(57)【要約】【課題】  ナット不要とした樹脂チューブ用の継手構造を提供する。【解決手段】  継手本体１０の左右方向からそれぞれ樹脂チューブ１４ｂ、１４ａが挿入され、各チューブ端面が径大部１０ａ、１０ｂの外側に形成された垂直壁に当接している。スリーブ１２ａ、１２ｂの径大部外周面は継手本体の径大部１０ａ、１０ｂと同一外径であり、その内径は樹脂チューブ外径と略同じである。このスリーブ端面が継手本体の前記垂直壁に当接した状態を保持するため係合手段１６ａ、１６ｂが取付けられている。同係合手段には、開口１８が設けられスリーブと継手本体の両径大部がその開口に嵌まり込むことにより、開口の内側周辺部に規制されて両径大部の軸方向相対移動ができないようにされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂チューブの一端側中空が挿入される径小の挿入部および同挿入部に隣接し両側面が垂直壁として形成された径大部が外周部に形成されるとともに前記樹脂チューブと略同一の内径を少なくともその一端側に設けられた継手本体と、
前記継手本体径大部の挿入部側垂直壁に当接する一端側垂直面、同垂直面に隣接し前記継手本体径大部と同じ外径を有する径大部および同径大部に隣接する他端側垂直面ならびに、同他端側垂直面に隣接する径小部が外周部に形成され、その内周面が前記樹脂チューブの外周面と接触するスリーブと、
前記継手本体の径大部および前記スリーブの径大部に嵌まり込む開口が形成され前記両径大部の軸方向相対変位を規制する係合手段、とからなることを特徴とする樹脂チューブ用の継手構造。
【請求項２】
前記挿入部は、樹脂チューブの挿入側からみて、軸方向に平行な食い込み部と、同食い込み部に隣接し樹脂チューブ内周を拡径する傾斜部と、同傾斜部に隣接する軸方向に略平行な平行部と、同平行部と前記一端側垂直面との間に形成された凹部、とからなることを特徴とする請求項１に記載された樹脂チューブ用の継手構造。
【請求項３】
前記継手本体は、前記一端側の挿入部および径大部と対向するようにその他端側にも挿入部および径大部を設け、前記両径大部の対向する各垂直壁の間を所定間隔とすることを特徴とする樹脂チューブ用の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂チューブ用の継手構造に係り、特に、半導体製造装置に使用される樹脂チューブ用ステンレス製継手の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置では、クリーンエアー、純水、温調水、有機系薬液等の流体が使用されている。これらの流体を搬送する管には、フッ素樹脂チューブ、ポリウレタンチューブ、ナイロンチューブ等の樹脂チューブが使用され、これらの樹脂チューブを接続する継手には、油分、不純物対策を考慮して、ステンレス製継手が使用されている。現在、樹脂チューブ用継手としてダブルフェルールタイプのステンレス製継手が多用されている。
【０００３】
また、インサート部を有する継手本体と、インサート部の外側に移動可能に設けられるスリーブと、継手本体に螺合してスリーブを移動するナットとを備え、前記インサート部の外側には膨出部が設けられおり、前記インサート部に管を挿入して、継手本体にナットを螺合してスリーブを前記膨出部の外側に移動して管を押圧・係止する管継手がすでに提案されている。前記ダブルフェルールタイプのステンレス製継手を極軟質の樹脂チューブに使用するには、次のような問題点がある。
（ａ）チューブの反力が期待できないので、フェルールのチューブの保持力が弱く、容易にチューブが回転し、チューブの引抜き抗力も低い。
（ｂ）上記（ａ）の問題を解決するために、チューブインサートを使用することも行なわれているが、この場合、フェルールのくい込みによりチューブが切断する可能性がある。
（ｃ）フェルールを締付けるナットの締付量は、ナットの指締め位置からの回転数となっているので、チューブの場合、締付量が不明確となる。
（ｄ）部品点数が４点（継手本体、ナット、フロントフェルール、バックフェルール）あり、管理、取扱いに手間が掛かる。
（ｅ）フェルールが２個あり、その取付け順序を間違えると、流体の漏れ、チューブの抜けの危険性がある。
【０００４】
また、後者に述べた管継手は、ナットにスリーブを挿入する際、スリーブの入れる方向を間違えたり、管との接続方向によってはスリーブが落下したりする等の問題があった。
【０００５】
本願出願人は、上記の問題点に鑑み、樹脂チューブを簡単に、確実に接続でき、かつ安価であることを目的として、
