JP4249436B2 - ユニオンパッキンを用いるシール構造及び該シール構造を備えたメータユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ユニオンパッキン、更に具体的には水道の配管と機材との接続部等でのユニオンパッキンを用いたシール構造に関する。さらに本発明は、そのシール構造を備えたメータユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の管或はその他の機材の接続部分におけるシールを行うために、所謂ユニオンパッキン或は平パッキンが多用されている。水道の配管或は機材の接続部においてもこのパッキンは使用されているが、水道事業の多くは各地の水道事業体により管理されており、管理の都合上、使用する各種機材が指定されており、特定個所のシールにユニオンパッキンの使用が規定されている場合も多い。
【０００３】
図１は、ユニオンパッキンを使用して接続している水道メータと配管との一例を示す図であり、（イ）は配管の一部を断面とした正面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の拡大図である。
【０００４】
図において符号１は量水器すなわちメータであり、その上流側接続部２と下流側接続部３にそれぞれ上流側配管４と下流側配管５とが接続されている。この例の場合、上流側と下流側との接続構造は同じなので、上流側の接続構造のみ説明する。
【０００５】
メータ１の接続部２の外周にはオネジ２ｂが形成され、一方配管４の端部には外径が若干大きくされた鍔部４ｂが形成されている。そして、接続部２の端面２ａと配管４の端面４ａとの間にユニオンパッキン５を配置し、袋ナット６を図示のように接続部２のネジ２ｂに螺合させて締付け、パッキン５を圧縮する。この際、ユニオンパッキン５は全面で圧縮するので、ナット６の締付けには大きなトルクを要し、通常締付け工具を用いてこの締め付けを行う。
【０００６】
また、通常使用されるユニオンパッキン５はゴムなどで作られ、使用時における圧縮力が大きいために経時変化で弾性が失われ、シール性が劣化することが多い。しかし、そのくらいのトルクで締付けないと、取付け初期において良好なシール性が得られないことも多い。
【０００７】
ところで出願人は、例えば特願平８−１１９５４０号などで、集合住宅のパイプシャフトなど設置場所が狭い場所にメータを着脱自在に取付けるのに適したメータユニットを提案した。これは、回転部材を回転させることによりスライド部材をベース上においてスライドさせ、スライド部材の端部をメータの一方の接続部に当接させてメータを他方の接続部に接続される配管或は機材に向けて押圧し、これによりメータを固定すると共に、接続部をシールするものである。この際、シール部材としては例えばＯリングを使用し、回転部材を手で回転させて十分なシール性が確保できるようになっている。
【０００８】
しかし前述したように、各水道事業体によりこのような接続部に使用するシール部材も特定のものが指定されていることが多く、従来からＯリングではなく、ユニオンパッキンの使用を定めている事業体も多い。ところが、ユニオンパッキンの使用の仕方は前述した方法が一般的である。一方、メータユニットでの締付けは、狭いところでの作業であることからも、締付け工具を使用することなく、手で小さなトルクで締付けて、十分なシール性が得られる必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、小さなトルクで十分なシール性が得られるユニオンパッキンを使用したシール構造を提供することをその課題とする。また、本願発明は、そのようなユニオンパッキンを使用した水道機材のシール構造を、さらにはそのようなシール構造を備えたメータユニットを提供することもその課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明に係るユニオンパッキンを使用するシール構造においては、互いに当接するそれぞれの接続部端面において開口した、互いに連通される孔を備えた第１と第２の部材の、いずれか一方の接続部端面において、その開口の周囲に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝を形成し、この溝の底部が、開口の径方向外方に向かうにつれて端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置するように形成した。
