JP3656752B2 - チューブ材の継手 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナット部材の雌ねじ孔内に差し込まれたチューブ材の一端部を継手本体に外嵌し、前記ナット部材の雌ねじを継手本体の雄ねじに締め込むことで、チューブ材の一端部を支持するようにしたチューブ材の継手に関する。特に、本発明は、高密度半導体チップの製造現場におけるクリーンルーム内で用いる純水洗浄液、その他薬液等の流管路を司るチューブ材の樹脂継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のチューブ材の継手としては、例えば、特開平７−２４３５６４号公報に開示されたものがある。
【０００３】
すなわち、ナットを継手本体に締め込むときに、樹脂製スペーサーの両端面が継手本体とナットとに接触して、そのスペーサーを指で回して回転不能になるときをナットの締め込み終了位置とし、レンチ等の締め付け工具で締め込み終了位置を過ぎてナットを回し過ぎてもナットは樹脂製スペーサーを押圧して変形させるため、ねじ部に過度の応力は発生せず、継手本体を破損させることなく、ナットの締め込み作業を終了することができるものである。
【０００４】
また、同公報には、樹脂製スペーサーの両端面がそれぞれ継手本体面、ナット端面と接触すると、樹脂製スペーサーの両端面に作用する摩擦トルク差により、樹脂製スペーサーがナットと共回りし始め、樹脂製スペーサーの外形状の回転方向の移動により作業者が容易に目視できることで、ナットの締め込みを終了することができるものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のチューブ材の継手では、ナットの締め込みの最終段階では、ナットを少しずつ締め込む毎に、樹脂製スペーサーを指で回して回転するか否かを確かめなければならず、ナットの締め込み作業が煩わしく、作業性が良くないという問題点がある。
また、ナット側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクが、継手本体側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクより大きければ、樹脂製スペーサーとナットとが共回りし始めることで、ナットの締め込みを終了することができるが、反対に、ナット側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクが、継手本体側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクより小さければ、ナットの締め込みの最終段階で、樹脂製スペーサーとナットとが必ず共回りするとは限らず、そのため、ナットの締め込み不足や、締め込み過ぎる場合があって、不具合を生じ、特に樹脂継手の場合には金属継手と異なり、ナットを締め込むだけナットが締まってしまい、ナットの締め込み過ぎの場合には継手本体を破損させる可能性があるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、ナット部材の締め込みの最終段階で、ナット部材とコントロールリングとを確実に共回りさせることで、ナット部材の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナットの締め込み作業性を向上することができるとともに、継手本体の破損を防止することができるチューブ材の継手を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内に差し込まれたチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、前記ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようにしたチューブ材（Ｔ）の継手において、
前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌していて、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）の奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部（１７）と前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）とにより挟まれることで、前記ナット部材（２０）の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリング（３０）を備え、
前記コントロールリング（３０）は、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触し、該周縁部（２５）の円周方向に沿って形成される第１端面部（３２）と、前記継手本体（１０）のストッパ部（１７）と接触しない段部（３５）を間にして該第１端面部（３２）より小径になるよう形成され、該ストッパ部（１７）に対し接触し、該ストッパ部（１７）より小径になるよう該ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成される第２端面部（３４）とを有し、前記コントロールリング（３０）の内周面（３７）は、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）およびその首部（１３ａ）とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部（３２）の直径を前記第２端面部（３４）の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部（３５）があることにより前記第１端面部（３２）の幅を前記第２端面部（３４）の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触する接触面積を前記第２端面部（３４）が前記ストッパ部（１７）に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記第１端面部（３２）は、該第１端面部（３２）と前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）との間の摩擦係数を、前記第２端面部（３４）と前記ストッパ部（１７）との間の摩擦係数より大きくすることで、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）と前記コントロールリング（３０）とが共回りするように形成され、該コントロールリング（３０）の共回りを確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材（Ｔ）の継手。
【０００９】
［２］ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内に差し込まれたチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、前記ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようにしたチューブ材（Ｔ）の継手において、
前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌していて、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）の奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部（１７）と前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）とにより挟まれることで、前記ナット部材（２０）の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリング（３０）を備え、
前記コントロールリング（３０）は、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触し、該周縁部（２５）の円周方向に沿って形成される第１端面部（３２）と、前記継手本体（１０）のストッパ部（１７）と接触しない段部（３５）を間にして該第１端面部（３２）より小径になるよう形成され、該ストッパ部（１７）に対し接触し、該ストッパ部（１７）より小径になるよう該ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成される第２端面部（３４）とを有し、前記コントロールリング（３０）の内周面（３７）は、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）およびその首部（１３ａ）とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部（３２）の直径を前記第２端面部（３４）の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部（３５）があることにより前記第１端面部（３２）の幅を前記第２端面部（３４）の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触する接触面積を前記第２端面部（３４）が前記ストッパ部（１７）に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける摩擦トルクを前記ストッパ部（１７）から受ける摩擦トルクより大きくすることで、前記ナット部材（２０）と前記コントロールリング（３０）とが共回りするように形成され、
前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）には、該外周縁（３８）の周方向に所定の間隔で目印部（３６）が連設され、該コントロールリング（３０）の共回りを目視確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１１】
