(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受口の内面に周方向に沿って形成される凹部に嵌合される嵌合部と、前記嵌合部よりも管軸方向に対して前記受口の内方に位置し、前記受口の内面と、前記受口に挿入される挿口の外面との間隙を水密的に密封するバルブ部と、前記嵌合部及び前記バルブ部の間に介在し、内周面が前記挿口が挿入されない状態において前記管軸に対して略平行に形成されている前記嵌合部及び前記中間部と、から構成され弾性を有するシール部材であって、
前記中間部の外面及び内面は、前記管軸方向に略平行に所定長さを有し、前記挿口が挿入されない状態において、前記バルブ部よりも、前記管軸に対して直交方向において肉薄に形成されており、該中間部の外面が前記受口の内面との間に空隙を形成するとともに、前記嵌合部及び前記中間部の内面が前記受口の内方に挿入される前記挿口の外面により圧縮されることなく近接するように形成されており、
前記バルブ部は、該バルブ部が圧縮されない状態において断面形状が略円形に形成されたリング体で構成されており、前記管軸に対して直交方向の前記バルブ部の寸法が前記受口の内面と前記挿口の外面との間の寸法よりも大きく形成されており、前記受口の内方に挿入される前記挿口の外面により圧縮されることで、前記空隙に向けて膨出し前記間隙を密封するように形成されていることを特徴とするシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受口の内面に周方向に沿って形成され、受口内面と挿口外面との間隙を密封する、弾性を有するシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシール部材は、受口の内面に形成される凹部に嵌合される嵌合部と、嵌合部よりも管軸方向に対して内方に位置するバルブ部と、嵌合部及びバルブ部の間に介在する中間部と、から構成され、受口内面と挿口外面との間隙を密封している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３１５７０号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、受口に挿口を挿入するに際し、受口の内方に挿入される挿口の外面により、中間部が圧縮され、凹部の所定位置に嵌合していた嵌合部が該所定位置からずれを生じたり、若しくは凹部から外れたりして、受口内面と挿口外面との間隙の密封が的確に行われない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、受口に挿口を挿入した場合においても、シール部材の嵌合部が凹部にしっかりと嵌合された状態で、バルブ部を圧縮して間隙を密封することができるシール部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のシール部材は、受口の内面に周方向に沿って形成される凹部に嵌合される嵌合部と、前記嵌合部よりも管軸方向に対して前記受口の内方に位置し、前記受口の内面と、前記受口に挿入される挿口の外面との間隙を水密的に密封するバルブ部と、前記嵌合部及び前記バルブ部の間に介在し、内周面が前記挿口が挿入されない状態において前記管軸に対して略平行に形成されている前記嵌合部及び前記中間部と、から構成され弾性を有するシール部材であって、
前記中間部の外面及び内面は、前記管軸方向に略平行に所定長さを有し、前記挿口が挿入されない状態において、前記バルブ部よりも、前記管軸に対して直交方向において肉薄に形成されており、該中間部の外面が前記受口の内面との間に空隙を形成するとともに、前記嵌合部及び前記中間部の内面が前記受口の内方に挿入される前記挿口の外面により圧縮されることなく近接するように形成されており、
前記バルブ部は、該バルブ部が圧縮されない状態において断面形状が略円形に形成されたリング体で構成されており、前記管軸に対して直交方向の前記バルブ部の寸法が前記受口の内面と前記挿口の外面との間の寸法よりも大きく形成されており、前記受口の内方に挿入される前記挿口の外面により圧縮されることで、前記空隙に向けて膨出し前記間隙を密封するように形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、受口に挿入される挿口の外面が、嵌合部及び中間部を圧縮することなく受口の内方に挿入されるため、受口に挿入される挿口の外面により嵌合部が凹部からずれることなく、しっかりと嵌合された状態で、バルブ部を圧縮して間隙を密封することができる。
