JP2004218754A - 樹脂製管継手及び樹脂製管継手の継手方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】チューブの引き抜け強度を向上でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる樹脂製管継手及び樹脂製管継手の継手方法を提供する。
【解決手段】継手本体１０に装着される内側環状部材１と、外側環状部材２と、締付部材１１とを備え、内側環状部材１の外周面うち樹脂製チューブ３の装着部に、外側環状部材２の内周面を圧入させた状態で、内側環状部材１と外側環状部材２との間に、樹脂製チューブ３を圧入したチューブ組立体が形成されており、チューブ組立体が、継手本体１０の内周面側に装着される前の状態において、外側環状部材２は、樹脂製チューブ３を内側環状部材１の外周面に押圧しており、チューブ組立体が、継手本体１０の内周面側に装着された状態において、樹脂製チューブを挿通した締付部材１１が継手本体１０に締め付けられている。
【選択図】 図５
【解決手段】継手本体１０に装着される内側環状部材１と、外側環状部材２と、締付部材１１とを備え、内側環状部材１の外周面うち樹脂製チューブ３の装着部に、外側環状部材２の内周面を圧入させた状態で、内側環状部材１と外側環状部材２との間に、樹脂製チューブ３を圧入したチューブ組立体が形成されており、チューブ組立体が、継手本体１０の内周面側に装着される前の状態において、外側環状部材２は、樹脂製チューブ３を内側環状部材１の外周面に押圧しており、チューブ組立体が、継手本体１０の内周面側に装着された状態において、樹脂製チューブを挿通した締付部材１１が継手本体１０に締め付けられている。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超純水、高純度薬液等を搬送する半導体製造周辺設備の樹脂製管継手、化学工業の配管用の樹脂製管継手、及び樹脂製管継手の継手方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シール性能を向上させたり、より強い引き抜け強度を確保するため、種々の管継手が提案されている（例えば下記特許文献１−６参照）。図８（ａ）は、下記特許文献１に提案されている管継手の基本構造の断面図を示している。チューブ１１０は、内周面側に内側リング１１１が装着された状態で、継手本体１１２に装着されている。継手本体１１２のおねじと締付部材１１３のめねじが螺合して、締付部材１１３が継手本体１１２に固定されている。締付部材１１３に所定のトルクを加えることにより、チューブ１１０は、内側リング１１１のテーパ部に圧接されており、チューブ１１０の引き抜け強度が確保される。
【０００３】
図８（ｂ）は、下記特許文献２、３に提案されている管継手の基本構造の断面図を示している。チューブ１２０は、内周面に内側リング１２１が装着され、外周面に外側リング１２５が装着された状態で、継手本体１２２に装着されている。継手本体１２２のおねじに、締付部材１２３のめねじが螺合して、締付部材１２３が継手本体１２２に固定されている。締付部材１２３に所定のトルクを加えることにより、チューブ１２０は、内側リング１２１のテーパ部に圧接され、さらに締付部材１２３と一体の押圧部１２４が外側リング１２５を押圧し、チューブ１２０の引き抜け強度が確保される。
【０００４】
また、下記特許文献４〜６には、樹脂製チューブの装着部を熱溶融や熱変形により形成する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−５４４８９号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２８８２８６号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２００１−２１０７４号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開平８−２４７３５３号公報
【０００９】
【特許文献５】
特開平４−１５３８９号公報
【００１０】
【特許文献６】
特開平４−６９４８８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来の管継手には以下のような問題があった。図８（ａ）に示したような構成では、チューブ１１０が、内側リングのテーパ部に圧接されて引き抜け強度が確保されているが、チューブ１１０が搬送流の圧力や、高温搬送流の熱により、塑性変形した場合、チューブ１１０の肉厚が薄くなり、引き抜け強度が低下してしまう。このため、締付部材１１３の定期的な増し締めが必要であった。
【００１２】
図８（ｂ）に示したような構成は、外側リング１２５を備えているが、これは異なる径のチューブに交換した場合に、外側リング１２５をこれに対応する径のものに交換すれば、継手本体を交換する必要がないというものである。すなわち、外側リング１２５自体には、引き抜け強度を向上させるという作用はなく、引き抜け強度に関しては、図８（ａ）の構成と同様の問題がある。また、図８（ｂ）の構成は、管締付用部材１２３と一体の押圧部１２４が外側リング１２５を押圧しているが、チューブ１２０を直接径方向に押圧するものではなく、管締付用部材１２３の締め付けが緩めば、押圧力も低下してしまう。
【００１３】
前記特許文献４〜６に開示されているような、樹脂製チューブの装着部を熱溶融や熱変形により形成する技術では、チューブ装着作業は容易になるが、劣化した樹脂粉（オリゴマー）によるパーティクル（微粒子）発生の原因となり、パーティクルの除去が不十分であれば、チューブ外側のパーティクルは、半導体設備等のクリーンルームの汚染の原因となり、チューブ内側のパーティクルは、搬送流に異物を混入させることになり、純度低下の原因にもなる。さらに、このような加熱圧入方式を用いれば、クリーンルーム内の空気の層流状態を乱すことにもなる。
【００１４】
また、前記特許文献１〜３に開示されているような管継手を用いた場合でも、加熱圧入方式を用いることは可能であり、加熱圧入方式を用いれば前記のような問題が生じることになる。
【００１５】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、チューブの引き抜け強度を向上でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる樹脂製管継手及び樹脂製管継手の継手方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の樹脂製管継手は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、外側環状部材と、締付部材とを備えており、前記内側環状部材の外周面うち前記樹脂製チューブの装着部に、前記外側環状部材の内周面を圧入させた状態で、前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着される前の状態において、前記外側環状部材は、前記樹脂製チューブを前記内側環状部材の外周面に押圧しており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第２の樹脂製管継手は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、締付部材とを備えており、前記内側環状部材の外周面に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられており、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足することを特徴とする。
【００１８】
