JPH02248795A - 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］ 本発明は、管継手に関し、特に、完璧なシール性が求め
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となっている。この
製造作業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。

従来の管継手において、シール性を高めるには、接続す
る両配管の間の締付力すなわち両配管の間に介装された
金属ガスケットの押圧力を大きくすればよい、しかし、
押圧力つまり両配管を締め付けるための袋ナツトの回転
力を大きくすると、両配管および金属ガスケットに捩じ
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、衾ナツトの内面と一方
の配管との間に軸方向力は伝達するが回戦力は伝達しな
い手段としてスラストベアリングを介装した機構を先に
提案している。すなわち、第４図に示す如く、一方配管
１に密封取付けされた一方ピース１０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をシール接続する管継手に
おいて、袋ナツト５の内面と他方ピース２０との間に例
えばスラストベアリング８を介装して、両ピース１０．
２０（従って、一方配管１、他方配管２）および金属ガ
スケット３０に捩じり変形を生じさせずに一定値以上の
締付力を確保できるような機構を提案している。

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
から一方ピース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ものとしている。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課題］ 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が達成で
きないという問題を有していた。

すなわち、第４図に示した接続態様は理想的であるが、
この態様は、一方ビース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２０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、−旦脱落すると金属
ガスケット３０のシール面（押圧面１５．２５と当接し
シール機能を果たす面）３１ａ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シール面３１ａ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。このため、
ガスケット３０を傷等を付けることなく両ピース１０．
２０間に介装して完璧なシールを達成することができる
技術の開発が望まれている。

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が径方向・（押圧方向と直交方向）に拡径変
形できずに押圧面１５や金属ガスケット３０に片減りや
傷がつき再利用できない場合が生じる。このため、金属
ガスケット３０の位置付けを簡単に行って取扱容易性を
向上することができるとともに、ガスケット３０を拡径
変形可能に保持することができる技術の開発が望まれて
いる。

また、適応性を拡大するために、径が多少異なる金属ガ
スケット３０であっても両ピース１０゜２０間に正確に
位置付けして介装することができる技術の開発が望まれ
ている。

また、金属ガスケット３０を保持する保持手段の構造を
簡単にしてコスト低減を図りたいという要請も強い。

本発明の目的は、取扱容易で完璧なシールを達成するこ
とができ、しかもコスト低減を図りつつ適応性を拡大す
ることができる管継手を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、多数の実際接続作業の分析から取扱上の問題
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
せないで両ピース間に介装できるよう形成したものであ
る。

すなわち、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外周部分と係合して当該金属
ガスケットを当該ピースか、ら脱落不能かつ径方向に移
動可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、いずれかのピースに設けられた保持手段で
金属ガスケットをその外周部分を介して径方向に移動可
能に取付は保持しているので、準備作業中に金属ガスケ
ットが脱落したり人手で触れる必要性がなくなる。また
、保持手段を用いて金属ガスケットを径方向に適宜移動
させることにより所定の位置に傷を付けることなく容易
に固定することができる。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図および第２図に基づき説明す
る。

なお、同図の説明に当たって、第４図の構成要件と同一
のものについては、同一符号を付し、その説明を省略も
しくは簡略化する。

本実施例に係る管継手は、第１図に示す如く、一方配管
１と一体的な一方ピース１０と他方配管２と一体的な他
方ピース２０と金属ガスケット３０と袋ナツト５と金属
ガスケット３０を保持する保持手段４０とから構成され
ている。

一方ビース１０の第２図右端側には、収納凹部１１が設
けられており、また他方ピース２０の図中左端側には凸
部２１が前記収納四部１１に嵌挿するように設けられて
いる。そして、収納凹部１１と凸部２１との間には、金
属ガスケット３０を収納し当該ガスケット３０の径方向
（第１図および第２図において上下方向）の変形を許容
する変形許容空間１３が形成されている。なお、１６゜
２６はストップ面であり、互いに協働して金属ガスケッ
ト３０の過大変形を防止するものである。

