JPH03194282A - 耐負圧性蛇腹付きホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は蛇腹付きホースに関する。この蛇腹イ］きホー
スは例えば自動車用エアインテークホース、ラジェータ
ホース、フィラホース等に利用できる。

［従来の技術］ 従来より産業界では、柔軟性、振動吸収性、取付【プ作
業性に優れたホースとして、蛇腹付きボスが広く用いら
れている。この蛇腹付きホースの蛇腹部は、ホース内周
面の口径およびホース外周面の口径か同期して軸方向に
連続波状に変化する。

この蛇腹付きホースでは、蛇腹部のホース内周面の法線
方向のホース内周面とホース外周面との間隔を肉厚寸法
としたとき、蛇腹部の各部の肉厚寸法はほぼ同じである
。

ところで上記した蛇腹付きホースを吸気系装置等に使用
すると、ホース内が負圧になるに伴い、大気圧の影響で
蛇腹部か変形して偏平化することがある。そこで、蛇腹
部の耐負圧性を一層向上させるために、蛇腹郡全体の肉
厚を厚くしたホース、材料を大きな剛性をもつものに変
更したホース等が開発されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、蛇腹郡全体の肉厚を厚くしたホースでは蛇腹
部を形成する材料体積が増加して材料費が高くなったり
、蛇腹部の柔軟性が低下したりする問題がある。また、
材料を大きな剛性をもつものに変更したホースでは、他
の特性との関係で改良には限界がある。

本発明は上記した実情に鑑み開発されたものＣ゛あり、
その技術的課題は、蛇腹部全体の肉厚を厚くしたり材料
を大ぎな剛性をもつものに変更したりする手段を採用す
ることなく、蛇腹部の耐負圧性を向上させ得る蛇腹付ぎ
ホースを提供することにある。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明者は蛇腹部の耐負圧性向上について鋭意研究を重
ねた結果、蛇腹部のホース内周面の［］径か小となる波
底部の肉厚寸法を蛇腹部の他の部分の肉厚寸法よりも大
ぎく設定すれば、蛇腹部の材料体積が同じであっても、
蛇腹部の耐負圧性を向上させ得、蛇腹付きホース内か負
圧となったとぎてｂ蛇腹部が偏平しにくくなることを知
見し、この知見に基づき本発明を完成させたものである
。

即ち、本発明の蛇腹付きホースは、少なくとも一部にホ
ース内周面の口径およびホース外周面の口径が同期して
軸方向に連続波状に変化覆る蛇腹部をもつ蛇腹付きホー
スであって、 ホース内周面の法線方向のホース内周面とボス外周面と
の間隔を肉厚寸法としたとき、蛇腹部のホース内周面の
口径が小となる波底部の肉厚寸法か蛇腹部の他の肉厚寸
法よりも大きく設定されていることを特徴とするもので
ある。

蛇腹部の波底部の肉厚寸法は、蛇腹部に要求される柔軟
性、ホース口径が大となる波山部の肉厚寸法、ホース口
径、ホース材質等を考慮して必要に応じて適宜選択され
るが、例えば、肉厚の比率で示すと、蛇腹部の波山部と
波底部との境界部分の立壁部の肉厚を１としたとき、蛇
腹部の波底部の肉厚は１．０１〜３、特に１．１〜１．
５に設定できる。

蛇腹部の波底部、蛇腹部の波山部のピッチは適宜選択で
き、また、各ピッチは軸方向に均等でも、軸方向に不均
等でもよい。不均等ピッチの場合には、例えば、蛇腹部
の軸方向の中央域程、ピッチを小さくてきる。なお、波
底部、波山部のホース口径は必要に応じて適宜選択でき
る。

蛇腹付きホースを形成する（Ａ料としては天然ゴム、合
成ゴム、樹脂等を適宜選択して採用でき、例えば、塩素
化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、ポリプロ
ピレン、エチルア廿チー１〜・エチレン共重合体、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリブヂレンテレフタレート等
を採用できる。

本発明の蛇腹付きホースは、蛇腹付きホースで従来使用
されている公知の方法で製造できる。例えば、蛇腹部の
内周面を形成覆る波型面部をもつ中子と、蛇腹部の外周
面を形成する波型面部をもつ型とを用いた型成形で製造
できる。ここで、中子と型とで区画されるキャビティの
うち、蛇腹部の波底部を形成するキャビティ部分の厚み
が、蛇腹部の他の部分を形成するキャビティ部分の厚み
よりも大ぎくなるように設定されている。

