JP2010276099A - 密封ケース - Google Patents

Abstract

【課題】密封ケース内部からの漏洩を防止するパッキンを提供すること。
【解決手段】流体管２の周囲を被覆する分割ケース１から成り、内部を密封するパッキン９を備え、流体管２の周方向に回動可能に装着された密封ケースにおいて、パッキン９は、分割ケース１の対向溝４間に流体管２の軸方向に沿って配置される対向部と、対向部に連続し、流体管２の外周面と分割ケース１の内周面との間に流体管２の周方向に沿って配置される外周部３６と、を有し、外周部３６の外周面と、外周部３６の外周面に対向する分割ケース１の内周面とに、両周面同士を互いに係合する膨出部７，７’及び嵌合部３７，３７’が夫々設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体管の周囲を被覆する分割ケースから成り、内部を密封するパッキンを備え、流体管の周方向に回動可能に装着された密封ケースに関する。

従来の密封ケースは、流体管の周囲を被覆する分割ケースから成っており、この分割ケースの対向面間に流体管の軸方向に沿って配置される対向部と、対向部に連続し、流体管の外周面を周方向に沿って配置される外周部と、を有するパッキンが、分割ケースに装着されることで、密封ケース内部が密封される。

この種の分割ケースには、切削装置が設けられる分岐部が連設され、不断水状態で切削装置の切削刃を流体管にその径方向に貫通させた後に、分割ケースを流体管の周方向に回動することで、流体管の一部に切削孔が形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２５７７８８号公報（第４頁、第６図）

特許文献１の密封ケースにあっては、分割ケースを流体管の周方向に回動する際に、外周部の内周面と流体管の外周面との間に摩擦が発生し、この摩擦によりパッキンが分割ケースに追随して動作せずに捩れてしまい、この捩れた箇所から漏洩してしまう虞がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、密封ケース内部からの漏洩を防止するパッキンを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の密封ケースは、
流体管の周囲を被覆する分割ケースから成り、内部を密封するパッキンを備え、該流体管の周方向に回動可能に装着された密封ケースであって、
前記パッキンは、前記分割ケースの対向面間に前記流体管の軸方向に沿って配置される対向部と、該対向部に連続し、前記流体管の外周面と前記分割ケースの内周面との間に前記流体管の周方向に沿って配置される外周部と、を有し、
前記外周部の外周面と、該外周面に対向する前記分割ケースの内周面とに、前記両周面同士を互いに係合する係合部が夫々設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、分割ケースが流体管の周方向に回動しているときに、外周部の内周面と流体管の外周面との間に摩擦が発生しても、外周部の外周面と、分割ケースの内周面とに、両周面同士を互いに係合する係合部が夫々設けられていることで、対向部に連続した外周部が、分割ケースと一体に流体管の周方向に回動するため、パッキンの外周部が捩れることなく、密封ケース内部からの漏洩を確実に防止することができる。

本発明の密封ケースは、
一方の前記係合部は、他方の前記係合部に向かって膨出する膨出部に形成されており、
前記他方の係合部は、前記膨出部と嵌合する嵌合部に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、膨出部と嵌合部とを嵌合することができるため、パッキンを分割ケースに容易に備えることができる。

本発明の密封ケースは、
前記膨出部及び前記嵌合部は、前記流体管の周方向に沿って複数夫々設けられ、
前記複数の膨出部及び嵌合部のうち少なくとも一の膨出部及び嵌合部は、その嵌合方向が前記分割ケース同士の接続方向と一致して設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、膨出部及び嵌合部が流体管の周方向に沿って複数夫々設けられることで、分割ケースとパッキンとの係合力が高めることができるばかりか、一の膨出部及び嵌合部がその嵌合方向が分割ケース同士の接続方向と一致して設けられていることで、分割ケース同士を接続する接続方向の力を一の膨出部及び嵌合部に作用させることができるため、一の膨出部及び嵌合部を確実に嵌合することができる。

本発明の密封ケースは、
前記パッキンは、前記分割ケースに夫々備えられ、
前記分割ケースに備えられた夫々の前記パッキンの対向部は、互いに凹凸嵌合していることを特徴としている。
この特徴によれば、分割ケースに備えられた夫々のパッキンの対向部が互いに凹凸嵌合するため、対向部間の密封性を向上することができる。

実施例における穿孔装置が取付けられた密封ケースを示す正面図である。 （ａ）は、第１分割ケースを示す底面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は、パッキンを示す底面図であり、（ｂ）は、同じく上面図である。 （ａ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は、フランジ間を示す分割ケースの一部拡大側断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態からフランジ同士が締結された状態を示す一部拡大側断面図である。

