JP2007046735A - プラグ用緩み防止装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 圧力ガス供給用プラグおよび液体排出用プラグを堅固に保持する。
【解決手段】 プラグ用緩み防止装置(1)は、液体タンク(60)の蓋部(61)に取付けられた第一プラグ(70)を包囲して係合する第一スリーブ(11)と、蓋部に取付けられた第二プラグ(80)を包囲して係合する第二スリーブ(21)と、第一スリーブおよび第二スリーブを互いに連結して固定する連結手段(24)とを具備する。第一プラグおよび/または第二プラグの外周面(74、84)には少なくとも一つの平坦面(75、85)が形成されており、第一プラグおよび/または第二プラグの平坦面に対して面接触する少なくとも一つの平坦面(12、22)が第一スリーブおよび/または第二スリーブの内周面に形成されている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、プラグ用緩み防止装置、より詳細には、半導体製造工程において使用するエッチング液のような高純度薬液等の液体を樹脂製タンクから排出するためにタンク上面に設置されたプラグが緩むのを防止するプラグ用緩み防止装置に関する。
図8(a)および図8(b)は、特許文献1に開示されるような従来技術の液体排出機構のそれぞれ側断面図および頂面図である。これら図面に示される液体排出機構は、図示しない液体タンクの口部に配置される内蓋111を有している。この内蓋111には、二つのメネジ孔112、113が形成されており、これらメネジ孔112、113のそれぞれには圧力ガス供給用のプラグ114および液体排出用のプラグ115がネジ込まれている。
図8(b)から分かるように、これらプラグ114、115の周面には、複数、例えば四つの平坦面122、134が等角度置きにそれぞれ形成されている。そして、プラグ114の一つの平坦面122とプラグ115の一つの平坦面134とが互いに対面して平行になるようにプラグ114、115が整列される。次いで、回り止め部材、つまりプラグ114、115の回転を防止する回転防止部材124が互いに対面する平坦面122、134の間に配置され、ネジ160により内蓋111の頂面にネジ留めされる。これにより、回転防止部材124の平坦面123はプラグ114、115の平坦面122、134に当接し、プラグ114、115が回転するのが防止される。通常は、図示される液体排出機構が環状キャップ(図示しない)により液体タンクの口部に保持される。この状態で、圧力ガス用のプラグから液体タンク内にガスを送り込むと、液体タンク内の液体が液体排出用プラグを通じて排出される。
特開2000−146089号公報
しかしながら、特許文献1に開示されるような従来技術の液体排出機構においては、回転防止部材124が当接する平坦面122、134のそれぞれは対応するプラグ114、115の周面全体の四分の一よりも小さいので、回転防止部材124がプラグ114、115を保持する力は比較的小さい。また、回転防止部材124はネジ160によってネジ留めされているにすぎないので、ネジ160が緩むような場合には、プラグ114、115が回転して緩み、内蓋111から離脱する可能性がある。
また、図8(a)等には示さないものの、プラグ114、115の先端は、圧力ガス供給用ソケットおよび液体排出用ソケットがそれぞれ接続されている。このようなソケットの接続解除を行う操作者は、ソケットを真上に引上げることなしに、ソケットを左右に揺動させつつ引抜く場合がある。このような場合には、回転防止部材124のネジ160が緩み、それにより、プラグ114、115も回転して緩んで、内蓋111から離脱する可能性がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、圧力ガス供給用プラグおよび液体排出用プラグを堅固に保持することのできるプラグ用緩み防止装置を提供することを目的とする。
前述した目的を達成するために1番目の発明によれば、液体タンクの蓋部に取付けられた第一プラグを包囲して係合する第一スリーブと、前記蓋部に取付けられた第二プラグを包囲して係合する第二スリーブと、前記第一スリーブおよび第二スリーブを互いに連結して固定する連結手段とを具備し、前記第一プラグおよび/または第二プラグの外周面には少なくとも一つの平坦面が形成されており、前記第一プラグおよび/または第二プラグの前記平坦面に対して面接触する少なくとも一つの平坦面が前記第一スリーブおよび/または第二スリーブの内周面に形成されているプラグ用緩み防止装置が提供される。
