特開 2021-28514 レバー式カップリング及びカップリング用メタルパッキン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-28514(P2021-28514A)

(43)【公開日】2021年2月25日

(54)【発明の名称】レバー式カップリング及びカップリング用メタルパッキン

(51)【国際特許分類】

   F16L 37/18 20060101AFI20210129BHJP

   F16L 37/20 20060101ALI20210129BHJP

   F16L 21/02 20060101ALI20210129BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20210129BHJP

【ＦＩ】

   F16L37/18

   F16L37/20

   F16L21/02 F

   F16J15/10 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2019-147894(P2019-147894)

(22)【出願日】2019年8月9日

(71)【出願人】

【識別番号】592163712

【氏名又は名称】小澤物産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】小澤 一彦

【テーマコード（参考）】

3H015

3J040

3J106

【Ｆターム（参考）】

3H015BB05

3H015BC01

3H015BC08

3J040AA15

3J040AA17

3J040BA03

3J040EA17

3J040FA01

3J040HA06

3J106BA01

3J106BB01

3J106BC04

3J106BD02

3J106BE22

3J106CA19

3J106EA03

3J106EC02

3J106EC07

3J106ED04

3J106ED38

3J106EE03

(57)【要約】

【課題】耐熱性や洗浄性に優れると共に、万が一、脱落した場合に金属探知機で発見できるようにすること。
【解決手段】アダプターとカプラーとの間に配置されるカップリング用メタルパッキンにおいて、前記カプラーの内周面に嵌合すると共に前記アダプター側に延出されて形成された筒状の本体と、前記本体の前記アダプター側端部に設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記カプラー側へ弾性変形可能な第１円環部と、前記第１円環部に対し、前記カプラー側に離間して設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記アダプター側に弾性変形可能な第２円環部が一体的に形成されたものである。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に凹部が形成された筒状のアダプターと、
筒状のカプラー本体部と、このカプラー本体部の先端側において前記カプラー本体部の内径より大きい内径の筒状に形成され、前記アダプターが内挿される結合部を有するカプラーと、
前記結合部に設けられ、前記凹部に係合して前記アダプターと前記カプラーとを結合状態でロックするカム部を有する締結カムレバーと、
前記カプラーの前記結合部の前記カプラー本体部側に設けられ、前記結合部及び前記カプラー本体部の軸心線に直交する面を有するパッキン受け部と、
このパッキン受け部及び前記カプラー本体部に配置され、前記アダプターの端面を圧接した状態で前記アダプターと前記カプラーとを密着させて結合するカップリング用メタルパッキンを備え、
前記カップリング用メタルパッキンは、前記カプラー本体部の内周面に嵌合すると共に前記結合部側に延出されて形成された筒状の本体と、
前記本体の前記アダプター側端部に設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記カプラー側へ弾性変形可能な第１円環部と、
前記第１円環部に対し、前記パッキン受け部側に離間して設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記アダプター側に弾性変形可能な第２円環部が一体的に形成されたものであるレバー式カップリング。

【請求項2】

前記第１円環部及び前記第２円環部の厚さは、外径側よりも内径側が薄く形成されている請求項１に記載のレバー式カップリング。

【請求項3】

アダプターとカプラーとの間に配置されるカップリング用メタルパッキンにおいて、
前記カプラーの内周面に嵌合すると共に前記アダプター側に延出されて形成された筒状の本体と、
前記本体の前記アダプター側端部に設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記カプラー側へ弾性変形可能な第１円環部と、
前記第１円環部に対し、前記カプラー側に離間して設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記アダプター側に弾性変形可能な第２円環部が一体的に形成されたものであるカップリング用メタルパッキン。

【請求項4】

前記第１円環部及び前記第２円環部の厚さは、外径側よりも内径側が薄く形成されている請求項３に記載のカップリング用メタルパッキン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、流体を輸送する配管相互若しくは配管と機器等を接続するレバー式カップリング及びこのレバー式カップリングに取り付けられるカップリング用メタルパッキンに関する。

