(57)【要約】【課題】  真空容器に対して気密性を保持することに加えて、別途抜け止め機構を必要とせずに継手のみで耐圧試験も行うことができる管継手を提供する。【解決手段】  真空容器と真空装置に連通した配管との間を接続する管継手であって、一端が真空容器１の接続部１ａに接続され他端が配管３に接続される筒状の継手部材４ａを備え、該継手部材４ａの一端側の内部は前記接続部１ａより径が大きく形成され、その内部と接続部１ａとの間隙に、気密を保持する第１のシール部材５、スリーブ状部材１１、接続部２への圧力を保持する第２のシール部材１２、及び間隙部材６を装着し、継手部材４ａの一端部の外側から締付部材７ａで間隙部材６を締め付けることにより、継手部材４ａの一端部に真空容器の接続部１ａを固定連結する。【選択図】  図１
2009236224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の接続部と真空装置に連通した配管との間を接続する管継手であって、一端が真空容器の接続部に接続され他端が配管に接続される筒状の継手部材を備え、該継手部材の一端側の内部は前記接続部より径が大きく形成され、その内部と前記接続部との間隙に、気密を保持する第１のシール部材、スリーブ状部材、前記接続部への圧力を保持する第２のシール部材、及び間隙部材を装着し、前記継手部材の一端部の外側から締付部材で前記間隙部材を締め付けることにより、前記継手部材の一端部に前記真空容器の接続部を固定連結することを特徴とする管継手。
【請求項２】
前記継手部材の他端側の内部は前記配管より径が大きく形成され、その内部と前記配管との間隙に、気密を保持する第３のシール部材、第２のスリーブ状部材、前記配管への圧力を保持する第４のシール部材、及び第２の間隙部材を装着し、前記継手部材の他端部の外側から第２の締付部材で前記第２の間隙部材を締め付けることにより、前記継手部材の他端部に前記配管を固定連結することを特徴とする請求項１記載の管継手。
【請求項３】
前記第２のシール部材は、剛性が大きい材質で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空計のチャンバ（真空室）のような真空容器に管を接続するための管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空計のチャンバ内を真空ポンプ等の装置（以下、真空装置という）で実質的に真空状態（１０−４Ｐa程度）にする（真空引き）ために、図４（Ａ）に示すように、真空計１に対し真空ポンプ２から延びた配管３が管継手４を介して接続される。管継手４としては、ゲージポート式の真空継手が用いられる。
【０００３】
従来の真空継手は、図４（Ｂ）に示すように、中間部に径の大きいフランジを有する円筒状の継手部材４ａを主体として、その一端側（図で上側）に真空計１の管状接続部１ａを挿入し、他端側（図で下側）には配管３を挿入して、真空計１と配管３を連結するように構成されている。この継手部材４ａの一端側の内部は、真空計１の接続部１ａより径が大きく形成され、その内部と接続部１ａとの間に形成される間隙部には、気密を保持するためのシール部材としてＯリング５を装着し、間隙部の入口側からスリーブ状の間隙部材（スペーサ）６を挿入して、継手部材４ａの一端部の外周に設けたネジ溝４ｂに螺合する一端側フランジ付きナット７でスペーサ６を締め付けることにより、継手部材４ａの一端部から真空計１の接続部１ａが抜けないように固定連結する。このようにして、従来の真空継手は、配管３を真空計１に着脱容易に接続すると共に高真空を保持できるものとなっている。
【０００４】
ところで、上記のような真空計はチャンバ内が真空に近い状態で使用されるので、チャンバが気密性を保持するに充分な耐圧強度を有するか否かを確認することが必要である。そのため、真空計１の耐圧試験を行う際には、真空引きとは逆の方向に圧力（例えば、３００ｋＰa程度）が加えられるが、この圧力が上記のＯリング５で保持できる限度を超えると、それによって真空計１の接続部１ａが継手部材４ａの一端から抜けてしまう事態が生ずる。そこで、従来は、抜け防止のために、図４（Ａ）に示すように真空計１の上方から抑止力を加える部材や抜け止め機構１０を設けていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような耐圧試験時に真空計から継手が外れるのを防止するために、別途外付けの抜け止め機構を備えることは、真空計及び継手部の構造を拡大すると共にコスト増を招くという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するものとして、真空計の真空室のような真空容器に対して気密性を保持することに加えて、別途抜け止め機構を必要とせずに継手のみで耐圧試験も行うことができる管継手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】
【０００７】
