(57)【要約】  【課題】少なくともリールとホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リール内でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減できるホースリール装置を提供する。  【解決手段】本体ケース12内にホース13を巻取るリール14を回動自在に軸支する。このリール14は、円筒形のドラム21を介して左右両側に側板22，23を一体化し、ホース13と接触する左右両側の側板22，23の内面に凹凸加工部60を設ける。そして、リール14の側板22，23の内面に凹凸加工部60を設けることで、リール14の側板22，23とホース13との間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リール14内でのホース13の片寄りや重なりを改善できるとともに、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できる。  【選択図】図１
2006056620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
この本体ケース内に回動自在に軸支されたリールと、
このリールに巻取られたホースとを具備し、
リールは、円筒形のドラムを介して左右両側に側板が一体化され、
ホースと接触する左右両側の側板の内面に凹凸加工部が設けられた
ことを特徴とするホースリール装置。
【請求項２】
リールは、ホースと接触するドラムの外周面に凹凸加工部が設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のホースリール装置。
【請求項３】
ホースは、
表面に不規則な凹凸加工部が設けられた
ことを特徴とする請求項１または２記載のホースリール装置。
【請求項４】
ホースの凹凸加工部は、直径0.01〜0.09mmの表面凹凸を用いて設ける
ことを特徴とする請求項３記載のホースリール装置。
【請求項５】
本体ケースに対しリールを回動自在に軸支するとともにホースに流体を供給する流体供給孔を有するシャフトと、
このシャフトに対し回動自在に嵌合されるとともにリールに対しても円周方向に回動自在に設けられリールに巻回されたホースの流体供給元側端部を接続してシャフトの流体供給孔に連通するスイベルジョイントと
を具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のホースリール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リールによりホースを巻取るホースリール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リールに巻取られたホースをリールから引出すときの力を利用して、ゼンマイバネを巻き、このゼンマイバネに蓄えられた巻戻力を用いてリールを回転させることで、ホースを自動巻取りできるようにしたリール装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１３９０４７号公報（第２−３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のリール装置は、ホースとリールの側板などとの間に作用する摩擦抵抗により、ホースがリールの側板などに引掛かるようにして、ホースの片寄りや重なりが生じやすいとともに、ホースの引出および巻取に大きな力を要するため、ゼンマイバネを強いものに設定する必要があり、作業者への負担も大きくなる問題がある。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、少なくともリールとホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リール内でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減できるホースリール装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、本体ケースと、この本体ケース内に回動自在に軸支されたリールと、このリールに巻取られたホースとを具備し、リールは、円筒形のドラムを介して左右両側に側板が一体化され、ホースと接触する左右両側の側板の内面に凹凸加工部が設けられたホースリール装置であり、そして、ホースと接触するリールの側板の内面に凹凸加工部を設けることで、リールの側板とホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リールの側板でのホースの引掛かりを減らして、リール内でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できるホースリール装置を提供する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のホースリール装置において、ホースと接触するリールのドラムの外周面に凹凸加工部が設けられたものであり、そして、リールのドラムに凹凸加工部を設けることで、リールのドラムとホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リールのドラム上でのホースの引掛かりを減らして、ドラム上でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できるホースリール装置を提供する。