JPH0620946Y2 - Pipe fitting - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、半導体製造ラインなどにおいてガスなどの
流体を流す管を接続する管継手に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a pipe joint for connecting a pipe through which a fluid such as gas flows in a semiconductor manufacturing line or the like.

［従来の技術］ 従来の管継手は、先端に設けられた弁座同志を孔を有す
るガスケットを介して突き合わせ、袋ナットなどの締結
手段により管継手を軸方向（管延長方向）に締付けて管
と管とをつなぎ合わせ、ガスなどの流体を流している。
また、上記ガスケットが締結手段の締付けにより変形し
て弁座からの漏れを防止している。[Prior Art] A conventional pipe joint is made by abutting valve seats provided at the ends through a gasket having a hole and tightening the pipe joint in the axial direction (pipe extension direction) with a fastening means such as a cap nut. And the pipe are connected to each other, and a fluid such as gas is made to flow.
Further, the gasket is deformed by tightening the fastening means to prevent leakage from the valve seat.

近年、半導体製造分野において非常に高純度のガスを使
用することから、ガスケットをゴムやテフロン樹脂など
の高分子材料で成形すると、管内を高真空で引いてもガ
スケット内にガスが残留し、次に別のガスを流したとき
ガスケット４内のガスを混ざるので使用できない。そこ
で、管継手及びガスケットは、ステンレス鋼またはニッ
ケル等の金属製である場合が多く、しかも同材質のステ
ンレス鋼である場合がほとんどである。In recent years, extremely high-purity gas is used in the semiconductor manufacturing field.Therefore, if a gasket is molded with a polymer material such as rubber or Teflon resin, the gas remains in the gasket even if the tube is evacuated with a high vacuum. When another gas is flowed to the gasket 4, the gas in the gasket 4 is mixed and cannot be used. Therefore, the pipe joint and the gasket are often made of metal such as stainless steel or nickel, and in most cases, stainless steel of the same material.

［考案が解決しようとする課題］ 従来の管継手は上記のように構成されており、ステンレ
ス鋼またはニッケル等の金属からなるガスケットの弾性
変形域は狭く、また締結手段の締付け力は外部に流体が
漏れるのを防止するためかなりの力で行われ、上記管継
手に過大な軸方向の荷重がかかるので、上記管継手の一
回の締付けによってガスケットは大きな永久変形を来
し、再使用ができないので不経済である。また、一回目
の締付け時においても、管または管継手に過度の曲げ及
び引っ張り力が外部から加わったときに、弁座との間に
すきまが生じて流体の漏れが発生し危険であるなどの問
題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] The conventional pipe joint is configured as described above, and the elastic deformation region of the gasket made of metal such as stainless steel or nickel is narrow, and the tightening force of the fastening means is external to the fluid. Is done with a considerable force to prevent leakage, and the pipe joint is subjected to an excessive axial load, so a single tightening of the pipe joint causes a large permanent deformation of the gasket and it cannot be reused. It is uneconomical. Even during the first tightening, when excessive bending or tensile force is applied to the pipe or pipe joint from the outside, there is a clearance between the pipe and the valve seat, which may cause fluid leakage, which is dangerous. There was a problem.

この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ガスケットが再使用できるとともに、外部か
ら曲げ及び引っ張り力が加わっても流体の漏れがなく安
全性の高い管継手を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and a gasket that can be reused and has a highly safe pipe joint that does not leak fluid even when external bending and tensile forces are applied With the goal.

［課題を解決するための手段］ この考案に係る管継手は、第１，第２筒体の先端面同志
を、孔を有するガスケットを介して突き合わせた状態
で、締結手段により接続されるもので、上記ガスケット
を、超弾性現象を有する材料より形成してなるものであ
る。[Means for Solving the Problem] The pipe joint according to the present invention is connected by fastening means in a state where the tip end surfaces of the first and second cylindrical bodies are butted against each other via a gasket having a hole. The gasket is formed of a material having a superelastic phenomenon.

［作用］ この考案における管継手は、超弾性現象を有する材料、
例えば形状記憶合金からなるガスケットにより、第１，
第２筒体で上記ガスケットを締付けても、締付け力を解
除すると元の形状に復元する。[Operation] The pipe joint according to the present invention is made of a material having a superelastic phenomenon,
For example, with a gasket made of shape memory alloy,
Even when the gasket is tightened with the second cylinder, the original shape is restored when the tightening force is released.

