JPH06134888A - 搬送体駆動用ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮エアを駆動源とするホースの耐摩耗性、
耐屈曲性、樹脂剥離強度を向上させる。 【構成】 ２本の撚糸を引き揃えて経糸２とし、経糸２
の外周に２本の撚糸を引き揃えた緯糸３、４を所定捲角
度で螺旋状に捲回して基布を構成する。その基布の内外
面をポリウレタン系熱可塑性エラストマーで被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は搬送体駆動用ホースに係
り、特に圧縮エア等の作動流体の圧送供給によるホース
の膨張変形を利用して搬送コンテナ等の搬送体を該ホー
スに沿って高速に移動可能な搬送体駆動用ホースに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車部品等の組立工場では、組立工程
を円滑に進めるために、各工程で使用される部品を正確
かつ迅速にその作業エリア等に搬入することが重要であ
る。従来は、運搬担当の作業者が台車等で個々の作業エ
リアに必要な部品のコンテナ等を搬入していたが、作業
の効率化を目指して種々の部品搬送装置が開発されてい
る。この種の部品搬送装置の要求される機能としては、
搬送時や停止時での衝撃発生が小さいこと、走行時の騒
音が小さいこと、高速搬送可能なこと等が挙げられる。
また、これらの装置を駆動する駆動源としては電動モー
タ、圧縮空気、油圧等があるが、簡易な構造で装置を構
成できること、メインテナンスが容易なこと等から最近
では圧縮エアをその駆動源とした装置が注目されてい
る。

【０００３】以上のような要求に応える搬送コンベア装
置として、圧縮エアを利用した駆動用エアホースを備え
た搬送コンベア装置が開発されている。図９は、壁面Ｗ
等に固定支持された吊下げレール５１に吊持された搬送
コンテナ５２を圧縮エアを利用して所定方向に搬送する
ようにした搬送コンベア装置５０を示している。

【０００４】以下、図９を参照してこの搬送コンベア装
置の構成について簡単に説明し、さらに図１０〜図１１
により搬送駆動用エアホースの挙動について説明する。
図９において、符号５３はコンテナ支持フレームを示し
ており、このコンテナ支持フレーム５３は、吊下げレー
ル５１上を走行する吊下げロール５４に吊持され、その
下端部に部品搬送用の搬送コンテナ５２を着脱自在に搭
載できるようになっている。

【０００５】また、コンテナ支持フレーム５３にはガイ
ドロール５５、５６が回転自在に互いにほぼ平行となる
ように２列に上下方向に２本が所定の間隔をあけて取り
付けられている。さらに上下方向に離れた２本のガイド
ロール５５、５６の間にはエアホース５７が搬送コンベ
ア装置５０の搬送方向に一致するように布設されてい
る。このエアホース５７は端部Ａ、Ｂが図示しないそれ
ぞれ別の圧縮エア供給源に接続されており、経路中に設
けられた図示しない切換弁により送給側、排気側の切り
換えを行えるようになっている。

【０００６】エアホース５７はコンテナ支持フレーム５
３内の搬送方向に離れて配置された２本のガイドロール
５５、５６の間に設けられた対向した一対の駆動用ロー
ル５８により挟持され、その挟持された部分のホース断
面形は偏平になる。すなわち、図１０（ａ）に示したよ
うにエアホース５７内に圧縮エアが送給されてホースに
内圧Ｐが作用すると、ホース断面形はほぼ円環状に膨張
する。この円環状に膨張したエアホース５７は駆動用ロ
ール５８部分で対向する２本のローラに挟持され、板状
に押しつぶされる。このようにコンテナ支持フレーム５
３がこのエアホース５７に沿って走行するたびにエアホ
ース５７は、図１０（ｂ）に示したようにホース上下端
のほぼ同位置が繰り返し屈曲される。