次に、本発明の樹脂製管継手の継手方法は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手の継手方法であって、内側環状部材の外周面のうち前記樹脂製チューブの装着部に、外側環状部材の内周面を圧入させる工程と、前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入してチューブ組立体を形成する工程と、前記チューブ組立体を前記継手本体の内周面側に装着し、前記樹脂製チューブを装通させた締付部材を前記継手本体に締め付ける工程を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の樹脂製管継手は、外側環状部材がチューブを押圧する構成であるので、チューブの引き抜け強度を向上でき、また施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００２０】
本発明の第２の樹脂製管継手は、所定の寸法、角度の関係を満足することにより、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【００２１】
また、本発明の樹脂製管継手の継手方法によれば、チューブの引き抜け強度を向上でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００２２】
前記本発明の第１の樹脂製管継手においては、前記内側環状部材の外周面に、前記外側環状部材の仮固定の際に歯止めをかける第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にあり、前記外側環状部材の最終固定の際に歯止めをかける第２の段差とが形成されていることが好ましい。この構成によれば、第１の段差が形成されているので、外側環状部材の後方への移動に歯止めがかかり、内側環状部材と外側環状部材との当接部をチューブの先端が乗り越え易くなり、第２の段差が形成されているので、外側環状部材の最終的な歯止めが確実になる。
【００２３】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【００２４】
また、前記継手本体の内径のうち、前記チューブ組立体の装着部の内径をｄ３、前記チューブ組立体のうち、前記継手本体の内周面に対応する部分の前記外側環状部材の外径をｄ４とすると、
ｄ３≦ｄ４
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、チューブの固定がより強固になり、チューブの引き抜け強度が向上し、チューブがより抜けなくなる。
【００２５】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記テーパ部の先端部分が面取りされていることが好ましい。この構成によれば不純物の滞留、蓄積を防止できる。
【００２６】
また、前記継手本体の内周面のうち、前記内側環状部材の端部との当接部が面取りされていることが好ましい。この構成によれば不純物の滞留、蓄積を防止できる。
【００２７】
前記本発明の樹脂製管継手の継手方法においては、前記内側環状部材の外周面に、第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にある第２の段差とが形成されており、
前記外側環状部材を圧入する工程において、前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入し、
前記チューブ組立体を形成する工程において、前記外側環状部材を前記第２の段差で歯止めがかかるまで圧入することが好ましい。この構成によれば、第１の段差が形成されているので、外側環状部材の後方への移動に歯止めがかかり、内側環状部材と外側環状部材との当接部をチューブの先端が乗り越え易くなり、第２の段差が形成されているので、外側環状部材の最終的な歯止めが確実になる。
【００２８】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、
前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入した状態において、前記外側環状部材の内面と前記テーパ部との間で断面略Ｖ字形の隙間が形成されていることが好ましい。この構成によれば、チューブ先端が断面略Ｖ字形の隙間の位置にある間は、外側環状部材の内周面がチューブの外周面を押させ付けるように作用し、しかも隙間は、チューブの装着方向に間隔が狭まっているので、チューブ先端は内側環状部材と外側環状部材との当接部を乗り越え易くなる。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１、２は、実施の形態１に係る樹脂製の管継手に係る継手作業の主要工程の断面図であり、図３は、内側環状部材である内側リングの要部拡大図である、以下に説明する管継手を構成する外側環状部材である外側リング２、内側リング１、チューブ３、継手本体１０、及び締付部材である袋ナット１１はいずれも樹脂製であり、チューブ３には、耐薬品性、及び耐熱性を確保するために、例えばフッ素樹脂を用いる。
【００３１】
図１（ａ）は、内側リング１に外側リング２を装着する前の状態を示している。外側リング２の内側リング１への装着は、治具４にあらかじめ装着した内側リング１に、外側リング２を押し込んで行う。治具４は圧入装置（図示せず）に取り付けられており、治具４の位置を固定するようにセットしておけば、外側リング２の装着は手作業でも可能である。
【００３２】
外側リング２の装着前においては、内側リング１の外周のうち、外側リング２の入口側の外径寸法Ａに比べ、外側リング２の内径寸法Ｂは小さくなっている。このため、外側リング２は内側リング１に圧入されることになる。また、図３に示したように、外径寸法Ａに比べ、外側リング２の入口側に対して後方部分の外径寸法Ｃが大きくなっている。このため、寸法Ａと寸法Ｃとの寸法差により形成される段差５は、外側リング２の装着位置の目安とすることができ、外側リング２が段差５に当接して歯止めがかかるまで、外側リング２を押し込むことになる。
【００３３】
外径寸法Ａと内径寸法Ｂとの差は、例えば０．２５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下の範囲であり、外径寸法Ａと外径寸法Ｃとの差は、例えば０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲である。
【００３４】
図１（ｂ）は、内側リング１に、チューブ３を装着する前の状態を示している。本図の状態では、外側リング２の内側リング１への装着が完了している。チューブ３は、ホルダー６を介して位置が固定されている。このため、圧入装置を用いて、治具４を矢印ａ方向に移動させれば、内側リング１へのチューブ３の装着が開始することになる。
【００３５】
図２（ａ）は、チューブ３の装着の途中の状態を示している。本図の状態では、チューブ３の先端は、内側リング１のテーパ部１ａに乗り上げており、チューブ３の先端部の内径が拡径している。チューブ３の先端は、外側リング２の内面と内側リング１のテーパ部１ａとの間で形成される断面略Ｖ字形の隙間７（図３）の位置にある。この状態から、さらに治具４を矢印ａ方向に移動させれば、チューブ３の先端は、外側リング２を押し広げつつ、外側リング２の内面と内側リング１との当接部８（図３）を超えることになる。
【００３６】
チューブ３の先端が断面略Ｖ字形の隙間７の位置にある間は、外側リング２の内周面がチューブ３の外周面を押させ付けるように作用し、しかも隙間７は、チューブ３の装着方向に間隔が狭まっているので、チューブ３の先端は当接部８を乗り越え易くなっている。
【００３７】
また、外側リング２の位置移動は、段差５よって歯止めがかかっているので、チューブ先端が当接部８を乗り越える初期の段階では、隙間７は形成されたままである。すなわち、外側リング２には、チューブ３の装着方向に移動させる方向に力が作用することになるが、チューブ３の先端の当接部８の乗り越えの容易性は確保されることになる。
