JPH11257571A - 樹脂製管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高純度液や超純水の配管に用いる樹脂製管継
手において、径方向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に外側突部３４
を設ける。外側突部３４の軸方向外方の最先端部の外周
面に凸条３８が環状に具備される。この凸条３８と受口
１１の内周面とが重なり合って径方向シール部が形成さ
れる。この径方向シール部に発生するシール面圧によっ
て良好な密封性能が発揮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂製管継手、詳し
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
や超純水の配管に適用される樹脂製管継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の樹脂製管継手として、従来、図
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。

【０００３】この樹脂製管継手によると、連結部８９に
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一
次シール部Ｓ１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二次シール部Ｓ
２を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図８を参照して説明し
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一次シール
部Ｓ１と二次シール部Ｓ２との２箇所に軸方向のシール
面圧が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、一次シール部Ｓ１と二次シ
ール部Ｓ２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。

【０００５】また、所定の密封性能を確保するには、押
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。

【０００６】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たものである。

【０００７】すなわち、本発明は、初期の密封性能を長
期に亘って保つことのできる樹脂製管継手を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】また、本発明は、径方向のシール面圧を発
生させることによって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のできる樹脂
製管継手を提供することを目的とする。

【０００９】さらに、本発明は、施工作業にそれほどの
技能および熟練を必要としない樹脂製管継手を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂製管継手
は、筒状の受口を一端部に有する継手本体を有してお
り、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受口に挿入される
上記突出部から外側突部がその軸方向外方に突設されて
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、上記外側突部の軸方向外方の最先端部の外周面に凸
条が環状に具備され、この凸条と上記受口の内周面とが
重なり合ってシール部を形成していることに特徴を有す
るものである。

【００１１】

【作用】連結部を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
圧され、インナーリングの外側突部が上記受口の内奥に
挿入される。

【００１２】受口の内周面と凸条とが重なり合って径方
向シール部が形成され、この径方向シール部に発生する
シール面圧によって良好な密封性能が発揮される。径方
向シール部に発生する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。

【００１３】なお、本発明の樹脂製管継手は、管材同士
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。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の樹脂製管継手の実
施形態を示す縦断側面図、図２は押輪５の縦断側面図、
図３は図１の要部の拡大断面図、図４は継手本体１及び
インナーリング３の各要部の拡大断面図、図５〜図７は
軸方向シール部Ｓ１０の重なり箇所の形状を示した断面
図である。

【００１５】図例の樹脂製管継手は、筒状の継手本体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（perfluoro-alkoxyfluoro plast
ics ）、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroetylene）、ＥＴＦ
Ｅ（etylene-tryfluoro-etylene ）、ＣＴＦＥ（chloro
-tryfluoro-etylene）、ＥＣＴＦＥ（etylene-chloro-t
ryfluoro-etylene）といった耐薬品性や耐熱性に優れた
特性を有する合成樹脂によって個別に一体成形されてい
る。

【００１６】継手本体１は、軸方向の少なくとも一端部
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環状
溝部１３と、上記筒部１２の基部から径内方向に突き出
た環状の段付面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１１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。

【００１７】インナーリング３は、その内径が合成樹脂
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を用いて管材７を継手本体１に接続したときには、
流体（液体）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３
１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、その管材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１
１に挿入することによって上記筒部１２の外側の環状溝
部１３に挿入される環状の外側突部３４と上記筒部１２
の内側に挿入される環状の内側突部３５とが軸方向外方
に突設されており、しかも、それらの外側突部３４と内
側突部３５との間に環状凹入部３６が形成されている。
さらに、図３や図４などに明瞭に示したように、上記外
側突部３４の外周面３７にはこれの軸方向外方の最先端
部と、この最先端部より軸方向に間隔を隔てて並んだ複
数条（図例では３条）の凸条３８が環状に具備されてい
る。図例の凸条３８は断面台形に形成されているけれど
も、断面弧状であってもよく、また、その条数について
は上記最先端部に設けた１条であっても、３条より多い
複数条であってもよい。

