JPH0718510B2

JPH0718510B2 - 可撓管

Info

Publication number: JPH0718510B2
Application number: JP9487786A
Authority: JP
Inventors: 泰幸前田; ▲祥▼元上嶋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPS62255681A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は可撓管、とくには、高温な温度条件下で、防
振機能を要求される用途に適用されてすぐれた耐久性を
発揮できる可撓管に関するものである。

（従来の技術）たとえば、第３図に略線図で示すように、自動車用エン
ジンｅの過給器ｔとインタークーラｉとの間ならびにこ
のインタークーラｉとエンジンｅとの間にそれぞれ装着
されてエンジン給気の送給を行うとともに、エンジン振
動の車体への伝達を防止すべく機能する従来既知の可撓
管ｈとしては、第4,5図に例示するものがある。

ここで第４図に示す可撓管ｈは、長さ方向の中央部に位
置する、ゴム弾性体製の蛇腹状部分１の両端に、これも
ゴム弾性体製の平滑筒状部分2,2を連続させて形成し、
そしてこれらの内部に、ゴム弾性体をコーティングした
帆布状補強層３の二〜三層を埋設してなり、また、第５
図に示す可撓管ｈは、ゴム弾性体製の、全体として平滑
な筒状部分４内に、セルロース短繊維補強材５を、周方
向へ配向させて埋め込んでなる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、かかる従来技術のうち、第４図に示す可撓管
ｈは、二〜三層の帆布状補強層３を埋設しているため、
可撓管自体の、軸線方向およびその方向と直交する方向
の剛性がともに高くなりすぎてエンジン振動の車体への
伝達を有効に防止し得ない他、振動に対する耐久性が低
いという問題があり、また、この可撓管ｈでは、帆布状
補強層３を手作業にて巻付成形し、さらにそれをシーツ
巻き方式にて加硫していることから、成形工数が嵩み、
可撓管ｈのコストが高くなるとともに、加硫時に肉厚の
不均一な部分が生じ、これが使用時における可撓管ｈの
故障の原因になるという問題があった。

また、第５図に示す可撓管ｈは、短繊維補強材５がその
周方向へ向けて配向されているため、その軸線方向およ
びその方向と直交する方向の繰り返し変位に対する耐久
性が低く、補強材５の配向方向に向く亀裂が比較的早期
に発生し、そして進行するという問題があった。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、簡単に、かつ十分均質に構成することがで
き、適正なる剛性の下で、防振機能を有効に発揮し得る
一方、内圧、振動などに対して極めてすぐれた耐久性を
有する可撓管を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、弾性体を主体とし、中間部に蛇腹状部分を
有する可撓管において、その弾性体内に、短繊維補強材
を、配向させずに埋め込んでなる。

またここで、より好ましくは、短繊維補強材のアスペク
ト比（長さ／繊維径）を200〜600の範囲とする。

（作用）この可撓管では、短繊維補強材が、弾性体内に無配向状
態で、かつ均等に埋め込まれていることから、可撓管の
各方向の強度、剛性などが、無配向のその補強体によっ
て有効に向上されるとともに、それらが可撓管の全体に
わたって十分均一となり、この故に、その可撓管を、従
来例で述べたと同様に適用する場合には、エンジン振動
の車体への伝達を可撓管の適正なる剛性の下で有効に防
止することができ、また、可撓管の軸線方向およびそれ
と直交する方向の振動に起因する可撓管への亀裂の発生
および進行を、補強材の、方向性のない、各方向のすぐ
れた補強機能によって防止して耐久性の著しい向上をも
たらすことができる。

ところで、この可撓管は、たとえば、周方向に所定の間
隔をおく四個所以上の注入孔を有する金型内へ、トラン
スファ成型、インジェクション成型などによって、短繊
維補強材を混合した弾性材料を充填することで製造でき
るので、それの製造は極めて容易であり、また、可撓管
の肉厚、内部組織などを、その全体にわたって十分均一
なものとすることができる。