インサート部を有する継手本体と、スリーブと、継手本体に螺合してスリーブを押圧するナットとを備え、前記インサート部には、挿入する樹脂チューブの内径とほぼ同じ外径を有する外面と、当該外面より大きな外径を持つ突起部が設けられ、前記スリーブには、挿入する前記チューブの外径よりやや大きい内径を持つ内面が設けられ、前記インサート部に前記チューブを挿入し、継手本体にナットを螺合してスリーブを移動し、インサート部とスリーブ間でチューブを押圧・係止する管継手において、
前記スリーブの外面には、大径部と小径部とからなる段差部が形成され、前記小径部の長さは、スリーブをナットに挿入した状態において、小径部の端面がナットより外側に突出するような寸法とされ、この端面内径は押し広げられてナットとスリーブが一体化されていることを特徴する樹脂チューブ用の継手を提案した。(特許文献１)
【０００６】
この特許文献１に開示された樹脂チューブ用の継手は、
（ａ）部品点数を２点（継手本体、アセンブリナット）に集約したので、管理、取扱いが容易となる。
（ｂ）アセンブリナットは容易に製作できるので、コスト的に優れている。
（ｃ）スリーブの端面内径を広げたことにより、チューブの挿入が容易になり、更にチューブの揺動によるチューブの損傷を防ぐことができる。
（ｄ）ナットの締付量を、継手本体に突き当たる位置で定めているので、締付量が明確となる。
（ｅ）スリーブとインサート部間でのチューブの圧着により、チューブの引抜きを防止しているのでチューブの保持力が強く、また、くい込み個所がないのでチューブ切断の危険がない、
などの優れた特徴を有する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１６４０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された樹脂チューブ用の継手では、アセンブリナットを使用する関係上、継手部分の重量、容積がチューブ自体に比べ大きく、またそのナットを螺着するため継手本体側にオネジを形成せねばならず、さらに小物で比較的加工精度の必要なスリーブを製作するためコストが嵩むという難点がある。
【０００９】
本願の発明者は上述した問題点を解決すべく、鋭意研究、検討、試作をおこなった結果、スリーブとナットおよびの継手本体側のオネジの各機能を融合一体化することにより、構造的にナットを不要にすることができることを見出した。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、ナット不要とした樹脂チューブ用の継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明による樹脂チューブ用の継手構造は、
樹脂チューブの一端側中空が挿入される径小の挿入部および同挿入部に隣接し両側面が垂直壁として形成された径大部が外周部に形成されるとともに前記樹脂チューブと略同一の内径を少なくともその一端側に設けられた継手本体と、
前記継手本体径大部の挿入部側垂直壁に当接する一端側垂直面、同垂直面に隣接し前記継手本体径大部と同じ外径を有する径大部および同径大部に隣接する他端側垂直面ならびに、同他端側垂直面に隣接する径小部が外周部に形成され、その内周面が前記樹脂チューブの外周面と接触するスリーブと、
前記継手本体の径大部および前記スリーブの径大部に嵌まり込む開口が形成され前記両径大部の軸方向相対変位を規制する係合手段、とからなることを特徴とする。
【００１２】
その場合、前記挿入部は、樹脂チューブの挿入側からみて、軸方向に平行な食い込み部と、同食い込み部に隣接し樹脂チューブ内周を拡径する傾斜部と、同傾斜部に隣接する軸方向に略平行な平行部と、同平行部と前記一端側垂直面との間に形成された凹部、とから構成されることが好ましい。
さらにその場合、前記継手本体は、前記一端側の挿入部および径大部と対向するようにその他端側にも挿入部および径大部を設け、前記両径大部の対向する各垂直壁の間を所定間隔とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された本発明の樹脂チューブ用の継手構造は、
樹脂チューブの一端側中空が挿入される径小の挿入部および同挿入部に隣接し両側面が垂直壁として形成された径大部が外周部に形成されるとともに前記樹脂チューブと略同一の内径を少なくともその一端側に設けられた継手本体と、前記継手本体径大部の挿入部側垂直壁に当接する一端側垂直面、同垂直面に隣接し前記継手本体径大部と同じ外径を有する径大部および同径大部に隣接する他端側垂直面ならびに、同他端側垂直面に隣接する径小部が外周部に形成され、その内周面が前記樹脂チューブの外周面と接触するスリーブと、前記継手本体の径大部および前記スリーブの径大部に嵌まり込む開口が形成され前記両径大部の軸方向相対変位を規制する係合手段、とから構成されているので、
