(57)【要約】  フルロポリマーの内部チューブと、フルロポリマーのチューブを周方向に取り囲むジャケットとを含む、複合ホースアセンブリ。ジャケットは、ガラス繊維レースまたは他の材料の複数の添え糸から形成される。次いで、ジャケットは、チューブの軸方向長さに沿って異なる樹脂をコーティングまたは注入されて、その長さに沿って変動する柔軟度を付与する。複合ホースアセンブリを作製する方法は、フルロポリマーの内部チューブを設けることと、フルロポリマーチューブの周囲に、ガラス繊維レースまたは他の材料の複数の添え糸を周方向に巻き付けることによってジャケットを形成することと、柔軟性を変動させるように、添え糸にその長さに沿って異なる樹脂を注入することとを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さを有するホースアセンブリであって、前記ホースアセンブリが、
フッ化ポリマーの内部チューブと、
前記フッ化ポリマーの内部チューブを周方向に取り囲むジャケットであって、複数の添え糸から形成される、前記ジャケットと、
前記ジャケット内に注入された１つ以上の樹脂と、を備え、
前記ホースアセンブリの前記長さの第１のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第１のセクションに第１の柔軟性を付与し、前記ホースアセンブリの前記長さの第２のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第２のセクションに第２の柔軟性を付与し、前記第１の柔軟性が、前記第２の柔軟性を上回り、それによって、前記ホースアセンブリが、前記ホースアセンブリの前記長さに沿って変動する柔軟性を呈する、ホースアセンブリ。
【請求項２】
前記１つ以上の樹脂が、２つの樹脂を含み、
前記２つの樹脂のうちの第１の樹脂が、前記第１のセクション内の前記ジャケットに注入されて、チューブアセンブリの前記第１のセクションに、前記第１の柔軟性を付与し、
前記２つの樹脂のうちの第２の樹脂が、前記第２のセクション内の前記ジャケットに注入されて、前記チューブアセンブリの前記第２のセクションに、前記第２の柔軟性を付与する、請求項１に記載のホースアセンブリ。
【請求項３】
前記１つ以上の樹脂コーティングが、単一の樹脂を含み、
前記第１のセクション内の前記ジャケットに注入された前記樹脂が、第１の硬化度まで硬化されて、前記チューブアセンブリの前記第１のセクションに、前記第１の柔軟性を付与し、
前記第２のセクション内の前記ジャケットに注入された前記樹脂が、前記第１の程度を上回る第２の硬化度まで硬化されて、前記チューブアセンブリの前記第２のセクションに、前記第２の柔軟性を付与する、請求項１に記載のホースアセンブリ。
【請求項４】
前記ホースアセンブリの前記長さに沿った第３のセクションをさらに備え、前記ホースアセンブリの前記長さの前記第３のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第３のセクションに、前記第２の柔軟性と略同様の柔軟性を付与する、請求項１〜３のいずれかに記載のホースアセンブリ。
【請求項５】
前記第２のセクションが、前記第１と第３のセクションとの間に挟まれる、請求項４に記載のホースアセンブリ。
【請求項６】
前記第１及び第３のセクションが、前記ホースアセンブリの第１及び第２の端に近接している、請求項４に記載のホースアセンブリ。
【請求項７】
前記第２のセクションが、前記第１または第３のセクションの少なくとも２倍の長さである、請求項４に記載のホースアセンブリ。
【請求項８】
前記内部チューブが、導電性の内部部分と、前記内部部分を取り囲む非導電性の外部部分とを備える、請求項１〜７のいずれかに記載のホースアセンブリ。
【請求項９】
前記内部チューブが、ＰＴＦＥで形成される、請求項１〜８のいずれかに記載のホースアセンブリ。
【請求項１０】
前記ジャケットが、編組みフィラメントまたはレースの複数の添え糸、例えば炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物で形成される、請求項１〜９のいずれかに記載のホースアセンブリ。
【請求項１１】
前記１つ以上の樹脂が、フッ化ポリマー分散物、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のホースアセンブリ。
【請求項１２】
ホースアセンブリを形成する方法であって、前記方法が、
内部チューブを設けることと、
前記内部チューブの周囲に周方向にジャケットを形成することであって、前記ジャケットが、複数の添え糸から形成される、形成することと、
前記ホースアセンブリの長さに沿って、前記ジャケットに１つ以上の樹脂を注入することと、を含み、
前記ホースアセンブリの前記長さの第１のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第１のセクションに第１の柔軟性を付与し、前記ホースアセンブリの前記長さの第２のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第２のセクションに第２の柔軟性を付与し、前記第１の柔軟性が、前記第２の柔軟性を上回り、それによって、前記ホースアセンブリが、前記ホースアセンブリの前記長さに沿って変動する柔軟性を呈する、方法。
【請求項１３】
