JP2023129697A - Pipe joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管継手に関する。 The present invention relates to a pipe joint.
図5は、特許文献1に記載された管継手101を示す。管継手101においては、配管102との間の水密を確保するために、第1シールリング109及び第2シールリング111が用いられている。第1シールリング109及び第2シールリング111は、継手本体104内に設けられたシール部108に収容されている。シール部108において第1シールリング109と第2シールリング111との間には、互いの直接的な当接を避けるためのスペーサリング110が配置されている。
FIG. 5 shows a
なお、継手本体104は合成樹脂製であり、金型の都合上、第1シールリング109及び第2シールリング111を単独で収容するシール部を別個に形成すること(特に第1シールリング109を収容する奥側のシール部を溝状に形成すること)は困難であるため、スペーサリング110を用いた前述の構造が採用されている。
The
ところが、図6に示すように、管継手101に対して配管102が斜めに挿入されると、スペーサリング110が配管102の挿入力を、周方向の一部分において偏って受け、よってスペーサリング110が第1シールリング109に対して傾いてしまう。第1シールリング109に対するスペーサリング110の傾きが過大となると、第1シールリング109における周方向の一部分が、奥側かつ径方向内側へと過大に押され(押圧力F)、ひいては当該部分がシール部108からはみ出してしまう問題があった。
However, as shown in FIG. 6, when the
本発明の目的は、配管を挿入する際に第1シールリングがシール部からはみ出し難い管継手を提供すること。 An object of the present invention is to provide a pipe joint in which the first seal ring does not easily protrude from the seal portion when piping is inserted.
前記目的を達成するために請求項1の発明は、配管が挿入される樹脂製の継手本体の内周面に形成されたシール部には、当該シール部の軸線方向において前記配管の挿入側とは反対側から順に第1シールリング及び第2シールリングが配置されているとともに、前記シール部において前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間には、スペーサリングが前記第1シールリングに対して傾くことが可能に配置された管継手であって、前記スペーサリングは、径方向内側が長辺でかつ径方向外側が短辺となる断面形状を有している管継手である。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は請求項1において、前記スペーサリングの断面形状は、前記軸線方向において、前記短辺における前記第1シールリング側の先端が、前記長辺における前記第1シールリング側の先端よりも前記第2シールリング側に位置している。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect, the cross-sectional shape of the spacer ring is such that, in the axial direction, a tip on the short side on the first seal ring side is such that a tip on the long side on the first seal ring side. It is located closer to the second seal ring than the second seal ring.
本発明によれば、配管を挿入する際に第1シールリングがシール部からはみ出し難い管継手を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a pipe joint in which the first seal ring does not easily protrude from the seal portion when piping is inserted.
以下、管継手の一実施形態について説明する。
図1に示す管継手1は、流体を流す合成樹脂製の配管2をつなぎ合わせるためのものであって、筒状に形成された合成樹脂製の継手本体4を備えている。上流側(図1の右側)の配管2は、継手本体4の軸線方向における一方の端部(図1の右端部)から継手本体4内に挿入されている。下流側(図1の左側)の配管2は、継手本体4の軸線方向における他方の端部(図2の左端部)から継手本体4に挿入されている。
Hereinafter, one embodiment of a pipe joint will be described.
A
なお、管継手1において、上流側と下流側とは同一の構造であるため、以下では上流側の構造についてのみ説明し、下流側の構造については上流側と同一の符号を付して説明を省略する。 In addition, in the pipe fitting 1, the upstream side and the downstream side have the same structure, so only the upstream side structure will be explained below, and the downstream structure will be explained with the same reference numerals as the upstream side. Omitted.
