WO2019216354A1 - 積層ホース及び積層ホースの製造方法 - Google Patents

積層ホース及び積層ホースの製造方法 Download PDF

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WO2019216354A1
WO2019216354A1 PCT/JP2019/018442 JP2019018442W WO2019216354A1 WO 2019216354 A1 WO2019216354 A1 WO 2019216354A1 JP 2019018442 W JP2019018442 W JP 2019018442W WO 2019216354 A1 WO2019216354 A1 WO 2019216354A1
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WO
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fiber structure
organic fiber
layer
laminated hose
hose
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Application number
PCT/JP2019/018442
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English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木 幸治
洋一 古田中
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall

Definitions

  • the present invention relates to a laminated hose and a method for manufacturing the laminated hose.
  • Some laminated hoses have an outer layer as a protective layer for the purpose of wear resistance.
  • an outer layer is made of a fluororesin (see Patent Document 1).
  • the outer layer is shape-reinforced by attaching or embedding a hard synthetic resin helical reinforcement to an outer layer wound with a soft synthetic resin tape in a spiral shape. Yes (see Patent Document 2).
  • JP 2013-124726 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-222183
  • the laminated hose described in Patent Document 1 has an outer layer made of a fluororesin. For this reason, the laminated hose has room for improvement in terms of flexibility (flexibility).
  • the laminated hose described in Patent Document 2 has flexibility because the outer layer is a soft synthetic resin tape.
  • the helical reinforcing body made of hard synthetic resin reinforces the outer layer by shape retention. For this reason, according to the said laminated hose, the abrasion resistance of the said laminated hose can be improved.
  • the outer layer of the laminated hose described in Patent Document 2 is a tape, it may be cut or unwound.
  • An object of the present invention is to provide a novel laminated hose excellent in wear resistance while achieving both flexibility and durability, and a novel laminated hose capable of easily obtaining such a laminated hose. It is in providing the manufacturing method of.
  • the laminated hose according to the present invention is a laminated hose comprising at least an inner layer containing rubber and an outer layer containing rubber, and an organic fiber structure layer is provided on the outer surface of the outer layer. According to the laminated hose according to the present invention, the laminated hose becomes a novel laminated hose excellent in wear resistance while achieving both flexibility and durability.
  • the organic fiber structure layer is embedded in the outer layer so that at least a part of the outer surface of the organic fiber structure layer is exposed from the outer surface of the outer layer.
  • the “organic fiber structure layer” refers to a layer having a fiber structure made of an organic material.
  • Fiber structure refers to a structure having a plurality of fibrous portions arranged in a knitted or woven state, for example. In this case, the flexibility of the laminated hose can be further increased. In addition, in this case, since the organic fiber structure layer does not cover the entire outer layer, the entire laminated hose can be reduced in weight.
  • the organic fiber structure layer is preferably a net-like organic fiber structure layer.
  • the flexibility of the laminated hose 1A can be further increased.
  • the weight of the entire laminated hose can be further reduced.
  • the exposed density of the organic fiber structure layer in the outer layer may be 10% to 70%. In this case, it is possible to achieve both flexibility and wear resistance.
  • the organic fiber structure layer may be disposed obliquely with respect to the hose longitudinal direction, and an inclination angle with respect to the hose longitudinal direction may be 30 ° to 80 °. . In this case, the flexibility with respect to the longitudinal direction of the laminated hose can be improved.
  • the embedded depth of the organic fiber structure layer may be 10% to 100% with respect to the thickness of the organic fiber structure layer. In this case, durability can be improved.
  • the laminated hose according to the present invention it is preferable that a reinforcing layer is provided between the inner layer and the outer layer.
  • the laminated hose according to the present invention is effective as a laminated hose used with a high internal pressure.
  • an organic fiber structure is disposed on the outer surface of an unvulcanized rubber, and then the unvulcanized rubber is vulcanized. According to the method for manufacturing a laminated hose according to the present invention, a laminated hose excellent in wear resistance can be easily obtained while achieving both flexibility and durability.
  • the method for producing a laminated hose according to the present invention is such that the organic fiber is applied to the unvulcanized rubber so that at least a part of the outer surface of the organic fiber structure is exposed from the outer surface of the unvulcanized rubber. It is preferable to dispose the organic fiber structure on the outer surface of the unvulcanized rubber by embedding the structure. In this case, durability can be improved.
  • the present invention it is possible to provide a novel laminated hose excellent in wear resistance while achieving both flexibility and durability. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the novel laminated hose which can obtain such a laminated hose easily can be provided.
  • FIG. 8 is a partial plan view showing a plain weave organic fiber structure applied as an organic fiber structure layer according to the laminated hose of FIG. 7. It is explanatory drawing for demonstrating an example of the said arrangement
  • FIG. 1 is a partial perspective view schematically showing the internal structure of the laminated hose 1A according to the first embodiment of the present invention.
  • the laminated hose 1A is formed by laminating a plurality of cylindrical layers concentrically.
  • the laminated hose 1A can be used as, for example, a hydraulic hose in addition to functioning as a flow path through which liquid flows.
  • reference numeral 11 denotes an inner layer that is a cylindrical layer of the laminated hose 1A.
  • the inner layer 11 is the innermost cylindrical layer.
  • the inner layer 11 is a rubber layer (rubber member) containing rubber.
  • the inner layer 11 is filled with high-pressure hydraulic oil (liquid).
  • the hydraulic oil transmits, for example, supply pressure from a hydraulic pump to a device (for example, a construction machine) that operates using the pressure of the hydraulic oil, and operates the device.
  • Numeral 12 is a reinforcing layer which is a cylindrical layer of the laminated hose 1A.
  • the reinforcing layer 12 is a cylindrical layer as an intermediate layer.
  • the reinforcing layer 12 is made of a steel wire (wire rope) wound in a spiral shape.
  • the laminated hose 1 ⁇ / b> A includes four reinforcing layers 12. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the winding directions of the four reinforcing layers 12 are opposite to each other with respect to the winding direction of the adjacent reinforcing layers 12 in the hose thickness direction (hose radial direction).
  • the pressure resistance performance of the laminated hose 1A is enhanced by providing the laminated hose 1A with the reinforcing layer 12 in which the steel wire is wound in a spiral shape.
  • the laminated hose 1A includes a plurality (four in the present embodiment) of reinforcing layers 12 to further improve the pressure resistance. Thereby, the laminated hose 1A can cope with a high pressure of (1 to 100 MPa), for example.
  • Numeral 13 is an intermediate rubber layer which is a cylindrical layer of the laminated hose 1A.
  • the intermediate rubber layer 13 is a cylindrical layer as an intermediate layer.
  • the intermediate rubber layer 13 is a rubber layer (rubber member) containing rubber.
  • the laminated hose 1A includes one intermediate rubber layer 13 disposed between the inner layer 11 and the reinforcing layer 12, and three intermediate rubber layers 13 disposed between the reinforcing layers 12. It has.
  • the laminated hose 1 ⁇ / b> A includes an outer layer 10 containing rubber and an organic fiber structure layer 20.
  • the organic fiber structure layer 20 is provided on the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the outer layer 10 is a cylindrical layer of the laminated hose 1A.
  • the outer layer 10 is a cylindrical layer outside the intermediate rubber layer 13.
  • the outer layer 10 is a rubber layer (rubber member) containing rubber.
  • the outer layer 10 is formed integrally with the inner layer 11 via the reinforcing layer 12 and the intermediate rubber layer 13.
  • the organic fiber structure layer 20 is a layer having a fiber structure.
  • the organic fiber structure layer 20 is outside the outer layer 10 and is the outermost outermost layer.
  • the organic fiber structure layer 20 has a plurality of fibrous portions 21.
  • the “organic fiber structure layer” refers to a layer having a fiber structure made of an organic material.
  • the “fiber structure” refers to a structure having a plurality of fibrous portions 21 arranged in a knitted or woven state, for example.
