TW202331133A - 配管連接用夾持治具 - Google Patents

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山本祥
大原武
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日商淀川惠德股份有限公司
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Abstract

本發明提供:可降低金屬汙染的配管連接用夾持治具。 本發明的配管連接用夾持治具(10),是使突設有鍔部(73)的配管(70、70)相對向,並使「從軸方向外側嵌合於其中一個配管之鍔部」的第1夾持部(21)、與「從軸方向外側嵌合於另一個配管之鍔部」的第2夾持部(31)靠近的配管連接用夾持治具,將金屬材料製的構件(20、30、40、50)予以組合所構成,前述構件,至少一部分被施以樹脂塗佈。

Description

配管連接用夾持治具
本發明關於:將具有接頭的配管彼此連接時所使用的配管連接用夾持治具。
半導體等的電子學(electronics)領域、醫藥領域、生物技術(biotechnology)領域中的製造、洗淨、組裝等各種裝置,在原料用流體、洗淨用流體、燃料用流體等的供給、移送中,使用氟樹脂製的配管。
作為這些配管,已提出了在前端設有接頭之具有接頭的配管。具有接頭的配管,在接頭的凸緣間隔著環狀的密封構件而連接,並利用扣件從外周將其夾入而維持連結狀態(譬如,請參考專利文獻1)。
接頭,在後方具有圓環狀的鍔部,當連接配管彼此時,採用夾持治具來夾持鍔部,並藉由朝向密封構件按壓而使配管彼此緊密貼合於密封構件。
在專利文獻1中揭示一種:從軸方向外側,將鍔部夾持於「藉由支點而支承成可轉動之上下一對的支承構件之前端」的夾持治具。該夾持治具具有:下側支承構件前端受到支承,並可從上側按壓上側支承構件的桿(槓桿)。該桿,藉由按壓構件,更具體地說是藉由按壓輥子來按壓上側支承構件。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-190495號公報
[發明欲解決之問題]
在半導體等的製造、洗淨、組裝等的領域中,必須防止原料流體或者其構成零件的金屬汙染。
夾持治具,由於必須以強大的力量夾持配管的鍔部,故使用不鏽鋼等的金屬材料。然而,專利文獻1的夾持治具,當桿的按壓構件按壓上側支承構件時,導致按壓構件與上側支承構件產生摩擦。其結果,產生細微的金屬粉而恐有金屬汙染之虞。
本發明的目的是提供:能降低金屬汙染的配管連接用夾持治具。 [解決問題之手段]
本發明的配管連接用夾持治具, 是使突設有鍔部的配管相對向,並促使「從軸方向外側嵌合於其中一個配管之鍔部」的第1夾持部、與「從軸方向外側嵌合於另一個配管之鍔部」的第2夾持部靠近的配管連接用夾持治具, 其將金屬材料製的構件予以組合而構成, 前述構件,至少其中一部分被施以樹脂塗佈。
前述樹脂塗佈所使用的樹脂,可以是從聚苯硫醚、聚四氟乙烯及聚丙烯所形成的群選出的一種樹脂。
前述構件可列舉出含有下述構件的構造: 第1構件,在前端形成有前述第1夾持部,並在基端具有樞支部; 第2構件,在前端形成有前述第2夾持部,基端由前述樞支部所樞支(pivot); 支承構件,從前述第1構件貫穿前述第2構件而延伸,並在前端形成有支承部; 桿構件,前端由前述支承構件的前述支承部所樞支,並在基端形成有桿握持部; 連桿構件,比前述支承構件更配置於前述樞支部側,用來連接前述第2構件與前述桿構件。
上述構件,可以更進一步具有:將前述第1構件與前述第2構件,朝向「前述第1夾持部與前述第2夾持部分離的方向」彈推的彈推構件。
前述彈推構件,最好是非金屬材料。 [發明的效果]
本發明的配管連接用夾持治具,由於對金屬材料製的構件施樹脂塗佈,因此可防止使用者(施工者)之手套等的金屬汙染。
