JP2019190495A - 配管接続用挟持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、狭小スペースであっても配管を挟持することのできる配管接続用の挟持治具を提供する。【解決手段】本発明の配管接続用挟持治具１０は、先端よりも後方位置に鍔部６３が突設された継手付き配管６０どうしを挟持する配管接続用挟持治具であって、先端に前記配管の嵌まる第１挟持部２１を有し、基端に第１把持部２３が形成された第１部材２０と、先端に前記配管の嵌まる第２挟持部３１を有し、基端が、前記第１部材の基端に枢支部２７により枢支された第２部材３０と、前記第１部材から前記第２部材を貫通して延びる支持杆２５と、先端が前記支持杆に設けられた支持部２５に枢支され、基端にレバー把持部４１が形成され、前記レバー把持部を前記第２部材の基端方向に揺動可能なレバー部材４０であって、前記支持部よりも基端側に前記第２部材を押圧する押圧部４２を有するレバー部材と、を具える。【選択図】図１

Description

本発明は、内部に流体が流通する配管どうしを接続する際に用いられる挟持治具に関するものである。

半導体などのエレクトロニクス分野、医薬分野、バイオテクノロジー分野等における製造、洗浄、組立等の各種装置では、原料用流体、洗浄用流体、燃料用流体等の供給、移送には、フッ素樹脂製の配管が用いられる。

これら配管として、先端に継手の設けられた継手付き配管が提案されている。継手付き配管は、先端に環状のシール部材を介在させて接続され、継手どうしをクリップで外周から挟み込んで連結状態を維持するようにしている（たとえば特許文献１参照）。

継手は、後方に円環状の鍔部を有し、配管どうしの接続するときに、挟持治具を用いて鍔部をシール部材に向けて挟持し、押圧することで配管どうしをシール部材に密着させる。

特許文献１では、挟持治具として、鋏状の治具を提案している。当該治具は、交差支持された２本の杆体の基端側に把持部、先端にＵ字状の挟持溝が形成された挟持部を有する。そして、挟持治具は、鍔部の後方側から挟持溝を配管に差し込み、把持部を握ることで、挟持部が鍔部を押圧して締付力を発揮し、配管をシール部材と密着させて、配管を連結する。

特開２００９−１０３３０３公報

挟持治具は、挟持部を開く際に、交差支持部を中心として対称に把持部を開く必要がある。しかしながら、作業スペースが十分確保できない場合や、配管が他の配管、機器、壁面などに近い場合、把持部を開くことができないことがあり、また、把持部を握るために指を差し入れて把持力を十分に加えることができないこともある。

さらに、挟持治具は、交差支持部を支点として、基端側に力点となる把持部、先端側に作用点となる挟持部を配置した構成である。このため、小さい把持力で強い締付力を得るには、力点と支点の距離を長く採り、支点と作用点の距離を短くする必要がある。しかしながら、力点と支点との距離を長くすると、挟持治具の大型化に繋がる。一方、挟持治具のコンパクト化のために作用点と支点の距離を短くすと、挟持部を開くために把持部を大きく開かなければならず、作業スペースの確保が必要となり、また、操作性も低下することになる。

本発明は、狭小スペースであっても配管を挟持することのできる配管接続用の挟持治具を提供することであり、また、コンパクトながら大きな締付力を得ることのできる配管接続用の挟持治具を提供することを目的とする。

本発明の配管接続用挟持治具は、
先端よりも後方位置に鍔部が突設された継手付き配管どうしを挟持する配管接続用挟持治具であって、
先端に前記配管の嵌まる第１挟持部を有し、基端に第１把持部が形成された第１部材と、
先端に前記配管の嵌まる第２挟持部を有し、基端が、前記第１部材の基端に枢支部により枢支された第２部材と、
前記第１部材から前記第２部材を貫通して延びる支持杆と、
先端が前記支持杆に設けられた支持部に枢支され、基端にレバー把持部が形成され、前記レバー把持部を前記第２部材の基端方向に揺動可能なレバー部材であって、前記支持部よりも基端側に前記第２部材を押圧する押圧部を有するレバー部材と、
を具える。

