(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上記ホース壁が、内層、外層及び仕切り壁を有しており、上記仕切り壁が内層から外層にまで至っており、上記内層、外層及び仕切り壁に囲まれた収容部に上記補強体が収容されており、上記仕切り壁と上記補強体との間にスペースが形成されている請求項1に記載の可撓性ホース。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ホースが湾曲するとき、軸よりも外側は伸張し、軸よりも内側は収縮する。軸よりも内側には、圧縮応力がかかる。圧縮応力が過剰であると、ホースの内周面に皺が生じる。この皺により、ホースの排水能力が低下する。この皺の箇所には、汚水や汚物が滞留しやすい。この汚水や汚物は、悪臭の原因となり得る。
【0006】
図7には、湾曲したホース2の断面が示されている。このホース2は、ホース壁4と補強体6とを備えている。ホース壁4は、内層8、外層10及び仕切り壁12を有している。補強体6は、内層8、外層10及び仕切り壁12に囲まれている。本発明者が得た知見によれば、皺の原因の一つは、
図7に示されるように、軸14よりも内側において、補強体6の一部が列からはみ出すことにある。補強体6は、ホース2の半径方向内側にはみ出す。このはみ出しにより、内層8が部分的に突出し、皺が生じる。
【0007】
本発明の目的は、補強体のはみ出しが生じにくく、従って内周面に皺が生じにくい可撓性ホースの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る可撓性ホースは、筒状のホース壁と、このホース壁に埋入されており螺旋状に巻かれた補強体とを備える。この補強体の側縁は、隣接する側縁と係合しうる凸部及び/又は凹部を有している。
【0009】
このホース壁は、樹脂組成物から成形されうる。好ましくは、補強体は、ホース壁の樹脂組成物よりも硬質な樹脂組成物から成形されている。好ましくは、補強体は、ホース壁と接合されていない。
【0010】
好ましくは、補強体の、一方の側縁は凸部を有し、他方の側縁は凹部を有する。
【0011】
好ましくは、補強体の側縁と、この側縁に隣接する側縁との間の軸方向距離は、補強体の半径方向厚みよりも小さい。
【0012】
ホース壁は、内層、外層及び仕切り壁を有しうる。この仕切り壁は、内層から外層にまで至っている。内層、外層及び仕切り壁に囲まれた収容部に、補強層が収容されている。好ましくは、仕切り壁と補強体との間に、スペースが形成されている。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る可撓性ホースでは、補強体の側縁が、隣接する側縁と係合しうる。この係合により、ホースが湾曲した場合でも、列からの補強体のはみ出しが抑制される。このホースでは、内周面に皺が生じにくい。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0016】
図1及び2には、ホース20が示されている。このホース20は、住宅の台所、風呂等の排水設備の配管として使用されうる。このホース20は、可撓性を有している。従って、このホース20は、湾曲した状態で設置されうる。このホース20が、直線状に設置されることもある。
図1及び2において、矢印Xはホース20の軸方向を表し、矢印Yはホース20の半径方向を表す。
【0017】
このホース20は、ホース壁22と補強体24とを備えている。ホース壁22は、筒状である。このホース壁22の内周面は、平滑である。補強体24は、このホース壁22に埋入されている。
【0018】
ホース壁22は、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物は、軟質である。ホース壁22に適した基材樹脂として、軟質塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂及び各種熱可塑性エラストマーが例示される。強度、耐久性及び柔軟性の観点から、好ましい基材樹脂は、軟質塩化ビニル樹脂である。非移行性の可塑剤によって可塑化された塩化ビニル樹脂が、特に好ましい。
【0019】
ホース壁22は、内層26、外層28及び仕切り壁30を有している。内層26は、筒状である。外層28も、筒状である。外層28は、内層26よりも半径方向外側に位置している。外層28は、内層26とは所定間隔を隔てて位置している。
図1において点線で示されているように、仕切り壁30は螺旋状である。
図2に示された断面において、仕切り壁30は、内層26から外層28にまで至っている。この仕切り壁30は、実質的に半径方向に延在している。内層26、外層28及び仕切り壁30は、一体的である。内層26、外層28及び仕切り壁30に囲まれることにより、ホース壁22に収容部32(
図1参照)が形成されている。仕切り壁30が螺旋状なので、収容部32も螺旋状である。
【0020】
補強体24は、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物の基材樹脂は、ホース壁22の樹脂組成物よりも硬質である。補強体24に適した基材樹脂として、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン及び硬質塩化ビニル樹脂が例示される。強度及び耐熱性の観点から、特に好ましい基材樹脂は、ポリプロピレンである。
