JP7150311B2 - 流体移送用コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、例えば半導体製造装置に用いる薬液やガスを移送するための流体移送用コネクタに関するものである。
例えば特許文献１に示されているように、半導体製造装置に用いる流体（薬液やガス）を移送するために流体移送用コネクタが用いられる。流体移送用コネクタは、例えば、流体を一時的に貯蔵するバッファタンクが設けられた建屋側に固定設置されたソケットと、タンクローリから導かれたホースの先端に固定されたプラグとを備えている。ソケットに対してプラグを接続することによって、タンクローリからバッファタンクへと流体が移送される。
上記文献に記載されているように、プラグをソケット側の差込口に差し込んで固定した後に、プラグの先端及びソケット本体の先端の洗浄を行う。その後、ソケット本体がプラグ側に進出することによってプラグ先端の弁体とソケット本体先端の弁体とを当接させると同時に各々の弁体を互いに退避させることによって流路を形成し、流体の移送を行う。
特許第５０４６９５８号公報（図１）
上記文献では、同文献の図１に示されているように、プラグとソケットとを接続して流路を形成する前に洗浄室２５ａを洗浄するようになっている。具体的には、洗浄室２５ａの内面に開口する噴射口４６から洗浄液を洗浄室２５ａ内に噴射し、排出孔５０から洗浄液を排出する。
しかし、同文献に示された噴射口４６は、プラグをシールするシール部４７よりもソケット側に位置している。したがって、プラグとソケットが接続されて流路が形成された後に、何らかの不具合によって洗浄液が噴射口４６から洗浄室２５ａ内に導かれた場合には、薬液（流体）に洗浄液が混入して薬液を汚染してしまうという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、洗浄液が流体に混入することを防止できる流体移送用コネクタを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る流体移送用コネクタは、流体流路が形成されたプラグ本体を有するプラグと、前記プラグが接続されたときに前記流体流路に連通する他の流体流路が形成されたソケット本体を有するソケットと、前記ソケット本体に設けられ、接続時に前記プラグ本体の先端が挿入されて収容するプラグ本体収容部と、前記プラグ本体収容部に設けられ、前記ソケット本体に挿入された前記プラグ本体の外周をシールするシール部材と、前記シール部材に対して前記プラグ本体の先端とは反対側の位置にて、前記プラグ本体収容部内に洗浄液を供給する洗浄液供給孔と、を備えている。
プラグとソケットが接続されることによって流体流路が形成されて流体が流体移送用コネクタを介して流体が流通する。このとき、プラグ本体収容部に設けられたシール部材によって、プラグの外周がシールされて流体の漏出を防止する。
プラグ本体とソケット本体とを洗浄する際には、プラグ本体収容部内に洗浄液供給孔から洗浄液を供給することによって行う。
洗浄液供給孔は、シール部材に対してプラグ本体の先端部とは反対側の位置に設けられているので、プラグ本体とソケット本体とを接続して流体を移送しているときであっても、何らかの故障によって洗浄液が洗浄液供給孔から流出しても、シール部材によってプラグ本体の先端と分離されているので、洗浄液がプラグ本体の先端側に導かれて移送されている流体に混入することがない。
さらに、本発明の一態様に係る流体移送用コネクタによれば、前記洗浄液供給孔は、前記プラグ本体の先端側に傾斜する方向に向けて設けられている。
洗浄液供給孔を、プラグ本体の先端側に傾斜する方向に向けて設けることとしたので、洗浄液供給孔から噴射された洗浄液はプラグ本体の先端側に向けて流れる。これにより、洗浄時には、洗浄液をプラグ本体の先端側に導くことができ、より効果的に洗浄を行うことができる。
さらに、本発明の一態様に係る流体移送用コネクタによれば、前記洗浄液供給孔とは別に、前記プラグ本体収容部内にガスを供給するガス供給孔を備えている。
洗浄液供給孔とは別に、プラグ本体収容部内にガスを供給するガス供給孔を設けることとしたので、洗浄液が供給された位置とは異なる位置からガスを噴射できる。これにより、より効果的にプラグ本体収容部内をパージすることができる。
さらに、本発明の一態様に係る流体移送用コネクタによれば、前記ガス供給孔は、前記シール部材に対して前記プラグ本体の先端側の位置に設けられている。
シール部材に対してプラグ本体の先端側にガス供給孔を設けることとした。これにより、シール部材を挟んで、ガス供給孔と洗浄液供給孔とを振り分けて設けることができ、狭いスペースであっても有効に配置することができる。