［３］前記第１端面部（３２）は、前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）の円周方向に沿って形成され、
前記第２端面部（３４）は、前記ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成され、
前記第１端面部（３２）は、該第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力と前記コントロールリング（３０）の中心から前記第１反力を受ける部分までの距離との積の総和が、前記第２端面部（３４）が前記ストッパ（１７）に接する第２反力と前記コントロールリング（３０）の中心から前記第２反力を受ける部分までの距離との積の総和より大きくなるように形成されている
ことを特徴とする［１］または［２］に記載のチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１２】
［４］前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）は、該外周縁（３８）の径が前記ナット部材（２０）の外径より大きくなるように形成され、
前記目印部（３６）は、前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）に形成された切欠き（３６）である
ことを特徴とする［２］に記載のチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１４】
次に本発明の作用を説明する。
ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内にチューブ材（Ｔ）の一端部を差し込み、そのチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようになっている。また、コントロールリング（３０）は継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌しておく。
【００１５】
ナット部材（２０）を締め込んでいくと、コントロールリング（３０）は継手本体（１０）のストッパ部（１７）とナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の孔周縁とにより挟まれるようになり、ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対しコントロールリング（３０）の第１端面部（３２）が接触し、継手本体（１０）のストッパ部（１７）に対しコントロールリング（３０）の第２端面部（３４）が接触する。
【００１６】
このナット部材（２０）の締め込み時に、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける摩擦トルクは、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）から受ける摩擦トルクより大きくなるように、第１端面部（３２）および第２端面部（３４）がそれぞれ形成されているので、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようになる。この共回りは、ナット部材（２０）の締め込み強度が適正な状態になったときに発生する現象であり、その共回りの状態を確認して、ナット部材（２０）の締め込み作業を終了すれば、ナット部材（２０）の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナット部材（２０）の締め込み作業を簡単かつ確実に行うことができ、ナット部材（２０）の締め込み不足や締め込み過ぎによる不具合を防止することができ、特に、締め込み過ぎによる継手本体（１０）の損傷を防止することができる。
【００１７】
具体的には、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）の円周方向に沿って形成され、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成されている場合に、第１端面部（３２）の径を第２端面部（３４）より大径になるように形成すればよい。それにより、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力は、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）から受ける第２反力よりコントロールリング（３０）の回転中心から遠い位置に作用することになる。また、作用と反作用の関係により、第１反力と第２反力とは同じであることから、第１反力に基づく摩擦トルクが第２反力に基づく摩擦トルクより大きくなる。それにより、ナット部材（２０）の締め込み時に、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようになる。
【００１８】
これに限らず、第１端面部（３２）を、その第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力と前記コントロールリング（３０）の中心から第１反力を受ける部分までの距離との積の総和が、第２端面部（３４）がストッパ（１７）に接する第２反力とコントロールリング（３０）の中心から第２反力を受ける部分までの距離との積の総和より大きくなるように形成してもよい。
【００１９】
以上は、共回りを目的として、第１端面部（３２）と第２端面部（３４）の形状やその位置を特定したものであるが、ナット部材（２０）、コントロールリング（３０）および継手本体（１０）の材質をそれぞれ選定することで、第１端面部（３２）と雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）との間の摩擦係数を、第２端面部（３４）とストッパ部（１７）との間の摩擦係数より大きくするようにしてもよい。それにより、ナット部材（２０）の締め込み時に、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようにしてもよい。
【００２０】
ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りすることで、ナット部材（２０）の締め込み強度が適正な状態になったことが判るが、ナット部材（２０）の締め込み作業をさらに確実に行うために、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とがどの程度共回りしたかを明確にさせる必要がある。それには、コントロールリング（３０）の外周縁（３８）に周方向に所定の間隔で目印部（３６）を連設すればよい。共回りする時に、目印部（３６）がコントロールリング（３０）と共に回転し、その目印部（３６）が回転した程度を見ることで、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とがどの程度共回りしたかを簡単に確認することができる。
【００２１】
コントロールリング（３０）はナット部材（２０）と継手本体（１０）のストッパ部（１７）との両者の間に挟まれていて、両者の影になりやすく、その目印部（３６）も見難くなり勝ちであり、共回りの程度を簡単に確認できない場合が生じる。
【００２２】
そこで、先ず、第１端面部（３２）の外周を成す外周縁（３８）をその外周縁（３８）の径がナット部材（２０）の外径より大きくなるように形成し、次に、第１端面部（３２）の外周縁（３８）に、その外周縁（３８）の周方向に所定の間隔で切欠き（３６）を連設するようにすればよい。それにより、切欠き（３６）は、前記両者の影にならないで目立つようになり、共回りの程度を簡単に確認することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示している。図１は、本発明の一実施の形態に係るチューブ材の継手の要部断面図である。図２は同じく本実施の形態に係るコントロールリングを図１のII方向から見たときの矢視図、図３は同じく図１のIII方向から見たときの矢視図である。
【００２５】
図１〜図３に示すように、本チューブ材Ｔの継手は、フッ素樹脂製の継手本体１０と、同じく、フッ素樹脂製のナット部材２０とから成る。フッ素樹脂としては、耐薬品性に優れた特性を有する「ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）」と「ＰＦＡ（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）」とが挙げられる。
【００２６】
ナット部材２０は、いわゆる袋ナットであり、その雌ねじ孔２１の奥側にねじ軸に直交する袋部である奥壁２２を有している。ナット部材２０の雌ねじ孔２１の入口側には雌ねじ部２３が刻設され、ナット部材２０の奥壁２２にチューブ材を奥壁２２側から雌ねじ孔２１内へ差し込むための差込孔２４が穿設されている。
【００２７】
ナット部材２０は略六角断面形の被締付部２７を有し、被締付部２７にナット締付工具（レンチ）を嵌め込むように成っている。継手本体１０は、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ挿入される先端部１１に被外嵌部１２が形成されている。被外嵌部１２には、ナット部材２０の差込孔２４を通って雌ねじ孔２１内に差し込まれたチューブ材Ｔの一端部が拡径した状態で外嵌している。したがって、雌ねじ孔２１内に差し込まれたチューブ材Ｔの一端部は、一般外径部Ｔ１、被外嵌部１２に外嵌する大径の拡径部Ｔ２、および、一般外径部Ｔ１と拡径部Ｔ２とを繋ぐ中間部である段差部Ｔ３（または、拡がり（フレアー：ｆｌａｒｅ））から成っている。
【００２８】
