DE112020006247T5

DE112020006247T5 - Harzanschlussstück, Kanalblock und Fluidsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112020006247T5
Application number: DE112020006247.3T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Koike; Hiroki Sakamoto; Shingo Higuchi; Kiyotaka Ohmae; Tomohiro Adachi
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2022-10-13
Also published as: WO2021152927A1; TW202128406A; JP7304440B2; KR20220101199A; JPWO2021152927A1; TWI802823B; US20230045298A1; US11708928B2; CN114867962A; KR102654110B1

Abstract

Ein Harzanschlussstück 1 umfasst einen Anschlussstückkörper 10, der einen Durchflussweg 50 aufweist, sowie Hülsen 20 und Überwurfmuttern 30, die Leitungen an dem Anschlussstückkörper fixieren. Der Anschlussstückkörper weist einen Körperabschnitt 11 mit einer gekrümmten Innenumfangsfläche und einen von einem Endabschnitt des Körperabschnitts hervorstehenden geraden Abschnitt 12 auf. Der gerade Abschnitt weist einen äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und einen inneren zylindrischen Abschnitt 14 auf, der in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts angeordnet ist. Ein Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts ist näher an dem Körperabschnitt positioniert, als ein Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts an dem Körperabschnitt positioniert ist. Ein Nutabschnitt 15, der sich in einer Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt und dem inneren zylindrischen Abschnitt erstreckt, ist zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts ausgebildet. Die Leitung ist in einem Zustand, in dem ein Einpressabschnitt 21 der Hülse in den Nutabschnitt eingepresst ist, an dem Anschlussstückkörper fixierbar.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Harzanschlussstück, einen Kanalblock und eine Fluidsteuervorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Ein Harzanschlussstück ist ein Beispiel für ein Bauteil, das Leitungen verbindet, die zum Beispiel in einer Halbleiterfertigungsvorrichtung oder einer Herstellungsvorrichtung für pharmazeutische Produkte als Durchflussweg Verwendung finden.
Mit zunehmender Miniaturisierung zum Beispiel der Halbleiterfertigungsvorrichtung steigt auch der Integrationsgrad von in der Vorrichtung vorgesehenen Bauteilen. Daher wird zur kompakten Verbindung der Leitungen ein winkelförmiges Harzanschlussstück eingesetzt.
Patentdokument 1 offenbart, wie in 15 gezeigt, ein winkelförmiges Harzanschlussstück 100 mit einer Struktur, bei der ein im Inneren gebildeter Durchflussweg 110 an einem Eckabschnitt 120 im Wesentlichen rechtwinklig gebogen ist. Ein in dem Durchflussweg 100 mit einer solchen Struktur strömendes Fluid bildet jedoch Turbulenzen, da es mit einer Innenwand des Eckabschnitts 120 kollidiert, wodurch es zu einem Druckverlust kommt. Daher ist der Durchflussweg an dem Eckabschnitt 120 in gekrümmter Form mit einem großen Krümmungsradius ausgebildet, wie in 16 gezeigt, damit das Fluid gleichmäßig in dem Durchflussweg 110 strömen kann und der Druckverlust entsprechend verringerbar ist.
ZITIERTE DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. 2011-208659
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wenn das mit dem Durchflussweg ausgebildete Harzanschlussstück 100 nach einem Spritzgießverfahren ausgebildet wird, wird das Harzanschlussstück 100 üblicherweise nach dem folgenden Verfahren ausgebildet. Zunächst wird ein Kernstift mit einer der Form des Durchflusswegs entsprechenden Form in einer Kavität eines Formwerkzeugs angeordnet, und in diesem Zustand wird geschmolzenes Harz in die Kavität eingespritzt. Nach dem Aushärten des eingespritzten Harzes wird der Kernstift herausgezogen. Hierdurch wird das Harzanschlussstück 100 ausgebildet.
Bei dem Harzanschlussstück 100 mit der in 16 gezeigten Struktur umfasst jedoch eine den Durchflussweg bildende Innenumfangsfläche ein gekrümmt ausgebildetes Teilstück 130 an dem Eckabschnitt 120 und gerade ausgebildete Teilstücke 140 an Endabschnittseiten. Daher umfasst der in der Kavität des Formwerkzeugs anzuordnende Kernstift an seiner Außenumfangsfläche ebenfalls ein gekrümmtes Teilstück, welches der Form des Eckabschnitts 120 des Anschlussstücks 100 entspricht, und gerade Teilstücke, die der Form an den Endabschnittseiten entsprechen.
