CN101382219B - 流体设备和接头的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体设备和接头的连接结构，通过使流体设备(P)中的流体的供排路(1)的周围部分(3)和流体用的接头(T)嵌合连接，从而将所述供排路(1)和在所述接头(T)上形成的流路(4)连通并连接，其特征在于，使流经所述流体设备(P)和所述接头(T)的流体通过并对该流体进行作用的功能部件(5)在被所述周围部分(3)和所述接头(T)双方密封的状态下并且在遍及到这些周围部分(3)和接头(T)的状态下被介入安装，并且，为了在所述流体设备(P)和所述接头(T)的嵌合连接状态下构成密封部(Sm)，相互嵌合的环状槽(6)和环状突起(7)分开形成在所述流体设备(P)和所述接头(T)上。

Description

流体设备和接头的连接结构

技术领域

本发明涉及一种泵、阀、储液器(accumulator)等的流体设备和软管或配管等的接头的连接结构，详细地说，涉及一种通过使流体设备中的流体的供排路的周围部分和流体用的接头嵌合连接而将供排路和在上述接头上形成的流路连通并连接的流体设备和接头的连接结构。 

背景技术

例如，在输送半导体或液晶面板制造装置所使用的清洗用等药液的流体系统中，为了防止混入到清洗液或药液等流体路径的杂质侵入泵内部而成为故障或损伤的原因，多是在药液输送方向上在泵的上游一侧设置过滤器。 

作为这种现有例，公知涉及到在专利文献1(日本特开2006-49756号公报)中公开的药液供给系统。即，能够理解为在专利文献1的图1中，附图标记14表示的是过滤器，其在附图标记11表示的泵的药液流动方向上配置在上游一侧。 

如上述现有例那样，在流体供给系统中设置作为独立的设备的过滤器的情况下，存在需要过滤器的设置空间，与此相应，使装置大型化的问题，并且，还存在在由寿命等引起的更新时，多是过滤器成为组件交换，从而不能忽略对运行成本的影响的问题。 

另外，在流体的供给系统中，总是存在从连接部泄露的可能性，但在过滤器作为一个部件而存在的结构中，在其供排部分别需要与配管等的连接部，从而也存在由忘记施工等引起的可能从连接部泄漏的位置增加的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体设备和接头的连接结构，其着眼于上述的药液供给系统等的流体系统或装置中的流体设备和接头的连接结构，通过重新对结构进行研究，在其连接部一体地配置过滤器等功能部件，从而能够将上述问题全部消除。

本发明的流体设备和接头的连接结构，通过使流体设备中的流体的供排路的周围部分和流体用的接头的一端嵌合连接，从而将所述供排路和在所述接头上形成的流路连通并连接，并且，所述接头的另一端与配管连接，其特征在于，使流经所述流体设备和所述接头的流体通过并对该流体进行作用的功能部件在被所述周围部分和所述接头双方密封的状态下并且在遍及到这些周围部分和接头的状态下被介入安装，在所述周围部分形成有内周面具有内螺纹的开口内周部，并且在所述周围部分形成有向所述开口内周部开口的环状槽，在所述接头的所述流体设备侧的外周形成有与所述开口内周部的所述内周面的所述内螺纹相螺合的外螺纹，从所述接头的形成有外螺纹的部分沿着所述流路的方向突出有环状突起，通过使所述接头的所述外螺纹和所述开口内周部的所述内螺纹相螺合，所述环状槽和所述环状突起相互嵌合而构成密封部，在所述接头的外周呈齿轮状地形成有卡合凹部，通过在这些卡合凹部中的任一个卡合凹部与形成在所述周围部分的螺母部对合的状态下螺接螺栓，从而使所述接头止转。 

本发明的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，在所述环状突起的内周面和所述环状槽的外周面、以及所述环状突起的外周面和所述环状槽的内周面分别处于过盈配合的状态下，压入所述环状突起和所述环状槽，并且，设定所述环状突起的内周面和所述环状槽的外周面的过盈量大于所述环状突起的外周面和所述环状槽的内周面的过盈量。 

