JP3360014B2 - ホース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば消防ホー
ス等のホースに関する。

【０００２】

【従来の技術】消防ホースにおいては、現在の基本形状
である「織成したジャケットの少なくとも内側にライニ
ングを施した」ホース構造となったのは、１７８０〜１
８８０年頃に麻ホースの技術が完成してからである。こ
のホ一スは当然「捩れと伸び」の問題を抱えていたが、
当時のホース使用時の水圧は０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ2
程度であり、使用圧力が低いので「捩れと伸び」の問題
が顕在化しなかった。

【０００３】しかし、消防ホースにも１９１０〜１９４
０年頃になるとゴムで内張りが施されるようになり、国
内に於いても昭和２３年（１９４８年）から内張りホー
スが生産されるようになった。その後、消防ホースと消
防ポンプの性能が上昇し、使用時の水圧が１３〜１６ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 程度になってくるに従い「捩れと伸び」の
問題が顕在化してきた。

【０００４】特に昭和４３年（１９６８年）に消防法に
基づく自治省令規格「消防用ホースの技術上の規格を定
める省令」（昭和４３年自治省令第２７号）が制定され
るとホース製作後に全数「使用圧力の２倍の圧力」で試
験を行うこととなった。実際に使用圧力の２倍である２
５〜３２ｋｇｆ／ｃｍ2 程度で加圧すると大きく捩れ
る。よって、これらの問題を解決するため、実開平１−
１５４３８６号公報（ホース）、特開昭５８−１３９９
７４号公報（柔軟な筒状袋体の捩じれを矯正する方法及
び装置）、特公昭５６−４４５８号公報（ホースの捩じ
れを矯正する装置）及び実公昭５２−２４６０９号公報
（消防用ホース）が開発された。

【０００５】だが、ホース自身は使用時に水圧で「捩れ
て伸びる」という、操作上好ましくない特性を抱えたま
まであった。しかし、この特性はホースの基本構造が決
まった１８世紀から一貫して背負った問題であり、なお
かつ、使用圧力の高圧化と省令規格の制定で問題が顕在
化してからでも１５年間程度経過した昭和５８年（１９
８３年）頃になると、消防隊自身が完全に消防ホースの
特性として受入れ、この「負の特性を使いこなせて消防
プロ」と云う意識になってしまった。

【０００６】なお、今回問題にしている「使用時に水圧
で捩れて伸びる」問題とは別の保形ホースの「捩れ規
格」の問題であるが、昭和６２年（１９８７年）に発生
した特殊老人ホームの火災に端を発して急遽国内で保形
ホ−スが開発された。この保形ホースは国内の消防ホー
ス各社が同時に並行して開発を進め、昭和６３年（１９
８８年）１月２９日に各社が一括して国への特例申請し
たものである。

【０００７】しかし、「保形ホースは内径が２６ｍｍと
小さく、太いモノフィラメントを使用する」ので、捩れ
規格の「２００度毎メートル」を満足せず２７０度毎メ
ートル程度になってしまうと云う問題が発生した。この
解決方法として、保形ホースのライニング加工を行う時
に捩れの半分程度だけ事前に捩ってから加硫することに
より捩れたホースを作り、見かけ上の捩れを減らして規
格を満足させると云うことがなされた。

【０００８】この方法は各社で実施されたが、保形ホー
スは細いので捩れる力も弱く、なおかつ、消防ホースは
捩れるのが当たり前と考えていた。しかし、平成７年
（１９９５年）１月１７日の阪神淡路大震災を教訓に開
発された内径が１００〜１５０ｍｍの大口径ホースが使
用されるようになると、捩れや伸びが人間の力の範囲を
超えてしまい、使いこなすことが出来ないと云う問題が
発生した。従来の６５ｍｍ程度のホースなら「捩れと伸
び」によってホースが蛇行した場合、引っ張って直線に
伸ばしてやることが出来た。しかし、大口径ホースはこ
れが出来ないので大きな蛇行で道路の全面をふさいでし
まったり、大幅に圧力損失が増加したり、ホースブリッ
ジがホースの振れによって移動してしまったりという問
題が新たに発生してきた。また、近年消防訓練の一環で
ある操法大会が活性化してきており、「１秒でも早く綺
麗にホースを延長して放水し、その後巻き取る」と云う
特性が強く求められるようになった。よって、ホースに
対する「捩れ伸び」の問題が再び顕在化してきた。

