(57)【要約】【課題】一体的に結合していて、かつ、外部流体の浸入を防止でき、しかも、十分な可撓性を備えている、複数本のホース、そしてケーブルを含んで構成することが可能なマルチホースを提供する。【解決手段】マルチホース２１を、内部ホース類２５と、この内部ホース類２５を覆う外装ホース２３と、から構成する。内部ホース類２５は、電力供給用ケーブル２７と、制御信号用ケーブルと、６本の流体通過用ホース３１とを有している。外装ホース２３のホース本体部３３に、長さ方向複数箇所で注入孔３７を形成しておき、ホース本体部３３内に、この注入孔３７からポリウレタン樹脂３９を供給し、結合材を形成する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する複数本の内部ホース類と、この複数本の内部ホース類を束ねた状態で収容した可撓性を有する外装ホースと、を備えているマルチホースであり、
前記外装ホース内には、長さ方向複数箇所で結合材が充填されていて、
前記外装ホースと前記内部ホース類とは、長さ方向複数箇所でそれぞれ、前記結合材により一体的に結合されている、ことを特徴とするマルチホース。
【請求項２】
前記外装ホースには、複数個の注入孔が、長さ方向に並んで、かつ、長さ方向に間隔を有して形成されていて、
前記結合材は、前記注入孔から前記外装ホース内に供給されて硬化している、ことを特徴とする請求項１記載のマルチホース。
【請求項３】
前記複数個の注入孔は、周方向位置が異なるように前記外装ホースに形成されている、ことを特徴とする請求項２記載のマルチホース。
【請求項４】
前記注入孔の周方向位置は、長さ方向一方側に向い、等しい角度で一方側回り方向に順次ずれるように設定されていて、かつ、一つ置き又は２つ置きの前記注入孔の周方向位置が同一となるように構成されている、ことを特徴とする請求項３記載のマルチホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浚渫船などに用いられる、複数本の内部ホース類を外装ホース内に束ねるように収容したマルチホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底の浚渫作業では、例えば、先端部にドラグヘッドが構成されているドラグアームを備えたドラグサクション式の浚渫船が用いられる。ドラグサクション式の浚渫船は、ドラグアームを操作してドラグヘッドを海底に到達させ、船体に搭載した浚渫ポンプでドラグヘッド内を吸引し、海底の浚渫土を船体内に吸引搬送するといった浚渫方式を採用するものである。船体に設けられた回転ドラムからは、電力供給用ケーブルやエアホース等の複数本のホース類がドラグアーム又はドラグヘッドまで延びていて、ホース類はドラグアームの作動に応じて、回転ドラムから繰り出され、かつ、回転ドラムに巻き取られる。
【０００３】
ところで、ドラグアームに用いられるホース類や、装置の作動に追随して同時に繰り出されたり巻き取られたりする他の用途のホース類は、取り扱い性を向上させるために、束ねて一体化しておくことが必要である。したがって、長さ方向複数箇所でホース類を結束するといったことがしばしば行われる。しかしながら、ホース類を長さ方向複数箇所で結束するだけでは、ホース類の十分な一体化を達成できないし、また一方で、過酷な条件下で使用される、例えばドラグアーム用のホース類の保護構造といったものも考慮しなければならない。
【０００４】
より効果的なホース類の一体化手段としては、外装ホース（外部シース）の内側に、ホース類を配置してマルチホースを構成するといったものが知られている（例えば特許文献１参照）。このマルチホースはまた、ホース類を外装ホースによって外部衝撃から保護している。ところが、このようなタイプのマルチホース構造では、内部ホース類、すなわちエアホースや水ホースなどの流体移送用ホース及び電力供給用ケーブルや制御信号用ケーブルなどの各種ケーブルが外装ホースの内側に配置されているだけであり、内部ホース類と外装ホースとの結合体が構成されていないので、マルチホース全体の強度が小さく、また、マルチホース内に例えば油や海水といった外部流体が浸入して滞留し、内部ホース類や外装ホースを劣化させてしまうおそれがある。
