JP4465335B2 - 集積パネルと流体デバイスとの接続構造 - Google Patents
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前記第1流体給排口部1A及び前記第2流体給排口部2Aには、各端面に開口する前記各流体通路3,4,7,8の外径側部分に環状突起11,21が形成され、
前記ガスケットGは、前記第1,第2流体給排口部1A,2Aの相対応する前記流体通路3,4,7,8どうしを連通すべく形成された流体経路Wと、前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面に形成された前記環状突起11,21のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路Wの外径側部分に形成された一対の環状溝51,51とを有して断面形状が略H型形状を呈するフッ素樹脂から構成されており、
前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部1Aの前記環状突起11と前記ガスケットGの一端の環状溝51とが、及び前記第2流体給排口部2Aの前記環状突起21と前記ガスケットGの他端の前記環状溝51とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部10が形成された接合状態を維持する維持手段Iが装備され、
前記第1及び第2流体給排口部1A,2Aの端面における前記環状突起11,21の内及び外径側に、前記ガスケットGにおける前記環状溝51を形成するために軸心方向に突出形成された内外の周壁端部52,53が、前記環状溝51と前記環状突起11,21との嵌合によって拡がり変形するのを抑制又は阻止する環状押え突起12,13,22,23が形成され、
前記環状押え突起12,13,22,23は、これと前記環状突起11,21とで囲まれた谷部14,15,24,25が奥窄まり状となるように前記環状突起側の側周面が傾斜したテーパ周面12a,13a,22a,23aを有する先窄まり状の環状突起に形成されており、前記周壁端部52,53は、前記環状押え突起12,13,22,23のテーパ周面12a,13a,22a,23aに当接するテーパ周面52a,53aを有して前記谷部14,15,24,25に入り込み自在な先窄まり状の環状突起に形成されて、前記接合状態においては前記周壁端部52,53が前記谷部14,15,24,25に入り込んで前記両テーパ周面12a,13a,22a,23a,52a,53aどうしが圧接されるように構成され、
前記谷部14,15,24,25全体の挟角α°と前記周壁端部52,53全体の尖り角β°との間には、α°<β°という関係が設定されており、
前記環状突起11,21の幅d1と前記環状溝51の幅d2との間には、d1>d2という関係が設定されていることを特徴とするものである。
前記ボルト66を前記ナット部67に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
前記筒状ナット81の一端部には、前記外向きフランジ9Bの通過は許容し、かつ、前記割型リング82とは前記軸心P方向で干渉する開口部83aを有する内向きフランジ83が形成されており、
前記筒状ナット81の前記雄ネジ部1nへの締付け操作によって、前記第1流体給排口部1Aと第2流体給排口部2Aとが互いに前記ガスケットGを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
谷部全体の挟角α°と周壁端部全体の尖り角β°との間には、α°<β°という関係が設定されているから、環状突起と環状溝とが嵌り合った接合状態では、環状押え突起と周壁端部とは、それらのテーパ周面どうしが最内径側部分で圧接される状態となる。これにより、環状突起が環状溝に圧入される際に周壁端部が拡がり変位することが防げられて、環状突起と環状溝との圧入によるシール状態が良好に維持されるとともに、流体がテーパ周面どうしの間に入り込むことも阻止される。
環状突起の幅d1と環状溝の幅d2との間には、d1>d2という関係が設定されているから、環状突起と環状溝とが、詳しくは、環状突起の内外の両側周面と相対応する環状溝の内外の側周面とが強く圧接され、流体の漏れを阻止する優れたシール性能を発揮する一次シール部が形成される。
実施例1による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図1、図2に示す。この集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、一対の円管状の流体通路3,4が内部形成された集積パネル1と、これの上面1aにリング状のガスケットGを介して搭載されるバルブ(開閉バルブ、ストップバルブ等)2とに跨って構成された縦向きの軸心Pを共有する単流路型のものである。つまり、給排用として一対の接続構造が互いに同一のものとして構成されている。
実施例2による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図4に示す。これは、流体デバイスの一例であるフィルタ2と集積パネル1とを接続連結させる構造であり、接続構造自体は図1〜3に示す実施例1によるものと同じである。従って、同じ箇所には同じ符号を付すものとし、その説明は割愛する。
実施例3による集積パネルと流体デバイスとの接続構造は、図5に示すように、集積パネル1とベローズ式バルブ2との接続構造である。ベローズ式バルブ2は、上部ケース、中間ケース、及び下部ケースから成るケーシング2Cを有し、上部ケースと中間ケースとの間で外周部が挟持されるベローズ(図示省略)、中間ケースと下部ケースとの間で外周部が挟持される弁体(図示省略)、下部ケースに収容される戻しバネ(図示省略)等から構成されている。