洗浄液供給孔は、シール部材に対してプラグ本体の先端部とは反対側の位置に設けられているので、洗浄液が移送されている流体に混入することを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る流体移送用コネクタを示した斜視図である。 ソケットを示した縦断面図である。 シリンダの初期位置を示した縦断面図である。 シリンダの第１前進位置を示した縦断面図である。 シリンダの第２前進位置を示した縦断面図である。 蓋部を閉じた状態のソケットを示した斜視図である。 スリーブがロックボールの移動を規制した状態を示した縦断面図である。 スリーブがロックボールの移動を解除した状態を示した縦断面図である。 プラグのキープレートを回動させた状態を示した斜視図である。 プラグを示した縦断面図である。 図６のプラグに設けたキーの位置を示した正面図である。 第１前進位置におけるプラグ本体収容部周りを拡大して示した縦断面図である。 第２前進位置におけるプラグ本体収容部周りを拡大して示した縦断面図である。 図９Ａに対して洗浄液の流れを示した縦断面図である。 図９Ｂに対して洗浄液の流れを示した縦断面図である。 プラグの先端をソケットの差込口に挿入した状態を示した斜視図である。 プラグのキーとソケットのキー溝とを合致させた状態を示した斜視図である。 プラグを第１前進位置まで変位させ、前洗浄工程を行っている状態を示した斜視図である。 図１１の第１前進位置の状態を示した縦断面図である。 プラグを第２前進位置まで変位させ、流体移送工程を行っている状態を示した斜視図である。 図１３の第２前進位置の状態を示した縦断面図である。 プラグを第１前進位置まで変位させ、後洗浄工程を行っている状態を示した斜視図である。
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態にかかるプラグ３とソケット５が示されている。プラグ３及びソケット５は、流体移送用コネクタ１として用いられる。用いられる流体としては、例えば半導体製造装置に用いられる薬液やガスである。
ソケット５は、建屋の壁部に固定されており、後端に配管６の一端が接続されている。配管６の他端は、建屋内に設置されたバッファタンク（図示せず）に接続されている。ソケット５は、前端（図１において左端）にプラグ３を受け入れる差込口８を備えている。差込口８は、円筒状の差込筒体（プラグ本体保持部）１０の内部に形成されている。差込筒体１０の先端には、一部が切り欠かれて形成された複数のキー溝１１が設けられている。キー溝１１は、差込筒体１０の円周方向に所定の間隔をおいて複数設けられている。鉛直上方に位置するキー溝１１は、メインキー溝１１ａとされており、他のキー溝１１よりも円周方向の幅が大きい溝となっている。
差込筒体１０は、円周方向に離間して配置された複数のロックボール９（図５Ａ等参照）を保持している。各ロックボール９は、プラグ３とソケット５とを固定する際に用いられる。
差込筒体１０の後方（図１において右方）には、ソケット本体１３が設けられている。ソケット本体１３は、水平方向に中心軸線を有する円筒形状とされており、内部に流路の開閉を行う弁体１３ａ（図５Ａ等参照）を備えている。ソケット本体１３の前後には、前側固定板１５と後側固定板１６が固定されている。両固定板１５，１６は、鉛直方向に立設された矩形の板状体とされている。両固定板１５，１６の下方には、設置面に対して固定するための脚部１７が設けられている。両固定板１５，１６の四隅を貫通するように４つの支持軸体１８が水平方向に延在して設けられている。
各支持軸体１８の前端及び後端は、前側支持板２０と後側支持板２１に固定されている。両支持板２０，２１は、鉛直方向に立設された矩形の板状体とされている。前側支持板２０は、前述した差込筒体１０を支持している。
各支持軸体１８には、シリンダ２３が取り付けられている。各シリンダ２３は、前側固定板１５と後側固定板１６との間に固定されている。各シリンダ２３には、エア供給配管２４が接続されており、エア供給配管２４から供給された空気圧によって支持軸体１８がシリンダ２３に対して軸線方向に往復動するようになっている。これにより、ソケット本体１３に対して、前側支持板２０に支持された差込筒体１０が接近離間するようになっている。
上方の一方の第１支持軸体１８ａには、蓋部２７が取り付けられている。具体的には、図２に示すように、第１支持軸体１８ａの中心軸線上に沿って貫通するように内部に蓋部駆動用軸体１８ａ１が設けられている。図２は、ソケット本体１３を取り外した状態のソケット５を示しており、第１支持軸体１８ａを鉛直面で切断した縦断面図とされている。
シリンダ２３は、前側固定板１５から後側固定板１６に向かって、第１筒部２３ａ、第２筒部２３ｂ、第３筒部２３ｃ及び第４筒部２３ｄを備えている。各筒部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、互いに共通の軸線を有して直列にかつＯリングを介して液密に接続されている。
第２筒部２３ｂと第３筒部２３ｃの内周側には密閉空間Ｓが形成されている。この密閉空間Ｓ内に対して、エア供給配管２４を介して空気が供給及び排出されるようになっている。密閉空間Ｓ内には、ピストン２５が配置されている。ピストン２５は、第３筒部２３ｃの内周および蓋部駆動用軸体１８ａ１の外周に対して気密に嵌合されており、密閉空間Ｓ内を軸線方向に往復動する。
