(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦糸と横糸を筒状に織成したジャケットの内側にライニング層を施したホースを、内周面にホース装着部を持つ結合金具本体に挿入して、その内側からエキスパンリングを拡径してホースと結合金具本体とを固着するホースと結合金具の結合方法において、
前記ホースの端部を結合金具本体のホース装着部に挿入する前に、前記ホース端部側の横糸を切断することを特徴とするホースと結合金具との結合方法。
【請求項２】
縦糸と横糸を筒状に織成したジャケットの内側にライニング層を施したホースを、内周面にホース装着部を持つ結合金具本体に挿入して、その内側からエキスパンリングを拡径してホースと結合金具本体とを固着するホースと結合金具の結合方法において、
前記エキスパンリングを拡径するときの力によってホース端部側の横糸を切断することを特徴とするホースと結合金具との結合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、消防ホースの端部に結合される継手金具、口金等のホースと結合金具との結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、消防ホースは、縦糸と横糸を筒状に織成したジャケットの内側にライニング層を施すことにより、水密に構成されている。この消防ホースは、ホース相互を接続するためにホースの両端部に継手金具を設けたもの、ホースの一端部に継手金具を設け、他端部に放水ノズル等の口金を設けたものなどがある。
【０００３】
ホースの端部に設けられる継手金具や口金等の結合金具は、その結合金具本体の内周面に縦断面形状が略鋸歯状のホース挿入部を有している。そして、ホースの端部を結合金具本体のホース挿入部に挿入し、その内側に金属製のエキスパンリングを挿入し、このエキスパンリングをエキスパン治具によって拡大圧着してホースと結合金具本体とを固着している。
【０００４】
例えば呼称内径６５ｍｍの場合、口元保護布（はかま）を取り付けたホース外径は７０ｍｍ程度であり、これをエキスパン金具の鋸歯状結合部の内径７０．５〜７３．５ｍｍ（平均７２ｍｍ）の結合部へ挿入して、挿入したホース内に円筒形で肉厚１．８ｍｍ長さ３２ｍｍ程度のエキスパンリングを入れてこのリング内径が６５ｍｍ程度になるまで拡張（エキスパン）で圧着する。
【０００５】
つまりホース内径は６５ｍｍから６８．６ｍｍ（６５＋１．８×２＝６８．６）へと約５．５％（（（６８．６／６５）−１）×１００＝５．５４）拡大され、ホース肉厚は２．５ｍｍ（（７０−６５）／２＝２．５）から１．７ｍｍ（（７２−６８．６）／２＝１．７）へと単純計算で３２％（（１−（１．７／２．５））×１００＝３２）で圧着されている。なお、エキスパンリングで拡大圧着される部分には１３巻き程度の横糸が入っている。
【０００６】
ジャケットの横糸がポリエステルの場合、消防ホースで通常使用されるポリエステルフィラメント糸の切断伸度は１７％程度なので、切断伸度の３０％（（５．５／１７）×１００＝３２．４）程度伸びて拡大圧着されている。
【０００７】
しかし、ジャケットの横糸がアラミドの場合、使用圧４ＭＰａ（４０ｋｇｆ／ｃｍ２）と云うような超高圧の消防ホースに使用されるパラ系アラミド繊維（デュポンのケブラー等）のフィラメント糸の切断伸度は４．５％程度なので、拡大圧着に必要な５．５％まで伸ばすことができず金具のエキスパン締めができない。
【０００８】
通常のエキスパン機はアラミド繊維の横糸を切断できるほどの力がないのでホースが十分拡大圧着出来ず、ホースアッセンブリ使用中に金具が抜けてしまうという問題が発生する。
【０００９】
