(57)【要約】  【課題】      簡単な構成でありながらボルト穴からのボルトの脱落を防止できるボルト脱落防止機構を提供する。  【解決手段】  ボルト穴４にボルト５を挿入した状態でボルト５のねじ先５ａが挿入される貫通穴８ａを備え、この貫通穴８ａがねじ部５ｂに接するように構成された抜け止め部材８と、この抜け止め部材８が収容可能な直径で前記ボルト穴４のねじ先側に形成された可動穴６とからなる。【選択図】      図１
2006329229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト穴にボルトを挿入した状態でボルトのねじ先が挿入される貫通穴を備え、この貫通穴がねじ部に接するように構成された抜け止め部材と、この抜け止め部材が収容可能な直径で前記ボルト穴のねじ先側に形成された可動穴とからなることを特徴とするボルト脱落防止機構。
【請求項２】
前記抜け止め部材が偏平板であって、前記貫通穴には複数の突出歯を形成してある請求項１に記載のボルト脱落防止機構。
【請求項３】
前記抜け止め部材の前記貫通穴の中心を通る断面が台形またはその組み合わせとなる形状である請求項１に記載のボルト脱落防止機構。
【請求項４】
前記可動穴の深さがボルトの嵌装深さ以上である請求項１〜３の何れかに記載のボルト脱落防止機構。
【請求項５】
前記抜け止め部材が板状の部材であり、前記貫通穴にボルトのねじ部を挿通させた状態で抜け止め部材を可動穴の奥に押し込むことができるように、前記抜け止め部材に可動穴の深さより短い脚部が連設してある請求項１に記載のボルト脱落防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルト脱落防止機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体製造装置に供給するガスの流路には、このガス流路に連通するマスフローコントローラなどの幾つかの流量制御用機器が取り付けられる。そして、ガス流路を形成するガス流路ブロックと各機器との間には幾つもの継手部分が形成される。この継手部分は、前記ガス流路の端部が形成された第１の継手（ガス流路ブロックの一面）と、この第１の継手に当接することにより前記ガス流路に連通連結される各機器側のガス流路の端部が形成された第２の継手と、第２の継手に形成されたボルト穴に挿入され第１の継手に形成されたねじ穴に螺合されることにより両継手を密着させて固定するボルトとを備えている。なお、本明細書においてボルトとは雄ねじ部を有するいわゆるネジやビスを含むものである。
【０００３】
また、前記ガス流路ブロックには多数の流量制御用機器が取り付けられることがあり、その取付け方向は定められておらず、ボルトをボルト穴に対して上方向から挿入する場合のみならず、横方向または下方向から挿入しなければならないこともあった。このため、ボルトのねじ部がねじ穴から外れた状態では、ボルトがボルト穴から容易に抜けることがあった。とりわけ、ボルト穴が横方向または上方向に向かっている場合には、ボルトがボルト穴から容易に抜け落ちるので、前記流路接続部分の着脱作業が煩わしくなることは避けられなかった。
【０００４】
加えて、一つのガス流路に複数の流量制御用機器が密集して取り付けられる場合には、たとえボルト穴が上向きに形成されていたとしても、狭いスペースにおいてボルト穴に対してボルトを挿入することは極めて困難であった。
【０００５】
図６は、特許文献１に記載のボルト抜け止め装置の構成を示す図である。図６において、９０はガス流路９０ａを有するガス流路ブロック、９１はガス流路９０ａに連通連結されるガス流路９１ａを有する開閉弁、９２はガス流路ブロック９０の一面９０ｂに面するように対面配置される継手、９３は継手９２に形成されたボルト穴９２ａに挿入されてガス流路ブロック９０に形成されたねじ穴９０ｃに螺合連結されるボルトである。
【０００６】
９４は前記ボルト穴９２ａに形成された大径部分９２ｂに嵌入保持されるＯリング、９５はＯリング９４を大径部分９２ｂから脱落することを防止するために大径部分９２ｂの開放端側から嵌め入れられるＯリング脱出阻止部材である。このＯリング９４はボルト９３の軸部９３ａの外径よりも小さい内径を有するものであり、ボルト９３がねじ穴９０ｃから外れた状態であってもＯリング９４の弾性力によってボルト９３をボルト穴９２ａ内に保持することができる。
