JP2006308050A - Connection structure for integrated panel and fluid device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積パネルと流体デバイスとの接続構造に係り、詳しくは、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水、或いは洗浄液の配管系等において今後需要が見込まれる流体用の集積パネルと、ポンプ、バルブ、アキュムレータ等の流体デバイスとをガスケットを介してシール状態で連通接続させるための接続構造に関するものである。 The present invention relates to a connection structure between an integrated panel and a fluid device, and more specifically, a high-purity liquid or ultrapure water handled in manufacturing processes in various technical fields such as semiconductor manufacturing, medical / pharmaceutical manufacturing, food processing, chemical industry, and the like. Alternatively, the present invention relates to a connection structure for connecting a fluid integrated panel, which is expected to be demanded in the piping system of cleaning liquid, and a fluid device such as a pump, a valve, and an accumulator in a sealed state via a gasket.
上記接続構造として、例えば、流体デバイスの一例であるバルブと、流体通路が内部形成された集積パネルとを一対の給排流路どうしを連通させて接続連結するものがあり、特許文献1や特許文献2において開示された接続構造が知られている。特許文献1で開示される接続構造は、一対の給排流路を近接させて配列し、夫々に独立したリング状のガスケットを介して複数のボルトで液密に接続連結させるものであり、特許文献2で開示される接続構造は、一対の給排流路を近接させて配列し、それら一対の給排流路に対応する一対の流路孔を有した単一のガスケットを単一の外ねじナットを用いて接続連結させるものである。
As the above connection structure, for example, there is one in which a valve, which is an example of a fluid device, and an integrated panel in which a fluid passage is formed are connected by connecting a pair of supply / exhaust flow paths to each other. A connection structure disclosed in
特許文献1や2に開示されている接続構造は、いずれも多数の流体機器を流体ブロックに集積させて取付ける構造、いわゆる集積配管構造を採るものであり、これは配管系全体のコンパクト化やモジュール化が可能となる点で有用なものである。そこで、コンパクト化やモジュール化をさらに促進させるには、流体デバイス単品の小型化は勿論であるが、その流体デバイス自体のコンパクト化が実現されたその次には、集積パネルと流体デバイスとの接続構造をコンパクト化することに対する要求が生じると予測される。
そこで、本発明の目的は、上述した利点を有する集積パネルを用いた配管系における集積化を促進すべく、さらにコンパクト化が可能となる集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提案し、実現させる点にある。 Accordingly, an object of the present invention is to propose and realize a connection structure between an integrated panel and a fluid device that can be made more compact in order to promote integration in a piping system using the integrated panel having the above-described advantages. In the point.
請求項1に係る発明は、集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、管状の流体通路3a又は環状の流体通路と一以上の環状の流体通路4aとが同心状に形成されて開口する第1流体給排口部1Aを備えた集積パネル1の前記第1流体給排口部1Aと、管状の流体通路7又は環状の流体通路と一以上の環状の流体通路8とが同心状に形成されて開口する第2流体給排口部2Aを備えた流体デバイス2の前記第2流体給排口部2Aとを、それぞれの複数の流体通路3a,4a,7,8が相対応され、かつ、前記第1流体給排口部1Aと前記第2流体給排口部2Aの間に介在される複数のリング状のガスケットG1,G2によって各流体通路3a,4a,7,8がシールされる状態で連通接続するにあたり、
前記第1流体給排口部1A及び前記第2流体給排口部2Aには、各端面に開口する前記各流体通路3a,4a,7,8の外径側部分に環状突起21,11,41,31が形成され、
前記各ガスケットG1,G2は、前記第1,第2流体給排口部1A,2Aの相対応する前記流体通路3a,4a,7,8どうしを連通すべく形成された流体経路W1,W2と、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面に形成された前記環状突起21,11,41,31のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路W1,W2の外径側部分に形成された一対の環状溝51,61とを有する可撓性を備えた材料から構成されており、
前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記複数のガスケットG1,G2を介して引寄せられて、前記第1流体給排口部1Aの前記環状突起21,41と前記各ガスケットG1,G2の一端の環状溝51,61とが、及び前記第2流体給排口部2Aの前記環状突起11,31と前記各ガスケットG1,G2の他端の前記環状溝51,61とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部10が形成された接合状態を維持する維持手段Iが装備されるとともに、
前記複数のガスケットG1,G2のうち、前記接合状態において内径側及び外径側の双方に前記流体通路が存在する中間ガスケットG1は、これの外周部55aが前記中間ガスケットG1の外径側に存する前記第1流体給排口部1Aの前記環状の流体通路8及び前記第2流体給排口部2Aの前記環状の流体通路4aを連通する環状の流体経路W2を形成するための壁面となる状態に形成されていることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device, the
In the first fluid supply /
Each of the gaskets G1 and G2 has fluid paths W1 and W2 formed to communicate the
The first fluid supply /
Among the plurality of gaskets G1 and G2, the intermediate gasket G1 in which the fluid passage exists on both the inner diameter side and the outer diameter side in the joined state has an outer
請求項2の構成は、請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面における前記環状突起21,11,41,31の内及び外径側に、前記ガスケットG1,G2における前記環状溝51,61を形成するために軸心P方向に突出形成された内外の周壁端部52,53,62,63が、前記環状溝51,61と前記環状突起21,11,41,31との嵌合によって拡がり変形するのを抑制又は阻止する環状押え部分22,23,12,13,42,43,32,33が形成されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the first aspect, the
請求項3の構成は、請求項2に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記周壁端部52,53,62,63と前記環状押え部分22,23,12,13,42,43,32,33とが前記接合状態においては圧接されてシール部S2を形成するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the second aspect, the peripheral
請求項4の構成は、請求項3に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記環状押え部分22,23,12,13,42,43,32,33は、これと前記環状突起21,11,41,31とで囲まれた谷部24,25,14,15,44,45,34,35が奥窄まり状となるように前記環状突起側の側周面が傾斜したテーパ周面22a,23a,12a,13a,42a,43a,32a,33aを有する先窄まり状の環状突起に形成されており、前記周壁端部52,53,62,63は、前記環状押え部分22,23,12,13,42,43,32,33のテーパ周面22a,23a,12a,13a,42a,43a,32a,33aに当接するテーパ周面52a,53a,62a,63aを有して前記谷部24,25,14,15,44,45,34,35に入り込み自在な先窄まり状の環状突起に形成されて、前記接合状態においては前記周壁端部52,53,62,63が前記谷部24,25,14,15,44,45,34,35に入り込んで前記両テーパ周面どうし22a,23a,12a,13a,42a,43a,32a,33a、52a,53a,62a,63aが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the third aspect, the annular
請求項5の構成は、請求項1〜4の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記ガスケットG1,G2の断面形状が、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aの軸心P方向に沿う中心線Z、及び、その中心線Zに直交する中心線Xの双方に関して線対称となる略H型形状を呈するものに構成されていることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to any one of the first to fourth aspects, the gaskets G1 and G2 have a cross-sectional shape that is the first and second fluid supply / discharge. It is configured to have a substantially H-shape that is line symmetric with respect to both the center line Z along the axis P direction of the
請求項6の構成は、請求項1〜5の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Iは、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されていることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to any one of the first to fifth aspects, the maintaining means I includes the first fluid supply /
請求項7の構成は、請求項6に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Iが、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとの少なくともいずれか一方の端部2A(又は1A)に形成された外向きフランジ9と、この外向きフランジ9に形成される貫通孔9aと、この貫通孔9aを通して前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとのいずれか他方1A(又は2A)に設けられたナット部67に螺着されるボルト66とを有して構成されており、
前記ボルト66を前記ナット部67に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記複数のガスケットG1,G2を介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the sixth aspect, the maintaining means I is provided between the first fluid supply /
The first fluid supply /
請求項8の構成は、請求項6に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記維持手段Iが、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか一方1A(又は2A)の外周部に形成された雄ネジ部1nに螺合自在な雌ネジ部81nを備えた筒状ナット81と、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか他方2A(又は1A)の端部に形成された外向きフランジ9に前記第1,2流体給排口部1A,2Aの軸心P方向で干渉するよう前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aのいずれか他方2A(又は1A)の端部に外嵌された割型リング82とから成り、
前記筒状ナット81の一端部には、前記外向きフランジ9の通過は許容し、かつ、前記割型リング82とは前記軸心P方向で干渉する開口部83aを有する内向きフランジ83が形成されており、
前記筒状ナット81の前記雄ネジ部1nへの締付け操作によって、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記複数のガスケットG1,G2を介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
The structure of
An
The first fluid supply /
請求項9の構成は、請求項1〜8の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記ガスケットG1,G2がフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to any one of the first to eighth aspects, the gaskets G1 and G2 are made of a fluororesin. It is.