Vor diesem Hintergrund sei davon ausgegangen, dass der Krümmungsradius des gekrümmten Teilstücks des Kernstifts groß ist. Beim Herausziehen des Kernstifts bleibt das gekrümmte Teilstück des Kernstifts an einer Innenumfangsfläche an dem Teilstück 140 des Anschlussstücks 100 hängen, das an der Endabschnittseite gerade ausgebildet ist, wodurch es unmöglich ist, den Kernstift herauszuziehen. Selbst bei einem kleinen Krümmungsradius besteht außerdem das Problem, dass die Innenumfangsfläche des Teilstücks 140 des Harzanschlussstücks 100, das an der Endabschnittseite gerade ausgebildet ist, bei einem gewaltsamen Herausziehen des Kernstifts beschädigt wird.
Die vorliegende Offenbarung erfolgte vor dem Hintergrund der vorstehend beschriebenen Punkte, und eine Hauptaufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Harzanschlussstück mit einem gekrümmten Durchflussweg und einem geringeren Druckverlust zu schaffen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Das Harzanschlussstück nach der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Harzanschlussstückkörper mit einem Durchflussweg, eine Hülse, die einen in den Anschlussstückkörper einpressbaren Einpressabschnitt und einen in eine Leitung einpressbaren Kopplungsabschnitt aufweist, und eine Überwurfmutter, die zur Fixierung der Leitung, in den der Kopplungsabschnitt eingepresst ist, an dem Anschlussstückkörper an dem Außenumfang des Anschlussstückkörpers befestigbar ist.
Der Anschlussstückkörper weist einen Körperabschnitt mit einer gekrümmten Innenumfangsfläche und einem geraden Abschnitt auf, der von einem Endabschnitt des Körperabschnitts hervorsteht. Der gerade Abschnitt weist einen äußeren zylindrischen Abschnitt und einen inneren zylindrischen Abschnitt auf, der in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts angeordnet ist, wobei der äußere zylindrische Abschnitt und der innere zylindrische Abschnitt eine gemeinsame Achse aufweisen. Ein Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts ist in einer Achsrichtung näher an dem Körperabschnitt positioniert, als ein Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts in der Achsrichtung an dem Körperabschnitt positioniert ist. Zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts ist ein Nutabschnitt ausgebildet, der sich in der Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt und dem inneren zylindrischen Abschnitt erstreckt. Die Leitung ist in einem Zustand, in dem der Einpressabschnitt der Hülse in den Nutabschnitt eingepresst ist, an dem Anschlussstückkörper fixierbar.
VORTEILE DER OFFENBARUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Harzanschlussstück mit dem gekrümmten Durchflussweg und dem geringeren Druckverlust bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung eines Harzanschlussstücks nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung eines Anschlussstückkörpers.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung einer Hülse.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung einer Überwurfmutter.
5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines in 1 durch Pfeil A gekennzeichneten Abschnitts.
6 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Ausbildung des Anschlussstückkörpers nach einem Spritzgießverfahren.
7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs um einen Nutabschnitt des Anschlussstückkörpers.
8 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung zur Reduzierung einer Schwankung einer Abdichtbarkeit.
9 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung zur Reduzierung der Schwankung der Abdichtbarkeit.
10 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung eines Harzanschlussstücks nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11A und 11B zeigen schematische Ansichten der Ausgestaltung eines Kanalblocks bei einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 11A eine perspektivische Ansicht ist und 11B eine Schnittansicht entlang der Linie XIB-XIB in 11A ist.
12A und 12B sind Ansichten eines Beispiels, bei dem der Kanalblock und ein U-förmiger Block zu einem Anschlussstück kombiniert sind.
13A und 13B zeigen schematische Ansichten einer weiteren Ausgestaltung eines Kanalblocks nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 13A eine perspektivische Ansicht ist und 13B eine Schnittansicht entlang der Linie XIIIB-XIIIB in 13A ist.
14 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung einer Fluidsteuervorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine Schnittansicht der Struktur eines typischen winkelförmigen Harzanschlussstücks.
16 zeigt eine Schnittansicht der Struktur des typischen winkelförmigen Harzanschlussstücks.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist. Es können zudem nach Bedarf Änderungen vorgenommen werden, ohne einen Umfang, in dem die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erzielt werden, zu verlassen.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung eines Harzanschlussstücks (im Folgenden auch lediglich als Anschlussstück bezeichnet) nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass 1 einen Zustand zeigt, in dem Leitungen mit dem Anschlussstück verbunden sind.
Wie 1 zeigt, umfasst das Anschlussstück 1 nach der vorliegenden Ausführungsform einen Anschlussstückkörper 10 mit einem gekrümmten Durchflussweg 50, Hülsen 20, die in den Anschlussstückkörper 10 einpressbar sind, und Überwurfmuttern 30, die zur Fixierung der Leitungen 40 an dem Anschlussstückkörper 10 an dem Außenumfang des Anschlussstückkörpers 10 befestigt sind.
