WO2013099757A1 - ガス充填容器用継手、ガス充填容器、ガスケット、及び管継手 - Google Patents

ガス充填容器用継手、ガス充填容器、ガスケット、及び管継手 Download PDF

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WO2013099757A1
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plug
gas
gasket
seal ring
main body
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PCT/JP2012/083085
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智典 梅崎
勇 毛利
忠幸 川島
規正 梅原
友二 西ヶ谷
直也 宮下
実千恵 片山
松本 幸雄
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セントラル硝子株式会社
三興工業株式会社
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    • F17C2205/0394Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel

Definitions

  • the present invention relates to a joint for a gas filling container and a pipe joint.
  • Patent Literature 1 a cap nut screwed with a threaded portion of one piece on the container valve side is rotated, and the seal surface of the other piece is pressed against the seal surface of the one piece via a gasket to seal and connect the two pieces.
  • a joint for a container valve is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a joint excellent in sealing performance.
  • One aspect of the present invention is a main body provided on a container main valve side for switching between cutoff and supply of gas filled in a gas filling container, and piping for guiding the gas filled in the gas filling container to the outside
  • a plug connected to the outer periphery of the body portion, a cap member for pressing the plug against the body portion, and between the body portion and the plug by a fastening force of the cap member
  • a gasket interposed by compression wherein a gas flow path provided in the main body and a gas flow path provided in the plug are sealed and connected by the gasket.
  • the seal ring which is a part for sealing gas, is protected by the housing. Therefore, it is difficult for the seal ring to be damaged when the gasket is attached. Therefore, a joint excellent in sealing performance can be obtained.
  • the gas filling container joint 100 is for sealingly connecting the gas filling container and the pipe 3 connected thereto.
  • the joint 100 for a gas filling container is used for guiding the gas filled in the gas filling container to the outside, and the main body 1 provided on the container main valve side for switching between shut-off and supply of the gas filled in the gas filling container.
  • the plug 2 connected to the pipe 3, the cap member 4 fastened to the outer periphery of the main body 1 and pressing the plug 2 against the main body 1, and the main body 1 and the plug 2 by the fastening force of the cap member 4 And a gasket 5 interposed between them.
  • the main body 1 is formed integrally with the body of the container original valve of the gas filling container.
  • the main body portion 1 is formed with a first gas flow path 7 through which the gas filled in the gas filling container passes when the container main valve of the gas filling container is opened, penetrating the shaft center portion. .
  • the plug 2 is formed integrally with the pipe 3 for supplying gas to the outside.
  • the plug 2 is formed with a second gas passage 8 that passes through the shaft center through which the gas guided through the first gas passage 7 passes when the container main valve of the gas filling container is opened. Is done.
  • the gasket 5 seals and connects the first gas flow path 7 and the second gas flow path 8 so that the gas flowing from the first gas flow path 7 of the main body 1 to the second gas flow path 8 of the plug 2 does not leak. .
  • the main body 1, the plug 2, and the cap member 4 are made of stainless steel such as SUS316, SUS316L, or SUS304.
  • the gasket 5 is made of an aluminum alloy.
  • the gasket 5 includes an annular seal ring 51 made of metal that is compressed between the main body 1 and the plug 2, and a housing 52 that is provided integrally with the seal ring 51 and surrounds the outer periphery of the seal ring 51.
  • the seal ring 51 is a ring-shaped hollow member having a C-shaped cross section.
  • a coil spring (not shown) is accommodated in the seal ring 51 along the inner peripheral surface. The coil spring is compressed together with the seal ring 51 to generate a repulsive force. This repulsive force improves the sealing performance by the seal ring 51.
  • the housing 52 is a cylindrical member.
  • the outer periphery of the seal ring 51 and the inner periphery of the housing 52 are connected via an annular plate 53. That is, the seal ring 51 and the housing 52 are integrally formed via the annular plate 53.
  • the annular plate 53 has a flat plate shape thinner than the seal ring 51, and connects the outer periphery of the seal ring 51 and the inner periphery of the housing 52 with the shortest distance.
  • the housing 52 has a longer axial length than the seal ring 51.
  • the seal ring 51 is disposed inside the housing 52 so as not to be exposed from the openings 52 a and 52 b at both ends of the housing 52.
  • the seal ring 51 is made of an aluminum alloy having low hardness, the surface of the seal ring 51 is not exposed from the housing 52, so that the surface of the seal ring 51 is prevented from being damaged when the gasket 5 is handled.
  • a hole 11 into which the plug 2 is inserted is formed inside the cylindrical body 10.
  • the body 10 includes a large inner diameter portion 10a on the distal end side and a small inner diameter portion 10b on the proximal end side having a smaller inner diameter than the large inner diameter portion 10a.
  • an annular step portion 10c is formed at the boundary between the large inner diameter portion 10a and the small inner diameter portion 10b.
  • a convex first seal portion 12 that compresses the seal ring 51 of the gasket 5 between the plug 2 and the plug 2 is formed at the bottom of the hole portion 11.
  • a recess 13 having a circular arc shape corresponding to the shape of the seal ring 51 is formed in an annular shape.
  • an end portion of the first gas flow path 7 is formed at the center portion of the annular recess 13.
  • the convex 2nd seal part 21 which compresses the seal ring 51 between the 1st seal parts 12 of the main-body part 1 is formed in the edge part which opposes the main-body part 1 in the plug 2.
  • a recess 22 having a circular arc shape corresponding to the shape of the seal ring 51 is formed in an annular shape.
  • the first seal portion 12 of the main body 1 and the second seal portion 21 of the plug 2 are disposed to face each other, and compress the seal ring 51 between the recesses 13 and 22.
  • an end portion of the second gas flow path 8 is formed in the center portion of the annular recess 22.
