JP4126143B2 - 開閉バルブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータとバルブボディとが分解可能な開閉バルブに関し、特に分解を簡単にした開閉バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉バルブは、例えば図８に示すように、ポート１０２，１０３が形成されたバルブボディ１０１にアクチュエータ１１０が一体に固定され、そのアクチュエータ１１０の往復運動を伝達するロッド１１１下端に固定された弁体１０５が、弁座面１０６に当接・離間して弁の開閉を行うように構成されている。そして、そのアクチュエータ１１０には、例えばエアシリンダやソレノイドが使用され、そのアクチュエータ本体１１２が、上方からねじ込まれたボルト１２１，１２１…によってバルブボディ１０１へ固定されて、一個の開閉バルブ１００が形成されている。
【０００３】
こうした開閉バルブ１００は、例えばポート１０２，１０３がガス管に接続されて、ガスライン上に配管される。図９は、開閉バルブ１００の配管部分を示した断面図であって、図９（ａ）は、管の半径方向断面図であり、図９（ｂ）は、ポート及び管の軸方向断面図である。ポート１０２（１０３）と管１３０とは、図９（ｂ）に示すように管内にセンタリング１２３がはめ込まれて同軸上に配置され、センタリング１２３外周に嵌合したＯリング１２４を両フランジ１０２ａ，１３０ａで挟み込み、更にその両フランジをまたいだクランプ１２５ａ，１２５ｂによって図９（ａ）に示すように挟み込んで固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした開閉バルブ１００は、メンテナンスなどのために分解する必要があるが、前述した従来の開閉バルブ１００のような構造のものは、分解が容易でなく、配管箇所によっては非常に困難なこともあった。
即ち、図９に示すように配管した開閉バルブ１００は、センタリング１２３がポート１０２（１０３）及び管１３０内に強くはめ込まれ、ガスライン上からバルブ自体を簡単に取り外しできないようになっている。そのため、開閉バルブ１００の分解は、配管した状態のままで行われることが多い。
ところが、従来の開閉バルブ１００は、アクチュエータ本体１１２をバルブボディ１０１に固定したボルト１２１，１２１…を取り外すのに工具が必要であるため、特に開閉バルブ１００の配管箇所が狭いところでは、工具が入らないこともあって分解を非常に困難にしていた。
【０００５】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、バルブボディとアクチュエータとの分解が簡単な開閉バルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材又はバルブボディの一方に設けられた凸状部が他方に設けられた凹状部に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
よって、参考発明の開閉バルブによれば、嵌合部材及びバルブボディの一方に設けられた凸状部を他方に設けられた凹状部から取り出すようにしてアクチュエータをバルブボディから外すだけで分解が可能となる。
【０００７】
また、参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータは、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合するように設けられた筒状の嵌合部材に、筒状のガイド部材がスライド可能にはめ合わされ、その嵌合部材に穿設された複数のテーパ孔に装填された球体が、ガイド部材によって外側から押さえ付けられるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された球体がバルブボディに形成されたロック穴に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
【０００８】
よって、参考発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで球体をロック穴に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。
【０００９】
また、本発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成されたロック穴に入り込んで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする 。
【００１０】
よって、本発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで下方の球体をロック穴に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて下方の球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて下方の球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。また、分解の際には、上方の球体が外側から押さえ付けられ、その内側に突出した球体にベローズアダプタが引っかけられ、アクチュエータやベローズなどを一体にバルブボディから分解させることができる。
【００１１】
参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータは、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合するように設けられた筒状の嵌合部材に、筒状のガイド部材がスライド可能にはめ合わされ、その嵌合部材に穿設された複数のテーパ孔に装填された球体が、ガイド部材によって外側から押さえ付けられるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された球体がバルブボディに形成された環状のロック溝に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
【００１２】
よって、参考発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで球体をロック溝に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて球体を外側から押さえ付けてロックする。その際、嵌合部材に内側に隠れるロック溝に球体を入れる必要があるが、ロック溝が環状に形成されているため、球体の位置を調整することなく嵌合部材をバルブボディに簡単に嵌合させることができる。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成された環状のロック溝に入り込みんで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする。
【００１４】
よって、本発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで下方の球体をロック溝に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて下方の球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて下方の球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。また、分解の際には、上方の球体が外側から押さえ付けられ、その内側に突出した球体にベローズアダプタが引っかけられ、アクチュエータやベローズなどを一体にバルブボディから分解させることができる。
【００１５】
また、本発明の開閉バルブは、前記嵌合部材が、嵌合方向に形成されたスリット溝を備え、バルブボディに突設された突起を当該スリット溝に入れてバルブボディへ嵌合させるものであることを特徴とする。
よって、本発明の開閉バルブによれば、嵌合部材を当該スリット溝に突起を入れるようにしてバルブボディへ嵌合させれば、ロック穴の場合には、その位置を探さずに球体を入れることができ、またロック溝の場合には、嵌合後の嵌合部材の回転防止になる。
