(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管が継手本体の貫通孔に装入された状態で、管が継手本体に固定されている樹脂製管継手であって、管の端部にはテーパ状のフレア部が形成され、継手本体の貫通孔は拡径部と、拡径部より径の小さい縮径部とを有し、拡径部と縮径部との段差部には管のフレア部と当接可能な傾斜部が形成され、管はフレア部が傾斜部に当接するように拡径部内に装入され、拡径部の内周面には環状部材が挿着され、かつ環状部材の貫通孔は管を挿通し、ねじ部を内周面に形成している管締付用部材のねじ部が継手本体の外周部に形成されたねじ部に螺合することにより、管締付用部材が環状部材を押圧し、環状部材の貫通孔の端部に形成されたテーパ状の面取り部が管のフレア部に圧接し、かつ管のフレア部が継手本体の傾斜部に圧接し、前記管のフレア部の端部にフランジ部が形成されており、前記管が樹脂製で、前記フレア部は前記管の端部を熱溶融させて形成しており、前記フランジ部の肉厚を、前記環状部材の前記面取り部と前記継手本体の前記傾斜部との間のクリアランスより大きくしていることを特徴とする樹脂製管継手。
【請求項２】
前記環状部材の面取り部と反対側に、前記環状部材と一体の延出部が形成され、前記管締付用部材を前記継手本体に螺合する際に、前記延出部は、前記管締付用部材の開口部を挿通しながら、前記管締付用部材を案内する請求項１に記載の樹脂製管継手。
【請求項３】
前記延出部は環状形状で、外径が前記環状部材の外径より小さい請求項２に記載の樹脂製管継手。
【請求項４】
前記延出部の端面と、前記管締付用部材の前記延出部側の端面とが、ほぼ同一面上にある請求項２または３に記載の樹脂製管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管のフレア部分と継手本体とがシールされている樹脂製管継手に関し、例えば、超純水、高純度薬液等を搬送する半導体製造周辺設備の樹脂製管継手、化学工業の配管用の樹脂製管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の樹脂製管継手の一例として、図３に実開平４−１３２２９０号公報に提案されているフッ素樹脂製の管継手の断面図を示している。本図に示した樹脂製管継手は、チューブ１端部の内側にインナリング２が圧入されている。チューブ１端部の外側とインナリング２の端部とには、継手本体３の内側が嵌合している。継手本体３に袋ナット４を螺合することにより、継手本体３にインナリング２が圧接された１次シール部５と、継手本体３受け口部にインナリング２及びチューブ１端部の外側が圧接された２次シール部６とが形成されている。
【０００３】
また、別の従来例として、図４に特公平７−１０３９４９号公報に提案されているフッ素樹脂製の管継手の断面図を示している。本図に示した樹脂製管継手は、継手本体８とチューブ７の端部に予め形成された大口径部７ａとが嵌合している。
【０００４】
袋ナット９に形成されためねじ９ａと、継手本体８に形成されたおねじ８ｃとにより継手本体８に袋ナット９が螺合されている。この継手本体８と袋ナット９との螺合により、チューブ７は継手本体８の傾斜部８ｂに圧接されて、シール部が形成されている。
【０００５】
また、チューブ７の内面には円周方向に凹部７ｂが、継手本体８の外側には円周方向に凸部８ａが形成されている。この凹部７ｂと凸部８ａとが嵌合することにより、チューブ７は継手本体８に係止され、チューブ７の継手本体８からの抜けを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような樹脂製管継手には、以下のような問題があった。実開平４−１３２２９０号公報に提案されている樹脂製管継手では、袋ナット４を継手本体３に螺合することによる圧接力は、１次シール部５、２次シール部６、及び袋ナット４のエッジ部４ａの広範囲に分散されて加わることになる。
【０００７】
このため、継手本体３の受け口部及びインナリング２との接触面積の大きい２次シール部では、チューブ１に十分な圧接力が得られない場合があった。特に、高温薬液を循環させる場合には、チューブ１の肉厚が薄くなり、例えば袋ナット４のエッジ部４ａにおいては、袋ナット４とインナリング２との間にクリアランスが発生し、チューブ１の圧接力は一段と低下し、チューブ抜けの原因となった。
