JP2006207767A - シールパッキン - Google Patents

Abstract

【課題】シールパッキンがよれたりねじれたりすることが無く、また配管のかしめ作業で生じた配管の変形によるシール部材の劣化の問題や配管の収縮や膨張によるシール部材の劣化を防止し十分な水密性を保ち密封効果を発揮するシールパッキンを提供する。
【解決手段】 配管の内周若しくは外周に当接され、前記配管の接続部に用いられるシールパッキンであって、円筒体の内周および外周に少なくとも１以上の弾性体からなる環状突起を設け、前記環状突起は前記円筒体の軸方向に対しＶ字状に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管の接続部に用いられるシールパッキンに関する。

従来から、各種設備配管を接続する際の配管接続方法として各種の管継ぎ手やシールパッキンが提案されている。このような配管接続方法の中で配管にネジを切りシールテープを巻き施工する方法では配管にネジ切りのための厚さが必用となり配管部材は厚肉となる。

また、ナットやハウジングを用いて配管を接続固定するのでナットやネジを回す作業が必要となる。この時、ネジの締め込み加減は作業者の感覚によるところが多く一定の締め込みトルクを管理することは難しく安定した品質の配管施工ができない。

このような問題に対して、比較的薄肉の配管（例えば一般配管用ステンレス鋼鋼管、各種の銅管や樹脂パイプ等）を接続する際、図６に示すような配管６１と配管６２の間にＯリング等のシール部材６０を介し配管６１に配管６２を差込み、配管６１の外周に専用工具を用いてかしめ部６６を設けることで配管接続を行うカシメ方式の配管接続方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、管同志を水密的に接続でき、管の曲がりと偏芯を許容できるシールパッキンとして、ゴム等からなる弾性体の内周面および外周面に複数条の環状突起を軸方向に対して所定間隔で設けたシールパッキンが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−８９５６５号公報 実開平６−４３４７０号公報

ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。

従来のカシメ方式の配管接続方法では接続部分を水密構造とするにはＯリング等のシール材を用いて配管の接続部分を密封する必要があるが、配管を組み付ける際にＯリングがよれたりねじれたりする現象が発生することがある。このような状態で配管に組み付けられたＯリングの耐久性は正常な場合と比較してその寿命が短くなり使用途中で漏水が発生する危険性がある。

また、カシメ方式の配管接続方法ではＯリングに均等な圧力が加わるようにＯリングの周囲を変形させずに配管を均等にかしめる必要があり、そのためには作業者の技能の熟練が必要である。このようなことから、カシメ方式による配管の接続部分の検査は配管のかしめ部分の目視確認を行い、そのあと耐水圧試験を行い水密性の確認を行うなどの工程を必要とした。

しかし、このような耐水圧試験による水密性の検査に合格したとしてもカシメ方式による配管接続方法では接続部分の内部でОリングがよれたりねじれたりする異常やＯリングの変形を直接には確認することができないので、後になって配管の接続部分から漏水が発生する場合もあった。

また、給湯器などの温水パイプの配管接続部は室温から約９０℃のヒートサイクルが配管接続部にかかるため、配管自体の収縮・膨張により配管接続部のОリングに負荷がかかりОリングの劣化を早め漏水の原因となり易いという問題もあった。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、シール部材がよれたりねじれたりすることが無く、また配管のかしめ作業で生じた配管の変形によるシール部材の劣化の問題や配管の収縮や膨張によるシール部材の劣化を防止し、十分な水密性を保ち密封効果を発揮するシールパッキンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明のシールパッキンは、配管の内周面若しくは外周面に当接され、前記配管の接続部に用いられるシールパッキンであって、円筒体の内周および外周に少なくとも１以上の弾性体からなる環状突起を設け、前記環状突起は前記円筒体の軸方向に対しＶ字状に形成されていることを第１の特徴としている。

そして、前記環状突起はＶ字状に形成された先端部にリップ面を有し、前記リップ面は前記配管の内周面若しくは外周面に密接可能な平坦面とされていることを第２の特徴としている。