【００１６】
また、本発明の開閉バルブは、前記嵌合部材に螺合され、球体をテーパ孔内に押さえ付けたガイド部材の抜け止め防止のためのカラーを有することを特徴とする。
よって、本発明の開閉バルブによれば、カラーによって安定したロック状態を維持することができ、また嵌合部材に螺合させたカラーの位置決めも簡単で、紛失のおそれもない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る開閉バルブの一実施の形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、第１実施の形態の開閉バルブを示した断面図であり、特に図１はバルブボディとアクチュエータとが固定された状態を示し、図２はバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態を示したものである。
本実施の形態の開閉バルブ１は、半導体製造ラインの排気系に配管される真空排気バルブを例に挙げたものであり、特にアクチュエータにはエアシリンダ１０を用いたものである。
開閉バルブ１のバルブボディ２は、円筒形の下方端に縮径した出力ポート３が同軸に突設し、側面部には入力ポート４が軸線と直交方向に突設して形成されている。そして、そのバルブボディ２内には、出力ポート３へ連続する平坦な環状の面が弁座面５として形成されている。
【００１８】
一方、エアシリンダ１０は、シリンダ１１内にピストン１２が上下方向に摺動自在に装填され、そのピストン１２によってシリンダ１１が上下２室に分割され、ピストン１２下方の加圧室にはシリンダ１１に形成された吸排気ポート１３が連通している。また、ピストン１２にはロッド１５が同軸上に一体に固定され、同時に上下動するよう構成されている。
円筒形状のシリンダ１１にはロッド１５を案内する貫通孔１６が形成され、その貫通孔１６を貫いてロッド１５がバルブボディ２内にまで進入している。貫通孔１６内にはブシュがはめ込まれ、ロッド１５がスムーズに摺動するように嵌挿され、また貫通孔１６内はシールリングによて圧縮エアが漏れるのを防止するよう構成されている。
【００１９】
バルブボディ２内にまで延設されたロッド１５の先端にはベローズ組立７が固定され、そこには弁座面５に対して当接・離間するシール用のＯリング６が保持されている。
そして、そのロッド１５に連結されたベローズ組立７とシリンダ１１との間にはスプリング８が装填され、ベローズ組立７、ロッド１５及びピストン１２が常時下方に付勢され、この開閉バルブ１は、Ｏリング６が常時弁座面５に当接するノーマルクローズ型をなして構成されている。
【００２０】
また、このロッド２１及びスプリング８を覆うようにベローズ２０が設けられている。ベローズ２０は、下端がベローズ組立７に、上端がベローズアダプタ２１に接続され、これらが一体のものとして形成されている。
ベローズアダプタ２１は、上端が広がるようにして段差が形成された円筒状の部材である。更に具体的には、バルブボディ２内にほぼ隙間無くはまり込むような外径の円筒であって、外周には環状の溝が形成され、そこに装填されたＯリング２６によってバルブボディ２との間から流体が漏れないようにシールしている。また、ベローズアダプタ２１は、上端の段差部分がバルブボディ２とシリンダ１１とに挟み込まれるようになっている。
【００２１】
開閉バルブ１は、このようなベローズアダプタ２１を挟み込み、図示するように組み合わされたバルブボディ２とシリンダ１１とが連結されて一体のものとなっている。そのロック手段として、本実施の形態ではカプラー式を採用している。
即ち、本実施の形態の開閉バルブ１は、バルブボディ２とシリンダ１１との接合位置に、上下２段に鋼球３１，３１…，３２，３２…を保持するリング２２が配置され、そのリング２２の外周にはめ込んだリングガイド２３を上下させることによって、両者を固定及び分解するよう構成したものである。ここで、図３は、ロック手段を構成する部材を示した図であり、ベローズアダプタ２１、リング２２及びリングガイド２３の断面と、バルブボディ２の側面を示している。
【００２２】
先ずバルブボディ２は、上端部外周が図１に示すようにリング２２をはめ込むことができるように段部が形成され、そこには８個のロック穴２７，２７…が形成されている。ロック穴２７，２７…は、バルブボディ２の内側に縮径したテーパ状の有底穴であって、同一円周上に均等な間隔で形成されている。なお、ロック穴２７，２７…を、バルブボディ２を貫通した孔とすることに何ら問題はない。
次に、ベローズアダプタ２１は、前述したようにバルブボディ２内にはめ込むことが可能な円筒状のものであって、その上端の段差部分の外周面には、バルブボディ２上端の面取り部２ａとでテーパ溝２８（図１参照）を形成するように、上方への傾斜面をもった段部２１ａが形成されている。
【００２３】
次いで、リング２２は、前述したようにバルブボディ２の段差部分にはめ込むことが可能な円筒部材であり、上下２段に８個の保持孔３３，３３…，３４，３４…が形成されている。その保持孔３３，３３…と保持孔３４，３４…とは、共に同一円周上に均等な間隔で穿設され、鋼球３１，３１…，３２，３２…（図１参照）が内側に抜けない程度に縮径したテーパ状の貫通孔である。そして、このリング２２は、内側に張り出したフランジが形成され、図１に示すようにそこに圧入した平行ピン２９によってシリンダ１１に対して位置決めされる。
更に、リングガイド２３は、そのようなリング２２にはめ合わすことができる内径寸法の円筒状部材であり、その内周面には環状のテーパ溝３０が形成されている。
【００２４】
そして、これらはシリンダ１１などとともに組み立てられ、図４に示す駆動部ユニット５０が構成される。
駆動部ユニット５０は、リング２２が平行ピン２９の圧入によってシリンダ１１に固定され、そのシリンダ１１に対して下からはめ合わされたベローズアダプタ２１は、リング２２の鋼球３１，３１…に段部２１ａ（図３参照）が引っかけられ、抜け落ちないように保持されている。即ち、図４に示す駆動部ユニット５０を取り外した状態では、リングガイド２３によって押さえ付けられた鋼球３１，３１…がリング２２の内側から突き出て、ベローズアダプタ２１の抜けが防止しされている。
鋼球３１，３１…，３２，３２…は、リング２２の保持孔３３，３３…，３４，３４…に外側から入れられ、外側にはめ込まれたリングガイド２３によって脱落しないように保持されている。なお、下方の保持孔３４，３４…に入れられた鋼球３２，３２…は、図４に示す状態でもリングガイド２３によって外側への脱落が防止されている。
【００２５】
次に、開閉バルブ１の動作及び分解について説明する。
開閉バルブ１は、通常ベローズ組立７がスプリング８によって下方へ付勢され、Ｏリング６が弁座面５に当接して閉弁状態になっている。そして、吸排気ポート１３から圧縮エアが供給されると、ピストン１２が下方から加圧されて上昇し、それによってベローズ組立７が持ち上げられ、Ｏリング６が弁座面５から離間して開弁状態になる。逆に、ピストン１２を上方へ加圧していた圧縮エアをシリンダ１１から排出すれば、再びスプリング８によってＯリング６が弁座面５に押し当てられて閉弁状態になる。
こうした弁の開閉によってポート３，４間を通る流体の流れが制御される。このとき流体は、ベローズ２０によってシリンダ１１側へ漏れることはなく、またベローズアダプタ２１に保持されたＯリング２６によって外部に漏れることもない。
【００２６】
続いて、開閉バルブの分解について説明する。本実施の形態の開閉バルブ１では、例えばＯリング６やベローズ２０が劣化した場合に、これらを交換するために分解が必要になる。分解には、バルブボディ２から図４に示す駆動部ユニット５０の取り外しを行う。
開閉バルブ１は、組み立てられた通常の使用状態では図１に示すように、ベローズアダプタ２１がバルブボディ２内にはめ込まれ、駆動部ユニッ５０がバルブボディ２と一体になっている。このとき、リング２２がバルブボディ２の外周にはめ込まれ、そこに保持された下段の鋼球３２，３２…がリングガイド２３によって外側から押さえ付けられてバルブボディ２のロック穴２７，２７…内に入り込んでいる。そのため、鋼球３２，３２…が、バルブボディ２から駆動部ユニット５０が外れないようにするロックの役目を果たしている。更に、このとき鋼球３２，３２…を押さえているリングガイド２３が外れないように、上方には取り外し可能なカラー３５がリング２２にはめ込まれ、下方にはストッパリング３６がリング２２に設けられている。
