JP2003130261A - ホースおよびその接続構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホース２０は、ブロー成形が可能であるとと
もに、エンジンルームなどの狭いスペースに曲げて配管
することが容易であり、かつ１２０℃を越える使用状態
になってもシール圧の低下をもたらさないこと。 【解決手段】 ホース２０は、蛇腹部２２と、この蛇腹
部２２と一体の締結部２２ｃとを備え、蛇腹部２２およ
び締結部２２ｃをブロー成形で一体成形するとともに、
締結部２２ｃの外周にシール部材２３を装着している。
ホース２０の材料は、ＰＰなどの主樹脂材料に、５〜３
０重量％のガラス繊維を添加することにより常温時にお
ける曲げ弾性率が１０００〜２０００ＭＰａに調製した
材料を用いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のラジエー
タホースなどに使用されるホースおよびその接続構造体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のホースの接続構造体とし
て、特開平６−５０４８２号公報に記載されているよう
に、樹脂ホースを相手部材の通路にワンタッチで接続す
る構成が知られている。すなわち、ブロー成形により樹
脂ホースを形成するとともに、樹脂ホースおよび相手部
材に互いに係合する係合爪を形成する。樹脂ホースを相
手部材の通路に接続するには、樹脂ホースの端部外周に
Ｏリングを装着し、樹脂ホースを相手部材の通路に挿入
する。このとき、樹脂ホースの外周と相手部材との間の
係合爪を介して、両者をワンタッチで装着するととも
に、Ｏリングで相手部材の通路に対してシールしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなホ
ース接続構造体を、例えば自動車のラジエータホースの
ように、１２０℃付近までの耐熱性を要求される場合に
以下の不具合を生じる。すなわち、樹脂パイプは、展延
性や可撓性を備える必要性から、つまりブロー成形で製
造するとともに曲げた状態で配管する必要性から、ポリ
フェニレンサルファイド（ＰＰＳ）に少量のゴムを混合
することにより常温時における曲げ弾性率を１７００Ｍ
Ｐａ以下に調製した材料を用いている。このため、樹脂
パイプが１００〜１２０℃になったときに、Ｏリングに
よる収縮応力で締結部が時間と共に変形量が増すクリー
プ変形してシール圧が低下するという問題があった。

【０００４】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、ブロー成形が可能であるとともに、エン
ジンルームなどの狭いスペースに曲げて配管することが
容易であり、かつ１２０℃を越える使用状態になっても
シール圧の低下をもたらさないホースおよびその接続構
造体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた本発明は、蛇腹部と、
この蛇腹部と一体の締結部とを備え、蛇腹部および締結
部をブロー成形で一体成形するとともに、締結部の外周
にシール部材を装着するシール支持部を有するホースに
おいて、上記ホースの材料は、主樹脂材料に、５〜３０
重量％の繊維状物を添加することにより常温時における
曲げ弾性率が１０００〜２０００ＭＰａに調製した材料
を用いたことを特徴とする。

【０００６】本発明にかかるホースは、ブロー成形によ
り蛇腹部と締結部とを一体に成形したものであり、蛇腹
部に一体成形された締結部のシール支持部にシール部材
を装着して、他の通路に接続される。蛇腹部は、狭い配
管スペースにおいても取り回しを有利にする作用があ
る。

【０００７】ホースの材料は、主樹脂材料に繊維状物を
５〜３０重量％添加することにより、耐熱性の向上を図
っている。したがって、ホースの締結部のシール支持部
にシール部材を装着した状態にて、１２０℃を越える高
温時におけるクリープ変形を防ぎ、シール性を低下させ
ない。

【０００８】また、ホース材料は、繊維状物を添加して
も、その曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以下に調製した展
延性のある材料を用いているので、ブロー成形で蛇腹部
を形成することも容易であり、しかも十分な可撓性をホ
ースにもたらすので、ホースを曲げて配管するのに支障
もない。

【０００９】上記ホースの材料の好適な態様として、繊
維状物の添加量を調製することにより、１２０℃におけ
る曲げ弾性率を１５０〜５００ＭＰａにしたものを用い
ることができる。さらに好適な態様として、ホースの使
用温度の上限付近（１２０℃）において２４０ＭＰａ以
上の材料を用いることが好ましく、特に好ましくは３０
０ＭＰａ以上である。これにより、ラジエータホースな
どの耐高温性を特に要求されるホースについて、要求仕
様に対応できる。

