(57)【要約】【課題】回動可能に嵌合されたガス管の嵌合部間を耐火性のシール部材によっての封止するようにしたガス管の封止構造において、ガス管どうしの接続費用を安価に抑える。【解決手段】ガス管１の第１の対向面１５と継手（ガス管）２の第２の対向面２５との間に金属性のシール部材６を設ける。シール部材６の両端面は、その軸線と直交する平面として形成する。第１の対向面１５の内周側には、環状の第１当接部１７を形成する。第２の対向面２５の外周側には、第２当接部２８を形成する。この第２当接部２８は、第１当接部１７より第１の対向面１５側に配置する。これにより、シール部材６をその軸線方向へ弾性変形させた状態で、第１、第２当接部をシール部材６の右端面と左端面とにそれぞれ押圧接触させる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のガス管の回動可能に嵌合された各嵌合部に、当該嵌合部の軸線方向に対向する対向面がそれぞれ上記軸線を中心として環状に形成され、この二つの対向面間に耐火材からなる弾性変形可能な環状のシール部材が設けられ、上記シール部材によって上記二つの対向面間が封止されたガス管の封止構造において、
上記シール部材の両端面を上記軸線と直交する平面とし、上記二つの対向面の一方に他方の対向面側に突出する第１当接部を環状に形成し、上記他方の対向面に上記一方の対向面側に突出する第２当接部を環状に形成し、上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で、上記第１当接部を上記シール部材の一端面の内周側に押圧接触させるとともに、上記第２当接部を上記シール部材の他端面の外周側に押圧接触させ、それによって上記二つの対向面間を上記シール部材によって封止したことを特徴とするガス管の封止構造。
【請求項２】
上記第１、第２当接部を、上記第１当接部が上記第２当接部に対して上記軸線方向において上記他方の対向面側に位置するように配置し、それによって上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で上記第１、第２当接部を上記シール部材の一端面と他端面とにそれぞれ押圧接触させたことを特徴とする請求項１に記載のガス管の封止構造。
【請求項３】
上記第１、第２当接部を、それらの間に上記軸線方向における間隔が上記シール部材の厚さより小さい隙間が形成されるように配置し、それによって上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で上記第１、第２当接部を上記シール部材の一端面と他端面とにそれぞれ押圧接触させたことを特徴とする請求項１に記載のガス管の封止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、互いに回動可能に嵌合された二つのガス管の嵌合部を耐火材からなるシール部材によって封止するようにしたガス管の封止構造に関する。この発明において、ガス管とは、鉄管等の通常のガス管のみならず、例えばガス栓の流入側若しくは流出側端部、又は継手のようなガスを流通させる全ての管状のものをも含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄製の二つのガス管を接続する場合には、まず一方のガス管に継手（ガス管）の一端部を回動可能に、かつ軸線方向へ移動不能に嵌合する。その後、継手の他端部に形成された雌ねじ部に他方のガス管を螺合させる。そして、継手を回転させることにより、他方のガス管を継手に螺合固定する。これによって、二つのガス管を接続している。
【０００３】
ところで、一方のガス管の内周面とこれに回動可能に嵌合される継手の外周面との間には、継手の回動を許容するための不可避の隙間が存在する。この隙間からガスが漏れるのを防止するために、内周面と外周面との間には、Ｏリング等のシール部材が装着されている。ところが、Ｏリング等のシール部材は、高温で溶融ないしは焼失してしまう。このため、火災時等にはガス管と継手との間の隙間からガスが漏れるおそれがある。
【０００４】
そこで、ガス管と継手との嵌合部には、それらの軸線方向に対向する第１、第２の対向面を形成し、この対向面間にリング状をなす金属製のシール部材を配置する。そして、シール部材の一端面と他端面とを第１、第２の対向面にそれぞれ押圧接触させることにより、ガス管と継手との間を封止するようにしている。この場合、継手の回動を許容するとともに、所定の密封性を得るために、シール部材を皿ばね状に形成し、その弾性を利用してシール部材を第１、第２の対向面に押圧接触させるようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４２２０６号公報（第４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
