WO2024252643A1 - 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法 - Google Patents

配管接続具及びこれを用いた配管接続方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024252643A1
WO2024252643A1 PCT/JP2023/021431 JP2023021431W WO2024252643A1 WO 2024252643 A1 WO2024252643 A1 WO 2024252643A1 JP 2023021431 W JP2023021431 W JP 2023021431W WO 2024252643 A1 WO2024252643 A1 WO 2024252643A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipe
flange
jig
connection
connection portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/021431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 萩原
勝磨 今井
主弥 相原
健 渡邉
達郎 宝泉
哲男 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
Priority to EP23940741.4A priority Critical patent/EP4726244A1/en
Priority to PCT/JP2023/021431 priority patent/WO2024252643A1/ja
Priority to JP2025525888A priority patent/JPWO2024252643A1/ja
Priority to KR1020257034055A priority patent/KR20250168318A/ko
Priority to CN202380097443.4A priority patent/CN121002318A/zh
Priority to TW112146473A priority patent/TWI900952B/zh
Publication of WO2024252643A1 publication Critical patent/WO2024252643A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints; Joints allowing movement
    • F16L27/10Adjustable joints; Joints allowing movement comprising a flexible connection only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04Bellows
    • F16J3/041Non-metallic bellows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04Bellows
    • F16J3/041Non-metallic bellows
    • F16J3/042Fastening details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints; Joints allowing movement
    • F16L27/10Adjustable joints; Joints allowing movement comprising a flexible connection only
    • F16L27/107Adjustable joints; Joints allowing movement comprising a flexible connection only the ends of the pipe being interconnected by a flexible sleeve

