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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-20
(45)【発行日】2024-02-29
(54)【発明の名称】耐熱ホース
(51)【国際特許分類】
   F16L 11/20 20060101AFI20240221BHJP
   F16L 59/07 20060101ALI20240221BHJP
【FI】
F16L11/20
F16L59/07
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2023122935
(22)【出願日】2023-07-28
【審査請求日】2023-08-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】523287034
【氏名又は名称】上神テック株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】591276101
【氏名又は名称】水島ゴム工業用品株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】522243417
【氏名又は名称】株式会社ヒカリ工商
(73)【特許権者】
【識別番号】000113436
【氏名又は名称】ホンテス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100187838
【弁理士】
【氏名又は名称】黒住 智彦
(74)【代理人】
【識別番号】100220892
【弁理士】
【氏名又は名称】舘 佳耶
(74)【代理人】
【識別番号】100205589
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 和将
(72)【発明者】
【氏名】太田 薫
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 剛典
(72)【発明者】
【氏名】三村 和稚
(72)【発明者】
【氏名】山崎 亮
【審査官】伊藤 紀史
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-112270(JP,A)
【文献】特開2012-047326(JP,A)
【文献】欧州特許出願公開第02716824(EP,A2)
【文献】特開2004-053026(JP,A)
【文献】実開平06-032950(JP,U)
【文献】実開平01-139195(JP,U)
【文献】特開2021-025628(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0263602(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2012/0073299(US,A1)
【文献】米国特許第03251612(US,A)
【文献】特開2002-006187(JP,A)
【文献】米国特許第04162801(US,A)
【文献】中国実用新案第208253014(CN,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16L 11/20
F16L 59/07
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホース本体と、
ホース本体の外周部を覆う、可撓性を有する金属製ケーシングと、
金属製ケーシングの端部に取り付けられて、ホース本体に対する金属製ケーシングの動きを規制する治具と
を備えた耐熱ホースであって、
ホース本体の端部に圧入されたニップルと、
ニップルにおけるホース本体に圧入されるのとは反対側の端部に連結される回転アダプターと、
ホース本体及びニップルに跨った状態で、ホース本体及びニップルの外周部に加締められる筒状ソケットと、
筒状ソケットに外嵌された環状部材からなり、治具がホース本体の側に移動しようとした際に、治具底板部に当接することによって、ホース本体に対して治具がそれ以上深入りしないように治具の動きを規制する環状ストッパーと
をさらに備えるとともに、
金属製ケーシングが、金属製の帯状部材を螺旋状に巻きながら当該帯状部材の重なり部分を噛み合わせることによって、その外周部又は内周部に螺旋状の凹凸が形成されたインターロックチューブとされ、
治具が、
ホース本体又はその接続部品を金属製ケーシングから導き出すための開口部が設けられた治具底板部と、
治具底板部の周縁部から立ち上がる治具筒状部と
を備え、
治具筒状部の内周部又は外周部に、前記螺旋状の凹凸に螺合するための螺合用の凹凸が設けられた
ものとされた
ことを特徴とする耐熱ホース。
【請求項2】
筒状ソケットの最大外径及びニップルの最大外径が、治具底板部における前記開口部の内径よりも小さく設定され、
