JP2023037211A - Pipe joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管継手に関し、さらに詳しくは、連結される配管の位置ずれをコンパクトなスペースで吸収できる配管継手に関するものである。
BACKGROUND OF THE
配管は様々な対象物に連結して使用される。配管を連結する構造は種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1で提案されている構造では、配管を建屋などに連結する際に、壁部に形成された貫通穴に配管を挿通させて、壁部の屋外側に配置されたシール装置によってこの配管の外周側を覆った状態にして配管を壁部に固定する。このシール装置は、配管に外挿された状態になる環状の弾性リングと環状の補強リングとが、配管の延在方向に交互に配列されて構成されている。
Piping is used in connection with various objects. Various structures for connecting pipes have been proposed (see
このシール装置では、それぞれの弾性リングがせん断変形することで、配管の径方向の位置ずれを吸収することができる。しかしながら、配管よりも遥かに大径の環状の弾性リングおよび環状の補強リングが配管の外側を囲んで配置される構造であるため、このシール装置を設置するには相応に広いスペースが必要になり、連結される配管の位置ずれを、コンパクトなスペースで吸収するには改善の余地がある。 In this sealing device, each elastic ring undergoes shear deformation, thereby absorbing radial positional displacement of the pipe. However, since the annular elastic ring and the annular reinforcing ring, which are much larger in diameter than the pipe, are arranged around the outside of the pipe, a correspondingly large space is required to install this sealing device. , there is room for improvement in absorbing the displacement of the connected pipes in a compact space.
本発明の目的は、連結される配管の位置ずれをコンパクトなスペースで吸収できる配管継手を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pipe joint capable of absorbing displacement of connected pipes in a compact space.
上記目的を達成するため本発明の配管継手は、流路が貫通して延在し、弾性材料により形成されている筒状の弾性部を備えた配管継手であって、前記流路の外周側を環状に囲む複数の硬質層状体が、前記流路の延在方向に間隔をあけて前記弾性部に埋設されていて、前記弾性部およびそれぞれの前記硬質層状体が前記流路の周壁を構成していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pipe joint of the present invention is a pipe joint having a cylindrical elastic portion formed of an elastic material and extending through a flow channel, wherein are embedded in the elastic portion at intervals in the direction in which the flow path extends, and the elastic portion and each of the hard layered bodies form a peripheral wall of the flow path. It is characterized by
本発明によれば、前記弾性部に埋設されている複数のそれぞれの前記硬質層状体の間に存在している弾性材料がせん断変形することで前記弾性部が弾性変形する。そのため、可撓性に乏しい配管を配管継手に連結する際に、この配管が所定位置に対して位置ずれしていても、前記弾性部が弾性変形することで、この位置ずれを吸収して配管を配管継手に連結することができる。そして、前記弾性部およびそれぞれの前記硬質層状体が前記流路の周壁を構成するので、前記配管継手をコンパクトにすることができる。それ故、前記配管継手を用いることで、連結される配管の位置ずれをコンパクトなスペースで吸収することが可能になる。 According to the present invention, the elastic portion is elastically deformed by shear deformation of the elastic material present between the plurality of hard layered bodies embedded in the elastic portion. Therefore, when a pipe having poor flexibility is connected to a pipe joint, even if the pipe is displaced from a predetermined position, the elastic portion is elastically deformed to absorb the displacement and to can be connected to the pipe fitting. Further, since the elastic portion and each of the hard layered bodies constitute the peripheral wall of the flow path, the pipe joint can be made compact. Therefore, by using the pipe joint, it is possible to absorb the displacement of the connected pipes in a compact space.