Der Anschlussstückkörper 10 ist nach einem Spritzgießverfahren aus Harz ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform können Beispiele für das Harz Fluorharz, wie z. B. Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (PFA), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer (ETFE), umfassen. Die Hülse 20 und die Überwurfmutter 30 können ebenfalls aus einem Fluorharz, wie z. B. PFA, PVDF, ETFE oder Polytetrafluorethylen (PTFE), ausgebildet sein. Es versteht sich, dass das Harz nicht auf Fluorharz beschränkt ist. So können zum Beispiel auch Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyamid, Polyacetal, Polyetheretherketon, Polyphenylensulfid oder Polyimid verwendet werden, wobei das Harz ist nach Bedarf, z. B. je nach Anwendungsgebiet, Einsatz oder Material der Leitung 40 austauschbar ist.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung des Anschlussstückkörpers 10.
Wie 2 zeigt, umfasst der Anschlussstückkörper 10 einen Körperabschnitt 11 mit einer gekrümmten Innenumfangsfläche und gerade Abschnitte 12, die von Endabschnitten B-B, C-C des Körperabschnitts 11 hervorstehen. Der Durchflussweg 50 ist im Inneren des Körperabschnitts 11 ausgebildet. Man beachte, dass bei dem Anschlussstückkörper 10 nach der vorliegenden Ausführungsform beide Endabschnitte, mit denen die Leitungen 40 zu verbinden sind, gleich ausgebildet sind, weshalb nur die Ausgestaltung eines Endabschnitts beschrieben wird.
Der gerade Abschnitt 12 umfasst einen äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und einen inneren zylindrischen Abschnitt 14, die eine gemeinsame Achse Ja aufweisen. Der innere zylindrische Abschnitt 14 ist in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 angeordnet. Ein Endabschnitt 14c des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist in Richtung der Achse Ja näher an dem Körperabschnitt 11 positioniert, als der Endabschnitt 13c des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 in Richtung der Achse Ja an dem Körperabschnitt 11 positioniert ist (mit anderen Worten steht der Endabschnitt 13c in Richtung der Achse Ja in Richtung der Achse Ja weiter von dem Endabschnitt B-B, C-C hervor als der Endabschnitt 14c). Zwischen einer Innenumfangsfläche 13a des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und einer Außenumfangsfläche 14b des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist ein Nutabschnitt 15 ausgebildet, der sich parallel zu der Richtung der Achse Ja des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und des inneren zylindrischen Abschnitts 14 erstreckt. Der Nutabschnitt 15 ist ringförmig ausgebildet und ist von dem Körperabschnitt 11, dem äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und dem inneren zylindrischen Abschnitt 14 umgeben. An einer Außenumfangsfläche 13b des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 ist ein Außengewinde 13d ausgebildet.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung der Hülse 20.
Wie 3 zeigt, ist die Hülse 20 in Form einer Röhre mit der gleichen Achse wie der Achse Ja des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ausgebildet. Die Hülse 20 weist einen in den Anschlussstückkörper 10 einpressbaren Einpressabschnitt 21 und einen in die Leitung 40 einpressbaren Kopplungsabschnitt 22 auf. Der Einpressabschnitt 21 ist ringförmig ausgebildet und in Richtung von in der Figur gezeigten Pfeilen P in den Nutabschnitt 15 des Anschlussstückkörpers 10 eingepresst. An einer Außenumfangsfläche des Kopplungsabschnitts 22 ist ein Vorsprungsabschnitt 22a ausgebildet. Wenn der Kopplungsabschnitt 22 in der Richtung von in der Figur gezeigten Pfeilen Q in die Leitung 40 eingepresst wird, wird der Innendurchmesser der Leitung 40 durch den Vorsprungsabschnitt 22a geweitet.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung der Überwurfmutter 30.
Wie 4 zeigt, ist die Überwurfmutter 30 in Form einer Röhre mit der gleichen Achse wie der Achse Ja des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ausgebildet. An einer Innenumfangsfläche der Überwurfmutter 30 ist ein Innengewinde 30a ausgebildet, das mit dem an der Außenumfangsfläche 13b des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 ausgebildeten Außengewinde 13d in Eingriff kommt.
Wie 1 zeigt, gestalten sich die Schritte zur Verbindung der Leitung 40 mit dem Anschlussstück 1 wie folgt.
Wie 3 zeigt, wird zunächst die Hülse 20 in die Leitung 40 eingepresst. Hierbei wird der Innendurchmesser der Leitung 40 durch den Vorsprungsabschnitt 22a geweitet. Als Nächstes wird der Einpressabschnitt 21 der in die Leitung 40 eingepressten Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 des Anschlussstückkörpers 10 eingepresst. In diesem Zustand wird das Innengewinde 30a der Überwurfmutter 30 mit dem Außengewinde 13d des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 in Eingriff gebracht, wodurch die Leitung 40 mit dem Anschlussstück 1 verbunden wird.
5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines in 1 durch Pfeil A gekennzeichneten Abschnitts.
