KR20230022291A - 이너링, 및 관 이음매 - Google Patents

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KR20230022291A
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KR1020227037793A
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아유미 쿠로사키
신고 히구치
카즈키요 테시마
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니폰 필라고교 가부시키가이샤
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Abstract

관 이음매(1)의 이너링(4)은 팽출부(5)가 튜브(8)의 선단부 내에 압입되기 전의 상태에서, 내주면(4a)에서의 축방향 일단부에 축방향 타방 측으로부터 축방향 일단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성된 제1 테이퍼면(11)을 구비한다. 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 팽출부(5)가 튜브(8)의 선단부 내에 압입되었을 때에 팽출부(5)가 튜브(8)로부터 외력을 받음으로써 내주면(4a)이 변형되는 기점인 변형 기점 위치(P12)부터 본체부(7)의 외주면(7a)에서의 축방향 일단에 대응하는 내주면(4a)의 위치(P13)까지의 범위(R11) 내에 위치한다.

Description

이너링, 및 관 이음매
본 발명은 이너링, 및 관 이음매에 관한 것이다.
반도체 제조, 의료·의약품 제조, 및 식품가공·화학공업 등의 각종 기술분야의 제조 공정에서는 약액, 고순도액, 초순수, 혹은 세정액 등의 유체가 흐르는 배관 경로에서, 튜브나 유체 디바이스에 형성된 유로들을 접속하는 접속 구조로서, 예를 들면 합성 수지제 관 이음매가 채용되고 있다. 이와 같은 관 이음매로서, 튜브의 선단부의 안둘레 측에 장착되는 이너링과, 튜브의 선단부의 바깥둘레 측에 장착되는 원통 형상의 이음매 본체와, 이음매 본체의 바깥둘레 측에 장착되는 유니온 너트를 구비한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
도 5에 나타내는 바와 같이, 종래의 관 이음매(100)에서의 이너링(110)은 원통 형상의 본체부(111)와, 본체부(111)의 축방향 일단부(一端部)에 형성된 팽출부(112)와, 본체부(111)의 축방향 타단부(他端部)에 형성된 압입부(113)를 가진다. 이너링(110)의 내부에는 유체 유로(114)가 형성되어 있다. 팽출부(112)는 본체부(111)보다도 지름 외측으로 돌출되어 형성되고, 튜브(120)의 선단부 내에 압입된다. 압입부(113)는 본체부(111)로부터 축방향으로 돌출되어 형성되어 있고, 유니온 너트(130)를 조이면 이음매 본체(140)의 단부(端部) 내에 압입부(113)가 압입된다.
이너링(110)의 팽출부(112) 및 압입부(113)가 각각 튜브(120)의 선단부 내 및 이음매 본체(140)의 단부 내에 압입되면, 이너링(110)의 축방향 양단부가 지름 내측으로 가압됨으로써, 이너링(110)의 내주면(內周面)에서의 축방향 양단부는 지름 내측으로 쓰러지도록 변형된다. 그 때, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 양단부가 유체 유로(114) 내로 돌출되면, 관 이음매(100) 내를 흐르는 유체의 치환 특성이 저하되고, 관 이음매(100) 내의 플래싱에 시간을 필요로 하는 등의 악영향이 생긴다.
이 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 양단부에는 각각 축방향 내측으로부터 축방향 바깥단을 향해 서서히 지름이 확장되는 테이퍼면(115, 116)이 형성되어 있다. 이로써, 이너링(110)의 축방향 양단부가 지름 내측으로 가압되어도, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 양단부가 유체 유로(114) 내로 돌출되는 것을 억제한다.
