JP2001317654A - シリンダー操作形切換弁 - Google Patents
シリンダー操作形切換弁Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
- F16K31/1225—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston with a plurality of pistons
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小径のピストンで大きな操作力を得ることが
できるシリンダー操作形切換弁を得る。 【解決手段】 シリンダーチューブ１８の内部を複数の
隔壁２２によって複数のピストン室２３に仕切り、各ピ
ストン室２３内にそれぞれピストン２４を摺動自在に配
設すると共に、これらの各ピストン２４を弁棒２５に取
り付け、各ピストン２４の第１受圧面側にそれぞれ圧力
室３３を形成して、操作ポート３７から各圧力室３３内
に圧力流体を供給しないときは、弁ばね２７の弾発力に
より弁棒２５が前進し、ダイヤフラム弁１１をバルブシ
ート１０に押し付けることにより弁閉状態を維持し、上
記操作ポート３７から各圧力室３３内に圧力流体を供給
すると、複数のピストン２４に作用する作用力の総和に
より弁棒２５が後退し、ダイヤフラム弁１１が自身の弾
発力によりバルブシート１０から離れて弁開状態となる
ようにする。
できるシリンダー操作形切換弁を得る。 【解決手段】 シリンダーチューブ１８の内部を複数の
隔壁２２によって複数のピストン室２３に仕切り、各ピ
ストン室２３内にそれぞれピストン２４を摺動自在に配
設すると共に、これらの各ピストン２４を弁棒２５に取
り付け、各ピストン２４の第１受圧面側にそれぞれ圧力
室３３を形成して、操作ポート３７から各圧力室３３内
に圧力流体を供給しないときは、弁ばね２７の弾発力に
より弁棒２５が前進し、ダイヤフラム弁１１をバルブシ
ート１０に押し付けることにより弁閉状態を維持し、上
記操作ポート３７から各圧力室３３内に圧力流体を供給
すると、複数のピストン２４に作用する作用力の総和に
より弁棒２５が後退し、ダイヤフラム弁１１が自身の弾
発力によりバルブシート１０から離れて弁開状態となる
ようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧シリンダー
で切換弁を開閉操作するシリンダー操作形切換弁に関す
るものである。
で切換弁を開閉操作するシリンダー操作形切換弁に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】流体の流路を切換える切換弁の一種に、
流体圧シリンダーで弁機構部材を開閉操作するシリンダ
ー操作形切換弁がある。この種の切換弁は、半導体ウエ
ハの製造装置等において、プロセスガスライン中のガス
の流れをコントロールする場合などに使用されるもの
で、ユニット基板上に複数の切換弁が近接して設置され
ることが多く、設置スペースとの関係でできるだけ小形
化することが要求されている。
流体圧シリンダーで弁機構部材を開閉操作するシリンダ
ー操作形切換弁がある。この種の切換弁は、半導体ウエ
ハの製造装置等において、プロセスガスライン中のガス
の流れをコントロールする場合などに使用されるもの
で、ユニット基板上に複数の切換弁が近接して設置され
ることが多く、設置スペースとの関係でできるだけ小形
化することが要求されている。
【０００３】ところが、切換弁を小形化すると、それに
一体に組み付けられているシリンダーも必然的に小形化
されるため、ピストンの受圧面積が小さくなって所要の
操作力を得られなくなる場合がある。
一体に組み付けられているシリンダーも必然的に小形化
されるため、ピストンの受圧面積が小さくなって所要の
操作力を得られなくなる場合がある。
【０００４】小径のピストンで大きな操作力を得られる
ようにするには、複数のシリンダーをタンデム式に連結
して使用すれば良いが、このように複数のシリンダーを
連結する方法では、構造が複雑化して組み立てが面倒に
なったり、相互連結のためのフランジを設けることによ
ってシリンダーが大径化してしまうといった問題があ
る。また、連結精度が悪い場合には、ロッドの摺動抵抗
が増大して動作が不安定になったり、摺動部分の摩耗に
よって発塵し易いといった不都合も生じる。
ようにするには、複数のシリンダーをタンデム式に連結
して使用すれば良いが、このように複数のシリンダーを
連結する方法では、構造が複雑化して組み立てが面倒に
なったり、相互連結のためのフランジを設けることによ
ってシリンダーが大径化してしまうといった問題があ
る。また、連結精度が悪い場合には、ロッドの摺動抵抗
が増大して動作が不安定になったり、摺動部分の摩耗に
よって発塵し易いといった不都合も生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、複数のシリンダーをタンデム式に連結することな
く、小径のピストンで大きな操作力を得られるようにし
た小形のシリンダー操作形切換弁を提供することにあ
る。
は、複数のシリンダーをタンデム式に連結することな
