JP2006183730A - 流体用機器の取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリープの影響を受けにくい構造とすることで機器同士を締結するネジが緩むことなく、しっかりとシールする流体用機器の取り付け構造。
【解決手段】 バルブ部４の流路ブロック９をマニホールドベース３に取り付ける取り付け構造では、バルブ部４の流路ブロック９に、ボルト取付孔３４を有するプレート状のボルト取り付け部材３５が形成されるとともに、マニホールドベース３内に、ボルト３０が螺合する雌ネジ３１が形成されたプレート状のボルト受け部材３２が設けられている。また、マニホールドベース３の接続面には、ボルト取付孔３４に対応する位置にボルト３０が挿通される挿通孔３３が形成されるとともに、雌ネジ３１が挿通孔３３に対応する位置に配置されている。そして、ボルト受け部材３２が流路ブロック９及びマニホールドベース３を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂製の第１機器が樹脂製の第２機器にネジ（ボルト）により取り付けられた流体用機器の取り付け構造に関する。さらに詳細には、クリープの影響を受けにくい構造とすることで、両部品のシールを確実に行うことができる流体用機器の取り付け構造に関するものである。

例えば、半導体製造装置に使用される流体制御装置においては、複数の流体制御機器が流路ブロックに取り付けられて構成されている。そして、流路ブロックへの流体機器への取り付けは、例えば、ネジ（ボルト）による締結によって行われるのが一般的である（特許文献１，２参照）。

特開平７−２６９７３２号公報 特開２０００−１４５９７９号公報

しかしながら、半導体製造装置において薬液や純水の供給制御を行うラインでは、腐食や金属汚染を防止するために樹脂製の部品が使用されるため、樹脂特有のクリープによって、流体制御機器とマニホールドベースや流路ブロック等との締結力が低下してしまうという問題があった。このような締結力の低下が発生すると、流体制御機器とマニホールドベースあるいは流路ブロックとのシール性を十分に確保することができなくなってしまう。

また、半導体製造装置はクリーンルーム内で使用されるため、流体制御機器の脱着作業を、手袋をしたままで行う必要がある。そして、近年、半導体製造装置の集積度が高くなっている。このため、流体制御機器の脱着作業がやりにくく、ネジを落としてしまうことがあった。そして、ネジが機器から脱落すると、そのネジを回収することが非常に困難であった。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、クリープを起こしやすい樹脂を使用しても機器同士を締結するネジが緩むことなく、しっかりとシールすることができる流体用機器の取り付け構造を提供することを課題とする。また、本発明は、流体用機器を構成する機器同士を締結するネジの脱落を防止することができる流体用機器の取り付け構造を提供することも課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る流体用機器の取り付け構造は、樹脂製の第１機器が樹脂製の第２機器にネジにより取り付けられた流体用機器の取り付け構造であって、前記ネジのネジ取付孔を有するプレート状のネジ取り付け部材が前記第１機器に形成され、前記ネジが螺合する雌ネジが形成されたプレート状のネジ受け部材が前記第２機器内に設けられ、前記第２機器の接続面には、前記ネジ取付孔に対応する位置に前記ネジが挿通される挿通孔が形成され、前記雌ネジが前記挿通孔に対応する位置に配置され、前記ネジ受け部材が前記第１機器および第２機器を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化及びクリープ特性が小さい材質で形成されていることを特徴とする。

この流体用機器の取り付け構造では、第２機器の接続面にはネジ取付孔に対応する位置にネジが挿通される挿通孔が形成されている。また、第２機器内に設けられたネジ受け部材に形成された雌ネジは、挿通孔に対応する位置に配置されている。一方、第１機器には、ネジのネジ取付孔を有するプレート状のネジ取り付け部材が形成されている。このため、第１機器と第２機器とを接続すると、ネジ取付孔、挿通孔、及び雌ネジの位置が一致するので、ネジによって第１機器と第２機器とを締結することができる。

ここで、雌ネジが形成されたネジ受け部材は、第１機器および第２機器を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されていて、プレート形状で面圧を低くできるため、クリープが発生しにくいのでネジが緩むことを確実に防止することができる。従って、両機器の接続面におけるシールをしっかりと行うことができる。

また、この流体用機器の取り付け構造では、ネジ受け部材がプレート形状であり、第２機器内に設けていることにより、ネジによる締結部分（締結力が作用する部分）に介在する樹脂を少なくすることができる。従って、締結部分のクリープによる変形が少なくなるので、両機器の接続面におけるシールをよりしっかり行うことができる。

