WO2021199570A1 - シール部材 - Google Patents

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WO2021199570A1
WO2021199570A1 PCT/JP2021/001007 JP2021001007W WO2021199570A1 WO 2021199570 A1 WO2021199570 A1 WO 2021199570A1 JP 2021001007 W JP2021001007 W JP 2021001007W WO 2021199570 A1 WO2021199570 A1 WO 2021199570A1
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axial direction
diameter
inner peripheral
peripheral surface
main body
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PCT/JP2021/001007
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篤 中野
豪 中井
一清 手嶋
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日本ピラー工業株式会社
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    • F16L23/18—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
    • F16L23/22—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings made exclusively of a material other than metal

Definitions

  • the present invention relates to a sealing member.
  • connection structure for connecting the formed flow path holes for example, a gasket for preventing fluid leakage is adopted (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 7 is an axial cross-sectional view of a conventional gasket.
  • the conventional gasket 100 includes a cylindrical main body 110, an annular primary seal portion 111 formed so as to protrude outward in the axial direction inside the diameter of the outer end portion in the axial direction of the main body 110, and the axial direction of the main body 110.
  • An annular secondary seal portion 112 formed so as to project outward in the axial direction on the outer diameter of the outer end portion is provided.
  • FIG. 8 is an axial cross-sectional view showing a state in which the flow path holes 153 and 153 formed in the two fluid devices 150 and 150 by the conventional gasket 100 are connected to each other.
  • the internal space of the main body 110 is a communication hole 113 that communicates the flow path holes 153 and 153 of both fluid devices 150 and 150.
  • the primary seal portion 111 and the secondary seal portion 112 are press-fitted into the annular primary seal groove 151 and the secondary seal groove 152 formed in each fluid device 150. As a result, the sealing performance between each fluid device 150 and the gasket 100 is ensured, and the fluid is prevented from leaking to the outside.
  • the cross-sectional shape of the primary seal portion 111 is formed so as to gradually taper from the inner end in the axial direction to the outer end in the axial direction. Further, the cross-sectional shape of the primary seal groove 151 is inclined along the tapered shape of the primary seal portion 111. Therefore, when the primary seal portion 111 is press-fitted into the primary seal groove 151, the axial outer end of the primary seal portion 111 may slide outward in the axial direction along the inclination of the primary seal groove 151. When such slippage occurs, the inner peripheral surface 110a of the main body 110 is dented outward in diameter so as to be crushed on the inner peripheral side of the main body 110.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a sealing member capable of suppressing fluid leakage.
  • the sealing member of the present invention is a sealing member for sealing and connecting the flow path holes formed in the two fluid devices, respectively, and has a cylindrical shape having a communication hole for communicating the flow path holes with each other.
  • An annular seal groove that projects from the inside of the main body and the axially outer end of the main body to the outside in the axial direction and is press-fitted into an annular seal groove formed at the connection end of the flow path hole of one of the fluid devices.
  • the inner peripheral surface of the main body portion and the axial outer end portion on the inner peripheral surface of the seal portion are provided with the seal portion.
  • at least a part is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer side in the axial direction to the inner side in the axial direction.
  • At least a part of the inner peripheral surface of the main body portion and the other portions on the inner peripheral surface of the seal portion is formed so as to project inward in diameter in the state before press fitting.
  • At least a part of the inner peripheral surface of the main body portion is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer side in the axial direction to the inner side in the axial direction.
  • at least a part of the inner peripheral surface of the main body portion is formed so as to project inward in diameter.
  • the entire inner peripheral surface of the main body portion is formed so as to gradually reduce the diameter from both outer ends in the axial direction toward the inside in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface of the main body portion is formed so as to project inward in diameter.
  • the axial outer end portion on the inner peripheral surface of the seal portion is formed so as to gradually reduce the diameter from the axial outer end to the axial inner end.
  • the axially outer end portion on the inner peripheral surface of the seal portion is arranged on the outer diameter of the other portion on the inner peripheral surface.
  • the degree of contraction of the outer end portion in the axial direction is larger than the degree of contraction of the inner peripheral surface of the main body portion.
  • the degree of contraction of the outer end portion in the axial direction on the inner peripheral surface of the seal portion is larger than the degree of contraction of the inner peripheral surface of the main body portion.
  • the entire inner peripheral surface of the seal portion is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface of the seal portion is formed so as to project inward in diameter.
  • the entire inner peripheral surface of the main body portion is formed in a curved line protruding inward in diameter in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface of the main body portion is formed in a curved line protruding inward in the axial cross-sectional view.
  • the entire inner peripheral surface of the main body is formed so that the seal portion is press-fitted into the seal groove so as not to bend and deform outward in diameter from a straight line extending in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction. Is preferable.
  • the seal portion when the seal portion is press-fitted into the seal groove, it is possible to prevent the inner peripheral surface of the main body portion from bending and deforming outward in diameter from the straight line extending in the axial direction. It is possible to further suppress a decrease in the contact surface pressure with the groove.
  • fluid leakage can be suppressed.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. It is an axial sectional view of the flow path connection structure which used the seal member which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is sectional drawing in the axial direction of the inner ring.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. It is sectional drawing in the axial direction of the conventional gasket.
  • FIG. 5 is an axial cross-sectional view showing a state in which the flow path holes of two fluid devices are connected to each other by a conventional gasket.
  • FIG. 1 is an axial cross-sectional view of a flow path connection structure using the seal member according to the first embodiment of the present invention.
  • the flow path connection structure 1 shown in FIG. 1 connects the flow path holes 2c and 2c formed in two adjacent fluid devices 2 and 2, respectively, in a piping path through which a chemical solution used in a semiconductor manufacturing apparatus flows.
  • Examples of the fluid device 2 of the present embodiment include pumps, valves, accumulators, filters, flow meters, pressure sensors, piping blocks, and integrated modules and integrated panels that unitize these devices.
  • the flow path connection structure 1 includes an annular primary seal groove (seal groove) 2d and an annular secondary seal groove 2e formed at the end of each fluid device 2, a gasket 4, and a clamp 5.
  • the gasket 4 is a sealing member that seals and connects the flow path holes 2c and 2c of the two fluid devices 2 and 2.
  • the direction from the center of the gasket 4 in the axial direction to both sides in the axial direction is referred to as the outer side in the axial direction
  • the direction from both sides in the axial direction of the gasket 4 toward the center in the axial direction is referred to as the inner side in the axial direction.
  • the primary seal groove 2d of each fluid device 2 has a tapered shape cut out on the peripheral surface of the connection end of the flow path hole 2c so as to gradually increase the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction. ing.
  • the secondary seal groove 2e of each fluid device 2 is located outside the diameter of the primary seal groove 2d in each fluid device 2 and is formed in a cylindrical ring shape.
  • the gasket 4 is made of polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), or fluororesin (perfluoroalkoxy alkane (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.). It is made of synthetic resin material.
  • the gasket 4 includes a main body portion 10 formed in a cylindrical shape, a pair of annular primary seal portions (seal portions) 11, and a pair of annular secondary seal portions 12. Inside the main body 10, a communication hole 10a for communicating the flow path holes 2c and 2c of the two fluid devices 2 and 2 is formed.