【００３８】
図２（ｂ）は、チューブ３の内側リング１への圧入が完了し、チューブ組立体９が完成した状態を示している。この状態は、図２（ａ）の状態からさらに治具４の矢印ａ方向への移動を進行させた状態であり、チューブ３の装着の進行に伴って、外側リング２も同じ方向に進行することになるが、この進行は、内側リング１の外周面に形成された段差５ａによって、歯止めがかかることになる。
【００３９】
図４は、チューブ組立体の継手本体１０への装着工程を示す断面図である。図４（ａ）は、チューブ組立体９を継手本体１０へ装着する前の状態を示している。この状態から、チューブ組立体９を継手本体１０の内周側に挿入し、締付部材である袋ナット１１を回転させて継手本体１０に締め付ける。この締め付けは、継手本体１０の外周面に形成されためねじ１０ａと、袋ナット１１の内周面に形成されたおねじ１１ａとが螺合して行われている。
【００４０】
図４（ｂ）は、チューブの継手作業が完了した状態を示している。この状態では２つのチューブが継手本体１０を介して接続されていることになる。以上のような工程を経て継手作業が完了することになる。
【００４１】
図５に、継手作業が完了した状態の継手部分の要部拡大断面図を示している。前記のように、チューブ３の内側リング１への装着時に、チューブ３の先端部は拡径されているので、チューブ３は内側リング１の外周面を押圧していることになる。また、内側リング１を押圧している外側リング２の内周面側に、チューブ３は装着しているので、外側リング２は、チューブ３と内側リング１との双方を押圧していることになる。このため、単にチューブ３を内側リング１に装着した構成とは異なり、外側リング２の押圧により、チューブ３は内側リング１に強固に固定されていることになる。
【００４２】
また、チューブ３は、内側リング１の外周面の形状に沿って変形し、内側リング１の外周面に密着している。さらに、外側リング２は、変形後のチューブ３の外周面の形状に沿って変形し、チューブ３の外周面に密着している。すなわち、チューブ３の内側リング１への装着が進むにつれて、外側リング２は内側リング１の外周面の形状に追従して変形することになる。このことも、チューブ３の強固な固定に寄与していることになる。
【００４３】
このように、チューブ３は内側リング１と外側リング２との間に、強制圧入されているので、チューブ３が搬送流の圧力や、高温搬送流の熱により、塑性変形しても、常に外側リング２はチューブ３を押圧していることになる。このため、本実施の形態に係る外側リング２を設けていない構成に比べて、チューブの変形によるチューブ抜け防止や、搬送流の漏れ防止に対して有利になる。
【００４４】
この効果を得るには、本実施の形態のように、外側リング２がチューブ３を押圧している必要があり、外見上単に外側リングを設けている構成では得られない。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る継手方法は、チューブ３の装着に熱溶融や熱変形を行う加熱圧入方式を用いるではなく、常温圧入方式を用いるものである。仮に、加熱圧入方式を用いても、チューブ３の内側リング１へ装着はできなくなる。これは、チューブ３の装着直前において、外側リング２は、内側リング１を押圧しているので、加熱により軟化したチューブ３の先端は、図３に示した断面略Ｖ字形の隙間７までは挿入できても、外側リング２の径を押し広げることはできず、外側リング２と内側リング１との当接部８を超えることができないからである。すなわち、本実施形態に係る継手方法は、加熱圧入方式による施行を禁止することができる。
【００４６】
ここで、チューブを加熱すると、チューブ装着作業が容易になる反面、劣化した樹脂粉（オリゴマー）によるパーティクル（微粒子）発生の原因となる。パーティクルの除去が不十分であれば、チューブ外側のパーティクルは、半導体設備等のクリーンルームの汚染の原因となり、チューブ内側のパーティクルは、搬送流に異物を混入させることになり、純度低下の原因にもなる。また、クリーンルーム内の空気の層流状態を乱すことにもなる。
本実施形態に係る継手方法は、加熱圧入方式による施行ができないので、施工場所において、安易にチューブを加熱することを禁止でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００４７】
このことは、管理面でも利点がある。具体的には、継手部分の外見を見て、外側リング２がチューブ３の変形に追従して変形していることが確認できれば、チューブを加熱することなく作業したと判断することできる。すなわち、継手が完了していること自体が、加熱していないことを示すことになる。通常、継手部分の外見から、加熱圧入方式を用いたか、常温圧入方式を用いたかの判断は困難であるが、本実施の形態ではこの判断は、容易かつ確実である。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、袋ナットとチューブとの寸法関係、及び内側リングのテーパ部の傾斜角度に係るものである。本実施の形態に係る管継手は、下記の式（１）、及び式（２）の関係を満足している。
【００４９】
式（１） ｄ１≦ｄ２
式（２） ３５≦α≦４５
ｄ１は、袋ナット１１の内径のうち、チューブ３への当接部の内径であり、ｄ２はチューブ３の外径である（図４（ａ））。角度α（度）は、内側リングのテーパ部の傾斜角度である（図３）。角度は、水平面と傾斜面とのなす角のうち、鋭角の側を示しており、時計方向を正としている。
【００５０】
図５に示したように、継手完了状態では、袋ナット１１の締め付けにより、袋ナット１１のエッジ部１１ａがチューブ３の外周面を押圧しており、チューブ３は内側リング１のテーパ部１ａに圧接している。式（１）の関係を満足することにより、袋ナット１１は、チューブ３をテーパ部１ａに圧接させることに加えて、チューブ３の径を縮小する方向に圧縮力が加えることになる。このため、袋ナット１１の締め付け時に、袋ナット１１のエッジ部１１ａが、テーパ部１ａに沿って乗り上げることを防止でき、チューブ３の圧接の確実性が高まる。
【００５１】
一方、式（２）の関係を満足することにより、チューブ３の圧接状態を良好にしつつ、チューブ３の挿入性も確保できる。角度α（度）が式（２）の下限値より小さくなるにつれて、チューブ３の圧接力は弱まり、テーパ部の肉厚も小さくなるので、耐久性も弱くなる。
【００５２】
また、角度α（度）が式（２）の上限値より大きくなるにつれて、内側リング１への挿入性が悪くなる。これは、図２（ａ）に示したように、チューブ３の内側リング１への挿入の際に、チューブ３がテーパ部１ａに乗り上げることになるが、角度αが大きくなるほど、治具４の推力も大きくなるためである。すなわち、治具４の推力が大きくなるにつれて、チューブ３の挿入初期において、チューブ３の先端部が座屈し易くなり挿入が困難になる。
【００５３】
本実施の形態では、式（１）、（２）の双方を満足しているので、チューブ３を確実に圧接できるとともに、チューブ３の挿入性も確保することができる。式（１）の関係を満足していても、式（２）の関係を満足していなければ、挿入性が悪くなったり、チューブ３の十分な圧接力を確保できない場合がある。また、式（２）の関係を満足していても、式（１）の関係を満足していなければ、チューブ３の圧接力は、式（１）の関係を満足している場合と比べて劣ることになる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、外側リング２を用いた実施の形態１の構成を前提に説明したが、外側リングを用いない構成にも適用してもよい。
【００５５】
（実施の形態３）
実施の形態３は、内側リングのテーパ部の先端形状に係る実施の形態である。図６（ａ）は、本実施の形態に係る内側リング１のテーパ部先端の拡大図を示しており、図６（ｂ）は、比較例に係る内側リング１のテーパ部先端の拡大図を示している。