Wie 5 zeigt, ist der Einpressabschnitt 21 der Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 des Anschlussstückkörpers 10 eingepresst, so dass eine Außen- und eine Innenumfangsfläche des Einpressabschnitts 21 an die Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 bzw. die Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 14 angepresst sind. Hierdurch wird die in der radialen Richtung nach außen und nach innen gerichtete Anpresskraft des Einpressabschnitts 21 ausgenutzt, um die Fluidabdichtbarkeit gegenüber einem in dem Durchflussweg 50 strömenden Fluid zu verbessern. Somit ist es nicht notwendig, die Überwurfmutter 30 in Richtung der Achse Ja stark festzuziehen. Folglich ist eine ausreichende Abdichtbarkeit bereits durch manuelles Festziehen der Überwurfmutter 30 sicherstellbar.
Als Nächstes wird das Verfahren zur Ausbildung des Anschlussstückkörpers 10 der vorliegenden Ausführungsform nach einem Spritzgießverfahren mit Bezug auf 6 beschrieben.
Bei einer Fertigung des den Durchflussweg 50 umfassenden Anschlussstückkörpers 10 nach einem Spritzgießverfahren wird geschmolzenes Harz in eine Kavität eines Formwerkzeugs gespritzt, wobei ein Kernstift, der entsprechend der Form des Durchflusswegs 50 ausgebildet ist, in der Kavität angeordnet ist. Nach dem Aushärten des eingespritzten Harzes wird der Kernstift herausgezogen. Auf diese Weise wird der Anschlussstückkörper 10 ausgebildet.
Wie 6 zeigt, bilden die Innenumfangsfläche 11a des Körperabschnitts 11 und eine Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 des geraden Abschnitts 12 in dem Anschlussstückkörper 10 den Durchflussweg 50 des Anschlussstückkörpers 10. Des Weiteren sind die Innenumfangsfläche 11a des Körperabschnitts 11 und die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 mit der gleichen Krümmung versehen und gekrümmt ausgebildet. Daher ist auch eine Außenumfangsfläche des in der Kavität des nicht näher dargestellten Formwerkzeugs angeordneten Kernstifts 60 der Form des Durchflusswegs 50 entsprechend in gekrümmter Form mit der gleichen Krümmung ausgebildet. Die Außenumfangsfläche des Kernstifts 60 weist also keinen geraden Bereich auf.
Dementsprechend kann der in der Kavität angeordnete Kernstift 60 nach dem Aushärten des in die Kavität gespritzten Harzes, wie in 6 gezeigt, unter Drehen desselben in Richtung eines in der Figur gezeigten Pfeils herausgezogen werden.
Man beachte, dass der Endabschnitt 13c des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 in Richtung der Achse Ja von dem Körperabschnitt 11 weiter nach außen hervorsteht, als der Endabschnitt 14c des inneren zylindrischen Abschnitts 14 in Richtung der Achse Ja hervorsteht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der Innendurchmesser D des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und der Krümmungsradius R der Außenumfangsfläche des Kernstifts 60 auf einer krümmungsmittigen Seite daher derart gewählt, dass der Kernstift 60 den äußeren zylindrischen Abschnitt 13 beim Herausziehen des Kernstifts 60 nicht berührt.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Anschlussstück 1 der vorliegenden Ausführungsform derart ausgestaltet, dass der Einpressabschnitt 21 der Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 des Anschlussstückkörpers 10 eingepresst ist, wodurch die Fluidabdichtbarkeit verbessert ist. Um eine solche Abdichtbarkeit zu gewährleisten, verlaufen der Einpressabschnitt 21 und der Nutabschnitt 15 bei einer bevorzugten Ausführungsform parallel zur Richtung der Achse Ja oder einer Achse Jb. Die Innenumfangsfläche 13a des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und die Außenumfangsfläche 14b des inneren zylindrischen Abschnitts 14, die den Nutabschnitt 15 definieren, sind somit bei einer bevorzugten Ausführungsform parallel zu der Richtung der Achse Ja oder der Achse Jb gerade ausgebildet.
Die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist bei der vorliegenden Ausführungsform hingegen gekrümmt ausgebildet. Die Länge des inneren zylindrischen Abschnitts 14 in Richtung der Achse Ja oder der Achse Jb kann allerdings so weit verkürzt werden, dass die Abdichtbarkeit sicherstellbar ist. Somit kann auch bei gekrümmt ausgebildeter Innenumfangsfläche 14a der innere zylindrische Abschnitt 14 mit der geraden Außenumfangsfläche 14b ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein Anschlussstück mit einem gekrümmten Durchflussweg gemäß dem Anschlussstück 1 nach der vorliegenden Ausführungsform unter Gewährleistung der Abdichtbarkeit leicht nach einem Spritzgießverfahren ausbildbar. Dementsprechend ist es möglich, das Anschlussstück 1 mit hervorragender Fluidabdichtbarkeit und weniger Fluiddruckverlust bereitzustellen.
