(57)【要約】【課題】継手本体とユニオンナットとの２点で成る経済的なものとしながら、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることが可能となる樹脂管継手を提供する。【解決手段】インナ筒部４と、これの径外方に形成される雌ねじ５とを備えるフッ素樹脂製継手本体１、インナ筒部４と雌ねじ５との間隙ｍに入り込み可能な筒状突起１３と、これの外周部に形成される雄ねじ８と、チューブ拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側部分に作用するシール用押圧部１０と、拡径変化領域９の大径側端部分へ作用する筒状突起１３に形成される抜止め用傾斜内周面１１と、を備えるフッ素樹脂製ユニオンナット２を有し、ユニオンナット２の螺進により、拡径変化領域９の大径側端部分が抜止め用傾斜内周面１１で押圧され、かつ、拡径変化領域９の小径側部分がシール用押圧部１０で押圧されるように構成された樹脂管継手。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製チューブの端部を拡径して外嵌装着可能なインナ筒部と、前記インナ筒部の軸心と互いに同一の軸心を有して前記インナ筒部の径外方向に形成される雌ねじと、を備える合成樹脂製の継手本体、及び、
前記インナ筒部と前記雌ねじとの径方向間隙に入り込み可能な筒状突起と、前記筒状突起の外周部に形成されて前記雌ねじに螺合可能な雄ねじと、前記チューブの前記インナ筒部に外嵌される拡径部における拡径変化領域の小径側部分に作用可能なシール用押圧部と、前記軸心に関して前記拡径変化領域と同方向で、かつ、緩い角度で傾くことにより前記拡径変化領域の大径側端部分へ作用可能な状態で前記筒状突起に形成される抜止め用傾斜内周面と、を備える合成樹脂製のユニオンナットを有し、
前記インナ筒部に前記チューブが外嵌装着されて前記拡径部が形成される状態における前記雄ねじを前記雌ねじに螺合させての前記ユニオンナットの前記軸心方向への螺進により、前記拡径変化領域の大径側端部分が前記抜止め用傾斜内周面で前記軸心方向に押圧され、かつ、前記拡径変化領域の小径側部分が前記シール用押圧部で前記軸心方向に押圧されるように構成されている樹脂管継手。
【請求項２】
前記インナ筒部が、前記チューブを徐々に拡径させる先端先窄まり筒部と、前記先端先窄まり筒部の大径側に続いて形成される直胴筒部分とを有して形成されており、前記チューブの拡径変化領域が前記先端先窄まり筒部に被さる部分である請求項１に記載の樹脂管継手。
【請求項３】
前記抜止め用傾斜内周面の大径側に続けてガイド用傾斜内周面が形成されており、前記ガイド用傾斜内周面の前記軸心に関する傾斜角が前記抜止め用傾斜内周面のものと同方向で、かつ、緩いものに設定されている請求項１又は２に記載の樹脂管継手。
【請求項４】
前記継手本体及び前記ユニオンナットが共にフッ素樹脂から成る請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体移送路としてのチューブを拡径（フレア）させて接続させる構造の樹脂管継手に係り、詳しくは、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水の配管にも好適であって、ポンプ、バルブ、フィルタ等の流体機器や流体移送路であるチューブの接続手段として用いられる樹脂管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂管継手としては、特許文献１において開示されるチューブ継手が知られている。即ち、合成樹脂製のチューブ１を継手本体４のインナ筒部５に強制的に押し込むか、又は特許文献１の図２に示されるように、予めチューブ端部２を拡径させてからインナ筒部５に嵌め込むかする。それから、予めチューブに嵌装されているユニオンナット６を継手本体に螺合させ、締込み操作して継手本体４の軸心方向に強制移動させることにより、チューブ１の拡径付け根部分２ａをエッヂ部６ａで軸心方向に強く押圧し、チューブ１とインナ筒部５との間をシールする構造である。
【０００３】
上述の構造と同様なものとしては、特許文献２の図８，図９において開示されたものや、特許文献３の図６において開示された樹脂管継手が知られている。これらのように、チューブの先端を拡径（フレア）させて継手本体に嵌めてナット止めする継手構造は、特許文献２の図５や特許文献３の図５等において開示される構造、即ち、専用部品のインナーリングに拡径外嵌されているチューブ端を継手本体の筒状受口に内嵌させてユニオンナット止めする３部品構造の管継手に比べて、継手本体とユニオンナットという少ない部品点数（２点）で経済的に管継手を構成しながらも良好なシール機能が得られる利点がある。
