特表 2023-546542 半導体製造工程のガス類供給設備に適用されるカプラー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-02

(54)【発明の名称】半導体製造工程のガス類供給設備に適用されるカプラー

(51)【国際特許分類】

   F16L 37/23 20060101AFI20231026BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

F16L37/23

H01L21/31 F

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023548166

(86)(22)【出願日】2021-10-16

(85)【翻訳文提出日】2023-04-13

(86)【国際出願番号】 KR2021014424

(87)【国際公開番号】W WO2022080980

(87)【国際公開日】2022-04-21

(31)【優先権主張番号】10-2020-0134430

(32)【優先日】2020-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523139700

【氏名又は名称】ピーアンドシー テック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パク、ヨン キル

【テーマコード（参考）】

3J106

5F045

【Ｆターム（参考）】

3J106AB01

3J106BA01

3J106BB01

3J106BC04

3J106BD01

3J106BE26

3J106BE27

3J106ED32

3J106EE14

3J106EF15

5F045BB20

5F045EE02

(57)【要約】

本発明は半導体工程のガス供給ラインのシリンダーバルブに備えられたニップルを作動流体供給ラインと連結するカプラーに関するものであり、前記カプラーは、前記作動流体供給ラインと連結される第１流入口、及び前記第１流入口と連通する第１中空を有するハウジングと、前記ニップルの連結部の周囲に形成されたリング形の噛合溝と噛み合う少なくとも一つのボールと、前記第１中空内に設けられ、前記ニップルの連結部が挿入される第２中空を規定する管部を備え、前記管部には前記少なくとも一つのボールがそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路が形成されたリテーナと、前記第１中空を規定する前記ハウジングの内周面と前記管部の外周面との間に配置され、第１位置と第２位置との間で移動可能なスイッチング部材と、前記スイッチング部材を前記第１位置に復帰させる弾性部材とを含み、前記少なくとも一つのボールは、前記スイッチング部材の位置に応じて前記ボール設置路に沿って移動し、前記噛合溝と噛み合うかまたは前記噛合溝から離脱することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体工程のガス供給ラインのシリンダーバルブに備えられたニップルを作動流体供給ラインと連結するカプラーであって、
前記カプラーは、
前記作動流体供給ラインと連結される第１流入口、及び前記第１流入口と連通する第１中空を有するハウジングと、
前記ニップルの連結部の周囲に形成されたリング形の噛合溝と噛み合う少なくとも一つのボールと、
前記第１中空内に設けられ、前記ニップルの連結部が挿入される第２中空を規定する管部を備え、前記管部には前記少なくとも一つのボールがそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路が形成されたリテーナと、
前記第１中空を規定する前記ハウジングの内周面と前記管部の外周面との間に配置され、第１位置と第２位置との間で移動可能なスイッチング部材と、
前記スイッチング部材を前記第１位置に復帰させる弾性部材と、を含み、
前記少なくとも一つのボールは、前記スイッチング部材の位置に応じて前記ボール設置路に沿って移動し、前記噛合溝と噛み合うかまたは前記噛合溝から離脱することができる、カプラー。

【請求項2】

前記ハウジングは、前記スイッチング部材の移動のための制御流体を供給する制御流体供給ラインと連結される第２流入口をさらに含み、
前記スイッチング部材は、前記制御流体によって前記第１位置から前記第２位置に移動しながら前記弾性部材を変形させ、前記第２位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにする、請求項１に記載のカプラー。

【請求項3】

前記スイッチング部材は、前記第２流入口を通しての前記制御流体の供給が遮断されると、前記弾性部材の復元力によって前記第１位置に復帰し、前記第１位置にあるとき、前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように、間隔を提供する、請求項２に記載のカプラー。

