CN113494649A - 柔性管用接头 - Google Patents

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CN113494649A CN202110274121.5A CN202110274121A CN113494649A CN 113494649 A CN113494649 A CN 113494649A CN 202110274121 A CN202110274121 A CN 202110274121A CN 113494649 A CN113494649 A CN 113494649A
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壹崎辽
坂田信道
猪谷崇明
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Abstract

本发明提供能够在维持良好的密封性的同时实现资源节约化的柔性管用接头。管接头(1)对沿轴向交替配置有多个峰部和谷部的蛇腹状的柔性管进行连接,具备供柔性管从一端部插入的接头主体(2),在接头主体(2)的内部配置有:保持件(8),其具有与柔性管的谷部卡合的爪部(81);弹性构件(4),其被保持为压缩状态;以及环状的密封主体(71),弹性构件(4)的压缩状态由于柔性管的插入而得到释放,从而该密封主体(71)在朝向接头主体(2)的一端部滑动的同时被压缩,并与柔性管密接,密封主体(71)的萧氏A硬度为20~45,密封主体(71)在与柔性管连接的连接状态下与柔性管的从前端起第一个峰部的至少前端侧的斜面密接。

Description

柔性管用接头
技术领域
本发明涉及与蛇腹状的柔性管连接的柔性管用接头。
背景技术
屋内气体配管等广泛使用金属制的蛇腹状的柔性管。另外,使用各种用于将该柔性管与气阀、钢管等连接的管接头。近年来,不需要工具而仅通过将柔性管插入管接头即可完成施工的一次操作式的管接头也正在被实用化。
例如,在图15以及图16中示出专利文献1所记载的柔性管用接头(以下,也简称为管接头)。图15示出将柔性管插入前的状态,图16示出连接了柔性管的状态。如图15所示,管接头11具备供柔性管T(参照图16)从一端部插入的接头主体12,在接头主体12的内部配置有压紧螺母13的一部分、保持件18(防脱构件)、在轴向上伸缩自如的弹性构件14、将弹性构件14保持为压缩状态的保持构件15、移动构件16、以及与柔性管T的外周面密接的环状的密封构件17。
如图16所示,当相对于该管接头插入蛇腹状的柔性管T时,保持构件15与接头主体12的卡合被解除,从而弹性构件14的压缩状态被释放。然后,伴随着弹性构件14的伸长,密封构件17在滑动的同时在轴向上被压缩。由此,密封构件17与柔性管T的外周面密接。需要说明的是,密封构件17的密封主体17a使用萧氏A硬度为50左右的橡胶构件。另外,伴随着弹性构件14的伸长,保持件18缩径,从而爪部18a被收纳于柔性管T的谷部。由此,保持件18卡挂于柔性管T的外周面,从而能够防止柔性管T的脱落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-52762号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,管接头中的连接通过将柔性管插入管接头的内孔来进行。如图16所示,在以往的管接头11中,通过充分地确保与柔性管T的接触面积来维持密封性。然而,需要将柔性管向管接头的内孔插入相当程度,从管接头、柔性管等材料的资源节约化的观点出发,认为存在改善的余地。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于,提供能够在维持良好的密封性的同时实现资源节约化的柔性管用接头。
用于解决课题的方案
