波形合成樹脂管的連接結構、該連接結構所使用的波形合成樹脂管及其製造方法
2023-12-01 02:03:16
專利名稱：波形合成樹脂管的連接結構、該連接結構所使用的波形合成樹脂管及其製造方法
技術領域：
本發明涉及將管壁形成螺旋波形而構成的，例如用作道路下面的 排水管路和下水道用的排水管路等的波形合成樹脂管及其製造方法。
背景技術：
以往，作為道路下面的排水管路和下水道用的排水管路， 一般採 用混凝土製的休謨管，但是近年來，作為與休謨管具有同等以上的強 度、在耐久性方面和輕量化以及施工時省力等方面有利的波形合成樹 脂管，使用了在內表面大致平坦的主體部的外周側設置有螺旋形加強 凸部的管子。在連接多個這樣的波形合成樹脂管時，採用以下結構，
分別在面對的各個端部配置在內面側設置有填料片(packing sheet)的 帶連接用凸緣的對開接頭，為了填埋止水塊和凹陷部之間的出現的間 隙，填埋堵縫材料(caulking)，將填料片一邊充分地拉伸一邊纏繞在 管子上，用塗聚氯乙烯絕緣帶等固定後，從上面覆蓋另一邊的對開接 頭，用螺釘螺母擰緊固定兩個對開接頭的凸緣。
但是，這樣的連接結構，必須在現場按照連接順序組裝上下一對 對開接頭、填料片、堵縫材料等，花費大量時間和手續，作業效率低 下，零件個數也多，管理麻煩。特別是，由於在對開接頭的內面側配 置填料片，使兩個管移動至該填料片的特定位置的作業加大操作者的 負擔，此外，在現場填充堵縫材料和拉伸填料片存在個人差異，成為 品質偏差的原因。
對此，作為更容易且迅速地進行連接作業的連接結構，提出了通 過熔敷將連接用凸緣設置在波形合成樹脂管端部，並且在使各凸緣面 彼此面接觸的接觸面上設置填料，凸緣彼此之間用螺釘螺母擰緊而完 成作業的連接結構(例如參照專利文獻1)。按照這樣的連接結構，與 現有的對開接頭相比，能夠提高作業性，能夠提供可靠性更高的連接結構。
但是，需要該連接用凸緣用螺釘螺母連接的作業，這成為作業效 率低下的原因。此外，如果未對將凸緣安裝到管端部的熔敷部分進行 可靠的不透水處理，則成為漏水的原因，此外，如果發生凸緣面變形 等，則同樣成為漏水的原因，所以關於安裝和凸緣本身的強度、形狀 尺寸等，都需要有高的品質，因而成本的降低受到限制，還由于堅固 的凸緣和將其連接起來的螺釘螺母的存在，難免使連接部的重量上升。 另外，由於用隔著填料的凸緣面彼此進行連接，所以該部分對外部的 耐水、耐壓性受到限制，要求螺釘螺母的均等擰緊等，也限制了作業 效率的提高。
專利文獻l:日本特開2002-139178號公報
發明內容
因此，本發明鑑於上述情況，要解決的是提供一種零件個數少的 簡單結構、而且不需要堅固的原材料和高的精度，具有充分的耐水、
耐壓性以及良好的密封性，實現輕量化和低成本並且可以在現場簡便 地進行連接作業的波形合成樹脂管，以及能夠高效、低成本地生產該 波形合成樹脂管的製造方法。
本發明人為了解決上述問題，精心研究的結果發現，著眼於通過 在波形合成樹脂管的連接中用合成樹脂層掩埋造成流體洩漏的原因的 螺旋形凹部，能夠在一方的管端部形成筒狀插口部這一點，另一方面， 通過將插口部插入另一方的承口部在軸方向上突出設置，只靠兩者在 軸方向上插入就可以容易地完成連接作業，可以實現良好而且穩定的 密封性，完成本發明。
即，本發明構成波形合成樹脂管的連接結構，其將管壁形成為螺
旋波形的兩個波形合成樹脂管在端部相互連接，其特徵在於在第一 波形合成樹脂管的相對的端部，通過覆蓋至少掩埋形成該端部外面側 的波形的凹部的合成樹脂層，設置筒狀的插口部，在第二波形合成樹 脂管的相對的端部設置承口部，上述承口部由合成樹脂構成，被覆蓋 在該端部外面側且向軸方向外側筒狀延伸，將上述第一波形合成樹脂 管的插口部插入上述第二波形合成樹脂管的承口部並相互連接。在此，優選採用在上述插口部和承口部之間安裝有密封部件的結構。
此外，優選採用在上述插口部的外面形成有嵌入上述密封部件的 環形槽的結構。
另外，優選採用在上述承口部和插口部中至少承口部的合成樹脂 部分中含有加強纖維的結構。
特別是優選上述加強纖維，以由該加強纖維構成的織布、無紡布 或用樹脂加固的成形體的形態埋設在上述合成樹脂部分中，或者以片 段狀的形態包含在上述合成樹脂部分中。
此外，上述加強纖維優選包括玻璃纖維。
另外，上述承口部，將直徑比該第二波形合成樹脂管大的管材在
脂管的相^t的端部^結成I^I軸狀，在上述管材的至少內面側覆蓋合成 樹脂層。
此外，優選採用上述管材和上述第二波形合成樹脂管的端部通過 位於它們之間的上述合成樹脂層成為一體的結構。
