TW201502407A - 管連接裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種管連接裝置，管連接裝置於使用內環類型中，藉由對構造的再次檢討構造而改善成在維持良好地密封性能的同時，能夠較習知更多的重複使用。管連接裝置具有一內環3、一管接頭主體1、一連接螺帽2，內環3具有一外周部3G，外周部3G於前端具有將管端部4C使其擴徑為前端漸縮的外周擴徑面3a，管接頭主體1具有公螺紋7的一筒狀螺合部1A，連接螺帽2具有母螺紋13，內環3將管端部4C予以擴徑後插入筒狀螺合部1A內，且，前端漸縮的外周擴徑面3a以螺合於筒狀螺合部1A而栓進的連接螺帽2將管4予以夾壓下之管連接裝置中，位於連接螺帽2之前端漸縮的外周擴徑面3a之間將管4予以壓合的管押壓部12b，相關於筒狀螺合部1A的軸心Y而與外周擴徑面3a互相於相同方向形成有為傾斜的傾斜內周面。

Description

管連接裝置

本發明為關於一種使用內環的管連接裝置，更詳細為有關在 半導體製造或醫療醫藥品製造、食品加工、化學工業等之各種技術領域的製程所使用的高純度液或超純水的配管所適用之管連接裝置。

如專利文獻1中所揭示所已知者，使用內環的管連接裝置為 包含：筒狀螺合部；密封用的內環；及連接螺帽所構成。於外周形成有公螺紋的狀態中該筒狀螺合部自管接頭主體或流體設備而凸設，該密封用的內環具有隆起於徑外側的環狀大徑部，該連接螺帽形成有與公螺紋螺合的母螺紋。於此專利文獻1中所示，包含：一筒狀螺合部、一管固定用的內環及一連接螺帽，其中，該筒狀螺合部係於以外周形成有公螺紋的狀態而設置於管接頭主體，該管固定用的內環係於其內周部作為流體流通路而於其直徑外側處隆起有環狀大徑部，該連接螺帽係形成有與公螺紋螺合的母螺紋。

前述的管連接裝置中，管在連接管接頭主體時，首先將內環 自管的開放口壓入管的端部內，藉由環狀大徑部使管的端部予以擴徑變形。其次，將此經擴徑變形並附有內環的管插入筒狀螺合部內。其次，將該連接螺帽的母螺紋與筒狀螺合部的公螺紋相螺合。其次，栓進連接螺帽使其鎖緊，藉由此栓進的連接螺帽而將附有內環的管於軸心方向緊壓，而進行管的連接。

前述的管連接裝置為基於：藉由旋轉將連接螺帽鎖緊，藉由 其尖起處的密封用押壓部（參考專利文獻1的押壓端3c）以將管的擴徑部足以凹陷的程度於軸心方向用力緊壓而使其密封。也就是說，採用此方法的管連接裝置中，為了確保密封性能及相對於拔管時的安全性，有必要使用工具來進行強力鎖緊作業。因而加大作業者的負擔、有狹小空間作業的困難、以及有產生作業不穩定等施工的困難度，有時更會有因缺乏鎖緊而導致影響性能的風險。

另外，由於強力鎖緊所產生的強應力使得對於各部位造成的 變形加大，因此為了防止長時間的使用與高溫下的使用所產生的鬆動，也會另外追加進行鎖緊。另外，於伴隨交換零件及維修等進行取下再施工的情形，會有較前次更加鎖緊的必要。因此，於習知的管連接裝置，對鎖緊位置與使用次數多有設限及進行頻繁地拆下的作業場所中，仍有關於立即進行零件交換的需要及重複使用的改善空間。 ［先前技術文獻］

專利文獻1：日本特開平10-054489號公報

本發明之目的在於提供一種管連接裝置，該管連接裝置為使 用於內環類型中，藉由對構造的再次檢討，不但維持良好地密封性能，且能夠改善為較習知更多次的重複使用。

請求項1的發明為一種管連接裝置，其特徵在於，包含：內 環3，具有外周部3G及內周部3w，該外周部3G之前端形成有前端漸縮的外周擴徑面3a，該外周擴徑面3a使得該外周部3G自前端插入至流體移送用的管4的管端部4C時將該管端部4C為被擴徑，該內周部3w係構成流體移送用流路；管接頭主體1或流體設備1，具有於外周側形成有公螺紋7的筒狀螺合部1A，以及；連接螺帽2，形成有與該公螺紋7相螺合的母螺紋13；其中該內環3為在使該管端部4C為擴徑狀態下被插入至該筒狀螺合部1A內，且，該前端漸縮的外周擴徑面3a為與該公螺紋7螺合的該連接螺帽2將該管4夾壓的狀態下之管連接裝置中，位於該連接螺帽2之該前端漸縮的該外周擴徑面3a之間將管4予以壓合的管押壓部12b，係為相關於該筒狀螺合部1A的軸心Y形成一與該前端漸縮的該外周擴徑面3a互相於相同方向形成有為傾斜的傾斜內周面。

請求項2的發明為於請求項1所述之管連接裝置中，其特徵 在於：該內環3的該外周部3G具有基端漸縮的縮徑外周面3c，該縮徑外周面3c為藉由該前端漸縮的外周擴徑面3a將經擴徑的管端部4C予以縮徑，而形成於前端漸縮的外周擴徑面3a的更為相鄰於基端側的部位，於該內環3的基端部形成有密封元件部y，且於該管接頭主體1或流體設備1各別形成有對應於該密封元件部y的密封形成部k，於該前端漸縮的外周擴徑面3a及該基端漸縮的縮徑外周面3c將外嵌於該管端部4C的內環3於插入於該筒狀螺合部1A的狀態下，藉由該母螺紋13與公螺紋7相螺合的該連接螺帽2向該筒狀螺合部1A的軸心Y方向栓進，而於該管押壓部12b介由該管4於該前端漸縮的外周擴徑面3a予以緊壓的組合狀態中，使該密封元件部y與該密封形成部k互相緊壓，且該管端部4C中以外嵌於該基端漸縮的縮徑外周面3c的縮徑管部分4c及該筒狀螺合部1A，以較該密封元件部y與該密封形成部k的接觸壓還要小的接觸壓互相緊壓或互相分離。