  • the outer diameters of the first seal portion 12 and the second seal portion 21 are formed substantially the same as the inner diameter of the housing 52 of the gasket 5. Therefore, when the plug 2 is inserted into the hole 11 of the main body 1 (the state shown in FIG. 2), the housing 52 fits snugly on the outer periphery of the first seal portion 12 and the second seal portion 21.
  • a first step portion 2 a that contacts the step portion 10 c of the main body portion 1 and a second step portion 2 b on which the fastening force of the cap member 4 acts are formed on the outer periphery of the plug 2.
  • a hole 2c is formed in the outer periphery of the plug 2 in the radial direction, and a pin 26 for restricting relative rotation between the main body 1 and the plug 2 is inserted into the hole 2c.
  • a notch 10d (see FIG. 3) formed in the body 10 of the main body 1, relative rotation between the main body 1 and the plug 2 is restricted.
  • the pin 26 and the plug 2 may be integrally processed.
  • a cylindrical sleeve 23 is fitted and arranged on the outer peripheral end of the plug 2. One end of the sleeve 23 is in contact with the first step portion 2 a, and the other end is disposed so as to surround the second seal portion 21.
  • the outer diameter of the sleeve 23 is formed substantially the same as the inner diameter of the small inner diameter portion 10 b of the body portion 10 of the main body portion 1.
  • the sleeve 23 and the plug 2 may be integrally processed.
  • annular groove 24 defined by the inner periphery of the sleeve 23 and the outer periphery of the second seal portion 21 is formed at the end of the plug 2.
  • annular groove 24 is formed in a shape in which the housing 52 of the gasket 5 fits snugly, the gasket 5 is attached to the plug 2 by inserting the housing 52 into the annular groove 24.
  • An annular groove is formed on the outer peripheral surface of the housing 52, and a C-shaped spring 55 is accommodated in the annular groove.
  • the gasket 5 is securely attached to the plug 2 by the elastic force of the C-shaped spring 55. Further, when the housing 52 is removed from the annular groove 24, the C-shaped spring 55 functions as a guide and is easily removed.
  • the annular groove 14 of the main body 1 is formed in a shape in which the sleeve 23 and the housing 52 that protrude in an annular shape from the end of the plug 2 fit snugly when the plug 2 is inserted into the hole 11 of the main body 1. Is done.
  • the cap member 4 is a bottomed cylindrical member, and a through hole 4a through which the distal end side of the plug 2 is inserted is formed at the bottom.
  • a female thread portion 41 that is screwed into the external thread portion 15 of the outer periphery of the main body portion 1 is formed.
  • a bearing that is interposed between the cap member 4 and the plug 2 when the cap member 4 is fastened to the main body 1 and has an end abutting against the second step 2b of the plug 2 at the inner bottom of the cap member 4 42 is arranged.
  • the bearing 42 acts so as not to transmit the rotational force of the cap member 4 to the plug 2.
  • the rotational torque of the cap member 4 is not transmitted to the plug 2 as torsional torque, but is transmitted to the plug 2 via the bearing 42 so that the plug 2 is It acts as a pressing force that presses against the main body 1.
  • the bearing 42 is interposed between the cap member 4 and the plug 2, whereby the plug 2 can be pressed against the main body 1 with low torque.
  • the gasket 5 is attached to the plug 2 by inserting the housing 52 of the gasket 5 into the annular groove 24. In this state, a part of the seal ring 51 of the gasket 5 is in a state of being fitted in the depression 22 on the surface of the second seal portion 21.
  • the main body 1 and the plug 2 are assembled. With the distal end portion of the plug 2 inserted into the through hole 4 a of the cap member 4 and the plug 2 being accommodated inside the cap member 4, the head of the pin 26 of the plug 2 fits into the notch portion 10 d of the main body portion 1. In this way, the plug 2 is inserted into the hole 11 of the main body 1. Since the outer diameter of the sleeve 23 of the plug 2 is substantially the same as the inner diameter of the small inner diameter portion 10b of the main body 1, the outer periphery of the sleeve 23 is guided to the inner periphery of the small inner diameter portion 10b.
  • the distal ends of the sleeve 23 and the housing 52 are inserted into the annular groove 14 of the main body 1, and the inner periphery of the housing 52 is fitted to the outer periphery of the first seal portion 12 of the main body 1.
  • a part of the seal ring 51 of the gasket 5 is fitted in the recess 13 on the surface of the first seal portion 12, and the seal ring 51 is connected to the recess 22 of the second seal portion 21 and the first seal portion 12. It will be in the state pinched
  • the female thread portion 41 of the cap member 4 is screwed into the male thread portion 15 of the main body portion 1, and the cap member 4 is fastened to the main body portion 1.
  • the rotational torque of the cap member 4 is transmitted to the plug 2 via the bearing 42 and acts as a pressing force for pressing the plug 2 against the main body 1.
  • the seal ring 51 is compressed and crushed between the recess 13 of the first seal portion 12 and the recess 22 of the second seal portion 21 (state shown in FIG. 2).
  • the seal ring 51 since the depths of the recess 13 and the recess 22 are shallower than the radius of the seal ring 51, the seal ring 51 has the recess 13 and the recess in a state where no pressing force is applied to the main body 1 from the plug 2. 22 is not completely enclosed. When a pressing force is applied from the plug 2 to the main body 1, the seal ring 51 is compressed between the recess 13 and the recess 22 and is crushed.
  • the axial length of the housing 52 is substantially the same as or slightly shorter than the total axial length of the first seal portion 12 and the second seal portion 21. Therefore, the housing 52 itself hardly deforms even when the pressing force is applied from the plug 2 to the main body 1 and the seal ring 51 is crushed.
