JPH0671749A - チューブのフレア加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブの抜け現象を確実に阻止できるチュ
ーブのフレア加工方法を提供することにある。 【構成】 ふっ素樹脂製チューブの先端部に円周溝を形
成し、このチューブを加熱してフレア加工を施し、チュ
ーブと継手とを衝き合せ、継手にねじ込んだナットの内
面の段部を前記円周溝で形成された段部に衝接させる。 【効果】 チューブに溝を施した後にフレア加工するた
め、極めて容易にナットとチューブの嵌込部とシールポ
イントに密着したチューブのフレア加工が同時に、容
易、確実に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程中に用
いられる化学薬品や純水等の移送に利用するふっ素樹脂
製の配管継手とそれと組合せて用いるふっ素樹脂製のチ
ューブのフレア加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程中には、種々の化学薬
品、純水が多量に使われるが、製造工程の自動化に伴
い、これらの化学薬品や純水を用途に応じてポンプやガ
ス圧送等多岐にわたる方法で移送する必要がある。その
ため化学薬品に安定で耐熱性のあるふっ素樹脂製の継手
とチューブが多数使われる。これらの移送に用いられる
チューブ、継手及びナットは、移送される液体の温度や
圧力に対して、チューブ抜けがないことは勿論、ふっ素
樹脂のクリープ性が原因となって生ずる液もれや微細な
ゴミの発生、液溜り部分からのバクテリアの発生などが
あってはならない。ごみ、バクテリヤ等は半導体製造工
程中において微細バターンの形成時に形成不良の原因と
なって半導体製品の歩留りを著しく悪くする。これらの
観点から色々な配管継手が考案され、使用されている
が、ふっ素樹脂が耐熱性、耐薬品性及び半導体製造上の
物性の純度の点から優れているものの、一方、ふっ素樹
脂のもっているクリープによる塑性変形が大きい欠点の
ため全てにわたって満足するものは存在しなかった。

【０００３】従来用いられている配管継手とチューブ
は、主なものとして図７乃至図１０に示すような構造の
組合せになっている。

【０００４】図７は、インナーリング型で、インナーリ
ング５０を継手５５に接続するチューブ５１に装入する
際チューブの内面に傷を付けごみを発生させ、このごみ
が内部に包含することと、インナーリングの回りに液溜
りをつくるため、ごみが溜り易くバクテリヤの発生源と
もなる。又引抜きに耐える強度は強いが、シールポイン
トがチューブ外表面のため、素材の変形やヒートサイク
ルによるナット５２の締付力の減少で液漏れを来たす。

【０００５】図８の組合せは、チューブ５１に溝５６を
切込みナット５７の内面に設けた舌部５８を溝５６に入
れチューブ５１の先端縁を継手５５の内面段部５９に衝
き合せてシールするもので、チューブの耐引抜き力はあ
るが、シールするのにチューブを正確に軸方向に対して
直角切断することが困難で、切断状態が悪く、締付時に
チューブ断面が楕円形に変形していると液漏れが生じ
る。それにチューブの外面に溝を切るので、チューブの
肉厚は半減し高温での使用は強度不足で危険性がある。

【０００６】図９は、くさび状のフエルール６０をチュ
ーブ５１の外表面に押付けてシールする構造で、廉価で
作業性は良いが、耐引抜き力は弱く、液漏れを来たす欠
点がある。

