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JP7688263B2 - Seal Structure - Google Patents

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JP7688263B2
JP7688263B2 JP2021143825A JP2021143825A JP7688263B2 JP 7688263 B2 JP7688263 B2 JP 7688263B2 JP 2021143825 A JP2021143825 A JP 2021143825A JP 2021143825 A JP2021143825 A JP 2021143825A JP 7688263 B2 JP7688263 B2 JP 7688263B2
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哲郎 高野
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Description

本発明は、シール構造に関し、さらに詳しくは、ジョイント具を介して連結されている管体と取付け部との間での連結部分でのシール性を確保しつつ、管体の長手方向の変位を吸収できるコンパクトなシール構造に関するものである。 The present invention relates to a sealing structure, and more specifically, to a compact sealing structure that can absorb longitudinal displacement of the pipe body while ensuring sealing at the connection between the pipe body and the mounting part that are connected via a joint device.

配管は様々な対象物に連結して使用される。配管と対象物との連結部分でのシール性を確保して配管を対象物に連結するシール構造は種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の図10に記載されているシール構造では、建屋の壁部を貫通する貫通スリーブに配管が挿通されている。壁部の屋外側には、この配管の外周側を覆った状態にして配管を壁部に固定するシール装置が突設されている。このシール装置は、配管と同軸心の円筒弾性リングと円筒補強リングとからなる積層ゴムフランジを有している。 Pipes are used by connecting them to various objects. Various sealing structures have been proposed to connect pipes to objects while ensuring a seal at the connection between the pipe and the object (see, for example, Patent Document 1). In the sealing structure shown in Figure 10 of Patent Document 1, a pipe is inserted into a through sleeve that penetrates the wall of a building. A sealing device protrudes from the outdoor side of the wall, covering the outer periphery of the pipe and fixing it to the wall. This sealing device has a laminated rubber flange consisting of a cylindrical elastic ring and a cylindrical reinforcing ring that are coaxial with the pipe.

このシール装置では、それぞれの円筒弾性リングがせん断変形して積層ゴムフランジが弾性変形することにより、配管の長手方向の変位を吸収することができる。このシール装置は、建屋の壁部を貫通して真直ぐに延在する配管が前提になっているので、建屋の外側にこの配管をそのまま延在させる十分なスペースがない場合には利用することができない。それ故、配管の長手方向の変位をコンパクトなスペースで吸収するには改善の余地がある。 In this sealing device, each cylindrical elastic ring undergoes shear deformation, causing the laminated rubber flange to elastically deform, thereby absorbing longitudinal displacement of the piping. This sealing device is based on the premise that the piping extends straight through the wall of the building, and therefore cannot be used when there is not enough space outside the building to allow the piping to extend as is. Therefore, there is room for improvement in absorbing longitudinal displacement of the piping in a compact space.

特開2014-92214号公報JP 2014-92214 A

本発明の目的は、ジョイント具を介して連結されている管体と取付け部との間での連結部分でのシール性を確保しつつ、管体の長手方向の変位を吸収できるコンパクトなシール構造を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a compact seal structure that can absorb longitudinal displacement of the pipe body while ensuring a seal at the connection between the pipe body and the mounting part that are connected via a joint device.

上記目的を達成するため本発明のシール構造は、管体を取付け部に連結するジョイント具を有し、前記管体と前記ジョイント具との流路どうしを連通させて前記管体の一方端部が前記ジョイント具に接続され、前記ジョイント具と前記取付け部との流路どうしを連通させて前記ジョイント具の挿入部が前記取付け部に挿入されて接続されるシール構造において、筒状のスリーブと、弾性材料により形成されている一対の筒状のシール体とを有し、前記スリーブおよびそれぞれの前記シール体が同じ筒軸心上に配列されていて、それぞれの前記シール体どうしの間に前記スリーブが挟まれた状態で前記挿入部がそれぞれの前記シール体および前記スリーブに貫通して、前記スリーブの内周面と前記挿入部の外周面との間には隙間が形成されていて、前記スリーブの周壁を貫通して形成されている嵌合部に前記一方端部が固定されていて、それぞれの前記シール体にはそれぞれの前記シール体と同軸心の複数の環状硬質体が筒軸方向に間隔をあけてそれぞれの前記シール体の外部に露出しない状態で埋設されていて、それぞれの前記シール体の表面は前記弾性材料であり、前記挿入部が前記取付け部に挿入されて接続されることにより、前記スリーブを間に挟んでいるそれぞれの前記シール体が、前記取付け部の端面と前記ジョイント具のフランジ部との間で筒軸方向に圧縮された状態になるとともに、前記管体と前記ジョイント具および前記取付け部のそれぞれの前記流路が前記スリーブを介して連通し、前記管体の一方端部に固定されている前記スリーブと前記ジョイント具とが直接当接せずに両者の間にそれぞれの前記シール材が介在した構造であり、前記管体がその長手方向に変位すると、それぞれの前記シール体では、それぞれの前記硬質環状体の間に存在する前記弾性材料からなる環状弾性部がせん断変形するように構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the seal structure of the present invention has a joint device which connects a pipe to an attachment portion, one end of the pipe is connected to the joint device by communicating the flow paths of the pipe and the joint device, and an insertion portion of the joint device is inserted into the attachment portion by communicating the flow paths of the joint device and the attachment portion, and is connected to the attachment portion by connecting the flow paths of the joint device and the attachment portion. The seal structure has a cylindrical sleeve and a pair of cylindrical seal bodies formed of an elastic material, the sleeve and each of the seal bodies are arranged on the same cylindrical axis, the insertion portion penetrates each of the seal bodies and the sleeve with the sleeve sandwiched between the respective seal bodies, a gap is formed between an inner peripheral surface of the sleeve and an outer peripheral surface of the insertion portion, the one end is fixed to a fitting portion formed by penetrating a peripheral wall of the sleeve, and each of the seal bodies has a respective one of the seal bodies. a plurality of annular hard bodies coaxial with a pipe body are embedded at intervals in the axial direction of the pipe body and are not exposed to the outside of each of the seal bodies , the surface of each of the seal bodies is made of the elastic material, and when the insertion portion is inserted into the mounting portion and connected, each of the seal bodies sandwiching the sleeve therebetween is compressed in the axial direction of the pipe body between the end face of the mounting portion and the flange portion of the joint device, and the flow paths of the pipe body, the joint device, and the mounting portion are communicated via the sleeve, and the sleeve fixed to one end of the pipe body and the joint device are not in direct contact with each other but the sealing material is interposed between them, and when the pipe body is displaced in the longitudinal direction of the pipe body, the annular elastic portion made of the elastic material present between the respective hard annular bodies in each of the seal bodies is configured to shear deform .

