(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面層と外面層との間に、少なくとも２層以上の補強層を中間ゴム層を介在させて一体的に成形して成る補強高圧ホースにおいて、前記内面層側の補強層の編組角度を１０９．５度の理論静止角度またはそれに近い角度にすると共に、前記外面層側の補強層の編組角度を８０度〜５０度にし、前記内面層側の補強層と外面層側の補強層間に空間層を設けたことを特徴とする補強高圧ホース。
【請求項２】
前記補強層が、繊維または鋼線補強層である請求項１に記載の補強高圧ホース。
【請求項３】
内面層と外面層との間に、少なくとも２層以上の補強層を中間ゴム層を介在させて一体的に成形して成る補強高圧ホースにおいて、該ホースの内径が６．０ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記内面層側の補強層の編組角度を１０９．５度の理論静止角度またはそれに近い角度にすると共に、前記外面層側の補強層の編組角度を８０度〜５０度にし、前記内面層側の補強層と外面層側の補強層間に介在させる中間ゴム層の厚さを１．５〜３．０ｍｍに形成して一体的に構成したことを特徴とする補強高圧ホース。
【請求項４】
前記補強層が、繊維または鋼線補強層である請求項３に記載の補強高圧ホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、補強高圧ホースにかかわり、更に詳しくは土木機械，建設機械，産業機械等で使用されるドラム巻取り用の補強高圧ホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤等の掘削等で使用される補強高圧ホースは、ホース本体をドラムに巻取ったり、巻き出す作業が繰返し行われ、ホース本体には曲げ力や、長手方向に引っ張り力が繰返し作用する。
ところで、従来の補強高圧ホースの構成としては、例えば、特公平1-33904 号及び図９，図１０に示すように、内面ゴム層１と外面ゴム層２との間に、金属ワイヤで構成された少なくとも２層以上の補強層３ａ，３ｂと、補強層３ａ，３ｂ間に中間ゴム層４を介在させて構成され、内面ゴム層１側の補強層３ａは、内圧負荷を負担するもので、外面ゴム層２側の補強層３ｂは、引っ張り荷重を負担するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
然しながら、上記のような補強高圧ホースの内面ゴム層１側の補強層３ａの  編組角度α３は、理論静止角度である109.5 度に近い角度で編組され、また補強層３ａに中間ゴム層４を介して編組される外面ゴム層２側の補強層３ｂの編組角度α４は80度〜100 度に形成されていた。
【０００４】
このような補強高圧ホースは、柔軟性に富むため、巻取ったりする場合には良いが、例えば土木機械等で使用される補強高圧ホースでは、引っ張り荷重が５ton 以上と大きい場合に、ホースの伸びが大き過ぎ、永久伸びも大きくなってしまうと言う問題がある。
また、ホースの伸びを小さくするために、最外層の補強層３ｂの編組角度を80度以下にすればするほど伸びは小さくなるが、ホースの曲げ力が大きくなり、ドラム等に巻取ったりするには不便であって、使用し難いと言う問題があった。
【０００５】
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、また柔軟性に富むため、曲げ力も大きくならず、取扱に便利で、かつ耐久性を向上させることが出来る補強高圧ホースを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、内面層と外面層との間に、少なくとも２層以上の補強層を中間ゴム層を介在させて一体的に成形して成る補強高圧ホースにおいて、前記内面層側の補強層の編組角度を１０９．５度の理論静止角度またはそれに近い角度にすると共に、前記外面層側の補強層の編組角度を８０度〜５０度にし、前記内面層側の補強層と外面層側の補強層間に空間層を設けたことを要旨とするものである。
【０００７】
また、この発明は、内面層と外面層との間に、少なくとも２層以上の補強層を中間ゴム層を介在させて一体的に成形して成る補強高圧ホースにおいて、該ホースの内径が６．０ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記内面層側の補強層の編組角度を１０９．５度の理論静止角度またはそれに近い角度にすると共に、前記外面層側の補強層の編組角度を８０度〜５０度にし、前記内面層側の補強層と外面層側の補強層間に介在させる中間ゴム層の厚さを１．５〜３．０ｍｍに形成して一体的に構成したことを要旨とするものである。
【０００８】
【発明の作用】
この発明は、上記のように構成され、内面層と外面層との間に設ける少なくとも２層以上の補強層を、内圧負荷を負担する補強層と、引っ張り荷重を負担する補強層とに役割を分担させて構成し、かつ内圧負荷を負担する補強層と引っ張り荷重を負担する補強層との間に、空間層を設けることにより、引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、また柔軟性に富む補強高圧ホースを製造出来るものである。
【０００９】
即ち、内圧負荷を負担する補強層の編組角度は、理論静止角度またはそれに近い角度、即ち、内圧を受けても補強材の角度が殆ど変化しない角度に編組する。また引っ張り荷重を負担する補強層の編組角度を８０度〜５０度及び補強層の補強材，編組テンションを任意に選択して編組することによって、編組後に引っ張り荷重を負担する補強層が、その補強材の弾性力により拡径し、内圧負荷を負担する補強層との間に空間層が形成されることによって達成することが出来るものである。
