JPH11218272A - 樹脂製管継手 - Google Patents
樹脂製管継手Info
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- JPH11218272A JPH11218272A JP10020856A JP2085698A JPH11218272A JP H11218272 A JPH11218272 A JP H11218272A JP 10020856 A JP10020856 A JP 10020856A JP 2085698 A JP2085698 A JP 2085698A JP H11218272 A JPH11218272 A JP H11218272A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
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- F16L19/041—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts using additional rigid rings, sealing directly on at least one pipe end, which is flared either before or during the making of the connection the ring being an insert
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
- F16L47/04—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe
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Abstract
手において、軸方向と径方向との両方にシール面圧を発
生させて良好な密封性能を長期に亘って保つ。押輪の締
付けトルクの管理を容易にする。 【解決手段】 継手本体1に、受口11と筒部12と環
状溝部13を設ける。押輪5によって押し込まれるイン
ナーリング3に筒状の突部34を設ける。インナーリン
グ3の突部34が、先拡がり形状に傾斜した案内面37
を内周側に備えた案内部3Aとその案内面37を備えて
いない有効長部3Bとに区画されている。環状溝部の溝
幅Aと突部34の案内部3Aの先端の厚み幅Bと突部3
4の有効長部3Bの厚さCとがB<A<Cの関係になっ
ている。
Description
くは半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工
業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液
や超純水や薬液等の配管に好適に用いられる樹脂製管継
手に関する。
8に示した構成のものが知られていた。同図の樹脂製管
継手は、継手本体81と、インナーリング82と、押輪
83とを備えている。継手本体81は、受口84と、そ
の受口84の基部から突き出たテーパ状の受面85と、
受口84の先端部に形成されたテーパ状の受面86とを
有している。また、受口84の外周に雄ねじ部87が形
成されている。インナーリング82は、山形断面の膨出
部88を有する連結部89と突出部90とを有する。突
出部90の先端にはテーパ状の当り面91が形成されて
いる。押輪83は押圧部92を有する。
圧入された樹脂製管材7の一端部が拡径されてその管材
7の外周面にテーパ状の当り面93が形成される。そし
て、連結部89に管材7の一端部を圧入することによっ
て連結されたインナーリング82を継手本体81の受口
84に挿入し、その管材7に予め嵌合されている押輪8
3の雌ねじ部94を受口84の雄ねじ部87にねじ込ん
で締め付けると、押輪83の押圧部92がインナーリン
グ82を押込方向に押圧し、インナーリング82の当り
面91が継手本体81の受面85に圧接して軸方向のシ
ール部SAを形成し、また、管材7の当り面93が受口
84の受面86に圧接して軸方向のシール部SBを形成
する。
た従来の樹脂製管継手においては、押輪83の締付けに
よって付与される押込方向の押圧力によって2箇所に形
成されるシール部SA,SBが軸方向のシール面圧を発
生するようになっている。そのため、樹脂製の継手本体
81や押輪83、管材7などに生じる経時的なクリープ
や応力緩和により、シール部SA,SBのシール面圧が
低下して密封性能が比較的早期に損なわれるおそれがあ
った。
輪83のねじ込み量や締付けトルクなどを高精度で管理
して押輪83による締付け力を所要の大きさに厳密に定
める必要があったため、作業性の低下や作業に高い技能
および熟練が要求されるという問題があった。
や問題点に鑑み、図8の従来例で説明した軸方向のシー
ル面圧を発生する2箇所のシール部SA,SBの他の箇
所に、径方向のシール面圧を発生するシール部が形成さ
れるような改良を施した樹脂製継手を案出した。この樹
脂製継手では、継手本体側に形成された軸方向に長い環
状溝部に、シールリング側に形成された軸方向に長い筒
状の突部を圧入するという構成が採用された。この構成
の樹脂製管継手であると、継手本体側の環状溝部の内側
周面及び外側周面に、その環状溝部に圧入されたシール
リングの突部の内周面や外周面が密着するので、それら
の密着箇所に、径方向のシール面圧を発生するシール部
が形成されるようになる。そのため、押輪の締付け量や