Definitions

  • This disclosure relates to a pipe connector and a pipe connection method using the same.
  • Pipe connectors are used in a variety of locations in a wide range of machinery fields, including automobiles, general industrial machinery, and construction machinery. For example, in the automobile field, they are used as joints for cooling pipes in electric vehicles, or as joints for turbo units and intercoolers.
  • Patent Document 1 JP 2019-007568 A discloses a pipe connection structure that is interposed between two pipe flow paths (4) and (5) and connects the two pipe flow paths by absorbing misalignment between the two pipe flow paths using a tubular member (1) that is formed into a tubular shape from a rubber-like elastic material (see paragraphs 0024-0025 of Patent Document 1).
  • the tubular member (1) has a shape in which one end side (11) that is inserted into the open end of one pipe flow path (4) and the other end side (12) that is inserted into the open end of the other pipe flow path (5) are integrally provided via a funnel-shaped bellows portion (see Figures 1, 2, 5, and 6 of Patent Document 1).
  • the one end side (11) fits into the inner peripheral surface of one of the piping flow paths (4). Therefore, a one end side seal portion (2) is provided on the outer peripheral surface of the one end side (11) (see paragraphs 0029-0032 of Patent Document 1).
  • the one end side seal portion (2) consists of a hard embedded annular member (21) embedded in the one end side (11) and a lip portion (22) formed by bulging out from the outer peripheral surface of the one end side (11).
  • the other end (12) fits into the outer peripheral surface of the other piping flow path (5). Therefore, an other end seal portion (3) is provided on the inner peripheral surface of the other end (12).
  • the other end seal portion (3) consists of a hard embedded annular member (35) embedded in the other end (12) and a lip portion (36) formed by bulging out from the inner peripheral surface of the other end (12) (see paragraph 0055 and FIG. 5 of Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP 2019-007568 A (Patent Document 1) does not mention how to connect the tubular member (1) to the two piping flow paths (4) (5).
  • the invention described in Patent Document 1 does not allow for mechanical connection using, for example, a jig, and is presumed to require manual connection. For this reason, it is not expected to provide a strong bond to the two piping flow paths (4) (5), and it is presumed that high sealing performance will not be achieved. Improvements are desired.
  • the objective of this disclosure is to achieve high sealing performance for the two pipes that are connected.
  • the pipe connector of the present disclosure is interposed between two pipes arranged in series facing each other in the axial direction, and connects the two pipes.
  • the pipe connector comprises a rubber elastic body, a first reinforcing ring having a first tubular portion and a first flange having higher rigidity than the elastic body, and a second reinforcing ring having a second tubular portion and an outwardly facing second flange having higher rigidity than the elastic body.
  • the elastic body has a cylindrical shape with connection portions at both ends that fit into one of the pipes and the other of the pipes, and a flexible membrane portion integrally provided between the two connection portions, and a seal portion that seals the pipes is integrally provided on the connection portion.
  • the first reinforcing ring is embedded in one of the connection portions that fits into one of the pipes, and the second reinforcing ring is embedded in the other connection portion that fits into the other of the pipes.
  • the first flange receives the force of the jig in the direction from the other connection part to the one connection part, and the second flange receives the force of the jig in the direction from the one connection part to the other connection part on the outer periphery of the elastic body.
  • the first flange is an inward flange that receives the axial force of a jig inserted into the elastic body from the side of the other connection part.
  • the first flange is an outward flange that receives the axial force of a jig inserted into the membrane portion from a direction perpendicular to the axial direction.
  • One embodiment of the pipe connection method using a pipe connector includes the steps of preparing the pipe connector of the one embodiment described above, inserting a first jig having a diameter that overlaps with the first flange in the axial direction into the inside of the elastic body from the side of the other connection part, pushing the first jig to pressurize the first flange and connect the one pipe and the one connection part while aligning the one pipe and the one connection part to fit together, removing the first jig, inserting an arc-shaped second jig into the membrane part of the elastic body from a direction perpendicular to the axial direction, pressurizing the second flange with the second jig and connecting the other pipe and the other connection part while aligning the other pipe and the other connection part to fit together, and removing the second jig.
  • Another embodiment of the pipe connection method using a pipe connector includes the steps of preparing the pipe connector of the other embodiment described above, inserting the arc-shaped jig into the membrane portion in a direction perpendicular to the axial direction, applying pressure to the first flange with the jig while aligning the one pipe and the one connection part to fit together, connecting the one pipe and the one connection part, applying pressure to the second flange with the jig while aligning the other pipe and the other connection part to fit together, connecting the other pipe and the other connection part, and removing the jig.
  • a high level of sealing can be achieved for the two connected pipes.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional front view showing the pipe connector of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional front view of the pipe connector showing the dimensions of each part.
  • 1A to 1E are schematic diagrams showing a longitudinal section of a pipe connector
  • FIG. 1F is a schematic diagram showing the steps of a pipe connector method in sequence as viewed from the front.
  • 5A to 5F are schematic diagrams showing the steps of a pipe connecting method in sequence, as viewed from diagonally below the pipe connector.
  • FIG. 4 is a vertical sectional front view showing a modified embodiment of the pipe connector of the first embodiment.
  • 13 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of a pipe connector of a second embodiment cut in half at the shaft portion, together with a process of connecting the pipe to the pipe.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing a first example of an embedding position of a reinforcing member
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing a second example.
  • FIG. 13A is a schematic diagram showing a third example of an embedding position of a reinforcing member
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing a fourth example.
  • 13A is a schematic diagram showing a fifth example of the embedding position of the reinforcing member
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing a sixth example.
  • 13A is a schematic diagram showing a first form
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing a second form
  • FIG. 13C is a schematic diagram showing a third form, as shapes of a membrane portion of a pipe connector of a fifth embodiment.
  • Pipe connection method using the pipe connector (1) Step of inserting the first jig (2) Step of connecting one pipe to one connection part (3) Step of removing the first jig (4) Step of inserting the second jig (5) Step of connecting the other pipe to the other connection part (6) Step of removing the second jig 3. Function and effect 4.
  • Modified form [Third embodiment] 1. Configuration of the pipe connector 2. Pipe connection method using the pipe connector (1) Step of inserting the jig (2) Step of connecting one pipe to one connection part (3) Step of connecting the other pipe to the other connection part (4) Step of removing the jig 3. Function and effect 4. Modified form [Fourth embodiment] 1. Configuration of the pipe connector 2. Pipe connection method using the pipe connector 3.
  • a pipe connector 11 of this embodiment is interposed between two pipes 101 arranged in series facing each other in the axial direction, and connects the two pipes 101.
  • one of the two pipes 101 will be referred to as pipe 101A, and the other pipe 101 will be referred to as pipe 101B.
  • the axis passing through the center of the pipe connector 11 is indicated by the symbol X.
  • the axis passing through the center of pipe 101A is indicated by the symbol Y
  • the axis passing through the center of pipe 101B is indicated by the symbol Z.
  • the symbol A indicates the axial direction
  • the symbol R indicates the radial direction perpendicular to the axial direction A.
  • the axis Y of the pipe 101A and the axis Z of the pipe 101B do not necessarily have to coincide on the same axis.
  • the axes Y and Z may be shifted in parallel or may intersect. Such a state in which the axes Y and Z are shifted can be regarded as the correct position of the two pipes 101 (101A, 101B).
  • This embodiment discloses a pipe connector 11 that connects two pipes 101 (101A, 101B) while absorbing unintentional or inherently expected axial misalignment.
  • the pipe connector 11 is mainly made of a rubber elastic body 21.
  • the elastic body 21 has connection parts 22 at both ends that fit into the end E1 of the pipe 101A and the end E2 of the pipe 101B, respectively, and a flexible membrane part 23 is integrally provided between the two connection parts 22.
  • connection part 22A one connection part 22 that connects to the pipe 101A
  • connection part 22B the other connection part 22 that connects to the pipe 101B
  • a first reinforcing ring 31 made of a material with higher rigidity than the elastic body 21 is embedded in the connection portion 22A.
  • the first reinforcing ring 31 has a first cylindrical portion 32 and a first flange 33.
  • the first flange 33 is bent at a right angle inward in the radial direction R from the end of the first cylindrical portion 32 that is on the leading side in the fitting direction to the pipe 101A in the axial direction A.
  • the elastic body 21 is connected to the pipe 101A by fitting the connection part 22A to the inner peripheral surface of the pipe 101A.
  • a seal part 24A is integrally provided on the outer peripheral surface of the connection part 22A.
  • a second reinforcing ring 41 made of a material with higher rigidity than the elastic body 21 is embedded in the connection portion 22B.
  • the second reinforcing ring 41 has a second tubular portion 42 and a second flange 43.
  • the second flange 43 is bent at a right angle from the end of the second tubular portion 42 on the axial direction A, which is on the rear side in the fitting direction to the pipe 101B, toward the outside in the radial direction R.
  • the elastic body 21 is connected to the pipe 101B by fitting the connection part 22B to the inner peripheral surface of the pipe 101B.
  • a seal part 24B is integrally provided on the outer peripheral surface of the connection part 22B.
  • the elastic body 21 is formed from rubber, for example, chloroprene rubber (CR), ethylene propylene rubber (EPDM), acrylic rubber (ACM), or the like.
  • CR chloroprene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • ACM acrylic rubber
  • the shape of the elastic body 21 is basically cylindrical, but is not a perfect cylinder.
  • connection part 22A side extends inward in the radial direction R.
  • the first flange 33 is embedded in this part.
  • the first flange 33 and the second flange 43 are covered with the rubber that constitutes the elastic body 21.
  • the inner circumferential surface of the elastic body 21 maintains a uniform inner diameter d1 over the entire area. However, on the connection portion 22B side, only the area near the opening has an inner diameter d2 that is slightly larger than the inner diameter d1. The area of the inner diameter d2 is approximately 1/3 of the length of the second tubular portion 42 in the axial direction A.
  • the outer diameter of the outer peripheral surface of the elastic body 21 is set to outer diameter d3.
  • the two seal portions 24A and 24B, which have the same diameter, have outer diameter d4, which is slightly larger than outer diameter d3.
  • the portion of the outer peripheral surface of the elastic body 21 where the second flange 43 is embedded has the maximum outer diameter d5.
  • the elastic body 21 has a region where the first reinforcing ring 31 is embedded as the connection portion 22A, a region where the second reinforcing ring 41 is embedded as the connection portion 22B, and a region between the connection portions 22A and 22B as the membrane portion 23.
  • the membrane portion 23 is a flexible region made only of rubber, and absorbs axial misalignment that occurs between the connection portions 22A and 22B.
  • the elastic body 21 has the sealing portion 24A integrally formed on the outer circumferential surface of the connecting portion 22A, and has the sealing portion 24B integrally formed on the outer circumferential surface of the connecting portion 22B.
  • the seal portion 24A protrudes in an annular shape from the outer peripheral surface of the connection portion 22A at a position corresponding to the first tubular portion 32.
  • the amount of protrusion is (d4-d3)/2.
  • the seal portion 24A and the first reinforcing ring 31 work together to seal the joint between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the seal portion 24A increases the contact pressure against the inner peripheral surface of the pipe 101A to strengthen the sealing action, and at this time the first tubular portion 32 receives the force acting on the seal portion 24A that tries to escape inward in the radial direction R.
  • the seal portion 24B protrudes in an annular shape from the outer peripheral surface of the connection portion 22B at a position corresponding to the second tubular portion 42.
  • the amount of protrusion is (d4-d3)/2.
  • the seal portion 24B and the second reinforcing ring 41 work together to seal the joint between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the seal portion 24B increases the contact pressure against the inner peripheral surface of the pipe 101B to strengthen the sealing action, and at this time the second tubular portion 42 receives the force acting on the seal portion 24B that tries to escape inward in the radial direction R.
  • the first reinforcing ring 31 and the second reinforcing ring 41 are ring-shaped members manufactured, for example, by pressing a metal.
  • a material such as a synthetic resin, as long as it has a higher rigidity than the elastic body 21 and can increase the bonding strength between the pipe 101 (101A, 101B) and the connection portion 22 (22A, 22B).
  • the first tubular portion 32 of the first reinforcing ring 31 and the second tubular portion 42 of the second reinforcing ring 41 both have a cylindrical shape with a diameter slightly larger than the inner diameter d2 of the larger diameter of the elastic body 21.
  • the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 have the same diameter.
  • the first flange 33 of the first reinforcing ring 31 is an inward flange with an opening in the center.
  • the diameter of the opening i.e., the inner diameter d6 of the first flange 33, is smaller than the smaller inner diameter d1 of the elastic body 21. Therefore, when the connection part 22A is viewed from the side of the connection part 22B, the first flange 33 extends radially inward in the R beyond the inner wall of the elastic body 21.
  • the second flange 43 of the second reinforcing ring 41 is an outward flange.
  • the outer diameter d7 of the second flange 43 is larger than the outer diameter d4 of the two seal portions 24A and 24B. Therefore, when the connection portion 22A is viewed from the connection portion 22B side, the second flange 43 extends radially outward in the R further than the two seal portions 24A and 24B.
  • connection portions 22 (22A, 22B) of the elastic body 21 are fitted to the inner periphery of the two pipes 101 (101A, 101B), respectively.
  • the two pipes 101 (101A, 101B) have the same inner diameter. Therefore, the diameter of the fitting portion of the connection part 22A to the pipe 101A is the same as the diameter of the fitting portion of the connection part 22B to the pipe 101B.
  • the inner diameter of the pipe 101A is the same as or slightly smaller than the outer diameter d3 of the elastic body 21.
  • the inner diameter of the pipe 101B is also the same as or slightly smaller than the outer diameter d3 of the elastic body 21. Therefore, when the two connection parts 22 (22A, 22B) are fitted to the two pipes 101 (101A, 101B), respectively, the seal parts 24A and 24B are crushed.
  • the end E1 of the pipe 101A has a step S1 formed inside.
  • the end face ES1 of the connection part 22A that is fitted into the pipe 101A abuts against the step S1.
  • the end E2 of the pipe 101B has a step S2 formed therein.
  • the end face ES2 of the connection part 22B that is fitted into the pipe 101B abuts against the step S2.
  • the first jig 201 is a cylindrical member having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter d1 of the elastic body 21 and larger than the inner diameter d6 of the first flange 33. In other words, the first jig 201 has a diameter that overlaps with the first flange 33 in the axial direction A.
  • the first jig 201 is inserted into the elastic body 21 from the side of the connection portion 22B.
  • the first jig 201 abuts against the rubber covering the first flange 33.
  • the first flange 33 receives the force of the first jig 201 in the direction from the connection portion 22B toward the connection portion 22A.
  • the pipe 101A may be pressed against the first jig 201 inserted inside the elastic body 21 while the pipe 101A and the connection portion 22A of the elastic body 21 are aligned so as to fit together.
  • the pipe 101A and the connection portion 22A are connected.
  • the seal portion 24A is crushed and the pipe 101A and the connection portion 22A are sealed.
