(57)【要約】【課題】継手やバルブ等の管口部への外嵌に要する力を低減することができるホースおよびその製法を提供する。【解決手段】内側ゴム層１，樹脂層２，外側ゴム層３が内側から順に形成されている。そして、継手やバルブ等の管口部に外嵌される開口部（ホースの一端または両端開口部）では、内側ゴム層１の外周面が周方向に波形に形成されている。また、上記樹脂層２は、全体が上記内側ゴム層１の外周面に沿って波形に形成されている。さらに、上記外側ゴム層３の内周面は、上記樹脂層２の形状に沿って波形に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の内側ゴム層と、この内側ゴム層の外周面に形成された樹脂層と、この樹脂層の外周面に形成された外側ゴム層とを備えたホースであって、このホースの少なくとも一端開口部に位置する上記樹脂層が、周方向の少なくとも一部において、周方向に波形に形成されていることを特徴とするホース。
【請求項２】
上記樹脂層とともに、内側ゴム層および外側ゴム層が周方向に波形に形成されている請求項１記載のホース。
【請求項３】
上記請求項１または２記載のホースの製法であって、押出機の押出ヘッドから内側ゴム層を押出成形しながらその内側ゴム層の外周面の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程と、上記内側ゴム層の外周面に樹脂層を押出成形する工程と、この樹脂層の外周面に外側ゴム層を形成する工程とを備えていることを特徴とするホースの製法。
【請求項４】
上記請求項１または２記載のホースの製法であって、押出成形により、円筒状の内側ゴム層の外周面に円筒状の樹脂層が形成されこの円筒状の樹脂層の外周面に円筒状の外側ゴム層が形成された円筒状のホース基体を形成する工程と、成形型を用いて、上記ホース基体の少なくとも一端開口部を内周側と外周側とから押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程とを備えていることを特徴とするホースの製法。
【請求項５】
上記請求項１または２記載のホースの製法であって、押出成形により、マンドレルの外周に、円筒状の内側ゴム層の外周面に円筒状の樹脂層が形成された円筒状のホース基体を形成する工程と、成形型を用いて、上記ホース基体の所定位置を外周側から押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程と、この樹脂層の外周面に外側ゴム層を押出成形する工程と、上記波形部分を切断する工程とを備えていることを特徴とするホースの製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム層の中に樹脂層が形成された構造を有するホースおよびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用の燃料輸送用ホースとしては、燃料低透過性を向上するために、その燃料輸送用ホースを構成する周壁（ゴム層）の中に、中間層として、燃料低透過性を有するフッ素系樹脂等の樹脂からなる樹脂層が形成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、他のホースとしては、補強のために、そのホースを構成する周壁（ゴム層）の中に、中間層として、補強用の樹脂層が形成されたものがある。
【０００３】
上記樹脂層を内蔵するホースＨは、通常、図２に示すように、その一端または両端開口部（図２では、一端開口部を図示）が継手やバルブ等の管口部Ｐに外嵌された状態で使用される。
【特許文献１】特開２００４−１５０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記継手等の管口部Ｐの外径は、通常、その管口部Ｐに外嵌するホースＨの内径よりも少し大きく、上記ホースＨを継手等の管口部Ｐに外嵌させると、そのホースＨの外嵌部分は、全体的に（外嵌部分の内径も外径も）少し拡径する。しかしながら、上記ホースＨに形成された樹脂層は、ゴム層よりも硬く、変形し難いため、そのホースＨの先端部を上記継手等の管口部Ｐに外嵌させる際には、拡径させ難く（外嵌させ難く）、その外嵌にかなりの力を要する。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、継手やバルブ等の管口部への外嵌に要する力を低減することができるホースおよびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、管状の内側ゴム層と、この内側ゴム層の外周面に形成された樹脂層と、この樹脂層の外周面に形成された外側ゴム層とを備えたホースであって、このホースの少なくとも一端開口部に位置する上記樹脂層が、周方向の少なくとも一部において、周方向に波形に形成されているホースを第１の要旨とする。
