CN101799094A

CN101799094A - 密封构造

Info

Publication number: CN101799094A
Application number: CN200910149461A
Authority: CN
Inventors: 高田保; 池本理纱; 松下洋介
Original assignee: Higashio Kikai K K
Current assignee: Higashio Kikai K K; Higashio Mech Co Ltd
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2010-08-11
Also published as: JP2010180969A; JP5305958B2

Abstract

提供一种管的插入轻巧且圆滑，且密封性能良好的密封构造。在O形环用密封槽(6)形成O形环保持凹部(20)，构成管未插入状态下的O形环待机状态。

Description

密封构造

技术领域

本发明涉及密封构造，尤其涉及具有内插筒部的管接头的密封构造。

背景技术

以往，使用多种多样的此类构造的管接头，本申请人过去也进行过许多提案(例如，参照专利文献1、2、3)。

专利文献1：日本专利第3876258号公报

专利文献2：日本专利特开2008-57574号公报

专利文献3：日本专利特开2008-291886号公报

然而，现有的密封构造中，除上述专利文献3外，都残留有以下问题。即，如图15和图16所示的现有的结构中，将管接头40的内插筒部41插入被连接用管P的端部42时，管P的内周缘角部45有时会与安装于密封槽43的O形环44冲突(干涉)，即使沿箭头A方向使劲推动，也无法容易地插入。而且，若用大力将管P沿箭头A方向强制推动，则会损伤密封环44，成为以后流体泄漏的原因。

另外，关于上述专利文献3，虽然特别附设有管诱导环体，但存在部件数量增加、以及作为组装单元该管诱导环体脱落(丢失)的问题。或者，存在斜切该管时在保护O形环的同时进行诱导的效果较弱、或由于没有连续地插入管的前端面和管的诱导环体而空出间隔时，则无法起到保护O形环的作用等问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在结构上简单地解决上述现有问题的、可将内插筒部流畅(圆滑)且迅速地插入管端部的密封构造。

为实现上述目的，本发明中，在管接头的内插筒部的外周面凹陷设置有横截面呈大致矩形状的密封槽，使安装于所述密封槽的O形环与被插入所述内插筒部的管端部的内周面紧贴，在与所述密封槽的内径侧两角落部内的内插筒部前端侧角落部对应的槽底的一部分，形成在管未插入状态下使安装于所述密封槽的O形环的整体外径尺寸缩小的O形环保持凹部。

另外，所述密封槽的所述槽底的截面形状构成为，所述O形环保持凹部为圆弧状或浅碟形，且残余部为直线状，随着管插入，保持在所述O形环保持凹部内的O形环移动到所述残余部，切换为起密封作用的O形环压缩状态。

另外，所述密封槽的所述槽底的截面形状构成为，所述O形环保持凹部为圆弧状或浅碟形，且残余部为直线状，受到密封流体的压力，保持在所述O形环保持凹部内的O形环移动到所述残余部，切换为起密封作用的O形环压缩状态。

另外，向着所述内插筒部前端侧角落部设置沿径向贯穿所述内插筒部的流体压力导入小孔，保持在所述O形环保持凹部内的O形环受到从该小孔导入的流体压力，从该O形环保持凹部弹出。

另外，密封槽的内插筒部前端侧的侧面凹陷设置有径向的小槽，保持在所述O形环保持凹部内的O形环受到从该小槽导入的流体压力，从该O形环保持凹部被推出。

另外，设定所述O形环保持凹部的轴心方向尺寸，使得保持在所述O形环保持凹部内的O形环在管插入状态下，与内插筒部前端侧的密封槽侧面之间形成微小间隙，保持在所述O形环保持凹部内的O形环受到从该微小间隙导入的流体压力，从该O形环保持凹部被推出。

