JP2007333107A

JP2007333107A - 結合金具

Info

Publication number: JP2007333107A
Application number: JP2006166279A
Authority: JP
Inventors: Akira Horimoto; 章堀本
Original assignee: Sakura Rubber Co Ltd
Current assignee: Sakura Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】Ｏリング等のゴム製シール材は勿論、メタルシールを使用して高圧、真空及びガスの透過とアウトガスの抑制ができる結合金具を提供する。
【解決手段】一対の結合金具本体１１，１２にそれぞれ設けられ、該結合金具本体１１，１２の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部２１と、これら嵌合凸部２１の間に形成された嵌合凹部２２とを備え、一対の結合金具本体１１，１２の嵌合凸部２１と嵌合凹部２２は互いに相手側の結合金具本体１１，１２の嵌合凹部２２と嵌合凸部２１に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部２１には相手側の結合金具本体１１，１２の嵌合凹部２２に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体１１，１２を軸方向に係止する係止鉤部２３が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、消防ホース相互の接続、消防ホースと機器との接続、冷媒配管、ガス配管、油送管等の接続に用いられる結合金具に関する。

消防ホース等のホースを相互に接続または液体輸送配管の配管相互の接続を行う、雌雄の区別のない一対の同一構造の結合金具本体から構成された結合金具は、本出願人が開発し、登録されている（例えば、特許文献１参照。）。

この結合金具は、図７に示すように、一対の結合金具本体１，２にそれぞれ設けられ、該結合金具本体１，２の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部３と、これら嵌合凸部３の間に形成された嵌合凹部４とを備えている。一対の結合金具本体１，２の嵌合凸部３と嵌合凹部４は互いに相手側の結合金具本体１，２の嵌合凹部４と嵌合凸部３に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部３には相手側の結合金具本体１，２の嵌合凸部３に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部５が形成されている。

一対の結合金具本体１，２の内部には円筒体６，７が設けられ、これら円筒体６，７の互いに対向する端面にはゴムパッキン等のシール材８が取付けられている。そして、一対の結合金具本体１，２を軸方向に結合したとき、シール材８が互いに衝合して一対の結合金具本体１，２が流体密に結合されるようになっている。
特許第３１０７５０７号公報

しかしながら、特許文献１に示す消防ホース等のホース相互を雌雄の区別のない一対の同一構造の結合金具本体を用いて接続する結合金具は、ゴムパッキン等のシール材同士を押し付けてシールするものであり、撓み量を大きく確保できるゴム製リップシールタイプのパッキンを使用せざるを得ない。つまり、撓み量が小さいメタルシールを使用できない。この結果、使用圧が３ＭＰａを超えるような高圧では使用に耐えられない。また、ガスの透過とアウトガスの抑制ができないという問題がある。
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、Ｏリング等のゴム製シール材は勿論、メタルシールを使用して高圧、真空及びガスの透過とアウトガスの抑制ができる結合金具を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、ホース相互または配管相互あるいはホースと配管または他の機器とを流体流通状態に結合する結合金具において、円筒状の一対の結合金具本体と、これら結合金具本体の一方の外周面に設けられた内側シール部と、この内側シール部に嵌合されたシール材と、前記結合金具本体の他方の内周面に設けられ、前記シール材の放射方向と衝合される外側シール部と、この外側シール部を囲繞して前記一対の結合金具本体にそれぞれ設けられ、該結合金具本体の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部とを備え、前記一対の結合金具本体の嵌合凸部と嵌合凹部は互いに相手側の結合金具本体の嵌合凹部と嵌合凸部に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部には相手側の結合金具本体の嵌合凹部に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部が形成されていることを特徴とする。

請求項２は、請求項1の前記内側シール部と外側シール部は、前記シール材を挟んで互い違いに嵌合する嵌合部であることを特徴とする。

請求項３は、請求項1の前記シール材は、Ｃ型ジャケットの内部にコイルスプリングを収納したメタルシールであることを特徴とする。

請求項４は、請求項1の前記シール材は、Ｃ型ジャケットの内部にゴム製のＤリングを収納したメタルシールであることを特徴とする。

請求項５は、請求項1において、さらに前記一対の結合金具本体の嵌合凸部に、前記係止鉤部が互いに係止する方向に付勢する付勢機構が設けられていることを特徴とする。
請求項６は、請求項1の前記複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部は環状結合部材に設けられ、この環状結合部材は、前記結合金具本体とは別部材であり、該結合金具本体に嵌合されていることを特徴とする。

