JP2011117468A - 位置決めリング - Google Patents

Abstract

【課題】容易に着脱することができる位置決めリングを提供する。
【解決手段】軸方向に所定長さを有する管状のものであり、その一端部は一方の管に外嵌し他端部は他方の管に外嵌して、双方の管１ａ、１ｂの中心軸を略合致させて保持する位置決めリング２００であって、前記一端部及び他端部に、この位置決めリングを形成する壁体の厚み方向に貫通する切欠をそれぞれ設けるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、１対の管の中心軸を合致させて保持する位置決めリングに関するものである。

いわゆるフランジ継手とは、管の端部に設けたフランジ部同士を結合することによって管同士を接続するものであるが、その際、対向するフランジ部同士（管同士）の中心軸を合致させる必要がある。その時、例えば、円筒状の位置決めリングを利用する（特許文献１参照）。
この位置決めリングは、その一端部が一方の管（又はフランジ）に、その他端部が他方の管（又はフランジ）にそれぞれガタ無く外嵌することによって、これら管の中心軸を合致させるものである。

特開２００８−２８６３２５号公報

ところが、この構成であると、位置決めリングを脱着するときに、管を位置決めリングに対して軸方向に相対的に動かす必要があり、例えば、ガスパネルのように多数の管が縦横に結合されていて、管を軸方向に動かしにくい場合に、位置決めリングの脱着が困難となる場合がある。
特に取り外し時、管は組み立て状態にあって他の部位が固定され動かせない場合が多いため、前記不具合が顕著となる。

そこで、本発明は上記の問題を解決すべく、容易に着脱することができる位置決めリングを提供することをその主たる所期課題とするものである。

すなわち、本発明に係る位置決めリングは、軸方向に所定長さを有する管状のものであり、その一端部が一方の管に外嵌し、他端部が他方の管に外嵌して、双方の管の中心軸を略合致させて保持する位置決めリングであって、
前記一端部及び他端部に、この位置決めリングを形成する壁体の厚み方向に貫通する切欠をそれぞれ設けたことを特徴とする。

中心軸を確実に合致させるためには、前記切欠の軸方向からみた時の中心角が１８０度未満となるようにしたものが好ましい。

前記一端部の切欠と前記他端部の切欠とが連続しているものであれば、管同士を離合させることなく、位置決めリングを容易に着脱することができる。又、前記一端部の切欠と前記他端部の切欠とが不連続であって、その間に所定幅の残存部を形成する等としてもよい。

前記一端部と他端部との間に、軸と直交するように円環板状のガスケットを一体的に取り付けているものとしてもよい。このようなものであれば、管同士を離合させることなく、位置決めリング及びガスケットを同時にかつ容易に着脱することができる。

弾性変形するものであれば容易に着脱でき、かつ、繰り返し使用することができるので好ましい。

このような位置決めリングを用いた流体供給装置であれば、コンパクトにでき、管を容易に取り付けたり、取り外したりすることができる。

本発明によれば、切欠という簡単な構成の追加だけで、拡開させた切欠から管を径方向に通過させることができるので、１対の管同士を軸方向に離合させることなく、又は僅かに離合させるだけで、位置決めリングを容易に着脱することができる。

本発明の一実施形態における位置決めリングの全体斜視図。 同実施形態における位置決めリングで管を保持した状態を示す斜視図。 第２の実施形態における位置決めリングの全体斜視図。 第３の実施形態における位置決めリングで管を保持した状態を示す縦断面図。 第３の実施形態において用いる結合リングの部分横断面図。 第３の実施形態における位置決めリングの変形例の全体斜視図。 第３の実施形態における位置決めリングを用いた流体供給装置の構成図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
本実施形態に係る位置決めリング２００は、１対の管１ａ、１ｂの中心軸を合致させて保持するものであり、図１に示すように、切欠２０２ａ、２０２ｂが形成された弾性変形する保持部２０１を具備している。
保持部２０１は、軸方向からみてＣ型の部分円筒形状をなすものであり、その内径を後述する管１ａ、１ｂの端部外径寸法と一致させてある。また、その軸方向寸法は管１ａ、１ｂの中心軸を合致させて保持することができるだけの長さにしてある。
切欠２０２ａ、２０２ｂは、保持部２０１の厚み方向に貫通する溝であり、一端部の切欠２０２ａと他端部の切欠２０２ｂとが連続するように、軸方向に直線状に延びている。この切欠２０２ａ、２０２ｂの幅、すなわち、軸方向からみたときの中心角は、ここでは９０度である。

