JPS641717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は圧力流体の伝達に使用されるホース
に関するものであり、更に詳しくは圧力流体供給
装置から吐出される圧力流体の脈動を吸収するこ
とによつて脈動によつて発生する騒音を防止しよ
うとした圧力流体の脈動吸収用ホースの改良に関
するものである。 ［従来の技術］ 一般に自動車のパワーステアリング装置、各種
油圧装置または各種空圧装置などの圧力流体装置
は第１図にブロツク図で示すように、ポンプのよ
うな圧力流体供給装置１と、その圧力流体によつ
て作動する作動装置２と、これらの装置を連結す
る圧力伝達用配管３及び排出管４より構成されて
いる。しかし乍ら吐出口Ａから吐出される圧力流
体は圧力脈動を生じているため、圧力伝達用配管
３が振動して騒音が発生し、著しいときはその作
動装置２の作動が不安定になるなどの欠点があつ
た。 このため、供給装置１の吐出口Ａと作動装置２
の供給口Ｂとを連通する圧力伝達用配管３として
は、第４図に示すように、ある程度体積膨張の可
能な金属ブレード或るいは繊維ブレードで補強さ
れ、しかも両端には第１図の吐出口Ａ及び供給口
Ｂに接続するための継手金具５，６を持つゴムホ
ース７が用いられていた。 この金具５，６部の構造については、一方端は
吐出口Ａ及び供給口Ｂに接続容易なように口金
９，１０が取り付けられた構成から成り、他方端
はニツプル１１及び１２とソケツト１３及び１４
とでゴムホース端部を挟持している構成となつて
いる。 この場合、ゴムホースは音響学的に言われてい
る膨張形消音器（主として断面の不連続部におけ
る音のエネルギの反射を利用してその伝搬を防ぐ
もの）として脈動吸収に役立つていると考えられ
る。つまり、音響学的に言う膨張形消音器とは基
本形を第２図ａに模型的に示すように、膨張部で
ある空胴体の長さｌ孔断面積S₂、その空胴体の両
端に有する入力管及び尾管の孔断面面積S₁とすれ
ば、この時の減衰量（△）は、 △＝20log（S₂／S₁）＋20log｜sinkl｜ （ｋ：定数） で示され、減衰の周波数特性は第２図のｂにみら
れるように、周期的に有利に作用して減衰のピー
クを持つといつたものであり、前記ゴムホース７
を第２図のａに示す膨張形消音器にあてはめた場
合第２図のｂに示すような脈動吸収に役立つてい
ると想定されるというこである。しかし乍らその
ような想定した場合、第２図のｂにおいて、効き
目のない谷間（減衰量＝０）の周波数も存在する
ことから、例えば自動車のパワーステアリング装
置の油圧ポンプ（第１図で示せば、圧力流体供給
装置１を言う。）などでは、エンジン駆動のため
に回転数が変動し、それにつれて脈動圧力の周波
数も変動するため、膨張形消音器として作用する
従来のゴムホースなどでは脈動吸収にムラが生ず
る恐れがあり、その対策が望まれている。 音響学的分野について見れば、膨張形消音器の
特性を改善するためには内部に細管を挿入すると
減衰の悪い周波数の谷間が消失するといつた挿入
管膨張形消音器が知られている。その挿入管膨張
形消音器は基本形を第３図のａに示すように、入
力管及び尾管の孔断面積をS₁該入力管及び尾管が
空胴体内に挿入された長さを夫々la及びlc空胴体
の孔断面積及び長さをS2及びｌとすれば、減衰
量（△）は、 △＝20log（S₂／S₁）＋20log｜sinkl｜−20l
og｜coskla｜−20log｜coslc｜ で示され、これを第３図のｂの減衰の周波数特性
で見てみると、減衰の悪い周波数の谷間が大幅に
少なくなつている。これは空胴体内に管の一部を
挿入してla、lcを形成したことが有効に効いてい
るからである。 さて、多くの実験結果によれば、圧力流体の脈
動吸収用ホースにおいて、ホース内に挿入する脈
動緩衝管は出来るだけ長尺であることが好まし
い。このホース内に挿入する脈動緩衝管は高圧流
体中で用いられるため、強度の強い金属管から成
つている。従つて、圧力流体の脈動吸収用ホース
において、長尺の金属管から成る脈動緩衝管をホ
ース内に挿入することは、圧力流体の脈動吸収用
ホースの可撓性、曲げ特性を著しく悪化させるも
