JP2006220242A

JP2006220242A - 管体のシール構造

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Publication number: JP2006220242A
Application number: JP2005035416A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Umishio; 光男海塩
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2025-02-14
Also published as: CN1821736A; EP1691126A1; US20060180125A1; JP4546849B2; CN100592048C; US7293549B2; EP1691126B1

Abstract

【課題】気密作業が容易に行える管体のシール構造を提供すること。
【解決手段】気密栓１０の軸部１１の先端部に、その軸芯方向に移動可能にブッシュ１７を嵌合するとともに、環状シール部材１８を、その基部からブッシュまでの間に移動可能に嵌合させ、環状シール部材の移動域の、軸部のブッシュ側の端部に小径部１２を形成し、軸部の基部側の端部に大径部１３を形成し、気密栓の軸部をインジェクタカップ３の開口端３ａから挿入させ、ブッシュをインジェクタカップの縮径部３ｂに当接させて、該ブッシュを軸部の基部方向に移動させ、ブッシュで環状シール部材を軸部の小径部から大径部に移動させることによって、環状シール部材をインジェクタカップの内周面３ｃ方向に膨出変形させ、該環状シール部材をインジェクタカップの内周面に圧接させることによって気密を図ることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、管体のシール構造に関するものである。

ブレージングされた管体等では、気密試験が行われる。この気密試験は、例えば、管体の全ての開口を気密栓によって塞ぎ、その管体内に所定圧の空気を注入し、所定時間後の圧力を圧力計によって測定することによって、管体の気密性を確認している。

このような気密試験に使用される気密栓としては、例えば、円柱形のゴム体を端板で挟み込み、該ゴム体及び端板の中心に、中心に孔を有する軸部材を挿通させ、該軸部材の先端を一方の端板に固着し、軸部材にパイプ体を嵌合させ、該パイプ体の先端を他方の端板に当接させ、パイプ体の後端に位置する軸部材にナットを螺合させたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１の気密栓では、ゴム体を管体の開口端から内部へ挿入させ、ナットを螺進させることによって、パイプ体を介して両端板を互いに近づく方向に移動させ、それによってゴム体を半径方向外方へ膨出させ、該ゴム体を管体の内周面に圧接させることによって開口を密封する。
なお、管体内への圧縮空気の注入は、軸部材の孔を介して行われる。

特開２００２−１７１６５４号公報（図３及び図４）

ところで、上記特許文献１では、開口に気密栓をする場合と、該気密栓を取外す場合に、ナットをいちいち操作しなければならず、操作が煩雑であった。

本発明は、上記実情に鑑みて、気密作業が容易に行える、管体のシール構造を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、請求項１の管体のシール構造では、開口端から適宜距離内部に縮径部を有する管体の前記開口と、該開口に挿嵌する装着部材との間を、該装着部材の軸部に嵌合させた環状シール部材によってシールする管体のシール構造において、前記軸部の先端部に、その軸芯方向に移動可能にブッシュを嵌合するとともに、前記環状シール部材を、その基部から前記ブッシュまでの間に移動可能に嵌合させ、前記環状シール部材の移動域の、前記軸部の前記ブッシュ側の端部に小径部を形成し、前記軸部の基部側の端部に大径部を形成し、前記装着部材の軸部を前記管体の開口端から管体内に挿入させ、前記ブッシュを前記管体の縮径部に当接させて、該ブッシュを前記軸部の基部方向に移動させ、前記ブッシュで前記環状シール部材を前記軸部の小径部から大径部に移動させることによって、前記環状シール部材を前記開口の内周面方向に膨出変形させ、該環状シール部材を前記管体の内周面に圧接させることによって気密を図ることを特徴とする。

ここで、上記シール構造が適用される管体の縮径部は、ブッシュを受止めるためのものであり、必ずしも円形である必要はない。要は、ブッシュを受止める突出部が、管体内に形成されていればよい。また、上記ブッシュは、一端が縮径部に当接し、他端で環状シール部材を押圧するためのもので、環状シール部材に当接する面が環状シール部材に全面で当接するように連続する円形であることが好ましい。また、上記環状シール部材の断面形状は、円形であることが好ましいが、矩形であってもよい。

また、請求項２の管体のシール構造では、上記請求項１の発明において、上記軸部の大径部に上記環状シール部材が位置する際、上記環状シール部材と上記管体の内周面との間の摩擦抵抗が、上記環状シール部材と上記軸部の大径部との間の摩擦抵抗よりも大きくなるように、上記管体の内周面、上記軸部の大径部及び上記環状シール部材の形状寸法が設計されていることを特徴とする。