本发明的柔性管用接头是对沿轴向交替配置有多个峰部和谷部的蛇腹状的柔性管进行连接的柔性管用接头,其具备供柔性管从一端部插入的接头主体,在接头主体的内部配置有:保持件,其具有收纳于柔性管的谷部的爪部;弹性构件,其被保持为压缩状态;以及环状的密封构件,弹性构件的压缩状态由于柔性管的插入而得到释放,从而该密封构件在朝向接头主体的一端部滑动的同时被压缩,并与柔性管密接,密封构件的萧氏A硬度为20~45,密封构件在与柔性管连接的连接状态下与柔性管的从前端起第一个峰部的至少前端侧的斜面密接。在本发明中,与柔性管“密接”是指,被按压于柔性管的整周从而无间隙地进行接触的状态。密封构件与柔性管密接,从而能够可靠地对内部的流体进行密封。
在本发明中,优选的是,密封构件在该密封构件的压缩前的状态下,在与柔性管密接的内周部的接头主体的里侧具有向缩径方向突出的凸部。
并且,在本发明中,优选的是,密封构件具有由橡胶材料构成的环状的密封主体、以及在该密封主体的接头主体的入口侧的端面固定的圆环状的按压构件,密封主体的内周部向接头主体的入口侧露出。
另外,在本发明中,密封构件也可以仅与第一个峰部密接。
另外,在本发明中,也可以是,保持件在柔性管的插入前,以爪部的内径小于柔性管的峰部的外径的状态配置,在柔性管的插入时,爪部跨越柔性管的峰部。
另外,在本发明中,也可以是,在与柔性管连接的连接状态下,一个以上的峰部介于同密封构件密接的峰部与保持件的爪部之间。
发明效果
本发明的柔性管用接头在接头主体的内部配置有:保持件;弹性构件,其被保持为压缩状态;以及环状的密封构件,弹性构件的压缩状态由于柔性管的插入而得到释放,从而该密封构件在朝向接头主体的一端部滑动的同时被压缩,并与柔性管密接,密封构件的萧氏A硬度为20~45,密封构件在与柔性管连接的连接状态下与柔性管的从前端起第一个峰部的至少前端侧的斜面密接,因此与以往的柔性管用接头的密封构件相比,能够在更靠前端侧的位置对柔性管进行密封。其结果是,能够进一步缩短管接头的轴向长度、或连接时插入管接头的柔性管的长度,从而能够实现资源节约化。另外,本发明的柔性管用接头的密封构件与以往的密封构件相比为低硬度,因此容易追随于柔性管的峰部的形状,从而能够维持密封性。
附图说明
图1是本发明的管接头的第一实施方式的单侧剖视图。
图2是图1的保持件的俯视图等。
图3是图1的密封构件的单侧剖视图等。
图4是用于对柔性管的插入动作进行说明的图。
图5是在图1的管接头连接有柔性管的状态的单侧剖视图。
图6是本发明的管接头的第二实施方式的单侧剖视图。
图7是在图6的管接头连接有柔性管的状态的单侧剖视图。
图8是图6的密封构件的单侧剖视图等。
图9是本发明的管接头的第三实施方式的单侧剖视图。
图10是向图9的管接头插入柔性管的过程中的单侧剖视图。
图11是在图9的管接头连接有柔性管的状态的单侧剖视图。
图12是用于对使用了管接头的拉伸试验的概要进行说明的图。
图13是用于对使用了管接头的根部弯曲试验的概要进行说明的图。
图14是柔性管的连接状态的管接头的截面照片。
图15是以往的管接头的单侧剖视图。
图16是在图15的管接头连接有柔性管的状态的单侧剖视图。
图17是图15的密封构件的单侧剖视图。
附图标记说明
1:管接头(柔性管用接头);2:接头主体;21:内孔;22:圆周槽;23:圆周槽;24:第一台阶部;25:第二台阶部;26:卡合槽;27:外螺纹部;3:压紧螺母;31:外周槽;4:弹性构件;5:保持构件;51:支承部;52:弯折部;6:移动构件;61:凸缘部;7、7A、7B:密封构件;71、71A、71B:密封主体;711:内周部;712:凸部;713:倾斜面;714:插入锥状部;72、72B:按压构件;721:凹部;8:保持件;81:爪部;811:切口槽;812:爪片;82:基部;83:保持片;9a:耐火衬垫;9b:止动环;9c:O型环;9d:唇形衬垫;9e:选择透过性构件;T:柔性管;T1:峰部;T2:谷部;T3:前端部。
具体实施方式
(第一实施方式)
基于图1对本发明的管接头的第一实施方式进行说明。图1是管接头的单侧剖视图,管接头1的比中心轴O靠上侧的上半部分示出剖视图,下半部分示出侧视图。在图1的管接头1的一端部(图左侧)连接有柔性管T(参照图4),在另一端部(图右侧)连接有其他管、燃气设备等。
