JP3574688B2 - 高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構 - Google Patents
高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高真空圧バルブにおける弁体に、弁座をシールするシールリングを取付けるシールリングの取付け機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数のポートと、これらのポートを連通させる流路中の弁座と、該弁座を開閉する弁体とを備え、該弁体の弁座との対向面に形成した環状の取付溝に、上記弁座をシールするＯリングを取付けた高真空圧バルブは、既に知られている。
上記公知の高真空圧バルブは、図４に示すように、弁体１における弁座２との対向面に、両側壁を先細りのテーパ面３，３とした環状の取付溝４を設けて、この取付溝４に、弁座２をシールするＯリング５を、その一部を取付溝４から突出させて取付けている。
【０００３】
この場合、取付溝４の開口幅をＷ、Ｏリング５の線径をｄとすると、Ｗ／ｄ＝０．８５〜０．９として、即ち取付溝４の開口幅をＯリング５の線径より１０〜１５％小さくすることによって、取付溝４からのＯリング５の抜け出しを防止している。また、取付溝４にＯリング５を気密に取付けるためには、Ｏリング５に上記範囲とほぼ同程度の潰し代を設けて取付溝４に取付ける必要があるが、高真空圧バルブにおいては、高真空という使用条件のために、Ｏリング５に、取付溝４への挿入を容易にするための潤滑剤を塗布することができない。
【０００４】
高真空圧バルブにおいて、取付溝４にＯリング５を取付ける方法としては、Ｏリング５を取付溝４に徐々に押し込む方法か、または図示を省略している治具によりＯリング５の幅を狭くして、全体を一度に取付溝４に押し込む方法が採用されている。
しかしながら、Ｏリング５を徐々に押し込む方法は、押し込みによってＯリングに捩じれが生じ、取付溝４への取付け後は、Ｏリング５が取付溝４の底面３ａと両側のテーパ面３，３との３面で押圧されるために捩じれが戻らないので、この捩じれがリークの原因となる
一方、治具によってＯリング５を取付ける方法は、生産現場においては問題がないが、Ｏリング５が傷付いたり破損したりした場合に、ユーザーが現場において交換することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、取付溝へのシールリングの挿脱が容易で、しかも捩じれることなく強固に取付けられる、高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構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、本発明の高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構は、複数のポートと、これらのポートを連通させる流路中の弁座と、該弁座を開閉する弁体とを備え、該弁体の弁座との対向面に設けた環状の取付溝に上記弁座をシールするＯリングで形成したシールリングを取付けた高真空圧バルブにおいて、上記取付溝を、該取付溝内において上記シールリングが僅かに移動可能な大きさとするとともに、開口近くの側壁の少なくとも一方に、対向する側壁に向いて開口するリング溝を設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングで押圧することによって取付溝の壁面に圧接させたことを特徴としている。
【０００７】
また、同様の課題を解決するため、上記取付溝の側壁を、円筒面と開口側が縮径するテーパ面とするとともに、上記円筒面にリング溝を設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングによって取付溝のテーパ面と底面とに圧接させたこと；または、取付溝の両側壁を円筒面とするとともに、これらの円筒面に、対向する側壁に向いて開口するリング溝をそれぞれ設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝にそれぞれ装着した固定リングによって取付溝の底面に圧接させたことを特徴としている。
【０００８】
【作用及び発明の効果】
弁体に設けた取付溝にシールリングを徐々に押し込んで挿入し、次いでリング溝に欠円状の固定リングを取付けると、該固定シリングによってシールリングが取付溝の壁面に圧接されるので、シールリングを取付溝に気密に取付けることができる。
【０００９】
この場合、取付溝へのシールリングの押し込みによってシールリングに多少の捩じれが生じても、取付溝に挿入されたシールリングは取付溝内において僅かに移動できるので、押し込みにより生じた捩じれを戻すことができる。
また、固定リングの取付けによって、シールリングの外周面が取付溝の壁面に圧接されるので、シールリングが取付溝に気密に取付けられる。
したがって、治具を使用することなく、シールリングを現場において容易に挿脱することができ、しかも固定リングによって取付溝に圧接されるので、シールリングを強固に取付けることができる。
