| 【発明の名称】 |
パイプシーリング装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】上野 行一
【氏名】島田 世津子
【氏名】古田 健次
【氏名】草野 明浩
【氏名】岡田 晴雄
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| 【要約】 |
【課題】抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮させる。
【解決手段】ベース部材２に対してクランプ基体３を軸方向一端側に移動させることによりパイプクランプ４を縮径させて、パイプクランプ４の圧接内周面４ｃをパイプ１の端部１ａの外周面に圧接させる。ベース部材２に対する押さえ金具９の軸方向一方側への移動に伴って、ベース部材２及び押さえ金具９間でシール部材８を少なくとも軸方向に圧縮することにより、ベース部材２に対するシャフト部材５の軸方向一端側への抜けを規制するとともに、シール部材８を径方向内方及び外方に膨出させてシャフト部材５の外周面及びパイプ１の端部１ａの内周面に圧接させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイプ端部に装着されて該パイプ端部を液密的に封止するパイプシーリング装置であって、上記パイプ端部の端面に対向して配設され、軸孔を有する略円盤状部材よりなるベース部材と、上記パイプ端部の外周面及び上記ベース部材の外周面に配設されるとともに、該パイプの軸方向外方側に相当する軸方向一端側が上記ベース部材の外周面に係合され、該パイプの軸方向内方側に相当する軸方向他端側の内周面に該パイプ端部の外周面に圧接される圧接内周面を有する略円筒状部材よりなるクランプ部材と、上記ベース部材の軸孔に挿通されるシャフト部材と、上記パイプ端部の内周面と上記シャフト部材の外周面との間に配設され、該シャフト部材が挿通される軸孔を有する略円盤状の弾性部材よりなるシール部材と、上記シール部材の上記軸方向他端側の端面に対向するように、上記シャフト部材の上記軸方向他端側の外周面から径方向外方に一体に又は別体に延設され、上記ベース部材に対して軸方向の相対移動可能とされた押さえ手段とを備え、上記軸方向一端側への上記押さえ手段の軸方向移動に伴って上記ベース部材及び該押さえ手段間で上記シール部材が少なくとも軸方向に圧縮されることにより、該ベース部材に対する上記シャフト部材の該軸方向一端側への抜けが規制されるとともに、該シール部材が径方向内方及び外方に膨出して該シャフト部材の外周面及び上記パイプ端部の内周面に圧接される構成とされていることを特徴とするパイプシーリング装置。
【請求項２】 前記クランプ部材は、前記軸方向一端側が軸方向の相対移動可能に前記ベース部材に係合され、前記軸方向他端側の内周面に該軸方向他端側に向かうに連れて縮径又は拡径されたテーパ内周面をもつクランプ基体と、該テーパ内周面に対向するテーパ外周面及び前記パイプ端部の外周面に圧接される前記圧接内周面をもち、周方向に少なくとも一個のスリットを有して縮径及び拡径可能な略リング状部材よりなるパイプクランプとからなることを特徴とする請求項１記載のパイプシーリング装置。
【請求項３】 前記クランプ部材は、略円筒状部材を周方向に少なくとも二分割した前記圧接内周面を有する少なくとも二個の分割体と、各該分割体の前記軸方向一端側を前記ベース部材の外周面に係合させつつ各該分割体を締め付けて一体化する締め付け手段とからなることを特徴とする請求項１記載のパイプシーリング装置。
【請求項４】 前記シール部材には、前記軸方向他端側の端面に、該軸方向他端側へ向かうに連れて拡径された被押圧テーパ内周面をもつ外周被押圧部及び該軸方向他端側へ向かうに連れて縮径された被押圧テーパ外周面をもつ内周被押圧部のうちの少なくとも一方が該軸方向他端側へ一体に突設されるとともに、前記押さえ手段には、該外周被押圧部の被押圧テーパ内周面と対向する押圧テーパ外周面及び該内周被押圧部の被押圧テーパ外周面と対向する押圧テーパ内周面のうちの少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のパイプシーリング装置。
【請求項５】 前記押さえ手段には、前記軸方向一端側の端面に、内周域から突設された内周押圧突起部及び外周域から突設された外周押圧突起部のうちの少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のパイプシーリング装置。
【請求項６】 前記圧接内周面には、断面山形の歯部が少なくとも一条設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のパイプシーリング装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ端部に装着されてパイプ端部をシールするパイプシーリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、長手方向で断面形状が異なる異形断面のパイプを成形する方法として、金型内にパイプを保持した状態で、パイプ内部に水や油等の圧力媒体を封入するとともに圧力媒体に圧力を付加し、この圧力媒体の加圧力を利用してパイプ自身を膨出させて型面どおりに成形するハイドロフォーミング法が知られている。
