JPH0620984U - 樹脂製管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インナリングの管材への圧入を容易にしなが
ら、インナリングのクリープおよび流体滞留部の発生を
防止して、高いシール性などを確保できるようにする。 【構成】 管材５の端部に圧入されるインナリング２の
圧入部２１の外端シール部２３の軸線に対する傾斜角度
θを、２０°以上で、かつ４５°以下の範囲に設定して
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種のバルブやフィルタ、ポンプ、流量計、タンクなどの流体機器 に、例えば半導体製造用の高純度液や超純水の送給用配管などの流体管の接続に 使用される樹脂製管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の管継手として、図４に示すような構成のものが知られている。 この管継手は、管材Ｂの一端挿し込み部ｂ１が挿入される継手本体Ａの受口の入 口に、軸方向内方に向って漸次縮径するテーパ面からなるシール部ａ１を形成し 、断面が台形状の周壁ｆをもったインナリングＦを前記管材Ｂの挿し込み部ｂ１ の直内側に隣接して圧入し、これによって、管材Ｂを周壁ｆに沿って局部的に径 外方に膨出させて膨出部ｂ３を形成するとともに、継手本体Ａの一端雄ねじ部ａ ２に押輪Ｅの雌ねじ部ｅ１を螺合し、これを螺進させることで、管材Ｂの膨出部 ｂ３およびインナリングＦを継手本体Ａ側に押圧して、前記膨出部ｂ３の管端側 傾斜面をシール部ａ１に押し付けて密封力を与えるように構成されていた。

【０００３】 したがって、管材Ｂは、その膨出部ｂ３が継手本体Ａのシール部ａ１と押輪Ｅ の押圧部ｅ２およびインナリングＦの周壁ｆに挟着されることで抜け止めされる とともに、管材Ｂ内の流体の外部漏洩と異物の管材Ｂ内への侵入は、前記シール 部ａ１に膨出部ｂ３の管端側傾斜が押し付けられることによって生じる密封力に より防止するようになされている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記したような構成の従来の樹脂製管継手は、流体が高温の場合には、インナ リングＦが直接流体にさらされるから、きわめて軟化し易い。そのため、インナ リングＦの応力緩和が著しくなり、管材Ｂも膨出部ｂ３に押し付ける力が低下し て密封力を失い流体の漏洩を招くことになる。

【０００５】 また、インナリングＦを管材Ｂ内に圧入しているので、インナリングＦ部分で 流体の円滑な移動が妨げられる傾向にあり、とくに、インナリングＦの周壁ｆの 外面と膨出部ｂ３の内面との小さな隙間に流体が滞留する現象を生じる。したが って、円滑な移動が要請される高純度液や超純粋用配管の継手としては不適当で あり、使用上の制約をうける。

【０００６】 このため、本出願人は、すでに、実願平１−６９３７８号（実開平２−１１７ ４９４号公報）に開示されているように、流体の移動を妨げないインナリングが 圧入されて拡径した管材の一端挿し込み部を挿入する受口を有するとともに、外 周面に雄捩子部を有する筒状の継手本体と、この継手本体の前記受口の奥部に形 成されていて前記インナリングの内端シール部に当接する一次シール部と、前記 受口の入口に形成されていてインナリングの外端部側外周に形成された膨出部に より前記挿し込み部外周に形成された管端側へ縮径する外周シール面に当接する 二次シール部と、前記継手本体の外周雄ねじ部に螺合されてその螺進により前記 一次シール部を内端シール部に、かつ二次シール部を外周シール面にそれぞれ当 接させて密封力を与える押輪とを備えた管継手を提案している。

【０００７】 上記のような構成の樹脂製管継手によれば、押輪の螺進によって継手本体の一 次シール部とインナリングの内端シール部の間に強い密封力が生じ、しかも、こ のようにして形成された一次シールには軸方向の押圧力を負荷させているから、 常温時は勿論のこと、温度の変動（高温化）による応力緩和を極力抑制でき、ま た、流体の移動を妨げないインナリングを管材の挿し込み部に圧入しているから 、流路断面が一様になり、流体を滞留させることなく円滑に移動させることがで きる。さらに、継手本体の二次シール部と管材の外周シール面の間にも強い密封 力が生じ、この二次シールにも軸方向の押圧力が負荷され、それによって一次シ ールと同様に、応力緩和を極力抑制することができる。したがって、本出願人に より提案されている管継手は、高純度液や超純粋用配管の継手として、好適に使 用することができる。

