JP2006250157A

JP2006250157A - 蛇腹用パッキン

Info

Publication number: JP2006250157A
Application number: JP2005063245A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamaguchi; 正山口
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】蛇腹２１の外周側に装着され、蛇腹２１の外周面と蛇腹２１を挿通したハウジング３１の内周面との間をシールする蛇腹用パッキン１において、メンテナンス等の取り扱いが容易で、優れたシール性能を発揮することができ、反力により蛇腹２１を破壊することもないパッキン１を提供する。
【解決手段】蛇腹２１における谷部２３に差し込み装着される環状の内周部２と、谷部２３および谷部２３両側の山部２２の外周側に配置される環状の外周部３と、内周部２および外周部３を連結した軸方向幅の小さなつなぎ部４とを一体に有する。内周部２はその軸方向端面に、谷部２３の側面２３ｂに密接する突起状の内周シール部５を有する。外周部３はその外周面に、ハウジング３１の内周面に密接する外周シール部６を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛇腹の外周側に装着され、蛇腹の外周面と蛇腹を挿通したハウジングの内周面との間をシールする蛇腹用パッキンに関するものである。

例えば配管施工を実施する場合、施工の自由度を増大させ工事の簡素化を図るために、自在に変形する蛇腹（フレキシブル）状の配管を用いることがある。そして、このように配管として蛇腹を用いる場合には、蛇腹が山部（凸部）と谷部（凹部）とを交互に有してその外周面が複雑な形状とされていることから、蛇腹外周にてハウジングとのシールは避けることが多いが、やむを得ず蛇腹外周にてシールをする場合には、図３に示すように液状シール４１が多用される。尚、この図３では、符号２１が蛇腹を示し、符号３１が蛇腹２１を挿通したハウジングを示している。

しかしながら、液状シール４１には、そのメンテナンス等の取り扱い性が良くない不都合があり、また液状シール４１であっても蛇腹２１の外周を完全に回りきれないことがあることから、シールにムラが発生することがある。

蛇腹外周のシールに、液状シール４１ではなくゴム状弾性材製のパッキンの使用を考えるとき、蛇腹２１の山部は施工時にハウジング３１と擦れる等して傷付くことが多いことから、この山部の外周面をシール面として利用することは適切でない。すなわち図４に示すように、蛇腹２１の山部２２の外周面とハウジング３１の内周面との間でゴムパッキン４２を径方向につぶすことにより蛇腹２１およびハウジング３１間をシールしようとすると、蛇腹２１の山部２２の外周面に予め付けられた傷（図示せず）により蛇腹２１およびパッキン４２間のシール力に不足を来たすことがあり、よって密封流体が漏れたり、あるいはパッキン４２が傷と接触して損傷したりすることがある。

また、蛇腹２１の山部２２ではなく谷部２３を使用するシールを考える場合には、パッキン４２が細長い形状にならざるを得ないため、シールができなくなることがある。すなわち図５に示すように、蛇腹２１の谷部２３の底面とハウジング３１の内周面との間でゴムパッキン４２を径方向につぶすことにより蛇腹２１およびハウジング３１間をシールしようとすると、パッキン４２の断面形状が径方向に細長い形状にならざるを得ないことから十分なつぶし代を設定することができず、よってシール力が不足して密封流体が漏れたりすることがある。

また、下記する特許文献１または２に、パッキンの断面形状を蛇腹の外周山谷形状に沿った形状に成形することによりシール力を高める技術が掲載されているが、これら公報掲載の従来技術によると、例えば蛇腹が樹脂製である場合、パッキンのつぶし反力により蛇腹に大きな負荷が作用し、蛇腹の山谷が変形し、最悪蛇腹が破壊されてしまう虞がある。