締付けトルクに関係なく良好な密封性能を発揮させるこ
とができ、しかも経時的なクリープや応力緩和による密
封性能の低下が起こりにくい樹脂製管継手を提供するこ
とが可能になった。
継手においては、継手本体側の環状溝部にシールリング
側の筒状の突部を圧入するときに、その突部が環状溝部
にうまく挿入されなかったり、その突部を環状溝部に圧
入するのに必要な推進力が大きくなって、押輪を継手本
体にねじ込むのに必要な締付けトルクが異常に大きくな
ったりするという問題点が知見された。
れたものであり、シールリング側の筒状の突部の先端
に、その突部を継手本体側の環状溝部に挿入しやすくし
たりその突部を環状溝部に圧入するときに必要な推進力
を軽減したりすることに役立つ案内部を設けることによ
って、上記問題点を解消することを目的とする。
手は、筒状の受口を一端部に有する合成樹脂製の継手本
体に、上記受口と同心にその受口内へ突出されることに
より上記受口との間に環状溝部を形成する筒部が設けら
れ、合成樹脂製管材の一端部に圧入して連結される連結
部とその連結部が上記管材の一端部に連結されたときに
その管材の一端部から突出される突出部とを備えかつ上
記受口に挿入可能なスリーブ状のインナーリングを有す
ると共に、このインナーリングの上記突出部を上記受口
に挿入することによって上記環状溝部に挿入される筒状
の突部が上記突出部からその軸方向に突設されており、
上記継手本体の上記受口にねじ込まれる押輪に、この押
輪が上記受口にねじ込まれたときに上記管材の一端部に
連結されて上記受口に挿入されている上記インナーリン
グに押込方向の押圧力を加える押圧部が設けられてなる
樹脂製管継手であって、上記インナーリングの上記突出
部に突設されている筒状の上記突部が、先拡がり形状に
傾斜した案内面を内周側に備えた案内部とその案内面を
備えていない有効長部とに区画されていると共に、上記
継手本体に設けられた上記環状溝部の溝幅Aと上記突部
の案内部の先端の厚み幅Bと上記突部の有効長部の厚さ
CとがB<A<Cの関係になっている、というものであ
る。
管材の一端部に圧入してその管材に連結されたインナー
リングの突出部を継手本体の受口に挿入し、押輪を継手
本体の受口にねじ込んで締め付けると、インナーリング
が押輪の押圧部により押込方向に押され、インナーリン
グ側の突部が継手本体側の環状溝部に圧入される。ここ
で、継手本体側の環状溝部の溝幅Aと突部の案内部の先
端の厚み幅Bと上記突部の有効長部の厚さCとが、B<
A<Cの関係になっているので、その圧入の初期段階で
先拡がり形状の案内面を内周側に備えた案内部が上記環
状溝部に円滑に挿入され、次の段階では、上記突部の有
効長部が案内部により案内されて上記環状溝部に圧入さ
れていく。しかも、上記突部の案内部の作用により、そ
の突部を環状溝部に圧入するのに必要な推進力が小さく
て済むようになり、その結果、押輪を継手本体にねじ込
むときに余分な締付けトルクが必要なくなり、それだけ
押輪の締付けトルクが小さくて済むようになる。
グ側の筒状の突部が圧入された状態では、環状溝部の内
側周面と突部の内周面、環状溝部の外側周面と突部の外
周面がそれぞれ径方向で重なり合って径方向のシール面
圧を発生するシール部が形成される。したがって、その
シール部に発生する径方向のシール面圧によって密封性
能が保たれる。ここで、径方向のシール面圧は押輪の締
付け量や締付けトルクに関係なく発生する。
のテーパ面(すなわち、法線が直線をなすテーパ面)で
あっても、円弧状などに湾曲して先拡がり形状に傾斜し
たものであってもよい。この案内面を、断面直線状のテ
ーパ面に形成したときには、上記突部の軸線に垂直な上
記突部の端面に対する上記案内面の開き角度θが10〜
80度、好ましくは30〜60度であることが望まし
い。また、上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の有効長部
の厚さCとの比C/Aは1.01〜1.5、好ましくは
1.05〜1.2であることが望ましい。さらに、上記
環状溝部の溝幅Aと上記突部の案内部の先端の厚み幅B
との比B/Aは1.01以上、好ましくは1.1〜1.
5であることが望ましい。
記突部に、その突部を増径する樹脂層が外周側に具備さ
れていてもよい。
る作用は、次に説明する実施形態によって具体的に明ら
かにされる。
を接続することに用いられる単品の樹脂製管継手だけを
意味するものではなく、上記継手本体が管材の端部や流
体機器に一体に具備されている樹脂製管継手をも含む意
味である。
施形態を示す縦断側面図、図2は図1の上半分を拡大し
た縦断側面図、図3は継手本体1側の環状溝部13にイ
ンナーリング3側の筒状の突部34を圧入するときの初
期段階を示す拡大断面図、図4はインナーリング3の要
部を断面で示した説明図、図5は案内面の他の形状を断
面で示した説明図、図6は増径された筒状の突部34を
例示した断面図、図7は継手本体1及び増径された筒状
の突部34を有するインナーリング3の各要部の拡大断
面図である。
継手本体1と、筒状のインナーリング3と、袋ナット状
の押輪5とを備えている。これらの継手本体1、インナ
ーリング3及び押輪5は、PFA(パーフルオロアルコ
キシ樹脂=Tetrafluoroetylen, Perfluoro alkoxyvinyl
ether copolymer)、PTFE(四フッ化エチレン=Po
lytetrafluoroetylene plastics )、ETFE(エチレ
ン−四フッ化エチレン樹脂=Etylene tryfluoro etylen
