JPH04347086A - 補強ゴムホース - Google Patents

補強ゴムホース

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JPH04347086A
JPH04347086A JP11585991A JP11585991A JPH04347086A JP H04347086 A JPH04347086 A JP H04347086A JP 11585991 A JP11585991 A JP 11585991A JP 11585991 A JP11585991 A JP 11585991A JP H04347086 A JPH04347086 A JP H04347086A
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JP
Japan
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rubber
strain
compression
reinforced
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP11585991A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Kozono
小園 泰史
Makoto Sakuraoka
桜岡 誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、浚渫用のホース、流体
輸送用のホースおよび高圧エアホースなどに使用され、
内面ゴムと外面ゴムとの間に繊維コードを含む補強層を
設けるとともに、螺旋状またはリング状の剛性材料を埋
設した補強ゴムホースに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、内面ゴムと外面ゴムとの間に
、化学繊維コードの補強層を設けるとともに、螺旋状ま
たはリング状の剛性材料を埋設して、潰れなどを防いだ
補強ゴムホースが用いられている。補強層は、主に化学
繊維コードをホースの軸線方向に対して35°00′〜
54°44′の角度をなすように積層して構成されてお
り、耐圧層として機能する。また、螺旋状またはリング
状の剛性材料は、外力によるゴムホースの潰れや曲げな
どに対する耐座屈性能を向上するために埋設されている
ものである。この剛性材料の間にはゴム層が配置されて
いる。このゴム層は、一般に、10%圧縮時の圧縮力が
5.0kg/cm2以下であり、かつ、30%圧縮時の
圧縮力が16.0kg/cm2以下のゴムで構成されて
いる。
【0003】このような補強ゴムホースは、可撓性が必
要とされる箇所で使用されることが多く、繰り返し曲げ
変形が加えられたときでも、ホースに必要とされる耐圧
性能が保持されることが重要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の補強ゴムホース
のように繊維コードで補強したゴム弾性体には、引張力
に対する応力が大きい反面、圧縮力に対する応力はあま
り大きくないという特性がある。たとえば、繊維コード
で補強したゴム弾性体における繊維コードの長さ方向に
関する応力と歪みとの関係は図6に示すようになる(「
『Non−Linear Cord−Rubber C
omposite』:S.K.Clark and R
.N.Donge :SAE Technical P
aper Series 892339,Septem
ber 25−28,1989」参照)。すなわち、応
力σL は、引張歪み(εL >0)に対しては急激に
増大し、圧縮歪み(εL <0)に対してはあまり絶対
値が増大しない。これより、繊維コードで補強したゴム
弾性体では、引張弾性率が圧縮弾性率に比較して非常に
大きいことが理解される。
【0005】一般に、ゴムホースが曲がった場合、曲率
半径外方側の部分は引張変形を受け、曲率半径内方側は
圧縮変形を受ける。もしも、引張弾性率と圧縮弾性率と
が等しければ、図7に示すようにゴムホース1の引張側
の歪み量ΔEと圧縮側の歪み量ΔCとは等しくなる。と
ころが、上記のように繊維コードで補強したゴム弾性体
では、引張弾性率が圧縮弾性率よりも大きいために、従
来からの補強ゴムホースでは、図8に示すように引張側
の歪み量ΔEよりも圧縮側の歪み量ΔCの方が大きくな
る。本件発明者らによる試験では、従来の補強ゴムホー
スを曲げ変形させた場合に、たとえば曲率(1/曲げ半
径)が5.0×10−4(1/mm)のときの、引張側
の歪み量ΔEは6.5%であり、圧縮側の歪み量ΔCは
