JPH02203096A - 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】 し産業上の利用分野」 本発明は、管継手に関する。例えば、半導体工業分野に
利用される。

［従来の技術］ 例えば、ＩＣ＋ＬＳＩなどの半導体工業分野では微粒子
など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となっている。

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クリーンルーム内部へ導
入されるが、この特殊ガス中に空気などの他の不要な気
体分子が混入することは極端に嫌われる。このなめ、配
管はもとより配管同志を接続する管継手の超精密化か要
求されている。また、高圧ガス容器なとめ管継手の場合
にも、保安上などの見地から完全なシール性が要求され
ている。

従来の一般の管継手は、第４図に示す如く、対の継手ピ
ース１．２間にガスケット３を介在させ、一方の継手ピ
ース１に他方の継手ピース２ｆｌｌから袋ナツト部材４
を螺合して側継手ピース１゜２を締付けるものであった
。つまり、一方の継手ピース１の先端面に形成された環
状凸条部５と他方の継手ピース２の先端面に形成された
環状凸条部６との間に非金属ガスケット３を介在させつ
つ突き合わせ、その後に他方の管９に被嵌させてあった
袋ナツト部材４の雌ねじ７Ａを一方の継手ピース１の雄
ねじ７Ｂに螺合させるとともに、袋ナツト部材４を回動
させることによって、両凸条部５．６をガスケット３に
多少食い込むように傍近押圧させ、もって両管８．９を
連結する構成であった。

ところで、−層高いシール性か求められる管継手の場合
には、ガスケット３に継手ピース１，２がある程度食い
込むように、袋ナツト部材４による締付力を大きくする
必要がある。しかし、締付力を過度に大きくすると、管
８．９やガスケット３に変形や破損を与えるという問題
がある。また、従来のガスケットは、Ｏリング、テフロ
ン、ダイフロンなどから構成されているため、リークレ
ートが低く、かつ、高温、極低温にも不向きであった。

そこで、本出願人は、先に、このような問題を解消し、
より完璧なシール効果が得られるものとして、両継手ゼ
ースの間に断面Ｃ字形状の環状金属ガスケットを介在さ
せるとともに、袋ナツト部材と継手ピースとの間に回転
手段としてのスラストベアリングを介在させた管継手を
提案しな。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来は、低いリークレートでかつ狭い温度領域でよい条
件下では第４図に示す管継手を、高いリーク１／−トで
かつ広い温度領域が要求される条件下では金属ガスケッ
トやスラストベアリングを内装した管継手を、それぞれ
個別的に用いていたので、施工や保守が面倒であった。

そこで、使用条件に拘らず、金属ガスケットやスラスト
ベアリングを内装した管継手を全ての箇所に用いればよ
いが、これでは高価となる。何故なら、金属ガスケット
は主にニッケルから形成することが多いから、経済的で
ないからである。

ここに、本発明の目的は、このような従来の問題を解消
すべくなされたもので、使用条件に拘らず兼用でき、し
かも、経済的な管継手を提供することにある。

［問題点を解決するための手段〕 そのため、本発明では、第１の配管に一体的に設けられ
た第１の継手ピースと第２の配管に一体的に設けられた
第２の継手ピースとを、側継手ピース間に介装されたガ
スケットを軸線方向に締付けてシール接続する管継手に
おいて、前記第１の継手ピースと第２の継手ピースとに
非金属ガスケットを締付けるための第１の押圧面をそれ
ぞれ対応して設け、前記第１の継手ピースと第２の継手
ピースとに金属ガスケットを締付けるための第２の押圧
面をそれぞれ対応して設け、前記第１の押圧面と第２の
押圧面とを、第２の押圧面で前記金属ガスケットを締付
けた際に金属ガスケットのつぶれ変形が許容範囲内にあ
る間に、第１の押圧面が非金属ガスケットを介装してい
ない状態で当接するよう構成しな、ことを特徴とする。

し作用］ 低いリークレートでかつ狭い温度領域でよい条件下では
、第１の押圧面の間に非金属力スゲッ１へを介装して使
用すればよい、また、高いリークレートでかつ広い温度
領域が要求される条件下では、第２の押圧面の間に金属
ガスケットを介装して使用すればよい。

