筒状ジョイント
この筒状ジョイントは、内溝（１８）が設けられ、この内溝に差込口端部（６）が挿入されるベル状端部（４）と、シール部材（８）と、固定要素（１２）とを備えている。溝は溝壁（２０）を形成している。差込口端部（６）とベル状端部（４）とは、半径方向隙間（Ｊ）を形成している。固定要素（１２）は、固定歯（３６）と、隙間（Ｊ）が第１隙間範囲内にある場合に壁（２０）に対して適応される接触面（２８）とを備えている。隙間が第２隙間範囲にある場合には、固定要素（１２）は、溝壁（２０）の周りに固定のための固定点（３４）を形成し、固定歯（３６）は、固定要素（１２）の飛び梁効果によって外面（２２）の中に噛み込む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の管要素のベル状端部であって、該ベル状端部は中心軸に沿って延びるとともに、内溝と第２の管要素の差込口端部が挿入される開放先端部とを備え、前記内溝は円錐台形状の溝壁を形成し、該溝壁は前記中心軸と第１の角度を形成するとともに、前記ベル端部の開放先端に向かって縮径されつつ前記中心軸に対して傾斜するベル状端部と、前記内溝中に配置されたシール部材と、前記差込口端部を前記ベル状端部に対して固定するように設けられた少なくとも１つの固定要素とを備え、前記差込口端部と前記ベル状端部とは、これら差込口端部とベル状端部との間の径方向の隙間を形成し、この隙間は第１、若しくは第２隙間範囲のいずれかにあり、前記隙間の第２隙間範囲は、前記隙間の第１隙間範囲より小さいタイプの筒状ジョイントに関する。
【０００２】
本発明は特に、飲料水又は公衆衛生のための排水を輸送する管に適用される。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの筒状ジョイントは、従来技術において既知である。筒状ジョイントが嵌合状態にある場合、及び管の使用中には、圧力下にある流体は管要素の中を流れる。圧力下にある流体の影響の下で、差込口端部とベル状端部とは互いから離隔しようとする。さらに、シール部材はベル状端部と差込口端部との間から押し出される又は外されてしまう危険さえある。
【０００４】
既知である筒状ジョイントは固定要素を備え、この固定要素が差込口端部をベル状端部に対して固定し、よって組み合わされた管要素の間の軸方向の離隔を妨げている。
【０００５】
一方、滑動することによってのみ、ベル状端部の内溝と協働する固定要素が知られている。しかし、ベル状端部と差込口端部との間にわずかな隙間がある場合には、固定要素の軸方向の移動が、差込口端部の挿入中にエラストマーの大きな体積の圧縮を必要とするので、これら固定要素は非常に大きな嵌合力を必要とする。さらに、これら筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間の大きな角度的ずれを許容しない。
【０００６】
エラストマー中に埋め込まれているとともに、固定要素を固定することによる、差込口端部とベル状端部との間のアーチ状控え壁によって独占的に作動する固定要素もまた知られている。これら固定要素は、ベル状端部と差込口端部との間にわずかな隙間がある場合には非常に大きな嵌合力を必要とする。さらに、管要素の間の隙間が大きく、内部圧が高い場合には、固定要素は、差込口端部の後戻りに抵抗せず完全に戻ってしまい、固定を動作不能にする危険がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、これら欠点を克服し、差込口端部をベル状端部に嵌合する際に必要とされる力を減少し、広い隙間の範囲における効果的な固定を可能にする筒状ジョイントを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって本発明は、固定要素が、差込口端部の外側表面に噛み合うように設けられた少なくとも１つの主固定歯と、シール部材に応力がかかっていないときに中心軸に対して第２の角度で傾斜する接触面とを備え、この第２の角度が第１の傾斜角と実質的に同一であり、固定要素は溝壁に適用されて、加圧中及び隙間が第１隙間範囲にある場合に、楔効果によって固定を達成するように設けられていること、及び加圧中及び隙間が第２隙間範囲にある場合に、固定要素はこの要素の固定点を溝壁の周りに形成するように設けられ、主固定歯は、差込口端部とベル状端部との間において固定要素のアーチ状控え壁の効果によって外面の中に噛み込むように設けられていることを特徴とする、前述されたタイプの筒状ジョイントに関している。
【０００９】
特定の実施形態によれば、筒状ジョイントは以下の特徴のうちの１つ以上を備えている。
【００１０】
−接触面は、隙間が第１隙間範囲内にある場合には平坦状態であり、差込口端部をベル状端部から取り除く方向に差込口端部がベル状端部から引き抜かれる場合には溝壁上を滑動するように設けられており、固定要素は、溝壁状の接触面の滑動によって、解放された先端部に向かって軸方向に、また半径方向に内側に向かって動く。
【００１１】
−固定要素の接触面が溝壁上に適用される場合に、主固定歯は中心軸に対して内部に向かって実質的に半径方向に延在する。
【００１２】
−固定要素は内面を備え、半径方向隙間が最小の隙間である場合に、中心軸に実質的に平行に延在し、最小の隙間は第２隙間範囲の下限を構成する。
【００１３】
−固定要素は、主固定歯の差込口端部への進入を制限するように設けられた停止部を備える。
【００１４】
−停止部は、ベル状端部の解放された先端部から軸方向に離間するように延在する。
【００１５】
−固定要素は予備固定歯を備え、この予備固定歯は、ベル状端部の解放された先端部に向かう方向に主固定歯から軸方向にずれており、予備固定歯は、隙間が最小の隙間に近い場合に差込口端部の外面上に固定されるように設けられている。
【００１６】
−予備固定歯は予備固定面を備え、この予備固定面はベル状端部の解放された先端部から離れる方向に向き、固定要素の内面と所定の角度を形成する。
【００１７】
−主固定歯は非直線状の形状を有し、特に円弧のような形状とされている。
【００１８】
−主固定歯は直線状の形状を有する。
【００１９】
−筒状ジョイントは少なくとも１つの押出防止要素を有し、これら押出防止要素は、差込口端部とベル状端部との間のシール部材の押し出しを防止するように設けられる。
【００２０】
−押出防止要素は、シール部材の材料の耐変形性より大きな耐変形性を有する、特にポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンのようなプラスティック材料からなる。
【００２１】
−押出防止要素はシール部材に固定される。
【００２２】
−押出防止要素は、２つの固定要素の間に円周状に配置される。
【００２３】
−押出防止要素は固定要素の１つを担持する。
【００２４】
−固定要素は、この固定要素を支持する押出防止要素からのギャップを定める。
【００２５】
−固定要素は、差込口端部の硬度より硬い材料、特に金属から製造される。
【００２６】
−筒状ジョイントは少なくとも１つの円周状スペーサーを備え、このスペーサーは弾性材料からなり、特にシール部材と一体であり、所定の固定要素と別の固定要素との間に、又は押出防止要素に近接して配置される。
【００２７】
−固定要素は、少なくとも１つの固定部材、特にねじ又はアンカースタッドによって、シール部材又は押出防止要素に固定される。
【００２８】
−固定要素は実質的に三角形状の断面を有する。
【００２９】
−固定要素は、シール部材に近接する接合面を形成する。
【００３０】
−第１の角度は１０°〜５５°である。
【００３１】
本発明は、添付の図面を参照しつつ、単に例示として与えられた以下の説明を読むことにより、より良く理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】組み合わされていない状態にある、本発明による筒状ジョイントの斜視図である。
【図２】差込口端部の挿入の前の、図１の筒状ジョイントの一部の長手方向断面図であり、シール部材はベル状端部に配置され、差込口端部は省略されている。
【図３】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された最小の隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図４】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された中間的な隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図５】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された最大の隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図６】図５と同様の図であり、差込口端部は所定の角度でベル状端部からずれている。
【図７】本発明による筒状ジョイントの第２の実施形態を示す、図３におけるのと同様の図であり、予備の固定歯を備えている。
【図８】本発明の第３の実施形態による筒状ジョイントの固定要素と押出防止要素を設けられたシール部材の斜視図である。
【図９】組み立てられていない状態の図８のシール部材の一部分の斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の斜視図である。