次に、本実施形態に係る位置決めリング２００の取り付け及び取り外し作業について説明する。
取り付けの際は、直列に並べた管１ａ、１ｂに、位置決めリング２００を切欠２０２ａ、２０２ｂから径方向に押し付けて、弾性変形させてはめ込む。この結果、管１ａ、１ｂ同士の中心軸が合致して保持される。この他の方法として、例えば、切欠２０２ａ、２０２ｂの幅を拡げながら、位置決めリング２００を管１ａ、１ｂに径方向からはめ込む方法がある。
取り外しの際は、位置決めリング２００を径方向に引っ張り、弾性変形させて取り外す。この他の方法として、例えば、切欠２０２ａ、２０２ｂの幅を拡げながら、位置決めリング２００を径方向に引っ張り、管１ａ、１ｂから取り外す方法がある。

このように構成したものであれば、位置決めリング２００に極めて単純な形状の切欠２０２ａ、２０２ｂを設けるだけで、位置決めリング２００の複雑化を招くことなく、かつ、管１ａ、１ｂ同士を離合させることなく位置決めリング２００を容易に着脱することができる。なお、従来と同様に、管１ａ、１ｂ同士を軸方向に離合して着脱することも可能である。

＜第２実施形態＞
本実施形態に係る位置決めリング２００は、図３に示すように、一端部の切欠２０２ａと他端部の切欠２０２ｂとが不連続に形成された弾性変形する保持部２０１を具備し、更に、残存部２０３とを備えている。
残存部２０３は、一端部の切欠２０２ａと他端部の切欠２０２ｂとの間に形成されている所定幅の円弧部材である。残存部２０３の幅は、ここでは、保持部２０１の幅に比べて十分に小さく、かつ、管１ａ、１ｂ同士に許容された軸方向の離間距離よりも小さいものである。
保持部２０１には、ここでは、保持部２０１をより拡開させやすくするために、残存部２０３を周方向に延長するような溝状の切込部２０１ａが設けられている。
このように構成したものであれば、管１ａ、１ｂ同士を軸方向に僅かに離合させる必要はあるものの、その他は第１実施形態と同様であり、位置決めリング２００を容易に着脱できるという効果を奏しうる。

＜第３実施形態＞

本実施形態に係る位置決めリング２００は、フランジ継手３００の構成部品であり、フランジ部２ａ、２ｂを端部に有する１対の管１ａ、１ｂの中心軸を合致させて保持するためのものである。このフランジ継手３００は、管１ａ、１ｂの端部に設けたフランジ部２ａ、２ｂ同士を結合することによって、管１ａ、１ｂ同士を接続するものであり、ガスケット７と、位置決めリング２００と、結合リング１００とを備えるものである。まず、管１ａ、１ｂについて説明する。

管１ａ、１ｂは、図５等に示すように、管本体１１ａ、１１ｂと、管本体１１ａ、１１ｂの端部に設けられた円板状のフランジ部２ａ，２ｂとを具備し、フランジ部２ａ，２ｂの先端面同士を対向させて結合されるものである。このフランジ部２ａ，２ｂには、その先端面（以下対向面とも言う）に、閉じた円環状の突起５ａ，５ｂが設けられており、その裏面には、先端へ向かうにつれ径が大きくなる傾斜面３ａ，３ｂが形成されている。更に先端部の外周面には、段部４ａ、４ｂが設けられている。

前記管１ａ、１ｂ同士を結合する場合はフランジ部２ａ，２ｂの対向面の間に等厚円環板状をなすガスケット７を挟み込む。又、この時、対向させた各フランジ部２ａ、２ｂの段部４ａ、４ｂに位置決めリング２００をガタなく外嵌させる。更に、対向させたフランジ部２ａ，２ｂに結合リング１００を外嵌させてこれらを緊締結合する。以下に各部を詳述する。

