(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、コンパクトなポート構造及びそのポート構造を備える流体機器を提供すること。【解決手段】ポート部４に樹脂製チューブ１１１を接続するためのポート構造１１において、ポート部４に、チューブ１１１が挿入されるチューブ挿入穴４ｃと、チューブ挿入穴４ｃの開口部に設けられた雌ねじ部４ａと、雌ねじ部４ａの奥側端部に接続して設けられ、雌ねじ部４ａ側から奥側へ向かって縮径するテーパを備えるテーパ付き孔部４ｂを設け、ナット１２を雌ねじ部４ａにねじ込んでフェルール１３をテーパ付き孔部４ｂに押し付けた場合に、テーパ付き孔部４ｂの反発力がフェルール１３のテーパ面１３ｅに作用して、フェルール１３が内向きに弾性変形してチューブに食い込むと共に、テーパ付き孔部４ｂに押し付けられてシールを行うようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入又は流出するポート部に樹脂製チューブを接続するためのポート構造において、
前記ポート部は、前記チューブが挿入されるチューブ挿入穴と、前記チューブ挿入穴の開口部に設けられた雌ねじ部と、前記雌ねじ部の奥側端部に接続して設けられ、前記雌ねじ部側から奥側へ向かって縮径するテーパを備えるテーパ付き孔部とを有し、
前記チューブが挿通される挿通孔と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが形成されたナットと、
弾性変形可能な材料を環形状に成形したものであって、後端部から先端部へ向かって縮径するテーパ面が外周面に形成されたフェルールと、を備え、
前記ナットを前記雌ねじ部にねじ込んで前記フェルールを前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けた場合に、前記フェルールが、前記テーパ付き孔部の内壁に生じる反発力を前記テーパ面に受けて内向きに弾性変形すると共に、前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けられてシールを行う
ことを特徴とするポート構造。
【請求項２】
請求項１に記載するポート構造において、
前記フェルールは、前記ナットが当接する面が、前記ナットの材質より摩擦係数の小さい樹脂で形成されている
ことを特徴とするポート構造。
【請求項３】
請求項１に記載するポート構造において、
前記ポート部は、前記雌ねじ部と前記テーパ付き孔部との間に段差面を有し、
前記ナットは、前記段差面に当接して前記ナットの締め込み量を規制する締込量規制部が先端面に設けられている
ことを特徴とするポート構造。
【請求項４】
請求項１に記載するポート構造において、
前記ポート部は、前記雌ねじ部と前記テーパ付き孔部との間に段差面を有し、
前記フェルールは、後端部外周面に前記段差面に当接する鍔部が一体に設けられている
ことを特徴とするポート構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載するポート構造において、
前記ナットの先端部に、前記挿通孔側へ突出する突出部を設けている
ことを特徴とするポート構造。
【請求項６】
請求項５に記載するポート構造において、
前記雌ねじ部は、前記テーパ付き孔部側へ向かって縮径するテーパを備える
ことを特徴とするポート構造。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載するポート構造において、
前記フェルールは、前記ナットに当接する受圧部材と、前記テーパ付き孔部に押し付けられてシールを行うシール部材とを一体に設けたものであり、
前記受圧部材が前記ナットの材質より摩擦係数の小さい樹脂を材質とし、前記シール部材がゴムを材質としている
ことを特徴とするポート構造。
【請求項８】
流体が流れる流路上に配設される流体機器において、
樹脂製チューブを接続され、エア又は不活性ガスが流入又は流出するものであって、前記チューブが挿入されるチューブ挿入穴と、前記チューブ挿入穴の開口部に設けられた雌ねじ部と、前記チューブ挿入穴と前記雌ねじ部との間に設けられ、前記雌ねじ部側から前記チューブ挿入穴側へ向かって縮径するテーパを備えるテーパ付き孔部とを有するポート部と、
前記チューブが挿通される挿通孔と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが形成されたナットと、
弾性変形可能な材料を環形状に成形したものであって、後端部から先端部へ向かって縮径するテーパ面が外周面に形成されたフェルールと、からなるポート構造を備え、
前記ポート構造は、前記ナットを前記雌ねじ部にねじ込んで前記フェルールを前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けた場合に、前記フェルールが、前記テーパ付き孔部の内壁に生じる反発力を前記テーパ面に受けて内向きに弾性変形すると共に、前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けられてシールを行うものである