此外，本發明構成波形合成樹脂管，其是上述連接結構所使用的 波形合成樹脂管，其特徵在於管壁形成為螺旋波形，在一端部通過 覆蓋至少掩埋形成該一端部外面側的波形的凹部的合成樹脂層，設置 筒狀的插口部，在另一端部設置承口部，上述承口部由合成樹脂構成， 被覆蓋在該另一端部外面側且向軸方向外側筒狀延伸。
在此，優選在上述一端部的插口部外面形成有嵌入密封部件的環 形槽。此外，優選在上述承口部和插口部中至少承口部的合成樹脂部 分中含有加強纖維，此外，上述承口部及插口部中，至少在承口部的 合成樹脂部分中含有加強纖維的結構，特別是上述加強纖維，以由該 加強纖維構成的織布、無紡布或用樹脂加固的成形體的形態埋設在上 述合成樹脂部分中，或者以片段狀的形態包含在上述合成樹脂部分中， 優選上述加強纖維包括玻璃纖維。此外，優選上述承口部，將直徑比 該波形合成樹脂管大的管材在從上述另一端部外面側向軸方向外側突 出的狀態下與上述另一端部連結成同軸狀，在上述管材的至少內面側 覆蓋合成樹脂層，特別是上述管材和上述另一端部通過位於它們之間的上述合成樹脂層成為一體。
此外，上述承口部構成為，將直徑比該波形合成樹脂管大的管材 設為同軸狀從上述另一端部的外面側向軸方向外側突出的狀態，至少 在上述管材和波形合成樹脂管之間的間隙中填充上述合成樹脂層的合 成樹脂材料。
在此，優選上述管材與該波形合成樹脂管相同，是管壁形成為螺 旋波形的管材。
此外，本發明也提供一種製造上述波形合成樹脂管的製造方法， 其特徵在於，與上述波形合成樹脂管的管壁的成形接續，在該成形的 波形合成樹脂管的上述另一端側， 一邊用引導部從徑方向外側支承直 徑比該波形合成樹脂管大的上述管材， 一邊同軸狀成形上述管材，成 形的管材的軸方向內側和外側的端部分別用密封卡盤封閉，向封閉的 上述管材和波形合成樹脂管之間的間隙注入上述合成樹脂層的合成樹 脂材料。
在此，優選採用如下製造方法，上述密封卡盤中的至少一個設置 有注入口，用來注入上述合成樹脂材料。
此外，優選採用這樣的製造方法，在上述管材的成形中，在將連
續供給的鋼板變形加工為截面呈M字形後，將其螺旋狀送出，並使外 巻帶連續地以相同的螺旋狀送出並覆蓋在其外面側，形成在軸方向上 接合成一體的管材。
按照上述本說明書的發明，僅在軸方向上將在一方的管端部的外 面側覆蓋合成樹脂層而形成筒狀插口部，和覆蓋在另一方的管端部外 面側且呈筒狀向軸方向外側延伸的由合成樹脂層構成的承口部相互插 入，就能夠簡便地進行連接作業，不需要設置像以前的連接用凸緣這 樣的螺釘螺母等擰緊作業，作業效率顯著提高，並且，在這樣的插口 部和承口部的嵌合的結構中，由於採用承口部結實地包住插口部的結 構，所以不需要堅固的原材料和高的精度，即可獲得充分的耐水、耐 壓性以及良好的密封性，與像以前那樣高精度地安裝連接用凸緣使之 具有水密性的作業相比，能夠減輕重量，降低成本，並且使製造也變 得容易。
此外，由於在插口部的外面形成有嵌入密封部件的環形槽，所以在密封部件嵌入該環形槽的狀態下使兩管簡單地連接，提高作業性。
此外，由於上述承口部和插口部中至少承口部的合成樹脂部分中 含有加強纖維，所以與後述內裝大直徑管材相比，實現減輕重量、降 低成本，並且實現由合成樹脂構成的承口部強度提高，可以實現具有 更高的耐水、耐壓性的連接結構。
此外，所述加強纖維，以由該加強纖維構成的織布、無紡布或用 樹脂加固的成形體的形態埋設在所述合成樹脂部分中，所以能夠確實 地實現突出的承口部的強度提高，以片段的形態包含在上述合成樹脂 部分中，也可以提高承口部的整體強度，實現高的耐水、耐壓性。
此外，承口部，將直徑比該第二波形合成樹脂管大的管材在從所 述端部外面側向軸方向外側突出的狀態下與第二波形合成樹脂管的相 對的端部連結成同軸狀，在所述管材的至少內面側覆蓋合成樹脂層， 因此能夠容易地實現承口部的強度提高，可以實現具有更高的耐水、 耐壓性的連接結構。
此外，由於所述管材和所述第二波形合成樹脂管的端部通過位於 它們之間的所述合成樹脂層成為一體，所以可在提高承口部強度的同 時，可靠地防止管材和管端部的向軸方向的偏移，也提高密封性。
此外，由於將承口部為大直徑的管材設為同軸狀突出的狀態，在 管材和波形合成樹脂管之間的間隙填充合成樹脂材料，所以能夠容易 地實現承口部的強度提高，能夠實現具有更高的耐水、耐壓性的連接 結構。
此外，由於所述管材與該波形合成樹脂管相同，是管壁形成為螺 旋波形的管材，所以強度得以可靠地提高，此外管材外面也可以用合 成樹脂層填埋，通過在一部分露出的狀態下覆蓋合成樹脂層，可以在 實現減輕重量和降低材料成本的同時，管材成為與波形合成樹脂管的 管壁相同的外觀，提高接頭部分和管整體的外觀上的一體性，顯得更 美觀。