回転アダプターの最大外径が、治具底板部における前記開口部の内径よりも大きく設定された
請求項1記載の耐熱ホース。
【請求項3】
ース本体の外周面に、
アルミニウムからなる内層、
カーボンクロスからなる中間層、及び、
アルミニウムからなる外層
からなる耐熱被覆が設けられ、
耐熱被覆の端部区間が、筒状ソケットの外周面に被せられて、環状ストッパーを加締めることによって固定された請求項2記載の耐熱ホース。
【請求項4】
金属製ケーシングが、金属製の帯状部材の側縁における断面U字状に折り返された部分を噛み合わせながら当該帯状部材を螺旋状に巻いたセミインターロックチューブとされた請求項1~3いずれか記載の耐熱ホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐熱ホースに関する。
【背景技術】
【0002】
製鉄所に設置されている炉には、油やガスを供給するための各種配管が接続される。この種の配管は、コークス炉の可動部分に接続されることもある。その場合には、その可動部分の動きに配管が追従できるように、フレキシブルなホースで配管が構成される。
【0003】
また、炉の稼働を重ねるうちに、炉の内壁に損耗や剥離が生じるところ、その内壁の補修は、炉外から炉内に耐火物を供給し、その耐火物を炉の内壁に耐火物を吹き付けることによって行われる。その際の耐火物の供給にも、フレキシブルなホースが用いられる。
【0004】
これらのホースは、高温環境下で使用されることから、耐熱仕様とされる。耐熱仕様のホース(耐熱ホース)としては、これまでに各種のものが提案されている。
【0005】
例えば、特許文献1の図3には、ホース21の外周部を、第一保護部材22及び第二保護部材23で覆った耐熱ホース20が記載されている。第一保護部材22としては、セラミックファイバー等の無機繊維からなる断熱材が用いられる(同文献の段落0018)。一方、第二保護部材23としては、金属製の網又は織物が用いられる(同文献の段落0019)。これらの第一保護部材22及び第二保護部材23はいずれも、500℃以上の耐熱性と可撓性を有するように構成される。
【0006】
また、特許文献2の図2には、ゴムホース10の外周部を耐熱性部材20で覆うとともに、この耐熱性部材20の周囲を空気層40を介して金属製ケーシング30で覆った構造の耐熱ホース100が記載されている。耐熱性部材20は、ガラス糸をチューブ状に編み込んだガラスブレードとなっている(同文献の段落0015)。一方、金属製ケーシング30は、同文献の図3に示されるように、多数のSUS製の金属リング体31を蛇腹状に連結したものとなっており、可撓性を有している(同文献の段落0016)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2003-322477号公報
【文献】特開2018-112270号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献1の耐熱ホースは、コークス炉のような過酷な環境下では、長期間にわたって使用することができない。というのも、コークス炉で使用される耐熱ホースには、飛散した赤熱コークスが直撃するおそれがあり、穴があくおそれがあるからである。特許文献1のような耐熱ホースは、具体的な設置個所等にもよるが、概ね、1~3ヶ月程度で交換が必要になる。
【0009】
一方、特許文献2の耐熱ホースは、その外側に金属製ケーシングが設けられているため、その内側のゴムホースを、飛散する赤熱コークスの衝撃等から保護することができる。このため、ゴムホースの寿命を長くすることができる。しかし、それでも、ゴムホースを交換しなければならない場合がある。その場合には、ゴムホースから金属製ケーシングを取り外すことになる。ところが、特許文献2の耐熱ホースは、金属製ケーシングの取り外しが容易に行えないという欠点があった。
【0010】
というのも、特許文献2の耐熱ホースは、同文献の図3に示されるように、金属製ケーシング30の端部に第三キャップ32を被せ、その第三キャップ32を外側から加締めることによって、金属製ケーシング30がゴムホース10に対して固定される(同文献の段落0018)。このため、金属製ケーシング30を取り外すためには、第三キャップ32を変形させる必要があるからである。
【0011】
また、特許文献2の耐熱ホースにおいて、金属製ケーシング30は、ゴムホース10に取り付ける際の加締めによって、塑性変形される。このため、ゴムホース10だけに損耗等が生じ、金属製ケーシング30には損耗等が生じていない場合(ゴムホース10のみを交換したい場合)でも、金属製ケーシング30も新たなものに交換しなければならないことがある。ゴムホース10だけを交換したいのに、金属製ケーシング30まで交換しなければならないとなると、不経済である。
