JP4218752B2

JP4218752B2 - マルチセルチューブ及びその製造方法

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Publication number: JP4218752B2
Application number: JP2002577285A
Authority: JP
Inventors: イ−シンハム
Original assignee: イ−シンハム
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: US6920691B2; JP2004525042A; EP1373102A4; EP1373102A1; CN1501883A; KR100377326B1; KR20020076529A; WO2002079054A1; US20040098807A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は多数の独立したセルを有するチューブを同時に開閉できるマルチセルチューブと、このマルチセルチューブの效果的な製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、チューブの長手方向に連続かつ繰り返し形成された多数の独立したセルに同時に流体を充填することができ、流体で充満している各セルは各々気密性を維持し、破損により流体が流出した場合でも、他のセルの気密性は維持されると言う特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に気体や液体を収容する各種チューブは一つのセル（Ｃｅｌｌ）からできている。必要な場合は、チューブの中を多数のセルに分割して多数のセルを形成する。何れの場合も、１つのセルには少なくも１つの入り口（または入り口と出口）が設けてある。また、一つのチューブを多数のセル（Ｃｅｌｌ）で区画する場合は、その各セルに各一つの注入口を設けるのが一般的である。
【０００３】
例えば、中に空気を入れるように構成されたボルスターは、図１７に示すようにボルスターの全体チューブ（Ｔ）を一つのセル（Ｃｅｌｌ）で作る事もでき、図１８に示すように多数のセル（Ｃｅｌｌ）に区画することもできる。
ここで、単一セルのチューブは１つの入り口（Ｖ）を有し、マルチセル型チューブは各セルごとに各一つの空気注入口（Ｖ）を有していることは明らかである。
実際の使用に当たっては、図１７に示すようにボルスターの全体チューブ（Ｔ）が１つのセル（Ｃｅｌｌ）で出来ている場合は、空気をチューブに出し入れするのは容易である。
しかし使用者がボルスターに頭を載せる場合、チューブの中の頭を載せた部分の空気はチューブの他の部分に移動すため、ボルスター本来の機能を発揮しないと言う問題が発生する。特に、チューブのある部分は破れるとチューブの空気は流出しボルスターの機能は完全に失われてしまう。
【０００４】
また、チューブＴが図１８に示すように多数のセル（Ｃｅｌｌ）から構成されている場合、空気は各セルから出し入れしなければならない不便さがある。しかし、使用者がボルスターに頭を載せる場合、チューブの中の頭を載せた部分の空気はチューブの他の部分に移動できないため頭が固定される。さらに、チューブの一部が破損してもチューブ内の全ての空気は流出しないためボルスターの機能が完全に失われることはない。
【０００５】
上記の考え方はチューブに限らずタンクにも適用される。
例えば、オイルタンカーが単一のオイルセルから成るタンクを有する場合、オイルを出し入れするには非常に便利である。しかし、事故の際はタンク内の全てのオイルが流出するのは避けられない。他方、オイルタンカーのタンクが多くの区画されたセルから出来ている場合は、１つのセルが破損しても他のセルの気密性は維持される。このように、タンクから流出するオイルの量は少ないが、タンクからオイルを出し入れするには不便である。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、先行技術の問題点を解決するためになされたものである。本発明の主目的は、チューブの長手方向または円周方向に繰り返し成形され、流体が独立にあるいは同時に各セルから出し入れでき、各セルは個別に気密性が維持される２つ以上のセルを有するチューブを作ることである。
