JP2010174905A - Sealing material - Google Patents
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Description
本発明は、互いに接続される一方の管の端部に形成された受口に、他方の管の端部に形成された挿口を挿入する管継手に用いられるシール材に関する。 The present invention relates to a sealing material used for a pipe joint that inserts an insertion opening formed at an end of the other pipe into a receiving opening formed at the end of one pipe connected to each other.
従来、この種のシール材としては、図6に示すように、スリップオンタイプの離脱防止管継手11に用いられるものがある。この管継手11は、互いに接続される一方の管12の端部に形成された受口13に、他方の管14の端部に形成された挿口15が挿入されている。
Conventionally, as this type of sealing material, there is one used for a slip-on type separation preventing
受口13の内周に形成されたシール材配置凹部17に、ゴム製で環状のシール材18が配置され、このシール材配置凹部17の奥側に、ロックリング溝19が形成されている。このロックリング溝19には、周方向一つ割りのロックリング20が装着されているとともに、ロックリング20の外周とロックリング溝19の底面との間には、ロックリング20を固定するためのゴム輪などの弾性付勢手段21が配置されている。また、挿口15の先端部外周には、ロックリング20に受口奥側から係合可能な突部22が形成されている。
An
図6,図7に示すように、シール材18は、シール材配置凹部17の周面23に形成された係止溝24内に嵌入係合するヒール部25と、上記周面23と挿口15の外周面との間で圧縮されてシール面圧を生ずるバルブ部26とを備えている。このバルブ部26は受口奥側ほど内径を小さく形成され、その断面形状が管中心に向けて斜め方向に舌状に突出する略長円形に形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
以上のような構成によると、受口13に挿口15を挿入して接合する時に、挿口15の突部22がシール材18の内周を通過する際、図8に示すように、バルブ部26の内周部が仮想線で示す状態から実線で示すように管径方向外方に撓むように変形(拡径)する。
According to the above configuration, when the
その後、突部22がシール材18の内周を通過してしまうと、図6に示すように、バルブ部26が挿口15の外周面とシール材配置凹部17の周面23との間で圧縮され、バルブ部26の内周部が挿口15の外周面に圧接するとともに外周部がシール材配置凹部17の周面23(受口13の内周面)に圧接し、これにより、シール面圧が確保される。
Thereafter, when the
尚、上記のような管継手11に用いられるシール材18については例えば下記特許文献1に記載されている。
In addition, about the sealing
しかしながら上記の従来形式では、図8に示すように、受口13に挿口15を挿入する時、バルブ部26の内周部を仮想線で示す状態から実線で示すように管径方向外方に撓むように変形(拡径)させるのに要する力を低減させることは困難であった。このため、挿口15を受口13に挿入する際に、大きな挿入力(接合力)を作用させる必要があるといった問題があった。
However, in the above-described conventional format, as shown in FIG. 8, when the
本発明は、挿口を受口に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することが可能なシール材を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the sealing material which can reduce the insertion force (joining force) required when inserting an insertion port in a receptacle.
上記目的を達成するために、本第1発明は、互いに接続される一方の管の端部に形成された受口に、他方の管の端部に形成された挿口を挿入する管継手に用いられる弾性材製の環状のシール材であって、
受口内に形成された嵌め込み部内に嵌め込まれるヒール部と、受口の内周面と挿口の外周面との間に挟まれるバルブ部とを有し、
バルブ部は互いに接合された第1バルブと第2バルブとを備え、
第1バルブの外周部に、受口の内周面に圧接する第1シール部が形成され、
第2バルブの内周部に、挿口の外周面に圧接する第2シール部が形成され、
第1バルブがヒール部に接合され、
第1バルブと第2バルブとの接合部分には、第1および第2バルブよりも薄いくびれ部が形成され、
第2バルブは、第1バルブに対して受口の奥側に位置し、且つ、第1バルブから管中心に向って傾斜しており、
ヒール部は、第1バルブに対して、受口の奥側とは反対の手前側に位置し、
第2バルブは、その内径が挿口の外径よりも小さく設定され、且つ、くびれ部の変形により管径方向において拡縮自在であるものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a pipe joint in which an insertion opening formed at an end of one pipe is inserted into a receiving opening formed at an end of one pipe connected to each other. An annular sealing material made of an elastic material used,
A heel portion fitted in a fitting portion formed in the receiving port, and a valve portion sandwiched between the inner peripheral surface of the receiving port and the outer peripheral surface of the insertion port,
The valve portion includes a first valve and a second valve joined to each other,
A first seal portion that is in pressure contact with the inner peripheral surface of the receiving port is formed on the outer peripheral portion of the first valve,
A second seal portion that is in pressure contact with the outer peripheral surface of the insertion port is formed on the inner peripheral portion of the second valve,
The first valve is joined to the heel,
A constricted portion thinner than the first and second valves is formed at the joint between the first valve and the second valve,
The second valve is located on the back side of the receiving port with respect to the first valve, and is inclined from the first valve toward the pipe center,
The heel portion is located on the front side opposite to the back side of the receiving port with respect to the first valve,
The second valve has an inner diameter set smaller than the outer diameter of the insertion opening, and can be expanded and contracted in the tube diameter direction by deformation of the constricted portion.