く、小径のピストンで大きな操作力を得られるようにし
た小形のシリンダー操作形切換弁を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によれば、バルブケーシングの内部に流体流路
と、この流路の中間に設けられたバルブシートと、該バ
ルブシートに接離して上記流路を開閉するダイヤフラム
弁とを備えた弁機構部、及び上記ダイヤフラム弁を開閉
操作するためのシリンダー操作部、を有するシリンダー
操作形切換弁が提供される。
本発明によれば、バルブケーシングの内部に流体流路
と、この流路の中間に設けられたバルブシートと、該バ
ルブシートに接離して上記流路を開閉するダイヤフラム
弁とを備えた弁機構部、及び上記ダイヤフラム弁を開閉
操作するためのシリンダー操作部、を有するシリンダー
操作形切換弁が提供される。
【０００７】上記シリンダー操作部は、上記バルブケー
シングにバルブシート及びダイヤフラム弁と同軸に結合
された１つのシリンダーチューブを有している。このシ
リンダーチューブの内部は複数の隔壁によって複数のピ
ストン室に仕切られ、各ピストン室内にそれぞれピスト
ンが摺動自在に配設されており、これらの各ピストン
は、上記隔壁の中心部を摺動自在に貫通する弁棒に取り
付けられている。この弁棒の先端は上記ダイヤフラム弁
に近接する位置まで延びていて、前後進することによっ
てこのダイヤフラム弁を開閉させる。また、操作ポート
が形成され、この操作ポートと上記各圧力室とが連通孔
により相互に接続されている。さらにこのシリンダー操
作部には、上記ダイヤフラム弁がバルブシートに着座す
る弁閉時に該ダイヤフラム弁の着座力を発生させる弁ば
ねが設けられている。
シングにバルブシート及びダイヤフラム弁と同軸に結合
された１つのシリンダーチューブを有している。このシ
リンダーチューブの内部は複数の隔壁によって複数のピ
ストン室に仕切られ、各ピストン室内にそれぞれピスト
ンが摺動自在に配設されており、これらの各ピストン
は、上記隔壁の中心部を摺動自在に貫通する弁棒に取り
付けられている。この弁棒の先端は上記ダイヤフラム弁
に近接する位置まで延びていて、前後進することによっ
てこのダイヤフラム弁を開閉させる。また、操作ポート
が形成され、この操作ポートと上記各圧力室とが連通孔
により相互に接続されている。さらにこのシリンダー操
作部には、上記ダイヤフラム弁がバルブシートに着座す
る弁閉時に該ダイヤフラム弁の着座力を発生させる弁ば
ねが設けられている。
【０００８】上記構成を有する本発明の切換弁におい
て、操作ポートから各圧力室内に圧力流体が供給される
と、流体圧により各ピストンが駆動されて弁棒が移動
し、ダイヤフラム弁がバルブシートを開放又は閉鎖す
る。このときの弁棒の操作力は、複数のピストンに発生
する作用力の和となる。従って、切換弁が小形化されて
ピストンが小径であっても、大きい操作力を得ることが
できる。また、１つのシリンダーチューブの内部に複数
のピストンを収容した構成であるため、複数のシリンダ
ーをタンデム式に連結して使用する場合に比べ、構造が
簡単で加工及び組み立ても容易であり、精度も出し易い
という利点がある。
て、操作ポートから各圧力室内に圧力流体が供給される
と、流体圧により各ピストンが駆動されて弁棒が移動
し、ダイヤフラム弁がバルブシートを開放又は閉鎖す
る。このときの弁棒の操作力は、複数のピストンに発生
する作用力の和となる。従って、切換弁が小形化されて
ピストンが小径であっても、大きい操作力を得ることが
できる。また、１つのシリンダーチューブの内部に複数
のピストンを収容した構成であるため、複数のシリンダ
ーをタンデム式に連結して使用する場合に比べ、構造が
簡単で加工及び組み立ても容易であり、精度も出し易い
という利点がある。
【０００９】本発明の具体的な実施形態によれば、上記
バルブケーシングが実質的に柱状をなしていて、シリン
ダーチューブが連結されている側とは反対側の端面にユ
ニット基板へ取り付けるための取付面を有し、該取付面
には複数の流体出入口を備えている。また上記シリンダ
ーチューブが軸線方向に長い柱状をしていて、その内部
に個別に形成された上記複数の隔壁が気密に取り付けら
れると共に、該シリンダーチューブの端部に位置して上
記弁棒の基端部が嵌合している隔壁に上記操作ポートが
設けられ、かつ弁棒内に上記連通孔が設けらている。
バルブケーシングが実質的に柱状をなしていて、シリン
ダーチューブが連結されている側とは反対側の端面にユ
ニット基板へ取り付けるための取付面を有し、該取付面
には複数の流体出入口を備えている。また上記シリンダ
ーチューブが軸線方向に長い柱状をしていて、その内部
に個別に形成された上記複数の隔壁が気密に取り付けら
れると共に、該シリンダーチューブの端部に位置して上
記弁棒の基端部が嵌合している隔壁に上記操作ポートが
設けられ、かつ弁棒内に上記連通孔が設けらている。
【００１０】上記シリンダーチューブは、バルブケーシ
ングと近似する外径寸法を有していることが望ましい。
また、好ましくは、操作ポート付きの隔壁を除くその他
の各隔壁と各ピストンとが、それぞれ円板形部材からな
っていて、実質的に同じ構成を有していることである。
ングと近似する外径寸法を有していることが望ましい。