  • the pair of primary seal portions 11 are formed so as to protrude outward in the axial direction from the inner diameter of the outer end portions on both sides in the axial direction of the main body portion 10.
  • Each primary seal portion 11 is formed so as to taper from the inner end in the axial direction to the outer end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the outer peripheral surface 11a of each primary seal portion 11 is a tapered surface formed so as to gradually increase the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction according to the shape of the primary seal groove 2d. As a result, each primary seal portion 11 is press-fitted into the primary seal groove 2d of the corresponding fluid device 2.
  • the pair of secondary seal portions 12 are formed so as to protrude outward in the axial direction from the outer diameters of the outer end portions on both sides in the axial direction of the main body portion 10.
  • Each secondary seal portion 12 is formed in a cylindrical annular shape and is press-fitted into the secondary seal groove 2e of the corresponding fluid device 2.
  • the pair of primary seal portions 11 and the pair of secondary seal portions 12 of the gasket 4 are press-fitted into the primary seal groove 2d and the secondary seal groove 2e of each fluid device 2, so that the two fluid devices 2 , 2 can ensure the sealing performance of the connecting portion between the flow path holes 2c and 2c.
  • the clamp 5 is formed, for example, having a substantially C-shaped cross section, and the two fluid devices 2 and 2 are connected to each other in a state where the flow path holes 2c and 2c of the two fluid devices 2 and 2 are connected to each other by a gasket 4.
  • the clamp 5 is adapted to sandwich and tighten the flange portions 2f, 2f formed at the end portions of the fluid devices 2 and 2 from the axial direction.
  • the gasket 4 can be maintained in a sealed state in which the gasket 4 is press-fitted into the primary seal groove 2d and the secondary seal groove 2e of each fluid device 2.
  • the flow path connection structure 1 may include other connecting means such as bolts and nuts in addition to the clamp 5.
  • the axial outer end of the primary seal portion 11 is primary. It may slide outward in the axial direction along the inclination of the seal groove 2d.
  • the inner peripheral surface 10b of the main body 10 bends and deforms outward in diameter so that the inner peripheral side of the main body 10 is crushed.
  • the inner peripheral surface 10b of the main body portion 10 is outward in diameter. It is formed in a shape that suppresses bending and deformation so as to be dented.
  • the detailed shape thereof will be described.
  • FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the gasket 4, which is a state before the primary seal portion 11 and the secondary seal portion 12 are press-fitted into the primary seal groove 2d and the secondary seal groove 2e (see FIG. 1). Shows the state before press fitting.
  • the entire inner peripheral surface 10b of the main body 10 of the gasket 4 is formed so as to gradually reduce the diameter from both outer ends in the axial direction toward the inside in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface 10b of the main body 10 is formed in a curved line 10b1 that protrudes most inward in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the curve 10b1 of the inner peripheral surface 10b is formed so as to form a straight line 10b2 that bends and deforms outward in diameter and extends in the axial direction in the press-fitting state shown in FIG. That is, the radius of curvature r1 of the curve 10b1 is set so that the shape after bending and deforming to the outside of the diameter becomes a straight line 10b2.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
  • the entire inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 in the gasket 4 is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is formed in a curved line that protrudes most inward in diameter at the inner end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the degree of diameter reduction of the axial outer end portion 11c on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is larger than the degree of diameter reduction of the inner peripheral surface 10b of the main body portion 10. That is, the radius of curvature r2 of the axial outer end portion 11c on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is smaller than the radius of curvature r1 of the inner peripheral surface 10b of the main body portion 10.
  • the entire other portion 11d of the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 except for the axial outer end portion 11c is formed so as to gradually reduce the diameter from the axial outer end to the axial inner end.
  • the entire other portion 11d is formed in a curved line 11d1 that protrudes most inward in diameter at the inner end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the radius of curvature r3 of the curve 11d1 is the same as the radius of curvature r1 of the inner peripheral surface 10b of the main body 10.
  • the curve 11d1 is formed so as to form a straight line 11d2 that bends and deforms outward in diameter and extends in the axial direction in the press-fitting state shown in FIG. That is, the radius of curvature r3 of the curve 11d1 is set so that the shape after bending and deforming to the outside of the diameter becomes a straight line 11d2.
  • the entire inner peripheral surface 10b of the main body portion 10 is formed so as to gradually reduce the diameter from both outer ends in the axial direction toward the inside in the axial direction. That is, in the state before press fitting, the entire inner peripheral surface 10b of the main body 10 is formed so as to project inward in diameter.
  • the main body portion 10 It is possible to prevent the inner peripheral surface 10b from bending and deforming so as to be recessed outward in diameter. As a result, it is possible to suppress a decrease in the contact surface pressure between the axial outer end of the primary seal portion 11 and the primary seal groove 2d, so that the fluid penetrates between the primary seal portion 11 and the primary seal groove 2d. Therefore, it is possible to suppress leakage to the outside.
  • the entire inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction. That is, in the state before press fitting, the entire inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is formed so as to project inward in diameter.
  • the primary seal portion 11 is press-fitted into the primary seal groove 2d, it is possible to further prevent the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 from bending and deforming so as to be recessed outward in diameter together with the main body portion 10. .. As a result, it is possible to further suppress a decrease in the contact surface pressure between the axially outer end of the primary seal portion 11 and the primary seal groove 2d.
  • the axial outer end portion 11c on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is formed so as to gradually reduce the diameter from the axial outer end to the axial inner end. That is, in the state before press-fitting, the axial outer end portion 11c on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is arranged on the outer diameter of the other portion 11d on the inner peripheral surface 11b.
  • the degree of contraction of the outer peripheral end portion 11c in the axial direction on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 is larger than the degree of reduction of the inner peripheral surface 10b of the main body portion 10, the degree of reduction of the diameter of the primary seal portion 11
  • the thickness of the primary seal portion 11 in the axial direction can be increased as compared with the case where the diameter of the main body portion 10 is the same as that of the main body portion 10. As a result, it is possible to further suppress a decrease in the contact surface pressure between the axially outer end of the primary seal portion 11 and the primary seal groove 2d.
  • the entire inner peripheral surface 10b of the main body portion 10 is formed in a curved line 10b1 protruding inward in diameter.
  • the curve 10b1 of the inner peripheral surface 10b of the main body portion 10 and the curve 11d1 of the other portion 11d on the inner peripheral surface 11b of the primary seal portion 11 are bent outward in diameter in the press-fitted state to form straight lines 10b2 and 11d2. Is formed in.
  • FIG. 4 is an axial cross-sectional view of a flow path connection structure using the seal member according to the second embodiment of the present invention.
  • the flow path connection structure 20 of the present embodiment is used for a piping path through which a chemical solution (fluid) used in a semiconductor manufacturing apparatus flows, as in the first embodiment, for example.
  • the flow path connection structure 20 includes a joint body 22, a union nut 23, and an inner ring 24.
  • the right side of FIG. 4 is referred to as the outside in the axial direction
  • the left side of FIG. 4 is referred to as the inside in the axial direction (the same applies to FIGS. 5 and 6).
  • the inner ring 24 may be, for example, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), or fluororesin (perfluoroalkoxy alkane (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE)), or polyvinylidene fluoride (PVDF). ) Etc.) is formed into a cylindrical shape by the synthetic resin material.
