JP2003156186A - 圧力管路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 角部に起こる応力集中の低下率を従来よりも
大きくすることができるので、交差部を従来よりも強度
の小さい材料で形成することができ、コストを低減させ
ることができる圧力管路を提供する。 【解決手段】 主管１２と分岐管１４とが交差部１０ａ
を介して互いに連通していて、交差部１０ａの主管１２
と分岐管１４とで共用される共用側壁部１６，１６のそ
れぞれの外面に増肉部１８が形成されている。これによ
って、主管１２および分岐管１４に内水圧が負荷された
ときに、この増肉部１８によって交差部１０ａが楕円状
に変形することを緩和できる。その結果、主管１２およ
び分岐管１４の内面が交差する角部２０に起こる応力集
中の低下率を、従来の面取り法等を適用するよりも大き
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は圧力管路に関し、特に
たとえば交差部を介して連通する圧力管路に内水圧を負
荷したときに、その内水圧によって交差部に起こる応力
集中を緩和することができる、圧力管路に関する。

【０００２】

【従来技術】たとえば主管と分岐管とが交差部を介して
互いに連通している圧力管路において、この圧力管路に
内水圧が負荷されたときに、主管および分岐管の内面が
交差する交差部内の角部に応力集中が起こる。このよう
に角部に応力集中が起こると、この角部に亀裂が入るこ
とがある。

【０００３】そこで、このような応力集中を緩和して、
角部の亀裂等を防止する方法として図１０〜図１２に示
す応力集中緩和法がある。

【０００４】図１０に示す応力集中緩和法は、面取り法
である。この面取り法は、主管１および分岐管２の内面
が交差する角部３を削り落として平らな面取り部４を形
成し、これによって、角部３に起こる応力集中を緩和す
るものである。図１１は、隅肉法である。この隅肉法
は、主管１および分岐管２の外面が交差する隅角部に隅
肉５を設けて、角部３に起こる応力集中を緩和するもの
である。図１２は、分岐管２の端部２ａを主管１の内面
から内側に突出させて、応力集中を緩和する突出部２ａ
を設ける方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示す面取り部
４を角部３に形成した場合の応力集中の低下率は、計算
結果および試験結果によると約１２％である。そして、
図１１に示す隅肉５を隅角部に設けた場合の応力集中の
低下率は、計算結果および試験結果によると約８％であ
る。しかし、この程度の応力集中の低下率では実用上不
十分であるので、面取り部４および角部３の亀裂等を防
止するために、主管１および分岐管２が交差する交差部
６およびその近傍の全体を強度の大きい材料を使用して
形成する場合がある。しかし、このようにすると、強度
を大きくした部分の費用が嵩むという問題がある。そし
て、交差部６およびその近傍の全体の肉厚を大きくする
ことが考えられるが、このように全体の肉厚を大きくす
ると費用が嵩むという問題がある。つまり、そもそも応
力集中緩和法は、このように全体の肉厚を大きくして費
用を増大させるようなことはせずに、効果的に応力集中
を緩和できるようにすることを目的としているので、こ
のような方法は採用できない。

【０００６】また、図１２に示す突出部２ａを設ける方
法は、配管内の流体の流量特性に悪影響を及ぼすために
採用できない場合がある。

【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、角
部に起こる応力集中の低下率を従来よりも大きくするこ
とができ、しかも従来よりも低廉な、圧力管路を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、管軸が交差
する交差部を有しかつ内圧が負荷される圧力管路におい
て、交差部における内圧による応力集中部以外の部分の
剛性を大きくしたことを特徴とする、圧力管路である。

【０００９】

【作用】たとえば第１管路および第２管路に内圧が負荷
されたときに、第１管路および第２管路の内面が交差す
る交差部内の角部に応力集中が起こる。このように角部
に応力集中が起こるのは、内圧が負荷されたときに、交
差部において第１管路と第２管路とで共用される共用側
壁部が円形に膨らまずに、楕円形に膨らむからである。
このように、共用側壁部が外側に大きく膨れて楕円状に
変形すると、角部を大きく変形させようとする大きな力
（集中応力）が働くので、この角部に亀裂が生じること
がある。

