホース１２の軸
方向（矢印方向）に押し付けることで行なわれる。

【００１３】この場合、ホース１２の左端の継手１４
は、そのニップル１６を直にホース１２に嵌め込んで上
記のように固定されており、右端の継手１４は、ニップ
ル１６とホース１２との間に後述するインナーチューブ
２４を介在させた状態で、固定されている。つまり、ホ
ース１２の右端では、インナーチューブ２４とホース１
２とが、ソケット１８のかしめにより共締めされてニッ
プル１６とソケット１８に圧縮挟持されている。

【００１４】また、脈動吸収ホース１０は、ホース１２
の内部に環状のインナーチューブ２４を有する。このイ
ンナーチューブ２４は、耐油性並びに可撓性を有する樹
脂、例えば６６ナイロン等のポリアミド樹脂を用いて周
知の樹脂成形手法により形成されており、内径が約４ｍ
ｍで外径が６ｍｍとされている。従って、インナーチュ
ーブ２４がホース１２の内部に略同軸に配置されると、
この両者の間には、ホース管路に沿って環状の隙間３０
が形成される。また、インナーチューブ２４が配置され
ている箇所では、インナーチューブ２４の内部がオイル
が流れるホース内流路２４ａとなり、インナーチューブ
２４の左方はホース１２のホース管路１３がオイル流路
となる。

【００１５】インナーチューブ２４は、そのチューブ外
周から外側に環状に突出した第１突起２５と第２突起２
６とを有する。また、第１突起２５の右方には、インナ
ーチューブ２４の壁面を貫通する第１貫通孔２７が、同
じく第２突起２６の右方には第２貫通孔２８が空けられ
ている。第１突起２５，第２突起２６は、上記の隙間３
０の間隔より長く突出形成されている。よって、ホース
１２の内部へのインナーチューブ２４の配置が完了する
と、隙間３０は、この第１突起２５，第２突起２６がホ
ース１２の内壁に接触することで、複数の区画室、本実
施例にあっては、第１突起２５と第２突起２６との間の
第１区画室３１と、第２突起２６右方の第２区画室３２
とに区画・分割される。そして、この第１区画室３１は
第１貫通孔２７により、第２区画室３２は第２貫通孔２
８により、それぞれインナーチューブ２４のホース内流
路２４ａと連通される。

【００１６】この脈動吸収ホース１０に図示しないオイ
ルポンプからオイルが図中矢印で示すように圧送される
と、当該オイルはインナーチューブ２４のホース内流路
２４ａを通過して、ホース１２のホース管路１３に流れ
る。この際、オイルは、第１貫通孔２７，第２貫通孔２
８を経て第１区画室３１や第２区画室３２にも流入す
る。このように小径の通路たる第１貫通孔２７，第２貫
通孔２８からオイルが流入する第１区画室３１および第
２区画室３２は、その構造から共鳴室として機能し、共
鳴型のレゾネータとして作用する。このため、第１区画
室３１，第２区画室３２が共鳴室として機能する際の共
鳴周波数の脈動をもってオイルが圧送されると、オイル
がホース内流路２４ａを通過する間にこの脈動が第１区
画室３１，第２区画室３２により吸収される。また、イ
ンナーチューブ２４の自由端側では、オイルの流路径が
ホース内流路２４ａの内径からホース管路１３の内径に
拡張するので、この自由端側では拡張型のレゾネータが
形成される。このため、インナーチューブ２４の自由端
側でも、流路径の変化の程度等で定まる所定周波数の脈
動が吸収される。従って、脈動吸収ホース１０によれ
ば、第１区画室３１，第２区画室３２での共鳴型のレゾ
ネータとインナーチューブ２４の自由端側の拡張型のレ
ゾネータとにより、脈動吸収の効率が向上し、高い消音
効果を発揮することができる。

【００１７】ここで、本実施例の脈動吸収ホース１０の
評価について説明する。評価に供した脈動吸収ホース１
０は、ホース１２およびインナーチューブ２４の内外径
は上記した寸法であり、ホース１２のホース長は５９０
ｍｍ，インナーチューブ２４の長さは４８２ｍｍであ
る。また、第１突起２５は、インナーチューブ２４の自
由端から約２０ｍｍの位置に形成され、第２突起２６は
この第１突起２５から約２７６ｍｍ隔たった位置に形成
されており、インナーチューブ２４の右端は約３５ｍｍ
の範囲に亘ってホース１２の内壁と接触している。よっ
て、第１区画室３１は、その長さが約２７６ｍｍで厚み
が約２ｍｍの区画室となり、第２区画室３２は、その長
さが約１８６ｍｍで厚みが約２ｍｍの区画室となる。ま
た、第１貫通孔２７は、第１突起２５から約１３８ｍｍ
隔てて２個空けられており、その直径は約１ｍｍであ
る。第２貫通孔２８は、第２突起２６から約９３ｍｍ隔
てて２個空けられており、その直径は約１ｍｍである。
その一方、対比される脈動吸収ホース（比較ホース）
は、第１突起２５，第２突起２６および第１貫通孔２
７，第２貫通孔２８を有しないストレート状のインナー
チューブをホース１２の内部にインナーチューブ２４と
同様に配置・固定したものである。なお、この比較ホー
スにおけるインナーチューブは、インナーチューブ２４
と同一長さおよび同一径である。