  • Examples of the material of the organic fiber structure layer 20 include organic fibers such as vinylon, nylon, and PET (polyethylene terephthalate). In the present embodiment, the organic fiber structure layer 20 is made of PET.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the organic fiber structure layer 20 embedded in the outer layer 10.
  • the organic fiber structure layer 20 is embedded in the outer layer 10 such that a part of the outer surface 20 f of the organic fiber structure layer 20 is exposed from the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the fibrous portion 21 is embedded in the outer layer 10 such that a part of the outer surface 21 f of the fibrous portion 21 is exposed from the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the symbol h ⁇ b> 1 is the exposed height of the organic fiber structure layer 20.
  • the exposed height h ⁇ b> 1 is a height from the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the exposed height h ⁇ b> 1 of the organic fiber structure layer 20 is equal to the exposed height of the fibrous portion 21.
  • the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 can be, for example, 0% to 90% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer 20. More preferably, the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 is 30% to 70% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer 20.
  • the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 can be set to a height in the range of 0.00 mm to 0.90 mm, for example. More preferably, the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 is 0.12 mm to 0.70 mm.
  • the symbol h ⁇ b> 2 is the embedding depth of the organic fiber structure layer 20.
  • the embedding depth h ⁇ b> 2 is a depth from the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the embedding depth h ⁇ b> 2 of the organic fiber structure layer 20 is equal to the embedding depth of the fibrous portion 21.
  • the embedding depth h2 of the organic fiber structure layer 20 can be set to a depth in the range of 10% to 100% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer 20. More preferably, the embedding depth h2 of the organic fiber structure layer 20 is 30% to 70% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer 20.
  • the embedding depth h2 of the organic fiber structure layer 20 can be a depth in the range of 0.04 mm to 1.00 mm. More preferably, the embedding depth h2 of the organic fiber structure layer 20 is 0.12 mm to 0.70 mm.
  • 3A to 3D are enlarged cross-sectional views showing examples in which the embedded depth h2 of the organic fiber structure layer 20 is 100% (the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 is 0%).
  • the shape of the cross section in the radial direction of the fibrous portion 21 (the cross section in the longitudinal direction of the fibrous portion 21) in the organic fiber structure layer 20 is a circular shape.
  • the outer surface 21 f of the fibrous portion 21 is the same as the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the shape of the radial section of the fibrous portion 21 in the organic fiber structure layer 20 (the section in the longitudinal direction of the fibrous portion 21) is an elliptical shape.
  • the outer surface 21 f of the fibrous portion 21 is closer to the outer layer 10 than the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the organic fiber structure layer 20 has a plurality of fibrous portions 21 embedded together in the outer layer 10.
  • the shape of the cross section in the radial direction of the fibrous portion 21 is circular.
  • the outer surface 21 f of the fibrous portion 21 is the same as the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the outer layer 10 is embedded in a state of being raised with respect to the fibrous portion 21 of the organic fiber structure layer 20.
  • the shape of the cross section in the radial direction of the fibrous portion 21 is circular.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view schematically showing a network structure of the organic fiber structure layer 20 according to the laminated hose 1A.
  • the organic fiber structure layer 20 is a net-like organic fiber structure layer.
  • the mesh shape of the organic fiber structure layer 20 is formed by four fibrous portions 21.
  • the mesh-like organic fiber structure layer include, for example, a “rhombus-like fiber structure layer” whose mesh shape is a rhombus shape, and a “corner-like organic fiber structure layer” whose mesh shape is a square shape.
  • the organic fiber structure layer 20 is a rhombus-like organic fiber structure layer. As shown in FIG.
  • the mesh shape of the organic fiber structure layer 20 is a flat rhombus shape along the hose longitudinal direction.
  • one diagonal line extends along the longitudinal direction of the laminated hose 1A, and the other diagonal line extends along the circumferential direction of the laminated hose 1A.
  • one diagonal line extending along the longitudinal direction of the laminated hose 1A is longer than the other diagonal line extending along the circumferential direction of the laminated hose 1A.
  • the fibrous portion 21 of the organic fiber structure layer 20 is disposed obliquely with respect to the longitudinal direction of the hose, and the inclination angle ⁇ of the fibrous portion 21 with respect to the longitudinal direction of the hose is, for example, 30 ° to 80 °. ° can be. More preferably, the inclination angle ⁇ of the fibrous portion 21 is 40 ° to 70 °.
  • the exposed density ⁇ of the organic fiber structure layer 20 in the outer layer 10 can be 10% to 70%.
  • the exposure density ⁇ is the exposure ratio of the fibrous portion 21 per unit surface area of the outer layer 10.
  • the porosity of the organic fiber structure layer 20 in the outer layer 10 is 30% to 90%.
  • the porosity is an exposure ratio of a space (mesh) formed by the fibrous portion 21 per unit surface area of the outer layer 10. The exposure ratio and the void ratio are complementary to each other.
  • the organic fiber structure layer 20 is composed of an organic fiber structure 20A wound in the hose circumferential direction.
  • the organic fiber structure 20A include a braided organic fiber structure.
  • examples of the weaving type include a warp knitting type and a weft net type.
  • the warp knitting type refers to those in which the fibrous parts are knitted in the longitudinal direction (longitudinal direction of the laminated hose 1A), and the weft type refers to those in which the fibrous parts are knitted in the lateral direction (the circumferential direction of the laminated hose 1A) Say.
  • the organic fiber structure 20A is a warp knitted organic fiber structure.
  • FIG. 5 is a plan view showing a warp knitted organic fiber structure 20A applied as the organic fiber structure layer 20 according to the laminated hose 1A.
  • the organic fiber structure 20A is a substantially band-shaped organic fiber structure including a long side 20A1 and a short side 20A2.
  • the organic fiber structure 20A is a net-like organic fiber structure.
  • the organic fiber structure 20A includes a plurality of fibrous portions 21A.
  • the mesh shape of the organic fiber structure 20A is a rhombus shape that is flat along the longitudinal direction of the long side 20A1. In the rhombus shape, one diagonal line extends along the longitudinal direction of the long side 20A1, and the other diagonal line extends along the longitudinal direction of the short side 20A2. In the rhombus shape, one diagonal line extending along the longitudinal direction of the long side 20A1 is longer than the other diagonal line extending along the longitudinal direction of the short side 20A2.
  • the organic fiber structure 20A is wound around the outer layer 10 in an unvulcanized rubber state in the hose circumferential direction with the two long sides 20A1 as winding ends.
  • the organic fiber structure 20A is wound with the outer layer 10 in a state of unvulcanized rubber. Thereafter, if the unvulcanized outer layer 10 is vulcanized, at least a part of the fibrous portion 21A of the organic fiber structure 20A is embedded in the outer layer 10 so as to be exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10. Is done. Accordingly, as shown in FIG.
  • the organic fiber structure layer 20 includes a part of the fibrous portion 21 ⁇ / b> A of the organic fiber structure 20 ⁇ / b> A as the fibrous portion 21 of the organic fiber structure layer 20 from the outer surface 10 f of the outer layer 10.
  • the outer layer 10 is integrally formed so as to be exposed.
  • the laminated hose 1A according to this embodiment includes at least an inner layer 11 containing rubber and an outer layer 10 containing rubber, and an organic fiber structure layer 20 on the outer surface 10f of the outer layer 10.
  • the organic fiber structure layer 20 can be used as a protective layer of the outer layer 10. Therefore, according to the laminated hose 1A according to the present embodiment, the wear resistance of the laminated hose 1A can be improved.
  • the outer layer 10 of the laminated hose 1A contains rubber and thus has flexibility. Further, according to the laminated hose 1A according to the present embodiment, since the organic fiber structure layer 20 is included in the outer layer 10 of the laminated hose 1A, it is possible to ensure a degree of freedom with respect to the movement of the outer layer 10. Therefore, according to the laminated hose 1A according to the present embodiment, the laminated hose 1A can be made flexible.
  • the outer layer 10 of the laminated hose 1A is a rubber layer containing rubber.