前記第１部材は、前記第１把持部が前記第１挟持部よりも凹んだ位置に設けることが望ましい。

前記第１部材と前記第２部材との間に、前記第２部材を前記第１部材から離れる方向に付勢する付勢部材を具えることができる。

前記押圧部は、前記レバー部材に枢支された押圧ローラーとすることができる。

前記押圧部は、前記支持部と前記枢支部間で前記第２部材を押圧する構成とすることが望ましい。

前記第１挟持部及び前記第２挟持部は、Ｕ字形状の挟持溝とすることができる。

本発明の配管接続用挟持治具によれば、支点となる枢支部を基端に設け、作用点となる挟持部を先端に設けたことで、支点と作用点の距離を長く採ることができるから、挟持部を開く際に第１部材と第２部材との相対的な角度変化を小さく抑えることができる。

また、支点となる枢支部と、作用点となる挟持部の間に、第２部材への力点となる押圧部を設けたことで、挟持治具をコンパクトにすることができる。さらに、押圧部を挟持部に近い位置に配置することで、力点と支点の距離を稼ぐことができ、大きな締付力を得ることができる。

第１部材に関し、第１把持部を第１挟持部よりも凹んだ位置に設けることにより、他の配管、機器、壁面などに近い場合であっても、第１把持部にユーザーの指を挿入し易く、作業性を向上できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る配管接続用挟持治具を用いて配管どうしを連結する途上の側面図である。 図２は、挟持治具により鍔部を押圧し、配管どうしを連結した状態を示す側面図である。 図３は、挟持治具の平面図である。 図４は、挟持治具の底面図である。 図５は、図３の挟持治具を線Ａ−Ａに沿って断面し、矢印方向に見た図である。

以下、本発明の一実施形態に係る配管接続用挟持治具１０について、図面を参照しながら説明を行なう。なお、説明のため、図１の紙面右側を基端、左側を先端、また、紙面上側を上、下側を下と称する。

本発明の配管接続用挟持治具１０は、図１及び図２に示すように、継手付き配管６０，６０どうしを連結する際に用いられる治具である。配管６０は、図に示すように先端にフランジ６２と、フランジ６２から後退した位置に円環状の鍔部６３が突設された継手６１を有する。そして、配管６０，６０どうしは、フランジ６２，６２間に円環状のシール部材６４を挟んだ状態で対向させ、挟持治具１０によって鍔部６３，６３どうしを引き寄せるように押圧することで、フランジ６２，６２とシール部材６４を密着させて連結される。必要に応じて、連結部分には円環状のクリップを装着することができる。なお、配管６０は、直管に限らず、分岐管であってもよいし、バルブや流量計を具える、或いは、各種流体機器から延出される配管であってもよい。

配管６０や継手６１は、半導体などのエレクトロニクス分野、医薬分野、バイオテクノロジー分野等における製造、洗浄、組立等の各種装置に用いられる場合、フッ素樹脂材料などの熱溶融性、耐腐食性にすぐれる材料を採用することができる。この種のフッ素樹脂材料として、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が好適であり、その他、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド三元共重合体等を例示することができる。なお、配管６０及び継手６１の材料や特性は上記に限定されるものではない。

挟持治具１０は、図１乃至図５に示すように、主要構成として、第１部材２０、第２部材３０及びレバー部材４０を具える。第１部材２０、第２部材３０及びレバー部材４０は、所定の強度、剛性を具備し、また、配管６０への錆などの付着を抑制するために、ステンレス鋼から作製することが好適である。

第１部材２０は、先端に配管６０を嵌めて鍔部６３を押圧する第１挟持部２１、基端にユーザーが握る第１把持部２３を有する。第１挟持部２１は、先端側に配管６０に嵌まる略Ｕ字状の第１挟持溝２２が形成されている。図示の実施形態では、第１挟持部２１と第１把持部２３を第１プレート２４に装着して連繋している。第１プレート２４は、図５に示すように、先端が下向きに突出しており、この突出部分に第１挟持部２１が取り付けられ、基端の上向きに凹んだ部分に第１把持部２３が取り付けられている。第１挟持部２１と第１把持部２３の段差は、ユーザーの指が挿入可能な程度とすることが好適である。

上述した第１プレート２４には、基端側に枢支軸２７が装着されており、第２部材３０との枢支部を構成する。また、第１プレート２４は、基端側に上向きに支持杆２５が突設されており、支持杆２５の先端は、第２部材３０を貫通し、先端に支持部となる支持軸２６が装着されている。支持杆２５は、第１部材２０の先端側、望ましくは、第１部材２０の中央よりも先端、より望ましくは、第１部材２０の先端から１／３程度までの位置とする。