具体的には、シールリングは、固定リングによる押圧部、及び取付溝のテーパ面と底面、または固定リングによる２箇所の押圧部、及び取付溝の底面との３点において圧接されるので、取付溝に強固に取付けられる。
【００１０】
【実施例】
図１及び図２は本発明の第１実施例を示し、この高真空圧バルブにおけるバルブボディ１１は、直交する方向に形成したポート１２，１３と、これらのポート１２と１３を連通させる流路中の弁座１４と、弁座１４に対向する開口１５とを備え、開口１５にベローズプレート１６を介して気密に取付けられたボンネット１７に、後記する弁体を駆動するための空気圧シリンダ１９のシリンダ２０が形成されている。また、開口１５とベローズプレート１６との間は、図示を省略しているシール材によって気密にシールされている。
【００１１】
上記弁座１４を開閉する弁体２３の弁棒２４は、ボンネット１７を気密に貫通して空気圧シリンダ１９のピストン２１に連結されており、弁体２３とボンネット１７との間に復帰ばね２５が縮設されている。また、ボンネット１７には、ピストン２１で区画されたベローズプレート１６側の圧力室２６に圧縮空気を給排するポート２７が開設されている。
上記ベローズプレート１６の内周面と弁体２３には、弁棒２４を囲むベローズ２８の両端が気密に固着されており、ベローズプレート１６とベローズ２８は、いずれも適宜の金属によって形成されている。
【００１２】
弁体２３における弁座１４との対向面には、シールリング３１を取付けるための環状の取付溝３０が形成されている。図２に詳細を示す取付溝３０は、内周が円筒面３０ａとされ、外周は開口側が縮径するテーパ面３０ｂとされており、開口の幅Ｗ１ は、Ｏリングで形成した上記シールリング３１の線径ｄの９２．５〜９５％とされている。また、取付溝３０の幅及び深さは、取付溝３０に挿入されたシールリング３１が、取付溝３０内において径方向及び軸方向に僅かに移動可能な大きさとされている。
上記円筒面３０ａの外径は、弁座１４とシールリング３１の内径より若干小径で、かつ弁座１４側に向けて延長されており、その突出長さは、取付溝３０に取付けられたシールリング３１の取付溝からの突出量より若干短くされている。また、円筒面３０ａのテーパ面３０ｂの先端とほぼ対向する箇所に、テーパ面側に向けて開口するリング溝３２が形成されており、該リング溝３２に、切欠部によって欠円状とされた金属製の固定リング３３が取付けられる。
【００１３】
上記第１実施例は、取付溝３０にシールリング３１を徐々に押し込むことによって、治具を使用することなく取付溝３０にシールリング３１が挿入される。この場合、取付溝３０の開口幅Ｗ１ が公知の取付溝３０の開口幅Ｗに比べて広いので、押し込みによるシールリング３１の捩じれは殆ど生じない。また、捩じれが生じても、取付溝３０に単に挿入された状態では、シールリング３１が取付溝３０内において僅かに移動できるので、捩じれを戻すことができる。
次いで、リング溝３２に固定リング３３を取付けると、該固定リング３３によりシールリング３１が放射方向及び軸方向に押圧されて、取付溝３０のテーパ面３０ｂと底面３０ｃとに圧接される。したがって、シールリング３１は、固定リング３３による押圧部及び取付溝３０のテーパ面３０ｂと底面３０ｃへの圧接部との３点において、取付溝３０に強固にかつ気密に取付けられ、外周面の一部が取付溝３０から弁座１４に向いて突出する。
【００１４】
この場合、固定リング３３のリング溝３２への取付けによって、シールリング３１に取付溝３０のシールに必要な潰し代が与えられることは、勿論である。
また、円筒面３０ａの弁座１４側への突出長さが、取付溝３０に取付けられたシールリング３１の取付溝３０からの突出高さより短いので、円筒面３０ａの突出長さが、バルブのコンダクタンス（流量特性）に影響を及ぼすことはない。
【００１５】
シールリング３１が破損しまたは傷付いた場合には、固定リング３３をリング溝３２から取り外すと、シールリング３１を取付溝３０から取り出すことができるので、ユーザーが現場において交換することができる。
したがって、シールリング３１の取付溝３０への挿脱が容易で、しかもシールリング３１を捩じれることなく強固に取付溝３０に保持することができる。
【００１６】
上記第１実施例は、ポート１２を真空チャンバにポート１３を真空ポンプ等の真空源（真空チャンバ及び真空ポンプは、いずれも図示省略）に接続されて使用される。
ポート２７から圧力室２６に圧縮空気を供給すると、ピストン２１及び弁体２３が図において上動するので、シールリング３１が弁座１４を開放してポート１２と１３間の流路が連通し、圧力室２６の圧縮空気を外部に排出すると、復帰ばね２５の付勢力により弁体２３とピストン２１が復帰して、シールリング３１が弁座１４を閉鎖する。この場合、弁座１４の内径が円筒面３０ａの内径より僅かに大きいので、シールリング３１を押し潰すことができる。
【００１７】
図３は本発明の第２実施例を示し、第２実施例の弁体３６に設けた環状の取付溝３７は、内外両面が円筒面３７ａ，３７ａとして形成され、取付溝３７の開口幅Ｗ２ は、シールリング３１の線径ｄより僅かに大きくされている。また各円筒面３７ａの開口近くには、対向して開口するリング溝３８，３８が形成されている。
