JP4033623B2

JP4033623B2 - 波付合成樹脂管およびリング

Info

Publication number: JP4033623B2
Application number: JP2000290042A
Authority: JP
Inventors: 博明入岡; 圭次宮▲崎▼; 貞夫大嶋; 英之恵木; 文博渡邊; 義隆田代
Original assignee: Kubota CI Co Ltd
Current assignee: Kubota CI Co Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2020-09-25
Also published as: JP2002098268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、波付合成樹脂管およびリングに関し、特にたとえば、周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管およびそのような波付合成樹脂管に装着されるリングに関する。
【０００２】
【従来技術】
大きな引き抜き強度で波付合成樹脂管同士を接続する方法としては、半割継手によってそれぞれの波付合成樹脂管の端部をボルト締めする方法や、両受ソケットに波付合成樹脂管を挿入してそれぞれを接着結合する方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者では半割継手の分だけコストがかかるとともに、ボルト締めが必要なために施工に時間がかかるという問題があった。また、後者では接着剤の塗布および接合保持が必要なため、この方法も施工に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単で、かつ大きな引き抜き強度で接続することができる、波付合成樹脂管を提供することである。
【０００５】
この発明の他の目的は、このような波付合成樹脂管に装着されて抜けを防止するための、リングを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、軸方向両端に受口および差口を形成し、ゴム輪とそのゴム輪より奥側の第１所定位置にリングとを装着した上で差口を受口に挿入する波付合成樹脂管において、ゴム輪より先端側の受口の第２所定位置にリングを受容しかつリングと協働して抜けを防止する溝を形成したことを特徴とする、波付合成樹脂管である。
【０００７】
第２の発明は、ゴム輪とそのゴム輪より奥側の第１所定位置にリングとを装着した差口を有する第１波付合成樹脂管と、ゴム輪より先端側の第２所定位置にリングを受容する受口とを有する第２波付合成樹脂管とを備え、差口を受口に挿入した、波付合成樹脂管の接続構造である。
【０００８】
第３の発明は、周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管に装着され周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管に装着されて、抜けを防止するリングにおいて、それぞれ周方向の一部が切断された２つのリング部材を軸方向に重ね合わせて形成され、差口を受口に挿入するときには、２つのリング部材の双方が縮径し、引き抜き時には、波付合成樹脂管が一方のリング部材に当接することによって一方のリング部材が縮径しても、他方のリング部材は開いたままとなることを特徴とする、リングである。
【０００９】
第４の発明は、周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管に装着されて抜けを防止するリングにおいて、金属または硬質プラスチックからなり、山の上にかぶさる第１片と第１片から折れ曲がって谷に向かって延びる第２片とを備えることを特徴とする、リングである。
【００１０】
【作用】
第１および第２の発明においては、基本的にゴム輪接合であるため、簡単に２つの波付合成樹脂管を受け差し接続できる。そして、差口に装着されたリングが受口に形成された溝によって受容され、溝とリングとが協働して抜けが防止される。
【００１１】
溝と受口先端との間にその先端から溝に向かって縮径するテーパを形成すると、そのテーパが差口に装着されているリングを縮径しながら溝に落とし込むので、リングが確実に溝に嵌り合う。
