JPS63235788A - 可撓性ホ−ス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可撓性ホースに係り、特に筒状の繊維補強材を
埋設した高分子材料製の折畳み可能な可撓性−スであっ
て、不使用時には断面が扁平状となるように折畳まれ、
必要に応じリールに巻回して収納される型式の可撓性ホ
ースに係る。

本発明による可撓性ホースは送液用として例えば水、油
類、化学薬品溶液等の給排に用いることができ、その使
用時には液体の圧力により断面形状は真円又はこれに近
いものとなる。

（従来の技術） 従来一般に用いられて来たこの種の可撓性ホースは、口
径に比較して肉厚を小となしたもの、例えば口径１５０
■−に対して肉厚を２〜５ｍｍとなし、その不使用時に
は扁平に折畳むことができるようになしたものであった
。

〜　　この型式の可撓性ホースは織成又は編成された筒
状体又は経糸を筒状に配しその外周に左右方向に斜糸を
巻付けて形成された筒状体を補強材とし、その内外面を
高分子材料にて被覆して構成されている。内外層を形成
する高分子材料としては、比較的廉価であるにも拘らず
耐水性、耐候性及び耐摩耗性が比較的良好な軟質ポリ塩
化ビニル樹脂が最も汎用されており、特殊用途用として
優れた耐摩耗性と耐油性とをもたらすためにポリウレタ
ン樹脂が用いられ、又耐油性及び耐熱性の観点からクロ
ロプレンやニトリルゴムとポリ塩化ビニル樹脂とのブレ
ンド物等も用いられている。従来の可撓性ホースにおい
てその内外層を構成する高分子材料としては一般に同一
のものが選択されているが、外層を軟質塩化ビニル樹脂
とし、内膜をポリウレタン樹脂とするように異質材料で
組合せた例もあった。

これらの可撓性ホースは断面が扁平状となるように圧潰
され、リールに巻回された状態で運搬され、使用時には
リールから繰出され、ポンプに連結されて給排水等の送
液に供され、その結果液圧によりホース断面は略々真円
状に拡張され、次いで使用後には再び断面扁平状に圧潰
され、リールに巻戻されて運搬収納される。

従って、この型式の可撓性ホースは不使用時には断面が
扁平状となされ、一方便用時には液圧により真円状態と
なされるので、不使用時の折曲部即ちホース耳部には不
使用時に折曲げ応力が掛かり、使用時には引張り応力が
掛かることになる。

このためには可撓性ホースを繰返し使用したり、長期に
亘ってリールに巻回保管しておくと、ホース耳部の内面
にストレスラインが発生し、再使用時に液圧によりこの
ストレスラインに沿って亀裂を生じやすく、この亀裂が
補強材まで成長し最終的にホースが破損するので寿命が
短いと云う欠陥があった。

このために、例えば特開昭５６−４２７８２号公報によ
れば、ホース耳部の内面両側壁に丸みを予め形成してお
き、これによって不使用時にホースが扁平化される際に
折曲部に応力の集中するのを阻止することが提案され、
又、特開昭５７−１２９９８９号公報によれば、埋設補
強材である筒状ｍｓｕ体における経糸密度及び繊度をホ
ース耳部においては他の部分よりも小さくすることによ
りホース耳部の柔軟性を向上させることが提案されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点乃至発明の目的〉前記
の特開昭５６−４２７８２号公報による可撓性ホースは
、ホース耳部内面に丸みが形成されているためにホース
耳部が隆起し、従って収納に際してコンパクトにリール
巻きできない点に問題があり、又ホース耳部内面の丸み
はシート状マンドレルの両側端縁に設けた丸みに従って
形成され、一方向層、補強層及び外層は各々シート状の
ものであってこれらを上記のマンドレルにそって順次折
返し、重ね合せて接合しながら成形するものであるため
に、この可撓性ホースは製造が比較的面倒である。

一方、前記の特開昭５７−１２９９８９号公報による可
撓性ホースは補強材である経糸の量がホース耳部では他
の部分より少なくなっており、ホース耳部における長手
方向強度、延いてはホース自体の耐圧性能が犠牲となる
点に問題がある。

尚、ホース耳部分の耐久性を向上させるために、高分子
材料それ自体を変更した場合には、コスト高を招いたり
、他の要求性質（耐候性、耐摩耗性等）に犠牲を招く可
能性もある。