此外，按照本發明涉及的波形合成樹脂管的製造方法，與波形合 成樹脂管的管壁成形連續，成形構成承口部的管材，用密封卡盤封閉 上述管材和波形合成樹脂管之間的間隙，注入合成樹脂材料而成形， 因此在波形合成樹脂管成形的同時，也可以一體地成形承口部，可以高效地低成本地進行生產。
此外，由於在密封卡盤中的至少一個設置有注入口，用來注入所 述合成樹脂材料，所以可以容易地進行合成樹脂材料的注入。
此外，在所述管材的成形中，在將連續供給的鋼板變形加工為截
面呈M字形後，將其螺旋狀送出，並使外巻帶連續地以相同的螺旋狀 送出並覆蓋在其外面側，形成在軸方向上接合成一體的管材，因而可 以容易地連續一體成形具有優異強度的管材。
圖1是表示本發明的第一實施方式涉及的接頭結構的整體圖。
圖2是同樣表示接頭結構的主要部分的縱截面圖。
圖3中，(a)表示管壁的主要部分的縱截面圖，(b)表示該變形
例的縱截面圖。
圖4表示承口部(socket)的變形例的縱截面圖。
圖5是表示本發明的第二實施方式涉及的接頭結構的整體圖。
圖6是同樣表示接頭結構主要部分的縱截面圖。
圖7是表示本發明的第三實施方式涉及的接頭結構主要部分的縱
截面圖。
圖8是表示插口部(insert)變形例的縱截面圖。
圖9是表示混合加強纖維片(chip)而成形的變形例的縱截面圖。
圖IO是表示圖9中內裝加強纖維織布、無紡布或樹脂成形體的變
形例的縱截面圖。
圖11是表示連接本發明的第四實施方式涉及的波形合成樹脂管的
狀態的整體圖。
圖12是同樣表示波形合成樹脂管的整體圖。
圖13同樣是波形合成樹脂管的連接部的放大縱截面圖。
圖14是同樣表示波形合成樹脂管的製造方法的說明圖。
圖15是表示構成承口部的管材的另一個示例的放大縱截面圖。
圖16是製造順序的流程圖。
符號說明
1A、 1B、 1C 波形合成樹脂管2管壁
2a凹陷部
3插口部
4承口部
合成樹脂層
6o形環
7、7A 管材
7B加強纖維
7C加強纖維片
8合成樹脂層
9固定螺釘
10、11 端部
20主體部
21加強凸部
22鋼材
23凹陷部
24外面層
40承受面
42階梯狀錐形部
50環形槽
60、61 密封卡盤
62注入口
70卡合突起
71管壁
81、82、 83 管頭
91引導輥
92、93加工輥
102a另一端部S連接結構
具體實施方式
接著，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
圖1是表示按照本發明的波形合成樹脂管1A、 1B連接結構S的 說明圖，圖1 4表示本發明的第一實施方式，圖5、 6表示第二實施 方式，圖7、 8表示第三實施方式、圖11 16表示第四實施方式，圖 中符號1A、 1B、 1C分別表示波形合成樹脂管，2表示管壁，3表示插 口部，4表示承口部。
本發明的波形合成樹脂管的連接結構S，如圖l及圖2所示，用端 部彼此相互連接將管壁2形成為螺旋波形而成的兩個波形合成樹脂管 1A、 1B。在本實施方式中，波形合成樹脂管1A、 1B，是結構相同的 管子，均為一端部10 (圖中左側端部)具有插口部3，並且另一端部 11 (圖中右側端部)具有承口部4，但是本發明的連接結構並不限定於 具有這樣的兩端部的管子的連接結構，兩管的至少一個相對的端部分 別具有插口部3和承口部4，各管相反一側的端部也可以不分別具有承 口部和插口部。
首先根據圖1 4說明第一實施方式。
波形合成樹脂管1A、 1B的管壁2形成為螺旋波形，在各管的一 端部10 (圖中左側端部)，如圖2所示那樣，覆蓋合成樹脂層，至少填 埋一個端部10的外面側形成波形的凹部2a，以此形成筒狀插口部3, 在另一端部ll (圖中右側端部)，形成有被覆蓋在該另一端部11外面 側且朝軸方向外側(圖中右方向)筒狀延伸的由合成樹脂構成的承口 部4。
各管的管壁2，如圖3 (a)所示，形成為大致三角形或者大致圓 弧形或梯形的山部和谷部連續的波浪形狀，包括山部間的谷部的部分 成為凹部2a。在本例中，在內表面大致平坦的合成樹脂制的主體部20 的外周側，螺旋形設置有由內裝鋼材22的樹脂成形體(例如包覆鋼板) 構成的大致呈三角形或者大致呈圓弧形的加強凸部21，在熔融擠壓主 體部20的部分成形體而使其螺旋形巻繞而依次熔敷在旋轉軸上時，同 時在該部分成形體上同樣地呈螺旋形地供給加強凸部21，使其成為一 體，由此能夠有效地製作主體部20和成為山部的加強凸部21。
另外，成為山部的加強凸部21,也可以不內裝鋼材22而僅由樹脂 層構成。此外，對於山部及谷部的形狀並無特別限定，也可以採用大致呈v字形和大致呈-字形、大致呈圓形、大致呈橢圓形、大致呈四
邊形、多角形、異形以及其它形狀的結構。另外，在本示例中，在山