継手本体１０の先端部１１には、被外嵌部１２に続いて、雌ねじ部２３に螺合する雄ねじ１３が刻設されている。雄ねじ１３に螺合するナット部材２０の雌ねじ部２３のねじ山の径および、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔内周壁２１ａは、チューブ材Ｔの拡径部Ｔ２が相対的に挿通可能に、かつ、ねじ山等の径が最小になるように、拡径部Ｔ２の外径よりわずかに大きく設定されている。
【００２９】
継手本体１０の雄ねじ１３の奥側には、略六角断面形のストッパ部１７を有している。継手本体１０の基端部は、Ｌ字形に曲がったエルボー部を形成している。継手本体１０には、チューブ材Ｔの内径とほぼ同じ孔径で、ねじ軸方向へ貫通する貫通孔１４が穿設されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、継手本体１０の基端部にはエルボー部が形成されているが、これに限らない。すなわち、継手本体１０の基端部は、Ｌ字形に曲がらずに、真っ直ぐであってもよく、また、貫通孔１４がＴ字路形に形成されるものであっても良い。
【００３１】
ナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ継手本体１０の先端部１１が挿入された状態では、ナット部材２０の奥壁２２と継手本体１０の貫通孔１４の口縁部１５とがねじ軸と平行な方向線上で対向している。貫通孔１４の口縁部１５の外周縁には、チューブ材Ｔの一端部を外嵌し易く、さらに、安定した気密性を保持するために面取り斜面部１９が施されている。また、口縁部１５の内周縁には、移動媒体である液の溜まり防止のための面取り斜面部１９ａが施されている。
【００３２】
また、チューブ材Ｔの一端部が外嵌する継手本体１０の先端部１１の被外嵌部１２は、ナット部材２０の締め込み力に対向してその縮径方向の変形を最小に抑えて、シール力の緩和を防止すべく、十分な肉厚を有し必要な剛性を備えている。一方、ナット部材２０の奥壁２２は、差込孔２４の中心（ねじ軸の軸心）に向かって、継手本体１０の貫通孔１４の口縁部１５の方向（ねじ孔の入口方向）へ所定角度（２５度〜３５度）で傾く食込み部２２ａに成っている。
【００３３】
ナット部材２０の締め込み時に、継手本体１０の雄ねじ１３にはコントロールリング３０が外嵌している。コントロールリング３０は、一部が開いた略Ｃ字形状に形成されている。その開いた部分３９を継手本体１０の雄ねじ１３のねじ軸に対して直交する方向から外嵌する。コントロールリング３０は、継手本体１０のストッパ部１７とナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔周縁とにより挟まれることで、ナット部材２０の締め込み強度を調整可能なものである。
【００３４】
コントロールリング３０の材質としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂などの合成樹脂が用いられる。また、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を用いるようにしてもよい。
【００３５】
コントロールリング３０は、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の周縁部２５に対し接触する第１端面部３２と、継手本体１０のストッパ部１７に対し接触する第２端面部３４とを有している。
【００３６】
第１端面部３２は、ナット部材２０の締め込み時に、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける摩擦トルクを第２端面部３４がストッパ部１７から受ける摩擦トルクより大きくすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするように形成されている。
【００３７】
具体的には、第１端面部３２は、雌ねじ孔２１の周縁部２５の円周方向に沿って形成され、第２端面部３４は、ストッパ部１７の円周方向に沿って形成され、第１端面部３２の直径Ｄ１は、第２端面部３４の直径Ｄ２より大きくなるように形成されている。また、第１端面部３２の幅、第２端面部３４の幅をＷ１、Ｗ２とすると、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５に対し接触する接触面積Ｓ１（図２においてハッチングで示した部分）は約πＤ１・Ｗ１となり、第２端面部３４がストッパ部１７に対し接触する接触面積Ｓ２（図３においてハッチングで示した部分）は約πＤ２・Ｗ２となる。
【００３８】
コントロールリング３０の第２端面部３４には段部３５が形成されている。段部３５は、第２端面部３４の大径の部分にあって、ストッパ部１７から後退してストッパ部１７と接触しないようになっている。その結果、第２端面部３４のストッパ部１７と接触する部位が小径になっている。また、コントロールリング３０の内周面３７には、雄ねじ１３およびその首部１３ａ（雄ねじ１３より小径の部位）とにそれぞれ外嵌するように第１内周面３７ａおよび第２内周面３７ｂとが形成されている。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
チューブ材Ｔの一端部がナット部材２０の差込孔２４を通って雌ねじ孔２１内に差し込まれ、チューブ材Ｔの一端部の拡径部Ｔ２が継手本体１０の先端部１１である被外嵌部１２に外嵌している。チューブ材Ｔの一般外径部Ｔ１から拡径した状態の拡径部Ｔ２にかかる段差部Ｔ３は、継手本体１０の被外嵌部１２の面取り斜面部１９に沿って斜めに拡がっている。継手本体１０の先端部１１をナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ挿入していくと、継手本体１０の雄ねじ１３の始端が、ナット部材２０の雌ねじ部２３の始端に当接する。このとき、チューブ材Ｔの拡径部Ｔ２は、ナット部材２０の雌ねじ孔２１（雌ねじ部２３のねじ山あるいは、雌ねじ孔２１の孔内周壁２１ａ）に、わずかな隙間を介して、あるいは雌ねじ孔２１に摺接しながら相対的に挿通していく。
【００４０】
ナット部材２０の被締付部２７に締付工具を嵌め込むとともに、継手本体１０のストッパ部１７に同じく、締付工具を嵌め込んで、これらを相対的に回転させれば、継手本体１０の雄ねじ１３にナット部材２０の雌ねじ部２３が螺進していく。継手本体１０の雄ねじ１３にナット部材２０の雌ねじ部２３が完全に螺着した状態では、ナット部材２０の奥壁２２の食込み部２２ａは、チューブ材Ｔの段差部Ｔ３に食い込み、チューブ材Ｔの抜けを防止することができる。さらに、チューブ材Ｔと継手本体１０の面取り斜面部１９が圧接されるので、高い気密性を得ることができる。
【００４１】
ナット部材２０の雌ねじ孔２１内にチューブ材Ｔの一端部を差し込み、そのチューブ材Ｔの一端部を継手本体１０に外嵌し、ナット部材２０の雌ねじを継手本体１０の雄ねじ１３に締め込むことで、チューブ材Ｔの一端部を支持するようになっている。また、コントロールリング３０は継手本体１０の雄ねじ１３に外嵌しておく。
【００４２】
ナット部材２０の締め込み作業の前に、継手本体１０の雄ねじ１３のねじ軸に対して直交する方向からコントロールリング３０の開いた部分３９をその雄ねじ１３に外嵌しておく。次に、ナット部材２０の雌ねじ部２３を継手本体１０の雄ねじ１３に締め込んでいくと、コントロールリング３０は継手本体１０のストッパ部１７とナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔周縁とにより挟まれるようになり、やがて、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の周縁部２５に対しコントロールリング３０の第１端面部３２が接触し、継手本体１０のストッパ部１７に対しコントロールリング３０の第２端面部３４が接触するようになる。
【００４３】
このナット部材２０の締め込み時に、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける摩擦トルクは、第２端面部３４がストッパ部１７から受ける摩擦トルクより大きくなり、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするようになり、ナット部材２０の締め込み強度が適正な状態になる。
【００４４】
具体的には、第１端面部３２の径を第２端面部３４より大径になるように形成しているので、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力は、第２端面部３４がストッパ部１７から受ける第２反力よりコントロールリング３０の回転中心から遠い位置に作用することになる。
【００４５】
第１反力、第２反力をＦ１、Ｆ２とし、コントロールリング３０の回転中心から各反力Ｆ１、Ｆ２の作用する位置までの距離をＲ１、Ｒ２とし、第１端面部３２、第２端面部３４に係る摩擦係数を共にμとすれば、第１反力に基づく摩擦トルクは、ΣμＦ１・Ｒ１となり、第２反力に基づく摩擦トルクは、ΣμＦ２・Ｒ２となる。
【００４６】
ここで、摩擦係数μは、静摩擦係数であり、第１反力Ｆ１に基づく摩擦トルクは、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力Ｆ１とコントロールリング３０の中心（回転中心）から第１反力Ｆ１を受ける部分までの距離Ｒ１との積の総和であり、第２反力Ｆ２に基づく摩擦トルクは、第２端面部３４がストッパ１７に接する第２反力Ｆ２とコントロールリング３０の中心から第２反力Ｆ２を受ける部分までの距離Ｒ２との積の総和である。
【００４７】
ナット部材２０を締め込むとき、作用と反作用の関係により、第１反力と第２反力とは同じであり（Ｆ１＝Ｆ２）、また、Ｒ１＞Ｒ２であることから、第１反力に基づく摩擦トルク（ΣμＦ１・Ｒ１）が第２反力に基づく摩擦トルク（ΣμＦ２・Ｒ２）より大きくなり、第２端面部３４が先にストッパ部１７に対して滑り始め、それにより、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００４８】
