CN112112993B - 闸阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供闸阀,通过将阀板高精度且可靠地固定于阀杆,防止闸阀动作时的颗粒的产生。使具有楔形状的平板部(36)及卡合突部(37)的间隔构件(30)夹设在阀板(3)的安装孔(13)的孔端壁面(13d)与阀杆(4)的安装部(14)的杆顶端面(15)之间,在间隔构件与孔端壁面之间形成向前方开口的楔形状的空隙(G2),通过阀板固定螺钉(20)的紧固力,产生使阀板在缩窄空隙(G2)的方向上变形的力矩(M),使间隔构件的卡合突部压入形成在杆顶端面的倾斜面部(15b)与安装孔的孔后壁面(13b)之间的楔形状的间隙中,由此,使阀板的安装孔的孔前壁面(13a)与阀杆的安装部的杆前壁面(14a)压接。
Description
技术领域
本发明涉及闸阀。
背景技术
在半导体处理装置中,为了对通向真空腔室的开口进行开闭而使用闸阀。该闸阀构成为,将安装在阀杆的顶端的阀板收容于阀箱内,将该阀箱安装于真空腔室,利用上述阀板对形成于该阀箱的侧壁的上述开口进行开闭。此时,上述开口的封闭通过将安装于上述阀板的密封构件按压于上述开口的周围的阀座来进行。
例如,专利文献1的闸阀为了改善其维护性,通过使上述阀箱的上部壁能够装拆,并且将上述阀板相对于阀杆的上端用螺钉在轴线方向上固定,能够通过来自上述阀箱的外部的操作将上述阀板从阀杆卸下。而且,在该闸阀中,上述阀板以能绕轴旋转的方式安装于阀杆,在该阀板按压于阀座时,通过该阀板沿着上述阀座而旋转,能够将该阀板的密封面(密封构件)相对于阀座均匀地按压。
另外,近年来,随着半导体的小型化和高性能化,半导体的线宽的微细化逐渐发展,因此,强烈要求减少半导体的处理工序时产生的颗粒以尽可能使其接近于零。
可是,上述专利文献1所公开的闸阀在该阀动作时,由于在上述阀杆与阀板之间、上述阀板与阀座之间产生摩擦,因此具有因该摩擦而容易产生颗粒这样的问题点。因此,为了不产生这样的颗粒,将上述阀板相对于上述阀杆高精度且可靠地固定是必不可少的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-291221号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的技术课题在于,通过将阀板高精度且可靠地固定于阀杆,防止闸阀动作时的颗粒的产生。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,本发明是一种闸阀,该闸阀构成为将安装于沿上下方向延伸的阀杆的顶端的阀板收容于阀箱内,并利用所述阀板对形成于该阀箱的侧壁的闸开口进行开闭,其特征在于,所述阀板具有:阀前表面,安装有与所述闸开口周围的阀座接触或分离的密封构件;阀背面,位于与该阀前表面的相反侧;阀上表面及阀下表面;安装孔,开设在该阀下表面,供所述阀杆的顶端的安装部插入;以及螺钉插通孔,贯穿设置在所述阀上表面与该安装孔之间,供阀板固定螺钉插通,利用该阀板固定螺钉将所述阀板相对于所述阀杆安装,所述安装孔具有位于所述阀前表面侧的孔前壁面、位于所述阀背面侧的孔后壁面、以及作为该安装孔的深度方向的端面的孔端壁面,所述螺钉插通孔在该孔端壁面开口,所述阀杆的安装部具有与所述安装孔的孔前壁面相向的杆前壁面、与所述安装孔的孔后壁面相向的杆后壁面、以及位于该安装部的顶端的杆顶端面,在该杆顶端面开设有使插通于所述阀板的螺钉插通孔的所述阀板固定螺钉螺合并拧紧的螺纹孔,在所述安装孔的孔端壁面与所述安装部的杆顶端面之间设置有间隔构件,在将所述阀杆的安装部相对于所述阀板的安装孔插入到所述杆顶端面与所述间隔构件的下表面抵接的终端,且所述阀板固定螺钉未与所述螺纹孔螺合的状态下,在该安装孔的孔端壁面与所述间隔构件的上表面之间,形成有向所述安装部的杆前壁面侧开口,并且在比所述螺纹孔的中心轴靠杆后壁面侧的位置封闭的水平方向的空隙,由此,通过使所述阀板固定螺钉与所述螺纹孔螺合并拧紧,该阀板的孔前壁面被压接于该阀杆的杆前壁面。
在上述本发明中,优选的是,所述空隙形成为从杆前壁面侧朝向杆后壁面侧而上下方向的开口宽度逐渐变小的楔形状。