【0021】
補強体24は、螺旋状に巻かれている。補強体24は、収容部32に収容されている。
図2において、矢印Wで示されているのは補強体24の幅であり、矢印Tで示されているのは補強体24の厚みである。幅Wは、軸方向に沿って測定される。厚みTは、半径方向に沿って測定される。幅Wは、厚みTよりも大きい。換言すれば、補強体24の断面形状は偏平である。
【0022】
図2に示されるように、補強体24は、内側面34、外側面36、第一側縁38及び第二側縁40を備えている。内側面34は、軸方向において平坦である。外側面36も、軸方向において平坦である。この内側面34及び外側面36は、ホース壁22の内周面の平滑に寄与する。内周面が平滑であるホース20では、汚水、汚物等が滞留しにくい。
【0023】
第一側縁38は、凸部42を備えている。この凸部42は、軸方向において突出している。この凸部42の形状は、「V」字状である。第二側縁40は、凹部44を備えている。この凹部44は、軸方向において凹陥している。この凹部44の形状は、「V」字状である。
【0024】
内側面34は、内層26と密着している。内側面34が、内層26と離間してもよい。外側面36は、外層28と密着している。外側面36が、外層28と離間してもよい。第一側縁38と仕切り壁30との間には、スペースSが形成されている。第二側縁40と仕切り壁30との間にも、スペースSが形成されている。このスペースSには、空気が入り込んでいる。第一側縁38が、仕切り壁30と密着してもよい。第二側縁40が、仕切り壁30と密着してもよい。
【0025】
補強体24は、ホース壁22と接合されていない。従って、ホース壁22は、補強体24に対して移動しうる。前述の通り、ホース壁22は軟質である。このホース壁22は、伸縮し易い。一方、補強体24は硬質である。この補強体24は伸縮しにくい。補強体24がホース壁22と接合されていないので、ホース壁22は、補強体24とは別個に伸縮しうる。補強体24が、ホース壁22と接合されてもよい。補強体24が、ホース壁22と接合される場合、ホース20の可撓性が阻害されないとの観点から、補強体24の外側面36の一部とホース壁22とが、部分的に接合されることが好ましい。
【0026】
図3には、湾曲したホース20が示されている。
図3に示された状態では、軸46よりも外側に存在するホース壁22は、伸張している。この伸張により、
図2に示された状態に比べて、軸46よりも外側に存在するスペースSの容積が拡大している。
図3に示された状態では、軸46よりも内側に存在するホース壁22は、収縮している。この収縮により、
図2に示された状態に比べて、軸46よりも内側に存在するスペースSの容積が縮小している。
図3に示された状態では、湾曲の最も内側において、スペースSの容積は実質的にゼロである。
【0027】
前述の通り、補強体24がホース壁22と接合されていないので、この補強体24はスペースSの拡大及び縮小を阻害しない。スペースSの拡大及び縮小に伴い、スペースSの中の空気が移動する。従って、スペースSの内圧がこのスペースSの拡大及び縮小を阻害することがない。このホース20は、可撓性に優れる。
【0028】
図3から明らかなように、湾曲の最も内側では、第一側縁38が、仕切り壁30を介して、隣接する第二側縁40と当接してる。従って、補強体24が、圧縮力に対抗する。この対抗により、ホース20の内周面での皺の発生が抑制される。
【0029】
図3から明らかなように、湾曲の最も内側では、凸部42が、仕切り壁30を介して、隣接する凹部44に嵌り込んでいる。換言すれば、隣接する側縁38、40同士が、係合している。この係合により、列からの、補強体24の、半径方向へのはみ出しが阻止される。このホース20では、内周面での皺の発生が抑制される。
【0030】
前述の通り、補強体24は偏平である。この補強体24を有するホース20では、湾曲したときの皺が生じにくい。この観点から、厚みTに対する幅Wの比(W/T)は1.5以上が好ましく、2.0以上が特に好ましい。この比(W/T)は、5.0以下が好ましい。本実施形態では、比(W/T)は3.5である。厚みT及び幅Wは、ホース20に荷重がかからない状態で測定される。換言すれば、ホース20が伸張、収縮及び屈曲していない状態で、厚みT及び幅Wが測定される。
【0031】
図2において、矢印Lで示されているのは、補強体24の第一側縁38と、この第一側縁38に隣接する第二側縁40との間の距離である。距離Lは、軸方向に沿って測定される。距離Lは、補強体24の厚みTよりも小さい。距離Lが小さな補強体24は、軸方向へずれにくい。ずれの抑制の観点から、厚みTに対する距離Lの比(L/T)は0.5以下が好ましい。湾曲されるときに空気が容易に移動してスペースSの内圧がこのスペースSの拡大及び縮小を阻害することがない程度にスペースSを確保する観点から、この比(L/T)は0.1以上が好ましい。距離Lは、ホース20に荷重がかからない状態で測定される。換言すれば、ホース20が伸張、収縮及び屈曲していない状態で、距離Lが測定される。