일본 공개특허공보 특개2018-168947호
도 7에 나타내는 바와 같이, 이너링(110)의 축방향 일단부에서 테이퍼면(115)의 축방향의 길이(L')가 짧은 경우, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 일단부의 지름 내측으로의 변형 부분(變形代)이 불충해진다. 이 때문에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 이너링(110)의 팽출부(112)가 튜브(120)의 선단부 내에 압입되면, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 일단부의 유체 유로(114) 측 내로의 돌출을 억제할 수 없다. 또한, 도시를 생략하지만, 이너링(110)의 축방향 타단부에서도 테이퍼면(116)의 축방향의 길이가 짧은 경우에 마찬가지의 문제가 발생한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 이너링(110)의 축방향 일단부에서 테이퍼면(115)의 축방향의 길이(L')가 긴 경우, 이너링(110)의 축방향 일단부에서의 지름방향의 두께(단면적)가 지나치게 작아진다. 이 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이 이너링(110)의 팽출부(112)가 튜브(120)의 선단부 내에 압입되면, 이너링(110)의 내주면에서의 축방향 일단부는 오히려 지름 내측으로 쓰러지기 쉬워지고, 유체 유로(114) 내로의 돌출을 억제할 수 없다. 또한, 도시를 생략하지만, 이너링(110)의 축방향 타단부에서도 테이퍼면(116)의 축방향의 길이가 긴 경우에 마찬가지의 문제가 발생한다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 이너링의 내주면의 축방향 단부가 유체 유로 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 발명의 이너링은 축방향 일단부에서 외주면(外周面)이 지름 외측으로 돌출되어 형성되고 튜브의 선단부 내에 압입되는 팽출부와, 축방향 타단부에 형성되고 이음매 본체의 단부 내에 압입되는 압입부와, 상기 팽출부와 상기 압입부 사이에 형성되고, 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경(外徑)을 가지며, 상기 외경이 상기 팽출부의 최대 외경보다도 작은 원통 형상의 본체부를 구비하고, 내주면의 내측에 유체 유로가 형성된 이너링으로서, 상기 팽출부가 상기 튜브의 선단부 내에 압입되기 전의 상태에서, 상기 내주면의 축방향 일단부에 축방향 타방(他方) 측으로부터 축방향 일단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성된 테이퍼면을 구비하고, 상기 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 상기 팽출부가 상기 튜브의 선단부 내에 압입되었을 때에 상기 팽출부가 상기 튜브로부터 외력을 받음으로써 상기 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치부터 상기 본체부의 외주면에서의 축방향 일단에 대응하는 상기 내주면 위치까지의 범위 내에 위치한다.
본 발명의 이너링에 따르면, 이너링의 내주면에서 축방향 일단부에 형성된 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 팽출부가 튜브로부터 외력을 받음으로써 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치보다도 축방향 일방(一方) 측에 위치하지 않는다. 이로써, 테이퍼면의 지름 확장 시작점이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링의 내주면에서 축방향 일단부의 지름 내측으로의 변형 부분을 확보할 수 있다.
또한, 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 본체부의 외주면에서의 축방향 일단에 대응하는 내주면의 위치보다도 축방향 타방 측에 위치하지 않는다. 즉, 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 이너링에서의 지름방향의 두께가 얇아지는 부분에 위치하지 않는다. 이로써, 테이퍼면을 형성해도 이너링의 축방향 일단부에서의 지름방향의 두께(단면적)가 지나치게 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링의 내주면에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 억제할 수 있다.
