(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、内面層（２ａ）と、この内面層（２ａ）の外周に相対する方向に対をなして複数の繊維をスパイラル状に巻き付けた繊維補強層（２ｂ、２ｄ）と、この繊維補強層（２ｂ、２ｄ）を覆う外面層（２ｅ）よりなるスパイラルホ−ス（２）を用い、
このスパイラルホ−ス（２）の両端に接続金具（３ａ、３ｂ）を組み付けた配管（１）であって、
前記スパイラルホ−ス（２）部分を曲げて両端の前記接続金具（３ａ、３ｂ）をそれぞれ所定の位置・角度で接続固定した後、内部を流通する流体によって内圧の掛かる前記配管（１）において、
前記スパイラルホ−ス（２）部分を前記接続固定まで自然に曲げて接続できる状態の前記接続金具（３ａ、３ｂ）同士の相対角度に対し、対をなす前記繊維補強層（２ｂ、２ｄ）の上層繊維補強層（２ｄ）の巻付方向に所定角度（α）だけ捻らなければ接続できないよう予め前記接続金具（３ａ、３ｂ）同士の相対角度を前記所定角度（α）だけずらして組み付けたことを特徴とするスパイラルホースを用いた配管。
【請求項２】
前記スパイラルホ−ス（２）は、前記内面層（２ａ）及び前記外面層（２ｅ）をゴム素材で形成し、前記内面層（２ａ）の内側に樹脂層を持たない総ゴムホースであることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルホースを用いた配管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒用、油圧用、気圧用、水用等に用いるスパイラルホースを用いた配管で、スパイラルホ−ス部分を曲げて両端をそれぞれ所定の位置・角度で接続固定した後、内部を流通する流体によって内圧の掛かる配管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に内圧が掛かるホ−スには、内面ゴム層上に右周り及び左周りの相対する方向に複数の繊維を巻付けて、一対をなす２層を１つの単位として補強するスパイラルホ−スが多く採用されている。
【０００３】
このスパイラルホ−スは、スパイラルマシ−ンと呼ばれる２デックのタ−ンテ−ブルを有する設備を用いて巻付けるものであり、マンドレル上に内面層を所定の寸法で押出し、この外周にスパイラルマシ−ンにて前記した一対の補強層を同時に巻付けるものであり、必要な場合には同時に４層巻付ける場合もある。
【０００４】
従って、一般にはマンドレル上の内面ゴム層の外周に同時に巻付けられる補強繊維は同じピッチで巻付けられるものであり、スパイラルマシ−ンの各デックは逆方向に回転することは言うまでもない。
【０００５】
そして、低圧用のホ−スでは用いられない場合もあるが、通常では各層間に接着用のゴムシ−トが挿入され、用途によっては必要な繊維補強層間に選択的に挿入されることもある。尚、このように補強された上に更に外被ゴム層を押し出し被覆するのが一般的であり、外被ゴム層の外側を鉛モ−ルド又は樹脂モ−ルドを被覆して加熱して加硫成型する方法が取られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この様な構造のスパイラルホースを用いた配管において、スパイラルホ−ス部分を曲げて両端をそれぞれ所定の位置・角度で接続固定した後、内面ゴム層内に流体を通して加圧した場合、図４に示すように、ホースの曲げ中央部にホ−スが捩れることによる振れが発生することは避けられない。図４は、その従来配管の問題点を示す部分解剖斜視図であり、Ａ（実線）は加圧前の状態でＢ（一点鎖線）は加圧時の状態を示す。
【０００７】
これは、加圧時に先ず下層の繊維補強層が圧力を負担するため、この下層の繊維補強層が広がる方向、即ち、下層の繊維補強層が巻付方向とは反対側（解ける側）に捩れ、十分下層の繊維補強層が圧力により膨らむと、次いで上層の繊維補強層に圧力が伝わり、ここで上層の繊維補強層も圧力を負担しホ−スの捩れは小さくなるという作用をなすためである。
【０００８】
