JPH0228032B2

JPH0228032B2 -

Info

Publication number: JPH0228032B2
Application number: JP59047805A
Authority: JP
Inventors: Akira Inami; Takashi Nakao
Original assignee: Nichirin Rubber Ind Co Ltd
Current assignee: Nichirin Rubber Ind Co Ltd
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1990-06-21
Also published as: JPS60192167A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は新規な水用構造物のパツキンに関す
る。さらに詳しくは、とくに水門や大口径の配
管、トンネル、地下鉄や共同溝などのRCセグメ
ントなどの水用構造物における隙間の変化などに
追従してその形状を変形しうるパツキンに関す
る。従来より、たとえば水路を遮断するための水門
における門扉と門枠の間の隙間、または農業用水
などの管路の継目などをシールするためにゴム製
のパツキンが使用されている。すなわち水用構造物の２つの部材は、２つの部
材が相対的に移動しうるように、あるいは取りつ
け作業の容易化、厳密な寸法管理の困難性などの
ために通常は一定の隙間を介して面しており、そ
の隙間に弾力性を有するパツキンを介在させるこ
とによりシール性をえている。そのばあいたとえば第２２図における二点鎖線
で示されるもとの形状を有するパツキン１０１
は、実線のように撓められた状態で２つの部材１
０２，１０３の間に介在され、パツキン１０１の
弾発力によりリツプ部１０４が相手部材１０５の
表面１０６に沿うように当接される。そのため矢
印Ｐ方向の水圧により確実なシール性がえられ
る。ところがとくに大きい水用構造物などにおいて
は、隙間のバラツキが大きいためリツプ部１０４
の全体を表面１０６に均一に沿わせるように取り
つける作業が困難である。またたとえば第２３図に示されるようなリング
状のＶパツキン１０７を取りつけるばあいにおい
て隙間にバラツキがあるばあいには、隙間が大き
い部位に合わせてグランド押え１０８を締めると
隙間の小さい部位ではパツキンが押圧されすぎて
破損するばあいがある。さらに使用中において、地盤沈下などの環境の
変化が原因となつて前記隙間が変化することによ
り、あるいはパツキン材料の経時変化に基づく弾
力性の減少、固化による収縮または摺動摩擦によ
る摩耗などでリツプ部と相手部材の表面の間に隙
間が生じ、シールできなくなるという問題があ
る。そこで本発明者らは叙上の問題を解消すべく鋭
意研究を重ねた結果、前記問題はいずれも隙間の
バラツキや変化量に比してパツキンのシール性を
保持しうる範囲がきわめて狭いことが原因である
という事実に着目し、以下に述べるような使用状
況に応じて形状が変形するパツキンを使用するこ
とにより前記問題を解消しうるというまつたく新
たな着想をえ、本発明を完成するにいたつた。すなわち本発明は水用構造物の隙間、たとえば
水用構造物同士の継目や水用構造物の他の物体と
の隙間などをシールするためのパツキンであつ
て、相手部材の表面に当接するリツプ部をその一
部に備えたパツキン本体と、高吸水性樹脂を用いた膨潤部材とからなり、前
記膨潤部材がパツキン本体の前記リツプ部の片面
に一体に接合されており、前記膨潤部材の吸水膨張作用によつて、前記リ
ツプ部が相手部材を押圧するようそり返るべく構
成されてなる水用構造物のパツキンを要旨とする
ものである。なお特許請求の範囲にいうパツキンとは、第１
図、第４図に示される通常のパツキンのほか、第
１２図、第１３図または第１６図に示されるよう
な、ケーソンなどの間に挾み込まれるテープ状の
シール材など、水用構造物の継目に介在させるこ
とにより水漏れを防ぐものをすべて含む概念であ
る。またリツプ部とは、たとえば第４図に示される
パツキン２２の基部２２ａから側方などに突出し
ているリツプ部２３のほか、たとえば第１図、第
３図または第６図に示されるパツキンのリツプ部
８，３６のようにパツキン本体３の一部であつ
て、その弾性反発力により相手部材の表面に沿う
ように当接してシール機能を奏するものをすべて
含む概念である。つぎに図面を参照しながら本発明の水用構造物
のパツキン（以下、単にパツキンという）を説明
する。第１図は本発明のパツキンの一実施例を示す要
部斜視図、第２図および第２ａ図はそれぞれ本発
明のパツキンの他の実施例を示す断面図、第３図
は本発明のパツキンの他の実施例をその使用状態
と共に示す平面図、第４図は本発明のパツキンの
他の実施例を示す要部斜視図、第５図は第４図に
示されるパツキンの使用状態を示す断面図、第６
〜１６図はそれぞれ本発明のパツキンの他の実施
例を示す要部断面図、第１７図は本発明のパツキ
ンの一実施例の性能試験を示す説明図、第１８図
および１９図はそれぞれ第１７図に示される性能
