WO2014181589A1

WO2014181589A1 - インナーリング

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Publication number: WO2014181589A1
Application number: PCT/JP2014/058001
Authority: WO
Inventors: 睦藤井; 俊英飯田
Original assignee: 日本ピラー工業株式会社
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-11-13
Also published as: TW201447156A; EP2995838A4; JP2014219050A; US20160061360A1; US10145497B2; TWI614437B; KR101887260B1; EP2995838A1; JP5871855B2; KR20160025498A; CN105229361A; EP2995838B1

Abstract

　インナーリングがチューブに傾いて圧入されても、流体がチューブとインナーリングとの間に浸み込んでいくのが防止されるインナーリングを提供する。　樹脂製チューブ４に圧入されるインナーリング本体３Ａの外周部３Ｇに形成された拡径部分３ｆの先端側に、チューブ端部４Ｃを圧入してその端部４Ｃを拡径変形させる先窄まりの外周拡径面３ａが形成されているインナーリングにおいて、外周拡径面３ａのインナーリング本体３Ａの軸心Ｐに沿う方向の断面形状が、拡径部分３ｆの最大径部位３ｂにおけるチューブ圧入側の先端となる第１箇所ｅ１と、チューブ圧入側の先端となる第２箇所ｅ２と、第１箇所ｅ１と第２箇所ｅ２との間で、かつ、軸心Ｐに対するチューブ４の外径Ｄと同径となる第３箇所ｅ３とのそれぞれを通るとともに、第３箇所ｅ３における外周拡径面３ａの接線Ｌと軸心Ｐとが為す角度αが３０～６０度となる凸曲面に形成される。

Description

インナーリング

　本発明は、樹脂製のチューブを管接続装置（例えば、管継手や流体機器）に接続するときに用いられるインナーリングに関し、特に、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野で取り扱われる高純度液や超純水において、これを流通させるチューブを接続するのに好適なインナーリングに関するものである。

　インナーリングを用いた樹脂製のチューブの接続としては、例えば特許文献１のものが知られている。
　この特許文献１に示されるものでは、外周に雄ねじが形成された状態で管継手に設けられた筒状螺合部と、内周部が流体流通路とされ径外側に環状大径部が隆起した管固定用のインナーリングと、雄ねじに螺合する雌ねじが形成されたユニオンナットとを備えている。

　管継手にチューブを接続するには、まずインナーリングをチューブの開放口からチューブの端部内に圧入して環状大径部によりチューブの端部を拡径変形させる。
　次に、この拡径変形させたインナーリング付きのチューブを筒状螺合部内に挿入する。
　次いで、ユニオンナットの雌ねじを筒状螺合部の雄ねじに螺合する。
　そして、ユニオンナットを螺進させて、この螺進によりユニオンナットで、インナーリング付きのチューブを軸心方向に押し付けることにより、チューブの接続を行うものである。

　ところで、インナーリングをチューブの開放口からチューブの端部内に圧入するには専用の圧入治具（圧入装置）を用いて行われている。
　この圧入治具（圧入装置）を用いて行われる強制圧入は、例えば特許文献２や特許文献３などに開示されている。
　この特許文献２や特許文献３などに開示されたものでは、インナーリングを押し出し機構に嵌装させる一方、チューブをクランプ治具に固定させてチューブの端部を突出させ、押し出し機構の操作によってインナーリングを軸心方向に押し付けて、チューブの開放口からチューブの端部内に圧入させるものである。

　この圧入治具（圧入装置）では、チューブとインナーリングとを真っ直ぐきっちりと圧入することができるように、クランプ治具と押し出し機構との軸心の相対位置及び方向を精度良く合致させてある。

　このチューブとインナーリングの互いの軸心Ｘ、Ｐが傾かずに一致して圧入されていると、以下のようになる。
　すなわち、図１２に示すように、チューブ４の端部４Ｃの内周面とインナーリング３の外周面３Ｇとは、クロスハッチングで図示するように、要所要所がリング状に圧接されるため、いずれの要所においても途切れのない（欠円箇所のない）リング状のシール状態が構成されることになる。

　ここでさらに、図１１に示す従来のインナーリング３がチューブ４の端部４Ｃ内に互いの軸心Ｘ、Ｐが傾かずに一致して圧入されている場合について、図１２を参照しながら説明すると、以下のようになる。
　まず、図１１に示す従来のインナーリング３には、円錐面状の先窄まりの外周拡径面３ａと最大径部分３ｂとを有する拡径部分３ｆが形成され、この拡径部分３ｆの最大径部位３ｂから円錐面状の先拡がりの外周部３ｃが形成され、この外周部３ｃから同一外径の直線状の胴外周部３ｄが形成されている。