さらに、本発明の別の目的は、複数のセルがチューブの長手方向または円周方向に連続して繰り返し成形されるチューブを効率的に製造し生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体注入状態で管状となる中空体の長さ方向の１端または他端に開閉バルブ（２１）を備えた供給管部（２０）、前記供給管部（２０）の長さ方向に沿って外周に開口する複数の注入口（１２）、あるいは、外周方向に沿って開口する複数の注入口（１２）に繋がる複数のセル（１１）からなるセル部（１０）、前記供給管部（２０）に内装される膨張可能な中空管状体で、前記複数のセル（１１）の前記複数の注入口（１２）と隣接し、膨張時には前記複数の注入口（１２）に密着して前記複数の注入口（１２）を塞ぐことにより前記複数のセル（１１）の気密性を個別に維持し、前記中空管状体の端部で、前記供給管部（２０）の端部に前記開閉バルブ（２１）が取り付けられていない方の端部に開閉バルブ（３１）を有する作動管部（３０）、を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記セル部（１０）と前記供給管部（２０）は、円筒形の合成樹脂素材の中間部分を熱融着させることにより一体成形され、前記複数のセル（１１）と前記供給管部（２０）がセルの配列方向に沿って長く形成された熱融着部である区画線部（１３）で区画されたことを特徴とする請求項１に記載のマルチセルチューブ。
【０００９】
前記セル部（１０）は、前記区画線部（１３）と、前記区画線部（１３）の範囲内でセルの配列方向と直交する方向に形成された隔壁線部（１４）と、によって、複数のセル（１１）に区画されたことを特徴とする。
【００１０】
前記作動管部（３０）は内部に流体を入れた時、膨脹を可能にするため合成樹脂素材またはゴム材で製造されることを特徴とする。
【００１１】
前記セル部（１０）は、前記セル（１１）が、前記作動管部（３０）の長さ方向に沿って外周に複数個、あるいは、外周方向に沿って複数個形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、液体注入状態で管状となる中空体の長さ方向の１端または他端に開閉バルブ（２１）を備えた供給管部（２０）、前記供給管部（２０）の長さ方向に沿って外周に開口する複数の注入口（１２）、あるいは、外周方向に沿って開口する複数の注入口（１２）に繋がる複数のセル（１１）からなるセル部（１０）、前記供給管部（２０）に内装される膨張可能な中空管状体で、前記複数のセル（１１）の前記複数の注入口（１２）と隣接し、膨張時には前記複数の注入口（１２）に密着して前記複数の注入口（１２）を塞ぐことにより前記複数のセル（１１）の気密性を個別に維持し、前記中空管状体の端部で、前記供給管部（２０）の端部に前記開閉バルブ（２１）が取り付けられていない方の端部に開閉バルブ（３１）を有する作動管部（３０）、を含むマルチセルチューブの製造方法であって、合成樹脂製の円筒形素材を準備する合成樹脂製の円筒形素材準備工程、前記合成樹脂製の円筒形素材準備工程で準備された前記合成樹脂製円筒形素材を円周上で長さ方向に伸びる直線に沿って円筒内部に押し込んで立体生成部（４０）を形成し、前記立体生成部（４０）と円周上で１８０°離れた位置で長さ方向に伸びる直線に沿って円筒内部に押し込み供給管部（２０）と作動管部（３０）に成形される部分を前もって用意する側壁押し込み工程、前記側壁押し込み工程で準備された供給管部（２０）と作動管部（３０）、及び注入口（１２）、セル（１１）を成形するために区画線部（１３）および隔壁線部（１４）を形成する区画工程、別途準備された開閉バルブを供給管部（２０）と作動管部（３０）の１端部に各々取り付け、他端をシールするバルブ取付工程、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記区画工程において区画線部と隔壁線部は熱融着法で成形され、前記熱融着法は、セルの配列方向に、連続的に、反復して区画線部と隔壁線部を形成するために熱融着ローラを使用することを特徴とする。
