JP2007051736A - 配管接続装置ならびに配管接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品供給配管６Ａの端面に十分な厚み（面積）がない場合でも、シール性が確保でき、かつ、シールの使用寿命が延長できる配管接続装置と配管接続方法の提供。
【解決手段】内部に検査流体を導通する接続具本体２と、接続具本体２の流体通路を形成する少なくも一側壁に、段付きの開口部を有した配管挿入口４Ａを備え、段付きの開口部に嵌合する移動体３との間に環状の弾性体５を挟装し、移動体３を環状の弾性体５の圧縮方向に駆動させる駆動体８とを備えた配管接続装置１を用い、配管挿入口４Ａに、製品６の製品供給配管６Ａを、製品駆動体７の駆動によって挿入させ、駆動体８の駆動により、環状の弾性体５の縦変形を横変形に変換し、内周面緊縛力を発生させ、製品６の製品供給配管６Ａの外周面に十分なシール圧を発生させることによって、確実な製品６の特性検査を実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、製品に検査流体を供給し特性検査をするための、製品と配管挿入口とを接続する配管接続装置ならびに配管接続方法に関するものである。

〔従来の技術〕
従来の配管接続装置は、恒久的な配管接続では、互いの接続端部のねじ締結による結合シールをするものと、結合・分離を繰返す一時的な配管接続では、一方端部に他方端部を押し当てて接合シールをするものがある。例えば、図３に示すような、製品に検査流体を供給し特性検査するための、製品と配管挿入口との配管接続は、検査のためだけのシール維持である後者の一時的な配管接続に属するものである。

図３に示す従来の製品特性検査の配管接続装置１００は、接続具本体１０２と弾性体１０５と、その弾性体１０５を保持、固定する保持具１０３より構成される。接続具本体１０２は、矩形断面形状を有し、その内部は高圧の検査流体が供給される。そして、矩形断面形状を形成する接続具本体１０２の一側壁には、検査流体供給孔１０４が設けられ、製品１０６の製品供給配管１０６Ａと導通が図れるようになっており、また、製品供給配管１０６Ａと検査流体供給孔１０４との間にシールを確保するための弾性体１０５と、この弾性体１０５を検査流体供給孔１０４と同心に保つ保持具１０３によって保持され、配管挿入口１０４Ａが構成されている。

そして、検査時は製品駆動体１０７の駆動によって、製品１０６の製品供給配管１０６Ａは、配管接続装置１００の配管挿入口１０４Ａに向かって移動し、製品供給配管１０６Ａの先端部が弾性体１０５に当接し、適度なシール圧が付与された後、接続具本体１０２内に高圧の検査流体が供給されて、製品１０６の特性検査が行われる。

〔従来技術の不具合〕
しかし、製品の製品供給配管の端面に十分な厚み（面積）を有する場合は確実にシールした接合が可能であるとともに、シール寿命も十分確保できたが、製品供給配管の端面に十分な厚み（面積）が少ない場合、過度に面圧が高まって、へたりを促進させたり、弾性体の内周面に製品供給配管の端面が喰込み残留変形等を起こしたりして、シール寿命が短くなり、交換が多くなるという問題と、これ以外にも、製品供給配管の芯ずれが発生した場合には、シール箇所がずれて弾性体の剥れが発生し、製品の中に混入して不良品にしてしまう恐れもあった。
なお、先行技術文献情報の記載はしない。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、製品供給配管の端面に十分な厚み（面積）がない場合でも、シール性が確保でき、かつ、シールの使用寿命が延長できる配管接続装置と配管接続方法を提供することを目的とする。

〔請求項１の手段〕
本発明では、内部に検査流体を導通する接続具本体と、接続具本体の流体通路を形成する少なくとも一側壁に、段付きの開口部を有した配管挿入口を備え、配管挿入口の前記段付きの開口部には、環状の弾性体と、環状の弾性体を挟装し、段付きの開口部に嵌合する移動体と、移動体を環状の弾性体の圧縮方向に駆動させる駆動体とを備え、特性検査に供する製品の製品供給配管を、配管挿入口に挿入させる製品駆動体を備えた配管接続装置において、環状の弾性体と、製品の製品供給配管の外周面とを当接させたことを特徴としている。

これによれば、製品供給配管の端面に十分な厚み（面積）がない場合でも、確実なシール性が確保でき、また、シールの使用寿命が延長できる配管接続装置が得られる。

〔請求項２の手段〕
請求項１に記載の配管接続装置を用いて、製品の製品供給配管と配管挿入口とを接続する配管接続方法において、駆動体の駆動により、環状の弾性体の縦圧縮変形を横膨張変形に変えて、環状の弾性体の内周面緊縛力を発生させ、製品の製品供給配管の外周面にシール圧を発生させて、接続することを特徴とする配管接続方法を採用している。

