JP7181042B2

JP7181042B2 - ゴム輪

Info

Publication number: JP7181042B2
Application number: JP2018189617A
Authority: JP
Inventors: 昌隆村上; 宏昭坂本; 友昭井内; 要介松下
Original assignee: 株式会社クボタケミックス
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2022-11-30
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: JP2020060199A

Description

この発明はゴム輪に関し、特にたとえば、管の接合部において受口の内周面と差口の外周面との隙間を封止する、ゴム輪に関する。

従来のゴム輪の一例が特許文献１に開示される。特許文献１のゴム輪は、本体と、本体よりやや長尺なリップ部とを有する断面略Ｖ字状に形成される。本体の外周面は、中途がくびれた略瓢箪型となっている。また、リップ部には、本体と対向する面側の先端に、肉厚縁部が本体の方向に突出して形成される。そして、リップ部と対向する本体の対向面の管軸方向の長さと、本体の対向面に対向するリップ部の本体との結合部分から肉厚縁部までの管軸方向の長さとは、ほぼ同等の大きさに形成される。これにより、リップ部が本体側に圧縮された際に、肉厚縁部が本体の端縁よりも外方に位置する構成となり、差口が受口から容易に離脱することが防止される。

実開平５－１４７７８号

特許文献１に開示されるようなリップ付きのゴム輪を用いることで、受口に差口を挿入する作業を比較的容易に行えるとはいうものの、差口挿入時に大きな力を要するのが現状であり、差口の挿入抵抗のさらなる低減が求められる。しかしながら、差口の挿入抵抗を低減するために、単にゴム輪の厚みを小さくしたりゴム輪に肉盗みを形成したりするだけでは、止水性能が低下してしまったり、差口挿入時にゴム輪が転んでしまったりする等の問題が生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ゴム輪を提供することである。

この発明の他の目的は、止水性能および差口挿入時の転び難さを確保しつつ、受口に対する差口の挿入抵抗を低減できる、ゴム輪を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、使用材料を低減することで環境に配慮した、ゴム輪を提供することである。

第１の発明は、受口の内周面に形成されるゴム輪溝に装着され、受口の内周面と当該受口に挿入される差口の外周面との隙間を封止するゴム輪であって、ゴム輪溝への組み付け前の状態において、ゴム輪溝に収容される部分である円筒状の本体、本体の内周面から突出し、受口先端側から受口奥側に向かって徐々に縮径するように延び、かつ本体の管軸方向の幅内に収まるように形成される筒状のリップ部、および本体の外周面に形成される環状溝を備え、環状溝は、リップ部の受口奥側の基端部において直線と曲線とが接続する部位よりも受口先端側に形成され、環状溝の受口奥側の端縁から本体の受口奥側の端縁までの管軸方向の長さは、環状溝の受口先端側の端縁から本体の受口先端側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい、ゴム輪である。

第１の発明では、ゴム輪は、受口のゴム輪溝に収容される円筒状の本体と、差口の外周面に密着する部分であるリップ部とを備え、管の接合部において受口の内周面と差口の外周面との隙間を封止する。リップ部は、本体の内周面から突出し、受口先端側から受口奥側に向かって徐々に縮径するように延び、かつ本体の管軸方向の幅内に収まるように筒状に形成される。また、本体の外周面には、周方向に延びる環状溝が形成される。この環状溝は、リップ部の受口奥側の基端部において直線と曲線とが接続する部位よりも受口先端側に形成される。また、環状溝の受口奥側端縁から本体の受口奥側端縁までの長さは、環状溝の受口先端側端縁から本体の受口先端側端縁までの長さよりも大きくなるように設定される。すなわち、環状溝は、本体の受口奥側部分のボリュームを残すようにして、リップ部の基端部分と背中合わせの位置に形成される。

第１の発明によれば、本体の適正位置に環状溝を形成したので、止水性能および差口挿入時の転び難さを確保しつつ、受口に対する差口の挿入抵抗を低減できる。また、本体に環状溝を形成することで、ゴム輪の減量化を図ることができる、つまり使用材料のレデュース効果があるので、環境に配慮したゴム輪とすることができる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、環状溝の管軸方向の幅は、環状溝の受口先端側の端縁から本体の受口先端側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい。

第２の発明によれば、ゴム輪を大きく減量できる。

第３の発明は、第１または２の発明に従属し、環状溝の管軸方向の幅は、環状溝の受口奥側の端縁から本体の受口奥側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい。

