JP2008202784A - 差し込み容易でかつ抜け出しにくいホ−ス及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接続金具のニップルへの挿入がしやすく、かつ、他の部品を用いることなくニップルから抜けにくいというホ−ス及びその接続構造を提供する。
【解決手段】内層ゴム２と、内層ゴム２の表面に編組された補強層３と、外層ゴム４と、を備え、補強層３の編組角度がホ−スの静止角度よりも小さく、かつ、ニップルに挿入された際には静止角度よりも大きい角度に広げられるホ−ス１であって、接続金具のニップル１１の表面に複数の環状凸部Ａを備え、当該ニップルの表面に、挿入されるホ−スの最先端側に環状フラット部Ｂ１を形成し、次いで、環状凸部Ａと環状フラット部Ｂ２とを交互に形成し、かつ、ニップルの軸線方向で環状フラット部Ｂ１の幅Ｗ１を他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２よりも大きくしたことを特徴とするホ−ス接続構造。
【選択図】図４

Description

本発明は接続金具への挿入が容易で、かつ、抜け出しにくいホ−スに関し、更に言えば、比較的低圧にて用いられるホ−スの改良及びその接続構造に係るものである。

水やエア−等の低圧用ホ−スは、通常は内層ゴムに繊維補強層が編み上げられ、更に外層ゴムがこれを覆った構造をしている。そして、通常の接続はホ−スに対向して接続金具を配置し、この接続金具に備えたニップルにホ−スを挿入して接続されている。そして、使用中にホ−スの抜けを防止するために種々の方策が取られている（特許文献１）。

特開平０５−００１７９３号公報

そして、ホ−スをニップルに挿入する際には、繊維補強層が存在するため、比較的挿入しにくく、一方、抜けを防止するため、ニップルに対応してホ−スの外側より締め金具やバンド等を用いて締め付けることが行われている。しかるに、かかる締め付けによる接続方法は締め付け位置が特定できず、締め付け力も個人差が生じるために、漏れに対する不安が残されている。

図１はその従来例を示す図であり、ホ−ス１は内層ゴム２、編み上げによる繊維補強層３、外層ゴム４から構成されており、一方、接続金具１０にはニップル１１が形成され、このニップル１１の外表面に環状凸部１２が複数形成されたものであり、これにホ−ス１が挿入される。そして、ニップル１１に対応して締め金具１４がボルト１５ａ及びナット１５ｂにて締め付け、環状凸部１２がホ−ス１の内面に食い込んで固定される構造である。

しかるに、ボルト１５ａ及びナット１５ｂは回転締め付けるためにスパナ等の工具が必要で、狭い空間では使いにくいというデメリットがある。更に、ホ−スの状態が締め金具１４にて隠れてしまうため作業時に見ることができず、接続作業ミスによりホースに傷が付いたり、接続金具からのホ−スの抜けに繋がることがあり完全とは言えなかった。勿論、接続金具の他に各種の部品が必要となり、その装着作業を含めてコストアップの原因となっていた。又、メンテナンス時にもこれらの脱着等に手間取るという問題もあった。

更に、ホ−スの挿入に際し、繊維補強層を一旦広げてニップルに挿入するという挿入のしにくさも避けられないのが現状である。

本発明は以上のような従来技術に鑑みてなされたものであり、接続金具のニップルへの挿入がしやすく、かつ、他の部品を用いることなくニップルから抜けにくいというホ−ス及びその接続構造を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の要旨は、少なくとも内層ゴムと、内層ゴムの表面に編み上げによって形成された繊維補強層と、この補強層を覆った外層ゴムと、を備えたホ−スであって、繊維補強層の編組角度がホ−スの静止角度よりも小さく、かつ、ニップルに挿入された際には静止角度よりも大きい角度に広げられることを特徴とするホ−ス（請求項１）を提供するものである。

かかるホ−スは、繊維補強層の編み上げがブレ−ド構造（請求項２）であり、好ましくは、ニップルに挿入前の編組角度が４５〜５２度（請求項３）であることを特徴とするものである。

本発明の第２の要旨は、かかるホ−スの接続構造であって、接続金具のニップルの表面に複数の環状凸部Ａを備え、請求項１乃至３にて特定するホ−スを挿入してなり、当該ニップルの表面に、挿入されるホ−スの最先端側に環状フラット部Ｂ１を形成し、次いで、環状凸部Ａと環状フラット部Ｂ２とを交互に形成し、かつ、ニップルの軸線方向で環状フラット部Ｂ１の幅Ｗ１を他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２よりも大きくしたホ−ス接続構造（請求項４）を提供するものである。

