JPH07113418B2 - シール部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、上水や温水
等の配管に於いて、水質の保全及び腐食の防止を目的と
して合成樹脂や合成ゴム等により管内周面が被覆された
ライニング管の接続部に用いられるシール部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例のようなライニング管を接
続する方法としては、例えば、図５に示すように、ポリ
塩化ビニルやポリエチレン等の合成樹脂や合成ゴムによ
り各管本体８ａ，８ａの内周面が被覆された２本の各ラ
イニング管８，８を接続するとき、同各ライニング管
８，８の接続側端部に形成した各フランジ部８ｂ，８ｂ
の対向面間にガスケット材１１を介在して、同各ライニ
ング管８，８の各フランジ部８ｂ，８ｂを各ボルト９…
及び各ナット１０…により一体的に締付け固定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
各ライニング管８，８を接続する場合、各ライニング管
８，８の各フランジ部８ｂ，８ｂにも合成樹脂や合成ゴ
ムからなるライニング層１２が夫々被覆されているの
で、必要以上に大きな締付け力を付与すると、各ライニ
ング管８，８の各フランジ部８ｂ，８ｂに被覆されたラ
イニング層１２に亀裂や割れ等の破損が生じてしまい、
ライニング層１２の目的及び効果が損なわれるため、ラ
イニング層１２の強度よりも大きな締付け力を付与する
ことができない。

【０００４】また、各ライニング管８，８に形成した各
フランジ部８ｂ，８ｂの対向面間に合成ゴム製のガスケ
ット材１１を介在させることで、小さな締付け力により
気密性を確保することができるが、図６に示すように、
ガスケット材１１に生じるクリープや応力緩和等によ
り、各ライニング管８，８の各フランジ部８ｂ，８ｂに
被覆したライニング層１２とガスケット材１１との圧接
面に生じる摩擦抵抗が低下し、管内部を流動する輸送流
体の圧力によりガスケット材１１が各フランジ部８ｂ，
８ｂから食み出してしまうため、上水や温水等の輸送流
体が管外部に吐出漏洩する危惧がある。

【０００５】これら問題を防止する方法として、例え
ば、金属材やセラミックス等の硬質材を合成ゴム製のガ
スケット材１１に配合することで、摩擦係数が増大し、
食み出しを防止するのに充分な摩擦力を得られるが、金
属材を配合すると、ゴム材に含まれる硫黄分と金属との
化学反応により、ゴム材及び金属材の品質劣化が促進さ
れる。一方、セラミックスをゴム材に配合すると、硬度
が高くなり過ぎるため、加工機械が損傷し、機械の金属
粉がゴム中に混入することがあるという問題点を有して
いる。

【０００６】この発明は上記問題に鑑み、硬質の天然高
分子または及び合成高分子からなる充填粒体をゴム材中
に充填してシール部材を成形することにより、ライニン
グ管を流動する輸送流体が吐出漏洩及びライニング層が
破損するのを確実に防止できるシール部材の提供を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、硬質の天然
高分子又は合成高分子を適宜粒径に粉砕乃至細粒してな
る充填粒体をゴム材中に約２wt％〜約２０wt％充填して
成形したシール部材であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明は、例えば、合成樹脂や合成ゴムによ
り管内周面が被覆された２本の各ライニング管を接続す
るとき、同各ライニング管の接続部にシール部材を介在
させることで、同各管の接続部に被覆したライニング層
にシール部材の両側端面に突出する各充填粒体が食い込
み、相互の圧接面に生じる摩擦係数を増大させるため、
食み出しを防止するのに充分な摩擦力を得ることができ
る。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、ライニング管の接続
部に被覆されたライニング層にシール部材の端面に突出
する各充填粒体を食い込ませるので、ライニング管の接
続部に被覆したライニング層とシール部材との圧接面に
生じる摩擦係数が増大し、シール部材の食み出しを防止
するのに充分な摩擦力が得られる。