【図１１】組み立てられていない状態にある図１０のシール部材の一部分の斜視図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の一部分の組み立てられていない状態の斜視図である。
【図１３】組み立てられていない状態の本発明の第６の実施形態による筒状ジョイントの知るシール部材の一部分の斜視図である。
【図１４】組み立てられた状態の図１３のシール部材の断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の斜視図である。
【図１６】組み立てられていない状態にある図１５のシール部材の一部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明による、一般的に符号２によって示された筒状ジョイントを示している。
【００３４】
筒状ジョイント２は、ベル状端部４を設けられた第１の管要素と、差込口端部６を有する第２の管要素と、シール部材８と、押出防止要素１０と、固定要素１２とを備えている。
【００３５】
筒状ジョイント２は、中心軸Ｘ−Ｘを規定している。用語「軸方向」、「半径方向」、及び「円周状」との用語は、今後はこの中心軸Ｘ−Ｘとの関係で使用される。
【００３６】
ベル状端部４及び差込口端部６は、たとえば鋳鉄から製造される。さらに、これら管要素は保護層（図示されず）でコーティングすることができる。
【００３７】
ベル状端部４は、対応するフランジを設けられたパイプ要素（図示されず）に接続するための固定フランジ１４と、組み立てられていない状態では差込口端部６の方へ向かう開放先端部１６を備えている。ベル状端部４は、内側環状溝部１８（図２参照）をさらに備えている。この例においては、内溝１８は実質的に円弧形状の断面を有するが、例えば長方形状の断面のような別の形状を有することができる。溝部１８は、中心軸Ｘ−Ｘに向かって傾斜している溝壁２０を形成している。この壁２０は円錐台形状であり、ベル状端部の開放先端部１６に向かって縮径されている。壁２０は中心軸Ｘ−Ｘと、約１０°〜５５°の角度を形成している。
【００３８】
図３を参照すると、押出防止要素１０及び固定要素１２を設けられたシール部材８が、筒状ジョイント２の組み立てられた状態におけるベル状端部の内側溝１８の中に挿入されている。シール部材８は固定フランジ１４に面する側に軸方向に配置され、シール部材８に固定された固定要素１２と押出防止要素１０とは、開放先端１６に面する側に軸方向に配置されている。
【００３９】
ベル状端部４は半径方向内面２１を有し、この内面２１は、開放先端１６と溝壁２０との間に延在している。この表面２１は実質的に円筒状であり軸Ｘ−Ｘの周りで半径Ｒによって規定されている。差込口端部６は、この軸Ｘ−Ｘの周りに半径ｒによって規定される円柱状半径方向外面２２を有している。ベル状端部４及び差込口端部６の製造中、半径Ｒ及びｒは、製造公差の範囲内にある。結果的に、内面２１と外面２２は、半径Ｒとｒとの間の隙間Ｊ＝Ｒ−ｒを定めている。製造公差に依存して、この隙間Ｊは、半径Ｒが最大で半径ｒが最小である場合に得られる最大の隙間Ｊｍａｘ（図５参照）と、半径Ｒが最小で半径ｒが最大である場合に得られる最小の隙間Ｊｍｉｎ（図３参照）との間にある。
【００４０】
しかし、より一般的には、差込口端部とベル状端部との間の隙間は、最大の隙間Ｊｍａｘと最小の隙間Ｊｍｉｎとの間にある中間的な隙間Ｊｍｅｄである。
【００４１】
シール部材８は、例えばゴムから製造されている。シール部材８は、基体部２４とシールリップ２６とを備えている。
【００４２】
固定要素１２のそれぞれは、差込口端部６の表面より硬い、金属のような材料から製造された要素である。固定要素１２は、図１に示された断面を有し、固定スタッド４０（下記参照）から離れて、中心軸Ｘ−Ｘの周りの円弧全体に亘って延在している。固定要素１２は、好ましくは１０°〜５０°である中心軸Ｘ−Ｘの周りの角度範囲にわたっている。示された実施形態においては、固定要素１２は、固定要素１２それぞれが約３６度の角度範囲にわたるように（図１参照）、軸Ｘ−Ｘの周りに不均一に分散している。
【００４３】
負荷のかかっていない状態のシール部材の位置を示す図２を参照すると、固定要素１２の断面は略三角形状である。このように、固定要素１２は、半径方向外側に方向付けられた構成部分を有する円錐台形状の接触面２８、半径方向内面３０、及びシール部材８に隣接し、固定要素１２をシール部材８に接続する接合面３２を形成している。図２に示される構成においては、接触面２８は軸Ｘ−Ｘに対して角度βで傾斜し、この角度は実質的に中心軸Ｘ−Ｘに対する溝壁２０の傾斜角と同一である。よって、接触面２８は壁２０に対して同一平面的に設けられている。シール部材８の負荷のかかっていない状態においては、接合面３２は中心軸Ｘ−Ｘに対して半径方向に延在している。さらに、接触面２８及び接合面３２は、半径方向区画のそれらの結合点において、固定要素１２が溝壁２０の周りを固定することができる固定位置３４を形成している。
【００４４】
内面３０と接合面３２との間の結合領域において、固定要素１２は、差込口端部の外面２２に噛み込むように設けられた主固定歯３６を備えている。この歯は開放先端部１６から離れる方向に向き、固定要素の内面３０と角度γを形成する主固定面３７を備えている。
【００４５】
最後に、固定要素１２は、主固定歯３６の差込口端部６への進入を制限するように設けられた停止部３８が設けられている。停止部３８は、ベル状端部の開放先端部から離隔する方向に延在し、接合面３２から突出している。
【００４６】
固定要素１２はシール部材８に固定されている。この目的のために、固定要素１２は、接合面３２上に突出する１つ以上のアンカースタッド４０を担持している。スタッド４０のそれぞれは、オーバーモールドによってシール部材に固定されている。
【００４７】
固定要素１２の相対的な動作性を保障するために、固定要素１２は、アンカースタッド４０によってのみシール部材８に固定されている。接合面３２とシール部材との間の接触領域には他の固定手段はない。
【００４８】
図１に示されているように、押出防止要素１０は、固定要素１２の断面にほぼ対応する厳密に三角形状の断面を有している。しかし、押出防止要素の断面は、主固定歯３６及び停止部３８を有さない。押出防止要素１０は中心軸Ｘ−Ｘの周りに円弧の形状を有するとともに、２つの隣り合う固定要素１２の間で円周方向に延在している。したがって、固定要素１２との組み合わせにおいて押出防止要素１０は、シール部材８のエラストマーが、管要素が加圧されるときに、差込口端部６の外面２２とベル状端部４の内面２１とによって区画される環状空間を通じて外側に突出するのを防止している。
【００４９】
押出防止要素１０は、好ましくはポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンのようなプラスティック材料から製造される。
【００５０】
押出防止要素１０は、いずれかの好適な手段によってシール部材８に固定されている。押出防止要素１０は、特に糊付け、オーバーモールド、クリック式固定、ねじ止め、又はリベット固定によって固定することができる。
【００５１】
本発明による筒状ジョイントは、以下のように組み立てられる。
【００５２】
まず、押出防止要素１０と固定要素１２がシール部材８に固定される。したがって、シール部材８、固定要素１２、及び押出防止要素１０は、単一ユニットとして取り扱うことができる。固定要素１２と押出防止要素１０とを設けられたシール部材８は、次いで内溝１８中に手動で配置される。このように、ジョイントは図２に示される構成をとる。
【００５３】
差込口端部６のベル状端部４中への差し込みの間に、固定要素１２は図２における時計方向に固定され、シールリップ２６は半径方向外側に圧縮され、よって固定後に、主固定歯３６が外面２２に対して存在するが外面２２中に噛み込むことなく、内面３０が差込口端部の外面２２にほぼ平行である構造になる。このことは、固定要素１２が相対的な移動性を有しエラストマー中に埋め込まれないという事実が、差込口端部の嵌合の間に固定要素１２に押し付けられるエラストマーの反発による前進を制限し、よって差込口端部の外面２２中への主歯３６の固定というリスクを減少させ、よって外面コーティングを損傷しないようにするので、外面保護コーティングを設けられた差込口端部６の場合には特に有利である。
【００５４】
ジョイントが加圧される場合、固定要素１２の作動は、内面２１と外面２２との間に存在する半径方向の隙間Ｊに応じて異なる。
【００５５】
隙間Ｊが、隙間が大きく、図５における隙間Ｊｍａｘと同じ程度である隙間の第１の範囲内にある場合、作動は以下のようである。
【００５６】
高い内部圧力の下での差し込み口端部の後戻りの間に、固定要素１２はまず、差込口端部６の外面２２上に存在する主固定歯３６の周りに、その接触面２８が溝壁２０に対向するまで半時計方向に回転し、固定点を形成する。このように固定要素１２は、接触面２８の溝壁２０上における滑動によって、楔効果によって固定が達成されるまでベル状端部４の開放先端１６に向かって軸方向に、また内側に向かって半径方向に動き、固定要素１２の固定歯３６の差込口端部６の外面２２への進行する侵入を生じさせる。このように、例えば隙間Ｊｍａｘの場合に対応する図５に示されたタイプの固定構成が得られる。
【００５７】
好都合には、ベル状端部４の内側に向かって軸方向に突出する停止部３８は、差込端部６への固定歯３６の侵入を制限し、差込口端部を損傷する恐れのある過剰な侵入を防止する。
