JPH07310827A - フランジ接続用パッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フランジ接続に使用するボルト挿通用孔付きの
パッキンにおいて、ボルトの締め付け過剰や締め付け不
足を容易に防止できるフランジ接続用パッキンを提供す
る。 【構成】ボルト挿通用孔２を有する平形パッキンであ
り、ボルト挿通用孔２を有するゴム製環状体１に、その
ボルト挿通用孔２を囲む金属製リング３が埋設されてい
るか、またはボルト挿通用孔を有する金属製環状コア４
が埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフランジ接続に使用する
パッキンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】管端のフランジ同士を接続する場合、ま
たは、ボックス型の継手本体に接続管端のフランジを接
続する場合等においては、図６の（イ）、または図６の
（ロ）に示すように、ボルト挿通用孔を有するゴム製の
平形パッキンＰ’を、互いに接続する接続面に介在させ
ると共にボルト６をフランジ並びにパッキンのボルト挿
通用孔に通したうえで、ボルトの締め付けを行う、所
謂、フランジ接続方式を使用することがある。

【０００３】このフランジ接続方式においては、パッキ
ンのボルト挿通用孔にボルトを挿通した状態でボルトの
締め付けを行うので、ボルトの締め付け作業中でのパッ
キンのずれを防止でき、作業性に優れている。

【０００４】このフランジ接続においては、パッキンの
締め付け過剰によるパッキンのフロ−やパッキンの締め
付け不足によるシ−ル不良を排除するために、ボルトの
締め付けトルクやフランジ間の間隙寸法を管理している
が、その管理は、作業者の熟練に依存するところが大き
く容易ではなく、パッキンの締め付け過剰や締め付け不
足に起因する水漏れ事故が往々にして生じている。

【０００５】従来、図７の（イ）に示すように、フラン
ジ押え金具を使用する方式のフランジ接続構造におい
て、管端のフランジ５の厚みとパッキンＰ’の厚みの合
計よりもやや薄いストッパ−７をフランジ押え金具８
１，８２の一方８１の内側面に溶接して、上記パッキン
の締め付け過剰や締め付け不足を排除することが提案さ
れている（実公昭４５−８５３１号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
トッパ−構造を、図６に示したフランジ接続方式に施用
するには、フランジ外径をパッキン外径よりも大にして
フランジの内側面にストッパ−を溶接する必要があり、
フランジ径の増大による重量アップが避けられない。ま
た、パッキンの輪郭形状が複雑な場合、ストッパ−の輪
郭形状も複雑となり、ストッパ−の溶接が困難になる。

【０００７】たとえ、このストッパ−構造を図６に示し
たフランジ接続方式に組み込んでも、ゴムパッキンの圧
縮が進んでストッパ−が作用すれば（相手フランジの内
側面に当接しても）、図７の（ロ）に示すように、フラ
ンジにおけるボルト締め付け箇所（中央から距離Lの位
置)から離れた点（離隔距離をａで示す）でストッパ−
が支点作用を営むことになり、ボルト締め付け力をｐ、
フランジの曲げ剛性をEIとすれば、ボルト締め付け箇所
でのフランジの撓み量ｙは、 ｙ＝ｐａ²（２L＋ａ）²／〔６EI（L＋ａ）〕 で把握でき、距離ａが大となってフランジ外径が大きく
なると、比較的小さいボルト締め付け力ｐでフランジを
撓ませ得る、従って、比較的小さなトルクでボルトを回
転させ得ることになり、ストッパ−が当接する前後での
ボルト回転トルクの変動が緩慢になって、そのトルク変
動の手応えから上記ストッパ−の当接を知ることが困難
となる。従って、ストッパ−でボルトの締め付けを規制
することが難しくなる。

【０００８】本発明の目的は、かかる諸点に鑑み、フラ
ンジ接続に使用するボルト挿通用孔付きのパッキンにお
いて、ボルトの締め付け過剰や締め付け不足を容易に防
止できるフランジ接続用パッキンを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る一のフラン
ジ接続用パッキンは、例えば、図１の（イ）並びに
（ロ）に示すように、ボルト挿通用孔２を有する平形パ
ッキンであり、ボルト挿通用孔２を有するゴム製環状体
１に、そのボルト挿通用孔２を囲む金属製リング３が埋
設されていることを特徴とする構成である。