此外,在上述本发明的具体例中,所述间隔构件具有与所述孔端壁面抵接的所述上表面、与所述杆顶端面抵接的所述下表面、以及贯穿设置于这些上表面与下表面之间并使所述阀板固定螺钉插通的贯穿孔,在所述间隔构件的上表面与所述安装孔的孔端壁面之间形成有所述空隙,该空隙向所述安装部的杆前壁面侧开口,并且在比所述贯穿孔靠杆后壁面侧的位置通过所述间隔构件的上表面与所述安装孔的孔端壁面的抵接而封闭。
此时,优选的是,所述间隔构件的上表面以及下表面由平坦面形成,该间隔构件具有由这些上表面以及下表面形成的平板部、所述杆前壁面侧的前端缘、以及所述杆后壁面侧的后端缘,该平板部形成为所述上表面与下表面之间的厚度从所述前端缘朝向所述后端缘侧而逐渐变大的楔形状,由此,所述空隙形成为从所述前端缘朝向所述后端缘侧而逐渐变小的楔形状。
而且,更优选的是,所述间隔构件在其后端进一步具有朝向下方突出设置的卡合突部,该卡合突部由从所述后端缘朝向下方立设的第一面和从所述下表面的后缘朝向下方立设的第二面形成为前后方向的宽度朝向下方的顶端而逐渐变窄的楔形状,所述安装部的杆顶端面由从其前缘侧向后缘侧与所述中心轴成直角地延伸的平坦面部、和以从该平坦面部的后缘朝向安装部的基端部侧而该安装部的前后方向的宽度逐渐扩大的方式倾斜的倾斜面部形成,通过使所述阀板固定螺钉与所述螺纹孔螺合并拧紧,在所述阀板相对于所述阀杆的安装部固定地安装的状态下,所述间隔构件的卡合突部被压入所述安装孔的孔后壁面与所述杆顶端面的倾斜面部之间,由此,该卡合突部的第一面被压接于该孔后壁面,并且该卡合突部的第二面被压接于该倾斜面部。在此,进一步优选的是,在所述间隔构件中,所述卡合突部的第一面与所述平板部的上表面成锐角,并且与该平板部的下表面成直角。
此外,在本发明的上述具体例中,更优选的是,所述阀板固定螺钉具有与所述螺纹孔螺合的螺钉本体部、和与该螺钉本体部的基端一体地连结的操作用的螺钉头部,所述螺钉本体部具有在外周形成有螺纹牙的外螺纹部、和在比该外螺纹部靠所述基端侧的位置邻接地设置的圆柱状的轴部,所述螺纹孔具有在内周面形成有使所述外螺纹部螺合的螺纹牙的内螺纹部、和在比该内螺纹部靠所述杆顶端面侧的位置邻接地设置的截面圆形的圆筒部,在所述间隔构件的贯穿孔的内周面形成有能够与所述阀板固定螺钉的外螺纹部螺合的螺纹牙,在所述中心轴方向上,所述阀板固定螺钉的外螺纹部的长度形成为比所述螺纹孔的圆筒部的长度短。
发明效果
根据本发明,在将阀杆的安装部相对于阀板的安装孔插入到杆顶端面抵接的终端,且阀板固定螺钉的螺钉本体部未与所述杆顶端面的螺纹孔螺合的状态下,在由该安装孔的孔端壁面与阀杆的杆顶端面夹着的部分,形成有向所述安装部的杆前壁面侧开口,并且在比所述螺纹孔的中心轴靠杆后壁面侧的位置封闭的水平方向的空隙。
因此,通过使所述阀板固定螺钉与所述螺纹孔螺合并拧紧,在所述阀板相对于所述阀杆的安装部固定地安装(紧固)的状态下,基于该拧紧的紧固力以使所述空隙变窄的方式作用于阀板,利用基于该紧固力的力矩,阀板的所述孔前壁面被压接于阀杆的杆前壁面。因此,能够相对于阀杆高精度且牢固地固定阀板,能够防止由上述阀板与阀杆的摩擦引起的颗粒的产生。
附图说明
图1是应用了本发明的闸阀的主视图。
图2是沿着图1的A-A’线的局部放大剖视图。
图3是阀板的主视图。
图4是沿着图3的B-B’线的局部放大剖视图。
图5是将阀板、阀杆、阀板固定螺钉和间隔构件分离而示出的剖视图。
图6是阀杆的安装部的立体图。
图7是表示间隔构件的形状的图,(a)是立体图,(b)是俯视图,(c)是沿着(b)的C-C’线的剖视图,(d)是主视图,(e)是后视图。
图8是表示将阀板固定于阀杆之前的状态的局部放大剖视图。
图9是表示将阀板固定于阀杆的状态的局部剖视图。
图10是使阀板移动到待避位置的状态下的闸阀的立体图。
图11是卸下阀箱上表面的盖的状态的闸阀的立体图。
图12是松开对阀板和阀杆进行紧固的阀板固定螺钉时的闸阀的立体图。
图13是将阀板从阀箱取出的状态的闸阀的立体图。
图14是表示从阀杆卸下阀板时的状态的局部放大剖视图。
附图标记说明
