CN103090128A - 可扩展及可收缩软管 - Google Patents

Abstract

公开了在施加流体压力时自动地纵向扩展和自动地横向扩展的软管。软管可自动纵向扩展至其未扩展或收缩长度的6倍。当软管内的流体压力释放时，软管将自动收缩至收缩状态。软管包括由弹性材料制成的内管和由非弹性材料制成的外管。无论是在收缩状态还是在扩展状态下，内管均同轴地位于外管内。外管仅在内管和外管的第一端处以及内管和外管的第二端处固定至内管。当管在收缩状态与扩展状态之间转变时，外管相对于内管横向和纵向地运动。

Description

可扩展及可收缩软管

技术领域

本发明涉及用于运送流体材料的软管。具体地，本发明涉及这样一种软管，当软管内不存在任何加压流体时，该软管自动地收缩至收缩状态，当加压流体被引入到软管中时，该软管自动地扩展至伸展状态。在收缩状态下，软管因其相对较短的长度和其相对较轻的重量而相对较易于贮藏并较易于操纵，在伸展状态下，软管可位于需要流体的任何位置。软管由弹性内管和分离且不同的非弹性外管构成，其中外管围绕内管的外周设置，并且仅在两端处与内管附接和连接且沿第一端与第二端之间的整个软管长度与内管分离、未附着、未结合和未连接。

背景技术

用于运送各种流体的软管在本领域中是已知的。这些软管所遇到的问题之一是当软管不用于输送流体时软管的贮藏。尽管目前的软管是柔性的且可卷绕在圆筒或卷筒上以贮藏和运输，但是无法减小软管的长度和宽度。卷绕或盘绕的软管所遇到的另一问题是软管在展开或卷开时易于扭结。一般的房主在使用花园软管以对他们的草地、植物浇水或清洗他们的车辆时通常会遇到该问题。

消防队员有解决扭结问题的方案。当流体从他们所使用的软管去除之后，软管塌瘪成相对较扁平的状态。然后将软管成层贮藏，这些层由自身来回叠置的软管形成。当消防队员使用如此贮藏的软管时，他们仅须在软管的一端拉动，软管展成直线而不发生扭结。这对于解决房主的软管贮藏问题而言并非实际的方案，因为相比消防软管，花园软管的直径较小，并且当软管中的水清空时，几乎所有的花园软管都不塌瘪成扁平的状态。本领域已知的软管的另一问题在于其笨重，且置于地上时难以散开，并且还在填充有流体时难以操纵和拖拽到需要流体的地方，且当软管为空且需要放回到原来的贮藏位置时同样地难以操纵和拖拽。而且，如果使用者不具有装置以卷绕软管，那么他必须尝试以使软管不纠缠在一起的方式将软管置于地上，因为如果软管自身的确纠缠在一起的话，那么这使得在下一次使用软管时解开软管变得困难和令人烦躁。

因此，本领域需要一种软管，其在不使用时可自动地收缩和缩短长度以及可自动地扩展和伸展至实用长度，并且在不使用时自动地回复至缩短的长度。而且，需要重量相对较轻且当从贮藏取出并填充有流体以使用时可能不扭结的软管。

R.H.Vansickle等人的第3,481,368号美国专利公开了一种柔性软管，其包括由多个金属线加固层和外罩围绕的弹性体衬管，内加固层15包括单一厚度的螺旋缠绕金属丝，金属丝通过织物纱线交织在一起，金属丝位于平滑的圆筒结构上，所有交织的皱纹都在织物纱线中。一个或多个附加的金属丝加固层螺旋缠绕而无需20交织的织物纱线，每个加固层之间具有弹性体隔绝层。编织的金属丝层可设置在其它加固层之上以及设置在罩下方。

J.C.Hamrick的第3,520,725号美国专利公开了一种真空清洁系统，当软管在导管内移动至伸展或收缩的贮藏状态时，通常贮藏在抽吸导管内的柔软且挠曲刚性的真空软管几乎不具有或根本不具有拉伸性以便于软管通过导管内的弯曲，软管20上的活塞可变形以穿过导管的外端上的出口容器承载的对接接头，活塞与对接接头之间的相互接合在某些情况下可能限制软管相对于导管的延伸和收缩。

Buhrmann等人的第3,682,202号美国专利公开了一种改进的由挠性聚合材料制成的抗塌瘪的加固软管，其包括半刚性的大体周向布置的支撑结构，该结构包括优选的单个织物纤维加固层，其主要部分由经过处理的聚亚安酯或尼龙纤维构成。用有机聚亚安酯和优选地至少2%的有机聚亚安酯的非反应溶剂对聚亚安酯或尼龙纤维进行处理。软管具有实质改进的破裂强度并且抗真空塌瘪而不需要附加的支撑，例如金属丝嵌入物。该发明对在自动车辆冷却系统中使用的柔性散热器软管特别有用。