【００５８】
隙間Ｊが、第１隙間範囲にある隙間より小さい隙間に対応し、特に隙間Ｊｍｉｎ（図３参照）及び隙間Ｊｍｅｄ（図４参照）をもたらす小さな第２隙間範囲にある場合、作動は以下のようである。
【００５９】
内圧の影響下における差込口端部６の後戻り中には、固定要素１２はまず、差込口端部６の外面２２上にあり、固定点を形成する主固定歯３６の周りに半時計方向に、固定点３４がベル状端部４の溝壁４に対向する位置になるまで枢動する。このとき、固定要素１２は固定点３４の周りに半時計方向に枢動し、よって、固定要素１２が固定歯３６及び固定点３４それぞれによって差込口端部６とベル状端部４との間に飛び梁を形成するまで、主固定歯３６を差込口端部６の外面の中に徐々に進入させ、アーチ状控え壁効果による固定を生じさせる。
【００６０】
図３に示された隙間Ｊｍｉｎを有する固定構成においては、固定要素１２の内面３０は実質的に差込口端部の外面２２に平行であり、図４における隙間Ｊｍｅｄを有する固定構成においては、固定要素の内面３０は外面２２と所定の角度を形成する。
【００６１】
上述された実施形態においては、固定点３４を形成する面３２と２８との間の角度は鋭角であり、ベル状端部４の溝１８中の固定点３４のアンカーリングを容易化して、回転の安定した中心を形成する。
【００６２】
図６は、差込口端部６とベル状端部４との間の角度的ずれを有するジョイントを示している。単一の主固定歯３６は、差込口端部６及びベル状端部４が大きな角度的ずれの場合でさえも信頼性高く固定されるのを可能としていることが理解される。
【００６３】
図７は本発明による筒状ジョイントの第２の実施形態を示しており、これは以下のように上述のジョイントと異なっている。
【００６４】
好都合に、固定挿入部材１２の半径方向内面３０は、予備固定歯５０を備えている。この予備歯５０は、主固定歯３６から離れて、すなわち、ベル状端部４の開放先端部１６の側に配置されている。この予備固定歯５０は、隙間Ｊが小さい場合に、すなわち最小の隙間Ｊｍｉｎに近い場合に、差込口端部６の外面２２上の主固定歯３６の滑動に対して固定を保障するように設けられており、滑動のこの危険は、この固定歯３６の領域における支持作用の外面２２に対する小さい傾斜角のために、わずかな隙間の場合には高くなる可能性がある。予備固定歯５０は予備固定面５２を備え、この予備固定面５２は、固定要素の内面３０と予備角度δを形成する。この予備角度δは、角度γより大きい。
【００６５】
図８及び９を参照して記載された第３の実施形態によれば、押出防止要素１０は、シール部材８の周縁の周りに均一に分散された固定要素１２の間に挿入されている。押出防止要素１０は、シール部材８と一体化されている円周状スペーサー５６によって固定要素１２から分離されており、このスペーサー５６は、内部圧力の影響の下で押し出されないように小さい円周寸法を有している。これらスペーサーは、シール部材８の弾性を改良し、よってシール部材８のベル状端部中への導入のためにシール部材８の変形を容易化する。
【００６６】
固定に関しては、固定要素１２及び押出防止要素１０には、アンカ−スタッド４０が設けられており、このアンカースタッド４０は、接合面３２と一体化されており、これらスタッド４０はシール部材８のエラストマーにオーバーモールドされている。好都合なことに、アンカースタッド４０は前以って接着剤でカバーされて、スタッド４０が鋳型中への射出の後にエラストマーに接着することを可能にしている。結果として、シール部材８が成形されると、固定要素１２及び押出防止要素１０を除去することは不可能となる。しかし、アンカースタッド４０がエラストマーに接続されている限り、固定要素１２が好都合にシール部材に対して弾性又は可動性をいくらか維持するということに注意すべきである。
【００６７】
図１０及び１１を参照して記載された第４の実施形態においては、シール部材８は２列の押出防止要素を担持しており、これら押出防止要素は、軸方向に見た場合に、円弧の部分からなる一般的形状を有し、シール部材８への接続のための接合面を備えている。第１の列の要素１０は堅固な部分を有し、前述の押出防止要素と同一である。第２の列の押出要素１０は、固定要素１２を支持する機能を有する。この目的のために、固定要素１２のそれぞれは、固定要素１２を第２の列の押出防止要素１０中の対応する収容凹部５８の中にスナップ固定するためのスナップ固定用スタッド４０を有し、第２の列の押出防止要素１０は固定要素の支持部として作用している。第４の実施形態によるシール部材を得るために、固定要素１２は関係する押出防止要素１０上にまずクリップ止めされ、次いで押出防止要素１０の全てのプラスティック製接合面が接着剤でコーティングされ、一旦これら要素１０が鋳型中に位置付けされると、シール部材８のエラストマーが最後に射出される。結果として、押出防止要素１０のエラストマーに対する接着にもかかわらず、固定要素１２それ自体が、単にそれらを支持している押出防止要素１０上にクリップされている限り弾性又は柔軟性をいくらか維持する。
【００６８】
さらに、固定要素１２が第２の列の押出防止要素１０に取り付けられているので、固定要素１２が円弧状に湾曲している上述の実施形態とは対照的に、差込口端部５とベル状端部との形状が合っている必要はない。したがって、この実施形態においては、固定要素１２は直線状の内部及び外部形状、特に直線状の主固定歯３６を有する。したがってこのことは、同じ固定要素１２を、図１〜９において内側に湾曲した固定要素１２によって許容される直径方向の許容誤差より大きな、管の直径方向の許容誤差範囲に使用することができるので、有利である。
【００６９】
第５の実施形態（図１２参照）は、押出防止要素１０に固定要素１２を固定する方法によってのみ、第４の実施形態と異なり、固定はアンカースタッドの代わりにねじ４０によって達成されている。ねじ４０の頭４０Ａはシール部材８の方に向いた回転された側に配置されており、ねじ４０のねじ溝部分４０Ｂは固定要素１２の雌ねじ溝の中にねじ込まれている。
【００７０】
図１３及び１４に示される第６の実施形態は、図１２を参照して記載された実施形態の変形体であり、固定要素１２はこの実施形態において反対側の方向の押出防止支持体１０にねじ止めされている。ねじ４０の頭４０Ａは、固定要素１２の凹部に順応し、ねじ溝部分４０Ｂは、押出防止要素１０の雌ねじ部分にねじ込まれている。一方、押出防止要素１０のオーバーモールド後のこの第６の実施形態のねじ４０は、エラストマーに接触しておらず、よって固定要素１２をエラストマーから独立させていること、他方で、ねじ止め後には、固定要素１２と押出防止要素１０との間にはギャップＥがあり、よって固定を達成するために固定要素１２によって必要とされる動きを容易化する全体的な柔軟性を固定要素１２に保障していることに注意する必要がある。
【００７１】
図１５及び１６は第７の実施形態を示している。図１５は、押出防止要素１０と固定要素１２とを担持しているシール部材８の斜視図である。図１６はシール部材８の一部分を示しており、要素１０と１２は組み立てられていない。シール部材８には、環状部材の平坦な弧状の一般的形状を有する固定要素１２が設けられている。固定要素１２は、例えば硬化された鋼のような処理された金属から形成され、ジョイントを固定するように意図されている。三角形状部位からなる押出防止要素１０は、エラストマーの押し出しに作用することを意図されており、固定要素１２に取り付けられている。押出防止要素１０は、強固なプラスティクス材料、又は例えば軟鋼のような未処理の金属から作成される。２つの要素１０及び１２は互いにねじ４０によって接続され、ねじの頭４０Ａはシール部材８のエラストマー中にオーバーモールドされる。
【００７２】
固定要素１２は、円弧形状の部位を構成し、この部位の半径方向の内端は、円周状にずれており間隙用溝６０によって互いから離隔されている複数の主固定歯３６を有する固定ギアの歯を構成する。この場合、歯３６の間の、間隙用溝によって形成された半径方向の内面は、は３６の差込口端部６の中への進入を制限することを可能とし、よって第１の実施形態を参照して記載された停止部３８を好都合に置き換えている。
【００７３】
所定の変形体においては、円周状ギアの歯は、上述の固定要素１２の場合のように連続的な歯３６によって置き換えることが出来る。
【００７４】
固定要素１２は押出防止要素１０とシール部材８との間に挟みこまれている。２つの組み立てられた要素１０及び１２は、断面において、前述の固定要素１２の場合と略同様に三角形状の一般的な形状を有している。よって、固定要素１２の接触面２８は、押出防止要素１０と一体化されている追加的な接触面２８Ａによって拡張されている。
【００７５】
しかし、固定要素１２がここでは縮小された軸方向の厚みを有し、よって固定要素１２のコストを、図１〜９を参照して記載された固定要素１２のコストに比べて大幅に削減することを可能にしているということに注意する必要がある。
【００７６】
最後に、図１５及び１６におけるこの実施形態が、それぞれに押出防止要素を設けられているとともにシール部材８の周縁の周りに均一に分散されている固定要素１２を備えている場合、このタイプの２つの隣接する固定要素の間にいずれの固定要素を有することなく、上述の実施形態におけるように、押出防止要素１０の位置決めを行うことを予想することが出来る。
【００７７】
特定の実施形態に関連付けて記載された様々な特徴は、他の実施形態に同様に適用することが出来るということに注意すべきである。