【０００３】この成形方法を実施するに際しては、パイプ端部をゴム弾性体やインサート金具等のシーリング装置で封止し、このシーリング装置に設けられた液圧導入孔を介して、パイプ内部に圧力媒体を充填するとともに、この圧力媒体に圧力を付加している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ハイドロフォーミング法においては、パイプ内部に封入された圧力媒体の加圧力を利用してパイプを型面に沿うように成形するため、パイプ内部をかなり高圧にする必要がある。
【０００５】しかしながら、従来のシーリング装置は、パイプ内部の圧力上昇に応じてシール性が向上する構造や、あるいはパイプ内部の圧力をシーリング装置自体で受け止め得る構造とはなっていなかったため、パイプ内部の圧力上昇に伴ってシール性が低下したり、あるいはパイプ端部からのシーリング装置の抜けを防止すべく、油圧シリンダ等を用いたバックアップ装置が別途必要となるといった問題点があった。
【０００６】なお、図８に示すように、例えば、プレスラム９１に固定された上型９２にバックアップ用のプレート９３を予め取り付けておくことにより、パイプ９４のプレス加工時に、プレスラム９１の下降と同時にパイプ９４の端部に装着されたシーリング装置９５の端面にプレート９３を当接させれば、油圧シリンダ等を用いたバックアップ装置を別途設けることなく、シーリング装置９４の抜けを防止することも可能である。しかし、この場合、シーリング装置９４の端面とプレート９３との摺接や当接により、両者間で摩耗等が発生し、シーリング装置９４の寿命が低下する懸念がある。
【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、パイプ内部の圧力上昇に応じてシール性及びパイプに対するシーリング装置の抜け防止性を向上させて、抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうるパイプシーリング装置を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発明のパイプシーリング装置は、パイプ端部に装着されて該パイプ端部を液密的に封止するパイプシーリング装置であって、上記パイプ端部の端面に対向して配設され、軸孔を有する略円盤状部材よりなるベース部材と、上記パイプ端部の外周面及び上記ベース部材の外周面に配設されるとともに、該パイプの軸方向外方側に相当する軸方向一端側が上記ベース部材の外周面に係合され、該パイプの軸方向内方側に相当する軸方向他端側の内周面に該パイプ端部の外周面に圧接される圧接内周面を有する略円筒状部材よりなるクランプ部材と、上記ベース部材の軸孔に挿通されるシャフト部材と、上記パイプ端部の内周面と上記シャフト部材の外周面との間に配設され、該シャフト部材が挿通される軸孔を有する略円盤状の弾性部材よりなるシール部材と、上記シール部材の上記軸方向他端側の端面に対向するように、上記シャフト部材の上記軸方向他端側の外周面から径方向外方に一体に又は別体に延設され、上記ベース部材に対して軸方向の相対移動可能とされた押さえ手段とを備え、上記軸方向一端側への上記押さえ手段の軸方向移動に伴って上記ベース部材及び該押さえ手段間で上記シール部材が少なくとも軸方向に圧縮されることにより、該ベース部材に対する上記シャフト部材の該軸方向一端側への抜けが規制されるとともに、該シール部材が径方向内方及び外方に膨出して該シャフト部材の外周面及び上記パイプ端部の内周面に圧接される構成とされていることを特徴とするものである。
【０００９】このパイプシーリング装置では、パイプ端面に対向して配設されたベース部材の外周面にクランプ部材が係合され、このクランプ部材の圧接内周面がパイプ端部の外周面に圧接される。また、ベース部材に対する軸方向一端側（パイプ端部の軸方向外方側）への押さえ手段の軸方向移動に伴って、シャフト部材の外周面とパイプ端部の内周面との間に配設されたシール部材が、ベース部材及び押さえ手段間で少なくとも軸方向に圧縮されることにより、ベース部材に対するシャフト部材の該軸方向一端側への抜けが規制されるとともに、該シール部材が径方向内方及び外方に膨出してシャフト部材の外周面及びパイプ端部の内周面に圧接される。
【００１０】こうして、パイプ端部の外周面にクランプ部材の圧接内周面が圧接されるとともに、パイプ端部の内周面にシール部材の外周面が圧接されることにより、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜けが規制され、パイプ端部に対してこのパイプシーリング装置が確実に保持される。また、シール部材の外周面がパイプ端部の内周面に圧接されるとともに、シール部材の内周面がシャフト部材の外周面に圧接されることにより、シール部材の内・外周面におけるシール性が確実に確保される。
【００１１】しかも、パイプ内部の圧力上昇により、押さえ手段が上記軸方向一端側へ軸方向移動すれば、これに伴ってベース部材及び押さえ手段間でシール部材が軸方向にさらに圧縮されることになるので、シール部材が径方向内方及び外方にさらに膨出してシャフト部材の外周面及びパイプ端部の内周面に強く圧接される。このため、パイプ内部の圧力上昇に応じてシール部材の内・外周面におけるシール性及びパイプ端部からのパイプシーリング装置の抜け防止性が向上する。
【００１２】したがって、このパイプシーリング装置は、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうる。