請求項3的發明為於請求項2所述之管連接裝置中，其特徵 在於：於該筒狀螺合部1A中與該縮徑管部分4c相對向於的前端內周面8，為於該前端內周面8與該縮徑管部分4c的外周面之間及該前擴內周面處形成有均勻或實質均勻的間隙。

請求項4的發明為於請求項2所述之管連接裝置中，其特徵 在於包含：該密封形成部k具有相對於該軸心Y為傾斜的錐形外周面18或錐形內周面5的同時，該密封元件部y具有外嵌於該錐形外周面18的傾斜內周面20，或具有內嵌於該錐形內周面5的傾斜外周面11。

請求項5的發明為於請求項2所述之管連接裝置中，其特徵 在於包含：該密封形成部k具有與該軸心Y平行而形成的環狀溝槽m及/或圓筒部分27的同時，該密封元件部y具有壓入該環狀溝槽m的圓筒部14及/或壓入該圓筒部分27的環狀溝槽部28。

通過請求項1的發明，藉由旋轉連接螺帽使其鎖緊（栓進）， 其押壓部雖然對管的端部外嵌於外周擴徑面的部分於軸心方向予以緊壓，但押壓部為與外周擴徑面互相於相同方向為傾斜的傾斜內周面，以寬廣面緊壓管所構成。與習知構造的以尖起角部局部緊壓相比，能明確地降低壓於管的壓力（面壓），因此，能將蠕變（creep）現象予以減小。

強制外嵌於內環的管經內嵌於管接頭主體所構成的管連接 裝置中，因其原本就具有良好的密封性，可以得知：連接螺帽的押壓部予以弄尖而咬合般地壓入管內的習知構成，與藉由傾斜內周面的寬廣面對管予以全體緊壓的本申請案的構成，密封性並無明確的差別。因此，通過將重點放在避免應力集中及將面壓予以下降的本申請案請求項1的結構，能使管的變形與蠕變予以減輕的同時，進而可能使追加鎖緊之重複使用的次數明確地增加。

綜合其結果，本發明能提供一種管連接裝置，該管連接裝置 於使用內環類型中，藉由對構造的再次檢討，而針對使用壽命進行改善，不但維持良好地密封性能，且能較習知更多次的重複使用。

通過請求項2的發明，於連接螺帽予以鎖緊的組裝狀態中， 以不抵接縮徑管部分與筒狀螺合部或以較低的接觸壓抵接而成，能提供內環的密封元件部、管接頭主體或流體設備的密封形成部確實地壓接而予以密封的狀態。也就是說，伴隨著連接螺帽的鎖緊，比方藉由抵接密封元件部與密封形成部，先將外嵌於筒狀螺合部與基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分予以接觸的情形，在組裝狀態中，密封元件部與密封形成部為無抵接或輕微接觸，且藉由外嵌於筒狀螺合部與基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分予以強力壓接後，會有導致密封元件部與密封形成部之間因壓接而使密封功能失去作用的風險極為不方便。

於是，通過請求項2的發明中，縮徑管部分與筒狀螺合部為 以較密封元件部及密封形成部之間的接觸壓還要低的接觸壓互相緊壓，或互相分離所構成，因此能在密封元件部與密封形成部間產生確實及良好壓接的密封功能。其結果加上請求項1的發明的效果，藉由內環的基端部與管接頭主體所產生的密封部具有良好的功能，且也不會在內環前端部產生過多的縮徑變形，而能發揮更為改善的效果。

通過請求項3的發明，筒狀螺合部的前端內周面之前端漸擴 的內周面［與縮徑管部分相對向（即外圍）的前端內周面］與縮徑管部分的外周面之間形成均勻或實質均勻的間隙，與此兩者輕微壓接情形相比較，使其更為確實地將密封元件部與密封形成部予以強力壓接。因此，具有能強化請求項1的發明的該效果與請求項2的發明的該效果的優點。

另外，密封元件部與密封形成部，如請求項4的發明，能採 用以傾斜內周面或傾斜外周面所構成的密封元件部，且能採用以錐形外周面或錐形內周面所構成的密封形成部，如請求項5所述，能採用以圓筒部或環狀溝槽部所構成的密封元件部，且能採用以環狀溝槽或圓筒部分所構成的密封形成部。

以下根據第1圖至第9圖，而說明本發明的實施方式。該說 明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。再者，第1圖、第5圖、第8圖所顯示組裝狀態的管連接裝置A中，描述有管接頭主體1的軸心Y、連接螺帽2的軸心Q、內環3的軸心P、及管4的軸心X的四者，為排列於一直線且互為同一物（軸心Y＝軸心Q＝軸心P＝軸心X）。另外，本說明書中，管接頭主體1、連接螺帽2、內環3及管4的各零件中的「前端側」或「前端」的意指第1圖、第5圖中管4自管接頭主體1以軸心Y方向為遠離的側（或方向），「基端側」或「基端」的意指管4於管接頭主體1以軸心Y方向為接近的側（或方向）。再者，「或/及」的定義為既包含「或」也包含「及」。

［第一實施例］ 管連接裝置A如第1圖所示，藉由管接頭將管與管予以連接，具有管接頭主體1、連接螺帽2及內環3，自內環3的內環主體3A的前端部為以壓入管端部4C內的狀態而將管4予以連通連接。管接頭主體1、連接螺帽2、內環3及管4皆為優良抗熱性、抗藥性的氟素樹脂（例如：PTFE、PFA、ETFE、CTFE、ECTFE等）等的樹脂所製成。再者，管接頭主體1、內環3、管4以該氟素樹脂所構成時，連接螺帽2也能藉由聚醯胺（Polyamide）、聚丙烯（Polypropylene）、聚乙烯（Polyethylene）等樹脂所形成。另外，全部的管接頭主體1、連接螺帽2、內環3及管4也能藉由聚醯胺、聚丙烯、聚乙烯等樹脂所形成。

