JP5391116B2 - 枕体付き波付け管体 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル等の保護管として使用され、敷設時に保護管同士を安定して併設することが容易な枕体付き管体に関する。

従来、ケーブル等の保護管が複数積み重ねて併設される場合がある。このような場合に、単純な円断面形状の保護管同士を積み重ねると、保護管同士がうまく積みあがらず、また、積み上げられた保護管が崩れるなどの問題がある。

これに対し、ケーブル保護管の外周に枕体を形成した保護管が使用される場合がある。保護管の周囲に、例えば矩形断面形状の枕体を設けることで、枕体同士を当接して複数の保護管を積み重ねることができる。枕体は平坦部を有するため、保護管同士を積み上げても崩れにくく、また、複数の保護管を束ねて固定することも容易である。

しかし、通常、このような管体は、連続ブロー成型によって成形されるが、円断面と方形断面の筒部を連続して形成すると、中心から遠くなる方形断面筒部の角部近傍の肉厚が薄くなるという問題がある。このため、角部近傍の耐強度等が低下する。

このような、外周に矩形断面形状を有し、肉厚変化の影響を考慮した保護管としては、例えば、断面略方形の筒部と断面略円形の筒部とが軸方向において交互に形成される合成樹脂管体がある（特許文献１、特許文献２）。

特開平１０−３２５４９０号公報 特開２００２−３６１７２２号公報

しかし、特許文献１、特許文献２ともに、樹脂管体同士を積み重ねると、方形断面の筒部同士がうまく当接せず、断面方形の筒部が互いに嵌り合うおそれがある。

図７は、このような従来の樹脂管体同士を積み重ねた状態を示す概念図である。保護管２０の外周には、断面方形の枕体２１が形成される。枕体２１は幅（保護管２０の軸方向長さ）がＳであり、枕体同士の間隔がＴである。このようなＴ＞Ｓの場合には、図７に示すように、枕体２１が隣接する保護管の枕体２１の間に互いに嵌り込む。したがって、保護管２０を積み重ねた際に、保護管が崩れる恐れがある。また、敷設時に一方の保護管２０の軸方向位置を修正しようとしても、保護管同士が引っ掛かり、保護管の位置合わせを行うことが困難である。

また、特許文献１の管体は、前述した方形断面角部における薄肉化を防ぐため、円断面部において肉厚を予め厚くするものである。図８は、このような保護管３０の断面を示す図である。保護管３０は、円断面筒部における断面において、管体３３の一部に厚肉部３５が形成される。厚肉部３５は、枕体３１の角部に対応する管体３３の４か所に形成される。

しかし、厚肉部を形成すると、その部位が、管体内面に突出した突起となるため、ケーブル挿通時にケーブルが厚肉部に引っ掛かる恐れがある。

また、特許文献２では、図８の厚肉部に対応する位置のみをＭＦＲ（メルトマスフローレイト）の異なる樹脂で成形するものであるが、このように管体を部分的に異種材料で形成するためには、複数の押し出し機が必要であるなど、設備的にも大掛かりとなり、より簡易な方法が望まれている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、敷設作業性に優れ、積み重ねが容易であり、製造性に優れる枕体付き管体を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため第１の発明は、管体の軸方向に山部と谷部が交互に形成された断面が略円形状の波付け管体の軸方向の一部に枕体が一体で形成され、前記枕体の断面は、四隅に切欠き部を有する略矩形形状であり、前記枕体の断面において、前記枕体の全幅をＡとし、前記枕体の前記切欠き部を除く平坦部の幅をＢとし、前記管体の前記谷部の外周面から前記枕体の外面までの前記管体の径方向における最小長さをＣとし、前記管体の前記谷部の外周面から前記枕体の外面までの前記管体の径方向における最大長さをＤとした場合に、Ａは前記管体の山部の外径に略一致し、Ｂ≧０．５ＡかつＤ≦２．５Ｃであり、Ｄ部／Ｃ部の肉厚分布比が、０．７０以上であることを特徴とする枕体付き波付け管体である。

上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係が、０．８Ａ≧Ｂ≧０．６Ａ、かつ２．０Ｃ≦Ｄ≦２．５Ｃを満たし、Ｄ部／Ｃ部の肉厚分布比が、０．７０以上０．７５以下であることを特徴とする枕体付き波付け管体である。

