CN103445725B

CN103445725B - 挠性软管

Info

Publication number: CN103445725B
Application number: CN201310054957.XA
Authority: CN
Inventors: 铃木龙路; 漆原笃彦; 石田刚; 藤田登; 山谷辽; 坂口正英; 中俣庆治; 高崎哉; 高崎一哉
Original assignee: Totaku Industries Inc; Hitachi Air Conditioning Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP6008583B2; TW201347717A; CN103445725A; JP2013244323A; TWI566735B

Abstract

本发明提供挠性软管和电动吸尘器等利用挠性软管的物品的使用容易性。本实施方式的挠性软管（H）是将环状或螺旋状的凹部（1）和凸部（2）在外表面上一体成型，且表面具有润滑性的合成树脂制管状体。该挠性软管（H）交替连续地具备凹部（1）和凸部（2），且弯折自由。并且，该挠性软管（H）可通过将含有润滑剂的合成树脂挤出成型而制作。

Description

挠性软管

技术领域

本发明涉及合成树脂制的挠性软管。

背景技术

挠性软管其自身单独直接使用或者装入各种物品中而使用。作为装入有挠性软管的物品的例子，可列举电动吸尘器。

电动吸尘器通常由以下部分构成：（1）具有电动送风部、集尘部和移动用的车轮的本体；（2）吸口体；以及（3）包含连结本体和吸口体的挠性软管的软管体。这种本体与吸口体分离的电动吸尘器中，从电动吸尘器的使用容易性、性能提高这样的观点考虑，挠性软管的结构、材料和材质也成为了重要的因素。

其中，作为装入对于电动吸尘器的性能之一中可列举的吸引力的提高而言起到重要作用的软管体中的软管，已知专利文献1中所示的软管，其反抗长度方向的压缩力、弯曲压力，在管内方向上均等地弯折，而不产生歪斜变形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4022808号公报

发明内容

发明要解决的课题

于是，使用本体与吸口体分离的通过挠性软管连接的电动吸尘器时，多数将本体置于地面上，并且移动安装有吸口体的延长管、挠性软管体等而吸引地面上的尘土、尘埃等。

然而，专利文献1中所示的软管虽然能够通过增加吸引力而提高电动吸尘器的性能，但对于表面形状、结构等并未作任何考虑。因此，将专利文献1中所示的软管用于电动吸尘器时，随着吸口体与本体的距离加大，软管与地面、家具、柱子的接触部位和接触面积增加，操作电动吸尘器所需要的力增加。因此，难以按照打扫者的意图自由地使用电动吸尘器和吸口体。

