KR102631753B1 - 커플링이 달린 튜브 - Google Patents

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유지로 데구치
마사요시 가네코
류마 구모
히데유키 다케다
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요도가와 휴텍 가부시키가이샤
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Abstract

[과제]본 발명은, 커플링들을 접속했을 때에 액 유출 등을 가급적 억제할 수 있는 커플링이 달린 튜브를 제공한다.
[해결 수단]본 발명에 따른 커플링이 달린 튜브(10)는, 튜브(20)의 선단부(22)에 사출 성형함으로써 커플링(30)을 형성한 커플링이 달린 튜브(10)로서, 상기 튜브(20)의 선단부(22)는, 상기 커플링(30)의 선단부(32)보다 후퇴한 위치에 배치되어 있고, 적어도 일부가 상기 커플링(30)에 의해 덮여 있다. 상기 커플링(30)의 선단부(32)보다 후퇴한 위치에 바깥쪽을 향해 플랜지(36)가 돌출하여 설치되어 있고, 상기 튜브(20)의 선단부(22)는, 상기 플랜지(36)보다 더 후퇴한 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

Description

커플링이 달린 튜브{TUBE WITH COUPLING}
본 발명은, 선단에 커플링을 설치한 튜브에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 커플링들을 접속했을 때에 액 유출 등을 가급적 억제할 수 있는 커플링이 달린 튜브에 관한 것이다.
반도체 등의 전자 공학 분야, 의약 분야, 바이오 테크놀러지 분야 등에 있어서의 제조, 세정, 조립 등의 각종 장치에서는, 원료용 유체, 세정용 유체, 연료용 유체 등의 공급, 이송에 불소 수지제의 튜브가 사용되고 있다.
이들 튜브로서 선단에 커플링이 설치된 커플링이 달린 튜브가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 이 커플링이 달린 튜브는, 상기 분야에 이용되는 것은 아니지만, 튜브의 선단과 커플링의 선단이 동일 평면 상에 갖추어지도록 커플링을 사출 성형하는 것이다.
일본국 특허제4088873호 공보
그러나, 튜브의 선단은, 절단됨으로써 형성되기 때문에, 절단면에 요철이 있거나, 절단면이 수직이 아니라 경사져 있는 경우가 있다. 이러한 경우, 커플링들을 접속하면, 대향하는 튜브의 선단간에 간극이 생기고, 액 유출 등이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 커플링들을 접속했을 때에 액 유출 등을 가급적 억제할 수 있는 커플링이 달린 튜브를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 커플링이 달린 튜브는,
튜브의 선단부에 사출 성형함으로써 커플링을 형성한 커플링이 달린 튜브로서,
상기 튜브의 선단부는, 상기 커플링의 선단부보다 후퇴한 위치에 배치되어 있고, 적어도 일부가 상기 커플링에 의해 덮여 있다.
상기 커플링의 선단부보다 후퇴한 위치에 바깥쪽을 향해 플랜지가 돌출하여 설치되어 있고, 상기 튜브의 선단부는, 상기 플랜지보다 더 후퇴한 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 커플링은, 상기 튜브의 선단부와 상기 플랜지의 사이에는 외주에 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 커플링이 달린 튜브에 의하면, 튜브의 선단부의 적어도 일부를 덮도록 커플링을 형성함으로써, 튜브의 선단부가 커플링이 달린 튜브의 선단에는 노출되어 있지 않은 구성으로 할 수 있다. 따라서, 튜브의 선단에 요철이나 경사가 있어도, 커플링이 달린 튜브의 선단은 커플링이며, 커플링은, 사출 성형에 의해 형성할 수 있기 때문에, 치수 편차가 작고, 정밀도가 높은 접속면 형상으로 할 수 있다. 따라서, 커플링이 달린 튜브들을 직접 또는 조인트 등을 이용하여 접속했을 때에, 커플링의 선단부가 접속면이 되고, 튜브의 선단부는, 접속면으로는 되지 않기 때문에, 튜브의 선단부에 요철이나 경사가 있어도 액 유출 등이 발생할 우려는 없다.
또, 커플링이, 튜브의 둘레면뿐만 아니라, 튜브의 선단부의 적어도 일부를 덮음으로써, 튜브와 커플링의 융착 여유분을 길게 할 수 있고, 접합 강도를 높일 수 있고, 액 유출 등을 가급적 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 커플링이 달린 튜브의 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일실시 형태에 따른 커플링이 달린 튜브들을 조인트로 접속한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 커플링이 달린 튜브의 제조 방법을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 일실시 형태에 따른 커플링이 달린 튜브(10)에 대해서, 도 면을 참조하면서 설명을 행한다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 커플링이 달린 튜브(10)의 단면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 커플링이 달린 튜브(10)는, 중공의 튜브(20)와, 튜브(20)의 선단부(22)에 설치된 커플링(30)을 구비한다. 그리고, 커플링이 달린 튜브(10, 10)들은, 직접 또는 예를 들면 도 2에 나타내는 조인트(40)를 개재하여 접속 가능하게 되어 있다.
