JP5134573B2 - 流体機器接続構造及び流体機器ユニット - Google Patents
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Description
従来の流体機器接続構造100は、第1流体機器101と第2流体機器102の接続部103,104にシール溝105,106が形成され、そのシール溝105,106の間にシール部材107を装着した状態で、連結部材108を接続部103,104の接続部分外周に装着する。
第1流体機器と第2流体機器が、樹脂を材質とする第1接続部と第2接続部を備え、前記第1接続部の第1端面に開口する流路の周りに第1環状シール溝が形成されると共に、前記第2接続部の第2端面に開口する流路の周りに第2環状シール溝が形成され、前記第1及び前記第2環状シール溝の間に樹脂製の環状シール部材を配置して接続した前記第1接続部と前記第2接続部に樹脂製の連結部材を装着し、前記第1及び前記第2接続部の接続状態を維持する流体機器接続構造において、前記第1接続部は、前記第1接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第1装着溝と、前記第1装着溝の端面側内側面の外周に形成された第1接続側テーパ面とを有し、前記第2接続部は、前記第2接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第2装着溝と、前記第2装着溝の端面側内側面の外周に形成された第2接続側テーパ面とを有し、前記連結部材は、前記第1装着溝の端面側内側面に当接する第1突部と、前記第2装着溝の端面側内側面に当接する第2突部が所定の間隔を空けて設けられた複数の分割片を係合させたものであって、シール力が低下した場合に前記複数の分割片を引き寄せて前記第1接続部と前記第2接続部を近づけ
る方向に増し締めを行い、前記第1突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第1接続側テーパ面に摺接する第1連結側テーパ面を有し、前記第2突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第2接続側テーパ面に摺接する第2連結側テーパ面を有すること、前記複数の分割片は、前記第1突部と前記第2突部の突出方向先端が、円弧状に設けられ、前記第1突部には、前記第1装着溝の端面側内側面に対して平行であって前記第1装着溝の端面側内側面に当接する第1ストレート面が前記突出方向先端から外径方向に設けられ、前記第1連結側テーパ面が前記第1ストレート面の径方向外側に設けられ、前記第2突部には、前記第2装着溝の端面側内側面に対して平行であって前記第2装着溝の端面側内側面に当接する第2ストレート面が前記突出方向先端から外径方向に設けられ、前記第2連結側テーパ面が前記第2ストレート面の径方向外側に設けられていることが望ましい。
る方向に増し締めを行い、前記第1突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第1接続側テーパ面に摺接する第1連結側テーパ面を有し、前記第2突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第2接続側テーパ面に摺接する第2連結側テーパ面を有すること、前記環状シール部材が、前記第1及び前記第2環状シール溝に装着される本体部と、前記本体部に一体的に設けられ、前記第1及び前記第2端面の間から前記第1及び前記第2接続部の接続部分の外側に露出する露出部とを有し、前記連結部材は、前記露出部を露呈可能な露呈部が設けられていることが望ましい。
<流体機器ユニットの概略構成>
図1は、本発明の実施形態に係る流体機器接続構造50を適用した流体機器ユニット1の側面図である。図2は、流体機器ユニット1の上面図である。
流体機器ユニット1は、流量制御弁や開閉弁などのバルブ類や、フィルタ、圧力センサや流量センサなどのセンサ類、継手ブロックや流路ブロックなどの配管ブロック類などの各種流体機器を、流体機器接続構造50を用いて接続することにより構成される。本実施形態では、第1流体機器の一例として第1エアオペレイトバルブ2を使用し、第2流体機器の一例として第2エアオペレイトバルブ3を使用している。
図3は、流体機器接続構造50の断面図であって、初期状態を示す。図4は、図3のAA断面図である。図5は、流体機器接続構造50の断面図であって、増し締め状態を示す。図6は、図5のBB断面図である。尚、図5において、第1及び第2連結側テーパ面69,70,74,75と第1及び第2接続側テーパ面24,25の圧接部分、及び、テーパ状支持壁28,29と倒れ込み防止用テーパ面42,43との圧接部分、図3及び図5において第1及び第2環状突起16,27を圧入代38〜41に圧入している圧入部分は、当接部分との対比を容易にするために、現実とは異なるが重ね合わせて記載している。