【背景技術】

【0002】

主に液体を輸送する配管相互、若しくは配管と機器等を着脱可能に接続するレバー式カップリングが知られている。レバー式カップリングは、一方の配管や機器と接続される筒状のアダプターと、このアダプターが内挿され、他方の配管や機器と接続される筒状のカプラーを備えている。アダプターの外周面には凹部が設けられ、カプラーには凹部に係合してアダプターとカプラーとを結合状態でロックするカム部を有する２本の締結カムレバーを備えている（例えば、特許文献１，２参照。）。このようなレバー式カップリングにおいては、アダプターの先端とカプラーの内壁面との隙間を塞ぎ、気密・液密を維持するため、弾性変形可能なパッキンが取り付けられている。これらパッキンはゴム材製や樹脂材製とすることが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１０８１０４号公報

【特許文献2】特開２００７−０３２７９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したレバー式カップリングに用いられるパッキンにあっては次のような問題があった。すなわち、ゴム材製や樹脂材製のパッキンは弾性材としては優れているものの、使用できる温度の上限が１８０℃程度と耐熱性が低く、適用範囲が限られている。また、流体の種類によっては腐食する等の問題もあった。さらに、食品製造に用いる際、経年劣化等の理由でパッキンの全部又は一部が脱落し、食品の中に混じった場合、金属探知機で発見して除去するという処理ができず、品質管理上の問題もあった。

【0005】

一方、パッキンを金属材製とすることも考えられる。金属材製のパッキンは、耐熱性や洗浄性に優れ、金属探知機による検出も容易であることから、品質管理上の問題も解決できる。しかしながら、金属材はゴム材や樹脂材と比較して弾性変形しにくく、十分な液密性・気密性を得ることが難しかった。

【0006】

そこで、本発明は、耐熱性や洗浄性に優れると共に、万が一、脱落した場合に金属探知機で発見できるカップリング用メタルパッキン及びこのカップリング用メタルパッキンを用いたカップリング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】

【0007】

本発明に係るカップリングは、外周面に凹部が形成された筒状のアダプターと、筒状のカプラー本体部と、このカプラー本体部の先端側において前記カプラー本体部の内径より大きい内径の筒状に形成され、前記アダプターが内挿される結合部を有するカプラーと、前記結合部に設けられ、前記凹部に係合して前記アダプターと前記カプラーとを結合状態でロックするカム部を有する締結カムレバーと、前記カプラーの前記結合部の前記カプラー本体部側に設けられ、前記結合部及び前記カプラー本体部の軸心線に直交する面を有するパッキン受け部と、このパッキン受け部及び前記カプラー本体部に配置され、前記アダプターの端面を圧接した状態で前記アダプターと前記カプラーとを密着させて結合するカップリング用メタルパッキンを備え、前記カップリング用メタルパッキンは、前記カプラー本体部の内周面に嵌合すると共に前記結合部側に延出されて形成された筒状の本体と、前記本体の前記アダプター側端部に設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記カプラー側へ弾性変形可能な第１円環部と、前記第１円環部に対し、前記パッキン受け部側に離間して設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記アダプター側に弾性変形可能な第２円環部が一体的に形成されたものである。

【0008】

本発明に係るカップリング用メタルパッキンは、 アダプターとカプラーとの間に配置されるカップリング用メタルパッキンにおいて、前記カプラーの内周面に嵌合すると共に前記アダプター側に延出されて形成された筒状の本体と、前記本体の前記アダプター側端部に設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記カプラー側へ弾性変形可能な第１円環部と、前記第１円環部に対し、前記カプラー側に離間して設けられ、内径側が前記本体に接続されるとともに外径側が前記アダプターの内径よりも外側に配置され、前記アダプター側に弾性変形可能な第２円環部が一体的に形成されたものである。アダプターとカプラーとの間に配置されるカップリング用メタルパッキンにおいて、カプラーの内周面に沿う筒状の本体と、この本体の前記アダプター側に設けられ、前記カプラーの底面に当接する第１円環部と、この第１円環部の前記アダプター側に離間して設けられた第２円環部とが一体的に形成されたものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、耐熱性や洗浄性に優れると共に、万が一、脱落した場合に金属探知機で発見することが可能であり、耐久性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るカップリング用メタルパッキンが取り付けられたカップリングの結合前の状態を一部切欠して示す側面図。