【特許文献１】特開２００３−３１７８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１のボルト抜け止め装置を用いた場合には、Ｏリング脱出阻止部材９５を大径部分９２ｂに嵌めて固定するので、このＯリング脱出阻止部材９５と大径部分９２ｂの加工精度を高くする必要があった。つまり、それだけ製造コストが引き上げられることは避けられなかった。また、Ｏリング９４は幅が狭いのでボルト９３のねじ部９３ａに対してほぼ１点で接触し、ボルト９３の回転に伴って擦り切れやすいという問題があった。
【０００８】
とりわけ、前記継手９２は半導体製造プロセスに供給されるガスの制御を行う開閉弁９１をガス流路９１ａに連通させるように取り付けるものであるから、Ｏリング９４の削りかすのようなものが発生することは望ましくなかった。
【０００９】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、簡単な構成でありながらボルト穴からのボルトの脱落を防止できるボルト脱落防止機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のボルト脱落防止機構は、ボルト穴にボルトを挿入した状態でボルトのねじ先が挿入される貫通穴を備え、この貫通穴がねじ部に接するように構成された抜け止め部材と、この抜け止め部材が収容可能な直径で前記ボルト穴のねじ先側に形成された可動穴とからなることを特徴としている。
【００１１】
前記抜け止め部材が偏平板であって、前記貫通穴には複数の突出歯を形成してあってもよい。（請求項２）。この場合の抜け止め部材は例えばセラミックや弾性変形可能な合成樹脂（プラスチック）などによって形成されることが好ましい。
【００１２】
前記抜け止め部材の前記貫通穴の中心を通る断面が台形またはその組み合わせとなる形状であってもよい（請求項３）。この場合の抜け止め部材は例えば弾性変形可能なプラスチックやゴムなどによって形成されることが好ましい。
【００１３】
前記可動穴の深さがボルトの嵌装深さ以上であってもよい（請求項４）。
【００１４】
前記抜け止め部材が板状の部材であり、前記貫通穴にボルトのねじ部を挿通させた状態で抜け止め部材を可動穴の奥に押し込むことができるように、前記抜け止め部材に可動穴の深さより短い脚部が連設してあってもよい（請求項５）。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のボルト脱落防止機構によれば、抜け止め部材を可動穴内に収容した状態でこの抜け止め部材の貫通穴にボルトのねじ部が挿入されるので、ボルトをボルト穴から抜けないように保持することができる。まず、ボルトを締めつけるときには抜け止め部材の貫通穴がねじ部のねじ山部分に接しながら滑るように移動したり、螺旋状に回転しながら移動する。そして、ボルトを完全に締めつけた状態では可動穴内の閉ざされた空間に抜け止め部材が収容されるので、抜け止め部材が継手との間に挟まることがない。
【００１６】
さらに、抜け止め部材は貫通穴内に収容された状態で貫通穴の深さ分だけ移動することができるので、ボルトを締めつけた状態から取り外すときには、ねじ先から嵌装深さ分だけ離れた位置または可動穴の深さ分だけ離れた位置において、抜け止め部材がねじ部に接する。つまり、抜け止め部材はねじ部を確実に掴んでボルトの脱落を防止することができる。
【００１７】
前記抜け止め部材が偏平板であって、前記貫通穴には複数の突出歯を形成してある場合（請求項２）には、突出歯がねじ部のねじ溝に係合するので、抜け止め部材によってボルトの脱落を確実に防止できる。また、抜け止め部材が偏平板であるから、その製造コストを削減できるだけでなく、偏平板の変形によってねじ部の形状に柔軟に対応することができる。この場合の抜け止め部材の材料が例えばセラミックなどの弾性変形しないものであれば、抜け止め部材をねじ溝に強固に嵌合させることができる。しかしながら、抜け止め部材の材料が例えば合成樹脂（プラスチック）や弾性のある金属からなる場合には、ねじ部の形状に合わせて任意に変形するので抜け止め部材をねじ溝に確実に保持させることができる。
