(57)【要約】【課題】本発明は、ルーズフランジによる接続に好適な鍔部を有する樹脂製チューブを提供する。【解決手段】本発明に係る鍔付きチューブ１０は、樹脂材料から構成された管状のチューブ本体２０と、前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記チューブ本体の外周に嵌まる筒部３０であって、先端が前記チューブ本体と融着した一体化部４０を有する筒部と、前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記一体化部の先端と連続し、前記チューブ本体に対して略垂直方向に拡径している鍔部５０と、を具える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料から構成された管状のチューブ本体と、
前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記チューブ本体の外周に嵌まる筒部であって、先端が前記チューブ本体と融着した一体化部を有する筒部と、
前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記一体化部の先端と連続し、前記チューブ本体に対して略垂直方向に拡径している鍔部と、
を具える鍔付きチューブ。
【請求項２】
前記鍔部は、前記チューブ本体と前記筒部が融着したものである、
請求項１に記載の鍔付きチューブ。
【請求項３】
前記チューブ本体の厚さＤ１、前記筒部の厚さＤ２、前記鍔部の厚さＤ３について、Ｄ１＜Ｄ３、且つ、Ｄ２＜Ｄ３である、
請求項１又は請求項２に記載の鍔付きチューブ。
【請求項４】
前記一体化部は先端に向けて外向き円弧状に拡径し、前記鍔部と連続している、
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の鍔付きチューブ。
【請求項５】
前記鍔部は、表裏面の平行度が、前記鍔部の内周側と外周側で±０．７ｍｍ以下である、
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の鍔付きチューブ。
【請求項６】
前記樹脂材料は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である、
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の鍔付きチューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブの先端に鍔部を一体に形成してなる鍔付きチューブに関するものであり、より具体的にはルーズフランジによる接続に好適な鍔付きチューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体などのエレクトロニクス分野、医薬分野、バイオテクノロジー分野等における製造、洗浄、組立等の各種装置では、原料用流体、洗浄用流体、燃料用流体等の供給、移送にフッ素樹脂製のチューブが使用されている。
【０００３】
これらチューブは、チューブどうし又は機器と接続する必要がある。そこで、特許文献１では、チューブの先端をフレア加工により拡径させて、当該拡径部に継手を装着している。継手は、拡径部の内面に差し込まれる筒状の継手部材とチューブの外周に嵌まり継手部材と袋ナットから構成されており、継手部材と袋ナットの間に拡径部を挟み込み、これらを螺合させることで、チューブを継手に装着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チューブどうしを別部材からなる継手を介することなく、直接接続することが望まれる。そこで、発明者らは、チューブ先端にフレア加工を施して軸方向略垂直に拡径した鍔部の形成し、鍔部どうしを突き合わせてルーズフランジによって締結することを試みた。
【０００６】
しかしながら、チューブ９０の先端にフレア加工により鍔部９１を形成した場合、図７に示すように鍔部９１は外周側に向かうにつれて薄肉化してしまい、鍔部９１の表裏面の平行度を維持できず、また、形成された鍔部９１の肉厚が薄く、鍔部９１の外径も小さくなってしまう結果、強度不十分となって、チューブどうしを気密・液密に接続することが困難であった。これは、フレア加工した際に、チューブ材料の肉周りが不十分であることが原因と考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、ルーズフランジによる接続に好適な鍔部を有する樹脂製チューブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鍔付きチューブは、
樹脂材料から構成された管状のチューブ本体と、
前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記チューブ本体の外周に嵌まる筒部であって、先端が前記チューブ本体と融着した一体化部を有する筒部と、
前記チューブ本体と同じ材料から構成され、前記一体化部の先端と連続し、前記チューブ本体に対して略垂直方向に拡径している鍔部と、
を具える。
【０００９】
前記鍔部は、前記チューブ本体と前記筒部が融着したものとすることができる。
【００１０】
前記チューブ本体の厚さＤ１、前記筒部の厚さＤ２、前記鍔部の厚さＤ３について、Ｄ１＜Ｄ３、且つ、Ｄ２＜Ｄ３であることが望ましい。