また、好ましくは、操作ポート付きの隔壁を除くその他
の各隔壁と各ピストンとが、それぞれ円板形部材からな
っていて、実質的に同じ構成を有していることである。
【００１１】本発明の一つの好ましい実施形態によれ
ば、上記弁ばねがバルブケーシングと弁棒との間に、弾
発力で該弁棒を前進させて上記ダイヤフラム弁をバルブ
シートに着座させるように設置され、また上記各圧力室
が各ピストンの第１受圧面側に設けられることにより、
これらの各ピストンに作用する流体圧で上記弁棒に後退
方向の操作力が発生するように構成され、これによって
この切換弁がノーマルクローズ形として形成されてい
る。
ば、上記弁ばねがバルブケーシングと弁棒との間に、弾
発力で該弁棒を前進させて上記ダイヤフラム弁をバルブ
シートに着座させるように設置され、また上記各圧力室
が各ピストンの第１受圧面側に設けられることにより、
これらの各ピストンに作用する流体圧で上記弁棒に後退
方向の操作力が発生するように構成され、これによって
この切換弁がノーマルクローズ形として形成されてい
る。
【００１２】本発明の他の好ましい実施形態によれば、
上記弁棒の先端に、ダイヤフラム弁を着座方向に押圧す
るための可動部材が前後動自在に設けられると共に、こ
の可動部材が上記弁ばねにより前進方向に弾発され、ま
た上記各圧力室が各ピストンの第２受圧面側に設けられ
ることにより、これらの各ピストンに作用する流体圧で
上記弁棒に前進方向の操作力が発生するように構成さ
れ、これによってこの切換弁がノーマルオープン形とし
て形成されている。
上記弁棒の先端に、ダイヤフラム弁を着座方向に押圧す
るための可動部材が前後動自在に設けられると共に、こ
の可動部材が上記弁ばねにより前進方向に弾発され、ま
た上記各圧力室が各ピストンの第２受圧面側に設けられ
ることにより、これらの各ピストンに作用する流体圧で
上記弁棒に前進方向の操作力が発生するように構成さ
れ、これによってこの切換弁がノーマルオープン形とし
て形成されている。
【００１３】本発明においては、上記弁棒の先端とダイ
ヤフラム弁との間に、該弁棒の操作力をダイヤフラム弁
に伝えるための押圧子が介設されている。
ヤフラム弁との間に、該弁棒の操作力をダイヤフラム弁
に伝えるための押圧子が介設されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るシリンダー操
作形切換弁の第１実施例を示すものである。この切換弁
１Ａは、非操作時に弁閉状態を維持するノーマルクロー
ズ形の切換弁で、ガスや薬液等の流体の流れをコントロ
ールする弁機構部２と、この弁機構部２を操作するシリ
ンダー操作部３とを、一体に結合することにより構成さ
れている。
作形切換弁の第１実施例を示すものである。この切換弁
１Ａは、非操作時に弁閉状態を維持するノーマルクロー
ズ形の切換弁で、ガスや薬液等の流体の流れをコントロ
ールする弁機構部２と、この弁機構部２を操作するシリ
ンダー操作部３とを、一体に結合することにより構成さ
れている。
【００１５】上記弁機構部２は、実質的に円柱状をした
バルブケーシング５を有している。このバルブケーシン
グ５の軸方向一端側の端面には、半導体ウエハの製造装
置等におけるガス制御ユニットのユニット基板４に取り
付けるための取付面６が形成され、この取付面６に複数
の流体出入口７，８が開設されている。また、バルブケ
ーシング５の内部には、これらの出入口７，８を結ぶ流
路７ａ，８ａと、これらの流路７ａ，８ａが開口する弁
孔９と、この弁孔９内において一方の流路７ａの開口部
を取り囲むバルブシート１０とが形成され、この弁孔９
内にはさらに、上記バルブシート１０に接離して流路７
ａを開閉するダイヤフラム弁１１が設けられている。こ
のダイヤフラム弁１１は金属製のもので、その外周部を
円環状のダイヤフラム弁押え１４で弁孔９の内底部との
間に挟持されることによって設置され、バルブシート１
０から離反する方向の弾性力が付与されている。そし
て、上記ダイヤフラム弁押え１４の中央の孔内には、ダ
イヤフラム弁１１の背面に当接する押圧子１５が摺動自
在に嵌合している。
バルブケーシング５を有している。このバルブケーシン
グ５の軸方向一端側の端面には、半導体ウエハの製造装
置等におけるガス制御ユニットのユニット基板４に取り
付けるための取付面６が形成され、この取付面６に複数
の流体出入口７，８が開設されている。また、バルブケ
ーシング５の内部には、これらの出入口７，８を結ぶ流
路７ａ，８ａと、これらの流路７ａ，８ａが開口する弁
孔９と、この弁孔９内において一方の流路７ａの開口部
を取り囲むバルブシート１０とが形成され、この弁孔９
内にはさらに、上記バルブシート１０に接離して流路７
ａを開閉するダイヤフラム弁１１が設けられている。こ
のダイヤフラム弁１１は金属製のもので、その外周部を
円環状のダイヤフラム弁押え１４で弁孔９の内底部との
間に挟持されることによって設置され、バルブシート１
０から離反する方向の弾性力が付与されている。そし
て、上記ダイヤフラム弁押え１４の中央の孔内には、ダ
イヤフラム弁１１の背面に当接する押圧子１５が摺動自
在に嵌合している。
【００１６】一方、上記シリンダー操作部３は、円柱形
