(57)【要約】【課題】気体または気体を含有した液体を流した際に、ホースの構成部材どうしの層間に入り込んだ気体が膨張して層間が膨れる不具合を防止できるホースを提供する。【解決手段】同軸状に積層されている内面層２と外面層５との間に、補強材４からなる単数または複数の補強層３が同軸状に積層されているホース１の半径方向に隣り合う構成部材どうしの層間に空隙路７を設けて、内面層２を透過してホース１の構成部材どうしの層間に入り込んだ気体Ａを、空隙路７を通じてホース１の外部に流出させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状に積層されている内面層と外面層との間に、補強材からなる単数または複数の補強層が同軸状に積層されているホースにおいて、
半径方向に隣り合う前記層どうしの層間に、気体をホースの外部に流出させる空隙路を有することを特徴とするホース。
【請求項２】
前記空隙路がホース長手方向に直線状に延在している請求項１に記載のホース。
【請求項３】
前記空隙路がホース軸心に対して螺旋状に延在している請求項１または２に記載のホース。
【請求項４】
前記空隙路が延在方向に分断なく連続して配置されている請求項２または３に記載のホース。
【請求項５】
前記空隙路が延在方向に断続的に配置されている請求項２または３に記載のホース。
【請求項６】
前記外面層が厚さ方向に貫通する貫通穴を有している請求項１〜５のいずれかに記載のホース。
【請求項７】
前記内面層が熱可塑性樹脂からなる請求項１〜６のいずれかに記載のホース。
【請求項８】
前記補強材が鋼線である請求項１〜７のいずれかに記載のホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホースに関し、さらに詳しくは、気体または気体を含有した液体を流した際に、ホースの構成部材どうしの層間に入り込んだ気体が膨張して層間が膨れる不具合を防止できるホースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ゴムホース等では、補強のために補強層が埋設されている（例えば、特許文献１参照）。このようなホースに気体や気体を含有した液体を流すと、その気体が内面層を透過する場合がある。内面層を透過した気体は、ホースの構成部材どうしの間（層間）に入り込み、ホース内圧が低下すると、層間でその気体が減圧されて膨張する。この気体の膨張によって、層間が膨れるという不具合が発生する。この不具合によってホースを使用できなくなることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５６０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、気体または気体を含有した液体を流した際に、ホースの構成部材どうしの層間に入り込んだ気体が膨張して層間が膨れる不具合を防止できる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】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明のホースは、同軸状に積層されている内面層と外面層との間に、補強材からなる単数または複数の補強層が同軸状に積層されているホースにおいて、半径方向に隣り合う前記層どうしの層間に、気体をホースの外部に流出させる空隙路を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、半径方向に隣り合うホース構成部材どうしの層間に、気体をホースの外部に流出させる空隙路を有しているので、内面層を透過した気体を、空隙路を通じてホースの外部に流出させることができる。これにより、膨張した気体によって層間が膨れる不具合が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のホースの実施形態を一部切開して例示する側面図である。
【図２】図１のホースの横断面図である。
【図３】ホースの別の実施形態を一部切開して例示する側面図である。
【図４】図３の空隙路の巻回方向の変形例を例示する説明図である。
【図５】ホースのさらに別の実施形態を一部切開して例示する側面図である。
【図６】図５の空隙路の巻回方向の変形例を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のホースを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
図１、図２に例示するように、本発明のホース１は、内周側から順に、内面層２、補強層３（第一層３ａ、第二層３ｂ、第三層３ｃ、第四層３ｄ）、外面層５が同軸状に積層された構造になっている。図面の一点鎖線ＣＬは、ホース軸心を示している。
【００１０】
ホース１の最内周に配置される内面層２には、ホース１を流れる流体（気体Ａまたは気体Ａを含む液体）が直接接触する。そのため、内面層２には、流れる流体に応じて適切な材料が選択され、適切な層厚が設定される。内面層２には、例えば各種加硫ゴムや樹脂等を用いることができるが、ホース１を流れる気体Ａの透過を抑えるためには熱可塑性樹脂を用いるとよい。ホース１を流れる流体が水素ガスの場合は、内面層２には、ナイロン（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１等）、ポリアセタール、エチレンビニルアルコール共重合体等を用いる。