のである。 このため長尺の金属管の代りに、１本の長尺螺
旋管をホースの一端の継手金具側に固定してホー
ス内へ挿入することが提案されている。 しかしホース内へホース全長にほぼ匹敵する長
尺の螺旋管を挿入させた圧力流体の脈動吸収用ホ
ースでは、自動車のエンジンルーム等の限られた
スペース内に配管した場合、ホースが曲げられる
ため本考案の脈動吸収効果が完全に発揮できない
ものである。即ち、ホースと螺旋管が曲げられる
ため圧力流体がスムーズに移動出来ず、脈動吸収
効果が小さく、その上螺旋管がホース内にて激し
く蛇行するためホース内周面を著しく損傷させる
のである。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかかる点に立つて為されたものであつ
て、その目的とするところは、脈動吸収効果が大
きく、しかも曲げ可撓性がよく、ホース内損傷性
を著しく低減することが出来る圧力流体の脈動吸
収用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］ 本発明の要旨とするところは、ホースの両端に
継手金具が取りつけられており、前記ホース内に
該ホースの内径よりも小さい外径を有するフレキ
シブル管が挿入されており、該フレキシブル管の
一端は前記継手金具のニツプル内に加締め固定さ
れており、その他端は自由端となつているところ
の圧力流体の脈動吸収用ホースにおいて、前記フ
レキシブル管は断面が台形の金属帯と断面が三角
形の金属帯とが互いに接触した状態で螺旋巻きす
ることにより成形して成り、該フレキシブル管２
本をホースのほぼ中央内部で所定の隙間をもつて
対向して配置されて成ることを特徴とする圧力流
体の脈動吸収用ホースにある。 ［作用］ 本発明の作用効果は、断面が台形の金属帯と断
面が三角形の金属帯とを互いに接触した状態で螺
旋巻き成形して成るフレキシブル管２本をホース
のほぼ中央内部で所定の隙間をもつて対向して配
置させて成る圧力流体の脈動吸収用ホースとする
ことにより、曲げ可撓性を改良し、そして高圧流
体中においても蛇行性を小さくし、その結果、脈
動吸収効果を大きくさせると共にホース内損傷性
を著しく低減させたものである。即ち、本発明者
等は鋭意研究した結果、曲げ特性がよくしかも漏
れ性が小さいフレキシブル管としては、断面が台
形の金属帯と断面が三角形の金属帯とを互いに接
触した状態で螺旋巻き成形したものが最も良いこ
とも見出し、本発明に到つたものである。そして
２本のフレキシブル管を隙間程度の間隔をおいて
対向させることにより、圧力流体の流れを分流、
反射させ、その繰り返しの相乗作用により脈動を
小さくさせるようにしたものである。 ［実施例］ 以下この発明の脈動吸収用ホースの一実施例を
図面を参照して説明すれば、第５図においてホー
ス本体は第４図に示すゴムホースと同様に、その
壁内にはナイロン繊維から成る編組層が埋め込ま
れており、第４図と同様にその両端には継手金具
５及び６が取り付けられている。１５，１６がこ
の発明を特徴ずけるフレキシブルな管にして、い
ずれの管１５，１６も前記ゴムホース７の内径よ
りも小さい外径からなると共に圧力流体による膨
張が不可能なものからなり、いずれの一端もニツ
プル１１及び１２内に挿入され夫々加締めによつ
て固定されている。そして他端（自由端）同志は
ゴムホース本体７のほぼ中央内部で所定の隙間を
もつて対向して配置されている。このフレキシブ
ル管１５，１６は夫々可撓性を考慮してしかも隙
間から圧力流体の漏洩を最小にするために、第６
図に示すように断面が台形１７と三角形１８の二
種類の細い鋼管１７及び１８を互いに接触させた
状態で螺旋巻きをすることによつて成形されたも
のである。このフレキシブル管１５，１６はホー
ス本体の可撓性を損わず、しかも圧力流体によつ
て膨張が起こらないものであれば、この材料や構
造に限定することはなく、例えば銅材などから構
成してもよい。１９，２０は各フレキシブル管１
５，１６の自由端がゴムホース７の内周面を損傷
しないようにその自由端部に被せた保護キヤツプ
である。この場合、音響学的に言う挿入管膨張形
消音器の特性を考慮し、フレキシブル管１５及び
