JPH01295091A - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、管継手に関し、特に、完璧なシール性か求め
られる半導体工業分野等に利用される。

［従来の技術］ 例えば、ＩＣやＬＳＩ等の半導体工業分野では微粒子等
を排除したクリーンルームでの作業となり、製造作業の
環境および条件は一段と厳しいものどなっている。この
半導体製造において使用される特殊ガスは、クリーンル
ーム外部より配管を通じてルーム内に導入されるが、こ
の特殊ガス中にその他の不要な空気等の気体分子が混入
することは極端に嫌われる。このために管はもとより配
管同士を接続する管継手の超精密化が要求されている。

また、高圧ガス容器等の管継手の場合にも保安等の見地
から完全なシール性が要請される。

従来の管継手は第７図に示すような構造とされているの
が一般的である。

すなわち、一方配管１に密封取付けされた一方ビース１
０と他方配管２に密封取付けされた他方ピース２０との
間に金属ガスケット３０を介装させ、袋ナツト５で両ピ
ース１０，２０を軸方向に締付けて両配管１．２をシー
ル接続するものである。

ここに、シール性を高めるには、両ピース１０゜２０間
の締付力すなわち金属ガスケット３０の押圧力を大きく
すればよい、しかし、第７図の態様では袋ナツト５の回
動力によって金属ガスケット３０さらには配管１．２に
捩じり変形を生じさせることから一定値以上の締付力を
確保することができない、この解決策として本出願人は
袋ナツト５の内面と他方ピース２０の内面との間に軸方
向力は伝達するが回転力は伝達しない手段（図示省略）
としてスラストベアリングを介装すること、また、袋ナ
ツト５の内径よりも大径のスラストベアリングを装着し
締付力を飛躍的に増大させることのできる機構を先に提
案している。

一方、シール性を高めるための両ピース１０゜２０と金
属ガスケット３０との関係では、接触面の平滑化の観点
から一方ビース１０の押圧面１５と他方ピース２０の押
圧面２５とを鏡面仕上げし、また横断面がＣ形状の金属
ガスケット３０を採用し優れたつぶれ特性と残留弾性特
性を得られるようするとともに金属ガスケット３０の再
利用という経済性も満足するしのとしている。このよう
に各構成要素を極限的に精巧化することによりシールの
完璧を企図している。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ しかし、上記従来の管継手構造では、構成要素をいかに
精巧としても取扱上の実際的問題から、それら機能を必
ずしも十分に発揮することができず完璧シールか達成で
きないという問題を有してた。

すなわち、第７図に示した接続態様は理想的であるが、
この態様は、一方ピース１０を図示状態とは９０度だけ
ずらした垂直状態としかつ金属ガスケット３０を押圧面
１５の面上に軸線Ｐを中心として正確に位置付けし、さ
らに他方ピース２゜を垂直状態で押当て、しかる後に捩
じりを加えないで両ピース１０，２０を軸線方向に締付
けできる場合のみ成立させることができる。

しかしながら、取扱上の実際において前記態様の接続を
達成することは至難である。つまり、配管１（２）が水
平状態や傾斜状態の場合にはその準備中に金属ガスケッ
ト３０が床面、地上に脱落し易い４−旦脱落すると金属
ガスケット３ｏの表面に塵等異物が付着したり、傷が付
いてしまうので最早所期のシール性を望むことができな
い、これを防止するために金属ガスケット３０を指で押
付けるとその表面に人の油、汗が付着し、この場合にも
シール性が阻害される。また、一方ビース１０に対する
金属ガスケット３０の位置付けが正確でないと配管１．
２間の接続通路断面を小さくしてしまうという問題も生
じる。また、金属ガスケット３０が両方向（抑圧方向と
直交方向）に拡径変形できないので押圧面１５や金属ガ
スケット３０自体に片減りや傷がつき再利用できない場
合が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的とするところは取扱簡単で完璧なシールを達成でき
る管継手を提供することになる。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明は、多数の実際接続作業の分析からＩｌ！板上の
問題解決が完璧なシールの達成に極めて重要であること
に着目し、作業現場において金属ガスケットに人手を触
れさせないで迅速かつ容易に組立てられ、また、金属ガ
スケットのつぶれ特性等を十分に発揮できるよう形成し
たものである。

具体的には、一方ビースと他方ピースとを両ピース間に
介装された金属ガスケットを軸方向に締付けてシール接
続する管継手において、前記一方ビースおよび前記他方
ピースのいずれかのピースに前記金属ガスケットの周面
と係合して金属ガスケットを当該ピースから脱落しない
ように保持する保持部分を設けたこと、を特徴とするも
のである。

