CN103363207A

CN103363207A - 卡套式管接头

Info

Publication number: CN103363207A
Application number: CN201310101303.8A
Authority: CN
Inventors: 三上修市
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-10-23
Also published as: TW201402980A; JP2013210043A; US20130257045A1

Abstract

本发明提供能防止垫圈发生起褶或过度压缩，即便垫圈被长期保持也能抑制劣化、能防止密封性能降低或漏水的卡套式管接头。卡套式管接头（1）连接一对管（P），具备多个套主体（4）和收纳于套主体的垫圈（6），垫圈具有筒状的主体部（6c）、一对垫圈唇部（6a）和位于垫圈唇部之间的一对垫圈舌部（6b），垫圈唇部的外表面（6as）能够与管的外表面（Ps）紧贴而密封，在未对垫圈施加载荷的状态下，垫圈舌部的前端彼此在轴向离开，当对垫圈舌部的前端彼此按压而使其在轴向接近时，主体部以垫圈舌部的基端附近为中心变形，伴随该变形，垫圈唇部转动从而其外表面与轴向所成的角变小。

Description

卡套式管接头

技术领域

本发明涉及将相互连接的管以及接头的端部彼此对接而连接的卡套式管接头。

背景技术

作为现有的卡套式管接头100，如图8以及图9所示，公知有如下结构的卡套式管接头：将环状的垫圈60收纳在大致半圆弧状部的一组套主体40的内径部中，使在各半圆弧状部的两端突出的凸缘部50合在一起，并利用由螺栓80以及螺母90构成的紧固件70进行固定。

在接头的施工中，该卡套式管接头100以下述方式使用。首先，将螺栓80和螺母90暂时卸下，将垫圈60装配在一个管P的相比环状槽Pa靠端部侧的位置。由于垫圈60的内径小于管P的外径，因此边使垫圈60扩张边将其装配于管P。进而，将另一个管P的端部插入至垫圈60内，以便使其与上述一个管P的端部对接，将垫圈60以横跨各管P的两端的方式配置。图10是垫圈60的半剖视图，在轴向的两侧具备垫圈唇部60a。进而，管P的外径d₁大于垫圈唇部60a的内径，在将管P插入时，管P与垫圈唇部60a接触，通过进一步将管P插入，垫圈唇部60a被压溃，对管P的外表面进行密封。

接着，将一对套主体40从垫圈60的上方覆盖于连接部，并以使套主体40的各半圆弧状部的朝内径侧突出的爪部40a与管P的环状槽Pa分别卡合的方式进行安装从而进行轴向的定位。此外，将螺栓80插通于各套主体40的对置的凸缘部50的螺栓孔中，并通过将螺母90紧固来对管的连接部进行固定。

然而，近年来，以施工时间的缩短、削减成本为目的，提供有如下的插入型的卡套式管接头：将形成有环状槽Pa的一对管P的端部从处于作为单元预组装的状态的卡套式管接头（未图示）的轴向两侧同轴地对接而插入，然后将预组装在套主体的对置的凸缘部上的螺栓和螺母紧固从而进行固定（专利文献1）。

在插入型的卡套式管接头中，垫圈的内径设定成大于管P的外径d₁，以便能够容易地在预组装状态下将管P的端部插入至垫圈内。图11是在插入型的卡套式管接头中使用的垫圈65的半剖视图，沿着轴向在垫圈唇部65a之间具备与管P的端部接触的定位突起部65c。进而，管P的外径d₁小于垫圈唇部65a的内径，且大于定位突起部65c的内径。

专利文献1：日本特表2007－537414号公报

然而，在上述的插入型的卡套式管接头的情况下，如图11所示，由于垫圈65中的对管进行密封的垫圈唇部65a的内径大于管P的外径d₁，因此，在利用紧固件（螺栓以及螺母）对套主体进行紧固时以将垫圈65沿径向压入的方式使其缩径，使垫圈唇部65与管的外表面紧贴从而进行密封。

然而，当使垫圈65缩径时，垫圈（垫圈唇部65a）扭曲而成为褶皱状，会发生因缩径而导致的起褶。进而，若垫圈65长期保持在这样被过度压缩的状态下，则垫圈65劣化，密封性能降低，存在发生漏水的忧虑。