従って、本発明の主たる目的は、ホースに要求される基
本特性即ち耐候性、耐摩耗性、耐圧性能等を低下させる
ことなしにホース耳部の耐久性を向上させた折畳み可能
な可撓性ホースを提供することにある。

本発明の付随的目的は、ホースの折畳み即ち圧潰により
断面が略完全な扁平状となり、従ってリールに巻回する
ことによりコンパクトな態様で収納でき、取扱い性も良
好な可撓性ホースを提供することにある。

本発明の他の付随的目的は上記の如き可撓性ホースを提
供するに際して、コスト−パフォーマンスを最適化する
ことにある。

（問題点を解決し、目的を達成するための手段及び作用
） 本発明によれば、上記の問題点は、筒状のｒａＨ補強材
が高分子材料製の被覆材中に埋設されている折畳み可能
な可撓性ホースであって、この可撓性ホースがその断面
でみて対向する位置にある１対の耳部と、これら耳部よ
りも大きい残余の部分を占める１対の腹部分とから構成
されており、上記耳部における被覆材の少くとも内膜部
分が上記腹部分における被覆材よりも疲労し難く且つ軟
かい材質のものである可撓性ホースにより解決され、上
記の目的が達成される。

耳部又はその内膜部分用の被覆材と腹部分用の被覆材は
、可撓性ホースの使用目的を考慮して適宜選択すること
ができ、例えば同質材料同志の組合せでも（例えば軟質
ポリ塩化ビニル樹脂同志）、異種材料同志の組合せであ
っても差支えないが、互いに相容性が良好であり熱融着
するものであることが肝要である。異種材料同志の組合
せにおいて、一方の材料として軟質ポリ塩化ビニル樹脂
を採択する場合に、これと融着することが出来る異種材
料の例としてはポリウレタンエラストマー、ポリウレタ
ンとポリ塩化ビニルとのブレンド物、ポリエステルエラ
ストマー、エチレンと酢酸ビニルと塩化ビニルとの共重
合体、ニトリルゴム、ニトリルゴムとポリ塩化ビニルと
のブレンド物、クロロブレン等がある。耳部又はその内
膜部分用の被覆材としてはストレスラインの生じない材
料が好ましいが、多少のストレスラインを生じても耐屈
曲性が高く繰返し変形に容易に追随し得る材料であれば
亀裂の発生や成長を抑制できるので使用可能である。腹
部分用の被覆材は耳部分用の被覆材と同様な耐摩耗性や
耐候性を有する材料であることもできるが、扁平状態で
地表面を頻繁に引摺られる等のホースの使用条件を考慮
し、殊に耐摩耗性を向上させるために弾性率の高い素材
を選択することもできる。

この場合に腹部分は多少硬くなるが耳部が柔軟であるた
めに可撓性ホースの機能に及ぼす不利な影響は桓力抑え
ることができる。

（発明の効果） 本発明の可撓性ホースによれば、耳部における被覆材全
体又は耳部における被覆材の内膜部分が、耳部以・外の
部分即ち腹部分における被覆材よりも疲労し難く且つ軟
かい材質のものであり、ホースの折畳みに際して上記の
耳部が折曲部を構成するために、ホースの使用、不使用
により耳部が繰返しの折曲げ、引張りの変形を受けても
亀裂を生じ難い。

尚、ホースの腹部分はホースの使用、不使用時に受ける
変形の影響が少ないので、この部分用の被覆材にはフィ
ラー等の配合量を大にすることができ、これよって可撓
性ホース全体としてのコストの抑制を図ることができる
。

（実施例等〉 次に、実施例等に関連して、本発明を更に詳細に説明す
る。

先ず、図面を参照しつつ説明するに、第１Ａ図は本発明
による可撓性ホース１０の基本構造を示す図面であり、
第１Ｂ図はこの可撓性ホース１０の断面図である。この
種のホースの寸法は一般に　〜内径２０１ｍ乃至２５０
　ｍｇ＋、肉厚１■乃至８ｍｌ程度のもので内径が大に
なると肉厚もほぼ比例して大きくされる。この可撓性ホ
ース１０は高分子材料製の内膜１２と、外１１１４と、
これらの内Ｊｉ１１２と外層１４との間にほぼ中間位置
に埋設された筒状の繊維補強材１６とを備えている。本
実出形における繊維補強材１６は内Ｗ１１２の外面部に
且つホースの軸線方向に配置された複数本の経糸１６１
と、これら経糸１６１の外側に且つホースの軸線方向に
対し斜めの向きに巻付けられた斜糸１６３とから構成さ
れている。