  • the second jig 211 is an arc-shaped member as if it were a cylindrical member cut in the axial direction.
  • the axial thickness of the second jig 211 is set to be narrower than the distance between the end E1 of the pipe 101A connected to the connection part 22A and the rubber part of the elastic body 21 that covers the second flange 43.
  • the second jig 211 is inserted into the membrane portion 23 of the elastic body 21 from a direction perpendicular to the axial direction A (radial direction R).
  • the arc-shaped inner wall portion of the second jig 211 is inserted into the membrane portion 23.
  • the pipe 101B may be pressed against the second jig 211 attached to the membrane portion 23.
  • the step portion S2 of the pipe 101B hits the end surface ES2 of the connection portion 22B, the pipe 101B and the connection portion 22B are connected.
  • the seal portion 24B is crushed at this time, sealing the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the pipe 101A is connected to the connection part 22A
  • the pipe 101B is connected to the connection part 22B
  • the two pipes 101 (101A, 101B) are connected by the pipe connector 11.
  • a first jig 201 is used to connect the pipe 101A to the connection portion 22A
  • a second jig 211 is used to connect the pipe 101B to the connection portion 22B. Therefore, the two pipes 101 (101A, 101B) and the two connection portions 22 (22A, 22B) can be connected by press-fitting using a machine. This increases the tightening between the two pipes 101 (101A, 101B) and the two connection portions 22 (22A, 22B), making it possible to connect the two pipes with a large bonding force. As a result, a high sealing performance can be obtained for the two pipes 101 (101A, 101B) to be connected.
  • the membrane portion 23 provided on the elastic body 21 has flexibility, and therefore absorbs the axial misalignment that occurs between the two pipes 101 (101A, 101B). Therefore, the pipe connector 11 of this embodiment can follow the static or dynamic eccentricity between the two pipes 101 (101A, 101B).
  • FIG 5 is a vertical sectional front view showing a modified embodiment of the pipe connector 11 of the first embodiment.
  • sealing portion 24A and 24B This embodiment is a variation of the sealing portion.
  • the elastic body 21 of this embodiment has three types of sealing portions 24C1, 24C2, and 24D2.
  • sealing portions 24C1, 24C2, and 24D2 are shown diagrammatically with circular symbols indicating their positions.
  • the seal portion 24C1 is provided in an annular shape on the end surface ES1 of the connection portion 22A at a position that coincides with the first cylindrical portion 32 of the first reinforcing ring 31 in the axial direction.
  • the seal portion 24C1 abuts against a step portion S1 provided in the end portion E1 of the pipe 101A, sealing between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the seal portion 24C2 is provided in an annular shape on the end surface ES2 of the connection portion 22B at a position that coincides with the second cylindrical portion 42 of the second reinforcing ring 41 in the axial direction.
  • the seal portion 24C2 abuts against a step portion S2 provided in the end portion E2 of the pipe 101B, sealing between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the seal portion 24D2 is provided in an annular shape on the rubber of the elastic body 21 that covers the second flange 43, at the portion that faces the pipe 101B.
  • the seal portion 24D2 abuts against the end E2 of the pipe 101B, sealing between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the first reinforcing ring 31 has a first flange 33 at the end of the first cylindrical portion 32, which is on the rear side in the fitting direction to the pipe 101A.
  • the first jig 201 has a diameter that overlaps with the first flange 33 in the axial direction A. Therefore, when the first jig 201 is inserted inside the elastic body 21, it abuts against the rubber that covers the first flange 33. The first flange 33 receives the force of the first jig 201 in the direction from the connection portion 22B toward the connection portion 22A.
  • the pipe 101A may be pressed against the first jig 201 inserted inside the elastic body 21 while the pipe 101A and the connection portion 22A of the elastic body 21 are aligned to fit together. In this case, when the step portion S1 of the pipe 101A hits the end surface ES1 of the connection portion 22A, the pipe 101A and the connection portion 22A are connected.
  • the seal portion 24A is crushed and the pipe 101A and the connection portion 22A are sealed.
  • the second jig 211 is a member having an arc shape as if a cylindrical member had been cut in the axial direction (see Figures 4(D) to (F) showing the first embodiment).
  • the second jig 211 is inserted into the membrane portion 23 of the elastic body 21 from a direction perpendicular to the axial direction A (radial direction R).
  • the arc-shaped inner wall portion of the second jig 211 is inserted into the membrane portion 23.
  • the pipe 101B may be pressed against the second jig 211 attached to the membrane portion 23.
  • the step portion S2 of the pipe 101B hits the end surface ES2 of the connection portion 22B, the pipe 101B and the connection portion 22B are connected.
  • the seal portion 24B is crushed at this time, sealing the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the pipe 101A is connected to the connection part 22A
  • the pipe 101B is connected to the connection part 22B
  • the two pipes 101 (101A, 101B) are connected by the pipe connector 11.
  • FIG. 7 is a vertical sectional front view showing a modified embodiment of the pipe connector 11 of the second embodiment.
  • sealing portion 24C1, 24C2, and 24D1 are shown diagrammatically with circular symbols indicating their positions.
  • the seal portion 24C1 is provided in an annular shape on the end surface ES1 of the connection portion 22A at a position that coincides with the first cylindrical portion 32 of the first reinforcing ring 31 in the axial direction.
  • the seal portion 24C1 abuts against a step portion S1 provided in the end portion E1 of the pipe 101A, sealing between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the seal portion 24C2 is provided in an annular shape on the end surface ES2 of the connection portion 22B at a position that coincides with the second cylindrical portion 42 of the second reinforcing ring 41 in the axial direction.
  • the seal portion 24C2 abuts against a step portion S2 provided in the end portion E2 of the pipe 101B, sealing between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the seal portion 24D1 is provided in an annular shape on the rubber of the elastic body 21 that covers the first flange 33, at the portion that faces the pipe 101A.
  • the seal portion 24D1 abuts against the end E1 of the pipe 101A, sealing between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the first reinforcing ring 31 has a first flange 33 at the end of the first cylindrical portion 32, which is on the rear side in the fitting direction to the pipe 101A. In this respect, it differs from the first embodiment, but is common to the second embodiment. However, unlike the second embodiment, the first flange 33 is an outward flange. Because the first flange 33 is an outward flange, the first flange 33 and the second flange 43 face each other with the membrane portion 23 sandwiched between them.
  • the jig 221 is an arc-shaped member as if it were a cylindrical member cut in the axial direction.
  • the axial thickness of the jig 221 is set to be narrower than the distance between the first flange 33 and the second flange 43, which face each other via the membrane portion 23.
  • the jig 221 has a diameter that overlaps with the first flange 33 and the second flange 43 in the axial direction A.
  • the jig 221 is inserted into the membrane portion 23 of the elastic body 21 from a direction perpendicular to the axial direction A (radial direction R).
  • the part that is inserted into the membrane portion 23 is the arc-shaped inner wall portion of the jig 221.
  • the pipe 101A may be pressed against the jig 221 attached to the membrane portion 23 while the pipe 101A and the connection portion 22A of the elastic body 21 are aligned so as to fit together.
  • the pipe 101A and the connection portion 22A are connected.
  • the seal portion 24A is crushed and the pipe 101A and the connection portion 22A are sealed.
  • the pipe 101B may be pressed against the jig 221 attached to the membrane part 23 while the pipe 101B and the connection part 22B are aligned so that they fit together.
  • the pipe 101B and the connection part 22B are connected.
  • the seal portion 24B is crushed at this time, sealing the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the pipe 101A is connected to the connection part 22A
  • the pipe 101B is connected to the connection part 22B
  • the two pipes 101 (101A, 101B) are connected by the pipe connector 11.
  • the jig 221 is attached to the membrane portion 23 of the elastic body 21, and this single jig 221 can support both the connection work between the pipe 101A and the connection portion 22A and the connection work between the pipe 101B and the connection portion 22B. Therefore, by using the single jig 221 for both, the pipe connection method can be performed with a small number of steps, and the work efficiency can be improved.
  • this embodiment has the same effects as the first and second embodiments.
  • Fig. 9 is a vertical sectional front view showing a modified form of the pipe connector 11 of the third embodiment.
  • sealing portion 24C1, 24C2, 24D1, and 24D2 are shown diagrammatically with circular symbols indicating their positions.
  • the seal portion 24C1 is provided in an annular shape on the end surface ES1 of the connection portion 22A at a position that coincides with the first cylindrical portion 32 of the first reinforcing ring 31 in the axial direction.
  • the seal portion 24C1 abuts against a step portion S1 provided in the end portion E1 of the pipe 101A, sealing between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the seal portion 24C2 is provided in an annular shape on the end surface ES2 of the connection portion 22B at a position that coincides with the second cylindrical portion 42 of the second reinforcing ring 41 in the axial direction.
  • the seal portion 24C2 abuts against a step portion S2 provided in the end portion E2 of the pipe 101B, sealing between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • the seal portion 24D1 is provided in an annular shape on the rubber of the elastic body 21 that covers the first flange 33, at the portion that faces the pipe 101A.
  • the seal portion 24D1 abuts against the end E1 of the pipe 101A, sealing between the pipe 101A and the connection portion 22A.
  • the seal portion 24D2 is provided in an annular shape on the rubber of the elastic body 21 that covers the second flange 43, at the portion that faces the pipe 101B.
  • the seal portion 24D2 abuts against the end E2 of the pipe 101B, sealing between the pipe 101B and the connection portion 22B.
  • a reinforcing member 51 is embedded in the membrane portion 23 of the elastic body 21.
  • the reinforcing member 51 has a structure capable of increasing the rigidity of the membrane portion 23, and for example, a coil spring 52, a base fabric 53, or the like can be used as the reinforcing member 51.
  • the coil spring 52 is made of elastic linear material wound in a spiral shape, and matches the cylindrical shape of the membrane portion 23, making it easy to embed within the cylindrical shape of the membrane portion 23.
  • the coil spring 52 expands and contracts in the axial direction A, and also elastically deforms in both the axial direction A and the radial direction R, increasing the rigidity of the membrane portion 23 when embedded within the membrane portion 23.
  • the base fabric 53 is a fabric product made by intertwining warp threads and weft threads, with the weft threads woven between the warp threads that cross vertically. Due to its nature, the base fabric 53 is flexible, so it can be embedded in the membrane portion 23 to fit the cylindrical shape of the membrane portion 23. The embedded base fabric 53 suppresses deformation of the membrane portion 23 and increases its rigidity.
  • a reinforcing member 51 such as a coil spring 52 or a base fabric 53 can be embedded in the membrane portion 23 at a position on the axial direction A passing through the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42.
  • the reinforcing member 51 may be arranged so as to be in a non-contact state with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 11(A)), or may be arranged so as to be in contact with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 11(B)).
  • reinforcing members 51 such as coil springs 52 and base fabric 53 can be embedded in the membrane portion 23 along the axial direction A on the inner periphery side of the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42.
  • the reinforcing members 51 may be arranged so as to be in a non-contact state with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 12(A)), or may be arranged so as to be in contact with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 12(B)).
  • the configuration example shown in Figures 13(A) and (B) is an example in which a base cloth 53 is used as the reinforcing member 51.
  • the base cloth 53 is embedded in the membrane portion 23 so that one end side is on the outer periphery side of the first tubular portion 32 and the other end side is on the inner periphery side of the second tubular portion 42.
  • the base cloth 53 may be arranged so as to be in a non-contact state with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 13(A)), or may be arranged so as to be in contact with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 (see Figure 13(B)).
  • one end of the base fabric 53 may be on the inner periphery of the first tubular portion 32 and the other end on the outer periphery of the second tubular portion 42.
  • the base fabric 53 may be arranged either in a non-contact state with the first tubular portion 32 and the second tubular portion 42 or in a contact state with them.
  • FIGS. 10 to 13 show a configuration example in which a reinforcing member 51 is embedded in the membrane portion 23 of the pipe connector 11 of the first embodiment.
  • the object in which the reinforcing member 51 is embedded in the membrane portion 23 is not limited to the first embodiment, and may be the pipe connector 11 of the second embodiment or the third embodiment.
  • connection direction of the two pipes 101 (101A, 101B) using this follows the pipe connection method of the first embodiment illustrated in Figures 3 and 4.
  • connection direction of the two pipes 101 (101A, 101B) using this follows the pipe connection method of the second embodiment illustrated in FIG. 6.
  • connection direction of the two pipes 101 (101A, 101B) using this follows the pipe connection method of the third embodiment illustrated in FIG. 8.
  • the reinforcing member 51 can also generate a restraining force against buckling of the membrane portion 23. Therefore, even if an excessive force that would cause buckling is applied to the membrane portion 23 during the work of connecting the connection portions 22 (22A, 22B) of the pipe connector 11 to the pipes 101 (101A, 101B), the membrane portion 23 can be protected from buckling.
  • the reinforcing member 51 also increases the tensile strength of the membrane portion 23. For example, when the connection portion 22 (22A, 22B) of the pipe connector 11 is removed from the pipe 101 (101A, 101B) for maintenance or the like, even if an excessive tensile force that could cause damage is applied to the membrane portion 23, the membrane portion 23 can be protected from damage.
  • the elasticity of the base fabric 53 can be changed by changing the mesh size, which varies depending on how the warp and weft threads are entangled, and the material of the warp and weft threads.
  • the eccentricity tracking ability of the membrane portion 23 can be adjusted by the elasticity of the base fabric 53.
  • the membrane portion 23 in the first to fourth embodiments has a straight shape along the axial direction A.
  • the membrane portion 23 in the present embodiment has a curved shape when viewed in cross section. Three shapes of the curved membrane portion 23 are introduced.
  • FIG. 14(A) is a schematic diagram showing an elastic body 21 having a first type of membrane portion 23.
  • the membrane portion 23 has a central portion that is curved and has a smaller diameter than both end portions.
  • FIG. 14(B) is a schematic diagram showing an elastic body 21 having a second type of membrane portion 23.
  • the membrane portion 23 has a barrel shape with a curved central portion, and the central portion has a larger diameter than both end portions.
  • FIG. 14(C) is a schematic diagram showing an elastic body 21 having a membrane portion 23 of a third form.
  • the membrane portion 23 has a bellows shape that expands and contracts in the axial direction.
  • the membrane portion 23 of the first to third embodiments all have a bent shape when viewed in cross section, and therefore is easily bent in both the axial direction A and the radial direction R. This makes it possible to improve the eccentricity tracking ability of the two pipes 101 (101A, 101B) connected by the pipe connector 11 in both the axial direction A and the radial direction R.
  • Pipe connector 21 Elastic body 22 Connection part 22A Connection part (one connection part) 22B Connection part (other connection part) 23 Membrane portion 24A Sealed portion 24B Sealed portion 24C1 Sealed portion 24C2 Sealed portion 24D1 Sealed portion 24D2 Sealed portion 31 First reinforcing ring 32 First tubular portion 33 First flange 41 Second reinforcing ring 42 Second tubular portion 43 Second flange 51 Reinforcing member 52 Coil spring 53 Foundation fabric 101 Pipe 101A Pipe (one of the pipes) 101B Piping (other piping) 201 First jig 211 Second jig 221 Jig d1, d2, d6 Inner diameter d3 to d5, d7 Outer diameter A Axial direction E1 End E2 End ES1 End face ES2 End face R Radial direction S1 Step S2 Step X Axis passing through the center of the pipe connector Y Axis passing through the center of one pipe Z Axis passing through the center of the other pipe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