【００２７】
次に、開閉バルブ１を分解する場合、即ちバルブボディ２から駆動部ユニット５０を取り外す場合には、先ず図１に示す状態からカラー３５を外し、図２に示すようにリングガイド２３を上方にスライドさせる。本実施の形態では、このリングガイド２３のスライドだけで、バルブボディ２から図４に示す駆動部ユニット５０の分解が可能となる。
具体的には、作業者がリングガイド２３を上方に引き上げれば、鋼球３１，３１…，３２，３２…を保持孔３３，３３…，３４，３４…内で転がせながら、そのリングガイド２３を図２に示す位置にまで移動させることができる。そのため、鋼球３２，３２…は、リングガイド２３による押さえから開放される。そして、作業者が図２に示す状態から更にリングガイド２３を引き上げれば、リング２２を引っかけて駆動部ユニット５０をバルブボディ２から取り外すことができる。
【００２８】
一方、この駆動部ユニット５０をバルブボディ２へ組み付ける場合には、バルブボディ２内にベローズアダプタ２１をはめ込むようにして駆動部ユニット５０を押し込んでいく。図２に示すようにバルブボディ２の上端にベローズアダプタ２１が付き当たるまで押し込んだところで、駆動部ユニット５０を回転させるなどしてロック穴２７，２７…へ鋼球３２，３２…を落として位置決めする。そして、リングガイド２３を図１に示すように下方へスライドさせて鋼球３２，３２…がロック穴２７，２７…から抜け出ないように押さえ込み、バルブボディ２と駆動部ユニット５０との組み付けを完了する。
【００２９】
このような開閉バルブ１によれば、リングガイド２３を引き上げるだけでロックを外し、駆動部ユニット５０をバルブボディ２から取り外すことができるようになり、工具を使用することなく開閉バルブ１の分解を簡単に行うことが可能となった。従って、工具を入れることが困難な狭い装置内部でも簡単に開閉バルブ１を分解することができるようになった。
また、本実施の形態の駆動部ユニット５０は、ベローズアダプタ２１を鋼球３３１，３１…によって保持するだけなので、そのベローズアダプタ２１と一体のベローズ２０の取り替えも簡単に行うことができる。
【００３０】
また、図１に示す組立状態では鋼球３２，３２…のみが、一方図２に示す分解可能状態では鋼球３１，３１…のみがリングガイド２３によって内側へ押さえ付けられるようになっている。そのため、各状態でリングガイド２３による反力が鋼球３１，３１…と鋼球３２，３２…とで分散せず、図１に示す組立状態では鋼球３２，３２…によるロックを確実に行うことができ、図２に示す分解可能状態では鋼球３１，３１…によってベローズアダプタ２１を確実に保持することができる。
【００３１】
次に、本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態について図面を参照して説明する。図５及び図６は、本実施の形態の開閉バルブを示した断面図であり、特に図５はバルブボディとアクチュエータとが固定された状態を示し、図６はバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態を示したものである。
本実施の形態の開閉バルブ５１も、前記第１実施の形態と同様に半導体製造ラインの排気系に配管される真空排気バルブであり、ほぼ同様に構成されたものである。従って、同様の構成については適宜第１実施の形態のものを参照しながら説明する。
開閉バルブ５１は、バルブボディ５２とエアシリンダ６０とを一体にしたものでり、入力ポート５３と出力ポート５４との間の弁座面５５に弁体部を当接・離間させるようにしたものである。
【００３２】
エアシリンダ６０は、シリンダ６１内にピストン６２が摺動自在に装填され、下方の加圧室にはシリンダ６１に形成された吸排気ポート６３が連通している。ピストン６２にはロッド６４が同軸上に一体に固定され、そのロッド６４が貫通孔６５を貫いてバルブボディ５２内にまで進入している。ロッド６４の先端にはベローズ組立６６が固定され、そこには弁座面５５に対して当接・離間するＯリング６７が保持されている。この開閉バルブ５１も、ベローズ組立６６とシリンダ６１との間にスプリング６８がはめ込まれ、Ｏリング６７が常時弁座面５５に当接するノーマルクローズ型である。
【００３３】
開閉バルブ５１は、ロッド６４及びスプリング６８を覆ったベローズ７０が設けられ、その下端がベローズ組立６６に、上端がベローズアダプタ７１に接続され、これらが一体のものとして形成されている。ベローズアダプタ７１は、上端のフランジ部に段差が形成された円筒状の部材であり、特にバルブボディ５２内にほぼ隙間無くはまり込むような外径寸法であって、その外周にはシール用のＯリング７２が装填されている。そして、そうしたベローズアダプタ７１は、上端のフランジ部が図示するようにバルブボディ５２とシリンダ６１とに挟み込まれるようになっている。
【００３４】
開閉バルブ５１は、このようなベローズアダプタ７１を挟み込んで図示するように組み合わされたバルブボディ５２とシリンダ６１とが連結されて一体のものとなっている。そのロック手段として、本実施の形態でもカプラー式を採用している。
本実施の形態の開閉バルブ５１は、バルブボディ５２とシリンダ６１との接合位置に、上下２段に鋼球８１，８１…，８２，８２…を保持するリング７３が配置され、そのリング７３の外周にはめ込んだリングガイド７４を上下させることによって、両者を固定及び分解するよう構成したものである。ここで、図７は、バルブボディ５２の上端部とリング７３を示した側面図である。
【００３５】
本実施の形態では、リング７３をはめ込むバルブボディ５２の段部にテーパを有するロック溝５６が環状に形成されている。一方、リング７３は、そのバルブボディ５２の段差部分にはめ込むことが可能な円筒部材であり、上端に雄ネジ８５が形成されている。リング７３は、バルブボディ５２に対して一義的にはめ込むことができるように、バルブボディ５２の突起５７に対するスリット溝８６が切られている。また、リング７３には、第１実施の形態と同様に上下２段に８個の保持孔８３，８３…，８４，８４…が同一円周上に均等に形成され、テーパによって鋼球８１，８１…，８２，８２…（図６参照）が内側に抜けないようになっている。そして、このリング７３はシリンダ６１と一体となるように嵌合され、バルブボディ５２に対して一緒に取り外しができるように構成されている。
【００３６】
次に、ベローズアダプタ７１は、前述したようにバルブボディ５２内にはめ込むことが可能な円筒状のものであって、その上端のフランジ部の外周面には、図５に示すようにバルブボディ５２上端の面取り部５２ａ（図７参照）とでテーパ溝７５を形成する段部が形成されている。
ベローズアダプタ７１、リング７３及びリングガイド７４は、シリンダ６１などと一体に組み立てられ、図４に示す第１実施の形態の駆動部ユニット５０と同様の駆動部ユニットが構成されている。
【００３７】
駆動部ユニットは、図５に示すようにリング７３がシリンダ６１と一体に嵌合し、そのリング７３に対して下からはめ合わされたベローズアダプタ７１が鋼球８１，８１…に引っかけられ、抜け落ちないように保持されている。即ち、駆動部ユニットを取り外した状態では、リングガイド７４によって押さえ付けられた鋼球８１，８１…がリング７３の内側から突き出て（図６参照）ベローズアダプタ７１の抜けが防止されている。
鋼球８１，８１…，８２，８２…は、リング７３の保持孔８３，８３…，８４，８４…に外側から入れられ、外側にはめ込まれたリングガイド７４によって脱落しないように保持されている。
【００３８】
次に、開閉バルブ５１の動作及び分解について説明する。
開閉バルブ５１は、通常ベローズ組立６６がスプリング６８によって下方へ付勢され、Ｏリング６７が弁座面５５に当接して閉弁状態になっている。そして、吸排気ポート６３から圧縮エアが供給されると、ピストン６２が下方から加圧されて上昇し、それによってベローズ組立６６が持ち上げられ、Ｏリング６７が弁座面５５から離間して開弁状態になる。逆に、ピストン６２を上方へ加圧していた圧縮エアをシリンダ６１から排出すれば、再びスプリング６８によってＯリング６７が弁座面５５に押し当てられて閉弁状態になる。