　このインナーリング３がチューブ４の端部４Ｃ内に圧入されると、
　外周拡径面３ａには先端手前部分に図１２に示すリング状の第１圧接部ａ１が構成され、
　外周拡径面３ａと最大径部位３ｂとの間から最大径部位３ｂにかけて図１２に示すリング状の第２圧接部ａ２が構成され、
　最大径部位３ｂから、最大径部位３ｂと先拡がりの外周部３ｃとの間にかけて図１２に示すリング状の第３圧接部ａ３が構成され、
　先拡がりの外周部３ｃと胴外周部３ｄの間には第４圧接部ａ４が形成され、
　胴外周部３ｄにはその大部分に図１０に示すリング状の第５圧接部ａ５が構成されることになる。
　このようにリング状の第１～第５の圧接部ａ１～ａ５が構成されると、チューブ４の端部４Ｃとインナーリング３との間は良好にシールされ、流体の漏れが無いのみならず、端部４Ｃとインナーリング３との間に流体の入り込む余地もなくなる。

　しかしながら、実際の圧入作業においては、前述のようにチューブとインナーリングの互いの軸心が傾かずに一致して圧入されるという理想的な状態にならない場合がある。この理想的な状態にならない場合について鋭意研究し解析したところ、主に次の（１）～（３）の理由による。

（１）樹脂製のチューブはクランプ治具に固定させてチューブの端部を突出させるものである。この突出させたチューブの端部内にインナーリングを押し出し機構により強制的に押し付けて圧入させるため、この押し付け圧入時に、突出させたチューブの端部が多少屈曲変形してしまうことがある。この屈曲変形が起こると、インナーリングの軸心がチューブの端部の軸心に対して若干傾いて圧入されてしまうケースがある。

（２）現場での人為的操作によって切断されるチューブの端面は、チューブの軸心に対して必ずしも直角に切断されるとは限らず、少し傾斜した状態で切断されてしまうことがある。
　この端面が少し傾斜したチューブにインナーリングを押し付けて圧入させると、チューブにおける軸心方向で最も突出している部分から順次圧入が開始されるように時差が付く。
　従って、圧入に伴う摩擦力がチューブの全周にわたって同時に均一に作用せず、周方向で偏って順次作用することになり、前述の（１）と同様に、インナーリングの軸心がチューブの端部の軸心に対して若干傾いて圧入されてしまうケースがある。

（３）樹脂製のチューブは連続押出成形されてケーブルコアに巻回された状態で納入される。この巻回されたチューブは曲がり癖がついており真っ直ぐに矯正するが、この曲がり癖を完全に除去することが難しく、僅かながら軸心方向で湾曲することが殆どである。
　この曲がり癖の程度にもよるが、この曲がり癖が大きいと、インナーリングの軸心がチューブの端部の軸心に対して真っ直ぐに圧入されず、若干傾いて圧入されてしまうケースがある。

　このような理由でチューブ軸心とインナーリング軸心とが互いに傾いてしまうのである。チューブの傾きはそれぞれの軸心どうしの傾きにしてせいぜい１度程度の小さなずれであるが、互いの軸心どうしが傾いてしまうと、以下の問題が発生する。

　すなわち、図１３に示すように、第２～第５圧接部ａ２～ａ５については、図１２に示す場合と同様な圧接状況を示すものの、第１圧接部ａ１は円錐面の外周拡径面３ａにおいてチューブ４の剛性が作用して縮径変形しやすいインナーリング３の先端部に幅狭の帯状領域として形成される。
　インナーリング３の最大径部位３ｂがチューブ４の内周面４Ａに圧接しつつその圧接部を始点にチューブ４の端部４Ｃが軸心Ｘに対して傾くため、幅狭の第１圧接部ａ１はその圧接部がリング状とはならず周方向で途切れてしまい、面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎが発生する。

　この面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎが発生すると、流体が高浸透性の液体であればあるほど毛細管現象によって、その面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎとなる箇所から外周拡径面３ａとチューブ４の拡大変形された先窄まりの圧接部４ａとの間の間隙部分ｋに浸み込み、最大径部位３ｂの間際にまで達するおそれがある。
　このような面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎの存在は、インナーリング３にチューブ４を圧入し、探傷浸透液に一定時間浸漬した後インナーリング３とチューブ４の間に浸透した探傷浸透液の有無により知ることができる。

　流体が間隙部分ｋ（図１３参照）にまで浸み込んでしまうと、以下の不具合が出る。
　すなわち、チューブ４内や管継手内を洗浄してから次の流体を流したとしても、先の古い流体が間隙部分ｋに溜まっており、この先の古い流体が面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎから惨み出して、置換した新たな流体に混入するため、新たな流体の純度が低下したり、新たな流体が変質したり、混入を極力防止するために洗浄や置換に多くの時間、多くの洗浄液、多くの置換流体を費やすといった不具合が生じるのである。

特開平１０－０５４４８９号公報特開２００１－０４１３６４号公報特開２００８－１９４７９９号公報

　本発明の目的は、インナーリングがチューブの端部内に傾いて圧入された場合においても、流体がインナーリングの外周拡径面の先端側からチューブとインナーリングの外周拡径面との間に浸み込んでいくのが防止され、もって前述した不具合を解消することができるインナーリングを提供することにある。

