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技術 略Y字状の異径分岐管とその製造方法

出願人 株式会社クボタケミックス
発明者 小堀清高橋清
出願日 1999年7月28日 (20年7ヶ月経過) 出願番号 1999-213945
公開日 2001年2月13日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2001-041383
状態 特許登録済
技術分野 分岐管・ベンド等 プラスチック等のその他の成形、複合成形(変更なし)
主要キーワード 伝熱線 長短一対 製作工程図 接合スペース 研磨成形 垂下方向 管体内面 溶着接続
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年2月13日)のものです。
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図面 (10)

課題

製作コストを低減させ、製作工程を簡略化することで生産性を向上させるとともに、大型化を防ぎ、規格寸法を満たすことができる異径分岐管を提供する。

解決手段

オレフィン系樹脂素材として複数の開口部2A,2B,3A’を有した分岐管1’を射出成形にて得て、前記各開口部2A,2B,3A’のうち枝管部分となる開口部3A’を加熱し軟化させ、この軟化した開口部3A’を、その軸線方向に絞り型に挿入して圧縮成形し、この開口部3A’の外径縮径させ、細径となった開口部3A’の内周面3Aaを切削して所定の内径成形することで異径分岐管1を得る。

概要

背景

下水道などの管路は、一般に直管ベンド管などの樹脂製の管体を用いて、これらの管体を接続して構成されている。また、管路の分岐点合流点には、略T字形状や略Y字形状分岐管などを接続して構成する。

上記のように構成される管路は、通常、同径の管体を互いに接続して構成される。そして、径の異なる管路同士を接続する部分にてなどを使用して互いを接続し構成する。ところが、単に管路同士を接続する際に、上記のようなT字状やY字状の分岐管を用いる場合もあり、このような分岐管は、例えば、複数の開口部のうち少なくとも1つを細径に形成して、管路を構成するようになっている。

このような、直管などに接続される開口部の径が異なる分岐管、すなわち異径分岐管は、本管部分に対し分岐部分の径が細径に形成される構造であるが、射出成形の場合、高価な金型を各径毎にそろえる必要がある。そこで開口部の径が同じ分岐管を用い、以下に示す、エレクトロフュージョン法バット溶接法にて異径分岐管を得ていた。

・エレクトロフュージョン(以下、EFと略す)法
各開口部の径が同径に形成されている通常の分岐管を使用し、直管などの他の管体と接続される複数の開口部のうち、細径な管体に接続される分岐部の開口部に、EF継手管を取り付ける方法である。このEF継手管は、一端が分岐部の開口部の外径と略同一な内径とされ、他端が細径な管体に対応した径に形成され、これら一端と他端との間の中途部分漏斗状に形成されている管体である。そして、このEF継手管には、肉厚内伝熱線埋設されるとともに、外周面電気接続端子を一対有した構造となっている。そして、このEF継手管の一端側を、分岐管の分岐部の開口部に被装し、伝熱線に対して通電を行うことで、EF継手自体を分岐管の開口部に溶着させ、この開口部に細径な開口部を増設させ、異径分岐管として構成させる。

・バット溶接法
各開口部の径が同径な通常の分岐管の、細径な管体と接続させる分岐部の開口部に対して、この細径な管体と接続可能な開口部を新たに追加させるように溶着して形成させる方法である。この新たに追加される細径開口部は、細径で短尺な直管体で構成され、また、この細径な直管体と分岐管本体の開口部とを接続するための略円錐台形状リング状の連結部材を用いて構成する。この連結部材は、一端が分岐管本体の開口部の外径と同径であり、他端が直管体の外径と同径とされている。そして、これら細径な直管体、連結部材、分岐管の分岐部の開口部を、バット溶着工法で溶着し、細径な開口部を設け、異径分岐管として構成させる。

なお、上記に示した異径分岐管は、補強構造として、分岐部分を挟んで隣り合う各管体間を架設するように板状のリブ部が形成され、分岐部分における強度の向上を図っている。

概要

製作コストを低減させ、製作工程を簡略化することで生産性を向上させるとともに、大型化を防ぎ、規格寸法を満たすことができる異径分岐管を提供する。

オレフィン系樹脂素材として複数の開口部2A,2B,3A’を有した分岐管1’を射出成形にて得て、前記各開口部2A,2B,3A’のうち枝管部分となる開口部3A’を加熱し軟化させ、この軟化した開口部3A’を、その軸線方向に絞り型に挿入して圧縮成形し、この開口部3A’の外径を縮径させ、細径となった開口部3A’の内周面3Aaを切削して所定の内径に成形することで異径分岐管1を得る。

目的

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、製作コストを低減させるとともに、製作工程を簡略化することで生産性を向上させ、異径分岐管の大型化を防ぐとともに異径部分である分岐部の長さが規格寸法を満たすことができる略Y字状の異径分岐管とその製造方法を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

オレフィン系樹脂よりなる射出成形された略Y字状の同径の分岐管であって、前記分岐管の分岐部の開口部が、絞り加工によって縮径され、該縮径された開口部の少なくとも内周面切削加工して所定の内径に形成されていることを特徴とする略Y字状の異径分岐管。

請求項2

オレフィン系樹脂よりなる同径の管体の開口部を切断し、切断面にてお互いを溶融接合して成形された略Y字状の分岐管であって、前記分岐管の分岐部の開口部が、絞り加工によって縮径され、該縮径された開口部の少なくとも内周面を切削加工して所定の内径に形成されていることを特徴とする略Y字状の異径分岐管。