  • the axial length of the sleeve 23 is such that the tip of the sleeve 23 does not contact the bottom of the hole 11 of the main body 1 as shown in FIG. 2 even when the seal ring 51 is crushed. Formed. That is, the space 17 exists at the distal end portion of the sleeve 23 in a state where the seal ring 51 is compressed and interposed between the first seal portion 12 and the second seal portion 21. This prevents the front end of the sleeve 23 from coming into contact with the bottom of the hole 11 before the seal ring 51 is compressed, so that the seal ring 51 can be reliably crushed. Even if the cap member 4 is tightened without forgetting to attach the gasket 5, the tip of the sleeve 23 does not contact the bottom of the hole 11, so that the tip of the sleeve 23 is deformed and cannot be used. It can be prevented.
  • the seal ring 51 is made of an aluminum alloy and has low hardness, the seal ring 51 can be crushed with low torque. That is, the force for tightening the cap member 4 may be small. Moreover, since the seal ring 51 has low hardness, when it is crushed, it fits between the first seal portion 12 and the second seal portion 21 and the sealing performance is improved.
  • the gas filling container and the pipe 3 are connected via the joint 100 for gas filling container, and the first gas flow path 7 and the second gas flow path 8 are sealed. Then, the gas filled in the gas filling container is discharged through the first gas flow path 7 and the second gas flow path 8 by opening the container main valve of the gas filling container.
  • a seal ring 51 that seals between the first gas flow path 7 and the second gas flow path 8. Is made of an aluminum alloy and therefore has excellent durability (corrosion resistance). Further, as described above, since the hardness of the aluminum alloy is low, the seal ring 51 fits between the first seal portion 12 and the second seal portion 21 and the sealing performance is good. As described above, even if the gas filled in the gas filling container is a gas having corrosiveness and combustion resistance, the gap between the first gas flow path 7 and the second gas flow path 8 is determined using the gasket 5. If sealed, excellent durability and sealing performance can be realized, and gas can be supplied safely and stably.
  • the gas filled in the gas filling container is a fluorine gas
  • the fluorine gas forms a non-moving body film on the surface of the aluminum alloy, so that the seal ring 51 is hardly deteriorated.
  • the gas filled in the gas-filled container may be a gas obtained by mixing an inert gas such as N 2 , Ar, or He with a corrosive or flame-supporting gas such as fluorine gas.
  • concentration of corrosive and flame-supporting gas such as fluorine gas is preferably 20% by volume or more and 100% by volume or less.
  • the gas filling pressure of a gas filling container is 0 MPaG or more and 14.7 MPaG or more.
  • the seal ring 51 which is a part for gas sealing, is protected by the housing 52, the surface of the seal ring 51 can be prevented from being damaged when the gasket 5 is attached. Further, since the gasket 5 is made of metal, it has excellent durability (corrosion resistance) as compared with a resin gasket. Thus, the joint 100 for gas filling containers has the outstanding durability (corrosion resistance) and sealing performance. Therefore, if a gas filling container provided with the joint 100 for gas filling containers is used, it becomes possible to supply gas safely and stably.
  • the gas filled in the gas-filled container is a gas having corrosive properties and flame resistance, such as fluorine gas
  • the aluminum-based metal has low hardness and is easily damaged, so the gas is sealed. It was shunned as a material of the part to do.
  • the gasket 5 of the first embodiment is used, the seal ring 51 is protected by the housing 52, so that an aluminum alloy having a low hardness can be used as the material of the seal ring 51.
  • the seal ring 51 when an aluminum alloy is used as the material of the seal ring 51, the hardness of the aluminum alloy is low. Therefore, the seal ring 51 can be crushed with a low torque, and the first seal portion can be crushed when crushed. The familiar sealing property is good between 12 and the second seal portion 21. Furthermore, since aluminum is inexpensive as another metal material such as nickel, the manufacturing cost of the gasket 5 can be kept low.
  • the conventional gasket has a problem that it is difficult to handle because it is composed only of a seal ring which is a part for sealing gas and is a small member.
  • the gasket 5 of the first embodiment has an advantage that it is easy to handle because the housing 52 is integrally provided on the seal ring 51.
  • the gas filling container joint 200 is different from the gas filling container joint 100 according to the first embodiment in that a forgetting prevention mechanism 60 for preventing forgetting to attach the gasket 5 to the plug 2 is provided.
  • a housing hole 2d communicating with the annular groove 24 is formed on the outer periphery of the plug 2 in the radial direction.
  • the sleeve 23 is formed with a through hole 23a that communicates with the accommodation hole 2d and has a smaller diameter than the accommodation hole 2d.
  • the forgetting prevention mechanism 60 includes a piston body 63 having a base portion 61 slidable in the accommodation hole 2d and an operation portion 62 inserted through the through hole 23a of the sleeve 23, and an operation portion 62 accommodated in the accommodation hole 2d.
  • a spring 64 as a biasing member that biases the piston body 63 in a direction protruding from the through hole 23a.
  • the base 61 Since the base 61 has a larger diameter than the operation unit 62, the end surface of the base 61 abuts against the inner peripheral surface of the sleeve 23 in a state where the spring 64 is extended, and the base 61 enters the annular groove 24. Become. Therefore, the housing 52 of the gasket 5 cannot be inserted into the annular groove 24. That is, the gasket 5 cannot be attached to the plug 2. In this state, the distal end side of the operation portion 62 protrudes from the outer peripheral surface of the sleeve 23 (the state shown in FIG. 4).
  • the operation portion 62 is pressed against the urging force of the spring 64, whereby the distal end side of the operation portion 62 is accommodated in the through hole 23 a of the sleeve 23 and the base portion 61 is retracted. Then, the annular groove 24 is opened in the accommodation hole 2d. Thereby, the housing 52 of the gasket 5 can be inserted into the annular groove 24. If the pressing force to the operation portion 62 is released in a state where the housing 52 is inserted into the annular groove 24, the base portion 61 is urged by the urging force of the spring 64, and the urging force causes the housing 52 to move between the end surface of the base portion 61 and the sleeve.