ピストン２５の前側（図２において左側）には、密閉空間Ｓを仕切る仕切リング２６が設けられている。仕切リング２６は、第１支持軸体１８ａに対して固定されており、第２筒部２３ｂの内周に対して気密に嵌合されている。これにより、仕切リング２６は、密閉空間Ｓを、仕切リング２６よりも前側（左側）の第１空間Ｓ１と、仕切リング２６よりも後側（右側）の第２空間Ｓ２とに仕切るようになっている。なお、図２の状態においては、仕切リング２６が最も前側（左側）に位置しており、第１空間Ｓ１の体積が略ゼロとなっている。ピストン２５の後側（右側）には、第３空間Ｓ３が形成されている。このように、密閉空間Ｓは、仕切リング２６及びピストン２５によって、第１空間Ｓ１、第２空間Ｓ２及び第３空間Ｓ３に仕切られている。
ピストン２５は、前側の小径部２５ａと後側の大径部２５ｂとを備えている。これにより、ピストン２５の前側端面の面積は、後側端面の断面積よりも小さくされている。したがって、第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３に同等の圧力の空気が供給されると、後側端面に加わる力が前側端面に加わる力よりも大きくなるので、ピストン２５は密閉空間Ｓ内を前側（左側）に変位することになる。
エア供給配管２４は、前側から後側に向かって、第１配管２４ａ、第２配管２４ｂ、第３配管２４ｃ及び第４配管２４ｄを備えている。第１配管２４ａは、第１空間Ｓ１に対してエアを供給しかつ排気する。第２配管２４ｂは、第２空間Ｓ２のうち、ピストン２５の小径部２５ａが往復動する小径とされた空間に対してエアを供給しかつ排気する。第３配管２４ｃは、第２空間Ｓ２のうち、ピストン２５の大径部２５ｂが往復動する大径とされた空間に対してエアを供給しかつ排気する。第４配管２４ｄは、第３空間Ｓ３に対してエアを供給しかつ排気する。各配管２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに給排気するタイミングは、制御部によって制御される。
上述したシリンダ２３、ピストン２５、仕切リング２６等によって、プラグ本体３Ａとソケット本体１３との間の距離を調整する駆動機構が構成される。
他の支持軸体である第２支持軸体１８ｂ、第３支持軸体１８ｃ及び第４支持軸体１８ｄにも、第１支持軸体１８ａと同様のシリンダ２３やピストン２５、仕切リング２６等が設けられている。また、４つの各シリンダ２３に接続されるエア供給配管２４の長さは、それぞれが同等の長さ及び径とされている。これにより、４つの各シリンダ２３に設けたピストン２５を正確に同期して駆動できるようになっている。
図３Ａ乃至図３Ｃには、エア供給配管２４からの給排気によってシリンダ２３を動作させた各状態が示されている。図３Ａは、シリンダ２３が最も後側支持板２１に接近した状態すなわちプラグ本体３Ａに対してソケット本体１３が最も離れた状態である初期位置Ｐ０を示し、図３Ｂは、初期位置Ｐ０よりも前側支持板２０に前進した中間位置となる第１前進位置Ｐ１を示し、図３Ｃは、最も前側支持板２０に接近した状態すなわちプラグ本体３Ａとソケット本体１３とが接続される状態である第２前進位置Ｐ２を示す。
図３Ａ乃至図３Ｃに示されているように、シリンダ２３には、前側（図において左側）から後側（図において右側）に向かって、第１位置センサ２８ａ、第２位置センサ２８ｂ及び第３位置センサ２８ｃが順に固定されている。各位置センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、投光素子（例えばＬＥＤ）と受光素子とが対とされている。各位置センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃの出力は、制御部へと送信される。
各位置センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、コの字形状の断面を有しており、このコの字形状に挟まれた間隙をセンサ用プレート３１が通過するようになっている。センサ用プレート３１は、後側支持板２１に固定されたロッド３６に対して固定されている。コの字形状に挟まれた間隙をセンサ用プレート３１が通過する際に、位置センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃがセンサ用プレート３１に形成された切欠３１ａを光学的に検出することによって、センサ用プレート３１が固定された後側支持板２１に対するシリンダ２３の相対位置が検出されるようになっている。すなわち、位置センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃによって、プラグ３に対するソケット本体１３の相対位置が検出されるようになっている。