【０００８】 ところで、上記のような本出願人による提案の管継手では、管材に膨出部をも ったインナリングを圧入するにあたって、その圧入を無理なく容易に行えること を優先し、インナリング先端部の管材圧入部分の軸線に対する傾斜角度は小さく 設定されているものが多いが、特にその傾斜角度については重要視していなかっ た。しかしながら、このインナリング先端部の管材圧入部分の軸線に対する傾斜 角度の大小は、この種の管継手のように、流体の滞留現象の防止機能およびシー ル性能の確保の上で非常に重要な要素の一つであり、厳密な設計が要求される。

【０００９】 本考案は上記要求に鑑みてなされたもので、インナリングの管材への圧入を容 易なものとしながら、押輪の締付け力によりインナリングの先端部が縮径方向に クリープすることをなくして、流体の滞留防止機能およびシール性能を十分に発 揮させることができる樹脂性管継手を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る樹脂製管継手は、インナリングの圧入 により拡径された管材の一端挿し込み部が挿入される受口を有するとともに、そ の外周面に雄ねじ部を有する筒状の継手本体と、この継手本体の前記受口側およ び前記管材の挿し込み部側とに形成されて互いに当接するシール部と、前記継手 本体の外周ねじ部に螺合されてその螺進により前記シール部に密封力を与える押 輪とを備えた樹脂製管継手において、前記インナリング先端部の管材圧入部分の 軸線に対する傾斜角度を２０°以上で、かつ４５°以下の範囲に設定したもので ある。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、押輪の螺進により継手本体の受口側のシール部と管材の挿し 込み部側のシール部とを当接させて両者間に密封力を与えることによって、温度 変動による応力緩和が抑制されて優れたシール性が確保され、また、インナリン グが管材の挿し込み部に圧入されて流路断面が一様となるので、流体の滞留もな くなる。

【００１２】 ここで、上記インナリング先端部の管材圧入部分の軸線に対する傾斜角度を２ ０°以上で、かつ４５°以下の範囲に設定したことにより、管材へのインナリン グの圧入を無理なく容易、スムースに行なえながら、押輪の螺進によってインナ リングを継手本体側へ強く押し付けたとしても、その押し付け力の大部分が軸方 向に働いて上記シール部でのシール性が高まるだけで、インナリングの縮径方向 へのクリープを防ぐことができるとともに、インナリングの先端部と管材との間 に流体の滞留原因となるような隙間を発生しないですむ。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。 図１は本考案の一実施例による樹脂製管継手の半截断面図である。図１におい て樹脂製管継手は、例えばＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ，ＥＣＴＦＥ 等の耐薬品性および耐熱性にすぐれた特性を有する樹脂によって形成された継手 本体１、インナリング２および押輪４とから構成されている。

【００１４】 前記継手本体１は、筒状のもので、少なくとも一端部受口１０の奥部に軸線Ｑ に交差状の第一の一次シール部１１が形成されるとともに、受口１０の入口にも 軸線Ｑに交差状の二次シール部１２が形成されている。また、受口１０の外周に は雄ねじ部１３が形成されている。前記受口１０の内径は胴部１４の内径よりも 大径に形成されており、その奥端から軸方向外方に向けて漸次縮径して胴部１４ の径内面に至るテーパ面により前記第１の一次シール部１１が形成されている。 一方、二次シール部１２は、受口１０の外端近傍の径内面から軸方向外方に向け て漸次拡径して雄ねじ部１３のつけ根に至るテーパ面によって形成されている。 即ち、二次シール部１２は受口１０の入口に形成されている。

【００１５】 インナリング２は、その内端部に継手本体１の受口１０に嵌合できる外径の嵌 合部２０を形成するとともに、この嵌合部２０との接続部近傍が管材５の肉厚相 当分だけ小径である圧入部２１を嵌合部２０に連続して形成してなり、全体とし てスリーブ状になっている。このインナリング２の内径は、管材５の内径および 継手本体１の胴部１４の内径と同一に設定されていて流体の移動（流動）を妨げ ないようにしている。また、このインナリング２の内端には前記第一の一次シー ル部１１に衝合するように、テーパ面からなる内端シール部２２が形成されてい る。

【００１６】 一方、インナリング２の先端部外周、すなわち、前記圧入部２１の先端部外周 には、先端から軸方向内端側に向けて漸次拡径し、かつ先端はインナリング２の 内径と交差するテーパ状の外端シール部２３が形成されており、この外端シール 部２３の頂部の径は、少なくとも嵌合部２０との接続部における圧入部２１の外 径よりも大きく設定され、図示例ではインナリング２の嵌合部２０の外径よりも 大きくされている。すなわち、この外端シール部２３の大径側はインナリング２ の外端部側外周面に形成された断面山形の膨出部２４となっている。この膨出部 ２４の頂部からこのインナリング２の内端側へ漸次縮径するテーパ面２５は、そ の傾斜角度が前記継手本体１の二次シール部１２の傾斜角度と一致するとともに 、内端シール部２２が第一の一次シール部１１に衝合したとき、二次シール部１ ２との対向間隔が管材５の肉厚相当となるよう形成されている。

