(57)【要約】【課題】従来に比べ寿命を長くすることができる保温材付きホース及び保温材付きホースの製造工程を得る。【解決手段】管体１２の外側に、発泡材料の発泡層で形成された保温層２０を設け、該保温層２０の外側を熱収縮チューブ２４で覆うことで、保温層２０を外気から遮断することができるため、保温層が露出した状態のホースよりも寿命を長くすることができ、継続した保温効果を得ることができる。また、保温層２０を、発泡材料の発泡層としているため、保温層２０では外部からの摺擦などの外力により切れや欠けなどが発生しやすいが、表面を熱収縮チューブ２４で覆うため、このような問題は生じない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体を覆い管体内を流動する流体を保温する保温層と、前記保温層の表面を覆う熱収縮チューブと、を有することを特徴とする保温材付きホース。
【請求項２】
前記保温層が発泡材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の保温材付きホース。
【請求項３】
前記熱収縮チューブは前記保温層の端面を覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の保温材付きホース。
【請求項４】
前記管体が、流体が流れる内面層と、前記内面層を覆う外面層と、前記外面層と前記内面層の間に設けられ管体の強度を上げる補強層と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の保温材付きホース。
【請求項５】
管体を覆い管体内を流動する流体を保温する保温層と、前記保温層の表面を覆う熱収縮チューブと、を備え、
前記管体へ前記保温材を外挿させる第１外挿工程と、
前記外挿工程後の前記管体及び前記保温材へ前記熱収縮チューブを外挿させる第２外挿工程と、
前記第２工程後に前記熱収縮チューブに熱を加えて管体の外周面から保温材の表面を覆うように収縮させる熱収縮工程と、
を有することを特徴とする保温材付きホースの製造工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保温材付きホース及び保温材付きホースの製造工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を主成分とした流体を流動させるホースは、自動車関連、設備関連など広い分野で使用されているが、水を主成分とした流体は、その温度がマイナスになると、凍結することになる。このため、ゴムや樹脂で作られたスポンジが保温材として使用される。しかし、このスポンジは、物理的衝撃に弱く、使用環境で他のものとの接触により、スポンジの切れや欠けなどの不良が発生し、十分な保温性能が確保できなくなる。
【特許文献１】特開２００５−１８８５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事実を考慮し、従来に比べ寿命を長くすることができる保温材付きホース及び保温材付きホースの製造工程を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、保温材付きホースにおいて、管体を覆い管体内を流動する流体を保温する保温層と、前記保温層の表面を覆う熱収縮チューブと、を有することを特徴とする。
【０００５】
請求項１に記載の発明では、保温層で管体を覆い、管体内を流動する流体を保温する。この保温層の表面を熱収縮チューブで覆って、保温層を保護している。保温層が露出した状態では、水分の浸食等による保温層の劣化が懸念されるが、該保温層を熱収縮チューブで覆うことで、保温層を外気から遮断することができる。このため、保温層が露出した状態のホースよりも寿命を長くすることができ、継続した保温効果を有することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の保温材付きホースにおいて、前記保温層が発泡材料で形成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、保温層をスポンジ等の発泡材料の発泡層とすることで、管体内の流体の保温効果を得ることができる。保温層をスポンジ等の発泡材料の発泡層とすることで、保温層では外力（外部からの摺擦など）により切れや欠けなどが発生しやすいが、保温層の表面は熱収縮チューブで覆われるため、このような問題は生じない。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の保温材付きホースにおいて、前記熱収縮チューブは前記保温層の端面を覆うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、熱収縮チューブで保温層の端面を覆っている。