JP2012026521A - 補強ホース - Google Patents

Abstract

【課題】外力による補強突条の割れを防止する。
【解決手段】線材２と補強突条３との交差角θが小さくなるように配置して、線材２と補強突条３との重ね合わせ部Ｓを該補強突条３の延び方向に沿って長く形成することにより、補強突条３の溶着面３ａに線材２を埋め込むように凹溝３ｂが形成される場合には、ホースの折り曲げや押し潰しのような外力に伴って補強突条３を部分的に凹ませたとしても、それらの外力が凹溝３ｂに対し分散して、補強突条３が凹溝３ｂを拡開する方向へ変形し難くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐圧用ホースや帯電防止用ホースなどとして用いられる、例えばアース線や補強繊維などの線材と、その外側に螺旋状に巻き付けられる補強突条とを有する補強ホースに関する。

従来、この種の補強ホースとして、樹脂製のホース本体と、ホース本体の外周面にスパイラル状に巻き付けて、ホース本体の外周面に一体化させた樹脂製の補強線材と、補強線材を横切ってホース本体の外周面に設けたアース線材とを備え、金属線材やアース線材と補強線材とが重なる位置で、アース線材を補強線材に埋め込ませるとともに、補強線材間で、アース線材をホース本体１の外周面に露出させたままにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
その製造方法として、補強線材をホース本体の外周面に溶着させて一体化する前に、あらかじめアース線材をホース本体の外周面に対して巻き付けておき、このアース線材の上から、熱溶融した補強線材を巻き付けて接触させることにより、ホース本体の外周面に溶着させて、アース線材が補強線材の溶着面に埋め込まれた状態で固定されるようにしている。

特許第２９３５９９３号公報

しかし乍ら、このような従来の補強ホースでは、補強線材の溶着面にアース線材が埋め込まれることで補強線材を横切る凹溝が形成されるため、アース線材がホース本体の長手方向に沿って、つまりホース本体の軸線と平行に配置するか、又はホース本体の軸線と平行な線より僅かに傾斜させた角度でスパイラル状に巻き付けると、アース線材と補強線材との交差角が大きくなって、凹溝の全長は補強線材の幅寸法とほぼ同じ、詳しくは幅寸法と同じ或いはそれより若干長くなる。
このように凹溝の全長が補強線材の幅寸法とほぼ同等になる補強ホースでは、ホースを折り曲げるような外力が作用してその内側部位にある補強線材を部分的に凹ませたり、ホースの径方向両側又は片側からの押し潰すような外力が作用してその押し潰し部位にある補強線材を部分的に凹ませると、それらの曲げ応力が補強線材の幅寸法とほぼ同等の凹溝に集中して作用するため、補強線材が凹溝を拡開させる方向へ変形し易くなり、この凹溝を起点として割れが発生し、ホース本来の性能を維持することが困難となるという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、外力による補強突条の割れを防止すること、外力による補強突条の割れを更に防止すること、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、ホース本体と、前記ホース本体の外周面に沿って配置される線材と、前記ホース本体の外周面に沿って前記線材の外側に重なるように溶融樹脂を螺旋状に巻き付けることで、前記ホース本体の前記外周面と熱溶着するように形成される補強突条とを備え、前記線材と前記補強突条との交差角が小さくなるように配置して、前記線材と前記補強突条との重ね合わせ部を該補強突条の延び方向に沿って長く形成したことを特徴とする。

さらに前述した特徴に加えて、前記補強突条の内面に弾性変形可能な軟質層を積層し、前記軟質層の表面に、それを横切って前記線材が埋め込まれるように凹溝を形成したことを特徴とする。

また前述した特徴に加えて、前記ホース本体の外周面に前記線材を埋設し、前記補強突条の内面に前記線材と接触する溶着面を形成したことを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、線材と補強突条との交差角が小さくなるように配置して、線材と補強突条との重ね合わせ部を該補強突条の延び方向に沿って長く形成することにより、補強突条の溶着面に線材を埋め込むように凹溝が形成される場合には、ホースの折り曲げや押し潰しのような外力に伴って補強突条を部分的に凹ませたとしても、それらの外力が凹溝に対し分散して、補強突条が凹溝を拡開する方向へ変形し難くなるので、外力による補強突条の割れを防止することができる。
その結果、線材と補強線材との交差角が大きくなって凹溝の全長が補強線材の幅寸法とほぼ同等になる従来のものに比べ、ホース本来の性能を長期に亘り維持することができて経済的である。

