KR20160024847A - 관 접속 장치 - Google Patents

Abstract

이너 링의 기단부와 관 이음매 본체에 의한 시일부가 양호하게 기능하고, 또한 이너 링 선단부의 과잉한 직경축소 변형도 생기지 않도록 되고, 더욱 개선된 관 접속 장치를 제공한다. 관 이음매 본체(1)와 유니온 너트(2)와 튜브단에 압입되는 이너 링(3)을 갖는 관 접속 장치에 있어서, 이너 링(3)의 기단부에 시일 요소부 y가, 또한 관 이음매 본체(1)의 시일 형성부 k가 각각 형성되고, 체결 상태에 있어서는 시일 요소부 y와 시일 형성부 k가 서로 꽉 눌려지고, 또한 튜브 단부(4C)에 있어서의 기단축소의 직경축소 외주면(3c)에 외부끼움되는 직경축소 튜브 부분(4c)과 통형상 나사맞춤부(1A)는 시일 요소부 y와 시일 형성부 k의 접촉압보다 낮은 접촉압으로 서로 꽉 눌려지거나 혹은 서로 이간되는 구성으로 되어 있다.

Description

관 접속 장치{PIPE CONNECTING DEVICE}

본 발명은 이너 링을 이용하는 타입의 관 접속 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 반도체 제조나 의료·의약품 제조, 식품 가공, 화학공업 등의 각종 기술 분야의 제조 공정에서 취급되는 고순도액이나 초순수의 배관에 바람직한 관 접속 장치에 관한 것이다.

이너 링을 이용한 관 접속 장치는 외주에 수나사가 형성된 상태에서 관 이음매 본체 또는 유체 기기로부터 돌출설치되는 통형상 나사맞춤부와, 직경 외측에 융기한 환상 대경부를 갖는 시일용의 이너 링과, 수나사에 나사맞춤하는 암나사가 형성된 유니온 너트를 갖고 구성되어 있고, 예를 들면 특허문헌 1에 있어서 개시된 것이 알려져 있다.

이 특허문헌 1에 나타나는 것에서는 외주에 수나사가 형성된 상태에서 관 이음매 본체에 마련된 통형상 나사맞춤부와, 내주부가 유체 유통로로 되고 직경 외측에 환상 대경부가 융기한 관 고정용의 이너 링과, 상기 수나사에 나사맞춤하는 암나사가 형성된 유니온 너트를 구비하고 있다.

전술한 관 접속 장치에 있어서, 관 이음매 본체에 튜브를 접속하기 위해서는 우선, 이너 링을 튜브의 개방구로부터 튜브의 단부내에 압입해서 환상 대경부에 의해 튜브의 단부를 직경확대 변형시킨다. 다음에, 이 직경확대 변형시킨 이너 링을 갖는 튜브를 통형상 나사맞춤부내에 삽입한다.

다음에, 상기 유니온 너트의 암나사를 통형상 나사맞춤부의 수나사에 나사맞춤한다. 그리고, 유니온 너트를 조여 나사 진전시키고, 이 나사 진전에 의해 유니온 너트가 이너 링을 갖는 튜브를 축심 방향으로 꽉 누르는 것에 의해, 튜브의 접속을 실행하는 것이다.

전술한 관 접속 장치에 있어서는 유니온 너트를 돌아 들어간 체결에 의해, 그 뾰족해진 개소인 시일용 압압부(특허문헌 1의 압압 에지(3C)를 참조)에서 튜브의 직경확대부가 패일 정도로 축심 방향으로 강하게 꽉 누르는 조립 상태로서 사용된다.

그 체결 상태에 있어서는 튜브의 직경확대부와 이너 링의 선단 축소의 외주 직경확대면(특허문헌 1의 팽출부(15)를 참조)이 시일되는 동시에, 이너링 기단부의 시일 요소부와 관 이음매 본체의 시일 형성부(특허문헌 1의 1차 시일부(5A) 등 참조)가 더욱 강하게 눌려 시일된다.

또, 이너 링의 기단축소의 직경축소 외주면에 외부끼움되는 직경축소 튜브 부분과, 통형상 나사맞춤부 선단의 선단확대 내주면이 서로 꽉 눌려 이루어지는 시일부(특허문헌 1의 3차 시일부(5B) 참조)도 형성된다. 이와 같이, 종래의 관 접속 장치에 있어서는 이너 링의 선단부와 튜브에 의한 a시일부, 이너 링의 기단부와 관 이음매 본체에 의한 b시일부, 그리고, 관 이음매 본체의 통형상 나사맞춤부와 튜브에 의한 c시일부라고 하는 각 부의 시일부가 형성되는 구성이었다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 평성10-054489호

종래의 관 접속 장치에 있어서는 전술한 3개소의 시일부에 의한 양호한 시일성을 발휘하는 것이었지만, 계속된 예의 연구에 의해, 다음과 같은 개선점이 있는 것이 지견되어 왔다. 즉, 치수 설정이나 오차 등에 의해, b시일부(b)의 접촉압이 약하거나 또는 거의 없는 경우[도 10의 (a) 참조]나, a시일부(a)와 c시일부(c)에 의한 압접력의 합산에 의해, 유체의 흐름에 악영향을 줄 정도로 이너 링(3)의 이너 링 본체(3A) 선단부가 직경축소 변형되는 경우[도 10의 (b) 참조]가 있는 것을 알았기 때문이다.

예를 들면, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유니온 너트(2)의 체결에 수반하여, 그 튜브 압압부(12b)가 튜브(4)의 선단 축소의 압접부(4a)를 통해 이너 링(3)을 꽉 누르게 된다. 그것에 의해서 c시일부(c)는 강하게 접촉하지만, 시일 요소부 y와 시일 형성부 k는 극히 가볍게 접촉하는 상태이거나, 혹은 비접촉인 상태로 되고, b시일부(b)의 시일이 불안정하게 된다고 하는 문제점이다.

이 경우, 최악으로 b시일부(b)에 누출이 생겼다고 해도, 강고하게 접촉하는 c시일부(c)에 의해, 관 접속 장치 A로서의 누출은 회피할 수 있다. 그러나, 유니온 너트(2)의 체결력에 의존하는 c시일부(c)는 유니온 너트(2)가 느슨해지면 시일력이 약해지는 것을 감안하면, 이상적으로는 유체의 흐름에 의해 가까운 개소인 b시일부(b)에서 빈틈없이 시일되고, 관 이음매 본체(1)의 통형상 나사맞춤부(1A)와 이너 링(3)의 사이에 유체가 스며들어가는 것이 생기지 않는 것이 바람직하다.

또, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, b시일부(b)는 양호하게 기능하고 있지만, c시일부(c)의 맞춤이 너무 강한 경우도 바람직한 상태라고는 할 수 없다. 유니온 너트(2)의 조임에 의해, a시일부(a) 및 c시일부(c) 각각의 구조상으로부터, 이너 링(3)을 직경축소시키는 방향의 힘이 과잉으로 되고, 동일 도면 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이너 링 본체(3A)의 선단부가 직경축소 변형되어 내부 유로 R로 돌출하고, 유체의 흐름을 저해할 우려 및 액 고임을 유발하고 액 치환성을 악화시킬 우려가 생기는 것이다.

이와 같이, 종래의 관 접속 장치에서는 즉시 누설이 생기는 것은 아니고 실제상 문제로 되는 케이스가 적다고는 할 수 있으며, b시일부(b)의 기능이 불안정하게 되는 것이나, 이너 링 본체(3A)의 선단부가 과잉으로 직경축소 변형될 우려가 있으며, 개선의 여지가 남아 있는 것이었다.