継手本体4の内周面において、継手本体4の軸線方向の中央部には環状突起5が形成されている。継手本体4の内周面において、環状突起5に隣接する継手本体4の端部寄りの部分には、配管2の端部を収容する収容部6が設けられている。配管2の端部には、筒状のインコア7が挿入されている。インコア7が配管2に没入することは、インコア7の端部に形成されたフランジ7aによって抑制されている。インコア7を挿入した配管2の端部が、継手本体4の端部から挿入されて収容部6に収容されている。
On the inner circumferential surface of the joint body 4, an annular projection 5 is formed at the center of the joint body 4 in the axial direction. On the inner circumferential surface of the joint body 4 , a housing portion 6 for housing the end of the
継手本体4の内周面において、収容部6と継手本体4の対応する端部との間の部分には、収容部6よりも大径となるシール部8が設けられている。シール部8には、収容部6側から継手本体4の端部側に向けて、第1シールリング9、スペーサリング10、第2シールリング11及び保持リング12が、同順に配置されている。第1シールリング9と第2シールリング11とは、同じもの(材質、形状及び寸法等が全て同じ)であるため、管継手1の組立時における相互の識別の面倒がない。
On the inner circumferential surface of the joint body 4 , a
配管2の端部が継手本体4の収容部6に挿入されたときには、配管2が第1シールリング9、スペーサリング10、第2シールリング11及び保持リング12を貫通する。このとき、第1シールリング9及び第2シールリング11が配管2の外周面に接触した状態となり、当該状態によって、継手本体4を流れる流体が配管2の外周面と継手本体4の内周面との間から管継手1の外に漏れることを防止できる。
When the end of the
管継手1は、配管2を継手本体4に保持するための保持部材13と、保持部材13を継手本体4に取り付けるためのキャップ14とを備えている。保持部材13には、嵌込リング15と割リング16との間に位置する円環状のロックリング17が設けられている。保持部材13は、継手本体4のシール部8に配置された保持リング12に隣接して位置している。
The
キャップ14は、円筒状に形成されている。キャップ14は、その開口端(継手本体4側の端部)に継手本体4における端部(挿入端)が挿入された状態となることにより、保持部材13を継手本体4(保持リング12)との間に挟んでいる。
The
キャップ14は、その開口端を継手本体4の挿入端と径方向に重なる部分において、当該挿入端に対しスナップ係合させることにより、継手本体4に取り付けられている。継手本体4に対しキャップ14を取り付けることにより、継手本体4とキャップ14との間に挟まれた保持部材13が継手本体4に取り付けられている。
The
保持部材13がキャップ14によって継手本体4に取り付けられた状態で、配管2の端部が保持部材13及びキャップ14を貫通して継手本体4の挿入端から収容部6に挿入されると、保持部材13のロックリング17が配管2の外周面を押圧し、それによって配管2が継手本体4から抜け出すことを防止できる。
With the
次に、スペーサリング10について詳しく説明する。
図2に示すように、スペーサリング10は、円環状をなすとともに断面台形状をなしている。スペーサリング10は、銅合金等の金属材料よりなる棒材からの切削加工品である。したがって、スペーサリング10は、例えば合成樹脂製のものと比較して真円度を高くでき、また形状保持性も高い。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
スペーサリング10の外径は、シール部8の内径よりも若干小さく設定されている。したがって、スペーサリング10は、シール部8において遊動可能、換言すれば管継手1の組立時におけるシール部8への配置作業が容易である。
The outer diameter of the
スペーサリング10は、前記切削加工の後にバレル処理を施したものである。バレル処理としては、バレル研磨やバレルメッキ(がらメッキ)等が挙げられる。バレル処理が施されたスペーサリング10は、角が適度に面取りされている。したがって、配管2の挿入時等において、シール部8の内周面や配管2の外周面に対するスペーサリング10の当たりが和らいで、当該周面に傷がつくことを防止でき、当該傷に起因した第1シールリング9及び/又は第2シールリング11との間での水密性の低下を防止できる。つまり、金属製の硬質なスペーサリング10であっても、合成樹脂製の軟質な配管2や継手本体4(シール部8)に対して、好適に摺動対応できる。
The
さて、スペーサリング10の前記断面台形状は、具体的には短辺が径方向外側となりかつ当該短辺に平行な長辺(前記短辺の対辺)が径方向内側となるように設定されている。したがって、スペーサリング10において、第1シールリング9に対峙する側に位置する第1先端面10aは、径方向外側にいくほど第1シールリング9の側から離間するように傾斜された円錐面よりなっている。なお、当該傾斜の角度を「傾斜角度X」とする。
Now, the trapezoidal cross section of the
図3は、スペーサリング10が第1シールリング9に対して傾いた状態を誇張して示す。スペーサリング10の当該傾きは、管継手1に対して配管2が斜めに挿入されることで、スペーサリング10が配管2の挿入力を、周方向の一部分において偏って受けたことに起因する。第1シールリング9に対するスペーサリング10の傾きが過大となると、第1シールリング9における周方向の一部分が、スペーサリング10の第1先端面10aの対応する部分を介して奥側へと過大に押される(押圧力F)。
FIG. 3 shows an exaggerated state in which the