また、それぞれの接続部端面において開口した、互いに連通される孔を備えた第１と第２の水道用機材の、それぞれの接続部の端面の間に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンを配置し、該ユニオンパッキンを圧縮することにより互いに当接する第１と第２の接続部端面の間をシールする水道用機材のシール構造において、第１と第２の機材の接続部のいずれか一方の端面において、その開口の周囲に、ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝を形成し、該溝の底部は、開口の径方向外方に向かうにつれて接続部端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置するように形成した。
さらに本発明に係るメータユニットでは、ユニットをベースと、該ベースの両端部においてベースに取付けられた、バルブなどの第１と第２の水道用機材と、第１と第２の機材の間に配置されるメータと、このメータと、第１と第２の機材のいずれか一方との間に配置され、この一方の機材に取付けられ、メータを他方の機材に向けて押圧して着脱自在に接続し、固定する着脱装置とで構成した。第１の機材はメータの上流側接続部に接続される上流対応接続部を、第２の機材はメータの下流側接続部に接続される下流対応接続部を備え、着脱装置は、上流対応接続部と下流対応接続部のいずれか一方に接続される一端側接続部と、上流側対応及び下流側対応接続部の前記一方の接続部に対応する、メータの一方の接続部に接続される他端側接続部とを備える。この着脱装置は、前記一端側接続部を備え、前記一方の機材に対し、回転可能で、軸方向移動不能に取付けられた回転部材と、前記他端側接続部を備え、回り止めされた状態で前記回転部材に螺合して取付けられ、前記回転部材が回転することにより前記回転部材に対して軸方向移動するスライド部材とで構成される。第１及び第の機材、メータ、回転部材及びスライド部材はそれぞれに形成された連通孔を介して連通し、互いに当接するスライド部材の前記他端側接続部の端面とメータの前記一方の接続部の端面との間、及び、互いに当接する前記他方の機材の接続部の端面と前記メータの他方の接続部の端面との間に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンが配置される。スライド部材の前記他端側接続部の端面と前記他方の機材の前記接続部の端面とにおいて、それぞれの連通孔の開口の周囲に、ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝が形成され、該溝の深さは、前記開口の径方向外方に向かうにつれて接続部端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の具体的実施の形態を説明するが、本願発明の範囲は以下に説明される実施の形態に限定されるものではない。図２は本発明の実施の形態に係るメータユニット１１の側断面図であり、メータは二点鎖線で示してある。また、図３は図２の符号Ｂで示した部分の拡大図である。
【００１２】
このメータユニット１１は、側断面形状が図示の如き、剛性を備えたベース１２を備えている。ユニット１１はこのベース１２を介して、例えば集合住宅のパイプシャフトの床面或は側壁面に取付けられる。
【００１３】
ベース１２の上流側（図中左側）には、第１の水道用機材として、本実施の形態では止水栓１３固定して取付けられ、一方下流側には、第２の機材としての逆止弁１４が図示のとおり固定して取付けられている。これらは従来公知の水道用止水栓或いは逆止弁で差し支えなく、詳細な説明は省略する。図中２点鎖線で示され、符号１５を付されたメータも従来公知のものであり、詳細な説明は省略する。
【００１４】
符号１６は、先に言及した特願平８−１１９５４０号などに開示されたものと基本的な構成は同じである、メータ１５を着脱自在に取付けるための着脱装置である。着脱装置１６は、回転部材１７を備え、該回転部材１７は止水栓１３に連通する貫通孔を有し、着脱装置１６の一端側接続部１８を構成する一端部１８において、止水栓１３の上流対応接続部１３ａに、回転可能で軸方向移動不能に取付けられている。回転部材１７はハンドル１９を備え、この部分を手で回すことにより回転させられる。また、一端部１８と反対側の内周には雌ネジ２０が刻設されている。
【００１５】
符号２１はスライド部材であり、これも一端側において回転部材１７の貫通孔に、他端側でメータ１５に連通する貫通孔を備え、その一端側が回転部材１７の貫通孔内へ挿入されている。また、その軸方向中間部の外周に形成された雄ネジ２２が前述の回転部材１７の雌ネジ２０に螺合し、一方ガイド部材４５により回転ができないように規制されており、回転部材１７が回転すると、その回転方向に応じて前後進(図中左右方向)するようになっている。スライド部材２１の他端側２３は、着脱装置１６の他端側接続部２３を構成し、メータ１５の上流側接続部１５ａに接続される。これについては後述する。
【００１６】
メータ１５の下流側接続部１５ｂは、逆止弁１４の下流対応接続部１４ａに接続される。これについても後述する。なお、メータ１５の両側接続部１５ａ、１５ｂはその先端部付近の下部を、それぞれスライド部材２１、逆止弁１４の先端に設けられたメータ受け部２１ｂ、１４ｂにより支持されるようになっている。