本発明に係る流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ受け部材における前記第２機器の接続面側に弾性部材が設けられていることが望ましい。

このように、ネジ受け部材に弾性部材を設けることにより、第１機器及び第２機器にクリープが発生しても、締結部分のクリープによる変形を弾性部材により吸収することができるので、両機器の接続面におけるシールを確実に行うことができる。

また、本発明に係る流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ受け部材が前記第２機器の前記第１機器寄りに設けられていることが望ましい。

このように、ネジ受け部材を第１機器寄りに設けることにより、ネジによる締結部分に介在する樹脂をより少なくすることができる。これにより、締結部分のクリープによる変形を非常に少なくすることができるので、両機器の接続面におけるシールをよりしっかり行うことができる。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別形態の流体用機器の取り付け構造は、樹脂製の第１機器が樹脂製の第２機器にネジにより取り付けられた流体用機器の取り付け構造であって、前記第１機器には前記ネジのネジ取付孔を有するプレート状のネジ取り付け部材が形成され、前記第２機器の前記第１機器に対する接続部にフランジが形成され、前記ネジが螺合する雌ネジが形成されたプレート状のネジ受け部材が、前記フランジに係合した状態で前記フランジと前記第１機器との間に配置され、前記雌ネジが前記ネジ取付孔に対応する位置に配置され、前記ネジ受け部材が前記第１機器および第２機器を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されていることを特徴とする。

この流体用機器の取り付け構造では、第２機器の第１機器に対する接続部にフランジが形成され、ネジが螺合する雌ネジが形成されたネジ受け部材が、フランジに係合した状態でフランジと第２機器との間に配置される。そして、雌ネジは、ネジ取付孔に対応する位置に配置されている。これにより、ネジを雌ネジに螺合させると、ネジ受け部材がフランジに係合しているので、ネジ受け部材がフランジを第１機器に押しつけた状態で、第１機器と第２機器とが締結される。

この流体用機器の取り付け構造では、ネジ受け部材を第２機器のフランジと第１機器との間に配置していることにより、ネジによる締結部分（締結力が作用する部分）に介在する第２機器の樹脂はフランジの厚み分のみにすることができる。そして、ネジ取り付け部材がプレート状であるので、締結部分のクリープによる変形が非常に少ない。従って、両機器の接続面におけるシール性を十分に確保することができる。

本発明に係る別形態の流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ受け部材は、前記雌ネジが形成された雌ネジ形成部材と、複数に分割されており、それらの分割部品を一体化することで前記フランジに係合する係合部材と、を有し、前記雌ネジ形成部材は、前記フランジの外径よりも大きく前記フランジが挿通するフランジ挿通穴を備え、前記係合部材の外径寸法は、前記フランジ挿通穴の直径よりも大きいことが望ましい。

これにより、第１機器を第２機器に取り付けるための部品（取付用部品）が第２機器とは別体で構成されるため、取付ピッチの異なる第１機器を取り付ける際、第２機器を交換することなく取付用部品のみを交換すればよいので経済的であり、またメンテナンス性も向上する。さらに、汎用性も高く各種の機器の取り付けに対応することもできる。

＊上記のようなメリットがないと言うことなので、上記構成とするメリット（ここの記載する内容）を教えて下さい。

また、本発明に係る別形態の流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ受け部材は、二分割されており、各分割部材に長短の雌ネジと、前記ネジが挿通される挿通孔とが形成されており、前記各分割部材を一体化させることで前記ネジ受け部材が前記フランジに係合するとともに、前記短い方の雌ネジと前記挿通孔とが一致することが望ましい。

これにより、第１機器を第２機器に取り付けるための部品を単独で構成した場合でも、部品点数が少なくなり、作業面およびコスト面で有利となるからである。

そして、上記したいずれか１つの流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ取付孔は、前記第１機器と前記第２機器との締結時に使用される小径孔と前記１機器と前記第２機器との脱着時に使用される前記ネジの頭部の外径よりも大きい大径孔とが連結された８の字形状をなすものである
ことが望ましい。

この流体用機器の取り付け構造では、ネジを少し緩めて、ネジを大径孔に位置させるように第１機器をずらすことにより、ネジを完全に外すことなく、言い換えるとネジが雌ネジの一部に螺合した状態ままで、第１機器を第２機器から取り外すことができる。従って、ネジが機器から脱落することを防止することができる。

また、上記したいずれか１つの流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ取付孔の径は、前記ネジの頭部の径よりも大きく、前記ネジに係合するための切り欠きが形成されたプレート部材が、前記頭部と前記ネジ取り付け部材との間に配置されていることが望ましい。なお、ネジ取付孔には、孔の一部が切れて切り欠きのようになっているものも含まれる（図７参照）。