前記管体は、軸方向に山部と谷部とが交互に形成される波付管であり、前記管体の軸方向における前記枕体の長さは、前記管体の軸方向における前記谷部の幅よりも長いことが望ましい。

前記枕体は、前記管体の軸方向に複数併設され、前記管体の軸方向における前記枕体の長さは、併設された隣接する枕体同士の間隔よりも長いことが望ましい。

本発明によれば、略矩形断面の枕体の四隅に切り欠き部を有し、管体の外周面から前記枕体外面までの最小長さをＣ、管体の半径方向の延長線上における管体の外周面から枕体の外面までの最大長さをＤとした場合に、Ｄ≦２．５Ｃであるため、枕体の角部近傍の肉厚減少による影響を最低限に抑えることができる。

また、枕体の全幅（切欠き部がないとした場合の全幅）をＡとし、枕体の切欠き部を除く平坦部の幅をＢとした場合に、Ｂ≧０．５Ａであるため、枕体同士を複数併設した場合にも、枕体が切欠き部により形成される窪みに落ち込むことがなく、保護管が崩れることがない。

また、枕体付き管体の円断面部（管体）の内周面には突起が形成されないため、ケーブルを挿通する際に、ケーブルの端部が内部の突起に引っ掛かることがない。したがって、ケーブルの挿通性に優れる。

また、管体が山部と谷部とを交互に有する波付き管であれば、可撓性に優れる。また、波付き管である場合において、山部における外径と枕体の全幅Ａが略一致すれば、すなわち、断面において、管体が枕体の略内接円となれば、複数の管体の枕体同士を積み上げた際に、管体の外周面同士が略接触する。このため、極めて高い敷設効率を得ることができる

また、波付き管である場合において、管体の軸方向における枕体の長さが、谷部の幅よりも長ければ、管体同士を積み上げた際に、枕体が谷部に嵌り込むことがない。

また、枕体が管体の軸方向に複数併設される場合において、管体の軸方向における枕体の長さが、併設された保護管のそれぞれの枕体同士の間隔よりも長ければ、管体同士を積み上げた際に、枕体が互いの枕体同士の間に嵌り込むことがない。

本発明によれば、敷設作業性に優れ、積み重ねが容易であり、製造性に優れる枕体付き管体を提供することができる。

保護管１を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は枕体３近傍の拡大図。 保護管１の断面図。 保護管１を積み重ねた状態を示す図。 保護管１の正面図。 本発明に対する参考例である保護管１ａの正面図。 保護管１ｂの正面図。 従来の保護管２０を積み上げた状態を示す図。 従来の保護管３０を示す断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、保護管１を示す図であり、図１（ａ）は保護管１の正面図、図１（ｂ）は枕体３近傍の拡大図である。保護管１は、樹脂製の管体である。保護管１は、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、必要に応じて難燃材、カーボンブラック等が配合される。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば高密度ポリエチレンが使用できる。

図１（ｂ）に示すように、保護管１の外周部には、保護管１の軸方向に山部５と谷部７が交互に形成される。すなわち、保護管１は、略円断面形状の波付き管体である。保護管１の外面には、保護管１の軸方向に所定の間隔をあけて枕体３が形成される。なお、保護管１は、肉厚が均等のパリソンを押出し、割り型を合わせた金型内で内圧をかけて（または外方を負圧として）膨らませ、金型形状に対応した外形を形成する、いわゆる連続ブロー成型により一体で成形される。

図２は、保護管１の断面を示す図である。図２（ａ）に示すように、枕体３は、切欠き部１１を四隅に有する略矩形断面形状（略矩形断面形状に対し、四隅が切り取られた形状）である。枕体３の中心と保護管１の中心部とは略一致する。なお、切欠き部１１は、枕体３の四隅それぞれにおいて略同一形状で形成される。図１（ａ）の例では、切欠き部１１は、枕体３のそれぞれの四隅において交わる二辺に対し、それぞれ略４５°の角度で直線状に切り取られた形状である。

枕体３の全幅（切欠き部１１を除く部位における、枕体３の任意の辺に平行な方向における最大幅）をＡとし、枕体３の平坦部の幅（枕体３の任意の辺における切欠き部１１を除く長さ）をＢとすると、Ｂ≧０．５Ａの関係を満たす。すなわち、平坦部Ｂの長さは、切欠き部１１の対応する方向の長さ（Ａ−Ｂ）よりも長い。

