JP4632111B2 - Valve structure of shut-off valve - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、集積回路(IC)やその部品等のワークを一方の真空処理室から他方の真空処理室に移送する移送通路、または、圧力流体、気体等の流通通路もしくは排気通路等を開閉する遮断弁の弁構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハや液晶基板等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基板等を種々の処理室に通路を介して出し入れすることが行われており、前記通路には、それぞれ、該通路を開閉するゲートバルブが設けられている。
【0003】
このゲートバルブは、例えば、特許第2613171号公報(米国特許第5415376号、米国特許第5641149号)に示されるように、シリンダの駆動作用下に変位する弁ロッドの直進運動によって弁ディスクが弁座の対向位置に到達した後、前記弁ロッドの傾動運動によって前記弁ディスクが弁座に押し付けられて着座することにより、弁箱に形成された通路が閉塞されるように構成されている。すなわち、従来技術に係る前記ゲートバルブ1は、図13および図14に示されるように、ワークを出し入れする通路2が形成された弁箱3と、前記弁箱3内に形成された弁座4に着座することにより前記通路2を閉塞する弁ディスク5と、前記弁ディスク5に連結されて上下動および傾動自在に設けられた弁ロッド6とを有する。
【0004】
前記弁ロッド6の上部にはブロック7が連結され、前記ブロック7の両側面には、一組のシリンダ8a、8bのシリンダチューブ9の両側面にそれぞれ形成されたガイド溝10(図14参照)に沿って変位する枢軸11が固着され、前記ブロック7は、枢軸11が係合するガイド溝10の案内作用下に上下動および傾動するように設けられている。なお、前記シリンダチューブ9、ブロック7および枢軸11はそれぞれ金属製材料によって形成されている。
【0005】
換言すると、前記ブロック7は、枢軸11が係合するガイド溝10の案内作用下に、引張ばね12を介してヨーク13と一体的に上下方向に沿って直進運動するとともに、前記ガイド溝10の湾曲する下端部10a(図15参照)によって支持された枢軸11を支点として矢印A方向に傾動運動するように設けられている。従って、前記弁ディスク5は、枢軸11を支点として矢印B方向に傾動して弁座4に着座することにより、通路2が気密に閉塞される(図13参照)。
【0006】
なお、図13において、参照数字14は断面菱形とすることによって傾斜面が形成された板状カムを示し、前記板状カム14の傾斜面が略水平方向に変位することにより、前記ブロック7がガイド溝10の下端部10aを支点として矢印A方向に傾動する構造が採用されている。
【0007】
特に、この場合、図13に示す前記弁ディスク5の溝部に嵌合しているシール部材16はOリング構造であり、通路2を閉塞する際にシール性を高めるためには、前記弁ディスク5を前記弁座4に強く圧接する必要があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術に係るゲートバルブでは、シリンダの側面に形成されたガイド溝に沿ってブロックの枢軸が摺動変位するように構成されているため、長年の使用によって前記枢軸が摩耗して変形し、ガイド機能が低下するという欠点がある。
【0009】
また、前記従来技術に係るゲートバルブでは、弁ブロックの両側に枢軸を設けることにより部品点数が多くなるとともに、シリンダの側面にガイド溝を形成する工程が必要となり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【0010】
さらに、前記従来技術に係るゲートバルブでは、金属製材料からなるシリンダチューブのガイド溝に沿って金属製材料からなるブロックの枢軸が摺動変位することにより塵埃等が発生する可能性がある。換言すると、金属製材料同士の摩擦によってダストが発生することがあり、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境では使用することが困難である。
【0011】
特に、従来の弁ディスクに嵌合するOリングによってシール性を確保する弁構造によれば、シール性を高めるために弁座に対して弁ディスクを強く押圧する必要があり、この結果、シリンダ等の剛性確保のために堅牢に作成しなければならず、重量が増大し且つ製造コストが上昇する等の不都合がある。
【0012】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、弁ディスクに嵌合するシール部材の形状を改良することによって、ゲートバルブの剛性を追求することなくシール性を向上させ、小型で経済的に製造することが可能な遮断弁の弁構造を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第1の凹部と第2の凹部とを有し、前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第2の凹部側に撓曲して弁座に圧接されることを特徴とする。
【0014】
このような形状にすると、前記シール部材の前記膨出部を弁座に対向する方向に高くすることができる。そして、シール部材を弁座に圧接する際、前記膨出部が前記第2の凹部側に大きく撓曲することとなり、シール部材の弁座に圧接する面積(遮断面)を従来のシール部材に比較して広く確保することができ、そのシール性を向上させることができる。
【0015】
この場合、前記第1の凹部の最深部から前記膨出部の頂点に至って形成される第1の円弧部の間で、前記第1の円弧部の端面に対し、前記頂点から前記溝の底面に直交する中心仮想線を基準として描出した垂直な線aと、前記線aとは反対方向へと延在して前記第2の凹部の最深部から前記頂点に至って形成される第2の円弧部の端面に至るように描出された垂直な線bとの関係が、a>bであると好適である。
【0016】
この場合、シール部材を弁座に圧接する際に前記第1の凹部側の膨張部の質量よりも前記第2の凹部側の膨出部の質量が少なくなる。よって、シール部材を強く押圧しなくても、前記第2の凹部側の膨出部を撓めて前記シール部材を変形させることができる。
【0017】
前記第1の円弧部に第1の直線部が含まれ、前記第1の直線部から前記中心仮想線に至る第1の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ1とし、前記第2の円弧部に第2の直線部が含まれ、前記第2の直線部から前記中心仮想線に至る前記第2の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ2とするとき、θ1>θ2である場合も上記と同様な効果が得られる。この場合、前記角度θ2が、θ2≦10°であると好適である。
【0018】
さらに、前記中心仮想線と平行する前記第1の凹部の最深部と前記底面との距離cと前記中心仮想線と平行する前記第2の凹部の最深部と前記底面との距離dとの関係が、c≧dを満たすと良い。
【0019】
このような条件を満たす場合は、前記第2の円弧部の長さは、前記第1の円弧部の長さと等しいか、または大となるから、前記第2の円弧部が撓み易くなり、確実に前記第2の凹部側に撓曲させることができる。
【0020】
前記シール部材をゴムで構成すれば良い。ゴムとすることにより可撓性を高め、耐久性を向上させることができるとともに遮断面積を増大させてシール性を一層向上させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明に係る遮断弁の弁構造につき、好適な実施の形態を掲げ、以下詳細に説明する。
【0022】
先ず、本発明に関連するゲートバルブの構造について説明し、次いでシール部材の形状に言及する。
【0023】
図1において、参照数字20は、ゲートバルブを示す。このゲートバルブ20は、駆動部22と、前記駆動部22の駆動作用下に上下方向に沿って変位するとともに、前記上下方向と略直交する方向に傾動する一組の弁ロッド24a、24bと、前記弁ロッド24a、24bの一端部に連結された略長方形状の弁ディスク26とを有する。前記弁ロッド24a、24bの一端側および略中央部の外周面には、それぞれ、環状段部27a、27bが形成されている(図3参照)。
【0024】
なお、前記駆動部22の上部側には、図示しないワークを出し入れするための通路28が形成された弁箱30が設けられ(図7および図12参照)、前記弁箱30の内壁面に形成された弁座32に前記弁ディスク26が着座することにより、前記通路28が気密に閉塞される。前記弁ディスク26には、前記弁座32に対向するように長方形状の環状溝33が形成され、この環状溝33にシール部材34が装着される。前記シール部材34によって弁ディスク26が弁座32に着座した際に気密性が保持される。このシール部材34の構造については追って説明する。