【００１７】 ここで、前記インナリング２の管材圧入部２１における先端部から前記膨出部 ２４の頂部へ漸次拡径するテーパ状の外端シール部２３の軸線に対する傾斜角度 θは、２０°以上で、かつ４５°以下の範囲、この実施例では３０°に設定され ている。

【００１８】 上記インナリング２は、圧入部２１を管材５の一端部に圧入してその周壁を拡 径させた状態でこの管材５と一体結合されている。このとき、管材５の周壁拡径 部が継手本体１の受口１０に挿し込まれる挿し込み部５０となる。また、挿し込 み部５０が受口１０に挿し込まれた状態では、内端シール部２２が継手本体１の 第一の一次シール部１１に衝合しているとともに、外端シール部２３が挿し込み 部５０の傾斜部５１の内面に当接している。さらに、継手本体１の二次シール部 １２とインナリング２のテーパ面２５の間に、管材５の挿し込み部５０の一部が 傾斜状態で挟持される。すなわち、インナリング２のテーパ面２５に沿って変形 した管材５の外周面が外周シール面５ａとなって二次シール部１２と当接する。 前記管材５の延出部５０Ａの先端はインナリング２の圧入部２１の段差面２０ａ に当接させている。

【００１９】 押輪４は、円筒状部４０の内周面に前記継手本体１の雄ねじ部１３に螺合され る雌ねじ部４１を螺設するとともに、外端部に軸心側に延出した環状の押圧片４ ２を形設してなる。この押圧片４２の内面側径内端には押圧エッジ部４３が形成 されており、この押圧エッジ部４３の形成位置は圧入部２１の膨出部２４頂部は もちろん嵌合部２０との隣接部外径よりも軸心に設定されている。このようにし てなる押輪４は管材５を介してインナリング２を継手本体１側に押し付ける（詳 しくは継手本体１とインナリング２を互いに押し付け合う）とともに、管材５を 継手本体１側へ押し付けて（詳しくは継手本体１と管材５を互いに押し付け合っ て）、継手本体１、インナリング２および管材５を一体結合状態に保持しかつ密 封力を与えるものである。

【００２０】 上記構成の管継手において、まず、インナリング２の圧入部２１を管材５の端 部に圧入すると、管材５の端部は全体として拡径するとともに、インナリング２ の膨出部２４に対応した位置がさらに拡径した挿し込み口５０となる。そして、 このようにして圧入部２１を管材５の端部に圧入したインナリング２および管材 ５の一端挿し込み部５０を、継手本体１の受口１０に挿入して内端シール部２２ を第一の一次シール部１１に当接させ、次いで予め管材５に遊嵌させている押輪 ４の雌ねじ部４１を継手本体１の雄ねじ部１３に螺合し、これを螺進させて強く 締め付けることにより、管材５を継手本体１に接続することができる。

【００２１】 このように管材５が接続されることによって、管材５の挿し込み部５０は、軸 方向の移動が不能なインナリング２の圧入部２１と継手本体１によって挟着され 、かつインナリング２の外端シール部２３と押輪４の押圧エッジ部４３によって も局部的な挟着を受ける。したがって、管材５を強い抜け止め力で保持して、そ の抜け移動を防止する。

【００２２】 また、押輪４を螺進させて強く締め付けることで、継手本体１の第一の一次シ ール部１１とインナリング２の内端シール部２２が圧接して、この間に強い密着 力が生じる。また、この図１に示した樹脂製管継手では、それと同時に継手本体 １の二次シール部１２と管材５の外周シール面５ａおよびインナリング２の外端 シール部２３と第二の一次シール部となる管材５の傾斜部５１内面もそれぞれ圧 接して、それらの間に強い密封力が生じ、管材５の外周および内周の両面でシー ルがなされる。したがって、この樹脂製管継手では、継手本体１とインナリング ２の間およびインナリング２と管材５の間の２カ所共で流路内側のシールいわゆ る一次シールが形成されることになり、すぐれたシール性を確保して流体の漏洩 または異物の侵入を確実に防止できる。

【００２３】 また、継手本体１と管材５の間で流路外側のシール、いわゆる二次シールが形 成されることになるから、熱サイクルによるクリープ等により上記一次シールに 問題が生じたとしても、この二次シールによって流体の漏洩または異物の侵入が 防止され、シールの信頼性がきわめて高いものとなる。しかも、この樹脂製管継 手の場合、３カ所のシール部のすべてにおいて、継手本体１と押輪４の協働によ って軸方向の押圧力を負荷させているから、常温時はもちろん、流体が高温化し ても、応力緩和によるシール破壊を極力抑制して、すぐれたシール性を確保でき る。