커플링이 달린 튜브(10)는, 제조, 세정, 조립 등의 장치에 있어서, 원료용 유체, 세정용 유체, 연료용 유체 등의 공급, 이송에 사용할 수 있다. 커플링이 달린 튜브(10)의 내부를 통과하는 유체로서, 액체나 기체를 예시할 수 있고, 필요에 따라 액체나 기체에는 분말체나 입자체가 혼합된다. 이들 유체는, 가연성, 불연성의 어느 것이어도 된다.
튜브(20)는, 불소 수지 재료 등의 열용융성의 재료를 채용할 수 있다. 이런 종류의 불소 수지 재료로서, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA)가 적합하며, 그 외, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 삼원 공중합체 등을 예시할 수 있다. 또한, 튜브(20)의 재료나 특성은 상기로 한정되는 것은 아니다.
튜브(20)는, 예를 들면 직경 3㎜~60㎜ 두께 0.5㎜~5㎜, 길이 0.05m~200m로 할 수 있다. 또, 튜브(20)는, 직관, 스파이럴관, 굴곡관 등, 여러 가지의 형상을 선택할 수 있다.
튜브(20)의 선단부(22)에는, 사출 성형에 의해 커플링(30)이 형성된다.
커플링(30)은, 불소 수지 재료 등의 열용융성의 재료를 채용할 수 있다. 이런 종류의 불소 수지 재료로서, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA)가 적합하며, 그 외, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴플루오라이드 삼원 공중합체 등을 예시할 수 있다. 또한, 커플링(30)의 재료나 특성은 상기로 한정되는 것은 아니지만, 튜브(20)와 동종의 재료를 채용하는 것이 적합하다.
커플링(30)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 튜브(20)의 선단부(22)의 근방의 둘레면(24)과, 선단부(22)의 적어도 일부를 덮고, 커플링(30)의 선단부(32)가, 튜브(20)의 선단부(22)보다 돌출된 구성, 즉, 튜브(20)의 선단부(22)가 커플링(30)의 선단부(32)보다 후퇴한 위치에 있는 구성으로 하고 있다. 또한, 선단부(22)의 적어도 일부란, 환상의 선단부(22)의 전면이어도 되고, 선단부(22)의 외주측만, 혹은, 선단부(22)의 1 또는 복수 개소여도 된다.
튜브(20)의 선단부(22)를 커플링(30)의 선단부(32)보다 후퇴시킴으로써, 튜브(20)의 선단부(22)는, 커플링이 달린 튜브(10)의 접속면이 되는 선단에는 노출되지 않고, 커플링이 달린 튜브(10)의 접속면은 사출 성형된 커플링(30)의 선단부(32)에 의해 구성되게 된다. 사출 성형에 의해 제작된 커플링(30)의 선단부(32)는, 정밀도가 높은 접속면 형상으로 할 수 있다. 따라서, 커플링이 달린 튜브(10, 10)들을 직접 또는 조인트(40)를 이용하여 접속했을 때에, 커플링(30)의 선단부(32)가 접속면이 되고, 튜브(20)의 선단부(22)는, 접속면으로는 되지 않기 때문에, 튜브(20)의 선단부(22)에 요철이나 경사가 있어도 액 유출 등이 발생할 우려는 없다.
또, 튜브(20)는, 둘레면(24)뿐만 아니라, 선단부(22)의 적어도 일부가 커플링(30)에 융착되어 있으므로, 둘레면(24)만을 커플링(30)에 융착한 경우에 비해, 융착 여유분을 길게 할 수 있고, 그 접합 강도를 높일 수 있다. 따라서, 유체의 반송에 따라 커플링이 달린 튜브(10)에 진동이나 압력이 작용해도, 튜브(20)와 커플링(30)의 사이에 간극이 생기거나, 커플링(30)이 튜브(20)로부터 이탈해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이 튜브(20)의 환상의 선단부(22)의 전면을 덮도록 커플링(30)을 형성함으로써, 튜브(20)와 커플링(30)의 관통 구멍(33)은, 단차없이 매끄럽게 접속되기 때문에, 내부를 통과하는 유체의 배관 저항을 억제할 수 있다.
