TWI635236B - Synthetic resin pipe joint - Google Patents

Abstract

本發明旨在提供一種合成樹脂製管接頭，可適當管理接合螺帽之鎖緊量。 其中，於合成樹脂製管接頭1之接頭本體2，設置作為相對於軸方向垂直之面之第1對向面27，於接合螺帽3，設置與第1對向面27對向之第2對向面34。於第2對向面34，設置朝第1對向面27突出之卡合凸部6。且於第1對向面27，設置在接合螺帽3鎖緊至適當位置之時點，卡合凸部6卡合之卡合凹部5。

Description

合成樹脂製管接頭

本發明，係關於一種合成樹脂製管接頭，用作為泵、閥、濾器等流體設備，或係流體路徑之合成樹脂製管之連接構造。

自以往，於半導體製造裝置及液晶製造裝置等之要求耐化性等之配管通道中，採用氟樹脂等合成樹脂所構成之管或管接頭。作為如此之管接頭，多半使用下列構造者，其包含： 接頭本體，裝設於管之前端部；及 接合螺帽，具有陰螺紋部，該陰螺紋部可鎖緊形成於此接頭本體之外周之陽螺紋部； 且接合螺帽鎖緊於接頭本體之外周，藉此，可確保接頭本體與管之密封性能。

例如，專利文獻1所記載之樹脂製管接頭中，內周部係流體通路且具有朝徑向外側隆起之鼓起部之內環（嵌合部），壓入合成樹脂製之管（管材）之前端部。內環之鼓起部壓入而擴徑變形之管，插入接頭本體之受口。在此狀態下，形成於接合螺帽（壓蓋）之內周之陰螺紋部，螺合在形成於接頭本體之外周之陽螺紋部，藉此，以接合螺帽與內環一齊沿軸方向抵緊管，管連接接頭本體。

為以上述構造確保良好的密封性能，需管理相對於接頭本體接合螺帽之鎖緊量為適當之值。作為此鎖緊量之管理方法，已知使用板手等工具，逐漸鎖緊接合螺帽，同時管理鎖緊扭矩之方法，或以間隙規等重複測定鎖緊尺寸，同時管理之方法等。 【先前技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】　日本特開平10－54489號公報

【發明所欲解決之課題】

近年來，半導體製造裝置等小型化進展，裝備於裝置內部之零件之密集度上昇。因此，目前作業員有時只好在狹窄之空間內以摸索之方式管理接合螺帽之鎖緊量。 此外，上述鎖緊量之管理方法中，分別有如以下之問題。亦即，鎖緊扭矩之管理方法中，於每一使用之工具都有扭矩誤差，故於鎖緊量易於產生差異。且間隙尺寸之管理方法中，接合螺帽之相對於旋轉角沿軸方向前進之距離微小，故於哪一時點鎖緊結束會依作業員產生個人差，於鎖緊量易於產生差異。 鑒於如此之情事，本發明之目的在於提供一種合成樹脂製管接頭，可適當管理接合螺帽之鎖緊量。 【解決課題之手段】

用來達成上述目的之本發明之合成樹脂製管接頭，包含： 內環，於軸方向一端部之外周，突出而形成壓入合成樹脂製之管之前端部內之鼓起部； 合成樹脂製之接頭本體，於內周側形成「在將該鼓起部壓入該管之前端部內之狀態下，被該內環之軸方向另一端部壓入之環狀之密封溝」，且於外周形成陽螺紋部；及 合成樹脂製之接合螺帽，於內周形成「在將該內環之該軸方向另一端部壓入該密封溝之狀態下，鎖緊該接頭本體之陽螺紋部之陰螺紋部」； 且該合成樹脂製管接頭之特徵在於： 於該接頭本體側，設置作為相對於軸方向垂直之面之第1對向面， 於該接合螺帽側，設置與該第1對向面對向之第2對向面， 且該合成樹脂製管接頭包含： 卡合凸部，設於該第1對向面及該第2對向面中一方之對向面，朝另一方之對向面突出；及 卡合凹部，設於該另一方之對向面，於該接合螺帽鎖緊至適當位置之時點，該卡合凸部卡合之。