管接頭主體1如第1圖、第4圖所示，係為筒狀構造，其具 有：筒狀的柄部1C、設置於其軸心Y方向前端側的筒狀螺合部1A、形成於筒狀螺合部1A的基端側的徑內側之小徑筒部1a、及構成內部流路6w的內周面6。雖然圖中並未標示，例如，柄部1C的基端側也具有筒狀螺合部1A與小徑筒部1a，並且於軸心方向中形成有對稱形狀的零件。筒狀螺合部1A中，自其前端部外周朝向基端側形成公螺紋7，於其前端部內周形成前端漸擴的內周面8［於筒狀螺合部1A中與縮徑管部分4c相對向（即外圍）的前端內周面］，此前端漸擴的內周面8的基端側以固定直徑形成有直線狀的內周面9。小徑筒部1a的徑外側中，以固定直徑形成有直線狀的外周面10。小徑筒部1a的徑內側的前端部中，靠近小徑筒部1a前端的連續直徑形成有逐漸變大的前端漸擴狀的傾斜內周面5（「錐形外周面」的一例子）。另外，此小徑筒部1a的外周面10與筒狀螺合部1A的內周面9之間形成有筒狀的環狀溝槽m。

連接螺帽2如第1圖、第3圖所示，為由樹脂製的螺帽所構 成，其內周部具有：與筒狀螺合部1A的公螺紋7相螺合的母螺紋13、以及比此母螺紋13更為前端側而設置並於徑內側突出的環狀的鍔部12。鍔部12的內徑部分於內周面12a設定為比管4的外徑稍大而使管4能插通。鍔部12的基端側為由將壓入內嵌有管端部4C的前端側外周面的內環3，緊壓於連接螺帽2的軸心Q方向的管押壓部12b所構成。再者，鍔部12的外周為了能夠掛上以軸心Q方向來看呈現近似六角形的扳手（鉗子），形成有六個切斷狀的平面部2a。

管押壓部12b以軸心Q方向愈接近母螺紋13側（基端側） 則直徑愈大而形成於基端漸擴的傾斜內周面。詳細而言，與內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a之間緊壓夾入有該管4的連接螺帽2的管押壓部12b，相關於軸心Q而與前端漸縮的該外周擴徑面3a互相於相同方向形成有為傾斜的傾斜內周面。於是，藉由使母螺紋13與筒狀螺合部1A的公螺紋7為螺合的連接螺帽2栓進，成為管押壓部12b將管端部4C的前端側外周面於軸心Q方向予以緊壓。再者，鍔部12的內周面12a內徑雖然是固定的，也可在距離母螺紋13愈遠處內徑愈漸擴大而形成於斜錐內周面。

如第1圖、第2圖所示，內環3具有內環主體3A及嵌合筒 部3B，由具有軸心P的筒狀體所構成，該內環主體3A自管4的開放口壓入管端部4C內，該嵌合筒部3B於此內環主體3A的基端側自管4的開放口而突出於基端側。該內環主體3A與嵌合筒部3B的各內周部3w為以固定直徑形成而構成有流體流通路。內環主體3A的外周部3G所在的前端側形成有擴徑部分3f，此擴徑部分3f的前端側形成有前端漸縮的外周擴徑面3a。於擴徑部分3f的基端側，愈往基端側前進形成有直徑愈小的基端漸縮的縮徑外周部3c，此基端漸縮的縮徑外周部3c與前端漸縮的外周擴徑面3a之間，形成有直徑最大的部分的最大徑部分3b。其次，基端漸縮的縮徑外周部3c的基端側形成有固定外徑的柄外周部3d（柄外周面）。

本申請專利的圖式中，雖記載著內環3的最大徑部分3b於 軸心P方向具有固定長度的構造，但即使將該最大徑部分3b設置為立即的前端漸縮的外周擴徑面3a及基端漸縮的外周部3c的變化方式的構造，其在技術上並無損害。

擴徑部分3f的前端漸縮的外周擴徑面3a係為全體以直徑方 向於外側形成有凸出的凸曲面，此前端漸縮的外周擴徑面3a的基端側處形成有最大徑部分3b，藉由將前端漸縮的外周擴徑面3a與最大徑部分3b使其壓入管端部4C內，而使管端部4C被擴徑變形。另外，前端漸縮的外周擴徑面3a的前端部，愈往內環主體3A的軸心P的基端側前進形成有直徑逐漸縮小的基端漸縮切斷狀的防止變形部16。憑藉此防止變形部16，前端漸縮的外周擴徑面3a壓入管端部4C內後，能使擴徑部分3f的前端部於徑內方向（流體流通路側）中確實的抑制或防止其縮徑變形及突出。另外，通過防止變形部16，能夠抑制或防止流體流動的動量及速度使前端漸縮的外周擴徑面3a的前端側進一步於徑內方向（流體流通路側）變形而突出。

嵌合筒部3B中具有：突出圓筒部14及傾斜外周面11，該 突出圓筒部14為壓入於管接頭主體1的環狀溝槽m中，該傾斜外周面11位於此突出圓筒部14的徑內側，並形成環狀小突起部15。環狀小突起部15的基端側中，越往內環主體3A的軸心P的前端側前進形成有直徑逐漸縮小前端漸縮切斷狀的防止變形部17。通過此防止變形部17，能防止環狀小突起部15的前端側於徑內方向（流體流通路側）變形而突出。於環狀小突起部15之基端漸縮狀的傾斜外周面11與突出圓筒部14的內周面14a之間形成有基端漸擴的環狀的凹陷，此凹陷中嵌入有管接頭主體1的小徑筒部1a的前端部，根據此嵌入而使環狀小突起部15的傾斜外周面11與小徑筒部1a的傾斜內周面5相抵接而構成。

如第1圖所示，管4的係為基端部之端部4C為壓入外嵌於 內環主體3A。如此一來，形成有壓接於前端漸縮的外周擴徑面3a的前端漸縮的壓接部4a，及形成有壓接於最大徑部分3b的最大擴徑壓接部4b，及形成有壓接於基端漸縮的縮徑外周部3c前端漸擴的壓接部4c，及於端部4C形成有壓接於柄外周部3d的柄壓接部4d。管4於被壓入內環3的狀態中，以管4的內周面4A所構成內部流路4w的直徑，及構成內環3的流體流通路內周部3w的直徑，及構成管接頭主體1的內部流路6w之內周面6的直徑，各直徑於同一平面狀皆設定成互為等徑，亦可不限於此。

