JP7469119B2 - 生コン打設用先端ホース及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホース本体の肉厚の中間部に補強線が埋込み配置されている生コン打設用先端ホース及びその製造方法に関するものである。

一般に、マンション、ビル等の建築現場における生コン（生コンクリート）の注入作業は、コンクリートポンプ車が用いられる。即ち、配管ラインを有するコンクリートポンプ車を用いて生コンを揚送し、配管ラインの終端に位置して生コンの出口である先端ホースから所定の注入箇所に生コンを吐出供給する。このような作業に関しては、特許文献１で開示されたものが知られている。

この生コン注入作業を行う際に、先端ホースを所定の注入箇所に移動操作させることは、作業者による人為操作によることが一般的であるが、このことを示したものとしては特許文献２において開示されたものがある。

コンクリートポンプ車を用いて生コンを打設するには、ブーム装置によって生コンは一旦高所に持ち上げられ、それから、ほぼ垂下姿勢とされる先端ホース内を落下するがごとく勢いよく流下する（特許文献１の図２や特許文献２の図１を参照）ようになる。

その先端ホース内で迅速に流下される際に、生コン材料（砕石とセメント）が分離し易い傾向があった。生コンが材料分離すると、ジャンカなどの現象を招くおそれがあり好ましくない。

そこで、生コン材料の分離を防止すべく、先端ホースを、特許文献３において示されるように、断面が扁平形状となる部分を有する構造とすることが行われていた。扁平断面のホース本体内を断面が開くように変形させながら流下する生コンにブレーキが掛かったようになり、前述の材料分離がなるべく起きないようになる利点がある。

しかしながら、断面が扁平形状の先端ホースを作るには、真円マンドレルに、ゴム（可撓性材料）、合成繊維補強コードを積層し、加硫、脱芯後、真円形状のホース本体を、治具などを用いて扁平形状にした後に再加硫が必要になるため、加硫工程での工数が約２倍になり、コスト高になる問題があった。

特開２０００－９４４３４号公報 特開２０１３－２５３６２０号公報 実開昭６３－８３４１号公報

本発明の目的は、構造見直しを含む再検討により、ホース断面が、生コン材料の分離防止に有効な扁平形状を有するものとしながらもコスト高にならないようにして、より改善された生コン打設用先端ホースを提供する点にある。

本発明は、生コン打設用先端ホースにおいて、
ゴム製の加硫したホース本体１を有し、前記ホース本体１の肉厚の中間部に螺旋状のスチールコード３が埋め込み配置されるとともに、
前記ホース本体１における前記スチールコード３が埋め込み配置されている補強ホース部分１Ｈは、その断面が円筒形であったものを扁平にプレス加工して前記スチールコード３を塑性変形させ、そのスチールコード３の塑性変形の利用によって、前記補強ホース部分１Ｈの断面が扁平な形状とされていることを特徴とする。

前記補強ホース部分１Ｈの断面形状が楕円形に設定されていると好都合である。そして、前記スチールコード３は、複数の単位素線５が撚り合わされて形成されたものであるとともに、前記単位素線５は、複数の素線６を撚り合わすことにより形成されているとより好都合である。

前記補強ホース部分１Ｈの断面における短辺ｔの長辺ｈに対する長さの比率である扁平率τ（ｔ／ｈ）が、０．２～０．５５の範囲に設定されていると好都合である。

また、第２の本発明は、ゴム製の加硫したホース本体を有している生コン打設用先端ホースの製造方法において、
前記ホース本体１として、肉厚の中間部に螺旋状のスチールコード３が埋め込み配置されているものを用意し、
前記ホース本体１を、互いに近接対向配置されている一対の圧接ローラ８，９の間に挟み込ませて強制移送させるローラプレス工程ｒにより、前記ホース本体１における前記スチールコード３が埋め込み配置されている断面が円筒形の補強ホース部分１Ｈを偏平にプレス加工して前記スチールコード３を塑性変形させ、そのスチールコード３の塑性変形の利用によって、前記補強ホース部分１Ｈの断面を扁平な形状とすることを特徴とする製造方法である。

前記ホース本体１の可撓性材料がゴムであり、前記ローラプレス工程ｒは、加硫後における前記ホース本体１に対して行われる製法である。そして、前記スチールコード３は、複数の単位素線５が撚り合わされて形成されたものであり、かつ、前記単位素線５は、複数の素線６を撚り合わすことにより形成されている製法であればより好都合である。

本発明によれば、スチールコードによって補強された補強ホース部分の断面が扁平な形状とされているので、生コンがホース本体を流下（勢いよく流下）する際、その扁平形状とされた狭い断面積による内部通路により、適度な移動抵抗を受けるようになる。従って、流下中に砕石などによる骨材とセメント（モルタル或いはセメントペースト）とが分離することがない又は殆ど生じない分離防止効果が得られるようになる。