  • the plug 2 and the main body 1 can be assembled by inserting the plug 2 into the hole 11 of the main body 1.
  • the plug 2 and the main body 1 are assembled unless the operating portion 62 is pressed and accommodated in the through hole 23a of the sleeve 23 and the gasket 5 is not attached to the plug 2. It has a structure that can not be. Therefore, a situation in which the plug 2 and the main body 1 are assembled in a state where the gasket 5 is forgotten to be attached to the plug 2 is avoided.
  • the joint of the first and second embodiments is a joint for a gas filling container that seal-connects a gas filling container and a pipe connected thereto, whereas the joint of the third embodiment has two pipes It is a pipe joint that seals the road. That is, the joint of 3rd Embodiment differs in the connection object from the joint of the said 1st and 2nd embodiment. The rest is the same as the first and second embodiments.
  • the pipe joint 300 seal-connects the first pipe 71 having the first gas flow path 7 and the second pipe 72 having the second gas flow path 8.
  • a first connection portion 73 is provided at an end portion of the first pipeline 71, and a second connection portion 74 is provided at an end portion of the second pipeline 72.
  • the pipe joint 300 is fastened to the outer periphery of the first connection part 73 and the cap member 4 for pressing the second connection part 74 against the first connection part 73 and the first connection part 73 by the fastening force of the cap member 4.
  • a gasket 5 interposed between the second connecting portion 74 and the second connecting portion 74 by compression.
  • the first connection portion 73 corresponds to the main body portion 1 of the first and second embodiments and has the same configuration as the main body portion 1.
  • the second connection portion 74 corresponds to the plug 2 of the first and second embodiments and has the same configuration as the plug 2.
  • the configuration of the gasket 5 is the same as that in the first and second embodiments.
  • the gasket 5 is made of an aluminum alloy.
  • the material of the gasket 5 is most preferably an aluminum alloy, but it is of course possible to use a material such as nickel or stainless steel.
  • the present invention can be applied to a joint for sealingly connecting a gas filling container and a pipe connected thereto.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Joints With Pressure Members (AREA)
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Abstract

 ガス充填容器に充填されたガスの遮断と供給を切り換える容器元弁側に設けられた本体部(1)と、ガス充填容器に充填されたガスを外部へと導くための配管(3)に接続されたプラグ(2)と、本体部の外周に締結されプラグを本体部に対して押圧するためのキャップ部材(4)と、キャップ部材の締結力によって本体部とプラグとの間に圧縮して介在されるガスケット(5)とを備え、本体部に設けられたガス流路(7)とプラグに設けられたガス流路(8)とがガスケットによってシール接続されるガス充填容器用継手(100)において、ガスケットは、本体部とプラグとの間で圧縮される金属製のシールリング(51)と、シールリングと一体に設けられシールリングの外周を囲むハウジング(52)とを備える。

Description

ガス充填容器用継手、ガス充填容器、ガスケット、及び管継手
 本発明は、ガス充填容器用継手及び管継手に関するものである。
