JPH0620988U - 樹脂製管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れたシール性と強い引き強度をもたせるこ
とは勿論のこと、一次シール部位での液溜り抑止作用が
有効に発揮されるようにする。 【構成】 継手本体１の受口１０側のシール部１１とイ
ンナリング２の内端シール部２２の圧入・当接前の傾斜
角度差αを５〜１０°に設定するとともに、上記シール
部１１のシール面幅をＷ１、内端シール部２２のシール
面幅をＷ２としたときに、両者の関係をＷ２≧Ｗ１に設
定している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種のバルブやフィルタ、ポンプ、流量計、タンクなどの流体機器 に、例えば半導体製造用の高純度液や超純水の送給用配管などの流体管を接続す る場合に使用される樹脂製管継手に関し、詳しくは、流体の温度変動にかかわら ず優れたシール性を発揮するような特性を備えた樹脂製管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の管継手として、図５に示すものが知られている。この管継手は 、管材Ｂの一端挿し込み部ｂ１が挿入される継手本体Ａの受口の入口に、軸方向 内方に向って漸次縮径するテーパ面からなるシール部ａ１を形成し、断面台形状 の周壁ｆをもったインナリングＦを管材Ｂの挿し込み部ｂ１の直内側に隣接して 圧入し、これによって管材Ｂを周壁ｆに沿って局部的に径外方に膨出させて膨出 部ｂ３を形成するとともに、継手本体Ａの一端雄ねじ部ａ２に押輪Ｅの雌ねじ部 ｅ１を螺合し、これを螺進させることで、管材Ｂの膨出部ｂ３およびインナリン グＦを継手本体Ａ側に押圧して、膨出部ｂ３の管端側傾斜面をシール部ａ１に押 し付けて密封力を与えるように構成されている

【０００３】 したがって、管材Ｂは、その膨出部ｂ３が継手本体Ａのシール部ａ１と押輪Ｅ の押圧部ｅ２およびインナリングＦの周壁ｆに挟着されることで抜けが防止され るとともに、管材Ｂ内の流体の外部漏洩と異物の管材Ｂ内への侵入は、前記シー ル部ａ１に膨出部ｂ３の管端側傾斜が押し付けられることによって生じる密封力 により防止している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記したような構成の従来の樹脂製管継手は、流体が高温の場合には、インナ リングＦが直接流体にさらされるから、きわめて軟化し易い。そのため、インナ リングＦの応力緩和が著しくなり、管材Ｂも膨出部ｂ３に押し付ける力が低下し て密封力を失い流体の漏洩を招くことになる。とくに、押輪Ｅの締付によっても インナリングＦが内径側へ縮小変形し、これによるシール力の低下も漏洩を招く 原因となっていた。

【０００５】 また、インナリングＦを管材Ｂ内に圧入しているので、インナリングＦの部分 で流体の円滑な移動が妨げられる傾向にあり、とくに、インナリングＦの周壁ｆ 外面と膨出部ｂ３の内面との小さな隙間に流体が滞留する現象を生じる。したが って、円滑な移動が要請される高純度液や超純水用配管の継手としては不適当で あり、使用上の制約をうける。

【０００６】 このため、本出願人は、すでに、実願平１−６９３７８号によって、流体の移 動を妨げないインナリングが圧入されて拡径した管材の一端挿し込み部を、筒状 に形成された継手本体の一端部受口に挿入し、この受口の奥部に形成されている 軸線に交差状の一次シール部と前記インナリングの内端シール部を当接させ、イ ンナリングの外端部側外周に形成された膨出部に押圧されることにより前記挿し 込み部外周に形成された管端側へ縮径する外周シール面に、前記受口の入口に形 成されている軸線に交差状の二次シール部を当接させ、前記継手本体の一端部に 、螺進により前記一次シール部と内端シール部および二次シール部と外周シール 面にそれぞれ密封力を与える押輪を螺合したものを提案している。