【０００７】
また、本発明は、上記ホースの製法であって、押出機の押出ヘッドから内側ゴム層を押出成形しながらその内側ゴム層の外周面の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程と、上記内側ゴム層の外周面に樹脂層を押出成形する工程と、この樹脂層の外周面に外側ゴム層を形成する工程とを備えているホースの製法を第２の要旨とする。
【０００８】
また、本発明は、上記ホースの製法であって、押出成形により、円筒状の内側ゴム層の外周面に円筒状の樹脂層が形成されこの円筒状の樹脂層の外周面に円筒状の外側ゴム層が形成された円筒状のホース基体を形成する工程と、成形型を用いて、上記ホース基体の少なくとも一端開口部を内周側と外周側とから押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程とを備えているホースの製法を第３の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、上記ホースの製法であって、押出成形により、マンドレルの外周に、円筒状の内側ゴム層の外周面に円筒状の樹脂層が形成された円筒状のホース基体を形成する工程と、成形型を用いて、上記ホース基体の所定位置を外周側から押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する工程と、この樹脂層の外周面に外側ゴム層を押出成形する工程と、上記波形部分を切断する工程とを備えているホースの製法を第４の要旨とする。
【００１０】
すなわち、本発明のホースは、ホースの少なくとも一端開口部に位置する樹脂層（ゴム層に比べて硬い）が、周方向の少なくとも一部において、周方向に波形に形成されている。この波形部分は、拡径方向に対して変形し易い状態となっている。したがって、そのホースの一端開口部を、継手やバルブ等の管口部に外嵌する際、一端開口部における樹脂層の波形部分が、その波形の山と谷の高低差が小さくなるよう（上記波形が円筒面状に近づくよう）伸び変形し、ホースの内径が拡径する。このため、上記継手等の管口部に対する外嵌を容易に行うことができるようになる。したがって、よりバリア性や補強性の高い硬質な樹脂でも適用し易くなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のホースは、ホースの少なくとも一端開口部に位置する上記樹脂層が、周方向の少なくとも一部において、周方向に波形に形成されているため、継手やバルブ等の管口部に外嵌させる際に、上記波形部分が伸び変形し易く、ホースの内径が拡径し易くなっている。したがって、本発明のホースは、上記管口部への外嵌を容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の上記第２の要旨のホースの製法は、内側ゴム層を押出成形しながらその内側ゴム層の外周面の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成し、その内側ゴム層の外周に樹脂層および外側ゴム層を順に押出成形する。このため、上記波形形状がホースの全長にわたって形成された本発明のホースを生産することができる。
【００１３】
また、本発明の上記第３の要旨のホースの製法は、円筒状の内側ゴム層の外周に円筒状の樹脂層および外側ゴム層が順に形成された円筒状のホース基体を形成し、その少なくとも一端開口部を、成形型を用いて押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する。このため、上記波形形状がホースの開口部にのみ形成された本発明のホースを生産することができる。
【００１４】
また、本発明の上記第４の要旨のホースの製法は、円筒状の内側ゴム層の外周面に円筒状の樹脂層が形成された円筒状のホース基体を形成し、その所定位置を、成形型を用いて押圧成形することにより、上記樹脂層の周方向の少なくとも一部を周方向に波形に形成する。そして、上記樹脂層の外周面に外側ゴム層を押出成形した後、上記波形部分を切断する。このため、上記波形形状がホースの少なくとも開口部に形成された本発明のホースを生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明のホースの一実施の形態を示している。この実施の形態のホースは、３層構造の管状のものであり、最内層に内側ゴム層１、中間層に樹脂層２、最外層に外側ゴム層３が形成されている。そして、継手やバルブ等の管口部に外嵌される開口部（ホースの一端または両端開口部）では、上記内側ゴム層１は、外周面が全周にわたって周方向に波形に形成されている。また、上記樹脂層２は、全体が上記内側ゴム層１の外周面に沿って波形に形成されている。さらに、上記外側ゴム層３は、内周面が上記樹脂層２の形状（上記内側ゴム層１の外周面形状）に沿って波形に形成されている。なお、上記波形は、ホースの全長にわたって形成されていてもよい。
