JP5610823B2 - Pipe fittings and seals for pipe fittings - Google Patents
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Description
本発明は、管同士を互いに接続する管継手、およびこの管継手に配設されるシール材に関するもので、特に、外水圧が作用する場所に配設される管継手やシール材に関する。 The present invention relates to a pipe joint that connects pipes to each other, and a sealing material that is provided in the pipe joint, and particularly relates to a pipe joint and a sealing material that are provided at a place where external water pressure acts.
特許文献1などに開示されているように、ダクタイル製の鋳鉄管などの管同士を接続する管継手の一種として、互いに接続される一方の管の端部に受口を形成するとともに、他方の管の端部に前記受口に挿入される挿口を形成し、これら受口の内周面と挿口の外周面との間で環状のシール材を圧縮して配設した、いわゆるスリップオンタイプの管継手は、既に知られている。 As disclosed in Patent Document 1 and the like, as a kind of pipe joint for connecting pipes such as ductile cast iron pipes, a receiving port is formed at the end of one pipe connected to each other, and the other A so-called slip-on is formed by forming an insertion port to be inserted into the receiving port at the end of the tube and compressing an annular sealing material between the inner peripheral surface of the receiving port and the outer peripheral surface of the insertion port. Types of pipe fittings are already known.
この種の管継手は、図7、図8に示すように、受口1の内周面にシール材収容溝2が形成され、シール材収容溝2にゴムなどの弾性を有するシール材3が配設される。なお、図7における5は挿口である。
As shown in FIGS. 7 and 8, this type of pipe joint has a sealing
シール材3は、シール材3をシール材収容溝2内の所定位置に保持させるヒール部(踵部)3aと、挿口受口間のシールを行うバルブ部3bと、これらのヒール部3aとバルブ部3bとを接続する接続部3cとを一体化した形状とされ、ヒール部3aは断面略矩形状とされ、バルブ部3bは断面略丸形状(あるいは楕円形状)とされている。また、これに対応して、シール材収容溝2にもシール材3のヒール部3aが嵌め込まれてシール材3を係止する嵌め込み溝2aと、シール材3のバルブ部3bが収容されるバルブ部収容溝2bとが形成されている。また、受口1における嵌め込み溝2aとバルブ部収容溝2bとの間には、内周側(管径方向内側)に突出する受口内面突部4が形成されており、受口内面突部4に、シール材3における接続部3cの外周側部分などが摺接している。なお、シール材3のバルブ部3bが収容されているシール材収容溝2のバルブ部収容溝2bは、シール材3のバルブ部3bが変形しても余裕をもってバルブ部収容溝2b内に配設されるよう、比較的大きい収容空間とされているとともに、バルブ部収容溝2bの奥端部2cは、バルブ部3bにおける受口奥側部分から離れて、垂直な面形状(管の軸心に対して直交する面形状)とされている。
The sealing
この種の管継手が設けられる管は、一般に、土中に埋められる上水道管や下水道管などとして用いられる場合が多いが、この場合には水の圧力が内部に作用するため、シール材3は、管継手の内部から外部に水が洩れないよう防止する目的で設けられている。そして、管内部から管継手に水圧(内水圧と称す)が作用した際に、バルブ部3bにおける主として受口奥側部分から内水圧を受けてバルブ部3bが圧縮されるように変形することで、挿口5の外周面を押圧してシールするようになっている。
In general, a pipe provided with this type of pipe joint is often used as a water supply pipe or a sewer pipe buried in the soil. In this case, since the pressure of water acts on the inside, the sealing
ところで、この種のダクタイル製などの鋳鉄管や管継手を、その用途を広げるものとして、地中に縦向きに掘った井戸内に、取水用配管として縦姿勢で配設される管や管継手として用いることが提案されている。この場合には、井戸の取水部近傍箇所などにおいて、管の外部では地下水が貯留している一方で、水を汲み上げるポンプなどが稼動している場合などには、管内水位が低下することがある。 By the way, this type of ductile cast iron pipes and pipe joints are used to expand their applications, and pipes and pipe joints are installed in a vertical position as water intake pipes in wells dug vertically in the ground. It has been proposed to be used as In this case, the water level in the pipe may be lowered when, for example, a pump for pumping water is operating while groundwater is stored outside the pipe, such as in the vicinity of the intake section of the well. .
