(57)【要約】【課題】ホース重量の増加を抑制しつつ耐キンク性能を向上させることができるゴムホースを提供する。【解決手段】内面ゴム層２と外面ゴム層４との間に繊維補強層３が埋設されたゴムホース１において、外面ゴム層４の表面に周方向に間隔をあけてホース長手方向に延びる複数のゴム製の表面突起５を形成し、この表面突起５の高さｔ２を３ｍｍ以上にして、かつ、外面ゴム層４の表面突起５が存在していない部分の厚さｔ１を１ｍｍ以上にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面ゴム層と外面ゴム層との間に繊維補強層が埋設されたゴムホースにおいて、前記外面ゴム層の表面に周方向に間隔をあけてホース長手方向に延びる複数のゴム製の表面突起が形成され、この表面突起の高さが３ｍｍ以上であり、かつ、前記外面ゴム層の前記表面突起が存在していない部分の厚さが１ｍｍ以上であることを特徴とするゴムホース。
【請求項２】
前記表面突起が螺旋状に形成されている請求項１に記載のゴムホース。
【請求項３】
前記表面突起がホース長手方向に平行に形成されている請求項１に記載のゴムホース。
【請求項４】
前記表面突起の底面の幅と上面の幅とが同じ長さに設定されている請求項１〜３のいずれかに記載のゴムホース。
【請求項５】
前記表面突起の底面と上面とが周方向で同じ位置に設定されている請求項４に記載のゴムホース。
【請求項６】
前記表面突起の底面と上面とが周方向でずれた位置に設定されている請求項４に記載のゴムホース。
【請求項７】
前記表面突起の底面の幅が上面の幅よりも短い長さに設定されて、表面突起の幅方向両側面が底面から上面に向かって幅寸法を大きくする方向に傾斜している請求項１〜３のいずれかに記載のゴムホース。
【請求項８】
前記表面突起の底面の幅が上面の幅よりも長い長さに設定されて、表面突起の幅方向両側面が底面から上面に向かって幅寸法を小さくする方向に傾斜している請求項１〜３のいずれかに記載のゴムホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維補強層が埋設されたゴムホースに関し、さらに詳しくは、ホース重量の増加を抑制しつつ耐キンク性能を向上させることができるゴムホースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧機器等に接続されて作動油を流通させる油圧用のゴムホースには、一般に、補強層が埋設されて耐圧性が確保されている。ゴムホースを屈曲させた際に屈曲半径が過小であると、ホース内周側（曲げ圧縮側）が座屈して、いわゆるキンクが生じる。
【０００３】
ところで、補強層にはスチールコードにより構成されるスチール補強層と、各種繊維により構成される繊維補強層とがある。スチール補強層が埋設されているゴムホースの場合は、ゴム層に比してスチール補強層の曲げ剛性が非常に高いので、耐キンク性能を向上させてキンクの発生を防止するにはスチール補強層の仕様を変更する必要がある。
【０００４】
一方、繊維補強層が埋設されているゴムホースの場合は、繊維補強層とゴム層との曲げ剛性の差が、スチール補強層が埋設されているゴムホースに比して大きくないので、外面ゴム層の層厚を厚くして耐キンク性能を向上させることも可能である。もちろん、繊維補強層の層数、密度や外径を大きくする等、曲げ剛性を高くする仕様変更を行なって耐キンク性能を向上させることもできる。
【０００５】
しかしながら、繊維補強層の仕様を変更するとホース重量の大幅な増加が生じる。また、外面ゴム層の層厚を単純に厚くしてもホース重量の大幅な増加が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明とは課題が異なるが、耐圧補強層の外周側にスチールコードを螺旋状に埋設したゴムホースが提案されている（特許文献１参照）。この提案のゴムホースでは、螺旋状に埋設したスチールコードによってキンクの発生を防止し易くなるが、スチールコードを埋設するので、ホース重量の大幅な増加を回避することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８１０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ホース重量の増加を抑制しつつ耐キンク性能を向上させることができるゴムホースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明のゴムホースは、内面ゴム層と外面ゴム層との間に繊維補強層が埋設されたゴムホースにおいて、前記外面ゴム層の表面に周方向に間隔をあけてホース長手方向に延びる複数のゴム製の表面突起が形成され、この表面突起の高さが３ｍｍ以上であり、かつ、前記外面ゴム層の前記表面突起が存在していない部分の厚さが１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のゴムホースによれば、外面ゴム層の表面に周方向に間隔をあけてホース長手方向に延びる複数のゴム製の表面突起が形成され、この表面突起の高さが３ｍｍ以上であるので、これら表面突起が曲げ変形に対する補強部材として機能する。そのため、繊維補強層の仕様を変更しなくても、ホースの耐キンク性能を向上させることができる。しかも、外面ゴム層の層厚を単純に厚くする場合に比べて、ゴムボリュームの増加が抑制されるので、ホース重量の増加を抑えることが可能になる。