以下、本発明の配管継手を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a pipe joint of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
図1~図3に例示する配管継手1は、可撓性に乏しい配管9を必要な機器などに連結するために使用される。或いは、配管継手1は、可撓性に乏しい配管9どうしを連結するために使用される。このような配管9は、金属や曲げ剛性が非常に高い硬質樹脂やこれら材料の複合材などで形成されている。
A
この配管継手1は、筒状の弾性部2と、弾性部2を挟んで弾性部2の両側に配置された筒状の連結部3とを備えている。弾性部2とそれぞれの連結部3は一体化されている。弾性部2およびそれぞれの連結部3には流路1aが貫通して延在している。流路1aを流れる流体は液体の場合も気体の場合もある。図中の一点鎖線CLは、配管継手1(流路1a)の横断面中心を通って延在する軸心を示している。したがって、一点鎖線CLは、弾性部2および連結部3の軸心でもあり、一点鎖線CLの延在方向が軸方向である。
The
それぞれの連結部3には、配管9や必要な機器などが連結される。それぞれの連結部3は一般的に金属で形成されている。
弾性部2は弾性材料により形成されていて、それぞれ連結部3よりも柔らかくて剛性(モジュラス)が低い。弾性部2は例えば、公知の種々の加硫ゴムやエラストマで形成されている。
The
弾性部2には、複数の環状の硬質層状体4が、流路1aの延在方向(即ち、軸方向)に所定間隔gをあけて埋設されている。それぞれの硬質層状体4は、流路1aの外周側を環状に囲んでいて、連結部3に接合されている。硬質層状体4は弾性部2を形成している弾性材料よりも硬くて剛性(モジュラス)が高い。この実施形態では、すべての硬質層状体4は同じ形状になっていて、単純な平坦な円環形状である。硬質層状体4はその他の形状にすることもでき、形状の異なる硬質層状体4を混在させることもできる。
A plurality of annular hard
硬質層状体4の数は例えば5~30程度である。硬質層状体4の厚さ(層厚)は例えば0.3mm~2.0mm程度である。隣り合う硬質層状体4どうしの離間距離となる所定間隔gは例えば0.5mm~5.0mmである。基本的にすべての位置で所定間隔gは同じ大きさに設定されるが、位置に応じて所定間隔gの大きさを異ならせることもできる。
The number of hard
流路1aの延在方向に隣り合って埋設されている硬質層状体4どうしの間は、弾性部2を形成している弾性材料からなる弾性層5になっている。即ち、硬質層状体4と弾性層5とが流路1aの延在方向に交互に配置されている。弾性層5の層厚は、所定間隔gの大きさである。
An
この実施形態では、それぞれの硬質層状体4は、それぞれの内周面が流路1aに露出しない状態で弾性部2に埋設されている。即ち、弾性部2は、それぞれの硬質層状体4の内周側に配置される円筒状の内周弾性層6を有している。内周弾性層6は公知の種々の加硫ゴムやエラストマで形成されている。それぞれの硬質層状体4と内周弾性層6とは接合されている。弾性部2と内周弾性層6とは同仕様の弾性材料で形成することも、異なる仕様の弾性材料で形成することもできる。内周弾性層6は任意に設けることができる。硬質層状体4が金属製の場合は、流路1aを流れる流体に起因する硬質層状体4の腐食抑制のために内周弾性層6を設けることが望ましい。
In this embodiment, each hard layered
さらに、それぞれの硬質層状体4は、それぞれの外周面が弾性部2の外部に露出しない状態で弾性部2に埋設されている。即ち、弾性部2は、それぞれの硬質層状体4の外周側に配置される円筒状の外周弾性層7を有している。外周弾性層7は公知の種々の加硫ゴムやエラストマで形成されている。それぞれの硬質層状体4と外周弾性層7とは接合されている。弾性部2と外周弾性層7とは同仕様の弾性材料で形成することも、異なる仕様の弾性材料で形成することもできる。外周弾性層7は任意に設けることができる。硬質層状体4が金属製の場合は、外気(水分など)に起因する硬質層状体4の腐食抑制のために外周弾性層7を設けることが望ましい。
Further, each hard layered
この配管継手1では、弾性部2およびそれぞれの硬質層状体4が流路1aの周壁を構成している。また、それぞれの連結部3も流路1aの周壁を構成している。
In this pipe joint 1, the
加硫ゴムで形成された弾性部2を有する配管継手1を製造するには、弾性部2に相当する部品を未加硫ゴムにより形成し、この部品にそれぞれの硬質層状体4を埋設する。そして、この部品の両側にそれぞれの連結部3を当接させた成形体を成形する。次いで、この成形体を公知の方法で加硫することで、それぞれの部品(部材)が加硫接着により一体化された配管継手1を製造することができる。
In order to manufacture the pipe joint 1 having the
図4に例示するそれぞれの配管9は既に位置が固定されていて、両者の間には軸方向と直交する方向に位置ずれ(芯ずれ)Sが生じている。一方の配管9は継手配管1の一方側の連結部3に連結され、他方の配管9は他方側の連結部3に連結されて、互いが配管継手1を介して連結されている。
The positions of the
弾性部2では、それぞれの弾性層5が、軸方向と直交する方向に僅かにせん断変形している。それぞれの弾性層5のせん断変形が累積することで弾性変形した弾性部2が、配管9どうしの位置ずれSを吸収している。
In the