本发明鉴于这种观点，课题是提供一种滑动性优异的挠性软管和电动吸尘器等的操作性优异的挠性软管。

解决课题的方法

即，本发明的挠性软管的特征在于，在外表面上具备环状或螺旋状的凹部和凸部，前述外表面的一部分或全部具有润滑性。

另外，本发明的挠性软管优选前述凸部具有润滑性。

进一步，本发明的挠性软管优选前述凸部与前述凹部相比硬度更大。

并且，本发明的挠性软管的特征在于，在外表面上具备环状或螺旋状的凹部和凸部，前述凸部表面的摩擦系数小。

另外，本发明的挠性软管优选前述凸部的材料与前述凹部的材料不同。

根据这些构成，可减轻挠性软管与地面等的摩擦。因此，挠性软管的滑动性提高。

发明效果

本发明提供滑动性优异的挠性软管和电动吸尘器等的操作性优异的挠性软管。

附图说明

图1是本发明的挠性软管的示意图。

图2是本发明的挠性软管的放大截面图。

图3是本发明的挠性软管的（a）侧面图、和（b）截面图。

图4是本发明的挠性软管的变形例的（a）侧面图、和（b）截面图。

图5A是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的立体图。

图5B是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的软管体的侧面图。

图6是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的使用状态的示意图（其1）。

图7是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的使用状态的示意图（其2）。

图8是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的使用状态的示意图（其3）。

图9是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的使用状态的示意图（其4）。

图10是使用了本发明的挠性软管的电动吸尘器的使用状态的示意图（其5）。

符号说明

1 凹部

2 凸部

3 顶部

11 电线

12 硬钢线

13 被覆

21 电动吸尘器本体

22 软管体

23 操作部

24 连接部

25 延长管

31 吸口体

32 吸口体

33 吸口体

34 吸口体

35 吸口体

C 电动吸尘器

H 挠性软管

P 柱子

C1 角部

C2 角部

C3 角部

具体实施方式

接下来，适当参照附图对本发明的挠性软管H进行详细说明。

［第1实施方式］

图1中，表示本实施方式的挠性软管H的示意图。如图1所示，本实施方式的挠性软管H是将凹部1与凸部2一体成型所得的管状的合成树脂制软管。该挠性软管H交替连续地具备凹部1与凸部2，且弯折自由。并且，该挠性软管H可通过将规定的合成树脂挤出成型而制作。进一步，也可以由凹部1和凸部2相互不同的材料或材质的合成树脂制作。

以下，对各构成要素进行说明。

（合成树脂）

本实施方式中，作为凹部1所用的合成树脂，例如，可列举烯烃系树脂（聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等）、聚氨酯系树脂、软质氯乙烯树脂、热塑性弹性体（烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、改性苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性聚氨酯系弹性体（TPU）、氢化丁苯橡胶（HSBR）等）、和它们的混合物等软质系树脂。另外，作为前述混合物的例子，可列举由聚乙烯树脂与乙烯醋酸乙烯酯树脂（EVA树脂）构成的共聚物树脂。

其中，优选成型后的肖氏硬度（HS硬度）（JIS K6253）为50～70度的合成树脂。由此，能够适度保持挠性软管H的挠性。

另外，本实施方式中，凹部1所用的合成树脂不限于前述合成树脂，只要是能够挤出成型的合成树脂就可以使用任意的合成树脂。

本实施方式中，作为构成凸部2所用的合成树脂，例如，可列举烯烃系树脂（聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等）、聚氨酯系树脂、软质氯乙烯树脂、热塑性弹性体（烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、改性苯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体（TPU）、氢化丁苯橡胶（HSBR）等）、和它们的混合物等软质系树脂。另外，作为前述混合物的例子，可列举由聚乙烯树脂与乙烯醋酸乙烯酯树脂（EVA树脂）构成的共聚物树脂。

其中，本实施方式中，构成凸部2的合成树脂优选能够与构成凹部1的合成树脂熔合的合成树脂。由此，能够将构成凹部1和凸部2的合成树脂熔合，可以简化制造工序。作为能够熔合的合成树脂的优选组合，例如，可列举软质氯乙烯树脂彼此。

另外，这些合成树脂中，挠性软管H更优选使用成型后的合成树脂的肖氏硬度（HS硬度）（JIS K6253）为80～100度的合成树脂来构成凸部2。由此，可以减少挠性软管H的接触面积，因此挠性软管H的滑动性提高。

（润滑剂）

本实施方式中使用的润滑剂只要能够与前述合成树脂混合，就可以使用任意的润滑剂。例如，可列举碳酸钙、有机硅。

另外，本实施方式中，作为能够与构成凸部2的顶部3的合成树脂混合的润滑剂，例如，可列举碳酸钙、有机硅。

通过使作为凹部1和凸部2的原材料的合成树脂中含有润滑剂，润滑剂会浸出在成型后的挠性软管H的表面。其结果，挠性软管H的滑动性提高。同时，通过使前述合成树脂中含有润滑剂，成型后的挠性软管H的表面变粗糙，接触面积减少。接触面积减少的结果，接触阻力减少，能够提高挠性软管H的滑动性。

另外，本实施方式中，优选使在使用挠性软管H时与地面、墙面、家具表面等的接触可能性高的凸部2的顶部3中含有润滑剂。由此，能够使润滑剂高效地浸出在顶部3、和使顶部3的表面变粗糙。

