JPH022518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流体管の継ぎ手構造に関し、更に
詳しくは、大径管部（受口部）と小径管部（挿口
部）との間隙にセルフシーリング作用を有するパ
ツキングを封入した二つの流体管の接続部の構造
に関する。

第１図は本発明の対象とする従来技術の継ぎ手
の構造を示す。すなわち、ａは継続される一方の
流体管の受口部、ｂは他方の流体管の挿口部、ｃ
は受口部ａの端部にボルト・ナツトｄをもつて固
定された環状のフランジ、ｅは受口部ａ内に装入
されたパツキング、ｆはパツキングｅの背面に添
設される締付けリング、ｇはその端部を締付けリ
ングｆに固設されるとともにパツキングｅ及びフ
ランジｃを貫通するボルト、ｈはボルトｇに螺合
されるナツトである。そして、この構造におい
て、ナツトｈを回動締め込むことにより、締付け
リングｆはフランジｃ側に引き寄せられ、パツキ
ングｅはフランジｃと締付けリングｆとにより挟
圧変形され受口部ａの内面及び挿口部ｂの外面に
圧接されることになる。

しかし、上記従来技術にあつては、パツキン
グの水密作用をその面圧により発揮する（換言す
ればメカニカル形式の水密作用をとる）ため、該
パツキングを強力に締め付けることが必要であ
り、締付けに大きな力が必要になる。このため、
ボルトの数が増大し、加工上の手間が加わる。
上記と相俟つて、パツキングは強力に締め込ま
れ、その過大な内部応力によりパツキングは長期
にわたつて次第に劣化し水密作用が失われる。
上記及びと相俟つて、パツキングは強力に締
め込まれるのでパツキングに弾力性がなくなり、
継ぎ手部の可撓性が小さくなる。パツキングと
ボルトとの水密性が充分でなく、この部分からの
漏水のおそれがある、等の種々の問題点がある。

本発明は、上記先行技術のもつ欠点を克服すべ
くなされたものであつて、水封作用に優れパツキ
ングを過度に締め付けることのないセルフシーリ
ングパツキングに着目し、該パツキングを上記継
ぎ手構造に適用することにより改良された継ぎ手
を得ることをその技術的課題とする。

本発明の流体管継ぎ手構造は上記技術的課題を
達成するため、次の構成（技術的手段）を採る。
すなわち、受口部１の内面と、該受口部１内に
同心状に挿入される挿口部２の外面と、該受口部
１の端面より水密を保持して張設されたフランジ
３の内面３２とで環状のパツキング収容空間Ｈを
形成する流体管の接続部において、ボルト頭４
１とねじ４２２付きボルト杆４２とからなり、前
記フランジ３の外方より、前記ボルト頭４１を外
部に残し、該フランジ３のボルト杆挿通孔３Ａと
水密を保持して前記パツキング収容空間Ｈ内に回
動自在に前記ねじ付きボルト杆４２が挿入される
とともに、該ボルト杆４２はフランジ３のボルト
挿通孔３Ａに挿通される部分を大径４２１にさ
れ、かつ、該ボルト挿通孔３Ａの長さよりも適宜
長さα大きくされてなる所要数の締付けボルト４
と、前記パツキング収容空間Ｈに配され、径方
向に外方のヒール部６１と内方のバルブ部６２と
からなり、該ヒール部６１には前記締付けボルト
４のボルト杆４２の大径部４２１以外を挿通する
口金６３が埋め込まれ、締付け定位置で前記バル
ブ部６２は前記フランジ３の内面３２及び挿口部
２の外面とに衝接圧縮されてセルフシーリング作
用を奏するパツキング６と、前記締付けボルト
４のボルト杆４２のねじ４２２に螺合し、該締付
けボルト４の締付け回動により前記パツキング６
を前記フランジ３の内面３２側に引き寄せる引寄
せ手段とからなる、ことを特徴とする。

上記構成よりなる継ぎ手構造は以下のような接
続操作により実施され、以下の機能を奏する。

流体管相互の接続に当り、まず、受口部内にフ
ランジを介して挿入された締付けボルトにパツキ
ングを装着し、該パツキングのバルブ部がフラン
ジの内面に当接するまで締付けバルブを軽く締め
付けておく（これを仮止め状態という。）ことに
より、フランジ、締付けボルト及びパツキングが
一組となつて受口部に固定され、それらが妄動す
ることはない。

次いで、接続する流体管の挿口部を受口部内に
挿入し、締付けボルトを締付け方向に回動してゆ
くとパツキングのバルブ部はフランジの内面との
衝接に伴い内径を縮小し、挿口部外面に衝接圧縮
がされてゆく。そして、該パツキングがセルフシ
ーリング作用を効果的に奏する位置（これを締付
け定位置という。）で締付けボルトの締付けを停
止する。