試験の測定結果を示すグラフ、第２０図および第
２１図は本発明のパツキンの他の実施例の膨潤前
後の形状を比較して示す断面図である。第１図には平板状のパツキン１が示されてい
る。パツキン１はその一面側に凹部２が形成され
たパツキン本体３と、凹部２内に埋め込まれた膨
潤部材４とからなる。なお第２図に示されるように凹部に代えて切り
欠き部５を形成し、切り欠き部５に膨潤部材を接
合してもよい。また第２ａ図に示されるように平
板状のパツキン本体３と、平板状の膨潤部材４と
を単に積層固着したものであつてもよい。前記いずれのパツキンにおいても、パツキン本
体３の先端部は相手部材の表面に沿わせられるリ
ツプ部８を構成している。本発明におけるパツキン本体３の材質は、弾力
性、機械的強度、形状保持性を備えたもの、使用
状態によつては耐摩耗性を有するものが使用され
る。すなわちパツキン本体の材質としては、従来使
用されているパツキン用のゴム材料、たとえば天
然ゴム、NR、SBR、NBR、CR、EPDM、
CSM、シリコーンゴム、フツ素ゴム、またはそ
れらのゴムを用いた布入りゴムなどのゴム材料の
ほか、弾力性または可撓性を有する各種の合成樹
脂などがあげられる。また膨潤部材４としては、ゴムまたは合成樹脂
に高吸水性樹脂を混合したものが用いられるが、
高吸水性樹脂を単独で用いてもよい。高吸水性樹
脂は自重の約500倍程度の水を吸水保持するもの
であり、吸水に伴なつて体積が大きく膨張する。
高吸水性樹脂としては、たとえばデンプンにアク
リロニトリル、アクリル酸、スチレンスルホン
酸、ビニルスルホン酸などをグラフト共重合した
デンプン系高吸水性樹脂、セルロース−アクリロ
ニトリルグラフト共重合体、セルロース−スチレ
ンスルホン酸グラフト共重合体、カルボキシメチ
ルセルロースの架橋物などのセルロース系高吸水
性樹脂、ポリビニルアルコールの架橋物、アクリ
ル−酢酸ビニル共重合体ケン化物などのポリビニ
ルアルコール系高吸水性樹脂、ボリアクリル酸塩
架橋物、ポリアクリロニトリル系重合体のケン化
物、ポリエチレングリコールジアクリレート架橋
物などのアクリル系高吸水性樹脂などがあげられ
る。本発明における膨潤部材４は、パツキン材料と
同様なゴム材料または合成樹脂に前記高吸水性樹
脂を混合したものが好ましい。それにより成形
性、形状保持性、機械的強度および弾力性を有す
る膨潤部材４がえられる。なお前記高吸水性樹脂
を単独で使用してもよい。膨潤部材４に使用されるゴムとしては天然ゴム
のほか、SBRなどのパツキン本体に使用される
各種の合成ゴムあるいはポリウレタンなどがあげ
られる。また合成樹脂としてはエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体などがあげられる。なお一般に高吸水性樹脂の含有率が高いほうが
膨潤部材４の体積膨張率が高く、しかも速く膨張
し、含有率が低いほうが成形性などの機械的性質
が向上する。高吸水性樹脂の含有量はたとえば膨
潤部材の体積膨張率が２倍以上となるように設定
する。好ましい配合割合はゴムまたは合成樹脂100部
（重量部、以下同じ）に対して高吸水性樹脂10〜
300部、なかんづく20〜100部である。なお膨潤部材４はパツキン本体３との接合性が
すぐれているもの、および弾力性を有するものが
好ましく、それによりパツキン全体の一体性およ
び機械的強度が向上するため、変形作用が確実で
ある。たとえば膨潤部材４の主要成分がゴムであり、
パツキン本体３がゴムであるばあいには、圧縮
性、弾力性がほぼ同一であるため、従来のパツキ
ンとほとんど同様に取り扱いうるという利点があ
る。また従来のゴム製のパツキンと同じ製造設備
で製造しうるという利点がある。パツキン本体３と膨潤部材４とを接合する方法
は、それぞれの材質に応じて種々の方法を採用し
うる。たとえばゴム製のパツキン本体３と、高吸
水性樹脂とゴムの混合物からなる膨潤部材４とを
接合するばあいは、型成形された未加硫のパツキ
ン本体と、未加流の膨潤部材とをプレスで加圧し
ながら加硫することにより、あるいは押し出し成
形機によつて未加硫のパツキン本体と未加硫の膨
潤部材とを連続的に多層押し出ししたものを加硫
することにより、強固に接合することができる。
そのばあいパツキン本体３を構成するゴム材料
と、膨潤部材４に含まれるゴム材料とが相溶性が
あるばあい、たとえば同種類のゴムであることが
接合性などの点で好ましい。つぎに叙上のごとく構成される本発明のパツキ
ンの作用を説明する。第１図に示されるように本発明のパツキン１
は、パツキン本体３のリツプ部８の裏面側に膨潤
部材４が設けられている。そのためパツキン１が
水用構造物に取りつけられたのちに膨潤部材４が
水を吸収し、その体積が増大する。そのためパツ
キン１は第２図の二点鎖線１９で示されるように
膨潤部材４と反対の側に曲がろうとする。そのた
め取りつけ時において隙間が残つているばあい、
あるいは使用中に隙間が増大したばあいにおいて
は、隙間の変化に追従して変形し、相手部材の表
面に沿わせる力が常時確保され、シール効果を維
持しうるというすぐれた効果を奏しうる。すなわ