本発明によれば、Ｏリング等のゴム製シール材を使用しても２５ＭＰａ程度までの高圧に使用できる。さらに、メタルシールを使用することにより、８０ＭＰａ程度までの高圧で使用できると共に、１．３３×１０^−８Ｐａ程度までの真空でも使用でき、さらにガスの透過とアウトガスの抑制ができるという効果がある。

以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は結合金具の第1の実施形態を示し、円筒状の第１の結合金具本体１１と第２の結合金具本体１２を備えている。これら第1と第２の結合金具本体１１,１２は消防ホース相互または配管相互を接続する継手あるいはホースと配管または他の機器とを接続する継手として用いられ、内部に流体流通路１１ａ、１２ａを形成している。

第1の結合金具本体１１の接続端部にはフランジ部１３が設けられ、このフランジ部１３より端部側には外周面に環状凹部１４を有する内側シール部１５が形成されている。第２の結合金具本体１２の接続端部には内側シール部１５の外側に嵌合し、端面がフランジ部１３に近接する外側シール部１６が形成されている。したがって、内側シール部１５と外側シール部１６とは嵌合するようになっている。そして、環状凹部１４にはゴム製のシール材としてのＯリング１７が嵌着され、Ｏリング１７は内側が内側シール部１５でシールされ、外側、つまり放射方向は外側シール部１６に衝合して流体密にシールされている。

また、第１と第２の結合金具本体１１，１２の内側シール部１５と外側シール部１６とからなるシール部の外側にはこれらを囲繞する一対の環状結合部材１８が設けられている。これら環状結合部材１８は同一構造であり、基端部には内側に突出する環状凸部１９が設けられている。一方の環状結合部材１８の環状凸部１９はフランジ部１３に衝合して抜け止めされ、他方の環状凸部１９は外側シール部１６の段部と衝合して抜け止めされている。

前記一対の環状結合部材１８の結合構造は、特許第３１０７５０７号公報で知られている結合金具と基本的に同一構造であり、環状結合部材１８の前端部に筒本体２０を備えている。筒本体２０は略円筒形をなし、筒本体２０の前端部には、それぞれ複数個の嵌合凸部２１が一体に突設されている。これらの嵌合凸部２１は筒本体２０の周方向に等間隔に配列されている。

また、これらの嵌合凸部２１の間は嵌合凹部２２として形成されており、嵌合凸部２１の一方の側面２１ａには段形鉤状の係止鉤部２３がそれぞれ形成されている。これらの嵌合凸部２１の他方の側面２１ｂの先端角部は円弧状に形成されてガイド部２４が形成されている。

また、これらの嵌合凸部２１の他方の側面２１ｂには、それぞれ付勢機構２５が設けられている。これらの付勢機構２５は、鋼球と、この鋼球を突出方向に付勢するスプリングとから構成されており、これらの付勢機構２５はこれら嵌合凸部２１の他方の側面２１ｂに埋め込まれている。従って、これらの嵌合凸部２１が相手側の嵌合凹部２２内に嵌合されると、鋼球が互いに当接して互いに押圧付勢し、これら嵌合凸部２１の他方の側面２１ｂを互いに離反するように付勢する。この結果、これら嵌合凸部２１の一方の側面２１ａは互いに近接するように付勢され、これらの一方の側面２１ａの係止鉤部２３が互いに係合するように付勢されるようになっている。

そして、一対の環状結合部材１８の結合部が軸方向に衝合された場合には、例えば、一方の環状結合部材１８の嵌合凸部２１が他方の環状結合部材１８の嵌合凹部２２内に嵌合し、また他方の環状結合部材１８の嵌合凸部２１が一方の環状結合部材１８の嵌合凹部２２内に嵌合し、互いに相補形に嵌合する。同様に、一方の環状結合部材１８の嵌合凸部２１が他方の環状結合部材１８の嵌合凹部２２内に嵌合し、また他方の環状結合部材１８の嵌合凸部２１が一方の環状結合部材１８の嵌合凹部２２内に嵌合し、互いに相補形に嵌合する。

