TW201502408A - 管連接裝置 - Google Patents

Abstract

本發明目的在於提供一種管連接裝置，該管連接裝置在內環的基端部與管接頭主體間的密封部發揮良好功效，且在內環的前端部不產生過度的縮徑變形。 於具有管接頭主體1及連接螺帽2及押入於管端的內環3的管連接裝置中，分別於內環3的基端部形成有密封元件部y且管接頭主體1形成有密封形成部，於組裝狀態中，密封元件不y與密封形成部向彼此壓合，且管端部4C中外嵌於基端漸縮的縮徑外周面3c的縮徑管部分4c及筒狀螺合部1A，係以較該密封元件部y與該密封形成部k之間的接觸壓為低的接觸壓而構成互相壓貼或是互相分開。

Description

管連接裝置

本發明係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體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而自管接頭主體或流體設備而凸設該筒狀螺合部，密封用的內環具有隆起於徑外側的環狀大徑部，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，其中於外周形成有公螺紋的狀態下該筒狀螺合部被設置於管接頭主體，該管固定用的內環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，該連接螺帽形成有與公螺紋螺合的母螺紋。

前述的管連接裝置中，在連接管接頭本體時，先將內環從管的開放口壓入管的端部內，再藉由環狀大徑部使管的端部予以擴徑變形。接下來，將此具有內環及經擴徑變形的管插入筒狀螺合部內。

接下來，將該連接螺帽的母螺紋與筒狀螺合部的公螺紋相螺合。接下來，栓進連接螺帽使其鎖緊，藉由此栓進的連接螺帽而將具有內環的管壓合於軸心方向，而進行管的連接。

前述的管連接裝置中，透過將連接螺帽鎖緊，以其尖端位置的密封用押壓部（參考專利文獻1的押壓端3C）將管的擴徑部朝軸心方向用力壓合至凹陷程度的組裝狀態而使用。

又亦由外嵌於內環基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分與筒狀螺合部前端的前端漸擴內周面互相押靠而形成的密封部(參照專利文獻1的三次密封部5B)。如此於習知的管連接裝置中，形成各部密封部的構造，包含：由內環的前端部以及管而成的密封部（a），內環的基端部以及管接頭主體而成的密封部（b），以及管接頭主體的筒狀螺合部以及管而成的密封部（b），。

﹝專利文獻﹞

﹝專利文獻1﹞日本特開平10-054489號公報

［本發明欲解決的問題］

習知的管連接裝置中，雖有如前述的由三個位置的密封部以發揮良好密封性者，但靠著持續盡心研究，發現了以下的待改善點。即了解到在由於測量設定或誤差等，使密封部（b）的接觸壓較弱或是幾乎沒有的狀況(參照第10圖(a))，或是由於密封部（a）及密封部（c）的合計壓接力，而有內環3的內環本體3A前端部因縮徑變形而對流體的流勢帶來負面影響的程度的狀況(參照第10圖(b))。

例如，如第10圖(a)所示，伴隨連接螺帽2鎖緊，該管押壓部12b隔著管4的前端漸縮壓接部4a壓合內環3。藉此密封部（c）雖然能夠強力接觸，但具有密封元件部y與密封形成部k成為接觸極輕或是非接觸狀態，密封部（b）變得不安定的問題。 此狀態下，即使於密封部（b）發生滲漏的最壞狀況，透過強固接觸的密封部（c），可以迴避管連接裝置A的滲漏，但是鑑於依賴連接螺帽2的鎖緊力的密封部（c）若是連接螺帽鬆開密封力便會降低，理想仍以由較靠近流體的位置的密封部（b）以密封，而管接頭主體1的筒狀螺合部1A與內環3之間不會發生流體滲入為佳。

又如第10圖(b)所示，密封部（b）雖正常發揮效果，密封部（c）密封部的壓力過強的狀況也非所希望的狀態。由於連接螺帽2的鎖緊，自密封部（a）及密封部（c）各自的構造上，令內環3縮徑方向的力變得過剩，如同圖10(b)所示，內環本體3A的前端部縮徑變形而突出於內部流路R，可能產生阻礙流體的流動的風險以及誘發積液而使液體置換性惡化的風險。 如此，雖然說習知的管連接裝置並非會立即產生洩漏而實際所發生的問題案例為較少，仍有密封部（b）的效果變得不穩定及內環本體3A的前端部過度縮徑變形的風險，而有改善的空間。