【0032】
図4には、
図1のホース20の製造方法の一例が示されている。この製造に用いられる装置48は、成形軸50を備えている。この成形軸50に材料が螺旋状に巻かれて、ホース20が製造される。この装置48は、既知である。この装置48が用いられる製造方法は、「スパイラル法」と称されている。
【0033】
図4に示された装置48が用いられた製造方法では、軟質な樹脂組成物が半溶融状態で押し出され、薄肉テープ52が得られる。この薄肉テープ52が装置48に供給され、成形軸50の上に螺旋状に捲回される。薄肉テープ52の幅Wtは、螺旋のピッチP(
図1参照)に対して十分に大きい。従って薄肉テープ52は、何重かに重ねられながら、捲回される。幅Wtの、ピッチPに対する比(Wt/P)は、3以上10以下が好ましい。薄肉テープ52は半溶融状態なので、重ねられた部分では、この薄肉テープ52同士が溶着され、一体化される。
【0034】
一方、硬質な樹脂組成物が半溶融状態で押し出され、条帯54が得られる。この条帯54が、適宜冷却されて形状が安定させられつつ、装置48に供給される。この条帯54は、既に巻かれた薄肉テープ52の上に、この薄肉テープ52の間にはさみ込まれるように、螺旋状に捲回される。この条帯54の螺旋のピッチは、薄肉テープ52の螺旋のピッチと同じである。この捲回により、補強体24が得られる。
【0035】
この補強体24の上に、さらに薄肉テープ52が、何重かに重ねられながら捲回される。薄肉テープ52は半溶融状態なので、重ねられた部分では、この薄肉テープ52同士が溶着され、一体化される。薄肉テープ52のうち、補強体24よりも内側の部分は内層26(
図2参照)を形成し、補強体24よりも外側の部分は外層28を形成する。薄肉テープ52の捲回と条帯54の捲回とは、同時になされる。従って、互いに隣接する側縁38、40の間には、1枚の薄肉テープ52が存在する。この1枚の薄肉テープ52から、仕切り壁30が形成される。薄肉テープ52及び条帯54が凝固して、
図1に示されたホース20が得られる。
【0036】
薄肉テープ52と条帯54とは、いずれも、半溶融状態で装置48に供給される。この装置48において薄肉テープ52と条帯54とが当接しても、これらが互いに溶着しない材質が選択されことが、ホース壁22と補強体24とを非接着とする上で好ましい。好ましい組み合わせの一例は、軟質塩化ビニル樹脂を基材とする薄肉テープ52と、ポリプロピレンを基材とする条帯54とである。
【0037】
ホースが、断熱層、消音層、保護層等を備えてもよい。ホース壁22を構成する材料と補強体24を構成する材料とが共押出されて条帯が得られ、この条帯が用いられたスパイラル法によって、ホースが製造されてもよい。
【0038】
図5(a)には、本発明の他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体56が示されている。この補強体56は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体56が埋入されている。この補強体56は、第一側縁58と第二側縁60とを有している。第一側縁58は、凸部62を有している。第二側縁60は、凹部64を有している。ホースが湾曲したとき、凸部62は、隣接する凹部64と係合する。この係合により、補強体56のはみ出しが抑制される。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。この補強体56は、中空である。中空の補強体56を備えたホースは、軽量である。
【0039】
図5(b)には、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体66が示されている。この補強体66は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体66が埋入されている。この補強体66は、第一側縁68と第二側縁70とを有している。第一側縁68は、凸部72を有している。第二側縁70は、凹部74を有している。ホースが湾曲したとき、凸部72は、隣接する凹部74と係合する。この係合により、補強体66のはみ出しが抑制される。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。この補強体66は、2つの溝76を備えている。この溝76は、ホースの軽量化に寄与する。溝76を有する補強体66を備えたホースにおいて、その内周面が平滑に保たれるとの観点から、溝76は、補強体66の外側面に設けられることが好ましい。
【0040】
図5(c)には、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体78が示されている。この補強体78は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体78が埋入されている。この補強体78は、第一側縁80と第二側縁82とを有している。第一側縁80は、凸部84を有している。第二側縁82は、凹部86を有している。ホースが湾曲したとき、凸部84は、隣接する凹部86と係合する。この係合により、補強体78のはみ出しが抑制される。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。この補強体78は、2つの突条88を備えている。この突条88は、補強体78による補強効果を高める。突条88を有する補強体78を備えたホースにおいて、その内周面が平滑に保たれるとの観点から、突条88は、補強体78の外側面に設けられることが好ましい。
