JP2003161393A

JP2003161393A - 管継手用パッキン及びシール組付部

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Publication number: JP2003161393A
Application number: JP2001358865A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takatsu; 正秋高津
Original assignee: KURODITE KK
Current assignee: KURODITE KK
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP4040868B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のパッキン３、４に発生していた局部的
な変形を防ぐことにより、応力の集中とクラックの発生
を防止し、切欠係数を低く抑えて疲労破壊を防止し、弾
性の劣化を防止してシール性能を維持することにある。
また、不自然な姿勢を要する作業であって、慎重な潤滑
剤の選択や細心の注意を要していた、傾斜面７ｂや装着
面７ｆに潤滑剤を塗布する作業を不要とすることにあ
る。【解決手段】受圧面１ｂ、２ｂにキャンバス１ｃ、２
ｃを設け、受圧面１ｂ、２ｂと外斜面１ｄ、２ｄとの交
点を円弧状のＲ部１ａ、２ａとしたパッキン１、２とし
た。また、外斜面１ｄ、２ｄや内接面１ｅ、２ｅなどに
潤滑剤を施した。さらに、パッキン１、２の受圧面１
ｂ、２ｂの角度Ａと押輪５の押圧面５ａの角度ＢをＡ＞
Ｂの関係になるようにし、受圧面１ｂ、２ｂと押圧面５
ａの両方に潤滑剤を施したシール組付部とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配管の継手部に使用
するパッキン及びシール組付部に係わり、特に弾性体か
らなるパッキンを管外周に渡り均等に組み付けることを
可能とし、かつ、パッキン自身の断面形状を工夫して局
部変形の発生を防止することにより、組付が容易で耐久
性と信頼性の高いシール組付部を提供することに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シール組付部に使用する従来のパッキン
３、４は、生ゴムに加硫剤や軟化剤などの基材を複合し
たいわゆる合成ゴムを材料としており、化学的に架橋さ
れたゴム状弾性を有している。このため、押輪５の押圧
面５ａに押されると局部的に圧縮されやすく、押輪５の
外角５ｂや内角５ｃと接触する部分を角として局部変形
していた。また、従来のパッキン３、４は図３に示した
ように、傾斜した受圧面３ｂ、４ｂと外斜面３ｃ、４ｃ
などを有し、受圧面３ｂ、４ｂと外斜面３ｃ、４ｃの交
点は面取部３ａ、４ａであった。このため、面取部３
ａ、４ａは押輪５の外角５ｂと受口角７ｇに挟まれて局
部変形していた。また、従来のパッキン３、４の受圧面
３ｂ、４ｂの角度Ａは押輪５の押圧面５ａの角度Ｂと比
べＡ≦Ｂの関係にあった。このようなパッキン３、４を
押輪５で押すと最初に外角５ｂが受圧面３ｂ、４ｂに触
れ、外角５ｂが受圧面３ｂ、４ｂにくい込んでしまうた
め、押圧面５ａと受圧面３ｂ、４ｂとの間で滑りが起こ
らず、押輪と５パッキン３、４間における調心機能を十
分発揮することはできなかった。一方、従来の配管の継
手部の組付は図４に示したように、予め挿口部７ｃに押
輪５とパッキン３を預け入れしておき、受口部７ａの傾
斜面７ｂと挿口部７ｃの装着面７ｆの両方に潤滑財を塗
布していた。しかし配管は地中に配設する場合が多く、
また、必要以上に土を掘ることは効率的でないため、潤
滑剤の塗布は狭い掘削溝の中での作業となり、下側の傾
斜面７ｂや装着面７ｆの下面には手が届きにくかった
り、不自然な姿勢で潤滑剤を塗布しなければならなかっ
たりして、潤滑剤を塗布する作業は困難であった。ま
た、水中での配管施工において水溶性の潤滑剤を使用す
ると、潤滑剤が水に溶けてしまいその効果が発揮できな
かったり、粘着性の潤滑剤を使用すると土砂が付着しや
すい問題などがあって、現場の状況に合わせた慎重な潤
滑剤の選択と、土砂などを付着させない細心の注意を要
する作業を要していた。潤滑剤を塗布した後に、図５に
示したように挿口部７ｃを受口部７ａに挿入し、パッキ
ン３を受口部７ａの傾斜面７ｂと挿口部７ｃとの空間に
はめ込み、Ｔ字頭部９ｂを有するボルト９ａとナット９
ｃとで、管のフランジ７ｄと押輪５のフランジ５ｄとを
締め付けてパッキン３を押し込んでいた。しかし、配管
は一般的に管を横たえて配設する場合が多く、図６に示
したように押輪５と管の中心が一致せず、管の挿口部７
ｃに押輪５の上部の内角５ｃが接触した状態になる場合
が多かった。自重により押輪５が下がるからである。図
６の状態のままボルト９ａとナット９ｃを締めると図７
に示したように、上部には押輪５の外角５ｂと受口角７
ｇとの間に過大な隙間ができ、パッキン３がはみ出して
大きな局部変形３ｅが発生する。また、下部には内角５
ｃと挿口部７ｃとの間に過大な隙間ができ、パッキン３
がはみ出して大きな局部変形３ｄが発生する。