部內周側存在從谷部延長的主體部20，由該主體部20構成管內表面為 平坦的形狀，但是也可以省去這樣的主體部20，構成互相連接加強凸 部21的形狀，內側也變為螺旋波形的凹凸面。
此外，如圖3 (b)所示，在山頂部設置有凹陷部23，也是一個適 宜的實施例。通過設置這樣的凹陷部23，可以分散施加在山部的壓力 (土壓等)、除了可以提高山部的強度、剛性之外，還可以提高管壁2 整體的耐壓強度。這樣的凹陷部23的存在，在現有的管連接結構中， 是造成容易產生流體洩漏的原因，但若採用本發明的連接結構，即使 存在這樣的凹陷部23，也可以連接得不出現任何洩漏。在圖3 (b)的 示例中，沿著由包覆鋼板構成的大致呈M字形的加強凸部21的外面， 進一步覆蓋外面層24。
作為這些管壁2的山部、谷部，具體地說，主體部20和加強凸部 21、外面層24所使用的合成樹脂材料，可以廣泛採用聚乙烯、聚丙烯 等聚烯烴樹脂類和氯乙烯類等合成樹脂等，也可以採用其它合成橡膠 和軟質樹脂。
在各波形合成樹脂管1A、 1B的一端部10形成有插口部3，如圖 2所示，覆蓋合成樹脂層5，至少填埋形成該一端部IO外側的波形的 凹部2a，使外表面沿著軸方向為大致平坦的筒狀，成為可以與後述承 口部4內周面緊密接觸的形狀。這樣的合成樹脂層5，在本示例中，通 過用成形模包圍該一端部10，注入合成樹脂材料並使其硬化而成形， 但本發明不限於此，也可以將用其它方法形成的合成樹脂層5安裝在 端部10，通過熱粘接等使其成為一體，也可以用其它方法覆蓋合成樹 脂層5。
此外，也可以在縮徑方向上將一端部10加壓變形，將加強凸部21 壓碎(crush)到留下規定深度的凹部2a的程度，以此使直徑縮小，通 過在其上覆蓋合成樹脂層5，將插口部3的直徑縮小到小於管壁2。據 此，在另一端部11構成的承口部4尺寸也變得更小，由插口部3及承 口部4構成的連接部分的整體尺寸能夠進一步縮小。
作為構成合成樹脂層5的合成樹脂材料，發泡、非發泡任意一種都可以，可以採用聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂等鏈烯烴類樹脂和其它合 成樹脂，作為發泡合成樹脂，可以採用例如，聚苯乙烯泡沫樹脂、聚 乙烯泡沫樹脂、硬質聚氨酯泡沫樹脂、軟質聚氨酯泡沫樹脂、硬質氯 乙烯泡沫、尿素泡沫、酚醛泡沬、丙烯泡沫、乙酸纖維素泡沫及其它
樹脂。在本示例中，覆蓋合成樹脂層5，使端部10的山部完全隱蔽， 但是也可以保持大致平坦的表面的程度使山部露出一部分，反之，也 可以厚厚地覆蓋合成樹脂層5使外面露出到比山頂部更靠向外方。
承口部4，如圖2所示，使用固定螺釘9將直徑比該波形合成樹脂 管1B大的管材7在同軸狀地從另一端部11的外面側向軸方向外側突 出的狀態下與上述另一端部11連接，並且向管材7和波形合成樹脂管 1B之間的間隙填充覆蓋合成樹脂層8，使得該管材7完全隱藏，向軸 方向外側突出的筒狀部分的內周面沿著軸方向大致平坦，起到插入到 上述插口部3的承受面40的作用。固定螺釘9是為了在覆蓋合成樹脂 層8之前固定兩者的位置而設置的，優選不貫穿管壁2而固定在山部， 當然也可以採用其它方法，用臨時固定部件等省去固定螺釘9。
對於該承口部4，也和插口部3 —樣，用成形模包圍該另一端部 11和管材7，注入合成樹脂材料並使其硬化而成形，作為其它方式， 也可以另外形成包含管材7的合成樹脂層8，將其安裝在端部ll,通 過熱粘接等使它們成為一體，也可以用其它方法覆蓋合成樹脂層8。此 外，對於合成樹脂層8的材料，也可以採用與插口部3相同的合成樹 脂材料。
管材7，和波形合成樹脂管1A、 1B—樣，使用大致呈三角形或者 大致呈圓弧形或梯形的山部和谷部成為連續的波浪形狀的管部分，承 口部4由於該管材7的存在而實現顯著強度提高。在本示例中，使用 成為與波形合成樹脂管1A、 1B相同結構的波浪形狀的管部分，但是 不限於此，對於具有圖3 (a)所示的管壁2的波形合成樹脂管1B，如 圖3 (b)所示，採用在山頂部具有凹陷部23的截面形狀的管材7，或 反之，對於具有圖3 (b)所示的管壁2的波形合成樹脂管1B，也可 以採用圖3 (a)所示的山頂部不具有凹陷部的管材7，另外，如圖4 所示，也可以用由直線狀管部分構成的管材7A。另外，在圖4的示例 中在直線狀管部分的內周面上設置有與管壁2的山部卡合的卡合突起70，起防止鬆脫的作用，這樣可以提高承口部4的強度。
這些管材7 (7A)，主要在承口部4中的向外側突出的筒狀部分， 用以維持接受插口部3的部分的強度而使用，但是也可以選定能夠維 持強度的尺寸、材料，省去管材7等插入部件、僅用合成樹脂層8構 成承口部4。管材7 (7A)和管壁2的外周面，通過介於它們之間的上 述合成樹脂層8而牢固地成為一體。在構成承口部4的合成樹脂層8 中，也可以根據需要埋入加強纖維和網等加強物質，提高強度。
