JP7499111B2 - Pipe assembly and multi-layer pipe - Google Patents
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Description
本発明は、流体等が通過可能な内部空間を有する管を複数備える管集合体、及び、流体等が通過可能な内部空間を有する複層管に関する。 The present invention relates to a pipe assembly having multiple pipes with an internal space through which fluids, etc. can pass, and a multi-layer pipe having an internal space through which fluids, etc. can pass.
従来、流体等が通過可能な内部空間を有する管を複数纏めて管集合体とし、その管集合体を囲み部材内に配設している。このように管集合体を配設するうえで、配設箇所の形状等に応じて管集合体を屈曲又は湾曲させる必要がある。 Conventionally, multiple tubes having an internal space through which fluids can pass are grouped together to form a tube assembly, which is then arranged inside an enclosure member. When arranging the tube assembly in this way, it is necessary to bend or curve the tube assembly according to the shape of the installation location, etc.
特許文献1に記載の管集合体を配設する際に、配設箇所の形状等に応じて管集合体を屈曲又は湾曲させる必要がある。この場合には、管集合体の屈曲箇所又は湾曲箇所において管集合体を構成している管どうしが摺動するため、その際の摺動抵抗により屈曲又は湾曲に必要な応力が増加する場合がある。 When installing the pipe assembly described in Patent Document 1, it is necessary to bend or curve the pipe assembly according to the shape of the installation location. In this case, the pipes that make up the pipe assembly slide against each other at the bent or curved locations of the pipe assembly, and the sliding resistance at that time may increase the stress required for bending or curving.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、屈曲又は湾曲させる場合に必要な応力を低減可能な管集合体、及び、その管集合体を構成する複層管を提供することにある。 The present invention was made to solve the above problems, and its main objective is to provide a pipe assembly that can reduce the stress required when bending or curving, and a multi-layer pipe that constitutes the pipe assembly.
第1の構成は、管集合体であって、複数本の管が、囲み部材により側面が囲われて束ねられている管集合体であって、複数本の管のうちの少なくとも2本の管において、当該2本の管の相対的な軸方向への摺動抵抗を軽減する摩擦軽減手段を備える。 The first configuration is a tube assembly in which multiple tubes are bundled together with their sides surrounded by an enclosing member, and at least two of the multiple tubes are provided with friction reduction means for reducing the relative axial sliding resistance of the two tubes.
第1の構成では、摩擦軽減手段を備えているため、曲げる際に必要な応力を低減することができる。 The first configuration is equipped with a friction reduction means, which reduces the stress required when bending.
第2の構成は、第1の構成に加えて、複数本の管は、相互に離間しないように、囲み部材により囲まれている。 The second configuration is the same as the first configuration, but the multiple tubes are surrounded by an enclosing member so that they are not spaced apart from each other.
また、第3の構成は、第1又は第2の構成に加えて、囲み部材は、長尺筒状であり、複数本の管は当該囲み部材内に配置されている。 The third configuration is the same as the first or second configuration, except that the surrounding member is long and tubular, and the multiple tubes are disposed within the surrounding member.
第2の構成及び第3の構成では、管を曲げる際の管どうしの離間も抑制することが可能となる。 The second and third configurations also make it possible to prevent the tubes from separating when bending the tubes.
第4の構成は、第1~第3のいずれかの構成に加えて、2本の管は、外面どうしが接触可能であり、摩擦軽減手段は、当該2本の管のうち、少なくとも一方の管に設けられている。 The fourth configuration is any one of the first to third configurations, in which the outer surfaces of the two tubes are capable of contacting each other, and the friction reduction means is provided on at least one of the two tubes.
第4の構成では、摩擦軽減手段を管に設けているため、別途摩擦軽減手段を用意する必要がなく、構成全体を簡略化することができる。 In the fourth configuration, since the friction reduction means is provided in the tube, there is no need to provide a separate friction reduction means, and the overall configuration can be simplified.
第5の構成は、第1~第4のいずれかの構成に加えて、摩擦軽減手段は、複数本の管のすべてに設けられている。 The fifth configuration is any one of the first to fourth configurations, in which friction reduction means is provided on all of the multiple pipes.
3本以上の管により管集合体を構成する場合、一部の管に摩擦軽減手段が設けられていなければ、摩擦軽減手段が設けられていない管どうしが当接しないように配置を考慮したり、摩擦軽減手段が設けられていない管どうしの摺動が生じないように曲げる必要があったりする。この点、第5の構成では、特に3本以上の管により管集合体を構成する場合に配置を考慮する必要がないため、管集合体の製造工程を簡素化することができる。 When constructing a pipe assembly from three or more pipes, if some of the pipes are not provided with friction reduction means, it is necessary to consider the arrangement so that the pipes that are not provided with friction reduction means do not come into contact with each other, or to bend the pipes so that they do not slide against each other. In this regard, with the fifth configuration, there is no need to consider the arrangement, especially when constructing a pipe assembly from three or more pipes, and this simplifies the manufacturing process of the pipe assembly.
