JP2016186194A - 樹脂製マンホール蓋 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂部材の使用量を抑えつつ、高強度の樹脂製マンホール蓋を提供する。【解決手段】裏面側にハニカム構造の補強リブを備えた樹脂製マンホール蓋である。樹脂としては、主に熱可塑性樹脂、そのほかにポリカーボネート、ポリアミド、変形ポリフェニレンエーテル等のエンジニアリングプラスチックが用いられる。これらの樹脂を金型に射出することにより、裏面側にハニカム構造のリブを備えたマンホール蓋を成形する。それにより、樹脂製マンホール蓋において、耐荷重性の向上と軽量化を両立させた。【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂製マンホール蓋に関するものである。

従来から、樹脂製マンホール蓋は、私有地内の浄化槽の点検口のマンホール蓋などに使われてきた。軽量ではあるが、耐荷重性においては鋳鉄製のものに劣っている。そこで、裏面側をリブ構造としている樹脂製マンホール蓋が提案されている。

そして、裏面側に格子状のリブを有するマンホール蓋の従来モデルを、図１に示す。本願の発明者達は、この従来モデルより、更に、耐荷重性と軽量化を両立させる樹脂製マンホール蓋の開発を目指した。

そこで、本発明の目的は、樹脂部材の使用量を抑えつつ高強度の、樹脂製マンホール蓋を提供することである。

そして、上記目的を達成するために、請求項１に係る発明において、裏面側にハニカム構造の補強リブを備えた樹脂製マンホール蓋である。そして、請求項２に係る発明において、前記ハニカム構造の補強リブの対向する頂点間隔は、９０〜１１０mm、好ましくは１００mmであることを特徴とする請求項１記載の樹脂製マンホール蓋である。更に、請求項３に係る発明において、前記マンホール蓋は、キャンバー高さが１３mm以下、好ましくは９〜１２mmで、直径７００mm以下、好ましくは６５０mmであることを特徴とする請求項１〜２記載の樹脂製マンホール蓋である。

本発明に係るマンホール蓋によれば、応力を緩和するため、たわみ量を小さくすることができる。すなわち、裏面側にハニカム構造の補強リブを備えた樹脂製マンホール蓋により、耐荷重性の向上と軽量化を両立させた。

マンホール蓋の従来モデルの裏面の平面図と、その断面図である。 本願発明に係るマンホール蓋の実施例の裏面の平面図と、その断面図である。

溶けたプラスチックを金型に射出することによりマンホール蓋を成形して製品とする。
耐荷重性能に関する規格としては、社団法人浄化槽システム協会が制定した浄化槽用マンホール蓋規格（２００６年３月改訂）がある。この規定の中で、軽荷重用において、安全荷重（積載可能な荷重）は、５ｋＮであり、安全荷重（５ｋＮ）の４倍以下の荷重（２０ｋＮ以下の荷重）で破壊しないこと（破壊荷重は２０ｋＮを超えることの意）と規定されている。

樹脂製マンホール蓋において、耐荷重性と軽量化を両立させるため、裏面にハニカム構造を取り入れ、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）により、設計した構造物が要求性能を満たすかどうかを、実際に物を作る前にコンピュータ上でシミュレーションによる構造解析をして調べる。
発明品のマンホール蓋を仮想的にコンピュータソフトウェア上で作成し、ソフトウェア上で外的な力を加えることで、発明品のマンホール蓋にどのような変形や応力が発生するかを算出します(静的荷重)。また、構造解析の結果と、実体に荷重が負荷された状況での荷重とたわみ量の関係の相関をみるため、従来モデルを用いて検証する。発明品のマンホール蓋に、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量と最大応力を指標とする。
発明品のマンホール蓋は、従来モデルと同等の重量で、たわみ量と最大応力が小さいものとする。従来モデルにおいて荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１３．９８mm）と、最大応力（３４．８０ＭＰａ）とを基準とする。そして、従来モデルは、裏面に格子状リブを備えており、キャンバー（湾曲）高さは、６mmである。
つぎに、本発明に係る樹脂製マンホール蓋の実施例について説明する。