図３Ａに示した初期位置Ｐ０では、第３空間Ｓ３に対してエア供給配管２４の第４配管２４ｄ（図２参照）から空気が供給されて加圧されており、ピストン２５が同図において左方に付勢されている。また、第２空間Ｓ２にも第２配管２４ｂ（図２参照）から空気が供給されて加圧されており、仕切リング２６が同図において左方に付勢されている。ピストン２５の大径部２５ｂと小径部２５ａとの面積比によって、第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３に同じ圧力の空気が供給されていても、ピストン２５は左方に付勢されたままである。
このとき、センサ用プレート３１の切欠３１ａが、第１位置センサ２８ａに位置している。これにより、制御部は、初期位置Ｐ０であると判断する。
図３Ｂに示した第１前進位置Ｐ１では、第２空間Ｓ２から第２配管２４ｂ（図２参照）を介して空気を排気するとともに第１空間Ｓ１に第１配管２４ａ（図２参照）から空気が供給されて加圧されており、仕切リング２６が右方に付勢される。また、第３空間Ｓ３は、第４配管２４ｄ（図２参照）から空気が供給されて加圧されている。これにより、仕切リング２６とともに支持軸体１８がシリンダ２３に対して右方へ変位する。
このとき、センサ用プレート３１の切欠３１ａが、第２位置センサ２８ｂに位置している。これにより、制御部は、第１前進位置Ｐ１であると判断する。
図３Ｃに示した第２前進位置Ｐ２では、第３空間Ｓ３から第４配管２４ｄ（図２参照）を介して空気を排気するとともに第１空間Ｓ１に第１配管２４ａ（図２参照）を介して空気が供給されて加圧され、また第３配管２４ｃ（図２参照）から空気が供給されることによって、ピストン２５及び仕切リング２６が右方に付勢される。これにより、仕切リング２６とともに支持軸体１８がシリンダ２３に対して更に右方へ変位する。
このとき、センサ用プレート３１の切欠３１ａが、第３位置センサ２８ｃに位置している。これにより、制御部は、第２前進位置Ｐ２であると判断する。
図２に示したように、蓋部駆動用軸体１８ａ１の先端に蓋部２７が固定されている。蓋部駆動用軸体１８ａ１は、第１支持軸体１８ａの後端に設けられた第１アクチュエータ２９ａによって、前後方向（軸線方向）における往復動作と、軸線回りの回動動作が行われるようになっている。第１アクチュエータ２９ａの動作は、図示しない制御部によって行われる。
蓋部２７は、流体移送用コネクタ１が未使用状態で、プラグ３がソケット５から取り外されているときに差込口８を塞ぐために用いられる。図４には、蓋部２７を閉とした状態が示されている。蓋部２７が差込口８を塞ぐことによって流体の汚染が防止されるだけでなく、非使用時に蓋部２７で差込口８を塞ぐことで、蓋部２７からソケット本体１３内の弁体までの流路の汚染を防止することができる。
図１に示すように、上方の他方の第２支持軸体１８ｂと、第２支持軸体１８ｂに対して差込筒体１０を挟んで対角線上に位置する第３支持軸体１８ｃとには、スリーブ駆動板１９が取り付けられている。具体的には、第２支持軸体１８ｂの中心軸線上に沿って貫通するように設けられたスリーブ駆動板用軸体１８ｂ１の先端と、第３支持軸体１８ｃの中心軸線上に沿って貫通するように設けられたスリーブ駆動板用軸体１８ｃ１の先端とに、スリーブ駆動板１９が固定されている。各スリーブ駆動板用軸体１８ｂ１，１８ｃ１は、各支持軸体１８ｂ，１８ｃの後端に設けられた第２アクチュエータ２９ｂ及び第３アクチュエータ２９ｃによって、前後方向（軸線方向）に往復動されるようになっている。アクチュエータ２９ｂ，２９ｃの動作は、図示しない制御部によって行われる。
スリーブ駆動板１９は、中央に開口が形成された略菱形形状の板状体とされている。スリーブ駆動板１９の開口には、円筒形状とされたスリーブ２２の先端２２ａが挿入されている。スリーブ２２は、図７の下半部に部分的に示すように、差込筒体１０の外周を覆うように配置されており、差込筒体１０に対して軸線方向に往復動する。スリーブ駆動板１９は、ソケット５に対して固定されたプラグ３を外すときに、スリーブ２２を変位させるように動作させられる。具体的には、図５Ａに示すように、スリーブ２２でロックボール９の半径方向外側の移動を規制した状態から、図５Ｂに示すように、スリーブ駆動板１９を前側支持板２０側（同図において右側）に引き寄せてスリーブ２２を変位させることによってロックボール９の半径方向外側への移動を許容し、ロック解除を行う。ソケット５に対してプラグ３を固定するときは、プラグ３を差込筒体１０に挿入する動作に応じて、ロックボール９を転動させて第１固定リング３９の凹所３９ａに対して係合させることによって行われる。このとき、スリーブ駆動板１９は動作しない。このように、ロックボール９やスリーブ２２等によって、プラグ３を差込筒体１０すなわちソケット５に対してロックするロック機構が構成される。
