JP6159786B2 - 継手付きチューブ - Google Patents

Description

本発明は、先端に継手を設けたチューブに関するものであり、より詳細には、継手どうしを接続したときに液漏れ等を可及的に抑えることのできる継手付きチューブに関するものである。

半導体などのエレクトロニクス分野、医薬分野、バイオテクノロジー分野等における製造、洗浄、組立等の各種装置では、原料用流体、洗浄用流体、燃料用流体等の供給、移送にフッ素樹脂製のチューブが使用されている。

これらチューブとして、先端に継手の設けられた継手付きチューブが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この継手付きチューブは、上記分野に用いられるものではないが、チューブの先端と継手の先端が同一平面上に揃うように継手を射出成形するものである。

特許第４０８８８７３号公報

しかしながら、チューブの先端は、切断されることで形成されるため、切断面に凹凸があったり、切断面が垂直でなく傾斜していることがある。このような場合、継手どうしを接続すると、対向するチューブの先端間に隙間ができ、液漏れ等が発生する虞がある。

本発明の目的は、継手どうしを接続したときに液漏れ等を可及的に抑えることのできる継手付きチューブを提供することである。

本発明に係る継手付きチューブは、
チューブの先端部に射出成形することで継手を形成した継手付きチューブであって、
前記チューブの先端部は、前記継手の先端部よりも後退した位置に配置されており、少なくとも一部が前記継手によって覆われている。

前記継手の先端部よりも後退した位置に外向きにフランジが突設されており、前記チューブの先端部は、前記フランジよりさらに後退した位置に配置されていることが望ましい。

前記継手は、前記チューブの先端部と前記フランジとの間には外周に凹みが形成されていることが望ましい。

本発明の継手付きチューブによれば、チューブの先端部の少なくとも一部を覆うように継手を形成することで、チューブの先端部が継手付きチューブの先端には露出していない構成とすることができる。従って、チューブの先端に凹凸や傾きがあっても、継手付きチューブの先端は継手であり、継手は、射出成形により形成することができるから、寸法バラツキが小さく、精度の高い接続面形状とすることができる。従って、継手付きチューブどうしを直接又はジョイント等を用いて接続したときに、継手の先端部が接続面となり、チューブの先端部は、接続面にはならないので、チューブの先端部に凹凸や傾斜があっても液漏れ等が発生する虞はない。

また、継手が、チューブの周面だけでなく、チューブの先端部の少なくとも一部を覆うことで、チューブと継手との融着代を長く採れ、接合強度を高めることができ、液漏れ等を可及的に抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る継手付きチューブの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る継手付きチューブどうしをジョイントで接続した状態を示す断面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る継手付きチューブの製造方法を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る継手付きチューブ１０について、図面を参照しながら説明を行なう。

図１は、本発明の一実施形態に係る継手付きチューブ１０の断面図である。図に示すように、継手付きチューブ１０は、中空のチューブ２０と、チューブ２０の先端部２２に設けられた継手３０を具える。そして、継手付きチューブ１０，１０どうしは、直接又はたとえば図２に示すジョイント４０を介して接続可能となっている。

継手付きチューブ１０は、製造、洗浄、組立等の装置において、原料用流体、洗浄用流体、燃料用流体等の供給、移送に使用することができる。継手付きチューブ１０の内部を通過する流体として、液体や気体を例示でき、必要に応じて液体や気体には粉体や粒体が混合される。これら流体は、可燃性、不燃性の何れであってもよい。

チューブ２０は、フッ素樹脂材料などの熱溶融性の材料を採用することができる。この種のフッ素樹脂材料として、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（ＰＦＡ）が好適であり、その他、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド三元共重合体等を例示することができる。なお、チューブ２０の材料や特性は上記に限定されるものではない。

チューブ２０は、たとえば直径３ｍｍ〜６０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ〜５ｍｍ、長さ０．０５ｍ〜２００ｍとすることができる。また、チューブ２０は、直管、スパイラル管、屈曲管等、種々の形状を選択できる。

チューブ２０の先端部２２には、射出成形により継手３０が形成される。

継手３０は、フッ素樹脂材料などの熱溶融性の材料を採用することができる。この種のフッ素樹脂材料として、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（ＰＦＡ）が好適であり、その他、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド三元共重合体等を例示することができる。なお、継手３０の材料や特性は上記に限定されるものではないが、チューブ２０と同種の材料を採用することが好適である。