【００５６】
図６（ａ）に示したテーパ部１ａは、先端１ｂが面取りされており、テーパ部１ａのち、チューブ３の内周面との接触面の先端部１ｃは、チューブ３の内周面３ａに対して、チューブ３の外側の方向に入り込んだ位置にある。また、面取り部は、先端部１ｃから搬送流の流れ方向（矢印ｂ）に傾斜している。このため、テーパ部先端の近傍における搬送流の滞留を防止でき、不純物の滞留、蓄積も防止できる。
【００５７】
一方、比較例に係る図６（ｂ）の構成では、先端部１００ｃは、チューブ３の内周面とほぼ同一位置にある。このため、搬送流の流れによって、先端部１００ｃの浮きが生じ易くなり、浮きが生じると、搬送流の滞留の原因となり、不純物の滞留、蓄積の原因となる。
【００５８】
次に、図６（ｃ）は、本実施の形態に係る内側リング１と継手本体との当接部の拡大図を示しており、図６（ｄ）は、比較例に係る内側リング１と継手本体１０との当接部の拡大図を示している。
【００５９】
図６（ｃ）に示した継手本体１０は、内周面のうち、内側リング１の端部側は面取り部１０ａが形成されており、継手本体１０と内側リング１との接触面の先端部１０ｂは、内側リング１の内周面１ｄａに対して、チューブ３の外側方向に入り込んだ位置にある。また、面取り部１０ａは、先端部１０ｂから搬送流の流れ方向（矢印ｂ）に傾斜している。このため、テーパ先端の近傍における搬送流の滞留を防止でき、不純物の滞留、蓄積も防止できる。
【００６０】
一方、比較例に係る図６（ｄ）の構成では、先端部１０１ａは、チューブ３の内周面とほぼ同一位置にある。このため、搬送流の流れによって、先端部１１３ｃの浮きが生じ易くなり、浮きが生じると、搬送流の滞留の原因となり、不純物の滞留、蓄積の原因となる。
【００６１】
なお、本実施の形態は、外側リング２を用いた実施の形態１の構成を前提に説明したが、外側リング２を用いない構成にも適用してもよい。
【００６２】
（実施の形態４）
実施の形態４は、継手本体内径と外側リング外径との寸法関係に係るものである。本実施の形態に係る管継手は、下記の式（３）の関係を満足している。
【００６３】
式（３） ｄ３≦ｄ４
ｄ３は、継手本体１０の内径のうち、チューブ組立体９の装着部の内径であり、ｄ４はチューブ組立体９のうち、継手本体１０の内周面に対応する部分の外側リング２の外径である（図４（ａ））。ｄ３とｄ４との差は例えば０．５ｍｍ以下である。図２を用いて説明したように、チューブ組立体９の完成状態では、チューブ３は内側リング１と外側リング２との間に圧入されているので、外側リング２はチューブ３を押圧していることになる。式（３）の関係を満足していれば、チューブ組立体１２を継手本体１３に圧入することになるので、外側リング２のチューブ３の押圧力が増し、袋ナット１１の締め付けにより、押圧力はより増すことになる。このため、チューブ３の固定がより強固になり、チューブ３の引き抜け強度が向上し、チューブ３がより抜けなくなる。
【００６４】
（実施例）
以下、実施例を参照しながら、本発明の効果について具体的に説明する。実施例１として、図５に示した実施の形態１に係る管継手を用い、比較例１として図８（ａ）に示した構成の管継手、比較例２として図８（ｂ）に示した構成の管継手をそれぞれ用いた。比較例１は、外側リングを設けない構成である。比較例２は、外見上、外側リングを設けているが、外側リング自体にチューブを押圧する作用のない構成である。
【００６５】
これらの各管継手の引張強度試験の結果を以下の表１に示す。また、実施例１と比較例１とについては、図７に伸び率（％）と引張強度（Ｎ）との関係を示している。各管継手には、同じ材質、大きさ（外径１９．０５ｍｍ、内径１５．８７ｍｍ）のチューブを用い、試験条件（引張速度５０ｍｍ／分、室温２５℃）も統一した。表１中、Ｆは引張強度（Ｎ）であり、図７の引張強度の最大値に相当し、この値からチューブ抜けが開始する。εは伸び率（％）である。
【００６６】
【表１】
【００６７】
表１の結果から分るように、実施例１は比較例１、２に比べ、引張強度、伸び率ともに上まわっている。このことは、図７の比較図を見ればより明らかであり、実施例１は比較例１に比べ、特に伸び率が大幅に上回っており、チューブ変形に対して抜けにくい特性であることが分る。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外側環状部材がチューブを押圧する構成であるので、チューブの引き抜け強度を向上でき、また施工方法を常温圧入方式に一本化できる。また、所定の寸法、角度の関係を満足することにより、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、外側リングを内側リングに圧入する前の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、内側リングにチューブを装着する前の状態を示す断面図
【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、チューブの装着初期の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、チューブ組立体が完成した状態を示す断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る管継手の要部断面図
【図４】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、袋ナットによる締め付け作業をする前の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、継手作業が完了した状態を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る管継手の主要部の拡大断面図
【図６】（ａ）本発明の一実施形態に係る管継手の内側リング先端部の拡大断面図
（ｂ）比較例に係る管継手の内側リング先端部の拡大断面図
（ｃ）本発明の一実施形態に係る管継手の内側リングと継手本体との接触部の拡大断面図
（ｄ）比較例に係る管継手の内側リングと継手本体との接触部の拡大断面図
【図７】本発明の実施例に係る管継手と比較例に係る管継手とのチューブ引き抜けの比較を示す図
【図８】（ａ）従来の管継手の一例に係る要部断面図
（ｂ）従来の管継手の別の一例に係る要部断面図
【符号の説明】
１ 内側リング
１ａ テーパ部
１ｂ，１０ａ 面取り部
２ 外側リング
３ チューブ
４ 治具
５，５ａ 段差
６ チューブホルダ
７ 略Ｖ字状の隙間
８ 当接部
９ チューブ組立体
１０ 継手本体
１１ 袋ナット
【発明の属する技術分野】
本発明は、超純水、高純度薬液等を搬送する半導体製造周辺設備の樹脂製管継手、化学工業の配管用の樹脂製管継手、及び樹脂製管継手の継手方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シール性能を向上させたり、より強い引き抜け強度を確保するため、種々の管継手が提案されている（例えば下記特許文献１−６参照）。図８（ａ）は、下記特許文献１に提案されている管継手の基本構造の断面図を示している。チューブ１１０は、内周面側に内側リング１１１が装着された状態で、継手本体１１２に装着されている。継手本体１１２のおねじと締付部材１１３のめねじが螺合して、締付部材１１３が継手本体１１２に固定されている。締付部材１１３に所定のトルクを加えることにより、チューブ１１０は、内側リング１１１のテーパ部に圧接されており、チューブ１１０の引き抜け強度が確保される。
【０００３】
図８（ｂ）は、下記特許文献２、３に提案されている管継手の基本構造の断面図を示している。チューブ１２０は、内周面に内側リング１２１が装着され、外周面に外側リング１２５が装着された状態で、継手本体１２２に装着されている。継手本体１２２のおねじに、締付部材１２３のめねじが螺合して、締付部材１２３が継手本体１２２に固定されている。締付部材１２３に所定のトルクを加えることにより、チューブ１２０は、内側リング１２１のテーパ部に圧接され、さらに締付部材１２３と一体の押圧部１２４が外側リング１２５を押圧し、チューブ１２０の引き抜け強度が確保される。