在本发明中,将沿管接头1的中心轴O的方向称为轴向,将在从轴向观察到的俯视观察中与中心轴O正交的方向称为径向,将在该俯视观察中绕中心轴O环绕的方向称为周向。
如图1所示,管接头1具备圆筒状的接头主体2、一部分插入接头主体2的压紧螺母3、弹性构件4、将弹性构件4保持为压缩状态的保持构件5、移动构件6、与柔性管T密接的环状的密封构件7、以及具有收纳于柔性管T的谷部T2(参照图4)的爪部81的保持件8。另外,在管接头1中,分别装配有耐火衬垫9a、止动环9b、用于对压紧螺母3与接头主体2进行密封的O型环9c、用于对压紧螺母3与柔性管T进行密封的唇形衬垫9d、以及选择透过性构件9e。
接头主体2在一端部具有供柔性管T插入的内孔21,并且在另一端部的外周面具有外螺纹部27。对于内孔21,其内径趋向另一端部而阶段性地减小,且形成有第一台阶部24和第二台阶部25。在第一台阶部24与第二台阶部25之间,形成有供保持构件5的一端卡合的卡合槽26。另外,在接头主体2的一端部的内周面形成有内周槽22、23。
压紧螺母3是具有贯通孔的筒状的金属构件。在压紧螺母3的外周面形成有供止动环9b的一部分进入的外周槽31。另外,在压紧螺母3的其他槽部分别装嵌有O型环9c、唇形衬垫9d。
弹性构件4是在轴向上伸缩自如的螺旋弹簧。在柔性管T插入前的状态下,弹性构件4被保持构件5保持为压缩状态。保持构件5是一部分突出且具有L字形截面的金属制的环状构件,在一端部具有中空圆板状的支承部51,并且在另一端部具有向径向外侧弯折的弯折部52。保持构件5在支承部51与接头主体2的第一台阶部24之间将弹性构件4保持为使其压缩的状态,且该保持构件5使弯折部52与接头主体2的卡合槽26卡合。并且,以使用移动构件6支承保持构件5的内周面而使弯折部52的卡合不被解除的方式保持弹性构件4的压缩状态。移动构件6是以能够在轴向上移动的方式设置于保持构件5的内径侧的大致圆筒状构件。
保持件8是由金属材料(例如,不锈钢)构成的环状构件。在图1中,保持件8以趋向接头主体的里侧而缩径的方式设置,爪部81的内径以小于柔性管T的峰部T1(参照图4)的外径的状态配置。参照图2对保持件8的结构进行说明。图2的(a)是保持件的俯视图,图2的(b)是侧视图,图2的(c)是立体图。如图2所示,保持件8具有中空圆板状的基部82、从基部82向一侧以缩径的方式延伸出的多个爪部81、以及从基部82向与爪部81相反的一侧延伸出的多个保持片83。
多个爪部81沿圆周向并列设置,且被沿轴向切入的槽分割。另外,在各爪部81中,其前端部被切口槽811分割为两个爪片812。各爪部81由于被分割为两个爪片而容易收纳于柔性管T的谷部T2中。另外,基部82形成为平行于与保持件8的轴向正交的面。
如图1所示,基部82配置为平行于与管接头的轴向正交的面,且在基部82抵接有耐火衬垫9a。在管接头1中,保持件8的基部82、耐火衬垫9a、密封构件7、保持构件5的支承部51、弹性构件4沿轴向在直线上排列配置,因此能够有效地将弹性构件4的复原力传递至保持件8。其结果是,能够稳定地进行密封构件7的压缩,并且能够稳定地进行保持件8的爪部81收纳于谷部从而保持件8卡挂于柔性管T的动作。
耐火衬垫9a是用于在管接头1于火灾等中被暴露于高温下的情况下也能够防止气体泄漏的构件。耐火衬垫9a例如通过将原料橡胶、无发泡状态下热膨胀的石墨层间化合物、以及根据需要对填充材料、软化材料、硫化剂等进行混炼而得到的橡胶组合物填充于金属模具并进行成形,然后进行加压硫化而制造。耐火衬垫9a在火灾时发生热膨胀,从而填充于接头主体2与柔性管T的间隙,由此对柔性管T的外周面进行密封。在图1中,耐火衬垫9a具有矩形截面。
止动环9b是使用由具有弹性的金属材料构成的线材形成的C字状构件。如图1所示,止动环9b的一部分嵌入接头主体2的内周槽22,剩下的一部分嵌入压紧螺母3的外周槽31,由此,接头主体2与压紧螺母3被固定。在将止动环9b嵌入压紧螺母3的外周槽31的状态下,当将压紧螺母3插入接头主体2时,止动环9b在内周槽23暂时扩径。当进一步进行插入时,止动环9b被圆周槽23的倾斜面引导而到达圆周槽22并在该圆周槽22处扩径,从而压紧螺母3被固定。
