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(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】P2024136837
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】螺旋波形ホースの継手構造および螺旋波形ホース用継手
(51)【国際特許分類】
F16L 33/20 20060101AFI20240927BHJP
F16L 33/00 20060101ALI20240927BHJP
F16L 19/04 20060101ALI20240927BHJP
F16L 21/00 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
F16L33/20
F16L33/00 B
F16L19/04
F16L21/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023048117
(22)【出願日】2023-03-24
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 販売日：２０２２年４月２８日～２０２３年３月２２日 販売先：添付の別紙１のリストに記載の販売先
(71)【出願人】
【識別番号】000221502
【氏名又は名称】東拓工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000475
【氏名又は名称】弁理士法人みのり特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】南 一行
(72)【発明者】
【氏名】宇賀 寛文
(72)【発明者】
【氏名】織邊 健一
(72)【発明者】
【氏名】井上 裕貴
【テーマコード（参考）】
3H014
3H015
3H017
【Ｆターム（参考）】
3H014GA01
3H015AA05
3H017CA11
3H017GA01
(57)【要約】
【課題】接続後の見た目の良い螺旋波形ホースと継手との螺旋波形ホースの継手構造を提供する。
【解決手段】螺旋波形ホース１と、その螺旋波形ホースの端部に取り付けた螺旋波形ホース用継手１０との継手構造。螺旋波形ホース１は、熱可塑性エラストマー製のホース本体２と、その外周に熱可塑性樹脂製の補強芯３を螺旋状に固着することによって形成された突条とを有する。螺旋波形ホース用継手１０は、螺旋波形ホース１の端部に挿入される金属製のニップル２０と、螺旋波形ホース１をニップル２０に締め付ける金属製の加締スリーブ３０と、熱硬化性エラストマー製の押圧部材４０と、金属製のスパイラルリング５０とを備え、押圧部材４０の硬度はホース本体２の硬度以上であり、スパイラルリング５０は押圧部材４０より当該端部側に設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】螺旋波形ホース１と、その螺旋波形ホースの端部に取り付けた螺旋波形ホース用継手１０との継手構造。螺旋波形ホース１は、熱可塑性エラストマー製のホース本体２と、その外周に熱可塑性樹脂製の補強芯３を螺旋状に固着することによって形成された突条とを有する。螺旋波形ホース用継手１０は、螺旋波形ホース１の端部に挿入される金属製のニップル２０と、螺旋波形ホース１をニップル２０に締め付ける金属製の加締スリーブ３０と、熱硬化性エラストマー製の押圧部材４０と、金属製のスパイラルリング５０とを備え、押圧部材４０の硬度はホース本体２の硬度以上であり、スパイラルリング５０は押圧部材４０より当該端部側に設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯が螺旋状に固着されて山部と谷部とが交互に螺旋状に形成された螺旋波形ホースと、その端部に挿入されるニップルとを、前記螺旋波形ホースを前記ニップルに対して圧縮させる筒状の固定用スリーブで固定した螺旋波形ホースの継手構造であって、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、
前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、
前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、
前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられている、
螺旋波形ホースの継手構造。
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、
前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、
前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、
前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられている、
螺旋波形ホースの継手構造。
【請求項2】
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられる他のスパイラルリングを備えており、
前記スパイラルリングと前記他のスパイラルリングが、前記螺旋波形ホースの長手方向において前記押圧部材を挟むように設けられている、
請求項１記載の螺旋波形継手構造。
前記スパイラルリングと前記他のスパイラルリングが、前記螺旋波形ホースの長手方向において前記押圧部材を挟むように設けられている、
請求項１記載の螺旋波形継手構造。
【請求項3】
次の式（１）で表される圧縮率が２０％以下である、
請求項１記載の螺旋波形ホースの継手構造。
ここで「全圧縮量」とは、前記螺旋波形ホースに装着された前記スパイラルリングまたは押圧部材の圧縮前の外径のいずれか大きい方から圧縮後の前記固定スリーブの内径を差し引いた量を言う。
請求項１記載の螺旋波形ホースの継手構造。
【請求項4】
前記固定用スリーブが、金属製の筒体を縮径させた加締スリーブである、
請求項１から３のいずれかに記載の螺旋波形ホースの継手構造。
請求項１から３のいずれかに記載の螺旋波形ホースの継手構造。
【請求項5】
熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯が螺旋状に固着されて山部と谷部とが交互に螺旋状に形成された螺旋波形ホースの端部に固定される螺旋波形ホース用継手であって、
前記螺旋波形ホースの端部に挿入される金属製のニップルと、
前記螺旋波形ホースの端部を締め付ける固定用スリーブと、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、
前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、
前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、
前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられる、
螺旋波形ホース用継手。
前記螺旋波形ホースの端部に挿入される金属製のニップルと、
前記螺旋波形ホースの端部を締め付ける固定用スリーブと、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、
前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、
前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、
前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、
前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられる、
螺旋波形ホース用継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体、粒体、粉体などの輸送に使用される螺旋波形ホースを各種機器と接続するための螺旋波形ホースの継手構造および螺旋波形ホース用継手に関する。
【背景技術】
【0002】
流体等の輸送に用いられる螺旋波形ホースの端部をバルブ等の各種機器と接続するための継手構造として、螺旋波形ホースと、その端部に挿入されるニップルと、その螺旋波形ホースの外側に設けられ、螺旋波形ホースを締め付ける加締スリーブと、ニップルと加締スリーブとの間であって、螺旋波形ホースの外周面に設けられる押圧部材とを備えた螺旋波形ホースの継手構造が知られている。この継手構造において、ニップルの基部に各種機器との接続部が形成されている。この螺旋波形ホースの継手構造は、ニップルを挿入し、かつ、押圧部材を装着した螺旋波形ホースに円筒体を被せ、螺旋波形ホースを締め付けるようにその円筒体を縮径させて加締スリーブを形成することによって構築する。
【0003】