以下,針對本發明之其中一個實施形態的配管連接用夾持治具10,參考圖面進行說明。為了說明,將圖1的紙面右側稱為基端或者前,將左側稱為前端或後,將紙面上側稱為上,將下側稱為下。
本發明的配管連接用夾持治具10,如圖1所示,是將具有接頭的配管70、70彼此連結時所使用的治具。各配管70,在前端設有凸緣72,在從凸緣72稍微後退的位置具有接頭71,而該接頭71突設有圓環狀的鍔部73。接著,配管70、70彼此,是在「圓環狀的密封構件74夾入凸緣72、72之間」的狀態下相對向,並採用夾持治具10使鍔部73、73彼此拉近而予以夾持、按壓,藉此使凸緣72、72與密封構件74緊密附著而形成連結。可視需要,在連結部分安裝圓環狀的扣件(圖面中未顯示)。配管70,並不侷限於直管,也可以是分歧管,也可以是具備閥和流量計、或者從各種流體機器延伸而出的配管。
配管70和接頭71、密封構件74,在使用於半導體等的電子學領域、醫藥領域、生物技術領域中的製造、洗淨、組裝等各種裝置的場合中,可採用氟樹脂材料等具有良好的熱熔融性、耐腐蝕性的材料。就這種的氟樹脂材料而言,四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolimer;PFA)最為合適,其他則可列舉出四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer;FEP)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯三元共聚物(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride terpolymer)等。然而,配管70、接頭71及密封構件74的材料和特性,並不侷限於上述的內容。
本實施形態的夾持治具10,其特徵在於:已對主要構件實施樹脂塗佈(resin coating)。夾持治具10,如圖1、圖2所示,可列舉出含有第1構件20、第2構件30、桿構件40及連桿構件50(圖1)作為主要構件的構造。第1構件20與第2構件30藉由樞支軸27而連接,第1構件20與桿構件40藉由支承軸26而連接,除此之外,第2構件30與連桿構件50、桿構件40與連桿構件50分別藉由連桿軸51、52而連接。此外,在本實施形態中,夾持治具10含有復原用的彈推構件28。夾持治具10的構造當然不侷限於本實施形態,可採用各種的構造。
第1構件20、第2構件30、桿構件40、連桿構件50,需要具備特定的強度、剛性,此外,為了達到即使是長時間使用也不會生鏽,而由不鏽鋼等的金屬材料所製作。此外,作為軸構件的樞支軸27、支承軸26、連桿軸51、52也可以由金屬材料製作。彈推構件28,如同稍後所述,是由非金屬材料所製作。
上述各構件中,至少在包含第1構件20、第2構件30、桿構件40、連桿構件50的構件,實施了樹脂塗佈。樹脂塗佈,各構件最好是全面地實施。藉由實施樹脂塗佈,可防止金屬面的露出,當使用者執行配管70、70的連結施工時,可適當地防止手套等的金屬汙染,此外可防止:因構件彼此的滑接而產生金屬粉,因飛散等所衍生的金屬汙染。
樹脂塗佈所使用的樹脂,可列舉出聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚丙烯(PP)。也可以採用其它的樹脂。
樹脂塗佈,最好在構件的表面形成20μm~100μm的厚度,其中又以30μm~70μm的厚度更佳。舉例來說,樹脂塗佈,可藉由將構件浸漬於樹脂、對構件噴附、塗裝樹脂等方式形成。
樹脂塗佈,最好是對各構件的至少一部分實施,具體地說,最好是對使用者可能接觸的位置、或者各構件彼此滑接的位置實施。藉由對使用者可能接觸的位置實施樹脂塗佈,可防止手套等的金屬汙染。此外,藉由對各構件彼此滑接的位置實施樹脂塗佈,可防止因構件彼此的滑接而產生之金屬粉所衍生的金屬汙染。
在本實施形態中,對第1構件20、第2構件30、桿構件40、連桿構件50的全面實施厚度50μm的聚丙烯塗佈。以下,對各構件進行詳細說明。