本發明目的在於藉由進一步的加工，提供一種沒有前述風險，即是b密封部正常發揮功能，且內環前端部不產生過度縮徑變形，經過進一步改善的管連接裝置。

關於申請項第1項的發明，為其管連接裝置中包含 一內環，具有外周部3G及內周部3w，該外周部3G具有一外周擴徑面3a，該外周擴徑面3a插入流體輸送用管4的一管端部4C且前端漸縮而使被插入的該管端部4C的管徑擴張，及於該前端漸縮的外周擴徑面3a更往基端側面形成有一縮徑外周面3c，該縮徑外周面3c基端漸縮使被擴張的管端部4C管徑縮小； 一管接頭主體1或是流體機器1，外圍形成有一公螺紋7的筒狀螺合部1A；及 一連接螺帽2，具有與公螺紋7螺合的母螺紋13，以及內周部3w具有管押壓部12b， 透過於該前端漸縮的外周擴徑面3a以及該基端漸縮的縮徑外周面3c的外嵌有該管端部4C的該內環3插入於該筒狀螺合部1A的狀態中，該母螺紋13被螺合於該公螺紋7的該連接螺帽2的於該筒狀螺合部1A的軸心方向的旋進，該管押壓部12b經配置而得以形成隔著該管4壓貼該前端漸縮的外周擴徑面3a的一組裝狀態， 該內環3的基端部形成有密封元件部y，且該管接頭主體1或流體機器1形成有對應該密封元件部y的密封形成部k， 於該组裝狀態中，該密封元件部y與該密封形成部k互相壓貼，且該管體端部4C中外嵌於該基端漸縮的縮徑外周面3c的縮徑管部分4c與該筒狀螺合部1A，係以較該密封元件部y與該密封形成部k之間的接觸壓為低的接觸壓而構成互相壓貼或是互相分開。

關於申請項第2項的發明，為於第1項記載的管連接裝置中，在該筒狀螺合部1A中面對該縮徑管部分4c的前端內周面8形成有一前端漸擴內周面，該前端漸擴內周面於該前端內周面8與該縮徑管部分4c的外周面之間形成有均勻或大致均勻的間隙。

關於申請項第3項的發明，為於第1項記載的管連接裝置中，該密封形成部k具有與對該軸心Y傾斜的椎體外周面8或椎體內周面5的同時，該密封元件部y具備外嵌於該椎體外周面8的傾斜內周面20或內嵌於該椎體內周面5的傾斜外周面11。

關於申請項第3項的發明，為於第1項記載的管連接裝置中，該密封形成部k具有形成於與該軸心Y平行的環狀溝槽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。

依照申請項第1項的發明，於連接螺帽鎖緊的組裝狀態中，縮徑管部分與筒狀螺合部成為不接觸或是以低接觸壓而接觸，因此達成內環的密封元件部與管接頭主體或是流體機器的密封型成部確實被壓接而密封的狀態。 即是伴隨著連接螺帽的鎖緊，假設在密封元件部與密封型成部接觸前，筒狀螺合部與外嵌於基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分先接觸的狀況下，於組接狀態中，密封元件部與密封形成部成為非接觸或是輕微接觸，且筒狀螺合部與外嵌於基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分變得強力壓接，有密封元件部與密封形成部的壓接而成的密封無法發揮效果的風險因此並不適合。

在此，於本發明中，縮徑管部分透過較密封元件部與密封型成部的接觸壓低還低的接觸壓被壓合住，抑或是成為互相離間而構成，因此密封元件部與密封形成部被確實、良好地壓接而產生密封功能。 結果，透過進一步的加工，可提供一種內環基端部與管接頭主體而成的密封部正常發揮效果且內環前端部不產生過度縮徑變形，經過進一步改善的管連接裝置。

依照申請項第2項的發明，為筒狀螺合部的基端內周面的基端漸擴內周面(反向於縮徑管部分(即是外圍)的基端內周面)，與縮徑管部分的外周面之間形成有均等或幾乎均等的間隙，因此相較於此兩者輕微壓接的狀況，更會確實成為密封元件部與密封形成部受到強力壓接。因此，具有由申請項1而強化前數效果的優點。

又密封元件部與密封形成部可採用如同申請項第3項，以傾斜內周面或傾斜外周面為密封元件部，且以椎體外周面或椎體內周面為密封型成部的構成，或是可採用如申請項第4項，以圓筒部或環狀溝部為密封元件部，且環狀溝或圓筒部分為密封型成部的構成。

