JP2019152339A - Resin pipe joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製管継手に関する。 The present invention relates to a resin pipe joint.
従来、半導体製造、医療・医薬品製造、食品加工および化学工業等の技術分野の製造装置において使用され得る樹脂製管継手が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の樹脂製管継手は、超純水又は薬液等の流体を流通させるためのチューブを別のチューブまたは流体機器と連結するためのものであり、前記チューブに接合可能に構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, resin pipe joints that can be used in manufacturing apparatuses in technical fields such as semiconductor manufacturing, medical / pharmaceutical manufacturing, food processing, and chemical industry are known (see, for example, Patent Document 1). This type of resin pipe joint is for connecting a tube for circulating a fluid such as ultrapure water or a chemical solution to another tube or a fluid device, and is configured to be able to be joined to the tube.
前記樹脂製管継手は、前記チューブとの接合のために、継手本体と、インナーリングと、ユニオンナットとを備え、前記インナーリングとこれを圧入した前記チューブの長手方向一端部とを前記継手本体に挿入し、前記インナーリングと前記継手本体との間にシール領域が形成されるように前記チューブの長手方向一端部を前記ユニオンナットにより保持するようになっている。 The resin pipe joint includes a joint body, an inner ring, and a union nut for joining to the tube, and the joint body includes the inner ring and one longitudinal end portion of the tube into which the inner ring is press-fitted. And one end in the longitudinal direction of the tube is held by the union nut so that a seal region is formed between the inner ring and the joint body.
前記樹脂製管継手は、しばしば熱サイクル（具体例：常温（２０℃程度）→高温（２００℃程度）→常温）を負荷されながら、前記製造装置において使用される。そのため、前記樹脂製管継手がその使用により常温に比べて高温の環境にさらされた後でも、前記継手本体と前記インナーリングとの間のシール性能を良好に持続させることができるように、このシール性能の向上が望まれていた。 The resin pipe joint is often used in the manufacturing apparatus while being loaded with a heat cycle (specific example: normal temperature (about 20 ° C.) → high temperature (about 200 ° C.) → normal temperature). Therefore, even after the resin pipe joint is exposed to a higher temperature environment than its normal temperature due to its use, the sealing performance between the joint body and the inner ring can be maintained satisfactorily. Improvement in sealing performance has been desired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、継手本体とインナーリングとの間のシール性能の向上を図ることができる樹脂製管継手の提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at provision of the resin pipe joint which can aim at the improvement of the sealing performance between a coupling main body and an inner ring.
本発明は、
チューブと接合可能な樹脂製管継手において、
筒部を有する継手本体と、
前記筒部と径方向に接するように前記筒部に挿入され得る挿入部、および、前記チューブの長手方向一端部側に圧入され得る圧入部を有するインナーリングと、
前記挿入部が前記筒部に挿入された状態を保持すべく、前記継手本体に連結可能に構成されたユニオンナットとを備え、
前記継手本体と前記インナーリングとが、互いに異なる樹脂材料を用いて構成されて、それぞれ雰囲気温度の変化に伴って収縮する性質を有し、
前記継手本体の筒部における径方向の収縮率が、前記インナーリングの挿入部における径方向の収縮率よりも０．０９%以上大きく設定されているものである。
The present invention
In resin pipe joints that can be joined to tubes,
A joint body having a tubular portion;
An inner ring having an insertion part that can be inserted into the cylinder part so as to be in contact with the cylinder part in the radial direction, and a press-fitting part that can be press-fitted into one end side in the longitudinal direction of the tube;
A union nut configured to be connectable to the joint body in order to maintain the state where the insertion portion is inserted into the cylindrical portion;
The joint body and the inner ring are configured using resin materials different from each other, each having a property of contracting with a change in ambient temperature,
The shrinkage rate in the radial direction at the cylindrical portion of the joint body is set to be greater than the shrinkage rate in the radial direction at the insertion portion of the inner ring by 0.09% or more.
この構成によれば、前記チューブを前記樹脂製管継手に接合した状態で、前記継手本体および前記インナーリングがそれらの内側を流れる流体からの熱伝達等により加熱された後に冷却された場合（熱サイクルを負荷された場合）に、前記継手本体の筒部を前記インナーリングの挿入部に比べて大きく径方向に収縮させることが可能となる。 According to this configuration, in a state where the tube is joined to the resin pipe joint, the joint body and the inner ring are cooled after being heated by heat transfer or the like from a fluid flowing inside them (heat When the cycle is loaded, the cylindrical portion of the joint body can be contracted in the radial direction largely compared to the insertion portion of the inner ring.
したがって、熱サイクルを経たとき、前記継手本体の筒部をその内径が前記インナーリングの挿入部の外径に比べて大きい変化量で減少するように変形させて（縮径させて）、前記継手本体の筒部をこれに径方向に重ねられた前記インナーリングの挿入部に圧接させることができる。 Therefore, when the thermal cycle is performed, the tubular portion of the joint body is deformed (reduced in diameter) so that the inner diameter thereof is decreased by a large change amount compared to the outer diameter of the insertion portion of the inner ring, and the joint The cylindrical portion of the main body can be pressed against the insertion portion of the inner ring that is overlapped in the radial direction.
よって、前記継手本体の筒部と前記インナーリングの挿入部との間のシール性能を、前記樹脂製管継手が常温に比べて高温の環境にさらされた後でも良好に持続させることができるように向上させることができる。つまり、前記継手本体と前記インナーリングとの間のシール性能の向上を図ることができる。 Therefore, the sealing performance between the tubular portion of the joint body and the insertion portion of the inner ring can be satisfactorily maintained even after the resin pipe joint is exposed to a higher temperature environment than normal temperature. Can be improved. That is, the sealing performance between the joint body and the inner ring can be improved.