この流体用機器の取り付け構造では、ネジを少し緩めて機器をスライドさせることにより、ネジを完全に外すことなく、言い換えるとネジが雌ネジの一部に螺合した状態ままで、第１機器を第２機器から取り外すことができる。従って、ネジが機器から脱落することを防止することができる。

また、上記したいずれか１つの流体用機器の取り付け構造においては、前記ネジ取付孔の一部が前記第１機器の領域内に配置されて、前記ネジがネジ取付孔から抜ける前に前記第１機器の構成部品に当接するように、前記ネジ取付部材が前記第１機器の下方に配設されていてもよい。なお、第１機器の領域内とは、上方から光を第１機器に照射したときの投影面積内ということを意味する。

この流体用機器の取り付け構造では、ネジが雌ネジから外れたときに、ネジがネジ取付孔から抜ける前に第１機器の構成部品に当接する。このため、第１機器を第２機器から取り外す際に、ネジがネジ取付孔から抜け落ちることがない。従って、ネジが機器から脱落することを防止することができる。

本発明に係る流体用機器の取り付け構造によれば、クリープを起こしにくい構造とすることで、機器同士を締結するネジが緩むことなく、しっかりとシールすることができる。また、機器同士を締結するネジの脱落を防止することができる。

以下、本発明の流体用機器の締結構造を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、本発明を半導体製造装置の薬液供給ユニットに使用されるマニホールドタイプの薬液弁に適用したものである。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。図２は、薬液弁とマニホールドベースとの接続部を示す拡大断面図である。図３は、Ｈ形リングを示す拡大断面図である。図４は、周溝を示す部分断面図である。図５は、Ｈ形リングと対応する各接続部の凹凸条の一部を示す拡大断面図である。

薬液弁１は、樹脂よりなるマニホールドベース３と、このマニホールドベース３上に固定された樹脂よりなるバルブ部４とを備えている。本実施形態では、マニホールドベース３とバルブ部４を互いに接続することにより薬液弁１が構成されている。本実施の形態では、バルブ部４が本発明の第１機器に相当し、マニホールドベース３が本発明の第２機器に相当する。なお、本実施の形態では、マニホールドベース３及びバルブ部４の流路ブロック９は、ともにＰＴＦＥにより形成されている。

マニホールドベース３には、流路５が形成されており、その上面３ｆには流路５に通じる流路口６が形成されている。この流路口６の周囲が、マニホールドベース３の接続部７となっている（図２参照）。

また、マニホールドベース３には、ボルト３０が螺合する雌ネジ３１が２つ形成されたボルト受け部材３２が複数設けられている。ネジ受け部材３２は、マニホールドベース３及びバルブ部４の流路ブロック９の材質よりも温度変化による寸法変化及びクリープ特性が小さい材質（例えば、ステンレスやＰＰＳなど）で形成されたプレート状のものである。そして、ボルト受け部材３２は、マニホールドベース３内において中央よりも上面３ｆ寄りに配設されている。また、マニホールドベース３の上面３ｆにはボルト３０が挿通される挿通孔３３が形成されている。この挿通孔３３は、雌ネジ３２の位置に一致する所に配置されている。

バルブ部４は、流路８を有する流路ブロック９と、弁体の動作を制御するアクチュエータ１０とを備えている。流路ブロック９の下面には、流路口１８が設けられている。この流路口１８の周囲が、流路ブロック９の接続部１９となっている（図２参照）。

そして、マニホールドベース３の接続部７と流路ブロック９の接続部１９との間に、樹脂よりなるシール部品としてのＨ形リング２０を介在させ、バルブ部４をマニホールドベース３に対して４本のボルト３０によって取り付けている。この実施形態では、Ｈ形リング２０は、ＰＴＦＥよりやや硬いＰＦＡにより形成されている。

また、バルブ部４の下端には、ボルト３０を取り付けるボルト取付孔３４を備えるプレート状のボルト取付部材３５が形成されている。このボルト取付部材３５のボルト取付孔３４は、マニホールドベース３に形成された挿通孔３３に対応する位置に配置されている。また、ボルト取付孔３４の径は、ボルト３０の頭部３０ａの径より小さい。

ここで、図２に示すように、マニホールドベース３の接続部７とＨ形リング２０の対応部位には、互いに凹凸の関係で嵌合する凹凸条２１，２２がそれぞれ形成されている。同じく、流路ブロック９の接続部１９とＨ形リング２０の対応部位には、互いに凹凸の関係で嵌合する凹凸条２３，２４がそれぞれ形成されている。