O型环9c嵌入压紧螺母3的形成于比外周槽31靠接头主体的入口侧的位置的外周槽。O型环9c防止水从外部向管接头1的内部的侵入,对管接头1赋予水密性。另外,唇形衬垫9d是具有大致L字形截面的环状构件,其嵌入压紧螺母3的内周槽。唇形衬垫9d水密地对柔性管T的外周面与压紧螺母3的内周面进行密封。
选择透过性构件9e安装于与外部气体连通的贯通孔(例如圆孔),该贯通孔设置于压紧螺母3的与接头主体2的一端部对置的位置。选择透过性构件9e是透过气体但不透过液体的多孔质构件,其为了在从柔性管T发生气体泄漏的情况下,使漏出的气体透过而使外部的气体传感器等进行检测而设置。
接着,对管接头的密封构件的结构进行说明。首先,在图17中示出以往的管接头中的密封构件。图17的(a)是以往的密封构件的单侧剖视图,图17的(b)是该以往的密封构件的俯视图。
如图17所示,密封构件17具有由橡胶材料构成的密封主体17a、以及在该密封主体17a的接头主体的入口侧的端面固定的按压构件17b。按压构件17b具有L字形截面,成为对耐火衬垫19a(参照图15)进行保持的结构。对于密封主体17a,与柔性管T密接的内周部具有圆筒形状,且该内周部具有比柔性管T的峰部T1的外径稍小的内径。另外,密封主体17a的萧氏A硬度为50左右,具有能够对柔性管T的两个峰部的量进行密封的长度。
接着,在图3中示出本发明的管接头中的密封构件。图3的(a)是本发明的密封构件的单侧剖视图,图3的(b)是本发明的密封构件的X部放大图,图3的(c)是俯视图。如图3的(a)、(b)所示,密封构件7具有由橡胶材料构成的密封主体71、以及在该密封主体71的接头主体的入口侧的端面固定的圆环状的按压构件72。本发明中的圆环状也包括切除了圆环的一部分的形态。按压构件72是圆环平板状,且由金属材料形成。例如,密封构件7通过向配置有按压构件72的金属模具内嵌入成形橡胶材料而得到。需要说明的是,另外,也可以将按压构件72粘接并固定于所成形的密封主体71。
如图3的(b)所示,密封主体71的内周部711向接头主体的入口侧露出。也就是说,按压构件72并未覆盖密封主体71的接头主体的入口侧整体,密封主体71的内周部711在图1所示的压缩前的状态下,未被按压构件72以及其他周边构件(接头主体2以及保持构件5)约束。其结果是,在密封主体71在按压构件72与弹性构件之间被压缩的情况下,密封主体71的内周部711发生变形,内周部711的一部分朝向接头主体的入口侧突出(参照后述的图5以及图14)。由此,也容易与从柔性管T的前端起第一个峰部的反前端侧的斜面密接,从而能够提高密封性。需要说明的是,在图3的(b)中,密封主体71的内周部711是包括凸部712、以及形成于接头主体的入口侧的端部的插入锥状部714的部分。
如图3的(b)所示,密封主体71在无负载的状态(压缩前的状态)下,在与柔性管T密接的内周部711的接头主体的里侧具有向缩径方向突出的凸部712。从密封性的观点出发,凸部712的高度H优选为0.2mm以上,优选的范围为0.2mm~1.0mm。对于密封主体71,在内周部711的圆筒部分具有比柔性管T的峰部的外径稍小的内径,在凸部712具有更小的内径。通过像这样形成部712,能够对柔性管T的前端部进行保持,并且使密封主体71容易与第一个峰部T1的前端侧的斜面密接。另外,凸部712的接头主体的入口侧的端面成为倾斜面713。倾斜面713的相对于密封主体71的轴向的倾斜角度优选为与柔性管T的形状密接的角度,例如为30度~60度。通过形成倾斜面713,更容易与柔性管T的第一个峰部T1的前端侧的斜面密接。
在图3的(b)中,密封主体71的轴向长度L被设计为能够对柔性管T的一个峰部的量进行密封的长度。该轴向长度L根据柔性管T的外径而不同,例如为3mm~6mm。另外,如图3的(c)所示,环状的密封主体71与按压构件72配置为同心圆状,密封主体71的外径尺寸比按压构件72的外径尺寸稍大。密封主体71的外径尺寸例如为20mm~40mm。