請求項10の構成は、請求項1〜9の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造において、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aがフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to any one of the first to ninth aspects, the first and second fluid supply /
請求項1の発明によれば、二以上の流体通路を同心状に多重配管することにより、複数の流体通路を独立して配列する構造に比べて接続構造部分のコンパクト化を図ろうとする手段である。第1、2流体給排口部にそれぞれに形成された環状突起と、ガスケットの一端面及び他端面にそれぞれ形成された環状溝とが互いに嵌り合って嵌合シール部を形成するので、第1,2流体給給排口部間からの液漏れを阻止できて優れたシール性を得ることが可能になる。例えば、半導体製造設備における洗浄装置の配管系統にこのような接続構造を用いれば、良好なシール性を確保し得ながら装置の占有面積を減少できてコスト上有利であるとともに、大流路が確保されることによって循環流量を多くし、薬液の高純度化を高めて歩留まり向上に寄与できるという効果を奏することが可能である。
そして、維持手段によって、両流体給排口部どうしが互いにガスケットを介して引寄せられた接合状態を維持できるので、集積パネルと流体デバイスとが液漏れなく良好なシール性を確保し得る状態を長期に亘って維持可能となり、信頼性に優れる集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the connecting structure portion can be made more compact than the structure in which a plurality of fluid passages are arranged independently by concentrically connecting two or more fluid passages. is there. Since the annular projections formed on the first and second fluid supply / exhaust port portions and the annular grooves respectively formed on one end surface and the other end surface of the gasket are fitted to each other to form a fitting seal portion, , It is possible to prevent liquid leakage from between the two fluid supply / discharge ports and obtain excellent sealing performance. For example, if such a connection structure is used in the piping system of a cleaning device in a semiconductor manufacturing facility, the area occupied by the device can be reduced while ensuring good sealing performance, and a large flow path is secured. As a result, it is possible to increase the circulation flow rate, increase the purity of the chemical solution, and contribute to the yield improvement.
Further, since the maintaining means can maintain the joined state in which the fluid supply / exhaust ports are attracted to each other via the gasket, the integrated panel and the fluid device can maintain a good sealing property without liquid leakage. It is possible to provide a connection structure between an integrated panel and a fluid device that can be maintained for a long period of time and has excellent reliability.
ところで、凹に凸を挿入しての嵌合構造においては、例えこれら両者が互いに同じ材質のものであっても、凸側の部材は殆ど変化(圧縮変形)せず、凹側の部材が拡がり変形する傾向のあることが一般に知られている。そこで、本請求項1においては、流体デバイスに凸である環状突起を、かつ、ガスケットに凹である環状溝を形成する構成としてあるので、クリープや経時変化によって変形するのは、流体デバイスに比べて小さな部品であるガスケット側であって流体デバイス側は殆ど変形しないから、ガスケットを交換することで長期に亘って良好なシール性能を維持し得る利点が廉価に実現できる効果がある。加えて、ガスケットの内外に流体通路が形成されることとなる中間ガスケットにおいては、その内周部だけでなく、外周部も流体経路の壁面に兼用される構造としたので、内外で隣り合う流体通路の間隔は中間ガスケットの厚みだけとなって、複数の流体通路を極力径方向に近づけて配置することが可能になり、集積パネルと流体デバイスとの接続構造部分の一層のコンパクト化が可能となる利点がある。その結果、複数の流体通路を同心状に配列して接続させる集積パネルと流体デバイスとの接続構造を実現できたことにより、モジュール化やコンパト化に有利な流体デバイスの集積化を促進するに寄与できるとともに、良好なシール性能を長期に亘って維持できて信頼性に優れ、しかもさらにコンパクト化が可能となる集積パネルと流体デバイスとの接続構造を提供することができる。 By the way, in the fitting structure in which the convex is inserted into the concave, even if both of them are made of the same material, the convex member hardly changes (compression deformation), and the concave member expands. It is generally known that there is a tendency to deform. Therefore, in the first aspect of the present invention, since the annular protrusion that is convex on the fluid device and the annular groove that is concave on the gasket are formed, the deformation due to creep or change with time is less than that of the fluid device. Since the gasket is a small component and the fluid device side is hardly deformed, the advantage of maintaining good sealing performance over a long period of time can be realized at low cost by replacing the gasket. In addition, the intermediate gasket in which the fluid passage is formed inside and outside of the gasket has a structure in which not only the inner peripheral portion but also the outer peripheral portion is also used as the wall surface of the fluid path. The interval between the passages is only the thickness of the intermediate gasket, and it becomes possible to arrange a plurality of fluid passages as close to the radial direction as possible, and the connection structure portion between the integrated panel and the fluid device can be made more compact. There are advantages. As a result, it was possible to realize a connection structure between an integrated panel that connects a plurality of fluid passages concentrically and a fluid device, thereby contributing to the promotion of integration of fluid devices that are advantageous for modularization and compaction. In addition, it is possible to provide a connection structure between an integrated panel and a fluid device that can maintain good sealing performance over a long period of time, is excellent in reliability, and can be further downsized.