17.5%であった。なお、図7、図8において、曲線
a1,a2は歪み量が零の位置を示す。
【0006】一方、補強ゴムホースを繰り返し変形させ
た後の耐圧性能の保持率は、ほぼ繊維コードの耐久性に
依存していると言える。ところが、この繊維コードは極
めて細い糸(フィラメント)を撚り合わせた構造である
ので、引張歪みに対してはコードに撚りが固く締結され
る方向に力が作用することになるために耐久性が良好で
ある反面、圧縮歪みに対してはコードに撚りが解かれる
方向に力が作用することになるため耐久性が悪くなる。 図9は、繊維コードに6%の引張歪みを与えて耐久性を
試験した結果、および3%,6%,10%,15%の各
圧縮歪みを与えて耐久性を試験した結果を示す図である
。この図9には、歪みを与えた回数に対する張力保持率
の変化が初期の張力保持率を100%とした相対単位で
示されており、曲線L(+6)は6%の引張歪みを与え
た場合に対応し、曲線L(−3),L(−6),L(−
10),L(−15)はそれぞれ3%,6%,10%,
15%の圧縮歪みを与えた場合に対応している。曲線L
(+6)と残余の曲線との比較から、繊維コードの張力
保持率は引張歪みを与えても減少しないが、圧縮歪みを
与えた場合には、圧縮歪みが大きいほど小さくなり、耐
久性が劣化することが理解される。なお、図9は、「『
Large Bore Flexible Hose 
Lifetime Prediction』:A.P.
D.Cox,Dunlop Ltd Offshore
 Technology Conference 19
86」から引用したものである。
【0007】このような圧縮歪みに対する耐久性の悪い
繊維コードを用いた補強ゴムホースでは、曲げ変形の際
の圧縮側の歪みが大きいと、繰り返し変形後の耐圧性能
の保持率が悪くなる。しかし、上記のように従来の補強
ゴムホースでは、引張弾性率が圧縮弾性率よりも大きい
ために、繰り返し変形後の耐圧性能の保持率が悪いとい
う問題が生じていた。
【0008】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、繰り返し変形後の耐圧性能の保持率を向上
した補強ゴムホースを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】図2は本発明の補強ゴム
ホースの全体の構成を一部切り欠いて示す斜視図であり
、図1はその一部の構成を拡大して示す縦断面図である
。この補強ゴムホースは、内面ゴム21と外面ゴム22
との間に、繊維コードを含む補強層23が設けられてい
るとともに、螺旋状またはリング状の剛性材料24が埋
設されているものである。剛性材料24の間には、ゴム
層25が配置されている。26は他のゴムホースなどと
の接続のための口金である。補強層23の繊維コードに
は、化学繊維コードが適用されてもよく、また天然繊維
コードが適用されてもよい。
【0010】ゴム層25は、10%圧縮時の圧縮力が6
.0kg/cm2以上および/または30%圧縮時の圧
縮力が20.0kg/cm2以上であるゴムで構成され
ている。なお、このゴム層25は、10%圧縮時の圧縮
力が7.0kg/cm2以上であり、30%圧縮時の圧
縮力が25.0kg/cm2以上のゴムで構成されるこ
とが好ましい。ここで、圧縮力とは、「JIS  K 
 6301−1975  加硫ゴム物理試験方法(圧縮
試験)」に準じて測定される圧縮力をいう。
【0011】
【作用】図3はゴム単体または繊維コードで補強したゴ
ム弾性体の歪み量εL と応力σL との関係を示す図
であり、曲線L1はゴム単体に対応し、曲線L2は繊維
コードで補強したゴム弾性体に対応している。曲線L1
,L2より、繊維コードで補強したゴム弾性体では、引
張弾性率が圧縮弾性率よりも大きいのに対して、ゴム単
体では、引張弾性率よりも圧縮弾性率の方が大きいこと
が理解される。すなわち、補強ゴムホースでは、引張弾
性率に関しては繊維コードを含む補強層23の寄与が支
配的であるのに対して、圧縮弾性率に関しては剛性材料
24の間に配置されているゴム層25からの寄与も大き
いことが理解される。
【0012】本発明では、上記のゴム層25に、10%
圧縮時の圧縮力が6.0kg/cm2以上および/また
は30%圧縮時の圧縮力が20.0kg/cm2以上(
好ましくは10%圧縮時の圧縮力が7.0kg/cm2
以上であり、30%圧縮時の圧縮力が25.0kg/c
m2以上)であるゴムを適用している。すなわち、従来
では、上記のように10〜30%圧縮時の圧縮力が5.
0〜16.0kg/cm2以下であるような、圧縮時の
