JP4635146B2 - 細径チューブの接続構造 - Google Patents

Description

この発明は、一本又は複数本の細径チューブの接続構造に関するものである。

マイクロマシン等に流体を供給する場合、複数の細径チューブ介して行われることも考えられており、前記細径チューブの接続はフェルール式の管継手により行われることが多い（例えば、特許文献１。）。

しかしながら、フェルール式の管継手を用いた場合、各細径チューブに対してそれぞれ大きな管継手が必要となり、工具によるネジ回し代を考慮すると、隣合う細径チューブ相互の間隔は非常に大きくなってしまう。また、各細径チューブを管継手で接続することから作業性が良くない。

更に、一本或いは複数本の細径チューブにかかわらず、細径チューブに対してそれぞれ大きな管継手が必要となることからこの構造では厚みが大きくなってしまい、その結果、複数個を重ねた場合には厚みがかなり大きくなってしまう。
特開平１１−２４８０６３号公報 （図１参照）

そこでこの発明では、並設された複数の細径チューブの接続構造において、隣合う細径チューブ相互間距離を小さくでき且つ作業性が優れたものにできることを課題とする。

また、この発明では、細径チューブの接続構造において、厚みを小さくすることを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、複数の細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記した各細径チューブを通過させる孔又はスリットを有した固定部材を設置し、前記固定部材と対になる継手部材には各細径チューブの端部が挿入されるシールリングを設け、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材からの押圧力によって押し込まれた各シールリングにより複数の細径チューブのシール性が確保される。

（請求項２記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、複数の細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記した各細径チューブが挿入される貫通孔及び前記細径チューブのシール性を確保する第１シールリングを有した固定部材を配置し、前記固定部材と対になる継手部材には流体経路を設けると共に前記流体経路の開口の包囲する態様で第２シールリングを設け、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材からの押圧力によって押し込まれた各第２シールリングにより貫通孔と流体経路とが外周流体密状態に繋がる。

（請求項３記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記した細径チューブを通過させる孔又はスリットを有した固定部材を設置し、前記固定部材と対になる継手部材には細径チューブの端部が挿入されるシールリングを設け、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材からの押圧力によって押し込まれたシールリングにより細径チューブのシール性が確保される。

（請求項４記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記細径チューブが挿入される貫通孔及び前記細径チューブのシール性を確保する第１シールリングを有した固定部材を配置し、前記固定部材と対になる継手部材には流体経路を設けると共に前記流体経路の開口の包囲する態様で第２シールリングを設け、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材からの押圧力によって押し込まれた第２シールリングにより貫通孔と流体経路とが外周流体密状態に繋がる。

（請求項５記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、フィルムの端縁への固定部材の設置は、固定又は、着脱自在な取り付けである。

（請求項６記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、固定部材と継手部材との接続がネジ式である。

（請求項７記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、固定部材と継手部材のうちいずれか一方に、係止爪を有した一対の弾性腕を、他方に前記係止爪と着脱自在に係止状態になる被係止部を、それぞれ設けてあり、両者により固定部材と継手部材との接続が成されている。

（請求項８記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、固定部材と継手部材との接続がラチェット式である。

（請求項９記載の発明）
この発明の細径チューブの接続構造は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、固定部材と継手部材との接続がクランプ式である。

この発明によると、並設された複数の細径チューブの接続構造において、隣合う細径チューブ相互間距離を小さくでき且つ作業性が優れたものにできる。

また、この発明によると、細径チューブの接続構造において、厚みを小さくできる。

以下にこの発明の細径チューブの接続構造を実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１はこの発明の実施例１における細径チューブの接続構造（シリンジポンプＰとの接続例）の部分断面図、図２は前記細径チューブの接続構造の断面図、図３は前記細径チューブの接続構造において、ボルト５０で固定部材１と継手部材２を接続した状態の断面図、図４は前記シールリング４を押圧変形させた状態を示す断面図を示している。