【００１４】
先に詳細に説明したように、本発明のマルチセルチューブは、各セルが独立して成形および整列させられ、流体が各セルに同時に出し入れでき、各セルは個別に気密性を維持できる。従って、１つのセルが炸裂または損傷を受けても他の全てのセルの気密性は保たれる。
したがって、セル損傷による流体の漏出は限定的で、他のセルへの影響は最小限にとどまるため、環境保護に寄与できる。また本発明のマルチセルチューブが、水遊び器具やゴムボート等に使用される場合も、人命被害などを減らすことができる。さらに、マルチセルチューブを使用して各種倚子クッション及びエアーベッド／マットレスを作ることができ、生活の便利さが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の望ましい実施例を図面より詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の基本的な具体例によるマルチセルチューブの構成を示す断面図で、図２は図１のマルチセルチューブの作動状態を示す断面図である。
マルチセルチューブはセル部（１０）と、供給管部（２０）と、作動管部（３０）に大きく分けられる。
図に示すように、セル部（１０）はチューブの方向に整列する複数のセル（１１）から構成されている。各々のセル（１１）は、セルの整列した方向と直交する方向に注入口（１２）を有する。
【００１７】
供給管部（２０）はセル（１１）の整列方向と同じ方向に長く伸びるように形成され、全セルの注入口（１２）に近接して注入口（１２）に通じており、端部のどちらかに開閉バルブ（２１）を有する。
作動管部（３０）は、供給管部（２０）の内側でセル（１１）の注入口（１２）に近接して配置され、端部のどちらかに開閉バルブ（３１）を有する。
本発明の使用方法は、まず、供給管部（２０）の開閉バルブ（２１）を通して充填する流体を供給管部（２０）に供給する。
【００１８】
供給管部（２０）に供給された流体はセル（１１）の注入口（１２）を通じてセル（１１）に入る。セル（１１）を流体で満杯にした後、開閉バルブ（３１）を通じて作動管部（３０）を膨張させることが出来る他の気体（例えば空気等）を作動管部（３０）に入れる。
その後、作動管部（３０）にに充填した流体で、図２に示すように作動管部（３０）が膨張する。このようにして、供給管部（２０）の内側に挿入された作動管部（３０）の注入口（１２）に近接した部分が均等に注入口（１２）に密着して、セル（１１）を塞ぐ。
この時、作動管部（３０）の圧力をＰ２、セル（１１）の圧力をＰ１として、Ｐ２＞Ｐ１の状態が維持される必要がある。しかし、作動管部（３０）に流体を充分に供給して圧力を上げた後、開閉バルブ（３１）を閉じれば圧力状態が維持されるので大きな問題ではない。
【００１９】
本発明と同じマルチセルチューブは実際に、オイルタンカーのオイルタンク、船、飛行機の燃料タンク等に使用することが期待できる。
すなわち、オイルを収容するオイルタンカーの空間が多数のセルで区画され、その各セルにオイルが満たされる。先に説明したように、各セルは供給管部と作動管部を使用して同時に満たし、また同時に開閉することができる。
本発明のこのような構造によれば、マルチセルチューブが多数のセルを有していても各全てのセルに一つのバルブを具備する必要はない。さらに、本発明のマルチセルチューブでは、同種のオイルをセルに充填する場合、一斉に出したり入れたり出来る便利さがある。
【００２０】
特に本発明の構成によれば、各セルは個々に気密性が保たれている。従って、難破によってどれか１つのセルが破損しても、気密性に関しては隣接するセルへの影響はない。従って、オイルの漏出を最小にできるため、環境汚染、人命と財産損失の被害を減らすことができると言う利点がある。
【実施例２】
【００２１】
図３は本発明のマルチセルチューブの他の実施例を示す正面図であり、図４は本発明のマルチセルチューブの他の実施例を示す斜視図である。