前記内部チューブの周囲に周方向にジャケットを形成することが、前記アセンブリを焼結して、前記内部チューブを前記ジャケットに接合することを含み、前記焼結することが、前記チューブを約７００°Ｆ〜約７２５°Ｆで加熱することを介して達成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ジャケットに１つ以上の樹脂を注入することが、
前記第１のセクション内の前記ジャケット上に第１の樹脂をコーティングして、前記チューブアセンブリの前記第１のセクションに、前記第１の柔軟性を付与することと、
前記第２のセクション内の前記ジャケット上に第２の樹脂をコーティングして、前記チューブアセンブリの前記第２のセクションに、前記第２の柔軟性を付与することと、
を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ジャケットに１つ以上の樹脂を注入することが、
前記第１のセクション内の前記ジャケット上に樹脂をコーティングし、前記樹脂を第１の硬化度まで硬化させて、前記チューブアセンブリの前記第１のセクションに、前記第１の柔軟性を付与することと、
前記第２のセクション内の前記ジャケット上に前記樹脂をコーティングし、前記樹脂を、前記第１の程度を上回る第２の硬化度まで硬化させて、前記チューブアセンブリの前記第２のセクションに、前記第２の柔軟性を付与することと、
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記内部チューブが、導電性の内部部分と、前記内部部分を取り囲む非導電性の外部部分とを備える、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記内部チューブが、ＰＴＦＥで形成される、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記ジャケットが、編組みフィラメントまたはレースの複数の添え糸、例えば炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物で形成される、請求項１２〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記１つ以上の樹脂が、フッ化ポリマー分散物、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１２〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記ホースアセンブリの前記長さの第３のセクションに沿って前記ジャケットに１つ以上の樹脂を注入することであって、前記ホースアセンブリの前記長さの前記第３のセクションに沿って前記ジャケット内に注入された前記１つ以上の樹脂が、前記第３のセクションに、前記第２の柔軟性と略同様の柔軟性を付与する、注入すること、をさらに含み、
前記第２のセクションが、前記第１と第３のセクションとの間に挟まれる、請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１５年３月３日出願の米国仮出願第６２／１２７，５３４号の利益を主張し、ここにその全体が参照により本明細書に組み入れられる。本出願は、米国特許出願第１４／３９８，２９５号、２０１２年７月１０日出願のＰＣＴ／ＵＳ／２０１２／０４６０５３の国内段階移行に関連し、その全内容が参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、概して流体の移送のためのホースアセンブリを対象とし、より具体的には、アセンブリの長さに沿って可変の柔軟性を提供するための複合技術を用いたハイブリッドフッ化ポリマーチューブ及びアセンブリを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
管材は、さまざまな用途において多様な流体を移送するために用いられている。多くの用途、例えばエンジンアセンブリでは、柔軟な管材を堅固なハウジングに接合することを要することが多い。従来のアセンブリでは、例えば、堅固な金属チューブが、柔軟なステンレス鋼編組みホースに結合される。これらの従来のチューブ対ホース接合は、特に引火性、可燃性、及び／または有害流体を移送または保管するために用いられる場合、接合点での漏れの潜在性を低減するために多くの構成要素及び労力を必要とする。例えば、チューブ対ホース用アダプタは、典型的には、機械加工されて溶接されるかもしくはろう付けされるか、またはホース上に形成されて圧着されるかもしくはスエージ加工される。しかしながら、これらの従来のチューブ対ホース用アダプタ及び接合は、過酷な環境（例えば高温、高圧、及び／または化学的攻撃性）への曝露ならびに摩耗に起因する金属疲労及び／または材料の劣化の傾向があり、これは、結果として潜在的な漏れ流路につながり、最悪の場合、ホースアセンブリが壊滅的に故障する。
【０００４】
何十年にもわたる研究にも関わらず、化学的に攻撃的な流体に耐性があり、及び／または自動車及び航空機のエンジンに見受けられる振動、圧力、及び温度に耐える能力があり、かつコスト効率が高い管材に対する要求が満たされないままである。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態によるホースアセンブリは、従来のアセンブリのチューブ対ホース接合の数を低減し、それによって、潜在的な漏れ流路の数を低減する。さらに、構成要素及び労力の低減は、ホースアセンブリを製造するコストに加えて、以下に記載された軽量の複合構造を用いることによって、ホースアセンブリの重量を低減する。