第6の構成は、第1~第4のいずれかの構成に加えて、2本の管は、外面どうしが接触可能であり、摩擦軽減手段は、当該2本の管のうち、1本のみに設けられている。 The sixth configuration is any one of the first to fourth configurations, in which the outer surfaces of the two tubes are capable of contacting each other, and the friction reduction means is provided on only one of the two tubes.
第6の構成では、一方の管については摩擦軽減手段を備えない公知の管を採用することが可能となる。 In the sixth configuration, it is possible to use a known tube that does not have a friction reduction means for one of the tubes.
第7の構成は、第6の構成に加えて、摩擦軽減手段は、摩擦軽減手段が設けられていない管の管外面よりも表面粗さが粗い粗外面である。 The seventh configuration is the same as the sixth configuration, in which the friction reduction means is a rough outer surface that is rougher than the outer surface of a pipe that does not have the friction reduction means.
第7の構成では、管の外面の構造により摩擦軽減手段を構成することが可能となる。 In the seventh configuration, it is possible to configure a friction reduction means by the structure of the outer surface of the tube.
第8の構成は、第4~第7のいずれかの構成に加えて、摩擦軽減手段は、管内面よりも表面粗さが粗い粗外面である。 The eighth configuration is any one of the fourth to seventh configurations, in which the friction reduction means is a rough outer surface that is rougher than the inner surface of the tube.
第8の構成では、管の内部を通過する物体に対する抵抗を抑制しつつ、粗外面により管どうしの摩擦を軽減することができる。 In the eighth configuration, the rough outer surface can reduce friction between the tubes while suppressing resistance to objects passing through the inside of the tube.
第9の構成は、第4~第8のいずれかの構成に加えて、摩擦軽減手段が設けられている管は、管内面を形成している内層と管外面を形成している外層とを有する複層管であり、外層の材料は、内層の材料よりも摺動抵抗を軽減可能な面を形成可能である。 The ninth configuration is any one of the fourth to eighth configurations, in which the pipe provided with the friction reduction means is a multi-layer pipe having an inner layer forming the inner surface of the pipe and an outer layer forming the outer surface of the pipe, and the material of the outer layer is capable of forming a surface that can reduce sliding resistance more than the material of the inner layer.
第9の構成では、最内層の材料として、管内部を通過する物体に対する抵抗の抑制に適した材料を採用することができ、且つ、最外層の材料として、摩擦軽減手段の形成に適した材料を採用することができる。 In the ninth configuration, the material of the innermost layer can be a material suitable for reducing resistance to objects passing through the inside of the tube, and the material of the outermost layer can be a material suitable for forming a friction reduction means.
第10の構成は、第9の構成に加えて、複層管は、内層と外層とが径方向に積層された2層管である。 The tenth configuration is the same as the ninth configuration, except that the multi-layer pipe is a two-layer pipe in which an inner layer and an outer layer are stacked in the radial direction.
第10の構成では、第9の構成と同様に、最内層の材料として、管内部を通過する流体等に対する抵抗の抑制に適した材料を採用することができ、且つ、最外層の材料として、摩擦軽減手段の形成に適した材料を採用することができる。加えて、内層と外層の2層により管を構成しているため、製造コストを抑制することができる。 In the tenth configuration, as in the ninth configuration, a material suitable for reducing resistance to fluids passing through the inside of the tube can be used as the material for the innermost layer, and a material suitable for forming a friction reduction means can be used as the material for the outermost layer. In addition, since the tube is made up of two layers, an inner layer and an outer layer, manufacturing costs can be reduced.
第11の構成は、第4~第10のいずれかの構成に加えて、摩擦軽減手段は、軸方向に連続して設けられている。 The eleventh configuration is the same as any of the fourth to tenth configurations, except that the friction reduction means is provided continuously in the axial direction.
第11の構成では、管をいずれの箇所で湾曲した場合でも摺動抵抗の軽減効果を得ることができる。 In the 11th configuration, the effect of reducing sliding resistance can be obtained regardless of where the tube is curved.
第12の構成は、第1~第12のいずれかの構成に加えて、2本の管は、同一の材料により管内面が形成されている。 The twelfth configuration is any one of the first to twelfth configurations, and furthermore, the inner surfaces of the two tubes are made of the same material.
管内面が異なる材料で形成されていれば、管内部に物体を通過させる場合に、通過させる管を選択する必要が生じる場合がある。第12の構成では、管内面が同一の材料により形成されているため、物体をいずれの管の内部を通過させたとしても同等であり、管内部に物体を通過させる場合の手間を軽減することができる。 If the inner surfaces of the tubes are made of different materials, it may be necessary to select the tube through which an object is to be passed when passing it through the tubes. In the 12th configuration, the inner surfaces of the tubes are made of the same material, so the object passes through the inside of either tube with the same results, reducing the effort required to pass an object through the tubes.
第13の構成は、第1~第3のいずれかの構成に加えて、摩擦軽減手段は、2本の管の間に介在する介在体である。 The thirteenth configuration is any one of the first to third configurations, in which the friction reduction means is an interposed body interposed between the two pipes.
第13の構成では、互いに隣接した場合の摺動抵抗が高い公知の管を利用する場合であっても、介在体により摺動抵抗を低減可能となる。 In the thirteenth configuration, even when using known pipes that have high sliding resistance when adjacent to each other, the intervening body can reduce sliding resistance.