第２実施例は、取付溝３７にリールリング３１を徐々に押し込んだ後、リング溝３８，３８に固定リング３３，３３を取付けると、これらの固定リングによりシールリング３１が該リングの中心方向及び軸方向に押圧されて、取付溝３７の底面３７ｂに圧接されるので、固定リング３３，３３による押圧面及び取付溝３７の底面３７ｂとの３点によって、シールリング３１を取付溝３７に強固にかつ気密に取付けることができる。
第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるから、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の縦断面図である。
【図２】同じく要部の拡大断面図である。
【図３】第２実施例の要部の拡大断面図である。
【図４】公知のシールリングの取付け機構を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１２，１３ ポート １４ 弁座
２３，３６ 弁体 ３０，３７ 取付溝
３０ａ，３７ａ 円筒面 ３０ｂ テーパ面
３０ｃ，３７ｂ 底面 ３１ シールリング
３２，３８ リング溝 ３３ 固定リング
【産業上の利用分野】
本発明は、高真空圧バルブにおける弁体に、弁座をシールするシールリングを取付けるシールリングの取付け機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数のポートと、これらのポートを連通させる流路中の弁座と、該弁座を開閉する弁体とを備え、該弁体の弁座との対向面に形成した環状の取付溝に、上記弁座をシールするＯリングを取付けた高真空圧バルブは、既に知られている。
上記公知の高真空圧バルブは、図４に示すように、弁体１における弁座２との対向面に、両側壁を先細りのテーパ面３，３とした環状の取付溝４を設けて、この取付溝４に、弁座２をシールするＯリング５を、その一部を取付溝４から突出させて取付けている。
【０００３】
この場合、取付溝４の開口幅をＷ、Ｏリング５の線径をｄとすると、Ｗ／ｄ＝０．８５〜０．９として、即ち取付溝４の開口幅をＯリング５の線径より１０〜１５％小さくすることによって、取付溝４からのＯリング５の抜け出しを防止している。また、取付溝４にＯリング５を気密に取付けるためには、Ｏリング５に上記範囲とほぼ同程度の潰し代を設けて取付溝４に取付ける必要があるが、高真空圧バルブにおいては、高真空という使用条件のために、Ｏリング５に、取付溝４への挿入を容易にするための潤滑剤を塗布することができない。
【０００４】
高真空圧バルブにおいて、取付溝４にＯリング５を取付ける方法としては、Ｏリング５を取付溝４に徐々に押し込む方法か、または図示を省略している治具によりＯリング５の幅を狭くして、全体を一度に取付溝４に押し込む方法が採用されている。
しかしながら、Ｏリング５を徐々に押し込む方法は、押し込みによってＯリングに捩じれが生じ、取付溝４への取付け後は、Ｏリング５が取付溝４の底面３ａと両側のテーパ面３，３との３面で押圧されるために捩じれが戻らないので、この捩じれがリークの原因となる
一方、治具によってＯリング５を取付ける方法は、生産現場においては問題がないが、Ｏリング５が傷付いたり破損したりした場合に、ユーザーが現場において交換することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、取付溝へのシールリングの挿脱が容易で、しかも捩じれることなく強固に取付けられる、高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構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、本発明の高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構は、複数のポートと、これらのポートを連通させる流路中の弁座と、該弁座を開閉する弁体とを備え、該弁体の弁座との対向面に設けた環状の取付溝に上記弁座をシールするＯリングで形成したシールリングを取付けた高真空圧バルブにおいて、上記取付溝を、該取付溝内において上記シールリングが僅かに移動可能な大きさとするとともに、開口近くの側壁の少なくとも一方に、対向する側壁に向いて開口するリング溝を設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングで押圧することによって取付溝の壁面に圧接させたことを特徴としている。
【０００７】
また、同様の課題を解決するため、上記取付溝の側壁を、円筒面と開口側が縮径するテーパ面とするとともに、上記円筒面にリング溝を設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングによって取付溝のテーパ面と底面とに圧接させたこと；または、取付溝の両側壁を円筒面とするとともに、これらの円筒面に、対向する側壁に向いて開口するリング溝をそれぞれ設け、上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝にそれぞれ装着した固定リングによって取付溝の底面に圧接させたことを特徴としている。