第３の発明によれば、ゴム輪をより大きく減量できる。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に従属し、ゴム輪の受口先端側の端面には、径方向の外側から内側に向かって受口奥側に傾斜する傾斜面が形成され、傾斜面は、受口奥側に形成されて管軸方向に対して第１角度で傾斜する第１傾斜面と、第１傾斜面よりも受口先端側に形成されて管軸方向に対して第１角度よりも小さい第２角度で傾斜する第２傾斜面と、第２傾斜面よりも受口先端側に形成されて管軸方向に対して第３角度で傾斜する第３傾斜面とを含む。

第４の発明によれば、ゴム輪が第２傾斜面を有することで、差口挿入時におけるゴム輪の転びをより確実に防止できる。また、ゴム輪が第３傾斜面を有することで、受口に対する差口の挿入抵抗を低減できると共に、ゴム輪をより大きく減量できる。

第５の発明は、第４の発明に従属し、第３傾斜面は、外縁が本体の内周面よりも径方向の外側に配置され、内縁が本体の内周面よりも径方向の内側に配置される。つまり、第５の発明では、第１傾斜面および第２傾斜面は、リップ部に形成され、第３傾斜面は、本体とリップ部とに跨がるように形成される。

第６の発明は、第４または第５の発明に従属し、第３傾斜面の第３角度は、第１傾斜面の第１角度よりも大きい。つまり、第６の発明では、管軸方向に対する傾斜角度は、第１傾斜面、第２傾斜面および第３傾斜面の中で、第３傾斜面が１番大きい。

第７の発明は、第４から第６のいずれかの発明に従属し、環状溝の底面は、第３傾斜面の外縁よりも径方向の外側に配置される。つまり、第７の発明では、環状溝の深さは、第３傾斜面の外縁位置まで達しない深さに抑えられる。

この発明によれば、本体の適正位置に環状溝を形成したので、止水性能および差口挿入時の転び難さを確保しつつ、受口に対する差口の挿入抵抗を低減できる。また、本体に環状溝を形成することで、ゴム輪の減量化を図ることができる、つまり使用材料のレデュース効果があるので、環境に配慮したゴム輪とすることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例であるゴム輪を受口に装着した状態を示す図解図である。ゴム輪の使用状態を示す図解図である。ゴム輪を示す正面図である。図３のゴム輪を示す右側面図である。図４のV-V線におけるゴム輪の断面を拡大して示す拡大断面図である。

図１および図２を参照して、この発明の一実施例であるゴム輪１０は、管１２の端部に形成された受口１４の内周面と、受口１４に挿入された他の管１６の端部、すなわち差口１８の外周面との隙間を封止するものである。受口１４の内周面には、ゴム輪溝２０が形成されており、ゴム輪１０は、このゴム輪溝２０に装着されて使用される。

なお、この実施例では、口径が２００ｍｍである下水道用の硬質塩化ビニル管の接合部に用いるゴム輪１０を想定して説明するが、ゴム輪１０を用いて接続する管の材質、用途および口径などは、特に限定されない。

図３－図５に示すように、ゴム輪１０は、本体３０と、本体３０の内周面から突出するリップ部３２とを備える。ゴム輪１０は、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）等のゴム材料を射出成形すること等によって製造される。

本体３０は、ゴム輪溝２０内に収容される部分であり、円筒状に形成される。本体３０の外径は、ゴム輪溝２０の内径とほぼ同じ大きさに設定され、本体３０の内径は、差口１８の外径よりやや大きく設定される。また、本体３０の幅（管軸方向の長さ）は、ゴム輪溝２０の幅とほぼ同じ大きさに設定され、たとえば２２ｍｍである。

リップ部３２は、差口１８の外周面に密着する部分であり、受口先端側から受口奥側に向かって徐々に縮径するように延びる円錐台形の筒状に形成される。また、リップ部３２は、基端部分の厚みが先端部分の厚みよりも大きく、基端部分（受口先端側）から先端部分（受口奥側）に向かうに従いその厚みは小さくなっていく。

また、ゴム輪１０は、リップ部３２の基端部分よりも受口奥側において、本体３０の内周面から突出する環状突出部３４を備える。環状突出部３４は、受口１４に差口１８を挿入したときにリップ部３２と当接する部分であり、断面半円形に形成される。さらに、ゴム輪１０は、本体３０の外周面から突出する環状小突起３６を備える。環状小突起３６は、ゴム輪溝２０の内周面に形成された小溝２２に嵌合する部分であり、断面三角形状に形成される。ただし、ゴム輪溝２０に小溝２２を形成せずに、ゴム輪溝２０の内周面で環状小突起３６を圧縮するようにしてもよい。また、環状突起３６の断面形状は、ゴム輪溝２０または小溝２２に圧縮される大きさであれば特に限定されず、三角形以外の形状（たとえば、半円または矩形）も適宜採用可能である。