发明内容

因此，本发明的目的在于，解决上述课题，提供一种能够防止垫圈（垫圈唇部）发生起褶或过度的压缩，即便垫圈被长期保持也能够抑制劣化，能够防止密封性能的降低、漏水的卡套式管接头。

即，本发明的卡套式管接头将在端部具有凹状或者凸状的安装部的一对管连接，具备：多个套主体，具有：圆弧状部；凸缘部，形成在该圆弧状部的周向两端部，且朝径向外侧突出；一对卡合部，分别配置于所述圆弧状部的沿着轴向的内表面，且与所述管的所述安装部卡合；以及凹部，沿着轴向在所述一对卡合部之间形成所述圆弧状部的内部空间；环状的由弹性体构成的垫圈，被收纳于所述套主体的所述凹部；以及紧固件，在所述凸缘部紧固所述多个套主体，所述垫圈具有：筒状的主体部；一对垫圈唇部，从该主体部的轴向两端侧朝径向内侧延伸；以及一对垫圈舌部，沿着轴向在所述一对垫圈唇部之间从所述主体部的内表面朝径向内侧延伸，所述垫圈唇部的外表面能够与所述管的外表面紧贴而进行密封，在未对所述垫圈施加载荷的状态下，所述一对垫圈舌部的前端彼此在轴向离开，当对所述一对垫圈舌部的前端彼此按压而使其在轴向接近时，所述主体部以该一对垫圈舌部的基端附近为中心而变形，伴随着该变形，所述一对垫圈唇部转动，从而该垫圈唇部的外表面与轴向所成的角变小。

根据该卡套式管接头，由于垫圈唇部转动从而其外表面与轴向所成的角变小，因此，当将卡套式管接头正式紧固从而使各套主体的间隔缩窄时，垫圈唇部的外表面能够容易地与管的外表面紧贴。结果，能够防止垫圈（垫圈唇部）发生起褶或过度压缩，即便垫圈被长期保持也能够抑制劣化，能够防止密封性能降低或漏水。

此外，在进行管的连接时垫圈舌部能够对管进行定位，作业性提高。

在与轴向平行的截面观察，未施加载荷的状态下的所述垫圈的宽度大于所述凹部的宽度，当对所述一对垫圈舌部的前端彼此按压而使其在轴向接近时，所述垫圈的宽度变成与所述凹部的宽度同等程度或者小于所述凹部的宽度，所述垫圈被完全收纳于该凹部。

根据该卡套式管接头，当将垫圈收纳于凹部而进行预组装时，由于垫圈的宽度大于凹部的宽度，因此垫圈卡止于凹部，从而防止脱落或轴心偏移。此外，当一对垫圈舌部的前端彼此接近时，垫圈的宽度变成与凹部的宽度同等程度或者小于凹部的宽度，因此，在将卡套式管接头正式紧固时，垫圈几乎未被压缩就被完全收纳于凹部，能够防止垫圈发生起褶或过度压缩。