【００１１】
また、外面ゴム層の表面突起が存在していない部分の厚さが１ｍｍ以上なので、繊維補強層を外面ゴム層により保護できる。１ｍｍ以上の外面ゴム層が確保されるので、ホース金具を外面ゴム層に食い込ませて強固に加締めることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のゴムホースの実施形態を例示する横断面図である。
【図２】表面突起がホース長手方向に平行に形成された実施形態を例示する側面図である。
【図３】表面突起が螺旋状に形成された実施形態を例示する側面図である。
【図４】表面突起の変形例を示す実施形態の横断面図である。
【図５】表面突起の別の変形例を示す実施形態の横断面図である。
【図６】表面突起のさらに別の変形例を示す実施形態の横断面図である。
【図７】ゴムホースの試験サンプル（基準例および比較例１、２）とその曲げ面の位置を示す横断面図である。
【図８】ゴムホースの試験サンプル（実施例１−１、２−１、３および４）とその曲げ面の位置を示す横断面図である。
【図９】ゴムホースの試験サンプル（実施例１−２および２−２）とその曲げ面の位置を示す横断面図である。
【図１０】曲げ試験の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のゴムホースを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
本発明のゴムホース１は、図１、２に例示するように、内面ゴム層２の外側に順次、繊維補強層３、外面ゴム層４が同軸状に積層されて構成されている。このゴムホース１は、所定位置に固定される油圧機器等に接続される。そのため、このゴムホース１は、実質的に一定位置に不動状態で設置される。ホース内径は特に限定されないが、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度が好ましい。もちろん、ホース内径が５０ｍｍ未満、１００ｍｍ超の場合にも本発明を適用できる。
【００１５】
内面ゴム層２の内周側が、流体（作動油、水、空気等）が流通する円形断面の流路であり、このゴムホース１には、流体が比較的低圧で流通する。その流体圧力は、例えば２ＭＰａ以下、或いは１ＭＰａ以下程度である。
【００１６】
内面ゴム層２は、流通する流体に応じて適切なゴム種が選択される。内面ゴム層２のゴムとしては、スチレン−ブタジエン系共重合ゴム、ブタジエンゴム、ブチル系ゴム、エチレン−プロピレン系共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合ゴム、クロロプレン系ゴム、エチレン系共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合ゴムのうちの少なくとも１種類のゴムを主成分とするゴム組成物を例示することができる。
【００１７】
繊維補強層３は、ホース用補強材として一般的に使用されている繊維により形成されている。繊維の種類としては、ＰＥＴ等のポリエステル繊維、ナイロン６・６等のポリアミド繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維が挙げられる。
【００１８】
繊維補強層３の構造は、特に限定されず、例えば、ブレード構造またはスパイラル構造である。繊維補強層３の層数は１層に限らず、２層、３層など複数の場合もある。複数の繊維補強層３の場合には、互いの層間に一般的に使用されている層間ゴムが介在される。
【００１９】
外面ゴム層４のゴムとしては、内面ゴム層２として上記に例示したゴム組成物を用いることができる。外面ゴム層４と内面ゴム層２とは、異なるゴム組成物を使用することも、同じゴム組成物を用いることもできる。
【００２０】
外面ゴム層４の表面には、周方向に間隔をあけてホース長手方向に延びる複数のゴム製の表面突起５が形成されている。この実施形態では、８本の表面突起５がホース長手方向に平行に形成されている。表面突起５のゴムと外面ゴム層４のゴムとは同じゴムであり、表面突起５と外面ゴム層４とは一体物である。即ち、外面ゴム層４の表面を凹凸にすることにより表面突起５が形成されている。したがって、周方向に隣り合う表面突起５と表面突起５との間には表面溝６が形成された構造になる。
【００２１】
表面突起５の数は３本以上が好ましく、例えば３〜１６本程度、さらに好ましくは４本〜８本程度にする。そして、それぞれの表面突起５がすべて同じ仕様であり、周方向に等間隔で配置されることが好ましい。この実施形態では、表面突起５の底面の幅Ｂと上面の幅Ｂとが同じ長さに設定されている。しかも、表面突起５の底面と上面とが周方向で同じ位置に設定されている。