本発明の別の態様によれば、
前記継手本体が、
本体筒部と、
前記本体筒部からその軸方向一方へ同軸的に突設された、前記筒部としての外筒部と、
前記外筒部の径方向内方に配置されるとともに、突出端部が前記外筒部の突出端部よりも前記本体筒部側に位置するように前記本体筒部から前記外筒部と同方向へ同軸的に突設された内筒部と、
軸方向一方へ開口するように前記本体筒部と前記外筒部と前記内筒部とに囲まれて形成された溝部とを有し、
前記インナーリングが、
前記外筒部への前記挿入部の挿入時に、径方向に作用する第１シール領域が前記挿入部と前記内筒部との間に形成されるように、前記挿入部を前記溝部に圧入させる。
According to another aspect of the invention,
The joint body is
A main body cylinder part,
An outer cylindrical portion as the cylindrical portion that is coaxially projected from the main body cylindrical portion to one axial direction thereof;
It is arranged radially inward of the outer cylinder part, and is the same as the outer cylinder part from the main body cylinder part so that the protruding end part is located closer to the main body cylinder part side than the protruding end part of the outer cylinder part. An inner cylinder projecting coaxially in the direction;
A groove portion formed to be surrounded by the main body cylinder portion, the outer cylinder portion, and the inner cylinder portion so as to open in one axial direction;
The inner ring is
When the insertion portion is inserted into the outer cylinder portion, the insertion portion is press-fitted into the groove portion so that a first seal region acting in the radial direction is formed between the insertion portion and the inner cylinder portion. .
この構成によれば、熱サイクルを経て前記継手本体の外筒部が収縮したとき、前記溝部に圧入された前記インナーリングの挿入部を前記継手本体の外筒部により前記継手本体の内筒部に向かって押圧することが可能となり、これらの挿入部と内筒部とが径方向に圧接する圧接力を強めることができる。 According to this configuration, when the outer cylinder portion of the joint main body contracts through a thermal cycle, the inner ring insertion portion of the inner ring press-fitted into the groove portion is inserted into the inner cylinder portion of the joint main body by the outer cylinder portion of the joint main body. It is possible to increase the pressure of contact between the insertion portion and the inner cylindrical portion in the radial direction.
よって、前記継手本体の内筒部と前記インナーリングの挿入部との間に形成される前記第１シール領域のシール性能を、前記樹脂製管継手が常温に比べて高温の環境にさらされた後でも良好に持続させることができるように向上させることができる。結果、前記継手本体と前記インナーリングとの間のシール性能の更なる向上を図ることができる。 Therefore, the sealing performance of the first seal region formed between the inner cylinder portion of the joint body and the insertion portion of the inner ring is exposed to a higher temperature environment than the normal temperature. It can be improved so that it can be sustained well afterwards. As a result, it is possible to further improve the sealing performance between the joint body and the inner ring.
本発明によれば、継手本体とインナーリングとの間のシール性能の向上を図ることができる樹脂製管継手を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin pipe joint which can aim at the improvement of the sealing performance between a joint main body and an inner ring can be provided.
本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施形態に係る樹脂製管継手１は、半導体、液晶又は有機ＥＬの製造装置等において使用され得るものである。前記樹脂製管継手１は、前記製造装置等において使用される際、チューブ２を図示しない別のチューブ、または、バルブ又はポンプ等の流体機器と連結させるため、図１に示すように、チューブ２と接合可能に構成されている。
The
前記樹脂製管継手１は、前記チューブ２の長手方向一端部５を当該樹脂製管継手１の内部に挿入した状態で前記チューブ２と接合可能なものであり、継手本体１１と、インナーリング１２と、ユニオンナット１３とを備えている。本実施形態において、前記チューブ２は、可撓性を有する略一定内径の円筒状のものであり、フッ素樹脂材料等の樹脂材料を用いて構成されている。
The
以下の説明において、軸方向一方側とは、図１中の樹脂製管継手１におけるチューブ２側を指し、軸方向他方側とは、図１中の樹脂製管継手１における継手本体１１側を指す。
In the following description, the one side in the axial direction refers to the
前記継手本体１１は、前記チューブ２の長手方向一端部５を挿入可能な筒部（後述の外筒部２２）を有している。前記継手本体１１は、また、流体用流路１６を有している。前記流体用流路１６は、前記チューブ２の長手方向一端部５が前記外筒部２２（その受口部１５）に挿入された場合に、前記チューブ２の流体用流路７と連通するように前記継手本体１１の内部に設けられている。
