(57)【要約】【課題】耐圧性能及び振動吸収性能に加えて耐ガス透過性に優れ、短尺化可能な耐圧振動吸収ホースを提供する。【解決手段】蛇腹部１２を有する筒状の内側ゴム層１６の外面に補強糸を蛇腹形状に沿って編組し、蛇腹形状に対応した成形形状を有する補強層１８を積層するとともに、内側ゴム層１６における蛇腹部１２の山部１７の肉厚ｔ1を谷部１９の肉厚ｔ2よりも大とし、且つ肉厚の比率ｔ1／ｔ2を１．２以上６以下とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹部を有する筒状の内側ゴム層の外面側に補強糸を蛇腹形状に沿って編組し、該蛇腹形状に対応した成形形状を有する補強層を積層するとともに、該内側ゴム層における前記蛇腹部の山部の肉厚ｔ1を谷部の肉厚ｔ2よりも大とし、且つ肉厚の比率ｔ1／ｔ2を１．２以上６以下となしたことを特徴とする耐圧振動吸収ホース。
【請求項２】
前記補強層は前記補強糸をブレード編組して成るものである請求項１に記載の耐圧振動吸収ホース。
【請求項３】
加圧による破裂圧が１ＭＰａ以上である請求項１，２の何れかに記載の耐圧振動吸収ホース。
【請求項４】
自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースである請求項１〜３の何れかに記載の耐圧振動吸収ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は耐圧振動吸収ホースに関し、特に自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースに適用して好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、筒状のゴム層を主体として構成されたホースが産業用，自動車用のホースとして各種用途に広く使用されている。
このようなホースを用いる主たる目的は振動を吸収することにある。
【０００３】
例えば自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースの場合、エンジン振動やエアコンのコンプレッサ振動（冷媒輸送用ホース即ちエアコンホースの場合），車両の走行に伴って発生する各種の振動をホース部分で吸収し、ホースを介して接続されている一方の部材から他方の部材へと振動が伝達されるのを抑制する役割りを担っている。
【０００４】
ところで産業用，自動車用を問わずオイル系，燃料系，水系，冷媒系ホースの構造は、例えば下記特許文献１に開示されているように内側ゴム層と外側ゴム層との中間に補強糸を編組して成る補強層を有する構造をなしている。
【０００５】
図６（イ）は下記特許文献１に開示された冷媒輸送用ホース（エアコンホース）の構造を示したもので、図中２００は筒状の内側ゴム層で、その内側に樹脂内層２０２が積層形成されている。
内側ゴム層２００の外側には補強糸をスパイラル巻きして成る第１補強層２０４が、更にその外側に中間ゴム層２０６を介して補強糸を第１補強層２０４とは逆向きにスパイラル巻きして成る第２補強層２０８が積層され、そして最外層としてカバー層としての外側ゴム層２１０が積層された構造をなしている。
【０００６】
この例は補強糸をスパイラル編組して補強層を構成した例であるが、かかる補強層を、補強糸をブレード編組して構成することも行われている。
図６（ロ）はその例を示したもので、図中２１２は補強糸をブレード編組して成る補強層で、内側ゴム層２００と外側ゴム層２１０との間に形成されている。
尚内側ゴム層２００の更に内側には樹脂内層２０２が形成されている。
【０００７】
これらに示しているように、補強層を有する形態で従来提供されているホースは何れも内面，外面ともに軸方向にストレート形状をなす直筒状のものである。
ところでこのような直筒状のホースの場合、良好な振動吸収性を確保するためには一定の長さを必要とする。
【０００８】
特に燃料系や水系等の低圧用のホースに比べてオイル系（例えばパワーステアリング用ホース）や冷媒系（冷媒輸送用ホース）等の高圧用のホースでは、ホース剛性が高い分、振動吸収，車室内への音，振動の伝播低減のための必要長さが長くなる。
例えば冷媒輸送用ホースの場合、接続しなければならない直線距離が２００ｍｍであったとしても、一般的に３００〜６００ｍｍの長さのホースを用いて振動吸収，音，振動の伝播低減を行っている。
【０００９】
しかしながら、エンジンルーム内には各種の装置や部品が所狭しと組み込まれており、特に近年にあってはエンジンルームがますますコンパクト化されて来ており、そのような中でそこに配設されるホース長が長いと、他との干渉を避けるための配管設計やホース取付時の取回しが大変な作業となり、しかも車種ごとにそれら配管設計や取回しを工夫しなければならず、大きな負担となっている。