优选在所述一对垫圈舌部之间夹装有定心环。

垫圈舌部例如存在因配管的弯曲载荷而发生变形或损伤等的情况，在该情况下变得无法作为管的定位功能而发挥作用。因此，通过设置定心环，能够进行可靠的定位。

优选所述定心环由橡胶、树脂或者金属构成。

发明效果

根据本发明，能够防止垫圈（垫圈唇部）发生起褶或过渡压缩，即便垫圈被长期保持也能够抑制劣化，能够防止密封性能降低或漏水。

附图说明

图1是在将本发明的实施方式所涉及的卡套式管接头安装于管时的、利用与管的轴向平行的面剖切而得的剖视图。

图2是沿着图1的A－A线的剖视图。

图3是利用与轴向平行的面剖切卡套式管接头而得的半剖视图。

图4是垫圈的半剖视图。

图5是对将管连接于卡套式管接头时的垫圈的动作进行说明的图。

图6是示出将定心环夹装在垫圈的各垫圈舌部之间的状态的半剖视图。

图7是示出垫圈的变形例的半剖视图。

图8是现有的卡套式管接头的在与轴向垂直的方向上的剖视图。

图9是现有的卡套式管接头的沿着轴向的剖视图。

图10是现有的垫圈的半剖视图。

图11是在插入型的卡套式管接头中使用的现有的垫圈的半剖视图。

标号说明

1卡套式管接头

2定心环

3圆弧状部

4套主体

4a爪部（卡合部）

4b凹部

5凸缘部

6、6x垫圈

6a垫圈唇部

6as垫圈唇部的外表面

6b垫圈舌部

6c主体部

7紧固件

P管

Pa环状槽（安装部）

Pf管的前端部

Ps管的外表面

W1凹部的宽度

W2未施加载荷的状态下的垫圈的宽度

W3垫圈舌部的前端彼此接近时的垫圈的宽度

具体实施方式

以下对本发明进行详细说明，但并不利用该详细说明来限定本发明。

图1是在将本发明的实施方式所涉及的卡套式管接头1安装于管P时的、利用与管的轴向平行的面剖切而得的剖视图，图2是沿着图1的A－A线（利用与管的轴向垂直的面剖切而得的）的剖视图，图3是利用与轴向平行的面剖切卡套式管接头1而得的半剖视图，图4是垫圈6的半剖视图。卡套式管接头1具有一对套主体4、由环状的弹性体形成的垫圈6、以及由螺栓8和螺母9构成的紧固件7，通过组装这些部件而构成。

套主体4具有：大致半圆形状的圆弧状部3；形成在圆弧状部3的周向两端部且朝径向外侧突出的凸缘部5；分别配置在圆弧状部3的沿着轴向的内表面的一对爪部（卡合部）4a；以及沿着轴向在一对爪部4a之间形成圆弧状部3的内部空间的凹部4b。

如图1、图3所示，爪部（卡合部）4a从圆弧状部3的两侧部朝径向内侧且沿圆周方向突出。进而，该爪部4a卡合于一对管P的端部的沿着周向分别形成的槽（安装部）Pa，由此，管P被连接于卡套式管接头1。

另外，一对管P以大致同轴的方式安装，但是，有时也以所连接的管的轴彼此稍稍偏心或存在角度的状态进行连接。而且，在本实施方式中，管P的安装部Pa形成为槽（凹部），与之卡合的卡合部4a形成为爪部（凸部），但是，也可以将安装部Pa形成为凸部，将卡合部4a形成为槽（凹部）。

如图4所示，垫圈6具有：筒状的主体部6c；从主体部6c的轴向两端侧朝径向内侧延伸的一对垫圈唇部6a；以及在沿着轴向的一对垫圈唇部6a之间（主体部6c的中央部C）从主体部6c的内表面朝径向内侧延伸的一对垫圈舌部6b。

此处，一对垫圈舌部6b形成为环状，在不对垫圈6施加载荷的状态下，各垫圈舌部6b在轴向离开，以便各垫圈舌部6b的基端分别在中央部C接触，且随着趋向前端而间隔变宽。另外，所谓“不对垫圈6施加载荷的状态”是指不按压垫圈6的状态。垫圈6例如能够使用橡胶制作。并且，作为用于制作垫圈6的橡胶，能够举例示出EPDM（乙丙烯）、NBR（丁腈）、ACM（丙烯酸酯）、Si类（硅系）、FR（氟）、SBR（丁苯）等。

并且，垫圈唇部6a的外表面6as形成为随着趋向轴向中央而变得尖细的锥状，以便能够与管P的外表面紧贴而进行密封。另外，在垫圈唇部6a、垫圈舌部6b以及主体部6c之间形成有内部空间6d，借助在管P内流动的液体的压力将垫圈唇部6a按压于管P。即，垫圈6形成为借助在管P内流动的液体的压力来提高密封性的自密封构造。

另外，为了避免从一对垫圈舌部6b的基端朝径向外侧在垫圈6产生龟裂，可以并不将各垫圈舌部6b的基端形成为裂缝而是形成为具有圆角的截面。

此外，垫圈舌部6b的内径d₂小于管P的外径d₁，垫圈唇部6a的内径d₃与管P的外径d₁为同等程度或者大于管P的外径d₁。因而，能够在预先将垫圈6预组装在套主体4的内部的状态下从卡套式管接头1的轴向两侧将一对管P的端部同轴地对接并插入，然后将预组装在套主体的对置的凸缘部的螺栓和螺母紧固并固定，从而构成插入型的卡套式管接头。

