JP2009115154A - チューブ継手、およびその施工方法 - 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、およびその施工方法を提供する。
【解決手段】チューブ１１の一端部１２にリング４０を予め圧入することで、該一端部１２は拡径した状態に保持され、リング４０を介してチューブ１１の一端部１２が継手本体２０に外嵌し、ナット３０におけるチューブ１１の差込孔３４にチューブ１１が貫通した状態で、継手本体２０の雄ねじ部２２にナット３０の雌ねじ部３２が螺合し、リング４０により拡径し終わるチューブ１１の途中部位に、ナット３０の差込孔３４の孔周縁が圧接するまで締め付けて成る。
【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したチューブ継手、およびその施工方法に関する。

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

前述したような従来の技術では、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。

また、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、およびその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）を接続し固定したチューブ継手（１０）において、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径する治具（６０）によって該一端部（１２）に圧入され、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径した状態に保持するためのリング（４０）を有し、
前記ナット（３０）は、そのねじ孔（３１）の内周壁に形成された雌ねじ部（３２）と、前記ねじ孔（３１）の入口側と反対側を塞ぐ奥壁（３３）と、該奥壁（３３）を貫き前記チューブ（１１）を貫通させる差込孔（３４）とを有し、
前記継手本体（２０）は、その一端側で前記リング（４０）の少なくとも全長分だけ延び、前記リング（４０）を介して前記チューブ（１１）の一端部（１２）が外嵌する前記筒状端部（２１）と、該筒状端部（２１）の基端側に連なるように形成され、前記ナット（３０）の雌ねじ部（３２）が螺合する雄ねじ部（２２）を有し、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）に前記リング（４０）が予め圧入されており、該一端部（１２）は拡径した状態に保持され、前記ナット（３０）の差込孔（３４）に前記チューブ（１１）が貫通した状態で、前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）の基端側に連なる雄ねじ部（２２）に前記ナット（３０）の雌ねじ部（３２）が螺合し、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の途中部位に、前記ナット（３０）の差込孔（３４）の孔周縁が圧接するまで締め付けて成ることを特徴とするチューブ継手（１０）。

［２］前記リング（４０）は、その一端側にチューブ（１１）の一端部（１２）の開口端縁が当接するフランジ（４３）を有し、
前記リング（４０）の外周面からの前記フランジ（４３）の高さは、前記リング（４０）の外周面に外嵌することで拡径したチューブ（１１）の厚さと略同一に設定されたことを特徴とする［１］に記載のチューブ継手（１０）。

［３］前記リング（４０）は、その外周面に外側へ周方向に環状に突出するストッパ（４４）を有し、
前記ストッパ（４４）は、外嵌した前記チューブ（１１）の一端部（１２）の内周面に喰い込んだ状態で係合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（１０）。

［４］前記ナット（３０）は、その前記差込孔（３４）の孔周縁に、中心軸に向かって前記ねじ孔（３１）の入口方向へ傾斜する鋭角断面形状の喰込み部（３４ａ）を有し、
前記喰込み部（３４ａ）は、前記チューブ（１１）の一端側にて、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の途中部位に圧接することを特徴とする［１］，［２］または［３］に記載のチューブ継手（１０）。

［５］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（１０）の施工方法において、
前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径する治具（６０）であって、チューブ（１１）の内径以下の細径部（６１）と、該細径部（６１）より漸次拡径するフレア部（６２）と、該フレア部（６２）に続きチューブ（１１）の内径を前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌する径まで広げる太径部（６３）とから成る治具（６０）を用意し、前記太径部（６３）に、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径した状態に保持するためのリング（４０）を着脱可能に予め装着する治具準備工程と、
前記治具（６０）を前記チューブ（１１）の一端部（１２）に圧入し、これに伴い前記リング（４０）が前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径する状態で内嵌した後、前記リング（４０）を前記チューブ（１１）の一端部（１２）内に残した状態で、前記治具（６０）を前記チューブ（１１）の一端部（１２）から引き抜く治具駆動工程と、
前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）を、前記リング（４０）により拡径した状態に保持された前記チューブ（１１）の一端部（１２）内に圧入し、前記リング（４０）を介してチューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌する圧入工程と、
前記ナット（３０）に前記チューブ（１１）を貫通させた状態で、前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）の基端側に連なる雄ねじ部（２２）に、前記ナット（３０）のねじ孔（３１）内における雌ねじ部（３２）を螺合させて、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の途中部位が、前記ナット（３０）におけるチューブ（１１）の差込孔（３４）の孔周縁に圧接するまで締め付ける接続工程と、を有して成ることを特徴とするチューブ継手（１０）の施工方法。

