JP6367138B2 - ホース接続構造およびホース接続用筒状部材 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性ホースの接続構造に関する。特に、継手内管の外周に可撓性ホースの端部をかぶせ、可撓性ホースの外周をホースクランプにより締め付けて固定するホース接続構造に関する。

可撓性ホースを継手部材に接続する構造として、継手部材の継手内管の外周に可撓性ホースの端部をかぶせ、可撓性ホースの外周をホースクランプにより締め付けて固定するホース接続構造が汎用されている。ホースクランプの中には、ホースの外周に沿ってらせん状に配置される金属製の線状の締付部材を、ねじによって締めつけることで、ホースを固定可能なホースクランプがある。

例えば、特許文献１には、弧状に形成された金属板と、らせん状に設けられた金属製の線状の締付部材を有するホースクランプが開示され、金属板を膨出させて線状締付部材の端部を挿通する連結用孔を形成することが開示されている。
また、特許文献２には、弧状に形成された金属板と、らせん状に設けられた金属製の線状の締付部材を有するホースクランプが開示され、線状締付部材の端部を締め付けるナット下面と取付け部の上面とを互いに傾斜するように設けることが開示されている。

実開平０１−１６６８８８号公報 実開昭６１−０５９９８８号公報

特許文献１や特許文献２に示されるようなホースクランプは、らせん状に設けられた金属製の線状の締付部材を、ネジを用いて締め付けることにより、ホース外周面を強力に締め付けることができ、強固なホース接続構造を実現できる。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に示されるようなホースクランプは、そもそもホースの外周面にらせん状の凹凸条が形成されたホースに対して使用するよう設計されたものであり、外周面が平坦なホースに対し使用することは想定されていなかった。

発明者らは、外周面が平坦なホースの接続に対し、特許文献１や特許文献２に示されるようなホースクランプを使用することを着想し、継手部材へのホースの接続を試みたが、接続部から漏れが発生する等、期待するような確実かつ強固な接続が実現されなかった。

本発明の目的は、らせん状に設けられた線状の締付部材を有するホースクランプによって、外周面が平坦なホースの接続を行った場合の、接続の確実性を高めることにある。

発明者は、らせん状に設けられた線状締付部材を有するホースクランプによって、外周面が平坦なホースの接続を行う検討を鋭意行う中で、ホースに対するホースクランプの姿勢が、ホースの接続の確実性に影響を与えていることを発見した。すなわち、ホースクランプがホースに対し傾いて取り付けられると、ホースクランプの線状締付部材を締め付けても、うまくホース壁が締め付けられなくなり、漏れが発生しやすくなったり、ホースの接続が弱くなったりすることを発見した。そして、そのようなホースクランプの姿勢変化が、線状締付部材の端部のネジを締め付ける際に生じやすいことを発見した。

そして、発明者は、ホースクランプとホースの間に、所定の形状の筒状部材を配置し、ホースクランプの姿勢を安定させると、接続の確実性が高められることを知見し、本発明を完成させた。

本発明は、継手内管の外周に可撓性ホースの端部をかぶせ、可撓性ホースの外周をホースクランプにより締め付けて固定するホース接続構造であって、前記可撓性ホースの外周面は略平坦な円筒状に形成されており、前記ホースクランプはらせん状に形成された線状の締付部材を有しており、可撓性ホースとホースクランプの間には、筒状部材が配置されており、筒状部材は、弾力性を有する樹脂材料を主体として形成されて、可撓性を有しており、筒状部材の内周面は、略平坦な円筒状に形成されており、筒状部材の外周面は、ホースクランプの線状締付部材のらせん形状に対応するらせん状の溝を有しており、筒状部材のらせん状の溝に、ホースクランプの線状の締付部材がはめ込まれて、ホースクランプの姿勢を安定化させた状態でホースクランプが締め付けられているホース接続構造である（第１発明）。

第１発明においては、筒状部材を構成する弾力性を有する樹脂材料のデュロＡ硬度が７０〜９０の範囲にあり、筒状部材のホース軸方向の長さが、ホースクランプのらせん状の線状締付部材のホース軸方向の長さの２倍以上とされることが好ましい（第２発明）。また、第１発明においては、筒状部材には、中心軸方向に沿って割りが入れられることが好ましい（第３発明）。