본 발명의 목적은 가일층의 고안에 의해, 전술한 문제점의 우려가 없는 것, 즉 b시일부가 양호하게 기능하고 또한 이너 링 선단부의 과잉한 직경축소 변형도 생기지 않도록 되고, 더욱 개선된 관 접속 장치를 제공하는 점에 있다.

청구항 1에 관한 발명은 관 접속 장치에 있어서, 선단으로부터 유체 이송용 튜브(4)의 튜브 단부(4C)에 삽입시켜 상기 튜브 단부(4C)를 직경확대시키는 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과, 직경확대되어 있는 튜브 단부(4C)를 직경축소시키도록 상기 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)보다 기단측으로 되는 부위에 형성되어 있는 기단축소의 직경축소 외주면(3c)을 선단부에 구비하는 외주부(3G) 및, 유체 이송용 유로를 구성하는 내주부(3w)를 갖는 이너 링(3)과, 외주에 수나사(7)가 형성되는 통형상 나사맞춤부(1A)를 갖는 관 이음매 본체(1) 또는 유체 기기(1)와, 상기 수나사(7)에 나사맞춤하는 암나사(13), 및 튜브 압압부(12b)를 내주부에 갖는 유니온 너트(2)를 구비하고, 상기 선단 축소의 외주 직경확대면(3a) 및 상기 기단축소의 직경축소 외주면(3c)에 상기 튜브 단부(4C)가 외부끼움되어 있는 상기 이너 링(3)을 상기 통형상 나사맞춤부(1A)에 삽입한 상태에 있어서의 상기 암나사(13)와 상기 수나사(7)을 나사맞춤시킨 상기 유니온 너트(2)의 상기 통형상 나사맞춤부(1A)의 축심 Y방향의 나사 진전에 의해, 상기 튜브 압압부(12b)가 상기 튜브(4)를 통해 상기 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)에 꽉 눌리는 체결 상태가 형성 가능하게 구성되어 있고, 상기 이너 링(3)의 기단부에 시일 요소부 y가, 또한 상기 관 이음매 본체(1) 또는 유체 기기(1)에 상기 시일 요소부 y에 대응하는 시일 형성부 k가 각각 형성되고, 상기 체결 상태에 있어서는 상기 시일 요소부 y와 상기 시일 형성부 k가 서로 꽉 눌리고, 또한 상기 튜브 단부(4C)에 있어서의 상기 기단축소의 직경축소 외주면(3c)에 외부끼움되는 직경축소 튜브 부분(4c)와 상기 통형상 나사맞춤부(1A)는 상기 시일 요소부 y와 상기 시일 형성부 k의 접촉압보다 낮은 접촉압으로 서로 꽉 눌리거나 혹은 서로 이간되는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 기재된 관 접속 장치에 있어서, 상기 통형상 나사맞춤부(1A)에 있어서의 상기 직경축소 튜브 부분(4c)에 대향하는 선단 내주면(8)은 상기 선단 내주면(8)과 상기 직경축소 튜브 부분(4c)의 외주면의 사이에 균일 또는 대략 균일한 간극이 형성되는 선단확대 내주면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 관한 발명은 청구항 1에 기재된 관 접속 장치에 있어서, 상기 시일 형성부 k는 상기 축심 Y에 대해 경사진 테이퍼 외주면(18) 또는 테이퍼 내주면(5)을 구비하고 있는 동시에, 상기 시일 요소부 y는 상기 테이퍼 외주면(18)에 외부끼움하는 경사 내주면(20) 또는 상기 테이퍼 내주면(5)에 내부끼움하는 경사 외주면(11)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 관한 발명은 청구항 1에 기재된 관 접속 장치에 있어서, 상기 시일 형성부 k는 상기 축심 Y와 평행하게 형성된 환상 홈(m) 또는/및 원통 부분(27)을 구비하고 있는 동시에, 상기 시일 요소부 y는 상기 환상 홈(m)에 압입되는 원통부(14) 또는/및 상기 원통 부분(27)이 압입되는 환상 홈부(28)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 1의 발명에 따르면, 유니온 너트를 조인 체결 상태에 있어서는 직경축소 튜브 부분과 통형상 나사맞춤부가 맞닿지 않거나 혹은 낮은 접촉압으로 맞닿게 되므로, 이너 링의 시일 요소부와, 관 이음매 본체 또는 유체 기기의 시일 형성부는 확실하게 압접되어 시일되는 상태가 초래된다.

즉, 유니온 너트의 체결에 수반하여, 가령, 시일 요소부와 시일 형성부가 맞닿는 것보다 먼저 통형상 나사맞춤부와 기단축소의 직경축소 외주면에 외부끼움되어 있는 직경축소 튜브 부분이 닿는 경우에는 체결 상태에 있어서는 시일 요소부와 시일 형성부가 맞닿지 않거나 또는 가볍게 접촉하고, 또한 통형상 나사맞춤부와 기단축소의 직경축소 외주면에 외부끼움되어 있는 직경축소 튜브 부분이 강하게 압접하게 되고, 시일 요소부와 시일 형성부의 압접에 의한 시일이 기능하지 않게 될 우려가 있어 좋지 않다.

그래서, 본 발명에 있어서는직경축소 튜브 부분과 통형상 나사맞춤부는 시일 요소부와 시일 형성부의 접촉압보다 낮은 접촉압으로 서로 꽉 눌리거나, 혹은 서로 이간되는 구성으로 되어 있으므로, 시일 요소부와 시일 형성부가 확실하고 또한 양호하게 압접된 시일 기능이 생기게 되는 것이다.

그 결과, 가일층의 고안에 의해, 이너 링의 기단부와 관 이음매 본체에 의한 시일부가 양호하게 기능하고, 또한 이너 링 선단부의 과잉한 직경축소 변형도 생기지 않게 되고, 더욱 개선된 관 접속 장치를 제공할 수 있다.

청구항 2의 발명에 따르면, 통형상 나사맞춤부의 선단 내주면인 선단확대 내주면[직경축소 튜브 부분에 대향(즉 외부 포위)하는 선단 내주면]과, 직경축소 튜브 부분의 외주면의 사이에 균일 또는 대략 균일한 간극이 형성되어 있기 때문에, 그들 양자가 가볍게 압접되는 경우에 비해, 더욱 확실하게 시일 요소부와 시일 형성부가 강하게 압접되게 된다. 따라서, 청구항 1 발명에 의한 상기 효과가 강화되는 이점이 있다.

또, 시일 요소부와 시일 형성부는 청구항 3 발명과 같이, 경사 내주면 또는 경사 외주면에서 시일 요소부를, 또한 테이퍼 외주면 또는 테이퍼 내주면에서 시일 형성부로 하는 구성이나, 청구항 4와 같이, 원통부 또는 환상 홈부에서 시일 요소부를, 또한 환상 홈 또는 원통 부분에서 시일 형성부로 하는 구성을 취할 수 있다.