更に、請求項３の管体のシール構造では、上記請求項１又は２の発明において、上記軸部における小径部と大径部とを、テーパ面によって連続させたことを特徴とする。
ここで、上記テーパ面は、厳密なテーパ面である必要はなく、例えば、小径部から大径部に向１って漸次外方に向かって湾曲する面によって形成してもよい。

また、請求項４の管体のシール構造では、上記請求項１乃至３のいずれかの発明において、上記装着部材の軸芯に、孔が貫設されていることを特徴とする。

また、請求項５の管体のシール構造では、上記請求項１乃至４のいずれかの発明において、上記管体は、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップであり、上記装着部材は、気密試験に使用される気密栓であることを特徴とする。

また、請求項６の管体のシール構造では、上記請求項１乃至４のいずれかの発明において、上記管体は、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップであり、上記装着部材は、インジェクタであることを特徴とする。

上記した請求項１の本発明に係る管体のシール構造によれば、装着部材を管体の開口に押し込むだけで、シールが行えるので、作業が容易である。
また、環状シール部材が軸部の小径部に位置している状態においては、環状シール部材が軸方向に縮径している。従って、管体の開口内周面に当接することなく、又は当接した場合であっても弱い圧力で接するため、装着部材を管体に抵抗なく、又は弱い抵抗で挿入させることができるので、装着部材の挿入作業が容易であるばかりでなく、環状シール部材の磨耗も少ないので、環状シール部材の耐久性を高めることができる。

また、上記した請求項２の本発明に係る管体のシール構造によれば、管体の開口から装着部材を抜き取る際の移動に伴って、環状シール部材が軸部の大径部から小径部に移動して縮径するため、抵抗なく、又は弱い抵抗で装着部材を抜き取ることができる。

また、上記した請求項３の本発明に係る管体のシール構造によれば、環状シール部材が小径部から大径部へ、又は大径部から小径部への移動が、スムースに行われる。

更に、上記した請求項４の本発明に係る管体のシール構造によれば、軸部に貫設した孔を介して、管体内に圧縮空気等を給・排気することができる。

また、上記した請求項５の本発明に係る管体のシール構造によれば、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップに気密栓を、環状シール部材を損傷することなく、容易に装着させることができる。

また、上記した請求項６の本発明に係る管体のシール構造によれば、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップにインジェクタを、環状シール部材を損傷することなく、容易に装着させることができる。

以下に、上記した本発明に係る管体のシール構造を、図面を参照しながら詳細に説明する。
ここで、図１は、本発明に係る管体のシール構造を、フューエルデリバリパイプの気密試験を行うための気密栓に適用した例を示したもので、該気密栓を備えた気密試験用冶具、及びフューエルデリバリパイプ、並びに気密試験機を示した概念図である。また、図２は、図１の気密栓をフューエルデリバリパイプのインジェクタカップに装着させる前の状態を示した断面図、図３は、装着させた後の状態を示した断面図である。

フューエルデリバリパイプ１では、パイプ本体２に複数のインジェクタカップ３がブレージングによって固着されている。このフューエルデリバリパイプ１は、インジェクタカップ３に気密栓１０をして気密を図り、パイプ本体２内に気密試験機４から所定圧の圧縮空気を供給するとともに、圧力計５でパイプ本体２内の圧力の変化を計測することによって、気密試験が行われる。

インジェクタカップ３は、開口端３ａがラッパ状に拡開され、基端が半径方向内方に縮径された縮径部３ｂを有している。このインジェクタカップ３には、後述するインジェクタ２１が、開口端３ａから挿入されて支持される。

図２に詳細に示した気密栓１０は、軸部１１を有している。この軸部１１は、先端（図において上端）から、小径部１２，大径部１３をこの順に有しており、小径部１２と大径部１３は、テーパ面１４によって連結されている。更に、軸部１１は、大径部１３の後端（図において下端）に鍔部１５を有している。また、軸部１１の先端面には、先端に鍔１６ａを有するピン１６が植設されている。

更に、気密栓１０は、ブッシュ１７を備えている。このブッシュ１７は、孔の中間部に内方に突出するフランジ１７ａを備えている。そして、このブッシュ１７は、そのフランジ１７ａをピン１６に嵌合させることによって軸部１１に対して、その軸芯方向に移動可能に支持され、ピン１６の鍔１６ａによって軸部１１からの脱落が防止されている。

更にまた、気密栓１０は、Ｏリング等の環状シール部材１８を備えている。そして、この環状シール部材１８は、軸部１１の小径部１２に嵌合されている。

このように構成された気密栓１０は、共通のベース１９に取付けられて、治具２０を構成している。そして、フューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３は、この治具２０によって、以下のようにシールされる。