二つの配管を接続する配管接続具(11)は、円筒形状をしたゴム製の弾性体(21)を主体に構成され、二つの配管にそれぞれ嵌合する接続部(22A、22B)を両端に設け、中央部分に膜部(23)を設けている。一方の接続部(22A)には第1の補強環(31)が埋め込まれ、他方の接続部(22B)には第2の補強環(41)が埋め込まれている。第1の補強環(31)は、第1の筒部(32)と第1のフランジ(33)とを有し、第2の補強環(41)は、第2の筒部(42)と第2のフランジ(43)とを有している。第1のフランジ(33)は、他方の接続部(22B)から一方の接続部(22A)に向かう方向の治具の力を受け止め、第2のフランジ(43)は、一方の接続部(22A)から他方の接続部(22B)に向かう方向の治具の力を弾性体(21)の外周側で受け止める。

Description

配管接続具及びこれを用いた配管接続方法
 本開示は、配管接続具及びこれを用いた配管接続方法に関する。
 配管接続具は、自動車や一般産業機械、建設機械などの各種機械分野において、様々な個所に用いられる。例えば自動車の分野では、電気自動車の冷却配管の継手として、あるいはターボユニットやインタークーラーの継手として用いられたりする。
 特開2019-007568号公報(特許文献1)には、二つの配管流路(4)(5)の間に介在し、ゴム状弾性材料によって筒状に成形された筒状部材(1)によって、二つの配管流路の間の芯ずれを吸収して接続する配管接続構造が開示されている(特許文献1の段落0024-0025参照)。筒状部材(1)は、一方の配管流路(4)の開口端に差し込まれる一端側(11)と、他方の配管流路(5)の開口端に差し込まれる他端側(12)とが、漏斗状のベロー部を介して一体的に設けられた形状を有している(特許文献1の図1、2、5、6参照)。
 一端側(11)は、一方の配管流路(4)の内周面に嵌合する。そこで一端側(11)の外周面には、一端側シール部(2)が設けられている(特許文献1の段落0029-0032参照)。一端側シール部(2)は、一端側(11)に埋設された硬質の埋設環状部材(21)と、一端側(11)の外周面に膨出形成されたリップ部(22)とからなる。
 他端側(12)は、他方の配管流路(5)の外周面に嵌合する。そこで他端側(12)の内周面には、他端側シール部(3)が設けられている。特許文献1が図5中に開示する第5の実施の形態では、他端側シール部(3)は、他端側(12)に埋設された硬質の埋設環状部材(35)と、他端側(12)の内周面に膨出形成されたリップ部(36)とからなる(特許文献1の段落0055、図5参照)。
特開2019-007568号公報
 特開2019-007568号公報(特許文献1)は、二つの配管流路(4)(5)に対して筒状部材(1)をどのように接続するのかについて言及をしていない。一端側(11)に設けられた一端側シール部(2)及び他端側(12)に設けられた他端側シール部(3)の構造からすると、特許文献1に記載された発明では、例えば治具などを用いた機械的な接続をすることはできず、もっぱら手動で接続をするものと想像される。このため二つの配管流路(4)(5)に対する大きな結合力は期待できず、高いシール性を得られないものと推測される。改善が望まれる。
 本開示の課題は、接続する二つの配管に対して、高いシール性を得ることである。
 本開示の配管接続具は、軸方向上に直列に対向配置される二つの配管の間に介在し、前記二つの配管を接続する。配管接続具は、ゴム製の弾性体と、前記弾性体よりも剛性が高い第1の筒部及び第1のフランジを有する第1の補強環と、前記弾性体よりも剛性が高い第2の筒部及び外向きの第2のフランジを有する第2の補強環とを備えている。弾性体は、一方の前記配管と他方の前記配管とにそれぞれ嵌合する接続部を両端に備え、二つの前記接続部の間に可撓性を有する膜部を一体に設けた円筒形状を有し、前記配管をシールするシール部を前記接続部に一体に設けている。第1の補強環は、前記一方の配管に嵌合する一方の前記接続部に埋め込まれ、第2の補強環は、前記他方の配管に嵌合する他方の前記接続部に埋め込まれている。前記第1のフランジは、前記他方の接続部から前記一方の接続部に向かう方向の治具の力を受け止め、前記第2のフランジは、前記一方の接続部から前記他方の接続部に向かう方向の治具の力を前記弾性体の外周側で受け止める。
 配管接続具の一つの態様として、前記第1のフランジは、前記他方の接続部の側から前記弾性体の内部に差し込まれた治具の軸方向の力を受け止める内向きフランジである。
 配管接続具の別の一つの態様として、前記第1のフランジは、軸方向と直交する方向から前記膜部に差し込まれた治具の軸方向の力を受け止める外向きフランジである。
 配管接続具を用いた配管接続方法の一つの態様は、上記一つの態様の配管接続具を用意し、前記他方の接続部の側から、前記第1のフランジと軸方向上重なり合う径を有する第1の治具を前記弾性体の内部に差し込む工程と、前記一方の配管と前記一方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記第1の治具を押し込んで前記第1のフランジを加圧し、前記一方の配管と前記一方の接続部とを接続する工程と、前記第1の治具を取り外す工程と、前記弾性体の前記膜部に対して、軸方向と直交する方向から円弧状の第2の治具を差し込む工程と、前記他方の配管と前記他方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記第2の治具で前記第2のフランジを加圧し、前記他方の配管と前記他方の接続部とを接続する工程と、前記第2の治具を取り外す工程と、を備える。
 配管接続具を用いた配管接続方法の別の一つの態様は、上記別の一つの態様の配管接続具を用意し、前記膜部に対して、軸方向と直交する方向から円弧状の前記治具を差し込む工程と、前記一方の配管と前記一方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記治具で前記第1のフランジを加圧し、前記一方の配管と前記一方の接続部とを接続する工程と、前記他方の配管と前記他方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記治具で前記第2のフランジを加圧し、前記他方の配管と前記他方の接続部とを接続する工程と、前記治具を取り外す工程と、を備える。
 接続した二つの配管に対して、高いシール性を得ることができる。
第1の実施の形態の配管接続具を示す縦断正面図。 各部の寸法を示す配管接続具の縦断正面図。 (A)~(E)は、配管接続具を縦断面図にした状態、(F)は正面から見た状態で、配管接続方法の各工程を順に示す模式図。 (A)~(F)は、配管接続具を斜め下方から見た状態で、配管接続方法の各工程を順に示す模式図。 第1の実施の形態の配管接続具の変形形態を示す縦断正面図。 第2の実施の形態の配管接続具を軸の部分で半分にした断面形状で、配管への接続工程とともに示す模式図。 第2の実施の形態の配管接続具の変形形態を示す模式図。 第3の実施の形態の配管接続具を軸の部分で半分にした断面形状で、配管への接続工程とともに示す模式図。 第3の実施の形態の配管接続具の変形形態を示す模式図。 第4の実施の形態の配管接続具を軸の部分で半分にした断面形状で、膜部に埋め込んだ補強部材とともに示す模式図。 (A)は補強部材の埋め込み位置の第1の例を、(B)は第2の例を示す模式図。 (A)は補強部材の埋め込み位置の第3の例を、(B)は第4の例を示す模式図。 (A)は補強部材の埋め込み位置の第5の例を、(B)は第6の例を示す模式図。 第5の実施の形態の配管接続具が有する膜部の形状として、(A)は第1の形態、(B)は第2の形態、(C)は第3の形態をそれぞれ示す模式図。
 実施の形態を図面に基づいて説明する。説明項目はつぎの通りである。
 
  [第1の実施の形態]
    1.配管接続具の構成
     (1)概要
     (2)弾性体
     (3)シール部
     (4)補強環
     (5)配管と配管接続具との嵌合
    2.配管接続具を用いた配管接続方法
     (1)第1の治具の差し込み工程
     (2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
     (3)第1の治具の取り外し工程
     (4)第2の治具の差し込み工程
     (5)他方の配管と他方の接続部との接続工程
     (6)第2の治具の取り外し工程
    3.作用効果
     (1)シール性の向上
     (2)接続の柔軟性
     (3)同じ径の配管の接続
    4.変形形態
  [第2の実施の形態]
    1.配管接続具の構成
    2.配管接続具を用いた配管接続方法
     (1)第1の治具の差し込み工程
     (2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
     (3)第1の治具の取り外し工程
     (4)第2の治具の差し込み工程
     (5)他方の配管と他方の接続部との接続工程
     (6)第2の治具の取り外し工程
    3.作用効果
    4.変形形態
  [第3の実施の形態]
    1.配管接続具の構成
    2.配管接続具を用いた配管接続方法
     (1)治具の差し込み工程
     (2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
     (3)他方の配管と他方の接続部との接続工程
     (4)治具の取り外し工程
    3.作用効果
    4.変形形態
  [第4の実施の形態]
    1.配管接続具の構成
    2.配管接続具を用いた配管接続方法
    3.作用効果
     (1)耐久性の向上
     (2)座屈の抑制
     (3)引っ張り強度の向上
     (4)軽量化
     (5)偏心追従性の調整
  [第5の実施の形態]
    1.配管接続具の構成
    2.配管接続具を用いた配管接続方法
    3.作用効果
  [変形例]
 