在本发明中,密封主体71由橡胶材料构成,萧氏A硬度为20~45。萧氏A硬度是指A型硬度计硬度,是使用日本工业标准JIS K 6253-3所规定的求法求出的值。密封主体71的萧氏A硬度优选为20~40,更优选为20~30。另外,作为在密封主体71中使用的橡胶材料,出于长期间保持密封性能的必要性,考虑到气密性而优选丁腈橡胶(NBR)。
使用图4对柔性管的插入动作进行说明。如图4所示,柔性管T是沿轴向交替配置有多个峰部T1和谷部T2的蛇腹状的金属管(例如不锈钢管)。通常,柔性管T的前端部T3在谷部T2的位置以与轴向成为直角的方式被切断。对于柔性管T,从前端部T3起几个峰部的量(例如四个峰部~七个峰部的量)的外侧的覆盖树脂被除去,并被插入管接头1。
将柔性管T从管接头1的一端部插入,并使其通过压紧螺母3以及保持件8的内周部。如上所述,保持件8的爪部81的内径以小于柔性管T的峰部T1的外径φ的状态配置。因此,爪部81以越过柔性管T的峰部T1的方式进行动作。具体而言,以基部82与耐火衬垫9a的抵接部位为支点,以爪部81扩径而保持片83缩径的方式进行动作。然后,柔性管T的前端部T3与移动构件6抵接,该移动构件6的凸缘部61被向第二台阶部25侧按压。
当柔性管T被压至里侧时,保持构件5的弯折部52的自由端从接头主体2的卡合槽26脱离,伴随于此,弹性构件4的压缩状态被释放,弹性构件4伸长。伸长的弹性构件4按压支承部51,从而朝向接头主体的入口侧的一端部按压密封主体71,由此,密封主体71在滑动的同时被压缩。其结果是,密封主体71与柔性管T密接,插入完成。
在图5中示出柔性管的插入完成了的状态(连接状态)。在该连接状态下,密封主体71被夹在金属制的支承部51与按压构件72之间从而被压缩,与柔性管T的从前端部T3起第一个峰部T1密接。具体而言,密封主体71的内周部以覆盖在第一个峰部T1上的方式被分为两股状(两个腿部),且与该峰部T1的两侧的斜面T1a、T1b密接。密封主体71的萧氏A硬度为20~45,因此容易沿峰部T1的形状发生变形,且由于密封主体71具有凸部712(参照图3的(b)),因此容易与峰部T1的前端侧的斜面T1a密接。另外,密封主体71的内周部的一部分(接头主体的入口侧的腿部)向峰部T1的反前端侧的斜面T1b与按压构件72之间的空间延伸,从而与斜面T1b密接。该腿部从按压构件72的端面向接头主体的入口侧突出。需要说明的是,保持件8的爪部81收纳于从前端部T3起第一个峰部与第二个峰部之间的谷部。
如图16所示,在以往的管接头中,成为如下结构:在连接状态下,柔性管T的前端部T3通过密封构件17,对柔性管T的外周侧进行密封。也就是说,成为使柔性管T贯穿密封构件17,从而对该柔性管T进行密封的形态。
相对于此,如图5所示,在本发明的管接头1中,成为在更靠前端侧的位置对柔性管T进行密封的结构,柔性管T的前端部T3不从密封构件7突出。其结果是,能够进一步缩短管接头1的轴向长度、或连接时插入管接头的柔性管T的长度,从而能够实现资源节约化。另一方面,由于在更靠前端侧的位置进行密封,成为容易由于柔性管T的动作(弯折等)而产生间隙的结构。相对于此,在管接头1中,密封主体71与以往相比为低硬度,即萧氏A硬度为20~45,从而密封主体71容易发生变形,由此提高密封主体71相对于柔性管T的动作的追随性。其结果是,在管接头1中,确保对密封而言足够的接触面积,使密封主体71与柔性管T密接。并且,通过在密封构件71的内周部设置凸部712(参照图3的(b)),实现了密封性的提高。
另外,在本发明的管接头中,与以往的管接头相比,也能够减小柔性管的插入时的载荷。密封主体的内径尺寸通常比柔性管的外径尺寸稍小。因此,在以往的向密封主体的内周部插入柔性管的前端的两个峰部的结构中,存在插入时的载荷过大的可能性。本发明关于这一点也是有利的,能够通过柔性管的插入时的载荷的降低实现施工性的提高。
(第二实施方式)
基于图6~图8对本发明的第二实施方式的管接头进行说明。需要说明的是,对与使用图1~图5说明的第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略详细的说明。图6示出将柔性管插入前的状态,图7示出连接了柔性管的状态。