こうした弁の開閉によってポート５３，５４間を通る流体の流れが制御される。このとき流体は、ベローズ７０によってシリンダ６１側へ漏れることはなく、またベローズアダプタ７１に保持されたＯリング７６によって外部に漏れることもない。
【００３９】
続いて、開閉バルブの分解について説明する。分解には、バルブボディ５２からエアシリンダ６０などからなる駆動部ユニットの取り外しを行う。
開閉バルブ５１は、組み立てられた通常の使用状態では図５に示すように、ベローズアダプタ７１がバルブボディ５２内にはめ込まれている。このとき、リング７３がバルブボディ５２の外周にはめ込まれ、そこに保持された下段の鋼球８２，８２…がリングガイド７４によって外側から押さえ付けられてバルブボディ５２のロック溝５６内に入り込んでいる。そのため、鋼球８２，８２…が、バルブボディ５２から駆動部ユニットが外れないようにしている。このとき、鋼球８２，８２…を押さえているリングガイド７４が外れてしまわないように、上方にはカラー７６が、下方にはストッパリング７７がリング７３に設けられている。カラー７６は、内周面に雌ネジが形成され、リング７３の雄ネジ８５（図７参照）に螺合したものである。
【００４０】
次に、開閉バルブ５１を分解する場合、即ちバルブボディ５２からエアシリンダ６０などを取り外す場合には、先ず図５に示す状態から図６に示すようにカラー７６を回して上昇させ、リングガイド７４を上方にスライドさせる。このリングガイド７４のスライドだけで、バルブボディ５２からエアシリンダ６０等からなる駆動部ユニットの分解が可能となる。
具体的には、作業者がリングガイド７４を上方に引き上げると、鋼球８１，８１…，８２，８２…を保持孔８３，８３…，８４，８４…内で転がせながら、リングガイド７４を図６に示す位置にまで移動させることができる。そのため、鋼球８２，８２…は、リングガイド７４の押さえから開放される。そして、作業者が更にリングガイド７４を引き上げれば、リング７３を引っかけてエアシリンダ６０やベローズ７０など（駆動部ユニット）を一体にバルブボディ５２から取り外すことができる。
【００４１】
一方、これをバルブボディ５２へ組み付ける場合には、バルブボディ５２内側にはベローズアダプタ７１を、その外側にはリング７３をはめ込む。その際、リング７３のスリット溝８６をバルブボディ５２の突起５７の位置に合わせるようにしてはめ込む（図７参照）。このとき、図６に示すようにバルブボディ５２の上端にベローズアダプタ７１が付き当たるまで押し込んだところで、ロック溝５６へ鋼球８２，８２…が落ちる。そして、リングガイド７４を図５に示すように下方へスライドさせれば、鋼球８２，８２…がロック溝５６から抜け出ないように押さえ付けられ、バルブボディ５２への組み付けが完了する。
【００４２】
よって、こうした開閉バルブ５１によれば、第１実施形態と同様、リングガイド７４を引き上げるだけでロックを外し、駆動部ユニットをバルブボディ５２から取り外すことができるようになり、工具を使用することなく開閉バルブ５１の分解を簡単に行うことが可能となった。従って、工具を入れることが困難な狭い装置内部でも簡単に開閉バルブ５１を分解することができるようになった。
また、本実施の形態の駆動部ユニットは、ベローズアダプタ７１を鋼球８１，８１…によって保持するだけなので、そのベローズアダプタ７１と一体のベローズ２０の取り替えも簡単に行うことができる。
【００４３】
また、図５に示す組立状態では鋼球８２，８２…のみが、一方図６に示す分解可能状態では鋼球８１，８１…のみがリングガイド７４によって内側へ押さえ付けられるようになっている。そのため、各状態でリングガイド７４による反力が鋼球８１，８１…と鋼球８２，８２…とで分散せず、図５に示す組立状態では鋼球８２，８２…によるロックを確実に行うことができ、図６に示す分解可能状態では鋼球８１，８１…によってベローズアダプタ７１を確実に保持することができる。
【００４４】
更に、本実施の形態では、スリット溝８６をバルブボディ５２の突起５７に合わせてはめ込むため、駆動部ユニットの組み立て位置が一義的に決まっているが、そうしたスリット溝８６を設けない場合でも、バルブボディ５２のロック溝５６に鋼球８２，８２…を入れるようにしたので、第１実施の形態のように組み立て時に隠れてしまうロック穴２７，２７…に入れるための調整が必要なく、単にバルブボディ５２にリング７３をはめ込むだけで、鋼球８２，８２…をロック溝５６に入れ込むことができる。
また、開閉バルブ５１は、組み立て状態でスリット溝８６に突起５７が入っているため、駆動部ユニットの回転を防止した位置決めを行うことができる。
【００４５】
なお、本発明は、前記実施に形態のものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では開閉バルブの一例として真空排気バルブを挙げて説明したが、これ以外の構成のものであってもよい。
また、第１実施の形態では、リング２２にも第２実施の形態のリング２２と同様にスリット溝８６を設けるようにしてもよい。こうしてリング７３をバルブボディ２に対して一義的にはめ込むようにすれば、鋼球３２，３２…を簡単にロック穴２７に入れることができる。即ち、駆動部ユニット５０をバルブボディ２へ簡単に組み付けることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材がアクチュエータに設けられ、その嵌合部材及びバルブボディの一方に設けられた凸状部が他方に設けられた凹状部に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックするようにしたので、バルブボディとアクチュエータとの分解が簡単な開閉バルブを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る開閉バルブの第１実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが固定された状態の断面図である。
【図２】本発明に係る開閉バルブの第１実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態の断面図である。
【図３】開閉バルブ５１のロック手段を構成する部材を示した図である。
【図４】開閉バルブ５１の駆動部ユニットを示した断面図である。
【図５】本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが固定された状態の断面図である。
【図６】本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態の断面図である。
【図７】バルブボディ５２の一部とリング７３とを示した側面図である。
【図８】従来の開閉バルブを示した一部断面の側面図である。
【図９】開閉バルブの配管部分を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 開閉バルブ
２ バルブボディ
１０ エアシリンダ
２２ リング
２３ リングガイド
２７ ロック穴
８１，８２ 鋼球
８３，８４ 保持孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータとバルブボディとが分解可能な開閉バルブに関し、特に分解を簡単にした開閉バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉バルブは、例えば図８に示すように、ポート１０２，１０３が形成されたバルブボディ１０１にアクチュエータ１１０が一体に固定され、そのアクチュエータ１１０の往復運動を伝達するロッド１１１下端に固定された弁体１０５が、弁座面１０６に当接・離間して弁の開閉を行うように構成されている。そして、そのアクチュエータ１１０には、例えばエアシリンダやソレノイドが使用され、そのアクチュエータ本体１１２が、上方からねじ込まれたボルト１２１，１２１…によってバルブボディ１０１へ固定されて、一個の開閉バルブ１００が形成されている。
【０００３】
