JPS5993588A - 振動減衰カツプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 導管内の振動を吸収し、あるいは減衰するように導管を
相互に連結することができる流体カップリングは、流体
の流れ、導管の膨張およびその他の振動発生源によって
発生ずる音が好ましくないような用途に一般に使用され
ている。例えば潜水艦やその仙の軍艦は一般に振動減衰
カップリングを用いて、発見される可能性を最少限にし
ている。

さらに、導管の不整列を刺部することができるカップリ
ングを導管系に使用することが有利であり、整列化や振
動減衰の目的のためにある程度のフレキシビリティ−す
なわち柔軟性をもつ導管が極めて望ましい。

フレキシブルで振動を減衰するカンフ０リングが知られ
ている。このようなカップリングにおいては、振動を吸
収するためにカップリング部品の間に弾性要素が用いら
れている。例えば、合衆国海軍では、ゴムインサート型
の音絶縁カップリングを軍艦に用いて、配管のフレキシ
ビリティ−を与えると共に音の振動を吸収するようにし
ている。

またその他のカップリングとして、カップリングハウ・
ゾングとニップルの間に環状の弾性ガスケットを用いて
いるものも使用されており、この場合ガスケットはハウ
ジングにねじ込みさＪＩたナツトによって圧縮下に１〃
かれる。さらに、このような種類のフレキシブルなパイ
プ連結は米国１１！ｊ許第３．３９０ｇ９９号；第３．
り３各タグ乙号；第、？、　ｇ　、！ｔ　、？、　、？
　３７号；第各０６にｇｂｉｔ号および第り０７４２ｇ
４を号に記載されている。

上に示した特許においては、ハウジングとニップルの間
に介在された弾性外側支承体を用いて主要なカップリン
グ構成要素を相互に連結することが知られている。この
場合、外側支承体の両端はカラーに接着されており、カ
ラーの一方はノ・ウジング構造物に数句げられ、カラー
の他方はカップリングのニップルと係合している。また
、上述の特許には、外側支承体から離れた位請で内側支
承構造物がハウジングに対してニップルを支持するよう
な構成も開示されている。このような公知の構成におい
ては、振動を生じる音が吸収されると共に、相互に連結
された導管の間にある稈１臭のフレキシビリティ−が与
えらｉする。

接着されたカラーを有する外側弾性支承体と、内側支承
体とを用いるカップリングは、圧縮状態下で弾性ガスケ
ットを用いるカップリングに比べて、振動吸収特性、フ
レキシビリティ−の適合性および寿命の点で優れている
。しかし、ガスケットタイプのカップリングは長く使用
さ第１るとはいえ、このようなカップリング全体を外側
および内側弾性支承体タイプのカップリングと交換する
ことはコストの点から実用的でない。本発明の目的は、
現存するカップリングの主夢な構成要素を用いて、この
ようなガスケットタイプのカップリングを、外側および
内側弾性支承体を用いるカップリングに変換または適合
さぜるのに必要なコストを最少１１１Ｈｃすることがで
きるような１ｐ動吸収力ツプリング構造体を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、現存するカップリングハウジング
を改変することなく使用することができ、かつ必要なニ
ップルと弾性部品だけを交換して、ガスケットタイプの
カップリングな支承体タイプのカップリングに変換する
ことができろような振動減衰流体カッシリングを提供す
ることである。

本発明のさらに他の目的は、明存するカップリングハウ
ジングを機械加工する必要がなく、かつ内側支承体が現
存するハウジング面と共働して内側支承体を所定の位置
に保持することができるような内側および外側支承体タ
イプのカップリングにガスケットタイプのカップリング
を変換することかできる振１ｉｆＪ減哀カップリングｔ
１１４造体を提供することである。

本発明を実施するには、現存するガスケットタイプのカ
ップリングが分解され、ガスケットおよびニップルが本
発明に従ってつくられた内側および外側支承体とニップ
ルとに交換される。ｉｆｉ　４にの内側支承体はハウジ
ング内に配置され、ハウジング内にある現存する同様の
面に対して形状および寸法において相補的な１１１方向
および半径方向に広がる面を備えている。このように内
側支承体はカップリングハウジング内に正確に配置され
る。

内側支承体は外面に弾性材オ」を備えた金属リングで構
成され、この弾性体がハウジング面と係合する。また内
側支承体には凸面が形成され、そこには通路が形成され
、その凸面はニップル上に形成された支持面と係合する
。

埋め込み金ＩＡ’）ングによって内部が強化された弾性
リングで構成されている外側支承体は、弾性リングのそ
れぞれの側に接着された金属カラーを備えている。これ
らのカラーの一方はカップリングハウジングにねじ込み
されたナツトと係合し、他方のカラーはニップルの内側
端部に定められた斜面と係合している。