［６］前記治具駆動工程において、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を加熱することなく、前記治具（６０）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、前記リング（４０）を、前記チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ内嵌させることを特徴とする［５］に記載のチューブ継手（１０）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（１０）によれば、チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌する前に、先ずチューブ（１１）の一端部（１２）を拡径する治具（６０）によって、該一端部（１２）を拡径した状態に保持するためのリング（４０）を一端部（１２）に予め圧入しておく。リング（４０）によって、一旦拡径したチューブ（１１）の一端部（１２）は縮径することはなく、拡径した状態に保持されているチューブ（１１）の一端部（１２）を、継手本体（２０）の筒状端部（２１）に容易に外嵌することができる。

チューブ（１１）と継手本体（２０）の接続時に、特に治具（６０）を用いる必要はない。チューブ（１１）にリング（４０）を圧入する時だけ治具（６０）を用いることになる。この時に用いる治具（６０）としては、チューブ（１１）の内径以下の細径部（６１）と、該細径部（６１）より漸次拡径するフレア部（６２）と、該フレア部（６２）に続きチューブ（１１）の内径を前記継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌する径まで広げる太径部（６３）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）に順に挿入することができる。

治具（６０）をチューブ（１１）に圧入する前に、治具（６０）の太径部（６３）に前記リング（４０）を着脱可能に予め装着しておけば良い。そして、治具（６０）をチューブ（１１）の一端部（１２）に圧入し、これに伴いリング（４０）がチューブ（１１）の一端部（１２）を拡径する状態で内嵌した後、リング（４０）をチューブ（１１）の一端部（１２）内に残した状態で、治具（６０）をチューブ（１１）の一端部（１２）から引き抜くように駆動する。これにより、容易にチューブ（１１）の一端部（１２）内にリング（４０）を圧入することができ、治具（６０）をチューブ（１１）から抜いた後も、リング（４０）によってチューブ（１１）の一端部（１２）は縮径することはなく、そのまま拡径した状態に保持される。

このような治具駆動工程において、チューブ（１１）の一端部（１２）を加熱することなく、治具（６０）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、リング（４０）を、チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ内嵌させると良い。これにより、チューブ継手（１０）の施工時における余分な手間を省くことができ、施工作業を簡易かつ迅速に行うことができる。

また、前記リング（４０）自体の構成としては、その一端側にチューブ（１１）の一端部（１２）の開口端縁が当接するフランジ（４３）を形成すると良い。これにより、チューブ（１１）の一端部（１２）の開口端縁に対してリング（４０）のフランジ（４３）を突き当てることで、チューブ（１１）の奥にリング（４０）が入り込んでしまうことを防止でき、リング（４０）を最適な位置に位置決めすることができる。リング（４０）の外周面からのフランジ（４３）の高さは、リング（４０）の外周面に外嵌することで拡径したチューブ（１１）の厚さと略同一に設定する。これにより、チューブ（１１）の一端部（１２）をナット（３０）で囲む時に、ナット（３０）のねじ孔（３１）にフランジ（４３）が引っ掛かることを防止することができる。

また、前記リング（４０）は、その外周面に外側へ環状に突出するストッパ（４４）を有すると良い。ストッパ（４４）は、リング（４０）の外周面に外嵌したチューブ（１１）の一端部（１２）の内周面に喰い込んだ状態で係合する。これにより、チューブ（１１）の一端部（１２）に対してリング（４０）を圧入した治具（６０）を抜く時等、リング（４０）に大きな抜き方向の力がかかっても、その大きな抜き方向の力に抗してリング（４０）が抜け落ちることを防止することができる。

