(57)【要約】      （修正有）【課題】パイプの挿入が軽く円滑であって、しかも、密封性能に優れた密封構造を提供する。【解決手段】管継手の内挿筒部の外周面に横断面略矩形状のシール溝６を凹設し、上記内挿筒部が挿入されるパイプ端部の内周面に上記シール溝６に装着したＯリングを密接させる密封構造に於て、上記シール溝６の内径側両隅部１６，１７の内の内挿筒部先端側隅部１６に対応した溝底１８の一部に、パイプ未挿入状態下で上記シール溝６に装着したＯリングの全体外径寸法を縮小させるＯリング保持凹部２０を、形成して、パイプ未挿入状態下でのＯリング待機状態とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管継手（１）の内挿筒部（３）の外周面（３Ａ）に横断面略矩形状のシール溝（６）を凹設し、上記内挿筒部（３）が挿入されるパイプ端部（２）の内周面（12）に上記シール溝（６）に装着したＯリング（15）を密接させる密封構造に於て、
上記シール溝（６）の内径側両隅部（16）（17) の内の内挿筒部先端側隅部（16）に対応した溝底（18）の一部に、パイプ未挿入状態下で上記シール溝（６）に装着したＯリング（15）の全体外径寸法（Ｄ）を縮小させるＯリング保持凹部（20）を、形成したことを特徴とする密封構造。
【請求項２】
上記シール溝（６）の上記溝底（18）の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部（20）が円弧状又は浅皿形であると共に、残部（21）は直線状として、パイプ挿入に伴って上記Ｏリング保持凹部（20）内に保持されていたＯリング（15）が上記残部（21）に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成した請求項１記載の密封構造。
【請求項３】
上記シール溝（６）の上記溝底（18）の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部（20）が円弧状又は浅皿形であると共に、残部（21）は直線状として、密封流体の圧力（ｐ）を受けて、上記Ｏリング保持凹部（20）内に保持されていたＯリング（15）が上記残部（21）に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成した請求項１記載の密封構造。
【請求項４】
上記内挿筒部先端側隅部（16）に向かって、上記内挿筒部（３）をラジアル方向に貫通する流体圧力導入小孔（24）が設けられ、上記Ｏリング保持凹部（20）内に保持されていたＯリング（15）が該小孔（24）から導入される流体圧力（ｐ）を受けて該Ｏリング保持凹部（20）から飛び出すように構成した請求項３記載の密封構造。
【請求項５】
シール溝（６）の内挿筒部先端側の側面（27）にラジアル方向の小溝（28）を凹設して、上記Ｏリング保持凹部（20）内に保持されていたＯリング（15）が、該小溝（28）から導入される流体圧力（ｐ）を受けて該Ｏリング保持凹部（20）から押し出されるように構成した請求項３記載の密封構造。
【請求項６】
上記Ｏリング保持凹部（20）に保持されたＯリング（15）が、パイプ挿入状態において、内挿筒部先端側のシール溝側面（27）との間に微小間隙（Ｇｏ）を形成するように、上記Ｏリング保持凹部（20）の軸心方向寸法（Ｗ20）を設定し、上記Ｏリング保持凹部（20）内に保持されていたＯリング（15）が、該微小間隙（Ｇｏ）から導入される流体圧力（ｐ）を受けて該Ｏリング保持凹部（20）から押し出されるように構成した請求項３記載の密封構造。
【請求項７】
上記直線状の残部（21）には、上記Ｏリング保持凹部（20）よりも溝深さ（Ｈ30）の浅い副凹部（30）を形成した請求項２，３，４，５又は６記載の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封構造に係り、特に、内挿筒部を有する管継手の密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多種多様のこの種の構造の管継手が使用されており、本出願人も過去に多くの提案を行ってきた（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８７６２５８号公報