【図2】同カップリング用メタルパッキンが取り付けられたカップリングの結合後の状態を一部切欠して示す側面図。

【図3】同カップリング用メタルパッキンの加工前の状態を示す縦断面図。

【図4】同カップリング用メタルパッキンの加工後の状態を示す縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は本発明の一実施形態に係るカップリング用メタルパッキン１００が取り付けられたレバー式のカップリング１０の結合前の状態を一部切欠して示す側面図、図２はカップリング用メタルパッキン１００が取り付けられたカップリング１０の結合後の状態を一部切欠して示す側面図である。各図中一点鎖線Ｃはカップリング１０及びカップリング用メタルパッキン１００の軸心線を示している。なお、以下の説明で示す各部の寸法は一例であり、カップリング１０の寸法等に応じて適宜定められる。

【0012】

図１，２に示すように、カップリング１０は、筒状のアダプター２０と、アダプター２０が内挿される筒状のカプラー３０を備えている。アダプター２０はホース等の配管に接続されている。また、カプラー３０はタンク等の機器に取り付けられる。

【0013】

アダプター２０は、筒状に形成されたアダプター本体２１を備えている。アダプター本体２１は中空部２１ａを有している。また、アダプター本体２１の外周部には係合凹部２２が形成されている。

【0014】

カプラー３０は、筒状に形成されたカプラー本体３１と、このカプラー本体３１の上端部側に設けられた大径部３２と、大径部３２に設けられた締結機構（結合部）３３とを備えている。カプラー本体３１は中空部３１ａを有している。なお、図１中３１ｂは中空部３１ａの内壁面を示している。

【0015】

締結機構３３は、カプラー本体３１の外壁側に一対の突起部３４，３４が設けられている。一対の突起部３４，３４には、それぞれ枢支軸３５を介して締結カムレバー３６が揺動自在に取り付けられている。締結カムレバー３６の基端部にはカム部３７が設けられ、このカム部３７は締結カムレバー３６の回動によって大径部３２の側壁に形成された開口３８から大径部３２の中空部３２ａに突没可能になっている。すなわち、締結カムレバー３６がカプラー３０のアダプター２０との接続側（水平）に回動した状態においてはカム部３７が開口３８から没入してアンロック状態となり、締結カムレバー３６が逆方向（下方）に回動した状態においてはカム部３７が開口３８から内部に突出してアダプター２０の係合凹部２２と係合してロック状態となる。締結機構３３のカプラー本体３１側の端面はフランジ状のパッキン受け部３９が形成されている。

【0016】

カップリング用メタルパッキン１００は、カプラー本体３１の内壁面３１ｂに嵌合すると共に締結機構３３側に延出されて形成された筒状の本体１１０を備えている。本体１１０の開口部１１１はテーパ加工されている。本体１１０の各部の寸法は、内径は１４ｍｍ、外径は１５〜１６ｍｍ、長さは１２〜１３ｍｍ程度である。本体１１０のアダプター２０側端部には、内径側が本体１１０に接続されるとともに外径側がアダプター２０の内径よりも外側に配置され、カプラー３０側へ弾性変形可能な厚さ１．５〜２ｍｍ程度の第１円環部１２０が設けられている。第１円環部１２０の本体１１０側の厚さは、外周側よりも薄く形成されている。第１円環部１２０の上面には当接部Ｑが形成されている。

【0017】

さらに、第１円環部１２０に対し、パッキン受け部３９側に離間して設けられ、内径側が本体１１０に接続されるとともに外径側がアダプター２０の内径よりも外側に配置され、アダプター２０側に厚さ１．５〜２ｍｍ程度の弾性変形可能な第２円環部１３０が一体的に形成されている。第２円環部１３０の本体１１０側の厚さは、外周側よりも薄く形成されている。第１円環部１２０と第２円環部１３０との隙間の距離δは０．５ｍｍ程度である（図４参照）。

【0018】

カップリング用メタルパッキン１００の材質は、高耐食ステンレススチール材（ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等）であるが、これに限られず、流体の種類に応じて適宜選択しても良い。