　請求項１に係る発明は、樹脂製のチューブ４に圧入するインナーリング本体３Ａの外周部３Ｇに拡径部分３ｆが形成され、この拡径部分３ｆの先端側に前記チューブ４の開放口から端部４Ｃ内に圧入させて前記チューブ４の端部４Ｃを拡径変形させる先窄まりの外周拡径面３ａが形成されたインナーリングにおいて、
　前記外周拡径面３ａの前記インナーリング本体３Ａの軸心Ｐに沿う方向の断面形状が、前記拡径部分３ｆの最大径部位３ｂとなる第１箇所ｅ１と、チューブ圧入側の先端となる第２箇所ｅ２と、前記第１箇所ｅ１と前記第２箇所ｅ２との間で、かつ、前記軸心Ｐに対する前記チューブ４の外径Ｄと同径となる第３箇所ｅ３とのそれぞれを通る凸曲面に形成されていることを特徴とするものである。

　請求項２に係る発明は、請求項１に記載のインナーリングにおいて、前記インナーリング本体３Ａの基端側に、管接続装置Ａに設けられるシール構成部ｍ，１ａと圧接して奥シール部Ｓ３，Ｓ４を構成するシール要素部１４，１５が形成されていることを特徴とするものである。

　請求項１の発明によれば、外周拡径面３ａのインナーリング本体３Ａの軸心Ｐに沿う方向の断面形状が、拡径部分３ｆの最大径部位３ｂとなる第１箇所ｅ１と、チューブ圧入側の先端となる第２箇所ｅ２と、第１箇所ｅ１と第２箇所ｅ２との間で、かつ、軸心Ｐに対するチューブ４の外径Ｄと同径となる第３箇所ｅ３とのそれぞれを通る凸曲面に形成されているため、インナーリング３の外周拡径面３ａの広い範囲にわたりチューブ端部４Ｃの内周部と接触することになり、インナーリング３の外周拡径面３ａとチューブ４の内周部との間にインナーリング３の外周拡径面３ａの全面に及ぶほどの幅広い圧接部を形成することができる。

　従って、インナーリング本体３Ａがチューブ４に対して多少傾いて圧入されることがあっても、チューブ４の端部４Ｃとインナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとの間に形成された圧接部が途切れることがなく周方向のほぼ全体が確実に圧接され、この間に外周拡径面３ａの先端側から流体が浸み込むといった事態を有効に防止することができる。
　その結果、前述した不具合、すなわち、先に流した古い流体が間隙部分ｋに溜まり、この先の古い流体が面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎから惨み出して、置換した新たな流体に混入するため、新たな流体の純度が低下したり、新たな流体が変質したり、混入を防止するために洗浄や置換に多くの時間、多くの洗浄液、多くの置換流体を費やしたりするといった不具合を解消することができる。

　また、請求項２の発明のように、インナーリング本体３Ａの基端側に、管接続装置Ａに設けられるシール構成部（ｍ又は／及び１ａ）と圧接して奥シール部（Ｓ３又は／及びＳ４）を構成するシール要素部（１４又は／及び１５）を形成しておけば、インナーリング本体３Ａと管接続装置Ａとの関係で奥側（基端側）がシールできるようになり、この奥側のシールによって、奥側から流体がインナーリング本体３Ａとチューブ４の端部４Ｃとの間に入り込んでくる事態を万全に回避することができる。

インナーリングの側面図（実施形態１）図１のインナーリングの断面図図１のインナーリングの先端側形状を示す要部の拡大断面図図１のインナーリングを用いてチューブを管接続装置に接続した断面図図４の要部を示す拡大断面図図１のインナーリングがチューブの端部に傾いて圧入された時の圧接状況を示す断面図インナーリング先端側形状を示し、（ａ）は第３箇所の接線角度が３０度、（ｂ）は第３箇所の接線角度が６０度インナーリングとチューブとの不都合な嵌合状態を示し、（ａ）は第３箇所の接線角度が３０度未満の場合、（ｂ）は第３箇所の接線角度が６０度を超える場合インナーリングの断面図（実施形態２）図９のインナーリングを用いてチューブを管接続装置に接続した断面図従来のインナーリングを示す断面図従来のインナーリングとチューブとの良好な圧接状況を示す断面図従来のインナーリングとチューブとの不具合な圧接状況を示す断面図