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のホースリール装置におけるホースの表面に不規則な凹凸加工部が設けられたものであり、そして、ホースの表面に不規則な凹凸加工部を設けることで、ホースとホースまたはリールとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、ホース同士またはホースとリールとの引掛かりを減らして、ホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できるホースリール装置を提供する。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のホースリール装置におけるホースの凹凸加工部は、直径0.01〜0.09mmの表面凹凸を用いて設けるものであり、そして、直径0.01mm未満の表面凹凸ではホース表面間の摩擦抵抗が大きくなり、直径0.09mmを超える表面凹凸では表面凹凸同士が引掛かり、いずれの場合もホースの片寄りや重なりが生じやすくなるが、ホースの凹凸加工部を、直径0.01〜0.09mmの表面凹凸を用いて設けた場合は、ホースの片寄りや重なりを改善できる。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載のホースリール装置において、本体ケースに対しリールを回動自在に軸支するとともにホースに流体を供給する流体供給孔を有するシャフトと、このシャフトに対し回動自在に嵌合されるとともにリールに対しても円周方向に回動自在に設けられリールに巻回されたホースの流体供給元側端部を接続してシャフトの流体供給孔に連通するスイベルジョイントとを具備したものであり、そして、スイベルジョイントを、シャフトに対し回動自在に嵌合するとともにリールに対しても円周方向に回動自在に設けることで、ホース内の圧力変化によって膨張と収縮をするホース径や長さに対して、追従的にスイベルジョイントがリールの円周方向に動いてホースの変形を吸収することにより、ホースに係る負担を減らすことが可能になり、ホースの引出および巻取に要する力を軽減して、操作性を向上できるホースリール装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ホースと接触するリールの側板の内面に凹凸加工部を設けることで、リールの側板とホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リールの側板でのホースの引掛かりを減らして、リール内でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、ホースと接触するリールのドラムの外周面に凹凸加工部を設けることで、リールのドラムとホースとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、リールのドラム上でのホースの引掛かりを減らして、ドラム上でのホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、ホースの表面に不規則な凹凸加工部を設けることで、ホースとホースまたはリールとの間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、ホース同士またはホースとリールとの引掛かりを減らして、ホースの片寄りや重なりを改善できるとともに、ホースの引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、直径0.01mm未満の表面凹凸ではホース表面間の摩擦抵抗が大きくなり、直径0.09mmを超える表面凹凸では表面凹凸同士が引掛かり、いずれの場合もホースの片寄りや重なりが生じやすくなるが、ホースの凹凸加工部を、直径0.01〜0.09mmの表面凹凸を用いて設けた場合は、ホースの片寄りや重なりを改善できる。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、スイベルジョイントを、シャフトに対し回動自在に嵌合するとともにリールに対しても円周方向に回動自在に設けることで、ホース内の圧力変化によって膨張と収縮をするホース径や長さに対して、追従的にスイベルジョイントがリールの円周方向に動いてホースの変形を吸収することにより、ホースに係る負担を減らすことが可能になり、ホースの引出および巻取に要する力を軽減して、操作性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を、図１乃至図６に示された一実施の形態、図７に示されたリール変形例、図８および図９に示された他の実施の形態を参照して、詳細に説明する。
【００１６】
先ず、図１乃至図６に示された一実施の形態を説明する。
【００１７】
図１に示されるように、天井、壁またはそれらに固定されるレール等に設置される取付板11が上部に設けられた本体ケース12内に、ホース13を巻取るリール14が、本体ケース12の中央部に固定されたシャフト15により回動自在に軸支されている。シャフト15の左側部には流体供給孔16が形成され、その流体供給孔16には、エルボ管継手17などを介して流体供給元側のホース18が接続されている。
【００１８】