 特許文献1は、容器弁側の一方ピースのねじ部と螺合した袋ナットを回動させて他方ピースのシール面をガスケットを介して一方ピースのシール面に押圧して両ピースをシール接続する容器弁用継手を開示している。
特開平10-288288号公報
 フッ素などの腐食性ガスを使用する場合には、ガスの有害性から、継手からのガス漏れは完全に防がなければならないため、継手に組み込まれるガスケットには、シール性の更なる向上が求められている。
 高圧、高濃度のフッ素ガス(腐食性、支燃性を有するガス)などを、特許文献1に開示のような容器弁に導入すると、弁室内の温度が断熱圧縮によって上昇し易い。その結果、樹脂製のガスケットの場合には、ガスケットが劣化又は燃焼してしまい、気密不良によってリークし易いということが懸念される。そのため、樹脂製のガスケットではなく、金属製のガスケットを用いることが好ましい。
 しかし、金属製のガスケットを用いた場合でも、ガスケットの取り付け時などに、表面が擦れて小さな傷が付いてしまい、シール性が損なわれるという問題があった。
 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、シール性に優れた継手を提供することを目的とする。
 本発明の一態様は、ガス充填容器に充填されたガスの遮断と供給を切り換える容器元弁側に設けられた本体部と、前記ガス充填容器に充填されたガスを外部へと導くための配管に接続されたプラグと、前記本体部の外周に締結され、前記プラグを前記本体部に対して押圧するためのキャップ部材と、前記キャップ部材の締結力によって前記本体部と前記プラグとの間に圧縮して介在されるガスケットと、を備え、前記本体部に設けられたガス流路と前記プラグに設けられたガス流路とが前記ガスケットによってシール接続されるガス充填容器用継手において、前記ガスケットは、前記本体部と前記プラグとの間で圧縮される金属製のシールリングと、前記シールリングと一体に設けられ前記シールリングの外周を囲むハウジングと、を備えることを特徴とする。
 本発明の一態様によれば、ガスをシールする部位であるシールリングがハウジングに保護されている。そのため、ガスケットの取り付け時などに、シールリングに傷が付き難い。したがって、シール性に優れた継手を得ることができる。
本発明の第1実施形態に係るガス充填容器用継手の分解断面図である。 本発明の第1実施形態に係るガス充填容器用継手の断面図である。 本体部の側面図である。 本発明の第2実施形態に係るガス充填容器用継手の分解断面図である。 装着忘れ防止機構の拡大図である。 本発明の第3実施形態に係る管継手の断面図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 <第1実施形態>
 図1~図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るガス充填容器用継手100について説明する。
 ガス充填容器用継手100は、ガス充填容器とそれに接続される配管3とをシール接続するためのものである。ガス充填容器用継手100は、ガス充填容器に充填されたガスの遮断と供給を切り換える容器元弁側に設けられた本体部1と、ガス充填容器に充填されたガスを外部へと導くための配管3に接続されたプラグ2と、本体部1の外周に締結されプラグ2を本体部1に対して押圧するためのキャップ部材4と、キャップ部材4の締結力によって本体部1とプラグ2との間に圧縮して介在されるガスケット5とを備える。
 本体部1は、ガス充填容器の容器元弁のボディと一体に形成される。本体部1には、ガス充填容器の容器元弁が開弁された際に、ガス充填容器に充填されたガスが通過する第1ガス流路7が、軸心部に貫通して形成される。
 プラグ2は、ガスを外部へと供給するための配管3と一体に形成される。プラグ2には、ガス充填容器の容器元弁が開弁された際に、第1ガス流路7を通じて導かれたガスが通過する第2ガス流路8が、軸心部に貫通して形成される。
 ガスケット5は、本体部1の第1ガス流路7からプラグ2の第2ガス流路8に流れるガスが漏れないように、第1ガス流路7と第2ガス流路8をシール接続する。
 本体部1、プラグ2、及びキャップ部材4は、SUS316、SUS316L、SUS304等のステンレス鋼で構成される。また、ガスケット5はアルミニウム合金にて構成される。
 以下では、各構成について詳しく説明する。
 ガスケット5は、本体部1とプラグ2との間で圧縮される金属製の環状のシールリング51と、シールリング51と一体に設けられシールリング51の外周を囲むハウジング52とを備える。
 シールリング51は、断面がC型のリング状の中空部材である。シールリング51の内部には、内周面に沿ってコイルスプリング(図示せず)が収容される。コイルスプリングは、シールリング51と共に圧縮されて反発力を発生する。この反発力によってシールリング51によるシール性が向上する。
 ハウジング52は筒状部材である。シールリング51外周とハウジング52内周とは、環状板53を介して連結される。つまり、シールリング51とハウジング52は、環状板53を介して一体に構成される。環状板53は、シールリング51よりも薄い平板形状であり、シールリング51外周とハウジング52内周との間を最短距離で連結する。
 ハウジング52は、軸方向の長さがシールリング51と比較して長く形成される。シールリング51は、ハウジング52の両端の開口部52a、52bから露出しないように、ハウジング52の内部に配置される。これにより、シールリング51は硬度が低いアルミニウム合金にて構成されるものの、シールリング51の表面はハウジング52から露出しないため、ガスケット5の取り扱い時にシールリング51の表面に傷が付くことが防止される。
 本体部1には、筒状の胴部10の内側にプラグ2が挿入される穴部11が形成される。胴部10は、先端側の大内径部10aと、大内径部10aと比較して内径が小さい基端側の小内径部10bとからなる。胴部10の内周には、大内径部10aと小内径部10bの境界に環状の段部10cが形成される。
 穴部11の底部には、プラグ2との間でガスケット5のシールリング51を圧縮する凸状の第1シール部12が形成される。第1シール部12の表面には、シールリング51の形状に対応した断面円弧状の窪み13が環状に形成される。第1シール部12の表面には、環状の窪み13の中心部に第1ガス流路7の端部が開口して形成される。穴部11の底部に第1シール部12が形成されることによって、穴部11の底部には、第1シール部12の外周と小内径部10bの内周とで区画された環状溝14が形成されることになる。本体部1の外周には、キャップ部材4が締結されるおねじ部15が形成される。