ことを特徴とする流体機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が流入又は流出する樹脂製ポート部に樹脂製チューブを接続するためのポート構造及びそのポート構造を備える流体機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体製造装置は、バルブの駆動制御やガス置換など使用されるエアを搬送するための配管を備える。配管には、種々の流体機器（バルブ類、ポンプ類、圧力センサや流量センサなどのセンサ類、マスフローコントローラやレギュレータなどの流体制御機器類、シリンダ類、継手類）などが配置され、エアの流量や圧力を制御したり、流路方向を変換したりしている。
【０００３】
例えば、図１７に示すバルブ１０１は、弁部１０２に駆動部１０３が連結されて外観が構成されている。駆動部１０３は、チューブ１１１が操作ポート部１０４に継手１１２を介して接続され、そのチューブ１２１が排気ポート部１０５に継手１２２を介して接続されている。操作ポート部１０４と排気ポート部１０５にチューブ１１１，１２１を接続するポート構造は、同様であるので、以下操作ポート部１０４にチューブ１１１を接続するポート構造についてのみ説明する。
【０００４】
図１８に示すように、継手１１２は、継手本体１１４の一端開口部にねじ本体１１３が装着され、継手本体１１４の他端開口部にテーパリング１１５を介してコレットリング１１６が摺動可能に装着されている。継手１１２は、ねじ本体１１３に形成された雄ねじ１１７を操作ポート部１０４の内周面に形成されたテーパ雌ねじ１０４ａに締め込むことにより、操作ポート部１０４に取り付けられている。コレットリング１１６は、先端部が周方向に分割されて、複数の爪部１１８が弾性変形可能に設けられている。コレットリング１１６を継手本体１１４内に押し込むと、テーパリング１１５の内周面に形成されたテーパに従って、爪部１１８が外側へ開き、コレットリング１１６の内径寸法が大きくなるので、その状態で、チューブ１１１をコレットリング１１６から継手本体１１４内へ挿入する。チューブ１１１に内圧がかかり、チューブ１１１が抜ける方向へ移動すると、爪部１１８が、テーパリング１１５のテーパに従って内向きに弾性変形し、チューブ１１１の外周面に食い込む。これにより、チューブ１１１は、継手１１２に抜け不能に装着される（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また例えば、図１９に記載されるポート構造のように、シール部材２０３を装着したインスタント継手２０２を操作ポート部２０１に挿入し、固定部材２０４を用いてインスタント継手２０２を操作ポート部２０１に対して固定するものがある。このようなポート構造によれば、固定部材２０４を脱着すれば、インスタント継手２０２を操作ポート部２０１に簡単に接続し、配管を行うことができる（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３３８６４０６号公報
【特許文献２】特開２００６−５２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１８に示す従来のポート構造は、継手１１２を施工する場合、雄ねじ１１７又はテーパ雌ねじ１０４ａにシールテープを巻いてから、雄ねじ１１７を雌ねじ１０４ａにねじ込んで、流体漏れを防がなければならず、継手接続作業に時間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、チューブをポート部に接続するチューブ接続作業を短時間で行うことができるポート構造及びそのポート構造を備える流体機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るポート構造は、流体が流入又は流出するポート部に樹脂製チューブを接続するためのポート構造において、前記ポート部は、前記チューブが挿入されるチューブ挿入穴と、前記チューブ挿入穴の開口部に設けられた雌ねじ部と、前記雌ねじ部の奥側端部に接続して設けられ、前記雌ねじ部側から奥側へ向かって縮径するテーパを備えるテーパ付き孔部とを有し、前記チューブが挿通される挿通孔と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが形成されたナットと、弾性変形可能な材料を環形状に成形したものであって、後端部から先端部へ向かって縮径するテーパ面が外周面に形成されたフェルールと、を備え、前記ナットを前記雌ねじ部にねじ込んで前記フェルールを前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けた場合に、前記フェルールが、前記テーパ付き孔部の内壁に生じる反発力を前記テーパ面に受けて内向きに弾性変形すると共に、前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けられてシールを行う。
【００１０】
上記構成の発明は、前記フェルールは、前記ナットが当接する面が、前記ナットの材質より摩擦係数の小さい樹脂で形成されていることが好ましい。
【００１１】