をした１つのシリンダーチューブ１８と、このシリンダ
ーチューブ１８の一端にねじ付けられた円筒状の接続用
部材１９とを有し、この接続用部材１９を上記バルブケ
ーシング５の弁孔９内に嵌合した状態で、この接続用部
材１９のフランジ部１９ａに係合するナット部材２０を
バルブケーシング５にねじ付けることにより、上記シリ
ンダーチューブ１８がバルブケーシング５に、上記バル
ブシート１０及びダイヤフラム弁１１と同軸をなすよう
に結合されている。上記シリンダーチューブ１８は、上
記バルブケーシング５と近似する外径寸法を有すること
が好ましく、より好ましくはバルブケーシングと同径か
それよりやや小径に形成されていることである。
をした１つのシリンダーチューブ１８と、このシリンダ
ーチューブ１８の一端にねじ付けられた円筒状の接続用
部材１９とを有し、この接続用部材１９を上記バルブケ
ーシング５の弁孔９内に嵌合した状態で、この接続用部
材１９のフランジ部１９ａに係合するナット部材２０を
バルブケーシング５にねじ付けることにより、上記シリ
ンダーチューブ１８がバルブケーシング５に、上記バル
ブシート１０及びダイヤフラム弁１１と同軸をなすよう
に結合されている。上記シリンダーチューブ１８は、上
記バルブケーシング５と近似する外径寸法を有すること
が好ましく、より好ましくはバルブケーシングと同径か
それよりやや小径に形成されていることである。
【００１７】上記シリンダーチューブ１８の内部は、複
数の隔壁２２により複数のピストン室２３に仕切られて
いて、各ピストン室２３内にそれぞれピストン２４が摺
動自在に配設され、これらの各ピストン２４は、上記隔
壁２２の中心部を摺動自在に貫通する弁棒２５に取り付
けられている。この弁棒２５の先端は、シリンダーチュ
ーブ１８から延出して弁孔９内の上記ダイヤフラム弁１
１に近接する位置まで延び、上記押圧子１５に当接して
いる。また、この弁棒２５の先端とシリンダーチューブ
１８との間には弁ばね２７が設けられ、この弁ばね２７
の弾発力で上記弁棒２５が常時ダイヤフラム弁１１側に
向けて押されており、この弁ばね２７の弾発力によりダ
イヤフラム弁１１が、押圧子１５を介してバルブシート
１０に押し付けられ、流路７ａを閉じるようになってい
る。従って上記弁ばね２７は、ダイヤフラム弁１１がバ
ルブシート１０に着座する弁閉時に、該ダイヤフラム弁
１１の着座力を発生させるものである。なお流路７ａの
開放は、弁棒２５の後退によりダイヤフラム弁１１が自
身の弾性力でバルブシート１０から離反することにより
行われる。
数の隔壁２２により複数のピストン室２３に仕切られて
いて、各ピストン室２３内にそれぞれピストン２４が摺
動自在に配設され、これらの各ピストン２４は、上記隔
壁２２の中心部を摺動自在に貫通する弁棒２５に取り付
けられている。この弁棒２５の先端は、シリンダーチュ
ーブ１８から延出して弁孔９内の上記ダイヤフラム弁１
１に近接する位置まで延び、上記押圧子１５に当接して
いる。また、この弁棒２５の先端とシリンダーチューブ
１８との間には弁ばね２７が設けられ、この弁ばね２７
の弾発力で上記弁棒２５が常時ダイヤフラム弁１１側に
向けて押されており、この弁ばね２７の弾発力によりダ
イヤフラム弁１１が、押圧子１５を介してバルブシート
１０に押し付けられ、流路７ａを閉じるようになってい
る。従って上記弁ばね２７は、ダイヤフラム弁１１がバ
ルブシート１０に着座する弁閉時に、該ダイヤフラム弁
１１の着座力を発生させるものである。なお流路７ａの
開放は、弁棒２５の後退によりダイヤフラム弁１１が自
身の弾性力でバルブシート１０から離反することにより
行われる。
【００１８】上記各隔壁２２は、シリンダーチューブ１
８とは別体に形成された円板形の部材からなっていて、
これらの各部材が、シリンダーチューブ１８の内周面に
設けた止め輪２８により該シリンダーチューブ１８内に
取り付けられ、その内外周には、シリンダーチューブ１
８の内周面との間及び弁棒２５の外周面との間をシール
するＯリング２９ａ，２９ｂがそれぞれ取り付けられて
いる。
８とは別体に形成された円板形の部材からなっていて、
これらの各部材が、シリンダーチューブ１８の内周面に
設けた止め輪２８により該シリンダーチューブ１８内に
取り付けられ、その内外周には、シリンダーチューブ１
８の内周面との間及び弁棒２５の外周面との間をシール
するＯリング２９ａ，２９ｂがそれぞれ取り付けられて
いる。
【００１９】一方のピストン２４は、上記隔壁２２と実
質的に同じ構成の円板形部材からなっていて、弁棒２５
の外周面に設けた止め輪３０によって該弁棒２５に取り
付けられ、その内外周には、シリンダーチューブ１８の
内周面との間及び弁棒２５の外周面との間をシールする
Ｏリング３１ａ，３１ｂがそれぞれ取り付けられてい
る。
質的に同じ構成の円板形部材からなっていて、弁棒２５
の外周面に設けた止め輪３０によって該弁棒２５に取り
付けられ、その内外周には、シリンダーチューブ１８の
内周面との間及び弁棒２５の外周面との間をシールする
Ｏリング３１ａ，３１ｂがそれぞれ取り付けられてい
る。
【００２０】上記各ピストン２４の下面の第１受圧面側
には、該ピストン２４に流体圧を作用させるための圧力