このナツトを回転させると、外側支承体がニップルを動
かして内側支承体と係合させ、それによってニップルの
内側端部がハウジング内に弾性材料によってのみ支持さ
れる。このニップルはハウジングから伸びる外側端部を
倫えており、このニップルの外側端部に取付けられたフ
ランジは通常の導管に増刊けられているような形状のも
のである。このようにしてこのカップリング朽造体はハ
ウジングとニップルの間にフレキシぐ一リゾイーを与女
、このニップルはハウジング内に弾性＋１才」によって
弾性的に支持されているので、振＋１’＋１１が両者の
間に伝達されることはない。

本発明の上記の目的および効果は以下の説明および添付
図面から明らかになろう。

第１図には現在合衆国軍鞍によって使用さえし、本発明
の概念によって改良される通常の振動減衰カップリング
が示されている。このカップリングは環状ハウジング１
０を備えており、ハウジング１０の内側にはねじ切りさ
れた接ｉハ端部１２が設けられており、内側のハウジン
グの通路は円ｆＭ　ｔｅｌｊ分１４分科４すなわち円錐
面１６と円鋪内佃最小直径部分１８を備えている。この
ハウジングには円周方面に隔３′された複数のねじ穴２
０が設けられ、これによって図には示されていないフラ
ンジのような導管取付部品をハウジングに取付け、ノ・
ウジングを硬質の導管またはその他の流体搬送装置の部
品に取付けられるようになっている。環状ナツト２４を
締め刊けるための固定止めねじ２２がこのハウジング内
にねじ込みされている。ナツト２４はこのナツトを締め
向けたりνめたすするためのスフ９ナレンチ開ＩＪ　２
６を備えている。またハウジングには環状？１！１′２
７がしばしば設けられる。

このカップリングはｔ′を状ニップル２８を備えてオリ
、ニップル２日の内（ｉｌｌ端部３ｏはハウジング１０
の内部に配置され、環状突出部３２は一対の環状ゴムガ
スケット３４および３６０間に配置θさオしている。こ
のガスク゛ットは、ワッシャー３８を押し伺けるナラ）
２４によって圧ＩＰ′ｉべされ、ガスケット３４はｖ１
／図においてニップル２８を左の方に押し付け、ガスケ
ット３６を圧縮し、それによってこのニップルをハウジ
ング内に弾性的に支持している。フランツ４ｏがニップ
ル２８の外側（・１Ｍ部にねじによって取イリけられ、
１１−めねじ４２がこのフランジをニップルに固＞、ｉ
：　ｔ、　、そこでフランジが導管または導管装置ｉ’
−７のその仙の部品をこのニップルに取付けることがで
きるようになっている。

第１図のカップリングにおいては、ハウジング１０とニ
ップ／ｌ／２８の間の相Ｊｊ−ｉ’ｌ結が単に弾性ガス
ケット３４および３６によって行われ、従ってガスケッ
トの弾性利料が振動を吸収し、ノ１ウジングとニップル
の間で振動が伝達されないようにしており、かつこのガ
スケットがまたハウシングとニップルの軸の間のある程
度の不整列を円整することができ、かつハウジングとニ
ツフ０ルの間の流体の緊密な相互連結を保持することが
できるということが理解されるであろう。

第１図に示すようにつくられたカップリングは使用時に
おける所望の（ｉ軸性が肛門されていない。

ガスケット３４および３６はかなりの継続期１（１にわ
たってそこにかかる歪みおよび圧力によって破ｔ（ｉす
ることがある。ガスケットは引っ張り／圧縮関係の下に
配置されており、このカップリングは間髪ハとなる不整
列あるいは動きを調節すると漏れを起こす。またこの種
類のカップリング構造物は所望の有効な音の減衰を達成
することができない。

またその回転剛性は搬送される媒体の圧力によって影響
される。ずなわち設計圧力圧おいては低い圧力の場合よ
り一層剛さが増す。

第１図に示す従来のカップリングの性能は本発明の概念
を用いることにより向上する。このような改良されたカ
ップリングの例を第−図忙示す。

第２図においてハウジング１０′　　は第１図のものと
同一であり、このガスケットタイプのカップリングの性
能を向上させるのに、ハウジングに紹み込まれた流体カ
ップリング部品からハウジングを取り外すことは必要が
ない。

第一図のカップリングは管状ニップル４４を用いている
。このニップル４４の外側Ｄｉｄ　部にはカップリング
７ランジ４０′　　を受は入れるためのねじが外側に切
られている。フランジ４０’　　は性能を向上させよう
とする従来のカップリングから回収されたものでもよい
。ニップル４４は内側端部４６を備えており、この端部
４６は１々付き円筒１ｈＩ４８と、円錐面５０と、円筒
面５２をｌ１ｉｌえている。