上記の内膜１２及び外層１４は可撓性ホース１０の被覆
材を構成しているが、これら両層は柔軟性に富み且つ耐
屈曲性の高い素材からなる部分１２Ａ１１２Ａ　（１４
Ａ、１４Ａ）と、それ以外の部分１２Ｂ（１４Ｂ＞とか
ら構成されている。

従って、第１Ａ図に示された可撓性ホース１０の断面形
状は第１Ｂ図に示されるように扁平袂を呈し、斯くて、
上記の内膜部分１２Ａ１外層部分１４Ａ及びこれらに被
覆包埋された繊維補強材部分はそれぞれ可撓性ホース１
０の耳部１０１．１０３を形成し、他の部分は腹部分１
０５．１０７を形成することになる。

耳部１０１．１０３の素材はＪ　ｌ５Ｋ６３０１の屈曲
試験法による亀裂成長に対する抵抗性が腹部分１０５．
１０７の素材より少なくとも２倍以上、屈曲回数１００
０回における亀裂長さが１０■以下であり、且つ１００
％伸長時の引張応力が１５〜６０　ｋｇ／　ａｍ２であ
る高分子材料が好ましい。

ここで１５〜６０　ｋｇ／　ｃｓ２としたのは、６０　
ｋａ／Ｃ■２以上では一定ひずみ下で受ける応力が大と
なり亀裂の発生と成長が促進され耐久性の向上を期待出
来ないと共に人力によってホースを扁平に折り畳むのが
困難となるからであり、又１５ｋＧ１０膳２以下になる
とホースの表面強度が弱くなり、ホースの取扱い時、例
えば引摺り時に外傷を受ける可能性が高くなるからであ
る。腹部分１０５．１０７の素材は１００％伸長時の引
張応力が６０〜１２０　ｋＬ／　ｃｓ２である高分子材
料が好ましい。ここで６０〜１２０ｋｇ／Ｃ１２とした
のは６０　ｋｉｌ１１０１２以下では耐摩耗性が低下し
、１２０　ｋＱ／　ｃｓ２以上であるとホースの可撓性
が失われリール等に人力によってホースをコンパクトに
巻回するのが困難となるからである。

尚、各種用途に適合させるためにホースの肉厚、口径、
及び補強材の種類、密度、伸度等が変わる場合には上記
範囲内で被覆材を適宜設計変更することができる。例え
ば、ホース耳部の耐久性は肉厚特に内膜肉厚が小さいと
ストレスラインが発生しにくく好結果が得られることが
判っており、この場合の素材としては比較的耐屈曲性が
低いものまで用いることができる。またナイロンのよう
に伸びが大きいＩＩＮを斜糸として用いた場合には同一
使用圧では径方向の繰返しひずみの値が大きくなるので
１００％伸長時の引張応力が小さい素材を選択する必要
がある。

第２図は第１Ａ図と同様の、但し筒状のｔＪａ維補強材
が第１Ａ図の実施形とは異なり、経糸と緯糸とにより織
成された織布に代替された実施形を示すものであるが、
他の構成は第１Ａ図の実施形と同じであるので、これ以
上説明する必要性はないものと考える。

第３図は第１Ａ図及び１Ｂ図に示された実施形の可撓性
ホース１０が使用され、内部の液圧により断面が円形に
なされた状態を示している。可撓性ホース１０の耳部１
０１．１０３は対向配置されているが、可撓性ホースの
中心点Ｏと耳部１０１の両端をそれぞ°れ結んだ線がな
す角θｌと中心点０と耳部１０３の両端をそれぞれ結ん
だ線がなす角θ２との合計角度は１８０゛以下であるこ
とが好ましい。蓋し、θ！＋θ２が１８０′″以上であ
ると、耳部用の被覆材として用いられる高分子材料素材
にもよるが、コスト高となったり、ホースとしての他の
要求性能例えば耐摩耗性に低下が生じたりする場合があ
るからである。更にθｌ＋θ２は耳部が充分に柔軟な素
材で構成される場合には７２°又はそれ以下にすること
もできる。

第４図には耳部の内膜を構成する被覆材のみが柔軟且つ
耐屈曲性の高い素材１２Ａで構成された可撓性ホース１
０Ａが、第３図と同様の状態で示されている。このよう
に構成された可撓性ホース１０Ａも用いられる素材が同
様であれば第１実施形による可撓性ホース１０と同様の
効果を発揮する。