請求項3

前記絞り加工が施され縮径された開口部の外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工され、所定の外形および/または長さに形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の略Y字状の異径分岐管。

請求項4

オレフィン系樹脂を素材として略Y字状の同径の分岐管を射出成形にて得て、前記分岐管の分岐部の開口部を加熱し軟化させ、該軟化した分岐部の開口部を、分岐部の軸線方向に絞り型に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部の少なくとも内周面を切削加工して所定の内径に形成してなることを特徴とする略Y字状の異径分岐管の製造方法。

請求項5

オレフィン系樹脂よりなる同径の管体の開口部を切断し、切断面にてお互いを溶融接合して同径の略Y字状の分岐管を得て、前記分岐管の分岐部の開口部を加熱し軟化させ、該軟化した分岐部の開口部を、分岐部の軸線方向に絞り型に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部の少なくとも内周面を切削加工して所定の内径に形成してなることを特徴とする略Y字状の異径分岐管の製造方法。

請求項6

オレフィン系樹脂よりなる3つの同径の管体を用い、該管体のうち1つの管体の一方の開口部を加熱し軟化させ、該軟化した一方の開口部を、管体の軸線方向に絞り型に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部の少なくとも内周面を切削加工して所定の内径に形成してなる分岐部の管体を得て、該分岐部の管体の他方の開口部、および残り2つの管体の各一方の開口部をそれぞれ切断形成し、該分岐部の管体および残り2つの管体の切断面にてお互いに溶融接合してなることを特徴とする略Y字状の異径分岐管の製造方法。

請求項7

前記縮径された開口部の外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工して、所定の外形および/または長さに形成されていることを特徴とする請求項4,5,6のいずれか1つに記載の略Y字状の異径分岐管の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、オレフィン系樹脂などの樹脂製管体からなる下水道管等を構成する管路において、合流点検口に用いられる異径分岐管に関するものである。

背景技術

0002

下水道などの管路は、一般に直管ベンド管などの樹脂製の管体を用いて、これらの管体を接続して構成されている。また、管路の分岐点合流点には、略T字形状や略Y字形状の分岐管などを接続して構成する。

0003

上記のように構成される管路は、通常、同径の管体を互いに接続して構成される。そして、径の異なる管路同士を接続する部分にてなどを使用して互いを接続し構成する。ところが、単に管路同士を接続する際に、上記のようなT字状やY字状の分岐管を用いる場合もあり、このような分岐管は、例えば、複数の開口部のうち少なくとも1つを細径に形成して、管路を構成するようになっている。

0004

このような、直管などに接続される開口部の径が異なる分岐管、すなわち異径分岐管は、本管部分に対し分岐部分の径が細径に形成される構造であるが、射出成形の場合、高価な金型を各径毎にそろえる必要がある。そこで開口部の径が同じ分岐管を用い、以下に示す、エレクトロフュージョン法バット溶接法にて異径分岐管を得ていた。

0005

・エレクトロフュージョン(以下、EFと略す)法
各開口部の径が同径に形成されている通常の分岐管を使用し、直管などの他の管体と接続される複数の開口部のうち、細径な管体に接続される分岐部の開口部に、EF継手管を取り付ける方法である。このEF継手管は、一端が分岐部の開口部の外径と略同一な内径とされ、他端が細径な管体に対応した径に形成され、これら一端と他端との間の中途部分漏斗状に形成されている管体である。そして、このEF継手管には、肉厚内伝熱線埋設されるとともに、外周面電気接続端子を一対有した構造となっている。そして、このEF継手管の一端側を、分岐管の分岐部の開口部に被装し、伝熱線に対して通電を行うことで、EF継手自体を分岐管の開口部に溶着させ、この開口部に細径な開口部を増設させ、異径分岐管として構成させる。

0006

・バット溶接法
各開口部の径が同径な通常の分岐管の、細径な管体と接続させる分岐部の開口部に対して、この細径な管体と接続可能な開口部を新たに追加させるように溶着して形成させる方法である。この新たに追加される細径開口部は、細径で短尺な直管体で構成され、また、この細径な直管体と分岐管本体の開口部とを接続するための略円錐台形状リング状の連結部材を用いて構成する。この連結部材は、一端が分岐管本体の開口部の外径と同径であり、他端が直管体の外径と同径とされている。そして、これら細径な直管体、連結部材、分岐管の分岐部の開口部を、バット溶着工法で溶着し、細径な開口部を設け、異径分岐管として構成させる。

0007

なお、上記に示した異径分岐管は、補強構造として、分岐部分を挟んで隣り合う各管体間を架設するように板状のリブ部が形成され、分岐部分における強度の向上を図っている。

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、上述した異径分岐管の製造方法において、前者のEF法では、EF継手管が高価であり、またその接合時に通電などの工程が必要なことから、製作コストの増加を招き、製作工程も多くなるという欠点がある。

0009

また、分岐管の開口部にEF継手を被装し、互いを溶着させる構造であることから、十分な溶着面積を確保して強度を得るためと、分岐部分に補強として形成されたリブ部を避けるために、予めEF継手が接合される分岐部を長尺に形成しなければならない欠点を有している。