本発明に係る密封ケースを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る密封ケースにつき、図１から図５を参照して説明する。先ず図１の符号２は、地中に埋設され、所定長さに亘り露出させた流体管２であって、この流体管２は、ダクタイル鋳鉄管や鋼管若しくは軟質合成樹脂管などからなり、内部を流れる流体は、上水である。

更に、流体管２には、その周囲を被覆し、径方向に２分割構造の第１分割ケース１及び第２分割ケース１１から成る密封ケース１０が配設されており、この密封ケース１０は、流体管２の周方向に回動可能に装着されている。

第１分割ケース１の上部の中央部には、作業孔１２が穿設されており、第１分割ケース１の上端部には、弁体２７ａを有した仕切弁２７を介して、流体管２を切削する切削装置２０が取付けられている。

切削装置２０は、主に、回転切削工具であるエンドミル２１と、エンドミル２１を支持する支持部２２と、エンドミル２１を流体管２の径方向に移動させるネジ軸２３と、支持部２２と連結し、ネジ軸２３の一部を収容する収容部２４と、を備えている。

ネジ軸２３は、収容部２４の上部に取付けられた取付部材２５と螺合しており、このネジ軸２３に駆動連結した操作部２６を回動することで、取付部材２５、収容部２４、支持部２２、及びエンドミル２１が一体に流体管２の径方向に移動するようになっている。

エンドミル２１は、図示しない駆動モータに駆動連結されており、該駆動モータを駆動させることで、エンドミル２１がその軸回りに回動する。このエンドミル２１の回動により、流体管２が切削されるようになっている。

次に、密封ケース１０の構造について具体的に説明する。図１に示されるように、流体管２の外面と密封ケース１０の内面との間には、所定の空間が形成され、後述するパッキン９，１９を備えた密封ケース１０により、この空間内の水密性が保持される。

図２（ａ）に示されるように、第１分割ケース１は、第２分割ケース１１と接続するための図示上下の両端部に形成される第１フランジ５，５を有している。同様に、図１に示されるように、第２分割ケース１１は、第１フランジ５，５と夫々当接する第２フランジ１５，１５を備えている。

図１及び図２（ａ）に示されるように、第１フランジ５及び第２フランジ１５には、対向する箇所に複数のボルト孔２８（第２フランジ１５のボルト孔は図示されない）が夫々形成され、流体管２に取付けられるように、第１フランジ５のボルト孔２８及び第２フランジのボルト孔に挿通してＴ頭ボルト・ナット２９が取付けられる。

また、図２（ａ）に示されるように、第１分割ケース１には、平面視周方向に亘ってパッキン溝３が形成され、パッキン溝３に、パッキン９（図３（ａ）参照）が嵌入されるようになっている。また、このパッキン溝３は、第２分割ケース１１と対向する対向面を形成する対向溝４，４と、対向溝４，４の端部同士に架けて図示左右に夫々形成される側部溝６，６と、から成る。

図２（ｂ）に示されるように、側部溝６，６は、側断面視略弧状に形成されており、この側部溝６，６の内周面には、後述のパッキン９の外周部３６（図示二点鎖線のパッキンの外周部３６参照）に向かって膨出する係合部としての膨出部７，７’が周方向に沿って複数形成されている。尚、膨出部７’は、膨出部７と同じ構成であり、説明の便宜上異なる符号を付している。

特に図示しないが、第１分割ケース１と対向する第２分割ケース１１における対向箇所は、第１分割ケースにおける対向箇所と略同一の構造になっている。すなわち、第２分割ケース１１にも、第１分割ケース１と同構造のパッキン溝が形成されており、このパッキン溝には、第１分割ケース１に備えられるパッキン９と同一形状のパッキン１９が嵌入されるようになっている。特に、第２分割ケース１１の側端部にも、膨出部が周方向に沿って複数形成されている（図１参照）。

次にパッキン９，１９の構造について説明する。尚、前述したように、パッキン９とパッキン１９とは、同一形状であるため、パッキン１９の説明は省略する。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、Ｄ−Ｄ線は、密封ケース１０の組付けの際に流体管２の管軸に整合させる中心線を示しており、Ｅ−Ｅ線は、管軸方向におけるパッキン９の中央位置であり、かつＤ−Ｄ線と直交する直交線を示しており、Ｏは、Ｅ−Ｅ線とＤ−Ｄ線が交差する点を示している。