実施例4による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図6,7に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第1別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図6,7においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第1別構造による維持手段Iは、図6及び図7に示すように、集積パネル1の上面に形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aの外周部に雄ネジ1nを形成し、その雄ネジ1nに螺合自在な雌ネジ81nを備えた筒状ナット81と、バルブ2のバルブケース6の下端部に形成された外向きフランジ9に、環状の流体通路7の軸心P方向で干渉する二つ割り、または三つ割り以上の割型リング82とから構成されている。第1流体給排口部1Aの雄ネジ1nに雌ネジ81nを螺着させての筒状ナット81の締付け操作により、両流体給排口部1A,2Aを互いにガスケットGを介して接近する方向に引寄せ可能に、かつ、引寄せ状態を維持可能な引寄せ機能付きの維持手段Iに構成されている。
実施例5による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図8,9に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第2別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図8,9においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第2別構造の維持手段Iは、第1及び第2流体給排口部1A,2Aをその端面側ほど径が大きくなるように拡径して成る第1及び第2裁頭円錐台状端部1D,2Dと、第1裁頭円錐台状端部1Dのテーパ外周面1dに当接する第1テーパ内周面84a、及び、第2裁頭円錐台状端部2Dのテーパ外周面2dに当接する第2テーパ内周面84bとによって断面が略く字状を呈する内周面を有する一対の半割円弧部材84,84で成る割型押えリング85と、半割円弧部材84,84どうしを引寄せるボルト86及び一方の半割円弧部材84に形成されたナット87とを有して構成されている。
実施例6による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図10に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第3別構造の維持手段Iについて説明する。なお、図10においては、図1〜3に示す実施例1のものと対応する箇所には対応する符号を付してある。第3別構造の維持手段Iは、集積パネル1の上面に、外周部に雄ネジ1nを有する状態で形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aと、第2流体給排口部2Aにおいて外周部に雄ネジ9nを有する状態でバルブケース6の下端部に形成されたフランジ部9と、これら両雄ネジ1n,9nに螺着自在な雌ネジ91n,92nを有する第1及び第2リングナット91,92と、これらリングナット91,92の外周溝91m、92mに嵌着可能な断面形状が略コ字状の係合リング93とから構成されている。
実施例7による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図11に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第4別構造の維持手段Iについて説明する。第4別構造の維持手段Iは、図11に示すように、集積パネル1の上面に、外周部に雄ネジ1nを有する状態で形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aと、第2流体給排口部2Aにおいて外周部に雄ネジ9nを有する状態でバルブケース6の下端部に形成されたフランジ部9と、これら両雄ネジ1n,9nに螺着自在な雌ネジ101nを有する筒状ナット101とから構成されている。
実施例8による集積パネルと流体デバイスとの接続構造を図12に示す。これは実施例1によるものと維持手段Iが異なるのみであり、その第5別構造の維持手段Iについて説明する。第5別構造の維持手段Iは、図6に示す第1別構造の維持手段Iと、図11に示す第4別構造の維持手段Iとの折衷案的な構成のものであって、図12に示すように、集積パネル1の上面に、外周部に雄ネジ1nを有する状態で形成された平面視で円形を呈する突起状の第1流体給排口部1Aと、第2流体給排口部2Aにおいて外周部に雄ネジ9nを有する状態でバルブケース6の下端部に形成されたフランジ部9と、これら両雄ネジ1n,9nに螺着自在な雌ネジ111nを有する筒状ナット111と、割型リング112とから構成されている。
(1) 流体デバイスとガスケットとの種々の嵌合構造例を次に記載する。図13(a)に示すように、流体デバイスであるバルブ2とガスケットGとの嵌合構造において、環状突起11として、その内外の側周面に圧接用の周突起11tが一又は複数形成された形状としても良い。接合状態ではガスケットGの環状溝51とは周突起11tが強く当接して一次シール部S1が形成される。この構造では、環状突起11と環状溝51とは複数箇所で線接する触状態になるので、環状突起11を環状溝51に挿入する際の摩擦抵抗が面接触する場合よりも軽減される利点がある。なお、この構成は集積パネル1とガスケットGとの嵌合構造に適用しても良い。
図14(a)に示すように、流体デバイスであるバルブ2とガスケットGとの嵌合構造において、ガスケットGの外側の周壁端部53を、外周壁55よりも横側方に突出させた環状側方突起に形成し、かつ、外径側の谷間15を円柱状に形成して、環状側方突起53と第2流体給排口部2Aの環状押え突起13の下端内周部9bとを圧接させる構造でも良い。この構造では、ガスケットGの外周壁端部53と環状突起11との間に強い圧接力が作用するとともに、外周壁端部53以外の外周壁55は下端内周部9bと接触しないので、外周壁端部53を谷間15に挿入する際の摩擦抵抗を小さくできて、結果として環状突起11を環状溝51に挿入するための荷重が軽減され、組付け易いという利点がある。内周壁端部52と内周側の環状押え突起12との嵌合構造は、図1〜3に示す実施例1のものと同等である。
1A 第1流体給排口部
1n 雄ネジ部
2 流体デバイス