以下就本發明的管連接裝置中的實施例，參考圖片進行說明，另外，第1圖、第5圖及第8圖所示的組裝狀態的管連接裝置A中，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四者描繪為並列於一直線的同一物(軸心Y=軸心Q=軸心P=軸心X)。 又本說明書中，管接頭主體1、連接螺帽2、內環3及管4的個零件中的「前端側」或「前端」定義為第1或第5等圖中，管4沿軸心Y方向遠離管接頭主體1的一側(或是方向)，「基端側」或「基端」則定義為管4沿軸心Y方向靠近管接頭主體1的一側(或是方向)。另外，「及或」定義為包含「及」與「或」者。

管連接裝置A如第1圖所示，為由管與管連接的管接件所構成，具有管接頭主體1、連接螺帽2及內環3，以使自內環3的內環本體3A的前端部壓入管端部4C內的狀態而連通管4者。管接頭主體1、連接螺帽2、內環3及管4任一皆為具優良耐熱、耐藥性的含氟樹脂(如：PTFE、PFA、ETFE、CTFE、ECTFE等)等的樹脂所製。 另外，管接頭主體1、內環3及管4由前述含氟樹脂所構成時，連接螺帽亦可由聚醯胺、聚丙烯及聚乙烯等樹脂所形成。

管接頭主體1如第1圖、第4圖所示，為具有筒狀的柄部1C、設置於其軸心Y方向的前端側的筒狀螺合部1A、形成於筒狀螺合部1A的根部的圓周內側的小直徑筒部1a及構成內部流路6w的內周面6的筒狀構造者。雖然於圖式中省略，但例如柄部1C得基端側亦具有筒狀螺合部1A及小直徑筒部1a，沿軸心方向形成有對秤形狀的零件。 筒部螺合件1A自其前端部向基端側形成有公螺紋7，其前端部內周形成有前端漸擴的內周面(筒狀螺合部1A中與縮徑管部分4c為對向(即外圍)的前端內周面)8，此前端漸擴的內周面8的基端側以一定直徑形成有直線狀的內周面9。 小直徑筒部1a的圓周外側以一定直徑形成有直線狀的外周面10。小直徑筒部1a的圓周內側的前端部形成有越靠近小直徑筒部1a的前端直徑越大的前端漸擴狀的傾斜內周面(「椎體外周面」的一個例子)5。 又，此小直徑筒部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m。

連接螺帽2如第1圖及第3圖所示，由樹脂製螺帽構成，其內周部具有與筒狀螺合部1A的公螺紋7螺合的母螺紋13，及位於此母螺紋13更前端側而向圓周內側凸出的環狀鍔部12。 鍔部12的內徑部分設置有較管4的外徑略大而使管4可插通的內周面12a。鍔部12的基端側構成為將內環3所壓入內嵌的管端部4C的前端側外周面押向連接螺帽2的軸心Q方向的管押壓部12b。另外，鍔部12的外周由軸心Q視點幾乎呈六角形，為了使板手能夠作用，於6個位置形成有切斷狀的平面部2a。

管押壓部12b形成有以軸心Q方向越向母螺紋13側(基端側)靠近直徑越大的基端漸擴傾斜內周面。詳細而言，以與內環3的前端漸縮外周擴徑面3a之間的空隙夾起而押貼管4的連接螺帽2的管押壓部12b，形成有以軸心Q為準，與前端漸縮的外周擴徑面3a互相朝同方向傾斜的傾斜內周面。 如此，透過將母螺紋13螺合於筒狀螺合部1A的公螺紋7而使連接螺帽2螺進，而使管押壓部12b將管端部4C的前端側外周面沿軸心Q方向押靠。另外，鍔部12的內周面12a的內徑雖為固定，但亦可形成離母螺紋起越遠內徑漸擴大的圓椎內周面。

內環3如第1圖、第二圖所示，構成為具有自管4的開放口被壓入至管端部4C內的內環本體3A，及於此內環本體3A的基端側自管4的開放口向基端側突出的嵌合筒部3B，並帶有軸心P的筒狀體。 此內環本體3A及嵌合筒部3B的各內周部3w形成為固定直徑，成為流體流通路。 內環本體3A的外周部3G中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。擴徑部分3f的基端側形成有越向基端側直徑越縮小的基端漸縮的縮徑外周面3c，此基端漸縮的縮徑外周面3c與前端漸縮的外周擴徑面3a之間，形成有為直徑最大部分的最大徑部分3b。並且基端漸縮的縮徑外周面3c的基端側，形成有外徑固定的體外周部(體外周面)3d。

本發明的圖式中，內環3的最大徑部分3b雖記載為於軸心P方向具有一定長度的構造，但即使最大徑部分3b為鄰接於前端漸縮的外周擴徑面3a及基端漸縮的縮徑外周面3c的變化邊緣，技術上而言也沒有問題。