こうした開閉バルブ１００は、例えばポート１０２，１０３がガス管に接続されて、ガスライン上に配管される。図９は、開閉バルブ１００の配管部分を示した断面図であって、図９（ａ）は、管の半径方向断面図であり、図９（ｂ）は、ポート及び管の軸方向断面図である。ポート１０２（１０３）と管１３０とは、図９（ｂ）に示すように管内にセンタリング１２３がはめ込まれて同軸上に配置され、センタリング１２３外周に嵌合したＯリング１２４を両フランジ１０２ａ，１３０ａで挟み込み、更にその両フランジをまたいだクランプ１２５ａ，１２５ｂによって図９（ａ）に示すように挟み込んで固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした開閉バルブ１００は、メンテナンスなどのために分解する必要があるが、前述した従来の開閉バルブ１００のような構造のものは、分解が容易でなく、配管箇所によっては非常に困難なこともあった。
即ち、図９に示すように配管した開閉バルブ１００は、センタリング１２３がポート１０２（１０３）及び管１３０内に強くはめ込まれ、ガスライン上からバルブ自体を簡単に取り外しできないようになっている。そのため、開閉バルブ１００の分解は、配管した状態のままで行われることが多い。
ところが、従来の開閉バルブ１００は、アクチュエータ本体１１２をバルブボディ１０１に固定したボルト１２１，１２１…を取り外すのに工具が必要であるため、特に開閉バルブ１００の配管箇所が狭いところでは、工具が入らないこともあって分解を非常に困難にしていた。
【０００５】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、バルブボディとアクチュエータとの分解が簡単な開閉バルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材又はバルブボディの一方に設けられた凸状部が他方に設けられた凹状部に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
よって、参考発明の開閉バルブによれば、嵌合部材及びバルブボディの一方に設けられた凸状部を他方に設けられた凹状部から取り出すようにしてアクチュエータをバルブボディから外すだけで分解が可能となる。
【０００７】
また、参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータは、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合するように設けられた筒状の嵌合部材に、筒状のガイド部材がスライド可能にはめ合わされ、その嵌合部材に穿設された複数のテーパ孔に装填された球体が、ガイド部材によって外側から押さえ付けられるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された球体がバルブボディに形成されたロック穴に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
【０００８】
よって、参考発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで球体をロック穴に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。
【０００９】
また、本発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成されたロック穴に入り込んで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする 。
【００１０】
よって、本発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで下方の球体をロック穴に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて下方の球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて下方の球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。また、分解の際には、上方の球体が外側から押さえ付けられ、その内側に突出した球体にベローズアダプタが引っかけられ、アクチュエータやベローズなどを一体にバルブボディから分解させることができる。
【００１１】
参考発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、バルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータは、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合するように設けられた筒状の嵌合部材に、筒状のガイド部材がスライド可能にはめ合わされ、その嵌合部材に穿設された複数のテーパ孔に装填された球体が、ガイド部材によって外側から押さえ付けられるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された球体がバルブボディに形成された環状のロック溝に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックすることを特徴とする。
【００１２】
よって、参考発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで球体をロック溝に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて球体を外側から押さえ付けてロックする。その際、嵌合部材に内側に隠れるロック溝に球体を入れる必要があるが、ロック溝が環状に形成されているため、球体の位置を調整することなく嵌合部材をバルブボディに簡単に嵌合させることができる。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成された環状のロック溝に入り込みんで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする。
【００１４】
よって、本発明の開閉バルブによれば、組み立ての際には、嵌合部材をバルブボディにはめ込んで下方の球体をロック溝に入れ、それとともにガイド部材をスライドさせて下方の球体を外側から押さえ付けてロックする。一方、分解する際には、ガイド部材をスライドさせて下方の球体の押さえ付けを外せば、容易にロックが解除されて嵌合部材をバルブボディから抜くことができ、アクチュエータの分解が簡単に行うことができる。また、分解の際には、上方の球体が外側から押さえ付けられ、その内側に突出した球体にベローズアダプタが引っかけられ、アクチュエータやベローズなどを一体にバルブボディから分解させることができる。
【００１５】
また、本発明の開閉バルブは、前記嵌合部材が、嵌合方向に形成されたスリット溝を備え、バルブボディに突設された突起を当該スリット溝に入れてバルブボディへ嵌合させるものであることを特徴とする。
よって、本発明の開閉バルブによれば、嵌合部材を当該スリット溝に突起を入れるようにしてバルブボディへ嵌合させれば、ロック穴の場合には、その位置を探さずに球体を入れることができ、またロック溝の場合には、嵌合後の嵌合部材の回転防止になる。
【００１６】
また、本発明の開閉バルブは、前記嵌合部材に螺合され、球体をテーパ孔内に押さえ付けたガイド部材の抜け止め防止のためのカラーを有することを特徴とする。
よって、本発明の開閉バルブによれば、カラーによって安定したロック状態を維持することができ、また嵌合部材に螺合させたカラーの位置決めも簡単で、紛失のおそれもない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る開閉バルブの一実施の形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、第１実施の形態の開閉バルブを示した断面図であり、特に図１はバルブボディとアクチュエータとが固定された状態を示し、図２はバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態を示したものである。
本実施の形態の開閉バルブ１は、半導体製造ラインの排気系に配管される真空排気バルブを例に挙げたものであり、特にアクチュエータにはエアシリンダ１０を用いたものである。