ち本発明のパツキン１は、隙間追従性という従来
のパツキンにはまつたくみられない特有の性質を
有するのである。またそれにより取りつけ作業が
きわめて容易になるという利点がある。本発明のパツキンは前記特有の性質を利用し
て、たとえば以下に述べるような各種のパツキン
として使用しうる。第３図において１０は上下方向（図面において
は紙面に直角の方向）に開閉する門扉であり、門
枠１１と共に水門を構成している。門扉１０と門
枠１１の間には隙間１２が設けられている。門扉
１０の先端にパツキン１が押え板１３、ボルト１
４、ナツト１５などにより取りつけられている。
パツキン１の取りつけ時における自然の形状（外
力が加わつておらない状態の形状）は、二点鎖線
１６で示されているようにＬ字状であるが、門扉
１０を閉じたときには第３図の実線で示されるよ
うにいくらか撓められている。すなわちそのよう
に撓められることによる反発力Ｆが、パツキン１
のリツプ部８を門枠１１に沿わせる力となり、矢
印Ａ方向の水圧によつてシール圧が確保される。水門に水が入れられたとき、膨潤部材４が水を
吸収し、リツプ部８が矢印Ａ方向に変形する。な
おこのばあいリツプ部８は門枠１１の表面１１ａ
に当接して撓められているため弾発力のみが増加
しており、外観上の変化は現われない。そのような状態においては、何らかの原因で隙
間が増大してもリツプ部８がたとえば二点鎖線１
８で示されるように変化に追従し、常時門枠１１
の表面１１ａと当接するため水が侵入することが
ない。本発明のパツキンは第１〜３図のように平板状
または特定断面の長尺ものに限定されるものでは
なく、相手の水用構造物の形状および接続状態に
応じて種々の形状のものに変更されうる。たとえば第４〜５図に示されるパツキン２１
は、リング状の基部２２ａと基部２２ａの側面か
らほぼ平行に突出する２本のリング状のリツプ部
２３とからなるパツキン本体２２を有している。リツプ部２３の内面側には凹溝状の凹部２４が
形成されており、凹部２４には前記と同様の膨潤
部材２５が埋め込まれている。なおパツキン本体
２２の材質についても、従来公知のパツキンの材
料を採用しうる。前記パツキン２１は第５図に示されるように、
大口径パイプの接続部のシールに使用されるもの
であり、受け口パイプ２６の内周面２７と挿し口
パイプ２８の外周面２９の間の環状の空洞部３０
に挿入されている。このものにおいては、膨潤部材２５が水を吸収
すると共にその体積が膨張し、リツプ部２３の自
然形状がたとえば第２１図に示されるように変形
し、幅Ｗが拡張する。したがつてパツキン２１全
体に経時的な変化、たとえば変形、収縮、固化ま
たは応力緩和が生じて弾力性が低下したとしても
リツプ部２３の表面と受け口パイプ２６の内周面
２７または挿し口パイプ２８の外周面２９の間か
ら水が漏れることがない。第１〜２図に示される平板状のパツキン１は、
ガスケツトのように２つの部材の対向する平面の
間に挾み込んで使用することもできる。たとえば第６図は２つのフランジ３１，３２の
間に介在される環状パツキン３３を示している。
環状パツキン３３のもとの形状は二点鎖線で示さ
れているように偏平である。フランジ３１，３２
間の締めつけ力が緩んだり、その他の原因で水が
浸み出していくと、膨潤部材４が膨張し、実線で
示されるようにそり返るように変形する。そのた
めリツプ部８とフランジ３１，３２の表面３４は
常時当接しており、水漏れが防止される。第７図は第６図と同様のばあいに使用される環
状パツキンの他の実施例を示している。このもの
はパツキン３５の内側および外側の端部がそれぞ
れリツプ部３６，３７を構成している。第８図は環状または平板状のパツキンの断面を
示しており、パツキン本体３８で膨潤部材４をサ
ンドイツチ状に挾んだ形状に構成されている。こ
のものは膨潤部材４の端面４ａ，４ｂのうち、水
と接している端面４ａ側のみが膨張する。第９図、第１０図および第１１図はそれぞれ従
来公知のＵ形パツキン４０、Ｖ形パツキン４１お
よびＬ形パツキン４２について本発明を適用した
ばあいを示している。いずれも実線がもとの形状
であり、二点鎖線は膨張後における外力が付加さ
れていない状態を示している。第１２図に示されるパツキン４３へ第６図のば
あいと同様にフランジ３１，３２の間に介在され
るものであり、一端側にスリツト４４が形成さ
れ、膨潤部材４の間には水の吸収性を向上させる
ためのフエルト４５または紙などが介在されてい
る。第１３図および第１４図のパツキン４６，４７
はそれぞれ両端にスリツト４４および膨潤部材４
が設けられている。このものはケーソンなどの継
目のシール材として使用される。その他たとえば第１５図および第１６図に示さ
れるような断面形状の、環状または長尺状のシー
ル材またはパツキン４８，４９も採用しうる。前記いずれのパツキンにおいても、取りつけ時
における隙間のバラツキを吸収することができ
る。またパツキンの経時的変化などにより隙間が
増大すると、前述のごとくパツキンが変形し、漏
水を防止するのに適切な弾発力のところで変形が
停止する。またその後に再び漏水が発生しても、