第１の実施形態によれば、シール材としてＯリング１７を使用しているが、内側シール部１５と外側シール部１６とが嵌合され、Ｏリング１７は内側が内側シール部１５でシールされ、外側は外側シール部１６に衝合して流体密にシールされている。したがって、流体流通路１１ａ，１２ａを流す流体の圧力が高圧（２５ＭＰａ程度）であっても十分に耐え得ることができる。

図２及び図３は第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図２に示すように、第1の結合金具本体１１の接続端部にはフランジ部１３が設けられ、このフランジ部１３より端部側には端面からフランジ部１３方向に向かって外周面を細径に形成した環状切欠部２６を有する内側シール部２７が形成されている。第２の結合金具本体１２の接続端部には環状切欠部２６及び内側シール部２７の外側に嵌合し、端面がフランジ部１３に近接する外側シール部２８が形成されている。したがって、内側シール部２７と外側シール部２８とは嵌合するようになっている。そして、環状切欠部２６にはシール材としてのメタルシール２９が嵌着されている。メタルシール２９は、三菱電線工業（株）製のサンリーメスII（登録商標）であり、図３に示すように、外周方向に開口する断面がＣ字状のアルミジャケットからなるＣ型ジャケット３０の内側にゴム製のＤリング３１を収納した構造であり、内側が内側シール部２７でシールされ、外側、つまり放射方向は外側シール部２８に衝合して流体密にシールされている。このサンリーメスII（登録商標）は、メタルシール並みの高いシール性（×１０^−１１Ｐａ・ｍ^３／ｓｅｃ．）を有する。また、締付け力は、ゴムシールに近く、メタルシールに比べて小さいという特徴がある。
第２の実施形態によれば、流体流通路１１ａ，１２ａを流す流体の圧力が高圧（８０ＭＰａ程度）であっても十分に耐え得ることができると共に、１．３３×１０^−８Ｐａ程度までの真空でも使用でき、さらにガスの透過とアウトガスの抑制ができるという効果がある。
図４は第３の実施形態を示すもので、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、第２の実施形態に示す、第1の結合金具本体１１の接続端部に設けられた環状切欠部２６にシール材としての嵌着されるメタルシール３２であり、外周方向に開口する断面がＣ字状のＣ型ジャケット３３の内側にコイルスプリング３４を収納した構造であり、内側が内側シール部２７でシールされ、外側、つまり放射方向は外側シール部２８に衝合して流体密にシールされている。このメタルシール３２は、三菱電線工業（株）製のサンカップ（登録商標）で、ＳＵＳ３１６ＬからなるＣ型ジャケット３３の内側にニッケルからなるコイルスプリング３４が収納されている。

第３の実施形態によれば、流体流通路１１ａ，１２ａを流す流体の圧力が高圧（８０ＭＰａ程度）であっても十分に耐え得ることができると共に、１．３３×１０^−８Ｐａ程度までの真空でも使用でき、さらにガスの透過とアウトガスの抑制ができるという効果がある。
図５及び図６は第４の実施形態を示し、図５は結合金具の正面図、図６は図５のＡ−Ｂ−Ｃ線に沿って断面した一対の結合金具を示す断面図であり、第1の実施形態の第１と第２の結合金具本体１１，１２に嵌合されるストルツ結合金具３５を示す。

図５及び図６に示すように、ストルツ結合金具３５は、同一の構造の一対の環状結合部材３６ａ，３６ｂから構成されており、これら環状結合部材３６ａ，３６ｂは、それぞれ筒本体３７を備えており、これら筒本体３７は円筒形をなし、その前端部における軸心Ｏを中心とする点対称位置には例えば２個の嵌合凸部３８が軸方向に突出して設けられている。これら嵌合凸部３８には筒本体３７の外周方向に突出する略Ｌ字状の係止鉤部３８ａが設けられている。