図１に示すように、第２支持軸体１８ｂの下方かつ第３支持軸体１８ｃの側方には、第４支持軸体１８ｄが設けられている。第４支持軸体１８ｄの内部からスリーブ２２の内側にかけて、センサ線１８ｄ１が設けられている。センサ線１８ｄ１の先端には投光素子（例えばＬＥＤ）と受光素子とが対とされたセンサ（図示せず）が設けられている。このセンサによって差込筒体１０内にプラグ３が適正位置まで挿入されたか否かが検出される。センサの出力は、センサ線１８ｄ１を介して図示しない制御部へと伝送される。
制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
図１に示すように、プラグ３は、略円筒形状とされており、内部に流体が流通する流路を備えている。プラグ３の基端部（図１において左方）には、ホース４の一端が固定されている。ホース４の他端は、タンクローリ（図示せず）に固定されている。ホース４の内径は、２５ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上とされている。
プラグ３の後方位置には、キープレート（リング体）３０が取り付けられている。キープレート３０は、無端状のリング形状とされている。キープレート３０の円周方向における複数ヶ所には、先端側（図１において右側）に突出するキー３２が設けられている。複数あるキー３２の内の１つは、他のキー３２よりも円周方向における幅が大きいメインキー３２ａとされている。キープレート３０は、プラグ本体３Ａに対して軸線回りに相対的に回転可能となっている。これにより、図６に示すように、作業者は手動によってキープレート３０を回動させてメインキー３２ａを所望の位置である鉛直上方位置に移動させることができる。
図７には、プラグ３の縦断面図が示されている。なお、図７の下半部には、ソケット５側のロックボール９、差込筒体１０、スリーブ２２及びスリーブ駆動板１９が示されている。
プラグ本体３Ａは、先端側（図７において右側）から、先端筒部３３、中間筒部３４及び基端筒部３５を備えている。これら筒部３３，３４，３５は、共通のプラグ中心軸線Ｌ１を有して接続され、内部に流体が流れる流路が形成される。
先端筒部３３内には、弁体３３ａが収納されている。弁体３３ａは、先端筒部３３の先端側に向かってバネ３３ｂによって付勢されている。これにより、弁体３３ａは、先端筒部３３の先端開口を閉じている。弁体３３ａの先端側の中央には、プラグ中心軸線Ｌ１上に沿って先端側に突出する突出部３３ｃが設けられている。突出部３３ｃは、プラグ３とソケット５とが接続された際に、対向するソケット５側の弁体の突出部（図示せず）に突き当たるようになっている。ソケット５側の弁体の突出部とプラグ３の突出部３３ｃとが突き当たり、バネ３３ｂによる付勢力に打ち勝つことで、弁体３３ａが基端部側に退避し、プラグ３内の流路が開とされる。
先端筒部３３の基端側（左側）と中間筒部３４の先端側とが付き合わされた状態でインローにて接続されている。先端筒部３３と中間筒部３４との間には、Ｏリング３７が設けられており、液密又は気密に接続されている。
先端筒部３３の基端側の外周を覆うように第１固定リング３９が設けられている。第１固定リング３９の外周には、凹所３９ａが円周方向にわたって設けられている。プラグ３をソケット５側に対して接続した際に、差込筒体１０に保持されたロックボール９がスリーブ２２によって半径方向内側へ移動して凹所３９ａに入り込むようになっている。ロックボール９が凹所３９ａ内に嵌合することで、プラグ３がソケット５に対して固定されるようになっている。第１固定リング３９の内周側には、段付きとされた肩部３９ｂが形成されており、この肩部３９ｂに対して先端筒部３３の基端部に設けた大径部が係合するようになっている。第１固定リング３９の基端側の内周には雌ネジ部３９ｃが形成されている。
中間筒部３４の外周の略全体を覆うように第２固定リング４１が設けられている。第２固定リング４１の内周側には、段付きとされた肩部４１ｂが形成されており、この肩部４１ｂに対して中間筒部３４の先端側に設けた大径部が係合するようになっている。第２固定リング４１の先端側の外周には雄ネジ部４１ｃが形成されている。第２固定リング４１の雄ネジ部４１ｃと第１固定リング３９の雌ネジ部３９ｃとを螺合することによって、先端筒部３３と中間筒部３４とが互いに固定される。
第２固定リング４１の雄ネジ部４１ｃには基端部側から止めナット４３が螺結されている。止めナット４３は、第１固定リング３９の基端側の端部に突き当たった位置にて固定されている。止めナット４３は、キープレート３０の内周側に収納されている。止めナット４３の基端部は、キープレート３０の基端部よりも先端側に位置している。これにより、止めナット４３は、キープレート３０の内部に収納されており、キープレート３０の基端部側から突出していない。
止めナット４３の先端側の外周は、基端側よりも小径とされている。これにより、止めナット４３と第１固定リング３９の基端側の端部との間に溝が形成され、この溝内にキープレート３０の先端側の内周側に突出した小径部３０ａが挿入されている。小径部３０ａのプラグ中心軸線Ｌ１方向の寸法は、挿入される溝よりも小さくされている。このようにキープレート３０の小径部３０ａを溝内に遊嵌することで、キープレート３０が回転方向に自由に移動することができる一方で、プラグ中心軸線Ｌ１方向の位置が規制されている。