その都度パツキンが変形する。すなわち本発明パ
ツキンはその使用状態によつては、常時もつとも
適切なシール圧に自動的に設定されるというすぐ
れた効果を奏しうる。本発明のパツキンは、単にパツキンの膨張に基
づいて隙間をうずめ、それによりシールするもの
ではなく、パツキン本体とリツプ部の一面に接合
されている膨潤部材との水膨潤性の差異により、
リツプ部にそり返りが生じ、その変形によりシー
ル性をうるものである。叙上のごとく本発明のパツキンは種々の形状の
パツキンに適用しうるものであり、大口径パイプ
の接続部、水門の隙間のシールに使用されるほ
か、たとえば槽塔、配管、トンネル、地下鉄また
は共同溝などのケーソンまたはRCセグメントの
継目のシール、すなわち内部からの水の漏洩また
は外部からの水の浸水を遮蔽するためのシール材
として種々の用途に採用されうるものであり、そ
の実用価値はきわめて大である。つぎに実施例に基づいて本発明のパツキンの変
形作用を説明する。実施例１第１７図に示される試験片５１は厚さT₁5mm、
幅B₁60mmの平板状のパツキンを長さ200mmに切断
してえたものである。膨潤部材４は厚さ（T₂）2.5mm、幅（B₂）30mm
の部材であり、パツキンの先端からの距離Ｌが10
mmの位置に形成された凹部２内の埋め込まれてい
る。パツキン本体３の材質はSBR（Hs50）であり、
膨潤部材４はSBR100部（重量部、以下同じ）に
対しスミカゲル（住友化学工業(株)製の高吸水性樹
脂の商品名）40部を混入したものである。パツキン本体３と膨潤部材４とは、未加硫成形
したものを加圧下に加硫することにより一体に接
合した。この試験片５１の一端側を第１７図に示される
ように鉄板５２に取りつけ、水道水中に浸漬し
た。前記試験条件のもとに、試験片５１の先端５３
の高さＨが時間の経過と共に変化する状態を測定
した。その結果を第１８図に示す。第１９図のグラフは24時間水道水中に浸漬した
のちの変形後のパツキンについて、第１７図のよ
うに荷重Weを加えたばあいにおける荷重の大き
さと変形量の関係を示したものである。第１８図のグラフによれば時間の経過とともに
試験片５１の先端５３がしだいに立ち上がること
がわかる。24時間経過後には、試験片５１の先端
５３が約17mm程度立ち上がつている。また第１９図のグラフによれば、24時間後の状
態においては、比較的大きい隙間（たとえば10〜
16mm）が生じても６〜８Kgｆ程度の相手部材の表
面に沿わせる力が確保されることがわかる。また
隙間が小さい状態（たとえば６mm）では、強い沿
わせる力（20Kgｆ程度）が維持されていることが
わかる。実施例２つぎに第２０図のような断面形状を有するリン
グ状パツキンを長さ200mmに切断して試験片５５
をえた。パツキン本体２２および膨潤部材２５の
材質および製法は試験片５１と同じである。この
ものを水道水中に浸漬し、時間の経過と共にリツ
プ部２３の外側面間の幅Ｗが変化する状態を測定
した。その結果を第１表に示す。 The present invention relates to a new packing for water structures. More specifically, it relates to a gasket that can change its shape to follow changes in gaps in water structures such as water gates, large-diameter piping, tunnels, RC segments such as subways and public ditches. Conventionally, rubber gaskets have been used to seal, for example, gaps between gates and gate frames in water gates for blocking waterways, or joints in agricultural water pipes. In other words, two members of a water structure are usually separated by a certain gap so that the two members can move relative to each other, or to facilitate installation work or to make strict dimensional control difficult. The sealing properties are achieved by interposing an elastic gasket in the gap. In that case, for example, the gasket 101 has the original shape shown by the two-dot chain line in FIG.
The two members 1 are bent as shown by the solid line.
