JPH0362492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円筒形基部と、この基部に交互には
め込んだ密封要素および離隔スリーブとを有し、
高圧流体を導入して、パイプを部分的に拡張する
ことにより、パイプに取りつけた複数の部材を固
定するものであつて、パイプの被拡張部分を密封
要素によつてパイプの不変形部分から区画できる
ような拡張自在のパツキンを有する拡張ゾンデに
関する。

上述の種類のゾンデは、パイプ部材を同時に部
分的に拡張することによつて上記パイプ部材に複
数の駆動要素（特に、カム）を同時に固定する方
法を記載したEP−Ａ−0213529から公知である。
この場合、適切な密封要素の問題については詳細
に述べられてなく、ゴム弾性材料から成る簡単な
Ｏ−リングがパツキンとして示してある。実際か
ら、この種のパツキンは量産用ゾンデには使用で
きないと云うことが判つた。何故ならば、密封要
素は、圧力を受けた際、パイプ部材とゾンデ基部
との間の環状間隙内に圧搾され、拡張プロセスの
大半が妨害されるからである。

パイプ底で固定するためパイプを液圧的に拡張
するのに使用される公知のゾンデの場合、ゴム弾
性材料から成るＯ−リングを圧力負荷前に半径方
向へ拡張して、生ずる環状スペースに高圧流体が
供給される前にＯ−リングをパイプの壁に密封当
接させる。例えば、DE3312073C2には、Ｏ−リ
ングを１対づつ配置し、ゾンデ基部にはめ込んだ
離隔スリーブによつて相互に離隔し、相互に接近
させ得る固定円すい体にＯ−リングを被せること
ができるゾンデが記載してある。拡張円すい体に
はめ込んだ同じく半径方向へ拡張できるくさびリ
ングは、補助支持リングとして役立つ。この種の
拡張装置は、固定円すい体に長さが必要であるの
で、複数の外部構造要素を固定するためにゾンデ
に使用するのに不適であり、Ｏ−リングは、シヨ
ア硬さが大きくても、密封要素として不適であ
る。Ｏ−リングは拡張円すい体上を軸線方向へ自
由に運転できるので、最終的に密着した際のパツ
キンの位置を正確に予見することは不可能であ
る。従つて、DE3408863C1の場合、同様のゾン
デには、相互に対向する２つの固定円すい体がゾ
ンデ基部に不動に設けてあり、補助の固定円すい
体がゾンデ基部に対向させて設けてあり、離隔ス
リーブ，パツキンおよび支持リングは、何れも、
ゾンデ基部とは逆の方向へ摺動できる。この場
合、ゾンデ基部の形状が複雑であると云う欠点が
あり、１つのゾンデに上記構造体を多重に設ける
ことは不可能である。使用されるＯ−リングは、
同じく、冒頭に述べた用例には不適である。更
に、前述のゾンデと同様、拡張円すい体に被せる
Ｏ−リングを使用するゾンデは、EP0055101B1
から公知である。これは、もつぱら、加えた内圧
の作用のもとで行われる。この場合も、パイプ部
材に対する密封作用の達成時にパツキンの軸線方
向位置が不確定であると云う欠点がある。提示の
ゴム弾性Ｏ−リングは、上述の理由から不適であ
る。

本発明の目的は、各パイプ部分を位置正確に拡
張すると同時に、はめ込んだ構造要素に正確に関
連させることができ、構造簡単で、パツキンの耐
久性を向上し、パイプに容易に導入でき、複数の
縦方向部分を拡張する公知のゾンデに比して密封
状態を改善できる、複数の各縦方向部分を液圧的
に拡張すると同時に構造要素を固定する冒頭に述
べた種類のゾンデを提供することにある。この場
合の解決法の本質は、離隔スリーブを軸線方向へ
接近させると同時に、パイプの内面に押圧するた
め密封要素を圧縮して半径方向へ拡張する装置
と、ゾンデ基部に対する離隔スリーブの少くとも
部分の軸線方向摺動運動を制限する手段とを特徴
とするゾンデにある。この種の構成のゾンデによ
つて、対として配置した密封要素を僅かな軸線方
向公差で所定位置においてパイプに密封当接させ
ることができ、密封要素に加えられる拡張力の変
動を所定の狭い範囲に限定できる。

第１の好ましい実施例にもとづき、被拡張範囲
の間にある離隔スリーブには、それぞれ、ゾンデ
基部の限られた長さの軸線方向ミゾに係合でき、
半径方向に挿入されたピンから構成できる、軸線
方向摺動運動を制限する手段を設ける。この場
合、モジユール状構造のゾンデの組込容易性が、
本質的に、損われることはない。何故ならば、当
接ピンは、例えば、螺着可能なように構成できる
からである。別の好ましい変更例にもとづき、密
封要素によつて区画された被拡張部分に高圧流体
を供給するため且つまた中間のまま変形部分から
漏れ流体を排出するため、上述のピンを穿孔でき
る。