依本發明，在接合螺帽鎖緊至適當位置之時點，卡合凸部卡合於卡合凹部，故作業員因該卡合，可輕易確認接合螺帽之鎖緊量為適當之值。藉此，可適當進行接合螺帽之鎖緊管理。

該合成樹脂製管接頭中，該卡合凸部，宜在卡合於該卡合凹部之前，抵接該另一方之對向面。此時，接合螺帽鎖緊至適當位置前後，卡合凸部抵接對向面，藉此，該鎖緊阻抗增加，故可更輕易確認已將接合螺帽鎖緊至適當位置前。

該合成樹脂製管接頭中，宜更包含： 限制部，設於該另一方之對向面之該卡合凹部之鄰接位置，朝該一方之對向面突出，限制自該卡合凸部卡合於該卡合凹部之狀態朝鎖緊方向栓進。 此時，藉由限制部，可限制接合螺帽自適當位置更鎖緊，故接合螺帽之鎖緊量為適當之值時，可確實結束該鎖緊。

該合成樹脂製管接頭中，宜更包含： 第1突出部，設於該接頭本體側之外周之既定位置，朝徑向外方突出；及 第2突出部，設於該接合螺帽側之外周之既定位置，朝徑向外方向突出； 且配置該第1突出部及該第2突出部，俾在該卡合凸部卡合於該卡合凹部之時點，彼此之周向之位置一致。 此時，在接合螺帽鎖緊至適當位置之時點，第1突出部及第2突出部之周向之位置相互一致，故藉由以目視確認此，可更輕易確認接合螺帽之鎖緊量為適當之值。且檢查鎖緊量之際，以目視確認第1突出部及第2突出部之周向之位置相互一致，藉此，可輕易確認接合螺帽處於適當位置，故亦可易於進行檢查作業。

該第1突出部，宜包含作為該第1對向面之一部分之接頭本體側端面， 設於該第1對向面之該卡合凸部或該卡合凹部之一部分，形成於該接頭本體側端面。 此時，卡合凸部或卡合凹部中，其一部分形成於第1突出部之接頭本體側端面，故相較於僅形成於第1對向面之接頭本體側端面以外之情形，可提升強度。藉此，可提升承受重複使用卡合凸部或卡合凹部之耐久性。

該第2突出部，宜包含作為該第2對向面之一部分之接合螺帽側端面， 設於該第2對向面之該卡合凸部或該卡合凹部之一部分，形成於該接合螺帽側端面。 此時，卡合凸部或卡合凹部中，其一部分形成於第2突出部之接合螺帽側端面，故相較於僅形成於第2對向面之接合螺帽側端面以外之情形，可提升強度。藉此，可提升承受重複使用卡合凸部或卡合凹部之耐久性。 【發明之效果】

依本發明之合成樹脂製管接頭，可適當管理接合螺帽之鎖緊量。

以下，根據圖式說明本發明之合成樹脂製管接頭之實施形態。 圖1，係顯示依本發明之第1實施形態之合成樹脂製管接頭之剖面圖。圖1中，合成樹脂製管接頭1，包含： 合成樹脂製之彎管型接頭本體2，裝設於合成樹脂（PFA等）製之管10之前端部之外周側； 合成樹脂製接合螺帽3，裝設於此接頭本體2之外周側；及 合成樹脂製內環4，裝設於管10之前端部之內周側。 本實施形態之合成樹脂製管接頭1，可在最高使用壓力為0.4MPa，最高使用溫度為100°以下之環境下使用。 又，本實施形態中，接頭本體2之自折曲部分朝兩端部開口之方向，稱軸方向外方（軸方向外側），接頭本體2之自兩端部開口朝折曲部分之方向，稱軸方向內方（軸方向內側）。