保温層が発泡層で形成された場合、保温層の端面には複数の空隙が形成されているが、保温層の端面を熱収縮チューブで覆うことで該空隙を塞ぐことができる。このため、該空隙を通じて保温層内へ水分が浸入する虞がない。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の保温材付きホースにおいて、前記管体が、流体が流れる内面層と、前記内面層を覆う外面層と、前記外面層と前記内面層の間に設けられ管体の強度を上げる補強層と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、管体の外面層と内面層の間に補強層を設けることで、管体の強度を上げている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、保温材付きホースの製造工程において、管体を覆い管体内を流動する流体を保温する保温層と、前記保温層の表面を覆う熱収縮チューブと、を備え、前記管体へ前記保温材を外挿させる第１外挿工程と、前記外挿工程後の前記管体及び前記保温材へ前記熱収縮チューブを外挿させる第２外挿工程と、前記第２工程後に前記熱収縮チューブに熱を加えて管体の外周面から保温材の表面を覆うように収縮させる熱収縮工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、まず、第１外挿工程において、管体へ筒状の保温材を外挿させる。そして、第１外挿工程後に第２外挿工程によって、管体及び保温材へ熱収縮チューブを外挿させる。次に、熱収縮工程において、熱収縮チューブに熱を加えて管体及び保温材の外形に合わせて管体の外周面から保温材の表面を覆うように熱収縮チューブを収縮させる。これにより、保温材を管体に固定させると共に、保温材をシールすることができる。
【００１４】
また、保温材と管体とは外径が異なるため、熱収縮チューブを用いることによって、これらの外形に合わせて確実にシールすることができる。また、熱収縮チューブでは、保温材と管体の外径差に合わせて適切な熱収縮率を有するチューブを選択することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記構成としたので、従来に比べ寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態に係るホースについて説明する。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように（なお、図１（Ａ）は保温材付きホース３０の縦断面図であり、（Ｂ）は保温材付きホース３０の横縦断面図である）、保温材付きホース３０を構成する管体１２は、内部にクーラント液、尿素水等の液体が流動可能な筒状の内面層１４と、該内面層１４の外側に設けられた外面層１６と、この外面層１６と内面層１４との間に設けられ、有機繊維又は金属繊維等による編組構造体である補強層１８と、を有し、これらが加硫一体化されて形成されている。
【００１８】
ここで、内面層１４と補強層１８と外面層１６は、それぞれ独立に単層であってもよく、目的もしくは必要に応じてそれぞれが複数の層から構成されていてもよい。また、内面層１４と補強層１８と外面層１６を２層以上有していてもよく、更に目的に応じてその他の層、例えばライナー層や中間層や塗装層等を有していてもよい。
【００１９】
具体的には、例えば、内面層１４−補強層１８−外面層１６という構成の他に、図示はしないが内面層−補強層−外面層−最外層や、内面層−補強層−中間層−補強層−外面層の様な形態を取ることもできるし、場合によっては、内面層及び外面層の選択材料によっては補強層が不要となる場合もある。
【００２０】
そして、この管体１２の外側には、発泡材料の発泡層で形成された筒状の保温層２０が設けられており、管体１２内を流動する流体を保温するようにしている。
【００２１】
ここで、保温層２０は、例えば、発泡材料として、ＥＰＤＭゴムを用いた場合、保温層２０としての機能を満足させるため、保温層２０は２ｍｍ以上必要であり、好ましくは４ｍｍ以上必要である。また、保温層２０の内径は管体１２の外径よりも約１ｍｍ大きくなるようにしている。
【００２２】
一方、保温層２０は、管体１２の長さよりも短くなっており、両端部が露出している。そして、この管体１２の端部に継手などが取付けられるようになっている。
【００２３】
また、保温層２０は、管体１２へ外挿させるが、保温層２０を管体１２に外挿させた状態で、管体１２の両端部では、保温層２０から管体１２の外周面に架けて、ＥＰＤＭ、ポリオレフィン、フッ素系ポリマー、熱可塑性エラストマー等からなる熱収縮チューブ２４（シール手段）が覆われている。
