樹脂管継手
【課題】騒音状況下にある作業現場においても、ユニオンナットが締付終了又はそれに近い状態であることの確認が行えるようにし、組付作業性や取扱い性に優れるように改善される樹脂管継手を提供する。
【解決手段】インナ筒４にチューブ３が外嵌されて拡径部３Ａを生じる状態での雌ねじ８と雄ねじ５との螺合によるユニオンナット２の螺進により、拡径変化領域９がシール用押圧部１０で押圧される構成の樹脂管継手において、ナット先端部１９の軸心Ｐ方向内側に、所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、ユニオンナット２を締付方向に回動させて係合部２６と被係合部１８とが係合したことによるトルク上昇で脆弱部２０が破断するときには、シール用押圧部１０が拡径変化領域９を押圧して前記シール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられている。
【解決手段】インナ筒４にチューブ３が外嵌されて拡径部３Ａを生じる状態での雌ねじ８と雄ねじ５との螺合によるユニオンナット２の螺進により、拡径変化領域９がシール用押圧部１０で押圧される構成の樹脂管継手において、ナット先端部１９の軸心Ｐ方向内側に、所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、ユニオンナット２を締付方向に回動させて係合部２６と被係合部１８とが係合したことによるトルク上昇で脆弱部２０が破断するときには、シール用押圧部１０が拡径変化領域９を押圧して前記シール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水の配管にも好適であって、ポンプ、バルブ、フィルタ等の流体機器や流体移送路であるチューブの接続手段として用いられる樹脂管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂管継手としては、特許文献１において開示されるチューブ継手が知られている。即ち、合成樹脂製のチューブ（１）を継手本体（４）の嵌合筒（５）に強制的に押し込むか、又は特許文献１の図２に示されるように、予めチューブ端部（２）を拡径させて嵌合筒（５）に嵌め込むかする。それから、予めチューブに嵌装されているユニオンナット（６）を継手本体に螺合させ、締込み操作して継手本体（４）の軸心方向に強制移動させることにより、チューブ（１）の拡径付け根部分（２ａ）をエッヂ部（６ａ）で軸心方向に強く押圧し、チューブ（１）と嵌合筒（５）との間をシールする構造である。
【０００３】
上述の構造と同様なものとしては、特許文献２の図８，図９において開示された樹脂管継手も知られている。また、特許文献２の図５や特許文献３において開示されるように、インナーリングに拡径外嵌されているチューブ端を継手本体の嵌合筒に内嵌させ、ユニオンナットの締付によってチューブにおけるインナーリングへの拡径部を押圧してシールさせる構造の樹脂管継手もある。いずれにしても、チューブ端を拡径（フレア）させてユニオンナットの締付でシールさせる構造である。チューブの先端を嵌合筒部外嵌させてナット止めする前者の構造のものでは、継手本体とユニオンナットとの２部品で経済的に管継手を構成できる良さがあり、インナーリングを用いる後者の構造のものでは、確実に漏れが回避できて安定した性能が得られ、かつ、信頼性に優れる良さがある。
【０００４】
ところで、これらのように種々の優れたメリットを持つ樹脂管継手の実際の施工において、ユニオンナットの締付終了時点が分り難いという慢性的な要改善項目があった。もともと、樹脂製の継手においては、その材料の特性上、ユニオンナットの回し操作に対して締付けトルクが漸増するので、金属材料のように締付トルクが急激に大きくなることによる締切り感に乏しく、感覚的に締付終了が分かり難いのである。締付が不足すると漏れのおそれがあり、締め付け過ぎると継手を損壊させるおそれがある。樹脂製であるが故にそれらの不都合が起こり易いので、正しくユニオンナットの締付を終える必要がある。
【０００５】
そこで、特許文献３において、継手本体（１）に片持ち状態で軸心方向に突設させた突片（１５）と、ユニオンナット（２）の軸心方向端部に隆起形成された突起（２３）とが、ユニオンナット（２）の締付終了間際になると周方向で接近干渉して当接し、その際に突片（１５）が発する弾かれ音により、作業者は締付終了又はそれに近づいたことを知ることが可能となる技術が開示されている。つまり、音によって作業者に締付終了状態を知らしめる音発生手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実登３０４１８９９号公報
【特許文献２】特開平７−２７２７４号公報
【特許文献３】特開平１１−２３０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記音発生手段により、管継手部分が見えなくてもユニオンナット操作による締付終了状態の音認識による確認が可能になり、一定の効果が得られるものとなった。ところが、実際の配管作業現場は静寂状況であることはまれであり、稼動中の工場内であるとか、他の工事や施工が一緒に行われる状況での作業等、得てしてある程度の騒音状況下で行われることになる。従って、樹脂製突片の弾ける音程度では作業者には聞えないことが多く、ユニオンナットの締付終了を知らせる手段、即ち、締付終了認知手段としては更なる改善の余地が残されているものであった。
【０００８】
本発明の目的は、上記実情に鑑みて、騒音状況下にある作業現場においても、ユニオンナットが締付終了又はそれに近い状態であることの確認が行えるようにし、組付作業性や取扱い性に優れるように改善される樹脂管継手を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、合成樹脂製チューブ３の端部を拡径させて嵌合装着可能な嵌合筒４と、雄ねじ５とを備える合成樹脂製の継手本体１、及び、
前記雄ねじ５に螺合可能な雌ねじ８と、前記チューブ３の拡径部３Ａにおける拡径変化領域９に作用可能なシール用押圧部１０とを備える合成樹脂製のユニオンナット２を有し、
前記嵌合筒４に前記チューブ３が嵌合装着される状態における前記雌ねじ８を前記雄ねじ５に螺合させての前記ユニオンナット２の前記継手本体１の軸心Ｐ方向への螺進により、前記拡径変化領域９が前記シール用押圧部１０で前記軸心Ｐ方向に押圧されてシール部Ｓが形成されるように構成されている樹脂管継手において、
前記ユニオンナット２の継手本体１への螺進方向下手側となるナット先端部１９に設けられる係合部２６と、前記ナット先端部１９に対向する状態で前記継手本体１に形成される外周フランジ１Ａに設けられる被係合部１８とが、前記螺進に伴う前記ナット先端部１９と前記外周フランジ１Ａとの軸心Ｐ方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心Ｐ回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構Ｄが構成され、
前記ナット先端部１９における前記係合部２６の螺進方向上手側部位、又は前記外周フランジ１Ａにおける前記被係合部１８の軸心Ｐ方向で前記雄ねじ５存在側の反対側部位に、前記軸心Ｐ回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、
前記ユニオンナット２を締付方向に回動させて前記係合部２６と前記被係合部１８とが係合したことによるトルク上昇で前記脆弱部２０が破断するときには、前記シール用押圧部１０が前記拡径変化領域９を押圧して前記シール部Ｓが形成される前記ユニオンナット２の螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の樹脂管継手において、前記脆弱部２０が、その軸心Ｐ方向で対向する先端側周状部分２４と本体側周状部分２ｃとを、それら先端側周状部分２４や本体側周状部分２ｃに比べて軸心Ｐ方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の樹脂管継手において、前記係合部２６と前記被係合部１８とのいずれか一方が、前記軸心Ｐ方向に凹む凹入部に形成されるとともに、前記係合部２６と前記被係合部１８とのいずれか他方が、前記凹入部２６に入り込み可能となるように軸心方向に凸となる突出部１８に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記係合部２６と前記被係合部１８とが前記軸心Ｐ回りの均等角度ごとの複数箇所に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記脆弱部２０が前記ユニオンナット２に設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記継手本体１及び前記ユニオンナット２がフッ素樹脂製であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、締付終了認知手段の機能により、ユニオンナットを回して締付けを進めて行くと、係合部と被係合部とが係合しての回動阻止機構が動作する状況が現れ、それからすぐに脆弱部が破断するから、ユニオンナットの単位締付量に対する回動トルクが大きく変動する。故に、その大きなトルク変動が手指等を介して作業者に伝わるので、操作感覚でもってユニオンナットの締付終了状態になったことが認識できるようになる。その結果、騒音状況下にある作業現場においても、ユニオンナットが締付終了又はそれに近い状態であることの確認が行えるようにし、組付作業性や取扱い性に優れるように改善される樹脂管継手を提供することができる。