【００１１】
補強層３は、ホース１に要求される耐圧性能、曲げ性能等に基づいて、適切な材料や構造等が選択される。補強層３の積層数も、ホース１に要求される性能に基づいて、単数または複数の適切な数に設定される。
【００１２】
この実施形態では４層の補強層３が設けられていて、この補強層３は、鋼線からなる補強材４がホース軸心ＣＬに対して螺旋状に巻回されたスパイラル構造になっている。それぞれの補強層３は、積層順に補強材４の巻き付け方向を交互に異ならせている。補強層３の構造としては、スパイラル構造の他に、補強材４を編組したブレード構造を用いることができる。
【００１３】
補強材４としては、鋼線等の金属を用いることができる。補強材４の外径は、例えば０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
【００１４】
隣り合って積層されている補強層３どうしの間には、層間ゴム６（６ａ、６ｂ、６ｃ）が介在している。層間ゴム６は補強層３どうしを接合させるとともに、隣り合う補強層３の間で補強材４どうしの緩衝材になっている。これら層間ゴム６にはそれぞれ、空隙路７（７ａ、７ｂ、７ｃ）が形成されている。即ち、このホース１は、半径方向に隣り合う補強層３どうしの層間に空隙路７を有している。後述するように、空隙路７は層間の気体Ａをホース１の外部に流出させる機能を有している。内面層２と第一層３ａとの層間、第四層３ｄと外面層５との層間にも空隙路７を設けることもできる。
【００１５】
この実施形態では、それぞれの層間ゴム６において、空隙路７が周方向に等間隔で３箇所に配置されている。また、それぞれの層間ゴム６に配置された空隙路７の周方向位置が一致している。これら空隙路７の周方向位置が一致していると、層間の気体Ａをホース１の外部に円滑に流出させ易くなる。
【００１６】
それぞれの層間ゴム６に配置された空隙路７の周方向位置は一致させずにずらすこともできる。これら空隙路７の周方向位置が一致していると、空隙路７が存在していることに起因して空隙路７に相当する範囲が局部的に変形し易くなる場合があるが、周方向位置をずらすことで、この問題を回避できる。
【００１７】
１つの層間ゴム６において配置する空隙路７の数は、単数または複数の任意の数に設定することができるが、ホース１の長手方向に直線状に延在する空隙路７の場合は、複数にすることが好ましく、例えば、３本〜８本にする。１つの層間ゴム６に複数の空隙路７を設ける場合は、周方向に等間隔で配置するとよい。
【００１８】
ホース１の最外周に配置される外面層５には、ホース１に要求される性能や使用環境等に基づいて、適切な材料が選択され、適切な層厚が設定される。外面層５には、例えば各種加硫ゴムや樹脂等を用いることができるが、耐候性、耐摩耗性、柔軟性等を考慮して、ポリウレタン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を用いるとよい。
【００１９】
この実施形態では、外面層５には厚さ方向に貫通する貫通穴５ａが設けられている。貫通穴５ａの直径は、例えば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。貫通穴５ａは、外面層５の全範囲を網羅するように均等に配置するとよい。空隙路７に相当する位置に貫通穴５ａを設けると、層間の気体Ａをホース１の外部に円滑に流出させ易くなる。
【００２０】
本発明のホース１は、空隙路７を有していることが大きな特徴である。内面層２の内側を気体Ａまたは気体Ａを含有する液体が流れた際に、その流体圧が高くなると、気体Ａが内面層２を透過してホース１の構成部材どうしの層間に入り込むことがある。そこで、このホース１では、層間の気体Ａを空隙路７を通じてホース１の外部に流出させる。
【００２１】
空隙路７は例えば、ホース長手方向に直線状に延在させる。この実施形態では、ホース１の長手方向一方端または両端まで、空隙路７が分断なく連続して直線状に延在している。空隙路７の幅は例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、厚さは例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００２２】
内面層２の内側に高圧の気体Ａまたは気体Ａを含有する液体が流れて、気体Ａが内面層２を透過してホース１の構成部材の層間に入り込むと、その気体Ａは空隙路７を通じて流れる。例えばその気体Ａは図１に示すように、空隙路７ａを通じてホース１の長手方向に流れてホース端からホース１の外部に流出する。或いは、図２に示すように、気体Ａは順次、空隙路７ａから第二層３ｂ、空隙路７ｂ、第三層３ｃ、空隙路７ｃ、第四層３ｄ、貫通穴５ａを通過してホース１の外部に流出する。このようにホース１の内周側から外周側に気体Ａが流れる過程では、この気体Ａの多少の割合が、それぞれの空隙路７ａ、７ｂ、７ｃを通じてホース端からホース１の外部に流出することもある。
【００２３】
本発明のホース１では、このようにして内面層２を透過した気体Ａを、空隙路７を通じてホース１の外部に流出させることができるので、ホース１の構成部材の層間に気体Ａが残留し難くなる。それ故、ホース１の内圧が低下しても層間で気体Ａが膨張することがなく、或いは、膨張しても僅かで済む。したがって、層間で膨張する気体Ａに起因して層間が膨れる不具合の発生を防止することができる。