　以下、本発明のインナーリングにおける実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図４，５，１０に示す管接続装置Ａなどにおいては、管継手本体１の軸心Ｙと、インナーリング３の軸心Ｐと、チューブ４の軸心Ｘとの三者は、一直線に並ぶ互いに同一のもの（軸心Ｙ＝軸心Ｐ＝軸心Ｘ）として描いてある。
　また、本明細書では、管継手本体１、ユニオンナット２、インナーリング３、及びチューブ４の各部品において「先端側」や「先端」とは、図４，５などにおいて、チューブ４が管継手本体１から軸心Ｙ方向で離れる側（又は方向）を指し、「基端側」や「基端」とは、チューブ４が管継手本体１に軸心Ｙ方向で近付く側（又は方向）を指すと定義する。

〔実施形態１〕
　図１～図３にはインナーリング３が示され、図４及び図５にはインナーリング３を用いてチューブ４を接続した管接続装置Ａが示されている。
　この管接続装置Ａは、チューブどうしを接続する管継手よりなり、管継手本体１と、ユニオンナット２と、インナーリング３とを有し、インナーリング本体３Ａをチューブの端部であるチューブ端部４Ｃ内に圧入させた状態でチューブ４を連通接続するものである。
　管継手本体１、ユニオンナット２、インナーリング３、チューブ４はいずれも耐熱、耐薬品性に優れるフッ素樹脂（例：ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ，ＥＣＴＦＥなど）等の樹脂製である。
　なお、管継手本体１、インナーリング３、チューブ４が前記のフッ素樹脂で構成されるとき、ユニオンナット２においては、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂で形成してもよい。また、管継手本体１、ユニオンナット２、インナーリング３、チューブ４のすべてをポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂で形成することもできる。

　管継手本体１は、筒状の胴部１Ｃと、その軸心Ｙ方向の先端側に設けた筒状螺合部１Ａと、その軸心Ｙ方向の基端側に設けた筒状の受口１Ｂと、筒状螺合部１Ａの付根部の径内側に形成した一方の小径筒部１ａと、受口１Ｂの径内側に形成した他方の小径筒部１ｂと、内周面（符記省略）よりなる内部流路６とを有する筒状構造のものである。例えば、軸心Ｙ方向において対称となる形状の部品に形成されている。
　筒状螺合部１Ａには、その先端部外周から基端側に向けて雄ねじ７が形成され、その先端部内周に先拡がりの内周面８が形成され、この内周面８の基端側に同一内径の直線状の内周面９が形成されている。

　小径筒部１ａの径外側には、径一定で直線状の外周面１０が形成され、径内側における先端部には、軸心Ｙ方向の先端側にいくに連れて径が次第に大きくなる先拡がり状の傾斜内周面５が形成されている。
　また、この一方の小径筒部１ａの外周面１０と筒状螺合部１Ａの内周面９との間には筒状の環状溝ｍが形成されている。
　なお、管継手本体１は、図４に示すように、受口１Ｂは筒状螺合部１Ａと同構造に、かつ、他方の小径筒部１ｂは一方の小径筒部１ａと同構造に記載されているが、図１０に示す構造のように受口１Ｂや他方の小径筒部１ｂはそれら以外の構造であっても良い。

　ユニオンナット２は、樹脂製ナットよりなり、その内周部に、筒状螺合部１Ａの雄ねじ７に螺合する雌ねじ１３と、この雌ねじ１３よりも先端側に位置して径内側に張り出す環状の鍔部１２とを有する。
　鍔部１２の内径部分は、チューブ４が挿通できるようにチューブ４の外径より極僅かに大きいほぼ同径の内周面１２ａに設定されている。この鍔部１２の基端側は、インナーリング本体３Ａを圧入したチューブ端部４Ｃの先端側外周面（先窄まりの圧接部４ａの外周面）を、管継手本体１の軸心Ｙ方向に押す押圧部１２ｂとして構成されている。
　従って、雌ねじ１３の筒状螺合部１Ａの雄ねじ７に螺合させての螺進により、押圧部１２ｂがチューブ端部４Ｃの先端側外周面を管継手本体１の軸心Ｙ方向に押し付けていくように構成されている。
　なお、鍔部１２の内周面１２ａは径一定で描いてあるが、雌ねじ１３から遠ざかるほど（軸心Y方向で先端側にいくほど）内径が漸次拡大するテーパ内周面に形成してもよい。

　インナーリング３は、図１～図５に示すように、チューブ４の開放口からチューブ端部４Ｃ内に圧入するインナーリング本体３Ａと、このインナーリング本体３Ａの基端側にチューブ４の開放口から突出する嵌合筒部３Ｂとを有する筒状構造である。
　このインナーリング本体３Ａと嵌合筒部３Ｂとの内周は、互いに同径で均一な内周部３ｗに形成され、流体流通路とされている。
　インナーリング本体３Ａは、その外周部３Ｇに拡径部分３ｆが形成され、この拡径部分３ｆの先端側に先窄まりの外周拡径面３ａが形成されている。この拡径部分３ｆの基端側には、最大径部位３ｂと、この最大径部位３ｂの基端側に嵌合筒部３Ｂ側にいくほど外径が小さくなる先拡がりの外周部３ｃが形成されている。また、この先拡がりの外周部３ｃの基端側には外径が一定の胴外周部（胴外周面）３ｄが形成されている。