第14の構成は、第13の構成に加えて、介在体は、2本の管の軸方向に連続して設けられている。 The fourteenth configuration is the same as the thirteenth configuration, except that the intermediate body is arranged continuously in the axial direction of the two tubes.
第14の構成では、第11の構成と同様に、管をいずれの箇所で湾曲した場合でも摺動抵抗の軽減効果を得ることができる。 In the 14th configuration, similar to the 11th configuration, the effect of reducing sliding resistance can be obtained regardless of where the tube is curved.
第15の構成は、第13又は第14の構成に加えて、介在体は、2本の管の軸方向に延びる帯状であり、介在体の2本の管の少なくとも一方との接触箇所の摺動抵抗は、2本の管が接する場合の摺動抵抗よりも低い。 The fifteenth configuration is the same as the thirteenth or fourteenth configuration, in which the interposer is strip-shaped and extends in the axial direction of the two pipes, and the sliding resistance at the contact point of the interposer with at least one of the two pipes is lower than the sliding resistance when the two pipes are in contact.
第15の構成では、第13の構成と同様に、互いに隣接した場合の摺動抵抗が高い公知の管を利用する場合であっても、介在体により摺動抵抗を低減可能となる。 In the fifteenth configuration, as in the thirteenth configuration, even when using known pipes that have high sliding resistance when adjacent to each other, the intervening body can reduce sliding resistance.
第16の構成は、第13又は第14の構成に加えて、介在体は、2本の管の軸方向に延びる帯状であり、且つ、2本の管の隣接方向に複数枚が重畳しており、介在体どうしの摺動抵抗は、介在体と2本の管との摺動抵抗よりも低い。 The sixteenth configuration is the same as the thirteenth or fourteenth configuration, in that the intervening body is a band extending in the axial direction of the two pipes, and multiple sheets are overlapped in the direction in which the two pipes are adjacent, and the sliding resistance between the intervening bodies is lower than the sliding resistance between the intervening body and the two pipes.
第16の構成では、管と介在体との相対位置のずれを抑制しつつ、2本の管の相対位置の変化を好適に許容することができる。 The 16th configuration can effectively tolerate changes in the relative positions of the two tubes while suppressing deviations in the relative positions of the tube and the intervening body.
第17の構成は、第13~第15のいずれかの構成に加えて、介在体と管との接触箇所の少なくとも一方において、介在体は、表面粗さが管の表面粗さよりも粗い粗外面を有する。 The seventeenth configuration is any one of the thirteenth to fifteenth configurations, and in addition, at least one of the contact points between the inclusion and the tube, the inclusion has a rough outer surface whose surface roughness is greater than the surface roughness of the tube.
第17の構成では、介在体に粗外面を形成することのみで摺動抵抗を抑制することができるため、管集合体の製造コストを抑制することができる。 In the seventeenth configuration, the sliding resistance can be reduced simply by forming a rough outer surface on the intermediate body, thereby reducing the manufacturing costs of the tube assembly.
第18の構成は、第7、8、17のいずれかの構成に加えて、粗外面は、比較対象である面の表面粗さの10倍以上の表面粗さである。 The 18th configuration is any one of the 7th, 8th, and 17th configurations, in addition, the rough outer surface has a surface roughness that is at least 10 times the surface roughness of the comparison surface.
第18の構成では、比較対象の面である平滑面の平滑化による機能を維持しつつ、粗外面の効果を得ることができる。 In the 18th configuration, the effect of a rough outer surface can be obtained while maintaining the functionality achieved by smoothing the smooth surface, which is the comparison surface.
第19の構成は、第1~第3の構成に加えて、摩擦軽減手段は、2本の管の少なくとも一方の外面に塗布または付着されている。 The nineteenth configuration is the same as the first to third configurations, except that the friction reducing means is applied or attached to the outer surface of at least one of the two tubes.
第19の構成では、互いに隣接した場合の摺動抵抗が高い公知の管を利用する場合であっても、摩擦軽減手段により摺動抵抗を低減可能となる。 In the 19th configuration, even when using known pipes that have high sliding resistance when adjacent to each other, the friction reduction means makes it possible to reduce sliding resistance.
第20の構成は、異なる合成樹脂材料が径方向に積層され、管の内面を構成している内層と管の外面を構成している外層とを有する複層管であって、外面の表面粗さは、内面の表面粗さよりも10倍以上粗い。 The 20th configuration is a multi-layer pipe in which different synthetic resin materials are laminated in the radial direction, with an inner layer forming the inner surface of the pipe and an outer layer forming the outer surface of the pipe, and the surface roughness of the outer surface is at least 10 times rougher than the surface roughness of the inner surface.
第20の構成では、複層管どうし、または複層管と単層管とが当接して摺動する際の摺動抵抗を抑制しつつ、複層管の内部を通過する流体等に対する抵抗の抑制に適した材料を採用することができる。 In the 20th configuration, a material can be used that is suitable for suppressing the sliding resistance when multi-layer pipes contact each other or when a multi-layer pipe contacts a single-layer pipe and slides against each other, while suppressing the resistance to fluids, etc., passing through the inside of the multi-layer pipe.