【0025】
駆動部22は、前記弁箱30の底面にねじ部材36(図3参照)を介して固定されたベースプレート38と、前記ベースプレート38に装着される有底筒状のケーシング40と、前記ケーシング40内に配設されたシリンダ機構(駆動源)42とを有する。
【0026】
前記ベースプレート38には、図2に示されるように、一組の弁ロッド24a、24bを挿通するための断面略円形状の一組の貫通孔44a、44bが形成され、また、その下面部には、後述する支持ローラ(支持部材)46を支持するための断面半円状の凹部48(図1参照)が形成されている。前記貫通孔44a、44bの直径は、弁ロッド24a、24bの直径よりも若干大きく形成され、また該貫通孔44a、44bには、弁ロッド24a、24bの所定部分を被覆するベローズ50の一端部を保持するリング体52が嵌合される。
【0027】
前記ベローズ50と弁箱30との間には、図3に示されるように、弁ロッド24a、24bの外周面を囲繞するパッキン(シール部材)51が挟持され、前記パッキン51は、ピストン60が変位終端位置である上死点または下死点に到達した際、弁ロッド24a、24bの上部側の環状段部27aまたは下部側の環状段部27bに接触してシール機能を営む。なお、前記パッキン51は、ピストン60が上死点と下死点との間にあるとき、弁ロッド24a、24bの外周面と接触しないように設けられているため、摩擦による塵埃の発生が阻止される。
【0028】
また、前記ベースプレート38には、図12に示されるように、例えば、ウレタン樹脂またはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成された第1緩衝部材53が孔部内に装着され、前記第1緩衝部材53は金具55および止め輪57を介して孔部内に固定される。前記第1緩衝部材53は、支持ローラ46が凹部48に係合する際、前記支持ローラ46に当接して該支持ローラ46の衝撃を吸収する機能を営む。
【0029】
前記シリンダ機構42は、図3に示されるように、両側面に外方に向かって突出する凸部54(図2参照)が形成され、図示しないねじ部材を介して前記ベースプレート38に一端部が固定されるシリンダチューブ56と、前記シリンダチューブ56内のシリンダ室58に沿って変位自在に収装されたピストン60と、一端部が前記ピストン60に連結され、外周面に軸線方向に沿って延在するスプライン溝62が形成されたピストンロッド64と、前記シリンダチューブ56に固定され、前記ピストンロッド64のスプライン溝62に係合する複数のボール66が設けられたスプライン軸受部材68とを有する。
【0030】
前記ピストン60の外周面には、該ピストン60によって二分割された上部側シリンダ室58aと下部側シリンダ室58bとをそれぞれ気密に保持するピストンパッキン70が装着され、また前記ピストンパッキン70に近接する底面部には、ピストン60が下死点に到達した際、前記スプライン軸受部材68の上端部に当接し、その衝撃を吸収する第2緩衝部材72が装着されている。第2緩衝部材72は、例えば、ウレタン樹脂、あるいはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成されると好適である。
【0031】
なお、前記上部側シリンダ室58aおよび下部側シリンダ室58bには、圧力流体供給源(図示せず)に接続された図示しないチューブを介して圧力流体(例えば、圧縮空気)が供給され、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室58aまたは下部側シリンダ室58bのいずれか一方に圧力流体が供給される。
【0032】
さらに、駆動部22は、図2および図3に示されるように、ロックナット74およびスペーサ76を介してピストンロッド64の他端部に固定されるレバー部材(第1変位部材)78と、前記レバー部材78と一体的に変位する変位部材(第2変位部材)80とを有する。
【0033】
略平行に延在する前記レバー部材78の両側面には、横方向に向かって所定長だけ突出する一組の突出片82a、82bが形成され、前記突出片82a、82bには、後述するばね部材84の一端部が係着される略円形状の凹部86が形成されている。前記レバー部材78の両側面には略長円状に切り欠かれた長孔88a、88bがそれぞれ形成され、前記長孔88a、88bにはピン部材90を介して変位部材80に固定されたローラ92が係合するように設けられている。
【0034】
さらに、前記レバー部材78の両側面の上部側には孔部を介して一組のピン部材94が嵌着され、前記ピン部材94の一端部は、変位部材80の両側面に形成された係合用溝部96に係合するように設けられている。
【0035】
図2および図3に示されるように、変位部材80の略平行に延在する両側面には、横方向に向かって所定長だけ突出する一組のフランジ部98a、98bが形成されている。前記フランジ部98a、98bには、弁ロッド24a、24bの他端部が嵌挿される断面略円形状の孔部100が形成され、前記弁ロッド24a、24bのねじ部に締結されるロックナット102を介して前記弁ロッド24a、24bが変位部材80に固定される。
【0036】
前記変位部材80の一組のフランジ部98a、98bとレバー部材78の一組の突出片82a、82bとの間には、それぞれ、ばね部材84が介装され、前記ばね部材84の一端部は、フランジ部98a、98bに固定される弁ロッド24a、24bの一端部に係着され、該ばね部材84の他端部は、突出片82a、82bの円形状の凹部86に係着されている。
【0037】
なお、前記弁ロッド24a、24bの他端部には、その外周面を被覆するようにベローズ50が設けられ、前記ベローズ50の一端部はベースプレート38に保持されたリング体52に回動自在に連結され、他端部は弁ロッド24a、24bに外嵌されたリング体104に固着されている。
【0038】
また、変位部材80の両側面には、レバー部材78に係止されたピン部材94の一端部が係合する係合用溝部96がそれぞれ形成されている。前記係合用溝部96の下端部96aにピン部材94が係合することにより、レバー部材78と変位部材80とが上下方向および前後方向(図3において、紙面と略直交する方向)の位置ずれを防止し且つ上下方向に沿って所定間隔離間した状態で位置決めされ、このように位置決めされた状態で一体的に上下動する。そして、前記ピン部材94が係合用溝部96の下端部96aから離脱して傾斜部96b(図2参照)に沿って上昇することにより、弁ディスク26が傾動可能となる。
【0039】
さらに、二股に分岐した変位部材80の上部には、一組の支持ローラ46が回動自在に軸支され、前記支持ローラ46は、変位部材80の変位終端位置においてベースプレート38の湾曲する凹部48に挿入され(図1参照)、前記凹部48に係合する支持ローラ46を支点として、弁ディスク26、弁ロッド24a、24bおよび変位部材80が所定角度θだけ傾動する(図11参照)。
【0040】
さらにまた、変位部材80の下部には、ピストンロッド64が挿通し断面長円状からなる長孔106が形成され、前記変位部材80が傾動する際、前記ピストンロッド64が長孔106に沿って変位するように設けられている(図5参照)。
【0041】
ここで、シール部材34について詳細に説明する。前記シール部材34は、ゴム、好ましくは合成ゴム、例えば、シリコンゴムから一体的に形成された基部200と膨出部206とを有し、該基部200は環状溝33に強固に保持される。前記膨出部206は、図8からも諒解されるとおり、前記基部200から円弧状に弁座32に指向して膨出形成され、前記基部200との間で湾曲する第1の凹部202と第2の凹部204とを有する。そして、前記第1の凹部202を形成すべくその最深部214から頂点208に至る第1の円弧部218が形成されるとともに、前記第2の凹部204を形成すべくその最深部216から前記頂点208に至る第2の円弧部220が形成される。前記膨出部206の頂点208から前記環状溝33の底面210に直交する中心仮想線212を引く。そして、前記頂点208と第1の凹部202の最深部214との間で、第1の円弧部218の端面に対し、前記中心仮想線212を基準として垂直な線aを描出するとき、この垂直な線aは、該中心仮想線212から反対方向へと延在し、第2の円弧部220の端面に至る垂直な線bよりも長い。換言すれば、前記中心仮想線212を中心として第1の円弧部218側が第2の円弧部220側よりもその質量が大であるように設定されている。また、前記中心仮想線212と平行である前記第1の凹部202の最深部214と前記底面210との間の直線cは、前記中心仮想線212と平行である前記第2の凹部204の最深部216と前記底面210との間の直線dよりも大であるように設定されている。