0010

さらに、このEF継手管では、分岐管の開口部に被装されることから、外径が大きくなり、すなわち異径分岐管として大型化するという問題がある。また、EF継手管を使用する上述の構成では、分岐部の軸線方向の長さが、ISO規格寸法(PA−11)を満たすことができないという問題がある。

0011

一方、後者のバット溶接法では、細径な直管体と連結部材とを別体として要する構造であることから、部品点数が増加するという欠点を有し、また、それぞれを溶接するという煩雑な製作工程があり、製作コストの増加を招くという問題がある。

0012

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、製作コストを低減させるとともに、製作工程を簡略化することで生産性を向上させ、異径分岐管の大型化を防ぐとともに異径部分である分岐部の長さが規格寸法を満たすことができる略Y字状の異径分岐管とその製造方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0013

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。この発明の請求項1に記載の略Y字状の異径分岐管1は、オレフィン系樹脂よりなる射出成形された略Y字状の同径の分岐管1’であって、前記分岐管1’の分岐部3’の開口部3A’が、絞り加工によって縮径され、該縮径された開口部3Aの少なくとも内周面3Aaを切削加工して所定の内径に形成されていることを特徴としている。

0014

このように形成された異径分岐管1によれば、分岐部3’の開口部3A’に絞り加工とともに切削加工を施すことにより縮径された開口部3Aを得る構成としたので、分岐部3に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部3の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、ISO規格に準拠した寸法を満たすことができる。

0015

また、請求項2に記載の略Y字状の異径分岐管51(11)は、オレフィン系樹脂よりなる同径の管体52a,52b,53a(12a,12b,13a)の開口部52aa,52ba,53b(12aa,12ba,13b)を切断し、切断面61,62,63(21,22,23)にてお互いを溶融接合して成形された略Y字状の分岐管51(11)であって、前記分岐管51(11)の分岐部53,13の開口部53A(13A)が、絞り加工によって縮径され、該縮径された開口部53A,(13A)の少なくとも内周面53Aa(13Aa)を切削加工して所定の内径に形成されていることを特徴としている。

0016

このように形成された異径分岐管51(11)によれば、管体52a,52b,53a(12a,12b,13a)を溶融接合して成形された分岐管51(11)における分岐部53(13)の開口部53A(13A)が、絞り加工と切削加工により縮径される構成としたので、分岐部53(13)に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部53(13)の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、ISO規格に準拠した寸法を満たすことができる。

0017

さらに、請求項3に記載の略Y字状の異径分岐管1,51,11の製造方法は、前記絞り加工が施され縮径された開口部3A,53A,13Aの外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工され、所定の外形および/または長さに形成されていることを特徴としている。

0018

このように形成された異径分岐管1,51,11によれば、開口部3A,53A,13Aの外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工されることで、その外形状が整えられ、滑らかにすることができる。

0019

また、請求項4に記載の略Y字状の異径分岐管1の製造方法は、オレフィン系樹脂を素材として略Y字状の同径の分岐管1’を射出成形にて得て、前記分岐管1’の分岐部3’の開口部3A’を加熱し軟化させ、該軟化した分岐部3’の開口部3A’を、分岐部3’の軸線方向に絞り型8に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部3Aの少なくとも内周面3Aaを切削加工して所定の内径に成形してなることを特徴としている。

0020

このような異径分岐管1の製造方法によれば、分岐管1’に圧縮成形による絞り加工とともに切削加工を施すことにより、細径な開口部3Aを有した異径分岐管1が得られるので、細径な開口部を複数の部材にて構成させるなどとならず、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる。

0021

さらに、請求項5に記載の略Y字状の異径分岐管51の製造方法は、オレフィン系樹脂よりなる同径の管体52a,52b,53aの開口部52aa,52ba,53bを切断し、切断面61,62,63にてお互いを溶融接合して同径の略Y字状の分岐管51’を得て、前記分岐管51’の分岐部53’の開口部53A’を加熱し軟化させ、該軟化した分岐部53’の開口部53A’を、分岐部53’の軸線方向に絞り型208に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部53Aの少なくとも内周面53Aaを切削加工して所定の内径に形成してなることを特徴としている。

0022

このような異径分岐管51の製造方法によれば、同径の3つの管体52a,52b,53aを溶融接合することで略Y字状の分岐管51’を得る構成としたので、射出成形などの方法を採用して金型を用いる必要がなくなり、製作工程におけるコストが削減できる。また、各開口部52A,52B,53A’の径が同径な分岐管51’における分岐部53’の開口部53A’に、絞り加工とともに切削加工を施すことにより縮径された開口部53Aを得る構成としたので、この分岐部53’に、別構成の部品を用いて溶接などの工程を経て得る従来の製造方法とは異なり、部品点数の減少に伴い製作コストが低減するとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる。さらに、各開口部52A,52B,53A’の径が同径な分岐管51’における分岐部53’の開口部53A’に絞り加工とともに切削加工を施すことにより縮径された開口部53Aを得る構成としたので、分岐部53’に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部53の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、ISO規格に準拠した寸法を満たすことができる。

0023

また、請求項6に記載の略Y字状の異径分岐管11の製造方法は、オレフィン系樹脂よりなる3つの同径の管体12a,12b,13aを用い、該管体12a,12b,13aのうち1つの管体13aの一方の開口部13aAを加熱し軟化させ、該軟化した一方の開口部13aAを、管体13aの軸線方向に絞り型108に挿入して圧縮成形することにより縮径させ、該縮径された開口部13Aの少なくとも内周面13Aaを切削加工して所定の内径に形成してなる分岐部の管体13’を得て、該分岐部の管体13’の他方の開口部13b、および残り2つの管体12a,12bの各一方の開口部12aa,12baをそれぞれ切断形成し、該分岐部の管体13’および残り2つの管体12a,12bの切断面21,22,23にてお互いに溶融接合してなることを特徴としている。