本发明的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，所述功能部件构成为环状部件，所述功能部件被压接夹持于在所述周围部分形成的环状端壁和在所述接头上形成的环状端壁之间。 

本发明的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，在所述流体设备和所述接头嵌合连接时，在所述周围部分形成的所述环状端壁和所述功能部件相凹凸嵌合，以限制在所述周围部分形成的所述环状端壁向径内侧倾倒。 

本发明的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，所述功能部件构成为过滤器，所述过滤器包括安装在所述两环状端壁之间的环状框架和被该环状框架支撑并位于其径内侧的筛眼构件。 

根据本发明的流体设备和接头的连接结构，若组装流体设备和接头，则由于在该连接结构部位的流路部分上在密封状态下一体地组装功能部件，因 此无需功能部件专用的设置空间。因此，消除设置需要功能部件的设置空间而相应地使装置大型化这种作为独立的设备的功能部件时的缺陷(现有的缺陷)。并且，因为是功能部件遍及到流体设备和接头而被介入安装的结构，所以在因寿命等而要更换时，仅更换功能部件即可，与成为不能够分解地一体地组装功能部件的流体设备(例如，过滤装置)的组件交换的以往情况相比，能够降低成本(运行成本)。 

另外，因为功能部件在密封装态下配置在流体设备和接头上，所以也具有不会因设置功能部件而增加可能泄漏位置的优点。其结果是，提供一种流体设备和接头的连接结构，其着眼于药液供给系统等流体系统或装置中的流体设备和接头的连接结构，通过重新对结构进行研究，在其连接部一体地配置过滤器等功能部件，从而能够将上述问题全部消除。 

根据本发明的流体设备和接头的连接结构，相互嵌合而形成密封部的环状槽和环状突起设定为其嵌合部的内外周分别在尺寸上处于过盈配合的状态，因此相比于以例如通过仅使内外周任一方成为过盈配合结构来作为整个嵌合部压入的方式而构成的的方法，能够在环状槽或环状突起向径内侧或径外侧的变形量少的状态下，取得充分的压入量，从而具有能够使环状槽和环状突起的耐久性或密封性良好的优点。 

根据本发明的流体设备和接头的连接结构，因为功能部件是被压接夹持在周围部分的环状端壁和接头的环状端壁之间的环状部件，所以具有如下优点：作为流体的流路合理地组装在最合适的剖面为圆形的流路上从而通用性强，并且，容易制作且生产性也良好。 

根据本发明的流体设备和接头的连接结构，因为环状槽侧环状端壁和功能部件被凹凸嵌合，所以限制环状槽侧环状端壁向径内侧倾倒，从而维持环状槽和环状突起的良好的嵌合状态，仅经由流体设备和接头组装功能部件，就能够提供无需特别操作而能够长期维持良好的密封性的更高品质的连接结构。 

根据本发明的流体设备和接头的连接结构，具有如下效果。即，在使环状槽和环状突起紧密嵌合的结构中，随着时间的经过，存在径向厚度难以充分取得而变薄的倾向的环状突起有可能容易先摩擦或变形。因此，由于将该在寿命方面没有优势的环状突起设置在作为比较小的部件且在成本上有优势的接头上，从而在要交换时不交换流体设备而交换接头即可，从而具有能够减轻用户的负担的优点。 