接続の行われた本継ぎ手部では、流体管内の圧
力はパツキングのバルブ部に対し、パツキング収
容空間の内方（すなわち、バルブ部の背面）から
作用することは勿論、パツキングのヒール部の前
面に回り込んでバルブ部の径方向の外方からも作
用し、この結果、パツキングのバルブ部はフラン
ジの内面及び挿口部の外面に密着し、良好なセル
フシール作用を発揮することになる。

本発明の継ぎ手構造は以下の特有の効果を有す
る。

フランジ、締付けボルト及びパツキングを一
体のものとして受口部に組み付けることができ
るので、それらを受口部に組み付けたまま移送
することができ、接続操作が簡単になる。

挿口部の挿入に当り、パツキングは自然状態
（すなわち、圧縮されていない状態）に保持さ
れているので、該挿口部の挿入を円滑に行うこ
とができる パツキングのバルブ部は締付け定位置でセル
フシーリングを発揮するので、パツキングの劣
化がなく、長期内にわたつて水封作用を持続す
ることができる。

上記の効果と相待つて、セルフシール作用
を奏するバルブ部により可撓性が確保され、継
ぎ手の可撓性を損うことがない。

本発明は以下の態様を採ることにより、更にそ
の効果を高めるものである。

締付け定位置でパツキングのヒール部とフラ
ンジの内面とは適宜手段により流体通路を形成
すること。この態様によれば、パツキングは過
度に締め込まれることなく、流体圧はパツキン
グのバルブ部に有効に作用し、バルブ部は良好
なセルフシーリング作用を発揮することができ
る。

パツキングのバルブ部の内径は自然状態（非
圧縮状態）で挿口部の外径よりも実質的に大径
にされること。すなわち、バルブ部の内径は挿
口部の外径と同じであるか、あるいは若干大径
にされること。この態様によれば、流体管相互
の接続にあたり、挿口部の挿入操作はパツキン
グの抵抗を受けることなく円滑に行われる。こ
のため、挿口部の端面を面取りする必要もな
い。

引寄せ手段はパツキングのヒール部に埋設さ
れた口金、あるいは、パツキングの背部に配さ
れた締付けリングであること。

以下、本発明の実施例を説明する。

第２図および第３図は、本発明の継ぎ手構造の
一実施例を示す。第２図はパツキングの締付け定
位置にある継ぎ手部の構造を示し、第３図はパツ
キングの自然状態にある継ぎ手部の構造を示す。

１は接続される一方の流体管Ｐの端部の受口部
であつて、その径を大径にされる。

２は上記受口部１に挿入される他方のの流体管
P′の挿口部であつて、該挿口部２の端面２１は面
取り形成されない。

３は受口部１の端面より内方に張設された環状
のフランジである。該フランジ３は受口部１の端
面に溶接により固定されるが、水密を保持するこ
とが必須であり、水密を保持できるならば他の適
宜の固定手段を採用することが可能である。該フ
ランジ３の内径は挿口部２の外径よりも若干大き
くされ、継ぎ手部での可撓性を保償する。３Ａは
該フランジ３の円周方向の適宜間隔（通常は等間
隔）に穿設された後記する締付けボルトのボルト
杆挿通孔である。

上記の受口部１、挿口部２及びフランジ３によ
りパツキング収容空間Ｈを構成する。

４は締付けボルトであつて、ボルト頭４１とボ
ルト杆４２とからなる。ボルト杆４２は、また、
ボルト頭４１に連設する大径の大径杆部４２１と
先端部分のねじ部４２２とから構成される。

該大径杆部４２１はフランジ３のボルト挿通孔
３Ａに挿通され、その間隙に配されたＯリング５
によつて水密を確保する。本実施例では該Ｏリン
グ５は大径杆部４２１の周りに穿設された凹溝４
２３に装着される。また、該大径杆部４２１の長
さは該ボルト挿通孔３Ａの長さ（換言すればフラ
ンジ３の板厚）よりも適宜長さ（α）大きくされ
る。

６はパツキング収容空間Ｈに配される環状のパ
ツキングであり、外方部のヒール部６１と内方部
のバルブ部６２とからなる（第４図参照）。

ヒール部６１は硬質ゴムよりなり、その円周方
向の適宜位置に、締付けボルト４のねじ部４２２
の遊挿状態に挿通する挿通孔６Ａをする口金６３
が埋め込まれている。該口金６３は締付け定位置
で締付けボルト４の大径杆部４２１の段部に衝接
し、パツキング６の過度の圧縮を阻止する。