　本願の図面においては、インナーリングの最大径部位３ｂが、一定の軸方向の長さを備えた構造として記載されているが、外周拡径面３ａが直ちに先拡がりの外周部３ｃに変化する境界に対応する構造であっても技術的に全く差し支えは無い。その場合、図６などにおいて示す境界３ｇは最大径部位３ｂに一致する。

　拡径部分３ｆの先窄まりの外周拡径面３ａは、全体が径方向で外側に凸となる凸曲面に　成され、この外周拡径面３ａの基端側に最大径部位３ｂが形成され、この外周拡径面３ａと最大径部位３ｂとがチューブ端部４Ｃ内に圧入されることで、チューブ端部４Ｃが拡径変形されるものである。
　また、インナーリング本体３Ａの先端部には、軸心Ｐの先端側にいくほど径が大きくなるように傾斜した内周面よりなるカット状の変形防止部１６が形成されている。この変形防止部１６によって、外周拡径面３ａがチューブ端部４Ｃ内に圧入した後、外周拡径面３ａの先端部側が径内方向（流体流通路側）に変形して突出するのを防止し、さらにこの変形防止部１６によって、流体の流れの勢いや速さで外周拡径面３ａの先端側がさらに径内方向（流体流通路側）に変形して突出するのも防止し、これによって外周拡径面３ａの先端部の圧接力が低下するのを防いでいる。

　嵌合筒部３Ｂには、管継手本体１の環状溝ｍに圧入する突出円筒部１４と、この突出円筒部１４の径内側に位置して傾斜外周面１１を備える環状小突起部１５とが形成されている。環状小突起部１５の基端部には、インナーリング本体３Ａの軸心Ｐの基端側にいくほど径が大きくなるように傾斜した内周面よりなるカット状の変形防止部１７が形成されている。この変形防止部１７により、環状小突起部１５の基端側が径内方向（流体流通路側）に変形して突出するのが防止される。
　環状小突起部１５の傾斜外周面１１と突出円筒部１４の内周面１４ａとの間は、環状の窪みに形成されていて、この窪みに管継手本体１の小径筒部１ａが嵌入され、この嵌入によって環状小突起部１５の傾斜外周面１１と小径筒部１ａの傾斜内周面５とが当接できるようになっている。
　また、嵌合筒部３Ｂの外周面３ｅと胴外周部３ｄとの径差（段差）は、チューブ４の外周面４Ｂと筒状螺合部１Ａの内周面９との間に極力隙間が生じないように、チューブ４の肉厚とほぼ等しく設定されている。

　チューブ４は、そのチューブ端部４Ｃ内にインナーリング本体３Ａを圧入して拡径変形することによって、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａに圧接する先窄まりの圧接部４ａと、インナーリング本体３Ａの最大径部位３ｂに圧接する最大拡径圧接部４ｂと、インナーリング本体３Ａの外周部３ｃに圧接する先拡がりの圧接部４ｃと、インナーリング本体３Ａの胴外周部３ｄに圧接する胴圧接部４ｄとが、形成される。
　この形成状態において、チューブ４の内周面で構成される内部流路４ｗの径とインナーリング３の流体流通路を構成する内周部３ｗの径、及び管継手本体１の内部流路６の径は、互いに同一寸法ｄ（図３，４参照）に、即ち、面一状に設定されているが、この面一状に設定する場合に限られるものではない。

　チューブ４は、そのチューブ端部４Ｃ内にインナーリング本体３Ａを圧入した後、管継手本体１内に挿入して装備される。そして、図４及び図５に示すように、ユニオンナット２の雌ねじ１３を管継手本体１の筒状螺合部１Ａの雄ねじ７に螺合して螺進させることにより、ユニオンナット２の押圧部１２ｂでチューブ端部４Ｃの先端側外周面（先窄まりの圧接部４ａの外周面）を軸心Ｙ方向に押し付ける。
　この押し付けによって、インナーリング３の突出円筒部１４が管継手本体１の環状溝ｍに圧入され、また、インナーリング３の傾斜外周面１１が管継手本体１の傾斜内周面５に当接して圧接される。

　このようにインナーリング３を圧入したチューブ４が管接続装置Ａに挿入されて接続されると、次に述べるように、少なくとも３箇所のシール部（Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４）が構成される。
　第１シール部Ｓ１は、チューブ４の先窄まりの圧接部４ａとインナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとの圧接、チューブ４の最大拡径圧接部４ｂとインナーリング本体３Ａの最大径部位３ｂとの圧接、チューブ４の先拡がりの圧接部４ｃとインナーリング本体３Ａの外周部３ｃとの圧接、さらにチューブ４の胴圧接部４ｄとインナーリング本体３Ａの胴外周部３ｄとの圧接によって構成されるシール部である。