【０００７】図１０は、チューブ５１をフレア加工６１
し、チューブの内面にシールポイントをおいた構造で、
ごみを停滞させず、液溜りは少ない。しかし、ヒートサ
イクルを受けたときチューブの収縮や、継手本体、ナッ
トの変形によってナット５２の締付力が弱まり、その結
果チューブが抜け易い欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１０のようなフレア
加工を施こす組合せにおいて、チューブが抜け易いの
は、チューブをフレア加工したために、フレアされたチ
ューブ部が膨脹、収縮運動を繰返し受けている間にこの
部分がその物性により元のフレア加工される前の形に戻
ろうとする力が生じ、ナットの締結力が低下するためで
ある。本発明の課題は、前記原因によるチューブの抜け
を防止できるチューブの加工方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は次のとお
りである。ふっ素樹脂製のチューブの先端部の外側にチ
ューブ軸に対して垂直面と斜面とから成る円周溝を形成
し、このチューブを加熱して内部に治具を挿込んでフレ
ア加工を施し、かくして前記円周溝によりチューブ軸に
対して垂直段面と平行面とをチューブに形成し、チュー
ブをふっ素樹脂製の継手に嵌込み、ふっ素樹脂製のナッ
トを上記継手にねじ込んで、ナットの内面に設けた抜け
止め壁段部にチューブの垂直段面を衝接させたチューブ
のフレア加工方法。

【００１０】

【作用】本発明によれば、図１に示すようにあらかじめ
チューブ１にフレア加工後にナット内面Ｆとチューブ外
面Ｇとが平行になるように図３に示す垂直面３ａ及び斜
面３ｂとからなる円周溝３を形成させてからフレア加工
を行うので、図６に示すようにチューブ１に切取部Ｊを
形成させることになり、フレア加工終了後のチューブは
元のストレートチューブに戻る力Ｐ_２′が非常に小さく
なり、治具４の形状によく馴染んで当接し、フレア加工
終了後手をはなしてもこの状態を保つことができる。し
たがって、このフレア加工されたチューブを図１のよう
に継手７にさし込み、ナット５で締結すればチューブ１
はこの継手７の形状にも馴染んで当接するのでシールポ
イントＣでのシール性が発揮されると同時に、ナット内
面Ｆとチューブ外面Ｇとが平行になるように締結される
ので抜け止め壁断部６と円周溝垂直段面３Ａとの嵌込が
確実となってチューブ１の抜けを有効に防止することが
できる。

【００１１】一方、従来のフレアチューブでは、本発明
のような円周溝３をあらかじめ形成せずにフレア加工を
行うので、図６′に示すように得られたフレアチューブ
は、元のストレートチューブに戻ろうとする力Ｐ_２′が
大きく働き、フレア加工終了後、手をはなすと治具４の
形状によって得られたチューブの形状が保持できず不完
全なフレア加工となる。この不完全なフレアチューブを
継手７にさし込みナット５で締結しても、チューブ内側
斜面９と継手斜面８との間隙が大きくなり、又継手７の
水平部１０に接するチューブ１の水平部１１の長さＬも
本発明の場合より小さくなることによって、チューブ１
のシールポイントと継手７のシールポイントとにずれを
生じて、有効なシールポイントＣが得られず、チューブ
１は継手７から抜けやすくなる。

【００１２】又、フレア加工の際フレア率が大きいほど
チューブ１の肉厚は薄肉となり、垂直段面３Ａ及び平行
面３Ｂからなる段差Ｅの切削加工をこのフレア加工後に
行うと、極めて薄肉のところができやすく、チューブが
破れるおそれがある。このような場合、再度フレア加工
し直すこととなり作業性が悪い。

【００１３】又、実際の加工においては、図１１のよう
にチューブ５１の長さが短かく、その両側をフレア加工
してナットで締結するという場合が多々ある。このよう
な場合においては、フレア加工する前に円周溝３を形成
しておかないと、すでにフレア加工した後ではナット５
２はチューブ５１からは抜くことができないので、段差
Ｅを切削加工しようとするとナット５２が邪魔になり加
工出来ないことは明白である。このことは、本発明にお
いて、円周溝３をあらかじめ形成してからフレア加工を
することにより生じるもうひとつの大きな利点である。