バルブ部６２は締付け定位置で圧縮されて挿口
部２の外面及びフランジ３の内面３２に密着し、
流体管内の流体圧を受けてセルフシーリング作用
を奏する。該バルブ部６２は自然状態（圧縮され
ていない状態）でヒール部６１よりフランジ３側
に屈曲された形状を有し、その内径は挿口部２の
外径と実質的に等しいか、あるいはそれよりも若
干大径にされる。６２ａはバルブ部６２の背面に
連続して形成された断面半円状の凹溝であつて、
流体圧が該凹溝６２ａに作用し、バルブ部６２の
セルフシール作用を向上させる。

７はパツキング６の背部に配された環状の締付
けリングであつて、二つ割もしくはそれ以上に分
割されてなるが、一体ものであつてもよい。その
円周方向の適宜位置（すなわちフランジ３のボル
ト杆挿通孔３Ａ、ひいてはパツキング６の挿通孔
６Ａに対応する位置）に雌ねじ孔７Ａが穿設さ
れ、締付けボルト４のねじ４２２と螺合する。し
たがつて、締付けボルト４の回動により該締付け
リング７はフランジ３側に向つて前進する。

本実施例では、引寄せ手段は狭義には締付けリ
ング７により構成されるが、広義にはパツキング
６のヒール部６１に埋設された口金６３及び該口
金６３と衝接する締付けボルト４の大径杆部４２
１をも含めたものとして構成される。

次に、本実施例の継ぎ手部構造の接続操作の手
順と水封作用について述べる (1) 受口部１の端部にフランジ３を溶接により水
密に固定し、次いで、受口部１内に分割された
締付けリング７及びパツキング６をそれぞれ搬
入した後、締付けリング７を一体のものとして
組み立てる。

(2) フランジ３の外側より締付けボルト４をボル
ト杆挿通孔３Ａ内に挿入する。このとき、締付
けボルト４の大径杆部４２１の凹溝４２３には
Ｏリング５が装着され、フランジ３のボルト杆
挿通孔３Ａとの水密（気密）を確保する。次い
で、該締付けボルト４のボルト杆４２をパツキ
ング６の挿通孔６Ａ及び締付けリンク７の雌ね
じ孔７Ａに挿通・螺入する。

(3) 締付けボルト４を回動して締付けリング７を
軽く前進させ、パツキング６のバルブ６２の前
端がフランジ３の内面３２に衝接する位置にま
で移動させる（第３図参照）。この状態で、締
付けボルト４、パツキング６及び締付けリング
７は受口部１に一体に組み付けられ、仮止め状
態になる。

(4) 次いで、挿口管２を受口部１内に挿入する。
このとき、パツキング６のバルブ部６２の内径
が挿口管２の外径と実質的に等しいか、あるい
は若干大径にされているので、挿口管２の挿入
は円滑に行われる。

(5) しかる後、締付けボルト４のボルト頭４１を
回動させて締付けリング７をフランジ３側へと
更に押し込んでゆくと、パツキング６のバルブ
部６２はフランジ３の内面３２に衝接圧縮さ
れ、該バルブ部６２の肉径の縮小により挿口部
２の外面にも密着する。更に締付けリング７を
引き寄せるとパツキング６のヒール部６１の口
金６３は締付けボルト４の大径杆部４２１の段
階に衝接し、パツキング６のバルブ部６２のそ
れ以上の過度な圧縮を阻止するとともに、ヒー
ル部６１とフランジ３の内面３２とに幅αの流
体の導通路を形成する（第２図参照）。

(6) 上記の手順により接続された継ぎ手部に流体
管内部の圧力が作用すると、該圧力はパツキン
グ６のバルブ部６２の内方に直接作用するとと
もに、上記ヒール部６１の流体通路を介して
バルブ部６２の外方からも作用し、パツキング
６のバルブ部６２はセルフシーリング作用によ
り水封効果を発揮する。

第５図及び第６図は本発明の継ぎ手構造をスリ
ーブ継ぎ手装置に適用した実施例を示す。前記し
た実施例と同等の部材については同一の符号が付
されている。

ここに、８は円筒状のスリーブ管であつて、該
スリーブ管８の両端にフランジ３を取り付ける。
締付けボルト４、パツキング６、締付けリング７
の構造は前記の実施例に準ずる。上記の各部材に
よつてスリーブ継ぎ手装置Ｓが構成される。

第５図は本スリーブ継ぎ手装置Ｓの組立て状態
を示し、工場でこの状態に組み立てられ、この状
態で現場に搬入される。この組立て状態にあると
き本スリーブ継ぎ手装置Ｓは全体として遊びのな
い固定状態とされるので搬送に好適である。そし
て、この状態で挿口部２（点線表示）が挿入され
るとき、パツキング６の内径は挿口部２の外径よ
りも大径にされているので、その挿入作業は円滑
に行われる。