ナット部材２０とコントロールリング３０との共回りの状態を確認した上で、ナット部材２０の締め込み作業を終了すれば、ナット部材２０の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナット部材２０の締め込み作業を簡単かつ確実に行うことができる。また、ナット部材２０の締め込み不足や締め込み過ぎによる不具合を防止することができ、特に、ナット部材２０の締め込み過ぎによる継手本体１０の損傷を防止することができる。
【００４９】
また、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするとき、コントロールリング３０の開いた部分３９が目印となって、ナット部材２０とコントロールリング３０の開いた部分３９とが共回りすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とがどの程度共回りしたかが明確になり、それにより、ナット部材２０の締め込み作業をさらに確実に行うことができる。
【００５０】
ナット部材２０の締め込み作業が終了した後に、チューブ継手は使用可能になるが、長期使用でチューブ材を支持する力が減少する場合があり、その支持する力の減少を防止すべく、所定期間使用した後にナット部材２０を増し締めする必要がある。ナット部材２０を増し締めするとき、コントロールリング３０を継手本体１０の雄ねじ１３から取り外す必要がある。このとき、コントロールリング３０の開いた部分３９の間の隙間に継手本体１０の雄ねじ１３を相対的に通すようにすれば、コントロールリング３０を継手本体１０の雄ねじ１３から容易に抜き出すことができる。
【００５１】
一方、ナット部材２０を増し締めするとき、増し締め用のコントロールリング３０をナット部材２０とストッパ１７との間の隙間に介在させてもよい。ナット部材２０の増し締めのときにも、ナット部材２０とコントロールリング３０とが必ず共回りするように設定する。
【００５２】
なお、前記実施の形態では、コントロールリング３０の第１端面部３２の径を第２端面部３４より大径にすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とが必ず共回りするようにしたものを示したが、第１端面部３２、第２端面部３４に係る摩擦係数をそれぞれμ１、μ２（μ１＞μ２）とすれば、仮にＲ１＝Ｒ２であっても、第１反力に基づく摩擦トルク（Σμ１・Ｆ１・Ｒ１）は、第２反力に基づく摩擦トルク（Σμ２・Ｆ２・Ｒ２）より大きくなり、それにより、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００５３】
さらに、図４〜図６に示すように、コントロールリング３０の外周縁３８にその周方向に所定の間隔で目印部を連設してもよい。具体的には、第１端面部３２の外周を成し、その径がナット部材２０の外径より大きな外周縁３８に、その外周縁３８の周方向に所定の間隔で目印部である切欠き３６を連設すればよい。
【００５４】
ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りする時に、切欠き３６がコントロールリング３０と一体的に回転する。具体的には、切欠き３６が図６（ａ）に示す共回り前の状態から図６（ｂ）に示す共回り後の状態になる。その切欠き３６が回転した程度（図６では約４５度の角度）を見ることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とがどの程度共回りしたかを簡単に確認することができる。また、ナット部材２０の外径より大きな外周縁３８に切欠き３６を設けることで、切欠き３６がナット部材２０とストッパ部１７との両者の影にならないで目立つようになり、共回りの程度を簡単に確認することができる。
【００５５】
さらに、図７および図８は前記実施の形態の変形例であり、図７はコントロールリングの正面図、図８は図７のVIII−VIII線断面図を示している。また、図９および図１０は前記実施の形態の他の変形例であり、コントロールリングの正面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図を示している。
【００５６】
図７〜図１０に示すように、第２端面部３４には前記実施の形態のように段部３５が形成されていない。このコントロールリング３０では、第１端面部３２および第２端面部３４の各最大の径はほぼ同じになる一方、第１端面部３２の最小の径より第２端面部３４の最小の径が小さくなっている。それにより、コントロールリング３０の第１端面部３２は第２端面部３４に対し、雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力Ｆ１を第１端面部３２の大径の部分で集中的に受けるようになっている。
【００５７】
それにより、第１反力に基づく摩擦トルクが第２反力に基づく摩擦トルクより大きくなり、第２端面部３４が先にストッパ部１７に対して滑り始め、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るチューブ材の継手においては、ナット部材の締め込み時に、コントロールリングの第１端面部がナット部材の雌ねじ孔の周縁部から受ける摩擦トルクをコントロールリングの第２端面部が継手本体のストッパ部から受ける摩擦トルクより大きくするようにしたので、ナット部材の締め込みの最終段階で、ナット部材とコントロールリングとが確実に共回りするようになり、ナット部材の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナットの締め込み作業性を向上することができるとともに、継手本体の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るチューブ材の継手の要部断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコントロールリングを図１のII方向から見たときの矢視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るコントロールリングを図１のIII方向から見たときの矢視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るコントロールリングの正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るコントロールリングが共回りする前後の状態を示す説明図であり、（ａ）は共回り前の状態を示し、（ｂ）は共回り後の状態を示している。
【図７】本発明の実施の形態の変形例に係るコントロールリングの正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の他の変形例に係るコントロールリングの正面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
Ｓ１…接触面積
Ｓ２…接触面積
Ｔ…チューブ材
Ｔ１…一般外径部
Ｔ２…拡径部
Ｔ３…段差部
１０…継手本体
１１…先端部
１２…被外嵌部
１３…雄ねじ
１３ａ…首部
１４…貫通孔
１５…口縁部
１７…ストッパ部
１９ａ…面取り斜面部
２０…ナット部材
２１…雌ねじ孔
２１ａ…孔内周壁
２２…奥壁
２２ａ…食込み部
２３…雌ねじ部
２４…差込孔
２７…被締付部
３０…コントロールリング
３２…第１端面部
３４…第２端面部
３５…段部
３６…切欠き
３７…内周面
３７ａ…第１内周面
３７ｂ…第２内周面
３８…外周縁
３９…開いた部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナット部材の雌ねじ孔内に差し込まれたチューブ材の一端部を継手本体に外嵌し、前記ナット部材の雌ねじを継手本体の雄ねじに締め込むことで、チューブ材の一端部を支持するようにしたチューブ材の継手に関する。特に、本発明は、高密度半導体チップの製造現場におけるクリーンルーム内で用いる純水洗浄液、その他薬液等の流管路を司るチューブ材の樹脂継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のチューブ材の継手としては、例えば、特開平７−２４３５６４号公報に開示されたものがある。
【０００３】
すなわち、ナットを継手本体に締め込むときに、樹脂製スペーサーの両端面が継手本体とナットとに接触して、そのスペーサーを指で回して回転不能になるときをナットの締め込み終了位置とし、レンチ等の締め付け工具で締め込み終了位置を過ぎてナットを回し過ぎてもナットは樹脂製スペーサーを押圧して変形させるため、ねじ部に過度の応力は発生せず、継手本体を破損させることなく、ナットの締め込み作業を終了することができるものである。
【０００４】
また、同公報には、樹脂製スペーサーの両端面がそれぞれ継手本体面、ナット端面と接触すると、樹脂製スペーサーの両端面に作用する摩擦トルク差により、樹脂製スペーサーがナットと共回りし始め、樹脂製スペーサーの外形状の回転方向の移動により作業者が容易に目視できることで、ナットの締め込みを終了することができるものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のチューブ材の継手では、ナットの締め込みの最終段階では、ナットを少しずつ締め込む毎に、樹脂製スペーサーを指で回して回転するか否かを確かめなければならず、ナットの締め込み作業が煩わしく、作業性が良くないという問題点がある。
