CN105570576B - 接头 - Google Patents

Abstract

接头部件(2、3)由内周形成为通路的圆筒状套管(11)和作为与其分开的另外部件的法兰(12)构成。在设置在法兰(12)中央部的贯通孔(12a)中插入套管(11)的一端部。在法兰(12)上设置有从法兰(12)的侧面通向贯通孔(12a)外周的切口(17)。

Description

接头

技术领域

本发明涉及一种法兰式管接头等的接头。

背景技术

众所周知，作为接头，具备具有相互连通的流体通路的第一接头部件及第二接头部件、介于两接头部件的对接端面间的密封部件，以及连接两接头部件的螺丝装置。

在这种接头中被称作法兰式管接头的接头，其各接头部件由套管和法兰构成，法兰间由多个螺栓连接，从而使接头部件彼此连接。在这样的法兰式管接头中，具有在任意一个法兰上设置螺孔，仅使用螺栓进行结合的结构(专利文献1)。

此外，被称作集积化流体控制装置的流体控制装置中，使用与法兰式管接头类似的接头构造。例如，在专利文献2的图3中，公开了一种接头，其使用螺栓来连接标记有附图标记24、31的块状接头(第一接头部件)与标记有附图标记21、26的主体(第二接头部件)。由于这种流体控制装置使用于半导体的制造装置，因此对于不产生形成为颗粒的微粒和不降低密封性的方面，对接头要求有极高水准。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2013-68268号公报

专利文献2：日本专利公开2002-89798号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

在上述现有的接头中，由于在紧固螺栓时在法兰上产生的弯曲应力，会发生使法兰的一部分变形，并向外侧凸起的现象。凸起的部分成为产生微粒和密封性降低的原因。

本发明的目的在于提供一种即使产生弯曲应力也不会在法兰上产生凸起部分的接头。

(二)技术方案

本发明的接头具备具有相互连通的流体通路的第一接头部件及第二接头部件、介于两接头部件的对接端面间的密封部件，以及连接两接头部件的装置，本发明的接头的特征在于，至少其中一个接头部件由内周形成为通路的套管和作为与其分开的另外部件的法兰构成，在设置于法兰中央部的贯通孔中插入套管的一个端部，在法兰上设置有从法兰的侧面通向贯通孔外周的切口。

根据法兰的形状，在适当的位置设置一个或多个(优选为多个)切口。法兰为长方体状的情况下，切口例如可以在长度较长的两个面上各设置一个。

作为进行连接的装置，例如使用螺栓。螺栓可以为在轴部几乎整个长度上形成有外螺纹的市售产品，但是也存在具有如下轴部的情况，该轴部在前端部分形成有外螺纹而在剩余部分不形成外螺纹。

作为第一实施方式，第一接头部件及第二接头部件均由套管和作为与其分开的另外部件的法兰构成，这种情况下，在各接头部件上，形成有对接端面侧的轴插通孔及与其相连并延伸至相反对接端面的螺孔，来作为插入螺栓的孔，螺栓优选设为具有在前端部分形成有外螺纹而剩余部分不形成外螺纹的轴部的结构。由此，能够将现有不同形状的两个接头部件做成同一形状。

该第一实施方式的接头例如适用于法兰式管接头，但并不限定于此，也可以适用于接合两个部件的各种用途。

作为第二实施方式，第一接头部件及第二接头部件中的一个由两个部件(套管及法兰)构成，另外一个由一个部件构成。这种情况下，由两个部件构成的接头部件优选与第一实施方式的接头部件为相同形状。在由一个部件构成的接头部件上至少形成有螺孔，可以设置切口，也可以不设置切口。

该第二实施方式的接头例如适用于被称作集积化流体控制装置的半导体制造装置用流体控制装置，但并不限定于此，也可以适用于接合两个部件的各种用途。

(三)有益效果

根据本发明的接头，向设置于法兰中央部的贯通孔中插入套管的一端部，在法兰上设置至少一个通向贯通孔外周的切口，因此对于紧固螺栓时所产生的弯曲应力，不会在法兰上产生凸起部分。由此，在接头部件间的对接部分上产生微粒的原因消除，此外，通过增加法兰的弹性，能够防止螺栓的松动，从而密封性降低的原因消除。