別の好ましい変更例にもとづき、パツキンは、
軸線方向へ重ね合わせた構造を有する。この場
合、圧力を受ける環状スペースから見て外側にあ
る部分は、材料が環状間隙に流入するのを阻止す
るためより大きい硬さを有し、この場合、内側の
可撓性部分を横断面で見てほぼＵ字状に囲む。

第２の好ましい実施例にもとづき、軸線方向摺
動運動を制限する手段は、密封要素内に設けてあ
つて、ストツパに当接され、かくして、離隔スリ
ーブの相互の摺動運動および基部に対するスリー
ブ全体としての摺動運動を制限する圧縮バネ要素
を含む。好ましい実施例にもとづき、上記要素
は、軸線方向の圧縮によつて同時に半径方向へ拡
大され、それ自体で密封要素として作用する円す
い形リングデイスクとして構成する。

もどり力を生ずる硬質材料を内側に有し、軟質
の密封受けを外側に有する複数のこの種のデイス
クの束を使用するのが好ましい。円すい形リング
は、無負荷状態において、高圧流体が負荷される
環状チヤンバから見て外側に仮想の円すい先端を
有することになるよう、配置する。

離隔スリーブを軸線方向へ近接させる装置は、
基部上を軸線方向へ摺動自在であつて、基部に対
して軸線方向へ不動の固定取付部と共働する押圧
部を有しているのが好ましい。この場合、密封要
素および離隔ストツパは、何れも、軸線方向へは
め込まれる。ゾンデの離隔スリーブを軸線に垂直
な端面を有する真直ぐのパイプ片として構成すれ
ば特に有利である。軸線方向に摺動自在の押圧部
に一番外側の離隔スリーブに直接作用するが、反
対側の固定取付部は、パイプの端部に嵌めこんだ
種々の部品（例えばカムを有する駆動ピニオン）
と兼用することができる。

本発明の好ましい実施例を図について説明すれ
ば、第１図は本発明のゾンデを示す断面図であつ
て、１は中空パイプ、２はその中空パイプ１に取
りつけるダブルカム等の部分、３はパイプ１の一
端の固定取付部３（図ではカムを形成したピニオ
ンとして示されている。）であつて、ダブルカム
２をパイプ１に６固取りつけた６気筒エンジン用
カムシヤフトとして構成されているパイプ１に挿
入されたゾンデの断面図を示している。

４１はゾンデ基部であつて、その内部に高圧流
体導入管４２と漏れた流体の排出管４２１とが形
成されている。４３はパイプ１の不変形部にある
離隔スリーブ、４５はパイプ１のカムなどを固定
するため拡張部にある離隔スリーブ、４４は拡張
部にある離隔スリーブ４５の両端にあつて、パイ
プ１の拡張部と、不変形部の間を密閉する弾性密
封装置、６は押圧部であつて、中心線の上方は不
作動時、下方は押圧時を夫々示し、一番右端のス
リーブ４を介して凡ての離隔スリーブ４３，４
５，及びそれらの間に介装されている弾性密封装
置４４を押圧する。

図の中央の楕円形の鎖線で示す部分（図の，
と記載してあるところ）は夫々第２図，第４図
に別な実施例を拡大図として示されている。

第２図は第１の実施例の断面図であり、第３図
は第２図の鎖線で囲んで示した部分の拡大図で
ある。

高圧流体は管４２で供給され、パイプ１の拡張
部に流れこむ。拡張部にある離隔スリーブ４５の
両端に、不変形部にある離隔スリーブ４３との間
に弾性密封装置４４が介装されている。弾性密封
装置４４はより硬い高強度材料からなる第１リン
グ４４２と、圧力を受ける拡張部側にあつてゴム
弾性材料からなる第２リング４４１とからなる。

第１図に示す如く各離隔リングの一番左側のリ
ングは固定取付部３の肩部３１に当接されている
ので、一番右側のリング４を押圧部で押圧すれ
ば、各離隔リング４３，４５は順に押されて互に
近接し、弾性的な第１リング４４１は押圧、圧縮
されて半径方向に拡張し、パイプ１の内面に圧接
され、密封作用を行う。

コム２の位置に対応して、各離隔リング４３，
４５の長さは適当に定められる。さらに拡張部の
位置を正確に定めるために、離隔リングの軸方向
の摺動運動を制限する手段として、ゾンデ基部４
１の外周面に所定の長さの軸方向溝４１１を設
け、それと嵌合するスリーブ状ピン４３１が離隔
スリーブ４３に設けられている。