かかる接続金具のニップルの具体例としては、ニップルの軸線方向で環状凹フラット部Ｂ１の幅Ｗ１は他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２の１．５倍以上（請求項５）とし、更に、環状凸部Ａの外径ＲＡはニップルに挿入されるホ−ス内径ｒｈの１．１倍以上（請求項６）としたものである。

本発明の第１発明（請求項１〜３）について言えば、ホースを速やかにかつ確実に装着できる構造としたことと共に、接続金具以外の部材を使用することがなくその抜け防止機能を付与したものであり、これらの着脱に際しての従来のような各種の部品とこの装着の作業を不要としたものであり、コストダウン、着脱時の作業性アップが図られることとなった。

そして、本発明の第２発明（請求項４〜６）について言えば、特に挿入される接続金具の構造を特定することによって極めて安定したホ−ス抜け防止機能もった構造が提供できたものである。

そして、第１発明にあっては、ホ−スの構造を特定したものであり、特に採用されたホ−スの構造のうち繊維補強層の編組（ブレ−ド構造）角度を静止角度より小さくしたもので、かつ、接続金具のニップルに挿入した際には、この角度は静止角度より大きい角度に広がる構造としたものである。

ホ−スに編み上げられた繊維補強層の編組角度は５４．７度（静止角度）以下ではホ−スが径を大きくしやすく、ホ−ス内部に流体が流れて加圧された際には編組角度が元に戻ろうとして径を小さくする機能を有することから、本発明はかかる機能に着目してホ−スの特に補強層の編組角度を特定したものである。これによって、ニップルへの挿入時はホ−スの径が広がりやすいために挿入に困難性がなく、一方、ホ−ス加圧時には従来のような締め付け金具なしで抜け防止が十分図られたホ−スとなったものである。

請求項３において、編組角度が４５〜５２度が特に好ましいとした理由は以下の通りである。即ち、ホ−スの（ａ）挿入性、（ｂ）引き抜き力、（ｃ）長さ変化率、を考慮して規定したものであり、編組角度が４５度未満であると、（ｃ）が大きくなるため、実用に供し得なくなるものであり、５２度を越えると挿入性が悪くなってしまいこれ又実用的でなくなるからである。

ホ−スの繊維補強層としてはブレ−ド構造が採用されるものであり、補強層を構成する繊維は金属繊維や合成繊維が用いられる。

本発明の第２のホ−ス接続構造にあって、特に接続金具について言えば、接続金具に備えられたニップルにホ−スを挿入するだけで、ホ−スの抜けが阻止されるもので、ホ−ス挿入部分の外側より抜け防止のために締め金具等を使用せずにそのまま使用できる接続金具を提供するものである。

即ち、ニップルに挿入されたホ−スの径が元の径に戻ろうとする部位、即ちニップルの環状凸部間の谷部に相当するフラット部Ｂを積極的に設けることにより、ホ−スの径を元に戻し、ニップルの表面に形成した環状凸部Ａにホ−ス内面が食い込みやすくしたものである。

そして、効果的には、ニップルの軸線方向で環状凹フラット部Ｂ１の幅Ｗ１は他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２の１．５倍以上（請求項５）としてホ−スの元の径に戻ろうとする動きを妨げず、更に、環状凸部Ａの外径ＲＡはニップルに挿入されるホ−ス内径ｒｈの１．１倍以上（請求項６）としたことによりホ−スの表面への環状凸部Ａの食い込みを確実としたものである。

請求項５〜６にて規定した数値の根拠は、環状凹フラット部Ｂ１の幅Ｗ１の規定数値が１．５未満であると、凸部Ａ１へのホ−ス内面食い込みが弱くなり抜けやすくなってしまうからであり、環状凸部Ａの外径ＲＡの規定数値が１．１未満であると、これ又、同様の欠点が生じるからである。

