チューブ継手
【課題】施工作業を簡易化して迅速に行うことを可能とし、コスト低減を実現できると共に、品質の信頼性を向上させることができるチューブ継手を提供する。
【解決手段】チューブ１１の一端部１２にリング４０を予め圧入することで、該一端部１２は拡径した状態に保持される。このリング４０内に継手本体２０の内筒部２２を挿入しつつ、前記一端部１２を凹溝２１の奥まで圧入した際に、外筒部２３がリング４０の最肉厚部４１まで覆う状態となる。この状態で継手本体２０に袋ナット３０を螺合して、外筒部２３を介してリング４０の最肉厚部４１が前記一端部１２と共に内筒部２２に押圧され、かつ、リング４０によりチューブ１１の屈折部１２ｃに、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａが圧接する。
【解決手段】チューブ１１の一端部１２にリング４０を予め圧入することで、該一端部１２は拡径した状態に保持される。このリング４０内に継手本体２０の内筒部２２を挿入しつつ、前記一端部１２を凹溝２１の奥まで圧入した際に、外筒部２３がリング４０の最肉厚部４１まで覆う状態となる。この状態で継手本体２０に袋ナット３０を螺合して、外筒部２３を介してリング４０の最肉厚部４１が前記一端部１２と共に内筒部２２に押圧され、かつ、リング４０によりチューブ１１の屈折部１２ｃに、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａが圧接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造や液晶製造を始め、医療・医薬品製造、食品加工等の各種製造工程で取り扱われる超純水や、硫酸、塩酸といったような人体に危険な薬液を含む、あらゆる流体の流路となるチューブの接続手段として用いられるチューブ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のチューブ継手はフッ素樹脂に代表される樹脂製のものが多く知られており、一般的には大別すると、図１９に示した「インナーリングタイプ」と呼ばれる、チューブの内側にリングを挿入する種類と、図２０に示した「フレアータイプ」と呼ばれる、チューブを拡径（フレアー）する種類が存在する。
インナーリングタイプとしては、特許文献１に記載されたものが知られており、また、フレアータイプとしては、特許文献２に記載されたものが知られている。このような各種類のチューブ継手は、それぞれ長所と短所を持ち合わせている。
【０００３】
インナーリングタイプの長所としては、リングを一度チューブに挿入することで、チューブの処理が完了し、施工性に優れている点や、チューブに引っ張り荷重が負荷した際にリングが抜け防止となり引っ張り強度が高い点等である。
また、フレアータイプの長所としては、チューブと継手本体の接続部とは袋ナットにより圧接されており、隙間がないことから、流体が浸み込む可能性が低い点や、チューブを確実に拡径しないと、チューブを継手本体に取り付けることが不可能であることから、事故に繋がるようなミスを防止できる点等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１８４７５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来一般のインナーリングタイプ（図１９参照）では、チューブの内側に挿入したリングの両端に、流体が浸み込みやすく、また、流体が溜りやすいという問題点があった。また、リングがチューブ内径よりも小さく変形するため、流体を移送する際の圧力を損失するという問題点もあった。
【０００６】
さらに、リングをチューブの内側に挿入しない状態でも、図２１に示すように、チューブを継手本体内に組み込むことが可能な形状であり、その状態を外部から確認できないため、リングをチューブ内側に挿入しなかった場合は、引き抜き抵抗が全くなくなり、事故に繋がる危険性があるという問題点もあった。
【０００７】
このような従来一般のインナーリングタイプの問題点は、前述した特許文献１に記載のチューブ継手によれば解決される。しかしながら、特許文献１に記載のチューブ継手であっても、継手に振動がかかった場合や、チューブに引っ張り力が負荷した場合には、拡径リングとチューブがどうしても動いてしまう。そのため、シール性能が不安定となったり、チューブの引っ張り強度が弱まるという問題点があった。
【０００８】
一方、前述した従来一般のフレアータイプ（図２０参照）の他、特許文献２に記載のチューブ継手は、チューブを継手本体に取り付けるために、チューブを拡径した形状で保持する必要がある。そのため、チューブを３〜１０回程拡径する動作を繰り返す必要があり、この動作にかなりの労力が必要となるため、施工性に難があるという問題点があった。また、チューブに引っ張り荷重が負荷した際に、インナーリングタイプと比較すると、引っ張り強度が弱い傾向にあるという問題点もあった。
【０００９】
さらに、フレアータイプでは、インナーリングタイプと比較すると問題は小さいが、継手本体の先端部が内側に変形しており、流体を移送する際の圧力を損失するという問題点もあった。フレアータイプでは、図２２に示すように、継手本体の先端部内径に傾斜角度θ２のテーパーを設けることで、チューブと継手本体の境界面に隙間が生まれないようにして、液の浸み込みや液溜りを防止していたが、図２０に示すように、継手本体の先端部は、内径方向に局部的な変形を起こしていた。
【００１０】
このような変形によって、流体の流れが妨げられたり、圧力損失の原因ともなっていた。しかも、変形によって、流体の流れが乱されることに起因して、マイクロバブルと呼ばれる微細な泡を発生させることもある。かかるマイクロバブルは、半導体製造工程では、半導体製品の不良を発生させる要因となるため、大きな問題点であった。
【００１１】
本発明は、前述したような従来のインナーリングタイプとフレアータイプのそれぞれの問題点に着目してなされたものであり、内部に液体が滞留する事態（液溜り）や液体移送時の圧力損失を極力なくすことができ、施工を簡易化してコスト低減を実現すると共に、品質の信頼性を向上させることができ、特にリングとチューブが動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブの引っ張り強度を格段に高めることができるチューブ継手を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング（４０）を圧入し、該チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を継手本体（２０，２０Ａ）に接続すると共に、該チューブ（１１）を貫通させた状態で前記拡径した一端部（１２）を囲む袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、継手本体（２０，２０Ａ）にチューブ（１１）を固定するチューブ継手（１０，１０Ａ）において、
前記袋ナット（３０，３０Ａ）は、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を収めるネジ孔（３１）と、該ネジ孔（３１）の内周に形成された雌ネジ部（３２）と、該ネジ孔（３１）の奥側を塞ぐ奥壁（３３）と、該奥壁（３３）を貫き前記チューブ（１１）を貫通させる差込孔（３４）とを有し、
前記継手本体（２０，２０Ａ）は、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を締め付ける一端側に、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が嵌入する環状の凹溝（２１）と、該凹溝（２１）の内側となり前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が外嵌する内筒部（２２）と、該凹溝（２１）の外側となり前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が内嵌する外筒部（２３，２３Ａ）と、該外筒部（２３，２３Ａ）の外周に形成されて前記雌ネジ部（３２）が螺合する雄ネジ部（２４）と、前記内筒部（２２）の内側で前記チューブ（１１）の内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔（２５）とを有し、
前記リング（４０）は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部（４１）が圧入した前記チューブ（１１）の一端部（１２）の内周に喰い込むように係合することで位置決めされ、
前記リング（４０）内に前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、前記外筒部（２３，２３Ａ）が前記リング（４０）の少なくとも最肉厚部（４１）まで覆う状態となり、この状態で前記継手本体（２０，２０Ａ）の雄ネジ部（２４）に前記袋ナット（３０，３０Ａ）の雌ネジ部（３２）を螺合して、該雄ネジ部（２４）のある前記外筒部（２３，２３Ａ）を介して前記リング（４０）の最肉厚部（４１）がチューブ（１１）の一端部（１２）と共に前記内筒部（２２）に押圧され、かつ、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）が圧接したことを特徴とするチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１３】
［２］前記継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）は、前記リング（４０）内に前記継手本体（２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、先端側（２９）が前記リング（４０）の最肉厚部（４１）を乗り越えてリング（４０）全体を覆う位置まで延びる状態に形成され、
前記袋ナット（３０Ａ）は、その前記奥壁（３３）の周囲に、中心軸かつ前記ネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出し、袋ナット（３０Ａ）を継手本体（２０Ａ）に締め付ける際、前記外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）を前記リング（４０）の一端側に押し付ける突条環（３６）を有していることを特徴とする［１］に記載のチューブ継手（１０Ａ）。
【００１４】
［３］前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）は、中心軸かつ前記ネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出し、
前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）は、前記差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）と前記内筒部（２２）の先端側との間に挟持されることを特徴とする［１］または［２］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１５】
［４］前記継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）の内径寸法を、前記リング（４０）の最肉厚部（４１）により拡径された前記チューブ（１１）の一端部（１２）の最大外径寸法よりも小さく設定し、
前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が前記凹溝（２１）の奥まで圧入されることを特徴とする［１］，［２］または［３］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１６】
［５］前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の内周側に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部（２６）と、該第１内側テーパー部（２６）の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である流体の溜りを防止する第２内側テーパー部（２７）とを設けたことを特徴とする［１］，［２］，［３］または［４］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１７】
［６］前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の外周側に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部（２８）を設け、該外側テーパー部（２８）をアール断面形状に形成したことを特徴とする［１］，［２］，［３］，［４］または［５］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１８】
前記本発明は、次のように作用する。
前記［１］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０，２０Ａ）に外嵌する前に、チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング（４０）を予め圧入しておく。
【００１９】
リング（４０）によって、チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）は縮径することはなく、かかる拡径した状態のチューブ（１１）の一端部（１２）を、継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）に容易に外嵌させると共に外筒部（２３，２３Ａ）に内嵌させつつ、凹溝（２１）に圧入することができる。このようにチューブ（１１）と継手本体（２０，２０Ａ）の接続時には、特に治具を用いる必要はない。
【００２０】
前記リング（４０）は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部（４１）が圧入した前記チューブ（１１）の一端部（１２）の内周に喰い込むように係合することで位置決めされる。このように、リング（４０）を当該位置に位置決めすることで、リング（４０）がチューブ（１１）の奥に入り込んでしまったり、逆に抜け出てしまう事態を防止することができる。
【００２１】
また、前記リング（４０）内に継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、前記外筒部（２３，２３Ａ）は前記リング（４０）の少なくとも最肉厚部（４１）まで覆う状態となる。