Sullivan的第4,009,734号美国专利公开了柔性的自收缩的卷绕式管，该管具有期望的重绕强度和弹性记忆。卷绕式管特别适于作为在压力下将流体输送至气动设备的自收缩气管。卷绕式管包括挤压的无缝塑料管，该无缝塑料管是通过挤压包括化学扩张聚酯和约10%到约50%的聚对苯二甲酸丁二酯聚合物的混合物制备的。

Logan的第4,091,063号美国专利公开了模制的软管结构和制造该软管结构的方法，这种软管结构具有轴向间隔的盘旋以及由交替的峰和谷限定的可控柔性，该软管结构具有弹性体内层、弹性体外层和由织物材料制成的中间加固层，中间加固层具有位于限定织物材料的协作的线之间的基本开放的空间，这些层通过延伸穿过所述基本空间的弹性体材料的刺透柱结合成整体结构，该空间具有交替的峰和谷，这些峰和谷具有确保可控柔性的可控壁厚并形成有半硫化状态的弹性体层来确保其可控的壁厚。

Horne的第4,276,908号美国专利公开了热塑性软管，其中加固层由纱线和单丝的结合制成以提供立体间隙，在该处可建立软管的加固层与其相邻元件之间的机械结合。

Piccoli等人的第4,553,568号美国专利公开的一种柔性软管，该软管由于新型的编织缠绕加固层而适于在压皱之后回复到其原始形状，该加固层包含相对坚硬且不缠绕的单丝的一个编织构件和第二编织构件，第二编织构件是在编织缠绕层中的每个接触点处卷曲在坚硬单丝周围的柔性织物材料。编织的缠绕赋予软管结构改进的抗压皱性和抗扭结性。该软管特别用作在服务中受到车轮频繁碾压的汽油泵分配软管。

Champleboux的第4,895,185号美国专利公开了具有柔性软管且特别用于可扩展包装机的装置，其中，软管通过由螺旋布置的柔性线缆制成的电枢层进行加固并且在至少一端处通过在刚性件上压缩这些层而附接，软管的特征在于支撑元件和夹紧元件，这两元件是同轴的且具有非粘性圆锥压缩表面，压缩表面通过设置有缝隙且在加固层之间驱动的至少一个楔形朝向端部发散以确保压缩。

Walton等人的第4,989,643号美国专利公开了高性能复合软管，该复合软管具有增强的耐用性、可靠性和长的生命周期，用于高压、高温和/或波动的环境，诸如涡轮增压的卡车、公共汽车、机动车、船舶和发动机。该复合软管包括一层或多层平衡织物，该织物具有粘附至每个织物层的内表面和外表面的高性能弹性体。

Mercer的第5,023,959号美国专利公开了用于延伸和收缩用于废物处理系统的排污软管的系统，废物处理系统通常位于旅居车上并且包括电力或曲柄驱动的软管延伸器装置，软管延伸器装置使可塌瘪的软管从其贮藏在旅居车上的塌瘪模式延伸至用于将废弃物从RV收集槽倾倒到RV废物堆站的入口的伸展形态。

Whaley的第5,036,890号美国专利公开了可插入传统的花园的消防栓端或水管中的装置，装置用于对软管的易于在使用中因施加在软管上的张力导致在消防栓端处的软管的局部弯曲而引起的扭结和破裂的部分进行加固。加固装置包括一段盘绕的弹性材料，其一端安装有可随意插入软管或从软管移除的弹性垫圈。

LoJacono,Jr等人的第5,246,254号美国专利公开了与花园类水管结合使用的抗扭结装置，该装置包括由管状主体限定的外壳，管状主体具有连接元件，连接元件可旋转地安装至管状主体以连接至水龙头，管状主体的另一端通过螺纹连接至花园类软管，该装置还包括长型柔性尼龙线缆，尼龙线缆牢固地固定至形成于管状主体内壁上的轮毂元件，由此线缆形成有一定的长度以容易地定位在软管的全部长度内。

Igarashi的第5,264,262号美国专利公开了制冷剂输送软管，该制冷剂输送软管具有层状结构，包括由至少一层构成的内管、与内管同轴且径向设置在内管外面的外管、以及介于内管与外管之间的加固织物层。内管包括由树脂组合物形成的树脂层。

Mezzalira的第5,477,888号美国专利公开了一种软管10，软管10包括由塑料或橡胶材料制成的至少一个管状层3、缠绕在内层外表面上且具有管状形状的表现为网格线5和网格行6的链式网状网4、可能存在的外层7，软管10的特征在于网格行相对于软管的纵轴倾斜。根据优选的实施方式，网格线5沿与网格行6的方向相反的方向相对于软管的纵轴Y倾斜。

Kanao的第5,555,915号美国专利公开了一种清洁器软管，该清洁器软管包括：软管主体；分别连接至清洁器操作管和清洁器主体的连接气缸，清洁器操作管和清洁器主体分别连接至软管主体的端部；以及加固金属丝材料，螺旋地盘绕在软管主体中并且在软管主体的整个长度上连续地缠绕。加固金属丝材料在接近软管主体一端或两端的预定长度部分像陡峭倾斜的螺旋一样成形，从而加固金属丝材料的相邻的螺旋部分彼此接近，而软管主体的软管壁朝向内圆周表面松开。另一方面，加固金属丝材料在除了软管主体的一端或两端之外的中间部分像平缓倾斜的螺旋一样成形，从而加固金属丝材料的相邻的螺旋部分沿管轴方向彼此分离。

