JP6168471B2 - 管継手の密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料油等を輸送する配管の継手部に使用される管継手の密封構造に関する。

従来、燃料油等を輸送する配管の継手部分を密封するに当たって、シール構造として、Ｏ−リング等のスクイーズパッキンが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このシール構造では、スクイーズパッキンを溝に装着し、圧縮して、スクイーズすることにより配管継手を密封する。低圧の場合は、パッキン自体の弾性により、また、高圧の場合は、パッキンが溝の片側に押しつけられて変形することで、接面圧力を増して密封する構造である。

ところで、図５（ａ）に示すように、Ｏ−リングを用いたパッキンＰ１では、配管ＢとハウジングＨの取付偏心が大きい場合には、同図に破線で配管の正規位置を示し、実線で実際の配管Ｂの位置を示すように、パッキンＰ１が配管の偏心に追従できないため、パッキンＰ１でシールしきれず、パッキンＰ１と配管Ｂとの間に隙間が生じ、この隙間からのオイル漏れが生じる。

Ｏ−リングに替えて、ＶパッキンやＹパッキンを用いることで、取付偏心が大きい場合に隙間漏れをなくすことができる。しかしながら、これらのパッキンの場合、通常はＶ字又はＹ字の開放部分を密封対象の油や水の流入方向に向けて設置するが、逆向きの設置も可能であるため、いずれの方向に向けて組み付けるかという組み付けの方向性が出てくる。そのため、パッキンの誤組み付けが発生する可能性がある。例えば、同図（ｂ）に示すＹパッキンＰ２を、同図（ｃ）に示すようにＹ字の開放部分の向きを逆にして取り付けると、図中矢印方向に流入してくるオイル圧力により、リップ部Ｌが開いてしまい、密封対象の油や水をシールすることができない。また、配管ＢをハウジングＨに挿入する際に、パッキンＰ２の先端のリップ部Ｌがめくれてしまうこともあった。

このような組み付けの方向性による誤組み付けをなくすために、同図（ｄ）に示すように、Ｔの字状のパッキンＰ３を適用する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。Ｔの字状のパッキンＰ３によれば、左右対称であるため方向性がなく、誤組み付けの問題も生じない。また、同図（ｅ）に示すように、配管Ｂの挿入によって、オイルの流入方向にパッキンＰ３の先端のリップ部分Ｌが傾くのでシールが可能であるとともに、パッキンＰ３がめくれてしまうようなこともない。

特開平１１−２３３１号公報 特開平５−５２２８３号公報

しかしながら、Ｔの字状のパッキンＰ３を単独で用いた場合、今度は配管Ｂの挿入時において、配管Ｂの挿入抵抗により、図５（ｆ）に示すように、パッキンＰ３が転倒する懸念があった。パッキンＰ３が転倒した状態では、パッキンＰ３とハウジングＨやパッキンＰ３と配管Ｂとの間に隙間が生じ、ハウジングと配管とのシールを確実に行うことができなかった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、Ｔの字状のパッキンを用いて組み付け容易で確実なシール性を確保することが可能な管継手の密封構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、管の継手部に使用される管継手の密封構造であって、管同士の継ぎ目を前記管の外周を覆うように形成され、内周面の周上にパッキンを収納可能な収納溝を備えた筒状体と、前記収納溝に挿入可能なＴの字状のパッキンと、を備え、前記収納溝には、前記収納溝に挿入される前記パッキンの側面と、前記収納溝の側壁との間を埋める間詰め部材が設けられる。

以上の態様では、継手のハウジングとなる筒状体に設けられた収納溝の側壁と、当該収納溝に挿入されるパッキンとの間隙を埋める間詰め部材を設けることで、パッキンに対して筒状体に管が挿入された場合に、管の挿入圧力によりパッキンの転倒方向に力が加わったとしても、間詰め部材により、パッキンの側壁を押さえることができる。これにより、管の挿入圧力によるパッキンの転倒を防止することができる。

また、パッキンをＴの字状で形成することにより、収納溝に対する組み付け方向性が要求されず、収納溝へのパッキンの組み付けが容易である。なお、間詰め部材は、筒状体の内周全体に亘って設ける必要はなく、周上に数カ所設けることによって形成することが可能である。これにより、管継手の確実なシール性を確保することができる。

本発明の他の態様では、前記筒状体は、前記収納溝の管の挿入方向奥行き側の側壁に段部が設けられる。以上の態様では、収納溝の管挿入方向奥行き側に段部が形成されたことで、筒状体に管が挿入された場合に、この段部がスペースとなって、Ｔの字状のパッキンの先端部分に形成されるリップ部が筒状体の内周と管の外周に挟まれるようなことを防止することができる。

本発明の他の態様では、前記間詰め部材は、前記パッキンの両側面を挟むように設けられ、前記収納溝への挿入端部には切欠が形成される。以上の態様では、間詰め部材がパッキンの両側にパッキンを挟むように設けられ、収納溝への挿入端部に切欠が設けられたことで、間詰め部材の幅方向を収納溝の幅に合わせて形成しても、収納溝への間詰め部材とパッキンの挿入作業を容易に行うことができる。