継手３０は、図１に示すように、チューブ２０の先端部２２の近傍の周面２４と、先端部２２の少なくとも一部を覆い、継手３０の先端部３２が、チューブ２０の先端部２２よりも突き出た構成、すなわち、チューブ２０の先端部２２が継手３０の先端部３２よりも後退した位置にある構成としている。なお、先端部２２の少なくとも一部とは、環状の先端部２２の全面であってもよいし、先端部２２の外周側のみ、或いは、先端部２２の１又は複数箇所をであってもよい。

チューブ２０の先端部２２を継手３０の先端部３２よりも後退させることより、チューブ２０の先端部２２は、継手付きチューブ１０の接続面となる先端には露出せず、継手付きチューブ１０の接続面は射出成形された継手３０の先端部３２によって構成されることになる。射出成形により作製された継手３０の先端部３２は、精度の高い接続面形状とすることができる。従って、継手付きチューブ１０，１０どうしを直接又はジョイント４０を用いて接続したときに、継手３０の先端部３２が接続面となり、チューブ２０の先端部２２は、接続面にはならないので、チューブ２０の先端部２２に凹凸や傾斜があっても液漏れ等が発生する虞はない。

また、チューブ２０は、周面２４だけでなく、先端部２２の少なくとも一部が継手３０に融着されているので、周面２４のみを継手３０に融着した場合に比べて、融着代を長く採れ、その接合強度を高めることができる。従って、流体の搬送に伴って継手付きチューブ１０に振動や圧力が作用しても、チューブ２０と継手３０との間に隙間が生じたり、継手３０がチューブ２０から離脱してしまうことを防止できる。なお、図１に示すようにチューブ２０の環状の先端部２２の全面を覆うように継手３０を形成することにより、チューブ２０と継手３０の貫通孔３３は、段差無く滑らかに接続されるから、内部を通過する流体の配管抵抗を抑えることができる。

継手３０の形状について、より詳細に説明すると、継手３０は、チューブ２０に連通する貫通孔３３が形成されている。また、本実施形態では、図１及び図２に示すように、継手３０の先端部３２は外周が拡径しており、内側にジョイント４０を構成するシール部材４１（図２参照）の被係合部４２が嵌まる環状の係合部３４が形成されている。また、先端部３２の後方には、外周に環状の第１凹み３５が凹設されており、ジョイント４０を構成するクリップ４３の爪片４４が引っ掛かる。

継手３０には、上記した第１凹み３５よりも後退した位置にフランジ３６が突設されている。フランジ３６は、継手付きチューブ１０を接続する際に、治具を押し当てるために用いることができる。

また、本実施形態では、フランジ３６よりも後退した位置には、外周に第２凹み３７が形成されており、チューブ２０の先端部２２は、この第２凹み３７よりも後退した位置に形成された筒状部３８に接合されている。たとえば、筒状部３８は、図２に示すように、第２凹み３７と継手３０の後端部３９に嵌まる断面コ字状のサポート５０で支持することができる。サポート５０は、チューブ２０を直接支持する構成とすると、チューブ２０が摩耗してしまう虞があるが、図２に示すように継手３０を支持することで、このような問題を解消できる。

上記構成の継手付きチューブ１０，１０は、図２に示すように、環状のジョイント４０を用いて接続することができる。ジョイント４０は、継手３０の先端部３２に当接する環状のシール部材４１と、対向する継手３０の先端部３２どうしの外周に嵌まって連結状態を維持するクリップ４３から構成することができる。シール部材４１は、継手３０の貫通孔３３に連通する孔４６を有しており、その周縁に環状の被係合部４２が形成されている。また、クリップ４３は断面略コ字状であって、両側に爪片４４が突設されている。

図１及び図２に示すように、チューブ２０と接合される筒状部３８を第２凹み３７よりも後退した位置に設けることにより、筒状部３８を肉厚にして強度を持たせることができる。また、先端部３２、第１凹み３５、フランジ３６及び第２凹み３７にチューブ２０が挿入されていないから、これらの外径を拡大することなく強度を具備できる。継手３０の外径を小さくできることで、継手付きチューブ１０を並列に配置したときに、継手付きチューブ１０どうしの間隔を狭めることができる利点もある。