【００２２】
この状態で継手本体（２０，２０Ａ）の雄ネジ部（２４）に袋ナット（３０，３０Ａ）の雌ネジ部（３２）を螺合すると、該雄ネジ部（２４）のある外筒部（２３，２３Ａ）を介してリング（４０）の最肉厚部（４１）がチューブ（１１）の一端部（１２）と共に内筒部（２２）に軸心方向に押圧され、かつ、リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）に、袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）が圧接する。
【００２３】
従って、継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側、袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）、チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の各間の隙間がなくなり十分な密着性が得られ、継手本体（２０，２０Ａ）にチューブ（１１）を強固に接続し固定することができる。
【００２４】
特に、リング（４０）の最肉厚部（４１）、チューブ（１１）の一端部（１２）、それに継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）が、それぞれ軸心方向に内筒部（２２）に重なり合うので、継手本体（２０，２０Ａ）に振動がかかった場合や、チューブ（１１）に引っ張り力が負荷した場合でも、リング（４０）とチューブ（１１）が動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブ（１１）の引っ張り強度を高めることができる。
【００２５】
前記［２］に記載のチューブ継手（１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）は、前記リング（４０）内に前記継手本体（２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）が前記リング（４０）の最肉厚部（４１）を乗り越えてリング（４０）全体を覆う位置まで延びる状態に形成されている。
【００２６】
これにより、リング（４０）により拡径されたチューブ（１１）の一端部（１２）全体が継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）で取り囲まれるよう覆われた状態となる。この状態で継手本体（２０Ａ）に袋ナット（３０Ａ）を螺合すると、袋ナット（３０Ａ）の奥壁（３３）の周囲にある突条環（３６）が、前記外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）をリング（４０）の一端側に押し付けることになる。従って、前記凹溝（２１）の入口側が狭まるように塞がれ、リング（４０）で拡径されたチューブ（１１）の一端部（１２）が凹溝（２１）に閉じ込められることにより、なおさらシール性能と引っ張り強度を高めることができる。
【００２７】
前記［３］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）は、中心軸かつネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出しており、前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）は、前記差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）と前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側との間に挟持される。これにより、継手本体（２０，２０Ａ）に対するチューブ（１１）の引っ張り強度がいっそう大きくなり、チューブ（１１）が抜ける事態をより確実に防止することができる。
【００２８】
前記［４］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）の内径寸法を、前記リング（４０）の最肉厚部（４１）により拡径された前記チューブ（１１）の一端部（１２）の最大外径寸法よりも小さく設定する。そして、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が袋ナット（３０，３０Ａ）の凹溝（２１）の奥まで圧入されるようにしたから、よりいっそうシール性能が安定して気密性を高めることができる。
【００２９】
前記［５］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の内周側に、袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部（２６）と、該第１内側テーパー部（２６）の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である液体の溜りを防止する第２内側テーパー部（２７）とを設けた。なお、第１内側テーパー部（２６）は、１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。
【００３０】
継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）が貫通孔（２５）の内径方向に局所的な変形を起こすと、流体の流れの妨げとなるが、前記第１内側テーパー部（２６）によって、内径への変形を抑えるのではなく、変形した状態で流体の流れの妨げとなるような凸状にならないようにする。第１内側テーパー部（２６）と第２内側テーパー部（２７）とを設けたことにより、流体の浸み込みや液溜りを防止すると共に、流体の流れの妨げとなる局部的な凸状の出っ張りを抑制することができる。
【００３１】
前記［６］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の外周側に、袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部（２８）を設け、該外側テーパー部（２８）をアール断面形状に形成した。このように外側テーパー部（２８）をアール断面形状としたことにより、袋ナット（３０，３０Ａ）の締め付けトルクを増加させずに、継手内部の特に内筒部（２２）の先端側とチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）との間における流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係るチューブ継手によれば、従来のインナーリングタイプとフレアータイプのそれぞれの問題点を解決することが可能となり、内部に液体が滞留する事態（液溜り）や液体移送時の圧力損失を極力なくすことができ、施工を簡易化してコスト低減を実現すると共に、品質の信頼性を向上させることができ、特にリングとチューブが動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブの引っ張り強度を格段に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうち継手本体の一端部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうち袋ナットを示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうちリングを示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における外筒部の内径寸法とリングの最肉厚部により拡径されたチューブの一端部の最大外径寸法との関係を示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部と第２内側テーパー部の傾斜角を示す説明図である。
【図８】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部を２段にした変形例を示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部を３段にした変形例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部での力のかかる方向を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部での応力の分散例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部のアール形状の意義を示す説明図である。
【図１３】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部のアール形状の角度を特定する説明図である。
【図１４】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手においてチューブの一端部を拡径しつつリングを圧入する工程を順に示す説明図である。
【図１５】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手の組み立て工程を順に示す説明図である。
【図１６】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における各部品の具体的な寸法例を示す説明図である。
【図１７】本発明の第２実施の形態に係るチューブ継手を示す要部断面図である。
【図１８】本発明の第２実施の形態に係るチューブ継手の組み立て途中の状態を示す要部断面図である。
【図１９】従来一般のインナーリングタイプのチューブ継手の代表例を示す要部断面図である。
【図２０】従来一般のフレアータイプのチューブ継手の代表例を示す要部断面図である。
【図２１】従来一般のインナーリングタイプのチューブ継手における問題点を説明するための要部断面図である。
【図２２】従来一般のフレアータイプのチューブ継手における継手本体の先端部内径に設けたテーパーを示す要部断面図である。
【図２３】従来一般のフレアータイプのチューブ継手における継手本体の先端部内径の変形した角度を説明するための要部断面図である。
【図２４】本実施の形態に係るチューブ継手における継手本体の内筒部の第１内側テーパー部の傾斜角を定めるための実験データを示した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づき、本発明を代表する各種実施の形態を説明する。
図１〜図１６は、本発明の第１実施の形態を示している。
図１は、本実施の形態に係るチューブ継手１０を示す要部断面図、図２は、チューブ継手１０のうち継手本体２０の一端部を示す断面図、図３は、チューブ継手１０のうち袋ナット３０を示す断面図、図４は、チューブ継手１０のうちリング４０を示す断面図、図５は、チューブ継手１０の外観を示す斜視図である。
【００３５】
図１〜図５に示すように、チューブ継手１０は、チューブ１１と、継手本体２０と、袋ナット３０と、それにリング４０とを組み合わせて成る。かかるチューブ継手１０は、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング４０を圧入し、該チューブ１１の拡径した一端部１２を継手本体２０に接続すると共に、該チューブ１１を貫通させた状態で前記拡径した一端部１２を囲む袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、継手本体２０にチューブ１１を固定したものである。
【００３６】
図１に示すように、チューブ１１は内部が空洞の円筒管である。チューブ１１の材質として、例えば、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂等に代表されるフッ素樹脂等が用いられる。すなわち、チューブ１１の材質としては、耐熱性や耐薬品性に優れるだけではなく、その一端部１２が、ある程度拡径し得るように弾性変形が可能な材質が用いられる。
【００３７】
図１，図５に示すように、リング４０は、前記チューブ１１の一端部１２に予め圧入され、該一端部１２を拡径した状態に保持するための部材である。すなわち、チューブ１１の一端部１２は、リング４０を介して後述する継手本体２０に接続されることになる。リング４０は、チューブ１１と継手本体２０とのシール代の長さ分より若干短い全長を有し、その内径寸法は、継手本体２０の内筒部２２の外径とほぼ同じか若干大きく設定されている。
【００３８】
詳しく言えばリング４０は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状、具体的には算盤珠のような断面形状に形成されている。すなわち、リング４０の両端側の外周は、中央側に向って拡径するテーパー形状に形成されており、リング４０の中央側の外周が、最大径で所定長さだけ延びた最肉厚部４１となっている。
【００３９】
リング４０は、その最大径となる最肉厚部４１が圧入した前記チューブ１１の一端部１２の内周に喰い込むように係合することにより、前記チューブ１１の一端部１２内に位置決めされる。なお、リング４０の材質としては、例えば、摩擦特性に優れたフッ素樹脂の中でも最も摩擦係数の低いＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂を用いる。ただし、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂は機械強度が低く、チューブ１１の内径への収縮を防止するには、リング４０の肉厚を厚く設定する必要があった。
【００４０】
このことから、リング４０に最適な材質として、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂に次ぐ摩擦係数の小ささを有しており、かつＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂よりも機械強度の高い、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂を用いると良い。この他、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合）樹脂、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合）樹脂、ＰＶＤＦ（ビニルデンフルオライド）樹脂、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂も使用可能である。