【０００４】
また、下記特許文献４〜６には、樹脂製チューブの装着部を熱溶融や熱変形により形成する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−５４４８９号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２８８２８６号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２００１−２１０７４号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開平８−２４７３５３号公報
【０００９】
【特許文献５】
特開平４−１５３８９号公報
【００１０】
【特許文献６】
特開平４−６９４８８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来の管継手には以下のような問題があった。図８（ａ）に示したような構成では、チューブ１１０が、内側リングのテーパ部に圧接されて引き抜け強度が確保されているが、チューブ１１０が搬送流の圧力や、高温搬送流の熱により、塑性変形した場合、チューブ１１０の肉厚が薄くなり、引き抜け強度が低下してしまう。このため、締付部材１１３の定期的な増し締めが必要であった。
【００１２】
図８（ｂ）に示したような構成は、外側リング１２５を備えているが、これは異なる径のチューブに交換した場合に、外側リング１２５をこれに対応する径のものに交換すれば、継手本体を交換する必要がないというものである。すなわち、外側リング１２５自体には、引き抜け強度を向上させるという作用はなく、引き抜け強度に関しては、図８（ａ）の構成と同様の問題がある。また、図８（ｂ）の構成は、管締付用部材１２３と一体の押圧部１２４が外側リング１２５を押圧しているが、チューブ１２０を直接径方向に押圧するものではなく、管締付用部材１２３の締め付けが緩めば、押圧力も低下してしまう。
【００１３】
前記特許文献４〜６に開示されているような、樹脂製チューブの装着部を熱溶融や熱変形により形成する技術では、チューブ装着作業は容易になるが、劣化した樹脂粉（オリゴマー）によるパーティクル（微粒子）発生の原因となり、パーティクルの除去が不十分であれば、チューブ外側のパーティクルは、半導体設備等のクリーンルームの汚染の原因となり、チューブ内側のパーティクルは、搬送流に異物を混入させることになり、純度低下の原因にもなる。さらに、このような加熱圧入方式を用いれば、クリーンルーム内の空気の層流状態を乱すことにもなる。
【００１４】
また、前記特許文献１〜３に開示されているような管継手を用いた場合でも、加熱圧入方式を用いることは可能であり、加熱圧入方式を用いれば前記のような問題が生じることになる。
【００１５】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、チューブの引き抜け強度を向上でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる樹脂製管継手及び樹脂製管継手の継手方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の樹脂製管継手は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、外側環状部材と、締付部材とを備えており、前記内側環状部材の外周面うち前記樹脂製チューブの装着部に、前記外側環状部材の内周面を圧入させた状態で、前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着される前の状態において、前記外側環状部材は、前記樹脂製チューブを前記内側環状部材の外周面に押圧しており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第２の樹脂製管継手は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、締付部材とを備えており、前記内側環状部材の外周面に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられており、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足することを特徴とする。
【００１８】
次に、本発明の樹脂製管継手の継手方法は、継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手の継手方法であって、内側環状部材の外周面のうち前記樹脂製チューブの装着部に、外側環状部材の内周面を圧入させる工程と、前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入してチューブ組立体を形成する工程と、前記チューブ組立体を前記継手本体の内周面側に装着し、前記樹脂製チューブを装通させた締付部材を前記継手本体に締め付ける工程を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の樹脂製管継手は、外側環状部材がチューブを押圧する構成であるので、チューブの引き抜け強度を向上でき、また施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００２０】
本発明の第２の樹脂製管継手は、所定の寸法、角度の関係を満足することにより、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【００２１】
また、本発明の樹脂製管継手の継手方法によれば、チューブの引き抜け強度を向上でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００２２】
前記本発明の第１の樹脂製管継手においては、前記内側環状部材の外周面に、前記外側環状部材の仮固定の際に歯止めをかける第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にあり、前記外側環状部材の最終固定の際に歯止めをかける第２の段差とが形成されていることが好ましい。この構成によれば、第１の段差が形成されているので、外側環状部材の後方への移動に歯止めがかかり、内側環状部材と外側環状部材との当接部をチューブの先端が乗り越え易くなり、第２の段差が形成されているので、外側環状部材の最終的な歯止めが確実になる。
【００２３】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【００２４】
また、前記継手本体の内径のうち、前記チューブ組立体の装着部の内径をｄ３、前記チューブ組立体のうち、前記継手本体の内周面に対応する部分の前記外側環状部材の外径をｄ４とすると、
ｄ３≦ｄ４
の関係を満足することが好ましい。この構成によれば、チューブの固定がより強固になり、チューブの引き抜け強度が向上し、チューブがより抜けなくなる。
【００２５】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記テーパ部の先端部分が面取りされていることが好ましい。この構成によれば不純物の滞留、蓄積を防止できる。
【００２６】
また、前記継手本体の内周面のうち、前記内側環状部材の端部との当接部が面取りされていることが好ましい。この構成によれば不純物の滞留、蓄積を防止できる。
【００２７】
前記本発明の樹脂製管継手の継手方法においては、前記内側環状部材の外周面に、第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にある第２の段差とが形成されており、