そして、単位時間当たりの生コンの移送量が増えた場合には、前述の移動抵抗を生コンに与えながら、補強ホース部分の断面形状が楕円形状から円筒形に近づくようにしなやかに弾性変形し、対応できる、という追従拡張効果も得られるようになる。

補強層として用いられるスチールコードは、金属の持つ塑性変形、弾性変形が利用でき、かつ、柔軟である、という特性を有している。そこで、このスチールコードが螺旋状として埋め込まれ、かつ、断面が扁平な補強ホース部分は、前述した分離防止効果と追従拡張効果との双方を奏することが分かった。

そして、補強ホース部分は、断面が円形の製品として作製された後において、断面が扁平となるように単に圧縮（プレス加工など）するだけで、分離防止効果及び追従拡張効果を発揮できる補強ホース部分になることが分かった。

つまり、断面形状を円筒形から扁平形状とするには、ワンアクションの加工で済むようになったので、二重の加硫工程は不要になるなど、必要な加工を減らせて生産コストが下がり、ひいては商品としてのコストダウンが可能となる。

その結果、構造見直しを含む再検討により、ホース断面が、生コン材料の分離防止に有効な扁平形状を有するものとしながらもコスト高にならないようにして、より改善された生コン打設用先端ホースを提供することができる。

また、第２の本発明によれば、適度な復元性を有するスチールコードが埋め込み配置された補強ホース部分を有しているので、ホース材料がゴムである場合には加硫後にローラプレス工程を行うのみで、弾性拡径変形が可能な扁平形状の断面が得られる。つまり、断面形状を円筒形からワンアクション加工で扁平形状とすることができるので、生産コストを低減させることができるようになり、ひいては商品としてのコストダウンが可能となる利点がある。

生コン打設用先端ホースを示し、（Ａ）は一部切欠きの側面図、（Ｂ）はホース本体の扁平形状を示す拡大背面図 スチールコードを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図 （Ａ）図１の先端ホースにおける基端部の構造を示す要部の断面図、（Ｂ）ホース本体の背面図 先端ホースの製造方法を示し、（Ａ）はローラプレス工程の正面図、（Ｂ）ローラプレス工程のイメージを示す側面図

以下に、本発明による生コン打設用先端ホースの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、これ以降は、生コン打設用先端ホースは「先端ホース」と略称する。

図１（Ａ）及び図３（Ａ）に示されるように、先端ホースＡは、ゴム（可撓性材料の一例）製のホース本体１と、ホース本体１の基端部に内嵌される筒状の接続用口金具２と、を有する長尺状のホースである。接続用口金具２は、基準筒部２ａと、その基端に形成されている肉厚基端部２Ａと、基準筒部２ａの長手方向の中間部に形成されているフランジ部２Ｂと、を有する円筒状の金具である。

ホース本体１は、接続用口金具２に外嵌されるホース基部１Ａと、補強ホース部分１Ｈと、を有している。ホース基部１Ａは、その肉厚に中間部に補強層（補強用螺旋ワイヤ、螺旋状や環状に巻回される繊維補強コードなど）１０が埋め込み配置され、その前端折り返し部には、フランジ部２Ｂの基端側に位置するように基端リング１１が設けられている。

補強層１０は、外補強部１０Ａと、外補強部１０Ａの径内側に配置される内補強部１０Ｂとを有し、内補強部１０Ｂの折返し基端部１０ｂに基端リング１１が収容されている。そして、外補強部１０Ａの基端部は、内補強部１０Ｂの折返し基端部１０ｂの径外側に隣接される状態で重ねられている。補強層１０（外補強部１０Ａ及び／又は内補強部１０Ｂ）は、ホース本体１におけるスチールコード３（後述）の径内側に配置されている。

補強ホース部分１Ｈは、その肉厚の中間部に螺旋状のスチールコード３が埋め込み配置されるとともに、補強ホース部分１Ｈの前端部には補強層１０も埋め込み配置されている。図１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、補強ホース部分１Ｈは、その基端部を除いて断面が扁平な形状に、より詳しくは楕円形状となるように構成されている。

つまり、補強ホース部分１Ｈは、断面形状が円形の断面円筒部１ｅと、断面形状が楕円形の扁平断面部１ｈと、断面円筒部１ｅと扁平断面部１ｈとの間の断面変化部１ｃとを備えている。つまり、ホース長さとしては、１Ｈ＝１ｅ＋１ｃ＋１ｈである。なお、ホース本体１のうち、補強層１０やスチールコード３の外側の部分を外面ゴム層１２、内側の部分を内面ゴム層１３と呼ぶものとする。