このような加締スリーブを用いた螺旋波形ホースの継手構造として、特許文献１、２のような技術が知られている。
特許文献１の螺旋波形ホースの継手構造は、線状の硬質塩化ビニル材からなるスパイラルリング（谷埋め材）を螺旋波形ホースの谷部に沿って設け、その外周を加締スリーブで固定したものである。螺旋波形ホースの谷部にスパイラルリングを設けることにより、加締スリーブの圧縮力はスパイラルリングに吸収されることなく螺旋波形ホースの山部および谷部に均一な締め付け力が伝えられ、螺旋波形ホースとスリーブとを強固に固定することができる。
また特許文献２は、凹溝が形成されたニップルの第１領域の螺旋波形ホースの谷部に沿って金属製のスパイラルリング（押圧接当部材）を設け、その外周から加締スリーブで固定したものである。スパイラルリングをニップルの凹溝の第１領域に設けることにより、螺旋波形ホースに加わる加締スリーブの過剰な圧縮力を抑制し、螺旋波形ホースの破断を防止し、かつ、抜け防止効果を維持させることができる。
特許文献１の螺旋波形ホースの継手構造は、線状の硬質塩化ビニル材からなるスパイラルリング（谷埋め材）を螺旋波形ホースの谷部に沿って設け、その外周を加締スリーブで固定したものである。螺旋波形ホースの谷部にスパイラルリングを設けることにより、加締スリーブの圧縮力はスパイラルリングに吸収されることなく螺旋波形ホースの山部および谷部に均一な締め付け力が伝えられ、螺旋波形ホースとスリーブとを強固に固定することができる。
また特許文献２は、凹溝が形成されたニップルの第１領域の螺旋波形ホースの谷部に沿って金属製のスパイラルリング（押圧接当部材）を設け、その外周から加締スリーブで固定したものである。スパイラルリングをニップルの凹溝の第１領域に設けることにより、螺旋波形ホースに加わる加締スリーブの過剰な圧縮力を抑制し、螺旋波形ホースの破断を防止し、かつ、抜け防止効果を維持させることができる。
【0004】
しかし、特許文献１、２の螺旋波形ホースの継手構造はいずれも冷熱サイクル、例えば、加熱された搬送物を流した後常温に戻ることが繰り返されることによる継手接続部の変形およびその変形による止水性の低下について考慮されてはいなかった。詳述すると、螺旋波形ホースの突条とスパイラルリングとが硬質な部材からなる場合、加締スリーブの半径方向の圧縮力が加わった直後は止水性を保てるものの、両者の間には微小な隙間が存在することになる。そのため、当該突条とスパイラルリングは、隙間方向に半径方向以外の圧縮力を受け続けることになり、少なくとも突条は隙間を埋めるようにクリープ変形するおそれがある。特に、高温の流体を長期間流すことによりそのようなクリープ変形が起こりやすく、その後の冷却によって螺旋波形ホース等が収縮したとき螺旋波形ホースの突条とスパイラルリングとの隙間が増大し、螺旋波形ホースへの押圧力（圧縮力）が弱まり、螺旋波形ホース用継手の耐圧性能が低下する不具合があった。
【0005】
本出願人は、上記課題を解決するべく、特許文献３に示すように冷熱サイクルを繰り返しても耐久性能が維持される新しい螺旋波形ホースの継手構造を提案している。
詳しくは、熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯を螺旋状に固着した螺旋波形ホースと、その端部に挿入される金属製のニップルとを、筒状の加締スリーブを縮径させることによって固定させた螺旋波形ホースの継手構造であって、前記螺旋波形ホースと加締スリーブとの間に設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材を備え、前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの突条を覆う螺旋状の溝が設けられ、前記押圧部材の硬度を前記ホース本体の硬度以上としていることを特徴とした螺旋波形ホースの継手構造を提案している。
この螺旋波形ホースの継手構造は、押圧部材が熱硬化性エラストマーからなり、押圧部材の硬度を、ホース本体の硬度以上に設定しているため、加締スリーブを縮径させて、押圧部材に半径方向内側の圧縮力を加えたとき、始めに、その圧縮力は押圧部材ではなくホース本体が吸収して変形し、ホース本体が変形した後、押圧部材は微小な隙間を埋めるように弾性変形する。そのため、螺旋形ホースの突条をなす補強芯は半径方向以外の圧縮力を受けにくくクリープ変形しにくい。特に、高温流体を搬送することによって、高温状態と常温状態とが繰り返されても、耐圧性能が低下しにくい。
詳しくは、熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯を螺旋状に固着した螺旋波形ホースと、その端部に挿入される金属製のニップルとを、筒状の加締スリーブを縮径させることによって固定させた螺旋波形ホースの継手構造であって、前記螺旋波形ホースと加締スリーブとの間に設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材を備え、前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの突条を覆う螺旋状の溝が設けられ、前記押圧部材の硬度を前記ホース本体の硬度以上としていることを特徴とした螺旋波形ホースの継手構造を提案している。
この螺旋波形ホースの継手構造は、押圧部材が熱硬化性エラストマーからなり、押圧部材の硬度を、ホース本体の硬度以上に設定しているため、加締スリーブを縮径させて、押圧部材に半径方向内側の圧縮力を加えたとき、始めに、その圧縮力は押圧部材ではなくホース本体が吸収して変形し、ホース本体が変形した後、押圧部材は微小な隙間を埋めるように弾性変形する。そのため、螺旋形ホースの突条をなす補強芯は半径方向以外の圧縮力を受けにくくクリープ変形しにくい。特に、高温流体を搬送することによって、高温状態と常温状態とが繰り返されても、耐圧性能が低下しにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１０－１１２５２１号公報
【特許文献2】特開２０１６－０５０５９４号公報
【特許文献3】特開２０２１－１７３４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献３の螺旋波形ホース用継手は、高温の流体を流すことによる耐圧性能の低下は見られないが、加締スリーブを圧縮して継手構造を組み立てたとき、接続部位の見た目が悪くなることがある。詳述すると、加締スリーブを圧縮してホース本体を圧縮変形させることにより、ホース本体の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換され、加締スリーブの外側に一部が飛び出してしまうことがある（例えば、図４参照）。このように見た目が悪くなると、使用者は接続不備等を疑うことになり好ましくない。一方、そのようなホース本体の長手方向への変形を防止するべく、加締スリーブの圧縮量を低減させると耐圧性能が低下するおそれがあることがわかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、冷熱サイクルを繰り返しても耐圧性能が維持され、かつ、ホース本体の変形等による接続部周辺の外観が損なわれにくい螺旋波形ホースの継手構造および螺旋波形ホース用継手を提供することを目的としている。
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、冷熱サイクルを繰り返しても耐圧性能が維持され、かつ、ホース本体の変形等による接続部周辺の外観が損なわれにくい螺旋波形ホースの継手構造および螺旋波形ホース用継手を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の螺旋波形ホースの継手構造は、熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯が螺旋状に固着されて山部と谷部とが交互に螺旋状に形成された螺旋波形ホースと、その端部に挿入されるニップルとを、前記螺旋波形ホースを前記ニップルに対して圧縮させる筒状の固定用スリーブで固定した螺旋波形ホースの継手構造であって、前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられることを特徴としている。
【0009】
本発明の螺旋波形ホースの継手構造は、ニップルと固定用スリーブとの間であって、螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材を備えており、その押圧部材の熱硬化性エラストマーの硬度が螺旋波形ホースのホース本体の熱可塑性エラストマーの硬度以上としているため、高温状態と常温状態とが繰り返されても螺旋波形ホースの補強芯がクリープ変形しにくく、止水性能が長期にわたって維持される。一方、本発明の螺旋波形ホースの継手構造は、ニップルと固定用スリーブとの間であって、螺旋波形ホースの谷部に沿って設けられるスパイラルリングを備えているため、止水性能が維持される。特に、ホース本体の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されにくいように圧縮する量を弱めても、あるいは、特許文献３の継手構造よりホースを圧縮する量を弱めても高い止水性能および高い抜止性能が発揮される。そのため、見た目が悪くなりにくく生産性が高い。