【００１２】
溝の受口先端側の第１立ち上がり部と反対側の第２立ち上がり部との角度を、第１角度が第２角度よりも大きくなるように設定すると、第１立ち上がり部が急峻となり、リングの抜け止め力を大きくできる。
【００１３】
第３の発明においては、２つのリング部材のそれぞれを周方向の一部で切断しているので、溝内でのリング部材のがたつきを小さくして引き抜き強度を大きくするようにリング部材の径を大きくしても、受口に差口を挿入するときリング部材の径が切断部分で縮まるので、差口を受口へ挿入するときに大きな力で押し込む必要がない。しかも、２つのリング部材を軸方向（厚み方向）に重ね合わせているので、引き抜き側のリング部材が縮まってももう一方のリング部材は開いたまま（拡径したまま）であるので、引き抜き抵抗力を大きくできる。
【００１４】
２つのリング部材の切断面は軸に平行な方向であってもよいが、好ましくは、軸に対して傾斜させる。しかも、その切断面の傾斜方向は同じでもよいが、異なる方向に傾斜させることによって、上述の引き抜き抵抗力を一層大きくできる。
【００１５】
第４の発明においては、リングの第２片が波付合成樹脂管の山の側面に沿うので、引き抜き力が第１片に作用してもリングの変形が少なく、したがって大きな引き抜き強度を得ることができる。
【００１６】
第２片の長さを谷に届く長さにすると、第２片による拘止力が一層大きくなる。
【００１７】
第２片から折れ曲がって谷に沿う第３片を設けることによって、第１片が引き抜き力の作用で押されても、第３片が次の山の側面に当たるので、上述の拘止力がさらに大きくなる。
【００１８】
【発明の効果】
第１および第２の発明によれば、ゴム輪接合で簡単に接合でき、溝とリングとの協働によって大きな引き抜き強度を得ることができる。
【００１９】
第３の発明によれば、それぞれ周方向の一部が切断された２つのリング部材を重ね合わせているので、２つのリング部材が異なる挙動を呈し、したがって大きな引き抜き強度を得ることができる。
【００２０】
第４の発明によれば、第２片によって谷側においてリングを拘止することができるので、大きな引き抜き強度を得ることができる。
【００２１】
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。
【００２２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の波付合成樹脂管１０は、地中に埋設される電力用ケーブルや通信用ケーブルを保護する保護管として用いるものであり、塩化ビニル等のような合成樹脂により一体的に形成される。なお、実際の波付合成樹脂管１０は、図１に示すものよりも長く（たとえば４ｍ）形成される。
【００２３】
図１〜図３を参照して、波付合成樹脂管１０の長さ方向の一方端には受口１２が形成され、他方端には差口１４が形成される。周面には、受口１２の近傍を除いて、山（拡径部）１６と谷（縮径部）１８とが交互に形成される。つまり、複数の山１６および複数の谷１８が、長さ方向において交互に連接される。差口１４側（他方端側）から２番目の谷１８にはゴム輪２０が装着され、差口１４側から４番目の谷１８にはリング２２が装着される。
【００２４】
受口１２近傍の内面の所定位置（２つの合成樹脂管１０が接続された状態でゴム輪２０よりも受口１２先端側）には、全周にわたって溝２４が形成される。溝２４は、別の波付合成樹脂管１０に設けられたリング２２を受容する部分である。受口１２と溝２４との間の内面には、受口１２側から奥に向かうにつれて縮径するテーパ２６が形成される。このテーパ２６は、詳しくは受口１２側の第１テーパ部２６ａと溝２４側の第２テーパ部２６ｂとを有し、第１テーパ２６ａが管軸に対してなす角度の方が、第２テーパ２６ｂが管軸に対してなす角度よりも大きくされる。溝２４の奥には管軸と平行な平坦面２８が形成され、この平坦面２８は、テーパ３０を介して受口１２に最も近い谷１８と結合される。
【００２５】
溝２４は、図４に示すように、受口１２側の第１立ち上がり部２４ａ，差口１４側の第２立ち上がり部２４ｂおよび平坦部２４ｃからなる。第１立ち上がり部２４ａによって第２テーパ２６ｂと平坦部２４ｃが結合され、第２立ち上がり部２４ｂによって平坦部２４ｃと平坦面２８とが結合される。ここで、第１立ち上がり部２４ａが管軸に対してなす角度θ１は、第２立ち上がり部２４ｂが管軸に対してなす角度θ２よりも大きい。なお、角度θ１は９０°程度とされる。