特開平６−２６５０６７号公報特開２００２−５４７７６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、メンテナンス等の取り扱いが容易で、優れたシール性能を発揮することができ、しかもパッキンの反力により蛇腹を破壊することもない蛇腹用パッキンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のパッキンは、蛇腹の外周側に装着され、前記蛇腹の外周面と前記蛇腹を挿通したハウジングの内周面との間をシールする蛇腹用パッキンであって、前記蛇腹における谷部に差し込み装着される環状の内周部と、前記谷部および前記谷部両側の山部の外周側に配置される環状の外周部と、前記内周部および外周部を連結した軸方向幅の小さなつなぎ部とを一体に有し、前記内周部はその軸方向端面に、前記谷部の側面に密接する突起状の内周シール部を有し、前記外周部はその外周面に、前記ハウジングの内周面に密接する外周シール部を有することを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明のパッキンを蛇腹の外周に装着して、蛇腹とともにハウジングの内周へ挿入すると、当該パッキンにハウジングとの摩擦による回転モーメントが発生し、この回転モーメントは、ハウジングに直接接触する外周部から内周部へと伝達される際に幅狭のつなぎ部が折れ曲がるように弾性変形することから、モーメントの大きさが低減される。したがって、このように大きさが低減される回転モーメントを受けて、内周部に設けた突起状の内周シール部が蛇腹の谷部の側面に適度に密接することから、該部シール性を十分に確保することが可能となり、併せて蛇腹に大きな負荷がかかるのを抑えることが可能となる。

また、上記構成のパッキンによると、内周部に設けた突起状の内周シール部が蛇腹の谷部の側面に密接することによりパッキンおよび蛇腹間のシールがなされることから、蛇腹の山部の外周面は、パッキンが密接するシール面としては利用されないことになる。したがって、蛇腹の山部の外周面に万一傷が付けられていても、パッキンおよび蛇腹間のシール性が低下することはない。

尚、蛇腹の外周面における谷部の側面と山部の側面とは実質的に同一部位であるので、請求項１に記載の「谷部の側面」はこれを「山部の側面」と換言することができる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明においては、液状シールを使用せず、代わりにパッキンを使用することから、先ずは、メンテナンス等の取り扱いが容易な密封装置を提供することができる。

また、上記作用により、内周部に設けた突起状の内周シール部が蛇腹の谷部の側面に密接することから、パッキンおよび蛇腹間を十分にシールすることができる。蛇腹の山部の外周面はシール面として利用されないので、ここに傷が付けられていてもシール性が低下することはない。したがってこれらのことから、優れたシール性を発揮する密封装置を提供することができる。

また、上記作用により、大きさの低減される回転モーメントを受けて突起状の内周シール部が蛇腹の谷部の側面に密接することから、蛇腹に大きな負荷がかかるのを抑えることができる。また、上記したように蛇腹の山部の外周面はシール面として利用されないので、山部に対するつぶし代は設定する必要がなく、よって蛇腹にはその外周側からも大きな負荷がかかることがない。したがってこれらのことから、パッキンの反力を受けて蛇腹が破壊されるのを有効に抑えることができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。

構成・・・
（１）蛇腹凸部以外をシール面にして、パッキンの変形を利用してシール性を向上させる。
（２）パッキンの変形をしやすくするために、ボリューム大部（外周部）とボリューム小部（内周部）間のつなぎ部分（つなぎ部）を細くし、ボリューム大部の変形力をそのまま直に伝えることを避け、ボリューム小部の抜けを防止する一方で、完全に変形の伝達を除くのではなく、多少でも伝えることにより、ボリューム小部の突起（内周シール部）をシール面へ押し付ける効果を発生させ、樹脂（蛇腹）側の変形を抑えつつ、シール性を向上させる。
（３）挿入時の摩擦によりパッキンがねじれ回転しようとする。ボリューム大部のねじれはボリューム小部へすべて伝わらないよう、つなぎ部で或る程度力の伝達力を落とす。ボリューム小部へ伝わった残りの力が回転力となり、突起を押さえる力となり、樹脂の変形を抑えつつ、シール力を増大する。