ナットが不要であり、継手本体側にオネジを加工する必要もなく、さらに、従来のような比較的複雑な形状をしたスリーブを必要とせず、継手構造を軽量化するとともに安価に製造することが可能であるという効果を奏する。
【００１４】
請求項２に記載された本発明の継手構造によれば、
前記挿入部は、樹脂チューブの挿入側からみて、軸方向に平行な食い込み部と、同食い込み部に隣接し樹脂チューブ内周を拡径する傾斜部と、同傾斜部に隣接する軸方向に略平行な平行部と、同平行部と前記一端側垂直面との間に形成された凹部、とから構成されているので、同挿入部に挿入されている樹脂チューブは、その後スリーブを径大部へ向け接近させることにより、スリーブ内周面と前記平行部との間で押し潰されその体積部分が前記凹部へ押し込まれるので、
必要十分なシール効果を得ることが可能である。
【００１５】
請求項３に記載された本発明の継手構造によれば、
前記継手本体は、前記一端側の挿入部および径大部と対向するようにその他端側にも挿入部および径大部を設け、前記両径大部の対向する各垂直壁の間を所定間隔とするよう構成されているので、
２つの樹脂チューブを用意に接続、結合することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の好適な実施例について図１乃至図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による樹脂チューブ用の継手構造を説明する図であって、（ａ）は継手本体の両側に樹脂チューブおよびスリーブを結合した状態を示す軸方向断面および軸方向から見た図、（ｂ）は、（ａ）において、さらにスリーブおよび継手本体の両径大部を係合手段により係合させた状態を示す軸方向断面および係合手段の断面を軸方向から見た図である。
【００１７】
同図１（ａ）の左方にある軸方向断面図において、参照符号１０は継手本体であって、その左右方向からそれぞれ樹脂チューブ１４ｂ、１４ａが挿入され、各チューブ端面が径大部１０ａ、１０ｂの外側に形成された垂直壁２０(図４参照)に当接している。参照符号１２ａ、１２ｂはＬ字状をしたスリーブであって、その径大部外周面は前記継手本体１０の径大部１０ａ、１０ｂと同一外径である。スリーブ１２ａ、１２ｂの内径は樹脂チューブ１４ａ、１４ｂの外径と略同じであって、予め摺動可能に嵌め込まれている。同図１（ａ）の右方の図は軸方向から見た図である。継手本体１０には、スリーブ１２ａ、１２ｂを径大部１０ａ、１０ｂの前記垂直壁２０に当接させる前に、樹脂チューブ１４ａ、１４ｂを挿入させるための挿入部が形成されている。すなわち、図４に示されるように、継手本体１０の挿入部は、同図の最右端部に位置する軸方向に平行な食い込み部２８と、同食い込み部２８に隣接し樹脂チューブ内周を拡径する傾斜部２６と、同傾斜部２６に隣接する軸方向に略平行な平行部２４と、同平行部２４と前記一端側垂直壁２０との間に形成された凹部２２とからなるものである。
【００１８】
同図で、樹脂チューブ１４ａの端面内周部が左方から食い込み部２８に食い込まれ、さらに樹脂チューブ１４ａが左方へ押し込まれると、樹脂チューブ１４ａは、傾斜部２６によりその端面から徐々に内径が押し広げられ拡径される。さらに拡径された樹脂チューブ１４ａの左端部は平行部２４を経て垂直壁２０の面に当接した状態で押し込みを停止させる。前記平行部２４を経た樹脂チューブの外周径は食い込み部２８の位置での外周径よりも大きくなっている。この状態で、スリーブ１２ａを左方へ押し込むと、前記傾斜部２６の近傍付近から平行部２４の区間でその押し込み力が増大する。
【００１９】
すなわち、そこに位置する樹脂チューブはスリーブ１２ａ内周面により押圧され、それにより行き場を失った樹脂体積部分の一部は凹部２２の方へ向け塑性変形する。
このようにして、樹脂チューブ１４ａは平行部２４とスリーブ１２ａの内周面との間で押し潰されると共に弾発力を生じるので、シール機能を獲得することとなる。
【００２０】
前記スリーブ１２ａを継手本体１０の径大部１０ａに向けて押し込む方法については、本願発明の主題ではないが、自動的な押し込み装置を含め様々考えられる。半導体製造装置関係では樹脂チューブの外径は大きくても１０数ｍｍ程度なので、特に当該装置の作業現場での樹脂チューブの接続、結合作業では、一般に、簡単な工具を用いて作業者自身で押し込み力を与えるものが要求される。
【００２１】
図２は、継手本体１０の挿入部に樹脂チューブ１４ａを挿入後、樹脂チューブ外周のスリーブ１２ａを継手本体１０の径大部１０ａ端面に向け押し込む様子を示すイメージ図である。同図において、工具ＴＬは一種のシザーズ（鋏）タイプであって、２つの柄の交差部分にはガタが設けられており、それにより押し込み中にスリーブ１２ａの径大部と継手本体の径大部１０ａとの間隔が変化しても挟み込んでいる柄の部分は平行に保たれるものである。
