JP2008115908A - バックアップリング及びこれを備えたタンク - Google Patents

Abstract

【課題】Ｏリング等のシール部材を補強したり、はみ出し等を防止し、且つ不意に円周方向に開くことを抑制し、シール性を向上することが可能なバックアップリング及びこれを備えたタンクを提供する。
【解決手段】切断によって形成された一方の切断面１１Ａと他方の切断面１１Ｂとを接触させて環状体となり、切断面１１Ａに係合凸部１２Ａを形成し、切断面１１Ｂに係合凸部１２Ａと着脱可能に係合する係合凹部１２Ｂを形成し、両者が係合した際に、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとが接触すると共に、切断面１１Ｂが切断面１１Ａに対して、円周方向に相対的に移動することを阻止するバックアップリング１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール部材であるＯリング等の補強や、はみ出し等を防止するバックアップリングの改良、及びこのバックアップリングを備えたタンクの改良に関する。

従来から、シール部材であるＯリング等の補強や、はみ出し等を防止する目的で、バックアップリングが使用されている。このバックアップリングは、Ｏリングを傷付けることを抑制するため、一般的に、テフロン（登録商標）（フッ素樹脂）、ナイロン（ポリアミド樹脂）、合成樹脂、皮、硬質ゴム、軽金属等、比較的柔らかい材料から構成されており、円周方向の一ヵ所を切断することによって、大径に開くことができるようにし、装着部に容易に装着できるようにしている。

このようなバックアップリングとして、例えば、バックアップリングの円周方向の一ヵ所を、径方向に対し鋭角（斜め）に切断（バイアスカット）することにより、装着部よりも大径に開くことができるようにし、装着溝への装着性を向上させたものが紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような従来のバックアップリングは、例えば、高圧がかけられた際に、前記切断部分が開き、この開いた部分にＯリングが入り込んで損傷したり、シール性が低下する等の虞がある。

そこで、バックアップリングの前記切断により形成された一端に、ファスナーの雄を形成し、他端に雌を形成し、これらの雄雌の掛け合わせにより、当該バックアップリングが径方向に開かないように結合させたものも紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。

そしてまた、外周に溝が形成され、移動部材を支承するシャフトと、前記溝に嵌着される輪環部材とを備え、前記輪環部材の開口端の両側に互いに嵌合する嵌合部を形成した係止リング構造も紹介されている。（例えば、特許文献３参照）。

さらにまた、前記切断により形成された両端末部を互いに凹凸係合させることで、当該両端部の径方向の相対ずれを防止するものが紹介されている。（例えば、特許文献４参照）。
特開２００５−１１４００７号公報 実開平６−２０９５８号公報 特開平８−６１３４１号公報 実開昭５８−６５４６４号公報

しかしながら、前述した特許文献２に記載されたバックアップリングは、両端部に各々形成された雄雌の掛け合わせにより、バックアップリングが径方向に開かないように結合させるものであり、バックアップリングが円周方向に開くことを抑制することについては、考慮されていない。また、Ｏリングは、前記バックアップリングの雄雌を掛け合わせた際に形成される雄雌の切れ目（境界）が露出する面に配設される。ここで、前記雄雌の切れ目部分に段差が形成されていると、Ｏリングに負担がかかるが、特許文献２にかかるバックアップリングは、雄雌が形成されていないバックアップリングの切断部分による直線的な切れ目に比べ、前記切れ目が長く形状も複雑であるため、Ｏリングに対する負担が直線的な切れ目よりも大きくなる虞もある。

また、前述した特許文献３に記載された係止リングは、移動部材をなすピニオンギヤの移動規制を行なう、または、シャフトの軸方向の移動を係止するものであり、Ｏリングの補強や、はみ出し等を防止する目的で使用されるもの（バックアップリング）ではない。したがって、当然のことながら、シール性を考慮したり、Ｏリングに負担をかけないように考慮する等、Ｏリングと共に使用されるための工夫はなされていない。

