JP6161200B2

JP6161200B2 - 管体

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Publication number: JP6161200B2
Application number: JP2013188731A
Authority: JP
Inventors: 得能　真一; 真一得能; 貴彦中瀬
Original assignee: Toyox Co Ltd
Current assignee: Toyox Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: HK1219772A1; CN105518362B; JP2015055291A; CN105518362A; WO2015037448A1; MY180217A

Description

本発明は、粒体や粉体などの固形物を圧縮空気などの流体によって輸送する際、又は粒体や粉体が含まれた流動物を輸送する際などに用いられる、ホースやチューブなどからなる管体に関する。

従来、この種の管体として、黄系統の着色を施した透光性を有する外側層と、この外側層とは色の異なる青系統又は赤系統の着色を施した透光性を有する内側層とを積層してなる合成樹脂製のホース壁を備え、前記ホース壁の外側層の外周面に、ホース径方向の内側半部をホース中心に向けて先細り状とした補強芯をホース軸方向に間隔をあけて螺旋巻回してなり、固形物や流動物の接触に伴う内側層の摩耗度合に応じて、前記ホース壁の色が緑色から黄色か又は橙色から黄色に徐々に変化するようにした摩耗検知機能を有する輸送用ホースがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１５９８２２号公報

しかし乍ら、このような従来の管体では、外側層及び内側層が透光性（光が透過する性質）を有しているものの、外側層及び内側層の全体が着色されるから、それら自体を透過する光が拡散されて透過率が低くなってしまった。そのため、ホース内を通る固形物や流動物などの流れ状況を、ホースの外から目視で明確に認識できず、詰まり事故などが発生し易いという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、簡単な構造で管体内面の摩耗状況と管体内の流れ状況を共に目視確認すること、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、摩耗検知機能を有する管体であって、透明材料からなる管本体と、前記管本体の内部に前記管本体の全長に亘って設けられた着色材料からなる摩耗検知部と、前記管本体に設けられた透明材料からなる補強線材と、を備え、前記摩耗検知部が、前記管本体の周方向一部を部分的に覆う線状又は帯状に形成され、前記補強線材の内部に前記摩耗検知部を埋設し、前記補強線材において厚み方向中間位置よりも内側に前記摩耗検知部を配置したことを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、透明な管本体の内部にその全長に亘って、管本体の周方向一部を部分的に覆う線状又は帯状の着色された摩耗検知部を、管本体において厚み方向中間位置よりも内側に埋設することにより、管本体の内面の摩耗度合に応じて摩耗検知部が削れ、管本体において摩耗検知部の外側に配置される第一透明部位を透して、管本体の外から摩耗検知部の削れ状況が透視可能となる。これと同時に、管本体において線状又は帯状の摩耗検知部が配置されない第二透明部位を透して、管本体の外から管本体の内部が透視可能となる。
したがって、簡単な構造で管本体の内面の摩耗状況と管本体内を流れる輸送物の流れ状況を共に目視確認することができる。
その結果、外側層及び内側層が透光性を有するものの外側層及び内側層の全体が着色される従来のものに比べ、固形物や流動物などの輸送による管本体の内面の摩耗寿命を識別でき、管体の交換時期が推測可能になって摩耗による破裂の防止が図れるだけでなく、管本体内における輸送物の詰まり事故などを未然に防ぐことができて、安全性の向上が図れる。
さらに、異色の摩耗検知部がそれぞれ埋設された複数種類の管本体を用意し、用途や機能などに応じて摩耗検知部の色を変えることにより、摩耗検知部の色が標識となって管体を簡単に且つ低コストで区別することができる。

本発明の実施形態に係る管体の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が斜視図である。管体の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が斜視図である。管体の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が斜視図である。管体の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断側面図、（ｂ）が斜視図である。本発明の他の実施例に係る管体の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が図１の変形例を示す縦断正面図、（ｂ）が図２の変形例を示す縦断正面図である。本発明の他の実施例に係る管体の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が図１の変形例を示す縦断正面図、（ｂ）が図２の変形例を示す縦断正面図、（ｃ）が図３の変形例を示す縦断正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る管体Ａは、粒体や粉体などの固形物を圧縮空気などの流体によって輸送するため、又は粒体や粉体が含まれた流動物を輸送するためなどに用いられるホースやチューブなどからなり、摩耗検知機能を有している。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る管体Ａは、図１〜図６に示すように、透明材料からなる管本体１と、管本体１の内部に管本体１の全長に亘って設けられた着色材料からなる摩耗検知部２と、を主要な構成要素として備えている。
ここで、透明材料とは、無色透明なものに限らず、管本体１の内部に設けられた着色材料の摩耗検知部２を、管本体１の外から目視で確認可能であれば、透明に比べて透明度が低い半透明や有色透明も含まれる。

