JP5277277B2

JP5277277B2 - ジャケットホース

Info

Publication number: JP5277277B2
Application number: JP2011067194A
Authority: JP
Inventors: 章堀本
Original assignee: Sakura Rubber Co Ltd
Current assignee: Sakura Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2025-06-08
Also published as: JP2011117616A

Description

この発明は、例えば消防ホース、保形ホース、吸水ホース、給油ホース等の円筒ジャケットを用いたジャケットホースに関する。

一般に消防ホースは、円筒ジャケットの内面に合成樹脂からなるライニング層を施して液密に保たれている。即ち、例えば、繊維からなるたて糸とよこ糸を円筒織機によって筒状に織成したジャケットを形成し、このジャケットの内面にライニング層を施している。

消防ホースは、軽量化・柔軟性が強く望まれており、ライニング層の厚さを薄くする傾向がある。しかし、ライニング層を薄肉にすると、ジャケットの内面に現れるたて糸とよこ糸との織目（交差）部によってできる凹凸によってライニング層の内面に凹凸ができ、この凹凸が通水抵抗となっている。

そこで、従来においては、円筒ジャケットの内面にライニング層を設けると共に、ライニング層の内面にホースの長さ方向に延びる複数の突条を設けたものが知られている（例えば、特許文献１）。また、円筒ジャケットの内面にライニング層を設けると共に、ライニング層の内面にホースの長さ方向に延びる複数の溝を設けたものが知られている（例えば、特許文献２）。いずれもホースの内面における乱流発生を抑制し、圧力損失を小さくして通水速度を向上させたものである。

しかしながら、従来の消防ホース等においては、軽量化と柔軟性を確保するため、ライニング層は０．５ｍｍ前後であり、突条を設けるにしても高さが高くなると、軽量化と柔軟性を確保することができず、高さの低い突条を設けざるを得ない。また、ライニング層に溝を設けるにしても、０．５ｍｍ前後のライニング層に溝を設けても、溝の深さは僅かなものである。

従って、ライニング層にホースの軸方向に亘って突条や溝を設けても、乱流発生の抑制効果を十分に発揮できない。また、通水速度を向上させるために、突条の高さを高くしたり、ライニング層を厚くして溝を深くしようとすると、ホースの軽量化と柔軟性を確保できないという問題点がある。さらに、ライニング層に加工を施すことはコストアップの原因となる。

本出願人は、上記した問題点を改良するため、先に、円筒ジャケットの内側に斜文織の斜文線の方向を円筒ジャケットの軸線と略同一方向にしたジャケットホースを提案した。ところで、こうしたホースにおいては、たて糸のファイバーの太さが１〜２デニールで、よこ糸のファイバーの太さが４〜５デニールであった。

特開平７−４５６９号公報特開２０００−５５２４７号公報

しかしながら、従来のホースのように、たて糸の伸び（切断伸度）がよこ糸の伸び（切断伸度）より大きい場合、ホースに使用圧が加わるとホースが軸方向に伸びて蛇行し、圧力損失が増加するという問題があった。また、一般に、細いたて糸と太いよこ糸を織って得られるホースの場合、主にたて糸がホースの表面に露出されるので、外傷に対して弱く、耐摩耗性が低いという問題点があった。

この発明は、こうした事情を考慮してなされたもので、ホースを加圧して使用している状態の時、ホース内径を膨らませて圧力損失を減少させるとともに、ホース使用時のホースの蛇行を小さくして圧力損失の増加を回避し、さらに耐摩耗性を向上しえる円筒ジャケットを用いたジャケットホースを提供することを目的とする。

本発明に係るジャケットホースは、たて糸がよこ糸の上に連続的に浮いてつくる斜文線を内側に配した斜文織円筒ジャケットの内面にライニング層を設けたジャケットホースにおいて、ホースに使用圧が加わったときに前記ホースの軸線の方向に対する斜文線の角度が５〜１５°になるように、よこ糸が円筒ジャケットで螺旋状に配置され、かつ前記よこ糸の螺旋方向と前記斜文線の螺旋方向とが、前記ホースの軸線に対して同じ側に傾くように螺旋状に配置されたことを特徴とする。

