| 【発明の名称】 |
管継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】小武 尚之
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| 【要約】 |
【課題】Ｏリングが無潤滑であっても、ソケットとプラグの着脱性が良好であると共に、両者の密封シール性を保持すること。
【解決手段】ソケット本体１の施錠ボール７とプラグ本体２の外周溝７ａを介してソケット本体１とプラグ本体２との接続過程において、プラグ本体２の外周面に形成した円周溝１７にＯリング１８を装着し、このＯリング１８がソケット本体１の開口部円周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリング１８の変形量を吸収できる空間部Ｘを円周溝１７の壁面に形成した管継手である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ソケット本体の係止部材とプラグ本体の係合部を介してソケット本体とプラグ本体との接続過程において、プラグ本体の外周面に形成した円周溝にＯリングを装着し、このＯリングが前記ソケット本体開口部の内周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリングの変形量を吸収できる空間部を前記円周溝の壁面に形成したことを特徴とする管継手。
【請求項２】 前記ソケット本体の内周面には、前記Ｏリングを介してソケット本体の内周面とプラグ本体の外周面を密封シールする際に、このＯリングを変形させる傾斜面が形成されており、前記プラグ本体には、前記円周溝のプラグ本体後端側の外周壁を底壁面に向って広がった傾斜面に形成し、当該Ｏリングがソケット本体の内周面を摺動するとき、このＯリングを前記傾斜面に沿って押圧されて該傾斜面と底壁面とによって形成された空間部に吸収されて、より少ない摩擦抵抗で接続できるようにした請求項１に記載の管継手。
【請求項３】 ソケット本体の係止部材は、ソケット本体の接続側に設けた複数個の施錠ボールを求遠心方向に出没させたものであり、プラグ本体の係合部は、プラグ本体の筒状外周面に形成した外周溝であり、この施錠ボールを前記外周溝に係合離脱させてソケット本体とプラグ本体を着脱させると共に、両者を接続したときに開放し、かつ、離脱したときに閉止するバルブをソケット本体とプラグ本体にそれぞれ内蔵した請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】 ソケット本体の係止部材とプラグ本体の係合部を介してソケット本体とプラグ本体との接続過程において、ソケット本体に設けた内周溝にＯリングを装着し、このＯリングが前記プラグ本体の外周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリングの変形量を吸収できる空間部を内周溝の壁面に形成したことを特徴とする管継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製造プロセスに用いる薬液等の搬送配管に好適なソケットとプラグから成る管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の管継手は、ソケットにプラグを挿入接続するとき、ソケットの内周面或はプラグの外周面に装着したＯリングを介して両者を密封シールするようにしている。特に、プラグの外周面側に装着したＯリングの場合は、Ｏリングの摩擦抵抗を小さくするために、Ｏリングにグリス等の潤滑剤を塗布したり、Ｏリングにふっ素樹脂等をコーティングしたり或は含浸させる等の対応策を施すことによりＯリングの摩擦抵抗を小さくするようにしている。
【０００３】その他の対応策として、ソケットの摺動内周面に、例えば、ふっ素樹脂製等の摩擦抵抗の小さい筒体を装着し、この筒体の内周面をＯリングが摺動するときに摩擦抵抗を低減させるようにした方法も採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この管継手を例えば、半導体製造プロセスに用いる液薬等の搬送配管に使用する場合は、上述のような潤滑剤を使用したり、コーティングＯリングや含浸Ｏリングを使用すると、流体内に潤滑剤が溶出したり、Ｏリングからコーティングが剥離して流体内にパーティクルが混入するため、クリーン性を要求されるこの種の管継手には不向きであった。また、ソケットの内周面に摩擦抵抗の小さい筒体を設ける場合は、却って、構造を複雑化してコストアップの要因ともなっていた。