<第1実施形態>
本実施形態に係る管集合体10について、図1~図3を参照して説明する。本実施形態に係る管集合体10は、2本の長尺円筒状の管20と、その管20の周囲を囲んで束ねる囲み部材30とにより構成されている。囲み部材30は、アルミニウムで形成された薄膜上のテープであり、2本の管20の外周に巻き回されている。この囲み部材30により、管20どうしの離間(軸心の離間)が抑制されている。囲み部材30と管20とは接着されておらず、管20は囲み部材30内で、他方の管20及び囲み部材30に対して軸方向へ向けて相対的に摺動可能となっている。
First Embodiment
A
管20は、内面を構成している内層21と、外面を構成している外層22とにより構成される2層構造である。内層21は、全周に亘って径方向に略均一な厚みを有しており、その材料は、非架橋ポリエチレン樹脂(PE-RT)である。外層22も、全周に亘って径方向に略均一な厚みを有しており、その材料は、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)である。内層21の厚みは1.5mmであり、外層22の厚みは50μmである。この管20は、非架橋ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂とを円筒状に共押し出しする共押出成形により、形成される。
The
管20の外表面には、全面に細かな凹凸が形成されており、その凹凸により粗外面23が構成されている。この粗外面23の凹凸は、共押出成形において押し出して硬化させる過程で、材料の特性により形成される。
The outer surface of the
粗外面23について、図3を参照して説明する。粗外面23は、連続する凹凸により形成されており、円錐状、角錐状等、種々の公知の凹凸形状である。本実施形態では、この凹凸の凸部の頂点から凹部の底までの高さDの平均値を、表面粗さとして定義する。本実施形態における表面粗さは、1.5μmである。
The rough
一方、管20の内面には、粗外面23よりも滑らかな面である平滑面が形成されている。この平滑面にも、僅かな凹凸は存在するものの、その凹凸の表面粗さは0.03~0.05μmである。平滑面の凹凸は、共押出成形において押し出して硬化させる過程で、材料の特性により形成される。すなわち、粗外面23の表面粗さは平滑面の表面粗さの30~50倍程度となっている。
On the other hand, a smooth surface is formed on the inner surface of the
以上説明した管20どうしが囲み部材30により束ねられて管集合体10を構成している場合、管集合体10を曲げる際には、外表面どうしの摺動抵抗が大きいほど曲げに必要な応力がより必要となり、外表面どうしの摺動抵抗が小さいほど曲げに必要な応力は少なくて済む。管20は外表面に粗外面23を有しているため、管20どうしの接触面積は粗外面23を有さない場合よりも小さくなり、それゆえに、摺動抵抗は小さくなる。これにより、管集合体10を曲げる際に必要な応力が低減される。
When the
図1における上下方向に向けて管集合体10を湾曲させる場合には、管20どうしの摺動は限定的である。一方、図1における左右方向へ管集合体10を湾曲させる場合には、管20どうしが摺動するため、摺動抵抗が大きいほどより大きな応力が必要となる。この点、外表面の粗外面23により摺動抵抗が抑制され、必要な応力を好適に低減することができる。なお、粗外面23により摺動抵抗を抑制可能であるため、粗外面23及び/又はその粗外面23を形成している外層22を、摩擦軽減手段と称することができる。また、摩擦軽減手段が管20に設けられているため、管20と摩擦軽減手段の相対位置は変化しないということもできる。
When bending the
なお、以上説明した粗外面23の表面粗さ及び平滑面の表面粗さの数値は、あくまで一例であって、種々の変更が可能である。疎外面23の表面粗さは、平滑面の表面粗さよりも大きい値であれば一定の効果を得ることができるが、平滑面の平滑化による効果を同時に得るならば、粗外面23は、平滑面の10倍以上の表面粗さを有していることが好ましい。すなわち、平滑面の表面粗さが0.05μm程度であれば、疎外面23の表面粗さはその10倍以上の0.5μm以上であることが好ましい。一方、表面粗さが数十μmとなれば、他方の管20と凹凸が噛み合い、摺動抵抗が増加する可能性がある。また、内層21及び外層22の厚みについても、種々の変更が可能である。
The numerical values of the surface roughness of the rough
また、本実施形態に係る管集合体10、及び、複層管20は、摺動抵抗を抑制するという効果に加えて以下の効果を奏する。
In addition to suppressing sliding resistance, the
・囲み部材30により、管20どうしの離間を抑制しつつ、管20を曲げることが可能である。
- The surrounding
・摩擦軽減手段としての粗外面23を管20自体に設けているため、別途摩擦軽減手段を用意する必要がなく、構成全体を簡略化することができる。
- The rough
・管20の内面を平滑面としているため、管20の内部を流体などが通過する場合の抵抗を抑制しつつ、粗外面23により管20どうしの摩擦を軽減することができる。
- The inner surface of the
・内層21の材料として、管20内部を通過する流体等物体に対する抵抗の抑制に適した材料を採用することができ、且つ、外層22の材料として、粗外面23の形成に適した材料を採用することができる。また、2層管であるため、3層以上の層を有する管よりも製造コストを抑制することができる。
- A material suitable for suppressing resistance to objects such as fluids passing through the inside of the
・2本の管20を同一のものとしているため、物体をいずれの管20の内部を通過させたとしても同等であり、管20内部に物体を通過させる場合の区別の手間などを軽減することができる。
- Because the two
・粗外面23の表面粗さを平滑面の表面粗さの30倍程度としているため、平滑面の平滑化による機能を維持しつつ、粗外面23の効果を得ることができる。