【特許文献２】特開２００８−５７５７４号公報
【特許文献３】特開２００８−２９１８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の密封構造では、上記特許文献３を除き、次のような問題が残されていた。即ち、図15と図16に示すような従来の構造にあっては、管継手40の内挿筒部41を、被接続用パイプＰの端部42に挿入する際に、シール溝43に装着されたＯリング44に、パイプＰの内周端縁角部45が衝突し（干渉して）、矢印Ａ方向に強く押込もうとしても、容易に挿入できない場合があった。さらに、無理に強力な力で矢印Ａ方向にパイプＰを押せば、Ｏリング44を損傷して、その後の流体洩れの原因となっていた。
また、上記特許文献３に於ては、特別にパイプ誘導環体を付設していたが、部品点数が増加するという問題と組立ユニットとして、このパイプ誘導環体が脱落（紛失）してしまうという問題があった。あるいは、パイプを斜め切りしたときにはＯリングを保護しつつ誘導するという効果が薄れたり、又は、パイプの先端面とパイプ誘導環体とを連続的に挿入しないで間隔が空くと、Ｏリングを保護するという作用が得られない等の問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような従来の問題点を、簡易な構成にて解決し、パイプ端部に内挿筒部を、スムース（円滑）、かつ、迅速に挿入することができる密封構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、管継手の内挿筒部の外周面に横断面略矩形状のシール溝を凹設し、上記内挿筒部が挿入されるパイプ端部の内周面に上記シール溝に装着したＯリングを密接させる密封構造に於て、上記シール溝の内径側両隅部の内の内挿筒部先端側隅部に対応した溝底の一部に、パイプ未挿入状態下で上記シール溝に装着したＯリングの全体外径寸法を縮小させるＯリング保持凹部を、形成したものである。
【０００７】
また、上記シール溝の上記溝底の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部が円弧状又は浅皿形であると共に、残部は直線状として、パイプ挿入に伴って上記Ｏリング保持凹部内に保持されていたＯリングが上記残部に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成したものである。
【０００８】
または、上記シール溝の上記溝底の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部が円弧状又は浅皿形であると共に、残部は直線状として、密封流体の圧力を受けて、上記Ｏリング保持凹部内に保持されていたＯリングが上記残部に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成したものである。
【０００９】
また、上記内挿筒部先端側隅部に向かって、上記内挿筒部をラジアル方向に貫通する流体圧力導入小孔が設けられ、上記Ｏリング保持凹部内に保持されていたＯリングが該小孔から導入される流体圧力を受けて該Ｏリング保持凹部から飛び出すように構成したものである。
【００１０】
また、シール溝の内挿筒部先端側の側面にラジアル方向の小溝を凹設して、上記Ｏリング保持凹部内に保持されていたＯリングが、該小溝から導入される流体圧力を受けて該Ｏリング保持凹部から押し出されるように構成した。
【００１１】
また、上記Ｏリング保持凹部に保持されたＯリングが、パイプ挿入状態において、内挿筒部先端側のシール溝側面との間に微小間隙を形成するように、上記Ｏリング保持凹部の軸心方向寸法を設定し、上記Ｏリング保持凹部内に保持されていたＯリングが、該微小間隙から導入される流体圧力を受けて該Ｏリング保持凹部から押し出されるように構成した。
【００１２】
また、上記直線状の残部には、上記Ｏリング保持凹部よりも溝深さの浅い副凹部を形成した。
