JP7308727B2 - 流路継手構造 - Google Patents

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Description

本発明は、流路継手構造に関する。
半導体、液晶、有機EL等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる薬液等の流体の配管経路において、ポンプ、バルブ、アキュムレータ、フィルタ、流量計、圧力センサ、及び配管ブロック等の2つの流体デバイスに形成された流路孔同士を最短で接続する流路継手構造として、図28に示すものが知られている。この流路継手構造は、必要最小限の長さに形成されたチューブ101の両端それぞれに、スリーブ102とユニオンナット103を用いて、2つの流体デバイス110を接続するように構成されている(特許文献1参照)。
特開2014-219060号公報
半導体、液晶、有機EL等の製造工程において、薬液を送液及び循環する際に使用される流路継手構造は、その設置スペースが省スペースであることが好ましい。しかし、図28に示す流路継手構造は、チューブ101及び2個のユニオンナット103を設置するための設置スペースが必要となるため、流路継手構造を省スペースで設置することができないという問題があった。そこで、流路継手構造を省スペースで設置することができるように、1つのユニオンナットだけで2つの流体デバイスの流路孔同士を接続することが検討されている。
具体的には、ユニオンナットの内周の軸方向一方側に右雌ねじを形成し、ユニオンナットの内周の軸方向他方側に左雌ねじを形成した両雌ねじを有するユニオンナットなどがある。このユニオンナットを一方向に締め付けると、ユニオンナットの右雌ねじが一方の流体デバイスの右雄ねじに螺合されるとともに、ユニオンナットの左雌ねじが他方の流体デバイスの左雄ねじに螺合される。これにより、2つの流体デバイスの流路孔同士がガスケットを介して接続されるようになっている。しかし、上記ユニオンナットを備えた流路継手構造では、例えば、作業者が、ユニオンナットの右雌ねじを、誤って流体デバイスの左雄ねじに螺合してしまうと、その右雌ねじ及び左雄ねじのねじ山が破損してしまう恐れがある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、流路継手構造を省スペースで設置でき、かつねじ山が破損するのを抑制できるようにすることを目的とする。
(1)本発明の流路継手構造は、第1流体デバイス及び第2流体デバイスにそれぞれ形成された流路孔同士を接続する流路継手構造であって、前記第1流体デバイスの一端面から突出して設けられ、当該第1流体デバイスの流路孔の径方向外方に配置された第1雄ねじ部と、前記第2流体デバイスの一端面から突出して設けられ、当該第2流体デバイスの流路孔の径方向外方に配置された第2雄ねじ部と、軸方向一方側に前記第1の雄ねじ部に螺合される第1雌ねじ部を有し、軸方向他方側に前記第2雄ねじ部に螺合される第2雌ねじ部を有するユニオンナットと、前記ユニオンナットの径方向内方において、前記第1雄ねじ部に前記第1雌ねじ部が螺合されるとともに前記第2雄ねじ部に前記第2雌ねじ部が螺合されることで、前記第1流体デバイス及び第2流体デバイスの流路孔同士の接続部分をシールするシール部材と、を備え、前記第1雄ねじ部及び前記第1雌ねじ部は、右ねじ及び左ねじのいずれか一方であり、前記第2雄ねじ部及び前記第2雌ねじ部は、右ねじ及び左ねじのいずれか他方であり、前記第1流体デバイス及び前記第2流体デバイスのうち少なくとも一方の流体デバイスに設けられ、前記第1雄ねじ部及び前記第2雄ねじ部のうち前記一方の流体デバイスに設けられた雄ねじ部の締付方向を示す第1目印部を備える。
本発明によれば、ユニオンナットの軸方向一方側の第1雌ねじ部が右ねじ及び左ねじのいずれか一方であり、ユニオンナットの軸方向他方側の第2雌ねじ部が右ねじ及び左ねじのいずれか他方であるため、ユニオンナットを締め付けることで、第1雌ねじ部が第1流体デバイスの第1雄ねじ部に螺合され、第2雌ねじ部が第2流体デバイスの第2雄ねじ部に螺合される。これにより、1つのユニオンナットだけで2つの流体デバイスの流路孔同士を接続することができ、かつユニオンナットの径方向内方では、流路孔同士の接続部分をガスケットでシールすることができる。従って、本発明の流路継手構造は、従来構造のようにチューブ及び2つのユニオンナットを設置する必要がないため、流路継手構造を省スペースで設置することができる。
また、作業者は、少なくとも一方の流体デバイスに設けられた第1目印部により、当該流体デバイスの雄ねじ部の締付方向を把握することができる。これにより、前記雄ねじ部と異なる締付方向の雌ねじ部が前記雄ねじ部に螺合されるのを抑制することができるので、これらの雄ねじ部及び雌ねじ部の螺合に起因して、当該雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ山が破損するのを抑制することができる。
(2)前記流路継手構造は、前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットの締付方向を示す第2目印部をさらに備えるのが好ましい。
この場合、作業者は、第2目印部により、ユニオンナットの締付方向、つまり第1雌ねじ部及び第2雌ねじ部の締付方向も把握することができるので、雄ねじ部と異なる締付方向の雌ねじ部が螺合されるのをさらに抑制することができる。
(3)前記流路継手構造は、前記一方の流体デバイスの前記一端面から突出して設けられた固定側突起部と、前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットから前記一方の流体デバイスの前記一端面側に突出する可動側突起部と、をさらに備え、前記可動側突起部は、前記第1雌ねじ部及び前記第2雌ねじ部のうち前記雄ねじ部に対応する雌ねじ部が当該雄ねじ部に螺合された状態から、前記ユニオンナットが反締付方向に回転しようとすると、前記固定側突起部に当接して前記ユニオンナットの反締付方向への回転を規制するのが好ましい。
この場合、雄ねじ部に、対応する雌ねじ部が螺合された状態から、ユニオンナットが反締付方向に回転しようとすると、可動側突起部が固定側突起部に当接してユニオンナットの反締付方向への回転が規制される。これにより、ユニオンナットを締め付けた状態で、流体の脈動等により流体デバイスが振動しても、ユニオンナットが反締付方向に緩むのを抑制することができる。
(4)前記第1目印部の少なくとも一部が、前記固定側突起部を構成しているのが好ましい。
この場合、第1目印部とは別に固定側突起部を設ける必要がないので、流路継手構造の構成を簡素化することができる。
(5)前記流路継手構造は、前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットの締付方向を示す第2目印部をさらに備え、前記第2目印部の少なくとも一部が、前記可動側突起部を構成しているのが好ましい。