Grieve等人的第5,607,107号美国专利公开了由一片记忆设置聚酯形成的可收缩的管。为了制造记忆设置条，将聚酯片缠绕成期望的盘绕位置。然后将其加热和冷却以记忆设置盘绕形式的片。在该过程之后，聚酯片在展开之后会自动回到盘绕状态。在一种形式中，适当地如滴水砖，聚酯片的远端比可附接至落水管的端部宽。在另一形式中，聚酯片被包在长型聚乙烯管内以形成可收缩的软管。在优选的形式中，软管的远端支撑在卷轴上，该卷轴在随着软管缠绕和展开沿地卷起以进一步确保软管适当地缩回时。如果需要，管还能够设置有孔以作为喷射器。

Carter的第5,816,622号美国专利公开了用于花园软管的保护性套筒，其包括具有大体管状主体的保护性壳体部分，该管状主体具有内孔，内孔被成形为在其中紧密接纳的花园软管的联接器。柔性溢流冒口部分可拆卸地附接至壳体部分，柔性溢流冒口部分具有大体管状主体。溢流冒口部分的锁定元件将溢流冒口部分可拆卸地附接至壳体部分的主体。锁定元件可接纳在形成于壳体部分的主体中的开口内。锁定元件可从松懈状态弹性地移动至向内收缩的位置，在松懈状态中，锁定元件通过开口延伸并与壳体部分的主体接合以防止溢流冒口部分轴向远离壳体部分，在向内收缩的位置，锁定元件离开开口向内收缩并与壳体部分的主体分离以允许壳体与溢流冒口部分之间的相对轴向移动。溢流冒口部分具有外表面，外表面限定用于方便将花园软管与另一花园软管附接的夹紧表面。

Horst等人的第5,894,866号美国专利公开了花园软管组件，花园软管组件包括保持装置，保持装置包括该软管组件的至少一部分，保持装置和该部分适于缠绕在适当的支撑件上以将该部分保持在期望位置，从而在不用手的情况下使用软管组件。

Fujimoto的第6,024,132号美国专利公开了柔性管，柔性管包括波纹软管壁1，软管壁1由内壁2和外壁3以及介于内壁2与外壁3之间螺旋硬加固件4构成，其中内壁2和外壁3均由软树脂制成。当软管收缩时，螺旋槽7形成于软管内。内管2不与外壁3和硬螺旋加固件4部分地结合或融合，以形成未结合的位置或碎片8。当软管收缩时，未结合的碎片8与外壁3和螺旋硬加固件4分离并且向软管的内部方向移动，关闭螺旋槽7。因此，即使流体流到任何纵向方向，柔性管减少了流动阻力。

Akedo等人的第6,024,134号美国专利公开了层状带，该层状带包括聚酯系列热塑性聚氨酯树脂构成的主要层、以及由与螺旋地缠绕的主层的至少一个表面融合的软氯乙烯树脂形成的遮盖层，其相邻侧边缘彼此结合以形成软管壁。

Wells等人的第6,098,666号美国专利公开的管组件，管组件用于在压力作用下将流体从车辆中的空气压力的源传送至车辆的气闸系统。组件包括柔性的第一和第二管元件，每个管元件具有外表面并且从前向远端轴向延伸至后向远端。

Ericksen的第6,568,610号美国专利公开的柔性喷水杖，喷水杖连接至标准的花园软管，具有壳体，壳体的下端可连接至花园软管，壳体上端可连接至柔性管组件，柔性管组件的另一端连接至喷嘴。手枪式握把壳体包括水流控制阀（例如触发机构），水流控制阀可操作地连接至水阀以控制水从杖的喷嘴的流动。

Ragner等人的第6,948,527号美国专利公开了用于输送流体（液体、气体、固态颗粒和这三种物质的组合物）的自激软管。软管30和30b具有沿整个长度延伸的偏置弹簧36，并且能够包括单个或多个弹簧和/或多个直径弹簧圈。弹簧36在外侧覆盖有软管覆盖材料32以及在内侧覆盖有软管覆盖材料34以形成密封的软管，并且根据软管30和30b想要的用途在单独的弹簧圈之间径向向内或向外弓起，以当软管收缩且弹簧圈36被迫聚在一起时给覆盖材料空间以让出空间。

Weyker的第6,955,189号美国专利公开了花园软管组件，花园软管组件包括长型和柔性的管状元件，管状元件包括开放的第一端、开放的第二端以及在第一开放端与第二开放端之间延伸的外围壁。当管状元件未填充有流体时，相对于管状元件的纵轴横切得到的横截面具有大体长方形形状。管状元件具有有荧光色的外表面。带螺纹的阴联接器与第一端流体连通，带螺纹的阳联接器与第二端流体连通。