【請求項4】

前記ハウジングは、
前記スイッチング部材の移動のための制御流体を供給する制御流体供給ラインと連結される第２流入口をさらに含み、
前記スイッチング部材は、前記第２流入口を通して前記制御流体が供給されない状態では、前記第１位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにし、前記第２流入口を通して前記制御流体が流入すると、前記第２位置に移動することで、前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように、間隔を提供する、請求項１に記載のカプラー。

【請求項5】

前記ハウジングは、
前記第１流入口を通して流入した流体の一部を第２中空内に案内する第１流路と、前記第１流路から分岐され、前記流入した流体の他の一部を前記スイッチング部材に案内する第２流路と、をさらに含む、請求項１に記載のカプラー。

【請求項6】

前記スイッチング部材と連結され、一端が前記ハウジングの外側に露出される操作ロッドをさらに含む、請求項１に記載のカプラー。

【請求項7】

前記スイッチング部材は、前記第１位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにし、前記第２位置で前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように、間隔を提供する、請求項６に記載のカプラー。

【請求項8】

前記スイッチング部材は、前記ボールと接する内側面が、第１内径を有する小径部と、前記第１内径より大きい第２内径を有する大経部と、前記小径部と前記大経部とを連結する傾斜部とを含んでなり、
前記スイッチング部材が前記第１位置と前記第２位置との間で移動しているうちに前記ボールは前記傾斜部と接する、請求項１に記載のカプラー。

【請求項9】

前記ボール設置路は、前記管部の内周面に位置する内側開口部が前記ボールの直径より小さく、前記管部の外周面に位置する外側開口部は前記内側開口部より大きい、請求項１に記載のカプラー。

【請求項10】

半導体工程のガス供給ラインのシリンダーバルブを作動流体供給ラインと連結する流路連結機構において、
前記流路連結機構は、
前記シリンダーバルブと連結されるニップルと、
前記作動流体供給ラインと連結され、前記ニップルと分離可能に結合されるカプラーと、を含み、
前記カプラーは、
前記作動流体供給ラインと連結される第１流入口、及び前記第１流入口と連通する第１中空を有するハウジングを含み、
前記ニップルは、
前記第１中空内に挿入され、周囲に沿ってリング形の噛合溝が形成された連結部を含み、
前記カプラーは、
前記リング形の噛合溝と噛み合う少なくとも一つのボールと、
前記第１中空内に設けられ、前記ニップルの連結部が挿入される第２中空を規定する管部を備え、前記管部には前記少なくとも一つのボールがそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路が形成されたリテーナと、
前記第１中空を規定する前記ハウジングの内周面と前記管部の外周面との間に配置され、第１位置と第２位置との間で移動可能なスイッチング部材と、
前記スイッチング部材を前記第１位置に復帰させる弾性部材と、をさらに含み、
前記少なくとも一つのボールは、前記スイッチング部材の位置に応じて前記設置路に沿って移動し、前記噛合溝と噛み合うかまたは前記噛合溝から離脱することができる、カプラー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体製造工程のガス類供給設備に適用されるカプラーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体工程に使用されるガスを供給するための装置は、高圧のガスを収容したガスシリンダーと、前記ガスシリンダーからの工程設備へのガス供給を断続するシリンダーバルブを含んでなる。

【0003】

前記シリンダーバルブは空圧によって作動するアクチュエーターを備え、前記アクチュエーターの動作によって前記ガスシリンダーからのガスの吐出が断続される。従来では、前記アクチュエーターを動作させるための作動流体としての高圧空気（およそ５ｂａｒ）が空気ホースを通して供給される。

【0004】

前記空気ホースを前記シリンダーバルブに連結する作業をマニュアルにしたがって正確に実施することができないか、または前記ガスシリンダーの交替などの理由で空気ホースの着脱が繰り返すのに伴って空気ホースの末端が摩耗または変形されることにより、前記空気ホースが分離される事故が発生し得る。この場合、ガス供給が中断されて半導体製造工程全体がシャットダウンされるなどの莫大な損失が発生し得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする第１課題は、ガスシリンダーから半導体工程に供給されるガスを断続するシリンダーバルブを作動流体によって制御するように、前記シリンダーバルブに備えられたニップルを前記作動流体供給ラインと連結するカプラーを提供することである。