しかし、前述したように、スペーサリング10の第1先端面10aは、予め第1シールリング9に対して傾斜されている。したがって、第1先端面10aは、第1シールリング9に対するスペーサリング10の傾きが過大となった状態においても、前記「径方向外側にいくほど第1シールリング9の側から離間するように傾斜」の状態を維持可能である。
However, as described above, the
よって、第1先端面10aを介して奥側へと押された、第1シールリング9における周方向の前記一部分には、径方向外側へも向かう押圧力F、換言すればシール部8に残留させようとする方向への力も作用する。このため、配管2が斜めに挿入されたとしても、第1シールリング9がシール部8からはみ出すことを抑制できる。
Therefore, the portion of the first seal ring 9 in the circumferential direction that is pushed toward the inner side through the
図2に示すように、当該作用効果を奏し得るうえで、スペーサリング10における第1先端面10aの傾斜角度Xは、0度に近くないほうがよい。第1先端面10aの傾斜角度Xが0度に近いと、スペーサリング10の第1シールリング9に対する傾きが過大となった状態において、第1先端面10aが、前記「径方向外側にいくほど第1シールリング9の側から離間するように傾斜」から「径方向外側にいくほど第1シールリング9の側に近づくように傾斜」へと容易に状態変更されてしまい、従来の技術(図6参照)と同様にして、径方向内側へと向かう力を第1シールリング9に対して作用させてしまうからである。
As shown in FIG. 2, the inclination angle X of the
逆に、第1先端面10aの傾斜角度Xが90度に近いと、スペーサリング10が第1シールリング9に向かう先鋭状となり、第1シールリング9を傷つけ易くなる。
On the other hand, if the inclination angle X of the
以上のことや、第1シールリング9の材質(例えばEPDM等のゴム製)、形状及び寸法等を総合的に勘案すると、スペーサリング10における第1先端面10aの傾斜角度Xは、好ましくは20度~30度であり、より好ましくは26度~28度であって、本実施形態においては27度に設定されている。
Considering the above and the material (for example, made of rubber such as EPDM), shape, and dimensions of the first seal ring 9, the inclination angle X of the
スペーサリング10において、第2シールリング11に対峙する側に位置する第2先端面10bは、径方向外側にいくほど第2シールリング11の側から離間するように傾斜されている。なお、当該傾斜の角度を「傾斜角度Y」とする。
In the
第2先端面10bの傾斜角度Yは、第1先端面10aの傾斜角度Xと同じに設定されている。したがって、スペーサリング10は、軸線方向の前後における形状が同じであって形状に方向性が無く、よって、管継手1の組立時における第1先端面10aと第2先端面10bとの相互の識別の面倒がない。
The inclination angle Y of the second distal end surface 10b is set to be the same as the inclination angle X of the first
このことは、スペーサリング10の前記断面台形状の長辺を、長く設定し得ることにもつながる。当該長辺を長く設定できれば、配管2の挿入前の状態においても、第1シールリング9、スペーサリング10及び第2シールリング11の軸線方向での遊びを小さくできる。したがって、配管2の挿入時における第1シールリング9、スペーサリング10及び第2シールリング11の傾きを抑制できて、第1シールリング9のシール部8からのはみ出しを、より効果的に抑制できる。
This also allows the long sides of the trapezoidal cross section of the
つまり、図5に示す従来の技術においては、管継手101への配管102の挿入後における、シール部108での第1シールリング109及び第2シールリング111の充填率を考慮すると、スペーサリング110を軸線方向に長く設定することは、当該充填率が過大となるため採用できない。したがって、軸線方向に短いスペーサリング110を採用せざるを得ず、配管102の挿入前の状態において、第1シールリング109、スペーサリング110及び第2シールリング111の軸線方向での遊びが大きくなってしまう。
In other words, in the conventional technique shown in FIG. Setting it to be long in the axial direction cannot be adopted because the filling rate will be excessive. Therefore, it is necessary to adopt a
当該遊びが大きいと、配管102の挿入時における、第1シールリング109、スペーサリング110及び第2シールリング111のそれぞれの傾きが大きくなりがちとなる。これは、配管102の挿入時における、第1シールリング109のシール部108からのはみ出しを助長する。
If the play is large, the inclinations of each of the
図2に示すように、スペーサリング10において、第1先端面10aと前記断面台形状の長辺との間及び第2先端面10bと当該長辺との間には、それぞれC面取り10c、10dが施されている。C面取り10c、10dは、径方向内側にいくほど、対応する第1シールリング9又は第2シールリング11の側から離間するように傾斜されている。
As shown in FIG. 2, in the
したがって、配管2の挿入時おいて、配管2の外周面に対するスペーサリング10の当たりが和らいで、当該外周面に傷がつくことを防止できる。よって、当該傷に起因した、配管2と、第1シールリング9及び/又は第2シールリング11との間における水密性の低下を防止できる。
Therefore, when the
[別例]
