(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略方形の筒部(2)と断面略円形の筒部(3)とが管体の軸線方向において交互に配設されて管壁(1)を構成している管体(P)であって、押し出し機を２台使用し、該押し出し機によって押し出される樹脂チューブ（パリソン）における、前記方形筒部(2)の各角部(2a)…が形成される部分(3a)…の溶融流れ速度(MFRa)が、方形筒部(2)の各辺の中央部分(2b)…が形成される部分(3b)…の溶融流れ速度(MFRb)に比して小さくなるように形成され、かつ、円周方向に略均一な肉厚を有する樹脂チューブ(T)によってブロー成型されてなる合成樹脂管体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に埋設したり地上の建屋内外において配管し、電線・電話線等のケーブル保護管や排水管・暗渠管等として使用するのに適した合成樹脂管体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、管壁の形状を環状または螺旋状の凹凸波形状に形成した合成樹脂製の波形管は広く一般に知られている。また、このような合成樹脂管体は、既にケーブル保護管や排水管として既に広く使用されるに至っている。
【０００３】
このような従来の管体は、管全体の形状が円形の凹凸波形であるため、配管時に安定性が悪く、平行に隣接配管させることが難しく、地中配管の場合にはそれぞれの管体間に土砂が入り込んで直行性が乱され易く、電線等のケーブル挿通作業時に抵抗が大きくなり易く、また流体の抵抗も大きくなり易いという課題を有しているものであった。
【０００４】
そこで、このような従来の円形凹凸の波形管が有していた課題を解決することができる管体の構造として、別紙図９乃至図１１に示したように、断面形状が略方形の筒部２と断面形状が略円形の筒部３とを管体の軸線方向において交互に配設してある構造とした管体Ｐを開発し既に出願もしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この管体Ｐの量産に際し、種々の生産手段について実験の結果、別紙図９乃至１１に示したように、前記断面円形とした筒部３の肉厚を方形に無理に延伸させるのであるため、前記方形筒部２における各角部２ａ…の肉厚Ａ，Ｂが各辺の中央部分２ｂ…の肉厚Ｃの３５〜２０％程度も薄肉化すること、特に図１０に拡大して示したように、各角部２ａ…の軸線方向中間部分Ａに比して両隅部分Ｂ，Ｂが極端に薄肉化し、この薄肉化した部分が他の部分に比して耐圧変形性に劣り破損し易くなることを究明するに至った。
【０００６】
そこで、上記した管体の弱点を解消する目的で、本発明の出願人と同一の出願人により、方形筒部２の各角部２ａ…に相当する樹脂チューブ（パリソン）Ｔ（以下単にパリソンＴと略称）の厚肉部Ｔ１の肉厚を方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…に相当するパリソンＴの薄肉部Ｔ２の肉厚よりも大きくしたパリソンＴ（図１２）をブロー成型することで、伸び率の大きい各角部２ａ…の成型後の肉厚を各辺の中央部分２ｂ…の成型後の肉厚とほぼ等しくなるように改良された管体が発明されて既に公刊されている（特許第３０９９１８５号参照）。この発明により耐圧変形性は改良されたが、この改良された管体は、図１３に断面を示すように円形筒部３には前記パリソンＴの厚肉部Ｔ１に対応して肉厚Ｗ１が、又、薄肉部Ｔ２に対応して肉厚Ｗ２が夫々残留しているので、２本の管体Ｐを相互に或いは接続箱に夫々連結する場合に、連結具を円形筒部３の外周面に被せて取り付け、締め付ける場合は気密性を保持することができるが、円形筒部３の内周面に挿入して取り付ける場合には、角部２ａ…に相当する肉厚Ｗ１の部分が該内周面に膨出しているので、円形筒部３の内周面の肉厚Ｗ２の部位と挿入された連結具の外周面との間に隙間が生じ、気密性を不完全にするいう欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ここにいう耐圧変形性に弱く破損の原因になり易い方形筒部２の角部２ａが、殊に角部２ａの両隅部分Ｂ，Ｂが、局部的に弱くなることなく所要の耐圧変形強度を有する程度に強化させてあると共に、円形筒部の内外周面のいずれであっても連結具を気密に接続できる管体を得ることを目的とし、しかも、製造上において生産能率の低下を招くことなく、改良前の管体と同様に効率よく製造可能な管体を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために講じた本発明にいう合成樹脂管体の構成は、断面略方形の筒部２と断面略円形の筒部３とが管体の軸線方向において交互に配設されて管壁１を構成している管体Ｐであって、押し出し機を２台使用し、該押し出し機によって押し出される樹脂チューブ（パリソン）における、前記方形筒部２の各角部２ａ…が形成される部分３ａ…の溶融流れ速度MFRａが、方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…が形成される部分３ｂ…の溶融流れ速度MFRｂに比して小さくなるように形成され、かつ、円周方向に略均一な肉厚を有する樹脂チューブＴによってブロー成型される構成としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この管体を実施するに当たっては、パリソンＴにおける方形筒部２の各角部２ａ…を形成する部分３ａと、方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…を形成する部分３ｂとが円周方向に占める割合は、円周をほぼ８等分した長さを中心とし、±２０％程度の範囲で両部分３ａ，３ｂが交互に分布するように配分して実施するのが好ましい。