これら特定した理由を更に述べれば、ニップルに形成した各環状凸部Ａ間に環状のフラット部Ｂを必ず設け、環状凸部Ａを挟んで両側でホ−スを元の径に戻ることを促し、そして、ニップルに挿入されるホ−ス先端を精査するに、ホ−ス本体部に比べ内径が広がりやすい傾向にあることから、更に、挿入されるホ−スの最先端に対応するニップルの表面の環状フラット部Ｂ１の長さを他のフラット部Ｂ２のそれよりも長くして、挿入前の内径に戻ろうとする範囲を多く確保し、環状凸部Ａにホ−ス内面がより食い込みやすくしたものである。

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。
［実施例１］
（１）第１発明のホ−ス
図２には第１発明に係るホ−ス１が示されている。ホ−ス１を、内径Ｄ１が１９ｍｍの内層ゴム２、ブレ−ド構造に編み上げられた繊維補強層３（補強層の外径Ｄ２は２３．２ｍｍ）、外層ゴム４（外径Ｄ３は２６．２ｍｍ）で構成した。繊維補強層３の編組ピッチｐ及び編組角度ｃは表１に示す通り（実測値）とした。ホース２、３は、ホース１と編組ピッチｐ及び編組角度ｃのみ異なるホースで構成した。

（２）第２発明の接続金具
図３には第２発明の接続金具１０が示されている。フランジ１０ａの先端にニップル１１が形成され、この内径Ｄ１を１５ｍｍ、外径Ｄ２を１８．６ｍｍとした。ニップル１１には三つの環状凸部Ａが形成され、その外径ＲＡを２１．２ｍｍであり、この凸部Ａのニップル１１の表面からの高さを１．３ｍｍとした。外径ＲＡは、挿入されるホ−スの内径ｒｐの１．１倍は必要であり、この例では、１．１２倍とした。

挿入されるホ−スの最先端に対応する部位にはフランジ１０ａに次いで環状フラット部Ｂ１が形成され、このフラット部Ｂ１のニップル１１の軸方向の幅Ｗ１を１２ｍｍ、他の部位の環状フラット部Ｂ２の幅Ｗ２を全て６ｍｍとした。又、環状凸部Ａの全体形状はほぼ直角三角形状をなし、その幅Ｗａを５ｍｍとした。尚、環状凸部Ａのその他の寸法は表２に示すとおりである。尚、図及び表２にあって、ａは環状凸部Ａの頂面のフラット部分の幅寸法（例えば０．７ｍｍ）、ｂは斜面の角度を示す。

（３）第２発明のホ−ス接続構造
図４には第２発明のホ−ス接続構造の部分図が示されている。第２発明の接続金具１０のニップル１１に、第１発明のホ−ス１を挿入した際の状態図である。環状凸部Ａの間に環状フラット部Ｂを配置したことによりホ−ス１がニップル１１の表面に元の径に戻って接触することとなり、これによってホ−ス１の内面が環状凸部Ａの頂部に食い込み、ここにホ−ス１の抜けが防止される構造となっている。

（４）第２発明のホ−ス接続構造におけるインパルス試験
インパルス試験条件は、１．０ＭＰａ、スクエア波形、水グリコ−ル作動油、試験温度４０±３℃、逆Ｕ字取付け曲げ半径＝１５０ｍｍである。試験の結果、インパルス性能は第１発明のホ−スの場合には、いずれも１５万回をクリアした。

尚、ニップル形状が本発明に合致しない場合には、ホ−スが抜けやすくなってしまうため、いずれもインパルス性能の目安である１５万回をクリアしない。
［実施例２］
（１）第１発明のホ−ス
図２に示される第１発明のホ−ス１について、内径を２３．６ｍｍの内層ゴム２、ブレード構造に編み上げられた繊維補強層３（補強層の外径は２９．６ｍｍ）、外層ゴム４（外径はは３４．２ｍｍ）とした。繊維補強層３の編組ピッチｐ及び編組角度ｃは表３に示す通り（実測値）である。ホース２、３は、ホース１と編組ピッチｐ及び編組角度ｃのみ異なるホースで構成した。

（２）第２発明の接続金具
図３に示される第２発明の接続金具１０について、フランジ１０ａの先端に形成されたニップル１１の内径Ｄ１を１９．３ｍｍ、外径Ｄ２を２３．５ｍｍとした。ニップル１１には三つの環状凸部Ａが形成され、その外径ＲＡは２７．１ｍｍであり、この凸部Ａのニップル１１の表面からの高さは１．８ｍｍである。外径ＲＡは、挿入されるホ−スの内径ｒｐの１．１倍は必要であり、この例では、１．１５倍であった。