開閉バルブ１のバルブボディ２は、円筒形の下方端に縮径した出力ポート３が同軸に突設し、側面部には入力ポート４が軸線と直交方向に突設して形成されている。そして、そのバルブボディ２内には、出力ポート３へ連続する平坦な環状の面が弁座面５として形成されている。
【００１８】
一方、エアシリンダ１０は、シリンダ１１内にピストン１２が上下方向に摺動自在に装填され、そのピストン１２によってシリンダ１１が上下２室に分割され、ピストン１２下方の加圧室にはシリンダ１１に形成された吸排気ポート１３が連通している。また、ピストン１２にはロッド１５が同軸上に一体に固定され、同時に上下動するよう構成されている。
円筒形状のシリンダ１１にはロッド１５を案内する貫通孔１６が形成され、その貫通孔１６を貫いてロッド１５がバルブボディ２内にまで進入している。貫通孔１６内にはブシュがはめ込まれ、ロッド１５がスムーズに摺動するように嵌挿され、また貫通孔１６内はシールリングによて圧縮エアが漏れるのを防止するよう構成されている。
【００１９】
バルブボディ２内にまで延設されたロッド１５の先端にはベローズ組立７が固定され、そこには弁座面５に対して当接・離間するシール用のＯリング６が保持されている。
そして、そのロッド１５に連結されたベローズ組立７とシリンダ１１との間にはスプリング８が装填され、ベローズ組立７、ロッド１５及びピストン１２が常時下方に付勢され、この開閉バルブ１は、Ｏリング６が常時弁座面５に当接するノーマルクローズ型をなして構成されている。
【００２０】
また、このロッド２１及びスプリング８を覆うようにベローズ２０が設けられている。ベローズ２０は、下端がベローズ組立７に、上端がベローズアダプタ２１に接続され、これらが一体のものとして形成されている。
ベローズアダプタ２１は、上端が広がるようにして段差が形成された円筒状の部材である。更に具体的には、バルブボディ２内にほぼ隙間無くはまり込むような外径の円筒であって、外周には環状の溝が形成され、そこに装填されたＯリング２６によってバルブボディ２との間から流体が漏れないようにシールしている。また、ベローズアダプタ２１は、上端の段差部分がバルブボディ２とシリンダ１１とに挟み込まれるようになっている。
【００２１】
開閉バルブ１は、このようなベローズアダプタ２１を挟み込み、図示するように組み合わされたバルブボディ２とシリンダ１１とが連結されて一体のものとなっている。そのロック手段として、本実施の形態ではカプラー式を採用している。
即ち、本実施の形態の開閉バルブ１は、バルブボディ２とシリンダ１１との接合位置に、上下２段に鋼球３１，３１…，３２，３２…を保持するリング２２が配置され、そのリング２２の外周にはめ込んだリングガイド２３を上下させることによって、両者を固定及び分解するよう構成したものである。ここで、図３は、ロック手段を構成する部材を示した図であり、ベローズアダプタ２１、リング２２及びリングガイド２３の断面と、バルブボディ２の側面を示している。
【００２２】
先ずバルブボディ２は、上端部外周が図１に示すようにリング２２をはめ込むことができるように段部が形成され、そこには８個のロック穴２７，２７…が形成されている。ロック穴２７，２７…は、バルブボディ２の内側に縮径したテーパ状の有底穴であって、同一円周上に均等な間隔で形成されている。なお、ロック穴２７，２７…を、バルブボディ２を貫通した孔とすることに何ら問題はない。
次に、ベローズアダプタ２１は、前述したようにバルブボディ２内にはめ込むことが可能な円筒状のものであって、その上端の段差部分の外周面には、バルブボディ２上端の面取り部２ａとでテーパ溝２８（図１参照）を形成するように、上方への傾斜面をもった段部２１ａが形成されている。
【００２３】
次いで、リング２２は、前述したようにバルブボディ２の段差部分にはめ込むことが可能な円筒部材であり、上下２段に８個の保持孔３３，３３…，３４，３４…が形成されている。その保持孔３３，３３…と保持孔３４，３４…とは、共に同一円周上に均等な間隔で穿設され、鋼球３１，３１…，３２，３２…（図１参照）が内側に抜けない程度に縮径したテーパ状の貫通孔である。そして、このリング２２は、内側に張り出したフランジが形成され、図１に示すようにそこに圧入した平行ピン２９によってシリンダ１１に対して位置決めされる。
更に、リングガイド２３は、そのようなリング２２にはめ合わすことができる内径寸法の円筒状部材であり、その内周面には環状のテーパ溝３０が形成されている。
【００２４】
そして、これらはシリンダ１１などとともに組み立てられ、図４に示す駆動部ユニット５０が構成される。
駆動部ユニット５０は、リング２２が平行ピン２９の圧入によってシリンダ１１に固定され、そのシリンダ１１に対して下からはめ合わされたベローズアダプタ２１は、リング２２の鋼球３１，３１…に段部２１ａ（図３参照）が引っかけられ、抜け落ちないように保持されている。即ち、図４に示す駆動部ユニット５０を取り外した状態では、リングガイド２３によって押さえ付けられた鋼球３１，３１…がリング２２の内側から突き出て、ベローズアダプタ２１の抜けが防止しされている。
鋼球３１，３１…，３２，３２…は、リング２２の保持孔３３，３３…，３４，３４…に外側から入れられ、外側にはめ込まれたリングガイド２３によって脱落しないように保持されている。なお、下方の保持孔３４，３４…に入れられた鋼球３２，３２…は、図４に示す状態でもリングガイド２３によって外側への脱落が防止されている。
【００２５】
次に、開閉バルブ１の動作及び分解について説明する。
開閉バルブ１は、通常ベローズ組立７がスプリング８によって下方へ付勢され、Ｏリング６が弁座面５に当接して閉弁状態になっている。そして、吸排気ポート１３から圧縮エアが供給されると、ピストン１２が下方から加圧されて上昇し、それによってベローズ組立７が持ち上げられ、Ｏリング６が弁座面５から離間して開弁状態になる。逆に、ピストン１２を上方へ加圧していた圧縮エアをシリンダ１１から排出すれば、再びスプリング８によってＯリング６が弁座面５に押し当てられて閉弁状態になる。
こうした弁の開閉によってポート３，４間を通る流体の流れが制御される。このとき流体は、ベローズ２０によってシリンダ１１側へ漏れることはなく、またベローズアダプタ２１に保持されたＯリング２６によって外部に漏れることもない。
【００２６】
続いて、開閉バルブの分解について説明する。本実施の形態の開閉バルブ１では、例えばＯリング６やベローズ２０が劣化した場合に、これらを交換するために分解が必要になる。分解には、バルブボディ２から図４に示す駆動部ユニット５０の取り外しを行う。
開閉バルブ１は、組み立てられた通常の使用状態では図１に示すように、ベローズアダプタ２１がバルブボディ２内にはめ込まれ、駆動部ユニッ５０がバルブボディ２と一体になっている。このとき、リング２２がバルブボディ２の外周にはめ込まれ、そこに保持された下段の鋼球３２，３２…がリングガイド２３によって外側から押さえ付けられてバルブボディ２のロック穴２７，２７…内に入り込んでいる。そのため、鋼球３２，３２…が、バルブボディ２から駆動部ユニット５０が外れないようにするロックの役目を果たしている。更に、このとき鋼球３２，３２…を押さえているリングガイド２３が外れないように、上方には取り外し可能なカラー３５がリング２２にはめ込まれ、下方にはストッパリング３６がリング２２に設けられている。
【００２７】
次に、開閉バルブ１を分解する場合、即ちバルブボディ２から駆動部ユニット５０を取り外す場合には、先ず図１に示す状態からカラー３５を外し、図２に示すようにリングガイド２３を上方にスライドさせる。本実施の形態では、このリングガイド２３のスライドだけで、バルブボディ２から図４に示す駆動部ユニット５０の分解が可能となる。
具体的には、作業者がリングガイド２３を上方に引き上げれば、鋼球３１，３１…，３２，３２…を保持孔３３，３３…，３４，３４…内で転がせながら、そのリングガイド２３を図２に示す位置にまで移動させることができる。そのため、鋼球３２，３２…は、リングガイド２３による押さえから開放される。そして、作業者が図２に示す状態から更にリングガイド２３を引き上げれば、リング２２を引っかけて駆動部ユニット５０をバルブボディ２から取り外すことができる。
【００２８】