【０００７】次に、図９に示した搬送コンベア装置の駆
動方式の原理について図１１を参照して説明する。ま
ず、同図（ａ）に示したようにコンテナ支持フレーム５
３が停止位置Ｉに停止しているときにエアホース５７の
Ａ端側から圧縮エアが送給されると、駆動用ロール５８
によりホース外面が挟持され、この部分でホース端部が
閉塞される。このため作用内圧により押しつぶされた部
分のホースを外方に押し広げようとする力Ｆ1（以後、
この力をホース拡張力Ｆ1と呼ぶ。）が作用する。この
とき駆動用ロール５８とエアホース５７の表面とは所定
の摩擦力を介して押圧接触しており、ホース拡張力Ｆ1
のロールの接線方向分力により駆動用ロール５８が図中
矢印回転方向に回転し、全体としてホースＢ端に向けて
の推進力が生じる。これによりコンテナ支持フレーム５
３全体をＢ端方向に移動させることができる。なお、ホ
ースＢ端に接続された回路はエア排気側に切り換えられ
ており、駆動用ロール５８がＢ端に向けて移動する際に
滑らかな排気が行えるようになっている。

【０００８】このようにエアホース５７のホース拡張力
Ｆ1の作用により走行するコンテナ支持フレーム５３を
同図（ｂ）に示したように停止位置IIで停止させるに
は、Ａ端側のエア送給を停止するとともに、Ｂ端側の排
出口を閉じれば良い。これによりコンテナ支持フレーム
５３を所定位置で停止させることができる。反対にコン
テナ支持フレーム５３をエアホース５７のＡ端方向に移
動させるには、同図（ｃ）に示したようにＢ端から圧縮
エアをエアホース５７に送給するとともに、Ａ端からホ
ース内のエアを排気してやれば良い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の搬送
コンベア装置に使用されるエアホースは基布と、この基
布を被覆する樹脂部分とから構成されている。基布は、
図１２に示したように長手方向に延在する経糸６０の周
囲に緯糸６１、６２をそれぞれ所定の捲角度で反対向き
に二重に螺旋状に捲回したポリエステル樹脂からなる補
強繊維が用いられている。またこの補強繊維は偏平形状
の原糸を無撚糸としてそのまま使用している。このよう
に形成された基布を芯とし、その内外面から浸漬加工に
より軟質塩化ビニル樹脂６３が被覆され、一体的に樹脂
により被覆されたホースが形成される。この種の軟質塩
化ビニル樹脂製ホースでは、上述のように搬送コンテナ
を搭載したコンテナ支持フレームが走行する際に、ホー
ス外側表面に沿って駆動用ロールが回転摺動するので、
ホース外側表面が著しく摩耗する。このためこの種のホ
ースでは耐久性に問題がある。

【００１０】また、その分、ホースの肉厚を厚くして使
用すれば、「摩耗しろ」を増すことはできるが、肉厚が
増した分、ホース柔軟性が低下してしまい、エア送給時
にホース拡張力Ｆ1が滑らかに伝達されなくなり、搬送
コンテナの搬送速度が遅くなるという問題がある。

【００１１】さらに、肉厚増加に伴い、無撚糸からなる
補強繊維の幅も広くなり、補強繊維の配置間隔が密にな
って糸同士の交差部分の面積が増し、内外の樹脂を一体
化する樹脂が通過する網目状の隙間部分が狭くなってし
まう。このため樹脂間のブリッジ力が小さくなってしま
い（図１３参照）、コンテナ繰り返し走行の結果、図１
４に示したようにホース外側表面が摩耗する前にホース
内部で樹脂の内外面が補強繊維の部分で層状の剥離６４
が生じてしまうという欠点がある。

【００１２】また、コンテナ繰り返し走行の際、ホース
の折り目に相当する部分には屈曲疲労が起こり、補強繊
維位置の樹脂被膜厚さが薄い切欠箇所の樹脂面に裂け目
が発生してしまうという問題もある。

【００１３】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、耐摩耗性に富むとともに、
被覆樹脂の層間剥離をなくし、繰り返し屈曲に対しても
耐久性のある搬送体駆動用ホースを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は撚糸を所定本数引き揃えて経糸とし、該経
糸の外周に撚糸を所定本数引き揃えた緯糸を所定捲角度
で螺旋状に捲回して基布を構成し、該基布の内外面を熱
可塑性エラストマーにより成形被覆したことを特徴とす
るものである。