本発明の他の態様では、前記間詰め部材は、前記パッキンの周上に複数個分割して設けられる。以上の態様では、間詰め部材をパッキンの周上に分割して設けることで、パッキンの収納溝への組み込み作業の容易性を維持しつつ、管の挿入圧力によるパッキンの転倒を適度に防いで、確実なシール性を確保することが可能になる。

以上のような本発明によれば、Ｔの字状のパッキンを用いて組み付け容易で確実なシール性を確保することが可能な管継手の密封構造を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る管継手の密封構造を示す断面図。 本発明の第１の実施形態に係る管継手の密封構造を示す正面図（ａ）、断面図（ｂ）及び（ｄ）並びに矢視図（ｃ）。 本発明の第２の実施形態の管継手の密封構造を示す模式図（ａ）及び（ｂ）。 本発明の他の実施形態の管継手の密封構造を示す模式図（ａ）及び（ｂ）。 従来の管継手の密封構造を示す模式図（ａ）〜（ｆ）。

以下、本発明の実施形態に係る管継手の密封構造について図面を参照して説明する。

［１．第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る管継手１０について説明する。図１は、管継手１０を、軸方向を切り口として見た断面図であり、図２は、パッキンと本実施形態の間詰め部材である突起の構成を軸方向から表した矢視図（ａ）、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図（ｂ）、Ｂ矢視図（ｃ）及びＣ−Ｃ断面図（ｄ）である。

図１に示すように、本実施形態の管継手１０は、継手部分Ｃを形成するハウジング１１と、このハウジング１１に図中矢印方向に向かって挿入される管１２と、ハウジング１１の継手部分Ｃにおいて、パッキンＰを挿入する収納溝１３を備える。なお、図１では、管継手１０の一方の端部の周上の一部のみを表している。

ハウジング１１，管１２及び収納溝１３自体の構成は、従来同様であって本実施形態特有のものではないので、以下、簡潔に説明する。ハウジング１１は、図１には表れないが、全体が管状で形成され、両端部に継手部分Ｃを形成する。管１２は、円管状で形成され、内部に油や水の流路を形成する。収納溝１３は、ハウジング１１の継手部分Ｃの内周面に、パッキンを収納するための溝を形成してなる。

収納溝１３には、本実施形態では、パッキンＰとしてＴの字状のパッキンを用いる。これは、Ｔの字状のパッキンが、Ｏ−リングと比較して管１２の偏心に対応可能で、また、Ｙパッキンと比較して方向性を要求されないので、継手部分Ｃのシールを確実に行うことができるからである。このパッキンＰは、従来同様、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴム材料や、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、布入りフェノール樹脂などの樹脂材料によって形成される。

本実施形態では、収納溝１３に、挿入されるパッキンＰの側面と、収納溝１３の側壁との間を埋める間詰め部材として、突起１４を設けている。この突起１４には、パッキンＰと同様に、例えば、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴム材料や、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、布入りフェノール樹脂などの樹脂材料を用いることが可能である。突起１４の詳細な構成について、図２を参照して説明する。

図２は、図１に示した管継手１０の収納溝１３内に収納されるパッキンＰと、突起１４を取り出して表した図である。同図（ａ）に示すように、パッキンＰの周上の所定の箇所（ここでは、９０度置きに４箇所）に突起１４が設けられており、パッキンＰは、その突起１４に挟まれるようになっている。なお、同図（ｂ）に示すようにパッキンＰは、中央に突起部分を有し、収納溝１３に収納する台座部分を有するＴの字状のパッキンである。本実施形態では、このように、パッキンＰに突起１４を所定個数取り付けて構成している。

同図（ｃ）に示すように、突起１４は、パッキンＰの外周面側から見たＢ矢視図では、パッキンＰの上下方向に台形状を成している。また、同図（ｄ）に示すように、円環状のパッキンＰの軸方向の断面としたＣ−Ｃ断面では、外周側にわずかな切欠Ｇが形成されている。

なお、これらの突起１４の構成は、突起１４を取り付けたパッキンＰを、図１で示した収納溝１３に挿入する必要があるため、突起１４の角部分に切欠Ｇを設けるなどすることで、収納溝１３への収納時に引っ掛かりがなく、収納し易さを考慮したものであり、必須の構成要素ではない。また、突起１４の設ける数や範囲も、図２の態様に限らず、パッキンＰの周上全体に沿って設けることも可能であるし、４５度ずつ配置したり、６０度ずつ３つ配置するなどの設計も可能である。ただし、突起１４の設置数を多くすると、パッキンＰと突起１４を収納溝１３に収納するのに手間が生じ、一方で、突起１４の設置数を少なくすると、後述する突起１４の効果を低減させることになる。このような観点から、実施形態で示す構成が最適な態様である。