圖1至圖7所示的夾持治具10,顯示夾持治具10之前端的夾持部21、31已分離的開啟狀態,圖8為夾持部21、31已靠近之關閉狀態的圖。
第1構件20,在前端設有嵌合配管70(圖1)並按壓鍔部73的第1夾持部21,在基端具有可供使用者握持的第1握持部23。第1夾持部21,如圖2所示,在前端側形成有:嵌合於配管70之略呈U字型的第1夾持溝22。在圖面的實施形態中,第1夾持部21與第1握持部23,是利用延伸於上下方向的第1板24而形成連接。第1夾持部21,被安裝於第1板24的前端。此外,第1板24的基端,具有比前端更朝上偏移的階部,第1握持部23,對第1夾持部21保有段差地安裝於該階部部分。第1夾持部21與第1握持部23的段差,以形成使用者的手指可***的程度最為合適。
在第1板24,於基端側安裝有樞支軸27,而構成與第2構件30之間樞支部。此外,在第1板24的基端側,向上突設有成為支承構件的支承桿25,支承桿25的前端貫穿第2構件30,並於前端安裝有成為支承部的支承軸26。支承桿25,設在第1構件20的前端側,最好是設在比第1構件20的中央更前端,其中,又以設在從第1構件20的前端起1/3程度的位置最為合適。
在第1板24的上表面,將彈推構件28配備在比支承桿25更往基端側。彈推構件28,已壓下後述的第2構件30時,便彈推第2構件30而賦予向上的反作用力。彈推構件28,以非金屬材料製作較為適合,譬如為橡膠製。彈推構件28也可以是樹脂製的彈簧。
其它,第1構件20,在基端形成有:用來卸下「所連接之配管70、70的扣件等」的爪片29。
第2構件30具有:第2板33,在前端形成有第2夾持部31;側板35,從第2板33的兩側向下延伸;內板36,形成於第2板33的背面。
第2夾持部31,與第1夾持部21相同,在前端側形成有:嵌合於配管70之略呈U字型的第2夾持溝32。
此外,如圖4所示,在第2板33開設有:可供第1板24的支承桿25及後述的連桿構件50保持裕度地穿過的貫穿孔34。貫穿孔34是延伸於前後之長的貫穿孔,支承桿25穿過前側,連桿構件50穿過後側。
側板35,具有可供樞支軸27、第2連桿軸51安裝的功能,並且具有「防止異物夾入第1構件20與第2構件30之間」的功能。
側板35的基端,被「安裝於第1構件20的樞支軸27」所樞支,第2構件30可相對於第1構件20而搖動。此外,如圖4所示,在側板35,將第2連桿軸51安裝於貫穿孔34的下方基端側。連桿構件50的下端樞支於第2連桿軸51。第2連桿軸51,當已將第2構件30安裝於第1構件20時,成為比支承桿25更後方,第2連桿軸51及連桿構件50配置在不會與支承桿25產生干涉的位置。
此外,內板36,如圖8所示,可供彈推構件28的上表面抵接並將第2構件30向上彈推。
第2構件30,藉由稍後說明之桿構件40的搖動,可從如圖1及圖6所示之第2夾持部31已傾斜約3度~10度的狀態,搖動至如圖8所示之成為略水平的狀態。
桿構件40,在基端具有可供使用者握持的桿握持部41。此外,在前端側具有:豎立設置於垂直方向之一對的側板42。側板42,如圖6所示,由上述之支承桿25的支承軸26所樞支,使桿構件40可在第1構件20的上側搖動。
此外,在桿構件40安裝有桿側連桿軸52。桿側連桿軸52,被配備在比支承軸26更後方,且樞支有連桿構件50的上端。
作為具體的實施形態,桿構件40,可從如圖1及圖6所示之「基端側相對於第1構件20,向上傾斜約20度~30度」的狀態,搖動至如圖8所示之「與第1構件20成為略平行」的狀態為止。
桿構件40,如圖1、圖6及圖8所示,包含開啟狀態、關閉狀態及搖動中(的狀態),並構成「側板42不會直接與第2構件30抵接、滑接」的形狀。如此一來,可防止因桿構件40與第2構件30的摩擦而產生的金屬粉所導致的金屬汙染。
連桿構件50,如圖6及圖8所示,連接上述的第2構件30與桿構件40。具體地說,連桿構件50,其下端樞支於第2構件30的第2連桿軸51,其上端樞支於桿構件40的桿側連桿軸52。
