WO2000028251A1 - Resin pipe joint - Google Patents

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Noboru Tamaki
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    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
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    • F16L19/028—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges the collars or flanges being obtained by deformation of the pipe wall
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/04—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe
    • F16L47/041—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe the plastic pipe end being flared either before or during the making of the connection

Definitions

  • the bag nut 9 is screwed to the joint body 8 by a screw 9 a formed in the bag nut 9 and a screw 8 c formed in the joint body 8.
  • the tube 7 is pressed into contact with the inclined portion 8b of the joint body 8 to form a seal portion.
  • a concave portion 7b is formed on the inner surface of the tube 7 in the circumferential direction
  • a convex portion 8a is formed on the outer side of the joint body 8 in the circumferential direction.
  • the fitting of the concave portion 7b and the convex portion 8a locks the tube 7 to the joint main body 8, thereby preventing the tube 7 from coming off from the joint main body 8.
  • a flange portion is formed at an end of the flare portion of the pipe.
  • an extension part integral with the annular member is formed on a side opposite to the chamfered part of the annular member, and when screwed into the joint body, the extension part is formed by an opening of the pipe fastening member. It is preferable to guide the pipe fastening member while inserting the portion.
  • an end face of the extension part and an end face of the pipe fastening member on the extension part side are substantially on the same plane. According to the resin-made pipe joint as described above, when the pipe fastening member is screwed into the joint body, the end face of the extension portion and the end face of the pipe fastening member on the extension portion side are substantially The positional relationship on the same plane can be used as a guide for tightening the pipe tightening member, and the tightening work can be performed efficiently.
  • the tube is made of resin, and the flared portion is formed by thermally melting an end of the tube.
  • the dimensional fluctuation of the flare portion of the pipe which is a press-contact portion, is reduced as compared with a case where the pipe joint is simply formed by thermal deformation or a case where it is formed by forcibly deforming, Sufficient strength can be secured against pulling out of the pipe from the fitting body.
  • FIG. 1 is a sectional view of a resin pipe joint according to an embodiment of the present invention.
  • each part of the pipe 10 are, for example, the outer diameter of the pipe is 25.4 mm (dimension A), the wall thickness of the pipe is 1.6 mm, the outer diameter of the flange is 32 mm (dimension B), and the thickness of the flange is 2.0 mm (dimensions) C), the flare length can be 5.0 mm (dimension D), and the inclination angle of the flare can be 30 ° (angle E).
  • An annular member 12 is inserted outside the tube 10. This attachment is performed by inserting the through hole 12 e of the annular member 12 into the pipe 10.
  • a tapered chamfered portion 12 a is formed at an end of the through hole 12 e of the annular member 12.
  • An annular extension 12b is formed on the side opposite to the chamfer 12a. Since the outer diameter of the extension 12b is smaller than the outer diameter of the annular member 12, a flat portion 12c is formed at the boundary between the annular member 12 and the extension 12b. I have.
  • FIG. 2 shows an example of a state immediately after the fastening of the pipe fastening member 13 to the joint body 11 is started.
  • a part of the extending portion 12 b of the annular member 12 is inserted into the opening 13 b of the pipe tightening member 13.
  • a flange portion 10b serving to prevent the tube 10 from coming off is formed at the end of the flare portion 10a of the tube 10.
  • the flange 10b abuts against the end face of the annular member 12, and the vertical surface of the flange 10b serves as a stopper.
  • the thickness of the flange portion 10 b is set to be larger than the clearance between the chamfered portion 12 a of the annular member 12 and the inclined portion 11 a of the joint body 11. If this is done, it is possible to prevent the flange portion 10b from entering the clearance portion, so that the tube 10 can be more securely prevented from coming off.
  • the thickness C (FIG. 1) of the flange portion 10b is 2.0 mm, whereas the chamfered portion 12a and the inclined portion 11a The clearance between them is 1.0 mm.
  • the flare portion 10a can be formed at the tip of the tube 10 by hot melting using a special jig.