【００１０】そこで、この発明によると、応力集中部以
外の部分、たとえば共用側壁部の剛性を大きくすること
によって、交差部の楕円状となる変形を緩和することが
でき、これによって、交差部における応力集中の低下率
を従来の方法よりも大きくすることができる。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれば、交差部における応力
集中の低下率を、図１０および図１１に示す方法による
低下率よりも大きくすることができるので、交差部の強
度を従来よりも向上させることができる。そして、この
発明は、図１０等に示す従来の応力集中緩和法を併用す
ることができるので、この発明と従来の方法によるもの
とを合計した応力集中の低下率を実現することができ
る。

【００１２】たとえばこの発明を適用することにより、
またはこの発明と従来の方法とを併用することにより、
従来では、面取り法等によるだけでは角部３の亀裂を防
止できないために、強度の大きい材料を使用する必要が
ある場合でも、比較的強度の小さい材料を使用すること
ができるので、コストの低減を図ることができる。

【００１３】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【実施例】この発明の圧力管路の第１実施例を図１およ
び図２を参照して説明する。この圧力管路１０は、図１
（Ａ）に示すように、下水管用のＴ字状の圧力管路であ
って、たとえば硬質塩化ビニル等の合成樹脂製の主管
（第１管路）１２および分岐管（第２管路）１４によっ
て形成されている。この主管１２および分岐管１４は、
交差部１０ａを介して互いに連通している。そして、こ
の交差部１０ａは、主管１２と分岐管１４とで共用され
る互いに向い合う共用側壁部（図２参照）１６，１６を
有し、これら各共用側壁部１６，１６のそれぞれの外面
に増肉部１８，１８が形成されている。この増肉部１８
は、圧力管路１０に内水圧が負荷されたときに、交差部
１０ａ内の角部２０に作用する応力集中を緩和するため
のものである。この角部２０は、主管１２および分岐管
１４の内面が交差する部分である。

【００１５】ここで、まず、図１（Ａ）に示す交差部１
０ａの互いに向い合う共用側壁部１６の外面に増肉部１
８を設けることにより、角部２０に作用する応力集中を
緩和することができるメカニズムを図９の模式図を参照
して説明する。図９に示す主管１２の手前側の部分は、
交差部１０ａ（図９では省略してある。）に結合する部
分であり主管側交差部周壁２２を表しており、図の奥側
の部分が交差部１０ａから離れた部分であり主管側配管
周壁２４を表している。そして、分岐管１４の下側の部
分は、交差部１０ａに結合する部分であり分岐管側交差
部周壁２６を表しており、上側の部分が交差部１０ａか
ら離れた部分であり分岐管側配管周壁２８を表してい
る。

【００１６】なお、主管１２および分岐管１４は、それ
ぞれの左側部を示しており、右側部は左側部と同様に変
形するので省略してある。そして、主管１２の交差部１
０ａ（分岐管１４）よりも手前側の部分は、分岐管１４
よりも奥側の部分と同様に変形するので省略してある。
また、交差部１０ａは、主管側交差部周壁２２および分
岐管側交差部周壁２６と同様に変形するので省略してあ
る。

【００１７】今、主管１２および分岐管１４に内水圧を
負荷すると、図９に示すように、それぞれの周壁が矢印
に示す方向に変形して破線で示す形状となる。つまり、
交差部１０ａから離れた位置にある主管側配管周壁２４
および分岐管側配管周壁２８は、破線で示すように、そ
れぞれの周壁の全周にわたって均等に外側に膨らむ。し
かし、主管側交差部周壁２２のうち分岐管１４が結合す
る側の分岐管側部３０は、外側（上方）への変形が分岐
管１４によって妨げられるので、その変形量が小さくな
る。これに対して、主管側交差部周壁２２のうち図９に
示す左右の各側壁１６ａは、外側（左右の各方向）に膨
らむ変形を妨げる分岐管１４が結合していないので、そ
の方向への変形がし易くなっている。そして、この側壁
１６ａの外側に膨らむ変形によって分岐管側部３０およ
び底壁３２の外側（上側および下側）に向う変形が阻止
され、破線で示すように、元の位置よりもさらに内側に
変形することになる。同様に、分岐管側交差部周壁２６
は、矢印に示すように、側壁１６ａと同方向に膨らみ、
主管１２の管軸３４の方向に対しては内側に変形する。