도 1은 체결 상태에 있어서의 관 접속 장치를 나타내는 주요부의 단면도(실시형태 1)이다.
도 2는 이너 링을 나타내는 일부 절결의 측면도이다.
도 3은 유니온 너트를 나타내는 일부 절결의 측면도이다.
도 4는 관 이음매 본체를 나타내는 일부 절결의 측면도이다.
도 5는 제 1 별도 구조의 관 접속 장치를 나타내는 주요부의 단면도(실시형태 2)이다.
도 6의 (a)는 이너 링의 최대 직경 부분과 동일 직경으로 형성한 원주를 이용해서 튜브의 단부를 직경확대 변형시키고, 그것에 나타나는 튜브의 단부의 내주부의 자연스러운 축소의 내주 직경확대면 상태를 나타내는 단면도, (b)는 이너 링의 선단 축소의 외주 직경확대면을 튜브의 단부내에 압입해서 직경확대 변형시켰을 때의 확대 단면도이다.
도 7은 제 1 시일부의 주요부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 제 2 별도 구조의 관 접속 장치를 나타내는 주요부의 단면도(실시형태 3)이다.
도 9는 제 3 별도 구조의 관 접속 장치를 나타내는 주요부의 단면도(실시형태 4)이다.
도 10은 종래의 관 접속 장치에 있어서의 불합리한 상태를 나타내고, (a)는 제 2 시일부의 비접촉 상태, (b)는 이너 링 선단부의 과잉 직경축소 상태를 나타낸다.

　이하, 본 발명의 관 접속 장치에 있어서의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도 1, 5, 8에 나타내는 체결 상태의 관 접속 장치 A에 있어서는 관 이음매 본체(1)의 축심 Y와, 유니온 너트(2)의 축심 Q와, 이너 링(3)의 축심 P와, 튜브(4)의 축심 X의 4개는 일직선으로 배열하는 서로 동일한 것(축심 Y=축심 Q=축심 P=축심 X)으로서 그려져 있다.

또, 본 명세서에서는 관 이음매 본체(1), 유니온 너트(2), 이너 링(3), 및 튜브(4)의 각 부품에 있어서 「선단측」이나 「선단」은 도 1, 5 등에 있어서, 튜브(4)가 관 이음매 본체(1)로부터 축심 Y방향에서 멀어지는 측(또는 방향)을 가리키고, 「기단측」이나 「기단」은 튜브(4)가 관 이음매 본체(1)에 축심 Y방향에서 근접하는 측(또는 방향)을 가리킨다고 정의한다. 또한, 「또는/및」은 「또는」도 「및」도 포함하는 것이라고 정의한다.

[실시형태 1]

관 접속 장치 A는 도 1에 나타내는 바와 같이, 튜브끼리를 접속하는 관 이음매로 이루어지고, 관 이음매 본체(1)와, 유니온 너트(2)와, 이너 링(3)을 갖고, 이너 링(3)의 이너 링 본체(3A)의 선단부로부터 튜브 단부(4C)내에 압입시킨 상태에서 튜브(4)를 연통 접속하는 것이다. 관 이음매 본체(1), 유니온 너트(2), 이너 링(3), 튜브(4)는 모두 내열, 내약품성이 우수한 불소 수지(예：PTFE, PFA, ETFE, CTFE, ECTFE 등) 등의 수지제이다.

또한, 관 이음매 본체(1), 이너 링(3), 튜브(4)가 상기의 불소 수지로 구성될 때, 유니온 너트(2)에 있어서는 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 수지로 형성해도 좋다. 또, 관 이음매 본체(1), 유니온 너트(2), 이너 링(3), 튜브(4)의 전부를 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 수지로 형성할 수도 있다.

관 이음매 본체(1)는 도 1, 도 4에 나타내는 바와 같이, 통형상의 몸통부(1C)와, 그 축심 Y방향의 선단측에 마련한 통형상 나사맞춤부(1A)와, 통형상 나사맞춤부(1A)의 근원부의 직경 내측에 형성한 소직경 통부(1a)와, 내부 유로(6w)를 구성하는 내주면(6)을 갖는 통형상 구조의 것이다. 도시는 생략하지만, 예를 들면, 몸통부(1C)의 기단측에도 통형상 나사맞춤부(1A) 및 소직경 통부(1a)를 갖고, 축심 방향에 있어서 대칭으로 되는 형상의 부품으로 형성되어 있다.

통형상 나사맞춤부(1A)에는 그 선단부 외주에서 기단측을 향해 수나사(7)가 형성되고, 그 선단부 내주에 선단확대의 내주면[통형상 나사맞춤부(1A)에 있어서의 직경축소 튜브 부분(4c)에 대향(즉 외부 포위)하고 있는 선단 내주면](8)이 형성되고, 이 선단확대의 내주면(8)의 기단측에 직경 일정이고 직선형상의 내주면(9)이 형성되어 있다.

소직경 통부(1a)의 직경 외측에는 직경 일정이고 직선형상의 외주면(10)이 형성되어 있다. 소직경 통부(1a)의 직경 내측에 있어서의 선단부에는 소직경 통부(1a)의 선단에 근접함에 따라 직경이 점차 커지는 선단확대형상의 경사 내주면( 「테이퍼 외주면」의 일예)(5)이 형성되어 있다.

또, 이 소직경 통부(1a)의 외주면(10)과 통형상 나사맞춤부(1A)의 내주면(9)의 사이에는 통형상의 환상 홈(m)이 형성되어 있다.

유니온 너트(2)는 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 수지제 너트로 이루어지고, 그 내주부에, 통형상 나사맞춤부(1A)의 수나사(7)에 나사맞춤하는 암나사(13)와, 이 암나사(13)보다 선단측에 위치하고 직경 내측으로 돌출하는 환상의 플랜지부(12)를 갖는다.

플랜지부(12)의 내경 부분은 튜브(4)가 삽입통과할 수 있도록 튜브(4)의 외경보다 약간 큰 직경의 내주면(12a)으로 설정되어 있다. 플랜지부(12)의 기단측은 이너 링(3)이 압입 내부끼움되어 있는 튜브 단부(4C)의 선단측 외주면을, 유니온 너트(2)의 축심 Q방향으로 누르는 튜브 압압부(12b)로서 구성되어 있다. 또한, 플랜지부(12)의 외주에는 축심 Q방향에서 보아 대략 육각형을 띠고 스패너(렌치)를 돌릴 수 있도록 하기 위해, 커트형상의 평면부(2a)가 6개소 형성되어 있다.

튜브 압압부(12b)는 축심 Q방향에서 암나사(13)측에(기단측에) 근접할수록 직경이 커지도록 기단확대되는 경사 내주면으로 형성되어 있다. 상세하게 말하면, 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과의 사이에서 튜브(4)를 사이에 두고 꽉 누르는 유니온 너트(2)의 튜브 압압부(12b)는 축심 Q에 관해 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 서로 동일한 방향으로 기우는 경사 내주면으로 형성되어 있다.

　그러나, 암나사(13)를 통형상 나사맞춤부(1A)의 수나사(7)에 나사맞춤시켜 유니온 너트(2)가 나사전진되는 것에 의해, 튜브 압압부(12b)가 튜브 단부(4C)의 선단측 외주면을 축심 Q방향으로 꽉 눌러 가게 된다. 또한, 플랜지부(12)의 내주면(12a)은 내경을 일정하게 하고 있지만, 암나사(13)로부터 멀어질수록 내경이 점차 확대하는 테이퍼 내주면으로 형성해도 좋다.

이너 링(3)은 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 튜브(4)의 개방구로부터 튜브 단부(4C)내에 압입되는 이너 링 본체(3A)와, 이 이너 링 본체(3A)의 기단측에서 튜브(4)의 개방구로부터 기단측으로 돌출하는 끼워맞춤 통부(3B)를 갖고 축심 P를 갖는 통형상체로 구성되어 있다.

이 이너 링 본체(3A)와 끼워맞춤 통부(3B)의 각 내주부(3w)는 직경 일정하게 형성되고, 유체 유통로로 되어 있다.