【００２４】
次に、内面層１４、外面層１６、補強層１８及び保温層２０について好適な材料の具体例を挙げる。
【００２５】
（内面層、外面層）
本実施形態における保温材付きホース３０を構成する内面層１４及び外面層１６としては、その材質に特に制限は設けられず、該保温材付きホース３０内を流動する物質の物理的及び化学的性状等を勘案して適宜に選択できる。それらの中でも、気密性（物質の非透過性）及び柔軟性（可撓性）や耐久性等を兼備するゴム材料組成物からなる材料が好適に用いられる。
【００２６】
上記ゴム材料組成物を構成するゴム成分としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ヒドリンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタン系ゴム、シリコン系ゴム、フッ素系ゴム、等が挙げられる。これらのゴム成分は１種を単独でも、２種以上の任意のブレンド物としても使用できる。
【００２７】
上記のゴム成分の中でも、気密性の観点からはブチルゴム（ＩＩＲ）が好ましく、耐油性の観点からはアクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、シリコン系ゴム、フッ素系ゴムが好ましく、耐熱性の観点からは、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）が好ましく、低温可撓性の観点からは、シリコン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）が好ましい。
【００２８】
更に、保温材付きホース３０の内面層用ゴム組成物としては、材料強度や耐久性及び押出し成形性等を考慮して、ゴム工業界で一般に用いられている公知のゴム配合薬品やゴム用充填材を、本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。この様な配合薬品及び充填材としては、例えば、カーボンブラックやシリカ、炭酸カルシウム等の無機充填材；プロセスオイル、可塑剤、軟化剤；硫黄等の加硫剤；酸化亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤；ジベンゾチアジルジスルフィド等の加硫促進剤；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド、Ｎ−オキシジエチレン−ベンゾチアジル−スルフェンアミド等の老化防止剤；酸化防止剤、オゾン劣化防止剤等の添加剤；等を適宜に使用することができる。これらの配合薬品及び充填材は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用しても構わない。
【００２９】
（補強層）
本実施形態における保温材付きホース３０を構成する補強層１８としては、その材質及び構造等に特に制限は設けられず、目的及び必要等に応じて適宜に選択できる。それらの中でも、可撓性及び軽量性を保持しながら補強性能を効果的に付与できる観点より、繊維材料が好適に用いられる。
【００３０】
本実施形態において、補強層１８に用いる上記繊維材料としては、有機繊維又は金属繊維もしくはこれらの組み合わせよりなる編組構造体が好ましく、例えば、好ましくはスパイラル状又はブレード状に編上げたもので、上述の内面層１４の外周面上に配置される。この繊維補強層に用いられる繊維や編み方は特に限定されるものではなく、適宜に用途に応じ選定することができる。また、交互に巻き付けた各繊維層の間に接着用のゴムシーツを挿入してもよい。
【００３１】
上記有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、等が挙げられる。本実施形態に用いる有機繊維として好ましいものは、１５０℃で３０分間加熱した後の熱収縮量が、加熱前と比較して０．３％以上、好ましくは１％以上のものである。この様に熱収縮性及び耐久性等を鑑みると、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。また必要及び目的に応じて、上記に挙げた繊維を２種以上組み合わせた混紡糸を用いてもよい。
【００３２】
尚、上記熱収縮性を増加させるために、補強用繊維に予め加熱延伸処理を施して、所望の熱収縮率が得られる様な処理を行ってもよい。また加硫時において、内面層１４と補強層１８、補強層１８と外面層１６等との接着性を向上させる為に、補強用繊維には予め接着処理剤や薬剤等を用いてもよい。具体的には、上記の加熱延伸処理の前に接着処理剤液（例えば、ＲＦＬ樹脂分散液、或いは、第１液としてエポキシ樹脂液、第２液としてＲＦＬ樹脂分散液）にディップして用いるのが好ましい。
【００３３】