擴徑部分3f的前端漸縮的外周擴徑面3a，形成有全體沿徑方向朝外側凸出的凸曲面，此前端漸縮的外周擴徑面3a的基端側形成有最大擴徑部位3b，藉由將此前端漸縮的外周擴徑面3a及最大直徑部位壓入管端部4C內，使管端部4C擴徑變形。 又前端漸縮的外周擴徑面3a的前端部，形成有越向軸心P的基端側直徑越小。藉由此防止變形部16，可以實質上抑制或是防止前端漸縮的外周擴徑面3a壓入管端部4C內後，擴徑部分3f的前端部朝徑內方向(流體流通路側)縮徑變形而突出。 又藉由此防止變形部16，可防止或抑制防止因流體的流勢或速度而導致外周擴徑面3a的前端側更朝徑內方向(流體通路側)變形而突出。

嵌合筒部3B形成有壓入管接頭主體1的環狀溝m的突出圓筒部14及環狀小突起部15，該環狀小突起部15系位於該突出圓筒部14的圓周內側並具有傾斜外周面11。該環狀小突起部15的基端部形成有越向軸心P的前端側直徑越小的前端漸縮的切斷狀的防止變形部17。藉由此防止變形部17以防止環狀小突起部15的前端側朝圓周內方向(流體通路側)變形而突出。 環狀小突起部15的基端漸縮的傾斜外周面11及突出圓筒部14的內周面14a之間形成有基端漸擴的環狀凹槽，該凹槽嵌入有管接頭主體1的小直徑筒部1a前端，藉由此嵌入使環狀小突起部15的傾斜外周面11變得能與小直徑筒部1a的傾斜內周面5鄰接。

管4如第1圖所示，該基端部的端部4C被壓入外嵌於內環本體3A。藉此於端部4C形成壓接於前端漸縮的外周擴徑面3a的前端漸縮的壓接部4a、壓接於最大徑部分3b的最大擴徑壓接部4b、壓接於基端漸縮的縮徑外周部3c的前端漸擴壓接部4c，壓接於體外周部3d的體壓接部4d。 於管4壓入於內環3的狀態中，管4內周部所構成的內部流路4w的直徑、構成內環3的流體流通路的內周部3w的直徑及構成管接頭主體1的內部流路6的內周面6的直徑互相設定為相同尺寸的同一平面，但非限定於為同一平面的狀況亦可。

管4在於該管端部4C內壓入內環本體3A後，將該附有內環的管4插入筒狀螺合部1A裝備於管接頭主體1內。 接著，如第1圖所示，透過將連接螺帽2的母螺紋13螺合於管接頭主體1的筒狀螺合部1A的公螺紋7而向鎖緊方向旋轉，連接螺帽2沿軸心Y(第3圖的軸心Q)向基端側向螺進，以連接螺帽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)押靠軸心Y(第3圖的軸心Q)方向。 藉由此押靠，內環3的突出圓筒部14被壓入管接頭主體1的環狀溝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為鄰接而被壓接。或是藉由該押靠，藉由插入附有內環的管4筒狀螺合部1A而輕微押住環狀溝m的突出圓筒部被進一步強制地被押住而壓入的同時，內環3的傾斜外周面11與管接頭主體1的傾斜內周面5為鄰接而被壓接。

如同前述，附有內環3的管4插入於筒狀螺合部1A的狀態以連接螺帽鎖緊，管連接裝置A成為連接狀態(組裝狀態)，便會形成有第一密封部S1及第二密封部S2。 即第一密封部S1為由管4的前端漸縮的壓接部4a與內環本體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a的壓接所形成。 另外透過內環3與管4的□大擴徑壓接部的壓入，管4的最大擴徑壓接部4b與內環本體3A的最大徑部分3b被壓接，管4的縮徑管部分4c與內環本體3A的基端漸縮的縮徑外周面3c被壓接，更管4的體壓接部4d與內環本體3A的體外周部3d被壓接。這些端漸縮的壓接部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及體壓接部4d與體外周部3d的壓接狀態，亦會透過連接螺帽2的鎖緊而強化。

第二密封部S2為於外周側的壓入密封部as，與內周側的鄰接密封部ts所構成的密封部。 押入密封部as為內環3的嵌合筒部3B的外周面，具體而言為由突出圓筒部14(密封元件部y的一例)的外周面14b與管接頭主體1的筒狀螺合部1A中基端側的內周面9(密封形成部k的一例)的壓接，進一步為嵌合筒部3B的內周面，具體而言為突出圓筒部14(密封元件部y的一例)的內周面14a與管接頭主體1的小直徑筒部1a(密封形成部k的一例)的外周面10的壓接所形成的密封部。 鄰接密封部ts為由內環3的環狀小突起部15(密封元件部y的一例)中傾斜外周面11，與管接頭主體1的小直徑筒部1a中傾斜內周面5以軸心Y方向互相押靠的壓接所形成的密封部

