JP2010127464A - 水道用フレキシブルホースの屈曲成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂製の外管であるかご状筒体を被覆・保護材として外嵌し、このかご状筒体内に柔軟な樹脂製の内管を挿通してなるフレキシブルホースを、その長手方向（軸方向）に屈曲保持すると共に、その維持固定化を可能とする。
【解決手段】 長手方向に配置される柔軟な樹脂内管と、上記樹脂内管を外嵌して挿通されるかご状筒体である樹脂外管とよりなるフレキシブルホースの屈曲成形方法において、上記フレキシブルホースの両端部には、それぞれ金属製の継手部材を固着して上記フレキシブルホースの完成品を得た後に、完成品である上記フレキシブルホースの長手方向（軸方向）の所定箇所を所望の方向に屈曲させると共に、上記フレキシブルホースの屈曲箇所を加熱させ、且つ、上記フレキシブルホースを加熱させた後に冷却させ、上記フレキシブルホースの屈曲箇所の保持とその維持固定化を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、樹脂製の外管であるかご状筒体を被覆・保護材として外嵌し、このかご状筒体内に柔軟な樹脂製の内管を挿通してなるフレキシブルホースを、その長手方向（軸方向）に屈曲保持すると共に、その維持固定化を可能とする水道用フレキシブルホースの屈曲成形方法に関する。

従来より、ゴム製や樹脂製などによって成形されたかご状筒体の外管を被覆・保護材として外嵌すると共に、そのかご状筒体の内側にゴム製や樹脂製などによって成形された柔軟なフレキシブルホースを挿通したフレキシブルホースは、次のような特許文献などで知られている。

例えば、特許文献１には、車両用プロテクターとして、特にエンジンルーム，ヒーターホース等の水系ホースに好適に用いることができるものが開示されている。

この特許文献１によれば、車両ホースに装着しやすく経済的に得られる車両用プロテクターとして、熱可塑性エラストマーを材料とし、回転する内外のマンドレルから糸状のプロテクター要素・・・を押し出し、ネット状に組み合せつつメッシュの交点を押出熱により溶着した筒状のメッシュププロテクターを得て、このメッシュププロテクターを車両用ホースの外面に挿入されて保護部に弾性的に装着されるような構成とされている。すなわち、かご状筒体である外管を被覆・保護材として外嵌し、そのかご状筒体の内側に柔軟なホースを挿通した構成のものが開示されている。

また、特許文献２には、フレキシブル樹脂内管チューブ上に、線径１ｍｍを越える樹脂モノフィラメントの編組層からなるかご状筒体を、実質的に接着させることなく設けたキンク防止耐圧フレキシブルホースに係るものが開示されている。

この特許文献２の手続補正書によれば、ゴム，熱可塑性エラストマーまたは軟質樹脂のいずれかからなる内管チューブ上に、繊径が１ｍｍを越え、２１０℃の空気中に６０分放置した時の熱収縮率が１０％以下のポリエステル系樹脂モノフィラメントの編組層からなるかご状筒体を設けたホースであって、このホースを曲げた場合に該内管チューブと該かご状筒体は相互に滑る状態にあり、かつ該モノフィラメントが相互に溶着接着することなく存在しているキンク防止耐圧フレキシブルホースとして構成されると主張されている。すなわち、かご状筒体である外管を被覆・保護材として外嵌し、そのかご状筒体の内側に柔軟なホースを挿通した構成のものが開示されている。

さらに、特許文献３には、優れたキンク発生防止性および耐圧性があり、ホースと接続用部品との接続部分においてキンクの発生が抑えられており、使用後の廃棄時においては、容易にホースの構成材料別に分別することが可能な送液用フレキシブルホースに係るものが開示されている。

この特許文献３によれば、樹脂製モノフィラメント間を接着することなく編組したかご状筒体を樹脂製の内管上に、該内管に実質的に接着させることなく被覆したホースの端部に接続用部品が取り付けられた送液用フレキシブルホースにおいて、ホースの端部が、ホース上に被せた加締め外筒とホース内管内部に先端部が挿入された接続用部品によって挟み込まれており、接続用部品と内管とかご状筒体が加締め外筒により締め付けられることにより、これらが固定されており、使用後の廃棄時においては容易にホースの構成材料別に分別することが可能な構成とされている。すなわち、かご状筒体である外管を被覆・保護材として外嵌し、そのかご状筒体の内側に柔軟なホースを挿通した構成と共に、使用後の廃棄時において容易にホースの構成材料別に分別することが可能な構成が開示されている。

また、特許文献４には、配管を他部材かの干渉から保護すると共に、充分な可撓性を備えた樹脂管であるフレキシブルホースの両端間に、金属製の各種継手部材を適宜配管し接続する水道用フレキシブルホースとした埋設配管構造に係るものが開示されている。