これによると、受口に挿口を挿入して接合するとき、第2バルブが挿口により管径方向において拡大(拡径)され、挿口がシール材の内周に挿入され、バルブ部の第1シール部が受口の内周面に圧接するとともに第2シール部が挿口の外周面に圧接する。これにより、受口と挿口との間で高い水密性を保持することができる。 According to this, when the insertion port is inserted into the receiving port and joined, the second valve is expanded (expanded) in the tube diameter direction by the insertion port, the insertion port is inserted into the inner periphery of the sealing material, The first seal portion is in pressure contact with the inner peripheral surface of the receiving port, and the second seal portion is in pressure contact with the outer peripheral surface of the insertion port. Thereby, high watertightness can be maintained between the receiving port and the insertion port.
上記のように挿口を受口に挿入した際、第1および第2バルブよりも薄いくびれ部が変形することで、第2バルブが管径方向において拡大するため、第2バルブを管径方向において拡大させるのに要する力が低減され、これにより、挿口を受口に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。 When the insertion port is inserted into the receiving port as described above, the second valve expands in the tube diameter direction by deforming the narrower portion thinner than the first and second valves. The force required for enlarging is reduced, so that the insertion force (joining force) required for inserting the insertion port into the receiving port can be reduced.
また、本第2発明は、第1シール部の位置と第2シール部の位置とが管軸方向にずれているものである。
これによると、第1バルブの径を小さくして、受口の内径を小さくすることができ、これにより、受口と挿口との隙間が小さくなり、水圧負荷時にシール材に作用する水圧の絶対値が小さくなる。したがって、高水圧負荷時でも、シール材が受口と挿口との隙間から離脱し難くなる。また、受口の端面開口部の内径を従来よりも大きくすることができ、挿口が曲がった状態で受口に接合することができる。
In the second aspect of the invention, the position of the first seal portion and the position of the second seal portion are shifted in the tube axis direction.
According to this, the diameter of the first valve can be reduced, and the inner diameter of the receiving port can be reduced, whereby the gap between the receiving port and the insertion port is reduced, and the water pressure acting on the sealing material at the time of hydraulic load is reduced. The absolute value becomes smaller. Therefore, it is difficult for the sealing material to be detached from the gap between the receiving port and the insertion port even under a high water pressure load. Moreover, the inner diameter of the end surface opening of the receiving port can be made larger than before, and the insertion port can be joined to the receiving port in a bent state.
また、本第3発明は、くびれ部の内周面と外周面とにそれぞれ凹部が形成されているものである。
これによると、受口に挿口を挿入して接合するとき、第1バルブが挿口の先端部外周に形成された突部により管径方向において圧縮されると、凹部が逃げ代となって第1バルブの圧縮量が減少する。これにより、挿口の突部が第1バルブの内周をスムーズに通過するため、挿口を受口に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, concave portions are respectively formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the constricted portion.
According to this, when the insertion port is inserted into the receiving port and joined, if the first valve is compressed in the tube diameter direction by the protrusion formed on the outer periphery of the distal end portion of the insertion port, the recess becomes a clearance allowance. The compression amount of the first valve is reduced. Thereby, since the protrusion part of an insertion port passes smoothly the inner periphery of a 1st valve | bulb, the insertion force (joining force) required when inserting an insertion port into a receiving port can be reduced.
また、本第4発明は、第1バルブとヒール部との接合部分に凹部が形成されているものである。
これによると、受口に挿口を挿入して接合するとき、第1バルブが挿口の先端部外周に形成された突部により管径方向において圧縮されると、凹部が逃げ代となって第1バルブの圧縮量が減少する。これにより、挿口の突部が第1バルブの内周をスムーズに通過するため、挿口を受口に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, a concave portion is formed at a joint portion between the first valve and the heel portion.