［実施例］ 以下、この考案の一実施例である管継手を第１図及び第
２図を用いて説明する。[Embodiment] A pipe joint according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

図において、１は第１管継手、２は第２管継手、３は締
結手段としての袋ナット、４と孔４ａを有するガスケッ
ト、８はスリーブ、９はリテーナである。上記管継手
１，２は、一方の端面に断面Ｒ形状の弁座５が設けられ
ており、この弁座５がガスケット４を介して互いに向き
あうように管継手１，２同志が位置するとともに、他端
に溶接なとで管６が接続されている。また、上記管継手
１，２の外周には段部１ｂ，２ｂが形成されている。上
記スリーブ８は、第１管継手１に挿入されるとともに上
記段部１ｂに端面８ａが当接し、かつ外周に袋ナット３
の雌ねじ３ｂが螺着される雄ねじ８ｂが設けられてい
る。上記袋ナット３は、第２管継手２の段部２ａに当接
するフランジ部３ａと、スリーブ８の雄ねじ８ｂに螺着
される雌ねじ３ｂとが設けられており、この袋ナット３
を締付けることにより上記管継手１，２を軸方向（管延
長方向）に締付けている。上記リテーナ９は、第２管継
手２の先端部にガスケット４を挟持するように取付けら
れ、当該ガスケット４を第１，第２管継手１，２の中心
に保持している。In the figure, 1 is a first pipe joint, 2 is a second pipe joint, 3 is a cap nut as a fastening means, 4 is a gasket having a hole 4a, 8 is a sleeve, and 9 is a retainer. Each of the pipe joints 1 and 2 is provided with a valve seat 5 having an R-shaped cross section on one end surface. The pipe joints 1 and 2 are positioned so that the valve seats 5 face each other via a gasket 4. The pipe 6 is connected to the other end by welding or the like. Further, step portions 1b and 2b are formed on the outer circumferences of the pipe joints 1 and 2. The sleeve 8 is inserted into the first pipe joint 1, the end face 8a is in contact with the step portion 1b, and the cap nut 3 is provided on the outer circumference.
A male screw 8b to which the female screw 3b is attached is provided. The cap nut 3 is provided with a flange portion 3a that abuts on the step portion 2a of the second pipe joint 2 and a female screw 3b that is screwed to the male screw 8b of the sleeve 8.
The pipe joints 1 and 2 are tightened in the axial direction (pipe extension direction) by tightening. The retainer 9 is attached to the tip portion of the second pipe joint 2 so as to sandwich the gasket 4, and holds the gasket 4 at the centers of the first and second pipe joints 1 and 2.

上記のように、第１、第２管継手１，２を袋ナット３で
締付けることにより管６同志を接続してガスなどの流体
を流すことができる。また、ガスケット４が変形するこ
とによって、弁座５との微小なすきまを塞ぎ、流体が管
継手１，２間から漏れないようにしている。As described above, by tightening the first and second pipe joints 1 and 2 with the cap nut 3, the pipes 6 can be connected to each other to flow a fluid such as gas. Further, the deformation of the gasket 4 closes the minute gap with the valve seat 5 so that the fluid does not leak from between the pipe joints 1 and 2.

また、上記ガスケット４は、超弾性現象を有する材料，
例えば、ニッケル・チタン合金により構成される形状記
憶合金より形成され、このニッケル・チタン合金は、金
属の母相に応力を加えるとマルテンサイト相に変態し、
同時に変形もまかなって、直接、変形マルテンサイト相
（応力誘起マルテンサイト相）になり、その後上記応力
を除くとその温度で安定な母相に戻り歪みが回復する。
一般の金属においては、第２図(a)に示すように、降伏
点（弾性領域）をはるかに越える外部応力が加わった場
合、永久変形が発生し上記外部応力を除荷しても変形歪
みが残る（永久変形）。しかし、第２図(b)に示すよう
に、上記超弾性現象を有する形状記憶合金は、第２図
(a)のような外部応力が加わっても、変形歪みは除荷に
よりあたかも弾性変形のようにほぼ完全に消失して、元
に戻るものである。この回復する変形率はニッケル・チ
タン合金で最大約７％である。Further, the gasket 4 is made of a material having a superelastic phenomenon,
For example, it is formed from a shape memory alloy composed of a nickel-titanium alloy, and this nickel-titanium alloy transforms into a martensite phase when stress is applied to the metal matrix phase,
At the same time, the deformation is subsidized and directly becomes a deformed martensite phase (stress-induced martensite phase), and thereafter, when the stress is removed, the matrix returns to a stable mother phase at that temperature and the strain is recovered.
In general metals, as shown in Fig. 2 (a), when an external stress far exceeding the yield point (elastic region) is applied, permanent deformation occurs and even if the external stress is unloaded, deformation strain occurs. Remains (permanent deformation). However, as shown in FIG. 2 (b), the shape memory alloy having the superelastic phenomenon is
Even if an external stress such as that in (a) is applied, the deformation strain disappears almost completely as if it were elastic deformation and returns to its original state by unloading. The maximum deformation rate of this recovery is about 7% for nickel-titanium alloys.

