JP2020098004A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】継手本体とこれに接続されたチューブとの間をシールする管継手のシール性能を向上させる。【解決手段】管継手１が、継手本体７と締結部材９とを備える。継手本体７は、チューブ３内にインナーリング部１１が挿入された状態で、チューブ３と接続される。締結部材９は、インナーリング部１１の径方向外方において継手本体７と締結され、インナーリング部１１に形成された被押圧部３３をチューブ３を介して押圧する。そして、被押圧部３３に、径方向外方に開口する環状の凹部５０が継手本体７の周方向に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、管継手に関する。

従来、特許文献１に記載のような管接続装置（管継手）が知られている。この管接続装置は、チューブと接続される継手本体と、インナーリングと、ユニオンナットとを備えている。

前記管接続装置においては、前記ユニオンナットの締込みにより、そのチューブ押圧部が前記チューブを前記インナーリングに形成された先窄まりの外周拡径面に押し付ける。

これにより、前記チューブと前記インナーリングの先窄まりの外周拡径面との間がシールされるようになっている。

特開２０１５−２１２５８２号公報

従来の管接続装置においては、上述のように、前記チューブと前記インナーリングの先窄まりの外周拡径面との間をシールする構造が採用されているが、確実にシールすることができるというシールの安全性をこれまで以上に向上するために、管接続装置（管継手）のシール性能のさらなる改善が求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、管継手のシール性能を向上させることを目的とする。

本発明は、
チューブ内にインナーリング部が挿入された状態で前記チューブと接続される継手本体と、
前記インナーリング部の径方向外方において前記継手本体と締結され、前記インナーリング部に形成された被押圧部を前記チューブを介して押圧する締結部材と、を備え、
前記被押圧部には、径方向外方に開口する環状の凹部が前記継手本体の周方向に設けられている、管継手である。

この構成によれば、前記継手本体が前記チューブと接続された場合に、前記締結部材により前記チューブを前記インナーリング部の被押圧部のうち複数の凹部周縁部分に押圧して、前記インナーリング部（前記継手本体）と前記チューブとの間をシールすることが可能となる。したがって、前記インナーリング部と前記チューブとの間のシール箇所を増やし、より多くの箇所（複数個所）でシールを行うことができる。よって、シールの安全性（確実性）を高めることができる。結果、前記管継手のシール性能を向上させることができる。

また、チューブが、前記凹部における軸方向両側の周縁部分に接触するので、軸方向において複数個所でシールすることができる。したがって、管継手のシール性能を更に向上させることができる。

本発明のまた別の態様によれば、
前記凹部は、前記インナーリング部の軸方向において所定間隔ごとに複数設けられている。

この構成によれば、前記凹部周縁部分において、軸方向に沿った更に多くのシール箇所を形成することが可能となる。したがって、管継手のシール性能をより向上させることができる。

本発明の別の態様によれば、
前記インナーリング部は、径方向外方へ膨らむ膨出部を有し、
前記被押圧部は、前記膨出部の頂部よりも前記締結部材の締結方向手前側に形成されている。

この構成によれば、前記締結部材を前記継手本体に締結するときに、前記締結部材を用いた前記凹部周縁部分への前記チューブの押圧の確実性を高めることが可能となる。

本発明のまた別の態様によれば、
前記膨出部の頂部に、径方向外方に開口する前記凹部とは異なる第二の凹部が前記インナーリング部の周方向に設けられている。

この構成によれば、前記チューブを前記インナーリング部の頂部に他の部分に比べて強く圧接させて、前記インナーリング部（前記継手本体）と前記チューブとの間のシール箇所を増加させることが可能となる。したがって、前記管継手のシール性能を向上させることができる。

本発明のまた別の態様によれば、
前記継手本体は、前記インナーリング部が設けられた本体部を有し、
前記本体部が、前記インナーリング部と別体に構成されている。

本発明によれば、管継手のシール性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る管継手の断面図である。 図１の一部拡大図である。 図１の管継手における継手本体のインナーリング部の側面図である。 図３の一部拡大図である。 別の実施形態の管継手の断面図である。 また別の実施形態の管継手の断面図である。

まず、本発明の一実施形態に係る管継手１の全体構成について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る管継手１の断面図である。図２は、図１の一部拡大図である。なお、図１は、管継手１にチューブ３の長手方向の一端部５が接続されている状態を示している。

