JPH07111230B2 - 流体配管用継手 - Google Patents

流体配管用継手

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JPH07111230B2
JPH07111230B2 JP5053120A JP5312093A JPH07111230B2 JP H07111230 B2 JPH07111230 B2 JP H07111230B2 JP 5053120 A JP5053120 A JP 5053120A JP 5312093 A JP5312093 A JP 5312093A JP H07111230 B2 JPH07111230 B2 JP H07111230B2
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flanges
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ring
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英夫 柄崎
恭彦 稲垣
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ティーエイチアイシステム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置や真空
装置や医薬品製造機や食品機械等の、流体配管経路に高
いシール性を必要とされる分野での使用を目的とした流
体配管用継手に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野で使用される流体
配管用継手としては、接続しようとする管体のフランジ
間にガスケットを介在させ、両方のフランジを外側から
緊締部材で緊締して接合するものが一般的である。図
4、図5、図6にそれぞれ従来例を示す。
【0003】図4の従来例は、接続する両管体1のフラ
ンジ2の対向面に設けられたリング状凸部3の間に円板
状金属ガスケット4を介在させ、また両方のフランジ2
の外側に雌雄のネジ部材5・6を配置し、これらネジ部
材5・6を螺合して互いに接近させることにより両方の
リング状凸部3で金属ガスケット4を挟持する。
【0004】図5の従来例は、一方の管体1のフランジ
2に設けられたリング溝7内に、ガスケットとしてゴム
製のOリング8を配置し、両方のフランジ2の外側の雌
雄のネジ部材5・6を螺合して互いに接近させることに
より、Oリング8を他方の管体1のフランジ2の対向面
に圧接させる。
【0005】図6の従来例は、両管体1のフランジ2の
対向面に設けれられたリング溝9に、ゴム製ガスケット
10の両側の凸部10a を嵌合させ,両方のフランジ2
を外側からクランプバンド11で挟持する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらいずれ
の従来例も、ガスケットをフランジの対向面に圧接させ
るに当たり、フランジに軸方向の加圧力を与える雌雄の
ネジ部材及びクランプバンドは、ガスケットの圧接後は
その動きを単に拘束する制止作用しか行わず、ガスケッ
ト自体の弾性のみがシール力となっているに過ぎない。
【0007】このため、ガスケットが高温や薬液等の影
響で永久変形したり収縮してしまうと、シール力が損な
われて流体の漏洩をきたす。例えば、図4の金属ガスケ
ット4の場合、ネジ緊締の引張応力がシール力として働
くものの、ガスケット自体が永久変形してしまうと、ネ
ジ部のストッパ位置がずれ、結果的にネジ緊締による引
張応力が失われ、漏れが生ずる。しかも、一度変形して
しまった金属ガスケットは再使用が困難である。また、
金属ガスケットの場合、ネジ部の締め付けトルクの度合
いにより漏れが生ずることもある。
【0008】そこで、本発明の目的は、このような問題
点に鑑み、ガスケットが多少変形又は収縮しても、所定
のシール力を維持でき、しかもそれを簡単な構造を付加
するだけで達成できるようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による流体配管用
継手では、接続しようとする両管体のフランジと緊締部
材との間にバネを介在させ、該バネを介してフランジを
軸方向に緊締させる。その一つの形態としては、図1に
示すように、両方のフランジ21に、ガスケット22の
側面に接合する座部24及びガスケット22の外周面に
接合する凸部25をそれぞれ設け、両座部24がガスケ
ット22を挟持し、両凸部25が互いに離れた状態でガ
スケット22の半径方向の動きを拘束するようにする。
また、両方のフランジ21の外側で両管体20の外周に
それぞれリング状の板バネ28を傾斜させて配置し、更
にその外側に、該板バネ28を覆う両方のバネ加圧部材
26を配置する。そして、両方のバネ加圧部材26をク
ランプ部材29で挟持することにより両フランジ21を
板バネ28を介して軸方向に緊締する。また、別の形態