如图6所示,与第一实施方式的管接头相比,管接头1A的密封构件7A的结构不同。具体而言,第一实施方式的密封主体71是对柔性管T的一个峰部的量进行密封的长度,而相对于此,密封主体71A成为对柔性管T的两个峰部的量进行密封的长度。密封主体71A分轴向长度L例如为6mm~10mm,密封主体71A在与柔性管T密接的内周部711的接头主体的里侧具有向缩径方向突出的凸部712(参照图8)。
在图7的连接状态下,密封主体71A被夹在支承部51与按压构件72之间从而被压缩,与柔性管T的密封面压上升。其结果是,与柔性管T的从前端部T3起第一个峰部T1以及第二个峰部密接。在该方案中也同样地,密封主体71A与第一个峰部T1的至少前端侧的斜面T1a密接,柔性管T的前端部T3不从密封主体71A突出。需要说明的是,保持件8的爪部81收纳于从前端部T3起第二个峰部与第三个峰部之间的谷部。
(第三实施方式)
然而,当在与柔性管连接的连接状态下向该柔性管施加抽拉力时,根据情况不同,存在柔性管的接触部分由于保持件的爪部而发生变形的可能性。如图5以及图7所示,上述的第一实施方式以及第二实施方式的管接头成为在与柔性管T连接的连接状态下,保持件8的爪部81收纳于与同密封构件7、7A密接的峰部T1相邻的谷部T2的结构。在这样的连接状态下,当向柔性管施加抽拉力时,考虑到与保持件8的爪部81接触的峰部(例如,在图5中为柔性管T的从前端起第一个峰部T1)在该接触部分供爪部81陷入、或被爪部81挤压,从而产生不均匀的变形的情况。由于峰部发生这样的变形,从而存在峰部T1与密封构件7、7A的接触的状态发生变化,进而对密封性造成影响的可能性。特别是,在密封构件仅与柔性管T的从前端起第一个峰部T1密接的情况(图5的情况)下,认为上述变形对密封性造成的影响较大。鉴于这样的情况,在第三实施方式中,使一个以上的峰部介于同密封构件密接的峰部与保持件的爪部之间,从而抑制抽拉力对密封性造成的不良影响。
基于图9~图11对本发明的第三实施方式的管接头进行说明。需要说明的是,对与使用图1~图5说明的第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略详细的说明。图9示出将柔性管插入前的状态,图10示出柔性管的插入中途的状态,图11示出连接了柔性管的状态。
如图9所示,管接头1B主要在密封构件7B的结构上与第一实施方式的管接头不同。具体而言,第三实施方式的密封构件7B与第一实施方式的密封构件7同样地对柔性管T的一个峰部的量进行密封,但密封构件7B的整体的轴向长度比密封构件7整体的轴向长度长。由此,确保保持件8的爪部81与密封主体71B之间的空间。如后述的图10所示,在柔性管T的插入中途,柔性管T的从前端部T3起第一个峰部T1在跨越保持件8的爪部81时收纳于该空间。空间被设置为在该状态下,第一个峰部T1不与密封主体71B接触的大小。图10的状态并不是密封状态,因此作业者能够通过气密试验容易地辨别柔性管T的连接状态。因此,通过在保持件8的爪部81与密封主体71B之间设置上述空间,有助于防止施工时的连接不良。
在图9中,密封主体71B是对柔性管T的一个峰部的量进行密封的长度,密封主体71B的轴向长度L例如为4mm~8mm。对于密封主体71B,与柔性管T密接的内周部711成为向接头主体2的里侧突出的形状,该突出的部分以覆盖保持构件5的内周面的一部分的方式配置。另外,在内周部711的接头主体的里侧形成有向缩径方向突出的凸部712。
在图9中,按压构件72B的截面为大致正方形状,且与第一实施方式的按压构件72相比成为管接头的轴向上的厚度较厚的圆环构件。在按压构件72B的接头主体2的入口侧的内周面形成有朝向径向外侧凹陷的凹部721。如上所述,在柔性管T的插入时,保持件8的爪部81以跨越柔性管T的峰部T1的方式进行动作,但由于形成有凹部721,即使保持件8的爪部81扩径,该爪部81也不会与按压构件72B发生干涉。因此,能够防止由爪部81与密封构件7B发生干涉而引起的柔性管T的插入载荷的增大。