また、嵌合部及び中間部の内周面が、管軸に対して略平行に形成されており、中間部の外面及び内面が管軸方向に略平行に所定長さを有し、しかもバルブ部の断面形状が圧縮されない状態において略円形に形成されたリング体で構成されているので、受口に挿入される挿口の外面により、中間部が管軸と直交方向に圧縮されることなくバルブ部のみを圧縮することができ、受口に挿入される挿口の外面によりバルブ部が圧縮される場合に、バルブ部と嵌合部とが所定長さ離間しているために、嵌合部にはバルブ部の圧縮による影響を受けずにすみ、圧縮による応力がリング体で構成されたバルブ部周面に均等に負荷されるため、受口内面と挿口外面との間隙が安定的に密封される。またシール部材の成形もし易い。
また、中間部が前記管軸に対して直交方向において肉薄に形成されているので、バルブ部が圧縮された場合に、バルブ部が中間部と受口内面との間に形成された空隙に向かって膨出するため、バルブ部の圧縮に要する抵抗が小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の実施例におけるシール部材により接続される管路部材の配設状況を示す概略図である。図２は、シール部材が嵌合された受口である継手部と、挿口である先端部とを示す一部断面図である。図３（ａ）は、挿口である先端部が受口である継手部に挿入される状況を示す一部断面図であり、（ｂ）は同じく、挿入された状況を示す一部断面図である。図４は、シール部材の変形例を示した拡大断面図である。図５は、規制装置を示す拡大断面図である。
【００１４】
先ず、本発明のシール部材は、本実施例の図１にて示されるように、例えば地中に配設される管路部材１を構成する直管１１或いはＴ字管若しくはエルボ管２等を接続する継手部の一部材として用いられ、配管内部に形成される経路を、例えば上下水道やガスなどの流体が流下したり、或いは電線等が配線されたりするようになっている。
【００１５】
特に、地中には既設管若しくは既設ケーブルなどの既設の埋設物３が埋設されていることが多く、該埋設物３を回避して管路部材１を配設するために、エルボ管２と、直管１１若しくはベンド管１３とを組み合わせて該管同士を接続することにより、所望の配管経路を構成できる。このように配管経路を構成する部材の種類は多岐にわたり、各々の部材を接続する継手部については、配管内部を流下する流体が漏洩することなく密封することが必要とされる。
【００１６】
図２に示されるように、本発明のシール部材８が嵌合されるエルボ管２は、端部に受口である継手部５を有しており、継手部５は、エルボ管２の管部６における内径と比較して大なる内径に形成されており、継手部の内周面には周方向に沿って設けられる凹部５ａが形成されている。
【００１７】
本発明のシール部材８は、後述するように継手部５の内面に周方向に沿って形成される凹部５ａに嵌合される嵌合部８ａと、嵌合部８ａよりもエルボ管２の管軸Ｃ方向に対して継手部５の内方に位置し、継手部５の内面と、継手部５に挿入される挿口である直管１１の先端部１２の外面と、の間隙を水密的に密封するバルブ部８ｃと、嵌合部８ａ及びバルブ部８ｃの間に介在する中間部８ｂと、から構成されており、外径が継手部５の内径と略同径のリング体からなり、弾性を有するゴム体からなる。
【００１８】
シール部材８は、継手部５の内面に形成される凹部５ａに嵌合部８ａが周方向に亘って嵌合されている。また、バルブ部８ｃは、該嵌合された状態において、エルボ管２の管軸Ｃ方向に向かって内方に位置しており、図２に示されるように、挿口である直管１１の先端部１２が未だ挿入されずに、バルブ部８ｃの圧縮がされない状態において、断面形状が略円形に形成されているとともに、嵌合部８ａ及び中間部８ｂと比較して、内周面が管軸Ｃに向かって膨出している。
【００１９】