【００１８】その結果、図１に示す交差部１０ａは、図
９に破線で示す主管側交差部周壁２２および分岐管側交
差部周壁２６のように、それぞれの管軸３４および３６
に直交する断面形状が楕円形となる。このように、交差
部１０ａの互いに向い合う共用側壁部１６が外側に大き
く膨れて楕円形に変形すると、主管１２および分岐管１
４の内面が交差する角部２０（図１（Ａ）参照）を大き
く変形させようとする大きな力（集中応力）が働くの
で、この角部２０に亀裂が生じることがある。

【００１９】そこで、第１実施例の圧力管路１０による
と、図１に示すように、応力集中部である角部２０以外
の部分である共用側壁部１６に増肉部１８を設けてその
部分の剛性を高め、これによって、応力集中に影響を与
える交差部１０ａの楕円状となる変形を緩和している。
その結果、交差部１０ａの内側に形成されている角部２
０における応力集中の低下率を、図１０等に示す従来の
方法による低下率よりも引き上げることができる。

【００２０】この図１（Ａ）に示す圧力管路１０は、主
管１２と分岐管１４とが交差部１０ａを介して互いに連
通するＴ字状の圧力管路であり、それぞれの管軸３４と
管軸３６とが９０°で交差している。主管１２および分
岐管１４は、それぞれの外径および内径が同一である円
形管である。これら主管１２および分岐管１４は、図１
および図２では形状を分かり易くするために厚肉として
表してあるが、薄肉のものである。もちろん薄肉とした
が、これに代えて厚肉としてもよい。

【００２１】増肉部１８は、図１（Ａ）に示すように、
交差部１０ａの互いに向い合う両方の各共用側壁部１６
の外面に形成されている。この増肉部１８は、分岐管１
４の管軸３６の方向において、上縁部３８から下縁部４
０までの範囲に形成されており、主管１２の管軸３４の
方向においては、左縁部４２から右縁部４４までの範囲
に形成されている。この増肉部１８が形成されている部
分が共用側壁部１６である。

【００２２】次に、これら上縁部３８，下縁部４０，左
縁部４２および右縁部４４を、図１（Ａ）に示すよう
に、圧力管路１０を正面から見たときの位置を説明す
る。つまり、上縁部３８は、交差部１０ａの分岐管１４
が延びる側の上側部分であって、主管１２の外面を表す
上側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平行に形
成されている。下縁部４０は、交差部１０ａの分岐管１
４が延びる側と反対側の部分であって、主管１２の内面
を表す下側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平
行に形成されている。左縁部４２は、交差部１０ａの左
側部分であって、分岐管１４の外面を表す左側縁の延長
線上の位置に、分岐管１４に対して平行に形成されてい
る。右縁部４４は、交差部１０ａの右側部分であって、
分岐管１４の外面を表す右側縁の延長線上の位置に、左
縁部４２と平行に形成されている。

【００２３】この増肉部１８の厚みｔ２は、主管１２お
よび分岐管１４の肉厚ｔ１の約４５％である。したがっ
て、増肉部１８が形成されている共用側壁部１６の厚み
ｔ３は、増肉部１８が形成されていない管壁の厚みｔ１
の約１．４５倍である。

【００２４】そして、図２（Ａ）に示すように、増肉部
１８の上縁部３８と分岐管１４の外面とが交差する部分
には隅肉４６を設けてあり、この部分を補強している。
同様に、図２（Ｂ）に示すように、増肉部１８の左縁部
４２および右縁部４４と主管１２の外面とが交差する部
分にもそれぞれ隅肉４６を設けてあり、それぞれの部分
を補強している。また、図２（Ａ）に示すように、増肉
部１８の下縁部４０から主管１２の底までの範囲にわた
って補強部４８を設けてあり、この部分を補強してい
る。

