(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状で均一な横断面を有し、合成樹脂製接続管の受け口の内周面に沿って形設された環状溝に装着され、受け口に差し込まれる合成樹脂製被接続管の差し口の外周面に接触するパッキングリングであって、
環状溝に装着されるパッキングリング本体と、このパッキングリング本体の内周面の一方端部から内側に突出する突条部と、この突条部に近接してパッキングリング本体の内周面の他方端部側から前記突条部に向かって斜め内側に延び、差し口を前記他方端部から一方端部に向かう方向に差し込むと、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記突条部に圧接可能な第１傾斜パッキングリング片と、この第１傾斜パッキングリング片に近接してリング本体の内周面の前記他方端部側から前記第１傾斜パッキングリング片に向かって斜め内側に延び、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記第１傾斜パッキングリング片に圧接可能な第２傾斜パッキングリング片とからなり、前記突条部は第１傾斜パッキングリング片の圧接により弾性変形して高さが変更可能となるように中空とされてなり、パッキングリングは口径がφ３００ｍｍ〜φ２０００ｍｍであるパッキングリング。
【請求項２】
第１傾斜パッキングリング片が、その背面に、長さ方向に近接する２以上の第１補強用突条を有する請求項１に記載のパッキングリング。
【請求項３】
第２傾斜パッキングリング片が、その背面に、長さ方向に近接する２以上の第２補強用突条を有する請求項１または２に記載のパッキングリング。
【請求項４】
第１傾斜パッキングリング片が、パッキングリング本体の内周面からの長さを第２傾斜パッキングリング片より長くしてなる請求項１〜３のいずれか１つに記載のパッキングリング。
【請求項５】
一端に受け口を有し、この受け口の内周面に環状溝を形設した合成樹脂製接続管と、一端に差し口を有し、この差し口を接続管の受け口に差し込まれる合成樹脂製被接続管と、パッキングリング状で均一な横断面を有し、前記受け口の環状溝に装着され、被接続管の差し口の外周面に接触するパッキングリングとからなり、
このパッキングリングが、環状溝に装着されたパッキングリング本体と、このパッキングリング本体の内周面の一方端部から内側に突出する突条部と、この突条部に近接してパッキングリング本体の内周面の他方端部側から前記突条部に向かって斜め内側に延び、差し口を前記他方端部から一方端部に向かう方向に差し込むと、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記突条部に圧接可能な第１傾斜パッキングリング片と、この第１傾斜パッキングリング片に近接してパッキングリング本体の内周面の前記他方端部側から前記第１傾斜パッキングリング片に向かって斜め内側に延び、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記第１傾斜パッキングリング片に圧接可能な第２傾斜パッキングリング片とからなり、前記突条部は第１傾斜パッキングリング片の圧接により弾性変形して高さが変更可能となるように中空とされてなり、パッキングリングは口径がφ３００ｍｍ〜φ２０００ｍｍである合成樹脂製管の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッキングリングに関し、更に詳しくは、給排水管において内圧（正圧）、外圧（負圧）のいずれの場合にも、シール効果の面で満足できるパッキングリングの特に断面形状の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のパッキングゴムリングの性能は、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔（接続管の受け口と被接続管の差し口との周囲の隙間間隔）が小さいとき（例えば隙間範囲±２〜３ｍｍ）に限り負圧ないし内圧の性能を満たす。例えば、図３の様なパッキングゴムリング２０の断面形状であれば、隙間間隔が大きい場合には、基部２１に対しリップ２２の起きあがろうとする圧力方向（図３の矢印方向Ｓ）のみの水密性能を満たすものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の主要な目的の一つは、パッキングリング取付部の隙間間隔が大きくても、給排水管の内圧（正圧）、外圧（負圧）のいずれの場合にもシール効果を発揮できるパッキングリングを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リング状で均一な横断面を有し、合成樹脂製接続管の受け口の内周面に沿って形設された環状溝に装着され、受け口に差し込まれる合成樹脂製被接続管の差し口の外周面に接触するパッキングリングであって、
