(57)【要約】【課題】内面層にクラックが生じ難くしてホースの耐用期間を長くすることができる高圧ホースを提供する。【解決手段】同軸状に配置された内面層２と外面層４との間に補強層３が同軸状に介在し、補強層３のうち、内周側から１層目の補強層３ａを鋼線ｍにより構成された編組構造にして、その他の補強層３ｂ、３ｃ、３ｄを樹脂繊維ｆにより構成する。或いは、内周側から１層目および２層目の補強層３ａ、３ｂを鋼線ｍにより構成されたスパイラル構造にして、これら２層の補強層３ａ、３ｂどうしの鋼線ｍの巻き付け方向を交差した状態にし、その他の補強層３ｃ、３ｄを樹脂繊維ｆにより構成する。【選択図】  図１
2017106554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する複数層の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目の補強層が鋼線により構成された編組構造であり、その他の補強層が樹脂繊維により構成されていることを特徴とする高圧ホース。
【請求項２】
内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する３層以上の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目および２層目の補強層が鋼線により構成されたスパイラル構造であり、これら２層の補強層どうしの前記鋼線の巻き付け方向が交差した状態になっていて、その他の補強層が樹脂繊維により構成されていることを特徴とする高圧ホース。
【請求項３】
前記鋼線の編組密度が９０％以上１００％以下である請求項１に記載の高圧ホース。
【請求項４】
前記鋼線の編組角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層が編組構造であり、前記樹脂繊維の編組角度が前記鋼線の編組角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下である請求項３に記載の高圧ホース。
【請求項５】
前記鋼線の巻付け密度が９０％以上１００％以下である請求項２に記載の高圧ホース。
【請求項６】
前記鋼線の巻付け角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層がスパイラル構造であり、前記樹脂繊維の巻付け角度が前記鋼線の巻付け角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下である請求項５に記載の高圧ホース。
【請求項７】
前記内面層が、９０℃における乾燥水素ガスのガス透過係数が１×１０-8ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ．・ｃｍＨｇ以下の熱可塑性樹脂から成り、ホースを流れる流体が水素ガスである請求項１〜６にいずれかに記載の高圧ホース。
【請求項８】
前記樹脂繊維がポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維である請求項１〜７のいずれかに記載の高圧ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ホースに関し、さらに詳しくは、内面層にクラックが生じ難くしてホースの耐用期間を長くすることができる高圧ホースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池自動車等の開発が盛んに行なわれている。これに伴って、水素ステーションに設置されたディスペンサから燃料電池自動車等に水素ガスを充填するホースの開発も進められている。燃料電池自動車等の走行距離を長くするには、高圧で水素ガスを燃料タンクに充填する必要があるため、水素充填用ホースには、７０ＭＰａ以上の高い内圧に耐え得る実用性が必要とされている。ホースの耐圧性を向上させるには補強層を強化することが一般的な手法であるが、補強層の構成部材として金属製の補強材を採用すると水素によって脆化することが懸念される。そこで、すべての補強材を、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維を編組して形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一般的にホースに内圧が作用することでホースの内面層が拡径する。樹脂繊維により補強層が構成されている場合、その内圧により樹脂繊維は内周側から外周側に押圧されて補強層自体が圧縮変形するため、補強層の圧縮変形に伴い、内面層はより拡径変形してクラックが発生し易くなる。即ち、ホースを流れる流体が高圧になる程、内面層はより大きく拡径変形して更にクラックが発生し易くなる。特に、水素ガス等の低温の流体が流れるホースでは内面層が低温脆化するため、拡径変形することで一段とクラックが発生し易くなる。内面層にクラックが発生すると、経時的にクラックが成長してホースを使用すること不可能になる。それ故、高圧ホースにおいては、内面層に生じるクラックに起因してホースの耐用期間が短くなることを防止するには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３１９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、内面層にクラックが生じ難くしてホースの耐用期間を長くすることができる高圧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】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の高圧ホースは、内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する複数層の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目の補強層が鋼線により構成された編組構造であり、その他の補強層が樹脂繊維により構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の高圧ホースは、内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する３層以上の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目および２層目の補強層が鋼線により構成されたスパイラル構造であり、これら２層の補強層どうしの前記鋼線の巻き付け方向が交差した状態になっていて、その他の補強層が樹脂繊維により構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内面層と外面層との間に介在する複数層の補強層のうち、内周側から１層目、または、内周側から１層目および２層目の補強層が鋼線により構成されているので、内面層の外周面は鋼線で構成された補強層によって直接覆われる。