內環4呈圓筒狀形成，設定其內徑與管10之內徑為大致同一尺寸，俾不妨礙流體之移動。於內環4之軸方向外側端部（軸方向一端部）之外周，形成朝徑向外側突出之鼓起部4a。將此鼓起部4a壓入管10之前端部內，使其前端部擴徑。 於內環4之軸方向內側端部（軸方向另一端部），形成自管10之前端部朝軸方向內方突出之圓筒狀之密封突部4b。且於密封突部4b之內周側，形成外徑朝軸方向內方逐漸縮徑之傾斜突起4c。設定密封突部4b之外徑，為與管10之前端之外徑大致同一尺寸。

以PVC、PA、PP、PE或氟樹脂（PFA或PTFE等）之合成樹脂材料形成接頭本體2。設定接頭本體2之內徑，為與內環4之內徑大致同一尺寸。於接頭本體2之軸方向外端部，形成用來將被內環4壓入之管10之前端部，插入接頭本體2之受口部21。於受口部21之外周，形成梯形螺紋所構成之陽螺紋部22。

於接頭本體2，在較受口部21之軸方向內端部更朝徑向內方，形成圓筒狀之密封筒部23。於密封筒部23之軸方向外端部，形成內徑朝軸方向外方逐漸擴徑之傾斜面23a。在此密封筒部23之外周面，與和此對向之受口部21之內周面之間，形成插入有內環4之密封突部4b之環狀之密封溝24。該密封突部4b之前端部抵接或接近此密封溝24之底部。

與接頭本體2相同，以PVC、PA、PP、PE或氟樹脂（PFA或PTFE等）之合成樹脂材料，呈圓筒狀形成接合螺帽3。形成接合螺帽3之內徑，俾較管10之外徑稍大，於管10之前端部裝設接頭本體2之際，管10之前端部（未擴徑之部分）插通接合螺帽3。

接合螺帽3，包含： 推壓部31，於軸方向外端部朝徑向內方突出而形成；及 梯形螺紋所構成之陰螺紋部32，於軸方向中央部之內周形成。 陰螺紋部32，可鎖緊接頭本體2之陽螺紋部22。又，形成本實施形態之陽螺紋部22及陰螺紋部32，俾如後述手動鎖緊接合螺帽3，故可以較少的旋轉數（例如1.5周）鎖緊接合螺帽3。

藉由以上之構成，可以被壓入管10之內環4之密封突部4b，插入接頭本體2之受口部21之狀態，使接合螺帽3朝接頭本體2之軸方向內方栓進，藉此，管10連接接頭本體2。此時，接合螺帽3之推壓部31，將管10之外周面中因該鼓起部4a朝徑向外側膨脹之擴徑部10a，朝軸方向內方推壓。藉此，密封突部4b之前端部抵接或接近密封溝24之底部。且傾斜突起4c之外周面壓接密封筒部23之軸方向外端部之傾斜面23a，且密封突部4b之內周面壓接密封筒部23之外周面，密封突部4b之外周面壓接受口部21之內周面，藉此，確保流體之密封性能。

如此，依本實施形態之合成樹脂製管接頭1，其係內環4之密封突部4b插入接頭本體2之密封溝24之類型，故可利用密封突部4b朝徑向內方及外方之推壓力，確保密封性能，故無需朝軸方向內方強力鎖緊接合螺帽3。因此，合成樹脂製管接頭1，只要在上述使用環境下，即可手動鎖緊接合螺帽3，藉此，可充分確保密封性能，故無需板手等鎖緊工具，可輕易進行鎖緊作業。

圖2係顯示接頭本體2之側視圖。且圖3係顯示接頭本體2之俯視圖。圖2及圖3中，於接頭本體2之外周，在較陽螺紋部22更朝軸方向內方，一體形成略圓環狀之凸緣部25。於凸緣部25之外周面，在周向之既定位置一體形成朝徑向外方突出之第1突出部26。於凸緣部25之外周面沿周向隔著180°之間隔形成2個依本實施形態之第1突出部26。且於凸緣部25之外周面，在周向之既定位置形成平坦部25b。

如圖2所示，橫跨凸緣部25之軸方向全長形成第1突出部26。形成第1突出部26之軸方向外側之端面（接頭本體側端面）26a，在與凸緣部25之軸方向外側之端面25a同一平面上。此等兩端面25a、26a，構成作為相對於軸方向垂直的面之第1對向面27。於第1對向面27，形成朝軸方向內方凹陷之卡合凹部5。