また、枕体３の全幅Ａと、保護管１の山部５における外径とは略一致する。したがって、断面図において、山部５（図中点線）は、枕体３の内接円となる。

また、保護管１の中心である保護管中心９から保護管１の半径方向に延伸した任意の線上において、谷部７の外周から枕体３の外周までの距離が最も小さくなる長さをＣとし、同様に最も長くなる長さをＤとすると、Ｄ≦２．５Ｃの関係を満たす。すなわち、保護管中心９を基準として、谷部７の外周面から枕体３の外周まで最も近い部位と最も遠い部位の長さが上記式を満足すれば、パリソンをブロー成型した際に肉厚分布が所定値以下となる。

このため、例えば、谷部７表面から最も遠くなる点（長さＤとなる方向における、中心からの基準線（半径方向直線）と枕体３との交点近傍）の樹脂肉厚を確保することができ、これにより保護管の耐摩耗性、耐荷重等を確保することができる。なお、図２（ａ）に示す例では、保護管１の長さＣとなる方向は、保護管中心９から平坦部１３の中心へ向けて形成される基準線上の距離となる。また、保護管１の長さＤとなる方向は、保護管中心９から切り欠き部１１と平坦部１３との境界部に向けた基準線上の距離となる。なお、長さＤとなる方向における、中心からの基準線（径方向直線）と枕体３との交点近傍（以下Ｄ部）における肉厚と、長さＣとなる方向における、中心からの基準線（径方向直線）と枕体３との交点近傍（以下Ｃ部）における肉厚との比を、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比と称する。

これに対し、長さＣに対応する保護管中心９からの基準線に対して、４５°の方向（切欠き部１１の中心方向）に対する基準線上での、谷部７外面から枕体３の外面までの長さをＤ’とする。この場合、図２（ａ）の例では、Ｄ＞Ｄ’となる。すなわち、Ｄ’に対応する部位はＤに対応する部位よりも中心に近い。このため、図２（ａ）の例では、切欠き部１１の中心部の肉厚は、切欠き部１１と平坦部１３との境界部の肉厚よりも厚くなる。

図２（ｂ）は、枕体３の形状の他の実施形態を示す図である。切欠き部１１は、前述したように、枕体３の四隅を直線的に切り取るような形状であってもよく、または、図２（ｂ）に示すように、切欠き部１１において、枕体３が外方に湾曲するようにＲを形成してもよい。なお、図２（ｂ）においては、平坦部１３と切り欠き部１１との境界を明確に示しているが、平坦部１３と切り欠き部１１との境界をなだらかに円弧上に接続して切り欠き部１１を形成してもよい。

切欠き部１１と平坦部１３との境界をできるだけなだらかにすることで、応力の集中を避けることができ、保護管１を敷設する際に、角部（平坦部１３と切り欠き部１１の境界）が地面等との接触により摩耗等することを抑制することができる。

この場合であっても、図２（ｂ）に示すように、ＡおよびＢの関係は図２（ａ）の場合と同様である。また、Ｃの位置（長さ）も、図２（ａ）と同様になる。

一方、長さＤ’は、切欠き部１１の形状により異なる場合がある。すなわち、前述したＤ’とＤとの関係が、Ｄ’＞Ｄとなる場合がある。この場合には、切欠き部１１の中心部が、最も保護管中心９から遠くなるため、肉厚が薄くなる。このため、切欠き部１１の効果が小さい。したがって、切欠き部１１を図２（ｂ）に示したように円弧状とした場合でも、Ｄ≧Ｄ’となるように切り欠き部の形状を設計することが望ましい。

次に、保護管１を積み重ねた状態について説明する。図３は保護管１が積み重ねられた状態を示す断面図である。保護管１を複数敷設する際には、横方向及び縦方向に保護管１を併設する必要がある。この際、保護管１の枕体３同士を当接させることで、保護管１を安定して積み重ねることができる。

この際、前述したように、Ｂ≧０．５Ａであるため、平坦部１３が切欠き部１１により形成される隙間（図中下方に併設された保護管１の、それぞれの切り欠き部１１が合わさって生じる隙間）に嵌り込むことがない。したがって、安定して保護管１を積み重ねることができる。