【００１８】そして、上記の脈動吸収ホース１０と比較
ホースとを次の評価試験に供した。即ち、図２に示すよ
うに、圧力ポンプＰを中心とする循環系を形成し、この
経路の一部にテストホース（脈動吸収ホース１０，比較
ホース）を組み込み、テストホース上流の圧力（流入圧
力ＰIN）とテストホース下流の圧力（流出圧力ＰOUT）
とを測定し、その圧力比で脈動吸収の様子を評価した。
この場合、圧力ポンプＰは、ドレンタンクＤＴからのオ
イルを一定圧力で圧送するものとし、ポンプ下流の管路
に設けた弁Ｖをオン・オフすることで、弁の下流にはそ
のオン・オフ周期で定まる周波数の脈動を生じさせ、こ
の脈動をもってオイルをテストホースに流入させた。そ
の結果を図３に示す。なお、この図３における縦軸は、
流入圧力ＰINと流出圧力ＰOUT の比（ＰOUT ／ＰIN）で
あり単位はデシベル（ｄＢ）である。

【００１９】この図３から明らかなように、従来の脈動
吸収ホースに該当する比較ホースと実施例の脈動吸収ホ
ース１０とも、脈動の周波数が高くなると脈動吸収の効
率が高まっている。しかし、比較例ホースでは、脈動周
波数がｆ１（約３００Ｈｚ）の周辺では、高い効率で脈
動が吸収されているものの、これより高い周波数ｆ２
（約５００Ｈｚ）の周辺の周波数帯と周波数ｆ３（約７
００Ｈｚ）の周辺の周波数帯では、その前後の周波数帯
に比べて脈動の吸収効率は劣る。つまり、比較ホース
は、この周波数ｆ１（約３００Ｈｚ）の周辺の周波数帯
の脈動の吸収については有効であるものの、他の領域の
周波数帯の脈動についても対応を図ることは難しいとい
える。これは、既述したように、ホースとインナーチュ
ーブとの間の環状室とホースの内部空間との関係が一義
的に定まることによる。

【００２０】しかしながら、実施例の脈動吸収ホース１
０では、周波数ｆ１（約３００Ｈｚ）の周辺の周波数帯
に加え、周波数ｆ２（約５００Ｈｚ）の周辺の周波数帯
と周波数ｆ３（約７００Ｈｚ）の周辺の周波数帯につい
ても、これら周波数帯の脈動を有効に吸収できるといえ
る。このように複数の周波数帯の脈動吸収に効果がある
のは、第１区画室３１，第２区画室３２が共鳴型のレゾ
ネータとして脈動吸収を行なうと共に、インナーチュー
ブ２４の自由端側で形成された拡張型のレゾネータでも
脈動吸収がなされることによる。そして、この図３か
ら、本実施例の脈動吸収ホース１０によれば、第１区画
室３１，第２区画室３２での共鳴型のレゾネータとイン
ナーチューブ２４の自由端側の拡張型のレゾネータとに
より、脈動吸収の効率が向上し、高い消音効果を発揮す
ることができることが確認された。

【００２１】ところで、第１区画室３１，第２区画室３
２が共鳴型のレゾネータとして脈動吸収を果たすに当た
り、ヘルムホルツの共鳴原理から、その共鳴周波数ｆ
は、以下の数式１で表わされる。なお、この数式１にお
けるＳは第１貫通孔２７，第２貫通孔２８の１個当たり
の開口面積であり、Ｌはインナーチューブ２４の肉厚で
あり、ｎは各区画室当たりの貫通孔の個数であり、Ｖは
第１区画室３１，第２区画室３２の容積である。また、
Ｃはオイル内音速である。

【００２２】

【数１】

【００２３】従って、各区画室が共鳴型のレゾネータと
して作用する際の共鳴周波数ｆは、この数式１における
変数（Ｓ，Ｌ，ｎ，Ｖ）を個別に調整することで、図４
に示すように、種々の値に調整される。具体的には、第
１区画室３１，第２区画室３２における第１貫通孔２
７，第２貫通孔２８の開口面積Ｓを増大させれば、各区
画室を高い共鳴周波数ｆの脈動に対しての吸収が可能な
ものとでき（図４（ａ））、各区画室における貫通孔の
個数を増やせば、やはり、各区画室を高い共鳴周波数ｆ
の脈動に対しての吸収が可能なものとすることができる
（図４（ｂ））。また、第１貫通孔２７，第２貫通孔２
８の孔長さとなるインナーチューブの肉厚Ｌを増大させ
れば、各区画室を低い共鳴周波数ｆの脈動に対しての吸
収が可能なものとでき（図４（ｃ））、各区画室の容積
Ｖを増大させれば、やはり、各区画室を低い共鳴周波数
ｆの脈動に対しての吸収が可能なものとすることができ
る（図４（ｄ））。この場合、各区画室の容積Ｖは、ホ
ース１２の内径とインナーチューブ２４の外径並びに第
１突起２５，第２突起２６の配置位置により定まる。

