JP2543391B2

JP2543391B2 - ホ―ス

Info

Publication number: JP2543391B2
Application number: JP63028260A
Authority: JP
Inventors: 幸治秋吉
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH01202445A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、冷媒輸送用ホース等のホースに関し、特
に自動車のカークーラーやエアコン等の配管用として用
いられるホースに関するものである。

〔従来の技術〕

フレオンガス等の冷媒を輸送するホースとしては、例
えば第３図に示すものが知られている。このホースは、
内管層１が３層に分かれていて最内層に内側ゴム層10、
その外側に中間樹脂層11、さらにその外側に外側ゴム層
12という３層構造になつている。そして、内管層１の外
周に繊維補強層13と外管ゴム層14がこの順で形成されて
いる。このうち上記内管層１における内側ゴム層10は、
内管層１と連通する金属配管から生ずる金属イオンある
いは金属塩による内管層１の劣化を防ぐ保護層として、
または内管層１内に挿入する口金に対する加締シールの
信頼性向上のために設けられている。中間樹脂層11は冷
媒、例えばフレオンガス等の低分子量ガスに対する内管
層１のガス不透過性を保持するため設けられ、外側ゴム
層12は内管層１全体の柔軟性向上のために設けられてい
る。しかしながら、上記内管層１の３層構造において、
最内層にガス不透過性の劣る内側ゴム層10を形成し、そ
の外周にガス不透過性に優れた中間樹脂層11を形成して
いるため、内管層１を流通する冷媒ガスは、上記内側ゴ
ム層10を透過し中間樹脂層11に達しそこで透過を阻止さ
れる。したがつて、内側ゴム層10と中間樹脂層11を強固
に接着しなければ、両層10,11の界面に冷媒ガスが滞留
する。この観点から、上記中間樹脂11と内側ゴム層10の
接着には、フエノール系樹脂、あるいはフエノール系樹
脂とエポキシ系樹脂との混合物からなる接着剤が用いら
れている。しかし、この接着剤は、接着力に富む反面、
硬化した状態では硬度が大きいため耐衝撃性に弱く、し
かも接着剤層自体は薄膜であるため曲げ応力が加わると
接着剤層の割れを生じやすい。このように接着剤層が破
壊されると、その接着剤層に密着している中間樹脂層11
が、場合によつては外側ゴム層12までがそれに追随して
破壊されてしまう。このように、上記ホースは曲げ応力
が加わるような状態で使用すると、接着剤層の破壊に伴
う中間樹脂層11および外側ゴム層12の破壊を生じガス漏
れを招く恐れがあるという大きな難点を有している。ま
た、上記ホースの柔軟性を向上させる目的で上記中間樹
脂層（ゴムに比べて硬度が大）11を薄肉にすると、強度
が小さくなるため中間樹脂層の破壊を促進する。また、
冷媒輸送用ホースを曲率半径の小さな状態で屈曲した
際、キンク（座屈）して復元しなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の冷媒輸送用ホースは、構成からす
ると良好な対冷媒ガス特性を備えているが、柔軟性に欠
けるため、実際の使用時に、接着層破壊に追随し中間樹
脂層も破壊を起こしてガス漏れを生起したり、屈曲して
配管しようとするとキンクしたりするという大きな問題
を有している。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
柔軟性および曲げキンク性（対座屈性）に優れ、しかも
対冷媒ガス特性に優れたホースの提供をその目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明のホースは、内
管層と、上記内管層の外周に形成された繊維補強層と、
上記繊維補強層の外周に形成された外管層を備え、上記
内管層が内側ゴム層と外側ゴム層とこの両層に挟まれた
中間樹脂層で形成されたホースであつて、上記内側ゴム
層の外表面の全体に軸方向に延びる螺旋状の凹凸が形成
されているという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この発明は、内側ゴム層の外周面の全体
に、軸方向に延びる螺旋状の凹凸を形成し、その上に接
着層を介して中間樹脂層を形成している。したがつて、
この内側ゴム層自体の形状により全体の柔軟性が向上
し、従来の硬質接着剤を用いても柔軟性の保持がなされ
るようになる。また、ホース捩じり屈曲時等に接着樹脂
層に曲げ応力が作用する場合において、接着樹脂層の外
周が平坦であると、上記応力は外周の円周に沿つて作用
するが、外周が円周方向に波形（螺旋状の凹凸により）
になつていると、その波形の波の表面で上記応力が円周
方向と径方向に分散される。したがつて、捩じり屈曲時
に接着樹脂層の破壊が生じなくなり、それに伴う内外層
ゴムの破壊も生じなくなる。また、中間樹脂層の厚みも
薄くすることができるため、対曲げキンク性も大幅に向
上するようになり、小さな曲率半径で曲げられるように
なる。