e )、CTFE(クロロトリフルオロエチレン樹脂=Ch
loro-tryfluoro etylene)、ECTFE(エチレン−ク
ロロトリフルオロエチレン樹脂=Etylene chloro tryfl
uoro etylene)といった耐薬品性や耐熱性に優れた特性
を有するたとえばふっ素樹脂のような合成樹脂によって
個別に一体成形されている。
に筒状の受口11を有する。また、継手本体1には、受
口11と同心にその受口11内へ突出された短い筒部1
2と、この筒部12と受口11との間に形成された軸方
向に長い環状溝部13と、筒部12の先端内周側に形成
された先拡がりに傾斜したテーパ状の受面14とが設け
られている。さらに、受口11の先端部に、その受口1
1と同心に先拡がりテーパ状の受面15が形成されてい
る。また、受口11は、その外周部に雄ねじ部16を有
する。
製管材7の内径および継手本体1の内径と同一寸法に形
成されている。したがって、図1のようにインナーリン
グ3を嵌め込んだ管材7を継手本体1に接続したときに
は、液体などの流体が、管材7、インナーリング3およ
び継手本体1のそれぞれの内部通路を滑らかに流れる。
図1又は図2のように、インナーリング3は、合成樹脂
製の管材7の一端部に圧入して連結される連結部31
と、その連結部31が管材7の一端部に連結されたとき
にその管材7の一端部から突出される突出部32とを備
えている。インナーリング3の上記連結部31は山形断
面の膨出部33を備えている。そして、連結部31を管
材7の一端部に圧入したときには、連結部31の圧入さ
れた管材7が拡径され、その管材7の外周面にその管材
7の先端側ほど径小になったテーパ状の当り面71と管
材7の先端側ほど径大になったテーパ状の受面72とが
形成される。上記突出部32には、その突出部32を上
記受口11に挿入することによって上記筒部12と受口
11との間の環状溝部13に挿入される軸方向に長い筒
状の突部34と、その内側の短い環状の突部35とが突
設されており、短い突部35の外周面は先窄まりに傾斜
した当り面36になっている。
52を有する。また、外輪部51の外端部に内鍔状の押
圧部53が連設されており、押圧部53の内径は、その
押圧部53を上記管材7に嵌合することのできる寸法に
なっていると共に、上記した管材7側の受面72の径小
側端部と同等になっている。
ンナーリング3の突出部32に突設されている軸方向に
長い筒状の突部34が、先拡がり形状に傾斜した案内面
37を内周側に備えた案内部3Aとその案内面37を備
えていない有効長部3Bとに区画されている。また、継
手本体1に設けられた環状溝部13の溝幅Aと上記突部
34の案内部3Aの先端の厚み幅Bと上記突部34の有
効長部3Bの厚さCとがB<A<Cの関係になってい
る。さらに、上記環状溝部13の外周直径D1と上記突
部34の外周直径D2とがD1>D2又はD1=D2の
関係になっている。
31を管材7の一端部に圧入してその管材7に連結され
たインナーリング3の突出部32を継手本体1の受口1
1に挿入し、予め管材7に挿入していた押輪5の雌ねじ
部52を継手本体1の受口11の雄ねじ部16にねじ込
んで締め付けると、押輪5の押圧部53が管材7側に形
成された受面72の径小側端部を押すので、インナーリ
ング3に押込方向の押圧力が加えられる。こうしてイン
ナーリング3がその押込方向に押されると、継手本体1
側の受面14がインナーリング3側の当り面36に対向
すると共に、継手本体1側の受面15が管材7側の当り
面71に対向し、さらに、インナーリング3側の突部3
4が継手本体1側の環状溝部13に圧入される。図1や
図2によって判るように、継手本体1側の受面14とイ
ンナーリング3側の当り面36、及び継手本体1側の受
面15と管材7側の当り面71とは、少なくともそのう
ちの一方が密着して軸方向のシール面圧を発生するシー
ル部S1及びシール部S2を形成する。また、環状溝部
13の内側周面21及び外側周面22に上記突部34が
密着してそれらの密着箇所にそれぞれシール部S10,
S20が形成され、これらのシール部S10,S20で
は径方向のシール面圧が発生する。このシール面圧は押
輪5の締付け量や締付けトルクに関係なく発生するの
で、安定したシール面圧が得られ、その結果、押輪5の
締付けトルクの厳重な管理を必要としなくなる。
継手本体1側の環状溝部13に圧入される初期段階で
は、環状溝部13の溝幅Aと突部34の案内部3Aの先
端の厚み幅BとがB<Aの関係になっているので、先拡
がり形状の案内面37を内周側に備えた案内部3Aが環
状溝部13に円滑に挿入される。そして、次の段階で
は、環状溝部13の溝幅Aと突部34の有効長部3Bの
厚さCとがA<Cの関係になっていて、突部34の有効
長部3Bが案内部3Aにより案内されるので、有効長部
3Bが環状溝部13に円滑に圧入されていく。したがっ
て、突部34を環状溝部13に圧入するのに必要な推進
力が小さくて済むようになり、その結果、押輪5を継手
本体1にねじ込むときに余分な締付けトルクが必要なく
なり、それだけ押輪5の締付けトルクが小さくて済む。
図4に示したような断面直線状のテーパ面(すなわち、
法線が直線をなすテーパ面)であってもよいが、図5に
示した案内面37のように、円弧状に湾曲して先拡がり
形状に傾斜したものであってもよい。この案内面37
を、図3や図4に示したように断面直線状のテーパ面に
形成したときには、図4に示した突部34の軸線X−X
に垂直なその突部34の端面34aに対する案内面37
の開き角度θが10〜80度になっている必要があり、