如圖3所示，使該兩端面25a、26a開槽而形成依本實施形態之卡合凹部5。因此，於第1對向面27沿周向隔著180°之間隔形成2個依本實施形態之卡合凹部5。卡合凹部5，以俯視視之於第1突出部26之外周面開口，作為朝徑向內方延伸之長溝形成。如此，卡合凹部5中，其一部分形成於第1突出部26之端面26a，故相較於僅形成於第1對向面27之端面25a之情形，可提升卡合凹部5之強度。藉此，可提升承受重複使用卡合凹部5之耐久性。

於第1對向面27中各卡合凹部5之鄰接位置，一體形成朝軸方向外方突出之限制部7。限制部7，分別配置於相對於各卡合凹部5接合螺帽3之栓進方向（圖3之箭頭a方向）之下方側。形成限制部7中卡合凹部5側之側面7a，在與卡合凹部5中限制部7側之側面5a同一平面上，成為後述之卡合凸部6抵接之抵接面。

圖4係顯示接合螺帽3之側視圖。且圖5係顯示接合螺帽3之底視圖。圖4及圖5中，於接合螺帽3之外周，在周向之既定位置一體形成朝徑向外方突出之第2突出部33。於接合螺帽3之外周面沿周向隔著180°之間隔形成2個依本實施形態之第2突出部33。

如圖4所示，橫跨接合螺帽3之軸方向全長形成第2突出部33，作為手動鎖緊接合螺帽3時握持之握持部使用。配置接頭本體2之第1突出部26及接合螺帽3之第2突出部33，俾在後述之卡合凸部6卡合於卡合凹部5之時點，彼此之周向之位置一致（參照圖7）。

形成第2突出部33之軸方向內側（圖中下側）之端面（接合螺帽側端面）33a，在與接合螺帽3之軸方向內側之端面3a同一平面上。此等兩端面3a、33a，構成作為相對於軸方向垂直之面且與第1對向面27對向之第2對向面34（亦參照圖1）。於第2對向面34，一體形成朝軸方向內方突出之卡合凸部6。

如圖5所示，自第2突出部33之端面33a之徑向外端至接合螺帽3之端面3a，朝徑向內方延伸而形成依本實施形態之卡合凸部6。因此，於第2對向面34沿周向隔著180°之間隔形成2個依本實施形態之卡合凸部6。如此，卡合凸部6中，其一部分形成於第2突出部33之端面33a，故相較於僅形成於第2對向面34之端面3a之情形，可提升卡合凸部6之強度。藉此，可提升承受重複使用卡合凸部6之耐久性。

卡合凸部6，可卡合接頭本體2側之卡合凹部5。設定卡合凸部6之朝軸方向內方之突出量，俾緊接在卡合凸部6卡合於卡合凹部5前（前側）抵接第1對向面27。卡合凸部6，包含卡合於卡合凹部5時抵接限制部7之抵接面7a之側面6a。

其次，參照圖6及圖7，同時說明關於接合螺帽3之鎖緊順序。 相對於接頭本體2開始接合螺帽3之手動鎖緊，再如圖6所示，接合螺帽3，栓進至緊接在其鎖緊量適當之適當位置前，亦即緊接在卡合凸部6卡合於卡合凹部5前後，卡合凸部6之前端面即撞上第1對向面27。藉此，接合螺帽3之鎖緊阻抗急增，故作業員可更輕易地確認已將接合螺帽3鎖緊至緊接在適當位置前。

其後，對抗該鎖緊阻抗而更將接合螺帽3鎖緊後，卡合凸部6即滑接第1對向面27，同時與接合螺帽3一齊栓進，如圖7所示，卡合於卡合凹部5。此時，卡合凸部6自與第1對向面27之滑動阻抗被釋放，故接合螺帽3之鎖緊阻抗急劇減少。藉此，作業員可輕易確認接合螺帽3之鎖緊量為適當之值，可適當進行接合螺帽3之鎖緊管理。