【００１０】
なお、前記編組角度が８０度を超える領域では、引っ張り荷重に対するホースの伸びが大きく、実用に供し得ない。また編組角度が５０度未満では、ホースの曲げ力が大きくなり、柔軟性に欠け使用し難いことから補強層の編組角度を８０度〜５０度にするのが好ましい。
また、空間層の大きさは、補強層の補強材，編組角度，編組テンションの組合せにより、任意に狙いの寸法に形成出来るものである。
【００１１】
また、この発明は内面層と外面層との間に設ける少なくとも２層以上の補強層を、内圧負荷を負担する補強層と、引っ張り荷重を負担する補強層とに役割を分担させて構成し、かつ内圧負荷を負担する補強層と引っ張り荷重を負担する補強層との間の中間ゴム層を厚肉に形成して一体的に構成し、引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、また柔軟性に富む補強高圧ホースを製造出来るものである。
【００１２】
即ち、内圧負荷を負担する補強層の編組角度は、理論静止角度またはそれに近い角度に編組し、また引っ張り荷重を負担する補強層の編組角度を８０度〜５０度に編組し、厚肉の中間ゴム層は、ホース内径が6.0 mm〜50mmの時、1.5 〜3.0 mmの範囲で選択して使用することによって達成することが出来るものである。
【００１３】
【発明の実施例】
以下、添付図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
図１は、この発明を実施した土木機械，建設機械，産業機械等で使用されるドラム巻取り用の補強高圧ホースの一部切欠した断面図、図２は図１のＡーＡ矢視断面図を示し、１はゴム状弾性材料により構成された内面層、２はゴム材料から成る外面層であって、前記内面層１と外面層２との間には、少なくとも２層以上の繊維または鋼線から成る補強層５ａ，５ｂが形成され、この補強層５ａ上にゴム材料から成る中間層４を形成すると共に、中間層４と補強層５ｂとの間には、空間層６が形成されている。
【００１４】
前記内面層１側の補強層５ａは、内圧負荷を負担するもので、外面層２側の補強層５ｂは、引っ張り荷重を負担するものである。
なお、この実施例では中間層４を介して２層の補強層５ａ，５ｂを設けてあるが、中間層を介して３層以上の補強層を設けることも可能であり、更に編組工程中に複数層に配列された小径のワイヤを不規則に束ねた、所謂ハイパック構造にすることも可能である。また、補強層５ａの構成としては、糸編組または糸編組と鋼線編組とを組み合わせても良い。
【００１５】
前記内面層１側の補強層５ａの編組角度α１は、109.5 度の理論静止角度またはそれに近い角度であり、また外面層２側の補強層５ｂの編組角度α２は、８０度〜５０度の範囲に形成してある。
なお、前記編組角度が８０度を超える領域では、引っ張り荷重に対するホースの伸びが大きく、実用に供し得ない。また編組角度が５０度未満では、ホースの曲げ力が大きくなり、柔軟性に欠け使用し難いことから補強層の編組角度を８０度〜５０度にするのが好ましい。
【００１６】
前記外面層２側の編組角度α２を８０度〜５０度の範囲に設定して形成することにより、編組後に引っ張り荷重を負担する補強層５ｂが、その弾性力により拡径し、内圧負荷を負担する補強層５ａとの間に空間層６が形成され、この結果、引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、また柔軟性に富む補強高圧ホースを製造出来るものである。
【００１７】
次に図３は、この発明の補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) とを比較したグラフ（実線は従来の補強高圧ホース，破線は空間層６を設けたこの発明の補強高圧ホース）を示し、また図４にこの発明の補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) とを比較したグラフを示している。
【００１８】
なお、この発明の実施例における補強高圧ホースは、呼び径25mm, ３層の鋼線補強層を設け，鋼線の線径0.4 mm, 破壊圧力1,100 kgf/cm2  の場合であり、編組角度は、５０度，６０度，７０度，８０度である。また、編組角度６０度の時における空間層６は、1.3 mmである。
図３の引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) との関係のグラフから明らかなように、編組角度α２が小さくなるほど、引っ張り荷重に対して伸びが小さくなり、この発明の実施例は従来品と比較して２ｔｏｎ以下では伸びは大きいが、実際使用する領域３ｔｏｎ〜５ｔｏｎでは、伸びは従来品と同等である。
【００１９】
また、図４の曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) との関係のグラフから明らかなように、曲げ半径は、編組角度α２が大きくなるほど、曲げ力が小さくなり、この発明の実施例と従来品とを同編組角度同志を比較すると、この発明の実施例の方が大幅に柔軟性を有する補強高圧ホースとすることが出来、従来の補強高圧ホースに比較して引っ張り荷重に対して伸びは同等で、また柔軟性に富むホースとすることが出来ることが判る。
【００２０】
次に、図５はこの発明の第２実施例を示すドラム巻取り用の補強高圧ホースの一部切欠した断面図、図６は図５のＢーＢ矢視断面図を示し、この実施例は、内面層１と外面層２との間に、３層の補強層５ａ，５ｂ，５ｃが形成され、この補強層５ａ，５ｂ，５ｃ間には、ゴム材料から成る中間層４ａ，４ｂが形成され、補強層５ｂと５ｃとの中間層４ｂの肉厚ｔ２は、中間層４ａの肉厚ｔ１よりも厚く形成してある。