特に30〜60度になっていることが好ましい。開き角
度θが80度より大きいと、突部34の長さの割りに案
内部3Aが長くなりすぎ、それだけ有効長部3Bが短く
なりすぎる。そのため、図1及び図2に示した環状溝部
13の内側周面21及び外側周面22と突部34との密
着箇所によって形成されるシール部S10,S20のう
ち、特に内側のシール部S10の信頼性が損なわれるお
それがある。これに対し、開き角度θが10度より小さ
いと、案内面37が筒部12の先端に突き当たって十分
な案内作用を発揮し得なくなるので、図3に示した圧入
の初期段階において、突部34を環状溝部13に圧入す
るのに必要な推進力の低減作用が不十分になったり、案
内面37が突き当たった筒部12の先端が変形したり損
傷したりしやすくなる。そのため、有効長部3Bを長く
確保できるとしても、継手本体1側の筒部12の受面1
4とインナーリング3側の突出部32の当り面36との
密着箇所によって形成されるシール部S1(図2)の軸
方向の面圧が確保されにくくなる。開き角度θが10〜
80度の範囲になっていると、シール部S10,S20
のシール信頼性が保たれ、しかも、突部34を環状溝部
13に圧入するのに必要な推進力の低減作用が十分に発
揮されて筒部12の先端の変形や損傷が起こりにくくな
るという作用が発揮される。特に、開き角度θが30〜
60度であると、そのような作用が顕著に発揮される。
34の案内部3Aの先端の厚み幅Bと上記突部34の有
効長部3Bの厚さCとの関係B<A<Cのうち、A<C
の関係は、必要な径方向のシール面圧を発生させるため
の条件であり、両者の比C/Aは1.01〜1.5であ
ることが望ましく、この範囲であると、押輪5の締付け
トルクを異常に大きくしなくてもシールリング3側の突
部34が継手本体1側の環状溝部13に無理なく圧入さ
れ、しかも十分に大きな径方向のシール面圧が発生す
る。比C/Aの特に望ましい範囲は1.05〜1.2で
ある。一方、上記相互関係B<A<Cのうち、B<A
は、圧入の初期段階において、突部34の先端を環状溝
部13に円滑に挿入させるための条件であり、その比B
/Aは1.01以上であればよく、好ましくは1.1〜
1.5である。
ンナーリング3側の上記突部34に、その突部34を増
径する樹脂層が外周側にその突部34と一体に具備され
ていてもよい。図6はそのように構成された突部34と
その突部34を増径している樹脂層38とを示してい
る。このような突部34においては、樹脂層38の先端
に先窄まり形状に傾斜したテーパ面でなる案内面39を
具備させておくことが望ましい。また、図7のように突
部34を増径する樹脂層38を軸方向に並んだ複数のリ
ング状に形成しておいてもよい。こうしておくと、継手
本体1側の環状溝部13に突部34が圧入されたとき
に、リング状に並んだ複数の樹脂層38が環状溝部13
の外側周面22に確実に密着するようになり、その密着
箇所によって形成されるシール部(図1及び図2に示し
たシール部S20に相当する)のシール性が向上する。
なお、図7に示したインナーリング3には、突部34と
同心状に内側突部41が設けられており、継手本体1側
の環状溝部13に突部34が圧入されたときには、その
内側突部41が継手本体1側の筒部12の内側に嵌入
し、その筒部12の基部に設けられている段付面12a
に内側突部41の端面41aが突き当たって密着し、そ
の密着箇所によって軸方向のシール面圧を発生するシー
ル部が形成されるようになっている。
締付けトルクを厳重に管理しなくても初期の密封性能が
長期に亘って保たれる樹脂製管継手を提供することが可
能になる。また、押輪を締め付けてインナーリングの筒
状の突部を継手本体側の環状溝部に圧入するのに必要な
推進力を小さくできて、押輪の締付けに際して余分な締
付けトルクを与える必要がなくなり、それだけ作業を円
滑に行えるようになる。
面図である。
状の突部を圧入するときの初期段階を示す拡大断面図で
ある。
ある。
る。
る。
ンナーリングの各要部の拡大断面図である。
くは半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工
業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液
や超純水や薬液等の配管に好適に用いられる樹脂製管継
手に関する。
8に示した構成のものが知られていた。同図の樹脂製管
継手は、継手本体81と、インナーリング82と、押輪
83とを備えている。継手本体81は、受口84と、そ
の受口84の基部から突き出たテーパ状の受面85と、
受口84の先端部に形成されたテーパ状の受面86とを
有している。また、受口84の外周に雄ねじ部87が形
成されている。インナーリング82は、山形断面の膨出
部88を有する連結部89と突出部90とを有する。突
出部90の先端にはテーパ状の当り面91が形成されて
いる。押輪83は押圧部92を有する。
圧入された樹脂製管材7の一端部が拡径されてその管材
7の外周面にテーパ状の当り面93が形成される。そし
て、連結部89に管材7の一端部を圧入することによっ
て連結されたインナーリング82を継手本体81の受口
84に挿入し、その管材7に予め嵌合されている押輪8
3の雌ねじ部94を受口84の雄ねじ部87にねじ込ん
で締め付けると、押輪83の押圧部92がインナーリン
グ82を押込方向に押圧し、インナーリング82の当り
面91が継手本体81の受面85に圧接して軸方向のシ
ール部SAを形成し、また、管材7の当り面93が受口
84の受面86に圧接して軸方向のシール部SBを形成