The
本実施形態において、前記継手本体１１は、本体筒部２１と、前記外筒部２２と、内筒部２３とを備えている。前記本体筒部２１は、円筒状部分を有し、前記チューブ２の流体用流路７と連通可能な第１流体用流路２４を有している。前記第１流体用流路２４は、略円形断面を有し、前記流体用流路１６の一部をなすように前記本体筒部２１の内部に軸方向に沿って設けられている。
In the present embodiment, the
前記外筒部２２は、前記ユニオンナット１３と螺合可能な螺合部分を有し、前記受口部１５を形成するように前記本体筒部２１の軸方向一方側端部からその軸方向一方へ同軸的に突設されている。前記外筒部２２は、円筒状に形成され、前記受口部１５を内部に備えている。前記螺合部分は、雄ねじ部２５として、前記外筒部２２の外周部に軸方向に沿って設けられている。
The
前記内筒部２３は、前記外筒部２２の径方向内方に配置されている。前記内筒部２３は、突出端部２６を有しており、この突出端部２６が前記外筒部２２に備えられた突出端部２７よりも前記本体筒部２１側に位置するように、前記本体筒部２１の軸方向一方側端部から前記外筒部２２と同方向（前記本体筒部２１の軸方向一方）へ同軸的に突設されている。
The
前記内筒部２３は、前記本体筒部２１の内径と略同一寸法の内径を有し、かつ、前記外筒部２２の内径よりも小さい外径を有する円筒状に形成され、前記チューブ２の流体用流路７と連通可能な第２流体用流路２８を有している。前記第２流体用流路２８は、略円形断面を有し、前記第１流体用流路２４と共に前記流体用流路１６をなすように当該第１流体用流路２４に同軸的に連設されている。
The
前記継手本体１１は、さらに、軸方向一方へ開口するように前記本体筒部２１と前記外筒部２２と前記内筒部２３とに囲まれて形成された溝部２９を備えている。前記溝部２９は、前記インナーリング１２の軸方向他方側端部（後述の差込部３６）を圧入可能なように、前記内筒部２３の外周面の全周に沿って延びる環状に形成されている。
The
また、前記インナーリング１２は、前記外筒部２２と径方向に接するように前記外筒部２２に挿入され得る挿入部３２と、前記チューブ２の長手方向一端部５側に圧入され得る圧入部３１を有している。前記圧入部３１は、前記チューブ２の長手方向一端部５側にその開口部分８から圧入された状態で、少なくとも一部が前記挿入部３２および前記チューブ２の長手方向一端部５と共に前記外筒部２２の受口部１５（前記継手本体１１の内部）に挿入され得る構成とされている。
The inner ring 12 includes an
本実施形態において、前記挿入部３２は、嵌合部３５と、前記差込部３６と、接触部３７を含んでいる。前記インナーリング１２は、また、前記チューブ２の流体用流路７と前記継手本体１１の流体用流路１６とを連通させ得る流体用流路３８を有している。
In the present embodiment, the
詳しくは、前記圧入部３１は、その外周形状が前記チューブ２の長手方向一端部５（前記圧入部３１が圧入されることにより拡径された部分）の内周形状と同一形状（円筒状）のものであり、前記インナーリング１２の軸方向一方側に配置されている。前記圧入部３１は、前記チューブ２の内径（拡径されていない状態での内径であり、以下同じ。）と略同一寸法の内径を有し、前記流体用流路３８の軸方向一方側部分を内部に含むように設けられている。ここで、前記流体用流路３８は、略円形断面を有している。
Specifically, the outer peripheral shape of the press-
前記圧入部３１は、また、前記チューブ２の内径よりも大きい外径を有し、前記チューブ２の長手方向一端部５側を拡径させるように前記チューブ２の長手方向一端部５側の内周面と全周にわたって圧接しつつ、前記チューブ２の長手方向一端部５側に前記開口部分８から圧入され、前記チューブ２の長手方向一端部に対して所定の圧入位置で保持され得るように構成されている。
The press-
そして、前記圧入部３１は、前記チューブ２の長手方向一端部５側に圧入された状態において、前記チューブ２の長手方向一端部に対する圧入位置が変わらないように、このチューブ２の長手方向一端部５と共に当該圧入部３１の軸方向他方側から前記外筒部２２の受口部１５（前記継手本体１１の内部）に挿入可能な構成とされている。
The press-fitting
前記圧入部３１は、前記外筒部２２の受口部１５に挿入されたとき、前記チューブ２の長手方向一端部５を前記外筒部２２との間に挟む。すなわち、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５に径方向内側から全周および軸方向全長にわたって圧接するとともに、前記外筒部２２が前記チューブ２の長手方向一端部５にその全周および軸方向全長にわたって径方向外側から接する。
When the press-
前記圧入部３１は、更に膨出部分３９を有している。前記膨出部分３９は、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５側へ圧入された場合に、これら両者の間におけるシール性能の向上を図り、かつ、前記チューブ２の抜け止めを図るための環状凸部であり、前記圧入部３１の軸方向一方側において前記インナーリング１２の径方向外方へ膨出するように形成されている。
The press-
前記膨出部分３９は、その頂部（径方向外側の最端部）を挟んで軸方向一方および他方の各々に面するように配置されたテーパ状の第１外周面および第２外周面を含む断面凸形状を有している。前記膨出部分３９の第２外周面は、前記外筒部２２への前記圧入部３１の挿入時に前記チューブ２の長手方向一端部５のうちの軸方向一方側部分を前記外筒部２２との間に挟み得るようになっている。
The bulging
前記挿入部３２は、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５側に圧入された場合に、前記チューブ２外に配置されるものである。前記挿入部３２は、筒状のものであり、前記インナーリング１２の軸方向他方側に配置されている。前記挿入部３２は、前記圧入部３１の内径と略同一寸法の内径を有し、前記流体用流路３８の軸方向他方側部分を内部に含むように設けられている。
The
前記挿入部３２は、概ね前記圧入部３１の外径よりも大きい外径を有し、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５と共に前記外筒部２２の受口部１５に挿入される際、前記外筒部２２にその径方向内側から全周および軸方向全長にわたって接するように、前記圧入部３１よりも先に前記外筒部２２の受口部１５に挿入される構成とされている。
The
前記挿入部３２において、前記嵌合部３５は、筒状のものであり、前記圧入部３１の軸方向他方側端部に同軸的に連設されている。前記嵌合部３５は、前記圧入部３１の内径および前記チューブ２の内径の各々と略同一寸法の内径を有する円筒状に形成され、前記流体用流路３８の軸方向他方側部分の一部をなす流体流路を有している。
In the
前記嵌合部３５は、前記圧入部３１（前記膨出部分３９の頂部付近を除く）の外径よりも大きい外径を有し、前記挿入部３２が前記外筒部２２の受口部１５に挿入されたとき、前記外筒部２２にその径方向内側から近接、当接または圧接するようになっている。ここで、前記嵌合部３５は、その全周および軸方向全長にわたって前記外筒部２２と近接、当接または圧接するようになっている。
The
前記差込部３６は、前記継手本体１１の溝部２９に圧入可能な筒状のものであり、前記嵌合部３５から軸方向他方へ同軸的に突設されている。前記差込部３６は、前記継手本体１１の内筒部２３の外径よりも若干小さい内径を有し、かつ、前記嵌合部３５に対して略同一または若干大きい外径を有する円筒状に形成されている。