図３に示すように、Ｈ形リング２０は、その断面がＨ形をなすものである。Ｈ形リング２０は、肉厚なリング形状をなし、その下面において、矢印Ｘで示す肉厚方向（半径方向）中央に周溝２５が形成され、リング状の凹凸条２２をなしている。同じく、Ｈ形リング２０は、その上面において、矢印Ｘで示す肉厚方向（半径方向）中央に周溝２６が形成され、リング状の凹凸条２４をなしている。この実施形態で、各周溝２５，２６の内壁には、図３に破線で囲むように、Ｈ形リング２０の肉厚方向（半径方向）に厚みを有する圧入代２７が設けられている。

図４に示すように、上側の周溝２６は、テーパ状の開口部２６ａと、その下側に位置する上段部２６ｂ及び下段部２６ｃとを含む。上段部２６ｂの幅Ｗ１は下段部２６ｃの幅Ｗ２よりやや広く設定され、その幅の差分ΔＷが下段部２６ｃに対応して設けられた圧入代２７となっている。つまり、周溝２６の下段部２６ｃの相対向する内側部分が圧入代２７となっている。

図５に示すように、下側の接続部７の凹凸条２１は、円周状の段部の半径方向中央に、Ｈ形リング２０の周溝２５に対応する周凸条２１ａを有し、円環状に構成されている。上側の接続部１９の凹凸条２３は、円周状の段部の半径方向中央に、Ｈ形リング２０の周溝２６に対応する周凸条２３ａを有し、円環状に構成されている。各周凸条２１ａ，２３ａの肉厚方向の幅Ｗ３は、Ｈ形リング２０の各周溝２５，２６の上段部２５ｂ，２６ｂの幅Ｗ１と同じに設定されている。上記のようにして、各接続部７，１９のシール構造が構成される。

従って、上記した取り付け構造では、樹脂よりなるマニホールドベース３に樹脂よりなる流路ブロック９を取り付けるときに、マニホールドベース３と流路ブロック９を接続すると、ボルト取付孔３４、挿通孔３３、及び雌ネジ３１の位置が一致する。また、マニホールドベース３の凹凸条２１とＨ形リング２０の凹凸条２２とが互いに嵌合し、流路ブロック９の凹凸条２３とＨ形リング２０の凹凸条２４とも互いに嵌合する。

この状態で、ボルト３０を雌ネジ３１に螺合させると、マニホールドベース３と流路ブロック９とがボルト３０により締結される。これにより、各凹凸条２１，２３の周凸条２１ａ，２３ａがＨ形リング２０の各周溝２５，２６に嵌合されるとき、各周溝２５，２６の圧入代２７により各周凸条２１ａ，２３ａがその肉厚方向（半径方向）に締まり嵌めされる。つまり、各周凸条２１ａ，２３ａがその半径方向の両側から押圧され、各凹凸条２１，２３とＨ形リング２０との間がシールされる。このため、マニホールドベース３と流路ブロック９の接続部７，１９が互いにＨ形リング２０を介して確実にシールされる。

また、ボルト受け部材３２がプレート状であること及びマニホールドベース３の中央より上面３ｆ寄りに配置していることにより、ボルト３０による締結部分（締結力が作用する部分）に介在する樹脂を少なくすることができる。これにより、マニホールドベース３及び流路ブロック９の締結部分のクリープによる変形を少なくすることができる。よって、ボルト３０と雌ネジ３１との締結力が低下することを確実に防止して、マニホールドベース３と流路ブロック９との接続面におけるシールを確実に行うことができる。

ここで、上記した取り付け構造において、ボルトの脱落対策を施す場合について説明する。まず、第１の対策について図６および図７を参照しながら説明する。図６および図７は、ボルト取付孔の形状を改良してボルト脱落防止を図った薬液弁の平面図である。

第１の対策では、ボルト取付孔は、図６あるいは図７に示すように、８の字形状をなしている。つまり、流路ブロック９とマニホールドベース３とを締結するときに使用する小径孔３６（上記のボルト取付孔３５に相当する）と、脱着時に使用するボルト３０の頭部３０ａの外径よりも大きい大径孔３７とを連結した形状にしている。なお、ボルト取付孔３４ａには、図７に示すように孔の一部が切れて切り欠きのようになっているものも含まれる。また、ボルトの頭部３０ａには、ボルト頭及び座金が含まれる。