在本實施方式中，插口部3及承口部4分別構成沿著軸方向大致 平坦的形狀，但是本發明並不限於這樣的直線形狀，也可以使插口部3 形成為向開口端變得尖細的錐形，並且承口部4的內周面也構成與其 大致平行的大致同一角度的錐形，使插口部的外徑或承口部的內徑沿 著軸方向畫出曲線而變化的形狀。
在插口部3和承口部4之間，也如圖2所示，作為密封部件安裝 有0形環6。具體地說，在插口部3外面形成有嵌入上述0形環6的 環形槽50，在O形環6嵌入該環形槽50內的狀態下對管彼此進行連 接。在本示例中，安裝有O形環6的環形槽50在前端緣部切口形成， 但也可以在插口部3相反一側的後端緣部和途中部形成。此外，也可 以設置在承口部4一側。對於0形環6等密封部件的形狀及結構，只 要能夠可靠地密封插口部3和承口部4之間，就沒有特別限制，各種 形狀、結構的密封部件均安裝在適當位置上。此外，也可以不用另外 安裝0形環6，與預先成為密封部的環形突起成為一體。
接著，參照圖5及6說明第二實施方式。
在本實施方式中，對構成承口部4的管材7覆蓋合成樹脂層8，使 其處於一部分露出的狀態，對於強度要求特別高的前端側和與管壁2 成為一體這一點上重要的基端側，用合成樹脂層8掩埋，除此之外的 中途部分露出。這樣，如果使管材7露出，則可以實現減輕重量和降 低材料成本，並且如本示例那樣，在管材7和管壁2具有相同外觀結 構的情況下，該承口部4的露出部分具有和管壁2相同的外觀，接頭 部分和管整體在外觀上的一體性提高，顯得更美觀。對於其它結構及 變形例，由於基本上與上述第一實施方式相同，對於同一結構標註同 一符號，並省略其說明。接著，參照圖7和8說明第三實施方式。
在本實施方式中，代替構成承口部4的管材7，在該承口部4的合 成樹脂部分〔合成樹脂層8)中含有加強纖維7B，在本示例中，作為 加強纖維7B，埋設由該加強纖維組成的織布、無紡布、或用樹脂加固 的成形體。由此，與埋設管材7相比，實現重量大幅度減輕，成本降 低，並且強度得以同等程度地提高。另外，在本實施方式中，在各管 的加強凸部21的山頂部設置有圖3 (b)所示的凹陷部23，但和第一 實施方式一樣，當然可以應用於各種波型合成樹脂管。
作為加強纖維，優選使用玻璃纖維，在用合成樹脂形成承口部4 時，在成形模中預先設置上述加強纖維7B的織布、無紡布或樹脂成形 體，由此可以埋設成形。作為其它方法，也可以將承口部4的成形分 為內側部分和外側部分的2次成形，在第一次的內側部分成形完成的 階段，在其外表面上覆蓋上述加強纖維7B的織布、無紡布或樹脂成形 體，在此基礎上通過進行第二次成形，進行埋設成形。
加強纖維7B的織布、無紡布或樹脂成形體，可以在承口部4的內 部遍及大致整個圓周而進行內裝，也可以以僅存在一部分的方式內裝 一個或多個。作為樹脂成形體優選內裝成形為片狀和筒狀的樹脂成形 體，作為樹脂成形體所使用的樹脂，考慮到粘附性，優選採用和構成 承口部4的合成樹脂層8相同的樹脂。此外，也可以在承口部4的外 面粘貼加強纖維7B的織布、無紡布或樹脂成形體。
圖8表示和承口部4 一樣，在插口部3的合成樹脂層5中也含有 加強纖維7B的示例，同樣地，預先在成形模內設置加強纖維7B的織 布、無紡布或樹脂成形體進行成形，以此埋設成形。另外，當然可以 在插口部3中像本示例那樣含有加強纖維7B的同時，承口部4內不用 加強纖維7B，而內裝上述第一實施方式的管材7，不插入任何一個加 強部件。此外，在本示例中，對在承口部4和插口部3中內裝加強纖 維7B的織布、無紡布或樹脂成形體進行了說明，但是如圖9所示，在 形成插口部3和承口部4的合成樹脂材料中混合加強纖維片7C (短切 的纖維)，使其包含在整個合成樹脂部分中，在能夠提高整體強度的方 面是優選的，另外如圖10所示，是對上述的加強纖維7B的織布、無 紡布或樹脂成形體進行組合從而進一步提高強度的一個適當的示例。關於其它結構和變形例(o形環的位置等)，基本上與上述第一實施方
式相同，對同一結構標註同一符號，並省略其說明。
接著，參照圖11 16說明第四實施方式。
按照本實施方式的波形合成樹脂管1C，如圖11、 12所示，採取 管壁2成形為螺旋波形的結構， 一端(圖中左側端部)，通過覆蓋至少 填埋形成該一端部外面側的波形的凹陷部合成樹脂層5而設置筒狀的 插口部3，在另一端部102a (圖中右側端部)，設置覆蓋在另一端部外 面側且向軸方向外側筒狀延伸的由合成樹脂層8構成的承口部4，在多 個波形合成樹脂管相互連接時，將第一 (圖中右側)波形合成樹脂管 1C的上述插口部3，插入第二 (圖中左側)波形合成樹脂管的上述承 口部4，相互連接。在本發明中，其特徵在於，特別是上述承口部4， 由如圖13的縱截面圖所示，將直徑比該波形合成樹脂管1C大的管材 7設為同軸狀從另一端部102a的外面側向軸方向外側突出的狀態，至 少在上述管材7和波形合成樹脂管1C之間的間隙中填充上述合成樹脂 層8的合成樹脂材料而形成。