[第1の実施の形態]
 第1の実施の形態を図1ないし図5に基づいて説明する。
1.配管接続具の構成
(1)概要
 図1ないし図4に示すように、本実施の形態の配管接続具11は、軸方向上に直列に対向配置される二つの配管101の間に介在し、二つの配管101を接続する。
 説明の便宜上、二つの配管101のうちの一方の配管101を配管101A、他方の配管101を配管101Bと表記する。図1中、配管接続具11の中心を通る軸を符号Xで示す。図3中、配管101Aの中心を通る軸を符号Y、配管101Bの中心を通る軸を符号Zでそれぞれ示す。
 図面中、符号Aは軸方向、符合Rは軸方向Aと直交する径方向をそれぞれ示している。二つの配管(101A、101B)と配管接続具11とが正規の位置に配置されたとき、軸X、Y、Zは同一軸上に位置し、軸方向Aと平行になる。ところが現実には、二つの配管(101A、101B)は軸方向Aにも、径方向Rにも、あるいは角度変化して二つの軸Y、Zが交差するようにも軸ずれする。
 別の態様として、配管101Aの軸Yと配管101Bの軸Zとは、必ずしも同一軸上で一致していなくてもよい。軸Yと軸Zとは、平行にずれていても交差するようにずれていてもよい。このような軸Yと軸Zとがずれた状態を、二つの配管101(101A、101B)の正規の位置とすることも可能である。
 本実施の形態は、意図せず発生し、あるいは本来的に予定されている軸ずれを吸収しつつ、二つの配管101(101A、101B)を接続する配管接続具11を開示する。
 配管接続具11は、ゴム製の弾性体21を主体としている。弾性体21は、配管101Aの端部E1と、配管101Bの端部E2とにそれぞれ嵌合する接続部22を両端に備えており、可撓性を有する膜部23を二つの接続部22の間に一体に設けている。説明の便宜上、配管101Aに接続する一方の接続部22を接続部22A、配管101Bに接続する他方の接続部22を接続部22Bと表記する。
 接続部22Aには、弾性体21よりも剛性の高い材料からなる第1の補強環31が埋め込まれている。第1の補強環31は、第1の筒部32と第1のフランジ33とを備えている。第1のフランジ33は、第1の筒部32のうち、軸方向A上、配管101Aへの嵌合方向先頭側になる端部から径方向R内方に向けて直角に屈曲している。
 弾性体21は、配管101Aの内周面に接続部22Aを嵌合させて、配管101Aとの接続を実現している。接続部22Aの外周面には、シール部24Aが一体に設けられている。
 接続部22Bには、弾性体21よりも剛性の高い材料からなる第2の補強環41が埋め込まれている。第2の補強環41は、第2の筒部42と第2のフランジ43とを備えている。第2のフランジ43は、第2の筒部42のうち、軸方向A上、配管101Bへの嵌合方向後方側になる端部から径方向R外方に向けて直角に屈曲している。
 弾性体21は、配管101Bの内周面に接続部22Bを嵌合させて、配管101Bとの接続を実現している。接続部22Bの外周面には、シール部24Bが一体に設けられている。
(2)弾性体
 弾性体21は、ゴムを材料として成形されている。例えばクロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、アクリルゴム(ACM)などを弾性体21の材料として用いることができる。
 図1に示すように、弾性体21の形状は、円筒形状を基本としているが、完全な円筒形状というわけではない。
 接続部22A側の端部は、径方向R内方に向けて延びている。この部分には、第1のフランジ33が埋め込まれている。
 接続部22Bの側に寄った弾性体21の外周面の一部は、径方向R外方に向けて突出している。この部分には、第2のフランジ43が埋め込まれている。
 したがって第1のフランジ33と第2のフランジ43とは、弾性体21を構成するゴムに被覆された状態になっている
 弾性体21の内周面は、全域にわたって均等な内径d1を維持している。ただし接続部22Bの側では、間口付近の領域のみ、内径d1よりも僅かに大径の内径d2を有している。内径d2の領域は、第2の筒部42の軸方向Aの長さの1/3程度である。
 弾性体21の外周面の外径は、外径d3に設定されている。互いに同一径である二つのシール部24A及び24Bは、外径d3よりもやや大径の外径d4を有している。弾性体21の外周面のうち、第2のフランジ43を埋め込んだ部分は最大径の外径d5をなしている。
 弾性体21は、第1の補強環31が埋め込まれた領域を接続部22A、第2の補強環41が埋め込まれた領域を接続部22B、そして接続部22Aと接続部22Bとの間の領域を膜部23としている。膜部23は、ゴムのみからなる可撓性を有する領域であり、接続部22Aと接続部22Bとの間に生ずる軸ずれを吸収する。
(3)シール部
 前述したように、弾性体21は、接続部22Aの外周面に、シール部24Aを一体に設けており、接続部22Bの外周面に、シール部24Bを一体に設けている。
 図1に示すように、シール部24Aは、第1の筒部32に対応する位置で、接続部22Aの外周面から環状に突出している。突出量は、(d4-d3)/2である。シール部24Aと第1の補強環31とは協働し、配管101Aと接続部22Aとの間の結合部分をシールする。つまりシール部24Aは、配管101Aの内周面に対する接触圧を高めてシール作用を強め、このとき第1の筒部32は、シール部24Aに働く径方向R内方に逃げようとする力を受けとめる。
 シール部24Bは、第2の筒部42に対応する位置で、接続部22Bの外周面から環状に突出している。突出量は、(d4-d3)/2である。シール部24Bと第2の補強環41とは協働し、配管101Bと接続部22Bとの間の結合部分をシールする。つまりシール部24Bは、配管101Bの内周面に対する接触圧を高めてシール作用を強め、このとき第2の筒部42は、シール部24Bに働く径方向R内方に逃げようとする力を受けとめる。
(4)補強環
 第1の補強環31及び第2の補強環41は、例えば金属をプレス加工して製造された環状の部材である。金属の他にも、弾性体21よりも剛性が高く、配管101(101A、101B)と接続部22(22A、22B)との間の結合力を増大させ得る材料ならば、例えば合成樹脂などを用いることも可能である。
 図1に示すように、第1の補強環31の第1の筒部32と第2の補強環41の第2の筒部42とは、ともに弾性体21の大径である方の内径d2よりもやや大径の円筒形状を有している。第1の筒部32と第2の筒部42とは、同一の直径を有している。
 第1の補強環31が有する第1のフランジ33は、内向きフランジであり、中央部分に開口をあけた形状を有している。開口の直径、つまり第1のフランジ33の内径d6は、弾性体21の小径である方の内径d1よりも小径である。したがって接続部22Bの側から接続部22Aを見たとき、第1のフランジ33は、弾性体21の内壁よりも径方向R内方に延びている。
 第2の補強環41が有する第2のフランジ43は、外向きフランジである。第2のフランジ43の外径d7は、二つのシール部24A及び24Bの外径d4よりも大径である。したがって接続部22Bの側から接続部22Aを見たとき、第2のフランジ43は、二つのシール部24A及び24Bよりも径方向R外方に延びている。
(5)配管と配管接続具との嵌合
 弾性体21の二つの接続部22(22A、22B)は、それぞれ二つの配管101(101A、101B)の内周側に嵌合する。
 二つの配管101(101A、101B)は、同じ寸法の内径を有している。このため配管101Aに対する接続部22Aの嵌合部分の径と、配管101Bに対する接続部22Bの嵌合部分の径とは、一致している。
 配管101Aの内径は、弾性体21の外径d3と同一径かやや小径である。配管101Bの内径も、弾性体21の外径d3と同一径かやや小径である。したがって二つの接続部22(22A、22B)がそれぞれ二つの配管101(101A、101B)に嵌合したとき、シール部24A及び24Bは押し潰される。
 配管101Aの端部E1には、内部に段部S1が設けられている。配管101Aに嵌合した接続部22Aの端面ES1は、段部S1に突き当たる。
 配管101Bの端部E2には、内部に段部S2が設けられている。配管101Bに嵌合した接続部22Bの端面ES2は、段部S2に突き当たる。
2.配管接続具を用いた配管接続方法
 二つの配管101(101A、101B)を配管接続具11で接続する方法を、主に図3及び図4を用いて説明する。
(1)第1の治具の差し込み工程
 図3(A)及び図4(A)に示すように、配管接続具11を用意し、弾性体21に対して、第1の治具201を差し込む。
 第1の治具201は、弾性体21の内径d1よりもやや小径で、第1のフランジ33の内径d6よりも大径の外径を有する円柱状の部材である。つまり第1の治具201は、第1のフランジ33と軸方向A上重なり合う径を有している。
 本工程では、接続部22Bの側から、第1の治具201を弾性体21の内部に差し込む。第1の治具201は、第1のフランジ33を覆うゴムに突き当たる。第1のフランジ33は、接続部22Bから接続部22Aに向かう方向の第1の治具201の力を受け止める。
(2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
 図3(B)及び図4(B)に示すように、配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせする。この状態で第1の治具201を押し込み、第1のフランジ33を加圧すると、第1のフランジ33は、接続部22Bから接続部22Aに向かう方向の第1の治具201の力を受け止め、接続部22Aを配管101Aの内部に押し込んでいく。接続部22Aの端面ES1が配管101Aの段部S1に突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせした状態のまま、弾性体21の内部に差し込まれた第1の治具201の側に、配管101Aを押し付けるようにしてもよい。接続部22Aの端面ES1に配管101Aの段部S1が突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Aが押し潰され、配管101Aと接続部22Aとがシールされる。
(3)第1の治具の取り外し工程
 図3(C)及び図4(C)に示すように、配管101Aと接続部22Aとが接続されたなら、第1の治具201を引き抜き、弾性体21から取り外す。
(4)第2の治具の差し込み工程
 図3(D)及び図4(D)に示すように、弾性体21に対して、第2の治具211を差し込む。
 第2の治具211は、円筒状の部材を軸方向に切断したかのような円弧状の形状を有する部材である。第2の治具211の軸方向の厚みは、接続部22Aに接続された配管101Aの端部E1と、第2のフランジ43を被覆する弾性体21のゴム部分との間の間隔よりも狭く設定されている。
 本工程では、弾性体21の膜部23に対して、軸方向Aと直交する方向(径方向R)から第2の治具211を差し込む。膜部23に対して差し込むのは、第2の治具211の円弧状になった内壁部分である。
(5)他方の配管と他方の接続部との接続工程
 図3(E)及び図4(E)に示すように、配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせする。これによって第2の治具211は、第2のフランジ43と軸方向A上で重なり合う位置に配置される。この状態のまま第2の治具211で第2のフランジ43を加圧すると、第2のフランジ43は、接続部22Aから接続部22Bに向かう方向の第2の治具211の力を受け止め、接続部22Bを配管101Bの内部に押し込んでいく。接続部22Bの端面ES2が配管101Bの段部S2に突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせした状態のまま、膜部23に装着された第2の治具211の側に、配管101Bを押し付けるようにしてもよい。接続部22Bの端面ES2に配管101Bの段部S2が突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Bが押し潰され、配管101Bと接続部22Bとがシールされる。
(6)第2の治具の取り外し工程
 図3(F)及び図4(F)に示すように、配管101Bと接続部22Bとが接続されたなら、第2の治具211を引き抜き、弾性体21から取り外す。
 こうして配管101Aと接続部22Aとが接続され、配管101Bと接続部22Bとが接続され、二つの配管101(101A、101B)が配管接続具11によって接続される。
3.作用効果
 本実施の形態の配管接続具11、及びこれを用いた配管接続方法は、上述のように構成されているので、つぎに示すような各種の作用効果を有する。
(1)シール性の向上
 本実施の形態によれば、配管101Aと接続部22Aとの接続に第1の治具201を用い、配管101Bと接続部22Bとの接続に第2の治具211を用いる。このため二つの配管101(101A、101B)と二つの接続部22(22A、22B)との接続を、機械を用いた圧入によって行なうことができる。これによって二つの配管101(101A、101B)と二つの接続部22(22A、22B)との間の締め代を増大させ、両者を大きな結合力をもって接続することが可能になる。その結果接続する二つの配管101(101A、101B)に対して、高いシール性を得ることができる。
(2)接続の柔軟性
 弾性体21に設けられた膜部23は、可撓性を有しているので、二つの配管101(101A、101B)の間に生ずる軸ずれを吸収する。したがって本実施の形態の配管接続具11によれば、二つの配管101(101A、101B)の間の静的又は動的な偏心に追従することができる。
(3)同じ径の配管の接続
 第1のフランジ33は、弾性体21の内周側から第1の治具201の力を受け、第2のフランジ43は、弾性体21の外周側から第2の治具211の力を受けるため、同じ径の二つの配管101(101A、101B)を接続することができる。
4.変形形態
 図5は、第1の実施の形態の配管接続具11の変形形態を示す縦断正面図である。
 本形態は、シール部のバリエーションである。本形態の弾性体21は、シール部24A及び24Bとは別に、三種類のシール部24C1、シール部24C2、及びシール部24D2を有している。図5中、シール部24C1、シール部24C2、及びシール部24D2は、その配置位置を示す丸印の記号で、模式的に示している。
 シール部24C1は、接続部22Aの端面ES1中、第1の補強環31の第1の筒部32と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Aに接続部22Aが嵌合した際、シール部24C1は、配管101Aの端部E1内に設けられた段部S1に突き当たり、配管101Aと接続部22Aとをシールする。
 シール部24C2は、接続部22Bの端面ES2中、第2の補強環41の第2の筒部42と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Bに接続部22Bが嵌合した際、シール部24C2は、配管101Bの端部E2内に設けられた段部S2に突き当たり、配管101Bと接続部22Bとをシールする。
 シール部24D2は、第2のフランジ43を被覆する弾性体21のゴムのうち、配管101Bに対面する部分に環状に設けられている。配管101Bに接続部22Bが嵌合した際、シール部24D2は、配管101Bの端部E2に突き当たり、配管101Bと接続部22Bとをシールする。
[第2の実施の形態]
 第2の実施の形態を図6及び図7に基づいて説明する。第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
1.配管接続具の構成
 本実施の形態は、弾性体21の二つの接続部22(22A、22B)がそれぞれ二つの配管101(101A、101B)の外周側に嵌合する点で、第1の実施の形態と相違する。このような構造上、シール部24A及び24Bは、いずれも弾性体21の内周面に設けられている。
 第1の補強環31は、配管101Aへの嵌合方向後方側になる第1の筒部32の端部に第1のフランジ33を設けている。
2.配管接続具を用いた配管接続方法
 二つの配管101(101A、101B)を配管接続具11で接続する方法を、図6に基づいて説明する。
(1)第1の治具の差し込み工程
 配管接続具11を用意し、弾性体21に対して、第1の治具201を差し込む。
 第1の治具201は、第1のフランジ33と軸方向A上重なり合う径を有している。このため弾性体21の内部に差し込まれた第1の治具201は、第1のフランジ33を覆うゴムに突き当たる。第1のフランジ33は、接続部22Bから接続部22Aに向かう方向の第1の治具201の力を受け止める。
(2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
 配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせする。この状態で第1の治具201を押し込み、第1のフランジ33を加圧すると、第1のフランジ33は、接続部22Bから接続部22Aに向かう方向の第1の治具201の力を受け止め、接続部22Aを配管101Aの内部に押し込んでいく。接続部22Aの端面ES1が配管101Aの段部S1に突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせした状態のまま、弾性体21の内部に差し込まれた第1の治具201の側に、配管101Aを押し付けるようにしてもよい。この場合には、接続部22Aの端面ES1に配管101Aの段部S1が突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Aが押し潰され、配管101Aと接続部22Aとがシールされる。
(3)第1の治具の取り外し工程
 配管101Aと接続部22Aとが接続されたなら、第1の治具201を引き抜き、弾性体21から取り外す。
(4)第2の治具の差し込み工程
 弾性体21に対して、第2の治具211を差し込む。
 第2の治具211は、円筒状の部材を軸方向に切断したかのような円弧状の形状を有する部材である(第1の実施の形態を示す図4(D)~(F)参照)。
 本工程では、弾性体21の膜部23に対して、軸方向Aと直交する方向(径方向R)から第2の治具211を差し込む。膜部23に対して差し込むのは、第2の治具211の円弧状になった内壁部分である。
(5)他方の配管と他方の接続部との接続工程
 配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせする。これによって第2の治具211は、第2のフランジ43と軸方向A上重なり合う位置に配置される。この状態のまま第2の治具211で第2のフランジ43を加圧すると、第2のフランジ43は、接続部22Aから接続部22Bに向かう方向の第2の治具211の力を受け止め、接続部22Bを配管101Bの内部に押し込んでいく。接続部22Bの端面ES2が配管101Bの段部S2に突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせした状態のまま、膜部23に装着された第2の治具211の側に、配管101Bを押し付けるようにしてもよい。接続部22Bの端面ES2に配管101Bの段部S2が突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Bが押し潰され、配管101Bと接続部22Bとがシールされる。