この様な配管を、例えば車両用空調装置の冷媒用配管として車両に搭載した場合、冷媒を封入する前（例えば車両組立時）の配管経路が冷媒を封入した後（例えば車両実用時）には変わってしまい、周辺の車両機器と接触して双方に摩耗を生じたり、圧力の変化によりホ−スに捻れと振れが繰り返し加わって寿命が短くなったりするという問題点がある。
【０００９】
ちなみに近年、冷媒用配管の低圧用として内面ゴム層の内側に樹脂層を持たない、いわゆる総ゴムホースが多く使用されるようになってきているが、この総ゴムホースは樹脂層を持たない分内面ゴム層が広がり易く、上記の問題が顕著に表れ易い。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、スパイラルホースを用いた配管で、スパイラルホ−ス部分を曲げて両端をそれぞれ所定の位置・角度で接続固定した後、内部を流通する流体によって内圧の掛かる配管において、加圧時のホースの捩れや振れを防止することのできる配管を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
請求項１記載の発明では、スパイラルホ−ス（２）部分を接続固定状態まで自然に曲げて接続できる状態の接続金具（３ａ、３ｂ）同士の相対角度に対し、対をなす繊維補強層（２ｂ、２ｄ）の上層繊維補強層（２ｄ）の巻付方向に所定角度（α）だけ捻らなければ接続できないよう予め接続金具（３ａ、３ｂ）同士の相対角度を所定角度（α）だけずらして組み付けたことを特徴とする。
【００１３】
これは、加圧時にホースが捻れる方向に予め捻りを加えておくことで、下層の繊維補強層（２ｂ）は既に広がる方向、即ち、下層の繊維補強層（２ｂ）が巻付方向とは反対側（解ける側）に捩れ、逆に上層の繊維補強層（２ｄ）は締まる方向に捩れた状態となる。これにより、加圧しても下層の繊維補強層（２ｂ）の緩みによるホースの捩れは発生せず、捩れによって発生していたホースの曲げ中央部での振れも防止することができることとなる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、スパイラルホ−ス（２）は、内面層（２ａ）及び外面層（２ｅ）をゴム素材で形成し、内面層（２ａ）の内側に樹脂層を持たない総ゴムホースであることを特徴とする。これにより、特に加圧による捩れと振れが生じ易い総ゴムホースにおいて、この捩れと振れによる問題を解消することができる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態における配管１を示す部分解剖斜視図である。本実施形態の配管１は、車両用空調装置に用いられる冷媒用の低圧配管で、冷媒低圧用のスパイラルホ−ス２の所定長さ両端に、接続金具３ａ、３ｂがホース軸に対して所定の相対角度で組み付けられている。
【００１６】
車両への組み付けでは、一端の接続金具３ａを例えば冷房用熱交換器の冷媒出口側に接続固定し、スパイラルホ−ス２の部分を曲げて、もう一端の接続金具３ｂを例えば冷媒圧縮機の冷媒入口側に接続固定がなされる。
【００１７】
図２はスパイラルホ−ス２の構造を示す部分解剖斜視図で、２ａは内面ゴム層、２ｂは下層繊維補強層、２ｃは接着ゴムシ−ト層、２ｄは上層繊維補強層、２ｅは外被ゴム層である。尚、接着ゴムシ−ト層２ｃを挿入しない場合にはかかる一対をなす繊維補強層２ｂ、２ｄが互いに接触する構造となっていても良い。
【００１８】
本実施形態の冷媒用スパイラルホ−ス２は、冷媒と接する内面ゴム層２ａをブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムを主成分とするゴム組成物により形成したものである。ここで、ブチルゴムとしては一般的なイソブチレン・イソプレンゴムを使用している。また、ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムがあり、これらの一般的なものを使用している。尚、内面ゴム層２ａの厚さは冷媒ガス透過性と柔軟性の兼ね合いから、１．５〜４ｍｍとしている。