また、本発明は、可撓性ホースとホースクランプの間に装着されるホース接続用筒状部材であって、筒状部材は、弾力性を有する樹脂材料を主体として形成されて、可撓性を有しており、筒状部材の内周面は、略平坦な円筒状に形成されており、筒状部材の外周面は、らせん状の溝を有しており、前記らせん状の溝は、接続に使用されるべきホースクランプが有するらせん状の線状締付部材のらせん形状に対応している、ホース接続用筒状部材である（第４発明）。

本発明のホース接続構造（第１発明）や本発明のホース接続用筒状部材（第４発明）によれば、らせん状に設けられた線状の締付部材を有するホースクランプによって、外周面が平坦なホースの接続を行った場合の、接続の確実性を高めることができる。

さらに、第２発明のようにした場合には、特に接続の確実性が高められる。また、さらに第３発明のようにした場合には、筒状部材の取り扱いがしやすく、ホースの接続作業が行いやすくなるとともに、筒状部材の汎用性も高められる。

発明の第１実施形態のホース接続構造を示す断面図である。 発明の第１実施形態のホース接続用筒状部材の形状を示す一部断面図である。 発明の第２実施形態のホース接続用筒状部材の形状を示す一部断面図である。

以下図面を参照しながら、スラリー等の流体を移送する可撓性ホースを継手部材に接続する実施形態を例として、発明の実施形態について説明する。なお、発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

図１は、発明の第１実施形態のホース接続構造を示す断面図である。可撓性ホース１の端部１１が、継手部材４の継手内管４１の外周にかぶせられるように装着されて、可撓性ホース１が継手部材４に接続されている。典型的な継手内管４１としては、例えばニップルなどが例示される。可撓性ホース１の外周が、ホースクランプ２により締め付けられて、可撓性ホース１が継手部材４に固定されている。

可撓性ホース１は、中空円筒状のホースであり、その外周面は略平坦な円筒状に形成されている。
なお、可撓性ホース１は、可撓性を有し、継手内管４１にかぶせるように装着可能なもので、外周面が略平坦な円筒状のものであれば、その他の具体的構成や構成材料、用途などは、特に限定されない。たとえば、可撓性ホース１は、多層構造のものであってもよいし、ホース壁内にらせん状補強体や補強繊維層を埋入した形態のものであってもよい。また、ホース１の外周面も完全に平坦である必要はなく、多少の凹凸や溝、凸条が存在していてもよい。また、ホースの用途も、気体や流体、紛体、ペレットなどの移送用途や、気体や液体の圧力を伝達する用途、情報通信ケーブルを挿通する保護シースとしての用途など、多様な用途に使用でき、特に用途は限定されない。

可撓性ホース１が取り付けられる継手部材４には、中空円筒状の継手内管４１が設けられている。継手内管４１の外周面が可撓性ホース１の端部１１の内周面と密着することにより、両者の間のシールがなされる。ホースクランプ２の締め付けに耐えるよう、継手内管４１は、可撓性ホース１よりも硬質な合成樹脂や金属により形成されている。

可撓性ホース１の端部１１と継手内管４１が重なり合う部分で、ホース端部１１がホースクランプ２により締め付けられている。ホースクランプ２はらせん状に形成された線状の締付部材２１を有している。本実施形態では、線状締付部材２１は、金属線によって、約１．５回転分のらせん状に形成されている。図１では、線状締付部材２１のらせん状の形態を、ホース１の手前側に来る部分を２点鎖線で、ホース１の奥側に存在する部分を破線で表現している。線状締付部材２１の両端部には、雄ネジが切られている。ホースクランプ２は、円弧状の金属板２３を有している。金属板２３に設けられた穴に、線状締付部材２１の両端部の雄ネジ部を通して、先端にナット２２，２２が取り付けられている。ホースクランプ２では、ナット２２，２２を締め付けることにより、らせん状に形成された線状の締付部材２１が縮められて、ホース端部１１の外周を締め付ける。

ホースクランプ２としては、代表的には、特許文献１や特許文献２に記載されたようなホースクランプが使用できる。なお、ホースクランプは、らせん状に形成された線状の締付部材を有するものである限り、その具体的形態は他のものであってもよい。たとえば、線状の締付部材２１は、金属製のものに限定されず、樹脂製のものであってもよい。また、線状の締付部材２１を締め付けるための手段も、締付部材２１端部の雄ネジとナット２２によるものに限定されず、ウォームとはしご状の金属板を用いた締付手段や、かしめを用いた締付手段など、他の手段とすることも可能である。このようなホースクランプは、例えば、「パワーロックバンド（登録商標）」や「ＳＹバンド」「ＳＥバンド」といった製品名で市販されている。