図に示すように、本発明の他の実施例のマルチセルチューブは、先の実施例と同様に、セル部（１０）と、供給管部（２０）と、作動管部（３０）に大きく分けられる。この実施例の特徴は、最も效果的の方法で製作するためにセル部と供給管部と作動管部を一枚の中空の円筒形素材（１）すなわち、円筒形の合成樹脂素材（例えば、ＰＥ、ＰＰ等以下'合成樹脂素材'と言う）で一体形成する点である。
供給管部（２０）とセル部（１０）は、円筒形素材（１）の中間部分を熱融着させた区画線部（１３）で分けられいる。また、円筒形素材（１）を内側に折り重ね、折り重ねた部分を円筒形素材（１）仁挿入した作動管部（３０）が供給管部（２０）の中に取り付けられている。すなわち、作動管部（３０）は、内側に折り重ねた部分が円筒形素材の折り重ねられない部分と重なるようにして、内側に折り重ねた部分の端を熱融着して成形される。
【００２２】
このとき、供給管部（２０）が注入口（１２）を通じて各セル（１１）と連通できるように、複数の注入口（１２）を区画線部（１３）の間に形成することが必須である。さらに、区画線部（１３）は、内側に折り重ねた部分に相当する延長部（３２）がセル部（１０）の中に突き出し、作動管部（３０）が膨張したとき効果的に注入口を塞ぐように形成される。
さらに、セル部（１０）は、区画線部（１３）の範囲で多数の隔壁線部（１４）を反復形成して複数のセル（１１）に区画される。
【００２３】
供給管部（２０）と作動管部（３０）には各々バルブ（２１）（３１）が取り付けられている。このバルブ（２１）、（３１）にはフラットバルブが使用できる。
フラットバルブは、合成樹脂素材（弾性ビニール等）を２つに折り重ね、互いに密着する時内部の圧力が抜けないようにするバルブ板（ａ）と、バルブ板の中に挿入して、空気を出し入れできるようにするｓｔｒａｗ（ｂ）を包含している。
フラットバルブは内外端が各々ユニットの内側及び外側に位置するようにして熱融着でユニットに接合される。
【００２４】
以下、本発明の実施例によるマルチセルチューブの製造方法を説明する。
合成樹脂製円筒形素材（１）を使用して本発明のマルチセルチチューブを製造するために、素材準備工程、折重行程、区画工程、バルブ取付工程を経る。
素材準備工程では、図８に示すように、予備成形した円筒形の合成樹脂素材あるいは両端を接合した円筒形の合成樹脂材素材（１）を準備する。
この時、合成樹脂素材の幅と長さは、製造しようとするマルチセルチューブの大きさと数量によって定めることは明かである。
【００２５】
折重工程は素材準備工程で作られた円筒形素材を平坦に折り重ねる。次に、図９に示すように、前もって立体生成部（４０）が用意できるように、円筒形素材の巾方向の片方の端（図面では右側部分）を内側に折重ね、折り重ねないで残っている部分に挿入する。次に、供給管部（２０）と作動管部（３０）に成形される部分が前もって用意できるように、円筒形素材の巾方向の他の端（図面では左側部分）を内側に折重ね、折り重ねないで残っている部分に挿入する。
【００２６】
区画工程では、区画線部（１３）と隔壁線部（１４）が、マルチセルチューブが折重工程で折り重ねられたように、成形される。
すなわち、図１１に示すように、供給管部（２０）と作動管部（３０）に成形されるように、内側に折重ね、折り重ねないで残っている部分に挿入された両端部が熱融着で接合され、供給管部（２０）と作動管部（３０）が完成する。
【００２７】
この区画処理をセルの整列方向に連続的に行なう場合は、図１２に示すように、区画線部（１３）と隔壁線部（１４）は加熱ローラー（５０）を使用して連続的に繰り返し成形する方がよい。
このとき、接合されていない部分、例えば注入口（１２）が区画線部（１３）の間に形成されるため、各注入口（１２）は各セル（１１）の巾方向中央に形成されるようローラーを製作するのが好ましい。
【００２８】
バルブ取付工程では、セル部（１０）のセル（１１）、供給管部（２０）及び作動管部（３０）が区画工程で成形された後、図１３に示すように、開閉バルブ（２１）が供給管部（２０）の１端部に、また、図１４に示すように開閉バルブ（３１）が作動管部（３０）の１端部に取り付けられる。