【０００４】
ところが、上述のように２点部品で成る従来の樹脂管継手では、チューブ端を拡径させて強固に嵌合させ、かつ、拡径根元部分をユニオンナットで締付けているが、その締付けはシール機能を出すためのものであるためか、チューブを継手本体から引抜こうとする力には比較的弱いという傾向があった。チューブが引抜き移動されること自体が問題であるが、それによってエッヂ部の押圧によるシールポイントもずれてしまい、シール性に悪影響が生じる問題もある。特に、１００℃以上の高温流体を扱うべく樹脂管継手がフッ素樹脂等の大きな膨張係数を有する樹脂材料で形成されている場合には、それらの問題がより顕著化されてしまう。
【０００５】
そこで、特許文献４にて開示されるように、チューブ拡径部とユニオンナットとの間にＣ字状の割リングをチューブ拡径部の周溝に嵌る状態で介装させる構造の耐引抜手段を設けることにより、シール機能だけでなくチューブの引抜に対しても強い樹脂管継手を得ることが知られている。しかしながら、その特許文献４で開示される樹脂管継手では、予めチューブ拡径部に周溝を形成する前処理が必要になるとともに、部品点数が増えて３部品となることから、元々有していた経済性の良さが損われてしまうという新たな問題が生じる。従って、継手本体とユニオンナットとの２点で成る樹脂管継手を、その新たな問題を招くことなく引抜に対しても強いものとするにはさらなる改善の余地が残されているものであった。
【特許文献１】実登３０４１８９９号公報
【特許文献２】特開平７−２７２７４号公報
【特許文献３】特開２００２−３５７２９４号公報
【特許文献４】実登２５８７４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記実情に鑑みて、継手本体とユニオンナットとの２点で成る経済的なものとしながら、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることが可能となる樹脂管継手を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、樹脂管継手において、合成樹脂製チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能なインナ筒部４と、前記インナ筒部４の軸心Ｐと互いに同一の軸心を有して前記インナ筒部４の径外方向に形成される雌ねじ５と、を備える合成樹脂製の継手本体１、及び、
前記インナ筒部４と前記雌ねじ５との径方向間隙ｍに入り込み可能な筒状突起１３と、前記筒状突起１３の外周部に形成されて前記雌ねじ５に螺合可能な雄ねじ８と、前記チューブ３の前記インナ筒部４に外嵌される拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側部分に作用可能なシール用押圧部１０と、前記軸心Ｐに関して前記拡径変化領域９と同方向で、かつ、緩い角度で傾くことにより前記拡径変化領域９の大径側端部分へ作用可能な状態で前記筒状突起１３に形成される抜止め用傾斜内周面１１と、を備える合成樹脂製のユニオンナット２を有し、
前記インナ筒部４に前記チューブ３が外嵌装着されて前記拡径部３Ａが形成される状態における前記雄ねじ８を前記雌ねじ５に螺合させての前記ユニオンナット２の前記軸心Ｐ方向への螺進により、前記拡径変化領域９の大径側端部分が前記抜止め用傾斜内周面１１で前記軸心Ｐ方向に押圧され、かつ、前記拡径変化領域９の小径側部分が前記シール用押圧部１０で前記軸心Ｐ方向に押圧されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の樹脂管継手において、前記インナ筒部４が、前記チューブ３を徐々に拡径させる先端先窄まり筒部４Ａと、前記先端先窄まり筒部４Ａの大径側に続いて形成される直胴筒部分４Ｂとを有して形成されており、前記チューブ３の拡径変化領域９が前記先端先窄まり筒部４Ａに被さる部分であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の樹脂管継手において、前記抜止め用傾斜内周面１１の大径側に続けてガイド用傾斜内周面１５が形成されており、前記ガイド用傾斜内周面１５の前記軸心Ｐに関する傾斜角が前記抜止め用傾斜内周面１１のものと同方向で、かつ、緩いものに設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記継手本体１及び前記ユニオンナット２が共にフッ素樹脂から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、インナ筒部の先端箇所でシール部が形成されることになり、インナ筒部と拡径部との間に流体が入り込むことなくチューブと継手本体とが良好にシールされるようになる。