そして、この実施例では、本体３０の外周面には、周方向に延びる環状溝３８が形成される。環状溝３８は、底面３８ａ、受口奥側の側面３８ｂおよび受口先端側の側面３８ｃによって、径方向外側に向かって幅が大きくなる断面台形状に形成される。また、側面３８ｂの管軸方向に対する傾斜角度は、側面３８ｃの管軸方向に対する傾斜角度よりも小さく設定される。

このような環状溝３８は、リップ部３２の基端部分の受口奥側の端縁３２ａよりも受口先端側に形成される。また、環状溝３８の受口奥側の端縁３８ｄから本体３０の受口奥側の端縁３０ａまでの管軸方向の長さＬ１は、環状溝３８の受口先端側の端縁３８ｅから本体３０の受口先端側の端縁３０ｂまでの管軸方向の長さＬ２よりも大きく設定される。つまり、環状溝３８は、本体３０の受口奥側部分のボリュームを残すようにして、リップ部３２の基端部分と背中合わせ（反対側）の位置に形成される。

上記のように環状溝３８を形成するのは、ゴム輪１０の受口奥側部分が、受口１４（ゴム輪溝２０）の内周面および差口１８の外周面との接触圧が最も大きくなる部分であることから、本体３０の受口奥側部分のボリュームを残しておくことで、止水性能を確保できるからである。また、本体３０の受口奥側部分のボリュームを残しておくことで、差口挿入時において、本体３０とゴム輪溝２０の内周面との接触面積を確保でき、ゴム輪溝２０の内周面からの接触反力を適切に受けることができる（つまり受口１４に力が伝達される）ため、ゴム輪１０が転び難くなるからである。さらに、リップ部３２の基端部分と背中合わせの位置に環状溝３８を形成しておくことで、差口挿入時に本体３０が圧縮変形され易くなって、受口１４に対する差口１８の挿入抵抗を低減できるからである。

また、環状溝３８の管軸方向の幅（端縁３８ｄから端縁３８ｅまでの管軸方向の長さ）Ｌ３は、少なくとも長さＬ２よりも大きく設定され、好ましくは長さＬ１よりも大きく設定される。これは、止水性能および差口挿入時の転び難さに影響を及ぼさない範囲内で、環状溝３８をなるべく大きく形成することで、差口１８の挿入抵抗の低減効果が大きくなると共に、ゴム輪１０の減量効果（つまり環境負荷の低減効果）が大きくなるからである。

また、ゴム輪１０の受口先端側の端面には、径方向の外側から内側に向かうに従い受口奥側に入り込む傾斜面が形成される。この受口先端側の傾斜面は、受口奥側からこの順に形成される、第１傾斜面４０、第２傾斜面４２および第３傾斜面４４を含む。さらに、本体３０の受口奥側の端面には、径方向の外側から内側に向かうに従い受口先端側に入り込む傾斜面４６が形成される。

第１傾斜面４０は、リップ部３２の受口奥側部分（先端部分）に形成され、管軸方向に対して第１角度（たとえば４５度）で直線状に傾斜する。第２傾斜面４２は、リップ部３２の受口先端側部分（基端部分）に形成され、管軸方向に対して第１角度よりも小さい第２角度（たとえば２５度）で直線状に傾斜する。

第３傾斜面４４は、外縁４４ａが本体３０の内周面３０ｃよりも径方向外側に配置され、内縁４４ｂが本体３０の内周面３０ｃよりも径方向内側に配置されるように形成される。すなわち、第３傾斜面４４は、本体３０とリップ部３２とに跨がるように形成される。この第３傾斜面４４は、管軸方向に対して第１角度よりも大きい、つまり３段階の傾斜面の中で１番大きい第３角度（たとえば５８度）で直線状に傾斜する。また、上述の環状溝３８の底面３８ａは、第３傾斜面４４の外縁４４ａよりも径方向外側に配置される。つまり、環状溝３８の深さは、第３傾斜面の外縁位置まで達しない深さに抑えられる。

上述のような第２傾斜面４２をリップ部３２に形成することで、差口挿入時に、差口１８の先端がリップ部３２に最初に当接する位置が受口奥側となるので、ゴム輪１０の転びが生じ難くなる。また、第３傾斜面４４をゴム輪１０（主に本体３０）に形成することで、ゴム輪１０の受口先端側部分のボリュームが小さくなるので、受口１４に対する差口１８の挿入抵抗を低減できると共に、ゴム輪１０をより大きく減量できる。さらに、本体３０に傾斜面４６を有することで、ゴム輪１０をより大きく減量できる。