【０００５】
このような不都合を解消するための一体化手段として、ゴム製の心材の周りに内部ホース類を束ねて配置してから、この内部ホース類の外周をほぼ全長にわたってゴム製の被覆材で被覆し、その後、ゴム製の心材及びゴム製の被覆材を加硫して、内部ホース類が心材及び被覆材から形成されたゴム製の結束体内に埋め込まれているマルチホースを構成するといったものが知られている（例えば特許文献２参照）。また、別の一体化手段として、ホースの外面層を熱可塑性エラストマで形成し、この外面層に電線を埋め込んでおくといったものも知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平３−１３６１５号公報（全文：第６頁、第１図）
【特許文献２】
実開平４−１０７５９３号公報（全文：第６頁、図１）
【特許文献３】
特公平７−６５７０３号公報（第２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載されたようなマルチホース構造では、厚い結束体が内部ホース類のほぼ全長にわたって形成されているので、この結束体によりマルチホースの可撓性が阻害されるおそれがある。なお、ここでは、結束体はゴム製なので、結束体を形成する際の加硫時に内部ホース類は高温にさらされる。したがって、加硫時の高温度により電線が変質するおそれがあるので、特許文献２に記載されたようなマルチホース構造を採用すると、マルチホース又は内部ホース類にケーブルや電線を含めておくことが難しくなるといった問題点も有している。
【０００８】
また、特許文献３に記載されたホース類構造では、ホースの外面層を熱可塑性エラストマで形成しているので、成形時に、ホースが長時間高温にさらされるといったことがなく、外面層に埋め込まれた電線やケーブルは変質しないが、このホース類構造は、複数本の流体移送用ホースを一体化するものではないので、適用範囲が限られている。
【０００９】
そこで本発明は、一体的に結合され、かつ、外部流体の浸入を防止でき、しかも、十分な可撓性を備えている、複数本のホース、そしてケーブルを含んで構成することが可能なマルチホースの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明のマルチホースは、可撓性を有する複数本の内部ホース類と、この複数本の内部ホース類を束ねた状態で収容した可撓性を有する外装ホースと、を備えているマルチホースであり、前記外装ホース内には、長さ方向複数箇所で結合材が充填されていて、前記外装ホースと前記内部ホース類とは、長さ方向複数箇所でそれぞれ、前記結合材により一体的に結合されているものである。外装ホースは、内部ホース類を全長あるいはほぼ全長にわたって又は比較的長い範囲で収容する。複数本の内部ホース類は、例えば撚られて束状とされた状態で外装ホース内に収容される。結合材は、外装ホースと内部ホース類との間及び内部ホース類の間を隙間なく又はほとんど隙間なく埋める状態で、外装ホース内に充填されている。複数本の内部ホース類と外装ホースとは結合材により一体的に結合されるが、この結合材は、外装ホースの全長にわたって充填されているわけではなく、長さ方向複数箇所で部分的に外装ホース内に充填されているにすぎない。したがって、マルチホースの、結合材と結合材との間の部分は容易に撓むことができ、しかも、マルチホースが曲がるときには、結合材の両側が変形して逃げることができるので、マルチホースは全体的に十分な可撓性を備えることが可能となる。さらに、結合材は、外装ホース内を液密的に分断するので、結合材を外装ホース内に適当に配置しておけば、例えば外装ホースの長さ方向一端部から他端部まで、あるいは外装ホースの長さ方向一方側から他方側まで配置しておけば、マルチホース内への外部流体の浸入又は奥深くへの浸入を効果的に防止できる。ここでは、一つ一つの結合材が完全なあるいは高い液密性を有していることが好ましい。結合材は通常、粘度の高い流動状態で外装ホース内に供給され、硬化して外装ホースと内部ホース類とを結合する。結合材はまた、複数個又は多数個が、外装ホースの全長あるいはほぼ全長に沿って又は比較的長い範囲に沿って、長さ方向に間隔を設けて並ぶように、外装ホース内に充填される。