【０００３】以上のように従来は、いろんな原因により
パッキンに局部的な変形が発生していた。このような局
部的な変形部分には応力が集中してクラックが発生する
ことが多かった。また、局部的に変形した部分は切欠係
数が高く、繰り返しの力がかかると比較的小さな応力に
対しても疲労破壊しやすい問題があった。さらに、短時
間の間にパッキンの弾性がなくなり反発力を失ってシー
ル性能も低下する問題があった。配管内に流れる液体の
圧力は一定せず常に変動しているので、パッキンには常
に繰り返しの応力がかかっている。パッキンの表面に発
生したほんの小さなヘアークラックであっても、繰り返
しの力により大きく成長し破壊し易くなる。その結果液
体の漏れを生ずるため、従来は信頼性の高いシール組付
部を提供することができなかった。また、クラックが発
生し弾性が低下したシール組付部に、地盤沈下や地震な
どの外的要因により位置ずれを生じた場合には、反発力
を失ったパッキンではシール能力を維持することが困難
で、水漏などを発生する場合が多かった。従来から、押
輪とパッキン間における調心機能を発揮させる発明とし
て、特許番号第２８４５２６０号、特開平１１−６３３
２５号、特開２００１−２９５９６８号などが提案され
ているが、いずれも傾斜ガイド面、舌片を有する受圧
面、半円形の溝など断面に局部変形を有するパッキンと
していた。このように断面自体に大きな局部変形を有す
るパッキンには、局部変形した部分に応力集中が発生し
やすい問題と、切欠係数が高くなり繰り返しの負荷を受
けると比較的小さな応力下において疲労破壊しやすい問
題と、クラックが発生し短期間の内に弾性を失い易い問
題などを有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の欠点をなくすためなされたものであって、ゴム性
の弾性体のみからなっていたパッキンの有する、押輪の
押圧面に押された部分が圧縮され局部変形し易い問題を
なくすことにある。また、受圧面と外斜面の交点が面取
部であったパッキンの有する、押輪の外角と受口角に挟
まれた部分が局部変形し易い問題をなくすことにある。
また、受圧面の角度Ａと押輪の押圧面の角度ＢとがＡ≦
Ｂの関係にあったパッキンの有する、押輪の外角が受圧
面にくい込んでしまって滑りが起こらず、押輪とパッキ
ン間における調心機能を発揮することはできない問題を
なくすことにある。そして、押輪とパッキン間における
調心機能を発揮させることにより、図７に示した押輪の
外角と受口角との間に発生する大きな局部変形や押輪の
内角と挿口部との間に発生する大きな局部変形などを防
止することにある。さらに、特許番号第２８４５２６０
号、特開平１１−６３３２５号、特開２００１−２９５
９６８号などの発明のように、パッキンの断面自体に大
きな局部変形を有することから生じる問題をなくすこと
にある。以上のように、それぞれいろんな原因により発
生するパッキンの局部的な変形を防止し、応力の集中と
クラックの発生を防止し、切欠係数を低く抑えて繰り返
しの負荷によるパッキンの疲労破壊を防止し、さらに、
パッキンの弾性の劣化を防止してシール性能を維持する
ことにある。また、以上のようにして信頼性の高いシー
ル組付部を提供すると共に、地盤沈下や地震などの外的
要因による位置ずれを生じた場合でも、長期にわたり柔
軟に変形して水漏などを発生しないシール組付部を提供
することにある。さらにまた、手が届きにくく不自然な
姿勢を要した作業であって、現場の状況に合わせた慎重
な潤滑剤の選択や、土砂などを付着させないための細心
の注意を要した、傾斜面や装着面に潤滑剤を塗布する作
業を不要とすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、受口
部の傾斜面と挿入部の外面との隙間を密閉するパッキン
であって、受圧面にキャンバスを設け、かつ、受圧面と
外斜面との交点を円弧状のＲ部としたパッキンとする。
キャンバスにより受圧面が容易に局部的変形をしないよ
うに、また、押輪の外角と受口角に挟まれた部分が容易
に局部的変形しなようにするためである。請求項２の発
明は、その受圧面、外斜面、内接面の各面に潤滑剤を施
したパッキンとする。パッキン自身に潤滑剤を施すこと
により、現場における潤滑剤の塗布を不要とするためで
ある。また、押輪の押圧面とパッキンの受圧面との滑り
を良くして調心性能を向上させるためである。請求項３
の発明は、請求項２に記載したパッキンであって、受圧
面と外斜面との交点を円弧状のＲ部としたパッキンとす
る。押輪の外角と受口角に挟まれた部分が容易に局部的
変形しないパッキンであって、調心性能を向上させたパ
ッキンとするためである。請求項４の発明は、請求項２
に記載したパッキンであって、受圧面にキャンバスを設
けたパッキンとする。キャンバスにより受圧面が容易に
局部的変形をしないパッキンであって、調心性能を向上
させたパッキンとするためである。請求項５の発明は、
パッキンの受圧面の角度をＡとし押輪の押圧面の角度を
Ｂとした場合に、Ａ＞Ｂの関係になるようにしたことを
特徴とするシール組付部とする。押輪の外角がパッキン
の受圧面にくい込むのを防ぎ、押圧面と受圧面との間で
滑りやすくして調心機能を向上させるためである。請求
項６の発明は、請求項５に記載したシール組付部であっ
て、その受圧面にキャンバスを設たパッキンを使用す
る。キャンバスにより受圧面が容易に局部的変形をしな
いパッキンを使用したシール組付部であって、調心性能
を向上させたシール組付部とするためである。請求項７
の発明は、請求項５に記載したシール組付部であって、
その受圧面と外斜面との交点を円弧状のＲ部としたパッ
キンを使用する。押輪の外角と受口角に挟まれた部分が
容易に局部的変形しないパッキンを使用したシール組付
部であって、調心性能を向上させたシール組付部とする
ためである。請求項８の発明は、パッキンの受圧面と押
輪の押圧面の両方又はいずれか一方に潤滑剤を施したこ
とを特徴とする。潤滑剤により押圧面と受圧面との滑り
を良くするためである。請求項９の発明は、請求項８に
記載したシール組付部であって、その受圧面と外斜面と
の交点を円弧状のＲ部としたパッキンを使用する。押輪
の外角と受口角に挟まれた部分が容易に局部的変形しな
いパッキンを使用したシール組付部であって、調心性能
を向上させたシール組付部とするためである。請求項１
０の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載し
たシール組付部であって、これに使用するパッキンの受
圧面と押輪の押圧面の両方又はいずれか一方に潤滑剤を
施したシール組付部とする。傾斜と潤滑剤の両方の作用
により調心効果をさらに向上させるためである。請求項
１１の発明は、請求項５乃至請求項１０のいずれかに記
載したシール組付部であって、これに使用するパッキン
が請求項１乃至請求項４に記載したいずれかのパッキン
であるシール組付部とする。局部変形しにくいパッキン
と調心性能の優れた押輪の組合せにより、信頼性の高い
シール組付部を提供するためである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の１実施例を図１及び
図２に示し説明する。本実施例に係るパッキン１、２は
いわゆる合成ゴム製であって、受圧面１ｂ、２ｂの角度
Ａを押輪５の押圧面５ａの角度Ｂより大きな角度とし
た。また、受圧面１ｂ、２ｂと外斜面１ｄ、２ｄとの交
点は円弧状のＲ部１ａ、２ａとした。また、受圧面１
ｂ、２ｂにはキャンバス１ｃ、２ｃを設けた。キャンバ
ス１ｃ、２ｃの材料としては綿の荒い繊維で織った識布
を用いた。予めゴムを成型する型の受圧面１ｂ、２ｂに
相当する位置にキャンバス１ｃ、２ｃをおいておき、材
料の合成ゴムを流し込み加硫して成型した。また、押圧
面５ａの角度Ｂを前記したようにＡ＞Ｂの関係とした押
輪５とパッキン１、２とを組み合わせてシール組付部と
した。さらに、パッキン１、２の受圧面１ｂ、２ｂと外
斜面１ｄ、２ｄと内接面１ｅ、２ｅの各面及び押輪５の
押圧面５ａに潤滑剤を施した。潤滑剤としては４フッ化
エチレンなどのフッ素系、２硫化モリブデンなどのモリ
ブデン系、その他シリコン系やカーボン系などの固体の
潤滑剤を使用することが好ましい。潤滑剤の施工方法
は、個体の潤滑剤をそのまま塗布したり、樹脂塗料など
に混合して塗装したり、ワックスなどにに混ぜて塗布す
ればよい。塗布後はうすく残してふき取ったり乾燥させ
たりして表面に粘着性が残らない状態にしておく。土や
埃の付着を防止するためである。