効果・・・
上記構成によると、蛇腹凸部の傷付きを考慮せず施工ができるため、蛇腹配管の取り扱いが楽になり、傷の見落としがあってもシールが可能になる。また、ゴムパッキンでのシールのため、取り外し等のメンテナンスが容易となり、液状シールでの固定部分の削除等による配管の長さ変化が生じず、蛇腹配管の耐久限界まで使用が可能となる

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るパッキン１の半裁断面を示している。また、図２は同パッキン１の装着状態および作動状態を示している。

当該実施例に係るパッキン１は、配管として利用される蛇腹２１の外周側に装着され、蛇腹２１の外周面と蛇腹２１を挿通したハウジング３１の内周面との間をシールする蛇腹用パッキンとして用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、蛇腹２１における或る谷部２３にその外周側から輪がけで差し込み装着される環状の内周部２が設けられており、この内周部２の外周側に、前記谷部２３および谷部２３両側の一対の山部２２，２２の外周側に配置される環状の外周部３が設けられている。内周部２と外周部３との間には、両部２，３を連結した軸方向幅の比較的小さな環状のつなぎ部４が設けられている。また、内周部２にはその軸方向両端面にそれぞれ、谷部２３の側面２３ｂに密接する突起状の内周シール部５が設けられており、外周部３にはその外周面に、ハウジング３１の内周面に密接する円筒面状の外周シール部６が設けられている。上記内周部２、外周部３およびつなぎ部４は、内外周のシール部５，６を含めて、所定のゴム状弾性体により一体に成形されている。また、内周部２は軸方向０．５ピッチ分の谷部２３に差し込まれるものであり、一方、外周部３は軸方向１．５ピッチ分の谷部２３および谷部２３両側の一対の山部２２，２２の外周側に配置されるものであるので、前者の内周部２よりも後者の外周部３の方が軸方向長さが大きく形成され、かつ断面積ないしボリュームも大きく形成されている。

外周部３は、円筒面状の内周面３ａ、同じく円筒面状の外周面３ｂおよび平面状の軸方向両端面３ｃ，３ｃを有している。円筒面状の内周面３ａにはその軸方向中央に位置して上記つなぎ部４および内周部２が設けられている。円筒面状の外周面３ｂは上記円筒面状の外周シール部６をなしており、その軸方向両端部にはそれぞれテーパー面状の面取り部３ｄ，３ｄが設けられている。

図２（Ａ）は、当該パッキン１を蛇腹２１の外周側に装着した状態を示しており、この初期的な装着状態において、内周部２は谷部２３に差し込まれ、内周部２の端面に設けた突起状の内周シール部５はそれぞれ谷部２３の側面２３ｂに接触している。また、内周部２は谷部２３に差し込まれているが、谷部２３の底面２３ａには届いておらず、内周部２の内周面２ａと谷部２３の底面２３ａとの間には所定の径方向間隙が設定されている。

一方、外周部３は、その内周面３ａにて山部２２の外周面２２ａに接触しているが、この接触部にてシールがなされるわけではないので、つぶし代は零ないし略零に設定されている。また、外周部３はその外周面３ｂに形成した外周シール部６がハウジング３１の内周面に密接することによりシールがなされるので、こちらの方は所定のつぶし代が設定されている。

上記構成のパッキン１を、図２（Ａ）に示したように蛇腹２１の外周に装着して、更に図２（Ｂ）に示すように蛇腹２１とともに軸方向一方からハウジング３１の内周へ相対に挿入すると（矢印Ｓ）、パッキン１にはハウジング３１との摩擦による回転モーメント（ねじれ）Ｍが発生し、この回転モーメントＭは、ハウジング３１に直接接触する外周部３から内周部４へと伝達される過程で幅狭のつなぎ部５が折れ曲がるように弾性変形することから、モーメントＭの大きさが外周部３側のＭ_１から内周部２側のＭ_２へと低減（減殺）されることになる（Ｍ_１＞Ｍ_２）。したがって、このようにＭ_１からＭ_２へと大きさが低減された回転モーメントＭを受けて、内周部２に設けた突起状の内周シール部５が蛇腹２１の谷部２３の側面２３ｂに適度に密接することから、パッキン１および蛇腹２１間のシール性を十分に確保することができ、併せて蛇腹２１に大きな負荷がかかるのを抑えることができる。尚、図示した回転モーメントＭの向きからして、図では、図上下側の突起状の内周シール部５がその下側の谷部２３の側面２３ｂに適度に密接する。