【００１１】
結合材は、内部ホース類にケーブルを含ませておいても電線が変質するおそれがないように、高温の形成温度を必要としないもの、例えば常温硬化性のものあるいは樹脂であることが好ましく、発泡材、例えば発泡樹脂とすることができる。結合材に発泡材を用いることにより、発泡時の膨張を利用して結合材を容易に外装ホース内に充填することができる。しかしながら、結合材が発泡材の場合には、マルチホースの曲げが繰り返されると、結合材が粉状に変質して徐々に欠落していくおそれがある。したがって、結合材は発泡性ではないソリッド状のものであることが好ましい。
【００１２】
外装ホースに、複数個又は多数個の注入孔を、長さ方向に並んで、かつ、長さ方向に間隔を有して形成し、この注入孔から外装ホース内に結合材を供給し、硬化させるようにすれば、特別の供給装置を用いないでも簡単に結合材を外装ホース内に充填することができる。注入孔は、例えば充填された結合材により、閉塞される。結合材の供給は、注入孔を上側にして行われるのが普通である。注入孔の長さ方向の間隔は、この注入孔から供給されて形成された結合材の間に、適当な長さ方向の間隔が設けられるように設定される。
【００１３】
注入孔から結合材を外装ホース内に供給すると、結合材は下側に流れ、長さ方向両側に広がっていく。結合材の粘度を高くしておいても、外装ホース内の空間がきわめて小さい場合でなければ、結合材は下側に向って長さ方向に広がって流れることになる。したがって、注入孔側には十分な量の結合材が供給されない可能性があり、逆に、注入孔と反対側には過度の結合材が供給されていることとなる。それゆえ、注入孔を外装ホースに同一の周方向位置で形成しておくと、すなわち、注入孔を外装ホースに一直線上で並ぶように形成しておくと、外装ホースと結合材との結合が強力ではない個所が一直線上に並んで形成されてしまうし、結合材の供給が過度で可撓性が不足している個所が、やはり一直線上に並んで形成されてしまう。したがって、外装ホースと内部ホース類とを長さ方向にずらすような負荷が加わると、外装ホースと結合材とが注入孔位置から徐々に剥離していき、マルチホースの強度が低下するおそれがあるし、また、マルチホース全体の可撓性も低下してしまう。したがって、複数個の注入孔を、周方向位置が異なるように外装ホースに形成しておくことが好ましい。例えば、隣り合う注入孔の周方向位置が異なるように構成する。より効果的には、注入孔の周方向位置（中心角度で表す）を、長さ方向一方側に向い、等しい角度で一方側回り方向に順次ずれるように設定し、かつ、一つ置き又は２つ置きの注入孔の周方向位置が同一となるように構成しておく。例えば、注入孔の周方向位置を、長さ方向一方側に向い、１２０度で右回り方向に順次ずれるように設定しておくと、２つ置きで注入孔の周方向位置は元に戻ることとなる。最も好ましくは、一つ置きの注入孔の周方向位置が同一となるように、すなわち、注入孔が１８０度で順次ずれるように設定する。いいかえれば、長さ方向で隣り合っている注入孔同士が径方向対象位置に設けられているようにしておく。このように構成すれば、外装ホースと結合材との結合が最も弱い個所と、外装ホースと結合材との結合が最も強力な個所とが、あるいは、結合材が不足気味で可撓性が高い個所と、結合材が過多で可撓性が不足している個所とが、周方向位置を一致させて隣り合って形成されるので、外装ホースと内部ホース類とを長さ方向にずらすような負荷が加わっても、外装ホースと結合材とが剥離するおそれは少ないし、また、マルチホース全体の可撓性が不足するといったことも防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るマルチホースが用いられるドラザクション式の浚渫船の概観図である。
【００１６】