各キー３２は、それぞれ、キープレート３０に対してボルト４５によって固定されている。ボルト４５は、基端側から先端側に向かってキープレート３０及びキー３２に差し込まれている。なお、キー３２の固定方法は、ボルト４５による固定に限定されるものではなく、例えば、キープレート３０とキー３２とを一体的に形成しても良い。
中間筒部３４の基端側と基端筒部３５の先端側とが付き合わされた状態でインローにて接続されている。中間筒部３４と基端筒部３５との間には、Ｏリング４７が設けられており、液密又は気密に接続されている。
第２固定リング４１の基端側のフランジ４１ａが基端側フランジ４９に対してボルト５０によって固定されている。基端側フランジ４９は、基端筒部３５の基端部の外周に係合された状態で固定されている。ボルト５０は、基端側フランジ４９に対して螺結されている。これにより、基端筒部３５は、中間筒部３４及び先端筒部３３に対して固定される。
基端側フランジ４９の基端側の面には、複数の固定ボルト５２が固定されている。各固定ボルト５２は、ホース４を固定するためのホース用フランジ５３を貫通し、先端にナット５１が螺結される。これにより、ホース用フランジ５３と基端側フランジ４９とが固定されることで、プラグ３に対してホース４が固定される。
図８には、複数のキー３２の円周方向における角度位置が示されている。同図では、３つのキー３２が示されている。鉛直上方すなわち１２時に位置にはメインキー３２ａがキープレート３０に対して固定されている。なお、図５では、回転自在とされたキープレート３０の円周方向の位置を、メインキー３２ａが１２時の位置となるように位置させたときの状態である。
第１サブキー３２ｂは、９時と１２時との中間位置にキープレート３０に対して固定されている。第２サブキー３２ｃは、６時の位置にキープレート３０に対して固定されている。メインキー３２ａの円周方向の幅は、第１サブキー３２ｂや第２サブキー３２ｃよりも大きくされており、約２倍の寸法となっている。第１サブキー３２ｂと第２サブキー３２ｃの円周方向の幅は、同等とされている。なお、第１サブキー３２ｂと第２サブキー３２ｃの幅方向の寸法を異ならせても良い。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ソケット本体１３には、プラグ本体３Ａの先端側を収容するプラグ本体収容部１３ｂが設けられている。プラグ本体収容部１３ｂは、プラグ中心軸線Ｌ１と共通の中心軸線に沿って形成されており、プラグ本体３Ａの先端部に対応した形状の空間となっている。
図９Ａ及び図９Ｂには、プラグ本体収容部１３ｂ周りの拡大図が示されている。ソケット本体１３のプラグ本体収容部１３ｂには、水等の洗浄液をプラグ本体収容部１３ｂ内に供給する洗浄液供給孔６０と、乾燥用のパージガスをプラグ本体収容部１３ｂ内に供給するガス供給孔６２とが設けられている。洗浄液供給孔６０は、プラグ本体収容部１３ｂの内周面に沿う接線方向に向けて、かつ、プラグ本体３Ａの先端側に傾斜して洗浄液を供給するように設けられている。ガス供給孔６２は、プラグ本体収容部１３ｂの内周面に沿う接線方向に向けてガスを供給するように設けられている。
洗浄液供給孔６０の上流側には、洗浄液用バルブが設けられており、制御部の指令によって供給タイミングが決定されるようになっている。ガス供給孔６２の上流側には、ガス用バルブが設けられており、制御部の指令によって供給タイミングが決定されるようになっている。
洗浄液供給孔６０とガス供給孔６２との間には、Ｏリング（シール部材）６４が設けられている。Ｏリング６４は、プラグ本体収容部１３ｂの内周に形成された周溝内に挿入されている。このように、洗浄液供給孔６０は、Ｏリング６４に対してプラグ本体３Ａの先端とは反対側の位置に設けられており、ガス供給孔６２は、Ｏリング６４に対してプラグ本体３Ａの先端側の位置に設けられている。
なお、図示しないが、プラグ本体収容部１３ｂには、洗浄液供給孔６０のさらにプラグ本体３Ａの基端側（図９Ａ及び図９Ｂにおいて左側）の位置に、洗浄液およびガスを排出する排出経路が設けられている。
図９Ａに示した状態、すなわち、プラグ本体３Ａの弁体３３ａとソケット本体１３の弁体１３ａとが離間した状態（具体的には第１前進位置Ｐ１）のときに洗浄が行われる。図１０Ａには、矢印で示すように、洗浄時に洗浄液が洗浄液供給孔６０から噴出している状態が示されている。洗浄液は、プラグ本体収容部１３ｂの内周面に沿って旋回しつつ流れるとともに、プラグ本体３Ａの先端側（同図において右側）に向けて流れる。これにより、プラグ本体３Ａの先端、ソケット本体１３の弁体１３ａの先端およびプラグ本体収容部１３ｂの内部が洗浄される。