【００２５】また、図１（Ａ）に示すように、主管１２
および分岐管１４の内面が交差する角部２０には、面取
りがされておらず、角が形成されている。さらに、主管
１２および分岐管１４の外面が交差する隅角部５０に
は、隅肉が設けられておらず、隅角が形成されている。

【００２６】図１に示す圧力管路１０によると、交差部
１０ａの各共用側壁部１６にそれぞれ増肉部１８を形成
して各共用側壁部１６の剛性を高めてあるので、たとえ
ば圧力管路１０に内水圧が負荷されたときに、各共用側
壁部１６の楕円状となる変形を緩和することができる。
これにより、圧力管路１０の角部２０に起こる応力集中
を緩和することができる。このときの応力集中の低下率
は約２５％であり、図１０および図１１に示す各方法に
よる低下率の約１２％および約８％よりも上回ってい
る。よって、圧力管路１０の強度を従来の各方法を使用
する場合よりも向上させることができる。

【００２７】したがって、この圧力管路１０によると、
従来では、面取り法等によるだけでは角部２０の亀裂を
防止できないために、強度の大きい材料を使用する必要
がある場合でも、比較的強度の小さい材料を使用するこ
とができるので、コストの低減を図ることができる。

【００２８】次に、図３を参照して、第２実施例の圧力
管路５２を説明する。この圧力管路５２は、図１に示す
第１実施例の圧力管路１０において、主管１２および分
岐管１４の内面が交差する角部２０を削り落として面取
り部５４を形成し、かつ主管１２および分岐管１４の外
面が交差する隅角部５０に隅肉５６を形成したものであ
る。これ以外は、第１実施例の圧力管路１０と同等であ
るので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説
明を省略する。

【００２９】このように、第２実施例の圧力管路５２
は、面取り部５４および隅肉５６を形成してあるので、
第１実施例の圧力管路１０よりもその分だけ角部２０に
相当する部分に起こる応力集中を緩和することができ
る。たとえば、面取り部５４を角部２０に形成した場合
の応力集中の低下率が約１２％、隅肉５６を隅角部５０
に形成した場合の応力集中の低下率が約８％であるとす
ると、面取り部５４に起こる応力集中の低下率を第１実
施例よりも合計約２０％（＝約１２％＋約８％）低下さ
せることができる。したがって、この圧力管路５２で
は、増肉部１８による応力集中の低下率の約２５％と、
面取り部５４等による応力集中の低下率の約２０％とを
合計すると、約４５％の応力集中の低下率を確保するこ
とができ、圧力管路５２の強度の向上を図ることができ
る。

【００３０】次に、図４を参照して、第３実施例の圧力
管路５８を説明する。第３実施例と図１に示す第１実施
例とが相違するところは、増肉部６０が形成されている
範囲が相違しているところである。これ以外は、第１実
施例の圧力管路１０と同等であるので、同等部分を同一
の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

【００３１】この第３実施例の増肉部６０は、図４
（Ａ）に示すように、交差部１０ａの互いに向い合う両
方の各共用側壁部１６の外面に形成されている。そし
て、この増肉部６０は、分岐管１４の管軸３６の方向に
おいて、上縁部３８から下縁部４０までの範囲に形成さ
れており、主管１２の管軸３４の方向においては、左縁
部４２から右縁部４４までの範囲に形成されている。