［作用」 蛇腹部の波底部の肉厚寸法が蛇腹部の他の部分の肉厚寸
法よりも大きく設定されているので、蛇腹部の耐座屈性
が向上する。

［実施例］ 以下、本発明の蛇腹付きホースを第１図〜第３図に示し
た一実施例に従って説明する。本実施例の蛇腹付きホー
スの全体図は第２図、第３図に、要部の拡大断面図は第
１図に示されている。

本実施例の蛇腹付きホースは、中央に位置する蛇腹部１
と、蛇腹部１の一端に連設された端部５と、蛇腹部１の
細端に連設された端部６とで形成されている。なお、蛇
腹付きホースの材質は塩素化ポリエチレンである。

蛇腹部１は、ホース内周面１ａの口径およびホース外周
部１ｂの口径か同期して蛇腹部１の軸方向にそって連続
波状に変化して形成されている。

従って、蛇腹部１は、ホース外周部１ｂの口径か最大と
なる適数個の波山部１０−１５と、ホース内周面１ａの
口径が最小となる適数個の波底部２０〜２４と、それら
の中間に位置する立壁部３０〜３９とを備えている。本
実施例では波山部１０〜１５の頂点のホース口径はｇ　
１　ｍｍ、波底部２Ｏ〜２４の底点のホース口径は６３
ｍｍである。

ここで、ホース内周面１ａの法線方向におりるホース内
周面１ａとホース外周部１ｂとの間隔を肉厚寸法とした
とき、蛇腹部１の各部の肉厚寸法は３〜４ｍｍの間で変
化しており、なかでも、波底部２０〜２４の肉厚寸法は
他の部分よりも厚く設定されている。

即ち、本実施例では蛇腹部１の波底部２０〜２４の肉厚
寸法ｔ１は４ｍｍ、蛇腹部１の波山部１０〜１５の肉厚
寸法↑２は３ｍｍ、立壁部３０〜３９の肉厚寸法ｔ３は
３ｍｍに設定されている。

従って、波底部２０〜２４の肉厚寸法ｔ１は蛇腹部１の
他の部分の肉厚寸法よりも大きい。立壁部３０〜３９の
蛇腹部１の軸芯Ｐに対する傾斜角度ｅ１は７６度である
。

なお、蛇腹部１の波底部２０−２／ｌの外面の曲率半径
Ｒ１は１．３ｍｍ、蛇腹部１の波山部１０〜１５の外面
の曲率半径Ｒ２は４ｍｍ、蛇腹部１の波山部１０〜１５
の内面の曲率半径Ｒ３は１ｍｍ、蛇腹部１の波底部２０
〜２４の内面の曲率半径Ｒ４は４ｍｍに設定されている
。

更に第２図、第３図に示すように蛇腹付きホースの端部
５の回りには、耐産屈性向上のために鍔部５０が形成さ
れており、更に端部５には分岐路５１を形成する突出管
部５２が形成されている。

また、端部６の回りには、耐産屈性向上のために鍔部６
０か形成されている。

また、本実施例の蛇腹付きホースでは、蛇腹部１のホー
ス内周面１ａの口径が小となる波底部２０〜２４の肉厚
寸法ｔ１か蛇腹部１の他の部分である波山部１０〜１５
の肉厚寸法ｔ２、立壁部３０〜３９の肉厚寸法ｔ３より
も大きく設定されているので、蛇腹部１の耐負圧性を向
上させ得る。

従って蛇腹付きホースを吸気系装置に使用してホース内
が負圧となっても、蛇腹部１が大気圧で押圧されて偏平
化することを回避するのに有利である。

ところで、有限要素法（ＦＦＭ）で解析したところ、蛇
腹部の波底部、波山部、立壁部の肉厚が共に等しい従来
の蛇腹付きホースにおけるその蛇腹部の材料体積、耐負
圧性、耐久性をそれぞれ１とすると、この実施例の蛇腹
付きホースの蛇腹部１の体積は１．０２２であり、耐負
圧性は１．１０４であった。即ち、本実施例のホースは
、従来のホースに比較して蛇腹部１の体積が２．２％増
加しているが、耐負圧性か１０．４％増加しており、従
って蛇腹部の月利体積が同じであっても耐負圧性を向上
させ得る。なお耐負圧性は、蛇腹部の波山部を押し潰す
ときの荷重の大きさで評価しＩこ　。