并且，本实施方式中，优选使构成凸部2的顶部3的合成树脂的硬度大于构成凹部1的软质性合成树脂的硬度，并且交替配置凹部1与凸部2。由此，能够高效具备挠性软管H所要求的挠性和使用挠性软管H时所要求的滑动性二者。

作为其例子，可列举构成凹部1的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）（JISK6253）为50～70度的软质氯乙烯树脂、构成凸部2的顶部3的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）为80～100度的软质氯乙烯树脂的组合。

特别地，本实施方式中，优选使构成凸部2的顶部3的合成树脂的硬度大于构成凹部1的合成树脂的硬度，并且使构成凸部2的顶部3的合成树脂中含有润滑剂，交替配置凹部1与凸部2。由此，能够容易地兼备挠性软管H所要求的挠性和使用挠性软管H时所要求的滑动性二者。进一步，通过增大凸部2的顶部3的硬度，挠性软管H的耐磨耗性也提高。并且，通过限定这些合成树脂的使用部位并抑制使用量，能够削减制造成本。

作为其例子，可列举构成凹部1的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）（JISK6253）为50～70度的软质氯乙烯树脂，构成凸部2的顶部3的合成树脂是含有碳酸钙、有机硅作为润滑剂的肖氏硬度（HS硬度）为80～100度的高滑动聚乙烯树脂的组合。

该组合发挥了具有挠性且便宜的软质氯乙烯树脂的特征、以及具有滑动性但昂贵的高滑动聚乙烯树脂的特征二者的优点，并进一步实现了制造成本的削减。

（制造方法）

接下来，对本实施方式的挠性软管H的制造方法进行说明。挠性软管H可以通过公知的挤出成型法，例如所谓的螺旋成型法来制造。

即，对于形成为构成软管（管状体）壁的凹部1的带状体等的规定形状的合成树脂，截面形状为大致板状形状从挤出机以半熔融状态挤出而制成带状体。另外，对于形成为构成软管（管状体）壁的外周面的凸部2的小带状体等的规定形状的合成树脂，截面形状为大致板状形状从挤出机以半熔融状态挤出而制成小带状体。

并且，将挤出的带状体和小带状体卷绕在公知的成型轴上而制成软管（管状体）壁。即，以在卷绕的状态下彼此相邻的侧边部相互重合的方式将添附了小带状体的带状体卷绕在同心轴上或卷绕成螺旋状。进一步，将重合的部分熔合或利用粘接材料（优选热塑性粘接材料）进行粘接而一体化。最后，将软管（管状体）冷却，从而固定带状体的截面形状并完成带状体侧边部的粘接处理，作为形成为凹部和凸部连续的形状的软管（管状体）壁，可将软管制造成不定长度。

通过将合成树脂卷绕成螺旋状，有可能制造速度（生产率）提高，制造成本下降。因此，合成树脂优选卷绕成螺旋状。另外，前述带状体的宽度、前述小带状体的宽度、和添附于前述带状体的前述小带状体的数量能够适当选择。进一步，可以变更前述小带状体的一部分的宽度方向的大致中央部等的树脂的材料或材质的任一者或二者。

在本实施方式的挠性软管H的内周面具备电线11、硬钢线12等的情况下，优选将电线11、硬钢线12等卷绕在公知的成型轴上后保持规定的间隔，并以在电线11、硬钢线12等上配置凸部2的方式将合成树脂卷绕在前述公知的成型轴上而构成软管（管状体）壁。另外，合成树脂优选在前述公知的成型轴上卷绕成螺旋状。此时，也可以在电线11等的上表面涂布粘接剂而与前述合成树脂粘接。

由此，能够使挠性软管H的内周面平滑。另外，能够灵活地调整凸部2、电线11和硬钢线12等的配置。

另外，关于本实施方式的挠性软管H（具有凹部和凸部的软管、波纹软管）的制造方法，例示了将带状的合成树脂构件卷绕成螺旋状的方法，但除了该方法以外，也可以通过对无凹部和凸部的软管按压压模，从而事后在软管上形成环状或螺旋状的凹部和凸部。

