JP2013245720A

JP2013245720A - パイプ密封接続構造

Info

Publication number: JP2013245720A
Application number: JP2012118471A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Inoue; 智史井上
Original assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Current assignee: Inoue Sudare Co Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】構成部品の精密な寸法精度を必要としないパイプ密封接続構造を提供する。
【解決手段】被接続パイプＰの先端Ｐ_０が挿入される短筒状の継手本体１と、継手本体１の外端内周部５と、挿入されたパイプＰの先端外周面Ｐ_２との間を密封する第１シール８と、ラジアル方向から継手本体１とパイプＰを貫通して連結した複数個の先端密封形リベット９と、リベット９の外端フランジ部10と、継手本体１の貫通孔11の開口周縁部12との間に介設される第２シール13とを、具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パイプを密封状態に接続した構造に関する。

従来、管継手として多くのものが開発され、提案されてきた。
例えば、テーパ内周面を有する袋ナットと、この袋ナットが螺着される雄ネジ付の継手本体と、挿入されてくる被接続パイプの先端外周面に食い込む爪部を有する引抜阻止リングとを備え、パイプが引抜方向の力を受けると、引抜阻止リングの爪部付薄肉部が、袋ナットのテーパ内周面に絞られるように弾性変形して、爪部がパイプの先端外周面に食い込んで、引抜力を発揮する構成の管継手が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２７０８４６号公報

上述の特許文献１のような従来の管継手を用いたパイプ密封接続構造は、パイプを挿入するだけで迅速な接続作業ができるという利点がある。しかしながら、以下のような問題点がある。
(ｉ) 精密な寸法の多数の部品を要する点。
(ii) 外径寸法が著しく大きくなる点。
(iii)製作が面倒で製作コストが高い点。
(iv) 配管作業完了時の検査に於て、外部から点検しにくく、作業ミスによる流体の外部漏洩を生ずることがあり得る点。

そこで、本発明に係るパイプ密封接続構造は、被接続パイプの先端が挿入される短筒状の継手本体と；該継手本体の外端内周部と、挿入された上記パイプの先端外周面との間を密封する第１シールと；ラジアル方向から上記継手本体と上記パイプを貫通して連結した複数個の先端密封形リベットと；該リベットの外端フランジ部と、上記継手本体の貫通孔の開口周縁部との間に介設される第２シールとを、具備した構成である。

本発明のパイプ密封接続構造によれば、構成部品の精密な寸法精度は不要である。また、特殊な作業工具は不要である。すなわち、既製のエアー・電動工具を用いて、配管作業を行なうことができる。また、製作が容易で安価に製作することができる。また、継ぎ目の外径寸法が小さく、コンパクトである。また、必要とする強度に対応して、先端密封形リベットの本数を増減させて容易に対応することができる。また、配管作業完了時の検査に於て、外部から容易に点検可能であり、作業ミスを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態を示す断面正面図である。接続方法を示す説明図である。接続方法を示す説明図である。接続方法を示す説明図である。接続方法を示す説明図である。図１の要部断面側面図である。第２の実施の形態を示す正面図である。種々の変形例を示す要部拡大断面正面図である。密封部材を示す図であって、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は断面側面図であり、（Ｃ）は弯曲状態を示す断面底面図である。第３の実施の形態を示す要部拡大断面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示す。このパイプ密封接続構造は、ステンレス製や銅製等の金属製のパイプＰを接続する構造である。被接続パイプＰの厚さ寸法Ｔは、例えば、 0.8mm≦Ｔ≦ 2.0mmに設定する。厚さ寸法ＴがＴ＜ 0.8mmの場合、強度不足となる。厚さ寸法Ｔが 2.0mm＜Ｔの場合、貫通孔11を開けるのに手間と時間がかかる。

被接続パイプＰの先端Ｐ_０が挿入される短筒状の継手本体１を具備する。継手本体１の両外端部２は、バルジ加工（バルジ成形）にて拡径変形され、継手本体１の軸心方向中央部３との間に段差部４が形成されるとともに、継手本体１の外端内周部５に凹周溝（シール溝）６が形成される。継手本体１の外周面20に、平坦面21を有する凹部22が形成される。