【００１１】
また、前記一体化部は先端に向けて外向き円弧状に拡径し、前記鍔部と連続していることが望ましい。
【００１２】
さらに、前記鍔部は、表裏面の平行度が、前記鍔部の内周側と外周側で±０．７ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
前記樹脂材料は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の鍔付きチューブによれば、チューブ本体の先端は、筒部により補強されている。また、鍔部はチューブ本体と筒部を融着一体化して形成することで、チューブ本体及び筒部よりも厚く構成でき、高い強度を具備する。さらに、鍔部をフレア加工により形成する場合において、チューブ本体と筒部の先端を拡径することにより、チューブ本体のみのフレア加工に比べて供される樹脂材料を多くすることができるから、鍔部の肉周りを向上できる。すなわち、鍔部に用いられる樹脂材料を増量できるから鍔部の平行度も高められる。
【００１５】
本発明の鍔付きチューブは、上記の鍔部を具備することで、鍔部どうしを突き合わせてルーズフランジによって気密・液密に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る鍔付きチューブの平面図である。
【図２】図２は、本発明の鍔付きチューブの軸心に沿う断面図である。
【図３】図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図である。
【図４】図４は、本発明の鍔付きチューブを開口縁側から見た正面図である。
【図５】図５は、鍔部を形成する工程の一実施形態を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の鍔付きチューブどうしをルーズフランジで接続する工程を示す説明図である。
【図７】図７は、試作した鍔付きチューブの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る鍔付きチューブ１０について、図面を参照しながら説明を行なう。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る鍔付きチューブ１０の平面図、図２は軸方向に沿う断面図、図３は図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図、図４は開口側から見た正面図である。図に示すように、鍔付きチューブ１０は、管状のチューブ本体２０と、チューブ本体２０の先端側に嵌まる筒部３０と、チューブ本体２０及び筒部３０が一体化した一体化部４０を介してその先端が軸方向略垂直に拡径した鍔部５０を有する。
【００１９】
チューブ本体２０、筒部３０、一体化部４０及び鍔部５０は、何れもフッ素樹脂材料などの熱溶融性の同じ樹脂材料から構成することができる。採用するフッ素樹脂材料として、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が高純度薬液に対する安定性の点から最も望ましい。その他、フッ素樹脂材料として、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド三元共重合体等を例示することができる。なお、フッ素樹脂材料は上記に限定されるものではない。
【００２０】
本発明の鍔付きチューブ１０は、図２に示すように、チューブ本体２０と筒部３０について、先端のみが一体化部４０として融着により一体化しているが、一体化部４０以外は、符号４２で示すように筒部３０がチューブ本体２０に嵌まって密着している状態であり融着一体化はしていない。
【００２１】
チューブ本体２０は、たとえば直径３ｍｍ〜６０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ〜５ｍｍ、長さ０．０５ｍ〜２００ｍとすることができる。また、チューブ本体２０は、直管、スパイラル管、屈曲管等、種々の形状を選択できる。
【００２２】
筒部３０は、チューブ本体２０に嵌まることで、鍔付きチューブ１０，１０どうしを接続する際に、後述するルーズフランジ７０と対向する先端近傍を補強する。また、一体化部４０においてチューブ本体２０と筒部３０が融着し一体化することで、一体化部４０を厚くすることができ、その強度も向上する。筒部３０は長さ１５ｍｍ〜５０ｍｍ、好適には２０ｍｍ〜４０ｍｍとすることができる。なお、筒部３０は、図６に示すルーズフランジ７０による接続の際に、ルーズフランジ７０からはみ出す長さを有することがより望ましい。
【００２３】
一体化部４０は、図に示すように、先端に向けて外向き円弧状に拡径した形状とすることが望ましい。一体化部４０を角張った形状ではなく、円弧状にすることで、鍔付きチューブ１０，１０どうしを接続したときに応力が集中することを防止し、亀裂や破断の発生を低減できる。
【００２４】
そして、図１乃至図４に示すように、一体化部４０は略垂直方向に屈曲し、鍔部５０と連続している。鍔部５０は、たとえば、チューブ本体２０と筒部３０を融着一体化すると共にフレア加工することで形成できる。鍔部５０は、図２に示すように、チューブ本体２０の厚さをＤ１、筒部３０の厚さをＤ２、鍔部の厚さをＤ３としたとき、Ｄ１＜Ｄ３、且つ、Ｄ２＜Ｄ３となることが望ましい。これにより、鍔部５０の強度を具備でき、ルーズフランジ７０によって鍔付きチューブ１０，１０どうしを接続したときに、これらの接合強度を確保でき、接続部分の気密性・液密性を高めることができる。望ましくは、Ｄ３はＤ１又はＤ２の１．５倍以上の厚さ、より望ましくは１．８倍以上の厚さである。