前記ガスケット７は、その内径が管１ａ、１ｂの内径寸法と一致し、外径が段部４ａ、４ｂの外径寸法と一致するものであり、前記突起５ａ，５ｂが食い込んで気密性を担保するものである。
位置決めリング２００は、第１実施形態と同様の形状であり、その内径が段部４ａ、４ｂの外径寸法と一致する。

結合リング１００は、図５に示すように、隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された複数の（ここでは３つ）ユニット部材５０ａ〜５０ｃと、両端のユニット部材５０ａ、５０ｃを連結するための締結具５２とを備えている。

ユニット部材５０ａ〜５０ｃは、図５に示すように、ここでは軸方向から見て円環を３分割した形状を概略有するものである。ユニット部材５０ａ〜５０ｃの内周面には、対向した１対のフランジ部２ａ，２ｂの外周縁部に外嵌させることができる幅を有した凹溝５１が、周方向に延びるように設けられており、この凹溝５１の側面には、フランジ部２ａ、２ｂ裏面の傾斜面３ａ，３ｂに対応した傾斜面５１ａが形成されている。

締結具５２は、図５に示すように、例えば、基端部がユニット部材５０ｃに取り付けられたボルト部材５２ａとナット部材５２ｂとを具備したものである。ボルト部材５２ａの先端部をユニット部材５０ａのボルト受け部５４に嵌め込み、ナット部材５２ｂを螺合させることによって両端のユニット部材５０ａ、５０ｃを連結するとともに、結合リング１００の内周径を拡縮することができる。

次に、本実施形態に係る位置決めリング２００を用いて管１ａ、１ｂを直列結合及び分離する方法について説明する。

結合の際には、まず、位置決めリング２００の一端部を一方の管１ａの段部４ａに外嵌させる。次に位置決めリング２００の他端部にガスケット７及び他方の段部４ｂを順次軸方向からはめ込む。
次に、両端が連結されていない開放状態の結合リング１００の凹溝５１を、対向させたフランジ部２ａ，２ｂの外周縁部に外嵌させる。そして、締結具５２を締め付け、結合リング１００の内周径を小さくしていくと、図４に示すように、凹溝５１の側面に形成した傾斜面５１ａが前記フランジ部２ａ、２ｂの裏面に形成した傾斜面３ａ、３ｂを押圧する。そして、その際に発生する軸方向の分力によって、フランジ部２ａ、２ｂ同士が押し付けられ、突起５ａ，５ｂがガスケット７の両面に食い込んで、十分な気密性を保って管１ａ、１ｂ同士が接続される。

分離の際には、まず、締結具５２を緩め、結合リング１００を取り外す。そして、第１実施形態と同様に、管１ａ、１ｂ同士を離間させることなく位置決めリング２００を径方向に取り外す。

なお、第１実施形態又は第２実施形態に係る位置決めリング２００を、第３実施形態におけるフランジ継手３００の構成部品として用いることももちろん可能である。

加えて言えば、第３実施形態におけるフランジ継手３００を用いて流体供給装置を構成してもよい。その流体供給装置の構成は、例えば、平行に設けた３本の縦流体ラインたるガス供給ラインＬ１と、これらガス供給ラインＬ１間に設けられた１つの横流体ライン、ここでは各ガス供給ラインＬ１にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給ラインＬ２とを具備したものである。

縦流体ラインＬ１はマスフローコントローラＸ１１等の流体機器を備えるものであり、ガス供給ラインとして機能するように構成されている。横流体ラインＬ２はクリーニングガス供給ラインとして機能するように構成されている。なお、ここでは全ての管接続にフランジ継手３００を用いるものとしたが、これに限られず、少なくとも１つの管接続にフランジ継手３００を用いたものであればよい。