附图说明

图1为表示本发明的接头的第一实施方式的纵向剖视图。

图2为表示在本发明的接头中使用的法兰的纵向剖视图。

图3为表示法兰的变形例的纵向剖视图。

图4为表示法兰其他变形例的纵向剖视图。

图5为表示本发明的接头的第二实施方式的纵向剖视图。

图6为说明作用于根据本发明的接头的力的纵向剖视图。

附图标记说明

1、10—接头；2、3—接头部件；4—衬垫；5—螺栓；11—套管；12—法兰；12a—贯通孔；14—轴部；14a—螺丝；14b—剩余部分；15—轴插通孔；16—螺孔；17、19—切口；19a—挖空部(日语：ぬすみ部)；21—接头部件。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1及图2表示本发明的接头的第一实施方式，接头1具备具有相互连通的流体通路的第一接头部件2及第二接头部件3、介于两接头部件2、3之间的圆环状衬垫4，以及连接两接头部件2、3的多个(一个或多个)螺栓5。

各接头部件2、3由内周形成为流体通路的圆筒状套管11及作为与其分开的另外部件的长方体块状法兰12构成，对接的套管11及法兰12均为同一形状。

衬垫4保持在紧固器6中，紧固器6通过由圆形截面的金属制线材形成为C字状的止动环7保持在第二(图中表示为下侧)接头部件3中。

各螺栓5由形成有六角孔的头部13和轴部14构成，轴部14在前端部分形成有螺纹14a，剩余部分14b上不形成螺纹。

各接头部件2、3的套管11相互对接，在其对接端部的外周设置有法兰部11a，在对接端面上形成用于容纳衬垫4以及紧固器6的凹槽11b。

各接头部件2、3的法兰12具有由套管11插通的贯通孔12a，在与套管11嵌合的状态下相互对接。在法兰12的对接端部的内周，以连接贯通孔12a的对接端部的方式形成有凹槽12b，该凹槽12b嵌入有套管11的法兰部11a。在法兰12的对接端部上，如图2所示，设置有从长度较长的各侧面通向凹槽12b外周的切口17。从法兰12的长度较长的侧面观察，切口17为方形。

在法兰12上，作为插入螺栓5的孔，形成为对接端面侧的轴插通孔15及与其相连并延伸至相反对接端面的螺孔16。轴插通孔15的长度与螺孔16的长度大致相同。螺栓5的长度为轴插通孔15的长度加上螺孔16的长度的大约2倍，螺栓5的螺纹14a的长度与螺孔16的长度大致相等。当然，轴插通孔15及螺孔16的长度可以根据使用条件等自由变更。

根据上述接头1，相同的法兰12作为两接头部件2、3的构成部件来使用，由此，可以实现降低部件的种类数。法兰12的朝向需要进行规定，一对法兰12使对接端面侧上的轴插通孔15与相反对接端面侧上的螺孔16呈相对状配置。

组装上述接头1时，通过从第一接头部件2的相反对接端面侧(图中上侧)将螺栓5对准螺入法兰12的螺孔16中，因此螺栓5的螺纹部14a通过螺孔16，螺栓5在相对于第一接头部件2的轴方向上自由移动。因此，在该状态下，螺栓5能够从对接端面侧对准螺入第二接头部件3的法兰12的螺孔16中，通过该操作，各接头部件2、3的法兰12、12彼此连接。与此相伴，套管11的法兰部11a嵌入两法兰12、12的对接端部的凹槽12b中，若由该状态进一步紧固螺栓5，则使套管11，11彼此接近，并使配置在套管11，11之间的衬垫4变形，实现所需要的密封效果。

这里，套管11及法兰12各自的尺寸即使在公差范围内，若套管11或衬垫4有较大的偏差，则在紧固螺栓5时，会以套管11与法兰12间的接触部为起点，产生图6中箭头A所示的弯曲应力。此时，由于在法兰12下部的中央部分集中了由弯曲应力所引起的应力，因此法兰12的贯通孔12a的周缘部分发生变形，发生向外侧凸起的现象。由于该凸起部分由于振动等而脱落，因此其夹在被衬垫4密封的部分而成为泄漏的原因，或者通过接头1内到达半导体制造装置而成为产品不合格的原因。此外，包括脱落的部分，受到弯曲应力的状态下的部分通过凸起部分脱落，应力施加方式变化，由于凸起部分在受到应力的状态下完成紧固，因此若凸起部分脱落，则该部分的应力平衡被破坏，图6中箭头B所示的轴力变弱，由此压住衬垫4的压力变弱，成为产生泄漏的原因。而且，伴随轴力的降低，也存在如图6中箭头C所示那样螺栓5松动的可能性。