そして、チューブ（１１）の一端部（１２）を、継手本体（２０）の筒状端部（２１）に外嵌させる。この時、チューブ（１１）の一端部（１２）は、既に前記リング（４０）により拡径した状態に保持されているため、特別な治具（６０）を再度用いることなく、継手本体（２０）の筒状端部（２１）をチューブ（１１）の一端部（１２）内に圧入することができる。これにより、チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０）の筒状端部（２１）に対して、極めて容易に接続することができる。

しかも、チューブ（１１）の一端部（１２）の内周面は、リング（４０）に覆われ保護されることになり、前述したリング（４０）圧入時の治具（６０）だけでなく、継手本体（２０）の筒状端部（２１）も、チューブ（１１）の内周面に直接接触することがない。従って、チューブ（１１）のカット面のバリが内側に引きずられて、シール部に巻き込まれたり、治具（６０）に付着していたゴミ等の異物がチューブ（１１）の内周面に混入する虞がない。これにより、チューブ継手（１０）の製品としての品質の信頼性を向上させることができる。

最後に、チューブ（１１）が接続された継手本体（２０）にナット（３０）を締め付ける。すなわち、ナット（３０）にチューブ（１１）を貫通させた状態で、継手本体（２０）の雄ねじ部（２２）にナット（３０）の雌ねじ部（３２）を螺合させる。この時、リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の途中部位、詳しくは、リング（４０）に被るチューブ（１１）の外径がリング（４０）に被らない本来のチューブ（１１）の外径に向かって縮径するテーパー部位の基端辺りに対して、前記ナット（３０）の差込孔（３４）の孔周縁が圧接するまで締め付ける。このようにして、継手本体（２０）にチューブ（１１）を強固に接続し固定することができる。

さらに、ナット（３０）は、その差込孔（３４）の孔周縁に、中心軸に向かってねじ孔（３１）の入口方向へ傾斜する鋭角断面形状の喰込み部（３４ａ）を有している場合、継手本体（２０）の筒状端部（２１）をナット（３０）のねじ孔（３１）の奥側へ挿入し、継手本体（２０）の雄ねじ部（２２）をナット（３０）の雌ねじ部（３２）に螺着していくと、前記喰込み部（３４ａ）が、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の途中部位に喰い込むように圧接する。これにより、筒状端部（２１）からチューブ（１１）を抜く際の抜き力が大きくなり、チューブ（１１）が抜ける事態をより確実に防止することができる。

本発明に係るチューブ継手、およびその施工方法によれば、チューブの一端部を継手本体に直接接続するのではなく、予めチューブの一端部にリングを圧入して拡径した状態に保持しておき、リングを介してチューブの一端部を継手本体に接続したことにより、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が可能となり、コスト低減を実現することができる。

また、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る。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。

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１０を示す断面図、図２は、チューブ継手１０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１０を示す斜視図、図５は、リング４０の断面図および部分拡大図である。図６は、施工治具６０を用いてチューブ１１にリング４０を圧入する工程を順に斜視図で示す説明図、図７は、図６の工程の続きを示す説明図である。

図１〜図４に示すように、チューブ継手１０は、チューブ１１と、継手本体２０と、ナット３０と、それにリング４０を有し、チューブ１１の一端部１２を、リング４０を介して継手本体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１０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。

図５に示すように、リング４０は、前記チューブ１１の一端部１２に予め圧入され、該一端部１２を拡径した状態に保持するための部材である。すなわち、チューブ１１の一端部１２は、リング４０を介して後述する継手本体２０に接続されることになる。リング４０は、チューブ１１と継手本体２０とのシール代の長さ分の全長を有し、その内径は、継手本体２０の筒状端部２１の外径とほぼ同じか若干小さく設定されている。

また、リング４０は、チューブ１１の内周と筒状端部２１の外周との間に介装される構造上、肉厚はなるべく薄く設計されているが、拡径したチューブ１１の一端部１２が元に戻ろうとする弾発力に対向してその縮径方向の変形を抑えることができる剛性を備える寸法に定められている。リング４０の具体的な材質として、例えば、フッ素樹脂のうち高硬度であるＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）等が適している。なお、金属材料もあり得る。