継手本体１の外端内周部５と、挿入されたパイプＰの先端外周面Ｐ_２との間を密封する第１シール８を具備する。具体的には、第１シール８が凹周溝６に嵌合される。第１シール８は、例えばＯリングから成る。

ラジアル方向から継手本体１とパイプＰを貫通して連結した複数個の先端密封形リベット（ブラインドリベット）９を具備する。リベット９の外端フランジ部10と、継手本体１の貫通孔11の開口周縁部12との間に介設される第２シール13を、具備する。第２シール13は、平ワッシャ形の弾性材（ゴム等）から成る。第２シール13の内面23が、凹部22の平坦面21と密接する。従って、第２シール13によって、貫通孔11からラジアル外方向への漏れを防止して、確実に密封される。

次に、図２〜図６を用いて、第１の実施の形態のパイプＰの接続方法を説明する。
まず、図２に示すように、あらかじめ第１シール８を凹周溝６に嵌合させた状態で、継手本体１の両外端部２にパイプＰを挿入する。段差部４に当接するまで挿入することにより、適切な挿入深さとすることができる。

次に、図２から図３のように、継手本体１とパイプＰにラジアル方向に貫通孔11，Ｐ_３を、（図示省略した）市販の空気式ドリルや電動ドリルにて形成する。その後、（図３に示すように、）平ワッシャ形の第２シールを挿通し、そのリベット９を矢印Ｙのように貫通孔11，Ｐ_３に挿入して、図４の状態とする。ところで、リベット９は、フランジ部10を有する有底円筒型のリベット本体15と、リベット本体15の有底孔部に予め挿入されたピン16とから成り、このピン16は、先端の膨出頭部18と、細径のくびれ部17とを有し、ピン16の膨出頭部18は、予めリベット本体15の有底孔部の奥部に、密に嵌着している。

ところで、図３に示した矢印方向Ｙへのリベット挿入は、（図示省略した）リベッター作業具にてピン16の外端側を予め掴持しておいて、行うと共に、短秒間後に、図４及び図５までの工程を完了する。
リベット９は、先端密封形リベットであり、シールド型、ブラインド型、防水密閉型とも呼ばれる構造のものを使用する。
ところで、図４の状態となると、上述したリベッター作業工具によって、瞬時に、図５に示す如く、矢印Ｚにて示すラジアル外方へピン16を引抜く。ピン16の膨出頭部18によって、有底筒状のリベット本体15は、図４から図５のように、内端部19が膨出状に塑性変形を生じ、外端フランジ部10と膨出状の内端部19によって、第２シール13と、継手本体１とパイプ先端Ｐ_０が、強力に挟着されて一体化する。なお、ピン16はくびれ部17にて破断して、ピン16の大半は除去される。このようにして、膨出状の内端部19及び膨出頭部18は、パイプ内周面Ｐ_１に強力に圧接状態を保つ。

図６では、貫通孔11，Ｐ_３が、４個の場合を例示しているが、これは、必要な接続強度に対応して、増減可能である。なお、図６では、軸心方向の同一位置に複数本のリベット９が配設された場合を例示している。また、図１〜図６では、貫通孔11の開口端周囲を平坦面21としたことによって、第２シール13が安定して均等な接触面圧をもって圧接し、密封性が安定して良好に維持できる。

図７は、第２の実施の形態を示す。継手本体１の一端側について見ると、図７の上側と下側に対向する２つのリベット９を軸心方向同一位置に配設するとともに、軸心方向の異なる位置に図７の紙面手前側と奥側に対向する２つのリベット９を配設する（紙面奥側のリベット９は見えない）。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

