JP2003166509A - 上段部材取付けの基準となる孔を有する複数の下段部材の固定方法および固定用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め精度がよく、しかも、作業に手間が
かからない下段部材の固定方法を提供する。 【解決手段】 基準孔間距離の設定値に等しい間隔で並
ぶ突起23,24が下面に設けられた間隔保持治具20を使用
し、各下段部材9,10の基準孔に間隔保持治具20の各突起
23,24をそれぞれ嵌め合わせた状態で下段部材固定用お
ねじ部材を締め付ける。各下段部材9,10に、少なくとも
１つの上向き開口9bを有する流体通路と、上段部材を下
段部材9,10に固定する上段部材固定用おねじ部材がねじ
込まれる少なくとも１つのねじ孔13とが設けられてい
る。各下段部材9,10の少なくとも１つの上向き開口9bと
少なくとも１つのねじ孔14とを基準孔として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、上段部材取付け
の基準となる孔を有する複数の下段部材を支持部材に固
定するさいに有用な下段部材の固定方法に関し、特に、
上段部材および下段部材にそれぞれ流体通路が設けられ
ており、上段部材の流体通路の下向き開口と下段部材の
流体通路の上向き開口とが突き合わされるようになされ
ている場合に有用な下段部材の固定方法に関する。

【０００２】この明細書において上段・下段とは、支持
部材に近いほうを下段、遠いほうを上段というものとす
る。

【０００３】

【従来の技術】例えば、半導体製造装置用の流体制御装
置においては、基板（支持部材）に複数のブロック状継
手（下段部材）を固定し、これらの継手にまたがるよう
にマスフローコントローラや開閉弁のような流体制御機
器（上段部材）を固定することにより、流体制御装置を
組み立てることが行われている。

【０００４】上記流体制御装置の組立てにさいしては、
基板にねじ孔を設けるとともに、基板のねじ孔にねじ合
わされる継手固定用おねじ部材の挿通孔と上段部材取付
用ボルトがねじ込まれるねじ孔とを継手に、上段部材取
付用ボルトの挿通孔を上段部材に、それぞれ設けてお
き、継手固定用おねじ部材により基板に継手を固定すれ
ば、これらの継手のねじ孔に上段部材取付用ボルトを容
易にねじ合わすことができ、継手と流体制御機器との間
のシール性も確保されるものとされていた。

【０００５】しかしながら、継手固定用おねじ部材と継
手のボルト挿通孔との間に遊びが存在していることによ
り、この遊びの分だけ継手同士のねじ孔間の距離が短く
なったり長くなったりすることがあるため、上記の方法
では、流体制御機器を継手間に取り付けるさいに、流体
制御機器のボルト挿通孔と各継手のねじ孔とが一致せ
ず、継手間への流体制御機器の取付けが困難になるとい
う問題があった。また、継手の流体通路と流体制御機器
の流体通路とが基準通りに突き合わされないことによる
シール性の低下が問題となることもあった。

【０００６】このような問題を解決するために、固定後
の継手（下段部材）への弁等（上段部材）の取付けが容
易であり、下段部材および上段部材がともに流体通路を
有する場合に、下段部材に上段部材を確実に流体密に取
り付けることが可能な下段部材の固定方法および固定治
具が、特開平１１−１１７９１７号に開示されている。

【０００７】すなわち、特開平１１−１１７９１７号に
は、図６に示すように、「上段部材取付けの基準となる
孔(114)が上面にそれぞれ少なくとも１つ設けられてい
る複数の下段部材(33)(34)をおねじ部材により基板（支
持部材）(108)に固定するにさいし、基準孔(114)間距離
の設定値に等しい間隔で左右に並ぶ突起(122)が下面に
設けられた間隔保持治具(121)を使用し、各下段部材(3
3)(34)の基準孔(114)に間隔保持治具(121)の各突起(12
2)をそれぞれ嵌め合わせた状態でおねじ部材を締め付け
ることによって、２つの下段部材(33)(34)をこれらの下
段部材(33)(34)の左右に並ぶ基準孔(114)間の距離が設
定値となるように固定する下段部材の固定方法。」が記
載されている。同図において、(123)は、間隔保持治具
(121)を下段部材(33)(34)間に渡し止めるおねじ部材を
挿通するための孔であり、(124)は、下段部材(33)(34)
を基板(108)に固定するおねじ部材を挿通するための切
欠きである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１１−１１
７９１７号に記載のものでは、間隔保持具(121)の突起
(122)を下段部材(33)(34)の基準孔(114)に合わせること
により、基準孔(114)の中心間の間隔は保持できるもの
の、下段部材(33)(34)が突起(122)の軸線（上下方向の
軸）回りに回転することが可能であるため、位置決め精
度が十分得られないという問題があった。特開平１１−
１１７９１７号には、さらに他の実施形態が示されてい
るが、この実施形態は治具を３つ使うものであり、位置
決め精度はよいが、作業に手間がかかるという問題があ
った。

