WO2013042575A1 - 管継手 - Google Patents

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WO2013042575A1
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joint
screw member
gasket
joint members
pipe joint
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Inventor
庸之 岡部
守谷　修司
佐藤　健一
中田　知宏
篠原　努
山路　道雄
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
株式会社フジキン
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/0212—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member using specially adapted sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/02—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member
    • F16L19/025—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges
    • F16L19/028—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges the collars or flanges being obtained by deformation of the pipe wall
    • F16L19/0286—Pipe ends provided with collars or flanges, integral with the pipe or not, pressed together by a screwed member the pipe ends having integral collars or flanges the collars or flanges being obtained by deformation of the pipe wall and being formed as a flange

Definitions

  • the present invention relates to a pipe joint, and more particularly to a pipe joint suitable for applications requiring extremely high cleanliness, such as for manufacturing semiconductors.
  • JP 2010-96329 A (FIG. 5)
  • fine particles may be generated when the male screw member and the female screw member are screwed together.
  • the fine particles enter the fluid passage, and high cleanliness can be ensured. There is a possibility of disappearing.
  • An object of the present invention is to provide a pipe joint capable of preventing fine particles generated when a male screw member and a female screw member are screwed together from entering a fluid passage and maintaining high cleanliness. .
  • the pipe joint according to the present invention includes a pair of tubular joint members, and an annular gasket interposed between the butted end surfaces of both joint members, and a male thread member provided on one of the joint members;
  • the male screw member is provided with a cover portion that covers the outer peripheral surface of the butted portion of both joint members It is.
  • the male screw member and the female screw member are screwed together, fine particles may be generated.
  • the male screw member is provided with a cover portion that covers the outer peripheral surfaces of the butted portions of both joint members, the fine particles are It is prevented from entering the fluid passage, and high cleanliness can be maintained.
  • Each joint member has the same shape consisting of a cylindrical sleeve body whose inner periphery serves as a fluid passage and a flange integrally provided at the abutting end thereof, and the sleeve bodies are opposed to each other via a gasket.
  • the end faces of the flanges protrude from the sleeve body and are opposed to each other via an overtightening prevention gap.
  • the overtightening prevention gap is set to almost zero when proper tightening is performed, and when further tightening is performed, the resistance to tightening is set to be large so that only fine particle intrusion can be prevented. It can also contribute to prevention of overtightening.
  • the male screw member is provided with the cover portion that covers the outer peripheral surface of the butt portion of both joint members, and therefore may occur when the male screw member and the female screw member are screwed together. Fine particles are prevented from entering the fluid passage, and high cleanliness can be maintained.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a pipe joint according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a male screw member used in the pipe joint according to the present invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a pipe joint according to the present invention.
  • the pipe joint (1) includes first and second tubular joint members (2) and (3) having fluid passages communicating with each other. And an annular gasket (4) interposed between the joint members (2) and (3), and a retainer (5) which holds the gasket (4) and is held by the first joint member (2)
  • Each joint member (2) (3) is composed of a cylindrical sleeve body (11) (13) having an inner periphery serving as a fluid passage, and a flange (12) (14) integrally provided at the abutting end portion thereof. And have the same shape.
  • the gasket (4) is made of a metal such as a nickel alloy, and this is plastically deformed between the butted end surfaces of both joint members (2) and (3) so as to obtain a sealing property.
  • An annular gasket pressing protrusion (11a) (13a) is provided on the end face of the sleeve body (11) (13) of each joint member (2) (3).
  • the inner diameter of the gasket (4) is made equal to the inner diameter of each joint member (2) (3).
  • the gasket (4) has a shape having a smooth inner peripheral surface and a stepped outer peripheral surface by providing a large diameter portion (4a) having an outer diameter larger than that of the other portion and equal to the inner diameter at the right end portion. ing.