Da die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 gekrümmt ausgebildet ist, nimmt die radiale Dicke t₁ eines inneren zylindrischen Abschnitts 14A, der auf der näher an der Mitte der Krümmung gelegenen Seite positioniert ist, entlang der Richtung der Achse Ja allmählich ab, wie in einer vergrößerten Ansicht nach 7 gezeigt ist. Die radiale Dicke t₂ eines inneren zylindrischen Abschnitts 14B, der auf der der näher an der Mitte der Krümmung gelegenen Seite gegenüberliegenden Seite positioniert ist, nimmt hingegen entlang der Richtung der Achse Ja allmählich zu. Die radiale Dicke des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist also in einer Umfangsrichtung nicht gleichmäßig ausgebildet. Somit kann die durch das Einpressen des Einpressabschnitts 21 der Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 bereitgestellte Abdichtbarkeit in der Umfangsrichtung unvorteilhaft schwanken. Eine solche Schwankung ist jedoch durch eine Erhöhung der radialen Dicke des inneren zylindrischen Abschnitts 14 reduzierbar.
8 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung zur Reduzierung einer Schwankung der Abdichtbarkeit.
Wie 8 zeigt, erstreckt sich die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 parallel zu der Richtung der Achse Ja des inneren zylindrischen Abschnitts 14. Die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 verläuft also bis zum Endabschnitt C-C des Körperabschnitts 11 gerade. Somit ist die radiale Dicke des inneren zylindrischen Abschnitts 14 in der Umfangsrichtung gleichmäßig ausgebildet. Dadurch ist eine Schwankung der durch das Einpressen des Einpressabschnitts 21 der Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 bereitgestellten Abdichtbarkeit reduzierbar.
Man beachte, dass die Länge L₁ der Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 wie vorstehend beschrieben kurz ist, damit der Kernstift 60 unter Drehen herausziehbar ist. Auch wenn der Kernstift 60 gewaltsam herausgezogen wird, tritt nahezu keine wesentliche Beeinflussung der Fluidströmung in dem Durchflussweg 50 auf, da die Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 äußerst wenig Schaden nimmt.
9 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung zur Reduzierung einer Schwankung der Abdichtbarkeit.
Wie 9 zeigt, weist der Körperabschnitt 11 des Anschlussstückkörpers 10 auf der Seite eines Endabschnitts C-C des Körperabschnitts 11 einen Verlängerungsabschnitt 11c auf, der derart ausgebildet ist, dass sich die Innenumfangsfläche 11 b des Körperabschnitts 11 mit der Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14, die parallel zu der Richtung der Achse Ja des inneren zylindrischen Abschnitts 14 verläuft, fluchtend erstreckt. Gegenüber den z. B. in 2 und 8 gezeigten Ausgestaltungen erstreckt sich der gerade Bereich der Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 also weiter zu einem Teil der Innenumfangsfläche 11b des Körperabschnitts 11 hin. Bei dieser Ausgestaltung kann die radiale Dicke des inneren zylindrischen Abschnitts 14 in der Umfangsrichtung gleichmäßig ausgebildet sein. Dadurch ist eine Schwankung der durch das Einpressen des Einpressabschnitts 21 der Hülse 20 in den Nutabschnitt 15 bereitgestellten Abdichtbarkeit weiter reduzierbar.
Es sei auf das Folgende hingewiesen: Wenn die Länge des Verlängerungsabschnitts 11c über Bedarf vergrößert wird, gestaltet sich das Herausziehen des Kernstifts 60 unter Drehung des Kernstifts 60 schwierig. Daher beträgt die Länge L₂ des geraden Bereichs einschließlich der Innenumfangsfläche 14a des inneren zylindrischen Abschnitts 14 und der Innenumfangsfläche 11b des Verlängerungsabschnitts 11c vorzugsweise 1/3 oder weniger, noch bevorzugter 1/5 oder weniger, des Krümmungsradius R des Körperabschnitts 11. Es sei auf das Folgende hingewiesen: Wie 6 zeigt, bezieht sich der Krümmungsradius R des Körperabschnitts 11 auf den Krümmungsradius der Innenumfangsfläche 11a des Körperabschnitts 11 auf der krümmungsmittigen Seite.
(Zweite Ausführungsform)
10 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung eines Harzanschlussstücks nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Figur lediglich einen Anschlussstückkörper 10 zeigt, wohingegen eine Hülse 20 und eine Überwurfmutter 30 ausgeblendet sind.
Die erste Ausführungsform beschrieb das sogenannte winkelförmige Anschlussstück, das derart ausgestaltet ist, dass der Anschlussstückkörper 10 den gekrümmten Durchflussweg aufweist, wie 1 zeigt; die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von jener nach 1 dadurch, dass die vorliegende Ausführungsform ein sogenanntes T-förmiges Anschlussstück beschreibt.