このようにバルブ取付工程が終われば、供給管部（２０）用に予定された流体が開閉バルブ（２１）を通じて供給管部（２０）に供給される。供給される流体は、図４の左側に示すように各セル（１１）の注入口（１２）を通って各セル（１１）に供給される。
流体の供給が完了した後に、別の流体が作動管部（３０）に注入され、順番に膨脹させられる。特に作動管部（３０）の延長部（３２）はセル（１１）に突き出ているため、延長部（３２）を同時に膨脹させると注入口（１２）が效果的に完全に遮断される。
【００２９】
従って、作動管部（３０）およびセル（１１）に突き出ている延長部（３２）の圧力（Ｐ２）はセル（１１）の圧力（Ｐ１）より高いため、各セル（１１）に供給される流体は、作動管部（３０）の圧力低下により注入口（１２）が開かない限り、洩れ出すことはない。どれか１つのセル（１１）が破損しても、各セルは個別に気密性を保っているために、他のセル（１１）から流体が漏れ出すことはない。
【実施例３】
【００３０】
本発明は実施例２の構造を改良して一つの供給管部（２０）に３方向、４方向またはその以上のセル部（１０）を複数で持つように形成できる。
すなわち、図１５及び図１６に示すように複数個のセル部（１０）を、セル部の中心に位置する一つの供給管部（２０）の周囲に約９０゜、約１２０゜の間隔をもって同時に形成することができる。
【００３１】
本発明の実施例３によるマルチセルチューブは、実施例２と同じ製造方法で製造できるが、一つの円筒形素材（１）で各部分が生成できるように折重する改良型折重工程と、区画線部（１３）及び隔壁線部（１４）を形成する改良型区画工程を適用することにより連続生産すべきである。
さらに、本発明のマルチセルチューブのセル部（１０）、供給管部（２０）、作動管部（３０）は、円筒型素材（１）の長手方向に連続的に反復して製造されるため、マルチセルチューブは必要な長さに切断して個別に使用することが出来る。そして、マルチセルチューブは開閉バルブを（２１）を供給管部（２０）に、開閉バルブを（３１）を作動管部（３０）に接合して完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のマルチセルチューブの基本構成を示す断面図（流体注入状態）である。
【図２】本発明のマルチセルチューブの基本構成を示す断面図（密閉状態）である。
【図３】本発明のマルチセルチューブの他の実施例を示す正面図である。
【図４】本発明のマルチセルチューブの他の実施例を示す斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５の作動状態図である。
【図８】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第１工程を説明する断面図である。
【図９】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第２工程を説明する断面図である。
【図１０】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第２工程を説明する斜視図である。
【図１１】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第３工程を説明する断面図である。
【図１２】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第３工程を説明する平面図である。
【図１３】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第４工程を説明する斜視図である。
【図１４】本発明のマルチセルチューブの製造方法の第５工程を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の別の実施例のマルチセルチューブの構成を示す断面図である。
【図１６】本発明のさらに別の実施例のマルチセルチューブの構成を示す断面図である。
【図１７】従来の一般的なチューブの代表図である。
【図１８】従来の一般的なマルチチューブの代表図である。
【符号の説明】
【００３３】
１素材