第５図は本発明による可撓性ホース１０が不使用時であ
って人力によってリール２０に巻回された状態が示され
ている。リール２０に巻回された可撓性ホース１０の状
態は第６図に拡大して断面状態で示されているように、
完全な扁平状態を呈し、従ってこの可撓性ホース１０は
コンパクトな状態で収納保管することができる。

尚、本発明による可撓性ホースにおいて、耳部と腹部分
とをそれぞれ構成する被覆材には異なる色調を与えるこ
とができ、このようにすれば耳部と腹部分との識別が容
易となって耳部における折畳みが正確となって耐久性の
保持に寄与し、又外観も美罷となる。

本発明による可撓性ホースは、この型式のホース製造に
関して自体公知の手段を応用して製造することができる
。即ち、繊維補強材を筒状化しつつマンドレルに送り、
この筒状補強材の内外両面から被覆材としての高分子材
料を押出し、但しこのための押出し機として耳部と腹部
分のために従来の倍の数の押出し機を用い、金型内に両
方の溶融材料を移送して耳部及び腹部分を成形すると共
に耳部と腹部分との境界部を融着させることにより製造
することができ、又ゴム材料が用いられた場合には次い
で加硫を行なうことにより可撓性ホースとなすことがで
きる。

鼠１」ＬＬ 軟質塩化ビニル樹脂に関して耐屈曲性と耐ＩｔＩ耗性と
の関係を調べるためにポリ塩化ビニル樹脂（［アロンＴ
Ｓ−１１００Ｊとして市販されているもの）を基材とし
、エポキシ化大豆油、ステアリン酸バリウム及びステア
リン酸亜鉛を配合し、可塑剤としてのジー２−エチルへ
キシルフタレートの配合量を変えて塩化ビニル樹脂組成
物をｉＩ製し、これらの樹脂組成物を用いて各試験片を
作製して１００％伸長時の引張応力（Ｍｌｏｏ）を測定
すると共に屈曲試験及び摩耗試験を実施した。

用いられた樹脂組成物における成分の配合割合並びに測
定及び試験結果については下記の表１に示されており、
可塑剤の配合量のみを変化させた場合には可塑剤量の多
い程耐屈曲性において一優れており、一方可塑剤量が少
い程耐摩耗性において優れていること、即ち前者はホー
スの耳部分用の素材として適し、後者は腹部分用の素材
として適していることが判明した。

表　　１ 表１において 配合率は重量部であり、 （１）：デマチャ式試験機で１０００回屈曲させた時の
亀裂長さ■：テーバ一式試験機によりＯ８−１０摩耗輪
を用い１０００回転、荷重１ｋｇとした時の摩耗減量 １〜４　　び　　　　　１〜４ 外径６７■鵬のマンドレル上で経糸と斜糸よりなる筒状
繊維補強体（経糸：　ｉ　ｏｏｏデニールのポリエステ
ルフィラメント糸×７０本、斜糸：１０００デニールの
ポリエステルフィラメント糸×３６本、編上げ角度７７
度）を形成しながら、一方の押出機から耳部分用として
試験例１の樹脂組成物４，５又は６を押出し且つ他方の
押出機から腹部分用として試験例１の樹脂組成物１，２
又は３を押出して上記補強体の内外面に各１−厚さの樹
脂被覆を成形し、内径６５　ｍ（肉厚２１１であって、
耳部分の孤θ１及びＯ２（第３図参照）が各々３６°で
あり、耳部分と腹部分とにおける樹脂被覆の組成が異な
る本実施例による可撓性ホース（４種類）を得た。

一方、上記と同様にして、但し補強体の外面から押出機
により試験例１の樹脂組成物１，２．３又は６を押出し
て補強体の内外面に各々淳さ１１ｍの樹脂被覆を成形し
て内径６５１１ｍ、肉厚２■であって全周に亘り樹脂被
覆の組成が一定である本比較例による可撓性ホース（４
種類）を得た。