請求項2の発明によれば次のような作用効果がある。前述したように、凹凸嵌合においては凹側が広がり変形し易い傾向があるから、それは即ち本発明においては環状溝を形成するためにガスケットに形成される内外の周壁端部が拡がり変形することを意味している。そこで、その周壁端部の拡がり変形を抑制又は阻止する環状押え部分を第1及び第2流体給排口部に形成してあるから、周壁端部の拡がり変形が解消又は軽減されて環状突起と環状溝とが強い圧接力でもって嵌合でき、これら両者の嵌合による優れたシール機能を所期どおりに発揮させることができる。しかも、環状押え部分が存在することによって周壁端部の剛性不足を補うことができるので、これらが存在しない場合にくらべてガスケットの周壁端部の厚みを薄くすることが可能であるから、ガスケットの幅寸法を小さくして、同心状に配列される複数の流体通路の全体径のコンパクト化、つまりは集積パネルと流体デバイスとの接続構造としてのさらなるコンパクト化が図れるという利点も得られる。
According to invention of
請求項3の発明によれば、接合状態においては、第1及び第2流体給排口部の環状突起と、各ガスケットの一端面又は他端面の環状溝との圧接によるシール部が形成されるので、それによってよりシール性に優れる嵌合シール部が構成され、シール性能に優れる集積パネルと流体デバイスとの接続構造とすることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、接合状態においては、第1及び第2流体給排口部の環状突起と、各ガスケットの一端面又は他端面の環状溝との嵌合部分の内径側及び外径側に、第1及び第2流体給排口部のテーパ周面とガスケットのテーパ周面とが圧接される構成が存在しており、それらテーパ周面どうしの当接により、接続構造部分のコンパクト化(請求項2)とシール性能向上(請求項3)との双方の効果を得ることができる。加えて、テーパ周面どうしを当接させる構造であるから、各流体デバイスとガスケットとを強く押し付けるに従って圧接力が増し、上記コンパクト化及びシール性能向上の効果をより強化できるという利点があり、それによってテーパ周面どうしの間における液溜りの生じない接続構造とすることが可能である。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、ガスケットが上下左右に線対称となる断面が略H型のものに形成されるので、例えば非対称形状のものに比べてガスケットの製作が容易化されるとともに、各流体デバイスに嵌合される場合のバランス(強度バランス、組付けバランス)に優れたものにできる。また、それによってガスケットの種類としては1種類で済む利点もある。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、維持手段Iは多重配管接合構造の接合状態を維持するだけでなく、第1流体給排口部と第2流体給排口部とを引寄せて接合状態を得るための引寄せ機能も発揮できるので、他に引寄せ手段を用意する必要が無くなり、全体としての組付け手間の省略化やコストダウンが可能となる利点がある。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、両流体給排口部の少なくとも一方に孔付きの外向きフランジを形成すれば、その孔を通すボルトと、相手方の流体給排口部に設けられるナット部とを設けるだけの簡単な手段で両流体給排口部どうしの引寄せ及び維持が行えるようになる。つまり、構造簡単で廉価な引寄せ機能付き維持手段としながら種々の利点を有する流体機器どうしの接続構造を得ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, if an outward flange with a hole is formed in at least one of the fluid supply / exhaust port portions, a bolt through which the hole is passed, and a nut portion provided in the other fluid supply / discharge port portion, It is possible to draw and maintain the two fluid supply / exhaust ports by a simple means simply by providing the two. That is, it is possible to obtain a connection structure between fluid devices having various advantages while having a simple structure and a low-priced maintaining means with a drawing function.
請求項8の発明によれば、第1,2流体給排口部のいずれか一方の端部に形成された外向きフランジに割型リングを介して係合されている筒状ナットを、もう一方の第1,2流体給排口部の雄ネジに螺進させるだけの簡単な操作により、第1,2流体給排口部の環状突起とガスケットの環状溝とを嵌合させて集積パネルと流体デバイスとをシール状態で連通接続することができるとともに、筒状ナットの螺進を止めるだけで、その接続状態を維持することができる便利で扱い易い引寄せ機能付き維持手段が、コンパクトで場所を取らない合理的なものとして得られる。 According to the eighth aspect of the present invention, the cylindrical nut engaged with the outward flange formed at either one of the first and second fluid supply / exhaust port portions via the split ring is already provided. An integrated panel in which the annular protrusions of the first and second fluid supply / exhaust ports and the annular groove of the gasket are fitted by a simple operation by simply screwing them into the male threads of the first and second fluid supply / discharge ports. The fluid device and the fluid device can be connected in a sealed state, and it is possible to maintain the connection state simply by stopping the screwing of the cylindrical nut. It is obtained as a reasonable one that does not take up space.
また、筒状ナットは第1流体給排口部又は第2流体給排口部の端部に外嵌装着及び離脱が自在であり、外嵌装着状態では外向きフランジ及び割型リングの双方に軸方向で干渉するから、筒状ナットによる第1,2流体給排口部どうしの直接接続を可能にしながら、割型リング及び筒状ナットを第1又は第2流体給排口部に後付け装着することが自在である。加えて、少ない部品数で、かつ、部品の種類として1種類で済む経済的、合理的なものとしながら筒状ナットの締付け力を確実に外向きフランジに伝達することができる。従って、第1又は第2流体デバイスの製造時に筒状ナットを流体給排口部に外嵌装着させておく、という難しい製造手段を採ることなく、筒状ナットを用いて集積パネルと流体デバイスとの接続操作が簡単で便利に行える。 Further, the cylindrical nut can be externally fitted and detached at the end of the first fluid supply / exhaust port or the second fluid supply / exhaust port, and in the externally fitted state, both the outward flange and the split ring are attached. Since it interferes in the axial direction, the split ring and cylindrical nut are retrofitted to the first or second fluid supply / exhaust port while enabling direct connection between the first and second fluid supply / discharge ports using the cylindrical nut. You can do it freely. In addition, it is possible to reliably transmit the tightening force of the cylindrical nut to the outward flange with a small number of parts and only one kind of parts that is economical and reasonable. Therefore, the integrated panel and the fluid device can be formed using the cylindrical nut without taking the difficult manufacturing means of fitting the cylindrical nut to the fluid supply / exhaust port when the first or second fluid device is manufactured. Connection operation is easy and convenient.
請求項9や10の発明によれば、ガスケットや両流体給排口部が耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても管継手構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性が維持できるようになる。尚、フッ素系樹脂は、水素原子の一個以上をフッ素で置換したエチレンおよびその誘導体の重合によって得られる樹脂状物質であり、高温にも安定で、撥水性に優れる。また摩擦係数が小さく、耐薬品性もきわめて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。 According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the gasket and both fluid supply / discharge ports are formed of a fluorine-based resin having excellent chemical resistance and heat resistance, the fluid is a chemical solution or a chemical liquid. Even if it is a high-temperature fluid, the pipe joint structure portion is not deformed and does not easily leak, and good sealing performance can be maintained. The fluororesin is a resinous substance obtained by polymerization of ethylene and derivatives thereof in which one or more hydrogen atoms are substituted with fluorine, and is stable at high temperatures and excellent in water repellency. Further, it is preferable in that it has a small coefficient of friction, extremely high chemical resistance, and high electrical insulation.