【0042】
この場合、前記第1の円弧部218が第1の直線部218aを含み、前記第1の直線部218aを延在させて前記中心仮想線212に至る第1の仮想線222と前記中心仮想線212との間で形成される角度をθ1とし、前記第2の円弧部220が第2の直線部220aを含み、前記第2の直線部220aを延在させて前記中心仮想線212に至る第2の仮想線224と前記中心仮想線212との間で形成される角度をθ2とすると、角度θ1が角度θ2よりも大であるように設定することもできる。また、その角度θ2は、10゜よりも小さいか又は等しいように設定されていると、遮断性に優れ好適である。
【0043】
なお、本発明の実施の形態においては、前記シール部材34は、前記第2の凹部204が前記環状溝33の内側になるように嵌合されているが(図8、図9参照)、それとは逆に、破線で示すように該第2の凹部204が該環状溝33の外側になるように嵌合されていても、所定のシール効果が得られることは勿論である。
【0044】
以上のように構成される遮断弁の動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明では、ピストン60がシリンダ室58の最下端位置(下死点)にあり、弁箱30に形成された通路28が弁ディスク26によって閉塞されていない開成状態を初期位置として説明する。
【0045】
この場合、前記初期位置では、ばね部材84の弾発力によってレバー部材78が下方側に向かって押圧されているため、レバー部材78に固着されたピン部材94が変位部材80の係合用溝部96の下端部96aに保持された状態にある。また、前記初期位置では、レバー部材78の両側面に形成された長孔88a、88bの上部にローラ92が係合した状態にある。
【0046】
前記初期位置において、圧力流体供給源(図示せず)から図示しないチューブを介して下部側シリンダ室58bに圧力流体を供給する。下部側シリンダ室58bに供給された圧力流体の作用下にピストン60が上昇し、前記ピストン60に連結されたピストンロッド64も上昇する。なお、この場合、上部側シリンダ室58aは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にあるものとする。
【0047】
前記ピストンロッド64が上昇することにより、該ピストンロッド64とともにレバー部材78、変位部材80、弁ロッド24a、24bおよび弁ディスク26が一体的に上昇する。この場合、レバー部材78はばね部材84の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、前記レバー部材78の両側面に固着された一組のピン部材94が変位部材80の係合用溝部96の下端部96aに保持されることにより、レバー部材78と変位部材80とは、それぞれ、上下方向および前後方向(図3において、紙面と略直交する方向)の位置ずれを防止した所定位置に位置決め保持された状態にある。従って、レバー部材78および変位部材80は、前記所定位置に位置決め保持された状態で一体的に上昇する。
【0048】
ピストンロッド64が上昇する際、前記ピストンロッド64に形成されたスプライン溝62に沿って複数のボール66が転動して循環するとともに、該ピストンロッド64はシリンダチューブ56に固着されたスプライン軸受部材68によって周方向の回転が阻止されて回り止めがなされている。
【0049】
ピストンロッド64が上昇して変位部材80の一端部がベースプレート38に当接することにより前記変位部材80は変位終端位置に到達し、弁ディスク26は、通路28の開口部に対峙した状態となる(図7参照)。その際、変位部材80の上部に設けられた支持ローラ46は、ベースプレート38の湾曲する凹部48に係合するとともに、第1緩衝部材53に当接することによりその衝撃が吸収される。
【0050】
変位部材80が変位終端位置に到達した後、ピストンロッド64がさらに上昇することにより、該変位部材80は、レバー部材78の長孔88a、88bに対するローラ92の係合作用下に、凹部48に係合する支持ローラ46を支点として所定角度θだけ傾動し、弁ディスク26が弁座32に着座することにより通路28が閉塞される(図12参照)。
【0051】
すなわち、変位部材80が変位終端位置に到達した後、ばね部材84の弾発力に抗してピストンロッド64をさらに上昇させることによりレバー部材78のみが上昇し、その際、変位部材80は、レバー部材78の両側面に形成された長孔88a、88bに対するローラ92の係合作用下に、支持ローラ46を支点として所定角度θだけ傾動する(図12参照)。なお、変位部材80が支持ローラ46を支点として傾動する際、レバー部材78の両側面に固着されたピン部材94は、変位部材80の係合用溝部96の下端部96aから離脱して傾斜部96bに沿って上昇する。
【0052】
従って、弁ロッド24a、24bを介して変位部材80に固定された弁ディスク26は、前記変位部材80が所定角度θだけ傾動することにより、通路28から所定間隔離間して対峙した状態から通路28側に向かって略水平に変位する。この結果、弁ディスク26に設けられたシール部材34が弁座32に着座して通路28が気密に閉塞される。
【0053】
すなわち、前記弁ディスク26が、前述のように、前記凹部48に係合する支持ローラ46を支点として所定角度θだけ傾動することにより、前記弁ディスク26に設けられた前記シール部材34が、前記弁座32に押圧されて、形状が変形しながら圧着され、前記通路28が気密に閉塞される。換言すれば、第1の円弧部218側が第2の円弧部220側よりも質量が大であるためには、弁座32に対する押圧時に、図9に示すように第2の円弧部220側に撓曲して該弁座32に圧接されることになる。このため、前記弁座32に対する密着度が一層高められる。
【0054】
次に、弁ディスク26を弁座32から離間させて通路28を開成する場合には、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室58aに圧力流体を供給することによりピストン60が下降し、ピストンロッド64、レバー部材78および変位部材80が一体的に下降することにより、初期位置に復帰する。なお、この場合、下部側シリンダ室58bは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にある。
【0055】
すなわち、変位部材80が長孔88a、88bに対するローラ92の係合作用下に前記とは反対方向に向かって所定角度θだけ傾動した後、ピストンロッド64と一体的にレバー部材78および変位部材80が下降することにより初期位置に復帰する。その際、ピストン60の底面部に設けられた第2緩衝部材72によって該ピストン60が下死点に到達したときの衝撃が吸収される。なお、ピストン60が下降するとき、ばね部材84の弾発力によってレバー部材78が下方側に向かって押圧されるため、上部側シリンダ室58aに供給される圧力流体の流量を抑制することができる。
【0056】
上述したように、本実施の形態では、前記シール部材34が、前記弁座32に押圧されて形状が変形しながら圧着される。すなわち、押圧され変形された形状は、図9の線のように、前記第2の円弧部220側に向かって撓曲し、前記第1の円弧部218よりも前記弁座32との圧着面が広く着座(密着)する。
【0057】
さらに、前記第2の凹部204側に通じている気密に遮蔽された前記通路28が正圧に保持されるものであれば、その正圧によって前記シール部材34の前記第2の凹部204側を前記弁座32により圧着させることができる。勿論、通路28側が負圧で弁ディスク26の周囲が正圧の場合、あるいは通路28側と弁ディスク26の周囲が共に負圧または正圧の場合であっても、十分な遮蔽効果が得られる。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、シール部材の形状を改良することによって、シール性を向上させて、気密保持能力を高めることができ、塵埃等の発生を可及的に少なくすることが可能となる。また、ゲートバルブの剛性を追求することなくシール性を向上させて、小型で経済的にゲートバルブを製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るゲートバルブの概略斜視図である。
【図2】図1に示すゲートバルブの分解斜視図である。
【図3】前記ゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿った横断面図である。
【図5】図3のV−V線に沿った横断面図である。
【図6】図3のVI−VI線に沿った横断面図である。
【図7】図3のVII−VII線に沿った縦断面図である。
【図8】図7に示す弁ディスクに嵌合するシール部材の拡大図である。
【図9】図7に示すシール部材が、弁座に押圧されて変形した形状を示す拡大図である。
