(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂製チューブ部材と樹脂製管継手とを強固に連結して、流体の漏出を有効に防止することができる配管接続構造を提供する。【解決手段】チューブ端部２ａがチューブ端部２ａの外周面から隆起する段差部分７を有し、ナット部材４が軸線方向の他端側の端部に内周側に向けて延び軸線方向で前記段差部分７を継手端部３ａとの間に挟んで段差部分７に当接する内向きフランジ８を有し、チューブ端部２ａが継手端部３ａへのナット部材４の締込みに伴い内向きフランジ８と段差部分７との当接を介して樹脂製チューブ部材２に作用する継手端部３ａ内への押圧力により継手端部３ａの内面に全周にわたって押圧されてチューブ端部２ａと継手端部３ａとの間を密閉する環状シール先端部９を有し、内向きフランジ８の径方向内側を向く内周面８ａが軸線方向で段差部分７より継手端部３ａから離れた位置で樹脂製チューブ部材２の外周面に全周にわたって面接触する。【選択図】図１
2018115746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ端部を有する樹脂製チューブ部材と、前記チューブ端部が内側に入り込む継手端部を有する樹脂製管継手と、チューブ端部及び継手端部を外周側から取り囲んで配置されて、軸線方向の一端側に前記継手端部の外面に螺合する内面を有し、チューブ端部と継手端部とを連結するナット部材とを備える配管接続構造であって、
前記チューブ端部が、該チューブ端部の外周面から隆起する段差部分を有するとともに、前記ナット部材が、軸線方向の他端側の端部に、内周側に向けて延びて、軸線方向で前記段差部分を継手端部との間に挟んで前記段差部分に当接する内向きフランジを有し、
前記チューブ端部が、継手端部への前記ナット部材の締込みに伴い、内向きフランジと段差部分との当接を介して樹脂製チューブ部材に作用する継手端部内への押圧力により、継手端部の内面に全周にわたって押圧されて、チューブ端部と継手端部との間を密閉する環状シール先端部を有し、
前記内向きフランジの、径方向内側を向く内周面が、軸線方向で前記段差部分より継手端部から離れた位置で、樹脂製チューブ部材の外周面に全周にわたって面接触してなる配管接続構造。
【請求項２】
前記チューブ端部の前記段差部分と前記内向きフランジとが、ともに平滑面で相互に当接してなる請求項１に記載の配管接続構造。
【請求項３】
樹脂製チューブ部材が、チューブ端部の前記段差部分より先端側部分で変化する外径を有するとともに、チューブ端部の前記段差部分に至るまでの、内向きフランジの前記内周面との接触箇所を含むチューブ本体部で一定の外径を有してなる請求項１又は２に記載の配管接続構造。
【請求項４】
チューブ端部の前記段差部分より先端側部分が、前記段差部分より薄い厚みを有し、前記チューブ本体部が、前記先端側部分より薄い厚みを有してなる請求項３に記載の配管接続構造。
【請求項５】
内向きフランジの、前記段差部分との当接面が、ナット部材の内面に曲面で滑らかに連続してなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の配管接続構造。
【請求項６】
樹脂製チューブ部材の一対のチューブ端部のうち、継手端部の内側に入り込む一方のチューブ端部とは反対側の他方のチューブ端部が、他の樹脂製チューブ部材又は樹脂製管継手の端部と溶着されて連結されてなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の配管接続構造。
【請求項７】
チューブ端部の環状シール先端部が、該環状シール先端部の他の部分に比して軸線方向外側に突出する環状嵌合凸部を有するとともに、継手端部が、該継手端部の内面に、チューブ端部側に開口して前記環状嵌合凸部が嵌り込む環状嵌合凹部を有してなる請求項１〜６のいずれか一項に記載の配管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬液その他の流体が内部を通流する配管の一部をなす樹脂製チューブ部材と樹脂製管継手との相互を、それらのそれぞれの端部を外周側から取り囲むナット部材により連結する配管接続構造に関するものであり、特には、樹脂製チューブ部材と樹脂製管継手とを強固に連結して、意図しない流体の漏出を有効に防止することのできる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の配管接続構造として従来は、たとえば図７に示すものがある。