これにより、コンパクトなシール機構が可能となって、小型で耐久性の優れた配管接続装置が得られるとともに、使用が簡単で信頼性の高い製品の特性検査が実施できる。

本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例１とともに説明する。

〔実施例１の構成〕
図１（ａ）は、本実施例における配管接続装置の、製品接続前の配置構成図であり、同図（ｂ）は、配管接続装置の製品接続後の配置構成図である。

図１（ａ）において、本実施例での特性検査に用いられる配管接続装置１は、接続具本体２と弾性体５と、その弾性体５を圧縮、保持する移動体３、および移動体３を弾性体５の圧縮方向に押圧させる駆動体８より構成される。

接続具本体２は、矩形断面形状を有し、その内部は高圧の検査流体が供給される。そして、接続具本体２を形成する一側壁には、検査流体供給孔４が設けられ、後述するように接続された製品６の製品供給配管６Ａと導通が図れるようになっており、製品供給配管６Ａと検査流体供給孔４との間のシールを確保するために、環状で断面が略円形の弾性体５が、検査流体供給孔４に設けられた段差部４Ｂに、恰もＯ−リングのように嵌め込まれている。

また、この環状の弾性体５は、検査流体供給孔４と略同径の内周面をもち、外周面は検査流体供給孔４に設けられた段差部４Ｂの内周面と略同径であり、段差部４Ｂとインローを形成する嵌合部４Ｃを有する移動体３とによって挟み込まれており、これら検査流体供給孔４と環状の弾性体５の内周面と移動体３の内周面によって配管挿入口４Ａを構成するとともに、環状の弾性体５は、駆動体８の軸方向の駆動力により移動体３の嵌合部４Ｃの軸方向移動によって、圧縮変形を受ける。

そして、特性検査に供される製品６は、製品駆動体７に保持されており、製品駆動体７が駆動することによって、製品６の製品供給配管６Ａが移動体３の中心に設けられた配管挿入口４Ａに挿入され、弾性体５を経由して接続具本体２の検査流体供給孔４に到達するまで移動する構成となっている。製品供給配管６Ａは、移動体３の中心に設けられた配管挿入口４Ａとは適度な隙間を形成して構成されており、製品駆動体７による移動は滑らかに実施でき、擦れたり傾いたりすることはない。

また、図１（ｂ）に示すように、駆動体８を駆動することにより、移動体３は嵌合部４Ｃを摺動しながら軸方向に移動し、弾性体５を圧縮する。このとき移動体３の中心に設けられた配管挿入口４Ａと製品供給配管６Ａとは適度な隙間が設けてあることより、駆動体８の駆動力はこの隙間で動力ロスを生じることなく専ら弾性体５の圧縮に費やされることになり、環状で断面が略円形の弾性体５は、軸方向に圧縮されることによって厚み方向（軸方向）に圧縮変形するとともに、径方向には膨張変形し、内径側では縮み、外径側では伸びるような変形が生じ、弾性体５の横断面は図１（ｂ）に示すように、楕円形状に変形し、内周面には大きな緊縛力が発生してシール圧を確保できるようになっている。

そして、高圧の検査流体が供給され、製品の特性検査が実行されても十分なシール圧が確保されていることからリークなどの不具合は生じることなく、正確な特性検査が実施できる。また、特性検査が終了した後は、検査流体の供給を遮断し、移動体３を戻し、弾性体５の弾性変形を回復させると、環状の弾性体５は厚み方向の圧縮が復元して略円形に戻るとともに径方向も復元し、内径、外径とも元の環状の弾性体５に戻り、製品駆動体７に保持された製品６の製品供給配管６Ａの取外しが容易に、かつ弾性体５の劣化なしにできるようになる。
そして、次々に、連続して何度でも製品６の特性検査を続けることができる。

〔実施例１の作用〕
実施例１の配管接続装置１の作用を以下に説明する。
被検査物である製品６を製品駆動体７の上に置く。この製品駆動体７を作動させて、製品６の製品供給配管６Ａを配管接続装置１の配管挿入口４Ａに挿入する。十分な深さ、つまり製品供給配管６Ａの先端が弾性体５の内周を経由して、接続具本体２の検査流体供給孔４の最奥部まで到達して後、製品駆動体７を停止し、併せ駆動体８を作動して移動体３を軸方向へ移動させる。移動体３の移動により弾性体５を押圧変形させ、環状の弾性体５と製品６の製品供給配管６Ａの外周部に締付け可能な緊縛力を発生させ、シール圧を確保する。そして、接続具本体２内より検査流体を製品６に供給して特性検査を実施する。特性検査後は、移動体３を戻し、弾性体５の弾性変形を回復させると、環状の弾性体５の内径は復元し、製品６の製品供給配管６Ａの配管外径より大きくなって、弾性体５を傷つけることなく取外しが可能となる。