（この細径チューブの接続構造の基本的構成について）
この細径チューブの接続構造は、図１や図２に示すように、複数の細径チューブｔが固定されたフィルムＦ（板材でもよい）の端縁に、前記した各細径チューブｔを通過させる孔１０を有した固定部材１を設置し、図３に示すように前記固定部材１と対になる継手部材２に収容室２０及びこれに繋がる流体経路２１を設けると共に当該収容室２０内に各細径チューブｔの端部が挿入されるスリーブ３及びシールリング４を設け、前記固定部材１と継手部材２とが接続手段５を介して所定の位置で接続状態にあるときには、図４に示すように固定部材１からの押圧力によって厚み方向に偏平化された各シールリング４の弾性復帰力により複数の細径チューブｔのシール性が確保されるようになっている。

以下に、この細径チューブｔの接続構造を構成する各要素及び細径チューブｔについて説明する。
（固定部材１について）
固定部材１は、図１や図２に示すように、平板材により構成されており、これの両端近傍部分にネジ孔１１を設けてあると共に、前記ネジ孔１１，１１相互間部分には各細径チューブｔを挿通するための複数の上記孔１０を設けてある。なお、この固定部材１は、アルミ等の軽金属等、ステンレス、エンジニアリングプラスチックで形成されている。

（継手部材２について）
継手部材２は、図１や図２に示すように、その両端部近傍にボルト挿通孔２２を貫通させてあり、前記ボルト挿通孔２２，２２相互間部分には上述した如く一面側に開口する複数の収容室２０及びこれと同軸上で繋がる流体経路２１を設けてある。

ここで、上記収容室２０は図１や図２に示すように、断面円形状に形成されており、また、収容室２０の開口部分近傍には図２や図３に示すように上記スリーブ３を抜け止め状態にするための内方突出鍔２３を形成してある。
なお、この継手部材２は、耐薬品性を有する樹脂で形成されている。

（スリーブ３について）
スリーブ３は、図２や図３に示すように、細径チューブｔが通過できる径の挿入孔３０を有する筒状のものであり、一端側に上記内方突出鍔２３と係止状態になる外方突出鍔３１を設けてある。なお、上記した挿入孔３０は、図１に示す組み立て状態において、流体経路２１と同軸上に配置されたものとなっているが、固定部材１と対向する面側の挿入孔３０部分は細径チューブｔの案内をさせるべく当該面側に向かって徐々に拡径するように形成してある。
なお、スリーブ３は、ステンレス、エンジニアリングプラスチックで形成されている。

（シールリング４について）
シールリング４は、ゴムや弾性を有する樹脂等のエラストマーにより構成されており、材料としては例えばフッ素ゴム等を採用することができる。

ここで、このシールリング４は、その内径は細径チューブｔの外径と同一径若しくは細径チューブｔの外径よりも僅かに大きな径に、その外径は上記収容室１０の直径と同一径若しくは僅かに小さな径に、それぞれ設定してあり、収容室１０の奥側に配置されている。
なお、シールリング２としては、硬質プラスチック製、アルミニウム製又は銅製でもよい。

（接続手段５について）
接続手段５は、図１や図２に示すように、ボルト５０により構成されており、ボルト挿通孔２２を介して上記ネジ孔１１に螺入されることによりその機能を発揮する。

（細径チューブｔについて）
細径チューブｔは、樹脂やゴムにより構成されたものであれば特に材料は限定されないが、その外径は０．１〜１．５ｍｍに設定されたものである。

（シリンジポンプＰに設けられた細径チューブｔと継手部材２との接続について）
この接続態様については、継手部材２における固定部材１との対向面に設けられた収容室２０、スリーブ３及びシールリング４から成る構造を、そのまま使用することができる。

（この細径チューブの接続構造よる細形チューブｔの接続作業について）
この細径チューブの接続構造では、以下に示す作業のみでシール性とチューブ保持機能が確保される。
(1) 図１や図２に示すように、複数の細径チューブｔが固定されたフィルムＦの端縁に予め固定部材１を固着しておくか、又は着脱自在にピン等で取り付けておく。

