特開 2022-165726 浮沈ホースの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165726

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】浮沈ホースの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 11/133 20060101AFI20221025BHJP

   B29C 70/16 20060101ALI20221025BHJP

   B29C 70/32 20060101ALI20221025BHJP

   F16L 11/04 20060101ALI20221025BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20221025BHJP

   B29L 23/00 20060101ALN20221025BHJP

【ＦＩ】

F16L11/133

B29C70/16

B29C70/32

F16L11/04

B29K105:08

B29L23:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071191

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】玉田 義典

(72)【発明者】

【氏名】加藤 典保

【テーマコード（参考）】

3H111

4F205

【Ｆターム（参考）】

3H111AA02

3H111BA13

3H111BA25

3H111CB24

3H111CC03

3H111CC07

3H111DA17

3H111DB08

3H111EA12

3H111EA14

4F205AA45

4F205AD05

4F205AD12

4F205AD16

4F205AG08

4F205AH45

4F205HA02

4F205HA14

4F205HA23

4F205HA37

4F205HB01

4F205HB11

4F205HC02

4F205HF05

4F205HL12

4F205HT22

(57)【要約】

【課題】ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースをより効率的に製造できる浮沈ホースの製造方法を提供する。
【解決手段】内面層７および内側補強層８ａを有する内側成形体４と、外面層９および外側補強層８ｂを有する外側成形体５とを構成部材として、内側成形体４をマンドレル１９の外周表面に成形し、この内側成形体４の外周表面に中子２０を配置し、中子２０の外周表面に外側成形体５を成形することで、内側成形体４と外側成形体５の間に中子２０を積層して介在させたホース成形体６を製造し、ホース成形体６を加硫した後、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間から中子２０を複数のセグメント２０ｓに分解して取り出すことで、加硫した内側成形体４と加硫した外側成形体６との間に空気室１０を形成する。
【選択図】 図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内面層と外面層との間に補強層が積層されていて、前記内面層と前記外面層の間に空気室を有し、前記空気室に対して空気を出し入れする通気管が接続される浮沈ホースの製造方法において、
前記内面層および前記補強層を構成する内側補強層を有する内側成形体と、前記外面層および前記補強層を構成する外側補強層を有する外側成形体とを、構成部材として、
前記内側成形体をマンドレルの外周表面に成形し、成形した前記内側成形体の外周表面に中子を配置し、前記中子の外周表面に前記外側成形体を成形することで、前記内側成形体と前記外側成形体の間に前記中子を積層して介在させたホース成形体を製造し、前記ホース成形体を加硫することにより、加硫された前記内側成形体と加硫された前記外側成形体との間に前記空気室を備えた浮沈ホースを製造することを特徴とする浮沈ホースの製造方法。

【請求項2】

前記中子として複数に分解可能な筒状体を使用し、加硫された前記内側成形体と加硫された前記外側成形体との間から前記中子を複数に分解して取り出し、前記中子を取り出した後の空間を前記空気室にする請求項１に記載の浮沈ホースの製造方法。

【請求項3】

前記中子として、非金属製の中子を使用する請求項１または２に記載の浮沈ホースの製造方法。

【請求項4】

前記中子として膨張可能な筒状の袋体を使用し、加硫された前記内側成形体と加硫された前記外側成形体と間に前記中子を接合して、前記筒状の袋体を前記空気室にする請求項１に記載の浮沈ホースの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浮沈ホースの製造方法に関し、さらに詳しくは、ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースをより効率的に製造できる浮沈ホースの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

タンカーから陸上に原油を搬送する場合などに、水底に沈めておいた浮沈ホースを水面に浮上させて使用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。浮沈ホースには幾つかタイプがあるが、ホース内部に備えた空気室に対して空気を出し入れすることでホースを浮沈させるタイプがある。

【0003】

ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースを製造するには、例えば、内面層を含む内側成形体と外面層を含む外側成形体とをそれぞれ、別々のマンドレルの外周面で成形、加硫する。次いで、内側成形体に外側成形体を外挿し、両者のすき間を空気室として確保して一体化させることで浮沈ホースを製造する。或いは、内側成形体と外側成形体とをそれぞれ、別々のマンドレルの外周面で成形した後、内側成形体に外側成形体を外挿して両者の隙間を空気室として確保して一体化させてホース成形体を成形する。次いで、ホース成形体を加硫することで浮沈ホースを製造する。