本発明によれば、前記スリーブを間に挟んでいるそれぞれの前記シール体が、前記取付け部の端面と前記ジョイント具のフランジ部との間で筒軸方向に圧縮された状態になることで、前記取付け部、前記ジョイント具および前記スリーブの連結部分では、それぞれの前記シール体によって十分なシール性を確保できる。そして、前記管体が長手方向に変位すると、それぞれの前記シール体に埋設されているそれぞれの前記環状硬質体の間に存在している弾性材料(環状弾性部)が、せん断変形することで前記シール体が弾性変形するのでこの変位を吸収することができる。また、前記ジョイント具を用いることで、前記管体の延在方向は、前記取付け部の流路とは概ね直交する方向になる。それ故、前記取付け部の外部に前記取付け部の流路の延在方向に十分なスペースがなくても、このシール構造を用いることができる。 According to the present invention, each of the seal bodies sandwiching the sleeve is compressed in the axial direction between the end face of the mounting part and the flange part of the joint device, so that the connection part of the mounting part, the joint device, and the sleeve can be secured with the seal bodies to provide sufficient sealing. When the tube body is displaced in the longitudinal direction, the elastic material (annular elastic part) present between the annular hard bodies embedded in each of the seal bodies undergoes shear deformation, and the seal body is elastically deformed, so that the displacement can be absorbed. Furthermore, by using the joint device, the extension direction of the tube body is generally perpendicular to the flow path of the mounting part. Therefore, this seal structure can be used even if there is not enough space outside the mounting part in the extension direction of the flow path of the mounting part.

本発明のシール構造を縦断面視で例示する説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating a seal structure of the present invention in a vertical cross-sectional view. 図1のシール構造を平面視で例示する説明図である。2 is an explanatory diagram illustrating the seal structure of FIG. 1 in a plan view. 図1のシール体の半分を斜視で例示する説明図である。2 is a perspective view illustrating half of the seal body of FIG. 1 ; FIG. 図1のA-A断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1. 図1のスリーブを単独で例示し、図5(a)は縦断面図、図5(b)は側面図である。5A and 5B show the sleeve of FIG. 1 alone, with FIG. 5A being a longitudinal sectional view and FIG. 5B being a side view. 図1のジョイント具を単独で例示し、図6(a)は縦断面図、図6(b)は図6(a)のB-B断面図である。6A is a longitudinal sectional view of the joint device of FIG. 1, and FIG. 6B is a sectional view taken along line BB of FIG. 6A. 図1のそれぞれの流路に流体が流れている状態を例示する説明図である。2 is an explanatory diagram illustrating a state in which a fluid flows through each of the flow paths in FIG. 1 . FIG. 図7のシール体が弾性変形した状態を例示する説明図である。8 is an explanatory diagram illustrating a state in which the seal body in FIG. 7 is elastically deformed. FIG.

以下、本発明のシール構造を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 The sealing structure of the present invention will be described below based on the embodiment shown in the figures.

図1~図2に例示するようにシール構造の実施形態は、管体4を、例えば油圧機械などの種々の機器の取付け部7に連結するジョイント具6を有している。管体4とジョイント具6との流路4a、6aどうしを連通させて管体4の一方端部がジョイント具6に接続され、ジョイント具6と取付け部7との流路6a、7aどうしを連通させてジョイント具6の挿入部6Aが取付け部7に挿入されて接続されている。これにより、それぞれの流路4a、6a、7aは連通している。流路4a、6a、7aを流れる流体Fは、液体(種々の油や薬品、水など)の場合も気体(各種のガスや空気など)の場合もある。
1 and 2, the embodiment of the seal structure has a joint device 6 that connects a pipe body 4 to a mounting portion 7 of various devices such as a hydraulic machine. One end of the pipe body 4 is connected to the joint device 6 by communicating the flow paths 4a, 6a between the pipe body 4 and the joint device 6, and the insertion portion 6A of the joint device 6 is inserted into the mounting portion 7 by communicating the flow paths 6a, 7a between the joint device 6 and the mounting portion 7. In this way, the respective flow paths 4a, 6a, 7a are in communication. The fluid F flowing through the flow paths 4a, 6a, 7a may be liquid (various oils, chemicals, water, etc.) or gas (various gases, air, etc.).