室３３がそれぞれ形成され、これらの各圧力室３３は、
弁棒２５の内部に設けた連通孔３４にそれぞれ連通して
いる。また、上記複数の隔壁２２のうちシリンダーチュ
ーブ１８の最も外端部寄りに位置する１つの隔壁２２ａ
には、シリンダーチューブ１８の軸線方向外側に向けて
延びるボス部３６が形成されて、このボス部３６に操作
ポート３７が形成され、この操作ポート３７と上記弁棒
２５内部の連通孔３４とが相互に連通している。そし
て、この操作ポート３７から各圧力室３３に圧縮空気等
の圧力流体を供給することにより、上記弁棒２５が後退
してダイヤフラム弁１１がバルブシート１０から離間す
るようになっている。図中３８は、各ピストン２４の上
記第１受圧面とは反対側の第２受圧面側に形成された呼
吸室を外部に開放するための呼吸室である。
には、該ピストン２４に流体圧を作用させるための圧力
室３３がそれぞれ形成され、これらの各圧力室３３は、
弁棒２５の内部に設けた連通孔３４にそれぞれ連通して
いる。また、上記複数の隔壁２２のうちシリンダーチュ
ーブ１８の最も外端部寄りに位置する１つの隔壁２２ａ
には、シリンダーチューブ１８の軸線方向外側に向けて
延びるボス部３６が形成されて、このボス部３６に操作
ポート３７が形成され、この操作ポート３７と上記弁棒
２５内部の連通孔３４とが相互に連通している。そし
て、この操作ポート３７から各圧力室３３に圧縮空気等
の圧力流体を供給することにより、上記弁棒２５が後退
してダイヤフラム弁１１がバルブシート１０から離間す
るようになっている。図中３８は、各ピストン２４の上
記第１受圧面とは反対側の第２受圧面側に形成された呼
吸室を外部に開放するための呼吸室である。
【００２１】上記構成を有する本発明の切換弁におい
て、操作ポート３７から各圧力室３３内に圧力流体が供
給されていないときは、弁ばね２７の弾発力により弁棒
２５が前進し、押圧子１５を介してダイヤフラム弁１１
をバルブシート１０に押し付けており、このため流路７
ａ，８ａは閉じられている。
て、操作ポート３７から各圧力室３３内に圧力流体が供
給されていないときは、弁ばね２７の弾発力により弁棒
２５が前進し、押圧子１５を介してダイヤフラム弁１１
をバルブシート１０に押し付けており、このため流路７
ａ，８ａは閉じられている。
【００２２】いま、上記操作ポート３７から各圧力室３
３内に圧力流体が供給されると、流体圧により各ピスト
ン２４が駆動されて弁棒２５が後退するため、ダイヤフ
ラム弁１１が自身の弾発力によりバルブシート１０から
離れ、弁開状態になる。このときの弁棒２５の操作力
は、複数のピストン２４に発生する作用力の和となる。
図示の例では３つのピストン２４が設けられているた
め、操作力は１つのピストン２４に作用する力の３倍と
なる。従って、切換弁が小形化されてピストン２４が小
径であっても、大きい操作力を得ることができる。ま
た、１つのシリンダーチューブ１８の内部に複数のピス
トン２４を収容した構成であるため、複数のシリンダー
をタンデム式に連結して使用する場合に比べ、構造が簡
単で加工及び組み立ても容易であり、精度も出し易いと
いう利点がある。
３内に圧力流体が供給されると、流体圧により各ピスト
ン２４が駆動されて弁棒２５が後退するため、ダイヤフ
ラム弁１１が自身の弾発力によりバルブシート１０から
離れ、弁開状態になる。このときの弁棒２５の操作力
は、複数のピストン２４に発生する作用力の和となる。
図示の例では３つのピストン２４が設けられているた
め、操作力は１つのピストン２４に作用する力の３倍と
なる。従って、切換弁が小形化されてピストン２４が小
径であっても、大きい操作力を得ることができる。ま
た、１つのシリンダーチューブ１８の内部に複数のピス
トン２４を収容した構成であるため、複数のシリンダー
をタンデム式に連結して使用する場合に比べ、構造が簡
単で加工及び組み立ても容易であり、精度も出し易いと
いう利点がある。
【００２３】各圧力室３３内の圧力流体を排出すると、
弁ばね２７の弾発力により弁棒２５は前進し、押圧子１
５を介してダイヤフラム弁１１をバルブシート１０に押
し付けるため、流路７ａ，８ａは閉じられる。
弁ばね２７の弾発力により弁棒２５は前進し、押圧子１
５を介してダイヤフラム弁１１をバルブシート１０に押
し付けるため、流路７ａ，８ａは閉じられる。
【００２４】上記バルブケーシング５及びシリンダーチ
ューブ１８は、円柱状のものに限定されず、角柱状であ
っても良いことは当然である。
ューブ１８は、円柱状のものに限定されず、角柱状であ
っても良いことは当然である。
【００２５】図２には本発明に係る切換弁の第２実施例
を示すもので、この切換弁１Ｂが上記第１実施例の切換
弁１Ａと相違する点は、第１実施例の切換弁１Ａがノー
マルクローズ形であるのに対し、この切換弁１Ｂは、非
操作時に弁開状態を維持するノーマルオープン形として
構成されている点である。
を示すもので、この切換弁１Ｂが上記第１実施例の切換
弁１Ａと相違する点は、第１実施例の切換弁１Ａがノー
マルクローズ形であるのに対し、この切換弁１Ｂは、非
操作時に弁開状態を維持するノーマルオープン形として
構成されている点である。
【００２６】すなわちこの切換弁１Ｂにおいて、弁棒２
５の先端のシリンダーチューブ１８から延出する部分２