管本体１は、例えば塩化ビニル樹脂などの軟質合成樹脂やシリコーンゴムやその他のゴムなどの透明や半透明又は有色透明の軟質材料で可撓性を有する管状に形成され、その内面１ａの近傍に後述する摩耗検知部２を、外面１ｂから離れるように埋設している。
管本体１の構造は、図１及び図２に示されるような、複数の層を径方向へ積層した構造でもよいし、図３及び図４に示されるような、単層構造であってもよい。
さらに必要に応じて、管本体１には、補強手段を部分的に設けることで、該補強手段を含んだ管本体１の全体か、又は管本体１において該補強手段を除いた大部分が透視可能となるように構成することが好ましい。
この補強手段には、例えばポリエステルやナイロン（登録商標）などの透明な合成樹脂で形成されたモノフィラメント（monofilament:単繊維）やマルチフィラメント（multifilament）などからなる補強線材３、複数本か又は単数本のブレードからなる補強糸（図示しない）などがある。さらに補強線材３には、管本体１と同質系の塩化ビニルなどの不透明又は透明な硬質合成樹脂からなるものや、ステンレスなどの金属線などからなるものも含まれる。
補強線材３の形状としては、断面円形、断面楕円形、断面略矩形、径方向外側の先端が断面円弧状の断面かまぼこ形や断面略台形など、種々な形状のものを用いることが可能である。

管本体１の具体例として、図１（ａ）（ｂ）に示される場合には、管本体１を構成する内層１ｃと外層１ｄの間に、透明材料（透明樹脂）からなる断面円形の補強線材３を螺旋状に埋設することで、外層１ｄの一部が螺旋状に突出するように一体化されている。
図２（ａ）（ｂ）に示される場合には、内層１ｃと外層１ｄの間に、透明樹脂からなる断面円形の補強線材３を螺旋状に埋設することで、外層１ｄが平滑面となるように一体化されている。
図３（ａ）（ｂ）に示される場合には、単層構造又は積層構造に形成された管本体１の外面１ｂに、透明樹脂からなる径方向外側の先端が断面円弧状の断面かまぼこ形や断面略台形の補強線材３を螺旋状に突設することで一体化されている。
図１（ａ）（ｂ）〜図３（ａ）（ｂ）に示される例の管本体１を製造する方法としては、特公昭５０−３１１９８号公報に記載されるような、押出機から連続的に押し出された溶融又は半溶融状態の軟質な合成樹脂からなる帯状体と硬質の合成樹脂線条体を、片持ち状態で支持されたスパイラルシャフトの外表面に対し螺旋状に巻回しながら、該帯状体の隣接する面相互を接着する製法が利用できる。
図４（ａ）（ｂ）の場合には、単層構造又は積層構造の管本体１に補強線材３が設けられない例を示している。
また、その他の例として図示しないが、管本体１を三層以上の構造に代えたり、透明樹脂からなる補強線材３の断面形状を他の形状に代えたり、透明樹脂からなる補強線材３に代えて金属線からなる補強線材を設けたり、透明樹脂製の補強線材３や金属製の補強線材と関係なく複数本の補強糸を螺旋状に巻き付けて網状に設けるなど、変更することも可能である。

摩耗検知部２は、管本体１と明確に識別可能な、例えば赤色や青色や黄色又はその他の色に着色され、管本体１の周方向一部を部分的に覆う線状又は帯状に形成されている。
摩耗検知部２の材料としては、管本体１の材料や補強線材３の材料と接着性に優れた材料を用いることが好ましい。摩耗検知部２の材料の具体例として、管本体１の材料が塩化ビニル樹脂である場合には、塩化ビニル樹脂と接着性がよく、且つ補強線材３よりも軟らかくて耐摩耗性のあるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂などで成形することが好ましい。
また、摩耗検知部２のその他の材料として、管本体１の材料や補強線材３の材料と非接着性の材料を用いることも可能である。
摩耗検知部２の形状としては、断面円形、断面楕円形、断面略矩形など、種々な形状のものを用いることが可能である。
さらに、摩耗検知部２は、管本体１において厚み方向中間位置よりも内側に、管本体１の軸方向へ螺旋状又は直線状に埋設され、管本体１において摩耗検知部２の厚み方向外側に配置される第一透明部位１１を透して、管本体１の外から透視可能するとともに、管本体１において摩耗検知部２が配置されない第二透明部位１２を透して、管本体１の外から管本体１の内部が透視可能となるように配置している。
また、摩耗検知部２の埋設位置は、補強線材３の内部において厚み方向中間位置よりも内側に配置することも可能である。

摩耗検知部２の具体例として、図１（ａ）（ｂ），図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）に示される場合には、摩耗検知部２が断面楕円形の線状に形成され、この摩耗検知部２を管本体１の内部又は外面１ｂに沿って螺旋状に配置されている。
図４（ａ）（ｂ）の場合には、摩耗検知部２が断面楕円形の線状に形成され、この摩耗検知部２を管本体１の内部に周方向へ複数本所定間隔毎にそれぞれ軸方向へ直線状に配置されている。
また、その他の例として図示しないが、摩耗検知部２の断面形状を他の形状に代えたり、帯状の摩耗検知部２に代えたり、図１（ａ）（ｂ），図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）に示される螺旋状の摩耗検知部２を軸方向へ延びる直線状の配置に代えたり、図４（ａ）（ｂ）に示される直線状の摩耗検知部２を螺旋状の配置に代えたりなど、変更することも可能である。

このような本発明の実施形態に係る摩耗検知機能付きの管体Ａによると、透明な管本体１の内部にその全長に亘って、管本体１の周方向一部を部分的に覆う線状又は帯状の着色した摩耗検知部２が、管本体１において厚み方向中間位置よりも内側に埋設されるため、粒体や粉体などの固形物又は粒体や粉体が含まれた流動物を輸送する際に、管本体１の内面１ａが固形物や流動物の接触により、管本体１の内面１ａの摩耗度合に応じて摩耗検知部２が削れる。このような場合には、管本体１において摩耗検知部２の外側に配置される第一透明部位１１を透して、管本体１の外から摩耗検知部２の削れ状況が透視可能となる。
また、これと同時に、管本体１において線状又は帯状の摩耗検知部２が配置されない第二透明部位１２を透して、管本体１の外から管本体１の内部が透視可能となる。
したがって、簡単な構造で管体内面（管本体１の内面１ａ）の摩耗状況と管体内の流れ状況（管本体１内を流れる輸送物の流れ状況）を共に目視確認することができる。
その結果、固形物や流動物などの輸送による管本体１の内面１ａの摩耗寿命を識別でき、管体Ａの交換時期が推測可能になって摩耗による破裂の防止が図れるだけでなく、管本体１内における輸送物の詰まり事故などを未然に防ぐことができて、安全性の向上が図れる。
さらに、異色の摩耗検知部２がそれぞれ埋設された複数種類の管本体１を用意し、用途や機能などに応じて摩耗検知部２の色を変えることにより、摩耗検知部２の色が標識となって管体Ａを簡単に且つ低コストで区別することができる。

特に、摩耗検知部２を線状に形成した場合には、管本体１の周方向において大部分が摩耗検知部２の無い第二透明部位１２となり、第二透明部位１２の面積が最大近くまで拡大される。
したがって、摩耗検知部２が目視の妨げとならず管本体１内を流れる輸送物の流れ状況をより明確に目視確認することができる。
その結果、管本体１内における輸送物の詰まり事故などをより確実に防止できて、更なる安全性の向上が図れる。

さらに、管本体１に対して摩耗検知部２を螺旋状に配置した場合には、管本体１の内面１ａの周方向に亘って摩耗検知部２が軸方向へ等間隔で配置される。
したがって、管本体１の内面１ａの周方向全体の摩耗度合を検知することができる。
その結果、摩耗識別の見落としを減少させることができて、更なる安全性の向上が図れる。