【００３２】次に、これら上縁部３８，下縁部４０，左
縁部４２および右縁部４４を、図４（Ａ）に示すよう
に、圧力管路５８を正面から見たときの位置を説明す
る。つまり、上縁部３８は、交差部１０ａの分岐管１４
が延びる側の上側部分であって、主管１２の内面を表す
上側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平行に形
成されている。下縁部４０は、交差部１０ａの分岐管１
４が延びる側と反対側の部分であって、主管１２の内面
を表す下側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平
行に形成されている。左縁部４２は、交差部１０ａの左
側部分であって、分岐管１４の内面を表す左側縁の延長
線上の位置に、分岐管１４に対して平行に形成されてい
る。右縁部４４は、交差部１０ａの右側部分であって、
分岐管１４の内面を表す右側縁の延長線上の位置に、左
縁部４２と平行に形成されている。この増肉部６０の厚
みｔ２は、第１実施例と同様に、主管１２および分岐管
１４の肉厚ｔ１の約４５％である。したがって、共用側
壁部１６の増肉部６０が形成されている部分の厚みｔ３
は、増肉部６０が形成されていない管壁の厚みｔ１の約
１．４５倍である。

【００３３】このように、図４（Ａ）に示す第３実施例
の圧力管路５８は、図１（Ａ）に示す第１実施例よりも
増肉部６０を設けた範囲が狭くなっているので、第１実
施例よりも角部２０に起こる応力集中の低下率が小さく
なるが、従来の各方法よりも十分に引き上げることがで
き、圧力管路５８の強度の向上を図ることができる。

【００３４】次に、図５を参照して、第４実施例の圧力
管路６２を説明する。第４実施例と第１実施例とが相違
するところは、図１（Ａ）に示す第１実施例ではこの発
明をＴ字状の圧力管路１０に適用しているのに対して、
図５（Ａ）に示す第４実施例ではこの発明をＬ字状の圧
力管路６２に適用しているところである。これ以外は、
第１実施例の圧力管路１０と同等であるので、同等部分
を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。こ
の図５（Ａ）に示す圧力管路６２は、第１の直管６４の
端部と第２の直管６６の端部とが直角に結合するＬ字状
の圧力管路である。第１の直管６４および第２の直管６
６は、それぞれの外径および内径が同一である円形管で
ある。

【００３５】増肉部６８は、図５（Ａ）に示すように、
交差部１０ａの互いに向い合う両方の各共用側壁部１６
の外面に形成されている。そして、増肉部６８は、上縁
部３８、右縁部４４、および円弧状縁部７０によって囲
まれた扇状の範囲内に形成されている。この増肉部６８
が形成されている部分が共用側壁部１６である。

【００３６】次に、これら上縁部３８，右縁部４４，お
よび円弧状縁部７０を、図５（Ａ）に示すように、圧力
管路６２を正面から見たときの位置を説明する。つま
り、上縁部３８は、交差部１０ａの第１の直管６４が延
びる側の上側部分であって、第２の直管６６の外面を表
す上側縁の延長線上の位置に、第２の直管６６に対して
平行に形成されている。右縁部４４は、交差部１０ａの
右側部分であって、第１の直管６４の外面を表す右側縁
の延長線上の位置に、第１の直管６４と平行に形成され
ている。円弧状縁部７０は、交差部１０ａの外周壁の内
面を表す円弧状の輪郭線と対応する位置に形成されてい
る。この増肉部６８の厚みｔ２は、第１実施例と同様
に、第１および第２の直管６４および６６の肉厚ｔ１の
約４５％である。

【００３７】この図５に示す第４実施例の圧力管路６２
によると、図１に示す第１実施例と同程度の、角部２０
に起こる応力集中の低下率を確保することができ、圧力
管路６２の強度の向上を図ることができる。

【００３８】次に、図６を参照して、第５実施例の圧力
管路７２を説明する。第５実施例と図５に示す第４実施
例とが相違するところは、増肉部７４が形成されている
範囲が相違しているところである。これ以外は、第４実
施例の圧力管路６２と同等であるので、同等部分を同一
の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

【００３９】この第５実施例の増肉部７４は、図６
（Ａ）に示すように、交差部１０ａの互いに向い合う両
方の各共用側壁部１６の外面に形成されている。そし
て、この増肉部７４は、上縁部３８、右縁部４４、およ
び円弧状縁部７０によって囲まれた扇状の範囲内に形成
されている。

