(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機のクロスヘッドから押出した軟質樹脂製のチューブを押出直後の溶融状態において押圧して偏平化しかつ前記チューブの内壁面同士を密着してなる条帯を螺旋状に捲回するとともに隣接する側縁同士を接合してホース壁を形成し、このホース壁に硬質樹脂製の螺旋補強体を添着する可撓性ホースの成形方法であって、前記クロスヘッドのダイとニップルの間隙を調整し、この間隙から押し出される溶融チューブの肉厚を調整することにより、条帯の肉厚を調整できるようにしてあることを特徴とする可撓性ホースの成形方法。
【請求項２】
溶融チューブを周方向において一部厚肉部分を有するように偏肉化し、条帯の幅方向において厚肉部を形成するようにした請求項１に記載の可撓性ホースの成形方法。
【請求項３】
条帯の厚肉部に螺旋補強体を添着するようにした請求項２に記載の可撓性ホースの成形方。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機用ホースなどの合成樹脂製可撓性ホース、殊に軟質樹脂製の条帯を螺旋状に捲回して形成したホース壁と、硬質樹脂製の螺旋補強体とからなる可撓性ホースの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のようなホースを製造するには、一定の幅と肉厚を有する溶融状態の軟質樹脂条帯を押出成形機のダイから押し出してホース成形用回転軸上に、先に螺旋状に捲回した軟質樹脂条帯とオーバーラップさせながら螺旋状に捲回することによりホース壁を形成し、同時に溶融状態の硬質樹脂線材をホース壁に添着して螺旋補強体を形成している。
【０００３】
そして、上記ホース壁を形成する軟質樹脂製の条帯としては、図１７に示す押出機のストレートヘッド５０のダイ５１から押出された樹脂テープが使用されているが、成形するホースの用途や要求性能等に応じて樹脂テープの幅や肉厚を適宜変化させて使用したい場合がある。この場合、同じダイ５１をそのまま使用して、例えば、樹脂テープの幅を変化させず一定のままその肉厚を薄くしようとして、樹脂の押出量を低下させたり、樹脂テープの引取速度を上昇させることが試みられたが、樹脂テープの幅も同時に変化して狭くなってしまい、その目的が達成されなかった。
【０００４】
従って、この樹脂テープの幅や肉厚は、図１８に示す選定した一つのダイ５１の樹脂吐出口５２の形状によりほぼ決定されてしまい、別のダイに取替えないと異なる幅や肉厚を有する樹脂テープを成形できない不都合がある。そこで、樹脂テープの幅や肉厚を変化させる場合には、その都度それらの寸法に適合した形状のダイに取替えて樹脂テープを押出してホースの成形を行わねばならず、数多くの形状のダイを揃えておくとともに、ダイの交換に煩雑な作業と長時間を要し、成形効率が悪い問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑み、押出機のダイを交換することなく１つのダイのままで条帯の幅や肉厚を自由に調整できるようにし、ホースの成形効率を高めることを課題とするものである。また、このようにして成形されたホースの屈曲時の亀裂発生を防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題解決のため、可撓性ホースの成形方法として、押出機のクロスヘッドから押出した軟質樹脂製のチューブを押出直後の溶融状態において押圧して偏平化しかつ前記チューブの内壁面同士を密着してなる条帯を螺旋状に捲回するとともに隣接する側縁同士を接合してホース壁を形成し、このホース壁に硬質樹脂製の螺旋補強体を添着する可撓性ホースの成形方法であって、前記クロスヘッドのダイとニップルの間隙を調整し、この間隙から押し出される溶融チューブの肉厚を調整することにより、条帯の肉厚を調整できるようにしてあることを特徴とするものである。(請求項1)
【０００７】
好ましくは、請求項1において、溶融チューブを周方向において一部厚肉部分を有するように偏肉化し、条帯の幅方向において厚肉部を形成するようにしたり(請求項2)、請求項２において、条帯の厚肉部に螺旋補強体を添着することができる。(請求項3)
【０００８】
本発明では、ホース壁を形成する条帯として、押出機のクロスヘッドから押出した円筒状のチューブを素材とし、このチューブを押出直後の溶融状態において押圧して偏平化したものを用いるとともに、この偏平化したチューブからなる条帯同士の接合を溶融状態にある硬質樹脂製の螺旋補強体との溶着により行うことにより、ダイを交換することなく、条帯の幅及び肉厚を自在に調整して容易に可撓性ホースを得ることができる。
【０００９】