次に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例１は、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、管本体１に透明材料（透明樹脂）からなる補強線材３を設け、補強線材３の内部に摩耗検知部２を埋設し、補強線材３において厚み方向中間位置よりも内側に摩耗検知部２を配置したものである。

図１（ａ）（ｂ）に示される例では、補強線材３の内端位置に摩耗検知部２が埋設され、この補強線材３を管本体１の内部（内層１ｃと外層１ｄの間）に螺旋状に埋設することにより、内層１ｃにおいて厚み方向中間位置まで摩耗検知部２が食い込んだ状態で螺旋状に配置されている。
図２（ａ）（ｂ）に示される例では、補強線材３の内端位置に摩耗検知部２が埋設され、この補強線材３を管本体１の内部（内層１ｃと外層１ｄの間）に螺旋状に埋設することにより、内層１ｃにおいて厚み方向中間位置まで摩耗検知部２が食い込んだ状態で螺旋状に配置されている。

このような本発明の実施例１に係る摩耗検知機能付きの管体Ａによると、管本体１の内面１ａの摩耗が補強線材３に到達した時点で、摩耗検知部２が削れ始め、補強線材３の全体が摩耗し終わる前の時点で摩耗検知部２が摩耗する。
したがって、管本体１が補強線材３により補強されているタイミングで摩耗寿命を識別することができる。
その結果、管本体１の内面１ａの摩耗により更に破裂し難くなって、更なる安全性の向上が図れるという利点がある。

また、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）に示されるように、補強線材３において、摩耗検知部２よりも厚み方向外側に配置される中央部位３１を、径方向外側へ最も膨出させ、中央部位３１から管本体１の軸方向両端部位３２，３３へ向け徐々に肉薄にして透明の凸レンズとなるように形成した場合には、中央部位３１を透した凸レンズ作用で摩耗検知部２が外から拡大して見える。
したがって、着色された摩耗検知部２のサイズを細くしても目視確認することができる。
ところで、図示例のように、補強線材３の内部に摩耗検知部２が埋設される場合には、摩耗検知部２としてサイズが太いものを埋設すると、補強線材３の剛性に悪影響が生じて、管体Ａの耐圧性や保形性などが低下するおそれが考えられる。さらに、摩耗検知部２のサイズが太いと、摩耗検知部２のサイズが細いものに比べ、着色された摩耗検知部２が削れて流体に混入する確率が高くなり、流体の品質に悪影響を与える可能性も高くなる。
これに対して、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）に示される場合には、摩耗検知部２としてサイズが細いものを用いることができるため、補強線材３や管本体１に対する摩耗検知部２の影響を最小限に抑えることができて、性能や品質の低下防止が図れるという利点がある。

この実施例２は、図３（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、管本体１に透明材料（透明樹脂）からなる補強線材３を設け、管本体１の厚み方向において補強線材３よりも内側に配置される重合部位１３に摩耗検知部２を配置した構成が、図１〜図３に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図３に示した実施例１と同じものである。

図５（ａ）に示される例は、図１（ａ）（ｂ）に示されるものの変形例であり、螺旋状の補強線材３の内端位置と接触するように摩耗検知部２を螺旋状に埋設して、摩耗検知部２が内層１ｃの重合部位１３に食い込むように配置している。
図５（ｂ）に示される例は、図２（ａ）（ｂ）に示されるものの変形例であり、螺旋状の補強線材３の内端位置と接触するように摩耗検知部２を螺旋状に埋設して、摩耗検知部２が内層１ｃの重合部位１３に食い込むように配置している。

このような本発明の実施例２に係る摩耗検知機能付きの管体Ａによると、管本体１の内面１ａの摩耗が補強線材３に到達する前の時点で、摩耗検知部２が削れる。
したがって、管本体１が補強線材３により補強されているタイミングで摩耗寿命を識別することができる。
その結果、実施例１よりも管本体１の内面１ａの摩耗により更に破裂し難くなって、更なる安全性の向上が図れるという利点がある。

この実施例３は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、管本体１に対して摩耗検知部２と補強線材３をそれぞれ螺旋状に配置し、摩耗検知部２と補強線材３の相対位置を管本体１の軸方向に変位させた構成が、図１〜図３に示した実施例１や図３及び図５に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図１〜図３に示した実施例１や図３及び図５に示した実施例２と同じものである。
さらに、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例では、管本体１において補強線材３の配置位置から軸方向に変位した箇所で、且つ管本体１の厚み方向において補強線材３の内端位置の近傍レベル又はそれよりも内側のレベルに配置される軟質部位１４に対して、摩耗検知部２を螺旋状に埋設している。