一方、この駆動部ユニット５０をバルブボディ２へ組み付ける場合には、バルブボディ２内にベローズアダプタ２１をはめ込むようにして駆動部ユニット５０を押し込んでいく。図２に示すようにバルブボディ２の上端にベローズアダプタ２１が付き当たるまで押し込んだところで、駆動部ユニット５０を回転させるなどしてロック穴２７，２７…へ鋼球３２，３２…を落として位置決めする。そして、リングガイド２３を図１に示すように下方へスライドさせて鋼球３２，３２…がロック穴２７，２７…から抜け出ないように押さえ込み、バルブボディ２と駆動部ユニット５０との組み付けを完了する。
【００２９】
このような開閉バルブ１によれば、リングガイド２３を引き上げるだけでロックを外し、駆動部ユニット５０をバルブボディ２から取り外すことができるようになり、工具を使用することなく開閉バルブ１の分解を簡単に行うことが可能となった。従って、工具を入れることが困難な狭い装置内部でも簡単に開閉バルブ１を分解することができるようになった。
また、本実施の形態の駆動部ユニット５０は、ベローズアダプタ２１を鋼球３３１，３１…によって保持するだけなので、そのベローズアダプタ２１と一体のベローズ２０の取り替えも簡単に行うことができる。
【００３０】
また、図１に示す組立状態では鋼球３２，３２…のみが、一方図２に示す分解可能状態では鋼球３１，３１…のみがリングガイド２３によって内側へ押さえ付けられるようになっている。そのため、各状態でリングガイド２３による反力が鋼球３１，３１…と鋼球３２，３２…とで分散せず、図１に示す組立状態では鋼球３２，３２…によるロックを確実に行うことができ、図２に示す分解可能状態では鋼球３１，３１…によってベローズアダプタ２１を確実に保持することができる。
【００３１】
次に、本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態について図面を参照して説明する。図５及び図６は、本実施の形態の開閉バルブを示した断面図であり、特に図５はバルブボディとアクチュエータとが固定された状態を示し、図６はバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態を示したものである。
本実施の形態の開閉バルブ５１も、前記第１実施の形態と同様に半導体製造ラインの排気系に配管される真空排気バルブであり、ほぼ同様に構成されたものである。従って、同様の構成については適宜第１実施の形態のものを参照しながら説明する。
開閉バルブ５１は、バルブボディ５２とエアシリンダ６０とを一体にしたものでり、入力ポート５３と出力ポート５４との間の弁座面５５に弁体部を当接・離間させるようにしたものである。
【００３２】
エアシリンダ６０は、シリンダ６１内にピストン６２が摺動自在に装填され、下方の加圧室にはシリンダ６１に形成された吸排気ポート６３が連通している。ピストン６２にはロッド６４が同軸上に一体に固定され、そのロッド６４が貫通孔６５を貫いてバルブボディ５２内にまで進入している。ロッド６４の先端にはベローズ組立６６が固定され、そこには弁座面５５に対して当接・離間するＯリング６７が保持されている。この開閉バルブ５１も、ベローズ組立６６とシリンダ６１との間にスプリング６８がはめ込まれ、Ｏリング６７が常時弁座面５５に当接するノーマルクローズ型である。
【００３３】
開閉バルブ５１は、ロッド６４及びスプリング６８を覆ったベローズ７０が設けられ、その下端がベローズ組立６６に、上端がベローズアダプタ７１に接続され、これらが一体のものとして形成されている。ベローズアダプタ７１は、上端のフランジ部に段差が形成された円筒状の部材であり、特にバルブボディ５２内にほぼ隙間無くはまり込むような外径寸法であって、その外周にはシール用のＯリング７２が装填されている。そして、そうしたベローズアダプタ７１は、上端のフランジ部が図示するようにバルブボディ５２とシリンダ６１とに挟み込まれるようになっている。
【００３４】
開閉バルブ５１は、このようなベローズアダプタ７１を挟み込んで図示するように組み合わされたバルブボディ５２とシリンダ６１とが連結されて一体のものとなっている。そのロック手段として、本実施の形態でもカプラー式を採用している。
本実施の形態の開閉バルブ５１は、バルブボディ５２とシリンダ６１との接合位置に、上下２段に鋼球８１，８１…，８２，８２…を保持するリング７３が配置され、そのリング７３の外周にはめ込んだリングガイド７４を上下させることによって、両者を固定及び分解するよう構成したものである。ここで、図７は、バルブボディ５２の上端部とリング７３を示した側面図である。
【００３５】
本実施の形態では、リング７３をはめ込むバルブボディ５２の段部にテーパを有するロック溝５６が環状に形成されている。一方、リング７３は、そのバルブボディ５２の段差部分にはめ込むことが可能な円筒部材であり、上端に雄ネジ８５が形成されている。リング７３は、バルブボディ５２に対して一義的にはめ込むことができるように、バルブボディ５２の突起５７に対するスリット溝８６が切られている。また、リング７３には、第１実施の形態と同様に上下２段に８個の保持孔８３，８３…，８４，８４…が同一円周上に均等に形成され、テーパによって鋼球８１，８１…，８２，８２…（図６参照）が内側に抜けないようになっている。そして、このリング７３はシリンダ６１と一体となるように嵌合され、バルブボディ５２に対して一緒に取り外しができるように構成されている。
【００３６】
次に、ベローズアダプタ７１は、前述したようにバルブボディ５２内にはめ込むことが可能な円筒状のものであって、その上端のフランジ部の外周面には、図５に示すようにバルブボディ５２上端の面取り部５２ａ（図７参照）とでテーパ溝７５を形成する段部が形成されている。
ベローズアダプタ７１、リング７３及びリングガイド７４は、シリンダ６１などと一体に組み立てられ、図４に示す第１実施の形態の駆動部ユニット５０と同様の駆動部ユニットが構成されている。
【００３７】
駆動部ユニットは、図５に示すようにリング７３がシリンダ６１と一体に嵌合し、そのリング７３に対して下からはめ合わされたベローズアダプタ７１が鋼球８１，８１…に引っかけられ、抜け落ちないように保持されている。即ち、駆動部ユニットを取り外した状態では、リングガイド７４によって押さえ付けられた鋼球８１，８１…がリング７３の内側から突き出て（図６参照）ベローズアダプタ７１の抜けが防止されている。
鋼球８１，８１…，８２，８２…は、リング７３の保持孔８３，８３…，８４，８４…に外側から入れられ、外側にはめ込まれたリングガイド７４によって脱落しないように保持されている。
【００３８】
次に、開閉バルブ５１の動作及び分解について説明する。
開閉バルブ５１は、通常ベローズ組立６６がスプリング６８によって下方へ付勢され、Ｏリング６７が弁座面５５に当接して閉弁状態になっている。そして、吸排気ポート６３から圧縮エアが供給されると、ピストン６２が下方から加圧されて上昇し、それによってベローズ組立６６が持ち上げられ、Ｏリング６７が弁座面５５から離間して開弁状態になる。逆に、ピストン６２を上方へ加圧していた圧縮エアをシリンダ６１から排出すれば、再びスプリング６８によってＯリング６７が弁座面５５に押し当てられて閉弁状態になる。
こうした弁の開閉によってポート５３，５４間を通る流体の流れが制御される。このとき流体は、ベローズ７０によってシリンダ６１側へ漏れることはなく、またベローズアダプタ７１に保持されたＯリング７６によって外部に漏れることもない。
【００３９】
続いて、開閉バルブの分解について説明する。分解には、バルブボディ５２からエアシリンダ６０などからなる駆動部ユニットの取り外しを行う。
開閉バルブ５１は、組み立てられた通常の使用状態では図５に示すように、ベローズアダプタ７１がバルブボディ５２内にはめ込まれている。このとき、リング７３がバルブボディ５２の外周にはめ込まれ、そこに保持された下段の鋼球８２，８２…がリングガイド７４によって外側から押さえ付けられてバルブボディ５２のロック溝５６内に入り込んでいる。そのため、鋼球８２，８２…が、バルブボディ５２から駆動部ユニットが外れないようにしている。このとき、鋼球８２，８２…を押さえているリングガイド７４が外れてしまわないように、上方にはカラー７６が、下方にはストッパリング７７がリング７３に設けられている。カラー７６は、内周面に雌ネジが形成され、リング７３の雄ネジ８５（図７参照）に螺合したものである。