이너 링 본체(3A)의 외주부(3G)에 있어서의 선단측에는 직경확대 부분(3f)이 형성되고, 이 직경확대 부분(3f)의 선단측에 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)이 형성되어 있다. 직경확대 부분(3f)의 기단측에는 기단측으로 진행할수록 직경이 작아지는 기단축소의 직경축소 외주면(3c)이 형성되어 있고, 이 기단축소의 직경축소 외주면(3c)과 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 사이에는 직경이 가장 큰 부분인 최대 직경 부분(3b)이 형성되어 있다. 그리고, 기단축소의 직경축소 외주면(3c)의 기단측에는 외경이 일정한 몸통 외주부(몸통 외주면)(3d)가 형성되어 있다.

본원의 도면에 있어서는 이너 링(3)의 최대 직경 부분(3b)이 축심 P방향으로 일정한 길이를 구비한 구조로서 기재되어 있지만, 최대 직경 부분(3b)이 즉시 선단 축소의 외주 직경확대면(3a) 및 기단축소의 직경축소 외주면(3c)으로 변화하는 경계에 대응하는 구조라도 기술적으로 전혀 지장은 없다.

직경확대 부분(3f)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)은 전체가 직경 방향에서 외측으로 볼록하게 되는 볼록 곡면으로 형성되고, 이 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 기단측에 최대 직경 부분(3b)이 형성되고, 이 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 최대 직경 부분(3b)이 튜브 단부(4C)내에 압입됨으로써, 튜브 단부(4C)가 직경확대 변형되는 것이다.

또, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 선단부에는 이너 링 본체(3A)의 축심 P의 기단측으로 진행할수록 직경이 작아지는 기단축소 커트형상의 변형 방지부(16)가 형성되어 있다. 이 변형 방지부(16)에 의해서, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)이 튜브 단부(4C)내에 압입한 후, 직경확대 부분(3f)의 선단부가 직경내 방향(유체 유통로측)으로 직경축소 변형되어 돌출하는 것을 실질적으로 억제 또는 방지하는 것이 가능하게 되어 있다.

　또, 변형 방지부(16)에 의해, 유체의 흐름의 기세나 속도로 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 선단측이 또한 직경내 방향(유체 유통로측)으로 변형해서 돌출되는 것도 방지 또는 억제 가능하다.

끼워맞춤 통부(3B)에는 관 이음매 본체(1)의 환상 홈(m)에 압입하는 돌출 원통부(14)와, 이 돌출 원통부(14)의 직경 내측에 위치하고 경사 외주면(11)을 구비하는 환상 소돌기부(15)가 형성되어 있다. 환상 소돌기부(15)의 기단측에는 이너 링 본체(3A)의 축심 P의 선단측으로 진행할수록 직경이 작아지는 선단 축소 커트형상의 변형 방지부(17)가 형성되어 있다. 이 변형 방지부(17)에 의해서, 환상 소돌기부(15)의 선단측이 직경내 방향(유체 유통로측)으로 변형해서 돌출하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

환상 소돌기부(15)에 있어서의 기단축소형상의 경사 외주면(11)과 돌출 원통부(14)의 내주면(14a)의 사이는 기단확대하는 환상의 움푹패임부로 형성되어 있고, 이 움푹패임부에 관 이음매 본체(1)의 소직경 통부(1a)의 선단부가 끼워 넣어지고, 이 끼워 넣음에 의해서 환상 소돌기부(15)의 경사 외주면(11)과 소직경 통부(1a)의 경사 내주면(5)이 맞닿는 구성으로 되어 있다.

튜브(4)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 기단부인 단부(4C)가 이너 링 본체(3A)에 압입 외부끼움되어 있다. 그것에 의해, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)에 압접되는 선단 축소의 압접부(4a)와, 최대 직경 부분(3b)에 압접되는 최대 직경확대 압접부(4b)와, 기단축소의 직경축소 외주면(3c)에 압접되는 선단확대의 압접부(4c)와, 몸통 외주부(3d)에 압접되는 몸통 압접부(4d)가 단부(4C)에 형성되어 있다.

튜브(4)가 이너 링(3)에 압입되어 있는 상태에 있어서는 튜브(4)의 내주면(4A)에 의해 구성되는 내부 유로(4w)의 직경과, 이너 링(3)의 유체 유통로를 구성하는 내주부(3w)의 직경과, 관 이음매 본체(1)의 내부 유로(6w)를 구성하는 내주면(6)의 직경은 각각 서로 동일 직경으로서 면일치형상으로 설정되어 있지만, 그것에 한정하지 않아도 좋다.

튜브(4)는 그 튜브 단부(4C)내에 이너 링 본체(3A)를 압입한 후, 그 이너 링을 갖는 튜브(4)를 통형상 나사맞춤부(1A)에 삽입해서 관 이음매 본체(1)내에 삽입해서 장비한다.

그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유니온 너트(2)의 암나사(13)를 관 이음매 본체(1)의 통형상 나사맞춤부(1A)의 수나사(7)에 나사맞춤시켜 체결 방향으로 돌리는 것에 의해, 유니온 너트(2)가 축심 Y(도 3의 축심 Q)를 따라 기단측 방향으로 나사 진전하고, 유니온 너트(2)의 튜브 압압부(12b)에서 튜브 단부(4C)의 선단측 외주면(선단 축소의 압접부(4a)의 외주면)을 축심 Y(도 3의 축심 Q) 방향으로 꽉 누른다.

이 누름에 의해, 이너 링(3)의 돌출 원통부(14)가 관 이음매 본체(1)의 환상 홈(m)에 압입되는 동시에, 이너 링(3)의 경사 외주면(11)이 관 이음매 본체(1)의 경사 내주면(5)에 맞닿아 압접된다. 또는 상기 누름에 의해, 이너 링을 갖는 튜브(4)의 통형상 나사맞춤부(1A)에의 삽입에 의해서 환상 홈(m)에 가볍게 밀어 넣어져 있는 돌출 원통부(14)가 또한 강제적으로 밀어 넣어져 압입되는 동시에, 이너 링(3)의 경사 외주면(11)이 관 이음매 본체(1)의 경사 내주면(5)에 맞닿아 압접된다.

상술한 바와 같이, 이너 링(3)을 갖는 튜브(4)가 통형상 나사맞춤부(1A)에 삽입된 상태에서 유니온 너트(2)로 조여져, 관 접속 장치 A가 접속 상태(체결 상태)가 되면, 제 1 시일부(S1)와 제 2 시일부(S2)가 형성되도록 되어 있다.

즉, 제 1 시일부(S1)는 튜브(4)의 선단 축소의 압접부(4a)와 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 압접에 의해 형성된다.

또한, 이너 링(3)과 튜브(4)의 압입에 의해, 튜브(4)의 최대 직경확대 압접부(4b)와 이너 링 본체(3A)의 최대 직경 부분(3b)이 압접되고, 튜브(4)의 직경축소 튜브 부분(4c)과 이너 링 본체(3A)의 기단축소의 직경축소 외주면(3c)이 압접되며, 또한 튜브(4)의 몸통 압접부(4d)와 이너 링 본체(3A)의 몸통 외주부(3d)가 압접되어 있다. 이들 선단 축소의 압접부(4a)와 선단 축소의 외주 직경확대면(3a), 최대 직경확대 압접부(4b)와 최대 직경 부분(3b), 직경축소 튜브 부분(4c)과 기단축소의 직경축소 외주면(3c), 및 몸통 압접부(4d)와 몸통 외주부(3d)의 압접 상태는 유니온 너트(2)의 체결에 의해서 강화되는 경우도 있다.