そのため、ホースに内圧が作用した場合に内面層が拡径変形しようとしても、鋼線で構成された剛性の高い補強層によってその拡径変形が抑制される。これに伴い、高圧の流体が流れる場合であっても内面層にはクラックが生じ難くなるため、ホースの耐用期間を長くするには有利になる。
【０００９】
前者の高圧ホースでは、例えば前記鋼線の編組密度が９０％以上１００％以下の仕様にすると内面層の拡径変形を抑制し易くなる。さらに、前記鋼線の編組角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層が編組構造であり、前記樹脂繊維の編組角度が前記鋼線の編組角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下にするとよい。この仕様によれば、内面層の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなる。
【００１０】
後者の高圧ホースでは、例えば前記鋼線の巻付け密度が９０％以上１００％以下の仕様にすると内面層の拡径変形を抑制し易くなる。さらに、前記鋼線の巻付け角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層がスパイラル構造であり、前記樹脂繊維の巻付け角度が前記鋼線の巻付け角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下にするとよい。この仕様によれば、内面層の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなり高圧化が可能となる。
【００１１】
例えば前記内面層が、９０℃における乾燥水素ガスのガス透過係数が１×１０-8ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ．・ｃｍＨｇ以下の熱可塑性樹脂から成り、ホースを流れる流体が水素ガスである仕様にすることもできる。このような水素ガス充填用ホースでは、流れる水素ガスによって内面層が低温脆化するため、拡径変形することで一段とクラックが生じ易い使用条件になるが、本発明によれば上述したように内面層のクラック発生を効果的に抑制できる。
【００１２】
前記樹脂繊維としては、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維を用いることが好ましい。これにより、ホースの耐圧性を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の高圧ホースを一部切開して例示する側面図である。
【図２】図１の高圧ホースの横断面図である。
【図３】本発明の高圧ホースの別の実施形態の一部切開して例示する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の高圧ホースを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１、図２に例示するように、本発明の高圧ホース１（以下、ホース１という）は、内周側から順に、内面層２、補強層３（第１補強層３ａ、第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃ）、外面層４が同軸状に積層された構造となっている。図１の一点鎖線ＣＬは、ホース軸心を示している。
【００１６】
この実施形態のホース１は、水素ガスが流れる水素ガス充填用ホースであり、使用圧力は例えば７０ＭＰａ以上である。そのため、内面層２は、９０℃における乾燥水素ガスのガス透過係数が１×１０-8ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ．・ｃｍＨｇ以下である熱可塑性樹脂により形成された単層構造になっている。このガス透過係数は、ＪＩＳ  Ｋ７１２６に準拠して測定した値である。この熱可塑性樹脂としては、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例示することができる。内面層２は、二層構造にすることもできる。
【００１７】
このように水素ガスバリア性が良好な樹脂を内面層２に用いることにより、優れた耐水素ガス透過性を得ることができる。内面層２の内径（即ち、ホース１の内径）は例えば、４．５ｍｍ以上１２ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以上９ｍｍ以下に設定される。内面層２の内径が大きくなる程、水素ガスの流量を増大させるには有利になり、内径が小さくなる程、耐圧性を確保するには有利になる。
【００１８】
内面層２の層厚は例えば、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下に設定される。内面層２の寸法変化を抑制するには層厚を厚くすることが好ましい。一方、ホース１の柔軟性を確保するには、内面層２の層厚を薄くすることが好ましい。内面層２の耐久性を確保しつつ、水素ガスの流量を増大させるには、内面層２の層厚を０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、内径を５ｍｍ以上９ｍｍ以下にするとよい。
【００１９】