さらに、第１の特徴乃至第２の特徴を有するシールパッキンにおいて前記環状突起が圧力方向に対し前記環状突起がＶ字状に開く方向になるように組み合わせて用いられることを第３の特徴とするものである。

本発明によれば、円筒体の内周と外周に弾性体からなるＶ字状に形成された環状突起を有するので配管をかしめる際に配管に変形が生じても円筒体の内周と外周に設けられたそれぞれの環状突起が弾性変形範囲内で配管の変形を吸収できシールパッキン自体に変形を生じることはない。また、配管にシールパッキンを装着する際にシールパッキンがよじれたりねじれたりすることはない。

そして、弾性体からなる環状突起は配管との当接部に平坦なリップ面を有するので環状突起と配管との当接部分が密着し密封性が向上する。

また、配管に装着されたシールパッキンは圧力方向に対して環状突起がＶ字状に開く方向に装着されるので、シールパッキンに圧力が加わると環状突起はＶ字状に開く方向で広がり配管に当接するので水密性が保たれる。

さらに、本発明のシールパッキンは弾性体からなる環状突起を円筒体の内周と外周に有するので、給湯器などの配管における配管の熱膨張や収縮に対しこの弾性体からなる環状突起が内側と外側で配管の膨張・収縮変化を吸収するので配管の水密性が保たれる。

以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。

まず、本発明のシールパッキンの実施の形態を図１、図２、図３に基づいて説明する。ここで本発明のシールパッキンの斜視図を図１に示し、図２には部分断面図、図３は断面図を示す。

図１〜図３に示すようにシールパッキン１は、円筒体２の内周および外周に弾性体からなる環状突起３（外部環状突起３ａ、内部環状突起３ｂ）が設けられている。

この円筒体２の内周および外周に設けられた外部環状突起３ａと内部環状突起３ｂは円筒体２の軸方向に対しＶ字状に形成されている。そしてＶ字状に形成された外部環状突起３ａと内部環状突起３ｂの先端部分には配管の外周面若しくは内周面に当接するリップ面４を有し、このリップ面４は配管の外周面若しくは内周面に接する面が密接可能な平坦面とされている。

ここで、外部環状突起３ａと内部環状突起３ｂはそれぞれの基端部５で円筒体２に固着されている。ここで円筒体２と基端部５との固着の方法は接着や成形によればよく、環状突起３に掛かる力により環状突起３の基端部５が円筒体２から外れ無ければ良い。

また、環状突起３は合成ゴム等の弾性体からなり、環状突起３自体の弾性により配管に密着する。さらに円筒体２は環状体突起３を支持するため金属や硬質合成樹脂であればよい。

図４は本発明のシールパッキンを用いた第１の実施例を示す配管接続の構成図であり、（ａ）は配管接続前の部分断面図、（ｂ）は配管接続後の部分断面図、（ｃ）は図４（ｂ）のＡ部の部分拡大図である。ここで配管を配管Ａ、継ぎ手管を配管Ｂとして説明する。

この配管接続部は、配管Ａ２１、継ぎ手管として配管接続部分を拡径した配管Ｂ２２とシールパッキン１とからなり、配管Ａ２１と配管Ｂ２２との間にシールパッキン１（１ａ、１ａ、１ｂ、１ｂ）が嵌め込まれ配管接続部は密封される。

ここで、配管Ａ２１と配管Ｂ２２との接続について説明する。まず図４（ａ）に示すように予め配管Ａ２１にはシールパッキン１（１ａ、１ａ）を配管Ｂ２２にはシールパッキン１（１ｂ、１ｂ）を挿入する。このシールパッキン１の挿入方向は図４（ｂ）に示ように配管内部の流体による圧力Ｐ１、あるいは外気圧Ｐ２に対しシールパッキン１の環状突起３がＶ字状に開く方向に装着される。ここで配管Ａ２１にシールパッキン１ａを挿入するには内部環状突起３ｂ自体が弾性体であるので挿入抵抗は小さい。また配管Ｂ２２にシールパッキン１ｂを挿入する場合も同様である。このことからシールパッキン１を無理なく配管Ａ２１及び配管Ｂ２２に装着することができる。