The
前記差込部３６は、前記挿入部３２が前記外筒部２２の受口部１５に挿入されたとき、前記溝部２９に圧入されて、前記内筒部２３との間に第１シール領域４１を形成すべく、前記内筒部２３にその径方向外側から圧接するようになっている。ここで、前記差込部３６は、その全周および軸方向全長にわたって前記内筒部２３と接するようになっている。
When the
この際、前記差込部３６は、前記外筒部２２にその径方向内側から当接または圧接するようになっている。ここでも、前記差込部３６は、その全周および軸方向全長にわたって前記外筒部２２と接するようになっている。
At this time, the
前記接触部３７は、筒状のものであり、前記差込部３６の径方向内方に配置されている。前記接触部３７は、前記インナーリング１２の軸方向に関して、当該接触部３７の突出端部４３が前記差込部３６の突出端部４４よりも前記嵌合部３５側に位置するように、前記嵌合部３５から前記差込部３６と同方向（前記嵌合部３５の軸方向他方）へ同軸的に突設されている。
The
前記接触部３７は、前記嵌合部３５の内径および前記継手本体１１の内筒部２３の各々の内径と略同一寸法の内径を有する円筒状に形成されている。前記接触部３７は、前記差込部３６の軸方向一方側部分との間に前記内筒部２３の突出端部２６側を挟むことができるように、前記差込部３６の内径よりも小さい外径を有している。
The
そして、前記接触部３７は、前記差込部３６が前記溝部２９に圧入されたとき、その圧入による前記内筒部２３の径方向内方への変形移動を規制しつつ、前記内筒部２３との間に第２シール領域４２を形成すべく、前記内筒部２３にその軸方向一方側から圧接するようになっている。ここで、前記接触部３７は、その全周にわたって前記内筒部２３と接するようになっている。
And when the said
また、前記ユニオンナット１３は、前記挿入部３２、前記圧入部３１の少なくとも一部、および、前記チューブ２の長手方向一端部５が前記外筒部２２に挿入された状態を保持すべく、前記継手本体１１に連結可能に構成されている。本実施形態において、前記ユニオンナット１３は、前記チューブ２を通過させ得る貫通孔を軸部に有している。
Further, the
前記ユニオンナット１３は、前記チューブ２に対してその長手方向に相対移動できるように前記チューブ２に遊嵌可能に構成されるとともに、前記貫通孔に前記チューブ２を通した状態で前記継手本体１１の外筒部２２に締結可能に構成されている。前記ユニオンナット１３は、連結部４６と、押圧部４７とを有している。
The
前記連結部４６は、前記チューブ２の長手方向一端部５側を前記継手本体１１に連結すべく、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５と共に前記受口部１５に挿入された状態で、径方向に関して前記圧入部３１との間に前記チューブ２の長手方向一端部５を挟むように前記継手本体１１の外周部に螺合され得るように構成されている。
In the connecting
前記連結部４６は、前記貫通孔の一部を備えるとともに、前記継手本体１１の外筒部２２の螺合部分（前記雄ねじ部２５）と螺合可能な螺合部分を備えている。前記連結部４６は、筒状のものであり、前記ユニオンナット１３の軸方向他方側に配置されている。前記連結部４６の螺合部分は、雌ねじ部４９として、前記継手本体１１の外筒部２２の螺合部分と対応するように、前記連結部４６の内周部に軸方向に沿って設けられている。
The connecting
前記連結部４６は、前記雌ねじ部４９が前記継手本体１１の外筒部２２における前記雄ねじ部２５に対して螺合された後に軸方向他方へ螺進されたとき、前記外筒部２２を径方向外側から包囲して、前記外筒部２２およびこれに前記インナーリング１２の圧入部３１と共に挿入された前記チューブ２の長手方向一端部５を前記圧入部３１との間に挟む。
When the female threaded
この際、前記連結部４６は、前記外筒部２２に対し前記雌ねじ部４９が前記外筒部２２における前記雄ねじ部２５に径方向外側から螺合した螺合領域の全周にわたって接し、前記外筒部２２の受口部１５に挿入された前記チューブ２の長手方向一端部５に対し前記螺合領域の全周にわたって前記外筒部２２を介して間接的に接する。
At this time, the connecting
前記押圧部４７は、前記圧入部３１が前記チューブ２の長手方向一端部５と共に前記受口部１５に挿入された状態で、前記連結部４６が前記外筒部２２における前記雄ねじ部２５に対して螺進させられるのに伴って、前記チューブ２の長手方向一端部５側を、その軸方向一方側から前記継手本体１１に向かって押圧するとともに、その径方向外側から前記圧入部３１に向かって押圧できるように構成されている。
In the state where the press-
前記押圧部４７は、筒状のものであり、前記ユニオンナット１３の軸方向一方側に配置されている。前記押圧部４７は、その内周部が前記連結部４６の内周部よりも径方向内側に位置するように、前記連結部４６に同軸的に連設されている。前記押圧部４７は、前記連結部４６の内径よりも小さくかつ前記チューブ２の外径に対して若干大きい内径を有し、前記貫通孔の残部を備えている。
The
前記押圧部４７は、前記連結部４６が前記外筒部２２およびこれに前記インナーリング１２の圧入部３１と共に挿入された前記チューブ２の長手方向一端部５を前記圧入部３１との間に挟むとき、前記外筒部２２外でその軸方向一方に配置され、前記チューブ２の長手方向一端部５側を前記圧入部３１との間に挟み得る。
The
詳しくは、前記押圧部４７は、その内周部の軸方向他方側に設けられた角部４８を有し、前記連結部４６が前記外筒部２２における前記雄ねじ部２５に対して螺進されたとき、前記チューブ２の長手方向一端部５側を、その軸方向一方側から前記角部４８により前記継手本体１１に向かって押圧するとともに、その径方向外側から前記角部４８により前記圧入部３１に向かって押圧して、言い換えれば前記圧入部３１との間に挟んで保持（挟持）できるようになっている。
Specifically, the
ここで、前記角部４８は、前記連結部４６が前記外筒部２２における前記雄ねじ部２５に対して螺進されることにより、即ち前記継手本体１１に対する前記ユニオンナット１３の締め付けが進められることにより軸方向に移動し、前記膨出部分３９による前記チューブ２の拡径部分（前記第１外周面に沿う部分）にその全周にわたって楔を打ち込むように当該チューブ２の拡径部分を押圧する。
Here, the
前記ユニオンナット１３は、また、所定の樹脂材料から構成されている。好ましくは、前記ユニオンナット１３は、本実施形態のようにフッ素樹脂材料を用いて構成される。このフッ素樹脂材料としては、具体的には例えば、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）または、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）を挙げることができる。
The
このように構成される前記樹脂製管継手１に前記チューブ２を接合する場合には、例えば、まず、前記ユニオンナット１３を前記チューブ２に遊嵌する。次に、前記インナーリング１２を前記チューブ２と連結させるべく、その長手方向一端部５に前記開口部分８から前記圧入部３１を、前記膨出部分３９による前記チューブ２の拡径を行いつつ同軸的に圧入する。
When joining the
そして、前記外筒部２２の受口部１５（前記樹脂製管継手１の内部）に、前記チューブ２外にある前記インナーリング１２の挿入部３２を挿入し、続いて前記圧入部３１およびこれを圧入した前記チューブの長手方向一端部５を挿入する。最後に、前記ユニオンナット１３の連結部４６を前記外筒部２２における前記雄ねじ部２５に螺合させて、前記継手本体１１に向かって所定位置まで螺進させる。
