内环以及管接头

技术领域

本发明涉及内环以及管接头。

背景技术

在半导体制造、医疗/药品制造以及食品加工/化学工业等各种技术领域的制造工序中，在药液、高纯度液体、超纯水或者清洗液等流体流动的配管路径中，作为将形成于管、流体装置的流路彼此连接的连接构造，例如采用合成树脂制的管接头。作为这种管接头，已知具有如下部件的结构：内环(inner ring)，其安装于管的前端部的内周侧；圆筒状的接头主体，其安装于管的前端部的外周侧；以及联接螺母，其安装于接头主体的外周侧(例如参照专利文献1)。

内环具有：圆筒状的主体部；鼓出部，其在主体部的轴向一端部形成为向径向外侧凸出；以及密封部，其形成于主体部的轴向另一端部。在内环的内部形成有流体流路。内环的鼓出部压入于管的前端部内而使得该管的前端部扩径。联接螺母安装于接头主体，并且对通过内环的鼓出部而扩径的管的外周面进行按压。由此，内环的密封部对形成于接头主体的密封槽施加压力。

专利文献1：日本特开2018-168947号公报

发明内容

所述内环的鼓出部的剖面形状形成为，从轴向中央部朝向轴向外端而前端逐渐变细，鼓出部的轴向外端形成为尖锐状，因此鼓出部的径向的厚度在轴向外端最薄。因此，在联接螺母对管的扩径部分进行按压时，鼓出部的轴向外端部有时因强度不足而以向径向内侧(流体流路侧)倾倒(伸出)的方式变形。如果产生这种倾倒，则鼓出部的轴向外端部与管的接触面彼此的面压力不足，由此会在上述接触面之间产生间隙。于是，流体浸入所述接触面之间的间隙，该流体残留，从而产生如下不良影响等，即，在配管路径流动的流体的置换特性下降，配管路径的冲洗需要时间。

本发明就是鉴于这种情形而提出，其目的在于提供能够抑制鼓出部的轴向外端部向径向内侧倾倒的内环以及管接头。

(1)本发明的内环具有鼓出部，该鼓出部在轴向外端部形成为向径向外侧凸出，压入于管的前端部内，在所述鼓出部的径向内侧形成有流体流路，所述鼓出部具有平坦面，该平坦面在轴向的剖视时形成为从轴向内侧朝向轴向外端而前端变细，形成于轴向外端且沿径向延伸。

根据本发明的内环，形成为从轴向内侧朝向轴向外端而前端变细的鼓出部具有形成于轴向外端且沿径向延伸的平坦面，因此能够使得鼓出部的轴向外端的径向厚度比当前更厚。由此，鼓出部的轴向外端部的强度比当前增大，因此即使在鼓出部压入于管的前端部内的状态下由联接螺母对管进行按压，也能够抑制鼓出部的轴向外端部向径向内侧(流体流路侧)倾倒。其结果，鼓出部的轴向外端部与管的接触面彼此的面压力比当前更高，因此能够抑制流体浸入上述接触面之间。

(2)优选地，所述鼓出部在其内周面具有以从轴向内侧朝向轴向外端逐渐扩径的方式倾斜的锥形面。

在该情况下，在联接螺母对管进行按压时，即使鼓出部向径向内侧倾倒，也能够抑制鼓出部的内周面向径向内侧凸出。由此，能够抑制内环的流体流路的流体的流动由于鼓出部的内周面而受到阻碍。

(3)优选地，所述鼓出部具有在由所述锥形面与所述平坦面所成的角部形成的倒角部。

在该情况下，即使流体进入在鼓出部的所述角部与管之间形成的凹部，该凹部内的流体也因倒角部而容易向流体流路侧流动，因此能够抑制流体残留于所述凹部内。

(4)优选地，所述鼓出部的轴向外端的径向的厚度尺寸相对于所述鼓出部的径向的最大厚度尺寸大于或等于3％且小于或等于30％。

在该情况下，使鼓出部的轴向外端的径向的厚度尺寸相对于鼓出部的径向的最大厚度尺寸大于或等于3％，从而使得鼓出部的轴向外端部的强度进一步增大。由此，在由联接螺母对管进行按压时，能够进一步抑制鼓出部的轴向外端部向径向内侧倾倒。其结果，鼓出部的轴向外端部与管的接触面彼此的面压力进一步提高，因此能够有效地抑制流体浸入上述接触面之间。