【００１０】ここで、ホースの材料を構成する主樹脂材
料の好適な材料として、繊維状物を添加しても、曲げ弾
性率が２０００ＭＰａを越えない柔軟な材料を用いるこ
とが必要であり、例えば、ラジエータホースに適用する
場合には、耐ＬＬＣ（不凍液）性に優れるポリメチルペ
ンテンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ＰＰＳ、シ
ンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）などの樹脂材
料に、柔軟性を増すためにゴム材料を添加して変性した
材料を用いることができる。

【００１１】また、本発明の他の態様は、本発明にかか
るホースを用いたホース接続構造体であり、シール支持
部に装着されたシール部材と、上記他の通路に接続され
る装着孔を有する取付ブロックと、ホースを装着孔に装
着したときに上記シール部材を圧縮して、ホースを他の
通路に接続するように連結する連結手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。

【００１３】（１） ホースの接続構造体の概略構成 図１は本発明の一実施例にかかるホースの接続構造体を
用いた自動車エンジン周辺を示す図である。図１におい
て、エンジン１０のエンジンブロック１０ａの端部に
は、冷却水をラジエータ１２に送るための冷却通路１０
ｂが形成されており、この冷却通路１０ｂにラジエータ
ホース１４が接続されている。また、冷却通路１０ｂに
は、ラジエータホース１４に対して分岐したバイパス用
のホース２０が接続されている。このホース２０は、エ
ンジン１０の温度が低いときにラジエータ１２へ冷却水
を流すのを避けるためにバイパスするものである。

【００１４】図２はエンジンブロック１０ａの冷却通路
１０ｂとホース２０とを接続している箇所を示す断面図
である。図２に示すように、上記冷却通路１０ｂには、
ホース２０がシール部材２３、取付ブロック２４及びソ
ケット５０を用いて接続されている。

【００１５】（２） ホースの接続構造体の各部の構成 次に、個々の構成部品について説明する。図３はホース
２０の端部を示す断面図である。ホース２０は、通常の
一般部２１の端部に所定長さの蛇腹部２２を形成してい
る。蛇腹部２２の蛇腹溝２２ａの１つは、シール支持部
２２ｂを有する締結部２２ｃになっている。シール支持
部２２ｂには、Ｏリングから構成されたシール部材２３
が装着されている。ホース２０は、押出ブロー成形方法
を用いて成形型の成形面に倣わせることにより蛇腹形状
に賦形することができる。

【００１６】（２）−１ 取付ブロック２４の構成 図２に示す取付ブロック２４は、円筒状のブロック本体
２５を備え、樹脂または金属により形成されている。ブ
ロック本体２５は、ホース２０を挿入するための装着孔
２５ａと、この装着孔２５ａに接続される通路２５ｂと
を備えており、この通路が冷却通路１０ｂに接続され
る。

【００１７】（２）−２ ソケット５０の構成 図４はソケット５０でホース２０を取付ブロック２４に
組み付ける前の状態を示す斜視図、図５は取付ブロック
２４を示す斜視図である。図５において、取付ブロック
２４のブロック本体２５の開口端には、ソケット５０を
取り付けるための１対のブロック側係合溝２６，２６が
２カ所（軸を中心に１８０゜の位置）に形成されてい
る。ブロック側係合溝２６，２６は、軸方向の導入溝２
６ａと、導入溝２６ａの奥側から周方向に形成された係
止溝２６ｂによりＬ字形に形成されている。ブロック側
係合溝２６，２６は、直線Ｌａに沿って左右対称にそれ
ぞれ形成されている。

【００１８】図６はソケット５０を示す斜視図である。
ソケット５０は、ホース２０の蛇腹部に係合して取付ブ
ロック２４に取り付けるための部材である。ソケット５
０は、スリット５１ａを有するリング状のソケット本体
５１を備えている。ソケット本体５１は、図３の蛇腹部
２２の蛇腹溝の１つに圧入されるように蛇腹溝の幅より
僅かに狭い幅で形成されている。ソケット本体５１は、
円弧状の大径部５２，５２と、大径部５２，５２より薄
肉で環状段５２ｅを形成している小径部５３，５３とを
備え、大径部５２，５２の間で蛇腹状の連結部５４で伸
縮可能に連結されている。大径部５２の一端は、スリッ
ト５１ａにまたがった延設部５２ａになっており、他方
の大径部５２は、延設部５２ａを摺動自在にガイドする
ガイド溝５２ｂになっている。延設部５２ａの先端内周
側には、係合突起５２ｃが形成され、一方、ガイド溝５
２ｂには、係合突起５２ｃに係合する係合突起５２ｄが
形成されている。ソケット５０は、連結部５４で伸縮可
能な材料、たとえば、ポリプロピレン、ポリアミド、ポ
リカーボネートなどから形成されている。