すなわち1番目の発明においては、第一プラグおよび第二プラグの外周面全体がそれぞれ第一スリーブおよび第二スリーブに係合し、さらに、外周面の一部である第一プラグおよび第二プラグの平坦面が対応する第一スリーブおよび第二スリーブの平坦面に面接触しているので、第一プラグおよび第二プラグを回転することなしに堅固に保持することが可能となる。
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記第一スリーブおよび/または第二スリーブのそれぞれは前記第一プラグおよび第二プラグに対してスナップ留めにより係合するようにした。
すなわち2番目の発明においては、操作者がソケットを接続解除する際に、ソケットを左右に揺動させつつ引抜いたとしても、プラグ用緩み防止装置が第一および第二プラグから離脱するのを防止できる。
3番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、さらに、前記第一スリーブと同軸でかつ該第一スリーブの内径よりも大きい内径を有する第三スリーブを一体的に含んでおり、前記第三スリーブは、前記第一プラグに接続されるソケットを包囲して係合するようになっており、前記ソケットの外周面には軸方向に延びる少なくとも一つのキーまたはキー溝が形成されており、前記ソケットの前記少なくとも一つのキーまたはキー溝に係合する少なくとも一つのキー溝またはキーが前記第三スリーブの内周面に形成されている。
すなわち3番目の発明においては、特定の液体に関するソケットを他のソケットと間違えて接続するのを防止できる。キーおよびキー溝は二つずつ形成するのが好ましい。
4番目の発明によれば、3番目の発明において、前記第一スリーブと前記第三スリーブとの間の肩部には貫通孔が形成されている。
すなわち4番目の発明においては、液体が第三スリーブ内に蓄積するのを防止することができる。
5番目の発明によれば、3番目または4番目の発明において、前記ソケットの外周面には少なくとも一つの平坦面が形成されており、前記ソケットの前記平坦面に対して面接触する少なくとも一つの平坦面が前記第三スリーブの内周面に形成されている。
すなわち5番目の発明においては、第三スリーブに係合するソケットが離脱するのを防止できる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図1(a)は本発明に基づくプラグ用緩み防止装置の頂面図であり、図1(b)は図1(a)に示されるプラグ用緩み防止装置の側面図である。これら図面に示されるように、本発明に基づくプラグ用緩み防止装置1は、第一スリーブ11と、第一スリーブ11に対して平行に配置された第二スリーブ21とを含んでいる。第一スリーブ11の孔19は液体排出用プラグ70(図1には示さない)の外周面に係合するようになっており、第二スリーブ21の孔29は圧力ガス供給用プラグ80(図1には示さない)に係合するようになっている。なお、第二スリーブ21を圧力ガス供給用プラグ側スリーブ20と呼ぶ場合がある。これら第一スリーブ11および第二スリーブ21のそれぞれは連結部材24により互いに連結されている。好ましい実施形態においては、第一スリーブ11、第二スリーブ21および連結部材24は後述する第三スリーブ31と共に硬質プラスチック、例えばポリプロピレンから一体的に成形されている。また、第一スリーブ11と第二スリーブ21とを堅固に保持するために、補強ブラケット25が連結部材24に設けられるのが好ましい。
第一スリーブ11の内周面13には、複数、図1(a)においては二つの平坦面12が第一スリーブ11の軸線方向に延びている。図1(b)から分かるように平坦面12は互いに平行であって、第一スリーブ11の上端から第一スリーブ11の中間部を越えて軸線方向に形成されている。
さらに、第一スリーブ11と同軸な第三スリーブ31が第一スリーブ11の上方において第一スリーブ11に一体的に設けられている。なお、第一スリーブ11と第三スリーブ31とをまとめて液体排出用プラグ側スリーブ10と呼ぶ場合がある。図示されるように、第三スリーブ31の外周面は第一スリーブ11の外周面と同一平面になっているが、第三スリーブ31の内周面33は第一スリーブ11の内周面13よりも、その直径が大きくされている。