つぎに、この発明を詳細に説明する。

この発明の冷媒輸送用ホース等のホースは、第１図に
示すような構成をとる。図において、10は内側ゴム層、
11は中間樹脂層、12は外側ゴム層、13は繊維補強層、14
は外管層である。そして上記内側ゴム層10,中間樹脂層1
1,外側ゴム層12が内管層１となる。上記内側ゴム層10は
ゴム弾性を有しホースにシール性をもたせるとともに、
先に述べたようにその外層である中間樹脂層を金属劣化
から守る役割を有する。上記中間樹脂層11はゴム材に比
べてかなり剛性を有し低分子量ガスの透過を遮断する役
割を有する。そして、ゴム弾性をもつ外側ゴム層12は、
上記中間樹脂層11の表面に直接繊維補強層13を形成する
と、弾性に欠けるようになり、冷媒輸送用ホースを屈曲
した際にホースの内面がキンクして復元しなくなること
に鑑み形成されたものであり、中間樹脂層11を弾力的に
支持する役割を有する。

上記内管層１の内側ゴム層10は、通常、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体（NBR），クロロスルホン化
ポリエチレン（CSM），塩素化ポリエチレン（CPE）等の
ゴム材料によつて形成されており、外周面全体に軸方向
に延びる螺旋状の凹凸が形成されている。これがこの発
明の最大の特徴である。この螺旋状の凹凸形状により、
上記ホースの横断面形状において、第１図に示すよう
に、内側ゴム層10の外周に円周方向に波形が形成された
かのような状態となる。そして、その波の高さ（凹凸の
高さ）は、波のピツチａ（第１図参照）に対して0.2〜
1.5倍に設定されるのが好ましく、特に好ましいのは0.7
〜1.2倍である。すなわち、0.2倍未満だと凹凸がない平
滑な状態と硬化の点であまり差がなく、1.5倍を越える
と凹凸の差がありすぎて内側ゴム層10上に中間樹脂層11
を形成した場合、中間樹脂層11が内側ゴム層10に完全に
密着せず谷部にエアー（空気）が溜まり製品の信頼性に
おいて問題を生じる傾向がみられるからである。また、
上記凹凸の軸方向の波のピツチｂは（第２図参照）、波
の高さの0.6〜５倍程度に設定することが波状の効果の
点で好ましい。２〜３倍が最も効果的である。

上記内側ゴム層10の外周に形成される中間樹脂層11
は、ガス不透過性の観点から、ナイロン6,ナイロン66等
のポリアミド樹脂等を用いて形成するのが好適である。

上記中間樹脂層の外周に形成される外側ゴム層12は、
発揮させるべき機能により異なるが、ガス透過性を考慮
するとNBR,CSM,CPE等を用いて形成するのが好ましく、
透水性を考慮するとエチレン−プロピレン−ジエンゴム
（EPDM），塩素化ブチルゴム（Cl−IIR），ブチルゴム
（IIR）,CSM等を用いて形成するのが好ましい。

繊維補強層13は、通常のホースに用いられているもの
でよく、ポリエステル繊維，ナイロン繊維，ビニロン繊
維，アラミド繊維等の合成繊維等を主体とする糸のブレ
ード編みあるいはスパイラル編み等によつて形成され
る。

外管層14は、外側に露出している層であり、EPDM,Cl
−IIR,クロロプレンゴム（CR），エピクロルヒドリンゴ
ム（CHC）等が使用目的に合わせて用いられる。

上記のような構造の冷媒輸送用ホースは、内側ゴム層
10と中間樹脂層11、および中間樹脂層11と外側ゴム層12
が各界面で接着剤によつて強固に接着されている。上記
接着剤としては、通常、フエノール樹脂およびエポキシ
樹脂の少なくとも一方からなる樹脂成分を主成分とする
接着剤が用いられる。

この発明の冷媒輸送用ホース等のホースは、上記各層
を例えばつぎのようにして積層形成することにより製造
することができる。

（１）内側ゴム層10形成用の未加硫のゴム組成物をマ
ンドレル上に押出成形機から押し出す。この際、押出機
のヘツド近くに波状凹凸を形成するための治具（一般の
治具で例えばネジ転造タツプ）を設け、この治具を回転
させながらゴムの外周面に螺旋状の凹凸をつけ、螺旋状
凹凸付の管状体を得る。