【０００９】この発明の目的は、上記問題を解決し、位
置決め精度がよく、しかも、作業に手間がかからない下
段部材の固定方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による下段部材の固定方法は、上段部材取付けの基準
となる孔が上面にそれぞれ少なくとも１つ設けられてい
る複数の下段部材を下段部材固定用おねじ部材により支
持部材に固定するにさいし、基準孔間距離の設定値に等
しい間隔で並ぶ突起が下面に設けられた間隔保持治具を
使用し、各下段部材の基準孔に間隔保持治具の各突起を
それぞれ嵌め合わせた状態で下段部材固定用おねじ部材
を締め付けることによって、複数の下段部材のうちの２
以上の所定数の下段部材をこれらの下段部材の左右に並
ぶ基準孔間の距離が設定値となるように固定する方法に
おいて、各下段部材に、少なくとも１つの上向き開口を
有する流体通路と、上段部材を下段部材に固定する上段
部材固定用おねじ部材がねじ込まれる少なくとも１つの
ねじ孔とが設けられて、各下段部材の少なくとも１つの
上向き開口と少なくとも１つのねじ孔とを基準孔として
使用することを特徴とするものである。

【００１１】上記下段部材の固定方法によると、間隔保
持治具の各突起を対応する下段部材の開口およびねじ孔
に嵌め合わせるが、この嵌め合わせは、１つの下段部材
について少なくとも２カ所において行われるので、下段
部材の移動は、突起の軸線（上下方向の軸）回りの回転
を含めて阻止される。こうして、位置決め精度がよく、
しかも、作業に手間をかけることなく、各下段部材の基
準孔間の距離が設定値に保たれる。したがって、上段部
材を取り付けるにさいして、上段部材のボルト挿通孔と
下段部材のねじ孔とのように互いに対応するもの同士が
確実に一致するので、固定後の下段部材への上段部材の
取付けが容易となり、また、下段部材の流体通路と上段
部材の流体通路とが基準通りに突き合わさることにな
り、シール性が確保される。

【００１２】間隔保持治具としては、少なくとも２つの
下段部材の少なくとも１つの開口および少なくとも１つ
のねじ孔にそれぞれ嵌め入れられる突起が下面に設けら
れている本体部を有し、本体部に、下段部材固定用おね
じ部材を挿通するための切欠きが設けられているものが
使用される。

【００１３】間隔保持治具の各突起は、ねじ孔にきつく
嵌め入れ可能な円盤体の周縁部に対向状切欠きが設けら
れることによって形成されていることが好ましい。

【００１４】下段部材には、例えば、ライン方向に所定
間隔をおいて並んでいる２つの上向きの開口が設けら
れ、この開口を両端に有するＶ字状通路が設けられると
ともに、２つの開口間の中央位置を挟むようにラインと
直交して並ぶ２つのボルト挿通孔が設けられ、さらに、
各開口を挟んでラインと直交して並ぶように１対ずつの
ねじ孔が設けられる。また、下段部材として、１つの上
向きの開口が設けられ、この開口を一端に有し他端がラ
インと直交する方向に開口している通路が設けられると
ともに、この開口に近接してボルト挿通孔が設けられ、
さらに、開口を挟んでラインと直交して並ぶように１対
のねじ孔が設けられる。

【００１５】間隔保持治具としては、２つの継手部材を
所定間隔で配置する際に使用されるものと、３つの継手
部材を所定間隔で配置する際に使用されるものとが使用
される。２つの継手部材を所定間隔で配置する際に使用
される間隔保持治具には、各下段部材の開口および１対
のねじ孔に対応する計３つの突起が計２組設けられ、３
つの継手部材を所定間隔で配置する際に使用される間隔
保持治具には、各下段部材の開口および１対のねじ孔に
対応する計３つの突起が計３組設けられる。２つの継手
部材の間隔を調整することによって、３つの継手部材用
間隔保持治具を使用して、２つの継手部材を所定間隔で
配置することもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。