図1(a)から分かるように、一つの平坦面32が第三スリーブ31の内周面33において連結部材24に隣接する位置に形成されている。図1(a)においては、第三スリーブ31の平坦面32は第一スリーブ11の平坦面12に対して平行である。また、第三スリーブ31の内周面33には二つのキー35が設けられている。これらキー35は内周面33において第三スリーブ31の軸線方向に延びている。これらキー35は図1(a)に示される配置に限定されるわけではなく、キー35の配置については詳細に後述する。
図示されるように、第三スリーブ31の開口に対面する肩部15が第一スリーブ11と第三スリーブ31との間に形成されている。この肩部15には、複数、図1(a)においては四つの貫通孔16が周方向に等間隔で形成されている。これら貫通孔16は第一スリーブ11の厚さ部分において軸線方向に延びていて、第一スリーブ11の下端において開口している。これら貫通孔16は、後述する液体排出用ソケット90の接続時および接続解除時などに、液体が第三スリーブ31内に蓄積するのを防止する役目を果たす。また、通常は新たな液体排出用ソケット90の接続前および接続後にソケット90およびプラグ70を水洗いするので、貫通孔16を形成することはこのような場合に特に有利である。
さらに、第一スリーブ11の下端には、第一スリーブ11と同軸な先細部34が一体的に設けられている。先細部34の内周面は第一スリーブ11の内周面13と同一平面になっている。また、図示されるように、先細部34の内周面には互いに平行に配置された一対の係合爪部36が設けられている。図1(a)に示されるように、これら係合爪部36の停止部37は内周面13から内側にわずかながら突出している。
一方、第二スリーブ21の内周面23には、複数、図1(a)においては二つの平坦面22が第二スリーブ21の軸線方向に延びている。これら平坦面22は互いに平行であって、第二スリーブ21の上端から軸線方向に部分的に形成されている。
図1(a)から分かるように、第二スリーブ21の一対の平坦面22と第一スリーブ11の一対の平坦面12とは互いに垂直になるように形成されている。このような場合には、後述する液体排出用プラグ70および圧力ガス供給用プラグ80を最も堅固に保持することが可能となる。ただし、一対の平坦面22と一対の平坦面12とが垂直以外の角度になるように形成されていてもよく、これら一対の平坦面22、12が互いに平行に形成されていてもよい。
図2は本発明に基づくプラグ用緩み防止装置を用いた液体排出機構の軸線方向断面図である。図2においては、口部62を備えた周知の形式の液体タンク60が示されている。液体タンク60には、例えば半導体製造工程において使用するエッチング液のような高純度薬液等の液体が充填される。
環状キャップ61は周知の形式により口部62に螺合する。また、環状キャップ61には、図示しない二つのオネジ孔が形成されており、これらオネジ孔には圧力ガス供給用のプラグ80および液体排出用のプラグ70がそれぞれネジ込まれている。図2等に示されるように、圧力ガス供給用プラグ80の外周面84には平坦面85が設けられている。本実施形態においては、二つの平坦面85が互いに平行に設けられているものとする。
また、液体排出用プラグ70の外周面74にも平坦面75が設けられており、圧力ガス供給用プラグ80の場合と同様に、本実施形態においては二つの平坦面75が互いに平行に設けられているものとする。さらに、プラグ70から下方に延びるサイホン管78は液体タンク60の底面付近まで延びうるものとする。
なお、圧力ガス供給用プラグ80および液体排出用プラグ70が環状キャップ61と一体的に成形されていてもよく、他の形式により環状キャップ61に取付けられていても良い。また、前述した従来技術の場合と同様に、プラグ70、80がネジ込まれている内蓋(図示しない)に環状キャップを嵌め込む形式であってもよい。
図2から分かるように、はじめに、液体排出用プラグ70の一対の平坦面75と圧力ガス供給用プラグ80の一対の平坦面85とが互いに垂直になるように液体排出用プラグ70および圧力ガス供給用プラグ80を整列させる。次いで、液体排出用プラグ側スリーブ10における第一スリーブ11の孔19を液体排出用プラグ70に通すと共に第二スリーブ21の孔29を圧力ガス供給用プラグ80に通して、プラグ用緩み防止装置1を液体排出用プラグ70および圧力ガス供給用プラグ80に配置する。