【００１３】クランプ部材の好適な態様として、前記クランプ部材は、前記軸方向一端側が軸方向の相対移動可能に前記ベース部材に係合され、前記軸方向他端側の内周面に該軸方向他端側に向かうに連れて縮径又は拡径されたテーパ内周面をもつクランプ基体と、該テーパ内周面に対向するテーパ外周面及び前記パイプ端部の外周面に圧接される前記圧接内周面をもち、周方向に少なくとも一個のスリットを有して縮径及び拡径可能な略リング状部材よりなるパイプクランプとからなる構成とすることができる。
【００１４】クランプ部材がこの態様のパイプシーリング装置では、ベース部材の外周面に軸方向の相対移動可能に係合されたクランプ基体が軸方向一端側又は他端側に移動することに伴って、パイプクランプのテーパ外周面がクランプ基体のテーパ内周面で押圧されることにより、パイプクランプが縮径されてパイプクランプの圧接内周面がパイプ端部の外周面に圧接される。このようにパイプクランプが縮径することによる締結力を利用して、パイプ端部の外周面にパイプクランプを保持させることができるので、かかる締結力を強くすることにより、パイプ端部の外周面に強固にパイプクランプを保持させて、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。
【００１５】また、パイプ内部の圧力上昇により、パイプ端部に対してベース部材が軸方向一端側へ移動するようなことが仮にあったとしても、このベース部材の軸方向移動と同期してクランプ基体も軸方向一端側へ移動し、これに伴ってパイプクランプもさらに縮径されて縮径による締結力が増大することから、パイプ端部の外周面により強固にパイプクランプを保持させて、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜けを確実に防止することができる。
【００１６】クランプ部材の他の好適な態様として、前記クランプ部材は、略円筒状部材を周方向に少なくとも二分割した前記圧接内周面を有する少なくとも二個の分割体と、各該分割体の前記軸方向一端側を前記ベース部材の外周面に係合させつつ各該分割体を締め付けて一体化する締め付け手段とからなる構成とすることができる。
【００１７】クランプ部材がこの態様のパイプシーリング装置では、締め付け手段により、各分割体の軸方向一端側をベース部材の外周面に係合させつつ各該分割体を締め付けることに伴って、各該分割体が求心方向に移動することにより、各分割体により構成される略円筒状部材が縮径されて、各分割体の圧接内周面がパイプ端部の外周面に圧接される。このように各分割体が求心方向に移動して各分割体により構成される略円筒状部材が縮径することによる締結力を利用して、パイプ端部の外周面にクランプ部材を保持させることができるので、かかる締結力を強くすることにより、パイプ端部の外周面に強固にクランプ部材を保持させて、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。
【００１８】シール部材及び押さえ手段の好適な態様として、前記シール部材には、前記軸方向他端側の端面に、該軸方向他端側へ向かうに連れて拡径された被押圧テーパ内周面をもつ外周被押圧部及び該軸方向他端側へ向かうに連れて縮径された被押圧テーパ外周面をもつ内周被押圧部のうちの少なくとも一方が該軸方向他端側へ一体に突設されるとともに、前記押さえ手段には、該外周被押圧部の被押圧テーパ内周面と対向する押圧テーパ外周面及び該内周被押圧部の被押圧テーパ外周面と対向する押圧テーパ内周面のうちの少なくとも一方が設けられている構成とすることができる。
【００１９】シール部材及び押さえ手段がこの態様のパイプシーリング装置では、軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、被押圧テーパ内周面及び被押圧テーパ外周面のうちの少なくとも一方が押圧テーパ外周面及び押圧テーパ内周面のうちの少なくとも一方で押圧されることにより、外周被押圧部及び内周被押圧部のうちの少なくとも一方が軸方向及び径方向に圧縮されて外周被押圧部の外周面及び内周被押圧部の内周面の少なくとも一方がパイプ端部の内周面及びシャフト部材の外周面の少なくとも一方に圧接される。このように軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、外周被押圧部の外周面及び内周被押圧部の内周面の少なくとも一方がパイプ端部の内周面及びシャフト部材の外周面の少なくとも一方に圧接されるので、パイプ内部の圧力上昇により押さえ手段が軸方向一方側へ軸方向移動することにより、パイプ端部の内周面及びシャフト部材の外周面の少なくとも一方におけるシール性をより効果的に向上させることが可能となる。また、シール部材に外周被押圧部を設けるとともに押さえ手段に押圧テーパ外周面を設けた場合には、軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、シール部材の外周被押圧部の被押圧テーパ内周面が押さえ手段の押圧テーパ外周面で押圧されて外周被押圧部の外周面がパイプ端部の内周面に圧接されるので、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。
【００２０】押さえ手段の好適な態様として、前記押さえ手段には、前記軸方向一端側の端面に、内周域から突設された内周押圧突起部及び外周域から突設された外周押圧突起部のうちの少なくとも一方が設けられている構成とすることができる。