皿ばね状のシール部材を用いた場合には、シール部材の幅（シール部材の軸線方向における一端面と他端面との間の最大間隔）精度を高精度なものにする必要がある。仮に、シール部材の幅精度が低いと、第１、第２の対向面間に装着されるシール部材の弾性変形量が各シール部材毎に異なる大きさになる。その結果、シール部材と第１、第２対向面との接触圧に大きなバラツキが生じ、所定の密封性が得られない事態を招来するおそれがあるからである。ところが、皿ばね状をなすシール部材の幅を高精度にすることは比較的困難であり、幅精度を向上させようとするとシール部材の製造費が高騰してしまう。この結果、ガス管と継手との接続費用が嵩むという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、一対のガス管の回動可能に嵌合された各嵌合部に、当該嵌合部の軸線方向に対向する対向面がそれぞれ上記軸線を中心として環状に形成され、この二つの対向面間に耐火材からなる弾性変形可能な環状のシール部材が設けられ、上記シール部材によって上記二つの対向面間が封止されたガス管の封止構造において、上記シール部材の両端面を上記軸線と直交する平面とし、上記二つの対向面の一方に他方の対向面側に突出する第１当接部を環状に形成し、上記他方の対向面に上記一方の対向面側に突出する第２当接部を環状に形成し、上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で、上記第１当接部を上記シール部材の一端面の内周側に押圧接触させるとともに、上記第２当接部を上記シール部材の他端面の外周側に押圧接触させ、それによって上記二つの対向面間を上記シール部材によって封止したことを特徴としている。
この場合、上記第１、第２当接部を、上記第１当接部が上記第２当接部に対して上記軸線方向において上記他方の対向面側に位置するように配置し、それによって上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で上記第１、第２当接部を上記シール部材の一端面と他端面とにそれぞれ押圧接触させることが望ましい。あるいは、上記第１、第２当接部を、それらの間に上記軸線方向における間隔が上記シール部材の厚さより小さい隙間が形成されるように配置し、それによって上記シール部材を上記軸線方向へ弾性変形させた状態で上記第１、第２当接部を上記シール部材の一端面と他端面とにそれぞれ押圧接触させるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るガス管の封止構造を、鉄製のガス管とこのガス管に他の鉄製のガス管を接続するための継手（ガス管）との間に適用した実施の形態について図１〜図５を参照して説明する。勿論、この発明は、ガス管と継手以外の互いに回動可能に接続されるガス管どうしの封止構造にも適用可能である。
【０００９】
図１〜図４は、この発明の一実施の形態を示す。これら図において、符号１は鉄製のガス管であり、符号２はガス管１に軸線Ｌを中心として回動可能に連結された鉄製の継手（ガス管）である。
【００１０】
ガス管１は、断面円形に形成されており、その外周面１１の左端部（図における左端部。以下、左右は図における左右を意味するものとする。）には、小径部１２と嵌合部１３とが左端縁から右側へ向かって順次形成されている。小径部１２及び嵌合部１３は、それぞれの軸線を軸線Ｌと一致させて形成されており、いずれも外周面１１より小径に形成されている。しかも、小径部１２は嵌合部１３より小径に形成されている。小径部１２には、取付凹部１４が環状に形成されている。この取付凹部１４には、弾性的に拡縮径可能なストップリング３が軸線Ｌ方向へ移動不能に装着されている。ストップリング３は、それに外力が作用しない自然状態においてその外周部が取付凹部１４から突出させており、縮径可能な状態で取付凹部１４に装着されている。嵌合部１３の右端縁と外周面１１の左端縁との間には、第１の対向面（対向面）１５が形成されている。この第１の対向面１５は、軸線Ｌと直交する平面として形成されている。
【００１１】
上記継手２は、ガス管１に他のガス管（図示せず）を接続するためのものであり、その内周面２１の右端部には、嵌合孔部２２と小径孔部２３とが継手２の右端縁から左方へ向かって順次形成されている。嵌合孔部２２の右端部には、嵌合部１３が回動可能に嵌合されている。これにより、継手２がガス管１に軸線Ｌを中心として回動可能に連結されている。なお、嵌合孔部２２の内周面と嵌合部１３の外周面及び小径部１２の外周面との各間は、Ｏリング等のシール部材４，５によってそれぞれ気密に封止されている。