これにより、液体排出用プラグ側スリーブ10における第一スリーブ11の内周面13が液体排出用プラグ70の外周面74を包囲するようになり、圧力ガス供給用プラグ側スリーブ20の内周面23が圧力ガス供給用プラグ80の外周面84を包囲するようになる。このとき、第一スリーブ11の平坦面12は液体排出用プラグ70の平坦面75に面接触すると共に、第二スリーブ21の平坦面22が圧力ガス供給用プラグ80の平坦面85に面接触する。
つまり、本発明においては、液体排出用プラグ70および圧力ガス供給用プラグ80の外周面74、84全体がプラグ用緩み防止装置1の第一スリーブ11に係合する構成になっている。さらに、外周面74、84の一部分である平坦面75、85はプラグ用緩み防止装置1の対応する平坦面12、22に面接触している。
従って、本発明のプラグ用緩み防止装置1がプラグ70、80を保持する力は比較的大きい。このため、プラグ70、80が回転することはなく、プラグの一部のみを支持する従来技術の回転防止部材と比較して、プラグ70、80を堅固に保持できるようになる。当然のことながら、第一スリーブ11に設けられる平坦面12の数をさらに増やしても良い。この場合には対応した数の平坦面75がプラグ70に形成されるものとする。
図3および図4はそれぞれ本発明に基づくプラグ用緩み防止装置を用いた液体排出機構の部分破断側面図および軸線方向断面図である。プラグ用緩み防止装置1をプラグ70、80に配置した後、液体排出用プラグ側スリーブ10の第三スリーブ31に液体排出用ソケット90を挿入する。液体排出用ソケット90の先端には上下に摺動する摺動スリーブ91が取り付けられており、厳密に言えば、液体排出用ソケット90の摺動スリーブ91が第三スリーブ31に挿入される。
図3、図4および図7(a)から分かるように、摺動スリーブ91の外周面92には一つの平坦面93が形成されている。平坦面93は摺動スリーブ91の下端から摺動スリーブ91の軸線方向に部分的に形成されている。この平坦面93は第三スリーブ31の平坦面32に面接触するようになっている。さらに、図1(a)に示される二つのキー35に対応するキー溝96が摺動スリーブ91の外周面92に軸線方向に形成されている。これらキー溝96は第三スリーブ31のキー35に係合するようになっている。
摺動スリーブ91の先端部および第三スリーブ31の上端部を接近させて第三スリーブ31のキー35と摺動スリーブ91のキー溝96とを位置合わせし、次いで、液体排出用ソケット90を軸線方向にさらに押込む。これにより、液体排出用プラグ70の液体排出口79(図2を参照されたい)が開口するようになる。この場合にも、液体排出用ソケット90における摺動スリーブ91の外周面92全体がプラグ用緩み防止装置1の第三スリーブ31に係合する。さらに、外周面92の一部分である平坦面93が第三スリーブ31の対応する平坦面32に面接触し、第三スリーブ31のキー35が摺動スリーブ91のキー溝96に係合する。これにより、液体排出用ソケット90を保持できる。従って、本発明のプラグ用緩み防止装置1は、プラグ70、80に加えて、液体排出用ソケット90(厳密には摺動スリーブ91)も堅固に保持することが可能となっている。
図面には示さないものの、圧力ガス供給用プラグ80にも同様なソケット(図示しない)が取付けられ、それにより、圧力ガス供給用プラグ80の気体供給口89(図2を参照されたい)が開口するようになる。なお、第三スリーブに相当する他のスリーブ(図示しない)が第二スリーブ21に同軸に備えられていて、圧力ガス供給用ソケットが他のスリーブに同様に係合する構成であってもよい。当然のことながら、このような場合にもキーおよび/またはキー溝ならびに平坦面がスリーブおよび/またはソケットに形成されるものとする。
液体排出用ソケット90および圧力ガス供給用のソケット(図示しない)を組付けた後、圧力ガス供給用のソケット(図示しない)および圧力ガス供給用プラグ80を通じて気体を液体タンク60内に供給すると、液体タンク60内の液体に圧力が加わる。これにより、液体タンク60内の液体はサイホン管78内を上昇して液体排出用プラグ70および液体排出用ソケット90を通って、液体タンク60外部まで排出されるようになる。