Ragner的第7,549,448号美国专利公开了用于输送流体（液体、气体、固态颗粒和这三种物质的组合物）的线性自激软管。软管30和30b具有沿整个长度延伸的偏置弹簧36，并且能够包括单个或多个弹簧和/或多个直径弹簧圈。弹簧36在外侧覆盖有软管覆盖材料32以及在内侧覆盖由软管覆盖材料34以形成密封的软管，并且根据软管30和30b想要的用途在单独的弹簧圈之间径向向内或向外弓起，以当软管收缩且弹簧圈36被迫聚在一起时给覆盖材料空间以让出空间。

发明内容

公开了一种当在软管内施加流体压力时软管自动地纵向扩展和横向扩展的软管。软管能够自动地纵向扩展至其未扩展或收缩长度的6倍并能够自动地横向扩展至其未扩展宽度的6倍。当软管内的压力释放时，软管自动收缩至收缩状态。软管包括由弹性材料制成的可扩展内管和由非弹性材料制成的分离且不同的外管，外管绕内管的外周和长度设置，并且仅在第一端和第二端处固定至内管而沿在第一端与第二端之间的整个软管长度不附接、不连接、不结合和不固定至内管，并且能够沿第一端与第二端之间的整个软管长度相对于内管自由运动。

由此，本发明的目的是提供当在软管内施加流体压力时自动纵向扩展和横向扩展的软管。

本发明的又一目的是提供当软管内的流体压力释放时自动收缩的软管。收缩长度是扩展长度的1/6。

本发明的又一目的是提供与非扩展/非收缩软管相比较轻的软管。

本发明的又一目的是提供在使用中不会扭结和缠绕自身的软管。

本发明的又一目的是提供在外管或套筒上包括标记例如词语的软管。

本发明的又一目的是提供能够容易地与水源例如房子上的水龙头联接和分离的软管。

本发明的其它目的和优点将通过下面结合附图的描述而变得显而易见，其中通过图示和示例给出了本发明的某些实施方式。本文中所包含的任何附图均构成本说明书的一部分并包括本发明的示例性实施方式并且说明了本发明的各种目的及其特征。

附图说明

图1是处于收缩位置的本发明的纵向侧视图；

图2是沿图1的2-2线截取的本发明的截面图；

图3是处于扩展位置的本发明的纵向视图；

图4是沿图3的4-4线截取的本发明的截面图；

图5是沿图3的4-4线截取的软管的一部分的截面图和立体图；

图6是沿图1的2-2线截取的本发明的软管的一部分的截面图和立体图；

图7是当软管处于其扩展状态时固定至本发明的软管的端部的阳联接器的立体图；以及

图8是当软管处于其收缩状态时固定至本发明的软管的端部的阴联接器的立体图。

具体实施方式

尽管本发明能够容许各种形式的实施方式，但是在附图中示出且在下文中描述的是目前优选的但非限制性的实施方式，应理解，本公开是本发明的实施例而不是用于将本发明限制于所说明的具体实施方式。

当前参考的图1-8示出了本发明及其组装方式。图1和3示出了本发明的可自动扩展和收缩的软管的优选实施方式。软管在软管内的流体压力和增加的流体容量的施加下自我扩展。软管还在软管内的流体压力和流体容量的释放下自我收缩。软管10由两个分离且不同的管12和14构成。内管14由伸长率为6:1的弹性材料形成，并且在加压的流体被引入到弹性内管14时能够扩展至其松懈或未扩展长度的4到6倍。用于内管14的优选材料是天然乳胶。然而，还可以使用与天然乳胶具有相似的弹性的其它合成材料。弹性内管14相对于其长度径向向外或横向扩展。内管14的径向扩展受到非弹性外管12的最大直径的限制。外管12由非弹性、相对软、可弯曲的管状编织材料形成。用于形成非弹性外管12的优选材料是编织或纺织的尼龙、聚酯、聚丙烯。还可采用其它编织或纺织的材料来形成外管12。对外管12的材料的要求是软、可弯曲、非弹性并且足够坚固以承受高达250磅/平方英寸（psi）的内部压力。

软管10还包括位于其一端处的阴联接器18和位于其另一端处的阳联接器16。阳联接器16包括螺纹部20、中间部22、以及部分24，内管14、外管12和扩展限制器套管26固定于部分24上。内管14、外管12和扩展限制器套管26固定至阳联接器，将在下面进行描述。

阴联接器18包括位于阴联接器内部的螺纹部28，如图1、3和8所示。螺纹部28被构造为接纳阳螺纹20并且使一个软管能够连接至另一个软管。螺纹部28还被构造为连接至房子或住宅外部或内部的水龙头或出水口。家里或住宅的大部分水龙头都设有标准尺寸的阳联接器或接头，阳联接器或接头使软管10与水龙头或出水口接合和连接。内管14、外管12和扩展限制器套管27固定至阴联接器，这将在下面进行描述。在优选的实施方式中，阴联接器还包括垫圈29，垫圈29有助于在该阳联接器与阴联接器之间或任何其它阳联接器或阴联接器之间提供流体密封连接。在组装过程中，非弹性外管12仅在第一端和第二端处通过阳联接器16和阴联接器18附接和连接至内管14。外管12沿第一端与第二端之间的整个内管14长度不附接、不连接、不结合和不固定至弹性内管14，从而当软管扩展或收缩时，外管12能够沿内管14的整个长度相对于内管自由地运动。