上記のように、井戸の取水部近傍箇所などでは、管の外部からの水圧である外水圧が、管の内水圧よりも大きくなる場合がある。しかしながら、従来の管継手では、シール材3によって内水圧をシールするように図られた構造であるため、外水圧が作用した際に、シール材3全体が受口奥側のシール材収容溝2のバルブ部収容溝2bに移動したり、シール材3のバルブ部3bが、シール材収容溝2のバルブ部収容溝2bにおける外周寄り箇所に変形したりして、バルブ部3bによる挿口外周面への押圧力が低下し、シール材3により良好にシールできない恐れがある。
As described above, the external water pressure, which is the water pressure from the outside of the pipe, may be larger than the internal water pressure of the pipe, for example, in the vicinity of the intake portion of the well. However, since the conventional pipe joint has a structure designed to seal the internal water pressure by the sealing
本発明は、上記課題を解決するもので、外水圧が作用した場合でも良好にシールすることができる管継手および管継手用のシール材を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a pipe joint and a seal material for the pipe joint that can be satisfactorily sealed even when an external water pressure acts.
上記課題を解決するために、本発明の管継手は、互いに接続される一方の管の端部に形成された受口に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、前記受口の内周面と前挿口の外周面との間で環状のシール材が圧縮して配設され、かつ外水圧が作用する場所に配設される管継手であって、前記受口の内周面に、前記シール材が配設されるシール材収容溝が形成され、前記シール材収容溝における受口奥側の面に、受口奥側ほど細径となるように傾斜して前記シール材の受口奥側部分が近接または当接するテーパ面が形成され、前記シール材は、このシール材を所定位置に保持させるヒール部と、挿口受口間のシールを行うバルブ部とを有し、前記シール材収容溝のテーパ面は、管継手に外水圧が作用した際に、シール材のバルブ部が当接する位置に形成されていることを特徴とする。なお、本発明の管継手は、井戸内において縦姿勢で配設される管同士を接続する管継手として用いると好適である。 In order to solve the above-described problem, the pipe joint of the present invention is configured such that an insertion port formed at the end of the other pipe is inserted into a receiving port formed at the end of one of the pipes connected to each other. A pipe joint in which an annular sealing material is compressed and disposed between an inner peripheral surface of a receiving port and an outer peripheral surface of a front insertion port, and is disposed at a place where an external water pressure acts. A sealing material receiving groove in which the sealing material is disposed is formed on the inner peripheral surface of the sealing material, and the surface on the back side of the receiving port in the sealing material receiving groove is inclined so as to have a smaller diameter toward the back side of the receiving port. A taper surface is formed on the back side portion of the seal material that is close to or abuts , and the seal material includes a heel portion that holds the seal material in a predetermined position, and a valve portion that seals between the insertion port. The taper surface of the sealing material receiving groove is in contact with the valve portion of the sealing material when external water pressure is applied to the pipe joint. Characterized in that it is formed in that position. The pipe joint of the present invention is preferably used as a pipe joint for connecting pipes arranged in a vertical posture in a well.
この構成により、管継手に外水圧が作用した際には、シール材の受口奥側部分、詳しくは、シール材のバルブ部における受口奥側部分が、受口のシール材収容溝における受口奥側の面に形成されたテーパ面に当接するので、シール材が外水圧により受口奥側に移動するように押圧されるほど、テーパ面によってシール材が内周側に向けてより大きな反力を受ける。この結果、管継手に外水圧が作用した際に、シール材が比較的大きな力で挿口の外周面を押圧することとなって密着し、良好なシール性能が発揮される。 With this configuration, when external water pressure is applied to the pipe joint, the receiving port back side portion of the sealing material, more specifically, the receiving port back side portion of the sealing material valve portion is received in the sealing material receiving groove of the receiving port. Since it abuts on the tapered surface formed on the surface on the back side of the mouth, the sealing material is larger toward the inner peripheral side by the taper surface as the sealing material is pressed to move to the back side of the receiving port by the external water pressure. Receive reaction force. As a result, when an external water pressure is applied to the pipe joint, the sealing material presses against the outer peripheral surface of the insertion opening with a relatively large force, and good sealing performance is exhibited.