さらに、前記補強突条の内面に弾性変形可能な軟質層を積層し、前記軟質層の表面に、それを横切って前記線材が埋め込まれるように凹溝を形成した場合には、ホースの折り曲げや押し潰しのような外力に伴って補強突条３を部分的に凹ませたとしても、軟質層３ｃの凹溝３ｂが弾性変形して、凹溝３ｂを起点とした割れが発生し難いので、外力による補強突条の割れを更に防止することができる。
その結果、ホース本来の性能を更に長期に亘って維持することができる。

また、前記ホース本体の外周面に前記線材を埋設し、前記補強突条の内面に前記線材と接触する溶着面を形成した場合には、ホースの折り曲げや押し潰しのような外力に伴って補強突条を部分的に凹ませたとしても、溶着面に割れが発生しないので、外力による補強突条の割れを更に防止することができる。
その結果、ホース本来の性能を更に長期に亘って維持することができる。

本発明の実施形態に係る補強ホースを示す説明図であり、（ａ）が一部切欠斜視図、（ｂ）が要部を部分的に拡大した正面図、（ｃ）が（ｂ）の（１Ｃ）−（１Ｃ）線に沿える縦断側面図である。 本発明の他の実施形態に係る補強ホースを示す説明図であり、（ａ）が一部切欠斜視図、（ｂ）が要部を部分的に拡大した正面図、（ｃ）が（ｂ）の（２Ｃ）−（２Ｃ）線に沿える縦断側面図である。 本発明の他の実施形態に係る補強ホースを示す部分拡大した縦断側面図である。 本発明の他の実施形態に係る補強ホースを示す部分拡大した縦断側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る補強ホースＨは、図１〜図４に示すように、ホース本体１と、ホース本体１の外周面１ａに沿って配置される線材２と、ホース本体１の外周面１ａに沿って線材２の外側に重なるように溶融樹脂を螺旋状に巻き付けることで、少なくともホース本体１の外周面１ａと熱溶着するように形成される補強突条３とを、主要な構成要素として備えている。

ホース本体１は、その製造方法の一例として、熱可塑性樹脂などの軟質合成樹脂を材料とし、これを押出し成形機により加熱溶融して管状に押出成形し、冷却硬化することで形成される。
本発明の実施形態に係る補強ホースＨが、複数の層を積層する積層補強ホースである場合には、ホース本体１が内層となる。

線材２は、例えば銅線等の金属線材や導電繊維からなるアース用線材、合成樹脂からなる補強繊維や補強糸などであり、図１〜図３に示すように、ホース本体１の外周面１ａの上に所定の方向で配置するか、又は図４に示すように、ホース本体１の外周面１ａの内部に所定の方向で埋設することも可能である。
さらに、線材２の材料として、それ自体又は少なくとも外周部分を、後述する補強突条３の巻き付け時に生じる熱で溶融する樹脂で形成し、この溶融樹脂が補強突条３の巻き付けに時に溶融して、補強突条３と一体化して線材２との間に後述する凹溝３ｂが形成されないようにすることも可能である。

線材２の配置方向は、図１及び図２に示すように、ホース本体１の外周面１ａに沿って線材２を螺旋状（スパイラル状）に巻き付けることが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、ホース本体１の軸線Ｘと平行に配置することも可能である。

図１〜図３に示されるように、ホース本体１の外周面１ａの上に線材２を配置する方法の一例としては、押出成形機により管状に押出成形した溶融状体のホース本体１が完全に硬化した後に、線材２を巻き付けるなどして、外周面１ａの内部に食い込まないようにする。
また、図４に示されるように、ホース本体１の外周面１ａの内部に線材２を埋設する方法の一例としては、押出成形機により管状に押出成形した溶融状体のホース本体１が完全に硬化する前に、線材２を巻き付けるなどして、外周面１ａの内部に食い込ませ、必要に応じて線材２の一部が露出するように埋め込む。

補強突条３は、押出し成形機によって熱溶融した硬質合成樹脂を押出し、ホース本体１の外周面１ａに対して、線材２と交差するように螺旋状に巻き付けることにより、この溶融樹脂の内面がホース本体１の外周面１ａに熱溶着して溶着面３ａになるとともに、該溶融樹脂を冷却して硬化させることで、補強突条３が所定の断面形状に突出形成される。

図１〜図２に示されるように、ホース本体１の外周面１ａの上に線材２が配置された場合には、補強突条３の溶着面３ａに、それを横切って線材２を埋め込むように凹溝３ｂが形成される。
さらに、図３に示されるように、補強突条３の内側に軟質合成樹脂などの軟質材料からなる弾性変形可能な軟質層３ｃを、共押出し成形により両者が積層された状態で同時に押出し、この軟質層３ｃの表面をホース本体１の外周面１ａに熱溶着する溶着面３ａとするとともに、それを横切って線材２が埋め込まれるように凹溝３ｂを形成することも可能である。
また、図４に示されるように、ホース本体１の外周面１ａの内部に線材２が埋設された場合には、補強突条３の溶着面３ａを、必要に応じて線材２の露出部と接触して密着させる。