以下の説明においては、図１を見た場合の紙面の左側（後述の締結部材９側）を軸方向一方側とし、図１を見た場合の紙面の右側（後述の継手本体７側）を軸方向他方側とする。

管継手１は、例えば、半導体、液晶または有機ＥＬの製造装置内、各種プラントの配管、医療・医薬分野の配管等において使用される複数の配管等を接続する部材である。なお、管継手１は、上記の分野や用途以外にも用いることができる。管継手１は、チューブ３とつながれるとともに、チューブ３とは別のチューブまたはタンク等の接続部材とつながれるように構成されている。

ここで、チューブ３は、可撓性を有するものである。チューブ３は、本実施形態においては、フッ素樹脂材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、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）等の樹脂材料を用いて製造されている。

図１、図２に示すように、管継手１は、継手本体７と、締結部材９とを備えている。管継手１は、本実施形態においては、フッ素樹脂材料等の樹脂材料を用いて製造されている。なお、樹脂材料は、フッ素樹脂を一例として説明するが、これに限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエーテルエテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等の種々の樹脂を使用可能であり、使用分野や用途、チューブ３の材質等に応じて適宜変更可能である。

継手本体７は、チューブ３内にインナーリング部１１が挿入された状態でチューブ３と接続されるように構成されている。本実施形態において、継手本体７は、インナーリング部１１と、本体部１３とを有している。

インナーリング部１１は、その軸方向一方側の一部分がチューブ３の長手方向の一端部５（以下、単に端部５という。）に挿入（本実施形態においては圧入）されるように構成されている。

インナーリング部１１は、継手本体７の軸方向一方側に配置されている。
インナーリング部１１は、本体部１３に設けられている。インナーリング部１１は、本実施形態においては、本体部１３と別体に（別部材として）構成されている。

詳しくは、インナーリング部１１は、本体部１３の軸方向一方側の端部に突出するように設けられている。インナーリング部１１は、円筒状に形成されている。インナーリング部１１は、チューブ３の内径と略同一寸法の内径を有している。

インナーリング部１１は、チューブ３内に挿入される部分に、径方向外方へ膨出する（膨らむ）膨出部１５を有している。膨出部１５は、インナーリング部１１の軸方向一方側に配置されている。

そして、膨出部１５は、インナーリング部１１の一部がチューブ３の端部５に軸方向他方側から圧入されたときに、チューブ３の端部５の一部を当該インナーリング部１１の形状に沿うように拡径させる。

膨出部１５は、本実施形態においては、インナーリング部１１の外径が膨出部１５の頂部５２から軸方向一方側に向かって漸次縮小しかつ頂部５２から軸方向他方側に向かって漸次縮小するように形成されており、頂部５２の軸方向一方側および他方側の各々に斜面部を有している。

インナーリング部１１の軸方向他方側には、シール突部１７が設けられている。シール突部１７は、円筒状に形成されており、前述のインナーリング部１１の一部をチューブ３へ圧入することにより、チューブ３の端部５に対して軸方向他方へ突出する。

インナーリング部１１の軸方向他方側には、傾斜突起１９が設けられている。傾斜突起１９は、円筒状に形成されている。傾斜突起１９は、シール突部１７の径方向内方に配置されている。

傾斜突起１９は、軸方向他方へ突出するようになっている。傾斜突起１９は、軸方向一方から他方へ向かって漸次縮径する傾斜面を有している。

本体部１３は、筒部２１と、受口部２３と、シール筒部２５とを有している。本体部１３は、継手本体７において、インナーリング部１１の軸方向他方側に配置されている。

筒部２１は、インナーリング部１１を介してチューブ３と連なって流体を流通させることができるように構成されている。筒部２１は、インナーリング部１１の内径と略同一寸法の内径を有している。

受口部２３は、インナーリング部１１との間にチューブ３の端部５を受け入れることができるように構成されている。詳しくは、受口部２３は、筒部２１の軸方向一方側の端部に設けられている。

受口部２３は、円筒状に形成されている。受口部２３は、インナーリング部１１の径方向外方に配置されている。受口部２３は、筒部２１の軸方向一方側の端部から軸方向一方へ向かって突出する。

受口部２３は、インナーリング部１１の軸方向他方側と、インナーリング部１１が圧入されたチューブ３の端部５の一部を内部に受け入れることができる。受口部２３は、その外周部に、雄ねじ部２７を有している。

シール筒部２５は、筒部２１の軸方向一方側の端部に設けられている。シール筒部２５は、受口部２３の軸方向他方側の端部と所定間隔を隔てた状態で、その端部の径方向内方に配置されている。