【００４０】
次に、開閉バルブ５１を分解する場合、即ちバルブボディ５２からエアシリンダ６０などを取り外す場合には、先ず図５に示す状態から図６に示すようにカラー７６を回して上昇させ、リングガイド７４を上方にスライドさせる。このリングガイド７４のスライドだけで、バルブボディ５２からエアシリンダ６０等からなる駆動部ユニットの分解が可能となる。
具体的には、作業者がリングガイド７４を上方に引き上げると、鋼球８１，８１…，８２，８２…を保持孔８３，８３…，８４，８４…内で転がせながら、リングガイド７４を図６に示す位置にまで移動させることができる。そのため、鋼球８２，８２…は、リングガイド７４の押さえから開放される。そして、作業者が更にリングガイド７４を引き上げれば、リング７３を引っかけてエアシリンダ６０やベローズ７０など（駆動部ユニット）を一体にバルブボディ５２から取り外すことができる。
【００４１】
一方、これをバルブボディ５２へ組み付ける場合には、バルブボディ５２内側にはベローズアダプタ７１を、その外側にはリング７３をはめ込む。その際、リング７３のスリット溝８６をバルブボディ５２の突起５７の位置に合わせるようにしてはめ込む（図７参照）。このとき、図６に示すようにバルブボディ５２の上端にベローズアダプタ７１が付き当たるまで押し込んだところで、ロック溝５６へ鋼球８２，８２…が落ちる。そして、リングガイド７４を図５に示すように下方へスライドさせれば、鋼球８２，８２…がロック溝５６から抜け出ないように押さえ付けられ、バルブボディ５２への組み付けが完了する。
【００４２】
よって、こうした開閉バルブ５１によれば、第１実施形態と同様、リングガイド７４を引き上げるだけでロックを外し、駆動部ユニットをバルブボディ５２から取り外すことができるようになり、工具を使用することなく開閉バルブ５１の分解を簡単に行うことが可能となった。従って、工具を入れることが困難な狭い装置内部でも簡単に開閉バルブ５１を分解することができるようになった。
また、本実施の形態の駆動部ユニットは、ベローズアダプタ７１を鋼球８１，８１…によって保持するだけなので、そのベローズアダプタ７１と一体のベローズ２０の取り替えも簡単に行うことができる。
【００４３】
また、図５に示す組立状態では鋼球８２，８２…のみが、一方図６に示す分解可能状態では鋼球８１，８１…のみがリングガイド７４によって内側へ押さえ付けられるようになっている。そのため、各状態でリングガイド７４による反力が鋼球８１，８１…と鋼球８２，８２…とで分散せず、図５に示す組立状態では鋼球８２，８２…によるロックを確実に行うことができ、図６に示す分解可能状態では鋼球８１，８１…によってベローズアダプタ７１を確実に保持することができる。
【００４４】
更に、本実施の形態では、スリット溝８６をバルブボディ５２の突起５７に合わせてはめ込むため、駆動部ユニットの組み立て位置が一義的に決まっているが、そうしたスリット溝８６を設けない場合でも、バルブボディ５２のロック溝５６に鋼球８２，８２…を入れるようにしたので、第１実施の形態のように組み立て時に隠れてしまうロック穴２７，２７…に入れるための調整が必要なく、単にバルブボディ５２にリング７３をはめ込むだけで、鋼球８２，８２…をロック溝５６に入れ込むことができる。
また、開閉バルブ５１は、組み立て状態でスリット溝８６に突起５７が入っているため、駆動部ユニットの回転を防止した位置決めを行うことができる。
【００４５】
なお、本発明は、前記実施に形態のものに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では開閉バルブの一例として真空排気バルブを挙げて説明したが、これ以外の構成のものであってもよい。
また、第１実施の形態では、リング２２にも第２実施の形態のリング２２と同様にスリット溝８６を設けるようにしてもよい。こうしてリング７３をバルブボディ２に対して一義的にはめ込むようにすれば、鋼球３２，３２…を簡単にロック穴２７に入れることができる。即ち、駆動部ユニット５０をバルブボディ２へ簡単に組み付けることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材がアクチュエータに設けられ、その嵌合部材及びバルブボディの一方に設けられた凸状部が他方に設けられた凹状部に入り込んで、組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックするようにしたので、バルブボディとアクチュエータとの分解が簡単な開閉バルブを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る開閉バルブの第１実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが固定された状態の断面図である。
【図２】本発明に係る開閉バルブの第１実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態の断面図である。
【図３】開閉バルブ５１のロック手段を構成する部材を示した図である。
【図４】開閉バルブ５１の駆動部ユニットを示した断面図である。
【図５】本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが固定された状態の断面図である。
【図６】本発明に係る開閉バルブの第２実施の形態を示したバルブボディとアクチュエータとが分解可能な状態の断面図である。
【図７】バルブボディ５２の一部とリング７３とを示した側面図である。
【図８】従来の開閉バルブを示した一部断面の側面図である。
【図９】開閉バルブの配管部分を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 開閉バルブ
２ バルブボディ
１０ エアシリンダ
２２ リング
２３ リングガイド
２７ ロック穴
８１，８２ 鋼球
８３，８４ 保持孔
Claims (4)
- 出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、
前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成されたロック穴に入り込んで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする開閉バルブ。 - 出力軸による軸方向の往復運動を行うアクチュエータと、流路を構成するバルブボディとが組み立て可能なものであって、ベローズに覆われてバルブボディ内に挿入されたアクチュエータの出力軸の先端には弁体が設けられ、バルブボディ内に形成された弁座に対して弁体が当接・離間することによって弁の開閉を行う開閉バルブにおいて、
前記アクチュエータには、組み立ての際にバルブボディに対して外側から嵌合する筒状の嵌合部材が設けられ、その嵌合部材には上下２段に穿設された複数のテーパ孔に球体が装填され、その嵌合部材に対してスライド可能にはめ合わされた筒状のガイド部材が、上下にスライドすることによって上下２段に装填された球体を交互にテーパ孔内に外側から押さえ付けるものであって、
ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された下方の球体は、バルブボディに形成された環状のロック溝に入り込んで組み立てられたアクチュエータとバルブボディとをロックし、ガイド部材によって嵌合部材の内側へ突き出された上方の球体は、ベローズに接続された筒状のベローズアダプタの外周の段部が引っかけられることを特徴とする開閉バルブ。 - 請求項１及び請求項２に記載の開閉バルブにおいて、
前記嵌合部材は、嵌合方向に形成されたスリット溝を備え、バルブボディに突設された突起を当該スリット溝に入れてバルブボディへ嵌合させるものであることを特徴とする開閉バルブ。 - 請求項１及び請求項２に記載の開閉バルブにおいて、
前記嵌合部材に螺合され、球体をテーパ孔内に押さえ付けたガイド部材の抜け止め防止のためのカラーを有することを特徴とする開閉バルブ。
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