CN116917652A - 管接头 - Google Patents

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CN116917652A
CN116917652A CN202180094153.5A CN202180094153A CN116917652A CN 116917652 A CN116917652 A CN 116917652A CN 202180094153 A CN202180094153 A CN 202180094153A CN 116917652 A CN116917652 A CN 116917652A
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axial
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大川耀平
黑﨑步
樋口慎悟
手岛一清
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Abstract

管接头1具有:内环4,其具有压入于管8的前端部内的鼓出部6;接头主体2,其将内环4的端部压入于内周,并且在外周具有外螺纹部2b;以及联管螺母3,其具有紧固于外螺纹部2b的内螺纹部3a,并且将内螺纹部3a紧固于外螺纹部2b而对管8的前端部进行按压。鼓出部6具有通过联管螺母3的按压而与管8之间产生面压力的前端缩细部13。前端缩细部13的外周面15具有在轴向的剖面观察时形成为凹曲面状的凹曲面部15a。

Description

管接头
技术领域
本发明涉及一种管接头。
背景技术
关于半导体制造、医疗/医药品制造、以及食品加工/化学工业等各种技术领域的制造工序,在供药液、高纯度液、超纯水或者清洗液等流体流动的配管路径中,作为将形成于管、流体设备的流路彼此连接的连接构造,例如采用合成树脂制的管接头。作为这种管接头,已知如下结构,即,具有:内环,其安装于管的前端部的内周侧;圆筒状的接头主体,其安装于管的前端部的外周侧;以及联管螺母,其安装于接头主体的外周侧(例如参照专利文献1)。
内环具有:圆筒状的主体部;鼓出部,其在主体部的轴向一端部形成为向径向外侧凸出;以及密封部,其形成于主体部的轴向另一端部。在内环的内部形成有流体流路。内环的鼓出部压入于管的前端部内,使得该管的前端部扩径。关于联管螺母,利用安装于接头主体时的推进力对因内环的鼓出部而扩径的管的外周面进行按压。由此,内环的密封部能够对形成于接头主体的密封槽施加压力,并且能够防止管的拔出。并且,在管与鼓出部之间产生面压力,因此能够抑制流体从管与鼓出部之间泄漏。
专利文献1:日本特开2018-168947号公报
发明内容
如果利用所述联管螺母的推进力对管进行按压,则管的内周面遍及轴向的大范围地与内环的鼓出部的外周面接触,因此在管与鼓出部之间产生面压力的范围达到轴向的大范围。因此,存在如下问题,即,为了在管与鼓出部之间确保抑制流体的泄漏所需的面压力,需要提高联管螺母的紧固转矩,施工性变差。
本发明就是鉴于这种情形而提出的,其目的在于提供一种即使不提高联管螺母的紧固转矩,也能够确保内环的鼓出部与管之间所需的面压力的管接头。
(1)本发明的管接头具有:内环,其具有在轴向一侧向径向外侧凸出地形成,并且压入于管的前端部内的鼓出部;接头主体,其在所述鼓出部压入于所述管的前端部内的状态下将所述内环的轴向另一侧的端部向内周压入,并且在外周具有外螺纹部;以及联管螺母,其具有紧固于所述外螺纹部的内螺纹部,并且将所述内螺纹部紧固于所述外螺纹部而将所述管的前端部向轴向另一侧按压,所述鼓出部具有形成为从其轴向的中途部朝向轴向一侧而前端缩细,并且通过所述联管螺母的按压而在与所述管之间产生面压力的前端缩细部,所述前端缩细部的外周面具有在轴向的剖面观察时形成为凹曲面状的凹曲面部。
根据本发明的管接头,在内环的鼓出部的前端缩细部的外周面形成有凹曲面部,因此在联管螺母对管进行按压时,管难以与凹曲面部的底部分接触。由此,在鼓出部的前端缩细部与管之间产生面压力的轴向的范围比当前更窄,因此与当前相比能够提高鼓出部的前端缩细部与管之间产生的面压力。因此,即使不提高联管螺母的紧固转矩,也能够确保内环的鼓出部与管之间所需的面压力。其结果,能够抑制流体从鼓出部与管之间向外部泄漏。