上記構成の発明は、前記ポート部は、前記雌ねじ部と前記テーパ付き孔部との間に段差面を有し、前記ナットは、前記段差面に当接して前記ナットの締め込み量を規制する締込量規制部が先端面に設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記構成の発明は、前記ポート部は、前記雌ねじ部と前記テーパ付き孔部との間に段差面を有し、前記フェルールは、後端部外周面に前記段差面に当接する鍔部が一体に設けられていることが好ましい。
【００１３】
上記構成の発明は、前記ナットの先端部に、前記挿通孔側へ突出する突出部を設けていることが好ましい。
【００１４】
上記構成の発明は、前記雌ねじ部は、前記テーパ付き孔部側へ向かって縮径するテーパを備えることが好ましい。
【００１５】
上記構成の発明は、前記フェルールは、前記ナットに当接する受圧部材と、前記テーパ付き孔部に押し付けられてシールを行うシール部材とを一体に設けたものであり、前記受圧部材が前記ナットの材質より摩擦係数の小さい樹脂を材質とし、前記シール部材がゴムを材質としていることが好ましい。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る流体機器は、流体が流れる流路上に配設される流体機器において、樹脂製チューブを接続され、流体が流入又は流出するものであって、前記チューブが挿入されるチューブ挿入穴と、前記チューブ挿入穴の開口部に設けられた雌ねじ部と、前記チューブ挿入穴と前記雌ねじ部との間に設けられ、前記雌ねじ部側から前記チューブ挿入穴側へ向かって縮径するテーパを備えるテーパ付き孔部とを有するポート部と、前記チューブが挿通される挿通孔と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじが形成されたナットと、弾性変形可能な材料を環形状に成形したものであって、後端部から先端部へ向かって縮径するテーパ面が外周面に形成されたフェルールと、からなるポート構造を備え、前記ポート構造は、前記ナットを前記雌ねじ部にねじ込んで前記フェルールを前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けた場合に、前記フェルールが、前記テーパ付き孔部の内壁に生じる反発力を前記テーパ面に受けて内向きに弾性変形すると共に、前記テーパ付き孔部の内壁に押し付けられてシールを行うものである。
尚、流体機器には、バルブ類、ポンプ類、センサ類  流体制御機器類、継手類、シリンダ類が含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
上記態様の発明は、ポート部のテーパ付き孔部にフェルールを装着して、ナットを雌ねじ部に軽く締め込んだ状態で、チューブをナットの挿通孔からフェルールを介してチューブ挿入穴に挿入する。その後、ナットを雌ねじ部に締め込むと、フェルールがテーパ付き孔部の内壁に押し付けられる。フェルールは、テーパ付き孔部の内壁からの反発力をテーパ面に受けて内向きに弾性変形し、チューブを保持する。また、フェルールは、テーパ付き孔部の内壁に押し付けられ、シールを行う。このように、上記態様の発明は、フェルールをポート部の内部に配設してナットの雄ねじをポート部の雌ねじ部に締め込むだけで、チューブのポート部への接続と同時にチューブ接続部分のシールを行うことができるので、ナットをポート部に締め込む前にポート部の雌ねじ部やナットの雄ねじにシールテープを巻き付ける作業を省いて、チューブをポート部に接続するチューブ接続作業を短時間で行うことができる。
【００１８】
上記構成の発明は、フェルールのナットに当接する面が、ナットの材質より摩擦係数が小さい樹脂で形成されているため、ナットでフェルールを押圧しながらナットを回転させやすい。
【００１９】
上記構成の発明は、ポート部の段差面に締込量規制部が当接すると、ナットの回転トルクが上昇してナットを回転させる操作感が変わるので、ナットの締め込み作業が完了したことを作業者が把握しやすい。
【００２０】
上記構成の発明は、ナットを雌ねじ部に締め込んでフェルールをテーパ付き孔部に押し込んでいくと、フェルールの鍔部がポート部の段差面とナットとの間に挟み込まれる。この場合、フェルールが、鍔部を段差面に当接させて移動を規制されるため、ナットの回転トルクが上昇してナットを回転させる操作感が変わるので、ナットの締め込み作業が完了したことを作業者が把握しやすい。
【００２１】
上記構成の発明は、ナットからフェルールを介してチューブ挿入穴に挿入したチューブが、ナットの先端部に挿通穴側へ突出するように設けられた突出部を押し付けられ、保持される。よって、上記構成の発明は、チューブの抜け止めをフェルールとナットの２重で行うことができる。
特に、雌ねじ部にテーパを設けた場合には、ナットを雌ねじ部に締め込んでいくと、ナットの先端部が雌ねじ部のテーパによって押圧され、突出部をチューブに強く押し付けるので、より一層チューブが抜けにくくなる。
【００２２】
上記構成の発明は、フェルールが、ナットから推力を受ける部分を、ナットの材質より摩擦係数の小さい樹脂からなる受圧部材で構成し、テーパ付き孔部に押し付けられてシールする部分をゴム製のシール部材で構成されているので、樹脂のみを材質とするフェルールよりシール性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図２】図１に示すポート構造の分解図である。