そして、螺進される抜止め用傾斜内周面が当接することにより、チューブ拡径部が径方向に強く押圧されながら軸心方向にも押圧され、拡径部が軸心方向でインナ筒部から抜け出る方向の移動が有効に規制される機能が生じる。その結果、継手本体とユニオンナットとの２点で成る経済的なものとしながら、耐引抜性と良好なシール性との両立を図ることが可能となる樹脂管継手を提供することができる。また、継手本体においては、チューブのインナ筒部への差込部、即ち拡径部と、ユニオンナットとの連結部である雌ねじとが径方向で重なる状態に配置することができるので、ユニオンナットと継手本体とを螺合連結させる構造としながらも軸心方向長さのコンパクトが可能となる利点もある。
【００１２】
請求項２の発明によれば、先端先窄まり筒部を使ってチューブを拡径させてのインナ筒部への外嵌装着が行い易いとともに、シール用押圧部の拡径変化領域への作用箇所と抜止め用傾斜内周面の拡径変化領域への作用箇所とが互いに軸心方向で離れた箇所となるから、シール機能と抜止め機能とのそれぞれを明確に発揮させ易くなり、請求項１の発明による前記効果を強化可能となる利点がある。
【００１３】
請求項３の発明によれば、抜止め用傾斜内周面に続けて形成されるガイド用傾斜内周面により、拡径部や筒状突起に多少の寸法のばらつきや製品誤差、或いは組付け誤差が生じていても、拡径ストレート部を筒状突起の内側に導き入れることができて、抜止め用傾斜内周面による拡径部の抜止め機能が確実に発揮されるようになる樹脂管継手を提供することができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、継手本体もユニオンナットも耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても継手構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性や耐引抜力が維持できるようになる。尚、フッ素系樹脂は高温にも安定で、撥水性に優れ、摩擦係数が小さく、耐薬品性も極めて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明による樹脂管継手の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は実施例１による樹脂管継手の断面図、図２は図１の樹脂管継手の要部の拡大断面図である。尚、本明細書における「内奥側」とは、そこで言う基準となる部位（又は部分）から軸心Ｐ方向で奥となる側という定義であり、対象物（例：継手本体１）における軸心Ｐ方向での中央位置が必ずしも最奥になるという意ではない。
【００１６】
〔実施例１〕
実施例１による樹脂管継手Ａは、図１，図２に示すように、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製のチューブ３をポンプ、バルブ等の流体機器や、異径又は同径のチューブに連通接続するものであり、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製の継手本体１とフッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製ユニオンナット２との２部品で構成されている。尚、各図はユニオンナット２を所定量締め込んだ組付状態を示している。
【００１７】
継手本体１は、図１，図２に示すように、チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能なインナ筒部４と、インナ筒部４の軸心Ｐと互いに同一の軸心Ｐを有してインナ筒部４の径外方に形成されるカバー筒部６と、このカバー筒部６の内周面に形成される内ねじとしての雌ねじ５と、軸心Ｐを持つ円柱空間状の流体経路７とを備える筒状部材に形成されている。インナ筒部４は、チューブ３を徐々に拡径させる先端先窄まり筒部４Ａと、先端先窄まり筒部４Ａの大径側に続いて形成される直胴筒部分４Ｂとを有するストレート形のものとして構成されている。
【００１８】