【０００７】本発明に係るパッキン１、２及びシール組
付部は上記のように構成されており、以下その作用につ
いて説明する。パッキン１、２の受圧面１ｂ、２ｂにキ
ャンバス１ｃ、２ｃを設けたので、弾性体のみからなる
受圧面３ｂ、４ｂと比べて局部変形しなくなり、押輪５
の押圧面５ａに押されたときに僅かな変形に止まるよう
になった。また、受圧面１ｂ、２ｂと外斜面１ｄ、２ｄ
との交点を円弧状のＲ部１ａ、２ａとしたので、押輪５
の外角５ｂと管の受口角７ｇに挟まれた部分が局部的な
変形をしないようになった。また、パッキン１、２の受
圧面１ｂ、２ｂ、外斜面１ｄ、２ｄ、内接面１ｅ、２ｅ
の各面に潤滑剤を施したので、現場における傾斜面７ｂ
や装着面７ｆへの潤滑剤の塗布をしなくても容易に組付
可能とすることができた。また、押輪５の押圧面５ａと
受圧面１ｂ、２ｂとの滑りが良くなって、パッキン１、
２と押輪５との間の調心性能を向上させることができ
た。また、パッキン１、２の受圧面１ｂ、２ｂの角度Ａ
と押輪５の押圧面５ａの角度ＢをＡ＞Ｂの関係になるよ
うにしたので、押輪５の外角５ｂがパッキン１、２の受
圧面１ｂ、２ｂにくい込むのを防くことができ、押圧面
５ａと受圧面１ｂ、２ｂとの間で滑りやすくなり、パッ
キン１、２と押輪５との間の調心性能を向上させること
ができた。また、パッキン１、２の受圧面１ｂ、２ｂと
押輪５の押圧面５ａの両方にそれぞれ潤滑剤を施したの
で互いに滑りやすくなり、パッキン１、２と押輪５との
間の調心性能をさらに向上させることができた。このよ
うにして、押輪５とパッキン１、２間における調心機能
を向上させたので、押輪５とパッキン１、２の間に中心
のずれが発生しなくなったり、従来生じていたパッキン
の局部変形３ｄ、４ｄの発生を防止することができた。