【図３】フェルールの外観斜視図である。
【図４】図１に示すポート構造のチューブ接続前の状態を示す。
【図５】図１に示すポート構造を備えるバルブ（流体機器）の正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図７】図６に示すポート構造のチューブ接続前の状態を示す。
【図８】本発明の第３実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図９】図８に示すポート構造のチューブ接続前の状態を示す。
【図１０】本発明の第４実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図１１】図１０に示すポート構造のチューブ接続前の状態を示す。
【図１２】本発明の第５実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係り、ポート構造の断面図である。
【図１４】図１３に示すポート構造のチューブ接続前の状態を示す。
【図１５】本発明の流体機器の変形例を示す図である。
【図１６】ナットの外観斜視図である。
【図１７】従来のバルブの正面図である。
【図１８】従来のポート構造の断面図である。
【図１９】従来のインスタント式ポート構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
＜ポート構造を適用したバルブについて＞
図５は、本実施形態のポート構造１１を適用したバルブ１の正面図である。
バルブ１（流体機器の一例）は、弁部２に駆動部３が組み付けられて、外観が構成されている。バルブ１は、耐腐食性のために、バネなど機能的に金属又はゴムであることを必要とする部品を除き、部品の材質がフッ素樹等の耐腐食性の高い樹脂などにされている。駆動部３には、第１操作ポート部４（ポート部の一例）と第２操作ポート部５（ポート部の一例）に本発明の特徴であるポート構造１１が適用され、樹脂製チューブ１１１，１２１が接続されている。バルブ１は、第１操作ポート部４に操作エアが供給されると弁開し、第２操作ポート部５に操作エアが供給されると、弁閉する。
【００２６】
＜ポート構造＞
第１及び第２操作ポート部４，５のポート構造１１は同様なので、以下では、第１操作ポート部４のポート構造１１を中心に説明する。図１は、ポート構造１１の断面図である。
ポート構造１１は、第１操作ポート部４に装着されたフェルール１３とナット１２を用いて、チューブ１１１を第１操作ポート部４に接続するものである。
【００２７】
図２は、図１に示すポート構造１１の分解図である。
第１操作ポート部４は、チューブ１１１が挿入されるチューブ挿入穴４ｃが形成され、チューブ挿入穴４ｃの開口部に雌ねじ部４ａが形成されている。雌ねじ部４ａの奥側には、テーパ付き孔部４ｂがチューブ挿入穴４ｃと同軸上に形成され、フェルール１３を装着されるようになっている。テーパ付き孔部４ｂは、第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａ側から奥側へ向かって縮径するように、内壁にテーパを設けられ、フェルール１３に内向きの力を加えられるようになっている。テーパ付き孔部４ｂと雌ねじ部４ａとの間には、ナット１２の挿入方向に対して垂直な平面が形成され、その平面により段差面４ｄが構成されている。
【００２８】
ナット１２は、中心部にチューブ１１１を挿通するための挿通孔１２ａが形成され、外周面に第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａに螺合する雄ねじ１２ｂが形成されている。ナット１２の先端面１２ｃには、締込量規制部１２ｄが環状に設けられ、締込量規制部１２ｄを段差面４ｄに突き当てることによりナット１２の締め込み量を管理できるようになっている。
【００２９】
図３は、フェルール１３の外観斜視図である。
フェルール１３は、テーパ付き孔部４ｂに押し付けられてシール力を発揮するために、第１操作ポート部４の内壁やナット１２を構成する材質より軟らかい材質（フッ素樹脂やゴム等）で形成されている。本実施形態では、フェルール１３は、シール力に加えてナット１２との滑りを良くするために、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を材質とする。フェルール１３は、図２及び図３に示すように、チューブ１１１を挿通するための挿通孔１３ｂが軸線に沿って形成されている。フェルール１３の外周面には、テーパ付き孔部４ｂの傾斜に対応して、フェルール１３の後端部から先端部へ向かって縮径するテーパ面１３ｅが設けられ、テーパ付き孔部４ｂからテーパ面１３ｅに作用する力によってフェルール１３の先端部に内向きの力を作用させるようになっている。このテーパ面１３ｅにより、フェルール１３は、先端部に向かって肉薄にされ、先端部が変形しやすくなっている。
【００３０】
フェルール１３は、テーパ付き孔部４ｂの内壁に押し付けられてシールを行えるようになっている。フェルール１３は、チューブ１１１が挿通される挿通孔１３ｂの後端部内周面に、受圧端面１３ｃ側へ向かって拡径するテーパ面を形成され、チューブ１１１を挿通孔１３ｂへ案内するためのガイド部１３ｄが設けられている。
