JP2009115153A - チューブ継手の施工治具、および施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工作業を簡易化して迅速に行うことを可能とし、コスト低減を実現できると共に、品質の信頼性を向上させることができるチューブ継手の施工治具、および施工方法を提供する。
【解決手段】治具本体６０において、その開口部６３より、内部に保持したナット３０のねじ孔３１内におけるチューブ１１の一端部１２であって、予め一時的に拡径した先端口に、継手本体２０の筒状端部２１の先端を押し込みながら、該継手本体２０の雄ねじ部２２をナット３０の雌ねじ部３２に噛み合わせる。雄ねじ部２２と雌ねじ部３２が噛み合い始めた状態で、継手本体２０に対して治具本体６０と共にナット３０を回転させ、雄ねじ部２２と雌ねじ部３２の螺合による治具本体６０内への継手本体２０の移動に伴い、継手本体２０の筒状端部２１がチューブ１１の一端部１２を直接拡径しつつ、該一端部１２に圧入される。
【選択図】図１

Description

本発明は、チューブの一端部を継手本体の筒状端部に外嵌し、チューブを貫通させた状態で該チューブの一端部を囲むナットを前記継手本体に締め付けて、継手本体にチューブを接続し固定するためのチューブ継手の施工治具、および施工方法に関する。

従来、この種のチューブ継手は、例えば、フッ素樹脂製のチューブの一端部を、同じくフッ素樹脂製の継手本体のニップルと称される筒状端部に外嵌し、チューブを貫通させた状態で該チューブの一端部を囲むナットを前記継手本体に締め付けて、継手本体にチューブを接続し固定して構成されている。

ここでチューブの一端部の先端口を、継手本体の筒状端部に外嵌させて接続できるように、予め治具により、チューブ内径を拡径するいわゆるフレア加工を施す必要がある。そして、フレア加工されたチューブを継手本体に接続し、これらをナットにより締め付けることで、シールが形成されたチューブ継手が完成する。

チューブ継手の施工時に用いる治具としては、例えば、本出願人が既に提案している特許文献１に開示したものが知られている。すなわち、一対のクランプ本体により、一対のチューブアタッチメントを介してチューブを移動不能に把持し、チューブの端部に加工部材を嵌入させて拡径するものである。この加工部材がチューブの端部に嵌入する動作は、特許文献１の図１に示されたレバーを手で操作することによって成されていた。

実用新案登録第３０９０７７９号公報

しかしながら、前述したような従来の技術では、継手本体にナットを締め付けてチューブを接続する時も、継手本体ないしナットを保持する治具が必要であり、この治具とは別に、さらに前記特許文献１に記載されたチューブの一端部を拡径するための専用の治具も必要であった。そのため、施工における作業が面倒であると共に、施工に必要な装置全体としても大掛かりとなり、コストが嵩むという問題があった。

また、前記特許文献１に記載された治具では、レバーの操作によって、常温下でチューブを拡径していたが、チューブであるフッ素樹脂は、成形された温度以下の常温下で形状を変化させても、元の形状に戻ろうとする性質が強いため、複数回繰り返して治具により径を拡大させるという方法がとられていた。

この場合、レバーの操作には、チューブを拡径するための相当な力が必要であるから、一箇所の配管作業でレバーの操作回数が多くなり、長時間に亘る場合には、その労力は相当なものになる。また、複数回の作業ゆえ、作業時間が長くなり、工数面でも不利となる。従って、レバー操作の負担を軽減すると共に、作業能率を向上させるための改善の余地があった。

さらに、チューブが治具により直接的に拡径されるため、チューブ内部への治具の挿入時に、チューブのカット面のバリを内側に引きずり、シール部に巻き込んだり、あるいは、治具に付着したゴミ等の異物が混入して、継手のシール部におけるいわゆるリークの原因になる場合がある。これに対して、施工前の治具のクリーン化や、施工後のシール部の確認等でおおよそ解決し得るが、余計な工数が増えると共に完全に解決できるとは言い難く、僅かなレベルでのリーク発生の可能性も残るという問題もあった。

ところで、本出願人は、エアー治具と呼ばれる空気圧による拡径治具も開発し、例えば、特願２００６−２４５４２６号に示すように既に提案している。すなわち、スイッチ操作により、エアー配管を流れる空気圧でエアシリンダーを駆動し、加工部材を進退させる構成としたものである。しかしながら、駆動用のエアー配管の取り回し等の制約による施工場所の制限があり、必ずしもチューブ継手の施工に適用できるとは限らなかった。