なお、横糸に伸びがない場合はエキスパン機でエキスパンリングを拡張しても全くホース内径が変化しないかというと、そうではなく縦糸が斜めになるようにジャケットが回転できる範囲で横糸が広がって内径が拡大する。（コイルスプリングを拡張したような状態であり、横糸が全く伸びなくても内径はある程度拡大できる。）また、横糸は完全には接着固定されていないので、横糸がずれる（抜ける）ことにより多少拡大出来る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように構成されたホース結合金具は、ホース挿入部が略鋸歯形状に形成されているため、ホースを結合した状態においては、ホースの外周面のジャケットが拡径され鋸歯形状の凹凸部に食い込んで固着される設計になっている。
【００１１】
しかしながら、近年、消防ホースにおいても、使用圧力が４Ｍｐａ（４０ｋｇｆ／ｃｍ2）というように超高圧な性能が求められるようになった。シングルジャケット構造で超高圧ホースを設計するためには、ジャケットの特に横糸をアラミド繊維等のスーパー繊維で構成する必要がある。アラミド繊維は、高強力性に優れているものの、伸びがほとんどないため、前述のようにホースの内側からエキスパンリングをエキスパン治具によって拡径しても、ジャケットの横糸がほとんど延びないために、ジャケットが拡径されず、結合金具の鋸歯形状の凹凸部に食い込んで強固に固着されないという問題がある。
【００１２】
従って、ホースに水圧が加わると、ホースの端部が結合金具のホース挿入部から抜けてしまうという問題がある。
【００１３】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、高強力性を有するアラミド繊維または鋼線からなるジャケットを有するホースであっても、結合金具本体と強固に結合され、高圧に耐えられるホースと結合金具との結合方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、縦糸と横糸を筒状に織成したジャケットの内側にライニング層を施したホースを、内周面にホース装着部を持つ結合金具本体に挿入して、その内側からエキスパンリングを拡径してホースと結合金具本体とを固着するホースと結合金具の結合方法において、前記ホースの端部を結合金具本体のホース装着部に挿入する前に、前記ホース端部側の横糸を切断することを特徴とする。
請求項２は、縦糸と横糸を筒状に織成したジャケットの内側にライニング層を施したホースを、内周面にホース装着部を持つ結合金具本体に挿入して、その内側からエキスパンリングを拡径してホースと結合金具本体とを固着するホースと結合金具の結合方法において、前記エキスパンリングを拡径するときの力によってホース端部側の横糸を切断することを特徴とする。
前記請求項に記載の構成によれば、ジャケットの横糸がアラミド繊維、鋼線等のほとんど伸びないホースであっても、ホースの外周面は結合金具本体の鋸歯状のホース挿入部に食い込み、ホースの内周面はエキスパンリングの外周面に形成された凹凸部と食い込んで強固に結合される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１及び図２は第１の参考例を示し、図１は例えば消防ホース等のホース結合金具の半縦断側面図、図２は図１のＡ部を拡大した縦断側面図である。継手金具等の金属製の結合金具本体１の内周面には縦断面形状が略鋸歯状のホース装着部２が設けられ、このホース装着部２には後述する消防ホース等のホース３を介してエキスパンリング４が挿入されるようになっている。
【００１７】
エキスパンリング４は金属製の短管であり、この外周面には縦断面形状が略鋸歯状の凹凸部５が形成されている。エキスパンリング４の凹凸部５はホース装着部２の鋸歯形状とは逆テーパであり、ホース装着部２が結合金具本体１の内方に向かって上り勾配のテーパであるのに対し、エキスパンリング４の凹凸部５は結合金具本体１の外方に向かって上り勾配のテーパに形成されている。
【００１８】
一方、ホース３は、縦糸と横糸を筒状に織成したジャケット６の内側にライニング層７を施すことにより、水密に構成されている。ジャケット６を構成する縦糸及び横糸は本参考例においては、高強力性に優れたアラミド繊維または鋼線によって形成されている。
【００１９】