する。
た従来の樹脂製管継手においては、押輪83の締付けに
よって付与される押込方向の押圧力によって2箇所に形
成されるシール部SA,SBが軸方向のシール面圧を発
生するようになっている。そのため、樹脂製の継手本体
81や押輪83、管材7などに生じる経時的なクリープ
や応力緩和により、シール部SA,SBのシール面圧が
低下して密封性能が比較的早期に損なわれるおそれがあ
った。
輪83のねじ込み量や締付けトルクなどを高精度で管理
して押輪83による締付け力を所要の大きさに厳密に定
める必要があったため、作業性の低下や作業に高い技能
および熟練が要求されるという問題があった。
や問題点に鑑み、図8の従来例で説明した軸方向のシー
ル面圧を発生する2箇所のシール部SA,SBの他の箇
所に、径方向のシール面圧を発生するシール部が形成さ
れるような改良を施した樹脂製継手を案出した。この樹
脂製継手では、継手本体側に形成された軸方向に長い環
状溝部に、シールリング側に形成された軸方向に長い筒
状の突部を圧入するという構成が採用された。この構成
の樹脂製管継手であると、継手本体側の環状溝部の内側
周面及び外側周面に、その環状溝部に圧入されたシール
リングの突部の内周面や外周面が密着するので、それら
の密着箇所に、径方向のシール面圧を発生するシール部
が形成されるようになる。そのため、押輪の締付け量や
締付けトルクに関係なく良好な密封性能を発揮させるこ
とができ、しかも経時的なクリープや応力緩和による密
封性能の低下が起こりにくい樹脂製管継手を提供するこ
とが可能になった。
継手においては、継手本体側の環状溝部にシールリング
側の筒状の突部を圧入するときに、その突部が環状溝部
にうまく挿入されなかったり、その突部を環状溝部に圧
入するのに必要な推進力が大きくなって、押輪を継手本
体にねじ込むのに必要な締付けトルクが異常に大きくな
ったりするという問題点が知見された。
れたものであり、シールリング側の筒状の突部の先端
に、その突部を継手本体側の環状溝部に挿入しやすくし
たりその突部を環状溝部に圧入するときに必要な推進力
を軽減したりすることに役立つ案内部を設けることによ
って、上記問題点を解消することを目的とする。
手は、筒状の受口を一端部に有する合成樹脂製の継手本
体に、上記受口と同心にその受口内へ突出されることに
より上記受口との間に環状溝部を形成する筒部が設けら
れ、合成樹脂製管材の一端部に圧入して連結される連結
部とその連結部が上記管材の一端部に連結されたときに
その管材の一端部から突出される突出部とを備えかつ上
記受口に挿入可能なスリーブ状のインナーリングを有す
ると共に、このインナーリングの上記突出部を上記受口
に挿入することによって上記環状溝部に挿入される筒状
の突部が上記突出部からその軸方向に突設されており、
上記継手本体の上記受口にねじ込まれる押輪に、この押
輪が上記受口にねじ込まれたときに上記管材の一端部に
連結されて上記受口に挿入されている上記インナーリン
グに押込方向の押圧力を加える押圧部が設けられてなる
樹脂製管継手であって、上記インナーリングの上記突出
部に突設されている筒状の上記突部が、先拡がり形状に
傾斜した案内面を内周側に備えた案内部とその案内面を
備えていない有効長部とに区画されていると共に、上記
継手本体に設けられた上記環状溝部の溝幅Aと上記突部
の案内部の先端の厚み幅Bと上記突部の有効長部の厚さ
CとがB<A<Cの関係になっている、というものであ
る。
管材の一端部に圧入してその管材に連結されたインナー
リングの突出部を継手本体の受口に挿入し、押輪を継手
本体の受口にねじ込んで締め付けると、インナーリング
が押輪の押圧部により押込方向に押され、インナーリン
グ側の突部が継手本体側の環状溝部に圧入される。ここ
で、継手本体側の環状溝部の溝幅Aと突部の案内部の先
端の厚み幅Bと上記突部の有効長部の厚さCとが、B<
A<Cの関係になっているので、その圧入の初期段階で
先拡がり形状の案内面を内周側に備えた案内部が上記環
状溝部に円滑に挿入され、次の段階では、上記突部の有
効長部が案内部により案内されて上記環状溝部に圧入さ
れていく。しかも、上記突部の案内部の作用により、そ
の突部を環状溝部に圧入するのに必要な推進力が小さく
て済むようになり、その結果、押輪を継手本体にねじ込
むときに余分な締付けトルクが必要なくなり、それだけ
押輪の締付けトルクが小さくて済むようになる。
グ側の筒状の突部が圧入された状態では、環状溝部の内
側周面と突部の内周面、環状溝部の外側周面と突部の外
周面がそれぞれ径方向で重なり合って径方向のシール面
圧を発生するシール部が形成される。したがって、その
シール部に発生する径方向のシール面圧によって密封性
能が保たれる。ここで、径方向のシール面圧は押輪の締
付け量や締付けトルクに関係なく発生する。
のテーパ面(すなわち、法線が直線をなすテーパ面)で
あっても、円弧状などに湾曲して先拡がり形状に傾斜し
たものであってもよい。この案内面を、断面直線状のテ
ーパ面に形成したときには、上記突部の軸線に垂直な上
記突部の端面に対する上記案内面の開き角度θが10〜
80度、好ましくは30〜60度であることが望まし
い。また、上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の有効長部
の厚さCとの比C/Aは1.01〜1.5、好ましくは
1.05〜1.2であることが望ましい。さらに、上記
環状溝部の溝幅Aと上記突部の案内部の先端の厚み幅B
との比A/Bは1.01以上、好ましくは1.1〜1.