Wie 10 zeigt, weist der Anschlussstückkörper 10 drei Öffnungsenden 80, 81, 82 auf, wobei jeweils eine Leitung mit den Öffnungsenden 80, 81, 82 verbunden ist. Ein zwischen den Öffnungsenden 80 und 81 ausgebildeter Durchflussweg 50 ist gekrümmt ausgebildet, und ein zwischen den Öffnungsenden 80 und 82 ausgebildeter Durchflussweg 51 ist gerade ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform kommt für ein mit dem gekrümmten Durchflussweg 50 ausgebildetes Teilstück die gleiche Struktur wie die des in 11 gezeigten Anschlussstückkörpers 10 zum Einsatz.
Der Anschlussstückkörper 10 weist also an den Öffnungsenden 80 und 81 des mit dem gekrümmten Durchflussweg 50 ausgebildeten Teilstücks jeweils einen geraden Abschnitt 12 mit einem äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und einem inneren zylindrischen Abschnitt 14 auf, wobei zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ein Nutabschnitt 15 ausgebildet ist.
(Dritte Ausführungsform)
11A und 11B zeigen schematische Ansichten der Ausgestaltung eines Kanalblocks 70 nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 11A eine perspektivische Ansicht ist und 11B eine Schnittansicht entlang der Linie XIB-XIB in 11A ist.
Wie 11B zeigt, umfasst der Kanalblock 70 bei der vorliegenden Ausführungsform einen Harzblockkörper und weist einen Körperabschnitt 71 auf, der so ausgestaltet ist, dass seine Innenumfangsfläche einen gekrümmten Durchflussweg 50 bildet.
Der Kanalblock 70 weist Öffnungsenden 80, 81 auf, wobei für ein Öffnungsende 80 die gleiche Struktur wie die des in 1 gezeigten Anschlussstückkörpers 10 zum Einsatz kommt. Der Kanalblock 70 weist also an einem Öffnungsende 80 einen geraden Abschnitt 12 auf, der von einem Endabschnitt des Körperabschnitts 71 hervorsteht. Der gerade Abschnitt 12 weist einen äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und einen inneren zylindrischen Abschnitt 14 auf, der in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 angeordnet ist, wobei der äußere zylindrische Abschnitt 13 und der innere zylindrische Abschnitt 14 eine gemeinsame Achse Ja aufweisen. Ein Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist in einer Achsrichtung näher an dem Körperabschnitt 71 positioniert, als ein Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 in der Achsrichtung an dem Körperabschnitt 71 positioniert ist. Zudem ist zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ein Nutabschnitt 15 ausgebildet, der sich in der Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und dem inneren zylindrischen Abschnitt 14 erstreckt.
An dem äußeren Endabschnitt (dem Öffnungsende 81) des Körperabschnitts 71 ist hingegen eine ringförmige Dichtungsnut 16 ausgebildet, in die eine Dichtung einpressbar ist. Die Form der Dichtungsnut 16 ist nicht speziell begrenzt und kann bedarfsgemäß in Abhängigkeit von der Form der einzupressenden Dichtung bestimmt werden.
Ist eine Leitung an einem Öffnungsende 80 mit dem Kanalblock 70 verbunden, kann die gleiche Struktur wie die der Hülse 20 und der Überwurfmutter 30, die in 1 gezeigt ist, zum Einsatz kommen. Die Hülse 20 weist also einen in den Blockkörper einpressbaren Einpressabschnitt 21 und einen in die Leitung einpressbaren Kopplungsabschnitt auf, wobei der Einpressabschnitt 21 in den Nutabschnitt 15 des Blockkörpers eingepresst wird, wenn der Kopplungsabschnitt in die Leitung eingepresst ist. In diesem Zustand wird die Überwurfmutter 30 an dem Außenumfang des Blockkörpers befestigt, wodurch die Leitung mit dem Kanalblock 70 verbunden wird.
Als Nächstes wird ein Verwendungsbeispiel für den Kanalblock 70 nach der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 12A und 12B beschrieben.
12A und 12B zeigen Ansichten eines Beispiels, bei dem der Kanalblock 70 nach der vorliegenden Ausführungsform und ein U-förmiger Block 75 zu einem Anschlussstück kombiniert sind.
Wie 12A zeigt, weist der U-förmige Block 75 an derselben Fläche 76 ein Öffnungsende 77A und ein Öffnungsende 77B auf, wobei ein zwischen den Öffnungsenden 77A, 77B ausgebildeter Durchflussweg 79 U-förmig gekrümmt ist. Zudem ist an den Öffnungsenden 77A, 77B jeweils eine ringförmige Dichtungsnut 78A bzw. 78B ausgebildet, in die eine Dichtung einpressbar ist. Der U-förmige Block 75 ist beispielsweise aus einem Harzmaterial gebildet.