  • the outer layer 10 of the laminated hose 1A is cut even when it comes into contact with a sharp protrusion or the like compared to when a tape or a film is used. hard.
  • the outer layer 10 is replaced with a rubber layer and is formed into a tape or film, the tape or film may be unwound.
  • the organic fiber structure layer 20 is embedded in the rubber layer.
  • the organic fiber structure layer 20 can be prevented from being unwound. Therefore, according to the laminated hose 1A according to the present embodiment, the durability of the laminated hose 1A can be improved.
  • the laminated hose 1A becomes a novel laminated hose excellent in wear resistance while achieving both flexibility and durability.
  • the organic fiber structure layer 20 is disposed on the outer layer 10 such that at least a part of the outer surface 20f of the organic fiber structure layer 20 is exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10. Buried. In other words, the organic fiber structure layer 20 is embedded in the outer layer 10 so that at least a part of the outer surface 10f of the outer layer 10 is exposed.
  • the movement of the outer layer 10 can be given a degree of freedom. Therefore, in this case, the flexibility of the laminated hose can be further increased.
  • the organic fiber structure layer 20 does not completely cover the outer layer 10, the overall weight of the laminated hose 1 ⁇ / b> A can be reduced.
  • the organic fiber structure layer 20 is a net-like organic fiber structure layer.
  • the flexibility of the laminated hose 1A can be further increased.
  • the exposed area of the outer surface 10f of the outer layer 10 can be secured larger, the overall weight of the laminated hose 1A can be further reduced.
  • the exposed density ⁇ of the organic fiber structure layer 20 in the outer layer 10 is 10% to 70%. In this case, it is possible to achieve both flexibility and wear resistance.
  • the organic fiber structure layer 20 is disposed obliquely with respect to the hose longitudinal direction, and the inclination angle ⁇ with respect to the hose longitudinal direction is 30 ° to 80 °. In this case, the flexibility of the laminated hose 1A in the longitudinal direction can be improved.
  • the exposed height h1 of the organic fiber structure layer 20 is in the range of 0% to 90% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer. In this case, it is possible to achieve both durability and wear resistance.
  • the embedded depth h2 of the organic fiber structure layer 20 is a depth in the range of 10% to 100% with respect to the thickness d of the organic fiber structure layer. In this case, durability can be improved.
  • the laminated hose 1 ⁇ / b> A includes a reinforcing layer 12 between the inner layer 11 and the outer layer 10.
  • the laminated hose 1A is effective as a laminated hose used with a high internal pressure.
  • FIG. 6 is a plan view showing another example of a warp knitted organic fiber structure applicable as the organic fiber structure layer 20 according to the laminated hose 1A.
  • the organic fiber structure 20B is a substantially band-shaped organic fiber structure including a long side 20B1 and a short side 20B2.
  • the organic fiber structure 20B is also a rhombic organic fiber structure.
  • the organic fiber structure 20B also includes a plurality of fibrous portions 21B.
  • the mesh shape of the organic fiber structure 20B is a rhombus shape along the longitudinal direction of the long side 20B1. In the rhombus shape, one diagonal line extends along the longitudinal direction of the long side 20B1, and the other diagonal line extends along the longitudinal direction of the short side 20B2. In the rhombus shape, one diagonal extending along the longitudinal direction of the long side 20B1 and the other diagonal extending along the longitudinal direction of the short side 20B2 have the same length.
  • the organic fiber structure 20B shown in FIG. 6 can also be wound in the hose circumferential direction around the outer layer 10 in an unvulcanized rubber state with the two long sides 20B1 as winding ends. Also in this case, if the unvulcanized outer layer 10 is vulcanized, a part of the fibrous portion 21B of the organic fiber structure 20B is embedded in the outer layer 10 so as to be exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10. Is done. Thereby, the organic fiber structure layer 20 is formed so that a part of the fibrous portion 21B of the organic fiber structure 20B is exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10 as the fibrous portion 21 of the organic fiber structure layer 20. 10 integrally formed. In this case, in the rhombus shape of the organic fiber structure layer 20, one diagonal line extending along the longitudinal direction of the laminated hose 1A and the other diagonal line extending along the circumferential direction of the laminated hose 1A Are equal in length.
  • FIG. 7 is a partial plan view schematically showing the laminated hose 1B according to the second embodiment of the present invention.
  • the organic fiber structure layer 30 is a woven organic fiber structure layer.
  • the woven organic fiber structure layer includes a plurality of belt-like warp fiber portions 32 and a plurality of belt-like weft fiber portions 33, respectively.
  • the woven organic fiber structure layer is formed by weaving warp fiber portions 32 and weft fiber portions 33 alternately.
  • the gap is omitted, but in the laminated hose 1 ⁇ / b> B according to the present embodiment, the organic fiber structure layer 30 is also a net-like organic fiber structure layer.
  • the mesh shape of the organic fiber structure layer 30 is formed by two warp fiber portions 32 and two weft fiber portions 33.
  • the mesh shape of the organic fiber structure layer 30 is a rhombus shape along the longitudinal direction of the hose. In the rhombus shape, one diagonal line extends along the longitudinal direction of the laminated hose 1B, and the other diagonal line extends along the tube circumferential direction.
  • FIG. 8 is a partial plan view showing a plain weave organic fiber structure 30A applied as the organic fiber structure layer 30 according to the laminated hose 1B.
  • the organic fiber structure 30A is a substantially band-shaped organic fiber structure including a long side 30A1 and a short side 30A2.
  • the organic fiber structure 30A is also a woven organic fiber structure.
  • the organic fiber structure 30A also includes a plurality of strip-like warp fiber portions 32A and a plurality of strip-like weft fiber portions 33A.
  • the organic fiber structure 30A is formed by weaving warp fiber portions 32A and weft fiber portions 33A alternately.
  • the gap is omitted, but the organic fiber structure 30 ⁇ / b> A according to the present embodiment is also a network-like organic fiber structure layer.
  • the mesh shape of the organic fiber structure 30A is formed by two warp fiber portions 32A and two weft fiber portions 33A.
  • the mesh shape of the organic fiber structure 30A is a square shape along the longitudinal direction of the long side 30A1 (short side 30A2). In the square shape, one side extends along the longitudinal direction of the long side 30A1, and the other side extends along the longitudinal direction of the short side 30A2. In the square shape, one side extending along the longitudinal direction of the long side 30A1 and the other side extending along the longitudinal direction of the short side 30A2 have the same length.
  • FIG. 8 is an example of a mesh shape of the organic fiber structure layer 30.
  • the mesh shape may be a rectangular shape.
  • Examples of such a rectangular mesh shape include those having the long side 30A1 in FIG. 8 as the long side and the short side 30A2 as the short side.
  • Another example of the mesh shape of the rectangular shape is that having the long side 30A1 in FIG. 8 as the short side and the short side 30A2 as the long side.
  • the organic fiber structure 30A shown in FIG. 8 can be spirally wound around the outer layer 10 in an unvulcanized rubber state in the hose circumferential direction.
  • the warp fiber portion 32A and the weft fiber portion 33A of the organic fiber structure 30A are partly exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10. It is embedded in the outer layer 10.
  • the warp fiber portions 32A and the weft fiber portions 33A of the organic fiber structure 30A are partly used as the warp fiber portions 32 and the weft fiber portions 33 of the organic fiber structure layer 30.
  • the outer layer 10 is formed integrally with the outer layer 10 so as to be exposed from the outer surface 10f.
  • one diagonal extending along the longitudinal direction of the laminated hose 1B and the other diagonal extending along the circumferential direction of the laminated hose 1B Are equal in length.
  • the organic fiber structure is disposed on the outer surface of the unvulcanized rubber, and then the unvulcanized rubber is vulcanized.
  • This embodiment demonstrates as a manufacturing method of laminated hose 1D.
  • the laminated hose 1D includes an inner layer 11, an outer layer 10, and an organic fiber structure layer 20.
  • a semi-finished product having an outer surface of unvulcanized rubber and an organic fiber structure 20A are used.