リング４０は、その先端側における開口端４１の外周縁に、チューブ１１の一端部１２に対して内嵌し易くし、さらに安定した気密性を保持するために、面取りしたテーパー部４１ａを備えている。一方、リング４０の基端側（一端側）における開口端４２の外周縁には、チューブ１１の一端部１２の開口端縁が当接するフランジ４３が設けられている。リング４０の外周面からのフランジ４３の高さは、リング４０の外周面に外嵌することで拡径したチューブ１１の厚さと略同一に設定されている。

さらに、リング４０は、その外周面に、外側へ周方向に環状に突出するストッパ４４を有している。ストッパ４４は、外嵌したチューブ１１の一端部１２の内周面に喰い込んだ状態で係合するものであり、リング４０をチューブ１１に圧入するための後述する治具６０を引き抜く時に、リング４０をチューブ１１内に残すための部位である。

詳しくは、図５中の拡大図に示すように、ストッパ４４は、リング４０の中心軸に沿ってストッパ４４を切断すると、略三角形断面形状に形成されている。ストッパ４４の一端側は、チューブ１１の一端部１２に対して内嵌し易くするテーパー面を成している。一方、ストッパ４４の他端側は、リング４０の中心軸方向に対して直交する面となっており、チューブ１１が抜けにくい方向に鋭角に喰い込むように形成されている。

チューブ１１の一端部１２は、前記リング４０が予め圧入され拡径された状態で、次述する継手本体２０の筒状端部２１に外嵌する。従って、図２（ｄ）に示すように、リング４０により拡径されたチューブ１１の一端部１２は、通常の一般外径部１２ａの他、リング４０により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、前記リング４０の少なくとも全長分だけ延び、リング４０を介してチューブ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を外嵌し易くし、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。また、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。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、前記リング４０により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、図６、図７に示すチューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を圧入する施工装置５０について説明する。施工装置５０は、その本体５１と、治具６０と、クランプ７０とを備えている。施工装置５０は、チューブ１１の一端部１２をクランプ７０によって所定位置に保持しておき、本体５１側からチューブ１１の一端部１２の開口に向けて治具６０を突出させることにより、常温下でチューブ１１の一端部１２を拡径しつつ、リング４０を圧入するための装置である。

図６（ａ）に示すように、施工装置５０の本体５１はピストル形に形成され、本体５１の基端部には、操作用のレバー５２が設けられている。図７（ｅ）に示すように、本体５１には、作動ロッド５３が往復動可能に内設され、作動ロッド５３の先端に治具６０が取り付けられている。本体５１内で、レバー５２の上端部が作動ロッド５３の基端部に連結され、レバー５２の下端部の引き操作により、作動ロッド５３を介して、治具６０がクランプ７０に対して近接する近接位置と離間位置とに駆動する。なお、作動ロッド５３は、圧縮ばねによって離間位置に移動する方向へ付勢されている。

施工装置５０の本体５１の先端部には、連結バー５４が延設されており、連結バー５４の延設端にクランプ７０が装着されている。クランプ７０は、チューブ１１を把持して、チューブ１１の一端部１２が治具６０の先端部に対向した状態に拘束するものである。クランプ７０は、上下一対の下クランプ部７１と上クランプ部７２とを備えており、下クランプ部７１が前記連結バー５４の先端部に固設されている。下クランプ部７１には、上クランプ部７２が閉位置と開位置とに開閉可能に連結されている。各々のクランプ部７１，７２の対向する面側には、それぞれ半円形断面溝が凹設され、上クランプ部７２が閉位置にある時、各半円形断面溝が一つの円形断面形状を成して、チューブ１１を上下から挟み付けるように構成されている。

治具６０は、チューブ１１の内径以下の細径部６１と、該細径部６１より漸次拡径するフレア部６２と、該フレア部６２に続きチューブ１１の内径を継手本体２０の筒状端部２１に外嵌する径まで広げる太径部６３とから成る。この治具６０の太径部６３に、チューブ１１の一端部１２を拡径した状態に保持するためのリング４０を着脱可能に予め装着するようになっている。なお、治具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。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、治具６０の太径部６３の外径は、リング４０を着脱自在に外嵌できるように、リング４０の内径とほぼ同じか若干大きく設定され、また、太径部６３の軸方向の長さは、リング４０の全長よりも長く設定されている。リング４０を治具６０の太径部６３に予め装着する時において、リング４０のフランジ４３（図５参照）を太径部６３の基端の段部端面に当接させると、リング４０の先端側の開口端４１の位置が、治具６０のフレア部６２と太径部６３との間の境界よりも、太径部６３の基端の段部端面側に近い位置に配されるようになっている。

