JPH03292488A - 管継手 - Google Patents

管継手

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JPH03292488A
JPH03292488A JP2093389A JP9338990A JPH03292488A JP H03292488 A JPH03292488 A JP H03292488A JP 2093389 A JP2093389 A JP 2093389A JP 9338990 A JP9338990 A JP 9338990A JP H03292488 A JPH03292488 A JP H03292488A
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L27/0808—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation
    • F16L27/0824—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、管継手に関し、特に、完璧なシール性が求め
られる半導体工業分野に利用される。
［従来の技術］ 例えば、ＩＣやＬＳＩ等の半導体工業分野では微粒子等
を排除したクリーンルームでの作業となり、製造作業の
環境および条件は一段と厳しいものとなっている。この
製造作業において使用される特殊カスは、クリーンルー
ム外部より配管を通じてルーム内に導入されるが、この
特殊ガス中にその他の不要な空気等の気体分子が混入す
ることは８ｉｉ＃ｉに嫌われる。このために管はもとよ
り配管同士を接続する管継手の超精密化が要求されてい
る。また、高圧ガス容器等の管継手の場合にも保安等の
見地から完全なシール性が要請される。
従来の管継手において、シール性を高めるには、一義的
に接続する両配管の間の締付力すなわち両配管に介装さ
れた金属ガスケットの押圧力を大きくすればよい、しか
し、押圧力つまり両配管を締め付けるための袋ナツト部
材の回転力を大きくすると、両配管および金属ガスケッ
トに捩じり変形を生じさせることから一定値以上の締付
力を確保することができない。
この解決策として、本出願人は、袋ナツト部材の内面と
一方の配管との間に軸方向力は伝達するが回転力は伝達
しない手段としてスラストベアリングを介装した機構を
先に提案（特開昭６２−７５１８８号）している、 すなわち、第４図に示す如く、一方配管１に密封取付け
された一方ピース１０の押圧面１５と他方配管２に密封
取付けされた他方ピース２０の押圧面２５との間に金属
ガスケット３０を介装させ、袋ナツト部材５で両ピース
１０，２０を軸線Ｐ方向に絆付けて両配管１．２をシー
ル接続する管継手において、袋ナツト部材５の内面６と
一方ピース１０との間に例えばスラストベアリング８を
介装して、両ピース１０．２０　（従って、一方配管１
、他方配管２）および金属ガスケット３０に捩じり変形
を生じさせずに一定値以上の締付力を確保できるような
機構である。
一方、シール性を高めるために両ピース１０゜２０と金
属ガスケット３０との関係では、接触面の平滑化の観点
から一方ピース１０の押圧面１５と他方ピース２０の押
圧面２５とを鏡面仕上げし、さらには再利用可能性拡大
を図るためにバニシング加工をしている。また、上記し
た如く金属ガスケット３０を採用することにより、優れ
たつぶれ特性、残留弾性特性、クリーン性および耐久性
等を得られるようにしてガスケットの再利用という経済
性をも満足するものとしている。
ここに、金属ガスケット３０の残留弾性特性を適宜とす
るには、両ピース１０，２０を締付けたときの金属ガス
ケット３０の押しつぶし変形量を一定限度内に規制しな
ければならない、このために、一方ピース１０に設けら
れた位置規制面１６と他方ピース２０に設けられた位置
規制面２６とからなる位置規制構造が具備されている。
さらに、配管１．２の接続便宜等から金属ガスケット３
０をいずれかのピースに安定的に支持可能とするために