また、本実施形態の補強層１８に用いる上記金属繊維としては、ブラスメッキを施した鋼線ワイヤーやステンレスワイヤー等の金属繊維が好ましい。
【００３４】
上記に挙げた補強繊維の太さや編み上げ本数等については、使用時の圧力に応じて適宜に決定することができるが、補強性や可撓性及び耐久性等を鑑みると、反対方向に２層以上巻き付けるのが好ましい。ここで、必要に応じて補強層の外側に、押え糸を配設しても構わない。また、上記補強繊維の太さとしては、５００〜７０００デニールが好ましく、１０００〜４０００デニールのものが更に好ましい。
【００３５】
（保温層）
本実施形態における保温材付きホース３０を構成する保温層２０としては、保温性能及び可撓性と軽量性の観点より、発泡材料、特に独立気泡を有する発泡材料が好ましく、更には、発泡ゴム材料からなるものがより好ましい。
【００３６】
本実施形態の保温層２０に用いられる上記発泡ゴム材料としては、ゴム成分として、例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ヒドリンゴム、スチレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタン系ゴム、シリコン系ゴム、フッ素系ゴム、等が挙げられる。
【００３７】
上記ゴム成分の中でも、保温性能や耐熱性及び製造適性の観点より、エチレン−プロピレン共重合ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ヒドリンゴム、及びスチレンゴムの内、少なくとも１種のゴム成分を含む発泡ゴム材料が好ましい。
【００３８】
本実施形態の上記発泡ゴム材料には、均一に且つ効率よく発泡させる為に、発泡剤及び発泡助剤を用いるのが好ましい。この様な発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルホニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、Ｐ，Ｐ’−オキシ−ビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられる。
【００３９】
上記の発泡剤の中でも、発泡性や製造適性を考慮すると、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましく、特にアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。これらの発泡剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
更に、均一で効率的な発泡を行う為に、発泡助剤を用い、上記発泡剤と併用するのが好ましい。この様な発泡助剤としては、例えば、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常、発泡製品の製造に用る助剤等が挙げられる。これらの中でも、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
また、本実施形態の発泡ゴム材料としては、通常、ゴム組成物に配合される補強剤としてのカーボンブラック及び／又はシリカを配合することができる。更に、公知の各種添加剤及び充填材として、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、ポロセスオイル、充填剤、可塑化剤、軟化剤、老化防止剤、酸化防止剤、その他ゴム用に一般的に配合される各種の配合薬品を適宜に添加することができる。これらの添加剤及び充填材の配合量は、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００４２】
尚、保温性能と強度及び耐久性を両立させる観点より、本実施形態の保温層２０に用いられる上記発泡材料の発泡密度としては、０．１〜０．５ｇ／ｃｃ（みかけ比重）が好ましく、更に０．１５〜０．３５ｇ／ｃｃがより好ましい。該発泡密度が０．１ｇ／ｃｃ未満であると、機械的強度や耐久性が不足する場合があり、また該発泡密度が０．５ｇ／ｃｃを越えると、保温性能が不足する場合があり、いずれの場合も好ましくない。
【００４３】
次に、本実施形態に係るホースの作用について説明する。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態では、管体１２の外側に、発泡材料の発泡層で形成された保温層２０を設け、該保温層２０の外側を熱収縮チューブ２４で覆っている。
【００４５】