【００２２】
表面突起５の高さｔ２は３ｍｍ以上である。また、外面ゴム層４の表面突起５が存在していない部分（以下、ベース部分という）の厚さｔ１は１ｍｍ以上になっている。換言すると、このゴムホース１は、外面ゴム層４の表面に周方向に間隔をあけてホース長手方向に平行に延びる複数の表面溝６が形成されて、表面溝６の深さｔ２が３ｍｍ以上になっている。表面突起５の高さｔ２の上限は例えば５０ｍｍである。したがって、表面突起５の高さｔ２は３ｍｍ〜５０ｍｍ程度であり、さらに好ましくは３ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。表面突起５の幅Ｂは例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ程度であり、さらに好ましくは１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。尚、本発明において表面突起５の幅Ｂとは、表面突起５の底面の幅と上面の幅との平均値をいう。
【００２３】
ゴムホース１を屈曲させると、その屈曲半径が過小であるとホース内周側（曲げ圧縮側）が座屈してキンクが生じるが、本発明のゴムホース１は、表面突起５の高さｔ２が３ｍｍ以上であるので、これら表面突起５が曲げ変形に対する補強部材として機能する。これにより、同じ屈曲半径であればキンクが生じ難くなり、換言すると、キンクが生じる屈曲半径が小さくなり、耐キンク性能が向上する。
【００２４】
したがって、繊維補強層３の仕様を変更しなくても、ゴムホース１の耐キンク性能を向上させることが可能になる。さらには、外面ゴム層４の層厚を単純に、周方向全周に渡って一様に厚くする場合に比べて、ゴムボリュームの増加が抑制できる。したがって、ホース重量の増加を抑えつつ、優れた耐キンク性能を確保することができる。これに伴って、屈曲半径を小さくした状態でゴムホース１を油圧機器等に接続できるので狭いスペースであっても接続が可能になる。
【００２５】
尚、表面突起５の高さｔ２が３ｍｍ未満であると耐キンク性能を十分に向上させることができない。一方、表面突起５の高さｔ２が５０ｍｍ超になると、ホース重量の増加を抑制する効果が小さくなる。表面突起５の幅Ｂについても高さｔ２と同様のことが言えるが、ゴムホース１（外面ゴム層４）の断面係数を考慮すると、表面突起５の幅Ｂが耐キンク性能に与える影響は高さｔ２に比べて小さくなる。
【００２６】
また、本発明のゴムホース１では、ベース部分の厚さｔ１が１ｍｍ以上なので、繊維補強層３を外面ゴム層４（ベース部分のゴム）により保護できる。これにより、繊維補強層３の損傷が防止されるので、繊維補強層３による耐圧性や曲げ剛性を損なうことがない。
【００２７】
ところで、ゴムホース１を機器類に接続するためには、ゴムホース１の長手方向端部にホース金具が取付けられる。ホース金具を取付ける際には、ゴムホース１の長手方向端部の表面突起５を除去して、そのホース端部をベース部分の厚さｔ１に加工する。その後、加工したホース端部にホース金具を加締めて取付ける。
【００２８】
このように、本発明のゴムホース１では、１ｍｍ以上の外面ゴム層４が確保できるので、ホース金具を外面ゴム層４に食い込ませて加締めることができる。これにより、ホース金具をホース端部に強固に固定することが可能になる。
【００２９】
ベース部分の厚さｔ１が１ｍｍ未満であると、繊維補強層３を保護することが困難になる。また、ホース金具を加締める際には、外面ゴム層４（ベース部分）の厚さｔ１が薄過ぎてホース金具を強固に固定することが困難になる。ベース部分の厚さｔ１の上限は、例えば３０ｍｍ程度である。したがって、ベース部分の厚さｔ１は１ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、さらに好ましくは１ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。
【００３０】
尚、表面突起５がホース長手方向に平行に形成されている場合は、実施例において後述するように、表面突起５と曲げ面Ｃとの位置関係によって耐キンク性能が変化する。そのため、ゴムホース１を屈曲させて油圧機器等に接続する場合には、最も優れた耐キンク性能を発揮するように曲げ面Ｃの位置を設定するとよい。
【００３１】
図３に例示するように、表面突起５を外面ゴム層４に螺旋状に形成して、ホース長手方向に延ばした仕様にすることもできる。即ち、周方向に間隔をあけて配置された複数の表面溝６がホース長手方向に螺旋状に延びて形成されている。この仕様では、曲げ面Ｃの位置に関わらず、ゴムホース１の曲げ剛性は同じになる。それ故、曲げ面Ｃの周方向位置による耐キンク性能の差異を無くすことができる。
【００３２】