この場合、第2目印部とは別に可動側突起部を設ける必要がないので、流路継手構造の構成をさらに簡素化することができる。
本発明によれば、流路継手構造を省スペースで設置することができ、かつねじ山が破損するのを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る流路継手構造を示す斜視図である。 流路継手構造の断面図である。 流路継手構造を分解した状態を示す断面図である。 第1配管ブロックの斜視図である。 第1配管ブロックを右側から見た側面図である。 第2配管ブロックの斜視図である。 第2配管ブロックを左側から見た側面図である。 ユニオンナットの正面図である。 ユニオンナットを左側から見た側面図である。 ユニオンナットを右側から見た側面図である。 第1配管ブロックを右側から見た側面図であり、第1固定側突起部と第1可動側突起部との位置関係を示している。 第2配管ブロックを左側から見た側面図であり、第2固定側突起部と第2可動側突起部との位置関係を示している。 第1配管ブロックにガスケットを取り付けた状態を示す断面図である。 ユニオンナットの締め付け途中の状態を示す断面図である。 ユニオンナットの締め付けが完了する手前の状態を示す断面図である。 ユニオンナットの締め付けが完了した状態を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に係る流路継手構造の第1配管ブロックの斜視図である。 図17の第1配管ブロックを右側から見た側面図である。 第2実施形態に係る流路継手構造の第2配管ブロックの斜視図である。 図19の第2配管ブロックを左側から見た側面図である。 第2実施形態に係る流路継手構造のユニオンナットの斜視図である。 第2実施形態における第1配管ブロックを右側から見た側面図であり、第1固定側突起部と第1可動側突起部との位置関係を示している。 第2実施形態における第2配管ブロックを左側から見た側面図であり、第2固定側突起部と第2可動側突起部との位置関係を示している。 本発明の第3実施形態に係る流路継手構造のユニオンナットの斜視図である。 第3実施形態における第1配管ブロックを右側から見た側面図であり、第1固定側突起部と第1可動側突起部との位置関係を示している。 第3実施形態における第2配管ブロックを左側から見た側面図であり、第2固定側突起部と第2可動側突起部との位置関係を示している。 シール部材の変形例を示す断面図である。 従来の流路継手構造を示す断面図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載する複数の実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
[流路継手構造]
図1は、本発明の第1実施形態に係る流路継手構造を示す斜視図である。図1において、本実施形態の流路継手構造1は、例えば、半導体製造装置で使用される薬液が流れる配管経路において、第1配管ブロック(第1流体デバイス)51に形成された流路孔510(図2参照)と、第2配管ブロック(第2流体デバイス)52に形成された流路孔520と、を接続する接続構造として使用される。以下の本明細書において、上、下、左及び右といった方向は、図1に示す方向を意味する。
なお、本実施形態の流路継手構造1は、配管ブロック51,52の流路孔510,520同士を接続する接続構造として使用しているが、ポンプ、バルブ、アキュムレータ、フィルタ、流量計等の他の流体デバイスの流路孔同士を接続する接続構造にも適用することができる。
図2は、本実施形態の流路継手構造1の断面図である。図3は、流路継手構造1を分解した状態を示す断面図である。図2及び図3において、第1配管ブロック51は、例えば矩形体からなるブロック本体511と、円筒体からなる左右一対の第1突出部512と、を備えている。右側の第1突出部512は、ブロック本体511の右側の端面(一端面)511aにおいて、右側へ突出してブロック本体511と一体に形成されている。左側の第1突出部512は、ブロック本体511の左側の端面511bにおいて、左側へ突出してブロック本体511と一体に形成されている。各第1突出部512のブロック本体511側の基端部には環状溝513が形成されている。
右側の第1突出部512の外周(環状溝513を除く)には第1雄ねじ部11が形成されている。左側の第1突出部512の外周(環状溝513を除く)には第2雄ねじ部12が形成されている。第1配管ブロック51の流路孔510は、ブロック本体511および一対の第1突出部512を貫通して形成されている。従って、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12は、流路孔510の両端部の径方向外方に配置されている。
右側の第1突出部512の先端面には、環状の第1シール溝15が形成され、左側の第1突出部512の先端面には、環状の第2シール溝16が形成されている。
第2配管ブロック52は、例えば矩形体からなるブロック本体521と、円筒体からなる左右一対の第2突出部522と、を備えている。右側の第2突出部522は、ブロック本体521の右側の端面521aにおいて、右側へ突出してブロック本体521と一体に形成されている。左側の第2突出部522は、ブロック本体521の左側の端面(一端面)521bにおいて、左側へ突出してブロック本体521と一体に形成されている。各第2突出部522のブロック本体521側の基端部には環状溝523が形成されている。
右側の第2突出部522の外周(環状溝523を除く)には第1雄ねじ部11が形成されている。左側の第2突出部522の外周(環状溝523を除く)には第2雄ねじ部12が形成されている。第2配管ブロック52の流路孔520は、ブロック本体521および一対の第2突出部522を貫通して形成されている。従って、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12は、流路孔520の両端部の径方向外方に配置されている。本実施形態の流路孔520は、流路孔510と同一径に形成されている。
右側の第2突出部522の先端面には、環状の第1シール溝15が形成され、左側の第2突出部522の先端面には、環状の第2シール溝16が形成されている。
流路継手構造1は、主として、第1配管ブロック51の前記第1雄ねじ部11、第2配管ブロック52の前記第2雄ねじ部12、ユニオンナット13、及びガスケット(シール部材)14を備えている。
本実施形態では、第1配管ブロック51の第1雄ねじ部11は左ねじとされ、第2配管ブロック52の第2雄ねじ部12は右ねじとされている。なお、本実施形態とは逆に、第1配管ブロック51の第1雄ねじ部11を右ねじとし、第2配管ブロック52の第2雄ねじ部12を左ねじとしてもよい。