第６図は本スリーブ継ぎ手装置Ｓの締付けボル
ト４を完全に締め付けた状態を示す。すなわち、
締付けボルト４のボルト頭４１を回動して締付け
リング７を引き寄せてゆくにつれ、パツキング６
のバルブ部６２はフランジ３の内面に圧接されそ
の径を縮小されながら押し込まれてゆく。そし
て、パツキング６の口金６３の前端面が締付けボ
ルト４の大径杆部４２１の段部に衝接する位置で
締付け定位置となり、接続操作は完了する。

本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計
変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発
明の技術的範囲内に包含されるものである。

上記実施例では締付けボルト４のねじ部４２
２と締付けリング７が螺合関係にあるが、締付
けボルト４のねじ部４２２とパツキング６の口
金６３とを螺合させることができる。この場合
は締付けリングを廃することができる。更に、
ねじ部を適宜長さにすることにより締付けボル
ト４の大径杆部４２１の余長αを省略すること
ができる。

パツキングのヒール部とバルブ部との断面形
状は上記実施例のくの字形状に限られず、第７
図に示すように、バルブ部を丸形断面とするこ
とができる。この場合、締付けリング７は内径
部（パツキングのバルブ部が当接する面）を折
り曲げる態様を採ることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の継ぎ手部の構造を示す断面
図である。第２図以下は本発明の継ぎ手部構造の
実施例を示し、第２図はその一実施例の締付け定
位置にある状態を示す断面図、第３図はその仮止
め状態にある状態を示す断面図、第４図はその実
施例に使用されるパツキングの一部側面一部断面
図、第５図及び第６図は他の実施例（スリーブ継
ぎ手装置）の構造を示す断面図、第７図は更に他
の実施例の構造を示す一部分断面図である。 １……受口部、２……挿口部、３……フラン
ジ、３Ａ……ボルト杆挿通孔、３２……内面、４
……締付けボルト、４２……ボルト杆、４２２…
…ねじ部、６……パツキング、６１……ヒール
部、６２……バルブ部、７……締付けリング、Ｈ
……パツキング収容空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受口部１の内面と、該受口部１内に同心状に
   挿入される挿口部２の外面と、該受口部１の端面
   より水密を保持して張設されたフランジ３の内面
   ３２とで環状のパツキング収容空間Ｈを形成する
   流体管の接続部において、 ボルト頭４１とねじ４２２付きボルト杆４２と
   からなり、前記フランジ３の外方より、前記ボル
   ト頭４１を外部に残し、該フランジ３のボルト杆
   挿通孔３Ａと水密を保持して前記パツキング収容
   空間Ｈ内に回動自在に前記ねじ付きボルト杆４２
   が挿入されるとともに、該ボルト杆４２はフラン
   ジ３のボルト挿通孔３Ａに挿通される部分を大径
   ４２１にされ、かつ、該ボルト挿通孔３Ａの長さ
   よりも適宜長さ（α）大きくされてなる所要数の
   締付けボルト４と、 前記パツキング収容空間Ｈ内に配され、径方向
   に外方のヒール部６１と内方のバルブ部６２とか
   らなり、該ヒール部６１には前記締付けボルト４
   のボルト杆４２の大径部４２１以外を挿通する口
   金６３が埋め込まれ、締付け定位置で前記バルブ
   部６２は前記フランジ３の内面３２及び挿口部２
   の外面とに衝接圧縮されてセルフシーリング作用
   を奏するパツキング６と、 前記締付けボルト４のボルト杆４２のねじ４２
   ２に螺合し、該締付けボルト４の締付け回動によ
   り前記パツキング６を前記フランジ３の内面３２
   側に引き寄せる引寄せ手段とからなる、ことを特
   徴とする流体管の継ぎ手構造。 ２ パツキング６のヒール部６１は締付け定位置
   でフランジ３の内面３２と流体通路を形成する
   特許請求の範囲第１項に記載の流体管の継ぎ手構
   造。 ３ パツキング６はバルブ部６２の内径が自然状
   態で挿口部２の外径よりも実質的に大径である特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の流体管
   の継ぎ手構造。 ４ 引寄せ手段はパツキング６のヒール部６１に
   埋め込まれた雌ねじを有する口金６３である特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいづれかに記載
   の流体管の継ぎ手構造。 ５ 引寄せ手段はパツキング６の背部に配された
   雌ねじを有する締付けリング７である特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいづれかに記載の流体
   管の継ぎ手構造。