【００１６】
脆弱部としては、請求項２のように、軸心方向で対向する先端側周状部分と本体側周状部分とを断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所とすれば、応力集中が生じやすく良く機能する好ましいものとなる。また、請求項３のように、係合部と被係合部とを凹入部と突出部とすれば、それらの凹凸係合によって構造簡単で確実に機能するように回動阻止機構が構成できる利点がある。
【００１７】
回動阻止機構としては、請求項４のように、係合部と被係合部とが軸心回りの均等角度ごとの複数箇所に設ける構成とすればバランスよく安定的に動作する点で好ましい。そして、請求項５のように、軸心方向に傘高く構成されると好都合な脆弱部は、継手本体に外観されるユニオンナットに設けるのが無理なく円滑に構成できてよろしい。
【００１８】
請求項６の発明によれば、継手本体及びユニオンナットを耐薬品性、耐熱性に優れるフッ素系樹脂で形成するものであり、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても継手構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性や耐引抜力が維持できるようになる。そして、フッ素系樹脂は高温にも安定で、撥水性に優れ、摩擦係数が小さく、耐薬品性も極めて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１による樹脂管継手の構造（締付終了状態）を示す断面図
【図２】図１の樹脂管継手の平面図
【図３】ユニオンナットのゲージリング側の構造を示す一部切欠きの軸心方向図
【図４】締付終了直前状態にある樹脂管継手の要部を示す平面図
【図５】締付手前状態にある樹脂管継手の要部を示す平面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明による樹脂管継手の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
〔実施例１〕
実施例１による樹脂管継手Ａは、図１，図２に示すように、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製のチューブ３をポンプ、バルブ等の流体機器や、異径又は同径のチューブに連通接続するものであり、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製の継手本体１と、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製ユニオンナット２との２部品で構成されている。尚、図１はユニオンナット２を所定量締め込んだ締付終了状態（組付状態）を示している。
【００２２】
継手本体１は、図１，図２に示すように、チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能な一端のインナ筒（嵌合筒の一例）４と、インナ筒４の内奥側部分の外周側に拡径されたチューブ３先端の入り込みを許容すべく軸心Ｐ方向に延びる周溝ｍを有して被さるカバー筒部６と、台形ねじで成る雄ねじ５と、軸心Ｐを持つ円柱空間状の流体経路７と、外周フランジ１Ａ等を備える筒状部材に形成されている。インナ筒４は、チューブ３を徐々に拡径させる先端先窄まり筒部４Ａと、先端先窄まり筒部４Ａの大径側に続いて形成される直胴筒部分４Ｂとを有する先細りストレート形のものとして構成されている。
【００２３】
周溝ｍは、その径内側の周面である外周面は直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂであり、その径外側の周面である外周面はカバー筒部６の内周面６ａである。周溝ｍの奥側周面２１から軸心Ｐ方向に所定長さ離れた箇所に外周フランジ１Ａが形成されており、その外周フランジ１Ａの略根元部位からカバー筒部６の端部の外周面に亘って雄ねじ５が形成されている。インナ筒４の先端面は、径方向で内側ほど内奥側（軸心Ｐ方向で奥側）に寄る逆テーパの角度が施される、即ち、先端ほど大径となるカット面１６が形成されており、チューブ３の内周面が拡径部（フレア部）に向けて拡がり変位することに因る液溜り周部１７の形状を内周側拡がり形状として、その流体が液溜り周部１７に停滞し難くしてある。
【００２４】
尚、カット面１６は、その最大径が自然状態のチューブ３の内径と外径の略中間値となるように形成されているが、それにはこだわらない。また、フランジ１Ａの軸心Ｐ方向で雄ねじ５と反対側には、軸心Ｐ方向に一定の幅を有する操作用の六角ナット部２３、及びそれに続くパイプ部（接続部）２５（図２，４，５を参照）が形成されている。
【００２５】
継手本体１には、図１，図２に示すように、外周フランジ１Ａの雄ねじ側面１ａに続いて、雄ねじ５の山径と同じかそれ以上の径を持つ機構用外周面１ｃ、並びに外周フランジ１Ａの雄ねじ側面１ａに形成される突出部（被係合部の一例）１８が形成されている。突出部１８は、軸心Ｐを中心とする９０度毎の４箇所に形成されており、一定幅を有する略矩形の状態で軸心Ｐ方向でユニオンナット側に大きく突出している。各突出部１８の外周は外周フランジ１Ａの外周面と同一面であり、かつ、内周は機構用外周面１ｃに一体化されている。
【００２６】
ユニオンナット２は、図１，図２に示すように、雄ねじ５に螺合可能な雌ねじ８と、チューブ３のインナ筒４に外嵌される拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側端部分に作用可能なシール用周エッヂ（シール用押圧部の一例）１０と、拡径変化領域９の大径側端部分に作用可能な抜止め用周エッヂ１１と、拡径部３Ａにおける径一定の直胴筒部分４Ｂに外囲される拡径ストレート部１２に外嵌可能な押え内周部１３と、シール用周エッヂ１０に続いてチューブ３を軸心Ｐ方向の所定長さに亘って外囲するガイド筒部１４と、ゲージリング部１９とを備えて形成されている。尚、２Ａは外周に滑止め加工が施されたナット本体部、２ｂはナット部である。
【００２７】
シール用周エッヂ１０は、その内径がチューブ３の外径に略等しく、その押圧面１０ａは軸心Ｐに直交する側周面とされている。抜止め用周エッヂ１１は、その内周面の径がインナ筒４の最大径である直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂよりも大径であり、かつ、チューブ３の肉厚を足した径、即ち押え内周部１３の径よりは小さい値に設定されているが、そうでなく（例：外周面４ｂよりも小径）でも良く、拡径変化領域９の大径側部分に作用すれば良い。抜止め用周エッヂ１１の押圧面１１ａも軸心Ｐに直交する側周面である。
【００２８】
押え内周部１３は、これと拡径ストレート部１２とに径方向の隙間が無く、かつ、ユニオンナット２の締込みによる拡径部３Ａの連れ回りが生じない程度に拡径ストレート部１２に圧入（圧接外嵌）される値に設定されて抜止め手段Ｎが構成されている。これは、ユニオンナット２の締込みにより、チューブ３の抜出しを阻止すべく抜止め用周エッヂ１１が拡径ストレート部１２を軸心方向で食い込むように押圧するが、その押圧力によって拡径ストレート部１２が径外側に膨らむように逃げ変形できないようにして、抜止め用周エッヂ１１との協働による耐引抜力を高めて得るためのものである。
【００２９】
ゲージリング部１９は、図１，図３，図４に示すように、ユニオンナット２の継手本体へ１の螺進方向下手側となるナット先端部に形成されており、ナット本体部２Ａの端部周状部２ｃに脆弱部２０を介して形成される基端リング部２４と、突出部１８と係合可能な凹入部２６を有する先端リング部２７と、基端リング部２４と先端リング部２７とを一体的に繋ぐ連結部２８とを有して構成されている。連結部２８は、軸心Ｐ回りの９０度均等角度毎に計４箇所に形成されており、突出部１８の入り込みを許容する凹入部２６が、それら連結部２８に達する軸心方向深さを有する状態で同様に軸心Ｐに関する９０度の均等角度ごとに４箇所形成されている。
【００３０】
脆弱部２０は、軸心Ｐ方向で対向する基端リング部（先端側周状部分の一例）２４と端部周状部（本体側周状部分の一例）２ｃとを、軸心Ｐに関する９０度均等角度ごとの４箇所に形成される小断面積で軸心Ｐ方向に若干の寸法を有する部分としてユニオンナット２に一体形成されている。つまり、脆弱部２０は、基端リング部２４先端側周状部分や端部周状部２ｃに比べて軸心Ｐ方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に形成されている。尚、先端リング部２７の先端面がユニオンナット２の端面２ａである。