藉由構成有這些第一密封部S1、第二密封部S2，流經管4內、內環3內、管接頭主體1內的流體不會侵入管4與內環3的接合面或是內環3與管接頭主體1的接合面而漏出，受到萬全的密封。 如第1圖所示，於組裝狀態中，透過尺寸設定等，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，構成為隔出空隙而不鄰接。藉此，傾斜外周面11與傾斜內周面5被確實壓接，帶給鄰接密封部ts，即第二密封部S2能夠確實發揮功能的狀態。

伴隨著連接螺帽2的鎖緊，假設於傾斜外周面11與傾斜內周面5連接之前前端漸擴的內周面8與縮徑管部分4c先碰觸的狀況，於組裝狀態中，傾斜外周面11與傾斜內周面5變得非鄰接或輕微接觸，且前端漸擴的內周面8與縮徑管部分4c變得強力壓接，有鄰接密封部ts(第二密封部S2)無法發揮功能得風險而不方便。 此處，於本發明中縮徑管部分4c與筒狀螺合部1A因為以較密封元件部y與密封形成部k低的接觸壓互相押靠，或是如同本實施例一般構成為互相分離，因此鄰接密封部ts(第二密封部S2)可以確實、良好地發揮功效。

另外，關於第一密封部S1中，管4的前端漸縮的壓接部4a與內環本體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a的壓接位置的前端壓接位置，係如以下的構成。 即如第1圖所示，內環本體3A的前端漸縮的外周擴徑面3a，其全體以置於內環本體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4的端部4C予以擴徑變形時，較此時呈現（表現）的管4的端部4C的內周部的自然的前端漸縮的內周擴徑面4u(此符號4u顯示於圖6(a))更為大直徑而形成凸曲面，將此前端漸縮的外周擴徑面3a壓接於管4的端部4C的內周部而構成。

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，而將關於於形成有凸曲面之前端漸縮的外周擴徑面3a，進一步參考圖6（a）、（b）予以說明。      圖6（a）為顯示具有截斷圓錐部30a的圓柱30，其外徑D為與內環本體3A的最大徑部份等徑所形成。將此圓柱30以未擴徑變形內徑d的軸心x從截斷圓錐部30a壓入管4的端部4C中，而使管4的端部4C擴徑變形。如此一來，管4的擴徑部4K與未擴徑變形管4的直徑部份4M之間自然的將前端漸縮的內周擴徑面4u予以形成。 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，內環本體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。此凸曲面的表面形成為圓球表面的球面或形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而橫跨軸心P方向的全部而具有大徑。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。

藉由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涵蓋很寬的範圍與管4的端部4C的內周部予以接觸，能在內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a與管4的內周部之間形成範圍廣至足以涵蓋內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a的全面的壓接部。 藉此，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中斷而對圓周方向幾乎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的前端側滲入的效果。

本實施例的管連接裝置A中，將內環本體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的自然的擴徑變形部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。構成內環本體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，如懸掛曲面等的平滑凸曲面即可。因此，即使自然的擴徑變形部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。 如同前述，連接螺帽2中與前端漸縮的外周擴徑面3a之間壓合夾入有該管4的連接螺帽2的押壓部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。

於第7圖中，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的最小直徑位置（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，亦即為前端漸縮的外周擴徑面3a的平均角度。圖中雖未顯示，但押壓角θ當然大於連結點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的最小直徑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的最小直徑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（螺進），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壓合於軸心Y方向。由於是以寬廣面對管4壓合的構成，與以尖角部（參考專利文獻1的第1圖、第2圖「押壓端緣3c」）來壓合的習知構造相比，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，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，因此能藉由壓合而使管端部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未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4端部4C無密合部分的施壓之浪費，也就是多餘的押壓力無需施加，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，由於連接螺帽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的最小直徑位置的位置，或者於其最小直徑位置，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，形成有內環3的基端側的密封元件部y與設置於管接頭主體1的密封構成部k的壓接所致的第二密封部S2，藉由該些第一、第二密封部S1、S2而備有十分充足的密封性能。