【０００８】
【作用及び発明の効果】
弁体に設けた取付溝にシールリングを徐々に押し込んで挿入し、次いでリング溝に欠円状の固定リングを取付けると、該固定シリングによってシールリングが取付溝の壁面に圧接されるので、シールリングを取付溝に気密に取付けることができる。
【０００９】
この場合、取付溝へのシールリングの押し込みによってシールリングに多少の捩じれが生じても、取付溝に挿入されたシールリングは取付溝内において僅かに移動できるので、押し込みにより生じた捩じれを戻すことができる。
また、固定リングの取付けによって、シールリングの外周面が取付溝の壁面に圧接されるので、シールリングが取付溝に気密に取付けられる。
したがって、治具を使用することなく、シールリングを現場において容易に挿脱することができ、しかも固定リングによって取付溝に圧接されるので、シールリングを強固に取付けることができる。
具体的には、シールリングは、固定リングによる押圧部、及び取付溝のテーパ面と底面、または固定リングによる２箇所の押圧部、及び取付溝の底面との３点において圧接されるので、取付溝に強固に取付けられる。
【００１０】
【実施例】
図１及び図２は本発明の第１実施例を示し、この高真空圧バルブにおけるバルブボディ１１は、直交する方向に形成したポート１２，１３と、これらのポート１２と１３を連通させる流路中の弁座１４と、弁座１４に対向する開口１５とを備え、開口１５にベローズプレート１６を介して気密に取付けられたボンネット１７に、後記する弁体を駆動するための空気圧シリンダ１９のシリンダ２０が形成されている。また、開口１５とベローズプレート１６との間は、図示を省略しているシール材によって気密にシールされている。
【００１１】
上記弁座１４を開閉する弁体２３の弁棒２４は、ボンネット１７を気密に貫通して空気圧シリンダ１９のピストン２１に連結されており、弁体２３とボンネット１７との間に復帰ばね２５が縮設されている。また、ボンネット１７には、ピストン２１で区画されたベローズプレート１６側の圧力室２６に圧縮空気を給排するポート２７が開設されている。
上記ベローズプレート１６の内周面と弁体２３には、弁棒２４を囲むベローズ２８の両端が気密に固着されており、ベローズプレート１６とベローズ２８は、いずれも適宜の金属によって形成されている。
【００１２】
弁体２３における弁座１４との対向面には、シールリング３１を取付けるための環状の取付溝３０が形成されている。図２に詳細を示す取付溝３０は、内周が円筒面３０ａとされ、外周は開口側が縮径するテーパ面３０ｂとされており、開口の幅Ｗ１ は、Ｏリングで形成した上記シールリング３１の線径ｄの９２．５〜９５％とされている。また、取付溝３０の幅及び深さは、取付溝３０に挿入されたシールリング３１が、取付溝３０内において径方向及び軸方向に僅かに移動可能な大きさとされている。
上記円筒面３０ａの外径は、弁座１４とシールリング３１の内径より若干小径で、かつ弁座１４側に向けて延長されており、その突出長さは、取付溝３０に取付けられたシールリング３１の取付溝からの突出量より若干短くされている。また、円筒面３０ａのテーパ面３０ｂの先端とほぼ対向する箇所に、テーパ面側に向けて開口するリング溝３２が形成されており、該リング溝３２に、切欠部によって欠円状とされた金属製の固定リング３３が取付けられる。
【００１３】
上記第１実施例は、取付溝３０にシールリング３１を徐々に押し込むことによって、治具を使用することなく取付溝３０にシールリング３１が挿入される。この場合、取付溝３０の開口幅Ｗ１ が公知の取付溝３０の開口幅Ｗに比べて広いので、押し込みによるシールリング３１の捩じれは殆ど生じない。また、捩じれが生じても、取付溝３０に単に挿入された状態では、シールリング３１が取付溝３０内において僅かに移動できるので、捩じれを戻すことができる。
次いで、リング溝３２に固定リング３３を取付けると、該固定リング３３によりシールリング３１が放射方向及び軸方向に押圧されて、取付溝３０のテーパ面３０ｂと底面３０ｃとに圧接される。したがって、シールリング３１は、固定リング３３による押圧部及び取付溝３０のテーパ面３０ｂと底面３０ｃへの圧接部との３点において、取付溝３０に強固にかつ気密に取付けられ、外周面の一部が取付溝３０から弁座１４に向いて突出する。
【００１４】
この場合、固定リング３３のリング溝３２への取付けによって、シールリング３１に取付溝３０のシールに必要な潰し代が与えられることは、勿論である。
また、円筒面３０ａの弁座１４側への突出長さが、取付溝３０に取付けられたシールリング３１の取付溝３０からの突出高さより短いので、円筒面３０ａの突出長さが、バルブのコンダクタンス（流量特性）に影響を及ぼすことはない。
【００１５】
シールリング３１が破損しまたは傷付いた場合には、固定リング３３をリング溝３２から取り外すと、シールリング３１を取付溝３０から取り出すことができるので、ユーザーが現場において交換することができる。