　第２シール部Ｓ２は、チューブ４の先拡がりの圧接部４ｃと、管継手本体１の筒状螺合部１Ａにおける先拡がりの内周面８とが圧接する構造が採られる場合に構成されるシール部である。
　第３シール部Ｓ３は、インナーリング３の嵌合筒部３Ｂの外周面と管継手本体１の筒状螺合部１Ａの内周面９における基端側部分との圧接、さらに嵌合筒部３Ｂ、詳しくは突出円筒部１４の内周面１４ａと管継手本体１の小径筒部１ａの外周面１０との圧接によって構成されるシール部である。
　第４シール部Ｓ４は、インナーリング３の環状小突起部１５における傾斜外周面１１と管継手本体１の小径筒部１ａにおける傾斜内周面５との衝合当接による圧接によって構成されるシール部である。

　これら第１，３，４シール部Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４が構成されていることによって、チューブ４内・インナーリング３内・管継手本体１内を流れる流体は、管継手本体１の筒状螺合部１Ａとチューブ端部４Ｃとの接触面に侵入して漏れることがなく、万全にシールされる。
　なお、これら第１，３，４シール部Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４のうち、第１シール部Ｓ１が確実にシールされていれば、流体は、管継手本体１の筒状螺合部１Ａとチューブ端部４Ｃとの間から侵入したり漏れることがなく、良好なシールが確保される。しかし、より万全なシールを確保するためには第３シール部Ｓ３及び第４シール部Ｓ４のうち少なくともいずれか一方を設けておく方が好ましい。

　ところで、第１シール部Ｓ１のうち、チューブ４の先窄まりの圧接部４ａとインナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとの圧接については、次のように構成されている。
　すなわち、図３に示すように、外周拡径面３ａのインナーリング本体３Ａの軸心Ｐに沿う方向の断面形状が、拡径部分３ｆの最大径部位３ｂとなる第１箇所ｅ１と、チューブ圧入側の先端となる第２箇所ｅ２と、第１箇所ｅ１と第２箇所ｅ２との間で、かつ、軸心Ｐに対するチューブ４の外径Ｄと同径となる第３箇所ｅ３とのそれぞれを通る凸曲面となるように形成されている。
　例えば、図３においては、第１箇所ｅ１が、拡径部分３ｆの最大径部位３ｂにおけるチューブ圧入側の先端となる箇所であり、第３箇所ｅ３における外周拡径面３ａの接線Ｌと軸心Ｐとが為す角度αは３０～６０度（３０°≦α≦６０°）とされている。

　より詳しくは、図３において、外周拡径面３ａの軸心Ｐに沿う断面形状は、前述の第１箇所ｅ１～第３箇所ｅ３の三点を通り中心ｉを有する半径Ｒの円弧（三点円弧又は三点曲線）として定義されている。この図３に描かれているものでは、外周拡径面３ａと変形防止部１６との境目が第１箇所ｅ１で、かつ、外周拡径面３ａと最大径部位３ｂとの境目が第２箇所ｅ２であって、接線角度α≒４２度である。
　なお、チューブ４の外径Ｄとは外周面４Ｂの径である。また、半径Ｒの円弧の中心ｉは、図３においては軸心Ｐの近くにあるが、接線角度αの条件などにより、その位置は種々に変化する。

　このように、先窄まりの外周拡径面３ａが、前述のように定義される凸曲面に形成されていることにより、次の作用効果が得られる。
　今、インナーリング本体３Ａがチューブ端部４Ｃに圧入され、インナーリング本体３Ａが傾いて圧入されたため、図６に示すように、インナーリング本体３Ａの軸心Ｐとチューブの軸心Ｘとの間に相対角度θが存在するとする。

　このように傾いて圧入された不測の状況であっても、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとチューブ４の先窄まりの圧接部４ａとの間に第１圧接部ａ１が形成され、この第１圧接部ａ１は、周方向で途切れることなく連続したリング状で、かつ、軸心Ｐ方向に幅の広い面積の圧接を得ることが可能になる。
　すなわち、この幅の広い面積の圧接は、チューブ４の材料や、厚み（肉厚）、拡径量に依らず、丁度、図６に示す従来の第１圧接部ａ１から第２圧接部ａ２まで連続して一体化したような圧接となることが可能である。

　また、インナーリング本体３Ａの軸心Ｐとチューブの軸心Ｘとの間に相対角度θが存在すると、図６に示すように、チューブ４の曲がり方向外側部分ｓでは、チューブ４の自由径部分（図６にて符号４Ａや４Ｂが付されている部分）から先窄まりの圧接部４ａへと拡径変化する部分の曲がり（拡径曲がり）が緩やかになる。従って、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａに先窄まりの圧接部４ａが押付けられる状態になり、強い圧接状態が得られる。