(2) 図３に示すように、継手部材２と固定部材１とをボルト挿入孔２２及びネジ孔１１を使用してボルト５０により接続状態にしておく。この状態において、図３に示すように、細形チューブｔの先端部はシールリング４を通過又は少し手前のところに至っているが、固定部材１と継手部材２から突出するスリーブ３部分は接触していない。

(3) ボルト５０のネジ孔２２へのネジ込み量を増加していくと、継手部材１に対して固定部材１が接近していき、固定部材１により継手部材２から突出するスリーブ３部分は図４に示すように、押し込まれていく。これに伴いシールリング２は徐々に厚み寸法が減少していく（偏平化する）態様で変形していく。なお、この時点では、細形チューブｔの先端部はシールリング４を僅かに通過している。

(4) シールリング４と収容室２０の構成壁面及び細径チューブｔとの圧接力の増加に伴いこれら相互間のシール機能は発揮され、これと同時に、細径チューブｔとシールリング４との圧接力の増加に伴いチューブ保持機能は発揮される。

（この細径チューブの接続構造の優れた効果について）
従来のこの種の技術は背景の技術でも説明したように、大きな管継手により各別に細径チューブｔを接続することになるから、工具によるネジ回し代を考慮すると、細径チューブｔの並設ピッチは大きなものとなることが明らかである。また、各細径チューブｔ毎に、ネジ回しをしなければならず、非常に面倒である。

これに対して、この細径チューブの継手構造では、細径チューブｔの並設ピッチは、シールリング４の外径よりも大きければ実施できる。つまり、細径チューブｔの並設ピッチをかなり小さくできる。また、フィルムＦに固着又は着脱自在に取り付けられた固定部材１と継手部材２とは、ボルト５０をボルト挿入孔２２に挿通させた後にネジ孔１１をねじ込むだけで、複数の細径チューブｔが同時に接続されることになり、操作が非常に簡単である。

「実施例１と類似する形態」
図５や図６に示す構造は、基本的には実施例１と同じであるが、接続手段５にスナップフィット「登録商標」の形態（弾性腕５１の先端部に設けた係止爪５２と、前記係止爪５２が係止状態となる被係止部１２とから構成されており、係止爪５２の傾斜面５３と固定部材１の角部１３の当接により弾性腕５１，５１の先端部相互間が広がる態様で弾性変形した後に係止爪５２が凹状係部１２に至ると、弾性腕５１，５１の弾性復帰力により嵌まり込んで固定部材と継手部材とが所定の位置で接続できる構造）を採用している。その他、固定部材１と継手部材２とを接続する接続手段５としては、ラチェット方式やクランプ方式も採用できる。

図７はこの発明の実施例２における細径チューブの接続構造の断面図、図２は前記細径チューブの接続構造を構成する固定部材１と継手部材２が接続された状態の断面図を示している。

（この細径チューブの接続構造の基本的構成について）
この細径チューブの接続構造は、図７や図８に示すように、複数の細径チューブｔが固定されたフィルムＦ（板材でもよい）の端縁に、前記した各細径チューブｔにおけるフィルムＦからの突出部が挿入される貫通孔１３及び前記細径チューブｔのシール性を確保する第１シールリング４０を有した固定部材１を設置し、前記固定部材１と対になる継手部材２には流体経路２５を設けると共に前記流体経路２５の開口を包囲する態様で第２シールリング４１を設け、前記固定部材１と継手部材２とが接続手段５を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材１からの押圧力によって厚み方向に偏平化された各第２シールリング４１の弾性復帰力により貫通孔１３と流体経路２５とが外周流体密状態に繋がるようになっている。

なお、上記第１シールリング４０は具体的には図７や図８に示すように、収容部１４の奥側に収容されており、この収容部１４を閉蓋すべく圧入されたスリーブ３３によって偏平化された状態が維持されている。この状態において、細径チューブｔの先端部は第１シールリング４０から少し突出しており、偏平化された第１シールリング４０の弾性復帰力により細径チューブｔに対するシール性及びチューブ保持力を付与している。