としては、図2又は図3に示すように、両方のフランジ
21に、ガスケット22の側面に接合する座部24及び
ガスケット22の外周面に接合する凸部25をそれぞれ
設け、両座部24がガスケット22を挟持し、両凸部2
5が互いに離れた状態でガスケット22の半径方向の動
きを拘束するようにする。また、フランジ21の外側で
管体20の外周にリング状の板バネ28を傾斜させて配
置するとともに、両方のフランジ21の外側に板バネ2
8を覆う雌雄のネジ部材31・32を配置する。そし
て、これらネジ部材31・32を螺合して互いに接近さ
せることにより板バネ28をフランジ21に押し付けて
緊締する。各フランジ21にリング状凹溝23を設けれ
ば、この凹溝23の内周に残った部分を座部24、外周
に残った部分を凸部25とすることができる。
【0010】
【作用】本発明の場合、両フランジ21の凸部25が互
いに離れた状態でガスケット22の半径方向の動きを拘
束しており、バネ加圧部材26又はネジ部材31.32
による緊締力が、傾斜した板バネ28を介して両方のフ
ランジ21に加わり、これらフランジ21の座部24に
よりガスケット22が板バネ28の弾性を受けながら挟
持されるため、ガスケット22が永久変形又は収縮して
もバネ荷重によりシール力が維持される。ガスケット2
2に対して両方のフランジ21は、その凸部25がガス
ケット22の半径方向の動きを拘束しつつ、座部24が
ガスケット22を適当な面積をもって加圧して適度のシ
ール性を維持する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述す
る。図1は本発明の第1実施例を示す。2本の管体20
の接続端にはそれぞれフランジ21が一体に設けられ、
これらは対称に対向する。これらフランジ21の対向面
には、その間でリング状のガスケット22を確実に保持
するため断面V字形のリング状凹溝23が設けられ、ガ
スケット22は、該凹溝23の内周に残った両方のフラ
ンジ21のリング状の座部24により挟持されるととも
に、凹溝23の外周に残った凸部25により半径方向の
動きを拘束される。
【0012】両フランジ21のそれぞれの外側には、そ
れを覆うキャップ状のバネ加圧部材26が、そのフェル
ール27を対称に向き合わせて配置され、またそれぞれ
のフランジ21とバネ加圧部材26との間に、リング状
の板バネ28が2枚ずつ重ねて斜めに配置され、各組の
板バネ28は、フランジ21と共にそれぞれのバネ加圧
部材26で覆われている。
【0013】両バネ加圧部材26のフェルール27の外
側には、円周方向に例えば二つ割りしたクランプバンド
(クランプ部材)29が嵌合されている。そして、該ク
ランプバンド29を図示しないネジ機構で緊締して両フ
ェルール27を互いに接近させることにより、両バネ加
圧部材26が2組の板バネ28を両フランジ21に向か
って同時に加圧する。このことにより、ガスケット22
は両側から2組の板バネ28を介して加圧される。この
場合、板バネ28は、バネ加圧部材26とフランジ21
との間で圧縮され、フェルール27同士が当たったとこ
ろで締め付けは不可能となり、ガスケット22に規定の
バネ荷重を付与することになる。両凸部25は、互いに
離れた状態でガスケット22の半径方向の動きを拘束す
る。
【0014】従って、ガスケット22は、フランジ21
を介して規定のバネ荷重を受けて両方の座部24の間を
シールするので、該ガスケット22が熱や薬液等で永久
変形又は収縮しても、バネ荷重が多少減少するだけで漏
れには至らない。
【0015】図1の構造の場合、ガスケット22の材質
はステンレス鋼等の金属、ポリテトラフルオルエチレン
等の樹脂、更にはゴムでも良く、板バネ28はいわゆる
バネ鋼、その他の部品はステンレス鋼が良い。なお、図
1において符号30は、バネ加圧部材26同士の分離を
防止するため管体20の外周に固定した止め輪で、これ
は省略しても構わない。
【0016】次に、図2は雌雄のネジ部材31・32を
使用して締結する例を示す。この場合、雌雄のネジ部材
31・32は図1の例におけるバネ加圧部材を兼ねるた
めキャップ状に成形され、また板バネ28は1組だけ雌
ネジ部材31と片側のフランジ21との間に配置されて
いる。そして、雌雄のネジ部材31・32を螺合させて
互いに接近させると、片側のフランジ21は板バネ28
を介して雌ネジ部材31により加圧されるのに対し、反
対側のフランジ21は雄ネジ部材32によって直接加圧
される。板バネ28は、雄ネジ部材32と雌ネジ部材3
1との螺合部分によって二重に覆われる。
【0017】図3も雌雄のネジ部材31・32を使用し
て締結する例であるが、図2とは若干異なる。すなわ
ち、図2の例では、雄ネジ部材32と雌ネジ部材31と
の螺合部分で板バネ28を二重に覆ったが、図3の例は
雌ネジ部材31のみで覆う構造としたものである。
【0018】なお、図1、図2、図3のいずれの実施例
も、フランジ21にリング状凹溝23を設けたが、これ
はガスケット22とのシールを行う座部24を確保する