另外，内径d₂、d₃分别指垫圈舌部6b以及垫圈唇部6a的最窄部分的内径。

并且，从与轴向平行的截面观察，未施加载荷的状态下的垫圈6的宽度W2大于凹部4b的宽度W1。因此，在将垫圈6收纳并预组装于凹部4b时，垫圈6卡止于凹部4b，能够防止垫圈6脱落以及轴心错开。另外，在将垫圈6收纳于凹部4b时，垫圈6在轴向稍稍被压缩，但是，并未被压缩至垫圈舌部6b的前端彼此接触的程度。并且，在未施加载荷的状态下，垫圈6的主体部6c的外表面6cs的中央部呈凹状，且随着趋向两端而朝径向外侧立起。进而，如后述那样，当由管P按压的垫圈舌部6b的前端彼此接触时，主体部6c以中央部C为中心而变形，外表面6cs成为大致沿着轴向的平面而与凹部4b紧贴。

另外，宽度W2、W1分别是垫圈6以及凹部4b的最大宽度。

接着，参照图5对将管P连接于卡套式管接头1时的垫圈6的动作进行说明。最初，卡套式管接头成为预组装状态，垫圈6被收纳于凹部4b，螺栓8插入于各套主体4的对置的凸缘部5的螺栓孔，并利用螺母9松松地临时紧固。

如图5的（a）所示，从处于临时组装状态的卡套式管接头1的轴向两侧将形成有环状槽Pa的一对管P的端部分别插入。此时，如已经叙述过的那样，由于垫圈唇部6a的内径d₃设定成大于管P的外径d₁，因此能够容易地将管P的端部插入垫圈6内。

当将管P沿轴向进一步插入时，各管P的前端Pf分别抵接于各垫圈舌部6b，垫圈舌部6b的前端彼此被朝图5的（a）的箭头的方向按压而接触（图5的（b））。此时，主体部6c以垫圈舌部6b的基端所连接的主体部6c的中央部C作为中心朝下方转动而变形。进而，伴随着该变形，垫圈唇部6a沿图5的（a）的箭头的方向转动，其外表面6as与轴向所成的角变小（变得大致与轴向平行）。因此，垫圈唇部的外表面6as的至少一部分与管P的外表面Ps接近或接触。另外，伴随着主体部6c的变形，外表面6cs变成大致沿轴向的平面。

进而，在该状态下，当将临时紧固了的紧固件7（螺栓8和螺母9）进一步紧固时，各套主体4的间隔沿图5的（b）的箭头的方向缩窄，爪部4a与管P的槽Pa卡合，并且垫圈6被完全收纳于凹部4b，管P与卡套式管接头1连接。

如上，由于垫圈唇部6a转动而其外表面6as与轴向所成的角变小，因此在将卡套式管接头1正式紧固从而使各套主体4的间隔缩窄时，垫圈唇部6a的外表面6as能够容易地与管P的外表面Ps紧贴。结果，能够防止在垫圈6（垫圈唇部6a）发生起褶或者过度的压缩，即便垫圈被长期保持也能够抑制劣化，能够防止密封性能的降低以及漏水。

此外，在进行管P的连接时，垫圈舌部6b能够对管P进行定位，作业性提高。

另外，在本实施方式中，在垫圈舌部6b的前端彼此由各管P的前端Pf按压而接触的状态下，垫圈6的在轴向上的宽度W3变得与凹部4b的宽度W1成为同等程度或者小于凹部4b的宽度W1。因此，垫圈6几乎未被压缩而被完全收纳于凹部4b，因此能够防止上述的垫圈6发生起褶或过度的压缩。

此外，在本实施方式中，由于伴随着主体部6c的变形而外表面6cs变成大致沿着轴向的平面，因此，在将卡套式管接头1正式紧固时，外表面6cs与凹部4b紧贴，所以能够防止垫圈6与凹部4b单侧接触或过度压缩。