2A 第2流体給排口部
3,4 集積パネルの流体通路
7,8 流体デバイスの流体通路
9a 貫通孔
9B 外向きフランジ
10 嵌合シール部
11,21 環状突起
12,13,22,23 環状押え突起
12a,13a,22a,23a テーパ周面
14,15,24,25 谷部
51 環状溝
52,53 周壁端部
52a,53a テーパ周面
66 ボルト
67 ナット部
81 筒状ナット
81n 雌ネジ部
82 割型リング
83 内向きフランジ
83a 開口部
G ガスケット
I 維持手段
P 軸心
S2 シール部
W 流体経路
X 中心線に直交する中心線
Z 軸心方向に沿う中心線
α° 谷部全体の挟角
β° 周壁端部全体の尖り角
d1 環状突起の幅
d2 環状溝の幅
Claims (6)
- 管状の流体通路が開口するフッ素樹脂製の第1流体給排口部を備えた集積パネルの前記第1流体給排口部と、管状の流体通路が開口するフッ素樹脂製の第2流体給排口部を備えた流体デバイスの前記第2流体給排口部とを、これら第1流体給排口部と第2流体給排口部との間に介在されるリング状のガスケットによって前記流体通路をシールする状態で連通接続するにあたり、
前記第1流体給排口部及び前記第2流体給排口部には、各端面に開口する前記各流体通路の外径側部分に環状突起が形成され、
前記ガスケットは、前記第1,第2流体給排口部の相対応する前記流体通路どうしを連通すべく形成された流体経路と、前記第1及び第2流体給排口部の端面に形成された前記環状突起のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路の外径側部分に形成された一対の環状溝とを有して断面形状が略H型形状を呈するフッ素樹脂から構成されており、
前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられて、前記第1流体給排口部の前記環状突起と前記ガスケットの一端の環状溝とが、及び前記第2流体給排口部の前記環状突起と前記ガスケットの他端の前記環状溝とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部が形成された接合状態を維持する維持手段が装備され、
前記第1及び第2流体給排口部の端面における前記環状突起の内及び外径側に、前記ガスケットにおける前記環状溝を形成するために軸心方向に突出形成された内外の周壁端部が、前記環状溝と前記環状突起との嵌合によって拡がり変形するのを抑制又は阻止する環状押え突起が形成され、
前記環状押え突起は、これと前記環状突起とで囲まれた谷部が奥窄まり状となるように前記環状突起側の側周面が傾斜したテーパ周面を有する先窄まり状の環状突起に形成されており、前記周壁端部は、前記環状押え突起のテーパ周面に当接するテーパ周面を有して前記谷部に入り込み自在な先窄まり状の環状突起に形成されて、前記接合状態においては前記周壁端部が前記谷部に入り込んで前記両テーパ周面どうしが圧接されるように構成され、
前記谷部全体の挟角α°と前記周壁端部全体の尖り角β°との間には、α°<β°という関係が設定されており、
前記環状突起の幅d1と前記環状溝の幅d2との間には、d1>d2という関係が設定されている集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記周壁端部と前記環状押え突起とが前記接合状態においては圧接されてシール部を形成するように構成されている請求項1に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
- 前記集積パネルに前記第1流体給排口部が複数形成され、前記流体デバイスに前記第2流体給排口部が前記第1流体給排口部の存在数に対応して複数形成されるとともに、これら複数の第1及び第2流体給排口部が互いに同一の平面上においてそれぞれが前記ガスケットを介して連通接続自在に構成されている請求項1又は2に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
- 前記維持手段は、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されている請求項1〜3の何れか一項に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
- 前記維持手段が、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部との少なくともいずれか一方の端部に形成された外向きフランジと、この外向きフランジに形成される貫通孔と、この貫通孔を通して前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とのいずれか他方に設けられたナット部に螺着されるボルトとを有して構成されており、
前記ボルトを前記ナット部に螺着させて締付けることにより前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。 - 前記維持手段が、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか一方の外周部に形成された雄ネジ部に螺合自在な雌ネジ部を備えた筒状ナットと、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか他方の端部に形成された外向きフランジに前記第1,2流体給排口部の軸心方向で干渉するよう前記第1流体給排口部と第2流体給排口部のいずれか他方の端部に外嵌された割型リングとから成り、
前記筒状ナットの一端部には、前記外向きフランジの通過は許容し、かつ、前記割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが形成されており、
前記筒状ナットの前記雄ネジ部への締付け操作によって、前記第1流体給排口部と第2流体給排口部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項4に記載の集積パネルと流体デバイスとの接続構造。
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