02 and 103, and the elastic force of the packing 101 causes the lip portion 104 to abut along the surface 106 of the mating member 105. Therefore, reliable sealing performance can be obtained by the water pressure in the direction of arrow P. However, in particularly large water structures, etc., there are large variations in the gap, so the lip portion 104
It is difficult to attach the entire surface 106 uniformly along the surface 106. For example, when installing a ring-shaped V gasket 107 as shown in FIG. 23, if there are variations in the gap, tighten the gland presser 108 according to the area where the gap is large. There is a possibility that it will be damaged due to too much pressure. Furthermore, during use, the gap may change due to changes in the environment such as ground subsidence, the elasticity of the packing material may decrease over time, shrinkage due to solidification, wear due to sliding friction, etc. There is a problem in that a gap is created between the surface of the mating member and the surface of the mating member, making it impossible to seal. Therefore, the inventors of the present invention have conducted intensive research to solve the above-mentioned problems, and have found that the range in which the sealing performance of the packing can be maintained is extremely narrow compared to the variation and amount of change in the gaps. Focusing on the fact that this is the cause of the problem, we came up with a new idea that the above problem can be solved by using a packing whose shape changes depending on the usage situation as described below, and we have completed the present invention. It was it. That is, the present invention is a packing for sealing gaps between water structures, such as joints between water structures and gaps between water structures and other objects, and which includes a lip that contacts the surface of a mating member. The packing body is composed of a packing body having a lip part on a part thereof, and a swelling member made of a super absorbent resin, the swelling member being integrally joined to one side of the lip part of the packing body, and the swelling member absorbing water. The gist of the present invention is to provide a packing for a water structure in which the lip portion is bent back to press against a mating member due to an expansion action. In addition, the packing referred to in the claims refers to the first
In addition to the usual gaskets shown in Figures 1 and 4, water structures such as tape-shaped sealing materials inserted between caissons, etc., as shown in Figures 12, 13, or 16, are used. This concept includes anything that prevents water leakage by intervening in the joints of objects. The lip portion includes, for example, the lip portion 23 of the packing shown in FIG. The concept includes all parts such as parts 8 and 36 that are part of the packing body 3 and that perform a sealing function by coming into contact with the surface of a mating member due to its elastic repulsive force. Next, the packing of the water structure of the present invention (hereinafter simply referred to as packing) will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of essential parts showing one embodiment of the packing of the present invention, FIGS. 2 and 2a are sectional views showing other embodiments of the packing of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the packing of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the essential parts of another embodiment of the packing of the present invention, and FIG. 5 shows the packing shown in FIG. 4 in its usage condition. Sectional view, No. 6
Figures 1-16 are sectional views of essential parts showing other embodiments of the packing of the present invention, Figure 17 is an explanatory diagram showing performance tests of one embodiment of the packing of the present invention, and Figures 18 and 19 are respectively sectional views of main parts. FIG. 17 is a graph showing the measurement results of the performance test, and FIGS. 20 and 21 are sectional views comparing the shapes of other examples of the packing of the present invention before and after swelling. In FIG. 1, a flat packing 1 is shown. The packing 1 consists of a packing main body 3 having a recess 2 formed on one side thereof, and a swelling member 4 embedded in the recess 2. Note that as shown in FIG. 2, a notch 5 may be formed in place of the recess, and a swelling member may be joined to the notch 5. Alternatively, as shown in FIG. 2a, a flat packing body 3 and a flat swelling member 4 may be simply laminated and fixed. In any of the above-mentioned packings, the tip of the packing main body 3 constitutes a lip portion 8 that is placed along the surface of the mating member. The material used for the packing body 3 in the present invention is one that has elasticity, mechanical strength, shape retention, and has wear resistance depending on the usage conditions. In other words, the material of the packing body can be conventionally used rubber materials for packing, such as natural rubber, NR, SBR, NBR, CR, EPDM,
In addition to rubber materials such as CSM, silicone rubber, fluorine rubber, and cloth-filled rubber using these rubbers, various synthetic resins having elasticity or flexibility can be cited. Further, as the swelling member 4, a mixture of rubber or synthetic resin with super absorbent resin is used.
A super absorbent resin may be used alone. Super absorbent resin absorbs and retains about 500 times its own weight of water, and expands greatly as it absorbs water.