【００１７】
上記ホースの製法としては、例えば、つぎの３つの方法があげられる。第１の方法は、押出成形しながら上記波形を形成する方法である。第２の方法は、各層が円筒状に形成された３層構造の円筒状のホース基体を形成した後に上記波形を形成する方法である。第３の方法は、内側ゴム層１と樹脂層２とが円筒状に形成された２層構造の円筒状のホース基体を形成した後に上記波形を形成し、その後、外側ゴム層３を形成する方法である。
【００１８】
上記第１の方法について、より詳しく説明する。まず、内側ゴム層１を押出成形する押出機の押出ヘッドのダイスとして、上記内側ゴム層１の外周面の波形を形成するためのダイスを装着する。すなわち、このダイスは、内周面が全周にわたって周方向に波形に形成されており、その波形形状が上記内側ゴム層１の外周面の波形に対応した形状になっている。ついで、その状態で、内側ゴム層１を押出成形する。つぎに、その内側ゴム層１の外周面に樹脂層２を押出成形する。このとき、内側ゴム層１の外周面と押し出された樹脂層２の間を真空引き（減圧）することが好ましい。樹脂層２が内側ゴム層１の外周面の波形に沿い易くなり密着するからである。その後、上記樹脂層２の外周面に外側ゴム層３を押出成形する。このときも、樹脂層２と押し出された外側ゴム層３の間を真空引き（減圧）することが好ましい。このようにして、上記ホースを作製することができる。この第１の方法により作製されたホースは、上記波形形状がホースの全長にわたって形成される。
【００１９】
上記第２の方法について、より詳しく説明する。まず、押出機により、上記３層の各層を同時またはタンデムにそれぞれ円筒状に押出成形し、３層構造の円筒状のホース基体を作製する。ついで、そのホース基体を所定の長さに切断し、その切断されたホースの、継手やバルブ等の管口部に外嵌する開口部（ホースの一端または両端開口部）を、成形型を用いて内周側と外周側とから押圧成形する。その成形型は、上記開口部に挿入する内側型と、上記開口部の外側から押圧する外側型とを備えており、上記内側型の型面（外周面）は、円柱の側面形状になっており、外側型の型面（内周面）は、上記波形に対応した形状になっている。この成形により、樹脂層２は、周方向に波形に変形され、それ自身の硬さによりその形状を維持し、その樹脂層２の内周面に接着する内側ゴム層１の外周面および樹脂層２の外周面に接着する外側ゴム層３の内周面は、上記樹脂層２の波形への変形に追従して、その樹脂層２の波形形状に沿って変形する。このようにして、上記ホースを作製することができる。この第２の方法により作製されたホースは、上記波形形状がホースの開口部にのみ形成される。
【００２０】
上記第３の方法について、より詳しく説明する。まず、押出機により、マンドレルの外周に、内側ゴム層１と樹脂層２とを同時にそれぞれ円筒状に押出成形し、２層構造の円筒状のホース基体を作製する。ついで、そのホース基体の所定位置（所定ピッチ，所定長さ）を、成形型を用いて外周側から押圧成形する。その成形型の型面（内周面）は、上記波形に対応した形状になっている。この成形により、樹脂層２は、周方向に波形に変形され、それ自身の硬さによりその形状を維持し、その樹脂層２の内周面に接着する内側ゴム層１の外周面は、上記樹脂層２の波形への変形に追従して、その樹脂層２の波形形状に沿って変形する。つぎに、上記樹脂層２の外周面に外側ゴム層３を押出成形する。このとき、樹脂層２と押し出された外側ゴム層３の間を真空引き（減圧）することが好ましい。外側ゴム層３の内周面が樹脂層２の波形に沿い易くなり密着するからである。その後、上記波形部分（波形部分の中央，端縁等）を切断する。このようにして、上記ホースを作製することができる。この第３の方法により作製されたホースは、上記波形形状がホースの少なくとも開口部に形成される。
【００２１】
このようにして得られたホースの波形部分は、その形状により、拡径方向に対して変形し易くなっている。したがって、上記波形が形成されている開口部を、継手やバルブ等の管口部に外嵌させ始めると、上記波形部分が、その波形の山と谷の高低差が小さくなるよう（上記波形が円筒面状に近づくよう）変形し、ホースの内径が拡径する。このホースの拡径（上記波形部分の変形）は、上記波形部分が形成されていないホース（従来のホース）における拡径よりも、容易に行われるため、上記継手等の管口部への外嵌の際に、力を低減することができる。