本発明は、前述したような従来の技術が有する問題点に着目してなされたものであり、継手本体にチューブを接続し固定する作業を簡易化して迅速に行うことを可能とし、コスト低減を実現できると共に、チューブ内への異物の混入を回避することができ、いわゆるリークの発生を防止し、品質の信頼性を向上させることができ、さらに施工場所の制約もなく、常温下で狭い場所でも広く容易に実施することができるチューブ継手の施工治具、および施工方法を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌し、チューブ（１１）を貫通させた状態で該チューブ（１１）の一端部（１２）を囲むナット（３０）を前記継手本体（２０）に締め付けて、継手本体（２０）にチューブ（１１）を接続し固定するためのチューブ継手の施工治具（５０）において、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を突出させた状態で、該チューブ（１１）の途中に着脱可能に固定するチューブ固定部材（５１）と、
前記チューブ固定部材（５１）、および該チューブ固定部材（５１）より突出したチューブ（１１）の一端部（１２）を囲むようにチューブ（１１）を貫通させた前記ナット（３０）を、それぞれ保持する治具本体（６０）を有し、
前記治具本体（６０）は、前記チューブ固定部材（５１）を、チューブ軸方向に移動不能に保持し、前記ナット（３０）を、チューブ軸心回りに回転不能に内部に保持し、前記ナット（３０）のねじ孔（３１）入口を外部に開放する開口部（６３）を備え、
前記治具本体（６０）は、
前記開口部（６３）より、前記ナット（３０）のねじ孔（３１）内における前記チューブ（１１）の一端部（１２）であって、予め一時的に拡径した先端口に、前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）の先端を押し込みながら、該継手本体（２０）の筒状端部（２１）の基端側に連なる雄ねじ部（２２）を、前記ナット（３０）の雌ねじ部（３２）に噛み合わせることが可能であり、
前記雄ねじ部（２２）と前記雌ねじ部（３２）が噛み合い始めた状態で、前記継手本体（２０）に対して前記治具本体（６０）と共に前記ナット（３０）を回転させることにより、前記雄ねじ部（２２）と前記雌ねじ部（３２）の螺合による治具本体（６０）内への継手本体（２０）の移動に伴い、継手本体（２０）の筒状端部（２１）がチューブ（１１）の一端部（１２）を直接拡径しつつ、該一端部（１２）に圧入されるものであることを特徴とするチューブ継手の施工治具（５０）。

［２］前記治具本体（６０）は、前記チューブ固定部材（５１）を、チューブ軸心回りに回転可能に保持することを特徴とする［１］に記載のチューブ継手の施工治具（５０）。

［３］前記治具本体（６０）は、前記ナット（３０）を、チューブ軸方向に移動不能であり、該ナット（３０）のねじ孔（３１）内で前記チューブ（１１）の一端部（１２）が前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）により拡径される接続位置に位置決めした状態に保持することを特徴とする［１］または［２］に記載のチューブ継手の施工治具（５０）。

［４］前記継手本体（２０）は、前記雄ねじ部（２２）の終端側に、前記治具本体（６０）の開口部（６３）の周囲壁面に当接するフランジを備え、
前記継手本体（２０）のフランジをストッパとして、該ストッパが前記開口部（６３）の周囲壁面に当接する位置を、前記ナット（３０）に対する前記継手本体（２０）の螺合終了位置として定めたことを特徴とする［１］，［２］または［３］に記載のチューブ継手の施工治具（５０）。

［５］前記治具本体（６０）は、前記チューブ固定部材（５１）および前記ナット（３０）をそれぞれ保持した状態に収納する保持溝（６２）を備え、
前記保持溝（６２）は、その長手方向に亘り、前記チューブ固定部材（５１）および前記ナット（３０）を外部から視認可能に外部に開口していることを特徴とする［１］，［２］，［３］または［４］に記載のチューブ継手の施工治具（５０）。

［６］チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌し、チューブ（１１）を貫通させた状態で該チューブ（１１）の一端部（１２）を囲むナット（３０）を前記継手本体（２０）に締め付けて、継手本体（２０）にチューブ（１１）を接続し固定するチューブ継手の施工方法において、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を突出させた状態で、該チューブ（１１）の途中にチューブ固定部材（５１）を着脱可能に固定する工程と、
前記チューブ固定部材（５１）より突出したチューブ（１１）の一端部（１２）を囲むように、前記ナット（３０）にチューブ（１１）を貫通させた状態で、該ナット（３０）のねじ孔（３１）内における前記チューブ（１１）の一端部（１２）を一時的に拡径する工程と、
前記チューブ固定部材（５１）および前記ナット（３０）をそれぞれ保持する治具本体（６０）に対して、前記チューブ固定部材（５１）を、チューブ軸方向に移動不能に保持し、前記ナット（３０）を、チューブ軸心回りに回転不能に保持する工程と、
前記治具本体（６０）にて、前記ナット（３０）のねじ孔（３１）の入口を外部に開放する開口部（６３）より、前記ナット（３０）のねじ孔（３１）内における前記チューブ（１１）の一端部（１２）であって予め一時的に拡径した先端口に、前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）の先端を押し込みながら、該継手本体（２０）の筒状端部（２１）の基端側に連なる雄ねじ部（２２）を前記ナット（３０）の雌ねじ部（３２）に噛み合わせる工程と、
前記雄ねじ部（２２）と前記雌ねじ部（３２）が噛み合い始めた状態で、前記継手本体（２０）に対して前記治具本体（６０）と共に前記ナット（３０）を回転させ、前記雄ねじ部（２２）と前記雌ねじ部（３２）の螺合による治具本体（６０）内への継手本体（２０）の移動に伴い、継手本体（２０）の筒状端部（２１）がチューブ（１１）の一端部（１２）を直接拡径しつつ、該一端部（１２）に圧入される工程とを有することを特徴とするチューブ継手の施工方法。

［７］前記チューブ（１１）の一端部（１２）を一時的に拡径する工程において、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を、その先端口に圧入可能な拡径部材（７０）を用いて拡径し、
前記拡径部材（７０）は、前記チューブ（１１）の内径以下の細径部（７１）と、該細径部（７１）より漸次拡径するフレア部（７２）と、該フレア部（７２）に続き前記チューブ（１１）の内径を前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）が内嵌する径まで広げる太径部（７３）とから成り、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を加熱することなく、前記拡径部材（７０）を前記チューブ（１１）の一端部（１２）に対して１回のみ圧入することにより、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径することを特徴とする［６］に記載のチューブ継手の施工方法。