可撓性ホース１の端部１１とホースクランプ２の間には、中空円筒状の筒状部材（ホース接続用筒状部材）３が配置されている。筒状部材３の形状を図２に示す。筒状部材３は、弾力性を有する樹脂材料を主体として形成されており、可撓性を有している。弾力性を有する樹脂材料としては、各種ゴム（代表的にはエチレンプロピレンジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等）や、熱可塑性エラストマー（代表的にはオレフィン系熱可塑性エラストマー等）や、比較的軟質な（好ましくはデュロＡ硬度で９０度以下の）合成樹脂（代表的には軟質塩化ビニル樹脂や、低密度ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂等）、およびこれらを主体とする樹脂組成物が使用できる。

筒状部材３が可撓性を有することにより、ホースクランプ２の線状締付部材２１による可撓性ホース１の端部１１の締め付けが妨げられない。また、筒状部材３が可撓性を有しているので、筒状部材３をホース端部１１に装着する作業がたやすくなる。
好ましくは、筒状部材３の主体となる弾力性を有する樹脂材料は、デュロＡ硬度で７０度〜９０度である。本実施形態においては、デュロＡ硬度で７５度の軟質塩化ビニル樹脂により、筒状部材３全体が構成されている。

なお、筒状部材３は、主体となる樹脂材料以外の材料からなる部材を含んでいてもよい。そのような部材としては、例えば、後述する第２実施形態の筒状部材が備える、より硬質な樹脂により構成されるらせん状補強体や、補強繊維層などが例示できる。

筒状部材３は、その内周面がおおむね可撓性ホース端部１１の外周面と一致するような径に形成されている。そして、筒状部材３の中心軸方向の長さ（ホース軸方向の長さ）は、少なくともホースクランプ２の線状締付部材２１のホース軸方向の長さよりも長くされている。すなわち、ホースクランプ２の線状締付部材２１がホースを締め付ける部分全体を、筒状部材３によりカバーするように、筒状部材３の中心軸方向の長さが決定される。筒状部材３の中心軸方向の長さが、ホースクランプのらせん状の線状締付部材２１のホース軸方向の長さの２倍以上とされることが好ましい。本実施形態においては、ホースクランプのらせん状の線状締付部材２１のホース軸方向の長さが、らせんのピッチの１．５倍程度であり、筒状部材３の中心軸方向の長さが、らせんのピッチの５倍程度とされていて、両者の比が３倍程度とされている。

筒状部材３の内周面３１は、略平坦な円筒状に形成されている。筒状部材３の内周面と、可撓性ホース１の外周面とが、ともに、略平坦な円筒状に形成されているので、両者の円筒状内周面が互いに密着しやすく、筒状部材３をホース外周面に正しい姿勢で取り付けることができ、かつ、線状締付部材２１を締めこんだ際に、可撓性ホース１の外周面が均等に締め付けられて、ホース接続の確実さを高める。なお、筒状部材３の内周面３１も完全に平坦な円筒面とされている必要はなく、多少の凹凸や溝、凸条などがあってもよい。

筒状部材３の外周面は、ホースクランプ２の線状締付部材２１のらせん形状に対応するらせん状の溝３３を有している。すなわち、筒状部材３の外周面には、ホース外側に突出するように、らせん状の凸条３２が設けられていて、隣り合うらせん状の凸条３２の間の部分が、らせん状の溝３３となっている。らせん状の溝３３は、ホースクランプ２のらせん状の線状締付部材２１が有するらせん形状と、らせんの条数や、らせんのピッチ、らせんの径がおおむね一致するように形成されている。本実施形態では、筒状部材の外周面のらせん状溝３３も、ホースクランプ２のらせん状の線状締付部材２１も、ともに、らせんの条数は１条である。