根据本发明的流体设备和接头的连接接头，在流体设备和接头之间配置环状的过滤器，其优点是能够得到与避免垃圾或杂质侵入的泵(流体设备) 和接头的连接相适合的结构。 

附图说明

图1是表示泵和接头的连接结构的局部剖开的侧视图(实施例1)。 

图2是表示供给侧连接结构的详细结构的分解剖视图。 

图3是图1的连接部的主要部分的放大剖视图。 

图4是从斜侧观察到的图1的配管和泵供排部的连接部的概略的剖视立体图。 

图5A、图5B表示密封部的另一个结构，图5A表示组装前，图5B表示组装后。 

图6A、图6B表示密封部的又一个结构，图6A表示组装前，图6B表示组装后。 

图7A、图7B表示过滤器的制造方法，图7A表示第一工序，图7B表示第二、第三工序。 

图8A、图8B表示过滤器的制造方法，图8A表示第四工序，图8B表示完成后的过滤器。 

图9是表示功能部件的另一个结构的剖视图。 

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的流体设备和接头的连接结构的实施方式。图1～图4是表示泵和接头的连接结构的组装状态的侧视图、分解状态的侧视图、主要部分的放大图、剖视立体图。图5A、图5B、图6A、图6B是分别表示密封部的另一个结构的局部图，图7A、图7B、图8A、图8B是表示过滤器的制造方法的作用图，图9是表示节流孔(orifice)的剖视图。 

[实施例1] 

如图1～图3所示，实施例1的流体设备和接头的连接结构是通过使泵P中的一对药液(流体的一例)的供排路1、2中的供给路(inlet)1的周围部分3和接头T嵌合连接，从而将供给路1和在接头T上形成的流路4连通并连接的泵P和接头T的连接结构。使从接头T流向泵P的药液通过而对该药液进行净化作用的过滤器(“功能环体”的一例)5在被周围部分3和接 头T双方密封的状态下并在经由这些周围部分3和接头T的状态下被安装，并且，为了在泵P和接头T的嵌合连接状态下构成密封部Sm而相互嵌合在一起的环状槽6和环状突起7分开形成在泵P和接头T上。 

如图1、图2所示，泵P具有在呈矩形形状的泵体8的侧面8a开口的供给路1和排出路2。在供给路1上经由接头T而能够连接供给侧配管11，在排出路2上经由接头T而能够连接排出侧配管12。在泵体8中的供给路1的周围部分3和接头T之间以及泵体8中的排出路2的周围部分9和接头T之间，分别安装有上述的过滤器5。这些供排路1、2的与接头T连接的各连接部1R、2R的结构相互相同，下面以供给侧的连接部1R为例来说明该连接结构的详细结构。 

在说明供给侧中的泵P和接头T的连接部1R的结构时，首先对各部件或各部分进行说明。如图1～图3所示，接头T包含形成具有轴心X的药液流动用的内部流路4的接头体10、内环13、联管螺母14和止转螺栓15。在接头体10的泵侧的外周上形成有外螺纹10a和外螺纹截断用的阶梯壁10b，在前端形成有在轴心X方向上延伸的环状突起7。 

并且，在与环状突起7相连的内周部形成有使过滤器5内嵌的内周面，即，内嵌合部16、和在轴心X方向阻挡过滤器5的环状端壁17。内部流路4形成为阶梯流路，所述阶梯流路由与供给侧配管11的内径相同的主流路4a、被扩径的泵侧的连接流路4b和连接这两个流路4a、4b的锥形流路4c构成。此外，各配管11、12作为一例而举出氟树脂制的软管，但是也可以是其他管。 

泵P的周围部分3具有：接收流路19，其具有与接头T的连接流路4b直径相同的内径，并与供给路1相连；开口内周部20，其与接收流路19相连且在外部开口，并且，具有与接头T的外螺纹10a自由螺合的内螺纹20a；上述环状槽6，其形成在接收流路19的径外侧部位，并在开口内周部20开口；环状端壁21，其形成于环状槽6的开口部的径内侧。 

如图1～图3所示，过滤器5构成为安装在接头侧环状端壁17和泵侧环状端壁21之间的、由合成树脂[氟树脂(PFA)等]制成的、轴心X方向上长度短的圆筒状部件，所述圆筒状构件包括：环状框架5A；被该环状框架5A支撑并位于其径内侧的一对筛眼构件5B、5B。