【００２４】
しかも本発明では、内面層２を透過した気体Ａをホース１の外部に流出させるために空隙路７を設けるだけで、特別な部材を追加していない。空洞となる空隙路７が追加されるだけなので、ホース１の曲げ剛性が増大して屈曲性が低下することもない。
【００２５】
層間の気体Ａをホース１の外部に流出させるには、気体Ａをホース１の内周側から外周側に向かって流す経路の方が、ホース１の長手方向に流す経路よりも短くなる。したがって、外面層５に貫通穴５ａを設けて、気体Ａがホース１の内周側から外周側に向かって流れる経路を形成することにより、層間の気体Ａをホース１の外部に流出させ易くなる。
【００２６】
図３に例示するように、空隙路７をホース軸心ＣＬに対して螺旋状に延在させることもできる。この実施形態では、空隙路７（７ａ、７ｂ、７ｃ）の螺旋状の巻回方向を積層順に、交互に異ならせている。そして、それぞれの空隙路７ａ、７ｂ、７ｃの巻回方向は、その内周側に隣接する補強層３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を形成している補強材４の巻回方向と同じになっている。すべての空隙路７の螺旋状の巻回方向を同じにすることもできる。ホース軸心ＣＬに対する空隙路７の傾斜角度は、例えば３０°以上８０°以下であり、適切な傾斜角度に設定される。
【００２７】
図４に例示するように、それぞれの空隙路７ａ、７ｂ、７ｃの巻回方向を、その外周側に隣接する補強層３（３ｂ、３ｃ、３ｄ）を形成している補強材４の巻回方向と同じにした仕様にすることもできる。空隙路７を流れる気体Ａは、ホース１に作用する内圧によって内周側から外周側に向かって押されて流れる。そのため、この仕様にすることで、空隙路７を流れる気体Ａを、外周側に存在している補強材４に沿って円滑に通過させ易くなる。
【００２８】
また、ホース製造時には、それぞれの層間ゴム６を形成している未加硫ゴムは外周側に流動する傾向にあるので、外周側に隣接する補強層３を形成している補強材４に沿って流動する。それ故、外周側に隣接する補強層３を形成している補強材４の巻回方向と同じ方向に巻回された空隙路７を形成し易いというメリットもある。
【００２９】
ホース１の長手方向に直線状に延在する空隙路７では、それぞれの層間ゴム６の全範囲を網羅して空隙路７を配置しようとすると複数本の空隙路７が必要になる。ところが、空隙路７をこのように螺旋状にして延在させると、１本の空隙路７であっても、それぞれの層間ゴム６の全範囲を概ね網羅して配置することができる。
【００３０】
一方、ホース１の長手方向に直線状に延在する空隙路７では、その製造作業が容易になる。例えば、ホース１の製造工程において、円筒状に成形されたホース構成部材の外周面に、層間ゴム６となる帯状ゴムシートを、ホース軸方向に真直ぐ配置して、それぞれの帯状ゴムシートを周方向に間隔をあけて配置すればよい。この間隔がその後、空隙路７になる。螺旋状の空隙路７を製造するには、例えば、ホース１の製造工程において、円筒状に成形されたホース構成部材の外周面に、層間ゴム６となる帯状ゴムシートを、ホース軸方向に対して螺旋状に巻回して配置する。
【００３１】
図５に例示するように、直線状に延在する空隙路７と、螺旋状に延在する空隙路７の両方を組み合わせて採用することもできる。図５の実施形態では、層間ゴム６ａ、６ｃに螺旋状に延在する空隙路７ａ、７ｃが配置され、層間ゴム６ｂに直線状に延在する空隙路７ｂが配置されている。そして、それぞれの空隙路７ａ、７ｃの巻回方向がその内周側に隣接する補強層３を形成している補強材４の巻回方向と同じになっている。直線状に延在する空隙路７、螺旋状に延在する空隙路７をそれぞれ、どの層間ゴム６に配置するかは、この実施形態で示した組み合わせに限らず、適宜決定することができる。
【００３２】
図６に例示するように、それぞれの空隙路７ａ、７ｃの巻回方向を、その外周側に隣接する補強層３を形成している補強材４の巻回方向と同じにした仕様にすることもできる。この仕様によるメリットは上述したとおりである。
【００３３】
空隙路７は、内面層２を透過した気体Ａをホース１の外部に流出させることができればよいので、ホース端まで延在しなくてもよい。また、空隙路７は、延在方向に分断なく連続して配置するだけでなく、延在方向に断続的に配置するともできる。
【００３４】
ホース内圧（流体圧）が高くなると内面層２の内側を流れる気体Ａは内面層２を透過し易くなる。そのため、本発明は例えば、使用内圧が１０ＭＰａ以上であるホースに適用すると効果的であり、使用内圧が２０ＭＰａ以上のホースではより効果的である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ホース
２  内面層
３  補強層
３ａ  第一層
３ｂ  第二層
３ｃ  第三層
３ｄ  第四層
４  補強材
５  外面層
５ａ  貫通穴
６（６ａ、６ｂ、６ｃ）  層間ゴム
７（７ａ、７ｂ、７ｃ）  空隙路
Ａ  気体
ＣＬ  ホース軸心
【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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