ユニオンナット13は、例えば円筒体からなり、左側(軸方向一方側)の内周に形成された第1雌ねじ部13aと、右側(軸方向他方側)の内周に形成された第2雌ねじ部13bと、を有している。第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bは、軸方向に連続して形成されている。第1雌ねじ部13aは、第1配管ブロック51の第1雄ねじ部11に螺合される。第2雌ねじ部13bは、第2配管ブロック52の第2雄ねじ部12に螺合される。
従って、本実施形態では、第1雌ねじ部13aは、第1雄ねじ部11と同じ左ねじとされ、第2雌ねじ部13bは、第2雄ねじ部12と同じ右ねじとされている。なお、第1雄ねじ部11が右ねじとされ、第2雄ねじ部12が左ねじとされている場合には、第1雌ねじ部13aは右ねじとなり、第2雌ねじ部13bは左ねじとなる。
ガスケット14は、ユニオンナット13の径方向内方において、第1雄ねじ部11に第1雌ねじ部13aが螺合されるとともに第2雄ねじ部12に第2雌ねじ部13bが螺合されることで、流路孔510,520同士の接続部分をシールするものである。本実施形態のガスケット14は、左側(軸方向一方側)に形成された環状の第1圧入部14aと、右側(軸方向他方側)に形成された環状の第2圧入部14bと、を有している。第1圧入部14aは第1突出部512の第1シール溝15に圧入され、第2圧入部14bは第2突出部522の第2シール溝16に圧入される。
[第1目印部と固定側突起部]
図4は、第1配管ブロック51の斜視図である。図5は、第1配管ブロック51を右側から見た側面図である。図4及び図5において、第1配管ブロック51におけるブロック本体511の端面511aには、第1雄ねじ部11の締付方向(図5の反時計回り方向)を示す一対の第1目印部61が、第1雄ねじ部11の突出方向と同一の方向である右方向にわずかに突出して設けられている。端面511aに対する各第1目印部61の突出量は、環状溝513の左右方向(軸方向)の幅よりも短く形成されている(図13参照)。なお、図1~図3では、第1目印部61の図示を省略している。
一対の第1目印部61は、側面視において第1突出部512よりも径方向外方において、第1突出部512の周方向に等間隔をあけて配置されている。各第1目印部61は、例えば矢印形状に形成されており、略三角形状に形成された先部611と、円弧形状に形成された後部612と、を有している。
先部611は、図5の反時計回り方向に向かうにつれて先細るように形成され、かつ、径方向外方に向かうにつれて先細るように形成されている。先部611における径方向外方に先細る部分の後部612側の側面611aは、端面511aに向かうにつれて突出高さが徐々に低くなるように傾斜するテーパ面とされている。先部611の径方向外方に先細る部分における、前記側面611aと反対側の側面611bは、端面511aに対して垂直な非テーパ面であり、上下方向に延びて形成されている。先部611は、第1緩み止め機構75(後述)の第1固定側突起部71として機能する。
図6は、第2配管ブロック52の斜視図である。図7は、第2配管ブロック52を左側から見た側面図である。図6及び図7において、第2配管ブロック52におけるブロック本体521の端面521bには、第2雄ねじ部12の締付方向(図7の時計回り方向)を示す一対の第1目印部62が、第2雄ねじ部12の突出方向と同一の方向である左方向に突出して設けられている。端面521bに対する第1目印部62の突出量は、環状溝523の左右方向(軸方向)の幅よりも短く形成されている(図13参照)。なお、図1~図3では、第1目印部62の図示を省略している。
一対の第1目印部62は、側面視において第2突出部522よりも径方向外方において、第2突出部522の周方向に等間隔をあけて配置されている。各第1目印部62は、例えば第1目印部61と同じ矢印形状に形成されており、略三角形状に形成された先部621と、円弧形状に形成された後部622と、を有している。
先部621は、図7の時計回り方向に向かうにつれて先細るように形成され、かつ、径方向外方に向かうにつれて先細るように形成されている。先部621における径方向外方に先細る部分の後部622側の側面621aは、端面521bに向かうにつれて突出高さが徐々に低くなるように傾斜するテーパ面とされている。先部621の径方向外方に先細る部分における、前記側面621aと反対側の側面621bは、上下方向に延びて形成されている。先部621は、第2緩み止め機構76(後述)の第2固定側突起部72として機能する。
[第2目印部と可動側突起部]
図8は、ユニオンナット13の正面図である。図8において、ユニオンナット13の外周には、左右方向(軸方向)に延びる凸部13fが周方向に等間隔をあけて複数設けられている。これら複数の凸部13fは、ユニオンナット13を締め付ける工具を引っ掛けるためのものであり、例えばローレット加工により形成されている。
本実施形態では、例えば、周方向に連続する所定数(図例では3つ)の凸部13f毎に、これらの軸方向の長さを徐々に短くすることによって、全体として矢印の形状が周方向に複数形成されている。これらの矢印の形状は、ユニオンナット13の締付方向(第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bの締付方向)を示している。従って、本実施形態では、所定数の凸部13f毎に形成された複数の矢印の形状が、ユニオンナット13の締付方向を示す第2目印部63として機能する。
各第2目印部63における左右方向に最も長い凸部13fの左端部は、ユニオンナット13の左側の一側面13dよりも左側に突出しており、第1緩み止め機構75(後述)の第1可動側突起部73として機能する。これにより、本実施形態では、第2目印部63の一部が第1可動側突起部73を構成している。また、第1雌ねじ部13aを第1雄ねじ部11に螺合するときに、第1可動側突起部73は、ユニオンナット13から第1配管ブロック51の端面511a側に向かって突出する(図13参照)。
各第2目印部63における左右方向に最も長い凸部13fの右端部は、ユニオンナット13の右側の他側面13eよりも右側に突出しており、第2緩み止め機構76(後述)の第2可動側突起部74として機能する。これにより、本実施形態では、第2目印部63の一部が第2可動側突起部74を構成している。また、第2雌ねじ部13bを第2雄ねじ部12に螺合するときに、第2可動側突起部74は、ユニオンナット13から第2配管ブロック52の端面521b側に向かって突出する(図13参照)。
図9は、ユニオンナット13を左側から見た側面図である。図8及び図9において、第1可動側突起部73は、ユニオンナット13の外周側において周方向に等間隔をあけて配置されている。第1可動側突起部73は、凸部13fの左端部から、ユニオンナット13の一側面13dに沿ってユニオンナット13の軸心C側へ延びている。第1可動側突起部73の幅方向(ユニオンナット13の周方向)両側の側面73a,側面73bは、軸心C側に向かうにつれて第1可動側突起部73が先細るように傾斜している。なお、図9の白矢印は、第1雌ねじ部13aの締付方向を示している。