図２（ｂ）〜同図（ｄ）に示すように、治具６０が近接位置に移動した際に、治具６０は、その細径部６１から太径部６３に至る部分がチューブ１１の一端部１２に圧入し、これに伴いリング４０がチューブ１１の一端部１２を拡径する状態で内嵌し、その後、治具６０が離間位置に移動すると、リング４０はチューブ１１の一端部１２内に残された状態となるように設定されている。

次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
図１に示すように、本チューブ継手１０によれば、チューブ１１の一端部１２が継手本体２０の筒状端部２１に外嵌しているが、チューブ１１の一端部１２には、予め治具６０によって、該一端部１２を拡径した状態に保持するためのリング４０が圧入されている。このリング４０によって、一旦拡径したチューブ１１の一端部１２は縮径することはない。

従って、チューブ１１と継手本体２０の接続時には、特に治具を用いる必要はなく、チューブ１１の一端部１２を何度も拡径させる作業は不要であり、リング４０によって拡径した状態に保持されているチューブ１１の一端部１２を、継手本体２０の筒状端部２１に容易に外嵌することができる。これにより、チューブ継手１０の施工時における余分な手間を省くことができ、施工作業を簡易かつ迅速に行うことができる。

本チューブ継手１０によれば、チューブ１１にリング４０を圧入する時だけ治具６０を用いることになる。この時に用いる治具６０としては、チューブ１１の内径以下の細径部６１と、該細径部６１より漸次拡径するフレア部６２と、該フレア部６２に続きチューブ１１の内径を前記継手本体２０の筒状端部２１に外嵌する径まで広げる太径部６３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に順に挿入することができる。

以下、治具６０を用いて、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を圧入する工程も含めて、チューブ継手１０の施工方法について詳しく説明する。先ず最初に、治具準備工程として、図２（ａ）および図６（ａ）に示すように、前記治具６０を備えた施工装置５０を用意する。そして、予め治具６０の太径部６３に、チューブ１１の一端部１２を拡径した状態に保持するためのリング４０を着脱可能に装着しておく。かかる施工装置５０は、常温下にて手動で駆動するものであり、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。

続いて、施工装置５０に、チューブ１１を位置決めした状態にセットする。すなわち、図６（ｂ），（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、クランプ７０の下クランプ部７１と上クランプ部７２とによって、チューブ１１を上下から挟み付けるように把持し、チューブ１１の一端部１２が治具６０の先端部に対向した状態に拘束する。この時、図２（ｂ）に示すように、チューブ１１の一端部１２は、治具６０の細径部６１に外嵌した状態に位置決めされている。かかる状態で、図７（ｅ）に示すように、施工装置５０のレバー５２を引き、作動ロッド５３を介して治具６０をクランプ７０に対して近接する近接位置に移動させる。

すなわち、治具駆動工程として、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、治具６０をチューブ１１の一端部１２に圧入し、これに伴いリング４０がチューブ１１の一端部１２を拡径する状態で内嵌した後、リング４０をチューブ１１の一端部１２内に残した状態で、治具６０をチューブ１１の一端部１２から引き抜くように駆動する。これにより、容易にチューブ１１の一端部１２内にリング４０を圧入することができる。

チューブ１１の一端部１２に対する治具６０の圧入時には、図２（ｂ）に示すように、リング４０のフランジ４３（図５参照）を太径部６３の基端の段部端面に当接させて、リング４０の先端側の開口端４１の位置が、治具６０のフレア部６２と太径部６３との間の境界よりも、太径部６３の基端の段部端面側に近い位置となる。これにより、治具６０をチューブ１１の一端部１２に圧入する際に、リング４０のテーパー部４１ａも相俟って、リング４０の開口端４１がチューブ１１の内周面に引っ掛かる虞はない。