以下に、本発明による集積パネルと流体デバイスとの接続構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1,2は実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を示す全体図と要部断面図、図3は第1ガスケットと第1流体給排口部との詳細な嵌合構造を示す要部の断面図、図4は実施例2による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を示す全体図、図5,6は第1別構造による維持手段の半欠截断面図と組付説明図、図7,8は第2別構造による維持手段の半欠截断面図と組付説明図、図9は第3別構造による維持手段の断面図である。
Embodiments of a connection structure between an integrated panel and a fluid device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are an overall view and a cross-sectional view of an essential part showing a connection structure between an integrated panel and a fluid device according to
〔実施例1〕
実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図1、図2に示す。この集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、複数の管状の流体通路3,4が内部形成された集積パネル1と、これの上面1aに内外の計2個のリング状のガスケットG1,G2を介して搭載されるバルブ(開閉バルブ、ストップバルブ等)2とに跨って構成された縦向きの軸心Pを共有する同心状二重流路型のものである。
[Example 1]
The connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the first embodiment is shown in FIGS. The connection structure between the integrated panel and the fluid device includes an
集積パネル1は、図1、図2に示すように、PFAやPTFE等のフッ素樹脂製のパネル材(又はブロック材)5の内部に、パネル上面1aに開口する上下向きの縦通路3aと横向きの横通路3bとから成る管状の供給側流体通路3と、縦通路3aの外径側に形成されてパネル上面1aに開口する環状の縦リング通路4aとこれの底部に連通される横向きの横通路4bとで成る排出側流体通路4とが形成されたものである。この集積パネル1における給排流体通路3,4が二重配管状に開口する部分を第1流体給排口部1Aと称するものとし、この第1流体給排口部1Aにおいては、管状の縦通路3aと環状の縦リング通路4aとが互いに同一の軸心Pを有する同心状の通路に形成されている。また、第1流体給排口部1Aには、その上端面に開口する各流体通路3,4の外径側部分のそれぞれには、軸心Pを中心とする環状で、かつ、上方に突出した内外の環状突起21,41を有する下第1シール端部t21及び下第2シール端部t22が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
バルブ(流体デバイスの一例)2は、図1、図2に示すように、PFAやPTFE等のフッ素樹脂製で上下方向視形状が円形のバルブケース6を有しており、そのバルブケース6の下端部は、底面6aに開口する状態でその中心に縦向きに配された管状の供給側流体通路7と、この供給側流体通路7の外径側に形成されて底面6aに開口する状態で縦向きに配された環状の排出側流体通路8とを有した第2流体給排口部2Aに形成されている。つまり、この第2流体給排口部2Aにおいては、管状の供給側流体通路7と環状の排出側流体通路8が互いに同一の軸心Pを有する同心状の通路に形成されている。そして、バルブケース6下端の外周部には、一対のボルト挿通孔9aを有するPFAやPTFE等のフッ素樹脂又はその他の材料による取付フランジ9が融着によって一体化されている。尚、バルブケース6と取付フランジ9とは、切削加工や成形加工によって一体形成された一体型のものでも良い。また、第2流体給排口部2Aには、その下端面に開口する各流体通路7,8の外径側部分のそれぞれには、軸心Pを中心とする環状で、かつ、上方に突出した内外の環状突起11,31を有する上第1シール端部t11及び上第2シール端部t12が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the valve (an example of a fluid device) 2 has a
内外のガスケットG1,G2は径が異なるのみで断面形状は同一のものに形成されている。その構造を内側の第1ガスケットG1を例に挙げて説明する。尚、説明を省略する外側の第2ガスケットG2には、第1ガスケットG1に対応する箇所には対応した符号を付す(例:54a→64a)ものとする。さて、第1ガスケットG1は、第1,第2流体給排口部1A,2Aの相対応する流体通路である縦通路3a及び供給側流体通路7どうしを連通すべく形成された管状の流体経路W1と、第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面に形成された上第1シール端部t11の環状突起11と上第2シール端部t12の環状突起31のそれぞれに嵌合すべく流体経路W1の外径側部分に形成された上下一対の環状溝51,51とを有するPFAやPTFE等のフッ素樹脂製のものに構成されている。
The inner and outer gaskets G1 and G2 are formed to have the same cross-sectional shape except for the diameters. The structure will be described by taking the inner first gasket G1 as an example. In addition, the code | symbol corresponding to the location corresponding to the 1st gasket G1 is attached | subjected to the outer 2nd gasket G2 which abbreviate | omits description (example: 54a-> 64a). The first gasket G1 is a tubular fluid path formed so as to communicate the
つまり、第1ガスケットG1の断面形状は、上下一対の環状溝51,51と、これら環状溝51,51を形成するための内周壁54及び外周壁55とを有するとともに、上下の環状溝51,51は深さ及び幅が同一となる上下対称であり、かつ、内及び外周壁54,55も左右対称であって、第1及び第2流体給排口部1A,2Aの軸心P方向に沿う縦中心Z、及び、その縦中心線Zに直交する横中心線Xの双方に関して線対称(ほぼ線対称でも良い)となる略H状の形状に形成されている。内周壁54の上下端部は、内周面54aである流体経路W1の上下端部が先拡がり状に外向き傾斜するテーパ内周面52a,52aに形成されるとともに、外周壁55の上下端部も、その外周面55aの上下端部が内向き傾斜するテーパ外周面53a,53aに形成されている。
That is, the cross-sectional shape of the first gasket G1 has a pair of upper and lower
集積パネル1の第1流体給排口部1Aの下第1及び下第2シール端部t21,t22の環状突起21,41及びバルブ2の第2流体給排口部2Aの上第1及び上第2シール端部t11、t12における環状突起11,31の内及び外径側に、各ガスケットG1,G2における環状溝51,61を形成するために軸心P方向に突出形成された内外の周壁端部52a,53a,62a,63aが、相対応する環状溝51,61と相対応する環状突起11,21,31,41との嵌合によって拡がり変形するのを阻止する環状押え突起(環状押え部分の一例)12,13,22,23,32,33,42,43が形成されている。
Upper first and upper
上記環状押え突起に関する構造を、第1ガスケットG1と上第1シール端部t11とについて説明する。内外の環状押え突起12,13は対称のものであり、これらと環状突起11とで囲まれた谷部14,15が奥窄まり状(上窄まり状)となるように環状突起側の側周面が傾斜したテーパ外周面12a及びテーパ内周面13aを有する先窄まり状の環状突起に形成されている。つまり、上第1シール端部t11は、環状時突起11とその内外の両側に形成される環状押え突起12,13及び谷部14,15の総称である。
The structure relating to the annular pressing protrusion will be described with respect to the first gasket G1 and the upper first seal end t11. The inner and outer
第1ガスケットG1の内外の周壁54,55の上端部は、環状押え突起12,13のテーパ外周面12aとテーパ内周面13aのそれぞれに当接するテーパ内周面52aとテーパ外周面53aを有して14,15に入り込み自在な先窄まり状の環状シール突起(周壁端部の一例)52,53を有し、接合状態(図1参照)においては、内外の周壁54,55の上端部である環状シール突起52,53が対応する谷部14,15に入り込み、上第1シール端部t11のテーパ外周面12aと第1ガスケットG1のテーパ内周面52aとが圧接され、かつ、上第1シール端部t11のテーパ内周面13aと第1ガスケットG1のテーパ外周面53aとが圧接されるように構成されている。
The upper end portions of the inner and outer
つまり、第1ガスケットG1の上端部には、環状溝51とその内外の環状シール突起52,53とで上シール部g11が形成されており、同様に下端部には下シール部g12が形成されている。上シール部g11は上第1シール端部t11と嵌合して嵌合シール部10を形成し、下シール部g12は下第2シール端部t21と嵌合して嵌合シール部10を形成する。同様に、第2ガスケットにも上シール部g21と下シール部g22とが形成されており、それぞれ上第2シール端部t12と下第2シール端部t22と嵌合して嵌合シール部10を形成する。
That is, the upper seal portion g11 is formed at the upper end portion of the first gasket G1 by the