제 2 시일부(S2)는 외주측의 압입 시일부 as와, 내주측의 맞닿음 시일부 ts에 의해서 구성되는 시일부이다.

　압입 시일부 as는 이너 링(3)의 끼워맞춤 통부(3B)의 외주면, 구체적으로는 돌출 원통부(14)(시일 요소부 y의 일예)의 외주면(14b)과 관 이음매 본체(1)의 통형상 나사맞춤부(1A)에 있어서의 기단측의 내주면(9)(시일 형성부 k의 일예)의 압접, 또한 끼워맞춤 통부(3B)의 내주면, 구체적으로는 돌출 원통부(14)(시일 요소부 y의 일예)의 내주면(14a)과 관 이음매 본체(1)의 소직경 통부(1a)(시일 형성부 k의 일예)의 외주면(10)의 압접에 의해서 형성되는 시일부이다.

맞닿음 시일부 ts는 이너 링(3)의 환상 소돌기부(15)(시일 요소부 y의 일예)에 있어서의 경사 외주면(11)과 관 이음매 본체(1)의 소직경 통부(1a)에 있어서의 경사 내주면(5)이 축심 Y방향에서 서로 눌린 압접에 의해서 형성되는 시일부이다.

이들 제 1 시일부(S1), 제 2 시일부(S2)가 구성되는 것에 의해, 튜브(4)내·이너 링(3)내·관 이음매 본체(1)내를 흐르는 유체는 튜브(4)와 이너 링(3)의 접합면 또는 이너 링(3)과 관 이음매 본체(1)의 접합면에 침입하는 것에 기인해서, 관 이음매 본체(1)의 통형상 나사맞춤부(1A)와 튜브 단부(4C)의 사이로부터 새는 일이 없고, 만전에 시일된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 체결 상태에 있어서는 치수 설정 등에 의해, 관 이음매 본체(1)의 선단확대의 내주면(8)과 튜브(4)의 직경축소 튜브 부분(4c)은 간극이 비어 맞닿지 않는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 경사 외주면(11)과 경사 내주면(5)이 확실하게 압접되어 맞닿음 시일부 ts가 즉, 제 2 시일부(S2)가 확실하게 기능하는 상태가 초래되고 있다.

유니온 너트(2)의 체결에 수반하여, 가령, 경사 외주면(11)과 경사 내주면(5)이 맞닿는 것보다 먼저 선단확대의 내주면(8)과 직경축소 튜브 부분(4c)이 닿는 경우에는 체결 상태에 있어서는 경사 외주면(11)과 경사 내주면(5)이 맞닿지 않거나 또는 가볍게 접촉하고, 또한 선단확대의 내주면(8)과 직경축소 튜브 부분(4c)이 강하게 압접하게 되는 것에 의해, 맞닿음 시일부 ts가(제 2 시일부(S2)가) 기능하지 않게 될 우려가 있어 좋지 않다.

그래서, 본 발명에 있어서는 직경축소 튜브 부분(4c)과 통형상 나사맞춤부(1A)는 시일 요소부 y와 시일 형성부 k의 접촉압보다 낮은 접촉압으로 서로 꽉 눌리거나, 혹은 본 실시형태와 같이 서로 이간된 구성으로 되어 있으므로, 맞닿음 시일부 ts가(제 2 시일부(S2)가) 확실하고 또한 양호하게 기능하는 것이다.

그런데, 제 1 시일부(S1)는 구체적으로 튜브(4)의 선단 축소의 압접부(4a)와 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 압접 개소인 선단 압접 개소에 대해서는 다음과 같이 구성되어 있다.

즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)은 그 전체를, 이너 링 본체(3A)의 직경확대 부분(3f)의 최대 직경 부분(3b)의 직경 방향 치수로(최대 직경 부분(3b)만의 상태로) 튜브 단부(4C)를 직경확대 변형시켰을 때에, 그것에 나타나는 튜브 단부(4C)의 내주부의 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)[이 부호 '4u'는 도 6의 (a)에 나타냄]보다 대경이고 또한 볼록 곡면으로 형성하여, 이 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)을 튜브 단부(4C)의 내주부에 압접하도록 구성하고 있다.

이 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)과, 이 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)보다 대경이고 또한 볼록 곡면으로 형성한 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)에 대해, 또한 도 6의 (a), (b)를 참조해서 설명한다.

도 6의 (a)에 나타내고 있는 절두(截頭) 원추부(30a)를 갖는 원주(30)는 그 외경 D를, 이너 링 본체(3A)의 최대 직경 부분(3b)과 동일 직경으로 형성하고 있는 것이다. 이 원주(30)를 직경확대 변형되어 있지 않은 내경 d이고 축심 X를 갖는 튜브 단부(4C)에 절두 원추부(30a)로부터 압입하여, 튜브 단부(4C)를 직경확대 변형한다. 이것에 의해서, 튜브(4)의 직경확대부(4K)와, 직경확대 변형되어 있지 않은 튜브(4)의 직경 부분(4M)의 사이에 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)이 형성된다.

일반적으로, 이 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)의 형상이나 치수는 튜브(4)의 재료, 두께 t4, 직경확대량[(D-d)/2] 등의 차이에 따라 다른 것이며, 이들 튜브(4)의 재료, 두께 t4, 직경확대량 중의 어느 하나가 상이하면, 그때마다 그 특성(형상이나 치수)이 변화한다.

한편, 이 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)에 대해, 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)은 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 직경확대 부분(3f)을 축심 P(축심 X)를 따르는 면에서 자른 단면에서 본 경우의 외곽선이 직경 외측을 향해 볼록하게 되는 곡면, 즉 볼록 곡면으로 형성하고 있다. 이 볼록 곡면의 표면은 원구의 표면인 구면이나, 타원구의 표면인 타원구면 등으로 된다. 또, 볼록 곡면의 외경 치수, 즉 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 직경 치수는 상기 자연스러운 선단 축소의 내주 직경확대면(4u)에 비해 축심 P방향의 전부에 걸쳐 대경으로 형성하고 있다. 또한, 도 6의 (b)에 있어서의 t3은 최대 직경 부분(3b)에 있어서의 이너 링(3)의 두께를 나타낸다.

상기 선단 압접 개소의 존재에 의해, 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 넓은 범위에 걸쳐 튜브 단부(4C)의 내주부와 접촉하게 되고, 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브(4)의 내주부의 사이에 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 전면에 이를 정도의 폭 넓은 압접부를 형성할 수 있다.

이것에 의해, 이너 링(3)이 튜브(4)에 대해 다소 기울어서 압입되는 경우가 있어도, 튜브 단부(4C)와 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 사이에 형성된 압접부가 끊기는 일이 없어 둘레방향의 대략 전체가 확실하게 압접되고, 이 사이에 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 선단측으로부터 유체가 침입하는 것을 유효하게 방지할 수 있게 된다고 하는 효과도 얻어진다.

본 실시형태에 의한 관 접속 장치 A에 있어서는 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)을 구면형상의 볼록 곡면으로 해서 비교적 크게 볼록으로 되도록 하고 있고, 튜브(4)의 자연스러운 직경확대 변형부(4H)의 형상은 수지가 구비하는 탄성에 의해, 일반적으로 도 6의 (a)에 나타나는 바와 같은 형상(튜브 내측에서 보아, 볼록 곡면형상으로 직경확대하는 형상)으로 되기 때문에, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 선단 축소의 압접부(4a)의 압접력이 이너 링(3)의 최대 직경 부분(3b)에 접하는 튜브 단부(4C)의 부위로부터 튜브 내주를 따라 상기 볼록 곡면의 축심 P방향으로 진행하고, 직경확대량[(D-d)/2]의 중간값에 근접할수록 커지는 설정으로 된다. 이너 링 본체(3A)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)을 구성하는 상기 볼록 곡면은 구면에 한정되는 것은 아니며, 현수 곡면 등이 완만한 볼록 곡면이면 좋다.