すなわち、押出機のクロスヘッドダイを使用の場合、連続して押し出すチューブの内部にエアを吹き込んでチューブの直径を拡大することが可能であり、この拡径されたチューブを偏平にすればより広幅の条帯となることから、チューブの拡径程度を加減することにより条帯の幅を自在に調整できる。他方、条帯の肉厚は、チューブの円周方向の肉厚を均一にする偏肉調整が調芯ボルトにより容易に行うことができ、かつ、ダイとニップルとの間隙で決定されるチューブ自体の肉厚はニップルの位置を移動させることにより容易に調整できて、チューブの肉厚調整が容易であることに基づき、自在に変化させることができるものである。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る基本的なホースの管壁の一部を断面で示した全体形状を示し、可撓性ホース１は、軟質合成樹脂からなるホース壁２の外周面に硬質合成樹脂からなる螺旋補強体３が添着されて形成されている。
【００１１】
ホース壁２は、軟質合成樹脂として例えばオレフィン系ＴＰＥ，スチレン系ＴＰＥ，ウレタン系ＴＰＥ，水素添加スチレンブタジエンラバー（ＨＳＢＲ）などの熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）やこれらの混合材料からなる条帯４を螺旋状に捲回して形成されるが、この条帯４は図２に示す押出機のクロスヘッド１０から押し出されたチューブ５を偏平にして形成されている。
【００１２】
すなわち、図２はクロスヘッド１０の構成図で、押出チューブ５の直径形状に対応する固有の成形治具であるダイ１１とニップル１２の間隙から、押出機１３で溶融された樹脂が注出される。なお、１４はチューブ５の円周方向の肉厚を均一にするための調芯ボルト、１５はニップル１２に連結されたマンドレルでその内部はチューブ５内にエアーを吹き込み可能なエアー通路１６が形成されている。
【００１３】
クロスヘッド１０から押し出されたチューブ５は、図３に示すように、押出直後に一対の押圧ローラ１７，１８間に挿通され押し潰されて偏平化したチューブ５ａとなり、このチューブ５ａを条帯４として図示しないホース成形回転軸上に螺旋状に捲回する一方、図示しない別の押出機より押し出された直後の溶融状態の硬質合成樹脂例えば条帯４と相溶性があり熱融着可能なポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系樹脂製の螺旋補強体３を条帯４の隣接側縁の接合部４ａに捲回して融着することにより、既に冷却されてそれ自身では接着性のない条帯４同士が連結一体化されている。なお、本実施例では、チューブ５が偏平化された際にチューブ５ａの内壁面Ａ同士が密着された条帯４が用いられいる。また、隣接する条帯同士の接合は接着剤を用いて行ってもよいし、螺旋補強体３は条帯４の内周面に添着してもよいほか、好ましくは、条帯４を螺旋状に捲回する前に長手方向に延伸させておくことにより、捲回後自然状態に復帰した際にホース壁２をホース内方に湾曲させた状態に形成することができる。
【００１４】
図４は、クロスヘッド１０のダイ１１を交換することなく、条帯４の幅を広くする場合を示し、マンドレル１５のエアー通路１６からチューブ５の内部にエアーを吹き出してその径を拡大しながらダイ１１から押し出した後、一対の押圧ローラ１７，１８間に挟み込んで偏平化すると、図５のように、直径が拡大されたチューブ５ｂから幅広の条帯４ｂを形成することができる。なお、図２に示すマンドレル１５の取付ボルト１９の位置を矢印方向に移動させて調整して、ダイ１１とニップル１２の間隙を広げ若しくは狭くし、あるいは調芯ボルト１４によりダイ１１を矢印方向に移動させて偏肉を調整して、押し出しチューブ５の肉厚を変化させることにより、肉厚を自在に変化させた厚肉あるいは薄肉の肉厚が均一な条帯を形成できる。
【００１５】
以下、本発明の他の実施例を示すもので、図６は、内層６と外層７とからなる多層構造の押し出しチューブ５ｃを偏平化した多層条帯４ｃを用いる例を示し、例えば図７に示すホース壁２を形成したホース、本例では内外層に異なる材質の合成樹脂を用いて、ホース壁２の内外表面を構成する外層７に耐摩耗性に優れた高価な材料を、内層６に安価な汎用材料を選定することにより、比較的低コストで高品質のホースを得ることができる。
【００１６】
図８は、押し出しチューブを偏平化する際にチューブの内壁面同士が密着しない部分を設けた条帯４によりホース壁２を形成した例を示す斜視図であり、本例では図８のＢ−Ｂ線における断面を示す図９のように空隙部８をホースの周方向に沿って所定の間隔で断続的に形成し、意匠的効果とともに屈曲性の改良を図ったものである。なお、空隙部８は、例えばチューブを偏平化する一対の押圧ローラ１７，１８の当接面に凹凸を設けて（図示せず）、その凸部でのみチューブを密着させ凹部では密着しないようにして形成され、凹凸部をローラ表面の適宜の位置に設けることにより自在の位置に形成でき、空隙部６をホース全長に亘り螺旋状に連通させて形成してもよい。