  • the retainer (5) has a stepped portion corresponding to the stepped outer peripheral surface of the gasket (4) by providing a large diameter portion (5a) corresponding to the large diameter portion (4a) of the gasket (4) on the inner peripheral surface.
  • the shape has an inner peripheral surface.
  • the gasket (4) and the retainer (5) are fitted so that the large-diameter portion (4a) of the gasket (4) fits within the large-diameter portion (5a) of the retainer (5).
  • the sleeve bodies (11) and (13) face each other via the gasket (4), and the flanges (12) and (14) face each other with their butt end faces protruding from the sleeve bodies (11) and (13), preventing overtightening. It is made to oppose through the use gap (G).
  • Recesses (12a) and (14a) for accommodating the retainer (5) are formed on the abutting end faces of the flanges (12) and (14).
  • the retainer (5) holds the gasket (4) and is fitted into the recesses (12a) and (14a) of the flanges (12) and (14), and a metal wire having a circular cross section is formed in a C shape.
  • the snap ring (8) holds the first joint member (2).
  • the male screw member (6) projects from the right end surface (butt end surface) of the main body (15) to the right (axial direction) to the right (axial direction). 2) A cylindrical cover part (16) covering the outer peripheral surface of the butting part of (3), a male thread part (17) provided on the outer periphery of the right end part (butting end part) of the main body (15), and a main body (15 ) And a hexagonal engagement portion (18) provided on the outer periphery of the left end portion (counter end portion).
  • the male screw member (6) is fitted to the first joint member (2) from the left side, and the right side of the main body (15) abuts the left side of the flange (12) of the first joint member (2) from the left side. It has been made.
  • the female screw member (7) is called a cap nut and is fitted to the second joint member (3) from the right side.
  • a female screw portion (7a) that is screwed to the male screw portion (17) of the male screw member (6) is formed on the inner periphery of the left end portion of the female screw member (7).
  • An inward flange (7b) is formed at the right end of the female thread member (7), and the inward flange (7b) is fitted around the sleeve body (13) of the second joint member (3).
  • the second joint member (3) is brought into contact with the right surface of the flange (12) from the right side.
  • the inner diameter of the cover part (16) of the male thread member (6) is slightly larger than the outer diameter of the flange (12) of the first and second joint members (2) and (3). It is made slightly smaller than the inner diameter of (7).
  • a washer (9) for preventing co-rotation is interposed between the flange (14) of the second joint member (3) and the inward flange (7a) of the female screw member (7).
  • FIG. 1 shows a state in which the male screw member (6) and the female screw member (7) are tightened by hand (the state before being completely tightened), and the tips of the gasket pressing projections (11a) and (13a) are shown. Is in contact with the gasket (4). After that, when tightened properly (predetermined torque value or predetermined nut rotation amount), the gasket pressing protrusions (11a) (13a)) bite into both sides of the gasket (4), so that strong sealing performance is obtained. As well as being secured, the portions of the sleeve bodies (11) and (13) where the gasket pressing protrusions (11a) and (13a) are not provided are in close contact with both surfaces of the gasket (4), thereby further improving the sealing performance. .
  • the overtightening prevention gap (G) between the butted end faces of the flanges (12) and (14) is small, but is kept slightly.
  • This overtightening prevention gap (G) is set to be almost zero when proper tightening is performed.In the proper tightening state, the butt end faces of the flanges (12) and (14) The force is not exerted or is not exerted. When further tightening is performed, the overtightening prevention gap (G) becomes negative, and forces are applied to each other between the butted end faces of the flanges (12) and (14), thereby increasing resistance to tightening. This prevents excessive tightening.
  • the flanges (12) and (14) are made to face each other via the overtightening prevention gap (G), and the cover portion of the external thread member (6) Since the slight overtightening prevention gap (G) is closed by (16), a double intrusion prevention mechanism is configured, and the possibility that fine particles intrude is greatly reduced.
  • the pipe joint of the present invention can prevent fine particles generated when the male screw member and the female screw member are screwed together from entering the fluid passage, it can be applied to various applications that require high cleanliness. It can contribute to ensuring high cleanliness.