発明品１のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１３．０５mm）と、最大応力（３２．２２ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（対頂点間距離）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである。
以上のことから、本発明に係る発明品１のマンホール蓋によれば、応力を緩和するため、たわみ量を小さくすることができる。

発明品２のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１２．１８mm）と最大応力（３３．２６ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（頂点間距離）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである。
以上のことから、本発明に係る発明品２のマンホール蓋によれば、応力を緩和するため、たわみ量を小さくすることができる。

発明品３のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１２．０４mm）と最大応力（３３．１２ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（頂点間）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである
以上のことから、本発明に係る発明品３のマンホール蓋によれば、応力を緩和するため、たわみ量を小さくすることができる。

実施例１、２、３の良好の結果（特許請求の範囲内であるため）を一覧表に示す。

比較例１〜６

つぎに、比較例１〜６の特許請求の範囲外であるために、良好でない（不具合の）結果を一覧表に示す。本発明の特許請求の範囲外である比較例１〜６について具体的に説明する。

比較例１

つぎに、本発明の特許請求の範囲外である比較例１について具体的に説明する。
比較例１のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１６．５６mm）と最大応力（３９．５２ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対辺間距離（対二面幅）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ６mmである。

比較例２

本発明の特許請求の範囲外である比較例２について具体的に説明する。
比較例２のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１６．６３mm）と最大応力（４０．６６ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対辺間距離（二面幅）１５０mm、キャンバー（湾曲）高さ６mmである。

比較例３

本発明の特許請求の範囲外である比較例３について具体的に説明する。
比較例３のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１５．６３mm）と最大応力（３６．８８ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（対頂点距離）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ６mmである。

比較例４

本発明の特許請求の範囲外である比較例４について具体的に説明する。
比較例４のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１２．４２mm）と最大応力（４４．９９ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（対頂点距離）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである。

比較例５

本発明の特許請求の範囲外である比較例５について具体的に説明する。
比較例５のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１２．３０mm）と最大応力（４５．９０ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（対頂点距離）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである。

比較例６

本発明の特許請求の範囲外である比較例６について具体的に説明する。
比較例６のマンホール蓋において、荷重５ｋＮを負荷した時のたわみ量（１２．２１mm）と最大応力（５０．３０ＭＰａ）である。ハニカム構造リブの六角形の対角間距離（対頂点間）１００mm、キャンバー（湾曲）高さ１０mmである。

比較例１〜６の特許請求の範囲外であるために、良好でない（不具合の）結果を一覧表に示す。

以上のことから、本発明の範囲外の比較例によれば、応力が集中するため、たわみ量を小さくすることができず、または、最大応力が大きくなり不具合である。

なお、本発明にかかる実施例について具体的に説明した、これら実施例に限定されるものではないことは勿論であり、また、本発明は上述の発明の実施例に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることは可能である。更に、本発明に係る合成樹脂としては、主に熱可塑性樹脂、そのほかにポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ―ＰＰＥ）等のいわゆるエンジニアリングプラスチックが、使用される。

樹脂製マンホール蓋は、私有地内の浄化槽の点検口のマンホール蓋には使用できるのは勿論、地下油槽マンホール蓋、消火用水槽用蓋、量水器ボックス蓋、散水栓ボックス蓋、止水栓枡の蓋等地下構造物の点検口の蓋に広く適用できる。

Claims (3)

1. 裏面側にハニカム構造の補強リブを備えた樹脂製マンホール蓋。
2. 前記ハニカム構造の補強リブの対向する頂点間隔は、９０〜１１０mm、好ましくは１００mmであることを特徴とする請求項１記載の樹脂製マンホール蓋。
3. 前記マンホール蓋は、キャンバー高さが１３mm以下、好ましくは９〜１２mmで、直径７００mm以下、好ましくは６５０mmであることを特徴とする請求項１〜２記載の樹脂製マンホール蓋。
   

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