［作用］ 以上の構成による本発明では、いずれかのピースの先端
側に設けられた保持部分で金属ガスケットを取付保持し
ているので準備作業中に金属ガスケットを脱落させたり
、人手を触れる必要性かなく、かつ金属力スケットを所
定の位置に固定することができるので長期に亘る完全な
シールを達成できる。

［実施例コ 本発明に係る管継手の好適な実論例を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

（第１実施例） この実施例の管継手は、第１図、第２図に示す如く、一
方配管１と一体的な一方ピース１ｏと他方配管２と一体
的な他方ピース２０と金属力スケット３０と袋ナツト５
とから構成されている。また、一方ピース１０と袋ナツ
ト５との間には第１図に示す位置にスラストベアリング
８が介装されている。

一方ピース１０の先端側には小径突出部１４が設けられ
ている。小径突出部１４の軸線Ｐを中心とする外径はＤ
であり、その手前側には円弧形状の四部１３か形成され
ている。ここに、外径りの部分か保持部分１２を構成す
る。保持部分１２は、詳細後記の金属ガスケット３０の
周面３１ａと係合し金属力スケット３０を一方ピース１
０から脱落しないように保持するものである。四部１３
は、金属力スケット３０の径方向（第１図、第２図にお
いて上下方向）の変形を許容する空間を形成する。また
、小径突出部１４の根本面は抑圧面１５を形成するもの
であり鏡面仕上げされている。なお、１６はストップ面
である。

他方ピース２０の先端側には、円環形状の凸部２１が設
けられ、凸部２１の先端側にストップ面１６と対応する
ストップ面２６が形成されている。

ストップ面１６と部面して、金属ガスケット３゜の過大
変形を防止するものである。また、２５は押圧面であり
押圧面１５と同様に鏡面仕上されている。

さらに、他方ピース２０の外周面には袋ナツト５と螺合
するネジ６が設けられ、がっ、袋ナツト５と一方ピース
１０との間にはスラストベアリング８が設けられている
。スラストベアリング８は複数のボールと一対の円環板
がら形成されているが、袋ナツト５の′ｄ４７に嵌装さ
れたりテーナ９によって袋ナツト５内に安定した姿勢で
保持されている。

したがって、一方ピース１０と袋ナツト５とはネジ６結
合されているので、袋ナツト５を回動させれば両ピース
１０，２０を軸線Ｐ方向に接近離隔できるとともにスラ
ストベアリング８の作用により袋ナツト５の回転力が両
ピース１０，２０や金属力スラット３０等に伝達される
ことがなく両ピース１０，２０を大きなカで締め付ける
ことができる。

なお、この管継手の用途は限定されないが、この実施例
では他方ピース２ｏは高圧ガスボンベの吐出管（２）に
取付けられているものである。

本実施例における金属ガスケット３ｏは、締付は状態を
示す第１図および末だ締付けていない状態を示す第２図
に示す如く、全体として円環状の外観をなしその横断面
形状は両端部３５．３５が離れ５部字形状である。金属
ガスケット３ｏの横断面を詳細に示した第２図において
３１は外皮で比較的硬度の低い金属材料がら形成されて
いる。

この金属材料としては、ニッケル、アルミニュウム、ス
ズ等やこれらの合金であるが、この実施例ではニッケル
から形成されている。３６は開［１部である。

この金属ガスケット３０の内直径ｄは、係合部分１２の
外直径りより小さい。一方、外直径ｄ１は他方ピース２
０の凸部２１の内直径ＤＩよりも小さい、３２はバネで
あり外皮３１よりも高い硬度をもつ金属材料から形成さ
れている。この実施例ではステンレス鋼であるが、リン
青銅等の一般的なバネ材料から形成してもよい。

そして、バネ３２の外周面は外皮３１の内周面に密接さ
れている。外皮３１にバネ３２を嵌装あるいはバネ３２
に外皮３１を被嵌させるだけで組立することができる。

ここに、外皮３１の硬度が低いので両ピース１０，２０
へのなじみ性が優れたものとなり、また残留弾性特性は
バネ３２によって保たれる。

なお、第２図において隙間Ｃは金属ガスケット３０のつ
ぶし代である。

ここに、一方ピース１０と金属ガスケット３゜との関係
を説明すると、袋ナツト５を外した状態において、金属
ガスケット３ｏを第２図で左方向から一方ビース１０の
小径突出部１４に被嵌差込みすると、周面３１ａは係合
部分１２に引掛るがさらに押圧することにより内直径ｄ
部分は係合部分１２を越して四部１３内に嵌る。