従って、ガスケットを交換すれば、使用条件に拘らず、
１つの管継手で兼用できる。しかも、低いリークレート
でかつ狭い温度領域でよい条件下では、高価な金属ガス
ケットを用いなくても非金属ガスケットを用いればよい
ので経済的である。

また、第２の押圧面によって金属ガスケットを締付けて
いくと、金属ガスケラｈのつぶれ変形が許容範囲を越え
る前に第１の押圧面同士が当接するので、金属ガスケッ
トの過大変形を防止することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図について説明
する。

第１図は金属ガスケットを締付けた状態の断面図、第２
図は非金属ガスケットを締付けた状態の断面図である。

これらの図に示す如く、本実施例の管継手は、第１の配
管１０の先端にその第１の配管１０に連通して一体的に
設けられた中空軸状の第１の継手ピース１１と、第２の
配管２０の先端にその第２の配管２０に連通して一体的
に設けられた中空軸状の第２の継手ピース２１と、この
側継手ピース１１，２１間に選択的に介装される金属ガ
スケット４１および非金属力スケット３１と、いずれか
のガスケット３１．４１を側継手ピース１１．２１間に
介装させた状態で側継手ピース１１，２１を配管１０．
２０の軸線方向へ締付ける袋ナツト部材５１とから構成
されている。

第１の継手ピース１１の外周面には、前記袋ナツト部材
５１の内周面に形成された雌ねじ５７と螺合する雄ねじ
１２か形成されている。また、第１の継手ピース１１の
先端面には、その外周縁に沿って前記非金属ガスケット
３１を締付けるための第１の押圧面１３が形成されてい
るとともに、その第１の押圧面１３より軸方向内方へ向
って窪みかつ内底面に前記金属ガスケット４１を締付け
るための第２の押圧面１４を有する四部１５が形成され
ている。凹部１５は、配管１０の軸線を中心とする円形
に形成されている。

第２の継手ピース２１の先端面には、前記第１の押圧面
１３と対応する外周縁に沿って前記第１の押圧面１３と
の間で非金属ガスケット３１を締付けるための第１の押
圧面２２が形成されているとともに、その第２の押圧面
２２より軸方向外方へ向かって突出し前記四部１５に対
して嵌挿、離脱可能な軸部２３が一体的に設けられてい
る。軸部２３の先端面には、前記第２の押圧面１４と対
応する外周縁に沿って前記金属ガスケット４１を締付け
るための第２の押圧面２４が第２の押圧面１４に対して
平行に形成されているとともに、それより内方の金属ガ
スケット４１を保持するための係止突部２５が形成され
ている。なお、２６は第２の継手ピース２１内に嵌挿さ
れたパージ用パイプである。

ここで、第１の押圧面２２と第２の押圧面２４とは、第
２の押圧面１４．２４で金属ガスケット４１を締付けた
際に金属ガスケット４１のつぶれ変形か許容範囲にある
間に、非金属ガスケット３１か介装されていない第１の
押圧面２２が第１の押圧面１３に当接する位置関係に配
設されている。

また、金属力スケット４１を押圧する第２の押圧面１４
．２４には、イオンブレーティングが繕され硬度が高め
られている。通常、各継手ピース１１．２１の材料は５
ＵＳ３１６Ｌ　（素材としての硬度はＨ８１８７以下で
ある。）が用いられるが、イオンブレーティングを綿せ
ば、Ｈ８２０００程度まで高めることができる９例えば
、高圧カス容器弁に用いられる継手の場合、最低１日１
回はボンベ交換のため継手の着脱が必要である。ボンベ
の耐用年数は３年であり、この間、１０００回以上の着
脱に耐えなければならない。イオンブレーティングを施
さないままでは１０００回以上の着脱に耐えることは困
難であるが、イオンブレーティングを施せばこれらに耐
えることか可能である。なお、第２の押圧面１４，２４
の粗度は０゜５Ｓ以下であればよい。