【００２１】押さえ手段がこの態様のパイプシーリング装置では、軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、シール部材の軸方向他端側の端面が内周押圧突起部及び外周押圧突起部のうちの少なくとも一方で局部的に軸方向に押圧されることにより、シール部材の内周面及び外周面のうちの少なくとも一方が径方向に膨らんでシャフト部材の外周面及びパイプ端部の内周面の少なくとも一方に圧接される。このように軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、シール部材の内周面及び外周面のうちの少なくとも一方がシャフト部材の外周面及びパイプ端部の内周面の少なくとも一方に圧接されるので、パイプ内部の圧力上昇により押さえ手段が軸方向一方側へ軸方向移動することにより、シャフト部材の外周面及びパイプ端部の内周面の少なくとも一方におけるシール性をより効果的に向上させることが可能となる。また、押さえ手段に外周押圧突起を設けた場合には、軸方向一端側への押さえ手段の軸方向移動に伴って、シール部材の軸方向他端側の端面が外周押圧突起で押圧されてシール部材の外周面がパイプ端部の内周面に圧接されるので、パイプ端部からのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。
【００２２】クランプ部材の圧接内周面の好適な態様として、前記圧接内周面には、断面山形の歯部が少なくとも一条設けられている構成とすることができる。
【００２３】クランプ部材の圧接内周面がこの態様のパイプシーリング装置では、圧接内周面の歯部がパイプ端部の外周面に食い込むことにより、クランプ部材の圧接内周面とパイプ端部の外周面との機械的な結合力が増大する。このため、パイプ端部に対するクランプ部材の保持性がより向上し、パイプシーリング装置の抜け防止性がより向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２５】（実施形態１）図１及び図２に示す本実施形態のパイプシーリング装置は、請求項１、２、４又は５に係る発明を具現化したものである。
【００２６】このパイプシーリング装置は、パイプ１の軸方向一端側の端部１ａに装着されてパイプ１の端部１ａを液密的に封止するものであって、ベース部材２と、クランプ部材を構成するクランプ基体３と、クランプ部材を構成するパイプクランプ４と、シャフト部材５と、締めネジ６と、ナット７と、シール部材８と、シャフト部材５の外周面から径方向外方にシャフト部材５とは別体として延設された押さえ手段を構成する押さえ金具９とから構成されている。
【００２７】なお、以下の説明において、軸方向一端側とは、パイプ１の軸方向一端側の端部１ａにパイプシーリング装置が装着されている場合において、パイプ１の軸方向外方側（図１の右側）に相当する軸方向一端側を意味し、軸方向他端側とはパイプ１の軸方向内方側（図１の左側）に相当する軸方向他方側を意味する。
【００２８】ベース部材２は、パイプ１の端部１ａの外径よりも大きな外径をもち、軸孔２ａを有する金属製の略円盤状部材よりなる。ベース部材２は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、該端部１ａの端面に対向して配設され、該端部１ａの端面に対向する対向端面２ｂを軸方向他端側に有している。また、ベース部材２の外周面には雄ネジ部２ｃが設けられ、ベース部材２の軸方向一端側の端面にはボス部２ｄが設けられている。
【００２９】クランプ基体３は、パイプ１の端部１ａの外径よりも大きな内径をもち、金属製の略円筒状部材よりなる。クランプ基体３は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、ベース部材２及びパイプ１の端部１ａの外周に配設される。クランプ基体３の軸方向一端側の端部の内周面には、ベース部材２の雄ネジ部２ｃに螺合可能な雌ネジ部３ａが設けられている。このクランプ基体３の雌ネジ部３ａとベース部材２の雄ネジ部２ｃとの螺合を介して、クランプ基体３の軸方向一端側が軸方向の相対移動可能にベース部材２に係合されている。また、クランプ基体３の軸方向他端側の内周面には、軸方向他端側に向かうに連れて縮径されたテーパ内周面３ｂが形成されている。
【００３０】パイプクランプ４は、周方向に一個のスリット４ａを有して縮径及び拡径可能な金属製の略リング状部材（断面Ｃ形状のＣリング状部材。図２（ｂ）参照）よりなる。また、パイプクランプ４は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、クランプ基体３のテーパ内周面３ｂに対向するテーパ外周面４ｂと、パイプ１の端部１ａの外周面に圧接される圧接内周面４ｃとを有している。なお、パイプクランプ４は、外力が作用していない自然状態で、パイプ１の端部１ａの外径と略同等又は端部１ａの外径より若干大きい内径を有するとともに、クランプ基体３のテーパ内周面３ｂの内径と略同等の外径を有する。
【００３１】シャフト部材５は金属製の軸部材よりなる。シャフト部材５は、軸方向一端側から順に大径部５ａ、中径部５ｂ及び小径部５ｃを有し、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、ベース部材２の軸孔２ａに中径部５ｂが軸方向の相対移動可能に挿通されている。シャフト部材５の大径部５ａは、ベース部材２の軸孔２ａの内径よりも大きな外径をもち、この大径部５ａの外周面に第１雄ネジ部５ｄが設けられている。また、シャフト部材５の小径部５ｃの外周面には第２雄ネジ部５ｅが設けられている。なお、ポンプ等の液体供給手段（図示せず）からパイプ１の内部に液体を供給するとともに液体供給管（図示せず）を接続すべく、シャフト部材５の内部には供給通路５ｆ及び接続口５ｇが設けられている。