【００１０】
このようなことから、ホース長が短尺で良好に振動吸収することのできるホースの開発が求められている。
ホースにおける振動吸収性を確保しながらこれを短尺化する手段として、ホースを蛇腹形状化することが考えられる。
現に自動車の燃料系ホースにおいて蛇腹部を設ける点が下記特許文献２に開示されている。
【００１１】
図７はこの特許文献２に開示された燃料系ホースを示したもので、図中２１３は筒状のゴム層、２１４はその内面に形成された樹脂内層である。
同図に示しているようにこの燃料系ホースにあっては蛇腹部２１６が設けてある。
従ってこの燃料系ホースの場合、蛇腹部２１６の可撓性に基づいて振動吸収することが可能である。
【００１２】
しかしながらこの例のホースはフィラーホースと称される、燃料給油口に用いられるものであり、耐圧性は特に求められないものであって、その破裂圧は１ＭＰａ未満のものである。
従ってこのようなホースの構造を耐圧性の求められるホースにそのまま適用することはできない。
【００１３】
このような蛇腹部を有するホースに耐圧性を付与する手段として、補強効果の大きい補強層を設けることが考えられるが、蛇腹部を有するホースの補強層としては、蛇腹部の山部や谷部を均等に補強できるものであることが求められる。蛇腹部の山部と谷部とが均等に補強されていないと、ホースに内圧が付加された場合、補強の弱い箇所がより破断し易く、補強の弱い部分により耐圧性が決ってしまうからである。
また蛇腹部の本来有する可撓性を減殺するものであってはならず、更に内側ゴム層の外面側に容易且つ良好に補強層形成できるものでなければならない。
【００１４】
更にまた耐圧振動吸収ホース、例えば自動車のエンジンルーム内に配管用として用いられるホースの中にはエアコンホース等のように耐圧性，振動吸収性の他に耐ガス透過性、即ちホース内部から外部へのガスの不透過性、また外部からホース内部への水分の不透過性が求められるものがあり、この場合にはホースに対し耐圧性，振動吸収性に加えて更に耐ガス透過性も持たせなければならないが、蛇腹部を有するホースの場合、蛇腹部において表面積が増加していることから、耐ガス透過性に対しては不利であり、その対策がなされていなければならない。
【００１５】
【特許文献１】特開平７−６８６５９号公報
【特許文献２】特開２００１−７４１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明はこのような事情を背景とし、耐圧性及び振動吸収性に優れ、併せて耐ガス透過性に優れた耐圧振動吸収ホースを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
而して請求項１のものは、蛇腹部を有する筒状の内側ゴム層の外面側に補強糸を蛇腹形状に沿って編組し、該蛇腹形状に対応した成形形状を有する補強層を積層するとともに、該内側ゴム層における前記蛇腹部の山部の肉厚ｔ1を谷部の肉厚ｔ2よりも大とし、且つ肉厚の比率ｔ1／ｔ2を１．２以上６以下となしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２のものは、請求項１において、前記補強層が補強糸をブレード編組して成るものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、加圧による破裂圧が１ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【００２０】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ホースが自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースであることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２１】
以上のように本発明は、蛇腹部を有する筒状の内側ゴム層の外面側に補強糸を蛇腹形状に沿って編組し、蛇腹形状に対応した成形形状を有する補強層を積層して耐圧振動吸収ホースを構成したものである。
【００２２】
本発明によれば、蛇腹部によってホースの良好な可撓性を確保することができる。従ってホース長を短尺化した場合においても良好な振動吸収性を確保することができる。
即ち本発明によれば、ホースの良好な振動吸収性を確保しつつホース長を短くすることができ、これにより特に自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースにおいて、とりわけ耐圧性の要求される配管用ホースにおいて、課題となっている配管設計やホース取付時の取回しの問題を解決することが可能となる。