５ａの内部には、その先端面から軸線方向に向けて孔４
０が形成され、この孔４０の先端部に上記押圧子１５に
当接する可動部材４１が前後動自在に設置され、この可
動部材４１と孔底部との間に弁ばね２７が介設されてい
る。４３は上記可動部材４１が孔４０から抜け出さない
ように係止させるストッパである。
５の先端のシリンダーチューブ１８から延出する部分２
５ａの内部には、その先端面から軸線方向に向けて孔４
０が形成され、この孔４０の先端部に上記押圧子１５に
当接する可動部材４１が前後動自在に設置され、この可
動部材４１と孔底部との間に弁ばね２７が介設されてい
る。４３は上記可動部材４１が孔４０から抜け出さない
ように係止させるストッパである。
【００２７】また、上記シリンダーチューブ１８の内部
においては、上記弁棒２５に取り付けられたプレート４
４と該シリンダーチューブ１８との間に復帰ばね４５が
設けられ、この復帰ばね４５で弁棒２５が常時後退方
向、すなわち弁開方向に弾発されている。そして、上記
各ピストン２４の第２受圧面側に圧力室４６が設けら
れ、各ピストン２４に作用する流体圧で上記弁棒２５に
前進方向の操作力が発生するように構成されている。
においては、上記弁棒２５に取り付けられたプレート４
４と該シリンダーチューブ１８との間に復帰ばね４５が
設けられ、この復帰ばね４５で弁棒２５が常時後退方
向、すなわち弁開方向に弾発されている。そして、上記
各ピストン２４の第２受圧面側に圧力室４６が設けら
れ、各ピストン２４に作用する流体圧で上記弁棒２５に
前進方向の操作力が発生するように構成されている。
【００２８】従って、操作ポート３７から各圧力室４６
に圧力流体が供給されていない非操作状態では、図２に
示すように復帰ばね４５の弾発力により弁棒２５が後退
し、ダイヤフラム弁１１が自身の弾発力でバルブシート
１０から離反することにより弁開状態を維持する。
に圧力流体が供給されていない非操作状態では、図２に
示すように復帰ばね４５の弾発力により弁棒２５が後退
し、ダイヤフラム弁１１が自身の弾発力でバルブシート
１０から離反することにより弁開状態を維持する。
【００２９】操作ポート３７から各圧力室４６内に圧力
流体が供給されると、各ピストン２４に作用する流体圧
作用力により弁棒２５が前進し、可動部材４１が押圧子
１５を押してダイヤフラム弁１１をバルブシート１０に
圧接させるため、弁閉状態になる。このとき上記弁ばね
２７は圧縮状態にあり、その弾発力がダイヤフラム弁１
１の着座力を発生させる。
流体が供給されると、各ピストン２４に作用する流体圧
作用力により弁棒２５が前進し、可動部材４１が押圧子
１５を押してダイヤフラム弁１１をバルブシート１０に
圧接させるため、弁閉状態になる。このとき上記弁ばね
２７は圧縮状態にあり、その弾発力がダイヤフラム弁１
１の着座力を発生させる。
【００３０】なお、第２実施例の上記以外の構成は実質
的に第１実施例と同じであるため、主要な同一構成部分
に第１実施例と同一の符号を付してその説明は省略す
る。
的に第１実施例と同じであるため、主要な同一構成部分
に第１実施例と同一の符号を付してその説明は省略す
る。
【００３１】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明のシリン
ダー操作形切換弁によれば、複数のシリンダーをタンデ
ム式に連結することなく、小径のピストンで大きな操作
力を得られるようにした小形のシリンダー操作形切換弁
を提供することにある。
ダー操作形切換弁によれば、複数のシリンダーをタンデ
ム式に連結することなく、小径のピストンで大きな操作
力を得られるようにした小形のシリンダー操作形切換弁
を提供することにある。
【図１】本発明に係るシリンダー操作形切換弁の第１実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るシリンダー操作形切換弁の第２実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
１Ａ，１Ｂ 切換弁 ２ 弁機構部 ３ シリンダー操作部 ５ バルブケーシング ６ 取付面 ７，８ 出入口 ７ａ，８ａ 流路 １０ バルブシート １１ ダイヤフラム弁 １５ 押圧子 １８ シリンダーチューブ ２２ 隔壁 ２３ ピストン室 ２４ ピストン ２５ 弁棒 ３３，４６ 圧力室 ３４ 連通孔 ３７ 操作ポート ４１ 可動部材
Claims (7)
- 【請求項１】ダイヤフラム弁の変位により流体流路を開
閉する弁機構部と、上記ダイヤフラム弁を開閉操作する
ためのシリンダー操作部とを含み、 上記弁機構部が、バルブケーシング内に上記流体流路
と、該流体流路の中間に設けられたバルブシートと、該
バルブシートに接離して流体流路を開閉する、該バルブ
シートから離反する方向の弾性力が付与された上記ダイ
ヤフラム弁とを有し、 上記シリンダー操作部が、上記バルブケーシングに上記
ダイヤフラム弁と同軸をなすように結合された１つのシ
リンダーチューブと、該シリンダーチューブの内部を複
数のピストン室に仕切る複数の隔壁と、これらの各隔壁
の中心部を摺動自在に貫通し、先端が上記バルブケーシ
ング内のダイヤフラム弁に近接する位置まで延びて前後