この特許文献４によれば、樹脂モノフィラメントの素線間を接着させずに編組されたかご状筒体体の樹脂外管に、柔軟な樹脂内管を挿通しつつ被覆してなるフレキシブルホースを形成し、上記フレキシブルホースの両端間は外周にパイプを外嵌して圧宿固定すると共に、内周にはホースニップルの取り付け部を内嵌して加圧変形して固定し、上記フレキシブルホースを上記埋設配管構造中に適宜介在させつつ、上記フレキシブルホースの両端間に各種継手部材を接続する水道用フレキシブルホースによる埋設配管構造として構成されている。すなわち、かご状筒体である外管を被覆・保護材として外嵌し、そのかご状筒体の内側に柔軟なホースを挿通した構成と共に、両端部にかしめ継手部材を接続した水道用フレキシブルホースのものが開示されている。

特開２００１−９９３８９号 特開２００３−４１７５号 特開２００７−１２７２３５号 特開２００８−２５３２３号

このように、特許文献１〜４によれば、ゴム製や樹脂製などによって成形されたかご状筒体を被覆・保護材とし、そのかご状筒体の内側にゴム製や樹脂製などによって成形された柔軟なフレキシブルホースを挿通した構成とされるので、軽量でありフレキシブル性（可撓性）を有し、地中埋設時の荷重などの耐圧性やキンク防止性に優れるなどの効果を有する他、構成材料毎の分別を如何に容易に行なことや、両端部の構成を如何に行なうかなどについて種々提案されている。

しかしながら、ポリエチレン樹脂などの樹脂ホースは、可撓管としてはやや剛性が強いため、長手方向（軸方向）に伸びる長尺な一連のフレキシブルホースとしては使えるものの、屈曲性を要求される給水配管などには不向きであり、良好に使用できないという問題がある。さらに、この種のフレキシブルホース自体の曲げを、維持固定化するように成形することはなお難しいことである。

この発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製のかご状筒体である樹脂外管を被覆・保護材として外嵌し、このかご状筒体内に柔軟な樹脂内管を挿通してなるフレキシブルホースを、その長手方向（軸方向）の所定箇所の保持とその維持固定化を可能とする水道用フレキシブルホースの屈曲成形方法を提案することにある。

この発明は、上記のような目的を達成するために、請求項１記載のように、長手方向に配置される柔軟な樹脂内管と、上記樹脂内管を外嵌して挿通されるかご状筒体である樹脂外管とよりなるフレキシブルホースの屈曲成形方法において、上記フレキシブルホースの両端部には、それぞれ金属製の継手部材を固着して上記フレキシブルホースの完成品を得た後に、完成品である上記フレキシブルホースの長手方向（軸方向）の所定箇所を所望の方向に屈曲させると共に、上記フレキシブルホースの屈曲箇所を加熱させ、且つ、上記フレキシブルホースを加熱させた後に冷却させ、上記フレキシブルホースの屈曲箇所の保持とその維持固定化を図ることを特徴とする。また、請求項２記載のように、上記屈曲箇所の保持は、湯温８２℃＞１００℃の範囲で処理されると共に、その維持固定化は水冷０℃以下の範囲で急峻に処理されることを特徴とする。

この発明によれば、樹脂内管を挿通させたかご状筒体である樹脂外管のフレキシブルホースは、軽量でフレキシブル性を有し、埋設時の荷重などの耐圧性に優れるホースを形成することができ、また、フレキシブルホースの両端部には金属製の継手部材をそれぞれ固着して完成品とされるのであるが、このフレキシブルホースの屈曲保持とその維持固定化に際し、両端部を固着形成した完成品のままで屈曲箇所を加熱させ、且つ、加熱させた後に冷却させて処理することができるので、低コストで容易にフレキシブルホースの屈曲箇所の保持とその維持固定化を図ることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加え、湯温及び水冷により処理することができるので、より一層低コストで容易に屈曲箇所の保持とその維持固定化することができる。

以下、この発明の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、水道用フレキシブルホースの屈曲保持とその維持固定化を図った場合を示す外観図、図２は、図１の成形状態を説明する説明図、図３（ａ）（ｂ）は、図１の成形状態を示す縦断面図である。

図７に示すように、水道用フレキシブルホースは、長手方向に配置される柔軟な樹脂内管２を挿通すると共に、とその外嵌を被覆・保護材として覆った樹脂外管３とよりなる２重管として形成され、且つ、その両端部に固着された継手部材６，６とより構成され、それぞれが互いに複合固定され全体として一体化された完成品とされている。