そして、線材２を補強突条３の螺旋巻き付け角度とほぼ同じ角度で逆向きの螺旋状に巻き付けることにより、線材２と補強突条３との交差角θが小さくなるように配置して、線材２と補強突条３との重ね合わせ部Ｓを補強突条３の延び方向、すなわち巻き付け方向に沿って長く形成することが好ましい。
その具体例としては、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、線材２と補強突条３との交差角θを約５０度以下にして、重ね合わせ部Ｓの全長Ｌを補強突条３の幅寸法Ｗの約１．３倍以上にすることが望ましい。

このような補強ホースＨによると、図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、補強突条３の溶着面３ａに線材２を埋め込むための凹溝３ｂが形成される場合には、例えば特許第２９３５９９３号公報の図１に記載されるように、ホース本体の軸線と平行な線より僅かに傾斜させた角度でスパイラル状に巻き付けられるものに比べ、凹溝３ｂの全長となる重ね合わせ部Ｓの全長Ｌが補強突条３に沿って長くなる。
そのため、ホースを折り曲げるような外力が作用してその内側部位にある補強突条３を部分的に凹ませたり、ホースの径方向両側又は片側からの押し潰すような外力が作用してその押し潰し部位にある補強突条３を部分的に凹ませたとしても、それらの外力が全長Ｌの長い凹溝３ｂに対し分散して、補強突条３が凹溝３ｂを拡開する方向へ変形し難くなる。
それにより、外力による補強突条３の割れを防止することができる。
特に、重ね合わせ部Ｓ（凹溝３ｂ）の全長Ｌ／補強突条３の幅寸法Ｗが１．３以上になると、補強突条３を部分的に凹ませるような外力が作用しても、補強突条３の割れを確実に防止できる。

また、前述のように線材２を補強突条３との交差角θが小さくなるように配置するのではなく、これに代えて後述するように、図３に示されるように、補強突条３の内側に弾性変形可能な軟質層３ｃを積層し、この軟質層３ｃの表面に、それを横切って線材２が埋め込まれるように凹溝３ｂを形成したり、また図４に示されるように、ホース本体１の外周面１ａの内部に線材２を埋設し、補強突条３の内面に線材２の露出部と接触する溶着面３ａを形成することも可能である。
次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

実施例１に係る補強ホースＨは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数の層を積層する積層補強ホースであり、ホース本体１として内層の外周面１ａに沿って線材２を配置した後に、線材２の外側に重なるように溶融樹脂を螺旋状に巻き付けて硬質な補強突条３が形成され、その後、これら線材２及び補強突条３を覆うように外層４を積層して一体化されたものである。

図１に示される例では、線材２の螺旋巻き付け方向と、補強突条３の螺旋巻き付け方向は逆向きにしている。
また、その他の例として図示しないが、例えば特許第２９３５９９３号公報の図１に記載されるように、線材２の螺旋巻き付け方向と、補強突条３の螺旋巻き付け方向は同じ向きにすることも可能である。

さらに、図１に示される例では、外層４の表面を平滑に形成している。
また、その他の例として、補強突条３の外形状に沿った断面波形など所望の形状に形成することも可能である。

このような本発明の実施例１に係る補強ホースＨによると、線材２及び補強突条３を覆うように外層４が一体的に積層されるため、線材２の露出部分が断線したり、位置ズレすることや補強突条３の破損を防止できるとともに、耐圧性能も向上し、耐圧ホースとして用いた際に有効である。

特に、図１に示されるように、線材２の螺旋巻き付け方向と、補強突条３の螺旋巻き付け方向は逆向きにした場合には、線材２が径方向へ膨張変化し易い欠点と、補強突条３が捩れたり軸線方向へ伸び易い欠点が打ち消され、相互に補って、径方向へ膨張変化し難くなると同時に、捩れたり軸線方向へ伸び難くなる。
それにより、耐圧性能の向上と捻れ防止を共に達成することができ、保形性能が優れたバランスの良い補強ホースＨを提供することができるという利点がある。

この実施例２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、補強ホースＨが外層４を設けず、ホース本体１の外周面１ａに線材２として例えば銅線等の金属線材や導電繊維からなるアース用線材を巻き付けることにより、補強突条３の間でアース用線材がホース本体１の外周面１ａに露出される帯電防止用ホースとした構成が、図１に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１と同じものである。