進により該ダイヤフラム弁を開閉させる弁棒と、上記各
ピストン室内にそれぞれ摺動自在に配設されて上記弁棒
に取り付けられた複数のピストンと、各ピストンの何れ
か一方の受圧面側にそれぞれ形成された複数の圧力室
と、各圧力室に圧力流体を供給するための共通の操作ポ
ートと、この操作ポートと上記各圧力室とを結ぶ連通孔
と、上記ダイヤフラム弁がバルブシートに着座する弁閉
時に該ダイヤフラム弁の着座力を発生させる弁ばねとを
有する、ことを特徴とするシリンダー操作形切換弁。 - 【請求項２】請求項１に記載の切換弁において、上記バ
ルブケーシングが実質的に柱状をなしていて、シリンダ
ーチューブが連結されている側とは反対側の端面にユニ
ット基板へ取り付けるための取付面を有し、該取付面に
は上記流体流路に通じる複数の流体出入口を備えてお
り、また上記シリンダーチューブが、軸線方向に長い柱
状をしていて、その内部に個別に形成された上記複数の
隔壁が気密に取り付けられると共に、該シリンダーチュ
ーブの端部に位置して上記弁棒の基端部が嵌合している
隔壁に上記操作ポートが設けられ、かつ該弁棒内に上記
連通孔が設けられていることを特徴とするもの。 - 【請求項３】請求項２に記載の切換弁において、上記シ
リンダーチューブがバルブケーシングと近似する外径寸
法を有していることを特徴とするもの。 - 【請求項４】請求項２に記載の切換弁において、操作ポ
ート付きの隔壁を除くその他の各隔壁と各ピストンと
が、それぞれ円板形部材からなっていて、実質的に同じ
構成を有することを特徴とするもの。 - 【請求項５】請求項１から４までの何れかに記載の切換
弁において、上記弁ばねがバルブケーシングと弁棒との
間に、弾発力で該弁棒を前進させて上記ダイヤフラム弁
をバルブシートに着座させるように設置され、また上記
各圧力室が各ピストンの第１受圧面側に設けられること
により、これらの各ピストンに作用する流体圧で上記弁
棒に後退方向の操作力が発生するように構成され、これ
によってこの切換弁がノーマルクローズ形として形成さ
れていることを特徴とするもの。 - 【請求項６】請求項１から４までの何れかに記載の切換
弁において、上記弁棒の先端に、ダイヤフラム弁を着座
方向に押圧するための可動部材が前後動自在に設けられ
ると共に、この可動部材が上記弁ばねにより前進方向に
弾発され、また上記各圧力室が各ピストンの第２受圧面
側に設けられることにより、これらの各ピストンに作用
する流体圧で上記弁棒に前進方向の操作力が発生するよ
うに構成され、これによってこの切換弁がノーマルオー
プン形として形成されていることを特徴とするもの。 - 【請求項７】請求項１から６までの何れかに記載の切換
弁において、上記弁棒の先端とダイヤフラム弁との間
に、該弁棒の操作力をダイヤフラム弁に伝えるための押
圧子が介設されていることを特徴とするもの。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134832A JP2001317654A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | シリンダー操作形切換弁 |
| EP01303911A EP1154182A3 (en) | 2000-05-08 | 2001-04-30 | Valve |
| CNA011167831A CN1472456A (zh) | 2000-05-08 | 2001-04-30 | 缸操作型换向阀 |
| KR1020010024537A KR20010102937A (ko) | 2000-05-08 | 2001-05-07 | 실린더 조작형 전환밸브 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000134832A JP2001317654A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | シリンダー操作形切換弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001317654A true JP2001317654A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18643033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000134832A Pending JP2001317654A (ja) | 2000-05-08 | 2000-05-08 | シリンダー操作形切換弁 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1154182A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001317654A (ja) |
| KR (1) | KR20010102937A (ja) |
| CN (1) | CN1472456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100445619C (zh) * | 2003-07-23 | 2008-12-24 | 戈岩控制系统股份有限公司 | 提升式流动控制阀 |