〔実施例１の効果〕
本実施例では、製品６の製品供給配管６Ａを、配管接続装置１の配管挿入口４Ａに自在に挿入して後、移動体３の軸方向への移動により弾性体５を押圧変形させ、環状の弾性体５と製品６の製品供給配管６Ａの外周部に締付け可能な緊縛力を発生させ、シール圧を確保する構成ならびに方法を採用している。これにより、製品供給配管６Ａの端面に十分な厚み（面積）がない場合でも確実なシール性が確保でき、また、シールの使用寿命が延長できる配管接続装置が得られる。また、コンパクトなシール機構が可能となって、小型で耐久性の優れた配管接続装置が得られるとともに、使用が簡単で信頼性の高い製品の特性検査が実施できる。

〔変形例〕
なお、実施例１では、環状の弾性体５を接続部本体２の検査流体供給孔４に設けた段差部４Ｂに挟装し、これを移動体３の嵌合部４Ｃの端部の平坦面で押圧し、圧縮による大きな縦変形を発生することにより内径側に大きな横変形を生じさせ、これにより内周面に緊縛力を構成して、製品６の製品供給配管６Ａの外周部にシール圧を発生させているが、これに限ることなく、嵌合部４Ｃの端部の平坦面に代えて、嵌合部４Ｃの端部をテーパ面に形成して、押圧しても構わない。

図２は移動体３の嵌合部４Ｃの端部がテーパ面に形成された場合の配管接続装置１の製品接続後の配置構成図を示すが、この構造によれば、駆動体８の駆動力による移動体３の軸方向の移動は、弾性体５を軸方向に圧縮するとともに、テーパ角に依存する求心方向の圧縮力、つまり製品６の製品供給配管６Ａへの緊縛力を発生させ、より大きなシール圧を発生し易くなるという特徴を持つ。なお、図２に示すテーパ面は、移動体３の嵌合部４Ｃの端部に設けて、移動体３が軸方向に移動する際に求心方向の圧縮力を発生させているが、これに限らずに段差部４Ｂにテーパ面を設けて、同様に求心方向の圧縮力を発生させる構成であってもよい。

つまり、軸方向の駆動力を半径方向のシール圧に変換させるに際し、弾性体５の有する横弾性特性を利用して軸方向の駆動力を半径方向の緊縛力に変換しても、またテーパ構造により軸方向の駆動力を半径方向の緊縛力に変換しても効果は変わらないといえ、要は、半径方向に製品６の製品供給配管６Ａとの緊縛力が発生する構造であれば特に拘るものでなく、また、十分な緊縛力が生じるならば、弾性体５の断面形状も略円形であることに限定せず、楕円形であっても、角部が滑らかな多角形状であってもよい。

また、実施例１では、製品６の製品供給配管６Ａは、その外周形状は略円形であるが、必ずしも円形であることに限ることなく、例えば楕円形であっても、また、十分な緊縛力が生じる駆動力の変換機構である場合には、角部が滑らかな多角形状であってもよい。
つまり、製品６の製品供給配管６Ａの外周形状に合わせた弾性体５の内周形状や断面形状が選択可能であり、この弾性体５の形状に合わせた移動体３の駆動力変換機構の採用を任意に選択できることとなる。

（ａ）は、配管接続装置の製品接続前の配置構成図であり、同図（ｂ）は、配管接続装置の製品接続後の配置構成図である（実施例１）。 は、配管接続装置の製品接続後の配置構成図である（変形例）。 は、配管接続装置の製品接続後の配置構成図である（従来例）。

符号の説明

１ 配管接続装置
２ 接続具本体
３ 移動体
４ 検査流体供給孔
４Ａ 配管挿入口
４Ｂ 段差部
４Ｃ 嵌合部
５ 弾性体
６ 製品
６Ａ 製品供給配管
７ 製品駆動体
８ 駆動体

Claims (2)

1. 内部に検査流体を導通する接続具本体と、
   該接続具本体の流体通路を形成する少なくとも一側壁に、
   段付きの開口部を有した配管挿入口を備え、
   該配管挿入口の前記段付きの開口部には、環状の弾性体と、
   該環状の弾性体を挟装し、前記段付きの開口部に嵌合する移動体と、
   該移動体を前記環状の弾性体の圧縮方向に駆動させる駆動体とを備え、
   特性検査に供する製品の製品供給配管を、前記配管挿入口に挿入させる製品駆動体を備えた配管接続装置において、
   前記環状の弾性体と、前記製品の製品供給配管の外周面とを当接させたことを特徴とする配管接続装置。
2. 請求項１に記載の配管接続装置を用いて、
   前記製品の製品供給配管と前記配管挿入口とを接続する配管接続方法において、
   前記駆動体の駆動により、
   前記環状の弾性体の縦圧縮変形を横膨張変形に変えて、
   前記環状の弾性体の内周面緊縛力を発生させ、
   前記製品の製品供給配管の外周面にシール圧を発生させて、接続することを特徴とする配管接続方法。

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