ところで、図5は、図2に示されるプラグ用緩み防止装置の部分拡大図である。図5に示されるように、環状キャップ61側に位置するプラグ70の先端部71とプラグ70の本体との間には半径方向に広がる肩部72が形成されている。また、前述したように、第一スリーブ11に設けられた係合爪部36の停止部37は第一スリーブ11の内周面13から内側にわずかながら突出している。
プラグ用緩み防止装置1の第一スリーブ11にプラグ70を通すときには、係合爪部36はプラグ70の外周面74に押し当たって半径方向外側に湾曲する。そして、プラグ70の肩部72が係合爪部36の停止部37を越えると、係合爪部36は半径方向内側に戻るようになる。つまり、本発明においては、プラグ用緩み防止装置1の第一スリーブ11はプラグ70にスナップ留めされる構成になっている。一旦、プラグ用緩み防止装置1をプラグ70にスナップ留めすると、第一スリーブ11の停止部37が肩部72に係止する。従って、専用の取外し治具を使用しない限りは、プラグ用緩み防止装置1を単に引抜くことはできない。
この点に関し、操作者は液体排出用ソケット90を接続解除する際に、液体排出用ソケット90を左右に揺動させつつ引抜く場合がある。本発明のプラグ用緩み防止装置1はスナップ留めによりプラグ70に係合しているので、このような場合であっても、プラグ用緩み防止装置1がプラグ70から離脱することはない。その結果、本発明においては、プラグ用緩み防止装置1の離脱に起因してプラグ70が回転して緩み、それにより、プラグ70が環状キャップ61から離脱することも防止できる。なお、第二スリーブ21が圧力ガス供給用プラグ80に同様にスナップ留めされる構成であってもよい。
ところで、図1(a)においては二つのキー35が互いに平行に形成されているが、これらキー35は図1(a)の場合とは異なるように形成してもよい。図6はキーの設置状態を示す図である。理解を明解にする目的で、図6においては第一スリーブ11および肩部15等の図示を省略している。
図6においては、第三スリーブ31の平坦面32を除く内周面33には、第一のキー群35−1〜35−3と第二のキー群35−B〜35−Fとが示されている。第一のキー群35−1〜35−3においては各キーは互いに30°だけ離間して配置されている。第二のキー群35−B〜35−Fは第一のキー群に隣接して配置されており、第二のキー群35−B〜35−Fにおいては各キーは互いに40°だけ離間して配置されている。
一方、摺動スリーブ91の底面図である図7(b)においては、摺動スリーブ91の平坦面93を除く外周面92に、第一のキー溝群96−1〜96−3と第二のキー溝群96−B〜96−Fとが示されている。図7(b)から分かるように、これらキー溝群の位置は、図6に示される第一および第二のキー群に対応している。
本発明においては、第一のキー群35−1〜35−3から選択される一つのキーと第二のキー群35−B〜35−Fから選択される一つのキーとが第三スリーブ31の内周面33に形成されるのが好ましい。第一のキー群35−1〜35−3および第二のキー群35−B〜35−Fからの一つずつのキーの選択は全部で15通り考えられ、例えば図1(a)においては第一のキー群35−1〜35−3からのキー35−2と、第二のキー群35−B〜35−Fからのキー35−Cとが選択されている。このようにキー35−2とキー35−Cとが選択された場合には、これら選択されたキーに対応するキー溝96−2、96−Cが摺動スリーブ91の外周面92に形成されるものとする。
このように第一および第二のキー群から一つずつ選択されたキーが第三スリーブ31に形成されている場合には、選択されたキーに対応したキー溝が形成されている摺動スリーブ91のみが第三スリーブ31に係合することができる。言い換えれば、選択されたキーに対応したキー溝とは異なるキー溝が形成された摺動スリーブ91は当該第三スリーブ31に係合できない。つまり、本発明はこのようなキーおよびキー溝を設けた構成であるために、操作者がキーおよびキー溝を容易に目視することができる。従って、特定の液体に対して特定のキーおよびキー溝の配置を予め設定しておけば、或る液体に関する液体排出用ソケット90と他の液体に関する他の液体排出用ソケットとを誤って接続してしまうのを防止するとともに正確なソケットを迅速に接続することが可能となる。なお、言うまでもないが、当該第三スリーブ31の平坦面32および摺動スリーブ91の平坦面93はソケットの誤接続防止にも寄与している。
