JPH0133904Y2

JPH0133904Y2 -

Info

Publication number: JPH0133904Y2
Application number: JP6525982U
Authority: JP
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1982-05-04
Publication date: 1989-10-16
Also published as: JPS58167385U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は建設機械および産業機械に使用される
リール巻き取り用の高圧用リールホースに関し、
特にリールに高圧用リールホースを巻き取つた
り、巻き出したりする際に、高圧用リールホース
の長手方向に大きな張力がかかつたり繰り返しの
曲げが作用する所で使用されるリール巻き取り用
の高圧用リールホースに関する。

従来、リール巻き取り用の高圧リールホースと
して使用されているホースは第１図に示す如く、
流体の通路を形成する円筒状の内面ゴム１０の外
周面に第１金属ワイヤ編組補強層１１、中間ゴム
１２、第２金属ワイヤ編組補強層１３および外面
ゴム１４をそれぞれ順次形成した構成をもつ。そ
して第１金属ワイヤ編組補強層１１および第２金
属ワイヤ編組補強層１３は共にそれらの編組角度
が理論静止角度である109.5度に近い角度で施さ
れている。通常は理論静止角度よりも大きい角度
で編むことが多いが、範囲としては105度〜120度
程度である。ここにいう編組角度とは金属ワイヤ
編組補強層中の数本の金属ワイヤを編組むときの
金属ワイヤの交わる角度を意味する。理論静止角
度とは理論中心編組角度ともいう。金属ワイヤ編
組補強層が設けられたホースの内部に高圧を作用
させたときに高圧による径を拡大しようとするす
る力及び軸方向に延ばそうとする力の両方の力に
対向する方向にワイヤが配向して静止し、ワイヤ
の径の大小、ワイヤの初期の編組角度に関係な
く、ワイヤは一定の角度、109.5度に近い角度で
交差して静止する。この角度を理論静止角度と言
う（昭和34年９月20日、日本ゴム工業協会発行の
「日本ゴム工業技術員会編纂ゴム技術最高標準
第５輯ゴムホース第16頁及び第17頁」）。かか
る高圧用リールホースは短尺物（例えばフオーク
リフト用等では２〜３ｍ物）で使用されるケース
が多く長手方向に対する伸びがほとんどかからな
いので、径方向についての対策（編組角度が理論
静止角度である）のみが施されている。従つて、
かかる高圧用リールホース内に150kｇｆ／cm²，
210kｇｆ／cm²と繰り返し高圧をかけても高圧用
リールホースの長手方向の伸びは数％（高々10％
未満）であり何ら問題は生じなかつた。

ところが、リール巻き取り用の高圧用リールホ
ースとして用いられるホースは50ｍ物、70ｍ物、
100ｍ物と長尺であり垂直方向に垂れ下がつた状
態で巻き取つたり、巻き出したりする作用を繰り
返し受けることが多く、高圧用リールホースの自
重あるいは引つ張り力を合計すると100kgf以上
もの張力がかかることがある為、高圧用リールホ
ースは長手方向に伸ばされた（径方向は小径とな
る）時には高圧用リールホースの初期の全長より
も30〜50％も伸ばされる場合もある。

この状態にてホース内に150kgf／cm²，
200kgf／cm²の高圧がかかると、高圧用リールホ
ースは今度は逆に径方向に大きくなり（長手方向
に縮小し）、100ｍ物の場合、実に30ｍ〜40ｍと長
手方向に縮小する減少を生じ、この高圧用リール
ホースの縮小作用（径方向の膨張）が巻き取りリ
ールを破壊する原因を招くので、骨組みのしつか
りした巻き取りリールを用いなければならないと
いう欠点が生じる。