另外，在所述直线状的残余部，形成槽深比所述O形环保持凹部浅的副凹部。

在管未插入状态下，O形环位于O形环保持凹部，由于尺寸比密封槽内的正规整体外径尺寸小，因此能以与管端部的内周端缘角部轻轻接触的程度圆滑地通过O形环，从而不损伤O形环地进行容易且迅速的插入作业。然后，在受到流体压力的受压状态下，O形环位于密封槽的槽底的O形环保持凹部以外的残余部，充分受到径向的压缩，能可靠地实现密封作用。另外，在管插入后，即使O形环位于保持凹部，当流体压力p发挥作用时，就能可靠地移动至所述残余部，实现密封作用。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的、表示插入途中的主要部分剖视图。

图2是插入完成状态的主要部分剖视图。

图3是密封槽的一例的放大剖视图。

图4是用于说明作用的主要部分放大剖视图。

图5是表示其它实施方式的插入完成状态的主要部分剖视图。

图6是敛缝状态的主要部分放大剖视图。

图7是表示受到流体压力的密封状态的主要部分剖视图。

图8是表示别的实施方式的未受压状态(敛缝完成状态)的主要部分剖视图。

图9是表示受到流体压力的密封状态的主要部分剖视图。

图10是表示变形例的密封槽的形状说明图。

图11是表示其它变形例的密封槽的形状说明图。

图12是表示其他变形例的密封槽的说明图。

图13是表示再一其他变形例的密封槽的说明图。

图14是表示本发明的再一其他实施方式的剖视图。

图15是表示现有例的主要部分截面说明图。

图16是表示现有例的问题点的说明图。

(附图说明)

1管接头

2管端部

3内插筒部

3A外周面

6密封槽

12内周面

15O形环

16、17角落部

18槽底

20O形环保持

21残留部

27侧面

28小槽

30副凹部

D整体外径尺寸

p流体压力

P管

Go微小间隙

Ho槽深

具体实施方式

以下，根据表示实施方式的附图详细说明本发明。

图1～图4所示的实施方式中，1表示管接头，具备插入被连接用管P(pipe)的端部2的内插筒部3，且图中通过安装环5附设有敛缝用筒材4。

在管接头1的内插筒部3的外周面3A 凹陷设置有横截面呈大致矩形状的密封槽6、6。虽然图1、图2中表示了2条密封槽6、6的情况，其条数也可以是1条或3条。

另外，在内插筒部3的前端7的外周形成尖头锥形部8，使得管端部2沿箭头A方向容易插入，且邻接于上述密封槽6、6的前端侧、基端侧形成有适当数量的凹周槽部9、10、11，使得(后述的)在向图2中箭头B方向的敛缝加工时局部缩径变形的敛缝用筒材4可嵌入。

在密封槽6安装有O形环15，(如图1至图2)内插筒部3因O形环15的外周面侧与管端部2的内周面12紧贴而处于密封状态。

而且，密封槽6在与其内径侧两角落部16、17中的内插筒部前端7侧的角落部16对应的槽底18的一部分，如图1和图4(A)所示，以圆弧状的截面形状形成在管未插入状态下使O形环15待机并予以保持的O形环保持凹部20。

通过以待机状态保持于该O形环保持凹部20，利用O形环15自身的缩径方向弹力使安装于密封槽6的O形环15的整体外径尺寸D缩小，O形环15的内周面侧弹性且紧密地与O形环保持凹部20接触，并保持其位置。

密封槽6的槽底18的截面形状为，O形环保持凹部20为圆弧状，且残余部21为直线状，如图1至图2所示，或如图4中的(A)→(B)→(C)→(D)的顺序所示，随着箭头A方向的管插入，保持在凹部内20的O形环15移动到残余部21，切换为沿径向弹性压缩的O形环压缩状态，起密封作用(称为密封状态)。然后，如图2中箭头B所示，(利用省略图示的敛缝作业工具)通过使敛缝用筒材4沿半径内方向压缩塑性变形，使管端部2无法拔出地与管接头1连接为一体。