【００２６】
リング２２は、ステンレス等のような金属または硬質プラスチック等を材料とするＣリングであり、具体的には図５に示すように形成される。径方向において内側から外側に向かって外力を与えると、リング２２は拡径する。逆に、径方向においてに外側から内側に向かって外力を与えると、リング２２は縮径する。したがって、外力によってリング２２を拡径し、拡径されたリング２２を差口１４側から４番目の谷１８の周りに配置し、その後、外力を解除すれば、リング２２は、自らの復元力によって縮径して谷１８に装着される。装着されたリング２２は、縮径する方向に外力を与えると谷１８に向かって沈み込むが、外力を与えなければ、一部が山１６の上に突出する。
【００２７】
波付合成樹脂管１０は、図６に示すような製造装置３２によって、合成樹脂材料（塩化ビニル，ポリエチレン等）を用いて製造される。製造装置３２は、押出成形機３４，コルゲータ３６および切断機３８を含む。
【００２８】
押出成形機３４は、ホッパ４０から供給された合成樹脂材料（塩化ビニル，ポリエチレン等）を加熱溶融して押し出すための押出機４２を含み、押出機４２の出口には金型４４が取り付けられる。金型４４は、図示しないダイリングおよびマンドレルを含み、ダイリングの内面とマンドレルの外面との間から円形管４６が一定速度で押し出される。
【００２９】
コルゲータ３６は、押出成形機３４から押し出された円形管４６を引き取りながら、側面に山１６，谷１８，溝２４等を成形するものであり、円形管４６の上半分を成形するベルト状の第１部分４８ａおよび下半分を成形するベルト状の第２部分４８ｂを含む。
【００３０】
第１部分４８ａは、図７に示すような３種類のモールドブロック５０，５２，５４を必要数だけ環状に連結することにより構成される。
【００３１】
モールドブロック５０は受口１２近傍の上半部外面を形成するためのブロックであり、円形管４６が接する内面には、テーパ２６，溝２４および平坦部２８の一部に対応する型が形成されている。モールドブロック５２は平坦部２８近傍の上半部外面を形成するためのブロックであり、円形管４６が接する内面には、平坦部２８の他の一部，テーパ３０，テーパ３０に連接された谷１８，およびこの谷１８に連接された山１６の一部に対応する型が形成されている。モールドブロック５４は山１６および谷１８を形成するためのブロックであり、円形管４６が接する内面には、複数の谷１６および複数の山１８に対応する型が形成されている。なお、モールドブロック５０の立ち上がり部２４ａに対応する部分５０ａは、角度θ１（図４参照）が９０°程度となるようにアンダーカットされている。
【００３２】
第２部分４８ｂは、第１部分４８ａにおけるモールドブロック５０〜５４と同数のモールドブロック（いずれも図示せず）を含む。各々のモールドブロックは、対応するモールドブロック５０〜５４と同形状・同サイズに形成される。
【００３３】
このような第１部分４８ａと第２部分４８ｂとが上下方向に対向して配置され、図示しないモータによって、第１部分４８ａが反時計回りに回転され、かつ、第２部分４８ｂが時計回りに回転される。したがって、円形管４６がコルゲータ３６に与えられると、円形管４６が第１部分４８ａと第２部分４８ｂとによって所定速度で引き取られる。
【００３４】
図７に示すように、モールドブロック５４によって形成される部分の単位長さ当たりの体積は、モールドブロック５０および５２によって形成される部分の単位長さ当たりの体積よりも大きくされる。したがって、波付合成樹脂管１０を製造するためには、モールドブロック５４に供給する合成樹脂材料の量をモールドブロック５０および５２に供給する合成樹脂材料の量よりも多くする必要がある。そこで、この実施例では、モータの回転数を制御することにより、モールドブロック５４を押し当てながら円形管４６を引き取る速度ｖ１が、溝付ブロック５０および５２を押し当てながら円形管４６を引き取る速度ｖ２よりも遅くされる。
【００３５】