また、ナット側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクが、継手本体側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクより大きければ、樹脂製スペーサーとナットとが共回りし始めることで、ナットの締め込みを終了することができるが、反対に、ナット側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクが、継手本体側から樹脂製スペーサーに作用する摩擦トルクより小さければ、ナットの締め込みの最終段階で、樹脂製スペーサーとナットとが必ず共回りするとは限らず、そのため、ナットの締め込み不足や、締め込み過ぎる場合があって、不具合を生じ、特に樹脂継手の場合には金属継手と異なり、ナットを締め込むだけナットが締まってしまい、ナットの締め込み過ぎの場合には継手本体を破損させる可能性があるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、ナット部材の締め込みの最終段階で、ナット部材とコントロールリングとを確実に共回りさせることで、ナット部材の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナットの締め込み作業性を向上することができるとともに、継手本体の破損を防止することができるチューブ材の継手を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内に差し込まれたチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、前記ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようにしたチューブ材（Ｔ）の継手において、
前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌していて、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）の奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部（１７）と前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）とにより挟まれることで、前記ナット部材（２０）の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリング（３０）を備え、
前記コントロールリング（３０）は、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触し、該周縁部（２５）の円周方向に沿って形成される第１端面部（３２）と、前記継手本体（１０）のストッパ部（１７）と接触しない段部（３５）を間にして該第１端面部（３２）より小径になるよう形成され、該ストッパ部（１７）に対し接触し、該ストッパ部（１７）より小径になるよう該ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成される第２端面部（３４）とを有し、前記コントロールリング（３０）の内周面（３７）は、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）およびその首部（１３ａ）とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部（３２）の直径を前記第２端面部（３４）の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部（３５）があることにより前記第１端面部（３２）の幅を前記第２端面部（３４）の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触する接触面積を前記第２端面部（３４）が前記ストッパ部（１７）に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記第１端面部（３２）は、該第１端面部（３２）と前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）との間の摩擦係数を、前記第２端面部（３４）と前記ストッパ部（１７）との間の摩擦係数より大きくすることで、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）と前記コントロールリング（３０）とが共回りするように形成され、該コントロールリング（３０）の共回りを確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材（Ｔ）の継手。
【０００９】
［２］ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内に差し込まれたチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、前記ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようにしたチューブ材（Ｔ）の継手において、
前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌していて、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）の奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部（１７）と前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）とにより挟まれることで、前記ナット部材（２０）の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリング（３０）を備え、
前記コントロールリング（３０）は、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触し、該周縁部（２５）の円周方向に沿って形成される第１端面部（３２）と、前記継手本体（１０）のストッパ部（１７）と接触しない段部（３５）を間にして該第１端面部（３２）より小径になるよう形成され、該ストッパ部（１７）に対し接触し、該ストッパ部（１７）より小径になるよう該ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成される第２端面部（３４）とを有し、前記コントロールリング（３０）の内周面（３７）は、前記継手本体（１０）の雄ねじ（１３）およびその首部（１３ａ）とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部（３２）の直径を前記第２端面部（３４）の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部（３５）があることにより前記第１端面部（３２）の幅を前記第２端面部（３４）の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対し接触する接触面積を前記第２端面部（３４）が前記ストッパ部（１７）に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記ナット部材（２０）の締め込み時に、前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける摩擦トルクを前記ストッパ部（１７）から受ける摩擦トルクより大きくすることで、前記ナット部材（２０）と前記コントロールリング（３０）とが共回りするように形成され、
前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）には、該外周縁（３８）の周方向に所定の間隔で目印部（３６）が連設され、該コントロールリング（３０）の共回りを目視確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１１】
［３］前記第１端面部（３２）は、前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）の円周方向に沿って形成され、
前記第２端面部（３４）は、前記ストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成され、
前記第１端面部（３２）は、該第１端面部（３２）が前記雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力と前記コントロールリング（３０）の中心から前記第１反力を受ける部分までの距離との積の総和が、前記第２端面部（３４）が前記ストッパ（１７）に接する第２反力と前記コントロールリング（３０）の中心から前記第２反力を受ける部分までの距離との積の総和より大きくなるように形成されている
ことを特徴とする［１］または［２］に記載のチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１２】
［４］前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）は、該外周縁（３８）の径が前記ナット部材（２０）の外径より大きくなるように形成され、
前記目印部（３６）は、前記コントロールリング（３０）の外周縁（３８）に形成された切欠き（３６）である
ことを特徴とする［２］に記載のチューブ材（Ｔ）の継手。
【００１４】
次に本発明の作用を説明する。
ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）内にチューブ材（Ｔ）の一端部を差し込み、そのチューブ材（Ｔ）の一端部を継手本体（１０）に外嵌し、ナット部材（２０）の雌ねじを継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に締め込むことで、チューブ材（Ｔ）の一端部を支持するようになっている。また、コントロールリング（３０）は継手本体（１０）の雄ねじ（１３）に外嵌しておく。
【００１５】