管4在內環主體3A壓入其管端部4C內後，其具有內環的 管4插入筒狀螺合部1A中而被裝備於管接頭主體1內。其次，如第1圖所示，藉由將連接螺帽2的母螺紋13與管接頭主體1的筒狀螺合部1A的公螺紋7相螺合而向鎖緊方向旋轉，連接螺帽2沿著軸心Y（第3圖的軸心Q）而向基端側方向栓進，連接螺帽2的管押壓部12b將管端部4C的前端側外周面（前端漸縮的壓接部4a的外周面）於軸心Y（第3圖的軸心Q）方向予以緊壓。藉由此緊壓，內環3的突出圓筒部14被壓入管接頭主體1的環狀溝槽m的同時，內環3的傾斜外周面11與管接頭主體1的傾斜內周面5相抵接而被壓接。或者，藉由該緊壓，藉由插入具有內環的管4的筒狀螺合部1A中將輕壓於環狀溝槽m中所進入的突出圓筒部14以更強制性進入的壓入的同時，內環3的傾斜外周面11與管接頭主體1的傾斜內周面5相抵接而被壓接

如前所述，具有內環3的管4在以插入筒狀螺合部1A的狀 態下以連接螺帽2鎖入後，在與管連接裝置A成為連接狀態（組裝狀態）後，而形成第一密封部S1與第二密封部S2。亦即，第一密封部S1為根據管4的前端漸縮的壓接部4a與內環主體3A的前端漸縮的外周擴徑面3之間的壓接所形成。再者，藉由管4與內環3間的壓入，而使管4的最大擴徑壓接部4b與內環主體3A的最大徑部分3b被壓接，管4的縮徑管部分4c與內環主體3A的基端漸縮的縮徑外周部3c被壓接，更使管4的柄壓接部4d與內環主體3A的柄外周部3d被壓接。此些前端漸縮的壓接部4a與前端漸縮的外周擴徑面3a，最大擴徑壓接部4b與最大徑部分3b，縮徑管部分4c與基端漸縮的縮徑外周面3c，及柄壓接部4d與柄外周部3d的壓接狀態，也能藉由鎖緊連接螺帽2而被強化。

第二密封部S2根據外周側的壓入密封部as與內周側的抵接 密封部ts而構成密封部。壓入密封部as根據內環3的嵌合筒部3B的外周面，具體來說為根據突出圓筒部14（密封元件部y的一例子）的外周面14b及置於管接頭主體1的筒狀螺合部1A基端側的內周面9（密封形成部k的一例子）的壓接，並且，根據嵌合筒部3B的內周面，具體來說為根據突出圓筒部14（密封元件部y的一例子）的內周面14a及管接頭主體1的小徑筒部1a（密封形成部k的一例子）的外周面10相壓接所形成的密封部。抵接密封部ts為根據置於內環3的環狀小突起部15（密封元件部y的一例子）的傾斜外周面11，及置於管接頭主體1的小徑筒部1a的傾斜內周面5以軸心Y方向互壓的壓接所形成的密封部。

藉由構成此些第一密封部S1、第二密封部S2，流動於管4 內、內環3內、管接頭主體1內的流體，由於滲入於管4與內環3間的接合面或是滲入於內環3與管接頭主體1間的接合面，因此不會自管接頭主體1的筒狀螺合部1A與管端部4C之間洩漏出來的情況，而成為完全的被密封。如圖1所示，於組裝狀態中，根據尺寸等設定，管接頭主體1的前端漸擴的內周面8與管4的縮徑管部分4c之間具有間隙並無抵接所構成。如此一來，藉由傾斜外周面11與傾斜內周面5之間確實壓接的抵接密封部ts，也就是說第二密封部S2確實能帶來發揮功能狀態。

伴隨著連接螺帽2的鎖緊，比方藉由抵接傾斜外周面11與 傾斜內周面5，先將前端漸擴的內周面8與縮徑管部分4c予以接觸的情形，在組裝狀態下，傾斜外周面11與傾斜內周面5為無抵接或輕微接觸，且藉由前端漸擴的內周面8與縮徑管部分4c予以強力壓接後，抵接密封部ts（第二密封部S2）會有導致失去功能的風險極為不方便。於是，在本發明中，因縮徑管部分4c與筒狀螺合部1A以較密封元件部y與密封形成部k之間的接觸壓還要低的接觸壓互相緊壓，或與本實施例中以互相分離所構成的，抵接密封部ts（第二密封部S2）可確實良好地發揮功能

順便一提，第一密封部S1，具體來說，管4的前端漸縮的 壓接部4a與內環主體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a之間的壓接位置，亦即關於前端壓接位置，為如以下所構成。亦即，如第1圖所示，內環主體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a的構成係為其全體以內環主體3A的擴徑部份3f之最大徑部份3b的直徑方向尺寸（僅有最大徑部份3b的狀態下）將管端部4C予以擴徑變形時，較此時呈現（表現）的管端部4C的內周部的自然的前端漸縮的內周擴徑面4u［此符號4u顯示於第6圖a］更為大徑且形成凸曲面，而將此前端漸縮的外周擴徑面3a壓接於管端部4C的內周部。

關於此自然的前端漸縮的內周擴徑面4u，以較此前端漸縮 的內周擴徑面4u還要大徑，且，形成於凸曲面的前端漸縮的外周擴徑面3a，進一步參考第6圖a、第6圖b予以說明。第6圖a為顯示具有截斷圓錐部30a的圓柱30，其外徑D為與內環主體3A的最大徑部份3b等徑而形成。將此圓柱30自截斷圓錐部30a壓入至具有未經擴徑變形的內徑d的軸心x的管端部4C中，而使管端部4C擴徑變形。如此一來，管4的擴徑部4K與未經擴徑變形管4的直徑部份4M之間形成自然的前端漸縮的內周擴徑面4u。一般來說，此自然的前端漸縮的內周擴徑面4u的形狀與尺寸，為根據管4的材料、厚度（壁厚）t4、擴徑量［（D-d）/2］等的不同而有所差異，只要此些管4的材料、厚度t4、擴徑量其中一個不同，每個情況及特性（形狀與尺寸）都會變化。