図１（Ｂ）に示されるように、補強ホース部分１Ｈの断面における短辺ｔの長辺ｈに対する長さの比率である扁平率τ（ｔ／ｈ）が、０．２～０．５５の範囲に、即ち、２０％≦τ≦５５％に設定されている。図１（Ｂ）においては、補強ホース部分１Ｈの断面形状は、扁平率τ（ｔ／ｈ）が一例として約０．３６（３６％）の楕円形として描かれている。補強ホース部分１Ｈの断面の形状は、例えば長円形や角丸長方形など、楕円形以外の形状でもよい。

図２（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ホース本体１に内装されているスチールコード３は、複数の単位素線５が撚り合わされて形成されたものであるとともに、単位素線５は、複数の素線６を撚り合わすことにより形成されている。具体的には、７本の素線６がＺ撚りされることで側ストランドである単位素線５が形成され、５本の単位素線５を、中央に心ストランド１４を配置した状態でＺ撚りすることによりコード線４が形成されている。心ストランド１４は、３本の素線６がＳ撚りされることで形成されている。

そして、５本の単位素線５が撚り合わされてなるコード線４を囲繞する螺旋状のラップ線７を巻回することでスチールコード３が構成されている。ラップ線７は、コード線４の外側において単位素線５の撚り方向とは逆方向に、即ちＳ撚りされている。以上の構成によるスチールコード３が、補強ホース部分１Ｈにおけるゴムの中に螺旋状に巻回されている。なお、素線６やラップ線７は、鋼線やピアノ線などによる線材である。

次に、先端ホースＡの製造方法について、その要点を説明する。図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、互いに上下方向に近接配置された上圧接ローラ８と下圧接ローラ９とでなる加工機Ｂが用意されているとともに、ホース本体１として、肉厚の中間部に螺旋状のスチールコード３が埋め込み配置されているものが用意されている。このホース本体１は、図３（Ａ），（Ｂ）に示される円筒状のものである。

例えば、図４（Ｂ）に示すイメージ図による加工機Ｂは、上圧接ローラ８は支軸８ａに枢支されており、下圧接ローラ９は支軸９ａに枢支されている。また、加工前の円筒形の補強ホース部分１Ｈを徐々に断面変化させて圧接ローラ対８，９に導くための複数のガイドローラ１５が設けられているが、加工機Ｂの構造としてはこの限りではない。

そして、ホース本体１を、互いに近接対向配置されている一対の圧接ローラ８，９の間に挟み込ませて強制移送させるローラプレス工程ｒを行うことにより、ホース本体１におけるスチールコード３が埋め込み配置されている補強ホース部分１Ｈの断面を扁平な形状とすることができる。

この場合、圧接ローラ対８，９の間では、図４（Ａ）に示されるように、完全に潰された長円形（角丸形）に変形されるが、圧接ローラ対８，９の通過後には、材料（素材）の持つキックバック（復元性）により、図１（Ｂ）に示される楕円形で落ち着く。つまり、スチールコード３の材料特性により、完全に潰れ変形せず、楕円形によってある程度の断面積の通路が確保され、かつ、その断面楕円形から円筒に近づく方への拡径弾性変形が可能な状態の補強ホース部分１Ｈが得られる。

〔作用効果について〕
楕円形状による扁平断面のホース本体１を有する先端ホースＡ（図１や図３を参照）を用いて生コンの打設作業を行うと、狭い断面積により、断面が円形な場合に比べて、生コンが補強ホース部分１Ｈの内部通路を流下する際、適度な移動抵抗を受けるようになることが分かった。

従って、楕円断面を持つ本発明の先端ホースを用いて打設作業を行った場合、砕石などによる骨材とモルタル（或いはセメントペースト）とが分離してしまうことがない又は殆ど生じないようになる効果（分離防止効果）が得られるようになった。また、単位時間当たりの生コンの移送量が増えた場合には、前述の移動抵抗を生コンに与えながら、補強ホース部分１Ｈの断面形状が楕円形状から円筒形に近づくようにしなやかに弾性変形し、対応できるようになる効果（追従拡張効果）も発揮されることが分かった。

補強ホース部分１Ｈの断面の扁平率τが０．２未満（２０％未満）の場合は、元となる断面積が小さく、生コン通過性が悪くなってしまい、扁平率τが０．５５（５５％）より大きい場合は、元となる断面積が大きく、ジャンカ抑制効果が十分得られないことが分かった。従って、扁平率τが０．２～０．５５の範囲〔２０％≦τ（ｔ／ｈ）≦５５％〕に設定することにより、ジャンカが抑制されながら円滑な生コン移送が可能となる先端ホースＡを提供することができる。

図１，３に示される先端ホースＡでは、適度な復元性を有するスチールコード３を埋め込んだ補強ホース部分１Ｈを有しているので、加硫後における加工機Ｂを用いてのローラプレス工程ｒを行うのみで、弾性拡径変形が可能な扁平形状の断面が得られる。