ナット部材（２０）を締め込んでいくと、コントロールリング（３０）は継手本体（１０）のストッパ部（１７）とナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の孔周縁とにより挟まれるようになり、ナット部材（２０）の雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）に対しコントロールリング（３０）の第１端面部（３２）が接触し、継手本体（１０）のストッパ部（１７）に対しコントロールリング（３０）の第２端面部（３４）が接触する。
【００１６】
このナット部材（２０）の締め込み時に、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける摩擦トルクは、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）から受ける摩擦トルクより大きくなるように、第１端面部（３２）および第２端面部（３４）がそれぞれ形成されているので、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようになる。この共回りは、ナット部材（２０）の締め込み強度が適正な状態になったときに発生する現象であり、その共回りの状態を確認して、ナット部材（２０）の締め込み作業を終了すれば、ナット部材（２０）の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナット部材（２０）の締め込み作業を簡単かつ確実に行うことができ、ナット部材（２０）の締め込み不足や締め込み過ぎによる不具合を防止することができ、特に、締め込み過ぎによる継手本体（１０）の損傷を防止することができる。
【００１７】
具体的には、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）の円周方向に沿って形成され、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）の円周方向に沿って形成されている場合に、第１端面部（３２）の径を第２端面部（３４）より大径になるように形成すればよい。それにより、第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力は、第２端面部（３４）がストッパ部（１７）から受ける第２反力よりコントロールリング（３０）の回転中心から遠い位置に作用することになる。また、作用と反作用の関係により、第１反力と第２反力とは同じであることから、第１反力に基づく摩擦トルクが第２反力に基づく摩擦トルクより大きくなる。それにより、ナット部材（２０）の締め込み時に、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようになる。
【００１８】
これに限らず、第１端面部（３２）を、その第１端面部（３２）が雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）から受ける第１反力と前記コントロールリング（３０）の中心から第１反力を受ける部分までの距離との積の総和が、第２端面部（３４）がストッパ（１７）に接する第２反力とコントロールリング（３０）の中心から第２反力を受ける部分までの距離との積の総和より大きくなるように形成してもよい。
【００１９】
以上は、共回りを目的として、第１端面部（３２）と第２端面部（３４）の形状やその位置を特定したものであるが、ナット部材（２０）、コントロールリング（３０）および継手本体（１０）の材質をそれぞれ選定することで、第１端面部（３２）と雌ねじ孔（２１）の周縁部（２５）との間の摩擦係数を、第２端面部（３４）とストッパ部（１７）との間の摩擦係数より大きくするようにしてもよい。それにより、ナット部材（２０）の締め込み時に、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りするようにしてもよい。
【００２０】
ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とが共回りすることで、ナット部材（２０）の締め込み強度が適正な状態になったことが判るが、ナット部材（２０）の締め込み作業をさらに確実に行うために、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とがどの程度共回りしたかを明確にさせる必要がある。それには、コントロールリング（３０）の外周縁（３８）に周方向に所定の間隔で目印部（３６）を連設すればよい。共回りする時に、目印部（３６）がコントロールリング（３０）と共に回転し、その目印部（３６）が回転した程度を見ることで、ナット部材（２０）とコントロールリング（３０）とがどの程度共回りしたかを簡単に確認することができる。
【００２１】
コントロールリング（３０）はナット部材（２０）と継手本体（１０）のストッパ部（１７）との両者の間に挟まれていて、両者の影になりやすく、その目印部（３６）も見難くなり勝ちであり、共回りの程度を簡単に確認できない場合が生じる。
【００２２】
そこで、先ず、第１端面部（３２）の外周を成す外周縁（３８）をその外周縁（３８）の径がナット部材（２０）の外径より大きくなるように形成し、次に、第１端面部（３２）の外周縁（３８）に、その外周縁（３８）の周方向に所定の間隔で切欠き（３６）を連設するようにすればよい。それにより、切欠き（３６）は、前記両者の影にならないで目立つようになり、共回りの程度を簡単に確認することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示している。図１は、本発明の一実施の形態に係るチューブ材の継手の要部断面図である。図２は同じく本実施の形態に係るコントロールリングを図１のII方向から見たときの矢視図、図３は同じく図１のIII方向から見たときの矢視図である。
【００２５】
図１〜図３に示すように、本チューブ材Ｔの継手は、フッ素樹脂製の継手本体１０と、同じく、フッ素樹脂製のナット部材２０とから成る。フッ素樹脂としては、耐薬品性に優れた特性を有する「ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）」と「ＰＦＡ（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）」とが挙げられる。
【００２６】
ナット部材２０は、いわゆる袋ナットであり、その雌ねじ孔２１の奥側にねじ軸に直交する袋部である奥壁２２を有している。ナット部材２０の雌ねじ孔２１の入口側には雌ねじ部２３が刻設され、ナット部材２０の奥壁２２にチューブ材を奥壁２２側から雌ねじ孔２１内へ差し込むための差込孔２４が穿設されている。
【００２７】
ナット部材２０は略六角断面形の被締付部２７を有し、被締付部２７にナット締付工具（レンチ）を嵌め込むように成っている。継手本体１０は、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ挿入される先端部１１に被外嵌部１２が形成されている。被外嵌部１２には、ナット部材２０の差込孔２４を通って雌ねじ孔２１内に差し込まれたチューブ材Ｔの一端部が拡径した状態で外嵌している。したがって、雌ねじ孔２１内に差し込まれたチューブ材Ｔの一端部は、一般外径部Ｔ１、被外嵌部１２に外嵌する大径の拡径部Ｔ２、および、一般外径部Ｔ１と拡径部Ｔ２とを繋ぐ中間部である段差部Ｔ３（または、拡がり（フレアー：ｆｌａｒｅ））から成っている。
【００２８】
継手本体１０の先端部１１には、被外嵌部１２に続いて、雌ねじ部２３に螺合する雄ねじ１３が刻設されている。雄ねじ１３に螺合するナット部材２０の雌ねじ部２３のねじ山の径および、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔内周壁２１ａは、チューブ材Ｔの拡径部Ｔ２が相対的に挿通可能に、かつ、ねじ山等の径が最小になるように、拡径部Ｔ２の外径よりわずかに大きく設定されている。
【００２９】
継手本体１０の雄ねじ１３の奥側には、略六角断面形のストッパ部１７を有している。継手本体１０の基端部は、Ｌ字形に曲がったエルボー部を形成している。継手本体１０には、チューブ材Ｔの内径とほぼ同じ孔径で、ねじ軸方向へ貫通する貫通孔１４が穿設されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、継手本体１０の基端部にはエルボー部が形成されているが、これに限らない。すなわち、継手本体１０の基端部は、Ｌ字形に曲がらずに、真っ直ぐであってもよく、また、貫通孔１４がＴ字路形に形成されるものであっても良い。
【００３１】
ナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ継手本体１０の先端部１１が挿入された状態では、ナット部材２０の奥壁２２と継手本体１０の貫通孔１４の口縁部１５とがねじ軸と平行な方向線上で対向している。貫通孔１４の口縁部１５の外周縁には、チューブ材Ｔの一端部を外嵌し易く、さらに、安定した気密性を保持するために面取り斜面部１９が施されている。また、口縁部１５の内周縁には、移動媒体である液の溜まり防止のための面取り斜面部１９ａが施されている。
【００３２】
また、チューブ材Ｔの一端部が外嵌する継手本体１０の先端部１１の被外嵌部１２は、ナット部材２０の締め込み力に対向してその縮径方向の変形を最小に抑えて、シール力の緩和を防止すべく、十分な肉厚を有し必要な剛性を備えている。一方、ナット部材２０の奥壁２２は、差込孔２４の中心（ねじ軸の軸心）に向かって、継手本体１０の貫通孔１４の口縁部１５の方向（ねじ孔の入口方向）へ所定角度（２５度〜３５度）で傾く食込み部２２ａに成っている。
【００３３】