管壁2，如圖13所示，形成為大致呈三角形或者大致呈圓弧形或 梯形的山部和谷部連續的波浪形狀，含有山部間的谷部的部分成為凹 陷部。在本示例中，在內面大致平坦的合成樹脂制主體部20的外周側， 螺旋形設置由內裝有鋼材22的樹脂成形體(例如，包覆鋼板)構成的 大致呈三角形或者大致呈圓弧形的加強凸部21。加強凸部21，也可以 不內裝鋼材22，而只由樹脂層構成。此外，對於山部及谷部的形狀並 無特別限制，也可以構成為大致呈V字形和大致呈-字形、大致呈圓 形、大致呈橢圓形、大致呈四邊形、多角形、異形及其它形狀。另外， 在本示例中，在山部內周側存在從谷部延長的主體部20，通過該主體 部20構成管內面平坦的形狀，但是也可以釆用省略這樣的主體部20 而相互連接加強凸部21的形狀,且內面側也構成為螺旋波形的凹凸面。 在鋼材22，更詳細地說，在山頂部設置凹陷部23,是一個優選的實施 例。通過設置這樣的凹陷部23，分散施加在山部的壓力(土壓等)，除 了可以提高山部的強度、剛性之外，還可以提高管壁2整體的耐壓強 度。在本示例中，沿著鋼材22的外表面進一步覆蓋外面層24。作為這 些管壁2的山部、谷部，具體地說，主體部20和外面層24所使用的合成樹脂材料，可以廣泛採用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂類和氯乙 烯類等合成樹脂等，也可以採用其它合成橡膠和軟質樹脂。
一端側的插口部3，如圖12， 13所示，覆蓋合成樹脂層5，使得 至少填埋形成該一端部外面側的波形的凹陷部，外表面沿著軸方向設 置為大致平坦的筒狀，與另一端部的承口部4的內周面緊密接觸的形 狀。構成這樣的插口部3的合成樹脂層5，在本示例中，用成形模包圍 該一端部，注入合成樹脂材料並使其硬化而成形，但是也可以用其它 方法覆蓋合成樹脂層5。作為構成合成樹脂層5的合成樹脂材料，採用 非發泡、發泡的任何一種都可以，可以採用聚乙烯樹脂和聚丙烯樹脂 等鏈烯類樹脂和其它合成樹脂，作為發泡合成樹脂，可以採用例如聚 苯乙烯泡沫樹脂、聚乙烯泡沫樹脂、硬質聚氨酯泡沫樹脂、軟質聚氨 酯泡沫樹脂、硬質氯乙烯泡沫、尿素泡沫、酚醛泡沫、丙烯泡沫、乙 酸纖維素泡沫及其它樹脂。
另一端側的承口部4，如圖13的縱截面圖所示，將直徑比該波形 合成樹脂管1C大的管材7設為同軸狀從上述端部102a的外面側向軸 方向外側突出的狀態，至少在上述管材7和波形合成樹脂管1C之間的 間隙中填充上述合成樹脂層8的合成樹脂材料，向軸方向外側突出的 筒狀部分的內周面沿著軸方向大致平坦，起到插入上述插口部3的承 受面40的作用。對於該承口部4的合成樹脂層8，可以採用與插口部 3相同的合成樹脂層材料。
在本實施方式中，插口部3及承口部4分別構成沿著軸方向大致 平坦的形狀，但是本發明並不限定於這樣的直線形狀，也可以使插口 部3形成為向開口端變得尖細的錐形，並且承口部4的內周面也構成 與其大致平行的大致同一角度的錐形，使插口部的外徑或承口部的內 徑沿著軸方向畫出曲線而變化的形狀。此外，優選將承口部4的承受 面4 0構成直徑從內側向外側的開口部收縮的反錐形，提高插口部3的 0形環6的水密性、氣密性。此外，在該承口部4的開口部設置有階 梯錐形部42，在插入插口部3時，將0形環6拉伸到開口部，使其不 脫落。
承口部4中內裝的管材7，與波形合成樹脂管1C相同，使用大致 呈三角形或者大致呈圓弧形或梯形的山部和谷部為連續的波浪形狀的管部分，承口部4由於存在該管材7而使強度顯著提高。在本示例中， 管材71形成為螺旋波形，使用成為與波形合成樹脂管1C相同結構的 管材(但是，沒有內周側的主體部20)，標註同一符號並省略詳細情況， 但是本發明並不限定於這樣方式的管材。作為管材7的變形例，如圖 15所示，在內周側設置主體部20也是優選的示例。該管材7和管壁2 的外周面，通過位於它們之間的上述合成樹脂層8牢固地形成為一體。 管材7被合成樹脂層8覆蓋，其一部分處於露出的狀態。對於從 使強度要求特別高的前端側和與管壁2成為一體這一點重要的基端側， 用合成樹脂層8掩埋，除此之外的中途部分露出。如果像這樣使管材7 露出，則能實現減輕重量和降低材料成本，並且在如本示例那樣管材7 與管壁2外觀結構相同的情況下，該承口部4的露出部分與管壁2具 有相同的外觀，提高接頭部分和管整體的外觀上的一體性，顯得更美 觀。