【0012】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、ホース本体の周囲を可撓性を有する金属製ケーシングで覆った耐熱ホースにおいて、金属製ケーシングを容易に着脱できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題は、
ホース本体と、
ホース本体の外周部を覆う、可撓性を有する金属製ケーシングと、
金属製ケーシングの端部に取り付けられて、ホース本体に対する金属製ケーシングの動きを規制する治具と
を備えた耐熱ホースであって、
金属製ケーシングが、金属製の帯状部材を螺旋状に巻きながら当該帯状部材の重なり部分を噛み合わせることによって、その外周部又は内周部に螺旋状の凹凸が形成されたインターロックチューブとされ、
治具が、
ホース本体又はその接続部品を金属製ケーシングから導き出すための開口部(金属製ケーシングの外径よりも小さな内径を有する開口部)が設けられた治具底板部と、
治具底板部の周縁部から立ち上がる治具筒状部と
を備え、
治具筒状部の内周部又は外周部に、前記螺旋状の凹凸に螺合するための螺合用の凹凸が設けられた
ものとされた
ことを特徴とする耐熱ホース
を提供することによって解決される。
【0014】
上記のように、インターロックチューブの外周部や内周部には、螺旋状の凹凸が形成されている。この点、本発明の耐熱ホースでは、インターロックチューブにおけるその螺旋状の凹凸をネジ溝乃至はネジ山として利用する(その螺旋状の凹凸に、治具筒状部に設けられた螺合用の凹凸を螺合させる)ことによって、インターロックチューブに対して治具筒状部を直接的に螺合する構造を採用している。この構造を採用したことによって、治具筒状部を加締めなくても、インターロックチューブに対して治具をしっかりと固定することができる。
【0015】
上記の螺合用の凹凸は、治具筒状部の内周部と外周部のいずれに設けてもよい。治具筒状部の内周部に螺合用の凹凸を設けた場合には、治具筒状部は、インターロックチューブの端部を外包する状態(インターロックチューブの外側を覆う状態)で、インターロックチューブに装着され、螺合用の凹凸は、インターロックチューブの外周部の凹凸に螺合される。一方、治具筒状部の外周部に螺合用の凹凸を設けた場合には、治具筒状部は、インターロックチューブの端部に内包される状態(インターロックチューブの内側に挿入された状態)で、インターロックチューブに装着され、螺合用の凹凸は、インターロックチューブの内周部の凹凸に螺合される。螺合用の凹凸も、通常、螺旋状に形成される。
【0016】
加えて、インターロックチューブに対して治具を一方向に捩じれば、インターロックチューブに対して治具を取り付けることができるし、他方向に捩じれば、インターロックチューブから治具を取り外すことができる。すなわち、インターロックチューブに対する治具の着脱を、工具等を用いることなく、容易に行うことができる。また、治具の着脱の際には、インターロックチューブや治具を破壊する必要がない。また、その際にインターロックチューブや治具が塑性変形してしまうことも殆どない。このため、治具を取り外した後のインターロックチューブや、インターロックチューブから取り外された治具をそのまま利用することもできる。したがって、ホース本体の交換等を経済的に行うことができる。
【0017】
インターロックチューブは、金属製の帯状部材を螺旋状に巻きながら当該帯状部材の重なり部分を噛み合わせたものであるところ、インターロックチューブには、その重なり部分の噛み合わせ形態等によって、複数種類がある。例えば、「ケーシングチューブ」や、「セミインターロックチューブ」と呼ばれるものがある。
【0018】
このうち、「ケーシングチューブ」は、
上記の帯状部材として、
その両側縁が外向き(インターロックチューブの径方向外側)に起立された外向きの帯状部材と、
その両側縁が内向き(インターロックチューブの径方向内側)に起立された内向きの帯状部材と
を用い、
外向きの帯状部材を螺旋状に巻いていく工程で、外向きの帯状部材の隙間部分(螺旋状に形成される隙間部分)に、内向きの帯状部材を外側から宛がって螺旋状に巻いていくことで、外向きの帯状部材の起立部分と内向きの帯状部材の起立部分とを噛み合わせた構造を有するものである。
【0019】
また、「セミインターロックチューブ」とは、
上記の帯状部材として、その一方の側縁が外面側で断面U字状に折り返されて、その他方の側縁が内面側で断面U字状に折り返されたもの(全体として断面S字状に曲げられたもの)を用い、
その帯状部材を螺旋状に巻いていく工程で、ある巻列における帯状部材の折り返し部分を、その隣の巻列における帯状部材の折り返し部分に噛み合わせた構造を有するものである。
【0020】
本発明の耐熱ホースでは、金属製ケーシングとして、各種のインターロックチューブを用いることができるが、なかでも、セミインターロックチューブを用いることが好ましい。これにより、インターロックチューブ(金属製ケーシング)における帯状部材の噛み合いを強くして、インターロックチューブの耐久性を高めることができる。加えて、インターロックチューブ(金属製ケーシング)が伸縮しにくくなるため、インターロックチューブの外周部又は内周部に形成される螺旋状の凹凸の寸法形状を安定させることもできる。螺旋状の凹凸の寸法形状が安定していると、インターロックチューブに対して治具を螺合しやすくなる。