パッキン９は、弾性を有する可撓性材料であるゴムで構成されており、その形状は無端状に形成されている。すなわち、パッキン９は、第１分割ケース１の対向溝４，４（図２（ａ）参照）及び図示しない第２分割ケース１１の対向溝との間に流体管２の軸方向に沿って配置される対向部３４，３４と、この対向部３４，３４に連続し、流体管２の外周面と第１分割ケース１の内周面との間に流体管２の周方向に沿って配置される外周部３６，３６と、を有している（図１及び図２（ｂ）参照）。

対向部３４には、長手方向に所定長さを有する一つの凸状部３１と、この凸状部３１と略同じ長さを有する一つの凹状部３２とが、Ｅ−Ｅ線の近傍を境にして長手方向に連続して形成されている。また、一方の対向部３４（図示上側）における凸状部３１と、他方の対向部３４（図示下側）における凸状部３１とは、点Ｏを中心として点対称に配置されているとともに、一方の対向部３４における凹状部３２と、他方の対向部３４における凹状部３２は、点Ｏを中心として点対称に配置されている。すなわち、パッキン９の底面は、点Ｏを中心として点対称である構造になっている。

図４（ａ）に示されるように、凸状部３１の断面形状について説明すると、凸状部３１の図示上部には、図示上方に突出した、すなわちパッキン１９が備えられる第２分割ケース１１に向かって突出した凸部３１ａが長手方向に形成されている。一方、図４（ｂ）に示されるように、凹状部３２の断面形状について説明すると、凹状部３２の図示上部には、図示下方に窪んだ、すなわち凸部３１ａと反対方向に窪んだ凹部３２ａが長手方向に形成されている。

また、凸部３１ａの断面積が、凸部３１ａと嵌合する凹部３２ａの略同一断面で斬った断面積よりも大きく形成されている。このようにすることで、凹部３２ａより大きな断面積で形成された凸部３１ａが、凹部３２ａに弾性により変形して嵌合すると、分割ケース１内部の密封性を十分に確保することができる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。

図３（ａ）に示されるように、凸状部３１と凹状部３２とが長手方向に遷移する箇所である遷移部Ｒは、凸部３１ａと凹部３２ａとが連続するテーパ面として形成されている。

次に、外周部３６について説明すると、外周部３６の内周面は、第１分割ケース１と流体管２の水密性が確保されるように、流体管２の外周面と周方向に当接する流体管２の外径と略同径に形成されている。

図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示されるように、外周部３６の外周面には、膨出部７，７’と嵌合する係合部としての嵌合部３７，３７’が周方向に沿って複数形成されている。この嵌合部３７，３７’は、流体管２の径方向（図２（ｂ）参照）及び軸方向（図３（ｂ）左右方向）に非貫通に形成されている。

また、図２（ｂ）に示されるように、嵌合部３７’及び膨出部７’は、それらの嵌合する嵌合方向が、分割ケース１，１１の接続方向と一致するように、夫々凹設及び凸設されている。

更に、図３（ｂ）に示されるように、嵌合部３７’，３７’は、点Ｏを中心として点対称に配置されている。また、一方の外周部３６（図示左側）における図示上側の嵌合部３７と、他方の外周部３６（図示右側）における図示下側の嵌合部３７とは、点Ｏを中心として点対称に配置されているとともに、一方の外周部３６における図示下側の嵌合部３７と、他方の外周部３６における図示上側の嵌合部３７とは、点Ｏを中心として点対称に配置されている。すなわち、パッキン９の上面は、点Ｏを中心として点対称である構造になっている。

次に、密封ケース１０の組付けについて説明する。

先ず、パッキン９の嵌合部３７，３７’を第１分割ケース１の膨出部７，７’に嵌合して、外周部３６，３６を側部溝６，６に嵌入するとともに、対向部３４，３４を対向溝４，４に嵌入する。これらの嵌入により、パッキン９が第１分割ケース１に備えられる。同様に、パッキン１９も、嵌合部を膨出部に嵌合して、外周部を側部溝に嵌入するとともに、対向部を対向溝に嵌入することで、第２分割ケース１１に備えられる（図１〜図３参照）。

このように、膨出部と嵌合部とを嵌合することができるため、パッキン９，１９を分割ケース１，１１に容易に備えることができる。特に、嵌合部は、パッキン９，１９に形成されているとともに、膨出部は分割ケース１，１１に形成されていることで、比較的に柔らかいパッキン９，１９の嵌合部を硬い膨出部の略全面に亘って当接させ易く、膨出部と嵌合部とを簡単に嵌合することができる。