　そして、チューブ４の曲がり方向内側部分ｖでは、チューブ４の自由径部分から先窄まりの圧接部４ａへと拡径変化する部分の曲がり（拡径曲がり）が激しく（急に）変化し、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａと先窄まりの圧接部４ａとを離間させる作用となり、圧接が弱い状態となる。
　しかしながら、本願の構成においては、圧接が弱くなる曲がり方向内側部分ｖにおいても、前述のように幅の広い面積を有するリング状の第１圧接部ａ１が実現（維持）されて十分に圧接することができ、面圧低下部分ｎ又は非接触部ｎが生じるといった従来の不具合を解消することができる。

　参考として、接線角度αが３０度である場合のインナーリング先端部を図７（ａ）に、そして、接線角度αが６０度である場合のインナーリング先端部を図７（ｂ）に、それぞれ要部断面の例示図として示す。この図７（ａ）と（ｂ）において、インナーリング３は、外周拡径面３ａから先端側は互いに異なる形状及び寸法であるが、最大径部位３ｂから基端側の部分は互いに同じである。
　いずれの場合であっても、チューブ４は外周拡径面３ａに沿う状態となるように円滑に拡径されてインナーリング３に圧入されている。

　このように、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとチューブ４の先窄まりの圧接部４ａとの間にインナーリング３の先端部から軸心Ｐの基端側に向けて幅の広い面積で、かつ、途切れのないリング状の良好な第１圧接部ａ１が形成されると、流体が高浸透性の液であっても、図１３に示す従来のように、インナーリング本体３Ａが傾いて圧入されて毛細管現象などにより非接触部ｎから、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａとチューブ４の先窄まりの圧接部４ａとの間の間隙部分ｋに浸み込んでいく、という不具合を防止することができる。
　この第１圧接部ａ１により、間隙部分ｋに溜まっている先の古い流体が非接触部ｎから惨み出して置換した新しい流体に混入し、この混入によって、新しい流体の純度が落ちるとか、置換後の新しい流体に変質が起こるとかという従来の不具合を解消することができる。また、洗浄や置換に多くの時間、多くの洗浄液、多くの置換流体を費やすという不具合も解消することができる。

　また、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａを前記のように大径で、かつ、凸曲面にする発明とは別の構造として、図１１に示す従来のインナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａよりも軸心Ｐに対する角度をより小さくする手段、つまり、先窄まりの円錐面の外周拡径面３ａの角度τをより小さくする手段も考えられた。
　しかしながら、この手段で周方向に途切れのない第１圧接部を得るには、軸心Ｐ方向の長さを相当に長くせざるを得えず、そうなるとインナーリング本体３Ａの長さが現状（図１１）より大幅に長大化する。加えて、インナーリング本体３Ａの軸心Ｐとチューブの軸心Ｘとの間に相対角度差が存在する場合には、前述したように、曲がり方向内側部分（図６に示す「曲がり方向内側部分ｖ」を参照）でのチューブ４とインナーリング３との圧接が弱くなり、浸透のおそれがある。

　ところで、第３箇所ｅ３の接線角度αが６０度超（α＞６０°）である場合には、図８（ｂ）に示すように、外周拡径面３ａの軸心Ｐに沿う方向の半径（曲率）Ｒが小さくなる。この場合には、チューブ４の圧入荷重が大きくなり、インナーリング３の圧入に強い力が必要となり、しかも、急激なチューブ拡径によるチューブ材の機械的物性の低下、すなわちチューブ材の変質を招く。加えて、チューブ４を加熱して柔らかくする必要も生じるなど、チューブの変質を招く可能性も大きくなる。
　このようにして圧入された場合、図８（ｂ）に示すように、チューブ４の自然径部分から圧接部４ａに架けての拡がり箇所の曲りが、外周拡径面３ａに追従できず、両者の接触面積（図６のａ１参照）自体が小さくなり、安定したシール作用が期待できなくなる。加えて、チューブ４が外周拡径面３ａに添えない部分、即ち離反部分Ｆが大きく発生して液溜りが生じ、液置換特性に悪影響を及ぼすおそれが大になる。

　一方、第３箇所ｅ３の接線角度αが３０度未満（α＜３０°）である場合には、図８（ａ）に示すように、外周拡径面３ａの軸心Ｐに沿う方向の半径（曲率）Ｒが大きくなって穏やかな曲面になる。この場合では、チューブ４の変形がその穏やかな曲面に沿うことができず、チューブ内周面４Ａと外周拡径面３ａとの間に隙間Ｇができてしまう不都合が生じる。これでは、従来の不都合な状態と同様な接触状態になってしまい、芳しくない。
　このように、接線角度αが３０度未満でも６０度超でも種々の不都合を招き易くなるのであり、従って、接線角度αは３０～６０度であることが望ましい。