【0004】

しかしながら、このように内側成形体と外側成形体とを別々に成形するには、それぞれの成形のためのマンドレルが必要になる。また、内側成形体および外側成形体は相当の長さを有するので、内側成形体に外側成形体を外挿して一体化させる作業が煩雑になる。それ故、ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースをより効率的に製造するには改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９－２９０４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースをより効率的に製造できる浮沈ホースの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため本発明の浮沈ホースの製造方法は、内面層と外面層との間に補強層が積層されていて、前記内面層と前記外面層の間に空気室を有し、前記空気室に対して空気を出し入れする通気管が接続される浮沈ホースの製造方法において、前記内面層および前記補強層を構成する内側補強層を有する内側成形体と、前記外面層および前記補強層を構成する外側補強層を有する外側成形体とを、構成部材として、前記内側成形体をマンドレルの外周表面に成形し、成形した前記内側成形体の外周表面に中子を配置し、前記中子の外周表面に前記外側成形体を成形することで、前記内側成形体と前記外側成形体の間に前記中子を積層して介在させたホース成形体を製造し、前記ホース成形体を加硫することにより、加硫された前記内側成形体と加硫された前記外側成形体との間に前記空気室を備えた浮沈ホースを製造することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、マンドレルの外周側に順次、内側成形体、中子、外側成形体を配置して内側成形体と外側成形体の間に中子を積層して介在させたホース成形体を製造する。次いで、このホース成形体を加硫することで、加硫された内側成形体と加硫された外側成形体との間に空気室を備えた浮沈ホースを製造できる。したがって、内側成形体と外側成形体のそれぞれを成形するために個別のマンドレルを用意する必要はない。また、外側成形体を中子を介在させて内側成形体に積層した状態で成形するので、別途、内側成形体に外側成形体を外挿させる工程が不要になる。したがって、ホース内部に空気室を備えた浮沈ホースをより効率的に製造するには有利になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】浮沈ホースの上半分を縦断面視で例示する説明図である。

【図2】図１の浮沈ホースを正面視で例示する説明図である。

【図3】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図4】水底に沈んだ状態の浮沈ホースを例示する説明図である。

【図5】水面に浮上した状態の浮沈ホースを例示する説明図である。

【図6】マンドレルの外周表面に内側成形体を形成する工程を縦断面視で例示する説明図である。

【図7】図６の内側成形体の外周表面に中子を配置する工程を縦断面視で例示する説明図である。

【図8】図７の中子の構造を斜視で例示する説明図である。

【図9】図８の中子の外周表面に外側成形体を成形する工程を縦断面視で例示する説明図である。

【図10】製造したホース成形体を加硫函の中で加硫する工程を例示する説明図である。

【図11】加硫したホース成形体から中子を取り出す工程を縦断面視で例示する説明図である。

【図12】図１１の中子を取り出した後のホース成形体を縦断面視で例示する説明図である。

【図13】図１２のホース成形体の他方端部を塞ぐ工程を縦断面視で例示する説明図である。

【図14】中子の変形例を縦断面視で例示する説明図である。

【図15】図１４の中子が使用されて製造された浮沈ホースの上半分を縦断面視で例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の浮沈ホースの製造方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

【0011】

図１～図３に例示する浮沈ホース１が本発明の製造方法によって製造される。この浮沈ホース１は、ホース本体３と、ホース本体３の長手方向両端に接続された連結金具２とを備えている。即ち、それぞれの連結金具２の間にホース本体３が延在している。ホース本体３には流路３ａが長手方向に連通し、流路３ａの外周側に内面層７、補強層８（内側補強層８ａおよび外側補強層８ｂ）、外面層９が順に積層されている。さらに、ホース本体３には空気室１０が備わっている。その他に必要な部材がホース本体３に適宜設けられる。

【0012】

浮沈ホース１の長さは例えば９．１ｍ以上１２．２ｍ以下である。ホース本体３の外径は例えば３５０ｍｍ以上８５０ｍｍ以下である。流路３ａを流れる液体として原油、ガソリン、ＬＰＧ等を例示でき、その他の種々の流体を浮沈ホース１を通じて搬送することができる。