より詳細には、長手方向に伸びている柔軟なフレキシブルホース１は、内側に挿通される樹脂内管２と、この樹脂内管２に外嵌され樹脂モノフィラメント３ｂの素線間が接着されずに編組されたかご状筒体３ａの樹脂外管３とよりなるものである。また、そのフレキシブルホース１の両端部は、樹脂外管３の外周部上に被せらた加締め外筒４と、樹脂内管２の内周部に挿入されたニップル金具５とによって挟み込まれ、ホース端部金具である各種形状の継手部材６，６とによりカシメ固着された構成とされている（図８参照）。

フレキシブルホース１を形成する内側の樹脂内管２は、熱可塑性樹脂よりなるものであり、各種のゴムおよび各種の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などが挙げられる。この実施例に示される樹脂内管２としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）より成形されており、周知のように、ポリ塩化ビニルの融点は１８０℃であり、ガラス転移点は８２℃であるとされている。すなわち、ポリ塩化ビニルにおいては、「融点１８０℃以下であり、且つ、ガラス転移点８２℃以上の範囲」は「溶けないが変形しやすい温度」であるということである。

また、フレキシブルホース１を形成する外側の樹脂外管３は、熱可塑性樹脂よりなるものであり、各種のゴムおよび各種の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などが挙げられる。この実施例に示される樹脂外管３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりなるものであり、周知のように、ポリエチレンテレフタレートの融点は２６０℃であり、ガラス転移点は６８℃または８１℃であるとされている。すなわち、ポリエチレンテレフタレートにおいては、「融点２６０℃以下であり、且つ、ガラス転移点６８℃または８１℃以上の範囲」は「溶けないが変形しやすい温度」であるということである。

この樹脂外管３であるかご状筒体３ａは、ホース曲げ時においてかご状筒体３ａの伸長および収縮を阻害せず、樹脂内管２とズレを吸収することによりキンク防止機能を発揮するものである。また、樹脂モノフィラメント３ｂの素線間が接着されていないという編組したかご状筒体３ａは、かご状筒体３ａを形成できる程度の反発性を有しており、また、両端部の継手部材６，６と樹脂外管３と樹脂内管２とがそれぞれに分別回収が可能であるので、リサイクル性に富む完成品である。

次に、樹脂内管２と樹脂外管３と継手部材６，６が完成品とされたこの水道用フレキシブルホースを、その所望の自在箇所を自在に屈曲させる場合について、図１乃至図４に基づいて説明する。なお、この実施例では、樹脂内管２と樹脂外管３と継手部材６，６たが３者一体の２重管として説明したが、樹脂内管２と樹脂外管３のフレキシブルホース１のみに適用してもよいことは勿論である。

まず、フレキシブルホース１を構成する樹脂内管２と樹脂外管３における両部材について、屈曲保持とその維持固定化を行なうに際しては、上記したように次のようなことが確認される。
▲１▼ 内側のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）である樹脂内管２は、「融点１８０℃以下であり、且つ、ガラス転移点８２℃以上の範囲」が「溶けないが変形しやすい温度」である。
▲２▼ 外側のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である樹脂外管３は、「融点２６０℃以下であり、且つ、ガラス転移点６８℃または８１℃以上の範囲」が「溶けないが変形しやすい温度」である。
すなわち、両部材の屈曲箇所の保持は８２℃＞１００℃の範囲内で処理されることが好適であり、また、維持固定化は０℃以下の範囲で固まるということである。

したがって、屈曲箇所の成形に際しては、図４に示すように、第１工程の「曲げならし処理」が施される。水道用フレキシブルホースは、その両端部の継手部材６，６を除いてフレキシブルホース１（樹脂内管２，樹脂外管３）の部分が曲げられる。

この曲げ作業は、手作業で行なってもよいが曲げ工具を用いて行なってもよい（図２参照）。例えば、垂直に立設された一対のパイプ７，７間にフレキシブルホース１（樹脂内管２，樹脂外管３）の曲げ箇所を挟み「曲げならし処理」を施す。この際、フレキシブルホース１の樹脂内管２には、フレキシブルホース１が潰れないように保持管が芯材８として挿入される。また、曲げ工具９は、側面にフレキシブルホース１を挿通する孔９１ａ，９２ａが開設された上下一対の箱型のハウジング９１，９２によって形成され、フレキシブルホース１の後述する後作業を容易に行なうようにしてもよい。

次に、第２工程の「加熱処理」を施して、このフレキシブルホース１の加熱処理を行なう。この加熱処理は、通常は湯温によって加熱が行なわれる。湯温は、上記したように樹脂内管２と樹脂外管３との屈曲最適条件を考慮して設定されている。すなわち湯温「８５℃以上で１００℃以下の範囲」として処理される。