5であることが望ましい。
記突部に、その突部を増径する樹脂層が外周側に具備さ
れていてもよい。
る作用は、次に説明する実施形態によって具体的に明ら
かにされる。
を接続することに用いられる単品の樹脂製管継手だけを
意味するものではなく、上記継手本体が管材の端部や流
体機器に一体に具備されている樹脂製管継手をも含む意
味である。
施形態を示す縦断側面図、図2は図1の上半分を拡大し
た縦断側面図、図3は継手本体1側の環状溝部13にイ
ンナーリング3側の筒状の突部34を圧入するときの初
期段階を示す拡大断面図、図4はインナーリング3の要
部を断面で示した説明図、図5は案内面の他の形状を断
面で示した説明図、図6は増径された筒状の突部34を
例示した断面図、図7は継手本体1及び増径された筒状
の突部34を有するインナーリング3の各要部の拡大断
面図である。
継手本体1と、筒状のインナーリング3と、袋ナット状
の押輪5とを備えている。これらの継手本体1、インナ
ーリング3及び押輪5は、PFA(パーフルオロアルコ
キシ樹脂=Tetrafluoroetylen, Perfluoro alkoxyvinyl
ether copolymer)、PTFE(四フッ化エチレン=Po
lytetrafluoroetylene plastics )、ETFE(エチレ
ン−四フッ化エチレン樹脂=Etylene tryfluoro etylen
e )、CTFE(クロロトリフルオロエチレン樹脂=Ch
loro-tryfluoro etylene)、ECTFE(エチレン−ク
ロロトリフルオロエチレン樹脂=Etylene chloro tryfl
uoro etylene)といった耐薬品性や耐熱性に優れた特性
を有するたとえばふっ素樹脂のような合成樹脂によって
個別に一体成形されている。
に筒状の受口11を有する。また、継手本体1には、受
口11と同心にその受口11内へ突出された短い筒部1
2と、この筒部12と受口11との間に形成された軸方
向に長い環状溝部13と、筒部12の先端内周側に形成
された先拡がりに傾斜したテーパ状の受面14とが設け
られている。さらに、受口11の先端部に、その受口1
1と同心に先拡がりテーパ状の受面15が形成されてい
る。また、受口11は、その外周部に雄ねじ部16を有
する。
製管材7の内径および継手本体1の内径と同一寸法に形
成されている。したがって、図1のようにインナーリン
グ3を嵌め込んだ管材7を継手本体1に接続したときに
は、液体などの流体が、管材7、インナーリング3およ
び継手本体1のそれぞれの内部通路を滑らかに流れる。
図1又は図2のように、インナーリング3は、合成樹脂
製の管材7の一端部に圧入して連結される連結部31
と、その連結部31が管材7の一端部に連結されたとき
にその管材7の一端部から突出される突出部32とを備
えている。インナーリング3の上記連結部31は山形断
面の膨出部33を備えている。そして、連結部31を管
材7の一端部に圧入したときには、連結部31の圧入さ
れた管材7が拡径され、その管材7の外周面にその管材
7の先端側ほど径小になったテーパ状の当り面71と管
材7の先端側ほど径大になったテーパ状の受面72とが
形成される。上記突出部32には、その突出部32を上
記受口11に挿入することによって上記筒部12と受口
11との間の環状溝部13に挿入される軸方向に長い筒
状の突部34と、その内側の短い環状の突部35とが突
設されており、短い突部35の外周面は先窄まりに傾斜
した当り面36になっている。
52を有する。また、外輪部51の外端部に内鍔状の押
圧部53が連設されており、押圧部53の内径は、その
押圧部53を上記管材7に嵌合することのできる寸法に
なっていると共に、上記した管材7側の受面72の径小
側端部と同等になっている。
ンナーリング3の突出部32に突設されている軸方向に
長い筒状の突部34が、先拡がり形状に傾斜した案内面
37を内周側に備えた案内部3Aとその案内面37を備
えていない有効長部3Bとに区画されている。また、継
手本体1に設けられた環状溝部13の溝幅Aと上記突部
34の案内部3Aの先端の厚み幅Bと上記突部34の有
効長部3Bの厚さCとがB<A<Cの関係になってい
る。さらに、上記環状溝部13の外周直径D1と上記突
部34の外周直径D2とがD1>D2又はD1=D2の
関係になっている。
31を管材7の一端部に圧入してその管材7に連結され
たインナーリング3の突出部32を継手本体1の受口1
1に挿入し、予め管材7に挿入していた押輪5の雌ねじ
部52を継手本体1の受口11の雄ねじ部16にねじ込
んで締め付けると、押輪5の押圧部53が管材7側に形
成された受面72の径小側端部を押すので、インナーリ
ング3に押込方向の押圧力が加えられる。こうしてイン
ナーリング3がその押込方向に押されると、継手本体1
側の受面14がインナーリング3側の当り面36に対向