ナット部材２０の締め込み時に、継手本体１０の雄ねじ１３にはコントロールリング３０が外嵌している。コントロールリング３０は、一部が開いた略Ｃ字形状に形成されている。その開いた部分３９を継手本体１０の雄ねじ１３のねじ軸に対して直交する方向から外嵌する。コントロールリング３０は、継手本体１０のストッパ部１７とナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔周縁とにより挟まれることで、ナット部材２０の締め込み強度を調整可能なものである。
【００３４】
コントロールリング３０の材質としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂などの合成樹脂が用いられる。また、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を用いるようにしてもよい。
【００３５】
コントロールリング３０は、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の周縁部２５に対し接触する第１端面部３２と、継手本体１０のストッパ部１７に対し接触する第２端面部３４とを有している。
【００３６】
第１端面部３２は、ナット部材２０の締め込み時に、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける摩擦トルクを第２端面部３４がストッパ部１７から受ける摩擦トルクより大きくすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするように形成されている。
【００３７】
具体的には、第１端面部３２は、雌ねじ孔２１の周縁部２５の円周方向に沿って形成され、第２端面部３４は、ストッパ部１７の円周方向に沿って形成され、第１端面部３２の直径Ｄ１は、第２端面部３４の直径Ｄ２より大きくなるように形成されている。また、第１端面部３２の幅、第２端面部３４の幅をＷ１、Ｗ２とすると、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５に対し接触する接触面積Ｓ１（図２においてハッチングで示した部分）は約πＤ１・Ｗ１となり、第２端面部３４がストッパ部１７に対し接触する接触面積Ｓ２（図３においてハッチングで示した部分）は約πＤ２・Ｗ２となる。
【００３８】
コントロールリング３０の第２端面部３４には段部３５が形成されている。段部３５は、第２端面部３４の大径の部分にあって、ストッパ部１７から後退してストッパ部１７と接触しないようになっている。その結果、第２端面部３４のストッパ部１７と接触する部位が小径になっている。また、コントロールリング３０の内周面３７には、雄ねじ１３およびその首部１３ａ（雄ねじ１３より小径の部位）とにそれぞれ外嵌するように第１内周面３７ａおよび第２内周面３７ｂとが形成されている。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
チューブ材Ｔの一端部がナット部材２０の差込孔２４を通って雌ねじ孔２１内に差し込まれ、チューブ材Ｔの一端部の拡径部Ｔ２が継手本体１０の先端部１１である被外嵌部１２に外嵌している。チューブ材Ｔの一般外径部Ｔ１から拡径した状態の拡径部Ｔ２にかかる段差部Ｔ３は、継手本体１０の被外嵌部１２の面取り斜面部１９に沿って斜めに拡がっている。継手本体１０の先端部１１をナット部材２０の雌ねじ孔２１の奥側へ挿入していくと、継手本体１０の雄ねじ１３の始端が、ナット部材２０の雌ねじ部２３の始端に当接する。このとき、チューブ材Ｔの拡径部Ｔ２は、ナット部材２０の雌ねじ孔２１（雌ねじ部２３のねじ山あるいは、雌ねじ孔２１の孔内周壁２１ａ）に、わずかな隙間を介して、あるいは雌ねじ孔２１に摺接しながら相対的に挿通していく。
【００４０】
ナット部材２０の被締付部２７に締付工具を嵌め込むとともに、継手本体１０のストッパ部１７に同じく、締付工具を嵌め込んで、これらを相対的に回転させれば、継手本体１０の雄ねじ１３にナット部材２０の雌ねじ部２３が螺進していく。継手本体１０の雄ねじ１３にナット部材２０の雌ねじ部２３が完全に螺着した状態では、ナット部材２０の奥壁２２の食込み部２２ａは、チューブ材Ｔの段差部Ｔ３に食い込み、チューブ材Ｔの抜けを防止することができる。さらに、チューブ材Ｔと継手本体１０の面取り斜面部１９が圧接されるので、高い気密性を得ることができる。
【００４１】
ナット部材２０の雌ねじ孔２１内にチューブ材Ｔの一端部を差し込み、そのチューブ材Ｔの一端部を継手本体１０に外嵌し、ナット部材２０の雌ねじを継手本体１０の雄ねじ１３に締め込むことで、チューブ材Ｔの一端部を支持するようになっている。また、コントロールリング３０は継手本体１０の雄ねじ１３に外嵌しておく。
【００４２】
ナット部材２０の締め込み作業の前に、継手本体１０の雄ねじ１３のねじ軸に対して直交する方向からコントロールリング３０の開いた部分３９をその雄ねじ１３に外嵌しておく。次に、ナット部材２０の雌ねじ部２３を継手本体１０の雄ねじ１３に締め込んでいくと、コントロールリング３０は継手本体１０のストッパ部１７とナット部材２０の雌ねじ孔２１の孔周縁とにより挟まれるようになり、やがて、ナット部材２０の雌ねじ孔２１の周縁部２５に対しコントロールリング３０の第１端面部３２が接触し、継手本体１０のストッパ部１７に対しコントロールリング３０の第２端面部３４が接触するようになる。
【００４３】
このナット部材２０の締め込み時に、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける摩擦トルクは、第２端面部３４がストッパ部１７から受ける摩擦トルクより大きくなり、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするようになり、ナット部材２０の締め込み強度が適正な状態になる。
【００４４】
具体的には、第１端面部３２の径を第２端面部３４より大径になるように形成しているので、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力は、第２端面部３４がストッパ部１７から受ける第２反力よりコントロールリング３０の回転中心から遠い位置に作用することになる。
【００４５】
第１反力、第２反力をＦ１、Ｆ２とし、コントロールリング３０の回転中心から各反力Ｆ１、Ｆ２の作用する位置までの距離をＲ１、Ｒ２とし、第１端面部３２、第２端面部３４に係る摩擦係数を共にμとすれば、第１反力に基づく摩擦トルクは、ΣμＦ１・Ｒ１となり、第２反力に基づく摩擦トルクは、ΣμＦ２・Ｒ２となる。
【００４６】
ここで、摩擦係数μは、静摩擦係数であり、第１反力Ｆ１に基づく摩擦トルクは、第１端面部３２が雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力Ｆ１とコントロールリング３０の中心（回転中心）から第１反力Ｆ１を受ける部分までの距離Ｒ１との積の総和であり、第２反力Ｆ２に基づく摩擦トルクは、第２端面部３４がストッパ１７に接する第２反力Ｆ２とコントロールリング３０の中心から第２反力Ｆ２を受ける部分までの距離Ｒ２との積の総和である。
【００４７】
ナット部材２０を締め込むとき、作用と反作用の関係により、第１反力と第２反力とは同じであり（Ｆ１＝Ｆ２）、また、Ｒ１＞Ｒ２であることから、第１反力に基づく摩擦トルク（ΣμＦ１・Ｒ１）が第２反力に基づく摩擦トルク（ΣμＦ２・Ｒ２）より大きくなり、第２端面部３４が先にストッパ部１７に対して滑り始め、それにより、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００４８】
ナット部材２０とコントロールリング３０との共回りの状態を確認した上で、ナット部材２０の締め込み作業を終了すれば、ナット部材２０の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナット部材２０の締め込み作業を簡単かつ確実に行うことができる。また、ナット部材２０の締め込み不足や締め込み過ぎによる不具合を防止することができ、特に、ナット部材２０の締め込み過ぎによる継手本体１０の損傷を防止することができる。
【００４９】
また、ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りするとき、コントロールリング３０の開いた部分３９が目印となって、ナット部材２０とコントロールリング３０の開いた部分３９とが共回りすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とがどの程度共回りしたかが明確になり、それにより、ナット部材２０の締め込み作業をさらに確実に行うことができる。
【００５０】
ナット部材２０の締め込み作業が終了した後に、チューブ継手は使用可能になるが、長期使用でチューブ材を支持する力が減少する場合があり、その支持する力の減少を防止すべく、所定期間使用した後にナット部材２０を増し締めする必要がある。ナット部材２０を増し締めするとき、コントロールリング３０を継手本体１０の雄ねじ１３から取り外す必要がある。このとき、コントロールリング３０の開いた部分３９の間の隙間に継手本体１０の雄ねじ１３を相対的に通すようにすれば、コントロールリング３０を継手本体１０の雄ねじ１３から容易に抜き出すことができる。
【００５１】
一方、ナット部材２０を増し締めするとき、増し締め用のコントロールリング３０をナット部材２０とストッパ１７との間の隙間に介在させてもよい。ナット部材２０の増し締めのときにも、ナット部材２０とコントロールリング３０とが必ず共回りするように設定する。
【００５２】
なお、前記実施の形態では、コントロールリング３０の第１端面部３２の径を第２端面部３４より大径にすることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とが必ず共回りするようにしたものを示したが、第１端面部３２、第２端面部３４に係る摩擦係数をそれぞれμ１、μ２（μ１＞μ２）とすれば、仮にＲ１＝Ｒ２であっても、第１反力に基づく摩擦トルク（Σμ１・Ｆ１・Ｒ１）は、第２反力に基づく摩擦トルク（Σμ２・Ｆ２・Ｒ２）より大きくなり、それにより、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００５３】