【０００９】一方、ビル等に設置される消火栓において
は、軽量で、柔軟性があり、ホースがリールに対して螺
旋状に巻回されたり、ハンガー等に蛇行状に屈曲されて
保管されている。そして、このホースの基端部が接続口
金を介して消火栓に接続され先端部に放水ノズルが設け
られている。

【００１０】したがって、消火時にはホースの先端部を
持って引き出すことにより、リールが回転してホースを
必要な長さだけ引き出すことができ、またハンガー等に
蛇行状に屈曲されたホースはハンガーから外してホース
を必要な長さだけ引き出すことができる。

【００１１】この種のホースは、繊維を筒状に織成した
ジャケットの内面にゴムまたは合成樹脂のライニング層
を施したジャケットホースが用いられている。すなわ
ち、繊維よりなる縦糸と横糸とを筒状に織成し、このジ
ャケットの内側にゴムまたは合成樹脂のライニング層を
施している。

【００１２】ところで、ホースのジャケットは、軸線上
に真っ直ぐ入った縦糸とコイルスプリングのように左ね
じの方向で螺旋状に入った横糸から成り立っている。こ
のホースに内圧が加わると、ホース内径が大きくなる方
向での力が発生し、横糸が伸びると共に内径を大きくす
るために捩れが発生する。

【００１３】実際のホース捩れ回数は、「捩れようとす
る横糸」に対して、真っ直ぐに入った縦糸が斜めにさせ
られるので距離が長くなり、この「縦糸が伸ばされる
力」（抵抗力）が釣り合った結果として決まる。ただ
し、内圧によって縦糸が長手方向に伸ばされることによ
る回転への抵抗力の方が大きく、これが加味された結果
と釣り合って決まる（当然、ライニング層が伸ばされる
力も抵抗力として働く）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホース
に使用圧力が加わったときに、ホースに捩じれが発生す
ると、放水ノズルに回転力や振れが加わり、放水ノズル
を手に持って消火作業する作業者にとっては大きな負担
が加わる。また、ホースの途中が真っ直ぐにならず、蛇
行するためホースが波打ちしたり、圧力損失も大きく、
またホースを道路に沿って這わせた場合には車両の通行
を妨げる原因となる。

【００１５】さらに、ホースの使用後、無加圧状態にな
ると、内圧によって長手方向に伸ばされた縦糸は元に戻
ってホースの伸びが戻るとともに、ホースが捩れて縦糸
が斜めになったことによる縦糸の伸びも戻ろうとするの
で、この力が唯一ホースの捩れを元に戻そうという力に
なる。ただし、捩れたホースに回転力を加えずに、ただ
長手方向に引っ張っただけでは捩れをなかなか戻せない
ことからも判るように、この捩れを戻す力は弱い。した
がって、ホースを消火栓のリールに巻回しようとして
も、またハンガーに櫛掛けしようとしても、ホースの抵
抗が大きく、格納し難いという問題がある。

【００１６】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ホースに使用圧力が
加わったときにホースがその長手方向に伸びることはな
く、伸びによる前述した不具合を解消できるホースを提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、縦糸と横糸とを筒状に織成したジ
ャケットの少なくとも内側にライニングを施したホース
において、前記縦糸の太さを横糸の太さより太くし、織
物における縦糸の波高を横糸の波高よりも小さくしたジ
ャケットを使用し、前記ジャケットの内部に熱可塑性エ
ラストマーからなるチューブを引き込んでホース主体を
構成し、前記ホース主体に、ホースの使用時における長
手方向の伸びに相当する伸びを加えた状態で前記チュー
ブに加熱流体を供給して加圧し、チューブを前記ジャケ
ットの内面に接着して前記ライニングを形成したことを
特徴とする。

【００１８】前記ホースによれば、得られたホースにそ
の長手方向の伸びが加わっているため、使用時にホース
に内圧が加わってもホースの長手方向の伸びをほとんど
なくすことができる。すなわち、ホースの成形加工時に
長手方向に伸びを加えない従来のホースと比較して、使
用時にホースが長手方向に伸びることはなく、ホースを
安定した状態に保持することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施形態
を図面に基づいて説明する。