Then, the
この螺進時、本実施形態においては、シール力が径方向に作用する前記第１シール領域４１が形成されるように前記差込部３６を前記溝部２９に圧入することができ、かつ、シール力が軸方向に作用する前記第２シール領域４２が形成されるように前記接触部３７を前記内筒部２３に圧接させることができるように、前記ユニオンナット１３の締付けを行う。
At the time of this screwing, in this embodiment, the
そのうえで、前記樹脂製管継手１においては、前記継手本体１１と前記インナーリング１２とが、互いに異なる樹脂材料を用いて構成されて、それぞれ雰囲気温度の変化に伴って収縮する性質を有している。そして、前記継手本体１１の外筒部２２における径方向の収縮率が、前記インナーリング１２の挿入部３２（特に、前記差込部３６）における径方向の収縮率よりも０．０９%以上大きく設定されている。すなわち、前記継手本体１１には、前記インナーリング１２に用いる樹脂材料に比べて、成形後の収縮率が大きくなる樹脂材料が用いられる。
In addition, in the resin pipe joint 1, the
ここで、互いに異なる樹脂材料とは、樹脂名が異なることのみならず、樹脂名は同じでもその樹脂グレードが異なることをも含む意である。すなわち、樹脂グレードが異なると、分子構造、分子量、結晶化度等が異なることに起因して、成形時のＭＦＲ（溶融流動性）、成形後のフレックスライフ（屈曲耐性）等が異なることがあり、成形品の収縮率に差が生じることがある。そのため、前記継手本体１１と前記インナーリング１２との間で、互いに異なる樹脂グレードの樹脂材料を用いることによっても、両者の収縮率に有意な差（０．０９％以上の差）を生じさせることができる場合がある。
Here, the resin materials different from each other include not only that the resin name is different, but also that the resin name is the same but the resin grade is different. That is, different resin grades may have different MFR (melt flowability) during molding, flex life (flexion resistance) after molding, etc. due to differences in molecular structure, molecular weight, crystallinity, etc. There may be a difference in the shrinkage rate of the molded product. Therefore, even when using resin materials of different resin grades between the
前記継手本体１１および前記インナーリング１２は、それぞれ所定の樹脂材料から構成されている。好ましくは、前記継手本体１１および前記インナーリング１２は、それぞれ本実施形態のようにフッ素樹脂材料を用いて構成される。このフッ素樹脂材料としては、具体的には例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、または、ＥＴＦＥを挙げることができる。
The
前記継手本体１１は、雰囲気温度（前記樹脂製管継手１の内部を流れる流体温度を含む）が常温（約２５℃）付近から所定値上昇することにより加熱され、その状態から雰囲気温度が前記常温付近まで下降することにより冷却されるものであり、このような温度変動が初めて発生した場合に前記外筒部２２を当初に比べて径方向に収縮させ得るようになっている。
The
前記インナーリング１２は、雰囲気温度（前記樹脂製管継手１の内部を流れる流体温度を含む）が常温付近から所定値上昇することにより加熱され、その状態から雰囲気温度が前記常温付近まで下降することにより冷却されるものであり、このような温度変動が初めて発生した場合に前記挿入部３２を当初に比べて径方向に収縮させ得るようになっている。
The inner ring 12 is heated when the ambient temperature (including the temperature of the fluid flowing inside the resin pipe joint 1) rises by a predetermined value from around normal temperature, and the ambient temperature falls from that state to around the normal temperature. When such a temperature fluctuation occurs for the first time, the
詳しくは、前記継手本体１１および前記インナーリング１２は、それぞれ前記外筒部２２および前記挿入部３２を含めて、加熱時（雰囲気温度の変化により所定量の熱を付与されたとき）に熱付与前と比べて膨張し、その後の冷却時（雰囲気温度の変化により熱を奪われたたとき）に当初（初めての熱付与前）よりも収縮した状態となる。
Specifically, the joint
そしてその収縮に際し、前記継手本体１１の外筒部２２が、前記インナーリング１２の挿入部３２よりも大きく径方向に収縮するように設定されている。
At the time of the contraction, the
前記継手本体１１と前記インナーリング１２とにおいては、前述のとおり、用いる樹脂材料を異ならせることにより、前記継手本体１１の外筒部２２における径方向の収縮率と前記インナーリング１２の挿入部３２における径方向の収縮率との間に所定範囲の差をもたらすことができるが、熱処理の有無や成形条件の調整等によって、両者の収縮率の差がさらに大きくなるようにしてもよい。具体的には、前記インナーリング１２に対してのみ、温度変動後の収縮率が略ゼロとなるように（殆ど収縮しないように）熱処理を施し、両者の収縮率の差がさらに大きくなるようにしてもよい。
As described above, the
ここでの熱処理とは、例えば、前記インナーリング１２の作製時に成形された成形物から内部歪みを取り除くことを目的として、その成形物に対して所定温度で所定時間（例えば、材質がＰＦＡまたはＰＴＦＥの場合は約２００℃から約２５０℃の範囲内で約１８０分間、材質がＥＴＦＥの場合は約１２０℃から約１４０℃の範囲内で約１８０分間）加熱を施す処理（アニール処理）である。 The heat treatment here is, for example, for the purpose of removing internal strain from a molded product molded at the time of manufacturing the inner ring 12, and for a predetermined time at a predetermined temperature (for example, the material is PFA or PTFE). In the case of (2), heating is performed within a range of about 200 ° C. to about 250 ° C. for about 180 minutes, and when the material is ETFE (about 180 minutes within a range of about 120 ° C. to about 140 ° C.), heating is performed (annealing treatment).