接着,在图10中示出柔性管的插入中途的状态。在图10的状态下,密封主体71B的内周部711不与柔性管T的外周面接触,并未成为密封状态。另一方面,保持件8的爪部81收纳于从前端部T3起第一个峰部T1与第二个峰部之间的谷部T2。在该状态下,即使拉拽柔性管T,也会由于爪部81与第一个峰部T1抵接而不会将该柔性管T拔出。另一方面,在该状态下进行气密试验时,由于柔性管T不与密封主体71B接触而并未成为密封状态,因此会产生流体泄漏。因此,作业者能够辨别该状态为连接中途的状态。其结果是,容易防止施工时的连接不良。
当从图10的状态进一步插入柔性管T时,密封主体71B的内周部711与柔性管T的峰部T1密接(参照图11)。由此,连接柔性管T。在图11的连接状态下,密封主体71B被夹在支承部51与按压构件72B之间从而被压缩,与柔性管T的密封面压上升。其结果是,密封主体71B与柔性管T的从前端部T3起第一个峰部T1密接。另外,在图11中,保持件8的爪部81收纳于从前端部T3起第二个峰部与第三个峰部之间的谷部,一个峰部介于同密封构件7B密接的峰部T1与保持件8的爪部81之间。
这样,在第三实施方式中,使一个以上的峰部介于同密封构件7B密接的峰部T1与保持件8的爪部81之间。由此,例如在图11中,从前端部T3起第一个峰部T1与保持件8的爪部81的接触得到避免,即使在向柔性管T施加抽拉力时,在第一个峰部T1也不会产生由与保持件8的接触引起的应力。因此,抽拉力不会对第一个峰部T1的变形造成影响,从而能够抑制抽拉力对密封性造成的不良影响。
由于密封构件的结构在上述的第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中的任一方案中都能够实现密封构件以及管接头的进一步小型化,因此从进一步节约资源的观点出发,优选第一实施方式。具体而言,由于第一实施方式的密封构件仅与柔性管的从前端起第一个峰部密接,因此与以往相比,能够缩小密封构件,并且,由于保持件的爪部收纳于与从前端起第一个峰部相邻的谷部,因此能够进一步缩短管接头的轴向长度,从而能够实现管接头的小型化。另一方面,由于考虑到资源节约化,并且密封构件与柔性管的接触面积增加,因此从更高的密封性的观点出发,优选第二实施方式。另外,由于考虑到资源节约化,并且能够降低由抽拉力引起的对密封性造成的影响,因此担心在抽拉力的情况下,优选第三实施方式。需要说明的是,作为通过气密试验的泄漏状态来辨别柔性管的插入中途的状态的手段,也能够使用第三实施方式的密封构件的结构。
需要说明的是,在本发明中,密封构件只要是至少与柔性管的从前端起第一个峰部的至少前端侧的斜面密接的结构即可,也可以具有对柔性管的三个峰部以上的量进行密封的长度。
本发明的管接头并不限定于上述各实施方式的方案。例如,在上述第一实施方式以及第二实施方式中,作为按压构件使用了圆环状的按压构件,但如图15所示,例如也可以使用具有L字形截面的按压构件。在该情况下,也可以在该按压构件固定设置耐火衬垫。
另外,作为保持件,也可以使用图15所示的保持件。图15的保持件18是具有爪部18a,且具有基部18b的环状构件,在该基部18b形成有与压紧螺母13抵接的锥面18c。在图15的方案中,爪部18a具有在无负载状态下比柔性管的峰部的外径大的内径,且该爪部18a被设定为在柔性管插入时不会卡挂于该峰部的尺寸。
【实施例】
为了对本发明的管接头的密封性进行确认,实施了拉伸试验以及根部弯曲试验。密封构件采用图3的形状,密封主体的轴向长度被设定为对柔性管的前端的一个峰部的量进行密封的长度。密封主体的橡胶材料使用NBR。使用橡胶硬度不同的密封主体,分别得到密封构件。将得到的密封构件安装于接头主体,从而得到试验用管接头。
(1)拉伸试验
如图12所示,在SUS304制的柔性管T(管长度150mm、口径20A)的一个端部连接试验用管接头1,在另一个端部连接不会发生泄漏、脱落的管接头,实施拉伸试验。在向管内施加20kPa的空气压力的状态下,施加5分钟2.7kN的拉伸载荷F,然后将空气压力设为110kPa。对试验中的泄漏的有无进行评价。将结果示于表1中。
