(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形回転軸上に半溶融状態の軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら螺旋状に巻回することにより内管を形成していくと共にこの内管の外周面上に硬質合成樹脂製の中空補強芯線材をその中空内部に供給される圧縮空気によって円形状に保持されながら所定のピッチでもって螺旋巻きして内管の外周面に一体に溶着させ、さらに、この中空補強芯線材上に軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら、且つ、該中空補強芯線材におけるホースの長さ方向に隣接する螺旋巻き部分間に圧縮空気を供給しながら螺旋状に巻着することにより中空補強芯線材における隣接する螺旋巻き部分間の管壁部が凸円弧状に膨脹してなる外管を形成することを特徴とする合成樹脂製ホースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性を有する合成樹脂製ホースの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断熱ホースとしては、従来から、例えば、特許文献１に記載されているように、軟質塩化ビニル樹脂よりなる内管の外周面にこの内管と同一材料よりなる仕切壁を介して発泡ポリエチレン樹脂よりなる帯状の断熱材を螺旋状に巻回して断熱層を形成し、さらに、この断熱層の外周面に上記内管と同一材料よりなる軟質合成樹脂製外管を被覆してなる構造のものが広く知られているが、このような断熱ホースでは断熱材の使用によって材料費が高くなり、安価な製品を供給することが困難であるばかりでなく、軟質塩化ビニル樹脂よりなる内外管と発泡ポリエチレン樹脂よりなる断熱材とは接着が困難であるため、断熱材がホースの切断端面から外部に引き出されて端部が形崩れをし、これを防止するには切断端部を糸状物で巻き締めしておく等の処理が必要となるといった問題点がある。
【０００３】
一方、上記のような断熱材を使用しなくても、空気層が適度な断熱効果を奏することが知られており、上記軟質合成樹脂製の内管と外管との間に空気層を設ければ断熱性を発揮させることができる。
【０００４】
例えば、特許文献２に記載されているように、軟質合成樹脂製内管の外周面に硬質合成樹脂製補強芯線材を一定のピッチでもって螺旋状に巻着していると共に、この補強芯線材を上記内管と同一材料よりなる軟質合成樹脂製外管によって被覆し、且つ、該補強芯線材の頂部に接したこの軟質合成樹脂製外管の内周面を補強芯線材に一体に融着して軟質合成樹脂製の内外管の対向面と螺旋状に巻着している硬質合成樹脂製補強芯線材とで囲まれた螺旋状空隙部を空気層とした合成樹脂製ホースが開発されている。
【特許文献１】特開２００１−３２９７０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような合成樹脂製ホースによれば、軟質合成樹脂製の内外管間には上記のように螺旋状の空隙部による空気層が形成されているが、中実の硬質合成樹脂製補強芯線材が存在しているために空気層の容積が少なくなり、その上、屈曲性を良好にするために、一定のピッチでもってホースの長さ方向に巻回されている隣接する補強芯線材の頂面間の外管管壁部分を内管に向かって凹円弧状に湾曲した湾曲壁面に形成しているため、上記空気層の容積が一層少なくなって所望の断熱作用を発揮させることが困難である。  
【０００６】
また、上記硬質合成樹脂製の補強芯線材を中空に形成すれば、その内部の空気層によって断熱作用を発揮させることができると共に軽量化を図ることができるが、ホースの製造時に半溶融状態の中空の補強芯線材を軟質合成樹脂製の内管上に螺旋状に巻き付けると、この中空補強芯線材が偏平状に変形して中空部が無くなった状態で硬化し、中空補強芯線材を有する合成樹脂製ホースを製造することができないといった問題点が生じることになる。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、断熱作用を効果的に奏することができる空気層を備えていると共に適度な湾曲性と保形性、及び耐圧強度を備え、空調機のドレーンホースや断熱性を有する鞘管等としての使用に適した合成樹脂製ホースを安価に且つ簡単に製造することができる方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の合成樹脂製ホースの製造方法は、請求項１に記載したように、成形回転軸上に半溶融状態の軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら螺旋状に巻回することにより内管を形成していくと共にこの内管の外周面上に硬質合成樹脂製の中空補強芯線材をその中空内部に供給される圧縮空気によって円形状に保持されながら所定のピッチでもって螺旋巻きして内管の外周面に一体に溶着させ、さらに、この中空補強芯線材上に軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら、且つ、該中空補強芯線材におけるホースの長さ方向に隣接する螺旋巻き部分間に圧縮空気を供給しながら螺旋状に巻着することにより中空補強芯線材における隣接する螺旋巻き部分間の管壁部が凸円弧状に膨脹してなる外管を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、成形回転軸上に半溶融状態の軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら螺旋状に巻回することにより内管を形成していくと共にこの内管の外周面上に硬質合成樹脂製の中空補強芯線材をその中空内部に供給される圧縮空気によって円形状に保持されながら所定のピッチでもって螺旋巻きして内管の外周面に一体に溶着させ、この中空補強芯線材上に軟質合成樹脂製帯状材を先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら外管を形成していくものであるから、内管上に螺旋巻きされる半溶融状態の中空補強芯線材が巻付力によって偏平状に変形しようとするのを、その内部に供給する圧縮空気の空気圧によって阻止しながら確実に断面円形状に保持させた状態で巻装することができると共に、内管上へのこの中空補強芯線材の螺旋巻きに後続して該中空補強芯線材上に外管を形成するための軟質合成樹脂製帯状材を螺旋巻きする際においても、この軟質合成樹脂製帯状材の巻付力によって上記半溶融状態の中空補強芯線材が偏平状に変形しようとするのを内部に供給する空気圧によって確実に防止することができる。
【００１０】
従って、中空補強芯線材が断面円形状を保持したまま硬化して軟質合成樹脂製の内管の外周面と外管の内周面との間にこれらの内外管と一体に溶着した中空補強芯線材が螺旋状に巻装してなる合成樹脂製ホースを容易に製造することができると共に、内外管の対向面間に断面円形の中空補強芯線材の外径に応じた広い空間部を全長に亘って設けることができてこの空間部内の空気層によって断熱作用を発揮する合成樹脂製ホースを提供することができる。また、硬質合成樹脂よりなる中空補強芯線材によって優れた耐圧強度を発揮することができ且つホース全体が保形性に富んだ合成樹脂製ホースを安価に提供することができる。
【００１１】
さらに、内管上に螺旋巻きする半溶融状態の中空補強芯線材上に軟質合成樹脂製帯状材を螺旋状に巻き付けて外管を形成していく際に、中空補強芯線材におけるホースの長さ方向に隣接する螺旋巻き部分間に圧縮空気を供給しながら軟質合成樹脂製帯状材を巻き付けていくので、半溶融状態の中空補強芯線材上に作用する該軟質合成樹脂製帯状材の巻付力をその空気圧によって減少させて中空補強芯線材を断面円形状に保持させた状態で硬化させることができる共に、中空補強芯線材における隣接する螺旋巻き部分間の軟質合成樹脂製帯状材がその空気圧によって膨脹してこの軟質合成樹脂製帯状材の硬化によって形成された外管と内管との間の上記空間部を一層広くすることができ、優れた断熱作用を発揮する合成樹脂製ホースを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は断熱性を有する合成樹脂製ホースＡの一部を断面した簡略側面図、図２はその一部分の拡大断面図であって、この合成樹脂製ホースＡは、内周面が全長に亘って同一径の滑らかな面に形成されている軟質合成樹脂製の内管１と、この内管１の外周面に所定のピッチ間隔でもって螺旋状に巻回して内管１の外周面に一体に固着してなる断面円形状の硬質合成樹脂製中空補強芯線材２と、この螺旋状に巻回した中空補強芯線材２を介して上記内管１上に配設されて中空補強芯線材２の頂部に接した内周面部分を該頂部に融着、一体化させている軟質合成樹脂製の外管３とからなり、内管１の外周面と外管３の内周面間には、上記螺旋状に巻回した中空補強芯線材２の内部空間4aと、ホースの長さ方向に隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間、即ち、内管１上に先に螺旋方向に一巻きされた中空補強芯線材部分2aとこの中空補強芯線材部分2aに後続して螺旋方向に一巻きされた中空補強芯線材部分2aとの間で形成されている螺旋状空間部4bとからなる空気層４を全長に亘って設けている。
【００１３】
上記軟質合成樹脂製の内外管１、３の肉厚と、硬質合成樹脂製の中空補強芯線材２の周壁の肉厚とは１mm以下の薄肉に形成されてあり、例えば、外径が30mm程度の合成樹脂製ホースであれば、0.4 〜0.5mm 厚に形成されていると共に内外管１、２の対向面間の空気層４の厚みが略４mm、中空補強芯線材２のヒッチが略９mmに形成されている。なお、中空補強芯線材２はその長径方向をホースの長さ方向に向けている断面楕円形状に形成されているが、図10に示すように、断面が真円形状であってもよく、要するに断面円形状をなしていればよい。
【００１４】
このような薄肉で中空の補強芯線材２を内管１と外管３との間に断面円形状を保持した状態で介在させた構造とするには、ホースの製造時において半溶融状態の中空補強芯線材２を内管１上に螺旋状に巻回する際に、その中空内部に圧縮空気を供給してその空気圧によって該中空補強芯線材２を所定径の断面円形状に膨脹させた状態に保持し、この状態で内管１上に螺旋状に巻回して、その巻付力で中空補強芯線材２が偏平状に変形しようとするのを空気圧で防止し、断面円形状を保持した状態で硬化させることによって可能となるものである。
