JP5363249B2

JP5363249B2 - 電気掃除機用ホース

Info

Publication number: JP5363249B2
Application number: JP2009205706A
Authority: JP
Inventors: 和也山下
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-09-07
Also published as: JP2011055877A

Description

本発明は、可撓性に優れた合成樹脂製の可撓性ホース、特に電気掃除機に使用される電気掃除機用ホースに関するものである。

電気掃除機本体と手元操作部との間に接続される掃除機用ホース（いわゆるクリーナホース）としては、ホースの可撓性や耐つぶれ性、通気抵抗などを考慮したものが知られている。

例えば、特許文献１には、一端側が手元操作部に、他端側が掃除機本体側に連結される吸込用ホース（クリーナホース）を、一側縁に下向き側縁部９９１、他側縁に上向き側縁部９９２を有する断面略Ｓ字形に構成した軟質材の帯状体を隣接する側縁部同士を重合させながら螺旋状に捲回しかつ両側縁部同士を接合して管壁を凹凸波形状に形成するとともに、前記上向き側縁部の底部からホースの軸線方向に沿って突設した延長部９９３を遊端状態に突出させて内周面を略平滑に構成すること（図８参照）が開示され、そうしたクリーナホースによれば、軟質合成樹脂自体でホースを保形しており、誤って足で踏み付けても一時的な変形で済み、元の形状に復元するのでその後の使用に何等支障をきたさない利点があるほか、吸込用ホースの内壁面がほぼ平滑な状態に維持されるので、通気抵抗が小さく、ごみや塵が詰まるようなことが予防されることが開示されている。

特開平１０−４３１０２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたようなホース内周面に延長部を有するクリーナホースにおいてもなお、ホースの可撓性と耐つぶれ性と通気抵抗のすべてを良くしていくことは困難であることが判明した。

即ち、可撓性と耐つぶれ性に関して言えば、ホースの管壁が伸縮する際に、条帯の略Ｓ字断面部の内周部９９４が、延長部９９３に乗り上げるように移動する必要があるため、延長部のないホースに比べてホースの可撓性が損なわれやすいことが判明した。可撓性を補うために条帯を構成する樹脂材料の硬度を下げることも考えられるが、そうすると耐つぶれ性が低下してしまうため、可撓性と耐つぶれ性を両立させることは難しい。

また、通気抵抗に関して言えば、ホース管壁が伸縮する際、特にホース屈曲時に屈曲内側のホース壁部分で、条帯の略Ｓ字断面部の内周部９９４が、延長部９９３に乗り上げるように移動して、延長部９９３をホース内側に向かって押し込むために、延長部９９３がホース内部にはみ出すようになって、ホースの通気抵抗を悪化させるおそれがあることが判明した（図９）。

このように、特許文献１に開示されたようなホース内周面を略平滑化するような延長部９９３を設けたクリーナホースであっても、その可撓性や耐つぶれ性および通気抵抗のすべての性能を同時に良くしていくことはなおも困難なことであって、これら性能のすべてを良くすることができる電気掃除機用ホースが希求されている。

したがって、本発明の目的は、可撓性と耐つぶれ性に優れ、通気抵抗の低い電気掃除機用ホースを提供することにある。

発明者は、鋭意検討の結果、ホース管壁を構成する条帯の断面略Ｓ字状部分から突設される延長部を構成する樹脂材料を他の部分に比べ軟質の樹脂材料とすると、上記課題が解決されることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、その断面において内向き側縁部、外周部、立上り部、内周部および外向き側縁部が連設されてなる略Ｓ字状部分を有する合成樹脂材料製の条帯を螺旋状に捲回し、条帯の互いに隣接する内向き側縁部と外向き側縁部とを重ね合わせて接合一体化し、凹凸波型状の管壁を構成すると共に、内周部と外向き側縁部の接続部からは、ホース軸線方向に沿って延長部が突設されてホース内周面が略平滑に構成された電気掃除機用ホースであって、前記延長部を構成する樹脂材料が略Ｓ字状部分を構成する樹脂材料よりも軟質の樹脂材料とされたことを特徴とする電気掃除機用ホースである。