【００２２】
つぎに、上記ホースを構成する内側ゴム層１，樹脂層２および外側ゴム層３の寸法等について説明する。すなわち、上記各層の寸法は、ホースの用途等によって異なり、特に限定されないが、例えば、上記ホースが燃料輸送用ホースの場合は、内側ゴム層１の厚みは１〜３ｍｍの範囲、樹脂層２の厚みは５０〜２００μｍの範囲、外側ゴム層３の厚みは３〜４ｍｍの範囲に設定され、全厚みは４〜５ｍｍの範囲に設定される。そして、この場合、上記内側ゴム層１の外周面の波形および樹脂層２の波形の山と谷の高低差は０．３〜２．０ｍｍの範囲に設定される。
【００２３】
つぎに、上記ホースを構成する内側ゴム層１，樹脂層２および外側ゴム層３の形成材料等について説明する。
【００２４】
上記内側ゴム層１の形成材料は、ホースの用途や中空部に流す流体の種類等によって異なり、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ），ＮＢＲとポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）とをブレンドしたＮＢＲ−ＰＶＣブレンド材料，フッ素ゴム（ＦＫＭ），アクリルゴム（ＡＣＭ），ヒドリンゴム，エピクロルヒドリンゴム，エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ），天然ゴム（ＮＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ハロゲン化−ＩＩＲ，クロロプレンゴム（ＣＲ）等があげられる。特に、上記ホースが燃料輸送用ホースの場合は、耐燃料性に優れた上記ＮＢＲ，ＮＢＲ−ＰＶＣブレンド材料，ＦＫＭ等が好ましい。
【００２５】
上記樹脂層２の形成材料も、特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂，芳香族ポリアミド，ポリアミド１１（ＰＡ１１），ポリアミド１１（ＰＡ１２），ポリアミド６（ＰＡ６）等のポリアミド樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエステル樹脂、ＰＰＳ等のポリアリーレンサルファイド等の熱可塑性樹脂があげられる。特に、上記ホースが燃料輸送用ホースの場合は、燃料低透過性に優れた上記フッ素樹脂等が好ましい。また、上記樹脂層２は、多層構造であってもよい。
【００２６】
上記外側ゴム層３の形成材料も、特に限定されないが、例えば、上記内側ゴム層１の形成材料と同じもの，クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ），塩素化ポリエチレンゴム（ＣＰＥ）等があげられる。特に、上記ホースが燃料輸送用ホースの場合は、耐摩耗性，耐衝撃性，耐候性等に優れた上記ＮＢＲ，ＮＢＲ−ＰＶＣブレンド材料，ヒドリンゴム，ＣＳＭ，ＣＰＥ等が好ましい。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、上記波形は、周方向の全周にわたって形成されているが、周方向の一部に形成されていてもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、３層構造としたが、上記外側ゴム層３の外周に、ポリエステル補強糸や炭素繊維を巻き付けてなる補強層，他のゴム層や樹脂層等を形成してもよい（４層以上の構造としてもよい）。また、上記内側ゴム層１の内周に、他の層を形成してもよい。
【００２９】
そして、上記ホースは、自動車や輸送機器（飛行機，フォークリフト，ショベルカー，クレーン等の産業用輸送車両、鉄道車両等）等に用いられる、ガソリン，アルコール混合ガソリン（ガソホール），アルコール，水素，軽油，ジメチルエーテル，ディーゼル，ＣＮＧ（圧縮天然ガス），ＬＰＧ（液化石油ガス）等の燃料輸送用ホース，エバポホース、エアコン・ラジエター等に用いられるフロン，代替フロン，水，二酸化炭素等の冷媒輸送用ホース、または、様々な機器に用いられている流体輸送用ホース等に好適に用いられる。
【００３０】
つぎに、実施例について従来例と併せて説明する。
【実施例１】
【００３１】
下記のように、内側ゴム層，樹脂層，外側ゴム層の各形成材料、内側ゴム層の外周面を全周にわたって周方向に波形に形成するためのダイス等を用いて、上記実施の形態における第１の方法と同様にして、３層構造の燃料輸送用ホースを作製した。
【００３２】
〔内側ゴム層の形成材料の調製〕
ＮＢＲ（日本ゼオン社製、ニポールＤＮ１０１）１００重量部に対して、ＳＲＦ（東海カーボン社製、シーストＳ）５０重量部、可塑剤（旭電化社製、ＲＳ１０７）２０重量部、酸化亜鉛５重量部、硫黄０．５重量部、ＴＥＴ２．１重量部、ＣＺ１．５重量部を加えてバンバリーとミキシングロールを用いて混練し、内側ゴム層の形成材料を調製した。