【0021】
本発明の耐熱ホースにおいては、
ホース本体の端部に圧入されたニップルと、
ニップルにおけるホース本体に圧入されるのとは反対側の端部に連結される回転アダプターと、
ホース本体及びニップルに跨った状態で、ホース本体及びニップルの外周部に加締められる筒状ソケットと、
筒状ソケットに外嵌された環状部材からなり、治具がホース本体の側に移動しようとした際に、治具底板部に当接することによって、ホース本体に対して治具がそれ以上深入りしないように治具の動きを規制する環状ストッパーと
をさらに備けることも好ましい。
【0022】
回転アダプターには、ホース本体内に流体を供給するための機器(ポンプ等)や、ホース本体内を流れる流体を出射するための機器(ノズル等)が接続される。ニップル及び回転アダプターを用いることで、ホース本体と上記の機器との接続部分で流体が漏れにくくしながらも、耐熱ホースの取り回しの自由度を高めることができる。
【0023】
また、筒状ソケットを、ホース本体及びニップルに跨った状態で加締めることで、ホース本体からニップルが抜けないようにすることができる。この筒状ソケットは、ホース本体に取り付ける際に加締められて塑性変形するため、ホース本体を交換する場合には、新たなものに交換する必要が生じるところ、小さく安価な部品であるため、金属製ケーシング全体を交換する場合と比較すれば、経済的である。
【0024】
さらに、環状ストッパーを設けることで、ホース本体の長手方向における治具の位置(ホース本体の長手方向における金属製ケーシングの端部の位置)を所定の範囲に規制することが可能になる。加えて、環状ストッパーの外周面が金属製ケーシングの内周面に当接することで、ホース本体の径方向における治具の位置を規制することも可能になる。このため、金属製ケーシングに対してホース本体を芯出しして、金属製ケーシングの内周面とホース本体の外周面との間に所定の隙間(空気層)を形成することもできる。
【0025】
本発明の耐熱ホースにおいては、
筒状ソケットの最大外径及びニップルの最大外径を、治具底板部における前記開口部の内径よりも小さく設定し、
回転アダプターの最大外径を、治具底板部における前記開口部の内径よりも大きく設定することも好ましい。
【0026】
筒状ソケットの最大外径及びニップルの最大外径を、治具底板部における前記開口部の内径よりも小さくすることで、治具底板部における前記開口部にニップル及び筒状ソケットを通すことができるようになる。このため、
[1] ホース本体を金属製ケーシング内に通す。
[2] ホース本体の端部にニップル及び筒状ソケットを取り付ける。
[3] 治具底板部の前記開口部にニップル及び筒状ソケットを通し、治具筒状部を金属製ケーシングの端部に螺合する。
[4] ニップルにおける、ホース本体に接続される側とは反対側の端部に、回転アダプターを取り付ける。
という手順を経ることで、本発明の耐熱ホースを容易に組み付けることができる。
【0027】
また、回転アダプターの最大外径を、治具底板部の前記開口部の内径よりも大きくすることで、治具が金属製ケーシングとは逆側(回転アダプター側)に移動しようとした際に、回転アダプターが治具底板部に当接して引っ掛かるようになる。このため、ホース本体から治具が抜け落ちないようにすることができる。
【0028】
本発明の耐熱ホースにおいては、
ホース本体の外周面に、
アルミニウムからなる内層、
カーボンクロスからなる中間層、及び、
アルミニウムからなる外層
からなる耐熱被覆を設け、
耐熱被覆の端部区間を、筒状ソケットの外周面に被せて、環状ストッパーを加締めることによって固定することも好ましい。
【0029】
ここで、「耐熱被覆」とは、少なくとも上記の3層(内層、外層及び中間層)を含む耐熱被覆という意味であり、さらに別の層を追加して4層以上とする場合も含む概念である。この耐熱被覆によって、ホース本体を補強するだけでなく、耐熱性を高めることが可能になる。具体的には、中間層に用いたカーボンクロスは、耐熱性や難燃性や耐炎性に優れるだけでなく、軽量で柔軟ながらも靭性にも優れている。また、内層及び外層に用いたアルミニウムは、輻射熱を反射しやすく、ホース本体を熱から保護することができる。
【0030】
また、耐熱被覆の端部区間を筒状ソケットの外周面に被せて環状ストッパーを加締めることで、耐熱被覆をホース本体に対して強固に固定することもできる。この場合、環状ストッパーは、加締められて塑性変形するため、ホース本体を交換する場合には、新たなものに交換する必要が生じるところ、小さく安価な部品であるため、金属製ケーシング全体を交換する場合と比較すれば、経済的である。
【発明の効果】
【0031】