【０００６】
実施形態は、フッ化ポリマーの内部チューブと、フッ化ポリマーの内部チューブを周方向に取り囲むジャケットとを備えるホースアセンブリを含み、ジャケットは、編組みフィラメントまたはレースの複数の添え糸、例えば炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物から形成され、ジャケットには、１つ以上の樹脂、例えばフッ化ポリマー分散物、熱硬化性、熱可塑性、エポキシ樹脂、またはそれらの組み合わせが注入され、チューブの長さに沿って変動する柔軟度が備えられる。変動する柔軟性は、異なる領域における異なる樹脂、及び／または異なる領域における変動する硬化度を介して達成することができる。
【０００７】
一実施形態によれば、チューブは、硬化したときに柔軟性または堅固性が異なる少なくとも２つの樹脂を注入することができる。
【０００８】
別の実施形態によれば、少なくとも２つの樹脂のうちの第１のものは、ジャケットに注入されて、第１の柔軟性を有する第１のセクションを形成し、少なくとも２つの樹脂のうちの第２のものは、ジャケットに注入されて、第２の柔軟性を有する第２のセクションを形成する。１つの特定の実施形態では、ホースアセンブリの第１のセクションは、第１の柔軟性の樹脂を含み、第１のセクションを挟む第２及び第３のセクションは、第１の柔軟性を上回る第２の柔軟性の樹脂を含む。本実施形態では、堅固な第１のセクションは、ホースアセンブリの所要の形状を維持し、軸方向強度及び支持を提供する。柔軟な第２及び第３のセクションは、ホースアセンブリの端が、備え付け、振動減衰、及び使用中の屈曲のために可動であることを考慮している。
【０００９】
本発明の一態様では、ジャケットは、編組みされるか、さもなければ織られたジャケットであることができる。ジャケットは、例えばフッ化ポリマー内部チューブに焼結することによって、内部チューブに結合させることができる。
【００１０】
一実施形態では、ジャケットは、フッ化ポリマーをコーティングした炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物の複数のストランドまたはフィラメントから形成することができる。複数の添え糸の各々は、編組みの前及び／または後にフッ化ポリマーをコーティングすることができる。
【００１１】
一実施形態では、編組み角度は、ホースアセンブリの長さに沿って一定であることができる。別の実施形態では、編組み角度は、ホースアセンブリの長さに沿って変動させることができ、それによって、ホースアセンブリの長さに沿った柔軟性の変動を支援することができる。例えば、より高い編組み角度（すなわち、より目が詰まっているかまたは密度が高い編組み）は、堅固性を提供することができ、一方でより低い編組み角度（すなわち、より緩やかであるかまたは密度が低い編組み）は、柔軟性を提供することができる。
【００１２】
複数の添え糸は、チューブの長手方向軸に対して略平坦に置くことができる。
【００１３】
添え糸のうちの１つ以上は、１つ以上の補強ストランドを含むことができる。１つ以上の補強ストランドは、アラミドであることができる。１つ以上の補強ストランドは、パラ系アラミドであることができる。１つ以上の補強ストランドは、芳香族ポリエステルであることができる。ある実施形態では、添え糸のうちの１つ以上は、１：１〜２０：１のガラス繊維ストランド対補強ストランドの割合を有することができる。添え糸のうちの１つ以上は、７：１のガラス繊維ストランド対補強ストランドの割合を有することができる。
【００１４】
フッ化ポリマーチューブは、押出、例えば縦押出によって形成することができる。フッ化ポリマー内部チューブは、０．９〜１．０の配向指数を有することができる。
【００１５】
フッ化ポリマー内部チューブの最内セクションは、導電性であることができる。フッ化ポリマー内部チューブの最内部１０％が、約０．５重量％〜約２．５重量％の導電性粒子を包含することができる。フッ化ポリマー内部チューブの最内部１０％が、約１．５重量％の導電性粒子を包含することができる。加えて、または代替的に、編組みジャケット及び／または１つ以上の樹脂は、導電性粒子を含むことができる。加えて、または代替的に、内部チューブは、導電性粒子の分散に浸漬させることができる。導電性粒子は、カーボンブラックであることができる。
【００１６】
フィラメントのうちのいくつかがガラス繊維を含む実施形態では、ガラス繊維は、Ｓガラス及び／またはＥガラスであることができる。
【００１７】
別の実施形態は、ホースアセンブリを製造するための方法を提供する。本方法は、フッ化ポリマー内部チューブを設けることと、フッ化ポリマー内部チューブの周囲に、補強繊維を備えるかまたは備えないガラス繊維レース等の複数の添え糸を周方向に巻き付けて、焼結等によって結合することによって、ジャケットを形成することと、ジャケットに１つ以上の樹脂を注入することと、柔軟性がホースアセンブリの長さに沿って変動するように、１つ以上の樹脂を硬化させることとを含む。
【００１８】
本方法は、ホースアセンブリを焼結して、編組みジャケットにフッ化ポリマー内部チューブを接合することをさらに含むことができる。焼結ステップは、チューブをオーブンに導入して、チューブを約７００°Ｆ〜約７２５°Ｆで加熱することを含むことができる。チューブは、十分な時間の間オーブンに曝露されて、チューブを約７００°Ｆ〜約７２５°Ｆの温度で約３分間維持することができる。