【００１４】

【実施例】本発明は先ず図２に示すふっ素樹脂チューブ
１に溝切刃２により図３のように垂直面３ａと斜面３ｂ
とから成る円周溝３を形成する。このチューブ１を加熱
し（約２３０℃）、図４の治具４を前記円周溝３を有す
るチューブ１に挿込んでフレア加工する。（図５）かく
して垂直段面３Ａと平行面３Ｂが形成される。本発明の
方法に用いるナット５は図１に示すように内面に前記フ
レア加工したチューブ１の円周溝による垂直段面３Ａが
衝接してナット５の抜けを防ぐ抜け止め壁断部６を形成
してある。ナット５がねじ込まれる継手７は先端に斜面
８が形成してあり、チューブ１が嵌込まれる。その時チ
ューブ１を継手７側に押付け、基本シールポイントＣに
てシールする力（締付け力）をＰ、チューブ１がフレア
加工により拡管されたために元の形状に収縮しようとす
る力をＰ_２、斜面８に添ってＰ_２の分力として抜けよう
とする力をＰ_２′、チューブ１が抜けようとする力をＰ
_１とする。継手７はチューブ１がその物性により元の形
に収縮しようとする力Ｐ_２によって継手の水平部１０に
密着しシールし、又ナット５の締付力によって発生する
力Ｐにより基本シールポイントＣにおいて線接触により
シールされる。又チューブ１に溝加工を施した後フレア
加工すると得られた段差Ｅとナットに施した段差Ｄとの
段合せ構造によりチューブが抜けようとする力Ｐ_１を防
いでいる。チューブ段差Ｅとナット段差Ｄとの段合せを
確実にするためチューブの外面Ｇとナット内面Ｆとは平
行になっている。更に継手７の基本シールポイントＣに
接するチューブの内面はナットの締付力で継手の基本シ
ールポイントＣと馴染む形に変形されている。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、チューブに溝を施した
後にフレア加工するので、極めて容易にナットとチュー
ブの嵌込部とシールポイントに密着したチューブのフレ
ア加工が同時に、容易、確実に行え、従来の欠点であっ
た本継手の高温におけるシール性とチューブの抜け防止
に絶大な効果を与えることができる。このため半導体製
造工程中に必要な薬液、純水のふっ素樹脂の配管継手と
チューブの移送において、もれないこと、ヒートサイク
ルにも抜けないこと、更にゴミが出ないこと、液溜りの
ないこと等が充分満足できる継手とチューブの施工が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の縦断側面図。

【図２〜図５】フレア加工順序を示す断面図。

【図６〜図６′】本発明の作用を説明する断面図。

【図７〜図１０】従来の配管継手とチューブの接合状態
を示す断面図。

【図１１】短かいチューブの両側にフレア加工し、ナッ
トで締結する場合の断面図。

【符号の説明】

１ チューブ ２ 溝切刃 ３ 円周溝 ４ 治具 ５ ナット ３Ａ 垂直段面 ３Ｂ 平行面 ６ 抜け止め壁断部 ７ 継手 ８ 継手の斜面 ９ チューブフレア部内面 １０ 継手の水平部 １１ チューブの水平部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の縦断側面図。

【図２〜図５】フレア加工順序を示す断面図。

【図６】本発明の作用を説明する断面図。

【図７〜図１０】従来の配管継手とチューブの接合状態
を示す断面図。

【図１１】短いチューブの両側にフレア加工し、ナット
で締結する場合の断面図。

【符号の説明】 １ チューブ ２ 溝切刃 ３ 円周溝 ４ 治具 ５ ナット ３Ａ 垂直段面 ３Ｂ 平行面 ６ 抜け止め壁断部 ７ 継手 ８ 継手の斜面 ９ チューブフレア部内面 １０ 継手の水平部 １１ チューブの水平部

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ふっ素樹脂製のチューブの先端部の外側
   にチューブ軸に対して垂直面と斜面とから成る円周溝を
   形成し、このチューブを加熱して内部に治具を挿込んで
   フレア加工を施し、かくして前記円周溝によりチューブ
   軸に対して垂直段面と平行面とをチューブに形成し、チ
   ューブをふっ素樹脂製の継手に嵌込み、ふっ素樹脂製の
   ナットを上記継手にねじ込んで、ナットの内面に設けた
   抜け止め壁段部にチューブの垂直段面を衝接させたチュ
   ーブのフレア加工方法。