【００１７】図１および図２は、この発明の下段部材の
固定方法を用いて組み立てられる流体制御装置の一部を
示している。流体制御装置は、半導体製造装置等におい
て用いられるもので、マスフローコントローラ(1)およ
びこれの両側に設けられた複数の流体制御機器(2)(3)
(4)(5)(6)(7)(8)を有するラインが並列に配置されて構
成されている。図示したラインには、マスフローコント
ローラ(1)の入口側に、２ポート開閉弁(2)、３ポート開
閉弁(3)、圧力計(4)、圧力調整器(5)、フィルター(6)お
よび手動弁(7)などが設けられており、同出口側には、
２ポート開閉弁(8)が設けられている。

【００１８】マスフローコントローラ(1)の入口側およ
び出口側には、逆Ｌ字状通路を有する直方体状張出部(1
a)(1b)が設けられており、他の流体制御機器(2)(3)(4)
(5)(6)(7)(8)の下端には、所要の流体通路を有する方形
のフランジ部(2a)(3a)(4a)(5a)(6a)(7a)(8a)が設けられ
ている。マスフローコントローラ(1)の張出部(1a)(1b)
の下面および各流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)の
フランジ部(2a)(3a)(4a)(5a)(6a)(7a)(8a)の下面は、す
べて面一となされている。

【００１９】そして、マスフローコントローラ(1)およ
び流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)のうちの互いに
隣り合うもの同士が、Ｖ字状通路(9a)を有するブロック
状継手(9)によって接続されている。このブロック状継
手(9)のＶ字状通路(9a)は、ライン方向に所定間隔をお
いて並んでいる２つの上向きの開口(9b)を有している。
３ポート開閉弁(3)の下方にある２つのブロック状継手
(9)の間には、隣のラインに接続されるブロック状継手
(10)が設けられている。このブロック状継手(10)は、１
つの上向きの開口(10a)を有している。手動弁(7)および
出口側の２ポート開閉弁(8)には、上向きの開口(11a)を
有する外部配管との接続用継手(11)が設けられている。
各ブロック状継手(9)(10)(11)の上向き開口(9b)(10a)(1
1a)は、シール部を介してマスフローコントローラ(1)の
張出部(1a)(1b)および各流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)
(7)(8)のフランジ部(2a)(3a)(4a)(5a)(6a)(7a)(8a)に設
けられた下向きの開口に突き合わされている。

【００２０】流体制御装置は、図１および図２に示した
のと同様のラインを並列状に基板(108)に取り付けるこ
とによって組み立てられる。継手(9)(10)(11)には、基
板(108)のねじ孔にねじ合わされる六角孔付きボルト
（おねじ部材）(12)が挿通されるボルト挿通孔(13)と、
マスフローコントローラ(1)および流体制御機器(2)(3)
(4)(5)(6)(7)(8)をこれらの継手(9)(10)(11)に取り付け
るためのねじ孔(14)とが設けられている。隣のラインと
の接続用継手(10)および外部配管との接続用継手(11)の
ライン方向の長さは、Ｖ字状通路(9a)を有する継手(9)
のライン方向の長さの半分とされている。そして、Ｖ字
状通路(9a)を有する継手(9)では、ボルト挿通孔(13)
は、２つの上向きの開口(9b)間の中央位置を挟んでライ
ンと直交して２つ並ぶように設けられるか、または、２
つのうちのいずれかが省略されて設けられており、ねじ
孔(14)は、各開口(9b)を挟んでラインと直交して並ぶよ
うに１対ずつすなわち四隅に設けられている。また、隣
のラインとの接続用継手(10)および外部配管との接続用
継手(11)では、ボルト挿通孔(13)は、上向きの開口(10
a)(11a)を挟むようにラインと直交して２つ並ぶように
設けられるか、または、２つのうちのいずれかが省略さ
れて設けられており、ねじ孔(14)は、各開口(10a)(11a)
を挟んでラインと直交して並ぶように１対設けられてい
る。また、マスフローコントローラ(1)の張出部(1a)(1
b)および各流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)のフラ
ンジ部(2a)(3a)(4a)(5a)(6a)(7a)(8a)には、継手(9)(1
0)(11)のねじ孔(14)にねじ合わされる六角孔付きボルト
（おねじ部材）(15)が挿通されるボルト挿通孔(16)が設
けられている。