이상으로부터, 이너링의 내주면에서의 축방향 일단부가 유체 유로 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
(2) 상기 팽출부의 외주면에는 축방향의 소정 길이에 걸쳐 최대 외경인 최대 외경부가 형성되고, 상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 최대 외경부의 상기 소정 길이의 범위에 대응하는 상기 내주면의 범위 내에 위치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 팽출부에서의 지름방향의 두께가 가장 큰 부분에 위치하므로, 테이퍼면을 형성해도 이너링의 축방향 일단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 억제할 수 있다. 이로써, 이너링의 내주면에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
(3) 상기 변형 기점 위치는 상기 최대 외경부의 축방향 일단에 대응하는 상기 내주면의 위치에 위치하고, 상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 변형 기점 위치 상에 위치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 테이퍼면의 지름 확장 시작점이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제하면서 이너링의 축방향 일단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 가급적 억제할 수 있다. 이로써, 이너링의 내주면에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
(4) 다른 관점에서 본 본 발명의 이너링은 축방향 일단부에서 외주면이 지름 외측으로 돌출되어 형성되고 튜브의 선단부 내에 압입되는 팽출부와, 축방향 타단부에 형성되고 이음매 본체의 단부 내에 압입되는 압입부와, 상기 팽출부와 상기 압입부 사이에 형성되고, 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경을 가지며, 상기 외경이 상기 압입부의 외경보다도 작은 원통 형상의 본체부를 구비하고, 내주면의 내측으로 유체 유로가 형성된 이너링으로서, 상기 압입부가 상기 이음매 본체의 단부 내에 압입되기 전의 상태에서, 상기 내주면의 축방향 타단부에 축방향 일방 측으로부터 축방향 타단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성된 테이퍼면을 구비하고, 상기 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 상기 압입부가 상기 이음매 본체의 단부 내에 압입되었을 때에 상기 압입부가 상기 이음매 본체로부터 외력을 받음으로써 상기 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치부터 상기 본체부의 외주면에서의 축방향 타단에 대응하는 상기 내주면의 위치까지의 범위 내에 위치한다.
본 발명의 이너링에 따르면, 이너링의 내주면에서 축방향 타단부에 형성된 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 압입부가 이음매 본체로부터 외력을 받음으로써 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치보다도 축방향 타방 측에 위치하지 않는다. 이로써, 테이퍼면의 지름 확장 시작점이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링의 내주면에서 축방향 타단부의 지름 내측으로의 변형 부분을 확보할 수 있다.
또한, 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 본체부의 외주면에서의 축방향 타단에 대응하는 내주면의 위치보다도 축방향 일방 측에 위치하지 않는다. 즉, 테이퍼면의 지름 확장 시작점은 이너링에서의 지름방향의 두께가 얇아지는 부분에 위치하지 않는다. 이로써, 테이퍼면을 형성해도 이너링의 축방향 타단부에서의 지름방향의 두께(단면적)가 지나치게 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링의 내주면에서의 축방향 타단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 억제할 수 있다.
이상으로부터, 이너링의 내주면에서의 축방향 타단부가 유체 유로 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
(5) 상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 변형 기점 위치 상에 위치하는 것이 바람직하다.
이 경우, 테이퍼면의 지름 확장 시작점이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제하면서, 이너링의 축방향 타단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 가급적 억제할 수 있다. 이로써, 이너링의 내주면에서의 축방향 타단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
(6) 다른 관점에서 본 본 발명의 관 이음매는 바깥둘레에 수나사부가 형성된 이음매 본체와, 상기 수나사부에 조여지는 암나사부가 안둘레에 형성된 유니온 너트와, 상기 (1) 내지(5) 중 어느 하나에 기재된 이너링을 구비한다.
본 발명의 관 이음매에 따르면, 상기 이너링과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
본 발명에 따르면, 이너링의 내주면의 축방향 단부가 유체 유로 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 관 이음매를 나타내는 축방향의 단면도이다.
도 2는 상기 관 이음매의 이너링을 나타내는 축방향의 단면도이다.
도 3은 상기 이너링의 내주면에서의 제1 테이퍼면을 나타내는 도 2의 주요부 확대 단면도이다.
도 4는 상기 이너링의 내주면에서의 제2 테이퍼면을 나타내는 도 2의 주요부 확대 단면도이다.
도 5는 종래의 관 이음매를 나타내는 축방향의 단면도이다.
도 6은 종래의 이너링을 나타내는 축방향의 단면도이다.
도 7은 종래의 이너링의 내주면에 형성된 테이퍼면이 축방향으로 짧은 경우를 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 도 7의 이너링의 테이퍼면이 변형된 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 9는 종래의 이너링의 내주면에 형성된 테이퍼면이 축방향으로 긴 경우를 나타내는 확대 단면도이다.