  • the inner ring 24 has a cylindrical main body 25, a bulging 26 formed at the axial inner end of the main body 25, and a connecting portion formed at the axial outer end of the main body 25. 27 and.
  • the bulging portion 26 is formed so as to project outward in diameter at the axially inner end portion of the main body portion 25.
  • the bulging portion 26 is press-fitted into the tip portion of the tube 28 made of a synthetic resin material (PFA or the like) to expand the diameter of the tip portion.
  • the connecting portion 27 is connected to the end portion of the joint main body 22 and seals the connecting portion. The configuration of the connection unit 27 will be described later.
  • a communication hole 25a is formed to communicate the flow path hole 22c formed inside the joint main body 22 and the flow path hole 28a formed inside the tube 28.
  • the joint body 22 is formed in a cylindrical shape by, for example, a synthetic resin material of PVC, PP, PE or fluororesin (PFA, PTFE, etc.).
  • the inner diameter of the joint body 22 is set to substantially the same dimension as the inner diameter of the main body 25 of the inner ring 24 so as not to hinder the movement of the chemical solution.
  • a receiving portion 22a is formed at the end of the joint body 22.
  • An inner ring 24 press-fitted into the tip of the tube 28 is fitted on the inner circumference of the receiving portion 22a.
  • a male screw portion 22b is formed on the outer circumference of the receiving portion 22a.
  • the joint body 22 has an annular primary seal groove (seal groove) 22d and an annular secondary seal groove 22e formed inside the diameter of the receiving portion 22a.
  • the primary seal groove 22d has a tapered shape cut out on the peripheral surface of the connection end portion of the flow path hole 22c so as to gradually increase the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction.
  • the secondary seal groove 22e is formed in the joint body 22 in a cylindrical annular shape on the outer diameter side of the primary seal groove 22d.
  • the union nut 23 is formed in a cylindrical shape by, for example, a synthetic resin material of PVC, PP, PE or fluororesin (PFA, PTFE, etc.).
  • the union nut 23 has a female screw portion 23a formed on the inner circumference of the outer end portion in the axial direction, and a pressing portion 23b formed so as to project inward in diameter at the inner end portion in the axial direction.
  • the female threaded portion 23a is tightened to the male threaded portion 22b of the joint body 22.
  • the union nut 23 is attached to the joint body 22, and the axial inner end portion of the pressing portion 23b presses the outer peripheral surface of the tube 28 by the bulging portion 26 of the inner ring 24.
  • the connecting portion 27 of the inner ring 24 includes an annular primary seal portion (seal portion) 31 and an annular secondary seal portion 32.
  • the primary seal portion 31 is formed so as to project from the inside of the diameter of the outer end portion of the main body portion 25 in the axial direction to the outside in the axial direction. Further, the primary seal portion 31 is formed so as to taper from the inner end in the axial direction to the outer end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the outer peripheral surface 31a of the primary seal portion 31 is a tapered surface formed so as to gradually increase in diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction in accordance with the shape of the primary seal groove 22d. As a result, the primary seal portion 31 is press-fitted into the primary seal groove 22d of the joint body 22.
  • the secondary seal portion 32 is formed so as to protrude outward in the axial direction from the outer diameter of the outer end portion in the axial direction of the main body portion 25.
  • the secondary seal portion 32 is formed in a cylindrical annular shape and is press-fitted into the secondary seal groove 22e of the joint body 22.
  • the inner ring 24 functions as a sealing member that seals and connects the flow path hole 28a of the tube (fluid device) 28 and the flow path hole 22c of the joint body (fluid device) 22.
  • the primary seal portion 31 and the secondary seal portion 32 of the inner ring 24 are press-fitted into the primary seal groove 22d and the secondary seal groove 22e of the joint body 22 by tightening the union nut 23, the primary seal portion 31
  • the axial outer end of the seal groove 22d may slide outward along the inclination of the primary seal groove 22d.
  • the inner peripheral surface 25b of the main body 25 is bent outward in diameter and deformed so that the inner peripheral side of the main body 25 is crushed.
  • the inner peripheral surface 25b of the main body portion 25 is pushed outward in diameter. It is formed in a shape that suppresses bending and deformation so as to be dented.
  • the detailed shape thereof will be described.
  • FIG. 5 is an axial cross-sectional view of the inner ring 24, in a state before the primary seal portion 31 and the secondary seal portion 32 are press-fitted into the primary seal groove 22d and the secondary seal groove 22e (see FIG. 4). It shows a certain pre-press fitting state.
  • the entire inner peripheral surface 25b of the main body 25 of the inner ring 24 is formed so as to gradually reduce the diameter from both outer ends in the axial direction toward the inside in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface 25b of the main body 25 is formed in a curved line 25b1 that protrudes most inward in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the curve 25b1 of the inner peripheral surface 25b is formed so as to form a straight line 25b2 that bends and deforms outward in diameter and extends in the axial direction in the press-fitting state shown in FIG. That is, the radius of curvature r11 of the curve 25b1 is set so that the shape after bending and deforming to the outside of the diameter becomes a straight line 25b2.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
  • the entire inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 of the inner ring 24 is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction.
  • the entire inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is formed in a curved line that protrudes most inward in diameter at the outer end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the degree of contraction of the axial outer end portion 31c on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is larger than the degree of contraction of the inner peripheral surface 25b of the main body portion 25. That is, the radius of curvature r12 of the axial outer end portion 31c on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is smaller than the radius of curvature r11 of the inner peripheral surface 25b of the main body portion 25.
  • the entire other portion 31d of the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 except for the axial outer end portion 31c is formed so as to gradually reduce the diameter from the axial outer end to the axial inner end.
  • the entire other portion 31d is formed in a curved line 31d1 that protrudes most inward in diameter at the inner end in the axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the radius of curvature r13 of the curve 31d1 is the same as the radius of curvature r11 of the inner peripheral surface 25b of the main body 25.
  • the curve 31d1 is formed so as to form a straight line 31d2 that bends and deforms outward in diameter and extends in the axial direction in the press-fitting state shown in FIG. That is, the radius of curvature r13 of the curve 31d1 is set so that the shape after bending and deforming to the outside of the diameter becomes a straight line 31d2.
  • the entire inner peripheral surface 25b of the main body portion 25 is formed so as to gradually reduce the diameter from both outer ends in the axial direction toward the inside in the axial direction. .. That is, in the state before press fitting, the entire inner peripheral surface 25b of the main body 25 is formed so as to project inward in diameter.
  • the main body portion 25 It is possible to prevent the inner peripheral surface 25b from bending and deforming so as to be recessed outward in diameter. As a result, it is possible to suppress a decrease in the contact surface pressure between the axial outer end of the primary seal portion 31 and the primary seal groove 22d, so that the fluid penetrates between the primary seal portion 31 and the primary seal groove 22d. Therefore, it is possible to suppress leakage to the outside.
  • the entire inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is formed so as to gradually reduce the diameter from the outer end in the axial direction to the inner end in the axial direction. That is, in the state before press fitting, the entire inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is formed so as to project inward in diameter.
  • the primary seal portion 31 is press-fitted into the primary seal groove 22d, it is possible to further prevent the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 from bending and deforming so as to be recessed outward in diameter together with the main body portion 25. .. As a result, it is possible to further suppress a decrease in the contact surface pressure between the axial outer end of the primary seal portion 31 and the primary seal groove 22d.