Examples of superabsorbent resins include starch-based superabsorbent resins obtained by graft copolymerizing starch with acrylonitrile, acrylic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, etc., cellulose-acrylonitrile graft copolymers, and cellulose-styrene sulfonic acid graft copolymers. Polymers, cellulose-based super-absorbent resins such as cross-linked carboxymethylcellulose, cross-linked polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol-based super-absorbent resins such as saponified acrylic-vinyl acetate copolymers, polyacrylate cross-linked products, Examples include saponified products of acrylonitrile polymers and acrylic superabsorbent resins such as crosslinked polyethylene glycol diacrylate products. The swelling member 4 in the present invention is preferably made of a rubber material similar to the packing material or a synthetic resin mixed with the superabsorbent resin. As a result, a swelling member 4 having moldability, shape retention, mechanical strength and elasticity is obtained. Note that the superabsorbent resin may be used alone. In addition to natural rubber, the rubber used for the swelling member 4 includes various synthetic rubbers or polyurethane used in the packing body of SBR and the like. Examples of the synthetic resin include ethylene-vinyl acetate copolymer. In general, the higher the content of the superabsorbent resin, the higher the volumetric expansion rate of the swelling member 4 and the faster expansion, and the lower the content, the better the mechanical properties such as moldability. The content of the super absorbent resin is set, for example, so that the volumetric expansion coefficient of the swelling member is twice or more. The preferred blending ratio is 10 to 100 parts of rubber or synthetic resin (parts by weight, same hereinafter) of super absorbent resin.
300 copies, especially between 20 and 100 copies. It should be noted that the swelling member 4 preferably has excellent bonding properties with the packing body 3 and has elasticity, which improves the integrity and mechanical strength of the packing as a whole, thereby ensuring reliable deformation. For example, the main component of the swelling member 4 is rubber,
When the gasket body 3 is made of rubber, it has almost the same compressibility and elasticity, so it has the advantage that it can be handled in almost the same way as conventional gaskets. Another advantage is that it can be manufactured using the same manufacturing equipment as conventional rubber gaskets. Various methods can be used to join the packing body 3 and the swelling member 4 depending on their materials. For example, when joining a rubber packing body 3 and a swelling member 4 made of a mixture of super absorbent resin and rubber, the molded unvulcanized packing body and the uncured swelling member are bonded together. Strongly joined by vulcanizing under pressure in a press, or by vulcanizing the unvulcanized packing body and unvulcanized swelling material that are continuously extruded in multiple layers using an extrusion molding machine. can do.
In this case, if the rubber material constituting the packing body 3 and the rubber material contained in the swelling member 4 are compatible, it is preferable that they be of the same type of rubber, for example, from the viewpoint of bondability. Next, the operation of the packing of the present invention constructed as described above will be explained. As shown in FIG. 1, the packing 1 of the present invention
A swelling member 4 is provided on the back side of the lip portion 8 of the packing body 3. Therefore, after the packing 1 is attached to a water structure, the swelling member 4 absorbs water and its volume increases. Therefore, the packing 1 tends to bend toward the side opposite to the swelling member 4, as shown by the two-dot chain line 19 in FIG. Therefore, if there is a gap left during installation,
Alternatively, if the gap increases during use, the seal deforms to follow the change in the gap, and the force to make it conform to the surface of the mating member is always ensured, providing an excellent effect of maintaining the sealing effect. In other words, the seal 1 of the present invention has a unique property of gap followability that is not found in conventional seals. It also has the advantage that the installation work is extremely easy. The packing of the present invention can be used as various packings, such as those described below, by utilizing the above-mentioned unique properties. In FIG. 3, 10 is a gate that opens and closes in the vertical direction (direction perpendicular to the plane of the paper in the drawing), and together with the gate frame 11 constitutes a water gate. A gap 12 is provided between the gate 10 and the gate frame 11. A packing 1 is attached to the tip of the gate 10, a holding plate 13, and a bolt 1.
4. It is attached with a nut 15 or the like.
The natural shape (the shape when no external force is applied) when the gasket 1 is installed is an L-shape as shown by the two-dot chain line 16, but when the gate 10 is closed, the shape shown in FIG. It is somewhat deflected as shown by the solid line. In other words, the repulsive force F caused by such bending is the
This force causes the lip portion 8 of the gate frame 11 to align with the gate frame 11, and sealing pressure is ensured by the water pressure in the direction of arrow A. When water is poured into the water gate, the swelling member 4 absorbs the water and the lip portion 8 deforms in the direction of arrow A. In this case, the lip portion 8 is located on the surface 11a of the gate frame 11.
Since it is bent by contacting with the object, only the elastic force increases, and there is no change in appearance. In such a state, even if the gap increases for some reason, the lip portion 8 will not be able to maintain its shape, for example, as indicated by the two-dot chain line 1.
The gate frame 11 always follows the changes as shown by 8.