なおここで、短繊維補強材のアスペクト比を200〜600と
した場合には、弾性率、引張強度、伸び率などの物性が
いずれの方向に対してもほぼ均一な、配向性のない好適
なる可撓管がもたらされることになる。すなわち、アス
ペクト比を200未満としたときには、トランスファ成
形、インジュクション成形などによって可撓管を製造す
るに際し、補強材が配向する傾向が強く、この一方にお
いて、アスペクト比が600を越えるときには、補強材の
絡み合いにより、可撓管の物性の均一性が損われる。

（実施例）以下にこの発明を図示例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例を、一部を断面として示す斜
視図および正面図であり、図中11は、可撓管の全体を示
す。

この例の可撓管11は、その長さ方向の中央部に位置する
蛇腹状部分12と、その両端に連続する平滑筒状部分13と
を具えてなり、この可撓管11は、弾性体14内へ、配向さ
せずに埋め込んだ短繊維補強材15を有する。

ここで、かかる可撓管11は、たとえば、それの成形のた
めの金型キャビティの、長さ方向の一端面もしくは両端
面に、その各面と直交する方向へ向けて形成されて周方
向へ所定の間隔をおく四個以上の注入孔から、または金
型キャビティの内もしくは外周面に、その各面と直交す
る方向へ向けて形成されてこれもまた周方向へ所定の間
隔をおく四個以上の注入孔から、好ましくはアスペクト
比が200〜600の短繊維補強材15が、これも好ましくは３
〜30phrの割合にて混入された弾性材料を、金型キャビ
ティ内へ、トランスファ成形、インジェクション成形な
どによって充填することにて形成することができる。

ここにおいて、可撓管11を、とくに、図示のように、蛇
腹状部分12を含むものとした場合には、金型キャビティ
の端面に設けた注入孔から弾性材料を注入することが、
その蛇腹状部分12における補強材15の配向を有効に防止
してその部分の物性の均一性をもたらす上で好適であ
る。

なおここで、この可撓管11の、弾性体内への短繊維補強
材15の添加量を３〜30phrとするのは、それが3phr未満
では、十分なる補強効果を得ることができない一方、30
phrを越える場合には、可撓管11の剛性が高くなりすぎ
ることによる耐久性の低下が生じるとともに、短繊維補
強材15が、適正なるトランスファ成形、インジェンクシ
ョン成形などの妨げとなるからである。

そしてまた、ここにおける短繊維補強材15の材質は、従
来技術で述べたようなセルロース短繊維とし得ることは
もちろんであるが、とくに、可撓管11を高温下にて使用
する場合には、セルロース短繊維のヤング係数が、170
℃で約130g/デニールまで低下するとともに、その短繊
維の熱劣化が甚しく、短繊維補強材15による十分なる補
強効果をもたらし得なくなることから、この発明では、
好ましくは、170℃におけるヤング係数が、350g/デニー
ル以上の短繊維材料、たとえば芳香族ポリアミド繊維
（ケブラー（商標）その他）にて短繊維補強材15を形成
することにより、可撓管11の高い弾性率を担保する。す
なわち、このように、ヤング係数の高い短繊維補強材15
を用いたときには、それを無配向状態にて埋設しても、
セルロース短繊維を配向させた場合よりも、高温時にお
ける十分高い弾性率が得られることになり、高温耐久性
の十分なる向上がもたらされることになる。

さらに、以上に述べたような短繊維補強材15を埋設する
弾性体14としては、ブタジェンゴム、天然ゴム、ニトリ
ルブタジェンゴム、スチレンブタジェンゴムなどの汎用
ゴムを用いることも可能であるが、これらのゴムは、比
較的早期に高温劣化して可撓管11の耐久性の低下もたら
すので、高温下で使用される可撓管11の弾性体14として
は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、水素添加ニトリルブ
タジェンゴム、アクリルゴム、エチレン・アクリルエス
テル共重合体、エチレン・酢酸ビニール・アクリルエス
テル三元重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、エピ
クロルヒドリン、エチレン・プロピレン共重合体、エチ
レン・プロピレン・ジエン三元重合体、イソブテン−イ
ソプレンゴム、もしくはこれらの変性体、または、それ
らのいずれかと、50％以下の他のポリマーとをブレンド
したものを選択することが好ましい。