【００３１】
＜チューブ脱着方法＞
図４は、図１に示すポート構造１１のチューブ接続前の状態を示す。
フェルール１３とナット１２は、バルブ出荷時に、第１操作ポート部４と第２操作ポート部５に装着されている。すなわち、例えば、フェルール１３をナット１２の締込量規制部１２ｄに嵌め合わせ、ナット１２を第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａにねじ込むことにより、フェルール１３とナット１２を第１操作ポート部４に装着する。この場合、フェルール１３が締込量規制部１２ｄに引っ掛かって脱落しないため、組立が容易である。尚、ナット１２は、フェルール１３を押圧しない程度に軽くねじ込まれる。
【００３２】
バルブ１が搬送先で配管に組み付けられると、第１及び第２操作ポート部４，５にチューブ１１１，１２１が接続される。この場合、例えば、チューブ１１１は、ナット１２の挿通孔１２ａからフェルール１３の挿通孔１３ｂを介して第１操作ポート部４のチューブ挿入穴４ｃに挿入される。その後、ナット１２の雄ねじ１２ｂを第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａに締め込んでいく。ねじ送りの推力により、ナット１２の先端面１２ｃがフェルール１３の受圧端面１３ｃを押圧する。フェルール１３は、テーパ面１３ｅをテーパ付き孔部４ｂの内壁に摺接させながら、テーパ付き孔部４ｂに押し込まれていく。これにより、フェルール１３は、先端部内径が小さくなり、先端部をチューブ１１１に食い込ませる。フェルール１３がテーパ付き孔部４ｂとナット１２との間で軸方向への移動を制限されているため、チューブ１１１は、第１操作ポート部４から抜く方向への力を加えられても、フェルール１３の先端部に引っ掛かって第１操作ポート部４から抜けない。
【００３３】
ナット１２は、締込量規制部１２ｄが段差面４ｄに突き当たると、回転トルクが急激に上昇する。よって、ユーザは、ナット１２を回転させる操作感の変化により、ナット１２を締め込む適正量を容易に把握できる。
しかも、ナット１２は、締込量規制部１２ｄが段差面４ｄに突き当たると、テーパ付き孔部４ｂ側へそれ以上移動できなくなり、雌ねじ部４ａに締め込まれなくなる。そのため、ポート構造１１は、ナット１２を雌ねじ部４ａに常に適正量締め込むことができ、
ナット１２の回し過ぎによるねじ部の破壊等の不具合を防止できる。
【００３４】
上記のようにして、テーパ付き孔部４ｂの内壁とナット１２の先端面１２ｃとの間で押し潰されたフェルール１３は、テーパ付き孔部４ｂの内壁に押し付けられてシールを行い、第１操作ポート部４からエア漏れを生じにくくする。
【００３５】
例えば、バルブのメンテナンスや交換のために、チューブ１１１を第１操作ポート部４から取り外す場合には、ナット１２を緩める。すると、フェルール１３は、ナット１２とテーパ付き孔部４ｂとの間で押圧されなくなって、自身の弾性力とチューブ１１１の弾性力によってテーパ付き孔部４ｂを外向きに押圧する。この場合、フェルール１３は、雌ねじ部４ａ側へ拡径するテーパ付き孔部４ｂの内壁からの反発力をテーパ面１３ｅに受け、雌ねじ部４ａ側へ押し出されるように移動する。それに伴い、フェルール１３に作用していた内向きの力が緩和される。これにより、フェルール１３の先端部は、チューブ１１１への食い込みを解消する。この状態で、チューブ１１１を第１操作ポート部４から抜く方向へ引っ張ると、チューブ１１１が、フェルール１３とナット１２と第１操作ポート部４から抜ける。
【００３６】
尚、フェルール１３が劣化した場合には、ナット１２を取り外し、既存のフェルール１３を新しいフェルール１３に交換してナット１２を出荷時と同様に第１操作ポート部４に装着すれば、上述したチューブ装着方法と同様にして、チューブ１１１を第１操作ポート部４に再装着できる。
【００３７】
＜効果＞
従って、上記実施形態のポート構造１１及びバルブ１は、第１操作ポート部４のテーパ付き孔部４ｂにフェルール１３を装着して、ナット１２を雌ねじ部４ａに軽く締め込んだ状態で、チューブ１１１をナット１２の挿通孔１２ａからフェルール１３を介してチューブ挿入穴４ｃに挿入する。その後、ナット１２を雌ねじ部４ａに締め込むと、フェルール１３がテーパ付き孔部４ｂの内壁に押し付けられる。フェルール１３は、テーパ付き孔部４ｂからの反発力をテーパ面１３ｅに受けて内向きに弾性変形し、チューブ１１１を保持する。また、フェルール１３は、テーパ付き孔部４ｂの内壁に押し付けられ、シールを行う。このように、本実施形態のポート構造１１及びバルブ１によれば、フェルール１３をポート部４のテーパ付き孔部４ｂに配設してナット１２を第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａに締め込むだけで、チューブ１１１の第１操作ポート部４への接続と同時にチューブ接続部分のシールを行うことができるので、ナット１２を第１操作ポート部４に締め込む前に第１操作ポート部４の雌ねじ部４ａやナット１２の雄ねじにシールテープを巻き付ける作業を省いて、チューブ１１１を第１操作ポート部４に接続するチューブ接続作業を短時間で行うことができる。