따라서, 자연스러운 직경확대 변형부(4H)가 오목 곡면형상으로 직경확대하거나 직선형상으로 직경확대하는 경우에도, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 축심 P방향의 치수를 증대시키는 일 없이, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 선단 축소의 압접부(4a)를 압접 상태로 할 수 있다.

다음에, 제 1 시일부(S1)에 있어서의 유니온 너트(2)에 의한 압압 구조에 대해 설명한다.

전술한 바와 같이, 유니온 너트(2)에 있어서의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과의 사이에서 튜브(4)를 사이에 두고 꽉 누르는 튜브 압압부(12b)는 통형상 나사맞춤부(1A)의 축심 Y에 관해 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 서로 동일한 방향으로 기울어지는 경사 내주면으로 형성되어 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 경사 내주면(12b)의 축심 Y(도 3의 축심 Q)에 대한 각도인 압압각 θ는 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 축심 Y(도 2의 축심 P)에 대한 각도인 받이압각 α보다 크게(θ＞α) 설정되어 있다. 그리고, 경사 내주면(12b)의 최소 직경 r은 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브(4)의 압입 끼워맞춤 부분 M의 최소 직경 n과 동등 또는 그보다 크게(r≥n) 설정되어 있다. 더욱 양호한 시일성을 얻기 위해서는 경사 내주면(12b)의 최소 직경 r과, 압입 끼워맞춤 부분 M의 최소 직경 n이 서로 동일 직경인 것이 바람직하다.

도 7에 있어서, 튜브 단부(4C)와 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 압접 개소, 즉 그들 양자(4C, 3a)가 서로 밀착하는 부분을 압입 끼워맞춤 부분 M으로 정의하고, 그 압입 끼워맞춤 부분 M의 최대 직경으로 되는 개소를 포인트 a, 최소 직경으로 되는 개소를 포인트 b, 그리고 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 최소 직경 개소(변형 방지부(16)와의 경계점)를 포인트 c로 각각 칭호한다. 받이압각 α는 포인트 a와 포인트 c를 연결하는 직선 L3과 축심 Y(도 2의 축심 P)가 이루는 각도, 즉 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)의 평균 각도이다. 도시는 하지 않지만, 포인트 a와 포인트 b를 연결하는 직선과 축심 Y(도 2의 축심 P)가 이루는 각도보다 받이압각 θ는 당연히 크다.

또, 플랜지부(12)의 내주면(12a)의 축심 Y(도 3의 축심 Q)에 관한 직경, 즉 경사 내주면(12b)의 최소 직경 r은 포인트 b의 축심 Y(도 3의 축심 Q)에 관한 직경, 즉 압입 끼워맞춤 부분 M의 최소 직경 n과 동등 또는 그보다 크게(r≥n) 설정되어 있다.

선단 압접 개소에 있어서는 유니온 너트(2)의 돌아 들어감에 의한 체결(나사 진전)에 의해, 그 경사 내주면(12b)은 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)에 압접 외부끼움되어 있는 부분인 선단 축소의 압접부(4a)를 축심 Y방향으로 꽉 누르게 된다. 이것은 넓은 면에서 튜브(4)를 누르는 구성이기 때문에, 뾰족해진 각부(특허문헌 1의 도 1, 2의 「압압 에지(3C)」를 참조)에서 꽉 누르고 있던 종래 구조에 비해, 튜브(4)를 누르는 부분의 압력(면압)을 명확하게 감소시킬 수 있고, 따라서, 크리프 현상을 작게 할 수 있다.

요는 시일 성능이나 튜브 빠짐에 대한 안전성을 해치는 일이 없고, 또한 강한 체결을 필요로 하지 않기 때문에, 작업성이 대폭 향상하고, 또 변형을 최소로(또는 극력) 억제할 수 있는 것에 의해 제품 수명을 늘리는 것이 가능하게 된다.

실시형태 1의 관 접속 장치 A에 의하면, 전술한 선단 압접 개소의 구성에 의해, 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브 단부(4C)가 유니온 너트(2)의 체결 이전에 있어서 이미 밀착되어 있으므로, 유니온 너트(2)에 의한 압압력을 종래보다 작게 해도, 제 1 시일부(S1)에 있어서, 충분한 시일 성능 및 튜브의 빠짐방지 성능이 얻어지므로, 꽉 누름에 의한 튜브 단부(4C)의 변형을 작게(최소한으로) 할 수 있다.

실시형태 1의 관 접속 장치 A에 의하면, 압압각 θ는 받이압각 α보다 크게 설정되어 있으므로, 선단 축소의 압접부(4a)에 있어서의 경사 내주면(12b)에서 눌리는 부분에는 축심 Y(축심 X) 방향에서 관 이음매 본체(1)측과 반대측에 모일수록 압축량이 늘어남으로써 쐐기 작용이 생기고, 튜브(4)의 빠짐방지 효과를 더욱 강화하는 것이 가능하게 된다.

즉, 튜브(4)에, 이것을 관 이음매 본체(1)로부터 인발하는 방향의 인장력이 작용하면, 함께 인장되는 이너 링(3)과 경사 내주면(12b)의 사이에서 튜브(4)가 더욱 강하게 사이에 배치되게 된다. 따라서, 튜브(4)에는 인장 방향에 있어서도 쐐기 작용이 생기게 된다.

그리고, 경사 내주면(12b)의 최소 직경 r은 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브(4)가 밀착하고 있는 부분인 압입 끼워맞춤 부분 M의 최소 직경 n과 동등 또는 그보다 크게 설정되어 있으므로, 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브 단부(4C)가 밀착하고 있지 않은 부분을 누르는 낭비, 즉 불필요한 압압력을 가하는 일이 없고, 효율적으로 유니온 너트(2)에 의한 체결을 실행할 수 있게 된다. 환언하면, 종래보다 유니온 너트(2)를 가볍게 체결하는 것이 가능하게 된다.

이 경우,θ＞α 또한 r≥n로 되는 구성을 취하면, 유니온 너트(2)의 나사 진전에 의해서 경사 내주면(12b)이 튜브 단부(4C)를 누르는 부분에 있어서 가장 강하게 누르는 것은 압입 끼워맞춤 부분 M에 있어서의 경사 내주면(12b)의 최소 직경 개소에 가까운 개소, 혹은 그 최소 직경 개소가 되므로, 쐐기 작용에 의한 튜브(4)의 빠짐방지 효과의 강화와, 유니온 너트(2)의 체결력이 가벼워도 좋은 효과가 상승되어 강화되는 이점이 있다.

이에 부가해서, 이너 링(3)의 기단측에 마련되는 시일 요소부 y와, 관 이음매 본체(1)에 마련되는 시일 형성부 k의 압접에 의한 제 2 시일부(S2)가 형성되어있고, 이들 제 1, 제 2의 각 시일부(S1, S2)에 의해서 시일 성능은 충분히 구비된 것으로 된다.