試験例２ 実施例１〜４及び比較例１〜４で得られた各可撓性ホー
スを用いて下記の実用試験を実施した。

ａ）折畳み試験 １０ｍ長さの各被験ホースを１０ｋｌｌｌのテンション
を掛けながら外径１００■のボビンに巻取った後に、巻
外径を測定する。

ｂ）拡圧扁平繰返し試験 ２枚の圧縮板間に被験ホースを挾み（圧縮板間距離：４
ｍｍ、即ちホースの肉厚ｘ２）、５０℃で２４時間保持
して被験ホースの耳部を一定に折曲げた後に、被験ホー
スの一端をポンプに且つ他端を調圧弁（逃がし弁）に接
続し、送水によって拡圧（２ＫＧ　／ｃｍ２　）と扁平
化とを一定サイクル（６回／分）で繰返して被験ホース
が耳部において破損するまでの時間を測定する。

Ｃ）摩耗試験 一定長さく５０ｃｍ）であって、自由状！！（扁子状態
〉にある被験ホースについて、２０ｇ／Ｃｌｌ１２の荷
重を掛はコンクリート面上を一定速度（１００ａ＋／分
）で２０００ｍ引摺った後に被験ホースの厚みにおける
減少量（最小、厚み部分）を測定する。

結果は下記の表２に示されている通りであり、実施例に
よる各可撓性ホースは耐摩耗性を低下さ能は偏っており
、上記の諸性能をバランス良く有していないことが判明
した。

５　　び　　　　　５ 実施例１〜４と同様にして、但し耳部分用としてレザミ
ンＰ−２０４５（大日精化工業株式会社により市販され
ている熱可塑性エーテルタイプのポリウレタン）を一方
の押出機内部で１５５〜１８５℃に保ちながら押し出し
、一方腹部分用に軟質ポリ塩化ビニル樹脂Ｎ０．７（ア
ロンＴＳ−１１００１００部、ジー２−エチルへキシル
フタレート６５部、エポキシ化大豆油２部、Ｂａ−７ｎ
系複合安定剤２部）を他方の押出機内部で１４０〜１６
０℃に保ちながら押出して、内外層厚み各１−ｍ即ち肉
厚２１ｍであって内径６５■転耳部分の弧θｌ及びθ２
がそれぞれ３６４である本実施例による可撓性ホースを
得た。

一方、上記と同様にして、但しポリ塩化ビニル樹脂配合
物Ｎ０１７を用いて全体が同一組成である本比較例によ
る可撓性ホースを得た。

レザミンＰ−２０４５とＮＯ，７の物性試験は試験例１
と同様に行なわれ、その結果が表３に示され、ホースの
実用試験は試験例２と同様に実施され、その結果は表４
に示されている通りであり、レザミンＰ−２０４５は柔
軟であり且つ耐屈曲性に優れており、従って本実施例の
可撓性ホースは本比較例よるホースと比較して耐久性が
高く且つコンパクトに折畳みできることが判る。

尚、ポリウレタン樹脂は比較的高価ではあるが耳部にの
み用いられるので製品コストの上昇を極力抑制すること
ができる。

更に、本実施例による可撓性ホースに送水し、内部の水
圧を高めて破損まで至らしめる試験を実施した結果、破
壊は腹部分においてのみ生じ、耳部分と腹部分との界面
は分離しないことが判明した。

表　　３ 〔Ｕデマチャ式試験機で１０００回屈曲させた時の亀裂
長さくＪＩＳ　　Ｋ−６３０１＞表　　４

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明により可撓性ホースの内部構造を示す
ために１部を段階的に破断して示した平面図、第１Ｂ図
は第１図に示された可撓性ホースの断面図、第２図は第
１図と同様の、但し補強体が異なる実施形を示す破断平
面図、第３図は拡圧状態にある本発明による可撓性ホー
スの断面図、第４図は第３図と同様の、但し別の実施形
を示す断面図、第５図は本発明による可撓性ホースをリ
ールに巻回した状態を示す立面図、第６図は第５図にお
けるようにリールに巻回された可撓性ホースの扁平化積
層状態を幾分誇張化して示した、本発明による可撓性ホ
ースの断面図である。 特　許　出　願　人　　力クイナテクニカルサービス株
式会社 代　　理　　人　　弁理士　　　佐　　々　　木　　　
　　功第１Ａ図 及 第２図 第４図 第１Ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状の繊維補強材が高分子材料製の被覆材中に埋
   設されている折畳み可能な可撓性ホースであって、この
   可撓性ホースがその断面でみて対向する位置にある１対
   の耳部と、これら耳部よりも大きい残余の部分を占める
   １対の腹部分とから構成されており、上記耳部における
   被覆材の少くとも内膜部分が上記腹部分における被覆材
   よりも疲労し難く且つ軟かい材質のものであることを特
   徴とする、可撓性ホース。