次に、本発明の蛇腹付きホースの他の実施例を第４図に
示す。この実施例の蛇腹付きホースは前記した実施例の
場合と基本的に同じ構成であるか、この実施例では、蛇
腹部７の波山部７０〜７６のピッチ、波底部８０〜８５
のピッチは一定ではなく、蛇腹部７の軸方向の中央部で
ある波山部７３に向かうにつれてピッチは小さくなるよ
うに設定されている。即ち、波山部７０の頂点を基準と
したとき、波山部７０の頂点から波底部８０の底点まで
の距離１１０は７．２ｍｍ、波底部８０の底点から波山
部７１の頂点までの距離Ｌ１１は６゜７ｍｍ、波山部７
１の頂点から波底部８１の底点までの距離］−１２は６
．２ｍｍ、波底部８１の底点から波山部７２の頂点まで
の距離１−１３は５゜７ｍｍ、波山部７２の頂点から波
底部８２までの距離１−１４は５．２ｍｍ、波底部８２
の底点から波山部７３の頂点までの距離１−１５は５．
０１ｎｍである。

また、蛇腹部７の波底部８０〜８５の肉厚寸法ｔ１０は
４ｍｍ、蛇腹部７の波山部７０〜７６の肉厚寸法ｔ１１
は３ｍｍ、立壁部９０〜１０３の肉厚寸法ｔ１３は３ｍ
ｍに設定されている。従って、波底部８０〜８５の肉厚
寸法ｔ１０は蛇腹部７の他の部分の肉厚寸法よりも大き
い。なお、波山部７０の外面の曲率半径Ｒ１０、波山部
７１の外面の曲率半径Ｒ１１はそれぞれ４．．５ｍｍ、
波山部７２の外面の曲率半径Ｒ１２、波山部７３の外面
の曲率半径Ｒ１３はぞれぞれ４ｍｍ、波底部８０の内面
の曲率半径Ｒ２０は４．５ｍｍ、波底部８１の内面の曲
率半径Ｒ２１は４．２５ｍｍ、０ 波底部８２の内面の曲率半径Ｒ２２は４ｍｍ、波底部８
０の外面の曲率半径Ｒ２３は１．８７ｍｍである。また
、波底部８１の外面の曲率半径Ｒ２５は１．４−ｍｍ、
波底部８２の外面の曲率半径Ｒ２６は１ｍｍである。

なあ、波山部７０〜７６の頂点のホース口径は９’１ｍ
ｍ、波底部８０〜８５の底点のホース口径は６８ｍｍで
ある。なお、蛇腹部７の材質は塩素化ポリエチレンでお
る。

第４図に示す実施例においても波底部８０〜８５の肉厚
用法１−１０は蛇腹部７の他の部分の肉厚」法よりも大
ぎく設定されているので蛇腹部７の耐負圧性を向上させ
得る。この実施例の蛇腹付きホースについても、有限要
素法（Ｆ　ＩＥ　Ｍ　）で解析したところ、この実施例
の蛇腹付きホースの蛇腹部７の体積は１．０３１であり
、耐負圧性は１゜１７６で必った。即ち、蛇腹部に用い
る材料体積は３．１％増加したが、耐負圧性は１７．６
％増加した。

なお、前記した各実施例の蛇腹付きホースは、１ 自動車のエンジンに外気を導入する吸気系装置であるエ
アクリーナ、エアフローメータ、吸気マニホールドに接
続して使用することができる。更に、コンプレッサ等の
他の吸気系の産業機器に接続して使用することもできる
。

［発明の効果］ 本発明の蛇腹付きポルスによれば、蛇腹部のホース内周
面の口径か小となる波底部の肉厚寸法が蛇腹部の他の肉
厚１法よりも大ぎく設定されているので、蛇腹部仝休の
肉厚を厚くしたり蛇腹部の材料を大きな剛性をもつもの
に変更したりする手段を採用することなく、負圧による
応力に効果的に耐えることができ、耐負圧性を向上させ
ることができる。従って蛇腹付きホース内が負圧となっ
ても蛇腹部が座屈することを回避づるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は蛇
腹部の拡大断面図、第２図は蛇腹部を省略して示す全体
の側面図、第３図は蛇腹部を省略２ して示す全体の平面図である。第４図は本発明の他の実
施例を示し蛇腹部の拡大断面図である。 図中、１は蛇腹部、１０・〜１５は波山部、２０〜２４
は波底部、３０〜３９は立壁部を示ず。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一部にホース内周面の口径およびホー
   ス外周面の口径が同期して軸方向に連続波状に変化する
   蛇腹部をもつ蛇腹付きホースであって、 前記ホース内周面の法線方向の前記ホース内周面と前記
   ホース外周面との間隔を肉厚寸法としたとき、前記蛇腹
   部の前記ホース内周面の口径が小となる波底部の肉厚寸
   法が前記蛇腹部の他の肉厚寸法よりも大きく設定されて
   いることを特徴とする蛇腹付きホース。