另一方面，相對此自然的前端漸縮的內周擴徑面4u，內環 主體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a如第6圖b所示，將擴徑部份3f以沿著軸心P（軸心X）的面切斷的剖面看到的輪廓線形成有向徑外側凸出之曲面，也就是形成有凸曲面。此凸曲面的表面成為圓球表面的球面或成為橢圓球表面的橢圓球面。另外，凸曲面的外徑尺寸，也就是前端漸縮的外周擴徑面3a的直徑尺寸係形成為相較於自然地前端漸縮的內周擴徑面4u，橫跨軸心P方向的全部而以大徑而形成。再者，位於圖第6圖b之t3為顯示最大徑部份3b中內環3的厚度。

憑藉該前端壓接位置的存在，於內環3的前端漸縮的外周擴 徑面3a大範圍與管端部4C的內周部接觸下，能在內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a與管4的內周部之間形成足以涵蓋整個內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a的大範圍的壓接部。如此一來，即使內環3相對於管4於壓入時有些許傾斜，管端部4C與內環3的前端漸縮的外周擴面3a之間所形成的壓接部不會於途中斷裂而對圓周方向的實質全體予以確實地壓接，在這期間亦能獲得有效防止流體從前端漸縮的外周擴徑面3a的前端側滲入的此種效果。

於本實施例的管連接裝置A中，將內環主體3A的前端漸縮 的外周擴徑面3a作為球面狀的凸曲面而相對大的凸出，管4的自然地擴徑變形部4H的形狀藉由樹脂所具有的彈性，一般成為如第6圖b所顯示的形狀（從管內側觀察，為凸曲面狀的擴徑形狀）之故，前端漸縮的外周擴徑面3a與前端漸縮的壓接部4a之間的壓接力，在自觸及內環3的最大徑部分3b的管端部4C的部位沿著管內周部向該凸曲面的軸心P方向前進，而設定成愈接近擴徑量［（D-d）/2］的中間值為愈大。構成內環主體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a的該凸曲面並無限定於球面，懸掛曲面等的平滑凸曲面也可。因此，即使自然地擴徑變形部4H擴徑為凹曲面狀或擴徑為直線狀的情形，前端漸縮的外周擴徑面3a的軸心P方向的尺寸也不會增加，能使前端漸縮的外周擴徑面3a與前端漸縮的壓接部4a成為壓接狀態。

其次，對根據於第一密封部S1的連接螺帽2的押壓構造進 行說明。如同前面所述，於連接螺帽2處將前端漸縮的外周擴徑面3a之間緊壓夾入有該管4的管押壓部12b，相關於筒狀螺合部1A的軸心Y而與前端漸縮的外周擴徑面3a互相於相同方向形成有為傾斜的傾斜內周面。更詳細而言，與傾斜內周面12b的軸心Y（第3圖的軸心Q）相對角度的押壓角θ為設定成較與前端漸縮的外周擴徑面3a的軸心Y（第2圖的軸心P）相對角度的受壓角α更大（θ＞α）。並且，傾斜內周面12b的最小徑r為設定成較前端漸縮的外周擴徑面3a與管4之間的壓入嵌合部分M的最小徑n相同或較其為大（r≧n）。為了得到良好的密封性，傾斜內周面12b的最小徑r與壓入嵌合部分M的最小徑n最好互為等徑。

如第7圖所示，管端部4C與前端漸縮的外周擴徑面3a間的 壓接位置，亦即其兩者4C、3a互相密合部分係定義為壓入嵌合部分M，分別將成為其壓入嵌合部分M的最大徑位置稱為點a，成為最小徑位置稱為點b，其前端漸縮的外周擴徑面3a的最小徑位置（與防止變形部16間的交界點）稱為點c。受壓角α為連結點a與點c的直線L3與軸心Y（第2圖的軸心P）所形成的夾角，亦即，其前端漸縮的外周擴徑面3a的平均角度。圖雖未顯示，但押壓角θ當然為大於連結點a與點b的直線與軸心Y（第2圖的軸心P）所形成的角度。另外，鍔部12的內周面12a的軸心Y（第3圖的軸心Q）相關直徑，即傾斜內周面12b的最小徑r設定為與點b的軸心Y（第3圖的軸心Q）相關直徑，即壓入嵌合部分M的最小徑m相同或較其為大（r≧n）。

於前端壓接位置中，藉由連接螺帽2的旋轉所進行的鎖緊 （栓進），其傾斜內周面12b將壓接外嵌於前端漸縮的外周擴徑面3a部分的前端漸縮的壓接部4a於軸心Y方向予以緊壓。由於是以寬廣面對管4予以緊壓的構成，與以尖起角部（參考專利文獻1的第1圖、第2圖「押壓端3c」）來緊壓的習知構造相比，能明確地將壓於管4部分的壓力（面壓）予以降低，從而，能將蠕變現象予以縮小。主要為，對於密封性能與管固定的安全性不會造成損害，且無強力鎖緊的必要之故，因而能大幅提昇作業性，以及將變形予以（盡可能）控制在最小）而能使產品壽命延長。

根據實施例1的管連接裝置A，根據前述前端壓接位置的構 成，因內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a與管端部4C於鎖緊連接螺帽2之前已經密合在一起，即使連接螺帽2的押壓力比原來還小，於第一密封部S1中亦能得到足夠的密封性能與管固定性能，因此能藉由緊壓而使管端部4C的變形予以降低（最小化）。