このシール構造は、ジョイント具6と、筒状のスリーブ5と、弾性材料により形成されている一対の筒状のシール体1とを有している。スリーブ5およびそれぞれのシール体1は同じ筒軸心上に配列されていて、それぞれのシール体1どうしの間にスリーブ5が挟まれた状態になっている。そして、それぞれのシール体1およびスリーブ5にジョイント具6の挿入部6Aが貫通している。 This seal structure has a joint device 6, a cylindrical sleeve 5, and a pair of cylindrical seal bodies 1 formed from an elastic material. The sleeve 5 and each seal body 1 are arranged on the same cylindrical axis, with the sleeve 5 sandwiched between each seal body 1. The insertion portion 6A of the joint device 6 passes through each seal body 1 and sleeve 5.

管体4は、金属や曲げ剛性が非常に高い硬質樹脂やこれら材料の複合材などで形成されている可撓性に乏しいパイプの場合も可撓性に優れたゴムホースなどの場合もある。図中の一点鎖線CLは、管体4の横断面中心を通って延在する軸心を示している。一点鎖線CLの延在方向が管体4の長手方向(軸方向)である。また、一点鎖線Cxは流路7aの軸心を示している。この一点鎖線Cxは、円筒状のシール体1、円筒状のスリーブ5、円筒状の挿入部6Aの横断面中心を通って延在する筒軸心(軸心)も示している。一点鎖線Cxの延在方向がシール体1、スリーブ5、挿入部6Aの筒軸方向(軸方向)である。 The tube 4 may be a pipe with poor flexibility made of metal, hard resin with very high bending rigidity, or a composite of these materials, or a rubber hose with excellent flexibility. The dashed line CL in the figure indicates the axis extending through the center of the cross section of the tube 4. The extension direction of the dashed line CL is the longitudinal direction (axial direction) of the tube 4. The dashed line Cx indicates the axis of the flow path 7a. This dashed line Cx also indicates the cylinder axis (axial center) extending through the center of the cross section of the cylindrical seal body 1, the cylindrical sleeve 5, and the cylindrical insertion part 6A. The extension direction of the dashed line Cx is the cylinder axis (axial direction) of the seal body 1, the sleeve 5, and the insertion part 6A.

シール体1は、弾性材料により形成されている。この弾性材料としては、公知の種々の加硫ゴムやエラストマを用いることができる。この実施形態ではシール体1の内周面に、半径方向内側に向かって突出する突出部3aが形成されている。即ち、円筒状のシール体1はその内周面に弾性材料からなる突出部3aを有している。この突出部3aは、周方向に連続した環状であっても、周方向に断続的に配置されていてもよい。この突出部3aは必要に応じて任意に設けることができる。 The seal body 1 is made of an elastic material. Various known vulcanized rubbers and elastomers can be used as this elastic material. In this embodiment, a protrusion 3a that protrudes radially inward is formed on the inner circumferential surface of the seal body 1. That is, the cylindrical seal body 1 has a protrusion 3a made of an elastic material on its inner circumferential surface. This protrusion 3a may be a continuous ring shape in the circumferential direction, or may be arranged intermittently in the circumferential direction. This protrusion 3a can be provided as needed.

図1、図3、図4に例示するように、シール体1には、シール体1と同軸心の複数の環状硬質体2が筒軸方向に所定間隔gをあけて埋設されている。それぞれの環状硬質体2は、シール体1の外部に露出しない状態でシール体1に埋設されている。したがって、シール体1の表面は弾性材料である。環状硬質体2は、シール体1を形成している弾性材料よりも硬くて剛性(モジュラス)が高く、種々の金属や硬質樹脂などで形成されている。この実施形態では、すべての環状硬質体2は単純な円環状体であり、同じ厚さ(壁厚)になっている。 As shown in Figures 1, 3, and 4, multiple annular hard bodies 2 are embedded in the seal body 1 at a predetermined interval g in the axial direction of the cylinder, and are coaxial with the seal body 1. Each annular hard body 2 is embedded in the seal body 1 without being exposed to the outside of the seal body 1. Therefore, the surface of the seal body 1 is made of an elastic material. The annular hard bodies 2 are harder and have higher rigidity (modulus) than the elastic material forming the seal body 1, and are made of various metals, hard resins, etc. In this embodiment, all the annular hard bodies 2 are simple circular ring bodies and have the same thickness (wall thickness).