커플링(30)의 형상에 대해서, 보다 상세하게 설명하면, 커플링(30)은, 튜브(20)에 연통하는 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 커플링(30)의 선단부(32)는 외주가 확장되어 있고, 내측에 조인트(40)를 구성하는 시일 부재(41)(도 2 참조)의 피계합부(42)가 끼워지는 환상의 계합부(34)가 형성되어 있다. 또, 선단부(32)의 후방에는, 외주에 환상의 제1 오목부(35)가 형성되어 있고, 조인트(40)를 구성하는 클립(43)의 클로우(44)가 걸린다.
커플링(30)에는, 상기한 제1 오목부(35)보다 후퇴한 위치에 플랜지(36)가 돌출하여 설치되어 있다. 플랜지(36)는, 커플링이 달린 튜브(10)를 접속할 때에, 지그를 누르기 위해서 이용할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 플랜지(36)보다 후퇴한 위치에는, 외주에 제2 오목부(37)가 형성되어 있고, 튜브(20)의 선단부(22)는, 이 제2 오목부(37)보다 후퇴한 위치에 형성된 통 형상부(38)에 접합되어 있다. 예를 들면, 통 형상부(38)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 오목부(37)와 커플링(30)의 후단부(39)에 끼워지는 단면 コ자형의 서포트(50)로 지지할 수 있다. 서포트(50)는, 튜브(20)를 직접 지지하는 구성으로 하면, 튜브(20)가 마모해 버릴 우려가 있지만, 도 2에 나타내는 바와 같이 커플링(30)을 지지함으로써, 이러한 문제를 해소할 수 있다.
상기 구성의 커플링이 달린 튜브(10, 10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 환상의 조인트(40)를 이용하여 접속할 수 있다. 조인트(40)는, 커플링(30)의 선단부(32)에 맞닿는 환상의 시일 부재(41)와, 대향하는 커플링(30)의 선단부(32)들의 외주에 끼워져 연결 상태를 유지하는 클립(43)으로 구성할 수 있다. 시일 부재(41)는, 커플링(30)의 관통 구멍(33)에 연통하는 구멍(46)을 갖고 있고, 그 둘레 가장자리에 환상의 피계합부(42)가 형성되어 있다. 또, 클립(43)은 단면 대략 コ자형으로, 양측에 클로우(44)가 돌출하여 설치되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 튜브(20)와 접합되는 통 형상부(38)를 제2 오목부(37)보다 후퇴한 위치에 설치함으로써, 통 형상부(38)를 두껍게 하여 강도를 갖게 할 수 있다. 또, 선단부(32), 제1 오목부(35), 플랜지(36) 및 제2 오목부(37)에 튜브(20)가 삽입되어 있지 않기 때문에, 이들의 외경을 확대하지 않고 강도를 구비할 수 있다. 커플링(30)의 외경을 작게 할 수 있음으로써, 커플링이 달린 튜브(10)를 병렬로 배치했을 때에, 커플링이 달린 튜브(10)들의 간격을 좁힐 수 있는 이점도 있다.
그리고, 커플링이 달린 튜브(10, 10)는, 이하의 요령으로 접속할 수 있다.
우선, 한쪽의 커플링이 달린 튜브(10)의 커플링(30)의 선단부(32)에 시일 부재(41)를 밀어넣고, 시일 부재(41)의 피계합부(42)가 커플링(30)의 계합부(34)에 끼워진다. 계속해서, 다른쪽의 커플링이 달린 튜브(10)의 커플링(30)의 선단부(32)를 반대측으로부터 시일 부재(41)와 걸어맞춘다. 그리고, 커플링(30, 30)이 시일 부재(41)에 밀착하도록, 플랜지(36)를 지그로 누르면서, 클립(43)을 장착하고, 클립(43)의 클로우(44)를 커플링(30)의 제1 오목부(35)에 끼움으로써, 커플링이 달린 튜브(10, 10)는 조인트(40)에 의해 기밀하고 액밀하게 접속된다.
접속된 커플링이 달린 튜브(10, 10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 정밀도가 높은 커플링(30, 30)의 선단부(32, 32)가 시일 부재(41)와 맞닿기 때문에, 기밀하고 액밀하게 접속을 행할 수 있고, 액 유출 등을 방지할 수 있다.
또한, 제조, 세정, 조립 등의 장치에 접속된 커플링이 달린 튜브(10, 10)를 설치할 때에, 필요에 따라서, 도 2에 나타내는 바와 같이 커플링(30)을 단면 コ자형의 서포트(50)로 지지할 수 있다. 서포트(50)로 커플링(30)을 지지함으로써, 튜브(20)를 서포트로 지지한 경우에 비해 튜브(20)의 마모를 억제할 수 있다.