本発明においては、さらに、前記延長部には、略Ｓ字状部分の前記接続部に近接して薄肉部が設けられるように構成することが好ましい（請求項２）。

本発明によれば、電気掃除機用ホースとして、可撓性と耐つぶれ性を高めながら、通気抵抗も低くできるような可撓性ホースが得られる。

電気掃除機の構成を示す図である。本発明の電気掃除機用ホースの第１実施形態を示す部分断面図である。本発明第１実施形態のホースの管壁部構造を示す断面図である。本発明第１実施形態のホースを形成するための条帯の断面形状を示す図である。本発明第１実施形態のホースの屈曲状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態のホースを形成するための条帯の断面形状を示す断面図である。本発明第２実施形態のホースの屈曲状態を示す断面図である。従来の電気掃除機用ホースの管壁部構造を示す断面図である。従来の電気掃除機用ホースの屈曲時の変形状態を示す断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明の電気掃除機用ホースの実施形態を説明する。図１は電気掃除機の全体の外観を示し、図２は本発明の実施形態の可撓性ホースの部分断面図、図３は図２に示すホースのホース壁部分の拡大断面図である。

図１において、電気掃除機用ホースＡは合成樹脂材料製の可撓性ホースであり、掃除機本体１０に設けられた吸気口に接続パイプ１１を介してホースＡの一端が接続され、ホースＡの他端は手元操作部１２に接続され、手元操作部１２に連続して延長管１３、続いて床用ノズル１４が接続されて電気掃除機が構成されている。

図２は、第１の実施形態である電気掃除機用ホース（以下、単にホースと略称する）Ａの断面構造を示し、ホースＡは、図４に示す断面を有する合成樹脂製の条帯Ｔを螺旋状に捲回して形成したものである。図３には、ホースＡの壁面部分の拡大断面図を示す。

条帯Ｔは、例えばポリオレフィン系樹脂などの比較的軟質な合成樹脂材料を材料として図４に示す断面を有するように押出成形によって製作される。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）などが例示される。なお、後述するように、条帯Ｔは、その一部分が他の部分と比べて軟質な樹脂材料で構成され、硬軟異材料によって一体に形成された複合材料条帯となっている。

本発明の電気掃除機用ホースの製造にあたっては、硬度の異なる２種類の樹脂材料をそれぞれ押出し機に供給して、押出し機から半溶融状態で共押出しして条帯Ｔを作成する。共押出しされた条帯Ｔはその後冷却されて、その断面形状が固定された後、図示しないホース製造装置のガイドシャフトの周囲に螺旋状に捲回される。条帯Ｔは、内向き側縁部２０１が先行して捲回された条帯の凹部２０７に位置するように捲回され、互いに隣接し重ね合わせられる内向き側縁部２０１と外向き側縁部２０５の間に接着剤３０を充填し接着することにより、接合一体化されて、凹凸波型状の管壁を有する可撓性ホースＡに製造される。

接着剤３０は、前記条帯Ｔと同じくポリオレフィン系樹脂からなるホットメルト型接着剤であって、その硬度が条帯Ｔよりも高いものを使用するのが望ましい。条帯Ｔと接着剤３０の材料は同じであっても良いが、望ましくは、例えば、条帯Ｔの主要部（後述する略Ｓ字状部分）の構成材料がショア硬度Ａ７０のＥＶＡであるとき、接着剤３０としてはショア硬度Ａ８０ないしそれに近い値の硬度を有する高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）が使用される。

ホースＡの管壁及び条帯Ｔの断面形状について、より詳細に説明する。図４に示すように、条帯Ｔはその断面において略Ｓ字状をなす部分（以下略Ｓ字状部分と称する）を有する。略Ｓ字状部分の両端部には、条帯Ｔが螺旋状に捲回された際に互いに重なり合い、接着剤３０によって接着一体化される内向き側縁部２０１と外向き側縁部２０５が設けられている（図３及び図４においては、図の上側がホースの外側に対応し、図の下側がホースの内側に対応している。図５〜９においても同様である）。略Ｓ字状部分の両端に設けられた内向き側縁部２０１と外向き側縁部２０５の間には、捲回された際にホース内周面側を構成する部分（以下内周部）２０４と、捲回された際にホース外周面側を構成する部分（以下外周部）２０２と、内周部２０４と外周部２０２の間の立上がり部２０３が設けられている。内周部２０４と外周部２０２の断面は、ホースの中心軸線に対し略平行に設けられており、内周部２０４の方が外周部２０２よりもホース中心軸の近くに配置されて捲回される。内向き側縁部２０１と外向き側縁部２０５及び立上り部２０３とは、その断面がホース中心軸線に対して、所定の角度（望ましくは４５度から９０度の角度）をなすように設けられている。即ち、本実施形態においては、条帯Ｔの略Ｓ字状部分は、内向き側縁部２０１、外周部２０２、立上り部２０３、内周部２０４、外向き側縁部２０５が連設されて構成され、略Ｓ字状部分によって、ホースの内部空間を外部空間とを画成する凹凸波型状のホース管壁が構成されている。