また、この高圧用リールホースの長手方向の繰
り返しの伸縮により金属ワイヤ補強層は乱れを生
じたり、ゴム層を分離し早期に使用不能となる欠
点も生じている。

本考案は上記問題点を克服するもので、抗張力
が高くかつ屈曲性の優れた高圧用リールホースを
提供するものである。

すなわち本考案の高圧用リールホースは円筒状
の内面ゴムと、該内面ゴムの外周面に理論静止角
度109.5度に近い編組角度をもつて施された第１
金属ワイヤ編組補強層と、該第１金属ワイヤ編組
補強層の外周面に中間ゴムを介して、もしくは、
直接に施された編組角度80度〜100度とした第２
金属ワイヤ編組補強層と、該第２金属ワイヤ編組
補強層の外周面に設けられた外面ゴムとよりなる
ことを特徴とするものである。

本考案の高圧用リールホースでは第１層の第１
金属ワイヤ編組補強層が理論静止角度に近い編組
角度をもつて施されており、この第１金属ワイヤ
編組補強層は高耐圧性を与える。また第２層の第
２金属ワイヤ編組補強層の材質は金属ワイヤであ
りその編組角度は80度〜100度である。第２層の
第２金属ワイヤ編組補強層はその材質が第１層の
第１金属ワイヤ編組補強層と同じ金属ワイヤであ
るため、糸に比較して同一荷重に対して伸びが１
桁小さい。このため大きな張力が作用しても伸び
は小さく第１層の第１金属ワイヤ編組補強層を乱
すおそれが少ない。このため通常数10ｍ時には
100ｍをこえる長尺の高圧用リールホースとして
使用できる。また編組角度が80度〜100度と比較
的大きいので第２層の第２金属ワイヤ編組補強層
により高圧用リールホースの屈曲性が低下するこ
ともない。したがつて使用時の可撓性が大でリー
ル巻取りが可能である。本考案の第２金属ワイヤ
編組補強層のより好ましい編組角度は90度より大
きく100度より小さい範囲である。

また、第２金属ワイヤ編組補強層の金属ワイヤ
の直径は第１金属ワイヤ編組補強層の金属ワイヤ
径より大きいのが好ましい。これにより高抗張力
と屈曲性がさらに増大する。金属ワイヤとしては
ピアノ線等の硬線が好ましい。また、編組とは一
本の金属ワイヤが螺旋状に巻かれたものではなく
数本の金属ワイヤを編んだものを意味する。

本考案の高圧用リールホースでは中間ゴムを設
けても設けなくともいずれでもよい。また第１金
属ワイヤ編組補強層、第２金属ワイヤ編組補強層
はいずれも少なくとも１層あればよく、用途に応
じいずれかを２層以上にしたり共に２層以上にす
ることができる。

また、本考案の高圧用リールホースを構成する
内面ゴム、中間ゴムおよび外面ゴムは従来の高圧
用リールホースに用いられているものと同一でよ
い。

本考案の高圧用リールホースは上述したように
第１金属ワイヤ編組補強層で高い耐圧性をもた
せ、第２金属ワイヤ編組補強層で柔軟性を犠牲に
することなく高い抗張力を得ることができる。特
に、高圧用リールホースにおいては重い口金が取
り付けられその先に重い各種機器が接続されて使
用され、常に大きな荷重が作用するが伸び変化率
が極めて低いため、第１金属ワイヤ編組補強層の
編組角度である理論静止角度を乱すおそれが少な
く、耐久性および信頼性の高い高圧用リールホー
スとなる。