【００７８】
最後に、本発明による複合的な固定シール部材の、ベル状端部４の内側溝中への嵌合は、ベル状端部４の狭い開口先端部１６の中に容易に導入できるように、単にシール部材８をカージオイド形状に変形することによって手動で行うことができることが理解できるだろう。
【符号の説明】
【００７９】
４・・・ベル状端部
６・・・差込口端部
８・・・シール部材
１０・・・押出防止要素
１２・・・固定要素
１６・・・開口先端部
１８・・・内溝
２０・・・溝壁
２２・・・外面
２８・・・接触面
３４・・・固定点
３６・・・主固定歯
３８・・・停止部
４０・・・固定部材
５０・・・予備固定歯
５２・・・予備固定面
５６・・・スペーサー
Ｘ−Ｘ・・・中心軸
Ｅ・・・ギャップ
Ｊ・・・隙間
α・・・第１の角度
β・・・第２の角度
δ・・・角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の管要素のベル状端部であって、該ベル状端部は中心軸に沿って延びるとともに、内溝と第２の管要素の差込口端部が挿入される開放先端部とを備え、前記内溝は円錐台形状の溝壁を形成し、該溝壁は前記中心軸と第１の角度を形成するとともに、前記ベル端部の開放先端に向かって縮径されつつ前記中心軸に対して傾斜するベル状端部と、前記内溝中に配置されたシール部材と、前記差込口端部を前記ベル状端部に対して固定するように設けられた少なくとも１つの固定要素とを備え、前記差込口端部と前記ベル状端部とは、これら差込口端部とベル状端部との間の径方向の隙間を形成し、この隙間は第１、若しくは第２隙間範囲のいずれかにあり、前記隙間の第２隙間範囲は、前記隙間の第１隙間範囲より小さいタイプの筒状ジョイントに関する。
【０００２】
本発明は特に、飲料水又は公衆衛生のための排水を輸送する管に適用される。
【背景技術】
【０００３】
このタイプの筒状ジョイントは、従来技術において既知である。筒状ジョイントが嵌合状態にある場合、及び管の使用中には、圧力下にある流体は管要素の中を流れる。圧力下にある流体の影響の下で、差込口端部とベル状端部とは互いから離隔しようとする。さらに、シール部材はベル状端部と差込口端部との間から押し出される又は外されてしまう危険さえある。
【０００４】
既知である筒状ジョイントは固定要素を備え、この固定要素が差込口端部をベル状端部に対して固定し、よって組み合わされた管要素の間の軸方向の離隔を妨げている。
【０００５】
一方、滑動することによってのみ、ベル状端部の内溝と協働する固定要素が知られている。しかし、ベル状端部と差込口端部との間にわずかな隙間がある場合には、固定要素の軸方向の移動が、差込口端部の挿入中にエラストマーの大きな体積の圧縮を必要とするので、これら固定要素は非常に大きな嵌合力を必要とする。さらに、これら筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間の大きな角度的ずれを許容しない。
【０００６】
エラストマー中に埋め込まれているとともに、固定要素を固定することによる、差込口端部とベル状端部との間のアーチ状控え壁によって独占的に作動する固定要素もまた知られている。これら固定要素は、ベル状端部と差込口端部との間にわずかな隙間がある場合には非常に大きな嵌合力を必要とする。さらに、管要素の間の隙間が大きく、内部圧が高い場合には、固定要素は、差込口端部の後戻りに抵抗せず完全に戻ってしまい、固定を動作不能にする危険がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、これら欠点を克服し、差込口端部をベル状端部に嵌合する際に必要とされる力を減少し、広い隙間の範囲における効果的な固定を可能にする筒状ジョイントを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって本発明は、固定要素が、差込口端部の外側表面に噛み合うように設けられた少なくとも１つの主固定歯と、シール部材に応力がかかっていないときに中心軸に対して第２の角度で傾斜する接触面とを備え、この第２の角度が第１の傾斜角と実質的に同一であり、固定要素は溝壁に適用されて、加圧中及び隙間が第１隙間範囲にある場合に、楔効果によって固定を達成するように設けられていること、及び加圧中及び隙間が第２隙間範囲にある場合に、固定要素はこの要素の固定点を溝壁の周りに形成するように設けられ、主固定歯は、差込口端部とベル状端部との間において固定要素のアーチ状控え壁の効果によって外面の中に噛み込むように設けられていることを特徴とする、前述されたタイプの筒状ジョイントに関している。
【０００９】
特定の実施形態によれば、筒状ジョイントは以下の特徴のうちの１つ以上を備えている。
【００１０】
−接触面は、隙間が第１隙間範囲内にある場合には平坦状態であり、差込口端部をベル状端部から取り除く方向に差込口端部がベル状端部から引き抜かれる場合には溝壁上を滑動するように設けられており、固定要素は、溝壁状の接触面の滑動によって、解放された先端部に向かって軸方向に、また半径方向に内側に向かって動く。
【００１１】
−固定要素の接触面が溝壁上に適用される場合に、主固定歯は中心軸に対して内部に向かって実質的に半径方向に延在する。
【００１２】
−固定要素は内面を備え、半径方向隙間が最小の隙間である場合に、中心軸に実質的に平行に延在し、最小の隙間は第２隙間範囲の下限を構成する。
【００１３】
−固定要素は、主固定歯の差込口端部への進入を制限するように設けられた停止部を備える。
【００１４】
−停止部は、ベル状端部の解放された先端部から軸方向に離間するように延在する。
【００１５】
−固定要素は予備固定歯を備え、この予備固定歯は、ベル状端部の解放された先端部に向かう方向に主固定歯から軸方向にずれており、予備固定歯は、隙間が最小の隙間に近い場合に差込口端部の外面上に固定されるように設けられている。
【００１６】
−予備固定歯は予備固定面を備え、この予備固定面はベル状端部の解放された先端部から離れる方向に向き、固定要素の内面と所定の角度を形成する。
【００１７】
−主固定歯は非直線状の形状を有し、特に円弧のような形状とされている。
【００１８】
−主固定歯は直線状の形状を有する。
【００１９】
−筒状ジョイントは少なくとも１つの押出防止要素を有し、これら押出防止要素は、差込口端部とベル状端部との間のシール部材の押し出しを防止するように設けられる。
【００２０】
−押出防止要素は、シール部材の材料の耐変形性より大きな耐変形性を有する、特にポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンのようなプラスティック材料からなる。
【００２１】
−押出防止要素はシール部材に固定される。
【００２２】
−押出防止要素は、２つの固定要素の間に円周状に配置される。
【００２３】
−押出防止要素は固定要素の１つを担持する。
【００２４】
−固定要素は、この固定要素を支持する押出防止要素からのギャップを定める。
【００２５】
−固定要素は、差込口端部の硬度より硬い材料、特に金属から製造される。
【００２６】
−筒状ジョイントは少なくとも１つの円周状スペーサーを備え、このスペーサーは弾性材料からなり、特にシール部材と一体であり、所定の固定要素と別の固定要素との間に、又は押出防止要素に近接して配置される。
【００２７】
−固定要素は、少なくとも１つの固定部材、特にねじ又はアンカースタッドによって、シール部材又は押出防止要素に固定される。
【００２８】
−固定要素は実質的に三角形状の断面を有する。
【００２９】
−固定要素は、シール部材に近接する接合面を形成する。
【００３０】
−第１の角度は１０°〜５５°である。
【００３１】
本発明は、添付の図面を参照しつつ、単に例示として与えられた以下の説明を読むことにより、より良く理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】組み合わされていない状態にある、本発明による筒状ジョイントの斜視図である。
【図２】差込口端部の挿入の前の、図１の筒状ジョイントの一部の長手方向断面図であり、シール部材はベル状端部に配置され、差込口端部は省略されている。
【図３】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された最小の隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図４】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された中間的な隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図５】図２に対応する図であり、筒状ジョイントは、差込口端部とベル状端部との間に形成された最大の隙間の場合の組み立てられた状態にある。
【図６】図５と同様の図であり、差込口端部は所定の角度でベル状端部からずれている。
【図７】本発明による筒状ジョイントの第２の実施形態を示す、図３におけるのと同様の図であり、予備の固定歯を備えている。
【図８】本発明の第３の実施形態による筒状ジョイントの固定要素と押出防止要素を設けられたシール部材の斜視図である。
【図９】組み立てられていない状態の図８のシール部材の一部分の斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の斜視図である。