図８は、リベット本体15の外端フランジ部10、及び、第２シール13等の種々の変形例を示す。図８（Ａ）に於ては、第２シール13をＯリングとすると共に、外端フランジ部10を倒立Ｕ型に弯曲させて、Ｕ字状シール溝40を形成して、Ｏリングを保持している。
図８（Ｂ）に於ては、断面矩形のシール溝26を有する円形平ワッシャ24を、外端フランジ部10と継手本体１の平坦面21との間に介設し、シール溝26内に（Ｏリングから成る）第２シール13を嵌着している。この図８（Ｂ）では、シール溝26の寸法精度が高く、第２シール13の安定した密封性能が得られる。また、外端フランジ部10の外径をコンパクト化できるので、塑性変形によってこの外端フランジ部10を形成することが容易となる。
図８（Ｃ）に於ては、円形平ワッシャ24が内面25に凹部27を有し、この凹部27に、円形平板状（ガスケット状）の第２シール13が嵌着されている。外端フランジ部の外径をコンパクト化できるので、外端フランジ部10の形成が容易となり、かつ、ガスケット状第２シール13の外周縁方向へのはみ出しを阻止できて、密封性も安定できる。
図８（Ｄ）に於ては、ワッシャ24の孔部28の直径Ｄが、リベット本体15の円筒部29の外径ｄより大きく、かつ、ワッシャ24の内面25及び孔部28にわたって第２シール13を焼付けたものである。これによって、第２シール13の密封性が安定して向上できる。

図９・図10は、第３の実施の形態を示す。図８（Ｄ）に示したワッシャ24を、図９（Ｃ）に示すように（一方向に）弯曲させた形状として、それに第２シール13を焼付けて密封部材30を構成する。図10に示すように、継手本体１の平坦面21を形成していない外周面20に直接圧接させる。その他の構成は、第１の実施の形態と同様とする。

なお、継手本体１にパイプＰを挿入する前に、あらかじめ貫通孔11及び貫通孔Ｐ_３を形成しておいても良い。
本発明は、設計変更可能であって、例えば、図１では継手本体がストレートのものを示したが、継手本体がエルボ型やティー型等のものとするも良い。また、リベット９の数は、（継手本体１の片側について、）２本〜10本の内で増減自由である。

以上のように、本発明は、被接続パイプＰの先端Ｐ_０が挿入される短筒状の継手本体１と、継手本体１の外端内周部５と、挿入されたパイプＰの先端外周面Ｐ_２との間を密封する第１シール８と、ラジアル方向から継手本体１とパイプＰを貫通して連結した複数個の先端密封形リベット９と、リベット９の外端フランジ部10と、継手本体１の貫通孔11の開口周縁部12との間に介設される第２シール13とを、具備したので、構成部品における精密な寸法精度は不要であり、かつ、水や湯等の流体の外部漏洩を簡素な構成にて防止できる。また、特殊な作業工具は不要であって、既製のエアー・電動工具を用いて、配管作業を行なうことができる。また、製作が容易で安価に製作することができる。また、継手の外径寸法が小さく、コンパクトである。また、必要とする強度に対応して、先端密封形リベット９の本数を増減させて容易に対応することができる。また、配管作業完了時の検査に於て、外部から容易に点検可能であり、作業ミスを防止することができる。

１継手本体
５外端内周部
８第１シール
９（先端密封形）リベット（ブラインドリベット）
10 外端フランジ部
11 貫通孔
12 開口周縁部
13 第２シール
Ｐ（被接続）パイプ
Ｐ_０先端
Ｐ_２先端外周面

Claims

被接続パイプ（Ｐ）の先端（Ｐ_０）が挿入される短筒状の継手本体（１）と、
該継手本体（１）の外端内周部（５）と、挿入された上記パイプ（Ｐ）の先端外周面（Ｐ_２）との間を密封する第１シール（８）と、
ラジアル方向から上記継手本体（１）と上記パイプ（Ｐ）を貫通して連結した複数個の先端密封形リベット（９）と、
該リベット（９）の外端フランジ部（10）と、上記継手本体（１）の貫通孔（11）の開口周縁部（12）との間に介設される第２シール（13）とを、具備したことを特徴とするパイプ密封接続構造。