外面層４は、例えば熱可塑性樹脂またはゴムの単層構造にする。或いは、外面層４を熱可塑性樹脂とゴムとの２層構造にすることもできる。外面層４を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン、ポリエステル等を例示することができ、ゴムとしては、クロロプレンアクリロゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム等を例示することができる。
【００２０】
外面層４の層厚は例えば、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定される。外面層４の外径（即ち、ホース１の外径）は例えば、１２ｍｍ以上１８ｍｍ以下、より好ましくは１３ｍｍ以上１７ｍｍ以下に設定される。外面層４の層厚が大きくなる程、ホース１の耐候性を確保するには有利になり、層厚を小さくする程、柔軟性を確保するには有利になる。ホース１の耐候性と柔軟性を両立させるには、外面層４の層厚および外径を上述した範囲に設定することが好ましい。
【００２１】
補強層３のうち、内周側から１層目の第１補強層３ａは、鋼線ｍにより構成された編組構造になっている。その他の第２補強層３ｂおよび第３補強層３ｃは樹脂繊維ｆにより構成された編組構造になっている。この実施形態のように、第１補強層３ａが鋼線ｍにより構成された編組構造の場合は、補強層３の数は２層以上になる。そして、最内周側に位置する第１補強層３ａ以外のすべての補強層３は樹脂繊維ｆにより構成される。この実施形態では、第２補強層３ｂおよび第３補強層３ｃは編組構造になっているが、樹脂繊維ｆがホース軸心ＣＬを中心にして螺旋状に巻き付いた状態のスパイラル構造にすることもできる。
【００２２】
鋼線ｍとしては、ピアノ線、硬鋼線、ステンレス鋼線等を用いることができる。鋼線ｍの外径は例えば、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。
【００２３】
樹脂繊維ｆとしては、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維（以下、ＰＢＯ繊維という）等を使用する。樹脂繊維ｆとしてＰＢＯ繊維を用いると、他の繊維に比して引張強度が高いのでホース１の耐圧性を向上させるには有利になる。
【００２４】
樹脂繊維ｆの外径は、その材質によって異なるが、ＰＢＯ繊維の場合は例えば０．２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下で好ましくは０．２５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である。ＰＢＯ繊維の線径をこの範囲にすると、内圧によるホース１の寸法変化を抑えつつホース１の柔軟性および耐久性を確保し易くなる。
【００２５】
第１補強層３ａにおける鋼線ｍの編組密度は例えば９０％以上１００％以下にすることが好ましい。編組密度とは、第１補強層３ａにおける鋼線ｍの面積割合を百分率で示すものであり、編組された鋼線ｍどうしのすき間がゼロの場合は１００％になる。鋼線ｍの編組密度を９０％以上１００％以下にすると内面層２の拡径変形を抑制し易くなる。
【００２６】
鋼線ｍの編組角度Ｍｂは例えば、３０°以上５０°以下にすることが好ましい。この仕様では、編組角度Ｍｂが静止角度（５４．７°）よりも小さくなってホース１が膨張（拡径）するが、鋼線ｍの剛性が高く、さらには鋼線ｍ自体が圧縮しないので、ホース１の拡径を抑制できる。編組角度Ｍｂは、さらに高い内圧（使用圧力７０ＭＰａ以上）に耐えうる構造にするために３０°以上５０°以下に設定する。巻き付け角度Ｍｂを静止角度（５４．７°）以下にすることで、ホース１に作用した内圧を、第１補強層３ａを通じて第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃに効率的に伝えることができる。
【００２７】
第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃの樹脂繊維ｆの編組角度Ｆｂは、鋼線ｍの編組角度Ｍｂより大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることが好ましい。鋼線ｍの編組角度Ｍｂと樹脂繊維ｆの編組角度Ｆｂとの差異は例えば５°以上にするとよい。また、外周側に存在する補強層３ほど編組角度Ｆｂを大きくするとよい。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層３ａ、３ｂ、３ｃ間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなるため高圧ホースとして使用できる。
【００２８】
例えば、補強層３を４層構造にした所定仕様のホース１のサンプルを製造して、ホース１の破壊圧力（耐圧性）および各補強層３のホース内圧の負担割合を測定すると以下のとおりである。鋼線ｍにより構成された第１補強層３ａの編組角度を４５°、ＰＢＯ繊維により構成された第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの編組角度をそれぞれ、４９°、５４°、５５°にすると、ホース１の破壊圧力は、５３０ＭＰａになった。各補強層３の内圧負担割合は、第１補強層３ａの内圧負担割合を基準の１００％とすると、第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの内圧負担割合はそれぞれ、６０％、６４％、５８％になった。
【００２９】
また、上記のホース１のサンプルに対して、編組角度のみを変えたホース１の別のサンプルを製造して、ホース１の破壊圧力（耐圧性）および各補強層３のホース内圧の負担割合を測定すると以下のとおりである。鋼線ｍにより構成された第１補強層３ａの編組角度を４２°、ＰＢＯ繊維により構成された第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの編組角度をそれぞれ、４９°、５４°、５５°にすると、ホース１の破壊圧力は、６３０ＭＰａになった。各補強層３の内圧負担割合は、第１補強層３ａの内圧負担割合を基準の１００％とすると、第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの内圧負担割合はそれぞれ、７７％、７９％、７１％になった。