  • the axial outer end portion 31c on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is formed so as to gradually reduce the diameter from the axial outer end to the axial inner end. That is, in the state before press-fitting, the axial outer end portion 31c on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is arranged on the outer diameter of the other portion 31d on the inner peripheral surface 31b. As a result, when the primary seal portion 31 is press-fitted into the primary seal groove 22d, even if the outer end in the axial direction of the primary seal portion 31 slides with respect to the primary seal groove 22d, the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31.
  • the degree of contraction of the outer peripheral end portion 31c in the axial direction on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 is larger than the degree of reduction of the inner peripheral surface 25b of the main body portion 25, the degree of reduction of the diameter of the primary seal portion 31
  • the thickness of the primary seal portion 31 in the axial direction can be increased as compared with the case where the diameter of the main body portion 25 is the same as that of the main body portion 25. As a result, it is possible to further suppress a decrease in the contact surface pressure between the axially outer end of the primary seal portion 31 and the primary seal groove 22d.
  • the entire inner peripheral surface 25b of the main body 25 is formed in a curved line 25b1 protruding inward in diameter.
  • the curve 25b1 of the inner peripheral surface 25b of the main body 25 and the curve 31d1 of the other portion 31d on the inner peripheral surface 31b of the primary seal portion 31 are bent outward in diameter in the press-fitted state to become straight lines 25b2 and 31d2. Is formed in.
  • the sealing member (gasket 4, inner ring 24) of the present invention may be applied to a liquid crystal / organic EL field, a medical / pharmaceutical field, an automobile-related field, or the like, in addition to the semiconductor manufacturing apparatus.
  • the present invention can also be applied to a seal member having only a primary seal portion.
  • the curves 10b1,25b1 of the inner peripheral surfaces 10b and 25b of the main bodies 10 and 25 of the seal member may be formed so as not to bend and deform to the outer diameter of the straight lines 10b2 and 25b2 in the press-fitted state.
  • the curves 10b1, 25b1 of the inner peripheral surfaces 10b and 25b may be formed so as to be a curve protruding inward in diameter in the press-fitted state.
  • the curves 10b1, 25b1 of the inner peripheral surfaces 10b and 25b of the main bodies 10 and 25 are formed so as to project most inward in the diameter in the center in the axial direction, but are arbitrary except for both outer ends in the axial direction. It may be formed so as to protrude most inward in diameter at the position of.
  • At least a part of the inner peripheral surfaces 10b and 25b of the main body portions 10 and 25 and the other portions 11d and 31d on the inner peripheral surfaces 11b and 31b of the primary seal portions 11 and 31 is from the outside in the axial direction. It suffices that the diameter is gradually reduced inward in the axial direction.
  • only a part of the inner peripheral surfaces 10b and 25b of the main body portions 10 and 25 may be formed so as to gradually reduce the diameter from the outer side in the axial direction to the inner side in the axial direction.
  • the entire axial outer end portions 11c and 31c on the inner peripheral surfaces 11b and 31b of the primary seal portions 11 and 31 may be formed in a straight line extending in the axial direction in the axial cross-sectional view. Further, in the state before press-fitting, the inner peripheral surfaces 11b and 31b of the primary seal portions 11 and 31 may be formed in a straight line extending in the axial direction over the entire axial direction in a cross-sectional view in the axial direction.
  • the inner peripheral surfaces 10b and 25b of the main bodies 10 and 25 are formed so as to gradually reduce the diameter from the outer side in the axial direction to the inner side in the axial direction, a shape other than a curved line (for example, a tapered line). It may be formed in.