【００２１】流体制御装置を組み立てる際には、まず、
下段部材である継手(9)(10)(11)を基板(108)に上方から
の六角孔付きボルト(12)により取り付け、これらの継手
(9)(10)(11)にまたがって上段部材であるマスフローコ
ントローラ(1)および流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)
(8)を上方からの六角孔付きボルト(13)により取り付け
る。マスフローコントローラ(1)および流体制御機器(2)
(3)(4)(5)(6)(7)(8)のいずれかに修理・交換が必要とな
った場合には、対象となる機器を取り付けている六角孔
付きボルト(15)を外すことにより、対象となる機器を上
方に取り外すことができる。

【００２２】前述のように、上段部材(1)(2)(3)(4)(5)
(6)(7)(8)を取り付ける際には、下段部材(9)(10)(11)の
取付けが精度良く行われる必要がある。以下に、間隔保
持治具(20)を用いて精度良く取り付けるための下段部材
の固定方法を示す。

【００２３】図３は、３ポート開閉弁(3)の下方に配置
された３つのブロック状継手(9)(10)(9)を取り付ける手
順を示している。

【００２４】間隔保持治具(20)は、図４に拡大して示す
ように、方形板状本体(21)および本体(21)の上面に固定
された円柱状把手部(22)よりなり、本体(21)の下面に
は、継手(9)(10)のねじ孔(14)に嵌め入れられる小突起
(23)と、継手(9)(10)の上向き開口(9b)(10a)に嵌め入れ
られる大突起(24)とが設けられている。本体(21)には、
さらに、継手(9)(10)のボルト挿通孔(13)を露出させる
ための切欠き(25)が設けられている。

【００２５】小突起(23)は、２面割構造のピンとされて
いる。すなわち、小突起(23)は、ねじ孔(14)にきつく嵌
め入れ可能な円盤体の周縁部に対向状切欠き(26)が設け
られることによって形成されている。これにより、複数
の小突起(23)をねじ孔(14)に挿入・抜出しする際の脱着
性が向上している。同様に、大突起(24)も、上向きの開
口(9b)(10a)にきつく嵌め入れ可能な円盤体の周縁部に
対向状の切欠き(27)が設けられることによって形成され
ている。大突起(24)の中央部分には、継手(9)(10)(11)
に設けられているシール部材押え部に干渉しないように
円形の孔(28)が設けられている。切欠き(25)は、Ｕ字状
とされており、小突起(23)と大突起(24)との間に、その
開口をライン方向外方に向けて配置されている。

【００２６】図４に示した間隔保持治具(20)には、各突
起(23)(24)がライン方向に３つ並んで設けられており、
この間隔保持治具(20)は、図３に示すような３つのブロ
ック状継手(9)(10)(9)を取り付ける際に使用される。図
３において、３つの継手(9)(10)(9)の中央にあるもの(1
0)は、先に基板(108)に取り付けられる。そして、上記
間隔保持治具(20)の小突起(23)および大突起(24)を３つ
の継手(9)(10)(9)の対応するねじ孔(14)および開口(9b)
(10a)(9b)にそれぞれ嵌め入れる。各突起(23)(24)の間
隔は、流体制御装置組立てのための仕様に基づいて正確
に設定されており、間隔保持治具(20)を継手(9)(10)(9)
に装着することによって、継手(9)(10)(9)間隔が精度良
く決定される。図３（ｂ）に示す間隔保持治具(20)装着
状態において、継手(9)(10)(9)を基板(108)に取り付け
るボルト(12)を挿通するためのボルト挿通孔(13)は、間
隔保持治具(20)の切欠き(25)から露出しており、図３
（ｂ）の状態でボルト(12)を締め付けることによって、
継手(9)(10)(9)間隔が精度良く決定された状態のまま、
継手(9)(10)(9)を固定することができる。