【００４０】次に、これら上縁部３８，右縁部４４，お
よび円弧状縁部７０を、図６（Ａ）に示すように、圧力
管路７２を正面から見たときの位置を説明する。つま
り、上縁部３８は、交差部１０ａの第１の直管６４が延
びる側の上側部分であって、第２の直管６６の内面を表
す上側縁の延長線上の位置に、第２の直管６６に対して
平行に形成されている。右縁部４４は、交差部１０ａの
右側部分であって、第１の直管６４の内面を表す右側縁
の延長線上の位置に、第１の直管６４と平行に形成され
ている。円弧状縁部７０は、交差部１０ａの外周壁の内
面を表す円弧状の輪郭線と対応する位置に形成されてい
る。この増肉部７４の厚みｔ２は、第４実施例と同様
に、第１および第２の直管６４および６６の肉厚ｔ１の
約４５％である。

【００４１】このように、図６（Ａ）に示す第５実施例
の圧力管路７２は、図５（Ａ）に示す第４実施例よりも
増肉部７４を設けた範囲が狭くなっているので、第４実
施例よりも角部２０に起こる応力集中の低下率が小さく
なるが、従来の各方法よりも十分に引き上げることがで
き、圧力管路７２の強度の向上を図ることができる。

【００４２】次に、図７を参照して、第６実施例の圧力
管路７６を説明する。第６実施例と第１実施例とが相違
するところは、図１（Ａ）に示す第１実施例ではこの発
明をＴ字状の圧力管路１０に適用しているのに対して、
図７（Ａ）に示す第６実施例ではこの発明をＹ字状の圧
力管路７６に適用しているところである。これ以外は、
第１実施例の圧力管路１０と同等であるので、同等部分
を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。こ
の図７（Ａ）に示す圧力管路７６は、分岐管１４が主管
１２に対して約４５°の角度をなす状態で結合するＹ字
状の圧力管路である。主管１２および分岐管１４は、円
形管であり、分岐管１４の外径および内径は、それぞれ
と対応する主管１２の外径および内径よりも小さい寸法
である。

【００４３】増肉部７８は、図７（Ａ）に示すように、
交差部１０ａの互いに向い合う両方の各共用側壁部１６
の外面に形成されている。そして、増肉部７８は、主管
１２と直交し、かつ管軸３４および３６が通る面と平行
する方向において、上縁部３８から下縁部４０までの範
囲に形成されており、主管１２の方向においては、左縁
部４２から右縁部４４までの範囲に形成されている。こ
の増肉部７８が形成されている部分が共用側壁部１６で
ある。

【００４４】次に、これら上縁部３８，下縁部４０，左
縁部４２および右縁部４４を、図７（Ａ）に示すよう
に、圧力管路７６を正面から見たときの位置を説明す
る。つまり、上縁部３８は、交差部１０ａの分岐管１４
が延びる側の上側部分であって、主管１２の外面を表す
上側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平行に形
成されている。下縁部４０は、交差部１０ａの分岐管１
４が延びる側と反対側の部分であって、主管１２の内面
を表す下側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平
行に形成されている。左縁部４２は、分岐管１４および
主管１２の外面の輪郭線が交差する左側の隅角部５０よ
りも少し左側の位置であって、主管１２と直交する方向
に形成されている。右縁部４４は、分岐管１４および主
管１２の外面の輪郭線が交差する右側の隅角部５０と対
応する位置であって、左縁部４２に平行して形成されて
いる。この増肉部７８の厚みｔ２は、第１実施例と同様
に、主管１２の肉厚ｔ１の約４５％である。

【００４５】この図７に示す第６実施例の圧力管路７６
によると、図１に示す第１実施例と同程度の、角部２０
に起こる応力集中の低下率を確保することができ、圧力
管路７６の強度の向上を図ることができる。

【００４６】次に、図８を参照して、第７実施例の圧力
管路８０を説明する。第７実施例と図７に示す第６実施
例とが相違するところは、増肉部８２が形成されている
範囲が相違しているところである。これ以外は、第６実
施例の圧力管路７６と同等であるので、同等部分を同一
の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

