JP2017047500A - グローブボックス用蓋 - Google Patents

Abstract

【課題】グローブが取り付けられた状態で、グローブ用の開口部に内側から蓋をすることが、作業性良く容易にできるようにする。【解決手段】グローブボックス用蓋２００として、グローブが取り付けられる開口部の径よりも大きな径の蓋部材２０１と、蓋部材２０１の一方の面２０１ａの縁に配置されたシール部材２１０と、蓋部材２０１の一方の面の少なくとも２箇所に、蓋部材２０１の中心側から放射状にスライド可能に配置され、先端が開口部の壁面の縁と係合する突起部材２４０，２５０と、それぞれの突起部材２４０，２５０を開口部の壁面の縁の方向に押圧する押圧部材２３３，２３４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、グローブボックスのグローブ装着用の開口部に取り付けられるグローブボックス用蓋に関する。

従来、大気中とは異なる環境で部品の製造や実験などを行う道具として、グローブボックスが開発されている。
図７Ａ及び図７Ｂは、グローブボックスの概略構成を示す図である。グローブボックス１００は、透明なアクリル板などで形成された筐体であり、内部の気密性が保たれる構成になっている。グローブボックス１００の内部には、例えば、工作機械１９０が配置される。工作機械１９０の例としては、半導体チップを接合する接合装置等が挙げられる。グローブボックス１００の内部に窒素ガスなどの不活性ガスを充填させた上で、接合装置を用いて接合作業を行うことで、接合作業中の半導体チップの酸化を防ぐことができる。

グローブボックス１００には、柔軟性を有する樹脂よりなるグローブ１７０，１８０が取り付けられている。すなわち、図７Ａに示すように、グローブボックス１００の側面には、直径２０cm程度の円形の穴が設けられた開口部１１０，１２０が設けられる。そして、図７Ｂに示すように、その開口部１１０，１２０の円筒状の壁部１１１，１２１に、ゴム製のグローブ（手袋）１７０，１８０を取り付ける。壁部１１１，１２１の先端にはフランジ部１１２，１２２が形成され、壁部１１１，１２１に取り付けられたグローブ１７０，１８０が外れるのを防ぐようにしている。なお、壁部１１１，１２１にグローブ１７０，１８０を取り付ける際には、Ｏリング（不図示）などを使用して壁部１１１，１２１とグローブ１７０，１８０との間に隙間が生じないようにする。

図７Ｂでは、手の形状をしたグローブ１７０，１８０の先端部１７１，１８１が外側に伸びた状態を示す。この状態から、図７Ｂに仮想線で示すように、グローブ１７０，１８０を反転させて、開口部１１０，１２０からグローブボックス１００の内部に挿入した状態とする。この状態で、作業者は、左右の手をグローブ１７０，１８０に挿入することで、工作機械１９０などに触れることができる。したがって、作業者は、工作機械１９０の調整作業などを手作業で行うことができる。

特許文献１には、グローブボックスの一例が記載されている。

特許第２８０２２４０号公報

グローブボックス１００の内部には窒素ガスなどの不活性ガスが充填されているため、開口部１１０，１２０に取り付けられたグローブ１７０，１８０の内側は、不活性ガスと常時触れた状態である。このため、グローブボックス１００に取り付けられたグローブ１７０，１８０は、不活性ガスの影響で劣化が激しいという問題がある。

グローブ１７０，１８０の劣化を防ぐためには、グローブ１７０，１８０を使用しない際に、開口部１１０，１２０に蓋をすることが考えられる。例えば、特許文献１に記載されたグローブボックスでは、グローブが装着される開口部に、内側から蓋を取り付ける例が記載されている。開口部の内側に蓋が取り付けられることで、不活性ガスによるグローブの劣化を防ぐことができる。また、グローブボックス１００に不活性ガスが充填された状態を維持したままで、開口部からグローブを取り外して交換することも可能になる。

ところが、図７Ａに示すようなグローブボックス１００の開口部１１０，１２０に内側から蓋を取り付ける作業は、非常に作業性が悪いという問題がある。すなわち、グローブ１７０，１８０の内側に蓋を取り付ける作業は、作業者がグローブ１７０，１８０に挿入した手で行うため、片手での作業となり、かつグローブ１７０が介在するために細かい操作ができないという問題があった。