在此，根据图4进一步详细说明，在图4(A)的管未插入的待机状态下，O形环15的(整体)外径尺寸D保持比图16所示的现有例的O形环44的(整体)外径尺寸D’小的状态。而且，将上述外径尺寸D设定为略大于管内径尺寸d。

即d＜D＜D’。O形环保持凹部20的径向尺寸与残余部21的径向尺寸之差在管内径尺寸d为10mm～20mm时，最好为0.2mm～0.7mm。另外，在管内径尺寸d为40mm～50mm时，最好为0.5mm～1.0mm。

接下来，如图1至图4(B)所示，若管P沿箭头A方向相对前进，则管端部2的开口端内周角部22与O形环保持凹部20内的O形环15轻轻地接触，若进一步将管P插入，O形环15如图4(B)至(C)所示，在沿箭头C方向略微旋转的同时，沿箭头E方向(轴心方向)移动，形成图4(D)的密封状态(O形环压缩状态)。像这样，利用与管端部2的内表面的摩擦(利用摩擦阻力)，O形环15从O形环保持凹部20向槽底残余部21移动，管插入完成，切换为密封状态(O形环压缩状态)。

另外，也可使图1～图4所示的截面呈圆弧状的O形环保持凹部20形成为图10所示的浅碟状。尤其形成为图10所示的倾斜面13，可使O形环15的移动(向残余部21的上移)变得容易。另外，如图11所示，也可使直线状残余部21以1°～10°的倾斜角θ形成缓斜面。在图4(D)所示的密封状态下，可使O形环15的弹性压缩变形可靠进行，从而提高受压时的密封性。另外，也可将图11的倾斜状残余部与图10的浅碟状凹部20组合。

接下来，图5～图7表示其它实施方式。与图1～图4相同的符号表示相同的结构，故省略重复说明，但不同的结构之一如图5所示，即使内插筒部3被插入管端部2，O形环15也残留在O形环保持凹部20。图6是之后用敛缝加工件沿箭头B方向对敛缝用筒材4局部进行缩径塑性加工的连接完成状态的图，O形环15依然残留在凹部20。

在之后的使用状态下，在密封流体的压力p作用后，如图6至图7所示，O形环保持凹部20内的O形环15从凹部20移动至槽底残余部21，切换为起密封作用的O形环压缩状态。另外，表示O形环15为1个，密封槽6也为1个的情况。

而且，如图6至图7所示，为了使内插筒部3内的流体压力直接作用于O形环15，设有多个流体压力导入小孔24。也就是说，向着密封槽6的内插筒部前端7侧的角落部16设置多个沿径向贯穿内插筒部3的流体压力导入小孔24。保持在O形环保持凹部20内的O形环15受到从该小孔24沿图7的箭头G导入的流体压力p，O形环15从该O形环保持凹部20如图6至图7所示地向左方(基端方向)弹出。

另外，若向着密封槽6的其它角落部17侧局部配设敛缝凸部26，则在图7所示的密封状态下的O形环压缩变得更可靠，可提高密封性。另外，在图5～图7的实施方式中，圆形弯曲凹状的凹部20的形状可设置为图10所示的浅碟状，另外，也可如图11所示，使密封槽6的槽底残余部21为倾斜状。

而且，图8和图9表示使用2个O形环15、15的其他的实施方式，前端7侧的密封槽6的形状、以及流体压力导入小孔24等的结构与图5～图7相同，在此省略说明，但邻接于其基端侧形成别的密封槽6，该别的密封槽6省略小孔24，取而代之的是，例如利用径向小钻孔在前端侧的侧面27形成压力导入用径向小槽28。

如图9所示，在前端侧O形环15利用从小孔24沿箭头0

G方向导入的压力p，(从图8)变为图9所示的O形环压缩状态时.0，或前端侧O形环15因某种问题而产生泄露时，基端侧O形环15相继(或同时)通过密封槽6的侧面27的小槽28导入压力(流体)，从O形环保持凹部20迅速弹出，变为图9所示的O形环状态。最好采用向这样的2重密封结构。另外，在该图8、图9中也可附加图10或图11中已述的变形例。