【発明の効果】
【００１３】
パイプ未挿入状態下では、Ｏリングは、Ｏリング保持凹部に位置して、シール溝内の正規全体外径寸法よりも小さな寸法であるので、パイプ端部の内周端縁角部に軽く接触する程度にて、円滑にＯリングを通過し、Ｏリングを傷付けずに容易かつ迅速な挿入作業を行い得る。その後、流体圧力が掛った受圧状態下では、シール溝の溝底のＯリング保持凹部を除いた残部にＯリングが位置して、十分にラジアル方向の圧縮を受けて、確実に密封作用をなすことができる。また、パイプ挿入後に、Ｏリングが保持凹部に位置していたとしても、流体圧力ｐが作用すると上記残部に確実に移動して、密封作用をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の一形態を示し、挿入途中を示す要部断面図である。
【図２】挿入完了状態の要部断面図である。
【図３】シール溝の一例の拡大断面図である。
【図４】作用説明のための要部拡大断面図である。
【図５】他の実施の形態を示す挿入完了状態の要部断面図である。
【図６】カシメ状態の要部断面図である。
【図７】流体圧力を受けた密封状態を示す要部断面図である。
【図８】別の実施の形態を示す未受圧状態（カシメ完了状態）の要部断面図である。
【図９】流体圧力を受けた密封状態を示す要部断面図である。
【図１０】変形例を示すシール溝の形状説明図である。
【図１１】さらに他の変形例を示すシール溝の形状説明図である。
【図１２】別の変形例を示すシール溝の説明図である。
【図１３】さらに別の変形例を示すシール溝の説明図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施の形態を示す断面図である。
【図１５】従来例を示す要部断面説明図である。
【図１６】従来例の問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１〜図４に示す実施の形態に於て、１は管継手を示し、被接続用パイプＰの（パイプ）端部２に挿入される内挿筒部３を備え、かつ、図例では、カシメ用筒材４が取着環５を介して、付設されている。
【００１６】
管継手１の内挿筒部３の外周面３Ａには、横断面略矩形状のシール溝６，６が凹設されている。図１，図２では、２本のシール溝６，６の場合を例示するが、この本数は１本でも、あるいは３本とすることも可能である。
また、内挿筒部３は、その先端７の外周には、パイフ端部２が矢印Ａ方向に挿入し易いように先細テーパ部８が形成されると共に、（後述の）図２に矢印Ｂ方向へのカシメ加工時に局部的に縮径変形するカシメ用筒材４が嵌込可能なように、適数個の凹周溝部９，10，11が、上記シール溝６，６の先端側・基端側に隣接して、形成されている。
【００１７】
シール溝６には、Ｏリング15が装着され、（図１から図２のように）内挿筒部３がパイプ端部２の内周面12にＯリング15の外周面側が密接して密封状態となる。
そして、シール溝６は、その内径側両隅部16，17の内の内挿筒部先端７側の隅部16に対応した溝底18の一部に、図１と図４（Ａ）に示す如く、パイプ未挿入状態下でＯリング15を待機させて保持するＯリング保持凹部20を、断面形状円弧状に形成している。
【００１８】
このＯリング保持凹部20に待機状態で保持されることによって、シール溝６に装着したＯリング15の全体外径寸法Ｄを、Ｏリング15自身の縮径方向弾発力によって、縮小し、Ｏリング15の内周面側は、弾発的に密に、Ｏリング保持凹部20に接触してその位置を、保持している。
【００１９】
シール溝６の溝底18の断面形状は、Ｏリング保持凹部20が円弧状であると共に、残部２１は、直線状とされ、図１から図２に示すように、あるいは、図４中の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）と順次示すように、矢印Ａ方向のパイプ挿入に伴って、凹部20内に保持されていたＯリング15が、残部21に移動して、ラジアル方向に弾発的に圧縮されたＯリング圧縮状態に切換わり、密封作用をなす（密封状態という）。その後、図２中に矢印Ｂにて示すように、（図示省略のカシメ作業工具によって）カシメ用筒材４をラジアル内方向に圧縮遡性変形させることにより、パイプ端部２を、引抜けないように、管継手１に対して、一体状に接続できる。