- The surface roughness of the rough
<第2実施形態>
本実施形態では、管集合体100の構成が第1実施形態と異なっている。本実施形態に係る管集合体100について、図4を参照して説明する。
Second Embodiment
In this embodiment, the configuration of the
管集合体100は、2本の管20,40を備えており、これら2本の管20、40は、第1実施形態と同様に、囲み部材30により束ねられている。この2本の管20,40のうち、一方の管20は第1実施形態で示した管20と同等の2層構造の管であるため、複層管20と称し、具体的な説明を省略する。
The
他方の管40は、1種類の材料で全体が形成されている管であるため、単層管40と称する。単層管40の材料は、複層管20の内層21と同じ非架橋ポリエチレン樹脂(PE-RT)であり、押出成形により形成されている。この単層管40の内面及び外面には、単層管20の内面と同様に、押出成形の過程での材料の特性により、平滑面が形成されている。
The
以上のように構成されている複層管20と単層管40とが当接して摺動する場合、単層管40どうしが当接する場合よりも当接面積が小さくなり、摺動抵抗も小さくなる。したがって、第1実施形態と同様に、管集合体100を湾曲させる際に管20,40が摺動したとしてもより小さな応力で湾曲させることができる。
When the
また、本実施形態では、単層管40の外面には粗外面が形成されていなくてもよいため、その単層管40には公知の管を採用することが可能となる。
In addition, in this embodiment, the outer surface of the single-
なお、本実施形態に係る複層管20の粗外面23の表面粗さについては、第1実施形態に準ずるが、単層管40の外面の平滑面と噛み合うことがないため、表面粗さの上限値をより大きくすることができる。
The surface roughness of the rough
上記構成により、本実施形態に係る管集合体100は、第1実施形態に係る管集合体10が奏するに加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・複層管20と単層管40は外面の構造は異なっているものの、内面の構造は同一のものであるため、物体をいずれの管20の内部を通過させたとしても同等であり、第1実施形態と同様に、管20内部に物体を通過させる場合の区別の手間などを軽減することができる。
- Although the
<第3実施形態>
本実施形態に係る管集合体200について、図5を参照して説明する。本実施形態に係る管集合体200は、第2実施形態で示した単層管40を2本備えて構成されており、この2本の単層管40は囲み部材30により束ねられている。単層管40の間には、管40の延在方向へ延びる長尺板状の介在体50が、単層管40と摺動可能に配置されている。
Third Embodiment
The
この介在体50の材料は、例えば、第1実施形態における複層管20の外層22の材料と同様に高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)であり、その両面には、表面粗さが1.5μm程度の粗外面が形成されている。この粗外面は、第1実施形態に係る複層管20の粗外面23と同様に、高密度ポリエチレン樹脂を金型に流し込んで硬化させる過程で、材料の特性により形成される。なお、この介在体50の粗外面の表面粗さの数値範囲については、第1実施形態に準ずるものとすればよい。
The material of this
以上のように構成されている管集合体を湾曲させる場合、単層管40は介在体50の粗外面に当接しているため、第2実施形態において単層管40が複層管20の粗外面23に当接する場合と同様に、摺動抵抗が軽減される。この摺動抵抗の軽減は、2本の単層管40の軸方向への相対的な移動の際の抵抗が軽減されることを意味している。したがって、管集合体200を曲げる際に必要な応力を、第1実施形態及び第2実施形態と同様に軽減することができる。
When bending the pipe assembly configured as described above, the single-
上記構成により、本実施形態に係る管集合体200は、第1実施形態及び第2実施形態に準ずる効果の一部に加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・互いに隣接した場合の摺動抵抗が高い公知の単層管40を利用する場合であっても、介在体50により摺動抵抗を低減可能となる。
- Even when using known single-
・介在体50に粗外面を形成することのみで摺動抵抗を抑制することができるため、管集合体200の製造コストを抑制することができる。
- By simply forming a rough outer surface on the
<第4実施形態>
本実施形態に係る管集合体300について、図6を参照して説明する。本実施形態に係る管集合体300は、単層管40の延在方向へ延びる長尺板状の介在体60が2枚配置されており、この介在体60の構造が第3実施形態と異なっている。
Fourth Embodiment
The
介在体60は2つの異なる材料により形成された層が積層された2層構造であり、第1層61は、非架橋ポリエチレン樹脂(PE-RT)により形成されており、第2層62は、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)により形成されている。第1層61の表面は表面粗さが0.03~0.05μm程度の平滑面であり、第2層62の表面は表面粗さが1.5μm程度の粗外面である。この介在体60は、第1層61側が単層管40に当接し、第2層62側どうしが対向して当接している。すなわち、介在体60の平滑面が単層管40の外面の平滑面と当接し、介在体60の粗外面どうしが当接している。
The
以上のように構成されているため、管集合体300を湾曲させる場合、単層管40と介在体60との相対位置のずれは、摺動抵抗によりを抑制される。一方、介在体60どうしの摺動抵抗は軽減されているため、2本の単層管40の相対位置の変化の際に必要な応力を軽減することができる。また、第1実施形態及び第2実施形態に準ずる効果も奏することができる。
As a result of the above configuration, when the