(2)优选地,所述凹曲面部遍及所述前端缩细部的外周面的轴向全长地形成。
在该情况下,能够进一步缩窄在凹曲面部的鼓出部的前端缩细部与管之间产生面压力的轴向范围,因此能够进一步提高鼓出部的前端缩细部与管之间产生的面压力。
(3)优选地,所述前端缩细部的外周面具有在轴向的剖面观察时在比所述凹曲面部更靠轴向一侧处形成为凸曲面状的凸曲面部。
在该情况下,与上述(2)的情况相比,能够加厚比前端缩细部的凹曲面部更靠轴向一侧的端部的径向厚度。由此,前端缩细部的所述端部的强度增大,因此即使利用联管螺母并经由管对前端缩细部进行按压,也能够抑制前端缩细部的所述端部向径向内侧倾倒。其结果,能够抑制内环内的流体的流动由鼓出部的前端缩细部阻碍。
(4)根据本发明的其他观点观察的管接头具有:内环,其具有在轴向一侧向径向外侧凸出地形成并且压入于管的前端部内的鼓出部;接头主体,其在所述鼓出部压入于所述管的前端部内的状态下将所述内环的轴向另一侧的端部压入于内周,并且在外周具有外螺纹部;以及联管螺母,其具有紧固于所述外螺纹部的内螺纹部,并且将所述内螺纹部紧固于所述外螺纹部而将所述管的前端部向轴向另一侧按压,所述鼓出部具有形成为从其轴向的中途部朝向轴向一侧而前端缩细,并且通过所述联管螺母的按压而与所述管之间产生面压力的前端缩细部,所述前端缩细部的外周面的轴向一端的直径D、与所述管中即使将所述鼓出部压入也不变形的非变形部的内径d满足1.0d≤D≤1.4d的关系。
根据本发明的管接头,内环的鼓出部的前端缩细部的外周面的轴向一端的直径D、与所述管的非变形部的内径d满足D≤1.4d的关系,因此联管螺母的紧固转矩不会提高。另外,前端缩细部的外周面的轴向一端的直径D、与所述管的非变形部的内径d满足1.0d≤D的关系,因此即使不提高联管螺母的紧固转矩,也能够确保内环的鼓出部与管之间所需的面压力。其结果,能够抑制流体从鼓出部与管之间向外部泄漏。
发明的效果
根据本发明,即使不提高联管螺母的紧固转矩,也能够确保内环的鼓出部与管之间所需的面压力。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的管接头的轴向的剖面图。
图2是表示所述管接头的内环的轴向的剖面图。
图3是表示所述内环的鼓出部的图2的要部放大剖面图。
图4是表示所述鼓出部的前端缩细部与管的接触状态的剖面图。
图5是表示所述鼓出部的前端缩细部向径向内侧倾倒的状态的剖面图。
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的管接头的内环的鼓出部的轴向的放大剖面图。
图7是表示第2实施方式的鼓出部的前端缩细部与管的接触状态的剖面图。
图8是表示本发明的第3实施方式所涉及的管接头的内环的鼓出部附近的轴向的放大剖面图。
图9是表示第3实施方式的内环的鼓出部的变形例的轴向的放大剖面图。
具体实施方式
接下来,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的管接头的轴向的剖面图。在图1中,管接头1例如用于在半导体制造装置中使用的供药液(流体)流动的配管路径。管接头1具有接头主体2、联管螺母3以及内环4。下面,在本实施方式中,为了方便,将图1的左侧称为轴向一侧,将图1的右侧称为轴向另一侧(图2~图9也一样)。
内环4例如由聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、或者氟树脂(全氟烷烃(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、或者聚偏二氟乙烯(PVDF)等)的合成树脂材料形成为圆筒状。
内环4具有:主体部5,其形成为圆筒状;鼓出部6,其形成于主体部5的轴向一侧;以及密封部7,其形成于主体部5的轴向另一侧。在内环4的主体部5、鼓出部6以及密封部7的各径向内侧形成有流体流路4a。流体流路4a将形成于管8的内部的流路8a、与形成于接头主体2的内部的流路2c连通。