【００１０】従って、ライニング管の接続部に被覆され
たライニング層の強度を限界として、同ライニング層が
破損しない程度の小さな締付け力をシール部材に付与す
るも、管内部を流動する輸送流体の圧力によりシール部
材が接続部から食み出したりせず、上水や温水等の輸送
流体が管外部に吐出漏洩するのを確実に防止でき、気密
性を確保することができる。且つ、ライニング層の強度
よりも大きな締付け力を付与する必要がないため、ライ
ニング管の接続部に被覆されたライニング層に破損が生
じるのも防止できる。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はシール部材の一例として合成樹脂により
管内周面が被覆された２本のライニング管を接続すると
きに用いられるガスケット材を示し、図１及び図２に於
いて、このガスケット材１は、硬質のセルロース系天然
高分子（例えば、胡桃、銀杏、榧実、桃、梅、カシュ
ー、パパイヤ等から採取された実の殻及び黒檀、樫、花
梨等の有機質素材）及び合成高分子（例えば、フェノー
ル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬
化性樹脂）を適宜粒径に粉砕乃至細粒して形成した充填
粒体２をフィラー材として使用し、同充填粒体２の中か
ら少なくとも１種以上を選択してゴム材３中（例えば、
天然ゴム、合成ゴム及び合成樹脂エラストマー等のゴ
ム）に約２wt％〜約２０wt％均等に充填すると共に、後
述するライニング管４のフランジ部４ｂと対応する形状
寸法及び適宜厚みに形成し、同ガスケット材１の一側端
面に４個の各ボルト挿通孔１ａ…を所定等間隔に隔てて
形成している。

【００１２】上述の充填粒体２は、例えば、胡桃、銀
杏、榧実、桃、梅、カシュー、パパイヤ等から採取され
た実を粉砕乃至細粒してなる硬質の殻及び黒檀、樫、花
梨等の有機質素材を粉砕乃至細粒してなる硬質のセルロ
ース系天然高分子と、フェノール樹脂、ホルムアルデヒ
ド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を粉砕乃至細粒
してなる合成高分子との中から少なくとも１種以上をフ
ィラー材として選択使用する。

【００１３】同充填粒体２の粒径は、好ましくは約５０
μｍ〜約５００μｍの粒径が最適である。つまり、５０
μｍ以下に粒径を設定すると、摩擦係数を大きくすると
いう目的及び効果が達成できず、充填粒体２の粉砕に手
間及び時間が掛る。一方、５００μｍ以上に粒径を設定
すると、視認できる程度に充填粒体２が大きくなり、ゴ
ム材３の表面から充填粒体２が剥離しやすくなるため、
相手面との間に隙間が生じる恐れがあり、漏洩の原因と
なる。

【００１４】且つ、充填粒体２の配合量は、好ましくは
約２wt％〜約２０wt％の配合量が最適である。つまり、
２wt％以下に配合量を設定すると、充填粒体２の粒径を
大きくしてもガスケット材１の食み出し防止効果が認め
られない。一方、２０wt％以上に配合量を設定すると、
ガスケット材１の硬度が必要以上に高くなり、相手面に
対する馴染み性が悪くなる。

【００１５】前述のゴム材３は、例えば、アクリロニト
リル・ブタジエン・ラバー（ＮＢＲ）、スチレン・ブタ
ジエン・ラバー（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、エチレン・プロピレン三元共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）、天然ゴム（ＮＲ）等をフィラー材の特性に応じて
選択使用する。なお、エチレン・プロピレン三元共重合
体（ＥＰＤＭ）を合成樹脂エラストマーとして使用する
こともあるが、同エチレン・プロピレン三元共重合体は
非極性であるためマトリクスのエラストマーとの結合は
機械的に包含するに止り、結合力が強くないため、充填
粒体２が剥離しやすいという特性を有している。

【００１６】前述の天然高分子及び合成高分子は、何れ
も縮合系重合体であり、三次元構造を有する重量度の高
い重合体であるため、粉砕したときに、破断面が活性に
なりやすい（活性な表面が多数生じる）という特徴を有
している。

【００１７】この破断面の活性とは、細粒表面の電気分
極やボンディングの切断による分子の電気的な歪みが生
じている状態を言う。同状態では極性を有するアクリロ
ニトリル・ブタジエン・ラバー（ＮＢＲ）、スチレン・
ブタジエン・ラバー（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）等の合成ゴムと電気的な結合を生じやすく、充填粒
体２と合成ゴムとの結合力が大きい。また、天然ゴムは
低分子量の単量体を多く含むため、その部分は特にセル
ロース系の天然高分子と結合しやすい。この様に、天然
高分子及び合成高分子からなる充填粒体２はゴム材３と
の親和性に優れており、且つ、熱及び水分等による経年
変化が少ないという特性を有している。