継手部５内面の凹部５ａに嵌合されたシール部材８の中間部８ｂは、管軸Ｃ方向に略平行に形成されている。また、中間部８ｂは、バルブ部８ｃよりも管軸Ｃに対して直交方向において肉薄に形成されており、中間部８ｂと受口内面との間に空隙Ｋが形成されている。さらに、中間部８ｂは、管軸Ｃ方向に所定長さを有している。
【００２０】
また、本発明における受口との挿口との管軸方向の相対移動を防止する規制装置の実施例について説明すると、継手部５の外端近傍の外周面には、周方向に所定ピッチでボルト孔５ｂが形成されており、エルボ管２の外方から管軸Ｃに対し直交する方向に螺挿される受口と挿口との規制装置としての押し込みボルト９が形成されている。さらに、押し込みボルト９の先方であって継手部５の外端近傍の内周面に周方向に沿って形成されたリング溝７には、固定つめ１０が設けられている。図２に示されるように、未だ挿口である直管１１の先端部１２が挿入されない状態においては、後述する直管１１の先端部１２の挿入の邪魔にならないように、固定つめ１０の先端が、管軸Ｃと直交方向に継手部５の内周面よりも外方に位置している。
【００２１】
次に、本実施例の挿口である直管１１の先端部１２の、受口であるエルボ管２の継手部５内部への挿入について説明すると、先端部１２の内径は、エルボ管２の管部６の内径と略同径であり、先端部１２の外径は、継手部５の内径よりもわずかに小径であって、直管１１の先端近傍の外周面が、前記先端に向かって縮径するテーパ面１２ａに形成されている。
【００２２】
図３（ａ）に示されるように、直管１１は、先端部１２の外周面が継手部５の内周面に嵌合されたシール部材８の嵌合部８ａ及び中間部８ｂと近接若しくは若干当接した状態にて、管軸Ｃ方向に継手部５の内方へ挿入されるが、先端部１２の外面が、シール部材８の嵌合部８ａ及び中間部８ｂを圧縮することなく継手部５の内方に挿入され、図３（ｂ）に示されるように、バルブ部８ｃを圧縮して、継手部５内面と先端部１２外面との間隙を密封する。
【００２３】
このようにすることで、継手部５に挿入される先端部１２の外面により、シール部材８の嵌合部８ａが凹部５ａからずれることなく、しっかりと嵌合された状態で、バルブ部８ｃを圧縮して、継手部５内面と先端部１２外面との間隙を密封することができる。
【００２４】
また、バルブ部８ｃの断面形状が、圧縮されない状態において略円形に形成されていることにより、継手部５に挿入される先端部１２の外面にてバルブ部８ｃが圧縮される場合に、圧縮による応力が、バルブ部８ｃ周面に均等に負荷されるため、継手部５内面と先端部１２外面との間隙が安定的に密封される。
【００２５】
さらに、シール部材８の嵌合部８ａ及び中間部８ｂの内周面が、管軸Ｃに対して略平行に形成されており、このようにすることで、継手部５に挿入される先端部１２の外面により、嵌合部８ａ及び中間部８ｂが、管軸Ｃに対して直交方向に圧縮されることなく継手部５内面と先端部１２外面との間隙を密封できるばかりか、シール部材８の製造に係る成形加工がし易い。
【００２６】
図３（ａ）に示されるように、直管１１の先端部１２が、継手部５の内方に向かって挿入されるとともに、バルブ部８ｃが、先端部１２における外周面により圧縮されて、継手部５内面と先端部１２外面との間隙を密封する。継手部５の内方に挿入される直管１１の先端近傍の外面がテーパ面１２ａに形成されているので、直管１１の先端部１２の挿入とともにバルブ部を徐々に受口内面方向に向かって均質に押圧するため、バルブ部がスムーズに受口内面と挿口外面との間隙内で圧縮されて、図３（ｂ）に示されるように該間隙を確実に密封できる。
【００２７】
尚、シール部材の変形例として図４に示されるように、シール部材８’のバルブ部８ｃ’の断面形状の一部が、挿入される先端部１２のテーパ面１２ａと当接する位置において、管軸Ｃ方向に対して内方に縮径するテーパ面８ｃ’１に形成されていてもよい。
【００２８】
このようにすることで、挿口である先端部１２の挿入とともに、シール部材８’のバルブ部８ｃ’を、管軸にＣに対して内方に押圧することなく、徐々に受口である継手部５内面方向に向かって更に均質に押圧するため、バルブ部８ｃ’がスムーズに受口内面と挿口外面との間隙内で圧縮されて、該間隙を確実に密封できる。
【００２９】