　実施形態１においては、インナーリング本体３Ａの外周拡径面３ａが球面状の凸曲面とされているが、外周拡径面３ａは球面状に限定されるものではなく、懸垂曲面などのなめらかな凸曲面でもよい。
　以上のように、外周拡径面３ａの軸心Ｐ方向の寸法を増大させることなく、外周拡径面３ａと先窄まりの圧接部４ａとを圧接状態にすることができ、軸方向に幅広い帯状圧接部を形成できるため、従来の不具合（浸透のおそれ）を防止することができる。

〔実施形態２〕
　実施形態２のインナーリング３は、図９，図１０に示すように、嵌合筒部３Ｂの構成のみが実施形態１のものと相違するものである。この相違により、管接続装置Ａにおいても、管継手本体１の嵌合筒部３Ｂの構成が相違するものである。なお、図１０においては、受口１Ｂと他方の小径筒部１ｂとは、図４に示す管継手本体１のものと同じものに記載されている。

　すなわち、インナーリング３の嵌合筒部３Ｂにおいては、外周面３ｅと、内周部３ｗと、基端側にインナーリング３の先端部側ほど窄まる先窄まりの内周面２０とが形成されている。他方、管継手本体１においては、筒状螺合部１Ａの付根部の径内側に、管継手本体１の先端部側ほど径小になる外周面１８を有した先窄まりの小径筒部１ａが形成され、この小径筒部１ａの外周面１８と筒状螺合部１Ａの内周面９との間には嵌合筒部３Ｂの基端側が嵌入する先拡がりの環状溝１９が形成されている。
　そして、小径筒部１ａの先端部には、小径筒部１ａの先端側が径内方向（流体流通路側）に変形して突出し、これによって流体が侵入して滞留するのを防止するためのカット状の変形防止部２１が形成されている。

　実施形態２の場合は、ユニオンナット２を管継手本体１の筒状螺合部１Ａに螺合させて締付方向に回すことにより螺進させる。すると、ユニオンナット２の押圧部１２ｂでチューブ端部４Ｃの先端側外周面（先窄まりの圧接部４ａの外周面）を軸心Ｙ方向に押し付ける。
　これにより、インナーリング３の嵌合筒部３Ｂの基端側が管継手本体１の環状溝１９に押し込まれて、管継手本体１の先窄まりの外周面１８（シール構成部の一例）とインナーリング３の先窄まりの内周面２０（シール要素部の一例）とが当接して圧接され、第３シール部（奥シール部の一例）Ｓ３が構成される。
　なお、この第３シール部Ｓ３を完全に機能させるために、つまり嵌合筒部３Ｂの基端側が環状溝１９の底面に当接して、先窄まりの内周面２０が筒状螺合部１Ａの外周面１８に非圧接の状態にならないように、嵌合筒部３Ｂの基端側の端面はカット状の当接回避部２２に形成されているものである。

　実施形態２のインナーリング３を用いたチューブ４と管継手本体１との接続は、第３シール部Ｓ３（奥シール部）以外の構成について、図４，５に示す実施形態１の構成のものと同様であるため、図９，１０においても図４，５に示す符号を付けることによって、その説明を省略する。

〔別実施形態〕
　インナーリング３を圧入したチューブ４の接続は、実施形態１，２の管接続装置Ａ（管継手）に限られないのは勿論である。本発明を逸脱しない範囲で他の形態の管接続装置Ａ（管継手）と接続するようにしてもよい。また、インナーリング３を圧入したチューブ４の接続は、ポンプ、バルブ等の流体機器よりなる管接続装置に接続するようにしてもよいのは勿論である。

　１ａ　　　　シール構成部
　３Ａ　　　　インナーリング本体
　３Ｇ　　　　外周部
　３ａ　　　　外周拡径面
　３ｂ　　　　最大径部位
　３ｆ　　　　拡径部分
　４　　　　　チューブ
　４Ｃ　　　　端部
　１４，１５　シール要素部
　Ａ　　　　　管接続装置
　Ｄ　　　　　チューブの外径
　Ｐ　　　　　軸心（インナーリングの軸心）
　Ｓ３，Ｓ４　奥シール部
　ｅ１　　　　第１箇所
　ｅ２　　　　第２箇所
　ｅ３　　　　第３箇所
　ｍ　　　　　シール構成部

Claims

　樹脂製のチューブに圧入するインナーリング本体の外周部に拡径部分が形成され、この拡径部分の先端側に前記チューブの開放口から端部内に圧入させて前記チューブの端部を拡径変形させる先窄まりの外周拡径面が形成されたインナーリングであって、
　前記外周拡径面の前記インナーリング本体の軸心に沿う方向の断面形状が、前記拡径部分の最大径部位となる第１箇所と、チューブ圧入側の先端となる第２箇所と、前記第１箇所と前記第２箇所との間で、かつ、前記軸心に対する前記チューブの外径と同径となる第３箇所とのそれぞれを通る凸曲面に形成されているインナーリング。
　前記インナーリング本体の基端側に、管接続装置に設けられるシール構成部と圧接して奥シール部を構成するシール要素部が形成されている請求項１に記載のインナーリング。