【００２４】 さらに、インナリング２の内径寸法を管材５の内径寸法および継手本体１の胴 部１４の内径寸法と同じ大きさに設定して、流体の移動を妨げないようにしてい るから、流路断面が一様になって、流体を滞留させることなく円滑に移動させる という優れた流路特性を確保できるので、高純度液や超純水配管の継手としても 好適に適用できる。

【００２５】 ところで、上記管材５にインナリング２を圧入して膨出部２４によって前記引 抜強度を確保させているが、このインナリング２の圧入部２１における外端シー ル部２３の軸線に対する傾斜角度θを、２０°以上で、かつ４５°以下の範囲に 設定することで、このインナリング２の管材５の端部への圧入が容易でありなが ら、押輪４の螺進により強く締め付けたときの軸方向の力の大部分を、継手本体 １の第一の一次シール部１１とインナリング２の内端シール部２２との圧接力お よび継手本体１の二次シール部１２と管材５の外周シール面５ａおよびインナリ ング２の外端シール部２３と第二の一次シール部となる管材５の傾斜部５１内面 との圧接力として働かせて、それらの間にそれぞれ強い密封力を生じさせ、管材 ５の外周および内周の両面でのシール性の向上を図りつつ、インナリング２の圧 入部２１の先端部分が内径側へ縮径されるクリープの発生を防止できる。

【００２６】 因みに、前記インナリング２の圧入部２１における外端シール部２３の軸線に 対する傾斜角度θ１が２０°未満に設定されている図２のような形状の場合は、 インナリング２の管材５端部への圧入が容易になる反面、押輪４によって強い締 付け力を付与した際にその締付け力の大部分が径方向に働いて、インナリング２ の先端部分２ａが図２の仮想線に示すように、内径側にたおれ込むようなクリー プを生じやすくなり、その結果、シール性の低下を招くことになるばかりでなく 、押輪４の雄ねじ部１３および継手本体１の雌ねじ部４１による締付け長Ｌが長 くなり、それだけ作業性が悪くなる。

【００２７】 また、前記インナリング２の圧入部２１における外端シール部２３の軸線に対 する傾斜角度θ１が４５°を越えた値に設定されている図３のような形状の場合 は、インナリング２の管材５端部への圧入が困難になるばかりでなく、押輪４に よって強い締付け力を付与した際にその締付け力によって、管材５の傾斜部５１ 内面とインナリング２の外端シール部２３との間に隙間ｘが形成されて流体の滞 留部を発生しやすくなる。しかるに、上記のようにインナリング２の圧入部２１ における外端シール部２３の軸線に対する傾斜角度θを、２０°以上で、かつ４ ５°以下の範囲に設定することで、管材５への圧入を容易にしながら、クリープ の発生および流体滞留部の発生を防止する最適形状に構成することができる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、高純度液や超純水の送給用配管の継手として 好適に使用できるのはもちろん、インナリング先端部の管材圧入部分の軸線に対 する傾斜角度を２０°以上で、かつ４５°以下の範囲に特定したことにより、管 材へのインナリングの圧入を無理なく容易、スムースに行なえるようにして作業 性に優れたものとしながら、押輪の螺進にともなう押し付け力の大部分を軸方向 に働かせてシール部でのシール性の向上を図りつつ、インナリングの縮径方向へ のクリープの発生およびインナリング先端部と管材との間における流体滞留部の 発生を防止することができて、この種の管継手としての要求機能に非常に優れた 効果を十分に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による樹脂製管継手を示す半
截断面図である。

【図２】インナリング先端部の軸線に対する傾斜角度が
小さい場合を説明する半截断面図である。

【図３】インナリング先端部の軸線に対する傾斜角度が
大きい場合を説明する半截断面図である。

【図４】従来の樹脂製管継手を示す半截断面図である。

【符号の説明】

１ 継手本体 ２ インナリング ４ 押輪 ５ 管材 ５ａ 外周シール面 １０ 受口 １１ 一次シール部 １２ 二次シール部 ２１ 圧入部 ２４ 膨出部 ５０ 挿し込み部 Ｑ 軸線 θ 外端シール部の傾斜角度

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナリングの圧入により拡径された管
   材の一端挿し込み部が挿入される受口を有するととも
   に、その外周面に雄ねじ部を有する筒状の継手本体と、
   この継手本体の前記受口側および前記管材の挿し込み部
   側とに形成されて互いに当接するシール部と、前記継手
   本体の外周ねじ部に螺合されてその螺進により前記シー
   ル部に密封力を与える押輪とを備えた樹脂製管継手にお
   いて、前記インナリング先端部の管材圧入部分の軸線に
   対する傾斜角度を２０°以上で、かつ４５°以下の範囲
   に設定していることを特徴とする樹脂製管継手。