この配管継手1は、可撓性に乏しい配管9を配管継手1に連結する際に、少なくとも一方の配管9に所定位置に対する位置ずれSが生じていても、それぞれの弾性層5がこの位置ずれSに追従するようにせん断変形する。その結果、弾性変形した弾性部2が位置ずれSを吸収して配管9を配管継手1に連結することができる。
In this pipe joint 1, even if at least one of the
そして、弾性部2およびそれぞれの硬質層状体4が流路1aの周壁を構成しているので、配管継手1が過大になることは無く、配管継手1をコンパクトにするには有利になっている。それ故、この配管継手1を用いることで、連結される配管9の位置ずれSをコンパクトなスペースで吸収することが可能になっている。
Since the
流路1aの延在方向に配置されている弾性層5の数を多くする程、弾性部2の弾性変形量を大きくすることができる。したがって、配管9の位置ずれSが大きい場合は、弾性層5の数を多く(換言すると硬質層状体4の数を多く)すればよい。即ち、配管9の位置ずれSが大きい場合は、弾性層5(硬質層状体4)の数が多い配管継手1を用いればよい。
As the number of
流路1aに流体が流れることで配管9の内圧が高くなっても、それぞれの弾性層5のせん断変形は僅かなので、高い内圧にも十分に耐えることができる。硬質層状体4どうしの所定間隔g(弾性層5の層厚)が小さい程、弾性層5はせん断変形し難くなる。したがって、配管継手1の耐圧性を向上させるには、所定間隔gを小さくすればよい。即ち、配管9の使用内圧が高い場合は、所定間隔gが小さい配管継手1を用いればよい。
Even if the internal pressure of the
この実施形態では、内周弾性層6は流路1aを流れる流体に対して耐性に優れた弾性材料により形成されている。したがって、流路1aを流れる流体に応じて弾性層5を形成する弾性材料の種類(仕様)を変える必要がない。また、この実施形態では、外周弾性層7は外気に対して耐性に優れた弾性材料により形成されている。したがって、外気の条件に応じて弾性層5を形成する弾性材料の種類(仕様)を変える必要がない。
In this embodiment, the inner
図5に例示する実施形態では、配管継手1はさらに弾性部2の外周側に取り付けられる伸び規制部材8を有している。伸び規制部材8は、弾性部2の軸方向(流路1aの延在方向)の伸びを規制する部材である。伸び規制部材8は、弾性部2の実質的に軸方向の伸びをだけを規制し、その他の方向の変位は実質的に規制しない。伸び規制部材8は、例えば金属で形成され、弾性部2を形成している弾性材料よりも硬くて剛性(モジュラス)が高い。
In the embodiment illustrated in FIG. 5 , the pipe joint 1 further has an elongation restricting member 8 attached to the outer peripheral side of the
この実施形態では、それぞれの連結部3の弾性部2との接続端部は、より大径化したフランジ形状になっている。この伸び規制部材8は、それぞれの連結部3の大径化したフランジ形状の部分に係合して弾性部2に外嵌される円筒形状になっている。伸び規制部材8として例えば、軸方向に延びる分割線に沿って2分割(複数分割)される円筒体を採用する。伸び規制部材8は、弾性部2の実質的に軸方向の伸びをだけを規制できれば、その他の形態にすることもできる。伸び規制部材8は任意に設けることができる。
In this embodiment, the connecting end portion of each connecting
配管継手1に対しては、使用現場によっては、弾性部2の軸方向に引っ張る外力が作用することがある。このような外力が作用しても弾性層5はほとんど変形しないが、この外力が過大であると弾性層5が破壊されるリスクがある。この実施形態では、弾性部2が軸方向に過大な外力によって引っ張られると、伸び規制部材8がその外力に対抗するので、弾性層5が引っ張られて破壊されるリスクを低減することができる。
Depending on the site of use, an external force that pulls the
伸び規制部材8は、弾性部2の軸方向以外の変位を規制しないので、図6に例示するように、弾性部2は弾性変形して配管9の位置ずれSを吸収することができる。したがって、伸び規制部材8によって弾性部2の優れた効果を損なうことはない。伸び規制部材8では、それぞれの連結部3に係合する部分(フランジ状の部分)に、フッ素樹脂などの低摩擦材や回転ローラなどを用いることもできる。これにより、伸び規制部材8に起因して弾性部2の弾性変形し易さが損なわれるリスクを低減するには有利になる。
Since the elongation restricting member 8 does not restrict the displacement of the
図7に例示する実施形態では、それぞれの硬質層状体4の外周面が弾性部2の外部に露出している。即ち、図2に例示する実施形態から外周弾性層7が省略されている。例えば、硬質層状体4が外気によって腐食し難い材質(例えば樹脂材料)で形成されている場合は、このような仕様にして配管継手1のさらなるコンパクト化や軽量化を図ることもできる。
In the embodiment illustrated in FIG. 7 , the outer peripheral surface of each hard layered