また、チューブ１１の一端部１２の開口端縁を、リング４０のフランジ４３に突き当てることで、チューブ１１の奥にリング４０が入り込んでしまうことを防止でき、リング４０をチューブ１１内の最適な位置に位置決めすることができる。また、図５に示すように、リング４０の外周面にはストッパ４４が設けられており、ストッパ４４は、リング４０の外周面に外嵌したチューブ１１の一端部１２の内周面に喰い込んだ状態で係合する。これにより、チューブ１１の一端部１２に対してリング４０を圧入した治具６０を抜く時等、リング４０に大きな抜き方向の力がかかっても、その大きな抜き方向の力に抗して、リング４０が抜け落ちることを防止することができる。

図７（ｆ），（ｇ）に示すように、治具６０をチューブ１１から抜いた後も、リング４０によってチューブ１１の一端部１２は縮径することはなく、そのまま拡径した状態に保持される。このような治具駆動工程においては、チューブ１１の一端部１２を加熱することなく、治具６０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、リング４０を、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつ内嵌させることが可能である。

次に、圧入工程として、図３（ｅ），（ｆ）に示すように、継手本体２０の筒状端部２１を、リング４０により拡径した状態に保持されたチューブ１１の一端部１２内に圧入する。すなわち、チューブ１１の一端部１２を、リング４０を介して継手本体２０の筒状端部２１に外嵌させる。この時、チューブ１１の一端部１２は、既に前記リング４０により拡径した状態に保持されているため、特別な治具６０や施工装置５０を再度用いることなく、継手本体２０の筒状端部２１をチューブ１１の一端部１２内に圧入することができる。これにより、チューブ１１の一端部１２を継手本体２０の筒状端部２１に対して、極めて容易に接続することができる。

しかも、チューブ１１の一端部１２の内周面は、リング４０に覆われ保護されることになり、前述したリング４０圧入時の治具６０だけでなく、継手本体２０の筒状端部２１も、チューブ１１の内周面に直接接触することがない。従って、チューブ１１のカット面のバリが内側に引きずられて、シール部に巻き込まれたり、治具６０に付着していたゴミ等の異物がチューブ１１の内周面に混入する虞がない。これにより、チューブ継手１０の製品としての品質の信頼性を向上させることができる。

最後に、接続工程として、図３（ｇ），（ｈ）に示すように、チューブ１１が接続された継手本体２０にナット３０を締め付ける。すなわち、ナット３０にチューブ１１を貫通させた状態で、継手本体２０の雄ねじ部２２にナット３０の雌ねじ部３２を螺合させる。この時、リング４０により拡径し終わるチューブ１１の途中部位、詳しくは、図２（ｄ）に示す一般外径部１２ａとフレア部１２ｂとの境界付近に対して、ナット３０の差込孔３４の孔周縁が圧接するまで締め付ける。このようにして、継手本体２０にチューブ１１を強固に接続し固定することができる。

図１に示すように、ナット３０は、その差込孔３４の孔周縁に、中心軸に向かってねじ孔３１の入口方向へ傾斜する鋭角断面形状の喰込み部３４ａを有している。従って、継手本体２０の筒状端部２１をナット３０のねじ孔３１の奥側へ挿入し、継手本体２０の雄ねじ部２２をナット３０の雌ねじ部３２に螺着していくと、前記喰込み部３４ａが、前記チューブ１１の一般外径部１２ａとフレア部１２ｂとの境界付近に喰い込むように圧接する。これにより、筒状端部２１からチューブ１１を抜く際の抜き力が大きくなり、チューブ１１が抜ける事態をより確実に防止することができる。

また、ナット３０を締め付けることにより、ナット３０のねじ孔３１の内周面とチューブ１１の拡径部１２ｃの外周面との隙間が埋まり、互いに密着することでナット３０の緩みを防止することができる。ナット３０を締める時の締付トルクがチューブ１１に伝わり、対向側にナット３０がある場合に、そのナット３０が共回りにより緩む現象がある。また、ナット３０とチューブ１１との密着によって、リング４０のストッパ４４のチューブ１１の内周面に対する食い込み力もいっそう生じるため、従来のチューブ継手に比べ引っ張り強度を格段に高めることができる。

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、前記実施の形態では、継手本体２０における一端側と他端側における筒状端部２１や雄ねじ部２２は、それぞれ同径に形成してあるが、それぞれ異なる径に形成しても良い。また、両端の筒状端部２１や雄ねじ部２２は同軸上に並ぶが、貫通孔２４がＬ字形に曲がっている場合には、それぞれ直交する方向に連なり、また、それぞれがＴ字路形に連なるように構成しても良い。