  • the semi-finished product is a laminated hose excluding the organic fiber structure layer, and the outer layer of the laminated hose is in an unvulcanized rubber state.
  • the semi-finished product includes an inner layer 11 and an outer layer 10 made of unvulcanized rubber.
  • the organic fiber structure layer 20 is formed using the organic fiber structure 20A shown in FIG.
  • a semi-finished product including an inner layer 11 and an outer layer 10 in an unvulcanized rubber state and an organic fiber structure 20A shown in FIG. 5 are prepared.
  • the organic fiber structure 20A is disposed on the outer surface of the semi-finished product.
  • the organic fiber structure 20A is wound around the outer surface 10f of the outer layer 10 in the state of the unvulcanized rubber of the semi-finished product.
  • a part of the fibrous portion 21A of the organic fiber structure 20A is exposed to the outer layer 10 so as to be exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10. Buried.
  • the organic fiber structure layer 20 is formed so that a part of the fibrous portion 21A of the organic fiber structure 20A is exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10 as the fibrous portion 21 of the organic fiber structure layer 20. 10 integrally formed.
  • the long side 20A1 of the organic fiber structure 20A is arranged along the hose longitudinal direction so that the fibrous portion 21A of the organic fiber structure 20A obliquely intersects the hose longitudinal direction ( (See FIG. 1).
  • the state of crossing diagonally (oblique state) does not include the vertical state.
  • the laminated hose 1 ⁇ / b> D can be provided with flexibility for bending and expansion, for example, by arranging the fibrous portion 21 ⁇ / b> A obliquely with respect to the longitudinal direction of the hose (oblique state), the conventional method can be provided. It is possible to manufacture a high-pressure hose that can be sufficiently provided with the flexibility of the high-pressure hose.
  • the long side 20 ⁇ / b> A ⁇ b> 1 of the organic fiber structure 20 ⁇ / b> A is along the longitudinal direction of the outer layer 10 in an unvulcanized rubber state, and the hose circumferential direction (that is, the outer layer 10 is covered). Wound in the circumferential direction of the outer layer 10).
  • Both ends of the organic fiber structure 20 ⁇ / b> A in the width (short side 20 ⁇ / b> A ⁇ b> 2) direction are overlapped on the outer peripheral surface of the outer layer 10.
  • the width direction both ends (namely, long side 20A) of 20 A of organic fiber structures are joined along the hose longitudinal direction (namely, longitudinal direction of the outer layer 10).
  • the organic fiber structure 20A when the organic fiber structure 20A is disposed on the outer surface of the semi-finished product, a part of the outer surface of the organic fiber structure 20A is exposed from the outer surface 10f of the outer layer 10 in an unvulcanized rubber state. Furthermore, it is preferable to embed the organic fiber structure 10A in the unvulcanized rubber.
  • the method for manufacturing a laminated hose according to the present embodiment uses a semi-finished product having an outer surface of unvulcanized rubber and an organic fiber structure 20A.
  • the organic fiber structure 20A is applied to the outer surface of the unvulcanized rubber. After that, the unvulcanized rubber is vulcanized.
  • the method for manufacturing a laminated hose according to the present invention it is possible to easily obtain a laminated hose 1D having excellent wear resistance while achieving both flexibility and durability.
  • the method for manufacturing a laminated hose according to the present embodiment is applied to the unvulcanized rubber so that at least a part of the outer surface of the organic fiber structure 20A is exposed from the outer surface of the unvulcanized rubber.
  • the organic fiber structure 20A is disposed on the outer surface of the semi-finished product. In this case, durability can be improved.
  • the laminated hose 1A can be manufactured. That is, according to the method for manufacturing a laminated hose according to the present embodiment, one inner layer 11, four reinforcing layers 12, four intermediate rubber layers 13, one outer layer 10, and one organic fiber structure layer.
  • a laminated hose 1 ⁇ / b> A having an 11-layer structure (a 10-layer structure when the outer layer 10 and the organic fiber structure layer 20 are viewed as one layer) is also possible.
  • any one of the organic fiber structures 20A, 20B, and 30A can be used as the organic fiber structure used in the manufacturing method. That is, according to the manufacturing method of the laminated hose according to the present embodiment, the laminated hose 1B can be manufactured.
  • the present invention it is possible to provide a novel laminated hose excellent in wear resistance while achieving both flexibility and durability. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the novel laminated hose which can obtain such a laminated hose easily can be provided.
  • the organic fiber structure 30A shown in FIG. 8 can be used without a mesh as shown in the figure. That is, the organic fiber structure layer according to the present invention includes an organic fiber structure layer having no mesh.
  • the organic fiber structure layer according to the present invention includes an organic fiber structure layer having no mesh.
  • the lower auxiliary layer can be disposed between the inner layer 11 and the reinforcing layer 12.
  • An example of a laminated hose having such a structure is a high-pressure hose.
  • the lower auxiliary layer is a cloth in which a braided structure is formed on the inner layer 11 by a braiding machine such as a brader or a plain woven cloth using a yarn member made of vinylon, nylon, PET (polyethylene terephthalate), or the like. Is wound in a spiral shape.
  • the laminated hose of this example was the laminated hose 1A shown in FIG.
  • the laminated hose 1A of this example was a laminated hose having an exposure density ⁇ : 30%, an inclination angle ⁇ : 60 °, and an embedding depth: 10%.
  • the laminated hose of the comparative example is a laminated hose having the outer layer 10 in which the organic fiber structure layer 20 is omitted as the outermost layer in the laminated hose 1A of FIG.
  • the wear tester was a DIN wear tester. The test conditions were a load: 50 N, a frequency: 1.25 Hz, and a stroke: 100 mm. In this wear test, the number of times (reciprocation) until the outermost reinforcing layer 12 of the laminated hose was exposed was measured and compared.
  • the number of times until the reinforcing layer 12 was exposed was 226,500 times.
  • the number of times until the reinforcing layer 12 was exposed was 75,000 times.
  • Table 1 below when the comparative example is 100, the wear resistance of the present example is improved three times or more compared to the comparative example.