도 10은 도 9의 이너링의 테이퍼면이 변형된 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
[관 이음매의 전체 구성]
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 관 이음매를 나타내는 축방향의 단면도이다. 도 1에서 관 이음매(1)는 예를 들면, 반도체 제조 장치에서 사용되는 약액(유체)이 흐르는 배관 경로에 이용된다. 관 이음매(1)는 이음매 본체(2)와 유니온 너트(3)와 이너링(4)을 구비한다. 이하, 본 실시형태에서는 편의상, 도 1의 좌측을 축방향 일방 측이라 하고, 도 1의 우측을 축방향 타방 측이라 한다(도 2~도 4에 대해서도 동일).
이너링(4)은 예를 들면, 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 또는 불소 수지(퍼플루오로알콕시알칸(PFA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 폴리불화비닐리덴(PVDF) 등)의 합성 수지 재료에 의해 원통 형상으로 형성되어 있다.
이너링(4)의 내주면(4a)의 내측에는 유체 유로(4b)가 형성되어 있다. 유체 유로(4b)는 튜브(8)의 내부에 형성된 유로(8a)와, 이음매 본체(2)의 내부에 형성된 유로(2c)를 연통한다. 이너링(4)은 축방향 일단부에 형성된 팽출부(5)와, 축방향 타단부에 형성된 압입부(6)와, 팽출부(5)와 압입부(6) 사이에 형성된 원통 형상의 본체부(7)를 구비한다.
팽출부(5)는 합성 수지 재료(PFA 등)로 이루어지는 튜브(8)의 선단부 내에 압입되어, 상기 튜브(8)의 선단부의 지름을 확장한다. 팽출부(5)는 지름 외측으로 돌출되어 산 형상으로 형성된 외주면(5a)을 가진다. 팽출부(5)의 외주면(5a)은 최대 외경인 최대 외경부(5b)와 제1 지름 축소부(5c)와 제2 지름 축소부(5d)를 가진다.
최대 외경부(5b)는 축방향의 소정 길이(L)에 걸쳐 형성되어 있다(도 2 참조). 제1 지름 축소부(5c)는 최대 외경부(5b)의 축방향 일단으로부터 축방향 일방 측을 향해 점차 지름이 축소되어 형성되어 있다. 제2 지름 축소부(5d)는 최대 외경부(5b)의 축방향 타단으로부터 축방향 타방 측을 향해 점차 지름이 축소되어 형성되어 있다. 제2 지름 축소부(5d)의 축방향 타단은 본체부(7)의 외주면(7a)에 접속되어 있다.
압입부(6)는 이음매 본체(2)의 단부(축방향 일단부) 내에 압입된다. 압입부(6)는 원통 형상의 압입 본체(6a)와, 환상(環狀)의 1차 씰부(6b)와, 원통 형상의 2차 씰부(6c)를 구비한다.
압입 본체(6a)는 이음매 본체(2)의 수구부(受口部)(2a)(후술) 내에 압입된다.
1차 씰부(6b)는 압입 본체(6a)의 축방향 타단의 지름 내측으로부터 축방향 타방 측으로 돌출되어 형성되어 있다. 1차 씰부(6b)의 외주면(6b1)은 축방향 일단으로부터 축방향 타단을 향해 점차 지름이 축소되어 형성되어 있다. 1차 씰부(6b)는 이음매 본체(2)의 1차 씰홈(2d)(후술)에 압입된다.
2차 씰부(6c)는 압입 본체(6a)의 축방향 타단의 지름 외측으로부터 축방향 타방 측으로 돌출되어 형성되어 있다. 2차 씰부(6c)는 이음매 본체(2)의 2차 씰홈(2e)(후술)에 압입된다. 1차 씰부(6b)와 2차 씰부(6c) 사이에는 절단면이 원호(圓弧) 형상으로 형성된 환상 홈(6d)이 형성되어 있다. 2차 씰부(6c)의 외경은 압입 본체(6a)의 외경과 동일하다. 이로써, 압입부(6)(압입 본체(6a) 및 2차 씰부(6c))는 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경(D3)(도 2 참조)을 가진다.
이너링(4)의 본체부(7)는 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경(D1)을 가지며, 그 외경(D1)은 팽출부(5)의 최대 외경(D2)보다도 작으면서 압입부(6)의 외경(D3)보다도 작다(도 2 참조). 본체부(7)의 외주면(7a)은 압입부(6)의 축방향 일단에 형성된 단차면(6e)을 통해 압입부(6)의 외주면(6f)에 접속되어 있다.