【００１９】
本方法は、チューブを導電性粒子の分散に浸漬することをさらに含むことができる。
【００２０】
別の実施形態は、本明細書に記載された方法のいずれかによって調製されるホースアセンブリを提供する。
【００２１】
別の実施形態は、ホースアセンブリを用いる方法を提供する。本方法は、本明細書に記載されたようなホースアセンブリを設けることと、ホースアセンブリの１つ以上の柔軟な端を、１つ以上の装置と結合することとを含む。
【００２２】
上記の概要は、各例示された実施形態または本明細書の主題のすべての実施を記載することは意図されていない。以下に続く図面及び詳細な説明は、さまざまな実施形態をより特定的に例証する。
【００２３】
本明細書の主題は、以下のさまざまな実施形態の詳細な説明を、添付の図面に関連付けて考慮することでより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の１つの実施形態によるホースアセンブリを図示する。
【図２Ａ】内部導電領域をそれぞれ有するビレット及び押出形成内部チューブを図示する。
【図２Ｂ】内部導電領域をそれぞれ有するビレット及び押出形成内部チューブを図示する。
【図３】一実施形態による、長手方向セクションを有するダクトの平面図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、ホースアセンブリを製造する方法を図示する。
【図５】本発明の一実施形態による、ホースアセンブリを用いる方法を図示する。
【図６】一実施形態による、ホースアセンブリのための編組みジャケットの一部の写真である。
【図７】一実施形態による、ホースアセンブリの正面断面図の写真である。
【図８】図７のホースアセンブリの斜視図の写真である。
【００２５】
さまざまな実施形態は、さまざまな変更及び代替の形態に適用可能であるが、その具体的内容は、図中において例示を目的として示され、詳細に記載される。しかしながら、特許請求された発明を、記載された特定の実施形態に限定することは意図されていないことが理解されるべきである。反対に、特許請求の範囲によって定義された主題の趣旨及び範囲に含まれるすべての変更、等価物、及び代替を網羅することが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
ここで図１を参照すると、本発明の１つの実施形態による複合ホースアセンブリ１００の長さが提供される。ホースアセンブリ１００は、内部チューブ１０２と、内部チューブ１０２を周方向に取り囲むジャケット１０４と、ジャケット１０４の内部及びそれを覆って注入された１つ以上の樹脂（図示せず）とを含む。
【００２７】
内部チューブ１０２は、フッ化ポリマー等のポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成することができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、内部チューブは、完全にまたは部分的に導電性である。例えば、内部チューブ１０２の最内セクション（すなわち、内部チューブ１０２の長手方向軸に隣接した内面）は、導電性であることができる。この最内セクションの厚さは、内部チューブ１０２の厚さ全体のパーセンテージが、例えば最内５％、１０％、１５％、２０％、２５％等であることができるように画定することができる。内部チューブ１０２またはそのセクションは、金属粒子（例えば銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル等）、カーボンブラック、炭素繊維、または他の導電性添加物の取り込みによって導電性にすることができ、及び／または導電性材料、例えば導電性エラストマー材料で形成することができる。
【００２８】
図２Ａ及び２Ｂを参照すると、一実施形態によれば、内部導電領域２０６を有する内部チューブ１０２は、導電性ポリマー２０２の内部コアと、ダイを通過する非導電性ポリマー２０４の外部リングとを有するビレット２００を延ばすことによって形成することができる。結果として得られた内部チューブ１０２は、導電性ポリマー２０２で構成される導電性の最内領域２０６と、非導電性ポリマーで構成される最外領域２０８とを有する。図２Ｂには最内領域２０６と最外領域２０８との間に表示された線が表示されているが、領域間の明確な区分はなくてもよく、例えば、最内領域の厚さが変動してもよく、及び／またはポリマーの導電性が、最内領域２０６と最外領域２０８との間の境界で徐々に減少してもよい。
【００２９】
最内領域２０６の導電性は、ポリマーに添加される導電性粒子の量を変動させることによって制御することができる。いくつかの実施形態では、最内領域２０６は、約０．５重量％〜約２．５重量％の導電性粒子、約１．５重量％〜約２．５重量％の導電性粒子等を包含する。内部チューブは、いくつかの実施形態では、高い配向指数を有することができ、これは、長手方向のフッ化ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）鎖の配向度に対する横方向のそれの尺度である。配向指数ゼロ（０）は、フッ化ポリマー鎖がランダムに配向されていることを意味する。配向指数１（１）は、フッ化ポリマー鎖のすべてが、長手方向に配向されていることを意味する。
【００３０】