【００２０】図１に示すホース１１は、使用圧１３ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、内径６５ｍｍの消防ホースである。このホ
ース１１のジャケット１２は、縦糸１３に（２０／８
Ｓ）を６２０本使用し、横糸１４に１０００×７ｄを４
１山／１０ｃｍ打ち込んで筒状に織成したものである。

【００２１】図２はホースの一部を拡大した断面図であ
り、前記ジャケット１２の縦糸１３の太さは横糸１４の
太さより２〜３割程度太くし、織物における縦糸１３の
波高ｈを横糸１４の波高よりも小さくしている。

【００２２】１５は前記ジャケット１２の内面に接着さ
れたチューブであり、これは熱可塑性エラストマーによ
って筒状に成形され、その外面の接着層１６を介して一
体的に接着されてホース主体１７が形成されている。

【００２３】後述するように、ホース主体１７に内圧を
加え、完成されたホース１１に使用圧力を加えたときに
ホース１１の長手方向に伸びる量に相当する伸びをホー
ス製造工程中に加え、その後、前記ホース主体１７を加
圧加熱したのち冷却してプリフォームしている。

【００２４】次に、ホース１１の製造方法を図３に基づ
いて説明する。まず、図３（ａ）に示すように、縦糸１
３と横糸１４とを筒状に織成してジャケット１２を形成
する。一方、熱可塑性エラストマーによって筒状に成形
してチューブ１５を形成し、このチューブ１５の外面に
接着層１６を施す。図３（ｂ）に示すように、チューブ
１５をジャケット１２の内部に引き込んでジャケット１
２とチューブ１５とからなる二重構造のホース主体１７
を形成する。

【００２５】図３（ｃ）に示すように、ホース主体１７
の一端部を封止金具１８に固定し、他端部に封止金具１
９を固定して封止する。この状態で、封止金具１９を機
械的にまたは作業者の手動によってホース１１の使用時
における長手方向の伸びに相当する伸び（矢印Ｂ方向）
を加えた状態で固定的に保持する。なお、このとき、ホ
ース１１の使用時における捩じれに相当する捩じれ（矢
印Ａ方向）を加えてもよく、チューブ１５に内圧を加え
ながら、捩じれ及び伸びを加えてもよい。

【００２６】次に、封止金具１９を固定的に保持した状
態で、図３（ｄ）に示すように、封止金具１９のポート
２０からチューブ１５の内部にスチームまたはホットエ
ア等の加熱流体を供給しつつ加圧すると、チューブ１５
が膨張してチューブ１５が接着層１６を介してジャケッ
ト１２の内面に接着される。

【００２７】続いてスチームまたはホットエア等の加熱
流体に代って冷却流体を封止金具１９のポート２０から
チューブ１５に供給しつつ加圧すると、加熱流体は封止
金具１８のポート２１から抜けてチューブ１５の内部は
冷却流体に置換され、熱可塑性エラストマーからなるチ
ューブ１５が冷却固化され、ホース１１の使用時におけ
る長手方向の伸びに相当する長手方向の伸びが加えられ
た状態でプリフォームされる。

【００２８】加圧した状態でプリフオームされたホース
１１の内圧がなくなると、内圧により伸びた横糸１４が
元に戻って内径が小さくなるが、内圧によってコイルス
プリングが捩れるようにして捩れたことに関しては元に
戻すための力が横糸１４自身から発生しない。一方、内
圧によって長手方向に伸ばされた縦糸１３は元に戻って
ホース１１の伸びが戻るとともに、ホース１１が捩れて
縦糸１３が斜めになった事による縦糸１３の伸びも戻ろ
うとするので、この力が唯一ホースの捩れを元に戻そう
という力になる。ただし、捩れたホース１１に回転力を
加えずに、ただ長手方向に引っ張っただけでは捩れをな
かなか戻せない事からも判るように、この捩れを戻す力
は弱い。