−旦、嵌合されると内直径ｄが外直径りよりも小さいの
で、金属ガスケット３０は、例えば一方ピース１０を傾
斜させても一方ピース１０から脱落しない、このために
係合部分１２の外直径りは、金属ガスケット３０の内直
径ｄおよびその外皮３１の材質等から適宜なものに選定
される。この実施例では外皮３１をニッケルから形成し
ているので、その弾性変形量を見込みかつ金属ガスケッ
ト３０の強制取外し抵抗軽減を考慮して外直径りを内直
径ｄよりも１ｍｍだけ大きくしている。

次に作用を説明する。

一方ピース１０の小径突出部１４に金属ガスケット３０
を被嵌押込みする。金属ガスケット３０は、その周面３
１ａが保持部分１２によって係止され自然状態において
一方ピース１０から外れない、したかって、〜方ピース
１０の向きや姿勢が異なる場合にも一方ピース１０から
金属ガスケット３０が脱落してしまうことはない。

また、ガスケット３０は、保持部分１２によって軸線Ｐ
を中心に保持されているので、一方ビース１０に対する
金属ガスケット３０の位置を正す作業が必要なく人手を
触ずに他方ピース２０を差込むことができ、準備作業を
迅速に行える。

ここに、袋ナツト５を回動さぜ両ピース１０゜２０の押
圧面１５，２５で金属ガスケット３０を押圧すると金属
ガスケット３０は次第に変形しその外皮３１が押圧面１
５，２５になじみつつ径方向に伸びる。一方ビース１０
には凹部１３が設けられ、かつ、他方ピース２０の凸部
２１の内面と金属力スケット３０の開口部３６側とには
空間が形成されているので、金属ガスケット３０は軸線
Ｐを中心に全方向に拡径変形でき、片減りや押圧面１５
．２５とのｒｇ！擦が少ない。

また、スラストベアリング８の作用により金属ガスケッ
ト３０、配管１．２等にねじり変形を加えない。

かくして、両ピース１０．２０の両ストップ面１６．２
６が当接されるまで袋ナツト５を回動させることによっ
て、完璧なシール接続をすること、ができる。

一方、接続を解くときは、袋ナツト５を上記場合とは反
対方向に回動させることにより両ピース１０．２０を分
離すればよい、この場合、両ピース１０，２０（押圧面
１５．２５）が分離しはじめるとバネ３２の復帰性によ
って金属ガスケット３０は原形に復帰する。金属ガスケ
ット３０を強制力により保持部分１２から取外ずことも
できる。

したがつって、金属ガスケット３０の再利用ができる。

しかして、この実施例によれば、金属ガスケット３０が
保持部分１２によって一方ピース１０に保持されている
ので、従来の如く金属ガスケット３０が作業９．価中に
床面等に脱落することかなく、また、人手によって金属
ガスケット３０の一方ビース１０に対する姿勢を正す作
業も不要であるから配管１．２の向きや姿勢に拘らず迅
速かつ容易に接続作業をすることができる、とともに金
属ガスケット３０に塵の付着や傷が付かないので高いシ
ール性を保障することができる。

また、保持部分１２は一方ビス１０に一体的に設けられ
、また、一方ピース１０側には凹部１３が設けられると
ともに金属ガスケット３０の外側（開口部３６側）と他
方ピース２０の凸部２１の内面とには空間が形成されて
いるから、金属ガスケット３０の全方向の径方向変形を
許容することができる。したがって、従来の如く一方向
のみに変形するという不都合が生ぜずこの点からもシー
ル性を一段と高めることができる。

また、金属ガスケット３０は、外皮３１とバネ３２とか
ら形成されかつ保持部分１２にその弾性を利用して保持
される構成であり構造簡単にして経済的であるとともに
再利用が確約される。

さらに、他方ピース２０と袋ナツト５との間にスラスト
ベアリング８が介装されているので、配管１．２はもと
より金属ガスケット３０に捩じり変形を午えず完璧なシ
ールと長期間に亘る使用とを保障することができる。か
くして、設計的根拠に基づき精巧とされた各構成要素の
個々およびこれらの組み合わせの機能を十分に発揮させ
ることにより完璧なシールを達成でき、その接続作業を
飛躍的に容易とする取扱性の優れた管継手を提供するこ
とができる。