前記外側環状部材を圧入する工程において、前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入し、
前記チューブ組立体を形成する工程において、前記外側環状部材を前記第２の段差で歯止めがかかるまで圧入することが好ましい。この構成によれば、第１の段差が形成されているので、外側環状部材の後方への移動に歯止めがかかり、内側環状部材と外側環状部材との当接部をチューブの先端が乗り越え易くなり、第２の段差が形成されているので、外側環状部材の最終的な歯止めが確実になる。
【００２８】
また、前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、
前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入した状態において、前記外側環状部材の内面と前記テーパ部との間で断面略Ｖ字形の隙間が形成されていることが好ましい。この構成によれば、チューブ先端が断面略Ｖ字形の隙間の位置にある間は、外側環状部材の内周面がチューブの外周面を押させ付けるように作用し、しかも隙間は、チューブの装着方向に間隔が狭まっているので、チューブ先端は内側環状部材と外側環状部材との当接部を乗り越え易くなる。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１、２は、実施の形態１に係る樹脂製の管継手に係る継手作業の主要工程の断面図であり、図３は、内側環状部材である内側リングの要部拡大図である、以下に説明する管継手を構成する外側環状部材である外側リング２、内側リング１、チューブ３、継手本体１０、及び締付部材である袋ナット１１はいずれも樹脂製であり、チューブ３には、耐薬品性、及び耐熱性を確保するために、例えばフッ素樹脂を用いる。
【００３１】
図１（ａ）は、内側リング１に外側リング２を装着する前の状態を示している。外側リング２の内側リング１への装着は、治具４にあらかじめ装着した内側リング１に、外側リング２を押し込んで行う。治具４は圧入装置（図示せず）に取り付けられており、治具４の位置を固定するようにセットしておけば、外側リング２の装着は手作業でも可能である。
【００３２】
外側リング２の装着前においては、内側リング１の外周のうち、外側リング２の入口側の外径寸法Ａに比べ、外側リング２の内径寸法Ｂは小さくなっている。このため、外側リング２は内側リング１に圧入されることになる。また、図３に示したように、外径寸法Ａに比べ、外側リング２の入口側に対して後方部分の外径寸法Ｃが大きくなっている。このため、寸法Ａと寸法Ｃとの寸法差により形成される段差５は、外側リング２の装着位置の目安とすることができ、外側リング２が段差５に当接して歯止めがかかるまで、外側リング２を押し込むことになる。
【００３３】
外径寸法Ａと内径寸法Ｂとの差は、例えば０．２５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下の範囲であり、外径寸法Ａと外径寸法Ｃとの差は、例えば０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲である。
【００３４】
図１（ｂ）は、内側リング１に、チューブ３を装着する前の状態を示している。本図の状態では、外側リング２の内側リング１への装着が完了している。チューブ３は、ホルダー６を介して位置が固定されている。このため、圧入装置を用いて、治具４を矢印ａ方向に移動させれば、内側リング１へのチューブ３の装着が開始することになる。
【００３５】
図２（ａ）は、チューブ３の装着の途中の状態を示している。本図の状態では、チューブ３の先端は、内側リング１のテーパ部１ａに乗り上げており、チューブ３の先端部の内径が拡径している。チューブ３の先端は、外側リング２の内面と内側リング１のテーパ部１ａとの間で形成される断面略Ｖ字形の隙間７（図３）の位置にある。この状態から、さらに治具４を矢印ａ方向に移動させれば、チューブ３の先端は、外側リング２を押し広げつつ、外側リング２の内面と内側リング１との当接部８（図３）を超えることになる。
【００３６】
チューブ３の先端が断面略Ｖ字形の隙間７の位置にある間は、外側リング２の内周面がチューブ３の外周面を押させ付けるように作用し、しかも隙間７は、チューブ３の装着方向に間隔が狭まっているので、チューブ３の先端は当接部８を乗り越え易くなっている。
【００３７】
また、外側リング２の位置移動は、段差５よって歯止めがかかっているので、チューブ先端が当接部８を乗り越える初期の段階では、隙間７は形成されたままである。すなわち、外側リング２には、チューブ３の装着方向に移動させる方向に力が作用することになるが、チューブ３の先端の当接部８の乗り越えの容易性は確保されることになる。
【００３８】
図２（ｂ）は、チューブ３の内側リング１への圧入が完了し、チューブ組立体９が完成した状態を示している。この状態は、図２（ａ）の状態からさらに治具４の矢印ａ方向への移動を進行させた状態であり、チューブ３の装着の進行に伴って、外側リング２も同じ方向に進行することになるが、この進行は、内側リング１の外周面に形成された段差５ａによって、歯止めがかかることになる。
【００３９】
図４は、チューブ組立体の継手本体１０への装着工程を示す断面図である。図４（ａ）は、チューブ組立体９を継手本体１０へ装着する前の状態を示している。この状態から、チューブ組立体９を継手本体１０の内周側に挿入し、締付部材である袋ナット１１を回転させて継手本体１０に締め付ける。この締め付けは、継手本体１０の外周面に形成されためねじ１０ａと、袋ナット１１の内周面に形成されたおねじ１１ａとが螺合して行われている。
【００４０】
図４（ｂ）は、チューブの継手作業が完了した状態を示している。この状態では２つのチューブが継手本体１０を介して接続されていることになる。以上のような工程を経て継手作業が完了することになる。
【００４１】
図５に、継手作業が完了した状態の継手部分の要部拡大断面図を示している。前記のように、チューブ３の内側リング１への装着時に、チューブ３の先端部は拡径されているので、チューブ３は内側リング１の外周面を押圧していることになる。また、内側リング１を押圧している外側リング２の内周面側に、チューブ３は装着しているので、外側リング２は、チューブ３と内側リング１との双方を押圧していることになる。このため、単にチューブ３を内側リング１に装着した構成とは異なり、外側リング２の押圧により、チューブ３は内側リング１に強固に固定されていることになる。
【００４２】
また、チューブ３は、内側リング１の外周面の形状に沿って変形し、内側リング１の外周面に密着している。さらに、外側リング２は、変形後のチューブ３の外周面の形状に沿って変形し、チューブ３の外周面に密着している。すなわち、チューブ３の内側リング１への装着が進むにつれて、外側リング２は内側リング１の外周面の形状に追従して変形することになる。このことも、チューブ３の強固な固定に寄与していることになる。
【００４３】
このように、チューブ３は内側リング１と外側リング２との間に、強制圧入されているので、チューブ３が搬送流の圧力や、高温搬送流の熱により、塑性変形しても、常に外側リング２はチューブ３を押圧していることになる。このため、本実施の形態に係る外側リング２を設けていない構成に比べて、チューブの変形によるチューブ抜け防止や、搬送流の漏れ防止に対して有利になる。
【００４４】
この効果を得るには、本実施の形態のように、外側リング２がチューブ３を押圧している必要があり、外見上単に外側リングを設けている構成では得られない。
【００４５】