前記本発明は、次のように作用する。
本発明に係るチューブ継手の施工治具（５０）は、チューブ（１１）の途中に固定するチューブ固定部材（５１）と、このチューブ固定部材（５１）およびナット（３０）をそれぞれ保持する治具本体（６０）を有し、施工に際して、チューブ固定部材（５１）を、チューブ（１１）の途中に着脱可能に固定する。この時、チューブ固定部材（５１）より、チューブ（１１）の一端部（１２）が突出した状態とする。

チューブ固定部材（５１）より突出したチューブ（１１）の一端部（１２）を囲むように、ナット（３０）にチューブ（１１）を貫通させる。この状態で、ナット（３０）のねじ孔（３１）内におけるチューブ（１１）の一端部（１２）を一時的に拡径する。ここでの拡径は、チューブ（１１）の一端部（１２）の先端口に継手本体（２０）の筒状端部（２１）の先端を位置ずれしないように宛うことができる程度で足りる。

そして、治具本体（６０）に対しては、チューブ固定部材（５１）を、チューブ軸方向に移動不能に保持すると共に、ナット（３０）を、チューブ軸心回りに回転不能に内部に保持する。ナット（３０）は、治具本体（６０）の内部に保持されるが、治具本体（６０）には、ナット（３０）のねじ孔（３１）入口を外部に開放する開口部（６３）が備えられている。

次に、治具本体（６０）の開口部（６３）より、ナット（３０）のねじ孔（３１）内におけるチューブ（１１）の一端部（１２）であって予め一時的に拡径した先端口に、継手本体（２０）の筒状端部（２１）の先端を押し込みながら、該継手本体（２０）の雄ねじ部（２２）をナット（３０）の雌ねじ部（３２）に噛み合わせる。ここで雄ねじ部（２２）と雌ねじ部（３２）が噛み合い始めた状態で、継手本体（２０）に対して治具本体（６０）と共にナット（３０）を回転させる。すると、雄ねじ部（２２）と雌ねじ部（３２）の螺合による治具本体（６０）内への継手本体（２０）の移動に伴い、継手本体（２０）の筒状端部（２１）がチューブ（１１）の一端部（１２）を直接拡径しつつ、該一端部（１２）に圧入される。

以上のように、チューブ継手の施工治具（５０）によれば、チューブ（１１）の一端部（１２）の拡径作業と、その後のチューブ（１１）と継手本体（２０）との接続作業を、１つの治具本体（６０）を継手本体（２０）に対して回転させるだけで、一度にまとめて施工することが可能となる。これにより、施工時間を短縮することができると共に、作業者の労力負担を大幅に軽減することができる。

また、このような施工治具（５０）によれば、継手本体（２０）に接続するナット（３０）を、その回転作業時の力を小さくするために、より径の大きい治具本体（６０）に収納した状態で、該治具本体（６０）自体を回転させることにより、その回転力により施工することになる。そのため、従来一般の手動による施工治具に比し、小さい力で施工することができ、また、ねじのピッチで接続が進むため、従来一般のチューブ軸方向の加力よりピッチが小さく、チューブ（１１）の座屈を回避することができる。

さらに、継手本体（２０）の筒状端部（２１）とチューブ（１１）の一端部（１２）において互い接合するシール部位は、その接続開始から接続完了に至るまでの間、他の治具とは一切触れることはない。そのため、前記シール部位への異物の混入を回避することができ、いわゆるリークの発生を防止することができる。

ところで、前記治具本体（６０）は、前記チューブ固定部材（５１）を、チューブ軸心回りに回転可能に保持するように構成すると良い。一般にチューブ継手の施工時には、チューブ（１１）の他端側は固定されているが、前記継手本体（２０）のみならずチューブ固定部材（５１）も治具本体（６０）に相対的に回転できるようにすることで、治具本体（６０）を回転させた時にチューブ（１１）が捻れることを防止することができる。

また、前記治具本体（６０）は、前記ナット（３０）を、チューブ軸方向にも移動不能で、該ナット（３０）のねじ孔（３１）内でチューブ（１１）の一端部（１２）が継手本体（２０）の筒状端部（２１）により拡径される接続位置に位置決めした状態に保持するように構成すると良い。これにより、治具本体（６０）内においてナット（３０）が施工時に位置ずれすることなく、該ナット（３０）を最適な位置に保持することができる。

また、前記継手本体（２０）は、その雄ねじ部（２２）の終端側に、治具本体（６０）の開口部（６３）の周囲壁面に当接するフランジを備え、このフランジをストッパとして、該ストッパが前記開口部（６３）の周囲壁面に当接する位置を、ナット（３０）に対する継手本体（２０）の螺合終了位置として定めると良い。これにより、締め付け作業の終了時点を容易に確認することができ、締め付け不足により適正な接続強度が得られないことを防止し、逆に過度の締め付けによる破損も防止することができる。

また、前記治具本体（６０）は、チューブ固定部材（５１）およびナット（３０）をそれぞれ保持した状態に収納する保持溝を備え、この保持溝（６２）は、その長手方向に亘り、チューブ固定部材（５１）およびナット（３０）を外部から視認可能に外部に開口させると良い。これにより、施工作業における途中の状況、すなわち、ナット（３０）と継手本体（２０）との接続具合を容易に随時確認することができる。