ドラザクション式の浚渫船１は、船体側面に揺動可能に取り付けられたドラグアーム３を有し、このドラグアーム３の先端部にはドラグヘッド５が構成されている。ドラザクション式の浚渫船１の船体上部に設けられたウインチ７、９からはそれぞれ、吊り下げワイヤ１１、１３が引き出されていて、吊り下げワイヤ１１はドラグアーム３の中間部に連結され、吊り下げワイヤ１３はドラグアーム３の先端側に連結されている。ドラグアーム３は、この２組の吊り下げワイヤ１１、１３によって支えられ、ウインチ７，９の作動による吊り下げワイヤ１１、１３の繰り出しによって、ドラグヘッド５を海底１５に降ろすように揺動し、ウインチ７，９の作動による吊り下げワイヤ１１、１３の巻き取りよって、ドラグヘッド５を海水又は海底１５から引き上げるように揺動する。ドラグアーム３には、船体内に設置された浚渫ポンプ１７が接続され、海底１５に降ろされたドラグヘッド５内は、この浚渫ポンプ１７によって吸引される。浚渫ポンプ１７によってドラグヘッド５内が吸引されると、海底１５の浚渫土は、ドラグヘッド５からドラグアーム３を通過し、船体内に吸い上げられる。
【００１７】
ドラザクション式の浚渫船１の船体上部に設けられた回転ドラム１９からは、マルチホース２１が引き出されていて、このマルチホース２１は、ドラグアーム３に沿って配置され、ドラグヘッド５又はドラグヘッド５の近傍個所まで延びている。すなわち、マルチホース２１は、先端側がドラグヘッド５側に延び、後端側が回転ドラム１９に巻かれている。
【００１８】
図２はマルチホース２１の一部を断面で示す正面図、図３はマルチホース２１の側面方向断面図、図４は外装ホースのホース先端部の拡大図である。
【００１９】
マルチホース２１は、可撓性を有する外装ホース２３と、この外装ホース２３内に束ねられて挿入され、収容された可撓性を有する内部ホース類２５と、を備えて構成され、内部ホース類２５は、可撓性を有する電力供給用ケーブル２７と、可撓性を有する制御信号用ケーブル２９と、６本の可撓性を有する流体通過用又は流体移送用ホース３１（エアホース及び水・グリコールホース）と、を有していて、電力や流体の供給、あるいは信号の送信などにより、ドラグヘッド５を作動させたり、浚渫補助作用を行ったりする。電力供給用ケーブル２７及び制御信号用ケーブル２９は、外装ホース２３の軸心側又は軸心周囲に配置され、ホース３１は、外装ホース２３の外周側に配置されている。すなわち、ケーブル又は電線が中心側に、そして流体通過用ホースが外周側に配置されている。外装ホース２３は、ほぼ２０ｍの長さのホース本体部３３と、このホース本体部３３の先端に接続された、ほぼ４ｍの長さのホース先端部３５（ドラグヘッド５側の部分）と、から構成され、ホース本体部３３には、長さ方向複数箇所で注入孔３７が形成されていて、外装ホース２３又はホース本体部３３内には、この注入孔３７から供給されて硬化したポリウレタン樹脂３９（結合材）が充填されている。ポリウレタン樹脂３９は、注入孔３７の長さ方向位置周辺では、外装ホース２３又はホース本体部３３内の空間を完全に埋めていて、外装ホース２３又はホース本体部３３と内部ホース類２５とは、このポリウレタン樹脂３９により一体的に結合されている。
【００２０】
ホース先端部３５の後端側には、内周にニップル金具４１が嵌め込まれ、外周にフランジスリーブ４３が嵌め付けられている。また、ホース先端部３５の先端側にも、内周にニップル金具４５が嵌め込まれ、外周にスリーブ４７が嵌め付けられていて、ホース先端部３５の外周には、フランジスリーブ４３とスリーブ４７との間に、フランジスリーブ４３及びスリーブ４７で長さ方向に位置決めされて、ガードワイヤ４９が嵌められている。電力供給用ケーブル２７、制御信号用ケーブル２９（図２及び図４では図示せず）及びホース３１の先端部は、ホース先端部３５から突出し、電力供給用ケーブル２７、制御信号用ケーブル２９及びホース３１の先端にはそれぞれ、ドラグアーム３又はドラグヘッド５への接続端子５１、５３（制御信号用ケーブル２９の接続端子は図示せず）が取り付けられている。なお、図２及び図４中、符号５５は、ホース先端部３５の先端に取り付けられたゴム製キャップである。