また、接続手段５は、実施例１と同様にボルト５０により構成されており、ボルト５０を固定手段１側のネジ孔１１にネジ込んで第２シールリング４１を固定部材１と継手部材２で挟圧することにより、固定部材１と継手部材２間のシール性を保つようにしている。

「実施例２と類似する形態」
上記した接続手段５は所謂スナップフィット式、ラチェット方式及び、クランプ方式も採用できる。

この実施例３は、細径チューブの接続構造の厚みを小さくすることを主目的としたものであり、上記実施例１、２と基本的構成を同じくすることにより目的を達成するようにしている。すなわち、この実施例３の細径チューブの接続構造は、図１、２、７、８に示すように、
(1) 細径チューブｔが固定されたフィルムＦ（又は板材）の端縁に、前記した細径チューブｔを通過させる孔１０（又はスリット）を有した固定部材１を設置し、前記固定部材１と対になる継手部材２には細径チューブｔの端部が挿入されるシールリング４を設け、前記固定部材１と継手部材２とが接続手段５を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材１からの押圧力によって押し込まれたシールリング４により複数の細径チューブｔのシール性が確保される。

(2) 細径チューブｔが固定されたフィルムＦ（又は板材）の端縁に、前記細径チューブｔが挿入される貫通孔１３及び前記細径チューブｔのシール性を確保する第１シールリング４０を有した固定部材１を配置し、前記固定部材１と対になる継手部材２には流体経路２５を設けると共に前記流体経路２５の開口の包囲する態様で第２シールリング４１を設け、前記固定部材１と継手部材２とが接続手段５を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材１からの押圧力によって押し込まれた第２シールリング４１により貫通孔１３と流体経路２５とが外周流体密状態に繋がる。

(3) 上記(1) 又は(2) に関し、フィルムＦ（又は板材）の端縁への固定部材１の設置は、固定又は、着脱自在な取り付けである。

(4) その他の構成についても、実施例１や実施例２に記載したものは全て採用できる。

ここで、この実施例３の細径チューブの接続構造では、実施例１、２には記載していない連結手段を備えている。

連結手段は、例えば、細径チューブｔの接続を阻害しない固定部材１又は／及び継手部材２部分に厚み方向に延びる貫通孔を設け、この貫通孔を利用して重ねられた複数の細径チューブの接続構造をボルト・ナットで一体化する構成が採用できる。また、連結手段としては、重ねられた細径チューブの接続構造中の固定部材１又は／及び継手部材２の対向面のうちの一方面に蟻溝を、他方面に凸部を、それぞれ設け、凸部と蟻溝とを蟻嵌合させる構成を採ることもできる。

図９及び図１０に示すものは、一本の細径チューブｔを接続するための細径チューブの接続構造Ｔ１〔図１１の（ａ）〕と、二本の細径チューブｔを接続するための細径チューブの接続構造Ｔ２〔図１１の（ｂ）〕と、三本の細径チューブｔを接続するための細径チューブの接続構造Ｔ３〔図１１の（ｃ）〕と、四本の細径チューブｔを接続するための細径チューブの接続構造Ｔ４〔図１１の（ｄ）〕をボルトＢ・ナットＮにより積層一体化した例である。この実施例の連結手段では、細径チューブの接続構造Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の固定部材１又は／及び継手部材２における厚み方向上下面のうち、一方面に突部６０を、他方面に凹部６１を、それぞれ設けると共に、前記突部６０及び凹部６１の中央部で開放するボルト挿通孔ｈを設けるようにしている。つまり、隣接する細径チューブの接続構造相互は、突部６０と凹部６１との嵌合により位置ズレが防止され、ボルト挿通孔ｈに挿通したボルトＢの雄ネジ端にナットＮをネジ込むことにより一体化される。

（この細径チューブの接続構造の優れた効果について） この細径チューブの接続構造は、シールリング４の外径よりも少し大きい厚みで実施できるから、多数の細径チューブの接続構造を重ねた場合でも、全体厚みは最小限に抑えることができる。