【００４１】
図１に示すように、チューブ１１の一端部１２は、前記リング４０が予め圧入され拡径された状態で、次述する継手本体２０に接続される。ここでリング４０により拡径されたチューブ１１の一端部１２は、図６に示すように、本来の外径である基準部１２ａに対して、リング４０の外径形状に沿って拡径された膨出部１２ｂ、および基準部１２ａと膨出部１２ｂとの間に位置してリング４０により拡径し終わる屈折部１２ｃとから成る。
【００４２】
図１，図２に示すように、継手本体２０は、その一端側に、前記チューブ１１の拡径した一端部１２が嵌入する環状の凹溝２１と、該凹溝２１の内側となり前記チューブ１１の拡径した一端部１２が外嵌する内筒部２２と、該凹溝２１の外側となり前記チューブ１１の拡径した一端部１２が内嵌する外筒部２３とを有している。
【００４３】
ここで外筒部２３の外周から継手本体２０の基端側にかけて雄ネジ部２４が形成されている。また、内筒部２２の内側は、前記チューブ１１の基準部１２ａの内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔２５となっている。なお、継手本体２０の材質も、前記チューブ１１と同様に耐薬品性に優れたフッ素樹脂等が適している。
【００４４】
内筒部２２は、前記リング４０の全長分よりも長く延びている。外筒部２３は、凹溝２１の最奥部２１ａより内筒部２２と平行にその先端側に向って延びているが、外筒部２３の全長は前記内筒部２２よりも短く設定されている。ここで外筒部２３は、前記リング４０内に内筒部２２を挿入しつつ、チューブ１１の拡径した一端部１２を凹溝２１の最奥部２１ａまで圧入した際に、外筒部２３の先端縁が前記リング４０の少なくとも最肉厚部４１を覆う状態となる長さに設定されている。
【００４５】
内筒部２２の外径寸法は、前述したリング４０の内径寸法とほぼ同じか若干小さく設定されている。また、図６に示すように、外筒部２３の内径寸法φＰは、リング４０の最肉厚部４１により拡径されたチューブ１１の一端部１２の最大外径寸法である膨出部１２ｂの外径寸法φＱよりも小さく設定されている。すなわち、後述する袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、チューブ１１の拡径した一端部１２が凹溝２１の奥まで圧入されるようになっている。
【００４６】
また、図７に示すように、内筒部２２の先端側口縁の内周側には、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部２６が設けられている。さらに、第１内側テーパー部２６の先端側には、該第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１以上に傾斜した傾斜角θ２で流体の溜りを防止する第２内側テーパー部２７が設けられている。
【００４７】
第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７のそれぞれの傾斜角の関係は、θ１≦θ２であり、また、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１は、３°≦θ１≦１７°に設定されている。ここで傾斜角θ１の数値限定は、局部変形抑制効果の実験データに基づき定められたものであり、その判断基準は、図２３に示すような従来のフレアータイプの組み立て後における継手本体の先端部内径の変形した角度θ５に基づき、次のように設定した。
【００４８】
すなわち、変形角度θ５が１．５°未満（θ５＜１．５°）の場合、局部変形抑制の「効果有り」とし、変形角度θ５が１．５°以上（θ５≧１．５°）の場合、局部変形抑制の「効果無し」として判断した。その結果を図２４の図表に示している。この結果によれば、前述した第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１を３°≦θ１≦１７°の範囲に設定することにより、局部変形抑制の効果を得られることになる。なお、チューブ１１には多種のサイズが存在するが、前記局部変形抑制効果の実験では、チューブ１１の代表的なサイズとしてφ９．５×φ７．５のものを採用した。
【００４９】
また、第１内側テーパー部２６に関しては、前述した１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。具体的には、図８に示すように、第１内側テーパー部２６を２段にして、本来の第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）にさらにテーパー部２６（傾斜角θ３）を追加した形状でも、かかる部位における局部的な変形を抑えることが可能である。この場合、追加するテーパー部２６（傾斜角θ３）は、第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）に連なって配置されるため、追加のテーパー部２６の傾斜角θ３は、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１よりも小さな角度となる。
【００５０】
さらに、多段テーパー形状として、図９に示すように、第１内側テーパー部２６を３段にして、本来の第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）に前記テーパー部２６（傾斜角θ３）の他、もう一つのテーパー部２６（傾斜角θ４）を追加した形状でも良い。この場合、内側のテーパー部２６から順にそれぞれの傾斜角の関係は、θ４＜θ３＜θ１となる。このように、第１内側テーパー部２６を多段になるように新たにテーパーを追加する場合は、既存の第１内側テーパー部２６の角度の中で最も小さな角度から、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１に連なるように配置される。
【００５１】
また、第２内側テーパー部２７の具体的な傾斜角θ２に関しては、流体の溜りを防止する観点より、前述したように第１内側テーパー部２６のうち最も大きな傾斜角θ１と同等かそれ以上の角度であれば足りる。なお、θ２＝θ１の場合には、第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７とは同一角度で連続することになり、１つの内側テーパー部が形成されることになる。
【００５２】
ところで、前記第１内側テーパー部２６を設ける場合には、内筒部２２の先端側口縁が薄肉となり新たな問題が発生する。チューブ継手１０は、一般的に袋ナット３０を継手本体２０に締め込むことで、チューブ１１を押圧し、継手本体２０とチューブ１１の境界面に応力を発生させることで、内部流体の漏洩や浸透を防ぐものである。また、この応力が高くなる程、内部流体の漏洩や浸透を防ぐ能力がより高くなる。
【００５３】
しかしながら、本実施の形態に係るチューブ継手１０のように、継手本体２０の内筒部２２の先端側口縁に第１内側テーパー部２６を設けて薄肉にした場合、薄肉にした箇所の変形が大きくなってしまうため、継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力が減少してしまうことになる。本実施の形態に係るチューブ継手１０は、第１内側テーパー部２６を設け流体の妨げとなるような凸形状をなくすと共に、継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力を減少させないものである。
【００５４】
かかる応力を減少させない具体的な方法は、以下の通りである。継手本体２０に後述する袋ナット３０を締め付けることで、図１０に示すＰ０という軸方向の力が発生する。この力を部分的に見た場合の１つの力をＰとすると、内筒部２２の先端側口縁の外周側に設けた外側テーパー部２８の形状により、２つの単純な力で考えた場合、テーパー角度方向の力Ｐ１と外側テーパー部２８への垂線方向の力Ｐ２とに分解される。この２つの力のうちＰ２が継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力に相当する。
【００５５】
従って、境界面の応力を減少させないためには、分力Ｐ２をより大きくできる形状にすれば良いことが分かる。ただし、袋ナット３０を既定の締め付け量よりもきつく締め付けた場合は、軸方向の全体の力Ｐ０が大きくなるため、Ｐが大きくなり、Ｐ１およびＰ２も大きくなる。しかし、軸方向の力Ｐ０が大きくなってしまうと、袋ナット３０を締め付ける際の締め付けトルクも大きくなってしまうため、チューブ継手１０を組み立てる際の作業性が著しく悪化してしまう。そこで、本実施の形態に係るチューブ継手１０では、Ｐ０を大きくしないでＰ２を大きくするための形状を採用する。
【００５６】
すなわち、継手本体２０の内筒部２２の先端側口縁の外周側に、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けた後にチューブ１１の屈折部１２ｃの内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部２８を設け、該外側テーパー部２８をアール断面形状に形成した。図１１（ａ）においてＰ２の応力を大きくするには、図１３に示すθ６の角度（θ６は、軸線と平行な線と、外側テーパー部２８との角度である）を、より大きくすることにより、Ｐ１とＰ２の分力の関係から、Ｐ２への分力が大きくなる。なお、図１１（ａ）は図１０中の要部を拡大して抜き出したものであり、図１１（ｂ）は、θ６を大きくしたものである。
【００５７】
しかし、外側テーパー部２８をアール形状ではなく、直線状とした場合は、テーパー部全体へＰ２と近い力が負荷され、結果的に、図１０中のＰ０が大きくなり、袋ナット３０を締め付ける際の締め付けトルクも大きくなってしまう。ここで内部流体の漏洩や浸透を防ぐために必要な応力は、外側テーパー部２８全体に必要ではない。流体の漏洩や浸透を防ぐためには、外側テーパー部２８の先端付近（図１３中のｐ１により近い部分）に高い値が負荷することにより、流体の侵入する入口を抑えることが可能である。
【００５８】
そこで、外側テーパー部２８をアール形状にした場合には、図１３の外側テーパー部２８の先端付近（ｐ１に近い部分）では、θ６の角度（アール形状の場合、θ６は角度を測定する点での接線と軸線と平行な線との角度である。）が大きくなり、図１２に示すように、ｐ１より遠くなる程、θ６は小さくなる。このように、外側テーパー部２８をアール形状とすることで、ｐ１に近くなる程、θ６が大きくなり、分力Ｐ２も大きくなる。これにより、先端付近に必要な応力を負荷させても、余分な応力を他の部分に負荷させないことが可能となる。
【００５９】
図１０に示す軸方向の力Ｐ０は、このＰ２の総和と比例関係にあるので、外側テーパー部２８をアール形状にすることで、外側テーパー部２８の先端付近に十分な力を負荷しても、先端から遠い部分ではＰ２は小さくなり、Ｐ２の総和も外側テーパー部２８が直線の場合と比較して小さく抑えることが可能となる。以上より、全体としての軸方向の力Ｐ０を大きくしないことで、袋ナット３０の締め付けトルクを増加させずに、内部流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となった。
【００６０】
また、図５に示すように、継手本体２０の外周中央部には、略六角断面形の被締付部が設けられている。被締付部に、スパナ等の締付工具を嵌め込むように成っている。この被締付部を間にして、継手本体２０の他端側にも、凹溝２１、内筒部２２、外筒部２３、雄ネジ部２４が、前述した一端側と同様に設けられている。継手本体２０には、その一端側の内筒部２２の先端側口縁から他端側の内筒部２２の先端側口縁に亘って前記貫通孔２５が連通している。
【００６１】
図１に示すように、袋ナット３０は、そのネジ孔３１の奥側に袋部を成すようにネジ軸に直交する奥壁３３を有している。袋ナット３０のネジ孔３１の入口側には、雌ネジ部３２が刻設され、奥壁３３には、チューブ１１を貫通させるための差込孔３４が穿設されている。また、袋ナット３０の外周には略六角断面形の被締付部３５（図５参照）が設けられ、被締付部３５にスパナ等のナット締付工具を嵌め込むようになっている。
【００６２】
また、図１に示すように、前記孔周縁３４ａは、中心軸（ネジ軸心）に向ってネジ孔３１の入口方向へ傾斜する山型断面形状に突出している。この孔周縁３４ａが、前記チューブ１１の一端部１２における屈折部１２ｃに圧接させる部位である。すなわち、チューブ１１の屈折部１２ｃは、差込孔３４の孔周縁３４ａと内筒部２２の先端側である外側テーパー部２８との間に挟持されることになる。なお、袋ナット３０も、前記チューブ１１や継手本体２０と同様に、具体的な材質としてはフッ素樹脂等が適している。
【００６３】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
図１に示すように、チューブ継手１０はフレアータイプを基本形状とする。インナーリングタイプでは、流体の浸み込みを防止すること、流体の圧力損失を防止することが難しいためである。また、フレアータイプを基本形状とすることにより、図２１に示すようなリング４０を挿入しなかった場合の事故の可能性がなくなる。これは、拡径しないとチューブ１１の取り付けが不可能であり、拡径して取り付けた場合、問題は起こらないからである。
【００６４】
チューブ継手１０はフレアータイプを基本形状とするが、リング４０を使用することで、フレアータイプでありながら、チューブ１１の拡径は、リング４０を一度チューブ１１に圧入することで、チューブ処理が完了となり、チューブ１１の一端部１２を何度も拡径させる作業は不要となり施工性が改善される。また、リング４０を使用することで、チューブ１１に引っ張り荷重が負荷した際も、リング４０によって抜け出ることが防止されるために、引っ張り強度が高くなる。
【００６５】
ところで、従来のインナーリングタイプでは、チューブ継手の組み立て後にリングの内径部が流体の流路となる。この場合は、リングの内径寸法は、チューブ内径寸法と同等に設定することにより、流体の圧力損失を抑えることが可能であった。これに対して本実施の形態に係るチューブ継手１０では、リング４０の内側に継手本体２０の内筒部２２が配置されるため、内筒部２２の内径部が流体の流路となる。
【００６６】
従って、流体の圧力損失を抑えるためには、内筒部２２の内径寸法をチューブ１１の内径寸法と同等にする必要があり、拡径したチューブ１１の内径への収縮を防止するためには、一定以上の肉厚をリング４０に持たせる必要がある。よって、従来のリングと比較すると今回提案するリング４０は、外径寸法が大きくなってしまう。リング４０の外径寸法が大きくなると、リング４０をチューブ１１の内径に挿入する場合には、チューブ１１への負荷が大きく、チューブ１１の挫屈が発生してリング４０を挿入できない虞があった。