在插口部3和承口部4之間，也如圖13所示，作為密封部件安裝 有O形環6。具體地說，在插口部3的外面形成有嵌入上述0形環6 的環形槽50，在該環形槽50內嵌入了 O形環6的狀態下，對管彼此 進行連接。在本示例中，安裝有0形環6的環形槽50，在插口部3的 前端緣部切口形成，但是也可以在插口部3的相反一側的後端緣部和 中途部形成。此外，也可以設置在承口部4一側。對於0形環6等密 封部件的形狀及結構，只要能夠在插口部3和承口部4之間實現可靠 的密封，就沒有特別地限定，可以將各種形狀、結構的密封部件安裝 在適當的位置上。此外，也可以不用另外安裝O形環6，而使預先成 為密封部的環形突起一體成形。也可以在包含兩端的插口部3、承口部 4的波形合成樹脂管1C的外側表面上，覆蓋能夠實現防水、耐候性、 耐藥性的提高的塗層劑。
接著，基於圖14、 16對波形合成樹脂管1C的製造方法進行說明。 波形合成樹脂管1C的製造順序，如圖16所示，具有形成波形 合成樹脂管1C的管壁2的工序Sl;緊接與此，在形成的波形合成樹 脂管1C的上述另一端部102a同軸狀形成直徑比該波形合成樹脂管大 的管材7的工序S2;成形後的管材7的軸方向內側和外側的端部分別 用密封卡盤60、 61密封的工序S3;和在用密封卡盤密封后的管材7和波形合成樹脂管的管壁2之間的間隙注入形成合成樹脂層8的合成 樹脂材料的工序S4。
工序S1的管壁2的成形，可以採用和現有的成形波形合成樹脂管 的方法相同的方法，用加工輥92將連續供給的鋼材22變形加工成截 面呈M字形後，將其呈螺旋狀送出，並且從管頭81連續地呈相同的 螺旋狀送出外巻帶(外面層24)並覆蓋其外面側，也用從管頭82連續 地呈螺旋狀送出的內巻帶(主體部20)覆蓋內面側，在軸方向接合成 一個整體，形成管壁2。然後，在本示例中，在完成一端管壁2後不在 端部形成管材7，而接著該工序Sl,在成形的管壁2上形成工序S2的 管材7 ，高效地形成承口部4。
在工序S2成形的管材7，與上述管壁2的成形相同，在用加工輥 93將連續供給的鋼材22變形加工成截面呈M字形後，將其呈螺旋狀 送出，從管頭83連續地呈相同的螺旋狀送出外巻帶(外面層24)並覆 蓋其外面側，省去內巻帶，在軸方向接合成一個整體，成形管材7。成 形後的管材7被從徑方向外側支承在作為引導部的多個引導輥91上， 被與管壁2同軸狀支承。
在工序S3中，對於同軸狀成形的管材7，將密封卡盤60、 61安裝 在管材7的兩端部，密封與管壁2之間的空間。另外，儘管圖中沒有 示出，但是通過將形成承口部4的承受面40的金屬模設置在向管壁2 的外側突出的管材7的內周面側，形成密封空間。
接著，在工序S4中，向上述密封的空間注入形成合成樹脂層8的 合成樹脂材料。在本示例中，通過在軸方向與密封卡盤60連通的注入 口 62注入，但是並不限定於這樣的注入方法，也可以在密封卡盤61 或者在上述形成承受面40的金屬模上設置注入口 。
以上，對本發明的實施方式進行了說明，但是本發明不限於這樣 的實施方式，當然可以在不脫離本發明主旨的範圍內實施各種各樣的 方式。
權利要求
1.一種波形合成樹脂管的連接結構，其將管壁形成為螺旋波形的兩個波形合成樹脂管在端部相互連接，其特徵在於在第一波形合成樹脂管的相對的端部，通過覆蓋至少掩埋形成該端部外面側的波形的凹部的合成樹脂層，設置筒狀的插口部，在第二波形合成樹脂管的相對的端部設置承口部，所述承口部由合成樹脂構成，被覆蓋在該端部外面側且向軸方向外側筒狀延伸，將所述第一波形合成樹脂管的插口部插入所述第二波形合成樹脂管的承口部並相互連接。
2. 如權利要求1所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵在於 在所述插口部和承口部之間安裝有密封部件。
3. 如權利要求2所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵在於 在所述插口部的外面形成有嵌入所述密封部件的環形槽。
4. 如權利要求1 3中任一項所述的波形合成樹脂管的連接結構， 其特徵在於在所述承口部和插口部中至少承口部的合成樹脂部分中含有加強 纖維。
5. 如權利要求4所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵在於 所述加強纖維，以由該加強纖維構成的織布、無紡布或用樹脂加固的成形體的形態埋設在所述合成樹脂部分中，或者以片段狀的形態 包含在所述合成樹脂部分中。
6. 如權利要求4或5所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵 在於所述加強纖維包括玻璃纖維。