【0006】

本発明が解決しようとする第２課題は、前記ガスシリンダーの交替の際、前記作動流体供給ラインを分離する必要がないカプラーを提供することである。

【0007】

本発明が解決しようとする第３課題は、前記ニップルと前記カプラーとを確実にロックすることができる構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、半導体工程のガス供給ラインのシリンダーバルブに備えられたニップルを作動流体供給ラインと連結するカプラーに関するのである。

【0009】

前記カプラーは、前記カプラーは、前記作動流体供給ラインと連結される第１流入口、及び前記第１流入口と連通する第１中空を有するハウジングと、前記ニップルの連結部の周囲に形成されたリング形の噛合溝と噛み合う少なくとも一つのボールと、前記第１中空内に設けられ、前記ニップルの連結部が挿入される第２中空を規定する管部を備え、前記管部には前記少なくとも一つのボールがそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路が形成されたリテーナと、前記第１中空を規定する前記ハウジングの内周面と前記管部の外周面との間に配置され、第１位置と第２位置との間で移動可能なスイッチング部材と、前記スイッチング部材を前記第１位置に復帰させる弾性部材とを含む。

【0010】

前記少なくとも一つのボールは、前記スイッチング部材の位置に応じて前記ボール設置路に沿って移動し、前記噛合溝と噛み合うかまたは前記噛合溝から離脱することができる。

【0011】

前記ハウジングは、前記スイッチング部材の移動のための制御流体を供給する制御流体供給ラインと連結される第２流入口をさらに含むことができる。前記スイッチング部材は、前記制御流体によって前記第１位置から前記第２位置に移動しながら前記弾性部材を変形させ、前記第２位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにすることができる。

【0012】

前記スイッチング部材は、前記第２流入口を通しての前記制御流体の供給が遮断されると、前記弾性部材の復元力によって前記第１位置に復帰し、前記第１位置にあるとき、前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように間隔を提供することができる。

【0013】

前記ハウジングは、前記スイッチング部材の移動のための制御流体を供給する制御流体供給ラインと連結される第２流入口をさらに含むことができる。前記スイッチング部材は、前記第２流入口を通して前記制御流体が供給されない状態では、前記第１位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにし、前記第２流入口を通して前記制御流体が流入すると、前記第２位置に移動することで、前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように間隔を提供することができる。

【0014】

前記ハウジングは、前記第１流入口を通して流入した流体の一部を第２中空内に案内する第１流路と、前記第１流路から分岐され、前記流入した流体の他の一部を前記スイッチング部材に案内する第２流路とをさらに含むことができる。

【0015】

前記スイッチング部材と連結され、一端が前記ハウジングの外側に露出される操作ロッドをさらに含むことができる。

【0016】

前記スイッチング部材は、前記第１位置で前記ボールを内側方向に押して前記噛合溝と噛み合うようにし、前記第２位置で前記ボールが前記ボール設置路に沿って外側方向に移動して前記噛合溝から離脱できるように、間隔を提供することができる。

【0017】

前記スイッチング部材は、前記ボールと接する内側面が第１内径を有する小径部と、前記第１内径より大きい第２内径を有する大経部と、前記小径部と前記大経部とを連結する傾斜部とを含んでなることができる。前記スイッチング部材が前記第１位置と前記第２位置との間で移動しているうちに前記ボールは前記傾斜部と接することができる。