【図１１】組み立てられていない状態にある図１０のシール部材の一部分の斜視図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の一部分の組み立てられていない状態の斜視図である。
【図１３】組み立てられていない状態の本発明の第６の実施形態による筒状ジョイントの知るシール部材の一部分の斜視図である。
【図１４】組み立てられた状態の図１３のシール部材の断面図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態による筒状ジョイントのシール部材の斜視図である。
【図１６】組み立てられていない状態にある図１５のシール部材の一部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明による、一般的に符号２によって示された筒状ジョイントを示している。
【００３４】
筒状ジョイント２は、ベル状端部４を設けられた第１の管要素と、差込口端部６を有する第２の管要素と、シール部材８と、押出防止要素１０と、固定要素１２とを備えている。
【００３５】
筒状ジョイント２は、中心軸Ｘ−Ｘを規定している。用語「軸方向」、「半径方向」、及び「円周状」との用語は、今後はこの中心軸Ｘ−Ｘとの関係で使用される。
【００３６】
ベル状端部４及び差込口端部６は、たとえば鋳鉄から製造される。さらに、これら管要素は保護層（図示されず）でコーティングすることができる。
【００３７】
ベル状端部４は、対応するフランジを設けられたパイプ要素（図示されず）に接続するための固定フランジ１４と、組み立てられていない状態では差込口端部６の方へ向かう開放先端部１６を備えている。ベル状端部４は、内側環状溝部１８（図２参照）をさらに備えている。この例においては、内溝１８は実質的に円弧形状の断面を有するが、例えば長方形状の断面のような別の形状を有することができる。溝部１８は、中心軸Ｘ−Ｘに向かって傾斜している溝壁２０を形成している。この壁２０は円錐台形状であり、ベル状端部の開放先端部１６に向かって縮径されている。壁２０は中心軸Ｘ−Ｘと、約１０°〜５５°の角度を形成している。
【００３８】
図３を参照すると、押出防止要素１０及び固定要素１２を設けられたシール部材８が、筒状ジョイント２の組み立てられた状態におけるベル状端部の内側溝１８の中に挿入されている。シール部材８は固定フランジ１４に面する側に軸方向に配置され、シール部材８に固定された固定要素１２と押出防止要素１０とは、開放先端１６に面する側に軸方向に配置されている。
【００３９】
ベル状端部４は半径方向内面２１を有し、この内面２１は、開放先端１６と溝壁２０との間に延在している。この表面２１は実質的に円筒状であり軸Ｘ−Ｘの周りで半径Ｒによって規定されている。差込口端部６は、この軸Ｘ−Ｘの周りに半径ｒによって規定される円柱状半径方向外面２２を有している。ベル状端部４及び差込口端部６の製造中、半径Ｒ及びｒは、製造公差の範囲内にある。結果的に、内面２１と外面２２は、半径Ｒとｒとの間の隙間Ｊ＝Ｒ−ｒを定めている。製造公差に依存して、この隙間Ｊは、半径Ｒが最大で半径ｒが最小である場合に得られる最大の隙間Ｊｍａｘ（図５参照）と、半径Ｒが最小で半径ｒが最大である場合に得られる最小の隙間Ｊｍｉｎ（図３参照）との間にある。
【００４０】
しかし、より一般的には、差込口端部とベル状端部との間の隙間は、最大の隙間Ｊｍａｘと最小の隙間Ｊｍｉｎとの間にある中間的な隙間Ｊｍｅｄである。
【００４１】
シール部材８は、例えばゴムから製造されている。シール部材８は、基体部２４とシールリップ２６とを備えている。
【００４２】
固定要素１２のそれぞれは、差込口端部６の表面より硬い、金属のような材料から製造された要素である。固定要素１２は、図１に示された断面を有し、固定スタッド４０（下記参照）から離れて、中心軸Ｘ−Ｘの周りの円弧全体に亘って延在している。固定要素１２は、好ましくは１０°〜５０°である中心軸Ｘ−Ｘの周りの角度範囲にわたっている。示された実施形態においては、固定要素１２は、固定要素１２それぞれが約３６度の角度範囲にわたるように（図１参照）、軸Ｘ−Ｘの周りに不均一に分散している。
【００４３】
負荷のかかっていない状態のシール部材の位置を示す図２を参照すると、固定要素１２の断面は略三角形状である。このように、固定要素１２は、半径方向外側に方向付けられた構成部分を有する円錐台形状の接触面２８、半径方向内面３０、及びシール部材８に隣接し、固定要素１２をシール部材８に接続する接合面３２を形成している。図２に示される構成においては、接触面２８は軸Ｘ−Ｘに対して角度βで傾斜し、この角度は実質的に中心軸Ｘ−Ｘに対する溝壁２０の傾斜角と同一である。よって、接触面２８は壁２０に対して同一平面的に設けられている。シール部材８の負荷のかかっていない状態においては、接合面３２は中心軸Ｘ−Ｘに対して半径方向に延在している。さらに、接触面２８及び接合面３２は、半径方向区画のそれらの結合点において、固定要素１２が溝壁２０の周りを固定することができる固定位置３４を形成している。
【００４４】
内面３０と接合面３２との間の結合領域において、固定要素１２は、差込口端部の外面２２に噛み込むように設けられた主固定歯３６を備えている。この歯は開放先端部１６から離れる方向に向き、固定要素の内面３０と角度γを形成する主固定面３７を備えている。
【００４５】
最後に、固定要素１２は、主固定歯３６の差込口端部６への進入を制限するように設けられた停止部３８が設けられている。停止部３８は、ベル状端部の開放先端部から離隔する方向に延在し、接合面３２から突出している。
【００４６】
固定要素１２はシール部材８に固定されている。この目的のために、固定要素１２は、接合面３２上に突出する１つ以上のアンカースタッド４０を担持している。スタッド４０のそれぞれは、オーバーモールドによってシール部材に固定されている。
【００４７】
固定要素１２の相対的な動作性を保障するために、固定要素１２は、アンカースタッド４０によってのみシール部材８に固定されている。接合面３２とシール部材との間の接触領域には他の固定手段はない。
【００４８】
図１に示されているように、押出防止要素１０は、固定要素１２の断面にほぼ対応する厳密に三角形状の断面を有している。しかし、押出防止要素の断面は、主固定歯３６及び停止部３８を有さない。押出防止要素１０は中心軸Ｘ−Ｘの周りに円弧の形状を有するとともに、２つの隣り合う固定要素１２の間で円周方向に延在している。したがって、固定要素１２との組み合わせにおいて押出防止要素１０は、シール部材８のエラストマーが、管要素が加圧されるときに、差込口端部６の外面２２とベル状端部４の内面２１とによって区画される環状空間を通じて外側に突出するのを防止している。
【００４９】
押出防止要素１０は、好ましくはポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンのようなプラスティック材料から製造される。
【００５０】
押出防止要素１０は、いずれかの好適な手段によってシール部材８に固定されている。押出防止要素１０は、特に糊付け、オーバーモールド、クリック式固定、ねじ止め、又はリベット固定によって固定することができる。
【００５１】
本発明による筒状ジョイントは、以下のように組み立てられる。
【００５２】
まず、押出防止要素１０と固定要素１２がシール部材８に固定される。したがって、シール部材８、固定要素１２、及び押出防止要素１０は、単一ユニットとして取り扱うことができる。固定要素１２と押出防止要素１０とを設けられたシール部材８は、次いで内溝１８中に手動で配置される。このように、ジョイントは図２に示される構成をとる。
【００５３】
差込口端部６のベル状端部４中への差し込みの間に、固定要素１２は図２における時計方向に固定され、シールリップ２６は半径方向外側に圧縮され、よって固定後に、主固定歯３６が外面２２に対して存在するが外面２２中に噛み込むことなく、内面３０が差込口端部の外面２２にほぼ平行である構造になる。このことは、固定要素１２が相対的な移動性を有しエラストマー中に埋め込まれないという事実が、差込口端部の嵌合の間に固定要素１２に押し付けられるエラストマーの反発による前進を制限し、よって差込口端部の外面２２中への主歯３６の固定というリスクを減少させ、よって外面コーティングを損傷しないようにするので、外面保護コーティングを設けられた差込口端部６の場合には特に有利である。
【００５４】
ジョイントが加圧される場合、固定要素１２の作動は、内面２１と外面２２との間に存在する半径方向の隙間Ｊに応じて異なる。
【００５５】
隙間Ｊが、隙間が大きく、図５における隙間Ｊｍａｘと同じ程度である隙間の第１の範囲内にある場合、作動は以下のようである。
【００５６】
高い内部圧力の下での差し込み口端部の後戻りの間に、固定要素１２はまず、差込口端部６の外面２２上に存在する主固定歯３６の周りに、その接触面２８が溝壁２０に対向するまで半時計方向に回転し、固定点を形成する。このように固定要素１２は、接触面２８の溝壁２０上における滑動によって、楔効果によって固定が達成されるまでベル状端部４の開放先端１６に向かって軸方向に、また内側に向かって半径方向に動き、固定要素１２の固定歯３６の差込口端部６の外面２２への進行する侵入を生じさせる。このように、例えば隙間Ｊｍａｘの場合に対応する図５に示されたタイプの固定構成が得られる。
【００５７】
好都合には、ベル状端部４の内側に向かって軸方向に突出する停止部３８は、差込端部６への固定歯３６の侵入を制限し、差込口端部を損傷する恐れのある過剰な侵入を防止する。