Since it comes into contact with the surface 11a, water will not enter. The packing of the present invention is not limited to a flat plate or a long one with a specific cross section as shown in Figures 1 to 3, but can be of various shapes depending on the shape and connection state of the mating water structure. Subject to change. For example, the packing 21 shown in FIGS.
has a packing main body 22 consisting of a ring-shaped base 22a and two ring-shaped lips 23 protruding substantially parallel from the side surface of the base 22a. A groove-shaped recess 24 is formed on the inner surface of the lip portion 23, and a swelling member 25 similar to that described above is embedded in the recess 24. As for the material of the packing body 22, conventionally known packing materials can be used. As shown in FIG. 5, the packing 21 has
It is used for sealing the connection part of a large diameter pipe, and is an annular cavity 30 between the inner circumferential surface 27 of the socket pipe 26 and the outer circumferential surface 29 of the insertion pipe 28.
is inserted into. In this case, the swelling member 25 absorbs water and its volume expands, the natural shape of the lip portion 23 is deformed as shown in FIG. 21, and the width W is expanded. Therefore, even if the entire packing 21 undergoes changes over time, such as deformation, shrinkage, solidification, or stress relaxation, and its elasticity decreases, the surface of the lip portion 23 and the inner circumferential surface 27 of the socket pipe 26 or the socket pipe 28 Water will not leak from between the outer circumferential surfaces 29 of. The flat packing 1 shown in FIGS. 1 and 2 is
It can also be used by being inserted between opposing planes of two members like a gasket. For example, FIG. 6 shows an annular packing 33 interposed between two flanges 31,32.
The original shape of the annular packing 33 is flat as shown by the two-dot chain line. Flanges 31, 32
When water seeps out due to loosening of the tightening force between the parts or other causes, the swelling member 4 expands and deforms to warp as shown by the solid line. Therefore, the lip portion 8 and the surfaces 34 of the flanges 31, 32 are always in contact with each other, and water leakage is prevented. FIG. 7 shows another embodiment of the annular packing used in the same case as FIG. 6. In this case, the inner and outer ends of the packing 35 constitute lip portions 36 and 37, respectively. FIG. 8 shows a cross section of the annular or flat packing, which has a shape in which the swelling member 4 is sandwiched between the packing main body 38 in the shape of a sandwich. Of the end surfaces 4a and 4b of the swelling member 4, only the end surface 4a side that is in contact with water expands. 9, 10, and 11 show cases in which the present invention is applied to conventionally known U-shaped packing 40, V-shaped packing 41, and L-shaped packing 42, respectively. In both cases, the solid line represents the original shape, and the two-dot chain line represents the state after expansion with no external force applied. The packing 43 shown in FIG. 12 is interposed between the flanges 31 and 32 in the same way as in the case of FIG. Felt 45 or paper is interposed to improve absorbency. Packings 46 and 47 in Figures 13 and 14
each has a slit 44 and a swelling member 4 at both ends.
is provided. This material is used as a sealant for joints in caissons, etc. In addition, annular or elongated sealing materials or packings 48, 49 having cross-sectional shapes as shown in FIGS. 15 and 16, for example, may also be used. Any of the packings described above can absorb variations in the gap during installation. Further, when the gap increases due to changes in the packing over time, the packing deforms as described above, and the deformation stops when an appropriate elastic force is reached to prevent water leakage. Even if the water leak occurs again after that,
Patsukin transforms each time. That is, the packing of the present invention has the excellent effect of automatically setting an appropriate sealing pressure at all times, depending on the usage conditions. The packing of the present invention does not simply fill the gap based on the expansion of the packing and thereby seal it, but due to the difference in water swelling properties between the packing main body and the swelling member joined to one surface of the lip part.
Warpage occurs in the lip portion, and this deformation provides sealing performance. As mentioned above, the packing of the present invention can be applied to packing of various shapes, and is used not only for connecting parts of large-diameter pipes and sealing gaps in water gates, but also for sealing gaps in tank towers, piping, tunnels, subways, etc. It can be used for various purposes as a sealing material for the joints of caissons or RC segments such as public ditches, that is, to shield water leakage from the inside or water intrusion from the outside, and its practical value is It is extremely large. Next, the deformation effect of the packing of the present invention will be explained based on examples. Example 1 The test piece 51 shown in FIG. 17 has a thickness T ₁ 5 mm,
This is obtained by cutting a flat packing with a width of B ₁ 60 mm into lengths of 200 mm. The swelling member 4 has a thickness (T ₂ ) of 2.5 mm and a width (B ₂ ) of 30 mm.
The distance L from the tip of the packing is 10
It is embedded in a recess 2 formed at a position of mm. The material of the packing body 3 is SBR (Hs50),
Swelling member 4 is made by mixing 100 parts of SBR (parts by weight, same hereinafter) with 40 parts of Sumikagel (trade name of a super absorbent resin manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). The packing body 3 and the swelling member 4 were unvulcanized and molded and then vulcanized under pressure to be joined together. One end of this test piece 51 was attached to an iron plate 52 as shown in FIG. 17, and immersed in tap water. Under the above test conditions, the tip 53 of the test piece 51
The change in height H over time was measured. The results are shown in FIG. The graph in Fig. 19 shows the relationship between the magnitude of the load and the amount of deformation when the load We is applied as shown in Fig. 17 to the packing after deformation after being immersed in tap water for 24 hours. According to the graph of FIG. 18, it can be seen that the tip 53 of the test piece 51 gradually rises as time passes. After 24 hours, the tip 53 of the test piece 51 has risen by about 17 mm. Also, according to the graph in Figure 19, after 24 hours, there is a relatively large gap (for example, 10~
It can be seen that even if a force of 6 to 8 kgf is generated, a force of about 6 to 8 kgf can be maintained to make the surface of the mating member move along the surface of the mating member. It can also be seen that when the gap is small (for example, 6 mm), a strong force (about 20 Kgf) is maintained. Example 2 Next, a ring-shaped packing having a cross-sectional shape as shown in Fig. 20 was cut into a length of 200 mm to obtain a test piece 55.