図示しない代替の実施形態では、内部チューブ全体が導電性である。さらに別の図示しない代替の実施形態では、内部チューブ全体が非導電性である。
【００３１】
内部チューブ１０２は、ジャケット１０４が内部チューブ１０２を覆って適用される前に、完全に形成することができ、及び／または硬化することができる。
【００３２】
特定の実施形態では、ジャケット１０４は、ガラス繊維レースの複数の添え糸１０６で形成することができる。そして、ガラス繊維レースは、任意にはＰＴＦＥを組み込むことができる。好適なガラス繊維レースは、Ａ−Ａ−５２０８３（タイプＩＶ）仕様に基づいて、Ｂｒｅｙｄｅｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｃｏｌｕｍｂｉａ  Ｃｉｔｙ，Ｉｎｄｉａｎａ）、Ｗｅｓｔｅｒｎ  Ｆｉｌａｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．（Ｇｒａｎｄ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ）、及びＷ．Ｆ．Ｌａｋｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｇｌｅｎｓ  Ｆａｌｌｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）を含む多様なソースから入手可能である。当然ながら、さまざまな代替案では、他の材料を用いて、ジャケット１０４を形成することができる。例えば、異なるポリマーを用いて、編組み、レース、またはジャケット１０４に代わる他の構成を形成することができる。他の実施形態では、ジャケットは、炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物の複数のストランドまたはフィラメントから形成することができ、さらに各繊維は、任意にはＰＴＦＥ等のフッ化ポリマーでコーティングされてもよいが、これらに限定されない。
【００３３】
いくつかの実施形態では、下層のストランドは、ＥガラスまたはＳガラスのガラス繊維を含む。Ｅガラス及びＳガラスは、多様なソースから広く入手可能である。概して、Ｅガラスは、強度及び高い電気抵抗率が所望される場合の汎用の補強材として用いられるアルミナ・カルシウム・ホウケイ酸ガラスを指すとして理解され、一方Ｓガラスは、極端な温度または腐食性環境の条件下で高い強度、係数、及び耐久性を必要とするテキスタイル基材または複合構造仕様における補強材に用いられるケイ酸アルミン酸マグネシウムガラスを指すと理解される。ＡＲガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、Ｅ−ＣＲガラス、Ｒガラス等を含む多様な他のタイプのガラス繊維を用いることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ジャケット１０４は、図１に図示されるように、編組みされる。他の実施形態では、ジャケットは、添え糸をらせん状に巻き付けることによって形成される。
【００３５】
各添え糸１０６は、略矩形の断面を有することができる。すなわち、各添え糸１０６は、高さを略上回る幅を有することができる。そのような実施形態では、添え糸１０６は、編組みジャケット内に配置することができ、それによって、添え糸１０６のより幅広の側が内部チューブ１０２に接触するようにされる。そのような構成は、編組みジャケット１０４の厚さを最小限にし、内部チューブ１０２に対するさらなる構造的支持を提供する。
【００３６】
各添え糸１０６は、複数の個々のストランド材料から形成することができる。例えば、各添え糸１０６は、５〜１９個の間のストランドから形成することができる。
【００３７】
一実施形態では、１つ以上の補強ストランドは、１つ以上の添え糸１０６を組み込まれることができる。例えば、１つ以上のアラミド、パラ系アラミド、または芳香族ポリエステルのストランドを、ガラス繊維ストランドとともに編組みすることができる。好適なアラミド及びパラ系アラミドは、Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）からＫＥＶＬＡＲ（登録商標）のブランド名で、帝人株式会社（日本国大阪府）からＴＥＣＨＮＯＲＡ（登録商標）のブランド名で、及びＴｅｉｊｉｎ  Ａｒａｍｉｄ  Ｂ．Ｖ．（Ａｒｎｈｅｍ，Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）からＴＷＡＲＯＮ（登録商標）のブランド名で販売されている。好適な芳香族ポリエステルは、Ｋｕｒａｒａｙ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．（Ｆｏｒｔ  Ｍｉｌｌ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）からＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）及びＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）ＥＸのブランド名で入手可能である。ガラス繊維ストランド対補強ストランドの割合は、例えば１：１〜２０：１であることができる。
【００３８】
