JP4875598B2 - 可撓性耐圧ホース - Google Patents

Description

本発明は、軟質材料よりなる筒状の本体部外周部に、硬質の合成樹脂よりなる補強部を螺旋状に固定した耐圧ホースに関し、例えば泥水や食品用液体、粒体、粉体など各種流体の案内に好適に用いられる耐圧ホースに関する。

この種の耐圧ホースとしては、従来、補強用の螺旋体の劣化を防止して破壊圧力を高めるものとして、軟質塩化ビニール樹脂からなる管体の外周部に硬質塩化ビニール樹脂からなる螺旋体を略半分埋設して一体化し、該螺旋体の外周面にコイリングされたステンレス製の保護板を固着した耐圧・耐摩耗ホースが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、耐摩耗性を向上し耐久性に優れたものとして、軟質合成樹脂製テープを螺旋状に捲回しその隣接する側縁同士を接着して形成した外層、外層に添着又は埋設して外層を保形補強する硬質合成樹脂製の螺旋補強体および外層の内面にゴム材製条体を螺旋状に捲回しその隣接する側縁同士を接着した内層とで構成し、外層と内層とを接着一体化した耐摩耗性複合ホースであって、内層を形成するゴム材製条体の少なくともホース内面に露出する面を除く周囲に外層を形成する軟質合成樹脂と接着可能なゴム材からなる被覆材を被着し、ゴム材製条体を被覆材より耐摩耗性の優れたゴム材により形成する耐圧ホースが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、いずれのホースも硬質合成樹脂からなる補強部が変形しにくいため、ホース全体としての可撓性の向上、施工管理効率の向上には限界があり、螺旋状に巻かれた補強部の量は大きく、材料コストの増大、重量の増大を招く原因となっていた。また地震や土圧等の外圧に対して補強部自体は衝撃を殆ど吸収しないため、軟質材料からなる本体部に当該衝撃がそのまま伝わり、ホースの破損等の原因となる可能性もあった。

特開平７−２９９８７９号公報 特開平９−２２２１８３号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、更なる可撓性の向上を図ることができ、施工性、管理性が向上するとともに、コスト低減も図ることができ、更には耐久性を向上できる可撓性耐圧を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、軟質材料よりなる筒状の本体部と、硬質の合成樹脂よりなり前記本体部の外周部に螺旋状に固定される補強部とを備えた可撓性耐圧ホースであって、前記補強部を、内部に螺旋長手方向に延びる中空部を有する中空形状に構成したことを特徴とする可撓性耐圧ホースを構成した。

ここで、前記補強部が断面視略半円状の外形を有する頭部を設けてなり、且つ、該頭部における肉厚がほぼ均一になるように、中空部の対応する内周壁を前記略半円形状の頭部外形にほぼ沿った断面形状に設けたものが好ましい。

また、前記中空部が断面視略半円形、略円形又は略楕円形に形成されることが好ましい。

更に、前記補強部が前記頭部に連続して本体部に固定される頸部を設けてなり、該頸部の中空部下側領域における左右縁側の上下肉厚を前記頭部の肉厚よりも大きく設定したものが好ましい。

また、前記本体部の内部に多数の補強糸からなる網状部を設けたものが好ましい実施例である。

以上にしてなる本願発明に係る可撓性耐圧ホースは、補強部を、内部に螺旋長手方向に延びる中空部を有する中空形状に構成したので、中空部を有さない従来品に比べ、軽量化及び材料コストの低減を図ることができ、可撓性も大幅にアップさせることができ、作業性も大幅に向上する。すなわち屈曲性が向上すると引き回し等が容易となって施工性が向上するとともに、よりコンパクトに収納／出荷できるのである。また本発明は、中空部を有するため補強部自体が外圧に対してクッション性を有し、補強部自体の変形によって外圧を吸収でき、これによりホース全体の扁平を回避して本体部を保護することができる。

また、補強部が断面視略半円状の外形を有する頭部を設けてなり、且つ、該頭部における肉厚がほぼ均一になるように、中空部の対応する内周壁を前記略半円形状の頭部外形にほぼ沿った断面形状に設けたので、補強部の成形安定性が向上し製造が容易になるとともに強度アップを図ることができる。