【００１５】このとき前記経糸と緯糸とは、撚糸を２本
以上引き揃えて用いることが好ましい。また、前記熱可
塑性エラストマーには、ポリウレタン系熱可塑性エラス
トマーを用いることが好ましい。

【００１６】

【作用】本発明によれば、撚糸を所定本数引き揃えて経
糸とし、該経糸の外周に撚糸を所定本数引き揃えた緯糸
を所定捲角度で螺旋状に捲回して基布を構成し、該基布
の内外面を熱可塑性エラストマーにより成形被覆するよ
うにしたので、ホース肉厚を薄くしても柔軟性を保持で
きるとともに、耐摩耗性を向上できるので、ホース拡張
力を円滑に伝達でき、コンテナ等の搬送速度を十分確保
することができ、またホース表面の摩耗が少なくなりホ
ース寿命が向上する。

【００１７】また、前記経糸と緯糸とを２本以上の撚糸
で引き揃えて用いるようにしたので、基布の補強繊維間
の隙間を十分とることができ、この部分に樹脂が十分浸
透することで、内外面の樹脂のブリッジ力を確実に発揮
させ、樹脂の剥離強度を高めることができる。さらに、
前記熱可塑性エラストマーとしてポリウレタン系熱可塑
性エラストマーを用いたので、耐摩耗性と耐屈曲性とを
向上させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明による搬送体駆動用ホースの一
実施例を添付図面を参照して説明する。図１は搬送体駆
動用ホース１の基布を構成する補強繊維を分解的に示し
た斜視図である。本実施例では、内径が５２．５ｍｍ、
ホース肉厚が２．０５ｍｍのポリウレタン系熱可塑性エ
ラストマー被覆ホースが用いられており、図１にはこの
ホースに組み込まれている補強繊維の構成が示されてい
る。同図において、符号２は経糸を示しており、この経
糸２はポリエステル樹脂繊維からなり、２本引き揃えの
状態でホースの周方向にほぼ等間隔に６０箇所、計１２
０本が配置されている。さらに経糸２の周囲には緯糸３
が捲角度α＝５４．７°をなすように２本引き揃えの状
態で周方向にほぼ等ピッチで１８箇所、計３６本が捲回
されている。その外周には同じ打込本数の緯糸４が緯糸
３と反対向きに捲角度α＝５４．７°をなすように２本
引き揃えの状態で捲回されている。

【００１９】なお、本実施例では繊度１５００ｄ／本
（ｄ：デニール）の撚糸が使用されており、各撚糸には
５０回／ｍ程度の撚りが施されている。また、上述の捲
角度α＝５４．７°は静止角と呼ばれ、ホースにおける
軸線方向の伸びとフープ方向の膨張とがバランスをとる
ことができる角度として与えられており、この緯糸３、
４がこの捲角度をなして経糸２の周囲に捲回されること
により後述のホース湾曲部でのキンクの発生も最小限に
することができる。

【００２０】図２で拡大して示したように経糸２、緯糸
３、４とも撚糸とし、かつ２本引き揃えで使用している
ので、図３に示したような３層の補強繊維からなる基布
が組み込まれていても繊維間には十分な間隙がある。こ
のため熱可塑性エラストマー等の被覆５が補強繊維の間
を十分浸透して内面、外面に形成された樹脂を堅固にブ
リッジできるようになっている。

【００２１】図３において、同図（ａ）は横断面の一部
を、同図（ｂ）は縦断面の一部を拡大して示したもの
で、経糸２の周囲に緯糸３、４が所定の捲角度をなして
捲回されているが、補強繊維の交差する部分にも十分な
間隙があるのがわかる。