又、角部形成部分３ａの溶融流れ速度MFRａと辺部形成部分３ｂの溶融流れ速度MFRｂとの比率は、後に実施例説明中で示す比率とするのが好ましい。
【００１０】
このような構造のパリソンＴを得るには、溶融流れ速度の異なる樹脂を供給するために２台の樹脂押出装置を使用し、各々の樹脂押出口Ｎａ，Ｎｂが相互に同軸となるように配置する。一方の樹脂押出装置が溶融流れ速度MFRａを小さくした樹脂の樹脂押出口Ｎａは、ほぼ１／８円弧状でパリソンＴの部分Ｔａの部位（図８）、即ち円周上の斜め方向の４か所に等間隔で配置された形状（図６）となる。対して、他方の樹脂押出装置は溶融流れ速度MFRｂを大きくした樹脂の樹脂押出口Ｎｂは、ほぼ１／８円弧状でパリソンＴの部分Ｔｂ（図８）に相当する円周上の上下左右方向の４か所に等間隔で配置された形状（図６）となる。これらの樹脂押出口Ｎａ、Ｎｂの周方向の幅は、適宜に設定すればよく、同幅である必要はない（図７）。
【００１１】
上記押し出し装置で得られたパリソンＴは、管体Ｐの方形筒部２の各角部２ａ…に相当する小さい溶融流れ速度の部分Ｔａと、管体Ｐの方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…に相当する大きい溶融流れ速度の部分Ｔｂとが、断面の円周に沿って略一定の厚さで交互に配列されたチューブ形状となる（図８）。このような構造として押し出されたパリソンＴは、金型が無限軌道構造となっている連続成型機で図１に示す所定形状の管体Ｐとなる。この時、パリソンＴの壁体部分は金型に沿って変形を受けるが、管体Ｐの各角部２ａ…を形成するパリソンＴの部分Ｔａの溶融流れ速度MFRａは他の部分よりも緩くて伸び難くしてあるので、各角部２ａ…の肉厚は各辺の肉厚と近い肉厚に形成することができる。また、図１に示す斜視図、図３に示す方形筒部２の断面図及び図４に示す円形筒部３の断面図並びに図５に示す主軸に沿った２方向断面図で明らかなように、管壁の肉厚は、ほぼ全体が均等厚さで、円筒部３の外周面と内周面もほぼ円形に近い均等肉厚となり、連結具を外周面と嵌合させても、或いは内周面と嵌合させても隙間ができ難く、管体Ｐの内外を通じて流体が漏れるようなことはない。
【００１２】
本発明にいう管体を形成する合成樹脂素材は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が耐候性と耐水性、耐久性に優れており人体に無害である点において好ましい。しかしながら、ポリ塩化ビニールやその他任意の合成樹脂素材を選択して使用してもよいことは言うまでもない。また、本発明にいう断面略方形の概念には、図３及び図４において、方形筒部２における各角部に仮想線ｃで示したように対角Ｃ付枠形状としたものも包括指称するものであることは言うまでもない。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例について添付の図面に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の第１実施例の管体を示した図である。図１及び図２は管体Ｐの外観形状を示した図、図３及び図４は図２に於ける切断端面Ｓ１，Ｓ２の断面形状を示した図、図５は図３のＳ３−Ｓ３線に沿った上半部の断面と、Ｓ４−Ｓ４線に沿った下半部の断面とを夫々長手方向に切断した２方向断面図である。
【００１４】
該実施例に示した管体Ｐは、図１に見られるように、管壁１が、管軸方向において断面方形筒部２と断面円形筒部３とを交互に配置してある状態に形成してある合成樹脂管体である。そして、この管体Ｐは、図１乃至図５にみられるように、円形筒部３の円周方向における肉厚並びに方形筒部２の各角部２ａ…及び各辺の中央部分２ｂ…が全てほぼ均一な肉厚となるように成型されている。
【００１５】
このような管体Ｐを形成するのに適した手段としては、一般に知られたブロー成型手段がある。このブロー成型法による場合、溶融流れ速度の異なる樹脂を供給する２台の樹脂押出装置（図示省略）を使用し、各々の樹脂吐出口が相互に同軸となるように配置して、共押し出しによって部分的に溶融流れ速度の異なるパリソンＴを得る。一方の樹脂押出装置は、樹脂押出装置が溶融流れ速度MFRａの小さい樹脂、即ち管体Ｐの方形筒部２の各角部２ａ…に相当するパリソンＴの部分Ｔａを形成する材料樹脂を供給し、他方の樹脂押出装置は、溶融流れ速度MFRｂの大きい樹脂、即ち管体Ｐの方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…に相当するパリソンＴの部分Ｔｂを形成する材料樹脂を供給することとなる。樹脂押出口Ｎにおいて、前記部分Ｔａに相当する部位と、前記部分Ｔｂに相当する部位とは、ほぼ１／８円弧状長さで交互に円周上に等間隔で配置された状態（図６）となる。部分Ｔａと部分Ｔｂとの分布割合は、樹脂の種類、成型温度等によって変化するので必ずしも等量による分布とはならない。図７に部分Ｔａと部分Ｔｂとの割合が異なる事例を示した。