【００３１】
図２，図４に示すように、ユニオンナット２の継手本体１への螺進方向下手側となるナット先端部であるゲージリング部１９に設けられる係合部である凹入部２６と、ゲージリング部１９に対向する状態で継手本体１に形成される外周フランジ１Ａに設けられる被係合部である突出部１８とが、ユニオンナット２の螺進に伴うゲージリング部１９と外周フランジ１Ａとの軸心Ｐ方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心Ｐ回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構Ｄが構成されている。
【００３２】
次に、チューブ３の端部をインナ筒４に外嵌挿入するには、常温下で強制的にチューブ３を押し込んで拡径させて装着するか、熱源を用いて暖めて膨張変形し易いようにしてから押し込むか、或いは拡径器（図示省略）を用いて予めチューブ端を拡径させておいてからインナ筒４に押し込むかして、図１に示すように、チューブ端３ｔがカバー筒部６の端壁１５よりも内奥に位置する状態となるまで差し込む。インナ筒４に外嵌装着される拡径部３Ａは、先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａに外嵌される拡径変化領域９と、直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂに外嵌される拡径ストレート部１２とで成る。
【００３３】
つまり、図１に示すように、インナ筒４にチューブ３が外嵌装着された状態における雌ねじ８を雄ねじ５に螺合させてのユニオンナット２の締込みによる継手本体１の軸心Ｐ方向への螺進により、拡径ストレート部１２に押え内周部１３が外嵌され、かつ、拡径変化領域９の大径側部分におけるインナ筒４の径よりも大径となる部分が抜止め用周エッヂ１１で軸心Ｐ方向に押圧され、かつ、拡径変化領域９の小径側部分がシール用周エッヂ１０で軸心Ｐ方向に押圧されるように設定されている。尚、チューブ３の流体移送路３Ｗの径と流体経路７の径とは、円滑な流体の流れとすべく互いに同径に設定されているが、互いに異なっていても良い。
【００３４】
この場合、前述したように、押え内周部１３と拡径ストレート部１２との径方向には隙間が無く、直胴筒部分４Ｂと押え内周部１３との間に拡径ストレート部１２が圧接挟持されているような状態になっている。また、実施例１においては、チューブ３の拡径変化領域９が先端先窄まり筒部４Ａに被さる部分として形成されている。拡径変化領域９は、徐々に拡がるテーパ管の状態であり、シール用周エッヂ１０と抜止め用周エッヂ１１とは軸心Ｐ方向で互いに離れた位置関係にあるが、先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａの軸心Ｐに対する角度が急になればなる程、シール用周エッヂ１０と抜止め用周エッヂ１１との軸心Ｐ方向の距離は接近する。また、シール用周エッヂ１０とインナ筒４の先端とは軸心Ｐ方向で少し離れているが、前記外周面４ａの角度が急になればその離間距離は拡大され、緩くなればその離間距離は縮小される。
【００３５】
さて、図１に示すように、樹脂管継手Ａの所定の組付状態においては、シール用周エッヂ１０はチューブ３の拡径変化領域９の小径側端部分を軸心Ｐ方向に押圧するので、拡径変化領域９の外周面４ａの小径側端と、その箇所に接するチューブ３の内周面とが強く圧接されてシール部Ｓが形成される。このインナ筒４の先端箇所でのシール部Ｓにより、インナ筒４と拡径部３Ａと間に洗浄液、薬液等の流体が入り込むことなくチューブ３と継手本体１とが良好にシールされている。
【００３６】
そして、インナ筒４に圧入的に外嵌されている拡径部３Ａの拡径ストレート部１２が直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂと押え内周部１３とで囲まれていて、まず膨張変形できないようにホールドされており、かつ、抜止め用周エッヂ１１がほぼその拡径ストレート部１２に食い込むように位置している。これにより、拡径変化領域９の大径側端部分、即ち実質的に拡径ストレート部１２に食い込むように押す抜止め用周エッヂ１１の引掛かりによって拡径部３Ａに作用する引抜力に抗することができるとともに、抜止め用周エッヂ１１を基点として拡径ストレート部１２が引抜力によって径方向に膨張変形できることに起因して拡径部３Ａが抜き出る方向にずり動くことが牽制阻止されるようにもなる。
【００３７】
拡径部３Ａが軸心Ｐ方向に少しでもずり動くと、シール部Ｓにおけるシールポイントもずれてシール機能が不確実化するおそれがあるが、それが未然に防止されるようになる。従って、拡径部３Ａが軸心Ｐ方向でインナ筒４から抜け出る方向の移動が強固に規制される抜止め手段Ｎが構成されており、それによって優れた耐引抜力が実現されている。その結果、継手本体１とユニオンナット２とから成るフレア型の樹脂管継手Ａを、チューブがインナ筒に装着されている状態でのナット操作によって簡単に組付けできて組付性に優れるとともに、シール部Ｓによる優れたシール性と抜止め手段Ｎによる優れた耐引抜力との両立も図れる改善されたものとして実現できている。
【００３８】
加えて、抜止め用周エッヂ１１による拡径変化領域９の大径側部分の押圧が開始された後にシール用周エッヂ１０による拡径変化領域９の小径側部分の押圧が開始される状態に設定されていること、即ち押圧時差手段により、次のような作用や効果もある。即ち、ユニオンナット２を回して締め込んで（螺進させて）ゆくと、まず、抜止め用周エッヂ１１が先に拡径変化領域９（詳しくは拡径変化領域９の大径側部分）に当接し、そのときはシール用周エッヂ１０は拡径変化領域９にまだ達していない。これにより、抜止め用周エッヂ１１のみが拡径変化領域９の大径側部分、より詳しくは直胴筒部分４Ｂよりも大径となる部分を軸心Ｐ方向に押すから、ユニオンナット２の締付操作によって拡径ストレート部１２をインナ筒４のより内奥側に押し込もうとする作用が生じる。
【００３９】
直胴筒部分４Ｂに圧入外嵌される拡径ストレート部１２は押え内周部１３にも圧接されるが、その圧接力が比較的弱い場合には拡径部３Ａをズリ動かしてインナ筒４のより内奥側に挿入させようとするから、より確実にチューブを継手本体１に差し込めるとか、それに加えて、軸心Ｐ方向に押される拡径ストレート部１２が軸心Ｐ方向に動きに難いことに起因して径方向に膨張しようとして、より圧接力が高まってしっかりと挟持される作用が生じるといった好ましい効果が得られる。前記圧接力が比較的強い場合には、軸心Ｐ方向に押される拡径ストレート部１２が軸心Ｐ方向にまず動けないことによって径方向に膨張しようとする強い作用が生じ、インナ筒４と押え内周部１３との間で拡径ストレート部１２がより一層強固に保持される効果が得られる。
【００４０】
つまり、いずれせよ、シール用周エッヂ１０が拡径部３Ａに刺さり込み作用していない状況で抜止め用周エッヂ１１が拡径部３Ａを軸心Ｐ方向に押すことにより、直胴筒部分４Ｂと押え内周部１３とによる拡径ストレート部１２の圧接保持力が強化されるという効果が得られる。例えば、拡径部３Ａにおける抜止め用周エッヂ１１で押される部分が径外側に流動して押圧面１１ａと押え内周部１３とで成される隅角空間部が埋まるといった具合である。このように、押圧時差手段により、チューブ３のインナ筒４に対する圧接保持力も耐引抜力も一層向上する効果が得られるようになる。
【００４１】
また、図１に示すように、インナ筒４の内奥側とカバー筒部６とで形成される周溝ｍ、及び透視可能なフッ素樹脂で形成されるユニオンナット２とにより、チューブ３が正しくインナ筒４に差し込まれている否かを目視チェック可能なインジケータ手段Ｂが構成されていても良い。つまり、押え内周部１３の内奥側で、かつ、雌ねじ８に至るまでの間の谷状内周面２２を通るラインでの目視により、拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔが見えない正常状態であるならば、チューブ３がインナ筒４に正しく外嵌装備されていると判断できるからである。拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔも見える差込不良状態、或いは拡径部３Ａ自体が見えない差込不足状態であれば、チューブ３の差込がまだ規定量に達していないと判断できるのであり、この場合は前記正常状態が目視できるまでチューブ３をさらに押し込む操作を行うことになる。
【００４２】
インジケータ手段Ｂは、ユニオンナット２が透明又は半透明（乳白色等）のフッ素樹脂を用いて形成されていてその内側にある物体を目視視認可能である。特に、押え内周部１３の内奥側で、かつ、雌ねじ８に至るまでの間の谷状内周面２２を通るラインでの目視で、ユニオンナット２の厚みの少ない部分のみの透視によって拡径部３Ａを比較的はっきりと視認し易いものとなっている。それに対して、谷状内周面２２の部位よりも肉厚が厚い押え内周部１３の部位では拡径部３Ａの視認度が劣り、見難いものとなっている。