【００２５】
鍔部５０はチューブ本体２０からの張り出し長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍ、望ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ〜４ｍｍ、望ましくは２ｍｍ〜３ｍｍとすることがルーズフランジ７０による接続に好適である。また、鍔部５０の表裏面は、内周側と外周側の平行度が、±０．７ｍｍ以下となるよう形成することが好ましく、±０．５ｍｍ以下がより望ましい。これにより、鍔部５０，５０どうしを突き合わせたときに、鍔部どうしを緊密に接触させることができ、気密性・液密性が高められる。
【００２６】
上記構成の鍔付きチューブ１０は、たとえば図５に示す要領で作製することができる。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、直管状のチューブ本体２０を準備し、その先端を加熱することにより軟化させ、図５（ａ）中矢印Ａ及び図５（ｂ）に示すように先端を裏返してチューブ本体２０に被せる。チューブ本体２０の外周側に被さった筒状部分の一部が筒部３０になる。このとき、チューブ本体２０と被さった筒状部分は融着しておらず、筒状部分がチューブ本体２０に密着して嵌まった状態である。
【００２８】
続いて、図５（ｂ）中矢印Ｂ及び図５（ｃ）に示すように、先端を加熱した金型６０に押し込み、フレア加工によって拡径及び屈曲させて、一体化部４０と鍔部５０を形成する。たとえば、金型６０は、チューブ本体２０が差し込まれ、一体化部４０に対応した円弧状の曲部を有する凸型６１と、筒部３０が挿入可能な孔６２が開設されると共に、一体化部４０に対応した円弧状の曲部と鍔部５０に対応する環状の凹み６３を有する環状型６４から構成することができる。そして、これら金型６１，６４をチューブ本体２０のフッ素樹脂材料の軟化点以上に加熱しつつ、先端を裏返して二重化したチューブ本体２０を金型６０に差し込むことにより、チューブ本体２０と筒部３０の先端が軟化及び融着一体化しつつ、凹み６３に広がることで、軸方向に略垂直に広がった鍔部５０が形成されると共に、鍔部５０をチューブ本体２０及び筒部３０に接続する一体化部４０が形成され、本発明の鍔付きチューブ１０が作製される。
【００２９】
なお、図５では、チューブ本体２０を裏返して筒部３０を形成しているが、チューブ本体２０の外周に嵌まる内径を有する筒部３０を別途作製し、当該筒部３０をチューブ本体２０に嵌めた後、フレア加工しても構わない。また、これら以外の方法によっても鍔付きチューブ１０を作製できることはもちろんである。
【００３０】
鍔部５０は、二重化したチューブ本体２０の先端をフレア加工したことで、チューブ本体２０のみをフレア加工する場合に比べて金型６０の環状の凹み６３に侵入する樹脂材料の量を多くすることができ、肉周りを良好にできるから、外径及び厚さを確保でき、また、金型６１，６４により表裏面の平行度も確保できる。
【００３１】
そして、チューブ本体２０と筒部３０は融着一体化はしていないが（符号４２）、チューブ本体２０の外周側を筒部３０が密着して包囲することで、鍔付きチューブ１０の先端近傍を可及的に補強できる。
【００３２】
上記構成の鍔付きチューブ１０は、たとえば半導体の半導体などのエレクトロニクス分野、医薬分野、バイオテクノロジー分野等における製造、洗浄、組立等の装置において、原料用流体、洗浄用流体、燃料用流体等の供給、移送に使用することができる。鍔付きチューブ１０の内部を通過する流体として、液体や気体を例示でき、必要に応じて液体や気体には粉体や粒体が混合される。これら流体は、可燃性、不燃性の何れであってもよい。
【００３３】
得られた鍔付きチューブ１０，１０どうしの接続は、図６に示すように、鍔部５０，５０どうしを突き合わせ、ルーズフランジ７０，７０どうしを締結することにより行なうことができる。ルーズフランジ７０は、筒部３０を遊嵌する挿通孔７１と複数のボルト孔７２を具える。そして、鍔部５０，５０を突き合わせた状態で、挿通孔７１に筒部３０を通し、ボルト孔７２，７２どうしを位置合わせして、ボルト及びナット７４でルーズフランジ７０，７０を締結すればよい。これにより、鍔部５０，５０は緊密に接触し、鍔付きチューブ１０，１０は気密性・液密性を確保して接続される。また、筒部３０はチューブ本体２０を包囲しているから、鍔付きチューブ１０の先端におけるチューブ本体２０の撓みや曲がりも低減できる。
【００３４】
なお、ルーズフランジ７０は、挿通孔７１の縁部を一体化部４０の曲部形状に合わせて円弧状にテーパー加工しておくことが望ましい。
【００３５】
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  鍔付きチューブ
２０  チューブ本体
３０  筒部
４０  一体化部
５０  鍔部
【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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