0024

このような異径分岐管11の製造方法によれば、3つの同径の管体12a,12b,13aを溶融接合することで異径分岐管11を形成する方法とされ、これら管体のうちの1つの管体13aに圧縮成形による絞り加工とともに切削加工を接合以前に予めに施して、開口部13Aが縮径となるよう加工されている異径分岐管11が得られることとしたので、細径な枝管などの別構成の複数の部品を用いることがなく、部品点数を減少させ、また製作コストを低減させることを可能とするとともに、製作工程を簡略化させることが可能となる。また、上記と同様に、分岐部13に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部13の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、ISO規格に準拠した寸法を満たすことができる。

0025

さらに、請求項7に記載の略Y字状の異径分岐管1,51,11の製造方法は、前記縮径された開口部3A,53A,13Aの外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工して、所定の外形および/または長さに形成されていることを特徴としている。

0026

このような異径分岐管1,51,11の製造方法によれば、開口部3A,53A,13Aの外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工されることで、その外形状が整えられ、所定の外形に形成されて滑らかに形成され、また、所定の長さに形成された異径分岐管1,51,11を得ることが出来る。

発明を実施するための最良の形態

0027

本発明の異径分岐管は、例えば真空式下水道用の管路の中途における管路の分岐部分において、本管に対して細径な枝管を接続するための略Y字状の分岐管であり、例えば高密度ポリエチレン樹脂などのオレフィン径樹脂よりなる管体である。

0028

本実施の形態の異径分岐管1は、図1に示すように、真直な本管部2に対して約45°の傾斜角度で延設される分岐部3を備えた略Y字状に形成され、本管部2の両端の開口部2A,2Bの径に比して、分岐部3の開口部3Aが細径に形成されている。なお、分岐部3の開口部3Aの直径は、本管部2の各開口部2A,2Bの直径に対して、略1/2に設定されており、また各開口部2A,2B,3Aの径は、ISO規格に準拠して設定されている。また、本管部2及び分岐部3のそれぞれの軸線を基準とした交点からの長さもISO規格に準拠した長さとされている。

0029

この異径分岐管1の分岐部3は、図1に示すように、本管部2との接続部分となる基端部分が、本管部2と同径に形成される大径部30とされ、先端部分が細径な細径部32となっており、この小径部32に開口部3Aが開口している。また、これら大径部30と細径部32とは略漏斗形状の傾斜部31にて連続するように接続されている。

0030

そして、一方の開口部2B側の本管部2と、この本管部2に45°の傾斜角度で隣り合う分岐部3との間に対向する外周面間には、これら外周面を架設するように形成される板状のリブ部6が一体に形成されており、両管部2,3間の補強となっている。

0031

次に、上述した本実施の形態の異径分岐管1の製造する手順について、以下に第1ないし第3の実施の形態として、その製造手順を順に説明する。

0032

第1の実施の形態
図2は本発明の第1の実施の形態による略Y字状の異径分岐管の製作工程を示す工程図である。

0033

まず、図2(a)に示すように、各開口部が全て同径な、すなわち、真直な本管部2と、この本管部2の中途部分に傾斜して接続形成される分岐部3’とが同径に形成される分岐管1’(以下同径分岐管1’と呼ぶ)を射出成形にて形成する。なお、分岐部3’と本管部2との外周面の間には、これら管部3’,2と一体にリブ部6が架設形成される。

0034

次に、上記同径分岐管1’を圧縮成形機10にセットする。この圧縮成形機10では、同径分岐管1’の分岐部3’を垂下方向とし、本管部2を上部治具7に固定させる。この圧縮成形機10の上部治具7の下部には、下型としての絞り型8が配置されている。なお、この絞り型8の中心軸線は、上部治具7に固定される同径分岐管1’の分岐部3’の軸線の延長線上とされる。

0035

なお、ここで用いられる絞り型8は、図3に示すように、上部開口部8bの内径が分岐部3’の外径と略同一若しくはやや大径に形成され、中途に絞り部8cを有し、下半部8dの内径が細径枝管の外径となる径に形成されている。また、同径分岐管1’が圧入される際のリブ部6の逃げとして外周面に切欠8aが軸線方向に形成されている。

0036

次に、分岐部3’の先端側である開口部3A’を加熱し、この開口部3A’を軟化させる。

0037

次に、治具7を降下させ、下向きの分岐部3’の直下に配置される絞り型8内に開口部3A’を挿入させ加圧する。

0038

そして、この圧縮成形機10の加圧による圧入により、軟化状態の分岐部3’は、絞り型8の内面形状に沿って成形される。

0039

その後、圧縮成形機10より分岐管が取り出される。この状態で、分岐部3’の形状が絞り型8によって、本管部2との接続部分となる基端部分が、本管部2と同径に形成される大径部30とされ、先端部分が縮径されて細径な細径部32となり、これら大径部30と細径部32とが略漏斗形状の傾斜部31にて連続するように形成される。