次いで、第１分割ケース１に備えられたパッキン９における遷移部Ｒと、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９における遷移部を、互いに当接させて、第１分割ケース１及び第２分割ケース１１を流体管２の周囲を被覆する（図１及び図３（ａ）参照）。

そして、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１フランジ５と第２フランジ１５とをＴ頭ボルト・ナット２９で締結することにより、第１分割ケース１に備えられたパッキン９の凸部３１ａ全部と、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９の凹部３２ａ全部とが対向し嵌合するとともに、第１分割ケース１に備えられたパッキン９の凹部全部と、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９の凸部全部とが対向し嵌合する。このように、分割ケース１，１１に備えられたパッキン９，１９の対向部が互いに凹凸嵌合するため、対向部間の密封性を向上することができる。

同時に、第１分割ケース１に装着されたパッキン９の外周部３６，３６と、第２分割ケース１１に装着されたパッキン１９の外周部とが、流体管２の外周面と当接することにより、密封ケース１０内部を密封する（図１及び図３（ａ）参照）。

このように、同一の形状に形成された一対のパッキン９，１９を、第１分割ケース１に備えられたパッキン９の凸部全部と、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９の凹部全部とを嵌合するとともに、第１分割ケース１に備えられたパッキン９の凹部全部と、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９の凸部全部とを嵌合することにより、密封ケース１０内部を密封できるため、一対のパッキン９、１９の凸部と凹部を間違えることなく嵌合でき、凸状パッキンが備えられた分割ケース同士を間違って重着したり、あるいは凹状パッキンが備えられた分割ケース同士を間違って重着したりするといった問題を解消できる。また、複数の同一形状のパッキン９，１９を単一のモールドで安価に製作でき、且つ製作しやすい。

更に、パッキン９，１９の底面は、点Ｏを中心として点対称である構造になっているため、例えば、いずれか一方の分割ケースを間違えて前後が逆になるような取付けであっても、この一方の分割ケースに備えられたパッキンの凸部及び凹部と、他方の分割ケースに備えられたパッキンの凹部及び凸部とが、所定に対向して凹凸嵌合できる。

また、前述したように、膨出部７，７’と嵌合する嵌合部３７，３７’を備えるパッキン９，１９の上面が、点Ｏを中心として点対称である構造になっているため、パッキン９，１９が分割ケース１，１１に対して前後が逆になるような取付けであっても、嵌合部３７，３７’が膨出部７，７’に嵌合し、パッキン９，１９を分割ケース１，１１に備えることができる。

更に、第１分割ケース１に備えられたパッキン９における遷移部Ｒと、第２分割ケース１１に備えられたパッキン１９における遷移部を、互いに当接させて、分割ケース１，１１を流体管２の周囲を被覆することで、遷移部Ｒにおいても、一対のパッキン９、１９がずれることなく位置決めされ、容易に密封することができる。

また、膨出部７’と嵌合部３７’とが嵌合する嵌合方向が、第１フランジ５と第２フランジ１５とをＴ頭ボルト・ナット２９で締結する方向、すなわち分割ケース１，１１同士の接続方向と一致するように、膨出部７’及び嵌合部３７’が、分割ケース１，１１及びパッキン９，１９に夫々形成されているため、分割ケース１，１１同士を接続する接続方向の力を膨出部７’及び嵌合部３７’に作用させることができ、膨出部７’及び嵌合部３７’を確実に嵌合することができる。更に、膨出部７，７’及び嵌合部３７，３７’が流体管２の周方向に沿って複数夫々設けられているため、分割ケース１，１１とパッキン９，１９との係合力が高めることができる。

更に、前述したように、嵌合部３７，３７’は、流体管２の径方向に非貫通に形成されているため、流体が外周部３６の内周面から嵌合部３７，３７’を介して外周部３６の外周面に向かって流れることがないため、外周部３６の外方に漏洩することを効果的に防止することができる。

同様に、嵌合部は、流体管２の軸方向に非貫通に形成されているため、流体が分割ケース１，１１の内方側から嵌合部を介して分割ケース１，１１の外方側に軸方向に流れることがないため、外周部の外方側に漏洩することを効果的に防止することができる。

次いで、図１に示されるように、第１分割ケース１の図示上部に仕切弁２７を取付けた後に、この仕切弁２７に切削装置２０を取付ける。そして、操作部２６の回動によりエンドミル２１を流体管２の外周面と近接する位置まで下降した後に、前記駆動モータを作動させることで、エンドミル２１を軸回りに回転させる。