このニップルの内側端部処は通常の０−リングシール５
４を受は入れるための溝が設けられている。

さらにこのニップルは第一図において右の方に収束する
円錐型の内側支持面５６を備えている。

環状ナツト５８は、ハウジングのねじ山６０にねじ込み
され、通常のスパナの孔６２を備えている。このナツト
は軸方向内側１に、軸方向に伸びるリプ６４と、半径方
向の平面６６を備えている。

外側支承体６８は、コ９ム化合物のような弾性月別でつ
くられた環状リング７０を備え゛〔おり、好ましくは強
化金属りング７２がこの弾性体の中に埋め込まれリング
を強化している。弾性体の外側端部は環状金輯カラー７
４に接着され、カラー７４はナツトの平面６６と係合す
るような半径方向の平面と、ナツトのリブ６４を受は入
れるための窪み７６と、０−リング６７を受は入れるた
めの溝６５を備えている。

弾性リング７０の内側端部は環状金属カラー７８に接着
され、カラー７８はニップルの平面５０と係合する円錐
面８０と、ニップルの３Ｖ面５２と係合し０−リング５
４によってニップルの平面に対してシールされる円筒面
８２を備えているＯ 内側支承体８３は、ハウジング１０′　　の内部にｓ’
、　Ｈされ、第２図から明らかにわかるような横断面形
状をもつ環状金７４　’）ング８４を備えている。

この構造物は軸方向に伸びる円筒リソｆｓｓを備えてお
り、リップ８６はハウジング面１８′　　の内側にぴっ
たりと収容されている。

弾性利料８８はリング８４の外面に接着され、この弾性
体はハウジング面１６′　　と係合する面９０を備えて
いる。またこの弾性体は凸ｉＮｉ　９２を有し、この凸
面９２には樟Ｊ７にのスロットすなわち通路９４が設け
られている。面９２はニップルの支持面５６と係合し、
通路９４は内側支持面とニップルとの間に流体の緊密な
シールが存在するのを防いでいる。

本発明のカップリングの糾位は、リップ８６がハウジン
グ面１８′　　の内側に収宕、されるように内側支承体
８３を先ず挿入することによって容易に達成される。次
に、予め外側支承アッセンブリ６８とナツト５８を増刊
げたニップル４４をハウジング内に挿入し、支持面５６
を弾性材料８８の凸面９２と係合させる。次に外側支承
アッセンプ９６８を第２図に示すように配置し、ナツト
５Ｂをハウジングのねじ山６０にねじ込み、部品を第２
図に示すように組立てる０次にフランジ４０′をニップ
ルの外側端部に取付け、そこに止めねじ４２／　Ｋよっ
て固定する。

ナツト５８を締め付けると外側支承アッセンブリ６８が
左方向に押し付けられ、ニップル４４を内側支承アッセ
ンブリ８３としつかり係合するような方向に押し付ける
。内側支承アッセンブリはニップルをハウジング内に軸
方向に配ＩＮシ、内側支承アッセンブリの弾性材料だけ
がニップル支持面５６と係合し、内側カー）−７８の全
支持１ｆ１１がリング７０の弾性体と接触し、ノ・ウジ
ング１０／　　とニップル４４０間の相互連結が弾性材
料によってのみ行われ、これによってハウジングとニッ
プルの間で振動の伝達が防止され、所望の減衰が達成さ
れるようになっている。

凸形状の弾性体面９２と共働するリングアッセンブリ６
８の弾性的性質によって、ノ・ウジング１０′　　の軸
とニップル４４の軸との藺の心狂いが容易に調整され、
しかもエツ７°ルと夕１側支承アッセンブリとの間およ
び外側支承アッセンブリとハウジングとの間の０−リン
グシールによってかなりの不整列が存在する場合にも漏
れが防止される。

弾性体８８の上にスロット９４が存在することにより、
ニップル内のＩＦ力が下がった１ノシにハウジングチャ
ンバー９６内に高流体圧力がトラップされることが防止
される。またスロットの使用により内側支承アッセンブ
リの内１１Ｉ＋１と外側の圧力を常に等しくすることが
司ｎ［’：　Ｋなる。

内側支承アッセンブリ８３は、リップ８６とハウジング
面１６′　　によってハウジング１０’　　の方に配向
される。第コ図忙示すニップル、ナラトナらびに内側お
よび外側支承アッセンブリを用いることにより、ハウジ
ング１０または７ランジ４０を改変することなく、第１
図に示ず従来のタイプのカップリングを容易に改良する
ことができると〜・５ことが容易に理解されよう。