環状溝に装着されるパッキングリング本体と、このパッキングリング本体の内周面の一方端部から内側に突出する突条部と、この突条部に近接してパッキングリング本体の内周面の他方端部側から前記突条部に向かって斜め内側に延び、差し口を前記他方端部から一方端部に向かう方向に差し込むと、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記突条部に圧接可能な第１傾斜パッキングリング片と、この第１傾斜パッキングリング片に近接してリング本体の内周面の前記他方端部側から前記第１傾斜パッキングリング片に向かって斜め内側に延び、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記第１傾斜パッキングリング片に圧接可能な第２傾斜パッキングリング片とからなり、前記突条部は第１傾斜パッキングリング片の圧接により弾性変形して高さが変更可能となるように中空とされてなり、パッキングリングは口径がφ３００ｍｍ〜φ２０００ｍｍであるパッキングリングを提供する。
すなわち、本発明は、受け口の環状溝に装着されるリング本体から１対の傾斜パッキングリング片（第１・第２傾斜パッキングリング片）と突条部とを特定の関係で延出又は突出させ、かつ傾斜リング片から突条部の方向へ差し口を差し込むと、第１傾斜パッキングリング片が突条部に、第２傾斜パッキングリング片が第１傾斜パッキングリング片にそれぞれ弾性変形によって圧接できるよう構成しているので、パッキングリング取付部の隙間間隔が大きくても、内部の圧力に対して１対の傾斜パッキングリング片の立上がりで対応できると共に、外部の圧力に対しては１対の傾斜パッキングリング片が傾斜方向に倒れるのを突条部で支持でき、それによって両方向の圧力に対してシール効果を確保できるようにするものである。
ここで、第１・第２傾斜リング片は、それらの背面に、長さ方向に近接する２以上の第１・第２補強用突条を有すると、差し込まれる差し口の外周面に、強く接触できると共に面状ではなく線状に接触でき、それによってパッキング取付部の隙間間隔が大きくても、強力な応力集中によるより高いシール効果（水密）を得ることができる。
本発明において、突条部に近接する第１傾斜リング片は、リング本体の内周面からの長さを、第２傾斜リング片のそれより長くすると、パッキング取付部の隙間間隔が大きくても、差し口の外周面へのより強い圧接が得られる。
本発明において、突条部は、中空構造とし、第１傾斜リング片による圧接で弾性変形（略座屈変形）して高さを変形できるようにすることによって、パッキング取付部の隙間間隔が大きくても、小さくても、広い範囲で、内・外圧力に対してシール効果が得られる。
本発明は、別の観点によれば、一端に受け口を有し、この受け口の内周面に環状溝を形設した合成樹脂製接続管と、一端に差し口を有し、この差し口を接続管の受け口に差し込まれる合成樹脂製被接続管と、リング状で均一な横断面を有し、前記受け口の環状溝に装着され、被接続管の差し口の外周面に接触するパッキングリングとからなり、
このパッキングリングが、環状溝に装着されたパッキングリング本体と、このパッキングリング本体の内周面の一方端部から内側に突出する突条部と、この突条部に近接してパッキングリング本体の内周面の他方端部側から前記突条部に向かって斜め内側に延び、差し口を前記他方端部から一方端部に向かう方向に差し込むと、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記突条部に圧接可能な第１傾斜パッキングリング片と、この第１傾斜パッキングリング片に近接してパッキングリング本体の内周面の前記他方端部側から前記第１傾斜パッキングリング片に向かって斜め内側に延び、前記差し口の外周面の押圧により弾性変形して前記第１傾斜パッキングリング片に圧接可能な第２傾斜パッキングリング片とからなり、前記突条部は第１傾斜パッキングリング片の圧接により弾性変形して高さが変更可能となるように中空とされてなり、パッキングリングは口径がφ３００ｍｍ〜φ２０００ｍｍである合成樹脂製管の接続構造を提供できる。
本発明に係るパッキングリングは、主として給排水管の接続部のパッキングリングとして使用できるが、特に口径φ３００ｍｍ〜φ２０００ｍｍのものが、パッキングリング取付部の隙間間隔が大きくても、内圧・外圧のいずれの場合にもシール効果を発揮できるので好ましい。
本発明に係るパッキングリングの材料としては、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジェンゴム）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジェンゴム）などが挙げられ、特に耐薬品性が要求されるところではＥＰＤＭが好ましい。