0040

次に、上記圧縮成形機10によって、その外径を成形された分岐部3は、圧縮成形によって、内径方向管厚が大きくなってしまうので、切削加工が施される。この切削加工は、例えばリーミング加工など、貫通孔を形成させる加工で、縮径された分岐部3の軸線方向に一致させ、開口部から切削加工を施し、縮径されている開口部3Aの内周面3Aaを、所定の管厚となるように、かつ、所定の内径となるように成形する。

0041

また、上記圧縮成形時に、分岐部3は、内径方向だけではなく、圧縮によって軸線方向などに逃げが生じて開口端面部分等が不規則な形状になる場合があるが、そのような場合には、開口部3Aの端面及びその外周面について、切削加工や切断加工が施され、その外形状が整えられ、所定の外形に形成され、かつ、所定の長さに形成されて、滑らかな面となるように形成される。

0042

そして、切削加工およびまたは切断加工を終えると、上述した異径分岐管1、すなわち、図1に示される、分岐部3の開口部3Aが、本管部2の各開口部2A,2Bに対して細径とされた、略Y字形状の異径分岐管1が得られる。

0043

従ってこの第1の実施の形態の異径分岐管1の製造方法によれば、予めに射出成形などで成形される各開口部の径が同径な分岐管(同径分岐管)1’を用いて、この分岐管1’の分岐部3’を圧縮成形させて細径な分岐部3に形成させる方法であることから、別構成の部品を用いて溶接などの工程を経て得る従来の製造方法とは異なり、部品点数の減少に伴い製作コストが低減するとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる。

0044

また、このように製造された異径分岐管1によれば、同径分岐管1’に絞り加工とともに切削加工を施すことにより、異径分岐管1を得る構成としたので、分岐部3に別部材との接合を行うためのスペースを設ける必要がなく、分岐部3の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、規格寸法を満たすことができる。さらに、この実施の形態の異径分岐管1は、バット溶着などで溶接にて得られる構造ではなく、一体形成にて得られる分岐管と同様の構造であるので、溶接部分の強度不足などのおそれがなく、品質のよい異径分岐管となる。

0045

なお、この第1の実施の形態による異径分岐管1は、ISOにおける呼び径が150mmまでの管路を構成する場合に好適である。

0046

第2の実施の形態
図4は本発明の第2の実施の形態による略Y字状の異径分岐管の製造方法にて得られる異径分岐管の側断面図、図5は同異径分岐管の分解側断面図、図6は同第2の実施の形態の異径分岐管の製作工程を示す工程図である。

0047

まず、異径分岐管51を構成する真直な3本の管体が用意される。なお、各管体は、例えば押出成形にて得られるもので軸線方向に同径であり、かつ各管体が同径な管体であり、本管部52を構成する直管52a,52bと分岐部53となる直管53aである。

0048

次に、上記各直管52a,52b,53aに、切断加工を施し接続端部が形成される。

0049

図5に示すように、本管部52の一端を構成する開口部52Bを有する直管52bと、分岐部53となる直管53aとが、それぞれの接続端部、すなわち直管52bの一方の開口部52baと、分岐部53となる直管53aの一方の開口部53bを、軸線Lを通る外径線上を頂点とし、この頂点における角度が直角となるように、一方を軸線Lに対して22.5°として、軸線Lに対して傾斜した長短一対の接続面61,62を切断形成する。

0050

また、本管部52の他端を構成する開口部52Aを有する直管52aは、接続端部、すなわち一方の開口部52aaを軸線Lに対して67.5°の傾斜角度に切断し、接続端面63を形成する。

0051

次に、直管52bと直管53aの、長尺な一方の接続面61,61をバット溶接工法にて加熱溶融させ互いに圧着し溶着させ、各軸線Lの角度が45°とされる略V字状に接続形成させる。なお、この状態で、他方の接続面62は面一となり、直管52bの軸線Lに対して67.5°傾斜した面となる。

0052

次に、開口部52Aを有する直管52aの接続面63と、溶着接続されたV字状の直管52aと直管53aとの接続面(他方の接続面)62とを上記と同様にバット溶接工法にて加熱溶融させ互いに圧着し溶着させる。このとき、開口部52Aを有する管体52aの軸線Lと開口部52Bを有する管体52bの軸線Lとを真直に設定し、互いを接続させる。

0053

これにより、各直管52a,52b,53aが接続形成され、開口部52Aを有する直管52aと開口部52Bを有する直管52bとで真直な本管部52となり、この本管部52における両直管52a,52bの接続部分62,63に、直管53aが本管部52の軸線Lに対し開口部52B側に約45°傾斜して分岐部53となって構成され、図6(a)に示すように、各開口部52A,52B,53A’が同径な略Y字形状の同径分岐管51’が得られる。

0054

なお、各直管52a,52b,53aを溶着接続する際に、各溶接部分(61,62,63)は、互いに溶融することで接着状態となることから、外周及び内周の両面に畦状の溶接痕が生じる(図示せず)が、少なくとも内周面、好ましくは内外両周面を研磨成形され、管体内面及び外面凹凸が生じないよう形成される。

0055

次に、異径分岐管51を構成する分岐部53となる分岐部53’の他方の開口部53A’を細径な開口部53Aに成形する。この開口部53Aへの成形は、前述した第1の実施の形態における分岐部3の成形手順と同様であり、加熱処理,圧縮成形及び切削加工を施すことで行う。