図９Ｂに示した状態は、図９Ａの状態からプラグ本体３Ａとソケット本体１３とを近づけてプラグ３とソケット５との流路を連通した状態（具体的には第２前進位置Ｐ２）を示す。同図から分かるように、プラグ本体３Ａの先端は、プラグ本体収容部１３ｂの終端側（右側）を埋めるように嵌め合わされている。また、プラグ本体３Ａの外周は、Ｏリング６４によって液密にシールされている。もしこの状態で洗浄液供給孔６０から洗浄液が流出したとしても、図１０Ｂに矢印で示すように、Ｏリング６４によってシールされ、プラグ本体３Ａの先端側に洗浄液が導かれることはない。
次に、上述したプラグ３をソケット５に接続・解除する動作について説明する。
＜接続前準備工程＞
先ず、図１に示したように、ソケット５に対向した位置にプラグ３を位置される。そして、図６に示したように、キープレート３０を作業者の手動によって回動させて、作業者が上方から視認しやすい位置、すなわちメインキー３２ａが鉛直上方に位置するように位置決めする。
＜挿入工程＞
キープレート３０を位置決めした後に、図１１に示すように、プラグ３の先端をソケット５の差込口８に挿入する。そのままプラグ３をソケット５に対して軸線方向に挿入していくと、図１２に示すように、ソケット５の差込筒体１０に設けたキー溝１１にキー３２が合致して嵌合される。キー３２とキー溝１１が合致して嵌合すると、ソケット５に対応したプラグ３であることが確認され誤接続が防止される。もし、キー３２に対してキー溝１１が合致していない場合には、プラグ３をソケット５に対して接続位置まで押し込むことができないので、作業者はプラグ３とソケット５とが対応していないことが分かる。
＜ロック工程＞
キー３２とキー溝１１が合致して差込筒体１０に対してプラグ３が適正に挿入されると、プラグ３を差込筒体１０に対して軸線方向に押し込む動作に応じて、図７の下半部に示すように、差込筒体１０に保持された各ロックボール９がプラグ３の第１固定リング３９に設けた凹所３９ａ内に挿入され、プラグ３とソケット５との固定が行われる。このとき、図５Ａに示すように、ロックボール９の半径方向外側への移動はスリーブ２２によって規制されている。
＜前洗浄工程＞
図１３に示すように、図１２の状態からプラグ３をソケット本体１３側に引き寄せて第１前進位置Ｐ１まで変位させる。具体的には、図３Ｂに示したように、制御部の指示により、エア供給配管２４から各シリンダ２３に供給した空気を用いて各支持軸体１８を軸線方向に動作させることによって自動的に行う。この第１前進位置Ｐ１の縦断面図が図１４に示されている。
そして、図１３に矢印Ａ１及びＡ２で示すように、プラグ３の先端とソケット５との間の空間を純水によって洗浄し（図１０Ａ参照）、その後、窒素等の不活性ガスで乾燥を行う。この前洗浄工程では、プラグ３の弁体３３ａ（図７参照）及びソケット５の弁体１３ａは閉位置となっており、それぞれの流路を遮断している。
＜流体移送工程＞
次に、図１５に示すように、図１３の第１前進位置Ｐ１から更にプラグ３をソケット本体１３側に引き寄せて接続位置となる第２前進位置Ｐ２まで変位させる。具体的には、図３Ｃに示したように、制御部の指示により、エア供給配管２４から各シリンダ２３に供給した空気を用いて各支持軸体１８を軸線方向に動作させることによって自動的に行う。この第２前進位置Ｐ２の縦断面図が図１６に示されている。
このように、プラグ３は、図１２に示した初期位置Ｐ０に対して、図１３の第１前進位置Ｐ１および図１５の第２前進位置Ｐ２の２段階に分けて前進させられるようになっている。
第２前進位置Ｐ２までプラグ３が位置すると、プラグ３の弁体３３ａの突出部３３ｃ（図７参照）とソケット５の弁体１３ａの突出部とが突き当たり、互いを押圧して開位置まで変位させることによってそれぞれの流路を解放する。これにより、矢印Ａ３及びＡ４で示すように、流体移送用コネクタ１を介してタンクローリから建屋内のバッファタンクへと流体を移送する。
＜後洗浄工程＞
流体の移送が終了すると、図１７に示すように、図１３と同様の第１前進位置Ｐ１まで後退させる。そして、図１７に矢印Ａ１及びＡ２で示すように、プラグ３の先端とソケット５との間の空間を純水によって洗浄し（図１０Ａ参照）、その後、窒素等の不活性ガスで乾燥を行う。この後洗浄工程では、プラグ３の弁体３３ａ（図７参照）及びソケット５の弁体１３ａは閉位置となっており、それぞれの流路を遮断している。
＜取り外し工程＞
図１７に示した後洗浄工程が終了すると、図１２に示した初期位置Ｐ０までプラグ３を後退させ、制御部の指示により、スリーブ駆動板１９を動作させてスリーブ２２をプラグ３の先端方向（図１２において右方向）に移動させてロックボール９によるロックを解除した後に（図５Ｂ参照）、プラグ３をソケット５から取り外す。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