根據實施例1的管連接裝置A，因押壓角θ設定為大於受壓 角α，於以前端漸縮的壓接部4a的傾斜內周面12b所按壓的部分中，產生在軸心Y（軸心X）方向愈靠近管接頭主體1側與相反側則壓縮量愈增的楔入作用，能進一步將管4的固定性能效果予以強化。也就是說，對管4自管接頭主體1拔出方向施加拉伸力，則一起被拉開的內環3與傾斜內周面12b之間的管4被夾緊的更強。因此，管4也於拉開方向中產生楔入作用。其次，傾斜內周面12b的最小徑r，設定為與前端漸縮的外周擴徑面3a與管4密合部分的壓入嵌合部分M的最小徑n相同或較其為大之故，對於前端漸縮的外周擴徑面3a與管端部4C無密合部分的施壓之浪費，也就是無需施加多餘的押壓力，即能有效地進行連接螺帽2的鎖緊。換言之，能較習知將連接螺帽2予以輕輕鎖緊。

此情形下，只要採用θ＞α，且r≧n的構成，根據連接螺 帽2的栓進使傾斜內周面12b將管端部4C予以按壓部分中按壓最強的是於壓入嵌合部分M中最接近傾斜內周面12b的最小徑位置的位置，或者於其最小徑位置，藉由楔入作用而具有管4的固定效果的強化，及以較輕的鎖緊力將連接螺帽2鎖緊的效果所相乘強化的優點。加之，設置於內環3的基端側的密封元件部y與設置於管接頭主體1的密封形成部k的壓接形成所致的第二密封部S2，藉由該些第一與第二密封部S1、S2能使其具備有足夠的密封性能。

另外，於根據本發明之管連接裝置A中，於組裝狀態中管接 頭主體1的前端漸擴的內周面8與管4的縮徑管部分4c作為無抵接或經抵接而使其構成極輕的接觸，第一密封部S1與第二密封部S2能確實的發揮功能。亦即，藉由第一密封部S1，能阻止流體滲入內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a與管4之間，另外，藉由第二密封部S2，也能阻止流體滲入內環3的嵌合筒部3B與管接頭主體1的小徑筒部1a以及環狀溝槽m之間。只要此些第一第二的各密封部S1、S2確實發揮功能，內環3與筒狀螺合部1A之間，與內環3與管端部4C之間，筒狀螺合部1A與管端部4C之間便不會發生流體滲入。

在此，假設於組裝狀態中將縮徑管部分4c與前端漸擴的內 周面8予以壓接以對該壓接位置賦予密封機能的情況下，伴隨連接螺帽2的鎖緊而使押壓力被分散，作用於第一密封部S1及第二密封部S2的壓接力依照其份額而相對減低，則會有使管連接裝置全體的密封力有下降的風險。然而，根據本發明在管連接裝置A中，因於組裝狀態下縮徑管部分4c與前端漸擴的內周面8並未被壓接，集中於第一密封部S1以及第二密封部S2的壓接力產生作用的結果，能使作為一個管連接裝置整體的密封力發揮到最大限度。從以上所述，於組裝狀態中，相較與其將縮徑管部分4c與前端漸擴的內周面8相抵接，能使其於這兩者4c與8之間置有間隙，或使其置於壓接力不為作動程度的接觸下，第一及第二的各密封部S1、S2能確實的發揮功能，而能使管連接裝置A的密封效果更為徹底。再者，連接螺帽2的管押壓部12b，除了以前述斜錐面所構成，亦能於覆蓋內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a的管端部4C中沿著前端漸縮的壓接部4a的外周面作面接觸而構成圓弧面。

［第二實施例］ 第二實施例的管連接裝置A，如第5圖所示，與第一實施例的管連接裝置A唯一不同的為第一密封部S1與第二密封部S2的構成。於第一密封部S1中，連接螺帽2的管押壓部12b，亦即傾斜內周面12b與前端漸縮的外周擴徑面3a，互相相對於軸心Y以具有相同角度的直線形成於為傾斜的面（圓錐面）上。也就是，前端漸縮的外周擴徑面3a藉由自實施例1中立體的彎曲面，相對於軸心Y以受壓角α變更為傾斜圓錐面（二維的曲面）的同時，將傾斜內周面12b的押壓角θ設定為與受壓角α相同的值。再者，押壓角θ與受壓角α亦可為互相相異的值，受壓角α的值以略大於押壓角θ為較佳。

關於第二密封部S2進行說明。於內環3的嵌合筒部3B中， 於外周面3e與內周部3w、越靠近基端面中內環3的前端側為漸縮的傾斜內周面形成有前端漸縮的傾斜內周面20。另一側管接頭主體1中，筒狀螺合部1A的根部（基端側）的徑內側中，愈往管接頭主體1的前端側形成具有小徑錐形外周面18之前端漸縮的小徑筒部1a，此小徑筒部1a的錐形外周面18與筒狀螺合部1A的內周面9之間形成有嵌入嵌合筒部3B的基端部的前端漸擴的環狀溝槽19。並且，該小徑筒部1a的前端部中，小徑筒部1a的前端側於徑內方向（流體流通路側）變形突出，據此防止流體侵入與滯留，而形成切斷狀的防止變形部21。

根據此第二實施例管連接裝置A的組裝狀態狀況如以下所 述。藉由連接螺帽2螺合而鎖入栓進於管接頭主體1的筒狀螺合部1A中，連接螺帽2的管押壓部12b，詳細來說為傾斜內周面12b，將壓入外嵌於前端漸縮的外周擴徑面3a之管端部4C的前端側外周面（前端漸縮的壓接部4a的外周面）於軸心Y方向予以緊壓。從而將內環3的嵌合筒部3B的基端部壓入管接頭主體1的環狀溝槽19中，管接頭主體1的前端漸縮的錐形外周面18（密封形成部ｋ的一例）與內環3的前端漸縮的傾斜內周面20（密封元件部y的一例）相抵接而被壓接，而形成第二密封部S2。並且為能使第二密封部S2發揮正常的功能，也就是說嵌合筒部3B的傾斜內周面20與該環狀溝槽19的錐形外周面18相抵接，嵌合筒部3B的基端側的端面以環狀溝槽19與軸心Y方向處所分離而形成切斷狀的抵接迴避部25為較佳。