【００３２】締めネジ６は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、シャフト部材５の第１雄ネジ部５ｄに螺合されている。なお、締めネジ６はベース部材２のボス部２ｄの内径より若干小さな外径をもち、締めネジ６の軸方向他端側の端部がボス部２ｄ内に挿入されている。この締めネジ６とシャフト部材５の第１雄ネジ部５ｄとの螺合を介して、シャフト部材５はベース部材２に対して軸方向一端側又は他端側への相対移動が可能となされている。
【００３３】シール部材８は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、パイプ１の端部１ａの内周面とシャフト部材５の中径部５ｂの外周面との間に配設され、シャフト部材５の中径部５ｂが挿通された軸孔８ａを有する略円盤状のゴム弾性部材よりなる。シール部材８には、軸方向他端側の端面の外周域に、軸方向他端側へ向かうに連れて拡径された被押圧テーパ内周面８ｂをもつ外周被押圧部８ｃが軸方向他端側へ一体に突設されている。なお、このシール部材８は、外力が作用していない自然状態で、パイプ１の端部１ａの内径と略同等又は端部１ａの内径より若干小さい外径を有するとともに、シャフト部材５の中径部５ｂの外径と略同等又は中径部５ｂの外径より若干大きい内径を有する。
【００３４】押さえ金具９は、シャフト部材５の中径部５ｂが挿通される軸孔９ａを有する略円盤状部材よりなる。押さえ金具９は、パイプシーリング装置がパイプ１の端部１ａに装着された状態で、シャフト部材５の中径部５ｂの外周面に配設されるとともに、シール部材８の軸方向他端側の端面に対向するように、シャフト部材５の中径部５ｂの外周面から径方向外方に別体として延設されている。押さえ金具９には、シール部材８の外周被押圧部８ｃの被押圧テーパ内周面８ｂと対向する押圧テーパ外周面９ｂが設けられている。また、押さえ金具９には、軸方向一端側の端面の内周域に内周押圧突起部９ｃが一体に突設されている。この押さえ金具９の軸方向他端側の端面には、シャフト部材５の小径部５ｃの第２雄ネジ部５ｅに螺合されたナット７が当接しており、これにより押さえ金具９は、シャフト部材５の軸方向一端側への軸方向移動に同期して軸方向移動可能となされており、ベース部材２に対してシャフト部材５と共に軸方向一端側への相対移動可能となされている。
【００３５】上記構成を有するパイプシーリング装置は、以下のようにしてパイプ１の端部１ａに装着することができる。
【００３６】まず、第１雄ネジ部５ｄに締めネジ６を螺合したシャフト部材５の小径部５ｃ及び中径部５ｂをベース部材２の軸孔２ａ内に軸方向一端側から挿入した後、シャフト部材５の中径部５ｂにシール部材８及び押さえ金具９を順にセットし、シャフト部材５の小径部５ｃの第２雄ネジ部５ｅにナット７を螺合して、シャフト部材５からのシール部材８及び押さえ金具９の抜けを規制するとともに、ベース部材２からのシャフト部材５の抜けを規制する。そして、ベース部材２の雄ネジ部２ｃにクランプ基体３の雌ネジ部３ａを螺合するとともに、クランプ基体３のテーパ内周面３ｂにパイプクランプ４を保持させる。
【００３７】こうしてパイプシーリング装置を組み立てた状態（図１に示す状態）で、パイプ１の端部１ａをパイプクランプ４及びシール部材８間に挿入し、端部１ａの端面をベース部材２の対向端面２ｂに当接させる。
【００３８】この状態で、シャフト部材５の第１雄ネジ部５ｄと締めネジ６との螺合を介して締めネジ６を自転させることにより、ベース部材２に対してシャフト部材５を軸方向一端側へ軸方向に相対移動させる。これにより、シャフト部材５の軸方向移動に同期して押さえ金具９がベース部材２に対して軸方向一端側へ軸方向に相対移動する。この軸方向一端側への押さえ金具９の軸方向移動に伴って、シール部材８の外周被押圧部８ｃの被押圧テーパ内周面８ｂが押さえ金具９の押圧テーパ外周面９ｂで押圧されることにより、シール部材８の外周被押圧部８ｃが軸方向及び径方向に圧縮されて外周被押圧部８ｃの外周面がパイプ１の端部１ａの内周面に圧接される。また、この軸方向一端側への押さえ金具９の軸方向移動に伴って、シール部材８の軸方向他端側の端面の内周域が押さえ金具９の内周押圧突起部９ｃで局部的に軸方向に押圧されることにより、シール部材８の内周面が径方向内方に膨らんでシャフト部材５の中径部５ｂの外周面に圧接される。
【００３９】そして、ベース部材２の雄ネジ部２ｃとクランプ基体３の雌ネジ部３ａとの螺合を介してクランプ基体３を自転させることにより、ベース部材２に対してクランプ基体３を軸方向一端側へ軸方向に相対移動させる。これにより、パイプクランプ４のテーパ外周面４ｂがクランプ基体３のテーパ内周面３ｂで押圧されてパイプクランプ４が縮径され、パイプクランプ４の圧接内周面４ｃがパイプ１の端部１ａの外周面に圧接される。
【００４０】こうして、このパイプシーリング装置では、パイプ１の端部１ａの端面に対向して配設されたベース部材２の外周面にクランプ基体３が係合され、このクランプ基体３に保持されたパイプクランプ４の圧接内周面４ｃがパイプ１の端部１ａの外周面に圧接されている。また、ベース部材２に対する軸方向一端側へのシャフト部材５の軸方向移動に同期する押さえ金具９の軸方向移動に伴って、シャフト部材５の外周面とパイプ１の端部１ａの内周面との間に配設されたシール部材８が、ベース部材２及び押さえ金具９間で少なくとも軸方向に圧縮されることにより、ベース部材２に対するシャフト部材５の軸方向一端側への抜けが規制されているとともに、シール部材８が径方向内方及び外方に膨出してシャフト部材５の中径部５ｂの外周面及びパイプ１の端部１ａの内周面に圧接されている。