图1、2、6和8示出了处于收缩状态的本发明的软管10。在该状态下，弹性的内管14处于松懈的收缩状态，没有力施加至内管14以使其扩展或拉伸。而且应该注意到，当软管处于收缩状态时外管12不与内管14接触。内管14与外管12之间存在空间15（图6）。如图6所示，处于收缩状态的内管14的壁的厚度相对大于处于扩展状态的内管14的厚度（图5）。弹性内管14的横向扩展是内管14内的流体的压力和容量增加的结果。内管14内的流体压力和容量的这种增加还导致弹性内管14的长度的扩展。内管14的横向和纵向扩展均导致内管壁厚的减小以及内管直径的增加，从而增加能够流过内管14的流体的容量。壁厚度的这种减小在图5中清晰示出，其中内管的内直径已经因内管14内的流体压力和容量的增加而扩展和伸展。

外管12优选地由非弹性的、软的管状编织物构成。编织物由坚固编织或纺织的尼龙、聚酯或聚丙烯织物、或任何其它管状编织或纺织的、非弹性的且能够承受高达250psi内部压力的织物制成。在本发明的软管10的扩展或伸展状态中（图3-5），内管被扩展或被拉伸。在该扩展状态中，非弹性外管12限制内管14的横向扩展，如图3和5所示。外管12在该伸展状态中沿其长度还张紧、平滑且相对平坦，参见图3和5。由于外管12不会横向和纵向扩展，因此，外管12的实际长度和宽度决定扩展状态的软管10的最大长度和最大宽度。因而，外管12的直径和长度决定本发明的软管在弹性内管14的内部被施加流体压力时的直径和长度。非弹性外管的直径和长度是软管10在其处于其扩展状态和用于输送或传送流体时的最终直径和最终长度。

在本发明的优选实施方式中，软管10自动扩展为其收缩长度的4至6倍。因此，当流体在压力作用下供给至软管的内管12内部时，收缩状态的10英尺软管将自动扩展至40到60英尺。通过在压力作用下将流体引入软管的一端并限制流体流出软管的另一端来实现软管内的流体压力。例如，当本发明的软管10用作围绕房子的花园软管时，联接器18固定至房子外墙上的水龙头或出水口。拧开或打开水龙头使得水在压力作用下能够进入软管10。水在房子内的相对正常的压力为60psi。然而，水在软管内的压力可根据各种环境而宽泛地变化，例如，由自来水公司供给的水的压力，当水从井等供给时由泵供给和由气泡支撑的水的压力等。喷嘴或其它流体分配器在软管的另一端处固定至阳联接器16。喷嘴可以是传统的喷嘴，传统的喷嘴改变离开喷嘴的水的速度和喷射形式。许多喷嘴是L型的，以能够被个人舒适地抓握和使用。这些喷嘴还具有对内部阀进行操作的枢转开关手柄。该内部阀允许、限制和停止通过喷嘴的水的流动。

喷嘴根据喷嘴的开口大小在软管的端部处提供不同量的流体限制。喷嘴的开口越小，喷嘴对流体在软管端部处的释放的限制就越大，软管内的压力和流体容量也越大。喷嘴的开口越大，喷嘴对流体在软管端部处的释放的限制就越小，软管内的压力和流体容量也越小。来自通常房子的压力近似为60psi。如果本发明的另一端处的流体的流动被关闭或被完全限制，那么内管内的psi与来自房子的压力60psi相同。在该高压下，本发明的内管14和外管12将扩展至其50英尺的最大长度。当流体在软管的端部释放时，软管内的压力降低并且软管开始收缩。然而，甚至当另一端处的压力降低到来自房子的普通压力60psi之下时，本发明仍然完全扩展。在一个实施例中，来自房子的水压是60psi，在软管的另一端处离开喷嘴的水压是35psi。弹性内管14内的35psi压力足够大以使内管14横向和纵向扩展直到其横向和纵向扩展受到非弹性外管12的限制且扩展至非弹性外管12的最大长度和宽度。在优选的实施方式中，软管10从其收缩状态的10英尺长度扩展至其扩展状态的50英尺长度。

图7和8示出了阳联接器16和阴联接器18如何分别固定至本发明的优选实施方式的软管。在图7中，阳联接器16包括多个螺纹20。阳联接器16还包括管状延伸件32，管状延伸件32延伸至内管14、外管12和扩展限制器套管26的内部。管状延伸件32具有能使流体流过的中空内部34。固定装置34包围外套管26、外管12和内管14，并将这些元件固定至管状延伸件34。在联接器16中示出了分离的流动限制器37。还可采用其它类型的流动限制器，例如软管喷嘴、喷射器等。可采用限制流体在软管内流动的任何物体。如图7所示，与较厚的收缩状态相比，外管12相对平滑，内管壁相对薄，扩展限制器套管26在固定装置34的接合处限制内管和外管的扩展。在没有套管26的情况下，内管将立即以阶梯方式向外扩展并且可能破裂。套管26允许内管14逐渐向外扩展变成锥形，从而防止内管在该接合处破裂。还可采用其它类型的连接（例如，夹紧和锻造）将阳联接器固定至内管14、外管12和套管26。通过使用其它类型的连接，可能不需要扩展限制器套管。