次に、結合金具本体１とホース３とを結合する方法について説明すると、まず、ホース３の端部を結合金具本体１のホース装着部２に挿入し、さらに、ホース３の内側にエキスパンリング４を挿入してホース装着部２とエキスパンリング４の凹凸部５とをホース３を介して対向させる。
【００２０】
この状態で、公知のエキスパン治具（図示しない）をエキスパンリング４の内側に挿入し、エキスパン治具によってエキスパンリング４を内側から拡径すると、エキスパンリング４の凹凸部５がホース３の内側に食い込み、ホース３の外側が結合金具本体１のホース装着部２に形成された鋸歯状部に食い込み、ホース３の端部と結合金具本体１とが強固に結合される。
【００２１】
従って、ホース３のジャケット６の横糸がアラミド繊維または鋼線で形成され、ジャケット６が径方向にほとんど伸びなくても、エキスパンリング４の拡径によって凹凸部５がホース３の内側に食い込んで結合される。このため、結合金具を含むホース３の内部に高圧が加わっても、結合金具本体１からホース３が抜けることはない。また、ジャケット６がアラミド繊維または鋼線で形成されているため、超高圧性能を有するホース３を提供できる。
【００２２】
エキスパンリング４に鋸歯状の凹凸部５を設けることによって、ホース３の最大内径が６８．６ｍｍに拡大されればよいので鋸歯状の最小内径部は６５．６ｍｍで、平均内径は６７．１ｍｍとなる。よって、ホース内径は６５ｍｍから６７．１ｍｍへと平均約３％（（（６７．１／６５）−１）×１００＝３．２３）拡大されればよくなる。
【００２３】
なお、単純に考えると部分的には５．５％伸びる部分と０．９％（（（６５．６／６５）−１）×１００＝０．９２３）伸びる部分が出来るわけだが、従来項で述べたように、大きく伸びる部分の縦糸が斜めになることによって、実際の横糸の伸びはほぼ均一に３％となる。
【００２４】
図３は第２の参考例を示し、エキスパンリング８の外周面に、その周方向に沿うリブ９をエキスパンリング８の軸方向に離間して複数条配置したものであり、各リブ９の凸部は略円弧状に形成されている。エキスパンリング８にリブ９を設けることによって、図３からも分かるように、鋸歯状のエキスパンリング４よりも更に小さな平均内径で良いことになる。よって、ホース内径の拡張率も更に小さく出来る。本実施形態の作用は、第１の参考例と同じである。
【００２５】
図４は第３の参考例を示し、エキスパンリング８の外周面に、その周方向に複数に分割した凸部１０をエキスパンリング８の軸方向に亘って配置したものであり、凸部１０は縦筋状に形成されている。
【００２６】
前述したように、周方向に４この凸部１０を設けたエキスパンリング８、つまり４枚歯の歯車状リングでホース内径を拡大すると、グリップ力を確保するために必要な歯先部６８．６ｍｍに拡大されるが、歯無部分の横糸は直線状になるので横糸１巻きの長さは次の通り求められる。
歯先部分の長さ…１０７．８ｍｍ（（（６８．６×π）／８）×４＝１０７．７５６）
歯無部分の長さ…１０５．８ｍｍ（（６９．６／２）×ｓｉｎ２２．５×２×４＝１０５．００８）
この横糸１巻きの長さ２１２．８ｍｍを元の横糸の円周２０４．２ｍｍ（６５×π＝２０４．２０４）と比較すると平均で４．２％（（（２１２．８／２０４．２）−１×１００＝４．２１）拡大されればよくなったことが分かる。
【００２７】
なお、単純に考えると部分的には５．５％伸びる部分と２．８％｛（（（１０５．０×２）／２０４．２）−１）×１００＝２．８４｝伸びる部分が出来るわけだが、前記のように横糸は完全には接着固定されていないので、横糸がずれる（抜ける）ことによって、実際の横糸の伸びはほぼ均一に４．２％となる。
【００２８】
本参考例の作用は、第１の参考例と同じである。
【００２９】
図５は第４の参考例を示し、エキスパンリング８の外周面に、その周方向に沿うリブ１１をエキスパンリング８の外周面に千鳥状に複数配置したものであり、各リブ９の凸部は略円弧状に形成されている。このように、４枚千鳥歯状リングでホース内径を拡張すると、歯車状リングの効果と鋸歯状リングの効果の両方の効果によって、横糸自身の伸びが小さくてもしっかりと拡大圧着することが出来る。