另外，即使使图8、图9所示的具有小槽28的密封槽6中的仅1条适用于内插筒部3，也是自由的(省略图示)。也就是说，在密封槽6的内插筒部前端侧的侧面27凹陷设置有径向的小槽28，保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15受到从该小槽28导入的流体压力p，从该O形环保持凹部20被推出。

另外，如图13的变形例所示，也可构成为设定上述O形环保持凹部20的轴心方向尺寸W20，使得保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15在管插入状态下，与内插筒部前端侧的密封槽侧面27之间形成微小间隙Go，保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15受到从该微小间隙Go导入的流体压力p，从该O形环保持凹部20被推出。也就是说，如图13中实线和2点划线所示，在被管P的端部2的内周面12压缩的状态下，可沿轴心方向略微移动，将O形环15保持在凹部20内，流体压力p从微小间隙Go进入。

另外，如图12的变形例所示，直线状的残余部21最好形成槽深H30比O形环保持凹部20浅的副凹部30，如图12中2点划线所示，移动至残余部21的状态的O形环15的稳定性良好，且起到防止O形环15向前端方向逆向移动的作用。

作为本发明的管接头1的结构，除了上述具有敛缝用筒材4、通过敛缝加工来固定管端部2的结构外，也可直接应用于现有技术1、2、3等的其它的管接头1，也可以是具有内插筒部3的各种管接头。

例如，可应用于图14所示的管接头1的内插筒部3，表示O形环15、15为2个、密封槽6、6也为2个的情况。该管接头1中，使内插筒部3具有形成规定圆环状管收纳部32的外筒体33，而且，该外筒体33与基端筒体33a和前端筒体33b组合为一体来构成，前端筒体33b形成前端缩径状锥形孔34，且在收纳部32的外周方内侧具有在圆筒一处具有刻痕的C字型防管拔出紧固轮35。

将管P从箭头A方向插入收纳部32后，安装于内插筒部3的密封槽6、6的O形环15、15利用与已述图1～图11相同的结构及作用，使管P可轻巧且顺畅地越过O形环15、15，同时进行插入。此时，防管拔出紧固轮35处于图14所示的扩径状态，前端侧的卡扣爪36轻轻地与管P的外周面接触，同时插入管P。在之后的使用状态下，流体压力作用或利用外力，欲将管P沿与箭头A相反的方向拔出时，卡扣爪36轻轻地陷入管P的外周面，防管拔出紧固轮35利用该阻力沿与箭头A相反的方向略微移动，紧固轮35滑接于前端筒体33b的锥形孔34，同时有力地沿直径内方向缩径，卡扣爪36有力地陷入管P的外周面，可阻止管P的拔出。

例如，像该图14那样各种结构的管接头中也可自由应用本发明，只要具有内插筒部3就可以说应用自如。

本发明如上所述，在管接头1的内插筒部3的外周面3A凹陷设置有横截面呈大致矩形状的密封槽6，使安装于上述密封槽6的O形环15与供上述内插筒部3插入的管端部2的内周面12紧贴，在与上述密封槽6的内径侧两角落部16、17内的内插筒部前端侧角落部16对应的槽底18的一部分，形成在管未插入状态下使安装于上述密封槽6的O形环15的整体外径尺寸D缩小的O形环保持凹部20，因此能够以简单的结构且不增加部件数量地解决以往的图13上述的插入的管P的角部45与O形环44干涉，导致向管P的箭头A方向的(相对)插入困难的问题。由此，可使管接头1的管P的连接作业高效地进行，且在管插入后，O形环15被充分地弹性压缩，可发挥良好的密封性能。