順帶一提，對管4施以自管接頭主體1拉伸方向的拉張力的 情況下，於第二實施例的第二密封部S2中，使前端漸縮的傾斜內周面20與錐形外周面18相遠離而有密封功能降低或解除的風險。相對於此，突出圓筒部14與環狀溝槽m之間藉由具有具有外周側的壓入密封部as之第一實施例的第二密封部S2中，即使管4的拉伸移動而連帶使突出圓筒部14多少被拉伸而移動，環狀溝槽m與突出圓筒部14間的壓入嵌合狀態亦能維持，是故，此點為有利於確保其密封功能。

於第二實施例的管連接裝置A中使用內環3將管4與管接頭 主體1的連接構造，關於第一密封部S1與第二密封部S2以外的構成，與第1圖中所顯示第一實施例的管連接裝置A的構成者相同。因此第一實施例與第二實施例間互相對應位置中，於第5圖中亦以第1圖的符號標示及其說明予以省略。再者，於第二實施例的管連接裝置A中，將第二密封部S2的構成與第一實施例的管連接裝置A中第二密封部S2為相同構成，亦能只有使第一密封部S1的構成與第一實施例的管連接裝置A相異。

［第三實施例］ 如圖8所示，第三實施例的管連接裝置A不同於第一實施例的管連接裝置A的地方只有其內環3的嵌合筒部3B的構成。亦即，嵌合筒部3B的外周面3e為略微小於筒狀螺合部1A的內周面9之物，且自其外周面3e向徑外側環狀突出並與軸心Y方向互相分離而形成複數環狀凸條26，其他皆與第一實施例的管連接裝置相同。此情形下，複數的環狀凸條26與內周面9相壓接，而能於各環狀凸條26中發揮密封功能。

［第四實施例］ 如圖9所示，第四實施例的管連接裝置A，與第一實施例的管連接裝置A不同的只有內環3的基端部與管接頭主體1的嵌合構造。如圖9所示，管接頭主體1中形成有以軸心Y方向於基端側凹陷的外周溝槽29，並於外周溝槽29的徑內側處形成有以軸心Y方向於前端側突出的圓筒部分27，以及於圓筒部分27的徑內側形成有小徑筒部1a。內環3的基端部中形成有小徑圓筒部31，該小徑圓筒部31具有：外周圓筒部32，為嵌入於外周溝槽29中、環狀溝槽部28，受圓筒部分27所壓入，以及，前端漸縮的傾斜內周面20，為形成於小徑筒部1a並受前端漸縮的錐形外周面18所壓接。

也就是，根據為環狀溝槽部28的密封元件部y與為圓筒部 分27的密封形成部k而形成外周側的壓入密封部as，根據為前端漸縮的傾斜內周面20的密封元件部y與為前端漸縮的錐形外周面的18的密封形成部k而形成內周側的抵接密封部ts。並且，以此些外周側的壓入密封部as與內周側的抵接密封部ts而構成第二密封部S2。再者，於管接頭主體1中，亦能將構成密封元件部Y的各部位，與內環3中構成密封形成部k的各部位，分別形成於相反側的零件。亦即，於管接頭主體1側形成外周圓筒部、環狀溝槽部以及小徑圓筒部，也能於內環3側形成外周溝槽、圓筒部分以及小徑筒部。第二密封部S2以外的構成，與圖1所示第一實施例1的管連接裝置A相同，圖9僅顯示重點部位。

［其它實施例］ 作為管連接裝置A密封對象之流體搬送用的管4，也包含自其他的管接頭主體與幫浦、閥門等的流體設備所突設之管狀部分（筒狀螺合部1A）。本發明的管連接裝置A中，亦能使流體設備1代替管接頭主體1而為構成要素。也就是說，筒狀螺合部1A為與殼體一體成形之幫浦或閥門，而將此些幫浦或閥門等總稱定義為流體設備1。

如第1圖、第5圖、第8圖中，雖然管接頭主體1於組裝狀態中 縮徑管部分4c之間具有能空出間隙尺寸設定的前端漸擴的內周面8，亦可使其構成為與縮徑管部分4c輕微接觸之前端漸擴的內周面8。

1‧‧‧管接頭主體(流體設備)
1a(k)‧‧‧小徑筒部
1A‧‧‧筒狀螺合部
1C‧‧‧柄部
2‧‧‧連接螺帽
2a‧‧‧平面部
3‧‧‧內環
3a(3f、3G)‧‧‧前端漸縮的外周擴徑面
3b(3f、3G)‧‧‧最大徑部分
3c(3f、3G)‧‧‧基端漸縮的縮徑外周部
3d(3G)‧‧‧柄外周部
3e‧‧‧外周面
3w‧‧‧內周部
3A‧‧‧內環主體
3B‧‧‧嵌合筒部
4‧‧‧管
4a‧‧‧壓接部
4b‧‧‧最大擴徑壓接部
4c‧‧‧前端漸擴的壓接部（縮徑管部分）
4d‧‧‧柄壓接部
4u‧‧‧自然的前端漸縮的內周擴徑面
4w‧‧‧內部流路
4A‧‧‧內周面
4C‧‧‧管端部
4H‧‧‧自然的擴徑變形部
4K‧‧‧擴徑部
4M‧‧‧直徑部份
5‧‧‧傾斜內周面（錐形內周面）
6‧‧‧內周面
6w‧‧‧內部流路
7‧‧‧公螺紋
8‧‧‧前端漸擴的內周面（前端內周面）
9‧‧‧內周面
10‧‧‧外周面
11‧‧‧傾斜外周面
12‧‧‧鍔部（突出部）
12a‧‧‧內周面
12b‧‧‧管押壓部（傾斜內周面）
13‧‧‧母螺紋
14(y)‧‧‧突出圓筒部
14a、20‧‧‧內周面
15(y)‧‧‧環狀小突起部
16‧‧‧防止變形部
17、21‧‧‧防止變形部
18（k）‧‧‧外周面
19、m‧‧‧環狀溝槽
25‧‧‧抵接迴避部
26‧‧‧環狀凸條
27（k）‧‧‧圓筒部分
28（y）‧‧‧環狀溝槽部
29‧‧‧外周溝槽
30‧‧‧圓柱
30a‧‧‧截斷圓錐部
31‧‧‧小徑圓筒部
A‧‧‧管連接裝置
a、b、c‧‧‧點
M‧‧‧壓入嵌合部分
L3‧‧‧直線
M‧‧‧壓入嵌合部分
m‧‧‧環狀溝槽
Y(Q、P、X)‧‧‧軸心
S1‧‧‧第一密封部
S2(as、ts)‧‧‧第二密封部（縱深密封部）

