(57)【要約】【課題】シール性の低下を招くことなく、軸径の異なる部品に対しても共通のスタフィングボックスを用いることのできる部品の取付構造を提供する。【解決手段】スタフィングボックス２の軸挿通孔２３よりも小径の軸挿通孔４１を有する有底筒状のパッキンケース４内にグランドパッキン３を収容し、このパッキンケース４１底面４ａとスタフィングボックス２の間にシール部材５を設けた構成とした。これにより、スタフィングボックス２の軸挿通孔２３と軸９との隙間が大きくても、グランドパッキン３がその隙間からはみ出すことがなく、また、グランドパッキン３は直接スタフィングボックス２とは接触せずパッキンケース４と接触するため、軸９が細くなることでスタフィングボックス２と軸９との間隔が広がってしまってもグランドパッキン３のシール性が弱くなってしまうこともない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の軸が挿通される軸挿通孔を有するスタフィングボックスと、前記スタフィングボックス内に複数嵌装されるグランドパッキンと、前記グランドパッキンと前記スタフィングボックスの間に配置されるとともに前記スタフィングボックスの軸挿通孔よりも小径の軸挿通孔を有する有底筒状のパッキンケースと、前記グランドパッキンを押圧して前記軸をシールする押さえ部材と、前記パッキンケース底面と前記スタフィングボックスの間に介挿されるシール部材を備えることを特徴とする部品の取付構造。
【請求項２】
前記スタフィングボックスは、前記パッキンケースおよび前記グランドパッキンを収容するスタフィングボックス本体と、前記スタフィングボックス本体の上端から外周に延び前記押さえ部材と締結されるフランジ部を備え、前記パッキンケースの上端面は前記フランジ部の上端面より下方に位置することを特徴とする請求項１記載の部品の取付構造。
【請求項３】
前記パッキンケースの上端面は、前記押さえ部材と前記スタフィングボックスが締結された状態において前記グランドパッキンの最上端面よりも上方に位置することを特徴とする請求項２記載の部品の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器に部品を取り付ける際の取付構造に関し、特に棒状の軸を有する部品をスタフィングボックスを用いて取り付ける構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示される撹拌軸や回転軸などの部品を容器に取り付ける手段として、例えば図３に示すようにスタフィングボックスを用いた軸封装置がある。この軸封装置では、スタフィングボックス１０１内にグランドパッキン１０２を嵌挿して、押さえ部材１０３によりグランドパッキン１０２を上から押さえつけた際の押圧力でグランドパッキン１０２を変形させ、軸１０４をシールするようになっている。
【０００３】
そして、このような軸封装置において、スタフィングボックス１０１の軸挿通孔１０５には軸１０４を通す際の作業性を考慮してクリアランスが設けられるが、押さえ部材１０３の押圧力によりグランドパッキン１０２が変形した際にスタフィングボックス１０１からはみ出したりするとグランドパッキン１０２の劣化や、シール性の低下を招くおそれがある。
【０００４】
そのため、グランドパッキンには様々な加工が施されており、例えば特許文献２では、グランドパッキンの間に封止材を設け、グランドパッキンのはみ出しを防止している。また、特許文献３では、グランドパッキンに特殊な編み方や成形方法を施すことでパッキン自体の変形を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３６９７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３２４７２４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１００８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このクリアランスが大きいとグランドパッキンにかかる負担も大きくなるため、クリアランスは極力小さくするのが好ましい。つまり、取り付ける軸の太さによってスタフィングボックスの軸挿通孔の孔径を変えなければならない。また、軸が細くなれば軸とスタフィングボックスとの間隔も広がるため、グランドパッキンが軸とスタフィングボックスの間をシールする力が弱くなってしまう。そのため、スタフィングボックス自体の内径も異なるものが必要となる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、シール性の低下を招くことなく、軸径の異なる部品に対しても共通のスタフィングボックスを用いることのできる部品の取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、部品の軸が挿通される軸挿通孔を有するスタフィングボックスと、前記スタフィングボックス内に複数嵌装されるグランドパッキンと、前記グランドパッキンと前記スタフィングボックスの間に配置されるとともに前記スタフィングボックスの軸挿通孔よりも小径の軸挿通孔を有する有底筒状のパッキンケースと、前記グランドパッキンを押圧して前記軸をシールする押さえ部材と、前記パッキンケース底面と前記スタフィングボックスの間に介挿されるシール部材を備えることを特徴とする部品の取付構造である。
【０００９】