次に、第３工程の「屈曲維持処理」が施され、所要時間を置きフレキシブルホース１の屈曲箇所の成形保持が行なわれる。次に、第４工程として「急峻冷却処理」が施され、フレキシブルホース１の屈曲箇所の急峻冷却が行なわれ、屈曲箇所の維持固定化が行なわれる。この急峻冷却は、水冷０℃以下で急峻に冷却処理を行なう。ポリ塩化ビニルとポリエチレンテレフタレートの分子の動きを止め、且つ、ポリ塩化ビニルとポリエチレンテレフタレートの樹脂固定化を図るには、冷却処理は急峻である必要があり、その後時間としては約３０分程度の養生が必要である。

次に、第５工程の「維持固定化処理」として、所要時間を置きフレキシブルホース１の屈曲箇所の成形維持固定を行なう。

なお、加熱手段は、湯温によらず遠赤外線などの照射手段によって行なってもよく、また、その他の加熱手段によってよいし、冷却手段もその他に必要なあらゆる手段が選択できる。

このように、この水道用フレキシブルホースは、両端部の継手部材６，６をホース端部金具とした完成品としたままの状態で、すなわち水道用フレキシブルホースを分解しない状態のままで、その中間部分のフレキシブルホース１を長手方向（軸方向）の所定箇所を所望の自在方向に屈曲させると共に、この屈曲箇所を加熱させ、且つ、加熱させた後に冷却し、屈曲箇所の成形保持並びに成形維持するものである。また、屈曲箇所の保持は、湯温８２℃＞１００℃の範囲で処理されると共に、その維持固定化は水冷０℃以下の範囲で急峻に処理されるものである。

次に、第２の実施例について説明する。まず、フレキシブルホース１（樹脂内管２，樹脂外管３）の部分を曲げ型１０にセットする。この曲げ型１０は、上下型１１ａ，１１ｂによってフレキシブルホース１の中間部分を挟み込むのであるが、上下型１１ａ，１１ｂの互いの接合面には半割状の空洞１１１ａ，１１１ｂであるキャビティ部が開設されており、フレキシブルホース１を所望の屈曲形状として成形するように開設されている。

したがって、樹脂内管２と樹脂外管３とよりなるフレキシブルホース１は、フレキシブルに可撓し、挟み込まれた曲げ型１０（上下型１１ａ，１１ｂ）のキャビティ部の空洞１１１ａ，１１１ｂに沿って屈曲することとなる（図６参照）。なお、空洞１１１ａ，１１１ｂ内には、熱硬化性樹脂などによりフレキシブルホース１が潰れないように保持管が芯材８として挿入される。

以上のように、この実施例によれば、水道用フレキシブルホースは、耐圧性，キンク防止性の要求されるホースとして使用可能であり、特に地震対策等で柔軟性が求められ水道用として好適である。また、かご状筒体は軽量でフレキシブル性を有し、埋設時の荷重などの耐圧性に優れると共に、柔軟性があり金属製のものに比べて施工性に優れ、取り扱い性が格段に優れる。さらに、ホースの端部には各種仕様の継手部材を選択的に取り付けるので、確実な端部を構成し、取り扱い性が格段に優れ、キンク防止性に優れることとなる。
しかも、その屈曲箇所の保持並びに維持固定化は、湯温あるいは水冷によって処理することができるので、コスト的にも低廉かつ容易に行なうことができる。

図１は、水道用フレキシブルホースの屈曲保持とその維持固定化を図った場合を示す外観図である。 図１の成形状態を説明する説明図である。 図１の成形状態を示す縦断面図である。 この発明の成形工程を示す図である。 第２の実施例を示す概略説明である。 図５における縦断面図である。 この発明の水道用フレキシブルホースを示す外観図である。 水道用フレキシブルホースの端部を示す概略要部拡大図である。

符号の説明

１ フレキシブルホース
２ 樹脂内管
３ 樹脂外管
３ａ かご状筒体
３ｂ 樹脂モノフィラメント
４ 加締め外筒
５ ニップル金具
６ 継手部材
７ パイプ
８ 芯材
１０ 曲げ型

Claims (2)

1. 長手方向に配置される柔軟な樹脂内管と、上記樹脂内管を外嵌して挿通されるかご状筒体である樹脂外管とよりなるフレキシブルホースの屈曲成形方法において、
   上記フレキシブルホースの両端部には、それぞれ金属製の継手部材を固着して上記フレキシブルホースの完成品を得た後に、
   完成品である上記フレキシブルホースの長手方向（軸方向）の所定箇所を所望の方向に屈曲させると共に、上記フレキシブルホースの屈曲箇所を加熱させ、且つ、上記フレキシブルホースを加熱させた後に冷却させ、上記フレキシブルホースの屈曲箇所の保持とその維持固定化を図ることを特徴とする水道用フレキシブルホースの屈曲成形方法。
2. 上記屈曲箇所の保持は、湯温８２℃＞１００℃の範囲で処理されると共に、その維持固定化は水冷０℃以下の範囲で急峻に処理されることを特徴とする請求項１記載の水道用フレキシブルホースの屈曲成形方法。

Images