  • the inner peripheral surfaces 11b and 31b of the primary seal portions 11 and 31 are formed so as to gradually reduce the diameter from the outer side in the axial direction to the inner side in the axial direction, the inner peripheral surfaces 11b and 31b have a shape other than a curved line (for example, a tapered line). It may be formed.
  • Fluid device 2c Flow path hole 2d Primary seal groove (seal groove) 4 Gasket (seal member) 10 Main body 10a Communication hole 10b Inner peripheral surface 10b1 Curved 10b2 Straight line 11 Primary seal (seal) 11b Inner peripheral surface 11c Axial outer end 11d Other part 22 Joint body (fluid device) 22c Flow path hole 22d Primary seal groove (seal groove) 24 Inner ring (seal member) 25 Main body 25a Communication hole 25b Inner peripheral surface 25b1 Curved 25b2 Straight line 28 Tube (fluid device) 28a Flow path hole 31 Primary seal part (seal part) 31b Inner peripheral surface 31c Axial outer end 31d Other part

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Abstract

ガスケット４は、２つの流体デバイス２，２にそれぞれ形成された流路孔２ｃ，２ｃ同士を連通する連通孔１０ａを有する円筒状の本体部１０と、本体部１０の軸方向外端部の径内側から軸方向外側に突出し、各流体デバイス２に形成された環状の一次シール溝２ｄに圧入される環状の一次シール部１１と、を備える。一次シール部１１が一次シール溝２ｄに圧入される前の状態において、本体部１０の内周面１０ｂ全体は、軸方向両外端から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。

Description

シール部材
　本発明は、シール部材に関する。
　半導体製造、医療・医薬品製造、及び食品加工・化学工業等の各種技術分野の製造工程では、薬液、高純度液、超純水、或いは洗浄液等の流体が流れる配管経路において、２つの流体デバイスに形成された流路孔同士を接続する接続構造として、例えば流体の漏洩を防止するガスケットが採用されている（例えば、特許文献１参照）。
　図７は、従来のガスケットの軸方向断面図である。従来のガスケット１００は、円筒状の本体部１１０と、本体部１１０の軸方向外端部の径内側において軸方向外側に突出して形成された環状の一次シール部１１１と、本体部１１０の軸方向外端部の径外側において軸方向外側に突出して形成された環状の二次シール部１１２と、を備えている。
　図８は、従来のガスケット１００により２つの流体デバイス１５０，１５０に形成された流路孔１５３，１５３同士を接続した状態を示す軸方向断面図である。本体部１１０の内部空間は、両流体デバイス１５０，１５０の流路孔１５３，１５３同士を連通する連通孔１１３とされている。一次シール部１１１及び二次シール部１１２は、各流体デバイス１５０に形成された環状の一次シール溝１５１及び二次シール溝１５２に圧入されている。これにより、各流体デバイス１５０とガスケット１００との間のシール性能が確保され、流体が外部へ漏洩するのを防止している。
特開２０１９－１７３８４４号公報
　図８に示すように、一次シール部１１１の断面形状は、軸方向内端から軸方向外端へ向かって徐々に先細るように形成されている。また、一次シール溝１５１の断面形状は、一次シール部１１１の先細り形状に沿って傾斜している。このため、一次シール部１１１が一次シール溝１５１に圧入されるときに、一次シール部１１１の軸方向外端が、一次シール溝１５１の傾斜に沿って軸方向外側に滑る場合がある。このような滑りが発生すると、本体部１１０の内周側が挫屈するように、本体部１１０の内周面１１０ａが径外側へ凹む撓み変形が生じる。そうすると、一次シール部１１１の軸方向外端と一次シール溝１５１との接触面圧が低下し、流体が一次シール部１１１と一次シール溝１５１との間に浸入して流体が滞留するおそれや外部へ漏洩するおそれがある。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、流体の漏洩を抑制することができるシール部材を提供することを目的とする。
　（１）本発明のシール部材は、２つの流体デバイスにそれぞれ形成された流路孔同士をシールして接続するシール部材であって、前記流路孔同士を連通する連通孔を有する円筒状の本体部と、前記本体部の軸方向外端部の径内側から軸方向外側に突出し、一方の前記流体デバイスの流路孔の接続端部に形成された環状のシール溝に圧入される環状のシール部と、を備え、前記シール部が前記シール溝に圧入される前の状態である圧入前状態において、前記本体部の内周面、及び前記シール部の内周面における軸方向外端部を除く他部のうち、少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。
　本発明によれば、圧入前状態において、本体部の内周面、及びシール部の内周面における他部のうち、少なくとも一部は、径内側へ突出するように形成される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、シール部の軸方向外端がシール溝に対して滑っても、本体部の内周面が径外側へ凹むように撓み変形するのを抑制することができる。その結果、シール部の軸方向外端とシール溝との接触面圧が低下するのを抑制することができるので、流体がシール部とシール溝との間に浸入して外部へ漏洩するのを抑制することができる。
　（２）前記圧入前状態において、前記本体部の内周面の少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されているのが好ましい。
　この場合、圧入前状態において、本体部の内周面の少なくとも一部は、径内側へ突出するように形成される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、本体部の内周面が径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。
　（３）前記圧入前状態において、前記本体部の内周面全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されているのが好ましい。
　この場合、圧入前状態において、本体部の内周面全体は、径内側へ突出するように形成される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、本体部の内周面が径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。
　（４）前記圧入前状態において、前記シール部の内周面における軸方向外端部は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されているのが好ましい。
　この場合、圧入前状態において、シール部の内周面における軸方向外端部は、当該内周面における他部よりも径外側に配置される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、シール部の軸方向外端がシール溝に対して滑っても、シール部の内周面における軸方向外端部が径内側へ過度に突出するのを抑制することができる。これにより、本体部の連通孔における流体の流れが、シール部の内周面によって阻害されるのを抑制することができる。
　（５）前記圧入前状態において、前記本体部の内周面の少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されており、前記シール部の内周面における軸方向外端部の縮径度合が、前記本体部の内周面の縮径度合よりも大きいのが好ましい。
　この場合、シール部の内周面における軸方向外端部の縮径度合は、本体部の内周面の縮径度合よりも大きいので、シール部の前記縮径度合を本体部の前記縮径度合と同一にする場合に比べて、シール部の軸方向外側における径方向の厚みを厚くすることができる。これにより、シール部の軸方向外端とシール溝との接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　（６）前記圧入前状態において、前記シール部の内周面全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されているのが好ましい。
　この場合、圧入前状態において、シール部の内周面全体は、径内側へ突出するように形成される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、本体部と共にシール部の内周面が径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができるので、シール部の軸方向外端とシール溝との接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　（７）前記圧入前状態において、前記本体部の内周面全体は、軸方向の断面視で径内側へ突出する曲線に形成されているのが好ましい。
　この場合、圧入前状態において、本体部の内周面全体は、軸方向の断面視で径内側へ突出する曲線に形成される。これにより、シール部がシール溝に圧入されるときに、本体部の内周面が径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。