【図10】図7に示す状態から弁ロッドが所定角度θだけ傾動して弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図11】弁ロッドをシールするパッキンの部分拡大縦断面図である。
【図12】軸線と略直交する方向に沿ったベースプレートの縦断面図である。
【図13】従来技術に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図14】図13に示すゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図15】図13に示すゲートバルブを構成するシリンダチューブの斜視図である。
【符号の説明】
20…ゲートバルブ 22…駆動部
24a、24b…弁ロッド 26…弁ディスク
28…通路 30…弁箱
32…弁座 34…シール部材
38…ベースプレート 40…ケーシング
42…シリンダ機構 44a、44b…貫通孔
46…支持ローラ 48、86…凹部
50…ベローズ 51…パッキン
53、72…緩衝部材 56…シリンダチューブ
58、58a、58b…シリンダ室 60…ピストン
62…スプライン溝 64…ピストンロッド
66…ボール 68…スプライン軸受部材
70…ピストンパッキン 78…レバー部材
80…変位部材 82a、82b…突出片
84…ばね部材 88a、88b、106…長孔
90、94…ピン部材 92…ローラ
96…係合用溝部 98a、98b…フランジ部
200…基部 202…第1の凹部
204…第2の凹部 206…膨出部
208…頂点 210…底面
212…中心仮想線 214…第1の凹部の最深部
216…第2の凹部の最深部 218…第1の円弧部
218a…第1の直線部 220…第2の円弧部
220a…第2の直線部 222…第1の仮想線
224…第2の仮想線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes, for example, a transfer passage for transferring a work such as an integrated circuit (IC) and its parts from one vacuum processing chamber to the other vacuum processing chamber, or a flow passage or an exhaust passage for pressure fluid, gas, etc. The present invention relates to a valve structure of a shut-off valve that opens and closes.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in processing apparatuses such as semiconductor wafers and liquid crystal substrates, semiconductor wafers and liquid crystal substrates and the like have been taken in and out of various processing chambers through the passages. A gate valve for opening and closing the passage is provided.
[0003]
For example, as shown in Japanese Patent No. 2,613,171 (US Pat. No. 5,415,376, US Pat. No. 5,641,149), this gate valve is configured such that a valve disc is moved by a straight movement of a valve rod that is displaced under the operation of a cylinder. After reaching the opposite position, the valve disc is pressed against the valve seat by the tilting movement of the valve rod, and the passage formed in the valve box is closed. That is, as shown in FIGS. 13 and 14, the gate valve 1 according to the prior art includes a valve box 3 in which a passage 2 for taking in and out a work is formed, and a valve seat 4 formed in the valve box 3. A valve disc 5 that closes the passage 2 by being seated on the valve disc, and a valve rod 6 that is connected to the valve disc 5 and is provided so as to be vertically movable and tiltable.
[0004]
A block 7 is connected to the upper portion of the valve rod 6, and guide grooves 10 formed on both side surfaces of the cylinder tube 9 of the pair of cylinders 8a and 8b are formed on both side surfaces of the block 7 (see FIG. 14). A pivot shaft 11 that is displaced along the guide shaft 10 is fixed, and the block 7 is provided to move up and down and tilt under the guide action of the guide groove 10 with which the pivot shaft 11 is engaged. The cylinder tube 9, the block 7 and the pivot 11 are each made of a metal material.
[0005]
In other words, the block 7 linearly moves along the vertical direction integrally with the yoke 13 via the tension spring 12 under the guiding action of the guide groove 10 with which the pivot 11 is engaged. It is provided so as to tilt in the direction of arrow A with the pivot 11 supported by the lower end 10a (see FIG. 15) being curved as a fulcrum. Therefore, the valve disc 5 tilts in the direction of arrow B with the pivot 11 as a fulcrum and is seated on the valve seat 4, so that the passage 2 is airtightly closed (see FIG. 13).
[0006]
In FIG. 13, reference numeral 14 indicates a plate-like cam having an inclined surface with a rhombus cross section, and the inclined surface of the plate-like cam 14 is displaced in a substantially horizontal direction, so that the block 7 is A structure that tilts in the direction of arrow A with the lower end portion 10a of the guide groove 10 as a fulcrum is employed.