第1圖係顯示管連接裝置於鎖緊狀態時的主要部分的剖面圖（第一實施例）； 第2圖係顯示內環的局部剖面的側面圖； 第3圖係顯示將連接螺帽的局部剖面的側面圖； 第4圖係顯示將管接頭主體的局部剖面的側面圖； 第5圖係顯示第1其它構造的管連接裝置的主要部分的剖面圖（第二實施例）； 第6圖a係使用與內環的最大徑部分等徑所形成的圓柱而使管的端部予以擴徑變形，進而顯示出現在管的端部的內周部的自然漸縮的內周擴徑面的狀態的剖面圖； 第6圖b係顯示內環的前端漸縮的外周擴徑面壓入管的端部內使其擴徑變形時的擴大剖面圖； 第7圖係顯示第一密封部的主要部分的擴大剖面圖； 第8圖係顯示第2其它構造的管連接裝置的主要部分的剖面圖（第三實施例）； 第9圖係顯示第3其它構造的管連接裝置的主要部分的剖面圖（第四實施例）；

1‧‧‧管接頭主體(流體設備)

1a(k)‧‧‧小徑筒部

1A‧‧‧筒狀螺合部

1C‧‧‧柄部

2‧‧‧連接螺帽

3‧‧‧內環

3a(3f、3G)‧‧‧前端漸縮的外周擴徑面

3b(3f、3G)‧‧‧最大徑部分

3c(3f、3G)‧‧‧基端漸縮的縮徑外周部

3d(3G)‧‧‧柄外周部

3e‧‧‧外周面

3w‧‧‧內周部

3A‧‧‧內環主體

3B‧‧‧嵌合筒部

4‧‧‧管

4a‧‧‧前端漸縮的壓接部

4b‧‧‧最大擴徑壓接部

4c‧‧‧前端漸擴的壓接部(縮徑管部 分)

4d‧‧‧柄壓接部

4w‧‧‧內部流路

4A‧‧‧內周面

4C‧‧‧管端部

5‧‧‧傾斜內周面(錐形內周面)

6‧‧‧內周面

6w‧‧‧內部流路

7‧‧‧公螺紋

8‧‧‧前端漸擴的內周面(前端內周 面)

9‧‧‧內周面

10‧‧‧外周面

11‧‧‧傾斜外周面

12‧‧‧鍔部(突出部)

12a‧‧‧內周面

12b‧‧‧管押壓部(傾斜內周面)

13‧‧‧母螺紋

14(y)‧‧‧突出圓筒部

14a‧‧‧內周面

14b‧‧‧外周面

15(y)‧‧‧環狀小突起部

16‧‧‧防止變形部

17‧‧‧防止變形部

A‧‧‧管連接裝置

m‧‧‧環狀溝槽

Y(Q、P、X)‧‧‧軸心

S1‧‧‧第一密封部

S2(as、ts)‧‧‧第二密封部(縱深密封部)

Claims (5)

1. 一種管連接裝置，包含： 內環，具有外周部及內周部，該外周部之前端形成有前端漸縮的外周擴徑面，該外周擴徑面使得該外周部自前端插入至流體移送用的管的管端部時將該管端部為被擴徑，該內周部係構成流體移送用流路； 管接頭主體或流體設備，具有於外周側形成有公螺紋的筒狀螺合部；以及 連接螺帽，形成有與該公螺紋相螺合的母螺紋； 其中該內環係在使該管端部為擴徑狀態下而插入至該筒狀螺合部內，且該前端漸縮的外周擴徑面係在將該管夾持於為與該公螺紋螺合的該連接螺帽的狀態下予以緊壓； 其中在與位於該連接螺帽之中的該前端漸縮的該外周擴徑面之間為緊壓該管的押壓部，相關於該筒狀螺合部的軸心而與該前端漸縮的該外周擴徑面互相於相同方向形成有為傾斜的傾斜內周面。
2. 如請求項1所述之管連接裝置，其中： 該內環的該外周部具有基端漸縮的縮徑外周面，該縮徑外周面係藉由從前端漸縮的外周擴徑面被擴徑的該管端部予以縮徑，而形成於前端漸縮的外周擴徑面的更為相鄰於基端側的部位； 在該內環的基端部形成有密封元件部，且於該管接頭主體或流體設備各別形成有對應於該密封元件部的密封形成部； 於該前端漸縮的外周擴徑面及該前端漸縮的縮徑外周面將外嵌於該管端部的內環在插入於該筒狀螺合部的狀態下，藉由以該母螺絲與公螺絲螺合的該連接螺帽向該筒狀螺合部的軸心方向栓進，而於該管押壓部介由該管緊壓於該前端漸縮的外周擴徑面的組合狀態中，使該密封元件部與該密封形成部互相緊壓，且該管端部中外嵌於該前端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分及該筒狀螺合部，以較該密封元件部及該密封形成部的接觸壓更小的接觸壓而互相緊壓或互相分離。
3. 如請求項2所述之管連接裝置，其中： 該筒狀螺合部中相對向於該縮徑管部分的前端內周面，係於該前端內周面與該縮徑管部分的外周面之間及前擴內周面處形成有均勻或實質均勻的間隙。
4. 如請求項2所述之管連接裝置，包含： 該密封形成部具有與相對於該軸心為傾斜的錐形外周面或錐形內周面的同時，該密封元件部具有外嵌於該錐形外周面的傾斜內周面，或是內嵌於該錐形內周面的傾斜外周面。
5. 如請求項2所述之管連接裝置，包含： 該密封形成部具有與該軸心平行而形成的環狀溝槽及/或圓筒部分的同 時，該密封元件部具有壓入該環狀溝槽的圓筒部及/或壓入該圓筒部分的環狀溝槽部。