なお、この第１実施例では、一方ピース１０の小径突出
部１４の先端を円弧形状に成形して保持部分１２を形成
しなか、要は、金属ガスケット３０を脱落できないよう
に一方ピース１０に保持することができればよいから、
その形態は、適宜に選択決定し実施できる０例えば、第
３図に示す如く小径突出部１４の内面に金属ガスケット
３０の大径部分３１ｂが嵌込むことができる円弧四部を
形成しこの凹部内面あるいはその角隅を保持部分１２に
形成してもよい。また、第４図（Ａ）。

（Ｂ）の如く小径突出部１４の内面をテーパー形状に成
形して構成することもできる。これは金属力スケット３
０の材質や大きさあるいは加工経済から等選択すればよ
い。

同様に金属ガスケット３０の変形許容空間（四部１３）
の形態も適宜選択可能である。

（第２実施例） 第２実施例は、第５図、第６図に示される。

この第２実施例は、前記第１実施例が金属ガスケット３
０を一方ビース１０の小径突出部１４に被嵌させ、その
内側の周囲に保持部分１２を係合させるように形成され
ていたのに対して、一方ピース１０の先端側に収納凹部
１１を形成し、この四部１１内に嵌挿して金属ガスケッ
ト３０の外側（開口部３６側）の周面に保持部分１２を
係合させる構成としている。

すなわち、要部の拡大図である第５図に示すように、一
方ビース１０に設けた収納四部１１の内面には金属ガス
ケット３０の径方向変形を許容する大きな円弧形状の四
部１３を形成するとともに、これに臨む外側に突起状の
保持部分１２を形成している。

したがって、一方ピース１０の収納凹部１１内に金属ガ
スケット３０を嵌挿すれば、金属ガスケット３０は保持
部分１２によって脱落不能に保持される。この場合、強
制力を加えて金属ガスケット３０を外すための便宜上か
ら一方ビース１０には先端側から四部１３に向って切込
んだ清２９．２９が設けられている。湧２９にドライバ
ー等を差込み金属力スケット３０を収納凹部１１から取
外すことかできる。

なお、他方ピース２０の先端側には、保持部分１２およ
び金属ガスケット３０の形態や大きさの適用拡大のため
に逃け２８が設けられている。

しかして、この第２実施例においても第１実施例の場合
と同様に金属ガスケット３０の脱落防止と金属ガスケッ
ト３０の径方向の変形を許容できる。

なお、以上の各実施例では保持部分１２を一方ピース１
０に一体に形成したが製作便宜等から保持部分１２を別
個に製作し、これを一方ピース１０に取付ける構成とし
てもよい。もとより保持部分１２は他方ピース２０側に
設けてもよいこと明らかである。

また、金属ガスケ・ット３０を外皮３１と円板形状のバ
ネ３２から構成したか、その形態は上記開示範囲に限定
されず例えばバネ３２をコイルスプリングとし外皮３１
を硬度の高いものとする構造としてもよい。

し発明の効果〕 以上の説明から明らかの通り、本発明は一方ピースおよ
び他方ピースのいずれかに金属ガスケットを保持する保
持部分を設けた構成であるから、迅速かつ簡単な接続作
業のもと取扱容易で完璧なシール性を保障することので
きる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管継手の第１実施例を示す側断面
図、第２図は同じく上側を省略した要部の側断面図、第
３図、第４図は他の変形例を示す側断面図であって、第
３図は浅い凹部を設けた場合、第４図（Ａ）は内（１１
方向に傾斜するテーパー形状とした場合、第４図（Ｂ）
は外側方向に傾斜するデーパ−形状とした場合、第５図
、第６図は第２実施例を示し第５図は要部の＋ｔｌｌｌ
断面図、第６図は他方ピースｆｌ！ＩＩから見た一方ピ
ースの正面図、および第７図は従来ｇ継手の側断面図で
ある。 １０・・・一方ピース、　　１２・・・保持部分、１３
・・・凹部、　　　　　　２０・・・他方ピース、３０
・・・金属力スケット、３１・・・外皮、３１ａ・・・
周面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方ピースと他方ピースとを両ピース間に介装さ
   れた金属ガスケットを軸方向に締付けてシール接続する
   管継手において、 前記一方ピースおよび前記他方ピースのいずれかのピー
   スに前記金属ガスケットの周面と係合して金属ガスケッ
   トを当該ピースから脱落しないように保持する保持部分
   を設けたことを特徴とする管継手。