以上のように、本発明によって、ホース本体の周囲を可撓性を有する金属製ケーシングで覆った耐熱ホースにおいて、金属製ケーシングを容易に着脱できるようにすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】耐熱ホースを、その中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
図2】別の実施形態の耐熱ホースにおける金属製ケーシング及び治具を、その中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本発明の耐熱ホースについて、図面を用いてより具体的に説明する。ただし、以下で述べる内容は、飽くまで好適な実施形態であり、本発明の耐熱ホースの技術的範囲は、以下で述べる構成に限定されない。本発明の耐熱ホースには、発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。
【0034】
1.耐熱ホースの概要
図1は、耐熱ホースを、その中心線Lを含む平面で切断した状態を示した断面図である。本実施形態の耐熱ホースは、図1に示すように、ホース本体10と、耐熱被覆20と、金属製ケーシング30と、治具40と、ニップル50と、回転アダプター60と、筒状ソケット70と、環状ストッパー80とを組み合わせて構成している。この耐熱ホースは、製鉄所に設置されている炉内やその付近等、高温環境下において好適に用いることができる。
【0035】
以下、本実施形態の耐熱ホースを構成する各部材について、詳しく説明する。
【0036】
2.ホース本体
ホース本体10は、その内部に流体(気体又は液体)を流すためのものである。このホース本体10は、可撓性を有するゴムや樹脂等によって形成される。本実施形態の耐熱ホースにおいては、ホース本体10として、耐圧ホース(ゴム等の成形材料に補強層を埋め込む等して耐圧性を高めたホースのこと。耐圧ホースは、例えば、ゴムホースの外周面に、補強糸を網状に巻き付け、その外側をゴムで被覆することによって製造される。)を用いている。
【0037】
3.耐熱被覆
耐熱被覆20は、ホース本体10の外周部を覆った状態に設けられている。これにより、ホース本体10を熱から保護することができる。この耐熱被覆20は、アルミニウムからなる内層21と、カーボンクロスからなる中間層22と、アルミニウムからなる外層23とからなる3層構造を有している。このうち、中間層22に用いたカーボンクロスは、耐熱性や難燃性や耐炎性に優れるだけでなく、軽量で柔軟ながらも靭性にも優れている。また、内層21及び外層23に用いたアルミニウムは、輻射熱を反射する機能を有している。
【0038】
本実施形態の耐熱ホースにおいては、ホース本体10の外周面にアルミニウム箔を巻き付けることで内層21を形成し、続いて、内層21の外周面にカーボンクロスを巻き付けることで中間層22を形成し、最後に、中間層22の外周面にアルミニウムクロスを巻き付けることで外層23を形成している。耐熱被覆20における殆どの区間は、ホース本体10の外周面に接触しているものの、その端部区間は、後述する筒状ソケット70の外面に掛けられている。
【0039】
内層21の厚み(アルミニウム箔の厚み)は、特に限定されないが、通常、0.01~0.5mm程度とされ、好ましくは、0.02~0.2mmの範囲とされる。また、中間層22の厚み(カーボンクロスの厚み)も、特に限定されないが、通常、0.5~3mm程度とされ、好ましくは、1~2mmの範囲とされる。さらに、外層23の厚み(アルミニウムクロスの厚み)も、特に限定されないが、通常、0.01~0.5mm程度とされ、好ましくは、0.02~0.2mmの範囲とされる。
【0040】
4.金属製ケーシング
金属製ケーシング30は、ホース本体10の外周部を覆った状態に配されるチューブ状の部材である。この金属製ケーシング30は、飛散物(コークス炉内の赤熱コークス等)の衝撃等からホース本体10を保護する機能を有している。本発明の耐熱ホースにおいては、金属製ケーシング30として、インターロックチューブを用いている。インターロックチューブは、耐衝撃性に優れながらも、ホース本体10に追従できる程度の可撓性を有している。インターロックチューブには、セミインターロックチューブや、ケーシングチューブ等、各種あるところ、本実施形態の耐熱ホースでは、金属製ケーシング30としてセミインターロックチューブを用いている。
【0041】
セミインターロックチューブを含め、インターロックチューブは、金属製の帯状部材31を螺旋状に巻きながら帯状部材31の重なり部分を噛み合わせることによって形成される。金属製ケーシング30の素材(帯状部材31の素材)は、金属であれば、特に限定されないが、通常、ステンレス鋼(SUS)が用いられる。
【0042】