【００２２】
再び図１に戻って説明する。図１（ｂ）は、同図（ａ）の状態すなわち、スリーブ１２ａの左方側端面が径大部１０ａの右方側垂直壁面２０に当接するまで押し込められ、その状態を保持するための係合手段１６ａ、１６ｂが取付けられていることを示す。図１（ｂ）中、右方の図および図３の各図から理解されるように、係合手段１６ａは、その上部中央から左右のそれぞれ下方へ続く弧状部分および端部１６ｃ、１６ｄを有する。そして、同弧状部分には開口１８が形成されている。
【００２３】
同図１（ｂ）の左方に示されるように、この弧状部分の開口１８の幅（左右方向）寸法は、スリーブ１２ａと継手本体１０の径大部１０ａの軸方向間隔より若干大きく形成されており、したがって、両径大部が開口１８に嵌まり込むことにより、開口１８の内側周辺部に規制されて両径大部の軸方向相対移動ができないようになっている。
【００２４】
この係合手段１６ａを前記両径大部に取付けるには、端部１６ｃ、１６ｄを弧状部分の弾発力に抗して押し広げた状態で開口１８の中へ前記両径大部を嵌込む。また、取り外す場合も同様に押し広げた状態で上部の方へ移動させることにより簡単に取り外すことが可能である。
【００２５】
このような係合手段は、市販されており、例えば、太陽ステンレス社製のＲタイプ、Ｓタイプのジョイントクリップ(商品名)を挙げることができる。
本願発明による樹脂チューブ用の継手構造によるステンレス製継手を用いて下記の各種テストを行なった。
（ａ）使用チューブ
サイズ：φ４×φ２．５、φ６×φ４、φ８×φ６、φ１２×φ８、φ１８×φ１２
材質 ：ポリウレタン、テフロン、ナイロン
（ｂ）気密試験
Ｎ２ガスでチューブ使用圧力の２倍で漏れなし（目視）。
繰り返し曲げで継手部よりのＨｅ（１．５ＭＰａ）リークなし。
（ｃ）引張試験
チューブの伸びの発生まで、又は２００Ｎ以上で問題なし。
（ｄ）内圧破壊
チューブ破壊まで抜けなし。
以上説明したように、本願発明による継手構造においても、ナットを使用した場合と同等の結果を得ることが確認された。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれら例示された内容に限定されるものではなく、当業者であればそれらに基づいて種々の変形例を実施することが可能である。例えば、上述では継手本体の両側からパイプがそれぞれ挿入され固定する例を示したが、継手本体の一方側のみパイプを挿入結合するものであって、他側の内周または外周にネジを設けた構成であってもよく、要するに、継手本体の少なくとも一方の側に上記挿入部が構成されておればよい。また、挿入部端部の平行な食い込み部は省略されてもよい。さらに、前述の係合手段の説明では、係合手段の端部を押し広げることで、容易に両径大部から取り外すことが可能であるとしたが、不測の事態に対処するべく、前記各端部の間にプレート状部材を配置しネジ等で各端部に固定、締結して、両端部を固定、係止するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による樹脂チューブ用の継手構造を説明する図であって、（ａ）は継手本体の両側に樹脂チューブおよびスリーブを結合した状態を示す軸方向断面および軸方向から見た図、（ｂ）は、（ａ）において、さらにスリーブおよび継手本体の両径大部を係合手段により係合させた状態を示す軸方向断面および係合手段の断面を軸方向から見た図である。
【図２】継手本体に樹脂チューブを挿入後、樹脂チューブ外周に配置されたスリーブを手動工具により継手本体の径大部端面に向け押し込む様子を示すイメージ図である。
【図３】継手本体の径大部とスリーブの径大部を係合する係合手段の構成を説明する開口部正面図およびその側面図である。
【図４】継手本体の径大部および挿入部の詳細を示す軸方向断面である。
【符号の説明】
【００２８】
１０      継手本体
１０ａ、１０ｂ    径大部
１２ａ、１２ｂ    スリーブ
１４ａ、１４ｂ    樹脂チューブ
１６ａ、１６ｂ    係合手段
１６ｃ、１６ｄ    端部
１８    開口
２０、２０ａ    垂直壁
２２    凹部
２２ａ    径大部
２４    平行部
２６    傾斜部
２８    食い付け部
３０    内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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