【００１８】
前記抜け止め部材の前記貫通穴の中心を通る断面が台形またはその組み合わせとなる形状である場合（請求項３）には、貫通穴の内周面が幾らか広い面積を介してねじ部のねじ山に接するので、抜け止め部材によってボルトを安定的に保持することができる。とりわけ、貫通穴の内周部の幅がねじ部のネジピッチ以上であれば、内周部はねじ山に接しながら滑るように接するので、ねじ部に完全に係合するのではなく、幾らかの抵抗をもたせて接するようにすることができる。
【００１９】
前記可動穴の深さがボルトの嵌装深さ以上である場合（請求項４）には、ボルトを完全に締めつけた状態で締付ける対象となる継手に当接する抜け止め部材は、ねじ先から嵌装深さ分だけ離れた位置においてねじ部に保持されるが、このボルトを継手から完全に離脱する程度に緩めるまでの間、抜け止め部材はねじ部の同じ位置に接したままでボルトともに螺旋状に移動する。つまり、一旦締めつけたボルトのねじ部が挿入されている抜け止め部材とねじ部との相対位置関係は移動する必要がなく、それだけ摩擦接触による摩耗を防止でき、削りかすのようなものが発生しないので、とりわけ半導体製造プロセスに供給する高純度のガスを制御するシステムにおいて極めて有用である。
【００２０】
前記抜け止め部材が板状の部材であり、前記貫通穴にボルトのねじ部を挿通させた状態で抜け止め部材を可動穴の奥に押し込むことができるように、前記抜け止め部材に可動穴の深さより短い脚部が連設してある場合（請求項５）には、抜け止め部材の貫通穴内にねじ部を挿入するときに貫通穴を可動穴の奥部に位置させた状態で、貫通穴にねじ部を挿通させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１，２は本発明のボルト脱落防止機構１の構成を示す図であり、図１は斜視図、図２は縦断面図である。
【００２２】
図１，２において、２は内部にガス流路（図示していない）が形成された第１の継手、３はこの第１の継手に当接するように取り付けられる第２の継手、４はこの第２の継手３に形成されたボルト穴、５はこのボルト穴４に挿入されるボルト、６はボルト穴４のねじ先５ａ側に形成された可動穴、７は第１の継手２に形成してある雌ねじ部、８は抜け止め部材である。
【００２３】
前記第１の継手２は例えば半導体製造プロセスにおいて供給されるプロセスガスを流すためのガス流路ブロックの一面であり、第２の継手３はこのプロセスガスの流量制御を行うための流量制御用機器の一例としてマスフローコントローラをガス流路ブロックに接続する部分において、マスフローコントローラの流路をガス流路ブロック内のガス流路に連通連結するように取付ける例えばステンレスなどの耐腐蝕性の金属からなる板状の部材である。なお、本発明はマスフローコントローラのみならず、種々の流量制御用機器の継手に用いられるものである。加えて、種々の継手のボルト穴４に用いることも可能であることはいうまでもない。
【００２４】
前記ボルト穴４は例えば継手３の四隅に開設されており、その内径はボルト５の軸径（ねじ部５ｂの直径）Ｄｂより少し大きい直径Ｄｈ１を有する貫通穴である。
【００２５】
可動穴６はボルト穴４と同心軸状に形成され、前記抜け止め部材８を内部に収容可能である程度に前記ボルト穴４の直径Ｄｈ１より大きい直径Ｄｈ２を有し、前記ボルト５の嵌装深さ（後述する）よりも深い、深さｈ１を有するようにくり抜かれた穴である。なお、可動穴６とボルト穴４の軸心は厳密に一致している必要はなく、抜け止め部材８が収容可能であればよい。
【００２６】
さらに、可動穴６の直径Ｄｈ２は抜け止め部材８の外径Ｄ０より十分大きく形成することが望ましい。また、前記雌ねじ部７は前記ボルト穴４の位置に合わせて第１の継手２に形成されるものである。
【００２７】
前記抜け止め部材８はボルト脱落防止機構１の要となる部分であり、本実施例では例えば合成樹脂（プラスチック）などの弾性体からなり、その外径が円形の偏平板である。また、抜け止め部材８はその中心部に貫通穴８ａを形成してあり、この貫通穴８ａの内側には例えば４つの突出歯８ｂが形成されている。そして、突出歯８ｂの突出部分の内径Ｄｈ３は前記ボルト５の軸径Ｄｂよりも小さく、突出歯８ｂを除いた部分の内径Ｄｈ４はボルト５の軸径Ｄｂと同程度か幾らか大きく形成している。さらに、抜け止め部材８の外径Ｄｏは前記ボルト穴４内に入らない程度に直径Ｄｈ１より大きく、可動穴６に容易に収容できる程度に直径Ｄｈ２より小さく形成している。