リール14は、円筒形のドラム21を介して左右両側に側板22，23が一体化されたもので、左側の側板22には、シャフト15の流体供給孔16に対して１対のＯリング形シール24を介して回動自在に嵌合されたスイベルジョイント25が一体に設けられ、右側の側板23にはカム26が取付けられ、このカム26は、本体ケース12の軸部材27に回動自在に取付けられスプリング28により付勢された係止体29と係脱自在に設けられ、この係止体29は、任意のホース引出位置でリール14のカム26を係止するとともに、ホース引張動作でその係止状態を解除する。
【００１９】
ドラム21の右半分内には、リール14を巻取方向に付勢するバネとしてのゼンマイバネ31が設けられている。このゼンマイバネ31の内端部はシャフト15に固定され、外端部は爪32を介してドラム21の一部に係合されている。さらに、ゼンマイバネ31は、プレート33により限られたスペースに規制され、このプレート33は、軸受34を介し、シャフト15に螺合されたナット35により固定されている。
【００２０】
ドラム21の左半分内には、ゼンマイバネ31に抗してリール14に対し巻取速度に応じた巻取抵抗を付与する減速機構41が設けられている。
【００２１】
この減速機構41は、左側に位置する本体ケース12の中央部内に歯車取付板42を介して太陽歯車43が固定され、この太陽歯車43に対し、左側の側板22に対し回動自在に設けられた遊星歯車44が噛合され、この遊星歯車44の中心に一体に嵌着された回転軸45に対して、リール14の回転速度を規制するオイルダンパ46が設けられている。
【００２２】
このオイルダンパ46は、ドラム21の隔壁に固定されたケース51および回転軸45に対してＯリング形シール52，53を介して嵌合された蓋板54が係止リングにより固定され、この蓋板54によりケース51内のオイルが密封され、このオイル中に平行に複数の固定板55が設けられ、これらの複数の固定板55に対し、回転軸45に取付けられた複数の回転板56が交互に配置されたものである。
【００２３】
リール14に巻回されたホース13の流体供給元側端部は、スイベルジョイント25の接続口部57に接続されて、流体供給元のホース18に連通され、一方、ホース13の先端部は、図６に示されるように、本体ケース12の引出口58から外部へ引出されている。
【００２４】
図２および図３に示されるように、ホース13と接触するリール14の側板22，23の内面に凹凸加工部60が設けられている。すなわち、各側板22，23の円周方向に所定のピッチで円形の穴61が穿設され、これらの各穴61間の大径部分と小径部分とから交互に内側に向って突起62が突設されている。これらの突起62は、径方向に細長く形成されている。
【００２５】
さらに、図４に示されるように、リール14のドラム21には、ホース13と接触する外周面に凹凸加工部63が設けられている。すなわち、ドラム本体64の外周面に所定のピッチで円弧状断面の突条部65が一体成形され、この突条部65の左右端面に、左右の側板22，23を取付けるための取付穴66が設けられている。ドラム本体64の１箇所には、ゼンマイバネ31の外端部を係止する爪32を嵌着するための爪嵌着溝部67が形成されている。
【００２６】
図５に示されるように、ホース13の表面には、不規則な凹凸加工部68が設けられている。このホース13の凹凸加工部68は、ポリウレタンなどの樹脂により成形されたホース本体69の外皮層の表面に、直径0.01〜0.09mmの半球状の多数の表面凹凸70が樹脂性外皮素材によって微細かつ不規則に一体化されている。
【００２７】
次に、この第１の実施の形態の作用効果を説明する。
【００２８】
ホース13を引出した状態で、そのホース13に引張動作を与えると、カム26と係止体29との係合が解除されて、リール14は、ゼンマイバネ31に蓄積された復元力により巻取方向に回転し、ホース13を巻取る。
【００２９】
リール14が回転すると、減速機構41は、リール14と共に太陽歯車43の周囲を公転運動しながら自転運動する遊星歯車44によって回転軸45が回転されるので、この回転軸45に嵌着されたオイルダンパ46の各回転板56は、リール14の回転とともにオイル中で回転し、複数層の固定板55と回転板56との間で、オイルが持つ粘性やオイルに作用するせん断力を利用して、回転板56にその回転速度に応じた抵抗を付与し、ゼンマイバネ31によるリール14の巻取速度に応じた巻取抵抗が得られるので、ゼンマイバネ31のトルクが大きくリール14の巻取速度が高速になりそうなときは大きな巻取抵抗が生まれ、リール14の巻取速度を自動的に減速させ、巻取速度が高速の場合に生じるホース13の予測不能な暴れ動作を防止する。一方、ゼンマイバネ31のトルクが小さくリール14の巻取速度が低速のときは巻取抵抗も小さくなるため、ホース13を低速でも安定した速度で確実に巻取ることが可能となる。
【００３０】
また、ホース13と接触するリール14の側板22，23およびドラム21の各接触面に凹凸加工部60，63を設けることで、これらの接触面に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、ホース13と、リール14の側板22，23およびドラム21との引掛かりが減少して、リール14内に巻き取られるホース13はリール径方向、周方向および幅方向に滑り易くなり、リール14内でのホース13の片寄りや重なりを改善できるとともに、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減させ、操作性を向上できる。
【００３１】