○図4に示すように、シール部8において、収容部6との境界に位置する段差の壁面8a、換言すればスペーサリング10とは反対側において第1シールリング9に対峙する側に位置する壁面8aを、径方向外側にいくほど第1シールリング9の側から離間するように傾斜させること。このようにすれば、第1シールリング9には、壁面8aとの当接においても径方向外側に向かう反力が作用されることになり、配管2の挿入時において、第1シールリング9がシール部8からはみ出すことをより効果的に抑制できる。
[Another example]
○ As shown in FIG. 4, in the
○スペーサリング10の第2先端面10bを傾斜させないこと。換言すれば、第2先端面10bの傾斜角度Yを0度に設定すること。
○Do not incline the second end surface 10b of the
○スペーサリング10を合成樹脂製とすること。スペーサリング10の材料に好適な合成樹脂としては、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂にグラスファイバーを混合したものがあげられる。
○The
○スペーサリング10の前記断面台形状を、短辺が径方向内側となりかつ当該短辺に平行な長辺が径方向外側となるように設定すること。
The trapezoidal cross-section of the
○管継手1はいわゆるソケットであるが、これをチーズやエルボに変更すること。 ○ Pipe joint 1 is a so-called socket, but it should be changed to a cheese or elbow.
○管継手1は、全ての保持部材13がいわゆるワンタッチタイプのものであったが、一部の保持部材について、ねじ接合や熱融着接合等のワンタッチタイプ以外へと変更すること。
○In the pipe fitting 1, all the holding
[付記]
○配管が挿入される樹脂製の継手本体の内周面に形成されたシール部には、当該シール部の軸線方向において前記配管の挿入側とは反対側から順に第1シールリング及び第2シールリングが配置されているとともに、前記シール部には前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間にスペーサリングが配置された管継手であって、前記シール部において、前記第1シールリングに軸線方向で対峙する壁面は、径方向外側にいくほど前記第1シールリングの側から離間するように傾斜されている管継手。
[Additional note]
○A seal part formed on the inner peripheral surface of the resin joint body into which the pipe is inserted has a first seal ring and a second seal in order from the side opposite to the insertion side of the pipe in the axial direction of the seal part. A pipe joint in which a spacer ring is disposed between the first seal ring and the second seal ring in the seal portion, and the spacer ring is disposed between the first seal ring and the second seal ring in the seal portion. The wall surface facing the pipe joint in the axial direction is inclined so as to be spaced apart from the first seal ring side as it goes radially outward.
○配管が挿入される樹脂製の継手本体の内周面に形成されたシール部には、当該シール部の軸線方向において前記配管の挿入側とは反対側から順に第1シールリング及び第2シールリングが配置されているとともに、前記シール部には前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間にスペーサリングが配置された管継手であって、前記スペーサリングは断面台形状をなすとともに、当該断面台形状において平行な対辺である短辺と長辺とは、一方が径方向内側でかつ他方が径方向外側に位置する管継手。 ○A seal part formed on the inner peripheral surface of the resin joint body into which the pipe is inserted has a first seal ring and a second seal in order from the side opposite to the insertion side of the pipe in the axial direction of the seal part. The pipe joint has a spacer ring disposed between the first seal ring and the second seal ring in the seal portion, the spacer ring having a trapezoidal cross section, and a spacer ring disposed between the first seal ring and the second seal ring. , the short side and the long side, which are parallel opposite sides in the trapezoidal cross section, are a pipe joint in which one is located on the inside in the radial direction and the other is located on the outside in the radial direction.
