JP2008175265A - 高真空バルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バルブハウジング10に連結された互いに直交する2つのポート12,13を、弁部材15により開閉されるバルブハウジング10内の弁流路11を介して連通可能とした高真空バルブにおいて、上記弁流路11内で、上記弁部材15を開閉動作させる弁シャフト17周りを、筒状体20と溶接ベローズ21との連結体により気密に包囲し、その連結体の一方の端部を弁部材15の背面に固定すると共に、他方の端部をバルブハウジング10内における弁部材15の背面と対向する部位に固定した。
【選択図】図1
Description
この高真空バルブは、例えば図3に示すように、軸線方向に延びる弁流路41を有するハウジング40と、該ハウジング40における弁流路41の一端及び側面にそれぞれ開設された開口42a,43aに連結されて、それぞれ真空ポンプ及び真空チャンバに接続される2つのポート42,43と、上記弁流路41の一端の開口周りに設けられた弁座44と、該弁座44を開閉する弁部材45と、該弁部材45を開閉動作させるピストン46と、該ピストン46と上記弁部材45とを相互に連結する弁シャフト47と、上記弁流路41内において、該弁シャフト47の周りをほぼ全長にわたって気密に包囲する伸縮自在の金属ベローズ48とを有しているのが一般的である。
しかしながら、従来の高真空バルブにおいて、耐久性を優先して金属ベローズの長さを短くすると、上述のように成形ベローズは伸縮性に乏しいため、弁シャフトのストローク量即ち弁部材の開度を十分に確保することができなくなり、結果として、十分な弁流量を確保できなくなるという問題がある。
また、本発明の他の具体的な構成態様によれば、上記ベローズが、ハウジング内における弁部材の背面と対向する部位に固定され、上記筒状体が、弁部材の背面に固定されている。
さらに、本発明においては、上記筒状体が、上記弁流路の軸線方向における長さの略半分の長さを有しているものとすることができる。
また同時に、成形ベローズに比べて曲げ性に優れた溶接ベローズを採用していて、しかも、該溶接ベローズの長さを上述のように短く抑えることができるため、高い流体圧が繰り返し作用する厳しい条件下での使用に対しても耐久性に優れ、長寿命な高真空バルブを提供することができる。
これらの筒状体20とベローズ21とは、互いに軸線L方向に溶接等で気密かつ該軸線Lと同軸に連結されていて、この実施例の場合、ベローズ21が上記弁シャフト17における上記弁部材15が固定された先端部側に配設され、筒状体20が弁シャフト17における上記弁体駆動部2に連結された基端部側に配設されている。
そして、ベローズ21における弁シャフト17の先端部側に配された端部が、弁部材15の背面に溶接等で気密に固定され、また、筒状体20における弁シャフト17の基端部側に配された端部が、上記バルブハウジング10内における弁部材15の背面と対向する部位であって、上記バルブハウジング10の第2端側において弁流路15を区画する壁、より具体的には、上記バルブハウジング10の第2端側において該バルブハウジング10と上記隔壁31との間に配設されたリング状の支持プレート22の内周縁に、溶接等で気密に固定されている。
そのため、弁部材15の開閉動作に必要な伸縮量を十分に確保しながらも、収縮時におけるベローズの長さをより短くすることができ、ベローズが短くなった分だけ弁シャフト17周りに、ベローズよりも安価で、しかも伸縮性が無いためベローズよりも耐久性に優れた上記筒状体20を組み込むことが可能となる。
そこで、この実施例においては、弁部材15の開閉動作に支障がない範囲において、溶接ベローズ21の長さが可及的に短く形成されている。
このように、ベローズ21として溶接ベローズを用いることにより、ベローズ21の長さを短く抑えて製造コストを抑制することができるばかりでなく、その優れた曲げ性と相俟って金属疲労による亀裂等の発生を可及的に防止することができる。
一方、上記操作ポート37を通じて圧力室36に圧縮空気等の圧力流体を供給すると、上記ピストン32が復帰ばね19a,19bの付勢力に抗して後退することにより上記弁部材15が後退するため、図1の右半分に示すように、該弁部材15の弁シール部材16が弁座14から離間して該弁座14を開放する。この状態においては、上記第1及び第2ポート12,13にそれぞれ接続された真空チャンバ及び真空ポンプは互いに連通されている。