本発明は、たて糸がよこ糸の上に連続的に浮いてつくる斜文線を内側に配した斜文織円筒ジャケットの内面にライニング層を設けたジャケットホースにあって、ホースに使用圧が加わったときに前記ホースの軸線の方向に対する斜文線の角度が５〜１５°になるように、よこ糸が円筒ジャケットで螺旋状に配置され、かつ前記よこ糸の螺旋方向と前記斜文線の螺旋方向とが、前記ホースの軸線に対して同じ側に傾くように螺旋状に配置されたジャケットホースの製造方法において、前記円筒ジャケットで螺旋状に配置されるよこ糸の螺旋方向とは逆の螺旋方向で前記たて糸を螺旋状に配置した状態で、前記円筒ジャケットの内面に前記ライニング層を形成するようにしたことを特徴とする。

本発明に係る円筒ジャケットは、斜文織の円筒ジャケットにおいて、たて糸を構成するファイバーの太さを、よこ糸を構成するファイバーの太さよりも太くしてもよい。

本発明に係るジャケットホースは、前記たて糸の材質がアクリル繊維であってもよい。

また、本発明に係るジャケットホースは、前記よこ糸の材質がナイロン繊維及び／又はたて糸の材質がアクリル繊維であってもよい。

また、本発明は、よこ糸の切断伸度がたて糸の切断伸度よりも大きくした構成としてもよい。

本発明によれば、ホースを加圧使用している状態の時、ホース内径が膨らんで太くなるので、太いホースを使用しているように圧力損失が減少する。また、ホース使用時、ホースの伸びが小さいので、従来のように蛇行して圧力損失が増加することがない。
更に、たて糸のファイバー太さがよこ糸のファイバー太さより太くすれば、従来と比べ耐摩耗性を向上することができる。

図１は、この発明の一実施形態を示す円筒ジャケットの説明図。図２（ａ）は図１の円筒ジャケットの外側から見た組織図、図２（ｂ）は円筒ジャケットの内側から見た組織図。図３は、図１の円筒ジャケットに捻りを付与した状態の説明図。図４（ａ）は円筒ジャケットの捻りを付与した状態の外側から見た組織図、図４（ｂ）は円筒ジャケットの捻りを付与した状態の内側から見た組織図。図５は、本発明に係るジャケットホースを示す斜視図。図６はジャケットホースにおける無加圧時及び加圧時のよこ糸の状態を説明するための概略図。図7はジャケットホースにおけるよこ糸の巻き方を説明するための概略図。図８は、本発明の他の実施形態を示すジャケットホースの半断面図。図９は、図６のジャケットホースの斜視図。

以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明は、よこ糸の切断伸度（伸び）をたて糸の切断伸度（伸び）よりも大きくするか、あるいはたて糸を構成するファイバーの太さを、よこ糸を構成するファイバーの太さよりも太くしたことを特徴とする。具体的には、よこ糸の伸びが２０〜４０％、たて糸の切断伸度が１０〜２０％であり、また、たて糸のファイバー太さが３〜４デシテックス（ｄｔｅｘ）、よこ糸のファイバー太さが２〜３デシテックスであることが好ましい。一般に、消防ホース等のようにたて糸と横糸を織って得られるホースにおいては、たて糸が表面に露出し、よこ糸は表面に現れない。本発明はこうした点を考慮して、表面に露出するたて糸をよこ糸よりも太くして外傷や摩耗に強くすることを狙ったものである。

本発明において、よこ糸の伸びをたて糸の伸びよりも大きくするのは、よこ糸にたて糸に比べて大きな伸びを付与することにより、（１）ホースを加圧使用している状態の時、ホース内径が膨らんで太くなるので、太いホースを使用しているように圧力損失が減少するとともに、（２）ホース使用時、ホースの伸びが小さいので、従来のように蛇行して圧力損失が増加することがない、ためである。また、たて糸を構成するファイバーの太さは、できるだけ太くすることが好ましい。この理由は、カーペットが太い糸で織られていることかも分かるように、太い方が摩耗が少なく外傷を受けてもきれにくいからである。

本発明において、前記たて糸の材質はとしては例えば繊維、よこ糸の材質としては例えば繊維または合成樹脂線状体またはこれらの組合せを挙げることができる。

次に、図１〜図４に基づいて、本発明に係る円筒ジャケットの構成を説明する。円筒ジャケット１は、繊維からなる複数本のたて糸２と繊維からなる１本のよこ糸３とから構成されている。よこ糸３は、２本のよこ糸を２条に、または３本のよこ糸を３条に配置するなどしてもよい。たて糸２は、例えばポリエステルスパン糸からなる所定の太さの白糸を多数本と所定の太さの青糸からなる柄糸２ａを１本使用する。よこ糸３は、たて糸より太い例えばポリエステルフィラメント糸からなり、所定の打ち込み数を有している。ここで使用するたて糸２のうち、１本の柄糸２ａは、たて糸２とよこ糸３を斜文織したときに、たて糸２がよこ糸３の上に連続的に浮いてつくる斜文線Ａの方向が図面上判るようにしたものであって、この発明とは直接関係がない。