【０００８】
また、特公平７−１０３９４９号公報に提案されている樹脂製管継手では、袋ナット９の螺合時に、袋ナット９を継手本体８に対して真っ直ぐに案内させるためのカイド構造を有していない。このため、袋ナット９の装着時に袋ナット９が左右に揺れてしまい、袋ナット９に形成されためねじ９ａと継手本体８に形成されたおねじ８ｃとの噛合いが不完全なまま、螺合する場合がある。最悪の場合は、ねじ山が破損されたまま強制的に螺合され、薬液循環時の液漏れの原因となる。
【０００９】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するためのものであり、高いシール性が確保され、袋ナットの螺合をスムーズに行うことができ、チューブ抜け及び液漏れを防止できる樹脂製管継手を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の樹脂製管継手は、管が継手本体の貫通孔に装入された状態で、管が継手本体に固定されている樹脂製管継手であって、管の端部にはテーパ状のフレア部が形成され、継手本体の貫通孔は拡径部と、拡径部より径の小さい縮径部とを有し、拡径部と縮径部との段差部には管のフレア部と当接可能な傾斜部が形成され、管はフレア部が傾斜部に当接するように拡径部内に装入され、拡径部の内周面には環状部材が挿着され、かつ環状部材の貫通孔は管を挿通し、ねじ部を内周面に形成している管締付用部材のねじ部が継手本体の外周部に形成されたねじ部に螺合することにより、管締付用部材が環状部材を押圧し、環状部材の貫通孔の端部に形成されたテーパ状の面取り部が管のフレア部に圧接し、かつ管のフレア部が継手本体の傾斜部に圧接し、前記管のフレア部の端部にフランジ部が形成されており、前記管が樹脂製で、前記フレア部は前記管の端部を熱溶融させて形成しており、前記フランジ部の肉厚を、前記環状部材の前記面取り部と前記継手本体の前記傾斜部との間のクリアランスより大きくしていることを特徴とする。
【００１１】
前記のような樹脂製管継手によれば、管締付用部材と継手本体との螺合による締め付け力を、管のフレア部に集中させることができるので、管と継手本体との間には、高いシール性が得られ、かつ管の継手本体からの引き抜け防止効果を高めることができる。
また、前記管が樹脂製で、前記フレア部は前記管の端部を熱溶融させて形成しているので、単に熱変形させて形成した場合や、強制的に変形させて形成した場合と比べて、圧接部分である管のフレア部の寸法変動が小さくなり、管の継手本体からの引き抜けに対して、十分な強度を確保できる。
【００１２】
前記樹脂製管継手においては、前記管のフレア部の端部にフランジ部が形成されているので、管の継手本体からの引き抜け防止効果をさらに高めることができる。
【００１３】
また、前記環状部材の面取り部と反対側に、前記環状部材と一体の延出部が形成され、前記継手本体に螺合する際に、前記延出部は、前記管締付用部材の開口部を挿通しながら、前記管締付用部材を案内することが好ましい。前記のような樹脂製管継手によれば、管締付用部材の締め付けの際には、管締付用部材の左右の揺れを抑えることができ、スムーズな螺合が可能で、螺合によるねじ山の破損を防止できる。
【００１４】
また、前記延出部は環状形状で、外径が前記環状部材の外径より小さいことが好ましい。前記のような樹脂製管継手によれば、簡単な構造で延出部を形成できる。
【００１５】
また、前記延出部の端面と、前記管締付用部材の前記延出部側の端面とが、ほぼ同一面上にあることが好ましい。前記のような樹脂製管継手によれば、管締付用部材を継手本体に螺合する際に、延出部の端面と、管締付用部材の延出部側の端面とが、ほぼ同一面上になる位置関係を、管締付用部材の締め付けの目安として利用することができ、効率良く締め付け作業を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の一実施形態に係る樹脂製管継手の断面図を示している。図１は、管１０の端部を継手本体１１に固定した状態を示している。管１０の端部には、テーパ状のフレア部１０ａが形成され、フレア部１０ａにはフランジ部１０ｂが形成されている。継手本体１１には貫通孔１４が形成され、貫通孔１４は拡径部１４ａと、拡径部１４ａより径の小さい縮径部１４ｂとを有している。拡径部１４ａと縮径部１４ｂとの段差部には傾斜部１１ａが形成されている。