【００３０】
第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃの樹脂繊維ｆは、樹脂繊維ｆが変形した状態（潰れた状態）で編組されるので編組密度を規定することが難しい。そこで、編組密度に代えて打込み本数（各補強層３ｂ、３ｃに巻き付ける樹脂繊維ｆの本数）で規定すると、上述した外径範囲のＰＢＯ繊維の場合、ＰＢＯ繊維を巻き付ける外周面の外径が７ｍｍの場合は、打込み本数は例えば５４本〜９０本となる。ＰＢＯ繊維を巻き付ける外周面の外径が１０ｍｍ、１２ｍｍの場合の打込み本数は例えばそれぞれ７２本〜１２０本、９０本〜１５０本となる。
【００３１】
この実施形態によれば、内面層２の外周面は直接、鋼線ｍで構成された第１補強層３ａによって覆われる。第１補強層３ａは鋼線ｍで構成されているので、樹脂繊維ｆで構成されている場合に比して非常に剛性が高い。そのため、ホース１に内圧が作用した場合に内面層２が拡径変形しようとしても、剛性の高い第１補強層３ａ自体は実質的に圧縮変形せず、また、タガ効果も高いので内圧が第１補強層３ａによって十分に受け止められて内面層２の拡径変形が抑制される。それ故、高圧の流体が流れる場合であっても内面層２にはクラックが生じ難くなり、ホース１の耐用期間を長くするには有利になる。
【００３２】
尚、鋼線ｍが水素脆化してホース１が使用不可能になるよりも、実際には、内面層２のクラックに起因してホース１が使用不可能になる。それ故、最内周の第１補強層３ａが鋼線ｍにより構成されていても、ホース１の耐用期間を長くすることができる。
【００３３】
ホース１に水素ガスが流れている際には、内面層２が氷点下以下の低温になるため内面層２が低温脆化してクラックが生じ易い状態となる。しかしながら、この実施形態のホース１では、上述のとおり内面層２の拡径変形を効果的に抑えることができるので、ホース１としては極めて実用性が高くなる。
【００３４】
図３に例示するホース１の別の実施形態は、先の実施形態とは補強層３のみが異なっていて、その他の仕様は実質的に同じである。
【００３５】
このホース１では、４層の補強層３を備えている。補強層３のうち、第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂが鋼線ｍにより構成されたスパイラル構造になっている。即ち、鋼線ｍがホース軸心ＣＬを中心にして螺旋状に巻き付いた状態になっている。第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂどうしの鋼線ｍの巻き付け方向は交差した状態になっている。
【００３６】
その他の第３補強層３ｃおよび第４補強層３ｄは樹脂繊維ｆにより構成されたスパイラル構造になっている。この実施形態のように、第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂが鋼線ｍにより構成されたスパイラル構造の場合は、補強層３の数は３層以上になる。そして、最内周側に位置する第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂ以外のすべての補強層３は樹脂繊維ｆにより構成される。この実施形態では、第３補強層３ｃおよび第４補強層３ｄはスパイラル構造になっているが、樹脂繊維ｆが編組された編組構造にすることもできる。
【００３７】
鋼線ｍ、樹脂繊維ｆとして用いる材質およびその仕様は先の実施形態と同じにすることができる。
【００３８】
第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂにおける鋼線ｍの巻付け密度は例えば９０％以上１００％以下にすることが好ましい。この巻付け密度とは、鋼線ｍが巻き付いている表面の面積に対して、この表面に巻き付いている鋼線ｍが覆う面積の比率である。鋼線ｍが隙間なく螺旋状に巻き付いている状態では、巻付け密度は１００％になる。鋼線ｍが隙間をあけて螺旋状に巻き付いている場合は、巻付け密度は１００％未満になる。鋼線ｍの巻付け密度を９０％以上１００％以下にすると内面層２の拡径変形を抑制し易くなる。
【００３９】
鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓは例えば、３０°以上５０°以下にすることが好ましい。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制するには有利になる。第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂでの鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓは異ならせることもできるが実質的に同じにする。巻き付け角度Ｍｓを静止角度（５４．７°）以下にすることで、ホース１に作用した内圧を、第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂを通じて第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄに効率的に伝えることができる。
【００４０】
第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの樹脂繊維ｆの巻付け角度Ｆｓは、鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓより大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることが好ましい。鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓと樹脂繊維ｆの巻付け角度Ｆｓとの差異は例えば５°以上にするとよい。また、外周側に存在する補強層３ほど巻付け角度Ｆｓを大きくするとよい。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなる。
【００４１】