【００２４】このため、本実施例の脈動吸収ホース１０
をステアリング装置におけるオイル配管に用いた車両で
は、当該ステアリング装置のオイルポンプの特性等に応
じて、共鳴周波数ｆを種々調整できる。よって、車室の
静寂性を、異音発生源の低減を通してより一層高めるこ
とができる。なお、貫通孔の開口面積Ｓとその個数ｎ
と、インナーチューブの肉厚Ｌと、区画室の容積Ｖを規
定するためのホース１２の内径，インナーチューブ２４
の外径並びに第１突起２５，第２突起２６の配置位置
は、車両の設計段階における特性解析或いは実車を用い
た試験を経て各区画室ごとに決定される。この結果、脈
動吸収の対象となる共鳴周波数ｆを複数個設定してそれ
ぞれの周波数の脈動吸収を図ることができると共に、こ
の複数の共鳴周波数ｆを車両の型式に対応して設定でき
るので、汎用性を高めることができる。

【００２５】次に、変形例について説明する。なお、以
下の説明に当たっては、上記の脈動吸収ホース１０と同
一の機能を果たす部材については同一の符号を用いると
とし、その説明は省略する。

【００２６】図５に示すように、変形例の脈動吸収ホー
ス１０Ａでは、用いるインナーチューブの形状とホース
１２への固定の様子が相違する。つまり、この脈動吸収
ホース１０Ａでは、ホース１２の内部に配設されるイン
ナーチューブ２４Ａは、その端部（右端）に、ホース１
２の内周壁に密着する固定用肉厚部３５を有する。そし
て、インナーチューブ２４Ａは、ホース１２を拡張した
状態でホース１２に挿入され、元の状態に復帰したホー
ス１２により固定用肉厚部３５が締め付けられること
で、このホース１２の内部に配設・固定される。これに
より、ホース１２の両端の継手１４は同一のものとな
る。

【００２７】このように配設・固定されたインナーチュ
ーブ２４Ａは、第１突起２５，第２突起２６をホース１
２の内壁に接触させて、ホース管路に沿った環状の隙間
３０を、上記の実施例の脈動吸収ホース１０と同様に、
第１区画室３１と第２区画室３２とに区画・分割する。
従って、変形例の脈動吸収ホース１０Ａにあっても、脈
動吸収ホース１０と同様に、第１区画室３１，第２区画
室３２で二つの共鳴型のレゾネータが形成され、インナ
ーチューブ２４Ａの自由端側に拡張型のレゾネータが形
成されるので、これらレゾネータにより、脈動吸収の効
率の向上を通して、高い消音効果を発揮することができ
る。また、この変形例の脈動吸収ホース１０Ａでは、ホ
ース１２の両端の継手１４を同一のものとできるので、
部品点数の低減や組み付け工程（かしめ工程）の共通化
等を通して、コスト低減を図ることができる。

【００２８】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、区
画室を形成する隔壁部材は必ずしもインナーチューブに
設ける必要はなく、別部材としてインナーチューブとホ
ースとの間に介在させたり、ホースの側に設ける構成を
採ることもできる。また、インナーチューブ２４，２４
Ａをホース１２の両端に配設・固定するよう構成しても
よいことは勿論である。更に、変形例のインナーチュー
ブ２４Ａを、ホース１２のホース管路の複数箇所に配設
・固定するような構成を採ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の脈動吸収ホース１０を軸方向に沿って
破断した概略断面図。

【図２】実施例の脈動吸収ホース１０と比較ホースとに
ついて行なった評価試験を説明するための説明図。

【図３】この評価試験の結果を示すグラフ。

【図４】各区画室が共鳴型のレゾネータとして作用する
際の共鳴周波数ｆの調整の様子を説明するための説明
図。

【図５】変形例の脈動吸収ホース１０Ａを軸方向に沿っ
て破断した概略断面図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…脈動吸収ホース１２…ホース１３…ホース管路１４…継手１６…ニップル１８…ソケット２４，２４Ａ…インナーチューブ２４ａ…ホース内流路２５…第１突起２６…第２突起２７…第１貫通孔２８…第２貫通孔３０…隙間３１…第１区画室３２…第２区画室３５…固定用肉厚部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者夫馬孝夫愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者伊藤裕一愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者大中博史愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者古森敬博愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者小川泰三愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者加納昭一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体供給源から圧送される流体の管路を
形成し、該流体が圧送される際の脈動を吸収するホース
であって、耐圧性を有するホースと、該ホースの内壁との間に前記管路に沿った隙間を形成す
るよう、前記ホースの内部に配設・固定される環状のイ
ンナーチューブとを有し、該インナーチューブと前記ホースとの間には複数の隔壁
部材を設けて前記隙間に複数の区画室を形成すると共
に、該複数の区画室のそれぞれの区画室と前記インナー
チューブ内部とを連通する連通孔を有することを特徴と
する脈動吸収ホース。
【請求項２】請求項１記載の脈動吸収ホースであっ
て、前記インナーチューブは、前記ホースより短寸である脈
動吸収ホース。