袋ナツト部付５１の他端壁と第２の継手ピース２１との
間には、スラストベアリング５２か設けられている。ス
ラストベアリング５２は、複数のポール５３とこれを保
持する一対の円環板５４ノー５４Ｂとを含み、袋ナツト
部材５１のｉ１！５５に嵌挿されたリテーナ５６によっ
て袋ナツト部材５１内に安定した姿勢で保持されている
。従って、袋ナツト部付５１を回動させれば、側継手ピ
ース１１．２１を配管１０．２０の軸線方向へ接近、離
隔させることかできるとともに、スラスＩ・ベアリング
５２の作用により袋ナツト部材５１の回転力か側継手ピ
ース１１．２１に伝達されることがないので、側継手ピ
ース１１．２１を大きな力で締付けることができる。な
お、５８はリークチエツクボートである。

非金属ガスケット３１は非金属材料、例えばテフロンや
ダイフロンなどによって円環シート状に形成されている
。

金属ガスケット４１は、第３図に示す如く、外形形状が
円環状でかつ断面形状がＣ字形状の外皮４２と、この外
皮４２内に嵌挿されなばね４３とから構成されている。

外皮４２は、比較的硬度の低い材料、例えばニッケル、
アルミニウム、スズおよびこれらの合金などから形成さ
れている。ばね４３は、外皮４２よりも高い硬度をもつ
金属材料、例えばステンレス鋼あるいはリン青銅などの
一般的なばね材料から形成されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

本管継手を使用するに当たって、高いリークレートでか
つ広い温度領域が要求される条件下での使用では金属ガ
スケット４１を、低いリークレートでかつ狭い温度領域
でよい条件下での使用では非金属ガスケット３１を用い
る。

金属ガスケット４１を用いる場合、第２の継手ピース２
１の係止突部２５に金属ガスケット４１を保持させた後
、側継手ピース１１．２１を突合せた状態で袋ナツト部
材５１を第１の継手ピース１１の雄ねじ１２に締付ける
。この際、袋ナツト部材５１と第２の継手ピース２１と
の間にはスラストベアリング５２が嵌挿されているので
、袋ナツト部材５１の回転力が側継手ピース１１，１２
や金属ガスケット４１に伝達されることがなく、これら
構成要素のねじれ変形を防止できる。

袋ナツト部材５１を締付けといくと、側継手ピース１１
，１２が配管１０．２０の軸線方向へ互いに接近するの
で、第２の押圧面１４．２４によって金属ガスケット４
１が軸線方向へ締付られる。

すると、金属ガスケット４１は次第につぶされた状態に
変形される。やがて、金属ガスケット４１のつぶれ変形
が許容限度を越える前に、第１の押圧面１３．２２が当
接される。従って、金属力スケヅト４１のつぶれ変形を
許容限度内に抑えることができる。

このシール状態では、金属ガスケット４１が第２の押圧
面１４，２４によって許容限度内でつぶれ変形され、か
つ、第１の押圧面１３．２２同士が当接り、た状態にあ
るので、高いリークレートを確保できる。しかも、金属
ガスケット４１であるから、温度領域の広い（例えば、
−２６９℃〜４５０℃）条件下での使用でも高いリーク
レートを維持することができる。

ここで、側継手ピースｉｉ、１２の接続を外すには、袋
ナツト部材５１を上記とは逆方向に回転させ、側継手ピ
ース１１．１２を分離させればよい、この場合、側継手
ピース１１，１２か分離しはじめると、ばね４３の作用
により金属ガスケット４１は原形に復帰される。この状
態で、金属ガスケット４１を第２の継手ピース２１の係
止突部２５から取外すことかでき、該金属ガスケット４
１は再使用することができる。

次に、金属ガスケット４１に代えて非金属ガスケット３
１を用いる場合には金属ガスケット４１を係止突部２５
から取外しな後、非金属ガスケット３１を第１の押圧面
１３．２２の間に介装させて袋ナツト部材５１で締付け
ればよい。この場合にも、スラストベアリング５２の作
用により側継手ピース１１，１２や非金属ガスケット３
１のねじれ変形を防止できる。