この実施形態によれば、内面層２の外周面は直接、鋼線ｍで構成された第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂによって覆われる。第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂは鋼線ｍで構成されているので、樹脂繊維ｆで構成されている場合に比して非常に剛性が高い。そのため、ホース１に内圧が作用した場合に内面層２が拡径変形しようとしても、剛性の高い第１補強層３ａ自体および第２補強層３ｂ自体は実質的に圧縮変形しない。また、高剛性で、しかも一対になった第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂはタガ効果も高いので内圧が十分に受け止められて内面層２の拡径変形が抑制される。それ故、高圧の流体が流れる場合であっても内面層２にはクラックが生じ難くなり、ホース１の耐用期間を長くするには有利になる。
【００４２】
本発明のホース１は水素ガスに限らず、種々の流体が流れる高圧ホースに適用することができる。内面層２は、ホース１を流れる流体の種類に適した材質および仕様にする。
【符号の説明】
【００４３】
１  高圧ホース
２  内面層
３  補強層
３ａ  第１補強層
３ｂ  第２補強層
３ｃ  第３補強層
３ｄ  第４補強層
４  外面層
ｆ  樹脂繊維
ｍ  鋼線
ＣＬ  ホース軸心
【図１】
2017106554.tif 000003
【図２】
2017106554.tif 000004
【図３】
2017106554.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月1日(2017.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある筒状の外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する複数層の筒状の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目の補強層が鋼線により構成された編組構造であり、その他の補強層が樹脂繊維により構成され、前記鋼線の編組密度が９０％以上１００％以下であり、前記鋼線の編組角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層が編組構造であり、前記樹脂繊維の編組角度が前記鋼線の編組角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることを特徴とする高圧ホース。
【請求項２】
筒状の内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある筒状の外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する３層以上の筒状の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目および２層目の補強層が鋼線により構成されたスパイラル構造であり、これら２層の補強層どうしの前記鋼線の巻き付け方向が交差した状態になっていて、その他の補強層が樹脂繊維により構成され、前記鋼線の巻付け密度が９０％以上１００％以下であり、前記鋼線の巻付け角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層がスパイラル構造であり、前記樹脂繊維の巻付け角度が前記鋼線の巻付け角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることを特徴とする高圧ホース。
【請求項３】
前記内面層が、９０℃における乾燥水素ガスのガス透過係数が１×１０-8ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ．・ｃｍＨｇ以下の熱可塑性樹脂から成り、ホースを流れる流体が水素ガスである請求項１または２に記載の高圧ホース。
【請求項４】
前記樹脂繊維がポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維である請求項１〜３のいずれかに記載の高圧ホース。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の高圧ホースは、筒状の内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある筒状の外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する複数層の筒状の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目の補強層が鋼線により構成された編組構造であり、その他の補強層が樹脂繊維により構成され、前記鋼線の編組密度が９０％以上１００％以下であり、前記鋼線の編組角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層が編組構造であり、前記樹脂繊維の編組角度が前記鋼線の編組角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の別の高圧ホースは、筒状の内面層と、この内面層と同軸状にその外周側にある筒状の外面層と、前記内面層と同軸状に前記内面層と前記外面層との間に介在する３層以上の筒状の補強層とを備え、前記補強層のうち、内周側から１層目および２層目の補強層が鋼線により構成されたスパイラル構造であり、これら２層の補強層どうしの前記鋼線の巻き付け方向が交差した状態になっていて、その他の補強層が樹脂繊維により構成され、前記鋼線の巻付け密度が９０％以上１００％以下であり、前記鋼線の巻付け角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層がスパイラル構造であり、前記樹脂繊維の巻付け角度が前記鋼線の巻付け角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下であることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前者の高圧ホースでは、前記鋼線の編組密度が９０％以上１００％以下の仕様にすることで内面層の拡径変形を抑制し易くなる。さらに、前記鋼線の編組角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層が編組構造であり、前記樹脂繊維の編組角度が前記鋼線の編組角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下にする。この仕様によれば、内面層の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