コルゲータ３６から送り出される連続管５６は、切断機３８によって図７に示す位置ＡおよびＢで切断される。切断機３８は、連続管５８をまず位置Ａで１次切断し、位置Ｂで２次切断する。このとき、位置ＡおよびＢは、たとえば山１６の数をカウントするセンサや、連続管５６の先端からの距離を測定するセンサによって検出される。切断機３８に連続管５８が与えられ、センサにより切断位置が検出されると、位置ＡおよびＢにおいて連続管５６が切断される。これによって、ゴム輪２０およびリング２２が装着されていない波付合成樹脂管５８が得られる。
【００３６】
そして、差口１４側から２番目および４番目の谷２０にゴム輪２０およびリング２２が装着され、これによって図１に示す波付合成樹脂管１０が得られる。
【００３７】
この実施例によれば、波付合成樹脂管１０の長さ方向一方端には受口１２が形成され、長さ方向他方端には差口１４が形成される。また、差口１４側から２番目の谷１８にはゴム輪２０が装着され、差口１４側から４番目の谷１８にはリング２２が装着され、受口１２の近傍には溝２４が形成される。一方の波付合成樹脂管１０の差口１４が他方の波付合成樹脂管１０の受口１２に挿入されると、リング２２が溝２４によって受容される。ここで、受口１２と溝２４との間の内面には、一方端から他方端に向かって縮径するテーパが形成される。このため、リング２４は、テーパ２６を通過するとき徐々に縮径し、溝２４に到達すると同時に拡径して溝２４に落とし込まれる。
【００３８】
このように、波付合成樹脂管１０は基本的にはゴム輪接合され、２つの合成樹脂管１０を簡単に受け差し接続できる。また、リング２２が溝２４によって受容されるため、溝２４とリング２２とが協働して抜けが防止される。
【００３９】
また、溝２４を形成する第１立ち上がり部２４ａの角度θ１は、第２立ち上がり部２４ｂの角度θ２よりも大きく、第１立ち上がり部２４ａは急峻となる。このため、一方の波付合成樹脂管１０を引っ張ったとしても、リング２２は溝２４から容易に抜け出すことはなく、大きな引き抜き強度を得ることができる。
【００４０】
他の実施例の波付合成樹脂管１０は、図５に示すリング２２に代えて図８に示すリング２２が装着される点を除き、図１〜図７実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。図８によれば、リング２２は軸方向に対して斜めに切断され、外力を加えない状態、およびリング２２を波付合成樹脂管１０に装着した状態では、各々の切断面は互いに面接触される。また、リング２２の外径は、溝２４の内径よりも若干大きい。このようなリング２２が装着された波付合成樹脂管１０の差口１４を別の波付合成樹脂管１０の受口１２に挿入すると、リング２２の径は切断部分で徐々に縮まり、溝２４に達すると、リング２２は溝２４に落とし込まれる。
【００４１】
したがって、差口１４を受口１２へ挿入するときに大きな力で押し込む必要がなく、かつリング２２は溝２４と確実に嵌り合う。また、リング２２が溝２４に受容された状態でも切断面は互いに面接触され、引っ張り力が作用したとき、切断面の摩擦力によって大きな引っ張り強度が得られる。
【００４２】
その他の実施例の波付合成樹脂管１０は、図８に示すリング２２に代えて図９に示すリング２２が装着される点を除き、図８実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。図９に示すリング２２もまた周方向に対して斜めに切断されるが、切断面が周方向に対してなす角度（鋭角）は、図８に示すリング２２よりも小さい。換言すれば、接触面の面積は、図９に示すリング２２の方が大きい。このため、この実施例の波付合成樹脂管１０の方が、図９実施例の波付合成樹脂管１０よりも大きな引っ張り強度が得られる。
【００４３】
さらにその他の実施例の波付合成樹脂管１０は、図８に示すリング２２に代えて図１０に示すリング２２が装着され、図８実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。図１０によれば、リング２２は、軸方向（厚み方向）に互いに重ね合わされた２つのリング部材２２ａおよび２２ｂからなり、リング部材２２ａおよび２２ｂの幅は図８に示すリング２２のほぼ半分で、リング部材２２ａおよび２２ｂのいずれも軸方向に対して斜め方向に切断される。また、リング部材２２ａおよび２２ｂの外径は、溝２４の内径よりも若干大きい。リング部材２２ａおよび２２ｂの切断部分は１８０°程度隔てており、かつ切断方向は互いに異なる。つまり、リング部材２２ａの切断方向が軸方向に対してなす角度をθ３とすると、リング部材２２ｂの切断方向が同じ軸方向に対してなす角度は−θ３とされる。