図６（ａ）に示される例は、図５（ａ）に示されるものの変形例であり、管本体１の内層１ｃの厚み方向において補強線材３よりも内側のレベルに配置される軟質部位１４に対して、螺旋状の摩耗検知部２を補強線材３の埋設位置と軸方向へ変位させて埋設している。
図６（ｂ）に示される例は、図５（ｂ）に示されるものの変形例であり、管本体１の内層１ｃの厚み方向において補強線材３よりも内側のレベルに配置される軟質部位１４に対して、螺旋状の摩耗検知部２を補強線材３の埋設位置と軸方向へ変位させて埋設している。
図６（ｃ）に示される例は、図３（ａ）（ｂ）に示されるものの変形例であり、管本体１の厚み方向において補強線材３よりも内側のレベルに配置される軟質部位１４に対して、螺旋状の摩耗検知部２を補強線材３の突設位置と軸方向へ変位させて埋設している。
また、その他の例として図示しないが、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）に示される摩耗検知部２の埋設位置を、内層１ｃにおいて補強線材３の厚み方向内端位置の近傍レベルに変更することも可能である。

このような本発明の実施例３に係る摩耗検知機能付きの管体Ａによると、補強線材３が有色の不透明材料からなる場合であっても、管本体１の外から補強線材３が邪魔にならず、管本体１において摩耗検知部２の外側に配置される第一透明部位１１を透して摩耗検知部２の削れ状況が透視可能となる。
したがって、補強線材３が不透明であっても管本体１の内面１ａの摩耗状況を目視確認することができる。
その結果、補強線材３の色を変えることで、管体Ａを簡単に且つ低コストで区別することができるという利点もある。
さらに図示例のように、管本体１の内層１ｃにおいて補強線材３よりも厚み方向内側のレベルに摩耗検知部２が埋設される場合には、実施例２と同様に、管本体１の内面１ａの摩耗が補強線材３に到達する前の時点で、摩耗検知部２が削れる。
また、摩耗検知部２の埋設位置を、内層１ｃにおいて補強線材３の厚み方向内端位置の近傍レベルに変更した場合には、実施例１と同様に、管本体１の内面１ａの摩耗が補強線材３に到達した時点で、摩耗検知部２が削れ始め、補強線材３の全体が摩耗し終わる前の時点で摩耗検知部２が摩耗する。
したがって、管本体１が補強線材３により補強されているタイミングで摩耗寿命を識別することができる。
その結果、管本体１の内面１ａの摩耗により更に破裂し難くなって、更なる安全性の向上が図れるという利点もある。

なお、前示実施例では、管本体１に透明材料（透明樹脂）からなる補強線材３を螺旋状に設けたが、これに限定されず、金属線からなる補強線材に代えたり、複数本の補強糸を螺旋状に巻き付けて網状に設けたりしても良い。

Ａ管体１管本体
１ａ内面１１第一透明部位
１２第二透明部位１３重合部位
２摩耗検知部３補強線材
３１中央部位３２，３３軸方向両端部位

Claims

摩耗検知機能を有する管体であって、
透明材料からなる管本体と、
前記管本体の内部に前記管本体の全長に亘って設けられた着色材料からなる摩耗検知部と、
前記管本体に設けられた透明材料からなる補強線材と、を備え、
前記摩耗検知部が、前記管本体の周方向一部を部分的に覆う線状又は帯状に形成され、前記補強線材の内部に前記摩耗検知部を埋設し、前記補強線材において厚み方向中間位置よりも内側に前記摩耗検知部を配置したことを特徴とする管体。
前記摩耗検知部を線状に形成したことを特徴とする請求項１記載の管体。
前記管本体に対して前記摩耗検知部を螺旋状に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の管体。
前記補強線材は、前記摩耗検知部よりも厚み方向外側に配置される前記補強線材の中央部位を径方向外側へ最も膨出させ、前記中央部位から前記管本体の軸方向両端部位へ向け徐々に肉薄にして透明の凸レンズとなるように形成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の管体。