後者の高圧ホースでは、前記鋼線の巻付け密度が９０％以上１００％以下の仕様にすることで内面層の拡径変形を抑制し易くなる。さらに、前記鋼線の巻付け角度が３０°以上５０°以下であり、前記樹脂繊維により構成されている補強層がスパイラル構造であり、前記樹脂繊維の巻付け角度が前記鋼線の巻付け角度より大きく、かつ、４５°以上６０°以下にする。この仕様によれば、内面層の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなり高圧化が可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
第１補強層３ａにおける鋼線ｍの編組密度は９０％以上１００％以下にする。編組密度とは、第１補強層３ａにおける鋼線ｍの面積割合を百分率で示すものであり、編組された鋼線ｍどうしのすき間がゼロの場合は１００％になる。鋼線ｍの編組密度を９０％以上１００％以下にすると内面層２の拡径変形を抑制し易くなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
鋼線ｍの編組角度Ｍｂは、３０°以上５０°以下にする。この仕様では、編組角度Ｍｂが静止角度（５４．７°）よりも小さくなってホース１が膨張（拡径）するが、鋼線ｍの剛性が高く、さらには鋼線ｍ自体が圧縮しないので、ホース１の拡径を抑制できる。編組角度Ｍｂは、さらに高い内圧（使用圧力７０ＭＰａ以上）に耐えうる構造にするために３０°以上５０°以下に設定する。巻き付け角度Ｍｂを静止角度（５４．７°）以下にすることで、ホース１に作用した内圧を、第１補強層３ａを通じて第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃに効率的に伝えることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
第２補強層３ｂ、第３補強層３ｃの樹脂繊維ｆの編組角度Ｆｂは、鋼線ｍの編組角度Ｍｂより大きく、かつ、４５°以上６０°以下である。鋼線ｍの編組角度Ｍｂと樹脂繊維ｆの編組角度Ｆｂとの差異は例えば５°以上にするとよい。また、外周側に存在する補強層３ほど編組角度Ｆｂを大きくするとよい。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層３ａ、３ｂ、３ｃ間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなるため高圧ホースとして使用できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
その他の第３補強層３ｃおよび第４補強層３ｄは樹脂繊維ｆにより構成されたスパイラル構造になっている。この実施形態のように、第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂが鋼線ｍにより構成されたスパイラル構造の場合は、補強層３の数は３層以上になる。そして、最内周側に位置する第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂ以外のすべての補強層３は樹脂繊維ｆにより構成される。この実施形態では、第３補強層３ｃおよび第４補強層３ｄはスパイラル構造になっているが、参考形態としては樹脂繊維ｆが編組された編組構造にすることもできる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂにおける鋼線ｍの巻付け密度は９０％以上１００％以下にする。この巻付け密度とは、鋼線ｍが巻き付いている表面の面積に対して、この表面に巻き付いている鋼線ｍが覆う面積の比率である。鋼線ｍが隙間なく螺旋状に巻き付いている状態では、巻付け密度は１００％になる。鋼線ｍが隙間をあけて螺旋状に巻き付いている場合は、巻付け密度は１００％未満になる。鋼線ｍの巻付け密度を９０％以上１００％以下にすると内面層２の拡径変形を抑制し易くなる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓは、３０°以上５０°以下にする。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制するには有利になる。第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂでの鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓは異ならせることもできるが実質的に同じにする。巻き付け角度Ｍｓを静止角度（５４．７°）以下にすることで、ホース１に作用した内圧を、第１補強層３ａおよび第２補強層３ｂを通じて第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄに効率的に伝えることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
第３補強層３ｃ、第４補強層３ｄの樹脂繊維ｆの巻付け角度Ｆｓは、鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓより大きく、かつ、４５°以上６０°以下である。鋼線ｍの巻付け角度Ｍｓと樹脂繊維ｆの巻付け角度Ｆｓとの差異は例えば５°以上にするとよい。また、外周側に存在する補強層３ほど巻付け角度Ｆｓを大きくするとよい。この仕様により、内面層２の拡径変形を抑制しつつ、それぞれの補強層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ間でのホース内圧の負担割合の偏りを是正し易くなる。