例えば、側板22，23に接触する方向にホース13から力がかかった場合は、その側板22，23の凹凸加工部60がガイドとなってホース13を側板22，23に沿ってリール径方向および周方向に滑らせるようにして、また、ドラム21の外周面に接触する方向にホース13から力がかかった場合は、その外周面の凹凸加工部63がガイドとなってホース13をドラム外周面で周方向および幅方向に滑らせるようにして、ホース13の片寄りや重なりを改善しながら、このホース13を安定して巻取る。
【００３２】
このとき、ホース表面の凹凸加工部68は、ホース13とホース13との間の摩擦抵抗を減少させる効果により、ホース13，13同士の滑りを良くし、ホース13，13同士の引掛かりを減らすので、リール全体の巻取り機能に対してホース13の片寄りや重なりを改善する相乗的な効果を発する。
【００３３】
図６に示されるように、ホース13をリール装置の前方に引出した場合と、後方に引出した場合において、側板22，23に凹凸加工部60が有る場合と、無い場合とを比較すると、下記の表１に示されるように、側板22，23に凹凸加工部60が有る場合の方が無い場合よりも、ホース13の片寄りは皆無であり、ホース13の重なりも減少させることができ、その結果、巻取に成功する確率が格段に向上している。
【００３４】
【表１】
2006056620.tif 000003
【００３５】
この結果は、図４に示されるようにリール14のドラム21に凹凸加工部63を設けた場合も同様であり、この凹凸加工部63によりリール14のドラム21とホース13との間に作用する接触摩擦抵抗を低減させることにより、ホース13はドラム周方向および幅方向に滑り易くなり、リール14のドラム21上でのホース13の引掛かりを減らして、ドラム21上でのホース13の片寄りや重なりを改善できるとともに、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減でき、ゼンマイバネ31を強いものにしなくても良く、操作性を向上できる。
【００３６】
さらに、ホース13の表面に不規則な凹凸加工部60を設けることで、ホース13と、ホース13またはリール14との間に作用する摩擦抵抗を低減させることにより、ホース13とホース13との引掛かり、またはホース13とリール14との引掛かりを減らして、ホース13の片寄りや重なりを改善できるとともに、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減でき、操作性を向上できる。
【００３７】
例えば、図６に示されるように、ホース13をリール装置の前方に引出した場合と、後方に引出した場合において、ホース13に直径0.01〜0.09mmの表面凹凸70を持つ凹凸加工部68が有る場合と、無い場合（表面凹凸70の直径が0.01mm未満の場合）とを比較すると、下記の表２に示されるように、ホース13に直径0.01〜0.09mmの表面凹凸70を持つ凹凸加工部68が有る場合（右表）の方が、無い場合（左表）と異なりホース13の片寄りは皆無であり、ホース13の重なりも減少させることができ、その結果、巻取に成功する確率が格段に向上している。
【００３８】
【表２】
2006056620.tif 000004
【００３９】
この表２から、直径0.01mm未満の表面凹凸ではホース表面間の摩擦抵抗が大きくなり、ホース13の片寄りや重なりが生じやすくなるが、ホース13の凹凸加工部68を、直径0.01〜0.09mmの表面凹凸を用いて施した場合は、ホース13の片寄りや重なりを改善できることが分かる。また、直径0.09mmを超える表面凹凸では表面凹凸同士が引掛かり、この場合も、ホース13の片寄りや重なりが生じやすくなる。
【００４０】
次に、図７は、リール14の変形例を示し、ホース13と接触するリール14の側板22，23の内面に凹凸加工部72が設けられている。すなわち、各側板22，23の円周方向に所定のピッチで突起73，74が突設されている。さらに、リール14のドラム21には、ホース13と接触する外周面に凹凸加工部75が設けられている。すなわち、ドラム本体76の外周面に多数の突起77が一体成形されている。
【００４１】
そして、ホース13が格納される側板22，23の内面とドラム21の表面に微細な凹凸加工部72，75を形成することで、ホース13との接触面をわずかにし、これにより、リール14内に巻き取られるホース13はリール径方向、周方向および幅方向に滑り易くなり、ドラム21上でのホース13の片寄りや重なりを改善できるとともに、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減でき、ゼンマイバネ31を強いものにしなくても良く、操作性を向上できる。
【００４２】
例えば、側板22，23に接触する方向にホース13から力がかかった場合は、その側板22，23の突起73，74がガイドとなってホース13を側板22，23に沿ってリール径方向および周方向に滑らせるようにして、また、ドラム21の外周面に接触する方向にホース13から力がかかった場合は、その外周面の突起77がガイドとなってホース13をドラム外周面で周方向および幅方向に滑らせるようにして、ホース13の片寄りや重なりを改善しながら、このホース13を安定して巻取る。このとき、ホース表面の凹凸加工部68は、ホース13とホース13との間の摩擦抵抗を減少させる効果により、ホース13，13同士の滑りを良くするので、リール全体の巻取り機能に対して相乗的な効果を発する。
【００４３】