図10は、ユニオンナット13を右側から見た側面図である。図8及び図10において、第2可動側突起部74は、ユニオンナット13の外周側において周方向に等間隔をあけて配置されている。第2可動側突起部74は、凸部13fの右端部から、ユニオンナット13の他側面13eに沿ってユニオンナット13の軸心C側へ延びている。第2可動側突起部74の幅方向(ユニオンナット13の周方向)両側の側面74a,側面74bは、軸心C側に向かうにつれて第2可動側突起部74が先細るように傾斜している。なお、図10の白矢印は、第2雌ねじ部13bの締付方向を示している。
[緩み止め機構]
図11は、第1配管ブロック51を右側から見た側面図であり、第1固定側突起部71と第1可動側突起部73との位置関係を示している。
第1雌ねじ部13aを第1雄ねじ部11に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第1可動側突起部73は、図11の1点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73bが第1固定側突起部71(先部611)の側面611aに当接する位置に配置されている。
また、第1雌ねじ部13aが第1雄ねじ部11に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第1可動側突起部73は、図11の2点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73aが第1固定側突起部71の側面611bに当接する位置に配置されている。
第1可動側突起部73におけるユニオンナット13の一側面13dに対する突出高さは、第1可動側突起部73の側面73bが第1固定側突起部71の側面611aに当接した状態から、さらにユニオンナット13を締付方向に回転させたときに、第1可動側突起部73が第1固定側突起部71を乗り越えることができる高さに設定されている。また、第1可動側突起部73の前記突出高さは、第1可動側突起部73の側面73aが第1固定側突起部71の側面611bに当接した状態から、さらにユニオンナット13が反締付方向に回転しても、第1可動側突起部73が第1固定側突起部71を乗り越えることができない高さに設定されている。
以上の構成により、第1配管ブロック51側の第1固定側突起部71、及びユニオンナット13側の第1可動側突起部73は、第1雌ねじ部13aが第1雄ねじ部11に螺合された状態からユニオンナット13が反締付方向に回転するのを規制する第1緩み止め機構75を構成している。
図12は、第2配管ブロック52を左側から見た側面図であり、第2固定側突起部72と第2可動側突起部74との位置関係を示している。
第2雌ねじ部13bを第2雄ねじ部12に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第2可動側突起部74は、図12の1点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74bが第2固定側突起部72(先部621)の側面621aに当接する位置に配置されている。
また、第2雌ねじ部13bが第2雄ねじ部12に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第2可動側突起部74は、図12の2点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74aが第2固定側突起部72の側面621bに当接する位置に配置されている。
第2可動側突起部74におけるユニオンナット13の他側面13eに対する突出高さは、第2可動側突起部74の側面74bが第2固定側突起部72の側面621aに当接した状態から、さらにユニオンナット13を締付方向に回転させたときに、第2可動側突起部74が第2固定側突起部72を乗り越えることができる高さに設定されている。また、第2可動側突起部74の前記突出高さは、第2可動側突起部74の側面74aが第2固定側突起部72の側面621bに当接した状態から、さらにユニオンナット13が反締付方向に回転しても、第2可動側突起部74が第2固定側突起部72を乗り越えることができない高さに設定されている。
以上の構成により、第2配管ブロック52側の第2固定側突起部72、及びユニオンナット13側の第2可動側突起部74は、第2雌ねじ部13bが第2雄ねじ部12に螺合された状態からユニオンナット13が反締付方向に回転するのを規制する第2緩み止め機構76を構成している。
[流路継手構造による接続手順]
次に、本実施形態の流路継手構造1により、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52の流路孔510,520同士を接続する手順について説明する。まず、図13に示すように、作業者は、第1配管ブロック51の第1シール溝15にガスケット14の第1圧入部14aを圧入し、第1配管ブロック51にガスケット14を一体に取り付ける。
なお、ガスケット14は、第2配管ブロック52に一体に取り付けられてもよい。この場合、作業者は、第2配管ブロック52の第2シール溝16にガスケット14の第2圧入部14bを圧入すればよい。
次に、作業者は、第1配管ブロック51と第2配管ブロック52との間にユニオンナット13を配置する。その際、作業者は、第1及び第2配管ブロック51,52の第1目印部61,62と、ユニオンナット13の第2目印部63を視認することにより、第1雄ねじ部11の締付方向、第2雄ねじ部12の締付方向、及びユニオンナット13(第1雌ねじ部13aと第2雌ねじ部13b)の締付方向が全て同じ方向を向くように、第1配管ブロック51、第2配管ブロック52、及びユニオンナット13を配置する。
次に、作業者は、ユニオンナット13の軸方向両端に、第1配管ブロック51の第1突出部512の先端、及び第2配管ブロック52の第2突出部522の先端をそれぞれ当接させた後、工具(図示省略)等を用いて、第2目印部63が示す方向にユニオンナット13を締め付ける。これにより、互いに左ねじである第1雄ねじ部11と第1雌ねじ部13aとを確実に螺合させることができ、互いに右ねじである第2雄ねじ部12と第2雌ねじ部13bとを確実に螺合させることができる。
作業者がユニオンナット13を締め付けていくと、図14に示すように、第1雌ねじ部13aに対する第1雄ねじ部11の螺合が進むことで、第1配管ブロック51の第1突出部512は、ユニオンナット13の左側から中央に向かって移動する。同様に、第2雌ねじ部13bに対する第2雄ねじ部12の螺合が進むことで、第2配管ブロック52の第2突出部522は、ユニオンナット13の右側から中央に向かって移動する。