然して、継手付きチューブ１０，１０は、以下の要領で接続することができる。

まず、一方の継手付きチューブ１０の継手３０の先端部３２にシール部材４１を押し込んで、シール部材４１の被係合部４２が継手３０の係合部３４に嵌める。続いて、他方の継手付きチューブ１０の継手３０の先端部３２を反対側からシール部材４１と係合させる。そして、継手３０，３０がシール部材４１に密着するように、フランジ３６を治具で押さえつつ、クリップ４３を装着し、クリップ４３の爪片４４を継手３０の第１凹み３５に嵌めることで、継手付きチューブ１０，１０はジョイント４０によって気密且つ液密に接続される。

接続された継手付きチューブ１０，１０は、図２に示すように、精度の高い継手３０，３０の先端部３２，３２がシール部材４１と当接するから、気密且つ液密に接続を行なうことができ、液漏れ等を防止できる。

なお、製造、洗浄、組立等の装置に接続された継手付きチューブ１０，１０を設置する際に、必要に応じて、図２に示すように継手３０を断面コ字状のサポート５０で支持することができる。サポート５０で継手３０を支持することで、チューブ２０をサポートで支持した場合に比べてチューブ２０の摩耗を抑えることができる。

上記構成の継手付きチューブ１０は、継手３０をチューブ２０に射出成形することで作製することができる。たとえば、金型６０は、図３に示すように、左右に分割された固定型６１と可動型６４、及び、固定型６１と可動型６４に対して下方向から接近可能なスライドピン６８からなり、成形される継手３０の形状に合わせた凹凸が形成されている。また、固定型６１及び可動型６４には、チューブ２０が挿通される挿通孔６２が形成されると共に、スライドピン６８には、対向位置にピン６５が嵌まる嵌合穴６６を具える。チューブ２０は、ピン６５に差し込まれ、金型６０内で保持される。

固定型６１には、金型６０内のキャビティ６７に連通するスプルー６３が形成されている。スプルー６３は、図３に示すように、チューブ２０との融着ポイントに近い位置に設けることが好適である。

上記構成の金型６０において、ピン６５にチューブ２０を嵌め、展開状態の金型６０にチューブ２０及びピン６５をセットして金型６０を閉じる。そして、必要に応じてチューブ２０に予熱を行ない、スプルー６３を通じてキャビティ６７に溶融樹脂を注入することで、チューブ２０の周面２４及び先端部２２の全面を覆うようにチューブ２０と融着した継手３０を成形することができる。

なお、チューブ２０の先端部２２の外周のみを継手３０で覆う場合には、ピン６５に段部を形成し、チューブ２０の先端部２２の外周のみがキャビティ６７内に露出するようにして射出成形を行なえばよい。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、継手３０は、チューブ２０の先端部２２よりも突き出ており、チューブ２０の周面２４及び先端部２２の少なくとも一部を覆う形状であれば、先端部３２の形状やフランジ３６等の形状、その有無については上記実施形態に限定されるものでないことは勿論である。

また、継手付きチューブ１０どうしの接続も、上記及び図示したジョイント４０によってのみ行なわれるものではない。

１０ 継手付きチューブ
２０ チューブ
２２ 先端部（チューブ）
２４ 周面
３０ 継手
３２ 先端部（継手）
３６ フランジ

Claims (3)

1. チューブの先端部に射出成形することで継手を形成した継手付きチューブであって、
   前記チューブの先端部は、前記継手の先端部よりも後退した位置に配置されており、少なくとも一部が前記継手によって覆われ、
   前記チューブは、前記継手と対向する周面全体及び前記先端部の少なくとも一部が、前記継手と融着しており、
   前記継手の先端部よりも後退した位置に外向きにフランジが突設され、
   前記継手の先端部と前記フランジとの間には外周にクリップを嵌める凹みが形成され、
   前記チューブの先端部は、前記フランジよりさらに後退した位置に配置されており、
   前記継手は、前記チューブの先端部と前記フランジとの間には外周に凹みが形成されている、
   継手付チューブ。
2. 前記チューブ及び前記継手は、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である、
   請求項１に記載の継手付チューブ。
3. 前記チューブは、先端部の全面が前記継手と融着しており、
   前記チューブの内面と、前記内面に連通する前記継手の貫通孔は、段差無く接続されている、
   請求項１又は請求項２に記載の継手付きチューブ。

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