円筒ジャケット１において、例えばノルウェーのマンダル社のＨＭ６０４型円筒織機を使用して織組される複数本のたて糸２は、円筒ジャケット１を取り囲むように円環状に配置されたシャットルガイドピン（図示しない）の相互間に挿通されている。たて糸２と織組される１本のよこ糸３は、その先端部がシャットルガイドピンの配置方向に沿って旋回するシャットル（図示しない）によって支持されている。そして、シェディングホイール（図示しない）の山部と谷部によって上下に振分けられるたて糸２の間にシャトルを通過させ、よこ糸３を螺旋状に織り込んで円筒ジャケット１を連続的に織組するようになっている。

ここで、前述した円筒織機によって織組される円筒ジャケット１は、１／２斜文織であり、図１及び図２は１／２斜文織からなる円筒ジャケット１で、図２（ａ）は円筒ジャケットの外側、図２（ｂ）は円筒ジャケットの内側を示し、たて糸２とよこ糸３とからなり、たて糸２のうち１本は柄糸２ａである。ジャケットの外側から見た場合、図２（ａ）に示すように、たて糸２−１は、１本のよこ糸３−１の外側を通った後、２本のよこ糸３−２，３−３の内側を通って外側に現れ、次に１本のよこ糸３−４の外側を通った後、２本のよこ糸３−５，３−６の内側を通ることを繰り返す。隣のたて糸２−２は、２本のよこ糸３−１，３−２の内側を通った後、１本のよこ糸３−３の外側に現れ、次に２本のよこ糸３−４，３−５の内側を通った後、１本のよこ糸３−６の外側に現れることを繰り返す。さらに隣のたて糸２−３は、１本のよこ糸３−２の外側を通った後、２本のよこ糸３−３，３−４の内側を通って外側に現れ、１本のよこ糸３−５の外側を通った後、２本のよこ糸３−６，３−７の内側を通ることを繰り返す。

前述のように１／２斜文織で織組された円筒ジャケット１は、たて糸とよこ糸の太さが同じで、たて糸とよこ糸の織り密度が同じ場合、たて糸２がよこ糸３の上に連続的に浮いてつくる斜文線Ａの方向が、図２（ｂ）に示すように、円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して４５°となり、柄糸２ａが円筒ジャケット１の軸線Ｓと平行となる。

次に、１／２斜文織で織組された円筒ジャケット１を、その軸線Ｓを中心として捻りを加え、図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、斜文線Ａの方向を円筒ジャケット１の軸線Ｓと略一致させると、柄糸２ａを含む全てのたて糸２は円筒ジャケット１に対して螺旋状となる。ここで、１／２斜文織で織組された円筒ジャケット１を、その軸線Ｓを中心として捻りを加え、斜文線Ａの方向を円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して角度αを持たせる手段としては、例えば、円筒ジャケット１の長手方向の両端部を支持して捻りを加えることが挙げられる。

本発明において、たて糸がよこ糸の上に連続的に浮いてつくる斜文線を内側に配した斜文織円筒ジャケットの内面にライニング層を設けたジャケットホースでは、ホースに使用圧が加わった時に、前記ホースの軸線の方向に対する斜文線の角度（α）が５〜１５°になるように設定する。ところで、ホースの内面に軸線Ｓと同一方向（α＝０°）の突条を複数本配置すると、リブレットと同じような効果で圧力損失が低減する。但し、これはホースが一直線に伸ばされた場合であり、ホースが湾曲している場合にはこの限りでない。ホースの湾曲部の局部損失（乱流発生）とその後の乱流発達部における圧力損失（剥離等）に関するメカニズムはよく分からないが、ホース湾曲部については軸線Ｓに対して螺旋状（α＝３０〜４５°程度）の突条の方が圧力損失は低減する。実際のホースは直線部と湾曲部があるので、上記したようにα＝５〜１５°とするのが好ましく、より好ましくはα＝８〜１２°程度である。