根据上述第一实施方式中的接头1，如图2所示，在法兰12的对接端部上设置有从侧面通向凹槽12b外周的切口17，该切口17设置在容易产生凸起部分的位置。因此，即使产生图6中箭头A所示的弯曲应力，在法兰12上产生图6中箭头D及箭头E所示的弹力，不会产生凸起部分。由于不产生凸起部分，所以不会产生微粒的脱落等，螺栓5的紧固力也不会变弱。此外，由于法兰12具有弹性，所以能够防止螺栓5的松动，也可以不使用衬垫或弹簧垫片等。

上述内容中，螺栓5从上侧的(第一)接头部件2螺入，但也可以从下侧的(第二)接头部件2螺入。此外，法兰12的外周表面形状可以是除方形以外的多边形(例如六边形)，也可以为圆形。

如图3所示，也可以在法兰12上设置用于收纳螺栓5头部13的沉孔18。于是，能够使螺栓5的头部13与法兰12的上表面大致相同或更低，从而能够抑制接头1的高度。

如图2所示，从长度较长的侧面侧观察下，切口17除了可以设为方形以外，还可以设为三角形或圆形等。在将切口17设为从长度较长的侧面侧观察呈三角形的情况下，为了使三角形锐角部分不产生龟裂，如图4所示，优选在切口19上设置挖空部19a。挖空部也可以设置在方形的切口17上。

上述内容中，对于各部件的形状可以进行各种变更。即，上述接头1可适用于使用法兰12及螺栓5来连接的各种用途。

图5表示本发明的接头的第二实施方式，接头10具备具有相互连通的流体通路的第一接头部件2及第二接头部件21、介于两接头部件2、21之间的圆环状衬垫4以及连接两接头部件2、21的多个(一个或多个)螺栓22。

第一接头部件2与第一实施方式的接头部件为相同形状。此外，衬垫4、紧固器6及止动环7均与第一实施方式相同，对这些结构标注相同的附图标记，并省略其说明。

第二接头部件21由块状的一个部件构成，在其中央部设置有连通至套管11内通路的贯通孔23。另外，在第二接头部件21中，在贯通孔23的对接端部的缘部形成有与套管11的凹槽11b具有相同形状且用于收纳衬垫4及紧固器6的凹槽24。在第二接头部件21中以贯通左右缘部的方式进一步地形成有左右内螺纹部25。

各螺栓22由形成有六角孔的头部26和轴部27构成，轴部27在顶端部分形成有螺纹27a并在剩余部分27b上不形成螺纹。

根据上述接头10，与第一实施方式相同，通过在第一接头部件2的法兰12的对接端部上设置有切口17，即使产生弯曲应力也不会产生凸起部分，因此不会产生微粒的脱落等，螺栓5的紧固力也不会变弱。此外，能够防止螺栓5的松动，也可以不使用衬垫或弹簧垫片等。

另外，对于第二接头部件21也可以设置上述切口17，此外，在第二接头部件21的厚度较大，相较于第一接头部件2难以产生凸起部分的情况下，也可以省略对于第二接头部件21的切口17。

工业实用性

根据本发明的接头，由于能够抑制微粒的产生或密封性的降低，从而能够有助于使用该接头的半导体制造装置的性能的提升。

Claims (3)

1.一种接头，其具备第一接头部件及第二接头部件、介于两接头部件的对接端面间的密封部件、以及连接两接头部件的装置，其中，所述第一接头部件及所述第二接头部件具有相互连通的流体通路，其特征在于，

至少其中一个接头部件由内周形成为通路的套管和作为与其分开的另外部件的法兰构成；

在设置于法兰中央部的贯通孔中插入套管的一端部，在法兰上设置有从法兰的侧面通向贯通孔外周的切口。

2.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，从法兰的侧面侧观察，切口设为四边形、三角形及半圆形中任意一种。

3.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，在切口上设置挖空部。