袋ナツト部材５１を締付けていくと、側継手ピース１１
．１２が配管１０．２０の軸線方向へ互いに接近するの
で、第１の押圧面１３．２２によって非金属カスケラ１
〜３１が締付けられた状態でシール接続される。なお、
側継手ピース１１．１２の接続を外すには、上記と同様
である。

従って、本実施例によれば、第１の継手ピース１１と第
２の継手ピース２１とに、非金属ガスケット３１を締付
けるための第１の押圧面１３，２２をそれぞれ対応して
設けるとともに、金属ガスケット４１を締付けるための
第２の押圧面１４２４をそれぞれ対応して設けたので、
高いリークレートでかつ広い温度領域が要求される条件
下では第２の押圧面１４．２４の間に金属ガスケット４
１を締付けた状態で使用すればよく、また、低いリーク
レートでかつ狭い温度領域でよい条件下では第１の押圧
面１３．２２の間に非金属ガスケット３１を締付けた状
態で使用すればよい。

つまり、異なる条件下での管継手を１つの管継手で兼用
することかできる。従って、使用する条件下ごとに異な
るｇ継手を用意しておかなくてもよいので、経済的であ
るとともに、在庫管理も容易である。

また、第２の押圧面１４．２４で金属ガスケット４１を
締付けた際に金属ガスケット４１のつぶれ変形か許容範
囲内にある間に、第１の押圧面１３．２２が当接するよ
うになっているので、第１の押圧面１３．２２は非金属
ガスケット３１を締付ける役割のほかに、金属ガスケッ
ト４１の過大変形を防止するためのストッパ面として兼
用できる。

なお、上記実施例では、第２の継手ピース２１に係止突
部２５を設け、これに金属ガスケット４１を保持するよ
うにしたが、金属ガスケット４１を第１の継手ピース１
１側に保持するようにしてもよい。

また、金属ガスケット４１を保持する構造は、上記実施
例のように継手ピース２１の先端面に係止突部２５を設
け、この係止突部２５の外周面に金属ガスケット４１を
保持する横道に限らず、他の構造でもよい。例えば、継
手ピースの端面に凹部を形成し、この凹部内に金属ガス
ケット４１の一部が突出するように金属ガスケット４１
を嵌め込むようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、第１の継手ピースと第２
の継手ピースとに、非金属ガスケットを締付けるための
第１の押圧面をそれぞれ設けるとともに、金属力スケッ
トを締付けるための第２の押圧面をそれぞれ設けたので
、いずれか一方のガスケットを選択的に１東用すること
により、高いリークレートでかつ広い温度領域が要求さ
れる条件下での管継手と、低いリークレートでかつ狭い
温度ｆｉＴｔ域でよい条Ｐト下での管継手とを兼用でき
る。

また、第１の押圧面と第２の押圧面とを、金属ガスケッ
トのつぶれ変形が許容範囲内にある間に、第１に押圧面
同士が当接する位置関係に配設したので、金属ガスケッ
トの過度の変形を防止して、金属ガスケットのつぶれ変
形を許容範囲内に抑えるにとがて゛きる。

属ガスケット、４１・・・金属ガスケット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の配管に一体的に設けられた第１の継手ピー
   スと第２の配管に一体的に設けられた第２の継手ピース
   とを、両継手ピース間に介装されたガスケットを軸線方
   向に締付けてシール接続する管継手において、 前記第１の継手ピースと第２の継手ピースとに非金属ガ
   スケットを締付けるための第１の押圧面をそれぞれ対応
   して設け、 前記第１の継手ピースと第２の継手ピースとに金属ガス
   ケットを締付けるための第２の押圧面をそれぞれ対応し
   て設け、 前記第１の押圧面と第２の押圧面とを、第２の押圧面で
   前記金属ガスケットを締付けた際に金属ガスケットのつ
   ぶれ変形が許容範囲内にある間に、第１の押圧面が非金
   属ガスケットを介装していない状態で当接するよう構成
   した、 ことを特徴とする管継手。