表面突起５の断面形状は、図１に例示したような形状に限らず、その他の断面形状を採用することもできる。例えば、図４に例示するように、表面突起５の底面の幅Ｂと上面の幅Ｂとが同じ長さに設定されるとともに、表面突起５の底面と上面とが周方向でずれた位置に設定されている仕様にすることもできる。
【００３３】
或いは、図５に例示するように、表面突起５の底面の幅ｂ１が上面の幅ｂ２よりも短い長さに設定されて、表面突起５の幅方向両側面が底面から上面に向かって幅寸法を大きくする方向に傾斜している仕様にすることもできる。図６に例示するように、表面突起５の底面の幅ｂ１が上面の幅ｂ２よりも長い長さに設定されて、表面突起５の幅方向両側面が底面から上面に向かって幅寸法を小さくする方向に傾斜している仕様にすることもできる。
【００３４】
ゴムホース１（外面ゴム層４）を押出し成形ではなく、型成形する場合は、図６に例示する断面形状の表面突起５は、型抜きのための抜きテーパが確保されるので最も製造し易くなる。図１に例示する断面形状の表面突起５は、抜きテーパがゼロではあるが製造は容易である。図４および図５に例示する断面形状の表面突起５は、抜きテーパがなく、いわゆるアンダーカット形状になるが、外面ゴム層４は弾性変形するので製造するには問題がない。
【００３５】
図５に例示する断面形状の表面突起５では、最外周側のゴムボリュームがより大きくなるので、ゴムホース１（外面ゴム層４）の断面係数を大きくするには有利になる。したがって、ゴムホース１の曲げ剛性を高くするには最も有利である。
【００３６】
本発明のゴムホース１は、内面ゴム層２および外面ゴム層４がゴムにより形成されるゴムホースの他に、ゴムに準じた可撓性のあるエラストマにより形成されるホースも含まれる。
【実施例】
【００３７】
所定層厚の内面ゴム層（ＮＢＲ系ゴム）、所定層厚の２層の繊維補強層（内周層はビニロン繊維のブレード構造、外周層はアラミド繊維のブレード構造）、外面ゴム層（ＳＢＲ／ＮＢＲ系ゴム）、ホース内径３１．８ｍｍ、繊維補強層の最外径３８．５ｍｍであることを共通条件として、外面ゴム層の層厚または形状のみを異ならせてゴムホースの試験サンプルＳを作製した（基準例、比較例１〜２、実施例１〜４の計７種類）。それぞれの試験サンプルＳについて、下記のキンク発生長さを測定し、その結果を表１に示す。
【００３８】
基準例、比較例１および２は、図７に示すように外面ゴム層４の表面に表面突起５を設けない通常の形状である。基準例では、外面ゴム層４の厚さＴを１ｍｍとした。比較例１および２の外面ゴム層４の厚さＴは、外面ゴム層４のゴムボリュームが表１に示すようになる値に設定した。尚、表１の基準例に対するゴムボリュームとは、基準例の外面ゴム層４のゴムボリューム（基準の１００とした）に対するそれぞれの試験サンプルＳの外面ゴム層４のゴムボリュームであり、指数で示している。数値が大きい程、ゴムボリュームが大きいことを意味する。
【００３９】
実施例１〜４は、図８に示すように、外面ゴム層４に周方向に間隔をあけて等間隔で４本の同じ仕様の表面突起５を設けたものである。外面ゴム層４のベース部分の厚さｔ１は１ｍｍである。表面突起５の高さｔ２は３．７５ｍｍであり、表面突起５の幅Ｂは、外面ゴム層４のゴムボリュームが表１に示すようになる値に設定した。
【００４０】
実施例１および２は表面突起５がホース長手方向に平行に形成されたものであり、実施例３および４は表面突起５が螺旋状に形成されたものである。尚、実施例１および２では、表面突起５と曲げ面Ｃとの位置関係により、キンク発生長さに差異が生じるので、曲げ面Ｃの位置を図８、図９の２通りにしてキンク発生長さを測定した。表１では、図８の状態で測定した場合を実施例１−１、実施例２−１、図９の状態で測定した場合を実施例１−２、実施例２−２で示した。
【００４１】
[キンク発生長さ]
それぞれの試験サンプルＳについて、図１０（Ａ）に示す直線状の状態（指標間距離Ｌ＝６００ｍｍ）から、図１０（Ｂ）に示すように長手方向両端部を近接させて試験サンプルＳを屈曲させた。そして、キンクＫが発生した時点での指標間距離Ｌ１を測定した。基準例の指標間距離Ｌ１を基準の１００として指数で示した。数値が小さい程、耐キンク性能が優れていることを意味する。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１の結果から、外面ゴム層のゴムボリュームが同じであれば、比較例に比べて実施例は耐キンク性能が向上することが分かる。実施例１−２および実施例３は比較例１に対して、実施例２−２および実施例４は比較例２に対して耐キンク性能が大幅に向上し、実施例１−２、実施例２−２の向上率は著しく高いことが分かる。
【符号の説明】
【００４４】
１  ゴムホース
２  内面ゴム層
３  繊維補強層
４  外面ゴム層
５  表面突起
６  表面溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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