鼓出部6在主体部5的轴向一侧形成为向径向外侧凸出。鼓出部6压入于合成树脂制(PFA等)的管8的前端部内,使得该管8的前端部扩径。后文中对鼓出部6详细进行叙述。密封部7具有环状的一次密封部7a、以及圆筒状的二次密封部7b。
一次密封部7a形成为从主体部5的轴向另一端部的径向内侧向轴向另一侧凸出。一次密封部7a的外周面形成为从轴向一端朝向轴向另一端逐渐缩径。一次密封部7a压入于接头主体2的一次密封槽2d(后述)。二次密封部7b形成为从主体部5的轴向另一端部的径向外侧向轴向另一侧凸出。二次密封部7b压入于接头主体2的二次密封槽2e(后述)。
接头主体2例如由PVC、PP、PE或者氟树脂(PFA、PTFE等)的合成树脂材料形成为圆筒状。接头主体2的内径以不妨碍药液的移动的方式设定为与内环4的内径大致相同的尺寸。在接头主体2的轴向一端部形成有承口部2a。鼓出部6压入于管8的前端部内的内环4的密封部7(轴向另一侧的端部)压入于承口部2a的内周。由此,接头主体2的轴向一端部安装于管8的前端部的外周。在承口部2a的外周形成有外螺纹部2b。
接头主体2具有形成为比承口部2a更靠径向内侧的、环状的一次密封槽2d以及环状的二次密封槽2e。一次密封槽2d在接头主体2的径向内侧形成为以从轴向一端朝向轴向另一端逐渐缩径的方式切割出的锥状。二次密封槽2e在接头主体2形成为比一次密封槽2d更靠径向外侧。
联管螺母3例如由PVC、PP、PE或者氟树脂(PFA、PTFE等)的合成树脂材料形成为圆筒状。联管螺母3具有:内螺纹部3a,其形成于轴向另一侧的内周;以及按压部3b,其在轴向一侧向径向内侧凸出地形成。
联管螺母3的内螺纹部3a紧固于接头主体2的外螺纹部2b。通过该紧固而将联管螺母3安装于接头主体2,并且形成于按压部3b的轴向另一端部的角部3c将因内环4的鼓出部6而扩径的管8的扩径部8b向轴向另一侧按压。此外,在本实施方式中,按压部3b的对管8进行按压的部分并不限定于角部3c。例如,可以在按压部3b的轴向另一端部取代角部3c而形成倒角部,利用该倒角部对管8进行按压。
根据以上结构,如果将联管螺母3的内螺纹部3a紧固于接头主体2的外螺纹部2b,则内环4的一次密封部7a以及二次密封部7b分别压入于接头主体2的一次密封槽2d以及二次密封槽2e。由此,能够确保内环4与接头主体2的连接部分的密封性能。另外,联管螺母3的角部3c将管8的扩径部8b向轴向另一侧按压而能够防止管8的拔出。
图2是表示内环4的轴向的剖面图。在图1及图2中,内环4的鼓出部6具有:最大厚度部11,其径向的厚度最大;基端部12,其形成于最大厚度部11的轴向另一侧;以及前端缩细部13,其形成于最大厚度部11的轴向一侧。
最大厚度部11遍及轴向的规定长度而形成。基端部12的外周面形成为从最大厚度部11的轴向另一端朝向轴向另一侧而逐渐缩径。由此,基端部12形成为从最大厚度部11的轴向另一端朝向轴向另一侧而径向的厚度逐渐减薄。基端部12的轴向另一端与主体部5连接。此外,在图2的剖面观察时,基端部12的外周面形成为平面状地倾斜,但也可以曲面状地倾斜。
前端缩细部13的内周面14形成为从轴向另一侧朝向轴向一端而逐渐扩径。前端缩细部13的外周面15形成为从最大厚度部11的轴向一端朝向轴向一侧而逐渐缩径。由此,前端缩细部13形成为从鼓出部6的轴向的中途部朝向轴向一侧而径向的厚度逐渐减薄、即前端缩细。在前端缩细部13的外周面15与管8的扩径部8b的内周面之间,利用联管螺母3的角部3c对扩径部8b进行按压而产生面压力。
图3是表示内环4的鼓出部6的图2的要部放大剖面图。鼓出部6的前端缩细部13的外周面15具有以向径向内侧凹陷的方式形成为凹曲面状的凹曲面部15a。凹曲面部15a例如形成为凹圆弧状。本实施方式的凹曲面部15a遍及前端缩细部13的外周面15的轴向全长而形成。