さらにまた、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を一時的に拡径する工程においては、チューブ（１１）の一端部（１２）を、その先端口に圧入可能な拡径部材（７０）を用いて拡径すると良い。ここで拡径部材（７０）として、チューブ（１１）の内径以下の細径部（７１）と、該細径部（７１）より漸次拡径するフレア部（７２）と、該フレア部（７２）に続きチューブ（１１）の内径を継手本体（２０）の筒状端部（２１）が内嵌する径まで広げる太径部（７３）とから成るものであれば、各々の部位を容易にチューブ（１１）の一端部（１２）に順に挿入して拡径することができる。

このような拡径部材（７０）を用いて、チューブ（１１）の一端部（１２）を加熱することなく、拡径部材（７０）をチューブ（１１）の一端部（１２）に対して１回のみ圧入することにより、チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径すると良い。これにより、前述した治具本体（６０）を用いる前の準備工程として、簡易かつ迅速にチューブ（１１）の一端部（１２）を一時的に拡径しておくことができる。

本願発明に係るチューブ継手の施工治具、および施工方法によれば、チューブの一端部の拡径作業と、その後のチューブと継手本体との接続作業を、１つの治具本体を継手本体に対して回転させるだけで、一度にまとめて施工することが可能となり、施工時間を短縮することができると共に、作業者の労力負担を大幅に軽減することができ、コスト低減を実現できる。

また、継手本体に接続するナットを、その回転作業時の力を小さくするために、より径の大きい治具本体に収納した状態で、該治具本体自体を回転させることにより、その回転力により施工することになる。そのため、従来一般の手動による施工治具に比し、小さい力で施工することができ、また、ねじのピッチで接続が進むため、従来一般のチューブ軸方向の加力よりピッチが小さく、チューブの座屈を回避することができる。

さらに、継手本体の筒状端部とチューブの一端部において互い接合するシール部位は、その接続開始から接続完了に至るまでの間、他の治具とは一切触れることはないから、前記シール部位への異物の混入を回避することができ、いわゆるリークの発生を防止することができる。また、施工場所の制約もなく、常温下で狭い場所でも広く容易に実施することができる。

以下、図面に基づき、本発明を代表する一実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係るチューブ継手と、その施工治具５０を示す断面図、図２は、施工治具５０を用いたチューブ継手の施工方法を順に断面図で示す説明図、図３は、図２の続きを示す説明図である。図４は、チューブ継手を示す斜視図、図５は、施工治具５０を用いたチューブ継手の施工方法を順に斜視図で示す説明図、図６は、図５の続きを示す説明図、図７は、図６の続きを示す説明図、図８は、図７の続きを示す説明図である。以下、説明の便宜上、先ず施工対象であるチューブ継手について説明し、次に施工治具５０について説明する。

図１および図４に示すように、チューブ継手は、チューブ１１と、継手本体２０と、ナット３０とを有し、チューブ１１の一端部１２を、継手本体２０の筒状端部２１に外嵌し、チューブ１１を貫通させた状態で該チューブ１１の一端部１２を囲むナット３０を継手本体２０に締め付けて、継手本体２０にチューブ１１を接続し固定して成る。かかるチューブ継手は、例えば、半導体チップ製造現場等におけるクリーンルーム内で用いる純水等の洗浄液、その他一般薬液等の流管路を構成するチューブの継手として用いられるものである。

図１に示すように、チューブ１１は、内部が空洞の円筒管であり、その具体的な材質として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）等に代表されるフッ素樹脂等が用いられる。すなわち、チューブ１１の材質としては、耐熱性や耐薬品性に優れるだけではなく、その一端部１２が、ある程度拡径し得るように弾性変形が可能な材質が用いられる。

チューブ１１の一端部１２は、次述する継手本体２０の筒状端部２１に対して拡径して外嵌する。従って、図４に示すように、拡径したチューブ１１の一端部１２は、通常の一般外径部１２ａの他、拡径された大径の拡径部１２ｃ、および一般外径部１２ａと拡径部１２ｃとを繋ぐ中間部であるフレア部１２ｂから成っている。なお、一般外径部１２ａとフレア部１２ｂとの境界付近が、チューブ１１が拡径し終わる途中部位となる。

図１，図４に示すように、継手本体２０は、その一端側で先端に位置する筒状端部２１と、該筒状端部２１の基端側に連なるように形成され、ナット３０が螺合する雄ねじ部２２を有している。筒状端部２１は、その長さがシール代分だけ延びており、チューブ１１の一端部１２が外嵌する部位である。なお、継手本体２０も、前記チューブ１１と同様に、具体的な材質としてはフッ素樹脂等が適している。

継手本体２０の中央部には、略六角断面形の被締付部２３が設けられている。被締付部２３に、スパナ等の締付工具を嵌め込むように成っている。この被締付部２３を間にして、継手本体２０の他端側にも、その先端に位置する筒状端部２１と、該筒状端部２１に連なる雄ねじ部２２が、一端側と同様に設けられている。継手本体２０には、その一端側の筒状端部２１の先端口２１ａから他端側の筒状端部２１の先端口２１ａに亘って、前記チューブ１１の内径とほぼ同じ孔径で、ねじ軸方向へ貫通する貫通孔２４が連通している。

また、図１に示すように、筒状端部２１の先端口２１ａの外周縁には、チューブ１１の一端部１２を外嵌しやすくし、さらに、安定した気密性を保持するために面取りした外テーパー部２１ｂが設けられている。さらに、筒状端部２１の先端口２１ａの内周縁には、移動媒体である液の溜まり防止のために面取りした内テーパー部２１ｃが設けられている。