【００４３】
そして、チューブ３の端部が入り込み可能な周溝ｍの部分では、ユニオンナット２とカバー筒部６が重なっているので、継手本体１も透視可能であるとしても、厚みが谷状内周面２２の部分よりも厚くなる上、雄ねじ５と雌ねじ８との重なりによる境界面での屈折率の変化も加わり、拡径端部３ｔが何処にあるかの視認は先ず無理な状態になる。また、継手本体１が着色されている等の透視不可の場合には、カバー筒部６の端壁１５よりも内奥側においては、言うまでもなく拡径部３Ａや拡径端部３ｔを見ることはできない。
【００４４】
従って、谷状内周面２２から拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔが見えないという正常状態を視認できるか否かというインジケータ手段Ｂの機能によって、ユニオンナット２を締め付け操作した後の組付状態にて目視確認できるものであり、便利で使い勝手に優れる樹脂管継手Ａが提供できている。
【００４５】
また、インジケータ手段Ｂを構成するための周溝ｍ及びカバー筒部６の存在により、チューブ３をインナ筒４に差し込む際におけるインジケータとしても機能する、という効果も得られる。即ち、チューブ３をフレアしてのインナ筒４への差込量が所定量になっているか否かの確認ができる。つまり、インナ筒４に差し込まれた拡径部３Ａとしての端部３ｔが端壁１５より奥にあれば良く、その良否をチューブ３のインナ筒４への組付時において視認判断できる手段としても機能する利点がある。
【００４６】
次に、締付終了認知手段Ｃについて説明する。この樹脂管継手Ａは、チューブ３を差し込んでユニオンナット２で締付固定するという組付作業状態におけるユニオンナット２の締付終了（又は終了が近づいたこと）を操作感覚でもって認識可能な締付終了認知手段Ｃが設けられている。即ち、ユニオンナット２を回して締付けて行くうちに、突出部１８と凹入部２６とが嵌り込んで係合することで脆弱部２０に回動トルクが直に作用し、遂には破断する状況になると、シール部Ｓが形成されての締付終了状態となるように設定されている。即ち、ユニオンナット２を操作する作業者が大なるトルク変動を感じると組付けＯＫ、という具合に締付終了認知手段Ｃが機能するのである。
【００４７】
つまり、ゲージリング部１９における凹入部２６の軸心Ｐ方向で螺進方向上手側部位に、軸心Ｐ回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、ユニオンナット２を締付方向に回動させて凹入部２６と突出部１８とが係合したことによるトルク上昇で脆弱部２０が破断するときには、シール用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧してシール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられている。
【００４８】
締付終了認知手段Ｃによる作用を説明すると、ユニオンナット２を締付けて螺進させて行き、押圧用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧し始めるかその直前になる状況では、図５に示すように、突出部１８と先端リング部２７とは軸心Ｐ方向で僅かに離れる位置関係となっている。さらにユニオンナット２を締込んで行き、押圧用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧し始める状況では、図４に示すように、突出部１８と先端リング部２７とが軸心Ｐ方向で干渉し、突出部１８が凹入部２６に入り込み始める。この突出部１８と凹入部２６との係合による回動阻止機構Ｄにより、ユニオンナット２の継手本体１に対する回動が阻止される状態になる。
【００４９】
尚もユニオンナット２を締付方向に回すと、その回動トルクが脆弱部２０を介してゲージリング部１９にも作用するが、ゲージリング部１９は回動阻止機構Ｄによって回動不能になっているため、強度的に最も弱い脆弱部２０を変形させながらナット本体部２Ａが引き続き回動移動するようになる。その結果、引き続きナット本体部２Ａが回されることから、突出部１８と凹入部２６との嵌り込み量を若干増しながら、脆弱部２０が周方向に大きく引き離されながら軸心Ｐ方向圧縮され、つまりは大きく捻られることとなり、遂には図２に示すように、脆４箇所の脆弱部２０が全て破断（図２では端部周状部２ｃと脆弱部２０との境目が破断する状況を示している）する。
【００５０】
脆弱部２０が破断してユニオンナット２の回しトルクが比較的軽くなった瞬間に、シール用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧してシール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態となるように設定されている。つまり、ユニオンナット２を回すに連れて必要となる回動トルクも増して行き、回動阻止機構Ｄが機能し始めると少しトルクの増加率が明確に増すが、すぐに脆弱部２０が破断して回動トルクが元の増加率に戻るという急激なトルク減少が生じる。このような明確なトルク変動が操作感覚として作業者に伝わるので、そのことをもって締付作業を終了すれば良い。
【００５１】
シール用周エッヂ１０がチューブ３を押しての締付けが開始されると、ユニオンナットを回すに連れて回動トルク（ユニオンナットを締付方向に回すための操作トルク）が大きくなり、回動阻止機構Ｄが機能すると、回動トルクの上昇率、即ち「ユニオンナット２の単位回動操作量に対する回動トルクの増大量」が増す。そして、脆弱部２０に応力集中して破断すると、回動トルクの上昇率が回動阻止機構Ｄの機能前の状態に元に戻るので、結果として回動トルクの上昇率が急激に低下したことになり、その回動トルク上昇率の急激な減少が操作感覚として伝わるのである。
【００５２】
〔別実施例〕
凹入部２６が外周フランジ１Ａに、かつ、突出部１８がゲージリング部１９にそれぞれ形成されて成る回動阻止機構Ｄでも良い。また、脆弱部２０が外周フランジ１Ａに設けられる構成、即ち突出部１８の軸心Ｐ方向で雄ねじ５存在側の反対側部位に設けられる構成の締付終了認知手段Ｃも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 継手本体
１Ａ 外周フランジ
２ ユニオンナット
２ｃ 本体側周状部分
３ チューブ
３Ａ 拡径部
４ 嵌合筒
５ 雄ねじ
８ 雌ねじ
９ 拡径変化領域
１０ シール用押圧部
１８ 被係合部、突出部
１９ ナット先端部
２０ 脆弱部
２４ 先端側周状部分
２６ 係合部、凹入部
Ｃ 締付終了認知手段
Ｄ 回動阻止機構
Ｐ 軸心
Ｓ シール部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水の配管にも好適であって、ポンプ、バルブ、フィルタ等の流体機器や流体移送路であるチューブの接続手段として用いられる樹脂管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂管継手としては、特許文献１において開示されるチューブ継手が知られている。即ち、合成樹脂製のチューブ（１）を継手本体（４）の嵌合筒（５）に強制的に押し込むか、又は特許文献１の図２に示されるように、予めチューブ端部（２）を拡径させて嵌合筒（５）に嵌め込むかする。それから、予めチューブに嵌装されているユニオンナット（６）を継手本体に螺合させ、締込み操作して継手本体（４）の軸心方向に強制移動させることにより、チューブ（１）の拡径付け根部分（２ａ）をエッヂ部（６ａ）で軸心方向に強く押圧し、チューブ（１）と嵌合筒（５）との間をシールする構造である。
【０００３】
上述の構造と同様なものとしては、特許文献２の図８，図９において開示された樹脂管継手も知られている。また、特許文献２の図５や特許文献３において開示されるように、インナーリングに拡径外嵌されているチューブ端を継手本体の嵌合筒に内嵌させ、ユニオンナットの締付によってチューブにおけるインナーリングへの拡径部を押圧してシールさせる構造の樹脂管継手もある。いずれにしても、チューブ端を拡径（フレア）させてユニオンナットの締付でシールさせる構造である。チューブの先端を嵌合筒部外嵌させてナット止めする前者の構造のものでは、継手本体とユニオンナットとの２部品で経済的に管継手を構成できる良さがあり、インナーリングを用いる後者の構造のものでは、確実に漏れが回避できて安定した性能が得られ、かつ、信頼性に優れる良さがある。
【０００４】
ところで、これらのように種々の優れたメリットを持つ樹脂管継手の実際の施工において、ユニオンナットの締付終了時点が分り難いという慢性的な要改善項目があった。もともと、樹脂製の継手においては、その材料の特性上、ユニオンナットの回し操作に対して締付けトルクが漸増するので、金属材料のように締付トルクが急激に大きくなることによる締切り感に乏しく、感覚的に締付終了が分かり難いのである。締付が不足すると漏れのおそれがあり、締め付け過ぎると継手を損壊させるおそれがある。樹脂製であるが故にそれらの不都合が起こり易いので、正しくユニオンナットの締付を終える必要がある。