また、連結手段により多数の細径チューブの接続構造、重ねた状態で簡単に一体化できる。

この発明の実施例１における細径チューブの接続構造（シリンジポンプへの接続例）の部分断面図。 前記細径チューブの接続構造の断面図。 前記細径チューブの接続構造において、ボルトで固定部材と継手部材を接続した状態の断面図。 前記細径チューブ継手を構成するスリーブによりシールリングを押圧変形させた状態を示す断面図。 前記実施例１に類似する形態の細径チューブの接続構造の断面図。 図５に示された細径チューブの接続構造を構成する固定部材と継手部材とがスナップフィットで接続された状態の断面図。 この発明の実施例２における細径チューブの接続構造の断面図。 前記細径チューブの接続構造を構成する固定部材と継手部材が接続された状態の断面図。 この発明の実施例３における細径チューブの接続構造を、厚み方向に積み重ねて連結した状態を示す正面図。の断面図。 前記細径チューブの接続構造を、厚み方向に積み重ねて連結した状態を示す側面図。 前記細径チューブの接続構造を各別に部分断面した上面図。

符号の説明

ｔ 細径チューブ
１ 固定部材
２ 継手部材
３ スリーブ
４ シールリング
５ 接続手段
１０ 孔
１１ ネジ孔
２０ 収容室
３０ 挿入孔

Claims (9)

1. 複数の細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記細径チューブの各々を通過させる孔又はスリットを有した固定部材を設置し、前記固定部材と対になる継手部材には、前記固定部材から延出する前記細径チューブの各々に対応する位置に収容室が各々設けられ、前記収容室内には、各細径チューブの端部が挿入されるシールリングと前記端部を前記シールリングに案内するスリーブが配置され、前記スリーブには入り口側に向かって徐々に拡径された前記細径チューブの挿入口が設けられ、前記シールリングが押圧されていないとき前記スリーブの一端は前記収容室から突出し、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、前記固定部材からの押圧力によって前記スリーブが前記収容室内に押し込まれ、前記シールリングが前記収容室底部と前記スリーブとの間で圧縮され、各シールリングにより前記複数の細径チューブのシール性が確保されることを特徴とする細径チューブの接続構造。
2. 細径チューブが固定された板材又はフィルムの端縁に、前記細径チューブを通過させる孔又はスリットを有した固定部材を設置し、前記固定部材と対になる継手部材には、前記固定部材から延出する前記細径チューブに対応する位置に収容室が設けられ、前記収容室内には、細径チューブの端部が挿入されるシールリングと前記端部を前記シールリングに案内するスリーブが配置され、前記スリーブには入り口側に向かって徐々に拡径された前記細径チューブの挿入口が設けられ、前記シールリングが押圧されていないとき前記スリーブの一端は前記収容室から突出し、前記固定部材と継手部材とが接続手段を介して所定の位置で接続状態にあるときには、固定部材からの押圧力によって前記スリーブが前記収容室内に押し込まれ、前記シールリングが前記収容室底部と前記スリーブとの間で圧縮され、シールリングにより前記細径チューブのシール性が確保されることを特徴とする細径チューブの接続構造。
3. 前記収容室の開口部近傍には、内方突出鍔が設けられ、前記スリーブには前記内方突出鍔に係止される外方突出鍔３１が設けられ、前記スリーブが前記収容室からの抜け止め状態で収容されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
4. 前記シールリングの内径が前記細径チューブの外径と同一、若しくは前記外径よりも僅かに大きな径に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
5. フィルムの端縁への固定部材の設置は、固定又は、着脱自在な取り付けであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
6. 固定部材と継手部材との接続がネジ式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
7. 固定部材と継手部材のうちいずれか一方に、係止爪を有した一対の弾性腕を、他方に前記係止爪と着脱自在に係止状態になる被係止部を、それぞれ設けてあり、両者により固定部材と継手部材との接続が成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
8. 固定部材と継手部材との接続がラチェット式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。
9. 固定部材と継手部材との接続がクランプ式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細径チューブの接続構造。

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