另外，上述密封槽6的上述槽底18的截面形状构成为，上述O形环保持凹部20为圆弧状或浅碟形，且残余部21为直线状，随着管插入，保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15移动到上述残余部21，切换为起密封作用的O形环压缩状态，因此，以O形环15在O形环保持凹部20中待机的状态进行管P的插入，因而可流畅且轻巧地插入，而且，随着管插入，即使O形环15的整体外径尺寸欲自动增加，还是被充分地弹性压缩，变为O形环压缩状态，发挥良好的密封性能(密封性)。

另外，上述密封槽6的上述槽底18的截面形状构成为，上述O形环保持凹部20为圆弧状或浅碟形，且残余部21为直线状，受到密封流体的压力，保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15移动到上述残余部21，切换为起密封作用的O形环压缩状态，因此，在O形环保持凹部20内待机的O形环15与管端部2的内周面之间的摩擦进一步变小，可更流畅且轻巧地进行管插入。而且，受到密封流体的压力，在受压时自动切换为O形环压缩状态，起密封作用，结构简易，且展现出优秀的密封性。

另外，向着上述内插筒部前端侧角落部16设置沿径向贯穿上述内插筒部3的流体压力导入小孔24，保持在上述O形环保持凹部20内的O形环15受到从该小孔24导入的流体压力p，从该O形环保持凹部20弹出，因此，流体压力p作用后，O形环立刻从O形环保持凹部20弹出，在基端侧的槽底残余部21切换为被压缩的O形环压缩状态，可靠地起到密封作用。

Claims

1.一种密封构造，在管接头(1)的内插筒部(3)的外周面(3A)凹陷设置有横截面呈大致矩形状的密封槽(6)，使安装于所述密封槽(6)的O形环(15)与供所述内插筒部(3)的管端部(2)的内周面(12)紧贴，其特征在于，

在与所述密封槽(6)的内径侧两角落部(16)、(17)内的内插筒部前端侧角落部(16)对应的槽底(18)的一部分，形成在管未插入状态下使安装于所述密封槽(6)的O形环(15)的整体外径尺寸(D)缩小的O形环保持凹部(20)。

2.如权利要求1所述的密封构造，其特征在于，

所述密封槽(6)的所述槽底(18)的截面形状构成为，所述O形环保持凹部(20)为圆弧状或浅碟形，且残余部(21)为直线状，随着管插入，保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)移动至所述残余部(21)，切换为起密封作用的O形环压缩状态。

3.如权利要求1所述的密封构造，其特征在于，

所述密封槽(6)的所述槽底(18)的截面形状构成为，所述O形环保持凹部(20)为圆弧状或浅碟形，且残余部(21)为直线状，受到密封流体的压力(p)，保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)移动至所述残余部(21)，切换为起密封作用的O形环压缩状态。

4.如权利要求3所述的密封构造，其特征在于，

向着所述内插筒部前端侧角落部(16)设置沿径向贯穿所述内插筒部(3)的流体压力导入小孔(24)，保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)受到从该小孔(24)导入的流体压力(p)，从该O形环保持凹部(20)弹出。

5.如权利要求3所述的密封构造，其特征在于，

在密封槽(6)的内插筒部前端侧的侧面(27)凹陷设置有径向的小槽(28)，保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)受到从该小槽(28)导入的流体压力(p)，从该O形环保持凹部(20)被推出。

6.如权利要求3所述的密封构造，其特征在于，

设定所述O形环保持凹部(20)的轴心方向尺寸(W20)，使得保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)在管插入状态下，与内插筒部前端侧的密封槽侧面(27)之间形成微小间隙(Go)，保持在所述O形环保持凹部(20)内的O形环(15)受到从该微小间隙(Go)导入的流体压力(p)，从该O形环保持凹部(20)被推出。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的密封构造，其特征在于，

在所述直线状的残余部(21)，形成槽深(H30)比所述O形环保持凹部(20)浅的副凹部(30)。