 プラグ2における本体部1に対向する端部には、本体部1の第1シール部12との間でシールリング51を圧縮する凸状の第2シール部21が形成される。第2シール部21の表面には、シールリング51の形状に対応した断面円弧状の窪み22が環状に形成される。このように、本体部1の第1シール部12とプラグ2の第2シール部21とは互いに対向して配置され、互いの窪み13、22の間でシールリング51を圧縮する。第2シール部21の表面には、環状の窪み22の中心部に第2ガス流路8の端部が開口して形成される。
 第1シール部12と第2シール部21の外径は、ガスケット5のハウジング52の内径と略同一に形成される。したがって、プラグ2が本体部1の穴部11の内部に挿入された状態(図2に示す状態)では、ハウジング52は第1シール部12と第2シール部21の外周にぴったりと嵌まる。
 プラグ2の外周には、本体部1の段部10cに当接する第1段部2aと、キャップ部材4の締結力が作用する第2段部2bとが形成される。また、プラグ2の外周には径方向に穴2cが形成され、穴2cには本体部1とプラグ2との相対回転を規制するピン26が挿入される。ピン26の頭部が、本体部1の胴部10に形成された切欠部10d(図3参照)に嵌まることによって、本体部1とプラグ2との相対回転が規制される。なお、ピン26とプラグ2は一体加工でもよい。
 プラグ2の外周端部には、筒状のスリーブ23が嵌合して配置される。スリーブ23は、一端部が第1段部2aに当接し、他端部側が第2シール部21を囲んで配置される。スリーブ23の外径は、本体部1の胴部10の小内径部10bの内径と略同一に形成される。なお、スリーブ23とプラグ2は一体加工でもよい。
 プラグ2の外周端部にスリーブ23が配置されることによって、プラグ2の端部には、スリーブ23の内周と第2シール部21の外周とで区画された環状溝24が形成されることになる。環状溝24はガスケット5のハウジング52がぴったりと嵌まる形状に形成されるため、ガスケット5はハウジング52を環状溝24に挿入することによってプラグ2に装着されることになる。ハウジング52の外周面には環状溝が形成され、その環状溝内にはC状スプリング55が収容される。C状スプリング55の弾性力によって、ガスケット5はプラグ2に確実に装着される。また、ハウジング52を環状溝24から取り外す際には、C状スプリング55はガイドの機能を果たすため外し易くなる。
 ガスケット5がプラグ2に装着された状態では、スリーブ23とハウジング52がプラグ2の端部から環状に突出した状態となる。本体部1の環状溝14は、本体部1の穴部11の内部にプラグ2を挿入した際に、プラグ2の端部から環状に突出したスリーブ23とハウジング52がぴったりと嵌まる形状に形成される。
 キャップ部材4は有底筒状部材であり、底部にはプラグ2の先端側が挿通する貫通孔4aが形成される。キャップ部材4の内周には、本体部1の外周のおねじ部15に螺合するめねじ部41が形成される。キャップ部材4の内側底部には、キャップ部材4を本体部1に締結した際に、キャップ部材4とプラグ2との間に介在され、端部がプラグ2の第2段部2bに当接する軸受42が配置される。軸受42は、キャップ部材4の回転力をプラグ2に対して伝達させないように作用する。したがって、キャップ部材4を本体部1に締結する際には、キャップ部材4の回転トルクは、プラグ2に対してねじりトルクとしては伝達されず、軸受42を介してプラグ2に伝達されプラグ2を本体部1に対して押圧する押圧力として作用する。このように、キャップ部材4とプラグ2との間に軸受42が介在されることによって、低トルクでプラグ2を本体部1に対して押圧することが可能となる。
 次に、本体部1とプラグ2の接続方法について説明する。
 まず、ガスケット5のハウジング52を環状溝24に挿入することによって、ガスケット5をプラグ2に装着する。この状態では、ガスケット5のシールリング51の一部が第2シール部21の表面の窪み22に嵌まった状態となる。
 次に、本体部1とプラグ2とを組み付ける。プラグ2の先端部をキャップ部材4の貫通孔4aに挿入してプラグ2をキャップ部材4の内側に収容した状態で、プラグ2のピン26の頭部が本体部1の切欠部10dに嵌まるようにして、プラグ2を本体部1の穴部11の内部に挿入する。プラグ2のスリーブ23の外径は本体部1の小内径部10bの内径と略同一であるため、スリーブ23の外周は小内径部10bの内周に案内される。そして、スリーブ23及びハウジング52の先端部が本体部1の環状溝14に挿入され、ハウジング52の内周は本体部1の第1シール部12の外周に嵌まる。この状態では、ガスケット5のシールリング51の一部が第1シール部12の表面の窪み13に嵌まった状態となり、シールリング51は、第2シール部21の窪み22と第1シール部12の窪み13とに挟まれた状態となる。
 次に、キャップ部材4のめねじ部41を本体部1のおねじ部15に螺合させ、キャップ部材4を本体部1に締結する。キャップ部材4を本体部1に対して相対回転させることによって、キャップ部材4の回転トルクは、軸受42を介してプラグ2に伝達されプラグ2を本体部1に対して押圧する押圧力として作用する。この押圧力によって、シールリング51は、第1シール部12の窪み13と第2シール部21の窪み22との間で圧縮されて押し潰される(図2に示す状態)。
 ここで、窪み13及び窪み22の深さは、シールリング51の半径よりも浅いため、プラグ2から本体部1に対して押圧力が作用していない状態では、シールリング51は窪み13と窪み22とに完全に囲まれた状態とはならない。そして、プラグ2から本体部1に対して押圧力が作用すると、シールリング51は窪み13と窪み22との間で圧縮されて押し潰されることになる。
 ハウジング52の軸方向の長さは、第1シール部12と第2シール部21の軸方向の長さの合計と略同一か僅かに短い。したがって、プラグ2から本体部1に対して押圧力が作用してシールリング51が押し潰された状態でも、ハウジング52自体はほとんど変形しない。
 また、スリーブ23の軸方向の長さは、シールリング51が押し潰された状態でも、図2に示すように、スリーブ23の先端部が本体部1の穴部11の底部に当接しない長さに形成される。つまり、シールリング51が第1シール部12と第2シール部21との間に圧縮して介在された状態にて、スリーブ23の先端部には空間17が存在する。これにより、シールリング51が圧縮される前に、スリーブ23の先端部が穴部11の底部に当接することが防止されるため、シールリング51を確実に押し潰すことができる。また、ガスケット5の装着を忘れてキャップ部材4を締め付けた場合でも、スリーブ23の先端部が穴部11の底部に当接しないため、スリーブ23の先端部が変形して使用不能になることを防止できる。
 シールリング51はアルミニウム合金にて構成され硬度が低いため、低トルクでシールリング51を押し潰すことができる。つまり、キャップ部材4を締め付ける力が小さくて済む。また、シールリング51は硬度が低いため、押し潰された際に、第1シール部12と第2シール部21との間に馴染み、シール性が良好となる。