另外，使鼓出部的轴向外端的径向的厚度尺寸相对于鼓出部的径向的最大厚度尺寸小于或等于30％，从而在鼓出部的轴向外端部向径向内侧倾倒时，能够进一步抑制鼓出部的内周面向径向内侧凸出。由此，能够有效地抑制内环的流体流路的流体的流动由于鼓出部的内周面而受到阻碍。

(5)本发明的管接头具有：接头主体，其在外周形成有外螺纹部；联接螺母，其在内周形成有紧固于所述外螺纹部的内螺纹部；以及所述(1)至(4)中任一项记载的内环。

根据本发明的管接头，关于内环，形成为从轴向内侧朝向轴向外端而前端变细的鼓出部具有形成于轴向外端且沿径向延伸的平坦面，因此能够使得鼓出部的轴向外端的径向厚度比当前更厚。由此，鼓出部的轴向外端部的强度比当前增大，因此即使在鼓出部压入于管的前端部内的状态下由联接螺母对管进行按压，也能够抑制鼓出部的轴向外端部向径向内侧(流体流路侧)倾倒。其结果，鼓出部的轴向外端部与管的接触面彼此的面压力比当前更高，因此能够抑制流体浸入上述接触面之间。

发明的效果

根据本发明，能够抑制鼓出部的轴向外端部向径向内侧倾倒。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的管接头的轴向的剖面图。

图2是表示所述管接头的内环的轴向的剖面图。

图3是图2的要部放大剖面图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

[管接头的整体结构]

图1是表示本发明的实施方式所涉及的管接头的轴向的剖面图。在图1中，管接头1例如用于供半导体制造装置中使用的药液(流体)流动的配管路径。管接头1具有接头主体2、联接螺母3以及内环4。下面，在本实施方式中，为了方便，将图1的左侧称为轴向外侧，将图1的右侧称为轴向内侧(图2、图3也一样)。

内环4例如由聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、或者氟树脂(碳氟化合物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、或者聚偏氟乙烯(PVDF)等)的合成树脂材料形成为圆筒状。

内环4具有：主体部5，其形成为圆筒状；鼓出部6，其形成于主体部5的轴向外侧；以及密封部7，其形成于主体部5的轴向内侧。在内环4的主体部5、鼓出部6以及密封部7的各径向内侧形成有流体流路4a。流体流路4a将形成于管8内部的流路8a与形成于接头主体2内部的流路2c连通。

鼓出部6在主体部5的轴向外侧形成为向径向外侧凸出。鼓出部6压入于合成树脂制(PFA等)的管8的前端部内，使得该管8的前端部扩径。此外，后文中对鼓出部6的详情进行叙述。密封部7具有环状的一次密封部7a以及圆筒状的二次密封部7b。

一次密封部7a形成为从主体部5的轴向内端部的径向内侧向轴向内侧凸出。一次密封部7a的外周面形成为从轴向外端朝向轴向内端逐渐缩径。一次密封部7a压入于接头主体2的一次密封槽2d(后述)。二次密封部7b形成为从主体部5的轴向内端部的径向外侧向轴向内侧凸出。二次密封部7b压入于接头主体2的二次密封槽2e(后述)。

接头主体2例如由PVC、PP、PE或氟树脂(PFA、PTFE等)的合成树脂材料形成为圆筒状。接头主体2的内径以不妨碍药液的移动的方式设定为与内环4的内径大致相同的尺寸。在接头主体2的端部形成有承口部2a。在承口部2a的内周压入有内环4的密封部7，该内环4的鼓出部6压入于管8的前端部内。由此，接头主体2的轴向外端部安装于管8的前端部的外周。在承口部2a的外周形成有外螺纹部2b。