【００１２】
小径孔部２３の内径は、外力が作用しない自然状態時におけるストップリング３の外径とほぼ同一か若干小径になっており、その内周面の右端部には、係合突出部２４が環状に形成されている。この係合突出部２４の内径は、自然状態のストップリング３の外径より小径になっており、係合突出部２４の左方を向く面がストップリング３に突き当たることにより、継手２がガス管１から左方へ抜け出ることが阻止されている。係合突出部２４がストップリング３に突き当たった状態のとき、継手２の右端面が第１の対向面１５と所定の間隔をもって対向しており、継手２の右端面が第２の対向面（対向面）２５になっている。継手２の内周面２１の左端部には、テーパ雌ねじ孔部２６が形成されている。このテーパ雌ねじ孔部２６には、他のガス管が螺合固定される。これにより、他のガス管がガス管１に継手２を介して接続されるようになっている。なお、他のガス管は、継手２を回転させることによって容易に螺合固定することができる。
【００１３】
図２に示すように、第１の対向面１５の内周部には、軸線Ｌに沿って第２の対向面２５側へ突出する小径突出部１６が環状に形成されている。小径突出部１６の左端面は軸線Ｌと直交する平面として形成されており、小径突出部１６の左端面と外周面との交差部が第１当接部１７になっている。したがって、この実施の形態では、第１当接部１７が、直角に屈曲した角部として形成されているが、小径突出部１６の左端面と外周面との交差部に円弧面を形成し、この円弧面を第１当接部とするのが望ましい。
【００１４】
一方、第２の対向面２５の外周部には、軸線Ｌに沿って第１の対向面１５側へ突出する大径突出部２７が環状に形成されている。大径突出部２７は、小径突出部１６より大径に形成されている。大径突出部２７の右端面は軸線Ｌと直交する平面として形成されており、大径突出部２７の右端面と外周面との交差部が第２当接部２８になっている。したがって、この実施の形態においては、第２当接部２８も直角に屈曲した角部として形成されているが、大径突出部２７の右端面と外周面との交差部に円弧面を形成し、この円弧面を第２当接部とするのが望ましい。第２当接部２８は、大径突出部２７が小径突出部１６より大径であることから、第１当接部１７より大径になっている。しかも、第２当接部２８は、係合突出部２４がストップリング３に突き当たった状態（図１に示す状態）になっているとき、第１当接部１７より第１の対向面１５側に位置するように配置されている。
【００１５】
第１の対向面１５と第２の対向面２５との間には、シール部材６が配置されている。シール部材６は、鋼等の金属、その他の弾性と耐火性とを有する材質からなるものであり、厚さの薄いリング体として形成されている。シール部材６の内径は嵌合部１３の外径とほぼ同一であり、嵌合部１３に外挿されている。シール部材６の外径は第２当接部２８より大径になっている。シール部材６の両端面は、その軸線と直交する平面になっている。したがって、シール部材６の両端面は、シール部材６に外力が作用しない自然状態では軸線Ｌと直交している。
【００１６】
上記のように、第２当接部２８が第１当接部１７に対して第１の対向面１５側に位置しているので、シール部材６の右端面と左端面とは、第１、第２当接部１７，２８にそれぞれ突き当たる。しかも、シール部材６の右端面がその内周側において第１当接部１７に突き当たり、シール部材６の左端面が、右端面と第１当接部１７との当接部より外周側において第２当接部２８に突き当たるので、シール部材６は軸線Ｌ方向へ弾性変形させられる。この場合、シール部材６は、第２当接部２８と第１当接部１７との間の距離をＤとし、シール部材６の厚さをＴとすると、径方向における第１当接部１７と第２当接部との間において（Ｄ＋Ｔ）の分だけ軸線Ｌ方向へ弾性変形させられる。この弾性変形に伴う弾性復元力により、シール部材６の両端面が第１、第２当接部１７，２８にそれぞれ環状に押圧接触させられる。これにより、第１、第２の対向面１５，２５間がシール部材６によって気密に封止されている。
【００１７】