この実施形態では環状硬質体2の数は4個であるが、例えば3~10個の範囲で適切な数に決定される。環状硬質体2の厚さ(壁厚)は例えば0.1mm~1.0mm程度である。軸方向に隣り合う環状硬質体2どうしの離間距離となる所定間隔gは例えば0.3mm~1.0mmである。基本的にすべての位置で所定間隔gは同じ大きさに設定されるが、位置に応じて所定間隔gの大きさを異ならせることもできる。 In this embodiment, the number of annular hard bodies 2 is four, but the number can be set appropriately within the range of, for example, 3 to 10. The thickness (wall thickness) of the annular hard bodies 2 is, for example, about 0.1 mm to 1.0 mm. The predetermined gap g, which is the distance between adjacent annular hard bodies 2 in the axial direction, is, for example, 0.3 mm to 1.0 mm. Basically, the predetermined gap g is set to the same size at all positions, but the size of the predetermined gap g can also be made different depending on the position.

筒軸方向に隣り合う環状硬質体2どうしの間は、シール体1を形成している弾性材料からなる円筒形状の環状弾性部3になっている。即ち、環状硬質体2と環状弾性部3とがシール体1の筒軸方向に交互に配置されている。環状弾性部3の厚さ(壁厚)は、所定間隔gの大きさである。尚、一対のシール体1は互いを同一の仕様にすることも、異なる仕様にすることもできる。 Between adjacent annular hard bodies 2 in the axial direction is a cylindrical annular elastic portion 3 made of the elastic material that forms the seal body 1. In other words, the annular hard bodies 2 and the annular elastic portions 3 are arranged alternately in the axial direction of the seal body 1. The thickness (wall thickness) of the annular elastic portion 3 is the size of a predetermined interval g. The pair of seal bodies 1 can have the same specifications or different specifications.

このシール体1を製造するには例えば、シール体1に相当する部材を未加硫ゴムにより成形し、この部材にそれぞれの環状硬質体2が埋設された成形体を成形する。次いで、この成形体を公知の方法で加硫する。未加硫ゴムが加硫されることで、弾性材料である加硫ゴムになるとともに、それぞれの環状硬質体2が弾性材料(環状弾性部3)と加硫接着により一体化されてシール体1が製造される。 To manufacture this seal body 1, for example, a member corresponding to the seal body 1 is molded from unvulcanized rubber, and a molded body is formed with each annular hard body 2 embedded in this member. This molded body is then vulcanized by a known method. By vulcanizing the unvulcanized rubber, it becomes vulcanized rubber, which is an elastic material, and each annular hard body 2 is integrated with the elastic material (annular elastic portion 3) by vulcanization adhesion, thereby manufacturing the seal body 1.

スリーブ5は、種々の金属や硬質樹脂などで形成されている。図1、図5に例示するように、スリーブ5の内部には、筒軸方向に貫通する空洞が形成されていて、この空洞が流路5aとして機能する。スリーブ5の周壁の一箇所には、半径方向に延在して周壁を貫通する嵌合部5bが形成されている。詳述すると、円形凹部の嵌合部5bの底面に、スリーブ5の内部の空洞(流路5a)と連通する貫通穴が形成されている。嵌合部5bには管体4の一端部が挿入されて固定されている(気密または水密に強固に一体化されている)。 The sleeve 5 is made of various metals, hard resins, and the like. As shown in Figs. 1 and 5, a cavity is formed inside the sleeve 5, penetrating in the axial direction, and this cavity functions as a flow path 5a. A fitting portion 5b is formed at one location on the peripheral wall of the sleeve 5, extending in the radial direction and penetrating the peripheral wall. More specifically, a through hole is formed on the bottom surface of the fitting portion 5b of the circular recess, which communicates with the cavity (flow path 5a) inside the sleeve 5. One end of the tube 4 is inserted and fixed into the fitting portion 5b (solidly integrated in an airtight or watertight manner).

図1、図6に例示するように、ジョイント具6は、軸方向Cxに延在する円筒状の挿入部6Aと、挿入部6Aの一端部に配置されてより大径化されたフランジ部6bとを有している。挿入部6Aの内部には軸方向Cxにジョイント具6の中途の位置まで延在する流路6aが形成されている。また、挿入部6Aを軸方向CL(軸方向Cxと直交する方向)に延在して貫通する流路6aが形成されている。したがって、挿入部6Aでは、流路6aが直交して交差している。フランジ部6bの挿入部6A側は、挿入部6Aと直交する端面になっている。 As illustrated in Figs. 1 and 6, the joint device 6 has a cylindrical insertion portion 6A extending in the axial direction Cx, and a flange portion 6b that is arranged at one end of the insertion portion 6A and has a larger diameter. Inside the insertion portion 6A, a flow path 6a is formed that extends in the axial direction Cx to a position halfway through the joint device 6. In addition, a flow path 6a is formed that extends through the insertion portion 6A in the axial direction CL (a direction perpendicular to the axial direction Cx). Therefore, in the insertion portion 6A, the flow paths 6a intersect at right angles. The insertion portion 6A side of the flange portion 6b forms an end face that is perpendicular to the insertion portion 6A.