图8示出了固定至本发明的软管的阴联接器18。图8中的软管处于收缩状态。阴联接器18设置有多个内螺纹28。螺纹28被设计为与阳联接器上的互补螺纹20相互作用和协作以在阳联接器16与阴联接器18之间提供流体密封连接。阴联接器18还包括管状延伸件36，管状延伸件36延伸到内管14、外管12和扩展限制器套管27的内部。管状延伸件36具有能使流体流过的中空内部38。固定装置40包围外套管27、外管12和内管14并将这些元件固定至管状延伸件36。如从图8可见，软织物外管12不平滑，但是折叠、压缩并紧密聚集在内管14外周的周围，内管14壁与其扩展状态相比较厚，套筒27不限制固定装置40的接合处的内管和外管的扩展。在没有套管27的情况下，内管14将在流体压力施加到软管10内部时立即以阶跃函数向外扩展并且可能破裂。套管27允许内管14逐渐向外扩展和变成锥形，从而防止内管在该接合处的破裂。还可采用其它类型的连接（例如，夹紧和锻造）将阴联接器固定至内管14、外管12和套管27。通过使用其它类型的连接，可能不需要扩展限制器套管。

本发明的另一特征是节省软管的重量。收缩状态的软管10相对较轻，在软管10扩展4到6倍之后，软管的重量不会增加。而且，因为软管在阳联接器与阴联接器之间的整个软管长度上不包含任何金属部件（例如弹簧、金属丝网或其它金属零件），10英尺的收缩软管可以仅仅不到2磅重，在扩展状态下，（不算扩展的软管内的流体的重量）50英尺软管也将仅仅不到2磅重。然而，反之，传统的橡胶1/2寸ID50英尺软管重达12磅。重量的节省使得任何使用软管的人特别是没有超常体力的或不想拖拽、搬运或拉笨重、庞大的传统橡胶软管的个人容易搬运、容易拖拽、容易操作和容易使用本发明的软管。

本发明的另一特征是当内管14内没有压力时减短或缩短外管12的长度。在弹性内管14中没有压力或容量的情况下，内管自动收缩。当内管14处于收缩状态时，外管12的状态如图1、2和6所示。因为外管沿着第一端与第二端之间的整个软管长度不连接、不附接、不固定或不结合至内管，所以外管12的软织物材料能够相对于内管自由运动。外管能够沿整个软管长度相对于内管自由运动的事实使得当内管14内没有流体压力时，外管在收缩状态下能够沿其长度折叠、压缩和紧密聚集到内管外周的周围。外管12的这种折叠、压缩和紧密聚集状态防止软管10扭结并有助于防止其自身缠绕在一起。因而，处于收缩状态的空软管10容易贮藏而不需要担心软管像大多数传统软管那样扭结或缠绕。软管10的不扭结和不缠绕的倾向使得使用者能够将软管10贮藏在非常小的空间内而不需要担心在将软管移出贮藏处并使用时展开或解开。本发明的使用者能够将软管10从贮藏状态取出，将喷嘴或其他流体限制器固定在软管的一端，将软管10固定至水龙头，并且开水，而不用害怕软管缠绕或扭结且不需要展开或解开软管。

在使用之后，传统的花园软管通常被搬运或拖拽回到它们的贮藏地，并且它们被贮藏在卷筒上或被卷起来并放置在平坦表面上。这需要时间来搬运和拖拽软管并适当地贮藏软管，还需要钱来购买软管卷筒。本发明的软管10自动并快速地收缩至其最初的贮藏地，然后能够容易地折叠、卷起或盘起并且贮藏在任何容器内（甚至是非常小的容器）或任何表面上，从而为软管的所有者节省时间和费用。

图5和图6示出了本发明的优选实施方式。在优选实施方式中，在软管的组装过程中，将处于松懈或收缩状态的10英尺弹性内管14插入50英尺非弹性外管12的中空内部。然后将10英尺内管14和50英尺外管12和扩展限制器套筒27在第一端处全部附接并一起固定至联接器。然后10英尺内管通过外管12的中空内部拉伸和扩展直到弹性内管14扩展至其松懈或收缩长度的5倍。在组装过程中的此刻，扩展的弹性内管14和非弹性外管12都被夹住，内管12和外管都是50英尺长。然后在软管仍然处于扩展状态的同时将内管14、外管12和扩展限制器套筒27在第二端处一起附接并固定至联接器。如上所述，弹性内管14和非弹性外管12仅在第一端和第二端处附接并连接在一起。内管14和外管12沿第一端与第二端之间的整个软管长度不附接、不结合、不连接和不固定。这允许非弹性外管沿第一端与第二端之间的整个软管长度相对于内管自动运动。