またこれらのゴムの硬度は、ＪＩＳＫ６２５３「加硫ゴムの硬さ試験方法」に準拠された方法を用いて４０〜６０の範囲が好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態に基づいて本発明を詳述する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
図１は本発明の実施の形態としてパッキングゴムリングを給排水管の受け口に装着した状態を説明する概略構成説明断面図であり、上方に差し口の差し込み前の自由状態を、下方に差し口の差し込み後の使用状態をそれぞれ示す。図２はそのパッキングゴムリングの自由状態を示す拡大断面図である。
まず図１において、パッキングゴムリング１０は、給排水管としての合成樹脂製接続管の受け口Ｄの内周面に形設された環状溝Ｆに装着され（図１の上方部分参照）、受け口Ｄに差し込まれる合成樹脂製被接続管の差し口Ｅの外周面に圧接する（図１の下方部分参照）。
そしてパッキングゴムリング１０の断面構造は、図１〜２，特に図２において、受け口Ｄの環状溝Ｆに嵌め込まれるパッキングゴムリング本体１６と、このパッキングゴムリング本体の内側面から受け口Ｄの奥側に向かって（差し口Ｅの差し込み方向に）傾め内側に細長く延出した第１傾斜パッキングゴムリング片１２と、この第１傾斜パッキングゴムリング片より手前側の第２傾斜パッキングゴムリング片１１と、パッキングゴムリング本体１６の、第１傾斜パッキングゴムリング片１２より奥側から略三角形状に突出し、中空に形成された突条部１９とからなる。なお、１５は中空部、１４は先端の折曲部である。
【０００６】
ここで、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔の広い管（間隔範囲±６〜７ｍｍ）で、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最大の時、例えば受け口Ｄに装着されたパッキングゴムリング１０が差し口Ｅと図２に示すＺのライン上で嵌合される時、第１傾斜パッキングゴムリング片１２は弾性変形して突条部１９に圧接し、第２傾斜パッキングゴムリング片１１は弾性変形して第１傾斜パッキングゴムリング片１２の背面に圧接する。そしてＢの矢印方向から来る圧力に対しては、第１及び第２傾斜パッキングゴムリング片１２・１１が起きる方向であるので両傾斜リング片１２・１１のリップ効果によって圧力を保持できる。
【０００７】
Ａの矢印方向の圧力には第１及び第２傾斜パッキングゴムリング片１２・１１が起きあがる方向ではなく、倒れる方向であるので保持力が弱くなるが、その解決策として第１及び第２傾斜パッキングゴムリング片１２・１１を長くし、広い隙間間隔の管であっても十分なパッキングゴムリング１０の高さによって適切な圧縮率がとれ、また突条（内圧保持リング）１３・１３・１３によってＡの矢印方向からの圧力に対して相殺する圧力を保持することができる。
【０００８】
そして、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最大の時には、当然パッキングゴムリング１０の圧縮率が少なく圧縮応力が少なくなり水密性能が衰えるが、パッキングゴムリング１０の圧縮応力の増加及び第１傾斜リング片１２の支えとして突条部１９を構えることにより圧縮応力を増加させることができる。
【０００９】
また、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最小の時、例えば図２に示すＹのライン上でパッキングリングゴム１０が差し口Ｅと嵌合される時の嵌合性能を考慮して、１５のような中空部を設けて、第１傾斜パッキングゴムリング片１２のような高い（長い）傾斜片であっても、嵌合によって圧縮されるパッキングゴムリング１０の変形できるだけの空間１５を持っている。
【００１０】
第１・第２傾斜パッキングゴムリング片１２・１１が高い（長い）のでゴムの圧縮率が大きくなるが、両傾斜パッキングゴムリング片１２・１１を細長くすることによってゴムの断面積を最小限におさえ、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最小の時（例えば図２に示すＹのライン上でパッキングリングゴム１０が差し口Ｅに嵌合される時）でも嵌合することができる。
【００１１】
【実施例】
ここで、仮に図２に示したパッキングゴムリング１０の断面形状であれば（ゴム材料：ＳＢＲ）、ゴム高さ５５ｍｍに対して、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔（図２のＺ）が最大の時には、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が２６ｍｍあり、この時のゴムの圧縮率は５２％となる。図２の第１・第２傾斜リング片１２・１１を細くすることにより（第１傾斜リング片１２の厚み：６．０ｍｍ，第２傾斜リング片１１の厚み：６．９ｍｍ）、パッキングゴムリング１０の断面積を増加することなく、圧縮率を高めることができる。