また、上記のように断面形状の一部がテーパ面８ｃ’１に形成されたバルブ部８ｃ’の形状であれば、挿口の先端部の形状に関わらず、バルブ部８ｃ’を管軸にＣに対して内方に押圧することなく、徐々に受口内面方向に向かって均質に押圧して間隙を密封する効果を奏する。
【００３０】
また、シール部材８の中間部８ｂが、バルブ部８ｃよりも、管軸Ｃに対して直交方向において肉薄に形成されており、このようにすることで、中間部８ｂと継手部５内面との間に空隙Ｋを有するため、バルブ部８ｃが圧縮された場合に空隙Ｋに向かって膨出するため、バルブ部８ｃを圧縮するに要する抵抗が小さい。
【００３１】
さらに、中間部８ｂが、管軸Ｃ方向に所定長さを有しているので、受口に挿入される挿口の外面にてバルブ部が圧縮されても、バルブ部と嵌合部とが所定長さ離間しているために、嵌合部にはバルブ部の圧縮による影響をほとんど受けずにすむため、バルブ部の弾性力を高めて、受口内面と挿口外面との間隙の密封状態をより向上させることができる。
【００３２】
押し込みボルト９は、リング溝７の外側からねじ込まれ、固定つめ１０を直管１１の外周面に押し付けるように固定つめ１０の外周に当接している。
【００３３】
固定つめ１０は、図５に示すようにリング溝７内で押し込みボルト９の底面を支点として傾動可能で、かつ直管１１が継手部５から遠去かる管軸方向に相対移動しようとすると、固定つめ１０の先端に形成された尖鋭刃１０ａが、２点鎖線で示したように、管軸に向かって直管１１の外周面に食い込むような断面形状に形成されている。
【００３４】
直管１１と継手部５との相対移動により、リング溝７内で固定つめ１０が傾動し、尖鋭刃１０ａが直管１１の外周面に食い込んだ状態で適宜この傾動が止まる。固定つめ１０の傾動は、最大でリング溝７の外側の傾動止面７ａに当接して止まるが、固定つめ１０の傾動が止まったとき、その食い込み量は最大となって直管１１と継手部５との相対移動は阻止されるため、直管１１と継手部５とが所定移動量以上に動いて漏水するようなことはない。
【００３５】
図６は規制装置の第１変形例を示している。
【００３６】
頂部に球面凹状部２３ｂが形成され、流体管側に尖鋭刃２３ａが２個所設けられている固定つめ２３が、押し込みボルト２４の先端を支点として傾動可能な状態でリング溝２５内に配設されている。球面凹状部２３ｂに契合する球面凸状部２４ａを先端に形成した押し込みボルト２４が、管軸に対して略垂直にリング溝２５内に螺入されている。リング溝２５内の軸方向の前後には、固定つめ２３の過傾動を防止する傾動止面２５ａが形成されている。外側の傾動止面２５ａは、管軸に対して略垂直に、内側の傾動止面２５ａは、外側に向かって倒れて設けられている。
【００３７】
管接続装置取付時の固定つめ２３は、２個の尖鋭刃２３ａ、２３ａが流体管外周面に接触し、押し込みボルト２４で押されて流体管に所定量食い込んでいる。管接続装置と流体管とが相対移動をはじめると、押し込みボルト２４の球面凸状部２４ａを支点として固定つめ２３が傾動する。固定つめ２３は、相対移動に伴って食い込み量を増しながら管軸に向かって傾動を続け、尖鋭刃２３ａが流体管外周面に食い込んだ状態で適宜この傾動が止まる。固定つめ２３の傾動は、最大で２点鎖線で示したように外側の傾動止面２５ａに当接して止まるが、固定つめ２３の傾動が止まったときに管接続装置と流体管との相対移動は阻止され、漏水を防止する。
【００３８】
図７は規制装置の第２変形例を示している。
【００３９】
頂部を断面円弧状に形成し、流体管側に尖鋭刃３３ａを設けた固定つめ３３が、押し込みボルト３４の先端を支点として傾動可能な状態でリング溝３５内に配設されている。先端を円錐形に形成された押し込みボルト３４が、管軸方向からリング溝３５内に螺入されている。リング溝３５内の軸方向の前後には、固定つめ３３の過傾動を防止する傾動止面３５ａが形成されている。外側の傾動止面３５ａは、管軸に対して略垂直に、内側の傾動止面３５ａは、外側に向かって倒れて設けられている。
【００４０】