そして、この８の字形状のボルト取付孔３４ａを一方向に配置している。具体的には、図６に示すように、８の字形状のボルト取付孔３４ａを図中左右方向に配置すればよい。あるいは、図７に示すように、８の字形状のボルト取付孔３４ａを円周方向に配置すればよい。

そして、マニホールドベース３に流路ブロック９を取り付けるときには、大径孔３７にボルト３０の頭部３０ａを通してマニホールドベース３に流路ブロック９を接続する。その後、ボルト３０を小径孔３６に位置させるように流路ブロック９をスライドさせる。図６の場合には図中左方向に流路ブロック９をスライドさせる。図７の場合には時計回りに流路ブロック９をスライドさせる。そして、ボルト３０を締めつける。

逆に、マニホールドベース３から流路ブロック９を取り外すときには、ボルト３０を少し緩めて、流路ブロック９をスライドさせて大径孔３７にボルト３０を位置させる。図６の場合には図中矢印（右）方向に流路ブロック９をスライドさせる。図７の場合には図中矢印方向（反時計回り）に流路ブロック９をスライドさせる。そして、大径孔３７にボルト３０の頭部３０ａを通過させて、マニホールドベース３から流路ブロック９を外す。

従って、上記した第１の対策により、ボルト３０を雌ネジ３１から完全に外すことなく、言い換えるとボルト３０が雌ネジ３１の一部に螺合した状態のままで、マニホールドべース３と流路ブロック９との脱着を行うことができる。よって、ボルト３０の脱落を防止することができる。

次に、第２の対策について図８〜図１１を参照しながら説明する。図８及び図１０は、ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。図９及び図１１は、ボルト脱落防止機構を示す分解斜視図である。

第２の対策では、ボルト取付孔の形状変更及び係合プレートを追加してボルトの脱落対策を図っている。具体的には、図８及び図９に示すように、ボルト取付孔３４ｂの径をボルト３０の頭部３０ａの径よりも大きくし、ボルト３０に係合する切り欠き３８ａが形成された係合プレート３８をボルト３０の頭部３０ａとボルト取付部材３５との間に配置している。あるいは、図１０及び図１１に示すように、ボルト取付孔３４ｃを切り欠き形状にして、ボルト３０に係合する切り欠き３９ａが形成された係合プレート３９をボルト３０の頭部３０ａとボルト取付部材３５との間に配置してもよい。

これにより、マニホールドベース３に流路ブロック９を取り付けるときには、ボルト３０が雌ネジ３１の一部に螺合した状態のままでも、ボルト３０の頭部３０ａを回避してマニホールドベース３に流路ブロック９を接続することができる。そして、係合プレート３８あるいは３９を、ボルト３０の頭部３０ａとボルト取付部材３５との間に挿入する。そして、ボルト３０を締めつける。

逆に、マニホールドベース３から流路ブロック９を取り外すときには、ボルト３０を少し緩めて、係合プレート３８あるいは３９を、ボルト３０の頭部３０ａとボルト取付部材３５との間から抜き去る。この状態になると、ボルト３０の頭部３０ａを回避して、マニホールドベース３から流路ブロック９を外すことができる。

従って、上記した第２の対策によっても、ボルト３０を雌ネジ３１から完全に外すことなく、言い換えるとボルト３０が雌ネジ３１の一部に螺合した状態ままで、マニホールドべース３と流路ブロック９との脱着を行うことができる。よって、ボルト３０の脱落を防止することができる。

最後に、第３の対策について図１２〜図１４を参照しながら説明する。図１２及び図１３は、ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。図１４は、図１３に示す締結部材を示す分解斜視図である。

第３の対策では、バルブ部側の構成によりボルトの脱落対策を図っている。具体的には、図１２及び図１３に示すように、ボルト取付部材３５ａを流路ブロック９の下方に設け、ボルト取付孔３４をその一部が流路ブロック９の領域内（上方から光を照射したときの投影面積内）に配置している。なお、ボルト取付部材３５ａは、ボルト３０がボルト取付孔３４から抜ける前にナット４０や締結部材４１に当接する位置に配設する必要がある。

そして、ボルト３０をボルト取付孔３４に取り付けた後に、流路ブロック９とアクチュエータ１０とを組み付ける。この組み付けには、不図示のボルトとナット４０あるいは締結部材４１とによって行われる。このようにして、バルブ部４が組上がると、ボルト３０ボルト取付孔３４から抜ける前に、ナット４０あるいは締結部材４１に当接する。従って、ボルト３０の脱落を防止することができる。なお、ナット４０あるいは締結部材４１が本発明の当接部材に相当する。そして、このようなバルブ部４をマニホールドベース等に取り付ける際には、ボールポイント工具などを使用してボルト３０を締め付ければよい。また、ボルト取付部材３５を使用する場合には、当接部材としてひさしや覆いを設ければよい。