【００６７】
このようなチューブ１１の挫屈を防止するには、チューブ１１への負荷をできる限り小さくする必要がある。そのための手段は、チューブ１１の内径への収縮を防止する範囲で、リング４０の外径寸法をできる限り小さくすることと、チューブ１１に負荷する摩擦抵抗を小さくするために、摩擦係数の小さな材質でリング４０を製作することである。そこでリング４０は、前述したようにＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂等を用いることが前提となる。
【００６８】
また、リング４０の具体的な外径寸法に関しては、以下のように設定する必要がある。すなわち、図１６において、リング４０の外径寸法φＢは、次のように設定する。
φＢ = （ｍ×ｔ）+φＡ
２＜ｍ≦４
また、リング４０の長さＣは、次の範囲とする。
３ｍｍ≦Ｃ≦１２ｍｍ
さらに、リング４０のテーパー角度Ｅは、次の範囲とする。
２０°≦Ｅ≦３５°
以上の関係性により、リング４０をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入することが可能であり、拡径したチューブ１１の一端部１２を継手本体２０の凹溝２１に挿入することが可能となる。
【００６９】
このような関係性を持たない場合は、リング４０をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入する際に、チューブ１１の挫屈が発生する可能性があり、また、チューブ１１をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入できた場合でも、チューブ１１の一端部１２の内径への収縮が大きくなってしまい、結果として、継手本体２０の凹溝２１に挿入することが困難となる可能性が高くなる。
【００７０】
図１４は、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を圧入する工程を示している。かかる工程では、リング挿入部品である治具６０を用いる。図１４（ａ）に示すように、治具６０は、チューブ１１の内径よりも小さい細径部６１と、該細径部６１より漸次拡径するフレアー部６２と、該フレアー部６２に続きチューブ１１の内径を前記継手本体２０の内筒部２２に外嵌する径まで広げる太径のリング保持部６３とから成る。なお、治具６０の材質は、摩擦特性に優れたフッ素樹脂の中でも最も摩擦係数の低いＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂が適している。
【００７１】
先ず、図１４（ｂ）に示すように、リング４０を治具６０のリング保持部６３まで挿入する。続いて、図１４（ｃ）に示すように、チューブ１１を治具６０と同芯上に固定する。この時、チューブ１１の一端部１２は、治具６０の細径部６１に外嵌した状態に位置決めされる。かかる状態で、図１４（ｄ）に示すように、治具６０をチューブ１１の方向へ移動させ、チューブ１１の内側へ治具６０およびリング４０を押し込む。
【００７２】
その後、図１４（ｅ）に示すように、治具６０をチューブ１１と逆方向へ移動させることで、リング４０はその最肉厚部４１がチューブ１１の内径に係合し、チューブ１１の内径への収縮力により、チューブ１１の一端部１２内部に位置決めされた状態で保持される。このようなリング４０の圧入工程においては、チューブ１１の一端部１２を加熱する必要はなく、治具６０をチューブ１１の一端部１２に対して１回のみ圧入するだけで、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を内嵌させることができる。
【００７３】
図１５は、チューブ継手１０の組み立て工程を示している。かかる工程では、図１４（ａ）に示すように、継手本体２０と、リング４０により一端部１２を拡径したチューブ１１、それに袋ナット３０を同軸上に並べて、図１４（ｂ）に示すようにリング４０内に継手本体２０の内筒部２２を挿入しつつ、チューブ１１の拡径した一端部１２を継手本体２０の凹溝２１の奥まで圧入する。この時、継手本体２０の外筒部２３がリング４０の最肉厚部４１まで覆う状態となる。
【００７４】
かかる状態で、図１４（ｃ）に示すように、継手本体２０の雄ネジ部２４に袋ナット３０の雌ネジ部３２を螺合させ、既定された位置まで締め込むことで、チューブ継手１０の組み立て完了となる。組み立てが完了したチューブ継手１０では、継手本体２０の雄ネジ部２４のある外筒部２３を介してリング４０の最肉厚部４１がチューブ１１の一端部１２と共に内筒部２２に押圧され、かつ、リング４０により拡径し終わるチューブ１１の屈折部１２ｃに、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａが圧接した状態となる。
【００７５】
このようにして、図１に示すように、継手本体２０の内筒部２２の先端側、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａ、チューブ１１の屈折部１２ｃの各間の隙間がなくなり十分な密着性が得られ、継手本体２０にチューブ１１を強固に接続し固定することが可能となる。
【００７６】
特に、リング４０の最肉厚部４１、チューブ１１の一端部１２、それに継手本体２０の外筒部２３が、それぞれ軸心方向に内筒部２２に重なり合うので、継手本体２０に振動がかかった場合や、チューブ１１に引っ張り力が負荷した場合でも、リング４０とチューブ１１が動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブ１１の引っ張り強度を高めることができる。
【００７７】
また、袋ナット３０は、その差込孔３４の孔周縁３４ａが、中心軸に向ってネジ孔３１の入口方向へ傾斜する山型断面形状に突出している。従って、継手本体２０の雄ネジ部２４に袋ナット３０の雌ネジ部３２を螺合していくと、前記孔周縁３４ａがチューブ１１の屈折部１２ｃに喰い込むように圧接し、屈折部１２ｃは、孔周縁３４ａと内筒部２２の外側テーパー部２８との間に挟持される。これにより、継手本体２０に対するチューブ１１の引っ張り強度がいっそう大きくなり、チューブ１１が抜ける事態をより確実に防止することができる。
【００７８】
ここで、内筒部２２の先端側の外側テーパー部２８をアール断面形状としたことにより、図１０において軸方向の力Ｐ０を大きくしないことで、袋ナット３０の締め付けトルクを増加させずに、継手内部の特に内筒部２２の先端側とチューブ１１の屈折部１２ｃとの間における流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となる。
【００７９】
また、前述したように、継手本体２０の内筒部２２が貫通孔２５の内径方向に局所的な変形を起こすと、流体の流れの妨げとなるが、第１内側テーパー部２６によって、内径への変形を抑えるのではなく、変形した状態で流体の流れの妨げとなるような凸状にならないようにした。
【００８０】
このように、第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７とを設けたことにより、流体の浸み込みや液溜りを防止すると共に、流体の流れの妨げとなる局部的な凸状の出っ張りを抑制することができる。なお、第１内側テーパー部２６は、１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。
【００８１】
さらに、図６に示すように、外筒部２３の内径寸法φＰは、リング４０の最肉厚部４１により拡径されたチューブ１１の一端部１２の最大外径寸法である膨出部１２ｂの外径寸法φＱよりも小さく設定した。これにより、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、チューブ１１の拡径した一端部１２が凹溝２１の奥まで圧入される。これにより、いっそうシール性能が安定して気密性を高めることができる。
【００８２】
図１７および図１８は、本発明の第２実施の形態を示している。
本実施の形態では、前述した第１実施の形態に係るチューブ継手１０と基本的な構成は共通するが、継手本体２０Ａの外筒部２３Ａの具体的な構成が異なっている。図１７は、本実施の形態に係るチューブ継手１０Ａを示す要部断面図、図１８は、チューブ継手１０Ａの組み立て途中の状態を示す要部断面図である。なお、図１８中における袋ナット３０Ａは切断部端面図を示している。
【００８３】
本実施の形態に係るチューブ継手１０Ａによれば、継手本体２０Ａの外筒部２３Ａは、前記リング４０内に継手本体２０Ａの内筒部２２を挿入しつつ、前記チューブ１１の拡径した一端部１２を前記凹溝２１の奥まで圧入した際に、図１７に示すように、先端側２９が前記リング４０の最肉厚部４１を乗り越えてリング４０全体を覆う位置まで延びる状態に形成されている。
【００８４】
これにより、リング４０により拡径されたチューブ１１の一端部１２全体が継手本体２０Ａの外筒部２３Ａで取り囲まれるよう覆われた状態となる。すなわち、図１８に示すような状態で継手本体２０Ａの雄ネジ部２４に袋ナット３０Ａの雌ネジ部３２を螺合すると、袋ナット３０Ａの奥壁３３の周囲にある突条環３６が、外筒部２３Ａの先端側２９をリング４０の一端側に押し付けることになる。
【００８５】
その結果、図１７に示すように、前記凹溝２１の入口側が狭まるように塞がれ、リング４０で拡径されたチューブ１１の一端部１２が凹溝２１に閉じ込められることにより、なおさらシール性能と引っ張り強度を高めることができる。なお、第１実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００８６】
以上、本発明の各種実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、継手本体２０における一端側と他端側における内筒部２２や外筒部２３をそれぞれ同径に形成してあるが、それぞれ異なる径に形成しても良い。また、両端の内筒部２２や外筒部２３は同軸上に並ぶが、貫通孔２５がＬ字形に曲がっている場合には、それぞれ直交する方向に連なり、また、それぞれがＴ字路形に連なるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係るチューブ継手は、半導体製造や液晶製造を始め、医療・医薬品製造、食品加工等の各種製造工程で取り扱われる超純水や、硫酸、塩酸といったような人体に危険な薬液を含む、あらゆる流体の流路となるチューブの接続手段として用いられる。
【符号の説明】
【００８８】
１０…チューブ継手
１０Ａ…チューブ継手
１１…チューブ
１２…一端部
１２ａ…基準部
１２ｂ…膨出部
１２ｃ…屈折部
２０…継手本体
２０Ａ…継手本体
２１…凹溝
２１ａ…最奥部
２２…内筒部
２３…外筒部
２３Ａ…外筒部
２４…雄ネジ部
２５…貫通孔
２６…第１内側テーパー部
２７…第２内側テーパー部
２８…外側テーパー部
２９…先端側
３０…袋ナット
３０Ａ…袋ナット
３１…ネジ孔
３２…雌ネジ部
３３…奥壁
３４…差込孔
３４ａ…孔周縁
３５…被締付部
３６…突条環
４０…リング
４１…最肉厚部
６０…治具
６１…細径部
６２…フレアー部
６３…リング保持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造や液晶製造を始め、医療・医薬品製造、食品加工等の各種製造工程で取り扱われる超純水や、硫酸、塩酸といったような人体に危険な薬液を含む、あらゆる流体の流路となるチューブの接続手段として用いられるチューブ継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のチューブ継手はフッ素樹脂に代表される樹脂製のものが多く知られており、一般的には大別すると、図１９に示した「インナーリングタイプ」と呼ばれる、チューブの内側にリングを挿入する種類と、図２０に示した「フレアータイプ」と呼ばれる、チューブを拡径（フレアー）する種類が存在する。
インナーリングタイプとしては、特許文献１に記載されたものが知られており、また、フレアータイプとしては、特許文献２に記載されたものが知られている。このような各種類のチューブ継手は、それぞれ長所と短所を持ち合わせている。
【０００３】
インナーリングタイプの長所としては、リングを一度チューブに挿入することで、チューブの処理が完了し、施工性に優れている点や、チューブに引っ張り荷重が負荷した際にリングが抜け防止となり引っ張り強度が高い点等である。
また、フレアータイプの長所としては、チューブと継手本体の接続部とは袋ナットにより圧接されており、隙間がないことから、流体が浸み込む可能性が低い点や、チューブを確実に拡径しないと、チューブを継手本体に取り付けることが不可能であることから、事故に繋がるようなミスを防止できる点等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１８４７５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来一般のインナーリングタイプ（図１９参照）では、チューブの内側に挿入したリングの両端に、流体が浸み込みやすく、また、流体が溜りやすいという問題点があった。また、リングがチューブ内径よりも小さく変形するため、流体を移送する際の圧力を損失するという問題点もあった。
【０００６】
さらに、リングをチューブの内側に挿入しない状態でも、図２１に示すように、チューブを継手本体内に組み込むことが可能な形状であり、その状態を外部から確認できないため、リングをチューブ内側に挿入しなかった場合は、引き抜き抵抗が全くなくなり、事故に繋がる危険性があるという問題点もあった。
【０００７】
このような従来一般のインナーリングタイプの問題点は、前述した特許文献１に記載のチューブ継手によれば解決される。しかしながら、特許文献１に記載のチューブ継手であっても、継手に振動がかかった場合や、チューブに引っ張り力が負荷した場合には、拡径リングとチューブがどうしても動いてしまう。そのため、シール性能が不安定となったり、チューブの引っ張り強度が弱まるという問題点があった。
【０００８】
一方、前述した従来一般のフレアータイプ（図２０参照）の他、特許文献２に記載のチューブ継手は、チューブを継手本体に取り付けるために、チューブを拡径した形状で保持する必要がある。そのため、チューブを３〜１０回程拡径する動作を繰り返す必要があり、この動作にかなりの労力が必要となるため、施工性に難があるという問題点があった。また、チューブに引っ張り荷重が負荷した際に、インナーリングタイプと比較すると、引っ張り強度が弱い傾向にあるという問題点もあった。
【０００９】