【００２１】
外装ホース２３は、耐侯性に優れたゴム製外層５７と、中間のポリエステル繊維製補強層５９と、耐摩耗性に優れたゴム製内層６１と、から構成される積層構造を備えていて、ほぼ１００ｍｍの外径を有している。電力供給用ケーブル２７及び制御信号用ケーブル２９はそれぞれ、外装ホース２３の約５分の１乃至３分の１の外径を有していて、電線部６３をゴム製被覆層６５で覆うことにより構成されている。ホース３１はそれぞれ、外装ホース２３の約１０分の１乃至５分の１の外径を有していて、エアホースとして用いられているものは、耐侯性に優れたゴム製外層６７と、中間のポリエステル繊維製補強層６９と、耐油性に優れたゴム製内層７１と、から構成される積層構造を備え、水・グリコールホースとして用いられているものは、耐侯性に優れたゴム製外層７３と、中間の硬鋼線補強層７５と、耐水性分系油性に優れたゴム製内層７７と、から構成される積層構造を備えている。
【００２２】
図５はマルチホース２１の製造過程を説明する図であり、内部ホース類２５を外装ホース２３内に収容する場合を示す図、図６はマルチホース２１の製造過程を説明する図であり、外装ホース２３の径方向所定側に形成された注入孔３７からポリウレタン樹脂３９を供給する場合を示す図、図７はマルチホース２１の製造過程を説明する図であり、外装ホース２３の径方向反対側に形成された注入孔３７からポリウレタン樹脂３９を供給する場合を示す図、図８はマルチホース２１の製造過程を説明する図であり、結合材の形成を完了した場合を示す図である。
【００２３】
マルチホース２１を製造するにはまず、電力供給用ケーブル２７及び制御信号用ケーブル２９の外周にホース３１を螺旋状に撚って巻き付け、内部ホース類２５を束ねる（図５に概略的に示された内部ホース類２５の撚り束ね状態参照）。そして、この内部ホース類２５の長さ方向複数箇所をテープ７９で結束しておく。次に、内部ホース類２５に離型剤を塗布し、内部ホース類２５を例えばねじりながら外装ホース２３のホース本体部３３内に後端開口（船体側開口）から挿入していく。挿入にあたっては、順次、テープ７９を取り外す（図５）。
【００２４】
内部ホース類２５を全体的に外装ホース２３のホース本体部３３内に挿入したら、ホース本体部３３の径方向所定側に、例えばほぼ３ｍの長さ方向等間隔で、全長にわたって一直線上に、複数の注入孔３７を形成しながら、注入孔３７より外装ホース２３又はホース本体部３３内にポリウレタン樹脂３９を供給していく。ポリウレタン樹脂３９は流動性を有するが、注入孔３７からの注入に支障がない範囲で、高い粘度に調整されていて、外装ホース２３のホース本体部３３内で山状を呈するように広がっていく（ポリウレタン樹脂３９又は結合材の充填状態は概念的に図示されている）。ポリウレタン樹脂３９の供給は、例えば、ポリウレタン樹脂３９が注入孔３７から供給できなくなって、かつ、注入孔３７から溢れるまで行われる。ホース本体部３３内で硬化したポリウレタン樹脂３９は、注入孔３７を閉塞し、かつ、外装ホース２３又はホース本体部３３内を液密的に遮断する結合材を形成し、ホース本体部３３内に充填されたこの結合材により、外装ホース２３又はホース本体部３３と内部ホース類２５とは一体的に結合されている（図６）。ポリウレタン樹脂３９の供給は、例えば、細管状の供給口８１を有する漏斗状の供給具８３を用い、供給口８１を注入孔３７内に差し込んで、供給具８３内にポリウレタン樹脂３９を流し込むことにより行われる。
【００２５】
すべての径方向所定側の注入孔３７からポリウレタン樹脂３９を供給して外装ホース２３又はホース本体部３３内に結合材を構成したら、形成した注入孔３７と径方向反対側（１８０度反対側）で、ホース本体部３３に、全長にわたって一直線上に複数の注入孔３７を形成する。複数個の注入孔３７は、例えば３ｍの長さ方向等間隔で、すなわち、径方向所定側の注入孔３７の間隔と等しい間隔で形成される。また、ここでは、隣接する注入孔３７、３７の長さ方向中央に、すでに形成した径方向所定側の注入孔３７が対応して位置するようにしながら、すなわち、すべての注入孔３７が、例えば１．５ｍの長さ方向等間隔で配置されるように、注入孔３７を形成していくが、同時に、それぞれの注入孔３７からポリウレタン樹脂３９を供給して、径方向所定側での場合と同様の態様で、外装ホース２３又はホース本体部３３内に結合材を構成する（図７）。なお、注入孔３７は、内部ホース類２５を傷付けないように、内部ホース類２５を挿入するに先立って、外装ホース２３又はホース本体部３３に形成しておいてもよい。