이음매 본체(2)는 예를 들면, PVC, PP, PE 또는 불소 수지(PFA나 PTFE 등)의 합성 수지 재료에 의해 원통 형상으로 형성되어 있다. 이음매 본체(2)의 내경은 약액의 이동을 방해하지 않도록 이너링(4)의 내경과 대략 동일한 치수로 설정되어 있다. 이음매 본체(2)의 축방향 일단부에는 원통 형상의 수구부(2a)가 형성되어 있다. 수구부(2a)의 안둘레에는 튜브(8)의 선단부 내에 팽출부(5)가 압입된 이너링(4)의 압입부(6)가 압입되어 있다. 이로써, 이음매 본체(2)의 축방향 일단부는 튜브(8)의 선단부의 바깥둘레에 장착되어 있다. 수구부(2a)의 바깥둘레에는 수나사부(2b)가 형성되어 있다.
이음매 본체(2)는 수구부(2a)보다도 축방향 타방 측에 형성된 환상의 1차 씰홈(2d) 및 원통 형상의 2차 씰홈(2e)을 가진다. 1차 씰홈(2d)은 이음매 본체(2)의 지름 내측에서 축방향 일단으로부터 축방향 타단을 향해 점차 지름이 축소되도록 컷아웃(cutout)된 테이퍼 형상으로 되어 있다. 2차 씰홈(2e)은 이음매 본체(2)에서 1차 씰홈(2d)보다도 지름 외측에 형성되어 있다.
유니온 너트(3)는 예를 들면, PVC, PP, PE 또는 불소 수지(PFA나 PTFE 등)의 합성 수지 재료에 의해 원통 형상으로 형성되어 있다. 유니온 너트(3)는 축방향 일단부에서 지름 내측으로 돌출되어 형성된 가압부(3a)와, 축방향 타단부의 안둘레에 형성된 암나사부(3b)를 가진다. 암나사부(3b)는 이음매 본체(2)의 수나사부(2b)에 조여 있다. 그 조임에 의해 유니온 너트(3)는 이음매 본체(2)에 장착됨과 함께, 가압부(3a)의 축방향 타단부는 이너링(4)의 팽출부(5)에 의해 지름 외측으로 부풀어 오르는 튜브(8)의 외주면을 가압한다.
이상의 구성에 따라 유니온 너트(3)의 암나사부(3b)를 이음매 본체(2)의 수나사부(2b)에 조이면, 이너링(4)의 1차 씰부(6b) 및 2차 씰부(6c)는 각각 이음매 본체(2)의 1차 씰홈(2d) 및 2차 씰홈(2e)에 압입되기 때문에, 이너링(4)과 이음매 본체(2)의 접속 부분의 씰 성능을 확보할 수 있다. 또한, 유니온 너트(3)의 가압부(3a)에 의해 튜브(8)가 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.
[이너링의 내주면]
도 2는 이너링(4)을 나타내는 축방향의 단면도이며, 팽출부(5) 및 압입부(6)가 각각 튜브(8)의 선단부 내 및 이음매 본체(2)의 단부 내에 압입되기 전의 상태를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이너링(4)은 내주면(4a)의 축방향 일단부에 형성된 제1 테이퍼면(11)과, 내주면(4a)의 축방향 타단부에 형성된 제2 테이퍼면(12)을 구비한다.
제1 테이퍼면(11)은 내주면(4a)의 축방향 일단부에서 축방향 타방 측으로부터 축방향 일단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성되어 있다. 본 실시형태의 제1 테이퍼면(11)은 예를 들면 곡면 형상으로 형성되어 있다. 한편, 제1 테이퍼면(11)은 평면 형상으로 형성되어도 된다.
제2 테이퍼면(12)은 내주면(4a)의 축방향 타단부에서 축방향 일방 측으로부터 축방향 타단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성되어 있다. 본 실시형태의 제2 테이퍼면(12)은 예를 들면 평면 형상으로 형성되어 있다. 한편, 제2 테이퍼면(12)은 곡면 형상으로 형성되어도 된다.