【００１５】
さらに、上記内管１の外周面と外管３の内周面間において、ホースの長さ方向に隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間に形成された上記螺旋状空間部4bは、この螺旋状空間部4bの外周壁を形成する外管３の管壁部分3aを外方に向かって凸円弧状に湾曲させた形状にしていることによって広い空間部に形成されている。
【００１６】
このように、ホースの長さ方向に隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間に掛け渡された外管３の管壁部分3aを外方に向かって凸円弧状に湾曲した形状にするには、ホースの製造時において、内管１上に螺旋状に巻回する上記中空補強芯線材２に後続してこの中空補強芯線材２における先に螺旋方向に一巻きした中空補強芯線材部分2aと次に螺旋方向に一巻きした中空補強芯線材部分2aとの頂部間上に半溶融状態の軟質合成樹脂製帯状材を掛け渡しながら螺旋巻きすることによって外管３を形成する際に、この軟質合成樹脂帯状材の内面と上記隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間の間の空間部4bに圧縮空気を供給してその空気圧により半溶融状態の軟質合成樹脂帯状材を凸円弧状に膨脹させ、この状態で硬化させることによって行うことができる。
【００１７】
この外管３において、中空補強芯線材２の頂部にその内面を融着一体化させている管壁部分3bも、中空補強芯線材２の湾曲した頂面に沿って凸円弧状に湾曲した状態でホースの長さ方向に連続螺旋状に設けられているが、この管壁部分3bよりもホース長さ方向に隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間上に架設した状態でその内面を融着一体化させている上記凸円弧状に湾曲した管壁部分3aの方が幅広く且つ外方への突出高さもやや高くなるように形成されている。
【００１８】
上記内管１と外管３とは、同じ軟質合成樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ樹脂などのオレフィン系樹脂、或いは、塩化ビニル樹脂等の軟質合成樹脂よりなり、また、上記中空補強芯線材２は内管１や外管３を形成している軟質合成樹脂よりも硬質の合成樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、硬質塩化ビニル等の適度な弾性と硬度を有する硬質合成樹脂からなり、且つ、上記内外管１、３を形成している軟質合成樹脂と互いに融着可能な硬質合成樹脂からなる。
【００１９】
上記のように構成した合成樹脂製ホースＡは、内管１と外管３との間に、螺旋状の中空補強芯線材２の内部空間4aと、この中空補強芯線材部分2a、2a間の螺旋状空間部4bとが互いに中空補強芯線材２の周壁部を介して並列状態でホースの長さ方向に螺旋状に設けられてなる空気層４を１層だけ設けてなる構造としているが、図３、図４に示すように、内管１と外管３との間の間隔を上記ホースＡよりも略２倍に広くしてその間に２層の空気層４、４を互いに中間管５を介して重なり合った状態で設けてなる構造としておいてもよい。  
【００２０】
詳しくは、この合成樹脂製ホースA1は、軟質合成樹脂製内管１上に硬質合成樹脂製の上記中空補強芯線材２を所定のピッチでもって螺旋状に巻着している共に、この中空補強芯線材２を内管１と同じ材料からなり且つ略同じ厚みを有する軟質合成樹脂製の中間管５によって被覆して中空補強芯線材２の頂部と接する内周面部分を該頂部に一体に融着してあり、さらに、この中間管５上に中空補強芯線材2Aを所定のピッチでもって螺旋状に巻着し、この中空補強芯線材2Aを軟質合成樹脂製外管３によって被覆して中空補強芯線材2Aの頂部に接した該外管３の内周面部分を該頂部に一体に融着してなるものである。
【００２１】
このように構成した合成樹脂製ホースA1は、内管１と中間管５との間に設けている螺旋状の中空補強芯線材２の内部空間4aと、この中空補強芯線材２の中空補強芯線材部分2a、2a間の螺旋状空間部4bとによって形成された空気層４を内側の空気層とし、外管３と中間管５との間に設けている螺旋状の中空補強芯線材2Aの内部空間4a' と、この中空補強芯線材2Aにおける中空補強芯線材部分2a、2a間の螺旋状空間部4b’によって形成された空気層４を外側空気層とした二重の空気層を有しており、これらの空気層４、４によって一層優れた断熱作用を奏することができる。
【００２２】
さらに、２層の空気層４、４を有する合成樹脂製ホースA1に限らず、図５、図６に示すように、内管１と外管３との間の間隔を上記ホースＡよりも略３倍に広くしてその間に３層の空気層４、４、４を中間管５、５を介して順次重なり合った状態で設けてなる合成樹脂製ホースA2の構造としておいてもよく、また、３層以上の空気層を有する構造としておくこともできる。
【００２３】