ジャケット１０４は、導電性または非導電性であることができる。例えば、ジャケット１０４は、複数の導電性粒子、例えば金属粒子（例えば銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル等）、カーボンブラック、炭素繊維、または他の導電性添加物を含むことができる。そのような粒子は、ガラス繊維の添え糸１０６に適用された、及び／または形成後のジャケット１０４に適用された、ガラス繊維の個々のストランド内に存在することができる。例えば、ストランド、添え糸１０６、またはジャケット１０４のうちのいずれかを、導電性粒子に浸漬するか、導電性粒子を噴射するか、導電性粒子でコーティングするか、さもなければ導電性粒子の分散に適用することができ、これらは次いで、添え糸１０６内部に保持される。
【００３９】
ジャケット１０４は、以下により詳細に述べられるように、内部チューブ１０２に焼結されて、内部チューブ１０２がつぶれるか、変形するか、または破裂することを防止するかまたは抑制する構造的な安定性を提供することができる。
【００４０】
図１及び２に示された実施形態は、図４及び５に関して記載された方法に従って作製されるかまたは用いられることができる。そのような方法では、結果として、構造が図６Ａ及び６Ｂに示されたものに類似する。さらに、比較的複雑な複合チューブ、例えば図３に示された構造は、図４及び５に示された方法に従って作製されるかまたは用いられることができる。
【００４１】
図３は、一実施形態による、長手方向セクションを有するダクトの平面図である。特に、ホースアセンブリ３００は、主セクション３０２と、第１の端部セクション３０４ａと、第２の端部セクション３０４ｂとを含む。
【００４２】
図３に示された実施形態では、ホースアセンブリ３００は、他の実施形態に関して先に記載されたような、編組みされた外層を備える。編組みは、例えば自動車または航空用途で用いるための、プレナムを画定する内部チューブを取り囲む。編組みには、封入樹脂材料を注入して、さらなる支持を提供することができる。
【００４３】
先に開示された実施形態に関して記載された特徴に加えて、端部セクション３０４ａ及び３０４ｂは、隣接する構成要素との接続及び分離を容易にする。端部セクション３０４ａ及び３０４ｂは、異なる厚さまたは異なる材料に注入された編組みを含んでもよく、それによって、例えば、それらのセクションの柔軟性が主セクション３０２のものとは異なるようにされる。例えば、ホースアセンブリ３００が隣接する構造から接続または分離される実施形態では、端部セクション３０４ａ及び３０４ｂは、主セクション３０２よりも比較的高い柔軟性を有し、そのような接続及び分離を容易にし得る。他の実施形態では、第１の端部セクション３０４ａのみ、または第２の端部セクション３０４ｂのみが、より高レベルの柔軟性を有する。またさらなる実施形態では、主セクション３０２は、ホースアセンブリ３００の用途に依存して、端部セクション３０４ａ及び／または３０４ｂよりも比較的高レベルの柔軟性を有し得る。
【００４４】
ホースアセンブリ３００の流動学的性質を変更する１つの機構は、特定のエリアに異なる樹脂タイプまたは化学的性質を備える編組みを注入することによるものであり、このことは、これらのセクションが、程度の差はあれ比較的堅固にされることを考慮している。実際に、ホースアセンブリ３００の切断長さは、所要の曲がりを備える所望の形状に形成される。次いで、編組みには、樹脂が注入される。高い堅固性が要求されるエリアでは、堅固に硬化する樹脂が用いられる。これに対して、柔軟性が所望されるエリア、例えば端３０４ａ及び３０４ｂでは、柔軟な樹脂が用いられる。
【００４５】
概して、堅固な樹脂を用いて、アセンブリの所要の形状を維持したり、軸方向の強度を提供したり、またはホースアセンブリ３００の所望の形状寸法を支持したりすることができる。柔軟な樹脂は、端３０４ａ及び３０４ｂ等のセクションが、備え付け、振動減衰、及び使用中の屈曲のために、弾性的に屈曲するかまたは動くことを考慮している。
【００４６】
異なるレベルの柔軟性を有するこれらのセクションは、潜在的な漏れ流路の数を（異なるレベルの柔軟性を有する数個のチューブを結合するのではなく、例えば、連続的なフッ化ポリマーライナを設けることによって）低減することができ、典型的にはホースに機械加工されて溶接されるかもしくはろう付けされるか、またはホースに形成されて圧着されるかもしくはスエージ加工される、チューブ対ホース間のアダプタを作り出すために必要な構成要素及び労力を低減することができ、シート金属チューブまたはステンレス鋼の編組みホースではなく、軽量の複合構成要素を用いることによって、それらが使用する全システムの重量を低減することができる。
【００４７】
他の実施形態では、異なる流動学的性質を有するより多いかまたはより少ないセクションを、チューブに沿った各セクションの所望の屈曲に依存して作製することができる。より高い柔軟性セクションは、端部のみではなく、望ましくはより高い柔軟性を有するチューブの任意のセクションに、硬化されるかまたは固まったときにより高いレベルの柔軟性を有する異なる樹脂を編組み／ジャケットに注入することによって作成することができる。
【００４８】
ここで図４を参照すると、本発明の一実施形態によるチューブを製造する方法４００が提供される。
【００４９】
ステップＳ４０２において、フッ化ポリマー内部チューブが設けられる。内部チューブは、例えばＰＴＦＥの内部チューブであるか、または別のフッ化ポリマー材料で形成することができるか、またはさまざまなソースからの多様な代替の材料から得られることができる。いくつかの実施形態では、内部チューブは、ペースト押出、溶融押出、またはテープの巻き付け、及び焼結によって形成される。