また、本実施形態においては、筒状部材３に、中心軸方向に沿って割り３４が入れられている。割り３４は、筒状部材３の中心軸方向の全長にわたって入れられており、筒状部材３は中心軸に垂直な断面でみて、Ｃ字状に開かれた形態となっている。このような割り３４が入れられていると、割り３４の部分で筒状部材３を開いて、可撓性ホース１の横から筒状部材３を装着することが可能となるほか、筒状部材３の内周面の周長と、可撓性ホース１の端部１１の外周面の周長との間に多少の差があっても、この割り３４の部分で、その寸法差を吸収でき、筒状部材３の汎用性が増すというメリットがある。
なお、筒状部材に割り３４を設けることは必須ではない。筒状部材は、全周にわたって連続する中空円筒状であってもよい。

筒状部材３を用いてホース１が接続される際には、筒状部材３のらせん状の溝３３に、ホースクランプ２の線状の締付部材２１をはめ込んだ状態で、継手内管４１にかぶせられた可撓性ホース端部１１の外周に、筒状部材３が配置される。そして、ナット２２を回転させてホースクランプ２の線状締付部材２１を締めこんで、ホース１が継手部材４に固定される。この時、筒状部材３のらせん状の溝３３に、ホースクランプ２の線状の締付部材２１がはめ込まれることにより、可撓性ホース１に対するホースクランプ２の姿勢が安定化する。

各部材の製造方法について説明する。
可撓性ホース１は公知のホース製造方法により製造したものが使用できる。継手部材４やホースクランプ２も公知の製造方法により製造したものが使用可能である。
以下、筒状部材３の製造方法について例示する。

筒状部材３は、例えば、樹脂の射出成型により形成することができる。金型のキャビティに樹脂を射出して、筒状部材３と長さや内周面形状や外周面形状が同じ部材を成形し、当該部材にはさみやカッターにより割り３４を入れて、筒状部材３を製造できる。

あるいは、筒状部材３は、可撓性ホースを製造する際の「スパイラル成形」と称される製造方法によって製造することもできる。所定の断面に押出成型された樹脂の条帯を、らせん状の回転送り運動を行う公知のホース成形軸に供給し、らせん状に捲回して条帯側縁部同士を接合し、内周面が略平坦で外周面にらせん状の溝を有するホース状の可撓性管体を得る。得られた可撓性管体を所定の長さにカットし、はさみやカッターにより割り３４を入れれば、筒状部材３が得られる。

発明の作用効果について説明する。第１実施形態のホース接続構造のように、上記ホース接続用筒状部材３を用いて、可撓性ホース１の接続を行うと、筒状部材３のらせん状の溝３３に、ホースクランプのらせん状の線状締付部材２１がはめ込まれることにより、ホースクランプ２の姿勢を安定化することができる。すなわち、ナット２２などを回転させて線状締付部材２１の締め付けを行っても、回転のトルクによりホースクランプ２が斜めに傾いてしまうことが防止される。
この姿勢安定化により、ホースクランプ２を所期の姿勢で締め付けることができ、ホース端部１１が、ホースの周方向全体にわたって均一に締め付けられることになる。したがって、漏れや外れが防止されて、ホース接続の確実性が高められる。

ホース接続の確実性をより高める観点からは、筒状部材３の主体となっている弾力性を有する樹脂材料のデュロＡ硬度を７０〜９０の範囲のものとし、かつ、筒状部材３のホース軸方向の長さを、ホースクランプ２のらせん状の線状締付部材２１のホース軸方向の長さの２倍以上とすることが好ましい。このようにすると、線状締付部材２１が締め付けられても、筒状部材３がその円筒状形態を良好に維持することができ、ホースクランプ２が斜めに傾いてしまうことをより確実に防止できるからである。

また、筒状部材３に割りが入れられていると、接続作業時の筒状部材３の取り扱いがしやすくなって、ホースの接続作業が行いやすくなるとともに、筒状部材３が適用可能な可撓性ホースやホースクランプの寸法の範囲が広がり、筒状部材の汎用性が増す。

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その詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

図３には、第２実施形態のホース接続用筒状部材５を示す。本実施形態の筒状部材５も、第１実施形態と同様に、らせん状の線状締付部材を有するホースクランプとともに使用されて、ホース接続の確実性を高めることができる。

本実施形態においては、筒状部材５の外周面は、平坦な円筒状の外周面にらせん状に溝５３が掘り込まれたような形態となっている。外周面にらせん状の溝を有する点と、内周面５１が略平坦な円筒状に形成されている点と、らせん状溝５３に、ホースクランプのらせん状の線状締付部材が入り込むように形成されている点は、第１実施形態と同様である。