【0018】

前記ボール設置路は、前記管部の内周面に位置する内側開口部が前記ボールの直径より小さく、前記管部の外周面に位置する外側開口部は前記内側開口部より大きくてもよい。

【0019】

本発明の他の側面によれば、半導体工程のガス供給ラインのシリンダーバルブを作動流体供給ラインと連結する流路連結機構において、前記流路連結機構は、前記シリンダーバルブと連結されるニップルと、前記作動流体供給ラインと連結され、前記ニップルと分離可能に結合されるカプラーとを含み、前記カプラーは、前記作動流体供給ラインと連結される第１流入口、及び前記第１流入口と連通する第１中空を有するハウジングを含み、前記ニップルは、前記第１中空内に挿入され、周囲に沿ってリング形の噛合溝が形成された連結部を含み、前記カプラーは、前記リング形の噛合溝と噛み合う少なくとも一つのボールと、前記第１中空内に設けられ、前記ニップルの連結部が挿入される第２中空を規定する管部を備え、前記管部には前記少なくとも一つのボールがそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路が形成されたリテーナと、前記第１中空を規定する前記ハウジングの内周面と前記管部の外周面との間に配置され、第１位置と第２位置との間で移動可能なスイッチング部材と、前記スイッチング部材を前記第１位置に復帰させる弾性部材とをさらに含み、前記少なくとも一つのボールは、前記スイッチング部材の位置に応じて前記設置路に沿って移動し、前記噛合溝と噛み合うかまたは前記噛合溝から離脱することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明は、カプラーと作動流体供給ラインとの連結状態を維持した状態で、ガスシリンダー側に連結されたニップルをカプラーと連結するかまたは連結解除することで、前記ガスシリンダーを取り替えることができる。よって、前記ガスシリンダーの交替が繰り返されても、前記作動流体供給ラインの連結部が摩耗または変形されるおそれがないだけでなく、従来、人力によって前記作動流体供給ラインの分離及び再連結を実施していた方式で発生したヒューマンエラー及び半導体工程のシャットダウンによる損失を防止することができる効果がある。

【0021】

また、半導体製造工程に必要なガス類供給設備の連結を作動流体の供給によって自動で実行するので、無人自動化工程が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施例による半導体工程のガス供給設備を模式的に示す図である。

【図2】本発明の第１実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。

【図3】図２に示すカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロックされた状態を示す図である。

【図4】本発明の第２実施例によるカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロックされた状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロック解除された状態を示す図である。

【図5】本発明の第３実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。

【図6】図５に示すカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロックされた状態を示す図である。

【図7】本発明の第４実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。

【図8】図７に示すカプラーの縦断面で、（ａ）は操作ロッドがロック位置にある状態であってカプラーがロックされた状態を示す図であり、（ｂ）は操作ロッドがロック解除位置にある状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の利点及び特徴、かつそれらを達成する方法は、添付図面に基づいて詳細に後述する実施例を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明以下で開示する実施例に限定されるものではなく、相異なる多様な形態に具現できる。ただ、本実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は特許請求の範囲の範疇によって定義されるだけである。明細書全般にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

【0024】

図１は本発明の一実施例による半導体工程のガス供給設備を模式的に示す図である。図２は本発明の第１実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。図３は図２に示すカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロックされた状態を示す図である。

【0025】

図１を参照すると、本発明の一実施例によるガス供給設備は半導体工程に必要なガスを供給するものであり、ガスを収容したガスシリンダー１と、ガスシリンダー１からガスが排出されることを断続する油圧作動式シリンダーバルブ２と、流体（以下、「作動流体」という）を供給してシリンダーバルブ２の作動を制御するバルブ制御装置３とを含むことができる。以下で、前記作動流体は空気であり、シリンダーバルブ２は空圧によって開閉されるバルブ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｖａｌｖｅ）を例として挙げるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0026】

バルブ制御装置３は、圧縮空気を吐き出す流体供給器４と、流体供給器４から吐き出された空気をそれぞれ案内する作動流体供給ライン５及び制御流体供給ライン６と、作動流体供給ライン５をシリンダーバルブ２と連結する流路連結機構７と、流体供給器４を制御するコントローラー９とを含むことができる。