管接続装置取付時の固定つめ３３は、尖鋭刃３３ａが流体管外周面に接触し、押し込みボルト３４で押されて流体管に所定量食い込んでいる。管接続装置と流体管とが相対移動をはじめると、押し込みボルト３４の円錐形部との接点を支点として固定つめ３３が傾動する。固定つめ３３は、相対移動に伴って食い込み量を増しながら管軸に向かって傾動を続け、尖鋭刃３３ａが流体管外周面に食い込んだ状態で適宜この傾動が止まる。固定つめ３３の傾動は、最大で２点鎖線で示したように外側の傾動止面３５ａに当接して止まるが、固定つめ３３の傾動が止まったときに管接続装置と流体管との相対移動は阻止され、漏水を防止する。
【００４１】
図８は規制装置の第３変形例を示している。
【００４２】
管軸に対して角度をつけた傾斜面４３ｃが外側に形成され、流体管側に尖鋭刃４３ａが２個所設けられている固定つめ４３が、押し込みボルト４４の平面部４４ｂに当接して摺動可能な状態でリング溝４５内に配設されている。先端に平面部４４ｂが形成された押し込みボルト４４が、傾斜面４３ｃと平面部４４ｂが平行となるように移動して当接するように、傾斜面４３ｃに略垂直な方向からリング溝４５内に螺入されている。リング溝４５内の軸方向の前後には、固定つめ４３に当接してその移動を止める移動止面４５ｂが形成されている。
【００４３】
管接続装置取付時の固定つめ４３は、２個の尖鋭刃４３ａ、４３ａが流体管外周面に接触し、押し込みボルト４４で押されて流体管に所定量食い込んでいる。管接続装置と流体管とが相対移動をはじめると、押し込みボルト４４の平面部４４ｂと傾斜面４３ｃが接触しながら管軸方向に固定つめ４３が摺動する。固定つめ４３は、相対移動に伴ってくさび作用により食い込み量を増しながら移動し、尖鋭刃４３ａが流体管外周面に食い込んだ状態で適宜この移動が止まる。固定つめ４３の移動は、最大で２点鎖線で示したように外側の移動止面４５ｂに当接して止まるが、固定つめ４３の移動が止まったときに管接続装置と流体管との相対移動は阻止され、漏水を防止する。
【００４４】
図９は規制装置の第４変形例を示している。
【００４５】
この規制装置は、押し込みボルト５４を螺入する雌ねじ５３ｄ部が形成され、流体管側に尖鋭刃５３ａが２個所設けられている固定つめ５３と、管軸に対して角度をつけた傾斜面５５ｃをリング溝５５の天井部内面に設け、その天井部に長孔５５ｄを設け、軸方向両面に移動止面５５ｂが形成されているリング溝５５と、傾斜面５５ｃに対接する円板状の大径部５４ｃを一体成形し、先端に雄ねじ部５４ｄを設けた押し込みボルト５４とからなる。
【００４６】
固定つめ５３は、長孔５５ｄに挿通された押し込みボルト５４の雄ねじ部５４ｄに螺入され、押し込みボルト５４の大径部５４ｃと傾斜面５５ｃが摺動可能な状態でリング溝内に配設されている。
【００４７】
管接続装置取付時の固定つめ５３は、２個の尖鋭刃５３ａ、５３ａが流体管外周面に接触し、押し込みボルト５４で押されて流体管に所定量食い込んでいる。管接続装置と流体管とが相対移動をはじめると、固定つめ５３は管と共に移動し、固定つめ５３と螺合されている押し込みボルト５４も大径部５４ｃと傾斜面５５ｃが接触しながら管軸方向に摺動する。固定つめ５３は、大径部５４ｃと傾斜面５５ｃのくさび作用により食い込み量を増しながら移動し、尖鋭刃５３ａが流体管外周面に食い込んだ状態で適宜この移動が止まる。固定つめ５３の移動は、最大で２点鎖線で示したように外側の移動止面５５ｂに当接して止まるが、固定つめ５３の移動が止まったときに管接続装置と流体管との相対移動は阻止され、漏水を防止する。
【００４８】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４９】
例えば、上記実施例では、互いに接続される挿口及び受口は、図１及び図２に示されるようなエルボ管２及び直管１１からなる管路部材を構成しているが、本発明に用いられる挿口及び受口は、端部に接続可能な継手部を有していれば、必ずしもエルボ管２及び直管１１に限らず、例えば端部を３箇所有するＴ字管や、可撓性を有するホース等であってもよい。また、挿口及び受口は、各種ポンプ若しくは貯留タンクの一部を構成するものであっても構わない。
【００５０】
また、上記実施例では、挿口と受口との固定に使用する部材は、固定つめ１０を前方に有する押し込みボルト９により構成されているが、該固定が適切にされていれば、固定に使用する部材の構成は必ずしも上記実施例に限らない。
【００５１】