インナ筒部４とカバー筒部６との径方向の間は軸心Ｐ方向に深く入り込む周溝ｍとなっており、その内周面は直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂであり、その外周面はカバー筒部６の内周面、即ち、雌ねじ５である。インナ筒部４の先端面は、径方向で内側ほど内奥側（軸心Ｐ方向で奥側）に寄る逆テーパの角度が施される、即ち、先端ほど大径となるカット面１６が形成されており、チューブ３の内周面が拡径部（フレア部）に向けて拡がり変位することに因る液溜り周部１７の形状を内周側拡がり形状として、その流体が液溜り周部１７に停滞し難くしてある。尚、カット面１６は、その最大径が自然状態のチューブ３の内径と外径の略中間値となるように形成されているが、それにはこだわらない。また、テーパ内周面６ｂは、チューブ３の周溝ｍへの円滑な入り込みを行わせるためのガイド面として機能可能である。
【００１９】
ユニオンナット２は、図１，図２に示すように、雄ねじ８と、シール用周エッヂ（シール用押圧部の一例）１０と、抜止め用傾斜内周面１１と、筒状突起１３と、ガイド筒部１４とを有して構成されている。雄ねじ８は、筒状突起１３の外周面に形成されていて継手本体の雌ねじ５と螺合可能に形成されている。筒状突起１３は、その外周部に形成される雄ねじ８が雌ねじ５と螺合する状態で、かつ、拡径ストレート部１２（後述）の径外側において周溝ｍ内に進入及び後退可能である。
【００２０】
また、筒状突起１３の内周面は、軸心Ｐに対して先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａの傾斜角αよりも緩い傾斜角βで傾く内奥側の抜止め用傾斜内周面１１と、その大径側に続けて形成される先端側のガイド用傾斜内周面１５とに形成されている。ガイド用傾斜内周面１５の軸心Ｐに関する傾斜角γは、抜止め用傾斜内周面１１の傾斜角βと同方向で、かつ、それよりも緩い角度に設定されている。つまり、先端先窄まり筒部４Ａの傾斜角αと、抜止め用傾斜内周面１１の傾斜角βと、ガイド用傾斜内周面１５の傾斜角γとの三者の間には、α＞β＞γの関係がある。
【００２１】
抜止め用傾斜内周面１１は、軸心Ｐに関して拡径変化領域９の傾斜角、即ちαと同方向で、かつ、緩い角度βで傾くことにより、拡径変化領域９の大径側端部分へ作用可能な状態で筒状突起１３に形成されている。つまり、拡径変化領域９と拡径ストレート部１２との境目の屈曲変位部分を抜止め用傾斜内周面１１で軸心Ｐ方向に押圧することが可能である。尚、角度β，γを示すための補助線が図１，２に一点破線で示してある。
【００２２】
シール用押圧部１０は、チューブ３のインナ筒部４に外嵌される拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側部分に作用可能であって、その内径がチューブ３の外径に略等しく、また、軸心Ｐに直交する側周面である押圧面１０ａを備えている。ガイド筒部１４は、チューブ３を軸心Ｐ方向の所定長さに亘って外囲すべくシール用周エッヂ１０に続いて形成されている。シール用周エッヂ１０は、その内径がチューブ３の外径に略等しく、その押圧面１０ａは軸心Ｐに直交する側周面とされている。
【００２３】
次に、チューブ３の端部をインナ筒部４に外嵌挿入するには、常温下で強制的にチューブ３を押し込んで拡径させて装着するか、熱源を用いて暖めて膨張変形し易いようにしてから押し込むか、或いは拡径器（図示省略）を用いて予めチューブ端を拡径させておいてからインナ筒部４に押し込むかして、図１に示すように、チューブ端３ｔを周溝ｍの奥深くに達しての圧入状態となるように強く差し込む。インナ筒部４に外嵌装着される拡径部３Ａは、図１，図２に示すように、先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａに外嵌される拡径変化領域９と、直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂに外嵌される拡径ストレート部１２とで成る。
【００２４】
しかして、図１，図２に示すように、インナ筒部４にチューブ３が外嵌装着された状態における雄ねじ部８を雌ねじ部５に螺合させてのユニオンナット２の締込みによる継手本体１の軸心Ｐ方向への螺進により、拡径変化領域９と拡径ストレート部１２との境目、即ち拡径変化領域９の大径側端部分におけるインナ筒部４の径よりも大径となる部分が抜止め用周エッヂ１１で軸心Ｐ方向に押圧される。加えて、拡径変化領域９の小径側端部分（小径側部分の一例）がシール用周エッヂ１０で軸心Ｐ方向に押圧される。
【００２５】