According to this, when the insertion port is inserted into the receiving port and joined, if the first valve is compressed in the tube diameter direction by the protrusion formed on the outer periphery of the distal end portion of the insertion port, the recess becomes a clearance allowance. The compression amount of the first valve is reduced. Thereby, since the protrusion part of an insertion port passes smoothly the inner periphery of a 1st valve | bulb, the insertion force (joining force) required when inserting an insertion port into a receiving port can be reduced.
以上のように本発明によると、挿口を受口に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができ、受口と挿口との間で高い水密性を保持することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the insertion force (bonding force) required when inserting the insertion port into the receiving port, and to maintain high water tightness between the receiving port and the insertion port. it can.
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、31はプッシュオンタイプの離脱防止管継手であり、互いに接続される一方の管32の端部に形成された受口33に、他方の管34の端部に形成された挿口35が挿入されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1,
受口33の内周面には、嵌め込み溝37(嵌め込み部の一例)と、嵌め込み溝37よりも受口奥側に位置する凹部38と、凹部38よりも受口奥側に位置するロックリング収容溝39とがそれぞれ全周にわたり形成されている。嵌め込み溝37と凹部38との間には凸部44が形成されている。また、ロックリング収容溝39から奥側に距離をおいた受口33の内部には、管径方向の奥端面40が形成されている。
A fitting groove 37 (an example of a fitting portion), a
ロックリング収容溝39には金属製の周方向一つ割りのロックリング41が収容されている。このロックリング41は、弾性的な縮径力を有することで、挿口35の外周面に弾性的に抱き付くように構成されている。ロックリング41の外周面とロックリング収容溝39の底面との間には心出しゴム体42が配置されており、挿口35が受口33に挿入されていないときにロックリング41を受口33に対して心出し状態に保持可能である。また、挿口35の先端部の外周には、ロックリング41に受口奥側から係合可能な突部43が形成されている。尚、突部43は挿口35の先端面よりも所定距離だけ引き抜き方向へ後退した位置に形成されている。
The lock
受口33と挿口35との間はゴム(弾性材の一例)製で環状のシール材45によって全周にわたりシールされている。シール材45は以下のように構成されている。
図1〜図3に示すように、シール材45は、嵌め込み溝37に嵌め込まれるヒール部46と、受口33の内周面と挿口35の外周面との間に挟まれるバルブ部47とを有している。ヒール部46は横断面形状(周方向に対して垂直な断面の形状)が方形をした環状の部材である。
The space between the receiving
As shown in FIGS. 1 to 3, the sealing
バルブ部47は、環状の部材であり、互いに接合された第1バルブ48および第2バルブ49とを備えている。第1バルブ48の横断面形状は管軸方向に長く且つ両端部に半径r1の半円部を有する長円形状である。第2バルブ49の横断面形状は半径r2の円形状である。尚、上記半径r1は半径r2よりも小さく、第1バルブ48の厚さT1は第2バルブ49の厚さT2よりも薄い。また、第2バルブ49の横断面の直径(=2×r2)は凸部44の内周面と挿口35の外周面との管径方向の間隔Sよりも大きく形成されている。
The
第1バルブ48はヒール部46に接合され、第1バルブ48とヒール部46との接合部分の外周部には凹部52が形成されている。尚、第1バルブ48の内径は挿口35の外径よりも僅かに小さく形成され、第1バルブ48の外径は凸部44の内径よりも僅かに大きく形成されている。
The
ヒール部46は、第1バルブ48に対して、受口33の奥側とは反対の手前側に位置している。また、第1バルブ48と第2バルブ49との接合部分には、第1および第2バルブ48,49よりも薄いくびれ部53が形成されている。くびれ部53の内周面と外周面とにはそれぞれ、円弧状の凹部54,55が形成されている。
The
第2バルブ49は、第1バルブ48に対して受口33の奥側に位置し、且つ、第1バルブ48から管中心に向って傾斜している。尚、図3に示すように、第1バルブ48の第2バルブ49寄りの端部の半円部の中心P1と第2バルブ49の中心P2とを含む面をL1とし、上記中心P1を含み且つシール材45の径方向の面をL2とすると、面L2に対する面L1の傾斜角度Mは15〜35°に設定されている。さらに、第2バルブ49は、その内径dが挿口35の外径Dよりも小さく設定され、且つ、くびれ部53の弾性変形により管径方向において拡縮自在である。また、ヒール部46の内径Jは第1バルブ48の内径Kよりも大きく設定されている。
The