当对过滤器5的制造方法进行说明时，首先，如图7A所示，进行准备一对筛眼构件5B和环状框架5A的第一工序，所述一对筛眼构件5B具有多个纵向和横向搭边料22、23并由合成树脂[氟树脂(PFA等)]制成，所述环状框架5A具有方形剖面形状(角断面形状)并为圆筒形状。接着，如图7B所示，进行以在环状框架5A的表面和背面分别覆盖筛眼构件5B的方式进行配置的第二工序，然后，进行夹着这三者5B、5A、5B进行加热加压，而对环状框架5A和各筛眼构件5B进行热熔接的第三工序。然后，进行在图8A示出的热熔接后的状态下，除去各筛眼构件5B中的从环状框架5A向径外侧露出的部分的第四工序。若通过该第四工序除去筛眼构件的剩余部分，则如图8B所示完成过滤器5。 

然后，连接接头T和泵P，如图4示出的排出路2侧的连接部2R那样，以过滤器5进入到内嵌合部16的方式将该过滤器5夹持在与开口内周部20之间，在该状态下，使接头体10的外螺纹10a螺接到周围部分3的内螺纹20a上且进行转动拧入操作。通过该螺接操作，从而能够处于图1和图4的供给侧连接部1R所示的组装状态。即，在供给侧的连接部1R的组装状态下，过滤器5被压接夹持于在周围部分3中形成的环状端壁21和在接头T中形成的环状端壁17之间。 

如图3和图4所示，在供给侧连接部1R中，在接头体10的外周作为大致齿轮状而形成的卡合凹部10c中的任一个与在轴心X方向观察在泵体8的侧面8a形成的螺母部8n对合并且螺接止转螺栓15，从而使接头T止转(防松)，在该状态下，停止拧入阶梯壁10b与侧面8a相抵接的接头体10。在该组装状态下，过滤器5的环状框架5A的两侧面5a、5a被两环状端壁17、21压接夹持在轴心X方向上，从而分别形成有由接头侧环状端壁17和侧面5a的压接而形成的接头侧密封部St、由泵侧环状端壁21和侧面5a的压接而形成的泵侧密封部Sp。这些压接为转动拧进接头体10的摩擦压接，从而得到良好的密封性。 

并且，如图1～图3所示，还形成有接头T的环状突起7被压入泵P的环状槽6内的主密封部Sm。环状槽6的轴心X方向的深度(长度)被设定为足够深(长)的深度，以便在与环状突起7的前端周面7a之间存在轴心X方向的间隙k。如图3所示，环状突起7的内周面7A的直径t1设定为稍小 于环状槽6的外周面6a的直径m1(t1<m1)，且环状突起7的外周面7B的直径t2设定为稍大于环状槽6的内周面6B的直径m2(t2>m2)，因此，为了形成主密封部Sm而将环状突起7压入到环状槽6中。其中，环状突起7的内周面直径t1和环状槽6的外周面之间m1的直径差(d1＝m1-t1)大于环状突起7的外周面直径t2和环状槽6的内周面直径m2的直径差(d2＝t2-m2)(d1>d2)。 

即，如图3所示，通过将环状突起7强制送入环状槽6中，从而在其内周面7A和外周面7B双方在径向被压缩的状态下压入环状突起7，通过该环状突起7和环状槽6在轴心X方向具有充分长度的压入嵌合，从而构成主密封部Sm。此外，在环状突起7的压入量大侧，即，内径侧的前端部，形成有如斜切的倾斜内面部18，从而设法使由接头体19的转入而引起的环状突起7顺利并且容易进行进入环状槽6。此外，在图3中，内外的压入量即径差d1、d2为了理解附图而夸大描绘。 

但是，如图2所示，接头T和各配管11、12的连接结构是公知的结构(例如，参照日本特开平10-5489号公报)，通过联管螺母14的拧入而形成有一次密封部s1、二次密封部s2、三次密封部3，所述一次密封部s1由内环13的圆筒状密封部13a和接头体10的圆筒状槽部10m构成，所述二次密封部s2由内环13的环状密封端面13b和接头体10的突出内端面10t构成；所述三次密封部s3由接头体10的倾斜密封面10k和配管11、12外周密封面q构成，在这里省去详细的说明。 