なお、図７中、符号Ｌ１はガス供給ライン、符号Ｌ２はクリーニングガス供給ライン、符号Ｘ１１はマスフローコントローラ、符号Ｘ１２、Ｘ１３はバルブや圧力センサ、符号３００はフランジ継手、符号Ｘ４、Ｘ４’、Ｘ４”は配管を示している。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、切欠は軸方向に延びるものとしたが、斜めに延びるものであってもよい。切欠は軸方向からみて中心角が１８０度未満であり、保持部がＣ型をなす部分円筒形状としたが、保持部がばねのような螺旋形状であってもよい。

また、保持部は実質的に弾性変形しない素材で形成してもよい。この場合、径方向に取り外す際は塑性変形させる必要がある。

残存部は、他の部分と比べ破断が容易な形状又は素材等からなるようにしてもよい。この場合、管同士を離間させることなく径方向に取り外す際には、残存部を破断させることもできる。
また、残存部の一方の付け根を保持部と回転可能に連結し、他方の付け根を取り外し可能として、着脱時に残存部を拡開できるようにしてもよい。
このようなものであれば、管同士を離間させることなく、径方向に位置決めリングを取り外すことができる。また、残存部の幅は保持部の幅以下のものであればよい。

ガスケットは、図６に示すように、位置決めリングの一端部と他端部との間に一体的に取り付けたものとしてもよく、第２実施形態と同様に形成された残存部等に取り付けられていてもよい。要は、ガスケットの位置によって分割された保持部が、１対の管同士の中心軸を合致させて保持することができる幅を、それぞれ有していればよい。
ここで、第３実施形態では、径方向から位置決めリングを取り付けようとすると、取り付け作業中に管の間からガスケットが脱落し、作業が困難となる場合がある。しかし、ガスケットを一体的に取り付けた位置決めリングであれば、ガスケットが脱落しないように保持しておく必要がないので、第１実施形態と同様に、管同士を離合させることなく径方向及び軸方向のいずれからでも位置決めリングを容易に着脱できる。さらに、位置決めリングを着脱する工程のみで、位置決めリング及びガスケットの着脱ができる。
また、ガスケットの外周面は、保持部内周面の周方向の少なくともいずれかの一端から一定距離接着されていないものであれば、切欠を拡げるように弾性変形させやすくなるので好ましい。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１ａ、１ｂ・・・管
２ａ、２ｂ・・・フランジ部
３ａ、３ｂ・・・フランジ部の裏面に形成した傾斜面
４ａ、４ｂ・・・段部
５ａ、５ｂ・・・突起
７・・・ガスケット
１１ａ、１１ｂ・・・管本体
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ・・・ユニット部材
５１・・・凹溝
５１ａ・・・凹溝の側面に形成した傾斜面
５２・・・締結具
５２ａ・・・ボルト部材
５２ｂ・・・ナット部材
５３ａ、５３ｂ・・・軸
５４・・・ボルト受け部
１００・・・結合リング
２００・・・位置決めリング
２０１・・・保持部
２０１ａ・・・切込部
２０２ａ、２０２ｂ・・・切欠
２０３・・・残存部
３００・・・フランジ継手

Claims (7)

1. 軸方向に所定長さを有する管状のものであり、その一端部が一方の管に外嵌し、他端部が他方の管に外嵌して、双方の管の中心軸を略合致させて保持する位置決めリングであって、
   前記一端部及び他端部に、この位置決めリングを形成する壁体の厚み方向に貫通する切欠をそれぞれ設けたことを特徴とする位置決めリング。
2. 前記切欠の軸方向からみた時の中心角が１８０度未満となるように構成している請求項１記載の位置決めリング。
3. 前記一端部の切欠と前記他端部の切欠とが連続している請求項１又は２記載の位置決めリング。
4. 前記一端部の切欠と前記他端部の切欠とが不連続であって、その間に所定幅の残存部を形成している請求項１，２又は３記載の位置決めリング。
5. 前記一端部と他端部との間に、軸と直交するように円環板状のガスケットを一体的に取り付けている請求項１，２，３又は４記載の位置決めリング。
6. 弾性変形するものである請求項１，２，３，４又は５記載の位置決めリング。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６記載の位置決めリングを用いた流体供給装置。