(57)【要約】【課題】  パッキンの破損を抑制することができるパッキンの使用方法、密封構造及びパイプ品質試験機を提供する。【解決手段】  パッキン３は、パイプ挿入穴１２の内周面に設けられた環状溝１３に装着され、パッキン３の外周面に圧力が加えられて縮径されることによってパイプ２の両端部における外周面側を封止し、流体がパイプ２の両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐように用いられるとともに、パッキン３の外周面と環状溝１３の溝底面との間には、パッキン３の中心軸とパイプ挿入穴１２の中心軸とが一致せしめるように、パッキン３をパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって付勢する付勢部材４が介在されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴が備えられ、該パイプ挿入穴にパイプを挿入した状態でパイプの端部側からパイプ内に流体圧を加え、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させてパイプの漏れを確認するパイプ品質試験機において、前記パイプの両端側でパイプ外周と前記パイプ挿入穴との間をシールするために用いられるパッキンの使用方法において、
パッキンは、前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、前記パッキンの外周面に圧力が加えられて縮径されることによって前記パイプの両端部における外周面側を封止し、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐように用いられるとともに、前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間には、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材が介在されていることを特徴とするパッキンの使用方法。
【請求項２】
パイプの端部側からパイプ内に流体圧を加えて、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させてパイプの漏れを確認するパイプ品質試験機に備えられ、
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴とパイプ外周との間を前記パイプの両端側でシールするために用いられる密封構造において、
前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、外周面に加えられる圧力によって縮径することによって前記パイプの両端部における外周面側を封止し、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐパッキンと、
前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間に配設され、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする密封構造。
【請求項３】
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴が備えられ、該パイプ挿入穴にパイプを挿入し、該パイプの両端側でパイプ外周と前記パイプ挿入穴との間をパッキンによってシールした状態でパイプの端部側からパイプ内に流体圧を加え、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させるパイプ品質試験機であって、
前記パッキンは、前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、該パッキンの外周面に受ける圧力によって縮径して前記パイプの両端部における外周面側を封止して、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐように構成されたパイプ品質試験機において、
前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間に、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材を備えることを特徴とするパイプ品質試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプの品質（漏れ）を確認するための試験機（パイプ品質試験機）に用いられるパッキンの使用方法及び密封構造、並びに、パイプ品質試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプの品質（漏れ）を確認するための試験機として、従来より図８に示すようなものがある。図８は従来技術に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。パイプ品質試験機１０１は、パイプ１０２内に流体圧を加えてパイプ１０２の内周面側から外周面側への流体の漏れの有無もしくは漏れ量を確認する。パイプ品質試験機１０１は、パイプ１０２のパイプ挿入穴１１２の内周面に環状溝１１３を有し、該環状溝１１３にパッキン１０３が装着されている。そして、パッキン１０３の外周面に圧力を加えてパッキン１０３を縮径させ、パッキン１０３の内周面をパイプ１０２の両端部の外周面に密着させることにより、漏れ確認の間に流体がパイプ１０２の両端側から外周面側へ漏れるのを防いでいる。漏れの確認後は、パッキン１０３は加圧が解かれて初期の寸法に戻る（図中点線で示した寸法）。
【０００３】
なお、関連する技術としては、以下の文献に示すようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−４４号公報