また、本発明は、前記シール材におけるバルブ部に、外力が作用していない状態で、前記バルブ部の外周側よりも内周側に大きく突出する内周突出部が形成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that an inner peripheral projecting portion that protrudes larger on the inner peripheral side than on the outer peripheral side of the valve portion is formed on the valve portion of the sealing material in a state where no external force is applied. And
上記構成により、前記シール材におけるバルブ部に、前記バルブ部の外周側よりも内周側に大きく突出する内周突出部が形成されているので、受口に挿口を挿入した時点で、シール材のバルブ部が、シール材収容溝のテーパ面側に向けてより大きな回転力で押圧される。これにより、シール材収容溝のテーパ面からの反力によりシール材のバルブ部が挿口の外周面により大きな力で接触し、この結果、シール性能がさらに向上する。 With the above configuration, the valve portion of the seal material is formed with an inner peripheral protruding portion that protrudes more toward the inner peripheral side than the outer peripheral side of the valve portion. The valve portion of the material is pressed with a larger rotational force toward the tapered surface side of the seal material accommodation groove. As a result, the valve portion of the sealing material comes into contact with the outer peripheral surface of the insertion port by a reaction force from the tapered surface of the sealing material accommodation groove, and as a result, the sealing performance is further improved.
以上のように本発明によれば、受口の内周面に形成されたシール材収容溝における受口奥側の面に、受口奥側ほど細径となるように傾斜してシール材の受口奥側部分が近接または当接するテーパ面を形成したことにより、管継手に外水圧が作用した際に、シール材が比較的大きな力で挿口の外周面を押圧することとなって密着し、良好なシール性能が発揮される。また、シール材におけるバルブ部に、外力が作用していない状態で、前記バルブ部の外周側よりも内周側に大きく突出する内周突出部を形成したことにより、管継手に外水圧が作用した際に、前記シール材の内周突出部がより大きな力で挿口の外周面を押圧することとなって密着し、さらに良好なシール性能が発揮される。 As described above, according to the present invention, the surface of the sealing material receiving groove formed on the inner peripheral surface of the receiving port is inclined so that the diameter toward the inner side of the receiving port becomes narrower toward the inner side of the receiving port. By forming a tapered surface that is close to or in contact with the rear end of the receiving port, the seal material presses the outer peripheral surface of the insertion port with a relatively large force when external water pressure acts on the pipe joint. In addition, good sealing performance is exhibited. In addition, an external water pressure is applied to the pipe joint by forming an inner peripheral protruding portion that protrudes more on the inner peripheral side than on the outer peripheral side of the valve portion in a state where no external force is applied to the valve portion in the sealing material. When this is done, the inner peripheral protrusion of the sealing material presses the outer peripheral surface of the insertion slot with a greater force, and is brought into close contact with each other, thereby providing a better sealing performance.
以下、本発明の実施の形態に係る管継手およびシール材を図面に基づき説明する。なお、上述した従来の管継手の構成要素と同様な機能の構成要素には同符号を付す。
図1、図2において、11、12は当該管継手を介して互いに接続されるダクタイル製の鋳鉄管などからなる管で、一方の管11の端部に受口1が形成されるとともに、他方の管12の端部に受口1に挿入される挿口5が形成され、これら受口1の内周面と挿口5の外周面との間で本実施の形態に係る環状(図3参照)のシール材6が圧縮されて配設されている。また、受口1の内周面にはシール材収容溝2が形成され、シール材収容溝2にゴムなどの弾性を有するシール材6が配設されている。
Hereinafter, a pipe joint and a sealing material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component of the function similar to the component of the conventional pipe joint mentioned above.