前記ジャケットホースにおいて、よこ糸が円筒ジャケットで螺旋状に配置され、かつよこ糸の左右方向と、同じく螺旋状に配置される前記斜文線の左右方向とを同じ螺旋方向に合わせることが好ましい。ここで、螺旋状に織り込むよこ糸の左右方向と同じ方向に斜文線の方向を合わせると、ホースに使用圧が加わった時に前記角度αが小さくなる。この理由は、螺旋状に織られたよこ糸が使用圧を受けると、内径が大きくなろうとして、コイルスプリングの巻きが戻って大きくなる方向に捩れるからである。図６（ａ）は無加圧時のジャケットホース２１の状態を、図６（ｂ）は加圧時のジャケットホース２１の状態を夫々示す。図６より、無加圧時のよこ糸２２の位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４が加圧により移動していることが明らかである。前記ジャケットホースにおいて、「螺旋方向」とは、例えば図７に示すようによこ糸２２が巻かれた方向（左ネジ方向）を示す。

本発明に係る円筒ジャケットの製造方法は、円筒ジャケットで螺旋状に配置されるよこ糸の左右方向とは逆方向の螺旋状にたて糸を配置した状態で、円筒ジャケットの内面にライニング層を形成することを特徴とする。前述したように、使用圧によって捩れるホースが一定の捩れで釣り合ってそれ以上捩れないのは、ホースの捩れによってたて糸が引っ張られるためである。即ち、ホースが捩れようとする力とたて糸の張力とが釣り合って捩れが止まる。そこで、螺旋状に織り込むよこ糸の左右方向とは逆の方向にたて糸を捩った状態（螺旋状態）でライニング層を形成（ライニング加工）すると、使用圧を加える時点で既に「ホースが捩れようとする力とたて糸の張力とが釣り合っている」ので、ホースに使用圧が加わっても、殆ど捩れないホースができる。

次に、円筒ジャケット、ジャケットホースの具体的な実施例及び比較例を述べる。
（実施例１）
本実施例１に係る円筒ジャケット１は、たて糸２と、このたて糸２より細いよこ糸３を織り込んで構成されている。たて糸２は、ファイバー太さが３．０ｄｔｅｘのポリエステルパン糸２０／８ｓを６２０本使用する。一方、よこ糸３は、ファイバー太さが２．６ｄｔｅｘのポリエステルフィラメント糸１１００ｄｔｅｘ×７を使用し、打ち込み数は４１山／１０ｃｍとしている。

（実施例２）
本実施例２に係る円筒ジャケットのたて糸は、ファイバー太さが３．０ｄｔｅｘのポリエステルパン糸１０／６ｓを４４２本使用する。一方、よこ糸は、ファイバー太さが２．６ｄｔｅｘのポリエステルフィラメント糸１１００ｄｔｅｘ×６を使用し、打ち込み数は４８山／１０ｃｍとしている。

（実施例３）
本実施例３に係る円筒ジャケットのたて糸は、ファイバー太さが１．５ｄｔｅｘ（破断強度１８％）のポリエステルパン糸２０／８ｓを６２０本使用する。一方、よこ糸は、ファイバー太さが５．０ｄｔｅｘ（破断強度２５％）のポリエステルフィラメント糸１１００ｄｔｅｘ×７を使用し、打ち込み数は４１山／１０ｃｍとしている。

（比較例）
比較例に係る従来の円筒ジャケットは、たて糸と、このたて糸より太いよこ糸を織り込んで構成されている。ここで、たて糸は、ファイバー太さが１．５ｄｔｅｘ（破断強度２０％）のポリエステルパン糸２０／８ｓを６２０本使用する。一方、よこ糸は、ファイバー太さが５．０ｄｔｅｘ（破断強度１７％）のポリエステルフィラメント糸１１００ｄｔｅｘ×７を使用し、打ち込み数は４１山／１０ｃｍとしている。

（実施例４）
本実施例４に係るジャケットホースについて、図８及び図９を参照して説明する。ここで、図８はジャケットホースの半断面図、図９は同ホースの斜視図を示す。
ジャケットホース１１の円筒ジャケット１２は、たて糸１３とよこ糸１４を筒状に織成することにより形成されている。たて糸１３及びよこ糸１４には、ポリエステル繊維糸例えばポリエステルフィラメント糸が使用されている。また、たて糸１３のファイバー太さは３〜４ｄｔｅｘであり、よこ糸のファイバー太さは２〜３ｄｔｅｘである。

円筒ジャケット１２の内側には接着剤１５を介してチューブ１６を貼り付けることによって、ライニング層１６ａが設けられ、円筒ジャケット１２と一体的に形成されている。前記接着剤１５には、例えば東洋紡績社の商品名：バイロン（ポリエステル系接着剤）が使用されている。前記ライニング層１６ａには、東レ・デュポン社の商品名：ハイトレル（ポリエステル系の熱可塑性エラストマー）が使用されている。