また、前記スタフィングボックスは、前記パッキンケースおよび前記グランドパッキンを収容するスタフィングボックス本体と、前記スタフィングボックス本体の上端から外周に延び前記押さえ部材と締結されるフランジ部を備え、前記パッキンケースの上端面は前記フランジ部の上端面より下方に位置することを特徴とする請求項１記載の部品の取付構造である。
【００１０】
また、前記パッキンケースの上端面は、前記押さえ部材と前記スタフィングボックスが締結された状態において前記グランドパッキンの最上端面よりも上方に位置することを特徴とする請求項２記載の部品の取付構造である。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように構成することにより、軸径の異なる部品に対し同じスタフィングボックスを用いてもグランドパッキンのシール性を低下させないため、スタフィングボックスを共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の部品の取付構造の構成図である。
【図２】本発明において部品を取り付けた状態を示した図である。
【図３】従来の部品の取付構造を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。
【００１４】
本発明は、スタフィングボックス内にグランドパッキンを嵌装し、押さえ部材によりグランドパッキンを上から押圧して変形させることで軸をシールする部品の取付構造であって、スタフィングボックスの軸挿通孔よりも小径の軸挿通孔を有する有底筒状のパッキンケース内にグランドパッキンを収容し、このパッキンケース底面とスタフィングボックスの間にシール部材を設けた構成とした。
【００１５】
グランドパッキンはパッキンケースに収容されているため、スタフィングボックスの軸挿通孔と軸との隙間が大きくても、グランドパッキンがその隙間からはみ出すことなく軸を取り付けることが可能となる。また、グランドパッキンは直接スタフィングボックスとは接触せずパッキンケースと接触するため、軸が細くなることでスタフィングボックスと軸との間隔が広がってしまってもグランドパッキンのシール性が弱くなってしまうこともない。つまり、軸径の大小に関わらず部品の取り付けには同じスタフィングボックスを用いることができ、スタフィングボックスの共通化を図ることができる。
【００１６】
また、パッキンケースの上端面は、スタフィングボックスと押さえ部材との締結面であるフランジ面よりも下方に位置するように構成した。これにより、パッキンケースは押さえ部材とスタフィングボックスとの締結を阻害しないので、締結によって押さえ部材から加えられる押圧力がグランドパッキンに確実に伝わることとなり、シール性を低下させることなく軸を取り付けることが可能となる。
【００１７】
また、パッキンケースの上端面は、押さえ部材とスタフィングボックスが締結された状態においてグランドパッキンの最上端面よりも上方に位置するように構成した。つまり、締結した状態ではパッキンケース内にグランドパッキンが完全に収容されるので、グランドパッキンが軸およびパッキンケースに与える圧接力が低下することはない。
【実施例１】
【００１８】
以下本発明の一実施例としての部品の取付構造を図面により説明する。
【００１９】
図１は部品の取付構造の構成図である。取付具１は、スタフィングボックス２、グランドパッキン３、パッキンケース４、シール部材５、押さえ部材６、スタフィングボックス２と押さえ部材６とを締結するボルト７から構成されている。なお、この取付具１は、部品を取り付ける機器の外装８に溶接などにより固定されており、機器の外装８には部品の軸９を挿入する挿入孔８１が形成されている。
【００２０】
スタフィングボックス２は、内部にグランドパッキン３、パッキンケース４、シール部材５が嵌装されるスタフィングボックス本体２１と、スタフィングボックス本体２１の上端から外周方向に延設されたフランジ部２２とから構成される。そして、スタフィングボックス本体２１の底部には、部品の軸９が挿通される軸挿通孔２３が形成され、また、フランジ部２２にはボルト７を挿通するボルト挿通孔２４が軸を挟んだ対角線上に複数形成されている。
【００２１】
グランドパッキン３は、膨張黒鉛などからなるリング形状の弾性体であって、部品の軸９とスタフィングボックス本体２１との間に形成される空間Ｓ内にパッキンケース４に納められた状態で複数個嵌装されており、３ａはグランドパッキン３の軸９と対向する面（内周面）を示し、３ｂはパッキンケース４と対向する面（外周面）を示している。また、グランドパッキン３をパッキンケース４内に嵌装する際の作業性を考慮し、グランドパッキン３の幅ｄはパッキンケース４の幅Ｄよりも若干小さくなるように設定されている。そのため、パッキンケース内に収められた状態ではグランドパッキン３はパッキンケース４の内壁面や軸９とは圧接されていないが、スタフィングボックス２に押さえ部材６を締結した際の押圧力により押し潰されて変形し、パッキンケース４と軸９との間をシールするようになっている。
【００２２】
パッキンケース４は、金属または硬質の樹脂などからなる有底筒状の容器であって、底面に軸９が挿通する軸挿通孔４１が設けられている。なお、この軸挿通孔４１の径はスタフィングボックス２の軸挿通孔２３の径よりも小さく、押さえ部材６の締結によって押圧されたグランドパッキン３がはみ出さないよう軸９とはわずかに隙間を有する程度の大きさに設定されるものである。そして、パッキンケース４の高さｈはスタフィングボックス本体２１の高さ（フランジ部２２の上端までの高さ）Ｈよりも低くなっている。また、本実施例では内部に収納されたグランドパッキン３の最上端面３ｃは、パッキンケース４の高さｈよりも高くなっているが、ｈより低くても構わない。ただし、グランドパッキン３の最上端面３ｃがパッキンケース４の高さｈよりも高い場合には、押さえ部材６を締結した際に最上端面３ｃがパッキンケース４の高さｈ以下になるよう、グランドパッキン３の大きさや個数を考慮する必要がある。