【0010】
本発明の螺旋波形ホースの継手構造であって、前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられる他のスパイラルリングを備えており、前記スパイラルリングと前記他のスパイラルリングが、前記螺旋波形ホースの長手方向において前記押圧部材を挟むように設けられているものが好ましい。この場合、より高い抜止性能が得られる。
本発明の螺旋波形ホースの継手構造であって、次の式（１）で表される圧縮率が２０％以下であるものが好ましい。
ここで「全圧縮量」とは、前記螺旋波形ホースに装着された前記スパイラルリングまたは押圧部材の圧縮前の外径のいずれか大きい方から圧縮後の前記固定スリーブの内径を差し引いた量を言う。
この場合、ホース本体の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されることなく高い耐圧性能が得られやすい。
本発明の螺旋波形ホースの継手構造であって、前記固定用スリーブが金属製の筒体を縮径させた加締スリーブであるものが好ましい。
本発明の螺旋波形ホースの継手構造であって、次の式（１）で表される圧縮率が２０％以下であるものが好ましい。
この場合、ホース本体の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されることなく高い耐圧性能が得られやすい。
本発明の螺旋波形ホースの継手構造であって、前記固定用スリーブが金属製の筒体を縮径させた加締スリーブであるものが好ましい。
【0011】
本発明の螺旋波形ホース用継手は、熱可塑性エラストマー製のホース本体の外周に熱可塑性樹脂製の補強芯が螺旋状に固着されて山部と谷部とが交互に螺旋状に形成された螺旋波形ホースの端部に固定される螺旋波形ホース用継手であって、前記螺旋波形ホースの端部に挿入される金属製のニップルと、前記螺旋波形ホースの端部を締め付ける固定用スリーブと、前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースを覆うように設けられる熱硬化性エラストマー製で筒状の押圧部材と、前記ニップルと前記固定用スリーブとの間であって、前記螺旋波形ホースの前記谷部に沿って設けられるスパイラルリングとを備え、前記押圧部材の内面には前記螺旋波形ホースの前記山部を覆う螺旋状の溝が設けられ、前記押圧部材の前記熱硬化性エラストマーの硬度を前記ホース本体の前記熱可塑性エラストマーの硬度以上としており、前記スパイラルリングは、前記押圧部材より前記螺旋波形ホースの前記端部側に設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
本発明の螺旋波形ホースの継手構造は、高温状態と常温状態との冷熱サイクルを繰り返しても十分な止水性能や抜止性能、つまり、高い耐圧性能が得られる。特に、ニップルとホースとの間にＯリング等のシール部材を設ける等の特殊なニップルを用いることなく止水性能や抜止性能が得られるため、納期を短縮でき、経済的効果も高い。また本発明の螺旋波形ホースの継手構造は、見た目が悪くなりにくく良い品質の製品を効率良く生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の螺旋波形ホース用継手と螺旋波形ホースとを接続させた螺旋波形ホースの継手構造の一実施形態を示す一部側面断面図である。
【図2】図２ａは螺旋波形ホースを示す一部側面断面図であり、図２ｂ、図２ｃはそれぞれニップルおよび押圧部材を示す断面図であり、図２ｄは図１の螺旋波形ホースの継手構造であって、カシメ前の状態を示す断面図である。
【図3】本発明の螺旋波形ホース用継手と螺旋波形ホースとを接続させた螺旋波形ホースの継手構造の他の実施形態を示す一部側面断面図である。
【図4】螺旋波形ホースへの圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換された状態を示す螺旋波形ホースの継手構造の比較例の写真図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は次の実施形態に限定されるものではない。
【0015】
図１に、螺旋波形ホース１と、その螺旋波形ホースの端部に取り付けた螺旋波形ホース用継手１０との継手構造を示す。螺旋波形ホース１は、流体、粒体、粉体などの輸送に用いられるものであり、好ましくは加熱された流体、粒体、粉体などの輸送に用いられるものであり、特に好ましくは加熱された流体の輸送に用いられるものである。
【0016】
初めに、螺旋波形ホース１について説明する。
螺旋波形ホース１は、図２ａに示すように、熱可塑性エラストマー製のホース本体２と、その外周に螺旋状に固着された熱可塑性樹脂製の補強芯３とを有し、全体として可撓性を有するものである。螺旋波形ホース１は、外面１Ｂが補強芯３による山部（突条）１Ｂａとホース本体２による谷部１Ｂｂとが交互に螺旋状に形成された波形管となっている。なお内面１Ａは、微小な凹凸等が形成されていてもよいが、平滑であるのが好ましい。
螺旋波形ホース１の圧縮前の寸法として、次のように例示することができる。
螺旋波形ホース１の外径Ｘは、２０～１３０ｍｍ、好ましくは３０～８０ｍｍ、特に好ましくは３５～７５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の内径Ｙは、１０～１００ｍｍ、好ましくは１５～７５ｍｍ、特に好ましくは２０～５５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さｈは、１～１０ｍｍ、好ましくは１．５～６ｍｍ、特に好ましくは２～５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの幅Ｗ１は、１～２０ｍｍ、好ましくは１．５～１０ｍｍ、特に好ましくは２～７ｍｍである。
螺旋波形ホース１の谷部１Ｂｂの幅Ｗ２は、１～２０ｍｍ、好ましくは２～１０ｍｍ、特に好ましくは３～６ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１ＢａのピッチＰ（Ｗ１＋Ｗ２）は、３～３０ｍｍ、好ましくは５～１５ｍｍ、特に好ましくは７～１２ｍｍである。
螺旋波形ホース１は、図２ａに示すように、熱可塑性エラストマー製のホース本体２と、その外周に螺旋状に固着された熱可塑性樹脂製の補強芯３とを有し、全体として可撓性を有するものである。螺旋波形ホース１は、外面１Ｂが補強芯３による山部（突条）１Ｂａとホース本体２による谷部１Ｂｂとが交互に螺旋状に形成された波形管となっている。なお内面１Ａは、微小な凹凸等が形成されていてもよいが、平滑であるのが好ましい。
螺旋波形ホース１の圧縮前の寸法として、次のように例示することができる。
螺旋波形ホース１の外径Ｘは、２０～１３０ｍｍ、好ましくは３０～８０ｍｍ、特に好ましくは３５～７５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の内径Ｙは、１０～１００ｍｍ、好ましくは１５～７５ｍｍ、特に好ましくは２０～５５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さｈは、１～１０ｍｍ、好ましくは１．５～６ｍｍ、特に好ましくは２～５ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの幅Ｗ１は、１～２０ｍｍ、好ましくは１．５～１０ｍｍ、特に好ましくは２～７ｍｍである。
螺旋波形ホース１の谷部１Ｂｂの幅Ｗ２は、１～２０ｍｍ、好ましくは２～１０ｍｍ、特に好ましくは３～６ｍｍである。
螺旋波形ホース１の山部１ＢａのピッチＰ（Ｗ１＋Ｗ２）は、３～３０ｍｍ、好ましくは５～１５ｍｍ、特に好ましくは７～１２ｍｍである。
【0017】
ホース本体２は、本体内層２ａと、本体外層２ｂと、その間に設けられた補強層２ｃとを一体化させたものである。このようなホース本体２は、例えば、熱可塑性エラストマーからなる本体外層２ｂ用の帯状体と、熱可塑性エラストマーからなる本体内層２ａ用の帯状体とを押出成形により生成し、それらの間に補強層２ｃを挟んで融着し、それを螺旋状に巻回することにより製造することができる。
本体内層２ａおよび本体外層２ｂの熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーとして、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーが好ましく、特にスチレン系エラストマーが好ましい。
本体内層２ａおよび本体外層２ｂの熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーとして、オレフィン系エラストマー及びスチレン系エラストマーが好ましく、特にスチレン系エラストマーが好ましい。
【0018】