【００２７】図４に示した間隔保持治具(20)は、上記の
ように、３つの継手(9)(10)(9)の位置決めに使用される
が、２つの継手(9)(9)の位置決めにも使用することがで
きる。すなわち、図１から分かるように、この流体制御
装置では、入口側に配置されているＶ字状通路(9a)を有
する継手(9)同士の間隔は、隣のラインとの接続用継手
(10)のライン方向の長さに等しくなされており、これら
のＶ字状通路(9a)を有する継手(9)同士は、図４の間隔
保持治具(20)を使用して位置決めを行うことができる。
そして、マスフローコントローラ(1)の入口側と出口側
とに配置されたＶ字状通路(9a)を有する継手(9)同士
は、図５に示した間隔保持治具(30)によって位置決めさ
れる。

【００２８】図５において、２つのブロック状継手(9)
は、図３の両側にあるブロック継手と同じであり、間隔
保持治具(30)は、方形板状本体(31)のライン方向の長さ
が長くなり、小突起の(23)数が４つに、大突起(24)の数
が２つに減っているのみで、本体(31)の上面に固定され
た円柱状把手部(32)、マスフローコントローラ(1)に近
い方のねじ孔(14)に嵌め合わされる小突起(23)の形状、
マスフローコントローラ(1)に近い方の開口(9b)に嵌め
合わせられる大突起(24)の形状およびボルト挿通孔(13)
を露出させるための切欠き(25)は、図３および図４に示
した間隔保持治具(20)と同様の構成とされている。

【００２９】図３および図５において、各間隔保持治具
(20)(30)の対応する継手(9)(10)に嵌め入れられる突起
(23)(24)は、１つの継手(9)(10)につき２つ以上（この
例では３つ）あるので、これらの継手（下段部材）(9)
(10)の移動は、突起(23)(24)の軸線（上下方向の軸）回
りの回転を含めて阻止され、常に同様の位置決めが行わ
れる。

【００３０】こうして、２〜３種類の間隔保持治具(20)
(30)を製作することにより、すべての下段部材（継手）
(9)(10)(11)を精度良く位置決めして、基板（支持部
材）(108)に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による下段部材の固定方法を用いて組
み立てられる流体制御装置の一部を示す断面斜視図であ
る。

【図２】同分解斜視図である。

【図３】この発明による下段部材の固定方法の手順の一
例を示す斜視図である。

【図４】この発明による下段部材の固定方法の手順の他
の例を示す斜視図である。

【図５】間隔保持治具の斜視図である。

【図６】従来の下段部材の固定方法を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

(9) ブロック継手（下段部材） (9a) 流体通路 (9b) 上向きの開口 (10) ブロック継手（下段部材） (11) ブロック継手（下段部材） (12) 六角孔付きボルト（おねじ部材） (13) ボルト挿通孔 (14) ねじ孔 (20)(30) 間隔保持治具 (23) 小突起 (24) 大突起 (25) 切欠き (108) 基板（支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四方 出 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 (72)発明者 星山 秀永 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 Ｆターム(参考） 3J001 FA02 GB03 HA02 HA07 JB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上段部材取付けの基準となる孔が上面に
   それぞれ少なくとも１つ設けられている複数の下段部材
   を下段部材固定用おねじ部材により支持部材に固定する
   にさいし、基準孔間距離の設定値に等しい間隔で並ぶ突
   起が下面に設けられた間隔保持治具を使用し、各下段部
   材の基準孔に間隔保持治具の各突起をそれぞれ嵌め合わ
   せた状態で下段部材固定用おねじ部材を締め付けること
   によって、複数の下段部材のうちの２以上の所定数の下
   段部材をこれらの下段部材の左右に並ぶ基準孔間の距離
   が設定値となるように固定する方法において、 各下段部材に、少なくとも１つの上向き開口を有する流
   体通路と、上段部材を下段部材に固定する上段部材固定
   用おねじ部材がねじ込まれる少なくとも１つのねじ孔と
   が設けられて、各下段部材の少なくとも１つの上向き開
   口と少なくとも１つのねじ孔とを基準孔として使用する
   ことを特徴とする下段部材の固定方法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法に使用される間隔保持治
   具であって、少なくとも２つの下段部材の少なくとも１
   つの開口および少なくとも１つのねじ孔にそれぞれ嵌め
   入れられる突起が下面に設けられている本体部を有し、
   本体部に、下段部材固定用おねじ部材を挿通するための
   切欠きが設けられている間隔保持治具。
3. 【請求項３】 各突起が、ねじ孔にきつく嵌め入れ可能
   な円盤体の周縁部に対向状切欠きが設けられることによ
   って形成されている請求項２の間隔保持治具。