更にホース長の短尺化が可能となることによって配管の際のレイアウトの自由度が高まる利点も得られる。
【００２３】
また本発明によれば、補強糸を蛇腹形状に沿って編組して成る補強層により良好な耐圧性をホースに付与することができる。
即ち本発明によれば、優れた振動吸収性と耐圧性との両特性を確保することができる。
【００２４】
加えて本発明ではその補強糸を蛇腹形状に沿って編組することで補強層を構成しているため、良好な蛇腹形状で補強層を内側ゴム層の外面側に成形することができる。
【００２５】
例えば補強糸を予め編組して成る布を内側ゴム層の外面側に巻き付けて補強層を構成するといったことも考えられるが、この場合には布を蛇腹形状に沿って変形させなければならず、谷部や山部でしわや弛み等が発生し易い。
しかるに本発明では補強糸を蛇腹形状に沿って編組し補強層を構成しているため、蛇腹部における山部も谷部も均等に補強することができるとともに、補強層を設けることによって蛇腹部の本来有する可撓性を大きく損うといった問題も生じない。
【００２６】
しかも補強糸を蛇腹形状に沿って編組し補強層を構成する場合には、補強布を巻き付けて補強層を構成するような場合と異なって、補強層を周方向にも、また長手方向にも継目のない連続した形で構成できるため、補強層によるホースの耐圧性を効果的に高めることができる。
またホース製造に際しても補強層を容易に形成することができ、ホースの製造コストを安価に抑えることができる。
【００２７】
本発明は、内側ゴム層における蛇腹部の山部の肉厚ｔ1を谷部の肉厚ｔ2よりも大とし、且つ肉厚の比率ｔ1／ｔ2を１．２以上６以下となしている点を他の特徴としている。
冷媒輸送用ホース等において、ホース内部から外部へのガス透過性はホース径が大きい部分ほど、ホース径が小さい部分に対しガス透過性は大となる。即ち蛇腹部を有するホースにおいては、径の大きい山部では径の小さい谷部よりもガス透過し易くなる。
【００２８】
ここにおいて本発明では内側ゴム層における蛇腹部の山部の肉厚ｔ1を谷部の肉厚ｔ2よりも大としたもので、このようにすることにより蛇腹部における耐ガス透過性を効果的に高めることができる。
【００２９】
但し山部の肉厚ｔ1と谷部の肉厚ｔ2との比率ｔ1／ｔ2は１．２以上となしておくことが必要である。これよりも小さいと山部における耐ガス透過性向上の効果が小さい。
【００３０】
一方その比率が６を超えると山部の肉厚が厚くなり過ぎてホースの柔軟性が損なわれ、ホース全体の振動吸収性が低下する。
尚山部の肉厚ｔ1と谷部の肉厚ｔ2との比率ｔ1／ｔ2は、好ましくは１．５〜３の範囲である。
【００３１】
本発明では、蛇腹部における山部の肉厚を厚くすることで耐ガス透過性を効果的に高めることができ、従って内側ゴム層への耐ガス透過性を高めるための鱗片状フィラーの充填等を省略でき、或いはまた内側ゴム層の内面側に耐ガス透過性のための樹脂内層を形成するといったことを省略することが可能である。
【００３２】
これら鱗片状フィラーの添加、樹脂内層の形成は何れもホースの柔軟性を損なうものであり、従ってこれらを省略できることでホースの柔軟性、ひいては振動吸収性を高く保持することが可能である。
但し本発明において鱗片状フィラーの充填、樹脂内層の形成を必要に応じてなすことも自由である。
【００３３】
ここで上記補強層は補強糸をスパイラル編組，ニット編組して構成することができるが、特に補強糸をブレード編組して構成するのが好適である（請求項２）。
そのブレード編組の際、蛇腹部における山部と谷部とにおいて編組角度がほぼ等しくなるように引取り速度を制御することが望ましい。
編組角度が静止角（５４．７°）より大きいとホースが長手方向に伸びようとし、編組角度が静止角より小さいとホースが径方向に伸びようとするため、山部と谷部とにおいて編組角度がほぼ等しくなっていない場合は山部と谷部とでホースの挙動が異なるため、耐圧性が低下する恐れがあるからである。
【００３４】
尚スパイラル編組から成る補強層は、一方向に補強糸をスパイラル巻きして成る第１層と、その逆方向に補強糸をスパイラル巻きして成る第２層とで構成することができる。
またニット編組は、編目が周方向に繋がったものでも、軸方向に繋がったものでも良く、何れにしても伸縮性に優れているため、蛇腹部を有するホースの柔軟性（可撓性）を損なわない特長を有する。
【００３５】
また本発明は、破裂圧が１ＭＰａ以上の耐圧性が求められるホースに適用して特に効果の大なるものである（請求項３）。
また本発明の耐圧振動吸収ホースは、上記補強層の外側にカバー層を積層した形態で構成することができる。