第１プレート２４には、さらに、基端寄りに上向きにバネ取付部２８が突設されており、バネ取付部２８には、コイルバネなどの付勢部材２９が嵌まっている。

第２部材３０は、先端側に配管６０に嵌まる略Ｕ字状の第２挟持溝３２が形成された第２挟持部３１を具え、基端は、上記した枢支軸２７に枢支される。第２部材３０は、下面側に付勢部材２９の上端が当接しており、枢支軸２７を中心として第２挟持部３１が第１挟持部２１から離間する方向に付勢されている。

第２部材３０には、図５に示すように、第１プレート２４の支持杆２５が余裕を持って貫通する挿通孔３３が開設されている。第２部材３０の側面には下向きにガードプレート３４が装着されており、異物の挟み込みを防止する。

レバー部材４０は、基端にユーザーが握るレバー把持部４１を有し、先端は、上記した支持杆２５の先端の支持軸２６に枢支され、上下面内で揺動可能となっている。

レバー部材４０は、図１に示すように、第１部材２０に対して基端側が約６０°〜８０°傾けた状態から、図２に示すように、第１部材２０と略平行になる状態において、第２部材３０に当接し、第２部材３０に押圧力を加える押圧部を有する。図示では、押圧部は、支持軸２６よりも基端側に接近して配備された符号４２で示す押圧ローラーであり、レバー部材４０に装着されたローラー軸４３に転動自在に支持している。

上記構成の挟持治具１０は、第１把持部２３とレバー把持部４１をユーザーが握ることで、レバー部材４０の押圧ローラー４２が第２部材３０を付勢部材２９の付勢力に抗して押し込み、第１挟持部２１と第２挟持部３１を接近させる。

図５に示すように、第２部材３０は、第１部材２０に対して、枢支軸２７をてこの支点ａ１、第２挟持部３１を作用点ａ２（配管６０の鍔部６３を押圧したとき）、押圧ローラー４２からの押圧力を受ける第２部材３０の上面を力点ａ３として機能する。

この構成により、第１部材２０及び第２部材３０は、支点ａ１と作用点ａ２との距離を、挟持治具１０の略全長まで長く採ることができる。従って、第１挟持部２１と第２挟持部３１の相対的な角度変化を小さく抑えることができ、第１挟持部２１と第２挟持部３１は略平行な状態を維持しつつ、接近、離間させることができる。このため、挟持部２１，３１により鍔部６３，６３を挟持したときに、鍔部６３の傾きによるシール性の低下を抑えることができる。

支点ａ１である枢支軸２７と、作用点ａ２として機能する第２挟持部３１との間に、第２部材３０への力点ａ３として押圧ローラー４２が押圧力を作用させることで、挟持治具１０の全長を短くすることができ、挟持治具１０のコンパクト化を達成できる。さらに、力点ａ３は、支点ａ１よりも作用点ａ２に近づけて配置する構成とすることで、支点ａ１と力点ａ３との距離を稼ぐことができ、第２部材３０を小さい力で押し込むことができる。

また、レバー部材４０は、支持軸２６をてこの支点ｂ１、押圧ローラー４２を作用点ｂ２（力点ａ３と同じ）、レバー把持部４１を力点ｂ３として機能する。レバー部材４０は、支点ｂ１と力点ｂ３に比べて、支点ｂ１と作用点ｂ２の距離が短いから、レバー把持部４１に加えられた力を作用点ｂ２で増幅させることができ、第２部材３０を大きな力で押し込むことができる。

上記構成の挟持治具１０の使用方法について説明する。図１に示すように、予め一方の配管６０のフランジ６２にシール部材６４を装着し、他方の配管６０のフランジ６２をシール部材６４に押し当てる。図１は、上側の配管６０が完全にはシール部材６４と密着していない状態を示している。

この状態で、図１に示すように、レバー部材４０を開いた状態で第１挟持溝２２と第２挟持溝３２を鍔部６３，６３の各々後方位置で配管６０，６０に嵌める。第１部材２０及び第２部材３０は、支点ａ１と作用点ａ２との距離を、挟持治具１０の略全長まで長く採っているから、第１挟持部２１と第２挟持部３１の相対的な角度変化は小さく、第１挟持部２１と第２挟持部３１は略平行な状態を維持している。このため、挟持部２１，３１で鍔部６３，６３を挟持したときに、鍔部６３が傾くことは抑制される。