先ず、図２の状態で、フューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３の開口端３ａを気密栓１０の軸部１１に嵌合させ、更にフューエルデリバリパイプ１を押し下げると、インジェクタカップ３の縮径部３ｂがブッシュ１７の先端（図においては、上端）に突き当たり、ブッシュ１７を押下する。すると、ブッシュ１７によって、軸部１１の小径部１２に存在する環状シール部材１８が押下され、図３に示すように、該環状シール部材１８が大径部１３に移動され、その間に膨出変形される。
従って、環状シール部材１８がインジェクタカップ３の内周面３ｃに当接し、軸部１１とインジェクタカップ３との間を密封する。

この密封状態で、フューエルデリバリパイプ１内に所定圧の圧縮空気を供給し、所定時間後、圧力計によってフューエルデリバリパイプ１内の圧力を測定し、それによって気密状態を確認する。

気密試験が完了したら、図３の状態から、フューエルデリバリパイプ１を引き上げる。この際、インジェクタカップ３の内周面３ｃ、軸部１１の大径部１３及び環状シール部材１８の形状寸法が、環状シール部材１８と軸部１１の大径部１３との摩擦抵抗よりも、環状シール部材１８とインジェクタカップ３の内周面３ｃとの摩擦抵抗が大きくなるように設計されていることにより、環状シール部材１８は、フューエルデリバリパイプ１に伴って上方へ移動し、テーパ面１４に添って縮径し、図２に示すように、軸部１１の小径部１２に達すると、インジェクタカップ３の内周面３ｃから離れる。

そして、フューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３は、気密栓１０から完全に離脱するが、ブッシュ１７のフランジ１７ａがピン１６の鍔１６ａに突き当たり、ブッシュ１７は、そこで留まり、環状シール部材１８が軸部１１の小径部１２から脱落するのを防止する。

なお、上記実施の形態では、気密栓１０を治具２０に固定して、該気密栓１０にフューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３を装着させる例を示しているが、逆に気密栓１０をインジェクタカップ３に装着させてもよい。
また、上記実施の形態では、複数個の気密栓１０を、ベース１９に設置して治具２０を構成しているが、気密栓１０を単独で使用してもよい。

更に、上記実施の形態では、気密栓１０をフューエルデリバリパイプ１に適用した例を示しているが、他の管体における開口の閉塞に適用することもできる。

また、気密栓１０は、図４に示すように、軸部１１の軸芯に、通気孔１１ａを備え、軸部１１の端部に、図示しない通気パイプを連結する継手１９ａを備えたものであってもよい。この気密栓１０は、該気密栓１０を管体の開口に装着し、継手１９ａに通気パイプを結合させ、該通気パイプ，通気孔１１ａを介して、管体内に圧縮空気等を供給したり、管体内の空気を抜いたりすることに使用される。

更にまた、図５及び図６は、本発明の他の実施の形態として、本発明に係るシール構造を、フューエルデリバリパイプ２のインジェクタカップ３と、インジェクタ２１とに適用した例を示している。

この実施の形態のインジェクタ２１は、端部に軸部２２を有している。この軸部２２は、先端（図において上端）から、小径部２３，大径部２４をこの順に有しており、小径部２３と大径部２４は、テーパ面２５によって連結されている。更に、軸部２２は、大径部２４の基端（図において下端）に鍔部２６を有している。また、軸部２２の先端面には、鍔２７が配設されている。

更に、インジェクタ２１は、ブッシュ２８を備えている。このブッシュ２８は、先端に大径の孔２８ａを有している。そして、このブッシュ２８は、孔２８ｂを軸部２２に嵌合させることによって、軸部２２に対して、その軸芯方向に移動可能に支持され、鍔２７によって軸部２２からの脱落が防止されている。

更にまた、インジェクタ２１は、Ｏリング等の環状シール部材２９を備えている。そして、この環状シール部材２９は、軸部２２の小径部２３に嵌合されている。

このように構成されたインジェクタ２１は、フューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３に、以下のように挿入されて支持される。

先ず、インジェクタ２１の軸部２２をフューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３の開口端３ａに挿嵌させ、更にインジェクタ２１を押し込むと、ブッシュ２８の先端がインジェクタカップ３の縮径部３ｂに突き当たり、ブッシュ２８が図６における下方に移動される。すると、ブッシュ２８によって、軸部２２の小径部２３に存在する環状シール部材２９が押下され、図６に示すように、環状シール部材２９が大径部２４に移動され、その間に膨出変形される。
従って、環状シール部材２９がインジェクタカップ３の内周面３ｃに当接し、軸部２２とインジェクタカップ３との間を密封する。