1 and 2,
図2などに示すように、シール材6は、このシール材6をシール材収容溝2内の所定位置に保持させるヒール部(踵部)6aと、挿口受口間のシールを行うバルブ部6bと、これらのヒール部6aとバルブ部6bとを接続する接続部6cとを一体化した形状とされている。ここで、シール材6のヒール部6aは断面略矩形状、バルブ部6bは断面略扇形状とされている。
As shown in FIG. 2 and the like, the
また、これに対応して、シール材収容溝2にもシール材6のヒール部6aが嵌め込まれてシール材6を係止する嵌め込み溝2aと、シール材6のバルブ部6bが収容されるバルブ部収容溝2bとが形成されている。また、受口1における嵌め込み溝2aとバルブ部収容溝2bとの間には、内周側(管径方向内側)に突出する受口内面突部4が形成されており、受口内面突部4に、シール材3における接続部6cの外周側部分などが摺接している。
Correspondingly, a
ただし、シール材6のバルブ部6bが収容されているシール材収容溝2のバルブ部収容溝2bは、その受口奥側の面が、シール材6のバルブ部6bにおける受口奥側部分が近接または当接するように配設されている。そして、バルブ部収容溝2bの受口奥側の面には、受口奥側ほど細径となるように傾斜してシール材のバルブ部6bにおける受口奥側部分が近接または当接するテーパ面2dが形成されている。すなわち、このテーパ面2dは、管継手に外水圧が作用して、シール材6が受口奥側へ移動しようとしたり、シール材6が変形しようとしたりした際に、シール材6のバルブ部6bが当接する位置に形成されている。
However, the valve
また、シール材6の断面形状についてさらに詳しく述べると、図2に示すように、シール材6が単に受口1のシール材収容溝2bに収容されただけであって、挿口5が受口1にまだ挿入されておらず、外力を受けていない状態では、シール材6のバルブ部6bが、受口奥側ほど接続部6cよりも大きく内周側に突出する(細径となる)ように内周テーパ面6dで突出し、内周テーパ面6dの内周側突出頂部には内周突出部6fが形成されている。また、シール材6のバルブ部6bの外周側には、接続部6cで受口内面突部4に接触した箇所より若干受口奥側部分から外周側に突出する(太径となる)ように外周テーパ面6gで突出し、その外周側突出頂部には外周突出部6hが形成されている。また、シール材6のバルブ部6bにおける内周突出部6fや外周突出部6hよりも受口奥側箇所には、受口奥側に向かって略円弧形状に膨出する膨出部6jが形成され、この膨出部6jにおける外周側部分が、シール材収容溝2のバルブ部収容溝2bのテーパ面2dに近接して(または、図示しないが、テーパ面2dに当接されていてもよい。)配設されている。また、シール材6のバルブ部6bにおける接続部6cからの径方向の突出寸法については、内周突出部6fの突出寸法(詳しくは、シール材6のヒール部6aおよび接続部6cの内周面からの管径方向内側への突出寸法)Aが、外周突出部6hの突出寸法(詳しくは、シール材6の接続部6cの外周面からの管径方向外側への突出寸法)Bよりも大きく形成されている。
Further, the cross-sectional shape of the sealing
なお、シール材6の内周テーパ面6dは、ヒール部6aに近接した位置から形成されている一方、シール材6の外周テーパ面6gは、ヒール部6aから離れた位置から形成されている。また、内周突出部6fと外周突出部6hとは管軸方向に対してはほぼ同様な位置に形成されているが、僅かに、内周突出部6fよりも外周突出部6hが受口奥側に形成されている。なお、図1における2fは受口1の奥端面、2gは受口1の奥側内周面である。
The inner peripheral
上記構成のシール材6が装着された受口3に、挿口5を挿入させ始めると、図4に示すように、まず、シール材6のバルブ部6bに形成された内周テーパ面6dおよび内周突出部6fが、挿口5の先端部や、この先端部の外周面に形成された挿口テーパ面5aに当接する。そして、さらに挿口5を受口3に挿入させると、シール材6のバルブ部6bが、挿口5の先端部による押圧力によりC方向に回転され、シール材6のバルブ部6bが、外周側ならびに受口奥側に変形しながら圧縮される。これにより、シール材6のバルブ部6bが挿口5の外周面や、受口1のバルブ部収容溝2bの外周面に接触するだけでなく、シール材収容溝2のテーパ面2dにも接触するとともに、シール材収容溝2のテーパ面2dからシール材6のバルブ部6bが反力を受け、この反力によってシール材6のバルブ部6bが挿口5の外周面に比較的大きな力で接触する。
When the
そして、このように管継手で接合された管11、12を、外水圧が作用する箇所に配設する。例えば、図5に示すように、掘削された井戸の縦穴20内において縦姿勢で配設する。この場合、井戸の取水部近傍箇所などにおいて、管11、12の外部では地下水21が貯留している一方で、水を汲み上げるポンプが稼動している場合などには、管11、12内の水位が低下する状態となって、内水圧よりも大きな外水圧が作用することがある。
And the pipe |