ただし、ゴム輪１０の受口先端側部分のボリュームを小さくし過ぎると、止水性能などに不具合が生じる可能性があるので、上述のように、第３傾斜面４４の第３角度は、第１傾斜面４０の第１角度よりも大きくしておくことが好ましい。同様に、環状溝３８の底面３８ａは、第３傾斜面４４の外縁４４ａよりも径方向外側に配置しておくことが好ましい。

管１２と管１６とを接合する際には、ゴム輪溝２０にゴム輪１０を装着した後、受口１４内に差口１８を挿入する。受口１４に差口１８を挿入すると、差口１８によってゴム輪１０のリップ部３２が拡径されて環状突出部３４に当接されると共に、本体３０の全体が圧縮される。これにより、受口１４の内周面と差口１８の外周面との隙間がゴム輪１０によって封止される。この際、本体３０が環状溝３８を有しているので、差口挿入時に本体３０が圧縮変形され易くなって、受口１４に対する差口１８の挿入抵抗が低減される。また、本体３０の受口奥側部分のボリュームを残すように環状溝３８を形成しているので、止水性能を確保できると共に、差口挿入時におけるゴム輪１０の転びを防止できる。

以上のように、この実施例によれば、本体３０の適正位置に環状溝３８を形成したので、止水性能と差口挿入時における転び難さとを確保しつつ、受口１４に対する差口１８の挿入抵抗を低減できる。また、本体３０に環状溝３８を形成することでゴム輪１０の減量化を図ることができる、つまり使用材料のレデュース効果があるので、環境に配慮したゴム輪１０とすることができる。

なお、上で挙げた具体的な寸法など数値およびゴム輪１０の部分形状などは、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。

たとえば、リップ部３２の先端部分には、第１傾斜面４０と反対側の面（本体３０と対向する側の面）に、断面半円状の肉厚部を形成してもよい。また、たとえば、環状溝３８の断面形状は、半円状などであってもよい。

１０ …ゴム輪
１４ …受口
１８ …差口
２０ …ゴム輪溝
３０ …本体
３２ …リップ部
３８ …環状溝
４０ …第１傾斜面
４２ …第２傾斜面
４４ …第３傾斜面

Claims

受口の内周面に形成されるゴム輪溝に装着され、前記受口の内周面と当該受口に挿入される差口の外周面との隙間を封止するゴム輪であって、前記ゴム輪溝への組み付け前の状態において、
前記ゴム輪溝に収容される部分である円筒状の本体、
前記本体の内周面から突出し、受口先端側から受口奥側に向かって徐々に縮径するように延び、かつ前記本体の管軸方向の幅内に収まるように形成される筒状のリップ部、および
前記本体の外周面に形成される環状溝を備え、
前記環状溝は、前記リップ部の受口奥側の基端部において直線と曲線とが接続する部位よりも受口先端側に形成され、
前記環状溝の受口奥側の端縁から前記本体の受口奥側の端縁までの管軸方向の長さは、前記環状溝の受口先端側の端縁から前記本体の受口先端側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい、ゴム輪。
前記環状溝の管軸方向の幅は、前記環状溝の受口先端側の端縁から前記本体の受口先端側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい、請求項１記載のゴム輪。
前記環状溝の管軸方向の幅は、前記環状溝の受口奥側の端縁から前記本体の受口奥側の端縁までの管軸方向の長さよりも大きい、請求項１または２記載のゴム輪。
前記ゴム輪の受口先端側の端面には、径方向の外側から内側に向かって受口奥側に傾斜する傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、受口奥側に形成されて管軸方向に対して第１角度で傾斜する第１傾斜面と、前記第１傾斜面よりも受口先端側に形成されて管軸方向に対して前記第１角度よりも小さい第２角度で傾斜する第２傾斜面と、前記第２傾斜面よりも受口先端側に形成されて管軸方向に対して第３角度で傾斜する第３傾斜面とを含む、請求項１から３のいずれかに記載のゴム輪。
前記第３傾斜面は、外縁が前記本体の内周面よりも径方向の外側に配置され、内縁が前記本体の内周面よりも径方向の内側に配置される、請求項４記載のゴム輪。
前記第３角度は、前記第１角度よりも大きい、請求項４または５記載のゴム輪。
前記環状溝の底面は、前記第３傾斜面の外縁よりも径方向の外側に配置される、請求項４から６までのいずれかに記載のゴム輪。