JPH0620985U - 樹脂製管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装時の管材の圧入作業を容易にしつつ、高
いシール性の維持と抜止強度の強化を保証できるように
する。 【構成】 管材５に圧入されるインナリング２の圧入部
２１の肉厚Ｃを管材の肉厚ａの１．２〜１．５倍に設定
するとともに、インナリング２の膨出部２４の肉厚ｂを
上記インナリング２の圧入部２１の肉厚Ｃの１．２〜
２．０倍に設定している。

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５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、上記の管継手は、管材に膨出部をもったインナリングを圧入して二 次シールを達成させ、かつ引抜強度をもたせているが、実装時に上記インナリン グの圧入を無理なく行えることを前提として、シール性能および引抜強度を高め ようとすれば、管材とインナリングとを厳密な寸法関係に設定することが要求さ れる。

【０００９】 本考案は上記実情に鑑みてなされたもので、強い抜け止め力を発揮できるとと もに、流体の温度変動に関係なく応力緩和が抑制されて優れたシール性を確保で き、しかも実装作業の容易化も図り得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、流体の移動を妨げな い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 一端部に形成されたシール部と、前記インナリングの外端部側外周に形成された 膨出部により前記管材の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継手本体側 のシール部と管材側の外周シール面とを当接させかつ密封力を与える押輪とを備 えた樹脂製管継手において、前記インナリングの圧入部の肉厚を管材の肉厚の１ ．２〜１．５倍に設定するとともに、前記膨出部の肉厚を前記インナリングの肉 厚の１．２〜２．０倍に設定したものである。

【００１１】 上記構成の樹脂製管継手において、前記継手本体側のシール部のシール面の軸 線に対する傾斜角度は１０〜３０°に設定することが好ましい。

【００１２】 また、上記構成の樹脂製管継手において、前記管材の一端に、軸線に沿って延 びてインナリングの圧入部外周面に密着する延出部を一体形成することが望まし い。

【００１３】

【作用】

本考案によれば、押輪の螺進により継手本体のシール部とインナリングの外周 シール面との間に密封力を与えてなるシールによって、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。

【００１４】 ここで、上記インナリングの圧入部の肉厚を管材の肉厚の１．２〜１．５倍に 設定したことにより、管材の圧入を無理なく容易に行なえ、また、上記膨出部の 肉厚を上記インナリングの圧入部の肉厚の１．２〜２．０倍に設定したことによ り、シール性を損うことなく引抜強度の強化を図れる。

【００１５】 また、継手本体側のシール部のシール面の軸線に対する傾斜角度を１０〜３０ °に設定したことにより、押輪の螺進時にインナリングの縮径を招くことなく、 適正な面圧が確保される。

【００１６】 さらに、管材の一端にストレートな延出部を形成したことにより、この部位の 沿面距離が大となって、インナリングと継手本体との間のシール性能を向上させ ることができる。

【００１７】

【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外観斜視図、図２は樹脂製管継 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。

【００１８】 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。

【００１９】 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。

【００２０】 一方、インナリング２の外端部外周、すなわち、前記圧入部２１の外端部外周 には、外端から軸方向内端側に向けて漸次拡径し、かつ外端はインナリング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。

【００２１】 ここで、図２に示すように、管材５の肉厚をａ、上記インナリング２の膨出部 ２４の肉厚をｂ、インナリング２の圧入部２１における肉厚をＣとすると、 Ｃ＝ａ×１．２〜１．５に設定されており、また、ｂ＝ｃ×１．２〜２．０に 設定されている。さらに、前記二次シール部１２の軸線Ｑに対する傾斜角度θは １０〜３０°であり、この例では１５°に設定されている。

【００２２】 前記管材５の一端には、その軸線Ｑに沿って長さｌだけ延びてインナリング２ の圧入部２１の外周面に密着する延出部５０Ａが一体形成されており、後述する 挿し込み部５０の一部を構成している。

【００２３】 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の先端はスンナリング２の圧入部２１の段差面２０ａ に当接させている。