【００１７】
図１０は、押出成形中のチューブの内部にクロスヘッド内から内挿物を内蔵さたまま偏平化した条帯４ｄからホース壁２を形成した例を示し、本例では条帯４ｄ内部に導電線９を挿入してホースに電気回路を形成できるするようにしているが、内挿物としては導電線に限らずホースの強度向上等を目的として繊維や樹脂フィルム等の長尺物や粉状物を使用することができる。
【００１８】
図１１は、可撓性ホース１を構成する条帯４内部の空隙部をホース全長に亘り螺旋状に連通した空隙部とした例を示す斜視図で、条帯４の長手方向に沿って点線で示すように蛇行状に連通した空隙部８ａがホース壁２に設けられ、図１２では条帯４の長手方向に沿って２条の空隙部８ｂ，８ｂがホース壁２に設けられている。これらの実施例では、前記空隙部８ａ，８ｂ内に空気を導入すればホース壁２がホース軸心方向に沿って伸長し、空気を排出すれば収縮することにより、ホース壁２を伸縮自在に構成できるものである。
【００１９】
図１３は、ホース壁２に添着する硬質樹脂製の螺旋補強体３を、その周囲に被着した軟質樹脂製の被覆層２０とともに共押出により成形し、条帯４の隣接側縁の接合部４ａおよび幅方向の中間部４ｂに捲回した例を示すもので、被覆層２０として条帯４と強い溶着強度をもつ軟質樹脂材料を選択することで、ホース壁２と螺旋補強体３の接着強度を高めることができ、かつ螺旋補強体３の材料選択範囲を広くすることができる。なお、図１４に示すように、被覆層２０は、螺旋補強体３の全周に亘って被着する必要はなく、少なくとも条帯４との当接部分に被着するようにしてもよい。
【００２０】
図１５は、溶融チューブ５を周方向において一部厚肉部分２１を有するように偏肉化して押出成形し、これを偏平化して幅方向の端部および中央部に厚肉部２２が形成された条帯４の例を示すもので、図１６に示すように、螺旋状に捲回された条帯４の厚肉部２２に螺旋補強体３を添着するようにして、ホース屈曲時に応力が集中する螺旋補強体３と条帯４との接合部を補強し亀裂の発生を防止するものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押出機のヘッドから押出成形されるチューブを偏平化した条帯を用いることにより、ヘッドのダイを交換することなく、条帯の幅や肉厚を広範囲に亘って自在に調整でき、種々の用途や性能のホースの成形に対応できるので作業を能率的に行うことができる。また、ホースの屈曲時に応力が集中する螺旋補強体と条帯との接合部が厚肉化されており、接合部における亀裂発生を防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホースの一部断面側面図である。
【図２】押出機のクロスヘッドの概略図である。
【図３】押し出しチューブを偏平にする状態を示す図である。
【図４】チューブを拡径してから偏平にする状態を示す図である。
【図５】径大チューブが偏平にされて幅広条帯になる説明図である。
【図６】多層チューブが偏平にされて多層条帯になる説明図である。
【図７】多層条帯からなるホース壁の拡大断面図である。
【図８】内部に空隙部を有する条帯からホース壁を形成したホースの部分斜視図である。
【図９】ホース壁の図８Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】内部に導電線を内蔵した条帯からなるホース壁の拡大断面図である。
【図１１】空隙部が螺旋状に連通したホースの例を示す部分斜視図である。
【図１２】空隙部が螺旋状に連通したホースの他の例を示す部分斜視図である。
【図１３】他の実施例を示すホース壁の拡大断面図である。
【図１４】他の実施例を示す螺旋補強体の拡大断面図である。
【図１５】偏肉化されたチューブが偏平にされて厚肉部を有する条帯になる説明図である。
【図１６】他の実施例を示すホース壁の拡大断面図である。
【図１７】従来の押出機ストレートヘッドの概略図である。
【図１８】図１７のダイの形状を示す図である。
【符号の説明】
１  可撓性ホース
２  ホース壁
３  螺旋補強体
４  条帯
５  チューブ
６  内層
７  外層
８  空隙部
９  導電線
１０  クロスヘッド
１１  ダイ
１２  ニップル
１３  押出機
１４  調芯ボルト
１５  マンドレル
１６  エアー通路
１７，１８  押圧ロール
１９  取付ボルト
２０  被覆層
２１  厚肉部分
２２  厚肉部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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