ための便宜上のものであり、省略しても良い。また、ガ
スケット22を拘束する凸部25についても同様であ
る。
【0019】本発明による効果を確認するため、図1の
構造の試作品を作り実験した。この場合、管体20の口
径は1/2インチ、ガスケット22の材質はステンレス
鋼、バネ荷重は緊締時約500Kgfとし、10℃の水
と150℃の水蒸気をそれぞれ10回交互に導入してヘ
リウムリークディテクタで漏れ量を測定したが、その最
小感度以下であった。また、同じガスケットについて1
0回脱着を行い、その度に同様に漏れ量を測定したが、
全て最小感度以下であった。
【0020】同様の実験を図4の従来構造について行っ
たところ、水と水蒸気との熱サイクルによる漏れは検出
されなかったものの、ガスケットの脱着試験においては
5回目で明らかな漏れが検出され、また2回目以降にお
いては、1回目の緊締トルク以上のトルクを加えないと
ガスケットによるシールが得られなかった。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、バネ加圧
部材又はネジ部材による緊締力を、傾斜させた板バネを
介して両方のフランジに加え、ガスケットにバネの弾性
を与えながら両フランジで挟持するため、ガスケットが
永久変形又は収縮してもバネ荷重によりシール力を維持
して漏れの発生を防止でき、しかもそれを簡単な構造で
実現できる。ガスケットに対して両方のフランジは、そ
の凸部がガスケットの半径方向の動きを拘束しつつ、座
部がガスケットを適当な面積をもって加圧して適度のシ
ール性を維持するので、ガスケットが硬質であっても所
定のシール性を精度良く確保できる。従って、本発明
は、ガスケットが金属又は硬質樹脂の場合に特に効果が
大きい。請求項3のように、各フランジにリング状凹溝
を設け、この凹溝の内周に残った部分を座部、外周に残
った部分を凸部とすれば、特にガスケットが硬質である
場合に、シール性を確保する上で重要な部分である座部
の製作精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の断面図である。
【図2】第2実施例の断面図である。
【図3】第3実施例の断面図である。
【図4】金属ガスケットを使用した従来例の断面図であ
る。
【図5】Oリングを使用した従来例の断面図である。
【図6】凸部を有するガスケットを使用した従来例の断
面図である。
【符号の説明】
20 管体 21 フランジ 22 ガスケット 26 バネ加圧部材 28 板バネ 29 クランプバンド 31 雌ネジ部材 32 雄ネジ部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接続しようとする両管体20のフランジ2
    1間にリング状ガスケット22を介在させ、両方のフラ
    ンジ21を外側から緊締して接合する流体配管用継手に
    おいて、前記両方のフランジ21に、前記ガスケット2
    2の側面に接合する座部24及びガスケット22の外周
    面に接合する凸部25をそれぞれ設け、両座部24がガ
    スケット22を挟持し、両凸部25が互いに離れた状態
    でガスケット22の半径方向の動きを拘束するようにし
    たこと、前記両方のフランジ21の外側で前記両管体2
    0の外周にそれぞれリング状の板バネ28を傾斜させて
    配置したこと、更にその外側に、該板バネ28を覆う両
    方のバネ加圧部材26を配置したこと、両方のバネ加圧
    部材26をクランプ部材29で挟持することにより両フ
    ランジ21を板バネ28を介して軸方向に緊締したこと
    を特徴とする流体配管用継手。
  2. 【請求項2】接続しようとする両管体20のフランジ2
    1間にリング状ガスケット22を介在させ、両方のフラ
    ンジ21を外側から緊締して接合する流体配管用継手に
    おいて、前記両方のフランジ21に、前記ガスケット2
    2の側面に接合する座部24及びガスケット22の外周
    面に接合する凸部25をそれぞれ設け、両座部24がガ
    スケット22を挟持し、両凸部25が互いに離れた状態
    でガスケット22の半径方向の動きを拘束するようにし
    たこと、前記フランジ21の外側で前記管体20の外周
    にリング状の板バネ28を傾斜させて配置したこと、両
    方のフランジ21の外側に板バネ28を覆う雌雄のネジ
    部材31・32を配置し、これらネジ部材31・32を
    螺合して互いに接近させることにより前記板バネ28を
    前記フランジ21に押し付けて緊締したことを特徴とす
    る流体配管用継手。
  3. 【請求項3】各フランジ21にリング状凹溝23を設
    け、該凹溝23の内周に残った部分を座部24、外周に
    残った部分を凸部25としたことを特徴とする請求項1
    又は2に記載の流体配管用継手。
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