 以上のようにして、ガス充填容器と配管3とはガス充填容器用継手100を介して接続され、第1ガス流路7と第2ガス流路8とがシール接続される。その後、ガス充填容器の容器元弁を開弁することによって、ガス充填容器に充填されたガスは第1ガス流路7と第2ガス流路8を通じて排出される。
 ガス充填容器に充填されたガスがフッ素ガス等の腐食性、支燃性を有するガスであったとしても、第1ガス流路7と第2ガス流路8との間をシールするシールリング51はアルミニウム合金にて構成されるため、優れた耐久性(耐食性)を有する。また、上述したように、アルミニウム合金は硬度が低いため、シールリング51は第1シール部12と第2シール部21との間に馴染み、シール性が良好となる。このように、ガス充填容器に充填されたガスが腐食性、支燃性を有するガスであったとしても、ガスケット5を用いて第1ガス流路7と第2ガス流路8との間をシールすれば、優れた耐久性及びシール性を実現し、安全かつ安定的にガスを供給することが可能となる。
 さらに、ガス充填容器に充填されたガスがフッ素ガスである場合には、フッ素ガスはアルミニウム合金の表面に不動体被膜を形成するため、シールリング51が劣化し難いという利点がある。
 なお、ガス充填容器に充填されるガスは、フッ素ガス等の腐食性、支燃性を有するガスにN2、Ar、He等の不活性ガスを混合したものであってもよい。フッ素ガス等の腐食性、支燃性を有するガスの濃度は、20体積%以上、100体積%以下であることが好ましい。また、ガス充填容器のガス充填圧力は、0MPaG以上、14.7MPaG以上であることが好ましい。
 以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
 ガスケット5は、ガスをシールする部位であるシールリング51がハウジング52に保護されているため、ガスケット5の取り付け時などに、シールリング51の表面に傷が付くことを防止できる。また、ガスケット5は金属製であるため、樹脂製のガスケットと比較して優れた耐久性(耐食性)を有する。このように、ガス充填容器用継手100は優れた耐久性(耐食性)及びシール性を有する。したがって、ガス充填容器用継手100を備えたガス充填容器を用いれば、安全かつ安定的にガスを供給することが可能となる。
 特に、従来は、ガス充填容器に充填されたガスがフッ素ガス等の腐食性、支燃性を有するガスである場合には、アルミニウム系の金属は硬度が低く傷が付き易いため、ガスをシールする部位の材料としては敬遠されていた。しかし、本第1実施形態のガスケット5を用いれば、シールリング51がハウジング52に保護されているため、シールリング51の材料として硬度が低いアルミニウム合金を使用することができる。
 また、シールリング51の材料としてアルミニウム合金を使用した場合には、アルミニウム合金は硬度が低いため、低トルクでシールリング51を押し潰すことができ、かつ押し潰された際に、第1シール部12と第2シール部21との間に馴染みシール性が良好となる。さらに、アルミニウムはニッケル等の他の金属材料として安価であるため、ガスケット5の製造コストを低く抑えることができる。
 また、従来のガスケットはガスをシールする部位であるシールリングのみにて構成され、かつ小さな部材であるため、取り扱いづらいという問題点があった。しかし、本第1実施形態のガスケット5は、シールリング51にハウジング52が一体に設けられているため、取り扱い易いという利点がある。
 <第2実施形態>
 図4及び図5を参照して、本発明の第2実施形態に係るガス充填容器用継手200について説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
 ガス充填容器用継手200は、プラグ2へのガスケット5の装着忘れを防止するための装着忘れ防止機構60が設けられる点で、上記第1実施形態に係るガス充填容器用継手100と異なる。
 以下では、装着忘れ防止機構60について説明する。
 プラグ2の外周には、環状溝24に連通する収容穴2dが径方向に形成される。また、スリーブ23には、収容穴2dと連通しかつ収容穴2dと比較して径が小さい貫通孔23aが形成される。
 装着忘れ防止機構60は、収容穴2d内を摺動可能な基部61とスリーブ23の貫通孔23aを挿通する操作部62とを有するピストン体63と、収容穴2d内に収装され操作部62が貫通孔23aから突出する方向にピストン体63を付勢する付勢部材としてのスプリング64とを備える。
 基部61は操作部62と比較して径が大きいため、スプリング64が伸長した状態では、基部61の端面がスリーブ23の内周面に当接し、基部61が環状溝24内に進入した状態となる。したがって、ガスケット5のハウジング52を環状溝24に挿入することができない。つまり、ガスケット5をプラグ2に装着することができない。この状態では、操作部62の先端側はスリーブ23の外周面から突出した状態となる(図4に示す状態)。この状態で、プラグ2と本体部1とを組み付けるべく、プラグ2を本体部1の穴部11内に挿入しても、スリーブ23の外周面から突出した操作部62が本体部1の段部10cに当接するため、プラグ2と本体部1とを組み付けることができない。
 一方、図5に示すように、操作部62をスプリング64の付勢力に抗して押圧することによって、操作部62の先端側をスリーブ23の貫通孔23a内に収容し、かつ基部61を後退させて収容穴2dに収容し環状溝24を開放する。これにより、ガスケット5のハウジング52を環状溝24に挿入することが可能となる。ハウジング52を環状溝24に挿入した状態で、操作部62への押圧力を解除すれば、基部61はスプリング64の付勢力によって付勢され、その付勢力によってハウジング52は基部61の端面とスリーブ23の内周面との間で挟持される。このようにして、ガスケット5はプラグ2に装着される。そして、この状態では、基部61はハウジング52に当接して前進できないため、操作部62の先端側はスリーブ23の貫通孔23a内に収容された状態を維持する。したがって、プラグ2を本体部1の穴部11内に挿入して、プラグ2と本体部1とを組み付けることができる。
 以上のように、装着忘れ防止機構60では、操作部62を押圧してスリーブ23の貫通孔23a内に収容してガスケット5をプラグ2に装着しないと、プラグ2と本体部1とを組み付けることができない構造となっている。したがって、ガスケット5をプラグ2に装着し忘れた状態で、プラグ2と本体部1とが組み付けられるような事態が回避される。
 なお、基部61と操作部62は一体の部材にて形成するようにしてもよい。
 <第3実施形態>
 図6を参照して、本発明の第3実施形態に係る管継手300について説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