【００５８】
隙間Ｊが、第１隙間範囲にある隙間より小さい隙間に対応し、特に隙間Ｊｍｉｎ（図３参照）及び隙間Ｊｍｅｄ（図４参照）をもたらす小さな第２隙間範囲にある場合、作動は以下のようである。
【００５９】
内圧の影響下における差込口端部６の後戻り中には、固定要素１２はまず、差込口端部６の外面２２上にあり、固定点を形成する主固定歯３６の周りに半時計方向に、固定点３４がベル状端部４の溝壁４に対向する位置になるまで枢動する。このとき、固定要素１２は固定点３４の周りに半時計方向に枢動し、よって、固定要素１２が固定歯３６及び固定点３４それぞれによって差込口端部６とベル状端部４との間に飛び梁を形成するまで、主固定歯３６を差込口端部６の外面の中に徐々に進入させ、アーチ状控え壁効果による固定を生じさせる。
【００６０】
図３に示された隙間Ｊｍｉｎを有する固定構成においては、固定要素１２の内面３０は実質的に差込口端部の外面２２に平行であり、図４における隙間Ｊｍｅｄを有する固定構成においては、固定要素の内面３０は外面２２と所定の角度を形成する。
【００６１】
上述された実施形態においては、固定点３４を形成する面３２と２８との間の角度は鋭角であり、ベル状端部４の溝１８中の固定点３４のアンカーリングを容易化して、回転の安定した中心を形成する。
【００６２】
図６は、差込口端部６とベル状端部４との間の角度的ずれを有するジョイントを示している。単一の主固定歯３６は、差込口端部６及びベル状端部４が大きな角度的ずれの場合でさえも信頼性高く固定されるのを可能としていることが理解される。
【００６３】
図７は本発明による筒状ジョイントの第２の実施形態を示しており、これは以下のように上述のジョイントと異なっている。
【００６４】
好都合に、固定挿入部材１２の半径方向内面３０は、予備固定歯５０を備えている。この予備歯５０は、主固定歯３６から離れて、すなわち、ベル状端部４の開放先端部１６の側に配置されている。この予備固定歯５０は、隙間Ｊが小さい場合に、すなわち最小の隙間Ｊｍｉｎに近い場合に、差込口端部６の外面２２上の主固定歯３６の滑動に対して固定を保障するように設けられており、滑動のこの危険は、この固定歯３６の領域における支持作用の外面２２に対する小さい傾斜角のために、わずかな隙間の場合には高くなる可能性がある。予備固定歯５０は予備固定面５２を備え、この予備固定面５２は、固定要素の内面３０と予備角度δを形成する。この予備角度δは、角度γより大きい。
【００６５】
図８及び９を参照して記載された第３の実施形態によれば、押出防止要素１０は、シール部材８の周縁の周りに均一に分散された固定要素１２の間に挿入されている。押出防止要素１０は、シール部材８と一体化されている円周状スペーサー５６によって固定要素１２から分離されており、このスペーサー５６は、内部圧力の影響の下で押し出されないように小さい円周寸法を有している。これらスペーサーは、シール部材８の弾性を改良し、よってシール部材８のベル状端部中への導入のためにシール部材８の変形を容易化する。
【００６６】
固定に関しては、固定要素１２及び押出防止要素１０には、アンカ−スタッド４０が設けられており、このアンカースタッド４０は、接合面３２と一体化されており、これらスタッド４０はシール部材８のエラストマーにオーバーモールドされている。好都合なことに、アンカースタッド４０は前以って接着剤でカバーされて、スタッド４０が鋳型中への射出の後にエラストマーに接着することを可能にしている。結果として、シール部材８が成形されると、固定要素１２及び押出防止要素１０を除去することは不可能となる。しかし、アンカースタッド４０がエラストマーに接続されている限り、固定要素１２が好都合にシール部材に対して弾性又は可動性をいくらか維持するということに注意すべきである。
【００６７】
図１０及び１１を参照して記載された第４の実施形態においては、シール部材８は２列の押出防止要素を担持しており、これら押出防止要素は、軸方向に見た場合に、円弧の部分からなる一般的形状を有し、シール部材８への接続のための接合面を備えている。第１の列の要素１０は堅固な部分を有し、前述の押出防止要素と同一である。第２の列の押出要素１０は、固定要素１２を支持する機能を有する。この目的のために、固定要素１２のそれぞれは、固定要素１２を第２の列の押出防止要素１０中の対応する収容凹部５８の中にスナップ固定するためのスナップ固定用スタッド４０を有し、第２の列の押出防止要素１０は固定要素の支持部として作用している。第４の実施形態によるシール部材を得るために、固定要素１２は関係する押出防止要素１０上にまずクリップ止めされ、次いで押出防止要素１０の全てのプラスティック製接合面が接着剤でコーティングされ、一旦これら要素１０が鋳型中に位置付けされると、シール部材８のエラストマーが最後に射出される。結果として、押出防止要素１０のエラストマーに対する接着にもかかわらず、固定要素１２それ自体が、単にそれらを支持している押出防止要素１０上にクリップされている限り弾性又は柔軟性をいくらか維持する。
【００６８】
さらに、固定要素１２が第２の列の押出防止要素１０に取り付けられているので、固定要素１２が円弧状に湾曲している上述の実施形態とは対照的に、差込口端部５とベル状端部との形状が合っている必要はない。したがって、この実施形態においては、固定要素１２は直線状の内部及び外部形状、特に直線状の主固定歯３６を有する。したがってこのことは、同じ固定要素１２を、図１〜９において内側に湾曲した固定要素１２によって許容される直径方向の許容誤差より大きな、管の直径方向の許容誤差範囲に使用することができるので、有利である。
【００６９】
第５の実施形態（図１２参照）は、押出防止要素１０に固定要素１２を固定する方法によってのみ、第４の実施形態と異なり、固定はアンカースタッドの代わりにねじ４０によって達成されている。ねじ４０の頭４０Ａはシール部材８の方に向いた回転された側に配置されており、ねじ４０のねじ溝部分４０Ｂは固定要素１２の雌ねじ溝の中にねじ込まれている。
【００７０】
図１３及び１４に示される第６の実施形態は、図１２を参照して記載された実施形態の変形体であり、固定要素１２はこの実施形態において反対側の方向の押出防止支持体１０にねじ止めされている。ねじ４０の頭４０Ａは、固定要素１２の凹部に順応し、ねじ溝部分４０Ｂは、押出防止要素１０の雌ねじ部分にねじ込まれている。一方、押出防止要素１０のオーバーモールド後のこの第６の実施形態のねじ４０は、エラストマーに接触しておらず、よって固定要素１２をエラストマーから独立させていること、他方で、ねじ止め後には、固定要素１２と押出防止要素１０との間にはギャップＥがあり、よって固定を達成するために固定要素１２によって必要とされる動きを容易化する全体的な柔軟性を固定要素１２に保障していることに注意する必要がある。
【００７１】
図１５及び１６は第７の実施形態を示している。図１５は、押出防止要素１０と固定要素１２とを担持しているシール部材８の斜視図である。図１６はシール部材８の一部分を示しており、要素１０と１２は組み立てられていない。シール部材８には、環状部材の平坦な弧状の一般的形状を有する固定要素１２が設けられている。固定要素１２は、例えば硬化された鋼のような処理された金属から形成され、ジョイントを固定するように意図されている。三角形状部位からなる押出防止要素１０は、エラストマーの押し出しに作用することを意図されており、固定要素１２に取り付けられている。押出防止要素１０は、強固なプラスティクス材料、又は例えば軟鋼のような未処理の金属から作成される。２つの要素１０及び１２は互いにねじ４０によって接続され、ねじの頭４０Ａはシール部材８のエラストマー中にオーバーモールドされる。
【００７２】
固定要素１２は、円弧形状の部位を構成し、この部位の半径方向の内端は、円周状にずれており間隙用溝６０によって互いから離隔されている複数の主固定歯３６を有する固定ギアの歯を構成する。この場合、歯３６の間の、間隙用溝によって形成された半径方向の内面は、は３６の差込口端部６の中への進入を制限することを可能とし、よって第１の実施形態を参照して記載された停止部３８を好都合に置き換えている。
【００７３】
所定の変形体においては、円周状ギアの歯は、上述の固定要素１２の場合のように連続的な歯３６によって置き換えることが出来る。
【００７４】
固定要素１２は押出防止要素１０とシール部材８との間に挟みこまれている。２つの組み立てられた要素１０及び１２は、断面において、前述の固定要素１２の場合と略同様に三角形状の一般的な形状を有している。よって、固定要素１２の接触面２８は、押出防止要素１０と一体化されている追加的な接触面２８Ａによって拡張されている。
【００７５】
しかし、固定要素１２がここでは縮小された軸方向の厚みを有し、よって固定要素１２のコストを、図１〜９を参照して記載された固定要素１２のコストに比べて大幅に削減することを可能にしているということに注意する必要がある。
【００７６】
最後に、図１５及び１６におけるこの実施形態が、それぞれに押出防止要素を設けられているとともにシール部材８の周縁の周りに均一に分散されている固定要素１２を備えている場合、このタイプの２つの隣接する固定要素の間にいずれの固定要素を有することなく、上述の実施形態におけるように、押出防止要素１０の位置決めを行うことを予想することが出来る。
【００７７】
特定の実施形態に関連付けて記載された様々な特徴は、他の実施形態に同様に適用することが出来るということに注意すべきである。
【００７８】