図3及び図5に示すように、流体機器接続構造50は、第1及び第2接続部8,9を環状シール部材31を介して接続し、図3〜図6に示すように、第1及び第2接続部8,9の接続部分の周りに連結部材51を装着することにより、第1及び第2接続部8,9の接続状態を維持するように構成されている。
環状シール部材31は、PFAなどの硬くて耐腐食性があるフッ素樹脂を材質とする。環状シール部材31は、第1及び第2接続部8,9と識別できるように、フッ素樹脂に着色剤を混合して第1及び第2接続部8,9と異なる色に着色されている。環状シール部材31は、第1及び第2環状シール溝14,15に装着される本体部32と、本体部32の外周面から外径方向に張り出す張出部33と、張出部33の外周縁部に設けられた把持部34とを備える。
図8に示す連結部材51の第1分割片52と第2分割片53は、PVDF(ポリフッ化ビニリデン(二弗化ビニリデン))などの強度と耐腐食性があるフッ素樹脂を材質とする。第1分割片52と第2分割片53は、第1及び第2接続部8,9の周りに取り付けられるように円弧状に設けられている。第1分割片52の一端に設けた第1ヒンジ部58と、第2分割片53の一端に設けた第2ヒンジ部59は、支軸60を介して回動可能に係合され、第1及び第2分割片52,53の一端係合部分を構成する。
次に、流体機器接続構造の小型化を図るために、本発明で成された開発の過程について説明する。
図13及び図14に示す流体機器接続構造200は、第1及び第2接続部203,204に連結部材206を装着した初期状態では、第1及び第2装着溝203a,204aの端面側接続面が第1及び第2分割片207,208の第1及び第2突部207a,207b,208a,208bに面接触し、第1及び第2接続部203,204の接続状態を維持する。その後、第1及び第2接続部203,204がクリープ変形してシール力を低下させた場合、図15及び図16に示すように、第1及び第2分割片207,208を引き寄せることにより第1及び第2接続側テーパ面203b,204bと第1及び第2連結側テーパ面207f,207g,208f,208gを摺接させ、第1及び第2接続部203,204を近づける方向に増し締めする。つまり、連結部材206を第1及び第2接続部203,204に装着した初期状態では、第1及び第2接続側テーパ面203b,204bに第1及び第2連結側テーパ面207f,207g,208f,208gを接触させる必要がない。
次に、第1及び第2エアオペレイトバルブ2,3を接続する方法を説明する。
図8に示すように、第1エアオペレイトバルブ2の第1接続部8に環状シール部材31を装着する。環状シール部材31は、把持部34が第1接続部8に設けられた第1フランジ部22の外周にガイドされ、第1環状溝36が第1接続部8の第1環状突起16に位置決めされる。このとき、環状シール部材31は、引掛部44が第1係止凸部26に引っ掛けられて第1接続部8に保持されるので、環状シール部材31の脱落と付け忘れを予防できる。そして、第2接続部9に設けられた第2フランジ部23を把持部34に挿入するようにして、第2エアオペレイトバルブ3を第1エアオペレイトバルブ2の隣に設置する。
続いて、本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。図9は、流体機器接続構造80の断面図である。
第2実施形態の流体機器接続構造80は、環状シール部材81の把持部34の外周面に位置決め突起82を設けている点が第1実施形態と相違し、その他は第1実施形態と同様である。よって、ここでは、第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点は図面に第1実施形態と同一符号を付し、説明を適宜省略する。
また、位置決め突起82を第1及び第2露呈部71,76から視認できるので、環状シール部材81の付け忘れを防止できる。
更に、位置決め突起82が第1及び第2接続部8,9と識別可能に着色されているため、環状シール部材81が装着されているか否かを第1及び第2露呈部71,76を介して確認しやすい。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記第1実施形態では、環状シール部材31全体を着色したが、少なくとも第1及び第2露呈部71,76に対応する部分を着色するようにしてもよい。例えば、図10に示すように、熱収縮チューブなどの帯状の着色部材86を環状シール部材85の装着溝87に装着しても良い。また、環状シール部材31の第1及び第2露呈部71,76に対応する位置にコーティングや塗装、二色成形により、部分的に着色してもよい。