【００２１】
前記中間層４ｂの肉厚ｔ２は、ホース内径が6.0 mm〜50mmの時、1.5 〜3.0 mmの範囲で選択して使用するものである。
なお、補強層５ａ，５ｂ，５ｃの編組角度は、内圧負荷を負担する内面層１側の補強層５ａ，５ｂの編組角度α１を理論静止角度の109.5 度またはそれに近い角度に形成し、また外面層２側の補強層５ｃの編組角度α２は、８０度〜５０度の範囲に形成してある。
【００２２】
なお、その他の構成及び作用は、上記第１実施例と同様なので、同一符号を付して説明は省略する。
次に、図７は、この発明の第２実施例における補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの中間ゴム層の肉厚における引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) との関係のグラフを示し、また図８に第２実施例における補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの中間ゴム層の肉厚による曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) との関係のグラフを示している。
【００２３】
なお、この第２実施例における補強高圧ホースは、呼び径25mm, ３層の鋼線補強層を設け，鋼線の線径0.4 mm, 破壊圧力1,100 kgf/cm2  ，内側の中間層の肉厚ｔ１を0.4 mmにした場合であり、編組角度は、６０度である。
図７の中間ゴム層の肉厚0.4 ,1.0,2.0,3.0,4.0 (mm) における引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) とを比較したグラフから明らかなように、引っ張り荷重(ton) に対するホースの伸びは、この発明の実施例におけるホースは初期伸びは従来のホースよりやや大きいが、実使用の３〜５ton の領域では略同等である。
【００２４】
また、図８の曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) との関係のグラフから明らかなように、曲げ半径は、肉厚ｔ２が厚くなる程、曲げ力が小さく柔軟性に富む補強高圧ホースとすることが出来、従来の補強高圧ホースに比較して引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、かつ柔軟性に富むホースとすることが出来ることが判る。
【００２５】
即ち、曲げ力（柔軟性）は、中間ゴム層が厚くなる程、曲げ力は小さくなるが、曲げ力は中間ゴム層の厚さに正比例しない。つまり、あまり中間ゴム層の厚さを厚くしても、曲げ力の効果は上がらず、また中間ゴム層の厚さを厚くすればする程、ホース外径が太くなるので、ホース内径が6.0 mm〜50mmの時、3.0 mm以下が好ましい。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、上記のように補強層間に空間層を設けたり、外面層側の補強層間に介在させる中間ゴム層を厚肉に形成することによって、引っ張り荷重に対して伸びが小さく、しかも永久伸びも小さく、かつ柔軟性に富むため、曲げ力も大きくならず、取扱に便利で、かつ耐久性を向上させることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施した土木機械，建設機械，産業機械等で使用されるドラム巻取り用の補強高圧ホースの一部切欠した断面図である。
【図２】図１のＡーＡ矢視断面図である。
【図３】この発明の補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) との関係のグラフ説明図である。
【図４】この発明の補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) との関係のグラフ説明図である。
【図５】この発明の第２実施例を示すドラム巻取り用の補強高圧ホースの一部切欠した断面図である。
【図６】図５のＢーＢ矢視断面図である。
【図７】この発明の第２実施例における補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの引っ張り荷重(ton) とホースの伸び(%) とを比較したグラフ説明図である。
【図８】この発明の第２実施例における補強高圧ホースと、従来の補強高圧ホースとの曲げ半径(mm)と曲げ力(kgf) との関係のグラフ説明図である。
【図９】従来の補強高圧ホースの一部切欠した断面図である。
【図１０】図９のＣーＣ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  内面層                        ２  外面層
４，４ａ，４ｂ    中間層
５ａ，５ｂ  補強層
６  空間層
ｔ１，ｔ２  肉厚
【図１】
0003714981.tif 000002
【図２】
0003714981.tif 000003
【図３】
0003714981.tif 000004
【図４】
0003714981.tif 000005
【図５】
0003714981.tif 000006
【図６】
0003714981.tif 000007
【図７】
0003714981.tif 000008
【図８】
0003714981.tif 000009
【図９】
0003714981.tif 000010
【図１０】
0003714981.tif 000011