（第２の実施の形態）
続いて、第２の実施の形態について、図１５および図１６を参照しながら説明する。図１５は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。図１６は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す断面図である。第２の実施の形態に係る取り付け構造は、基本的な構成は第１の実施の形態と同じであるが、ボルト受け部材の構成が若干異なる。このため、第１の実施の形態に係る取り付け構造と同一の構成については同一の符号を付して説明を適宜省略し、相違点を中心に説明する。

薬液弁１ａは、マニホールドベース３ａとバルブ部４を互いに接続することにより構成されている。そして、マニホールドベース３ａには、ボルト３０が螺合する雌ネジ３１が２つ形成されたボルト受け部材４２が複数設けられている。なお、本実施の形態では、マニホールドベース３ａ及びバルブ部４の流路ブロック９は、ともにＰＴＦＥにより形成されている。

ボルト受け部材４２は、雌ネジ３１が形成されたプレート４３と、そのプレート４３の上面に設けられたゴム等の弾性体４４とを備えている。この弾性体４４には、ボルト３０が挿通される挿通孔４５が形成されている。この挿通孔４５は雌ネジ３１の上方に位置している。また、挿通孔４５は、マニホールドベース３ａの上面３ｆに形成された挿通孔３３の下方に位置している。このため、ボルト３０は、挿通孔３３および挿通孔４５を通って雌ネジ３１に螺合するようになっている。一方、プレート４３は、マニホールドベース３ａ及びバルブ部４の流路ブロック９の材質よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質（例えば、ステンレスやＰＰＳなど）で形成されている。そして、このようなボルト受け部材４２が、マニホールドベース３ａの高さ方向のほぼ中央に配設されている。つまり、マニホールドベース３ａの底面ではなく、流路ブロック９の近くに配設されている。

従って、上記した取り付け構造では、樹脂よりなるマニホールドベース３ａに樹脂よりなる流路ブロック９を取り付けるときに、マニホールドベース３ａと流路ブロック９を接続すると、ボルト取付孔３４、挿通孔３３，４５及び雌ネジ３１の位置が一致する。この状態で、ボルト３０を雌ネジ３１に螺合させると、マニホールドベース３ａと流路ブロック９とがボルト３０により締結される。

マニホールドベース３ａ内に設けられたボルト受け部材４２がプレート状であること、及びマニホールドベース３ａの流路ブロック９寄りに配置していることにより、ボルト３０による締結部分（締結力が作用する部分）に介在する樹脂を少なくすることができる。これにより、マニホールドベース３ａ及び流路ブロック９の締結部分のクリープによる変形を少なくすることができる。

さらに、ボルト受け部材４２が弾性体４４を備えているので、締結部分のクリープによる変形が発生しても弾性体４４によってその変形を吸収することができる。よって、ボルト３０と雌ネジ３１との締結力が低下することを確実に防止して、マニホールドベース３ａと流路ブロック９との接続面におけるシールを確実に行うことができる。

（第３の実施の形態）
続いて、第３の実施の形態について、図１７〜図１９を参照しながら説明する。図１７は、薬液弁の斜視図である。図１８は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。図１９は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す断面図である。第３の実施の形態に係る取り付け構造は、バルブ部側の構成は第１の実施の形態と同じであるが、マニホールドベース側の構成が大きく異なる。このため、第１の実施の形態に係る取り付け構造と同一の構成については同一の符号を付して説明を適宜省略し、相違点を中心に説明する。

薬液弁５０は、マニホールドベース５３とバルブ部４を取り付け用部品６０を介して互いに接続することにより構成されている。そして、マニホールドベース５３の接続部にはフランジ５４が形成されている。なお、本実施の形態では、マニホールドベース５３及びバルブ部４の流路ブロック９は、ともにＰＴＦＥにより形成されている。また、取り付け用部品６０は、マニホールドベース５３及びバルブ部４の流路ブロック９の材質よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質（例えば、ステンレスやＰＰＳなど）で形成されている。