そしてまた、前述した特許文献４に記載されたバックアップリングは、両端部の径方向の相対ずれを防止することはできるが、バックアップリングが円周方向に開くことを抑制することについては、考慮されていない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、Ｏリング等のシール部材を補強したり、はみ出し等を防止することは勿論のこと、不意に円周方向に開くことを抑制し、シール性を向上することが可能なバックアップリング、及びこのバックアップリングを備えたタンクを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、切断によって形成された一方の切断面と他方の切断面とを接触させて環状体となるバックアップリングであって、前記一方の切断面に、第１の係合部を形成し、前記他方の切断面に、前記第１の係合部と着脱可能に係合し、当該第１の係合部と係合した際に、前記一方の切断面と他方の切断面とが接触すると共に、当該他方の切断面が、前記一方の切断面に対して、円周方向に相対的に移動することを阻止する第２の係合部を形成してなるバックアップリングを提供するものである。

この構成を備えたバックアップリングは、一方の切断面に形成された第１の係合部と、他方の切断面に形成された第２の係合部とが係合した際に、環状体となり、且つ、当該環状体となった際に、他方の切断面が一方の切断面に対して円周方向に相対的に移動することを阻止することができる。したがって、使用中に、バックアップリングが不意に円周方向に開くことを抑制することができ、常に最適な環状（リング形状）を維持することができる。

また、本発明にかかるバックアップリングは、前記一方の切断面と、前記他方の切断面は、軸方向において互いに重なり合う領域を有するよう構成することができる。そして、この場合、前記第１の係合部及び第２の係合部は、前記軸方向において互いに重なり合う領域に形成することができる。このようにすることで、前記第１の係合部及び第２の係合部が、バックアップリングの軸方向となる面に形成されることがない。したがって、バックアップリングの軸方向となる面には、前記切断によって形成された切れ目のみが現れることになるため、仮に、前記切れ目がこの面に配設されるＯリング等のシール部材にある程度の負担をかけるとしても、この負担を必要最低限に抑制することができる。

そしてまた、本発明にかかるバックアップリングは、前記第１の係合部と第２の係合部とが係合した際に、当該バックアップリングの軸方向となる面が平面となるよう構成することもできる。すなわち、前記一方の切断面と、他方の切断面とを接触させて環状体とした際に、バックアップリングの軸方向となる面において、一方の切断面と、他方の切断面との境界部分に段差が形成されることを抑制することができるため、この面に配設されるＯリング等のシール部材に悪影響を及ぼすことがない。

また、本発明にかかるバックアップリングは、前記一方の切断面に、第３の係合部をさらに形成し、前記他方の切断面に、前記第３の係合部と着脱可能に係合し、当該第３の係合部と係合した際に、当該他方の切断面が、前記一方の切断面に対して、円周方向に相対的に移動することを阻止する第４の係合部をさらに形成した構成を備えることもできる。この構成を備えたバックアップリングは、前述した両切断面の円周方向への相対的な移動が、前記第１の係合部と第２の係合部とによる係合、及び前記第３の係合部と第４の係合部との係合によって、より確実に阻止される。したがって、使用中に、バックアップリングが不意に円周方向に開くことをさらに確実に抑制することができる。

そして、この構成の場合、前記第３の係合部及び第４の係合部は、前記軸方向において互いに重なり合う領域に形成することができる。このようにすることで、前記第３の係合部及び第４の係合部が、バックアップリングの軸方向となる面に形成されることがなく、この面には、前記切断によって形成された切れ目のみが現れることになるため、仮に、前記切れ目がこの面に配設されるＯリング等のシール部材にある程度の負担をかけるとしても、この負担を必要最低限に抑制することができる。

また、本発明は、前述した本発明にかかるバックアップリングを備えたタンクを提供するものである。このタンクは、バックアップリングが、円周方向に不意に開くことがないため、当該バックアップリングは、このバックアップリングと共に配設されるＯリング等のシール部材に対し、最適な状態で接触することになる。したがって、前記シール部材の寿命を向上させると共に、シール性を向上することができる。

本発明にかかるバックアップリングは、第１の係合部と第２の係合部とが係合することにより、円周方向に不意に開くことがないため、このバックアップリングと共に配設されるＯリング等のシール部材に対し、最適な状態で接触することができる。この結果、シール部材を補強したり、はみ出し等を防止することは勿論のこと、当該シール部材の寿命を向上させると共に、シール性を向上することができる。

また、また、本発明にかかるタンクは、構成要素であるバックアップリングが、円周方向に不意に開くことがないため、当該バックアップリングは、このバックアップリングと共に配設されるＯリング等のシール部材に対し、最適な状態で接触することになる。この結果、前記シール部材の寿命を向上させると共に、シール性を向上することができ、信頼性の高いタンクを提供することができる。