本実施形態の耐熱ホースにおける金属製ケーシング30(セミインターロックチューブ)では、帯状部材31として、その一方の側縁が外面側で断面U字状に折り返されて、その他方の側縁が内面側で断面U字状に折り返されたもの(全体として断面S字状に曲げられたもの)を用いており、その帯状部材31を螺旋状に巻いていく工程で、ある巻列における帯状部材31の折り返し部分を、その隣の巻列における帯状部材31の折り返し部分に噛み合わせた構造のものを用いている。セミインターロックチューブは、帯状部材31同士の噛み合いが強く、耐久性に優れたものとなっている。加えて、長手方向に伸縮しにくくなっている。
【0043】
セミインターロックチューブ等のインターロックチューブからなる金属製ケーシング30は、上記のように、帯状部材31を螺旋状に巻いて形成したものであるため、その外周部には、螺旋状の凹凸32が形成される。この螺旋状の凹凸32は、ネジ溝(凹部の場合)やネジ山(凸部の場合)として利用することができる。ただし、凹凸32の寸法(ピッチ等)や形状が変化すると、その凹凸32をネジ溝やネジ山として利用しにくくなるところ、上記のように、金属製ケーシング30としてセミインターロックチューブを用いたことで、凹凸32の寸法や形状を安定させることができる。
【0044】
螺旋状の凹凸32のピッチ(隣り合う凹部と凹部のピッチ、又は、隣り合う凸部と凸部のピッチ)は、特に限定されない。しかし、凹凸32のピッチを狭くしすぎると、帯状部材31の巻き数が多くなりすぎて、そのような加工が難しくなるおそれがある。このため、凹凸32のピッチは、通常、2mm以上とされ、好ましくは、5mm以上とされる。その一方で、凹凸32のピッチを広くしすぎると、帯状部材31の巻き数が少なくなりすぎて、金属製ケーシング30の可撓性が低下するおそれがある。このため、凹凸32のピッチは、通常、30mm以下とされ、好ましくは、20mm以下とされ、より好ましくは、10mm以下とされる。
【0045】
螺旋状の凹凸32の段差(深さ(凹部とみなした場合)又は高さ(凸部とみなした場合)も、特に限定されない。しかし、後述するように、この凹凸32には、治具筒状部42の凹凸42aを螺合させるところ、凹凸32の段差が小さいと、凹凸32と凹凸42aとをしっかりと螺合しにくくなるおそれがある。このため、凹凸32の段差は、通常、0.5mm以上とされ、好ましくは、1mm以上とされ、より好ましくは、1.5mm以上とされる。しかし、その一方で、凹凸32の段差を大きくすると、金属製ケーシング30を曲げようとしたときに、凹凸32における隣り合う凸部同士が突き当たり、金属製ケーシング30を思ったように曲げにくくなるおそれがある。また、ホース本体10の直径に対して、金属製ケーシング30の直径をかなり大きくする必要も生じる。このため、凹凸32の段差は、通常、10mm以下とされ、好ましくは、5mm以下とされ、より好ましくは、3mm以下とされる。
【0046】
5.治具
治具40は、ホース本体10に対する金属製ケーシング30の動きを規制するために、金属製ケーシング30の端部に取り付けられる部材となっている。治具40は、通常、金属によって形成される。治具40は、金属製ケーシング30と同様、ステンレス鋼(SUS)で形成することもできるが、コスト等を考慮すると、SS400等のSS材(一般構造用圧延鋼材)や、S45C等のSC材(炭素鋼材)や、鉄等を好適に用いることができる。この治具40は、治具底板部41と、治具底板部41の周縁部から立ち上がる治具筒状部42とで構成されたキャップ状の部材となっている。治具底板部41の中心部には、開口部41aが設けられている。一方、治具筒状部42の内周部には、螺合用の凹凸42aが螺旋状に設けられている。この螺合用の凹凸42aは、金属製ケーシング30の外周部に形成された螺旋状の凹凸32に螺合するための構造となっている。したがって、螺合用の凹凸42aは、金属製ケーシング30の凹凸32に螺合することができる寸法及び形状に設定されている。
【0047】
治具筒状部42の螺旋状の凹凸42aを、金属製ケーシング30の凹凸32に螺合する構造を採用したことによって、治具筒状部42を加締める等しなくても、金属製ケーシング30に対して治具40をしっかりと固定することができる。また、金属製ケーシング30に対する治具40の着脱を、工具等を用いることなく、容易に行うことができる。さらに、治具40を着脱する際には、金属製ケーシング30や治具40を破壊する必要がない。加えて、その際に金属製ケーシング30や治具40が塑性変形してしまうことも殆どない。このため、治具40を取り外した後の金属製ケーシング30や、取り外された治具40をそのまま利用することもできる。したがって、ホース本体10の交換等を経済的に行うことができる。
【0048】
治具底板部41の開口部41aの内径は、金属製ケーシング30の外径よりも小さく設定されている。このため、治具筒状部42を金属製ケーシング30に螺合していくと、そのうち、治具底板部41が金属製ケーシング30の端部に突き当たり、その場所で治具筒状部42が位置決めされ、治具40が金属製ケーシング30に対して一体化された状態となる。
【0049】