ジョイント具6は、この実施形態では金属製のジョイント金具になっているが、これに限定されずに例えば硬質樹脂製にすることもできる。このジョイント具6は取付け部7の流路7aに螺合により固定されている。 In this embodiment, the joint device 6 is a metal joint fitting, but it is not limited to this and can be made of, for example, hard resin. The joint device 6 is fixed to the flow path 7a of the attachment part 7 by screwing.

このシール構造では、図1に例示するように、スリーブ5およびそれぞれのシール体1は同じ筒軸心上に配列されていて、それぞれのシール体1どうしの間にスリーブ5が挟まれた状態になっている。挿入部6Aは、それぞれのシール体1およびスリーブ5に貫通している。そして、この挿入部6Aが取付け部7の流路7aに挿入されて接続されることにより、スリーブ5を間に挟んでいるそれぞれのシール体1が、取付け部7の端面7bとフランジ部6bの端面との間で筒軸方向(図1では軸方向Cx)に圧縮された状態になる。 In this seal structure, as shown in FIG. 1, the sleeve 5 and each seal body 1 are arranged on the same cylinder axis, with the sleeve 5 sandwiched between each seal body 1. The insertion portion 6A penetrates each seal body 1 and sleeve 5. When the insertion portion 6A is inserted into and connected to the flow path 7a of the mounting portion 7, each seal body 1 sandwiching the sleeve 5 is compressed in the cylinder axis direction (axial direction Cx in FIG. 1) between the end face 7b of the mounting portion 7 and the end face of the flange portion 6b.

詳述すると、圧縮されたそれぞれのシール体1では、それぞれの環状弾性部3が筒軸方向に圧縮されて、一方のシール体1は取付け部7の端面7bとスリーブ5の一方側面に密着する。他方のシール体1はフランジ部6bの端面とスリーブ5の他方側面に密着する。また、それぞれのシール体1の内周面(突出部3a)は挿入部6aの外周面に密着する。スリーブ5の内周面と挿入部6Aの外周面との間には隙間(充填スペース6c)が形成されていて、スリーブ5とジョイント6とは直接当接していない。 In more detail, in each compressed seal body 1, the annular elastic portion 3 is compressed in the axial direction, and one seal body 1 adheres closely to the end face 7b of the mounting portion 7 and one side of the sleeve 5. The other seal body 1 adheres closely to the end face of the flange portion 6b and the other side of the sleeve 5. The inner circumferential surface (protruding portion 3a) of each seal body 1 adheres closely to the outer circumferential surface of the insertion portion 6a. A gap (filling space 6c) is formed between the inner circumferential surface of the sleeve 5 and the outer circumferential surface of the insertion portion 6A, and the sleeve 5 and joint 6 do not directly abut.

それぞれのシール体1が、取付け部7、ジョイント具6およびスリーブ5に対して、気密または水密に密着することで、取付け部7、ジョイント具6およびスリーブ5の連結部分では、それぞれのシール体1によって十分なシール性(気密性または水密性)を確保できる。この状態では、それぞれの流路4a、6a、7aがスリーブ5(流路5a)を介して連通している。 The respective seal bodies 1 are in airtight or watertight contact with the mounting portion 7, the joint device 6, and the sleeve 5, so that sufficient sealing (airtightness or watertightness) can be ensured by the respective seal bodies 1 at the connection portions of the mounting portion 7, the joint device 6, and the sleeve 5. In this state, the respective flow paths 4a, 6a, and 7a are in communication via the sleeve 5 (flow path 5a).

シール体1は、筒軸方向に環状硬質体2と環状弾性部3とが交互に配置された積層構造になっている。そのため、環状硬質体2が埋設されていない場合に比して、シール体1を、取付け部7の端面7b、フランジ部6bの端面およびスリーブ5の両側面により強く押圧して強固に密着させることができ、連結部分でのシール性を向上させるには有利になっている。 The seal body 1 has a layered structure in which the annular hard body 2 and the annular elastic portion 3 are alternately arranged in the axial direction of the cylinder. Therefore, compared to when the annular hard body 2 is not embedded, the seal body 1 can be pressed more strongly against the end face 7b of the mounting portion 7, the end face of the flange portion 6b, and both sides of the sleeve 5 to make firm contact, which is advantageous for improving the sealing performance at the connection portion.

この実施形態では、シール体1に突出部3aが形成されているので、シール体1の内周面と挿入部6Aの外周面との間に充填スペース6cが形成されている。この充填スペース6cは流路5a、6aに連通しているので、すべての流路4a、5a、6a、7aと充填スペース6cとは連通した状態になる。 In this embodiment, the protrusion 3a is formed on the seal body 1, so that a filling space 6c is formed between the inner peripheral surface of the seal body 1 and the outer peripheral surface of the insertion portion 6A. This filling space 6c is connected to the flow paths 5a and 6a, so all of the flow paths 4a, 5a, 6a, and 7a are connected to the filling space 6c.

図7に例示するように、このシール構造では、それぞれの流路4a、5a、6a、7aには流体Fが流れ、充填スペース6cは流体Fが充填された状態になる。そのため、シール体1は半径方向については、内周面が流体Fの圧力に押圧され、外周面が外気圧により押圧されてバランスしている。 As shown in FIG. 7, in this seal structure, fluid F flows through each of the flow paths 4a, 5a, 6a, and 7a, and the filling space 6c is filled with fluid F. Therefore, in the radial direction, the inner circumferential surface of the seal body 1 is pressed by the pressure of the fluid F, and the outer circumferential surface is pressed by the external air pressure, creating a balance.

