JP4657490B2

JP4657490B2 - ロック機構付手動弁

Info

Publication number: JP4657490B2
Application number: JP2001125415A
Authority: JP
Inventors: 克憲広瀬; 孝視矢島
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: US6648296B2; JP2002323167A; US20020166985A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流れを手動によりネジ機構を操作して制御する手動弁に関し、さらに詳細には、弁を閉状態としたときにネジ機構を動かなくするロック機構を有するロック機構付手動弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ネジ機構を備える手動弁にロック機構を設けることが知られている。例えば、特開平２０００−９７３６８号公報においては、図９に示すように、内部に弁座が形成されている本体１０３に固定したＬ字形状のロック部材１０１が記載されている。ロック部材１０１には、弁体と連結したハンドル１０２の下部外周を囲む割りが形成されており、ロックボルト１０４を締めることによりハンドル１０２を本体１０３に対して動かなくし、ロックしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のロック機構付手動弁には、次のような問題があった。すなわち、ロックをするときも、ロックを外すときも、ハンドル１０２が動かないように片手で掴んだ状態でロックボルト１０４を操作する必要があった。何故ならば、例えばロックを外そうとして、ロックボルト１０４を緩めたときに、ハンドル１０２が僅かながら回転する恐れがあるからである。もし、ハンドル１０２が回転すると、手動弁が僅かでも開いてしまい、流体が意に反して漏れる恐れがあるからである。
従って、片手でハンドルを握って、ロックボルトを操作しなければならないため、作業性が悪いという問題があった。
【０００４】
同時に、近年半導体製造装置のプロセスガス供給装置は、狭い面積に集積化される傾向が強いが、従来のロック機構付手動弁では、六角ナット等をロック付手動弁の横方向から挿入する必要があり、そのために無駄なスペースを設けなければならないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ロックを解除するとき等に、ハンドルを握っている必要がなく、余分なスペースを必要としないロック機構付手動弁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】
上記目的を達成するために、本願のロック機構付手動弁は、次のような構成を有している。
（１）弁体を本体弁座に対して移動させるためのネジ機構と、弁体を本体弁座に当接させた閉状態で該ネジ機構を動かなくするロック機構とを有するロック機構付手動弁であって、ネジ機構により弁体を移動させるための操作部材と、操作部材と弁体との接続の間にあって、操作部材を操作してもネジ機構が作用しないガタ部材とを有する。
（２）（１）に記載するロック機構付手動弁において、前記ガタ部材の有するガタが、前記ロック機構の有するクリアランスより大きいことを特徴とする。
【０００７】
上記構成を有するロック機構付手動弁によれば、ロック機構を付けるとき、または外すときに、ロック機構を操作しても、ガタ部材の作用により、ネジ機構に影響を与えることがないため、ロック機構を操作しても、弁の開閉に全く影響を与えることがない。ここで、ロック機構は、一般に少しのクリアランスを有している。ガタ部材の有するガタが、ロック機構の有するクリアランスより大きければ、ロックしている状態で誤って操作部材を操作しても、ガタ部材の作用により、ネジ機構に影響を与えることがないため、弁の開閉に全く影響を与えることがない。
【０００８】
（３）（２）に記載するロック機構付手動弁において、前記操作部材が中心孔を備える回転式のハンドルであって、前記ハンドルの中心孔から突出し、前記本体弁座側に固定された固定軸を有し、前記ロック機構が、前記ハンドルを前記固定軸に連結するものであることを特徴とする。
（４）（３）に記載するロック機構付手動弁において、前記ロック機構が南京錠であって、前記南京錠が弁本体の平面専有面積の中に位置することを特徴とする。
【０００９】
上記構成を有するロック機構付手動弁によれば、ハンドルの中心孔から上向きに突出した固定軸に対して、ハンドルを固定するので、半導体製造装置のプロセスガス供給装置のように狭いスペースに集積されて設置されたロック機構付手動弁についても、上側からロック機構を付けたり、外したりすることが容易であり、作業性が良い。