（２）つぎに、上記管の外周面に接着剤を塗布したの
ち管の外周にバキユームをかけながらその上に中間樹脂
層11形成用の樹脂を樹脂押出機で押し出し被覆する。

（３）上記中間樹脂層11の外周面に接着剤を塗布した
のちその上に外側ゴム層12形成用のゴム組成物を押し出
して３層構造管（内管）を得る。

（４）上記内管の外側ゴム層（12）未加硫の外周面に
ゴム糊を塗布したのちその上に繊維補強層13用の糸をブ
レード編み等して補強繊維層13を形成する。

（５）上記繊維補強層13の外周面にゴム糊を塗布した
のちその上に外管層14形成用のゴム組成物を押し出す。

（６）上記積層管を被鉛加硫により加硫接着させて一
体化させたのち水圧をかけてマンドレルを抜き取る。な
お、加硫条件は、温度150℃，時間60分に設定される。

上記製法において、内側ゴム層10の厚みは一般に0.2
〜2.0mmに設定される。すなわち、厚みが0.2mmを下回れ
ば冷媒輸送用ホースの製造が難しくなり、さらに口金を
加締める場合に破損を生じたり、逆に2.0mmを超えると
柔軟性が悪くなるからである。

また、中間樹脂層11の厚みは、0.05〜0.5mm、特に0.2
mm程度に設定することが好適である。すなわち、0.05mm
未満であればガスを透過しやすくなり、0.5mmを超える
と剛性が大きくなりホース自体の柔軟性がなくなるから
である。

また、外側ゴム層12の厚みは、0.5〜1.5mmに設定する
ことが好ましい。厚みが0.5mm未満であると内側に形成
されている軸方向の螺旋状の凹凸を覆い隠すことができ
ず、またホース加硫中マンドレルが加熱により膨張し凹
凸が小さくなつたり、逆に1.5mmを超えると剛性が大き
くなりホース自体の柔軟性が悪くなるからである。

また、外管層14の厚みは、通常、0.5〜2.0mmが好まし
い。すなわち、耐透水性を向上させるためには肉厚を厚
くする方が好ましいのであるが、余り肉厚を厚くすると
使い勝手が悪くなる。したがつて、外管層14の厚みは上
記の範囲内に収めることが好ましい。

このようにして得られた冷媒輸送用ホースは、内側ゴ
ム層の外周面全体に軸方向に延びる螺旋状の凹凸が形成
されているため、柔軟性に富み、曲げ応力を受けても樹
脂層および外側ゴム層が破壊されることがなく、しかも
対冷媒ガス特性に富んでいる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のホースは、内側ゴム層の外
周面全体に軸方向に延びる螺旋状の凹凸が形成されてい
るため、柔軟性に富み、かつ捩じり屈曲率が加えられた
際、内管層における接着剤層ならびに樹脂層，内側・外
側ゴム層の割れ破壊が防止される。また、曲げキンク性
も良好で小さな曲率半径で曲げてもキンクしない。した
がつて、冷媒輸送用に最適である。

つぎに、実施例について、比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜５、比較例〕下記の第１表に示す材料を用い、前記の製法に従つて
実施例品および比較例品のホース（ホース内径:11.5m
m）を作製した。

このようにして得られた各ホースについて、柔軟性，
曲げキンク性および繰り返し加圧試験を評価した。その
結果を下記の第２表に示す。

なお、各評価は、つぎの手順で行つた。

＜柔軟性＞ホースをＲ（角度）100まで曲げ、その状態を保持す
るために必要な力をテンシヨンバカリで測定した。

＜曲げキンク性＞ホースを曲げて潰れ折れが発生する曲げＲを測定し
た。

＜繰り返し加圧試験＞オイル（通常スニソ5GS）が、循環，加圧可能な試験
装置にホースを配管し、下記の条件で保持しホースの破
損あるいは漏れが発生する回数を測定した。

加圧サイクル:35cpm オイル温度:100℃ 雰囲気温度:100℃ 上記の結果から、実施例品はいずれも柔軟性に優れ曲
げキンク性も比較例品に比べて小さいことがわかる。ま
た、ホース全体の耐久性にも優れている。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の縦断面図、第２図はその構成を示す
説明図、第３図は従来品を示す縦断面図である。１……内管層、10……内側ゴム層、11……中間樹脂層、
12……外側ゴム層、13……繊維補強層、14……外管層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内管層と、上記内管層の外周に形成された
繊維補強層と、上記繊維補強層の外周に形成された外管
層を備え、上記内管層が内側ゴム層と外側ゴム層とこの
両層に挟まれた中間樹脂層で形成されたホースであつ
て、上記内側ゴム層の外表面の全体に軸方向に延びる螺
旋状の凹凸が形成されていることを特徴とするホース。