次に、配管Ａ２１にシールパッキン１（１ａ、１ａ）を配管Ｂ２２にシールパッキン１（１ｂ，１ｂ）を装着した状態で配管Ａ２１と配管Ｂ２２とを組み合わせる。

このとき、配管Ａ２１に装着されたシールパッキン１（１ａ、１ａ）の外部環状突起３ａは配管Ｂ２２の内周面に当たりＶ字状環状突起３が狭まる方向になる。また配管Ｂ２２のシールパッキン１（１ｂ、１ｂ）の内部環状突起３ｂは配管Ａ２１の外周面に当たりＶ字状環状突起３が狭まる方向になるのでシールパッキン１自体はよれたりねじれたりすることなく配管を組み合わせることができる。また配管Ａ２１と配管Ｂ２２との間にシールパッキン１を嵌め込み配管Ｂ２２の外周をかしめる際には、予め各シールパッキン１の各円筒体２がそれぞれ当接するまでシールパッキン１を挿入することで配管接続部分でのシールパッキン１の挿入位置を正確に決めることができる。

そして、図４（ｂ）に示すように配管Ｂ２２のかしめ部２６をかしめる際に配管が変形してもシールパッキン１は円筒体の内周と外周に弾性力からなるＶ字状に形成された環状突起が弾性範囲内で配管の変形を吸収することができるのでシールパッキンの変形による劣化等の問題はない。

次に、このように接続された配管内部に流体が流れると、シールパッキン１の環状突起３の弾性力により配管Ａ２１、配管Ｂ２２の周面にシールパッキン１の環状突起３が密着し密封状態を保つことができる。

また、図４（ｃ）に示すように配管内に流体が流れ配管内の圧力Ｐ１が高まると、シールパッキン１ｂのＶ字状に形成された環状突起３は圧力Ｐ１によりＶ字に開く方向に変形する。その結果、圧力Ｐ１および環状突起３自体の弾性力により配管Ａ２１の外周面と配管Ｂ２２の内周面にシールパッキン１の環状突起が当接面全長にわたり圧着され密封状態が保たれる。そして配管Ａ及び配管Ｂに当接するシールパッキン１のリップ面４の平坦面は配管に密着するのでさらに水密性が高くなる。同様に外部圧力Ｐ２に対してはシールパッキン１ａのＶ字状に形成された環状突起３がＶ字に開く方向に変形するので密封状態が保たれる。このように、シールパッキン１の環状突起３は圧力Ｐ１、Ｐ２によりＶ字状に開く方向に変形し配管に密着するので圧力が大きければより安定した密封効果が得られる。

図５は本発明のシールパッキンを用いた第２の実施例を示す配管接続部の構成図であり、（ａ）は配管接続前の部分断面図、（ｂ）は配管接続後の部分断面図、（ｃ）は図５（ｂ）のＣ部の部分拡大図である。

この第２の実施例の配管接続は、配管Ａ２１、配管Ｃ２３とシールパッキン１と継ぎ手管３４からなり、配管Ａ２１、配管Ｃ２３と継ぎ手管３４の間にシールパッキン１（１ａ、１ａ、１ｂ、１ｂ）が嵌め込まれ配管接続部は密封される。なお、その他の上記第１の実施例と同じ個所については、同一符号を付し説明を省略する。

ここで第２の実施例の配管Ａ、配管Ｃ、シールパッキンと継ぎ手管からなる配管の接続について説明する。まず図５（ａ）に示すように予め継ぎ手管３４にシールパッキン１を圧力Ｐ方向に対し環状突起３がＶ字状に開く方向に装着される。この時、継ぎ手管３４にシールパッキン１を挿入するにはシールパッキン１の環状突起３自体が弾性力体であるので挿入抵抗は小さい。