도 3은 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 제1 테이퍼면(11)을 나타내는 도 2의 주요부 확대 단면도이다. 도 3에서, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 내주면(4a)의 변형 기점 위치(P12)부터 본체부(7)의 외주면(7a)에서의 축방향 일단에 대응하는 내주면(4a)의 위치(P13)까지의 범위(R11) 내에 위치하는 것이 바람직하다. 여기서, "변형 기점 위치(P12)부터 … 위치(P13)까지의 범위(R11) 내"란, 변형 기점 위치(P12) 상 및 위치(P13) 상도 포함하는 의미이다.
변형 기점 위치(P12)는 팽출부(5)가 튜브(8)의 선단부 내에 압입되었을 때, 및 유니온 너트(3)(암나사부(3b))를 이음매 본체(2)(수나사부(2b))에 조였을 때에 팽출부(5)가 튜브(8) 및 유니온 너트(3)로부터 외력을 받음으로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 쓰러지도록 변형되는 기점인 위치이다. 따라서, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부에서는 변형 기점 위치(P12)보다도 축방향 일방 측 부분이 지름 내측으로 쓰러지도록 변형된다. 본 실시형태에서의 변형 기점 위치(P12)는 팽출부(5)의 외주면(5a)에서의 최대 외경부(5b)의 축방향 일단에 대응하는 내주면(4a)의 위치이다.
제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)이 상기 범위(R11) 내에 위치함으로써, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 변형 기점 위치(P12)보다도 축방향 일방 측에 위치하지 않는다. 이로써, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)이 튜브(8) 및 유니온 너트(3)로부터의 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링(4)의 내주면(4a)에서 축방향 일단부의 지름 내측으로의 변형 부분을 확보할 수 있다.
또한, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 위치(P13)보다도 축방향 타방 측에 위치하지 않는다. 즉, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 이너링(4)에서의 지름방향의 두께가 얇아지는 부분에 위치하지 않는다. 이로써, 제1 테이퍼면(11)을 형성해도 이너링(4)의 축방향 일단부에서의 지름방향의 두께(단면적)가 지나치게 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 억제할 수 있다.
따라서, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)이 상기 범위(R11) 내에 위치함으로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부가 유체 유로(4b) 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 팽출부(5)의 외주면(5a)에서의 최대 외경부(5b)의 길이(L)의 범위에 대응하는 내주면(4a)의 범위(R12) 내에 위치하는 것이 더 바람직하다. 이 경우, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 팽출부(5)에서의 지름방향의 두께가 가장 큰 부분에 위치하므로, 제1 테이퍼면(11)을 형성해도 이너링(4)의 축방향 일단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 억제할 수 있다. 이로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
본 실시형태에서의 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)은 상기 범위(R12) 내에서 변형 기점 위치(P12) 상에 위치한다. 이 경우, 제1 테이퍼면(11)의 지름 확장 시작점(P11)이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제하면서 이너링(4)의 축방향 일단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 가급적 억제할 수 있다. 이로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서의 제1 테이퍼면(11)은 팽출부(5)가 튜브(8)의 선단부 내에 압입되었을 때나 유니온 너트(3)의 체결에 의해 외력이 발생했을 때에, 제1 테이퍼면(11) 전체가 지름 내측으로 쓰러지도록 변형됨으로써, 내주면(4a)을 따라 축방향으로 곧게 연장된 상태가 된다. 따라서, 팽출부(5)가 튜브(8)의 선단부 내에 압입되었을 때에, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 일부는 지름 내측으로 쓰러지도록 변형되어도 유체 유로(4b) 내로 돌출되지 않는다.
도 4는 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 제2 테이퍼면(12)을 나타내는 도 2의 주요부 확대 단면도이다. 도 4에서 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)은 내주면(4a)의 변형 기점 위치(P22)부터 본체부(7)의 외주면(7a)에서의 축방향 타단에 대응하는 내주면(4a)의 위치(P23)까지의 범위(R21) 내에 위치하는 것이 바람직하다. 여기서, "변형 기점 위치(P22)부터 … 위치(P23)까지의 범위(R21) 내"란, 변형 기점 위치(P22) 상 및 위치(P23) 상도 포함하는 의미이다.