【０００７】 本出願人により既に提案した上記の樹脂製管継手によれば、押輪の螺進によっ て継手本体の一次シール部とインナリングの内端シール部の間に強い密封力が生 じ、しかも、このようにして形成された一次シールには軸方向の押圧力を負荷さ せているから、常温時は勿論のこと、温度の変動（高温化）による応力緩和を極 力抑制でき、また、流体の移動を妨げないインナリングを管材の挿し込み部に圧 入しているから、流路断面が一様になり、流体を滞留させることなく円滑に移動 させることができる。さらに、継手本体の二次シール部と管材の外周シール面の 間にも強い密封力が生じ、この二次シールにも軸方向の押圧力が負荷され、それ によって一次シールと同様に、応力緩和を極力抑制することができる。したがっ て、この管継手は、高純度液や超純水用配管の継手として、好適に使用すること ができる。

【０００８】 ところで、上記の管継手は、インナリングの嵌合部を継手本体の受口に嵌合し て一次シール部と内端シール部との逆テーパ同志の圧接により二次シールを達成 させているが、流路側でのシール機能を強化して液溜りを確実に抑止させるため には、上記継手本体側の一次シール部とインナリング側の内端シール部とを厳密 な寸法関係に設定することが要求される。

【０００９】 本考案は上記実情に鑑みてなされたもので、強い抜け止め力が発揮されて流体 の温度変動に関係なく応力緩和が抑制され、さらに液溜りが著しく低減されて優 れたシール性を長期間にわたって安定的に発揮させることができる樹脂製管継手 を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る樹脂製管継手は、インナリングの圧入 により拡径された管材の一端押し込み部が挿入される受口を有するとともに、外 周面に雄ねじ部を有する筒状の継手本体と、この継手本体の受口の奥部に軸線に 交差状に形成されて前記インナリングの内端シール部が当接するシール部と、前 記継手本体の外周雄ねじ部に螺合されてその螺進により前記受口奥部のシール部 とインナリングの内端シール部に密封力を与える押輪とを備えた樹脂製管継手に おいて、上記継手本体の受口側の一次シール部とインナリングの内端シール部の 圧入・当接前の傾斜角度差が５〜１０°に設定されているとともに、前記シール 部のシール面幅が前記内端シール部のシール面幅と同等もしくはそれよりも小さ く設定されているものである。

【００１１】 また、上記インナリングの嵌合部の最内端を面取り形成し、これに対応する上 記継手本体の受口の奥端を適宜曲率の曲面に形成することが好ましい。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、押輪の螺進により継手本体の受口奥部のシール部とインナリ ングの内端シール部との間の密封力によるシールによって温度変動による応力緩 和が抑制され、また、インナリングが管材の挿し込み部に圧入されて流路断面が 一様となっているので、流体の滞留もなくなる。

【００１３】 とくに、上記受口奥部のシール部とシンナリングの内端シール部の圧入・当接 前の傾斜角度差を５〜１０°に設定しているから、両シール部の当接により、内 径側での接面圧が高められて液溜りの確実な防止が達成され、さらに一次シール 部のシール面幅が内端シール面幅以下であるから、圧入・当接時に継手本体側へ はみ出すこともなく、流路断面の一様化を保証することができる。

【００１４】 また、インナリングの嵌合部の最内端が面取りされ、継手本体の受口の奥端を 適宜曲率の曲面に形成する場合は、圧入時に受口奥部のエッジ部に応力が集中し て、そのエッジ部から破損することを防止できる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。 図１は本考案の一実施例による樹脂製管継手の半截断面図である。図１におい て樹脂製管継手は、例えばＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ，ＥＣＴＦＥ 等の耐薬品性および耐熱性にすぐれた特性を有する樹脂によって形成された継手 本体１、インナリング２および押輪４とから構成されている。