図７に縦断面図で示す配管接続構造２１は、チューブ端部２２ａを有する樹脂製チューブ部材２２と、チューブ端部２２ａの内側に配置された筒状シール部材２３と、チューブ端部２２ａ及び筒状シール部材２３が内側に入り込む継手端部２４ａを有する樹脂製管継手２４と、チューブ端部２２ａ及び継手端部２４ａを外周側から取り囲んで配置されて、軸線方向の一端側に継手端部２４ａの外面に螺合する内面を有するナット部材２５とを備える。
【０００３】
そして、この配管接続構造２１では、チューブ端部２２ａは、その先端側に向かうに従って内外径が漸増するとともに漸減する山なりのテーパ状拡径部２２ｂを有するとともに、その内側の筒状シール部材２３は、外面に、テーパ状拡径部２２ｂの内面に整合するテーパ状隆起部２３ａを有する。また、ナット部材２５の軸線方向の他端側の端部には、内周側に向けて延びる内向きフランジ２５ａが形成されている。
それにより、ナット部材２５を継手端部２４ａの周りに絞め込むことで、ナット部材２５の内向きフランジ２５ａにより、テーパ状拡径部２２ｂ及びテーパ状隆起部２３ａが、軸線方向で継手端部２４ａとの間に挟み込まれ、樹脂製チューブ部材２２と樹脂製管継手２４とが連結される。
【０００４】
しかるに、図７の配管接続構造２１では、樹脂製チューブ部材２２とは別個の部材としての筒状シール部材２３を、シール性確保のため、樹脂製チューブ部材２２のチューブ端部２２ａに圧入して配置することから、連結時に、筒状シール部材２３の圧入に時間及び手間を要する。
また、配管の使用に伴い、チューブ端部２２ａとその内側に圧入された筒状シール部材２３との間に隙間が生じることがあり、この場合、その隙間に薬液などの液体が残留する。
【０００５】
これに関し、特許文献１には、図７の配管接続構造２１でいう樹脂製チューブ部材２２と筒状シール部材２３とが一体に形成された「融着型のフッ素樹脂製管継手構造」が開示されている。
特許文献１に記載の「融着型のフッ素樹脂製管継手構造」によれば、上述したようなチューブ端部２２ａへの筒状シール部材２３の圧入に起因する問題は生じないと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２２７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載された「融着型のフッ素樹脂製管継手構造」では、その図面の図１及び２に示されているところから解かるように、ナット部材の内向きフランジと、その内側の樹脂製チューブ部材とが互いに接触せずに、径方向に離隔していることに起因して、内向きフランジの内周面と樹脂製チューブ部材の外周面との間に、その全周にわたって隙間が形成されている。それ故に、樹脂製チューブ部材は、その外側のナット部材で十分確実に保持されていないことになる。
【０００８】
それにより、配管の使用に際し、樹脂製チューブ部材に径方向の力が作用した場合に、ナット部材の内側で樹脂製チューブ部材が径方向に、上記の隙間の大きさの分だけ変位することが可能であり、このことが、樹脂製チューブ部材のチューブ端部と樹脂製管継手の継手端部との間のシール性の低下をもたらし、内部を通流する流体の漏出を招くという問題があった。
【０００９】
この発明は、樹脂製チューブ部材と樹脂製管継手との相互がナット部材で連結されてなる配管接続構造におけるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、樹脂製チューブ部材と樹脂製管継手とを強固に連結して、そこでの流体の漏出を有効に防止することができる配管接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の配管接続構造は、チューブ端部を有する樹脂製チューブ部材と、前記チューブ端部が内側に入り込む継手端部を有する樹脂製管継手と、チューブ端部及び継手端部を外周側から取り囲んで配置されて、軸線方向の一端側に前記継手端部の外面に螺合する内面を有し、チューブ端部と継手端部とを連結するナット部材とを備えるものであって、前記チューブ端部が、該チューブ端部の外周面から隆起する段差部分を有するとともに、前記ナット部材が、軸線方向の他端側の端部に、内周側に向けて延びて、軸線方向で前記段差部分を継手端部との間に挟んで前記段差部分に当接する内向きフランジを有し、前記チューブ端部が、継手端部への前記ナット部材の締込みに伴い、内向きフランジと段差部分との当接を介して樹脂製チューブ部材に作用する継手端部内への押圧力により、継手端部の内面に全周にわたって押圧されて、チューブ端部と継手端部との間を密閉する環状シール先端部を有し、前記内向きフランジの、径方向内側を向く内周面が、軸線方向で前記段差部分より継手端部から離れた位置で、樹脂製チューブ部材の外周面に全周にわたって面接触してなるものである。