[0007]
In particular, in this case, the seal member 16 fitted in the groove portion of the valve disk 5 shown in FIG. 13 has an O-ring structure, and in order to enhance the sealing performance when the passage 2 is closed, the valve disk 5 It was necessary to press strongly against the valve seat 4.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the gate valve according to the prior art is configured such that the pivot of the block slides and displaces along the guide groove formed on the side surface of the cylinder. However, there is a drawback that the guide function is lowered.
[0009]
Further, in the gate valve according to the prior art, by providing pivots on both sides of the valve block, the number of parts is increased, and a process of forming guide grooves on the side surface of the cylinder is required, resulting in an increase in manufacturing cost. is there.
[0010]
Further, in the gate valve according to the conventional technique, dust or the like may be generated by the sliding displacement of the pivot of the block made of metal material along the guide groove of the cylinder tube made of metal material. In other words, dust may be generated due to friction between metal materials, and it is difficult to use in an environment where cleanliness is required such as a clean room.
[0011]
In particular, according to the valve structure that ensures the sealing performance by the O-ring fitted to the conventional valve disk, it is necessary to strongly press the valve disk against the valve seat in order to improve the sealing performance. In order to ensure the rigidity of the sheet, it must be made robustly, resulting in inconveniences such as an increase in weight and an increase in manufacturing cost.
[0012]
The present invention has been made to overcome the above disadvantages, and by improving the shape of the seal member fitted to the valve disc, the sealing performance is improved without pursuing the rigidity of the gate valve, and the compact size is improved. It aims at providing the valve structure of the shut-off valve which can be manufactured economically by.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a valve structure of a shut-off valve in which a groove that circulates is provided on one side surface of a valve disk that faces a valve seat, and a seal member is fitted in the groove. A base and a bulge formed integrally with the base. The bulge has a first recess and a second recess on the base, and the swell is formed when the seal member is sealed. The protruding portion is bent toward the second concave portion and is pressed against the valve seat.
[0014]
If it makes such a shape, the said bulging part of the said sealing member can be made high in the direction which opposes a valve seat. When the sealing member is pressed against the valve seat, the bulging portion is greatly bent toward the second concave portion, so that the area of the sealing member that presses against the valve seat (blocking surface) is compared with the conventional sealing member. In comparison, it can be secured widely, and its sealing performance can be improved.
[0015]
In this case, between the first arc portion formed from the deepest portion of the first recess to the apex of the bulging portion, the bottom surface of the groove from the apex to the end surface of the first arc portion A vertical line a drawn on the basis of a central imaginary line orthogonal to the second arc, and a second arc extending from the deepest part of the second recess to the apex extending in the opposite direction to the line a It is preferable that the relationship with the vertical line b drawn so as to reach the end face of the part is a> b.
[0016]
In this case, when the seal member is pressed against the valve seat, the mass of the bulging portion on the second concave portion side is smaller than the mass of the expanding portion on the first concave portion side. Therefore, even if the seal member is not strongly pressed, the bulge portion on the second recess side can be bent to deform the seal member.
[0017]
The first arc portion includes a first straight line portion, and an angle formed between the first virtual line extending from the first straight line portion to the central virtual line and the central virtual line is θ1. And the second arc portion includes a second straight line portion and is formed between the second virtual line extending from the second straight line portion to the central virtual line and the central virtual line. When the angle is θ2, the same effect as described above can be obtained even when θ1> θ2. In this case, it is preferable that the angle θ2 is θ2 ≦ 10 °.
[0018]
Furthermore, the relationship between the distance c between the deepest portion of the first recess parallel to the central imaginary line and the bottom surface and the distance d between the deepest portion of the second recess parallel to the central imaginary line and the bottom surface. However, it is preferable to satisfy c ≧ d.
[0019]
When such a condition is satisfied, the length of the second arc portion is equal to or greater than the length of the first arc portion, so that the second arc portion is easily bent and reliably. Can be bent toward the second recess.
[0020]
The sealing member may be made of rubber. By using rubber, flexibility can be improved, durability can be improved, and a blocking area can be increased to further improve sealing performance.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The valve structure of the shut-off valve according to the present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments.
[0022]
First, the structure of the gate valve related to the present invention will be described, and then the shape of the seal member will be mentioned.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 20 indicates a gate valve. The gate valve 20 includes a drive unit 22 and a pair of valve rods 24a and 24b that are displaced in the vertical direction under the driving action of the drive unit 22 and tilt in a direction substantially orthogonal to the vertical direction. A substantially rectangular valve disk 26 connected to one end of the valve rods 24a, 24b. Annular step portions 27a and 27b are formed on the outer peripheral surfaces of the one end side and the substantially central portion of the valve rods 24a and 24b, respectively (see FIG. 3).
[0024]
A valve box 30 having a passage 28 for taking in and out a workpiece (not shown) is provided on the upper side of the drive unit 22 (see FIGS. 7 and 12) and formed on the inner wall surface of the valve box 30. When the valve disc 26 is seated on the valve seat 32, the passage 28 is airtightly closed. A rectangular annular groove 33 is formed in the valve disk 26 so as to face the valve seat 32, and a seal member 34 is attached to the annular groove 33. When the valve disk 26 is seated on the valve seat 32 by the seal member 34, the airtightness is maintained. The structure of the seal member 34 will be described later.
[0025]
The drive unit 22 includes a base plate 38 fixed to the bottom surface of the valve box 30 via a screw member 36 (see FIG. 3), a bottomed cylindrical casing 40 attached to the base plate 38, and the inside of the casing 40. And a cylinder mechanism (drive source) 42 disposed in the cylinder.
[0026]
As shown in FIG. 2, the base plate 38 is formed with a pair of through holes 44a and 44b having a substantially circular cross section for inserting the pair of valve rods 24a and 24b, and a lower surface portion thereof. A recess 48 (see FIG. 1) having a semicircular cross section for supporting a support roller (support member) 46 described later is formed. The diameters of the through holes 44a and 44b are slightly larger than the diameters of the valve rods 24a and 24b, and the through holes 44a and 44b have one end portion of the bellows 50 covering a predetermined portion of the valve rods 24a and 24b. The ring body 52 that holds is fitted.
[0027]
As shown in FIG. 3, a packing (seal member) 51 surrounding the outer peripheral surfaces of the valve rods 24 a and 24 b is sandwiched between the bellows 50 and the valve box 30, and the packing 51 includes a piston 60. When reaching the top dead center or bottom dead center which is the displacement end position, the valve rods 24a and 24b come into contact with the upper annular step 27a or the lower annular step 27b to perform a sealing function. The packing 51 is provided so as not to come into contact with the outer peripheral surfaces of the valve rods 24a and 24b when the piston 60 is located between the top dead center and the bottom dead center, so that generation of dust due to friction is prevented. Is done.