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Abstract

柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホース、及び、こうした積層ホースを容易に得ることができる、新規な積層ホースの製造方法を提供する。 積層ホース(1A)は、複数の筒状層を同心円状に積層してなる積層ホースである。積層ホース(1A)は、少なくとも、ゴムを含有する内層(11)と、ゴムを含有する外層(10)と、を備える積層ホースである。外層(10)の外表面(10f)に有機繊維構造層20を備える。積層ホース(1A)は、未加硫ゴムの外表面(10f)に有機繊維構造体(20A)を配置し、その後、前記未加硫ゴムを加硫することで製造できる。

Description

積層ホース及び積層ホースの製造方法
 本発明は、積層ホース及び積層ホースの製造方法に関する。
 積層ホースには、耐摩耗性を目的に、外層を保護層とするものがある。保護層を有する積層ホースとしては、例えば、外層がフッ素樹脂からなるものがある(特許文献1参照)。また、他の積層ホースとしては、軟質合成樹脂製テープを螺旋状に捲回した外層に、硬質合成樹脂製の螺旋状補強体を添着又は埋設させることにより、前記外層を保形補強するものもある(特許文献2参照)。
特開2013-124726号公報 特開平9-222183号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の積層ホースは、外層がフッ素樹脂からなる。このため、当該積層ホースには、柔軟性(可撓性)の点で改善の余地がある。
 これに対し、特許文献2に記載の積層ホースは、外層が軟質合成樹脂製テープであることから柔軟性を有している。加えて、当該積層ホースによれば、硬質合成樹脂製の螺旋状補強体が外層を保形補強している。このため、当該積層ホースによれば、当該積層ホースの耐摩耗性を向上させることができる。
 しかしながら、特許文献2に記載の積層ホースの外層は、テープであるため、切断や解れの可能性がある。
 本発明の目的は、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホースを提供することと、こうした積層ホースを容易に得ることができる、新規な積層ホースの製造方法を提供することにある。
 本発明に係る積層ホースは、少なくとも、ゴムを含有する内層と、ゴムを含有する外層と、を備える積層ホースにおいて、前記外層の外表面に有機繊維構造層を備える。
 本発明に係る積層ホースによれば、当該積層ホースは、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホースとなる。
 本発明に係る積層ホースでは、前記有機繊維構造層は、当該有機繊維構造層の外表面の少なくとも一部が前記外層の外表面から露出するように、当該外層に対して埋設されている。ここで、「有機繊維構造層」とは、有機材料からなる繊維構造を有する層をいう。また「繊維構造」とは、例えば、編み込まれ又は織り込まれた状態に配置された複数の繊維状部分を有する構造をいう。この場合、積層ホースの柔軟性をより高めることができる。加えて、この場合、有機繊維構造層が外層を全被覆しないため、積層ホース全体の軽量化を図ることができる。
 本発明に係る積層ホースにおいて、前記有機繊維構造層は、網目状の有機繊維構造層であることが好ましい。この場合、積層ホース1Aの柔軟性に更に高めることができる。加えて、この場合、積層ホース全体の軽量化をより図ることができる。
 本発明に係る積層ホースにおいて、前記外層における前記有機繊維構造層の露出密度は、10%~70%であるものとすることができる。この場合、柔軟性と耐摩耗性との両立を図ることができる。
 本発明に係る積層ホースにおいて、前記有機繊維構造層は、ホース長手方向に対して斜めに配置されており、当該ホース長手方向に対する傾斜角度は、30°~80°であるものとすることができる。この場合、積層ホースの長手方向に対する柔軟性を向上させることができる。
 本発明に係る積層ホースにおいて、前記有機繊維構造層の埋設深さは、有機繊維構造層の厚みに対して10%~100%であるものとすることができる。この場合、耐久性を向上させることができる。
 本発明に係る積層ホースにおいて、前記内層と前記外層との間に、補強層を備えることが好ましい。この場合、本発明に係る積層ホースは、内圧が高い状態で使用される積層ホースとして有効である。
 本発明に係る、積層ホースの製造方法は、未加硫ゴムの外表面に有機繊維構造体を配置し、その後、前記未加硫ゴムを加硫する。本発明に係る、積層ホースの製造方法によれば、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、積層ホースを容易に得ることができる。
 本発明に係る、積層ホースの製造方法は、前記有機繊維構造体の外表面の少なくとも一部が前記未加硫ゴムの外表面から露出するように、当該未加硫ゴムに対して前記有機繊維構造体を埋設させることにより、前記未加硫ゴムの外表面に前記有機繊維構造体を配置することが好ましい。この場合、耐久性を向上させることができる。
 本発明によれば、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホースを提供することができる。また、本発明によれば、こうした積層ホースを容易に得ることができる、新規な積層ホースの製造方法を提供することができる。
本発明の第一実施形態に係る積層ホースの内部構造を概略的に示す部分斜視図である。 図1の積層ホースに係る有機繊維構造層を外層に埋設した状態で示す拡大断面図である。 は、有機繊維構造層の埋設深さh2が100%の一例を示す拡大断面図である。 は、有機繊維構造層の埋設深さh2が100%の他の一例を示す拡大断面図である。 は、有機繊維構造層の埋設深さh2が100%の他の一例を示す拡大断面図である。 は、有機繊維構造層の埋設深さh2が100%の他の一例を示す拡大断面図である。 図1の積層ホースに係る有機繊維構造層の網目構造を概略的に示す拡大平面図である。 図1の積層ホースに係る有機繊維構造層として適用された、経編み式の有機繊維構造体を示す平面図である。 図1の積層ホースに係る有機繊維構造層として適用可能な、経編み式の有機繊維構造体の他の例を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係る積層ホースを概略的に示す部分平面図である。 図7の積層ホースに係る有機繊維構造層として適用された、平織り式の有機繊維構造体を示す部分平面図である。 本発明の一実施形態に係る、積層ホースの製造方法において、当該積層ホースの外層に有機繊維構造体を配置するときの、当該配置方法の一例を説明するための説明図である。
 以下、図面を参照して、本発明の様々な実施形態に係る積層ホースについて説明する。
[本発明の実施形態に係る積層ホース]
 図1は、本発明の第一実施形態に係る積層ホース1Aの内部構造を概略的に示す部分斜視図である。図1に示すように、積層ホース1Aは、複数の筒状層を同心円状に積層してなる。積層ホース1Aは、液体を流通させる流路として機能する他、例えば、油圧ホースとして用いることができる。
 以下、積層ホース1Aについて、より具体的に説明する。
 図1中、符号11は、積層ホース1Aの筒状層である内層である。内層11は、最も内側の筒状層である。本実施形態では、内層11は、ゴムを含有するゴム層(ゴム部材)である。本実施形態では、内層11の内側には、高圧の作動油(液体)が充填されている。前記作動油は、例えば、油圧ポンプからの供給圧を、当該作動油の圧力を利用して作動する装置(例えば、建設機械)に伝達し、当該装置を作動させる。
 符号12は、積層ホース1Aの筒状層である補強層である。補強層12は、中間層としての筒状層である。補強層12は、スパイラル(螺旋)状に巻き付けられた鋼線(ワイヤロープ)からなる。本実施形態では、積層ホース1Aは、4つの補強層12を備えている。図1に示すように、本実施形態では、4つの補強層12の巻き付け方向は、それぞれ、ホース厚み方向(ホース径方向)で隣り合う補強層12の巻き付け方向に対して互いに逆方向である。本実施形態では、積層ホース1Aがスパイラル状に鋼線を巻き付けた補強層12を備えることにより、積層ホース1Aの耐圧性能が高められている。また、本実施形態では、積層ホース1Aが複数(本実施形態では、4つ)の補強層12を備えることにより耐圧性能がより高められている。これにより、積層ホース1Aは、例えば、(1MPa~100MPa)の高圧に対応できる。
 符号13は、積層ホース1Aの筒状層である中間ゴム層である。中間ゴム層13は、中間層としての筒状層である。本実施形態では、中間ゴム層13は、ゴムを含有するゴム層(ゴム部材)である。本実施形態では、積層ホース1Aは、内層11と補強層12との間に配置された1つの中間ゴム層13と、補強層12の相互間に配置された、3つの中間ゴム層13と、を備えている。
 更に、図1に示すように、積層ホース1Aは、ゴムを含有する外層10と、有機繊維構造層20とを備えている。有機繊維構造層20は、外層10の外表面10fに備えられている。
 外層10は、積層ホース1Aの筒状層である。外層10は、中間ゴム層13よりも外側の筒状層である。本実施形態では、外層10は、ゴムを含有するゴム層(ゴム部材)である。外層10は、補強層12及び中間ゴム層13を介して、内層11と一体に形成されている。
 有機繊維構造層20は、繊維構造を有する層である。有機繊維構造層20は、外層10よりも外側であって、最も外側の最外層である。本実施形態では、有機繊維構造層20は、複数の繊維状部分21を有している。「有機繊維構造層」とは、有機材料からなる繊維構造を有する層をいう。また「繊維構造」とは、例えば、編み込まれ又は織り込まれた状態に配置された複数の繊維状部分21を有する構造をいう。有機繊維構造層20の材質としては、有機繊維、例えば、ビニロン、ナイロン、PET(ポリエチレンテレフタレート)等が挙げられる。本実施形態では、有機繊維構造層20は、PETからなる。