【００１１】
ここで、前記チューブ端部の前記段差部分と前記内向きフランジとは、ともに平滑面で相互に当接していることが好ましい。
【００１２】
またここでは、樹脂製チューブ部材が、チューブ端部の前記段差部分より先端側部分で変化する外径を有するとともに、チューブ端部の前記段差部分に至るまでの、内向きフランジの前記内周面との接触箇所を含むチューブ本体部で一定の外径を有することが好ましい。
この場合、チューブ端部の前記段差部分より先端側部分が、前記段差部分より薄い厚みを有し、前記チューブ本体部が、前記先端側部分より薄い厚みを有することが好適である。
【００１３】
そしてまた、内向きフランジの、前記段差部分との当接面は、ナット部材の内面に曲面で滑らかに連続していることが好ましい。
【００１４】
なお、樹脂製チューブ部材の一対のチューブ端部のうち、継手端部の内側に入り込む一方のチューブ端部とは反対側の他方のチューブ端部は、他の樹脂製チューブ部材又は樹脂製管継手の端部と溶着されて連結されていることが好ましい。
【００１５】
またこの発明では、チューブ端部の環状シール先端部が、該環状シール先端部の他の部分に比して軸線方向外側に突出する環状嵌合凸部を有するとともに、継手端部が、該継手端部の内面に、チューブ端部側に開口して前記環状嵌合凸部が嵌り込む環状嵌合凹部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の配管接続構造では、内向きフランジの内周面が、軸線方向で段差部分より継手端部から離れた位置で、樹脂製チューブ部材の外周面に全周にわたって面接触していることにより、樹脂製チューブ部材が、その外側のナット部材で確実に保持されることになる。
その結果として、樹脂製チューブ部材に径方向に力が作用した場合であっても、樹脂製チューブ部材の径方向の変位が抑制されるので、所期したとおりのシール性が発揮されて、内部を通流する流体の漏出を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一の実施形態の配管接続構造を示す、中心軸線を含む縦断面図である。
【図２】図１に示す配管接続構造の側面図である。
【図３】図１に示す配管接続構造の正面図である。
【図４】図１の配管接続構造の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図１の配管接続構造が備える樹脂製チューブ部材を取り出して示す縦断面図である。
【図６】図１の配管接続構造の他の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図７】従来の配管接続構造を示す、中心軸線を含む縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面に示すところに基き、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１〜３に例示する配管接続構造１は、一方のチューブ端部２ａ及び他方のチューブ端部２ｂを有するほぼ円管状の樹脂製チューブ部材２と、一方のチューブ端部２ａが内側に入り込む継手端部３ａを有するほぼ円筒状の樹脂製管継手３と、一方のチューブ端部２ａ及び継手端部３ａを外周側から取り囲んで配置された実質的に円筒状のナット部材４とを備えてなる。なお「一方のチューブ端部２ａ」は、単に「チューブ端部２ａ」ともいう。
【００１９】
ここで、図示の実施形態では、樹脂製管継手３の継手端部３ａの外面に、軸線方向に延びつつ周方向に巻回する螺旋状の溝で構成される雄ねじ部５が形成されており、また、ナット部材４の軸線方向の一端側（図１では右側）の内面に、上記の雄ねじ部５に対応する同様の螺旋状の溝からなる雌ねじ部６が形成されている。この雌ねじ部６が雄ねじ部５に締め込まれることにより、ナット部材４の内面が継手端部３ａの外面に螺合する。
【００２０】
またここでは、樹脂製チューブ部材２のチューブ端部２ａの外周面に、その外周面から外周側に隆起して外径が大きくなる段差部分７を設け、この一方で、ナット部材４の軸線方向の他端側（図１では左側）の端部に、全周にわたって内周側に向けて延びる円環状の内向きフランジ８を設ける。
【００２１】
このような樹脂製チューブ部材２と樹脂製管継手３を、ナット部材４で連結するに当っては、樹脂製チューブ部材２のチューブ端部２ａを、樹脂製管継手３の継手端部３ａの内側に嵌め込む。