【００２９】例えば、使用圧１３ｋｇｆ／ｃｍ2 、内径
６５ｍｍのホース１１のジャケット１２は、縦糸１３に
（２０／８Ｓ）を６２０本使用し、横糸１４に１０００
×ａ７ｄを４山／１０ｃｍ打ち込んだ消防ホースの例で
考えてみると、縦糸１３に２０／８ｓを６２０本、横糸
に１０００×７ｄを４１山／１０ｃｍ打ち込んだジャケ
ット構造になっている。

【００３０】ホース１１の伸びについて考えると、糸の
延伸加工と同じではないが、縦糸を伸ばした状態で温度
を加えてセットするのでその後の伸びが小さくなる。ま
た、通常のジャケットの織り構造は強いテンションを加
えながら織り込む横糸が直線的に入っており、弱いテン
ションで織り込む縦糸がこの横糸の間を屈曲しながら織
り込まれている。しかし、今回の加圧加熱するときの条
件は、使用圧時の伸びまで長手方向に引っ張るので縦糸
には強いテンションが加わるが、内圧は使用圧の１３ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 より遥かに小さい１．５１３ｋｇｆ／ｃｍ
2 程度しか加えないので横糸に加わるテンションは非常
に小さいものとなる。よって、直線上になった縦糸の間
を屈曲しながら横糸が入った構造のジャケットとしてセ
ットされることになる。このことにより、ホースの円周
方向の拡大は大きいが、伸びの小さいホースを作ること
ができる。

【００３１】このように、得られたホースにその長手方
向に伸びが加わるため、使用時にホースに内圧が加わっ
てもホースがその長手方向に伸びることはなく、ホース
を安定した状態に保持することができる。

【００３２】なお、前記ジャケット１２を構成する縦糸
１３及び横糸１４は、形状として普通のスパン糸やマル
チフィラメント糸以外にモノフィラメント糸を含み、ま
た材質としても普通の天然繊維や化学繊維以外に金属繊
維や鉱物繊維を含み、また針金や合成樹脂線状体も含
み、縦糸１３及び横糸１４の形状、材質に限定されるも
のではない。また、チューブ１５は、熱可塑性エラスト
マーに限定されず、ゴムでもよく、ゴムの場合には、加
熱流体の供給によって加硫接着される。

【００３３】このように、ホース１１の使用時における
長手方向の伸びに相当する伸びを与えることに加え、ジ
ャケット１２の縦糸１３の太さは横糸１４の太さより２
〜３割程度太くし、織物における縦糸１３の波高ｈを横
糸１４の波高よりも小さくしてため、ホース１１の長手
方向の伸びを少なく抑えることができる。

【００３４】なお、前記実施形態においては、消防ホー
スについて説明したが、この発明は消防ホースの限定さ
れるものではなく、放水ホース、液体及び気体輸送ホー
ス等にも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、使用時にホースに高い内圧が加わってもホースが長
手方向に伸びることはなく、ホースを安定した状態に保
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す消防ホースを
示し、（ａ）は半縦断側面図、（ｂ）はＸ部を拡大した
断面図。

【図２】同実施形態を示す消防ホースの一部を拡大した
断面図。

【図３】同実施形態の消防ホースの製造工程図。

【符号の説明】

１１…ホース １２…ジャケット １３…縦糸 １４…横糸 １５…チューブ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−312292（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−180200（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−213790（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−84847（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−32976（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−144953（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−137354（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−196854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−133477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−31417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−56660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−90624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−14734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−139974（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−154386（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−131776（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3025050（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭28−1840（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭44−25509（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭45−13000（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−30597（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−44720（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−1904（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭33−14895（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭52−24609（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 23/00 A62C 2/00 - 39/00 B29C 63/00 - 63/48 B32B 1/00 - 35/00 F16L 1/00 - 59/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦糸と横糸とを筒状に織成したジャケッ
   トの少なくとも内側にライニングを施したホースにおい
   て、 前記縦糸の太さを横糸の太さより太くし、織物における
   縦糸の波高を横糸の波高よりも小さくしたジャケットを
   使用し、 前記ジャケットの内部に熱可塑性エラストマーからなる
   チューブを引き込んでホース主体を構成し、 前記ホース主体に、ホースの使用時における長手方向の
   伸びに相当する伸びを加えた状態で前記チューブに加熱
   流体を供給して加圧し、チューブを前記ジャケットの内
   面に接着して前記ライニングを形成したことを特徴とす
   るホース。