【００１７】
このメータユニット１１におけるメータ１５の着脱は、前述の特願平８−１１９５４０号などに開示されているように、回転部材１７を一方方向に回転させてスライド部材２１を図２において右方向へ移動させ、スライド部材２１の他端側接続部２３をメータ１５の上流側接続部１５ａに当接させて図中右へ押し、メータ１５の下流側接続部１５ｂを逆止弁１４の下流対応接続部１４ａに押付けて、固定する。その際に、スライド部材２１の他端側接続部２３とメータ１５の上流側接続部１５ａとの間、及びメータ１５の下流側接続部１５ｂと逆止弁１４の下流対応接続部１４ａとの間に配置されたユニオンパッキン２７を圧縮し、これらの部分をシールする。符号４６は、回転部材１７が逆転して緩まないようにする止め部材である。メータ１５を取り外す際には、その止め部材を緩め、ハンドル１９を先と反対側に回転すればよい。
【００１８】
図３を参照して、図２の符号Ｂで示された部分、すなわち着脱装置１６の（スライド部材２１の）他端側接続部２３と、メータ１５の上流側接続部１５とのシール構造について説明する。
【００１９】
他端側接続部２３の端部２３ａにはスライド部材２１の前述した貫通孔の一端が開口しており、その開口２４の周囲には所定の深さの円形の凹所２５が形成されている。接続した時にこの凹所２５にメータ１５の上流側接続部１５ａが嵌り、その端面が凹所２５の底部に当接し、後述のユニットパッキン２７を圧縮するようになっている。なお、凹所２５の下側から前述のメータ受け部２１ｂが延びている。
凹所２５の底部には、開口２４の縁部から短い距離をおいて円環状の断面方形の溝２６が形成されている。この溝２６の深さは、図示の通り径方向外方へ向かうにつれて浅くなっている。すなわち、溝２６の底部は、径方向外方へ向かうにつれて凹所２５の底部に近づくように傾斜している。そしてこの溝２６に通常の形、即ち全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製のユニオンパッキン２７が配置される。溝２６の深さは、パッキン２７が溝２６に収受され、圧縮されていない状態では、その片側の面が溝２６から若干突出した状態であり、メータ１５の上流側接続部１５ａが凹所２５に嵌って接続されることにより、パッキン２７は圧縮され、他端側接続部２３と上流側接続部１５ａとの間をシールする。その際、溝２６は径方向外側が浅くなっているので、パッキン２７はその外周側が内周側に比して圧縮量が大きくなる。すなわち本発明においては、ユニオンパッキン２７を全面において均一に圧縮するのではなく、外周側において局所的に所定の圧縮代だけ、すなわちシールするのに十分な量だけ圧縮するようにしている。したがって全面を所定量圧縮するのに比して、それに要する力はきわめて小さい。なお、このような局所的な圧縮であっても、圧縮代を適正にすれば、きわめて高いシール性能が得られることが確認できた。なお、溝２６にパッキン２７を収受してメータ１５の上流側接続部１５ａの端面で押圧するので、パッキン収納部は略密閉型となる。すなわち、図３に示されるように、凹所２５の底部にメータ１５の上流側接続部１５ a の端面が当接して図３において溝２６の右側開口部を閉じ、スライド部材２１の貫通孔の内周と凹所２５の径方向内側の周との間に形成される円環状の凸部の端面は、孔の軸方向において凹所２５の底部と溝２６の底部との間に位置し、従って円環状凸部の端面とメータ１５の上流側接続部１５ａの端面との間には隙間がある。すなわち、パッキン収納部はこの隙間の部分を除いて完全に閉じられる略密閉型である。 従って、圧縮した際にパッキン２７の肉が溝２６の外に逃げてシール性を阻害するようなことはない。
なお、溝２７の深さを径方向内側でなく外側が浅くなるようにしたことは、前述したように外側の位置で局所的に圧縮量を多くしてそこで高いシール性を得ることの他にもきわめて重要な意味を持つ。すなわちこのユニット１１の使用時には、ユニット内部に水が存在する。この水道水には蛇口からの吐出を良好にするために所定の水圧が掛かっており、その水圧は他端側接続部２３と上流側接続部１５ａとの接続部において、パッキン２７に対して図中矢印Ｐの方向に作用する。すなわち、この水圧は前述の円環状凸ぶの端面とめーた１５の上流側接続部１５ a の端面との間の隙間を介してパッキン２７を溝２６の浅い方へ押すように作用する。したがって、使用時においてはこの内部の水圧がその隙間にパッキンの肉が逃げるのを防止するのみでなく、パッキンの圧縮量を、特に溝の深さの浅い外側の位置でさらに多くして、さらにシール性を高めるように作用することとなる。また、高い圧縮力が作用しているパッキン２７の外周側の弾性が経時変化により劣化した場合でも、内部の水圧によりパッキン２７が径方向外方へ押され、低下した弾性が補正される状態となり、高い止水性が維持される。