例えば、上記実施形態では、第1及び第2露呈部71,76を貫通孔とした。これに対して、第1及び第2露呈部71,76を薄い膜状にし、第1及び第2露呈部71,76を介して透けて見えるようにしても良い。これによれば、第1及び第2露呈部71,76から連結部材51の内部に異物が入り込むことを防止しつつ、環状シール部材31,81の装着状態を外部から視認できる。
例えば、上記実施形態では、環状シール部材31,81,85は、本体部32の外周に環状に設けた張出部33と、その張出部34の外縁部に設けた把持部34により、第1及び第2端面10,11の間から外部に露出する露出部を設けた。これに対して、本体部32の外周面の一部から外向きに延設された露出片を、第1及び第2端面10,11の間から外部に露出させ、その露出片を第1及び第2露呈部71,76から視認して環状シール部材の装着状態を確認するようにしても良い。
例えば、上記実施形態では、係止爪63を挿通する挿通部を孔で形成したが、溝で形成しても良い。
例えば、上記第2実施形態では、環状シール部材81の外周に位置決め突起82を識別可能に着色して設けた。これに対して、図11に示す流体機器接続構造90のように、環状シール部材91の把持部34又は張出部33に位置決め突起92を第1及び第2露呈部71,72から突出可能に設けてもよい。この場合、位置決め突起92を環状シール部材91と一緒に射出成形で形成し、着色していない場合でも、位置決め突起92が第1及び第2露呈部71,76から突出しているか否かにより環状シール部材91が第1及び第2接続部8,9の間に装着されているか否かを確認できる。
例えば、上記実施形態では、着色により環状シール部材31,81,85を第1及び第2接続部8,9と識別できるようにした。これに対して、環状シール部材31,81,85の外周にローレット、編み目、文字などの模様を施して、環状シール部材31,81,85と第1及び第2接続部8,9とを識別可能にしても良い。
例えば、上記実施形態では、ねじ形の増し締め部材78を用いて第1及び第2分割片52,53を引き寄せるようにした。これに対して、例えば、第1分割片にカムを設け、第2分割片にカムに摺接可能なレバーを増し締め部材の一例として設け、レバーをカムに摺接させながら回動させることにより第1及び第2分割片52,53を引き寄せるようにしても良い。
2,3 第1,第2エアオペレイトバルブ(第1,第2流体機器の一例)
8,9 第1,第2接続部
10,11 第1,第2端面
12,13 流路
14,15 第1,第2環状シール溝
18,19 第1,第2装着溝
20,21 内側面側端面
24,25 第1,第2接続側テーパ面
31,81,85 環状シール部材
32 本体部
33 張出部
34 把持部
50,80 流体機器接続構造
52,53 第1,第2分割片
54,55 第1突部
55,57 第2突部
65 連結部材
67,72 第1ストレート面
68,73 第2ストレート面
69,74 第1連結側テーパ面
70,75 第2連結側テーパ面
71,76 第1,第2露呈部
86 着色部材
Claims (7)
- 第1流体機器と第2流体機器が、樹脂を材質とする第1接続部と第2接続部を備え、前記第1接続部の第1端面に開口する流路の周りに第1環状シール溝が形成されると共に、前記第2接続部の第2端面に開口する流路の周りに第2環状シール溝が形成され、前記第1及び前記第2環状シール溝の間に樹脂製の環状シール部材を配置して接続した前記第1接続部と前記第2接続部に樹脂製の連結部材を装着し、前記第1及び前記第2接続部の接続状態を維持する流体機器接続構造において、
前記第1接続部は、前記第1接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第1装着溝と、前記第1装着溝の端面側内側面の外周に形成された第1接続側テーパ面とを有し、
前記第2接続部は、前記第2接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第2装着溝と、前記第2装着溝の端面側内側面の外周に形成された第2接続側テーパ面とを有し、
前記連結部材は、前記第1装着溝の端面側内側面に当接する第1突部と、前記第2装着溝の端面側内側面に当接する第2突部が所定の間隔を空けて設けられた複数の分割片を係合させたものであって、シール力が低下した場合に前記複数の分割片を引き寄せて前記第1接続部と前記第2接続部を近づける方向に増し締めを行い、
前記第1突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第1接続側テーパ面に摺接する第1連結側テーパ面を有し、
前記第2突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第2接続側テーパ面に摺接する第2連結側テーパ面を有すること、
前記複数の分割片は、前記第1突部と前記第2突部の突出方向先端が、円弧状に設けられ、
前記第1突部には、前記第1装着溝の端面側内側面に対して平行であって前記第1装着溝の端面側内側面に当接する第1ストレート面が前記突出方向先端から外径方向に設けられ、前記第1連結側テーパ面が前記第1ストレート面の径方向外側に設けられ、