洗浄液供給孔６０は、Ｏリング６４に対してプラグ本体３Ａの先端とは反対側の位置に設けられているので、プラグ本体３Ａとソケット本体１３とを接続して流体を移送しているときであっても、何らかの故障によって洗浄液が洗浄液供給孔６０から流出しても、Ｏリング６４によってプラグ本体３Ａの先端と分離されているので、図１０Ｂに示したように、洗浄液がプラグ本体３Ａの先端側に導かれて移送されている流体に混入することがない。
洗浄液供給孔６０を、図９Ａに示したように、プラグ本体３Ａの先端側に傾斜する方向に向けて設けることとしたので、洗浄液供給孔６０から噴射された洗浄液はプラグ本体３Ａの先端側に向けて流れる（図１０Ａ参照）。これにより、洗浄時には、洗浄液をプラグ本体３Ａの先端側に導くことができ、より効果的に洗浄を行うことができる。
洗浄液供給孔６０とは別に、プラグ本体収容部１３ｂ内にガスを供給するガス供給孔６２を設けることとしたので、洗浄液が供給された位置とは異なる位置からガスを噴射できる。これにより、より効果的にプラグ本体収容部１３ｂ内をパージすることができる。
Ｏリング６４に対してプラグ本体３Ａの先端側にガス供給孔６２を設けることとした。これにより、Ｏリング６４を挟んで、ガス供給孔６２と洗浄液供給孔６０とを振り分けて設けることができ、狭いスペースであっても有効に配置することができる。
なお、本実施形態では、移送する流体として液体を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガスにも適用できる。
また、プラグ本体３Ａをプラグ本体収容部１３ｂ内でシールする部材としてＯリング６４を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではく、液密にシールできるものであれば他のシール部材を用いても良い。
１ 流体移送用コネクタ
３ プラグ
３Ａ プラグ本体
４ ホース
５ ソケット
６ 配管
８ 差込口
９ ロックボール
１０ 差込筒体（プラグ本体保持部）
１１ キー溝
１１ａ メインキー溝
１３ ソケット本体
１３ａ 弁体
１３ｂ プラグ本体収容部
１５ 前側固定板
１６ 後側固定板
１７ 脚部
１８ 支持軸体
１８ａ 第１支持軸体
１８ａ１ 蓋部駆動用軸体
１８ｂ 第２支持軸体
１８ｂ１ スリーブ駆動板用軸体
１８ｃ 第３支持軸体
１８ｃ１ スリーブ駆動板用軸体
１８ｄ 第４支持軸体
１８ｄ１ センサ線
１９ スリーブ駆動板
２０ 前側支持板
２１ 後側支持板
２２ スリーブ
２２ａ 先端
２３ シリンダ
２３ａ 第１筒部
２３ｂ 第２筒部
２３ｃ 第３筒部
２３ｄ 第４筒部
２４ エア供給配管
２４ａ 第１配管
２４ｂ 第２配管
２４ｃ 第３配管
２４ｄ 第４配管
２５ ピストン
２５ａ 小径部
２５ｂ 大径部
２６ 仕切リング
２７ 蓋部
２９ａ 第１アクチュエータ
２９ｂ 第２アクチュエータ
２９ｃ 第３アクチュエータ
３０ キープレート
３０ａ 小径部
３１ センサ用プレート
３１ａ 切欠
３２ キー
３２ａ メインキー
３３ 先端筒部
３３ａ 弁体
３３ｂ バネ
３３ｃ 突出部
３４ 中間筒部
３５ 基端筒部
３７ Ｏリング
３９ 第１固定リング
３９ａ 凹所
３９ｂ 肩部
３９ｃ 雌ネジ部
４１ 第２固定リング
４１ａ フランジ
４１ｂ 肩部
４１ｃ 雄ネジ部
４３ 止めナット
４５ ボルト
４７ Ｏリング
４９ 基端側フランジ
５０ ボルト
５１ ナット
５２ 固定ボルト
５３ ホース用フランジ
６０ 洗浄液供給孔
６２ ガス供給孔
６４ Ｏリング（シール部材）
Ｌ１ プラグ中心軸線
Ｐ０ 初期位置
Ｐ１ 第１前進位置
Ｐ２ 第２前進位置
Ｓ 密閉空間
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間
Ｓ３ 第３空間

Claims (3)

  1. 流体流路が形成されたプラグ本体を有するプラグと、
    前記プラグが接続されたときに前記流体流路に連通する他の流体流路が形成されたソケット本体を有するソケットと、
    前記ソケット本体に設けられ、接続時に前記プラグ本体の先端が挿入されて収容するプラグ本体収容部と、
    前記プラグ本体収容部に設けられ、前記ソケット本体に挿入された前記プラグ本体の外周をシールするシール部材と、
    前記シール部材に対して前記プラグ本体の先端とは反対側の位置にて、前記プラグ本体収容部内に洗浄液を供給する洗浄液供給孔と、
    前記シール部材に対して前記プラグ本体の先端側の位置にて、前記プラグ本体収容部内にガスを供給するガス供給孔と、を備えている流体移送用コネクタ。
  2. 前記洗浄液供給孔は、前記プラグ本体の先端側に傾斜する方向に向けて設けられている請求項１に記載の流体移送用コネクタ。
  3. 前記プラグ本体収容部には、前記シール部材に対して前記洗浄液供給孔よりもさらに前記プラグ本体の基端側の位置に、前記洗浄液および前記ガスを排出する排出経路が設けられている請求項１または請求項２に記載の流体移送用コネクタ。
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