변형 기점 위치(P22)는 압입부(6)가 이음매 본체(2)의 단부 내에 압입되었을 때, 특히 1차 씰부(6b)가 1차 씰홈(2d)에 압입되었을 때에, 압입부(6)의 1차 씰부(6b)가 이음매 본체(2)로부터 외력을 받음으로써 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부가 지름 내측으로 쓰러지도록 변형되는 기점인 위치이다. 따라서, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부에서는 변형 기점 위치(P22)보다도 축방향 타방 측의 부분이 지름 내측으로 쓰러지도록 변형된다.
제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)이 상기 범위(R21) 내에 위치함으로써, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)은 변형 기점 위치(P22)보다도 축방향 타방 측에 위치하지 않는다. 이로써, 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)이 이음매 본체(2)로부터의 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부의 지름 내측으로의 변형 부분을 확보할 수 있다.
또한, 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)은 본체부(7)의 외주면(7a)에서의 축방향 타단에 대응하는 내주면(4a)의 위치(P23)보다도 축방향 일방 측에 위치하지 않는다. 즉, 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)은 이너링(4)에서의 지름방향의 두께가 얇아지는 부분에 위치하지 않는다. 이로써, 제2 테이퍼면(12)을 형성해도 이너링(4)의 축방향 타단부에서의 지름방향의 두께(단면적)가 지나치게 작아지는 것을 억제할 수 있으므로, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 억제할 수 있다.
따라서, 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)이 상기 범위(R21) 내에 위치함으로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부가 유체 유로(4b) 내로 돌출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는 변형 기점 위치(P22)는 환상 홈(6d)의 접선이면서 지름방향으로 연장되는 가상 접선(K)과 내주면(4a)의 교점에 위치한다. 그리고 본 실시형태에서의 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)은 상기 범위(R21) 내에서 변형 기점 위치(P22) 상에 위치한다. 이 경우, 제2 테이퍼면(12)의 지름 확장 시작점(P21)이 상기 외력에 의해 지름 내측으로 변형되는 것을 억제하면서 이너링(4)의 축방향 타단부에서 지름방향의 두께가 작아지는 정도를 가급적 억제할 수 있다. 이로써, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부가 지름 내측으로 변형되는 정도를 더 억제할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서의 제2 테이퍼면(12)은 압입부(6)가 이음매 본체(2)의 단부 내에 압입되었을 때에 제2 테이퍼면(12) 전체가 지름 내측으로 쓰러지도록 변형됨으로써, 내주면(4a)을 따라 축방향으로 곧게 연장된 상태가 된다. 따라서, 압입부(6)가 이음매 본체(2)의 단부 내에 압입되었을 때에, 이너링(4)의 내주면(4a)에서의 축방향 타단부는 지름 내측으로 쓰러지도록 변형되어도 유체 유로(4b) 내로 돌출되지 않는다.
[기타]
상기 실시형태의 팽출부(5)의 외주면(5a)에서의 최대 외경부(5b)는 축방향의 소정 길이(L)에 걸쳐 형성되어 있지만, 축방향의 한 점에만 형성되어도 된다. 또한, 상기 실시형태의 압입부(6)는 압입 본체(6a)와 1차 씰부(6b)와 2차 씰부(6c)를 구비하고 있지만, 적어도 1차 씰부(6b)를 구비하면 된다. 또한, 본 발명의 관 이음매(1) 및 이너링(4)은 반도체 제조 장치 이외에 액정·유기 EL 분야, 의료·의약 분야, 또는 자동차 관련 분야 등에서도 적용할 수 있다. 또한, 이너링(4)에는 팽출부(5) 측의 제1 테이퍼면(11) 및 압입부(6) 측의 제2 테이퍼면(12) 중 어느 하나만을 적용해도 된다.