【００１６】
このようにした樹脂押出口Ｎから共押し出しされたパリソンＴは、図８に示したように、内、外周面とも略真円筒状で、小溶融流れ速度MFRａの樹脂からなる部分Ｔａと大溶融流れ速度MFRｂの樹脂からなる部分Ｔｂとが円周方向に沿って交互に配列されたパリソンＴとなる。この様な構造のパリソンＴは、金型が無限軌道式となっている連続ブロー成型機によって長い管体Ｐに成型される。この時、管体Ｐの各角部２ａ…に位置するパリソンＴの各部分Ｔａの溶融流れ速度MFRａは遅く、各角部２ａ…は伸び率が大きくならないので偏肉しにくくなり、溶融流れ速度MFRａを速くした樹脂で形成される方形筒部２の各辺の中央部分２ｂ…とほぼ同じような肉厚となる。
【００１７】
前記樹脂押出口Ｎａ，Ｎｂの形状は、図６、図７の形状のもののみに限られるものではないが、樹脂押出口Ｎａの開口部面積と樹脂押出口Ｎｂの開口部面積との比率は２種の溶融流れ速度MFRａ、MFRｂの割合に依存し、樹脂の種類、押し出し温度、押し出し圧力等によって異なるので一律には規定し得ない。ただ、実験の結果について示すと、ポリエチレン樹脂素材を使用した場合、遅い溶融流れ速度MFRａ／速い溶融流れ速度MFRｂの組み合わせは、０．０１／０．０３、０．０２／０．０５、０．１／０．２、０．２／０．５、１．０／２．０とした場合、ほぼ好ましい管体Ｐが得られた。ただし、現実の製品では、管体Ｐの円形筒部３が内面側において略真円状で内外周面に凹凸がない構造とするのが好ましいが、方形筒部２の角部２ａと辺の中央部分２ｂとの肉厚は必ずしもぴったりと均等肉厚である必要はなく、ある程度は肉厚に変化のあるものであっても、局部的に脆弱な部分が無く全体が耐圧変形性能を保持する強度をもつ肉厚に形成されていれば実用上差支えない。
【００１８】
本発明にいう管体Ｐを形成する合成樹脂素材またはゴム素材の硬度は、製造する管体の大きさや使用場所等によって任意の硬度のものを選定使用すればよい。しかしながら、地中に埋設して使用する管の場合には管壁１に受ける外圧を考慮して十分な耐圧偏平強度をもつ肉厚としておくことが必要である。
【００１９】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から既に明らかなように、断面略方形の筒部と断面略円形の筒部とが管体の軸線方向において交互に配設されている管壁の管体であって、前記方形筒部の各角部に相当する部分の原料樹脂の溶融流れ速度を小さく、方形筒部の各辺の中央部分に相当する部分の原料樹脂の溶融流れ速度を大きくしたパリソンを使用してブロー成型することにより、成型時における角部の肉厚の薄肉化を防止した構成としたものであるから、耐圧変形性に弱く破損の原因になり易い方形筒部の角隅部分が、局部的に大幅に弱くなるということがなく、所要の耐圧変形性能を備えた管体を得ることができるに至ったという顕著な効果を有する。しかも、このような管体を、製造上において生産能率の低下を招くことなく、能率よく製造できる利点をも備えているのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の管体を示す斜視図。
【図２】図１の管体の正面図。
【図３】図１の管体の右側面断面図。
【図４】図１の管体の左側面断面図。
【図５】図３のＳ３−Ｓ３線及びＳ４−Ｓ４線に沿って切断した長手方向２方向断面図。
【図６】一方の樹脂押出装置の樹脂押出口の正面図。
【図７】他方の樹脂押出装置の樹脂押出口の正面図。
【図８】パリソンの斜視図。
【図９】従来例の管体の方形筒部の主軸に垂直な部分断面図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図。
【図１１】図９の管体の斜視図。
【図１２】別の従来例を示す斜視図。
【図１３】図１２の管体の斜視図。
【符号の説明】
１  管壁
２  方形筒部
２ａ  角部
２ｂ  辺の中央部分
３  円形筒部
３ａ  方形筒部の角部に相当する部分
３ｂ  方形筒部の辺の中央部分に相当する部分
【図１】
0004690587.tif 000002
【図２】
0004690587.tif 000003
【図３】
0004690587.tif 000004
【図４】
0004690587.tif 000005
【図５】
0004690587.tif 000006
【図６】
0004690587.tif 000007
【図７】
0004690587.tif 000008
【図８】
0004690587.tif 000009
【図９】
0004690587.tif 000010
【図１０】
0004690587.tif 000011
【図１１】
0004690587.tif 000012
【図１２】
0004690587.tif 000013
【図１３】
0004690587.tif 000014