 図2は、有機繊維構造層20を外層10に埋設した状態で示す拡大断面図である。図2に示すように、有機繊維構造層20は、当該有機繊維構造層20の外表面20fの一部が外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設されている。本実施形態では、繊維状部分21は、当該繊維状部分21の外表面21fの一部が外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設されている。
 図2中、符号h1は、有機繊維構造層20の露出高さである。露出高さh1は、外層10の外表面10fからの高さである。本実施形態では、有機繊維構造層20の露出高さh1は、繊維状部分21の露出高さに等しい。積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20の露出高さh1は、例えば、有機繊維構造層20の厚みdに対して0%~90%とすることができる。より好ましくは、有機繊維構造層20の露出高さh1は、有機繊維構造層20の厚みdに対して30%~70%である。積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20の露出高さh1は、例えば、0.00mm~0.90mmの範囲の高さとすることができる。より好ましくは、有機繊維構造層20の露出高さh1は、0.12mm~0.70mmである。
 また、図2中、符号h2は、有機繊維構造層20の埋設深さである。埋設深さh2は、外層10の外表面10fからの深さである。本実施形態では、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、繊維状部分21の埋設深さに等しい。積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、有機繊維構造層20の厚みdに対して10%~100%の範囲の深さとすることができる。より好ましくは、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、有機繊維構造層20の厚みdに対して30%~70%である。積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、0.04mm~1.00mmの範囲の深さとすることができる。より好ましくは、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、0.12mm~0.70mmである。
 なお、図3A~図3Dは、それぞれ、有機繊維構造層20の埋設深さh2が100%(有機繊維構造層20の露出高さh1が0%)の例を示す拡大断面図である。
 図3Aでは、有機繊維構造層20における、繊維状部分21の径方向断面(繊維状部分21の長手方向視の断面)の形状は、円形状である。この例では、繊維状部分21の外表面21fが外層10の外表面10fと同一である。
 図3Bでは、有機繊維構造層20における、繊維状部分21の径方向断面(繊維状部分21の長手方向視の断面)の形状は、楕円形状である。この例では、繊維状部分21の外表面21fは、外層10の外表面10fよりも外層10側である。
 図3Cでは、有機繊維構造層20は、複数の繊維状部分21が外層10に対してまとめて埋設されている。図3C中、繊維状部分21の径方向断面(繊維状部分21の長手方向視の断面)の形状は、円形状である。この例では、繊維状部分21の外表面21fは、それぞれ、外層10の外表面10fと同一である。
 図3Dでは、外層10が有機繊維構造層20の繊維状部分21に対して盛り上がった状態で埋設されている。図3D中、繊維状部分21の径方向断面(繊維状部分21の長手方向視の断面)の形状は、円形状である。
 図4は、積層ホース1Aに係る有機繊維構造層20の網目構造を概略的に示す拡大平面図である。積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20は、網目状の有機繊維構造層である。有機繊維構造層20の網目形状は、4つの繊維状部分21によって形作られている。網目状の有機繊維構造層としては、例えば、網目の形状が菱形形状である「菱目状の繊維構造層」と、網目の形状が正方形形状である「角目状の有機繊維構造層」と、が挙げられる。本実施形態では、有機繊維構造層20は、菱目状の有機繊維構造層である。図4等に示すように、本実施形態では、有機繊維構造層20の網目形状は、ホース長手方向に沿って扁平な菱形形状である。当該菱形形状は、一方の対角線が積層ホース1Aの長手方向に沿って延在し、他方の対角線が積層ホース1Aの周方向に沿って延在している。当該菱形形状では、積層ホース1Aの長手方向に沿って延在している一方の対角線が、積層ホース1Aの周方向に沿って延在している他方の対角線よりも長い。
 積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20の繊維状部分21は、ホース長手方向に対して斜めに配置されており、ホース長手方向に対する繊維状部分21の傾斜角度αは、例えば、30°~80°とすることができる。より好ましくは、繊維状部分21の傾斜角度αは、40°~70°である。
 また、積層ホース1Aでは、外層10における有機繊維構造層20の露出密度ρは、10%~70%であるものとすることができる。図1の領域Aに示すように、露出密度ρは、外層10の単位表面積あたりの繊維状部分21の露出割合である。言い換えれば、外層10における有機繊維構造層20の空隙率は、30%~90%である。空隙率は、外層10の単位表面積あたりの繊維状部分21によって形作られた空間(網目)の露出割合である。露出割合と空隙率とは、互いに補完関係にある。
 積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20は、ホース周方向で巻き付けられた有機繊維構造体20Aからなる。有機繊維構造体20Aとしては、編み込み式の有機繊維構造体が挙げられる。更に、編み込み式としては、経編式と、緯網式とが挙げられる。経編式は、繊維状部分を縦方向(積層ホース1Aの長手方向)に編み込んだものをいい、緯網式は、繊維状部分を横方向(積層ホース1Aの周方向)に編み込んだものをいう。本実施形態では、有機繊維構造体20Aは、経編式の有機繊維構造体である。
 図5は、積層ホース1Aに係る有機繊維構造層20として適用された、経編式の有機繊維構造体20Aを示す平面図である。有機繊維構造体20Aは、長辺20A1と短辺20A2とからなる略帯状の有機繊維構造体である。有機繊維構造体20Aは、網目状の有機繊維構造体である。有機繊維構造体20Aは、複数の繊維状部分21Aを備えている。有機繊維構造体20Aの網目形状は、長辺20A1の長手方向に沿って扁平な菱形形状である。当該菱形形状は、一方の対角線が長辺20A1の長手方向に沿って延在し、他方の対角線が短辺20A2の長手方向に沿って延在している。当該菱形形状では、長辺20A1の長手方向に沿って延在している一方の対角線が、短辺20A2の長手方向に沿って延在している他方の対角線よりも長い。
 積層ホース1Aでは、有機繊維構造体20Aは、2つの長辺20A1を巻き付け端として、未加硫ゴムの状態の外層10に対してホース周方向で巻き付けられている。本実施形態では、有機繊維構造体20Aは、外層10が未加硫ゴムの状態で巻き付けられる。この後、未加硫の外層10を加硫すれば、有機繊維構造体20Aの繊維状部分21Aの少なくとも一部は、外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設される。これにより、図2に示すように、有機繊維構造層20は、当該有機繊維構造体20Aの繊維状部分21Aの一部が有機繊維構造層20の繊維状部分21として外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して一体に形成される。
 本実施形態に係る積層ホース1Aは、少なくとも、ゴムを含有する内層11と、ゴムを含有する外層10と、を備え、当該外層10の外表面10fに有機繊維構造層20を備えている。このため、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、有機繊維構造層20を外層10の保護層とすることができる。従って、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aの耐摩耗性を向上させることができる。
 また、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aの外層10は、ゴムを含有しているため、柔軟性を有している。また、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aの外層10に有機繊維構造層20を有しているため、外層10の動きに対して自由度を確保することができる。従って、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aに対して柔軟性を持たせることができる。