ここでカバー層は、好適には外側ゴム層から成るものとすることができる。
【００３６】
更に本発明は自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースに適用して特に大なる効果を奏する（請求項４）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、１０は例えば冷媒輸送用ホース（エアコンホース）等として用いられる耐ガス透過性の耐圧振動吸収ホース（以下単にホースとする）で、そのほぼ全体を成す蛇腹部１２と直筒状の端部１４とを有している。
このホース１０は、筒状の内側ゴム層１６と、その外側の補強糸２８（図３参照）をブレード編組して成る補強層１８と、最外層のカバー層としての外側ゴム層２０とを積層して構成してある。
【００３８】
ここで補強層１８を構成する補強糸２８としてＰＥＴ，ＰＥＮ，アラミド，ＰＡ（ポリアミド），ビニロン，レーヨン，金属ワイヤ等を用いることができる。
【００３９】
また内側ゴム層１６としてＩＩＲ，ハロゲン化−ＩＩＲ（Ｃｌ−ＩＩＲ，Ｂｒ−ＩＩＲ），ＮＢＲ，ＣＲ，ＥＰＤＭ，ＥＰＭ，ＦＫＭ，ＥＣＯ，シリコンゴム，ウレタンゴム等の単独材若しくはブレンド材を用いることができる。
但しＨＦＣ系冷媒輸送用ホースの場合には特にＩＩＲ，ハロゲン化−ＩＩＲの単独材又はブレンド材が好ましい。
【００４０】
また外側ゴム層２０として、上記内側ゴム層１６で列挙した各種ゴム材を用いることができるが、それ以外にも熱収縮チューブや熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を使用することも可能で、材質としてはアクリル系，スチレン系，オレフィン系，ジオレフィン系，塩化ビニル系，ウレタン系，エステル系，アミド系，フッ素系等を用いることができる。
尚この形態においてホース１０は内径が５〜５０ｍｍ（好ましくは５〜２５ｍｍ）程度のものである。
【００４１】
本形態において、内側ゴム層１６は図２の部分拡大図に示しているように蛇腹部における山部１７の肉厚ｔ1と谷部１９の肉厚ｔ2とが異なった厚みとされている。
【００４２】
詳しくは山部１７の肉厚ｔ1が谷部１９の肉厚ｔ2よりも大とされ、且つｔ1／ｔ2の比率が１．２〜６の範囲の所定の値とされている（但しホース１０成形時において）。
【００４３】
図１及び図２に示すホース１０は、例えば次のようにして製造することができる。
即ち先ずインジェクション成形等により蛇腹部１２を有する内側ゴム層１６を成形する。
【００４４】
そして図３に示すように長尺のマンドレル（例えば樹脂マンドレル）２１に、上記で成形した内側ゴム層１６を外挿する。
そしてその状態でこれを図３に示すブレード編組装置２２の中心孔に通して、これを送りながらその外面に補強糸２８を編組して行く。
【００４５】
このブレード編組装置２２は、円盤状のデッキ板２４と、互いに対をなすキャリヤ２６Ａ，２６Ｂを円周に沿って複数対有しており、互いに対をなすキャリヤ２６Ａ，２６Ｂが８の字状に交叉しつつ、デッキ板２４をその中心回りに周回運動することで、補強糸２８を内側ゴム層１６の外面にブレード編組して行く。
尚このブレード編組の際、蛇腹部１２における山部と谷部とにおいて編組角度がほぼ等しくなるように引取り速度を制御する。
【００４６】
以上のようにして内側ゴム層１６の外面に補強糸２８をブレード編組して成る補強層１８を積層成形したところで、続いてこれを連続的に外側ゴム層２０用のディッピング液にディッピングして、その外側に外側ゴム層２０をコーティング形成する。
そして次にこれを乾燥炉に装入して乾燥させる。
【００４７】
その後マンドレル２１を抜き取り、更にその後長尺の成形品を切断することで図１，図２に示すホース１０が得られる。
尚これはあくまでホース１０の一製造例で、他の製造方法で製造することも可能である。
【００４８】
かかる本形態のホース１０においては、蛇腹部１２によって良好な可撓性を確保することができるので、ホース１０を短尺にしても優れた振動吸収性を確保することができる。
即ち本形態によれば、良好な振動吸収性を確保しつつホース長を短くすることができ、これによりエンジンルーム内における配管設計やホース取付時の取回しの問題を解決でき、更に配管の際のレイアウトの自由度も高められる。
またその蛇腹形状に沿って編組して成る補強層１８によって良好な耐圧性を確保することができることから、優れた振動吸収特性と耐圧性との両特性を確保することができる。
【００４９】