【０００５】
そこで、特許文献３において、継手本体（１）に片持ち状態で軸心方向に突設させた突片（１５）と、ユニオンナット（２）の軸心方向端部に隆起形成された突起（２３）とが、ユニオンナット（２）の締付終了間際になると周方向で接近干渉して当接し、その際に突片（１５）が発する弾かれ音により、作業者は締付終了又はそれに近づいたことを知ることが可能となる技術が開示されている。つまり、音によって作業者に締付終了状態を知らしめる音発生手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実登３０４１８９９号公報
【特許文献２】特開平７−２７２７４号公報
【特許文献３】特開平１１−２３０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記音発生手段により、管継手部分が見えなくてもユニオンナット操作による締付終了状態の音認識による確認が可能になり、一定の効果が得られるものとなった。ところが、実際の配管作業現場は静寂状況であることはまれであり、稼動中の工場内であるとか、他の工事や施工が一緒に行われる状況での作業等、得てしてある程度の騒音状況下で行われることになる。従って、樹脂製突片の弾ける音程度では作業者には聞えないことが多く、ユニオンナットの締付終了を知らせる手段、即ち、締付終了認知手段としては更なる改善の余地が残されているものであった。
【０００８】
本発明の目的は、上記実情に鑑みて、騒音状況下にある作業現場においても、ユニオンナットが締付終了又はそれに近い状態であることの確認が行えるようにし、組付作業性や取扱い性に優れるように改善される樹脂管継手を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、合成樹脂製チューブ３の端部を拡径させて嵌合装着可能な嵌合筒４と、雄ねじ５とを備える合成樹脂製の継手本体１、及び、
前記雄ねじ５に螺合可能な雌ねじ８と、前記チューブ３の拡径部３Ａにおける拡径変化領域９に作用可能なシール用押圧部１０とを備える合成樹脂製のユニオンナット２を有し、
前記嵌合筒４に前記チューブ３が嵌合装着される状態における前記雌ねじ８を前記雄ねじ５に螺合させての前記ユニオンナット２の前記継手本体１の軸心Ｐ方向への螺進により、前記拡径変化領域９が前記シール用押圧部１０で前記軸心Ｐ方向に押圧されてシール部Ｓが形成されるように構成されている樹脂管継手において、
前記ユニオンナット２の継手本体１への螺進方向下手側となるナット先端部１９に設けられる係合部２６と、前記ナット先端部１９に対向する状態で前記継手本体１に形成される外周フランジ１Ａに設けられる被係合部１８とが、前記螺進に伴う前記ナット先端部１９と前記外周フランジ１Ａとの軸心Ｐ方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心Ｐ回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構Ｄが構成され、
前記ナット先端部１９における前記係合部２６の螺進方向上手側部位、又は前記外周フランジ１Ａにおける前記被係合部１８の軸心Ｐ方向で前記雄ねじ５存在側の反対側部位に、前記軸心Ｐ回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、
前記ユニオンナット２を締付方向に回動させて前記係合部２６と前記被係合部１８とが係合したことによるトルク上昇で前記脆弱部２０が破断するときには、前記シール用押圧部１０が前記拡径変化領域９を押圧して前記シール部Ｓが形成される前記ユニオンナット２の螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の樹脂管継手において、前記脆弱部２０が、その軸心Ｐ方向で対向する先端側周状部分２４と本体側周状部分２ｃとを、それら先端側周状部分２４や本体側周状部分２ｃに比べて軸心Ｐ方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の樹脂管継手において、前記係合部２６と前記被係合部１８とのいずれか一方が、前記軸心Ｐ方向に凹む凹入部に形成されるとともに、前記係合部２６と前記被係合部１８とのいずれか他方が、前記凹入部２６に入り込み可能となるように軸心方向に凸となる突出部１８に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記係合部２６と前記被係合部１８とが前記軸心Ｐ回りの均等角度ごとの複数箇所に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記脆弱部２０が前記ユニオンナット２に設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の樹脂管継手において、前記継手本体１及び前記ユニオンナット２がフッ素樹脂製であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて述べるが、締付終了認知手段の機能により、ユニオンナットを回して締付けを進めて行くと、係合部と被係合部とが係合しての回動阻止機構が動作する状況が現れ、それからすぐに脆弱部が破断するから、ユニオンナットの単位締付量に対する回動トルクが大きく変動する。故に、その大きなトルク変動が手指等を介して作業者に伝わるので、操作感覚でもってユニオンナットの締付終了状態になったことが認識できるようになる。その結果、騒音状況下にある作業現場においても、ユニオンナットが締付終了又はそれに近い状態であることの確認が行えるようにし、組付作業性や取扱い性に優れるように改善される樹脂管継手を提供することができる。
【００１６】
脆弱部としては、請求項２のように、軸心方向で対向する先端側周状部分と本体側周状部分とを断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所とすれば、応力集中が生じやすく良く機能する好ましいものとなる。また、請求項３のように、係合部と被係合部とを凹入部と突出部とすれば、それらの凹凸係合によって構造簡単で確実に機能するように回動阻止機構が構成できる利点がある。
【００１７】
回動阻止機構としては、請求項４のように、係合部と被係合部とが軸心回りの均等角度ごとの複数箇所に設ける構成とすればバランスよく安定的に動作する点で好ましい。そして、請求項５のように、軸心方向に傘高く構成されると好都合な脆弱部は、継手本体に外観されるユニオンナットに設けるのが無理なく円滑に構成できてよろしい。
【００１８】
請求項６の発明によれば、継手本体及びユニオンナットを耐薬品性、耐熱性に優れるフッ素系樹脂で形成するものであり、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても継手構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性や耐引抜力が維持できるようになる。そして、フッ素系樹脂は高温にも安定で、撥水性に優れ、摩擦係数が小さく、耐薬品性も極めて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１による樹脂管継手の構造（締付終了状態）を示す断面図
【図２】図１の樹脂管継手の平面図
【図３】ユニオンナットのゲージリング側の構造を示す一部切欠きの軸心方向図
【図４】締付終了直前状態にある樹脂管継手の要部を示す平面図
【図５】締付手前状態にある樹脂管継手の要部を示す平面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明による樹脂管継手の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
〔実施例１〕
実施例１による樹脂管継手Ａは、図１，図２に示すように、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製のチューブ３をポンプ、バルブ等の流体機器や、異径又は同径のチューブに連通接続するものであり、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製の継手本体１と、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等に代表される合成樹脂の一例）製ユニオンナット２との２部品で構成されている。尚、図１はユニオンナット２を所定量締め込んだ締付終了状態（組付状態）を示している。
【００２２】