嵌合シール部10の嵌合構造を、上第1シール端部t11と第1ガスケットG1の上シール部g11について詳細に説明すると、図2、図3に示すように、内外の谷部14,15どうし、及び内外の環状シール突起52,53どうしは互いに対称であって、内外の谷部14,15全体の挟角α°と内外の環状シール突起52,53全体の向い角β°との間には、α°<β°という関係が設定されており、好ましくはα°+(20〜40°)=β°という関係に設定すると良い。この構成により、上第1シール端部t11の上環状突起11と環状溝51とが嵌り合った接合状態(後述)では、上内環状押え突起12と上内環状シール突起52とは、それらのテーパ外周面12aとテーパ内周面52aとが最内径側部分で圧接される状態となり(図3の仮想線を参照)、流体通路W1を通る流体がこれら外内のテーパ周面12a,52aどうしの間に入り込むのことをも阻止する二次シール部S2として機能する利点が得られる。
The fitting structure of the
そして、上環状突起11の幅d1と上環状溝51の幅d2との間には、d1>d2という関係が設定されており、好ましくはd1×(0.75〜0.85)=d2という関係に設定すると良い。そして、上環状突起11の突出長さh1と上環状溝51の深さh2との間にはh1<h2という関係が設定されている。これらの構成により、上環状突起11と上環状溝51とが、詳しくは、上環状突起11の内外の両側周面と相対応する上環状溝51の内外の側周面とが強く圧接され、流体の漏れを阻止する優れたシール性能を発揮する一次シール部S1が形成されるとともに、上内環状押え突起12のテーパ外周面12aと上内環状シール突起52のテーパ内周面52aとが必ず当接することになり、前述した二次シール部S2が良好に形成される利点がある。
A relation d1> d2 is set between the width d1 of the upper
また、環状押え突起12,13の先端、及び環状シール突起52,53の先端はピン角とならないようにカットされた形状、即ち、傾斜カット面12b,13b、並びにカット面52b,53bに形成されている。これらの構成により、上内環状押え突起12の先端が流体通路W1側に若干広がり変形したとしても、もともとカットされた形状であることから、流体通路W1途中に大きく開いた断面三角形状の凹みができるだけとなり、その凹みに存在する流体が容易に流れ出すようになって実質的に液溜りが生じないようになる。加えて、その凹みの開き角度、即ち、傾斜カット面12bとテーパ内周面52aとの挟角は十分に大きく、表面張力による液溜りのおそれも回避される。また、環状突起11先端の内角及び外角は面取り加工された形状11aとしてあるので、幅の狭い環状溝51への圧入移動をかじり等の不都合なく円滑に行えるものとなっている。
In addition, the tips of the
嵌合シール部10についてさらに詳述する。図2、図3に示すように、環状押え突起12,13における環状突起側のテーパ周面12a,13aの開き角(谷部14,15の開き角)Dは50〜70度の範囲の値(50°≦D°≦70°)に設定されており、環状シール突起52,53のテーパ周面52a,53aの尖り角Eは60〜80度の範囲の値(60°≦D°≦80°)に設定されている。そして、開き角Dと尖り角Eとには、開き角Dに10〜20度を加えたものが尖り角Eとなる[D°+(10〜20°)=E°]ように設定されている。より好ましい値としては、開き角Dが69〜71度(D°=70±1°)、尖り角Eが79〜81度(E°=80±1°)、及び尖り角Eは開き角D+9〜11度(E°−D°=10±1°)に設定すると良い。
The
また、環状押え突起12,13の傾斜カット面12b,13bのカット角Dsは49〜51度(Ds°=50°±1°)に設定されており、周壁端部52,53の先端カット面52b,53bの迎え角Esは124〜126度(Es°=125°±1°)に設定されている。このような角度設定により、テーパ外周面12aとテーパ内周面52a及びテーパ内周面13aとテーパ外周面53aの夫々は環状の線接触状態で当接されるようになり、シールリップ効果が二次シール部S2において発揮されるようになる。
Further, the cut angle Ds of the inclined cut surfaces 12b and 13b of the
つまり、前記第1流体給排口部1Aと前記第2流体給排口部2Aとが互いに引寄せられる方向である引寄せ方向に対する前記環状シール突起(周壁端部)52,53のテーパ周面52a,53a(テーパ内周面52a、テーパ外周面53a)の尖り角Eが、前記引寄せ方向に対する前記環状押え突起12,13における環状突起11側のテーパ周面12a,13a(テーパ外周面12a、テーパ内周面13a)の開き角Dに10〜20度、好ましくは10度又はほぼ10度加えた値に設定されている。そして、前記尖り角Eが60〜80度、好ましくは80度又はほぼ80度に設定されている。
In other words, the tapered peripheral surfaces of the annular seal protrusions (peripheral wall end portions) 52 and 53 with respect to the drawing direction, which is the direction in which the first fluid supply /
このように尖り角E及び開き角Dを90度に近い鈍角的な値に設定する構成とすれば、環状押え突起12,13は、その径方向幅に比べて引寄せ方向(軸方向)の突出量が小さくなって相対的に強度、剛性が向上することとなり、環状シール突起52,53の拡がりを規制しながらも、自身(環状押え突起12,13)が径方向へ拡がり変形するおそれをより効果的に抑制することができる利点がある。そして、環状シール突起52,53の谷部14,15への刺さり込みによってテーパ周面52a,53aが環状押え突起12,13を径方向に押し広げる分力を小さくでき、この点からも環状押え突起12,13の径方向への拡がり変形を抑制することができる。
When the sharp angle E and the opening angle D are set to obtuse values close to 90 degrees as described above, the
以上述べた嵌合シール部10の構造は、第1ガスケットG1の下側、及び第2ガスケットG2においても同様に構成されており、対応する箇所には対応する符号を付すものとする。第2ガスケットG2は、径は異なるが断面形状に関しては第1ガスケットG1のものと全く同じである。但し、第1及び第2流体給排口部1A,2Aの上第2シール端部t12と下第2シール端部t22については、その外周側に流体通路が存在しないので、それぞれ上第1シール端部t11と下第2シール端部t21とやや形状が異なる。
The structure of the
即ち、上第2シール端部t12に関しては、環状押え突起33のテーパ内周面33aに続く状態で、バルブケース6の下端部を形成するための下端内周部6bが存在している点である。この下端内周部6bは、第2ガスケットG2の上シール部g21を上第2シール端部t12に嵌め合わす際のガイドとして機能するとともに、テーパ内周面33aと共に第2ガスケットG2の外周壁65の拡がり変形を阻止する機能も発揮可能である。そして、下第2シール端部t22に関しては、外側の環状押え突起43の外周側にパネル材5が連続して存在している点であり、下シール部g22と下第2シール端部t22との嵌め合せ時に、第2ガスケットG2の下シール部g22の外環状シール突起63の拡がり変形がテーパ内周面43aによって阻止される作用効果が強化されるようになる。
That is, with respect to the upper second seal end t12, there is a lower end inner
一方、第1及び第2ガスケットG1,G2のうち、接合状態において内径側及び外径側の双方に流体通路7,8が存在する中間ガスケットである第1ガスケットG1は、これの外周部である外周面55aが、第1ガスケットG1の外径側に存する第1流体給排口部1Aの環状の流体通路4aと第2流体給排口部2Aの環状の流体通路8とを連通する環状の流体経路W2を形成するための壁面となる状態に形成されている。このように第1ガスケットG1の内外周面54a,55aの双方が流体通路W1,W2を形成する壁面を兼ねる構成とすれば、「第1ガスケットG1の厚み」=「環状流体通路3a,7と管状流体通路4a,8との間隔」となり、第1及び第2流体給排口部1A,2Aの接続部をよりコンパクト化することが可能になる。
On the other hand, of the first and second gaskets G1 and G2, the first gasket G1, which is an intermediate gasket in which the
なお、図1に仮想線で示すように、第2ガスケットG2の外周壁65に横突出するリング状の脱着フランジ1fを一体形成しておけば、第1又は第2流体給排口部1A,2Aから第2ガスケットG2を抜出す際に、工具や手指でフランジ1fを引張る等して外し易くすることができるという利点がある。この場合、脱着フランジ1fの厚みは、接合状態における第1及び第2流体給排口部1A,2Aどうしの間隙よりも小さい値とする。
In addition, as shown by the phantom line in FIG. 1, if the ring-shaped attachment /
次に、維持手段Iについて説明する。維持手段Iは、図2、図3に示すように、集積パネル1の第1流体給排口部1Aとバルブ2の第2流体給排口部2Aとが互いに第1及び第2ガスケットG1,G2を介して引寄せるとともに、その引寄せ作用によって、第1流体給排口部1Aの上第1シール端部t11及び上第2シール端部t12と、第1及び第2ガスケットG1,G2の上シール部g11,g21とが、及び第2流体給排口部2Aの下第1及び下第2シール端部t21,t22と、第1及び第2ガスケットG1,G2の下シール部g12,g22とがそれぞれ嵌め合わされて各嵌合シール部10が形成される接合状態を維持するものに構成されている。即ち、第2流体給排口部2Aの環状突起11,31と第1及び第2ガスケットG1,G2の上側の環状溝51,61とが、及び第1流体給排口部1Aの環状突起21,41と第1及び第2ガスケットG1,G2の下側の環状溝51,61とがそれぞれ嵌め合わされる。
Next, the maintenance means I will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the maintaining means I includes a first fluid supply /
維持手段Iの具体構造は、第2流体給排口部2Aの取付フランジ9のボルト挿通孔9aに挿通される一対のボルト66と、一対のボルト挿通孔9a,9aに対応して第1流体給排口部1Aに(パネル材5に)形成されたナット部67,67とで構成されており、ボルト66をナット部67に螺着させての締め付け操作により、バルブ2を集積パネル1に引寄せ、かつ、その引寄せ状態を維持することができる。また、経時変化やクリープ等が生じて各嵌合シール部10の圧接力が低下した場合には、ボルト66を増し締めすることで対処することができ、良好なシール性能を維持することが可能である。
The specific structure of the maintaining means I includes a pair of
〔実施例2〕