上記ガス管１と継手２とを連結する場合には、図３に示すように、ストップリング３、シール部材４，５，６をガス管１の所定の箇所に予めそれぞれ取り付けておく。そして、ガス管１をその小径部１２側から継手２の内部に嵌合孔部２２側から挿入する。ガス管１を所定の位置まで挿入すると、嵌合部１３が嵌合孔部２２に嵌合する。その後、ガス管１をさらに挿入すると、係合突出部２４の傾斜面２４ａがストップリング３に突き当たる。その状態でガス管１を継手２にさらに挿入すると、ストップリング３が傾斜面２４ａによって縮径される。そして、ついには図４に示すように、係合突出部２４の内周面がストップリング３の外周面に嵌合する。ガス管１を継手２にさらに挿入すると、大径突出部２７の先端面がシール部材６に突き当たる。このときには、係合突出部２４の内周面の左側の端部がストップリング３の外周面の右端部に距離（Ｄ＋Ｔ）の分だけ嵌合している。したがって、その状態からガス管１を継手２に対して距離（Ｄ＋Ｔ）だけさらに挿入すると、係合突出部２４がストップリング３から右方へ通過する。その結果、ストップリング３が拡径し、係合突出部２４がストップリング３の右端面に突き当たる。これによって、継手２のガス管１に対する左方への抜け止めがなされる。しかも、係合突出部２４がストップリング３に突き当たった状態においては、シール部材６が軸線Ｌ方向へ距離（Ｄ＋Ｔ）の分だけ弾性変形させられるので、シール部材６は、それ自体の弾性によって継手２を左方へ付勢し、係合突出部２４をストップリング３に突き当たった状態に維持する。これにより、ガス管１と継手２とが軸線Ｌ方向へほとんど移動不能に連結される。
【００１８】
上記のように構成されたガス管の封止構造においては、シール部材６の両端面が平面であるから、その幅寸法を容易に高精度にすることができる。したがって、シール部材６と第１、第２当接部１７，２８との接触圧のバラツキを小さく抑えることができる。しかも、シール部材６は、幅精度の向上を容易に行うことができるので、同程度の幅精度を有する皿ばね状のシール部材を製造する場合に比して、大幅に安価に製造することができる。したがって、ガス管と継手との連結費用を低減することができる。
【００１９】
図５は、この発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態においては、大径突出部２７の先端面の外周部に、第１の対向面１５に向かって突出する遮蔽突出部２９が環状に形成されている。遮蔽突出部２９の内径は、シール部材６の外径より大径になっている。遮蔽突出部２９の突出量は（軸線Ｌ方向の長さ）は、シール部材６を覆い隠すのに十分な長さに設定されている。したがって、シール部材６を外部から見えないようにすることができ、これによって美観の向上が図られている。その他の構成は、上記実施の形態と同様である。
【００２０】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、ガス管１の第１の対向面１５に小径突出部１６及び第１当接部１７を形成する一方、継手２の第２の対向面２５に大径突出部２７及び第２当接部２８を形成しているが、第１の対向面１５の外周部に第２の対向面２５側へ突出する大径突出部を形成するとともに、この大径突出部の内周側の角部に第２当接部を形成し、第２の対向面２５の内周部に第１の対向面１５側へ突出する小径突出部を形成するとともに、この小径突出部の外周側の角部に第１当接部を形成してもよい。
また、上記の実施の形態においては、大径突出部２７の先端部と小径突出部１６の先端部とを軸線Ｌ方向において重ならせることにより、第２当接部２８を軸線Ｌ方向において第１当接部１７より第１の対向面１５側に位置させているが、第２当接部を第１の対向面１５に対し第１当接部より離間するように配置し、軸線Ｌ方向において第１当接部１７と第２当接部２８との間に隙間を形成してもよい。ただし、その隙間の軸線Ｌ方向における間隔は、シール部材６の厚さＴより小さくする。このようにした場合には、隙間の軸線Ｌ方向における間隔をＩとし、シール部材６の厚さをＴとすると、シール部材６は第１、第２当接面１７，２８に突き当たることにより、長さ（Ｔ−Ｉ）の分だけ軸線Ｌ方向へ弾性変形させられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、シール部材と第１、第２当接部との接触圧のバラツキを小さくすることができ、それによって第１、第２対向面間のシール性を一定の範囲内に抑えることができ、しかもガス管どうしを安価に連結することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す一部省略断面図である。
【図２】図１のＸ円部の拡大図である。
【図３】ガス管と継手とを連結する前の状態で示す一部省略断面図である。
【図４】ガス管と継手とを連結するト中の状態で示す一部省略断面図である。
【図５】この発明の他の実施の形態を示す一部省略断面図である。
【符号の説明】
１　ガス管
２　継手（ガス管）
６　シール部材
１５　第１の対向面（対向面）
１７　第１当接部
２５　第２の対向面（対向面）
２８　第２当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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