【００４１】したがって、このパイプシーリング装置では、パイプ１の端部１ａの外周面にパイプクランプ４の圧接内周面４ｃが圧接されるとともに、パイプ１の端部１ａの内周面にシール部材８の外周面が圧接されることにより、パイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜けが規制され、パイプ１の端部１ａに対してこのパイプシーリング装置が確実に保持される。また、シール部材８の外周面がパイプ１の端部１ａの内周面に圧接されるとともに、シール部材８の内周面がシャフト部材５の外周面に圧接されることにより、シール部材８の内・外周面におけるシール性が確実に確保される。
【００４２】しかも、パイプ１内部の圧力上昇により、ベース部材２に対して押さえ金具９が単独で又はシャフト部材５と共に軸方向一端側へ軸方向移動すれば、これに伴ってベース部材２及び押さえ金具９間でシール部材８が軸方向にさらに圧縮されることになるので、シール部材８が径方向内方及び外方にさらに膨出してシャフト部材５の外周面及びパイプ１の端部１ａの内周面に強く圧接される。このため、パイプ１の内部の圧力上昇に応じてシール部材８の内・外周面におけるシール性及びパイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性が向上する。
【００４３】また、この実施形態のパイプシーリング装置では、ベース部材２に対してクランプ基体３が軸方向一端側に移動することに伴って、パイプクランプ４のテーパ外周面４ｂがクランプ基体３のテーパ内周面３ｂで押圧されることにより、パイプクランプ４が縮径されてパイプクランプ４の圧接内周面４ｃがパイプ１の端部１ａの外周面に圧接される。このようにパイプクランプ４が縮径することによる締結力を利用して、パイプ１の端部１ａの外周面にパイプクランプ４を保持させることができるので、かかる締結力を強くすることにより、パイプ１の端部１ａの外周面に強固にパイプクランプ４を保持させて、パイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。そして、パイプ１内部の圧力上昇により、パイプ１の端部１ａに対してシャフト部材５等と共にベース部材２が軸方向一端側へ移動するようなことが仮にあったとしても、このベース部材２の軸方向移動と同期してクランプ基体３も軸方向一端側へ移動し、これに伴ってパイプクランプ４もさらに縮径されて縮径による締結力が増大するため、パイプ１の端部１ａの外周面により強固にクランプ部材を構成するパイプクランプ４を保持させることができる。したがって、パイプ１内部の圧力上昇によるパイプシーリング装置の抜けをより確実に防止することができる。
【００４４】さらに、この実施形態のパイプシーリング装置では、パイプ１内部の圧力上昇等により押さえ金具９がベース部材２に対して軸方向一端側へ軸方向移動すれば、シール部材８の外周被押圧部８ｃの被押圧テーパ内周面８ｂが押さえ金具９の押圧テーパ外周面９ｂで押圧されて外周被押圧部８ｃの外周面がパイプ１の端部１ａの内周面に圧接されるとともに、シール部材８の軸方向他端側の端面の内周域が押さえ金具９の内周押圧突起部９ｃで局部的に押圧されて径方向内方に膨らみ、シール部材８の内周面がシャフト部材５の中径部５ｂの外周面に圧接される。このため、パイプ１の内部の圧力上昇に応じてシール部材８の内・外周面におけるシール性及びパイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００４５】したがって、このパイプシーリング装置は、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ１内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうる。
【００４６】（実施形態２）図３に示す本実施形態のパイプシーリング装置は、請求項１、２、４、５又は６に係る発明を具現化したものである。
【００４７】このパイプシーリング装置は、クランプ部材を構成するパイプクランプ４の圧接内周面４ｃに、断面山形の歯部４ｄが複数条設けられている。
【００４８】その他の構成は前記実施形態１と同様である。
【００４９】したがって、このパイプシーリング装置では、圧接内周面４ｃの歯部４ｄがパイプ１の端部１ａの外周面に食い込むことにより、クランプ部材を構成するパイプクランプ４の圧接内周面４ｃとパイプ１の端部１ａの外周面との機械的な結合力が増大する。このため、パイプ１の端部１ａに対するパイプクランプ４の保持性をより向上させて、パイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００５０】その他の作用効果は前記実施形態１と同様である。
【００５１】したがって、このパイプシーリング装置は、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ１内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうる。
【００５２】（実施形態３）図４、５及び図６に示す本実施形態のパイプシーリング装置は、請求項１、３、４、５又は６に係る発明を具現化したものである。