本発明は、真空容器の接続部と真空装置に連通した配管との間を接続する管継手であって、一端が真空容器の接続部に接続され他端が配管に接続される筒状の継手部材を備え、該継手部材の一端側の内部は前記接続部より径が大きく形成され、その内部と前記接続部との間隙に、気密を保持する第１のシール部材、スリーブ状部材、前記接続部への圧力を保持する第２のシール部材、及び間隙部材を装着し、前記継手部材の一端部の外側から締付部材で前記間隙部材を締め付けることにより、前記継手部材の一端部に前記真空容器の接続部を固定連結することを特徴とする。
【０００８】
本発明の管継手においては、真空容器に連結する際に、締付部材により第１のシール部材が真空容器の接続部と継手部材の一端側の内壁面とに密着するように押し付けられ、第２のシール部材は、第１のシール部材側のスリーブ状部材と入口側の間隙部材とに挟まれて押圧され、上記間隙部の周面に密着して保持される。このため、前述の耐圧試験時に真空引きとは逆の方向に大きい力が加えられても、第２のシール部材の保持力により真空容器の接続部を継手部材の一端内部に保持することができる。
【０００９】
かくして、本発明によれば、気密を保持する第１のシール部材に加えて、真空引きとは逆の方向に力が加えられた場合でも圧力を保持する第２のシール部材を備えたことにより、真空引き及び耐圧試験のいずれのときにも、管継手から真空容器の接続部が抜けたり外れたりすることなく気密性を確保することができる。また、そのための構成は、第１のシール部材に対しスリーブ状部材を介して第２のシール部材を設け、これに締付部材を当接させて締め付け固定するだけであり、従来のように抜止め用の機構を外側に設けるよりもはるかに簡易で、安価に製造できる。そして、継手のみで真空室内の耐圧試験を行うことができるものである。更に、外側に抜け止め機構を設けず省スペース化を図れるので、試験装置の小型化にも寄与するものとなる。
【００１０】
本発明の実施態様では、前記継手部材の他端側の内部を前記配管より径が大きく形成し、その内部と配管との間隙に、気密を保持する第３のシール部材、第２のスリーブ状部材、前記配管への圧力を保持する第４のシール部材、及び第２の間隙部材を装着し、前記継手部材の他端部の外側から第２の締付部材で第２の間隙部材を締め付けることにより、前記継手部材の他端部に配管を固定連結することを特徴とする。この構成によれば、管継手と配管も着脱容易に接続されると共に高真空を保持できる。
【００１１】
また、第１、第２のシール部材としてはＯリングが用いられる。特に、第２のシール部材として用いられるＯリングは、機械的特性に優れた（硬くて復元力のある）材質のものが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る管継手を真空計と接続した状態を示す断面図である。
【００１３】
本実施形態の管継手は、前述の図４（Ｂ）に示された従来例に対して、径の大きいフランジを備えた円筒状の継手部材４ａを主体とし、その一端側（図で上側）に真空計１の管状接続部１ａを挿入し、他端側（図で下側）には配管３を挿入して、真空計１と配管３を連結するように構成される点、そして継手部材４ａの一端側の内部は真空計１の接続部１ａより径が大きく形成され、その間隙に気密を保持する第１のシール部材としてＯリング５を装着している点では、同じである。
【００１４】
しかしながら、この実施形態では、真空計１の接続部１ａと継手部材４ａの一端側の内壁面との間（間隙部）の入口側から、前記間隙部材としてのスペーサ６とは別のスリーブ状部材１１を挿入してＯリング５に当接させ、このスリーブ状部材１１に前記接続部１ａへの圧力を保持する第２のシール部材としてのＯリング１２を装着し、その入口側から前記スペーサ６を挿入している。そして、継手部材４ａの一端部の外周に設けたネジ溝４ｂと螺合し且つ第１のシール部材としてのＯリング５からスリーブ状部材１１、第２のシール部材としてのＯリング１２及びスペーサ６まで覆うように軸方向に延びた締付部材としての長ナット７ａで、スペーサ６を締め付けることにより、継手部材４ａの一端部に真空計１の接続部１ａを固定連結している。第２のシール部材としてのＯリング１２は、機械的特性に優れた（剛性が大きく復元力のある）材質で作られることが望ましい。
【００１５】
従って、図１の管継手は、配管３を真空計１に着脱容易に接続すると共に高真空を保持できることに加えて、耐圧試験を行う際に真空引きとは逆の方向に大きい力が加えられても、第２のシール部材としてのＯリング１２が、第１のシール部材としてのＯリング５に当接するスリーブ状部材１１とスペーサ６との間に挟まれて押圧され、上記間隙部の周面に密着することにより、真空計１の接続部１ａは継手部材４ａの一端側内部から抜けることなく保持される。
【００１６】
次に、図２は本発明の第２実施形態に係る管継手を示す。これは、上記第１実施形態の構造において、管継手の配管側の端部も真空計側と同様の接続構造に構成したものである。
【００１７】