1阀箱;1a侧壁;1b阀座;2闸开口;3阀板;3a阀前表面;3b阀背面;3c阀上表面;3d阀下表面;4阀杆;5阀驱动部;7密封构件;10盖;11盖安装螺钉;12窗孔;13安装孔;13a孔前壁面;13b孔后壁面;13c孔侧壁面;13d孔端壁面;14安装部;14a杆前壁面;14b杆后壁面;14c杆侧壁面;14d基端部;15杆顶端面;15a平坦面部;15b倾斜面部;16螺钉插通孔;16a大径部;16b小径部;17螺纹孔;17a内螺纹部;17b圆筒部;20阀板固定螺钉;21螺钉本体部;21a外螺纹部;21b轴部;22螺钉头部;30间隔构件;31前端缘;32后端缘;33侧端面;34上表面;35下表面;36平板部;36a贯穿孔;37卡合突部;37a第一面;37b第二面;W1孔前壁面13a与孔后壁面13b之间的距离;W2杆前壁面14a与杆后壁面14b之间的距离;G1间隙;G2空隙;L1轴线;L2中心轴;d1外螺纹部21a的外径;d2轴部21b的直径;d3小径部16b的内径;d4圆筒部17b的内径;d5贯穿孔36a的内径;S1外螺纹部21a的长度;S2轴部21b的长度;S3圆筒部17b的长度。
具体实施方式
在图1以及图2中示出了本发明所涉及的安装构造应用于阀板3相对于阀杆4的安装的闸阀的一实施方式。该闸阀安装于未图示的真空腔室的开口部而使用,具有:具备通向该真空腔室的开口部的闸开口2的阀箱1;被收容于该阀箱1的内部,对上述闸开口2进行开闭的上述阀板3;具有轴线L1且固定于该阀板3的开闭操作用的上述阀杆4;以及驱动上述阀杆4的阀驱动部5。
而且,通过由该驱动部5驱动上述阀杆4,如图2所示,使上述阀板3在作为闭塞上述闸开口2的位置的实线的闭塞位置与作为打开上述闸开口2的位置的双点划线的开放位置(待避位置)之间往复移动。另外,在上述阀驱动部5设置有由气缸、凸轮机构等构成的驱动机构,但这样的阀驱动部5的各种构造及其作用已经众所周知,因此省略在此的说明。
上述阀箱1形成为外观呈横向细长的长方体且中空的箱形,在该阀箱1的前后的侧壁1a、1c中的与真空腔室连接的前方的侧壁1a上,形成有横向细长的矩形的上述闸开口2和呈环状围绕该闸开口2的平面状的阀座1b。而且,在上述闭塞位置,安装于上述阀板3的前表面的密封构件7被上述阀驱动部5按压于上述阀座1b,由此闭塞上述闸开口2。
从图10和图11也可知,在上述阀箱1的上表面,利用多个盖安装螺钉11装拆自如地安装有盖10,通过卸下该盖10,该阀箱1的上表面能够打开。而且,从图12以及图13也可知,能够从打开的上表面的窗孔12将上述阀板3从上述阀杆4卸下,并取出到阀箱1的外部。
另外,如图2所示,在上述阀箱1中,在后方的侧壁1c也形成有第二闸开口1d,但该闸开口1d在阀板3位于上述待避位置时,与打开的上述第一闸开口2一起,在该阀箱1内形成用于相对于上述真空腔室取出放入工件等的通路,不由上述阀板3直接开闭。
上述阀板3由铝一体地形成,从图2~图5可知,呈横向细长的矩形的板状,具有安装有上述密封构件7的阀前表面3a、阀前表面3a的相反侧的阀背面3b、阀上表面3c及阀下表面3d、以及开设于该阀下表面3d的安装孔13。此时,阀前表面3a、阀背面3b、阀上表面3c和阀下表面3d均由平坦面形成。
上述安装孔13是用于插入并固定轴线L1方向上的上述阀杆4的顶端(图中上端)的安装部14的孔,该安装孔13的横截面形状呈在上述阀板3的长度方向(图中左右方向)上细长的长孔状。另外,该安装孔13具有位于上述阀前表面3a侧的孔前壁面13a、位于上述阀背面3b侧的孔后壁面13b、左右的孔侧壁面13c、13c、和作为该安装孔13的深度方向的端部的孔端壁面13d。
在此,上述孔前壁面13a及孔后壁面13b是相互平行的平坦面,上述孔侧壁面13c、13c也是相互平行的平坦面,上述孔端壁面13d是与上述孔前壁面13a及孔后壁面13b以及上述孔侧壁面13c、13c成直角的平坦面。而且,从上述孔前壁面13a到上述阀前表面3a的距离形成为比从上述孔后壁面13b到上述阀背面3b的距离大。另外,如图4所示,在孔前壁面13a的左右两端分别形成有沿轴线L1方向延伸的槽S、S,但由于这些槽S、S是在阀板3上对安装孔13进行切削加工时形成的,因此在此省略说明。