図１に示すように、ナット３０は、いわゆる袋ナットであり、そのねじ孔３１の奥側にねじ軸に直交する袋部である奥壁３３を有している。ナット３０のねじ孔３１の入口側には雌ねじ部３２が刻設され、奥壁３３には、チューブ１１を貫通させるための差込孔３４が穿設されている。なお、ナット３０も、前記チューブ１１や継手本体２０と同様に、具体的な材質としてはフッ素樹脂等が適している。

また、ナット３０は、その外周に略六角断面形の被締付部３５を有し、被締付部３５にスパナ等のナット締付工具を嵌め込むようになっている。この被締付部３５におけるねじ孔３１の入口側の一端部には、被締付部３５より大径のフランジ部３５ａが設けられている。前記継手本体２０の雄ねじ部２２に螺合するナット３０の雌ねじ部３２のねじ山の径は、チューブ１１の拡径部１２ｃが相対的に挿通可能に、かつねじ山等の径が最小になるように、拡径部１２ｃの外径より僅かに大きく設定されている。

さらに、図１に示すように、ナット３０の奥壁３３に穿設された差込孔３４の孔周縁には、中心軸（ねじ軸心）に向かってねじ孔３１の入口方向へ傾斜する鋭角断面形状の喰い込み部３４ａが設けられている。この喰い込み部３４ａは、前記チューブ１１の一端部１２にて、拡径し終わるチューブ１１の途中部位（図４中の一般外径部１２ａとフレア部１２ｂとの境界付近。）に圧接させるための部位である。

次に、本願発明の根幹を成す施工治具５０について説明する。図１，図７および図８に示すように、施工治具５０は、チューブ固定部材５１と、治具本体６０とを有して成る。チューブ固定部材５１は、チューブ１１の一端部１２を突出させた状態で、該チューブ１１の途中に着脱可能に固定するものである。治具本体６０は、前記チューブ固定部材５１、および該チューブ固定部材５１より突出したチューブ１１の一端部１２を囲むようにチューブ１１を貫通させたナット３０を、それぞれ保持するものである。なお、チューブ固定部材５１および治具本体６０は、金属により成形すると良い。

図５（ｂ），（ｃ）に示すように、チューブ固定部材５１は、クランプとして構成されており、一対のクランプ部５２，５３を備えている。各クランプ部５２，５３は、円筒をその軸心に沿って半分に割った形状に成形されており、互いにヒンジ５４を介して閉位置と開位置とに開閉可能に連結されている。各クランプ部５２，５３の対向する面側には、それぞれ半円形断面の保持溝５５が凹設され、各クランプ部５２，５３が閉位置にある時、各保持溝５５が一つの円形断面形状を成し、チューブ１１を上下から挟み付けて固定するように構成されている。なお、各保持溝５５の内周面には、チューブ１１の滑りを阻止するためのブラスト加工を施したり、ゴム製の滑り止め部材を接着すると良い。

チューブ固定部材５１は、各クランプ部５２，５３を閉位置に拘束するためのロック機構を備えている。かかるロック機構は、一方のクランプ部５２に揺動可能に支持された連結ピン５６に螺合する締結ねじ５７と、他方のクランプ部５３に凹設され、前記連結ピン５６が凹入する被嵌合溝５８とから成る。すなわち、各クランプ部５２，５３を閉位置に閉じ合わせた状態で、被嵌合溝５８に連結ピン５６を凹入し、締結ねじ５７を締め付けることにより、各クランプ部５２，５３を閉位置に拘束することができるように構成されている。

また、各クランプ部５２，５３の両端のうち、チューブ１１の一端部１２側を向く一端側には、それぞれ半円弧形に凹設された嵌合凹部５９が形成されている。嵌合凹部５９は、次述する治具本体６０にある開口部６４の周縁に回転可能に嵌合するための軸部と成っている。すなわち、チューブ固定部材５１は、その嵌合凹部５９が治具本体６０にある開口部６４の周縁に回転可能に嵌合することにより、治具本体６０に対して、チューブ軸方向に移動不能、かつチューブ軸心回りに回転可能に保持される。

図７および図８に示すように、治具本体６０は、前記チューブ固定部材５１を、チューブ軸方向に移動不能に保持し、前記ナット３０を、チューブ軸心回りに回転不能に内部に保持するものであり、前記ナット３０のねじ孔３１の入口を外部に開放する開口部６３を備えている。治具本体６０は、ダイカスト成形品でも良く、削り出しであっても良い。なお、図７および図８に示す治具本体６０の斜視図と、図１〜図３に示す治具本体６０の断面図とは、多少形状が異なる箇所があるが、実質的には同じ構成のものを示している。

図７（ｉ）に示すように、治具本体６０は、金属製の円柱材の外周両側端を、それぞれ互いに平行な平面状に切り欠いた外周部６１を備え、円柱の中心軸に向かって延びる保持溝６２を凹設して形成されている。治具本体６０の外周部６１は、把持して回転させ得る形状となっている。保持溝６２は、チューブ固定部材５１、および該チューブ固定部材５１より突出したチューブ１１の一端部１２を囲むようにチューブ１１を貫通させたナット３０を、それぞれ直列に並ぶ状態に収納して保持する。また、保持溝６２は、その長手方向に亘り、チューブ固定部材５１およびナット３０を外部から視認可能に外部に開口している。