根據本發明的管連接裝置A中，於組裝狀態中構成為管接頭主體1的前端漸擴的內周面8不與管4的縮徑管部分4c鄰接，或是即使鄰接也僅止於輕微接觸，為第一密封部S1與第二密封部S2能夠確實發揮效果者。 即藉由第一密封部S1，阻止流體於內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a與管4之間的滲漏，又藉由第二密封部S2，阻止內環3的嵌合筒部3B與管接頭主體1的小直徑筒部1a以及與環狀溝m之間的滲漏。只要此些第一、第二各密封部S1、S2確實發揮效果，內環3與與筒狀螺合部1A之間、內環3與管端部4C之間、筒狀螺合部1A與管端部4C之間將不會發生流體滲漏。

在此假設組裝狀態中，賦予壓接縮徑管部分4c與前端漸擴的內周面8的該壓接位置密封機能的狀況下，將有伴隨連接螺帽2的鎖緊而來的壓接力被分散，作用於第一密封部S1及第二密封部S2的壓接力也相對降低，使管連接裝置整體的密封力降低的風險。 但是，根據本發明的管連接裝置A中，由於組裝狀態中縮徑管部分4c與前端漸擴的內周面8並不壓接，壓接力集中作用於第一密封部S1及第二密封部S2的結果，使管連接裝置全體的密封力能夠發揮到最大。 由以上所述，於組裝狀態中，比起讓縮徑管部分4c與前端漸擴的內周面8鄰接，使其兩者於4c、8之間保留間隙，或是以壓接力不作用的程度行接觸，第一及第二的各密封部S1、S2能夠確實發揮效果，成為更能萬全密封的管連接裝置A。 另外，連接螺帽2的管押壓部12b除了如前所述構成為圓錐面外，亦可構成為接觸於沿著覆蓋內環3的前端漸縮的外周擴徑面3a的管端部4C中前端漸縮的壓接部4a的外周部的面的圓弧面。

﹝實施例2﹞        實施例2的管連接裝置A如第5圖所示，與實施例1的管連接裝置A僅有第二密封部S2的構造相異。        即內環3的嵌合筒部3B中外周面3e、外周面3w及後端面形成有內環3的越前端側越窄的傾斜內周面20等。另一方面，於管接頭主體1中，筒狀螺合部1A的根部(基端側)的圓周內側，形成有具有管接頭主體1的越前端側直徑越小的圓錐外周面18的前端漸縮的小直徑筒部1a，此小直徑筒部1a的圓錐外周面18與筒狀螺合部1A的內周面9之間，形成有嵌入有嵌合筒部3B的基端側的前端漸擴的環狀溝19。        接著，該小直徑筒部1a的前端側為朝圓周內方向(流體流通路側)變形並突出，藉此形成為防止流體侵入並滯留的切斷狀變型防止部21。

依據此實施例2的管連接裝置A中的組裝狀態如同後述。透過將連接螺帽2螺合至管接頭主體1的筒狀螺合部1A的鎖緊以致螺進，以連接螺帽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)押靠向軸心Y方向。 接著，內環3的嵌合筒部3B的後端部被押入管接頭主體1的環狀溝19，與管接頭主體1的圓錐外周面18(密封型成部k的一例)及內環3的傾斜內周面20(密封元件部y的一例)鄰接而壓接，形成第二密封部S2 接著，嵌合筒部3B的基端側的端面以形成有與環狀溝19以軸心Y方向離間的切斷狀鄰接迴避部25，使嵌合筒部3B的傾斜內周面20鄰接於該環狀溝19的圓錐外周面18而使第二密封部S2能發揮正確的效果為佳。

另外，對管4施以自管接頭主體1拉伸方向的拉張力的情況下，於實施例2的第二密封部S2中，使傾斜內周面20與圓錐外周面18相遠離而有密封功能降低或解除的風險。相對於此，具有由突出圓筒部14與環狀溝m而成的外周側的押入密封部as的實施例1的第二密封部S2之中，即使管4的拉伸移動連帶使突出圓筒部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。

依據實施例2的管連接裝置A中使用內環3的管4與管接頭主體1的連接，關於第二密封部S2以外的構成，與第3圖、第4圖中所示實施例1的管連接裝置A的構成相同。因此，實施例1與實施例2中互相對應的位置，於第5圖中亦以第1圖的符號標示，其說明予以省略。

﹝實施例3﹞ 實施例3的管連接裝置A如第8圖所示，僅內環3的嵌合筒部3B的構成與實施例1的管連接裝置A相異。 即嵌合筒部3B的外周面3e成為直徑若干小於筒狀螺合部1A的內周面9，且形成有沿軸心Y方向互相分離，自其外周面3e向圓周外側呈環狀突出的複數個環狀凸條26，除此之外與依據實施例1的管連接裝置相同，此狀況下，複述的環狀凸條26與內周面9之間被壓接，於各環狀凸條26可發揮密封效果。