본 발명에 의한 관 접속 장치 A에 있어서는 체결 상태에 있어서 관 이음매 본체(1)의 선단확대의 내주면(8)과 튜브(4)의 직경축소 튜브 부분(4c)이 맞닿지 않거나 또는 맞닿았다고 해도 극히 가볍게 닿는 것만으로 되도록 구성되어 있고, 제 1 시일부(S1)와 제 2 시일부(S2)가 확실하게 기능하는 것으로 되어 있다.

즉, 제 1 시일부(S1)에 의해, 유체가 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)과 튜브(4)의 사이에 스며들어가는 것이 저지되고, 또, 제 2 시일부(S2)에 의해, 이너 링(3)의 끼워맞춤 통부(3B)와 관 이음매 본체(1)의 소직경 통부(1a) 및 환상 홈(m)의 사이에 스며들어가는 것이 저지된다. 이들 제 1, 제 2의 각 시일부(S1, S2)가 확실하게 기능하면, 이너 링(3)과 통형상 나사맞춤부(1A)의 사이나, 이너 링(3)과 튜브 단부(4C)의 사이나, 통형상 나사맞춤부(1A)와 튜브 단부(4C)의 사이에 유체가 스며들어가는 것이 일어나지 않는다.

여기서, 가령, 체결 상태에 있어서 직경축소 튜브 부분(4c)와 선단확대의 내주면(8)을 압접시켜 해당 압접 개소에 시일 기능을 부여한 경우, 유니온 너트(2)의 체결에 수반하는 압압력이 분산되어, 제 1 시일부(S1) 및 제 2 시일부(S2)에 작용하는 압접력이 그만큼 저하하여, 관 접속 장치 전체로서의 시일력이 저하될 우려가 있다.

그러나, 본 발명에 의한 관 접속 장치 A에 있어서는 체결 상태에 있어서 직경축소 튜브 부분(4c)과 선단확대의 내주면(8)이 압접되지 않기 때문에, 제 1 시일부(S1) 및 제 2 시일부(S2)에 집중해서 압접력이 작용하는 결과, 관 접속 장치 전체로서의 시일력을 최대한으로 발휘시키는 것이 가능하게 되어 있다.

이상으로부터, 체결 상태에 있어서는 직경축소 튜브 부분(4c)과 선단확대의 내주면(8)을 맞닿게 하는 것보다도, 그들 양자(4c, 8과)의 사이에 간극이 생기도록 해 두거나, 압접력이 작용하지 않을 정도로 닿도록 해 두는 것이 제 1 및 제 2의 각 시일부(S1, S2)가 확실하게 기능할 수 있어, 더욱 만전에 시일할 수 있는 관 접속 장치 A로 할 수 있다.

또한, 유니온 너트(2)의 튜브 압압부(12b)는 전술한 바와 같이 테이퍼면으로서 구성하는 것 이외에, 이너 링(3)의 선단 축소의 외주 직경확대면(3a)을 덮는 튜브 단부(4C)에 있어서의 선단 축소의 압접부(4a)의 외주면을 따라서 면 접촉하는 원호면으로서 구성해도 좋다.

[실시형태 2]

실시형태 2의 관 접속 장치 A는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 시일부(S2)의 구성만이 실시형태 1의 관 접속 장치 A와 다른 것이다.

즉, 이너 링(3)의 끼워맞춤 통부(3B)에 있어서는 외주면(3e)과, 내주부(3w)와, 후단면에 이너 링(3)의 선단측일수록 축소하는 경사 내주면(20)이 형성되어 있다. 한편, 관 이음매 본체(1)에 있어서는 통형상 나사맞춤부(1A)의 근원부(기단측)의 직경 내측에, 관 이음매 본체(1)의 선단측일수록 직경이 작아지는 테이퍼 외주면(18)을 가진 선단 축소의 소직경 통부(1a)가 형성되고, 이 소직경 통부(1a)의 테이퍼 외주면(18)과 통형상 나사맞춤부(1A)의 내주면(9)의 사이에는 끼워맞춤 통부(3B)의 기단측이 끼워 넣어지는 선단확대의 환상 홈(19)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 소직경 통부(1a)의 선단측에는 소직경 통부(1a)의 선단측이 직경내 방향(유체 유통로측)으로 변형해서 돌출되고, 이것에 의해서 유체가 침입하여 체류하는 것을 방지하기 위한 커트형상의 변형 방지부(21)가 형성되어 있다.

이 실시형태 2에 의한 관 접속 장치 A에 있어서의 체결 상황은 다음과 같다. 유니온 너트(2)를 관 이음매 본체(1)의 통형상 나사맞춤부(1A)에 나사맞춤시킨 체결에 의해서 나사 진전시키고, 유니온 너트(2)의 튜브 압압부(12b)에서 튜브 단부(4C)의 선단측 외주면(선단 축소의 압접부(4a)의 외주면)을 축심 Y방향으로 꽉 누른다.

그러나, 이너 링(3)의 끼워맞춤 통부(3B)의 후단부가 관 이음매 본체(1)의 환상 홈(19)에 밀어넣어져, 관 이음매 본체(1)의 테이퍼 외주면(18)(시일 형성부 k의 일예)과 이너 링(3)의 경사 내주면(20)(시일 요소부 y의 일예)가 맞닿아 압접되고, 제 2 시일부(S2)가 형성된다.

그리고, 끼워맞춤 통부(3B)의 경사 내주면(20)이 상기 환상 홈(19)의 테이퍼 외주면(18)에 맞닿아 제 2 시일부(S2)가 정규적으로 기능할 수 있도록, 끼워맞춤 통부(3B)의 기단측의 단면은 환상 홈(19)과 축심 Y방향에서 이간하는 커트형상의 맞닿음 회피부(25)로 형성되는 것이 바람직하다.

그런데, 튜브(4)에 관 이음매 본체(1)로부터 인발되는 방향의 인장력이 작용하는 경우, 실시형태 2에 있어서의 제 2 시일부(S2)에 있어서는 경사 내주면(20)과 테이퍼 외주면(18)이 멀어지게 되어 시일 기능이 저하 또는 해제될 우려가 있다. 이것에 대해, 돌출 원통부(14)와 환상 홈(m)에 의한 외주측의 압입 시일부 as를 갖는 실시형태 1의 제 2 시일부(S2)에서는 튜브(4)의 인발 이동에 따라 돌출 원통부(14)가 다소 인발 이동했다고 해도, 환상 홈(m)과 돌출 원통부(14)의 압입 끼워맞춤 상태가 유지되고, 따라서, 시일 기능이 확보되는 점에서 유리하다.

실시형태 2에 의한 관 접속 장치 A에 있어서의 이너 링(3)을 이용한 튜브(4)와 관 이음매 본체(1)의 접속은 제 2 시일부(S2) 이외의 구성에 대해, 도 3, 4에 나타내는 실시형태 1의 관 접속 장치 A의 구성과 마찬가지이다. 따라서, 실시형태 1과 실시형태 2에 있어서 서로 대응하는 개소에는 도 5에 있어서도 도 1에 나타내는 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

[실시형태 3]

실시형태 3의 관 접속 장치 A는 도 8에 나타내는 바와 같이, 이너 링(3)의 끼워맞춤 통부(3B)의 구성이 실시형태 1의 관 접속 장치 A와 다를 뿐이다.

즉, 끼워맞춤 통부(3B)의 외주면(3e)이 통형상 나사맞춤부(1A)의 내주면(9)보다 약간 소경인 것으로 되고, 또한 그 외주면(3e)으로부터 직경 외측에 링형상으로 돌출하는 환상 융기(26)의 복수가 축심 Y방향으로 서로 떨어져 형성되어 있고, 그 이외는 실시형태 1에 의한 관 접속 장치와 동일하다. 이 경우는 복수의 환상 융기(26)와 내주면(9)이 압접되어 있고, 각 환상 융기(26)에 있어서 시일 기능을 발휘할 수 있다.