すなわち、管継手の真空計側では、真空計１の接続部１ａと継手部材４ａの一端側の内壁面との間（間隙部）の入口側から、前記間隙部材としてのスペーサ６ａとは別のスリーブ状部材１１ａを挿入してＯリング５ａに当接させ、このスリーブ状部材１１ａに前記接続部１ａへの圧力を保持する第２のシール部材としてのＯリング１２ａを装着し、その入口側からスペーサ６ａを挿入している。そして、継手部材４ａの一端部の外周に設けたネジ溝４ｂと螺合し且つ第１のシール部材としてのＯリング５ａからスリーブ状部材１１ａ、第２のシール部材としてのＯリング１２ａ及びスペーサ６ａまで覆うように軸方向に延びた締付部材としての長ナット７ａで、スペーサ６ａを締め付けることにより、継手部材４ａの一端部に真空計１の接続部１ａを固定連結する。
【００１８】
加えて、管継手の配管側においても、継手部材４ａの配管挿入側の内部を配管３よりも大きい径に形成し、その内部と配管３との間（間隙）には、気密を保持する第３のシール部材としてＯリング５ｂを装着し、その間隙の入口側から、第２のスリーブ状部材１１ｂを挿入してＯリング５ｂに当接させ、このスリーブ状部材１１ｂに前記配管３への圧力を保持する第４のシール部材としてのＯリング１２ｂを装着し、その入口側から第２の間隙部材としてのスペーサ６ｂを挿入している。そして、継手部材４ａの他端部の外周に設けたネジ溝４ｃと螺合する締付部材としてのナット７ｂでスペーサ６ｂを締め付けることにより、継手部材４ａの他端部から配管３が抜けないように連結する。このようにして、管継手は、配管３を着脱容易に接続すると共に高真空を保持できるものとなっている。
【００１９】
図３（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る管継手を示す。これは、上記第１又は第２の実施形態の構造において、継手部材４ａの一端部と間隙部材６’とを各々の外径を一致させた形状として、両者を図３（Ａ）に示すような締付部材８で締め付けるようにしたものである。この締付部材８は、各々の一端を回動自在に連結した略Ｖ字形断面の一対の半円部材８ａ，８ｂと、各半円部材の外側に突出した他端にねじ込まれる蝶ねじ８ｃとからなり、継手部材４ａの一端部と間隙部材６’との接合部の外側から一対の円部材８ａ，８ｂの内溝部を嵌合させ、蝶ねじ８ｃを回すことで継手部材４ａの一端部と間隙部材６’を締め付け、継手部材４ａの一端部に真空計の接続部１ａを固定連結することができる。なお、図３（Ｂ）において、一方の半円部材８ａ側（図で右側）は、継手部材４ａの一端部と間隙部材６’とを締め付けた状態を示している。
【００２０】
また、図２に示した第２の実施形態の管継手の配管側も、図３（Ｂ）の締付構造としてもよい。
【００２１】
以上のように、図示の実施形態の管継手によれば、気密を保持する第１のシール部材としてのＯリング５に加えて、真空引きとは逆の方向に力が加えられた場合でも圧力を保持する第２のシール部材としてのＯリング１２を備えたことにより、真空引き及び耐圧試験のいずれのときにも、管継手から真空計１の接続部１ａが抜けたり外れたりすることなく気密性を確保することができる。また、第１のＯリング５に対しスリーブ部材１１を挟んで第２のＯリング１２を装着し、これにスペーサ６を当接させてナット等の締付部材で締め付け固定するだけであり、従来の抜止め機構を外側に設けるよりもはるかに簡易で安価に製造できる。
【００２２】
以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、継手部材は図示の形状に限らず、その一端部から挿入される真空容器の接続部との間にシール部材や間隙部材を装填できる間隙を有するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る管継手を示す断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る管継手を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は第３の実施形態に係る管継手の間隙部材を締め付ける締付部材を示す平面図、（Ｂ）は第３の実施形態に係る管継手を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は従来の管継手を用いて真空計に配管を接続した状態を示す図、（Ｂ）は従来例の管継手を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・真空計、２・・・真空ポンプ、３・・・配管、４・・・管継手、５・・・Ｏリング（第１のシール部材）、６・・・スペーサ（間隙部材）、６’・・・間隙部材、７・・・ナット（締付部材）、１０・・・抜け止め機構、１１・・・スリーブ部材、１２・・・Ｏリング（第２のシール部材）。
【図１】
2009236224.tif 000003
【図２】
2009236224.tif 000004
【図３】
2009236224.tif 000005
【図４】
2009236224.tif 000006