【００２４】 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。

【００２５】 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。

【００２６】 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。

【００２７】 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。

【００２８】 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。

【００２９】 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。

【００３０】 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の膨出部２４の厚さｂや圧入部 ２１の肉厚Ｃが管材５の肉厚よりも小さいと、管材５の圧入力によってインナリ ング２が縮径されるおそれがある。この点につき、上記インナリング２の圧入部 ２１の肉厚Ｃを管材５の肉厚ａの１．２〜１．５倍に設定することで、管材５の 圧入力に抗することができる。この寸法よりも大きくすると、管材５の圧入作業 が難しくなる。換言すれば、上記の肉厚寸法に設定することで、実装作業が容易 となる。

【００３１】 また、上記膨出部２４の厚さｂをインナシール２の圧入部２１の肉厚Ｃの１． ２〜２．０に設定することで、前記二次シール面５ａの機能が確実に発揮される とともに、継手本体１とインナリング２との間で管材５を挟着保持する引抜強度 を保証することができる。

【００３２】 さらに、上記二次シール面５ａは押輪４の螺進によって軸方向へ変位してシー ル機能が成立されるが、このシール面５ａの傾斜角度θが大き過ぎると、インナ リング２を内径側へ縮径させるおそれがあり、また、傾斜角度θが小さ過ぎると 、シール面５ａで適正な面圧が得られない。これに対し、上記のように、傾斜角 度θを１０〜３０°に設定すると、インナリング２の縮径のおそれもなく、シー ル面５ａの一定の面圧を確保させることが可能である。

【００３３】 ところで、前記管材５の一端挿し込み部５０が、図３および図４に示すような 形状であると、管材５の切断面に直角度が出されていない時に、インナリング２ 側の段差面２０ａと管材５の一端挿し込み部５０の先端との間にギャップＧが生 じて二次シール機能に悪影響を及ぼしかねない。しかるに、上記のように管材５ にストレートな延出部５０Ａを形成していると、この延出部５０の先端とインナ リング２側の段差面２０ａとの間に多少のキャップＧが存在したとしても、延出 部５０Ａによって沿面距離ｌが大になり、シール性能の低下をまねくことがなく なる。

【００３４】

【考案の効果】

以上のように本考案の請求項１によれば、超純水用配管の継手として好適に使 用できるのはもちろん、管材の肉厚、インナリングの圧入部および肉厚部の三者 の寸法関係を特定したことにより、管材の圧入作業を容易にしつつ、かつ高いシ ール性の保持と引抜強度の強化を保証することができる。

【００３５】 また、本考案の請求項２によれば、継手本体側のシール部のシール面の軸線に 対する傾斜角度を特定したことによって、シール面に適正な面圧を確実に得るこ とができる。

【００３６】 さらに、本考案の請求項３によれば、管材の一端挿し込み部に延出部を形成し たことにより、管材の一端挿し込み部の先端とインナリングの段差面との間にギ ャップが生じても、沿面距離を大きくとれることによって、シールへの悪影響を なくして良好なシール性能を得ることができる。

【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】同実施例における樹脂製管継手の要部の寸法関
係の説明図である。

【図３】管材の一端挿し込み部に延出部がない場合の斜
視図である。

【図４】図３の要部の拡大断面図である。

【図５】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 ２０ａ 段差部 ２１ 圧入部 ２２ 内端シール部 ２４ 膨出部 ５０ 挿し込み部 ５０Ａ 延出部 ａ 管材の肉厚 ｂ 膨出部の肉厚 Ｃ 圧入部の肉厚 Ｑ 軸線 θ 二次シール面傾斜角度

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の移動を妨げないインナリングの圧
   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、この継手本体の一端部に形成されたシール
   部と、前記インナリングの外端部側外周に形成された膨
   出部により前記管材の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継手本体側のシール
   部と管材側の外周シール面とを当接させかつ密封力を与
   える押輪とを備えた樹脂製管継手において、前記インナ
   リングの圧入部の肉厚を管材の肉厚の１．２〜１．５倍
   に設定するとともに、前記膨出部の肉厚を前記インナリ
   ングの肉厚の１．２〜２．０倍に設定していることを特
   徴とする樹脂製管継手。
2. 【請求項２】 前記継手本体側のシール部のシール面の
   軸線に対する傾斜角度が１０〜３０°に設定されている
   請求項１の樹脂製管継手。
3. 【請求項３】 前記管材の一端に軸線に沿って延びてイ
   ンナリングの圧入部の外周面に密着する延出部が一体形
   成されている請求項１の樹脂製管継手。