また、本実施形態の筒状部材５においては、らせん状の溝５３の間の部分に（すなわち、筒状部材の肉厚が厚い部分に）、らせん状の補強体５５が埋入されている。らせん状補強体５５は、筒状部材５を構成する主体となる樹脂材料よりも硬質な樹脂材料（例えば硬質塩化ビニル樹脂など）により構成されている。筒状部材５がらせん状補強体５５を有していると、らせん状溝５５の間の部分が変形しにくくなって、ホースクランプのらせん状の線状締付部材がホース軸方向に変位しにくくなり、ホースクランプの姿勢が、より的確に維持され、ホースの接続がより確実なものとなる。また、らせん状の補強体を備えていると、らせん状の線状締付部材を締め付ける際に、筒状部材が変形して、一部がめくれあがってくることが未然防止され、接続部の外観がよくなる。

なお、筒状部材にらせん状の補強体を備えさせる場合には、必ずしも埋入させる必要はなく、らせん状補強体を筒状部材の外周に露出させ、らせん状補強体の間の部分を筒状部材のらせん状の溝としてもよい。

また、本実施形態においては、筒状部材５に割り５４が２か所入れられており、筒状部材５は半割れ状の部材を合わせたように構成されている。このように、割りを２か所入れると、筒状部材５を分割してホース端部の外周に取り付けることができ、筒状部材５をホース端部に取り付けやすくなる。

上記第１実施形態や第２実施形態のように、筒状部材が割りを有するものである場合には、ホースを接続する際に、ホースクランプのらせん状の線状締付部材を締め付ける前に、筒状部材３，５の割り３４，５４の部分を覆うように、テープ（例えばビニルテープなど）を巻くことが好ましい。テープを巻くことにより、らせん状の線状締付部材を締め付ける際に、筒状部材が変形して割りの部分がめくれあがってくることが未然防止され、接続部の外観がよくなる。

本発明のホース接続構造や、ホース接続用筒状部材は、外周面が略平坦な円筒状のホースの接続に使用でき、産業上の利用価値が高い。

１ 可撓性ホース
１１ ホース端部
２ ホースクランプ
２１ らせん状の線状締付部材
２２ ナット
２３ 金属板
３ 筒状部材（ホース接続用筒状部材）
３１ 内周面
３２ 凸条
３３ らせん状の溝
３４ 割り
４ 継手部材
４１ 継手内管
５ 筒状部材（ホース接続用筒状部材）
５１ 内周面
５３ らせん状の溝
５４ 割り
５５ らせん状補強体

Claims (4)

1. 継手内管の外周に可撓性ホースの端部をかぶせ、可撓性ホースの外周をホースクランプにより締め付けて固定するホース接続構造であって、
   前記可撓性ホースの外周面は略平坦な円筒状に形成されており、
   前記ホースクランプはらせん状に形成された線状の締付部材を有しており、
   可撓性ホースとホースクランプの間には、筒状部材が配置されており、
   筒状部材は、弾力性を有する樹脂材料を主体として形成されて、可撓性を有しており、
   筒状部材の内周面は、略平坦な円筒状に形成されており、
   筒状部材の外周面は、ホースクランプの線状締付部材のらせん形状に対応するらせん状の溝を有しており、
   筒状部材のらせん状の溝に、ホースクランプの線状の締付部材がはめ込まれて、ホースクランプの姿勢を安定化させた状態でホースクランプが締め付けられているホース接続構造。
2. 筒状部材を構成する弾力性を有する樹脂材料のデュロＡ硬度が７０〜９０の範囲にあり、
   筒状部材のホース軸方向の長さが、ホースクランプのらせん状の線状締付部材のホース軸方向の長さの２倍以上とされた請求項１に記載のホース接続構造。
3. 筒状部材には、中心軸方向に沿って割りが入れられた請求項１に記載のホース接続構造。
4. 可撓性ホースとホースクランプの間に装着されるホース接続用筒状部材であって、
   筒状部材は、弾力性を有する樹脂材料を主体として形成されて、可撓性を有しており、
   筒状部材の内周面は、略平坦な円筒状に形成されており、
   筒状部材の外周面は、らせん状の溝を有しており、
   前記らせん状の溝は、接続に使用されるべきホースクランプが有するらせん状の線状締付部材のらせん形状に対応している、ホース接続用筒状部材。

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