応力が比較的小さなゴムをゴム層に適用していたのに対
して、本発明では圧縮時の応力が大きなゴムがゴム層2
5に適用されている。これにより、補強ゴムホース全体
の圧縮弾性率が向上される。この結果、ホースを屈曲さ
せたときの曲率半径内方側における圧縮歪み量が減少す
るから、繊維コードを含む補強層23の圧縮歪み量を少
なくして、補強ゴムホースの耐久性を向上することがで
きる。すなわち、補強ゴムホースを繰り返し曲げ変形さ
せた後でも、耐圧性能が良好に保持される。
【0013】なお、ゴム層に10%圧縮時の圧縮力が6
.0kg/cm2未満で、かつ50%圧縮時の圧縮力が
20.0kg/cm2未満であるゴム材料を適用したと
きには、曲げ変形時の圧縮歪みが、繊維コードの耐久性
を劣化させるほど大きくなるおそれがある。
【0014】
〔実施例1〕
剛性材料24の間に配置されるゴム層25を、10%圧
縮時の圧縮力が7.5kg/cm2であり、30%圧縮
時の圧縮力が26.5kg/cm2であるゴムで構成し
た。補強層23の繊維コードには、レーヨンコードを適
用した。
【0015】この補強ゴムホースを曲げて、曲率半径内
方側(すなわち圧縮側)と、曲率半径外方側(すなわち
引張側)との各歪み量を測定した。図4は測定結果を示
す図であり、本実施例における圧縮側の歪み量のホース
の曲率に対する変化が曲線L(C1)で示されており、
引張側の歪み量のホースの曲率に対する変化が曲線L(
E1)で示されている。また、この図4には、圧縮率1
0〜30%での圧縮力が4.7〜15.6kg/cm2
以下のゴムを剛性材料の間のゴム層に適用した従来の補
強ゴムホースにおける圧縮側および引張側の歪み量がそ
れぞれ曲線L(CP),L(EP)で示されている。
【0016】この図4から、本実施例の補強ゴムホース
では、引張側の歪み量が従来の補強ゴムホースよりも増
大している一方で、圧縮側の歪み量が従来よりも格段に
少なくなっていることが理解される。このように、圧縮
側の歪み量が少なくなった結果、レーヨンコードで構成
された補強層23の圧縮歪みが低減されることになる。 これにより、補強層23の耐久寿命を長くして、補強ゴ
ムホースを繰り返し曲げ変形させた後にもホースの耐圧
性能を良好に保持することができるようになる。上述の
ように、繊維コードの引張歪みに対する耐久性は良好で
あるから、曲げ変形時の引張歪み量が多少増大すること
は、補強層23の耐久性に何ら影響を及ぼすものではな
い。
【0017】図5には、本実施例の補強ゴムホースと従
来の補強ゴムホースとについて、同一条件で曲げ変形に
対する耐久試験を行った後に、水圧破壊試験を行った結
果が示されている。曲げ変形に対する耐久試験は、内径
305mmφ、長さ4mのホースを、曲率(1/曲げ半
径)5.0×10−4(1/mm)まで繰り返し100
万回曲げるようにして行った。曲げる速さは、1時間当
たり200回とした。
【0018】図5から、従来の補強ゴムホースでは、耐
久試験前の破壊時の圧力を1.0とすると耐久試験後の
破壊時の圧力が0.7に減少したのに対して、本実施例
のホースでは、耐久試験前の破壊時の圧力を1.0とす
ると耐久試験後の破壊時の圧力は0.85であった。こ
の結果から、本実施例の補強ゴムホースでは、繰り返し
曲げ変形を加えた場合でも、耐圧性能が良好に保持され
ることが理解される。
【0019】〔実施例2〕剛性材料24の間に配置され
るゴム層25を、10%圧縮時の圧縮力が15.2kg
/cm2であり、30%圧縮時の圧縮力が40.5kg
/cm2であるゴムで構成した。 この補強ゴムホースに曲げ変形を加えて、その圧縮側の
歪み量と引張側の歪み量とを測定した。測定結果は上記
の図4に同時に示されており、曲線L(C2)が圧縮側
に対応し、曲線L(E2)が引張側に対応する。曲線L
(C1)とL(C2)との比較、および曲線L(E1)
とL(E2)との比較から、ゴム層25に圧縮時の応力
の大きなゴム材料を適用したことによって、引張側の歪
みが一層増大する一方で、圧縮側の歪みがさらに低減さ
れることが理解される。
【0020】このように、圧縮時の応力の大きなゴムを
ゴム層25に適用することによって、レーヨンコードを
用いた補強層23の引張力に対する耐久性を有効に利用
する一方で、この補強層の圧縮方向の歪みを抑制するよ
うにしているので、補強用ゴムホースの耐久性が一層向
上されている。これにより、繰り返し曲げ変形を加えた
後にも、耐圧性能を良好に保持することができる。
【0021】なお、本発明は上記の各実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々