  • Dimensional variation of the flare due to temperature fluctuations of the fluid in the pipe, compared to the case where the flare is formed by thermal melting and the case where the flare is simply deformed by heat or forcedly deformed Toward this reason, sufficient strength can be secured against pulling out of the pipe from the joint body.
  • a pipe was connected to one side of the joint main body.
  • a pipe may be connected to both sides of the joint main body using a similar structure.
  • the flange portion is formed in the flare portion of the tube has been described, but the flange portion may not be formed as long as the pull-out strength of the tube can be secured.
  • the pipe-tightening member and the joint main body can be sealed. Since the tightening force due to screwing can be concentrated on the flare portion of the pipe, a high sealing property is obtained between the pipe and the fitting body, and the effect of preventing the pipe from being pulled out of the fitting body is enhanced. be able to.
  • the resin-made pipe joint of the present invention As described above, according to the resin-made pipe joint of the present invention, a high sealing property is obtained between the pipe and the joint body, and the effect of preventing the pipe from being pulled out from the joint body can be enhanced. Therefore, it can be used, for example, as resin-made pipe joints for semiconductor manufacturing peripheral equipment for transporting ultrapure water, high-purity chemicals, etc., and as resin-made pipe joints for chemical industry piping.

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Description

明 細 書 樹脂製管継手 技術分野
本発明は、 管のフレア部分と継手本体とがシールされている樹脂製管 継手に関し、 例えば、 超純水、 高純度薬液等を搬送する半導体製造周辺 設備の樹脂製管継手、 化学工業の配管用の榭脂製管継手に関する。 背景技術