<他の実施形態>
・他の実施形態Aに係る管集合体10aを、図7を用いて説明する。他の実施形態Aに係る管集合体10aは、3つの複層管20により構成されており、各複層管20の中心軸が正三角形の頂点を構成するように、配置されている。これら複層管20どうしの摺動抵抗は第1実施形態と同様に抑制されるため、湾曲に必要な応力を低減することができる。
<Other embodiments>
A
・他の実施形態Bに係る管集合体10bを、図8を用いて説明する。他の実施形態Bに係る管集合体10c、1本の複層管20と、2本の単層管40とにより構成されており、3本の管20,40の中心軸が正三角形の頂点を構成するように、配置されている。これら複層管20と単層管40との摺動抵抗は、第2実施形態と同様に抑制される。したがって、特に単層管40どうしが摺動しない方向へ曲げる場合に、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Cに係る管集合体10cを、図9を用いて説明する。他の実施形態Cに係る管集合体10cは、2本の複層管20と、1本の単層管40とにより構成されており、3本の管20,40の中心軸が正三角形の頂点を構成するように、配置されている。これら複層管20と単層管40との摺動抵抗は、第2実施形態と同様に抑制される。したがって、いずれの方向に曲げる場合においても、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Dに係る管集合体10dを、図10を用いて説明する。他の実施形態Dに係る管集合体10dは、2本の複層管20と、1本の単層管40とにより構成されており、1本の単層管40の両側に複層管20が位置するように、3本が並列に配置されている。複層管20と単層管40との摺動抵抗は第2実施形態と同様に抑制されため、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Eに係る管集合体10eを、図11を用いて説明する。他の実施形態Eに係る管集合体10eは、1本の複層管20と、2本の単層管40とにより構成されており、1本の複層管20の両側に単層管40が位置するように、3本が並列に配置されている。両側の単層管40は複層管20のみに接しているため、摺動抵抗は第2実施形態と同様に抑制される。したがって、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Fに係る管集合体10fを、図12を用いて説明する。他の実施形態Fに係る管集合体10fは、4本の複層管20により構成されており、4本の複層管20の中心軸が正方形の頂点を構成するように配置されている。これら複層管20どうしの摺動抵抗は第1実施形態と同様に抑制されるため、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Gに係る管集合体10gを、図13を用いて説明する。他の実施形態Gに係る管集合体10gは、2本の複層管20と、2本の単層管40とにより構成されており、複層管20どうしが隣接し、且つ、単層管40どうしが隣接して、4本の管20,40の中心軸が正方形の頂点を構成するように配置されている。複層管20と単層管40との摺動抵抗は、第2実施形態と同様に抑制される。したがって、特に単層管40どうしが摺動しない方向へ曲げる場合に、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Hに係る管集合体10hを、図14を用いて説明する。他の実施形態Hに係る管集合体10hは、2本の複層管20と、2本の単層管40とにより構成されており、1本の複層管20が2本の単層管40と隣接し、且つ、1本の単層管40が2本の複層管20と隣接して、4本の管20,40の中心軸が正方形の頂点を構成するように配置されている。複層管20と単層管40との摺動抵抗は、第2実施形態と同様に抑制される。したがって、いずれの方向に曲げる場合においても、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
・他の実施形態Iに係る管集合体10iを、図15を用いて説明する。他の実施形態Iに係る管集合体10iは、3本の複層管20と、1本の単層管40とにより構成されており、4本の管20,40の中心軸が正方形の頂点を構成するように配置されている。複層管20と単層管40との摺動抵抗は、第2実施形態と同様に抑制される。したがって、いずれの方向に曲げる場合においても、湾曲に必要な応力を低減することができる。
- A
<変形例>
・第1実施形態及び第2実施形態における複層管20において、粗外面を外表面全体に設けず、他方の管20,40と当接する箇所にのみ、帯状に設けるものとしてもよい。また、長手方向の全体に亘って設けず、長手方向の一部にのみ設けるものとしてもよい。管集合体10,100において、必ずしも長手方向の全体に亘って曲げる必要があるわけではなく、少なくとも、曲げる必要がある箇所に粗外面が形成されていれば、曲げる際に必要な応力を低減することができる。
<Modification>
In the
・実施形態では、複層管20の外層22に粗外面23を形成し、内層21に平滑面を形成するものとしたが、少なくとも、外層22に摩擦軽減手段として機能する粗外面が形成されていれば、一定の効果を奏することができる。また、内層21と外層22の2層構造としたが、3層以上の多層構造としてもよい。
- In the embodiment, the
・実施形態において、硬質ポリエチレン樹脂を硬化させる際の特性により細かな凹凸からなる粗外面を形成するものとしているが、金型に微細な凹凸を設け、その凹凸を樹脂に転写することにより粗外面を形成するものとしてもよい。 - In the embodiment, a rough outer surface consisting of fine irregularities is formed due to the characteristics of the hardened polyethylene resin when it is hardened, but the rough outer surface may also be formed by providing fine irregularities on the mold and transferring the irregularities to the resin.