【０００８】

【発明の効果】本発明により、従来のパッキンの有する
受圧面が圧縮されて局部変形しやすい問題や、受圧面と
外斜面の交点の部分が局部変形しやすい問題を解決し、
局部変形の少ないパッキンを提供することができた。ま
た本発明により、押輪とパッキン間における調心機能を
向上させたので、パッキンを管の外周に渡り均等に組み
付けることを容易にしたシール組付部を提供することが
できた。また、押輪とパッキン間に中心のずれが発生し
た場合に生じる、押輪の外角と傾斜角との間に発生する
局部変形や、押輪の内角と挿口部との間に発生する局部
変形などを防止することができた。さらに本発明は、特
許番号第２８４５２６０号、特開平１１−６３３２５
号、特開２００１−２９５９６８号などの発明のよう
に、パッキンの断面自体に大きな局部変形を有する問題
を有していない。以上のように、それぞれ個別の原因に
より発生するパッキンの局部的な変形を防止することが
できた。このため、局部的な変形部に発生する応力の集
中と、応力集中に伴うクラックの発生を防止することが
できた。また、断面の局部変形をなくしたため切欠係数
を低い値に抑えることが可能となり、繰り返しの負荷に
よるパッキンの疲労破壊を防止することができた。さら
に、応力集中やクラックの発生などに伴うパッキンの弾
性の劣化を防止してシール性能を維持することができ
た。また、信頼性の高いシール組付部を提供すると共
に、地盤沈下や地震などの外的要因による位置ずれを生
じた場合でも、柔軟に変形して水漏などを発生しないシ
ール組付部を提供することができた。さらにまた、手が
届きにくく不自然な姿勢を要した作業であって、現場の
状況に合わせた慎重な潤滑剤の選択や、土砂などを付着
させないための細心の注意を要していた、装着面に潤滑
剤を塗布する作業を不要とすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るパッキン２例の断面形状
を表した図である。