従来の樹脂製管継手の一例として、 図 3に実開平 4一 1 3 2 2 9 0号 公報に提案されているフッ素榭脂製の管継手の断面図を示している。 本 図に示した樹脂製管継手は、 チューブ 1端部の内側にィンナリング 2が 圧入されている。チューブ 1端部の外側とィンナリング 2の端部とには、 継手本体 3の内側が嵌合している。 継手本体 3に袋ナツト 4を螺合する ことにより、 継手本体 3にインナリング 2が圧接された 1次シール部 5 と、 継手本体 3受け口部にインナリング 2及びチューブ 1端部の外側が 圧接された 2次シール部 6とが形成されている。
また、 別の従来例として、 図 4に特公平 7 - 1 0 3 9 4 9号公報に提 案されているフッ素樹脂製の管継手の断面図を示している。 本図に示し た樹脂製管継手は、 継手本体 8とチューブ 7の端部に予め形成された大 口径部 7 aとが嵌合している。
袋ナツ卜 9に形成されためねじ 9 aと、 継手本体 8に形成されたおね じ 8 cとにより継手本体 8に袋ナツト 9が螺合されている。 この継手本 体 8と袋ナツト 9との螺合により、 チューブ 7は継手本体 8の傾斜部 8 bに圧接されて、 シール部が形成されている。 また、 チューブ 7の内面には円周方向に凹部 7 bが、 継手本体 8の外 側には円周方向に凸部 8 aが形成されている。 この凹部 7 bと凸部 8 a とが嵌合することにより、 チューブ 7は継手本体 8に係止され、 チュー ブ 7の継手本体 8からの抜けを防止している。
しかしながら、 前記のような榭脂製管継手には、 以下のような問題が あった。 実開平 4一 1 3 2 2 9 0号公報に提案されている樹脂製管継手 では、 袋ナット 4を継手本体 3に螺合することによる圧接力は、 1次シ ール部 5、 2次シ一ル部 6、 及び袋ナット 4のエッジ部 4 aの広範囲に 分散されて加わることになる。
このため、 継手本体 3の受け口部及びインナリング 2との接触面積の 大きい 2次シール部では、 チューブ 1に十分な圧接力が得られない場合 があった。 特に、 高温薬液を循環させる場合には、 チューブ 1の肉厚が 薄くなり、 例えば袋ナット 4のエッジ部 4 aにおいては、 袋ナット 4と ィンナリング 2との間にクリアランスが発生し、 チューブ 1の圧接力は 一段と低下し、 チューブ抜けの原因となった。
また、 特公平 7— 1 0 3 9 4 9号公報に提案されている樹脂製管継手 では、 袋ナット 9の螺合時に、 袋ナット 9を継手本体 8に対して真つ直 ぐに案内させるためのカイド構造を有していない。 このため、 袋ナット 9の装着時に袋ナツト 9が左右に揺れてしまい、 袋ナツト 9に形成され ためねじ 9 aと継手本体 8に形成されたおねじ 8 cとの嚙合いが不完全 なまま、 螺合する場合がある。 最悪の場合は、 ねじ山が破損されたまま 強制的に螺合され、 薬液循環時の液漏れの原因となる。 発明の開示
本発明は、 前記のような従来の問題を解決するためのものであり、 高 いシール性が確保され、 袋ナツトの螺合をスムーズに行うことができ、 チューブ抜け及び液漏れを防止できる樹脂製管継手を提供することを目 的としている。
前記目的を達成するために、 本発明の樹脂製管継手は、 管が継手本体 の貫通孔に装入された状態で、 管が継手本体に固定されている樹脂製管 継手であって、 管の端部にはテ一パ状のフレア部が形成され、 継手本体 の貫通孔は拡径部と、 拡径部より径の小さい縮径部とを有し、 拡径部と 縮径部との段差部には管のフレア部と当接可能な傾斜部が形成され、 管 はフレア部が傾斜部に当接するように拡径部内に装入され、 拡径部の内 周面には環状部材が揷着され、 かつ環状部材の貫通孔は を揷通し、 ね じ部を内周面に形成している管締付用部材のねじ部が継手本体の外周部 に形成されたねじ部に螺合することにより、 管締付用部材が環状部材を 押圧し、 環状部材の貫通孔の端部に形成されたテ一パ状の面取り部が管 のフレア部に圧接し、 かつ管のフレア部が継手本体の傾斜部に圧接して いることを特徴とする。
前記のような樹脂製管継手によれば、 管締付用部材と継手本体との螺 合による締め付け力を、 管のフレア部に集中させることができるので、 管と継手本体との間には、 高いシール性が得られ、 かつ管の継手本体か らの引き抜け防止効果を高めることができる。