【００１９】小径部５３，５３の外周には、固定用係合
爪５６，５６が軸対称に２カ所突設されている。固定用
係合爪５６，５６は、ブロック側係合溝２６，２６に係
合することでソケット５０を取付ブロック２４に装着す
る台形突起であり、スリット５１ａに向かうにつれて高
くせり上がったテーパ面５６ａを有している。また、ス
リット５１ａを挟んだ大径部５２，５２の対向端には、
押圧操作部５５，５５がそれぞれ突設されている。押圧
操作部５５，５５は、指でスリット５１ａの幅を狭くす
るように力を加えると、ソケット本体５１を連結部５４
で伸ばすとともに、延設部５２ａをガイド溝５２ｂに導
くように形成されている。

【００２０】（２）−３ ホース２０の接続作業 ホース２０の蛇腹溝に、シール部材２３を装着し、さら
に、ソケット５０の開口からホース２０の端部を圧入す
る。このとき、ソケット本体５１は、連結部５４により
伸張して拡径するので、蛇腹部に装着しやすい状態にな
り、蛇腹部２２の蛇腹溝の１つに挿入される。続いて、
ホース２０を装着したソケット５０を、取付ブロック２
４に押し入れる。

【００２１】図４に示すように、ホース２０の蛇腹溝に
ソケット５０を装着した状態から、取付ブロック２４側
へ押し入れる。図７はソケット本体５１とソケット５０
の連結過程を説明する説明図である。図７に示すよう
に、ソケット５０を取付ブロック２４の開口端に合わせ
ると、ソケット５０の固定用係合爪５６，５６のテーパ
面５６ａがブロック側係合溝２６，２６の内端に当た
る。さらに、ソケット５０を押し入れると、テーパ面５
６ａがブロック側係合溝２６，２６の内端に倣って固定
用係合爪５６，５６の間隔を狭める。ソケット５０は、
蛇腹の連結部５４（図６）で伸ばされることによりホー
ス２０の端部に沿う。そして、固定用係合爪５６，５６
は、ブロック側係合溝２６，２６に位置合わせされ、さ
らにソケット５０が押し入れられると、固定用係合爪５
６，５６は、導入溝２６ａに沿って移動する。そして、
固定用係合爪５６，５６は、導入溝２６ａが係止溝２６
ｂに達すると、連結部５４（図６）の復元力でソケット
５０が拡径することにより係止溝２６ｂを周方向に移動
して取付ブロック２４に対して抜止される。

【００２２】（３） ホース２０の材料 （３）−１ ホース材料の概略および特性 ホースの材料は、主樹脂材料に、５〜３０重量％の繊維
状物を添加することにより常温時における曲げ弾性率が
１０００〜２０００ＭＰａに調製した材料を用いてい
る。図９はホースの材料についての曲げ弾性率と温度と
の関係を示すグラフである。各点▲、■で示す２種類の
樹脂材料にガラス繊維を添加して、破線の領域に入るよ
うに調製している。すなわち、ガラス繊維を添加するこ
とにより、１２０℃の曲げ弾性率を、比較例●の値よ
り、１５０〜５００ＭＰａに高めている。ここで、曲げ
弾性率は、樹脂から形成された試験片を２点支持上に水
平におき、試験片の中央に荷重Ｐを加えたときの歪Ｙを
測定し、ＰとＹとの比に基づいて求めた（ＪＩＳ Ｋ６
９０２ ＡＳＴＭ Ｄ ７９０−６３）。ここで、曲げ弾
性率を、常温において上述の範囲としたのは、曲げ弾性
率が１０００ＭＰａを下回ると、ガラス繊維を添加して
も高温時における耐熱性が得られず、また、２０００Ｍ
Ｐａを越えると、展延性や可撓性の低下をもたらし、ブ
ロー成形やホースの取り回しが難しくなるからである。

【００２３】（３）−２ 主樹脂材料 主樹脂材料の好適な材料として、繊維状物を添加して
も、曲げ弾性率が２０００ＭＰａを越えない柔軟な材料
を用いることが必要であり、例えば、ラジエータホース
に適用する場合には、耐ＬＬＣ（不凍液）性に優れるポ
リメチルペンテンなどのポリオレフィン、ポリアミド
（ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１１、ＰＡ１２）、ＰＰＳ、
ＳＰＳなどの樹脂材料に、柔軟性を増すためにゴム材料
を添加して変性した材料を用いることができる。