さらに、本実施形態に係る継手方法は、チューブ３の装着に熱溶融や熱変形を行う加熱圧入方式を用いるではなく、常温圧入方式を用いるものである。仮に、加熱圧入方式を用いても、チューブ３の内側リング１へ装着はできなくなる。これは、チューブ３の装着直前において、外側リング２は、内側リング１を押圧しているので、加熱により軟化したチューブ３の先端は、図３に示した断面略Ｖ字形の隙間７までは挿入できても、外側リング２の径を押し広げることはできず、外側リング２と内側リング１との当接部８を超えることができないからである。すなわち、本実施形態に係る継手方法は、加熱圧入方式による施行を禁止することができる。
【００４６】
ここで、チューブを加熱すると、チューブ装着作業が容易になる反面、劣化した樹脂粉（オリゴマー）によるパーティクル（微粒子）発生の原因となる。パーティクルの除去が不十分であれば、チューブ外側のパーティクルは、半導体設備等のクリーンルームの汚染の原因となり、チューブ内側のパーティクルは、搬送流に異物を混入させることになり、純度低下の原因にもなる。また、クリーンルーム内の空気の層流状態を乱すことにもなる。
本実施形態に係る継手方法は、加熱圧入方式による施行ができないので、施工場所において、安易にチューブを加熱することを禁止でき、施工方法を常温圧入方式に一本化できる。
【００４７】
このことは、管理面でも利点がある。具体的には、継手部分の外見を見て、外側リング２がチューブ３の変形に追従して変形していることが確認できれば、チューブを加熱することなく作業したと判断することできる。すなわち、継手が完了していること自体が、加熱していないことを示すことになる。通常、継手部分の外見から、加熱圧入方式を用いたか、常温圧入方式を用いたかの判断は困難であるが、本実施の形態ではこの判断は、容易かつ確実である。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、袋ナットとチューブとの寸法関係、及び内側リングのテーパ部の傾斜角度に係るものである。本実施の形態に係る管継手は、下記の式（１）、及び式（２）の関係を満足している。
【００４９】
式（１） ｄ１≦ｄ２
式（２） ３５≦α≦４５
ｄ１は、袋ナット１１の内径のうち、チューブ３への当接部の内径であり、ｄ２はチューブ３の外径である（図４（ａ））。角度α（度）は、内側リングのテーパ部の傾斜角度である（図３）。角度は、水平面と傾斜面とのなす角のうち、鋭角の側を示しており、時計方向を正としている。
【００５０】
図５に示したように、継手完了状態では、袋ナット１１の締め付けにより、袋ナット１１のエッジ部１１ａがチューブ３の外周面を押圧しており、チューブ３は内側リング１のテーパ部１ａに圧接している。式（１）の関係を満足することにより、袋ナット１１は、チューブ３をテーパ部１ａに圧接させることに加えて、チューブ３の径を縮小する方向に圧縮力が加えることになる。このため、袋ナット１１の締め付け時に、袋ナット１１のエッジ部１１ａが、テーパ部１ａに沿って乗り上げることを防止でき、チューブ３の圧接の確実性が高まる。
【００５１】
一方、式（２）の関係を満足することにより、チューブ３の圧接状態を良好にしつつ、チューブ３の挿入性も確保できる。角度α（度）が式（２）の下限値より小さくなるにつれて、チューブ３の圧接力は弱まり、テーパ部の肉厚も小さくなるので、耐久性も弱くなる。
【００５２】
また、角度α（度）が式（２）の上限値より大きくなるにつれて、内側リング１への挿入性が悪くなる。これは、図２（ａ）に示したように、チューブ３の内側リング１への挿入の際に、チューブ３がテーパ部１ａに乗り上げることになるが、角度αが大きくなるほど、治具４の推力も大きくなるためである。すなわち、治具４の推力が大きくなるにつれて、チューブ３の挿入初期において、チューブ３の先端部が座屈し易くなり挿入が困難になる。
【００５３】
本実施の形態では、式（１）、（２）の双方を満足しているので、チューブ３を確実に圧接できるとともに、チューブ３の挿入性も確保することができる。式（１）の関係を満足していても、式（２）の関係を満足していなければ、挿入性が悪くなったり、チューブ３の十分な圧接力を確保できない場合がある。また、式（２）の関係を満足していても、式（１）の関係を満足していなければ、チューブ３の圧接力は、式（１）の関係を満足している場合と比べて劣ることになる。
【００５４】
なお、本実施の形態は、外側リング２を用いた実施の形態１の構成を前提に説明したが、外側リングを用いない構成にも適用してもよい。
【００５５】
（実施の形態３）
実施の形態３は、内側リングのテーパ部の先端形状に係る実施の形態である。図６（ａ）は、本実施の形態に係る内側リング１のテーパ部先端の拡大図を示しており、図６（ｂ）は、比較例に係る内側リング１のテーパ部先端の拡大図を示している。
【００５６】
図６（ａ）に示したテーパ部１ａは、先端１ｂが面取りされており、テーパ部１ａのち、チューブ３の内周面との接触面の先端部１ｃは、チューブ３の内周面３ａに対して、チューブ３の外側の方向に入り込んだ位置にある。また、面取り部は、先端部１ｃから搬送流の流れ方向（矢印ｂ）に傾斜している。このため、テーパ部先端の近傍における搬送流の滞留を防止でき、不純物の滞留、蓄積も防止できる。
【００５７】
一方、比較例に係る図６（ｂ）の構成では、先端部１００ｃは、チューブ３の内周面とほぼ同一位置にある。このため、搬送流の流れによって、先端部１００ｃの浮きが生じ易くなり、浮きが生じると、搬送流の滞留の原因となり、不純物の滞留、蓄積の原因となる。
【００５８】
次に、図６（ｃ）は、本実施の形態に係る内側リング１と継手本体との当接部の拡大図を示しており、図６（ｄ）は、比較例に係る内側リング１と継手本体１０との当接部の拡大図を示している。
【００５９】
図６（ｃ）に示した継手本体１０は、内周面のうち、内側リング１の端部側は面取り部１０ａが形成されており、継手本体１０と内側リング１との接触面の先端部１０ｂは、内側リング１の内周面１ｄａに対して、チューブ３の外側方向に入り込んだ位置にある。また、面取り部１０ａは、先端部１０ｂから搬送流の流れ方向（矢印ｂ）に傾斜している。このため、テーパ先端の近傍における搬送流の滞留を防止でき、不純物の滞留、蓄積も防止できる。
【００６０】
一方、比較例に係る図６（ｄ）の構成では、先端部１０１ａは、チューブ３の内周面とほぼ同一位置にある。このため、搬送流の流れによって、先端部１１３ｃの浮きが生じ易くなり、浮きが生じると、搬送流の滞留の原因となり、不純物の滞留、蓄積の原因となる。
【００６１】
なお、本実施の形態は、外側リング２を用いた実施の形態１の構成を前提に説明したが、外側リング２を用いない構成にも適用してもよい。
【００６２】
（実施の形態４）
実施の形態４は、継手本体内径と外側リング外径との寸法関係に係るものである。本実施の形態に係る管継手は、下記の式（３）の関係を満足している。
【００６３】
式（３） ｄ３≦ｄ４
ｄ３は、継手本体１０の内径のうち、チューブ組立体９の装着部の内径であり、ｄ４はチューブ組立体９のうち、継手本体１０の内周面に対応する部分の外側リング２の外径である（図４（ａ））。ｄ３とｄ４との差は例えば０．５ｍｍ以下である。図２を用いて説明したように、チューブ組立体９の完成状態では、チューブ３は内側リング１と外側リング２との間に圧入されているので、外側リング２はチューブ３を押圧していることになる。式（３）の関係を満足していれば、チューブ組立体１２を継手本体１３に圧入することになるので、外側リング２のチューブ３の押圧力が増し、袋ナット１１の締め付けにより、押圧力はより増すことになる。このため、チューブ３の固定がより強固になり、チューブ３の引き抜け強度が向上し、チューブ３がより抜けなくなる。
【００６４】
（実施例）
以下、実施例を参照しながら、本発明の効果について具体的に説明する。実施例１として、図５に示した実施の形態１に係る管継手を用い、比較例１として図８（ａ）に示した構成の管継手、比較例２として図８（ｂ）に示した構成の管継手をそれぞれ用いた。比較例１は、外側リングを設けない構成である。比較例２は、外見上、外側リングを設けているが、外側リング自体にチューブを押圧する作用のない構成である。