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Abstract

　おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時に生じた微粒子が流体通路内に入ることを防止し、高い清浄度を維持することができる管継手を提供する。一方の継手部材2に設けられたおねじ部材6と他方の継手部材3に設けられためねじ部材7とによって継手部材2,3同士が結合される。おねじ部材6に、両継手部材2,3の突き合わせ部外周面を覆うカバー部16が設けられている。

Description

管継手
　この発明は、管継手に関し、特に半導体の製造用などの極めて高い清浄度が要求される用途に適している管継手に関する。
　従来、半導体の製造用などの極めて高い清浄度が要求される用途に適している管継手として、互いに連通する流体通路を有している一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットとを備えており、いずれか一方の継手部材に設けられたおねじ部材と他方の継手部材に設けられためねじ部材とによって継手部材同士が結合されるものが知られている（特許文献１）。
特開２０１０－９６３２９号公報（図５）
　上記従来の管継手において、おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時に、微粒子が生じる可能性があり、この場合に、微粒子が流体通路内に入り、高い清浄度を確保することができなくなる可能性がある。
  この発明の目的は、おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時に生じた微粒子が流体通路内に入ることを防止し、高い清浄度を維持することができる管継手を提供することにある。
  この発明による管継手は、一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットとを備えており、いずれか一方の継手部材に設けられたおねじ部材と他方の継手部材に設けられためねじ部材とによって継手部材同士を結合する管継手において、おねじ部材に、両継手部材の突き合わせ部外周面を覆うカバー部が設けられていることを特徴とするものである。
　おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時には、微粒子が生じる可能性があるが、おねじ部材に、両継手部材の突き合わせ部外周面を覆うカバー部が設けられていることにより、微粒子が流体通路内に入ることが防止され、高い清浄度を維持することができる。
　各継手部材は、内周が流体通路となる円筒状のスリーブ本体と、その突き合わせ端部に一体に設けられたフランジとからなる同一形状とされており、スリーブ本体同士は、ガスケットを介して対向し、フランジ同士は、その突き合わせ端面がスリーブ本体よりも突出し、締め過ぎ防止用間隙を介して対向させられていることが好ましい。
　スリーブ同士がガスケットを介して突き合わされるに際し、スリーブの突き合わせ端面同士の間隔がガスケットの幅に等しい大きさであると、微粒子が侵入する可能性が高くなるが、フランジ同士が締め過ぎ防止用間隙を介して対向させられているようにすることで、おねじ部材のカバー部と合わせて、２重の微粒子侵入防止機構が得られる。締め過ぎ防止用の隙間は、適正な締付けを行った場合に、ほぼゼロとなり、これよりさらに締付けを行った場合に、締付けに対する抗力が大きくなるように設定されることで、微粒子侵入防止だけでなく、締め過ぎ防止にも寄与することができる。
  この発明の管継手によると、おねじ部材に、両継手部材の突き合わせ部外周面を覆うカバー部が設けられているので、おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時に生じる可能性がある微粒子が流体通路内に入ることが防止され、高い清浄度を維持することができる。
図１は、この発明による管継手の１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、この発明による管継手で使用されているおねじ部材を示す斜視図である。
(1)：管継手、(2)(3)：継手部材、(4)：ガスケット、(6)：おねじ部材、(7)：めねじ部材、(16)：カバー部
　以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、図１の左右を左右とする。
　図１は、この発明による管継手の１実施形態を示しており、管継手(1)は、互いに連通する流体通路を有している第１および第２の管状継手部材(2)(3)と、両継手部材(2)(3)間に介在させられた円環状ガスケット(4)と、ガスケット(4)を保持して自身が第１継手部材(2)に保持されるリテーナ(5)と、第１の継手部材(2)に嵌められた略円筒状のおねじ部材(6)と、第２の継手部材(3)に嵌められた略円筒状のめねじ部材(7)とを備えている。
　各継手部材(2)(3)は、内周が流体通路となる円筒状のスリーブ本体(11)(13)と、その突き合わせ端部に一体に設けられたフランジ(12)(14)とからなり、同一形状とされている。
　ガスケット(4)は、ニッケル合金等の金属製とされ、これが両継手部材(2)(3)の突き合わせ端面間で塑性変形することでシール性を得るようになっている。各継手部材(2)(3)のスリーブ本体(11)(13)の突き合わせ端面には、環状のガスケット押さえ突起(11a)(13a)が設けられている。ガスケット(4)の内径は、各継手部材(2)(3)の内径に等しくなされている。