また、上記構成のパッキン１によると、その内周部２に設けた突起状の内周シール部５が蛇腹２１の谷部２３の側面２３ｂに密接することによりパッキン１および蛇腹２１間のシールがなされることから、蛇腹２１の山部２２の外周面２２ａは、パッキン１が密接するシール面としては利用されないことになる。したがって、蛇腹２１の山部２２の外周面２２ａに万一傷が付けられていても、パッキン１および蛇腹２１間のシール性が低下するのを防止することができる。

以上の作用にもとづき、上記パッキン１によれば以下の効果が発揮される。

すなわち先ず、上記作用により、内周部２に設けた突起状の内周シール部５が蛇腹２１の谷部２３の側面２３ｂに密接することから、パッキン１および蛇腹２１間を十分にシールすることができる。蛇腹２１の山部２２の外周面２２ａはシール面として利用されないので、ここに傷が付けられていてもシール性が低下することはない。したがってこれらのことから、優れたシール性を発揮する蛇腹用パッキン１を提供することができる。

また、上記作用により、外周部３側のＭ_１から内周部２側のＭ_２へと大きさを低減された回転モーメントＭを受けて突起状の内周シール部５が蛇腹２１の谷部２３の側面２３ｂに密接することから、蛇腹２３に大きな負荷がかかるのを抑えることができる。また、上記したように蛇腹２１の山部２２の外周面２２ａはシール面として利用されないので、蛇腹２１の山部２２に対するつぶし代は設定する必要がなく、よって蛇腹２１にはその外周側からも大きな負荷がかかることもない。したがってこれらのことから、パッキン１の反力を受けて蛇腹２１が破壊されるのを有効に抑えることができる。

また、先に記載したように、本発明は液状シールに代えてパッキンを使用するものであることから、メンテナンス等の取り扱いが容易である。

尚、上記実施例に係るパッキン１は、本発明の目的を実現可能な範疇にて様々な変更を加えることが可能であり、例えば、円筒面状とした外周シール部６の形状はビヤ樽の外周面のような断面円弧形状であっても良い。

本発明の実施例に係るパッキンの半裁断面図（Ａ）は同パッキンの装着状態を示す断面図、（Ｂ）は同パッキンの作動状態を示す断面図蛇腹配管の一例を示す説明図比較例に係るパッキンを示す断面図他の比較例に係るパッキンを示す断面図

符号の説明

１蛇腹用パッキン
２内周部
２ａ，３ａ内周面
３外周部
３１ハウジング
３ｂ，２２ａ外周面
３ｃ軸方向端面
３ｄ面取り部
４つなぎ部
５内周シール部
６外周シール部
２１蛇腹
２２山部
２３谷部
２３ａ底面
２３ｂ側面

Claims

蛇腹（２１）の外周側に装着され、前記蛇腹（２１）の外周面と前記蛇腹（２１）を挿通したハウジング（３１）の内周面との間をシールする蛇腹用パッキン（１）であって、
前記蛇腹（２１）における谷部（２３）に差し込み装着される環状の内周部（２）と、前記谷部（２３）および前記谷部（２３）両側の山部（２２）の外周側に配置される環状の外周部（３）と、前記内周部（２）および外周部（３）を連結した軸方向幅の小さなつなぎ部（４）とを一体に有し、
前記内周部（２）はその軸方向端面に、前記谷部（２３）の側面（２３ｂ）に密接する突起状の内周シール部（５）を有し、
前記外周部（３）はその外周面に、前記ハウジング（３１）の内周面に密接する外周シール部（６）を有することを特徴とする蛇腹用パッキン。