【００４４】
このように、リング部材２２ａおよび２２ｂは周方向の一部で斜め方向に切断されるため、受口１２に差口１４を挿入するときリング部材２２ａおよび２２ｂの径は切断部分で徐々に縮まり、差口１４を受口１２へ挿入するときに大きな力で押し込む必要がない。しかも、２つのリング部材２２ａおよび２２ｂを軸方向（厚み方向）に重ね合わせているので、引き抜き側のリング部材２２ａが縮まっても、もう一方のリング部材２２ｂは開いたまま（拡径したまま）である。このため、引き抜き抵抗力を大きくすることができる。
【００４５】
他の実施例の波付合成樹脂管１０は、図１０に示すリング２２に代えて図１１に示すリング２２が装着される点を除き、図１０実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。図１１によれば、リング２２は２つのリング部材２２ａおよび２２ｂからなり、いずれも軸方向に対して斜めに切断されるが、切断方向は互いに同じである。つまり、リング部材２２ａの切断方向が軸方向に対してなす角度をθ３とすると、リング部材２２ｂの切断方向が同じ軸方向に対してなす角度もまたθ３とされる。この実施例の波付合成樹脂管１０もまた、図９実施例の波付合成樹脂管１０よりも大きな引っ張り強度が得られる。ただし、図１０実施例と比較したときは、図１０実施例の方が大きな引っ張り強度が得られる。
【００４６】
なお、３つ以上のリング部材を互いに重ね合わせてリング２２を形成する場合、少なくとも２つのリング部材が、周方向に対して斜め方向に切断され、切断面が面接触されるリング部材である限り、残りのリング部材をＣ字状のリング部材（Ｃリング）としてもよい。
【００４７】
また、図８〜図１１に示すリング２２は、いずれもステンレス等のような金属または硬質プラスチック等を材料として形成される。
【００４８】
図８〜図１１実施例の波付合成樹脂管１０のいずれも、溝２４は図４に示すように形成されるが、代わりに、図１２に示すように溝２４を形成するようにしてもよい。つまり、図８〜図１１実施例では図１〜図７実施例よりも大きな引張り強度が得られる。これは、上述のように、切断面において面接触による摩擦力が引っ張り強度の向上に貢献するからである。この摩擦力は面接触によるものであり、図４に示す立ち上がり部２４ａの角度は何ら関係しない。そうすると、図１２に示すように立ち上がり部２４ａの角度θ１を立ち上がり部２４ｂの角度θ２と同程度にしても、切断面の面接触による摩擦力によって大きな引っ張り強度を得ることができる。
【００４９】
実験によれば、図１０および図１１に示すリング２２で、大きな引っ張り強度が得られた。次に引っ張り強度が大きかったのは、図９に示すリング２２を用いたときであり、最も引っ張り強度が小さかったのは図８に示すリング２２を用いたときであった。図１０および図１１に示すリング２２で引っ張り強度が大きいのは、上述のように、一方のリング部材２２ａが縮まっても、他方のリング部材２２ｂは拡径したままであるからである。
【００５０】
その他の実施例の波付合成樹脂管１０は、図５に示すリング２２に代えて図１３（ａ）に示すリング２２が装着される点を除き、図１〜図７実施例と同様であるため、重複した説明は省略する。図１３（ａ）によれば、リング２２もまたＣリングであるが、周方向断面は図１４に示すように形成される。図１４を参照して、リング２２は第１片２２ｃ，第２片２２ｄおよび第３片２２ｅからなる。第１片２２ｃは第２片２２ｄの幅方向一方端に連接され、第３片２２ｅは第２片２２ｄの幅方向他方端に連接される。ここで、第１片２２ｃおよび第３片２２ｅは、第２片２２ｄから互いに逆方向に折れ曲がって延びる。また、第２片２２ｄの幅は、山１６の頂上から谷１８の底までの長さとほぼ等しい。このため、リング２２が波付合成樹脂管１０に装着されると、第１片２２ｃは山１６の上にかぶさり、第３片２２ｅは谷１８に沿って延びる。また、図１３（ｂ）に示すように硬化プラスティックによって形成した周方向に切断のない円環でもよい。この場合は、リング２２を予め加熱して硬化させた後、むり入れして装着する。
【００５１】