【００１８】
管１０の各部の寸法は、例えば管の外径２５．４mm（寸法Ａ）、管の肉厚１．６mm、フランジ部の外形３２mm（寸法Ｂ）、フランジ部の肉厚２．０mm（寸法Ｃ）、フレア部の長さ５．０mm（寸法Ｄ）、フレア部の傾斜角度３０°（角度Ｅ）とすることができる。
【００１９】
管１０の外側には、環状部材１２が挿着されている。この挿着は環状部材１２の貫通孔１２ｅを管１０に挿通させることにより行われている。環状部材１２の貫通孔１２ｅの端部には、テーパ状の面取り部１２ａが形成されている。また、面取り部１２ａと反対側には、環状の延出部１２ｂが形成されている。延出部１２ｂの外径は、環状部材１２の外径より小さいので、環状部材１２と延出部１２ｂとの境界部には、平面部１２ｃが形成されている。
【００２０】
継手本体１１には、管締付用部材１３が固定されている。管締付用部材１３には、例えば袋ナットが用いられる。継手本体１１にはおねじ１１ｂが、管締付用部材１３にはめねじ１３ａが形成されているので、管締付用部材１３は、継手本体１１に螺合することができる。
【００２１】
管締付用部材１３を、継手本体１１に締め付けて螺合することにより、管締付用部材１３は、矢印a方向に移動することになる。管締付用部材１３と環状部材１２とは、平面部１２ｃで、当接可能であるので、管締付用部材１３の矢印a方向への移動に伴い、環状部材１２も矢印a方向に移動する。
【００２２】
管締付用部材１３に所定のトルクを加えることにより、管締付用部材１３は環状部材１２を押圧し、環状部材１２の面取り部１２ａが管１０のフレア部１０ａに圧接し、管１０のフレア部１０ａが継手本体１１内部の傾斜部１１ａに圧接する。また、管１０、継手本体１１、環状部材１２及び管締付用部材１３の各材料は、耐薬品性、及び耐熱性を確保するために、例えばフッ素樹脂を用いる。
【００２３】
以下、図２を用いて管締付用部材１３と継手本体１１との螺合、管１０の継手本体１１への圧接についてより具体的に説明する。図２は、管締付用部材１３の継手本体１１への締め付け開始直後の状態の一例を示している。本図に示した状態では、環状部材１２の延出部１２ｂの一部が、管締付用部材１３の開口部１３ｂに挿入されている。
【００２４】
環状部材１２の外周面と、継手本体１１の内周面との間の隙間は、０．１ｍｍ程度以下であるので、環状部材１２の左右方向（径方向）へのがたつきは、ほとんどない。このため、管締付用部材１３を継手本体１１に締め付ければ、ごく自然に延出部１２ｂは、管締付用部材１３の開口部１３ｂに挿入される。
【００２５】
図２に示した状態から、管締付用部材１３の締め付けを進めると、管締付用部材１３は、矢印a方向に移動し、開口部１３ａに延出部１２ｂがより入り込んでくることになる。このため、管締付用部材１３は、延出部１２ｂによって、案内されながら移動することになる。
【００２６】
ここで、延出部１２ｂの外周面と開口部１３ｂの内周面との隙間は、０．１〜０．２mm程度の範囲である。したがって、管締付用部材１３の締め付けの際には、管締付用部材１３の左右の揺れを防止でき、スムーズな螺合が可能で、管締付用部材１３に形成されためねじ１３ａと継手本体１１形成されたおねじ１１ｂとがほぼ完全な状態で噛み合うことができ、螺合によるねじ山の破損を防止できる。
【００２７】
また、管締付用部材１３の矢印a方向の移動が進行すれば、管締付用部材１３は環状部材１２の平面部１２ｃに当接し、環状部材１２も矢印a方向に移動することになる。この移動がさらに進行すれば、環状部材１２の端部の内周側に形成された面取り部１２ａが、管１０のフレア部１０ａに当接し、管１０も矢印a方向に移動することになる。
【００２８】
管１０の矢印a方向の移動が進行すれば、管１０のフレア部１０ａは、継手本体１１形成された傾斜部１１ａに当接する。この状態では、図１に示したように、管締付用部材１３の端面１３ｃと環状部材１２の延出部１２ｂの端面１２ｄとが、ほぼ同一面上にある。
【００２９】