インジェクタ２１をフューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３から外す場合には、インジェクタ２１をインジェクタカップ３から引き抜く。この際、インジェクタカップ３の内周面３ｃ、軸部２２の大径部２４及び環状シール部材２９の形状寸法が、環状シール部材２９と軸部２２の大径部２４との摩擦抵抗よりも、環状シール部材２９とインジェクタカップ３の内周面３ｃとの摩擦抵抗が大きくなるように設計されていることにより、環状シール部材２９は、インジェクタカップ３内に留まった状態で、テーパ面１４に添って縮径し、軸部２２の小径部２３に達すると、環状シール部材２９がインジェクタカップ３の内周面３ｃから離れる。

そして、インジェクタ２１は、フューエルデリバリパイプ１のインジェクタカップ３から完全に離脱するが、鍔２７がブッシュ２８の大径孔２８ａと孔２８ｂとの境界の段部に突き当たり、ブッシュ２８が軸部２２から脱落するのを防止する。

以上、本発明に係る管体のシール構造の実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形及び変更を加え得ることは当然である。

本発明に係る管体のシール構造を、フューエルデリバリパイプの気密試験を行うための気密栓に適用した例を示したもので、該気密栓を備えた気密試験用冶具、及びフューエルデリバリパイプ、並びに気密試験機を示した概念図である。本発明に係る管体のシール構造を、フューエルデリバリパイプの気密試験を行うための気密栓に適用した例を示した要部断面図で、インジェクタカップを気密栓に装着させる前の状態を示した図である。本発明に係る管体のシール構造を、フューエルデリバリパイプの気密試験を行うための気密栓に適用した例を示した要部断面図で、インジェクタカップを気密栓に装着させた状態を示した図である。本発明に係る管体のシール構造を、フューエルデリバリパイプの気密試験を行うための気密栓に適用した変形例を示した断面図である。本発明に係る管体のシール構造の他の実施の形態として、インジェクタを示した要部断面図である。図５のインジェクタをフューエルデリバリパイプのインジェクタカップに装着させた状態を示した要部断面図である。

符号の説明

１フューエルデリバリパイプ
２パイプ本体
３インジェクタカップ
３ａ開口端
３ｂ縮径部
３ｃ内周面
４気密試験機
５圧力計
１０気密栓
１１軸部
１１ａ通気孔
１２小径部
１３大径部
１４テーパ面
１５鍔部
１６ピン
１６ａ鍔
１７ブッシュ
１７ａフランジ部
１８環状シール部材
１９ベース
１９ａ継手
２０治具
２１インジェクタ
２２軸部
２３小径部
２４大径部
２５テーパ面
２６鍔部
２７鍔
２８ブッシュ
２８ａ大径孔
２８ｂ孔
２９環状シール部材

Claims

開口端から適宜距離内部に縮径部を有する管体の前記開口と、該開口に挿嵌する装着部材との間を、該装着部材の軸部に嵌合させた環状シール部材によってシールする管体のシール構造において、前記軸部の先端部に、その軸芯方向に移動可能にブッシュを嵌合するとともに、前記環状シール部材を、その基部から前記ブッシュまでの間に移動可能に嵌合させ、前記環状シール部材の移動域の、前記軸部の前記ブッシュ側の端部に小径部を形成し、前記軸部の基部側の端部に大径部を形成し、前記装着部材の軸部を前記管体の開口端から管体内に挿入させ、前記ブッシュを前記管体の縮径部に当接させて、該ブッシュを前記軸部の基部方向に移動させ、前記ブッシュで前記環状シール部材を前記軸部の小径部から大径部に移動させることによって、前記環状シール部材を前記開口の内周面方向に膨出変形させ、該環状シール部材を前記管体の内周面に圧接させることによって気密を図ることを特徴とする、管体のシール構造。
前記軸部の大径部に前記環状シール部材が位置する際、前記環状シール部材と前記管体の内周面との間の摩擦抵抗が、前記環状シール部材と前記軸部の大径部との間の摩擦抵抗よりも大きくなるように、前記管体の内周面、前記軸部の大径部及び前記環状シール部材の形状寸法が設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の管体のシール構造。
前記軸部における小径部と大径部とを、テーパ面によって連続させたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の管体のシール構造。
前記装着部材の軸芯に、孔が貫設されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の管体のシール構造。
前記管体は、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップであり、前記装着部材は、気密試験に使用される気密栓であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の管体のシール構造。
前記管体は、フューエルデリバリパイプのインジェクタカップであり、前記装着部材は、インジェクタであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の管体のシール構造。