【００２０】
ここで、図４に基づいて、さらに、詳しく説明すれば、図４（Ａ）のパイプ未挿入の待機状態では、Ｏリング15の（全体）外径寸法Ｄは図16に示した従来例のＯリング44の（全体）外径寸法Ｄ′よりも小さい状態に保持される。しかも、パイプ内径寸法ｄよりも上記外径寸法Ｄを僅かに大きく設定する。
【００２１】
即ち、ｄ＜Ｄ＜Ｄ′とする。Ｏリング保持凹部20の径寸法と、残部21の径寸法との差は、パイプ内径寸法ｄが10mm〜20mmでは、 0.2mm〜0.7mm とするのが望ましい。また、パイプ内径寸法ｄが40mm〜50mmでは、 0.5mm〜1.0mm が望ましい。
【００２２】
次に、図１から図４（Ｂ）に示すように、相対的にパイプＰが矢印Ａ方向に前進すれば、パイプ端部２の開口端内周角部22がＯリング保持凹部20内のＯリング15に、軽く接触し、さらにパイプＰを挿入してゆけば、Ｏリング15は、図４（Ｂ）から（Ｃ）のように、僅かに矢印Ｃ方向に回転しつつ、矢印Ｅ方向に（軸心方向に）移動して、図４（Ｄ）の密封状態（Ｏリング圧縮状態）となる。このように、パイプ端部２の内面との摩擦によって（摩擦抵抗によって）、Ｏリング15はＯリング保持凹部20から溝底残部21へと移動して、パイプ挿入が完了し、密封状態（Ｏリング圧縮状態）に切換わる。
【００２３】
なお、図１〜図４に示した断面円弧状のＯリング保持凹部20を、図10に示すような浅皿状とするも、自由である。特に、図10に示した勾配面13を形成して、Ｏリング15の移動（残部21への乗り上げ）を容易とすることも可能である。また、図11に示すように、直線状残部21を１°〜10°の傾斜角θをもって緩勾配に形成することも可能である。図４（Ｄ）に示した密封状態下で、Ｏリング15の弾性的圧縮変形を確実として、受圧時の密封性を向上できる。なお、図11の傾斜状残部と図10の浅皿状凹部20とを組み合わせることも、自由である。
【００２４】
次に、図５〜図７は、他の実施の形態を示す。図１〜図４と同一符号は同様の構成であるので、重複説明は省略するが、相違する構成の一つは、図５に示すように、内挿筒部３がパイプ端部２に挿入されても、Ｏリング15がＯリング保持凹部20に残留している点にある。図６は、その後、図示省略のカシメ加工具にて、矢印Ｂ方向にカシメ用筒材４を局部的に縮径遡性加工した接続完了状態となった図であるが、Ｏリング15は、依然、そのまま凹部20に残留している。
【００２５】
その後の使用状態下で、密封流体の圧力ｐが作用すると、図６から図７に示すようにＯリング保持凹部20内のＯリング15は、凹部20から溝底残部21に移動して、密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成されている。また、Ｏリング15は１個として、シール溝６も１個である場合を示している。
【００２６】
そして、図６と図７に示すように、内挿筒部３内の流体圧力が、直ちに、Ｏリング15に作用させるために、流体圧力導入小孔24が複数本設けられている。即ち、シール溝６の内挿筒部先端７側の隅部16に向かって、内挿筒部３をラジアル方向に貫通するように、流体圧力導入小孔24が複数本設けられている。Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が、この小孔24から、図７の矢印Ｇのように導入される流体圧力ｐを受けて、Ｏリング保持凹部20からＯリング15が図６から図７のように左方向（基端方向）へ飛び出す。
【００２７】
ところで、シール溝６の他の隅部17側に向かって局部的カシメ凸部26が配設されれば、図７に示した密封状態下でのＯリング圧縮が一層確実となり、密封性が向上できる。なお、図５〜図７の実施の形態に於て、円形弯曲凹状の凹部20の形状を図10に示した浅皿状とするも自由であり、または、図11に示したようにシール溝６の溝底残部21を傾斜状としても良い。
【００２８】