しかしながら、当該管継手においては、受口1の内周面に形成されたシール材収容溝2における受口奥側の面に、受口奥側ほど細径となるように傾斜してシール材6の受口奥側部分であるバルブ部6bが近接または当接するテーパ面2dを形成している。したがって、図6に簡略的に示すように、少なくとも管継手に外水圧Pが作用した際には、シール材6のバルブ部6bにおける受口奥側部分である膨出部6jが、受口1のシール材収容溝2bにおける受口奥側の面に形成されたテーパ面2dに当接する。そして、シール材6が外水圧により受口奥側に移動するように押圧Fで押圧されて圧縮率が増加されるほど、テーパ面2dによってシール材6が内周側(管径方向内側)に向けてより大きな反力Tを受ける。この結果、管継手に外水圧Pが作用した際に、シール材6がより大きな力で挿口5の外周面を押圧することとなって挿口5の外周面に密着し、良好なシール性能(いわゆるセルフシール性能)が発揮される。
However, in the pipe joint, the
また、シール材6におけるバルブ部6bに、外力が作用していない状態で、バルブ部6bの外周側よりも内周側に大きく突出する内周突出部6fが形成されており、上述したように、受口1に挿口5を挿入した時点で、シール材6のバルブ部6bが、シール材収容溝2のテーパ面2d側に向けてより大きな回転力で押圧され、シール材収容溝2のテーパ面2dからの反力によりシール材6のバルブ部6bが挿口5の外周面に接触する力が大きくなるので、これにより、上記セルフシール性能がさらに向上して信頼性が向上する。
Further, the
なお、上記実施の形態では、シール材6におけるバルブ部6bが断面略扇形状とされている場合を述べたが、これに限るものではない。また、上記実施の形態では、図5に示すように、管継手で接合された管11、12が縦向きに配設される場合(いわゆる縦配管の場合)を述べたが、これに限るものではなく、管を横向きに配管した場合などでも、外水圧が作用する場合に用いることができ、この場合でも良好にシール性能を維持することができる。
In the above-described embodiment, the case where the
1 受口
2 シール材収容溝
2a 嵌め込み溝
2b バルブ部収容溝
4 受口内面突部
5 挿口
6 シール材
6a ヒール部(踵部)
6b バルブ部
6c 接続部
6d 内周テーパ面
6f 内周突出部
6g 外周テーパ面
6h 外周突出部
6j 膨出部
11、12 管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記受口の内周面に、前記シール材が配設されるシール材収容溝が形成され、前記シール材収容溝における受口奥側の面に、受口奥側ほど細径となるように傾斜して前記シール材の受口奥側部分が近接または当接するテーパ面が形成され、
前記シール材は、このシール材を所定位置に保持させるヒール部と、挿口受口間のシールを行うバルブ部とを有し、前記シール材収容溝のテーパ面は、管継手に外水圧が作用した際に、シール材のバルブ部が当接する位置に形成されていることを特徴とする管継手。 The insertion port formed at the end of the other tube is inserted into the reception port formed at the end of one tube connected to each other, and the inner peripheral surface of the reception port and the outer peripheral surface of the front insertion port A pipe joint disposed in a place where an annular sealing material is compressed between them, and where external water pressure acts,
A sealing material receiving groove in which the sealing material is disposed is formed on an inner peripheral surface of the receiving port, and a diameter on the back side of the receiving port in the sealing material receiving groove becomes smaller in diameter toward the inner side of the receiving port. A tapered surface is formed that inclines and the back side portion of the sealing material approaches or abuts ,
The sealing material has a heel portion that holds the sealing material in a predetermined position, and a valve portion that seals between the insertion openings. The tapered surface of the sealing material accommodation groove has an external water pressure applied to the pipe joint. A pipe joint formed at a position where the valve portion of the sealing material abuts when acted .
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