【００１６】 上記の継手本体１は筒状のもので、少なくとも一端部受口１０の奥部に軸線Ｑ に交差状の第一の一次シール部１１が形成されているとともに、受口１０の入口 にも軸線Ｑに交差状の二次シール部１２が形成されている。また、受口１０の外 周には雄ねじ部１３が形成されている。前記受口１０の内径は胴部１４の内径よ りも大径に形成されており、その奥端から軸方向外方に向けて漸次縮径して胴部 １４の径内面に至るテーパ面によって前記第１の一次シール部１１が形成されて いる。一方、二次シール部１２は、受口１０の外端近傍の径内面から軸方向外方 に向けて漸次拡径して雄ねじ部１３のつけ根に至るテーパ面によって形成されて いる。即ち、二次シール部１２は受口１０の入口に形成されている。

【００１７】 上記のインナリング２は、その内端部に継手本体１の受口１０に嵌合できる外 径の嵌合部２０を形成するとともに、この嵌合部２０との接続部近傍が管材５の 肉厚相当分だけ小径である圧入部２１を嵌合部２０に連続して形成してなり、全 体としてスリーブ状になっている。このインナリング２の内径は管材５の内径お よび継手本体１の胴部１４の内径と同一に設定して流体の移動（流動）を妨げな いようにしている。また、このインナリング２の内端には、第一の一次シール部 １１に衝合するテーパ面からなる内端シール部２２が形成されている。

【００１８】 上記継手本体１の受口１０側の一次シール部１１とインナリング２の嵌合部２ ０の内端シール部２２の圧入・当接前の傾斜角度αは、図２に示すように、５〜 １０°に設定されている。また、上記一次シール部１１のシール面幅をＷ１、上 記内端シール部２２のシール面幅をＷ２とすると、両者の関係は、Ｗ２≧Ｗ１に 設定されている。

【００１９】 上記インナリング２の嵌合部２０の最内端２０ａが、図２に示すように面取り 形成されており、これに対応して継手本体１の受口１０の奥端１０ａは０．２５ 〜０．５の曲率の曲面に形成されている。

【００２０】 なお、上記継手本体１の受口１０の内周面とインナリング２の嵌合部２０の外 周面とのクリアランスＧは−１〜０．３ｍｍに設定されている。このクリアラン スＧが大き過ぎると、熱サイクル等により、インナリング２が大きくなってシー ル性に悪影響を及ぼすので、圧入が可能な程度で上記のように可及的に小さくす るのが望ましい。

【００２１】 一方、インナリング２の外端部外周、すなわち、前記圧入部２１の外端部外周 には、外端から軸方向内端側に向けて漸次拡径し、かつ外端はインナリング２の 内径と交差するテーパ状の外端シール部２３が形成されており、この外端シール 部２３の頂部の径は少なくとも嵌合部２０との接続部における圧入部２１の外径 よりも大きく設定され、図示例ではインナリング２の嵌合部２０の外径よりも大 きくされている。すなわち、この外端シール部２３の大径側はインナリング２の 外端部側の外周面に形成された断面山形の膨出部２４となっている。この膨出部 ２４の頂部からこのインナリング２の内端側へ漸次縮径するテーパ面２５は、そ の傾斜角度が前記継手本体１の二次シール部１２の傾斜角度と一致するとともに 、内端シール部２２が第一の一次シール部１１に衝合したとき、二次シール部１ ２との対向間隔が管材５の肉厚相当となるよう形成されている。

【００２２】 上記インナリング２は、圧入部２１を管材５の一端部に圧入してその周壁を拡 径させた状態でこの管材５と一体結合されている。このとき、管材５の周壁拡径 部が継手本体１の受口１０に挿し込まれる挿し込み部５０となる。また、挿し込 み部５０が受口１０に挿し込まれた状態では、内端シール部２２が継手本体１の 第一の一次シール部１１に衝合しているとともに、外端シール部２３が挿し込み 部５０の傾斜部５１の内面に当接している。さらに、継手本体１の二次シール部 １２とインナリング２のテーパ面２５との間に、管材５の挿し込み部５０の一部 が傾斜状態で挟持される。すなわち、インナリング２のテーパ面２５に沿って変 形した管材５の外周面が外周シール面５ａとなって、二次シール部１２と当接す る。