[0028]
Further, as shown in FIG. 12, a first buffer member 53 formed of a resin material such as urethane resin or polyurethane resin is mounted in the hole portion on the base plate 38, and the first buffer member 53 is mounted. Is fixed in the hole through a metal fitting 55 and a retaining ring 57. The first buffer member 53 functions to absorb the impact of the support roller 46 by contacting the support roller 46 when the support roller 46 is engaged with the recess 48.
[0029]
As shown in FIG. 3, the cylinder mechanism 42 has convex portions 54 (see FIG. 2) projecting outward on both side surfaces, and one end portion of the cylinder plate 42 is formed on the base plate 38 via a screw member (not shown). A cylinder tube 56 to be fixed, a piston 60 accommodated so as to be displaceable along a cylinder chamber 58 in the cylinder tube 56, and one end portion are connected to the piston 60 and extend to the outer peripheral surface along the axial direction. A piston rod 64 having a spline groove 62 formed thereon; and a spline bearing member 68 provided with a plurality of balls 66 fixed to the cylinder tube 56 and engaged with the spline grooves 62 of the piston rod 64.
[0030]
A piston packing 70 that holds the upper cylinder chamber 58 a and the lower cylinder chamber 58 b divided by the piston 60 in an airtight manner is attached to the outer peripheral surface of the piston 60, and is close to the piston packing 70. A second buffer member 72 that is in contact with the upper end portion of the spline bearing member 68 and absorbs the impact when the piston 60 reaches bottom dead center is mounted on the bottom surface portion. For example, the second buffer member 72 is preferably formed of a resin material such as urethane resin or polyurethane resin.
[0031]
The upper cylinder chamber 58a and the lower cylinder chamber 58b are supplied with a pressure fluid (for example, compressed air) via a tube (not shown) connected to a pressure fluid supply source (not shown). Under the switching action of the switching valve, the pressure fluid is supplied to either the upper cylinder chamber 58a or the lower cylinder chamber 58b.
[0032]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the drive unit 22 includes a lever member (first displacement member) 78 fixed to the other end of the piston rod 64 via a lock nut 74 and a spacer 76, and It has a displacement member (second displacement member) 80 that is displaced integrally with the lever member 78.
[0033]
A pair of projecting pieces 82a and 82b projecting a predetermined length in the lateral direction are formed on both side surfaces of the lever member 78 extending substantially in parallel, and the projecting pieces 82a and 82b have springs to be described later. A substantially circular recess 86 to which one end of the member 84 is engaged is formed. On both side surfaces of the lever member 78, elongated holes 88a and 88b cut out in a substantially oval shape are formed, respectively, and the elongated holes 88a and 88b are rollers fixed to the displacement member 80 via pin members 90, respectively. 92 is provided to engage.
[0034]
Further, a pair of pin members 94 are fitted to the upper sides of both side surfaces of the lever member 78 through holes, and one end portions of the pin members 94 are formed on both side surfaces of the displacement member 80. It is provided so as to engage with the joint groove 96.
[0035]
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of flange portions 98 a and 98 b projecting by a predetermined length in the lateral direction are formed on both side surfaces of the displacement member 80 that extend substantially in parallel. The flange portions 98a and 98b are formed with a hole portion 100 having a substantially circular cross-section into which the other end portions of the valve rods 24a and 24b are inserted, and are locked to the screw portions of the valve rods 24a and 24b. The valve rods 24 a and 24 b are fixed to the displacement member 80 via the.
[0036]
A spring member 84 is interposed between the set of flange portions 98a and 98b of the displacement member 80 and the set of protruding pieces 82a and 82b of the lever member 78, respectively. The other end of the spring member 84 is engaged with the circular recess 86 of the protruding pieces 82a and 82b. The valve rods 24a and 24b are fixed to the flanges 98a and 98b. .
[0037]
A bellows 50 is provided at the other end of the valve rods 24a and 24b so as to cover the outer peripheral surface thereof, and one end of the bellows 50 can be freely rotated by a ring body 52 held by a base plate 38. The other end is fixed to a ring body 104 fitted on the valve rods 24a and 24b.
[0038]
Further, on both side surfaces of the displacement member 80, engaging groove portions 96 are formed, which are engaged with one end portions of the pin member 94 locked to the lever member 78, respectively. When the pin member 94 is engaged with the lower end portion 96a of the engaging groove portion 96, the lever member 78 and the displacement member 80 are displaced in the vertical direction and the front-rear direction (direction substantially orthogonal to the paper surface in FIG. 3). It is positioned in a state where it is prevented and spaced apart by a predetermined distance along the vertical direction, and moves up and down integrally in this state. Then, the pin member 94 is detached from the lower end portion 96a of the engaging groove portion 96 and ascends along the inclined portion 96b (see FIG. 2), whereby the valve disk 26 can be tilted.
[0039]
Further, a pair of support rollers 46 are pivotally supported on the upper part of the bifurcated displacement member 80, and the support roller 46 is a concave portion 48 in which the base plate 38 is curved at the displacement end position of the displacement member 80. The valve disc 26, the valve rods 24a and 24b, and the displacement member 80 are tilted by a predetermined angle θ (see FIG. 11) with the support roller 46 that is inserted into the recess 48 and engaged with the recess 48 as a fulcrum.
[0040]
Furthermore, a long hole 106 having an elliptical cross section through which the piston rod 64 is inserted is formed in the lower part of the displacement member 80, and when the displacement member 80 tilts, the piston rod 64 extends along the long hole 106. It is provided so as to be displaced (see FIG. 5).
[0041]
Here, the seal member 34 will be described in detail. The seal member 34 has a base portion 200 and a bulging portion 206 integrally formed from rubber, preferably synthetic rubber, for example, silicon rubber, and the base portion 200 is firmly held in the annular groove 33. As can be understood from FIG. 8, the bulging portion 206 bulges from the base portion 200 in an arc shape toward the valve seat 32 and is curved with the base portion 200. A second recess 204. A first arc portion 218 extending from the deepest portion 214 to the vertex 208 is formed to form the first concave portion 202, and the vertex from the deepest portion 216 to form the second concave portion 204. A second arc portion 220 reaching 208 is formed. A central imaginary line 212 perpendicular to the bottom surface 210 of the annular groove 33 is drawn from the apex 208 of the bulging portion 206. When a line a perpendicular to the end surface of the first arc portion 218 is drawn between the vertex 208 and the deepest portion 214 of the first recess 202 with respect to the central imaginary line 212, the vertical line a is drawn. The straight line a extends in the opposite direction from the central virtual line 212 and is longer than the vertical line b reaching the end surface of the second arc portion 220. In other words, the first arc portion 218 side is set so that its mass is larger than that of the second arc portion 220 side with the central virtual line 212 as the center. Further, a straight line c between the deepest portion 214 of the first recess 202 and the bottom surface 210 that is parallel to the central imaginary line 212 is the deepest of the second recess 204 that is parallel to the central imaginary line 212. It is set to be larger than a straight line d between the portion 216 and the bottom surface 210.