また、本実施形態において、前記継手本体１１の外筒部２２における径方向の収縮率と前記インナーリング１２の挿入部３２における径方向の収縮率との差は、約０．０９％から約１０％の範囲内の値に設定されている。好ましくは、これら両者の収縮率の差は、約０．０９％から約５％の範囲内の値に設定される。
Further, in the present embodiment, the difference between the radial shrinkage rate of the outer
このような構成により、前記チューブ２を前記樹脂製管継手１に接合した状態で、前記継手本体１１および前記ユニオンナット１３がそれらの内側を流れる流体からの熱伝達等により加熱された後に冷却された場合（熱サイクルを負荷された場合）、前記継手本体１１の外筒部２２を前記インナーリング１２の挿入部３２に比べて大きく径方向に収縮させることが可能となる。
With such a configuration, in a state where the
したがって、熱サイクルを経たとき、前記外筒部２２をその内径が前記挿入部３２の外径に比べて大きい変化量で減少するように変形させて（縮径させて）、前記外筒部２２をこれに径方向に重ねられた前記挿入部３２に圧接させることができる。
Therefore, when the thermal cycle is performed, the
よって、前記継手本体１１の外筒部２２と前記インナーリング１２の挿入部３２との間のシール性能を、前記樹脂製管継手１が常温に比べて高温の環境にさらされた後でも良好に持続させることができるように向上させることができる。つまり、前記継手本体１１と前記インナーリング１２との間のシール性能の向上を図ることができる。
Therefore, the sealing performance between the outer
また、本実施形態においては、前述のとおり、前記継手本体１１が、前記本体筒部２１と、前記本体筒部２１からその軸方向一方へ同軸的に突設された前記外筒部２２と、前記外筒部２２の径方向内方に配置されるとともに、突出端部２６が前記外筒部２２の突出端部２７よりも前記本体筒部２１側に位置するように前記本体筒部２１から前記外筒部２２と同方向へ同軸的に突設された前記内筒部２３と、軸方向一方へ開口するように前記本体筒部２１と前記外筒部２２と前記内筒部２３とに囲まれて形成された前記溝部２９とを有している。
Further, in the present embodiment, as described above, the joint
そして、前記インナーリング１２が、前記外筒部２２への前記挿入部３２および前記圧入部３１の少なくとも一部の挿入時に、径方向に作用する前記第１シール領域４１が前記挿入部３２（前記差込部３６）と前記内筒部２３との間に形成されるように、前記挿入部３２（前記差込部３６）を前記溝部２９に圧入させるようになっている。
When the inner ring 12 inserts at least a part of the
したがって、熱サイクルを経て前記継手本体１１の外筒部２２が収縮したとき、前記溝部２９に圧入された前記挿入部３２（前記差込部３６）を前記外筒部２２により前記内筒部２３に向かって押圧することが可能となり、これらの挿入部３２と内筒部２３とが径方向に圧接する圧接力を強めることができる。
Therefore, when the
よって、前記継手本体１１の内筒部２３と前記インナーリング１２の挿入部３２（前記差込部３６）との間に形成される前記第１シール領域４１のシール性能を、前記樹脂製管継手１が常温に比べて高温の環境にさらされた後でも良好に持続させることができるように向上させることができる。結果、前記継手本体１１と前記インナーリング１２との間のシール性能の更なる向上を図ることができる。
Therefore, the sealing performance of the first seal region 41 formed between the
以上のような作用効果は、シール性能についての比較実験を行うことで確認できた。この比較実験においては、まず、本発明の実施例１、実施例２、および、実施例３を準備するとともに、前記樹脂製管継手１と同じ構造を有しかつ継手本体およびインナーリングに関して本発明とは異なる収縮率の差をもつ比較例１、比較例２、および、比較例３を準備した。
The effects as described above were confirmed by conducting a comparative experiment on the sealing performance. In this comparative experiment, first, Example 1, Example 2 and Example 3 of the present invention are prepared, and the present invention is related to a joint body and an inner ring having the same structure as the
次に、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３の雰囲気温度を常温から約２００℃まで上昇させることにより、各々を約２００℃で１時間加熱した。その後、雰囲気温度を約２００℃から常温まで下降させることにより、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３をそれぞれ自然冷却した。 Next, by raising the ambient temperature of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 from room temperature to about 200 ° C., each of them was about 1 at about 200 ° C. Heated for hours. Then, Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 were each naturally cooled by lowering the ambient temperature from about 200 ° C. to room temperature.
なお、この加熱および自然冷却は、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３がそれぞれチューブと接合される前の状態（各々の継手本体およびインナーリングが互いに分離しかつ継手本体からも分離した状態）で、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３の各々に対して実施した。 In addition, this heating and natural cooling are the state before each of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 was joined to the tube (each joint body and It was carried out for each of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 with the inner rings separated from each other and from the joint body.