図8に例示するように、使用現場によっては、管体4に対して長手方向(軸方向)に引っ張る外力が作用することがある。このような外力が作用すると、管体4に過度の負荷が生じ、また、管体4が抜け易くなって管体4とジョイント具6との連結を維持するには不利になる。ところが、このシール構造では、このような外力が管体4に作用すると、管体4とともにスリーブ5が引っ張られて、それぞれのシール体1では、それぞれの環状弾性部3が、半径方向に僅かにせん断変形する。それぞれの環状弾性部3のせん断変形が累積することで弾性変形したそれぞれのシール体1が、管体4の長手方向の変位を吸収する。 As shown in FIG. 8, depending on the site of use, an external force may act on the tube 4, pulling it in the longitudinal direction (axial direction). When such an external force acts, an excessive load is placed on the tube 4, and the tube 4 becomes more likely to come loose, which is disadvantageous in maintaining the connection between the tube 4 and the joint device 6. However, in this seal structure, when such an external force acts on the tube 4, the sleeve 5 is pulled along with the tube 4, and in each seal body 1, each annular elastic portion 3 is slightly shear deformed in the radial direction. The shear deformation of each annular elastic portion 3 accumulates, and each seal body 1 is elastically deformed, absorbing the longitudinal displacement of the tube 4.

その結果、管体4に過度の負荷が生じるリスクを低減させることができる。また、取付け部7、ジョイント具6およびスリーブ5の連結部分では、それぞれのシール体1によって十分なシール性を確保しつつ、ジョイント具6を介した管体4と取付け部7との連結を維持することができる。本来、管体4として金属パイプを使用すべき場合に、管体4の変位を吸収するためにやむを得ずゴムホースに変更する必要がなくなるので、金属パイプを利用し易くなるメリットがある。 As a result, the risk of excessive load being applied to the tube body 4 can be reduced. In addition, at the connection portion of the mounting portion 7, the joint device 6, and the sleeve 5, the connection between the tube body 4 and the mounting portion 7 via the joint device 6 can be maintained while ensuring sufficient sealing by the respective seal bodies 1. In cases where a metal pipe should be used as the tube body 4, there is no longer a need to change to a rubber hose to absorb the displacement of the tube body 4, which has the advantage of making it easier to use a metal pipe.

この実施形態では、充填スペース6cに流体Fが充填された状態になっている。これに伴い、上述したようにシール体1は半径方向については、内周面が外周面側に向かって押圧され、外周面が内周面側に押圧されていて、半径方向両方向に押圧されてバランスしている。充填スペース6cが無い仕様のシール構造では、シール体1は半径方向については外周面に作用する外気圧によって内周面側に向かって押圧された状態になるだけである。そのため、充填スペース6cを有する仕様は、充填スペース6cが無い仕様に比して、シール体1を半径方向に弾性変形させ易くなる。そのため、長手方向に引っ張られる管体4の変位をシール体1によって吸収するには有利になる。 In this embodiment, the filling space 6c is filled with the fluid F. Accordingly, as described above, the inner peripheral surface of the seal body 1 is pressed toward the outer peripheral surface in the radial direction, and the outer peripheral surface is pressed toward the inner peripheral surface, so that the pressure is balanced in both radial directions. In a seal structure without the filling space 6c, the seal body 1 is simply pressed toward the inner peripheral surface in the radial direction by the external air pressure acting on the outer peripheral surface. Therefore, the specification with the filling space 6c makes it easier to elastically deform the seal body 1 in the radial direction compared to the specification without the filling space 6c. Therefore, it is advantageous for the seal body 1 to absorb the displacement of the tube body 4 pulled in the longitudinal direction.

環状弾性部3の数を多くする程、シール体1の弾性変形量を大きくすることができる。したがって、管体4の長手方向の変位が大きい場合は、環状弾性部3の数を多く(換言すると環状硬質体2の数を多く)すればよい。即ち、管体4の長手方向の変位が大きい場合は、環状弾性部3(環状硬質体2)の数が多いシール体1を用いるとよい。 The greater the number of annular elastic parts 3, the greater the amount of elastic deformation of the seal body 1. Therefore, if the longitudinal displacement of the tube body 4 is large, the number of annular elastic parts 3 (in other words, the number of annular hard bodies 2) should be increased. In other words, if the longitudinal displacement of the tube body 4 is large, it is advisable to use a seal body 1 with a large number of annular elastic parts 3 (annular hard bodies 2).