取り付け用部品６０は、ボルト３０が螺合する雌ネジ３１が四隅に形成された雌ネジ形成部材６１と、フランジ５４に係合する半円皿形状のリング部材６２，６２とを備えている。雌ネジ形成部材６１は、その中央にフランジ５４の外径よりも大きい直径のフランジ挿穴６１ａが形成されたプレート６１ｂ上の四隅に突出部６１ｃが形成されている。そして、この突出部６１ｃに雌ネジ３１が形成されている。なお、雌ネジ３１は、ボルト取付孔３４に対応する位置に配置されている。

リング部材６２，６２は一体となってフランジ５４の底面及び側面に接触しつつフランジ５４に係合するようになっている。そして、リング部材６２は、一体化されたときの外径がフランジ挿通穴６１ａの直径よりも大きくなるように形成されている。これにより、雌ネジ形成部材６１をマニホールドベース５３に取り付けた後、リング部材６２，６２を一体化させてフランジ５４に係合させると、雌ネジ形成部材６１がフランジ５４から抜けなくなるようになっている。

上記した取り付け構造では、樹脂よりなるマニホールドベース５３に樹脂よりなる流路ブロック９を取り付けるときには、以下の手順により行う。まず、フランジ挿通穴６１ａにフランジ５４を通して、雌ネジ形成部材６１をマニホールドベース５３に配置する。次に、リング部材６２，６２をフランジ５４と雌ネジ形成部材６１との間に挿入して一体させてフランジ５４に係合させる。そして、ボルト３０を雌ネジ３１に螺合させて、マニホールドベース３と流路ブロック９とをボルト３０により締結する。

従って、上記した取り付け構造では、ボルト３０を雌ネジ３１に螺合させると、雌ネジ形成部材６１がリング部材６２を介して雌ネジ形成部材６１がフランジ５４を流路ブロック９に押しつけて、流路ブロック９がマニホールドベース５３に取り付けられる。そして、マニホールドベース５３の接続部にフランジ５４を形成したことにより、ボルト３０による締結部分（締結力が作用する部分）に介在する樹脂を少なくすることができる。これにより、締結部分のクリープによる変形が非常に少ない。従って、マニホールドベース５３及び流路ブロック９の接続面におけるシール性を十分に確保することができる。

（第４の実施の形態）
最後に、第４の実施の形態について、図２０を参照しながら説明する。図２０は、薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。第４の実施の形態に係る取り付け構造は、基本的な構成を第３の実施と同じくするが、取り付け用部品の構成が若干異なる。このため、第３の実施の形態に係る取り付け構造と同一の構成については同一の符号を付して説明を適宜省略し、相違点を中心に説明する。

本実施の形態での取り付け用部品は、同一形状の２つの雌ネジ形成部材６５によって構成されている。この雌ネジ形成部材６５には、長雌ネジ３１ａと短雌ネジ３１ｂとボルト挿通孔６６が形成されている。また、雌ネジ形成部材６５には、フランジ５４に係合する係合部６７が形成されている。この係合部６７は円弧形状に形成されて段差が付けられている。そして、上段面６５ａの円弧側面がフランジ５４の側面に接触し、下段面６５ｂの円弧部分がフランジ５４の下面に接触し、下段面６５ｂの円弧側面がフランジ５４の首部５４ａの側面に接触するようになっている。

また、上段面６５ａに長雌ネジ３１ａと挿通孔６６が形成され、下段面６５ｂに短雌ネジ３１ｂが形成されている。そして、雌ネジ形成部材６５同士を一体化すると、係合部６７によってフランジ５４に係合し、互いの短雌ネジ３１ｂと挿通孔６６とが一致するようになっている。

従って、上記した取り付け構造では、雌ネジ形成部材６５同士を一体化して、係合部６７をフランジ５４に係合させて、ボルト３０を雌ネジ３１に螺合すると、雌ネジ形成部材６５がフランジ５４を流路ブロック９に押しつける。そして、雌ネジ形成部材６５は、マニホールドベース５３及び流路ブロック９よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されている。また、マニホールドベース５３の接続部にフランジ５４を形成したことにより、ボルト３０による締結部分（締結力が作用する部分）に介在する樹脂を少なくすることができる。これにより、締結部分のクリープによる変形が非常に少ない。従って、マニホールドベース５３及び流路ブロック９の接続面におけるシール性を十分に確保することができる。

さらに、マニホールドベース５３に流路ブロック９を取り付けるための部品の数が第３の実施の形態より少ないので、第３の実施の形態よりも作業性がよく、コスト面でも有利である。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では，マニホールドタイプの薬液弁を例示しているが、薬液弁に限らず樹脂製の流体用機器であれば本発明を適用することができる。
また、ボルト３０の脱落防止対策については、第１の実施の形態においてのみ説明したが、もちろん第２〜４の実施の形態にも適用することができる。

薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。 薬液弁とマニホールドベースとの接続部を示す拡大断面図である。 Ｈ形リングを示す拡大断面図である。 周溝を示す部分断面図である。 Ｈ形リングと対応する各接続部の凹凸条の一部を示す拡大断面図である。 ボルト取付孔の形状を改良してボルト脱落防止を図った薬液弁の平面図である。 ボルト取付孔の形状を改良してボルト脱落防止を図った薬液弁の平面図である。 ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。 ボルト脱落防止機構を示す分解斜視図である。 ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。 ボルト脱落防止機構を示す分解斜視図である。 ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。 ボルト脱落防止を図った薬液弁の斜視図である。 図１３に示す締結部材を示す分解斜視図である。 薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。 薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す断面図である。 薬液弁の斜視図である。 薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。 薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す断面図である。 薬液弁とマニホールドベースとの取り付け構造を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 薬液弁
３ マニホールドベース
４ バルブ部
９ 流路ブロック
３０ ボルト
３０ａ ボルト頭部
３１ 雌ネジ
３２ ボルト受け部材
３３ 挿通孔
３４ ボルト取付孔
３５ ボルト取付部材

Claims (9)

1. 樹脂製の第１機器が樹脂製の第２機器にネジにより取り付けられた流体用機器の取り付け構造であって、
   前記ネジのネジ取付孔を有するプレート状のネジ取り付け部材が前記第１機器に形成され、
   前記ネジが螺合する雌ネジが形成されたプレート状のネジ受け部材が前記第２機器内に設けられ、
   前記第２機器の接続面には、前記ネジ取付孔に対応する位置に前記ネジが挿通される挿通孔が形成され、
   前記雌ネジが前記挿通孔に対応する位置に配置され、
   前記ネジ受け部材が前記第１機器および第２機器を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
2. 請求項１に記載する流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ受け部材における前記第２部材の接続面側に弾性部材が設けられていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
3. 請求項１または請求項２に記載する流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ受け部材が前記第２機器の前記第１機器寄りに設けられていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
4. 樹脂製の第１機器が樹脂製の第２機器にネジにより取り付けられた流体用機器の取り付け構造であって、
   前記ネジのネジ取付孔を有するプレート状のネジ取り付け部材が前記第１機器に形成され、
   前記第２機器の前記第１機器に対する接続部にフランジが形成され、
   前記ネジが螺合する雌ネジが形成されたプレート状のネジ受け部材が、前記フランジに係合した状態で前記フランジと前記第１機器との間に配置され、
   前記雌ネジが前記ネジ取付孔に対応する位置に配置され、
   前記ネジ受け部材が前記第１機器および第２機器を構成する樹脂よりも温度変化による寸法変化およびクリープ特性が小さい材質で形成されていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
5. 請求項４に記載する流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ受け部材は、
   前記雌ネジが形成された雌ネジ形成部材と、
   複数に分割されており、それらの分割部品を一体化することで前記フランジに係合する係合部材と、を有し、
   前記雌ネジ形成部材は、前記フランジの外径よりも大きく前記フランジが挿通するフランジ挿通穴を備え、
   前記係合部材の外径寸法は、前記フランジ挿通穴の直径よりも大きいことを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
6. 請求項４に記載する流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ受け部材は、二分割されており、各分割部材に長短の雌ネジと、前記ネジが挿通される挿通孔とが形成されており、
   前記各分割部材を一体化させることで前記ネジ受け部材が前記フランジに係合するとともに、前記短い方の雌ネジと前記挿通孔とが一致することを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
7. 請求項１から請求項６に記載するいずれか１つの流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ取付孔は、前記第１機器と前記第２機器との締結時に使用される小径孔と前記１機器と前記第２機器との脱着時に使用される前記ネジの頭部の外径よりも大きい大径孔とが連結された８の字形状をなすものである
   ことを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
8. 請求項１から請求項６に記載するいずれか１つの流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ取付孔の径は、前記ネジの頭部の径よりも大きく、
   前記ネジに係合するための切り欠きが形成されたプレート部材が、前記頭部と前記ネジ取り付け部材との間に配置されていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。
9. 請求項１から請求項６に記載するいずれか１つの流体用機器の取り付け構造において、
   前記ネジ取付孔の一部が前記第１機器の領域内に配置されて、前記ネジがネジ取付孔から抜ける前に前記第１機器の構成部品に当接するように、前記ネジ取付部材が前記第１機器の下方に配設されていることを特徴とする流体用機器の取り付け構造。

Images