接头主体2具有形成为比承口部2a更靠径向内侧的、环状的一次密封槽2d以及环状的二次密封槽2e。一次密封槽2d设为在接头主体2的径向内侧以从轴向外端朝向轴向内端逐渐缩径的方式形成切口出的锥形状。二次密封槽2e在接头主体2形成为比一次密封槽2d更靠径向外侧。

联接螺母3例如由PVC、PP、PE或氟树脂(PFA、PTFE等)的合成树脂材料形成为圆筒状。联接螺母3具有：内螺纹部3a，其形成于轴向内侧的内周；以及按压部3b，其在轴向外侧形成为向径向内侧凸出。内螺纹部3a紧固于接头主体2的外螺纹部2b。通过该紧固而将联接螺母3安装于接头主体2，并且按压部3b的轴向内端部对因管8的外周面的内环4的鼓出部6而扩径的扩径部8b进行按压。

根据以上结构，如果将联接螺母3的内螺纹部3a紧固于接头主体2的外螺纹部2b，则内环4的一次密封部7a以及二次密封部7b分别压入于接头主体2的一次密封槽2d以及二次密封槽2e。由此，能够确保内环4与接头主体2的连接部分的密封性能。另外，联接螺母3的按压部3b对管8的扩径部8b进行按压而能够防止管8的拔出。

[鼓出部的结构]

图2是表示内环4的轴向的剖面图。在图1及图2中，内环4的鼓出部6具有：最大厚度部6a，其径向的厚度最大；第1厚度变化部6b，其形成于最大厚度部6a的轴向内侧；以及第2厚度变化部6c，其形成于最大厚度部6a的轴向外侧。

最大厚度部6a遍及轴向的规定长度地形成。第1厚度变化部6b的外周面形成为从最大厚度部6a的轴向内端朝向轴向内侧逐渐缩径。由此，第1厚度变化部6b形成为从最大厚度部6a的轴向内端朝向轴向内侧而径向厚度逐渐减薄。第1厚度变化部6b的轴向内端与主体部5连接。此外，在本实施方式中，第1厚度变化部6b的外周面形成为在剖视时以直线状倾斜，但也可以形成为在剖视时以曲线状倾斜。

第2厚度变化部6c的外周面6d形成为从最大厚度部6a的轴向外端朝向轴向外侧逐渐缩径。在本实施方式中，第2厚度变化部6c的外周面6d形成为在剖视时以曲线状倾斜。由此，第2厚度变化部6c形成为从轴向内端朝向轴向外端而径向厚度逐渐减薄、即前端变细。此外，第2厚度变化部6c的外周面6d可以形成为在剖视时以直线状倾斜。

图3是图2的要部放大剖面图。在图2及图3中，在鼓出部6的第2厚度变化部6c的轴向外端形成有沿径向延伸的平坦面6e。这里，“沿径向延伸”不仅包含沿相对于内环4的轴线C正交的方向延伸的情况，而且还包含沿相对于所述正交的方向略微倾斜的方向延伸的情况。

在以平坦面6e的径向内端位于比径向外端更靠轴向外侧的位置的方式平坦面6e相对于所述正交方向而倾斜的情况下，平坦面6e相对于所述正交方向的倾斜角度优选为大于或等于1°且小于或等于10°。

在以平坦面6e的径向内端位于比径向外端更靠轴向内侧的位置的方式平坦面6e相对于所述正交方向而倾斜的情况下，平坦面6e相对于所述正交方向的倾斜角度优选为大于或等于1°且小于或等于20°。

如上所述，在内环4的鼓出部6形成为，从轴向内端朝向轴向外端而前端变细的第2厚度变化部6c具有形成于其轴向外端的沿径向延伸的平坦面6e，因此能够使得第2厚度变化部6c的轴向外端的径向厚度(后述的厚度尺寸L1)比当前更厚。由此，鼓出部6的轴向外端部(第2厚度变化部6c)的强度比当前增大，因此在鼓出部6压入于管8的前端部内的状态下将联接螺母3紧固于接头主体2时，即使联接螺母3对管8的扩径部8b进行按压，也能够抑制鼓出部6的轴向外端部向径向内侧(流体流路4a侧)倾倒。其结果，鼓出部6的轴向外端部与管8的接触面彼此的面压力比当前更高，因此能够抑制药液浸入上述接触面之间。