このように、第1突出部512及び第2突出部522がユニオンナット13の中央に向かって移動すると、図15に示すように、ガスケット14の第2圧入部14bは、第2配管ブロック52の第2シール溝16に圧入され、流路孔510,520同士が接続されるとともに、その接続部分がガスケット14によりシールされる。
また、図15に示すように、ユニオンナット13における第1及び第2可動側突起部73,74の側面73b,74bは、ユニオンナット13の締め付けが完了する手前で、それぞれ第1及び第2固定側突起部71,72の側面611a,621aに当接する(図11,図12も参照)。この状態からさらにユニオンナット13を締め付けると、第1及び第2可動側突起部73,74は、第1及び第2固定側突起部71,72を乗り越える。その際、第1及び第2可動側突起部73,74は、テーパ面である側面611a,621aに沿って第1及び第2固定側突起部71,72を乗り越えるので、ユニオンナット13の締め付けトルクが上昇するのを低減することができるとともに、第1及び第2可動側突起部73,74のへたりや破損を抑制することができる。
第1及び第2可動側突起部73,74が第1及び第2固定側突起部71,72を乗り越えた状態からユニオンナット13をさらに締め付けると、図16に示すように、第1及び第2可動側突起部73,74の端面73c,74cが、第1及び第2配管ブロック51,52の端面511a,521bに当接する。これにより、ユニオンナット13の締め付けが完了する。
ところで、図16に示す状態において流路孔510,520を流れる薬液の脈動等により、第1及び第2配管ブロック51,52が振動すると、ユニオンナット13が反締付方向に回転して緩むことがある。しかし、本実施形態では、ユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、図11及び図12に示すように、第1及び第2可動側突起部73,74は、第1及び第2固定側突起部71,72の側面611b,621bに当接する。この側面611b,621bは上述したように非テーパ面であるため、第1及び第2可動側突起部73,74は、側面611b,621bに当接することで第1及び第2固定側突起部71,72を乗り越えることが抑制される。これにより、ユニオンナット13の反締付方向への回転が規制されるので、ユニオンナット13が反締付方向に緩むのを抑制することができる。
[作用効果]
以上、本実施形態の流路継手構造1によれば、ユニオンナット13には、第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bにより、右ねじ及び左ねじが形成されるため、ユニオンナット13を締め付けることで、第1雌ねじ部13aが第1配管ブロック51の第1雄ねじ部11に螺合され、第2雌ねじ部13bが第2配管ブロック52の第2雄ねじ部12に螺合される。これにより、1つのユニオンナット13だけで第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52の流路孔510,520同士を接続することができ、かつユニオンナット13の径方向内方では、流路孔510,520同士の接続部分をガスケット14でシールすることができる。従って、本実施形態の流路継手構造1は、図28に示す従来構造のようにチューブ101及び2つのユニオンナット103を設置する必要がないため、流路継手構造1を省スペースで設置することができる。
また、本実施形態の流路継手構造1では、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52には、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12の締付方向を示す第1目印部61,62が設けられているので、作業者は、第1目印部61,62を視認することで、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12の締付方向を把握することができる。これにより、互いに締付方向が異なる、第1雄ねじ部11と第2雌ねじ部13bとが螺合したり、第2雄ねじ部12と第1雌ねじ部13aとが螺合したりするのを抑制することができる。その結果、互いに締付方向が異なる雄ねじ部及び雌ねじ部の螺合に起因して、当該雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ山が破損するのを抑制することができる。
また、ユニオンナット13に、その締付方向を示す第2目印部63が設けられているので、作業者は、第2目印部63を視認することで、ユニオンナット13の締付方向、つまり第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bの締付方向も把握することができる。これにより、互いに締付方向が異なる雄ねじ部と雌ねじ部が螺合されるのをさらに抑制することができる。
また、第1及び第2雌ねじ部13a,13bがそれぞれ第1及び第2雄ねじ部11,12に螺合された状態から、ユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、ユニオンナット13側の第1及び第2可動側突起部73,74が、第1及び第2配管ブロック51,52側の第1及び第2固定側突起部71,72に当接し、ユニオンナット13の反締付方向への回転が規制される。これにより、ユニオンナット13を締め付けた状態で、流路孔510,520を流れる薬液の脈動等により第1及び第2配管ブロック51,52が振動しても、ユニオンナッ13が反締付方向に緩むのを抑制することができる。
第1及び第2配管ブロック51,52の第1目印部61,62の一部が、第1及び第2固定側突起部71,72を構成しているので、第1目印部61,62とは別に第1及び第2固定側突起部71,72を設ける必要がない。その結果、流路継手構造1の構成を簡素化することができる。
第1及び第2配管ブロック51,52の第2目印部63の一部が、第1及び第2可動側突起部73,74を構成しているので、第2目印部63とは別に第1及び第2可動側突起部73,74を設ける必要がないので、流路継手構造1の構成をさらに簡素化することができる。
[第2実施形態]
図17は、本発明の第2実施形態に係る流路継手構造1の第1配管ブロック51の斜視図である。図18は、図17の第1配管ブロック51を右側から見た側面図である。本実施形態の流路継手構造1は、第1配管ブロック51の第1目印部61と第1固定側突起部71とが別々に設けられている点で、第1実施形態と異なる。