【００３８】
また、従来のバルブ１０１及びポート構造は、図１７に示すように、チューブ１１１を操作ポート部１０４に接続するための継手１１２の部品点数が多く、コスト高であった。また、図１８に示すポート構造は、シール部材２０３により操作ポート部２０１とインスタント継手２０２の間をシールし、固定部材２０４によりインスタント継手２０２を操作ポート部２０１に対して固定しており、シールとインスタント継手２０２の固定に別部材を使用するため部品点数が多かった。これに対して、本実施形態のポート構造１１及びバルブ１は、フェルール１３に、チューブ１１１の抜け止めを行う役割と、シールを行う役割とを持たせているので、部品点数が少なくて済む。
【００３９】
また、従来のバルブ１０１及びポート構造は、図１６のＷ２に示すように、継手１１２が雄ねじ１１７の一部を除いて操作ポート部１０４の外側に突出するため、構造が大きくなってしまっていた。近年、半導体製造装置のコンパクト化が進み、半導体製造装置に組み付けられる機器の間に形成される隙間が小さくなっている。そのため、例えば、操作ポート部１０４と排気ポート部１０５の真下に配置されたメインポート１０２ａに配管を接続する場合に、操作ポート部１０４と排気ポート部１０５に接続する継手１１２，１２２が邪魔であった。これに対して、本実施形態のポート構造１１及びバルブ１は、フェルール１３を第１操作ポート部４の内部に配設してナット１２を雌ねじ部４ａに締め込むことにより、チューブ１１１を第１操作ポート部４に接続するので、図５のＷ１に示すように、ナット１２の頭部が第１操作ポート部４から僅かに突出するのみである。第２操作ポート部５についても同様である。そのため、例えば、第１及び第２操作ポート部４，５の真下にあるメインポート２ａに配管を行うときに、ナット１２が邪魔にならない。
【００４０】
よって、本実施形態のポート構造１１及びバルブ１によれば、ポート構造１１を構成する部品の数を少なくして、ポート構造１１を安くコンパクトにできる。
【００４１】
上記実施形態のポート構造１１は、フェルール１３のナット１２に当接する受圧端面１３ｃが、ナット１２の材質より摩擦係数が低い樹脂（例えばＰＴＦＥ）で形成されているため、ナット１２でフェルール１３を押圧しながらナット１２を回転させやすい。
【００４２】
上記実施形態のポート構造１１は、第１操作ポート部４の段差面４ｄに締込量規制部１２ｄが当接すると、ナット１２の回転トルクが上昇してナット１２を回転させる操作感が変わるので、ナット１２の締め込み作業が完了したことを作業者が把握しやすい。
【００４３】
上記実施形態のポート構造１１は、フェルール１３とナット１２の二部品でチューブ１１１を第１操作ポート部４に接続できるので、部品にかかるコストが安く、コストダウンできる。
【００４４】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、ポート構造２１の断面図である。図７は、図６に示すポート構造２１のチューブ接続前の状態を示す。
本実施形態のポート構造２１は、ナット２２の先端面１２ｃに爪２２ａ（突出部の一例）を設けた点を除き、第１実施形態のポート構造１１と構成が同じである。ナット２２は、挿通孔１２ａの先端側開口部に沿って爪２２ａが環状に設けられている。爪２２ａは、フェルール１３に押圧されて内向きに撓みやすいように、肉薄に設けられると共に、挿通孔１２ａ側へ屈曲して突出するように設けられている。
【００４５】
例えば、バルブ出荷時には、図７に示すように、第１操作ポート部４にフェルール１３とナット２２が装着される。このとき、ナット２２は、フェルール１３をテーパ付き孔部４ｂに押し込まないように、第１操作ポート部４に軽くねじ込まれている。
【００４６】
そして、例えば、第１操作ポート部４にチューブ１１１を装着する場合には、チューブ１１１をナット２２の挿通孔１２ａからフェルール１３の挿通孔１３ｂを介して第１操作ポート部４のチューブ挿入穴４ｃへ挿入し、ナット２２を締め込む。ナット２２を締め込んで爪２２ａをフェルール１３のガイド部１３ｄへ押し付けると、図６に示すように、爪２２ａがガイド部１３ｄに発生する反発力を受けて内向きに弾性変形し、チューブ１１１に食い込む。更に、ナット２２を締め込むと、ナット２２の先端面１２ｃがフェルール１３の受圧端面１３ｃに当接して、フェルール１３をテーパ付き孔部４ｂ内へ押し込む。すると、第１実施形態と同様にフェルール１３が弾性変形し、チューブ１１１の抜け止めとシールを行う。
【００４７】
よって、本実施形態のポート構造２１では、ナット２２の爪２２ａによるチューブ１１１の抜け止めと、フェルール１３によるチューブ１１１の抜け止めとが２重で行われる。この結果、ポート構造２１は、第１実施形態より確実に、チューブ１１１が第１操作ポート部４から抜けないようにすることができる。
【００４８】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、ポート構造３１の断面図である。図９は、図８に示すポート構造３１のチューブ接続前の状態を示す。