第1バルブ48の外周部には、凸部44の内周面(受口33の内周面)に圧接する第1シール部50が全周にわたり形成されている。また、第2バルブ49の内周部には、挿口35の外周面に圧接する第2シール部51が全周にわたり形成されている。第1シール部50の位置と第2シール部51の位置とは管軸方向にずれている。また、凸部44の管軸方向の長さは第2バルブ49を圧縮しない長さに設定されている。尚、ヒール部46はバルブ部47よりも硬質のゴムで形成されている。
A
以下、上記構成における作用を説明する。
一方の管32と他方の管34とを接合する場合、先ず、ロックリング収容溝39にロックリング41と心出しゴム体42とを収容し、図4(a)に示すように、シール材45のヒール部46を嵌め込み溝37に嵌め込んで、シール材45を受口33の内部に装着する。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
When joining the one
次に、挿口35を受口33に挿入する。このとき、図4(b)に示すように、挿口35の先端は、第1バルブ48の内周に挿入され、第2バルブ49に接触して、第2バルブ49を挿入方向へ押す。これにより、第2バルブ49が管径方向において拡大(拡径)される。
Next, the
その後、挿口35がさらに受口33に挿入されると、図4(c)に示すように、挿口35の突部43がヒール部46の内周を通って第1バルブ48の内周に当接し、第1バルブ48が、突部43の外周面と凸部44の内周面(受口33の内周面)との間に挟まれて、管径方向において圧縮される。この際、管径方向において拡大(拡径)した第2バルブ49の外周と凹部38の底面との間には間隙57が全周にわたり形成される。
Thereafter, when the
その後、挿口35がさらに受口33に挿入されると、図5(a)に示すように、挿口35の突部43が第1バルブ48の内周を通って第2バルブ49の内周に当接する。この際、上記間隙57が形成されているため、第2バルブ49は、突部43に対して、管径方向の外向きに変位して逃げることができる。
Thereafter, when the
その後、挿口35がさらに受口33に挿入されると、図5(b),図1に示すように、挿口35の突部43は、第2バルブ49の内周を通過した後、ロックリング41を受口手前側から受口奥側へ通過する。これにより、一方の管32と他方の管34とが接合される。この際、第2バルブ49は、管径方向において拡大(拡径)された状態であるため、挿口35の外周面に張り付くとともに、第2バルブ49の拡径に付随して第1バルブ48が管径方向の外向きに押される。これにより、第1バルブ48の第1シール部50が凸部44の内周面(受口33の内周面)に圧接するとともに、第2バルブ49の第2シール部51が挿口35の外周面に圧接するため、受口33と挿口35との間で高い水密性を保持することができる。
Thereafter, when the
上記のように挿口35を受口33に挿入した際、第1および第2バルブ48,49よりも薄いくびれ部53が弾性変形することで、第2バルブ49が管径方向において拡大するため、第2バルブ49を管径方向において拡大させるのに要する力が低減され、これにより、挿口35を受口33に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。
When the
また、図4(b)に示すように、先ず、挿口35の先端が第2バルブ49を管径方向において拡大し、その後、図4(c)に示すように、突部43が第1バルブ48を圧縮するため、第2バルブ49の管径方向における拡大と第1バルブ48の圧縮とが同時に起こらず、これにより、挿口35を受口33に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。さらに、ヒール部46の内径Jは第1バルブ48の内径Kよりも大きいため、第1バルブ48が圧縮される際、第1バルブ48の一部がヒール部46と挿口35との間に逃げることができる。このことによっても、上記挿入力(接合力)を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 4B, first, the tip of the
また、図4(c)に示すように、第1バルブ48が突部43の外周面と凸部44の内周面との間に挟まれて圧縮されたとき、各凹部52,54,55(図2参照)が逃げ代となって第1バルブ48の圧縮量が減少する。これにより、挿口35の突部43が第1バルブ48の内周をスムーズに通過するため、挿口35を受口33に挿入する際に要する挿入力(接合力)を低減することができる。また、図3に示すように、第1バルブ48の厚さT1は第2バルブ49の厚さT2よりも薄いため、これによっても、第1バルブ48の管径方向の圧縮量が小さくなり、挿口35の突部43が第1バルブ48の内周をスムーズに通過し、挿口35を受口33に挿入する際に要する挿入力(接合力)をさらに低減することができる。
4C, when the
また、図5(a)に示すように、挿口35の突部43が第2バルブ49の内周を通過する際、間隙57が逃げ代となって、第2バルブ49が、突部43に対して、管径方向の外向きに変位して逃げる。これにより、挿口35を受口33に挿入する際に要する挿入力(接合力)をさらに低減することができる。
Further, as shown in FIG. 5A, when the
互いに接合された管32,34内に水圧が作用すると、図1,図5(b)に示すように、この水圧によってバルブ部47を受口33の奥側から手前側に押し出そうとする押出し力F1が管軸方向に作用する。これに対して、第1シール部50の位置と第2シール部51の位置とが管軸方向にずれているため、押出し力F1によってバルブ部47が受口33の奥側から手前側に押し出されてしまうのを防止することができる。特に、第1シール部50の位置と第2シール部51の位置との管軸方向におけるずれ量Aを大きくするほど、大きな押出し力F1に対して、バルブ部47が押し出されてしまうのを防止することができる。これにより、受口33と挿口35との間の水密性が向上する。
When water pressure acts in the
また、第2バルブ49の横断面の直径(=2×r2)は凸部44の内周面と挿口35の外周面との管径方向の間隔Sよりも大きく形成されているため、バルブ部47が押出し力F1によって押されても、第2バルブ49は上記間隔Sを通過し難く、これによっても、バルブ部47が受口33の奥側から手前側に押し出されてしまうのを防止することができる。