 特に、本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、当該積層ホース1Aの外層10はゴムを含有するゴム層である。このため、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aの外層10は、鋭利な突起物等に対して接触する場合でも、テープ又はフィルムを用いたときに比べて、切断され難い。また、外層10をゴム層に代えてテープ又はフィルムにした場合、当該テープ又はフィルムが解れることがある。これに対し、本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20は、ゴム層に対して埋設されている。このため、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、有機繊維構造層20の解れを防止することができる。従って、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aの耐久性を向上させることができる。
 従って、本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、当該積層ホース1Aは、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホースとなる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aでは、有機繊維構造層20は、当該有機繊維構造層20の外表面20fの少なくとも一部が外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設されている。言い換えれば、有機繊維構造層20は、外層10の外表面10fの少なくとも一部が露出するように、当該外層10に対して埋設されている。本実施形態に係る積層ホース1Aによれば、外層10の動きに自由度を持たせることができる。従って、この場合、積層ホースの柔軟性をより高めることができる。加えて、この場合、有機繊維構造層20が外層10を全被覆しないため、積層ホース1A全体の軽量化を図ることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20は、網目状の有機繊維構造層である。この場合、積層ホース1Aの柔軟性に更に高めることができる。加えて、この場合、外層10の外表面10fの露出面積をより大きく確保することができるため、積層ホース1A全体の軽量化をより図ることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、外層10における有機繊維構造層20の露出密度ρは、10%~70%である。この場合、柔軟性と耐摩耗性との両立を図ることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20は、ホース長手方向に対して斜めに配置されており、当該ホース長手方向に対する傾斜角度αは、30°~80°である。この場合、積層ホース1Aの長手方向に対する柔軟性を向上させることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20の露出高さh1は、有機繊維構造層の厚みdに対して0%~90%の範囲の高さである。この場合、耐久性と耐摩耗性との両立を図ることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20の埋設深さh2は、有機繊維構造層の厚みdに対して10%~100%の範囲の深さである。この場合、耐久性を向上させることができる。
 本実施形態に係る積層ホース1Aでは、内層11と外層10との間に、補強層12を備えている。この場合、積層ホース1Aは、内圧が高い状態で使用される積層ホースとして有効である。
 図6は、積層ホース1Aに係る有機繊維構造層20として適用可能な、経編み式の有機繊維構造体の他の例を示す平面図である。有機繊維構造体20Bは、長辺20B1と短辺20B2とからなる略帯状の有機繊維構造体である。有機繊維構造体20Bも、菱目状の有機繊維構造体である。有機繊維構造体20Bも、複数の繊維状部分21Bを備えている。有機繊維構造体20Bの網目形状は、長辺20B1の長手方向に沿った菱形形状である。当該菱形形状は、一方の対角線が長辺20B1の長手方向に沿って延在し、他方の対角線が短辺20B2の長手方向に沿って延在している。当該菱形形状では、長辺20B1の長手方向に沿って延在している一方の対角線と、短辺20B2の長手方向に沿って延在している他方の対角線とは長さが等しい。
 図6に示す有機繊維構造体20Bも、2つの長辺20B1を巻き付け端として、未加硫ゴムの状態の外層10に対してホース周方向で巻き付けることができる。この場合も、未加硫の外層10を加硫すれば、有機繊維構造体20Bの繊維状部分21Bの一部は、外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設される。これにより、有機繊維構造層20は、当該有機繊維構造体20Bの繊維状部分21Bの一部が有機繊維構造層20の繊維状部分21として外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して一体に形成される。この場合、有機繊維構造層20の菱形形状では、積層ホース1Aの長手方向に沿って延在している一方の対角線と、積層ホース1Aの周方向に沿って延在している他方の対角線とは長さが等しい。
 図7は、本発明の第二実施形態に係る積層ホース1Bを概略的に示す部分平面図である。積層ホース1Bでは、有機繊維構造層30は、織物有機繊維構造層である。織物有機繊維構造層は、帯状の経糸繊維状部32と、同じく帯状の緯糸繊維状部33とを、それぞれ、複数備えている。織物有機繊維構造層は、経糸繊維状部32と緯糸繊維状部33とを交互に織り込むことによって形作られている。図7では、空隙部が省略されているが、本実施形態に係る積層ホース1Bにおいて、有機繊維構造層30も、網目状の有機繊維構造層である。有機繊維構造層30の網目形状は、2つの経糸繊維状部32と、2つの緯糸繊維状部33によって形作られている。本実施形態では、有機繊維構造層30の網目形状は、ホース長手方向に沿った菱形形状である。当該菱形形状は、一方の対角線が積層ホース1Bの長手方向に沿って延在し、他方の対角線がチューブ周方向に沿って延在している。
 図8は、積層ホース1Bに係る有機繊維構造層30として適用された、平織り式の有機繊維構造体30Aを示す部分平面図である。有機繊維構造体30Aは、長辺30A1と短辺30A2とからなる略帯状の有機繊維構造体である。有機繊維構造体30Aも、織物有機繊維構造体である。有機繊維構造体30Aも、帯状の経糸繊維状部32Aと、同じく帯状の緯糸繊維状部33Aとを、それぞれ、複数備えている。有機繊維構造体30Aは、経糸繊維状部32Aと緯糸繊維状部33Aとを交互に織り込むことによって形作られている。図8では、空隙部が省略されているが、本実施形態に係る有機繊維構造体30Aも、網目状の有機繊維構造層である。有機繊維構造体30Aの網目形状は、2つの経糸繊維状部32Aと、2つの緯糸繊維状部33Aによって形作られている。本実施形態では、有機繊維構造体30Aの網目形状は、長辺30A1(短辺30A2)の長手方向に沿った正方形状である。当該正方形状は、一方の辺が長辺30A1の長手方向に沿って延在し、他方の辺が短辺30A2の長手方向に沿って延在している。当該正方形状では、長辺30A1の長手方向に沿って延在している一方の辺と、短辺30A2の長手方向に沿って延在している他方の辺とは長さが等しい。なお、図8は、有機繊維構造層30の網目形状の一例である。前記網目形状は、長方形状とすることも可能である。こうした長方形状の網目形状としては、図8中の長辺30A1を長辺、短辺30A2を短辺としたものが挙げられる。また、長方形状の他の網目形状としては、図8中の長辺30A1を短辺、短辺30A2を長辺としたものも挙げられる。
 図8に示す有機繊維構造体30Aは、図7に示すように、未加硫ゴムの状態の外層10に対してスパイラル状にホース周方向で巻き付けることができる。この場合、未加硫の外層10を加硫すれば、有機繊維構造体30Aの経糸繊維状部32A及び緯糸繊維状部33Aの一部は、外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設される。これにより、有機繊維構造層30は、当該有機繊維構造体30Aの経糸繊維状部32A及び緯糸繊維状部33Aの一部が有機繊維構造層30の経糸繊維状部32及び緯糸繊維状部33として外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して一体に形成される。この場合、有機繊維構造層30の菱形形状では、積層ホース1Bの長手方向に沿って延在している一方の対角線と、積層ホース1Bの周方向に沿って延在している他方の対角線とは長さが等しい。
[本発明の実施形態に係る、積層ホースの製造方法]
 次に、図9を参照して、本発明の一実施形態に係る、積層ホースの製造方法について説明をする。
 本実施形態に係る、積層ホースの製造方法は、未加硫ゴムの外表面に有機繊維構造体を配置し、その後、未加硫ゴムを加硫する。本実施形態では、積層ホース1Dの製造方法として説明する。積層ホース1Dは、内層11、外層10及び有機繊維構造層20を備えている。本実施形態に係る、積層ホースの製造方法では、未加硫ゴムの外表面を有する半製品と、有機繊維構造体20Aとを用いる。半製品は、有機繊維構造層を除いた積層ホースであって、当該積層ホースの外層が未加硫のゴム状態にあるものをいう。本実施形態では、図9に示すように、半製品は、内層11と、未加硫ゴムからなる外層10とを備えている。本実施形態では、有機繊維構造層20は、図5に示す有機繊維構造体20Aを用いて形成する。