最後に、本発明による複合的な固定シール部材の、ベル状端部４の内側溝中への嵌合は、ベル状端部４の狭い開口先端部１６の中に容易に導入できるように、単にシール部材８をカージオイド形状に変形することによって手動で行うことができることが理解できるだろう。
【符号の説明】
【００７９】
４・・・ベル状端部
６・・・差込口端部
８・・・シール部材
１０・・・押出防止要素
１２・・・固定要素
１６・・・開口先端部
１８・・・内溝
２０・・・溝壁
２２・・・外面
２８・・・接触面
３４・・・固定点
３６・・・主固定歯
３８・・・停止部
４０・・・固定部材
５０・・・予備固定歯
５２・・・予備固定面
５６・・・スペーサー
Ｘ−Ｘ・・・中心軸
Ｅ・・・ギャップ
Ｊ・・・隙間
α・・・第１の角度
β・・・第２の角度
δ・・・角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ベル状端部（４）が中心軸に沿って延在し、内溝（１８）と、第２の管要素の差込口端部（６）が挿入される開口先端部（１６）とを備え、前記内溝が円錐台形状の溝壁（２０）を形成し、該溝壁が前記中心軸と第１の角度（α）を形成するとともに、前記ベル状端部（４）の前記解放先端部（１６）に向かって縮径しつつ前記中心軸に対して傾斜している、第１の管要素の取り付け部（４）と、
−前記内溝（１８）中に配置されているシール部材（８）と、
−前記差込口端部（６）を前記ベル状端部（４）に対して固定するように設けられた少なくとも１つの固定要素（１２）と、
を備えるタイプの筒状ジョイントであって、
−前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）とが、これら前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間に半径方向の隙間（Ｊ）を形成し、該隙間が、第１隙間範囲又は第２隙間範囲のいずれかにあり、前記第２隙間範囲の隙間が前記第１隙間範囲の隙間より小さい、筒状ジョイントにおいて、
前記固定要素（１２）が、前記差込口端部（６）の外面（２２）の中に噛み込むように設けられた少なくとも１つの主固定歯（３６）と接触面（２８）とを備え、前記接触面（２８）は、前記シール部材が応力をかけられていない場合に、前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に対して第２の角度（β）で傾斜しており、前記第２の角度（β）が前記第１の傾斜角度と実質的に同一であり、前記接触面（２８）は、前記溝壁（２０）を備えるとともに、加圧中及び前記隙間（Ｊ）が前記第１隙間範囲にある場合に楔効果によって固定を達成するように設けられ、
加圧中及び前記隙間が前記第２隙間範囲にある場合に、前記固定要素（１２）が、該要素（１２）の固定点（３４）を前記溝壁（２０）の周りに形成するように設けられ、前記主固定歯（３６）が、前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間の前記固定要素（１２）の円弧状控え壁効果によって前記外面（２２）の中に噛み込むように設けられている、
ことを特徴とする筒状ジョイント。
【請求項２】
前記隙間（Ｊ）が第１隙間範囲にある場合に、前記接触面（２８）は平坦な状態であり、前記ベル上端部（４）から前記差込口端部を取り除くことを意図する方向にベル状端部（４）から引き抜かれる場合には、前記差込口端部（６）は前記溝壁（２０）上を滑動するように設けられ、前記固定要素（１２）は、前記溝壁状の前記接触面（２８）の滑動によって、前記開放先端部（１６）に向かって軸方向に、また内部に向かって半径方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の筒状ジョイント。
【請求項３】
前記固定要素（１２）の前記接触面（２８）は前記溝壁（２０）に設けられ、前記主固定歯（３６）は前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に対して内側に向かって略半径方向に延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の筒状ジョイント。
【請求項４】
前記固定要素（１２）は、半径方向の隙間が最小の隙間（Ｊｍｉｎ）である場合に、前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に略平行に延在し、前記最小の隙間は、前記第２隙間範囲の下限を構成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項５】
前記固定要素（１２）は、前記主固定歯（３６）の前記差込口端部（６）中への進入を制限するように設けられた停止部（３８）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項６】
前記停止部（３８）は、前記ベル状端部（４）の前記開放先端部（１６）から離間するように軸方向に延在していることを特徴とする請求項５に記載の筒状ジョイント。
【請求項７】
前記固定要素（１２）は、前記主固定歯（３６）から前記ベル状端部（４）の解放先端部（１６）に向かう方向に軸方向にずれている予備固定歯（５０）を備え、該予備固定歯（５０）は、前記隙間（Ｊ）が最小隙間（Ｊｍｉｎ）に近い場合に、前記差込口端部（６）の外面（２２）上に固定されるように設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項８】
前記予備固定歯（５０）は予備固定面（５２）を備え、外予備固定面（５２）は、前記ベル状端部（４）の前記解放先端部（１６）から離れるほうに向いており、前記固定要素（１２）の前記内面と角度（δ）を形成していることを特徴とする請求項７に記載の筒状ジョイント。
【請求項９】
前記主固定歯（３６）は、非直線状の形状、特に円弧状に形作られていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１０】
前記主固定歯（３６）は直線状の形状を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１１】
前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間で前記シール部材（８）の押し出しを防止するように設けられている少なくとも１つの押出防止要素（１０）を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１２】
前記押出防止要素（１０）は、前記シール部材（８）の材料の耐変形性より大きな耐変形性を有している材料、特にポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンから作られていることを特徴とする請求項１１に記載の筒状ジョイント。
【請求項１３】
前記押出防止要素（１０）は、前記シール部材（８）に固定されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の筒状ジョイント。
【請求項１４】
前記押出要素（１０）は、２つの固定要素（１２）の間で円周状に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１５】
前記押出防止要素（１０）は、前記固定要素（１２）のうちの１つを担持していることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１６】
前記固定要素（１２）は、前記固定要素（１２）を支持している前記押出防止要素（１０）からのギャップ（Ｅ）を定め、該ギャップ（Ｅ）は、前記固定要素に前記シール部材（８）に対する可動性を付与していることを特徴とする請求項１５に記載の筒状ジョイント。
【請求項１７】
前記固定要素（１２）は、前記差込口端部（６）の材料の硬度より大きな硬度の材料から、特に金属から製造されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１８】
弾性を有する材料から作られ、特に前記シール部材と一体とされた少なくとも１つの円周状スペーサー（５６）を備え、該スペーサー（５６）は、固定要素（１２）ともう１つの隣接する固定要素との間に、若しくは押出防止要素（１０）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１９】
前記固定要素（１２）は、少なくとも１つの固定部材（４０）、特にねじ又はアンカースタッドによって、前記シール部材（８）又は押出防止要素（１０）に固定されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項２０】
前記固定要素（１２）は、実質的に三角形状の断面を有していることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項２１】
前記固定要素（１２）は、前記シール部材（８）に隣接する接合面（３２）を形成していることを特徴とする請求項１〜２０に記載の筒状ジョイント。
【請求項２２】
前記第１の角度（α）は、１０°〜５５°にあることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１】