以上のように、超弾性現象を有する形状記憶合金でガス
ケット４を形成したで、このガスケット４が第１，第２
管継手１，２の締付けによる荷重で大きく変形しても、
この荷重を除くと再び元の形状となり、再使用すること
ができる。また、管６及び管継手１，２に過度の曲げ及
び引っ張り力が外部から加わり弁座５間が広がったとき
でも、上記ガスケット４は元の形状に戻ろうとするの
で、弁座５とガスケット４との間にすきまはできず流体
の漏れは発生しない。As described above, since the gasket 4 is formed of the shape memory alloy having the superelastic phenomenon, the gasket 4 is
Even if the pipe joints 1 and 2 are deformed by the load due to tightening,
When this load is removed, the original shape is restored and it can be reused. Further, even when excessive bending and tensile forces are applied to the pipe 6 and the pipe joints 1 and 2 from the outside to widen the space between the valve seats 5, the gasket 4 tries to return to its original shape. There is no gap between and and no fluid leakage occurs.

なお、上記実施例においては、ガスケット４をニッケル
・チタン合金からなるとしたが、本考案はこれに限定さ
れず、例えば、銅・アルミ・ニッケル合金等の超弾性現
象を有する形状記憶合金であってもよく、また超弾性現
象を有する材料であれば形状記憶合金以外の材料であっ
ても、同様の効果を得ることができる。In the above embodiment, the gasket 4 is made of nickel-titanium alloy, but the present invention is not limited to this. For example, a shape memory alloy having a superelastic phenomenon such as copper-aluminum-nickel alloy may be used. The same effect can be obtained even if a material other than the shape memory alloy is used as long as it has a superelastic phenomenon.

［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、超弾性現象を有する
材料からなるガスケットが、管継手の締付け荷重により
大きく変形しても、除荷すると再び元の形状となるの
で、上記ガスケットが再使用でき経済的である。また、
管及び管継手に過度の曲げ及び引っ張り力が外部から加
わっても、弁座とガスケットとの間にすきまはできず、
流体の漏れは発生しないので、安全性が向上する。[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, even if the gasket made of a material having a superelastic phenomenon is largely deformed by the tightening load of the pipe joint, the original shape is restored when the load is removed. The gasket is reusable and economical. Also,
Even if excessive bending and tensile force is applied to the pipe and pipe joint from the outside, there is no clearance between the valve seat and the gasket,
Since no fluid leakage occurs, safety is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図はこの考案の一実施例である管継手を示す断面
図、第２図は金属の荷重による変形状態を示す図であ
る。 １，２…管継手、３…袋ナット、４…ガスケット、５…
弁座、６…管、８…スリーブ、９…リテーナ。FIG. 1 is a sectional view showing a pipe joint which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a deformed state of a metal under a load. 1, 2 ... Pipe joint, 3 ... Cap nut, 4 ... Gasket, 5 ...
Valve seat, 6 ... Pipe, 8 ... Sleeve, 9 ... Retainer.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】第１，第２筒体の先端面同志を、孔を有す
るガスケットを介して突き合わせた状態で、締結手段に
より接続される管継手において、上記ガスケットを、超
弾性現象を有する材料より形成してなることを特徴とす
る管継手。1. A pipe joint which is connected by fastening means in a state where the tip surfaces of the first and second cylindrical bodies are butted against each other through a gasket having a hole, and the gasket is made of a material having a superelastic phenomenon. A pipe joint characterized by being formed from