（结构）

进一步，作为本实施方式的挠性软管H的结构，图2中，表示图1的由点画线包围的部分的挠性软管H的放大截面图。另外，图3中，表示本实施方式的挠性软管H的（a）侧面图、和（b）截面图。图4中，表示本实施方式的挠性软管H的变形例的（a）侧面图、和（b）截面图。

使用前述合成树脂通过前述制造方法而制造的、本实施方式的挠性软管，如图1至图4所示，由将带状体等的规定形状的合成树脂成型所得的凹部1和将添附于该带状体等的规定形状的合成树脂的小带状体等的规定形状的合成树脂成型所得的凸部2构成。

凸部2优选由含有润滑剂的合成树脂构成。由此，能够提高挠性软管H的滑动性。另外，如图2所示，凸部2的顶部3更优选由含有润滑剂的合成树脂构成。这里，所谓凸部2的顶部3，在本实施方式中，例如是指以挠性软管H的最外径部为中心的凸部2的最大宽度的20～80％的范围。由此，能够减少含有润滑剂的合成树脂的使用量，并提高挠性软管H的滑动性。

凸部2的配置可以如图3所示，为螺旋状，另外，也可以如图4所示，为与挠性软管H的中心轴（不图示）大致同心的环状。

凸部2的宽度和凸部2相互的间隔可以根据挠性软管H所需要的挠性、强度、和内包的电线的根数等适当选择。凸部2相对于挠性软管H的中心轴的角度也可以根据所需要的挠性和强度适当选择。进一步，挠性软管H的每单位长度的凸部2的根数也可以根据挠性软管H的成型速度和内包的电线的根数适当选择。

进一步，在挠性软管H的内周面可以存在1种以上的硬钢线12、利用被覆材13将硬钢线12被覆而成的电线11、铜绞线、或线状的硬质合成树脂，其位置如图2所示，优选螺旋状的凸部2的内周面侧。通过在凸部2的内周面侧内包电线11等，能够使挠性软管H的内周面平滑。其结果，例如，将挠性软管H用于电动吸尘器的吸引软管的情况下，吸气阻力减小，用于真空打扫机的吸引软管的情况下，吸气阻力和吸水阻力减小。这样，挠性软管H有助于提高使用其的物品的性能。

通过在挠性软管H的内周面具备硬钢线12等，挠性软管H不易压坏。也可以代替硬钢线12而使用不锈钢线等其他的钢硬质的金属线材。另外，也可以对硬钢线12的表面实施镀铜或镀青铜。由此，能够实现硬钢线12的通电性能的提高，并且容易进行端子等的焊接。

并且，也可以代替硬钢线12而具备电线11。如图5A所示，通过将具备电线11的挠性软管H用于电动吸尘器C的软管体22，挠性软管H不易压坏。同时，在电动吸尘器本体21与操作部23之间能够构成控制用电路和驱动用电路。由此，电动吸尘器C的电源操作等的控制通过使用者手里的操作部23所具备的开关而成为可能。

电线11的根数，例如在仅控制用电路的情况下，可考虑设为5V和接地2根，控制用电路和驱动用电路二者的情况下，可考虑设为100V至240V、5V和接地1根或2根的合计3根或4根。进一步，也可考虑追加另外的驱动用电路而设为合计4根至6根，但并不限于这些根数。另外，电线11可以不限于这些电压地适当使用可耐受必要电压和电流的电线。

（效果）

作为发挥本实施方式的挠性软管H的效果的使用例，图5A表示具备本实施方式的挠性软管H的电动吸尘器C，图5B表示具备本实施方式的挠性软管H的软管体22。另外，将使用了本实施方式的挠性软管H的电动吸尘器C的使用状态的示意图示于图6至图10。另外，电动吸尘器C的整体参照图5A。

本实施方式的挠性软管H如图5A所示，可以用于电动吸尘器C的吸引软管。具体而言，挠性软管H如图5B所示，可以用于作为在一端具备操作部23、在另一端具备连接部24的软管体22的主要部分的吸引软管。连接部24和操作部23也可以具备与构成控制用电路和驱动用电路的电线11连接的连接端子。另外，操作部23与吸口体31或延长管25连接。连接部24与电动吸尘器本体21连接。