【００２６】
径方向所定側から供給されて形成された山形の結合材（符号３９参照）と、径方向反対側から供給されて形成された山形の結合材（符号３９参照）とは、麓部を径方向反対側に位置させて（頂き部を径方向反対側に位置させて）外装ホース２３又はホース本体部３３内に充填されている。したがって、ホース本体部３３内には、山形の結合材（符号３９参照）と、この結合材（符号３９参照）を倒立させた状態の結合材（符号３９参照）とが、長さ方向に沿って交互に、かつ、ほぼ全長に沿って形成されていることとなる（図８）。
【００２７】
そして、ホース本体部３３内への結合材の構成作業が完了したら、ホース本体部３３にホース先端部３５を接続する。電力供給用ケーブル２７、制御信号用ケーブル２９及びホース３１の先端側部は、ホース本体部３３から長く延びているが、ホース本体部３３の先端内周に連結用ニップル金具８５を、そして、ホース本体部３３の先端外周に連結用スリーブ８７を配置してから、ホース本体部３３から延びている電力供給用ケーブル２７、制御信号用ケーブル２９及びホース３１の先端側部を、ホース先端部３５内に相対的に例えばねじりながら挿入し、ホース先端部３５の後端とホース本体部３３の先端とを、当接させた状態で、連結用ニップル金具８５及び連結用スリーブ８７で挟み付けて接続することによりマルチホース２１を構成する。ホース先端部３５の先端へのゴム製キャップ５５の取り付けは、ホース先端部３５をホース本体部３３に接続してから行う。また、電力供給用ケーブル２７、制御信号用ケーブル２９及びホース３１の先端への接続端子５１、５３の取り付けは、ホース先端部３５の先端へのゴム製キャップ５５の取り付けの後に行う。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマルチホースは、外装ホースと内部ホース類とが一体的に結合されて大きな強度を有し、外部流体の奥深くまでの浸入を防止でき、しかも、装置の作動に十分追随できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマルチホースが用いられるドラザクション浚渫船の概観図である。
【図２】マルチホースの一部を断面で示す正面図である。
【図３】マルチホースの側面方向断面図である。
【図４】外装ホースのホース先端部の拡大図である。
【図５】マルチホースの製造過程を説明する図であり、内部ホース類を外装ホース内に収容する場合を示す図である。
【図６】マルチホースの製造過程を説明する図であり、外装ホースの径方向所定側に形成された注入孔からポリウレタン樹脂を供給する場合を示す図である。
【図７】マルチホースの製造過程を説明する図であり、外装ホースの径方向反対側に形成された注入孔からポリウレタン樹脂を供給する場合を示す図である。
【図８】マルチホースの製造過程を説明する図であり、結合材の形成を完了した場合を示す図である。
【符号の説明】
２１            マルチホース
２３            外装ホース
２５            内部ホース類
３９            ポリウレタン樹脂（結合材）
【図１】
2004293762.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004293762.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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