【表1】
萧氏A硬度 泄漏数/试验数
实施例1 24 0/4
实施例2 30 2/6
比较例1 50 4/6
比较例2 70 6/6
如表1所示,实施例1以及实施例2即使在拉拽的情况下气密性也优异。尤其是,在实施例1中并未确认到泄漏。另一方面,比较例1以及比较例2成为泄漏数占半数以上的结果。
(2)根部弯曲试验
如图13所示,在SUS304制的柔性管T连接试验用管接头1并实施根部弯曲试验。在向管内施加20kPa的空气压力的状态下,将柔性管T向左右分别弯曲90度。具体而言,将柔性管T从正中的状态起向左侧弯曲90度并返回到正中,然后,向右侧弯曲90度并返回到正中。在返回到正中后,将空气压力设为110kPa。对试验中的泄漏的有无进行评价。需要说明的是,在试验中,将向各侧弯曲90度的次数设为一次,对最终直至产生泄漏为止的弯曲次数进行测定。将结果示于表2中。
【表2】
Figure BDA0002973330340000141
如表2所示,实施例1的直至产生泄漏为止的弯曲次数为比较例1的2倍,即使在柔性管弯曲的情况下,实施例1的气密性也优异。对于该试验结果,认为实施例1的密封主体较软,对柔性管的动作的追随性较好。
在此,在图14中示出实施例1以及比较例1的管接头的连接状态的截面照片。图14的(a)示出实施例1的密封主体的周边,图14的(b)示出比较例1的密封主体的周边。在图14中,以提高密封主体的视觉辨认性为目的,使用白线表示各密封主体的外缘,但实际上并不存在该白线。如图14所示,可知实施例1适应于柔性管。具体而言,实施例1的密封主体沿柔性管的从前端起第一个峰部的形状发生变形。特别是,密封主体的内周部的接头主体的入口侧的部分向按压构件与第一个峰部之间的空间延伸,与该凸部的反前端侧的斜面密接。另外,基于图14的截面照片算出的密封主体与柔性管的接触面积在实施例1中为211.6mm2,在比较例1中为141.7mm2
以上,本发明的管接头形成为与柔性管的从前端起第一个峰部的前端侧的斜面接触并进行密封的结构,在此基础上,通过将密封构件设为规定的橡胶硬度来提高追随性,并且设置凸部等来确保接触面积,从而提高密封性。由此,成为能够在维持良好的密封性的同时实现资源节约化的柔性管用接头。

Claims (6)

1.一种柔性管用接头,其对沿轴向交替配置有多个峰部和谷部的蛇腹状的柔性管进行连接,所述柔性管用接头的特征在于,
所述柔性管用接头具备供所述柔性管从一端部插入的接头主体,
在所述接头主体的内部配置有:
保持件,其具有收纳于所述柔性管的谷部的爪部;
弹性构件,其被保持为压缩状态;以及
环状的密封构件,所述弹性构件的压缩状态由于所述柔性管的插入而得到释放,从而该密封构件在朝向所述接头主体的一端部滑动的同时被压缩,并与所述柔性管密接,
所述密封构件的萧氏A硬度为20~45,所述密封构件在与所述柔性管连接的连接状态下与所述柔性管的从前端起第一个峰部的至少前端侧的斜面密接。
2.根据权利要求1所述的柔性管用接头,其特征在于,
所述密封构件在该密封构件的压缩前的状态下,在与所述柔性管密接的内周部的所述接头主体的里侧具有向缩径方向突出的凸部。
3.根据权利要求1所述的柔性管用接头,其特征在于,
所述密封构件具有由橡胶材料构成的环状的密封主体、以及在该密封主体的所述接头主体的入口侧的端面固定的圆环状的按压构件,
所述密封主体的内周部向所述接头主体的入口侧露出。
4.根据权利要求1所述的柔性管用接头,其特征在于,
所述密封构件仅与所述第一个峰部密接。
5.根据权利要求1所述的柔性管用接头,其特征在于,
所述保持件在所述柔性管的插入前,以所述爪部的内径小于所述柔性管的峰部的外径的状态配置,在所述柔性管的插入时,所述爪部跨越所述柔性管的峰部。
6.根据权利要求1所述的柔性管用接头,其特征在于,
在与所述柔性管连接的连接状态下,一个以上的峰部介于同所述密封构件密接的峰部与所述保持件的所述爪部之间。
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