【特許文献２】実開昭６１−４５号公報
【特許文献３】特開平５−２９６８９８号公報
【特許文献４】特開平１０−１４８６０７号公報
【特許文献５】特開２００１−１８３２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パッキン１０３は、一回の試験毎に縮径と拡径とが行われるため、拡縮変形が繰り返されてヘタってくると、図９に示すように、加圧を解いても初期の径寸法まで回復しなくなり径が小さくなってしまう。そうすると、環状溝１１３の溝底面との間に隙間が生じ、自重による落ち込み等により環状溝に対して偏心した状態となってしまう。その結果、図１０に示すように、次の使用時において、パイプをパイプ挿入穴に挿入する際に、パイプがパッキンと干渉し、パッキンの破損が発生してしまう（図１０（ｂ））。市場においては、このようなパッキンの破損が３日に１回程度の確率で発生することもあり、コストが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パッキンの破損が抑制されるパッキンの使用方法、密封構造及びパイプ品質試験機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明におけるパッキンの使用方法は、
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴が備えられ、該パイプ挿入穴にパイプを挿入した状態でパイプの端部側からパイプ内に流体圧を加え、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させてパイプの漏れを確認するパイプ品質試験機において、前記パイプの両端側でパイプ外周と前記パイプ挿入穴との間をシールするために用いられるパッキンの使用方法において、
パッキンは、前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、前記パッキンの外周面に圧力が加えられて縮径されることによって前記パイプの両端部における外周面側を封止し、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐように用いられるとともに、前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間には、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材が介在されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、パッキンの中心軸とパイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、付勢部材によってパッキンをパイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢しているので、パッキンが環状溝に対して偏心するのを抑制することができる。したがって、ヘタリ等によりパッキンが縮径変形してパッキンの外周面と環状溝の溝底面との間に隙間が生じても、パッキンの自重等による偏心が抑制され、パッキンの一部がパイプ挿入穴の内周面よりも内側に突出してパイプ挿入時にパイプとパッキンとが干渉するのを抑制することができる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明における密封構造は、
パイプの端部側からパイプ内に流体圧を加えて、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させてパイプの漏れを確認するパイプ品質試験機に備えられ、
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴とパイプ外周との間を前記パイプの両端側でシールするために用いられる密封構造において、
前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、外周面に加えられる圧力によって縮径することによって前記パイプの両端部における外周面側を封止し、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐパッキンと、
前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間に配設され、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明におけるパイプ品質試験機は、
試験対象となるパイプが挿入されるパイプ挿入穴が備えられ、該パイプ挿入穴にパイプを挿入し、該パイプの両端側でパイプ外周と前記パイプ挿入穴との間をパッキンによってシールした状態でパイプの端部側からパイプ内に流体圧を加え、パイプ内周面側からパイプ外周面側へ漏れた流体を集液させるパイプ品質試験機であって、
前記パッキンは、前記パイプ挿入穴の内周面に設けられた環状溝に装着され、該パッキンの外周面に受ける圧力によって縮径して前記パイプの両端部における外周面側を封止して、流体が前記パイプの両端側から外周面側へ漏れるのを防ぐように構成されたパイプ品質試験機において、