本発明は、グローブが取り付けられた状態で、グローブ用の開口部に内側から蓋をすることを容易に実現することが可能な作業性の良いグローブボックス用蓋を提供することを目的とする。

本発明のグローブボックス用蓋は、グローブボックスに設けられた、グローブが装着されるための所定の径の開口部に取り付けられるグローブボックス用蓋である。
そして、本発明のグローブボックス用蓋は、以下の各部材を備える。
すなわち、開口部の所定の径よりも大きな径の蓋部材と、蓋部材の一方の面の縁に配置されたシール部材と、蓋部材の一方の面の少なくとも２箇所に、蓋部材の中心側から放射状にスライド可能に配置され、先端が開口部の壁面の縁と係合する突起部材と、それぞれの突起部材を開口部の壁面の縁の方向に押圧する押圧部材とを備える。

本発明によれば、蓋部材の一方の面に配置された突起部材をスライドさせる操作を行うだけで、蓋部材をグローブボックスの開口部に取り付けることができ、作業者がグローブに挿入した片方の手だけを使用して、簡単に蓋を開閉させる操作ができるようになる。

本発明の一実施の形態例によるグローブボックス用蓋の構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態例によるグローブボックス用蓋をグローブボックスに装着した例を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施の形態例によるグローブボックス用蓋が装着される途中の状態の例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態例によるグローブボックス用蓋をネジで固定する作業状態の例を示す斜視図である。 図５に示すネジで固定が完了した状態の例を示す斜視図である。 グローブボックス全体の概略構成例を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態例のグローブボックス用蓋を説明する。

［１．グローブボックス用蓋の構成例］
図１は、グローブボックス用蓋２００の構成例を示す。
グローブボックス用蓋２００は、図７で説明したグローブボックス１００のグローブ取り付け用の開口部１１０，１２０に装着されるものである。以下の説明では、一方のグローブ取り付け用の開口部１１０にグローブボックス用蓋２００が取り付けられる状態を説明するが、他方のグローブ取り付け用の開口部１２０についても、同じ形状のグローブボックス用蓋２００が取り付けられる。

この例では、開口部１１０，１２０は、例えば直径２０cmから３０cm程度の片手が入る程度のサイズであり、グローブボックス用蓋２００の本体を構成する蓋部材２０１は、この開口部１１０，１２０よりも若干大きなサイズの円形とする。例えば、開口部１１０，１２０の直径よりも蓋部材２０１の直径を２cm程度大きくする。蓋部材２０１は、例えばアルミやステンレスなどの金属板で構成される。

蓋部材２０１の表面２０１ａの縁には、シール部材２１０が環状に配置されている。シール部材２１０は、ゴムなどで構成される。
そして、蓋部材２０１の表面２０１ａのシール部材２１０が配置された箇所に隣接して、４本の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４がほぼ等間隔に配置される。４本の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４は、後述するグローブ取り付け用の開口部１１０の壁部１１１と同じ高さとする。それぞれの直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４の中央には、ネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａが形成され、後述するネジ３１１，３１２，３１３，３１４（図５、図６）を嵌めることができる。

蓋部材２０１の表面２０１ａには、蓋部材２０１の中心側から放射状にスライド可能に２つの突起部材２４０，２５０が配置される。この例では、２つの突起部材２４０，２５０は直線状に配置され、各突起部材２４０，２５０がスライドできる移動量は１cm程度の比較的小さな移動量である。
２つの突起部材２４０，２５０は、蓋部材２０１の中心側が、ガイド部材２３０の凹部２３１，２３２に嵌った状態であり、凹部２３１，２３２により各突起部材２４０，２５０の動きが規制される。ガイド部材２３０の内部には、押圧部材であるバネ２３３，２３４が配置されている。バネ２３３，２３４は、各突起部材２４０，２５０を蓋部材２０１の中心側から縁側に押し出されるように作用する。

蓋部材２０１の中央側に配置された２つの突起部材２４０，２５０の端は、ガイド部材２３０の凹部２３１，２３２から上側に突出した操作つまみ部２４１，２５１である。この操作つまみ部２４１，２５１を操作者が持って、２つの操作つまみ部２４１，２５１の距離を短くするように摘むことで、バネ２３３，２３４の押圧力に抗して、蓋部材２０１の中央側に２つの突起部材２４０，２５０をスライドさせることができる。