１６の自由端面間はニツプル１１及び１２の内径
以上の間隔とすることが望ましい。 斯かる構成において、内圧流体が例えばニツプ
ル１１側からフレキシブル管１５中を通つてキヤ
ツプ１９の自由端に致つて膨張した流れは、一部
は対向しているフレキシブル管１６の内部へ進む
ものと、空隙２１及び２２に進むものに分流す
る。この場合、フレキシブル管１５，１６の自由
端から固定端（ニツプル１１及び１２側）への空
隙２１，２２は音響学的には閉管として作用する
ので流れを反射して位相を反転させるのに有効で
ある。そのため、反射を繰り返すことによつて脈
動が小さくなつてフレキシブル管１６の内部を流
れて作動装置に致るのである。 この発明に係るホースの脈動吸収効果をみるた
めに行つた試験の結果は次の通りである。 試験に供した脈動吸収用ゴムホースとしては、
本発明のフレキシブル管２本を使用した本発明
品、本発明のフレキシブル管１本を使用した比較
品および本発明のフレキシブル管を入れない従来
品である。 試験方法としては自動車用パワーステアリング
装置で、圧力供給装置である回転数1000rpm油圧
ポンプにゴムホース有効長220mmの各種ホースの
一端を継ぎ、他端を作動装置であるパワーステア
リングギヤに継ぎ、パワーステアリングギヤの圧
力流体供給口に圧力センサーを取り付けて脈動圧
力の信号を取り出してアンプで増幅した後、周波
数分析にかけて油圧ポンプに特有な周波数成分の
脈動圧力を得るようにした。その試験結果は表に
示す通りであり、従来ホースに比べて本発明のホ
ースを使用したときの脈動圧力は何れもの場合も
約10dB低下してほぼ１／３に減少した。また、
フレキシブル管を片側だけに挿入配置したものの
脈動圧力の減衰は小さく、フレキシブル管を対向
した状態で両側に挿入配置させた本発明の優位性
が明らかになつた。 尚、表におけるla及びlcは夫々第３図のla及び
lcに相当するフレキシブル管のニツプル先端面か
ら自由端面までの長さである。

【表】 ［発明の効果］ 以上のように、この発明の圧力流体の脈動吸収
用ホースは、両端に継手金具を持つホース本体の
内部に二本のフレキシブルな管を挿入し、それぞ
れの一方端をそれぞれの金具のニツプル内に固定
し、それぞれの自由端同志を所定の隙間を隔てて
対向させた構造としたので、ホースとフレキシブ
ル管との間の空間を活用し、圧力流体の脈動を緩
和して脈動圧力を従来ホースの約１／３に低減さ
せ、そのために脈動によつて発生する騒音も減少
させることができる等の利点があり、その工業的
価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧力流体装置を示すブロツク図、第
２図のａ及びｂは膨張形消音器の概略図及びその
消音器の減衰特性を示すグラフ、第３図のａ及び
ｂは挿入管膨張形消音器の概略図及びその消音器
の減衰特性を示すグラフ、第４図は従来のホース
を示す縦断面図、第５図はこの発明のホースを示
す縦断面図、第６図はこの発明の一部を示す要部
説明図である。 １：圧力流体供給装置、２：作動装置、３：圧
力伝達用配管、４：排出管、５，６：継手金具、
７：ゴムホース、９，１０：口金、１１，１２：
ニツプル、１３，１４：ソケツト、１５，１６：
フレキシブル管、１７：台形鋼帯、１８：三角形
鋼帯、１９，２０：保護キヤツプ、２１，２２：
空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホースの両端に継手金具が取りつけられてお
   り、前記ホース内に該ホースの内径よりも小さい
   外径を有するフレキシブル管が挿入されており、
   該フレキシブル管の一端は前記継手金具のニツプ
   ル内に加締め固定されており、その他端は自由端
   となつているところの圧力流体の脈動吸収用ホー
   スにおいて、前記フレキシブル管は断面が台形の
   金属帯と断面が三角形の金属帯とが互いに接触し
   た状態で螺旋巻きすることにより成形して成り、
   該フレキシブル管２本をホースのほぼ中央内部で
   所定の隙間をもつて対向して配置されて成ること
   を特徴とする圧力流体の脈動吸収用ホース。