该电动吸尘器C具备提高滑动性，减轻接触、摩擦所引起的阻力的本实施方式的挠性软管H。因此，如图6所示，即使用电动吸尘器C（参照图5A，以下同样）打扫家具或柱子P的周围，软管体22（参照图5A，以下同样）与它们接触的情况下，由于挠性软管H所具备的滑动性，接触阻力也比以前更小。因此，能够轻快地操作电动吸尘器C。

同时，如图3所示，挠性软管H的凸部2形成为螺旋状的情况下，如图6所示，电动吸尘器C不易被家具、柱子P的角部C1挂住。

另外，如图7所示，将能够使由多个弯曲部和管体构成的吸口和连接部朝着大致相同方向的吸口体33连接于操作部23的前端而打扫家具的桌面的情况下，即使软管体22的挠性软管H与桌面的角部C2接触，由于挠性软管H所具备的滑动性，挠性软管H的接触阻力也小。因此，能够轻快地操作吸口体33和电动吸尘器C。

进一步，如图8所示，将具有沿着旋转轴旋转的刷子B的吸口体34连接于操作部23的前端而打扫桌子上等的情况下，即使软管体22的挠性软管H与桌面的角部C3接触，由于挠性软管H所具备的滑动性，挠性软管H的接触阻力也小。因此，能够轻快地操作吸口体34和电动吸尘器C。

同样地，如图9所示，将吸口的形状为细长的长方形等的间隙用吸口体35连接于操作部23的前端而打扫桌子的桌面等的情况下，即使软管体22的挠性软管H与桌面的角部C3接触，由于挠性软管H所具备的滑动性，挠性软管H的接触阻力也小。因此，能够轻快地操作吸口体35和电动吸尘器C。

并且，如图10所示，打扫房间的四个角落、地板或地毯F与家具的分界线等的地面等的情况下，要使软管体22趴在地面、地毯上。即使在这样的电动吸尘器C的软管体22与地面、地毯F、和墙面等接触的情况下，挠性软管H与以前的软管相比接触面积也小，滑动性提高。因此，包括与软管体22连接的吸口体等的电动吸尘器C的使用所需要的力减轻，能够进行轻快且舒适的电动吸尘器C的操作。

另外，本实施方式的挠性软管H并不限于用作电动吸尘器的软管体22，可以用于洗衣机的排水用软管、院子等的洒水用软管、各种容器的喷管、配管和导管的弯折部等需要挠性的部位。进一步，本实施方式的挠性软管H也可以形成以同心圆状重合成二层三层等的构成而使用于需要挠性的部位。

［第2实施方式］

第2实施方式的挠性软管H变更了使用于第1实施方式的挠性软管H的合成树脂的种类。以下，以该点为中心进行说明。

另外，对与前述的第1实施方式相同的要素附加相同的符号并省略重复说明。

（合成树脂）

本实施方式中，作为凹部1所用的合成树脂，例如，可列举烯烃系树脂（聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等）、聚氨酯系树脂、软质氯乙烯树脂、热塑性弹性体（烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、改性苯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体（TPU）、氢化丁苯橡胶（HSBR）等）、和它们的混合物等软质系树脂。另外，作为前述混合物的例子，可列举由聚乙烯树脂与乙烯醋酸乙烯酯树脂（EVA树脂）构成的共聚物树脂。

其中，由单一种类的合成树脂制造挠性软管H的情况下，凹部1所用的合成树脂优选成型后的摩擦系数（JIS K7125）小的合成树脂。例如，优选摩擦系数μ为μ＝0.3～0.1的合成树脂。由此，能够提高挠性软管H的滑动性。

其中，构成凸部2的合成树脂优选能够与构成凹部1的合成树脂熔合的合成树脂。由此，能够将构成凹部1和凸部2的合成树脂熔合，可以简化制造工序。作为优选的合成树脂的组合，例如，可列举软质氯乙烯树脂彼此。