この軸方向溝４１１の長さは図の左側から右側
にかけて順次長くされており、ピン４３１が溝４
１１の左端に当ると、そこで図の右側から押圧さ
れている離隔スリーブ４３の摺動がとまる。この
ようにして、凡ての離隔スリーブ４３，４５が正
しい位置に保持されうる。

又スリーブの動きが制限されるので密封装置を
破損する惧はない。

図から判るように弾性密封装置４４において硬
質部分４４２はＵ字状に弾性部分４４１を包囲し
ている。

拡張部に圧入された高圧流体の一部は密封部材
４４を通つて、不変形部に漏れることがあるが、
この漏れた流体は前記のスリーブ状ピン４３１の
孔を経て排出管４２１に入り還流する。（尚第３
図では管４２と管４２１とを一しよに画いてある
が、実際は別々の管があるものである。） 第４図は密封装置の別な例を示す断面図、第５
図は第４図の鎖線で囲んで示した部分の拡大図
であつてパイプ１の拡張部にある離隔スリーブ４
５の両端に介装された密封装置４６は、円すい形
のリング状バネ板４６１と、その外側の弾性密封
部４６２とからなる。

第５図の左側は不動時、右側は負荷時を示し、
押圧されたときは、左側に示されるような円すい
形のデイスク４６１は平らな形となり、弾性密封
部４６２はパイプ１の内面に圧接される。

半径方向の径の大きい内側リングは変形時、も
どり力を作用し、高強度であるので、離隔スリー
ブの軸方向の接近を正確に制限する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゾンデの縦断面図、第２図は
第１実施例の断面図、第３図は第２図の部分拡大
図、第４図は別の実施例の第２図と同様な断面
図、第５図は第４図の部分拡大図である。 符号の説明、１…パイプ、２…カム、３…固定
取付部、３１…肩部、４…端部のスリーブ、６…
押圧部、４１…ゾンデ基部、４１１…軸方向溝、
４２…高圧液体供給管、４２１…排出管、４３…
不変形部離隔スリーブ、４４…弾性密封装置、４
４１…弾性部分、４４２…硬質支持部分、４５…
拡張部離隔スリーブ、４６…密封装置、４６１…
硬質リング状バネ板、４６２…弾性密封部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形基部と、この基部に交互にはめ込んだ
   密封要素および離隔スリーブとを有し、高圧流体
   を導入して、パイプを部分的に拡張することによ
   り、パイプに取りつけた複数の部材を固定するも
   のであつて、パイプの被拡張部分を密封要素によ
   つてパイプの不変形部分から区画できるような拡
   張自在のパツキンを有する拡張ゾンデにおいて、
   パイプ１の不変形部分にある離隔スリーブ４３と
   被拡張部分にある離隔スリーブ４５を、軸方向に
   おいて接近させると同時に、パイプ１の内面に押
   圧するため密封要素４４，４６を圧縮して半径方
   向に拡張する押圧部６と反対側の固定取付部３
   と、ゾンデ基部４１に対する前記の離隔スリーブ
   ４３の軸方向摺動運動を制限する手段とを有し、
   さらに前記のゾンデ基部４１には、高圧流体導入
   管４２と、不変形部分への漏れ流体を排出する排
   出管４２１とが形成されていることを特徴とする
   拡張自在のパツキンを有する拡張ゾンデ。 ２ 前記の、離隔スリーブ４３の摺動運動を限定
   する手段が、離隔スリーブ４３に挿入され、ゾン
   デ基部４１に形成された所定の長さの軸方向溝４
   １１と係合するピン４３１とからなることを特徴
   とする前記請求項１記載の拡張自在のパッキンを
   有する拡張ゾンデ。 ３ 前記の弾性密封要素４４は、高圧流体が導入
   される拡張部に対して、内側にある軟質の拡張部
   分４４１と、その外側にある硬質の支持部分４４
   ２とからなることを特徴とする前記請求項１に記
   載の拡張自在のパツキンを有する拡張ゾンデ。 ４ 前記の硬質の支持部分４４２が、横断面でみ
   て、Ｕ字状に軟質の拡張部分４４１を囲むことを
   特徴とする前記請求項３に記載の拡張自在のパツ
   キンを有する拡張ゾンデ。 ５ 前記の離隔スリーブの摺動運動を制限する手
   段が、弾性密封要素４６と兼用されていることを
   特徴とする前記請求項１に記載の拡張自在のパツ
   キンを有する拡張ゾンデ。 ６ 前記の弾性密封要素４６は、重ね合わせた複
   数の円すい形の、硬質リング状バネ４６１と、こ
   のバネ４６１の外側の弾性密封要素４６２とから
   なることを特徴とする前記請求項５記載の拡張自
   在のパツキンを有する拡張ゾンデ。