且卡合凸部6卡合於卡合凹部5時，第1突出部26之周向之位置與第2突出部33之周向之位置一致。因此，藉由以目視確認此一致之狀態，可更輕易地確認接合螺帽3之鎖緊量為適當之值。且定期檢查接合螺帽3之鎖緊量之際，藉由以目視確認第1突出部26及第2突出部33之周向之位置相互一致，藉此，可輕易確認接合螺帽3處於適當位置，故亦易於進行檢查作業。

且卡合凸部6卡合於卡合凹部5時，卡合凸部6之側面6a抵接限制部7之抵接面7a。藉此，可限制接合螺帽3自適當位置更朝鎖緊方向栓進，故接合螺帽3之鎖緊量為適當之值時，該鎖緊可確實結束。

圖8，係顯示依本發明之第2實施形態之合成樹脂製管接頭之剖面圖。圖9，係顯示該合成樹脂製管接頭之重要部位側視圖。圖8及圖9中，於本實施形態之合成樹脂製管接頭1，在直管型接頭本體2之外周，不設置凸緣部，代之以另外裝設圓環狀之規環8。 又，本實施形態中，自接頭本體2之軸方向中央部朝軸方向兩端部之開口之方向，稱軸方向外方（軸方向外側），自接頭本體2之軸方向兩端部之開口朝軸方向中央部之方向，稱軸方向內方（軸方向內側）。

於規環8，沿圓周向隔著既定間隔形成複數延伸之長孔8a。規環8之軸方向外側之端面8b，係與接合螺帽3之第2對向面34對向之第1對向面27。於規環8之第1對向面27，對應長孔8a之長邊方向中央部之位置，一體形成朝軸方向外側突出之卡合凸部6。

另一方面，於接合螺帽3之第2對向面34，形成卡合該卡合凸部6之卡合凹部5。且於第2對向面34，卡合凹部5之周向兩側之鄰接位置，一體形成朝軸方向內方突出之突起部9。又，關於本實施形態之其他之構成，與第1實施形態相同，故省略其說明。

其次，參照圖9及圖10，同時說明關於本實施形態之接合螺帽3之鎖緊順序。 相對於接頭本體2開始接合螺帽3之手動鎖緊，再如圖10所示，接合螺帽3，栓進至緊接在適當位置前，亦即緊接在卡合凸部6卡合於卡合凹部5前後，突起部9即抵接卡合凸部6之前端部。藉此，作業員可輕易確認已將接合螺帽3鎖緊至緊接在適當位置前。

其後，更鎖緊接合螺帽3後，突起部9即越過卡合凸部6而卡合於卡合凹部5。越過此卡合凸部6之際，接合螺帽3之鎖緊阻抗急增，於越過突起部9之時點，接合螺帽3之鎖緊阻抗急劇減少。藉此，作業員可輕易確認接合螺帽3之鎖緊量為適當之值，可適當進行接合螺帽3之鎖緊管理。

又，本發明不由上述實施形態限定。例如，上述第1實施形態中，於接頭本體2側設置卡合凹部5，於接合螺帽3側設置卡合凸部6及限制部7，但亦可於接頭本體2側設置卡合凸部6及限制部7，於接合螺帽3側設置卡合凹部5。 且上述第2實施形態中，於接頭本體2側設置卡合凸部6，於接合螺帽3側設置卡合凹部5及突起部9，但亦可於接頭本體2側設置卡合凹部5及突起部9，於接合螺帽3側設置卡合凸部6。且上述第2實施形態之合成樹脂製管接頭1，亦可與第1實施形態相同，具有第1突出部26、第2突出部33或限制部7。且第1實施形態之接頭本體2，除彎管型以外亦可呈直管型等其他形狀，第2實施形態之接頭本體2，除直管型以外亦可呈彎管型等其他形狀。