【０００５】そこで、無潤滑でコーティングや含浸処理をしていないＯリングを用いることになるが、この場合は、図５に示すように、Ｏリング２８が押圧されて変形する時、ベクトルＵ’が発生し、Ｏリング２８を溝２７の側面２９へ押し付ける荷重が働らく。そのため、Ｏリング２８が変形するためには、摩擦抵抗が発生し、順次摩擦抵抗が増大する。特に、ソケット１の内周面２６側にＯリング２８を変形させるためのテーパ部２５が設けられているが、この位置で、Ｏリング２８との摩擦抵抗が増大するため、ソケット１とプラグ２４の着脱性が極めて悪くなり、しかも、この部位でＯリング２８が破損しやすく、パーティクルが発生するおそれもあり、流体に悪影響を与える結果となる。一方、ソケット１側のこのテーパ部２５を緩く長いテーパ部にすることも考えられるが、この場合は、ソケットの長さ方向が不必要に長くなってしまい、そのため、ソケットに内蔵したバルブは、その長さに対応した別のバルブを設ける必要がある等の課題を有していた。
【０００６】本発明は、従来の実情に鑑みて開発に至ったものであり、Ｏリングが無潤滑であっても、小さな力でソケットとプラグとが接続できると共に、両者の密封シール性を保持する管継手を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ソケット本体の係止部材とプラグ本体の係合部を介してソケット本体とプラグ本体との接続過程において、プラグ本体の外周面に形成した円周溝にＯリングを装着し、このＯリングが前記ソケット本体開口部の内周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリングの変形量を吸収できる空間部を前記円周溝の壁面に形成した管継手である。
【０００８】請求項２に係る発明は、前記ソケット本体の内周面には、前記Ｏリングを介してソケット本体の内周面とプラグ本体の外周面を密封シールする際に、このＯリングを変形させる傾斜面が形成されており、前記プラグ本体には、前記円周溝のプラグ本体後端側の外周壁を底壁面に向って広がった傾斜面に形成し、当該Ｏリングがソケット本体の内周面を摺動するとき、このＯリングを前記傾斜面に沿って押圧されて該傾斜面と底壁面とによって形成された空間部に吸収されて、より少ない摩擦抵抗で接続できるようにした管継手である。
【０００９】請求項３に係る発明は、ソケット本体の係止部材は、ソケット本体の接続側に設けた複数個の施錠ボールを求遠心方向に出没させたものであり、プラグ本体の係合部は、プラグ本体の筒状外周面に形成した外周溝であり、この施錠ボールを前記外周溝に係合離脱させてソケット本体とプラグ本体を着脱させると共に、両者を接続したときに開放し、かつ、離脱したときに閉止するバルブをソケット本体とプラグ本体にそれぞれ内蔵した管継手である。
【００１０】請求項４に係る発明は、ソケット本体の係止部材とプラグ本体の係合部を介してソケット本体とプラグ本体との接続過程において、ソケット本体に設けた内周溝にＯリングを装着し、このＯリングが前記プラグ本体の外周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリングの変形量を吸収できる空間部を内周溝の壁面に形成した管継手である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明における管継手の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明における管継手の一例を示したものであり、図１において、１はソケット本体で、２はプラグ本体であり、ソケット本体１の筒状主体１ａの外周面には、スリーブ３がスプリング４を介して摺動自在に設けられている。このスリーブ３には、先端内側に施錠ボール逃げ部５と押圧面５ａを有し、筒状主体１の先端近傍に形成した複数個のテーパ孔６に施錠ボール（係止部材）７を出没自在に設けている。前記施錠ボール７に換えてロールピン等であってもよい。なお、このスリーブ３は、ストップリング８によって筒状主体１ａより外方へ飛び出さないように係止される。
【００１２】図中９は、ソケット本体１に内蔵したバルブで、弁体９ａに設けたシール部材１０を保持部材９ｂで挟持して構成され、このバルブ９は、前記ソケット本体１内に設けたバルブ爪１２に摺動自在に装着され、スプリング１１によって弁座１ｃに当接シールするように設けられ、また、ソケット本体１の後端のおねじ部１ｂに配管用接続部材１３をシール部材１４を介して接続している。また、ソケット本体１にプラグ本体２を挿入する開口部Ａの内周面１６にテーパ部１５を設けている。
【００１３】図１及び図２において、プラグ本体２の構造を具体的に説明すると、プラグ本体２の筒状主体２ａの先端側の外周面に円周溝１７を形成し、この円周溝１７にＯリング１８を装着して、ソケット本体１の内周面１６とプラグ本体２の外周面を密封シールしている。また、図３及び図４に示すように、この円周溝１７は、プラグ本体２の後端側外周壁を底壁面に向って広がった傾斜面１９に形成し、この傾斜面１９と前記底壁面とによって空間部Ｘがより大きく形成されている。このように形成された円周溝１７内のＯリング１８がソケット本体１の内周面１６を摺動するとき、傾斜面１９によりＯリング１８を少ない摩擦抵抗で押圧しやすいように設けている。また、プラグ本体２の中央位置の外周面には、ソケット本体１側の施錠ボール７と係合する外周溝（係合部）７ａ設け、後端側には、配管接続用の雌ねじ２ｂを設けている。