【００２３】
そして、パッキンケース４の底部には、シール部材５であるガスケットが設けられており、このシール部材５によりパッキンケース４とスタフィングボックス２とがシールされるようになっている。シール部材５は図のようにパッキンケース４の底面４ａとスタフィングボックス２の接触面全体を覆うものに限らず、シール性が確保されていれば一部のみに設けてもよい。
【００２４】
押さえ部材６は、スタフィングボックス２のフランジ部２２と当接する締結部６１と、部品の軸９が挿通される軸挿通孔６２と、締結部６１の底面から軸挿通孔６２の周囲に延設された加圧部６３とから構成される。締結部６１には、スタフィングボックス２のボルト挿通孔２４と対をなすボルト挿通孔６４が形成され、この一対のボルト挿通孔２４、６４にボルト７を通してスタフィングボックス２に押さえ部材６を締結することで、押さえ部材６の加圧部６３がスタフィングボックス本体２１の空間Ｓ内に入り込み、グランドパッキン３に押圧力を加えるようになっている。
【００２５】
図２は、スタフィングボックス２に押さえ部材６を締結して部品を取り付けた状態を示している。まず、スタフィングボックス本体２１にシール部材５、パッキンケース４、グランドパッキン３を嵌装し、この上に押さえ部材６を載置する。その後、押さえ部材６とスタフィングボックス２のボルト挿通孔２４、６４にボルト７を通してスタフィングボックス２と押さえ部材６とを締結すると、締結した際に加わる押圧力によりグランドパッキン３が押し潰されて変形する。これにより、グランドパッキン３が軸９とパッキンケース４の間の隙間を埋め、パッキンケース４と軸９との間がシールされる。グランドパッキン３はパッキンケース４内に収容されているため、スタフィングボックス２の軸挿通孔２３と軸９との隙間が大きく空いていてもグランドパッキン３がスタフィングボックス２の軸挿通孔２３からはみ出してしまうことはない。
【００２６】
さらに、パッキンケース４の高さｈはスタフィングボックス本体２１の高さＨよりも低くなっており、押さえ部材６をスタフィングボックス２に締結する際にもパッキンケース４と押さえ部材６とは接触しないため、押さえ部材６の押圧力は全てグランドパッキン３に作用することになる。また、パッキンケース４の高さｈはグランドパッキン３が押圧力によって変形した際のグランドパッキン３の最上端面３ｃよりも高くなっているため、グランドパッキン３がパッキンケース４からはみ出さず、軸９とパッキンケース４の間のシール性が低下することもない。
【００２７】
そして、押さえ部材６の押圧力はグランドパッキン３を通してパッキンケース４の底面４ａを下方に押さえつけるので、この押圧力によってシール部材５が押しつぶされ、パッキンケース４の底面４ａとスタフィングボックス２とがシールされる。パッキンケース４の底面４ａがスタフィングボックス２とシールされていれば、パッキンケース４の側面４ｂとスタフィングボックス２とが密接していなくてもシールは確保される。つまり、本取付構造においては、グランドパッキン３の内周面３ａと軸９、グランドパッキン３の外周面３ｂとパッキンケース４の内面、パッキンケース４の底面４ａとスタフィングボックス２の底部内面の３点がシールされることで、軸９とスタフィングボックス２とがシールされることになる。
【００２８】
したがって、本取付構造を用いれば、スタフィングボックス２の軸挿通孔２３と軸９との隙間が大きくても、グランドパッキン３がスタフィングボックス２の軸挿通孔２３からはみ出すことなく軸９を取り付けることが可能となる。また、軸９が細くなることでスタフィングボックス本体２１と軸９との間隔が広がってしまうが、グランドパッキン３は直接スタフィングボックス本体２１とは接触せず、パッキンケース４と接触するようになっているのでグランドパッキン３のシール性が弱くなってしまうこともない。よって、軸径の大小に関わらず部品の取り付けには同じスタフィングボックス２を用いることができ、スタフィングボックス２の共通化を図ることができる。
【００２９】
なお、軸径の異なる部品を取り付ける際には、パッキンケース４は軸９の径に合わせて軸挿通孔４１が軸９とわずかに隙間を有する程度の大きさのものを用意する必要があるものの、パッキンケース４は有底筒状の極めて簡単な形状であるため加工性に優れている。そのため、異なる形状のスタフィングボックス２を用意する必要があった従来に比べて、加工の手間がかからないため製造コストを抑えることができる。
【００３０】
また、本取付構造において機器に取り付けられる部品とは、棒状の軸を有する部品全般が対象となる。そのため、撹拌軸や回転軸のように摺動する軸を有する部品に限らず、例えばシース熱電対やシーズヒータのように、シースと呼ばれる棒状の金属パイプ内に電気素子を挿入した電気部品等も含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
２    スタフィングボックス
２１  スタフィングボックス本体
２２  フランジ部
２３  軸挿通孔
３    グランドパッキン
４    パッキンケース
４１  軸挿通孔
５    シール部材
６    押さえ部材
９    軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015017681.tif 000005