次に、本発明の好適な実施の形態にかかるバックアップリング、及びこのバックアップリングが配設されたタンクについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

図１は、本実施の形態にかかるバックアップリングの斜視図、図２は、図１に示すバックアップリングの切断部分近傍を拡大して示す側面図、図３は、図２に示すバックアップリングの切断部分を開いた状態を示す側面図、図４は、図１に示すバックアップリングをタンクに適用した状態を示す側面図、図５は、図４に示すタンクを配管に接続した状態を示す一部断面図である。

なお、前記各図では、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、説明を判りやすくするため、実際のものとは一致させずに記載した。また、本実施の形態では、バックアップリングの径方向に対し垂直な方向を軸方向と定義した。

図１〜図３に示すように、本実施の形態にかかるバックアップリング１は、環状体の一箇所を切断した構成を備えている。この切断によって形成されたバックアップリング１の一方の端部１０Ａは、この切断によって形成された切断面１１Ａを有し、他方の端部１０Ｂは、切断面１１Ｂを有している。この切断面１１Ａと、他方の切断面１１Ｂは、軸方向において互いに重なり合う領域を備えている。

切断面１１Ａの、軸方向において切断面１１Ｂと重なる領域には、当該軸方向に突出した係合凸部１２Ａと、係合凸部１２Ａと所定の間隔をおいて配設され且つ係合凸部１２Ａとは反対の方向に没入した係合凹部１３Ａが各々形成されている。一方、切断面１１Ｂの、前記軸方向において切断面１１Ａと重なる領域であって、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとを接触させた際（バックアップリング１を環状にした際）に係合凸部１２Ａと対向する位置には、係合凸部１２Ａが着脱可能に係合する係合凹部１２Ｂが形成されており、係合凹部１３Ａと対向する位置には、係合凹部１３Ａに着脱可能に係合する係合凸部１３Ｂが形成されている。なお、本実施の形態では、係合凸部１２Ａ、係合凹部１３Ａ、係合凸部１３Ｂ、係合凹部１３Ａは、前記切断によって形成されており、切断面１１Ａ及び切断面１１Ｂの一部を構成している。したがって、係合凹部１２Ｂは、係合凸部１２Ａと相補した形状を有し、係合凸部１３Ｂは、係合凹部１３Ａと相補した形状を有しており、係合凸部１２Ａと係合凹部１２Ｂとが係合し、係合凸部１３Ｂと係合凹部１３Ａとが係合した際には、バックアップリング１の軸方向となる両面２及び３は、平面を呈することができる。

この構成を備えたバックアップリング１は、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとを接触させることにより環状体とした際に、係合凸部１２Ａと係合凹部１２Ｂとが係合し、係合凸部１３Ｂと係合凹部１３Ａとが係合して、互いに係止し合うため、切断面１１Ａが切断面１１Ｂに対し、円周方向に相対的に移動することを阻止することができる。したがって、バックアップリング１が不意に円周方向に開くことを抑制できるため、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとの接触部分（切断部分）との間に隙間が形成されることを抑制することができる。

このバックアップリング１は、例えば、図４及び図５に示すように、タンク１００と配管２００とを接続する際に、タンク本体１１０のガス供給口１０１の外周面に形成された環状溝１０２に、Ｏリング５０と共に配設される。なお、バックアップリング１は、Ｏリング５０に対し、低圧側である配管２００側に配設した。このバックアップリング１が配設されたタンク１００は、前述したようにバックアップリング１が不意に円周方向に開くことが抑制されるため、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとの接触部分（切断部分）との間に隙間が形成されることが殆どない。したがって、常に最適な状態を維持しつつＯリング５０の補強やはみ出しを抑制することができる。また、バックアップリング１のＯリング５０が接触する面２（あるいは３）は、バックアップリング１の切断面１１Ａと切断面１１Ｂとの境界に段差等が形成されることが殆どなく、平面状態が維持されるため、Ｏリング５０に悪影響を及ぼすこともない。このため、Ｏリング５０の寿命を向上させることができ、シール性も向上することができる。

なお、本実施の形態では、係合凸部１２Ａ及び１３Ｂ、係合凹部１２Ｂ及び１３Ａの形状を、角にＲを付けた形状としたが、これに限らず、例えば、図６に示すように、角を残した形状としてもよく、図７に示すように、テーパ状に形成する等、係合凸部１２Ａと係合凹部１２Ｂとが係合し、係合凸部１３Ｂと係合凹部１３Ａとが係合した際に、バックアップリング１が不意に円周方向に開くことを抑制できる形状であれば、特に限定されるものではない。