另一方面,上述阀杆4由不锈钢构成,从图2~图6可知,在呈圆柱状的本体部4a的顶端具有用于向上述安装孔13插入的上述安装部14。该安装部14形成为将圆柱的侧面沿阀杆4的轴线L1以两个相互平行的平坦面切除那样的形状。即,该阀杆4具有与上述安装孔13的孔前壁面13a相向地抵接的杆前壁面14a、与上述安装孔13的孔后壁面13b相向的杆后壁面14b、与上述安装孔13的左右的孔侧壁面13c、13c相向的左右的杆侧壁面14c、14c、以及形成轴线L1方向上的上述安装部14的顶端面(即,阀杆4的顶端面)的杆顶端面15。
上述杆前壁面14a及杆后壁面14b是沿着轴线L1相互平行的平坦面,上述杆侧壁面14c、14c是向外侧呈圆弧状的凸曲面。另外,杆顶端面15由从与上述杆前壁面14a连接的前缘向杆后壁面14b侧延伸的平坦面部15a、和以从该平坦面部15a的后缘朝向上述安装部14的基端部14d侧而该安装部14的前后方向的宽度逐渐扩大的方式倾斜的倾斜面部15b形成。
而且,上述平坦面部15a在与轴线L1以及后述的中心轴L2正交的水平方向上延伸,上述倾斜面部15b形成为平坦面,并且其后缘与上述杆后壁面14b连接。上述平坦面部15a与倾斜面部15b所成的角度只要是钝角即可,没有特别限定,优选为约120度。
在此,上述安装孔13中的孔前壁面13a与孔后壁面13b之间的距离W1形成为比上述安装部14中的杆前壁面14a与杆后壁面14b之间的距离W2稍大。而且,如上所述,在将阀板3安装于阀杆4的状态下,上述安装部14的杆前壁面14a与上述安装孔13的孔前壁面13a抵接。因此,在阀板3安装于阀杆4的状态下,在上述杆后壁面14b与孔后壁面13b之间形成有W1~W2的微小的间隙G1(图2、图8及图9)。而且,上述安装部14的轴线L1方向的长度形成为比上述安装孔13的深度、即从上述阀下表面3d到孔端壁面13d的距离大。
另外,如图5~图14所示,上述阀板3利用阀板固定螺钉20以能够在上述阀杆4的轴线L1方向上装拆的方式安装于该阀杆4的顶端。为了进行该安装,在上述阀板3的阀上表面3c,在与上述轴线L1平行的中心轴L2上形成有用于供上述阀板固定螺钉20插通的螺钉插通孔16,在阀杆4的杆顶端面15,在上述中心轴L2上形成有用于使上述阀板固定螺钉20螺合并拧紧(拧入)的螺纹孔17。而且,在本实施方式中,在将上述阀板3安装于上述阀杆4的状态下,使板状的间隔构件30夹持在上述安装孔13的孔端壁面13d与上述安装部14的杆顶端面15之间。
另外,在阀板3安装于阀杆4的状态下,上述中心轴L2位于比上述阀杆4的轴线L1靠后方(杆后壁面14b侧)的位置,且位于比上述阀板3的阀前表面3a与阀背面3b之间的中央靠后方(阀背面3b侧)的位置。而且,该中心轴L2位于比上述安装孔13中的上述孔前壁面13a与孔后壁面13b之间的中央靠前方(孔前壁面13a侧)的位置,且位于比上述安装部14中的上述杆前壁面14a与杆后壁面14b之间的中央靠前方(杆前壁面14a侧)的位置。
进而,上述中心轴L2与上述孔前壁面13a之间的距离与该中心轴L2与上述杆前壁面14a之间的距离相等。由此,在使上述阀板固定螺钉20通过阀板3的螺钉插通孔16而与阀杆4的螺纹孔17螺合时,在上述安装孔13内使上述杆前壁面14a与上述孔前壁面13a抵接的状态下,上述安装部14被定位。另外,该中心轴L2在左右方向上位于上述安装孔13中的一对孔侧壁面13c、13c之间的中央,且位于上述安装部14中的一对杆侧壁面14c、14c之间的中央。
上述阀板固定螺钉20由形成有外螺纹的螺钉本体部21和与该螺钉本体部的基端连结的操作用的螺钉头部22形成。上述螺钉本体部21具有在外周面形成有螺纹牙的顶端侧的外螺纹部21a和在比该外螺纹部21a靠上述基端侧的位置与该外螺纹部21a邻接地设置的圆柱状的(在外周面未形成螺纹牙的)轴部21b,该轴部21b的基端与上述螺钉头部22的下表面一体地连结。另外,在上述螺钉头部22的上表面开设有用于插入六角扳手25a而进行操作的操作用六角孔22a。
而且,在上述操作用六角孔22a的底面与上述螺钉本体部21的顶端面之间贯穿设置有空气孔23,在使上述阀板固定螺钉20与上述螺纹孔17螺合时,能够将该螺纹孔17内的空气通过上述空气孔23向外部排出。
在此,上述螺钉头部22的外径形成为比上述外螺纹部21a的外径(连结螺纹牙的顶端彼此的圆筒的直径)d1以及上述轴部21b的直径d2大,该外螺纹部21a的外径d1形成为比该轴部21b的直径d2大。另外,在上述中心轴L2方向上,上述外螺纹部21a的长度S1形成为比上述轴部21b的长度S2短。