メータ１５の下流側接続部１５ｂと逆止弁１４の下流対応接続部１４ａとの接続部においてもユニオンパッキンを使用して同様のシールがおこなわれている。すなわち、下流対応接続部１４ａの端面に前述の溝２６と同様の溝が形成されている。その他の構成も同様で良いので、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ユニオンパッキンを使用した従来のシール構造の一例を示す図である。
【図２】本発明に実施の形態に掛かるメータユニットの側断面図である。
【図３】図２の符号Ｂで示す部分の拡大図である。
【符号の説明】
１１ メータユニット
１２ ベース
１３ 止水栓
１３ａ 上流対応接続部
１４ 逆止弁
１４ａ 下流対応接続部
１５ メータ
１５ａ 上流側接続部
１５ｂ 下流側接続部
１６ 着脱装置
１７ 回転部材
１８ 一端側接続部
２１ スライド部材
２４ 開口
２６ 円環溝
２７ ユニオンパッキン

Claims (3)

1. それぞれの接続部端面において開口した、互いに連通される孔を備えた第１と第２の部材の、それぞれの前記接続部の端面の間に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンを配置し、該ユニオンパッキンを圧縮することにより互いに当接する第１と第２の接続部端面の間をシールするシール構造において、前記第１と第２の部材の接続部のいずれか一方の前記端面において、前記開口の周囲に、前記ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝を形成し、該溝の底部は、前記開口の径方向外方に向かうにつれて前記接続部端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置していることを特徴とする、シール構造。
2. それぞれの接続部端面において開口した、互いに連通される孔を備えた第１と第２の水道用機材の、それぞれの前記接続部の端面の間に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンを配置し、該ユニオンパッキンを圧縮することにより互いに当接する第１と第２の接続部端面の間をシールする水道用機材のシール構造において、前記第１と第２の機材の接続部のいずれか一方の前記端面において、前記開口の周囲に、前記ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝を形成し、該溝の底部は、前記開口の径方向外方に向かうにつれて前記接続部端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置していることを特徴とする、水道用機材のシール構造。
3. ベースと、該ベースの両端部においてベースに取付けられた、バルブなどの第１と第２の水道用機材と、前記第１と第２の機材の間に配置されるメータと、前記メータと、前記第１と第２の機材のいずれか一方との間に配置され、前記一方の機材に取付けられ、前記メータを他方の機材に向けて押圧して着脱自在に接続し、固定する着脱装置とを備え、前記第１の機材は前記メータの上流側接続部側に接続される上流対応接続部を、前記第２の機材は前記メータの下流側接続部側に接続される下流対応接続部を備え、前記着脱装置は、前記上流対応接続部と下流対応接続部のいずれか一方に接続される一端側接続部と、前記上流側対応及び下流側対応接続部の前記一方の接続部に対応する前記メータの一方の接続部に接続される他端側接続部とを備え、前記着脱装置は、前記一端側接続部を備え、前記一方の機材に対し、回転可能で、軸方向移動不能に取付けられた回転部材と、前記他端側接続部を備え、回り止めされた状態で前記回転部材に螺合して取付けられ、前記回転部材が回転することにより前記回転部材に対して軸方向移動するスライド部材とを備え、前記第１及び第２の機材、メータ、回転部材及びスライド部材はそれぞれに形成された連通孔を介して連通し、互いに当接する前記スライド部材の前記他端側接続部の端面と前記メータの前記一方の接続部の端面との間、及び、互いに当接する前記他方の機材の接続部の端面と前記メータの他方の接続部の端面との間に、全体が略均一な厚みの断面方形のゴム製ユニオンパッキンが配置され、前記スライド部材の前記他端側接続部の端面と前記他方の機材の前記接続部の端面とにおいて、それぞれの連通孔の開口の周囲に、ユニオンパッキンを収受可能な円環状の断面方形の溝が形成され、該溝の底部は、前記開口の径方向外方に向かうにつれて前記接続部端面に近づくように傾斜しており、前記溝の径方向内側の周と前記孔の内周との間に形成される円環状凸部の端面は、前記孔の軸方向において前記接続部端面と前記溝の底部との間に位置していることを特徴とする、メータユニット。

Images