保持溝６２の内面は、収納したナット３０をチューブ軸心回りに回転不能に拘束するように、ナット３０の外周にある被締付部３５が嵌合するキー溝状に形成されている。また、治具本体６０の一端面側には、前記保持溝６２に連通するように、前述した開口部６３が形成されている。開口部６３は、保持溝６２に収納したナット３０のねじ孔３１の入口を外部に開放するものである。さらに、治具本体６０の他端面側にも、前記保持溝６２に連通する開口部６４が形成されている。この開口部６４の周縁は、前記チューブ固定部材５１の嵌合凹部５９が回転可能に嵌合する軸受となっている。

また、治具本体６０の開口部６４の内側には、チューブ固定部材５１の嵌合凹部５９より先端側の部分が軸心回りに回転可能に嵌合する略半円形断面の軸受溝６６が形成されている。このように、治具本体６０側の開口部６４および被嵌合溝６５と、チューブ固定部材５１側の嵌合凹部５９およびその先端側との嵌合関係により、チューブ固定部材５１は、前記チューブ１１を固定した状態でチューブ軸心回りに回転可能、かつチューブ軸方向に移動不能に、治具本体６０の保持溝６２内に保持されるようになっている。

さらに、治具本体６０の開口部６４の内側には、保持溝６２内に保持されたナット３０のフランジ部３５ａが嵌合する略半円形断面の被嵌合溝６５が形成されている。この被嵌合溝６５とナット３０のフランジ部３５ａの嵌合関係により、ナット３０は、チューブ軸心回りに回転不能、かつチューブ軸方向に移動不能に、治具本体６０の保持溝６２内に保持される。保持溝６２内においてナット３０は、そのねじ孔３１内でチューブ１１の一端部１２が、後述するが図３に示すように、前記継手本体２０の筒状端部２１により拡径される接続位置に位置決めされた状態に保持される。

以上のように、治具本体６０は、その開口部６３から、ナット３０のねじ孔３１内におけるチューブ１１の一端部１２であって、予め一時的に拡径した先端口に、継手本体２０の筒状端部２１の先端を押し込みながら、該継手本体２０の筒状端部２１の基端側に連なる雄ねじ部２２を、ナット３０の雌ねじ部３２に噛み合わせることが可能に構成されている。

さらに、治具本体６０は、前記雄ねじ部２２と前記雌ねじ部３２が噛み合い始めた状態で、継手本体２０に対して治具本体６０と共にナット３０を回転させることにより、前記雄ねじ部２２と前記雌ねじ部３２の螺合による治具本体６０内への継手本体２０の移動に伴い、継手本体２０の筒状端部２１がチューブ１１の一端部１２を直接拡径しつつ、該一端部１２に圧入されるように構成されている。

図２および図６に示すように、チューブ１１の一端部１２を予め一時的に拡径するための拡径部材７０について説明する。拡径部材７０は、チューブ１１の内径以下の細径部７１と、該細径部７１より漸次拡径するフレア部７２と、該フレア部７２に続きチューブ１１の内径を継手本体２０の筒状端部２１が内嵌する径まで広げる太径部７３とから成る。

拡径部材７０は、チューブ１１の一端部１２を加熱することなく、拡径部材７０をチューブ１１の一端部１２に対して１回のみ圧入することにより、チューブ１１の一端部１２を拡径する。なお、治具本体６０は、金属イオンや不純物の極めて少ない材料（石英ガラス、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ等）により成形すると良い。また、拡径部材７０は、施工治具５０の部品ないし付属物ではない。

次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
施工治具５０を用いたチューブ継手の施工に際しては、先ず最初に、図２（ａ）および図５（ａ）に示すように、チューブ１１を用意する。本施工治具５０によれば、常温下にて手動で駆動するものであり、チューブ１１を加熱するような加熱手段は必要なく、しかも、駆動用のエアー配管や電源コード等も一切不要であり、施工場所が制限されることもない。

図２（ｂ）に示すように、用意したチューブ１１には、その途中に施工治具５０のチューブ固定部材５１を着脱可能に固定する。この時、チューブ固定部材５１より、チューブ１１の一端部１２が突出した状態とする。詳しくは、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、一対のクランプ部５２，５３を開位置に開いた状態で、チューブ１１の途中を上下から挟み付けるように把持して、被嵌合溝５８に連結ピン５６を凹入し、締結ねじ５７を締め付けることで、各クランプ部５２，５３を閉位置に拘束する。

次に、図６（ｄ），（ｅ）に示すように、チューブ固定部材５１より突出したチューブ１１の一端部１２を囲むように、ナット３０にチューブ１１を貫通させる。この状態で、ナット３０のねじ孔３１内におけるチューブ１１の一端部１２を一時的に拡径する。すなわち、図２（ｃ），（ｄ）、および図６（ｆ）〜図７（ｇ）に示すように、チューブ１１の一端部１２の先端口より、拡径部材７０を圧入する。拡径部材７０は、チューブ１１の内径以下の細径部７１と、該細径部７１より漸次拡径するフレア部７２と、該フレア部７２に続く太径部７３とから成り、各々の部位を容易にチューブ１１の一端部１２に順に挿入して拡径することができる。

このような拡径部材７０を用いて、チューブ１１の一端部１２を加熱することなく、拡径部材７０をチューブ１１の一端部１２に対して１回のみ圧入することにより、チューブ１１の一端部１２を拡径することができる。これにより、次述する治具本体６０を用いる前の準備工程として、簡易かつ迅速にチューブ１１の一端部１２を一時的に拡径しておくことができる。かかる一時的な拡径は、チューブ１１の一端部１２の先端口に対して、継手本体２０の筒状端部２１の先端を位置ずれしないように宛がうことができる程度で足りる。