【００１０】本発明に係る他のフランジ接続用パッキン
は、例えば、図３の（イ）並びに（ロ）に示すように、
ボルト挿通用孔２を有する平形パッキンであり、ボルト
挿通用孔２を有するゴム製環状体１に、ボルト挿通用孔
を有する金属製環状コア４が埋設されていることを特徴
とする構成である。

【００１１】

【作用】図５の（ロ）は本発明に係るパッキンの使用時
の圧縮状態を示し、初期のパッキン〔図５の（イ）〕の
厚みＴからほぼ金属製リング３または金属製環状コア４
の厚みｔに圧縮され、ゴム部分が圧縮率（Ｔ−ｔ）／Ｔ
×１００％で圧縮されて被シ−ル面に所定の面圧で接触
されている。

【００１２】このように、パッキンがほぼ金属製リング
または金属製環状コアの厚みｔに圧縮された時点では、
金属製リングまたは金属製環状コアがその圧縮力に対し
金属の大なるヤング率で抵抗するから、その時点を境に
してパッキンの締め付けトルクに対する手応えが急変す
る。すなわち、金属製リングまたは金属製環状コアがパ
ッキンの締め付けに対しストッパ−として有効に作用す
る。

【００１３】本発明のパッキンにおいては、ボルト締め
付け位置とストッパ−の支点位置とが一致し、上記式
において、ａ＝０となるから、パッキンがほぼ金属製リ
ングまたは金属製環状コアの厚みに圧縮されたのちは、
いかに大なるボルト締め付け力ｐに対しても、ｙが０の
ままとなるから、ボルトの締め込みが不可となる。

【００１４】従って、ボルトの締め付け力が急変する時
点で、ゴム部分が所定の圧縮率にて所定の面圧で圧縮さ
れ、パッキンの締め付け過剰・締め付け不足が回避され
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１の（イ）は、請求項１記載の発明の一実施
例を示す平面説明図、図１の（ロ）は、図１の（イ）に
おけるロ−ロ断面図であり、１はゴム製の円環状板を、
２はこの円環状板１に周方向に９０⁰の角度を隔てた４
ヵ所に設けたボルト挿通用孔を、３は円環状板１内にボ
ルト挿通用孔２を囲んで埋設した金属製リングをそれぞ
れ示している。

【００１６】図２の（イ）は、請求項１記載の発明の別
実施例を示す平面説明図、図２の（ロ）は、図２の
（イ）におけるロ−ロ断面図であり、１は外周の周方向
に９０⁰の角度を隔てた４ヵ所に耳部１１を有するゴム
製環状板を、２は各耳部１１に設けたボルト挿通用孔
を、３は上記耳部１１内にボルト挿通用孔２を囲んで埋
設した金属製リングをそれぞれ示している。

【００１７】図３の（イ）は、請求項２記載の発明の一
実施例を示す平面説明図、図３の（ロ）は、図３の
（イ）におけるロ−ロ断面図であり、１はゴム製の円環
状板を、２はこの円環状板１に周方向に９０⁰の角度を
隔てた４ヵ所に設けたボルト挿通用孔を、４はゴム製円
環状板１内に埋設した金属製環状コアをそれぞれ示して
いる。

【００１８】図４の（イ）は、請求項２記載の発明の別
実施例を示す平面説明図、図４の（ロ）は、図４の
（イ）におけるロ−ロ断面図であり、１は外周の周方向
に９０⁰の角度を隔てた４ヵ所に耳部１１を有するゴム
製環状板を、２は各耳部１１に設けたボルト挿通用孔
を、４はゴム製環状板１内に埋設した金属製環状コアを
それぞれ示している。

【００１９】上記において、環状板１のゴムには、通
常、硬度７０程度のものが使用され、その材質はパッキ
ンの使用条件に応じて選択され、例えば、クロロプレン
ゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロビレンゴム等が使
用条件に応じて使用される。