當連桿構件50與連桿軸51、52,相對於以支承軸26作為中心而搖動的桿構件40,已將桿構件40從圖6的開啟狀態下壓至圖8所示的關閉狀態時,連桿構件50形成「可將第2構件30朝下方下壓」的搖動位置、長度。在本實施形態中,於開啟狀態下第2構件30形成3度~10度的傾斜,藉由將桿構件40從已傾斜成20度~30度的狀態下壓至桿構件40略呈水平,第2構件30也隨之搖動而略呈水平。
上述構造的夾持治具10,在成為初期狀態的開啟狀態下,第2構件30被彈推構件28向上頂起,而如圖6所示,開啟了夾持部21、31之間的間隔。根據該狀態,一旦使用者握住第1握持部23與桿握持部41,桿構件40將以前端的支承軸26作為中心,使前端向下移動(圖1中的箭號)。然後,連桿構件50因桿構件40而向下移動。藉由連桿構件50的向下移動,第2構件30,其內板36促使彈推構件28壓縮,並且以支承軸26作為中心而使前端的第2夾持部31向下搖動。其結果,夾持部21、31形成接近(彼此靠近),夾持治具10成為圖8所示的關閉狀態。
另外,倘若在關閉狀態下使用者將握持予以釋放而解除握持力,夾持治具10將藉由彈推構件28的復原力,而將第2構件30朝上推起,進而回復至圖1及圖6所示的開啟狀態。
本發明的夾持治具10,對第1構件20、第2構件30、桿構件40及連桿構件50實施樹脂塗佈。因此,當使用者執行配管70、70的連結施工時,可適當地防止手套等的金屬汙染。
此外,在從開啟狀態朝關閉狀態的轉移、從關閉狀態朝開啟狀態的轉移期間,第2構件30與桿構件40不會直接抵接、滑接。因此,也能防止因這些構件的摩擦而產生的金屬粉所導致的金屬汙染。
本發明的夾持治具10,能藉由小的握持力而在夾持部21、31之間產生大的夾持力。具體地說,當使夾持治具10從開啟狀態轉移至關閉狀態時,如圖6及圖8所示,桿構件40構成:以支承軸26作為支點a1,以「使用者所握持的桿握持部41」作為力點a2,以桿側連桿軸52作為作用點a3的槓桿。由於支點a1與力點a2之間的距離,比支點a1與作用點a3之間的距離更長,因此能以較小的握持力將作用點a3向下壓入。
此外,第2構件30構成:以樞支軸27作為支點b1,以第2連桿軸51作為力點b2,以第2夾持部31作為作用點b3的槓桿。由於支點b1與力點b2之間的距離,比支點b1與作用點b3之間的距離更長,因此能使「作用於力點b2的力」增加(放大),亦即使「從桿構件40的作用點a3,由連桿構件50所施加的力」增加(放大),並作用於作用點b3。
接著,藉由上述桿構件40與第2構件30之2個槓桿的組合,能以較小的握持力促使第2夾持部31向下移動,而在夾持部21、31之間作用強大的夾持力。
針對採用上述夾持治具10的配管70、70之連結進行說明。首先,如圖1及圖6所示所示,針對開啟狀態的夾持治具10,在夾持部21、31之間,預先將密封構件74安裝於其中一個配管70的凸緣72,並將另一個配管70的凸緣72壓附於密封構件74。圖1及圖6,顯示上側的配管70並未完全與密封構件74緊密貼附的狀態。
接著,使開啟狀態的夾持治具10朝上述狀態的配管70、70接近,將第1夾持溝22與第2夾持溝32從鍔部73、73的軸方向外側嵌入配管70、70。
然後,藉由使用者握持第1握持部23與桿構件40,桿構件40作為槓桿發揮作用,並藉由朝向力點a2的壓入力,以「成為支點a1的支承軸26」作為中心而搖動,而使基端朝第1構件20接近。如此一來,成為作用點a3的桿側連桿軸52朝下方移動,而將連桿構件50向下壓入。
藉由連桿構件50的向下移動,第2構件30作為「以樞支軸27作為支點b1,以第2連桿軸51作為力點b2」的槓桿發揮作用。接著,第2構件30,以樞支軸27作為中心使前端的第2夾持部31向下搖動,而作為對「被夾持於夾持部21、31之間的鍔部73」的作用點b3發揮作用,同時接近第1夾持部21。其結果,如圖8所示,第1夾持部21與第2夾持部31,朝向「將配管70、70的鍔部73、73拉近」的方向作用鎖緊力,使兩鍔部73、73受到按壓。然後,凸緣72、72,承接按壓力而與密封構件74緊密貼合,可使配管70、70彼此連結。