【0019】

このようなカップリング用メタルパッキン１００は、次のような工程で製造される。すなわち、ステンレス材の丸棒を切削加工等により図３に示す形状のカップリング用メタルパッキン部品１００Ａを形成する。カップリング用メタルパッキン部品１００Ａは、筒状の本体部品１１０Ａと、外周部の厚さが２ｍｍ程度で、内周部の厚さが０．５ｍｍ程度である第１円環部部品１２０Ａと、第１円環部部品１２０Ａからカプラー３０側に離間して設けられ、外周部の厚さが２ｍｍ程度で、内周部の厚さが０．５ｍｍ程度である第２円環部部品１３０Ａが形成されている。本体部品１１０Ａの各部の寸法は、内径は１４ｍｍ、外径は１５〜１６ｍｍ、長さは１３〜１４ｍｍ程度である。第１円環部部品１２０Ａと第２円環部部品１３０Ａの距離δａは例えば３ｍｍ程度に設定されている。なお、第１円環部部品１２０Ａの上面は、外周部の厚さと内周部との厚さの違いにより内周部から外周部にかけて拡がるテーパ状に形成されている。

【0020】

このように構成されたカップリング用メタルパッキン部品１００Ａを、専用治具を用いて図４に示すようなカップリング用メタルパッキン１００に成型加工する。この際、カップリング用メタルパッキン部品１００Ａを加工前の本体部品１１０Ａの軸方向に沿って潰す。このような変形動作により、第１円環部１２０及び第２円環部１３０の厚さが減少した部分において曲がり、カップリング用メタルパッキン部品１００Ａの第１円環部部品１２０Ａと第２円環部部品１３０Ａとの距離δａが３ｍｍ程度であったものが、カップリング用メタルパッキン１００においては第１円環部１２０と第２円環部１３０との距離δが０．５ｍｍ程度まで近づく。また、第１円環部１２０の当接部Ｑはほぼ軸心線Ｃに対し直交する向きとなる。
このような成型加工によって、第１円環部１２０と第２円環部１３０の間に残留応力による弾性が生じ、第１円環部１２０と第２円環部１３０とは互いに離間する方向に付勢される。

【0021】

このように構成されたカップリング１０は次のようにして使用する。すなわち、図１に示すように、カップリング用メタルパッキン１００をカプラー３０の大径部３２に挿入する。このとき、本体１１０がカプラー３０のカプラー本体３１に嵌合すると共に、第１円環部１２０と第２円環部１３０が大径部３２内に収まり、第２円環部１３０がフランジ状のパッキン受け部３９に載置される。すなわち、カップリング用メタルパッキン１００が適切な位置に位置決めされる。

【0022】

この状態で、アダプター２０をカプラー３０に内挿する。アダプター２０の下端はカップリング用メタルパッキン１００の第１円環部１２０の当接部Ｑに当接する。締結機構３３の締結カムレバー３６が図４中下方に回動すると、カム部３７が開口３８から内部に突出してアダプター２０の係合凹部２２と係合すると共にカプラー３０側に押し込む。これによりロック状態となる。この動作により、アダプター２０の下端により第１円環部１２０は第２円環部１３０側に押圧される。第１円環部１２０の当接部Ｑは軸心線Ｃに対し直交する向きであり、アダプター２０の下端は面接触すると共に、第１円環部１２０と第２円環部１３０は離間する方向に付勢されているため、第１円環部１２０の当接部Ｑとアダプター２０の下端とは密着し、これにより、アダプター２０とカプラー３０とが確実に締結状態・密着状態となる。

【0023】

上述したカップリング１０によれば、確実に接続時の液密状態・気密状態を維持できる。また、カップリング１０内を通流する液体が高温であっても、カップリング用メタルパッキン１００が溶融することはない。さらに、食品製造ライン等に用いた場合においては、万が一、一部が脱落しても金属探知機により検出することができるので、食品にカップリング用メタルパッキン１００が混入することを避けられる。

【0024】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0025】

１０…カップリング、２０…アダプター、２１…アダプター本体、２１ａ…中空部、２２…係合凹部、３０…カプラー、３１…カプラー本体、３１ａ…中空部、３１ｂ…内壁面、３２…大径部、３２ａ…中空部、３３…締結機構（結合部）、３４…突起部、３５…枢支軸、３６…締結カムレバー、３７…カム部、３８…開口、３９…パッキン受け部、１００…カップリング用メタルパッキン、１１０…本体、１２０…第１円環部、１３０…第２円環部、１００Ａ…カップリング用メタルパッキン部品、１１０Ａ…本体部品、１２０Ａ…第１円環部部品、１３０Ａ…第２円環部部品。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】