上述阀板3的螺钉插通孔16贯穿设置于上述阀板3的阀上表面3c与上述安装孔13的孔端壁面13d之间,且具有在该阀上表面3c开口而收容上述阀板固定螺钉20的螺钉头部22的大径部16a、和设置在该大径部16a的底面与上述孔端壁面13d之间而供上述阀板固定螺钉20的螺钉本体部21(即外螺纹部21a及轴部21b)插通的小径部16b。由此,在上述大径部16a的底面与上述孔端壁面13d之间形成有环状的凸缘部18。
上述大径部16a的内径和深度形成为将上述螺钉头部22与防松用的垫圈29一起完全收纳那样的尺寸,上述小径部16b的内径d3形成为比上述大径部16a的内径、螺钉头部22的外径小,但比上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a的外径d1及轴部21b的直径d2大。另外,上述大径部16a的内径形成为比上述孔前壁面13a与孔后壁面13b之间的距离W1、杆前壁面14a与杆后壁面14b之间的距离W2稍小。
上述螺纹孔17具有在内周面形成有螺纹牙并使上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a螺合的内螺纹部17a、和横截面的形状形成为直径d4的圆形的(即,在内周面未形成螺纹牙的)圆筒部17b。上述圆筒部17b开设于上述杆顶端面15的平坦面部15a,从该平坦面部15a沿着上述中心轴L2形成到长度(深度)S3的位置。另外,该圆筒部17b在比上述内螺纹部17a靠上述杆顶端面15侧的位置,与该内螺纹部17a邻接地形成。
在此,上述圆筒部17b的长度(即,从上述杆顶端面15的平坦面部15a到上述内螺纹部17a的起始端的距离)S3形成为与上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a的长度S1相同或比其大。另外,上述内螺纹部17a的中心轴L2方向的长度也形成为比上述外螺纹部21a的长度S1大,在将上述阀板3相对于阀杆4的安装部14紧固(即,固定地安装)时,在使上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a与上述螺纹孔17的内螺纹部17a螺合并拧紧时,该外螺纹部21a的整体与该内螺纹部17a螺合。
上述间隔构件30由不锈钢一体地形成,如图5~图9所示,具有配置于上述杆前壁面14a侧的前端缘31及配置于上述杆后壁面14b侧的后端缘32、以及配置于上述杆侧壁面14c、14c侧的一对侧端面33、33,在俯视时,形成为在左右方向(沿着前端缘31及后端缘32的方向)上较长的矩形。即,上述前端缘31与后端缘32相互平行,上述一对侧端面33、33也相互平行,配置于上述前端缘31及后端缘32的两端的一对侧端面33、33与这些前端缘31及后端缘32相互成直角。
而且,上述间隔构件30具有与上述孔端壁面13d抵接的上表面34、和与上述杆顶端面15抵接的下表面35。这些上表面34以及下表面35由平坦面形成。并且,在上述上表面34与下表面35之间贯穿设置有贯穿孔36a,该贯穿孔36a配置在上述中心轴L2上,供上述阀板固定螺钉20的螺钉本体部21插通。另外,该间隔构件30在其前端部具有由这些上表面34以及下表面35形成并包含上述前端缘31的平板部36,并且在该平板部36的后端部且在该间隔构件30的后端部具有包含上述后端缘32而向下方突出设置的卡合突部37。
上述下表面35与中心轴L2成直角,从上述前端缘31向比上述贯穿孔36a靠后端缘32侧延伸。另一方面,上述上表面34以从上述前端缘31朝向后端缘32侧而与下表面35的距离逐渐远离的方式稍微(优选为约3度)倾斜,从上述前端缘31向比中心轴L2靠后端缘32侧(优选如本实施方式那样,比上述贯穿孔36a靠后端缘32侧)延伸。即,上述平板部36形成为其中心轴L2方向的厚度从上述前端缘31朝向上述后端缘32侧而逐渐变大的楔形状。