 本実施形態に係る、積層ホースの製造方法では、内層11及び未加硫ゴムの状態の外層10とからなる半製品と、図5に示す有機繊維構造体20Aとを用意する。次いで、前記半製品の外表面に有機繊維構造体20Aを配置する。本実施形態では、前記半製品の未加硫ゴムの状態の外層10の外表面10fに有機繊維構造体20Aを巻き付ける。その後、未加硫ゴムの状態の外層10を加硫すれば、有機繊維構造体20Aの繊維状部分21Aの一部は、外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して埋設される。これにより、有機繊維構造層20は、当該有機繊維構造体20Aの繊維状部分21Aの一部が有機繊維構造層20の繊維状部分21として外層10の外表面10fから露出するように、当該外層10に対して一体に形成される。
 積層ホース1Dでは、有機繊維構造体20Aの長辺20A1をホース長手方向に沿うように配置することにより、有機繊維構造体20Aの繊維状部分21Aがホース長手方向に対して斜めに交差した状態(斜交状態)に配置されている(図1参照)。ここで、斜めに交差した状態(斜交状態)には、垂直状態は含まない。繊維状部分21Aがホース長手方向に対して斜めに交差した状態(斜交状態)に配置されていることにより、積層ホース1Dが、例えば、曲げや膨張に対する柔軟性を備えることができるので、従来の高圧ホースが備えていた柔軟性を十分備えることができる高圧ホースを製造することができる。
 具体的には、図9に示すように、有機繊維構造体20Aの長辺20A1を未加硫ゴムの状態の外層10の長手方向に沿わせて、外層10を覆うようにホース周方向(即ち、外層10の周方向)で巻き付ける。有機繊維構造体20Aの幅(短辺20A2)方向両端部は、外層10の外周面上で重ね合わされている。これにより、有機繊維構造体20Aの幅方向両端辺(即ち、長辺20A)は、ホース長手方向(即ち、外層10の長手方向)に沿って繋ぎ合わされる。
 有機繊維構造体20Aの幅方向両端部を繋ぎ合わせるに際しては、長辺20A1同士が当接する突き当て状態、或いは長辺20A1同士が重なる重ね合わせ状態の何れかになるが、重ね合わせ状態が望ましい。この繋ぎ合わせは、未加硫ゴムの状態の外層10を加硫することで、有機繊維構造体20Aを接着することなく、外層10の外表面10f上に配置固定することができる。このため、接着剤を用いる接着作業がないので、作業時間の短縮が可能になり、生産性の向上を図ることができる。但し、本実施形態によれば、接着剤を用いることも可能である。例えば、有機繊維構造体20Aに対して、含浸等の方法により、予め接着剤がコーティングされた有機繊維構造体20Aを使用することもできる。
 特に、前記半製品の外表面に有機繊維構造体20Aを配置するにあたっては、当該有機繊維構造体20Aの外表面の一部が未加硫ゴムの状態の外層10の外表面10fから露出するように、当該未加硫ゴムに対して有機繊維構造体10Aを埋設させることが好ましい。
 本実施形態に係る、積層ホースの製造方法は、未加硫ゴムの外表面を有する半製品と、有機繊維構造体20Aとを用い、前記未加硫ゴムの外表面に有機繊維構造体20Aを配置し、その後、前記未加硫ゴムを加硫する。本発明に係る、積層ホースの製造方法によれば、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、積層ホース1Dを容易に得ることができる。
 特に、本実施形態に係る、積層ホースの製造方法は、有機繊維構造体20Aの外表面の少なくとも一部が前記未加硫ゴムの外表面から露出するように、当該未加硫ゴムに対して有機繊維構造体20Aを埋設させることにより、前記半製品の外表面に有機繊維構造体20Aを配置している。この場合、耐久性を向上させることができる。
 なお、上述したところは、本実施形態に係る、積層ホースの製造方法について、内層11、外層10及び有機繊維構造層20の三層の積層ホース1Dで説明したが、積層ホース1A及び1B等、上述の各実施形態及びその変形例に係る積層ホースの製造方法として採用することは当然である。例えば、本実施形態に係る、積層ホースの製造方法では、積層ホース1Aの製造も可能である。即ち、本実施形態に係る、積層ホースの製造方法によれば、1つの内層11と、4つの補強層12と、4つの中間ゴム層13と、1つの外層10と、1つの有機繊維構造層20と、を備えた、11層構造(外層10及び有機繊維構造層20を1つの層と見た場合は10層構造)の積層ホース1Aの製造も可能である。また、この製造方法に使用される有機繊維構造体も、有機繊維構造体20A,20B及び30Aのいずれか1つを使用できることは当然である。即ち、本実施形態係る、積層ホースの製造方法によれば、積層ホース1Bの製造も可能である。
 従って、本発明によれば、柔軟性と耐久性との両立を図りつつ、耐摩耗性に優れた、新規な積層ホースを提供することができる。また、本発明によれば、こうした積層ホースを容易に得ることができる、新規な積層ホースの製造方法を提供することができる。
 上述したところは、本発明のいくつかの実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、本発明によれば、図8の有機繊維構造体30Aは、図示のとおり、網目を有しない状態で用いることができる。即ち、本発明に係る有機繊維構造層には、網目を有しない有機繊維構造層も含まれる。上述した各実施形態に採用された様々な構成は、相互に適宜、置き換えることができる。
 また、本発明によれば、内層11と補強層12の間に、下補助層を配置することができる。こうした構造の積層ホースとしては、高圧ホースが挙げられる。この下補助層は、例えば、ビニロン、ナイロン、PET(ポリエチレンテレフタレート)等からなる糸部材を用いて、内層11の上に、ブレーダ等の編上げ機で編み組み構造を形成したり、平織りされた布をスパイラル状に巻き付けたりして、設けられている。下補助層を配置することで、補強層を形成するワイヤの内側ゴム層への食い込みの防止や、高圧ホースを金具で加締める際の過度な変形の抑制が可能になる。
 以下に、本実施例と比較例との耐摩耗性を比較した結果を示す。
 本実施例の積層ホースは、図1の積層ホース1Aとした。本実施例の積層ホース1Aは、露出密度ρ:30%、傾斜角度α:60°、埋設深さ:10%の積層ホースとした。比較例の積層ホースは、図1の積層ホース1Aにおいて、有機繊維構造層20が省略された外層10を最外層とする積層ホースとした。摩耗試験機は、DIN摩耗試験機とした。試験条件は、荷重:50N、周波数:1.25Hz、ストローク:100mmとした。この摩耗試験では、積層ホースの最も外側の補強層12が露出するまでの(往復)回数を測定し、当該回数を比較した。
 本実施例では、補強層12が露出までの回数は、226,500回であった。これに対し、比較例では、補強層12が露出までの回数は、75,000回であった。以下の表1に示すように、本実施例の耐摩耗性は、比較例を100とすると、当該比較例に対して3倍以上に向上している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 1A:積層ホース, 1B:積層ホース, 1C:積層ホース, 10:外層, 10f:外層の外表面 11:内層, 12:補強層, 13:中間ゴム層, 20:有機繊維構造層, 20f:有機繊維構造層の外表面, 21:繊維状部分, 20:有機繊維構造層, 21:繊維状部分, 22:経糸繊維状部, 23:緯糸繊維状部, 20A:有機繊維構造体, 20A1:長辺, 20A2:短辺, 20B1:長辺, 20B2:短辺, 30:有機繊維構造層, 32:経糸繊維状部分, 33:緯糸繊維状部分, 30A:有機繊維構造体, 30A1:長辺, 30A2:短辺, 32A:経糸繊維状部分, 33A:緯糸繊維状部分, α:傾斜角度, d:有機繊維構造層の厚み, h1:有機繊維構造層(有機繊維構造体)の露出高さ, h2:有機繊維構造層(有機繊維構造体)の埋設深さ, ρ:有機繊維構造層(有機繊維構造体)の露出密度

Claims (9)

  1.  少なくとも、ゴムを含有する内層と、ゴムを含有する外層と、を備える積層ホースにおいて、
     前記外層の外表面に有機繊維構造層を備える、積層ホース。
  2.  前記有機繊維構造層は、当該有機繊維構造層の外表面の一部が前記外層の外表面から露出するように、当該外層に対して埋設されている、請求項1に記載の積層ホース。
  3.  前記有機繊維構造層は、網目状の有機繊維構造層である、請求項1又は2に記載の積層ホース。
  4.  前記外層における前記有機繊維構造層の露出密度は、10%~70%である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の積層ホース。
  5.  前記有機繊維構造層の繊維状部分は、ホース長手方向に対して斜めに配置されており、
    当該ホース長手方向に対する繊維状部分の傾斜角度は、30°~80°である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の積層ホース。
  6.  前記有機繊維構造層の埋設深さは、有機繊維構造層の厚みに対して10%~100%である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の積層ホース。
  7.  前記内層と前記外層との間に、補強層を備える、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の積層ホース。
  8.  複数の筒状層を同心円状に積層してなる積層ホースの製造方法であって、
     未加硫ゴムの外表面に有機繊維構造体を配置し、その後、
     前記未加硫ゴムを加硫する、積層ホースの製造方法。
  9.  前記有機繊維構造体の外表面の一部が前記未加硫ゴムの外表面から露出するように、当該未加硫ゴムに対して前記有機繊維構造体を埋設させることにより、前記未加硫ゴムの外表面に前記有機繊維構造体を配置する、請求項8に記載の、積層ホースの製造方法。
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