Wie 12A zeigt, werden zunächst zwei Kanalblöcke 70A, 70B derart angeordnet, dass Öffnungsenden 80A, 80B auf den gegenüberliegenden Seiten positioniert sind und Dichtungsnuten 16A, 16B in derselben Ebene angeordnet sind. Zudem wird der U-förmige Block 75 an einer solchen Stelle angeordnet, dass die Dichtungsnuten 78A und 78B der Dichtungsnut 16A bzw. 16B des Kanalblocks 70A bzw. 70B gegenüberliegen. Des Weiteren werden Ringdichtungen 90A und 90B der Position der Dichtungsnut 16A bzw. 16B des Kanalblocks 70A bzw. 70B und der Position der Dichtungsnut 78A bzw. 78B des U-förmigen Blocks 75 entsprechend angeordnet.
Dann werden die Dichtungen 90A, 90B, wie in 12B gezeigt, in die Dichtungsnut 16A bzw. 16B des Kanalblocks 70A bzw. 70B und die Dichtungsnut 78A bzw. 78B des U-förmigen Blocks 75 eingepresst, um die Kanalblöcke 70A, 70B und den U-förmigen Block 75 zusammenzusetzen. Dadurch wird ein Anschlussstück mit einem Durchflussweg gebildet, der durch Verbinden eines Durchflusswegs 50A des Kanalblocks 70A, des Durchflusswegs 79 des U-förmigen Blocks 75 und eines Durchflusswegs 50B des Kanalblocks 70B gebildet wird.
13A und 13B zeigen schematische Ansichten einer weiteren Ausgestaltung des Kanalblocks 70 nach der vorliegenden Ausführungsform, wobei 13A eine perspektivische Ansicht ist und 13B eine Schnittansicht entlang der Linie XIIIB-XIIIB in 13A ist.
Bei dem in 11B gezeigten Kanalblock 70 weist der Durchflussweg 50 eine Winkelform auf, kann aber auch, wie in 13B gezeigt, U-förmig sein.
Der Kanalblock 70 weist also die Öffnungsenden 80, 81 und an einem Öffnungsende 80 den geraden Abschnitt 12 auf, der von einem Endabschnitt des Körperabschnitts 71 hervorsteht. Der gerade Abschnitt 12 weist den äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und den inneren zylindrischen Abschnitt 14 auf, der in der radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 angeordnet ist, wobei der äußere zylindrische Abschnitt 13 und der innere zylindrische Abschnitt 14 die gemeinsame Achse Ja aufweisen. Der Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ist in der Achsrichtung näher an dem Körperabschnitt 71 positioniert, als der Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 in der Achsrichtung an dem Körperabschnitt 71 positioniert ist. Zudem ist zwischen der Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und der Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 14 der Nutabschnitt 15 ausgebildet, der sich in der Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und dem inneren zylindrischen Abschnitt 14 erstreckt. Die ringförmige Dichtungsnut 16, in welche die Dichtung einpressbar ist, ist hingegen an dem äußeren Endabschnitt (dem Öffnungsende 81) des Körperabschnitts 71 ausgebildet.
(Vierte Ausführungsform)
14 zeigt eine schematische Schnittansicht der Ausgestaltung einer Fluidsteuervorrichtung 2 nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Fluidsteuervorrichtung 2 einen Ventilkörper 95 und ein Anschlussstück 1, das mit einem Durchflussweg 50 zur Zuführung eines Fluids zu dem Ventilkörper 95 ausgebildet ist. Es sei darauf hingewiesen, dass 14 lediglich einen Anschlussstückkörper 10 zeigt, wohingegen eine Hülse 20 und eine Überwurfmutter 30 ausgeblendet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kommt die Struktur des in 1 gezeigten Anschlussstückkörpers 10 für ein mit dem gekrümmten Durchflussweg 50 ausgebildetes Teilstück zum Einsatz.