・実施形態では、表面粗さについて凹凸の高さの平均値を採用したが、凸部の間隔を表面粗さと定義してもよい。この場合においても、表面粗さが粗いほど凸部の間隔が広くなり、当接面積を軽減することができる。 - In the embodiment, the average height of the projections and recesses is used to measure the surface roughness, but the spacing between the projections may also be defined as the surface roughness. Even in this case, the rougher the surface roughness, the wider the spacing between the projections, and the smaller the contact area.
・実施形態では、粗外面について、微細な連続する凹凸としたが、軸方向又は周方向に延びる線状の突起や線状の溝であってもよい。この場合、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。一方の管の粗外面を軸方向に延びるものとし、他方の管の粗外面を周方向に延びるものとすれば、互いに噛み合うこともないため、表面粗さの上限値をより大きくすることができる。 - In the embodiment, the rough outer surface has fine continuous irregularities, but it may have linear protrusions or linear grooves extending in the axial or circumferential direction. In this case, they may be straight or curved. If the rough outer surface of one tube extends in the axial direction and the rough outer surface of the other tube extends in the circumferential direction, they will not interlock with each other, and the upper limit of surface roughness can be made larger.
・実施形態で示した材料は一例であって、種々の変更が可能である。硬質ポリエチレン樹脂の代わりに、硬化時の材料の特性により粗外面を形成可能な他の材料を選択してもよいし、非架橋ポリエチレン樹脂の代わりに、硬化時の材料の特性により平滑面を形成可能な他の材料を選択してもよい。また、金型にもうけた微細な凹凸を転写することで粗外面を形成する手段を採用するならば、硬化時の特性で粗外面を形成可能な材料以外の材料を採用することができるし、単層管において、内面を平滑面とし、且つ、外面を粗外面とすることもできる。さらに、管の外層や介在体の表面をヤスリ等で削って荒らすことで疎外面を形成してもよい。この場合でも、単層管において内面を平滑面とし、且つ、外面を粗外面とすることができる。 The materials shown in the embodiment are only examples, and various modifications are possible. Instead of the hard polyethylene resin, another material capable of forming a rough outer surface due to the characteristics of the material when hardened may be selected, and instead of the non-crosslinked polyethylene resin, another material capable of forming a smooth surface due to the characteristics of the material when hardened may be selected. Furthermore, if a method of forming a rough outer surface by transferring fine irregularities provided in a mold is adopted, a material other than a material capable of forming a rough outer surface due to the characteristics when hardened can be adopted, and in a single-layer pipe, the inner surface can be made smooth and the outer surface can be made rough. Furthermore, the outer surface can be formed by roughening the surface of the outer layer of the pipe or the intermediate body with a file or the like. Even in this case, in a single-layer pipe, the inner surface can be made smooth and the outer surface can be made rough.
・実施形態では、囲み部材30をアルミニウムで形成された薄膜上のテープとしたが、樹脂などの他の材料で形成するものしてもよい。また、長尺状の管を囲み部材とし、その間の内部に単層管40や複層管20を配置するものとしてもよい。この場合には、内部の管20,40を離間可能としてもよい。管集合体を湾曲させる場合には、内部で管20,40どうしが当接して摺動する場合があるため、離間可能であっても一定の効果を得ることができる。さらに、囲み部材としての管の内部に単層管40を配置する場合には、囲み部材としての管の内面を粗外面として摺動抵抗を抑制するものとしてもよい。
- In the embodiment, the surrounding
・管として外面に粗外面が形成されていない単層管40を用いる場合、囲み部材30の内面に粗外面を形成し、囲み部材30と単層管40との摺動抵抗を軽減するものとしてもよい。
- When using a single-
・第3実施形態において、介在体50の両面に粗外面を形成するものとしたが、一方のみに形成されていてもよい。この場合には、粗外面が形成されていない側の管40との摺動抵抗は粗外面が形成されている側よりも大きいものの、粗外面が形成されている側における摺動抵抗は相対的に小さく、粗外面が形成されている側において管40が摺動するため、管集合体200を小さい応力で湾曲させることができる。
- In the third embodiment, the rough outer surface is formed on both sides of the
・第3実施形態において、介在体50は、管40の延在方向の全体に亘って設けられていなくてもよい。介在体50は管40のスペーサとしても機能しているため、介在体50が設けられていない箇所では管40は接触せず、摺動抵抗は生じないため、より小さい応力で管集合体200を湾曲させることができる。第4実施形態においても同様である。
- In the third embodiment, the intervening
・他の実施形態において、3本又は4本の管20,40により管集合体を構成する例を示したが、5本以上の管20,40により管集合体を構成してもよい。この場合においても、少なくとも1本の複層管20を備えていれば、その複層管20と単層管40との摺動抵抗を低減させることができる。この場合における管20,40の配置は、管集合体を用いる場所に応じて種々の変更が可能である。
- In other embodiments, an example in which the pipe assembly is made up of three or four
・他の実施形態において、4本の管20,40を中心軸が正方形の頂点を構成するように配置する例を示したが、4本の管20,40を並列に配置するなど、様々な配置様態を採用することができる。
- In another embodiment, an example is shown in which the four
・他の実施形態で示した例において、複層管20の代わりに単層管40を配置し、単層管40の間に第3実施形態又は第4実施形態で示した介在体50,60を設けるものとしてもよい。また、複層管20と単層管40を混在させつつ、単層管40が当接する配置である場合に、介在体50,60を配置してもよい。
- In the examples shown in the other embodiments, single-
・第3、4実施形態に係る介在体50,60に準ずる部材を、単層管40の外周面の軸方向に亘って螺旋状に巻き付けることで、複層管20と同様に摺動抵抗を抑制可能な管として扱うことができる。この場合、巻き付けられた単層管40に当接する面も粗外面としてもよいが、平滑面とすれば、介在体に準ずる部材とその部材が巻き付けられている単層管40との相対位置の変化を抑制しつつ、別の単層管との摺動抵抗を抑制することができる。
- By winding a member similar to the
・管どうしの摺動抵抗を抑制する摩擦軽減手段として、液体を塗布したり、粉体を付着させたりする手段を採用することもできる。 - As a friction reduction method to suppress the sliding resistance between the tubes, it is also possible to use methods such as applying a liquid or adhering a powder.