流体Fの流体圧が高くなっても、それぞれの環状弾性部3は環状硬質体2に挟まれているので、その変形は僅かであり、それぞれの環状弾性部3が損傷する不具合を回避するには有利になっている。それ故、シール体1は高い内圧にも十分に耐えることができる。環状硬質体2どうしの所定間隔g(環状弾性部3の厚さ)が小さい程、環状弾性部3はせん断変形し難くなる。したがって、所定間隔gを小さくすることで、流体Fの流体圧に起因する環状弾性部3の損傷を抑制するには有利になる。即ち、流体Fの流体圧が非常に高い場合は、環状弾性部3の損傷を防止するために所定間隔gが小さいシール体1を用いるとよい。 Even if the fluid pressure of the fluid F becomes high, each annular elastic portion 3 is sandwiched between the annular hard bodies 2, so the deformation is small, which is advantageous in avoiding the problem of each annular elastic portion 3 being damaged. Therefore, the seal body 1 can fully withstand high internal pressure. The smaller the predetermined distance g (thickness of the annular elastic portion 3) between the annular hard bodies 2, the less likely the annular elastic portion 3 is to shear. Therefore, making the predetermined distance g small is advantageous in suppressing damage to the annular elastic portion 3 caused by the fluid pressure of the fluid F. In other words, when the fluid pressure of the fluid F is very high, it is recommended to use a seal body 1 with a small predetermined distance g to prevent damage to the annular elastic portion 3.

このジョイント具6を用いることで、管体4の延在方向は、取付け部7の流路7aとは概ね直交する方向になる。それ故、取付け部7の外部にその流路7aの延在方向に十分なスペースがなくても、このシール構造を用いることができる。その結果、シール構造をコンパクトにするには有利になっていて、管体4の長手方向の変位をコンパクトなスペースで吸収することができる。 By using this joint device 6, the extension direction of the tube body 4 is roughly perpendicular to the flow path 7a of the mounting part 7. Therefore, this seal structure can be used even if there is not enough space outside the mounting part 7 in the extension direction of the flow path 7a. As a result, it is advantageous to make the seal structure compact, and the longitudinal displacement of the tube body 4 can be absorbed in a compact space.

それぞれの環状硬質体2が金属製であると、取付け部7の端面7bとスリーブ5の側面、フランジ部6bの端面とスリーブ5の側面に、シール体1をより強固に密着させるには有利になる。それぞれの環状硬質体2が樹脂製であると、それぞれの環状硬質体2が腐食して劣化する不具合を防止でき、また、シール構造の軽量化には有利になる。 If each annular hard body 2 is made of metal, it is advantageous for the seal body 1 to be more firmly attached to the end face 7b of the mounting portion 7 and the side face of the sleeve 5, and to the end face of the flange portion 6b and the side face of the sleeve 5. If each annular hard body 2 is made of resin, it is possible to prevent the inconvenience of each annular hard body 2 corroding and deteriorating, and it is also advantageous for reducing the weight of the seal structure.

シール体1を形成している弾性材料は、シール体1の全体で同じ仕様(種類)にすることもできる。即ち、1つの仕様(1種類)の弾性材料によってシール体1を形成してもよいが、シール体1の流体Fに接触する表面は、流体Fに対して耐性に優れた弾性材料により形成するとよい。また、シール体1の外気に接触する表面は、外気に対して耐性に優れた弾性材料により形成するとよい。したがって、シール体1では、流体Fに接触する表面とそれ以外の部分では弾性材料の仕様(種類)を変えることも、外気に接触する表面とそれ以外の部分では弾性材料の仕様(種類)を変えることもできる。 The elastic material forming the seal body 1 can be of the same specification (type) throughout the seal body 1. That is, the seal body 1 may be formed of one specification (one type) of elastic material, but the surface of the seal body 1 that comes into contact with the fluid F should be formed of an elastic material that has excellent resistance to the fluid F. Also, the surface of the seal body 1 that comes into contact with the outside air should be formed of an elastic material that has excellent resistance to the outside air. Therefore, in the seal body 1, the specification (type) of the elastic material can be different between the surface that comes into contact with the fluid F and other parts, and the specification (type) of the elastic material can be different between the surface that comes into contact with the outside air and other parts.

このシール構造では、管体4に固定されたスリーブ5とジョイント具6とが直接当接せずに、両者の間にシール体1(弾性材料)が介在した構造である。そのため、管体4と取付け部7との間で伝わる振動がシール体1によって減衰される。管体4が金属製の場合は、管体4での振動が問題視されることがあるが、このような問題を解消するにはこのシール構造は有益である。 In this seal structure, the sleeve 5 fixed to the tube 4 and the joint device 6 do not come into direct contact with each other, but rather the seal body 1 (elastic material) is interposed between them. Therefore, vibrations transmitted between the tube 4 and the mounting part 7 are damped by the seal body 1. When the tube 4 is made of metal, vibrations in the tube 4 can be problematic, but this seal structure is useful for solving such problems.