続いて、図７（ｈ），（ｉ）に示すように、施工治具５０の治具本体６０を用意し、治具本体６０の保持溝６２に、前記チューブ固定部材５１および前記ナット３０を収納して保持する。この時、チューブ固定部材５１の嵌合凹部５９は、治具本体６０の開口部６４の周縁に嵌合し、かつチューブ固定部材５１の先端部は、治具本体６０の軸受溝６６に嵌合するので、チューブ固定部材５１およびチューブ１１は、チューブ軸心回りに回転可能、かつチューブ軸方向に移動不能な状態で、保持溝６２内に保持される。

一方、ナット３０は、その被締付部３５が保持溝６２の内面に嵌合し、かつフランジ部３５ａが、治具本体６０の軸受溝６６に嵌合するので、ナット３０は、チューブ軸心回りに回転不能、かつチューブ軸方向に移動不能な状態で、保持溝６２内に保持される。ここで保持溝６２内におけるナット３０は、前述したように、ナット３０のねじ孔３１内でチューブ１１の一端部１２が、次述する継手本体２０の筒状端部２１により、拡径される接続位置に位置決めされた状態に保持されている。

そして、図３（ｅ），（ｆ）、および図８（ｊ），（ｋ）に示すように、治具本体６０の開口部６３より、ナット３０のねじ孔３１内におけるチューブ１１の一端部１２であって予め一時的に拡径した先端口に、継手本体２０の筒状端部２１の先端を押し込みながら、該継手本体２０の雄ねじ部２２をナット３０の雌ねじ部３２に噛み合わせる。ここで噛み合わせは、雄ねじ部２２と雌ねじ部３２が噛み合い始めて、互いに接続した状態に維持できる程度で足りる。

このように、雄ねじ部２２と雌ねじ部３２が噛み合い始めた状態で、図３（ｇ）および図８（ｌ）に示すように、継手本体２０をスパナ等の締結工具で固定し、該継手本体２０に対して、治具本体６０をナット３０と共にチューブ軸心回りに回転させる。すると、雄ねじ部２２と雌ねじ部３２の螺合が進行し、治具本体６０内への継手本体２０の移動に伴って、継手本体２０の筒状端部２１がチューブ１１の一端部１２を直接拡径しつつ、該一端部１２に圧入されることになる。

ところで、一般にチューブ継手の施工時には、チューブ１１の他端側は固定されているが、前記継手本体２０のみならずチューブ固定部材５１も、治具本体６０に相対的に回転できるように構成されているから、治具本体６０を回転させた時にチューブ１１が捻れることを防止することができる。また、保持溝６２は、その長手方向に亘り、外部から視認可能に開口しているため、施工作業における途中の状況、すなわち、ナット３０と継手本体２０との接続具合を容易に随時確認することができる。

以上のように、チューブ継手の施工治具５０によれば、チューブ１１の一端部１２の拡径作業と、その後のチューブ１１と継手本体２０との接続作業を、１つの治具本体６０を継手本体２０に対して回転させるだけで、一度にまとめて施工することが可能となる。これにより、施工時間を短縮することができると共に、作業者の労力負担を大幅に軽減することができる。

しかも、継手本体２０の筒状端部２１とチューブ１１の一端部１２において互い接合するシール部位は、その接続開始から接続完了に至るまでの間、他の治具とは一切触れることはない。そのため、前記シール部位への異物の混入を回避することができ、いわゆるリークの発生を防止することができる。

また、継手本体２０に接続するナット３０を、その回転作業時の力を小さくするために、より径の大きい治具本体６０に収納した状態で、該治具本体６０自体を回転させることで、その回転力により施工することになる。そのため、従来一般の手動による施工治具に比し、小さい力で施工することができ、また、ねじのピッチで接続が進むため、従来一般のチューブ軸方向の加力よりピッチが小さく例えば、継手本体２０の進行速度が１／３程度に抑えることも可能となり、チューブ１１の座屈を回避することができる。

さらに、継手本体２０は、その雄ねじ部２２の終端側に、治具本体６０の開口部６３の周囲壁面に当接するフランジと成る被締付部２３を備えている。この被締付部２３をストッパとして、該ストッパが前記開口部６３の周囲壁面に当接する位置を、ナット３０に対する継手本体２０の螺合終了位置として定めている。これにより、締め付け作業の終了時点を容易に確認することができ、締め付け不足により適正な接続強度が得られないことを防止し、逆に過度の締め付けによる破損も防止することができる。なお、治具本体６０の成型時に、開口部６３の軸方向における厚さの設計によって、前記螺合終了位置は適宜調整することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、治具本体６０の外周部６１の外観形状は図示したものに限定されるわけではない。また、拡径部材７０は、フレア部７２と太径部７３とを明確に区別することなく、フレア部７２と太径部７３とに相当する部位を、連続的に徐々に拡径する一つのテーパー軸部として形成しても良い。

本発明の一実施の形態に係るチューブ継手と、その施工治具を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るチューブ継手の施工方法を順に断面図で示す説明図である。 図２の続きを示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係るチューブ継手を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るチューブ継手の施工方法を順に斜視図で示す説明図である。 図５の続きを示す説明図である。 図６の続きを示す説明図である。 図７の続きを示す説明図である。