【００３３】
〔樹脂層の形成材料〕
フッ素樹脂（ダイニオン社製、ＴＨＶ−５００Ｇ）を準備した。
【００３４】
〔外側ゴム層の形成材料の調製〕
ヒドリンゴム（日本ゼオン社製、ゼクロン３１０５）１００重量部に対して、ＨＡＦカーボンブラック（東海カーボン社製、シースト３）５５重量部、可塑剤（大八化学社製、ＤＯＰ）５重量部、受酸剤（協和化学工業社製、ＤＨＴ−４Ａ）３重量部、加硫剤（三新化学社製、サンセラー２２Ｃ）１重量部、硫黄０．１重量部、加硫促進剤（大内新興化学社製、ノクタイザーＳＳ）０．７重量部を加えてバンバリーとミキシングロールを用いて混練し、外側ゴム層の形成材料を調製した。
【００３５】
〔燃料輸送用ホースの作製〕
上記実施の形態における第１の方法と同様にして、内側ゴム層の外周面の波形を形成するためのダイスを押出機の押出ヘッドに装着し、内側ゴム層を押出成形した。この内側ゴム層は、外周面が全周にわたって周方向に波形に形成されており、その波形の山と谷の高低差を１ｍｍとし、内側ゴム層の最大厚み（外周面の波形の山の頂点を結ぶ仮想円筒の半径と内周面の半径との差）を３ｍｍ、外径（波形の山の頂点を結ぶ仮想円筒の直径）を２８ｍｍ、内径を２２ｍｍとした。つづいて、樹脂層（厚み１５０μｍ），外側ゴム層〔最大厚み（内周面の波形の山の頂点を結ぶ仮想円筒の半径と外周面の半径との差）約３ｍｍ〕を順に押出成形し、３層構造の燃料輸送用ホース（内径２２ｍｍ、外径３２ｍｍ）を作製した。
【実施例２】
【００３６】
下記のように、上記実施例１と同様の各層の形成材料を用いて、上記実施の形態における第２の方法と同様にして、３層構造の燃料輸送用ホースを作製した。
【００３７】
〔燃料輸送用ホースの作製〕
上記実施の形態における第２の方法と同様にして、各層を同時にそれぞれ円筒状に押出成形し、３層構造の円筒状のホース基体（内径２２ｍｍ、外径３２ｍｍ）を作製した。各層の厚みは、内側ゴム層２．５ｍｍ、樹脂層１５０μｍ、外側ゴム層２．５ｍｍとした。ついで、そのホース基体を３００ｍｍの長さに切断し、その一端開口部を長さ３０ｍｍにわたって、成形型を用いて内周側と外周側とから押圧成形した（１００℃×３分間）。これにより、上記一端開口部（長さ３０ｍｍ）のみを上記実施例１の燃料輸送用ホースと同形状（全周にわたって周方向に波形）に形成した。
【実施例３】
【００３８】
下記のように、上記実施例１と同様の各層の形成材料を用いて、上記実施の形態における第３の方法と同様にして、３層構造の燃料輸送用ホースを作製した。
【００３９】
〔燃料輸送用ホースの作製〕
上記実施の形態における第３の方法と同様にして、マンドレルの外周に、内側ゴム層（内径２２ｍｍ、厚み２．５ｍｍ）および樹脂層（厚み１５０μｍ）を順にそれぞれ円筒状に押出成形し、２層構造の円筒状のホース基体を作製した。ついで、成形型を用いて、そのホース基体の外周側から、３００ｍｍピッチで長さ６０ｍｍにわたって、押圧成形した（１６０℃×１０秒間）。つづいて、外側ゴム層（外径３２ｍｍ）を押出成形した。これにより、上記押圧成形した部分（３００ｍｍピッチで長さ６０ｍｍ）のみを上記実施例１の燃料輸送用ホースと同形状（全周にわたって周方向に波形）に形成した。その後、その波形部分の中央で切断し、両端開口部（各端部において長さ３０ｍｍ）が波形形状に形成された燃料輸送用ホース（長さ３００ｍｍ）を得た。
【００４０】
〔従来例１〕
上記実施例２における３層構造の円筒状のホース基体（各層が円筒状）を、従来例１の燃料輸送用ホースとした。
【００４１】
〔管口部への外嵌に要する力〕
このようにして得られた実施例１〜３および比較例１の各燃料輸送用ホースの一端開口部を、外径２４ｍｍの管口部に外嵌させた。その際の外嵌に要する力を、ストログラフ（東洋精機社製）を用いて測定した。その結果、上記外嵌に要する力は、実施例１の燃料輸送用ホースが９６Ｎ、実施例２の燃料輸送用ホースが１０８Ｎ、実施例３の燃料輸送用ホースが１０２Ｎ、比較例１の燃料輸送用ホースが１７３Ｎであった。
【００４２】
このように、実施例１〜３の燃料輸送用ホースは、比較例１の燃料輸送用ホースと比較して、外嵌に要する力が小さかった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のホースの一実施の形態を示す開口部の正面図である。
【図２】ホースが管口部に外嵌した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  内側ゴム層
２  樹脂層
３  外側ゴム層
【図１】
2006266317.tif 000003
【図２】
2006266317.tif 000004