【００２８】
上述のように構成された抜け止め部材８はその貫通穴８ａにボルト５のねじ部５ｂを挿通させることにより、抜け止め部材８に弾性があるので、これがねじ部５ｂのねじ溝の形状に合わせて幾らか変形することができ、前記突出歯８ｂがねじ部５ｂのねじ溝に確実に係合する。そして、ねじ部５ｂに係合する抜け止め部材８は前記可動穴６内に収容される大きさであるが、ボルト穴４を挿通することはできない外径Ｄｏを有する。したがって、ボルト５をボルト穴４から脱落することを防止することができる。
【００２９】
しかしながら、抜け止め部材８の材質は弾性を有するプラスチックや金属のみならず、セラミックなどの弾性変形しにくいものであってもよい。この場合、突出歯８ｂがねじ溝に、より確実に噛み合うので、ボルト５の脱落をさらに確実に防止できる。
【００３０】
したがって、本実施例のボルト脱落防止機構１は継手３のボルト穴４に形成された可動穴６と、この可動穴６内に挿入可能に構成された抜け止め部材８とからなる。
【００３１】
本実施例における抜け止め部材８は合成樹脂によって形成されるので、加工が容易であり、極めて安価にて製造することができる。同様に、本発明の抜け止め部材８を、金属やセラミックなどによって形成する場合でも、抜け止め部材８の構成が簡素であるから、その製造コストを引き下げることができる。
【００３２】
図３は前記ボルト脱落防止機構１を用いた継手２，３の接続および分離の例を示す。図３（Ａ）はボルト５のねじ先５ａに抜け止め部材８を挿入する工程を説明し、図３（Ｂ）ボルト５を締めつける工程を説明し、図３（Ｃ）はボルト５を取り外す工程を説明する図である。
【００３３】
まず、図３（Ａ）に示すように、ボルト穴４に対してボルト５を挿入し、このボルト５のねじ先５ａを抜け止め部材８の貫通穴８ａに通す。
【００３４】
次に、図３（Ｂ）に示すように、ボルト５を締めつける。このとき、ねじ部５ｂが挿通された抜け止め部材８は継手２に当接することにより継手２と摩擦接触するので、ボルト５の締付けに供回りすることがない。このため、抜け止め部材８はねじ部５ｂのねじ溝に沿ってねじ部５ｂ上を図示上方向に移動する。しかしながら、抜け止め部材８はボルト５と共に回転しながらねじ部５ｂのねじ山を滑るようにしてねじ部５ｂの上方向に移動してもよい。何れにしてもボルト５を完全に閉めた図３（Ｂ）の状態では、抜け止め部材８はボルト５のねじ先５ａから嵌装深さｈ０の分だけ離れた位置まで移動する。
【００３５】
また、図３（Ｃ）に示すようにボルト５を緩める場合、前記抜け止め部材８はボルト５のねじ先５ａから嵌装深さｈ０の分だけ離れた位置に嵌まったままの状態でボルト５と共に回転してボルト５と共に上方に移動する。ここで、前記可動穴６の深さｈ１はボルト５の嵌装深さｈ０よりも深く（少なくとも抜け止め部材８の厚さ分以上は深く）なるように形成しているので、ボルト５のねじ先５ａが継手２の雌ねじ７から外れるまでは、抜け止め部材８が可動穴６の奥に到達することがない。
【００３６】
そして、雌ねじ７から外れたボルト５は抜け止め部材８によって脱落しないようにすることができ、それだけ作業効率が良くなる。また、上述のように可動穴６の深さｈ１を嵌装深さｈ０よりも深くすることにより、一旦完全に締めつけた後の抜け止め部材８はねじ部５ａと不必要に摩擦することがないので、抜け止め部材８が摩耗することを防止できる。
【００３７】
図４は前記抜け止め部材８の変形例を示す図である。図４（Ａ）に示す抜け止め部材１０は肉厚の円筒状の部材の例を示す図であり、その貫通穴１１の中心を通る断面Ａ１が台形になるように構成されている。この抜け止め部材１０は例えばプラスチック（合成樹脂）やゴムなどの弾性体によって形成することが好ましく、その内径Ｄｈ５は軸径Ｄｂに比べて例えば０．１〜０．２ｍｍだけ大きくなるように貫通穴１１を形成している。
【００３８】