また、治具底板部41の開口部41aの内径は、後述する環状ストッパー80(この環状ストッパー80は、ホース本体10の端部に動かない状態で固定される。)の外径と比較しても、小さく設定されている。このため、金属製ケーシング30が、ホース本体10に対して、図1の紙面に向かって右側に移動しようとしても、治具底板部41が環状ストッパー80に突き当たり、その場所で金属製ケーシング30が止まるようになっている。
【0050】
さらに、治具底板部41の開口部41aの内径は、後述する回転アダプター60を構成するアダプター固定部61の最大外径よりも小さく設定されている。このため、金属製ケーシング30が、ホース本体10に対して、図1の紙面に向かって左側に移動しようとしても、治具底板部41がアダプター固定部61に突き当たり、その場所で金属製ケーシング30が止まるようになっている。
【0051】
このように、本実施形態の耐熱ホースでは、治具40における治具底板部41が、環状ストッパー80やアダプター固定部61(回転アダプター60)に突き当たることで、耐熱ホースの中心線Lに沿った方向での、ホース本体10に対する金属製ケーシング30の動きが規制されるようになっている。
【0052】
加えて、治具底板部41の開口部41aの内径は、後述する筒状ソケット70や、ニップル50や、アダプター固定部61の最大外径よりもやや大きく設定されている。このため、金属製ケーシング30が耐熱ホースの中心線Lに垂直な方向(ホース本体10の径方向)に移動しようとすると、開口部41aの内周面が、筒状ソケット70等の外周面に突き当たるようになっている。これにより、ホース本体10の径方向における、治具40や金属製ケーシング30の位置も規制されるようになっている。
【0053】
金属製ケーシング30の内周面とホース本体10の外周面との間には、所定の隙間(空気層α)が形成されるところ、ホース本体10の径方向において、金属製ケーシング30の位置を規制することで、この空気層αをしっかりと確保することができる。空気層αは、断熱層として機能するため、空気層αを確保することで、ホース本体10が熱によるダメージをより受けにくくすることができる。
【0054】
また、空気層αは、衝撃吸収層としても機能するため、空気層αがあることで、飛散物が金属製ケーシング30の外周面に衝突しても、その部分の金属製ケーシング30がホース本体10の外周面(厳密には、耐熱被覆20の外周面)に当たらないようにすることもできる。したがって、ホース本体10が衝撃によるダメージを受けにくくすることもできる。加えて、空気層αがあると、金属製ケーシング30の湾曲の自由度を高め、耐熱ホースが取り回ししやすくなるというメリットもある。
【0055】
このように、空気層αには、様々なメリットがあるところ、治具40によって、金属製ケーシング30に対してホース本体10を芯出しすることで、金属製ケーシング30の内周面とホース本体10の外周面との間に空気層αが適切に形成されやすくなる。
【0056】
5.ニップル
ニップル50は、ホース本体10の端部に圧入した状態で取り付けられる。このニップル50は、通常、金属によって形成される。ニップル50も、金属製ケーシング30と同様、ステンレス鋼(SUS)で形成することもできるが、治具40と同様、コスト等を考慮すると、SS400等のSS材(一般構造用圧延鋼材)や、S45C等のSC材(炭素鋼材)や、鉄等を好適に用いることができる。ニップル50をホース本体10に圧入することで、ホース本体10と、ポンプやノズル等の機器との間で、流体を漏れなく流通させることができる。ニップル50は、従来公知の市販品を用いることができる。
【0057】
6.回転アダプター
回転アダプター60は、耐熱ホースの中心線L回りの回転を許容する部材となっている。この回転アダプター60も、通常、金属(治具40やニップル50と同様の金属)によって形成される。回転アダプター60は、ホース本体10に接続される上記の機器(ポンプやノズル等)に対して動かない状態で固定されるアダプター固定部61と、アダプター固定部61に対して回転可能な状態で連結されたアダプター回転部62とを備えている。アダプター回転部62は、ニップル50に対しては、動かない状態で固定される。この回転アダプター60を設けることで、耐熱ホースの取り回しの自由度を高めることができる。
【0058】
7.筒状ソケット
筒状ソケット70は、ホース本体10からニップル50が抜けないように、ニップル50に対してホース本体10を保持するためのものとなっている。この筒状ソケット70も、通常、金属(治具40やニップル50と同様の金属)によって形成される。筒状ソケット70は、ホース本体10及びニップル50の双方に跨った状態で外嵌され、ホース本体10及びニップル50の外周部に対して加締められる。本実施形態の耐熱ホースでは、筒状ソケット70を八方締めするようにしている。これにより、ホース本体10の端部は、筒状ソケット70の内周面と、ニップル50の外周面との間で強固に挟持された状態となる。
【0059】
8.環状ストッパー