また、一方ピース１０の外周面には、第１図に示す如く
、袋ナツト５と螺合するネジ６が設けられ、かつ、袋ナ
ツト５と他方ピース２０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、袋ナツ
ト５の清７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を
介して結合されているので、袋ゲット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や金属ガスケット３０等に伝
達されることがなく両ピース１０．２０を大きな力で締
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
では一方ピース１０は高圧ガスボンベの吐出管（１）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３０は、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
離れなＣ字形状である。金属ガスケット３０の外皮３１
は比較的硬度の低い金属材料から形成されている。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は開口部である。

この金属ガスケット３０の外径は、一方ピース１０の収
納凹部１１の内直径より小さくなるように形成されてい
る。また、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。

保持手段４０は、金属ガスケット３０を人手を触れさせ
ないで両ピース１０．２０間に介装するための手段であ
る。すなわち、保持手段４０は、一方ピース１０および
他方ピース２０のいずれかのピース（本実施例において
は一方ビース１０）に設けられ、金属ガスケット３０の
外周部分３０ａと係合し当該ガスケット３０を当該ピー
ス（即ち一方ピース１０）から脱落不能かつ径方向に移
動可能に保持する手段である。ここで、金属ガスケット
３０の外周部分３０ａとはシール面３１ａよりも軸線Ｐ
から離れたガスケット部分（例えば開口部３６）を意味
する。

具体的には、保持手段４０は、第２図に示す如く、収納
凹部１１の内周面１２に向けて貫通穿設された複数個の
雌ネジ４１と該雌ネジ４１と螺合して金属ガスケット３
０の開口部３６と係合し当該ガスケット３０を径方向に
押圧する複数個の保持ネジ４２とから構成されている（
ただし、第１゜第２図においては雌ネジ４１および保持
ネジ４２を各１個のみ図示する。）、保持ネジ４２の先
端部４２ａは、金属ガスケット３０の拡径変形を妨げな
いように尖って形成されている。ここで、保持ネジ４２
を回転させて、その先端部４２ａを金属ガスケット３０
の開口部３６と当接させ、更に回転させることにより該
ガスケット３０を径方向に適宜移動させて保持すること
ができる。

次に作用について説明する。

一方配管１と他方配管２とを上記管継手を用いて接続す
るには、袋ナツト５を外した状態において、金属ガスケ
ット３０を第２図で右方向から一方ピース１０の収納凹
部１１に差込む、その状態で、保持ネジ４２を回転させ
て該ネジ４２の先端部４２ａを金属ガスケット３０の開
口部３６と当接させ更にその状態で回転させて該ガスケ
ット３０を径方向に適宜押圧することにより、その位置
を調整して保持する。したがって、金属ガスケット３０
を直接手で触れることなく取付けることができる。−旦
、金属ガスケット３０は取付けられると保持ネジ４２に
よって軸方向の移動が規制されるので、一方ピース１０
の向きや姿勢が異なる場合にも一方ピース１０から脱落
してしまうことはない。

次に、袋ナツト５を回転させ両ピース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のシール面３
１ａが押圧面１５，２５になじみつつ径方向に伸びる。

この際、金属ガスケット３０は、保持ネジ４２によって
径方向に移動可能なるように保持されているので、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との摩擦が少ない、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を回転させることによっ
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
対方向に回転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　（抑圧
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。その状態
で、保持ネジ４２を上記場合とは反対方向に回転して金
属ガスケット３０との係合関係を解除することにより、
ガスケット３０を人手を触れずに一方ビース１０から取
外すことができる。したがって、金属ガスケット３０を
片減りや汗等を付着させることなく取付け・取外しがで
きるので再利用できる。