図6および図7に示される実施形態においては、第一のキー群および第二のキー群から全部で15通り選択することができるので、15種類の液体に関するソケットの誤接続を防止できる。なお、第一および第二のキー群からさらに多数のキーを選択し、これらキーに対応したキー溝を摺動スリーブ91に形成する構成にしてもよい。また、第一のキー群におけるキーの間隔およびキーの数が前述した数値以外の数値であってもよく、第二のキー群におけるキーの間隔およびキーの数が前述した数値以外の数値であってもよい。
さらに、図面を参照して説明した実施形態においては、プラグ用緩み防止装置1の第三スリーブ31にキー35が形成されると共に液体排出用ソケット90の摺動スリーブ91にキー溝96が形成されるようにしているが、第三スリーブ31にキー溝96が形成されると共に摺動スリーブ91にキー35が形成される構成であってもよい。
(a)本発明に基づくプラグ用緩み防止装置の頂面図である。(b)図1(a)に示されるプラグ用緩み防止装置の側面図である。 本発明に基づくプラグ用緩み防止装置を用いた液体排出機構の軸線方向断面図である。 本発明に基づくプラグ用緩み防止装置を用いた液体排出機構の部分破断側面図である。 本発明に基づくプラグ用緩み防止装置を用いた液体排出機構の軸線方向断面図である。 図2に示されるプラグ用緩み防止装置の部分拡大図である。 キーの設置状態を示す図である。 (a)液体排出用ソケットの摺動スリーブの側面図である。(b)図7に示される摺動スリーブの底面図である。 (a)従来技術におけるプラグ用緩み防止装置の長手方向断面図である。(b)従来技術におけるプラグ用緩み防止装置の頂面図である。
符号の説明
1 プラグ用緩み防止装置
10 液体排出用プラグ側スリーブ
11 第一スリーブ
12 平坦面
13 内周面
15 肩部
16 貫通孔
20 圧力ガス供給用プラグ側スリーブ
21 第二スリーブ
22 平坦面
23 内周面
24 連結部材
31 第三スリーブ
32 平坦面
33 内周面
35 キー
36 係合爪部
37 停止部
60 液体タンク
61 環状キャップ
62 口部
70 液体排出用プラグ
72 肩部
74 外周面
75 平坦面
80 圧力ガス供給用プラグ
84 外周面
85 平坦面
90 液体排出用ソケット
91 摺動スリーブ
92 外周面
93 平坦面
94 肩部
96 キー溝

Claims (5)

  1. 液体タンクの蓋部に取付けられた第一プラグを包囲して係合する第一スリーブと、
    前記蓋部に取付けられた第二プラグを包囲して係合する第二スリーブと、
    前記第一スリーブおよび第二スリーブを互いに連結して固定する連結手段とを具備し、
    前記第一プラグおよび/または第二プラグの外周面には少なくとも一つの平坦面が形成されており、前記第一プラグおよび/または第二プラグの前記平坦面に対して面接触する少なくとも一つの平坦面が前記第一スリーブおよび/または第二スリーブの内周面に形成されているプラグ用緩み防止装置。
  2. 前記第一スリーブおよび/または第二スリーブのそれぞれは前記第一プラグおよび第二プラグに対してスナップ留めにより係合するようにした請求項1に記載のプラグ用緩み防止装置。
  3. さらに、前記第一スリーブと同軸でかつ該第一スリーブの内径よりも大きい内径を有する第三スリーブを一体的に含んでおり、
    前記第三スリーブは、前記第一プラグに接続されるソケットを包囲して係合するようになっており、
    前記ソケットの外周面には軸方向に延びる少なくとも一つのキーまたはキー溝が形成されており、前記ソケットの前記少なくとも一つのキーまたはキー溝に係合する少なくとも一つのキー溝またはキーが前記第三スリーブの内周面に形成されている請求項1または2に記載のプラグ用緩み防止装置。
  4. 前記第一スリーブと前記第三スリーブとの間の肩部には貫通孔が形成されている請求項3に記載のプラグ用緩み防止装置。
  5. 前記ソケットの外周面には少なくとも一つの平坦面が形成されており、前記ソケットの前記平坦面に対して面接触する少なくとも一つの平坦面が前記第三スリーブの内周面に形成されている請求項3または4に記載のプラグ用緩み防止装置。
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