また、本実施の形態では、係合凸部１２Ａ（第１の係合部）と、これに係合する係合凹部１２Ｂ（第２の係合部）、及び、係合凸部１３Ｂ（第３の係合部）と、これに係合する係合凹部１３Ａ（第４の係合部）を形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、図８に示すように、所望により、係合凸部１２Ａ（第１の係合部）と、これに係合する係合凹部１２Ｂ（第２の係合部）のみを形成してもよい。そしてまた、図９に示すように、係合凸部１２Ａを端部１０Ａの端面に形成し、係合凹部１２Ｂを端部１０Ｂの端面に形成してもよい。この図９に示す構成の場合、係合凸部１２Ａの基端側を、係合凸部１２Ａの最大径部よりも狭くする（したがって、係合凹部１２Ｂは、湾曲した蟻溝形状となる）ことで、バックアップリング１が不意に円周方向に開くことが抑制できる。

そしてまた、前述した係合凸部１２Ａ、係合凹部１２Ｂ、係合凸部１３Ｂ、係合凹部１３Ａの形成位置は、任意により決定してよく、仮に、バックアップリング１のＯリング５０との接触面に若干の凹凸が形成されていたとしても、Ｏリング５０に悪影響を与えないのであれば、例えば、図１０に示すように、係合凸部１２Ａ及び係合凹部１２Ｂ（係合凸部１３Ｂ及び係合凹部１３Ａ）が、面２（３）に呈するように形成してもよい。この場合、係合凸部１２Ａ及び係合凹部１２Ｂ（係合凸部１３Ｂ及び係合凹部１３Ａ）は、切断面１１Ａと切断面１１Ｂとの境界に段差が形成されることがないように形成することが好ましい。

本発明の実施の形態にかかるバックアップリングの斜視図である。 図１に示すバックアップリングの切断部近傍を拡大して示す側面図である。 図２に示すバックアップリングの切断部を開いた状態を示す側面図である。 図１に示すバックアップリングをタンクのガス供給口に適用した状態を示す側面図である。 図４に示すタンクを配管に接続した状態を示す一部断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるバックアップリングの切断部分近傍を拡大して示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるバックアップリングの切断部分近傍を拡大して示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるバックアップリングの切断部分近傍を拡大して示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるバックアップリングの切断部分近傍を拡大して示す側面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるバックアップリングの斜視図である。

符号の説明

１…バックアップリング、 １０Ａ、１０Ｂ…端部、 １１Ａ、１１Ｂ…切断面、 １２Ａ、１３Ｂ…係合凸部、 １２Ｂ、１３Ａ…係合凹部、 ５０…Ｏリング、 １００…タンク

Claims (7)

1. 切断によって形成された一方の切断面と他方の切断面とを接触させて環状体となるバックアップリングであって、
   前記一方の切断面に、第１の係合部を形成し、
   前記他方の切断面に、前記第１の係合部と着脱可能に係合し、当該第１の係合部と係合した際に、前記一方の切断面と他方の切断面とが接触すると共に、当該他方の切断面が、前記一方の切断面に対して、円周方向に相対的に移動することを阻止する第２の係合部を形成してなるバックアップリング。
2. 前記一方の切断面と、前記他方の切断面は、軸方向において互いに重なり合う領域を有する請求項１記載のバックアップリング。
3. 前記第１の係合部及び第２の係合部は、前記軸方向において互いに重なり合う領域に形成されてなる請求項２記載のバックアップリング。
4. 前記第１の係合部と第２の係合部とが係合した際に、前記環状体の軸方向となる面が平面となる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のバックアップリング。
5. 前記一方の切断面に、第３の係合部を形成し、
   前記他方の切断面に、前記第３の係合部と着脱可能に係合し、当該第３の係合部と係合した際に、当該他方の切断面が、前記一方の切断面に対して、円周方向に相対的に移動することを阻止する第４の係合部を形成してなる請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のバックアップリング。
6. 前記第３の係合部及び第４の係合部は、前記軸方向において互いに重なり合う領域に形成されてなる請求項５記載のバックアップリング。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のバックアップリングを備えたタンク。

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