【0013】

連結金具２は、円盤状のフランジ２ａと、フランジ２ａに接合されてホース本体３に挿入される筒状のニップル２ｂとで構成されている。フランジ２ａには周方向に間隔をあけてボルト穴２ｈが形成されている。また、ニップル２ｂには長手方向に間隔をあけて環状の固定突起２ｃが突設されている。それぞれの固定突起２ｃには、対応する内側補強層８ａの長手方向端部が係合して固定される。連結金具２では、ニップル２ｂの内周側が流路３ａになる。尚、図中の一点鎖線ＣＬは、浮沈ホース１の長手方向に延びる中心線である。

【0014】

ホース本体３は、内面層７、内側補強層８ａ、外側補強層８ｂ、外面層９が順に積層された円筒体である。そして、内側補強層８ａと外側補強層８ｂとの間に円筒状の空気層１０が形成されている。

【0015】

内面層７は、浮沈ホース１を通じて搬送する流体に接するので、その流体の種類に応じて適切な特性のゴム、樹脂が採用される。原油等を搬送する場合は、内面層７は、例えば、耐油性に優れたアクリロニトリルゴム等で形成される。

【0016】

補強層８は、内側補強層８ａと外側補強層８ｂとで構成されている。内側補強層８ａ、外側補強層８ｂはそれぞれ、複数層の積層構造になっている。内側補強層８ａは例えば、金属ワイヤを所定間隔あけて螺旋状に巻付けたワイヤ補強層と、補強コード（樹脂繊維コードなど）をゴムで被覆したコード補強層とが積層されて形成される。外側補強層８ｂは例えば、補強コード（樹脂繊維コードなど）をゴムで被覆したコード補強層を複数積層して形成される。内側補強層８ａ、外側補強層８ｂの積層構造や積層数は浮沈ホース１に要求される耐圧性能などに基づいて決定される。

【0017】

外面層９は、ゴム等の非透水性材料で形成されている。外面ゴム９は、耐摩耗性などを考慮して適切な特性のゴムや樹脂が採用される。

【0018】

空気室１０は、内側補強層８ａと外側補強層８ｂとの間に挟まれていて、気密性を有している。空気室１０の長手方向両端には、空気室１０に対して空気Ａｒを出し入れする通気路１１が連通している。詳述すると、ホース本体３の長手方向両端部では、最も外周側の内側補強層８ａの長手方向端部を覆う被覆ゴムに、外側補強層８ｂ、外面層９が積層されている。この被覆ゴムに通気路１１が長手方向に延在して形成されている。空気室１０は通気路１１を通じてのみホース本体３の外部と連通する。通気路１１の開口端には通気管となる通気ホース１４が連結されている。

【0019】

通気路１１を通じて空気室１０に空気Ａｒを注入すると、外側補強層８ｂおよび外面層９は外周側に膨出して空気室１０の容積が増大する。これにより、浮沈ホース１には追加の浮力が作用する。一方、通気路１１を通じて空気室１０から空気Ａｒを排出すると、外側補強層８ｂおよび外面層９は内周側に収縮して空気室１０の容積が減少する。これにより、浮沈ホース１に作用する浮力は小さくなる。

【0020】

図４に例示するように、浮沈ホース１は別のマリンホース１６と連結金具２を介して連結されてホースラインを形成する。連結される浮沈ホース１、マリンホース１６のそれぞれの本数は適宜設定される。このホースラインには途中に２本の浮沈ホース１が連結されている。ホースラインを使用しない時は海などの水底に沈んだ状態にされる。この時、浮沈ホース１の空気室１０からは余分な空気Ａｒが排出されていて浮力が作用しない状態である。ホースラインの先端部にはリフティングブイ１３が連結され、リフティングブイ１３には水上に浮かんでいるブイ１２に連結されている。リフティングブイ１３と浮沈ホース１との間、浮沈ホース１と浮沈ホース１との間には、通気ホース１４が接続されている。

【0021】

このホースラインを使用して、タンカーなどの船舶１７から陸上に原油等を搬送する際には、船舶１７に設置された空気供給源１５からリフティングブイ１３に空気Ａｒを供給することで、水底に沈んでいたリフティングブイ１３を水面に浮上させる。次いで、リフティングブイ１３の切換弁を操作して、空気供給源１５から供給される空気Ａｒを通気ホース１４を通じてそれぞれの浮沈ホース１の空気室１０に供給する。