当夹具在第二端处从扩展的50英尺弹性内管14和50英尺非弹性外管12移除时，扩展的弹性内管14自动地收缩回至其初始的松懈的10英尺长度。50英尺非弹性外管12的长度也缩短至收缩状态的仅10英尺，因为当拉伸和伸展的弹性内管14开始从其扩展长度收缩时，未附接、未结合、未连接和未固定的软织物非弹性外管12卡在橡胶弹性内管14材料上，使得外管12自动折叠、被压缩和紧密聚集到收缩内管14的整个长度的外周的周围。因而，因为50英尺非弹性外管具有围绕10英尺收缩和松懈的内管14压缩和紧密聚集的褶皱，所以折叠的、压缩的和紧密聚集的50英尺外管12有与10英尺收缩的内管12相同的10英尺长度。

当加压流体被引入处于收缩和松懈状态的弹性内管14内时，弹性内管开始横向和纵向扩展，外管开始在弹性内管外周的周围展开并解压缩。结果，当内管扩展至其最大50英尺长度时，外管沿内管的整个长度展开并解压缩直到其达到与处于扩展状态的内管的相同的50英尺长度。而且，因为内管纵向和横向地扩展并且其扩展受到非弹性外管12的限制，所以内管14填充非弹性外管12内的所有可用空间，因此展开和解压缩的外管12的表面在扩展状态变得平滑，如图5所示。

在受压的流体已经被引入软管并且流体的压力和容量在内管14内增加之后，图5中的软管处于扩展状态。软管10的扩展的长度现在是50英尺、60英寸或15.24米。软管10内流体的容量是0.943加仑、120盎司、3.569公升或3180.64立方厘米。软管10的外周长是2.12英寸或5.39厘米。外管12的直径是0.68英寸或1.73厘米。内管14的直径是0.64英寸或1.63厘米。内管14的壁厚是0.031英寸或0.079厘米。外管12的厚度是0.031英寸或0.079厘米。外管12的厚度仍然保持与扩展和收缩状态相同。形成内管14的材料可以是任何颜色。图6中的软管处于其收缩状态，并且其尺寸如下。软管的长度是10英尺、3.33码或3.05米。软管10内流体的容量是0.025加仑、3.2盎司、0.094公升或94.635立方厘米。软管10的外周长是2英寸或5.08厘米。外管12的直径是0.4英寸或1.02厘米。内管12的内径（ID）是0.25英寸或0.635厘米。内管的外径（OD）是0.375（英寸）。内管14的壁厚是0.125英寸或0.317厘米。外管12的厚度是0.031英寸或0.079厘米。

外管12在扩展状态相对平滑，从图3和5可见。该平滑表面使软管10能够相对容易地使用和操纵。此外，扩展的弹性内管14和外管12的平滑表面防止软管扭结。而且，该平滑表面使标记能够被设置于外表面上。该标记的实施例如图5所示，词语“Magic Hose（魔术软管）”。可以在外管12的外表面上设置所有类型的标记，例如字母、数字、图案、设计和/或图片。可使用可贴在外管12上的任何类型的标记。标记可以是包括黑色和白色的任何颜色。形成外管12的材料也可以是任何颜色。

本发明的优选实施方式利用水填充和扩展软管10。然而，本发明也可使用其他流体。例如，可将气体引入软管10中并通过软管10输送。在本发明中也可采用对内管14无腐蚀性的液体。可流动的半固体也可以与本发明一起使用。在本发明中采用的流体的温度低于将会改变在本发明的软管中使用的材料的物理和化学性质的温度。而且，因为内管是弹性的，所以如果水在管内冻结，那么内管能够扩展。例如，如果本发明的花园软管在冬天留在外面，那么包含在软管内的水将会冻结。普通的花园软管将裂开，但当水变成冰时，本发明会扩展，因为内管是弹性的。

在本说明书中提到的所有专利和申请表示与本发明有关的领域的技术人员的水平。所有专利和公开通过引用并入本文，就像单个公开具体和单独地通过引用并入。

可理解，尽管示出了本发明的某个形式，但是不限于本文描述和示出的特定形式或配置。本领域技术人员众所周知，可进行各种改变而不背离本发明的范围，本发明不能被认为限于本文中所包括的说明书和附图中所示出和描述的内容。

本领域技术人员将容易理解到，本发明非常适于实现目的并获得所描述的结果和优点以及本文中内含的那些。本文中描述的实施方式、方法、过程和技术目前代表优选的实施方式，是示例性的并不对范围进行限制。本领域技术人员已知且包含在本发明的精神内的本文中的变化和其他用途通过所附权利要求的范围定义。尽管在具体优选实施方式中描述了本发明，但是可理解所要求的发明不应该适当地限于具体的实施方式。的确，对本发明技术人员显而易见的用于本发明的所描述的模式的各种实施方式在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.软管，包括：