1 シール体
2 環状硬質体
3 環状弾性部
3a 突出部
4 管体
4a 流路
5 スリーブ
5a 流路
5b 嵌合部
6 ジョイント具
6a 流路
6b フランジ部
6c 充填スペース
7 取付け部
7a 流路
7b 端面
F 流体
Reference Signs List 1: seal body 2: annular hard body 3: annular elastic portion 3a: protrusion 4: pipe body 4a: flow passage 5: sleeve 5a: flow passage 5b: fitting portion 6: joint 6a: flow passage 6b: flange portion 6c: filling space 7: attachment portion 7a: flow passage 7b: end surface F: fluid

Claims (4)

管体を取付け部に連結するジョイント具を有し、前記管体と前記ジョイント具との流路どうしを連通させて前記管体の一方端部が前記ジョイント具に接続され、前記ジョイント具と前記取付け部との流路どうしを連通させて前記ジョイント具の挿入部が前記取付け部に挿入されて接続されるシール構造において、
筒状のスリーブと、弾性材料により形成されている一対の筒状のシール体とを有し、前記スリーブおよびそれぞれの前記シール体が同じ筒軸心上に配列されていて、それぞれの前記シール体どうしの間に前記スリーブが挟まれた状態で前記挿入部がそれぞれの前記シール体および前記スリーブに貫通して、前記スリーブの内周面と前記挿入部の外周面との間には隙間が形成されていて、前記スリーブの周壁を貫通して形成されている嵌合部に前記一方端部が固定されていて、
それぞれの前記シール体にはそれぞれの前記シール体と同軸心の複数の環状硬質体が筒軸方向に間隔をあけてそれぞれの前記シール体の外部に露出しない状態で埋設されていて、それぞれの前記シール体の表面は前記弾性材料であり、
前記挿入部が前記取付け部に挿入されて接続されることにより、前記スリーブを間に挟んでいるそれぞれの前記シール体が、前記取付け部の端面と前記ジョイント具のフランジ部との間で筒軸方向に圧縮された状態になるとともに、前記管体と前記ジョイント具および前記取付け部のそれぞれの前記流路が前記スリーブを介して連通し、前記管体の一方端部に固定されている前記スリーブと前記ジョイント具とが直接当接せずに両者の間にそれぞれの前記シール材が介在した構造であり、前記管体がその長手方向に変位すると、それぞれの前記シール体では、それぞれの前記硬質環状体の間に存在する前記弾性材料からなる環状弾性部がせん断変形するように構成されていることを特徴とするシール構造。
A seal structure having a joint device for connecting a pipe body to an attachment portion, one end of the pipe body being connected to the joint device by communicating flow paths between the pipe body and the joint device, and an insertion portion of the joint device being inserted into and connected to the attachment portion by communicating flow paths between the joint device and the attachment portion,
a cylindrical sleeve and a pair of cylindrical seal bodies formed of an elastic material, the sleeve and each of the seal bodies are arranged on the same cylindrical axis, the insertion portion penetrates each of the seal bodies and the sleeve with the sleeve sandwiched between the seal bodies, a gap is formed between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the insertion portion, and the one end is fixed to a fitting portion formed by penetrating a peripheral wall of the sleeve,
a plurality of annular hard bodies are embedded in each of the seal bodies, coaxially with each of the seal bodies, at intervals in a cylindrical axial direction , without being exposed to the outside of each of the seal bodies , and a surface of each of the seal bodies is made of the elastic material;
When the insertion portion is inserted into the mounting portion and connected, each of the seal bodies sandwiching the sleeve therebetween is compressed in the tubular axial direction between the end face of the mounting portion and the flange portion of the joint device, and the flow paths of the pipe body, the joint device, and the mounting portion are connected via the sleeve, and the sleeve fixed to one end of the pipe body and the joint device are not in direct contact with each other but each of the seal materials is interposed between them, and when the pipe body is displaced in its longitudinal direction, in each of the seal bodies, the annular elastic portion made of the elastic material present between each of the hard annular bodies is configured to shear deform .
それぞれの前記シール体の内周面には、前記挿入部の前記外周面に向かって突出する前記弾性材料からなる突出部が形成されていて、前記突出部が前記外周面に当接することにより、前記内周面と前記外周面との間にそれぞれの前記流路と連通してそれぞれの前記流路を流れる流体が充填される充填スペースが形成されている請求項1に記載のシール構造。 The seal structure described in claim 1, wherein a protrusion made of the elastic material protruding toward the outer peripheral surface of the insertion portion is formed on the inner peripheral surface of each of the seal bodies, and a filling space is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, which is connected to each of the flow paths and is filled with fluid flowing through each of the flow paths by the protrusion abutting against the outer peripheral surface. それぞれの前記環状硬質体が金属製である請求項1または2に記載のシール構造。 The seal structure according to claim 1 or 2, wherein each of the annular hard bodies is made of metal. それぞれの前記環状硬質体が樹脂製である請求項1または2に記載のシール構造。 The seal structure according to claim 1 or 2, wherein each of the annular hard bodies is made of resin.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2566822Y2 (en) 1992-03-31 1998-03-30 いすゞ自動車株式会社 Piping seal structure
JP2575373Y2 (en) 1992-03-31 1998-06-25 いすゞ自動車株式会社 packing
JP2000179765A (en) 1998-12-15 2000-06-27 Togawa Rubber Co Ltd Vibration control pipe joint

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3626541B2 (en) * 1995-09-29 2005-03-09 シバタ工業株式会社 Packing used for pipe joints

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2566822Y2 (en) 1992-03-31 1998-03-30 いすゞ自動車株式会社 Piping seal structure
JP2575373Y2 (en) 1992-03-31 1998-06-25 いすゞ自動車株式会社 packing
JP2000179765A (en) 1998-12-15 2000-06-27 Togawa Rubber Co Ltd Vibration control pipe joint

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