図17及び図18において、第1配管ブロック51におけるブロック本体511の端面511aには、第1雄ねじ部11の締付方向(図18の反時計回り方向)を示す一対の第1目印部61が左方向に凹んで形成されている。一対の第1目印部61は、側面視において第1突出部512よりも径方向外方において、第1突出部512の周方向に等間隔をあけて配置されている。各第1目印部61は、例えば矢印形状に形成されている。
第1配管ブロック51におけるブロック本体511の端面511aには、第1緩み止め機構75を構成する一対の第1固定側突起部71が右方向に突出して設けられている。端面511aに対する各第1固定側突起部71の突出量は、第1実施形態の第1目印部61の突出量と同一である。
一対の第1固定側突起部71は、側面視において第1突出部512よりも径方向外方において、第1突出部512の周方向に等間隔をあけて配置されている。各第1固定側突起部71の幅方向(第1突出部512の周方向)両側の側面71a,71bは、第1突出部512の径方向外方に延びて形成されている。各第1固定側突起部71の前記径方向外方の端部は、例えば半円弧状に形成されている。
図19は第2実施形態に係る流路継手構造1の第2配管ブロック52の斜視図である。図20は、図19の第2配管ブロック52を左側から見た側面図である。本実施形態の流路継手構造1は、第2配管ブロック52の第1目印部62と第2固定側突起部72とが別々に設けられている点で、第1実施形態と異なる。
図19及び図20において、第2配管ブロック52におけるブロック本体521の端面521bには、第2雄ねじ部12の締付方向(図20の時計回り方向)を示す一対の第1目印部62が右方向に凹んで形成されている。一対の第1目印部62は、側面視において第2突出部522よりも径方向外方において、第2突出部522の周方向に等間隔をあけて配置されている。各第1目印部62は、例えば第1目印部61と同じ矢印形状に形成されている。
第2配管ブロック52におけるブロック本体521の端面521bには、第2緩み止め機構76を構成する一対の第2固定側突起部72が左方向に突出して設けられている。端面521bに対する各第2固定側突起部72の突出量は、第1実施形態の第1目印部62の突出量と同一である。
一対の第2固定側突起部72は、側面視において第2突出部522よりも径方向外方において、第2突出部522の周方向に等間隔をあけて配置されている。第2固定側突起部72は、第1固定側突起71と同一形状に形成されている。すなわち、各第2固定側突起部72の幅方向(第2突出部522の周方向)両側の側面72a,72bは、第2突出部522の径方向外方に延びて形成されている。また、各第2固定側突起部72の前記径方向外方の端部は、半円弧状に形成されている。
図21は、第2実施形態に係る流路継手構造1のユニオンナット13の斜視図である。本実施形態の流路継手構造1は、ユニオンナット13の第2目印部63と第1及び第2可動側突起部73,74とが別々に設けられている点で、第1実施形態と異なる。
図21において、本実施形態のユニオンナット13の外周は、例えば正八角形状に形成されている。ユニオンナット13の外周の各面には、第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bの締付方向(図21の白矢印が示す方向)、つまりユニオンナット13の締付方向を示す第2目印部63が設けられている。第2目印部63は、例えば、V字状の矢印形状が凹んで形成されており、ユニオンナット13の外周の各面に2つずつ形成されている。
ユニオンナット13の一側面13dの外周側には、第1緩み止め機構75の複数の第1可動側突起部73が左側に突出して設けられている。ユニオンナット13の他側面13eの外周側には、第2緩み止め機構76の複数の第2可動側突起部74が右側に突出して設けられている。
第2可動側突起部74は、例えば正六角形状に形成されており、ユニオンナット13の他側面13eの外周側における8つの角部にそれぞれ設けられている。これにより、第2可動側突起部74は、ユニオンナット13の他側面13eの外周側において周方向に等間隔をあけて配置されている。第2可動側突起部74は、ユニオンナット13の周方向両側に側面74a,74bを有している(図23参照)。
第1可動側突起部73は、第2可動側突起部74と同一形状に形成されている。すなわち、第1可動側突起部73は、正六角形状に形成されており(図示省略)、ユニオンナット13の一側面13dの外周側における8つの角部にそれぞれ設けられている。これにより、第1可動側突起部73は、ユニオンナット13の一側面13dの外周側において周方向に等間隔をあけて配置されている。第1可動側突起部73は、ユニオンナット13の周方向両側に側面73a,73bを有している(図22参照)。
図22は、第2実施形態における第1配管ブロック51を右側から見た側面図であり、第1固定側突起部71と第1可動側突起部73との位置関係を示している。
第1雌ねじ部13aを第1雄ねじ部11に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第1可動側突起部73は、図22の1点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73bが第1固定側突起部71の側面71aに当接する位置に配置されている。
また、第1雌ねじ部13aが第1雄ねじ部11に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第1可動側突起部73は、図22の2点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73aが第1固定側突起部71の側面71bに当接する位置に配置されている。
第1可動側突起部73におけるユニオンナット13の一側面13dに対する突出高さは、第1可動側突起部73の側面73bが第1固定側突起部71の側面71aに当接した状態から、さらにユニオンナット13を締付方向に回転させたときに、第1可動側突起部73が第1固定側突起部71を乗り越えることができる高さに設定されている。また、第1可動側突起部73の前記突出高さは、第1可動側突起部73の側面73aが第1固定側突起部71の側面71bに当接した状態から、さらにユニオンナット13が反締付方向に回転しても、第1可動側突起部73が第1固定側突起部71を乗り越えることができない高さに設定されている。
以上の構成により、第1配管ブロック51側の第1固定側突起部71、及びユニオンナット13側の第1可動側突起部73は、第1雌ねじ部13aが第1雄ねじ部11に螺合された状態からユニオンナット13が反締付方向に回転するのを規制する第1緩み止め機構75を構成している。
図23は、第2実施形態における第2配管ブロック52を左側から見た側面図であり、第2固定側突起部72と第2可動側突起部74との位置関係を示している。