すなわち、保護管１の肉厚を考慮すれば、できるだけ保護管９の中心に近い方が望ましいため（各部において中心からの距離の差が小さい方が望ましいため）、切欠き部１１を大きくする方が望ましいが、積み重ねた際の安定性を考慮すれば、Ｂ≧０．５Ａを満足するように設計される必要があり、切欠き部１１を小さくする方が望ましい。したがって、肉厚分布と安定性を両立するためには、Ｄ≦２．５ＣおよびＢ≧０．５Ａの両者を満たす必要がある。

図４は、保護管１の枕体３近傍における正面図である。枕体３の幅（保護管１の軸方向に対する長さ）をＥとし、谷部７の幅（山部５の間隔）をＦとすると、Ｅ＞Ｆの関係となる。このようにすることで、複数の保護管１を積み重ねた際に、枕体３が谷部７に嵌ることがない。このため、保護管１を安定して積み上げることができ、一部の保護管１を軸方向に移動させる場合にも、枕体３が、他の保護管１の谷部７に引っ掛かることがない。

なお、外周に山部５と谷部７とを有する保護管について説明したが、本発明はこれに限られない。図５は、本発明に対する参考例である保護管１ａを示す正面図である。図５に示すように、山部５、谷部７の区別を有さない保護管１ａを用いることもできる。この場合、枕体３が所定の間隔で形成される。

この場合、枕体３の幅をＥとして、枕体３同士の隙間をＧとすると、Ｅ＞Ｇの関係を満たすことが望ましい。このようにすることで、枕体３が枕体３同士の隙間に嵌ることがない。このため、保護管１ａを安定して積み重ねることができる。また、枕体３が枕体で形成される隙間に引っ掛かることがない。なお、管体が波付き管ではない場合には、保護管の可撓性を考慮して、円断面部の外径を枕体３の全幅Ａよりも小さくすることが望ましい。

また、山部５と谷部７とが形成され、さらに枕体３を隣り合うように形成することもできる。図６は保護管１ｂを示す正面図である。保護管１ｂは、保護管１と同様に、山部５と谷部７とが外周に繰り返し形成される。また、所定の間隔をあけて、枕体３が複数隣り合うように設けられる。

ここで、枕体３の幅をＥとし、谷部７の幅をＦとし、枕体同士の隙間をＧとすると、Ｅ＞Ｆ、かつ、Ｅ＞Ｇであることが望ましい。このようにすることで、枕体３が谷部７や枕体３同士の隙間に嵌ることがない。

以上説明したように、本発明の保護管１等によれば、敷設作業および積み重ねが容易であり、製造性に優れる枕体付き管体を提供することができる。特に、枕体３の形状を適正化することで、保護管１等を積み重ねた際に、枕体３が他の保護管に嵌り込んだり、引っ掛かったりすることがない。また、枕体３の角部における肉厚減少を抑制できるため、強度等に優れる保護管を得ることができる。

次に、保護管の形状を変化させて、肉厚分布等を評価した。保護管としては、図１および図２（ａ）に示す保護管１の形態を有するものを用いた。すなわち、切欠き部が、各辺に対して４５度の角度で直線状に形成されたものである。保護管は、内径が８０ｍｍであり、谷部における肉厚は２．５ｍｍとした。図４のＥ寸法は３０ｍｍとした。材料としては、メルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が０．０５ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ７２１０ 温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）の高密度ポリエチレンを用いた。なお、全ての保護管は、金型形状（枕体の切欠き部サイズ）の異なる金型を用いて、同一条件のブロー成型により製造したものである。結果を表１に示す。

表１のＡ〜Ｄの寸法（ｍｍ）は、図２（ａ）に示したものである。それぞれの保護管は、枕体の全幅および波付き管の大きさはすべて同一であり、切欠き部の大きさのみが異なるものである。なお、Ｄ部/Ｃ部肉厚分布比とは、Ｄに対応する部位（図２（ａ）において平坦部１３と切り欠き部１１の境界近傍での枕体３の肉厚）の８点の平均肉厚を、Ｃに対応する部位（図２（ａ）において平坦部１３中央近傍での枕体３の肉厚）の８点の平均肉厚で除した比である。