各突起部材２４０，２５０は、操作つまみ部２４１，２５１から蓋部材２０１の縁に向かって水平に伸びた中間部２４２，２５２と、その中間部２４２，２５２から直立した直立部２４３，２５３を経て、先端部２４４，２５４に到達する形状である。突起部材２４０，２５０の中間部２４２，２５２は、第１保持部材２６０，２８０により保持され、直立部２４３，２５３から水平に突出した先端部２４４，２５４は、第２保持部材２７０，２９０により保持される。先端部２４４，２５４は、第２保持部材２７０，２９０に設けられた透孔２７１，２９１を通過することで、第２保持部材２７０，２９０により保持される。

各突起部材２４０，２５０は、直立部２４３，２５３を設けたことで、先端部２４４，２５４が蓋部材２０１の表面２０１ａから所定の距離（高さ）だけ離れて、突出するようになる。この先端部２４４，２５４が蓋部材２０１の表面２０１ａから離れる距離は、後述する開口部１１０の壁部１１１の高さとほぼ等しく設定される。
また、先端部２４４，２５４の下側は、傾斜したテーパー面２４５，２５５とし、先端に近づく程、細くなるようにする。

［２．グローブボックス用蓋を開口部に取り付けた状態］
図２及び図３は、グローブボックス用蓋２００をグローブボックス１００の開口部１１０に取り付けた状態を示す斜視図及び断面図である。図２は、開口部１１０にグローブ１７０が未装着の状態を示し、図３は、グローブ１７０が装着された状態を示す。
図２の例では、グローブボックス１００は、開口部１１０を構成する部材を含めて全て透明な材質で構成されている。したがって、グローブボックス用蓋２００の開口部１１０と重なる箇所についても、外側から見える状態になっている。

グローブボックス用蓋２００がグローブボックス１００の開口部１１０に取り付けられたときには、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４が、開口部１１０の壁部１１１の端面（上面）１１１ａを押さえた状態になる。
すなわち、図３に示すように、各突起部材２４０，２５０は、ガイド部材２３０内のバネ２３３，２３４の押圧力により外側に押し出された状態になり、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４が、壁部１１１の端面１１１ａと接した状態になる。そして、先端部２４４，２５４の下側がテーパー面２４５，２５５であるため、各突起部材２４０，２５０が外側に押し出される程、先端部２４４，２５４が強い力で端面１１１ａを押さえるようになる。

そして、図３に示すように、蓋部材２０１の表面２０１ａの縁にシール部材２１０が配置されているため、蓋部材２０１の表面２０１ａの縁と、グローブボックス１００の内壁とが密着した状態になる。したがって、グローブボックス用蓋２００を取り付けることで、グローブボックス用蓋２００がグローブボックス１００の開口部１１０を完全に塞いだ状態になり、不活性ガスなどが充填されたグローブボックス１００の内部の気密状態を維持できるようになる。

［３．グローブボックス用蓋を開口部に取り付ける作業時の例］
図４は、グローブボックス用蓋２００が開口部１１０に取り付けられる途中の状態を示す。
グローブボックス用蓋２００は、通常、グローブボックス１００の内部に用意しておく。例えば、開口部１１０の近傍のグローブボックス１００内に、グローブボックス用蓋２００が配置される。
そして、開口部１１０をグローブボックス用蓋２００で塞ぐ際には、開口部１１０に取り付けられたグローブ１７０（図７）をグローブボックス１００の内部に入れた状態とし、グローブ１７０に挿入させた作業員の手で、グローブボックス用蓋２００を掴む。このときには、例えば操作つまみ部２４１，２５１を手で持つ。

そして作業員の手で、開口部１１０にグローブボックス用蓋２００を内側から嵌める。このとき作業員は、２つの操作つまみ部２４１，２５１を指で押さえて、突起部材２４０，２５０を内側にスライドさせ、第２保持部材２７０，２９０の透孔２７１，２９１から、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４が突出しないようにする。図４は、このように先端部２４４，２５４を引っ込めた状態を示し、このような状態とすることで、開口部１１０の壁部１１１に先端部２４４，２５４が接触しない状態で、開口部１１０に嵌めることができる。