【００２４】（３）−３ 繊維状物 繊維状物は、樹脂材料の性質を損なうことなく、機械
的、熱的性質の改良を目的として添加される材料であ
り、ガラス繊維やアスベスト繊維を適用することができ
る。繊維状物の添加量は、ホース材料の曲げ弾性率が１
０００〜２００ＭＰａに収めるように定められる。繊維
状物の添加量は、主樹脂材料に対応して調製する必要が
あるが、例えば、主樹脂材料がＰＰＳとエチレンプロピ
レン系のゴムとの混合物である場合には、３０重量％と
することができる。

【００２５】（４） ホースの作用・効果 （４）−１ ホースの材料は、主樹脂材料に繊維状物を
５〜３０重量％添加することにより、耐熱性の向上を図
ることができる。したがって、ホースの締結部のシール
支持部にシール部材を装着した状態にて、１２０℃を越
える高温時におけるクリープ変形を防ぎ、シール性を低
下させない。

【００２６】（４）−２ ホース材料は、繊維状物を添
加しても、その曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以下に調製
した展延性のある材料を用いているので、ブロー成形で
蛇腹部を形成することも容易であり、しかも十分な可撓
性をホースにもたらすので、ホースを曲げて配管するの
に支障もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるホースの接続構造体
を用いた自動車エンジン周辺を示す図である。

【図２】エンジンブロック１０ａの冷却通路１０ｂとホ
ース２０とを接続している箇所を示す断面図である。

【図３】ホース２０の端部を示す断面図である。

【図４】ソケット５０でホース２０を取付ブロック２４
に組み付ける前の状態を示す斜視図である。

【図５】取付ブロック２４を示す斜視図である。

【図６】ソケット５０を示す斜視図である。

【図７】ソケット本体５１とソケット５０の連結過程を
説明する説明図である。

【図８】ソケット５０でホース２０を取付ブロック２４
に組み付けた状態を示す斜視図である。

【図９】ホースの材料についての曲げ弾性率と温度との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０...エンジン １０ａ...エンジンブロック １０ｂ...冷却通路 １２...ラジエータ １４...ラジエータホース ２０...ホース ２１...一般部 ２２...蛇腹部 ２２ａ...蛇腹溝 ２２ｂ...シール支持部 ２２ｃ...締結部 ２３...シール部材 ２４...取付ブロック ２５...ブロック本体 ２５ａ...装着孔 ２５ｂ...通路 ２６...ブロック側係合溝 ２６ａ...導入溝 ２６ｂ...係止溝 ５０...ソケット ５１...ソケット本体 ５１ａ...スリット ５２...大径部 ５２...大径部 ５２ａ...延設部 ５２ｂ...ガイド溝 ５２ｃ...係合突起 ５２ｄ...係合突起 ５２ｅ...環状段 ５３...小径部 ５４...連結部 ５５...押圧操作部 ５６...固定用係合爪 ５６ａ...テーパ面

フロントページの続き (72)発明者 亀田 宜暁 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 渡邉 徳雄 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 3H015 BA01 BB01 3H111 AA02 BA15 BA31 CA47 CB02 DA11 DB03 EA06 3J045 AA04 AA06 AA09 AA10 BA01 BA03 BA05 CB06 CB18 DA02 EA10 3J106 AA02 AA06 AB01 AB09 BA02 BC04 BD01 BE17 CA01 EB11 EC01 EC03 EC06 ED14 ED26 EE02 EE18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛇腹部と、この蛇腹部と一体の締結部と
   を備え、蛇腹部および締結部をブロー成形で一体成形す
   るとともに、締結部の外周にシール部材を装着するシー
   ル支持部を有するホースにおいて、 上記ホースの材料は、主樹脂材料に、５〜３０重量％の
   繊維状物を添加することにより常温時における曲げ弾性
   率が１０００〜２０００ＭＰａに調製した材料を用いた
   ことを特徴とするホース。
2. 【請求項２】 請求項１のホースにおいて、 上記ホースの材料は、１２０℃における曲げ弾性率が１
   ５０〜５００ＭＰａに調製した材料であるホース。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のホースにおい
   て、 上記主樹脂材料は、融点が２００℃以上の樹脂材料にゴ
   ム材料を含有した熱可塑性エラストマーであるホース。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかのホ
   ースを用い、他の通路に接続するホース接続構造体にお
   いて、 上記シール支持部に装着されたシール部材と、 上記他の通路に接続される装着孔を有する取付ブロック
   と、 ホースを装着孔に装着したときに上記シール部材を圧縮
   して、ホースを他の通路に接続するように連結する連結
   手段と、 を備えたことを特徴とするホースの接続構造体。