【００２２】ここで、被覆部分の成形方法と使用する被
覆樹脂の種類について説明する。図４は本実施例のエア
ホースを成形する押出成形の金型の一部を示したもので
ある。同図中、符号６は３層の補強繊維２、３、４によ
り構成された基布を示しており、この基布６が金型７内
を連続的に下降して来る際に、内側ダイ７ａから溶融樹
脂を加圧して押し出し、補強繊維の隙間を均一に浸透さ
せ外側金型７ｂに充填し、金型内で所定寸法のホース１
を成形する。成形されたホース１は金型７の下方から連
続的に排出され、その下方位置にある図示しない型押し
ローラで折曲げ処理され、加圧されない状態で偏平形状
をなすホースに仕上げられる。

【００２３】また、基布６を被覆する熱可塑性エラスト
マーとしてはポリウレタン系熱可塑性エラストマーが使
用されている。ここで、熱可塑性エラストマーの定義と
して本明細書では、加硫工程が不用で、通常の熱可塑性
プラスチックスと同様に上述のような成形加工機で加熱
溶融して成形でき、使用温度で加硫ゴムのようなゴム状
弾性を示す高分子材料をさすものとする。

【００２４】本実施例で使用したポリウレタン系熱可塑
性エラストマーは柔軟性がある上、引張強度が大きいの
で、ホースの滑らかな膨張変形が可能である。このと
き、ホース１内に基布６が組み込まれているので、過度
に膨張変形することはない。また、耐摩耗性、耐屈曲性
が高くなり、ホース表面をローラが摺動して走行しても
ホース表面が摩滅することはなく、折曲げ部における樹
脂の薄い部分での切裂き現象も生じない。

【００２５】なお、図４の図中矢印で示したように熱可
塑性エラストマーは内側金型７ａ側から押し出され、外
側金型７ｂ内にいきわたるようにして押出成形するよう
になっているが、これは樹脂が補強繊維間を十分浸透し
てしっかりとブリッジが形成されているかをホース外側
表面を見て確認することができるからである。したがっ
て、ホース内面での充填状況を確認できれば、外側金型
側７ｂから樹脂を押し出しても良い。

【００２６】一方、本実施例では被覆としてポリウレタ
ン系熱可塑性エラストマーが使用されているが、他の熱
可塑性エラストマーとしてポリアミド系熱可塑性エラス
トマー等を挙げることができる。このポリアミド系熱可
塑性エラストマーは耐屈曲性に一層優れ、繰り返し走行
による折り目部分の傷みを最小限に抑えることができる
とともに、低温時の力学的特性が良好なので、寒冷地で
使用する場合等、その使用地域によりホース材質を使い
分けることも可能である。またポリエステル系熱可塑性
エラストマーも、引張強度が高く、耐屈曲性が良好なた
め、本発明のホース被覆として適している。

【００２７】この他、各種の熱可塑性エラストマーの特
性を活かすために、またホースの要求される性質をクリ
アするために内外面の被覆樹脂の種類を変えることも可
能である。この場合、押出成形時に内外面の樹脂を一体
化させることが大切なので、図５に示したように内側金
型から一方の樹脂を押し出し、外側金型から違う種類の
樹脂を押し出する場合にも、補強繊維位置で両方の樹脂
を一体化するブリッジが確実に形成されるようにするこ
とが好ましい。

【００２８】次に、コンテナ等を搬送するライン内に曲
線部が形成されているような場合について図６及び図７
を参照して説明する。図６は曲線形にホース１が布設さ
れた状態を示しており、曲げ半径を小さくすると、ホー
ス１の内側の一部に折れ曲がり現象１０（以後、キンク
と呼ぶ。）が生じ、ホース１に折れ曲がり癖がつき、ホ
ース１が折れ曲がり部１０で裂けてしまうおそれもあ
る。そこで、このキンクの発生を最小限に抑えるために
緯糸３、４の捲角度を静止角である捲角度α＝５４．７
°に設定してある（図７参照）。なお、曲線部等がない
ラインでは製造技術を考慮して捲角度をα＝７０°程度
まで大きく設定しても良い。