また、南京錠が弁本体の平面専有面積の中に収まっているので、ロック機構付手動弁の前後左右に他の弁等を密着させて付設することができるため、スペース効率が向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るロック機構付手動弁の実施の形態について図面を参照して説明する。図３にロック機構付手動弁の平面図を示し、図１に図３のＡＡ断面図を示し、図２に図３のＢＢ断面図を示す。
図１に示すように、本体であるバルブボディ１１の下面中央に弁孔１１ａが形成され、その右外側に第二弁孔１１ｂが形成され、弁孔１１ａの外周の上面には、樹脂製またはゴム製の弁シート１２が取り付けられている。ここで、弁シート１２の上面が弁座を構成している。バルブボディ１１は、図３に示すように、４つの取付孔１１ｃによりボルトで基体に取り付けられる。
【００１１】
弁座に対してダイヤフラム１３が当接または離間できる状態で取り付けられている。ダイヤフラム１３はその外周が、バルブボディ１１とホルダ１４とで挟まれて取り付けられている。ホルダ１４は、バルブボディ１１に対して、中空円筒形状のアダプタ１６によりネジ連結されている。すなわち、アダプタ１６の下部外周に形成された雄ネジ部が、バルブボディ１１の上面孔部内面に形成された雌ネジ部にネジ連結されている。
ホルダ１４の中空部には、ステム１５が摺動可能に保持されている。ステム１５は、上からの力を受けない状態ではダイヤフラム１３のバネ力により弁座から離間する方向に付勢されている。アダプタ１６の内部には、雌ネジ部１６ａが形成されている。ダイヤフラム１３とステム１５とで弁体を構成している。
【００１２】
アダプタ１６の中空上部には、中空形状のロッドガイド１９が嵌合されており、ロッドガイド１９は、ガイド押さえ１８がアダプタ１６にネジ連結されることにより固定されている。ロッドガイド１９の上面には、切り欠き部１９ａが形成されている。
ロッドガイド１９の中空部には、ロッド１７が上下方向に摺動可能に保持されている。ロッド１７の下部外周には、雄ネジ部１７ａが形成され、アダプタ１６の雌ネジ部１６ａとネジ連結している。ロッド１７がロッドガイド１９と摺動する箇所には、Ｏリング２９が取り付けられている。
【００１３】
ロッド１７の上部には、ロッドリング２１が固定されている。ロッドリング２１の形状を図４に示す。（ｂ）が平面図であり、（ａ）はその断面図である。ロッドリング２１は、２箇所の止めネジ孔２１ｂにより２本の図示しない止めネジによりロッド１７に固定されている。ロッドリング２１の孔２１ａには、駆動伝達ピン２０の下部が圧入されている。
ガイド押さえ１８の上部には、中空円筒形状のハウジング２３がネジ連結されている。ハウジング２３の上部には図２に示すように、中空部を横切って連結ピン２５の両端が固定されている。連結ピン２５の中央部には、サブロッド２６が取り付けられている。サブロッド２６の形状を図６に示す。（ａ）は図２と同じ方向から見た断面図であり、（ｂ）は図１と同じ方向から見た断面図である。連結ピン２５は、サブロッド２６の下部に形成された連結孔２６ａに嵌合されている。サブロッド２６の上部には、ロック孔２６ｂが形成されている。
【００１４】
サブロッド２６の上部外周には、ハンドル２８が回転可能に保持されている。このハンドル２８が操作部材を構成している。
サブロッド２６の外周には、Ｏリング３０が取り付けられている。ハンドル２８の形状を図７に示す。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図である。ハンドル２８の中心孔２８ａが、サブロッド２６の上部外周と嵌合している。サブロッド２６とハウジング２３の上面との間には、カバー部材２７が取り付けられている。
ハンドル２８の中心位置には、ロック溝２８ｂが形成されている。また、中心孔２８ａの両側には、ボルト２４用の一対の段付孔２８ｃが形成されている。
【００１５】
カバー部材２７及びカラー部材３１を介して一対のボルト２４により、ハンドル２８とダミーハンドル２２とが連結されている。ダミーハンドル２２の形状を図５に示す。（ｂ）は平面図であり、（ａ）は側断面図である。一対の雌ネジ部２２ｂと、伝達孔２２ａが形成されている。雌ネジ部２２ｂには、ハンドル２８と連結するためのボルト２４がネジ連結される。
下部がロッドリング２１の孔２１ａに圧入固定された駆動伝達ピン２０の上部は、ダミーハンドル２２の伝達孔２２ａに挿入されている。ここで、伝達孔２２ａの径は５ｍｍであり、駆動伝達ピン２０の径は２ｍｍなので、３ｍｍのガタが構成されている。ダミーハンドル２２の伝達孔２２ａと駆動伝達ピン２０とで、ガタ部材を構成している。