シール筒部２５は、インナーリング部１１と筒部２１との間に設けられている。シール筒部２５は、インナーリング部１１および筒部２１の各々の内径と略同一寸法の内径を有している。

シール筒部２５の軸方向一方側の端部には、傾斜面２９が設けられている。傾斜面２９は、円環状に形成されている。傾斜面２９は、傾斜突起１９の傾斜面と対向し、軸方向一方から他方へ向かって漸次縮径する面を有している。

シール筒部２５と、これと対向する受口部２３の軸方向他方側の端部との間には、シール溝３１が形成されている。シール溝３１は、円環状に形成されている。シール溝３１には、シール突部１７が圧入可能とされる。

締結部材９は、インナーリング部１１の径方向外方において継手本体７と締結され、インナーリング部１１に形成された被押圧部３３をチューブ３を介して押圧するように構成されている。

詳しくは、締結部材９は、筒状に形成されている。締結部材９は、チューブ３の外側に嵌め込まれる（外嵌される）ように構成されている。そして、締結部材９は、チューブ３に外嵌された状態でその長手方向に（軸方向に沿って）移動することができる。

締結部材９は、押圧部３５と、ねじ部３７とを有している。本実施形態において、締結部材９は、継手本体７における受口部２３に対応するユニオンナットとされている。なお、締結部材９は、被押圧部３３を押圧し、かつ、本体部１３と締結できるものであればよく、ユニオンナットに限定されるものではない。

押圧部３５は、ねじ部３７の軸方向一方側に配置されている。押圧部３５は、チューブ３に外嵌されており、チューブ３の長手方向に移動することができるように構成されている。

押圧部３５は、筒状に形成されている。押圧部３５は、チューブ３の外径よりも若干大きい内径を有する部分と、この部分の内径より大きい内径を有し且つ被押圧部３３を押すための押圧面３９が形成される部分とを有している。

押圧部３５は、インナーリング部１１の軸方向一方側がチューブ３の端部５に圧入された場合に、チューブ３の端部５のうち膨出部１５により拡径された拡径部分４１の軸方向一方に位置する。

すなわち、この場合に、押圧部３５の押圧面３９が、チューブ３の拡径部分４１と対向し、拡径部分４１を膨出部１５に向かって押圧することができる。

ねじ部３７は、押圧部３５の軸方向他方側の端部に設けられている。ねじ部３７は、押圧面３９よりも径方向外方に配置されている。

ねじ部３７は、円筒状に形成されている。ねじ部３７は、継手本体７における受口部２３を内側に嵌め入れる（内嵌する）ことができるようになっている。ねじ部３７は、その内周部に、雌ねじ部４３を有している。

雌ねじ部４３は、受口部２３の雄ねじ部２７に対応するように形成されている。つまり、雌ねじ部４３は、ねじ部３７が受口部２３を内嵌する場合に、受口部２３の雄ねじ部２７に締め付けられるようになっている。

以上の構成により、チューブ３の端部５に圧入したインナーリング部１１を継手本体７の受口部２３に入れ、その状態で締結部材９を継手本体７に対して軸方向他方へ螺進して締結することによって、チューブ３を継手本体７に接続した状態を維持することができる。

そして、このように締結部材９を用いて継手本体７へのチューブ３の接続を維持するとき、締結部材９の押圧部３５により、チューブ３の拡径部分４１をインナーリング部１１の膨出部１５における被押圧部３３に向かって軸方向他方および径方向内方へ押圧することが可能となる。

これにより、チューブ３の拡径部分４１をインナーリング部１１の膨出部１５に圧接させることができる。したがって、チューブ３と接続された管継手１において、インナーリング部１１（継手本体７）とチューブ３との間をシールすることができる。

しかも、シール突部１７をシール溝３１に圧入するとともに、傾斜突起１９の外周面をシール筒部２５の傾斜面２９に圧接させることができる。したがって、チューブ３と接続された管継手１の継手本体７において、インナーリング部１１と筒部２１との間をシールすることができる。

次に、特に、管継手１のインナーリング部１１の構成について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図３は、インナーリング部１１の側面図である。図４は、図３の一部拡大図である。

前述のように、締結部材９は、継手本体７と締結される場合、インナーリング部１１の一部が圧入されたチューブ３の端部５を介して、インナーリング部１１の被押圧部３３を押圧する。

そして、図１、図２、図３、図４に示すように、このインナーリング部１１の被押圧部３３に、径方向外方に開口する凹部５０が、インナーリング部１１の周方向に形成されている。