そして、ユーザーが第１把持部２３とレバー部材４０を握ることで、レバー部材４０はてことして機能し、力点ｂ３への押し込み力により、支点ｂ１となる支持軸２６を中心に回動しつつ第１部材２０に接近する。これにより、レバー部材４０は、押圧ローラー４２が第２部材３０への作用点ａ２（力点ｂ３）として機能し、第２部材３０を上から押し込む。押圧ローラー４２は、転動可能に支持されているから、第２部材３０に対して転動してスムーズに押圧力を加えることができる。

なお、第１把持部２３は、第１挟持部２１よりも凹んだ位置に設けているから、他の配管、機器、壁面などに近い場合であっても、第１把持部２３にユーザーの指を挿入し易く、作業性を向上できる。

第２部材３０は、レバー部材４０から押圧力を受け、第１部材２０に対して枢支軸２７を支点ａ１として接近する方向に揺動する。そして、第２挟持部３１は、第１挟持部２１に対して略平行な状態を維持したまま、配管６０の鍔部６３への作用点ａ２として機能しつつ第１挟持部２１に接近する。その結果、図２に示すように、第１挟持部２１と第２挟持部３１は、配管６０，６０の鍔部６３，６３を引き寄せる方向に締付力を作用させ、両鍔部６３，６３が押圧される。そして、フランジ６２，６２は、押圧力を受けてシール部材６４と密着し、配管６０，６０どうしが連結される。本発明の挟持治具１０は、挟持部２１，３１が略平行な状態を維持したまま鍔部６３，６３を押圧するから、フランジ６２をシール部材６４に傾くことなく密着させることができ、シール性を高めることができる。なお、フランジ６２，６２がシール部材６４に密着した状態で、フランジ６２，６２を挟み込むようにクリップを取り付けることで、これらの密着状態を維持することができる。

配管６０，６０を連結した後、ユーザーが握りを開放することで、付勢部材２９の付勢力により、第２部材３０及びレバー部材４０は第１部材２０に対して押し戻される。この状態で、第１部材２０と第２部材３０を配管６０，６０から引き抜き、挟持治具１０を取り外せばよい。

本発明の挟持治具１０によれば、上記構成としたことで、コンパクトながら大きな締付力により鍔部６３，６３を引き寄せることができ、漏れのない配管６０，６０どうしの連結を行なうことができる。

また、挟持治具１０のコンパクト化を図ることができるから、狭小スペースでも作業することができる利点がある。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、図示した各部材の形状、長さ等は一例であり、種々の変形が可能であることは理解されるべきである。また、配管６０も、鍔部６３を有する構造或いはこれに類似の構造を有するものであれば、例示した構造に限定されない。

１０ 配管接続用挟持治具
２０ 第１部材
２１ 第１挟持部
２３ 第１把持部
２６ 支持軸（支持部）
２７ 枢支軸（枢支部）
３０ 第２部材
３１ 第２挟持部
４０ レバー部材
４１ レバー把持部
４２ 押圧ローラー（押圧部）
６０ 継手付き配管
６１ 継手
６３ 鍔部

Claims (6)

1. 先端よりも後方位置に鍔部が突設された継手付き配管どうしを挟持する配管接続用挟持治具であって、
   先端に前記配管の嵌まる第１挟持部を有し、基端に第１把持部が形成された第１部材と、
   先端に前記配管の嵌まる第２挟持部を有し、基端が、前記第１部材の基端に枢支部により枢支された第２部材と、
   前記第１部材から前記第２部材を貫通して延びる支持杆と、
   先端が前記支持杆に設けられた支持部に枢支され、基端にレバー把持部が形成され、前記レバー把持部を前記第２部材の基端方向に揺動可能なレバー部材であって、前記支持部よりも基端側に前記第２部材を押圧する押圧部を有するレバー部材と、
   を具える、配管接続用挟持治具。
2. 前記第１部材は、前記第１把持部が前記第１挟持部よりも凹んだ位置に設けられている、
   請求項１に記載の配管接続用挟持治具。
3. 前記第１部材と前記第２部材との間に、前記第２部材を前記第１部材から離れる方向に付勢する付勢部材を具える、
   請求項１又は請求項２に記載の配管接続用挟持治具。
4. 前記押圧部は、前記レバー部材に枢支された押圧ローラーである、
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の配管接続用挟持治具。
5. 前記押圧部は、前記支持部と前記枢支部間で前記第２部材を押圧する、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の配管接続用挟持治具。
6. 前記第１挟持部及び前記第２挟持部は、Ｕ字形状の挟持溝である、
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の配管接続用挟持冶具。