実施例2による集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、図4に示すように、集積パネル1と、流体デバイスの一例であるポンプ(洗浄装置循環ライン用のベローズポンプ等)2とをフランジ配管71を介して連通接続させるものである。内外のガスケットG1,G2を介した接続部自体の構成は実施例1によるもの同一であるので、主な符号だけを付すとともに、その詳細な説明は割愛する。
[Example 2]
As shown in FIG. 4, the connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the second embodiment is a flange pipe including the integrated
さて、集積パネル1については、排出側の流体通路4の取出し方向が、実施例1による集積パネル1の場合と逆になっている以外は基本的に同じ構造である。ただし、実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造は集積パネルの上面に構成されているに対して、この実施例2による接続構造は、集積パネル1の横側面に構成されている。ポンプ2の給排用の流体通路7,8は横側面に開口する構造であり、集積パネル1では一対の流体通路3,4が二重管構造であるに対して、縦に並んで配備される独立タイプのものである。
The
フランジ配管71は、前述の取付フランジ9を有するフランジ部72と、これに続く略二股状の管路部73とから成り、管路部73は、管状の供給側流体通路74を持つ供給側配管73Aと、管状の排出側流体通路75を持つ排出側の流体通路73Bとから構成されている。フランジ部72においては、供給側流体通路74が軸心Pを中心とする管状のものとして集積パネル1の縦通路3aに正対して開口されるとともに、集積パネル1の縦リング通路4aに正対して開口される環状通路部分75aが排出側流体通路75に連続する状態で形成されている。各流体通路74,75は融着等の手段によってポンプ2のイン側ポート76、及びアウト側ポート77に連通状態で接続連結されている。
The
このように、二重配管構造のフランジ部72と独立した2本の配管部73とを有するフランジ配管71を用いることにより、集積パネル1における二重配管構造の第1流体給排口部1Aと並列配置された一対のイン及びアウト側ポート76,77で成る第2流体給排口部2Aとを、即ち、集積パネル1とポンプ2とを、流体通路の開口構造が互いに異なるものどうしでありながらも、互いに近接させて無理なくコンパクトに連通接続させることができている。
Thus, by using the
〔実施例3〕
実施例3による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図5,6に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第1別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図5,6においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第1別構造による維持手段Iは、図5及び図6に示すように、集積パネル1の上面に形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aの外周部に雄ネジ1nを形成し、その雄ネジ1nに螺合自在な雌ネジ81nを備えた筒状ナット81と、バルブ2のバルブケース6の下端部に形成された外向きフランジ9に、環状の流体通路7の軸心P方向で干渉する二つ割り、または三つ割り以上の割型リング82とから構成されている。第1流体給排口部1Aの雄ネジ1nに雌ネジ81nを螺着させての筒状ナット81の締付け操作により、両流体給排口部1A,2Aを互いに2個のガスケットG1,G2を介して接近する方向に引寄せ可能に、かつ、引寄せ状態を維持可能な引寄せ機能付きの維持手段Iに構成されている。
Example 3
A connection structure between the integrated panel and the fluidic device according to the third embodiment is shown in FIGS. This is different from the first embodiment only in the maintenance means I, and the maintenance means I having the first separate structure will be described. 5 and 6, portions corresponding to those of the first embodiment shown in FIGS. As shown in FIGS. 5 and 6, the maintaining means I according to the first different structure is provided on the outer peripheral portion of the first fluid supply /
筒状ナット81のバルブ2側(上側)に形成される内向きフランジ83の開口部83aは、外向きフランジ9の通過を許容するに足りる最小限の内径寸法に設定されている。割型リング82の外径は、筒状ナット81に入り込み自在となるよう雌ネジ81nの内径よりも僅かに小さい寸法に設定され、かつ、内径は、バルブ2の円形の第2流体給排口部2Aの外径部に外嵌自在となる最小限の寸法に設定されている。この場合、割型リング82を装備するには、第2流体給排口部2Aにおける外向きフランジ9を除いた径の細い部分の軸方向長さが、筒状ナット81の軸方向長さと割型リング82の厚さとの和を上回る値とすることが必要である。具体的には、図6(b)に示すように、バルブケース6の付根部6tに当接させた状態の筒状ナット81と外向きフランジ9との間の長さd3が、割型リング82の厚さd4よりも大きいこと(d3>d4)が条件となる。
The opening 83 a of the
また、筒状ナット81における雌ネジ81nの内奥端部と内向きフランジ83との間に、割型リング82に軸方向に摺動自在で、かつ、割型リング82の幅寸法をカバーする軸心P方向長さを有する内周面部81mが軸心Pと同心にフラットな内周面に形成されている。すなわち、筒状ナット81の雌ネジ81nと内向きフランジ83との間における内径部81aが供給側流体通路7と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部81mの内径が断面矩形に形成された割型リング82の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に寸法設定される一方、第2流体給排口部2Aの外径部が供給側流体通路7と同心にフラットな外周面に形成され、かつ,その外径部の外径と、割型リング82の内径とがほぼ同一径に形成される。これにより、筒状ナット81を螺進させた際に割型リング82が傾いて抉るような状態になったり、外向きフランジ9に筒状ナット81の螺進による軸心P方向の押圧力がうまく伝わらなかったりする、という不都合が生じることが防止され、有効に外向きフランジ9を押して、第1、第2流体給排口部1A,2Aを互いに接近する方向に良好に引寄せることができるようにされている。
Further, between the inner back end portion of the
第1別構造の維持手段Iを用いて両流体給排口部1A,2Aどうしを接続連結する操作手順は次のようである。先ず、図6(a)に示すように、外向きフランジ9をやり過ごして筒状ナット81をバルブ2の第2流体給排口部2Aの外周に嵌装し、その最内奥側まで(付根部6tに当接するまで)移動させる。次いで、図6(b)に示すように、割型リング82を、外向きフランジ9と筒状ナット81の先端との間を通して第2流体給排口部2Aに外嵌装備させる。このとき又はその前に第1及び第2ガスケットG1,G2をいずれかの流体給排口部1A,2Aの端面に環状突起11,21,31,41と環状溝51,61との仮嵌合を介して装着させておいてもよい。次いで、両ガスケットG1,G2を介して第1流体給排口部1Aを第2流体給排口部2Aにあてがい、その状態で筒状ナット81をスライド移動させてから締付け操作[図6(c)参照]することにより、図5に示す接続状態が得られる。なお、図6においては、上下に積層される集積パネル1とバルブ2とを、図面記載都合により横倒し状態で描いてある。
The operation procedure for connecting and connecting the fluid supply /
〔実施例4〕
実施例4による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図7,8に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第2別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図7,8においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第2別構造の維持手段Iは、第1及び第2流体給排口部1A,2Aをその端面側ほど径が大きくなるように拡径して成る第1及び第2円錐台状端部1D,2Dと、第1円錐台状端部1Dのテーパ外周面1dに当接する第1テーパ内周面84a、及び、第2円錐台状端部2Dのテーパ外周面2dに当接する第2テーパ内周面84bとによって断面が略く字状を呈する内周面を有する一対の半割円弧部材84,84で成る割型押えリング85と、半割円弧部材84,84どうしを引寄せるボルト86及び一方の半割円弧部材84に形成されたナット87とを有して構成されている。
Example 4
7 and 8 show a connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the fourth embodiment. This is different from the first embodiment only in the maintaining means I, and the second different structure maintaining means I will be described. 7 and 8, portions corresponding to those of the first embodiment shown in FIGS. The second separate structure maintaining means I includes first and second
接合状態における第1円錐台状端部1Dと第2円錐台状端部2Dとに跨らせて一対の半割円弧部材84を被せた状態において、他方の半割円弧部材84の挿通孔に84hに通されたボルト86及びナット87の締め付けにより、一端が蝶番状に支点Qで枢支されている半割円弧部材84,84どうしが引寄せられることによるテーパ面どうしの当接による力によって、各流体給排口部1A,2Aどうしが互いに引寄せられる。割型押えリング85は、フッ素樹脂材から形成されのが好ましいが、アルミ合金等のそれ以外の材料から成るものでも良い。
In a state in which the pair of