 上記第1及び第2実施形態の継手は、ガス充填容器とそれに接続される配管とをシール接続するガス充填容器用継手であったのに対して、第3実施形態の継手は、2つの管路をシール接続する管継手である。つまり、第3実施形態の継手は、接続する対象が上記第1及び第2実施形態の継手と相違する。それ以外は上記第1及び第2実施形態と同一である。
 管継手300は、第1ガス流路7を有する第1管路71と第2ガス流路8を有する第2管路72とをシール接続するものである。
 第1管路71の端部には第1接続部73が設けられ、第2管路72の端部には第2接続部74が設けられる。管継手300は、第1接続部73の外周に締結され第2接続部74を第1接続部73に対して押圧するためのキャップ部材4と、キャップ部材4の締結力によって第1接続部73と第2接続部74との間に圧縮して介在されるガスケット5とを備える。
 第1接続部73は、上記第1及び第2実施形態の本体部1に該当し、本体部1と同一の構成を有する。第2接続部74は、上記第1及び第2実施形態のプラグ2に該当し、プラグ2と同一の構成を有する。ガスケット5の構成は、上記第1及び第2実施形態と同一である。
 本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
 上記実施形態では、ガスケット5はアルミニウム合金にて構成されると説明した。ガスケット5の材料としてアルミニウム合金が最も好ましいが、ニッケル、ステンレス鋼等の材質でももちろん使用可能である。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
 本願は2011年12月27日に日本国特許庁に出願された特願2011-285306に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
 本発明は、ガス充填容器とそれに接続される配管とをシール接続するための継手に適用することができる。

Claims (10)

  1.  ガス充填容器に充填されたガスの遮断と供給を切り換える容器元弁側に設けられた本体部と、
     前記ガス充填容器に充填されたガスを外部へと導くための配管に接続されたプラグと、
     前記本体部の外周に締結され、前記プラグを前記本体部に対して押圧するためのキャップ部材と、
     前記キャップ部材の締結力によって前記本体部と前記プラグとの間に圧縮して介在されるガスケットと、を備え、
     前記本体部に設けられたガス流路と前記プラグに設けられたガス流路とが前記ガスケットによってシール接続されるガス充填容器用継手において、
     前記ガスケットは、
     前記本体部と前記プラグとの間で圧縮される金属製のシールリングと、
     前記シールリングと一体に設けられ前記シールリングの外周を囲むハウジングと、を備えることを特徴とするガス充填容器用継手。
  2.  前記ハウジングは筒状部材であり、
     前記ガスケットは、前記シールリング外周と前記ハウジング内周とを連結する環状板をさらに備え、
     前記シールリングは、前記ハウジングの内部に配置されることを特徴とする請求項1に記載のガス充填容器用継手。
  3.  前記本体部及び前記プラグのそれぞれは、互いに対向して凸状に形成され前記シールリングを圧縮するシール部を有し、
     前記プラグは、前記シール部を囲んで配置されたスリーブを有し、
     前記本体部と前記プラグとを組み付ける際には、前記ガスケットは、前記ハウジングを前記スリーブと前記シール部との間に形成された環状隙間に挿入することによって前記プラグに装着されることを特徴とする請求項1に記載のガス充填容器用継手。
  4.  前記プラグへの前記ガスケットの装着忘れを防止するための装着忘れ防止機構をさらに備え、
     前記プラグの外周には、前記環状隙間に連通する収容穴が形成され、
     前記スリーブには、前記収容穴と連通しかつ前記収容穴と比較して径が小さい貫通孔が形成され、
     前記装着忘れ防止機構は、
     前記プラグの前記収容穴内を摺動可能であり前記環状隙間内を進退する基部と前記スリーブの前記貫通孔を挿通する操作部とを有するピストン体と、
     前記収容穴内に収装され前記操作部が前記貫通孔から突出する方向に前記ピストン体を付勢する付勢部材と、を備え、
     前記操作部を前記付勢部材の付勢力に抗して押圧することによって、前記操作部の先端側を前記スリーブの前記貫通孔内に収容し、かつ前記基部を前記収容穴に収容し前記環状隙間を開放した状態で、前記ハウジングを前記環状隙間に挿入することによって前記ガスケットは前記プラグに装着されることを特徴とする請求項3に記載のガス充填容器用継手。
  5.  前記ガスケットの前記シールリングは、アルミニウム合金にて構成され、
     前記ガス充填容器に充填されたガスは、腐食性ガス又は支燃性ガスであることを特徴とする請求項1に記載のガス充填容器用継手。
  6.  請求項1に記載のガス充填容器用継手を備えたガス充填容器。
  7.  ガス充填容器に充填されたガスの遮断と供給を切り換える容器元弁側に設けられた本体部と前記ガス充填容器に充填されたガスを外部へと導くための配管に接続されたプラグとの間に圧縮して介在され、前記本体部に設けられたガス流路と前記プラグに設けられたガス流路とをシール接続するガスケットであって、
     前記本体部と前記プラグとの間で圧縮される金属製のシールリングと、
     前記シールリングと一体に設けられ前記シールリングの外周を囲むハウジングと、を備えることを特徴とするガスケット。
  8.  第1管路の端部に設けられた第1接続部と第2管路の端部に設けられた第2接続部との間に圧縮して介在され、前記第1管路と前記第2管路とをシール接続するガスケットであって、
     前記第1接続部と前記第2接続部との間で圧縮される金属製のシールリングと、
     前記シールリングと一体に設けられ前記シールリングの外周を囲むハウジングと、を備えることを特徴とするガスケット。
  9.  前記第1管路の端部に設けられた前記第1接続部と、
     前記第2管路の端部に設けられた前記第2接続部と、
     前記第1接続部の外周に締結され、前記第2接続部を前記第1接続部に対して押圧するためのキャップ部材と、
     前記キャップ部材の締結力によって前記第1接続部と前記第2接続部との間に圧縮して介在される請求項8に記載のガスケットと、を備えることを特徴とする管継手。
  10.  前記ハウジングは筒状部材であり、
     前記ガスケットは、前記シールリング外周と前記ハウジング内周とを連結する環状板をさらに備え、
     前記シールリングは、前記ハウジングの内部に配置されることを特徴とする請求項9に記載の管継手。
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