環状ストッパー80は、筒状ソケット70の外周面に固定される。この環状ストッパー80は、治具底板部41に当接することによって金属製ケーシング30の動き(図1の紙面に向かって右側の動き)を規制する機能と、金属製ケーシング30の内周面に当接することによって金属製ケーシング30の動き(ホース本体10の径方向の動き)を規制する機能とを有している。このため、環状ストッパー80の外径は、金属製ケーシング30の内径と略同一に設定される。この環状ストッパー80も、通常、金属(治具40やニップル50と同様の金属)によって形成される。
【0060】
既に述べたように、本実施形態の耐熱ホースでは、筒状ソケット70を加締める構成を採用したところ、この環状ストッパー80を筒状ソケット70に加締めることで、環状ストッパー80を筒状ソケット70に対して固定するだけでなく、その際に、筒状ソケット70もホース本体10(厳密には、その内側のニップル50)に加締められるようになっている。また、上記の耐熱被覆20の端部区間は、筒状ソケット70の外周面にも掛けられるところ、環状ストッパー80は、その内周面と筒状ソケット70の外周面との間で、耐熱被覆20の端部区間を強固に挟持した状態に保つ機能をも有している。
【0061】
7.使用方法
以上で述べた本実施形態の耐熱ホースは、例えば、以下の手順で組み付けることができる。
[手順1] ホース本体10の外周部に耐熱被覆20を設ける。
[手順2] ホース本体10を金属製ケーシング30の内部に通す。
[手順3] ホース本体10の端部にニップル50及び筒状ソケット70を取り付ける。この際、耐熱被覆20の端部区間を、筒状ソケット70の外周面に掛ける。
[手順4] 治具底板部41の開口部41aにニップル50及び筒状ソケット70を通し、治具筒状部42を金属製ケーシング30の端部に螺合する。
[手順5] ニップル50における、ホース本体10に接続される側とは反対側の端部に、回転アダプター60を取り付ける。
【0062】
また、ホース本体10を交換する際には、例えば、以下の手順でホース本体10を取り外すことができる。
[手順1] ニップル50から回転アダプター60を取り外す。
[手順2] 金属製ケーシング30に対して治具40を回してその螺合を外し、治具40を、ホース本体10とは逆側に抜いて取り外す。
[手順3] ホース本体10からニップル50を取り外す。
[手順4] 金属製ケーシング30の内部から、ホース本体10を引き抜く。
【0063】
このように、本実施形態の耐熱ホースでは、治具40を螺合式としたことによって、簡単な手順でホース本体10に対して金属製ケーシング30を組み付けたり、分離したりできる。また、金属製ケーシング30や、金属製ケーシング30には、加締め等の塑性変形を施さないため、金属製ケーシング30や、金属製ケーシング30を繰り返し使用することができる。
【0064】
8.その他
以上では、図1に示すように、治具筒状部42の内周部に設けた螺合用の凹凸42aを、金属製ケーシング30の外周部に設けた螺旋状の凹凸32に螺合する場合に説明したが、図2に示すように、治具筒状部42の外周部に設けた螺合用の凹凸42aを、金属製ケーシング30の内周部に設けた螺旋状の凹凸32に螺合するようにしてもよい。図2は、別の実施形態の耐熱ホースにおける金属製ケーシング30及び治具40を、その中心線Lを含む平面で切断した状態を示した断面図である。このように、螺合用の凹凸42aを治具筒状部42の外周部に設けた場合には、治具筒状部41は、金属製ケーシング30の端部内側に挿入され、螺合用の凹凸42aを、金属製ケーシング30の螺旋状の凹凸32に螺合される。
【符号の説明】
【0065】
10 ホース本体
20 耐熱被覆
21 内層
22 中間層
23 外層
30 金属製ケーシング
31 帯状部材
32 螺旋状の凹凸
40 治具
41 治具底板部
41a 開口部
42 治具筒状部
42a 螺合用の凹凸
50 ニップル
60 回転アダプター
61 アダプター固定部
62 アダプター回転部
70 筒状ソケット
80 環状ストッパー
L 耐熱ホースの中心線
α 空気層
【要約】
【課題】
ホース本体の周囲を金属製ケーシングで覆った耐熱ホースにおいて、可撓性を有する金属製ケーシングを容易に着脱できるようにする。
【解決手段】
ホース本体10と、ホース本体10の外周部を覆う金属製ケーシング30と、金属製ケーシング30の端部に取り付けられた治具40とを備えた耐熱ホースにおいて、金属製ケーシング30を、金属製の帯状部材31を螺旋状に巻きながら帯状部材31の重なり部分を噛み合わせることによって、その外周部に螺旋状の凹凸32が形成されたインターロックチューブとし、治具40を、金属製ケーシング30の外径よりも小さな内径を有する開口部41aが設けられた治具底板部41と、治具底板部41の周縁部から立ち上がる治具筒状部42とを備え、治具筒状部42の内周部に、螺旋状の凹凸32に螺合するための螺合用の凹凸42aが設けられたものとした。
【選択図】 図1
図1
図2