挿入されるホ−スの最先端に対応する部位にはフランジ１０ａに次いで環状フラット部Ｂ１が形成され、このフラット部Ｂ１のニップル１１の軸方向の幅Ｗ１を１６．１ｍｍ、他の部位の環状フラット部Ｂ２の幅Ｗ２を全て８ｍｍとした。又、環状凸部Ａの全体形状はほぼ直角三角形状をなし、その幅Ｗａを６．８ｍｍとした。尚、環状凸部Ａのその他の寸法は表４に示すとおりである。尚、図及び表４にあって、ａは環状凸部Ａの頂面のフラット部分の幅寸法（例えば０．７ｍｍ）、ｂは斜面の角度を示す。

（３）第２発明のホ−ス接続構造
図４に示すように、第２発明のホ−ス接続構造を示す部分図であり、第２発明の接続金具１０のニップル１１に、第１発明のホ−ス１を挿入した際の状態図である。環状凸部Ａの間に環状フラット部Ｂを配置したことによりホ−ス１がニップル１１の表面に元の径に戻って接触することとなり、これによってホ−ス１の内面が環状凸部Ａの頂部に食い込み、ここにホ−ス１の抜けが防止される構造となっている。

（４）第２発明のホ−ス接続構造におけるインパルス試験
インパルス試験条件は、１．０ＭＰａ、スクエア波形、水グリコ−ル作動油、試験温度４０±３℃、逆Ｕ字取付け曲げ半径＝２００ｍｍである。試験の結果、インパルス性能は第１発明のホ−スの場合には、いずれも１５万回をクリアした。

尚、ニップル形状が本発明に合致しない場合には、ホ−スが抜けやすくなってしまうため、いずれもインパルス性能の目安である１５万回をクリアしない。

以上の通り、本発明のホ−スはその挿入性において優れ、接続金具と接続した際には締め金具等を使用しなくてもそのままで確実にホースが固定できるものとなった。従って、接続金具以外の部材を使用することがなく、勿論、これらの着脱に際しての作業を不要としたものであり、特に低圧におけるホ−スの接続に極めて有利な接続金具を提供できたものであり、その産業上の寄与は極めて高い。

図１は従来の接続金具を示す図である。 図２は第１発明のホースを示す図である。 図３は第２発明の接続金具を示す図である。 図４は第２発明の全体図を示す図である。

符号の説明

１ ホ−ス、
２ 内層ゴム、
３ 繊維補強層、
４ 外層ゴム、
１０‥接続金具、
１０ａ‥フランジ、
１１‥ニップル、
Ａ‥環状凸部、
Ｂ１、Ｂ２‥環状フラット部、
Ｗ１‥環状フラット部Ｂ１の長さ（幅）、
Ｗ２‥環状フラット部Ｂ２の長さ（幅）。

Claims (6)

1. 少なくとも内層ゴムと、内層ゴムの表面に編み上げによって形成された繊維補強層と、この補強層を覆った外層ゴムと、を備えたホ−スであって、繊維補強層の編組角度がホ−スの静止角度よりも小さく、かつ、ニップルに挿入される際には静止角度よりも大きい角度に広げられることを特徴とするホ−ス。
2. 繊維補強層の編み上げがブレ−ド構造である請求項１記載のホ−ス。
3. 繊維補強層の編組角度が、４５〜５２度である請求項１又は２記載のホ−ス。
4. 接続金具のニップルの表面に複数の環状凸部Ａを備え、請求項１乃至３にて特定するホ−スを挿入してなるホ−ス接続構造であって、当該ニップルの表面に、挿入されるホ−スの最先端側に環状フラット部Ｂ１を形成し、次いで、環状凸部Ａと環状フラット部Ｂ２とを交互に形成し、かつ、ニップルの軸線方向で環状フラット部Ｂ１の幅Ｗ１を他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２よりも大きくしたことを特徴とするホ−ス接続構造。
5. ニップルの軸線方向で環状凹フラット部Ｂ１の幅Ｗ１は他の環状凹フラット部Ｂ２の幅Ｗ２の１．５倍以上とした請求項４記載のホ−ス接続構造。
6. 環状凸部Ａの外径ＲＡはニップルに挿入されるホ−ス内径ｒｈの１．１倍以上である請求項４又は５記載のホ−ス接続構造。

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