他方ピース２０に側壁面２８で囲まれた収容空間Ｓを形
成している。かくして、袋ナツト部材５の回動締付直前
状態は第４図に示す如くなり、一方ピース１０の押圧面
１５は収容空間Ｓ内に入り込む状態となる。
したがって、袋ナツト部材５を締付けると両押圧面１５
，２５が接近するとともに金属ガスケット３０を押しつ
ぶし、両位置規制面１６．２６が当接したところで安全
なシール接続が完了する。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記構造においても、なお−層の習及を
図るには次のような問題点を解決すべきと、本出願人は
認識している。
すなわち、押圧面１５は一方ピース１０の最先端面とな
るので上記バニッシング加工を迅速かつ容易に施せるが
、押圧面２５は最先端面（位置規制面２６）より内側に
相当深い位置となるから、側壁面２８がじゃまとなりバ
ニッシング加工が技術的にもコスト的にも相当困難であ
る。しかも、金属ガスケット３０は押圧力の増大ととも
に径方向に拡がるつまり１ＩｌｌＩｉＩＬ面２８へ接近
するように変形するので、完全シールを達成するには側
壁面２８の極近位置まで押圧面２５をバニッシング加工
したいがこれが非常に困難であり、一定限度内において
妥協せざるを得ない、この問題は、第７図に示すように
金属ガスケット３０を側壁面２８に被嵌保持させ、外側
に設けた収容空間Ｓ′に納める構造の場合も同様に生じ
る。
また、分解・組立上の問題が内在している。すなわち、
袋ナツト部材５の螺合を解き、両ピース１０．２０を引
離す場合、他の機器との接続関係から、各配管１．２を
軸ＩＩＰ方向に押し戻すことができない。したかって、
両押圧面１５．２５を軸線Ｐと直交する方向に相対移動
させたいが、起立面１８と側壁面２８とが噛合っている
ために不可能に近くその解決が強く望まれている。
さらに、各種事情により押圧面１５，２５に、第５図、
第６図に示すような径方向に延びる微小な渭傷５０が生
じる場合がある。かかる場合、金属ガスケット３０の締
付力をいかに巨大化しても完璧シールを保障できない虞
れがある。金属ガスケット３０は、ある限度を越えると
それ以上溝傷５０内に食込まず、径方向に拡大変形する
からである。
ここに、本発明は、上記従来問題点を解消するもので、
バニッシング加工および組立の容易化とコスト低減とを
図りつつ完璧シールを保障できる管継手を提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、一方ピースに形成された押圧面と他方ピース
に形成された押圧面との間に金属ガスケットを介装し、
これら一方ピースと他方ピースとを相対的に軸線方向に
締付けることにより前記金属ガスケットを押圧して両ピ
ースをシール接続する管継手において、 前記一方ピースおよび他方ピースの各押圧面を前記金属
ガスケットの外形に対応する凹面に形成し、 前記一方ピースおよび他方ピースのいずれかに被嵌して
当該ピースに装着可能に形成された保持部材を設け、 前記金属ガスケットの横断面をＣ字形状に形成するとと
もにこの金属ガスケットの開口部に該保持部材の差込保
持部を差込んで金属ガスケットを当該ピースに保持させ
、 かつ保持部材に対応ピースの先端面と係合し金属ガスケ
ットの押しつぶし変形量を規制する位置規制部を設゛け
たことを特徴とする。
［作　用］ 本発明によれば、金属ガスケットの開口部に保持部材の
差込保持部を差込み、この保持部材をいずれかのピース
に被嵌させれば、当該ピースに金属ガスケットを安定保
持できる。したがって、保持作業が楽でかつ配管がいか
なる姿勢であっても金属ガスケットの落下等を防止でき
る。
続いて、両ピースを突合せた後に、袋ナツト部材等によ
り両ピースを締付けると、金属ガスケットは凹面形状と
された押圧面内で変形し気密シールする。この際、金属
ガスケットの径方向の変形によって金属ガスケットと凹
面との係合部分が増大するので、従来の水平方向に延び
る消傷等があったとしても確率的に渭傷無しと等価とな
り、完璧シールを達成できる。
さらに、両ピースを締付けすると、一方ピースの最先端