【００２３】 上記の押輪４は、円筒状部４０の内周面に前記継手本体１の雄ねじ部１３に螺 合される雌ねじ部４１を螺設するとともに、外端部に軸心側に延出した環状の押 圧片４２を形設してなる。この押圧片４２の内面側径内端には押圧エッジ部４３ が形成されている。この押圧エッジ部４３の形成位置は圧入部２１の膨出部２４ 頂部はもちろん嵌合部２０との隣接部外径よりも軸心に設定されている。このよ うにしてなる押輪４は管材５を介してインナリング２を継手本体１側に押し付け る（詳しくは継手本体１とインナリング２を互いに押し付け合う）とともに管材 ５を継手本体１側へ押し付けて（詳しくは継手本体１と管材５を互いに押し付け 合って）、継手本体１、インナリング２および管材５を一体結合状態に保持しか つ密封力を与えるものである。

【００２４】 上記構成の樹脂製管継手において、まず、インナリング２の圧入部２１を管材 ５の端部に圧入すると、管材５の端部は全体として拡径するとともにインナリン グ２の膨出部２４に対応した位置がさらに拡径した挿し込み口５０となる。そし て、このようにして圧入部２１を管材５の端部に圧入したインナリング２および 管材５の一端挿し込み部５０を、継手本体１の受口１０に挿入して内端シール部 ２２を第一の一次シール部１１に当接させ、次いで予め管材５に遊嵌させてある 押輪４の雌ねじ部４１を継手本体１の雄ねじ部１３に螺合し、これを螺進させて 強く締め付けることにより、管材５を継手本体１に接続することができる。

【００２５】 このように管材５が接続されることによって、管材５の挿し込み部５０は、軸 方向の移動が不能なインナリング２の圧入部２１と継手本体１によって挟着され 、かつインナリング２の外端シール部２３と押輪４の押圧エッジ部４４によって も局部的な挟着を受ける。したがって、管材５を強い抜け止め力で保持して、そ の抜け移動を防止する。

【００２６】 また、押輪４を螺進させて強く締め付けることで、継手本体１の第一の一次シ ール部１１とインナリング２の内端シール部２２が圧接してこの間に強い密着力 が生じる。また、この図１に示した樹脂製管継手では、それと同時に継手本体１ の二次シール部１２と管材５の外周シール面５ａおよびインナリング２の外端シ ール部２３と第二の一次シール部となる管材５の傾斜部５１内面もそれぞれ圧接 してそれらの間に強い密封力が生じ、管材５の外周および内周の両面でシールが なされる。したがって、この樹脂製管継手では、継手本体１とインナリング２の 間およびインナリング２と管材５の間の２カ所共で流路内側のシールいわゆる一 次シールが形成されることになり、すぐれたシール性を確保して流体の漏洩また は異物の侵入を確実に防止できる。

【００２７】 また、継手本体１と管材５の間で流路外側のシールいわゆる二次シールが形成 されることになるから、熱サイクルによるクリープ等により上記一次シールに問 題が生じたとしても、この二次シールによって流体の漏洩または異物の侵入が防 止され、シールの信頼性はきわめて高いものとなる。しかも、この樹脂製管継手 の場合、３カ所のシール部に全てにおいて、継手本体１と押輪４の協働によって 軸方向の押圧力を負荷させているから、常温時はもちろんのこと、流体が高温化 しても応力緩和によるシール破壊を極力抑制して、すぐれたシール性を確保でき る。

【００２８】 さらに、インナリング２の内径寸法を管材５の内径寸法および継手本体１の胴 部１４の内径寸法と同じ大きさに設定して、流体の移動を妨げないようにしてい るから、流路断面が一様になって、流体を滞留させることなく円滑に移動させる 流路特性を確保できるので、高純度液や超純水配管の継手としても好適に使用す ることができる。