本發明的夾持治具10,夾持部21、31在維持著大致平行的狀態下可按壓鍔部73、73。因此,能使凸緣72不會傾斜地緊密貼合於密封構件74,可提高密封性。在凸緣72、72已緊密貼合於密封構件74的狀態下,藉由安裝扣件將凸緣72、72夾入,能適當地維持前述的緊密貼合狀態。
將配管70、70彼此連結之後,使用者鬆開握持的動作,解除握持力。如此一來,藉由彈推構件28的復原力,使第2構件30、連桿構件50及桿構件40回復至圖1及圖6所示的開啟狀態。在此之後,只需將夾持治具10從配管70、70卸下即可。
根據本發明的夾持治具10,藉由形成上述的構造,能利用更大的鎖緊力將鍔部73、73拉近,並能執行配管70、70間不會洩漏的連結。
上述的說明,是用來說明本發明的例子,應理解並非用來限定申請專利範圍所記載的發明、或者限縮其範圍。此外,本發明的各部構造,並不侷限於上述實施例,在申請專利範圍所記載的技術性範圍内,當然可以有各式各樣的變形。
舉例來說,圖面所示之各構件的構造、形狀、角度等僅為其中一例,應能理解存在各種變形(變更)的可能。此外,配管70,只要是具有鍔部73的構造、或者具有類似的構造者即可,並不侷限於例示的構造。
10:配管連接用夾持治具 20:第1構件 21:第1夾持部 26:支承軸(支承部) 27:樞支軸(樞支部) 30:第2構件 31:第2夾持部 40:桿構件 50:連桿構件 51:第2連桿軸 52:桿側連桿軸 70:具有接頭的配管 71:接頭 73:鍔部
[圖1]圖1為本發明其中一種實施形態的配管連接用夾持治具之開啟狀態的左側視圖。 [圖2]圖2為開啟狀態之夾持治具的立體圖。 [圖3]圖3是從斜下方所見之開啟狀態的夾持治具的立體圖。 [圖4]圖4為已卸下桿構件之夾持治具的立體圖。 [圖5]圖5為已卸下第2構件之夾持治具的立體圖。 [圖6]圖6為沿著圖2之A-A線的剖面圖。 [圖7]圖7為開啟狀態之夾持治具的(a)前視圖、(b)後視圖。 [圖8]圖8為關閉狀態之夾持治具的剖面圖。
10:配管連接用夾持治具
20:第1構件
21:第1夾持部
22:第1夾持溝
23:第1握持部
24:第1板
25:支承桿
26:支承軸(支承部)
27:樞支軸(樞支部)
29:爪片
30:第2構件
31:第2夾持部
32:第2夾持溝
33:第2板
34:貫穿孔
35:側板
40:桿構件
41:桿握持部
42:側板
51:第2連桿軸
52:桿側連桿軸

Claims (5)

  1. 一種配管連接用夾持治具, 是使突設有鍔部的配管相對向,並促使從軸方向外側嵌合於其中一個配管之鍔部的第1夾持部、與從軸方向外側嵌合於另一個配管之鍔部的第2夾持部靠近的配管連接用夾持治具, 其將金屬材料製的構件予以組合而構成, 前述構件,至少其中一部分被施以樹脂塗佈。
  2. 如請求項1所記載的配管連接用夾持治具,其中前述樹脂塗佈所使用的樹脂,是從聚苯硫醚、聚四氟乙烯及聚丙烯所形成的群選出的一種樹脂。
  3. 如請求項1或請求項2所記載的配管連接用夾持治具,其中前述構件含有: 第1構件,在前端形成有前述第1夾持部,並在基端具有樞支部; 第2構件,在前端形成有前述第2夾持部,基端由前述樞支部所樞支; 支承構件,從前述第1構件貫穿前述第2構件而延伸,並在前端形成有支承部; 桿構件,前端由前述支承構件的前述支承部所樞支,並在基端形成有桿握持部; 連桿構件,比前述支承構件更配置於前述樞支部側,用來連接前述第2構件與前述桿構件。
  4. 如請求項3所記載的配管連接用夾持治具,其中前述構件更進一步具有:將前述第1構件與前述第2構件,朝前述第1夾持部與前述第2夾持部分離的方向彈推的彈推構件。
  5. 如請求項4所記載的配管連接用夾持治具,其中前述彈推構件,為非金屬材料。
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