熱可塑性エラストマーの２３℃におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準じて測定される降伏点応力の下限は、０．８ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以上、１．１ＭＰａ以上、特に１．２ＭＰａ以上であるのが好ましい。２３℃における降伏点応力が０．８ＭＰａより小さい場合、流体等輸送の螺旋波形ホースとして好ましくない。一方、２３℃における降伏点応力の上限は、２．５ＭＰａ以下、２．０ＭＰａ以下、１．５ＭＰａ以下、特に１．４ＭＰａ以下であるものが好ましい。さらに、引張強度の下限は、１０ＭＰａ以上、１１ＭＰａ以上、特に１２ＭＰａ以上であるものが好ましい。引張強度の上限は、２０ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以下、特に１６ＭＰａ以下である。
熱可塑性エラストマーの１００℃におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準じて測定される降伏点応力の下限は、０．１ＭＰａ以上、０．２ＭＰａ以上、０．３ＭＰａ以上、特に０．４ＭＰａ以上であるのが好ましい。１００℃における降伏点応力が０．１ＭＰａより小さい場合、流体等輸送の螺旋波形ホースとして好ましくない。一方、上限は、１．０ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以上、特に０．５ＭＰａ以下であるものが好ましい。１００℃における降伏点応力の上限は大きいほど流体輸送の螺旋波形ホースとして好ましい。しかし、１００℃における降伏点応力が１．０ＭＰａより大きい熱可塑性エラストマーは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。さらに、引張強度の下限は、０．３ＭＰａ以上、０．４ＭＰａ以上、特に０．５ＭＰａ以上であるものが好ましい。引張強度の上限は、１．０ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以上、特に０．６ＭＰａ以下である。
なお、ここで降伏点応力とは、試験片が切断する前に、引張力が増加しないで伸びが増加する最初の点の引張応力をいう。引張強度とは、試験片を切断するまでに引っ張ったときに記録される最大の引張力を試験片の初期断面積で除した値をいう。
なお、ＪＩＳ Ｋ ６２５１の試験は、厚さ２．０ｍｍのエラストマーシートのダンベル形３号形試験片を用いて、引張速度５０ｍｍ／分で行う。
熱可塑性エラストマーの１００℃におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準じて測定される降伏点応力の下限は、０．１ＭＰａ以上、０．２ＭＰａ以上、０．３ＭＰａ以上、特に０．４ＭＰａ以上であるのが好ましい。１００℃における降伏点応力が０．１ＭＰａより小さい場合、流体等輸送の螺旋波形ホースとして好ましくない。一方、上限は、１．０ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以下、０．６ＭＰａ以上、特に０．５ＭＰａ以下であるものが好ましい。１００℃における降伏点応力の上限は大きいほど流体輸送の螺旋波形ホースとして好ましい。しかし、１００℃における降伏点応力が１．０ＭＰａより大きい熱可塑性エラストマーは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。さらに、引張強度の下限は、０．３ＭＰａ以上、０．４ＭＰａ以上、特に０．５ＭＰａ以上であるものが好ましい。引張強度の上限は、１．０ＭＰａ以下、０．７ＭＰａ以上、特に０．６ＭＰａ以下である。
なお、ここで降伏点応力とは、試験片が切断する前に、引張力が増加しないで伸びが増加する最初の点の引張応力をいう。引張強度とは、試験片を切断するまでに引っ張ったときに記録される最大の引張力を試験片の初期断面積で除した値をいう。
なお、ＪＩＳ Ｋ ６２５１の試験は、厚さ２．０ｍｍのエラストマーシートのダンベル形３号形試験片を用いて、引張速度５０ｍｍ／分で行う。
【0019】
補強層２ｃは、合成樹脂繊維をメッシュ状にしたものである。このような補強層２ｃの合成樹脂繊維としては、ポリエステル撚り糸が挙げられる。熱可塑性エラストマー製のホース本体２における補強層２ｃは、流体輸送に使用されるホースとしての可撓性を保持しつつ、内圧が上昇したときのホース本体２への負荷を軽減する。
【0020】
この実施形態では、補強層２ｃを有する３層構造のホース本体２を開示したが、ホース本体として補強層２ｃを設けない２層構造としたり、さらに最内層を設けて４層構造とするなど、単層構造または複層構造とすることができる。
しかし、ホース本体２（補強芯３なし）としては、１００℃熱水をそれぞれ１．０ＭＰａ以上、好ましくは１．１ＭＰａ以上、特に好ましくは１．２ＭＰａ以上の圧力で３０分間循環したときに耐える構造であるものが好ましい。なお、耐えられる圧力は高い方が好ましいが、２．０ＭＰａより高い圧力でも耐えられるものは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。
しかし、ホース本体２（補強芯３なし）としては、１００℃熱水をそれぞれ１．０ＭＰａ以上、好ましくは１．１ＭＰａ以上、特に好ましくは１．２ＭＰａ以上の圧力で３０分間循環したときに耐える構造であるものが好ましい。なお、耐えられる圧力は高い方が好ましいが、２．０ＭＰａより高い圧力でも耐えられるものは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。
【0021】
ホース本体２の硬度はショアＡ硬度で５０～８０、好ましくは６０～８０、特に好ましくは６５～７５、最も好ましくは６５～７０である。ホース本体２の硬度が５０より低い場合、耐久性が著しく低下するおそれがある。ホース本体２の硬度が８０より高い場合、ホースとしての柔軟性が低くなり、配管作業が煩雑になる。
なお、ホース本体が複数の層からなる場合、硬度が一番低い層の硬度をホース本体２の硬度とする。ホース本体２の場合、本体外層２ｂの方が本体内層２ａより硬度が低くなっており、本体外層２ｂの硬度が本発明のホース本体２の硬度となる。このように、ホース本体２を複数の層から形成する場合、外層の硬度を一番低くするのが好ましい。
なお、ホース本体が複数の層からなる場合、硬度が一番低い層の硬度をホース本体２の硬度とする。ホース本体２の場合、本体外層２ｂの方が本体内層２ａより硬度が低くなっており、本体外層２ｂの硬度が本発明のホース本体２の硬度となる。このように、ホース本体２を複数の層から形成する場合、外層の硬度を一番低くするのが好ましい。
【0022】
圧縮前のホース本体２の厚さＴは、つまり、内面１Ａから谷部１Ｂｂまでの距離、２．０～１０．０ｍｍ、好ましくは２．５～８．０ｍｍ、特に好ましくは３．０～６．０ｍｍである。２．０ｍｍより低い場合、高温流体を流したとき、その熱が補強芯３に伝わりやすくなり、補強芯３がクリープしやすくなる。１０．０ｍｍより高い場合、コストが高くなる。
【0023】
螺旋波形ホース１の山部１Ｂａ（突条）を形成する補強芯３の断面形状は、外側が円弧で、内側が矩形となっている。
補強芯３の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等が挙げられる。特に、ホース本体２としてポリオレフィン系エラストマーを用いる場合、ポリオレフィンが好ましく、ホース本体２としてポリプロピレン系エラストマーを用いる場合、ポリプロピレンが好ましい。
また補強芯３は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験法による荷重たわみ温度の下限が、７０℃以上、８０℃以上、特に、８５℃以上である。そして、上限が１３０℃以下、１２０℃以下、特に、１１５℃以下である。荷重たわみ温度が７０℃より小さい場合、１００℃の流体を流したとき、補強芯が変形するおそれがある。荷重たわみ温度は大きいほど好ましいが、熱可塑性樹脂として荷重たわみ温度が１３０℃より大きいものは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。
なお、ＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験は、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの短冊状の試験片を使用し、荷重０．４５５ＭＰａ（Ｂ法）で行う。
補強芯３の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等が挙げられる。特に、ホース本体２としてポリオレフィン系エラストマーを用いる場合、ポリオレフィンが好ましく、ホース本体２としてポリプロピレン系エラストマーを用いる場合、ポリプロピレンが好ましい。