【００４７】この第７実施例の増肉部８２は、図８
（Ａ）に示すように、交差部１０ａの互いに向い合う両
方の各共用側壁部１６の外面に形成されている。そし
て、この増肉部８２は、主管１２と直交し、かつ管軸３
４および３６が通る面と平行する方向において、上縁部
３８から下縁部４０までの範囲に形成されており、主管
１２の方向においては、左縁部４２から右縁部４４まで
の範囲に形成されている。

【００４８】次に、これら上縁部３８，下縁部４０，左
縁部４２および右縁部４４を、図８（Ａ）に示すよう
に、圧力管路８０を正面から見たときの位置を説明す
る。つまり、上縁部３８は、交差部１０ａの分岐管１４
が延びる側の上側部分であって、主管１２の内面を表す
上側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平行に形
成されている。下縁部４０は、交差部１０ａの分岐管１
４が延びる側と反対側の部分であって、主管１２の内面
を表す下側縁の延長線上の位置に、主管１２に対して平
行に形成されている。左縁部４２は、分岐管１４および
主管１２の内面の輪郭線が交差する左側の角部２０と対
応する位置であって、主管１２と直交する方向に形成さ
れている。右縁部４４は、分岐管１４および主管１２の
内面の輪郭線が交差する右側の角部２０と対応する位置
であって、左縁部４２に平行して形成されている。この
増肉部８２の厚みｔ２は、第６実施例と同様に、主管１
２の肉厚ｔ１の約４５％である。

【００４９】このように、図８（Ａ）に示す第７実施例
の圧力管路８０は、図７（Ａ）に示す第６実施例よりも
増肉部８２を設けた範囲が狭くなっているので、第６実
施例よりも角部２０に起こる応力集中の低下率が小さく
なるが、従来の各方法よりも十分に引き上げることがで
き、圧力管路８０の強度の向上を図ることができる。

【００５０】ただし、上記第３〜第７の各実施例では、
角部２０および隅角部５０に面取り部および隅肉を設け
ていないが、図３に示す第２実施例と同様に、これら角
部２０および隅角部５０に面取り部５４および隅肉５６
を設けてもよい。

【００５１】そして、上記各実施例では、圧力管路の各
共用側壁部１６の外面に増肉部１８，６０，…を形成す
ることによって、各共用側壁部１６の剛性を高めたが、
これに代えて、共用側壁部１６の増肉部１８，…が形成
されている範囲の部分を、強度の大きい材料を使用して
形成し、これ以外の部分はそれよりも強度の小さい通常
の配管材料によって形成してもよい。これによって、各
共用側壁部１６が楕円状に変形することを緩和すること
ができるので、上記各実施例と同様に、角部２０に起こ
る応力集中の低下率を上げることができる。

【００５２】また、各共用側壁部１６に増肉部１８，…
を形成することに代えて、共用側壁部１６の増肉部１
８，…が形成されている範囲の部分に強度の大きい材料
で形成したたとえば湾曲体等の補強部材を埋め込んでも
よい。これによっても、各共用側壁部１６が楕円状に変
形することを緩和することができる。

【００５３】さらに、圧力管路をガラス繊維強化プラス
チック（ＦＲＰ）により形成してもよい。この場合は、
増肉部１８，…を形成することに代えて、共用側壁部１
６の増肉部１８，…が形成されている範囲の部分に練り
込まれるガラス繊維の方向を、圧力管路の共用側壁部１
６の周方向（たとえば図１（Ｂ）に示す主管１２の周方
向）に沿わせて配置するとよい。これによって、圧力管
路の共用側壁部１６の周方向に沿わせて配置されたガラ
ス繊維は、各共用側壁部１６が楕円状に変形しようとす
るときに張力が働き、その変形を緩和することができる
からである。