さらに、図４〜図６に示すように、コントロールリング３０の外周縁３８にその周方向に所定の間隔で目印部を連設してもよい。具体的には、第１端面部３２の外周を成し、その径がナット部材２０の外径より大きな外周縁３８に、その外周縁３８の周方向に所定の間隔で目印部である切欠き３６を連設すればよい。
【００５４】
ナット部材２０とコントロールリング３０とが共回りする時に、切欠き３６がコントロールリング３０と一体的に回転する。具体的には、切欠き３６が図６（ａ）に示す共回り前の状態から図６（ｂ）に示す共回り後の状態になる。その切欠き３６が回転した程度（図６では約４５度の角度）を見ることで、ナット部材２０とコントロールリング３０とがどの程度共回りしたかを簡単に確認することができる。また、ナット部材２０の外径より大きな外周縁３８に切欠き３６を設けることで、切欠き３６がナット部材２０とストッパ部１７との両者の影にならないで目立つようになり、共回りの程度を簡単に確認することができる。
【００５５】
さらに、図７および図８は前記実施の形態の変形例であり、図７はコントロールリングの正面図、図８は図７のVIII−VIII線断面図を示している。また、図９および図１０は前記実施の形態の他の変形例であり、コントロールリングの正面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図を示している。
【００５６】
図７〜図１０に示すように、第２端面部３４には前記実施の形態のように段部３５が形成されていない。このコントロールリング３０では、第１端面部３２および第２端面部３４の各最大の径はほぼ同じになる一方、第１端面部３２の最小の径より第２端面部３４の最小の径が小さくなっている。それにより、コントロールリング３０の第１端面部３２は第２端面部３４に対し、雌ねじ孔２１の周縁部２５から受ける第１反力Ｆ１を第１端面部３２の大径の部分で集中的に受けるようになっている。
【００５７】
それにより、第１反力に基づく摩擦トルクが第２反力に基づく摩擦トルクより大きくなり、第２端面部３４が先にストッパ部１７に対して滑り始め、ナット部材２０の締め込み時に、ナット部材２０とコントロールリングとが共回りするようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るチューブ材の継手においては、ナット部材の締め込み時に、コントロールリングの第１端面部がナット部材の雌ねじ孔の周縁部から受ける摩擦トルクをコントロールリングの第２端面部が継手本体のストッパ部から受ける摩擦トルクより大きくするようにしたので、ナット部材の締め込みの最終段階で、ナット部材とコントロールリングとが確実に共回りするようになり、ナット部材の適正な初期締め込み位置を決定することができ、ナットの締め込み作業性を向上することができるとともに、継手本体の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るチューブ材の継手の要部断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコントロールリングを図１のII方向から見たときの矢視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るコントロールリングを図１のIII方向から見たときの矢視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るコントロールリングの正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るコントロールリングが共回りする前後の状態を示す説明図であり、（ａ）は共回り前の状態を示し、（ｂ）は共回り後の状態を示している。
【図７】本発明の実施の形態の変形例に係るコントロールリングの正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の他の変形例に係るコントロールリングの正面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
Ｓ１…接触面積
Ｓ２…接触面積
Ｔ…チューブ材
Ｔ１…一般外径部
Ｔ２…拡径部
Ｔ３…段差部
１０…継手本体
１１…先端部
１２…被外嵌部
１３…雄ねじ
１３ａ…首部
１４…貫通孔
１５…口縁部
１７…ストッパ部
１９ａ…面取り斜面部
２０…ナット部材
２１…雌ねじ孔
２１ａ…孔内周壁
２２…奥壁
２２ａ…食込み部
２３…雌ねじ部
２４…差込孔
２７…被締付部
３０…コントロールリング
３２…第１端面部
３４…第２端面部
３５…段部
３６…切欠き
３７…内周面
３７ａ…第１内周面
３７ｂ…第２内周面
３８…外周縁
３９…開いた部分
Claims (4)
- ナット部材の雌ねじ孔内に差し込まれたチューブ材の一端部を継手本体に外嵌し、前記ナット部材の雌ねじを継手本体の雄ねじに締め込むことで、チューブ材の一端部を支持するようにしたチューブ材の継手において、
前記継手本体の雄ねじに外嵌していて、前記ナット部材の締め込み時に、前記継手本体の雄ねじの奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部と前記ナット部材の雌ねじ孔の周縁部とにより挟まれることで、前記ナット部材の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリングを備え、
前記コントロールリングは、前記ナット部材の締め込み時に、前記ナット部材の雌ねじ孔の周縁部に対し接触し、該周縁部の円周方向に沿って形成される第１端面部と、前記継手本体のストッパ部と接触しない段部を間にして該第１端面部より小径になるよう形成され、該ストッパ部に対し接触し、該ストッパ部より小径になるよう該ストッパ部の円周方向に沿って形成される第２端面部とを有し、前記コントロールリングの内周面は、前記継手本体の雄ねじおよびその首部とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部の直径を前記第２端面部の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部があることにより前記第１端面部の幅を前記第２端面部の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部が前記雌ねじ孔の周縁部に対し接触する接触面積を前記第２端面部が前記ストッパ部に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記第１端面部は、該第１端面部と前記雌ねじ孔の周縁部との間の摩擦係数を、前記第２端面部と前記ストッパ部との間の摩擦係数より大きくすることで、前記ナット部材の締め込み時に、前記ナット部材と前記コントロールリングとが共回りするように形成され、該コントロールリングの共回りを確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材の継手。 - ナット部材の雌ねじ孔内に差し込まれたチューブ材の一端部を継手本体に外嵌し、前記ナット部材の雌ねじを継手本体の雄ねじに締め込むことで、チューブ材の一端部を支持するようにしたチューブ材の継手において、
前記継手本体の雄ねじに外嵌していて、前記ナット部材の締め込み時に、前記継手本体の雄ねじの奥側に形成された円周形状のフランジであるストッパ部と前記ナット部材の雌ねじ孔の周縁部とにより挟まれることで、前記ナット部材の締め込み強度を調整可能な合成樹脂製のコントロールリングを備え、
前記コントロールリングは、前記ナット部材の締め込み時に、前記ナット部材の雌ねじ孔の周縁部に対し接触し、該周縁部の円周方向に沿って形成される第１端面部と、前記継手本体のストッパ部と接触しない段部を間にして該第１端面部より小径になるよう形成され、該ストッパ部に対し接触し、該ストッパ部より小径になるよう該ストッパ部の円周方向に沿って形成される第２端面部とを有し、前記コントロールリングの内周面は、前記継手本体の雄ねじおよびその首部とにそれぞれ外嵌し、
前記第１端面部の直径を前記第２端面部の直径より大きくなるように形成していること、および前記段部があることにより前記第１端面部の幅を前記第２端面部の幅よりも広くすることによって、前記第１端面部が前記雌ねじ孔の周縁部に対し接触する接触面積を前記第２端面部が前記ストッパ部に対し接触する接触面積よりも大きくし、
前記接触面積の大小関係により、前記ナット部材の締め込み時に、前記雌ねじ孔の周縁部から受ける摩擦トルクを前記ストッパ部から受ける摩擦トルクより大きくすることで、前記ナット部材と前記コントロールリングとが共回りするように形成され、
前記コントロールリングの外周縁には、該外周縁の周方向に所定の間隔で目印部が連設され、該コントロールリングの共回りを目視確認することで適正な締め込み強度を得られるよう構成した
ことを特徴とするチューブ材の継手。 - 前記第１端面部は、前記雌ねじ孔の周縁部の円周方向に沿って形成され、
前記第２端面部は、前記ストッパ部の円周方向に沿って形成され、
前記第１端面部は、該第１端面部が前記雌ねじ孔の周縁部から受ける第１反力と前記コントロールリングの中心から前記第１反力を受ける部分までの距離との積の総和が、前記第２端面部が前記ストッパに接する第２反力と前記コントロールリングの中心から前記第２反力を受ける部分までの距離との積の総和より大きくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のチューブ材の継手。 - 前記コントロールリングの外周縁は、該外周縁の径が前記ナット部材の外径より大きくなるように形成され、
前記目印部は、前記コントロールリングの外周縁に形成された切欠きである
ことを特徴とする請求項２に記載のチューブ材の継手。
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