具有第一端和第二端的柔性伸长外管，所述外管的内部基本上是中空的；

具有第一端和第二端的柔性伸长内管，所述内管的内部基本上是中空的，所述内管由弹性材料形成；

第一联接器，固定至所述内管和所述外管的第一端；

第二连接器，固定至所述内管和所述外管的第二端，

所述第一联接器将所述软管流体地联接至加压流体的源，所述第二联接器将所述软管联接至流体流动限制器，

由此，所述流体流量限制器使所述软管内的所述第一端与所述第二端之间的流体压力增加，该流体压力的增加使所述伸长内管沿所述内管的长度纵向地扩展并沿所述内管的宽度横向地扩展，从而使所述软管的长度增加至扩展状态，当所述第一联接器与所述第二联接器之间的流体压力降低时，所述软管收缩至缩短的长度。

2.如权利要求1所述的软管，其中，所述外管由当力被施加至所述外管的内部时不会纵向伸展和横向伸展的材料制成。

3.如权利要求2所述的软管，其中，所述外管由选自尼龙、聚酯或聚丙烯的材料制成。

4.如权利要求1所述的软管，其中，所述内管由弹性材料制成，所述弹性材料具有高达6:1的伸长率且能扩展至其收缩或未扩展长度的6倍。

5.如权利要求1所述的软管，包括固定至所述内管和所述外管的第一端的限制器套筒、以及固定至所述内管和所述外管的第二端的另一扩展限制器套筒，

由此，当所述第一联接器与所述第二联接器之间的流体压力增加时，所述扩展限制器套筒提供所述内管的横向向外扩展的逐渐转变。

6.如权利要求1所述的软管，其中，所述内管和所述外管由当所述内管和外管处于它们的扩展状态时不会扭结和缠绕自身的材料制成。

7.如权利要求5所述的软管，包括将所述扩展限制器套筒、所述外管和所述内管固定至所述第一联接器的固定装置、以及将所述另一扩展限制器套筒、所述外管和所述内管固定至所述第二联接器的另一固定装置。

8.如权利要求1所述的软管，包括位于所述外管上的标记。

9.如权利要求8所述的软管，其中，所述标记在所述软管处于所述延伸状态时是能识别的，并且所述标记在所述软管处于所述收缩状态时是不能识别的。

10.如权利要求1所述的软管，其中，所述流体流动限制器与所述第二联接器一体形成。

11.如权利要求1所述的软管，其中，所述流动限制器是可拆卸地固定至所述软管的流体喷嘴。

12.如权利要求7所述的软管，其中，所述固定装置在所述软管的外周的周围延伸。

13.如权利要求1所述的软管，其中，所述软管是花园软管。

14.如权利要求1所述的软管，其中，所述软管是由消防队员使用的消防软管。

15.如权利要求1所述的软管，其中，所述加压流体是气体。

16.如权利要求1所述的软管，其中，所述加压流体是半固态物质。

17.如权利要求1所述的软管，其中，所述内管和所述外管由在所述内管和所述外管处于它们的收缩状态时不会扭结的材料制成。

18.输送流体的方法，包括：

将流体引入软管，所述软管包括非弹性且可弯曲的伸长外管，所述外管具有第一端和第二端，所述外管的内部基本上是中空的，所述软管还包括可扩展且弹性的伸长内管，所述内管具有第一端和第二端，所述内管的内部基本上是中空的，所述内管由弹性材料制成；

将第一联接器固定至所述内管和所述外管的第一端；

将第二连接器固定至所述内管和所述外管的第二端；

仅在所述第一端和所述第二端处将所述内管和所述外管固定在一起，而在所述第一端与所述第二端之间不将所述内管和所述外管固定在一起；

将所述第一联接器连接至加压流体的源；

将所述第二联接器连接至流体流动限制器；

使所述软管内的所述第一联接器与所述第二联接器之间的流体压力增加，该流体压力的增加使所述内管沿所述内管的长度自动纵向扩展和沿所述内管的宽度自动横向扩展，从而使所述软管的长度和宽度增加至扩展的状态；以及

通过消除所述第一联接器与所述第二联接器之间的流体压力差，使所述软管自动收缩至减小的长度和宽度；

由此，当所述第一联接器与所述第二联接器之间不存在流体压力差时，所述内管相对于所述外管自动地运动。

19.如权利要求18所述的输送流体的方法，其中，所述内管伸长至高达其收缩或未扩展长度的6倍。

20.如权利要求18所述的输送流体的方法，其中，包括：

将扩展限制器套筒固定至所述内管和所述外管的第一端；

将另一扩展限制器套筒固定至所述内管和所述外管的第二端，

由此，当流体压力的增加使所述内管扩展时，所述扩展限制器套筒和所述另一扩展限制器套筒限制所述内管和所述外管的扩展并防止所述内管的直径以阶跃函数增加。

21.如权利要求18所述的输送流体的方法，包括：

在所述外管上设置标记并且使所述外管沿所述外管的长度纵向地扩展直到所述标记是能识别的。

22.如权利要求18所述的输送流体的方法，包括：

在所述软管内的所述第一端与所述第二端之间的流体压力增加时，所述外管限制所述内管的横向或径向扩展以及纵向扩展。

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