【００６５】
これらの各管継手の引張強度試験の結果を以下の表１に示す。また、実施例１と比較例１とについては、図７に伸び率（％）と引張強度（Ｎ）との関係を示している。各管継手には、同じ材質、大きさ（外径１９．０５ｍｍ、内径１５．８７ｍｍ）のチューブを用い、試験条件（引張速度５０ｍｍ／分、室温２５℃）も統一した。表１中、Ｆは引張強度（Ｎ）であり、図７の引張強度の最大値に相当し、この値からチューブ抜けが開始する。εは伸び率（％）である。
【００６６】
【表１】
表１の結果から分るように、実施例１は比較例１、２に比べ、引張強度、伸び率ともに上まわっている。このことは、図７の比較図を見ればより明らかであり、実施例１は比較例１に比べ、特に伸び率が大幅に上回っており、チューブ変形に対して抜けにくい特性であることが分る。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外側環状部材がチューブを押圧する構成であるので、チューブの引き抜け強度を向上でき、また施工方法を常温圧入方式に一本化できる。また、所定の寸法、角度の関係を満足することにより、チューブを確実に圧接できるとともに、チューブの挿入性も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、外側リングを内側リングに圧入する前の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、内側リングにチューブを装着する前の状態を示す断面図
【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、チューブの装着初期の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、チューブ組立体が完成した状態を示す断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る管継手の要部断面図
【図４】（ａ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、袋ナットによる締め付け作業をする前の状態を示す断面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る樹脂製の管継手に係る継手工程のうち、継手作業が完了した状態を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る管継手の主要部の拡大断面図
【図６】（ａ）本発明の一実施形態に係る管継手の内側リング先端部の拡大断面図
（ｂ）比較例に係る管継手の内側リング先端部の拡大断面図
（ｃ）本発明の一実施形態に係る管継手の内側リングと継手本体との接触部の拡大断面図
（ｄ）比較例に係る管継手の内側リングと継手本体との接触部の拡大断面図
【図７】本発明の実施例に係る管継手と比較例に係る管継手とのチューブ引き抜けの比較を示す図
【図８】（ａ）従来の管継手の一例に係る要部断面図
（ｂ）従来の管継手の別の一例に係る要部断面図
【符号の説明】
１ 内側リング
１ａ テーパ部
１ｂ，１０ａ 面取り部
２ 外側リング
３ チューブ
４ 治具
５，５ａ 段差
６ チューブホルダ
７ 略Ｖ字状の隙間
８ 当接部
９ チューブ組立体
１０ 継手本体
１１ 袋ナット
Claims (10)
- 継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、外側環状部材と、締付部材とを備えており、
前記内側環状部材の外周面うち前記樹脂製チューブの装着部に、前記外側環状部材の内周面を圧入させた状態で、前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、
前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着される前の状態において、前記外側環状部材は、前記樹脂製チューブを前記内側環状部材の外周面に押圧しており、
前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられていることを特徴とする樹脂製管継手。 - 前記内側環状部材の外周面に、前記外側環状部材の仮固定の際に歯止めをかける第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にあり、前記外側環状部材の最終固定の際に歯止めをかける第２の段差とが形成されている請求項１に記載の樹脂製管継手。
- 前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、
前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足する請求項１に記載の樹脂製管継手。 - 前記継手本体の内径のうち、前記チューブ組立体の装着部の内径をｄ３、前記チューブ組立体のうち、前記継手本体の内周面に対応する部分の前記外側環状部材の外径をｄ４とすると、
ｄ３≦ｄ４
の関係を満足する請求項１に記載の樹脂製管継手。 - 前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、前記テーパ部の先端部分が面取りされている請求項１に記載の樹脂製管継手。
- 前記継手本体の内周面のうち、前記内側環状部材の端部との当接部が面取りされている請求項１に記載の樹脂製管継手。
- 継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手であって、前記継手本体に装着される内側環状部材と、締付部材とを備えており、
前記内側環状部材の外周面に、前記樹脂製チューブを圧入したチューブ組立体が形成されており、
前記チューブ組立体が、前記継手本体の内周面側に装着された状態において、前記樹脂製チューブを挿通した締付部材が前記継手本体に締め付けられており、
前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、
前記締付部材を前記樹脂製チューブに挿通させる前の状態において、前記締付部材の内径のうち、前記樹脂製チューブへの当接部の内径をｄ１、前記樹脂製チューブの外径をｄ２、前記テーパ部の傾斜面と水平面とのなす角度のうち鋭角の側をα（度）とすると、
ｄ１≦ｄ２
３５≦α≦４５
の関係を満足することを特徴とする樹脂製管継手。 - 継手本体を介して樹脂製チューブを接続する樹脂製管継手の継手方法であって、
内側環状部材の外周面のうち前記樹脂製チューブの装着部に、外側環状部材の内周面を圧入させる工程と、
前記内側環状部材と前記外側環状部材との間に、前記樹脂製チューブを圧入してチューブ組立体を形成する工程と、
前記チューブ組立体を前記継手本体の内周面側に装着し、前記樹脂製チューブを装通させた締付部材を前記継手本体に締め付ける工程を備えたことを特徴とする樹脂製管継手の継手方法。 - 前記内側環状部材の外周面に、第１の段差と、前記第１の段差に対して、樹脂製チューブの入口側の反対側にある第２の段差とが形成されており、
前記外側環状部材を圧入する工程において、前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入し、
前記チューブ組立体を形成する工程において、前記外側環状部材を前記第２の段差で歯止めがかかるまで圧入する請求項８に記載の樹脂製管継手の継手方法。 - 前記内側環状部材の外周面のうち、前記樹脂製チューブの入口側に先端から後方に向かうにつれて外径が大きくなっているテーパ部が形成されており、
前記外側環状部材を前記第１の段差で歯止めがかかるまで圧入した状態において、前記外側環状部材の内面と前記テーパ部との間で断面略Ｖ字形の隙間が形成されている請求項９に記載の樹脂製管継手の継手方法。
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