次に、上記構成の合成樹脂製ホースＡの製造方法を図７〜図９に基づいて説明すると、一定幅と一定厚みを有する半溶融状態の軟質塩化ビニル樹脂等の軟質合成樹脂製帯状材1'を第１押出機の成形ノズル11から押し出しながら周知のように金属製の成形回転軸14の基端部上に、先行する帯状材部の１側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら一定のピッチでもって螺旋状に巻回することによって内管１を形成していくと共に、この内管１の形成途上において、第２押出機の成形ノズル12から半溶融状態の硬質塩化ビニル樹脂等の硬質合成樹脂からなる断面円形の中空補強芯線材2'を押し出しながら、先に成形回転軸14上に巻回した上記合成樹脂製帯状材1'によって形成される内管１上に該中空補強芯線材2'を一定のピッチ間隔でもって螺旋状に巻回することによってその内側外周面を上記合成樹脂製帯状材1'上に一体に溶着する。
【００２４】
この際、第２押出機の成形ノズル12から半溶融状態の中空補強芯線材2'を押し出す時に、図９に示すように、この中空補強芯線材2'の中空内に圧縮空気供給ノズル15から圧縮空気15を送給してその空気圧により中空補強芯線材2'を断面中空円形状に保持させる。このように、中空補強芯線材2'内に空気圧をかけながらこの半溶融状態の中空補強芯線材2'を成形回転軸14上に形成される上記内管１上に螺旋状に巻き付けていくと、その巻付力によって該中空補強芯線材2'が偏平状に変形しようとするのを空気圧によって防止し、断面円形状に保持させた状態で巻回していくことができ、内管１を形成する合成樹脂製帯状材1'上に一体に融着した中空補強芯線材２を螺旋状に設けることができる。
【００２５】
成形回転軸14上で形成される上記内管１上にこの中空補強芯線材2'を螺旋状に巻回したのち、この中空補強芯線材2'に後続して第３押出機の成形ノズル13から上記合成樹脂製帯状材1'と同一合成樹脂よりなる一定幅と厚みを有する半溶融状態の軟質合成樹脂製帯状材3'を押し出してこの軟質合成樹脂製帯状材3'を、螺旋巻きした上記中空補強芯線材2'のホースの長さ方向に隣接する一巻き状の螺旋巻き芯線材部分2a、2aの頂部間上に架け渡すようにしてこの頂部と接する内面部分を該頂部に溶着一体化させ、且つ、先行する帯状材部の一側部上に後続する帯状材部の対向側部を重ね合わせて一体に溶着させながら一定のピッチでもって螺旋状に巻回することによって外管３を形成していく。
【００２６】
この際、この軟質合成樹脂製帯状材3'の巻付力によって硬化前の上記中空補強芯線材2'が圧迫されるが、この中空補強芯線材2'内には上述したように、圧縮空気が供給されているので、この空気圧によって中空補強芯線材2'が偏平状に変形するのを防止することができる。また、この軟質合成樹脂製帯状材3'を、中空補強芯線材2'上に螺旋状に巻き付ける際に、この軟質合成樹脂帯状材3'の内面と上記隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間によって形成される螺旋状空間部4b内に圧縮空気供給ノズル16から圧縮空気を供給してその空気圧により隣接する中空補強芯線材部分2a、2a間の帯状材部分を外方に向かって凸円弧状に膨脹させ、この状態で硬化させることによってこの帯状材部分からなる管壁部分3aが外方に向かって凸円弧状に湾曲形成されてなる外管３を形成するものである。
【００２７】
こうして、成形回転軸14上で軟質合成樹脂製内外管１、３間に螺旋状に巻装した中空補強芯線材２を介装してなる上記構造を有する合成樹脂製ホースを連続的に形成しながら、該ホースを成形回転軸14の先端に向かって移動させ、その移動途上で多数の冷却水噴射孔を設けているパイプ17から噴射する冷却水によって冷却したのち、成形回転軸14からその延長方向に送り出し、所望長さ或いは所定長さ毎に切断して所定長のホースＡを得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】合成樹脂製ホースの一部を断面した簡略側面図。
【図２】その一部の拡大断面図。
【図３】２層の空気層を設けた合成樹脂製ホースの一部を断面した簡略側面図。
【図４】その一部の拡大断面図。
【図５】３層の空気層を設けた合成樹脂製ホースの一部を断面した簡略側面図。
【図６】その一部の拡大断面図。
【図７】製造方法を示す簡略平面図。
【図８】その拡大平面図。
【図９】第２押出機のノズル部分の断面図。
【図１０】本発明合成樹脂製ホースの変形例を示す一部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  軟質合成樹脂製内管
２  中空補強芯線材
３  軟質合成樹脂製外管
3a  管壁部分
４  空気層
4a  中空補強芯線材の内部空間
4b  螺旋状空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図９】
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【図１０】
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