しかして、上記実施例によれば、一方ピース１０に金属
ガスケット３０の外周部分３０ａと係合して当該金属ガ
スケット３０を当該ピース１０から脱落不能かつ径方向
に移動可能に保持する保持手段３０を設けた構成である
ので、従来の如く、金属ガスケット３０が作業準備中に
床面等に脱落することがなく、また、金属ガスケット３
０の一方ビース１０に対する姿勢を人手で触れて正す作
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。また、金
属ガスケット３０に塵や傷が付かないので高いシール性
が保障される。

また、保持手段４０を、金属ガスケット３０を径方向に
移動可能に保持するように形成したので、金属ガスケッ
ト３０の全方向の拡径変形が許容される。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、保持手段４０を金属ガスケット３０の外周部分３
０ａと係合して当該ガスケット３０を保持するように形
成したので、ガスケット３０のシール面３１ａを傷付け
ることなく保持することができシール性を一層高めるこ
とができる。

また、保持ネジ４２の先端部４２ａを尖らせて形成した
ので、金属ガスケット３０を支障なく拡径変形させるこ
とができ、当該ガスケット３０に片減りや傷が付くのを
防止して一段とシール性を高めることができる。

更に、他方ピース２０と袋ナヅト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に捩じり変形を与えず完璧なシー
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。

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手段４０に拡径変形可能に保持され
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。

また、前述したように、保持手段４０を、金属ガスケッ
ト３０を径方向に移動可能に保持するように形成したの
で、保持手段４０によって、径が多少異なるガスケット
３０でも適宜径方向に移動させて一方ピース１０に正確
に位置付けして保持することができ、適応性を拡大する
ことができる。

また、保持手段４０を、一方ピース１０に穿設された雌
ネジ４１および該雌ネジ４１に螺合する保持ネジ４２と
から構成したので、保持手段の構造が簡単になり管継手
のコスト低減を図ることができる。

なお、上記実施例では、保持手段４０を雌ネジ４１およ
び保持ネジ４２から構成したが、要は、金属ガスケット
３０を脱落不能かつ径方向に移動可能に一方ピース１０
に保持することができればよいから、その構成は適宜に
選択決定できる。

例えば、保持手段４０を、第３図に示す如く、収納凹部
１１の内周面１２に向けて貫通穿設された穴４５と該穴
４５にバネ４６によって付勢されて金属ガスケット３０
の開口部３６を径方向に押圧する保持域４７とから構成
してもよい（なお、同図の説明に当たって、第２図の構
成要件と同一のものについては、同一符号を付し、その
説明を省略もしくは簡略化する）。

この場合には、金属ガスケット３０を一方ビース１０の
収納凹部１１に差し込むと、当該ガスケット１１はバネ
付勢された保持域４７によって自動的に押圧され収納凹
部１１に保持される。また、金属ガスケット３０を一方
ビース１０から取外す場合には、保持域４７はバネ４６
の弾性力に抗してガスケット３０から離隔する方向に退
避するので迅速に取外し作業を行うことができる。した
がって、金属ガスケット３０の取扱が一層簡単になる。

また、保持手段４０を一方ピース１０に設けたが他方ピ
ース２０側に設けてもよい。

また、保持手段４０を１個だけ設けることも可能である
。

更に、一方ピース１０の変形許容空間１３の形態も適宜
選択可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、一方ビースおよび他方ピースのいずれ
かのピースに金属ガスケットの外周部分と係合して当該
金属ガスケットを当該ピースから脱落不能かつ径方向に
移動可能に保持する保持手段を設けた構成であるから、
取扱容易で完璧なシ−ルを達成することができ、しかも
コスト低減を図りつつ適応性を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管継手の一実施例を示す側断面図
、第２図は同じく要部を示す断面図、第３図は他の実施
例の要部を示す断面図および第４図は従来管継手の側断
面図である。 １０・・・一方ピース、 ２０・・・他方ピース、 ３０・・・金属ガスケット、 ４０・・・保持手段。 ３０ａ・・・金属ガスケットの外周部分。

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外周部分と係合して当該金属
   ガスケットを当該ピースから脱落不能かつ径方向に移動
   可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とする管継
   手。