【００５０】
ステップＳ４０４において、ジャケットは、フッ化ポリマー内部チューブの外面に周方向に巻き付けられるか、さもなければそれに結合される。いくつかの実施形態では、ジャケットは、編組みジャケットである。他の実施例では、ジャケットは、らせん状に巻き付けられる。ジャケットは、標準的な編組み、織り、及びロープ作製技術及び機器を用いて、上述したように、複数の添え糸から形成することができる。上述のように、添え糸は、フッ化ポリマーでコーティングされた炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、またはそれらの混合物の複数のストランドまたはフィラメントを含むことができる。
【００５１】
ステップＳ４０６において、組み立てられたチューブは、任意には導電性粒子の分散に曝露されて、ジャケットに導電性質を付与する。
【００５２】
ステップＳ４０８において、組み立てられたチューブは、任意には焼結されて、フッ化ポリマー内部チューブを編組みジャケットに接合する。焼結ステップは、チューブをオーブンの中に導入し、それによって、チューブが約７００°Ｆ〜約７２５°Ｆに加熱されることを含むことができる。オーブンの速度、長さ、及び／または温度を制御することができ、それによって、チューブが約２分〜約４分の（例えば、約３分）その温度で維持される。
【００５３】
ステップＳ４１０において、実施形態によれば、管材は、ジャケット材料を含侵させ、及び／または封入するための１つ以上の樹脂の使用によってさらに変更させることができる。まず、編組みジャケットを備えるチューブは、例えば任意の所要の曲げを含む所望の長さ及び所望の形状に切断される。次いで、編組みジャケットに、個々の繊維間に加えて、より厚い編組みまたは添え糸間に、１つ以上の樹脂を注入する。樹脂は、個々の繊維、個々の編組み添え糸、またはジャケット全体を、カーテンコーティング、押出コーティング、または多様な適用方法のいずれかに浸漬することによって適用することができる。ジャケット内の繊維またはレースの構成に関係なく、注入された樹脂は、実質的に繊維を封入して繊維を保護し、チューブ全体に所望のレベルの柔軟性を提供することができる。次いで、ステップＳ４１２において、樹脂が硬化される。特定の一実施形態では、編組みジャケットの第１の長さは、Ｓ４１０において第１の樹脂で含浸され、Ｓ４１２において硬化される。次いで、編組みジャケットの第２の長さが第２の樹脂に含浸され硬化されるように、ステップＳ４１０及びＳ４１２が繰り返される。ステップＳ４１０及びＳ４１２は、異なる樹脂で含浸される異なる領域の数に依存して、所望のように繰り返される。代替の実施形態では、多数の樹脂が、編組みジャケットの異なる軸方向部分に適用され、組み立てられたチューブは、単一のステップＳ４１２において硬化される。
【００５４】
図３に関して先に記載された実施形態等のいくつかの実施形態では、管材の異なるセクションは、異なる領域において編組みに注入された異なる樹脂を有することができる。実施形態では、ジャケットには、第１の柔軟性等の第１の組の流動学的性質を有する第１の樹脂と、第１の組とは異なる第２の柔軟性等の第２の組の流動学的性質を有する第２の樹脂とを注入することができる。例えば、第１の樹脂注入を用いて、管材がよじれることを防止するかまたは抑制し、管材を程度の差はあれ所望のように柔軟にすることができる。次いで、管材の端部領域には、硬化されると第１の樹脂よりも比較的高レベルの柔軟性を有する第２の樹脂が注入される。
【００５５】
代替的に、同じ樹脂が長さに沿って用いられるが、異なる領域において異なる程度まで硬化されてホースアセンブリの長さに沿った柔軟性を変動させる。
【００５６】
さらに別の代替の実施形態では、編組みジャケットに、１つ以上の樹脂が適用され、硬化され、次いで、さらなる堅固性が所望されるエリアのみにおいて、第２の（同じかまたは異なる）樹脂の適用が適用され、硬化される。
【００５７】
さらに別の実施形態では、組み立てられたチューブは、樹脂が編組みジャケットに適用されて硬化された後に焼結される。
【００５８】
ここで図５を参照すると、一実施形態による、本明細書に記載されたようなチューブを用いる方法５００が提供される。
【００５９】
ステップＳ５０２において、フッ化ポリマーチューブが設けられる。チューブは、例えば図４に関して本明細書に記載されたタイプであることができる。ステップＳ５０２で言及されたチューブは、例えばその輪郭形状に沿って異なる樹脂が注入された外部の編組みを備える内部チューブであることができ、チューブに沿って異なる柔軟性を有する異なる領域を備える。
【００６０】
ステップＳ５０４において、１つ以上の取り付け具を、チューブの１つ以上の端と結合させることができる。取り付け具は、例えば自動車及び航空産業で用いられる従来のタイプであることができる。実施形態では、チューブの端がチューブの残余の部分とは異なるレベルの堅固性または柔軟性を有し、隣接する構成要素との接続を容易にすることが有利である。
【００６１】