如上所述,在内环4的鼓出部6的前端缩细部13的外周面15形成有凹曲面部15a,因此如图4所示,在管8的扩径部8b由联管螺母3(省略图示)向轴向另一侧按压时,管8的内周面难以与凹曲面部15a的底部分15a1接触。由此,在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生面压力的轴向的范围比当前更窄,因此能够使得在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生的面压力比当前更高。因此,即使不提高联管螺母3的紧固转矩,也能够确保在内环4的鼓出部6与管8之间所需的面压力。其结果,能够抑制在内环4的流体流路4a流动的药液从鼓出部6与管8之间向外部泄漏。
另外,凹曲面部15a遍及前端缩细部13的外周面15的轴向全长而形成,因此与凹曲面部15a仅形成于前端缩细部13的外周面15的轴向一部分的情况相比,能够进一步缩小在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生面压力的轴向范围。由此,能够进一步提高在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生的面压力。
但是,在本实施方式中,前端缩细部13的前端部(轴向一端部)的径向厚度较小,因此在利用联管螺母3经由管8而对前端缩细部13进行按压时,如图5所示,前端缩细部13的前端部容易向径向内侧(流体流路4a侧)倾倒,管8与内周面14不共面。如果这样使得前端缩细部13的前端部倾倒,则内环4的流体流路4a中的药液的流动有可能受到前端缩细部13的前端部阻碍。因此,在后述第2实施方式中,具有抑制前端缩细部13的前端部的倾倒的结构。
[第2实施方式]
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的管接头1的内环4的鼓出部6的轴向的放大剖面图。在第2实施方式中,鼓出部6的前端缩细部13的外周面15的形状与第1实施方式不同。下面,对其不同点进行说明。
鼓出部6的前端缩细部13的外周面15具有:凹曲面部15a,其以向径向内侧凹陷的方式形成为凹曲面状;以及凸曲面部15b,其在比凹曲面部15a更靠轴向一侧的位置以向径向外侧凸出的方式形成为凸曲面状。凹曲面部15a例如形成为凹圆弧状。凸曲面部15b例如形成为凸圆弧状。
凹曲面部15a形成于外周面15的轴向另一端至轴向一侧的中途部之间。凸曲面部15b形成于外周面15的所述中途部至轴向一端之间。由此,在前端缩细部13的外周面15,凹曲面部15a与凸曲面部15b在轴向上连续地形成,凸曲面部15b形成于前端缩细部13的前端部。第2实施方式的其他结构与第1实施方式相同,因此标注相同的标号并省略其说明。
如上所述,在第2实施方式的管接头1中,在内环4的鼓出部6的前端缩细部13的外周面15也形成有凹曲面部15a,因此如图7所示在管8的扩径部8b由联管螺母3(省略图示)向轴向另一侧按压时,管8的内周面难以与凹曲面部15a的底部分15a1接触。由此,在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生面压力的轴向范围比当前更窄,因此能够使得在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生的面压力比当前更高。因此,即使不提高联管螺母3的紧固转矩,也能够确保内环4的鼓出部6与管8之间所需的面压力。其结果,能够抑制在内环4的流体流路4a流动的药液从鼓出部6与管8之间向外部泄漏。
另外,在前端缩细部13的外周面15,在比凹曲面部15a更靠轴向一侧处形成有凸曲面部15b,因此与第1实施方式相比能够增大前端缩细部13的前端部的径向厚度。由此,前端缩细部13的前端部的强度增大,因此即使利用联管螺母3经由管8对前端缩细部13进行按压,也能够如第1实施方式(参照图5)那样抑制前端缩细部13的前端部向径向内侧大幅倾倒。其结果,能够抑制内环4的流体流路4a中的药液的流动受到鼓出部6的前端缩细部13阻碍。
[第3实施方式]
图8是表示本发明的本发明的第3实施方式所涉及的管接头1的内环4的鼓出部6附近的轴向的放大剖面图。在第3实施方式中,鼓出部6的前端缩细部13的形状与第1实施方式不同。下面,对其不同点进行说明。