　（８）前記本体部の内周面全体は、前記シール部が前記シール溝に圧入された状態で、軸方向の断面視で軸方向に延びる直線よりも径外側へ撓み変形しないように形成されているのが好ましい。
　この場合、シール部がシール溝に圧入された状態で、本体部の内周面が軸方向に延びる直線よりも径外側へ撓み変形するのを抑制できるので、シール部の軸方向外端とシール溝との接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　本発明によれば、流体の漏洩を抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係るシール部材が用いられた流路接続構造の軸方向断面図である。 ガスケットの軸方向断面図である。 図２の要部拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシール部材が用いられた流路接続構造の軸方向断面図である。 インナーリングの軸方向断面図である。 図５の要部拡大断面図である。 従来のガスケットの軸方向断面図である。 従来のガスケットにより２つの流体デバイスの流路孔同士を接続した状態を示す軸方向断面図である。
　［第１実施形態］
　＜流路接続構造の全体構成＞
　図１は、本発明の第１実施形態に係るシール部材が用いられた流路接続構造の軸方向断面図である。図１に示す流路接続構造１は、例えば、半導体製造装置で使用される薬液が流れる配管経路において、隣り合う２つの流体デバイス２，２にそれぞれ形成された流路孔２ｃ，２ｃ同士を接続する接続構造として使用される。本実施形態の流体デバイス２としては、ポンプ、バルブ、アキュムレータ、フィルタ、流量計、圧力センサ、配管ブロック、及びこれらの機器をユニット化する集積モジュールや集積パネル等が挙げられる。
　流路接続構造１は、各流体デバイス２の端部にそれぞれ形成された環状の一次シール溝（シール溝）２ｄ及び環状の二次シール溝２ｅと、ガスケット４と、クランプ５と、を備えている。ガスケット４は、２つの流体デバイス２，２の流路孔２ｃ，２ｃ同士をシールして接続するシール部材である。以下、本実施形態では、ガスケット４の軸方向中央から軸方向両側へ向かう方向を軸方向外側といい、ガスケット４の軸方向両側から軸方向中央へ向かう方向を軸方向内側という。
　各流体デバイス２の一次シール溝２ｄは、流路孔２ｃの接続端部の周面において、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次拡径するように切り欠かれたテーパ形状とされている。各流体デバイス２の二次シール溝２ｅは、各流体デバイス２において一次シール溝２ｄよりも径外側に位置し、円筒環状に形成されている。
　ガスケット４は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はフッ素樹脂（パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）の合成樹脂材料によって形成されている。ガスケット４は、円筒状に形成された本体部１０と、一対の環状の一次シール部（シール部）１１と、一対の環状の二次シール部１２と、を備えている。本体部１０の内部には、２つの流体デバイス２，２の流路孔２ｃ，２ｃ同士を連通する連通孔１０ａが形成されている。
　一対の一次シール部１１は、本体部１０における軸方向両側の外端部の径内側から、それぞれ軸方向外側に突出して形成されている。各一次シール部１１は、軸方向の断面視において、軸方向内端から軸方向外端へ向かって先細るように形成されている。各一次シール部１１の外周面１１ａは、一次シール溝２ｄの形状に合わせて、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次拡径するように形成されたテーパ面とされている。これにより、各一次シール部１１は、対応する流体デバイス２の一次シール溝２ｄに圧入される。
　一対の二次シール部１２は、本体部１０における軸方向両側の外端部の径外側から、それぞれ軸方向外側に突出して形成されている。各二次シール部１２は、円筒環状に形成されており、対応する流体デバイス２の二次シール溝２ｅに圧入される。
　以上の構成により、ガスケット４の一対の一次シール部１１及び一対の二次シール部１２は、各流体デバイス２の一次シール溝２ｄ及び二次シール溝２ｅに圧入されるため、２つの流体デバイス２，２における流路孔２ｃ，２ｃ同士の接続部分のシール性能を確保することができる。
　クランプ５は、例えば断面略Ｃ字状に形成されており、両流体デバイス２，２の流路孔２ｃ，２ｃ同士をガスケット４により接続した状態で、両流体デバイス２，２同士を連結している。具体的には、クランプ５は、各流体デバイス２，２の端部に形成されたフランジ部２ｆ，２ｆ同士を軸方向から挟み込んで締め付けるようになっている。これにより、各流体デバイス２の一次シール溝２ｄ及び二次シール溝２ｅにガスケット４が圧入されたシール状態を維持することができる。なお、流路接続構造１は、クランプ５以外に、ボルトとナット等の他の連結手段を備えていてもよい。
　ところで、ガスケット４の一次シール部１１及び二次シール部１２が、各流体デバイス２の一次シール溝２ｄ及び二次シール溝２ｅに圧入されるときに、一次シール部１１の軸方向外端が一次シール溝２ｄの傾斜に沿って軸方向外側に滑る場合がある。このような滑りが発生すると、本体部１０の内周側が挫屈するように、本体部１０の内周面１０ｂが径外側へ撓み変形する。本実施形態では、一次シール部１１及び二次シール部１２が一次シール溝２ｄ及び二次シール溝２ｅに圧入された状態である圧入状態で、本体部１０の内周面１０ｂは、径外側へ凹むように撓み変形するのを抑制する形状に形成されている。以下、その詳細な形状について説明する。
　＜ガスケットの内周側の形状＞
　図２は、ガスケット４の軸方向断面図であり、一次シール部１１及び二次シール部１２が、一次シール溝２ｄ及び二次シール溝２ｅ（図１参照）に圧入される前の状態である圧入前状態を示している。図２において、ガスケット４における本体部１０の内周面１０ｂ全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。
　本実施形態では、本体部１０の内周面１０ｂ全体は、軸方向の断面視で、軸方向中央において最も径内側へ突出する曲線１０ｂ１に形成されている。内周面１０ｂの曲線１０ｂ１は、図１に示す圧入状態で、径外側へ撓み変形して軸方向に延びる直線１０ｂ２となるように形成されている。すなわち、曲線１０ｂ１の曲率半径ｒ１は、前記径外側への撓み変形後の形状が直線１０ｂ２となるように設定されている。
　図３は、図２の要部拡大断面図である。図３において、ガスケット４における一次シール部１１の内周面１１ｂ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。本実施形態では、一次シール部１１の内周面１１ｂ全体は、軸方向の断面視で、軸方向内端において最も径内側へ突出する曲線に形成されている。
　一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃの縮径度合は、本体部１０の内周面１０ｂの縮径度合よりも大きい。すなわち、一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃの曲率半径ｒ２は、本体部１０の内周面１０ｂの曲率半径ｒ１よりも小さい。
　一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃを除く他部１１ｄ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。本実施形態では、前記他部１１ｄ全体は、軸方向の断面視で、軸方向内端において最も径内側へ突出する曲線１１ｄ１に形成されている。曲線１１ｄ１の曲率半径ｒ３は、本体部１０の内周面１０ｂの曲率半径ｒ１と同一である。したがって、曲線１１ｄ１は、図１に示す圧入状態で、径外側へ撓み変形して軸方向に延びる直線１１ｄ２となるように形成されている。すなわち、曲線１１ｄ１の曲率半径ｒ３は、前記径外側への撓み変形後の形状が直線１１ｄ２となるように設定されている。
　＜第１実施形態の作用効果＞
　本実施形態のガスケット４によれば、圧入前状態において、本体部１０の内周面１０ｂ全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、本体部１０の内周面１０ｂ全体は、径内側へ突出するように形成されている。これにより、一次シール部１１が一次シール溝２ｄに圧入されるときに、一次シール部１１の軸方向外端が一次シール溝２ｄの傾斜に沿って軸方向外側に滑っても、本体部１０の内周面１０ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのを抑制することができる。その結果、一次シール部１１の軸方向外端と一次シール溝２ｄとの接触面圧が低下するのを抑制することができるので、流体が一次シール部１１と一次シール溝２ｄとの間に浸入して外部へ漏洩するのを抑制することができる。
　また、圧入前状態において、一次シール部１１の内周面１１ｂ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、一次シール部１１の内周面１１ｂ全体は、径内側へ突出するように形成されている。これにより、一次シール部１１が一次シール溝２ｄに圧入されるときに、本体部１０と共に一次シール部１１の内周面１１ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。その結果、一次シール部１１の軸方向外端と一次シール溝２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　また、圧入前状態において、一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃは、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃは、当該内周面１１ｂにおける他部１１ｄよりも径外側に配置される。これにより、一次シール部１１が一次シール溝２ｄに圧入されるときに、一次シール部１１の軸方向外端が一次シール溝２ｄに対して滑っても、一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃが径内側へ過度に突出するのを抑制することができる。これにより、本体部１０の連通孔１０ａにおける流体の流れが、一次シール部１１の内周面１１ｂによって阻害されるのを抑制することができる。