この位置関係を、管締付用部材１３の締め付けの目安として利用することができる。すなわち、手で直接管締付用部材１３を締め付けるのは、延出部１２ｂの端面１２ｄが、管締付用部材１３の端面１３ｃ付近に現われるまでとし、その後は、工具を用いて所定のトルクが得られるまで締め付ける。このような締付方法によれば、手による締め付けをどこまで行えばよいのかが容易に判断できるので、効率良く締め付け作業を行うことができる。
【００３０】
所定のトルクで、管締付用部材１３を締め付けることにより、フレア部１０ａは傾斜部１１ａに圧接される。この圧接は、傾斜部１１ａ部のみで行われるので、管締付用部材１３の締め付け力は、傾斜部１１ａとフレア部１０ａとの圧接部に集中し、この圧接部では高いシール性が得られる。
【００３１】
また、管１０のフレア部１０ａの端部には、管１０の抜け防止の役割を果たすフランジ部１０ｂが形成されている。管１０の抜け方向（矢印ａと反対方向）に力が加わった場合、フランジ部１０ｂと環状部材１２の端面とが当接し、フランジ部１０ｂの垂直面がストッパーの役割を果たす。加えて、フランジ部１０ｂの肉厚を、環状部材１２の面取り部１２ａと継手本体１１の傾斜部１１ａとの間のクリアランスより大きくしておけば、このクリアランス部へのフランジ部１０ｂの入り込みを防止できるので、管１０の抜け防止を一段と強化できる。
【００３２】
寸法の一例を示した前記の実施形態では、フランジ部１０ｂの肉厚Ｃ（図１）が２．０ｍｍであるのに対して、面取り部１２ａと傾斜部１１ａとの間のクリアランスは１．０ｍｍである。
【００３３】
管１０を樹脂製とした場合は、フレア部１０ａは、管１０の先端部に専用の冶具を用いて熱溶融により形成することができる。フレア部を熱溶融により形成することにより、単に熱変形させて形成した場合や、強制的に変形させて形成した場合と比べて、管内の流体の温度変動に対して、フレア部の寸法変動が小さくなる。このため、管の継手本体からの引き抜けに対して、十分な強度を確保できる。
【００３４】
また、図１に示したように、継手本体１１に傾斜部１１ｃを形成すれば、管１０と継手本体１１との接合部において液体が滞留しにくくなるので、不純物の蓄積を防止できる。
【００３５】
なお、前記実施形態では、継手本体の片側に管を接続した例で説明したが、同様の構造を用いて、継手本体の両側に管を接続してもよい。
【００３６】
また、管のフレア部にフランジ部を形成した例で説明したが、管の抜け強度が確保できるのであれば、フランジ部を形成していないものでもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の樹脂製管継手によれば、継手本体と管の端部とのシールを、管に形成したフレア部のみで行うことにより、管締付用部材と継手本体との螺合による締め付け力を、管のフレア部に集中させることができるので、管と継手本体との間には、高いシール性が得られ、かつ管の継手本体からの引き抜け防止効果を高めることができる。
【００３８】
また、環状部材に、管締付用部材を案内する延出部を形成することにより、管締付用部材の締め付けの際には、管締付用部材の左右の揺れを抑えることができ、スムーズな螺合が可能で、螺合によるねじ山の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製管継手の断面図
【図２】本発明に係る図1に示した樹脂製管継手の管締付用部材の継手本体への締め付け開始直後の状態の断面図
【図３】従来の樹脂製管継手の一例に係る断面図
【図４】従来の樹脂製管継手の別の一例に係る断面図
【符号の説明】
１０  管
１０ａ  フレア部
１０ｂ  フランジ部
１１  樹脂製管継手本体
１１ａ，１１ｃ  傾斜部
１１ｂ  おねじ
１２  環状部材
１２ａ  面取り部
１２ｂ  延出部
１２ｃ  平面部
１２ｄ，１３ｃ  端面
１３  管締付用部材
１３ａ  めねじ
１３b  開口部
１２ｅ，１４  貫通孔
１４ａ  拡径部
１４ｂ  縮径部
【図１】
0004289706.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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