そして、図８と図９は、２本のＯリング15，15を使用した別の実施の形態を示し、先端７側のシール溝６の形状、及び、流体圧力導入小孔24等の構成は、図５〜図７と同様であり、説明を省略するが、その基端側に隣接するように、別のシール溝６を形成し、この別のシール溝６は、小孔24を省略し、代わりに、先端側の側面27に圧力導入用径方向小溝28を、例えば、ラジアル方向小ドリル孔によって、形成している。
【００２９】
図９に示すように、先端側Ｏリング15が小孔24から矢印Ｇ方向に導入した圧力ｐによって、（図８から）図９に示したＯリング圧縮状態となると、あるいは、先端側Ｏリング15が何らかのトラブルで漏洩を生じた場合、相前後して（又は同時に）基端側Ｏリング15は、シール溝６の側面27の小溝28を介して圧力（流体）が導入されて、Ｏリング保持凹部20から迅速に飛び出し、図９に示したＯリング圧縮状態となる。このような２連密封構造とすることも望ましい。また、この図８，図９に於ても、図10や図11にて既述した変形例を付加することも、自由である。
【００３０】
なお、図８，図９に示した小溝28を有するシール溝６の１本のみを内挿筒部３に適用しても、自由である（図示省略）。つまり、シール溝６の内挿筒部先端側の側面27にラジアル方向の小溝28を凹設して、上記Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が、該小溝28から導入される流体圧力ｐを受けて該Ｏリング保持凹部20から押し出されるように構成する。
【００３１】
また、図13に示す変形例のように、上記Ｏリング保持凹部20に保持されたＯリング15が、パイプ挿入状態において、内挿筒部先端側のシール溝側面27との間に微小間隙Ｇｏを形成するように、上記Ｏリング保持凹部20の軸心方向寸法Ｗ20を設定し、上記Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が、該微小間隙Ｇｏから導入される流体圧力ｐを受けて該Ｏリング保持凹部20から押し出されるように構成するのも、自由である。つまり、図13に実線と２点鎖線にて示すように、パイプＰの端部２の内周面12にて圧縮された状態下で、軸心方向に僅かに移動可能として、Ｏリング15を凹部20内に保持し、微小間隙Ｇｏから流体圧力ｐが浸入するようにしている。
【００３２】
また、図12に示した変形例のように、直線状の残部21に、Ｏリング保持凹部20よりも溝深さＨ30の浅い副凹部30を形成するも好ましく、図12中に２点鎖線にて示すように残部21に移った状態のＯリング15の座りが良好となり、また、Ｏリング15が先端方向に逆移動することを防ぐ作用をもなしている。
【００３３】
本発明に於ける管継手１の構造としては、上述したカシメ用筒材４を有して、カシメ加工にてパイプ端部２を固着するものの他に、先行技術文献１，２，３等の他の管継手１にも、そのまま応用自由であり、内挿筒部３を有する種々多様な管継手であっても良い。
【００３４】
例えば、図14に示したような管継手１の内挿筒部３に応用可能であって、Ｏリング15，15は２個として、シール溝６，６も２個の場合を示す。この管継手１では、内挿筒部３を所定円環状パイプ収納部32を形成する外筒体33を有しており、しかも、この外筒体33は、基端筒体33ａと先端筒体33ｂを組合せて一体状とした構成で、先端筒体33ｂには、先端縮径状テーパ孔34を形成すると共に、円周一箇所に切れ目を有するＣ字型パイプ抜け止め締付輪35が、収納部32の外周寄りに内有されている。
【００３５】
パイプＰが矢印Ａ方向から収納部32に挿入されてくると、内挿筒部３のシール溝６，６
に装着されたＯリング15，15は、既述の図１〜図11と同様の構成及び作用によって、軽くスムースにパイプＰはＯリング15，15を乗り越えつつ、挿入可能である。このとき、パイプ抜け止め締付輪35は図14に示した拡径状態にあって、先端側の係止爪36は軽くパイプＰの外周面に接触しつつ、パイプＰが挿入される。その後の使用状態下で、流体圧力が作用し、あるいは、外力により、パイプＰが矢印Ａと逆方向に引抜けようとした場合、係止爪36がパイプＰの外周面に軽く食い込み、その抵抗でパイプ抜け止め締付輪35は矢印Ａと逆方向へ僅かに移動するが、先端筒体33ｂのテーパ孔34に、締付輪35が摺接しつつ、強力にラジアル内方向に縮径して、係止爪36がパイプＰの外周面に強く食い込んで、パイプＰの引抜けを阻止できる構造である。