【0027】

コントローラー９の制御によって、流体供給器４は、作動流体供給ライン５及び制御流体供給ライン６に空気を同時にまたは選択的に吐き出すことができる。作動流体供給ライン５から供給された空気が流路連結機構７を通してシリンダーバルブ２に供給されると、空圧によってシリンダーバルブ２が開放されることで、ガスシリンダー１内のガスがガス供給ライン８に吐き出されて半導体工程の各種の設備に供給される。

【0028】

流路連結機構７は、シリンダーバルブ２に連結されるニップル１０と、作動流体供給ライン５と連結され、ニップル１０と分離可能に結合されるカプラー２０とを含む。

【0029】

カプラー２０は作動流体供給ライン５と連結できる。カプラー２０がニップル１０に結合された状態で作動流体供給ライン５によって供給された空気はニップル１０を通してシリンダーバルブ２に供給されてシリンダーバルブ２を開放させる。

【0030】

シリンダーバルブ２に作動流体（例えば、空気）が供給されているうちには、ニップル１０からカプラー２０が分離されてはいけない。実施例によるカプラー２０は、制御流体供給ライン６を通して流入する制御流体（例えば、空気）を用いてニップル１０との連結状態をロック（ｌｏｃｋ）するかまたはロック解除（ｕｎｌｏｃｋ）する。

【0031】

図２及び図３を参照すると、カプラー２０は、ハウジング２１と、少なくとも一つのボール２２と、リテーナ２３と、スイッチング部材２４と、弾性部材２５とを含む。

【0032】

ハウジング２１は、作動流体供給ライン５と連結される第１流入口２６と、第１流入口２６と連通する第１中空ｈ１とを有することができる。第１流入口２６及び第２流入口２７は流体供給ライン５、６と直接連結されることもできるが、好ましくは、それぞれ第１流入ポート３１及び第２流入ポート３２を介して連結される。

【0033】

ニップル１０はシリンダーバルブ２に供給される流体を案内する流路１１を有する中空体であり、一端にはカプラー２０と連結される連結部１２が形成され、他端にはシリンダーバルブ２と連結される連結ポート１３が形成される。連結部１２の外周面には円周方向に延びるリング形の噛合溝１２１が形成できる。連結部１２には、連結部１２とリテーナ２３の管部２３ａとの間を気密するＯリング１４が備えられることができる。

【0034】

ハウジング２１の第１中空ｈ１内にはリテーナ２３が設けられることができる。リテーナ２３は、ニップル１０の連結部１２が挿入される第２中空ｈ２を規定する管部２３ａを備えることができる。管部２３ａには、少なくとも一つのボール２２がそれぞれ挿入される少なくとも一つのボール設置路２３１が形成できる。円周方向に沿って複数のボール設置路２３１が形成できる。好ましくは、複数のボール設置路２３１が円周方向に沿って一定の角度に配置されることで、後述するスイッチング部材２４の動作によって複数のボール２２が同時にボール設置路２３１と噛み合うことができる。

【0035】

スイッチング部材２４は、第１中空ｈ１を規定するハウジング２１の内周面２１ａと管部２３ａの外周面２３２との間（以下、設置空間という）に配置できる。スイッチング部材２４は第１位置（図３の（ａ）に示す位置）と第２位置（図３の（ｂ）に示す位置）との間で移動可能である。以下、「第１位置」は弾性部材２５が変形される前の原形であるときのスイッチング部材２４の位置であり、「第２位置」はスイッチング部材２４が弾性部材２５を変形（または、圧縮）させているときの位置であると定義する。

【0036】

弾性部材２５は、スイッチング部材２４を第２位置（図３の（ｂ）参照）から第１位置（図３の（ａ）参照）に復帰させる。第２流入口２７を通してかかった空圧によってスイッチング部材２４が第１位置から第２位置に移動することにより、弾性部材２５が変形または変位する。よって、第２流入口２７を通しての空気供給が中断されて空圧が除去されると、弾性部材２５の復元力によってスイッチング部材２４が第２位置から第１位置に復帰する。ここで、弾性部材２５は圧縮スプリングであり得る。