嵌合凸部３８の右隣には該嵌合凸部３８が嵌合されるように嵌合凸部３８より広幅で深い嵌合凹部３９が設けられている。この嵌合凹部３９のさらに右隣には筒本体３７の周方向に係合受け部４０が設けられている。係合受け部４０は嵌合凹部３９から連続する円弧状の凹溝４１と、この凹溝４１の開口幅を狭めるように凹溝４１の長手方向に沿って突出し、前記係止鉤部３８ａと係合する係合縁部４１ａとから構成されている。

係合縁部４１ａには筒本体３７の軸方向の肉厚が嵌合凹部３９から時計方向に向うに従って漸次大きくなるように傾斜面４２及びストッパ４３が設けられている。そして、一方の環状結合部材３６ａの嵌合凸部３８を、他方の環状結合部材３６ｂの嵌合凹部３９に嵌合し、環状結合部材３６ａと３６ｂを相対的に時計回りに回すと、係止鉤部３８ａが係合縁部４１ａに係合し、係止鉤部３８ａが傾斜面４２の上り勾配に差し掛かると、環状結合部材３６ａと３６ｂが互いに軸方向に引き寄せられて互いに前端面が接合するようになっている。
従って、環状結合部材３６ａと３６ｂを第１の実施形態の第１と第２の結合金具本体１１，１２に嵌合し、内側シール部１５と外側シール部１６とを嵌合すると、内側シール部１５と外側シール部１６との間がシール材によってシールされることになり、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明の結合金具は、消防ホースの接続、エアコンの冷媒配管やホースの接続あるいは水素やガソリン用の供給用配管、航空・宇宙機器用の配管や高圧ホースの接続等、広範囲に適用できる。
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態を示し、結合金具の一部を断面した側面図。本発明の第２の実施形態を示し、結合金具の一部を断面した側面図。同実施形態を示し、メタルシールの断面図。本発明の第３の実施形態を示し、メタルシールの断面図。本発明の第４の実施形態を示し、環状結合部材の正面図、同実施形態を示し、図５のＡ−Ｂ−Ｃ線に沿って断面した一対の環状結合部材を示す断面図。従来の結合金具の一部を断面した側面図。

符号の説明

１１，１２…結合金具本体、１５…内側シール部、１６…外側シール部、１７…Ｏリング（シール材）、２１，３８…嵌合凸部、２２，３９…嵌合凹部、２３，３８ａ…係止鉤部

Claims

ホース相互または配管相互あるいはホースと配管または他の機器とを流体流通状態に結合する結合金具において、
円筒状の一対の結合金具本体と、これら結合金具本体の一方の外周面に設けられた内側シール部と、この内側シール部に嵌合されたシール材と、前記結合金具本体の他方の内周面に設けられ、前記シール材の放射方向と衝合される外側シール部と、この外側シール部を囲繞して前記一対の結合金具本体にそれぞれ設けられ、該結合金具本体の周方向に配列され軸方向に突設した複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部とを備え、前記一対の結合金具本体の嵌合凸部と嵌合凹部は互いに相手側の結合金具本体の嵌合凹部と嵌合凸部に軸方向に嵌合し、これら嵌合凸部には相手側の結合金具本体の嵌合凹部に周方向に係止して軸方向の移動を規制し、これら一対の結合金具本体を軸方向に係止する係止鉤部が形成されていることを特徴とする結合金具。
前記内側シール部と外側シール部は、前記シール材を挟んで互い違いに嵌合する嵌合部であることを特徴とする請求項１記載の結合金具。
前記シール材は、Ｃ型ジャケットの内部にコイルスプリングを収納したメタルシールであることを特徴とする請求項１記載の結合金具。
前記シール材は、Ｃ型ジャケットの内部にゴム製のＤリングを収納したメタルシールであることを特徴とする請求項１記載の結合金具。
請求項１において、さらに前記一対の結合金具本体の嵌合凸部に、前記係止鉤部が互いに係止する方向に付勢する付勢機構が設けられていることを特徴とする結合金具。
前記複数の嵌合凸部と、これら嵌合凸部の間に形成された嵌合凹部は環状結合部材に設けられ、この環状結合部材は、前記結合金具本体とは別部材であり、該結合金具本体に嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の結合金具。