すると共に、継手本体1側の受面15が管材7側の当り
面71に対向し、さらに、インナーリング3側の突部3
4が継手本体1側の環状溝部13に圧入される。図1や
図2によって判るように、継手本体1側の受面14とイ
ンナーリング3側の当り面36、及び継手本体1側の受
面15と管材7側の当り面71とは、少なくともそのう
ちの一方が密着して軸方向のシール面圧を発生するシー
ル部S1及びシール部S2を形成する。また、環状溝部
13の内側周面21及び外側周面22に上記突部34が
密着してそれらの密着箇所にそれぞれシール部S10,
S20が形成され、これらのシール部S10,S20で
は径方向のシール面圧が発生する。このシール面圧は押
輪5の締付け量や締付けトルクに関係なく発生するの
で、安定したシール面圧が得られ、その結果、押輪5の
締付けトルクの厳重な管理を必要としなくなる。
継手本体1側の環状溝部13に圧入される初期段階で
は、環状溝部13の溝幅Aと突部34の案内部3Aの先
端の厚み幅BとがB<Aの関係になっているので、先拡
がり形状の案内面37を内周側に備えた案内部3Aが環
状溝部13に円滑に挿入される。そして、次の段階で
は、環状溝部13の溝幅Aと突部34の有効長部3Bの
厚さCとがA<Cの関係になっていて、突部34の有効
長部3Bが案内部3Aにより案内されるので、有効長部
3Bが環状溝部13に円滑に圧入されていく。したがっ
て、突部34を環状溝部13に圧入するのに必要な推進
力が小さくて済むようになり、その結果、押輪5を継手
本体1にねじ込むときに余分な締付けトルクが必要なく
なり、それだけ押輪5の締付けトルクが小さくて済む。
図4に示したような断面直線状のテーパ面(すなわち、
法線が直線をなすテーパ面)であってもよいが、図5に
示した案内面37のように、円弧状に湾曲して先拡がり
形状に傾斜したものであってもよい。この案内面37
を、図3や図4に示したように断面直線状のテーパ面に
形成したときには、図4に示した突部34の軸線X−X
に垂直なその突部34の端面34aに対する案内面37
の開き角度θが10〜80度になっている必要があり、
特に30〜60度になっていることが好ましい。開き角
度θが80度より大きいと、突部34の長さの割りに案
内部3Aが長くなりすぎ、それだけ有効長部3Bが短く
なりすぎる。そのため、図1及び図2に示した環状溝部
13の内側周面21及び外側周面22と突部34との密
着箇所によって形成されるシール部S10,S20のう
ち、特に内側のシール部S10の信頼性が損なわれるお
それがある。これに対し、開き角度θが10度より小さ
いと、案内面37が筒部12の先端に突き当たって十分
な案内作用を発揮し得なくなるので、図3に示した圧入
の初期段階において、突部34を環状溝部13に圧入す
るのに必要な推進力の低減作用が不十分になったり、案
内面37が突き当たった筒部12の先端が変形したり損
傷したりしやすくなる。そのため、有効長部3Bを長く
確保できるとしても、継手本体1側の筒部12の受面1
4とインナーリング3側の突出部32の当り面36との
密着箇所によって形成されるシール部S1(図2)の軸
方向の面圧が確保されにくくなる。開き角度θが10〜
80度の範囲になっていると、シール部S10,S20
のシール信頼性が保たれ、しかも、突部34を環状溝部
13に圧入するのに必要な推進力の低減作用が十分に発
揮されて筒部12の先端の変形や損傷が起こりにくくな
るという作用が発揮される。特に、開き角度θが30〜
60度であると、そのような作用が顕著に発揮される。
34の案内部3Aの先端の厚み幅Bと上記突部34の有
効長部3Bの厚さCとの関係B<A<Cのうち、A<C
の関係は、必要な径方向のシール面圧を発生させるため
の条件であり、両者の比C/Aは1.01〜1.5であ
ることが望ましく、この範囲であると、押輪5の締付け
トルクを異常に大きくしなくてもシールリング3側の突
部34が継手本体1側の環状溝部13に無理なく圧入さ
れ、しかも十分に大きな径方向のシール面圧が発生す
る。比C/Aの特に望ましい範囲は1.05〜1.2で
ある。一方、上記相互関係B<A<Cのうち、B<A
は、圧入の初期段階において、突部34の先端を環状溝
部13に円滑に挿入させるための条件であり、その比A
/Bは1.01以上であればよく、好ましくは1.1〜
1.5である。
ンナーリング3側の上記突部34に、その突部34を増
径する樹脂層が外周側にその突部34と一体に具備され
ていてもよい。図6はそのように構成された突部34と
その突部34を増径している樹脂層38とを示してい
る。このような突部34においては、樹脂層38の先端
に先窄まり形状に傾斜したテーパ面でなる案内面39を
具備させておくことが望ましい。また、図7のように突
部34を増径する樹脂層38を軸方向に並んだ複数のリ