[实施例2] 

在图5A、图5B示出实施例2的流体设备和接头的连接结构的主要部分。如图5A所示，该实施例2的连接部1R在各环状端面17、21上形成有在轴心X方向上突出的剖面为三角形状的环形突起17a、21a，除此以外，与实施例1的连接部1R、2R相同。此外，为了理解附图，在图5中，夸大描绘环形突起17a、21a。 

也就是，在从图5A所示的组装前状态(分解状态)转动拧入接头体10而处于图5B示出的组装状态时，虽然各环形突起17a、21a被稍微压缩，但是过滤器5的环状框架5A的两侧壁5a、5a凹下变形，并且处于如同被恰好嵌合的挤进状态，从而在接头侧密封St和泵侧密封部Sp得到更高的密封性。 在该情况下，若泵体8和接头体10为比环状框体5A更硬的材料，则伴随拧入而引起的环状框架5A的变形容易而且顺利。从结构上考虑，也可以在过滤器5设置环形突起17a、21a，但是从伴随各密封部Sp、St的寿命而引起的部件交换的情况考虑，如图5A、图5B所示，优选在泵体8和接头体10上形成环状突起17a、21a的方法。 

另外，优点是能够得到由泵侧的环形突起21a挤进环状框架5A而带来的下述效果。即，由于将环状突起7压入到环状槽6中，槽内周侧部分6N向径内侧(轴心X侧)倾倒变形，从而可能对主密封部Sm的密封性造成不良影响，但是由于环形突起21a挤入环状框架5A，能够抑制或阻止槽内周侧部分6N向径内侧的倒入，从而主密封部Sm如所希望那样起作用，能够确保良好的密封性。 

[实施例3] 

图6A、图6B示出实施例3的流体设备和接头的连接结构的主要部分。如图6A所示，该实施例3的连接部1R在各环状端面17、21上形成有在轴心X方向突出的剖面为三角形状的环形突起17a、21a，且在环状框架5A的两侧面5a、5a形成有在轴心X方向凹入的剖面为三角形状的环形槽5m、5m，除此之外，与实施例1的连接部1R、2R相同。在该情况下，如在图6B中虚线所示，环形槽5m的剖面尺寸比环形突起17a、21a的剖面尺寸略小(少许)。 

即，在从图6A示出的组装前状态(分解状态)转动拧入接头体10而处于图6B示出的组装状态时，各环形突起17a、21a和对应的环形槽5m在被压接的同时紧密嵌合，从而提高接头侧密封部St和泵侧密封部Sp的密封性。在该情况下，实施例2的在环形突起17a、21a部位的压接力比较强，但是在该实施例3的结构中，由于形成环形槽5m，与实施例2的情况相比伴随连接部1R的组装而带来的由环形突起17a、21a的压入而引起的环状框架5A的变形很轻微，因此能够使过滤器5寿命变长。另外，由于各环形突起17a、21a的变形与实施例2的情况相比很轻微，从而具有也能够使接头体10或泵体8寿命变长的优点。 

此外，在存在环状槽6的一侧即环状槽侧环状端壁21和过滤器5在泵P和接头T的嵌合连接状态[图6B的状态]下，由于环形突起21a和环形槽5m 凹凸嵌合，从而得到限制环状槽侧环状端壁21向径内侧倾倒的优点。该优点本身与实施例2相同，但是在实施例2的情况下，如图5B所示不确定环形突起21a是否平衡性良好地挤进环状框架5A中，相对于此，在实施例3的方法中，因为在环状框架5A上形成有环形槽5m，所以具有如下优点：尺寸准确地将环形突起21a挤进环状框架5A中，并且能够如所期望的那样防止向径内侧的倒入。 