0056

すなわち、上記手順で形成された同径分岐管51’(図6(a)参照)を、図6(b)に示すように、圧縮成形機210の上部治具207に、分岐部53’を垂下方向とし、軸線方向が垂直となるように固定する。

0057

次に分岐部53’の先端側である開口部13A’を加熱し軟化させ、そして、治具207を降下させて開口部53A’を垂下方向に配置される絞り型208内に挿入して圧縮成形させる。

0058

これにより、基端部分が本管部52(直管52a,52b)と同径な大径部230とされ、先端部分が縮径されて細径な細径部232となり、これら大径部230と細径部232とが略漏斗状の傾斜部231にて連続するように形成される分岐部53が形成される。

0059

次に、圧縮成形機210より分岐管が取り出され、次に、切削加工が行われる。すなわち、上述した第1の実施の形態と同様に、上記圧縮成形機によって、その外径を成形された分岐部53は、圧縮成形によって内径方向に管厚が大きくなることから、リーミング加工が施され、縮径された分岐部53の軸線方向に開口部から切削加工されて、この開口部53Aの内周面53Aaを、所定の管厚となるように、かつ、所定の内径となるように成形を行う。

0060

また、上記圧縮成形時に、分岐部53は、内径方向だけではなく、圧縮によって軸線方向などに逃げが生じて開口端面部分等が不規則な形状になる場合があるが、そのような場合には、開口部53Aの端面及びその外周面について、切削加工や切断加工が施され、その外形状が整えられ、所定の外形に形成されて滑らかな面となるように形成され、また所定の長さに形成される。

0061

そして、切削加工およびまたは切断加工を終えると、上述した異径分岐管51、すなわち、図4に示される、分岐部53の開口部53Aが、本管部52の各開口部52A,52Bに対して細径とされた、略Y字形状の異径分岐管51が得られる。

0062

なお、この第2の実施の形態の製造方法により得られる異径分岐管51は、複数の直管52a,52b,53aを溶接により接合して得る構造であることから、異径分岐管51の外周面に補強層被覆形成することが好ましい(図7参照)。

0063

この補強層は、各直管52a,52b,53aの接続部分61,62,63の外周面を含む各管体の外周面を被覆し、例えばジシクロペンタジエンなどのノルボルネン系モノマーメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料よりなる。

0064

この補強層の形成は、異径分岐管51を中子として外金型(図示せず)を用い、この金型内に異径分岐管51を装着させ、補強層となるジシクロペンタジエンなどの反応射出成形材料を被覆成形させる。なお、本管部52を構成する一方の管体52bと、この管体52bに隣り合う分岐部53との間に対向する外周面間には、これら外周面を架設するように形成される補強部材としての板状のリブ部が、上記補強層と一体となって、すなわち、補強層の形成時に同時に形成される。

0065

従ってこの第2の実施の形態の異径分岐管51の製造方法によれば、同径の管体(直管52a,52b,53a)を用いて、これら管体の開口部を切断して、この切断面にてお互いを溶融接合しY字状の分岐管51’を得た後に、分岐部53’の開口部を細径に成形する方法であることから、このY字状の分岐管を得るために、射出成形などの方法を採用して金型を用いる必要がなくなり、製作工程におけるコストが削減できる。

0066

また、3つの管体を接続する方法であることから、各管体が無用に長尺に形成されることがなく、さらに、溶融接合にて成形された各開口部の径が同径な分岐管(同径分岐管)51’を用いて、この分岐管51’の分岐部53’を圧縮成形させて細径な分岐部53に形成させる方法であることから、この分岐部53においては別構成の部品を用いて溶接などの工程を経て得る従来の製造方法とは異なり、部品点数の減少に伴い製作コストが低減するとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる。

0067

また、このように製造された異径分岐管51によれば、同径分岐管51’に絞り加工とともに切削加工を施すことにより、異径分岐管51を得る構成としたので、分岐部53に別部材との接合を行うためのスペースを設ける必要がなく、分岐部53の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、規格寸法を満たすことができる。

0068

第3の実施の形態
図7は本発明の第3の実施の形態による異径分岐管の製造方法にて得られる異径分岐管の側断面図、図8は同異径分岐管の分解側断面図、図9は同第3の実施の形態の異径分岐管の製作工程を示す工程図である。

0069

まず、異径分岐管11を構成する真直な管体、この第3の実施の形態ではY字状の分岐管であることから3本の管体が用意される。なお、各管体は、例えば押出成形にて得られるもので軸線方向に同径であり、かつ各管体が同径な管体であり、本管部12を構成する直管12a,12bと分岐部13となる直管13aである。

0070

次に、異径分岐管11を構成する分岐部13となる直管13aの一方の開口部13aAに細径な開口部13Aを形成する。この開口部13Aへの成形は、前述した第1の実施の形態における分岐部3の成形手順と同様であり、加熱処理,圧縮成形及び切削加工を施すことで行う。

0071

すなわち、直管13aを、図9(a)に示すように用意し、図9(b)に示すように、圧縮成形機110の上部治具107に、軸線方向が垂直となるように固定する。次に直管13aの先端側である開口部13aAを加熱し軟化させ、そして、治具107を降下させて開口部13aAを垂下方向に配置される絞り型108内に挿入して圧縮成形させる。これにより、基端部分が直管12a,12bと同径な大径部130とされ、先端部分が縮径されて細径な細径部132となり、これら大径部130と細径部132とが略漏斗状の傾斜部131にて連続するように形成される管体13’が得られる。その後、切削加工を細径部132の開口部13Aに対して施し、細径部132の内周面13Aaを所定の管厚となるように、かつ、所定の内径となるように成形する。