なお、図４に示すようにグローブボックス用蓋２００を開口部１１０に嵌める作業を行う際には、蓋部材２０１の表面２０１ａの縁の近傍に配置された４本の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４が案内部材となる。つまり、作業員は、４本の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４が、開口部１１０の壁部１１１の内側になるように、グローブボックス用蓋２００の位置を決めることで、容易に適正な位置とする作業を行うことができるようになる。
そして、開口部１１０にグローブボックス用蓋２００を嵌めた状態で、先端部２４４，２５４が壁部１１１の端面１１１ａよりも上側になったとき、バネ２３３，２３４の押圧力により図２に示す状態に変化し、グローブボックス用蓋２００が開口部１１０を完全に塞いだ状態になる。

このようにグローブボックス用蓋２００を使用してグローブボックス１００の開口部１１０を塞ぐことで、極めて簡単な操作で、グローブボックス１００の開口部１１０を塞ぐことができる。すなわち、図７に示すように開口部１１０にはグローブ１７０が取り付けられた状態であり、１つの開口部１１０には、グローブ１７０を介して片手だけしか入れられない。このため、片手で開口部１１０を塞ぐ操作を行う必要があるが、具体的な操作としては、まず、手で２つの操作つまみ部２４１，２５１を摘んでグローブボックス用蓋２００を開口部１１０の内側まで移動させる。そして、２つの操作つまみ部２４１，２５１を指で押さえて、突起部材２４０，２５０を内側にスライドさせた状態で、グローブボックス用蓋２００を開口部１１０に嵌めた後、操作つまみ部２４１，２５１を押さえた指を離す。したがって、片手の指で簡単に開口部１１０を塞ぐ操作ができるようになる。

また、グローブボックス用蓋２００が開口部１１０を覆った状態から取り外す際には、取り付け時とは逆の手順でグローブボックス用蓋２００を外して、グローブボックス１００の内部に収めるようにすればよいので、取り外し時にも片手の指で簡単に作業することができる。

このように簡単に開口部１１０を塞ぐことができることで、グローブ１７０，１８０を使用した作業を行わないとき、蓋２００で開口部１１０が塞がれない状態で放置されることを阻止することができる。したがって、不活性ガスの影響でゴム製のグローブが劣化することを極力防止できるようになる。

［４．ネジで蓋を固定する場合の例］
図５及び図６は、ネジを使用してグローブボックス用蓋２００を開口部１１０に固定する場合の例を示す。図２に示した取り付け状態では、操作つまみ部２４１，２５１の操作により、簡単に開口部１１０を塞いだ状態から蓋２００を取り外すことができるが、何らかの要因で、グローブ１７０を使用した作業を長期間実行しない場合には、グローブボックス用蓋２００を開口部１１０に完全に固定してもよい。

図５に示すように、グローブボックス用蓋２００の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４には、ネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａが形成されている。グローブボックス用蓋２００を開口部１１０に固定する際には、このネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａに、ネジ３１１，３１２，３１３，３１４を挿入する。それぞれのネジ３１１，３１２，３１３，３１４は、図５に示すように、つば部３２１，３２２，３２３，３２４を有する。各ネジ３１１，３１２，３１３，３１４は、工具を使用しないで指で簡単に回せるものが好ましい。但し、グローブ１７０を外して固定作業を行う場合には、スクリュードライバなどの工具を使って、各ネジ３１１，３１２，３１３，３１４を挿入する作業を行うようにしてもよい。

図６は、ネジ３１１，３１２，３１３，３１４を直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４に挿入して固定した状態を示す。
ネジ３１１，３１２，３１３，３１４を直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４のネジ孔２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２４ａに挿入したときには、各ネジ３１１，３１２，３１３，３１４のつば部３２１，３２２，３２３，３２４が、開口部１１０の壁部１１１の端面１１１ａと接触する。したがって、グローブボックス用蓋２００が各ネジ３１１，３１２，３１３，３１４により開口部１１０に固定されるようになる。
なお、既に説明したように、４本の直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４は、グローブボックス用蓋２００を開口部１１０に嵌める際の案内部材としても機能する。