根据如上所述的结构，若组装接头T和泵体8的连接部1R，则在密封状态下一体地组装过滤器5，从而无需过滤器专用的设置空间。由此，能够消除需要过滤器的设置空间而相应地使装置大型化这种、在流体供给系统中设置作为独立的设备的过滤器时的缺陷。并且，由于过滤器5是通过夹持在接头体10的端面和泵体8的端面之间而被保持位置的结构，所以在交换时，仅交换过滤器5即可，与成为不能分解地一体地组装有筛眼构件的过滤装置的组件交换的现有情况相比，成本(运行成本)也降低。此外，因为过滤器5配置在接头T和泵P的主密封侧Sm的径内侧，所以也具有消除因设置过滤器5而使可能泄漏位置增加的缺陷。 

[其他实施例] 

也可以是在接头T的接头体10和泵等流体设备P上分别形成环状突起7并且在过滤器等功能部件5上形成环状槽6的连接结构(连接部1R、2R)，在该情况下，过滤器等功能部件5主要内置在流体设备P。另外，如图9所示，作为功能部件5而可以是具有一对大径开口部26、26、一对锥形通路25、25和小径通路24的节流孔或筛网(strainer)(省略图示)等各种部件。

Claims (7)

1.一种流体设备和接头的连接结构，通过使流体设备中的流体的供排路的周围部分和流体用的接头的一端嵌合连接，从而将所述供排路和在所述接头上形成的流路连通并连接，并且，所述接头的另一端与配管连接，其特征在于，

使流经所述流体设备和所述接头的流体通过并对该流体进行作用的功能部件，在被所述周围部分和所述接头双方密封的状态下并且在遍及到这些周围部分和接头的状态下被介入安装，

在所述周围部分形成有内周面具有内螺纹的开口内周部，并且在所述周围部分形成有向所述开口内周部开口的环状槽，

在所述接头的所述流体设备侧的外周形成有与所述开口内周部的所述内周面的所述内螺纹相螺合的外螺纹，从所述接头的形成有外螺纹的部分沿着所述流路的方向突出有环状突起，

通过使所述接头的所述外螺纹和所述开口内周部的所述内螺纹相螺合，所述环状槽和所述环状突起相互嵌合而构成密封部，

在所述接头的外周呈齿轮状地形成有卡合凹部，通过在这些卡合凹部中的任一个卡合凹部与形成在所述周围部分的螺母部对合的状态下螺接螺栓，从而使所述接头止转。

2.如权利要求1所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

在所述环状突起的内周面和所述环状槽的外周面、以及所述环状突起的外周面和所述环状槽的内周面分别处于过盈配合的状态下，压入所述环状突起和所述环状槽，并且，设定所述环状突起的内周面和所述环状槽的外周面的过盈量大于所述环状突起的外周面和所述环状槽的内周面的过盈量。

3.如权利要求1所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

所述功能部件构成为环状部件，所述功能部件被压接夹持于在所述周围部分形成的环状端壁和在所述接头上形成的环状端壁之间。

4.如权利要求2所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

所述功能部件构成为环状部件，所述功能部件被压接夹持于在所述周围部分形成的环状端壁和在所述接头上形成的环状端壁之间。

5.如权利要求3或4所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

在所述流体设备和所述接头嵌合连接时，在所述周围部分形成的所述环状端壁和所述功能部件相凹凸嵌合，以限制在所述周围部分形成的所述环状端壁向径内侧倾倒。

6.如权利要求3或4所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

所述功能部件构成为过滤器，所述过滤器包括安装于在所述周围部分形成的环状端壁和在所述接头上形成的环状端壁之间的环状框架和被该环状框架支撑并位于其径内侧的筛眼构件。

7.如权利要求5所述的流体设备和接头的连接结构，其特征在于，

所述功能部件构成为过滤器，所述过滤器包括安装于在所述周围部分形成的环状端壁和在所述接头上形成的环状端壁之间的环状框架和被该环状框架支撑并位于其径内侧的筛眼构件。

Images