【0037】

リテーナ２３は、管部２３ａの一端から半径方向外側に拡張して第１中空ｈ１の一面を閉めるキャップ部２３ｂをさらに含むことができる。キャップ部２３ｂの底面には、弾性部材２５またはスプリングの一端が挿入される第１固定溝２３３が形成できる。スイッチング部材２４の一面には、弾性部材２５の他端が挿入される第２固定溝２４１が形成できる。

【0038】

ハウジング２１には、前記設置空間をハウジング２１の外部と連通させる少なくとも一つの通気孔２１ｈが形成できる。スイッチング部材２４の移動に応じて空間が拡張または縮小する過程で、通気孔２１ｈを通して空気がハウジング２１の内外に流入または排出できる。

【0039】

ボール２２はボール設置路２３１に沿って移動可能に備えられる。ボール２２は少なくとも一部がボール設置路２３１内に位置し、スイッチング部材２４の位置に応じて移動しながら噛合溝１２１と噛み合うかまたは噛合溝１２１から離脱することができる状態になる。

【0040】

ボール設置路２３１は、管部２３ａの内周面に位置する内側開口部２３１ａから管部２３ａの外周面に位置する外側開口部２３１ｂまで延びる中空である。ボール２２は少なくとも一部が外側開口部２３１ｂを通してボール設置路２３１に挿入できる。内側開口部２３１ａは外側開口部２３１ｂより小さく、好ましくはボール２２の直径より小さいことにより、ボール２２が内側開口部２３１ａを通過して第２中空ｈ２に抜けることが防止される。一方、外側開口部２３１ｂは、ボール設置路２３１内にボール２２挿入できるように、ボール２２の直径より大きくなることができる。

【0041】

ボール２２は、スイッチング部材２４によってボール設置路２３１に沿って内側に押された状態で、少なくとも一部が内側開口部２３１ａを通して第２中空ｈ２内に露出され、このように露出された部分がニップル１０の噛合溝１２１と噛み合うことにより、ニップル１０とカプラー２０とのロックがなされる。

【0042】

すなわち、ニップル１０の連結部１２を第２中空ｈ２内の定位置に位置させた状態で、コントローラー９の制御によって制御流体供給ライン６に制御流体（空気）が供給されて第２流入口２７に流入すると、流入した空気が流路２１５に沿って設置空間内に案内されてスイッチング部材２４を第２位置に移動させることで、ニップル１０とカプラー２０とがロックされる。この状態ではニップル１０とカプラー２０とが確実に連結されるので、作動流体供給ライン５を通して供給された空気がシリンダーバルブ２に正確に伝達されるだけでなく、ニップル１０とカプラー２０との分離による安全事故やシャットダウンの事故を予防することができる。

【0043】

一方、スイッチング部材２４は、前記第１位置にあるときはボール２２が噛合溝１２１から離脱可能な位置に至ることができるように間隔（以下、「逃避間隔」と言う）を提供する。すなわち、スイッチング部材２４からボール２２にかかっていた外力が除去された状態で、逃避間隔ｄは、ボール２２が噛合溝１２１から完全に離脱することができるように、ボール設置路２３１の外側方向にもっと移動することができる空間を提供する。

【0044】

スイッチング部材２４は、ボール２２と接する内側面に第１内径を有する小径部２４６と、前記第１内径より大きい第２内径を有する大経部２４７と、小径部２４６と大経部２４７とを連結する傾斜部２４８とを含むことができる。傾斜部２４８は、一端部２４８ａが他端部２４８ｂよりも半径方向外側に位置して狭い他端部２４８ｂから広い一端部２４８ａに拡張する円錐形曲面を有することができる。スイッチング部材２４が前記第１位置と前記第２位置との間で移動しているうちにボール２２は傾斜部２４８を通ることができる。