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| WO2005066530A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Swagelok Company | Stackable actuator housing |
| CN1704615A (zh) | 2004-06-01 | 2005-12-07 | 斯瓦戈洛克公司 | 流体致动器 |
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| DE102011101978B3 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-08 | Eisenmann Ag | Ventil |
| US9587759B2 (en) | 2013-09-20 | 2017-03-07 | Itt Manufacturing Enterprises Llc | Quick release valve compressor |
| US9995322B2 (en) * | 2014-10-07 | 2018-06-12 | Fujikura Rubber Ltd. | Multistage piston actuator |
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| JP7061587B2 (ja) * | 2019-04-05 | 2022-04-28 | Ckd株式会社 | 流体制御弁 |
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|---|---|---|---|---|
| FR1358512A (fr) * | 1963-03-04 | 1964-04-17 | Electrochimie Soc | Clapet haute pression |
| GB1145442A (en) * | 1966-11-30 | 1969-03-12 | Scovill Manufacturing Co | Fluid pressure power tools |
| JPS63115970A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-20 | Motoyama Seisakusho:Kk | ダイヤフラム弁 |
| FR2609321B1 (fr) * | 1987-01-06 | 1989-05-05 | Beauvir Jacques | Vanne a commande pneumatique et bloc de distribution destine a une telle vanne |
| JPH0639187Y2 (ja) * | 1987-10-02 | 1994-10-12 | 北村バルブ製造株式会社 | 弁駆動装置 |
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| JPH04181079A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-29 | Hitachi Metals Ltd | 空気圧作動弁 |
| JP3006913B2 (ja) * | 1991-05-09 | 2000-02-07 | 清原 まさ子 | 流体制御器 |
| JPH0875017A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-19 | Motoyama Seisakusho:Kk | ダイヤフラム弁 |
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-
2000
- 2000-05-08 JP JP2000134832A patent/JP2001317654A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-30 CN CNA011167831A patent/CN1472456A/zh active Pending
- 2001-04-30 EP EP01303911A patent/EP1154182A3/en not_active Withdrawn
- 2001-05-07 KR KR1020010024537A patent/KR20010102937A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1154182A2 (en) | 2001-11-14 |
| KR20010102937A (ko) | 2001-11-17 |
| CN1472456A (zh) | 2004-02-04 |
| EP1154182A3 (en) | 2002-12-04 |
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