图6是示出在垫圈6的各垫圈舌部6b之间夹装有定心环2的状态的半剖视图。定心环2能够由弹性材料或者塑性材料构成，特别优选由橡胶、树脂或者金属构成。

垫圈舌部6b例如会因配管的弯曲载荷而发生变形或损伤等，在该情况下会变得无法作为管P的定位功能而发挥作用。因此，通过设置定心环2，能够进行可靠的定位。

另外，也可以将定心环的截面形成为倒V字，对垫圈舌部6b的打开进一步进行引导。

图7是示出垫圈的变形例的半剖视图。该垫圈6x除了垫圈舌部6b的间隔不同以外均与图4的垫圈6相同，因此，对相同部分标注与图4相同的标号并省略说明。

此处，一对垫圈舌部6b的基端分别在中央部C附近沿轴向设置间隙G而离开。此外，垫圈舌部6b随着朝向前端而扩开。当像这样使一对垫圈舌部6b在基端侧也离开时，在生产垫圈6时能够容易地将产品从模具拔出，因此是优选的。另外，为了避免从一对垫圈舌部6b的基端朝径向外侧在垫圈6x上产生龟裂，也可以使间隙G的截面带有圆角。

本发明并不限定于上述的实施方式，当然也覆盖包含于本发明的思想和范围的各种各样的变形及等同物。例如，在上述的实施方式中，利用一对（两个）套包围并固定所要连接的管，但是，也可以利用三个以上的套包围并固定管。另外，在利用三个套固定管的情况下，将各套的套主体形成为大约1/3圆的圆弧状，并使其排成一列而形成圆环状，从而包围管的外侧。同样，在利用四个套固定管的情况下，将各套的套主体形成为大约1/4圆的圆弧状。此外，也可以利用铰链连接各套的邻接部分，仅在两端的套上设置固定部。并且，固定部并不限于上述凸缘部，只要是在利用各套包围管时能够将邻接的套彼此固定的装置即可。

并且，在上述的实施方式中，示出了允许管P与套主体4之间的相对移动（管P的沿轴向以及周向的移动）的活动型的卡套式管接头，但是，也能够应用于限制管P与套主体4之间的相对移动（管P的朝轴向以及周向的移动、或者是沿轴向以及周向的某一方的移动）的固定型或者半固定型的卡套式管接头。

并且，在上述的实施方式中，当利用各管P的前端Pf按压垫圈舌部6b时，垫圈舌部6b的前端彼此接触，但是，垫圈舌部6b的前端彼此也可以并不接触而是接近。

Claims

1.一种卡套式管接头，将在端部具有凹状或者凸状的安装部的一对管连接，具备：

多个套主体，具有：圆弧状部；凸缘部，形成在该圆弧状部的周向两端部，且朝径向外侧突出；一对卡合部，分别配置于所述圆弧状部的沿着轴向的内表面，且与所述管的所述安装部卡合；以及凹部，沿着轴向在所述一对卡合部之间形成所述圆弧状部的内部空间；

环状的由弹性体构成的垫圈，被收纳于所述套主体的所述凹部；以及

紧固件，在所述凸缘部紧固所述多个套主体，

所述垫圈具有：筒状的主体部；一对垫圈唇部，从该主体部的轴向两端侧朝径向内侧延伸；以及一对垫圈舌部，沿着轴向在所述一对垫圈唇部之间从所述主体部的内表面朝径向内侧延伸，

所述垫圈唇部的外表面能够与所述管的外表面紧贴而进行密封，

在未对所述垫圈施加载荷的状态下，所述一对垫圈舌部的前端彼此在轴向离开，

当对所述一对垫圈舌部的前端彼此按压而使其在轴向接近时，所述主体部以该一对垫圈舌部的基端附近为中心而变形，伴随着该变形，所述一对垫圈唇部转动，从而该垫圈唇部的外表面与轴向所成的角变小。

2.根据权利要求1所述的卡套式管接头，其中，

在轴向观察，未施加载荷的状态下的所述垫圈的宽度大于所述凹部的宽度，

当对所述一对垫圈舌部的前端彼此按压而使其在轴向接近时，所述垫圈的宽度变成与所述凹部的宽度同等程度或者小于所述凹部的宽度，所述垫圈被完全收纳于该凹部。

3.根据权利要求1或2所述的卡套式管接头，其中，

在所述一对垫圈舌部之间夹装有定心环。

4.根据权利要求3所述的卡套式管接头，其中，

所述定心环由橡胶、树脂或者金属构成。