また補強芯３は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験法による荷重たわみ温度の下限が、７０℃以上、８０℃以上、特に、８５℃以上である。そして、上限が１３０℃以下、１２０℃以下、特に、１１５℃以下である。荷重たわみ温度が７０℃より小さい場合、１００℃の流体を流したとき、補強芯が変形するおそれがある。荷重たわみ温度は大きいほど好ましいが、熱可塑性樹脂として荷重たわみ温度が１３０℃より大きいものは特殊であり、螺旋波形ホースとして実用的ではない。
なお、ＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験は、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの短冊状の試験片を使用し、荷重０．４５５ＭＰａ（Ｂ法）で行う。
【0024】
次に、螺旋波形ホース用継手１０について説明する。
図１に戻って、螺旋波形ホース用継手１０は、螺旋波形ホース１の端部に挿入されるニップル２０と、螺旋波形ホース１をニップル２０に締め付ける加締スリーブ３０と、ニップル２０と加締スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホース１を覆うように設けられる押圧部材４０と、ニップル２０と加締スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホースの谷部に沿って設けられるスパイラルリング５０とを備えている。なお、スパイラルリング５０は、押圧部材４０より螺旋波形ホース１の端部側（図１の左側）に、押圧部材４０と実質的に隣接するように設けられている。つまり、後述する押圧部材４０の内面の溝４０Ｂａとスパイラルリング５０とは、半ピッチ以下、好ましくは１／４ピッチ以下、特に好ましくは１／８ピッチ以下となっている。このように実質的に押圧部材４０とスパイラルリング５０とを隣接させることにより、スパイラルリング５０を設置している方向への押圧部材４０の変形を抑制させることができる。
図１に戻って、螺旋波形ホース用継手１０は、螺旋波形ホース１の端部に挿入されるニップル２０と、螺旋波形ホース１をニップル２０に締め付ける加締スリーブ３０と、ニップル２０と加締スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホース１を覆うように設けられる押圧部材４０と、ニップル２０と加締スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホースの谷部に沿って設けられるスパイラルリング５０とを備えている。なお、スパイラルリング５０は、押圧部材４０より螺旋波形ホース１の端部側（図１の左側）に、押圧部材４０と実質的に隣接するように設けられている。つまり、後述する押圧部材４０の内面の溝４０Ｂａとスパイラルリング５０とは、半ピッチ以下、好ましくは１／４ピッチ以下、特に好ましくは１／８ピッチ以下となっている。このように実質的に押圧部材４０とスパイラルリング５０とを隣接させることにより、スパイラルリング５０を設置している方向への押圧部材４０の変形を抑制させることができる。
【0025】
ニップル２０は、図２ｂに示すように、螺旋波形ホース１の端部に挿入される挿入部２１と、挿入部の基端に設けられる基部２２とを有する。
挿入部２１は、前部２１ａと、後部２１ｂとからなり、実質的に全体として外径を同じにしている。挿入部２１の外径は、螺旋波形ホース１の内径より若干大きくなっている。そして、挿入部２１の後部２１ｂは基部２２と連結している。
この挿入部２１の外周、特に挿入部の前部２１ａの外周には、螺旋波形ホース１を介して押圧部材４０およびスパイラルリング５０が設けられる。なお、スパイラルリング５０は、挿入部の後部２１ｂまで延びていてもよい。特に、加締スリーブ３０で固定することによって、スパイラルリング５０の外径が小さくなり、その分だけスパイラルリング５０がホースの長さ方向に延びるため、スパイラルリング５０は挿入部２１の前部２１ａから後部２１ｂに架けて配置されることがある。なお、加締めスリーブ３０は、この挿入部２１に配置される押圧部材４０およびスパイラルリング５０を覆うように設けられる（図１参照）。
挿入部２１は、前部２１ａと、後部２１ｂとからなり、実質的に全体として外径を同じにしている。挿入部２１の外径は、螺旋波形ホース１の内径より若干大きくなっている。そして、挿入部２１の後部２１ｂは基部２２と連結している。
この挿入部２１の外周、特に挿入部の前部２１ａの外周には、螺旋波形ホース１を介して押圧部材４０およびスパイラルリング５０が設けられる。なお、スパイラルリング５０は、挿入部の後部２１ｂまで延びていてもよい。特に、加締スリーブ３０で固定することによって、スパイラルリング５０の外径が小さくなり、その分だけスパイラルリング５０がホースの長さ方向に延びるため、スパイラルリング５０は挿入部２１の前部２１ａから後部２１ｂに架けて配置されることがある。なお、加締めスリーブ３０は、この挿入部２１に配置される押圧部材４０およびスパイラルリング５０を覆うように設けられる（図１参照）。
【0026】
挿入部２１の前部２１ａの先端側の外面には、螺旋波形ホース１の内面１Ａに食い込む複数の環状爪２１ｃが設けられている。詳しくは、先端に向かって緩やかな角度で縮径する第１傾斜部２１ｃ１と、第１傾斜部の頂点から基端に向かって第１傾斜部より急な角度で縮径する第２傾斜部２１ｃ２とを備えた環状爪２１ｃが複数軸に沿って設けられている。ここで環状爪２１ｃの外径とは、すなわち一番大きい部位、第１傾斜部２１ｃ１と第２傾斜部２１ｃ２との頂点になる。この頂点は、前部２１ａの円筒部と外径を同じにしており、前部２１ａは全体として実質的に外径を同じとしている。また前部２１ａの内面は、平滑な円筒状である。
このように挿入部２１は構成されているため、螺旋波形ホース１の端部に挿入部２１を挿入することにより、螺旋波形ホース１の内面１Ａに環状爪２１ｃが食い込み、螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシールが形成される。そして、加締スリーブの圧縮を受けて高い止水性能を発揮する。つまり、螺旋波形ホース１とニップル２０との間に別途シール材を設ける必要がない。
このように挿入部２１は構成されているため、螺旋波形ホース１の端部に挿入部２１を挿入することにより、螺旋波形ホース１の内面１Ａに環状爪２１ｃが食い込み、螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシールが形成される。そして、加締スリーブの圧縮を受けて高い止水性能を発揮する。つまり、螺旋波形ホース１とニップル２０との間に別途シール材を設ける必要がない。
【0027】
挿入部２１の後部２１ｂの内面の先端側には、基部２２に向かって拡径するように傾斜する傾斜面２１ｂ１が形成されており、後部２１ｂの内面の傾斜面２１ｂ１より基部側は平滑な円筒状となっている。また後部２１ｂの外面は、前部２１ａの外面と外径が同じ平滑な円筒状である。つまり、後部２１ｂの基部側が薄肉となっている。
基部２２は、バルブ等との接続部であり、フランジとなっている。しかし、その形状は、バルブ等との接続構造に応じて適宜選択することができる。
ニップル２０は、ステンレス鋼等の金属の剛性材料から成形される。
基部２２は、バルブ等との接続部であり、フランジとなっている。しかし、その形状は、バルブ等との接続構造に応じて適宜選択することができる。
ニップル２０は、ステンレス鋼等の金属の剛性材料から成形される。
【0028】
加締スリーブ３０は、ステンレス鋼等の金属等の剛性材料からなる円筒状のものである（図１参照）。実質的に外周面も内周面も径を同一とした平滑な面となっており、軸方向に段差が形成されていない。加締スリーブ３０は、押圧部材４０の外径よりも大きな内径を有する筒体を、加締機によって径方向に圧縮することにより押圧部材４０の外径よりも小さい内径となるように圧縮変形させて形成される。また加締スリーブ３０の長さは、ニップル２０の挿入部２１より短く、後述する押圧部材４０とスパイラルリング５０を合わせた長さよりも長くなっている。
加締スリーブの外径（カシメ後）は、３０～１５０ｍｍ、好ましくは３５～１００ｍｍ、特に好ましくは４０～８０ｍｍである。
加締スリーブの圧縮率は、８～２２％、好ましくは１０～２０％、特に好ましくは１２～１８％である。
圧縮前後から求められる加締スリーブの外径の圧縮量は、４～１５ｍｍ、好ましくは６～１３ｍｍ、特に好ましく７～１１ｍｍである。
加締スリーブの外径（カシメ後）は、３０～１５０ｍｍ、好ましくは３５～１００ｍｍ、特に好ましくは４０～８０ｍｍである。
加締スリーブの圧縮率は、８～２２％、好ましくは１０～２０％、特に好ましくは１２～１８％である。
圧縮前後から求められる加締スリーブの外径の圧縮量は、４～１５ｍｍ、好ましくは６～１３ｍｍ、特に好ましく７～１１ｍｍである。
【0029】
押圧部材４０は、図２ｃに示すように、内面４０Ｂには螺旋波形ホース１の山部１Ｂａを覆う螺旋状の溝４０Ｂａが形成されている。この内面４０Ｂは、螺旋波形ホース１の外面１Ｂを実質的に隙間なく覆う（図１参照）。また外面４０Ａは、微小な凹凸等が形成されていてもよいが、加締スリーブ３０の内面と実質に同形状とし平滑であるのが好ましい。また押圧部材４０は、半径方向に２分割された一対の分割体から構成されている。しかし、円筒体であってもよく、３以上に分割された分割体から構成されてもよい。