このように、保温層２０の表面を熱収縮チューブ２４で覆うことで、保温層２０を外気から遮断することができる。保温層２０が露出した状態では、水分の浸食による保温層２０の劣化が懸念されるが、該保温層２０を熱収縮チューブ２４で覆うことで、保温層２０を外気から遮断することができるため、保温層が露出した状態のホースよりも寿命を長くすることができ、継続した保温効果を得ることができる。また、保温層２０を、発泡材料の発泡層としているため、保温層２０では外部からの摺擦などの外力により切れや欠けなどが発生しやすいが、表面を熱収縮チューブ２４で覆うため、このような問題は生じない。
【００４６】
ここで、本実施形態では、発泡材料としてＥＰＤＭゴムを用い、保温層２０としての機能を満足させるため、保温層２０は発泡密度が、０．１〜０．５ｇ／ｃｃの状態で、厚みが２ｍｍ以上必要とし、好ましくは４ｍｍ以上必要としている。保温層２０の厚みは、管体１２内の流体に対する保温効果に大きく影響するため、保温層２０が２ｍｍ未満では、管体１２内の流体を保温するという機能を十分に満足させることができないからである。なお、この厚みは、発泡材料としてＥＰＤＭゴムを用いた場合によるものであり、発泡密度や発泡させる材料によっては若干異なる場合もある。
【００４７】
また、保温層２０の内径を管体１２の外径よりも大きくしている。管体１２の外径に対して保温層２０の内径が大きい場合、管体１２と保温層２０の間には隙間が生じることになり、該隙間内に水分が浸入し、保温層２０による保温効果を低下させる原因となる。このため、該隙間はできるだけない方が良いが、ホース外径に対して保温層２０の内径が同等以下であると保温層２０の外挿作業がし難くなる。したがって、保温層２０の外挿作業を考慮すると、管体１２と保温層２０の間には若干の隙間を設けた方が良い。
【００４８】
そして、本実施形態では、保温層２０の内径を管体１２の外径よりも約１ｍｍ大きくし、保温層２０を管体１２へ外挿させた状態で、管体１２の両端部を、保温層２０の外周面から管体１２の外周面に架けて熱収縮チューブ２４で覆っている。これにより、管体１２と保温層２０の間の隙間を塞ぎ、該隙間内への水分の浸入を防止することができ、管体１２の保温性能の低下を抑えることができる。また、保温層２０の両端面では、複数の空隙２６が生じているため、該空隙２６内へ水分が浸入する虞も生じるが、熱収縮チューブ２
【００４９】
さらに、熱収縮チューブ２４を介して、保温層２０を管体１２に固定させることができる。また、保温層２０と管体１２とは外径が異なるため、熱収縮チューブ２４を使用することによって、これらの外形に合わせて、熱収縮チューブ２４が保温層２０と管体１２の外周面に張り付いた状態となるため、確実にシールすることができる。そして、保温層２０と管体１２の外径差に合わせて、適切な熱収縮率を有するチューブを選択することができる。
【００５０】
（製造方法）
次に、本実施形態に係る保温材付きホースの製造方法について説明する。
【００５１】
図２（Ａ）に示すように、内面層１４と補強層１８と外面層１６を一体加硫させて形成された管体１０へ筒状の保温材２０（保温層２０）を外挿させる（第１外挿工程）。ここで、保温材２０の全長は管体１２よりも短くなっており、管体１２の両端部が露出した状態となっている（図２（Ｂ）参照）。
【００５２】
次に、図２（Ｃ）に示すように、熱収縮チューブ２４を熱収縮させた状態で、保温材２０及び管体１０の両端部を覆うことができるように所定の長さの熱収縮チューブ２４を保温材２０及び管体１２へ外挿させる（第２外挿工程）。
【００５３】
そして、図２（Ｄ）に示すように、工業用ドライヤー、赤外線ヒーター、電熱器、電気炉、トーチランプ、インスタントガストーチ、ガスバーナーなどにより熱収縮チューブ２４に熱を与えて、熱収縮チューブ２４を、保温層２０及び管体１２の外形に合わせて、保温層２０及び管体１２の表面に張り付かせるようにして、熱収縮させる（熱収縮工程）。これにより、この熱収縮チューブ２４を介して、保温層２０が管体１２に固定され、保温材付きホース３０が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（Ａ）は本実施の形態に係る保温材付きホースの縦断面図であり、（Ｂ）は保温材付きホースの横縦断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施の形態に係る保温材付きホースの製造工程を説明する保温材付きホースの横縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０      保温材付きホース
１２      管体
１４      内面層（管体）
１６      外面層（管体）
１８      補強層（管体）
２０      保温層
２４      熱収縮チューブ
【図１】
2009019736.tif 000003
【図２】
2009019736.tif 000004