【0041】
図5(d)には、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体90が示されている。この補強体90は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体90が埋入されている。この補強体90は、第一側縁92と第二側縁94とを有している。第一側縁92は、凸部96を有している。この凸部96の断面形状は、円弧状である。第二側縁94は、凹部98を有している。この凹部98の断面形状は、円弧状である。ホースが湾曲したとき、凸部96は、隣接する凹部98と係合する。この係合により、補強体90のはみ出しが抑制される。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。本発明に係る補強体は、必ずしも偏平な断面形状を有する必要はない。補強体90が、
図5(d)に示されるように、幅と厚みとが同程度である断面形状を有してもよい。偏平でない断面形状を有する補強体を備えたホースは、可撓性に優れる。なお、ホースの製造効率の観点からは、偏平な断面形状を有する補強体が好ましい。
【0042】
図5(e)には、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体100が示されている。この補強体100は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体100が埋入されている。この補強体100は、第一側縁102と第二側縁104とを有している。第一側縁102は、2つの凸部106を有している。第二側縁104は、2つの凹部108を有している。ホースが湾曲したとき、それぞれの凸部106は、隣接する凹部108と係合する。この係合により、補強体100のはみ出しが抑制される。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。
【0043】
図5(f)には、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホースの補強体110が示されている。この補強体110は、
図1及び2に示された補強体24と同様、螺旋状である。図示されていないが、このホースも、内層、外層及び仕切り壁を有するホース壁を有している。このホース壁に補強体110が埋入されている。この補強体110は、第一側縁112と第二側縁114とを有している。第一側縁112は、2つの凸部116及び凹部118を有している。第二側縁114も、2つの凸部116及び凹部118を有している。ホースが湾曲したとき、凸部116は、隣接する凹部118と係合する。この係合により、補強体110のはみ出しが抑制される。係合のとき、補強体110は隣接する補強体110とは、半径方向に多少はずれる。しかし、凸部116と凹部118とが係合するので、この補強体110は、
図7に示された補強体6のように、列から大きくはみ出してしまうことがない。このホースでは、湾曲したときの皺が生じにくい。
【0044】
図6は、本発明のさらに他の実施形態に係る可撓性ホース120の一部が示された断面図である。このホース120は、ホース壁122と第一補強体124と、第二補強体126とを備えている。
図6の断面において、第一補強体124と第二補強体126とは、軸方向に沿って交互に配置されている。このホース120は、2条のスパイラル法によって成形されうる。
【0045】
このホース壁122は、
図1に示されたホース壁22と同様に、筒状である。このホース壁122は、内層128、外層130及び仕切り壁132を有している。第一補強体124及び第二補強体126は、それぞれ、螺旋状である。第一補強体124及び第二補強体126は、ホース壁122に埋入されている。仕切り壁132と第一補強体124との間には、スペースSが形成されている。仕切り壁132と第二補強体126との間にも、スペースSが形成されている。ホース壁122は、軟質な樹脂組成物からなる。第一補強体124及び第二補強体126は、それぞれ、硬質な樹脂組成物からなる。第一補強体124は、ホース壁122とは接合されていない。第二補強体126も、ホース壁122とは接合されていない。
【0046】
第一補強体124は、第一側縁134及び第二側縁136を備えている。第一側縁134は、凸部138を有している。第二側縁136も、凸部138を有している。第二補強体126は、第三側縁140及び第四側縁142を備えている。第三側縁140は、凹部144を有している。第四側縁142も、凹部144を有している。ホース120が湾曲したとき、凸部138は、隣接する凹部144と係合する。この係合により、第一補強体124及び第二補強体126のはみ出しが抑制される。このホース120では、湾曲したときの皺が生じにくい。