JP2579328B2 - ３対以上の合せ面の接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、３対以上の合せ面を気密保持した状態で接
合することができる３対以上の合せ面の接合構造に関す
る。

B.発明の概要 本発明は、３対以上の合せ面の各対ごとに一方の合せ
面に溝部を形成するとともにこれらを連通させて連通溝
とし、枝パツキンを結合した分岐パツキンを連通溝に嵌
め込んで接合した３対以上の合せ面の接合構造におい
て、 連通溝における連通部の近傍に凹部を形成する一方、
枝パツキンに引つ張つて凹部へ嵌め込む凸部を形成する
ことにより、 分岐パツキンの分岐部近傍での漏れを確実に防止し、
シール性能を向上させたものである。

C.従来の技術 第８図に示すように円筒形の第一部材１と有底円筒形
を２分割した一対の第二部材2,3を接合する場合、各フ
ランジ部1a,2a,3aをボルトとナツトを介して接合する。
斯かる接合構造は、仮想線４上で３対の合せ面が交わる
構成であり、合せ面がＴの文字を形成する。斯かる接合
構造を有するものとしては水車，ポンプのケーシングや
軸受箱があり、気密，水密，油密等の目的で各対の合せ
面の間のパツキンが介装される。

仮想線４の近傍は合せ面とパツキンとの間に隙間を生
じ易く、第二部材２と第二部材３との間にＯリングを介
在させるか又は合せ面どうしを超精密仕上げしたあと不
乾性パツキン剤や接着剤を介してこれらを接合し、接合
して一体となつた第二部材2,3における第一部材１との
合せ面を平面加工したあと、前記と同様にして第一部材
１と第二部材2,3とを接合するというのが従来の接合構
造である。

しかし、斯かる接合構造では、組み立て工数が多く製
造コストが高いだけでなく、一度分解すると再組立後に
漏れを生じるという問題がある。

このため、第９図に示す分岐パツキンを用いた接合構
造が考案された。この分岐パツキン５は枝パツキン5a,5
b,5cをその一端で結合したようにＴ字形に形成し、枝パ
ツキン5a,5b,5cの他端に他のパツキン6,7,8を接着剤を
介して斜め継ぎ（気密性維持のため）したものである。
この分岐パツキン５を用いるため、第10図に示すように
各対の合せ面の一方に溝が形成されている。即ち、合せ
面2c,3cでは前者に、合せ面1b,2bでは後者に、合せ面1
b,3bでは後者に夫々溝部2d,2e,3dが形成され、各構成部
材が組まれた際はこれらの溝部2d,2e,3dが連通部９で連
通して溝10を構成する。溝10に分岐パツキン５を嵌め込
んで各構成部材を接合すると、前記のような第二構成部
材2,3の組み付け後の合せ面2b,3bの同時加工をすること
なく接合することができる。

D.発明が解決しようとする問題点 ところが、例えば枝パツキン5bの幅が溝部2dの幅より
も多少大きかつたりすると、枝パツキン5bを溝部2dに嵌
め込んで第二部材2,3どうしを突き合わせ結合すると、
枝パッキン5bが圧縮されて第11図に示すように上方へ向
かつて伸び、その結果、分岐パツキン５の分岐部5dの近
傍に隙間11を生じて漏れを生じることがある。

そこで本発明は、斯かる問題を解決した３対以上の合
せ面の接続構造を提供することを目的とする。

E.問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、一の仮
想直線上で３対以上の合せ面が交わる接合部を気密にシ
ールするために、相互に対となる合わせ面の一方に溝部
を形成するとともに対となる合わせ面毎に形成した溝部
を仮想線上で連通させて連通溝を形成し、溝部の数と対
応する数の枝パツキンの一端を一体化して形成された分
岐パツキンを連通溝に嵌め込んで３対以上の合わせ面を
接合した３対以上の合わせ面の接合構造において、 ３本以上の溝部における少なくとも一本の溝部の連通
部近傍に凹部を形成する一方、凹部を形成した溝部へ嵌
め込む枝パツキンには、連通部と凹部との距離よりも分
岐部からの距離が少し小さい位置に凸部を形成し、枝パ
ツキンの凸部を溝部の凹部に嵌め込んだことを特徴とす
る。

F.作用 合せ面に形成した溝部における凹部と連通部との距離
よりも分岐パツキンの凸部と分岐部との距離が小さいの
で、分岐パツキンの凸部を溝部の凹部に嵌め込むには、
分岐パツキンにおける凸部と分岐部との間を引つ張つた
状態で行なう。

分岐パツキンにおける分岐部の近傍では枝パツキンが
若干引張力を受けた状態で溝部に嵌め込まれているの
で、枝パツキンが伸びて従来のように分岐パツキンの分
岐部に押圧力を与えることはなく、従つて、連通溝と分
岐パツキンとの間に隙間が生じて漏れを生じることもな
い。