さらに、フレアータイプでは、インナーリングタイプと比較すると問題は小さいが、継手本体の先端部が内側に変形しており、流体を移送する際の圧力を損失するという問題点もあった。フレアータイプでは、図２２に示すように、継手本体の先端部内径に傾斜角度θ２のテーパーを設けることで、チューブと継手本体の境界面に隙間が生まれないようにして、液の浸み込みや液溜りを防止していたが、図２０に示すように、継手本体の先端部は、内径方向に局部的な変形を起こしていた。
【００１０】
このような変形によって、流体の流れが妨げられたり、圧力損失の原因ともなっていた。しかも、変形によって、流体の流れが乱されることに起因して、マイクロバブルと呼ばれる微細な泡を発生させることもある。かかるマイクロバブルは、半導体製造工程では、半導体製品の不良を発生させる要因となるため、大きな問題点であった。
【００１１】
本発明は、前述したような従来のインナーリングタイプとフレアータイプのそれぞれの問題点に着目してなされたものであり、内部に液体が滞留する事態（液溜り）や液体移送時の圧力損失を極力なくすことができ、施工を簡易化してコスト低減を実現すると共に、品質の信頼性を向上させることができ、特にリングとチューブが動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブの引っ張り強度を格段に高めることができるチューブ継手を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング（４０）を圧入し、該チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を継手本体（２０，２０Ａ）に接続すると共に、該チューブ（１１）を貫通させた状態で前記拡径した一端部（１２）を囲む袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、継手本体（２０，２０Ａ）にチューブ（１１）を固定するチューブ継手（１０，１０Ａ）において、
前記袋ナット（３０，３０Ａ）は、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を収めるネジ孔（３１）と、該ネジ孔（３１）の内周に形成された雌ネジ部（３２）と、該ネジ孔（３１）の奥側を塞ぐ奥壁（３３）と、該奥壁（３３）を貫き前記チューブ（１１）を貫通させる差込孔（３４）とを有し、
前記継手本体（２０，２０Ａ）は、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を締め付ける一端側に、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が嵌入する環状の凹溝（２１）と、該凹溝（２１）の内側となり前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が外嵌する内筒部（２２）と、該凹溝（２１）の外側となり前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が内嵌する外筒部（２３，２３Ａ）と、該外筒部（２３，２３Ａ）の外周に形成されて前記雌ネジ部（３２）が螺合する雄ネジ部（２４）と、前記内筒部（２２）の内側で前記チューブ（１１）の内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔（２５）とを有し、
前記リング（４０）は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部（４１）が圧入した前記チューブ（１１）の一端部（１２）の内周に喰い込むように係合することで位置決めされ、
前記リング（４０）内に前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、前記外筒部（２３，２３Ａ）が前記リング（４０）の少なくとも最肉厚部（４１）まで覆う状態となり、この状態で前記継手本体（２０，２０Ａ）の雄ネジ部（２４）に前記袋ナット（３０，３０Ａ）の雌ネジ部（３２）を螺合して、該雄ネジ部（２４）のある前記外筒部（２３，２３Ａ）を介して前記リング（４０）の最肉厚部（４１）がチューブ（１１）の一端部（１２）と共に前記内筒部（２２）に押圧され、かつ、前記リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）が圧接したことを特徴とするチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１３】
［２］前記継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）は、前記リング（４０）内に前記継手本体（２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、先端側（２９）が前記リング（４０）の最肉厚部（４１）を乗り越えてリング（４０）全体を覆う位置まで延びる状態に形成され、
前記袋ナット（３０Ａ）は、その前記奥壁（３３）の周囲に、中心軸かつ前記ネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出し、袋ナット（３０Ａ）を継手本体（２０Ａ）に締め付ける際、前記外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）を前記リング（４０）の一端側に押し付ける突条環（３６）を有していることを特徴とする［１］に記載のチューブ継手（１０Ａ）。
【００１４】
［３］前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）は、中心軸かつ前記ネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出し、
前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）は、前記差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）と前記内筒部（２２）の先端側との間に挟持されることを特徴とする［１］または［２］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１５】
［４］前記継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）の内径寸法を、前記リング（４０）の最肉厚部（４１）により拡径された前記チューブ（１１）の一端部（１２）の最大外径寸法よりも小さく設定し、
前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が前記凹溝（２１）の奥まで圧入されることを特徴とする［１］，［２］または［３］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１６】
［５］前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の内周側に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部（２６）と、該第１内側テーパー部（２６）の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である流体の溜りを防止する第２内側テーパー部（２７）とを設けたことを特徴とする［１］，［２］，［３］または［４］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１７】
［６］前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の外周側に、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部（２８）を設け、該外側テーパー部（２８）をアール断面形状に形成したことを特徴とする［１］，［２］，［３］，［４］または［５］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）。
【００１８】
前記本発明は、次のように作用する。
前記［１］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、チューブ（１１）の一端部（１２）を継手本体（２０，２０Ａ）に外嵌する前に、チューブ（１１）の一端部（１２）を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング（４０）を予め圧入しておく。
【００１９】
リング（４０）によって、チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）は縮径することはなく、かかる拡径した状態のチューブ（１１）の一端部（１２）を、継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）に容易に外嵌させると共に外筒部（２３，２３Ａ）に内嵌させつつ、凹溝（２１）に圧入することができる。このようにチューブ（１１）と継手本体（２０，２０Ａ）の接続時には、特に治具を用いる必要はない。
【００２０】
前記リング（４０）は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部（４１）が圧入した前記チューブ（１１）の一端部（１２）の内周に喰い込むように係合することで位置決めされる。このように、リング（４０）を当該位置に位置決めすることで、リング（４０）がチューブ（１１）の奥に入り込んでしまったり、逆に抜け出てしまう事態を防止することができる。
【００２１】
また、前記リング（４０）内に継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、前記外筒部（２３，２３Ａ）は前記リング（４０）の少なくとも最肉厚部（４１）まで覆う状態となる。
【００２２】
この状態で継手本体（２０，２０Ａ）の雄ネジ部（２４）に袋ナット（３０，３０Ａ）の雌ネジ部（３２）を螺合すると、該雄ネジ部（２４）のある外筒部（２３，２３Ａ）を介してリング（４０）の最肉厚部（４１）がチューブ（１１）の一端部（１２）と共に内筒部（２２）に軸心方向に押圧され、かつ、リング（４０）により拡径し終わるチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）に、袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）が圧接する。
【００２３】
従って、継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側、袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）、チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の各間の隙間がなくなり十分な密着性が得られ、継手本体（２０，２０Ａ）にチューブ（１１）を強固に接続し固定することができる。
【００２４】
特に、リング（４０）の最肉厚部（４１）、チューブ（１１）の一端部（１２）、それに継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）が、それぞれ軸心方向に内筒部（２２）に重なり合うので、継手本体（２０，２０Ａ）に振動がかかった場合や、チューブ（１１）に引っ張り力が負荷した場合でも、リング（４０）とチューブ（１１）が動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブ（１１）の引っ張り強度を高めることができる。
【００２５】
前記［２］に記載のチューブ継手（１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）は、前記リング（４０）内に前記継手本体（２０Ａ）の内筒部（２２）を挿入しつつ、前記チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）を前記凹溝（２１）の奥まで圧入した際に、外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）が前記リング（４０）の最肉厚部（４１）を乗り越えてリング（４０）全体を覆う位置まで延びる状態に形成されている。
【００２６】
これにより、リング（４０）により拡径されたチューブ（１１）の一端部（１２）全体が継手本体（２０Ａ）の外筒部（２３Ａ）で取り囲まれるよう覆われた状態となる。この状態で継手本体（２０Ａ）に袋ナット（３０Ａ）を螺合すると、袋ナット（３０Ａ）の奥壁（３３）の周囲にある突条環（３６）が、前記外筒部（２３Ａ）の先端側（２９）をリング（４０）の一端側に押し付けることになる。従って、前記凹溝（２１）の入口側が狭まるように塞がれ、リング（４０）で拡径されたチューブ（１１）の一端部（１２）が凹溝（２１）に閉じ込められることにより、なおさらシール性能と引っ張り強度を高めることができる。
【００２７】
前記［３］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記袋ナット（３０，３０Ａ）の差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）は、中心軸かつネジ孔（３１）の入口方向へ山型断面形状に突出しており、前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）は、前記差込孔（３４）の孔周縁（３４ａ）と前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側との間に挟持される。これにより、継手本体（２０，２０Ａ）に対するチューブ（１１）の引っ張り強度がいっそう大きくなり、チューブ（１１）が抜ける事態をより確実に防止することができる。
【００２８】
前記［４］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の外筒部（２３，２３Ａ）の内径寸法を、前記リング（４０）の最肉厚部（４１）により拡径された前記チューブ（１１）の一端部（１２）の最大外径寸法よりも小さく設定する。そして、前記袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けることで、チューブ（１１）の拡径した一端部（１２）が袋ナット（３０，３０Ａ）の凹溝（２１）の奥まで圧入されるようにしたから、よりいっそうシール性能が安定して気密性を高めることができる。
【００２９】