(イ)配管が挿入される樹脂製の継手本体の内周面に形成されたシール部には、当該シール部の軸線方向において前記配管の挿入側とは反対側から順に第1シールリング及び第2シールリングが配置されているとともに、前記シール部において前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間には、スペーサリングが前記第1シールリングに対して傾くことが可能に配置された管継手であって、前記スペーサリングにおいて、前記第1シールリングに対峙する側に位置する先端面は、径方向外側にいくほど前記第1シールリングの側から離間するように傾斜されている管継手。 (a) A seal part formed on the inner circumferential surface of the resin joint body into which the pipe is inserted has a first seal ring and a first seal ring, which are arranged in order from the side opposite to the insertion side of the pipe in the axial direction of the seal part. two seal rings are arranged, and a spacer ring is arranged between the first seal ring and the second seal ring in the seal portion so as to be tiltable with respect to the first seal ring. The pipe joint is a pipe joint in which a distal end surface of the spacer ring located on the side facing the first seal ring is inclined so as to be further away from the first seal ring as it goes radially outward. Fittings.
(ロ)前記先端面の前記傾斜の角度は20度~30度である(イ)に記載の管継手。 (b) The pipe joint according to (a), wherein the angle of the inclination of the tip surface is 20 degrees to 30 degrees.
(イ)及び(ロ)の発明によれば、スペーサリングにおいて第1シールリングに対峙する側に位置する先端面は、予め第1シールリングに対して傾斜されている。したがって、当該先端面は、第1シールリングに対するスペーサリングの傾きが過大となった状態においても、前記「径方向外側にいくほど第1シールリングの側から離間するように傾斜」の状態を維持可能である。よって、当該先端面を介して奥側へと押された、第1シールリングにおける周方向の一部分には、径方向外側へと向かう力、換言すればシール部に残留させようとする力が作用される。このため、配管が斜めに挿入されたとしても、第1シールリングがシール部からはみ出すことを抑制できる。 According to the inventions (a) and (b), the front end surface of the spacer ring located on the side facing the first seal ring is inclined in advance with respect to the first seal ring. Therefore, even when the inclination of the spacer ring with respect to the first seal ring becomes excessive, the tip surface maintains the above-mentioned state of "inclination such that it becomes more distant from the first seal ring as it goes radially outward". It is possible. Therefore, a force directed outward in the radial direction, in other words, a force that tends to remain in the seal portion acts on the portion of the first seal ring in the circumferential direction that is pushed inward through the tip surface. be done. Therefore, even if the pipe is inserted diagonally, the first seal ring can be prevented from protruding from the seal portion.
(ハ)配管が挿入される樹脂製の継手本体の内周面に形成されたシール部には、当該シール部の軸線方向において前記配管の挿入側とは反対側から順に第1シールリング及び第2シールリングが配置されているとともに、前記シール部において前記第1シールリングと前記第2シールリングとの間には、スペーサリングが前記第1シールリングに対して傾くことが可能に配置された管継手であって、前記スペーサリングは断面台形状をなすとともに、当該断面台形状において平行な対辺である短辺と長辺とは、一方が径方向内側でかつ他方が径方向外側に位置する管継手。 (c) A seal portion formed on the inner circumferential surface of the resin joint body into which the pipe is inserted has a first seal ring and a first seal ring and a seal ring formed in the axial direction of the seal portion in order from the side opposite to the insertion side of the pipe. two seal rings are arranged, and a spacer ring is arranged between the first seal ring and the second seal ring in the seal portion so as to be tiltable with respect to the first seal ring. In the pipe joint, the spacer ring has a trapezoidal cross-section, and in the trapezoidal cross-section, the short side and the long side, which are parallel opposite sides, are located on the inside in the radial direction and the other on the outside in the radial direction. pipe fittings.
1…管継手、2…配管、4…継手本体、8…シール部、9…第1シールリング、10…スペーサリング、10a…第1先端面、10b…第2先端面、11…第2シールリング。
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