管集合体…10,100,200,300,10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h,10i、複層管…20,内層…21、外層…22、粗外面…23、囲み部材…30,単層管…40,介在体…50,60 Pipe assembly...10, 100, 200, 300, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, multi-layer pipe...20, inner layer...21, outer layer...22, rough outer surface...23, enclosing member...30, single-layer pipe...40, inclusion...50, 60
Claims (13)
前記複数本の管のうちの2本の管は外面どうしが接触可能であり、当該2本の管の相対的な軸方向への摺動抵抗を軽減する摩擦軽減手段が前記2本の管の少なくとも一方の管に設けられている、管集合体。 A tube assembly in which a plurality of tubes are bundled together with their sides surrounded by an enclosing member,
A tube assembly, wherein two of the plurality of tubes are capable of contacting each other at their outer surfaces , and at least one of the two tubes is provided with a friction reduction means for reducing the relative axial sliding resistance of the two tubes.
前記複数本の管のうちのすべてが、管どうしの相対的な軸方向への摺動抵抗を軽減する摩擦軽減手段を備える、管集合体。 A tube assembly in which a plurality of tubes are bundled together with their sides surrounded by an enclosing member,
A tube assembly, wherein all of the plurality of tubes are provided with friction reducing means for reducing relative axial sliding resistance between the tubes .
前記複数本の管のうちの2本の管は外面どうしが接触可能であり、当該2本の管の相対的な軸方向への摺動抵抗を軽減する摩擦軽減手段が前記2本の管のうちの一方のみに設けられている、管集合体。 A tube assembly in which a plurality of tubes are bundled together with their sides surrounded by an enclosing member,
A tube assembly, wherein two of the plurality of tubes are capable of contacting each other at their outer surfaces , and a friction reduction means for reducing the relative axial sliding resistance of the two tubes is provided on only one of the two tubes .
前記外層の材料は、前記内層の材料よりも摺動抵抗を軽減可能な面を形成可能である請求項1~5のいずれか1項に記載の管集合体。 The pipe provided with the friction reducing means is a multi-layer pipe having an inner layer forming an inner surface of the pipe and an outer layer forming an outer surface of the pipe,
6. The tube assembly according to claim 1, wherein the material of the outer layer is capable of forming a surface that can reduce sliding resistance more than the material of the inner layer.
前記複数本の管のうちの少なくとも2本の管の間に介在し、当該2本の管の相対的な軸方向への摺動抵抗を軽減する介在体を備え、その介在体は前記2本の管の軸方向に延びる帯状である、管集合体。 A tube assembly in which a plurality of tubes are bundled together with their sides surrounded by an enclosing member,
A tube assembly comprising an interposer interposed between at least two of the plurality of tubes to reduce the relative axial sliding resistance of the two tubes , the interposer being band-shaped and extending in the axial direction of the two tubes .
前記介在体どうしの摺動抵抗は、前記介在体と前記2本の管との摺動抵抗よりも低い、請求項9に記載の管集合体。 The intermediate body is a plurality of overlapping sheets in the adjacent direction of the two pipes,
The tube assembly according to claim 9 , wherein a sliding resistance between the interposers is lower than a sliding resistance between the interposer and the two tubes.
前記介在体は、表面粗さが前記管の表面粗さよりも粗い粗外面を有する、請求項9又は10に記載の管集合体。 At least one of the contact points between the intermediate body and the pipe,
11. The tube assembly of claim 9 or 10 , wherein the inclusions have a rough outer surface that is rougher than the surface roughness of the tubes.
13. The tube assembly of claim 4, 5 or 12, wherein the rough outer surface has a surface roughness that is at least 10 times that of a comparison surface.
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