[0042]
In this case, the first circular arc portion 218 includes a first straight line portion 218a, and the first virtual line 222 extending from the first straight line portion 218a to the central virtual line 212 and the central virtual line The angle formed between the second circular arc part 220 and the second virtual arc part 220 includes the second straight line part 220a, and the second straight line part 220a extends to reach the central imaginary line 212. If the angle formed between the second virtual line 224 and the central virtual line 212 is θ2, the angle θ1 may be set to be larger than the angle θ2. Further, if the angle θ2 is set to be smaller than or equal to 10 °, it is preferable because of excellent blocking performance.
[0043]
In the embodiment of the present invention, the seal member 34 is fitted so that the second recess 204 is inside the annular groove 33 (see FIGS. 8 and 9). On the contrary, as shown by a broken line, it is a matter of course that a predetermined sealing effect can be obtained even when the second recess 204 is fitted so as to be outside the annular groove 33.
[0044]
The operation and effect of the shut-off valve configured as described above will be described. In the following description, the piston 60 is located at the lowermost position (bottom dead center) of the cylinder chamber 58, and the opening state in which the passage 28 formed in the valve box 30 is not blocked by the valve disk 26 is described as the initial position. To do.
[0045]
In this case, since the lever member 78 is pressed downward by the elastic force of the spring member 84 at the initial position, the pin member 94 fixed to the lever member 78 is engaged with the engaging groove portion 96 of the displacement member 80. It is in the state hold | maintained at the lower end part 96a. In the initial position, the roller 92 is engaged with the upper portions of the long holes 88 a and 88 b formed on both side surfaces of the lever member 78.
[0046]
In the initial position, a pressure fluid is supplied from a pressure fluid supply source (not shown) to a lower cylinder chamber 58b through a tube (not shown). The piston 60 rises under the action of the pressure fluid supplied to the lower cylinder chamber 58b, and the piston rod 64 connected to the piston 60 also rises. In this case, the upper cylinder chamber 58a is assumed to be open to the atmosphere under the action of a switching valve (not shown).
[0047]
As the piston rod 64 rises, the lever member 78, the displacement member 80, the valve rods 24a and 24b, and the valve disk 26 rise together with the piston rod 64. In this case, the lever member 78 is pressed downward by the elastic force of the spring member 84, and a pair of pin members 94 fixed to both side surfaces of the lever member 78 are engaging groove portions of the displacement member 80. The lever member 78 and the displacement member 80 are held at the lower end portions 96a of the plate 96 at predetermined positions that prevent the positional deviation in the up-down direction and the front-rear direction (direction substantially orthogonal to the paper surface in FIG. 3), respectively. Positioned and held. Therefore, the lever member 78 and the displacement member 80 are integrally raised while being positioned and held at the predetermined position.
[0048]
When the piston rod 64 moves up, a plurality of balls 66 roll and circulate along the spline grooves 62 formed in the piston rod 64, and the piston rod 64 is a spline bearing member fixed to the cylinder tube 56. 68 prevents rotation in the circumferential direction and prevents rotation.
[0049]
When the piston rod 64 is raised and one end of the displacement member 80 comes into contact with the base plate 38, the displacement member 80 reaches the displacement end position, and the valve disk 26 faces the opening of the passage 28 ( (See FIG. 7). At that time, the support roller 46 provided on the upper portion of the displacement member 80 engages with the curved concave portion 48 of the base plate 38 and abuts against the first buffer member 53 to absorb the impact.
[0050]
After the displacement member 80 reaches the displacement end position, the piston rod 64 further rises, so that the displacement member 80 is moved into the recess 48 under the engagement action of the rollers 92 with the long holes 88a and 88b of the lever member 78. The passage 28 is closed by tilting by a predetermined angle θ with the supporting roller 46 to be engaged as a fulcrum, and the valve disk 26 is seated on the valve seat 32 (see FIG. 12).
[0051]
That is, after the displacement member 80 reaches the displacement end position, only the lever member 78 rises by further raising the piston rod 64 against the elastic force of the spring member 84. At this time, the displacement member 80 Under the engaging action of the roller 92 with the long holes 88a and 88b formed on both side surfaces of the lever member 78, the support roller 46 is tilted by a predetermined angle θ (see FIG. 12). When the displacement member 80 tilts with the support roller 46 as a fulcrum, the pin member 94 fixed to both side surfaces of the lever member 78 is detached from the lower end portion 96a of the engaging groove portion 96 of the displacement member 80 and the inclined portion 96b. Ascend along.
[0052]
Therefore, the valve disk 26 fixed to the displacement member 80 via the valve rods 24a and 24b is moved from the state where the displacement member 80 is opposed to the passage 28 at a predetermined interval by tilting the displacement member 80 by the predetermined angle θ. Displaces approximately horizontally toward the side. As a result, the seal member 34 provided on the valve disk 26 is seated on the valve seat 32, and the passage 28 is airtightly closed.
[0053]
That is, as described above, when the valve disk 26 is tilted by a predetermined angle θ with the support roller 46 engaged with the recess 48 as a fulcrum, the seal member 34 provided on the valve disk 26 is The pressure is pressed by the valve seat 32 while the shape is deformed, and the passage 28 is airtightly closed. In other words, since the mass of the first arc portion 218 side is larger than that of the second arc portion 220 side, when the valve seat 32 is pressed, as shown in FIG. The valve seat 32 is bent and pressed. For this reason, the degree of adhesion to the valve seat 32 is further enhanced.
[0054]
Next, when the valve disk 26 is separated from the valve seat 32 and the passage 28 is opened, the piston 60 is lowered by supplying pressure fluid to the upper cylinder chamber 58a under the switching action of a switching valve (not shown). The piston rod 64, the lever member 78, and the displacement member 80 are integrally lowered to return to the initial position. In this case, the lower cylinder chamber 58b is open to the atmosphere under the action of a switching valve (not shown).
[0055]
That is, after the displacement member 80 is tilted by a predetermined angle θ toward the opposite direction under the engagement action of the roller 92 with the long holes 88a and 88b, the lever member 78 and the displacement member 80 are integrally formed with the piston rod 64. Is lowered to the initial position. At that time, the impact when the piston 60 reaches the bottom dead center is absorbed by the second buffer member 72 provided on the bottom surface of the piston 60. When the piston 60 is lowered, the lever member 78 is pressed downward by the elastic force of the spring member 84, so that the flow rate of the pressure fluid supplied to the upper cylinder chamber 58a can be suppressed. .
[0056]
As described above, in the present embodiment, the seal member 34 is pressed against the valve seat 32 while being deformed in shape. That is, the pressed and deformed shape bends toward the second arc portion 220 side as shown by the line in FIG. 9, and the pressure contact surface with the valve seat 32 rather than the first arc portion 218. Is seated (closely).