0072

なお、ここで、上述した第1,第2の実施の形態と同様に、この圧縮成形時に、開口部13Aにおける端面及びその外周面が、不規則な形状となる場合には、切削加工や切断加工が施され、その外形状が整えられ、所定の外形に形成されて滑らかな面に形成され、また所定の長さに形成される。

0073

次に、上記加工処理にて開口部13Aが細径に形成された管体13’と、各直管12a,12bとは、切断加工が施される。

0074

図8に示すように、本管部12の一端を構成する開口部12Bを有する直管12bと、分岐部13となる管体13’とが、それぞれの接続端部、すなわち直管12bの一方の開口部12baと、管体13’の大径部130側である他方の開口部13bを、軸線Lを通る外径線上を頂点とし、この頂点における角度が直角となるように、一方を軸線Lに対して22.5°として、軸線Lに対して傾斜した長短一対の接続面21,22を切断形成する。

0075

また、本管部12の他端を構成する開口部12Aを有する直管12aは、接続端部、すなわち一方の開口部12aaを軸線Lに対して67.5°の傾斜角度に切断し、接続端面23を形成する。

0076

次に、直管12bと管体13’の、長尺な一方の接続面21,21をバット溶接工法にて加熱溶融させ互いに圧着し溶着させ、各軸線Lの角度が45°とされる略V字状に接続形成させる。なお、この状態で、他方の接続面22は面一となり、直管12bの軸線Lに対して67.5°傾斜した面となる。

0077

次に、開口部12Aを有する直管12aの接続面23と、溶着接続されたV字状の直管12aと管体13’との接続面(他方の接続面)22とを上記と同様にバット溶接工法にて加熱溶融させ互いに圧着し溶着させる。このとき、開口部12Aを有する管体12aの軸線Lと開口部12Bを有する管体12bの軸線Lとを真直に設定し、互いを接続させる。

0078

これにより、図7に示すように、各直管12a,12b及び管体13’が接続形成され、開口部12Aを有する直管12aと開口部12Bを有する直管12bとで真直な本管部12となり、この本管部12における両直管12a,12bの接続部分22,23に、管体13’が本管部12の軸線Lに対し開口部12B側に約45°傾斜して分岐部13となって構成され、略Y字形状の管本体15が得られる。

0079

なお、各直管12a,12b及び管体13’を溶着接続する際に、各溶接部分(21,22,23)は、互いに溶融することで接着状態となることから、外周及び内周の両面に畦状の溶接痕が生じる(図示せず)が、少なくとも内周面、好ましくは内外両周面を研磨成形され、管体内面及び外面凹凸が生じないよう形成される。

0080

次に、この第3の実施の形態の異径分岐管の製造方法では、複数の直管12a,12b,13aを溶接により接合して得る構造であることから、図7に示すように、管本体15の外周面に補強層14が被覆形成される。

0081

この補強層14は、各直管12a,12b及び管体13aの接続部分21,22,23の外周面を含む各管体の外周面を被覆し、前述した第2の実施の形態と同様で、例えばジシクロペンタジエンなどのノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を主材とする反応射出成形材料よりなる。

0082

この補強層14の形成は、管本体15を中子として外金型(図示せず)を用い、この金型内に管本体15を装着させ、補強層14となるジシクロペンタジエンなどの反応射出成形材料を被覆成形させる。なお、本管部12を構成する一方の管体12bと、この管体12bに隣り合う分岐部13との間に対向する外周面間には、これら外周面を架設するように形成される補強部材としての板状のリブ部16が、上記補強層14と一体となって、すなわち、補強層14の形成時に同時に形成される。

0083

そして、図7に示すような、異径分岐管11が得られる。

0084

従って、この第3の実施の形態の異径分岐管の製造方法によれば、本管部12及び分岐部13を、直管を接続させる方法であることから、各管部12,13が無用に長尺に形成されることがなく、また、分岐部13となる直管を、予めに開口部13Aを細径に圧縮成形させる方法としたことから、連結部材などの別構成の部品等を必要とせず、これにより部品点数が減少し、製作コストを低減させることが可能となるとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることが可能となる。

0085

また、上記第3の実施の形態によれば、表面に補強層14を形成する構造としたことにより、バット溶接によって接合した各直管12a,12b及び管体13’の接続部分21,22,23の強度が保たれることとなる。

0086

なお、この第3の実施の形態による異径分岐管11は、ISOにおける呼び径が200mm以上の管路を構成する場合に好適である。

0087

また、上述した第3の実施の形態において、各直管12a,12b,管体13’を溶着接続した際に生じる溶接痕を、管の内外両周面について研磨成形し、凹凸を生じないよう成形させる例について述べたが、少なくとも内周面のみを研磨形成させればよく、この場合、外周面に残る溶接痕を十分に被覆するよう補強層14の厚みをやや肉厚となるよう成形し、補強層14の外周面を滑らかに成形させるとよい。