面と保持部材の位置規制部とが係合し、金属ガスケット
の押しつぶし変形量を適当なものとすることができる。
一方、分解するには、両ピースの押圧力を解けばよい、
この際、上記最先端面と位ｒＩｔ規制部とは軸線と直交
方向に相対移動できるので、両ピースを横づらせでき、
金属ガスケットの交換等を容易かつ迅速に行える。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
本管継手は、第１図に示す如く、両押圧面１５゜２５を
完璧シールのために金属ガスケット３０の外形に対応す
る凹面とし、この金属ガスケット３０は他方ピース２０
に着脱自在とされた保持部材４０によって他方ピース２
０側に支持させ、この保持部材４ｏの一部に金属カスケ
ラト３０の押しつぶし変形量を規制する位置規Ｍ部を設
けるとともに、組立時等において金属ガスケット３０を
安定支持可能で、かつ分解・組立時には両ピース１０．
２０を軸線Ｐと直交する方向に相対移動できるように構
成されている。
なお、一方ピース１０．他方ピース２０１袋ナツト部材
５．スラストベアリング８等の基本的構造は、前出第４
図に示す従来構造と同じとしたので、同一部分について
は同一の符号を付してその説明は省略する。
さて、各ピース１０，２０の押圧面１５，２５は、それ
ぞれの先端面１６．２６に形成されている。
したがって、従来の側壁面２８がないので、両押圧面１
５．２５をコスト的にも技術的にも有利で迅速かつ容易
にバニッシング加工できる。
ここに、押圧面１５．２５は、金属ガスケット３０の外
形に対応する凹面とされている。すなわち、金属ガスケ
ット３０は、締付力の増大に伴って、模式的に現した第
３図（Ａ）に示すように、始めは押圧面１５，２５に強
く押付けられて変形するが、ある限度を過ぎると同（Ｂ
）に示すように径方向に大きく変形し始める。
そこで、前出第５図、第６図に示したような渭傷５０が
あった場合を考慮して、金属ガスケット３０の径方向変
形を巧みに利用しその溝ｔｊＩＩ５０の存在しない面で
シールできるように押圧面１５゜２５を凹面（この実施
例では円弧面）とする、これにより有効押圧面を２次元
的に増大して溝傷５０上での係合を確率的に減少させ、
そのような溝傷５０の有無に拘らず金属ガスケット３０
と抑圧面１５．２５との係合部位が平滑面となるように
形成しているのである。さらに、押圧面１５，２５を凹
面とすると、従来平滑面の場合に比較して、この凹面に
沿って発生される溝傷５０の長さは非常に小さいつまり
長い溝傷５０が付き龍いから、この点からもシール性を
一段と向上できる。
なお、金属ガスケット３０の外形に対応する凹面とは、
金属ガスケット３０が径方向に変形した場合に、金属ガ
スケット３０の側方面と押圧面（凹面）１５．２５とが
圧接されればよいので、その形状は上記円弧面に限定さ
れない４例えば、半球内面、■字形内面等としても実施
できる。
さて、このように両押圧面１５，２５を各ピース１０，
２０の先端面１６．２６に設けると、上記の通りバニッ
シング加工が容易となりかつ両ピース１０，２０を軸線
Ｐと直交する方向にスライドさせることができる。しか
し、この構造では金属ガスケット３０の押しつぶし変形
量を規制することができず、かつ従来側壁面２８乃至収
容空間Ｓを設けることができないから、配管１．２の接
続作業中における金属ガスケット３０の他方ピース２０
への安定保持が非常に困誼となる新たな問題が生じる。
しかるに、本発明では、これら双方の問題を保持部材４
０を導入することによって解決している。
ここに、保持部材４０は、この実施例の場合、他方ピー
ス２０の外周面すなわち係止面２１と係合して保持部材
４０を他方ピース２０に支持させる係合面４１と、横断
面がＣ字形状とされた金属ガスケット３０の開口部３１
に差込んで金属ガスケット３０を保持部材４０（他方ピ
ース２０）に支持させる差込保持部４２とを有し、かつ
一方ピース１０の先端面（位置規制面）１６と協働して
金属ガスケット３０の押しつぶし変形量を規制する位置
規制部４６とが一体に形成されたものである。