そして、それらのチューブ端部２ａ及び継手端部３ａが外周側からナット部材４で取り囲まれるように、ナット部材４を、チューブ端部２ａ及び継手端部３ａの周囲に配置するとともに、ナット部材４の雌ねじ部６を継手端部３ａの雄ねじ部５に締め込んで、それらを螺合させる。
【００２２】
それにより、チューブ端部２ａの段差部分７が、ナット部材４の内向きフランジ８と継手端部３ａとの間で挟み込まれつつ、チューブ端部２ａが継手端部３ａの内側に押し込まれる。このとき、継手端部３ａへのナット部材４の締込みに伴って、内向きフランジ８に当接する段差部分７から、樹脂製チューブ部材２に、継手端部３ａ内に入り込む向きの押圧力が作用する。この押圧力により、チューブ端部２ａの先端に設けた環状シール先端部９が、その全周にわたって継手端部３ａの内面に押圧され、そこで、チューブ端部２ａと継手端部３ａとの間が密閉される。
その結果、樹脂製チューブ部材２と樹脂製管継手３とを液密ないし気密に連結することができる。
【００２３】
ところで、図示の配管接続構造１を有する配管では、その使用等に際し、樹脂製チューブ部材２に径方向の力が作用することがある。この場合において、樹脂製チューブ部材２の径方向への変位が拘束されていなければ、かかる径方向の変位により、継手端部３ａの内面への環状シール先端部９の押圧に基くシール性が十分に確保されなくなって、内部を流れる液体が意図せずに漏出するおそれがある。
【００２４】
この液漏れの問題に対処するため、この発明では、図４に部分拡大図で示すように、ナット部材４の内向きフランジ８の、径方向内側を向く内周面８ａを、軸線方向で段差部分７より継手端部３ａから離れた位置で、樹脂製チューブ部材２の外周面に全周にわたって面接触させる。
このことによれば、樹脂製チューブ部材２が、その外周側のナット部材４により、内向きフランジ８の内周面８ａに接触する箇所で全周にわたって保持されるので、樹脂製チューブ部材２に径方向の力が作用しても、樹脂製チューブ部材２の径方向の変位がナット部材４で効果的に拘束される結果として、環状シール先端部９での、所期したとおりのシール性を確保することができる。
【００２５】
なお、内向きフランジ８の内周面８ａは、必ずしもその軸線方向の全体が、樹脂製チューブ部材２の外周面に接触することまでは要しない。内向きフランジ８の内周面８ａは、その軸線方向の少なくとも一部が、全周にわたって面接触するものであればよく、また、その軸線方向の少なくとも一部が、樹脂製チューブ部材２の接触箇所と平行な面であればよい。
【００２６】
図示の実施形態では、チューブ端部２ａの段差部分７及び内向きフランジ８はともに、図４に示すように、凹凸のない平滑面７ａ、８ｂで互いに面接触して当接している。このように段差部分７の平滑面７ａと内向きフランジ８の平滑面８ｂを当接させることにより、上述した内向きフランジ８の内周面８ａ及び樹脂製チューブ部材２の外周面の相互の面接触と相俟って、ナット部材４による樹脂製チューブ部材２の保持がより強固になるので、樹脂製チューブ部材２の径方向の変位がさらに有効に抑制される。
【００２７】
またここでは、段差部分７の平滑面７ａ及び内向きフランジ８の平滑面８ｂはいずれも、軸線方向に垂直な平面と平行な向きに形成されている。それにより、継手端部３ａにナット部材４を締め込む際に、軸線方向に垂直な平滑面７ａ、８ｂでの段差部分７と内向きフランジ８との当接により、樹脂製チューブ部材２に作用する押圧力が軸線方向と同じ方向となるので、ナット部材４と継手端部３ａとの螺合による連結や、環状シール先端部９でのシールが良好に行われることになる。
【００２８】
この配管接続構造１では、樹脂製チューブ部材２の外径は、他方のチューブ端部２ｂからチューブ本体部２ｃを経て一方のチューブ端部２ａの段差部分７に至るまで一定であり、段差部分７で急増するとともに、段差部分７よりも先端側部分では次第に漸減して変化し、さらに先端側で一定となる。このように、図示の樹脂製チューブ部材２は、図５に示すように、他方のチューブ端部２ｂから段差部分７の手前のチューブ本体部２ｃまでの領域では、一定の外径としているところ、この外径が一定のチューブ本体部２ｃの領域で、内向きフランジ８が接触している。この場合、内向きフランジ８が段差部分７と十分大きな領域で当接して押圧力を作用させるので強度面で優れるとともに、ナット部材４の緩み防止にも寄与することができる。なお内径は、軸線方向の全体にわたって一定である。
【００２９】
また、この樹脂製チューブ部材２では、図５に示すように、チューブ端部２ａの段差部分７よりも先端側部分の厚みＴｔは、段差部分７の厚みＴｓよりも薄く、また、内向きフランジ８が接触するチューブ本体部２ｃの厚みＴｂは、前記先端側部分の厚みＴｔよりも薄い。つまり、段差部分７、段差部分７より先端側部分、チューブ本体部２ｃ及び他方のチューブ端部２ｂの順に厚みが薄くなる。このことによれば、段差部分７が最も厚くなるので、締込みに対する強度を有効に確保することができる。