図２、図３に示すように、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３に関して、それぞれ、温度変動（加熱）の前後で、継手本体の外筒部の内径寸法とインナーリングの挿入部の外径寸法とを測定し、継手本体の外筒部の径方向の収縮率、および、インナーリングの挿入部の径方向の収縮率を算出した。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the joint main body before and after temperature fluctuation (heating) with respect to Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3, respectively. Measure the inner diameter dimension of the outer cylinder part and the outer diameter dimension of the inner ring insertion part to calculate the radial shrinkage rate of the outer cylinder part of the joint body and the radial shrinkage ratio of the inner ring insertion part. did.
そして、図４に示すように、継手本体の外筒部における径方向の収縮率が、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して有する収縮率の差を算出した。 And as shown in FIG. 4, the difference of the shrinkage rate which the shrinkage rate of the radial direction in the outer cylinder part of a joint main body has with respect to the shrinkage rate of the radial direction in the insertion part of an inner ring was computed.
ここで、実施例１は、ＰＦＡ製の継手本体とＥＴＦＥ製のインナーリングとを備えものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率に、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．０９％上回る差をもたせている。 Here, Example 1 includes a joint body made of PFA and an inner ring made of ETFE. And the difference which exceeds 0.09% with respect to the shrinkage rate of the radial direction in the insertion part of an inner ring is given to the shrinkage rate of the radial direction in the outer cylinder part of a joint main part.
実施例２は、ＰＦＡ製の継手本体とＰＴＦＥ製のインナーリングとを備えるものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率に、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．２７％上回る差をもたせている。 Example 2 includes a joint body made of PFA and an inner ring made of PTFE. And the difference which is 0.27% over the radial contraction rate in the outer cylinder part of the joint body is given to the radial contraction rate in the insertion part of the inner ring.
実施例３は、ＥＴＦＥ製の継手本体とＰＴＦＥ製のインナーリングとを備えるものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率に、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．２２％上回る差をもたせている。 Example 3 is provided with a joint body made of ETFE and an inner ring made of PTFE. And the difference which exceeds 0.22% with respect to the contraction rate of the radial direction in the insertion part of an inner ring is given to the contraction rate of the radial direction in the outer cylinder part of a coupling main body.
比較例１は、ＰＦＡ製の継手本体とＰＦＡ製のインナーリングとを備えるものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率に、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．２２％下回る差をもたせている。 Comparative Example 1 includes a joint body made of PFA and an inner ring made of PFA. And the difference which is 0.22% below is given to the shrinkage rate of the radial direction in the outer cylinder part of a joint main body with respect to the shrinkage rate of the radial direction in the insertion part of an inner ring.
比較例２は、ＥＴＦＥ製の継手本体とＥＴＦＥ製のインナーリングとを備えるものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率に、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．０５％上回る差をもたせている。 Comparative Example 2 includes a joint body made of ETFE and an inner ring made of ETFE. And the difference which exceeds 0.05% with respect to the contraction rate of the radial direction in the insertion part of an inner ring is given to the contraction rate of the radial direction in the outer cylinder part of a coupling main body.