押圧部材４０の外径Ｚ（螺旋波形ホース１に装着したときの外径（圧縮前））は、２５～１４０ｍｍ、好ましくは３５～１１０ｍｍ、特に好ましくは４０～８５ｍｍである。
押圧部材４０の長さＳは、螺旋波形ホース１の１ピッチ以上、好ましくは１．５ピッチ以上、特に好ましくは２．０ピッチ以上であり、５．０ピッチ以下、好ましくは４．０ピッチ以下、特に好ましくは３．０ピッチ以下である。押圧部材４０の長さが１ピッチより短いと加締スリーブの圧縮力がホース周りに均等に届かず十分な止水性が得られない。一方、押圧部材４０が長すぎるとホース本体２の圧縮量が増加し、長手方向の伸びへ変換されるおそれが大きくなる。具体的な長さは、例えば、５ｍｍ～１００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～５０ｍｍ、特に好ましくは２０ｍｍ～３０ｍｍである。
押圧部材４０の厚みＲは、０．５～１０ｍｍ、好ましくは１～７ｍｍ、特に好ましくは１．５～５ｍｍである。
押圧部材４０の外径Ｚ（螺旋波形ホース１に装着したときの外径（圧縮前））は、２５～１４０ｍｍ、好ましくは３５～１１０ｍｍ、特に好ましくは４０～８５ｍｍである。
押圧部材４０の長さＳは、螺旋波形ホース１の１ピッチ以上、好ましくは１．５ピッチ以上、特に好ましくは２．０ピッチ以上であり、５．０ピッチ以下、好ましくは４．０ピッチ以下、特に好ましくは３．０ピッチ以下である。押圧部材４０の長さが１ピッチより短いと加締スリーブの圧縮力がホース周りに均等に届かず十分な止水性が得られない。一方、押圧部材４０が長すぎるとホース本体２の圧縮量が増加し、長手方向の伸びへ変換されるおそれが大きくなる。具体的な長さは、例えば、５ｍｍ～１００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～５０ｍｍ、特に好ましくは２０ｍｍ～３０ｍｍである。
押圧部材４０の厚みＲは、０．５～１０ｍｍ、好ましくは１～７ｍｍ、特に好ましくは１．５～５ｍｍである。
【0030】
押圧部材４０の硬度はショアＡ硬度で５０～８０、好ましくは６０～８０、特に好ましくは６５～７５、最も好ましくは６７～７２であり、ホース本体２の硬度と同じあるいは硬く、特に、ホース本体２の硬度より硬いものが好ましい。具体的に、押圧部材４０のショアＡ硬度とホース本体２のショアＡ硬度の差が１～１５、好ましくは１～１０、特に好ましくは１～５である。押圧部材４０の硬度がショアＡ硬度８０より大きい場合、寸法公差により螺旋波形ホース１への取り付けが困難となる。
【0031】
押圧部材４０は、熱硬化性エラストマーからなる。熱硬化性エラストマーとは、所望により硬化剤（架橋剤）とともに加熱することにより三次元的に網目構造が形成され、弾性が発現するポリマーのことである。例えば、天然ゴムや合成ゴムの加硫ゴムや、ウレタン系、スチレン系、アクリル系、シリコーン系、フッ素系のエラストマーが挙げられる。特に、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムなどの合成ゴムが高く好ましい。
このように押圧部材４０は、熱硬化性エラストマーを用いているため、クリープ変形しにくく、耐熱性にも優れている。
このように押圧部材４０は、熱硬化性エラストマーを用いているため、クリープ変形しにくく、耐熱性にも優れている。
【0032】
スパイラルリング５０は、ステンレス鋼等の金属線を螺旋状に巻回したものである。このスパイラルリング５０は、押圧部材４０より螺旋波形ホース１の端部側（図１の左側）であって、螺旋波形ホース１の谷部１Ｂｂに沿って設けられる。
このようにスパイラルリング５０を、押圧部材４０より螺旋波形ホース１の端部側に設けることにより、使用によってホース本体２とニップル２０との間に流体がたまることを防止し、品質問題を防止することができる。詳述すると、螺旋波形ホース１にスパイラルリング５０を巻回した上で加締スリーブ３０で締め付けると、スパイラルリング５０を介してホース本体２に加わる圧力と、補強線３（山部１Ｂａ）を介してホース本体２に加わる圧力とが異なり、スパイラルリング５０を介してホース本体２に加わる力の方が大きくなる。そのため、スパイラルリング５０が押圧部材４０より螺旋波形ホース１のホース本体側（図１の右側）に設ける場合、ホース本体２内から圧力がかかると、ホース本体２とニップル２０との間にホース本体内に連通する螺旋状の隙間が形成されることがある。そして、この隙間に流体が溜まることにより、流体の腐敗や洗浄液の残留による品質問題が起こるおそれがある。一方、押圧部材４０を螺旋波形ホース１のホース本体側（図１の右側）に設けることにより、押圧部材４０からホース本体２の全体に圧力が均等に加わるため、そのような隙間がホース本体２とニップル２０との間に生じにくく、ホース本体２とニップル２０との間に流体がたまるといった現象が生じにくい。
このようにスパイラルリング５０を、押圧部材４０より螺旋波形ホース１の端部側に設けることにより、使用によってホース本体２とニップル２０との間に流体がたまることを防止し、品質問題を防止することができる。詳述すると、螺旋波形ホース１にスパイラルリング５０を巻回した上で加締スリーブ３０で締め付けると、スパイラルリング５０を介してホース本体２に加わる圧力と、補強線３（山部１Ｂａ）を介してホース本体２に加わる圧力とが異なり、スパイラルリング５０を介してホース本体２に加わる力の方が大きくなる。そのため、スパイラルリング５０が押圧部材４０より螺旋波形ホース１のホース本体側（図１の右側）に設ける場合、ホース本体２内から圧力がかかると、ホース本体２とニップル２０との間にホース本体内に連通する螺旋状の隙間が形成されることがある。そして、この隙間に流体が溜まることにより、流体の腐敗や洗浄液の残留による品質問題が起こるおそれがある。一方、押圧部材４０を螺旋波形ホース１のホース本体側（図１の右側）に設けることにより、押圧部材４０からホース本体２の全体に圧力が均等に加わるため、そのような隙間がホース本体２とニップル２０との間に生じにくく、ホース本体２とニップル２０との間に流体がたまるといった現象が生じにくい。
【0033】
スパイラルリング５０は、螺旋波形ホース１の谷部１Ｂｂに沿って設けられるため、実質的に、螺旋波形ホース１と同じピッチで巻回されたものである。そのピッチ数は、１ピッチ以上、好ましくは１．５ピッチ以上、特に好ましくは２．０ピッチ以上であり、５．０ピッチ以下、好ましくは４．０ピッチ以下、特に好ましくは３．０ピッチ以下である。スパイラルリング５０のピッチ数を１．０以上とすることにより、抜止性能が確保される。なお、スパイラルリング５０のピッチ数が大きい方が抜止性能を向上させることができるが、ピッチ数が５．０を超えるとその増加による効果が顕著でなくなる。
スパイラルリング５０の線径は、螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さｈと同じあるいは大きく、若干大きいするのが好ましい。特に、スパイラルリング５０の線径が螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さに対して、０．０ｍｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上、特に好ましくは０．２ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下、好ましくは１．７ｍｍ以下、特に好ましくは１．５ｍｍ以下だけ大きい。螺旋波形ホース１の山部１Ｂａと同じまたは大きくすることにより、加締スリーブ３０の締付力を確実にスパイラルリング５０に与えることができ、抜止性能を確保することができる。一方、大きくしすぎると、スパイラルリング５０と隣接した螺旋波形ホース１の山部１Ｂａ（補強線３）のクリープ変形が生じやすくなり、逆に抜止性能が低下するおそれがあり。具体的にスパイラルリング５０の線径としては、１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上、特に好ましくは３ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは７ｍｍ以下、特に好ましくは５ｍｍ以下である。
またスパイラルリング５０を螺旋波形ホース１に装着させた第１領域の外径（スパイラルリング５０の外径）は、押圧部材４０を螺旋波形ホース１に装着させた第２領域の外径（押圧部材４０の外径Ｚ）と同じあるいは小さく、特に第１領域の外径を第２領域の外径より小さくするのが好ましい。例えば、第１領域の外径と第２領域の外径の差は０．０ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、特に好ましくは１．０ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下、特に好ましくは３ｍｍ以下である。図２ｄは、ホース本体２に押圧部材４０とスパイラルリング５０を装着し、加締スリーブ３０で加締め作業を行う前の状態を示す。