の設計変更を施すことが可能である。また、本発明の補
強ゴムホースは、浚渫用のホース、流体輸送用のホース
、高圧エアホースなどに限らず、繰り返し変形を受けて
使用される任意の用途のホースに適用可能なものである
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の補強ゴムホースに
よれば、剛性材料の間に配置されるゴム層を圧縮時の応
力の大きなゴムで構成しているから、曲げ変形時の圧縮
歪みを抑制することができる。これにより、繊維コード
を含む補強層の圧縮歪みを小さくできるから、繊維コー
ドの疲労を抑制することができ、ひいては補強ゴムホー
スの繰り返し変形後の耐圧性能の保持率を格段に向上す
ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の補強ゴムホースの基本構成を示す部分
縦断面図である。
【図2】全体の構成を一部切り欠いて示す斜視図である
【図3】繊維コードを含むゴム弾性体またはゴム単体の
各応力と、歪み量との関係を示す図である。
【図4】本発明の実施例の補強ゴムホースを曲げ変形さ
せた際の圧縮側歪み量および引張側歪み量の測定結果を
示すグラフである。
【図5】耐久試験後の水圧破壊試験結果を示す図である
【図6】繊維コードで補強したゴム弾性体の歪み量に対
する応力の変化を示す図である。
【図7】引張弾性率と圧縮弾性率とが等しい補強ゴムホ
ースを曲げ変形させた際の圧縮側歪み量および引張側歪
み量を簡略化して示す図である。
【図8】従来の補強ゴムホースを曲げ変形させた際の圧
縮側歪み量および引張側歪み量を簡略化して示す図であ
る。
【図9】繊維コードを含むゴム弾性体に対する引張歪み
または圧縮歪みに対する耐久試験結果を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
21  内面ゴム 22  外面ゴム 23  繊維コードを含む補強層 24  剛性材料 25  ゴム層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内面ゴムと外面ゴムとの間に、繊維コード
    を含む補強層が設けられているとともに、螺旋状または
    リング状の剛性材料が埋設されている補強ゴムホースに
    おいて、 上記剛性材料の間に、10%圧縮時の圧縮力が6.0k
    g/cm2以上および/または30%圧縮時の圧縮力が
    20.0kg/cm2以上であるゴムからなるゴム層を
    配置したことを特徴とする補強ゴムホース。
JP11585991A 1991-05-21 1991-05-21 補強ゴムホース Pending JPH04347086A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11585991A JPH04347086A (ja) 1991-05-21 1991-05-21 補強ゴムホース

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JP11585991A JPH04347086A (ja) 1991-05-21 1991-05-21 補強ゴムホース

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JPH04347086A true JPH04347086A (ja) 1992-12-02

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ID=14672913

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JP (1) JPH04347086A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663686B1 (en) 2000-06-27 2003-12-16 Agrium, Inc. Controlled release fertilizer and method for production thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663686B1 (en) 2000-06-27 2003-12-16 Agrium, Inc. Controlled release fertilizer and method for production thereof

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