【００３０】
本参考例の作用は、第１の参考例と同じである。
【００３１】
図６は第５の参考例を示し、結合金具本体１のホース装着部２のホース端部側１２ａの内径をホース装着部２より小径にしたものであり、エキスパンリング１３は従来と同様の短管である。
【００３２】
本参考例によれば、エキスパンリング１３を公知のエキスパン治具（図示しない）によって拡径すると、ホース端部側１２ａにおいては、ホース３より小径であるためホース３に縦皺が生じて水密にならず、ホース３が切れることもあるが、ホース装着部２の鋸歯にジャケット６が食い込んでグリップされる。また、ホース装着部２の開口側１２ｂは大径であるため、十分なグリップ力は得られないが、ホース３に対して確実にシールされるため、水密性を確保できる。
【００３３】
図７は第１の実施形態であり、ホース３と結合金具本体１との結合方法を示す。本実施形態における結合金具本体１は第１の参考例と同じであり、エキスパンリング１３は第５の参考例と同じ短管である。
【００３４】
次に、結合金具本体１とホース３とを結合する方法について説明すると、まず、ホース３の端部におけるジャケット６の横糸６ａを数か所切断する（×は切断部を示す）。本実施形態では、横糸６ａの１〜２周に１か所としているが、ホース３の端部からホース装着部２の１／２位までライニング層７とともに切込みを入れてもよい。
【００３５】
前述のように加工したホース３の端部を結合金具本体１のホース装着部２に挿入し、さらに、ホース３の内側にエキスパンリング１３を挿入する。この状態で、公知のエキスパン治具（図示しない）をエキスパンリング１３の内側に挿入し、エキスパン治具によってエキスパンリング１３を内側から拡径すると、ホース３の横糸６ａは数か所切断されているため拡径し、ホース３の外側が結合金具本体１のホース装着部２に形成された鋸歯状部に食い込み、ホース３の端部と結合金具本体１とが強固に結合される。
【００３６】
従って、ホース３のジャケット６がアラミド繊維で形成され、ジャケット６がほとんど伸びなくても、横糸６ａが切断されているためエキスパンリング１３の拡径によって強固に結合され、結合金具を含むホース３の内部に高圧が加わっても、結合金具本体１からホース３が抜けることはない。また、ジャケット６がアラミド繊維、鋼線で形成されているため、超高圧性能を有するホース３を提供できる。
【００３７】
例えば、結合金具本体１の鋸歯状結合部に挿入する部分のホース長さに対して、ホース端部側の５０〜９０％程度の横糸を０．５から１．５周に一回程度の箇所で事前にカッターナイフで切断してから、結合金具本体１へ挿入してエキスパンリング１３を入れてエキスパン加工する。この場合は、前記のように横糸は完全には接着固定されていないので、横糸がずれる（抜ける）ことによって、実際の横糸はほとんど伸びないにもかかわらず強固に拡大圧着することが出来る。
【００３８】
なお、エキスパン機の力を強くすることによって、エキスパンする時の力で横糸を切断して同様の効果を得ることも出来る。ただし、この場合はこの強力なエキスパン力によって金具に変形を与えてしまうので、結合金具本体１の外側へ離脱可能な変形止めの補強リングを取り付けてからエキスパンする必要がある。
【００３９】
前記第１の実施形態においては、ホース３の端部におけるジャケット６の横糸６ａを予め数か所切断するようにしたが、エキスパンリング１３を拡径するときの力によってホース３の端部の横糸６ａを切断するようにしてもよい。
【００４０】
図８は第２の実施形態を示し、ホース３と結合金具本体１との結合方法を示す。本実施形態における結合金具本体１は第１の参考例と同じであり、エキスパンリング１３は第５の参考例と同じ短管である。
【００４１】