[0057]
Further, if the airtightly shielded passage 28 communicating with the second recess 204 side is maintained at a positive pressure, the positive pressure causes the second recess 204 side of the seal member 34 to move. The valve seat 32 can be crimped. Of course, a sufficient shielding effect can be obtained even when the pressure on the passage 28 side is negative and the periphery of the valve disk 26 is positive, or even when the passage 28 side and the periphery of the valve disk 26 are both negative pressure or positive pressure. .
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, by improving the shape of the sealing member, it is possible to improve the sealing performance and increase the airtight holding ability, and to reduce the generation of dust and the like as much as possible. It is also possible to improve the sealing performance without pursuing the rigidity of the gate valve, and to manufacture the gate valve in a small size and economically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a gate valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the gate valve shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view along the axial direction of the gate valve.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 3. FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3;
7 is a longitudinal sectional view taken along line VII-VII in FIG.
8 is an enlarged view of a seal member fitted to the valve disk shown in FIG.
FIG. 9 is an enlarged view showing a shape in which the seal member shown in FIG. 7 is deformed by being pressed by the valve seat.
10 is a longitudinal sectional view showing a state where the valve rod is tilted by a predetermined angle θ from the state shown in FIG. 7 and is seated on the valve seat.
FIG. 11 is a partially enlarged longitudinal sectional view of a packing for sealing a valve rod.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a base plate along a direction substantially orthogonal to the axis.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view along the axial direction of a gate valve according to the prior art.
14 is a longitudinal sectional view of the gate valve shown in FIG. 13 along the axial direction.
15 is a perspective view of a cylinder tube constituting the gate valve shown in FIG.
[Explanation of symbols]
20 ... Gate valve 22 ... Drive unit
24a, 24b ... Valve rod 26 ... Valve disc
28 ... passage 30 ... valve box
32 ... Valve seat 34 ... Sealing member
38 ... Base plate 40 ... Casing
42 ... Cylinder mechanism 44a, 44b ... Through hole
46 ... support rollers 48, 86 ... concave
50 ... Bellows 51 ... Packing
53, 72 ... buffer member 56 ... cylinder tube
58, 58a, 58b ... cylinder chamber 60 ... piston
62 ... Spline groove 64 ... Piston rod
66 ... Ball 68 ... Spline bearing member
70 ... Piston packing 78 ... Lever member
80 ... Displacement member 82a, 82b ... Projection piece
84 ... Spring members 88a, 88b, 106 ... Long holes
90, 94 ... Pin member 92 ... Roller
96 ... engaging groove 98a, 98b ... flange
200 ... base 202 ... first recess
204 ... second recess 206 ... bulging portion
208 ... Vertex 210 ... Bottom
212 ... Virtual center line 214 ... Deepest part of first recess
216: Deepest portion of second recess 218: First arc portion
218a ... 1st straight line part 220 ... 2nd circular arc part
220a ... second straight part 222 ... first imaginary line
224 ... second virtual line

Claims (5)

弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、
前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第1の凹部と第2の凹部とを有し、
前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第2の凹部側に撓曲して弁座に圧接されると共に、前記第1の凹部の最深部から前記膨出部の頂点に至って形成される第1の円弧部の間で、前記第1の円弧部の端面に対し、前記頂点から前記溝の底面に直交する中心仮想線を基準として描出した垂直な線aと、前記線aとは反対方向へと延在して前記第2の凹部の最深部から前記頂点に至って形成される第2の円弧部の端面に至るように描出された垂直な線bとの関係が、a>bであることを特徴とする遮断弁の弁構造。
In the valve structure of the shut-off valve provided with a groove that circulates on one side surface of the valve disk facing the valve seat, and fitting a seal member into the groove,
The seal member includes a base and a bulging portion that is molded integrally with the base, and the bulging portion has a first concave portion and a second concave portion on the base side,
When the sealing member is sealed, the bulging portion is bent toward the second concave portion and pressed against the valve seat, and is formed from the deepest portion of the first concave portion to the apex of the bulging portion. Between the first arc portions, the vertical line a drawn with respect to the end surface of the first arc portion on the basis of a central virtual line orthogonal to the bottom surface of the groove from the apex is opposite to the line a The relationship with a vertical line b extending in the direction and drawn from the deepest part of the second recess to the end surface of the second arc part formed from the deepest part to the apex is a> b There is a valve structure of a shut-off valve characterized by being.
弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、
前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第1の凹部と第2の凹部とを有し、
前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第2の凹部側に撓曲して弁座に圧接されると共に、第1の円弧部に第1の直線部が含まれ、前記第1の直線部から中心仮想線に至る第1の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ1とし、第2の円弧部に第2の直線部が含まれ、前記第2の直線部から前記中心仮想線に至る第2の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ2とするとき、θ1>θ2であるように前記第1の円弧部と前記第2の円弧部を形成することを特徴とする遮断弁の弁構造。
In the valve structure of the shut-off valve provided with a groove that circulates on one side surface of the valve disk facing the valve seat, and fitting a seal member into the groove,
The seal member includes a base and a bulging portion that is molded integrally with the base, and the bulging portion has a first concave portion and a second concave portion on the base side,
When the sealing member is sealed, the bulging portion bends toward the second recess and is pressed against the valve seat, and the first arc portion includes a first straight portion, and the first straight line An angle formed between a first imaginary line extending from the center to the central imaginary line and the central imaginary line is θ1, and a second straight line portion is included in the second arc portion, and the second straight line When the angle formed between the second imaginary line extending from the center to the central imaginary line and the central imaginary line is θ2, the first arc portion and the second arc such that θ1> θ2. The valve structure of the shut-off valve characterized by forming the circular arc part of this .
請求項記載の弁構造において、
前記角度θ2が、θ2≦10°であることを特徴とする遮断弁の弁構造。
The valve structure according to claim 2 ,
The valve structure of the shut-off valve, wherein the angle θ2 is θ2 ≦ 10 °.
請求項記載の弁構造において、
前記中心仮想線と平行する前記第1の凹部の最深部と前記底面との間の距離cと、前記中心仮想線と平行する前記第2の凹部の最深部と前記底面との間の距離dとの関係が、c≧dであることを特徴とする遮断弁の弁構造。
The valve structure according to claim 1 , wherein
A distance c between the deepest portion of the first recess and the bottom surface parallel to the central imaginary line, and a distance d between the deepest portion of the second recess and the bottom surface parallel to the central imaginary line. The valve structure of the shut-off valve, wherein c ≧ d.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の弁構造において、
前記シール部材はゴムで形成されていることを特徴とする遮断弁の弁構造。
In the valve structure according to any one of claims 1 to 4 ,
The valve structure of a shut-off valve, wherein the seal member is made of rubber.
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