【００１４】図中、２０は、プラグ本体２０に内蔵したバルブであり、弁体２０ａにシール材２１が設けられ、このバルブ２０は、プラグ本体２内に設けたバルブ爪２３に摺動自在に装着されたスプリング２２によって弁座２ｃに当接シールするように設けられている。
【００１５】次に、上記実施形態の作用を説明する。ソケット本体１とプラグ本体２を接続するには、ソケット本体１のスリーブ３を引くと、スリーブ３の先端内側に形成されたボール逃げ部５に施錠ボール７が位置して施錠ボール７を遠心方向へ移動自在になった所で、プラグ本体２を図１及び図３に示すように、ソケット本体１の開口部Ａに挿入すると、ソケット本体１の内周面１６に形成したテーパ部１５でプラグ本体２の円周溝１７内に装着されているＯリング１８が傾斜面１９に沿って内径方向へ押圧される。このＯリング１８は、図５に示した円周溝２７内に装着されたＯリング２８よりも少ない荷重で押圧できる。
【００１６】即ち、図４において、ソケット本体１の内周面１６に形成したテーパ部１５によりＯリング１８が押圧されるときに、同図に示すベクトルＵが発生する。この場合、円周溝１７には、プラグ本体２の後端側の外周壁を底壁面に向って広がった傾斜面１９に形成しているので、底壁面と傾斜面１９とによって形成された空間部Ｘは、図５に示す従来構造の空間Ｙに比較して、図４において、ベクトルＵの方向に空間部Ｘが大きく形成されるため、Ｏリング１８が変形する時に、変形量が空間部Ｘに吸収されるので、抵抗が少なく変形しやすいことになる。
【００１７】しかも、この円周溝１７は、ベクトルＵと略同方向に傾斜面１９が形成されているので、Ｏリング１８が傾斜面１９によって押し付けられる抵抗を低減するため、図５に示すように、軸心線に対して垂直に形成された側面２９に比べて摩擦抵抗が少なく、ソケット本体１の内周面とプラグ本体２の外周面との接続性が極めて良好となる。図４及び図５において、θ1>θ2の関係にある。
【００１８】更に、プラグ本体２を挿入していくと、ソケット本体１の内周面１６のＯリング１８が図２に示す状態になると、バルブ９とバルブ２０が完全に押し合って流路を開放すると共に、施錠ボール７が係合溝７ａに落ち込み、かつ、スリーブ３が旧位に復帰して押圧面５ａで施錠ボール７を押圧し、ソケット本体１とプラグ本体２とがロック状態で接続される。次に、両者を離脱させる場合は、スリーブ３を引いて、プラグ本体２をソケット本体１より引き抜くことによって離脱する。
【００１９】図６は、本発明における管継手の他例を示したものである。同図において、ソケット本体３０の施錠ボール（係止部材）３１とプラグ本体３２の外周溝（係合部）３３を介してソケット本体３０とプラグ本体３２を着脱させる。この接続過程において、ソケット本体３０の開口部Ａに設けた内周溝３４にＯリング３５を装着し、このＯリング３５がプラグ本体３２の先端外周面によって押圧されて変形した時に、その変形する略反対側方向にＯリング３５の変形量を吸収できる空間部Ｘを内周溝３４の壁面３７に形成している。なお、図中、３６はソケット本体３０とプラグ本体３２を接続したときに、開放するソケット本体３０側の設けたバルブで、３９はプラグ本体３２側に設けたバルブである。なお、３０ａはソケット本体３０の内部に設けた弁座、３６ａはバルブ３６に設けたシール部材、３６ｂはバルブ爪３６ｃに装着したスプリングであり、３２ａはプラグ本体３２の内部に設けた弁座、３９ａはバルブ３９に設けたシール部材、３９ｂはバルブ爪３９ｃに装着したスプリングである。本例における管継手は、上記の一例に示した部分と同一部位については、その説明を省略し、本例における管継手の着脱操作とＯリング３５等の作用については、上記の一例に示した作用と同一であると共に、その効果も同一であるから、説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明によると、無潤滑のＯリングであっても、Ｏリングの変形面の略反対側に空間を形成することによって、摩擦抵抗を低減させることができるため、例えば、半導体プロセス用などの管継手に好適であり、その着脱性が極めて良好であり、操作性の向上を図ることができると共に、ソケット本体とプラグ本体との密封性も図ることができる。また、Ｏリングの円周溝に形成した傾斜面の機能と相俟ってソケット本体とプラグ本体の着脱性を向上させることができる等の効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２７３８６
【氏名又は名称】日東工器株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２９日（１９９９．１０．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１２９３
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４２７７（Ｐ２００１−１２４２７７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０８５３３ |
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