図３に示される円筒形の先端ホースＡを作って加硫した後に、加工機Ｂによるローラプレス工程ｒを行うだけで、図１に示す扁平断面を有する先端ホースＡを得ることができる。つまり、断面形状を円筒形から扁平形状とするには、ワンアクションの加工で済むので、二重の加硫工程は不要になって生産コストが下がり、ひいては商品としての廉価化が可能となる利点がある。

〔捕捉説明〕
従来の先端ホースは、形状維持の補強層として、硬鋼線やピアノ線を等ピッチにスパイラルに巻き付けていたものを、本発明による先端ホースＡは、スチールコード３に置き換えてホース本体１を扁平形状にしたものである。スチールコード３による補強層の利点として、金属の持つ塑性変形、弾性変形が利用でき、かつ、柔軟である点である。

扁平形状のホース本体１の製作方法として、スチールコード３を等ピッチでスパイラル状に巻き付けられた真円状態のホース（図３を参照）を、扁平状態に連続的に押し潰すことである。両サイドのスチールコード３に塑性変形を起こすことにより、ホースは扁平状態（図１を参照）とすることができる。扁平に加工後は、塑性変形を利用した扁平形状（楕円形状）であるが、生コン通過時は弾性変形を利用して生コン通過量、形状に応じて補強ホース部分１Ｈの内部通路を追従させることが容易である。

生コン通過時の補強ホース部分１Ｈの復元力は、スチールコード３の素線６の径、ラップ線（ラッピングワイヤー）７の有無、巻きピッチ、ホース本体１の成形時のコード巻きピッチ、撚り構造により、如何様にも可変設定することが可能である。

素線６の径は、例えば０．１５ｍｍが挙げられるが、屈曲疲労性を考慮すれば０．３０ｍｍ以下が好ましい。太い素線６で撚り本数を増やすと剛性が高くなり、生コン流下抵抗も大きくなる（大きくなり過ぎる）ことが考えられる。また、ラップ線７（ホースの補強コード上に螺旋巻きするときの）巻きピッチは、使用する素線径、撚り本数にもよるが、６～１３ｍｍの範囲で巻くとよい。

〔別実施形態〕
スチールコード３における単位素線５の数は、４本や６本など、５以外の複数でも良いし、素線６の数も７本以外の複数でも良い。また、心ストランド１４の有無やその素線６の数が３以外の複数であってもよいし、ラップ線７の有無も任意に変更設定できる。

１ ホース本体
１Ｈ 補強ホース部分
３ スチールコード
４ コード線
５ 単位素線
６ 素線
８，９ 圧接ローラ
ｒ ローラプレス工程
ｈ 長辺
ｔ 短辺
τ 扁平率

Claims (6)

1. ゴム製の加硫したホース本体を有し、前記ホース本体の肉厚の中間部に螺旋状のスチールコードが埋め込み配置されるとともに、
   前記ホース本体における前記スチールコードが埋め込み配置されている補強ホース部分は、その断面が円筒形であったものを扁平にプレス加工して前記スチールコードを塑性変形させ、そのスチールコードの塑性変形の利用によって、前記補強ホース部分の断面が扁平な形状とされている生コン打設用先端ホース。
2. 前記補強ホース部分の断面形状が楕円形に設定されている請求項１に記載の生コン打設用先端ホース。
3. 前記スチールコードは、複数の単位素線が撚り合わされて形成されたものであるとともに、前記単位素線は、複数の素線を撚り合わすことにより形成されている請求項１又は２に記載の生コン打設用先端ホース。
4. 前記補強ホース部分の断面における短辺の長辺に対する長さの比率である扁平率が、２０％以上で５５％以下の範囲に設定されている請求項１～３の何れか一項に記載の生コン打設用先端ホース。
5. ゴム製の加硫したホース本体を有している生コン打設用先端ホースの製造方法であって、
   前記ホース本体として、肉厚の中間部に螺旋状のスチールコードが埋め込み配置されているものを用意し、
   前記ホース本体を、互いに近接対向配置されている一対の圧接ローラの間に挟み込ませて強制移送させるローラプレス工程により、前記ホース本体における前記スチールコードが埋め込み配置されている断面が円筒形の補強ホース部分を偏平にプレス加工して前記スチールコードを塑性変形させ、そのスチールコードの塑性変形の利用によって、前記補強ホース部分の断面を扁平な形状とする生コン打設用先端ホースの製造方法。
6. 前記スチールコードは、複数の単位素線が撚り合わされて形成されたものであり、かつ、前記単位素線は、複数の素線を撚り合わすことにより形成されている請求項５に記載の生コン打設用先端ホースの製造方法。

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