以上のような本実施形態の管継手１０によれば、継手のハウジング１１に設けられた収納溝１３の側壁と、収納溝１３に挿入されるパッキンＰとの間隙を埋める間詰め部材として、突起１４を設けたことにより、パッキンＰに対してハウジング１１に管１２が挿入された場合に、管１２の挿入圧力によりパッキンＰの転倒方向に力が加わったとしても、突起１４により、パッキンＰの側壁を押さえることができるので、パッキンＰの転倒を防止することができる。

また、Ｔの字状のパッキンＰを用いることで、収納溝１３に対する組み付け方向性が要求されず、組み付けが容易である。

間詰め部材となる突起１４は、ハウジング１１の内周全体に亘って設けずに、周上に数カ所設けることで、パッキンＰの収納溝１３への挿入作業が容易であり、管継手１０の確実なシール性を確保することができる。

［２．第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る管継手２０は、第１の実施形態において示した管継手１０のハウジング１１の構成に改良を施したものである。なお、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図３（ａ）は、管継手２０の構成を示す模式図であり、同図（ｂ）は、管継手２０の構成で解決される課題について表した図である。同図（ｂ）に示すように、収納溝１３に対してパッキンＰ及び突起１４を収納した状態で、管１２を図中矢印方向に挿入した場合、管１２の挿入圧力により、パッキンＰの先端のリップ部Ｌが挿入側に押される。このとき、収納溝１３の挿入方向奥側において、収納溝１３の側壁の頂部Ｅに、パッキンＰ先端のリップ部Ｌの噛み込みが発生する場合がある。この噛み込みにより、リップ部Ｌにねじれ等が生じることで、シール性の低下が予想される。

そこで、本実施形態においては、同図（ａ）に示すように、ハウジング２１に形成される収納溝２２の頂部Ｅの部分に段部２３を設け、パッキンＰの先端のリップ部Ｌが管１２の挿入圧力によって押された場合の退避スペースを設けることにした。

以上の本実施形態によれば、収納溝２２の管１２の挿入方向奥行き側に段部２３が形成される。ハウジング１１に管１２が挿入された場合に、この段部２２がスペースとなって、Ｔの字状のパッキンＰの先端のリップ部Ｌが、ハウジング２１の内周と管１２の外周に挟まれるようなことを防止することができる。これにより、パッキンＰによるシール性を確実に維持することができるようになる。

［３．他の実施形態］
本発明は、上述した実施形態において示した態様に限られず、例えば、次に示すような態様も包含する。

上記実施形態では、パッキンＰに突起１４を取り付けた状態で、これらを収納溝１３へ収納する構成としているが、本発明はこのような態様に限定されず、例えば、収納溝１３内に予め突起１４を配置し、突起１４が配置された収納溝１３に対してパッキンＰを収納する構成も包含する。

また、上記実施形態では、突起１４は、パッキンＰの両側面に対照に配置しているが、本発明はこのような態様に限定されず、例えば図４（ａ）及び（ｂ）に示す管継手３０のように、パッキンＰの一方の側面にのみ突起３１が当接するように配置することも可能である。また、図示はしないが、突起３１をパッキンＰの両側に設けつつも、左右に均等ではなく左右で厚みを変更して設けることも可能である。

さらに、上記実施形態において、突起１４とパッキンＰとを別体として設ける構成を示したが、パッキンＰと突起１４とを一体に成形して構成することも可能である。この場合、いうまでもなく、パッキンＰと突起１４とは、上記実施形態において示した材料のうちのいずれか同一の樹脂材料によって形成される。

本発明は、上述した実施形態に限定されず、公知技術等を参酌して、本発明の目的を逸脱しない範囲において適宜構成に変更を加えることが可能である。

１０，２０，３０ 管継手
１１，２１ ハウジング
１２ 管
１３，２２ 収納溝
１４，３１ 突起
２３ 段部
Ｂ 配管
Ｃ 継手部分
Ｅ 頂部
Ｇ 切欠
Ｈ ハウジング
Ｌ リップ部
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ パッキン

Claims (4)

1. 管の継手部に使用される管継手の密封構造であって、
   管同士の継ぎ目を前記管の外周を覆うように形成され、内周面の周上にパッキンを収納可能な収納溝を備えた筒状体と、
   前記収納溝に挿入可能なＴの字状のパッキンと、を備え、
   前記収納溝には、前記収納溝に挿入される前記パッキンの側面と、前記収納溝の側壁との間を埋める間詰め部材が設けられたことを特徴とする管継手の密封構造。
2. 前記筒状体は、前記収納溝の管の挿入方向奥行き側の側壁に段部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の管継手の密封構造。
3. 前記間詰め部材は、前記パッキンの両側面を挟むように設けられ、前記収納溝への挿入端部には切欠が形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の管継手の密封構造。
4. 前記間詰め部材は、前記パッキンの周上に複数個分割して設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の管継手の密封構造。

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