前記第2突部には、前記第2装着溝の端面側内側面に対して平行であって前記第2装着溝の端面側内側面に当接する第2ストレート面が前記突出方向先端から外径方向に設けられ、前記第2連結側テーパ面が前記第2ストレート面の径方向外側に設けられていることを特徴とする流体機器接続構造。 - 第1流体機器と第2流体機器が、樹脂を材質とする第1接続部と第2接続部を備え、前記第1接続部の第1端面に開口する流路の周りに第1環状シール溝が形成されると共に、前記第2接続部の第2端面に開口する流路の周りに第2環状シール溝が形成され、前記第1及び前記第2環状シール溝の間に樹脂製の環状シール部材を配置して接続した前記第1接続部と前記第2接続部に樹脂製の連結部材を装着し、前記第1及び前記第2接続部の接続状態を維持する流体機器接続構造において、
前記第1接続部は、前記第1接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第1装着溝と、前記第1装着溝の端面側内側面の外周に形成された第1接続側テーパ面とを有し、
前記第2接続部は、前記第2接続部の外周面に形成されて前記連結部材が装着される第2装着溝と、前記第2装着溝の端面側内側面の外周に形成された第2接続側テーパ面とを有し、
前記連結部材は、前記第1装着溝の端面側内側面に当接する第1突部と、前記第2装着溝の端面側内側面に当接する第2突部が所定の間隔を空けて設けられた複数の分割片を係合させたものであって、シール力が低下した場合に前記複数の分割片を引き寄せて前記第1接続部と前記第2接続部を近づける方向に増し締めを行い、
前記第1突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第1接続側テーパ面に摺接する第1連結側テーパ面を有し、
前記第2突部は、前記複数の分割片を引き寄せる場合に前記第2接続側テーパ面に摺接する第2連結側テーパ面を有すること、
前記環状シール部材は、前記第1及び前記第2環状シール溝に装着される本体部と、前記本体部に一体的に設けられ、前記第1及び前記第2端面の間から前記第1及び前記第2接続部の接続部分の外側に露出する露出部とを有し、
前記連結部材は、前記露出部を露呈可能な露呈部が設けられていることを特徴とする流体機器接続構造。 - 請求項1または請求項2に記載する流体機器接続構造において、
前記連結部材は、前記複数の分割片を引き寄せるための増し締め部材を有していることを特徴とする流体機器接続構造。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載する流体機器接続構造において、
前記連結部材は、前記第1及び前記第2接続部の接続部分を挟むように配置される第1分割片と第2分割片を有し、
前記第1及び前記第2分割片は、前記第1及び前記第2接続部の接続部分を挟んで反対の位置に一端と他端がそれぞれ配置され、一端同士を回動可能に係合し、他端同士を所定の隙間を空けて係合するものであり、
前記第1及び前記第2分割片と前記第1及び第2接続部の接続部分との間に形成される隙間は、前記所定の間隔を空けて前記第1及び前記第2分割片を係合させる初期状態の場合に、前記一端同士を係合させた一端係合部分と前記第1及び前記第2接続部の接続部分との間に形成される隙間の間隔と、前記他端同士を係合させた他端係合部分と前記第1及び前記第2接続部の接続部分との間に形成される隙間の間隔が最小であり、前記第1及び前記第2分割片を引き寄せて前記所定の隙間を閉じた場合に、径方向幅寸法が前記初期状態の最小間隔で均一な真円形状になることを特徴とする流体機器接続構造。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載する流体機器接続構造において、
前記複数の分割片を係合する係合部分の少なくとも一つが、弾性変形可能に係止爪を設けられた一方の分割片と、前記係止爪を挿通可能な挿通部を有する他方の分割片とを係合させるものであり、
前記挿通部に挿通された前記係止爪が、前記他方の分割片の円弧状に形成された外周面に沿う形で前記第1及び前記第2接続部の接続部分に近い位置に係止されることを特徴とする流体機器接続構造。 - 請求項2に記載する流体機器接続構造において、
前記環状シール部材は、少なくとも前記露呈部に対応する位置が前記第1及び前記第2接続部と識別可能にされていることを特徴とする流体機器接続構造。 - 請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載される流体機器接続構造を使用して前記第1流体機器と前記第2流体機器とを接続することを特徴とする流体機器ユニット。
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