在鼓出部6的内周面6f形成有以从最大厚度部6a的轴向的中途部朝向第2厚度变化部6c的轴向外端而逐渐扩径的方式倾斜的锥形面6g。本实施方式的锥形面6g在联接螺母3对管8的扩径部8b进行按压时，即使第2厚度变化部6c向径向内侧倾倒，也以不会比主体部5的内周面5a向径向内侧凸出的程度倾斜(参照图1)。

由此，在联接螺母3对管8的扩径部8b进行按压时，即使鼓出部6的第2厚度变化部6c向径向内侧倾倒，也能够抑制鼓出部6的内周面6f比主体部5的内周面5a更向径向内侧凸出。由此，内环4的流体流路4a的药液的流动能够抑制因鼓出部6的内周面6f受到阻碍。此外，本实施方式的锥形面6g形成为在剖视时以直线状倾斜，但也可以形成为以曲线状倾斜。

在鼓出部6的平坦面6e与锥形面6g所成的角部(第1角部)形成有倒角部6h。本实施方式的倒角部6h例如对第1角部实施了R形倒角加工。由此，如图1所示，在联接螺母3对管8的扩径部8b进行按压时，即使药液进入在鼓出部6的所述角部与管8的内周面之间形成的凹部9，凹部9内的药液也容易沿倒角部6h向流体流路4a侧流动。其结果，能够抑制药液残留于凹部9内。此外，倒角部6h可以在第1角部实施C形倒角加工。

返回至图3，在鼓出部6的第2厚度变化部6c的平坦面6e与外周面6d所成的角部(第2角部)形成有倒角部6i。本实施方式的倒角部6i例如在第2角部实施了R形倒角加工。此外，倒角部6i可以在第2角部实施C形倒角加工。另外，并非必须在平坦面6e与外周面6d所成的角部形成倒角部6i。

鼓出部6的轴向外端的径向的厚度尺寸L1相对于鼓出部6的径向的最大厚度尺寸L2设定为大于或等于3％且小于或等于30％，为了如后述那样提高倾倒的抑制效果，优选设定为大于或等于5％且小于或等于20％。最大厚度尺寸L2为鼓出部6的最大厚度部6a的径向的厚度尺寸。轴向外端的“径向的厚度尺寸”是指从鼓出部6的轴向外端的径向外端(在本实施方式中，为平坦面6e的延长线与外周面6d的延长线的交点)至径向内端(在本实施方式中，为平坦面6e的延长线与锥形面6g的延长线的交点)的径向尺寸。

使厚度尺寸L1相对于最大厚度尺寸L2大于或等于3％，从而使得鼓出部6的轴向外端部的强度进一步增大。由此，在联接螺母3对管8的扩径部8b进行按压时，能够进一步抑制鼓出部6的轴向外端部向径向内侧倾倒。其结果，鼓出部6的轴向外端部与管8的接触面彼此的面压力进一步提高，因此能够有效地抑制药液浸入上述接触面之间。

使厚度尺寸L1相对于最大厚度尺寸L2小于或等于30％，从而在鼓出部6的第2厚度变化部6c向径向内侧倾倒时，能够进一步抑制鼓出部6的内周面6f向径向内侧凸出。由此，能够有效地抑制内环4的流体流路4a的药液的流动受到鼓出部6的内周面6f的阻碍。

[其他]

本发明的管接头以及内环除了半导体制造装置以外，还能够应用于液晶/有机EL领域、医疗/医药领域或者汽车相关领域等。

应该想到，此次公开的实施方式在所有方面都是例示，不是限制性内容。本发明的范围并不由上述实施方式表示，而是由权利要求书表示，其主旨为包含与权利要求书等同的范围、以及范围内的所有变更。

标号的说明

1管接头

2接头主体

2b外螺纹部

3联接螺母

3a内螺纹部

4内环

6鼓出部

6e平坦面

6f内周面

6g锥形面

6h倒角部

L1厚度尺寸

L2最大厚度尺寸