JPH0678794B2 - 弁管用シール機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は弁、管等の内部に流路を備えた部材同士の環状
結合面に設けられるシール機構の改良に関するものであ
る。

［従来の技術］ 二分割された弁本体を組立てたとき、又は二つのフラン
ジ管を連結したとき、その環状結合面にシール機構を設
けて内部の流路を通る流体の漏出を防止する。

従来のシール機構は、第８図及び第９図に示すように、
二つの部材11、12相対する結合面15、16とは別に設けら
れた環状座面41、42と、その環状座面に配置された環状
のガスケット40からなり、そのガスケット40はボルト1
3、ナット14を締付け力によって圧縮されて環状座面に
密着シールする機構であった。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のシール機構は組立時にボルト13、ナット14を締付
けても二つの部材11、12の結合面15、16同士は密着しな
いから、組立てられた部材の締付け方向の関係寸法はガ
スケット40の圧縮量によって規定される。ボール弁の場
合は、締付け力が直接ボールに作用するが、締付け力に
は個人差がある上に、ボルト13、ナット14の接触状態に
よっても変るから、弁開閉に要するトルクを一定にする
ことができない。又、ボール弁に配管を接続したときに
圧縮荷重を受けると、その荷重はそのままシートとボー
ルに加わるため、弁開閉トルクが大きくなり、自動弁の
場合、駆動部の出力では開閉できなくなることもある。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
あり、その目的とするところは、二つの結合する部材の
環状結合面同士を直接密着させることができるシール機
構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明が採用する手段は、二
つの部材の流路を囲む環状結合面同士を密着させて、そ
の間に環状で断面くさび形のガスケットスペースを形成
し、そのガスケットスペースに中央がふくらんだくさび
形断面のガスケットを嵌着し、そのガスケットの外周面
に伸縮環を外したことにある。

［作用］ 二つの部材を締付けて環状結合面同士を密着させると、
くさび形断面のガスケットスペースにはめたくさび形断
面のガスケットのふくらんだ部分が変形してガスケット
スペースのくさび形を形成する二面に密着してシールす
る。さらにガスケットは伸縮環に締付けられてシールに
必要な応力が生ずる。

［実施例］ 本発明のシール機構を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

第１図に示すように、弁本体10は本体部11とフランジ部
12に分解され、フランジ部12はボルト13とナット14を介
して本体部11に締付け固定される。本体部11の環状結合
面15にフランジ部12の環状結合面16が密着し、両者の間
に断面直角３角形のくさび形ガスケットスペース17に形
成される。そのガスケットスペース17にガスケット18が
配置される。

第２図に示すように、環状で合成樹脂製のガスケット18
は斜辺が外方にふくれた直角３角形状のくさび形断面を
持ち、外周には金属製の伸縮環19が嵌着される。弁本体
の本体部11とフランジ部12に環状結合面15、16がそれぞ
れ設けられる。本体部結合面15を囲む内筒内周面22には
伸縮環19よりも広幅の環状溝21が設けられる。フランジ
部結合面16は円錐面23に囲まれ、その円錐面は内筒外周
面24に囲まれる。結合面16から内筒外周面24までの軸方
向距離はガスケット18の軸方向幅に等しい。本体部11と
フランジ部12を組立てるとき、ガスケット18をあらかじ
め、本体部結合面15にはめる。第１図のナット14を締込
む前は、第２図に示すように、本体部結合面15とフラン
ジ部結合面16は密着せず、ガスケット18も圧縮されずに
その環状斜面の凸部25がフランジ部円錐面23に接する。

第１図のナットを締込むと、第３図に示すように、本体
部11の結合面15とフランジ部12の結合面16が密着し、ガ
スケット18は圧縮してその環状斜面はフランジ部円錐面
23に、その環状端面は本体部結合面15に密着する。この
とき、ガスケット18は伸縮環19を拡げ、伸縮環19はガス
ケットスペース17内の環状溝21にはまる。ガスケット18
は伸縮環19によって締付けられて本体部結合面15とフラ
ンジ部円錐面23を密着シールするから、内部の流体が漏
出するおそれはない。弁本体10が組立てられたとき、本
体部11とフランジ部12は直接密着するので、結合方向の
関係寸法は常に一定である。内部流体が高温又は低温に
なると、ガスケット18は膨張又は収縮するが、伸縮環19
も膨張収縮して、シールに必要な内部応力を付与するの
で、温度によって第１図のナット14を増締めする必要は
ない。必要であれば、伸縮環19を形状記憶合金製にして
高温時の締付け力を強化してもよい。