符号の説明

１１…チューブ
１２…一端部
１２ａ…一般外径部
１２ｂ…フレア部
１２ｃ…拡径部
２０…継手本体
２１…筒状端部
２１ａ…先端口
２１ｂ…外テーパー部
２１ｃ…内テーパー部
２２…雄ねじ部
２３…被締付部
２４…貫通孔
３０…ナット
３１…ねじ孔
３２…雌ねじ部
３３…奥壁
３４…差込孔
３４ａ…喰い込み部
３５…被締付部
３５ａ…フランジ部
５０…施工治具
５１…チューブ固定部材
５２…クランプ部
５３…クランプ部
５４…ヒンジ
５５…保持溝
５６…連結ピン
５７…締結ねじ
５８…被嵌合溝
５９…嵌合凹部
６０…治具本体
６１…外周部
６２…保持溝
６３…開口部
６４…開口部
６５…被嵌合溝
６６…軸受溝
７０…拡径部材
７１…細径部
７２…フレア部
７３…太径部

Claims (7)

1. チューブの一端部を継手本体の筒状端部に外嵌し、チューブを貫通させた状態で該チューブの一端部を囲むナットを前記継手本体に締め付けて、継手本体にチューブを接続し固定するためのチューブ継手の施工治具において、
   前記チューブの一端部を突出させた状態で、該チューブの途中に着脱可能に固定するチューブ固定部材と、
   前記チューブ固定部材、および該チューブ固定部材より突出したチューブの一端部を囲むようにチューブを貫通させた前記ナットを、それぞれ保持する治具本体を有し、
   前記治具本体は、前記チューブ固定部材を、チューブ軸方向に移動不能に保持し、前記ナットを、チューブ軸心回りに回転不能に内部に保持し、前記ナットのねじ孔入口を外部に開放する開口部を備え、
   前記治具本体は、
   前記開口部より、前記ナットのねじ孔内における前記チューブの一端部であって、予め一時的に拡径した先端口に、前記継手本体の筒状端部の先端を押し込みながら、該継手本体の筒状端部の基端側に連なる雄ねじ部を、前記ナットの雌ねじ部に噛み合わせることが可能であり、
   前記雄ねじ部と前記雌ねじ部が噛み合い始めた状態で、前記継手本体に対して前記治具本体と共に前記ナットを回転させることにより、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部の螺合による治具本体内への継手本体の移動に伴い、継手本体の筒状端部がチューブの一端部を直接拡径しつつ、該一端部に圧入されるものであることを特徴とするチューブ継手の施工治具。
2. 前記治具本体は、前記チューブ固定部材を、チューブ軸心回りに回転可能に保持することを特徴とする請求項１に記載のチューブ継手の施工治具。
3. 前記治具本体は、前記ナットを、チューブ軸方向に移動不能であり、該ナットのねじ孔内で前記チューブの一端部が前記継手本体の筒状端部により拡径される接続位置に位置決めした状態に保持することを特徴とする請求項１または２に記載のチューブ継手の施工治具。
4. 前記継手本体は、前記雄ねじ部の終端側に、前記治具本体の開口部の周囲壁面に当接するフランジを備え、
   前記継手本体のフランジをストッパとして、該ストッパが前記開口部の周囲壁面に当接する位置を、前記ナットに対する前記継手本体の螺合終了位置として定めたことを特徴とする請求項１，２または３に記載のチューブ継手の施工治具。
5. 前記治具本体は、前記チューブ固定部材および前記ナットをそれぞれ保持した状態に収納する保持溝を備え、
   前記保持溝は、その長手方向に亘り、前記チューブ固定部材および前記ナットを外部から視認可能に外部に開口していることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のチューブ継手の施工治具。
6. チューブの一端部を継手本体の筒状端部に外嵌し、チューブを貫通させた状態で該チューブの一端部を囲むナットを前記継手本体に締め付けて、継手本体にチューブを接続し固定するチューブ継手の施工方法において、
   前記チューブの一端部を突出させた状態で、該チューブの途中にチューブ固定部材を着脱可能に固定する工程と、
   前記チューブ固定部材より突出したチューブの一端部を囲むように、前記ナットにチューブを貫通させた状態で、該ナットのねじ孔内における前記チューブの一端部を一時的に拡径する工程と、
   前記チューブ固定部材および前記ナットをそれぞれ保持する治具本体に対して、前記チューブ固定部材を、チューブ軸方向に移動不能に保持し、前記ナットを、チューブ軸心回りに回転不能に保持する工程と、
   前記治具本体にて、前記ナットのねじ孔の入口を外部に開放する開口部より、前記ナットのねじ孔内における前記チューブの一端部であって予め一時的に拡径した先端口に、前記継手本体の筒状端部の先端を押し込みながら、該継手本体の筒状端部の基端側に連なる雄ねじ部を前記ナットの雌ねじ部に噛み合わせる工程と、
   前記雄ねじ部と前記雌ねじ部が噛み合い始めた状態で、前記継手本体に対して前記治具本体と共に前記ナットを回転させ、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部の螺合による治具本体内への継手本体の移動に伴い、継手本体の筒状端部がチューブの一端部を直接拡径しつつ、該一端部に圧入される工程とを有することを特徴とするチューブ継手の施工方法。
7. 前記チューブの一端部を一時的に拡径する工程において、
   前記チューブの一端部を、その先端口に圧入可能な拡径部材を用いて拡径し、
   前記拡径部材は、前記チューブの内径以下の細径部と、該細径部より漸次拡径するフレア部と、該フレア部に続き前記チューブの内径を前記継手本体の筒状端部が内嵌する径まで広げる太径部とから成り、
   前記チューブの一端部を加熱することなく、前記拡径部材を前記チューブの一端部に対して１回のみ圧入することにより、前記チューブの一端部を拡径することを特徴とする請求項６に記載のチューブ継手の施工方法。

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