本実施形態において、被押圧部３３は、インナーリング部１１の膨出部１５に設けられている。被押圧部３３は、膨出部１５の斜面部のうち、膨出部１５の頂部５２よりも締結部材９の締結方向手前（軸方向一方）側に設けられている。

詳しくは、被押圧部３３は、膨出部１５の径変化部５４に設けられている。径変化部５４は、膨出部１５の頂部５２よりも締結部材９の締結方向手前側であって、頂部５２と被押圧部３３との間に設けられている。

ここで、締結部材９の締結方向とは、軸方向他方を指し、図１における矢印５６の方向である。そして、締結部材９の締結方向手前側とは、軸方向一方側である。締結部材９の締結方向奥側とは、軸方向他方側である。

径変化部５４は、膨出部１５における軸方向一方側の一部分を構成するものであり、膨出部１５の斜面部に設けられている。径変化部５４は、その外径が軸方向一方側から他方側に向かって漸次拡大する形状になっている。

また、膨出部１５の頂部５２は、膨出部１５における軸方向中途部であって、径変化部５４の軸方向他方側に位置している。そして、膨出部１５の頂部５２が、膨出部１５のなかで、最も径が大きくなる部分である。

本実施形態において被押圧部３３は、締結部材９の締結方向手前側から奥側に向かって漸次拡大する傾斜状に形成される。

図４に示すように、被押圧部３３は、断面視で径方向外方へ凸となる直線または曲線形状の傾斜面とされている。

さらに、被押圧部３３は、円環状に形成されている。被押圧部３３は、インナーリング部１１の全周にわたって延在し、チューブ３の端部５の内周と接する。被押圧部３３は、チューブ３との接触によってチューブ３に拡径部分４１を生じさせる。

そして、被押圧部３３には、凹部５０が少なくとも１つ設けられており、特に本実施形態においては、図４等に示すように、凹部５０が１つ設けられている。

凹部５０は、径方向外方に開口する凹みであって、被押圧部３３（膨出部１５）の表面から径方向内方に向かって所定の深さを有する。なお、後述するように、凹部５０の形状、個数、寸法等は、インナーリング部１１の形状や材質等によって適宜変更され、本実施形態で例示しているものに限定されない。また、特に、凹部５０の軸方向の長さ、および、凹部５０の径方向の長さ（深さ）は、インナーリング部１１が所定の強度を保つように適宜設定され得る。

本実施形態において、凹部５０は、前述の被押圧部３３に形成されることから、膨出部１５の頂部５２よりも締結部材９の締結方向手前側に位置している。

また、本実施形態において凹部５０は、環状溝に形成されている。換言すれば、凹部５０は、インナーリング部１１の周方向に連続するように、即ち被押圧部３３の全周にわたって形成されている。

被押圧部３３においては、凹部５０が形成されることにより、軸方向一方側の凹部周縁部分３３ａと軸方向他方側の凹部周縁部分３３ｂとが形成される。つまり、凹部５０は、被押圧部３３を凹部周縁部分３３ａと凹部周縁部分３３ｂとの軸方向に区画する。

このような構成により、チューブ３の端部５の一部を被押圧部３３に形成される複数の凹部周縁部分３３ａ・３３ｂに圧接させることが可能となる。

したがって、継手本体７がチューブ３と接続された場合に、締結部材９の締付けに伴って、押圧面３９がチューブ３の端部５の一部を被押圧部３３の複数の凹部周縁部分３３ａ・３３ｂに押圧して、インナーリング部１１（継手本体７）とチューブ３との間をシールすることが可能となる。

これにより、インナーリング部１１とチューブ３の端部５（内周）の一部との間の接触箇所が増加するので、より多くの箇所（複数個所）でシールを行うことができる。よって、シールの安全性（確実性）を高めることができる。結果、管継手１のシール性能を向上させることができる。

また、本実施形態においては、凹部５０が環状溝に形成されているので、チューブ３の端部５の一部を、線状に周方向に延びる複数の凹部周縁部分３３ａ・３３ｂの各々に圧接させて、これら両者の間をインナーリング部１１の周方向全周にわたってシールすることができる。すなわち、凹部５０の軸方向両側の凹部周縁部分３３ａ・３３ｂがチューブ３の内周面と接触して軸方向の複数個所でシールすることができる。したがって、シールの安全性（確実性）の向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、被押圧部３３が、膨出部１５において頂部５２よりも締結部材９の締結方向手前側（軸方向一方側）にある斜面部に設けられているので、締結部材９を継手本体７に締結するとき、この被押圧部３３に、押圧面３９により軸方向に作用する押圧力および径方向に作用する押圧力が確実に付与されることになり、締結部材９を用いたインナーリング部１１の被押圧部３３の複数の凹部周縁部分３３ａ・３３ｂへのチューブ３の端部５の一部の押圧の確実性を高めることができる。