本実施形態のポート構造３１は、フェルール３３の鍔部３３ａを第１操作ポート部４の段差面４ｄとナット３２の先端面１２ｃとの間で挟持して、ナット３２の締め込み量を管理する点が、第１実施形態と相違している。
【００４９】
ナット３２の先端面１２ｃは、締込量規制部１２ｄを備えず、平らに設けられている。
一方、フェルール３３は、後端部外周面に鍔部３３ａが環状に設けられている。
これらの点を除き、ナット３２とフェルール３３は、第１実施形態のナット１２とフェルール１３と構成が同じである。
【００５０】
図９に示すように、バルブ出荷時には、鍔部３３ａは、ナット３２の先端面１２ｃに当接するだけで、段差面４ｄに接触していない。
図１０に示すように、チューブ１１１をナット３２からフェルール３３を介して第１操作ポート部４に挿入し、ナット３２を締め込んでいくと、フェルール３３がナット３２に押圧されてテーパ付き孔部４ｂに押し込まれる。これに伴い、フェルール３３は、先端部を内向きに変形させてチューブ１１１に食い込ませ、チューブ１１１の抜け止めを行う。
鍔部３３ａが段差面４ｄに当接すると、フェルール３３がそれ以上移動できなくなる。このように、ナット３２をポート部４に適正量締め込むと、ナット３２の回転トルクが上昇してナット３２を回転させる操作感が変わるので、ナット３２の締め込み作業が完了したことを作業者が把握しやすい。また、鍔部３３ａが段差面４ｄに当接し、フェルール３３は動かなくなると、ナット３２の回転トルクが急激に上昇する。よって、ユーザは、ナット３２を回転させる操作感の変化によって、ねじを破壊しないようにナット３２を第１操作ポート部４に適正に締め込むことができる。
【００５１】
このような本実施形態のポート構造３１は、フェルール３３に鍔部３３ａを一体に設けるだけで、ねじ部を破壊しないように常に適正に雌ねじ部４ａにナット３２を締め込むことができるので、ナット３２の締め込み量の管理を容易に実現できる。
【００５２】
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態について説明する。図１０は、ポート構造４１の断面図である。図１１は、図１０に示すポート構造４１のチューブ接続前の状態を示す。
本実施形態のポート構造４１は、ゴム製のシール部材４５によりシール力を高めている点が、第３実施形態と相違している。
【００５３】
フェルール４３は、ゴム製のシール部材４５と樹脂製の受圧部材４４とを一体に設けたものである。受圧部材４４は、摩擦係数の低いフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ）を材質とする。受圧部材４４には、第１実施形態のフェルール１３と同様に、受圧端面１３ｃとガイド部１３ｄとが設けられている。そして、フェルール４３には、第１実施形態の挿通孔１３ｂとテーパ面１３ｅと同様に、挿通孔４３ａとテーパ面４３ｂが設けられている。
【００５４】
このようなポート構造４１は、出荷時に、図１１に示すように、フェルール４３がシール部材４５をテーパ付き孔部４ｂに当接させるように第１操作ポート部４内にセットされ、ナット３２が雌ねじ部４ａに軽く締め込まれている。
チューブ１１１を第１操作ポート部４に接続する場合には、図１０に示すように、ナット３２を雌ねじ部４ａに締め込み、フェルール４３をテーパ付き孔部４ｂに押し込んでフェルール４３のシール部材４５をチューブ１１１に押し付けて密着させる。
【００５５】
この場合、受圧部材４４の材質がナット３２の材質より摩擦係数の低いフッ素樹脂などであるため、ナット３２と受圧部材４４との間で生じる摩擦抵抗が小さく、ナット３２を回転させやすい。
シール部材４５をテーパ付き孔部４ｂに強く押し付けるようにナット３２を雌ねじ部４ａに締め込むと、ゴム製のシール部材４５が弾性変形してシールを行う。シール部材４５は、受圧部材４４より弾性係数が大きいため、第１，第３実施形態で説明したフッ素樹脂のみからなるフェルール１３，３３を用いる場合より、シール力が高くなる。
また、シール部材４５が、受圧部材４４の材質より摩擦係数の高いゴムを材質としているため、シール部材４５をチューブ１１１に押し付けて密着させた場合に、チューブ１１１がフェルール４３から抜けにくい。しかもこの場合、チューブ１１１を損傷させずに抜け止めを行うので、チューブ１１１の再利用率が向上する。
【００５６】
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態について説明する。図１２は、ポート構造５１の断面図である。
本実施形態のポート構造５１は、第１実施形態のフェルール１３と第３実施形態のナット３２を組み合わせたものである。フェルール１３は、受圧端面１３ｃをナット１２の先端面１２ｃに押圧されることによりテーパ付き孔部４ｂに押し込まれて、先端部を内向きに変形させてチューブ１１１に食い込ませ、チューブ１１１の抜け止めを行う。そして、フェルール１３は、ナット１２によりテーパ面１３ｅをテーパ付き孔部４ｂの内壁に強く押し付けられてシールを行う。
このようなポート構造５１は、フェルール１３とナット３２の形状が単純で、フェルール１３とナット３２が安価であるため、安価に構成できる。
【００５７】
（第６実施形態）
続いて、本発明の第６実施形態について説明する。図１３は、ポート構造６１の断面図である。図１４は、図１３に示すポート構造６１のチューブ接続前の状態を示す。