【００１６】
次に、上記構成を有するロック機構付手動弁の作用について説明する。
半導体製造工程のプロセスガス供給装置で使用されるロック機構付手動弁の場合、弁の開度は僅かであり、ハンドル２８を回転させる量は９０度以下の角度である。弁を開放したり、閉じたりするのは作業者が人手で行うが、閉じているときに、誤って作業者が弁を開くことがないように、ロック機構でロックするものである。
始めに、作業者が弁を閉じる場合について説明する。ハンドル２８を時計回りに回転させると、ハンドル２８及びダミーハンドル２２が、サブロッド２６の周りを時計回りに回転する。ダミーハンドル２２が回転しても、まわし始めはロッドリング２１に圧入固定されている駆動伝達ピン２０とダミーハンドル２２の伝達孔２２ａとがガタにより接触していないため、回転し始めてから３０度乃至３５度の間はロッドリング２１が回転しない。
【００１７】
作業者がさらにハンドルを時計回りに回転させると、ダミーハンドル２２の伝達孔２２ａが駆動伝達ピン２０と当接し、ロッドリング２１が時計方向に回転する。ロッドリング２１とロッド１７とは一体となっているので、ロッド１７も時計方向に回転する。そして、ロッド１７は回転されることにより、ロッド１７の雄ネジ部１７ａとアダプタ１６の雌ネジ部１６ａとのネジ作用で、下方向に移動する。
ロッド１７が下方向に移動することにより、ダイヤフラム１３により上方向に付勢されていたステム１５を下方向に移動させる。ステム１５はダイヤフラム１３と共に下方向に移動し、ダイヤフラム１３が弁シート１２の上面に形成された弁座と当接する。
【００１８】
このとき弁は閉じている。弁が閉じている状態のとき、図８に示すように、サブロッド２６のロック孔２６ｂとハンドル２８のロック溝２８ｂとが一直線上に位置する。これに、南京錠３１を装着することにより、ハンドル２８を弁本体でに固設されているサブロッド２６に対して固定し、ロックすることができる。
これにより、南京錠３１を外さなければハンドル２８を回転させることができないため、手動弁を開放することができず、作業者が意思を持って作業する場合以外、誤動作が禁止される。南京錠３１とロック孔２６ｂとロック溝２８ｂとでロック機構が構成されている。
【００１９】
次に、作業者が弁を開く場合について説明する。南京錠３１の鍵を開け、南京錠３１を外す。このとき、作業者はハンドル２８に触れ、ハンドルが少し回転されることがある。しかし、ハンドル２８が少し回転してダミーハンドル２２が少し回転しても、ダミーハンドル２２の伝達孔２２ａと駆動伝達ピン２０とが当接していないため、ロッドリング２１が回転することがなく、弁が開くことは全くない。
南京錠３１を外した後、作業者は、弁を開くべきタイミングのときに、ハンドル２８をサブロッド２６に対して、反時計回りに回転させる。ハンドル２８を反時計回りに回転させると、ハンドル２８及びダミーハンドル２２が、サブロッド２６の周りを反時計回りに回転する。ダミーハンドル２２が回転しても、まわし始めはロッドリング２１に圧入固定されている駆動伝達ピン２０とダミーハンドル２２の伝達孔２２ａとがガタにより接触していないため、回転し始めてから３０度乃至３５度の間はロッドリング２１が回転しない。
【００２０】
作業者がさらにハンドルを反時計回りに回転させると、ダミーハンドル２２の伝達孔２２ａが駆動伝達ピン２０と当接し、ロッドリング２１が反時計方向に回転する。ロッドリング２１とロッド１７とは一体となっているので、ロッド１７も反時計方向に回転する。そして、ロッド１７は回転されることにより、ロッド１７の雄ネジ部１７ａとアダプタ１６の雌ネジ部１６ａとのネジ作用で、上方向に移動する。
ロッド１７が上方向に移動することにより、ダイヤフラム１３により上方向に付勢されていたステム１５は上方向に移動する。ダイヤフラム１３はステム１５と共に上方向に移動し、ダイヤフラム１３が弁シート１２の上面に形成された弁座と離間する。
【００２１】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のロック機構付手動弁によれば、ダイヤフラム１３を弁シート１２に対して移動させるためのネジ機構１６ａ、１７ａと、ダイヤフラム１３を弁シート１２に当接させた閉状態でネジ機構１６ａ、１７ａを動かなくするロック機構３１，２８ｂ，２６ｂとを有するロック機構付手動弁であって、ネジ機構１６ａ、１７ａによりダイヤフラム１３を移動させるためのハンドル２８と、ハンドル２８とダイヤフラム１３との接続の間にあって、ハンドル２８を回転してもネジ機構１６ａ、１７ａが作用しないガタ部材である駆動伝達ピン２０とダミーハンドル２２の伝達孔２２ａとを有するので、南京錠３１を付けるとき、または外すときに、ロック機構２８ｂ，２６ｂを操作しても、ガタ部材である駆動伝達ピン２０とダミーハンドル２２の伝達孔２２ａの作用により、ネジ機構１６ａ、１７ａに影響を与えることがないため、ハンドルを片手で握らずにロック機構３１，２８ｂ，２６ｂを操作しても、弁の開閉に全く影響を与えることがない。