因此,如图8所示,在将上述阀杆4的安装部14相对于上述阀板3的安装孔13插入到杆顶端面15抵接的终端,并且,上述阀板固定螺钉20未与上述螺纹孔17螺合的状态下,在中心轴线L2方向上由上述孔端壁面13d与上述杆顶端面15夹着的部分(优选如本实施方式那样,上述孔端壁面13d与该间隔构件30的上表面34之间),形成有水平方向的空隙G2。此时,该空隙G2形成为,向上述杆前壁面14a侧开口,并且在比上述中心轴L2(优选如本实施方式那样,该间隔构件30的贯穿孔36a)靠杆后壁面14b侧的位置封闭的楔形状。
并且,在将上述阀板3相对于上述阀杆4的安装部14固定地安装(紧固)时,如图9所示,在使上述阀板固定螺钉20与上述安装部14的螺纹孔17螺合并拧紧时,基于该拧紧的紧固力以使上述空隙G2狭窄的方式作用于阀板3的凸缘部18,通过由该紧固力产生的力矩M,阀板3的上述孔前壁面13a相对于阀杆4的杆前壁面14a压接。
另外,在本实施方式中,在上述贯穿孔36a的内周面形成有螺纹牙,该螺纹牙能够使上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a螺合而通过该贯穿孔36a。而且,该贯穿孔36a的内径(即,将该螺纹牙的顶端彼此连结的圆筒的直径)d5比上述外螺纹部21a的外径d1小,且比上述轴部21b的直径d2稍大。由此,如图14所示,在将阀板3从阀杆4卸下时,将上述阀板固定螺钉20松开之际,间隔构件30不会从阀板固定螺钉20的螺钉本体部21拔出,而是留在该轴部21b。
另一方面,如图7所示,上述卡合突部37由从上述后端缘32朝向下方铅垂立设的第一面37a和从上述下表面35的后缘朝向下方倾斜立设的第二面37b形成。而且,该卡合突部37的第一面37a与上述安装孔13的孔后壁面13b抵接,该第二面37b与上述杆顶端面15的倾斜面部15b抵接。
即,上述卡合突部37配置于比上述贯穿孔36a靠后端缘32的位置,并形成为朝向下方的顶端而前后方向的宽度(第一面37a与第二面37b的距离)逐渐变窄的楔形状。而且,该卡合突部37在将上述阀板固定螺钉20相对于螺纹孔17拧紧时,被压入形成于上述倾斜面部15b与孔后壁面13b之间的楔形状的间隙,由此形成为,上述第一面37a被压接于孔后壁面13b的同时,上述第二面37b被压接于倾斜面部15b。
在此,上述第一面37a形成为与上述下表面35成直角(即,与中心轴L2平行)的平坦面,与上述上表面34成比直角稍小的锐角(优选为约87度)。另外,上述第二面37b具有与上述下表面35成钝角的平坦面,其角度优选为约120度,与上述杆顶端面15的平坦面部15a和倾斜面部15b所成的角度相等。而且,从上述贯穿孔36a的中心(中心轴L2)到上述第一面37a即上述后端缘32的距离形成为与使上述杆前壁面14a与孔前壁面13a抵接的状态下的从中心轴L2到孔后壁面13b的距离相等。
接着,基于图8~图14,对具有上述那样的结构的闸阀中的、阀板3相对于上述阀杆4的装拆方法进行说明。
首先,在将阀板3最初安装于阀杆4的组装工序中,如图8所示,将上述间隔构件30以其前端缘31与上述安装孔13的孔前壁面13a相向,后端缘32与上述孔后壁面13b相向,且一对侧端面33、33与上述孔侧壁面13c、13c相向的方式,从阀板3的阀下表面3d插入到安装孔13内,并移动到与上述孔端壁面13d抵接的终端为止。
另外,同时将阀杆4的安装部14同样地从阀下表面3d插入到上述安装孔13内,直到该杆顶端面15与该安装孔13内的上述间隔构件30抵接的终端。在该状态下,如上所述,由于上述间隔构件30的上表面34相对于该下表面35倾斜,因此在该上表面34与上述孔端壁面13d之间,形成有向上述杆前壁面14a侧开口,并且在比上述中心轴L2(优选贯穿孔36a)靠杆后壁面14b侧的位置,通过上述上表面34与上述孔端壁面13d的抵接而封闭的楔形状的空隙G2。
接着,将上述阀板固定螺钉20的螺钉本体部21从阀板3的阀上表面3c插入螺钉插通孔16内,并插入到该螺钉本体部21的外螺纹部21a的顶端到达上述间隔构件30的贯穿孔36a为止。并且,使该外螺纹部21a与该贯穿孔36a的螺纹牙螺合,进而,当该螺合发展到该外螺纹部21a整体通过该贯穿孔36a时,该外螺纹部21a整体被收容在上述螺纹孔17的圆筒部17b内。接着,如图9所示,当使该外螺纹部21a与该螺纹孔17的内螺纹部17a螺合而以规定的扭矩拧紧时,基于上述螺钉头部22的按压力通过上述垫圈29作用于上述凸缘部18,由此,阀板3被紧固于阀杆4的安装部14。