第2別構造の維持手段Iを用いて両流体給排口部1A,2Aどうしを接続連結する操作手順は次のようである。先ず、図8(a)に示すように、先ず第1,第2流体給排口部1A,2Aを第1及び第2ガスケットG21,G2を介して軽く接続連結させる予備連結操作を行う。次に、その予備連結された第1及び第2円錐台状端部1D,2Dに割型押えリング85を被せてボルト86による締め付け操作を行う。このボルト86の締め付けにより、両ガスケットG1,G2が各流体給排口部1A,2Aに深く嵌り込み、図8(c)に示すように、集積パネル1とバルブ2との接続連結状態が得られる。
The operation procedure for connecting and connecting the fluid supply /
〔実施例5〕
実施例5による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図9に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第3別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図9においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第3別構造の維持手段Iは、集積パネル1の上面に、外周部に雄ネジ1nを有する状態で形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aと、第2流体給排口部2Aにおいて外周部に雄ネジ9nを有する状態でバルブケース6の下端部に形成されたフランジ部9と、これら両雄ネジ1n,9nに螺着自在な雌ネジ91n,92nを有する第1及び第2リングナット91,92と、これらリングナット91,92の外周溝91m、92mに嵌着可能な断面形状が略コ字状の係合リング93とから構成されている。
Example 5
FIG. 9 shows a connection structure between the integrated panel and the fluid device according to the fifth embodiment. This is different from the first embodiment only in the maintaining means I, and the third different structure maintaining means I will be described. In FIG. 9, portions corresponding to those in the first embodiment shown in FIGS. The third different structure maintaining means I includes a first fluid supply /
両リングナット91,92及び係合リング93の材質は、例えばPFAやPTFE等のフッ素樹脂製であり、ある程度の可撓性を有している。そこで第3別構造の維持手段Iを用いて両流体給排口部1A,2Aどうしを接続連結する手順は、予め各リングナット91,92に係合リング93を係着して一体化された第1及び第2リングナット91,92を形成しておき、その一体化された第1,2リングナット91,92を、ガスケットG1,G2を介して互いに引寄せられて組付状態とされている第1及び第2流体給排口部1A,2Aに螺装し、集積パネルと流体デバイスとの接続構造を形成する、という具合になる。勿論、この場合は各雄ネジ1n,9nが互いに同一のネジであることが条件であり、螺装後に各リングナット91,92を回してより強く締付けたり、或いは後に増し締めすることが行える。
The material of both the
また、次のような組付け手順も可能である。即ち、それぞれのリングナット91,92を対応する雄ネジ1n,9nに螺装した状態で、両流体給排口部1A,2Aを第1及び第2ガスケットG1,G2を介して引寄せ、ガスケットG1,G2が圧接されてのシール状態で接続する引寄せ工程を行う。この引寄せ工程は、維持手段Iとは別の専用の引寄せ手段を用いて行う。それから、各雄ネジ1n,9nのそれぞれに互いに隣接する状態で螺装されている第1及び第2リングナット91,92の外周溝91m,92mに、係合リング93を強制的に拡径変形することで入れ込むことにより、集積パネルと流体デバイスとの接続構造が形成される。つまり、係合リング93は無理嵌めによって両リングナット91,92に係着される。
The following assembly procedure is also possible. That is, in a state where the
この構成による維持手段Iは文字通り、第1及び第2流体給排口部1A,2AのガスケットG1,G2を介してのシール接続状態を維持する機能だけを有するものである。しかしながら、各リングナット91,92と係合リング93とは相対回動可能であるから、これらリングナット91,92は共に単独での回動移動が可能であり、経時変化やクリープ等によってシール圧接力が低下した場合には、いずれか若しくは双方のリングナット91,92を強制的に回動操作して、増し締め操作を行うことは可能である。
The maintenance means I having this configuration literally has only the function of maintaining the seal connection state through the gaskets G1 and G2 of the first and second fluid supply /
〔その他の実施例〕
図1〜3に示す集積パネルと流体デバイスとの接続構造においては、外径側の第2ガスケットG2は、図示は省略するが、外周壁63の上下端が内周壁53よりも短く、かつ、単に水平状に切断された構造のものでも良い。二重配管接続構造では、最外径側の第2ガスケットG2の外周壁63にはシール機能が無くても良い。実施例1〜5におけるガスケットG1,G2は上下及び左右に対称形状のものであるが、例えば、内外の周壁の長さや厚みの異なるものや、上下非対称のものなどでも良く、図示の形状に限定されない。また、外側の環状流体通路8のさらに外側に一又は複数の環状の流体通路を有する三重以上の集積パネルと流体デバイスとの接続構造も可能であり、最外側に位置するガスケット以外のガスケットは、その内外周面の双方が流体経路を兼ねる構成が採れる。
[Other Examples]
In the connection structure between the integrated panel and the fluid device shown in FIGS. 1 to 3, the second gasket G2 on the outer diameter side is omitted from illustration, but the upper and lower ends of the outer
なお、本発明における「流体デバイス」とは、バルブ、ポンプ、アキュムレータ、流体貯留容器、熱交換器、レギュレータ、圧力計、流量計、ヒーター、フランジ配管等の、要は集積パネル以外の流体関係のものの総称と定義する。さらに、引寄せ機能付維持手段としては、ターンバックル式(例:図9に示す構造において、いずれかの雄ネジ1n,9nを逆ネジとして、これら両雄ネジ1n,9nに跨るターンバックルナットを螺装する構造)のものも可能である。また、環状押え突起33,43については、環状押え壁部33,43に読み代えるものとし、これら環状押え突起12,13,22,23,32,42と環状押え壁部33,43とを総称して「環状押え部分」と定義するものとする。
The “fluid device” in the present invention means a valve, pump, accumulator, fluid storage container, heat exchanger, regulator, pressure gauge, flow meter, heater, flange piping, etc. It is defined as a general term for things. Further, as the maintaining means with a pulling function, a turnbuckle type (eg, in the structure shown in FIG. 9, one of the
1 集積パネル
1A 第1流体給排口部
1n 雄ネジ部
2 流体デバイス
2A 第2流体給排口部
3a,7 管状の流体通路
4a,8 環状の流体通路
9 外向きフランジ
9a 貫通孔
10 嵌合シール部
11,21,31,41 環状突起
12,13,22,23,32,33,42,43 環状押え部分
12a,13a,22a,23a,32a,33a,42a,43a テーパ周面
14,15,24,25,34,35,44,45 谷部
51,61 環状溝
52,53,62,63 周壁端部
52a,53a,62a,63a テーパ周面
55a 中間ガスケットの外周部
66 ボルト
67 ナット部
81 筒状ナット
81n 雌ネジ部
82 割型リング
83 内向きフランジ
83a 開口部
G1,G2 ガスケット
P 軸心
S1 シール部
W1,W2 流体経路
X,Z 中心線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1流体給排口部及び前記第2流体給排口部には、各端面に開口する前記各流体通路の外径側部分に環状突起が形成され、
前記各ガスケットは、前記第1,第2流体給排口部の相対応する前記流体通路どうしを連通すべく形成された流体経路と、前記第1及び第2流体給排口部の端面に形成された前記環状突起のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路の外径側部分に形成された一対の環状溝とを有する可撓性を備えた材料から構成されており、
前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記複数のガスケットを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部の前記環状突起と前記各ガスケットの一端の環状溝とが、及び前記第2流体給排口部の前記環状突起と前記各ガスケットの他端の前記環状溝とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部が形成された接合状態を維持する維持手段が装備されるとともに、