【0045】

より詳細には、本実施例によれば、スイッチング部材２４が第１位置（図３の（ａ）参照）にあるとき、大経部２４７はボール２２に対応する位置にあり、逃避間隔ｄは大経部２４７と管部２３ａとの間に提供される。

【0046】

スイッチング部材２４が第２位置（図３の（ｂ）参照）に移動する過程で、傾斜部２４８によってボール２２がボール設置路２３１の内側開口部２３１ａ側に押されて移動し、最終的には大経部２４７と接するようになる。

【0047】

図４は本発明の第２実施例によるカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロックされた状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロック解除された状態を示す図である。

【0048】

図４を参照すると、本発明の第２実施例によるカプラー２０ａは、前述した第１実施例とは反対に、スイッチング部材２４’が第１位置（図４の（ａ）参照）にあるときにロックされ、第２位置（図４の（ｂ）参照）にあるときにロック解除される。大経部２４７及び小径部２４６が第１実施例とは反対になっており、よって、傾斜部２４８’も反対になっている。

【0049】

具体的には、スイッチング部材２４’は、第２流入口２７を通して制御流体が供給されない状態では、第１位置でボール２２を内側方向に押して噛合溝１２１と噛み合うようにし、第２流入口２７を通して前記制御流体が流入すると、第２位置に移動することで、ボール２２が前記ボール設置路２３１に沿って外側方向に移動して噛合溝１２１から離脱できるように間隔を提供する。

【0050】

図５は本発明の第３実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。図６は図５に示すカプラーの縦断面で、（ａ）は空気が注入される前の状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図であり、（ｂ）は空気が注入されてカプラーがロックされた状態を示す図である。

【0051】

図５及び図６を参照すると、本発明の第３実施例によるカプラー２０ｂは、前述した実施例における第２流入口２７が省略され、その代わりに第１流入口２６を通して流入した流体がシリンダーバルブ２を作動させるだけでなくスイッチング部材２４もロックさせるようにする。すなわち、作動流体供給ライン５を通しての流体の供給のみでシリンダーバルブ２の開放及び流路連結機構７のロックが同時になされる。

【0052】

具体的には、本実施例によれば、ハウジング２１’は、第１流入口２６を通して流入した流体の一部を第２中空ｈ２内に案内する第１流路２１７と、第１流路２１７から分岐され、前記流入した流体の他の一部をスイッチング部材２４に案内する第２流路２１８とを含むことができる。第２流路２１８を通して供給された流体によってスイッチング部材２４が移動する。

【0053】

図７は本発明の第４実施例によるカプラーを示す図で、（ａ）はカプラーの正面図であり、（ｂ）はカプラーの平面図である。図８は図７に示すカプラーの縦断面を示す図で、（ａ）は操作ロッドがロック位置にある状態であってカプラーがロックされた状態を示す図であり、（ｂ）は操作ロッドがロック解除位置にある状態であってカプラーがロック解除された状態を示す図である。

【0054】

図７及び図８を参照すると、本発明の第４実施例によるカプラー２０ｃは、操作ロッド３９を押すかまたは引く動作によってスイッチング部材２４’が移動する。操作ロッド３９は人力または別途の装置による機械力によって押されるかまたは引かれることができる。

【0055】

操作ロッド３９はスイッチング部材２４’と連結され、一端がハウジング２１’’の外側に露出できる。操作ロッド３９はスイッチング部材２４’と一体に形成されることもできるが、ハウジング２１’’との組立容易性のために、スイッチング部材２４’とは別個の部材からなり、スイッチング部材２４’と結合されることも可能である。ハウジング２１’’には操作ロッド３９が通過する通孔２１９が形成できる。

【0056】

スイッチング部材２４’は、第１位置（図８の（ａ）参照）でボール２２を内側方向に押して噛合溝１２１と噛み合うようにし、第２位置（図８の（ｂ）参照）では、ボール２２がボール設置路２３１に沿って外側方向に移動して噛合溝１２１から離脱することができるように、間隔を提供することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】