継手本体１は、図１，図２に示すように、チューブ３の端部を拡径して外嵌装着可能な一端のインナ筒（嵌合筒の一例）４と、インナ筒４の内奥側部分の外周側に拡径されたチューブ３先端の入り込みを許容すべく軸心Ｐ方向に延びる周溝ｍを有して被さるカバー筒部６と、台形ねじで成る雄ねじ５と、軸心Ｐを持つ円柱空間状の流体経路７と、外周フランジ１Ａ等を備える筒状部材に形成されている。インナ筒４は、チューブ３を徐々に拡径させる先端先窄まり筒部４Ａと、先端先窄まり筒部４Ａの大径側に続いて形成される直胴筒部分４Ｂとを有する先細りストレート形のものとして構成されている。
【００２３】
周溝ｍは、その径内側の周面である外周面は直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂであり、その径外側の周面である外周面はカバー筒部６の内周面６ａである。周溝ｍの奥側周面２１から軸心Ｐ方向に所定長さ離れた箇所に外周フランジ１Ａが形成されており、その外周フランジ１Ａの略根元部位からカバー筒部６の端部の外周面に亘って雄ねじ５が形成されている。インナ筒４の先端面は、径方向で内側ほど内奥側（軸心Ｐ方向で奥側）に寄る逆テーパの角度が施される、即ち、先端ほど大径となるカット面１６が形成されており、チューブ３の内周面が拡径部（フレア部）に向けて拡がり変位することに因る液溜り周部１７の形状を内周側拡がり形状として、その流体が液溜り周部１７に停滞し難くしてある。
【００２４】
尚、カット面１６は、その最大径が自然状態のチューブ３の内径と外径の略中間値となるように形成されているが、それにはこだわらない。また、フランジ１Ａの軸心Ｐ方向で雄ねじ５と反対側には、軸心Ｐ方向に一定の幅を有する操作用の六角ナット部２３、及びそれに続くパイプ部（接続部）２５（図２，４，５を参照）が形成されている。
【００２５】
継手本体１には、図１，図２に示すように、外周フランジ１Ａの雄ねじ側面１ａに続いて、雄ねじ５の山径と同じかそれ以上の径を持つ機構用外周面１ｃ、並びに外周フランジ１Ａの雄ねじ側面１ａに形成される突出部（被係合部の一例）１８が形成されている。突出部１８は、軸心Ｐを中心とする９０度毎の４箇所に形成されており、一定幅を有する略矩形の状態で軸心Ｐ方向でユニオンナット側に大きく突出している。各突出部１８の外周は外周フランジ１Ａの外周面と同一面であり、かつ、内周は機構用外周面１ｃに一体化されている。
【００２６】
ユニオンナット２は、図１，図２に示すように、雄ねじ５に螺合可能な雌ねじ８と、チューブ３のインナ筒４に外嵌される拡径部３Ａにおける拡径変化領域９の小径側端部分に作用可能なシール用周エッヂ（シール用押圧部の一例）１０と、拡径変化領域９の大径側端部分に作用可能な抜止め用周エッヂ１１と、拡径部３Ａにおける径一定の直胴筒部分４Ｂに外囲される拡径ストレート部１２に外嵌可能な押え内周部１３と、シール用周エッヂ１０に続いてチューブ３を軸心Ｐ方向の所定長さに亘って外囲するガイド筒部１４と、ゲージリング部１９とを備えて形成されている。尚、２Ａは外周に滑止め加工が施されたナット本体部、２ｂはナット部である。
【００２７】
シール用周エッヂ１０は、その内径がチューブ３の外径に略等しく、その押圧面１０ａは軸心Ｐに直交する側周面とされている。抜止め用周エッヂ１１は、その内周面の径がインナ筒４の最大径である直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂよりも大径であり、かつ、チューブ３の肉厚を足した径、即ち押え内周部１３の径よりは小さい値に設定されているが、そうでなく（例：外周面４ｂよりも小径）でも良く、拡径変化領域９の大径側部分に作用すれば良い。抜止め用周エッヂ１１の押圧面１１ａも軸心Ｐに直交する側周面である。
【００２８】
押え内周部１３は、これと拡径ストレート部１２とに径方向の隙間が無く、かつ、ユニオンナット２の締込みによる拡径部３Ａの連れ回りが生じない程度に拡径ストレート部１２に圧入（圧接外嵌）される値に設定されて抜止め手段Ｎが構成されている。これは、ユニオンナット２の締込みにより、チューブ３の抜出しを阻止すべく抜止め用周エッヂ１１が拡径ストレート部１２を軸心方向で食い込むように押圧するが、その押圧力によって拡径ストレート部１２が径外側に膨らむように逃げ変形できないようにして、抜止め用周エッヂ１１との協働による耐引抜力を高めて得るためのものである。
【００２９】
ゲージリング部１９は、図１，図３，図４に示すように、ユニオンナット２の継手本体へ１の螺進方向下手側となるナット先端部に形成されており、ナット本体部２Ａの端部周状部２ｃに脆弱部２０を介して形成される基端リング部２４と、突出部１８と係合可能な凹入部２６を有する先端リング部２７と、基端リング部２４と先端リング部２７とを一体的に繋ぐ連結部２８とを有して構成されている。連結部２８は、軸心Ｐ回りの９０度均等角度毎に計４箇所に形成されており、突出部１８の入り込みを許容する凹入部２６が、それら連結部２８に達する軸心方向深さを有する状態で同様に軸心Ｐに関する９０度の均等角度ごとに４箇所形成されている。
【００３０】
脆弱部２０は、軸心Ｐ方向で対向する基端リング部（先端側周状部分の一例）２４と端部周状部（本体側周状部分の一例）２ｃとを、軸心Ｐに関する９０度均等角度ごとの４箇所に形成される小断面積で軸心Ｐ方向に若干の寸法を有する部分としてユニオンナット２に一体形成されている。つまり、脆弱部２０は、基端リング部２４先端側周状部分や端部周状部２ｃに比べて軸心Ｐ方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に形成されている。尚、先端リング部２７の先端面がユニオンナット２の端面２ａである。
【００３１】
図２，図４に示すように、ユニオンナット２の継手本体１への螺進方向下手側となるナット先端部であるゲージリング部１９に設けられる係合部である凹入部２６と、ゲージリング部１９に対向する状態で継手本体１に形成される外周フランジ１Ａに設けられる被係合部である突出部１８とが、ユニオンナット２の螺進に伴うゲージリング部１９と外周フランジ１Ａとの軸心Ｐ方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心Ｐ回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構Ｄが構成されている。
【００３２】
次に、チューブ３の端部をインナ筒４に外嵌挿入するには、常温下で強制的にチューブ３を押し込んで拡径させて装着するか、熱源を用いて暖めて膨張変形し易いようにしてから押し込むか、或いは拡径器（図示省略）を用いて予めチューブ端を拡径させておいてからインナ筒４に押し込むかして、図１に示すように、チューブ端３ｔがカバー筒部６の端壁１５よりも内奥に位置する状態となるまで差し込む。インナ筒４に外嵌装着される拡径部３Ａは、先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａに外嵌される拡径変化領域９と、直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂに外嵌される拡径ストレート部１２とで成る。
【００３３】
つまり、図１に示すように、インナ筒４にチューブ３が外嵌装着された状態における雌ねじ８を雄ねじ５に螺合させてのユニオンナット２の締込みによる継手本体１の軸心Ｐ方向への螺進により、拡径ストレート部１２に押え内周部１３が外嵌され、かつ、拡径変化領域９の大径側部分におけるインナ筒４の径よりも大径となる部分が抜止め用周エッヂ１１で軸心Ｐ方向に押圧され、かつ、拡径変化領域９の小径側部分がシール用周エッヂ１０で軸心Ｐ方向に押圧されるように設定されている。尚、チューブ３の流体移送路３Ｗの径と流体経路７の径とは、円滑な流体の流れとすべく互いに同径に設定されているが、互いに異なっていても良い。
【００３４】
この場合、前述したように、押え内周部１３と拡径ストレート部１２との径方向には隙間が無く、直胴筒部分４Ｂと押え内周部１３との間に拡径ストレート部１２が圧接挟持されているような状態になっている。また、実施例１においては、チューブ３の拡径変化領域９が先端先窄まり筒部４Ａに被さる部分として形成されている。拡径変化領域９は、徐々に拡がるテーパ管の状態であり、シール用周エッヂ１０と抜止め用周エッヂ１１とは軸心Ｐ方向で互いに離れた位置関係にあるが、先端先窄まり筒部４Ａの外周面４ａの軸心Ｐに対する角度が急になればなる程、シール用周エッヂ１０と抜止め用周エッヂ１１との軸心Ｐ方向の距離は接近する。また、シール用周エッヂ１０とインナ筒４の先端とは軸心Ｐ方向で少し離れているが、前記外周面４ａの角度が急になればその離間距離は拡大され、緩くなればその離間距離は縮小される。
【００３５】
さて、図１に示すように、樹脂管継手Ａの所定の組付状態においては、シール用周エッヂ１０はチューブ３の拡径変化領域９の小径側端部分を軸心Ｐ方向に押圧するので、拡径変化領域９の外周面４ａの小径側端と、その箇所に接するチューブ３の内周面とが強く圧接されてシール部Ｓが形成される。このインナ筒４の先端箇所でのシール部Ｓにより、インナ筒４と拡径部３Ａと間に洗浄液、薬液等の流体が入り込むことなくチューブ３と継手本体１とが良好にシールされている。
【００３６】