(6)第2の治具の取り外し工程
 配管101Bと接続部22Bとが接続されたなら、第2の治具211を引き抜き、弾性体21から取り外す。
 こうして配管101Aと接続部22Aとが接続され、配管101Bと接続部22Bとが接続され、二つの配管101(101A、101B)が配管接続具11によって接続される。
3.作用効果
 本実施の形態も、第1の実施の形態と同様の作用効果を有している。
4.変形形態
 図7は、第2の実施の形態の配管接続具11の変形形態を示す縦断正面図である。
 本形態は、シール部のバリエーションである。本形態の弾性体21は、シール部24A及び24Bとは別に、三種類のシール部24C1、シール部24C2、及びシール部24D1を有している。図7中、シール部24C1、シール部24C2、及びシール部24D1は、その配置位置を示す丸印の記号で、模式的に示している。
 シール部24C1は、接続部22Aの端面ES1中、第1の補強環31の第1の筒部32と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Aに接続部22Aが嵌合した際、シール部24C1は、配管101Aの端部E1内に設けられた段部S1に突き当たり、配管101Aと接続部22Aとをシールする。
 シール部24C2は、接続部22Bの端面ES2中、第2の補強環41の第2の筒部42と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Bに接続部22Bが嵌合した際、シール部24C2は、配管101Bの端部E2内に設けられた段部S2に突き当たり、配管101Bと接続部22Bとをシールする。
 シール部24D1は、第1のフランジ33を被覆する弾性体21のゴムのうち、配管101Aに対面する部分に環状に設けられている。配管101Aに接続部22Aが嵌合した際、シール部24D1は、配管101Aの端部E1に突き当たり、配管101Aと接続部22Aとをシールする。
[第3の実施の形態]
 第3の実施の形態を図8及び図9に基づいて説明する。第1及び第2の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
1.配管接続具の構成
 本実施の形態は、弾性体21の二つの接続部22(22A、22B)がそれぞれ二つの配管101(101A、101B)の内周側に嵌合する点で、第1の実施の形態と共通する一方、第2の実施の形態とは相違する。このような構造上、シール部24A及び24Bは、いずれも弾性体21の外周面に設けられている。
 第1の補強環31は、配管101Aへの嵌合方向後方側になる第1の筒部32の端部に第1のフランジ33を設けている。この点では第1の実施の形態と相違し、第2の実施の形態と共通する。ただし第2の実施の形態とは異なり、第1のフランジ33は外向きフランジである。第1のフランジ33を外向きフランジにしたため、第1のフランジ33と第2のフランジ43とは、膜部23を間に挟んで対面する。
 その他の点は、第1及び第2の実施の形態と共通している。
2.配管接続具を用いた配管接続方法
 二つの配管101(101A、101B)を配管接続具11で接続する方法を、図8に基づいて説明する。
(1)治具の差し込み工程
 配管接続具11を用意し、弾性体21に対して、治具221を差し込む。
 治具221は、円筒状の部材を軸方向に切断したかのような円弧状の形状を有する部材である。治具221の軸方向の厚みは、膜部23を介して対面する第1のフランジ33と第2のフランジ43との間の間隔よりも狭く設定されている。治具221は、第1のフランジ33及び第2のフランジ43と軸方向A上で重なり合う径を有している。
 本工程では、弾性体21の膜部23に対して、軸方向Aと直交する方向(径方向R)から治具221を差し込む。膜部23に対して差し込むのは、治具221の円弧状になった内壁部分である。
(2)一方の配管と一方の接続部との接続工程
 配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせする。この状態で治具221を配管101Aに向けて押し込み、第1のフランジ33を加圧すると、第1のフランジ33は、接続部22Bから接続部22Aに向かう方向の治具221の力を受け止め、接続部22Aを配管101Aの内部に押し込んでいく。接続部22Aの端面ES1が配管101Aの段部S1に突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Aと弾性体21の接続部22Aとを嵌合させるように位置合わせした状態のまま、膜部23に装着された治具221の側に、配管101Aを押し付けるようにしてもよい。この場合には、接続部22Aの端面ES1に配管101Aの段部S1が突き当たると、配管101Aと接続部22Aとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Aが押し潰され、配管101Aと接続部22Aとがシールされる。
(3)他方の配管と他方の接続部との接続工程
 配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせする。この状態で治具221を配管101Bに向けて押し込み、第2のフランジ43を加圧すると、第2のフランジ43は、接続部22Aから接続部22Bに向かう方向の治具221の力を受け止め、接続部22Bを配管101Bの内部に押し込んでいく。接続部22Bの端面ES2が配管101Bの段部S2に突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 別の手法としては、配管101Bと接続部22Bとを嵌合させるように位置合わせした状態で、膜部23に装着された治具221の側に、配管101Bを押し付けるようにしてもよい。接続部22Bの端面ES2に配管101Bの段部S2が突き当たると、配管101Bと接続部22Bとが接続された状態になる。
 いずれの手法を採用しても、このときにはシール部24Bが押し潰され、配管101Bと接続部22Bとがシールされる。
(4)治具の取り外し工程
 配管101Bと接続部22Bとが接続されたなら、治具221を引き抜き、弾性体21から取り外す。
 こうして配管101Aと接続部22Aとが接続され、配管101Bと接続部22Bとが接続され、二つの配管101(101A、101B)が配管接続具11によって接続される。
3.作用効果
 本実施の形態によれば、弾性体21の膜部23に治具221を装着し、この単一の治具221によって、配管101Aと接続部22Aとの接続作業と、配管101Bと接続部22Bとの接続作業との両者を支援することができる。このため単一の治具221を兼用して、少ない工程数で配管接続方法を実行することができ、作業効率の向上を図ることができる。
 その他の点については、本実施の形態も、第1及び第2の実施の形態と同様の作用効果を有している。
4.変形形態
 図9は、第3の実施の形態の配管接続具11の変形形態を示す縦断正面図である。
 本形態は、シール部のバリエーションである。本形態の弾性体21は、シール部24A及び24Bとは別に、四種類のシール部24C1、シール部24C2、シール部24D1、及びシール部24D2を有している。図9中、シール部24C1、シール部24C2、シール部24D1、及びシール部24D2は、その配置位置を示す丸印の記号で、模式的に示している。
 シール部24C1は、接続部22Aの端面ES1中、第1の補強環31の第1の筒部32と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Aに接続部22Aが嵌合した際、シール部24C1は、配管101Aの端部E1内に設けられた段部S1に突き当たり、配管101Aと接続部22Aとをシールする。
 シール部24C2は、接続部22Bの端面ES2中、第2の補強環41の第2の筒部42と軸方向上一致する位置に環状に設けられている。配管101Bに接続部22Bが嵌合した際、シール部24C2は、配管101Bの端部E2内に設けられた段部S2に突き当たり、配管101Bと接続部22Bとをシールする。
 シール部24D1は、第1のフランジ33を被覆する弾性体21のゴムのうち、配管101Aに対面する部分に環状に設けられている。配管101Aに接続部22Aが嵌合した際、シール部24D1は、配管101Aの端部E1に突き当たり、配管101Aと接続部22Aとをシールする。
 シール部24D2は、第2のフランジ43を被覆する弾性体21のゴムのうち、配管101Bに対面する部分に環状に設けられている。配管101Bに接続部22Bが嵌合した際、シール部24D2は、配管101Bの端部E2に突き当たり、配管101Bと接続部22Bとをシールする。
[第4の実施の形態]
 第4の実施の形態を図10ないし図13に基づいて説明する。第1ないし第3の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
1.配管接続具の構成
 本実施の形態の配管接続具11は、弾性体21の膜部23に補強部材51を埋め込んでいる。補強部材51は、膜部23の剛性を高め得る構造のものであり、例えばコイルスプリング52、基布53などを補強部材51として用いることができる。
 コイルスプリング52は、弾性を有する線状部材を螺旋状に巻いた構造のもので、円筒状をなす膜部23の形状に合致し、膜部23の円筒形状内に容易に埋め込むことが可能である。コイルスプリング52は軸方向Aに伸縮するとともに、軸方向Aにも径方向Rにも弾性変形するため、膜部23内に埋め込まれたとき、膜部23の剛性を高める。
 基布53は、経糸と緯糸とを絡ませて作られた布製品であり、上下に交錯する経糸の間に緯糸を打ち込んだ構造を有している。その性質上、基布53は柔軟性を有していることから、膜部23の円筒形状に合わせ、基布53を膜部23に埋め込むことができる。埋め込まれた基布53は、膜部23の変形を抑制し、その剛性を高める。
 図11(A)(B)に示すように、コイルスプリング52や基布53などの補強部材51は、膜部23中、第1の筒部32と第2の筒部42とを通る軸方向A上の位置に埋め込むことができる。第1の筒部32及び第2の筒部42に対して、補強部材51は、非接触状態となるように配置されていてもよく(図11(A)参照)、接触状態となるように配置されていてもよい(図11(B))。
 図12(A)(B)に示すように、コイルスプリング52や基布53などの補強部材51は、膜部23中、軸方向Aに沿わせ、第1の筒部32及び第2の筒部42の内周側に埋め込むことができる。第1の筒部32及び第2の筒部42に対して、補強部材51は、非接触状態となるように配置されていてもよく(図12(A)参照)、接触状態となるように配置されていてもよい(図12(B))。
 図13(A)(B)に示す構成例は、補強部材51として、基布53を用いた一例である。基布53は、一端側が第1の筒部32の外周側に、他端側が第2の筒部42の内周側になるように膜部23に埋設されている。第1の筒部32及び第2の筒部42に対して、基布53は、非接触状態となるように配置されていてもよく(図13(A)参照)、接触状態となるように配置されていてもよい(図13(B))。
 あるいは図13(A)(B)に示す状態とは反対に、基布53の一端側が第1の筒部32の内周側に、他端側が第2の筒部42の外周側になるような配置例であってもよい。この場合にも、基布53は、第1の筒部32及び第2の筒部42に対して、非接触状態となるように配置されていても、接触状態となるように配置されていても、いずれでもよい。
2.配管接続具を用いた配管接続方法
 図10ないし図13は、第1の実施の形態の配管接続具11の膜部23に、補強部材51が埋め込まれた構成例を示している。膜部23に補強部材51を埋め込む対象は、第1の実施の形態に限らず、第2の実施の形態、又は第3の実施の形態の配管接続具11であってもよい。
 第1の実施の形態の配管接続具11の膜部23に補強部材51を埋め込んだ場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図3及び図4に例示した第1の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
 第2の実施の形態の配管接続具11の膜部23に補強部材51を埋め込んだ場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図6に例示した第2の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
 第3の実施の形態の配管接続具11の膜部23に補強部材51を埋め込んだ場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図8に例示した第3の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
3.作用効果
 補強部材51が埋め込まれたことで、膜部23は、二つの配管101(101A、101B)の間の静的又は動的な偏心に追従する偏心追従性を損なうことなく、剛性を高めている。その結果つぎのような作用効果がもたらされる。
(1)耐久性の向上
 配管接続具11を介して接続された二つの配管101(101A、101B)の間を流体が流通する際、内圧が高まると、膜部23を膨らまそうとする力が発生する。本実施の形態によれば、補強部材51によって、膜部23の膨らみが抑制されるため、膜部23の耐久性を向上させることができる。
(2)座屈の抑制
 補強部材51は、膜部23の座屈に対して規制力を生じさせることもできる。このため配管101(101A、101B)に対して、配管接続具11の接続部22(22A、22B)をそれぞれ接続する作業中、座屈を引き起こすような無理な力が膜部23にかかったような場合であっても、座屈から膜部23を保護することができる。
(3)引っ張り強度の向上
 補強部材51は、膜部23の引っ張り強度も増進する。例えばメンテナンスなどのために、配管101(101A、101B)から配管接続具11の接続部22(22A、22B)を取り外すような場合、破損を招くような無理な引っ張り力が膜部23にかかったような場合であっても、破損から膜部23を保護することができる。
(4)軽量化
 補強部材51を設けた結果、膜部23を薄くしても、上記耐久性の向上、座屈の抑制、及び引っ張り強度の向上が確保することができる。そこで膜部23の部分のゴムの量を減らすことができ、弾性体21を軽量化することができる。
(5)偏心追従性の調整
 補強部材51としてコイルスプリング52を用いる場合、ばね強度によって、膜部23の偏心追従性を調整することができる。
 基布53は、経糸と緯糸との絡ませ方によって変動する網目の大きさや、経糸及び緯糸の材質などによって伸縮性に変化を持たせることが可能である。補強部材51として基布53を用いる場合、基布53の伸縮性によって、膜部23の偏心追従性を調整することができる。
[第5の実施の形態]
 第5の実施の形態を図14(A)~(C)に基づいて説明する。第1ないし第3の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
1.配管接続具の構成
 第1ないし第4の実施の形態の膜部23は、軸方向Aに沿うストレートな形状を有している。これに対して本実施の形態の膜部23は、断面にして見たとき、屈曲した形状を有している。屈曲する膜部23の形状として、三つの形態を紹介する。
 図14(A)は、第1の形態の膜部23を有する弾性体21を示す模式図である。膜部23は、中央部分が曲線状にくびれ、中央部分の方が両端部分よりも小径な形状を有している。
 図14(B)は、第2の形態の膜部23を有する弾性体21を示す模式図である。膜部23は、中央部分が曲線状に膨らんだ樽形を呈しており、中央部分の方が両端部分よりも大径な形状を有している。
 図14(C)は、第3の形態の膜部23を有する弾性体21を示す模式図である。膜部23は、軸方向に伸縮する蛇腹形状を有している。
2.配管接続具を用いた配管接続方法
 上記第1ないし第3の形態の膜部23は、第1ないし第3の実施の形態のいずれの配管接続具11に適用してもよい。
 第1の実施の形態の配管接続具11の膜部23に、図14(A)~(C)に示す上記第1ないし第3の形態の膜部23のいずれか一つを適用した場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図3及び図4に例示した第1の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
 第2の実施の形態の配管接続具11の膜部23に、図14(A)~(C)に示す上記第1ないし第3の形態の膜部23のいずれか一つを適用した場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図6に例示した第2の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
 第3の実施の形態の配管接続具11の膜部23に、図14(A)~(C)に示す上記第1ないし第3の形態の膜部23のいずれか一つを適用した場合、これを用いた二つの配管101(101A、101B)の接続方向は、図8に例示した第3の実施の形態の配管接続方法を踏襲する。
3.作用効果
 第1ないし第3の形態の膜部23は、断面にして見たとき、いずれも屈曲した形状を有しているので、軸方向Aにも径方向Rにも撓みやすい。このため配管接続具11が接続した二つの配管101(101A、101B)の軸方向Aと径方向Rとの両方向の偏心追従性を高めることができる。
[変形例]
 各種の実施の形態を説明した。実施に際してはこれらの各種実施の形態に限定することなく、あらゆる変更や変形が可能である。
 11   配管接続具
 21   弾性体
 22   接続部
 22A  接続部(一方の接続部)
 22B  接続部(他方の接続部)
 23   膜部
 24A  シール部
 24B  シール部
 24C1 シール部
 24C2 シール部
 24D1 シール部
 24D2 シール部
 31   第1の補強環
 32   第1の筒部
 33   第1のフランジ
 41   第2の補強環
 42   第2の筒部
 43   第2のフランジ
 51   補強部材
 52   コイルスプリング
 53   基布
101   配管
101A  配管(一方の配管)
101B  配管(他方の配管)
201   第1の治具
211   第2の治具
221   治具
 d1、d2、d6   内径
 d3~d5、d7   外径
 A    軸方向
 E1   端部
 E2   端部
 ES1  端面
 ES2  端面
 R    径方向
 S1   段部
 S2   段部
 X    配管接続具の中心を通る軸
 Y    一方の配管の中心を通る軸
 Z    他方の配管の中心を通る軸