【００５３】このパイプシーリング装置は、ベース部材２及びクランプ部材の構成を変更したこと以外は、前記実施形態１と同様の構成である。
【００５４】すなわち、このパイプシーリング装置におけるベース部材２０は、前記実施形態１に係るベース部材２において、ボス部２ｄを無くすとともに、周方向に連続して延在し、断面形状が矩形状の凹部及び凸部を有する係合凹凸部２０ｃを雄ネジ部２ｃの代わりにベース部材２０の外周面に設けたものである。なお、ベース部材２０は、前記実施形態１に係るベース部材２と同様、シャフト部材５の中径部５ｂが挿通される軸孔２０ａと、パイプ１の端部１ａの端面が対向する対向端面２０ｂとを有している。
【００５５】また、このパイプシーリング装置におけるクランプ部材３０は、図６に示すように、略円筒状部材を周方向に均等に二分割した半略円筒形状の二個の分割体３１、３１と、各分割体３１、３１を締め付けて一体化する締め付け手段としての一対のボルト３２、３２及びナット３３、３３とから構成されている。
【００５６】各分割体３１、３１は、このパイプシーリング装置をパイプ１の端部１ａに装着した状態で、軸方向一端側の端部の内周面に、ベース部材２０の係合凹凸部２０ｃと係合可能な被係合凹凸部３１ａ、３１ａが設けられ、軸方向他端側の内周面にパイプ１の端部１ａの外周面に圧接される圧接内周面３１ｂ、３１ｂが設けられている。また、各圧接内周面３１ｂ、３１ｂには、断面山形の歯部３１ｃ、３１ｃが複数条設けられている。
【００５７】さらに、一方の分割体３１には一対の締め付け段部３１ｄ、３１ｄが径方向に対向して設けられており、各締め付け段部３１ｄ、３１ｄには分割面に開口してボルト３２の軸部が挿通される貫孔３１ｅ、３１ｅがそれぞれ貫設されている。また、他方の分割体３１にも同様に、一対の締め付け段部３１ｄ、３１ｄが径方向に対向して設けられており、各締め付け段部３１ｄ、３１ｄには分割面に開口してボルト３２の軸部が挿通される貫孔３１ｅ、３１ｅがそれぞれ貫設されている。そして、各分割体３１、３１の分割面を相互に合わせて周方向に位置合わすれば、各分割体３１、３１に設けられた締め付け段部３１ｄ、３１ｄが相互に対向して貫孔３１ｅ、３１ｅが相互に通じ合うため、この貫孔３１ｅ、３１ｅにボルト３２の軸部を挿通させるとともにナット３３を螺合させることにより、各分割体３１、３１の締め付け段部３１ｄ、３１ｄをボルト３２の頭部及びナット３３間で挟持、締め付けることができる。こうして各分割体３１、３１が一体化されることにより、略円筒状部材よりなるクランプ部材３０が構成されるが、ボルト３２及びナット３３間で締め付けらて一体化された状態のクランプ部材３０は、各分割体３１、３１の圧接内周面３１ｂ、３１ｂにより構成され、パイプ１の端部１ａの外径よりも所定量小さな内径をもつ孔を有している。
【００５８】上記構成を有するこのパイプシーリング装置は、以下のようにしてパイプ１の端部１ａに装着することができる。
【００５９】まず、ベース部材２０、シャフト部材５、締めネジ６、ナット７、シール部材８及び押さえ金具９を前記実施形態１と準ずる方法で組み付ける。そして、図４に示すように、パイプ１の端部１ａにシール部材８の外周面を挿入した後、前記実施形態１と同様に、締めネジ６を自転させることにより、ベース部材２に対してシャフト部材５と共に押さえ金具９を軸方向一端側へ軸方向に相対移動させる。これにより、軸方向一端側への押さえ金具９の軸方向移動に伴って、シール部材８の外周被押圧部８ｃが軸方向及び径方向に圧縮されて外周被押圧部８ｃの外周面がパイプ１の端部１ａの内周面に圧接されるとともに、シール部材８の内周面が径方向内方に膨らんでシャフト部材５の中径部５ｂの外周面に圧接される。
【００６０】そして、各分割体３１、３１の被係合凹凸部３１ａ、３１ａをベース部材２０の係合凹凸部２０ｃに係合させつつ、各分割体３１、３１を各ボルト３２、３２及び各ナット３３、３３で締め付けて一体化する。これにより、各分割体３１、３１が求心方向に移動することにより、各分割体３１、３１により構成される略円筒状のクランプ部材３０が縮径されて、各分割体３１、３１の圧接内周面３１ｂ、３１ｂがパイプ１の端部１ａの外周面に圧接されるとともに、各圧接内周面３１ｂ、３１ｂに設けられた歯部３１ｃ、３１ｃがパイプ１の端部１ａの外周面に食い込む。
【００６１】こうして、このパイプシーリング装置では、各分割体３１、３１が求心方向に移動して各分割体３１、３１により構成される略円筒状部材よりなるクランプ部材３０が縮径することによる締結力を利用して、パイプ１の端部１ａの外周面にクランプ部材３０を保持させることができるので、かかる締結力を強くすることにより、パイプ１の端部１ａの外周面に強固にクランプ部材３０を保持させて、パイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性をより向上させることが可能となる。
【００６２】また、この実施形態のパイプシーリング装置では、各分割体３１、３１の圧接内周面３１ｂ、３１ｂの歯部３１ｃ、３１ｃがパイプ１の端部１ａの外周面に食い込むことにより、クランプ部材３０とパイプ１の端部１ａの外周面との機械的な結合力が増大している。このため、パイプ１の端部１ａに対するクランプ部材３０の保持性をより向上させて、パイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００６３】その他の作用効果、すなわちパイプ１内部の圧力上昇に応じてシール部材８の内・外周面におけるシール性及びパイプ１の端部１ａからのパイプシーリング装置の抜け防止性が向上するという作用効果は、前記実施形態１と同様である。