実施例１、実施例２は、Ｂ／Ａの値が０．５以上である。このため、図３に示すように、当該保護管１を積み重ねた際に、枕体が切欠き部により形成される隙間に嵌ることがない。

また、実施例１、実施例２は、Ｄ／Ｃの値が、２．５以下である。Ｄ／Ｃ比が２．５以下の場合には、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比が０．７０以上となる。すなわち、最厚部と最薄部との肉厚比として０．７０以上を確保することができる。Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比が０．７０以上であれば、最薄部が薄くなりすぎることによる、最薄部の耐荷重、耐摩耗性、耐衝撃性等の低下を最低限に抑えることができる。

これに対し、比較例１は、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比は十分であるが、Ｂ／Ａの値が０．５未満となっている。このため、比較例１の保護管を積み重ねると、枕体が切り欠き部により形成される隙間に嵌り込み、保護管の安定性が悪くなるという問題がある。

また、比較例２は、Ｂ／Ａの値が０．９と高く、保護管を積み重ねた際の安定性には優れるが、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比が０．６６と低く、管の強度等が劣る結果となった。なお、切欠きを小さくすれば、Ｂ／Ａは大きくなるが、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比が小さくなり、一方、切欠きを大きくすれば、Ｄ部／Ｃ部肉厚分布比は大きくなるが、Ｂ／Ａが小さくなる。このため、本発明によれば、Ｂ／ＡおよびＤ部／Ｃ部肉厚分布比の双方に優れるため、それぞれの効果を両立することができる。

また、本発明に対する参考例として、図５に示す保護管１ａの形態を有する枕体つき保護管を用いた。保護管は、内径が８０ｍｍであり、谷部における肉厚は２．５ｍｍとし図２（ａ）の場合と同一とした。図５のＥ寸法は２５ｍｍとした。材料としては、実施例１と同じものを用い、製造方法も同じとした。

表２は、本発明に対する参考例である図５の枕体付き可撓管のＡ〜Ｄの寸法（ｍｍ）を示す。図２（ａ）と図５では、枕体と枕体に隣接する管体の断面形状は両者とも同一であるため、Ａ〜Ｄの寸法は、表１の場合と同一である。しかしながら、図４と図５では、枕体部分の幅であるＥ寸法が３０ｍｍと２５ｍｍで異なっており、管中心から枕体部の外周までの距離は管体外周までの距離よりも大きく、枕体部が外側に位置するため、枕体長さであるＥ部幅が短い図５が図４の場合に比べて、Ｄ部／Ｃ部肉厚比率は僅かに大きい結果となった。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ、１ｂ………保護管
３………枕体
５………山部
７………谷部
９………保護管中心
１１………切り欠き部
１３………平坦部
２０、３０………保護管
２１………枕体
３１………管体
３３………枕体
３５………厚肉部

Claims (4)

1. 管体の軸方向に山部と谷部が交互に形成された断面が略円形状の波付け管体の軸方向の一部に枕体が一体で形成され、前記枕体の断面は、四隅に切欠き部を有する略矩形形状であり、前記枕体の断面において、前記枕体の全幅をＡとし、前記枕体の前記切欠き部を除く平坦部の幅をＢとし、前記管体の前記谷部の外周面から前記枕体の外面までの前記管体の径方向における最小長さをＣとし、前記管体の前記谷部の外周面から前記枕体の外面までの前記管体の径方向における最大長さをＤとした場合に、Ａは前記管体の山部の外径に略一致し、Ｂ≧０．５ＡかつＤ≦２．５Ｃであり、Ｄ部／Ｃ部の肉厚分布比が、０．７０以上であることを特徴とする枕体付き波付け管体。
2. 上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係が、０．８Ａ≧Ｂ≧０．６Ａ、かつ２．０Ｃ≦Ｄ≦２．５Ｃを満たし、Ｄ部／Ｃ部の肉厚分布比が、０．７０以上０．７５以下であることを特徴とする請求項１記載の枕体付き波付け管体。
3. 前記管体の軸方向における前記枕体の長さは、前記管体の軸方向における前記谷部の幅よりも長いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の枕体付き波付け管体。
4. 前記枕体は、前記管体の軸方向に複数併設され、前記管体の軸方向における前記枕体の長さは、併設された隣接する枕体同士の間隔よりも長いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の枕体付き波付け管体。
   

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