また、例えば図５に示すように、被押圧部３３には、凹部５０を複数形成しても良い。この場合、複数の凹部５０が被押圧部３３に軸方向に所定間隔ごとに設けられる。

この場合には、凹部５０が複数となり、チューブ３の内周側と凹部周縁部分３３ａ・３３ｂとの接触個所が増加するので、軸方向に沿って更に多くのシール箇所を形成することが可能となる。したがって、管継手１のシール性能をより向上させることができる。

また、本発明における継手本体７は、本実施形態においては別体に構成されたインナーリング部１１と本体部１３とを有する構成としているが、これに限定するものではなく、例えば、図７に示すような、互いに一体に構成されたインナーリング部９１と本体部９３とを有する継手本体９５としてもよい。

また、本実施形態においては、図１、図２、図３、図４に示すように、インナーリング部１１の膨出部１５の頂部５２に、径方向外方に開口する凹部５０とは異なる別の凹部６０（第二の凹部６０）が、インナーリング部１１の周方向に設けられている。

詳しくは、膨出部１５の頂部５２に、凹部６０が少なくとも１つ設けられてあればよく、本実施形態においては、凹部６０が１つ設けられている。

凹部６０は、膨出部１５の頂部５２の表面（外周面）で径方向外方に開口しつつ、ここから径方向内方に向かって所定の深さを有するように凹んだ状態に形成されている。なお、凹部６０の軸方向の長さ、および、凹部６０の径方向の長さ（深さ）は、インナーリング部１１（膨出部１５）の強度が所定値以上を保つように適宜設定され得る。

凹部６０は、本実施形態においては、環状溝に形成されている。換言すれば、凹部６０は、インナーリング部１１の周方向に連続するように、即ち頂部５２の全周にわたって形成されている。なお、凹部６０は、インナーリング１１の周方向に断続的に設けられていても良い。

膨出部１５の頂部５２には、凹部６０を挟んで軸方向一方側の凹部周縁部分５２ａと軸方向他方側の凹部周縁部分５２ｂが形成される。凹部６０は、頂部５２を凹部周縁部分５２ａと凹部周縁部分５２ｂとに分ける。

このような構成により、チューブ３の端部５の内周面の一部がインナーリング部１１の頂部５２における複数の凹部周縁部分５２ａ・５２ｂに接触することから、インナーリング部１１とチューブ３の端部５との間において、シール箇所を増加させることができる。すなわち、これら両者間において、更に多くの個所でシールをすることができる。したがって、管継手１のシール性能を向上させることができる。

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。

１ 管継手
３ チューブ
７ 継手本体
９ 締結部材
１１ インナーリング部
１３ 本体部
１５ 膨出部
３３ 被押圧部
５０ 凹部
５２ 膨出部の頂部
６０ 凹部（第二の凹部）
９１ インナーリング部
９３ 本体部
９５ 継手本体

Claims (5)

1. チューブ内にインナーリング部が挿入された状態で前記チューブと接続される継手本体と、
   前記インナーリング部の径方向外方において前記継手本体と締結され、前記インナーリング部に形成された被押圧部を前記チューブを介して押圧する締結部材と、を備え、
   前記被押圧部には、径方向外方に開口する環状の凹部が前記継手本体の周方向に設けられている、管継手。
2. 前記凹部は、前記インナーリング部の軸方向において所定間隔ごとに複数設けられている、請求項１に記載の管継手。
3. 前記インナーリング部は、径方向外方へ膨らむ膨出部を有し、
   前記被押圧部は、前記膨出部の頂部よりも前記締結部材の締結方向手前側に形成されている、請求項１または請求項２に記載の管継手。
4. 前記膨出部の頂部に、径方向外方に開口する前記凹部とは異なる第二の凹部が前記インナーリング部の周方向に設けられている、請求項３に記載の管継手。
5. 前記継手本体は、前記インナーリング部が設けられた本体部を有し、
   前記本体部が、前記インナーリング部と別体に構成されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の管継手。

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