本発明の精神および範、囲から外れることなく本発明の
概念ＩＣ種々の改変を加えることは当業者に明らかなこ
とであると理解される。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の概念に従って改変を加える前の従来の
撮動減衰カップリングを示す一部断面図である。 第一図は本発明のカップリングのＮｒ面図であり、その
上半分は直径部分の断面を示している。 第３図は第２図の、ｙｉ　ｌ［−ｍに沿う断面図である
。 第９図は弾性リングアッセンブリの拡大詳細断面図であ
る。 １０　、１０’・・・・・・ハウジング、　　１２・・
・・・・接近端部、　　１４・・・・・・円筒部分、１
６　、１６’・・・・・・円ｆｌｉｌＩ面、１８　、１
８’・・・・・・円筒内偵１最小直径部分、４０′・・
・・・・カップリング７ランジ、　　４４・・・・・・
管状ニップル、　４６・・・・・・内側端部、　　４８
・・・・・・段イ１円筒面、　　５０・・・・・・円錐
面、　　５２・・・・・・円筒面、５４・・・・・・０
−リングシール、　　５６・・・・・・内側支持面、　
　５８・・・・・・環状ナツト、　６Ｂ・・・・・・外
側支承アッセンブリ、　　１０・・・・・・環状リング
、７２・・・・・・強化金属リップ、　７４・・・・・
・環状金属カラー、　　７６・・・・・・窪み、　　７
８・・・・・・型状金属カラー、　　８０・・・・・・
円錐面、　　８２・・・・・・円筒面、８３・・・・・
・内側支承アッセンブリ、　　８４・・・・・・甲状金
属リング、　　８６・・・・・・円筒リップ、８８・・
・・・・弾性材料、　９２・・・・・・凸面、　９４・
・・・・・ＡＭ、　　９６・・・・・・ハウジングチャ
ンバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　内側にねじ切りされた接近端部を有する環状゛ハウ
   ジングと、前記接近端部のねじ山とかみ合っている環状
   ねじ込み圧縮ナツトと、このナツトと軸方向に向い合っ
   て整列している圧縮面と、ハウジング内に内側端部を有
   しかつ導管取付フランジが取付けられている外側端部を
   偏走た管状ニップルと、本体とニップルの内側端部との
   間に間挿され本体に対し【ニップルを弾性的に支持する
   ための環状弾性支持体とを４１ｆｔえている振動減衰カ
   ップリングにおいて、前記ニップルの内ｆ１１１端部が
   環状内側支持面と、本体の圧縮面および前記ニップルの
   内側支持面に係合する環状の着脱自在内側弾性支承アッ
   センブリと、ナツトとニップルの内側端部との間に間挿
   された環状弾性外側支承アッセンブリを備えており、前
   記環状弾性外側支承アッセンブリがニップルの内側端部
   な弾性的に支持し、ニップルを本体圧縮面の方に軸方向
   に押圧し、前ｎ１．１内側支承アツセンブリを前記ニッ
   プルの支持面と本体の圧縮面との間で圧縮するようにな
   っていることを特徴とする上記カップリング。 コ、前記内側支承アッセンブリが外側面を有する金属リ
   ングと、前記リングの外側面に取付けら、　　れた弾性
   体を備えており、前ｎ１４ニツプルの支持面が前記弾性
   体と係合している特ケ′１；請求のＱｌｒｊ囲第１項第
   １項のカップリング。 ３、　前記ニップル支持面が実習的に円錐型であり、前
   記弾性体が凸型である特許請求の範囲第コ項に記載のカ
   ップリング。 ダ　前記弾性体の凸面に設しナられた少なくとも７つの
   通路が、前ｉｔｉ　ニップルの支持面と前記内側支承ア
   ッセンブリとの間の流体伝達通路を定めている特許請求
   の範囲第３項に記載のカップリング。 左　前記外側支承アッセンブリが、ニップルの内側端部
   な包囲する環状弾性リングと、ハウジングナツトと係合
   する金属外側カラーと、エッグルの内側端部と係合する
   金属内側カラーとを備えており、前記弾性リングは前記
   内側力２−と外側力／Ｆ　−ＶＣ接着され、さらに前記
   外側カラーをハウジング妊シールし、かつ前記内側カラ
   ーをニップルの内側端部にシールする側止装置を備えて
   いる特許請求の範囲第１項に記載のカップリング。 ム　複数の環状強化リングが前記弾性リングに埋め込ま
   れている特許請求の範囲第左ＪｊｉＫ記載のカップリン
   グ。 ７　ハウジングが、リング九対して軸方向に隔置された
   、半径方向およびＩｔ力方向広がる而を備えており、前
   記内側支承アッセンブリが半径方向および軸方向に広が
   る相補面を備え、これと係合して内側支承アッセンブリ
   をハウジング上に配置するようになっている特許請求の
   範囲第１項に記載のカップリング。