加えて本形態のホース１０では、補強糸２８を蛇腹形状に沿って編組することで補強層１８を構成しているため、かかる補強層１８を良好な蛇腹形状で内側ゴム層１６の外側に成形することができ、蛇腹部１２における山部も谷部も均等に補強することができるとともに、補強層１８を設けることによって蛇腹部１２の本来有する可撓性を大きく損うといった問題も生じない。
【００５０】
しかもその補強層１８は周方向にも、また長手方向にも継目のない連続した形で構成できるため、補強層１８によるホース１０の耐圧性能も高く確保することができる。
またホース１０の製造に際しても補強層１８を容易に形成することができ、ホース１０の製造コストを安価に抑えることができる。
【００５１】
蛇腹部を有するホースにおいては、径の大きい山部では径の小さい谷部よりもガス透過し易くなるが、本形態では内側ゴム層１６における蛇腹部１２の山部１７の肉厚ｔ1が谷部１９の肉厚ｔ2よりも大となしてあり且つｔ1とｔ2との比率ｔ1／ｔ2が１．２以上６以下となしてあるため、蛇腹部１２における耐ガス透過性を効果的に高めることができる。
【００５２】
〔実施例〕
表１に示す各種構成のホースを製造し、冷媒透過量，破裂圧（耐圧性），柔軟性をそれぞれ測定した。結果が表１に併せて示してある。
【００５３】
【表１】
2005036967.tif 000003
【００５４】
尚表１において、各ホースにおける補強層の打込本数３本揃え×４８打とあるのは、１０００ｄｅ（デニール）の補強糸２８を３本並べて４８個のキャリヤでブレード編組したことを表している。
【００５５】
ここで表１における冷媒透過量（耐ガス透過性），破裂圧（耐圧性），柔軟性の測定はそれぞれ以下の条件で行った。
＜冷媒透過量＞
図４に示すようにホースを４本用意し、その内３本について一端側に５０ｃｃのマフラ３０を取り付けた上で、内部に冷媒としてＨＦＣ−１３４ａを内容積の７０％封入し、他端を栓体３２で密栓した。
また１本についてはホース単体の重量変化を調べるためにＨＦＣ−１３４ａを未封入とし、図４に示しているように両端を栓体３２で密栓した状態で重量変化を追跡した。
【００５６】
９０℃のオーブン中に入れて９６時間まで２４時間ごとに重量を測定し、[冷媒封入ホース重量減（９６時間−２４時間）−ホース単体重量減（９６時間−２４時間）]を計算してホース１本当りの冷媒透過量を求めた。
冷媒透過量は少ない程良いが、ここでは冷媒透過量：１．１ｇ／本・７２ｈｒを目標値とした。
【００５７】
＜破裂圧＞
ホース内部に水圧をかけ、そして昇圧速度１６０ＭＰａ／分で昇圧し、破裂に到ったときの圧力で表した。
【００５８】
＜柔軟性＞
図５に示しているように支点間隔１００ｍｍの測定台にホースを載せ、ホース中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押して荷重のピーク値を測定し、柔軟性の指標とした。
柔軟性は軟らかいほど良いが、ここでは目標を１０Ｎ以下とした。
【００５９】
表１の結果に見られるように、本実施例のものは冷媒透過量，柔軟性ともにそれぞれ目標値を下回っており、比較例のものに比べて良好な耐ガス透過性，柔軟性を示している。
また破裂圧についても本実施例のものは何れも１７ＭＰａ以上と高く、優れた耐圧性を示している。
【００６０】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば補強糸を内側ゴム層１６の外面にスパイラル巻きして補強層１８を構成するといったことも場合により可能であるし、また本発明は用途に応じてホース１０の構成を様々に変更することも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態のホースを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１のホースの断面図である。
【図３】図１のホースの一製造方法の要部工程を示す説明図である。
【図４】実施例及び比較例の効果確認のために行ったホースの冷媒透過量の測定方法を示す図である。
【図５】実施例及び比較例のホースの柔軟性を測定する方法を示す図である。
【図６】従来公知のホースの一例を示す図である。
【図７】従来公知の図６とは異なるホースの例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ホース
１２  蛇腹部
１６  内側ゴム層
１７  山部
１８  補強層
１９  谷部
２８  補強糸
【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】
2005036967.tif 000008
【図６】
2005036967.tif 000009
【図７】
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