このような構成の可撓管11によれば、弾性体14内に、短
繊維補強材15を、配向させずに埋設していることから、
可撓管11の弾性率、引張強度、伸び率などの物性を、い
ずれの方向に対してもほぼ均一なものとすることがで
き、しかも、それらを有効に高めることができるので、
そこへの内圧および／または振動の作用に際し、短繊維
補強材の配向方向に向く可撓管11への亀裂の発生を有効
に防止して耐久性の著しい向上をもたらすことができる
とともに、防振機能を十分に発揮して車両への乗心地を
高めることができる。

加えて、この可撓管11は、トランスファ成形、インジェ
クション成形などを用いることにより、十分な精度の下
で、能率的に製造することができるので、可撓管コスト
の低廉化の他、可撓管全体の均質化をもたらすことがで
きる。

なおここで、弾性体14および短繊維補強材15をともに、
耐熱性にすぐれたものとした場合には、無配向の短繊維
補強材15の作用下にて、耐熱老化性および高温耐久性に
著しくすぐれた可撓管11が得られることが確認されてい
る。

第２図はこの発明の他の実施例を示す部分断面正面図で
ある。この例は、蛇腹状部分12の各括れ部に、金属、合
成樹脂などからなる剛性リング16を嵌め合わせたもので
あり、この例によれば、剛性リング16のたが作用によ
り、可撓管11への内圧の作用時におけるその蛇腹状部分
12の直径の増加を有効に防止することができる。

以下にこの発明に係る可撓管の耐久性と、従来品のそれ
との比較例について説明する。

〔比較例〕

ここでは、発明品および従来品をともに、第１図に示す
ような蛇腹状部分を含む可撓管とし、それらの各々につ
き、高温雰囲気中での外径変化率と、伸縮方向への繰り
返し変形に対する耐久性とを測定した。その結果は下表
示に示す通りである。。

ここで、外径変化率は、1kg/cm²の内圧を封入して170℃
の雰囲気中に500時間放置した後の外径増加率を示し、
また、耐久性は、1kg/cm²の内圧の封入状態で、170℃の
雰囲気中にて可撓管を、その長さの±25％にわたって繰
り返し伸縮変位させたときの耐久回数を示す。

この表によれば、アラミド繊維を配向させずに埋設した
発明品１〜４では、それを周方向へ配向させた場合に比
し、外径変化率が幾分大きくなる傾向が認められるが、
それとても従来品1,2と比較した場合には著しく小さい
値であることから、無配向のアラミド繊維が、高温下に
ても可撓管補強機能を十分に発揮し得ることが解かり、
加えて、耐久性の観点からは、発明品１〜４は、アラミ
ド繊維が無配向であるが故に、従来品1.2に対してはも
ちろん、それを配向させた場合に比しても顕著にすぐれ
た結果をもたらし得ることが解かる。

（発明の効果）従って、この発明によれば、可撓管の物性をいずれの方
向に対しても十分均質ならしめることにより、その可撓
管に、内圧、ならびに、可撓管の伸縮方向、曲げ方向等
の多種多様の繰り返しの変形および変位に対する極めて
すぐれた耐久性を付与することができ、しかも、それら
の変位等を、適正なる剛性の下で、主には蛇腹状部分の
作用によって有効に吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

第1,2図はそれぞれこの発明の実施例を示す図、第３図は可撓管の適用例を示す略線図、第4,5図はそれぞれ従来例を示す図である。 11……可撓管、12……蛇腹状部分 13……平滑筒状部分、14……弾性体 15……短繊維補強材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性体を主体とし、中間部に蛇腹状部分を
有する可撓管において、前記弾性体内に、短繊維補強材
を、配向させずに埋め込んでなる可撓管。