本実施形態のエキスパン治具１４は、テーパ部１５ａを有するエキスパン心棒１５と、周方向に複数個に分割され前記テーパ部１５ａに嵌合されるエキスパン駒１６とから構成されている。エキスパン駒１６の外周面には周方向に沿ってリブ１６ａが形成され、このリブ１６ａはエキスパン駒１６の軸方向に離間して複数条配置されている。
【００４２】
次に、結合金具本体１とホース３とを結合する方法について説明すると、まず、ホース３の端部を結合金具本体１のホース装着部２に挿入し、さらに、ホース３の内側にエキスパンリング１３を挿入する。
【００４３】
この状態で、エキスパン治具１４のエキスパン駒１６をエキスパンリング１３の内側に対向させ、エキスパン心棒１５を軸方向に移動させ、そのテーパ部１５ａによってエキスパン駒１６を拡径方向に移動させると、エキスパンリング１３が内側から拡径し、エキスパン駒１６のリブ１６ａによってエキスパンリング１３が凹凸状に塑性変形し、そのエキスパンリング１３の凹凸部１３ａがホース３の内側に食い込み、ホース３の外側が結合金具本体１のホース装着部２に形成された鋸歯状部に食い込み、ホース３の端部と結合金具本体１とが強固に結合される。
【００４４】
従って、ホース３のジャケット６がアラミド繊維で形成され、ジャケット６にほとんど伸びがなくても、エキスパンリング１３の凹凸部１３ａがホース３の内側に食い込んで結合されるため、結合金具を含むホース３の内部に高圧が加わっても、結合金具本体１からホース３が抜けることはない。また、ジャケット６がアラミド繊維、鋼線で形成されているため、超高圧性能を有するホース３を提供できる。
【００４５】
図９は第２の実施形態の変形例を示し、エキスパン駒１６が周方向に偶数個に分割されている場合、第１のエキスパン駒１７と第２のエキスパン駒１８の外周面に形成するリブ１７ａ，１８ａを軸方向にずらし、第１と第２のエキスパン駒１７と１８とを交互に配置することにより、エキスパンリング１３に千鳥状の凹凸部を形成することができ、第２の実施形態と同様に作用効果が得られる。
【００４６】
なお、前記各実施形態においては、消防ホースについて説明したが、保形ホース、吸管等にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ホースの外周面は結合金具本体の鋸歯状のホース装着部に食い込み、ホースの内周面はエキスパンリングの外周面に形成された凹凸部と食い込んで強固に結合される。従って、ホースのジャケットを高強力性を有するアラミド繊維、鋼線で織成し、ほとんど伸びないジャケットにおいてもホースと結合金具との係合が強固に行なえ、耐圧性が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１の参考例を示すホース結合金具の半縦断側面図。
【図２】  同参考例を示し、図１のＡ部を拡大した縦断側面図。
【図３】  この発明の第２の参考例を示すエキスパンリングの一部の縦断側面図。
【図４】  この発明の第３の参考例のエキスパンリングを示し、（ａ）は端面図、（ｂ）は半縦断側面図。
【図５】  この発明の第４の参考例のエキスパンリングを示し、（ａ）は端面図、（ｂ）は半縦断側面図。
【図６】  この発明の第５の参考例を示すホース結合金具の一部の縦断側面図。
【図７】  この発明の第１の実施形態のジャケットの横糸を切断する位置を示す概略図。
【図８】  この発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は拡径前のエキスパンリングの一部の縦断側面図、（ｂ）は拡径後のエキスパンリングとエキスパン駒の一部の縦断側面図。
【図９】  同実施形態の変形例を示すエキスパン駒の一部の縦断側面図。
【符号の説明】
１…結合金具本体、２…ホース装着部、３…ホース、４…エキスパンリング、５…凹凸部、６…ジャケット、６ａ…横糸、７…ライニング層、１３…エキスパンリング
【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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