この場合、チューブ３の拡径変化領域９が先端先窄まり筒部４Ａに被さる部分として形成されている。拡径変化領域９は、徐々に拡がるテーパ管の状態であり、シール用周エッヂ１０と抜止め用傾斜内周面１１とは軸心Ｐ方向で互いに隣合う位置関係にある。尚、チューブ３の流体移送路３Ｗの径と流体経路７の径とは、円滑な流体の流れとすべく互いに同径に設定されているが、互いに異なっていても良い。
【００２６】
さて、図１，図２に示すように、樹脂管継手Ａの所定の組付け状態においては、シール用周エッヂ１０はチューブ３の拡径変化領域９の小径側端部分を軸心Ｐ方向に押圧するので、拡径変化領域９の外周面４ａの小径側端と、その箇所に接するチューブ３の内周面とが強く圧接されてシール部Ｓが形成される。このインナ筒部４の先端箇所でのシール部Ｓにより、インナ筒部４と拡径部３Ａと間に洗浄液、薬液等の流体が入り込むことなくチューブ３と継手本体１とが良好にシールされている。
【００２７】
そして、インナ筒部４に圧入的に外嵌されている拡径部３Ａの拡径ストレート部１２の根元部分でもある拡径変化領域９の大径側端部分が、抜止め用傾斜内周面１１で軸心Ｐ方向に押圧されるので、その傾斜分力によって径方向に強く抑え付けながら軸心Ｐ方向にも押すように作用する。それにより、元々直胴筒部分４Ｂに圧入外嵌されている拡径ストレート部１２の根元部分が抜止め用傾斜内周面１１で径方向及び軸心Ｐ方向の双方に押されて、拡径部３Ａが軸心Ｐ方向でインナ筒部４から抜け出る方向の移動が強固に規制される抜止め手段Ｎが構成されており、それによって優れた耐引抜力が実現されている。
【００２８】
加えて、継手本体１に雌ねじ５を、そしてユニオンナット２に雄ねじ８をそれぞれ形成して螺合させる構造、即ち継手本体１にユニオンナット２が潜り込む構造としてあるから、抜止め用傾斜内周面１１が拡径部３Ａを径方向に強く押すことに起因して、筒状突起１３の根元部位を径外側に強く膨張させる反力に抗することができる。従って、耐引抜力が有効に発揮され、抜止め手段Ｎによる拡径部３Ａに対する抜止め機能を如何無く発揮させることに寄与できる良さがある。
【００２９】
その結果、継手本体１とユニオンナット２とから成るフレア型の樹脂管継手Ａを、チューブがインナ筒部に装着されている状態でのナット操作によって簡単に組付けできて組付性に優れるとともに、シール部Ｓによる優れたシール性と抜止め手段Ｎによる優れた耐引抜力との両立も図れる改善されたものとして実現できている。また、ガイド用傾斜内周面１５の存在により、拡径部３Ａや筒状突起１３に多少の寸法のばらつきや製品誤差、組付け誤差が生じていても、拡径ストレート部１２を筒状突起１３の内側に導き入れ、抜止め手段Ｎの機能が確実に発揮されるようになっている。
【００３０】
〔別実施例〕
シール用押圧部１０や抜止め用押圧部１１は、周方向で複数に分割された間欠周状のエッヂや、断面形状で角部の角度が８０度や１００度等、図２等に示される９０度（直角）以外の角度でも良い。図示は省略するが、筒状突起１３の内周面は、拡径外ストレート部１２の外径よりも大径で径一定のガイド用直胴内周面と抜止め用傾斜内周面１１とで成る構成としても良い。また、インナ筒部４は、直胴筒部分４Ｂの内奥側の径が細くなるようにして、断面山形のものとしても良い。
【００３１】
合成樹脂としては、フッ素樹脂のほか、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰ（ポリプロピレン）等種々のものが可能である。また、フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ等種々のものが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１による樹脂管継手の構造を示す断面図
【図２】図１の要部を示す拡大断面図
【符号の説明】
【００３３】
１          継手本体
２          ユニオンナット
３          チューブ
３Ａ        拡径部
４          インナ筒部
４Ａ        先端先窄まり筒部
４Ｂ        直胴筒部分
５          雌ねじ部
８          雄ねじ部
９          拡径変化領域
１０        シール用押圧部
１１        抜止め用傾斜内周面
１３        筒状突起
１５        ガイド用傾斜内周面
Ｐ          軸心
ｍ          径方向間隙（周溝）
【図１】
2010038269.tif 000003
【図２】
2010038269.tif 000004