１０セル部
１１セル
１２注入口
１３区画線部
１４隔壁線部
２０供給管部
２１開閉バルブ
３０作動管部
３１開閉バルブ
３２延長部
４０立体生成部
５０ローラ
ａバルブ板
ｂｓｔｒａｗ

Claims

液体注入状態で管状となる中空体の長さ方向の１端または他端に開閉バルブ（２１）を備えた供給管部（２０）、
前記供給管部（２０）の長さ方向に沿って外周に開口する複数の注入口（１２）、あるいは、外周方向に沿って開口する複数の注入口（１２）に繋がる複数のセル（１１）からなるセル部（１０）、
前記供給管部（２０）に内装される膨張可能な中空管状体で、前記複数のセル（１１）の前記複数の注入口（１２）と隣接し、膨張時には前記複数の注入口（１２）に密着して前記複数の注入口（１２）を塞ぐことにより前記複数のセル（１１）の気密性を個別に維持し、前記中空管状体の端部で、前記供給管部（２０）の端部に前記開閉バルブ（２１）が取り付けられていない方の端部に開閉バルブ（３１）を有する作動管部（３０）、
を含むことを特徴とするマルチセルチューブ。
前記セル部（１０）と前記供給管部（２０）は、円筒形の合成樹脂素材の中間部分を熱融着させることにより一体成形され、前記複数のセル（１１）と前記供給管部（２０）がセルの配列方向に沿って長く形成された熱融着部である区画線部（１３）で区画されたことを特徴とする請求項１に記載のマルチセルチューブ。
前記セル部（１０）は、
前記区画線部（１３）と、
前記区画線部（１３）の範囲内でセルの配列方向と直交する方向に形成された隔壁線部（１４）と、
によって、複数のセル（１１）に区画されたことを特徴とする請求項２記載のマルチセルチューブ。
前記作動管部（３０）は内部に流体を入れた時、膨脹を可能にするため合成樹脂素材またはゴム材で製造されることを特徴とする請求項１に記載のマルチセルチューブ。
前記セル部（１０）は、前記セル（１１）が、前記作動管部（３０）の長さ方向に沿って複数個、あるいは、外周方向に沿って複数個、形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のマルチセルチューブ。
液体注入状態で管状となる中空体の長さ方向の１端または他端に開閉バルブ（２１）を備えた供給管部（２０）、前記供給管部（２０）の長さ方向に沿って外周に開口する複数の注入口（１２）、あるいは、外周方向に沿って開口する複数の注入口（１２）に繋がる複数のセル（１１）からなるセル部（１０）、前記供給管部（２０）に内装される膨張可能な中空管状体で、前記複数のセル（１１）の前記複数の注入口（１２）と隣接し、膨張時には前記複数の注入口（１２）に密着して前記複数の注入口（１２）を塞ぐことにより前記複数のセル（１１）の気密性を個別に維持し、前記中空管状体の端部で、前記供給管部（２０）の端部に前記開閉バルブ（２１）が取り付けられていない方の端部に開閉バルブ（３１）を有する作動管部（３０）、を含むマルチセルチューブの製造方法であって、
合成樹脂製の円筒形素材を準備する合成樹脂製の円筒形素材準備工程、
前記合成樹脂製の円筒形素材準備工程で準備された前記合成樹脂製円筒形素材を円周上で長さ方向に伸びる直線に沿って円筒内部に押し込んで立体生成部（４０）を形成し、前記立体生成部（４０）と円周上で１８０°離れた位置で長さ方向に伸びる直線に沿って円筒内部に押し込み供給管部（２０）と作動管部（３０）に成形される部分を前もって用意する側壁押し込み工程、
前記側壁押し込み工程で準備された供給管部（２０）と作動管部（３０）、及び注入口（１２）、セル（１１）を成形するために区画線部（１３）および隔壁線部（１４）を形成する区画工程、
別途準備された開閉バルブを供給管部（２０）と作動管部（３０）の１端部に各々取り付け、他端をシールするバルブ取付工程、
を含むことを特徴とするマルチセルチューブの製造方法。
前記区画工程において区画線部と隔壁線部は熱融着法で成形されることを特徴とする請求項６に記載のマルチセルチューブの製造方法。
前記熱融着法は、セルの配列方向に、連続的に、反復して区画線部と隔壁線部を形成するために熱融着ローラを使用することを特徴とする請求項７に記載のマルチセルチューブの製造方法。