　ガスケット(4)は、右端部に他の部分よりも外径が大きく内径は等しい大径部(4a)が設けられることで、スムーズな内周面と段付きの外周面とを有する形状とされている。リテーナ(5)は、ガスケット(4)の大径部(4a)に対応する大径部(5a)が内周面に設けられることで、ガスケット(4)の段付き外周面に対応する段付きの内周面を有する形状とされている。ガスケット(4)とリテーナ(5)とは、ガスケット(4)の大径部(4a)がリテーナ(5)の大径部(5a)内に収まるように嵌め合わされている。
　スリーブ本体(11)(13)同士は、ガスケット(4)を介して対向し、フランジ(12)(14)同士は、その突き合わせ端面がスリーブ本体(11)(13)よりも突出し、締め過ぎ防止用間隙(G)を介して対向させられている。フランジ(12)(14)の突き合わせ端面には、リテーナ(5)を収めるための凹所(12a)(14a)が形成されている。
　リテーナ(5)は、ガスケット(4)を保持してフランジ(12)(14)の凹所(12a)(14a)に嵌め入れられているとともに、断面円形の金属製線材がＣ状に形成されたスナップリング(8)によって第１の継手部材(2)に保持されている。
　おねじ部材(6)は、図２にも示すように、円筒状の本体(15)と、本体(15)の右端面（突き合わせ端面）から右方（軸方向）に突出して両継手部材(2)(3)の突き合わせ部外周面を覆う円筒状カバー部(16)と、本体(15)の右端部（突き合わせ端部）の外周に設けられたおねじ部(17)と、本体(15)の左端部（反突き合わせ端部）の外周に設けられた六角係合部(18)とを有している。おねじ部材(6)は、第１継手部材(2)に左方から嵌められて、その本体(15)右面が第１継手部材(2)のフランジ(12)の左面に左方から当接させられている。
　めねじ部材(7)は、袋ナットと称されるもので、第２継手部材(3)に右方から嵌められている。めねじ部材(7)の左端部の内周には、おねじ部材(6)のおねじ部(17)にねじ合わされているめねじ部(7a)が形成されている。めねじ部材(7)の右端部には、内向きフランジ(7b)が形成され、内向きフランジ(7b)は、第２継手部材(3)のスリーブ本体(13)の周囲にはめられて、第２継手部材(3)のフランジ(12)の右面に右方から当接させられている。
　おねじ部材(6)のカバー部(16)の内径は、第１および第２継手部材(2)(3)のフランジ(12)の外径よりわずかに大きくされ、外径は、めねじ部材(7)の内径よりもわずかに小さくなされている。
　第２継手部材(3)のフランジ(14)とめねじ部材(7)の内向きフランジ(7a)との間に共回り防止用のワッシャ(9)が介在させられている。
　図１には、おねじ部材(6)とめねじ部材(7)とを手で締め付けた状態（完全に締め付けられる前の状態）が示されており、ガスケット押さえ突起(11a)(13a)の先端がガスケット(4)に当接している。この後、適正（所定のトルク値または所定のナット回転量）に締め付けられた際には、ガスケット押さえ突起(11a)(13a))がガスケット(4)の両面に食い込むことで、強いシール性が確保されるとともに、各スリーブ本体(11)(13)のガスケット押さえ突起(11a)(13a)が設けられていない部分がガスケット(4)の両面に全面密着することで、シール性がさらに高められる。
　この際、フランジ(12)(14)の突き合わせ端面間にある締め過ぎ防止用間隙(G)は、小さくなるが、わずかな大きさを保持している。この締め過ぎ防止用間隙(G)は、適正な締付けを行った場合に、ほぼゼロとなるように設定されており、適正な締付け状態では、フランジ(12)(14)の突き合わせ端面同士では、力は及ぼし合わないまたは大きな力は及ぼさないようになっている。そして、これよりさらに締付けを行った場合に、締め過ぎ防止用間隙(G)がマイナスとなり、フランジ(12)(14)の突き合わせ端面間で互いに力を及ぼし合うことで、締付けに対する抵抗が増大し、これにより、過剰な締付けが防止される。
　おねじ部材(6)とめねじ部材(7)とをねじ合わせていく時には、微粒子が生じる可能性があり、スリーブ本体(11)(13)同士がガスケット(4)を介して突き合わされるに際し、スリーブ本体(11)(13)の突き合わせ端面同士の間隔がガスケット(4)の幅に等しい大きさであると、微粒子がスリーブ本体(11)(13)内の流体通路に侵入する可能性が高くなる。この発明の管継手(1)によると、フランジ(12)(14)同士が締め過ぎ防止用間隙(G)を介して対向させられているようにするとともに、おねじ部材(6)のカバー部(16)によってこのわずかな締め過ぎ防止用間隙(G)が塞がれていることで、２重の侵入防止機構が構成され、微粒子が侵入する可能性が大幅に減少している。
　この発明の管継手は、おねじ部材とめねじ部材とをねじ合わせていく時に生じた微粒子が流体通路内に入ることが防止できるので、高い清浄度が要求される種々の用途に適用することで、高い清浄度の確保に寄与することができる。

Claims (1)

  1. 　互いに連通する流体通路を有している一対の管状継手部材と、両継手部材の突合わせ端面の間に介在させられる円環状ガスケットとを備えており、いずれか一方の継手部材に設けられたおねじ部材と他方の継手部材に設けられためねじ部材とによって継手部材同士が結合される管継手において、
    　おねじ部材に、両継手部材の突き合わせ部外周面を覆うカバー部が設けられていることを特徴とする管継手。
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