図２（ａ）〜（ｃ）に示される例では、図１（ａ）〜（ｃ）に示される実施例１に比べ、補強突条３となる溶融樹脂の押出し量を増やして太くすることにより、使用時において帯電防止用ホースを地面などに接触させながら引き回した際に、線材２となるアース用線材の露出部分が地面などに接触して断線することを防止している。
また、その他の例として図示しないが、補強突条３の太さを図１（ａ）〜（ｃ）に示される補強突条３の太さとほぼ同じにすることも可能である。

このような本発明の実施例２に係る補強ホースＨによると、特許第２９３５９９３号公報の図１に記載されるホースに比べて補強突条３を太くすることにより、外力によって補強突条３が割れ難く、さらに耐圧性能の向上と捻れ防止を共に達成する帯電防止用ホースを提供できるという利点がある。

この実施例３は、図３に示すように、補強突条３の内側に軟質合成樹脂などの軟質材料からなる弾性変形可能な軟質層３ｃを、共押出し成形により両者が積層された状態で同時に押出し、この軟質層３ｃの表面をホース本体１の外周面１ａに熱溶着する溶着面３ａとするとともに、それを横切って線材２が埋め込まれるように凹溝３ｂを形成した構成が、図１に示した実施例１又は図２に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１又は図２に示した実施例２と同じものである。

図３に示される例では、実施例１や実施例２と異なって図示しないが、線材２をホース本体１の軸線Ｘと平行に配置したり、補強突条３の螺旋巻き付け角度と異なる任意な角度で螺旋状に巻き付けることも可能である。
さらに、図３に示される例では、実施例１と同様に外層４を設けているが、実施例２のように外層４を設けない帯電防止用ホースとすることも可能である。

このような本発明の実施例３に係る補強ホースＨによると、実施例１や実施例２とは異なって、線材２の巻き付け方向に関係なく、外力による補強突条３の割れを防止するができるという利点がある。

この実施例４は、図４に示すように、ホース本体１の外周面１ａの内部に線材２を埋設し、補強突条３の内面にホース本体１の外周面１ａ及び線材２の露出部と接触する溶着面３ａを形成した構成が、図１に示した実施例１又は図２に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例１又は図２に示した実施例２と同じものである。

図４に示される例では、実施例１や実施例２と異なって図示しないが、線材２をホース本体１の軸線Ｘと平行に配置したり、補強突条３の螺旋巻き付け角度と異なる任意な角度で螺旋状に巻き付けることも可能である。
さらに、図４に示される例では、実施例１と同様に外層４を設けているが、実施例２のように外層４を設けない帯電防止用ホースとすることも可能である。

このような本発明の実施例４に係る補強ホースＨによると、実施例１や実施例２とは異なって、線材２の巻き付け方向に関係なく、外力による補強突条３の割れを防止するができるという利点がある。

なお、前示実施例１では、ホース本体１として内層と外層４を積層して一体化した積層補強ホースであり、前示実施例２では、外層４を設けない帯電防止用ホースである場合を示したが、これに限定されず、実施例１〜４において図示しないが、ホース本体１となる内層の内側に、ホース内を通る流体に合わせた透明材料からなる最内層を一層又は複数層設けたり、実施例１，３，４において図示しないが、外層４の外側に最外層を一層又は複数層設けても良い。
この場合においても前述した実施例１〜４と同様な作用効果が得られる。

１ ホース本体 １ａ 外周面
２ 線材 ３ 補強突条
３ａ 溶着面 ３ｂ 凹溝
３ｃ 軟質層 Ｓ 重ね合わせ部
θ 交差角

Claims (3)

1. ホース本体（１）と、前記ホース本体（１）の外周面（１ａ）に沿って配置される線材（２）と、前記ホース本体（１）の外周面（１ａ）に沿って前記線材（２）の外側に重なるように溶融樹脂を螺旋状に巻き付けることで、前記ホース本体（１）の前記外周面（１ａ）と熱溶着するように形成される補強突条（３）とを備え、
   前記線材（２）と前記補強突条（３）との交差角（θ）が小さくなるように配置して、前記線材（２）と前記補強突条（３）との重ね合わせ部（Ｓ）を該補強突条（３）の延び方向に沿って長く形成したことを特徴とする補強ホース。
2. 前記補強突条（３）の内面に弾性変形可能な軟質層（３ｃ）を積層し、前記軟質層（３ｃ）の表面に、それを横切って前記線材（２）が埋め込まれるように凹溝（３ｂ）を形成したことを特徴とする請求項１記載の補強ホース。
3. 前記ホース本体（１）の外周面（１ａ）に前記線材（２）を埋設し、前記補強突条（３）の内面に前記線材（２）と接触する溶着面（３ａ）を形成したことを特徴とする請求項１記載の補強ホース。

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