また、中空部の形状は、断面視略半円形、略円形又は略楕円形にすることで上記均一肉厚の頭部を容易に構成でき、可撓性の向上も確実となり、優れた衝撃吸収能力も得られる。

また、補強部が前記頭部に連続して本体部に固定される頸部を設けてなり、該頸部の中空部下側領域における左右縁側の上下肉厚を前記頭部の肉厚よりも大きく設定したので、可撓性の向上を図りつつ優れた強度を維持することができる。

また、本体部の内部に多数の補強糸からなる網状部を設けたので、内部圧力に対する耐圧性を向上させることができる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明に係る可撓性耐圧ホース１を一部縦断面で示した側面図であり、図１〜３は代表的実施形態を示し、図中符号１は可撓性耐圧ホース、２は補強部、３は本体部をそれぞれ示している。

本発明の可撓性耐圧ホース１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、軟質材料よりなる筒状の本体部３と、前記本体部３の外周部に螺旋状に固定される硬質の合成樹脂よりなる補強部２とを備えており、前記補強部２が内部に中空部２０を有する中空形状（筒状）に構成されることを特徴としている。このように補強部２を中空形状に構成することで、従来品に比べ、軽量化及び材料コストの低減を図ることができ、可撓性も大幅にアップさせることができる。また、中空部を有するため補強部２自体が外圧に対しクッション性を有し、補強部２自体の変形によって外圧を吸収することでホース全体の扁平を回避し、ホース本体部３を保護できるものである。このような可撓性耐圧ホース１は、従来と同様、軟質材料を押し出しつつ硬質合成樹脂材を押し出し、軟質材料で本体部３を製作するとともにこの本体部３の外周部に硬質樹脂材を螺旋状に巻き付けて一体化することにより作製できる。

本例では、補強部２が硬質のポリプロピレン樹脂を主成分としこれに無機充填剤を混合して構成され、比重が小さく耐熱性、耐油性に優れるポリプロピレン樹脂を主成分として保形強度を高めることができる無機充填剤を混合することにより軽量化、剛性及び可撓性が図られ、着色用の顔料も混合される。また、本体部３は、スチレン系エラストマーにオレフィン系樹脂、例えばポリプロピレン樹脂を混合して構成され、該オレフィン系樹脂の混合により補強部２と相溶性が生じており、また透明であり内部流体の存在を確認できるように構成されているが、本発明はこのような素材に何ら限定されない。

例えば、補強部２に用いる硬質の合成樹脂として、上記ポリプロピレン樹脂以外にポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）などの種々の硬質合成樹脂を用いることができ、硬質のポリプロピレンと硬質のポリエチレンの２種混合物、又は硬質のポリプロピレンと硬質のポリエチレンと無機充填剤の３種混合物のいずれかで構成した場合が、ホースの軽量化を図ることができる。また本体部３に用いる軟質材料として、上記スチレン系エラストマー以外にオレフィン系エラストマー等のその他のエラストマーやＥＰＤＭなどのゴムを広く用いることができる。尚、補強部２や本体部３にオレフィン系樹脂を用いると、焼却時に灰分が少なく、有毒ガスが発生せず、容易に焼却処理ができるだけでなく、ＰＶＣに比べて比重が小さく３０％ほど軽量にすることができ、環境面及び使用面のいずれにおいても優れ、また伸びに対して良好（伸びにくい）であり、水圧のかかるものに使用したときの耐久面において特に有利になる。

本体部３は、内面がフラットな内側層３０、外側層３１及びこれら両層の間に配置される多数の補強糸よりなる網状部４より円筒状に構成されている。網状部４を構成する補強糸は、本例ではアラミド繊維を用いているが他の材料のものでもよい。図１（ａ）では本体部２の内側層３０、外側層３１がともに透明材料で構成されているため内部流体は勿論のこと網状部４が外部から見える状態となるが、内側層３０及び外側層３１が不透明な軟質材料、例えば上記したＥＰＤＭで構成されている場合は、図３に示すように網状部４は当然外部から見えない。このような本体部３は、所定肉厚に構成された溶融状態の帯板状テープをホーマーへ巻き付け内側層３０を形成し、その上に前記補強糸を繰り出して網状部４を構成し、更にその上から所定肉厚に構成された溶融状態の帯板状テープを巻き付けて外側層３１を形成して構成できる。尚、このような網状部４を省略しても勿論よい。