このようなリング２２が装着された波付合成樹脂管１０の差口１４を他の波付合成樹脂管１０の受口１２に挿入すると、リング２２の第１片２２ｃが溝２４に受容される。リング２２の第２片２２ｄが山１６の側面に沿うので、引き抜き力が第１片２２ｃに作用してもリング２２の変形が少なく、したがって大きな引き抜き強度を得ることができる。また、第２片２２ｄの長さは谷１８に届く長さであるため、第２片２２ｄによる拘止力が一層大きくなる。さらに、第２片２２ｄから折れ曲がって谷１８に沿う第３片２２ｅを設けることによって、第１片２２ｃが引き抜き力の作用で押されても、第３片２２ｅが次の山１６の側面に当たるので、上述の拘止力がさらに大きくなる。
【００５２】
なお、この実施例のリング２２は、射出形成によって製造してもよく、また波付合成樹脂管１０の山１６および谷１８の一部を切り抜いて製造してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す外観図である。
【図２】図１実施例の接続状態を示す図解図である。
【図３】図２実施例の一部の拡大図である。
【図４】図１実施例の溝の形状を示す図解図である。
【図５】図１実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図６】図１実施例の製造装置を示す図解図である。
【図７】図６実施例に適用されるモールドブロックを示す図解図である。
【図８】この発明の他の実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図９】この発明のその他の実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図１０】この発明のさらにその他の実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図１１】この発明の他の実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図１２】この発明の他の実施例の溝の形状を示す図解図である。
【図１３】この発明のその他の実施例に適用されるリングを示す図解図である。
【図１４】この発明のその他の実施例の接続状態を示す図解図である。
【符号の説明】
１０…波付合成樹脂管
１２…受口
１４…差口
１６…山
１８…谷
２０…ゴム輪
２２…リング
２４…溝
２６，３０…テーパ

Claims

軸方向両端に受口および差口を形成し、ゴム輪とそのゴム輪より奥側の第１所定位置にリングとを装着した上で差口を受口に挿入する波付合成樹脂管において、
前記ゴム輪より先端側の前記受口の第２所定位置に前記リングを受容しかつ前記リングと協働して抜けを防止する溝を形成したことを特徴とする、波付合成樹脂管。
受口先端と前記溝との間の内面に形成されるかつ前記受口先端から前記溝に向かって縮径するテーパを備える、請求項１記載の波付合成樹脂管。
ゴム輪とそのゴム輪より奥側の第１所定位置にリングとを装着した差口を有する第１波付合成樹脂管と、
前記ゴム輪より先端側の第２所定位置に前記リングを受容する受口とを有する第２波付合成樹脂管とを備え、
前記差口を前記受口に挿入した、波付合成樹脂管の接続構造。
周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管に装着されて、抜けを防止するリングにおいて、
それぞれ周方向の一部が切断された２つのリング部材を軸方向に重ね合わせて形成され、差口を受口に挿入するときには、前記２つのリング部材の双方が縮径し、引き抜き時には、前記波付合成樹脂管が一方のリング部材に当接することによって前記一方のリング部材が縮径しても、他方のリング部材は開いたままとなることを特徴とする、リング。
前記２つのリング部材は、軸方向に対して斜めに切断された切断面を有し、前記切断面は、前記２つのリング部材において互いに異なる方向に傾斜する、請求項４記載のリング。
周面に山と谷とが交互に形成された波付合成樹脂管に装着されて、抜けを防止するリングにおいて、
金属または硬質プラスチックからなり、
前記山の上にかぶさる第１片と前記第１片から折れ曲がって前記谷に向かって延びる第２片とを備えることを特徴とする、リング。
前記第２片は谷側端部が前記谷に届く長さを有する、請求項６記載のリング。
前記谷に沿うように前記第２片から折れ曲がって延びる第３片をさらに備える、請求項７記載のリング。