実施例４の構成のジャケットホースによれば、たて糸１３の伸びがよこ糸１４の伸びよりも大きくした構成となっているため、ホースを加圧使用している状態の時、ホース内径が膨らんで太くなるので、太いホースを使用しているように圧力損失が減少する。また、ホース使用時、ホースの伸びが小さいので、従来のように圧力損失が増加することがない。更に、たて糸１３のファイバー太さがよこ糸１４のファイバー太さより太いので、従来と比べ耐摩耗性を向上することができる。

（実施例５）
次に、ジャケットホースの製造方法について図５を参照して説明する。
図５に示すように、１／２斜文織で織組された円筒ジャケット１を、その軸線Ｓを中心として捻りを加え、斜文線の方向（後述する突条の方向）を円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して角度αとなるように設定する。次に、円筒ジャケット１にその軸線Ｓを中心とした捻りを加えて、たて糸が螺旋状に配置された時に前記斜文線の角度αが１０°となるようにした状態で、円筒ジャケット１の内面にゴムまたは合成樹脂からなるライニング層４を形成すると、液密性が保たれ、ジャケットホース５が完成する。このジャケットホース５は、例えば消防ホース、保形ホース、吸水ホース、給油ホース等として使用することができる。

このジャケットホース５は、円筒ジャケット１の内側に円筒ジャケット１の軸線Ｓに対し７°傾斜する斜文線が円筒ジャケット１の軸方向に亘って直線状に形成されているため、ライニング層４の斜文線Ａと接触する部分はジャケットホース５の内側に突出し、斜文線に倣ってジャケットホース５の長手方向に沿って複数本の直線状の突条６が形成される。この突条６は内部を流れる流体の乱流発生を抑制し、圧力損失を小さくして通水速度を向上するという作用がある。しかも、ライニング層４に何ら加工を施すことなく、ジャケットホース５の長手方向に沿って複数本の直線状の突条６を形成できることから製造コストを大幅に低減できる。さらに、斜文線によって突条６を形成しているために、ジャケットホース５の軽量化・柔軟性を確保し、取り扱いが容易である。

なお、前記実施例５においては、斜文織で織組された円筒ジャケット１を、その軸線Ｓを中心として捻りを加え、斜文線Ａの方向を円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して１０°としたが、織組時に、たて糸２を円筒ジャケット１に対して螺旋状に配置することによって、円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して斜め方向に発生する斜文線Ａを円筒ジャケット１の軸線Ｓに対して１０°としてもよい。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、前記実施形態では１／２三枚斜文織について説明したが、四枚斜文織等でもよい。また、たて糸２の本数及び太さは使用目的によって適宜変更可能である。さらに、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらには、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

１，１２…円筒ジャケット、２，１３…たて糸、２ａ…柄糸、３，１４，２２…よこ糸、４，１６ａ…ライニング層、５，１１，２１…ジャケットホース、６…突条、１５…接着剤、１６…チューブ、Ａ…斜文線、Ｓ…軸線。

Claims

たて糸がよこ糸の上に連続的に浮いてつくる斜文線を内側に配した斜文織円筒ジャケットの内面にライニング層を設けたジャケットホースにおいて、
ホースに使用圧が加わったときに前記ホースの軸線の方向に対する斜文線の角度が５〜１５°になるように、よこ糸が円筒ジャケットで螺旋状に配置され、かつ前記よこ糸の螺旋方向と前記斜文線の螺旋方向とが、前記ホースの軸線に対して同じ側に傾くように螺旋状に配置されたことを特徴とするジャケットホース。
たて糸がよこ糸の上に連続的に浮いてつくる斜文線を内側に配した斜文織円筒ジャケットの内面にライニング層を設けたジャケットホースにあって、ホースに使用圧が加わったときに前記ホースの軸線の方向に対する斜文線の角度が５〜１５°になるように、よこ糸が円筒ジャケットで螺旋状に配置され、かつ前記よこ糸の螺旋方向と前記斜文線の螺旋方向とが、前記ホースの軸線に対して同じ側に傾くように螺旋状に配置されたジャケットホースの製造方法において、
前記円筒ジャケットで螺旋状に配置されるよこ糸の螺旋方向とは逆の螺旋方向で前記たて糸を螺旋状に配置した状態で前記円筒ジャケットの内面に前記ライニング層を形成するようにしたことを特徴とするジャケットホースの製造方法。