【００２９】 ところで、上記一次シール機能を向上させて、液溜りを確実に少なくさせるた めには、流路側（内径側）でのシール用接面圧を局部的に強化する必要がある。 このため、上記一次シールにおいて、継手本体１側の一次シール部１１とインナ リング２の内端シール部２２とに５〜１０°の傾斜角度差αを設けることによっ て、インナリング２の嵌合部２０を継手本体１の受口１０に圧入して一次シール 部１１と内端シール部２２とを当接させた場合、図３のように上記一次シール部 １１の内端部１１ａの付近に応力が集中して接面圧が大きくなる。したがって、 この内径側において液溜りを抑止効果を有効に発揮させることができる。

【００３０】 この時、継手本体１の内径γ１とインナリング２の内径γ２が同じで上記傾斜 角度差αを設けると、圧入・当接によって、図４のように一次シール部１１の内 端部１１ａが内径側へ突出するおそれがある。しかるに、上記のように、一次シ ール部１１のシール面幅Ｗ１とインナリング２の内端シール部２２のシール面幅 Ｗ２との関係を、Ｗ２≧Ｗ１になるように上記内径γ１を選択・設定すれば、内 端部１１が内径側へ突出するおそれを解消することができる。

【００３１】 また、上記インナリング２の嵌合部２０の最内端２０ａがエッジ状のままであ ると、押輪４の締付力によって、この部分２０ａが継手本体１の受口１０の奥端 １０ａに圧接されて破損するおそれがある。この点について、上記最内端２０ａ を面取りし、さらに受口１０の奥端１０ａも適宜曲率の曲面に形成することで、 押輪４の締付力を受けても、上記最内端２０ａの部分への応力集中を避けて、そ の部分から破損することを防止できる。

【００３２】

【考案の効果】

以上のように本考案の請求項１によれば、超純水用配管の継手として好適に使 用できることは勿論のこと、継手本体側の受口奥部のシール部とインナリング側 の内端シール部とを特定の条件に設定したことにより、液溜り抑止作用を効果的 に発揮させることができる。

【００３３】 また、本考案の請求項２によれば、インナリングの最内端とこれに対応する継 手本体の受口の奥端の形状を特定したことによって、押輪締付時の応力集中にと もなう受口奥部の破損を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による樹脂製管継手を示す半
截断面図である。

【図２】同実施例における樹脂製管継手の一次シール部
位の寸法関係の説明図である。

【図３】継手本体側の一次シール部にインナリング側の
内端シール部が当接した際の適正シール状態の説明図で
ある。

【図４】継手本体側の一次シール部にインナリング側の
内端シール部が当接した際の不良シール状態の説明図で
ある。

【図５】従来の樹脂製継手を示す半截断面図である。

【符号の説明】

１ 継手本体 ２ インナリング ４ 押輪 ５ 管材 ５ａ 外周シール面 １０ 受口 １０ａ 受口の奥端 １１ 一次シール部 １２ 二次シール部 ２０ 嵌合部 ２０ａ 嵌合部の内端 ２４ 膨出部 ５０ 押し込み部 Ｗ１，Ｗ２ シール面幅 Ｑ 軸線 α 傾斜角度差

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナリングの圧入により拡径された管
   材の一端押し込み部が挿入される受口を有するととも
   に、外周面に雄ねじ部を有する筒状の継手本体と、この
   継手本体の受口の奥部に軸線に交差状に形成されて前記
   インナリングの内端シール部が当接するシール部と、前
   記継手本体の外周雄ねじ部に螺合されてその螺進により
   前記受口奥部のシール部とインナリングの内端シール部
   に密封力を与える押輪とを備えた樹脂製管継手におい
   て、上記継手本体の受口側の一次シール部とインナリン
   グの内端シール部の圧入・当接前の傾斜角度差が５〜１
   ０°に設定されているとともに、前記シール部のシール
   面幅が前記内端シール部のシール面幅と同等もしくはそ
   れよりも小さく設定されていることを特徴とする樹脂製
   管継手。
2. 【請求項２】 上記インナリングの嵌合部の最内端が面
   取り形成され、これに対応する上記継手本体の受口の奥
   端が適宜曲率の曲面に形成されている請求項１の樹脂製
   管継手。