I got it. The material and manufacturing method of the packing body 22 and the swelling member 25 are the same as those of the test piece 51. This product was immersed in tap water, and the state in which the width W between the outer surfaces of the lip portion 23 changed over time was measured. The results are shown in Table 1.

【表】第１表によればリツプ部２３の幅Ｗがしだいに
増加し、120時間経過後においては34mm、すなわ
ちもとの寸法に比して16mmも増大している（第２
０図および第２１図参照）。したがつてリツプ部におけるシール性は半永久
的に保たれる。また隙間の変化に追従するため、
常に一定以上の沿わせる力が確保される。なお第１７図の試験片５１および第２０図の試
験片５５は、膨潤の前後にかかわらず機械的強度
および弾力性がそれぞれ従来のパツキンとほぼ同
じであり、パツキン本体と膨潤部材の接合も強固
であつた。[Table] According to Table 1, the width W of the lip portion 23 gradually increases, and after 120 hours, it has increased by 34 mm, that is, by 16 mm compared to the original dimension.
0 and 21). Therefore, the sealing performance at the lip portion is maintained semi-permanently. In addition, in order to follow changes in the gap,
A certain level of alignment force is always ensured. In addition, the mechanical strength and elasticity of the test piece 51 in FIG. 17 and the test piece 55 in FIG. 20 are almost the same as those of conventional packing regardless of whether before or after swelling, and the bond between the packing main body and the swelling member is also strong. It was hot.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明のパツキンの一実施例を示す要
部斜視図、第２図および第２ａ図はそれぞれ本発
明のパツキンの他の実施例を示す断面図、第３図
は本発明のパツキンの一実施例をその使用状態と
共に示す平面図、第４図は本発明のパツキンの他
の実施例を示す要部斜視図、第５図は第４図に示
されるパツキンの使用状態を示す断面図、第６〜
１６図はそれぞれ本発明のパツキンの他の実施例
を示す要部断面図、第１７図は本発明のパツキン
の一実施例の性能試験を示す説明図、第１８図お
よび第１９図はそれぞれ第１７図に示される性能
試験の測定結果を示すグラフ、第２０図および第
２１図はそれぞれ本発明のパツキンの他の実施例
の膨潤前および膨潤後の形状を比較して示す断面
図、第２２図および第２３図はそれぞれ従来のパ
ツキンの使用例を示す断面図である。（図面の主要符号）、１，２１：パツキン、２，
２４：凹部、３，２２：パツキン本体、４，２
５：膨潤部材、８，２３：リツプ部。 FIG. 1 is a perspective view of essential parts showing one embodiment of the packing of the present invention, FIGS. 2 and 2a are sectional views showing other embodiments of the packing of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the packing of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of essential parts showing another embodiment of the packing of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the packing shown in FIG. 4 in its usage state. Figure, 6th~
FIG. 16 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the packing of the present invention, FIG. 17 is an explanatory diagram showing a performance test of one embodiment of the packing of the present invention, and FIGS. 18 and 19 are respectively sectional views of main parts. Figure 17 is a graph showing the measurement results of the performance test, Figures 20 and 21 are cross-sectional views comparing the shapes of other examples of the packing of the present invention before and after swelling, and Figure 22. 23 and 23 are sectional views each showing an example of the use of a conventional gasket. (Main symbols in the drawing), 1, 21: Patsukin, 2,
24: Recess, 3, 22: Packing body, 4, 2
5: Swelling member, 8, 23: Lip portion.

Claims

[Scope of Claims] 1. A packing for sealing a water structure, comprising: a packing main body having a lip part that comes into contact with the surface of a mating member; and a swelling member using a super absorbent resin. The swelling member is integrally joined to one side of the lip portion of the packing body, and the lip portion is configured to warp so as to press the mating member due to water absorption and expansion of the swelling member. Packaging for water structures. 2. The packing according to claim 1, wherein the swelling member is embedded in a recess formed on the back surface of the lip portion. 3. The packing according to claim 2, wherein the recess is a groove formed along the base of the lip. 4. The packing according to claim 1, wherein the swelling member is a layered member laminated on the back side of the lip portion. 5. The packing according to claim 1, wherein the packing main body is made of rubber, and the swelling member is made of a mixture of a rubber material and a super absorbent resin. 6. The packing according to claim 5, wherein the rubber material constituting the packing main body and the rubber material contained in the swelling member are compatible.