【００３０】
ところで、たとえば軸線方向に対して直交して段差部分７の平滑面７ａに当接する内向きフランジ８の平滑面８ｂは、図示の実施形態のように、内周側のチューブ端部２ａや継手端部３ａ側を向くナット部材４の雌ねじ部６付きの内面に、曲面４ａで滑らかに連続することが好ましい。このように、内向きフランジ８の平滑面８ｂとナット部材４の内面とが、角をなして連続するのではなく、曲面４ａで連続することにより、ナット部材４の締め付け時の荷重が分散されて応力集中が緩和されるので、そのような荷重による割れやひびが軽減されるという利点がある。
【００３１】
チューブ端部２ａの先端と継手端部３ａの内面との間のシール構造については、図示の配管接続構造１では、図６に部分拡大図で示すように、チューブ端部２ａの環状シール先端部９は、その先端面の外周側に、内周側の部分に比して軸線方向の外側に突出する環状嵌合凸部１０を有するとともに、先端面の内周側に、半径方向の外側に向かうに従って徐々に軸線方向内側に窪んで溝深さが深くなる環状溝部１１を有する。
【００３２】
一方、かかる環状シール先端部９が押圧される継手端部３ａの内面は、チューブ端部２ａが入り込む先端側で、当該チューブ端部２ａの厚みの分で内径が大きい内径拡大領域１２とし、環状シール先端部９が押圧される部分で内径を小さくする。なお内径拡大領域１２の先端は、チューブ端部２ａの段差部分７のテーパ状の盛り上がり形状に対応させて、軸線方向の外側に向けて内径がさらに漸増するテーパ状の開口部としている。
そしてここでは、その内径が小さくなる内面部分の外周側に、チューブ端部２ａ側（図６では左側）に開口して環状嵌合凸部１０が嵌り込む環状嵌合凹部１３を設けるとともに、当該内面部分の内周側に、上記の環状溝部１１に対応する形状の環状突出部１４を設けている。
【００３３】
このようなシール構造では、先述したナット部材４の締込みによる押圧力の作用下で、環状シール先端部９の環状嵌合凸部１０及び環状溝部１１のそれぞれが、継手端部３ａの内面の環状嵌合凹部１３及び環状突出部１４のそれぞれに嵌め込まれることにより、そこで、軸方向の押圧及び径方向の圧入による二重シールを実現することができる。しかもここでは、環状シール先端部９が継手端部３ａの内面に強固に嵌合されるので、位置ずれが発生し難く、液漏れがさらに有効に防止される。
【００３４】
継手端部３ａ内にチューブ端部２ａが入り込んで、環状シール先端部９が継手端部３ａの内面に押圧された連結状態では、配管接続構造１はその軸線方向の全体にわたって一定の内径を有するものとなり、ここを液体が円滑に流れることができる。
【００３５】
なお、樹脂製チューブ部材２の他方のチューブ端部は、他の樹脂製チューブ部材１５又は樹脂製管継手の端部と溶着されて連結されることが好ましい。それにより、様々な長さの他の樹脂製チューブ部材１５を用いることが可能になり、多様な配管に適用させることができるので、汎用性が高まる。
【００３６】
以上に述べた配管接続構造１を構成する樹脂製チューブ部材２、樹脂製管継手３及びナット部材４は、たとえば、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の材料からなるものとすることができるが、ここで挙げた材料以外のものを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  配管接続構造
２  樹脂製チューブ部材
２ａ、２ｂ  チューブ端部
２ｃ  チューブ本体部
３  樹脂製管継手
３ａ  継手端部
４  ナット部材
４ａ  曲面
５  雄ねじ部
６  雌ねじ部
７  段差部分
７ａ  平滑面
８  内向きフランジ
８ａ  内周面
８ｂ  平滑面
９  環状シール先端部
１０  環状嵌合凸部
１１  環状溝部
１２  内径拡大領域
１３  環状嵌合凹部
１４  環状突出部
１５  他の樹脂製チューブ部材
Ｔｔ  段差部分よりも先端側部分の厚み
Ｔｓ  段差部分の厚み
Ｔｂ  チューブ本体部の厚み
【図１】
2018115746.tif 000003
【図２】
2018115746.tif 000004
【図３】
2018115746.tif 000005
【図４】
2018115746.tif 000006
【図５】
2018115746.tif 000007
【図６】
2018115746.tif 000008
【図７】
2018115746.tif 000009