第４図又は第５図に示すように、本発明のシール機構は
フランジ管にも適用することができる。一方のフランジ
管31の結合面15は平坦に、他方のフランジ管32の結合面
16にはガスケットスペース17を形成する。ガスケットス
ペース17の内周面38は端面側が細くなる円錐状に形成さ
れる。環状のガスケット18は前記実施例と同一形状であ
り、ボルト13、ナット14を締付ける前、第４図に示すよ
うに、凸部25が円錐状内周円38に接する。ボルト13、ナ
ット14を締付けると、第５図に示すように、双方のフラ
ンジ管31、32の結合面15、16同士が密着すると共に、直
角３角形のくさび形のガスケットスペース17が形成さ
れ、ガスケット18が圧縮して環状斜面がフランジ管32の
円錐状内周面38とフランジ管31の結合面15に密着シール
する。このとき、伸縮環19の外側には空隙が残る。伸縮
環19はガスケット18によって拡げられるから、ガスケッ
ト18を締付け、シールに必要な内部応力をガスケット18
に付与する。

第６図及び第７図に示すように、双方のフランジ管31、
32の結合面15、16に対称なガスケットスペース17′を形
成し断面二等辺三角形状のガスケット18を取付けてもよ
い。第６図に示すように、ボルト13、ナット14の締付け
前は、ガスケット18の対称な環状斜面の凸部25、26が双
方の円錐状内周面38、38に接し、第７図に示すように、
ボルト13、ナット14を締付けると、結合面15、16同士は
密着すると共に２等辺３角形状のくさび形ガスケットス
ペース17を形成し、ガスケット18は圧縮して二つの環状
斜面が双方のフランジ管の円錐状内周面38、38に密着シ
ールする。このとき、伸縮環19がガスケット18を締付け
てシールに必要な内部応力を付与する。

［発明の効果］ 上記のとおり、本発明のシール機構は、結合する二つの
部材の結合面同士を直接密着させることができなかった
従来のものとは異なり、結合面同士を直接密着すること
ができるから、結合した二つの部材の締付け方向の関係
寸法は常に一定になる。したがって、二つの部材が弁本
体の場合は、ステムの所要回転トルクをボルト、ナット
の締付け力や配管の影響を受けずに一定に保持すること
が可能であり、特に、自動弁の場合は、使用中に駆動力
が不足して開閉不能になるという事故を未然に防止する
ことができる。さらに、ボルト弁の場合は、ガスケット
に加わる力だけでなく、ボールとシートに加わる力も一
定となり、弁ごとのばらつきもなくなる。流体の温度に
よるガスケットの伸縮は伸縮環によって吸収されるか
ら、温度変化による増締も不要となる。ガスケットスペ
ースとガスケットの断面を直角三角形にした場合は、従
来のガスケットを嵌着する環状座面よりも加工が簡単に
なり製作コストが低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシール機構を備えたボール
弁の断面図、 第２図及び第３図は第１図の要部の拡大断面図であり、
第２図はボルト、ナットの締付け前の状態を、第３図は
締付け後の状態をそれぞれ示す。 第４図及び第５図は他の実施例のシール機構を備えたフ
ランジ管の断面図であり、第４図は締付け前の状態を、
第５図は締付け後の状態をそれぞれ示す。 第６図及び第７図は別の実施例の第４図及び第５図に相
当する図である。 第８図及び第９図は従来のシール機構を備えたボール弁
及びフランジ管の断面図である。 図において、符号11は本体部（二つの部材の一方）、12
はフランジ部（二つの部材の他方）、15、16は環状結合
面、17はガスケットスペース、18はガスケット、19は伸
縮環をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二つの部材（11、12）の流路を囲む環状結
   合面（15、16）の間に形成された環状のガスケットスペ
   ース（17）と、そのガスケットスペースに取付けられた
   合成樹脂製で環状のガスケット（18）とからなるシール
   機構において、前記ガスケットスペースは、前記環状結
   合面同士を密着したときに断面がくさび形になり、前記
   ガスケットは断面が前記ガスケットスペースのくさび形
   の側面をふくらませた形状であり、前記ガスケットの外
   周面には伸縮環（19）が外嵌されたことを特徴としてな
   る弁管用シール機構。