以下、実施例により説明する。

実施例１外径12.2mmのマンドレルにゴム押し出し装置よ
り内面ゴムを被覆した。次に内面ゴムの上に直径
0.32mmのピアノ線６×24本を理論静止角度に近い
110度で編組し第１金属ワイヤ編組補強層とした。
さらに、この第１金属ワイヤ編組補強層の上に、
ゴム押出装置により中間ゴムを被覆した。その次
に、第１金属ワイヤ編組補強層と同じ直径0.32mm
のピアノ線７×24本を編組角度99度で編組し、第
２金属ワイヤ編組補強層とした。最後に第２金属
ワイヤ編組補強層の上に外面ゴムを被覆し、従法
通りに加硫し、マンドレルを引き抜き、本実施例
の高圧用リールホースを製造した。この高圧用リ
ールホースの一部切断斜視図を第２図に示す。図
中、符号１は内面ゴム、２は第１金属ワイヤ編組
補強層、３は中間ゴム、４は第２金属ワイヤ編組
補強層および５は外面ゴムである。この高圧用リ
ールホースの内径は12.7mm、外径は22.5mmおよび
重量は770ｇ／ｍであつた。次にこの高圧用リー
ルホースの荷重時の伸びをみるため、内圧を作用
しない状態（無加圧）と、油圧で210Kg／cm²の内
圧を作用した状態（加圧）とについて、高圧用リ
ールホースの軸方向に50，100，150，200Kgの荷
重をかけ、その時の高圧用リールホースの伸び変
化率（％）および外径の径変化率を調べた。な
お、高圧用リールホースの伸び変化率とはそれぞ
れの荷重をかけたときの高圧用リールホースの長
さと無荷重の高圧用リールホースの長さの差を無
荷重の高圧用リールホースの長さで除したもので
あり、外径の径変化率とはそれぞれの荷重をかけ
たときの高圧用リールホースの外径と無荷重の高
圧用リールホースの外径の差を無荷重の高圧用リ
ールホースの外径で除したものである。この結果
を第３図〜第６図の符号Ａの実線で示す。なお、
第３図は無加圧状態での荷重−伸び変化率の線図
を、第４図は無加圧状態での荷重−径変化率の線
図を、第５図は加圧状態での荷重−伸び変化率の
線図を、第６図は加圧状態での荷重−径変化率の
線図をそれぞれ示す。

本実施例の高圧用リールホースの耐張力は無加
圧状態での200Kg荷重の伸び変化率が＋2.8％、加
圧状態での200Kg荷重の伸び変化率が＋1.7％と極
めて小さい。また、高圧用リールホースの無加圧
状態200Kg荷重での径変化率は−1.6％であり、加
圧状態200Kg荷重での径変化率は−1.4％であつ
た。なお、後述するが従来の高圧用リールホース
は無加圧50Kgの荷重で18％の伸び変化率を示し、
50Kgの荷重で理論静止角度に編組したワイヤ補強
層に乱れが発生した。

本実施例の高圧用リールホースの柔軟性を見る
ため限界最小曲率半径を求めた。このときの限界
最小曲率半径とは座屈とか破断が発生しないで曲
げることができる高圧用リールホースの曲げた部
分の最小半径をいう。この結果、限界最小曲率半
径は100mmであつた。

実施例２実施例１における高圧用リールホースの第２金
属ワイヤ編組補強層の編組角度を91度とした以外
は実施例１とまつたく同様にして本実施例の高圧
用リールホースを製造した。この高圧用リールホ
ースの内径は12.7mm、外径は22.5mmおよび重量は
760ｇ／ｍであつた。本実施例の高圧用リールホ
ースの加圧状態、無加圧状態における伸び変化率
および径変化率を第３図〜第６図の符号Ｂで示
す。伸び変化率は無加圧状態200Kg荷重で＋1.6
％、加圧状態で＋0.5％、径変化率は無加圧状態
200Kg荷重で−0.4％、加圧状態で−0.4％であつ
た。また限界最小曲率半径は103mmであつた。

参考例として、実施例１における高圧用リール
ホースの第２金属ワイヤ編組補強層の編組角度を
113度とした以外は実施例１とまつたく同様にし
て高圧用リールホースを製造した。この高圧用リ
ールホースの内径は12.7mm、外径は22.5mmおよび
重量は780ｇ／ｍであつた。またこの高圧用リー
ルホースの加圧状態、無加圧状態での伸び変化率
および径変化率を第３図〜第６図の符号Ｒで示
す。なお、この高圧用リールホースの限界最小曲
率半径は100mmであつた。