Further, since the diameter (= 2 × r2) of the cross section of the
また、間隙57にも水圧が作用するため、第2バルブ49には管中心に向いた押付力F2が作用し、これにより、第2バルブ49の第2シール部51が挿口35の外周面に強く押し付けられ、受口33と挿口35との間の水密性がさらに向上する。
Further, since the water pressure also acts on the
尚、上記実施の形態では、図1に示すように、挿口35を受口33に挿入して一方の管32と他方の管34とを接合した場合、第1バルブ48の内周面が挿口35の外周面に接触しているが、第1バルブ48の内周面と挿口35の外周面との間に隙間が形成されていてもよい。この場合、バルブ部47が押出し力F1によって押されると、第2バルブ49が上記第1バルブ48の内周面と挿口35の外周面との隙間に入り込むように押されるため、受口33と挿口35との間の水密性がさらに向上する。
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, when the
31 管継手
32 一方の管
33 受口
34 他方の管
35 挿口
37 嵌め込み溝(嵌め込み部)
45 シール材
46 ヒール部
47 バルブ部
48 第1バルブ
49 第2バルブ
50 第1シール部
51 第2シール部
52,54,55 凹部
53 くびれ部
d 第2バルブの内径
D 挿口の外径
31 Pipe joint 32 One
45
Claims (4)
受口内に形成された嵌め込み部内に嵌め込まれるヒール部と、受口の内周面と挿口の外周面との間に挟まれるバルブ部とを有し、
バルブ部は互いに接合された第1バルブと第2バルブとを備え、
第1バルブの外周部に、受口の内周面に圧接する第1シール部が形成され、
第2バルブの内周部に、挿口の外周面に圧接する第2シール部が形成され、
第1バルブがヒール部に接合され、
第1バルブと第2バルブとの接合部分には、第1および第2バルブよりも薄いくびれ部が形成され、
第2バルブは、第1バルブに対して受口の奥側に位置し、且つ、第1バルブから管中心に向って傾斜しており、
ヒール部は、第1バルブに対して、受口の奥側とは反対の手前側に位置し、
第2バルブは、その内径が挿口の外径よりも小さく設定され、且つ、くびれ部の変形により管径方向において拡縮自在であることを特徴とするシール材。 An annular sealing material made of an elastic material used for a pipe joint that inserts an insertion port formed at the end of the other tube into a receiving port formed at the end of one of the tubes connected to each other,
A heel portion fitted in a fitting portion formed in the receiving port, and a valve portion sandwiched between the inner peripheral surface of the receiving port and the outer peripheral surface of the insertion port,
The valve portion includes a first valve and a second valve joined to each other,
A first seal portion that is in pressure contact with the inner peripheral surface of the receiving port is formed on the outer peripheral portion of the first valve,
A second seal portion that is in pressure contact with the outer peripheral surface of the insertion port is formed on the inner peripheral portion of the second valve,
The first valve is joined to the heel,
A constricted portion thinner than the first and second valves is formed at the joint between the first valve and the second valve,
The second valve is located on the back side of the receiving port with respect to the first valve, and is inclined from the first valve toward the pipe center,
The heel portion is located on the front side opposite to the back side of the receiving port with respect to the first valve,
A sealing material characterized in that the second valve has an inner diameter set smaller than an outer diameter of the insertion opening, and can be expanded and contracted in the tube diameter direction by deformation of the constricted portion.
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