﹝實施例4﹞        實施例4的管連接裝置A如第9圖所示，僅內環3的基端部與管接頭主體1機的嵌合構造與實施例1的管連接裝置A相異。        如第9圖所示，於管接頭主體1形成有以軸心Y方向朝基端側凹下的外周溝29、於外周溝29的圓周內側以軸心Y方向朝前端側突出的圓筒部分27及圓筒部分27的圓周內側形成的小直徑筒部。        於內環3的基端部形成有嵌入外周溝29的外周圓筒部32、押入有圓筒部分27的環狀溝部28及具有壓接於形成於小直徑筒部1a的圓錐外周面18的傾斜內周面20的小直徑筒部31。

也就是說，外周側的押入密封部as由為環狀溝部28的密封元件部y與為圓筒部分27的密封型成部k所形成，內周策的鄰接密封部ts由為傾斜內周面20的密封元件部y與為圓錐外周面18的密封型成部k所形成。接著，此些外周側的壓入密封部as與內周側的鄰接密封部ts構成為第二密封部S2。    另外，管接頭主體1中構成密封元件部y的各部位，及內環3中構成密封型成部的各部位，亦可各自使用反向側的零件形成。即管接頭主體1的一側亦可形成為外周圓筒部、環狀溝部及小直徑圓筒部，內環3側亦可形成為外周溝、圓筒部分及小直徑筒部。    第二密封部S2以外的構成如同第1圖所示的實施例1的管連接裝置A，第9圖僅顯示局部。

［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。

第1、第5及第8圖中，管接頭主體1雖為於組裝狀態中備有尺寸設定可在與縮徑管部分4c之間生成空隙的前端漸擴內周面8的構成。但亦可為具有與縮徑管部分4c輕微接觸的前端漸擴的內周面8的構成。

1‧‧‧管接頭主體(流體設備)
10‧‧‧外周面
1a‧‧‧小直徑筒部
1A‧‧‧筒狀螺合部
1C‧‧‧柄部
2‧‧‧連接螺帽
2a‧‧‧平面部
3‧‧‧內環
3A‧‧‧內環本體
3B‧‧‧嵌合筒部
3G‧‧‧外周部
3a‧‧‧前端漸縮的外周擴徑面
3b‧‧‧最大直徑部分
3c‧‧‧基端漸縮的縮徑外周面
3d‧‧‧體外周部
3e‧‧‧外周面
3f‧‧‧擴徑部分
3w‧‧‧內周部
4‧‧‧管
4A‧‧‧內周面
4C‧‧‧管端部
4H‧‧‧擴徑變形部
4K‧‧‧擴徑部
4M‧‧‧直徑部分
4a‧‧‧壓接部
4b‧‧‧最大擴徑壓接部
4c‧‧‧縮徑管部分
4d‧‧‧體壓接部
4w‧‧‧內部流路
4u‧‧‧內周擴徑面
5‧‧‧傾斜內周面(圓錐外周面)
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
11‧‧‧傾斜外周面
12‧‧‧鍔部
12a‧‧‧內周面
12b‧‧‧管押壓部
13‧‧‧母螺紋
14‧‧‧突出圓筒部
14a‧‧‧內周面
14b‧‧‧外周面
15‧‧‧環狀小突起部
16‧‧‧變形防止部
17‧‧‧變形防止部
18‧‧‧圓錐外周面
20‧‧‧傾斜內周面
27‧‧‧圓筒部分
28‧‧‧環狀溝部
29‧‧‧外周溝
30‧‧‧圓柱
30a‧‧‧圓錐部
31‧‧‧小直徑筒部
A‧‧‧管連接裝置
L3‧‧‧直線
M‧‧‧壓入嵌合部分
R‧‧‧內部流路
S1‧‧‧第一封閉部
S2‧‧‧第二封閉部
Y、Q、P、X‧‧‧軸心
as‧‧‧壓入封閉部
t3、t4‧‧‧厚度
ts‧‧‧鄰接封閉部
m‧‧‧環狀溝槽
n、r‧‧‧最小徑
k‧‧‧密封型成部
y‧‧‧密封元件部