そして、インナ筒４に圧入的に外嵌されている拡径部３Ａの拡径ストレート部１２が直胴筒部分４Ｂの外周面４ｂと押え内周部１３とで囲まれていて、まず膨張変形できないようにホールドされており、かつ、抜止め用周エッヂ１１がほぼその拡径ストレート部１２に食い込むように位置している。これにより、拡径変化領域９の大径側端部分、即ち実質的に拡径ストレート部１２に食い込むように押す抜止め用周エッヂ１１の引掛かりによって拡径部３Ａに作用する引抜力に抗することができるとともに、抜止め用周エッヂ１１を基点として拡径ストレート部１２が引抜力によって径方向に膨張変形できることに起因して拡径部３Ａが抜き出る方向にずり動くことが牽制阻止されるようにもなる。
【００３７】
拡径部３Ａが軸心Ｐ方向に少しでもずり動くと、シール部Ｓにおけるシールポイントもずれてシール機能が不確実化するおそれがあるが、それが未然に防止されるようになる。従って、拡径部３Ａが軸心Ｐ方向でインナ筒４から抜け出る方向の移動が強固に規制される抜止め手段Ｎが構成されており、それによって優れた耐引抜力が実現されている。その結果、継手本体１とユニオンナット２とから成るフレア型の樹脂管継手Ａを、チューブがインナ筒に装着されている状態でのナット操作によって簡単に組付けできて組付性に優れるとともに、シール部Ｓによる優れたシール性と抜止め手段Ｎによる優れた耐引抜力との両立も図れる改善されたものとして実現できている。
【００３８】
加えて、抜止め用周エッヂ１１による拡径変化領域９の大径側部分の押圧が開始された後にシール用周エッヂ１０による拡径変化領域９の小径側部分の押圧が開始される状態に設定されていること、即ち押圧時差手段により、次のような作用や効果もある。即ち、ユニオンナット２を回して締め込んで（螺進させて）ゆくと、まず、抜止め用周エッヂ１１が先に拡径変化領域９（詳しくは拡径変化領域９の大径側部分）に当接し、そのときはシール用周エッヂ１０は拡径変化領域９にまだ達していない。これにより、抜止め用周エッヂ１１のみが拡径変化領域９の大径側部分、より詳しくは直胴筒部分４Ｂよりも大径となる部分を軸心Ｐ方向に押すから、ユニオンナット２の締付操作によって拡径ストレート部１２をインナ筒４のより内奥側に押し込もうとする作用が生じる。
【００３９】
直胴筒部分４Ｂに圧入外嵌される拡径ストレート部１２は押え内周部１３にも圧接されるが、その圧接力が比較的弱い場合には拡径部３Ａをズリ動かしてインナ筒４のより内奥側に挿入させようとするから、より確実にチューブを継手本体１に差し込めるとか、それに加えて、軸心Ｐ方向に押される拡径ストレート部１２が軸心Ｐ方向に動きに難いことに起因して径方向に膨張しようとして、より圧接力が高まってしっかりと挟持される作用が生じるといった好ましい効果が得られる。前記圧接力が比較的強い場合には、軸心Ｐ方向に押される拡径ストレート部１２が軸心Ｐ方向にまず動けないことによって径方向に膨張しようとする強い作用が生じ、インナ筒４と押え内周部１３との間で拡径ストレート部１２がより一層強固に保持される効果が得られる。
【００４０】
つまり、いずれせよ、シール用周エッヂ１０が拡径部３Ａに刺さり込み作用していない状況で抜止め用周エッヂ１１が拡径部３Ａを軸心Ｐ方向に押すことにより、直胴筒部分４Ｂと押え内周部１３とによる拡径ストレート部１２の圧接保持力が強化されるという効果が得られる。例えば、拡径部３Ａにおける抜止め用周エッヂ１１で押される部分が径外側に流動して押圧面１１ａと押え内周部１３とで成される隅角空間部が埋まるといった具合である。このように、押圧時差手段により、チューブ３のインナ筒４に対する圧接保持力も耐引抜力も一層向上する効果が得られるようになる。
【００４１】
また、図１に示すように、インナ筒４の内奥側とカバー筒部６とで形成される周溝ｍ、及び透視可能なフッ素樹脂で形成されるユニオンナット２とにより、チューブ３が正しくインナ筒４に差し込まれている否かを目視チェック可能なインジケータ手段Ｂが構成されていても良い。つまり、押え内周部１３の内奥側で、かつ、雌ねじ８に至るまでの間の谷状内周面２２を通るラインでの目視により、拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔが見えない正常状態であるならば、チューブ３がインナ筒４に正しく外嵌装備されていると判断できるからである。拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔも見える差込不良状態、或いは拡径部３Ａ自体が見えない差込不足状態であれば、チューブ３の差込がまだ規定量に達していないと判断できるのであり、この場合は前記正常状態が目視できるまでチューブ３をさらに押し込む操作を行うことになる。
【００４２】
インジケータ手段Ｂは、ユニオンナット２が透明又は半透明（乳白色等）のフッ素樹脂を用いて形成されていてその内側にある物体を目視視認可能である。特に、押え内周部１３の内奥側で、かつ、雌ねじ８に至るまでの間の谷状内周面２２を通るラインでの目視で、ユニオンナット２の厚みの少ない部分のみの透視によって拡径部３Ａを比較的はっきりと視認し易いものとなっている。それに対して、谷状内周面２２の部位よりも肉厚が厚い押え内周部１３の部位では拡径部３Ａの視認度が劣り、見難いものとなっている。
【００４３】
そして、チューブ３の端部が入り込み可能な周溝ｍの部分では、ユニオンナット２とカバー筒部６が重なっているので、継手本体１も透視可能であるとしても、厚みが谷状内周面２２の部分よりも厚くなる上、雄ねじ５と雌ねじ８との重なりによる境界面での屈折率の変化も加わり、拡径端部３ｔが何処にあるかの視認は先ず無理な状態になる。また、継手本体１が着色されている等の透視不可の場合には、カバー筒部６の端壁１５よりも内奥側においては、言うまでもなく拡径部３Ａや拡径端部３ｔを見ることはできない。
【００４４】
従って、谷状内周面２２から拡径部３Ａが見え、かつ、拡径端部３ｔが見えないという正常状態を視認できるか否かというインジケータ手段Ｂの機能によって、ユニオンナット２を締め付け操作した後の組付状態にて目視確認できるものであり、便利で使い勝手に優れる樹脂管継手Ａが提供できている。
【００４５】
また、インジケータ手段Ｂを構成するための周溝ｍ及びカバー筒部６の存在により、チューブ３をインナ筒４に差し込む際におけるインジケータとしても機能する、という効果も得られる。即ち、チューブ３をフレアしてのインナ筒４への差込量が所定量になっているか否かの確認ができる。つまり、インナ筒４に差し込まれた拡径部３Ａとしての端部３ｔが端壁１５より奥にあれば良く、その良否をチューブ３のインナ筒４への組付時において視認判断できる手段としても機能する利点がある。
【００４６】
次に、締付終了認知手段Ｃについて説明する。この樹脂管継手Ａは、チューブ３を差し込んでユニオンナット２で締付固定するという組付作業状態におけるユニオンナット２の締付終了（又は終了が近づいたこと）を操作感覚でもって認識可能な締付終了認知手段Ｃが設けられている。即ち、ユニオンナット２を回して締付けて行くうちに、突出部１８と凹入部２６とが嵌り込んで係合することで脆弱部２０に回動トルクが直に作用し、遂には破断する状況になると、シール部Ｓが形成されての締付終了状態となるように設定されている。即ち、ユニオンナット２を操作する作業者が大なるトルク変動を感じると組付けＯＫ、という具合に締付終了認知手段Ｃが機能するのである。
【００４７】
つまり、ゲージリング部１９における凹入部２６の軸心Ｐ方向で螺進方向上手側部位に、軸心Ｐ回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部２０が形成され、ユニオンナット２を締付方向に回動させて凹入部２６と突出部１８とが係合したことによるトルク上昇で脆弱部２０が破断するときには、シール用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧してシール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段Ｃが設けられている。
【００４８】
締付終了認知手段Ｃによる作用を説明すると、ユニオンナット２を締付けて螺進させて行き、押圧用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧し始めるかその直前になる状況では、図５に示すように、突出部１８と先端リング部２７とは軸心Ｐ方向で僅かに離れる位置関係となっている。さらにユニオンナット２を締込んで行き、押圧用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧し始める状況では、図４に示すように、突出部１８と先端リング部２７とが軸心Ｐ方向で干渉し、突出部１８が凹入部２６に入り込み始める。この突出部１８と凹入部２６との係合による回動阻止機構Ｄにより、ユニオンナット２の継手本体１に対する回動が阻止される状態になる。
【００４９】