7. 如權利要求1 6中任一項所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵在於所述承口部，將直徑比該第二波形合成樹脂管大的管材在從所述 端部外面側向軸方向外側突出的狀態下與所述第二波形合成樹脂管的 相對的端部連結成同軸狀，在所述管材的至少內面側覆蓋合成樹脂層。
8. 如權利要求7所述的波形合成樹脂管的連接結構，其特徵在於 所述管材和所述第二波形合成樹脂管的端部通過位於它們之間的1所述合成樹脂層成為一體。
9. 一種波形合成樹脂管，其是權利要求1 8中任何一項所述的 連接結構所使用的波形合成樹脂管，其特徵在於管壁形成為螺旋波形，在一端部通過覆蓋至少掩埋形成該一端部 外面側的波形的凹部的合成樹脂層，設置筒狀的插口部，在另一端部設置承口部，所述承口部由合成樹脂構成，被覆蓋在 該另 一端部外面側且向軸方向外側筒狀延伸。
10. 如權利要求9所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 在所述一端部的插口部外面形成有嵌入密封部件的環形槽。
11. 如權利要求9或10所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 在所述承口部和插口部中至少承口部的合成樹脂部分中含有加強纖維。
12. 如權利要求ll所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 所述加強纖維，以由該加強纖維構成的織布、無紡布或用樹脂加固的成形體的形態埋設在所述合成樹脂部分中，或者以片段狀的形態 包含在所述合成樹脂部分中。
13. 如權利要求11或12所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 所述加強纖維包括玻璃纖維。
14. 如權利要求9 13中任一項所述的波形合成樹脂管，其特徵在於所述承口部，將直徑比該波形合成樹脂管大的管材在從所述另一 端部外面側向軸方向外側突出的狀態下與所述另一端部連結成同軸 狀，在所述管材的至少內面側覆蓋合成樹脂層。
15. 如權利要求14所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 所述管材和所述另一端部通過位於它們之間的所述合成樹脂層成為一體。
16. 如權利要求9 13中任一項所述的波形合成樹脂管，其特徵 在於所述承口部構成為，將直徑比該波形合成樹脂管大的管材設為同 軸狀從所述另一端部的外面側向軸方向外側突出的狀態，至少在所述 管材和波形合成樹脂管之間的間隙中填充所述合成樹脂層的合成樹脂 材料。
17. 如權利要求16所述的波形合成樹脂管，其特徵在於 所述管材與該波形合成樹脂管相同，是管壁形成為螺旋波形的管材。
18. —種製造權利要求16或17所述的波形合成樹脂管的製造方 法，其特徵在於與所述波形合成樹脂管的管壁的成形接續，在該成形的波形合成樹脂管的所述另一端側， 一邊用引導部從徑 方向外側支承直徑比該波形合成樹脂管大的所述管材， 一邊同軸狀成 形所述管材，成形的管材的軸方向內側和外側的端部分別用密封卡盤封閉， 向封閉的所述管材和波形合成樹脂管之間的間隙注入所述合成樹 脂層的合成樹脂材料。
19. 如權利要求18所述的波形合成樹脂管的製造方法，其特徵在於所述密封卡盤中的至少一個設置有注入口，用來注入所述合成樹 脂材料。
20.如權利要求18或19所述的波形合成樹脂管的製造方法，其 特徵在於在所述管材的成形中，在將連續供給的鋼板變形加工為截面呈M字形後，將其螺旋狀送出，並使外巻帶連續地以相同的螺旋狀送出並 覆蓋在其外面側，形成在軸方向上接合成一體的管材。
全文摘要
本發明提供一種波形合成樹脂管的連接結構、該連接結構所使用的波形合成樹脂管及其製造方法。在第一波形合成樹脂管(1A)的相對的端部(10)，通過覆蓋至少掩埋形成該端部外面側的波形的凹部(2a)的合成樹脂層(5)，設置筒狀的插口部(3)，在第二波形合成樹脂管(1B)的相對的端部(11)設置承口部(4)，該承口部(4)由合成樹脂構成，被覆蓋在該端部外面側且向軸方向外側筒狀延伸，將第一波形合成樹脂管(1A)的插口部(3)插入第二波形合成樹脂管(1B)的承口部(4)並相互連接。
文檔編號F16L9/12GK101551043SQ200910134689
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月6日 優先權日2008年3月7日
發明者金尾茂樹 申請人:客納福來有限公司