[실시형태 4]

실시형태 4의 관 접속 장치 A는 도 9에 나타내는 바와 같이, 이너 링(3)의 기단부와 관 이음매 본체(1)의 끼워맞춤 구조가 실시형태 1의 관 접속 장치 A와 다를 뿐이다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 관 이음매 본체(1)에는 축심 Y방향에서 기단측에 패이는 외주 홈(29), 외주 홈(29)의 직경 내측에 있어서 축심 Y방향에서 선단측으로 돌출하는 원통 부분(27), 및 원통 부분(27)의 직경 내측에 형성되는 소직경 통부(1a)가 형성되어 있다.

이너 링(3)의 기단부에는 외주 홈(29)에 끼워 넣어지는 외주 원통부(32)와, 원통 부분(27)이 압입되는 환상 홈부(28) 및, 소직경 통부(1a)에 형성되는 테이퍼 외주면(18)에 압접되는 경사 내주면(20)을 구비하는 소경 원통부(31)가 형성되어 있다.

즉, 환상 홈부(28)인 시일 요소부 y와 원통 부분(27)인 시일 형성부 k에 의해서 외주측의 압입 시일부 as가 형성되고, 경사 내주면(20)인 시일 요소부 y와 테이퍼 외주면(18)인 시일 형성부 k에 의해서 내주측의 맞닿음 시일부 ts가 형성되어 있다. 그리고, 이들 외주측의 압입 시일부 as와 내주측의 맞닿음 시일부 ts로 제 2 시일부(S2)가 구성되어 있다.

또한, 관 이음매 본체(1)에 있어서 시일 요소부 y를 구성하는 각 부위와, 이너 링(3)에 있어서 시일 형성부 k를 구성하는 각 부위가 각각의 반대측의 부재에 형성되어 있어도 좋다. 즉, 관 이음매 본체(1)의 측에, 외주 원통부, 환상 홈부 및 소경 원통부가 형성되고, 이너 링(3)의 측에, 외주 홈, 원통 부분 및 소직경 통부가 형성되어 있어도 좋다.

제 2 시일부(S2) 이외의 구성은 도 1에 나타내는 실시형태 1의 관 접속 장치 A와 동일하게 붙이고, 도 9는 주요부만 나타내는 것으로 한다.

[별도의 실시형태]

관 접속 장치 A로서의 시일 대상인 유체 이송용의 튜브(4)는 다른 관 이음매 본체나 펌프, 밸브 등의 유체 기기로부터 돌출설치되는 튜브형상 부분(통형상 나사맞춤부(1A))도 포함하는 것으로 한다. 본 발명의 관 접속 장치 A에 있어서는 관 이음매 본체(1) 대신에 유체 기기(1)를 구성요소로 한 것이라도 좋다. 즉, 통형상 나사맞춤부(1A)가 케이스에 일체적으로 형성된 펌프나 밸브이며, 그들 펌프나 밸브 등을 총칭해서 유체 기기(1)로 정의한다.

도 1, 5, 8에 있어서는 관 이음매 본체(1)는 체결 상태에 있어서 직경축소 튜브 부분(4c)과의 사이에 간극이 생기는 치수 설정의 선단확대의 내주면(8)을 구비하는 구성이었지만, 직경축소 튜브 부분(4c)과 가볍게 접촉하는 선단확대의 내주면(8)을 갖는 구성이어도 좋다.

1; 관 이음매 본체(유체 기기) 1A; 통형상 나사맞춤부
2; 유니온 너트 3; 이너 링
3G; 외주부 3a;선단 축소의 외주 직경확대면
3c; 기단축소의 직경축소 외주면 3w; 내주부
4; 튜브 4C; 튜브 단부
4c; 직경축소 튜브 부분 5; 경사 내주면(테이퍼 외주면)
7; 수나사 8; 선단확대의 내주면(선단 내주면)
11; 경사 외주면 12b; 튜브 압압부
13; 암나사 18; 테이퍼 외주면
20; 경사 내주면 27; 원통 부분
28; 환상 홈부
Y; 축심(통형상 나사맞춤부(1A)의 축심)
m; 환상 홈
k; 시일 형성부 y; 시일 요소부

Claims (4)

1. 선단으로부터 유체 이송용 튜브의 튜브 단부에 삽입시켜 상기 튜브 단부를 직경확대시키는 선단 축소의 외주 직경확대면과, 직경확대되어 있는 튜브 단부를 직경축소시키도록 상기 선단 축소의 외주 직경확대면보다 기단측으로 되는 부위에 형성되어 있는 기단축소의 직경축소 외주면을 선단부에 구비하는 외주부 및, 유체 이송용 유로를 구성하는 내주부를 갖는 이너 링과.
   외주에 수나사가 형성되는 통형상 나사맞춤부를 갖는 관 이음매 본체 또는 유체 기기와,
   상기 수나사에 나사맞춤하는 암나사, 및 튜브 압압부를 내주부에 갖는 유니온 너트를 구비하고,
   상기 선단 축소의 외주 직경확대면 및 상기 기단축소의 직경축소 외주면에 상기 튜브 단부가 외부끼움되어 있는 상기 이너 링을 상기 통형상 나사맞춤부에 삽입한 상태에 있어서의 상기 암나사와 상기 수나사를 나사맞춤시킨 상기 유니온 너트의 상기 통형상 나사맞춤부의 축심 방향의 나사 진전에 의해, 상기 튜브 압압부가 상기 튜브를 통해 상기 선단 축소의 외주 직경확대면으로 꽉 누르는 체결 상태가 형성 가능하게 구성되어 있고,
   상기 이너 링의 기단부에 시일 요소부가, 또한 상기 관 이음매 본체 또는 유체 기기에 상기 시일 요소부에 대응하는 시일 형성부가 각각 형성되고,
   상기 체결 상태에 있어서는 상기 시일 요소부와 상기 시일 형성부가 서로 꽉 눌리고, 또한 상기 튜브 단부에 있어서의 상기 기단축소의 직경축소 외주면에 외부끼움되는 직경축소 튜브 부분과 상기 통형상 나사맞춤부는 상기 시일 요소부와 상기 시일 형성부의 접촉압보다 낮은 접촉압으로 서로 꽉 눌리거나 혹은 서로 이간되는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 관 접속 장치.
2. 제 1 항에 있어서.
   상기 통형상 나사맞춤부에 있어서의 상기 직경축소 튜브 부분에 대향하는 선단 내주면은 상기 선단 내주면과 상기 직경축소 튜브 부분의 외주면의 사이에 균일 또는 대략 균일한 간극이 형성되는 선단확대 내주면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관 접속 장치.
3. 제 1 항에 있어서.
   상기 시일 형성부는 상기 축심에 대해 경사진 테이퍼 외주면 또는 테이퍼 내주면을 구비하고 있는 동시에, 상기 시일 요소부는 상기 테이퍼 외주면에 외부끼움하는 경사 내주면 또는 상기 테이퍼 내주면에 내부끼움하는 경사 외주면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 관 접속 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 시일 형성부는 상기 축심과 평행하게 형성된 환상 홈 또는/및 원통 부분인 동시에, 상기 시일 요소부는 상기 환상 홈에 압입되는 원통부 또는/및 상기 원통 부분이 압입되는 환상 홈부인 것을 특징으로 하는 관 접속 장치.
   

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