次に、図８および図９は他の実施の形態を示す。なお、この実施の形態において、図１乃至図５に示された実施の形態と同様の部分には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４４】
図８に示されるように、本体ケース12に対しリール14を回動自在に軸支するシャフト15には、ホース13に流体を供給する流体供給孔16が設けられ、このシャフト15に対し、リール14に巻回されたホース13の流体供給元側端部を接続してシャフト15の流体供給孔16に連通するスイベルジョイント25が１対のＯリング形シール24を介して回動自在に嵌合されているが、このスイベルジョイント25は、リール14に対しても円周方向に回動自在に設けられている。
【００４５】
すなわち、このスイベルジョイント25は、左側の側板22より内側のドラム内空部80にて、ドラム21に対して円周方向に回動自在に設けられている。このドラム内空部80に対し、図９に示されるように、外周部に設けられた一側の開口縁部81と、外周部から内側に彎曲された案内部82により内側に設けられた他側の開口縁部83との間に、ホース径よりも十分に大きなホース挿入開口84が設けられ、このホース挿入開口84を通して、ドラム21の外側に巻回されたホース13の流体供給元側端部がドラム内空部80に引込まれ、スイベルジョイント25の接続口部57に接続されている。
【００４６】
このようにして、スイベルジョイント25を、シャフト15だけでなくリール14のドラム21に対しても円周方向に回動自在に設けることで、エア駆動機器などを用いる際に発生するホース13内の圧力変化によって膨張と収縮をするホース径や長さに対して、追従的にスイベルジョイント25が、図９（ａ）、（ｂ）に示されるようにリール14の円周方向に動いてホース13の変形を吸収することにより、ホース13に係る負担を減らすことが可能になり、ホース13の引出および巻取に要する力を軽減して、すなわちゼンマイバネ31の張力を強く設定しなくても良いので、操作性を向上できる。
【００４７】
例えば、ホース13内にエアを加圧供給したときは、ホース13の径や長さが膨張するので、追従的にスイベルジョイント25が、図９（ａ）に示された状態から（ｂ）に示された状態に動くことで、ホース13の変形を吸収することが可能である。
【００４８】
本リール装置は、リール14からのホース13の引出しが従来以上に容易になることに加えて、同じホース長であればホース巻取り容積を小型化できるという効果がある。
【００４９】
すなわち、リール14の側板22，23やドラム21のホース接触面、ホース13の外表面に凹凸加工部60，63，68を設けることで、ホース接触面の摩擦抵抗を低減させることによりホース13，13同士の引掛かりや、ホース13とリール14のドラム21または側板22，23との引掛かりを減らして、ホース13を従来より高密度でドラム21内に巻装することができるので、ホース巻取り容積を小型化できる。
【００５０】
これを裏返すと、従来と同じホース巻取り容積に対して、少なくとも10％以上のホース長さを追加できることが、実験により確認された。
【００５１】
また、ホース13を従来より高密度でドラム21内に巻装でき、ホース13，13間の隙間を小さくできるので、この隙間に入り込む外周側のホース13の嵌入度合も小さくでき、これによっても、ホース13，13間の摩擦抵抗が低くなることから、ホース引出し時に操作力が少なくて済むとともに、ゼンマイバネ31の張力を低く設定することが可能であり、結果的にコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るホースリール装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は同上リール装置の一側の側板を示す正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】（ａ）は同上リール装置の他側の側板を示す正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】同上リール装置のドラムを示す斜視図である。
【図５】同上リール装置のホースを示す斜視図である。
【図６】同上リール装置のホース引出し位置を示す説明図である。
【図７】同上リール装置のリールの変形例を示す分解斜視図である。
【図８】本発明に係るホースリール装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図９】（ａ）は同上リール装置のドラムに対するスイベルジョイントの原位置を示す正面図、（ｂ）は同上リール装置のドラムに対するスイベルジョイントの回動位置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
12    本体ケース
13    ホース
14    リール
15    シャフト
16    流体供給孔
21    ドラム
22，23    側板
25    スイベルジョイント
60，63，68    凹凸加工部
70    表面凹凸
【図１】
2006056620.tif 000005
【図２】
2006056620.tif 000006
【図３】
2006056620.tif 000007
【図４】
2006056620.tif 000008
【図５】
2006056620.tif 000009
【図６】
2006056620.tif 000010
【図７】
2006056620.tif 000011
【図８】
2006056620.tif 000012
【図９】
2006056620.tif 000013