﹝第1圖﹞顯示鎖緊狀態下管連接裝置局部的剖面圖(實施例1) ﹝第2圖﹞為顯示內環的部分剖面的平面圖 ﹝第3圖﹞為顯示連接螺帽的部分剖面的平面圖 ﹝第4圖﹞為顯示管接頭主體的部分剖面的平面圖 ﹝第5圖﹞為顯示另一構造的第一館連接裝置局部的剖面圖(實施例2) ﹝第6圖﹞(a)為使用與內環的最大徑部分同直徑而形成的圓柱使管的端部擴徑變形，顯示此處出現之管的端部的內周部的自然地漸縮的內周擴徑面狀態的剖面圖，(b)為顯示內環的前端漸縮的外周擴徑面壓入管的端部內而使其擴徑變形時的擴大剖面圖 ﹝第7圖﹞為顯示第一密封部的局部的擴大剖面圖 ﹝第8圖﹞為顯示另一構造的第二管連接裝置的局部的剖面圖 ﹝第9圖﹞為顯示另一構造的第三管連接裝置的局部的剖面圖 ﹝第10圖﹞為顯示習知的管連接裝置中的問題狀況，(a)為第二密封部的非接觸狀態，(b)為內環前端部的過度縮徑狀態。

1‧‧‧管接頭主體(流體設備)

10‧‧‧外周面

1a‧‧‧小直徑筒部

1A‧‧‧筒狀螺合部

1C‧‧‧柄部

2‧‧‧連接螺帽

3‧‧‧內環

3A‧‧‧內環本體

3B‧‧‧嵌合筒部

3G‧‧‧外周部

3a‧‧‧前端漸縮的外周擴徑面

3b‧‧‧最大直徑部分

3c‧‧‧基端漸縮的縮徑外周面

3d‧‧‧體外周部

3e‧‧‧外周面

3f‧‧‧擴徑部分

3w‧‧‧內周部

4‧‧‧管

4A‧‧‧內周面

4C‧‧‧管端部

4a‧‧‧壓接部

4b‧‧‧最大擴徑壓接部

4c‧‧‧縮徑管部分

4d‧‧‧體壓接部

4w‧‧‧內部流路

5‧‧‧傾斜內周面(圓錐外周面)

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

11‧‧‧傾斜外周面

12‧‧‧鍔部

12a‧‧‧內周面

12b‧‧‧管押壓部

13‧‧‧母螺紋

14‧‧‧突出圓筒部

14a‧‧‧內周面

14b‧‧‧外周面

15‧‧‧環狀小突起部

16‧‧‧變形防止部

17‧‧‧變形防止部

A‧‧‧管連接裝置

S1‧‧‧第一封閉部

S2‧‧‧第二封閉部

Y、Q、P、X‧‧‧軸心

as‧‧‧壓入封閉部

ts‧‧‧鄰接封閉部

m‧‧‧環狀溝槽

k‧‧‧密封型成部

y‧‧‧密封元件部

Claims (4)

1. 一種管連接裝置，包含： 　一內環，具有外周部及內周部，該外周部具有一外周擴徑面，該外周擴徑面插入流體輸送用管的一管端部且前端漸縮而使被插入的該管端部的管徑擴張，及於該前端漸縮的外周擴徑面更往基端側面形成有一縮徑外周面，該縮徑外周面基端漸縮使被擴張的管端部管徑縮小； 　一管接頭主體或是流體機器，外圍形成有一公螺紋的筒狀螺合部；及 　一連接螺帽，具有與公螺紋螺合的母螺紋，以及內周部具有管押壓部， 透過於該前端漸縮的外周擴徑面以及該基端漸縮的縮徑外周面的外嵌有該管端部的該內環插入於該筒狀螺合部的狀態中，該母螺紋被螺合於該公螺紋的該連接螺帽的於該筒狀螺合部的軸心方向的旋進，該管押壓部經配置而得以形成隔著該管壓貼該前端漸縮的外周擴徑面的一組裝狀態， 該內環的基端部形成有密封元件部，且該管接頭主體或流體機器形成有對應該密封元件部的密封形成部， 於該组裝狀態中，該密封元件部與該密封形成部互相壓貼，且該管體端部中外嵌於該基端漸縮的縮徑外周面的縮徑管部分與該筒狀螺合部，係以較該密封元件部與該密封形成部之間的接觸壓為低的接觸壓而構成互相壓貼或是互相分開。
2. 如請求項1所述之管連接裝置，其中在該筒狀螺合部中面對該縮徑管部分的前端內周面形成有一前端漸擴內周面，該前端漸擴內周面於該前端內周面與該縮徑管部分的外周面之間形成有均勻或大致均勻的間隙。
3. 如請求項1所述之管連接裝置，其中該密封形成部具有與對該軸心傾斜的椎體外周面或椎體內周面的同時，該密封元件部具備外嵌於該椎體外周面的傾斜內周面或內嵌於該椎體內周面的傾斜外周面。
4. 如請求項1所述之管連接裝置，其中該密封形成部具有形成於與該軸心平行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。