ステップＳ５０６において、チューブの１つ以上の端は、１つ以上の装置に結合される。例えば、チューブの第１の端は、燃料源（例えば、燃料タンクまたは燃料ポンプ）に接続させることができ、一方でチューブの第２の端は、燃料シンク（例えば燃料ポンプ、気化器、または燃料インジェクタ）に接続される。別の例では、チューブの第１の端は、制動マスターシリンダに接続させることができ、チューブの第２の端は、制動スレーブシリンダに接続させることができる。さらに別の例では、チューブの第１の端は、エンジンに接続させることができ、チューブの第２の端は、ラジエータに接続させることができる。
【００６２】
ここで図６を参照すると、本発明の実施形態によるチューブ６００の外観図が提供される。組み立てられたチューブ６００は、添え糸６０８を含み、これは、内部フッ化ポリマーチューブ（図示せず）の周囲に編組みされる。部分６０６には、単一のタイプの樹脂が注入される。他の図面に関して先に記載されたように、この部分は、異なる樹脂が注入されたさまざまな他の部分に隣接して配置することができる。これらの他の部分のいくつかは、異なるレベルの堅固性または柔軟性を所望のように有し、管材の長さ全体にわたって柔軟性プロファイルを作り出すことができる。図６に示された実施形態では、添え糸６０８は、ガラス繊維レースを含むが、先の図面に関して先に記載されたように、他の材料及びパターン、例えばフッ化ポリマーでコーティングされた炭素繊維、炭素−炭素繊維、パラ系アラミド繊維、ガラス繊維糸、アルミナ繊維、ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、シリカ繊維、窒化シリカ繊維、もしくはそれらの混合物の添え糸または編組みを用いることができる。
【００６３】
図示されたチューブ６００は暗色の顔料を有しているが、個々の添え糸６０８は、目視可能であり、白い四角形によって例示的な添え糸６０８がコールアウトされている。添え糸６０８の内部では、２つの異なるタイプのフィラメントまたはストランド６１０及び６１２が目視可能である。例えば、ガラス繊維ストランド６１０は、アラミドのストランド６１２よりも暗色である。
【００６４】
図７及び８を参照すると、完成したホースアセンブリ７００は、上記のように、内部チューブ７０２と、外面を被覆し、チューブ７０２に接合された添え糸付きジャケット７０４と、ジャケット７０４を被覆し、それに注入された１つ以上の樹脂７０６とを含む。先に記載されたように、樹脂７０６は、ホースアセンブリ７００の長さに沿って異なり、及び／または異なる程度まで硬化され、不連続なセクションにおいて、または長さに沿って連続して達成された、ホースアセンブリ７００の長さに沿って変動する柔軟度を付与し、柔軟性の勾配を形成する。内面７０２ａは、導電性材料で形成されるかまたはそれでコーティングされる。
【００６５】
システム、装置、及び方法のさまざまな実施形態が、本明細書に記載されてきた。これらの実施形態は、例示のみを目的として与えられ、特許請求された発明の範囲を限定することは意図されていない。また、記載された実施形態のさまざまな特徴は、さまざまな方法で組み合わせられて、数多くの付加的な実施形態を作り出し得ることが認識されるべきである。また、開示された実施形態とともに用いるために、さまざまな材料、寸法、形状、構成及び位置等が記載されているが、それらの開示されたものに加えて、特許請求された発明の範囲を超えることなく、他のものを利用してもよい。
【００６６】
関連分野における当業者においては、本明細書の主題は、上記された任意の個々の実施形態で例示されたよりも少ない特徴を備え得ることが認識されよう。本明細書に記載された実施形態は、本明細書の主題のさまざまな特徴を組み合わせ得る方法の網羅的な提示は意図されていない。したがって、本実施形態は、互いに相容れない特徴の組み合わせではなく、むしろ、当業者には理解されるように、さまざまな実施形態が、異なる個々の実施形態から選択された異なる個々の特徴の組み合わせを含むことができる。また、特にことわらない限り、１つの実施形態に関して記載された要素は、他の実施形態において記載されていない場合であっても、そのような実施例で実施することができる。
【００６７】
従属請求項は、特許請求の範囲において、１つ以上の他の請求項との特定の組み合わせを指し得るが、他の実施形態もまた、従属請求項と互いに従属請求項の主題との組み合わせ、または１つ以上の特徴と他の従属請求項または独立請求項との組み合わせを含むことができる。そのような組み合わせは、特定の組み合わせが意図されていないことが申し述べられていない限り、本明細書で提案される。
【００６８】
上記の文書を参照することによるあらゆる組み入れは、本明細書の明白な開示に反する主題が組み入れられないように限定される。上記の文書を参照することによるあらゆる組み入れは、当該文書に含まれる請求項が、参照により本明細書に組み入れられないようにさらに限定される。またさらには、上記の文書を参照することによるあらゆる組み入れは、当該文書に規定されたあらゆる定義が、本明細書にはっきりと含まれない限り、参照により本明細書に組み入れられないようにさらに限定される。
【００６９】
特許請求の範囲を解釈することを目的として、特定の用語「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」または「ためのステップ（ｓｔｅｐ  ｆｏｒ）」が請求項で列記されない限り、米国特許法第１１２条（ｆ）の規定は行使されないことがはっきりと意図される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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