상기 구성의 커플링이 달린 튜브(10)는, 커플링(30)을 튜브(20)에 사출 성형함으로써 제작할 수 있다. 예를 들면, 금형(60)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 좌우로 분할된 고정형(61)과 가동형(64), 및, 고정형(61)과 가동형(64)에 대해서 하방향으로부터 접근 가능한 슬라이드 핀(68)으로 이루어지고, 성형되는 커플링(30)의 형상에 맞춘 요철이 형성되어 있다. 또, 고정형(61) 및 가동형(64)에는, 튜브(20)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍(62)이 형성됨과 더불어, 슬라이드 핀(68)에는, 대향 위치에 핀(65)이 끼워지는 끼워 맞춤 구멍(66)을 구비한다. 튜브(20)는 핀(65)에 삽입되고, 금형(60) 내에서 유지된다.
고정형(61)에는, 금형(60) 내의 캐비티(67)에 연통하는 스프루(63)가 형성되어 있다. 스프루(63)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 튜브(20)와의 융착 포인트에 가까운 위치에 설치하는 것이 적합이다.
상기 구성의 금형(60)에 있어서, 핀(65)에 튜브(20)를 끼우고, 전개 상태의 금형(60)에 튜브(20) 및 핀(65)을 세트하여 금형(60)을 닫는다. 그리고, 필요에 따라서 튜브(20)에 예열을 행하고, 스프루(63)를 통해 캐비티(67)에 용융 수지를 주입함으로써, 튜브(20)의 둘레면(24) 및 선단부(22)의 전면을 덮도록 튜브(20)와 융착한 커플링(30)을 성형할 수 있다.
또한, 튜브(20)의 선단부(22)의 외주만을 커플링(30)으로 덮는 경우에는, 핀(65)에 단부를 형성하고, 튜브(20)의 선단부(22)의 외주만이 캐비티(67) 내에 노출하도록 하여 사출 성형을 행하면 된다.
상기 설명은, 본 발명을 설명하기 위한 것으로서, 특허 청구의 범위에 기재된 발명을 한정하고, 혹은 범위를 한축(限縮)하도록 해석해서는 안되다. 또, 본 발명의 각부 구성은, 상기 실시예에 한정하지 않고, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능한 것은 물론이다.
예를 들면, 커플링(30)은, 튜브(20)의 선단부(22)보다 돌출되어 있고, 튜브(20)의 둘레면(24) 및 선단부(22)의 적어도 일부를 덮는 형상이면, 선단부(32)의 형상이나 플랜지(36) 등의 형상, 그 유무에 대해서는 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아닌 것은 물론이다.
또, 커플링이 달린 튜브(10)들의 접속도, 상기 및 도시한 조인트(40)에 의해서만 행해지는 것은 아니다.
10: 커플링이 달린 튜브 20: 튜브
22: 선단부(튜브) 24: 둘레면
30: 커플링 32: 선단부(커플링)
36: 플랜지

Claims (5)

  1. 튜브의 선단부에 사출 성형함으로써 커플링을 형성한 커플링이 달린 튜브로서,
    상기 튜브의 선단부는, 상기 커플링의 선단부보다 후퇴한 위치에 배치되어 있고, 적어도 일부가 상기 커플링에 의해 덮이고,
    상기 튜브는, 상기 커플링과 대향하는 둘레면 전체 및 상기 선단부의 적어도 일부가, 상기 커플링과 융착되어 있고,
    상기 커플링의 선단부보다 후퇴한 위치에 바깥쪽을 향해 플랜지가 돌출하여 설치되고,
    상기 커플링의 선단부와 상기 플랜지의 사이에는 외주에 클립을 끼우는 제1 오목부가 형성되고,
    상기 튜브의 선단부는, 상기 플랜지보다 더 후퇴한 위치에 배치되어 있으며,
    상기 커플링은, 상기 튜브의 선단부와 상기 플랜지의 사이에는 외주에 제2 오목부가 형성되어 있고,
    상기 튜브의 선단부는, 상기 제2 오목부보다 더 후퇴한 위치에 형성되고 상기 제1 오목부 및 상기 제2 오목부보다 외경이 더 큰 통 형상부 내에 접합되어 있고,
    상기 통 형상부는 서포트로 지지되는 부분인, 커플링이 달린 튜브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 튜브 및 상기 커플링은, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체인, 커플링이 달린 튜브.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 튜브는, 선단부의 전면이 상기 커플링과 융착되어 있고,
    상기 튜브의 내면과, 상기 내면에 연통하는 상기 커플링의 관통 구멍은, 단차없이 접속되어 있는, 커플링이 달린 튜브.
  4. 삭제
  5. 삭제
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