【００１８】押輪５は、外輪部５１の内周部に雌ねじ部
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、この押圧部５３の内周の内
側と外側とにそれぞれ筒状の重なり片５４と筒状の突出
片５５とが連設されている。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。また、筒状の上記重なり片
５４はその樹脂の性質によって拡径可能である。

【００１９】上記管継手において、図１のように連結部
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１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。また、押輪５の
締付けによって、管材７側の受面７２に押輪５の筒状の
重なり片５４が競り上がり、その重なり片５４が先拡が
りに拡径されて上記受面７２に重なり合う。これによ
り、重なり片５４と受面７２との間に摩擦抵抗が生じて
押輪５が緩み止めされる。

【００２０】上記のように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側の筒部１２がイン
ナーリング３側の環状凹入部３６に挿入されると共に、
インナーリング３側の内側突部３５と外側突部３４とが
上記筒部１２の外側の環状溝部１３とその筒部１２の内
側とに挿入される。そのため、たとえば図３、図５〜図
７に示したように、上記段付面１４と上記内側突部３５
の端面３９、上記筒部１２の端面１７と上記環状凹入部
３６の底面４１、上記環状溝部１３の溝底面１８と上記
外側突部３４の端面４２がそれぞれ軸方向で対向し、ま
た、上記筒部１２の内周面１９と上記環状凹入部３６の
内側周面４３、上記環状溝部１３の内側周面２１と上記
外側突部３４の内周面４４、上記環状溝部１３の外側周
面２２と上記外側突部３４の外周面３７（詳しくはその
外周面３７の凸条３８）がそれぞれ径方向で対向する。

【００２１】ここで、図３に示したように、段付面１４
と内側突部端面３９との軸方向対向箇所をＡ１、筒部端
面１７と環状凹入部底面４１との軸方向対向箇所をＡ
２、環状溝部溝底面１８と外側突部端面４２との軸方向
対向箇所をＡ３とし、筒部内周面１９と環状凹入部内側
周面４３との径方向対向箇所をＢ１、環状溝部内側周面
２１と外側突部内周面４４との径方向対向箇所をＢ２、
受口１１の内周面である環状溝部外側周面２２と外側突
部外周面３７との径方向対向箇所をＢ３とする。これら
の対向箇所のうち、各軸方向対向箇所Ａ１〜Ａ３の少な
くとも１箇所でその対向部位同士が重なり合っており、
また、上記した各径方向対向箇所Ｂ１〜Ｂ３の少なくと
も１箇所でその対向部位同士が重なり合っている。

【００２２】図例では、段付面１４と内側突部端面３９
との軸方向対向箇所Ａ１が軸方向シール部Ｓ１０を形成
しており、また、環状溝部外側周面２２と外側突部外周
面３７との径方向対向箇所Ｂ３が径方向シール部Ｒ３を
形成している。上記軸方向対向箇所Ａ１に軸方向シール
部Ｓ１０を形成させるための手段としては、段付面１４
に内側突部端面３９が圧接しているときに、筒部端面１
７と環状凹入部底面４１とが離れ、かつ、環状溝部溝底
面１８と外側突部端面４２とが離れているようにそれら
各部位の寸法を定めておけばよい。また、径方向対向箇
所Ｂ３に径方向シール部Ｒ１０を形成させるための手段
としては、図３に仮想線で示したように外側突部外周面
３７の凸条３８の外径を環状溝部外側周面２２の直径よ
りも少し大きくしておき、環状溝部１３に外側突部３４
が圧入されて環状溝部外側周面２２に外側突部外周面３
７が圧接するようにしておくとよい。