【００２９】図８は緯糸３、４を編み（ブレーダー）と
した変形例を示したものである。この場合には緯糸３、
４のフープ方向の変形が十分強くなるので、使用する補
強繊維の打込本数を減らすことができる。しかし、この
場合にも押し出し成形の性質上、基布の原糸量を最低限
確保するために所定量の補強繊維を配置した基布とする
ことが好ましい。

【００３０】また、基布に使用される補強繊維として
は、上述のポリエステル樹脂繊維の他にカーボン繊維、
ポリイミド、ポリアミド等が高い引張強度を有するので
好適である。この場合にも最低繊維量を確保した基布と
することが好ましい。被覆樹脂としてはポリウレタン系
熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラスト
マー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等を挙げた
が、これらにセラミックス、金属、カーボンブラック等
を取り入れたいわゆる複合材料を使用することで耐摩耗
性をさらに向上させることができる。また、塩化ビニル
系とのブレンドタイプとすることも可能である。この場
合には塩化ビニル系の特徴である柔軟性、押出し成形性
を十分発揮できる。

【００３１】なお、以上の説明では、図９に示したよう
な搬送コンベア装置における駆動用ホースとして説明を
行ったが、この駆動用ホースの用途は単に上述の例にと
どまるものではなく、このホースの特長である良好な柔
軟性、耐摩耗性、耐屈曲性が高いという点を利用して、
軽量で簡易な構造のエアジャッキとして使用したり、所
定角度の往復回動する開閉部材の駆動源としたり、種々
の駆動機構として適用できることは云うまでもない。ま
た、ホースの表面に所定の滑り留め模様を施したり、凹
凸形状をつけて、ローラ等の接触物との摩擦力を向上さ
せたりすることも好ましい。

【００３２】以上の説明は、作動流体として圧縮エアを
使用したが、非圧縮性流体を使用し、大きな耐荷重を発
揮させるようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、高速搬送可能で、静粛性の高い搬送用駆動ホ
ースにおいて、摩耗、屈曲部での裂け目の発生、被覆の
剥離等のない高い耐久性を実現することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による搬送体駆動用ホースの一実施例を
示した分解斜視図。

【図２】図１に示した基布の一部を示した拡大斜視図。

【図３】図１に示したホースの部分断面図。

【図４】本発明による搬送体駆動用ホースを成形する押
出成形装置の部分を示した部分断面図。

【図５】他の実施例の搬送体駆動用ホースを成形する押
出成形装置の部分を示した部分断面図。

【図６】本発明による搬送体駆動用ホースの曲線ライン
を示した部分平面図。

【図７】基布を構成する経糸と緯糸との配置の関係を示
した模式図。

【図８】本発明による搬送体駆動用ホースの緯糸の変形
例を示した部分拡大斜視図。

【図９】圧縮エアを利用した搬送コンベア装置の一例を
示した斜視図。

【図１０】図９に示したエアホースの変形挙動を示した
横断面図。

【図１１】図９に示した搬送コンベア装置の駆動原理を
示した説明図。

【図１２】基布を構成する経糸と緯糸との配置の関係を
示した模式図。

【図１３】従来の駆動用ホース内の経糸と緯糸との隙間
の状態を示した部分断面図。

【図１４】従来の駆動用ホース内に生じた層状の剥離の
状態を示した部分断面図。

【符号の説明】

１ ホース ２ 経糸 ３，４ 緯糸 ５ 被覆樹脂 ６ 基布 α 捲角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撚糸を所定本数引き揃えて経糸とし、該経
   糸の外周に撚糸を所定本数引き揃えた緯糸を所定捲角度
   で螺旋状に捲回して基布を構成し、該基布の内外面を熱
   可塑性エラストマーにより成形被覆したことを特徴とす
   る搬送体駆動用ホース。
2. 【請求項２】前記経糸と緯糸とは、撚糸を２本以上引き
   揃えて用いたことを特徴とする請求項１記載の搬送体駆
   動用ホース。
3. 【請求項３】前記熱可塑性エラストマーは、ポリウレタ
   ン系熱可塑性エラストマーからなることを特徴とする請
   求項１記載の搬送体駆動用ホース。