【００１９】
繊維補強層２ｂ、２ｄはビニロン、ポリエステル、アラミド、ナイロン等の材質でスパイラル構造とし、外被ゴム層２ｅはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）を主成分とするゴム組成物により形成している。また、繊維補強層２ｂ、２ｄの厚さは１．２〜２ｍｍ、外被ゴム層２ｅの厚さは１〜２ｍｍとしている。尚、糸の本数を適宜変更できることは言うまでもない。
【００２０】
上記した構造の従来のスパイラルホ−ス２にあっては、一般に加圧されると上層の繊維補強層２ｄの巻付方向に捩じれる現象は避けられない。
【００２１】
本発明はかかるスパイラルホ−ス２の夫々の繊維補強層２ｂ、２ｄの挙動を解析して課題を解決したものであり、スパイラルホ−ス２部分を接続固定状態まで自然に曲げて接続できる状態の接続金具３ａ、３ｂ同士の相対角度に対し、対をなす繊維補強層２ｂ、２ｄの上層繊維補強層２ｄの巻付方向に所定角度αだけ捻らなければ接続できないよう予め接続金具３ａ、３ｂ同士の相対角度を所定角度αだけずらして組み付けたものである。
【００２２】
図３は図１に示した配管１をもって、スパイラルホ−ス２の捻り角度αと加圧時のホース曲げ中央部での振れ量との関係について試験を行った結果を示すグラフである。配管１としては外径２２ｍｍのスパイラルホ−ス２を中心半径１００ｍｍで半円状に曲げ、そのスパイラルホ−ス２に加える捻り角度αを可変しながら、圧力として０．７ＭＰａを加えてホース曲げ中央部での振れ量をみたものである。
【００２３】
グラフに表すように、試験に用いたスパイラルホ−ス２では１５°程度上層繊維補強層２ｄの巻付方向に予め捻りを加えておくことで、スパイラルホ−ス２の捩れによるホース曲げ中央部での振れをほとんどなくせることが分かる。
【００２４】
このように、加圧時にホースが捻れる方向に予め捻りを加えておくことで、下層の繊維補強層２ｂは既に広がる方向、即ち、下層の繊維補強層２ｂが巻付方向とは反対側（解ける側）に捩れ、逆に上層の繊維補強層２ｄは締まる方向に捩れた状態となる。これにより、加圧しても下層の繊維補強層２ｂの緩みによるホースの捩れは発生せず、捩れによって発生していたホースの曲げ中央部での振れも防止することができることとなる。
【００２５】
実際、加圧時の捩れや振れを問題として本発明を適用する場合には、配管の設計段階で用いるスパイラルホ−スの捩れ特性に曲げ寸法や加圧条件等を加味して組み付け時の捻り角度を出し、それを含めホース軸に対する両端の接続金具の組付角度として決めておくこととなる。
【００２６】
この加圧による捩れや振れは、スパイラルホ−ス２が、内面層２ａ及び外面層２ｅをゴム素材で形成し、内面層２ａの内側に樹脂層を持たない総ゴムホースで顕著に表れるため、本発明を総ゴムホースに適用することにより、この捩れや振れによる問題を解消することができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、総ゴムのスパイラルホ−ス２を用いているが、勿論スパイラルホ−スであれば樹脂ホースでも良く、用途も冷媒用以外の油圧用、気圧用、水用等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における配管を示す部分解剖斜視図である。
【図２】図１のスパイラルホースの構造を示す部分解剖斜視図である。
【図３】配管の捻り角度と加圧時のホースの振れ量との関係を示すグラフである。
【図４】従来配管の問題点を示す部分解剖斜視図である。
【符号の説明】
１  配管
２  スパイラルホ−ス
２ａ  内面ゴム層（内面層）
２ｂ  下層繊維補強層（繊維補強層）
２ｄ  上層繊維補強層
２ｅ  外被ゴム層（外面層）
３ａ  接続金具
３ｂ  接続金具
α  所定角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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