【図２】本発明に係るパッキンと押輪の関係を表した部
分断面図である。

【図３】従来のパッキン２例の断面形状を表した図であ
る。

【図４】配管の継手部を組付けるときの第１段階の状態
を表した部分断面図である。

【図５】配管の継手部を組付けるときの第２段階の状態
を表した部分断面図である。

【図６】配管の継手部を組付けるときの第２段階におい
て、押輪とパッキン間に中心のずれが発生した状態を表
した部分断面図である。

【図７】図６の状態のまま押輪を締め付けたときにパッ
キンに発生する局部変形を表した部分断面図である。

【符号の説明】

１：パッキン１ａ：Ｒ部
１ｂ：受圧面１ｃ：キャンバス１ｄ：外斜面
１ｅ：内接面２：パッキン２ａ：Ｒ部
２ｂ：受圧面２ｃ：キャンバス２ｄ：外斜面
２ｅ：内接面３：パッキン３ａ：面取部
３ｂ：受圧面３ｃ：外斜面３ｄ：局部変形
３ｅ：局部変形４：パッキン４ａ：面取部
４ｂ：受圧面４ｃ：外斜面５：押輪
５ａ：押圧面５ｂ：外角５ｃ：内角
５ｄ：フランジ７ａ：受口部７ｂ：傾斜面
７ｃ：挿口部７ｄ：フランジ７ｆ：装着面
７ｇ：受口角９ａ：ボルト９ｂ：Ｔ字頭部
９ｃ：ナット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配管の継手部において受口部の傾斜面と
挿口部の外面との隙間を密閉するためのパッキンであっ
て、受圧面にキャンバスを設け、受圧面と外斜面との交
点を円弧状のＲ部としたことを特徴とするパッキン。
【請求項２】配管の継手部において受口部の傾斜面と
挿口部の外面との隙間を密閉するためのパッキンであっ
て、その受圧面、外斜面、内接面の各面に潤滑剤を施し
たことを特徴とするパッキン。
【請求項３】請求項２に記載したパッキンであって、
受圧面と外斜面との交点を円弧状のＲ部としたことを特
徴とするパッキン。
【請求項４】請求項２又は請求項３のいずれかに記載
したパッキンであって、受圧面にキャンバスを設けたこ
とを特徴とするパッキン。
【請求項５】配管の継手部において受口部の傾斜面と
挿口部の外面との隙間を密閉するためのパッキンと、前
記パッキンを前記傾斜面に押し付けるための押輪とから
なるシール組付部において、前記パッキンの受圧面の角
度をＡとし前記押輪の押圧面の角度をＢとした場合に、
Ａ＞Ｂの関係になるようにしたことを特徴とするシール
組付部。
【請求項６】請求項５に記載したシール組付部であっ
て、これに使用するパッキンの受圧面にキャンバスを設
けたことを特徴とするシール組付部。
【請求項７】請求項５に記載したシール組付部であっ
て、これに使用するパッキンの受圧面と外斜面との交点
を円弧状のＲ部としたことを特徴とするシール組付部。
【請求項８】配管の継手部において受口部の傾斜面と
挿口部の外面との隙間を密閉するためのパッキンと、前
記パッキンを前記傾斜面に押し付けるための押輪とから
なるシール組付部において、前記パッキンの受圧面と前
記押輪の押圧面の両方又はいずれか一方に潤滑剤を施し
たことを特徴とするシール組付部。
【請求項９】請求項８に記載したシール組付部であっ
て、これに使用するパッキンの受圧面と外斜面との交点
を円弧状のＲ部としたことを特徴とするシール組付部。
【請求項１０】請求項５乃至請求項７のいずれかに記
載したシール組付部であって、パッキンの受圧面と押輪
の押圧面の両方又はいずれか一方に潤滑剤を施したこと
を特徴とするシール組付部。
【請求項１１】請求項５乃至請求項１０のいずれかに
記載したシール組付部であって、これに使用するパッキ
ンが請求項１乃至請求項４に記載したいずれかのパッキ
ンであることを特徴とするシール組付部。