条帯Ｔの略Ｓ字状部分は、前述した樹脂材料によって構成されている。略Ｓ字状部分を構成する樹脂材料（第１の樹脂材料）として好ましい硬度は、７０〜９５（ＪＩＳショアＡ）である。

さらに、条帯Ｔには、延長部２０６が設けられている。延長部２０６は、内周部２０４と外向き側縁部２０５が接続される接続部２０４ａから、内周部２０４を延長するように、ホース軸線方向に沿って突設された部分であり、略Ｓ字状部分と延長部２０６は一体に形成されて条帯Ｔを構成している。延長部２０６がホース内周面側に配置されることによって、条帯の略Ｓ字状部分で構成される凹凸波型状のホース管壁のホース内周面側の凹溝部分（即ち、ホース内側から見て隣接する内周部２０４、２０４の間に生ずる螺旋状の空間）Ａ１が塞がれた状態となり、ホース内周面が略平滑に構成される。ここで、条帯Ｔの内周部２０４の内周面が、先行して捲回された条帯の延長部２０６の外周面と軽く接触するようにされて、延長部２０６の先端部が内周部２０４から大きく浮き上がることなく、ホースＡの内周面がほぼ平滑とされている。また、延長部２０６と、隣接する条帯の内周部２０４とは、互いに非接着状態で、互いにスライド可能とされ、延長部２０６が凹凸波型状のホース管壁の伸縮を妨げないようにされている。延長部２０６の長さは、ホース管壁がホース軸方向に引き伸ばされた際にも、延長部２０６の先端部が内周部２０４から外れない程度の長さとすることが好ましい。

ここで、条帯Ｔの延長部２０６もまた前述した樹脂材料によって構成されているが、延長部２０６を構成する樹脂材料（第２樹脂材料）は、略Ｓ字状部分を構成する第１樹脂材料よりも硬度が低い、即ち軟質な樹脂材料が用いられ、好ましい硬度は５０〜９０（ＪＩＳショアＡ）である。第１樹脂材料と第２樹脂材料の硬度の差は、５〜２０程度であることが好ましい。また、第１樹脂材料と第２樹脂材料とは、互いに融着一体化可能な材料から選択することが好ましい。

延長部２０６はホース全長に亘って一定の方向（図３においては右側）に向かって突設されるが、電気掃除機に接続する際には、ホース内を流れる空気流の上流側から下流側に向かう方向に延長部２０６が突設されるように接続して使用することが、通気抵抗低減の観点から好ましい。

本発明の作用効果を説明する。
上記実施形態の電気掃除機用ホースＡによれば、延長部２０６がホース内周面側にホース軸線に沿って配置されることによって、条帯のＳ字状部分で構成される凹凸波型状のホース管壁のホース内周面側の凹溝部分Ａ１が塞がれた状態となって、ホース内周面が略平滑な構成となり、ホースの通気抵抗が効果的に低減される。

また、ホース管壁を構成する条帯Ｔの延長部２０６を構成する樹脂材料（第２樹脂材料）を略Ｓ字状部分を構成する樹脂材料（第１樹脂材料）よりも軟質な樹脂材料としたので、延長部２０６の半径方向の剛性を低下させることができ、内周部２０４が接触する部分で延長部２０６がホース半径方向に局所的に変形することが許容されるようになる。その結果、ホースが伸縮したり屈曲した際に、特にホース管壁が縮む変形をする部分において、延長部２０６に内周部２０４が乗り上げていく抵抗が小さくなって、ホースの可撓性が良くなる。すなわち、可撓性を悪化させがちな延長部の悪影響を少なくして、ホースの可撓性を良好に維持することができる。

また、ホースが伸縮あるいは屈曲した際に、特にホース管壁が縮む変形をする部分において内周部２０４が延長部２０６に接触する部分がホース内側に向かって局所的な変形をすることが許容されて、ホース屈曲時に延長部２０６の先端部がホース内側にはみ出すことが抑制・予防される。したがって、本実施形態によれば、ホースを屈曲させた状態においても、延長部２０６がホース内部にはみ出して流路を狭くすることが予防されて（図５にはホース屈曲内側となる部分においてホース管壁が縮んだ状態の変形形状を示す）、通気抵抗を低く維持することができる。

また、本実施形態によれば、ホースの耐つぶれ性は従来のホース並みに維持される。これは、ホースの耐つぶれ性が、主として条帯Ｔの略Ｓ字状部分の構成（断面形状や材料）により決定される結果であるものと考えられる。