前記パッキンの外周面と前記環状溝の溝底面との間に、前記パッキンの中心軸と前記パイプ挿入穴の中心軸とが一致せしめるように、前記パッキンを前記パイプ挿入穴の中心軸に向かって付勢する付勢部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明により、パイプとパッキンの干渉によってパッキンが破損してしまうのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係るパッキンの使用方法、密封構造及びパイプ品質試験機について説明する。図１は、パイプ挿入時のパイプ品質試験機の模式的断面図である。図２は、パッキンの外周面に圧力を加えてパイプに密着させたときのパイプ品質試験機の模式的断面図である。図３は、パイプ内に試験圧を加えたときのパイプ品質試験機の模式的断面図である。図４は、加圧を解いてパイプを引き抜くときのパイプ品質試験機の模式的断面図である。図５はゴムリングの模式的断面図であり、（ａ）はＯリングの模式的断面図であり、（ｂ）は角リングの模式的断面図である。図６は初期状態におけるパッキン及びゴムリングの装着状態を示す模式的断面図である。図７はパッキンにヘタリが生じたときのパッキン及びゴムリングの装着状態を示す模式的断面図である。
【００１４】
本実施例に係るパイプ品質試験機１は、パイプ２内に流体圧を加えてパイプ２の内周面側から外周面側への流体の漏れを確認するための装置である。そして、パイプ品質試験機１は、パイプ２が挿入されるパイプ挿入穴１２と、パイプ挿入穴１２の内周面に設けられた環状溝１３に装着されるパッキン３と、パッキン３の外周面と環状溝１３の溝底面との間に嵌め込まれるゴムリング４とを備える。
【００１５】
なお、本実施例に係る密封構造は、パッキン３とゴムリング４から構成されるものであり、以下、パイプ品質試験機１を構成する各要素について、本実施例に係るパッキンの使用方法と合わせて説明する。
【００１６】
パイプ挿入穴１２はパイプ２の外径寸法よりも大きい内径寸法を有する断面円形の穴であり、底側と入口側にパッキン３装着用の環状溝１３がそれぞれ設けられている。
【００１７】
パッキン３は、パイプ２の外周面に密着する内周面と、環状溝１３の両側面に密着する両端面と、圧力を受けるための外周面とを備える。また、外周面の両端縁には径方向に突出したリップ部が設けられている。
【００１８】
図１及び図４に示すように、初期状態においては、パッキン３の内周面の径寸法（パッキン３の内径寸法）はパイプ挿入穴１２の内径寸法（環状溝１３がない箇所における内径寸法）よりも大きく設定されている。また、パッキン３の両端面間の幅寸法は環状溝１３の両側面間の幅寸法よりも小さく設定されており、パッキン３の両端面は環状溝１３の両側面と密着していない。
【００１９】
パッキン３の外周面に圧力が加えられると、図２及び図３に示すように、パッキン３は外周面で受ける力によって縮径されてパッキン３の内周面がパイプ２の両端部の外周面に密着するとともに、軸方向に拡張されてパッキン３の両端面が環状溝１３の両側面に密着する。
【００２０】
本実施例に係るパイプ品質試験機１は、パッキン３をこのように密着させることによって、加圧時に流体がパイプ２の両端側から外周面側へ漏れて誤検出が発生するのを防いでいる。
【００２１】
ゴムリング４は、図５に示すように、外径寸法Ｄ１が装着前の状態においては環状溝１３の溝底面の径寸法Ｄ２よりも大きく設定されている。すなわち、ゴムリング４は、環状溝１３の溝底に対してつぶし代（Ｄ１−Ｄ２）を持つことになり、装着時においては、図６に示すように、パッキン３の外周面と環状溝１３の溝底面との間につぶされた状態で嵌め込まれることになる。
【００２２】
したがって、パッキン３は、ゴムリング４の弾性力を受けてパッキン３の中心軸とパイプ挿入穴１２の中心軸とが一致せしめられるようにパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって
付勢された状態で装着されることになる。
【００２３】
＜品質試験工程＞
次に、パイプの品質（漏れ）を確認する試験工程について、図１〜図４を参照して説明する。まず、図１に示すように、試験対象となるパイプ２がパイプ品質試験機１のパイプ挿入穴１２に挿入される。パッキン３は、まだ圧力が加わっていない状態であり、径寸法は初期状態にある。
【００２４】
次に、図２に示すように、パッキン３の外周面に約２．５ＭＰａ程度の圧力を加えてパッキン３をパイプ２の外周面に密着させる（以下、この圧力をプレシール圧と呼ぶ）。パッキン３は外周面で受ける力によって縮径されてパッキン３の内周面がパイプ２の両端部の外周面に密着するとともに、軸方向に拡張されてパッキン３の両端面が環状溝１３の両側面に密着する。
【００２５】
次に、図３に示すように、パイプ２内に約２０ＭＰａ程度の試験圧を加える。そして、パイプ２の内周面側から外周面側へ漏れた流体を集液させ、パイプの品質（漏れ）の確認が行われる。
【００２６】
本実施例においては、パイプ２の内周面側から外周面側へ漏れた流体は、ドレーンポート１１を介して容器５に集液され、集液された流体をセンサ等によって検出したり、目視する等して、流体の漏れの有無や漏れ量を確認することができる。なお、漏れた流体が集液される経路中に検出手段を設けて流体の漏れの有無を確認できるようにしてもよい。
【００２７】
また、本実施例においては、パッキン３のパイプ２両端部側の側面にも試験圧が加わるため、試験圧と同等の圧力をパッキン３の外周面にも加える。
【００２８】
ここで、パイプ２及びパッキン３にプレシール圧又は試験圧を加えるための加圧方法としては、例えば、プレシール圧または試験圧に設定された高圧水や高圧空気を各箇所に導入する方法を用いることができる。また、漏れの確認方法も、加圧方法に合わせて適宜選択することができる。
【００２９】
漏れ確認が終了すると、図４に示すように、加圧が停止されてパッキン３は初期状態の径寸法に戻る。そして、パイプ２がパイプ挿入穴１２から引き抜かれ、パイプ品質試験工程が終了する。
【００３０】
このように、パッキン３は、一回の試験毎に縮径と拡径とが行われるので、試験が繰り返されると拡縮変形の繰り返しによってヘタリが生じてくる。そうすると、加圧を解いても初期状態の径寸法に戻らなくなり、図７に示すように、径寸法が初期状態に対して小さくなる。
【００３１】