前記樹脂製管継手においては、 前記管のフレア部の端部にフランジ部 が形成されていることが好ましい。前記のような樹脂製管継手によれば、 管の継手本体からの引き抜け防止効果をさらに高めることができる。 また、 前記環状部材の面取り部と反対側に、 前記環状部材と一体の延 出部が形成され、 前記継手本体に螺合する際に、 前記延出部は、 前記管 締付用部材の開口部を挿通しながら、 前記管締付用部材を案内すること が好ましい。 前記のような樹脂製管継手によれば、 管締付用部材の締め 付けの際には、 管締付用部材の左右の揺れを抑えることができ、 スム一 ズな螺合が可能で、 螺合によるねじ山の破損を防止できる。
また、 前記延出部は環状形状で、 外径が前記環状部材の外径より小さ いことが好ましい。 前記のような榭脂製管継手によれば、 簡単な構造で 延出部を形成できる。
また、 前記延出部の端面と、 前記管締付用部材の前記延出部側の端面 とが、 ほぼ同一面上にあることが好ましい。 前記のような樹脂製管継手 によれば、 管締付用部材を継手本体に螺合する際に、 延出部の端面と、 管締付用部材の延出部側の端面とが、 ほぼ同一面上になる位置関係を、 管締付用部材の締め付けの目安として利用することができ、 効率良く締 め付け作業を行うことができる。
また、 前記管が樹脂製で、 前記フレア部は前記管の端部を熱溶融させ て形成していることが好ましい。 前記のような樹脂製管継手によれば、 単に熱変形させて形成した場合や、 強制的に変形させて形成した場合と 比べて、 圧接部分である管のフレア部の寸法変動が小さくなり、 管の継 手本体からの引き抜けに対して、 十分な強度を確保できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係る樹脂製管継手の断面図。
図 2は、 本発明に係る図 1に示した樹脂製管継手の管締付用部材の継 手本体への締め付け開始直後の状態の断面図。
図 3は、 従来の樹脂製管継手の一例に係る断面図。
図 4は、 従来の樹脂製管継手の別の一例に係る断面図。 発明を実施するための最良の形態
図 1に、 本発明の一実施形態に係る樹脂製管継手の断面図を示してい る。図 1は、管 1 0の端部を継手本体 1 1に固定した状態を示している。 管 1 0の端部には、 テーパ状のフレア部 1 0 aが形成され、 フレア部 1 0 aにはフランジ部 1 0 bが形成されている。 継手本体 1 1には貫通孔 14が形成され、 貫通孔 14は拡径部 14 aと、 拡径部 14 aより径の 小さい縮径部 14 bとを有している。 拡径部 14 aと縮径部 14 bとの 段差部には傾斜部 1 1 aが形成されている。
管 1 0の各部の寸法は、 例えば管の外径 25. 4mm (寸法 A)、 管の 肉厚 1. 6mm、 フランジ部の外形 32mm (寸法 B)、 フランジ部の肉 厚 2. 0mm (寸法 C)、 フレア部の長さ 5. 0mm (寸法 D)、 フレア部 の傾斜角度 30° (角度 E) とすることができる。
管 1 0の外側には、 環状部材 1 2が挿着されている。 この揷着は環状 部材 1 2の貫通孔 1 2 eを管 1 0に挿通させることにより行われている。 環状部材 1 2の貫通孔 1 2 eの端部には、 テーパ状の面取り部 1 2 aが 形成されている。 また、 面取り部 1 2 aと反対側には、 環状の延出部 1 2 bが形成されている。 延出部 1 2 bの外径は、 環状部材 1 2の外径よ り小さいので、 環状部材 1 2と延出部 1 2 bとの境界部には、 平面部 1 2 cが形成されている。
継手本体 1 1には、 管締付用部材 1 3が固定されている。 管締付用部 材 1 3には、 例えば袋ナットが用いられる。 継手本体 1 1にはおねじ 1 l bが、 管締付用部材 1 3にはめねじ 1 3 aが形成されているので、 管 締付用部材 1 3は、 継手本体 1 1に螺合することができる。
管締付用部材 1 3を、継手本体 1 1に締め付けて螺合することにより、 管締付用部材 1 3は、 矢印 a方向に移動することになる。 管締付用部材 1 3と環状部材 1 2とは、 平面部 1 2 cで、 当接可能であるので、 管締 付用部材 1 3の矢印 a方向への移動に伴い、 環状部材 1 2も矢印 a方向 に移動する。