本実施形態のポート構造６１は、テーパ雌ねじ部６４ａを利用してチューブ１１１の抜け止めを行う点が第１実施形態と相違している。
【００５８】
第１操作ポート部６４は、開口部内周にテーパ雌ねじ部６４ａが形成されている。テーパ雌ねじ部６４ａは、第１操作ポート部４の開口部へ向かって拡径するようにテーパが設けられている。
ナット６２は、挿通孔１２ａの先端側開口部内周面に、抜け止め凸部６２ａ（突出部の一例）が突設されている。
【００５９】
このようなポート構造６１は、出荷時には、図１３に示すように、フェルール１３をテーパ付き孔部４ｂに軽く嵌め込んだ状態で、ナット６２がテーパ雌ねじ部６４ａに軽く締め込まれている。
チューブ１１１を接続する場合には、チューブ１１１をナット６２からフェルール１３を介してチューブ挿入穴４ｃに挿入し、ナット６２を締め込む。ナット６２を締め込んでいくと、フェルール１３が変形してチューブ１１１に食い込む。また、ナット６２は、テーパ雌ねじ部６４ａに締め込まれるのに従って、テーパ雌ねじ部６４ａの内径が小さくなるため、テーパ雌ねじ部６４ａから先端部外周に内向きの力を受ける。これにより、ナット６２は、抜け止め凸部６２ａをチューブ１１１に強く押し付けて食い込ませる。
【００６０】
よって、本実施形態のポート構造６１は、フェルール１３とナット６２によりチューブ１１１の抜け止めを２重に行い、チューブ１１１が第１操作ポート部６４から抜けることをより確実に防止できる。
また、本実施形態のポート構造６１は、テーパ雌ねじ部６４ａによって抜け止め凸部６２ａをチューブ１１１に強く押し付けるので、第１実施形態のようにテーパを備えない雌ねじ部４を適用する場合よりも、チューブ１１１を抜けにくくすることができる。
【００６１】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、流体機器の一例として挙げたバルブ１にポート構造１１を設けたが、図１５に示すように、流体機器の一例であるシリンダ７１の第１及び第２操作ポート部７２，７３にポート構造１１を適用しても良い。また、センサ類、ポンプ類、流体制御機器類、継手類に設けられたポート部に、上記実施形態のポート構造１１，２１，３１，４１，５１，６１を適用しても良い。
例えば、上記第２実施形態では、爪部２２ａを環状に設けたが、図１６に示すナット２２Ａに示すように、爪２２ａの先端部に切り込み溝を１又は２以上形成し、爪２２ａが径方向に弾性変形するようにしても良い。この場合、ナット２２をポート部４に締め込んでフェルール１３を押し潰したときに、爪２２ａが内側に倒れてチューブ１１１に食い込み易く、チューブ１１１の抜け止めを簡単に行うことができる。
例えば、上記第６実施形態では、テーパ雌ねじ部６４ａの内壁にテーパを設けたが、ナット６２の雄ねじ６２ｂの部分にテーパを設けるようにしても良い。また、雌ねじ部と雄ねじの両方にテーパを設けても良い。
例えば、上記第６実施形態のテーパ雌ねじ部６４ａの内周面に１又は２以上の切り込みを入れて、テーパ雌ねじ部６４ａを径方向に弾性変形可能とし、テーパ雌ねじ部６４ａの先端部内径寸法を小さくしやすくしても良い。
例えば、上記実施形態では、操作エアの配管接続部分にポート構造１１，２１，３１，４１，５１，６１を適用したが、不活性ガスなどの他の気体や水などの液体の配管接続部分に上記ポート構造１１，２１，３１，４１，５１，６１を適用しても良い。
例えば、上記実施形態では、ポート部４，６４，７２，５，７３とナット１２，２２，３２，６２の材質を樹脂としたが、金属などとしても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１  バルブ（流体機器の一例）
４，６４，７２  第１操作ポート部（ポート部の一例）
４ａ  雌ねじ部
４ｂ  テーパ付き孔部
４ｃ  チューブ挿入穴
４ｄ  段差面
５，７３  第２操作ポート部（ポート部の一例）
１１，２１，３１，４１，５１，６１  ポート構造
１２，２２，３２，６２  ナット
１３，３３，４３  フェルール
１２ａ  挿通孔
１２ｂ  雄ねじ
１２ｄ  締込量規制部
１３ｅ  テーパ面
２２ａ  爪（突出部の一例）
３３ａ  鍔部
４３ｂ  テーパ面
４４  受圧部材
４５  シール部材
６２ａ  抜け止め凸部（突出部の一例）
６４ａ  テーパ雌ねじ部（雌ねじ部の一例）
７１  シリンダ（流体機器の一例）
１１１，１２１  チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011169410.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011169410.tif 000015
【図１４】
2011169410.tif 000016
【図１５】
2011169410.tif 000017
【図１６】
2011169410.tif 000018
【図１７】
2011169410.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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