尚もユニオンナット２を締付方向に回すと、その回動トルクが脆弱部２０を介してゲージリング部１９にも作用するが、ゲージリング部１９は回動阻止機構Ｄによって回動不能になっているため、強度的に最も弱い脆弱部２０を変形させながらナット本体部２Ａが引き続き回動移動するようになる。その結果、引き続きナット本体部２Ａが回されることから、突出部１８と凹入部２６との嵌り込み量を若干増しながら、脆弱部２０が周方向に大きく引き離されながら軸心Ｐ方向圧縮され、つまりは大きく捻られることとなり、遂には図２に示すように、脆４箇所の脆弱部２０が全て破断（図２では端部周状部２ｃと脆弱部２０との境目が破断する状況を示している）する。
【００５０】
脆弱部２０が破断してユニオンナット２の回しトルクが比較的軽くなった瞬間に、シール用周エッヂ１０が拡径変化領域９を押圧してシール部Ｓが形成されるユニオンナット２の螺進終了状態となるように設定されている。つまり、ユニオンナット２を回すに連れて必要となる回動トルクも増して行き、回動阻止機構Ｄが機能し始めると少しトルクの増加率が明確に増すが、すぐに脆弱部２０が破断して回動トルクが元の増加率に戻るという急激なトルク減少が生じる。このような明確なトルク変動が操作感覚として作業者に伝わるので、そのことをもって締付作業を終了すれば良い。
【００５１】
シール用周エッヂ１０がチューブ３を押しての締付けが開始されると、ユニオンナットを回すに連れて回動トルク（ユニオンナットを締付方向に回すための操作トルク）が大きくなり、回動阻止機構Ｄが機能すると、回動トルクの上昇率、即ち「ユニオンナット２の単位回動操作量に対する回動トルクの増大量」が増す。そして、脆弱部２０に応力集中して破断すると、回動トルクの上昇率が回動阻止機構Ｄの機能前の状態に元に戻るので、結果として回動トルクの上昇率が急激に低下したことになり、その回動トルク上昇率の急激な減少が操作感覚として伝わるのである。
【００５２】
〔別実施例〕
凹入部２６が外周フランジ１Ａに、かつ、突出部１８がゲージリング部１９にそれぞれ形成されて成る回動阻止機構Ｄでも良い。また、脆弱部２０が外周フランジ１Ａに設けられる構成、即ち突出部１８の軸心Ｐ方向で雄ねじ５存在側の反対側部位に設けられる構成の締付終了認知手段Ｃも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 継手本体
１Ａ 外周フランジ
２ ユニオンナット
２ｃ 本体側周状部分
３ チューブ
３Ａ 拡径部
４ 嵌合筒
５ 雄ねじ
８ 雌ねじ
９ 拡径変化領域
１０ シール用押圧部
１８ 被係合部、突出部
１９ ナット先端部
２０ 脆弱部
２４ 先端側周状部分
２６ 係合部、凹入部
Ｃ 締付終了認知手段
Ｄ 回動阻止機構
Ｐ 軸心
Ｓ シール部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製チューブの端部を拡径させて嵌合装着可能な嵌合筒と、雄ねじとを備える合成樹脂製の継手本体、及び、
前記雄ねじに螺合可能な雌ねじと、前記チューブの拡径部における拡径変化領域に作用可能なシール用押圧部とを備える合成樹脂製のユニオンナットを有し、
前記嵌合筒に前記チューブが嵌合装着される状態における前記雌ねじを前記雄ねじに螺合させての前記ユニオンナットの前記継手本体の軸心方向への螺進により、前記拡径変化領域が前記シール用押圧部で前記軸心方向に押圧されてシール部が形成されるように構成されている樹脂管継手であって、
前記ユニオンナットの継手本体への螺進方向下手側となるナット先端部に設けられる係合部と、前記ナット先端部に対向する状態で前記継手本体に形成される外周フランジに設けられる被係合部とが、前記螺進に伴う前記ナット先端部と前記外周フランジとの軸心方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構が構成され、
前記ナット先端部における前記係合部の螺進方向上手側部位、又は前記外周フランジにおける前記被係合部の軸心方向で前記雄ねじ存在側の反対側部位に、前記軸心回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部が形成され、
前記ユニオンナットを締付方向に回動させて前記係合部と前記被係合部とが係合したことによるトルク上昇で前記脆弱部が破断するときには、前記シール用押圧部が前記拡径変化領域を押圧して前記シール部が形成される前記ユニオンナットの螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段が設けられている樹脂管継手。
【請求項２】
前記脆弱部が、その軸心方向で対向する先端側周状部分と本体側周状部分とを、それら先端側周状部分や本体側周状部分に比べて軸心方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に構成されている請求項１に記載の樹脂管継手。
【請求項３】
前記係合部と前記被係合部とのいずれか一方が、前記軸心方向に凹む凹入部に形成されるとともに、前記係合部と前記被係合部とのいずれか他方が、前記凹入部に入り込み可能となるように軸心方向に凸となる突出部に形成されている請求項１又は２に記載の樹脂管継手。
【請求項４】
前記係合部と前記被係合部とが前記軸心回りの均等角度ごとの複数箇所に設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項５】
前記脆弱部が前記ユニオンナットに設けられている請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項６】
前記継手本体及び前記ユニオンナットがフッ素樹脂製である請求項１〜５の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項１】
合成樹脂製チューブの端部を拡径させて嵌合装着可能な嵌合筒と、雄ねじとを備える合成樹脂製の継手本体、及び、
前記雄ねじに螺合可能な雌ねじと、前記チューブの拡径部における拡径変化領域に作用可能なシール用押圧部とを備える合成樹脂製のユニオンナットを有し、
前記嵌合筒に前記チューブが嵌合装着される状態における前記雌ねじを前記雄ねじに螺合させての前記ユニオンナットの前記継手本体の軸心方向への螺進により、前記拡径変化領域が前記シール用押圧部で前記軸心方向に押圧されてシール部が形成されるように構成されている樹脂管継手であって、
前記ユニオンナットの継手本体への螺進方向下手側となるナット先端部に設けられる係合部と、前記ナット先端部に対向する状態で前記継手本体に形成される外周フランジに設けられる被係合部とが、前記螺進に伴う前記ナット先端部と前記外周フランジとの軸心方向間隔が近づくに伴って互いに係合して軸心回りにおける締付方向への相対回動を不能とする回動阻止機構が構成され、
前記ナット先端部における前記係合部の螺進方向上手側部位、又は前記外周フランジにおける前記被係合部の軸心方向で前記雄ねじ存在側の反対側部位に、前記軸心回りに所定以上の回動トルクが作用するに伴って破断する脆弱部が形成され、
前記ユニオンナットを締付方向に回動させて前記係合部と前記被係合部とが係合したことによるトルク上昇で前記脆弱部が破断するときには、前記シール用押圧部が前記拡径変化領域を押圧して前記シール部が形成される前記ユニオンナットの螺進終了状態又はその直前状態となるように設定されて成る締付終了認知手段が設けられている樹脂管継手。
【請求項２】
前記脆弱部が、その軸心方向で対向する先端側周状部分と本体側周状部分とを、それら先端側周状部分や本体側周状部分に比べて軸心方向視の断面積が著しく小さい状態で一体的に繋ぐ連結箇所に構成されている請求項１に記載の樹脂管継手。
【請求項３】
前記係合部と前記被係合部とのいずれか一方が、前記軸心方向に凹む凹入部に形成されるとともに、前記係合部と前記被係合部とのいずれか他方が、前記凹入部に入り込み可能となるように軸心方向に凸となる突出部に形成されている請求項１又は２に記載の樹脂管継手。
【請求項４】
前記係合部と前記被係合部とが前記軸心回りの均等角度ごとの複数箇所に設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項５】
前記脆弱部が前記ユニオンナットに設けられている請求項１〜４の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【請求項６】
前記継手本体及び前記ユニオンナットがフッ素樹脂製である請求項１〜５の何れか一項に記載の樹脂管継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２６５９１６（Ｐ２０１０−２６５９１６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１５３８０（Ｐ２００９−１１５３８０）
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１２日（２００９．５．１２）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
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