次いで、エンドミル２１を軸回りに回転させた状態で、操作部２６を回動させることで、エンドミル２１を流体管２の内径方向に移動させ、流体管２を切削して貫通する。その後、切削装置２０を流体管２の周方向に沿って回動させることで、エンドミル２１により、流体管２の周面を順次切削し、流体管２を分断する。

この切削装置２０が流体管２の周方向に亘って回動する際に、切削装置２０とともに、仕切弁２７、分割ケース１，１１、及びパッキン９，１９も流体管２の周方向に回動する。前述したように、分割ケース１，１１及びパッキン９，１９は、膨出部及び嵌合部の嵌合により係合しているため、パッキン９，１９が分割ケース１，１１に対し確実に追随した状態、すなわち分割ケース１，１１及びパッキン９，１９が一体の状態で移動する。

よって、分割ケース１，１１及びパッキン９，１９の回動の際に、パッキン９、１９の対向部の内周面と、流体管２の外周面との間に発生した摩擦により、パッキン９，１９が捩れることが回避される。すなわち、パッキン９，１９が捩れた箇所から漏洩することが防止される。

以上に説明したように、実施例の密封ケース１０において、分割ケース１，１１が流体管２の周方向に回動しているときに、外周部３６の内周面と流体管２の外周面との間に摩擦が発生しても、外周部３６の外周面と、分割ケース１，１１の内周面とに、両周面同士を互いに係合する嵌合部３７，３７’及び膨出部７，７’が夫々設けられていることで、対向部３４，３４に連続した外周部３６，３６が、分割ケース１，１１と一体に流体管２の周方向に回動するため、パッキン９，１９の外周部３６，３６が捩れることなく、分割ケース１，１１内部からの漏洩を確実に防止することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、流体管２は、内部を流れる流体が上水であるが、流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管にも適用可能である。

また、前記実施例では、分割ケース１，１１の側部溝６に、膨出部７，７’が複数形成されているともに、パッキン９，１９の外周部３６に、嵌合部３７，３７’が複数形成されているが、これに限らず、分割ケースの側部溝に１つの膨出部が形成されているとともに、パッキンの外周部に１つの嵌合部が形成されていてもよい。

また、前記実施例では、分割ケース１，１１の側部溝６に、膨出部７，７’が形成されているともに、パッキン９，１９の外周部３６に、嵌合部３７，３７’が形成されているが、これに限らず、例えば、分割ケースの側部溝に、嵌合部が形成されているとともに、パッキンの外周部に、膨出部が形成されていてもよい。

また、前記実施例では、パッキン９，１９は同一形状であるが、これに限らず、例えば、第１分割ケースに備えられるパッキンの対向部が凸状部のみで形成されているとともに、第２分割ケースに備えられるパッキンの対向部が凹状部のみで形成されていてもよい。

１ 第１分割ケース（分割ケース）
２ 流体管
４ 対向溝（対向面）
７，７’ 膨出部
９ パッキン
１０ 密封ケース
１１ 第２分割ケース（分割ケース）
１９ パッキン
３４ 対向部
３６ 外周部
３７，３７’ 嵌合部

Claims (4)

1. 流体管の周囲を被覆する分割ケースから成り、内部を密封するパッキンを備え、該流体管の周方向に回動可能に装着された密封ケースであって、
   前記パッキンは、前記分割ケースの対向面間に前記流体管の軸方向に沿って配置される対向部と、該対向部に連続し、前記流体管の外周面と前記分割ケースの内周面との間に前記流体管の周方向に沿って配置される外周部と、を有し、
   前記外周部の外周面と、該外周面に対向する前記分割ケースの内周面とに、前記両周面同士を互いに係合する係合部が夫々設けられていることを特徴とする密封ケース。
2. 一方の前記係合部は、他方の前記係合部に向かって膨出する膨出部に形成されており、
   前記他方の係合部は、前記膨出部と嵌合する嵌合部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封ケース。
3. 前記膨出部及び前記嵌合部は、前記流体管の周方向に沿って複数夫々設けられ、
   前記複数の膨出部及び嵌合部のうち少なくとも一の膨出部及び嵌合部は、その嵌合方向が前記分割ケース同士の接続方向と一致して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の密封ケース。
4. 前記パッキンは、前記分割ケースに夫々備えられ、
   前記分割ケースに備えられた夫々の前記パッキンの対向部は、互いに凹凸嵌合していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の密封ケース。

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