しかし、パッキン３はゴムリング４によってパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって付勢されているので、偏心してパッキン３の一部がパイプ挿入穴１２の内周面よりも内側に突出することが抑制される。したがって、パイプ２の挿入時にパイプ２とパッキン３が干渉することが抑制され、パッキン３の破損を抑制することができる。
【００３２】
ここで、パイプ２の外径、パイプ挿入穴１２の内径（環状溝１３がない箇所）、環状溝１３の溝底面の内径、パッキン３の内径及び外径の各寸法を一定とし、ゴムリング４の外径寸法を環状溝１３の溝底面の内径寸法よりも大きく設定した場合には、ゴムリング４の内径寸法を以下のように適宜設定する。
【００３３】
例えば、パイプ２がパイプ挿入穴１２に自動機等によって同軸に挿入される場合には、装着された状態においてパッキン３とゴムリング４の径方向の合計の肉厚がパイプ２の外周面から環状溝１３の溝底面までの幅よりも小さくなるように設定する。
【００３４】
また、パイプ２を手作業等でパイプ挿入穴１２に挿入する場合には、装着された状態においてパッキン３とゴムリング４の径方向の合計の肉厚がパイプ挿入穴１２の内周面から環状溝１３の溝底面までの幅よりも小さくなるように設定する。
【００３５】
さらに、以下の点にも留意してゴムリング４の内径寸法を適宜設定する必要がある。
【００３６】
すなわち、ゴムリング４の内径寸法が小さ過ぎる（肉厚が厚過ぎる）とパッキン３の外周面に内径方向に作用する付勢力が大きくなってしまい、該付勢力によってパッキン３が縮径され、パッキン３がパイプ挿入穴１２の内周面よりも内側に突出してしまう。
【００３７】
また、ゴムリング４の内径が大き過ぎる（肉厚が薄過ぎる）と無圧時のパッキン３に対するつぶれ量が少なくなるか、或いは、なくなってしまうので、ヘタリによってパッキン３が縮径するとパッキン３を付勢することができなくなってしまい、偏心抑制機能が不十分となってしまう。
【００３８】
以上の点を留意してゴムリング４の径寸法を適宜設定すれば、既存のパイプ品質試験装置に対して、本ゴムリング４を適用することができる。
【００３９】
なお、図１〜図４、図６、図７においては、パッキン３の外周側に圧力を加えるための入口がゴムリング４によって塞がった状態が示されているが、本実施例において採用されるゴムリング４は密封性を要するものではなく、パッキン３の外周側の加圧を妨げるものではない。
【００４０】
また、本実施例においては、ゴムリング４として断面円形のＯリングと断面矩形の角リングを使用しているが、パッキン３をパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって付勢できるものであればシール性は必要とされないので、他の形状のゴムリングを用いることも無論可能である。
【００４１】
また、本実施例においては、パッキン３を付勢する手段として環状のゴムリング４を使用して、パッキン３の外周面の全周にわたって付勢力を発生させている。しかしながら、パッキン３の中心軸とパイプ挿入穴１２の中心軸とが一致せしめるようにパッキン３がパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって付勢されるものであれば、パッキン３の外周面の全周に付勢力を発生させる必要はない。
【００４２】
したがって、パッキン３をパイプ挿入穴１２の中心軸に向かって付勢する付勢部材を、環状溝１３の溝底全周の数箇所に設けてパッキン３の外周面の数箇所で付勢力を発生させ、各付勢力のつり合いによってパッキン３の中心軸とパイプ挿入穴１２の中心軸とが一致せしめるようにしてもよい。すなわち、付勢部材としてはゴムリング４に限定されるものではなく、その他の付勢部材も適宜採用することができる。
【００４３】
なお、パッキン３の中心軸とパイプ挿入穴１２の中心軸とは完全に一致することが望ましいが、パッキン３のはみ出しが防止されるのであれば、完全に一致させる必要はなく、多少のズレは許容されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図２】図２は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図３】図３は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図４】図４は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図５】図５はゴムリングの模式的断面図である。
【図６】図６は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図７】図７は本実施例に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図８】図８は従来技術に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図９】図９は従来技術に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【図１０】図１０は従来技術に係るパイプ品質試験機の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  パイプ品質試験機
１１  ドレーンポート
１２  パイプ挿入穴
１３  環状溝
２  パイプ
３  パッキン
４  ゴムリング
５  容器
【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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【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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