前記［５］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の内周側に、袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部（２６）と、該第１内側テーパー部（２６）の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である液体の溜りを防止する第２内側テーパー部（２７）とを設けた。なお、第１内側テーパー部（２６）は、１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。
【００３０】
継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）が貫通孔（２５）の内径方向に局所的な変形を起こすと、流体の流れの妨げとなるが、前記第１内側テーパー部（２６）によって、内径への変形を抑えるのではなく、変形した状態で流体の流れの妨げとなるような凸状にならないようにする。第１内側テーパー部（２６）と第２内側テーパー部（２７）とを設けたことにより、流体の浸み込みや液溜りを防止すると共に、流体の流れの妨げとなる局部的な凸状の出っ張りを抑制することができる。
【００３１】
前記［６］に記載のチューブ継手（１０，１０Ａ）によれば、前記継手本体（２０，２０Ａ）の内筒部（２２）の先端側口縁の外周側に、袋ナット（３０，３０Ａ）を継手本体（２０，２０Ａ）に締め付けた後に前記チューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部（２８）を設け、該外側テーパー部（２８）をアール断面形状に形成した。このように外側テーパー部（２８）をアール断面形状としたことにより、袋ナット（３０，３０Ａ）の締め付けトルクを増加させずに、継手内部の特に内筒部（２２）の先端側とチューブ（１１）の屈折部（１２ｃ）との間における流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係るチューブ継手によれば、従来のインナーリングタイプとフレアータイプのそれぞれの問題点を解決することが可能となり、内部に液体が滞留する事態（液溜り）や液体移送時の圧力損失を極力なくすことができ、施工を簡易化してコスト低減を実現すると共に、品質の信頼性を向上させることができ、特にリングとチューブが動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブの引っ張り強度を格段に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうち継手本体の一端部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうち袋ナットを示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手のうちリングを示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における外筒部の内径寸法とリングの最肉厚部により拡径されたチューブの一端部の最大外径寸法との関係を示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部と第２内側テーパー部の傾斜角を示す説明図である。
【図８】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部を２段にした変形例を示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の第１内側テーパー部を３段にした変形例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部での力のかかる方向を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部での応力の分散例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部のアール形状の意義を示す説明図である。
【図１３】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における内筒部の外側テーパー部のアール形状の角度を特定する説明図である。
【図１４】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手においてチューブの一端部を拡径しつつリングを圧入する工程を順に示す説明図である。
【図１５】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手の組み立て工程を順に示す説明図である。
【図１６】本発明の第１実施の形態に係るチューブ継手における各部品の具体的な寸法例を示す説明図である。
【図１７】本発明の第２実施の形態に係るチューブ継手を示す要部断面図である。
【図１８】本発明の第２実施の形態に係るチューブ継手の組み立て途中の状態を示す要部断面図である。
【図１９】従来一般のインナーリングタイプのチューブ継手の代表例を示す要部断面図である。
【図２０】従来一般のフレアータイプのチューブ継手の代表例を示す要部断面図である。
【図２１】従来一般のインナーリングタイプのチューブ継手における問題点を説明するための要部断面図である。
【図２２】従来一般のフレアータイプのチューブ継手における継手本体の先端部内径に設けたテーパーを示す要部断面図である。
【図２３】従来一般のフレアータイプのチューブ継手における継手本体の先端部内径の変形した角度を説明するための要部断面図である。
【図２４】本実施の形態に係るチューブ継手における継手本体の内筒部の第１内側テーパー部の傾斜角を定めるための実験データを示した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づき、本発明を代表する各種実施の形態を説明する。
図１〜図１６は、本発明の第１実施の形態を示している。
図１は、本実施の形態に係るチューブ継手１０を示す要部断面図、図２は、チューブ継手１０のうち継手本体２０の一端部を示す断面図、図３は、チューブ継手１０のうち袋ナット３０を示す断面図、図４は、チューブ継手１０のうちリング４０を示す断面図、図５は、チューブ継手１０の外観を示す斜視図である。
【００３５】
図１〜図５に示すように、チューブ継手１０は、チューブ１１と、継手本体２０と、袋ナット３０と、それにリング４０とを組み合わせて成る。かかるチューブ継手１０は、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリング４０を圧入し、該チューブ１１の拡径した一端部１２を継手本体２０に接続すると共に、該チューブ１１を貫通させた状態で前記拡径した一端部１２を囲む袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、継手本体２０にチューブ１１を固定したものである。
【００３６】
図１に示すように、チューブ１１は内部が空洞の円筒管である。チューブ１１の材質として、例えば、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂等に代表されるフッ素樹脂等が用いられる。すなわち、チューブ１１の材質としては、耐熱性や耐薬品性に優れるだけではなく、その一端部１２が、ある程度拡径し得るように弾性変形が可能な材質が用いられる。
【００３７】
図１，図５に示すように、リング４０は、前記チューブ１１の一端部１２に予め圧入され、該一端部１２を拡径した状態に保持するための部材である。すなわち、チューブ１１の一端部１２は、リング４０を介して後述する継手本体２０に接続されることになる。リング４０は、チューブ１１と継手本体２０とのシール代の長さ分より若干短い全長を有し、その内径寸法は、継手本体２０の内筒部２２の外径とほぼ同じか若干大きく設定されている。
【００３８】
詳しく言えばリング４０は、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状、具体的には算盤珠のような断面形状に形成されている。すなわち、リング４０の両端側の外周は、中央側に向って拡径するテーパー形状に形成されており、リング４０の中央側の外周が、最大径で所定長さだけ延びた最肉厚部４１となっている。
【００３９】
リング４０は、その最大径となる最肉厚部４１が圧入した前記チューブ１１の一端部１２の内周に喰い込むように係合することにより、前記チューブ１１の一端部１２内に位置決めされる。なお、リング４０の材質としては、例えば、摩擦特性に優れたフッ素樹脂の中でも最も摩擦係数の低いＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂を用いる。ただし、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂は機械強度が低く、チューブ１１の内径への収縮を防止するには、リング４０の肉厚を厚く設定する必要があった。
【００４０】
このことから、リング４０に最適な材質として、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂に次ぐ摩擦係数の小ささを有しており、かつＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂よりも機械強度の高い、ＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂を用いると良い。この他、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合）樹脂、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン−エチレン共重合）樹脂、ＰＶＤＦ（ビニルデンフルオライド）樹脂、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂も使用可能である。
【００４１】
図１に示すように、チューブ１１の一端部１２は、前記リング４０が予め圧入され拡径された状態で、次述する継手本体２０に接続される。ここでリング４０により拡径されたチューブ１１の一端部１２は、図６に示すように、本来の外径である基準部１２ａに対して、リング４０の外径形状に沿って拡径された膨出部１２ｂ、および基準部１２ａと膨出部１２ｂとの間に位置してリング４０により拡径し終わる屈折部１２ｃとから成る。
【００４２】
図１，図２に示すように、継手本体２０は、その一端側に、前記チューブ１１の拡径した一端部１２が嵌入する環状の凹溝２１と、該凹溝２１の内側となり前記チューブ１１の拡径した一端部１２が外嵌する内筒部２２と、該凹溝２１の外側となり前記チューブ１１の拡径した一端部１２が内嵌する外筒部２３とを有している。
【００４３】
ここで外筒部２３の外周から継手本体２０の基端側にかけて雄ネジ部２４が形成されている。また、内筒部２２の内側は、前記チューブ１１の基準部１２ａの内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔２５となっている。なお、継手本体２０の材質も、前記チューブ１１と同様に耐薬品性に優れたフッ素樹脂等が適している。
【００４４】
内筒部２２は、前記リング４０の全長分よりも長く延びている。外筒部２３は、凹溝２１の最奥部２１ａより内筒部２２と平行にその先端側に向って延びているが、外筒部２３の全長は前記内筒部２２よりも短く設定されている。ここで外筒部２３は、前記リング４０内に内筒部２２を挿入しつつ、チューブ１１の拡径した一端部１２を凹溝２１の最奥部２１ａまで圧入した際に、外筒部２３の先端縁が前記リング４０の少なくとも最肉厚部４１を覆う状態となる長さに設定されている。
【００４５】
内筒部２２の外径寸法は、前述したリング４０の内径寸法とほぼ同じか若干小さく設定されている。また、図６に示すように、外筒部２３の内径寸法φＰは、リング４０の最肉厚部４１により拡径されたチューブ１１の一端部１２の最大外径寸法である膨出部１２ｂの外径寸法φＱよりも小さく設定されている。すなわち、後述する袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、チューブ１１の拡径した一端部１２が凹溝２１の奥まで圧入されるようになっている。
【００４６】
また、図７に示すように、内筒部２２の先端側口縁の内周側には、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部２６が設けられている。さらに、第１内側テーパー部２６の先端側には、該第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１以上に傾斜した傾斜角θ２で流体の溜りを防止する第２内側テーパー部２７が設けられている。
【００４７】
第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７のそれぞれの傾斜角の関係は、θ１≦θ２であり、また、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１は、３°≦θ１≦１７°に設定されている。ここで傾斜角θ１の数値限定は、局部変形抑制効果の実験データに基づき定められたものであり、その判断基準は、図２３に示すような従来のフレアータイプの組み立て後における継手本体の先端部内径の変形した角度θ５に基づき、次のように設定した。
【００４８】
すなわち、変形角度θ５が１．５°未満（θ５＜１．５°）の場合、局部変形抑制の「効果有り」とし、変形角度θ５が１．５°以上（θ５≧１．５°）の場合、局部変形抑制の「効果無し」として判断した。その結果を図２４の図表に示している。この結果によれば、前述した第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１を３°≦θ１≦１７°の範囲に設定することにより、局部変形抑制の効果を得られることになる。なお、チューブ１１には多種のサイズが存在するが、前記局部変形抑制効果の実験では、チューブ１１の代表的なサイズとしてφ９．５×φ７．５のものを採用した。
【００４９】
また、第１内側テーパー部２６に関しては、前述した１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。具体的には、図８に示すように、第１内側テーパー部２６を２段にして、本来の第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）にさらにテーパー部２６（傾斜角θ３）を追加した形状でも、かかる部位における局部的な変形を抑えることが可能である。この場合、追加するテーパー部２６（傾斜角θ３）は、第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）に連なって配置されるため、追加のテーパー部２６の傾斜角θ３は、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１よりも小さな角度となる。