以上のように、上記実施形態によれば、電気掃除機用ホースとして好適な可撓性と耐つぶれ性、通気抵抗を備えるホースが提供できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に本発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分については同じ番号を図面に付すとともに、その説明を省略する。

図６には、条帯Ｔの延長部の変更例（第２実施形態）を示す。図６に示した条帯Ｔ２の例においては、延長部２１０はその中央部から先端縁部にかけて略均一な厚みを有するように構成されると共に、延長部２１０が略Ｓ字状部分（内周部２０４と外向き立上り部２０５の接続部２０４ａ）に接続される部位の近傍において、肉厚が他の部分に比べ薄く形成された薄肉部２１０ａが形成されている。本実施形態においても、薄肉部２１０が略Ｓ字状部分よりも軟質な樹脂材料で構成されている。このような条帯Ｔ２によっても、第１実施形態と同様に電気掃除機用ホースが構成できる。

本実施形態のように、延長部２１０が略Ｓ字状部分に接続される部位に近接して薄肉部２１０ａが設けられていると、ホースが収縮変形したり屈曲変形した際に、図７に示すように、内周部２０４が延長部２１０をホース内側に向かって押し付けても、その変位を延長部２１０に設けられた薄肉部２１０ａが変形することで吸収し、延長部先端が内周部２０４から大きく浮き上がってしまうことが防止されて、より効果的にホースの可撓性を高め、ホースの通気抵抗悪化を予防しうる。延長部２１０に薄肉部を設ける位置は、延長部２１０が略Ｓ字状部分に接続される部位に隣接もしくは近接した位置であり、より具体的には、例えば、延長部２１０が略Ｓ字状部分に接続される部位から延長部のホース軸方向長さの１／３程度までの間を薄肉部２１０ａとすることが好ましい。

また、条帯Ｔの延長部の先端部の形状は、図４に第１実施形態として示したように、延長部２０６の先端に向かうにしたがって、延長部の肉厚が減少するような形状としても良いが、図６の第２実施形態の条帯Ｔ２に示すように、延長部先端に向かって一定肉厚であるような延長部２１０としても良い。通気抵抗を低減する観点からは、ホース内周面をより平滑化しうる点で、第１実施形態に示したように、延長部肉厚が延長部先端に向かうにしたがって減少するような形状とすることが好ましい。

螺旋状に捲回した条帯Ｔの隣接する側縁部を接合し、管壁として一体化する形態については、上記実施形態で説明したように、内向き側縁部２０１と外向き側縁部２０５とを接着剤３０で接着して接合することが好ましいが、熱融着などの方法によることもできる。接着剤としては、条帯を構成する樹脂材料に対応して、上述したようなホットメルト系接着剤のほか、溶剤系の接着剤を使用することもでき、あるいは、条帯を構成する樹脂材料と同種の材料を溶融させて接着剤として使用することもできる。接着剤を使用する場合には、固化する前の接着剤を所定の接着領域内にとどまらせておくために、内向き側縁部２０１や外向き側縁部２０５の表面に堰となる突条を設けることが好ましい。

また、接着剤３０の硬度を条帯Ｔを構成する合成樹脂材料の硬度よりも高くすることが好ましく、そうすることにより、比較的硬度の高い接着剤３０が比較的硬度の低い樹脂材料からなる条帯Ｔの補強体として機能し、ホースＡ自体の可撓性を損なうことなくホースのつぶれを抑制することができる。

本発明の電気掃除機用ホースは、その可撓性を生かして家庭用や業務用の電気掃除機に好適に使用することができ、産業上の利用価値が高い。

Ａ電気掃除機用ホース
Ｔ，Ｔ２合成樹脂製条帯
２０１内向き側縁部
２０２外周部
２０３立上り部
２０４内周部
２０５外向き側縁部
２０６延長部
３０接着剤
２１０延長部
２１０ａ薄肉部

Claims

その断面において内向き側縁部、外周部、立上り部、内周部および外向き側縁部が連設されてなる略Ｓ字状部分を有する合成樹脂材料製の条帯を螺旋状に捲回し、条帯の互いに隣接する内向き側縁部と外向き側縁部とを重ね合わせて接合一体化し、凹凸波型状の管壁を構成すると共に、
内周部と外向き側縁部の接続部からは、ホース軸線方向に沿って延長部が突設されてホース内周面が略平滑に構成された電気掃除機用ホースであって、
前記延長部を構成する樹脂材料が略Ｓ字状部分を構成する樹脂材料よりも軟質の樹脂材料とされたことを特徴とする電気掃除機用ホース。
前記延長部には、略Ｓ字状部分の前記接続部に近接して薄肉部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機用ホース。