1‧‧‧合成樹脂製管接頭
2‧‧‧接頭本體
3‧‧‧接合螺帽
4‧‧‧內環
4a‧‧‧鼓起部
5‧‧‧卡合凹部
6‧‧‧卡合凸部
6a‧‧‧側面
7‧‧‧限制部
7a‧‧‧抵接面
8‧‧‧規環
10‧‧‧管
22‧‧‧陽螺紋部
24‧‧‧密封溝
25‧‧‧凸緣部
26‧‧‧第1突出部
26a‧‧‧端面（接頭本體側端面）
27‧‧‧第1對向面
32‧‧‧陰螺紋部
33‧‧‧第2突出部
33a‧‧‧端面（接合螺帽側端面）
34‧‧‧第2對向面

【圖1】係顯示依本發明之第1實施形態之合成樹脂製管接頭之剖面圖。 【圖2】係顯示上述合成樹脂製管接頭之接頭本體之側視圖。 【圖3】係顯示上述接頭本體之俯視圖。 【圖4】係顯示上述合成樹脂製管接頭之接合螺帽之側視圖。 【圖5】係顯示上述接合螺帽之底視圖。 【圖6】係顯示上述接合螺帽之鎖緊途中之狀態之立體圖。 【圖7】係顯示將上述接合螺帽鎖緊至適當位置之狀態之立體圖。 【圖8】係顯示依本發明之第2實施形態之合成樹脂製管接頭之剖面圖。 【圖9】係顯示圖8之合成樹脂製管接頭之重要部位側視圖。 【圖10】係顯示圖8之合成樹脂製管接頭中接合螺帽之鎖緊途中之狀態之側視圖。

Claims (4)

1. 一種合成樹脂製管接頭，包含：內環，於其軸方向一端部之外周，突出形成有壓入至一合成樹脂製之管之前端部內的鼓起部；合成樹脂製之接頭本體，於其內周側形成「在將該鼓起部壓入該管之前端部內之狀態下，被該內環之軸方向另一端部壓入之環狀之密封溝」，且於此接頭本體的外周形成陽螺紋部；及合成樹脂製之接合螺帽，於其內周形成「在將該內環之該軸方向另一端部壓入該密封溝之狀態下，鎖緊該接頭本體之陽螺紋部之陰螺紋部」；且該合成樹脂製管接頭之特徵在於：於該接頭本體側，設置對於軸方向垂直之面亦即第1對向面，於該接合螺帽側，設置與該第1對向面對向的第2對向面，且該合成樹脂製管接頭更包含：卡合凸部，設於該第1對向面與該第2對向面中一方之對向面，朝另一方之對向面突出；卡合凹部，設於該另一方之對向面，於該接合螺帽鎖緊至適當位置之時點，該卡合凸部卡合於此卡合凹部；及限制部，設於該另一方之對向面之該卡合凹部之鄰接位置，朝該一方之對向面突出，限制自該卡合凸部卡合於該卡合凹部之狀態朝鎖緊方向栓進；設定該卡合凸部之朝該另一方之對向面突出之突出量，俾使該卡合凸部在卡合於該卡合凹部之前抵接該另一方之對向面；設定該卡合凸部之朝該一方之對向面突出之突出量，俾使該限制部收納於藉由該卡合凸部之該突出量設定而於該卡合狀態下產生之該一方之對向面與該另一方之對向面間之間隙。
2. 如申請專利範圍第1項之合成樹脂製管接頭，其中更包含：第1突出部，設於該接頭本體側之外周之既定位置，朝徑向外方突出；及第2突出部，設於該接合螺帽側之外周之既定位置，朝徑向外方向突出；且將該第1突出部及該第2突出部配置成：在該卡合凸部卡合於該卡合凹部之時點，彼此之周向之位置一致。
3. 如申請專利範圍第2項之合成樹脂製管接頭，其中該第1突出部，包含作為該第1對向面之一部分的接頭本體側端面，設於該第1對向面之該卡合凸部或該卡合凹部之一部分，形成於該接頭本體側端面。
4. 如申請專利範圍第2或3項之合成樹脂製管接頭，其中該第2突出部，包含作為該第2對向面之一部分的接合螺帽側端面，設於該第2對向面之該卡合凸部或該卡合凹部之一部分，形成於該接合螺帽側端面。