【００５０】
さらに、多段テーパー形状として、図９に示すように、第１内側テーパー部２６を３段にして、本来の第１内側テーパー部２６（傾斜角θ１）に前記テーパー部２６（傾斜角θ３）の他、もう一つのテーパー部２６（傾斜角θ４）を追加した形状でも良い。この場合、内側のテーパー部２６から順にそれぞれの傾斜角の関係は、θ４＜θ３＜θ１となる。このように、第１内側テーパー部２６を多段になるように新たにテーパーを追加する場合は、既存の第１内側テーパー部２６の角度の中で最も小さな角度から、第１内側テーパー部２６の傾斜角θ１に連なるように配置される。
【００５１】
また、第２内側テーパー部２７の具体的な傾斜角θ２に関しては、流体の溜りを防止する観点より、前述したように第１内側テーパー部２６のうち最も大きな傾斜角θ１と同等かそれ以上の角度であれば足りる。なお、θ２＝θ１の場合には、第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７とは同一角度で連続することになり、１つの内側テーパー部が形成されることになる。
【００５２】
ところで、前記第１内側テーパー部２６を設ける場合には、内筒部２２の先端側口縁が薄肉となり新たな問題が発生する。チューブ継手１０は、一般的に袋ナット３０を継手本体２０に締め込むことで、チューブ１１を押圧し、継手本体２０とチューブ１１の境界面に応力を発生させることで、内部流体の漏洩や浸透を防ぐものである。また、この応力が高くなる程、内部流体の漏洩や浸透を防ぐ能力がより高くなる。
【００５３】
しかしながら、本実施の形態に係るチューブ継手１０のように、継手本体２０の内筒部２２の先端側口縁に第１内側テーパー部２６を設けて薄肉にした場合、薄肉にした箇所の変形が大きくなってしまうため、継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力が減少してしまうことになる。本実施の形態に係るチューブ継手１０は、第１内側テーパー部２６を設け流体の妨げとなるような凸形状をなくすと共に、継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力を減少させないものである。
【００５４】
かかる応力を減少させない具体的な方法は、以下の通りである。継手本体２０に後述する袋ナット３０を締め付けることで、図１０に示すＰ０という軸方向の力が発生する。この力を部分的に見た場合の１つの力をＰとすると、内筒部２２の先端側口縁の外周側に設けた外側テーパー部２８の形状により、２つの単純な力で考えた場合、テーパー角度方向の力Ｐ１と外側テーパー部２８への垂線方向の力Ｐ２とに分解される。この２つの力のうちＰ２が継手本体２０とチューブ１１の境界面の応力に相当する。
【００５５】
従って、境界面の応力を減少させないためには、分力Ｐ２をより大きくできる形状にすれば良いことが分かる。ただし、袋ナット３０を既定の締め付け量よりもきつく締め付けた場合は、軸方向の全体の力Ｐ０が大きくなるため、Ｐが大きくなり、Ｐ１およびＰ２も大きくなる。しかし、軸方向の力Ｐ０が大きくなってしまうと、袋ナット３０を締め付ける際の締め付けトルクも大きくなってしまうため、チューブ継手１０を組み立てる際の作業性が著しく悪化してしまう。そこで、本実施の形態に係るチューブ継手１０では、Ｐ０を大きくしないでＰ２を大きくするための形状を採用する。
【００５６】
すなわち、継手本体２０の内筒部２２の先端側口縁の外周側に、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けた後にチューブ１１の屈折部１２ｃの内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部２８を設け、該外側テーパー部２８をアール断面形状に形成した。図１１（ａ）においてＰ２の応力を大きくするには、図１３に示すθ６の角度（θ６は、軸線と平行な線と、外側テーパー部２８との角度である）を、より大きくすることにより、Ｐ１とＰ２の分力の関係から、Ｐ２への分力が大きくなる。なお、図１１（ａ）は図１０中の要部を拡大して抜き出したものであり、図１１（ｂ）は、θ６を大きくしたものである。
【００５７】
しかし、外側テーパー部２８をアール形状ではなく、直線状とした場合は、テーパー部全体へＰ２と近い力が負荷され、結果的に、図１０中のＰ０が大きくなり、袋ナット３０を締め付ける際の締め付けトルクも大きくなってしまう。ここで内部流体の漏洩や浸透を防ぐために必要な応力は、外側テーパー部２８全体に必要ではない。流体の漏洩や浸透を防ぐためには、外側テーパー部２８の先端付近（図１３中のｐ１により近い部分）に高い値が負荷することにより、流体の侵入する入口を抑えることが可能である。
【００５８】
そこで、外側テーパー部２８をアール形状にした場合には、図１３の外側テーパー部２８の先端付近（ｐ１に近い部分）では、θ６の角度（アール形状の場合、θ６は角度を測定する点での接線と軸線と平行な線との角度である。）が大きくなり、図１２に示すように、ｐ１より遠くなる程、θ６は小さくなる。このように、外側テーパー部２８をアール形状とすることで、ｐ１に近くなる程、θ６が大きくなり、分力Ｐ２も大きくなる。これにより、先端付近に必要な応力を負荷させても、余分な応力を他の部分に負荷させないことが可能となる。
【００５９】
図１０に示す軸方向の力Ｐ０は、このＰ２の総和と比例関係にあるので、外側テーパー部２８をアール形状にすることで、外側テーパー部２８の先端付近に十分な力を負荷しても、先端から遠い部分ではＰ２は小さくなり、Ｐ２の総和も外側テーパー部２８が直線の場合と比較して小さく抑えることが可能となる。以上より、全体としての軸方向の力Ｐ０を大きくしないことで、袋ナット３０の締め付けトルクを増加させずに、内部流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となった。
【００６０】
また、図５に示すように、継手本体２０の外周中央部には、略六角断面形の被締付部が設けられている。被締付部に、スパナ等の締付工具を嵌め込むように成っている。この被締付部を間にして、継手本体２０の他端側にも、凹溝２１、内筒部２２、外筒部２３、雄ネジ部２４が、前述した一端側と同様に設けられている。継手本体２０には、その一端側の内筒部２２の先端側口縁から他端側の内筒部２２の先端側口縁に亘って前記貫通孔２５が連通している。
【００６１】
図１に示すように、袋ナット３０は、そのネジ孔３１の奥側に袋部を成すようにネジ軸に直交する奥壁３３を有している。袋ナット３０のネジ孔３１の入口側には、雌ネジ部３２が刻設され、奥壁３３には、チューブ１１を貫通させるための差込孔３４が穿設されている。また、袋ナット３０の外周には略六角断面形の被締付部３５（図５参照）が設けられ、被締付部３５にスパナ等のナット締付工具を嵌め込むようになっている。
【００６２】
また、図１に示すように、前記孔周縁３４ａは、中心軸（ネジ軸心）に向ってネジ孔３１の入口方向へ傾斜する山型断面形状に突出している。この孔周縁３４ａが、前記チューブ１１の一端部１２における屈折部１２ｃに圧接させる部位である。すなわち、チューブ１１の屈折部１２ｃは、差込孔３４の孔周縁３４ａと内筒部２２の先端側である外側テーパー部２８との間に挟持されることになる。なお、袋ナット３０も、前記チューブ１１や継手本体２０と同様に、具体的な材質としてはフッ素樹脂等が適している。
【００６３】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
図１に示すように、チューブ継手１０はフレアータイプを基本形状とする。インナーリングタイプでは、流体の浸み込みを防止すること、流体の圧力損失を防止することが難しいためである。また、フレアータイプを基本形状とすることにより、図２１に示すようなリング４０を挿入しなかった場合の事故の可能性がなくなる。これは、拡径しないとチューブ１１の取り付けが不可能であり、拡径して取り付けた場合、問題は起こらないからである。
【００６４】
チューブ継手１０はフレアータイプを基本形状とするが、リング４０を使用することで、フレアータイプでありながら、チューブ１１の拡径は、リング４０を一度チューブ１１に圧入することで、チューブ処理が完了となり、チューブ１１の一端部１２を何度も拡径させる作業は不要となり施工性が改善される。また、リング４０を使用することで、チューブ１１に引っ張り荷重が負荷した際も、リング４０によって抜け出ることが防止されるために、引っ張り強度が高くなる。
【００６５】
ところで、従来のインナーリングタイプでは、チューブ継手の組み立て後にリングの内径部が流体の流路となる。この場合は、リングの内径寸法は、チューブ内径寸法と同等に設定することにより、流体の圧力損失を抑えることが可能であった。これに対して本実施の形態に係るチューブ継手１０では、リング４０の内側に継手本体２０の内筒部２２が配置されるため、内筒部２２の内径部が流体の流路となる。
【００６６】
従って、流体の圧力損失を抑えるためには、内筒部２２の内径寸法をチューブ１１の内径寸法と同等にする必要があり、拡径したチューブ１１の内径への収縮を防止するためには、一定以上の肉厚をリング４０に持たせる必要がある。よって、従来のリングと比較すると今回提案するリング４０は、外径寸法が大きくなってしまう。リング４０の外径寸法が大きくなると、リング４０をチューブ１１の内径に挿入する場合には、チューブ１１への負荷が大きく、チューブ１１の挫屈が発生してリング４０を挿入できない虞があった。
【００６７】
このようなチューブ１１の挫屈を防止するには、チューブ１１への負荷をできる限り小さくする必要がある。そのための手段は、チューブ１１の内径への収縮を防止する範囲で、リング４０の外径寸法をできる限り小さくすることと、チューブ１１に負荷する摩擦抵抗を小さくするために、摩擦係数の小さな材質でリング４０を製作することである。そこでリング４０は、前述したようにＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエキレン共重合）樹脂等を用いることが前提となる。
【００６８】
また、リング４０の具体的な外径寸法に関しては、以下のように設定する必要がある。すなわち、図１６において、リング４０の外径寸法φＢは、次のように設定する。
φＢ = （ｍ×ｔ）+φＡ
２＜ｍ≦４
また、リング４０の長さＣは、次の範囲とする。
３ｍｍ≦Ｃ≦１２ｍｍ
さらに、リング４０のテーパー角度Ｅは、次の範囲とする。
２０°≦Ｅ≦３５°
以上の関係性により、リング４０をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入することが可能であり、拡径したチューブ１１の一端部１２を継手本体２０の凹溝２１に挿入することが可能となる。
【００６９】
このような関係性を持たない場合は、リング４０をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入する際に、チューブ１１の挫屈が発生する可能性があり、また、チューブ１１をチューブ１１の一端部１２の内径に挿入できた場合でも、チューブ１１の一端部１２の内径への収縮が大きくなってしまい、結果として、継手本体２０の凹溝２１に挿入することが困難となる可能性が高くなる。
【００７０】
図１４は、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を圧入する工程を示している。かかる工程では、リング挿入部品である治具６０を用いる。図１４（ａ）に示すように、治具６０は、チューブ１１の内径よりも小さい細径部６１と、該細径部６１より漸次拡径するフレアー部６２と、該フレアー部６２に続きチューブ１１の内径を前記継手本体２０の内筒部２２に外嵌する径まで広げる太径のリング保持部６３とから成る。なお、治具６０の材質は、摩擦特性に優れたフッ素樹脂の中でも最も摩擦係数の低いＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）樹脂が適している。
【００７１】
先ず、図１４（ｂ）に示すように、リング４０を治具６０のリング保持部６３まで挿入する。続いて、図１４（ｃ）に示すように、チューブ１１を治具６０と同芯上に固定する。この時、チューブ１１の一端部１２は、治具６０の細径部６１に外嵌した状態に位置決めされる。かかる状態で、図１４（ｄ）に示すように、治具６０をチューブ１１の方向へ移動させ、チューブ１１の内側へ治具６０およびリング４０を押し込む。
【００７２】
その後、図１４（ｅ）に示すように、治具６０をチューブ１１と逆方向へ移動させることで、リング４０はその最肉厚部４１がチューブ１１の内径に係合し、チューブ１１の内径への収縮力により、チューブ１１の一端部１２内部に位置決めされた状態で保持される。このようなリング４０の圧入工程においては、チューブ１１の一端部１２を加熱する必要はなく、治具６０をチューブ１１の一端部１２に対して１回のみ圧入するだけで、チューブ１１の一端部１２を拡径しつつリング４０を内嵌させることができる。
【００７３】
図１５は、チューブ継手１０の組み立て工程を示している。かかる工程では、図１４（ａ）に示すように、継手本体２０と、リング４０により一端部１２を拡径したチューブ１１、それに袋ナット３０を同軸上に並べて、図１４（ｂ）に示すようにリング４０内に継手本体２０の内筒部２２を挿入しつつ、チューブ１１の拡径した一端部１２を継手本体２０の凹溝２１の奥まで圧入する。この時、継手本体２０の外筒部２３がリング４０の最肉厚部４１まで覆う状態となる。
【００７４】
かかる状態で、図１４（ｃ）に示すように、継手本体２０の雄ネジ部２４に袋ナット３０の雌ネジ部３２を螺合させ、既定された位置まで締め込むことで、チューブ継手１０の組み立て完了となる。組み立てが完了したチューブ継手１０では、継手本体２０の雄ネジ部２４のある外筒部２３を介してリング４０の最肉厚部４１がチューブ１１の一端部１２と共に内筒部２２に押圧され、かつ、リング４０により拡径し終わるチューブ１１の屈折部１２ｃに、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａが圧接した状態となる。
【００７５】
このようにして、図１に示すように、継手本体２０の内筒部２２の先端側、袋ナット３０の差込孔３４の孔周縁３４ａ、チューブ１１の屈折部１２ｃの各間の隙間がなくなり十分な密着性が得られ、継手本体２０にチューブ１１を強固に接続し固定することが可能となる。