また、第２金属ワイヤ編組補強層の編組角度が
異なる場合の、高圧用リールホースの無加圧状態
での伸び変化率の関係を調べた。高圧用リールホ
ースは編組角度が80度、91度、99度、113度のも
のを使用し、各高圧用リールホースに200Kgの定
荷重を加えて行つた。なお、各高圧用リールホー
スは、編組角度が異なるほかはすべて同条件で製
造したものであつた。200Kgの定荷重時の伸び変
化率は、編組角度が80度のときは１％、91度のと
きは1.6％、99度のときは2.8％、113度のときは
18％であつた。この結果を第７図に示す。

この結果からも明らかなように、高圧用リール
ホースの伸び率は編組角度が90度以下の場合には
伸び率が小さく、また伸び率の変化も穏やかであ
つた。しかし、編組角度が90度を越えると、伸び
率の変化が次第に大きくなつた。そして編組角度
が110度（理論静止角度）を越えると伸び率は急
上昇し、その変化も急になつた。

さらに上記の各高圧用リールホースの無加圧状
態での曲げ応力についても調べた。編組角度が80
度のときは3.6Kg／cm、91度のときは1.8Kg／cm、
99度のときは1.3Kg／cm、113度のときは0.9Kg／
cmであつた。この結果を第８図に示す。

この結果からも明らかなように、編組角度が小
さいときは曲げ応力が極めて大きく、編組角度が
大きくなるに従つて曲げ応力が減速的に小さくな
つた。しかも、編組角度が110度よりも大きくな
つた場合には、曲げ応力の値は横ばい状態となつ
た。

以上のことから、金属ワイヤ編組補強層の編組
角度が大きくなるに従つて抗張力が小さくなり、
逆に曲げ応力が小さくなる。しかし、編組角度が
80度〜100度の範囲のものは、高圧用リールホー
スとして使用するのに両者ともに充分満足なもの
である。従つて高圧用リールホースの第２金属ワ
イヤ編組補強層は、編組角度を80度〜100度にす
ると、屈曲性を損なうことなく十分な抗張力をも
つものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高圧用リールホースの一部切断
斜視図、第２図は本考案の実施例１における高圧
用リールホースの一部切断斜視図、第３図は無加
圧状態でのゴムホースの荷重−伸び変化率を示す
線図、第４図は無加圧状態でのゴムホースの荷重
−径変化率を示す線図、第５図は加圧状態でのゴ
ムホースの荷重−伸び変化率を示す線図、第６図
は加圧状態でのゴムホースの荷重−径変化率を示
す線図、第７図は無加圧状態での定荷重状態の第
２金属ワイヤ編組補強層の編組角度−ゴムホース
の伸び率を示す線図、第８図は無加圧状態でのゴ
ムホースの第２金属ワイヤ編組補強層の編組角度
−曲げ応力を示す線図である。図中符号１は内面ゴム、２は第１金属ワイヤ編
組補強層、３は中間ゴム、４は第２金属ワイヤ編
組補強層および５は外面ゴムを示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円筒状の内面ゴムと、該内面ゴムの外周面に
理論静止角度109.5度に近い編組角度をもつて
施された第１金属ワイヤ編組補強層と、該第１金属ワイヤ編組補強層の外周面に中間
ゴムを介して、もしくは、直接に施された編組
角度80度〜100度とした第２金属ワイヤ編組補
強層と、該第２金属ワイヤ編組補強層の外周面に設け
られた外面ゴムとよりなることを特徴とする高
圧用リールホース。 (2) 第２金属ワイヤ編組補強層を構成するワイヤ
径が第１金属ワイヤ編組補強層を構成するワイ
ヤ径より大きい実用新案登録請求の範囲第１項
記載の高圧用リールホース。 (3) 第２金属ワイヤ編組補強層の編組角度は90度
より大きく100度より小さい実用新案登録請求
の範囲第１項記載の高圧用リールホース。