Der Anschlussstückkörper 10 weist also an einem Öffnungsende 80 des mit dem gekrümmten Durchflussweg 50 ausgebildeten Teilstücks einen geraden Abschnitt 12 mit einem äußeren zylindrischen Abschnitt 13 und einem inneren zylindrischen Abschnitt 14 auf, wobei zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts 13 und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts 14 ein Nutabschnitt 15 ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, ist jedoch nicht auf dergleichen Beschreibung beschränkt. Es können natürlich zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste

1: Harzanschlussstück
10: Anschlussstückkörper
11: Körperabschnitt
11a, 11b: Innenumfangsfläche
12: gerader Abschnitt
13: äußerer zylindrischer Abschnitt
13a: Innenumfangsfläche
13b: Außenumfangsfläche
14: innerer zylindrischer Abschnitt
14a: Innenumfangsfläche
14b: Außenumfangsfläche
15: Nutabschnitt
16: Dichtungsnut
20: Hülse
21: Einpressabschnitt
22: Kopplungsabschnitt
30: Überwurfmutter
40: Leitung
50: Durchflussweg
60: Kernstift
70: Kanalblock
71: Körperabschnitt
75: u-förmiger Block
78A, 78B: Dichtungsnut
79: Durchflussweg
90A, 90B: Dichtung
95: Ventilkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011208659 [0005]

Claims

Harzanschlussstück, umfassend: einen Harzanschlussstückkörper mit einem Durchflussweg; eine Hülse mit einem Einpressabschnitt, der in den Anschlussstückkörper einpressbar ist, und einem Kopplungsabschnitt, der in eine Leitung einpressbar ist; und eine Überwurfmutter, die zur Fixierung der Leitung, in den der Kopplungsabschnitt eingepresst ist, an dem Anschlussstückkörper an einem Außenumfang des Anschlussstückkörpers befestigbar ist, wobei der Anschlussstückkörper einen Körperabschnitt mit einer gekrümmten Innenumfangsfläche und einen von einem Endabschnitt des Körperabschnitts hervorstehenden geraden Abschnitt aufweist, der gerade Abschnitt einen äußeren zylindrischen Abschnitt und einen inneren zylindrischen Abschnitt aufweist, der in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts angeordnet ist, wobei der äußere zylindrische Abschnitt und der innere zylindrische Abschnitt eine gemeinsame Achse aufweisen, ein Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts in einer Achsrichtung näher an dem Körperabschnitt positioniert ist, als ein Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts in der Achsrichtung an dem Körperabschnitt positioniert ist, ein Nutabschnitt, der sich in der Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt und dem inneren zylindrischen Abschnitt erstreckt, zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist und die Leitung in einem Zustand, in dem der Einpressabschnitt der Hülse in den Nutabschnitt eingepresst ist, an dem Anschlussstückkörper fixierbar ist.
Harzanschlussstück nach Anspruch 1, wobei eine Innenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts mit einer Krümmung gekrümmt ist, die der Krümmung einer Innenumfangsfläche des Körperabschnitts entspricht.
Harzanschlussstück nach Anspruch 1, wobei sich eine Innenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts parallel zu der Achsrichtung des inneren zylindrischen Abschnitts erstreckt.
Harzanschlussstück nach Anspruch 3, wobei der Körperabschnitt auf einer Endabschnittsseite des Körperabschnitts einen Verlängerungsabschnitt aufweist, der derart ausgebildet ist, dass sich eine Innenumfangsfläche des Körperabschnitts parallel zu der Achsrichtung des inneren zylindrischen Abschnitts mit der Innenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts fluchtend erstreckt, und eine Länge eines geraden Bereichs, welcher die Innenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts und eine Innenumfangsfläche des Verlängerungsabschnitts umfasst, in der Achsrichtung kleiner oder gleich 1/3 eines Krümmungsradius des Körperabschnitts ist.
Harzanschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anschlussstückkörper nach einem Spritzgießverfahren ausgebildet ist.
Kanalblock, umfassend: einen Harzblockkörper mit einem Durchflussweg; eine Hülse mit einem Einpressabschnitt, der in den Blockkörper einpressbar ist, und einem Kopplungsabschnitt, der in eine Leitung einpressbar ist; und eine Überwurfmutter, die zur Fixierung der Leitung, in die der Kopplungsabschnitt eingepresst ist, an dem Blockkörper an einem Außenumfang des Blockkörpers befestigbar ist, wobei der Blockkörper einen Körperabschnitt mit einer gekrümmten Innenumfangsfläche und einen von einem Endabschnitt des Körperabschnitts hervorstehenden geraden Abschnitt aufweist, der gerade Abschnitt einen äußeren zylindrischen Abschnitt und einen inneren zylindrischen Abschnitt aufweist, der in einer radialen Richtung innerhalb des äußeren zylindrischen Abschnitts angeordnet ist, wobei der äußere zylindrische Abschnitt und der innere zylindrische Abschnitt eine gemeinsame Achse aufweisen, ein Endabschnitt des inneren zylindrischen Abschnitts in einer Achsrichtung näher an dem Körperabschnitt positioniert ist, als ein Endabschnitt des äußeren zylindrischen Abschnitts in der Achsrichtung an dem Körperabschnitt positioniert ist, ein Nutabschnitt, der sich in der Achsrichtung parallel zu dem äußeren zylindrischen Abschnitt und dem inneren zylindrischen Abschnitt erstreckt, zwischen einer Innenumfangsfläche des äußeren zylindrischen Abschnitts und einer Außenumfangsfläche des inneren zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist und die Leitung in einem Zustand, in dem der Einpressabschnitt der Hülse in den Nutabschnitt eingepresst ist, an dem Blockkörper fixierbar ist.
Fluidsteuervorrichtung, umfassend: einen Ventilkörper, und ein mit einem Durchflussweg ausgebildetes Anschlussstück zur Zuführung eines Fluids zu dem Ventilkörper, wobei das Anschlussstück das Harzanschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.