さらにスパイラルリングを装着させた第１領域と、押圧部材を装着させた第２領域のホース長さ方向の長さ比は、２：１～１：２であり、好ましくは１．５：１～１：１．５、特に好ましくは１．２：１～１：１．２である。
なお、スパイラルリング５０は、加締スリーブ３０によって圧縮されることにより、外径が小さくなり、その分だけスパイラルリング５０がホースの長さ方向に延びる。
スパイラルリング５０の線径は、螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さｈと同じあるいは大きく、若干大きいするのが好ましい。特に、スパイラルリング５０の線径が螺旋波形ホース１の山部１Ｂａの高さに対して、０．０ｍｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上、特に好ましくは０．２ｍｍ以上であり、２ｍｍ以下、好ましくは１．７ｍｍ以下、特に好ましくは１．５ｍｍ以下だけ大きい。螺旋波形ホース１の山部１Ｂａと同じまたは大きくすることにより、加締スリーブ３０の締付力を確実にスパイラルリング５０に与えることができ、抜止性能を確保することができる。一方、大きくしすぎると、スパイラルリング５０と隣接した螺旋波形ホース１の山部１Ｂａ（補強線３）のクリープ変形が生じやすくなり、逆に抜止性能が低下するおそれがあり。具体的にスパイラルリング５０の線径としては、１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上、特に好ましくは３ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは７ｍｍ以下、特に好ましくは５ｍｍ以下である。
またスパイラルリング５０を螺旋波形ホース１に装着させた第１領域の外径（スパイラルリング５０の外径）は、押圧部材４０を螺旋波形ホース１に装着させた第２領域の外径（押圧部材４０の外径Ｚ）と同じあるいは小さく、特に第１領域の外径を第２領域の外径より小さくするのが好ましい。例えば、第１領域の外径と第２領域の外径の差は０．０ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、特に好ましくは１．０ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下、特に好ましくは３ｍｍ以下である。図２ｄは、ホース本体２に押圧部材４０とスパイラルリング５０を装着し、加締スリーブ３０で加締め作業を行う前の状態を示す。
さらにスパイラルリングを装着させた第１領域と、押圧部材を装着させた第２領域のホース長さ方向の長さ比は、２：１～１：２であり、好ましくは１．５：１～１：１．５、特に好ましくは１．２：１～１：１．２である。
なお、スパイラルリング５０は、加締スリーブ３０によって圧縮されることにより、外径が小さくなり、その分だけスパイラルリング５０がホースの長さ方向に延びる。
【0034】
螺旋波形ホース用継手１０の圧縮率は、次の式（１）で表される圧縮率が２５％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１８％以下、さらに好ましくは１７％以下、特に好ましくは１６％以下、最も好ましくは１５％以下であり、５％以上、好ましくは８％以上、特に好ましくは１０％以上である。圧縮率が２５％より大きくなると、ホース本体２への圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されやすくなる。一方、５％より小さいと、良好な抜止性能が得られにくくなる。
ここで「全圧縮量」とは、螺旋波形ホース１に装着されたスパイラルリング５０または押圧部材４０の圧縮前の外径のいずれか大きい方から圧縮後の加締スリーブ３０の内径（圧縮後のスパイラルリング５０あるいは押圧部材４０の外径）を差し引いた量を言う。
螺旋波形ホース用の継手構造１において、加締スリーブ３０を圧縮加工することにより、実質的に圧縮されるホース本体２以外の押圧部材４０およびスパイラルリング５０も圧縮する。そのため、圧縮率の算出では、ホース本体３０および押圧部材４０を剛体として、実際は変形しないニップル２０をどれだけ変形させたかで算出している。つまり、圧縮率は、全圧縮量に対するニップル外径の仮想の変化率としている。
螺旋波形ホース用の継手構造１において、加締スリーブ３０を圧縮加工することにより、実質的に圧縮されるホース本体２以外の押圧部材４０およびスパイラルリング５０も圧縮する。そのため、圧縮率の算出では、ホース本体３０および押圧部材４０を剛体として、実際は変形しないニップル２０をどれだけ変形させたかで算出している。つまり、圧縮率は、全圧縮量に対するニップル外径の仮想の変化率としている。
【0035】
このように螺旋波形ホース１と螺旋波形ホース用継手１０との継手構造は、内面４０Ｂが適切な螺旋形状を呈した押圧部材４０が螺旋波形ホース１の第２領域に設けられ、螺旋波形ホース１の谷部１Ｂｂに沿って設けられたスパイラルリング５０が螺旋波形ホース１の第１領域に設けられているため、加締スリーブ３０で圧縮したとき、その半径方向内側の圧縮力は押圧部材４０およびスパイラルリング５０ではなくホース本体２が実質的に吸収し、ホース本体２が実質的に変形する。つまり、押圧部材４０が設けられた第２領域では、押圧部材４０を介して螺旋波形ホース１の圧縮によって止水性が確保される。一方、スパイラルリング５０が設けられた第１領域では、第２領域より強い圧縮力がスパイラルリング５０を介してホース本体２に加えられ、螺旋波形ホース１のニップル２０への締付力が維持される。そのため、全体の圧縮率を小さくすることができる。つまり、ホース本体２への圧縮量が長さ方向へ変換するのを抑制でき、接続部位の外側（加締スリーブ３０の外側）にホース本体２の一部が膨出することを防止できる。つまり、接続周辺の外観不良が起こりにくい良質な螺旋波形ホースの継手構造を効率良く生産することができる。
【0036】
図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を紹介したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では固定スリーブとして加締スリーブ３０を用いているが、固定スリーブは、押圧部材４０およびスパイラルリング５０を介して螺旋波形ホース１を圧縮し、螺旋波形ホース１とニップル２０とを固定するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、固定スリーブは、半径方向に２分割された一対の分割体あるいは半径方向に複数に分割された分割体から構成されてもよい。なお、分割体とする場合、螺旋波形ホースの端部側に内側に延びる係止壁等のような抜け止め構造を設けるのが好ましい。
上述の実施形態ではニップルの挿入部に、環状爪２１ｃが設けられているが、環状爪２１ｃはなくてもよい。また挿入部よりも先端側に、ホース本体への挿入をガイドするため、先端に向かって径が縮径するように傾斜する先端部を挿入部２１（前部２１ａ）の先端側に設けてもよい。
上述の実施形態では、加締スリーブ（固定スリーブ）内に一つのスパイラルリングを設けているが、例えば、図３の螺旋波形ホース用継手１０Ａのように、ニップル２０と固定用スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホース１の谷部に沿って設けられる他のスパイラルリング５０Ａを設け、２つのスパイラルリング５０、５０Ａを、螺旋波形ホース１の長手方向において押圧部材４０を挟むように配置してもよい。
上述の実施形態では、螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシール部材を設けていないが、一層高い耐圧性能を得ることを目的として螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシール部材を設けるようにしてもよい。例えば、Ｏリング等のシール部材を収容する環状凹部をニップルに設けることが考えられる。しかし、このような特殊なニップルを用いることにより、コストが大きくなるおそれがある。
例えば、上述の実施形態では固定スリーブとして加締スリーブ３０を用いているが、固定スリーブは、押圧部材４０およびスパイラルリング５０を介して螺旋波形ホース１を圧縮し、螺旋波形ホース１とニップル２０とを固定するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、固定スリーブは、半径方向に２分割された一対の分割体あるいは半径方向に複数に分割された分割体から構成されてもよい。なお、分割体とする場合、螺旋波形ホースの端部側に内側に延びる係止壁等のような抜け止め構造を設けるのが好ましい。
上述の実施形態ではニップルの挿入部に、環状爪２１ｃが設けられているが、環状爪２１ｃはなくてもよい。また挿入部よりも先端側に、ホース本体への挿入をガイドするため、先端に向かって径が縮径するように傾斜する先端部を挿入部２１（前部２１ａ）の先端側に設けてもよい。