本発明の一実施の形態に係るチューブ継手を示す要部断面図である。 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要部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を構成するリングを示す断面図および要部拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係るチューブ継手の施工方法のうち施工装置を用いる工程を順に斜視図で示す説明図である。 図６の続きを示す説明図である。

符号の説明

１０…チューブ継手
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
４０…リング
４１…開口端
４１ａ…テーパー部
４３…フランジ
４４…ストッパ
５０…施工装置
５１…本体
５２…レバー
５３…作動ロッド
５４…連結バー
６０…治具
６１…細径部
６２…フレア部
６３…太径部
７０…クランプ
７１…下クランプ部
７２…上クランプ部

Claims (6)

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したチューブ継手において、
   前記チューブの一端部を拡径する治具によって該一端部に圧入され、前記チューブの一端部を拡径した状態に保持するためのリングを有し、
   前記ナットは、そのねじ孔の内周壁に形成された雌ねじ部と、前記ねじ孔の入口側と反対側を塞ぐ奥壁と、該奥壁を貫き前記チューブを貫通させる差込孔とを有し、
   前記継手本体は、その一端側で前記リングの少なくとも全長分だけ延び、前記リングを介して前記チューブの一端部が外嵌する前記筒状端部と、該筒状端部の基端側に連なるように形成され、前記ナットの雌ねじ部が螺合する雄ねじ部を有し、
   前記チューブの一端部に前記リングが予め圧入されており、該一端部は拡径した状態に保持され、前記ナットの差込孔に前記チューブが貫通した状態で、前記継手本体の筒状端部の基端側に連なる雄ねじ部に前記ナットの雌ねじ部が螺合し、前記リングにより拡径し終わるチューブの途中部位に、前記ナットの差込孔の孔周縁が圧接するまで締め付けて成ることを特徴とするチューブ継手。
2. 前記リングは、その一端側にチューブの一端部の開口端縁が当接するフランジを有し、
   前記リングの外周面からの前記フランジの高さは、前記リングの外周面に外嵌することで拡径したチューブの厚さと略同一に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のチューブ継手。
3. 前記リングは、その外周面に外側へ周方向に環状に突出するストッパを有し、
   前記ストッパは、外嵌した前記チューブの一端部の内周面に喰い込んだ状態で係合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。
4. 前記ナットは、その前記差込孔の孔周縁に、中心軸に向かって前記ねじ孔の入口方向へ傾斜する鋭角断面形状の喰込み部を有し、
   前記喰い込み部は、前記チューブの一端側にて、前記リングにより拡径し終わるチューブの途中部位に圧接する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。
5. 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拡径する治具であって、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、該フレア部に続きチューブの内径を前記継手本体の筒状端部に外嵌する径まで広げる太径部とから成る治具を用意し、前記太径部に、前記チューブの一端部を拡径した状態に保持するためのリングを着脱可能に予め装着する治具準備工程と、
   前記治具を前記チューブの一端部に圧入し、これに伴い前記リングが前記チューブの一端部を拡径する状態で内嵌した後、前記リングを前記チューブの一端部内に残した状態で、前記治具を前記チューブの一端部から引き抜く治具駆動工程と、
   前記継手本体の筒状端部を、前記リングにより拡径した状態に保持された前記チューブの一端部内に圧入し、前記リングを介してチューブの一端部を継手本体の筒状端部に外嵌する圧入工程と、
   前記ナットに前記チューブを貫通させた状態で、前記継手本体の筒状端部の基端側に連なる雄ねじ部に、前記ナットのねじ孔内における雌ねじ部を螺合させて、前記リングにより拡径し終わるチューブの途中部位が、前記ナットにおけるチューブの差込孔の孔周縁に圧接するまで締め付ける接続工程と、を有して成ることを特徴とするチューブ継手の施工方法。
6. 前記治具駆動工程において、前記チューブの一端部を加熱することなく、前記治具を、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、前記リングを、前記チューブの一端部を拡径しつつ内嵌させることを特徴とする請求項５に記載のチューブ継手の施工方法。

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