［５．変形例］
なお、上述した実施の形態例では、蓋部材２０１の表面２０１ａの２箇所に突起部材２４０，２５０を配置した構成にした。これに対して、蓋部材２０１には、突起部材２４０，２５０に相当する部材を、３箇所以上配置するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態例では、蓋部材２０１の表面２０１ａに直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４を配置して、ネジ止めでグローブボックス用蓋２００を固定できると共に、直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４が開口部１１０への挿入時の案内部材になるようした。これに対して、蓋部材２０１に、直立ピン２２１，２２２，２２３，２２４を配置しない構成としてもよい。

また、上述した実施の形態例では、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４にテーパー面２４５，２５５を設けて、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４の突出量が増えるほど、強く開口部１１０の壁部１１１の端面１１１ａを押さえるようにした。このような構成は、グローブボックス用蓋２００と開口部１１０との隙間を確実に塞ぐ上から好ましいが、テーパー面２４５，２５５を設けない構成としてもよい。すなわち、突起部材２４０，２５０の先端部２４４，２５４がテーパー面２４５，２５５でない場合でも、蓋部材２０１と開口部１１０との間に配置されるシール部材２１０の変形で、蓋部材２０１と開口部１１０との隙間が十分なレベルで塞がれるようにすることが可能である。
また、図１などに示した突起部材２４０，２５０の各部（操作つまみ部２４１，２５１など）の形状についても、一例を示すものであり、その他の形状としてもよい。

また、図７に示したグローブボックス１００は、本発明が適用されるグローブボックスの概略構成を示したものであり、本発明のグローブボックス用蓋は、様々な用途や形態のグローブボックスに適用が可能である。グローブボックスの内部に窒素ガスを充填させる点についてもグローブボックスの使用態様の一例であり、その他のガスを充填させて、グローブボックス内で作業や実験などを行うものに本発明を適用してもよい。

１００…グローブボックス、１１０，１２０…開口部、１１１，１２１…壁部、１１１ａ…端面、１１１ｂ…内壁、１１２，１２２…フランジ部、１７０，１８０…グローブ、１７１，１８１…先端部、１７１Ｒ，１８１Ｒ…反転した先端部、１９０…工作機械、２００…グローブボックス用蓋、２０１…蓋部材、２０１ａ…表面、２１０…シール部材、２２１，２２２，２２３，２２４…直立ピン、２３０…ガイド部材、２３１，２３２…凹部、２３３，２３４…バネ、２４０，２５０…突起部材、２４１，２５１…操作つまみ部、２４２，２５２…中間部、２４３，２５３…直立部、２４４，２５４…先端部、２４５，２５５…テーパー面、２６０，２８０…第１保持部材、２７０，２９０…第２保持部材、３１１，３１２，３１３，３１４…ネジ、３２１，３２２，３２３，３２４…つば部

Claims (4)

1. グローブボックスに設けられた、グローブが装着されるための所定の径の開口部に取り付けられるグローブボックス用蓋であって、
   前記開口部の所定の径よりも大きな径の蓋部材と、
   前記蓋部材の一方の面の縁に配置されたシール部材と、
   前記蓋部材の一方の面の少なくとも２箇所に、前記蓋部材の中心側から放射状にスライド可能に配置され、先端が前記開口部の壁面の縁と係合する突起部材と、
   それぞれの前記突起部材を前記開口部の壁面の縁の方向に押圧する押圧部材とを備える
   グローブボックス用蓋。
2. それぞれの前記突起部材は、前記蓋部材のほぼ中心寄りの位置に近接した操作つまみ部を備え、
   それぞれの前記操作つまみ部で、前記押圧部材の押圧に対向して前記突起部材をスライドさせることで、前記突起部材の先端が前記開口部の壁面の縁と係合した状態から外れるようにした
   請求項１に記載のグローブボックス用蓋。
3. 前記突起部材の先端の前記開口部の壁面の縁と接する面は、前記蓋部材の中心から離れる程、前記蓋部材の一方の面から離れるように傾斜したテーパーを有するようにした
   請求項１又は２に記載のグローブボックス用蓋。
4. 前記蓋部材の一方の面に、先端にネジ孔を有し、前記開口部の壁面と近接する複数本の直立ピンを備えた
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のグローブボックス用蓋。
   

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