第2雌ねじ部13bを第2雄ねじ部12に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第2可動側突起部74は、図23の1点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74bが第2固定側突起部72の側面72aに当接する位置に配置されている。
また、第2雌ねじ部13bが第2雄ねじ部12に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第2可動側突起部74は、図23の2点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74aが第2固定側突起部72の側面72bに当接する位置に配置されている。
第2可動側突起部74におけるユニオンナット13の他側面13eに対する突出高さは、第2可動側突起部74の側面74bが第2固定側突起部72の側面72aに当接した状態から、さらにユニオンナット13を締付方向に回転させたときに、第2可動側突起部74が第2固定側突起部72を乗り越えることができる高さに設定されている。また、第2可動側突起部74の前記突出高さは、第2可動側突起部74の側面74aが第2固定側突起部72の側面72bに当接した状態から、さらにユニオンナット13が反締付方向に回転しても、第2可動側突起部74が第2固定側突起部72を乗り越えることができない高さに設定されている。
以上の構成により、第2配管ブロック52側の第2固定側突起部72、及びユニオンナット13側の第2可動側突起部74は、第2雌ねじ部13bが第2雄ねじ部12に螺合された状態からユニオンナット13が反締付方向に回転するのを規制する第2緩み止め機構76を構成している。
本実施形態の他の構成は、第1実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、その説明を省略する。
第2実施形態の流路継手構造1においても、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52には、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12の締付方向を示す第1目印部61,62が設けられているので、作業者は、第1目印部61,62を視認することで、第1雄ねじ部11及び第2雄ねじ部12の締付方向を把握することができる。これにより、互いに締付方向が異なる雄ねじ部と雌ねじ部が螺合されるのを抑制することができる。その結果、互いに締付方向が異なる雄ねじ部及び雌ねじ部の螺合に起因して、当該雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ山が破損するのを抑制することができる。
また、ユニオンナット13に、その締付方向を示す第2目印部63が設けられているので、作業者は、第2目印部63を視認することで、ユニオンナット13の締付方向、つまり第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bの締付方向も把握することができる。これにより、互いに締付方向が異なる雄ねじ部と雌ねじ部が螺合されるのをさらに抑制することができる。
また、第1及び第2雌ねじ部13a,13bがそれぞれ第1及び第2雄ねじ部11,12に螺合された状態から、ユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、ユニオンナット13側の第1及び第2可動側突起部73,74が、第1及び第2配管ブロック51,52側の第1及び第2固定側突起部71,72に当接し、ユニオンナット13の反締付方向への回転が規制される。これにより、ユニオンナット13を締め付けた状態で、流路孔510,520を流れる薬液の脈動等により第1及び第2配管ブロック51,52が振動しても、ユニオンナッ13が反締付方向に緩むのを抑制することができる。
[第3実施形態]
図24は、本発明の第3実施形態に係る流路継手構造1のユニオンナット13の斜視図である。本実施形態の流路継手構造1は、第2実施形態の変形例であり、ユニオンナット13の第2目印部63が第1及び第2可動側突起部73,74とされている点で、第2実施形態と異なる。
図24において、本実施形態のユニオンナット13の一側面13d及び他側面13eには、第1雌ねじ部13a及び第2雌ねじ部13bの締付方向(図24の白矢印が示す方向)、つまりユニオンナット13の締付方向を示す第2目印部63が複数設けられている。第2目印部63は、例えば矢羽根形状に形成されており、ユニオンナット13の一側面13d(他側面13e)の外周側において、ユニオンナット13の外周の各面に対応する位置から左方向(右方向)へ突出して設けられている。また、第2目印部63は、ユニオンナット13の一側面13d(他側面13e)の外周側において周方向に等間隔をあけて配置されている。
ユニオンナット13の一側面13dに設けられた各第2目印部63は、第1緩み止め機構75の第1可動側突起部73として機能する。第1可動側突起部73におけるユニオンナット13の周方向両側には、V字状に窪んだ側面73aと、V字状に突出した側面73bとが形成されている(図25参照)。
ユニオンナット13の他側面13eに設けられた各第2目印部63は、第2緩み止め機構76の第2可動側突起部74として機能する。第2可動側突起部74におけるユニオンナット13の周方向両側には、V字状に窪んだ側面74aと、V字状に突出した側面74bとが形成されている(図26参照)。
図25は、第3実施形態における第1配管ブロック51を右側から見た側面図であり、第1固定側突起部71と第1可動側突起部73との位置関係を示している。
第1雌ねじ部13aを第1雄ねじ部11に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第1可動側突起部73は、図25の1点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73bが第1固定側突起部71の側面71aに当接する位置に配置されている。
また、第1雌ねじ部13aが第1雄ねじ部11に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第1可動側突起部73は、図25の2点鎖線で示すように、第1可動側突起部73の側面73aが第1固定側突起部71の側面71bに当接する位置に配置されている。
図26は、第3実施形態における第2配管ブロック52を左側から見た側面図であり、第2固定側突起部72と第2可動側突起部74との位置関係を示している。
第2雌ねじ部13bを第2雄ねじ部12に螺合している途中(ユニオンナット13を締付方向に回転している途中)において(図15参照)、第2可動側突起部74は、図25の1点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74bが第2固定側突起部72の側面72aに当接する位置に配置されている。