また、本例に示す抜け止め部材１０は貫通穴１１の内周面１１ａが所定の幅Ｗ１を有する面状となり、この幅Ｗ１は例えば０．２〜０．３ｍｍ程度である。したがって、この貫通穴１１内にねじ部５ｂを挿通すると、このねじ部５ｂのねじ山が内周面１１ａに滑るように接するので、その摩擦抵抗によってボルト５を保持することができる。なお、前記幅Ｗ１はねじ部５ｂのネジピッチ以上にすることが望ましい。
【００３９】
図４（Ｂ）に示す抜け止め部材１５は、その貫通穴１６の中心を通る断面Ａ２が台形の組み合わせ形状となっている例を示している。本例のように構成する場合は、所定幅Ｗ２の内周面１６ａを複数形成することができるので、これらの内周面１６ａはより確実にねじ部５ｂに接触して、ボルト５を保持することができる。
【００４０】
図５は前記抜け止め部材８，１０，１５の別の変形例を示す図である。図５（Ａ）に示す抜け止め部材２０は例えば金属からなる板状の材料に貫通穴２１を形成したものである。また、前記貫通穴２１にボルト５のねじ部５ｂを挿通させた状態で、この抜け止め部材２０の貫通穴２１の部分を前記可動穴６の奥に押し込むことができるように、可動穴６の深さｈ１より短い長さｈ２を有する環状の脚部２２が連設された形状（ツボ型）に形成されている。前記貫通穴２１の直径Ｄｈ６は軸径Ｄｂに比べて例えば０．１〜０．２ｍｍだけ大きく形成している。
【００４１】
また、図５（Ｂ）に示す抜け止め部材２５は板状の部材であり、例えば金属からなる板状の材料に貫通穴２６を形成したものである。前記貫通穴２６にボルト５のねじ部５ｂを挿通させた状態で、この抜け止め部材２５の貫通穴２６の部分を前記可動穴６の奥に押し込むことができるように、可動穴６の深さｈ１より短い長さｈ３を有する片状の脚部２７が例えば対角線状に一対連設された形状に形成されている。
【００４２】
前記脚部２７は一点鎖線に示すように平板状に形成された膨出部２７’を折り曲げて形成することが可能であるから、その製造コストを可及的に引き下げることができる。なお、前記脚部２７の数は３本以上あってもよいことはいうまでもない。
【００４３】
本実施例のように抜け止め部材２０，２５を金属によって形成することにより、前記貫通穴２１，２６および脚部２２，２７（または膨出部２７’）を板状体のプレス加工によって容易に形成することができるので、その製造コストを引き下げることができる。しかしながら、前記抜け止め部材２０，２５は合成樹脂などによって形成してあってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のボルト脱落防止機構の構成を示す斜視図である。
【図２】前記ボルト脱落防止機構の構成を示す縦断面図である。
【図３】前記ボルト脱落防止機構の動作を説明する図である。
【図４】抜け止め部材の変形例を示す図である。
【図５】前記抜け止め部材の別の変形例を示す図である。
【図６】従来のボルト穴に対するボルトの脱落防止構造に例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１                            ボルト脱落防止機構
４                            ボルト穴
５                            ボルト
５ａ                          ねじ先
５ｂ                          ねじ部
６                            可動穴
ｈ１                          可動穴の深さ
ｈ０                          嵌装深さ
８，１０，１５，２０，２５    抜け止め部材
８ａ，１１，１６，２１，２６  貫通穴
８ｂ                          突出歯
Ａ１，Ａ２                    断面
２２，２７                    脚部
ｈ２，ｈ３                    脚部の長さ
【図１】
2006329229.tif 000003
【図２】
2006329229.tif 000004
【図３】
2006329229.tif 000005
【図４】
2006329229.tif 000006
【図５】
2006329229.tif 000007
【図６】
2006329229.tif 000008