−ベル状端部（４）が中心軸に沿って延在し、内溝（１８）と、第２の管要素の差込口端部（６）が挿入される開口先端部（１６）とを備え、前記内溝が円錐台形状の溝壁（２０）を形成し、該溝壁が前記中心軸と第１の角度（α）を形成するとともに、前記ベル状端部（４）の前記解放先端部（１６）に向かって縮径しつつ前記中心軸に対して傾斜している、第１の管要素の取り付け部（４）と、
−前記内溝（１８）中に配置されているシール部材（８）と、
−前記差込口端部（６）を前記ベル状端部（４）に対して固定するように設けられた少なくとも１つの固定要素（１２）と、
を備えるタイプの筒状ジョイントであって、
−前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）とが、これら前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間に半径方向の隙間（Ｊ）を形成し、該隙間が、第１隙間範囲又は第２隙間範囲のいずれかにあり、前記第２隙間範囲の隙間が前記第１隙間範囲の隙間より小さい、筒状ジョイントにおいて、
前記固定要素（１２）が、前記差込口端部（６）の外面（２２）の中に噛み込むように設けられた少なくとも１つの主固定歯（３６）と接触面（２８）とを備え、前記接触面（２８）は、前記シール部材が応力をかけられていない場合に、前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に対して第２の角度（β）で傾斜しており、前記第２の角度（β）が前記第１の傾斜角度と実質的に同一であり、前記接触面（２８）は、前記溝壁（２０）を備えるとともに、加圧中及び前記隙間（Ｊ）が前記第１隙間範囲にある場合に楔効果によって固定を達成するように設けられ、
加圧中及び前記隙間が前記第２隙間範囲にある場合に、前記固定要素（１２）が、該要素（１２）の固定点（３４）を前記溝壁（２０）の周りに形成するように設けられ、前記主固定歯（３６）が、前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間の前記固定要素（１２）の円弧状控え壁効果によって前記外面（２２）の中に噛み込むように設けられている、
ことを特徴とする筒状ジョイント。
【請求項２】
前記隙間（Ｊ）が第１隙間範囲にある場合に、前記接触面（２８）は平坦な状態であり、前記ベル上端部（４）から前記差込口端部を取り除くことを意図する方向にベル状端部（４）から引き抜かれる場合には、前記差込口端部（６）は前記溝壁（２０）上を滑動するように設けられ、前記固定要素（１２）は、前記溝壁状の前記接触面（２８）の滑動によって、前記開放先端部（１６）に向かって軸方向に、また内部に向かって半径方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の筒状ジョイント。
【請求項３】
前記固定要素（１２）の前記接触面（２８）は前記溝壁（２０）に設けられ、前記主固定歯（３６）は前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に対して内側に向かって略半径方向に延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の筒状ジョイント。
【請求項４】
前記固定要素（１２）は、半径方向の隙間が最小の隙間（Ｊｍｉｎ）である場合に、前記中心軸（Ｘ−Ｘ）に略平行に延在し、前記最小の隙間は、前記第２隙間範囲の下限を構成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項５】
前記固定要素（１２）は、前記主固定歯（３６）の前記差込口端部（６）中への進入を制限するように設けられた停止部（３８）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項６】
前記停止部（３８）は、前記ベル状端部（４）の前記開放先端部（１６）から離間するように軸方向に延在していることを特徴とする請求項５に記載の筒状ジョイント。
【請求項７】
前記固定要素（１２）は、前記主固定歯（３６）から前記ベル状端部（４）の解放先端部（１６）に向かう方向に軸方向にずれている予備固定歯（５０）を備え、該予備固定歯（５０）は、前記隙間（Ｊ）が最小隙間（Ｊｍｉｎ）に近い場合に、前記差込口端部（６）の外面（２２）上に固定されるように設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項８】
前記予備固定歯（５０）は予備固定面（５２）を備え、外予備固定面（５２）は、前記ベル状端部（４）の前記解放先端部（１６）から離れるほうに向いており、前記固定要素（１２）の前記内面と角度（δ）を形成していることを特徴とする請求項７に記載の筒状ジョイント。
【請求項９】
前記主固定歯（３６）は、非直線状の形状、特に円弧状に形作られていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１０】
前記主固定歯（３６）は直線状の形状を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１１】
前記差込口端部（６）と前記ベル状端部（４）との間で前記シール部材（８）の押し出しを防止するように設けられている少なくとも１つの押出防止要素（１０）を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１２】
前記押出防止要素（１０）は、前記シール部材（８）の材料の耐変形性より大きな耐変形性を有している材料、特にポリアミド、ポリエチレン、又はポリプロピレンから作られていることを特徴とする請求項１１に記載の筒状ジョイント。
【請求項１３】
前記押出防止要素（１０）は、前記シール部材（８）に固定されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の筒状ジョイント。
【請求項１４】
前記押出要素（１０）は、２つの固定要素（１２）の間で円周状に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１５】
前記押出防止要素（１０）は、前記固定要素（１２）のうちの１つを担持していることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１６】
前記固定要素（１２）は、前記固定要素（１２）を支持している前記押出防止要素（１０）からのギャップ（Ｅ）を定め、該ギャップ（Ｅ）は、前記固定要素に前記シール部材（８）に対する可動性を付与していることを特徴とする請求項１５に記載の筒状ジョイント。
【請求項１７】
前記固定要素（１２）は、前記差込口端部（６）の材料の硬度より大きな硬度の材料から、特に金属から製造されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１８】
弾性を有する材料から作られ、特に前記シール部材と一体とされた少なくとも１つの円周状スペーサー（５６）を備え、該スペーサー（５６）は、固定要素（１２）ともう１つの隣接する固定要素との間に、若しくは押出防止要素（１０）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項１９】
前記固定要素（１２）は、少なくとも１つの固定部材（４０）、特にねじ又はアンカースタッドによって、前記シール部材（８）又は押出防止要素（１０）に固定されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項２０】
前記固定要素（１２）は、実質的に三角形状の断面を有していることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【請求項２１】
前記固定要素（１２）は、前記シール部材（８）に隣接する接合面（３２）を形成していることを特徴とする請求項１〜２０に記載の筒状ジョイント。
【請求項２２】
前記第１の角度（α）は、１０°〜５５°にあることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の筒状ジョイント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２０１０−５０８４７２（Ｐ２０１０−５０８４７２Ａ）
【公表日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３３９０４（Ｐ２００９−５３３９０４）
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００７／００１７７９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５３１００
【国際公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【出願人】（５０３２８８５６５）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００７／００１７７９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５３１００
【国際公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【出願人】（５０３２８８５６５）
【Ｆターム（参考）】
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