【００２３】このように軸方向対向箇所Ａ１に軸方向シ
ール部Ｓ１０が形成され、径方向対向箇所Ｂ３に径方向
シール部Ｒ１０が形成されていると、それらのシール部
Ｓ１０，Ｒ１０に発生するシール面圧によって密封性能
が保たれる。この場合、径方向シール部Ｒ１０に発生す
るシール面圧は押輪５の締付け量や締付けトルクに関係
なく発生して安定したシール面圧が得られるので、押輪
５の締付けトルクの厳重な管理を必要としていない。ま
た、この実施形態では、押輪５の押圧部５３がインナー
リング３を押込方向に押圧し、管材７側の当り面７１が
継手本体１の受面１５の受面１５に圧接して軸方向シー
ル部Ｓ２０を形成し、また、押輪５の押圧部５３が管材
７側の受面７２に圧接して軸方向シール部Ｓ３０を形成
する（図１参照）。したがって、３箇所に軸方向シール
部Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０が存在するようになるので、
それらのいずれかの箇所の軸方向シール部の密封性能が
低下しても他の箇所の軸方向シール部が必要な密封性能
を発揮するようになる。特に、この実施形態では、段付
面１４と内側突部端面３９との軸方向対向箇所Ａ１に軸
方向シール部Ｓ１０が形成されているので、この軸方向
シール部Ｓ１０によってそれより奥側の各対向箇所Ｂ
１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，Ｂ３に管路を通過する流体が浸
入することがなくなり、管接続箇所での液溜まりが生じ
なくなる。

【００２４】上記のように軸方向対向箇所Ａ１に軸方向
シール部Ｓ１０を形成する場合、段付面１４と内側突部
端面３９との重なり箇所の形状は、図３に示したような
フラットにしても、図５に示したような階段状にして
も、図６に示したような内径側から軸方向に向けて漸次
縮径するテーパ状にしても、図７に示したような軸方向
の凹凸の組合せから構成される径方向の波打ち形状にし
てもよい。

【００２５】この実施形態においては、継手本体１側の
筒部１２がインナーリング３側の内側突部３５および受
口１１の内径段付面１４によって径方向内方からバック
アップされ、補強支持されているので、継手本体１側の
環状溝部１３にインナーリング３側の外側突部３４が圧
入された場合の影響を受けてその筒部１２が縮径方向に
倒れ込むような変形を起こそうとしても、そのような筒
部１２の変形を起こさせようとする力がインナーリング
３側の内側突部３５により受け止められて上記筒部１２
の縮径方向への倒れ込み変形が防止され、そのことがク
リープによる密封性能の低下を抑えることに役立つ。

【００２６】この実施形態においては、３つの軸方向対
向箇所Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちの１つの軸方向対向箇所
Ａ１に軸方向シール部Ｓ１０を形成したけれども、軸方
向シール部は、３つの軸方向対向箇所Ａ１，Ａ２，Ａ３
から選ばれる少なくとも１つの箇所に形成しておくこと
が好ましい。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、押輪の
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ので、接続作業にそれほどの技能
および熟練を必要としない樹脂製管継手を提供すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂製管継手の実施形態を示す縦断側
面図である。

【図２】押輪の縦断側面図である。

【図３】図１の要部の拡大断面図である。

【図４】継手本体及びインナーリングの各要部の拡大断
面図である。

【図５】軸方向シール部の重なり箇所の形状を示した断
面図である。

【図６】軸方向シール部の重なり箇所の他の形状を示し
た断面図である。

【図７】軸方向シール部の重なり箇所のさらに他の形状
を示した断面図である。

【図８】従来の樹脂製管継手の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 継手本体 ３ インナーリング ５ 押輪 ７ 管材 １１ 受口 １２ 筒部 １３ 環状溝部 １９ 筒部の内周面 ２１ 環状溝部の内側周面 ２２ 環状溝部の外側周面 ３１ 連結部 ３２ 突出部 ３４ 外側突部 ３５ 内側突部 ３６ 環状凹入部 ３７ 外側突部の外周面 ３８ 外側突部の外周面の凸条 ４４ 外側突部の内周面 ５３ 押圧部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の受口を一端部に有する継手本体を
   有しており、 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受口に挿入される上記
   突出部から外側突部がその軸方向外方に突設されてお
   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、 上記外側突部の軸方向外方の最先端部の外周面に凸条が
   環状に具備され、この凸条と上記受口の内周面とが重な
   り合ってシール部を形成していることを特徴とする樹脂
   製管継手。