管締付用部材 1 3に所定のトルクを加えることにより、 管締付用部材 1 3は環状部材 1 2を押圧し、 環状部材 1 2の面取り部 1 2 aが管 1 0 のフレア部 1 0 aに圧接し、 管 1 0のフレア部 1 0 aが継手本体 1 1内 部の傾斜部 1 1 aに圧接する。 また、 管 1 0、 継手本体 1 1、 環状部材 1 2及び管締付用部材 1 3の各材料は、 耐薬品性、 及び耐熱性を確保す るために、 例えばフッ素樹脂を用いる。
以下、 図 2を用いて管締付用部材 1 3と継手本体 1 1との螺合、 管 1 0の継手本体 1 1への圧接についてより具体的に説明する。 図 2は、 管 締付用部材 1 3の継手本体 1 1への締め付け開始直後の状態の一例を示 している。 本図に示した状態では、 環状部材 1 2の延出部 1 2 bの一部 が、 管締付用部材 1 3の開口部 1 3 bに挿入されている。
環状部材 1 2の外周面と、継手本体 1 1の内周面との間の隙間は、 0 . l mm程度以下であるので、 環状部材 1 2の左右方向 （径方向） へのが たつきは、 ほとんどない。 このため、 管締付用部材 1 3を継手本体 1 1 に締め付ければ、 ごく自然に延出部 1 2 bは、 管締付用部材 1 3の開口 部 1 3 bに挿入される。
図 2に示した状態から、 管締付用部材 1 3の締め付けを進めると、 管 締付用部材 1 3は、 矢印 a方向に移動し、 開口部 1 3 aに延出部 1 2 b がより入り込んでくることになる。 このため、 管締付用部材 1 3は、 延 出部 1 2 bによって、 案内されながら移動することになる。
ここで、 延出部 1 2 bの外周面と開口部 1 3 bの内周面との隙間は、 0 . 1〜0 . 2 mm程度の範囲である。 したがって、 管締付用部材 1 3 の締め付けの際には、 管締付用部材 1 3の左右の揺れを防止でき、 スム 一ズな螺合が可能で、 管締付用部材 1 3に形成されためねじ 1 3 aと継 手本体 1 1形成されたおねじ 1 1 bとがほぼ完全な状態で嚙み合うこと ができ、 螺合によるねじ山の破損を防止できる。
また、 管締付用部材 1 3の矢印 a方向の移動が進行すれば、 管締付用 部材 1 3は環状部材 1 2の平面部 1 2 cに当接し、 環状部材 1 2も矢印 a方向に移動することになる。 この移動がさらに進行すれば、 環状部材 1 2の端部の内周側に形成された面取り部 1 2 aが、 管 1 0のフレア部 1 0 aに当接し、 管 1 0も矢印 a方向に移動することになる。
管 1 0の矢印 a方向の移動が進行すれば、 管 1 0のフレア部 1 0 aは， 継手本体 1 1形成された傾斜部 1 1 aに当接する。 この状態では、 図 1 に示したように、 管締付用部材 1 3の端面 1 3 cと環状部材 1 2の延出 部 1 2 bの端面 1 2 dとが、 ほぼ同一面上にある。
この位置関係を、 管締付用部材 1 3の締め付けの目安として利用する ことができる。すなわち、手で直接管締付用部材 1 3を締め付けるのは、 延出部 1 2 bの端面 1 2 dが、 管締付用部材 1 3の端面 1 3 c付近に現 われるまでとし、 その後は、 工具を用いて所定のトルクが得られるまで 締め付ける。 このような締付方法によれば、 手による締め付けをどこま で行えばよいのかが容易に判断できるので、 効率良く締め付け作業を行 うことができる。
所定のトルクで、 管締付用部材 1 3を締め付けることにより、 フレア 部 1 0 aは傾斜部 1 1 aに圧接される。 この圧接は、 傾斜部 1 1 a部の みで行われるので、 管締付用部材 1 3の締め付け力は、 傾斜部 1 1 aと フレア部 1 0 aとの圧接部に集中し、 この圧接部では高いシール性が得 られる。
また、 管 1 0のフレア部 1 0 aの端部には、 管 1 0の抜け防止の役割 を果たすフランジ部 1 0 bが形成されている。 管 1 0の抜け方向 （矢印 aと反対方向） に力が加わった場合、 フランジ部 1 0 bと環状部材 1 2 の端面とが当接し、 フランジ部 1 0 bの垂直面がストッパーの役割を果 たす。 加えて、 フランジ部 1 0 bの肉厚を、 環状部材 1 2の面取り部 1 2 aと継手本体 1 1の傾斜部 1 1 aとの間のクリアランスより大きくし ておけば、 このクリアランス部へのフランジ部 1 0 bの入り込みを防止 できるので、 管 1 0の抜け防止を一段と強化できる。