　また、一次シール部１１の内周面１１ｂにおける軸方向外端部１１ｃの縮径度合が、本体部１０の内周面１０ｂの縮径度合よりも大きいので、一次シール部１１の前記縮径度合を本体部１０の前記縮径度合と同一にする場合に比べて、一次シール部１１の軸方向外側における径方向の厚みを厚くすることができる。これにより、一次シール部１１の軸方向外端と一次シール溝２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　また、圧入前状態において、本体部１０の内周面１０ｂ全体は、径内側へ突出する曲線１０ｂ１に形成されている。これにより、一次シール部１１が一次シール溝２ｄに圧入されるときに、本体部１０の内周面１０ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。
　また、本体部１０の内周面１０ｂの曲線１０ｂ１、及び一次シール部１１の内周面１１ｂにおける他部１１ｄの曲線１１ｄ１は、圧入状態で径外側へ撓み変形して直線１０ｂ２，１１ｄ２となるように形成されている。これにより、本体部１０の内周面１０ｂが、圧入状態で径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。その結果、一次シール部１１の軸方向外端と一次シール溝２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　［第２実施形態］
　＜流路接続構造の全体構成＞
　図４は、本発明の第２実施形態に係るシール部材が用いられた流路接続構造の軸方向断面図である。図４において、本実施形態の流路接続構造２０は、例えば、第１実施形態と同様に、半導体製造装置で使用される薬液（流体）が流れる配管経路に用いられる。流路接続構造２０は、継手本体２２と、ユニオンナット２３と、インナーリング２４と、を備えている。以下、本実施形態では、便宜上、図４の右側を軸方向外側といい、図４の左側を軸方向内側という（図５，図６も同様）。
　インナーリング２４は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はフッ素樹脂（パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）の合成樹脂材料によって、円筒状に形成されている。インナーリング２４は、円筒状に形成された本体部２５と、本体部２５の軸方向内端部に形成された膨出部２６と、本体部２５の軸方向外端部に形成された接続部２７と、を備えている。
　膨出部２６は、本体部２５の軸方向内端部において径外側に突出して形成されている。膨出部２６は、合成樹脂材料（ＰＦＡ等）からなるチューブ２８の先端部内に圧入されて、当該先端部を拡径する。接続部２７は、継手本体２２の端部に接続され、その接続部分をシールしている。なお、接続部２７の構成については後述する。本体部２５の内部には、継手本体２２の内部に形成された流路孔２２ｃと、チューブ２８の内部に形成された流路孔２８ａとを連通する連通孔２５ａが形成されている。
　継手本体２２は、例えば、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥ又はフッ素樹脂（ＰＦＡやＰＴＦＥ等）の合成樹脂材料によって円筒状に形成されている。継手本体２２の内径は、薬液の移動を妨げないように、インナーリング２４の本体部２５の内径と略同一寸法に設定されている。継手本体２２の端部には、受口部２２ａが形成されている。受口部２２ａの内周には、チューブ２８の先端部内に圧入されたインナーリング２４が嵌合されている。これにより、継手本体２２の端部は、チューブ２８の先端部の外周に装着されている。受口部２２ａの外周には、雄ねじ部２２ｂが形成されている。
　継手本体２２は、受口部２２ａよりも径内側に形成された環状の一次シール溝（シール溝）２２ｄ及び環状の二次シール溝２２ｅを有している。一次シール溝２２ｄは、流路孔２２ｃの接続端部の周面において、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次拡径するように切り欠かれたテーパ形状とされている。二次シール溝２２ｅは、継手本体２２において一次シール溝２２ｄよりも径外側において円筒環状に形成されている。
　ユニオンナット２３は、例えば、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥ又はフッ素樹脂（ＰＦＡやＰＴＦＥ等）の合成樹脂材料によって円筒状に形成されている。ユニオンナット２３は、軸方向外端部の内周に形成された雌ねじ部２３ａと、軸方向内端部において径内側に突出して形成された押圧部２３ｂと、を有している。雌ねじ部２３ａは、継手本体２２の雄ねじ部２２ｂに締め付けられている。その締め付けによって、ユニオンナット２３は継手本体２２に装着されるとともに、押圧部２３ｂの軸方向内端部は、インナーリング２４の膨出部２６によってチューブ２８の外周面を押圧する。
　以上の構成により、ユニオンナット２３の雌ねじ部２３ａを継手本体２２の雄ねじ部２２ｂに締め付けることで、継手本体２２の受口部２２ａとチューブ２８の先端部との装着箇所におけるシール性能を確保することができ、かつチューブ２８の抜け出しを防止することができる。
　インナーリング２４の接続部２７は、環状の一次シール部（シール部）３１と、環状の二次シール部３２と、を備えている。
　一次シール部３１は、本体部２５の軸方向外端部の径内側から軸方向外側に突出して形成されている。また、一次シール部３１は、軸方向の断面視において、軸方向内端から軸方向外端へ向かって先細るように形成されている。一次シール部３１の外周面３１ａは、一次シール溝２２ｄの形状に合わせて、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次拡径するように形成されたテーパ面とされている。これにより、一次シール部３１は、継手本体２２の一次シール溝２２ｄに圧入される。
　二次シール部３２は、本体部２５の軸方向外端部の径外側から軸方向外側に突出して形成されている。二次シール部３２は、円筒環状に形成されており、継手本体２２の二次シール溝２２ｅに圧入される。
　以上の構成により、ユニオンナット２３を締め付けると、インナーリング２４の一次シール部３１及び二次シール部３２は、それぞれ継手本体２２の一次シール溝２２ｄ及び二次シール溝２２ｅに圧入される。これにより、インナーリング２４と継手本体２２との接続部分のシール性能を確保することができる。したがって、インナーリング２４は、チューブ（流体デバイス）２８の流路孔２８ａと継手本体（流体デバイス）２２の流路孔２２ｃとをシールして接続するシール部材として機能する。
　ところで、ユニオンナット２３の締め付けにより、インナーリング２４の一次シール部３１及び二次シール部３２が、継手本体２２の一次シール溝２２ｄ及び二次シール溝２２ｅに圧入されるときに、一次シール部３１の軸方向外端が一次シール溝２２ｄの傾斜に沿って軸方向外側に滑る場合がある。このような滑りが発生すると、本体部２５の内周側が挫屈するように、本体部２５の内周面２５ｂが径外側へ撓み変形する。本実施形態では、一次シール部３１及び二次シール部３２が一次シール溝２２ｄ及び二次シール溝２２ｅに圧入された状態である圧入状態で、本体部２５の内周面２５ｂは、径外側へ凹むように撓み変形するのを抑制する形状に形成されている。以下、その詳細な形状について説明する。
　＜インナーリングの内周側の構成＞
　図５は、インナーリング２４の軸方向断面図であり、一次シール部３１及び二次シール部３２が、一次シール溝２２ｄ及び二次シール溝２２ｅ（図４参照）に圧入される前の状態である圧入前状態を示している。図５において、インナーリング２４における本体部２５の内周面２５ｂ全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。
　本実施形態では、本体部２５の内周面２５ｂ全体は、軸方向の断面視で、軸方向中央において最も径内側へ突出する曲線２５ｂ１に形成されている。内周面２５ｂの曲線２５ｂ１は、図４に示す圧入状態で、径外側へ撓み変形して軸方向に延びる直線２５ｂ２となるように形成されている。すなわち、曲線２５ｂ１の曲率半径ｒ１１は、前記径外側への撓み変形後の形状が直線２５ｂ２となるように設定されている。
　図６は、図５の要部拡大断面図である。図６において、インナーリング２４における一次シール部３１の内周面３１ｂ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。本実施形態では、一次シール部３１の内周面３１ｂ全体は、軸方向の断面視で、軸方向外端において最も径内側へ突出する曲線に形成されている。
　一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃの縮径度合は、本体部２５の内周面２５ｂの縮径度合よりも大きい。すなわち、一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃの曲率半径ｒ１２は、本体部２５の内周面２５ｂの曲率半径ｒ１１よりも小さい。
　一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃを除く他部３１ｄ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。本実施形態では、前記他部３１ｄ全体は、軸方向の断面視で、軸方向内端において最も径内側へ突出する曲線３１ｄ１に形成されている。曲線３１ｄ１の曲率半径ｒ１３は、本体部２５の内周面２５ｂの曲率半径ｒ１１と同一である。したがって、曲線３１ｄ１は、図４に示す圧入状態で、径外側へ撓み変形して軸方向に延びる直線３１ｄ２となるように形成されている。すなわち、曲線３１ｄ１の曲率半径ｒ１３は、前記径外側への撓み変形後の形状が直線３１ｄ２となるように設定されている。