Claims (20)

  1.  軸方向上に直列に対向配置される二つの配管の間に介在し、前記二つの配管を接続する配管接続具であって、
     一方の前記配管と他方の前記配管とにそれぞれ嵌合する接続部を両端に備え、二つの前記接続部の間に可撓性を有する膜部を一体に設けた円筒形状を有し、前記配管をシールするシール部を前記接続部に一体に設けたゴム製の弾性体と、
     前記一方の配管に嵌合する一方の前記接続部に埋め込まれ、前記弾性体よりも剛性が高い第1の筒部及び第1のフランジを有する第1の補強環と、
     前記他方の配管に嵌合する他方の前記接続部に埋め込まれ、前記弾性体よりも剛性が高い第2の筒部及び外向きの第2のフランジを有する第2の補強環と、
     を備え、
     前記第1のフランジは、前記他方の接続部から前記一方の接続部に向かう方向の治具の力を受け止め、
     前記第2のフランジは、前記一方の接続部から前記他方の接続部に向かう方向の治具の力を前記弾性体の外周側で受け止める、
     配管接続具。
  2.  前記第1のフランジは、前記他方の接続部の側から前記弾性体の内部に差し込まれた治具の軸方向の力を受け止める内向きフランジである、
     請求項1に記載の配管接続具。
  3.  前記第1のフランジは、前記一方の配管への嵌合方向先頭側になる前記第1の筒部の端部に設けられ、
     前記一方の接続部は、その外周側に嵌合する前記一方の配管の内周面をシールする前記シール部を外周面に備えている、
     請求項2に記載の配管接続具。
  4.  前記第1のフランジは、前記一方の配管への嵌合方向後方側になる前記第1の筒部の端部に設けられ、
     前記一方の接続部は、その内周側に嵌合する前記一方の配管の外周面をシールする前記シール部を内周面に備えている、
     請求項2に記載の配管接続具。
  5.  前記シール部は、
     前記一方の接続部の端面中、前記第1の筒部と軸方向上一致する位置と、
     前記他方の接続部の端面中、前記第2の筒部と軸方向上一致する位置と、
    のうちのいずれか一方又は両方に配置されている、
     請求項2に記載の配管接続具。
  6.  前記シール部は、
     前記第1のフランジを被覆するゴムのうち、前記一方の配管に対面する部分と、
     前記第2のフランジを被覆するゴムのうち、前記他方の配管に対面する部分と、
    のうちのいずれか一方又は両方に配置されている、
     請求項2に記載の配管接続具。
  7.  前記一方の配管に対する前記一方の接続部の嵌合部分の径と、前記他方の配管に対する前記他方の接続部の嵌合部分の径とは、一致している、
     請求項2に記載の配管接続具。
  8.  前記第1のフランジは、軸方向と直交する方向から前記膜部に差し込まれた治具の軸方向の力を受け止める外向きフランジである、
     請求項1に記載の配管接続具。
  9.  前記第1のフランジは、前記一方の配管への嵌合方向後方側になる前記第1の筒部の端部に設けられ、
     前記一方の接続部は、その外周側に嵌合する前記一方の配管の内周面をシールする前記シール部を外周面に備えている、
     請求項8に記載の配管接続具。
  10.  前記シール部は、
     前記一方の接続部の端面中、前記第1の筒部と軸方向上一致する位置と、
     前記他方の接続部の端面中、前記第2の筒部と軸方向上一致する位置と、
    のうちのいずれか一方又は両方に配置されている、
     請求項8に記載の配管接続具。
  11.  前記シール部は、
     前記第1のフランジを被覆するゴムのうち、前記一方の配管に対面する部分と、
     前記第2のフランジを被覆するゴムのうち、前記他方の配管に対面する部分と、
    のうちのいずれか一方又は両方に配置されている、
     請求項8に記載の配管接続具。
  12.  前記一方の配管に対する前記一方の接続部の嵌合部分の径と、前記他方の配管に対する前記他方の接続部の嵌合部分の径とは、一致している、
     請求項8に記載の配管接続具。
  13.  前記膜部には、補強部材が埋め込まれている、
     請求項1に記載の配管接続具。
  14.  前記補強部材は、軸方向に伸縮するコイルスプリングである、
     請求項13に記載の配管接続具。
  15.  前記補強部材は、円筒形状を有する基布である、
     請求項13に記載の配管接続具。
  16.  前記膜部は、中央部分の方が両端部分よりも小径な形状を有している、
     請求項1に記載の配管接続具。
  17.  前記膜部は、中央部分の方が両端部分よりも大径な形状を有している、
     請求項1に記載の配管接続具。
  18.  前記膜部は、軸方向に伸縮する蛇腹形状を有している、
     請求項1に記載の配管接続具。
  19.  請求項2ないし7のいずれか一に記載の配管接続具を用意し、前記他方の接続部の側から、前記第1のフランジと軸方向上重なり合う径を有する第1の治具を前記弾性体の内部に差し込む工程と、
     前記一方の配管と前記一方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記第1の治具を押し込んで前記第1のフランジを加圧し、前記一方の配管と前記一方の接続部とを接続する工程と、
     前記第1の治具を取り外す工程と、
     前記弾性体の前記膜部に対して、軸方向と直交する方向から円弧状の第2の治具を差し込む工程と、
     前記他方の配管と前記他方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記第2の治具で前記第2のフランジを加圧し、前記他方の配管と前記他方の接続部とを接続する工程と、
     前記第2の治具を取り外す工程と、
     を備える配管接続具を用いた配管接続方法。
  20.  請求項8ないし12のいずれか一に記載の配管接続具を用意し、前記膜部に対して、軸方向と直交する方向から円弧状の前記治具を差し込む工程と、
     前記一方の配管と前記一方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記治具で前記第1のフランジを加圧し、前記一方の配管と前記一方の接続部とを接続する工程と、
     前記他方の配管と前記他方の接続部とを嵌合させるように位置合わせした状態で、前記治具で前記第2のフランジを加圧し、前記他方の配管と前記他方の接続部とを接続する工程と、
     前記治具を取り外す工程と、
     を備える配管接続具を用いた配管接続方法。
PCT/JP2023/021431 2023-06-08 2023-06-08 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法 Ceased WO2024252643A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23940741.4A EP4726244A1 (en) 2023-06-08 2023-06-08 Pipe connection tool and pipe connection method using same
PCT/JP2023/021431 WO2024252643A1 (ja) 2023-06-08 2023-06-08 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法
JP2025525888A JPWO2024252643A1 (ja) 2023-06-08 2023-06-08
KR1020257034055A KR20250168318A (ko) 2023-06-08 2023-06-08 배관 접속구 및 이를 이용한 배관 접속 방법
CN202380097443.4A CN121002318A (zh) 2023-06-08 2023-06-08 配管连接用具和使用了该配管连接用具的配管连接方法
TW112146473A TWI900952B (zh) 2023-06-08 2023-11-30 配管連接具及使用該配管連接具的配管連接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2023/021431 WO2024252643A1 (ja) 2023-06-08 2023-06-08 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024252643A1 true WO2024252643A1 (ja) 2024-12-12