例えば、この図14のような種々の構造の管継手にも、本発明は応用自由であり、内挿筒部３さえ有しておれば、応用自在といえる。
【００３６】
本発明は、以上述べたように、管継手１の内挿筒部３の外周面３Ａに横断面略矩形状のシール溝６を凹設し、上記内挿筒部３が挿入されるパイプ端部２の内周面12に上記シール溝６に装着したＯリング15を密接させる密封構造に於て、上記シール溝６の内径側両隅部16，17の内の内挿筒部先端側隅部16に対応した溝底18の一部に、パイプ未挿入状態下で上記シール溝６に装着したＯリング15の全体外径寸法Ｄを縮小させるＯリング保持凹部20を、形成したので、従来の図13にて述べたようなＯリング44に挿入したパイプＰの角部45が干渉して、パイプＰの矢印Ａ方向への（相対的）挿入が困難となる問題を、簡単な構成にて、かつ、部品点数の増加なくして、解決できた。このように、管継手１をパイプＰの接続作業を能率良く行い得るようになり、しかも、パイプ挿入後は、Ｏリング15は十分に弾性的に圧縮されて、優れた密封性能を発揮する。
【００３７】
また、上記シール溝６の上記溝底18の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部20が円弧状又は浅皿形であると共に、残部21は直線状として、パイプ挿入に伴って上記Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が上記残部21に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成したので、Ｏリング15がＯリング保持凹部20にて待機した状態で、パイプＰの挿入が行われるため、スムースに軽く挿入が可能であり、しかも、パイプ挿入に伴って、自動的にＯリング15の全体外径寸法が増加せんとして、十分に弾性的に圧縮されて、Ｏリング圧縮状態となって、優れた密封性能（シール性）を発揮する。
【００３８】
また、上記シール溝６の上記溝底18の断面形状は、上記Ｏリング保持凹部20が円弧状又は浅皿形であると共に、残部21は直線状として、密封流体の圧力ｐを受けて、上記Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が上記残部21に移動して密封作用をなすＯリング圧縮状態に切換わるように構成したので、Ｏリング保持凹部20にて待機中のＯリング15と、パイプ端部２の内周面との摩擦は一層小さくて済み、さらにスムースに軽くパイプ挿入が可能である。そして、密封流体の圧力を受けて、自動的に受圧時にＯリング圧縮状態に切換わって、密封作用をなし、構造が簡易ながら、優秀なシール性を示す。
【００３９】
また、上記内挿筒部先端側隅部16に向かって、上記内挿筒部３をラジアル方向に貫通する流体圧力導入小孔24が設けられ、上記Ｏリング保持凹部20内に保持されていたＯリング15が該小孔24から導入される流体圧力ｐを受けて該Ｏリング保持凹部20から飛び出すように構成したので、流体圧力ｐが作用すると、直ちに、Ｏリングは凹部20から飛び出して、基端側の溝底残部21にて、圧縮されたＯリング圧縮状態に切換わって、確実に密封作用をなす。
【符号の説明】
【００４０】
１  管継手
２  パイプ端部
３  内挿筒部
３Ａ  外周面
６  シール溝
12  内周面
15  Ｏリング
16，17  隅部
18  溝底
20  Ｏリング保持凹部
21  残部
27  側面
28  小溝
30  副凹部
Ｄ  全体外径寸法
ｐ  流体圧力
Ｐ  バイプ
Ｇｏ  微小間隙
Ｈｏ  溝深さ
【図１】
2010180969.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010180969.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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