금번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 의미가 아니라 청구범위에 의해 나타내지고, 청구범위와 균등한 의미, 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1: 관 이음매 2: 이음매 본체
2d: 1차 씰홈 2e: 2차 씰홈
3: 유니온 너트 4: 이너링
4a: 내주면 4b: 유체 유로
5: 팽출부 5a: 외주면
5b: 최대 외경부 6: 압입부
7: 본체부 7a: 외주면
8: 튜브 11: 제1 테이퍼면(테이퍼면)
12: 제2 테이퍼면(테이퍼면) P11, P21: 지름 확장 위치
P12, P22: 변형 기점 위치 P13, P23: 내주면의 위치

Claims (6)

  1. 축방향 일단부(一端部)에서 외주면(外周面)이 지름 외측으로 돌출되어 형성되고 튜브의 선단부 내에 압입되는 팽출부와,
    축방향 타단부(他端部)에 형성되고 이음매 본체의 단부(端部) 내에 압입되는 압입부와,
    상기 팽출부와 상기 압입부 사이에 형성되고, 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경(外徑)을 가지며, 상기 외경이 상기 팽출부의 최대 외경보다도 작은 원통 형상의 본체부를 구비하고,
    내주면(內周面)의 내측에 유체 유로가 형성된 이너링으로서,
    상기 팽출부가 상기 튜브의 선단부 내에 압입되기 전의 상태에서, 상기 내주면의 축방향 일단부에 축방향 타방(他方) 측으로부터 축방향 일단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성된 테이퍼면을 구비하며,
    상기 테이퍼면의 지름 확장 시작점은, 상기 팽출부가 상기 튜브의 선단부 내에 압입되었을 때에 상기 팽출부가 상기 튜브로부터 외력을 받음으로써 상기 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치부터 상기 본체부의 외주면에서의 축방향 일단에 대응하는 상기 내주면의 위치까지의 범위 내에 위치하는, 이너링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팽출부의 외주면에는 축방향의 소정 길이에 걸쳐 최대 외경인 최대 외경부가 형성되고,
    상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 최대 외경부의 상기 소정 길이의 범위에 대응하는 상기 내주면의 범위 내에 위치하는, 이너링.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변형 기점 위치는 상기 최대 외경부의 축방향 일단에 대응하는 상기 내주면의 위치에 위치하고,
    상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 변형 기점 위치 상에 위치하는, 이너링.
  4. 축방향 일단부(一端部)에서 외주면(外周面)이 지름 외측으로 돌출되어 형성되고 튜브의 선단부 내에 압입되는 팽출부와,
    축방향 타단부(他端部)에 형성되고 이음매 본체의 단부(端部) 내에 압입되는 압입부와,
    상기 팽출부와 상기 압입부 사이에 형성되고, 축방향 전체에 걸쳐 일정한 외경을 가지며, 상기 외경이 상기 압입부의 외경보다도 작은 원통 형상의 본체부를 구비하고,
    내주면(內周面)의 내측에 유체 유로가 형성된 이너링으로서,
    상기 압입부가 상기 이음매 본체의 단부 내에 압입되기 전의 상태에서, 상기 내주면의 축방향 타단부에 축방향 일방(一方) 측으로부터 축방향 타단을 향해 점차 지름이 확장되어 형성된 테이퍼면을 구비하며,
    상기 테이퍼면의 지름 확장 시작점은, 상기 압입부가 상기 이음매 본체의 단부 내에 압입되었을 때에 상기 압입부가 상기 이음매 본체로부터 외력을 받음으로써 상기 내주면이 변형되는 기점인 변형 기점 위치부터 상기 본체부의 외주면에서의 축방향 타단에 대응하는 상기 내주면의 위치까지의 범위 내에 위치하는, 이너링.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 테이퍼면의 상기 지름 확장 시작점은 상기 변형 기점 위치 상에 위치하는, 이너링.
  6. 바깥둘레에 수나사부가 형성된 이음매 본체와,
    상기 수나사부에 조여지는 암나사부가 안둘레에 형성된 유니온 너트와,
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 이너링을 구비하는 관 이음매.
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