【００６４】したがって、このパイプシーリング装置は、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ１内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうる。
【００６５】（実施形態４）図７に示す本実施形態のパイプシーリング装置は、請求項１、３、４又は６に係る発明を具現化したものである。
【００６６】このパイプシーリング装置は、ベース部材２０及び押さえ金具９の構成を変更したこと以外は、前記実施形態３と同様の構成である。
【００６７】すなわち、このパイプシーリング装置におけるベース部材２０は、軸孔２０ａの内周面に環状凹部２０ｄが設けられるとともに、この環状凹部２０ｄ内にＯリング２０ｅが配設されている。
【００６８】また、このパイプシーリング装置における押さえ金具９は、内周押圧突起部９ｃが設けられていない。
【００６９】したがって、実施形態のパイプシーリング装置では、シャフト部材５の中径部５ｂの外周面におけるシール性は、シール部材８がベース部材２０及び押さえ金具９間で軸方向に圧縮されることにより、シール部材８の内周面が径方向内方に膨らんでシャフト部材５の外周面に圧接されることと、ベース部材２０の環状凹部２０ｄ内に配設されたＯリング２０ｅとにより確保される。
【００７０】その他の基本的な作用効果は前記実施形態３と同様である。
【００７１】したがって、このパイプシーリング装置は、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ１内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうる。
【００７２】なお、前述の実施形態１〜３では、シール部材８の外周域に被押圧テーパ内周面８ｂをもつ外周被押圧部８ｃを設けるとともに押さえ金具９に押圧テーパ外周面９ｂ及び内周押圧突起部９ｃを設ける例について説明したが、１）シール部材８の内周域に被押圧テーパ外周面をもつ内周被押圧部を設けるとともに、押さえ金具９に押圧テーパ内周面及び外周押圧突起部を設けたり、２）シール部材８の外周域及び内周域に外周被押圧部及び内周被押圧部を設けるとともに、押さえ金具９に押圧テーパ外周面及び押圧テーパ内周面を設けたり、３）シール部材８に外周被押圧部及び内周被押圧部のいずれも設けることなく、押さえ金具９のみに外周押圧突起部及び内周押圧突起部の内の少なくとも一方を設けたり、４）シール部材８の内周域に内周被押圧部のみを設けるとともに、押さえ金具９に押圧テーパ内周面のみを設けたりすることも可能である。
【００７３】また、前述の実施形態１〜３及び上記１）〜４）の態様において、前記実施形態４と同様に、Ｏリング２０ｅを付加することも勿論可能である。
【００７４】さらに、前述の実施形態１〜４では、押さえ手段としての押さえ金具９をシャフト部材５とは別体として設ける例について説明したが、この押さえ手段はシャフト部材５と一体に設けられていてもよい。この場合、ナット７が不要となる一方、大径部５ａを無くして、押さえ手段が設けられていない側の端部からベース部材２（２０）の軸孔２ａ（２０ａ）内にシャフト部材５を挿入するとともに、当該端部に締めネジ６を螺合させること等の工夫が必要となる。
【００７５】加えて、前述の実施形態１及び２では、クランプ基体３の軸方向他端側の内周面に該軸方向他端側に向かうに連れて縮径されたテーパ内周面３ｂを設けるとともに、パイプクランプ４にテーパ外周面４ｂを設ける例について説明したが、クランプ基体３の軸方向他端側の内周面に該軸方向他端側に向かうに連れて拡径されたテーパ外周面を設けるとともに、パイプクランプ４にこのテーパ外周面と対向するテーパ内周面を設けてもよい。この場合、クランプ基体３をベース部材２に対して軸方向他端側へ相対移動させることにより、パイプクランプ４が縮径されることになる。
【００７６】また、前述の実施形態１及び２において、パイプクランプ４のスリット４ａの数を２個以上としたり、前述の実施形態３及び４において、クランプ部材３０を３分割以上に分割したりすることも可能である。
【００７７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のパイプシーリング装置によれば、パイプシーリング装置の抜け防止用のバックアップ装置を不要としつつ、パイプ内部が高圧になった場合でも十分にシール機能を発揮しうるので、設備の省スペース化を図ることができるとともに、パイプシーリング装置の信頼性を向上させることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【識別番号】０００２０７８１６
【氏名又は名称】大豊精機株式会社
【識別番号】５９９１２１７４６
【氏名又は名称】株式会社 富士ワールド
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１７７６
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１０６０（Ｐ２００１−１４１０６０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２２８０４ |
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