【0022】

その結果、図５に例示するようにそれぞれの浮沈ホース１は、空気室１０に注入された空気Ａｒにより生じた浮力によって水面に浮上する。これに伴ってホースラインの一方端部も浮上し、船舶１７の上に引き上げられる。その後、ホースラインの一方端部を、船舶１７に備わるホース接続口１８に連結する。次いで、ホース接続口１８およびホースラインを通じて、船舶１７のタンクから陸上に原油等が搬送される。ホースラインを使用した後は、使用する際と逆の手順を行って、再びホースラインを水底に沈めた状態にする。このように浮沈ホース１は、ホースラインの昇降に使用されるので、ホースラインの浮上に必要な浮力を発揮させるために必要な容積の空気室１０を備えている。

【0023】

以下、この浮沈ホース１を製造する手順の一例を説明する。

【0024】

まず、図６に例示するように、円筒状のマンドレル１９に連結金具２を外挿して、長手方向に離間して配置する。図６では、マンドレル１９の長手方向一方端部が記載されているが、長手方向他方端部も左右対称の状態になるように連結金具２を外挿する。

【0025】

次いで、離間した連結金具２の間で、マンドレル１９の外周表面に、順次、内面層７、それぞれの内側補強層８ａを成形して図６の状態にする。即ち、内面層７および内側補強層８ａを有する内側成形体４をマンドレル１９の外周表面に成形する。マンドレル１９は両端支持の状態にして成形工程を行う。

【0026】

次いで、図７に例示するように、成形した内側成形体４の外周表面に中子２０（２０Ａ）を配置する。中子２０は円筒状であるが、複数のセグメント２０ｓを連結して構成されている。セグメント２０ｓどうしは、係合部などを係合させることで連結および連結解除が自在になっている。即ち、中子２０は複数のセグメント２０ｓに分解可能な構造である。

【0027】

図８に例示するように、この実施形態では、中子２０Ａは円筒体を長手方向に複数に分割され、かつ、周方向に複数に分割されたセグメント２０ｓにより構成されている。中子２０Ａの長手方向の分割数は、製造する浮沈ホース１の長さに基づいて設定される。中子２０Ａの周方向の分割数は、例えば４～８個程度にする。中子２０Ａはそれぞれの連結金具２のニップル２ｂの間を跨ぐように配置される。

【0028】

中子２０Ａは種々の金属、種々の樹脂などの非金属によって形成することができる。中子２０Ａは、内側成形体４および外側成形体５に含まれている未加硫ゴムと接合し難くするために、表面を離型処理（フッ素樹脂被覆など）するとよい。作業性を考慮すると、軽量な非金属製の中子２０Ａを採用するとよい。例えば、発泡樹脂などで中子２０Ａを成形することができる。

【0029】

次いで、図９に例示するように、中子２０Ａの外周表面に、順次、外側補強層８ｂ、外面層９を成形して図９の状態にする。即ち、外面層９および外側補強層８ｂを有する外側成形体５を中子２０Ａの外周表面に成形する。尚、通気路１１は成形工程で形成するだけでなく、加硫工程の後に形成することもできる。

【0030】

これにより、マンドレル１９の外周側には、内側成形体４と外側成形体５の間に中子２０Ａを積層して介在させたホース成形体６が製造される。このホース成形体６の長手方向他方端部側では、図１０に例示するように、外側成形体５（外面層９および外側補強層８ｂ）が完全に成形された状態になっていない。即ち、外側成形体５は、長手方向他方端部の正規位置よりも手前の位置まで成形を行い、長手方向他方端部では内側成形体４の一部が露出した状態になる。

【0031】

製造したホース成形体６は、内側成形体４および外側成形体５が未加硫ゴムを含んでいる。そこで、図１０に例示するように、このホース成形体６を、公知の方法で加硫函２１の内部で加硫する。これにより、内側成形体４および外側成形体５に含まれている未加硫ゴムが加硫され、積層された構成部材どうしが接合される（加硫接着される）。ただし、中子２０Ａは、内側成形体４および外側成形体５とは接合しない状態になっている。

【0032】

次いで、図１１に例示するように、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間からそれぞれのセグメント２０ｓを取り出す。ホース成形体６の長手方向他方端部側では、内側成形体４が外側成形体５によって覆われていなかったので、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間が開口している（円環状の開口が形成されている）。そこで、この開口から、すべてのセグメント２０ｓをホース成形体６の外部に取り出す。尚、ホース成形体６の長手方向一方端部側では、内側成形体４は外側成形体５によって覆われていたので、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間は閉口することなく塞がっている。