上述の実施形態では、加締スリーブ（固定スリーブ）内に一つのスパイラルリングを設けているが、例えば、図３の螺旋波形ホース用継手１０Ａのように、ニップル２０と固定用スリーブ３０との間であって、螺旋波形ホース１の谷部に沿って設けられる他のスパイラルリング５０Ａを設け、２つのスパイラルリング５０、５０Ａを、螺旋波形ホース１の長手方向において押圧部材４０を挟むように配置してもよい。
上述の実施形態では、螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシール部材を設けていないが、一層高い耐圧性能を得ることを目的として螺旋波形ホース１とニップル２０との間にシール部材を設けるようにしてもよい。例えば、Ｏリング等のシール部材を収容する環状凹部をニップルに設けることが考えられる。しかし、このような特殊なニップルを用いることにより、コストが大きくなるおそれがある。
【実施例0037】
［螺旋波形ホース１］
硬度がショアＡ硬度７２であり、スチレン系エラストマーからなる本体内層２ａと、硬度がショアＡ硬度６６であり、スチレン系エラストマーからなる本体外層２ｂと、その間にポリエステル撚り糸からなる補強層２ｃとを備えたホース本体２と；その外周にポリプロピレンからなる補強芯３とを備えた螺旋波形ホース１であって、外径Ｘが５５．０ｍｍであり、内径Ｙが３８．０ｍｍであり、ピッチＰが１０．０ｍｍであり、ホース本体２の硬度がショアＡ硬度６６である螺旋波形ホースＤ３８を準備した。
ホース本体２を構成する本体内層２ａのスチレン系エラストマーの２３℃および１００℃におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準じて測定される降伏点応力はそれぞれ１．２６ＭＰａ、０．４６ＭＰａであり、引張強度はそれぞれ１４．６ＭＰａ、０．５２ＭＰａであった。補強芯３のＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験法による荷重たわみ温度が９０℃であった。またホース本体２（補強芯なし）は、少なくとも１００℃において、１．２ＭＰａの圧力に耐える構造であった。
硬度がショアＡ硬度７２であり、スチレン系エラストマーからなる本体内層２ａと、硬度がショアＡ硬度６６であり、スチレン系エラストマーからなる本体外層２ｂと、その間にポリエステル撚り糸からなる補強層２ｃとを備えたホース本体２と；その外周にポリプロピレンからなる補強芯３とを備えた螺旋波形ホース１であって、外径Ｘが５５．０ｍｍであり、内径Ｙが３８．０ｍｍであり、ピッチＰが１０．０ｍｍであり、ホース本体２の硬度がショアＡ硬度６６である螺旋波形ホースＤ３８を準備した。
ホース本体２を構成する本体内層２ａのスチレン系エラストマーの２３℃および１００℃におけるＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準じて測定される降伏点応力はそれぞれ１．２６ＭＰａ、０．４６ＭＰａであり、引張強度はそれぞれ１４．６ＭＰａ、０．５２ＭＰａであった。補強芯３のＡＳＴＭ Ｄ６４８の試験法による荷重たわみ温度が９０℃であった。またホース本体２（補強芯なし）は、少なくとも１００℃において、１．２ＭＰａの圧力に耐える構造であった。
【0038】
［螺旋波形ホース用継手１０および螺旋波形ホースの継手構造］
次に、ＳＵＳ製のニップル２０と、ＳＵＳ製の加締スリーブ３０と、ＥＰＤＭ製の押圧部材４０と、ＳＵＳ製のスパイラルリング５０（線径４ｍｍ）を備えた螺旋波形ホース用継手１０（実施例）を準備した。スパイラルリング５０以外を備えた螺旋波形ホース用継手（比較例１）と、比較例１の螺旋波形ホース用継手よりもＥＰＤＭ製の押圧部材の長さを長くした螺旋波形ホース用継手（比較例２）を準備した。
螺旋波形ホースＤ３８に実施例および比較例の螺旋波形ホース用継手を取り付けて、実施例１の螺旋波形ホースの継手構造、比較例１の螺旋波形ホースの継手構造および比較例２の螺旋波形ホースの継手構造を構築した。実施例１において、螺旋波形ホース用継手１０に装着させた押圧部材４０の外径（第２領域の外径）は、螺旋波形ホース用継手１０に装着させたスパイラルリング５０の外径（第１領域の外径）より大きかった。
実施例および比較例の螺旋波形ホースの継手構造の詳細を表１に示す。
なお、比較例２の螺旋波形ホースの継手構造は、図４に示すように、継手（加締スリーブ３０）の境界部分からホース本体２の伸びた部分が膨出し、境界部分において折れ曲がった。つまり、比較例２の継手構造では、ホース本体２の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されていることがわかった。
次に、ＳＵＳ製のニップル２０と、ＳＵＳ製の加締スリーブ３０と、ＥＰＤＭ製の押圧部材４０と、ＳＵＳ製のスパイラルリング５０（線径４ｍｍ）を備えた螺旋波形ホース用継手１０（実施例）を準備した。スパイラルリング５０以外を備えた螺旋波形ホース用継手（比較例１）と、比較例１の螺旋波形ホース用継手よりもＥＰＤＭ製の押圧部材の長さを長くした螺旋波形ホース用継手（比較例２）を準備した。
螺旋波形ホースＤ３８に実施例および比較例の螺旋波形ホース用継手を取り付けて、実施例１の螺旋波形ホースの継手構造、比較例１の螺旋波形ホースの継手構造および比較例２の螺旋波形ホースの継手構造を構築した。実施例１において、螺旋波形ホース用継手１０に装着させた押圧部材４０の外径（第２領域の外径）は、螺旋波形ホース用継手１０に装着させたスパイラルリング５０の外径（第１領域の外径）より大きかった。
実施例および比較例の螺旋波形ホースの継手構造の詳細を表１に示す。
なお、比較例２の螺旋波形ホースの継手構造は、図４に示すように、継手（加締スリーブ３０）の境界部分からホース本体２の伸びた部分が膨出し、境界部分において折れ曲がった。つまり、比較例２の継手構造では、ホース本体２の圧縮量がホースの長手方向の伸びに変換されていることがわかった。
【0039】
【表1】
【0040】
「冷熱サイクル試験」
実施例１、比較例１および比較例２の螺旋波形ホースを用いて冷熱サイクル試験を行った。冷熱サイクル試験は、１００℃の熱水を３０分間循環し、その後、ホースが常温になるまで水冷することを１サイクルとした。そして、サイクル毎に継手１０の加締スリーブ３０の緩みおよび漏水の有無を確認した。その結果を表２に示す。
実施例１、比較例１および比較例２の螺旋波形ホースを用いて冷熱サイクル試験を行った。冷熱サイクル試験は、１００℃の熱水を３０分間循環し、その後、ホースが常温になるまで水冷することを１サイクルとした。そして、サイクル毎に継手１０の加締スリーブ３０の緩みおよび漏水の有無を確認した。その結果を表２に示す。
【0041】
【表2】
×：漏水が見られた。
【0042】
表２に示すように、比較例１の継手構造は、この冷熱サイクル試験の１回目から漏水が見られた。比較例２は、押圧部材の長さを長くしている分だけ漏水が起こりにくくはなっているが、冷熱サイクル試験の４回目から漏水が見られた。また比較例２は、上述したように螺旋波形ホースと継手との境界において、ホースの伸びた部分が膨出し、境界部分で折れ曲がった現象が見られた。一方、実施例１の継手構造は、冷熱サイクル試験を５サイクルした後でも継手構造の加締スリーブ３０が空回りすることがなく、漏水も見られず、かつ、外観の異常も見られなかった。
【符号の説明】
【0043】
１ 螺旋波形ホース
１Ａ 内面
１Ｂ 外面
１Ｂａ 山部
１Ｂｂ 谷部
２ ホース本体
２ａ 本体内層
２ｂ 本体外層
２ｃ 補強層
３ 補強芯
１０ 螺旋波形ホース用継手
２０ ニップル
２１ 挿入部
２１ａ 前部
２１ｂ 後部
２１ｂ１ 傾斜面
２１ｃ 環状爪
２１ｃ１ 第１傾斜部
２１ｃ２ 第２傾斜部
２２ 基部
３０ 加締スリーブ
４０ 押圧部材
４０Ａ 外面
４０Ｂ 内面
４０Ｂａ 溝
５０ スパイラルリング
Ｘ 螺旋波形ホースの外径
Ｙ 螺旋波形ホースの内径
ｈ 螺旋波形ホースの山部の高さ
Ｐ 螺旋波形ホースの山部のピッチ
Ｔ ホース本体の厚み
Ｗ１ 山部（補強芯）の幅
Ｗ２ 谷部の幅
Ｚ 押圧部材の外径
Ｓ 押圧部材の長さ
Ｒ 押圧部材の厚み
Ｖ 押圧部材の溝の厚み
１Ａ 内面
１Ｂ 外面
１Ｂａ 山部
１Ｂｂ 谷部
２ ホース本体
２ａ 本体内層
２ｂ 本体外層
２ｃ 補強層
３ 補強芯
１０ 螺旋波形ホース用継手
２０ ニップル
２１ 挿入部
２１ａ 前部
２１ｂ 後部
２１ｂ１ 傾斜面
２１ｃ 環状爪
２１ｃ１ 第１傾斜部
２１ｃ２ 第２傾斜部
２２ 基部
３０ 加締スリーブ
４０ 押圧部材
４０Ａ 外面
４０Ｂ 内面
４０Ｂａ 溝
５０ スパイラルリング
Ｘ 螺旋波形ホースの外径
Ｙ 螺旋波形ホースの内径
ｈ 螺旋波形ホースの山部の高さ
Ｐ 螺旋波形ホースの山部のピッチ
Ｔ ホース本体の厚み
Ｗ１ 山部（補強芯）の幅
Ｗ２ 谷部の幅
Ｚ 押圧部材の外径
Ｓ 押圧部材の長さ
Ｒ 押圧部材の厚み
Ｖ 押圧部材の溝の厚み
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