【００１２】
しかし、圧縮率５５％といっても図２の第１・第２傾斜パッキングゴムリング片１２・１１が細いため、圧縮応力は大きくならない。その対応策として、ゴムの圧縮応力を増加するために図２の突条部１９でリップの倒れを止め、圧縮応力の増加をはかる。
【００１３】
ある一例をとってみると、中空部１５を設けないとパッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最大の時の圧縮応力が１．６７ｋｇｆ/ｃｍであるが、図２のような中空部１５を設けると、圧縮応力が２．４０ｋｇｆ/ｃｍとなり圧縮応力が約1.5倍ほど増し水密性能を満たすことができる。
【００１４】
また、図２の突条１３……のような圧力保持リングによって（第１傾斜パッキングゴムリング片では高さ３０ｍｍと３８ｍｍ、第２傾斜パッキングゴムリング片では高さ２５ｍｍと３４ｍｍと４３ｍｍ）、図１の第１傾斜リング片１２に接する箇所を面ではなく点にすることによって一点に応力を集中させ水密性能を確保するために役立てることができる。
【００１５】
パッキングゴムリング取付部の隙間間隔（図１のＣ）が最小の時には、隙間間隔（図２のＹ）が１６ｍｍあり、この時のゴムの圧縮率は７０％もある。しかし、ゴムの高さは高いが第１・第２傾斜リング片等を細くすることによって断面積を最小限に抑え、それによって嵌合することができる。
【００１６】
また、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最小の時、圧縮されるゴムの逃げ道として図２の１５のような中空部を設けることにより、パッキングゴムリング取付部の隙間間隔が最大の時とは逆に圧縮応力を緩和させることができる。
【００１７】
このパッキングゴムリング１０の中空部１５はある一定の応力迄は、中空の三角形を保とうとするが、一定の応力を越えると、微少な応力で倒れていき嵌合しやすくなる。仮にパッキングゴムリング取付部の隙間間隔が２１ｍｍの時には、中空部１５がない場合では５．１３ｋｇｆ／ｃｍとなり、中空部１５を設けても５．３３ｋｇｆ／ｃｍと３％ほどしか圧縮応力の変化はない。
【００１８】
よってこの図２の１５に示す中空部を設けることによって圧縮応力の少ないパッキングゴムリング取付部の隙間間隔（図１のＣ）が最大の時には、水密性能を満たすための圧縮応力増加に役立ち、圧縮応力の大きいパッキングゴムリング取付部の隙間間隔（図１のＣ）が最小の時には、嵌合性能を満たすためにゴムの変形許容範囲空間として、活用される。
以上のごとく、図示したパッキングゴムリング１０によれば、現在までパッキングゴムリング取付部の隙間間隔が広い公差（公差範囲±６〜７ｍｍ）のパイプにおいて、図２に示す様なＢ方向からの圧力に対しての水密性能しかなかったものが、Ａ方向からの圧力に対しても水密性能を満たすことができる。また、パッキングゴムリング取付部の公差が最小の時にも、簡易に嵌合することのできる。本発明により、優れた水密性能を満たし、加えて嵌合しやすいので、施工が簡易に行えるようになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、受け口の環状溝に装着されるパッキングリング本体から１対の傾斜パッキングリング片（第１・第２傾斜パッキングリング片）と突条部とを特定の関係で延出又は突出させ、かつ傾斜パッキングリング片から突条部の方向へ差し口を差し込むと、第１傾斜リング片が突条部に、第２傾斜パッキングリング片が第１傾斜パッキングリング片にそれぞれ弾性変形によって圧接できるよう構成しているので、パッキングリング取付部の隙間間隔が大きくても、内部の圧力に対して１対の傾斜パッキングリング片の立上がりで対応できると共に、外部の圧力に対しては１対の傾斜パッキングリング片が傾斜方向に倒れるのを突条部で支持でき、それによって両方向の圧力に対してシール効果を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としてパッキングゴムリングの使用状態を説明する概略構成説明断面図である。
【図２】図１のパッキングゴムリングの自由状態を示す拡大断面図である。
【図３】従来例を示す図２相当図である。
【符号の説明】
１０  パッキングゴムリング
１１  第２傾斜パッキングゴムリング片
１２  第１傾斜パッキングゴムリング片
１３  突条
１４  折曲部
１５  中空部
１６  パッキングゴムリング本体
１９  突条部
【図１】
0004612965.tif 000002
【図２】
0004612965.tif 000003
【図３】
0004612965.tif 000004