G.実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。なお、本実施例は従来の接合構造の一部を改良
したものなので、同一部分には同一符号を付し、異なる
部分のみを説明する。

（ａ）第１実施例の構成 まず、本発明の第１実施例に係る分岐パツキンを第１
図（ａ），（ｂ）に示す。

図のように、枝パツキン5a,5b,5cにおける分岐部5dの
近傍に円板形の凸部15a,15b,15cが形成されている。

枝パツキン5a〜5cの素線径ｄはフランジ部1a〜3aの外
径寸法に応じて決定し、一般的にはｄ＝３〜8mmであ
る。分岐部5dにおけるｒの値は押圧される分岐パツキン
５の変形が適正となるように、また、溝加工の加工性を
考慮して0.5dとした。分岐点5dと凸部15a,15b,15cとの
各距離ｌは、1.5d以上あれば実用上の問題は生じない
が、後述するように分岐パツキン５に引張力を与える関
係上、3d〜20dが好ましく、取り扱い易さと連通溝への
挿入のしやすさと機械加工性とから本実施例では8dとし
た。ｍの値については特に規制はないが、パツキン6,7,
8と接着しうるようにｍ＞0.5lであればよい。

凸部15a〜15cの直径ｗの値は2d〜4dとするのが好まし
い。ｗの値が大きすぎると後述する凹部の加工に時間が
かかりすぎ、小さすぎると枝パツキン5a,5b,5cへ加わる
引張力が弱くなる。そのため、本実施例ではｗ＝3dとし
た。凸部15a〜15cの厚さｔは、ｔ＜ｄであれば実用上の
問題はないが、押圧されることによる変形を少なくして
凹部による保持を確実にするため、ｔ＝0.7dとした。

一方、例えば合せ面2b,2cには溝部2e,2dが形成され、
溝部2e,2dには凸部15a,15bを嵌め込むための凹部2f,2g
が形成されている（第４図〜第６図参照）。

溝部2e,2dの幅D₁は、分岐パツキン５の圧縮による広
がりを許容するために1.3〜1.5dとし、その高さD₂は使
用圧力によるが10〜50kg/cm²の圧力範囲においては0.8d
〜0.7dとする。これは、実験により好結果を得た値であ
る。溝部2e,2dの曲り角のＲの値は、Ｒ＝ｒとするのが
望ましい。Ｒ＞ｒとすると漏れ易くなり、逆にＲ＜ｒで
も漏れ易いがＲ＞ｒより漏れが少ないので、Ｒ＝ｒを目
標として僅かにＲ＜ｒとなるようにする。

連通溝10における連通部９から凹部2f,2gまでの距離
Ｌは、単に分岐パツキン５を連通溝10へ嵌め込むことだ
けを考えるとＬ＝ｌ＋d/2であるが、これよりも少し短
く設定されている。Ｌの値は、ゴム質によつて異なる
が、ネオプレンゴム（ゴム硬度JIS A80〜90）であつて
Ｌの大きさが8d位の大きさの場合にＬ＝ｌとするのが望
ましい。つまり、合せ面どうしを合せた場合のつぶれ量
やゴム質やＬの大きさによつて異なるが、Ｌの値の４〜
８％だけ分岐パツキン５を引つ張つて連通溝10に嵌め込
むのが好ましい。

凹部2f,2gの直径Ｗの値はｗよりも大きければよい
が、Ｗとｗとの差があまり大きいと分岐パツキン５の引
張量が少なくなるので、Ｗ＝1.01〜1.03wとする。凹部2
f,2gの深さＴは、ｔ＋（ｄ−ｔ）/2＞Ｔ＞ｔであれば支
障はないが、ｄ＝6mmであつてD₂＝0.7〜0.8dの場合Ｔ＝
D₁−0.5とする。

（ｂ）第１実施例の作用 連通溝10に分岐パツキン５を嵌め込むには、第７図に
示すように例えば凹部2fに凸部15aを嵌め込むとともに
溝部2eに枝パツキン5aを嵌め込む。その後、凸部15bを
持つて分岐パツキン５の分岐部5dと凸部15bとの間を矢
印方向へ引き伸ばし、その状態で凸部15bを凹部2gへ嵌
め込む。その後、第二構成部材2,3を突き合せ、前記と
同様にして枝パツキン5cを溝部3d内に嵌め込む。最後に
第二構成部材2,3と第一構成部材１とを突き合せて結合
すればよい。

このように、分岐部5dと突部15a,15b,15cとの間が引
つ張られた状態で分岐パツキン５が連通溝10内に嵌め込
まれているので、分岐パツキン５の長さと連通溝10の長
さとの間に誤差があつても、第11図で示した隙間11を生
じることはなく、合せ面どうしの間を確実にシールする
ことができる。また、均一な締結力を保持できることと
なるので、高圧力にも耐え、内圧，外圧のいずれにも対
応できる。