次に、継ぎ手管３４にシールパッキン１を挿入した状態で配管Ａ２１、配管Ｃ２３を組み合わせるにはシールパッキン１の内部環状突起３ｂは配管Ａ若しくは配管Ｃの外周面に当接されＶ字状環状突起３が狭まる方向になりシールパッキン１自体がよれたりねじれたりすることなく継ぎ手管３４に挿入できる。

さらに、継ぎ手管３４に配管Ａ、配管Ｃを組み合わせ後、継ぎ手管３４かしめる際には予め各シールパッキンの円筒体が当接するまで挿入することで配管接続部分でのシールパッキン１の位置決めが正確にできる。

そして、図５（ｂ）に示すように継ぎ手管３４のかしめ部２６をかしめる際に配管が変形してもシールパッキン１は円筒体の内周と外周に弾性力からなるＶ字状に形成された環状突起が弾性範囲内で配管の変形を吸収することができるのでシールパッキンの変形による劣化等の問題はない。

次に、このように接続された配管内部に流体が流れると、シールパッキン１の環状突起３の弾性力により配管Ａ２１、配管Ｃ２３と継ぎ手配管３４の周面にシールパッキン１の環状突起３が密着し密封状態を保つことができる。

また、図５（ｃ）に示すように配管内に流体が流れ配管内の圧力Ｐが高くなると、シールパッキン１（１ａ、１ｂ）のＶ字状に形成された環状突起３は圧力ＰによりＶ字に開く方向に変形する。その結果、圧力Ｐおよび環状突起３自体の弾性力により配管Ａ２１と配管２３の外周面と継ぎ手間３４の内周面にシールパッキン１の環状突起が当接面全長にわたり圧着され密封状態が保たれる。そして配管Ａ、配管Ｃ及び継ぎ手間に当接するシールパッキン１のリップ面４の平坦面は配管に密着するのでさらに水密性が高くなる。

さらに、図４及び図５に示した配管接続部の配管に温水を流すことにより配管自体の収縮や膨張が生じたとしても、シールパッキンはＶ字状環状突起の弾性により配管の収縮や膨張を吸収するのでシールパッキン自体の耐久が低下することはない。

本発明に係るシールパッキンの斜視図である。 本発明に係るシールパッキンの部分断面図である。 本発明に係るシールパッキンの断面図である。 本発明のシールパッキンを用いた第１の実施例を示す配管接続の構成図であり、（ａ）は配管接続前の部分断面図、（ｂ）は配管接続後の部分断面図、（ｃ）は図４（ｂ）のＡ部の部分拡大図である。 本発明のシールパッキンを用いた第２の実施例を示す配管接続の構成図であり、（ａ）は配管接続前の部分断面図、（ｂ）は配管接続後の部分断面図、（ｃ）は図５（ｂ）のＣ部の部分拡大図である。 従来のオイルシールを用いた配管接続を示す概略部分断面図である。

符号の説明

１ シールパッキン
２ 円筒体
３ 環状突起
４ リップ面
５ 基端部
２０ シール部材（Ｏリング）
２１ 配管Ａ
２２ 配管Ｂ
２３ 配管Ｃ
２６ かしめ部
３４ 継ぎ手管

Claims (3)

1. 配管の内周面若しくは外周面に当接され、前記配管の接続部に用いられるシールパッキンであって、円筒体の内周および外周に少なくとも１以上の弾性体からなる環状突起を設け、前記環状突起は前記円筒体の軸方向に対しＶ字状に形成されていることを特徴とするシールパッキン。
2. 前記環状突起はＶ字状に形成された先端部にリップ面を有し、前記リップ面は前記配管の内周面若しくは外周面に密接可能な平坦面とされていることを特徴とする請求項１記載のシールパッキン。
3. 請求項１乃至請求項２記載のシールパッキンにおいて前記環状突起が圧力方向に対し前記環状突起がＶ字状に開く方向になるように組み合わせて用いられることを特徴とするシールパッキン。
   

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