ング状に形成しておいてもよい。こうしておくと、継手
本体1側の環状溝部13に突部34が圧入されたとき
に、リング状に並んだ複数の樹脂層38が環状溝部13
の外側周面22に確実に密着するようになり、その密着
箇所によって形成されるシール部(図1及び図2に示し
たシール部S20に相当する)のシール性が向上する。
なお、図7に示したインナーリング3には、突部34と
同心状に内側突部41が設けられており、継手本体1側
の環状溝部13に突部34が圧入されたときには、その
内側突部41が継手本体1側の筒部12の内側に嵌入
し、その筒部12の基部に設けられている段付面12a
に内側突部41の端面41aが突き当たって密着し、そ
の密着箇所によって軸方向のシール面圧を発生するシー
ル部が形成されるようになっている。
締付けトルクを厳重に管理しなくても初期の密封性能が
長期に亘って保たれる樹脂製管継手を提供することが可
能になる。また、押輪を締め付けてインナーリングの筒
状の突部を継手本体側の環状溝部に圧入するのに必要な
推進力を小さくできて、押輪の締付けに際して余分な締
付けトルクを与える必要がなくなり、それだけ作業を円
滑に行えるようになる。
面図である。
状の突部を圧入するときの初期段階を示す拡大断面図で
ある。
ある。
る。
る。
ンナーリングの各要部の拡大断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 筒状の受口を一端部に有する合成樹脂製
の継手本体に、上記受口と同心にその受口内へ突出され
ることにより上記受口との間に環状溝部を形成する筒部
が設けられ、 合成樹脂製管材の一端部に圧入して連結される連結部と
その連結部が上記管材の一端部に連結されたときにその
管材の一端部から突出される突出部とを備えかつ上記受
口に挿入可能なスリーブ状のインナーリングを有すると
共に、このインナーリングの上記突出部を上記受口に挿
入することによって上記環状溝部に挿入される筒状の突
部が上記突出部からその軸方向に突設されており、 上記継手本体の上記受口にねじ込まれる押輪に、この押
輪が上記受口にねじ込まれたときに上記管材の一端部に
連結されて上記受口に挿入されている上記インナーリン
グに押込方向の押圧力を加える押圧部が設けられてなる
樹脂製管継手であって、 上記インナーリングの上記突出部に突設されている筒状
の上記突部が、先拡がり形状に傾斜した案内面を内周側
に備えた案内部とその案内面を備えていない有効長部と
に区画されていると共に、上記継手本体に設けられた上
記環状溝部の溝幅Aと上記突部の案内部の先端の厚み幅
Bと上記突部の有効長部の厚さCとがB<A<Cの関係
になっていることを特徴とする樹脂製管継手。 - 【請求項2】 先拡がり形状の上記案内面が、断面直線
状のテーパ面である請求項1に記載した樹脂製管継手。 - 【請求項3】 上記突部の軸線に垂直な上記突部の端面
に対する上記案内面の開き角度θが10〜80度である
請求項2に記載した樹脂製管継手。 - 【請求項4】 上記突部の軸線に垂直な上記突部の端面
に対する上記案内面の開き角度θが30〜60度である
請求項2に記載した樹脂製管継手。 - 【請求項5】 上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の有効
長部の厚さCとの比C/Aが1.01〜1.5である請
求項1、請求項2、請求項3、請求項4のいずれかに記
載した樹脂製管継手。 - 【請求項6】 上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の有効
長部の厚さCとの比C/Aが1.05〜1.2である請
求項1、請求項2、請求項3、請求項4のいずれかに記
載した樹脂製管継手。 - 【請求項7】 上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の案内
部の先端の厚み幅Bとの比B/Aが1.01以上である
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、
請求項6のいずれかに記載した樹脂製管継手。 - 【請求項8】 上記環状溝部の溝幅Aと上記突部の案内
部の先端の厚み幅Bとの比B/Aが1.1〜1.5であ
る請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項
5、請求項6のいずれかに記載した樹脂製管継手。 - 【請求項9】 上記突部に、その突部を増径する樹脂層
が外周側に具備されている請求項1、請求項2、請求項
3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項
8のいずれかに記載した樹脂製管継手。
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