此时,基于上述阀板固定螺钉20的拧紧的紧固力、即基于上述螺钉头部22的按压力以缩窄上述空隙G2的方式作用于阀板3的凸缘部18,前后方向上的该间隙G2的封闭位置(即,孔端壁面13d相对于间隔构件30的上表面34的压接位置)位于比上述中心轴线L2(优选为贯穿孔36a)靠杆后壁面14b侧的位置,因此如图9所示,以比上述中心轴L2(优选为贯穿孔36a)靠后方为中心的图中绕逆时针旋转的力矩M作用于该阀板3。而且,通过该力矩M,上述阀板3以缩窄上述空隙G2的方式微小地变形,其结果,处于与上述杆前壁面14a抵接的状态的孔前壁面13a被压接于该杆前壁面14a。
与此同时,利用基于上述阀板固定螺钉20的拧紧的紧固力,上述间隔构件30的下表面35被压接于杆顶端面15的平坦面部15a,并且该间隔构件30的卡合突部37被压入形成于上述杆顶端面15的倾斜面部15b与上述安装孔13的孔后壁面13b之间的楔形状的间隙。由此,上述间隔构件30的第一面37a被压接于孔后壁面13b,并且第二面37b被压接于上述倾斜面部15b,其结果是,对阀板3作用向后方的按压力F,按压板3的孔前壁面13a进一步被压接于上述阀杆4的杆前壁面14a。
这样,根据本实施方式,使用使上述间隔构件30夹设于阀杆4的杆顶端面15与阀板3的孔端壁面13d之间这样的极其简单的构造,而且,通过使阀板固定螺钉20通过阀板3的螺钉插通孔16与阀杆4的螺纹孔17螺合并拧紧这样的极其简单的操作,能够将阀板3高精度且牢固地固定于阀杆4,其结果是,在闸阀动作时,能够防止由上述阀板3与阀杆4的摩擦引起的颗粒的产生。
另一方面,为了进行更换阀板3的密封构件7等的维护,在将该阀板3从阀杆4卸下而从阀箱1内取出时,如图10所示,首先,通过使上述阀驱动部5动作,使该阀板3从图2中实线所示的上升位置(闭塞位置)移动到图2中双点划线所示的下降位置(待避位置)。
接着,如图11所示,通过卸下阀箱1的上表面的盖安装螺钉11,卸下盖10,打开该阀箱1的上表面的窗孔12。
接着,如图12所示,从上述窗孔12插入六角扳手25a而松开阀板固定螺钉20,在阀杆4的螺纹孔17内,将外螺纹部21a与内螺纹部17a的螺合完全解除,并且将该外螺纹部21a整体收容于上述圆筒部17b内。
接着,如图13所示,在使形成有外螺纹的两个把持工具25b、25b螺合于形成有内螺纹的两个工具装配孔26、26的基础上,双手把持这两个把持工具25b、25b地提起阀板3。于是,上述阀板3从阀杆4分离,能够将该阀板3通过上述阀箱1的上表面的窗孔12取出到外部。
此时,如上所述,在上述间隔构件30的贯穿孔36a的内周面形成有与上述阀板固定螺钉20的外螺纹部21a螺合的螺纹牙,该贯穿孔36a的内径d5形成为比该外螺纹部21a的外径d1小。因此,如图14所示,能够在不使上述间隔构件30从阀板固定螺钉20的螺钉本体部21及阀板3的安装孔13拔出而留在该阀板固定螺钉20的轴部21b的状态下,将上述阀板3从阀杆4分离并从阀箱1取出。
再次将上述两个把持工具25b、25b安装于两个工具装配孔26、26,手持着这些把持工具25b、25b地将维护结束后的上述阀板3收容于上述阀箱1内。并且,在将阀杆4的安装部14插入阀板3的安装孔13内之后,卸下上述把持工具25b、25b,利用上述六角扳手25a使阀板固定螺钉20与螺纹孔17螺合并拧紧,从而将该阀板3相对于上述阀杆4固定。最后,通过利用盖安装螺钉11将盖10安装于上述阀箱1的上表面,如图10所示,上述闸阀成为能够再次使用的状态。
以上,对本发明的闸阀中的阀板相对于阀杆的安装构造及具有该安装构造的闸阀的一实施方式进行了详细说明,但在本实施方式中,例如在形成上述空隙G2时,未必需要将具有上述方式的间隔构件30设置于杆顶端面15与孔端壁面13d之间,也可以在杆顶端面15自身形成倾斜面,由这些杆顶端面15和孔端壁面13d形成上述空隙G2。另外,在本实施方式中,由一个间隔构件30产生了图9所示的上述力矩M以及按压力F,但也可以通过单独的构件产生这些力矩M以及按压力F。
Claims (7)