【００２２】
また、ガタ部材の有するガタが、ロック機構の有するクリアランスより大きいので、南京錠３１取付時に、ロック機構３１，２８ｂ，２６ｂのクリアランス分、ハンドルを操作しても、ガタ部材である駆動伝達ピン２０とダミーハンドル２２の伝達孔２２ａの作用により、ネジ機構に影響を与えることがないため、誤ってハンドルを操作しても、弁の開閉に全く影響を与えることがない。
【００２３】
また、ハンドル２８が中心孔を備える回転式のハンドルであって、ハンドル２８の中心孔から突出し、本体弁座側に固定された固定軸であるサブロッド２６を有し、ロック機構が、ハンドル２８をサブロッド２６に連結するものであるので、ハンドル２８の中心孔から上向きに突出したサブロッド２６に対して、ハンドル２８を固定するので、半導体製造装置のプロセスガス供給装置のように狭いスペースに集積されて設置されたロック機構付手動弁についても、上側から南京錠３１を付けたり、外したりすることが容易であり、作業性が良い。
【００２４】
また、南京錠３１が弁本体の平面専有面積の中に位置するので、ロック機構付手動弁の前後左右に他の弁等を密着させて付設することができるため、スペース効率が向上できる。
【００２５】
なお、本実施の形態は、単なる例示にすぎず本発明を何ら限定するものではない。従って、本発明は、当然に、その要旨を逸脱しない範囲内での種々の変形、改良が可能である。
例えば、上記実施の形態では、サブロッド２６に孔を形成しハンドル２８に溝を形成しているが、サブロッド２６に溝を形成しハンドル２８に孔を形成しても良い。
また、市販の南京錠を使用せずに、ロック機構を別に製作しても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のロック機構付手動弁によれば、弁体を本体弁座に対して移動させるためのネジ機構と、弁体を本体弁座に当接させた閉状態で該ネジ機構を動かなくするロック機構とを有するロック機構付手動弁であって、ネジ機構により弁体を移動させるための操作部材と、操作部材と弁体との接続の間にあって、操作部材を操作してもネジ機構が作用しないガタ部材とを有しているので、ロック機構を付けるとき、または外すときに、ロック機構を操作しても、または、ロック機構のクリアランス分、操作部材を操作しても、ガタ部材の作用により、ネジ機構に影響を与えることがないため、片手でハンドルを握らずにロック機構を操作しても、または、誤って操作部材を操作しても、弁の開閉に全く影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３のＡＡ断面図である。
【図２】図３のＢＢ断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるロック機構付手動弁１０の平面図である。
【図４】ロッドリング２１の部品図である。
【図５】ダミーハンドル２２の部品図である。
【図６】サブロッド２６の部品図である。
【図７】ハンドル２８の部品図である。
【図８】南京錠３１を取り付けた状態を示す図である。
【図９】従来のロック機構付手動弁の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ロック機構付手動弁
１１バルブボディ
１２弁シート
１３ダイヤフラム
１７ロッド
２０駆動伝達ピン
２１ロッドリング
２２ダミーハンドル
２８ハンドル
３１南京錠

Claims

弁体を本体弁座に対して移動させるためのネジ機構と、前記ネジ機構により前記弁体を移動させるための操作部材と、弁体を本体弁座に当接させた閉状態で該操作部材を動かなくするロック機構とを有するロック機構付手動弁において、
前記操作部材と前記弁体との接続の間にあって、前記操作部材を所定操作量の間で操作しても前記ネジ機構が作用しないガタ部材とを有すること、
前記ガタ部材の有するガタが、前記ロック機構の有するクリアランスより大きいこと、
を特徴とするロック機構付手動弁。
請求項１に記載するロック機構付手動弁において、
前記操作部材が中心孔を備える回転式のハンドルであって、
前記ハンドルの中心孔から突出し、前記本体弁座側に固定された固定軸を有し、
前記ロック機構が、前記ハンドルを前記固定軸に連結するものであることを特徴とするロック機構付手動弁。
請求項２に記載するロック機構付手動弁において、
前記ロック機構が南京錠であって、前記南京錠が弁本体の平面専有面積の中に位置することを特徴とするロック機構付手動弁。