鼓出部6的前端缩细部13与第1实施方式的鼓出部6的前端缩细部13相比形成为在轴向上更短。在前端缩细部13的轴向一端形成有沿径向延伸的平坦面16。平坦面16从前端缩细部13的外周面15的轴向一端15c向径向内侧延伸,与前端缩细部13的内周面14的轴向一端连接。
前端缩细部13的外周面15遍及其轴向全长地形成为凸曲面状(例如凸圆弧状)。前端缩细部13的外周面15的轴向一端15c的直径D、以及管8的非变形部8c的内径d设定为满足1.0d≤D≤1.4d的关系。非变形部8c在管8中,是即使内环4的鼓出部6压入于管8的前端部内也不变形的部分。
设为D≤1.4d是因为,如果轴向一端15c的直径D超过1.4d,则由于联管螺母3的角部3c在轴向上产生的按压力在整个平坦面16产生,使得联管螺母3的紧固转矩提高。设为1.0d≤D是因为,如果轴向一端15c的直径D低于1.0d,则在鼓出部6的前端缩细部13与管8之间产生面压力的轴向范围变长,无法确保鼓出部6与管8之间所需的面压力。第3实施方式的其他结构与第1实施方式相同,因此标注相同的标号并省略其说明。
此外,在前端缩细部13的轴向一端形成有平坦面16,但也可以形成为除了平坦面以外的形状(例如锥面等)。
另外,前端缩细部13的外周面15的形状并不限定于凸曲面状,例如可以如图9所示形成为平面状。
如上所述,根据第3实施方式的管接头1,内环4的鼓出部6的前端缩细部13的外周面15的轴向一端15c的直径D与管8的非变形部8c的内径d满足D≤1.4d的关系,因此联管螺母3的紧固转矩不会提高。另外,前端缩细部13的外周面的轴向一端15c的直径D与管8的非变形部8c的内径d满足1.0d≤D的关系,因此即使不提高联管螺母3的紧固转矩,也能够确保内环4的鼓出部6与管8之间所需的面压力。其结果,能够抑制在内环4的流体流路4a流动的药液从鼓出部6与管8之间向外部泄漏。
[其他]
除了半导体制造装置以外,本发明的管接头在液晶/有机EL领域、医疗/医药领域、或者汽车相关领域等中也能够应用。
应当理解此次公开的实施方式在所有方面都是示例,并不是限制性内容。本发明的范围并非上述含义,由权利要求书表示,意图包含与权利要求书等同的含义、以及范围内的所有变更。
标号的说明
1管接头
2接头主体
2b外螺纹部
3联管螺母
3a内螺纹部
3c角部
4内环
6鼓出部
8管
8c非变形部
13前端缩细部
15外周面
15a凹曲面部
15b凸曲面部
15c轴向一端

Claims (4)

1.一种管接头,其中,
所述管接头具有:
内环,其具有在轴向一侧向径向外侧凸出地形成,并且压入于管的前端部内的鼓出部;
接头主体,其在所述鼓出部压入于所述管的前端部内的状态下将所述内环的轴向另一侧的端部向内周压入,并且在外周具有外螺纹部;以及
联管螺母,其具有紧固于所述外螺纹部的内螺纹部,并且将所述内螺纹部紧固于所述外螺纹部而将所述管的前端部向轴向另一侧按压,
所述鼓出部具有形成为从其轴向的中途部朝向轴向一侧而前端缩细,并且通过所述联管螺母的按压而在与所述管之间产生面压力的前端缩细部,
所述前端缩细部的外周面具有在轴向的剖面观察时形成为凹曲面状的凹曲面部。
2.根据权利要求1所述的管接头,其中,
所述凹曲面部遍及所述前端缩细部的外周面的轴向全长地形成。
3.根据权利要求1所述的管接头,其中,
所述前端缩细部的外周面具有在轴向的剖面观察时在比所述凹曲面部更靠轴向一侧处形成为凸曲面状的凸曲面部。
4.一种管接头,其中,
所述管接头具有:
内环,其具有在轴向一侧向径向外侧凸出地形成并且压入于管的前端部内的鼓出部;
接头主体,其在所述鼓出部压入于所述管的前端部内的状态下将所述内环的轴向另一侧的端部压入于内周,并且在外周具有外螺纹部;以及
联管螺母,其具有紧固于所述外螺纹部的内螺纹部,并且将所述内螺纹部紧固于所述外螺纹部而将所述管的前端部向轴向另一侧按压,
所述鼓出部具有形成为从其轴向的中途部朝向轴向一侧而前端缩细,并且通过所述联管螺母的按压而与所述管之间产生面压力的前端缩细部,
所述前端缩细部的外周面的轴向一端的直径D、与所述管中即使将所述鼓出部压入也不变形的非变形部的内径d,满足1.0d≤D≤1.4d的关系。
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