したがって、位置規制部４６の厚さ（すなわち、他方ピ
ース２０の先端面２６と位置規制部４６を形成する面と
の間の寸法に等しい、）を、例えば第２図に示す如く、
大きくすれば押しつぶし変形量を小さくすることができ
る０反対に、その厚みを小さくすれば、押しつぶし変形
量を大きくすることができる。
そして、この保持部材４０を他方ピース２０に装着した
ときには、金属ガスケット３０が他方ピース２０の押圧
面２５に嵌り込むように形成されている。
しかして、この実施例によれば、各押圧面１５゜２５を
各ピース１０，２０の先端面１６．２６に設けているの
でバニッシング加工が容易で完全シールを保障しながら
コスト低減ができ、各押圧面１５．２５が凹面とされて
いるので一層のシール性の完璧化が図られ、かつ保持部
材４０によって金属ガスケット３０を他方ピース２０に
安定保持できるので配管２の姿勢等に拘らず接続作業が
楽であり、また、保持部材４０の位置規制部４６の厚み
を適宜とすることにより金属ガスケット３０の押しつぶ
し変形量を最適なものとすることができ、しかも、分解
に際しては両ピース１０，２０を軸線Ｐと直交・交叉す
る方向に相対移動できるという優れた効果を奏する。
また、保持部材４０は、他方ピース２０に着脱可能に形
成されているので、差込保持部４２１位置規制部４６の
厚さ、形態等の異なる保持部材に簡単に取替えでき、各
種金属ガスケット３０に対する適応性の拡大が図れ、押
しつぶし変形量の増減等が容易で適用性の広いものとな
る。
［発明の効果］ 本発明によれば、各押圧面を各ピースの先端面に設けた
凹面から形成し、いずれかのピースに着脱可能な保持部
材によって金属ガスケットを支持するとともにその押し
つぶし変形量を規制する構成としたので、バニッシング
加工の容易化等による大幅なコスト低減１両ピースの軸
線と直交する方向への相対移動等による分解・組立の容
易化を図りつつ完璧なシールを保障できるという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は保
持部材の変形例を示す横断面図、第３図は押圧面を凹面
から形成した場合の作用効果を説明するための模、成因
、第４図は従来の管継手を示す縦断面図、第５図、第６
図は従来管継手において押圧面に溝傷が発生した場合の
不都合点を説明するための図で第５図は平面図、第６図
は断面図および第７図は金属ガスケットをピースに保持
させる他の従来補遺を説明するための断面図である。 １．２・・・配管、 ５・・・袋ナツト部材、 ８・・・スラストベアリング、 １０・・・一方ピース、 １５・・・押圧面、 １６・・・位置規制面（先端面）、 ２０・・・他方ピース、 ２１・・・係止面、 ２５・・・押圧面、 ２６・・・位置規制面（先端面）、 ２８・・・１ｍ壁面、 ０・・・金属ガスケット、 １・・・開口部、 ０・・・保持部材、 １・・・係合面、 ２・・・差込保持部、 ６・・・位置規制部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一方ピースに形成された押圧面と他方ピースに形
    成された押圧面との間に金属ガスケットを介装し、これ
    ら一方ピースと他方ピースとを相対的に軸線方向に締付
    けることにより前記金属ガスケットを押圧して両ピース
    をシール接続する管継手において、 前記一方ピースおよび他方ピースの各押圧面を前記金属
    ガスケットの外形に対応する凹面に形成し、 前記一方ピースおよび他方ピースのいずれかに被嵌して
    当該ピースに装着可能に形成された保持部材を設け、 前記金属ガスケットの横断面をＣ字形状に形成するとと
    もにこの金属ガスケットの開口部に該保持部材の差込保
    持部を差込んで金属ガスケットを当該ピースに保持させ
    、 かつ保持部材に対応ピースの先端面と係合し金属ガスケ
    ットの押しつぶし変形量を規制する位置規制部を設けた
    ことを特徴とする管継手。
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