Family

ID=93795688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/021431 Ceased WO2024252643A1 (ja) 2023-06-08 2023-06-08 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4726244A1 (ja)
JP (1) JPWO2024252643A1 (ja)
KR (1) KR20250168318A (ja)
CN (1) CN121002318A (ja)
TW (1) TWI900952B (ja)
WO (1) WO2024252643A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4948229U (ja) * 1972-08-01 1974-04-26
JPS60169486U (ja) * 1984-04-19 1985-11-09 株式会社 栗本鉄工所 管継手
JPS63171648U (ja) * 1987-04-30 1988-11-08
DE19548249A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Freudenberg Carl Fa Steckstück
JP2015227701A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 内山工業株式会社 配管接続構造及び接続部材
JP2019007568A (ja) 2017-06-26 2019-01-17 Nok株式会社 配管接続構造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7845686B2 (en) * 2007-12-17 2010-12-07 S & B Technical Products, Inc. Restrained pipe joining system for plastic pipe
CN206386596U (zh) * 2016-08-23 2017-08-08 河南华威供水材料有限公司 一种带有金属加强环可曲挠橡胶接头
KR101972900B1 (ko) 2017-07-12 2019-04-30 한국에너지기술연구원 작물재배장치
CN109084108A (zh) * 2018-10-18 2018-12-25 青岛万合美联电器服务有限责任公司 便捷插接的快速接头结构
CN216923535U (zh) * 2022-02-22 2022-07-08 安耐特流体输送科技有限公司 管道连接用密封圈及管道密封连接器
CN218761969U (zh) * 2022-12-10 2023-03-28 肖素军 一种管道连接装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4948229U (ja) * 1972-08-01 1974-04-26
JPS60169486U (ja) * 1984-04-19 1985-11-09 株式会社 栗本鉄工所 管継手
JPS63171648U (ja) * 1987-04-30 1988-11-08
DE19548249A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Freudenberg Carl Fa Steckstück
JP2015227701A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 内山工業株式会社 配管接続構造及び接続部材
JP2019007568A (ja) 2017-06-26 2019-01-17 Nok株式会社 配管接続構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4726244A1

Also Published As

Publication number Publication date
KR20250168318A (ko) 2025-12-02
TWI900952B (zh) 2025-10-11
TW202449316A (zh) 2024-12-16
EP4726244A1 (en) 2026-04-15
JPWO2024252643A1 (ja) 2024-12-12
CN121002318A (zh) 2025-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2143981B1 (en) Gasket for providing a seal between two objects
US4204707A (en) Vibration absorbing connector
JP2000274562A (ja) 積層コルゲートチューブ
JP4089409B2 (ja) 燃料ホース、燃料ホース接続方法及び燃料ホース接続構造体
JPH09236187A (ja) ホースとその製造方法
WO2024252643A1 (ja) 配管接続具及びこれを用いた配管接続方法
JP3210602U (ja) 小径配管用継手
CN112639314B (zh) 轴承组装体、轴承组装体的制造方法以及传动轴的制造方法
JP2850700B2 (ja) ホース
JP2001159478A (ja) 可とう伸縮管及び可とう伸縮継手
US4240653A (en) Flexible expansion joint
JP5684516B2 (ja) 可撓継手
CN211693973U (zh) 一种膨胀活接
US12135107B2 (en) Pipe replacement system
WO1997018408A2 (en) Sandwich bellows construction
JPH074236A (ja) 自動車排気管系のフランジ継手構造
US7431344B2 (en) Connection assembly and related method
CN219493448U (zh) 一种钢圈加强型橡胶波纹管
JPH01126488A (ja) 可撓性管継手
WO2025120894A1 (ja) 流体圧アクチュエータ及び流体圧アクチュエータの製造方法
WO2025126869A1 (ja) 流体圧アクチュエータ
US20240175532A1 (en) Expansion joint with arch geometry
JP4448985B2 (ja) 硬質相手パイプ・ホースと樹脂ホースのシール接続構造
JP2024084596A (ja) 流体圧アクチュエータ
WO2024232114A1 (ja) 流体圧アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23940741

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2025525888

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2025525888

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 1020257034055

Country of ref document: KR

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-0-1-A10-A15-NAP-PA0105 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: KR1020257034055

Country of ref document: KR

Ref document number: 2501006992

Country of ref document: TH

Ref document number: 1020257034055

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020257034055

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

Effective date: 20260108

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

Effective date: 20260108

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

Effective date: 20260108

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

Effective date: 20260108

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP

Effective date: 20260108

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2023940741

Country of ref document: EP