寸法の一例を示した前記の実施形態では、 フランジ部 1 0 bの肉厚 C (図 1 ) が 2 . 0 mmであるのに対して、 面取り部 1 2 aと傾斜部 1 1 aとの間のクリアランスは 1 . 0 mmである。
管 1 0を樹脂製とした場合は、 フレア部 1 0 aは、 管 1 0の先端部に 専用の冶具を用いて熱溶融により形成することができる。 フレア部を熱 溶融により形成することにより、 単に熱変形させて形成した場合や、 強 制的に変形させて形成した場合と比べて、 管内の流体の温度変動に対し て、 フレア部の寸法変動が小さくなる。 このため、 管の継手本体からの 引き抜けに対して、 十分な強度を確保できる。
また、 図 1に示したように、 継手本体 1 1に傾斜部 1 1 cを形成すれ ば、 管 1 0と継手本体 1 1との接合部において液体が滞留しにくくなる ので、 不純物の蓄積を防止できる。
なお、 前記実施形態では、 継手本体の片側に管を接続した例で説明し たが、 同様の構造を用いて、 継手本体の両側に管を接続してもよい。 また、 管のフレア部にフランジ部を形成した例で説明したが、 管の抜 け強度が確保できるのであれば、 フランジ部を形成していないものでも よい。
以上のように、 本発明の樹脂製管継手によれば、 継手本体と管の端部 とのシールを、 管に形成したフレア部のみで行うことにより、 管締付用 部材と継手本体との螺合による締め付け力を、 管のフレア部に集中させ ることができるので、管と継手本体との間には、高いシール性が得られ、 かつ管の継手本体からの引き抜け防止効果を高めることができる。
また、 環状部材に、 管締付用部材を案内する延出部を形成することに より、 管締付用部材の締め付けの際には、 管締付用部材の左右の揺れを 抑えることができ、 スムーズな螺合が可能で、 螺合によるねじ山の破損 を防止できる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の樹脂製管継手によれば、 管と継手本体との間 には、 高いシール性が得られ、 かつ管の継手本体からの引き抜け防止効 果を高めることができるので、 例えば超純水、 高純度薬液等を搬送する 半導体製造周辺設備の樹脂製管継手、 化学工業の配管用の樹脂製管継手 として利用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 管が継手本体の貫通孔に装入された状態で、 管が継手本体に固定さ れている榭脂製管継手であって、 管の端部にはテーパ状のフレア部が形 成され、 継手本体の貫通孔は拡径部と、 拡径部より径の小さい縮径部と を有し、 拡径部と縮径部との段差部には管のフレア部と当接可能な傾斜 部が形成され、 管はフレア部が傾斜部に当接するように拡径部内に装入 され、 拡径部の内周面には環状部材が挿着され、 かつ環状部材の貫通孔 は管を揷通し、 ねじ部を内周面に形成している管締付用部材のねじ部が 継手本体の外周部に形成されたねじ部に螺合することにより、 管締付用 部材が環状部材を押圧し、 環状部材の貫通孔の端部に形成されたテ一パ 状の面取り部が管のフレア部に圧接し、 かつ管のフレア部が継手本体の 傾斜部に圧接していることを特徴とする樹脂製管継手。
2 . 前記管のフレア部の端部にフランジ部が形成されている請求の範囲 第 1項に記載の樹脂製管継手。
3 . 前記環状部材の面取り部と反対側に、 前記環状部材と一体の延出部 が形成され、 前記管締付用部材を前記継手本体に螺合する際に、 前記延 出部は、 前記管締付用部材の開口部を揷通しながら、 前記管締付用部材 を案内する請求の範囲第 1項に記載の樹脂製管継手。
4 . 前記延出部は環状形状で、 外径が前記環状部材の外径より小さい請 求の範囲第 3項に記載の樹脂製管継手。
5 . 前記延出部の端面と、前記管締付用部材の前記延出部側の端面とが、 ほぼ同一面上にある請求の範囲第 3項に記載の樹脂製管継手。
6 . 前記管が樹脂製で、 前記フレア部は前記管の端部を熱溶融させて形 成している請求の範囲第 1項に記載の樹脂製管継手。
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