補強部２は、図１（ｂ）に示すように、断面視略半円状ないし蒲鉾状の外形を有する頭部２１と、該頭部２１に連続して本体部３に固定される頸部２２とよりなり、内部には頭部２１の肉厚が半円形状に沿ってほぼ均一になるように、内周壁２０ａが略半円形状の頭部外形にほぼ沿った断面形状の中空部２０が当該補強部２の螺旋長手方向にわたり設けられている。頸部２２の中空部下側領域における左右縁側の上下肉厚ｔ２は頭部２１の肉厚ｔ１よりも大きく設定されており、強度アップ並びに製造容易性の向上が図られている。

尚、本発明はこのような肉厚の関係に何ら限定されず、例えば図２（ａ）に示すように中空部２０を下側に拡大し、ｔ１とｔ２がほぼ同じになるように設定してもよい。また、本例では中空部２０の形状を略半円形状とし、頸部２２の中空部下側領域の厚みが均一になるように構成したが、図２（ｂ）に示すような略楕円形に構成したものや、略円形に構成したもの、その他の形状に構成したものでも勿論よい。これにより強度維持に必要な中空部下側領域の左右縁側の上下肉厚ｔ２を大きな値に維持しつつ優れた可撓性が得られる。また、補強部２の頸部２２の下面側は、図１（ｂ）に示すように本体部の外面に溶融接着される略直線状とされているが、本体部側に湾出する円弧状にすることにより本体部３との接着面積を大きくし接着強度を向上させることも好ましい例である。

また補強部２は、頭部２１が略半円形状でまっすぐ頸部２２が連続した断面形状とされているが、このような形状以外にほぼ円形、楕円形、三角形、台形など種々の形状に構成することが可能である。また、図２（ｃ）に示すように、頸部２２を頭部２１より巾狭に設定したキノコ状に構成することも好ましい例である。このような補強部２によれば更なる可撓性の向上が可能となる。

また補強部２の一部または全部を本体部３内に埋没させるように構成することも好ましい実施例である。これにより補強部２の突出量を抑えて補強部間の隙間に塵等が付着することを防止できる利点がある。この場合、外側層が補強部の円弧状の内面だけでなく、両横側面の一部にまで回り込んで溶融接着するようにすれば、本体部と補強部との接着面積を増大させることができる利点があり、とくに本体部３がホース軸芯方向において隣り合う補強部２側面間を頂部からなだらかに連続する円弧状の凹部にて連結するように構成し、その部分でホースが屈曲し易くなる。さらに、本体部３と接合される補強部２の底面部に、補強部に沿う螺旋状のアラミド繊維等よりなる補強糸を備えさせてもよい。これにより重量の増大を可及的に抑制することができながらも、ホースが径方向外方側へ膨張することを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、例えば補強部２及び本体部３からなるホース外表面側に更に被覆部を設けたものなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

（ａ）は本発明の代表的実施形態に係る可撓性耐圧ホースを示す一部破断側面図、（ｂ）は要部の縦断面図。 （ａ）〜（ｃ）は補強部の変形例を示す要部の縦断面図。 可撓性耐圧ホースの変形例を示す一部破断側面図。

符号の説明

１ 可撓性耐圧ホース
２ 補強部
３ 本体部
４ 網状部
２０ 中空部
２０ａ 内周壁
２１ 頭部
２２ 頸部
３０ 内側層
３１ 外側層

Claims (2)

1. 軟質材料よりなる筒状の本体部と、硬質の合成樹脂よりなり前記本体部の外周部に螺旋状に固定される補強部とを備え、前記補強部を、内部に螺旋長手方向に延びる中空部を有する筒状の中空形状に構成した可撓性耐圧ホースであって、
   前記補強部が、断面視略半円状の外形を有する頭部と該頭部に連続して本体部に固定される頸部とを設けてなり、
   前記頭部における肉厚がほぼ均一になるように中空部の対応する内周壁を前記略半円形状の頭部外形にほぼ沿った形状とし、
   該中空部の形状を断面視略半円形、略円形又は略楕円形とし、
   前記頸部の中空部下側領域における左右縁側の上下肉厚を前記頭部の肉厚よりも大きく設定してなることを特徴とする可撓性耐圧ホース。
2. 前記本体部の内部に多数の補強糸からなる網状部を設けてなる請求項１記載の可撓性耐圧ホース。
   

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