【００７６】
特に、リング４０の最肉厚部４１、チューブ１１の一端部１２、それに継手本体２０の外筒部２３が、それぞれ軸心方向に内筒部２２に重なり合うので、継手本体２０に振動がかかった場合や、チューブ１１に引っ張り力が負荷した場合でも、リング４０とチューブ１１が動くことを大幅に防止することができ、シール性能を安定させると共に、チューブ１１の引っ張り強度を高めることができる。
【００７７】
また、袋ナット３０は、その差込孔３４の孔周縁３４ａが、中心軸に向ってネジ孔３１の入口方向へ傾斜する山型断面形状に突出している。従って、継手本体２０の雄ネジ部２４に袋ナット３０の雌ネジ部３２を螺合していくと、前記孔周縁３４ａがチューブ１１の屈折部１２ｃに喰い込むように圧接し、屈折部１２ｃは、孔周縁３４ａと内筒部２２の外側テーパー部２８との間に挟持される。これにより、継手本体２０に対するチューブ１１の引っ張り強度がいっそう大きくなり、チューブ１１が抜ける事態をより確実に防止することができる。
【００７８】
ここで、内筒部２２の先端側の外側テーパー部２８をアール断面形状としたことにより、図１０において軸方向の力Ｐ０を大きくしないことで、袋ナット３０の締め付けトルクを増加させずに、継手内部の特に内筒部２２の先端側とチューブ１１の屈折部１２ｃとの間における流体の漏洩や浸透を防ぐことが可能となる。
【００７９】
また、前述したように、継手本体２０の内筒部２２が貫通孔２５の内径方向に局所的な変形を起こすと、流体の流れの妨げとなるが、第１内側テーパー部２６によって、内径への変形を抑えるのではなく、変形した状態で流体の流れの妨げとなるような凸状にならないようにした。
【００８０】
このように、第１内側テーパー部２６と第２内側テーパー部２７とを設けたことにより、流体の浸み込みや液溜りを防止すると共に、流体の流れの妨げとなる局部的な凸状の出っ張りを抑制することができる。なお、第１内側テーパー部２６は、１段のみのテーパー形状に限らず、２段あるいは３段等と多段テーパー形状にしても良い。
【００８１】
さらに、図６に示すように、外筒部２３の内径寸法φＰは、リング４０の最肉厚部４１により拡径されたチューブ１１の一端部１２の最大外径寸法である膨出部１２ｂの外径寸法φＱよりも小さく設定した。これにより、袋ナット３０を継手本体２０に締め付けることで、チューブ１１の拡径した一端部１２が凹溝２１の奥まで圧入される。これにより、いっそうシール性能が安定して気密性を高めることができる。
【００８２】
図１７および図１８は、本発明の第２実施の形態を示している。
本実施の形態では、前述した第１実施の形態に係るチューブ継手１０と基本的な構成は共通するが、継手本体２０Ａの外筒部２３Ａの具体的な構成が異なっている。図１７は、本実施の形態に係るチューブ継手１０Ａを示す要部断面図、図１８は、チューブ継手１０Ａの組み立て途中の状態を示す要部断面図である。なお、図１８中における袋ナット３０Ａは切断部端面図を示している。
【００８３】
本実施の形態に係るチューブ継手１０Ａによれば、継手本体２０Ａの外筒部２３Ａは、前記リング４０内に継手本体２０Ａの内筒部２２を挿入しつつ、前記チューブ１１の拡径した一端部１２を前記凹溝２１の奥まで圧入した際に、図１７に示すように、先端側２９が前記リング４０の最肉厚部４１を乗り越えてリング４０全体を覆う位置まで延びる状態に形成されている。
【００８４】
これにより、リング４０により拡径されたチューブ１１の一端部１２全体が継手本体２０Ａの外筒部２３Ａで取り囲まれるよう覆われた状態となる。すなわち、図１８に示すような状態で継手本体２０Ａの雄ネジ部２４に袋ナット３０Ａの雌ネジ部３２を螺合すると、袋ナット３０Ａの奥壁３３の周囲にある突条環３６が、外筒部２３Ａの先端側２９をリング４０の一端側に押し付けることになる。
【００８５】
その結果、図１７に示すように、前記凹溝２１の入口側が狭まるように塞がれ、リング４０で拡径されたチューブ１１の一端部１２が凹溝２１に閉じ込められることにより、なおさらシール性能と引っ張り強度を高めることができる。なお、第１実施の形態と同種の部位には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００８６】
以上、本発明の各種実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、継手本体２０における一端側と他端側における内筒部２２や外筒部２３をそれぞれ同径に形成してあるが、それぞれ異なる径に形成しても良い。また、両端の内筒部２２や外筒部２３は同軸上に並ぶが、貫通孔２５がＬ字形に曲がっている場合には、それぞれ直交する方向に連なり、また、それぞれがＴ字路形に連なるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係るチューブ継手は、半導体製造や液晶製造を始め、医療・医薬品製造、食品加工等の各種製造工程で取り扱われる超純水や、硫酸、塩酸といったような人体に危険な薬液を含む、あらゆる流体の流路となるチューブの接続手段として用いられる。
【符号の説明】
【００８８】
１０…チューブ継手
１０Ａ…チューブ継手
１１…チューブ
１２…一端部
１２ａ…基準部
１２ｂ…膨出部
１２ｃ…屈折部
２０…継手本体
２０Ａ…継手本体
２１…凹溝
２１ａ…最奥部
２２…内筒部
２３…外筒部
２３Ａ…外筒部
２４…雄ネジ部
２５…貫通孔
２６…第１内側テーパー部
２７…第２内側テーパー部
２８…外側テーパー部
２９…先端側
３０…袋ナット
３０Ａ…袋ナット
３１…ネジ孔
３２…雌ネジ部
３３…奥壁
３４…差込孔
３４ａ…孔周縁
３５…被締付部
３６…突条環
４０…リング
４１…最肉厚部
６０…治具
６１…細径部
６２…フレアー部
６３…リング保持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブの一端部を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリングを圧入し、該チューブの拡径した一端部を継手本体に接続すると共に、該チューブを貫通させた状態で前記拡径した一端部を囲む袋ナットを継手本体に締め付けることで、継手本体にチューブを固定するチューブ継手において、
前記袋ナットは、前記チューブの拡径した一端部を収めるネジ孔と、該ネジ孔の内周に形成された雌ネジ部と、該ネジ孔の奥側を塞ぐ奥壁と、該奥壁を貫き前記チューブを貫通させる差込孔とを有し、
前記継手本体は、前記袋ナットを締め付ける一端側に、前記チューブの拡径した一端部が嵌入する環状の凹溝と、該凹溝の内側となり前記チューブの拡径した一端部が外嵌する内筒部と、該凹溝の外側となり前記チューブの拡径した一端部が内嵌する外筒部と、該外筒部の外周に形成されて前記雌ネジ部が螺合する雄ネジ部と、前記内筒部の内側で前記チューブの内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔とを有し、
前記リングは、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部が圧入した前記チューブの一端部の内周に喰い込むように係合することで位置決めされ、
前記リング内に前記継手本体の内筒部を挿入しつつ、前記チューブの拡径した一端部を前記凹溝の奥まで圧入した際に、前記外筒部が前記リングの少なくとも最肉厚部まで覆う状態となり、この状態で前記継手本体の雄ネジ部に前記袋ナットの雌ネジ部を螺合して、該雄ネジ部のある前記外筒部を介して前記リングの最肉厚部がチューブの一端部と共に前記内筒部に押圧され、かつ、前記リングにより拡径し終わるチューブの屈折部に、前記袋ナットの差込孔の孔周縁が圧接したことを特徴とするチューブ継手。
【請求項２】
前記継手本体の外筒部は、前記リング内に前記継手本体の内筒部を挿入しつつ、前記チューブの拡径した一端部を前記凹溝の奥まで圧入した際に、先端側が前記リングの最肉厚部を乗り越えてリング全体を覆う位置まで延びる状態に形成され、
前記袋ナットは、その前記奥壁の周囲に、中心軸かつ前記ネジ孔の入口方向へ山型断面形状に突出し、袋ナットを継手本体に締め付ける際、前記外筒部の先端側を前記リングの一端側に押し付ける突条環を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブ継手。
【請求項３】
前記袋ナットの差込孔の孔周縁は、中心軸かつ前記ネジ孔の入口方向へ山型断面形状に突出し、
前記チューブの屈折部は、前記差込孔の孔周縁と前記内筒部の先端側との間に挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載のチューブ継手。
【請求項４】
前記継手本体の外筒部の内径寸法を、前記リングの最肉厚部により拡径された前記チューブの一端部の最大外径寸法よりも小さく設定し、
前記袋ナットを継手本体に締め付けることで、前記チューブの拡径した一端部が前記凹溝の奥まで圧入されることを特徴とする請求項１，２または３に記載のチューブ継手。
【請求項５】
前記継手本体の内筒部の先端側口縁の内周側に、前記袋ナットを継手本体に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部と、該第１内側テーパー部の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である流体の溜りを防止する第２内側テーパー部とを設けたことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のチューブ継手。
【請求項６】
前記継手本体の内筒部の先端側口縁の外周側に、前記袋ナットを継手本体に締め付けた後に前記チューブの屈折部の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部を設け、該外側テーパー部をアール断面形状に形成したことを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載のチューブ継手。
【請求項１】
チューブの一端部を拡径しつつ該拡径した状態に保持するリングを圧入し、該チューブの拡径した一端部を継手本体に接続すると共に、該チューブを貫通させた状態で前記拡径した一端部を囲む袋ナットを継手本体に締め付けることで、継手本体にチューブを固定するチューブ継手において、
前記袋ナットは、前記チューブの拡径した一端部を収めるネジ孔と、該ネジ孔の内周に形成された雌ネジ部と、該ネジ孔の奥側を塞ぐ奥壁と、該奥壁を貫き前記チューブを貫通させる差込孔とを有し、
前記継手本体は、前記袋ナットを締め付ける一端側に、前記チューブの拡径した一端部が嵌入する環状の凹溝と、該凹溝の内側となり前記チューブの拡径した一端部が外嵌する内筒部と、該凹溝の外側となり前記チューブの拡径した一端部が内嵌する外筒部と、該外筒部の外周に形成されて前記雌ネジ部が螺合する雄ネジ部と、前記内筒部の内側で前記チューブの内径とほぼ同じ孔径でネジ軸方向へ貫通する貫通孔とを有し、
前記リングは、その外周が両端よりも中央側で最大径となる断面形状に形成され、該最大径となる最肉厚部が圧入した前記チューブの一端部の内周に喰い込むように係合することで位置決めされ、
前記リング内に前記継手本体の内筒部を挿入しつつ、前記チューブの拡径した一端部を前記凹溝の奥まで圧入した際に、前記外筒部が前記リングの少なくとも最肉厚部まで覆う状態となり、この状態で前記継手本体の雄ネジ部に前記袋ナットの雌ネジ部を螺合して、該雄ネジ部のある前記外筒部を介して前記リングの最肉厚部がチューブの一端部と共に前記内筒部に押圧され、かつ、前記リングにより拡径し終わるチューブの屈折部に、前記袋ナットの差込孔の孔周縁が圧接したことを特徴とするチューブ継手。
【請求項２】
前記継手本体の外筒部は、前記リング内に前記継手本体の内筒部を挿入しつつ、前記チューブの拡径した一端部を前記凹溝の奥まで圧入した際に、先端側が前記リングの最肉厚部を乗り越えてリング全体を覆う位置まで延びる状態に形成され、
前記袋ナットは、その前記奥壁の周囲に、中心軸かつ前記ネジ孔の入口方向へ山型断面形状に突出し、袋ナットを継手本体に締め付ける際、前記外筒部の先端側を前記リングの一端側に押し付ける突条環を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブ継手。
【請求項３】
前記袋ナットの差込孔の孔周縁は、中心軸かつ前記ネジ孔の入口方向へ山型断面形状に突出し、
前記チューブの屈折部は、前記差込孔の孔周縁と前記内筒部の先端側との間に挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載のチューブ継手。
【請求項４】
前記継手本体の外筒部の内径寸法を、前記リングの最肉厚部により拡径された前記チューブの一端部の最大外径寸法よりも小さく設定し、
前記袋ナットを継手本体に締め付けることで、前記チューブの拡径した一端部が前記凹溝の奥まで圧入されることを特徴とする請求項１，２または３に記載のチューブ継手。
【請求項５】
前記継手本体の内筒部の先端側口縁の内周側に、前記袋ナットを継手本体に締め付けた後に先端側口縁が中心軸に向って変形する厚み分だけ予め面取りした第１内側テーパー部と、該第１内側テーパー部の先端側でその傾斜角以上に傾斜し移動媒体である流体の溜りを防止する第２内側テーパー部とを設けたことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のチューブ継手。
【請求項６】
前記継手本体の内筒部の先端側口縁の外周側に、前記袋ナットを継手本体に締め付けた後に前記チューブの屈折部の内周に圧接して気密性を保持する外側テーパー部を設け、該外側テーパー部をアール断面形状に形成したことを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載のチューブ継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１６３１３２（Ｐ２０１２−１６３１３２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５５３（Ｐ２０１１−２２５５３）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（３９００１２３０２）株式会社フロウエル (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（３９００１２３０２）株式会社フロウエル (15)
【Ｆターム（参考）】
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