図8に例示する実施形態では、それぞれの硬質層状体4の内周面が流路1aに露出している。即ち、図2に例示する実施形態から内周弾性層6が省略されている。例えば、硬質層状体4が流路1aを流れる流体によって腐食し難い材質(例えば樹脂材料)で形成されている場合は、このような仕様にして配管継手1のさらなるコンパクト化や軽量化を図ることもできる。
In the embodiment illustrated in FIG. 8, the inner peripheral surface of each hard layered
それぞれの硬質層状体4の外周面が弾性部2の外部に露出し、かつ、内周面が流路1aに露出している仕様にすることもできる。即ち、図2に例示する実施形態から外周弾性層7および内周弾性層6が省略された仕様にして、配管継手1のさらなるコンパクト化や軽量化を図ることもできる。
The outer peripheral surface of each hard layered
図9に例示する実施形態では、それぞれの硬質層状体4は、側面視で流路1aの延在方向一方側に円弧状に突出した形状になっている。即ち、この硬質層状体4は、円環状体であり、かつ、その円環状体の一方表面側に湾曲した形状になっている。これに伴い、弾性層5も側面視で流路1aの延在方向一方側に円弧状に突出した形状になっている。
In the embodiment illustrated in FIG. 9, each hard layered
それぞれの硬質層状体4は、同じ形状にすることもできるが、それぞれの配置に応じて、側面視の円弧状の半径rを変えることが好ましい。具体的には、図9に例示するように、それぞれの硬質層状体4は、軸心CL上の1つの屈曲中心Pを中心にした半径rを有する円弧形状にするとよい。即ち、屈曲中心Pから離れた位置に配置される硬質層状体4になる程、半径rを大きくする。
Although each hard layered
この実施形態では、弾性層5は側面視で硬質層状体4の円弧状表面に沿ってせん断変形する。そのため、図10に例示するように弾性部2は、弾性部2(流路1a)を延在方向に対して交差する方向(図10の矢印で示す方向)に曲げるように弾性変形し易くなる。それ故、この実施形態の配管継手1は、弾性部2をこのように曲げ変形させた状態にして使用する場合に有益である。
In this embodiment, the
この実施形態では、屈曲中心Pからより離れた位置に配置された硬質層状体4は、半径rがより大きくなっている。これにより、それぞれの弾性層5を硬質層状体4の円弧状表面に沿ってより円滑にせん断変形させ易くなり、その結果、弾性部2をより円滑に曲げ変形させることができる。
In this embodiment, the hard
1 配管継手
1a 流路
2 弾性部
3 連結部
4 硬質層状体
5 弾性層
6 内周弾性層
7 外周弾性層
8 伸び規制部材
9 配管
1 Piping joint
Claims (7)
前記流路の外周側を環状に囲む複数の硬質層状体が、前記流路の延在方向に間隔をあけて前記弾性部に埋設されていて、前記弾性部およびそれぞれの前記硬質層状体が前記流路の周壁を構成していることを特徴とする配管継手。 A pipe joint having a tubular elastic portion formed of an elastic material through which a flow path extends,
A plurality of hard layered bodies annularly surrounding the outer peripheral side of the flow path are embedded in the elastic portion at intervals in the extending direction of the flow path, and the elastic portion and the hard layered bodies are embedded in the elastic portion. A piping joint comprising a peripheral wall of a flow path.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021143824A JP2023037211A (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Pipe joint |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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ID=85509416
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021143824A Pending JP2023037211A (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Pipe joint |
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Country | Link |
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2021
- 2021-09-03 JP JP2021143824A patent/JP2023037211A/en active Pending
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