前記複数のガスケットのうち、前記接合状態において内径側及び外径側の双方に前記流体通路が存在する中間ガスケットは、これの外周面が、前記中間ガスケットの外径側に存する前記第1流体給排口部の前記環状の流体通路と前記第2流体給排口部の前記環状の流体通路とを連通する環状の流体経路を形成するための壁面となる状態に形成されている集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 The first fluid supply / exhaust port portion of the integrated panel including a first fluid supply / discharge port portion that is formed by opening a tubular fluid passage or an annular fluid passage and one or more annular fluid passages concentrically; A tubular fluid passage or an annular fluid passage and one or more annular fluid passages are formed concentrically to open the second fluid supply / exhaust portion of the fluid device having a second fluid supply / exhaust portion that opens. The plurality of fluid passages correspond to each other, and each fluid passage is sealed by a plurality of ring-shaped gaskets interposed between the first fluid supply / discharge port portion and the second fluid supply / discharge port portion. When connecting in a connected state,
In the first fluid supply / exhaust port portion and the second fluid supply / discharge port portion, an annular protrusion is formed on an outer diameter side portion of each fluid passage that opens to each end face,
Each of the gaskets is formed on a fluid path formed to communicate the fluid passages corresponding to each other of the first and second fluid supply / exhaust ports, and on end surfaces of the first and second fluid supply / discharge ports. A pair of annular grooves formed in an outer diameter side portion of the fluid path to be fitted to each of the annular projections, and a material having flexibility,
The first fluid supply / discharge port portion and the second fluid supply / discharge port portion are attracted to each other via the plurality of gaskets, and the annular protrusion of the first fluid supply / discharge port portion and one end of each gasket are An annular groove, and a maintaining means for maintaining a joined state in which the annular protrusion of the second fluid supply / exhaust port portion and the annular groove at the other end of each gasket are fitted together to form a fitting seal portion. Equipped with,
Among the plurality of gaskets, the intermediate gasket in which the fluid passage is present on both the inner diameter side and the outer diameter side in the joined state is the first fluid supply whose outer peripheral surface is on the outer diameter side of the intermediate gasket. An integrated panel and a fluid formed as a wall surface for forming an annular fluid path that communicates the annular fluid passage of the discharge port and the annular fluid passage of the second fluid supply / discharge port Connection structure with the device.
前記ボルトを前記ナット部に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記複数のガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項6に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 The maintaining means includes an outward flange formed at at least one end of the first fluid supply / exhaust port and the second fluid supply / exhaust port, and a through-hole formed in the outward flange. And a bolt that is screwed into a nut portion provided on the other of the first fluid supply / exhaust port portion and the second fluid supply / discharge port portion through the through hole,
The first fluid supply / exhaust port portion and the second fluid supply / exhaust port portion are configured to be attracted to each other via the plurality of gaskets by screwing and tightening the bolt to the nut portion. Item 7. A connection structure between the integrated panel and the fluidic device according to Item 6.
前記筒状ナットの一端部には、前記外向きフランジの通過は許容し、かつ、前記割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが形成されており、
前記筒状ナットの前記雄ネジ部への締付け操作によって、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記複数のガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項6に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 A cylindrical nut provided with a female screw portion that can be screwed into a male screw portion formed on an outer peripheral portion of one of the first fluid supply / discharge port portion and the first fluid supply / discharge port portion; , So as to interfere with the outward flange formed at the other end of the first fluid supply / exhaust port and the second fluid supply / discharge port in the axial direction of the first and second fluid supply / discharge ports. A split ring that is externally fitted to either one of the first fluid supply / exhaust port and the second fluid supply / discharge port;
An inward flange having an opening that allows passage of the outward flange and that interferes with the split ring in the axial direction is formed at one end of the cylindrical nut,
The first fluid supply / exhaust port portion and the second fluid supply / discharge port portion are configured to be attracted to each other via the plurality of gaskets by a tightening operation of the cylindrical nut to the male screw portion. A connection structure between the integrated panel according to claim 6 and a fluid device.
The connection structure between the integrated panel and the fluid device according to any one of claims 1 to 9, wherein the first and second fluid supply / discharge ports are formed of a fluororesin.
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