【００１８】上述のように成形されたガスケット材１を
用いて２本の各ライニング管４，４を接続する場合、図
２及び図３に示すように、適宜金属材により形成した各
管本体４ａ，４ａの内周面及び各フランジ部４ｂ，４ｂ
の対向面を、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等
の合成樹脂や合成ゴムにより均一に被覆して２本の各ラ
イニング管４，４を形成した後、同各ライニング管４，
４の接続側端部に形成した各フランジ部４ｂ，４ｂの対
向面間に、適宜形状寸法に成形したシート状のガスケッ
ト材１を介在して、同各ライニング管４，４の各フラン
ジ部４ｂ，４ｂを各ボルト５…及び各ナット６…により
一体的に締付け固定することで、２本の各ライニング管
４，４を連通接続することができる。

【００１９】この時、図４に示すように、各ライニング
管４，４の各フランジ部４ｂ，４ｂに被覆された各ライ
ニング層７，７にガスケット材１の両側端面に突出する
各充填粒体２…が食い込み、相互の圧接面に生じる摩擦
係数を増大させるため、ガスケット材１の食み出しを防
止するのに充分な摩擦力を得ることができる。すなわ
ち、乾燥状態で使用したときには約１．５倍の摩擦係数
が得られ、湿潤状態で使用したときには約２倍の摩擦係
数が得られ、従来例のガスケット材１１（図５に示す）
に比べて圧接面に生じる摩擦係数が高くなる。

【００２０】従って、ライニング管４のフランジ部４ｂ
に被覆されたライニング層７の強度を限界として、同ラ
イニング層７が破損しない程度の小さな締付け力をガス
ケット材１に付与するも、ライニング管４内を流動する
輸送流体の圧力によりガスケット材１が各フランジ部４
ｂ，４ｂから食み出したりせず、上水や温水等の輸送流
体が管外部に吐出漏洩するのを確実に防止でき、気密性
を確保することができる。且つ、ライニング層７の強度
よりも大きな締付け力を付与する必要がないため、ライ
ニング管４のフランジ部４ｂに被覆されたライニング層
７に破損が生じるのも防止できる。

【００２１】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この考案のシール部材は、実施例のガスケッ
ト材１に対応し、以下同様に、ライニング管の接続部
は、ライニング管４のフランジ部４ｂに対応するも、こ
の発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもので
はない。

【００２２】上述の実施例に示すガスケット材１は、２
本の各ライニング管４，４を接続するために用いられて
いるが、例えば、合成樹脂や合成ゴムにより内周面が被
覆されたバルブやポンプ等の接続ポートにライニング管
４を接続するときにも用いることができる。

【００２３】また、ライニング管４のフランジ部４ｂと
対応する形状寸法（円形）にガスケット材１を成形して
いるが、接続部分の端面形状に対応して、例えば、三角
形、四角形、楕円形等の形状寸法及び適宜厚みに成形す
るもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスケット材を示す斜視図。

【図２】ガスケット材の取付け状態を示すライニング管
の縦断側面図。

【図３】ガスケット材の取付け状態を示すフランジ部の
横断平面図。

【図４】ガスケット材の圧接部分を示す縦断側面図。

【図５】従来例のガスケット材の取付け状態を示すライ
ニング管の縦断側面図。

【図６】ガスケット材の食み出し状態を示すフランジ部
の横断平面図。

【符号の説明】

１…ガスケット材 ２…充填粒体 ３…ゴム材 ４…ライニング管 ４ａ…管本体 ４ｂ…フランジ部 ５…ボルト ６…ナット ７…ライニング層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂や合成ゴム等により管内周面が被
   覆されたライニング管の接続部に介在されるシール部材
   であって、上記シール部材を、硬質の天然高分子または
   及び合成高分子を適宜粒径に粉砕乃至細粒してなる充填
   粒体をゴム材中に約２wt％〜約２０wt％充填して成形し
   たことを特徴とするシール部材。