したがって、シールリング３１の取付溝３０への挿脱が容易で、しかもシールリング３１を捩じれることなく強固に取付溝３０に保持することができる。
【００１６】
上記第１実施例は、ポート１２を真空チャンバにポート１３を真空ポンプ等の真空源（真空チャンバ及び真空ポンプは、いずれも図示省略）に接続されて使用される。
ポート２７から圧力室２６に圧縮空気を供給すると、ピストン２１及び弁体２３が図において上動するので、シールリング３１が弁座１４を開放してポート１２と１３間の流路が連通し、圧力室２６の圧縮空気を外部に排出すると、復帰ばね２５の付勢力により弁体２３とピストン２１が復帰して、シールリング３１が弁座１４を閉鎖する。この場合、弁座１４の内径が円筒面３０ａの内径より僅かに大きいので、シールリング３１を押し潰すことができる。
【００１７】
図３は本発明の第２実施例を示し、第２実施例の弁体３６に設けた環状の取付溝３７は、内外両面が円筒面３７ａ，３７ａとして形成され、取付溝３７の開口幅Ｗ２ は、シールリング３１の線径ｄより僅かに大きくされている。また各円筒面３７ａの開口近くには、対向して開口するリング溝３８，３８が形成されている。
第２実施例は、取付溝３７にリールリング３１を徐々に押し込んだ後、リング溝３８，３８に固定リング３３，３３を取付けると、これらの固定リングによりシールリング３１が該リングの中心方向及び軸方向に押圧されて、取付溝３７の底面３７ｂに圧接されるので、固定リング３３，３３による押圧面及び取付溝３７の底面３７ｂとの３点によって、シールリング３１を取付溝３７に強固にかつ気密に取付けることができる。
第２実施例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであるから、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の縦断面図である。
【図２】同じく要部の拡大断面図である。
【図３】第２実施例の要部の拡大断面図である。
【図４】公知のシールリングの取付け機構を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１２，１３ ポート １４ 弁座
２３，３６ 弁体 ３０，３７ 取付溝
３０ａ，３７ａ 円筒面 ３０ｂ テーパ面
３０ｃ，３７ｂ 底面 ３１ シールリング
３２，３８ リング溝 ３３ 固定リング
Claims (3)
- 複数のポートと、これらのポートを連通させる流路中の弁座と、該弁座を開閉する弁体とを備え、該弁体の弁座との対向面に設けた環状の取付溝に上記弁座をシールするＯリングで形成したシールリングを取付けた高真空圧バルブにおいて、
上記取付溝を、該取付溝内において上記シールリングが僅かに移動可能な大きさとするとともに、開口近くの側壁の少なくとも一方に、対向する側壁に向いて開口するリング溝を設け、
上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングで押圧することによって取付溝の壁面に圧接させた、
ことを特徴とする高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構。 - 取付溝の側壁を、円筒面と開口側が縮径するテーパ面とするとともに、上記円筒面にリング溝を設け、
上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝に装着した固定リングによって取付溝のテーパ面と底面とに圧接させた、
ことを特徴とする請求項１に記載した高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構。 - 取付溝の両側壁を円筒面とするとともに、これらの円筒面に、対向する側壁に向いて開口するリング溝をそれぞれ設け、
上記取付溝に挿入されたシールリングを、上記リング溝にそれぞれ装着した固定リングによって取付溝の底面に圧接させた、
ことを特徴とする請求項１に記載した高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27704794A JP3574688B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP27704794A JP3574688B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 高真空圧バルブにおけるシールリングの取付け機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114271A JPH08114271A (ja) | 1996-05-07 |
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-10-17 JP JP27704794A patent/JP3574688B2/ja not_active Expired - Fee Related
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