比較例３は、ＰＴＦＥ製の継手本体とＰＴＦＥ製のインナーリングとを備えるものである。そして、継手本体の外筒部における径方向の収縮率を、インナーリングの挿入部における径方向の収縮率に対して、０．０４％上回る差をもたせている。 Comparative Example 3 is provided with a joint body made of PTFE and an inner ring made of PTFE. And the radial contraction rate in the outer cylinder part of a joint main body has a difference which exceeds 0.04% with respect to the radial contraction rate in the insertion part of an inner ring.
そして、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、および、比較例３の各々に対して、継手本体およびインナーリングを組み付けるようにＰＦＡ製のチューブを接合したうえで、熱サイクル（常温→高温（約２００℃）→常温）を負荷した。そして、熱サイクルを負荷する前後で、チューブの漏洩限界圧力比を測定した。 Then, a PFA tube is joined to each of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 so that the joint body and the inner ring are assembled. Then, a thermal cycle (normal temperature → high temperature (about 200 ° C.) → normal temperature) was applied. And before and after loading a heat cycle, the leak limit pressure ratio of the tube was measured.
ここでのチューブの漏洩限界圧力比とは、０回から５回の熱サイクル後ごとのチューブの漏洩限界圧力を測定し、熱サイクル前（即ち、熱サイクル回数がＯ回である場合）の漏洩限界圧力と比較したものであり、具体的には、熱サイクル後のチューブの漏洩限界圧力を熱サイクル前のチューブの漏洩限界圧力で割ったものである。 The tube leakage limit pressure ratio here refers to the tube leakage limit pressure measured after 0 to 5 thermal cycles, and leakage before the thermal cycle (ie, when the number of thermal cycles is O). It is a comparison with the limit pressure. Specifically, the leak limit pressure of the tube after the thermal cycle is divided by the leak limit pressure of the tube before the heat cycle.
図５に示す測定結果より、実施例１および実施例２については、チューブの漏洩限界圧力比が、比較例１、比較例２、および、比較例３に比べて大きくなることがわかった。つまり、本発明によれば、熱サイクルを繰り返し負荷された場合でも、樹脂製管継手におけるシール性能を良好に維持できることが明らかになった。 From the measurement results shown in FIG. 5, it was found that the leakage limit pressure ratio of the tube in Example 1 and Example 2 was larger than that in Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. That is, according to the present invention, it has been clarified that the sealing performance of the resin pipe joint can be satisfactorily maintained even when the heat cycle is repeatedly applied.
なお、上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態および変形形態をとり得ることは明らかである。したがって、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。 Obviously, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as described herein.
１ 樹脂製管継手
２ チューブ
５ チューブの長手方向一端部
１１ 継手本体
１２ インナーリング
１３ ユニオンナット
２２ 外筒部（筒部）
３１ 圧入部
３２ 挿入部
DESCRIPTION OF
31 Press-
Claims (2)
筒部を有する継手本体と、
前記筒部と径方向に接するように前記筒部に挿入され得る挿入部、および、前記チューブの長手方向一端部側に圧入され得る圧入部を有するインナーリングと、
前記挿入部が前記筒部に挿入された状態を保持すべく、前記継手本体に連結可能に構成されたユニオンナットとを備え、
前記継手本体と前記インナーリングとが、互いに異なる樹脂材料を用いて構成されて、それぞれ雰囲気温度の変化に伴って収縮する性質を有し、
前記継手本体の筒部における径方向の収縮率が、前記インナーリングの挿入部における径方向の収縮率よりも０．０９%以上大きく設定されている樹脂製管継手。 In resin pipe joints that can be joined to tubes,
A joint body having a tubular portion;
An inner ring having an insertion part that can be inserted into the cylinder part so as to be in contact with the cylinder part in the radial direction, and a press-fitting part that can be press-fitted into one end side in the longitudinal direction of the tube;
A union nut configured to be connectable to the joint body in order to maintain the state where the insertion portion is inserted into the cylindrical portion;
The joint body and the inner ring are configured using resin materials different from each other, each having a property of contracting with a change in ambient temperature,
A resin pipe joint in which a shrinkage ratio in a radial direction in a tubular portion of the joint body is set to be 0.09% or more larger than a shrinkage ratio in a radial direction in an insertion portion of the inner ring.
本体筒部と、
前記本体筒部からその軸方向一方へ同軸的に突設された、前記筒部としての外筒部と、
前記外筒部の径方向内方に配置されるとともに、突出端部が前記外筒部の突出端部より
も前記本体筒部側に位置するように前記本体筒部から前記外筒部と同方向へ同軸的に突設された内筒部と、
軸方向一方へ開口するように前記本体筒部と前記外筒部と前記内筒部とに囲まれて形成された溝部とを有し、
前記インナーリングが、
前記外筒部への前記挿入部の挿入時に、径方向に作用する第１シール領域が前記挿入部と前記内筒部との間に形成されるように、前記挿入部を前記溝部に圧入させる、請求項１に記載の樹脂製管継手。 The joint body is
A main body cylinder part,
An outer cylindrical portion as the cylindrical portion that is coaxially projected from the main body cylindrical portion to one axial direction thereof;
It is arranged radially inward of the outer cylinder part, and is the same as the outer cylinder part from the main body cylinder part so that the protruding end part is located closer to the main body cylinder part side than the protruding end part of the outer cylinder part. An inner cylinder projecting coaxially in the direction;
A groove portion formed to be surrounded by the main body cylinder portion, the outer cylinder portion, and the inner cylinder portion so as to open in one axial direction;
The inner ring is
When the insertion portion is inserted into the outer cylinder portion, the insertion portion is press-fitted into the groove portion so that a first seal region acting in the radial direction is formed between the insertion portion and the inner cylinder portion. The resin pipe joint according to claim 1.
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