発明の効果

0088

以上説明したように、本発明の請求項1の略Y字状の異径分岐管によれば、射出成形にて得られた分岐管の分岐部の開口部に絞り加工とともに切削加工を施すことにより縮径された開口部を得る構成としたので、分岐部に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部の長さを縮小することができ、分岐管として大型化を避けることができるとともに、規格に準拠した寸法、すなわち縮径された細径な開口部の内径及びこの開口部の分岐部の長さに設定することができる効果がある。また、この異径分岐管によれば、バット溶着などで溶接にて得られる構造ではなく、一体形成にて得られる分岐管と同様の構造であるので、溶接部分の強度不足などのおそれがなく、品質のよい異径分岐管を得ることができる。

0089

また、請求項2の略Y字状の異径分岐管によれば、同径の3つの管体を溶融接合して成形された分岐管における分岐部の開口部が、絞り加工と切削加工により縮径される構成としたので、上記同様に、分岐部に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、規格に準拠した寸法、すなわち縮径された細径な開口部の内径及びこの開口部の分岐部の長さに設定することができる効果がある。また、3つの管体が溶融接合されて構成される構造であることから、異なる径の管体にて組み合わせて構成することで、種々の管径の管路の分岐管として対応させることが可能となる。

0090

請求項3の略Y字状の異径分岐管によれば、前記細径な開口部の外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工される構造であるので、その外形状が整えられることとなり、所定の外形状とされ、滑らかな外形となるとともに、所定の長さに形成されることとなり、規格を満たす長さの分岐管とすることができる。

0091

請求項4の略Y字状の異径分岐管の製造方法によれば、予めに射出成形などで成形される各開口部の径が同径な分岐管を用いて、この分岐管の分岐部を圧縮成形させて細径な分岐部に形成させる方法、すなわち、分岐管自体の加工であることから、別構成の複数の部品を用いて溶接などの工程を経て得る従来の製造方法とは異なり、部品点数を削減でき、製作コストを低減させることが可能となるとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる効果がある。

0092

さらに、この製造方法によれば、異径分岐管は、溶接などの方法にて得られる構造ではなく、一体形成にて得られる分岐管と同様の構造であるので、溶接部分の強度不足などのおそれがなく、品質のよい異径分岐管を得ることが可能となる。

0093

請求項5の略Y字状の異径分岐管の製造方法によれば、同径の3つの管体を溶融接合することで略Y字状の分岐管を得た後に、分岐部の開口部を細径に成形する方法としたので、射出成形などの方法を採用して金型を用いる必要がなくなり、製作工程におけるコストが削減できる効果がある。

0094

また、3つの管体を接続する方法であることから、各管体が無用に長尺に形成されることがなく、さらに、溶融接合にて成形された各開口部の径が同径な分岐管を用いて、この分岐管の分岐部を圧縮成形させて細径な分岐部に形成させる方法であることから、この分岐部においては別構成の部品を用いて溶接などの工程を経て得る従来の製造方法とは異なり、部品点数の減少に伴い製作コストが低減するとともに、製作工程が簡略化されることで生産性を向上させることができる効果がある。

0095

さらに、この異径分岐管によれば、同径分岐管に絞り加工とともに切削加工を施すことにより、異径分岐管を得る構成であるので、分岐部に別部材との接合を行うためのスペースを設ける必要がなく、分岐部の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、規格寸法を満たすことができる。

0096

請求項6の異径分岐管の製造方法によれば、3つの同径の管体を溶融接合することで異径分岐管を形成する方法とされ、これら管体のうちの1つの管体に圧縮成形による絞り加工とともに切削加工を接合以前に予めに施し、すなわち管体自体を再加工して細径に形成したのちに分岐管とし、開口部が縮径となるよう加工されている異径分岐管が得られることとしたので、細径な枝管などの別構成の複数の部品を用いることがなく、部品点数を減少させ、また製作コストを低減させることを可能とするとともに、製作工程を簡略化させることが可能となる効果がある。

0097

また、上記と同様に、分岐部に別部材との接合スペースを設ける必要がなく、分岐部の長さを縮小することができ、大型化を避けることができるとともに、規格寸法を満たす異径分岐管が得られるという効果がある。

0098

さらに、この3つの管体を用いる製造方法によれば、予め複数種類の管径の直管を用意しておけば、これらを組み合わせることで、種々の管径の管路の分岐管として対応して製造が可能となる。

0099

請求項7の異径分岐管の製造方法によれば、開口部の外周面および/または端面が、切削加工および/または切断加工されることで、その外形状が整えられ、所定の外形に形成されて滑らかに形成されることとなり、また、所定の長さに形成された異径分岐管を得ることが可能となる。

図面の簡単な説明

0100

図1本発明による異径分岐管の側断面図
図2本発明による第1の実施の形態の異径分岐管の製作工程図
図3同第1の実施の形態の異径分岐管を製造する際に用いられる絞り型の一部裁断側面図
図4本発明による第2の実施の形態の製造方法により得られる異径分岐管の側断面図
図5同第2の実施の形態の製造方法による異径分岐管の概略分解図
図6同第2の実施の形態の異径分岐管の製作工程図
図7本発明による第3の実施の形態の製造方法により得られる異径分岐管の側断面図
図8同第3の実施の形態の製造方法による異径分岐管の概略分解図
図9同第3の実施の形態の異径分岐管の製作工程図

--

0101

1,11,51…異径分岐管
1’51’…分岐管(同径分岐管)2A,2B,3A,3A’,12A,12B,13A,13aA,52A,52B,53A,53A’…開口部
3Aa,13Aa,53Aa…内周面
8,108,208…絞り型
12a,12b,13a,13’,52a,52b,53a…管体
21,22,23,61,62,63…切断面

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