【００２０】上記金属製リング３並びに金属製環状コア
４には耐腐食性に優れた金属、例えば、ステンレス、ア
ルミニウム、真鍮等が使用される。本発明に係るパッキ
ンにおいては、図５の（イ）に示すように、フランジ
５，５間に挾まれ、ボルト６がフランジ５のボルト挿通
用孔並びに当該パッキンＰのボルト挿通用孔２に挿通さ
れ、そのボルト６がレンチ等によって締め付けられ、図
５の（ロ）に示すように、同パッキンＰがほぼ金属製リ
ング３または金属製環状コア４の厚みにまで圧縮される
と、ボルト６の締め付けトルクが急増し、この時点で締
め付けが終了される。

【００２１】従って、パッキンのゴム部分の圧縮率は、
初期のパッキンの厚みをＴ、金属製リング３または金属
製環状コア４の厚みをｔとすると、ほぼ（Ｔ−ｔ）／Ｔ
×１００％であり、かかる圧縮率のもとで所定の面圧を
発生するように、比ｔ／Ｔが設定され、この比は通常、
１／２〜１／３に設定される。

【００２２】本発明に係るパッキンは各種のフランジ接
合部のパッキンとして使用され、例えば、図６の（イ）
に示すように、本発明パッキンＰを金属管端のフランジ
５，５間に挾み、これらのフランジ５，５のボルト挿通
用孔並びに本発明パッキンＰのボルト挿通用孔にボルト
６を挿通のうえ、ボルト６を締め付けて金属管をフラン
ジ接続する場合、また、図６の（ロ）に示すように、一
端にフランジ５を有する接続管（鋳物製）５０の同フラ
ンジ５とボックス型継手本体（鋳物製）５００の口部５
との間に本発明パッキンＰを挾み、フランジ５のボルト
挿通用孔並びに本発明パッキンＰのボルト挿通用孔を通
して継手本体口部５のボルト孔５１にボルト６を螺入し
てボックス型継手本体５００に接続管５０をフランジ接
続する場合等が挙げられる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るフランジ接続用パッキンに
おいては、パッキン内に埋設した金属製リングまたは金
属製環状コアがボルトの過剰締め付けに対するストッパ
−として作用し、パッキンを過不足なく締め付けて良好
なシ−ル性を保証できる。

【００２４】また、パッキン内にストッパ−相当部材を
内蔵させてあるから、フランジの内側面へのストッパ−
部材の溶接が不要であり、フランジの小型化乃至は軽量
化を保証できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は請求項１記載の発明の一実施例
を平面説明図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ
−ロ断面図である。

【図２】図２の（イ）は請求項１記載の発明の一実施例
を平面説明図、図２の（ロ）は図２の（イ）におけるロ
−ロ断面図である。

【図３】図３の（イ）は請求項２載の発明の一実施例を
平面説明図、図３の（ロ）は図３の（イ）におけるロ−
ロ断面図である。

【図４】図４の（イ）は請求項１記載の発明の一実施例
を平面説明図、図４の（ロ）は図４の（イ）におけるロ
−ロ断面図である。

【図５】図５の（イ）は本発明のパッキンの圧縮前の状
態を示す説明図、図５の（ロ）は同じく圧縮後の状態を
示す説明図である。

【図６】図６の（イ）は本発明のパッキンを使用した管
のフランジ接続部を示す説明図、図６の（ロ）は同じく
管継手本体と接続管との接続部を示す説明図である。

【図７】図７の（イ）は、従来のバッキンを使用したフ
ランジ接続部を示す説明図、図７の（ロ）は、同接続部
のボルト締め付け力の作用状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ゴム製環状体 ２ ボルト挿通用孔 ３ 金属製リング ４ 金属製環状コア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボルト挿通用孔を有する平形パッキンであ
   り、ボルト挿通用孔を有するゴム製環状体に、そのボル
   ト挿通用孔を囲む金属製リングが埋設されていることを
   特徴とするフランジ接続用パッキン。
2. 【請求項２】ボルト挿通用孔を有する平形パッキンであ
   り、ボルト挿通用孔を有するゴム製環状体に、ボルト挿
   通用孔を有する金属製環状コアが埋設されていることを
   特徴とするフランジ接続用パッキン。