本実施例において、各フランジ部の結合に用いるボル
トを仮想線の近くに配置したり、仮想線近くでボルトピ
ツチを小さくしたり、仮想線の近くではボルトの外径を
大きくするとともに締付力を大きくして分岐パツキンの
変形を確実にしたりすることでより確実なシールを行な
うことができる。なお、分岐パツキンと他のパツキンと
を接続することなく一体に形成してもよい。

（ｃ）第２実施例 第２図に示す分岐パツキン５は、分岐部5dと凸部15a,
15b,15cとの間を示すＰの部分での素線径dpを第１実施
例に示す分岐パツキン５の素線径ｄよりも大きくし、Ｑ
の部分で素線径dpの部分と素線径ｄの部分とをゆるやか
につなぐようにしたものである。太くする度合いは、構
成部材を締め付けるボルト締圧が十分に得られる範囲内
で設定すればよいが、実用的にはdp＝1.05〜1.1dとした
ときに好ましい結果が得られた。

（ｄ）第３実施例 第３図に示す分岐パツキンは、Ｔ字形をなす分岐パツ
キン５における枝パツキン5bにのみ凸部15bを形成し、
同一直線上に位置する枝パツキン5a,5cには凸部を形成
しないようにしたものである。

通常、枝パツキン5bが伸びることで第11図に示す隙間
11を生じる場合がほとんどであり、そのため、枝パツキ
ン5bにのみ凸部15bを形成したものである。

この分岐パツキンを用いると、溝部に形成すべき凹部
の加工を一部省略する分だけコスト安になるとともに分
岐パツキンの製造も容易になる。しかも、本発明の効果
が減少することはない。

なお、本実施例は仮想線上で３対の合せ面が交わる接
合部を示したが、合せ面が十字形となるような４対やそ
れ以上の合せ面が交わる接合部にも本発明を適用でき
る。また、分岐パツキンに設けた凸部は、本実施例のよ
うに一体成形とせず、分岐パツキンと同一材料，プラス
チツク，金属などのストツパを接着，焼付，一体モール
ドして形成してもよい。更に、凸部の形状は円板形とせ
ず直方体としたり頂点が分岐点を向いた三角柱などいろ
いろな形状にすることができる。

H.発明の効果 以上説明したように本発明によれば、分岐パツキンに
おける分岐部の近傍に凸部を形成するとともに合せ面に
形成した溝部には凹部を形成し、分岐部と凸部との間を
引つ張つた状態で凹部に凸部を嵌め込むとともに連通溝
に分岐パツキンを嵌め込んだので、分岐部の近傍で連通
溝と分岐パツキンとの間に隙間を生じて漏れを生じたり
連通溝から分岐パツキンが脱落したりしない。また、分
岐パツキンや連通溝に加工誤差があつてもシール性を損
うことはなく、一旦分解した後に組み立ててもシール性
能が低下することもない。更に、分岐パツキンは引つ張
つて連通溝内に嵌め込めばよいので、特別な技術や治具
あるいは作業を要することなく容易に装着できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明による３対以上の合せ面の接合
構造に係り、第１図は第１実施例の分岐パツキンの構成
図、第２図は第２実施例の分岐パツキンの構成図、第３
図は第３実施例の分岐パツキンの構成図、第４図は第１
実施例における合せ面の斜視図、第５図はその合せ面の
一部断面図、第６図は第５図のＩ−Ｉ矢視図、第７図は
第１実施例における分岐パツキンの嵌め込み方法を示す
説明図、第８図は三面合せとなる構成部材の分解斜視
図、第９図〜第11図は従来の合せ面の接合構造に係り、
第９図は従来の分岐パツキンの外観図、第10図は従来の
三面合せ部分の拡大斜視図、第11図は作用説明図であ
る。 1b,2b,2c,3b,3d……合せ面、2d,2e,3c……溝部、2f,2g
……凹部、４……仮想線、５……分岐パツキン、5a,5b,
5c……枝パツキン、5d……分岐部、９……連通部、10…
…連通溝、15a,15b,15c……凸部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一の仮想直線上で３対以上の合わせ面が交
   わる接合部を気密にシールするために、相互に対となる
   合わせ面の一方に溝部を形成するとともに対となる合わ
   せ面毎に形成した溝部を仮想線上で連通させて連通溝を
   形成し、溝部の数と対応する数の枝パッキンの一端を一
   体化して形成された分岐パッキンを連通溝に嵌め込んで
   ３対以上の合わせ面を接合した３対以上の合わせ面の接
   合構造において、 ３本以上の溝部における少なくとも一本の溝部の連通部
   近傍に凹部を形成する一方、凹部を形成した溝部へ嵌め
   込む枝パッキンには、連通部の中心と凹部の中心との距
   離よりも分岐部の中心からの距離が少し小さい位置に凸
   部の中心が位置するように凸部を形成し、枝パッキンの
   凸部を溝部の凹部に嵌め込んだことを特徴とする３対以
   上の合わせ面の接合構造。