　＜第２実施形態の作用効果＞
　本実施形態のインナーリング２４によれば、圧入前状態において、本体部２５の内周面２５ｂ全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、本体部２５の内周面２５ｂ全体は、径内側へ突出するように形成されている。これにより、一次シール部３１が一次シール溝２２ｄに圧入されるときに、一次シール部３１の軸方向外端が一次シール溝２２ｄの傾斜に沿って軸方向外側に滑っても、本体部２５の内周面２５ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのを抑制することができる。その結果、一次シール部３１の軸方向外端と一次シール溝２２ｄとの接触面圧が低下するのを抑制することができるので、流体が一次シール部３１と一次シール溝２２ｄとの間に浸入して外部へ漏洩するのを抑制することができる。
　また、圧入前状態において、一次シール部３１の内周面３１ｂ全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、一次シール部３１の内周面３１ｂ全体は、径内側へ突出するように形成されている。これにより、一次シール部３１が一次シール溝２２ｄに圧入されるときに、本体部２５と共に一次シール部３１の内周面３１ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。その結果、一次シール部３１の軸方向外端と一次シール溝２２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　また、圧入前状態において、一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃは、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている。すなわち、圧入前状態において、一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃは、当該内周面３１ｂにおける他部３１ｄよりも径外側に配置される。これにより、一次シール部３１が一次シール溝２２ｄに圧入されるときに、一次シール部３１の軸方向外端が一次シール溝２２ｄに対して滑っても、一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃが径内側へ過度に突出するのを抑制することができる。これにより、本体部２５の連通孔２５ａにおける流体の流れが、一次シール部３１の内周面３１ｂによって阻害されるのを抑制することができる。
　また、一次シール部３１の内周面３１ｂにおける軸方向外端部３１ｃの縮径度合が、本体部２５の内周面２５ｂの縮径度合よりも大きいので、一次シール部３１の前記縮径度合を本体部２５の前記縮径度合と同一にする場合に比べて、一次シール部３１の軸方向外側における径方向の厚みを厚くすることができる。これにより、一次シール部３１の軸方向外端と一次シール溝２２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　また、圧入前状態において、本体部２５の内周面２５ｂ全体は、径内側へ突出する曲線２５ｂ１に形成されている。これにより、一次シール部３１が一次シール溝２２ｄに圧入されるときに、本体部２５の内周面２５ｂが径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。
　また、本体部２５の内周面２５ｂの曲線２５ｂ１、及び一次シール部３１の内周面３１ｂにおける他部３１ｄの曲線３１ｄ１は、圧入状態で径外側へ撓み変形して直線２５ｂ２，３１ｄ２となるように形成されている。これにより、本体部２５の内周面２５ｂが、圧入状態で径外側へ凹むように撓み変形するのをさらに抑制することができる。その結果、一次シール部３１の軸方向外端と一次シール溝２２ｄとの接触面圧が低下するのをさらに抑制することができる。
　［その他］
　本発明のシール部材（ガスケット４，インナーリング２４）は、半導体製造装置以外に、液晶・有機ＥＬ分野、医療・医薬分野、または自動車関連分野などに適用してもよい。また、本発明は、一次シール部のみを有するシール部材にも適用することができる。
　シール部材における本体部１０，２５の内周面１０ｂ，２５ｂの曲線１０ｂ１，２５ｂ１は、前記圧入状態で直線１０ｂ２，２５ｂ２よりも径外側へ撓み変形しないように形成されていればよい。例えば、内周面１０ｂ，２５ｂの曲線１０ｂ１，２５ｂ１は、圧入状態で径内側へ突出する曲線となるように形成されていてもよい。
　圧入前状態において、本体部１０，２５の内周面１０ｂ，２５ｂの曲線１０ｂ１，２５ｂ１は、軸方向中央において最も径内側へ突出するように形成されているが、軸方向両外端を除く任意の位置において最も径内側へ突出するように形成されていてもよい。
　圧入前状態において、本体部１０，２５の内周面１０ｂ，２５ｂ、及び一次シール部１１，３１の内周面１１ｂ，３１ｂにおける他部１１ｄ，３１ｄのうち、少なくとも一部が、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されていればよい。例えば、本体部１０，２５の内周面１０ｂ，２５ｂの一部のみが、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されていてもよい。また、一次シール部１１，３１の内周面１１ｂ，３１ｂにおける他部１１ｄ，３１ｄの一部のみ又は全体が、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されていてもよい。
　圧入前状態において、一次シール部１１，３１の内周面１１ｂ，３１ｂにおける軸方向外端部１１ｃ，３１ｃ全体は、軸方向の断面視で軸方向に延びる直線に形成されていてもよい。
　また、圧入前状態において、一次シール部１１，３１の内周面１１ｂ，３１ｂは、軸方向の断面視で軸方向全体にわたって軸方向に延びる直線に形成されていてもよい。
　圧入前状態において、本体部１０，２５の内周面１０ｂ，２５ｂは、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されていれば、曲線以外の形状（例えばテーパ線）に形成されていてもよい。同様に、一次シール部１１，３１の内周面１１ｂ，３１ｂは、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されていれば、曲線以外の形状（例えばテーパ線）に形成されていてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　２　流体デバイス
　２ｃ　流路孔
　２ｄ　一次シール溝（シール溝）
　４　ガスケット（シール部材）
　１０　本体部
　１０ａ　連通孔
　１０ｂ　内周面
　１０ｂ１　曲線
　１０ｂ２　直線
　１１　一次シール部（シール部）
　１１ｂ　内周面
　１１ｃ　軸方向外端部
　１１ｄ　他部
　２２　継手本体（流体デバイス）
　２２ｃ　流路孔
　２２ｄ　一次シール溝（シール溝）
　２４　インナーリング（シール部材）
　２５　本体部
　２５ａ　連通孔
　２５ｂ　内周面
　２５ｂ１　曲線
　２５ｂ２　直線
　２８　チューブ（流体デバイス）
　２８ａ　流路孔
　３１　一次シール部（シール部）
　３１ｂ　内周面
　３１ｃ　軸方向外端部
　３１ｄ　他部

Claims (8)

  1. 　２つの流体デバイスにそれぞれ形成された流路孔同士をシールして接続するシール部材であって、
    　前記流路孔同士を連通する連通孔を有する円筒状の本体部と、
    　前記本体部の軸方向外端部の径内側から軸方向外側に突出し、一方の前記流体デバイスの流路孔の接続端部に形成された環状のシール溝に圧入される環状のシール部と、を備え、
    　前記シール部が前記シール溝に圧入される前の状態である圧入前状態において、前記本体部の内周面、及び前記シール部の内周面における軸方向外端部を除く他部のうち、少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている、シール部材。
  2. 　前記圧入前状態において、前記本体部の内周面の少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている、請求項１に記載のシール部材。
  3. 　前記圧入前状態において、前記本体部の内周面全体は、軸方向両外端それぞれから軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されている、請求項２に記載のシール部材。
  4. 　前記圧入前状態において、前記シール部の内周面における軸方向外端部は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシール部材。
  5. 　前記圧入前状態において、前記本体部の内周面の少なくとも一部は、軸方向外側から軸方向内側へ向かって漸次縮径するように形成されており、
    　前記シール部の内周面における軸方向外端部の縮径度合が、前記本体部の内周面の縮径度合よりも大きい、請求項４に記載のシール部材。
  6. 　前記圧入前状態において、前記シール部の内周面全体は、軸方向外端から軸方向内端へ向かって漸次縮径するように形成されている、請求項３に記載のシール部材。
  7. 　前記圧入前状態において、前記本体部の内周面全体は、軸方向の断面視で径内側へ突出する曲線に形成されている、請求項３又は請求項６に記載のシール部材。
  8. 　前記本体部の内周面全体は、前記シール部が前記シール溝に圧入された状態で、軸方向の断面視で軸方向に延びる直線よりも径外側へ撓み変形しないように形成されている、請求項７に記載のシール部材。
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