【００５４】そして、上記各実施例の圧力管路が設けら
れている配管がガス管として使用される場合は、圧力管
路の互いに向い合う共用側壁部１６を架け渡しバー等を
介して互いに連結してもよい。この架け渡しバーによっ
て、各共用側壁部１６が楕円状に変形することを緩和す
ることができる。

【００５５】また、各共用側壁部１６に増肉部１８，…
を形成することに代えて、共用側壁部１６の増肉部１
８，…が形成されている範囲の部分にリブを形成しても
よい。このリブは、共用側壁部１６の周方向に沿わせて
形成するとよい。このリブによっても、各共用側壁部１
６が楕円状に変形することを緩和することができる。

【００５６】さらに、上記各実施例では、この発明を合
成樹脂製の下水用の圧力管路に適用した例を示したが、
合成樹脂以外の材質のたとえば金属製またはコンクリー
ト製等の下水用の圧力管路に適用することができる。そ
して、下水用の圧力管路に適用したが、下水用の圧力管
路以外のたとえば上水用またはガス用等の他の用途に使
用される圧力管路に適用することもできる。

【００５７】そして、上記各実施例では、圧力管路が薄
肉である例を示したが、厚肉とした場合でも薄肉の場合
と同程度に応力集中の低下率を引き上げることができ
る。

【００５８】また、上記各実施例では、圧力管路が主管
１２および分岐管１４等の配管と一体に形成されている
ものを例に挙げて説明したが、これに代えて、この発明
の圧力管路をたとえばＴ字形管継手，Ｌ字形管継手また
はＹ字形管継手等の管継手に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第１実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図１（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図１（Ａ）に示す圧力管路の平面図で
ある。

【図２】（Ａ）は図１（Ａ）におけるＩＩＡ−ＩＩＡ断
面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ断面
図である。

【図３】この発明に係る圧力管路の第２実施例を示す縦
断面図である。

【図４】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第３実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図４（Ａ）に示す圧力管路の平面図で
ある。

【図５】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第４実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図５（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図５（Ａ）におけるＶＣ−ＶＣ断面図
である。

【図６】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第５実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図６（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図６（Ａ）におけるＶＩＣ−ＶＩＣ断
面図である。

【図７】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第６実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図７（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図７（Ａ）に示す圧力管路の平面図で
ある。

【図８】（Ａ）はこの発明に係る圧力管路の第７実施例
を示す正面図、（Ｂ）は図８（Ａ）に示す圧力管路の右
側面図、（Ｃ）は図８（Ａ）に示す圧力管路の平面図で
ある。

【図９】図１第１実施例に係る圧力管路の応力集中のメ
カニズムを説明するための模式図である。

【図１０】圧力管路に従来の応力集中緩和法の面取り法
を適用した例を示す縦断面図である。

【図１１】圧力管路に従来の応力集中緩和法の隅肉法を
適用した例を示す縦断面図である。

【図１２】圧力管路に従来の応力集中緩和法の突出部を
設ける方法を適用した例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０，５２，５８，６２，７２，７６，８０ …圧力管
路 １０ａ …交差部 １２ …主管 １４ …分岐管 １６ …共用側壁部 １８，６０，６８，７４，７８，８２ …増肉部 ２０ …角部 ２２ …主管側交差部周壁 ２４ …主管側配管周壁 ２６ …分岐管側交差部周壁 ２８ …分岐管側配管周壁 ３０ …分岐管側部 ３８ …上縁部 ４０ …下縁部 ４２ …左縁部 ４４ …右縁部 ５０ …隅角部 ５４ …面取り部 ５６ …隅肉 ７０ …円弧状縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 経司 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 Ｆターム(参考） 3H019 BA04 BA14 BA48 BD05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管軸が交差する交差部を有しかつ内圧が負
   荷される圧力管路において、 前記交差部における前記内圧による応力集中部以外の部
   分の剛性を大きくしたことを特徴とする、圧力管路。
2. 【請求項２】前記交差部を介して第１管路と第２管路と
   が互いに連通していて、 前記部分は、前記交差部において前記第１管路と前記第
   ２管路とで共用される共用側壁部を含む、請求項１記載
   の圧力管路。