1.一种闸阀,该闸阀构成为将安装于沿上下方向延伸的阀杆的顶端的阀板收容于阀箱内,并利用所述阀板对形成于该阀箱的侧壁的闸开口进行开闭,其特征在于,
所述阀板具有:阀前表面,安装有与所述闸开口周围的阀座接触或分离的密封构件;阀背面,位于与该阀前表面的相反侧;阀上表面及阀下表面;安装孔,开设在该阀下表面,供所述阀杆的顶端的安装部插入;以及螺钉插通孔,贯穿设置在所述阀上表面与该安装孔之间,供阀板固定螺钉插通,利用该阀板固定螺钉将所述阀板相对于所述阀杆安装,
所述安装孔具有位于所述阀前表面侧的孔前壁面、位于所述阀背面侧的孔后壁面、以及作为该安装孔的深度方向的端面的孔端壁面,所述螺钉插通孔在该孔端壁面开口,
所述阀杆的安装部具有与所述安装孔的孔前壁面相向的杆前壁面、与所述安装孔的孔后壁面相向的杆后壁面、以及位于该安装部的顶端的杆顶端面,在该杆顶端面开设有使插通于所述阀板的螺钉插通孔的所述阀板固定螺钉螺合并拧紧的螺纹孔,
在所述安装孔的孔端壁面与所述安装部的杆顶端面之间设置有间隔构件,在将所述阀杆的安装部相对于所述阀板的安装孔插入到所述杆顶端面与所述间隔构件的下表面抵接的终端,且所述阀板固定螺钉未与所述螺纹孔螺合的状态下,在该安装孔的孔端壁面与所述间隔构件的上表面之间,形成有向所述安装部的杆前壁面侧开口,并且在比所述螺纹孔的中心轴靠杆后壁面侧的位置封闭的水平方向的空隙,
由此,通过使所述阀板固定螺钉与所述螺纹孔螺合并拧紧,该阀板的孔前壁面被压接于该阀杆的杆前壁面。
2.根据权利要求1所述的闸阀,其特征在于,
所述空隙形成为从杆前壁面侧朝向杆后壁面侧而上下方向的开口宽度逐渐变小的楔形状。
3.根据权利要求1所述的闸阀,其特征在于,
所述间隔构件具有与所述孔端壁面抵接的所述上表面、与所述杆顶端面抵接的所述下表面、以及贯穿设置于这些上表面与下表面之间并使所述阀板固定螺钉插通的贯穿孔,
在所述间隔构件的上表面与所述安装孔的孔端壁面之间形成有所述空隙,该空隙向所述安装部的杆前壁面侧开口,并且在比所述贯穿孔靠杆后壁面侧的位置通过所述间隔构件的上表面与所述安装孔的孔端壁面的抵接而封闭。
4.根据权利要求3所述的闸阀,其特征在于,
所述间隔构件的上表面以及下表面由平坦面形成,该间隔构件具有由这些上表面以及下表面形成的平板部、所述杆前壁面侧的前端缘、以及所述杆后壁面侧的后端缘,
该平板部形成为所述上表面与下表面之间的厚度从所述前端缘朝向所述后端缘侧而逐渐变大的楔形状,
由此,所述空隙形成为从所述前端缘朝向所述后端缘侧而逐渐变小的楔形状。
5.根据权利要求4所述的闸阀,其特征在于,
所述间隔构件在其后端进一步具有朝向下方突出设置的卡合突部,该卡合突部由从所述后端缘朝向下方立设的第一面和从所述下表面的后缘朝向下方立设的第二面形成为前后方向的宽度朝向下方的顶端而逐渐变窄的楔形状,
所述安装部的杆顶端面由从其前缘侧向后缘侧与所述中心轴成直角地延伸的平坦面部、和以从该平坦面部的后缘朝向安装部的基端部侧而该安装部的前后方向的宽度逐渐扩大的方式倾斜的倾斜面部形成,
通过使所述阀板固定螺钉与所述螺纹孔螺合并拧紧,在所述阀板相对于所述阀杆的安装部固定地安装的状态下,所述间隔构件的卡合突部被压入所述安装孔的孔后壁面与所述杆顶端面的倾斜面部之间,由此,该卡合突部的第一面被压接于该孔后壁面,并且该卡合突部的第二面被压接于该倾斜面部。
6.根据权利要求5所述的闸阀,其特征在于,
在所述间隔构件中,所述卡合突部的第一面与所述平板部的上表面成锐角,并且与该平板部的下表面成直角。
7.根据权利要求3所述的闸阀,其特征在于,
所述阀板固定螺钉具有与所述螺纹孔螺合的螺钉本体部、和与该螺钉本体部的基端一体地连结的操作用的螺钉头部,
所述螺钉本体部具有在外周形成有螺纹牙的外螺纹部、和在比该外螺纹部靠所述基端侧的位置邻接地设置的圆柱状的轴部,
所述螺纹孔具有在内周面形成有使所述外螺纹部螺合的螺纹牙的内螺纹部、和在比该内螺纹部靠所述杆顶端面侧的位置邻接地设置的截面圆形的圆筒部,
在所述间隔构件的贯穿孔的内周面形成有能够与所述阀板固定螺钉的外螺纹部螺合的螺纹牙,
在所述中心轴方向上,所述阀板固定螺钉的外螺纹部的长度形成为比所述螺纹孔的圆筒部的长度短。
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