また、第2雌ねじ部13bが第2雄ねじ部12に螺合された状態(図16参照)からユニオンナット13が反締付方向に回転しようとすると、第2可動側突起部74は、図25の2点鎖線で示すように、第2可動側突起部74の側面74aが第2固定側突起部72の側面72bに当接する位置に配置されている。
本実施形態の他の構成は、第2実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、その説明を省略する。
第3実施形態の流路継手構造1においても、第2実施形態と同様の作用効果を奏する。また、第1及び第2配管ブロック51,52の第2目印部63が、第1及び第2可動側突起部73,74を構成しているので、第2目印部63とは別に第1及び第2可動側突起部73,74を設ける必要がないので、流路継手構造1の構成を簡素化することができる。
[その他]
上記実施形態の流路継手構造1は、半導体製造装置に使用される場合について説明したが、液晶・有機EL分野、医療・医薬分野、または自動車関連分野などにおいて使用されてもよい。
上記実施形態の流路継手構造1は、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52の両方に第1目印部61,62を設けているが、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52のいずれか一方のみに第1目印部を設けてもよい。また、第1目印部61,62の形状、個数及び位置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52に凸形状又は凹形状の第1目印部61,62を設けているが、第1及び第2雄ねじ部11,12の締付方向を示す矢印等を表記したものであってもよい。
第2目印部63の形状、個数及び位置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ユニオンナット13に凸形状又は凹形状の第2目印部63を設けているが、ユニオンナット13の締付方向を示す矢印等を表記したものであってもよい。
上記実施形態では、第1配管ブロック51及び第2配管ブロック52の両方に第1及び第2固定側突起部71,72を設けているが、両配管ブロック51,52のいずれか一方のみに固定側突起部を設けてもよい。その場合、両配管ブロック51,52のいずれか一方のみに設けた固定側突起部に対応する可動側突起部だけをユニオンナット13に設ければよい。
第1及び第2固定側突起部71,72の形状、個数及び位置は、上記実施形態に限定されるものではない。また、第1及び第2可動側突起部73,74の形状、個数及び位置は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、流路孔510,520同士の接続部分をシールするシール部材として、ガスケット14を用いているが、ガスケット14以外の他のシール部材を用いてもよい。また、図27に示すように、前記シール部材(ガスケット14)は、第1配管ブロック51の第1突出部512に一体化されていてもよいし、図示を省略するが第2配管ブロック51の第2突出部522に一体化されていてもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。また、第1~第3の各実施形態で例示される構成の全部または一部を組み合わせることも可能である。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 流路継手構造
11 第1雄ねじ部
12 第2雄ねじ部
13 ユニオンナット
13a 第1雌ねじ部
13b 第2雌ねじ部
14 ガスケット(シール部材)
51 第1配管ブロック(第1流体デバイス)
52 第2配管ブロック(第2流体デバイス)
61 第1目印部
62 第1目印部
63 第2目印部
71 第1固定側突起部(固定側突起部)
72 第2固定側突起部(固定側突起部)
73 第1可動側突起部(可動側突起部)
74 第2可動側突起部(可動側突起部)
510 流路孔
520 流路孔

Claims (5)

  1. 第1流体デバイス及び第2流体デバイスにそれぞれ形成された流路孔同士を接続する流路継手構造であって、
    前記第1流体デバイスの一端面から突出して設けられ、当該第1流体デバイスの流路孔の径方向外方に配置された第1雄ねじ部と、
    前記第2流体デバイスの一端面から突出して設けられ、当該第2流体デバイスの流路孔の径方向外方に配置された第2雄ねじ部と、
    軸方向一方側に前記第1雄ねじ部に螺合される第1雌ねじ部を有し、軸方向他方側に前記第2雄ねじ部に螺合される第2雌ねじ部を有するユニオンナットと、
    前記ユニオンナットの径方向内方において、前記第1雄ねじ部に前記第1雌ねじ部が螺合されるとともに前記第2雄ねじ部に前記第2雌ねじ部が螺合されることで、前記第1流体デバイス及び前記第2流体デバイスの流路孔同士の接続部分をシールするシール部材と、を備え、
    前記第1雄ねじ部及び前記第1雌ねじ部は、右ねじ及び左ねじのいずれか一方であり、
    前記第2雄ねじ部及び前記第2雌ねじ部は、右ねじ及び左ねじのいずれか他方であり、
    前記第1流体デバイス及び前記第2流体デバイスのうち少なくとも一方の流体デバイスに設けられ、前記第1雄ねじ部及び前記第2雄ねじ部のうち前記一方の流体デバイスに設けられた雄ねじ部の締付方向(前記第1雌ねじ部及び前記第2雌ねじ部のうち前記雄ねじ部に対応する雌ねじ部が前記雄ねじ部に螺合される方向)を示す第1目印部を備える、流路継手構造。
  2. 前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットの締付方向を示す第2目印部をさらに備える、請求項1に記載の流路継手構造。
  3. 前記一方の流体デバイスの前記一端面から突出して設けられた固定側突起部と、
    前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットから前記一方の流体デバイスの前記一端面側に突出する可動側突起部と、をさらに備え、
    前記可動側突起部は、前記雌ねじ部が前記雄ねじ部に螺合された状態から、前記ユニオンナットが反締付方向に回転しようとすると、前記固定側突起部に当接して前記ユニオンナットの反締付方向への回転を規制する、請求項1又は2に記載の流路継手構造。
  4. 前記第1目印部の少なくとも一部が、前記固定側突起部を構成している、請求項3に記載の流路継手構造。
  5. 前記ユニオンナットに設けられ、当該ユニオンナットの締付方向を示す第2目印部をさらに備え、
    前記第2目印部の少なくとも一部が、前記可動側突起部を構成している、請求項3又は4に記載の流路継手構造。
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