また、上記実施例では、固定つめは、直管１１が一方向に動いたときに直管１１の外周面に食い込むように設けられているが、このような構成に加えて、尖鋭刃を左右対称に設けて、左右どちらの動きに作用するようにしてもよく、直管１１が他方向に動いたときにも直管１１の外周面に食い込むように設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例におけるシール部材により接続される管路部材の配設状況を示す概略図である。
【図２】シール部材が嵌合された受口である継手部と、挿口である先端部とを示す一部断面図である。
【図３】（ａ）は、挿口である先端部が受口である継手部に挿入される状況を示す一部断面図であり、（ｂ）は同じく、挿入された状況を示す一部断面図である。
【図４】シール部材の変形例を示した拡大断面図である。
【図５】規制装置を示す拡大断面図である。
【図６】規制装置の第１変形例である。
【図７】規制装置の第２変形例である。
【図８】規制装置の第３変形例である。
【図９】規制装置の第４変形例である。
【符号の説明】
【００５３】
１                管路部材
２                エルボ管
３                埋設物
５                継手部（受口）
５ａ              凹部
５ｂ              ボルト孔
６                管部
７                リング溝
７ａ              傾動止面
８、８’          シール部材
８ａ              嵌合部
８ｂ              中間部
８ｃ、８ｃ’      バルブ部
８ｃ’１          テーパ面
９                押し込みボルト
１０              固定つめ
１０ａ            尖鋭刃
１１              直管
１２              先端部（挿口）
１２ａ            テーパ面
１３              ベンド管
２３              固定つめ
２３ａ            尖鋭刃
２３ｂ            球面凹状部
２４              押し込みボルト
２４ａ            球面凸状部
２５              リング溝
２５ａ            傾動止面
３３              固定つめ
３３ａ            尖鋭刃
３４              押し込みボルト
３５              リング溝
３５ａ            傾動止面
４３              固定つめ
４３ａ            尖鋭刃
４３ｃ            傾斜面
４４              押し込みボルト
４４ｂ            平面部
４５              リング溝
４５ｂ            移動止面
５３              固定つめ
５３ａ            尖鋭刃
５３ｄ            雌ねじ部
５４              押し込みボルト
５４ｃ            大径部
５４ｄ            雄ねじ部
５５              リング溝
５５ｂ            移動止面
５５ｃ            傾斜面
５５ｄ            長孔
Ｃ                管軸
Ｋ                空隙
【図１】
0005184756.tif 000002
【図２】
0005184756.tif 000003
【図３】
0005184756.tif 000004
【図４】
0005184756.tif 000005
【図５】
0005184756.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005184756.tif 000008
【図８】
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【図９】
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