另外，用于构成该凸部2的合成树脂的摩擦系数可以与构成凹部1的合成树脂的摩擦系数大致相同，但优选与构成凹部1的合成树脂的摩擦系数不同，即与构成凹部1的合成树脂成型后的表面相比其成型后的摩擦系数小（表面粗糙）。由此，能够维持挠性软管H的挠性，并使用适当的合成树脂而更加提高挠性软管H的滑动性。

进一步，本实施方式中，更优选成型后的凸部2的顶部3的表面与其他的表面部分相比更粗糙。由此，能够维持挠性软管H的挠性和滑动性，并且通过限定表面变粗糙的合成树脂的使用范围，削减该合成树脂的使用量，能够减少制造成本。本实施方式中，所谓凸部2的顶部3，在本实施方式中，例如是指以挠性软管H的最外径部为中心的凸部2的最大宽度的20～80％的范围。

作为构成凹部1的合成树脂与构成凸部2的顶部3的合成树脂的更优选的合成树脂的组合的例子，可列举以下的组合。

例如为，构成凹部1的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）（JIS K6253）为50～70度的软质氯乙烯树脂、构成凸部2的顶部3的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）为80～100度的软质氯乙烯树脂的组合。此时的摩擦系数，例如，凹部1的摩擦系数μ为μ＝0.9～0.4，凸部2的顶部3的摩擦系数μ为μ＝0.3～0.1。

本实施方式中，即使构成凹部1的软质性合成树脂与构成凸部2的合成树脂的材料或材质的任一者或二者相同，通过交替配置凹部1与凸部2，也能够具备挠性软管H所要求的挠性。但是，优选由软质性合成树脂构成凹部1，同时由成型后的表面粗糙的合成树脂构成凸部2，并交替配置凹部1与凸部2。由此，能够具备挠性软管H所要求的挠性和使用挠性软管H时所要求的滑动性二者。

特别地，优选由软质性合成树脂构成凹部1，同时由材料和材质与凹部1不同的成型后的表面粗糙的合成树脂构成凸部2的顶部3，并交替配置凹部1与凸部2。由此，能够适当且容易地兼具挠性软管H所要求的挠性和使用挠性软管H时所要求的滑动性二者。

作为其例子，可列举构成凹部1的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）（JISK6253）为50～70度的软质氯乙烯树脂、构成凸部2的顶部3的合成树脂是肖氏硬度（HS硬度）为80～100度的高滑动聚乙烯树脂的组合。此时的摩擦系数，例如，凹部1的摩擦系数μ为μ＝0.9～0.4，凸部2的摩擦系数μ为μ＝0.3～0.1。

该组合发挥了具有作为软质氯乙烯树脂特征的挠性且便宜的特点、以及具有作为高滑动聚乙烯树脂特征的滑动性但昂贵的特点二者，并进一步实现了制造成本的削减。

另外，构成本实施方式的凸部2所用的合成树脂只要是能够挤出成型的合成树脂，就可以不限于前述合成树脂地使用任意的树脂。

（效果）

本实施方式的挠性软管H减轻了摩擦阻力，提高了滑动性。因此，例如如图5A和图5B所示，本实施方式的挠性软管H被用于电动吸尘器C的软管体22的情况下，可得到电动吸尘器C容易操作这样的效果。即，如图6至图10所示，即使在包含本实施方式的挠性软管H的电动吸尘器C的软管体22与地面、地毯F、柱子P的角部C1、和墙面等接触的情况下，包括与软管体22连接的吸口体等的电动吸尘器C的使用所需要的力也会减轻而容易操作电动吸尘器C。

Claims

1.一种挠性软管，其特征在于，在外表面上具备环状或螺旋状的凹部和凸部，所述外表面的一部分或全部具有润滑性，所述凸部与所述凹部相比硬度更大，所述凸部的材料与所述凹部的材料不同。

2.根据权利要求1所述的挠性软管，其特征在于，所述凸部具有润滑性。

3.一种挠性软管，其特征在于，在外表面上具备环状或螺旋状的凹部和凸部，所述凸部表面的摩擦系数比所述凹部表面的摩擦系数小，所述凸部的材料与所述凹部的材料不同。