さらに、溶接ベローズは成形ベローズと比べて曲げ性にも優れており、また同時に、ベローズの長さを短く抑えることによって、流体圧により生じる曲げ変形をより小さくすることができるため、仮に高い流体圧により曲げ方向の力が繰り返し作用しても金属疲労が生じにくく、厳しい条件下での使用にも十分耐えることができ、バルブの長寿命化を図ることができる。
具体的には、この第2実施例においては、筒状体20’が上記弁シャフト17における上記弁部材15が固定された先端部側に配設され、溶接ベローズ21’が弁シャフト17における上記弁体駆動部2に連結された基端部側に配設されている。
そして、筒状体20’における弁シャフト17の先端部側に配された端部が、弁部材15の背面に溶接等で気密に固定され、また、溶接ベローズ21’における弁シャフト17の基端部側に配された端部が、上記バルブハウジング10内における弁部材15の背面と対向する部位であって、上記バルブハウジング10の第2端側において弁流路15を区画する壁、より具体的には、上記バルブハウジング10の第2端側において該バルブハウジング10と上記隔壁31との間に配設されたリング状の支持プレート22’の内周縁に、溶接等で気密に固定されている。ここで、上記支持プレート22’は、上記第1実施例と同様に、その外周部をシリンダハウジング30とバルブハウジング10との間に挟持されて固定されている。
この第2実施例に係るその他の構成及び作用効果等については、上記第1実施例と実質的に同様であるから、説明の重複を避けるため、図面の主要な構成要素に第1実施例と同じ符号を付して説明を省略する。
また、本発明は、上記各実施例に何ら限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載の発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
2 弁体駆動部
10 バルブハウジング
11 弁流路
12 第1ポート
12a 第1開口
13 第2ポート
13a 第2開口
14 弁座
15 弁部材
17 弁シャフト
20,20’ 筒状体
21,21’ 溶接ベローズ
L 軸線
Claims (4)
- 軸線方向に延びる弁流路を内部に有していて、該弁流路における上記軸線方向の一端に第1開口が開設され、該弁流路における上記軸線と直交する向きに第2開口が開設されて成るハウジングと、該ハウジングの第1開口に連結され、該第1開口を通じて上記弁流路に連通する第1ポートと、該ハウジングの第2開口に連結され、該第2開口を通じて上記弁流路に連通する第2ポートと、上記第1開口の周囲に設けられた弁座と、該弁座を開閉する弁部材と、この弁部材の背面から弁流路内を上記軸線方向に延びる弁シャフトと、該弁シャフトを介して弁部材を上記軸線方向に駆動する弁体駆動部と、上記弁流路内において該弁シャフト周りを気密に包囲する筒状体及び伸縮自在のベローズとを備え、
上記ベローズが、円環状の金属薄板を複数枚重ね合わせ、隣接する外周縁同士及び内周縁同士を交互に溶接することにより形成された溶接ベローズであり、
上記筒状体と該ベローズとが互いに上記軸線方向に連結されていて、それらの連結体における一方の端部が弁部材の背面に固定され、他方の端部が上記ハウジング内における弁部材の背面と対向する部位に固定されている、
ことを特徴とする高真空バルブ。 - 上記ベローズが、弁部材の背面に固定され、上記筒状体が、ハウジング内における弁部材の背面と対向する部位に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の高真空バルブ。 - 上記ベローズが、ハウジング内における弁部材の背面と対向する部位に固定され、上記筒状体が、弁部材の背面に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の高真空バルブ。 - 上記筒状体が、上記弁流路の軸線方向における長さの略半分の長さを有している、
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の高真空バルブ。
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