【0033】

中子２０Ａは複数のセグメント２０ｓに分解できるので、長手方向他方端部に配置されている連結金具２を回避して中子２０Ａを取り出すことができる。柔軟性に富むセグメント２０ｓであると取り出し易くなるので、セグメント２０ｓを軟質樹脂、軟質発泡樹脂などで形成するとよい。加硫されたホース成形体６から中子２０Ａを取り出すと図１２の状態になる。中子２０Ａを取り出した後の空間が空気室１０になる。

【0034】

次いで、図１３に例示するように、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間の開口を塞ぐために塞ぎ部材５Ａを配置して接合する。塞ぎ部材５Ａは、未加硫ゴム、外側補強層８ｂ、外面層９と実質的に同じ材料で形成されている。ホース成形体６の長手方向他方端部に塞ぎ部材５Ａを加硫接合等によって接合することで、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間の開口が塞がれて、浮沈ホース１が完成する。

【0035】

この実施形態では、中子２０Ａを使用して成形したホース成形体６を加硫することにより、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間に空気室１０を備えた浮沈ホース１を製造することができる。したがって、内側成形体４と外側成形体５のそれぞれを成形するために個別のマンドレル１９を用意する必要はない。しかも、外側成形体５を中子２０Ａを介在させて内側成形体４に積層した状態で成形するので、別途、内側成形体４に外側成形体５を外挿させる工程が不要になる。浮沈ホース１は相応の長さを有しているので、内側成形体４に外側成形体５を外挿させる工程は非常に手間を要するが、この工程を省略できるので効率的に浮沈ホース１を製造するには非常に有利になる。

【0036】

図１４に例示する中子２０Ｂを使用することもできる。この中子２０Ｂは、加硫ゴム製で膨張可能な筒状の袋体である。中子２０Ｂの長手方向両端部に通気路１１が形成されている。尚、通気路１１は成形工程の前に中子２０Ｂに形成するだけでなく、成形工程中、或いは、加硫工程の後に形成することもできる。

【0037】

この加硫ゴム製の中子２０Ｂを使用して浮沈ホース１を製造する工程は、先の実施形態で説明した工程と概ね同じになるが。相違点を説明する。

【0038】

この中子２０Ｂを内側成形体４の外周表面に配置した後は、中子２０Ｂの外周表面に外側成形体５を長手方向一方端部から他方端部まで成形する。即ち、先の実施形態のように、製造したホース成形体６の長手方向他方端部で内側成形体４の一部を露出した状態にすることはない。尚、この中子２０Ｂは、分割して内側成形体４の外周表面に配置した後に一体化させて袋体にしてもよい。

【0039】

このように成形したホース成形体６を加硫することで、加硫された内側成形体４と加硫された外側成形体５との間には中子２０Ｂが閉じ込められた図１５に例示する浮沈ホース１が製造される。内側成形体４の外周表面に配置した中子２０Ｂは、内部に空気Ａｒを密封した状態にして（中立状態に膨張させて）、その後の成形工程、加硫工程を行うと、ホース成形体６（ホース本体３）の外表面の皺の発生を抑制して製造するには有利になる。

【0040】

この実施形態では、ホース成形体６を加硫した後に、中子２０Ｂをそのまま空気室１０として機能させることができる。そのため、加硫したホース成形体６から中子２０Ｂを取り出す必要がないというメリットがある。

【符号の説明】

【0041】

１ 浮沈ホース
２ 連結金具
２ａ フランジ
２ｂ ニップル
２ｃ 固定突起
２ｈ ボルト穴
３ ホース本体
３ａ 流路
４ 内側成形体
５ 外側成形体
５Ａ 塞ぎ部材
６ ホース成形体
７ 内面層
８ 補強層
８ａ 内側補強層
８ｂ 外側補強層
９ 外面層
１０ 空気室
１１ 通気路
１２ ブイ
１３ リフティングブイ
１４ 通気ホース（通気管）
１５ 空気供給源
１６ マリンホース
１７ 船舶
１８ ホース接続口
１９ マンドレル
２０（２０Ａ、２０Ｂ） 中子
２０ｓ セグメント
２１ 加硫函
Ａｒ 空気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】