JP5717180B2 - Fluid controller - Google Patents
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Description
本発明は、ダイアフラムを押圧する押圧体をステムに対して回転可能に接続した構造を有する流体制御器に関する。 The present invention relates to a fluid controller having a structure in which a pressing body that presses a diaphragm is rotatably connected to a stem.
従来、ダイアフラムにより流路を開閉する流体制御器（ダイアフラム弁）におけるダイアフラムを押圧する押圧体とステムとの接続構造としては、例えば下記特許文献１〜４に記載された構造が知られている。
特許文献１に記載された流体制御器は、軽量化を図るために、ダイアフラムを押圧する押圧体及びボンネットとして金属の板材をプレス成型したものを使用し、押圧体をステムの下端部にかしめて接続している。
しかしながら、このような接続構造の場合、押圧体とステムとがかしめにより強固に固定されるため、ステムに対して押圧体が回転することができない。そのため、操作時にステムが回転すると押圧体も一体的に回転してしまい、ダイアフラムに対して不要な応力が作用することで、ダイアフラムの破損や寿命の低下を招く虞があった。
Conventionally, for example, structures described in Patent Documents 1 to 4 below are known as connection structures between a pressing body that presses a diaphragm and a stem in a fluid controller (diaphragm valve) that opens and closes a flow path using the diaphragm.
In order to reduce the weight, the fluid controller described in Patent Document 1 uses a pressing body that presses a diaphragm and a metal plate press-molded as a bonnet, and the pressing body is caulked on the lower end portion of the stem. Connected.
However, in the case of such a connection structure, since the pressing body and the stem are firmly fixed by caulking, the pressing body cannot rotate with respect to the stem. Therefore, when the stem rotates during operation, the pressing body also rotates integrally, and unnecessary stress acts on the diaphragm, which may result in damage to the diaphragm and a decrease in life.
特許文献２に記載された流体制御器は、シャフトに凹部を設けて、当該凹部に押圧体に係合させることにより、押圧体とステムとを接続している。
特許文献３に記載された流体制御器は、シャフトの下端部に雄ネジを形成し、当該雄ネジを押圧体に螺合することにより、押圧体とステムとを接続している。
特許文献４に記載された流体制御器は、押圧体の上端部に雄ネジを形成し、当該雄ネジをシャフト下端部に螺合することにより、押圧体とステムとを接続している。
しかしながら、これらの接続構造はいずれも、金属の板材をプレス成型した押圧体を使用した場合には採用することが困難である。
The fluid controller described in Patent Literature 2 connects the pressing body and the stem by providing a concave portion in the shaft and engaging the concave portion with the pressing body.
In the fluid controller described in Patent Document 3, a male screw is formed at the lower end portion of the shaft, and the male screw is screwed into the pressing member to connect the pressing member and the stem.
In the fluid controller described in Patent Document 4, a male screw is formed at the upper end of the pressing body, and the male screw is screwed to the lower end of the shaft to connect the pressing body and the stem.
However, it is difficult to employ any of these connection structures when a pressing body obtained by press-molding a metal plate material is used.
本発明は、上記した従来技術が有する問題点を解決すべくなされたものであって、操作時にステムが回転した場合に押圧体が同時に回転することがなく、ダイアフラムに対して不要な応力が作用することでダイアフラムの破損や寿命の低下を招くことがなく、加えて金属の板材をプレス成型した押圧体を使用することができるため軽量化を図ることが可能である流体制御器を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and when the stem rotates during operation, the pressing body does not rotate at the same time, and unnecessary stress acts on the diaphragm. It is possible to provide a fluid controller capable of reducing the weight without causing damage to the diaphragm or shortening the service life by using a press body obtained by press-molding a metal plate material. It is.
請求項１に係る発明は、入口流路と出口流路を有するバルブボディと、前記バルブボディ上に配設されたボンネットと、前記ボンネットを上下方向に貫通して設けられたステムと、前記入口流路から前記出口流路への流体の流通を許容又は遮断するダイアフラムと、前記ダイアフラムを押圧する押圧体とを備えており、前記押圧体は、中央部に穴を有する上部押圧体と、下部押圧体から構成されており、前記ステムの下端部には上方に大径部が、下方に前記穴に貫入される小径部が形成されており、前記小径部の高さが前記上部押圧体の厚さよりも大きく設けられており、前記ステムの下端には上向きのネジ穴が形成され、前記ネジ穴には頭部を有するネジが螺合されており、前記押圧体は、前記ネジの頭部と前記ステムの下端との間に挟持されることにより、前記ステムに対して回転可能に接続されていることを特徴とする流体制御器に関する。
請求項２に係る発明は、入口流路と出口流路を有するバルブボディと、前記バルブボディ上に配設されたボンネットと、前記ボンネットを上下方向に貫通して設けられたステムと、前記入口流路から前記出口流路への流体の流通を許容又は遮断するダイアフラムと、前記ダイアフラムを押圧する押圧体とを備えており、前記ステムの下端には上向きのネジ穴が形成され、前記ネジ穴には頭部を有するネジが螺合されており、前記ネジは、該ネジの長さ方向を貫通する貫通穴を有しており、前記ネジが前記ネジ穴に螺合された後、前記貫通穴に対してピンを圧入した後に該ピンを抜くことにより前記ネジが拡径され、前記押圧体は、前記ネジの頭部と前記ステムの下端との間に挟持されることにより、前記ステムに対して回転可能に接続されていることを特徴とする流体制御器に関する。
The invention according to claim 1 is a valve body having an inlet channel and an outlet channel, a bonnet disposed on the valve body, a stem provided vertically through the bonnet, and the inlet A diaphragm that allows or blocks the flow of fluid from the flow path to the outlet flow path; and a pressing body that presses the diaphragm; the pressing body includes an upper pressing body having a hole in the center portion; The lower end portion of the stem is formed with a large-diameter portion on the upper side and a small-diameter portion that penetrates into the hole on the lower side. The height of the small-diameter portion is the height of the upper pressing body. the thickness is provided larger than the lower end of the stem is formed upward screw hole, said the screw holes are screwed screw having a head, the pressing body, the head of the screw And the lower end of the stem By being directed to a fluid controller, characterized in that it is rotatably connected to the stem.
The invention according to claim 2 is a valve body having an inlet channel and an outlet channel, a bonnet disposed on the valve body, a stem provided vertically through the bonnet, and the inlet A diaphragm that allows or blocks the flow of fluid from the flow path to the outlet flow path; and a pressing body that presses the diaphragm; and an upward screw hole is formed at a lower end of the stem, and the screw hole A screw having a head is screwed to the screw, and the screw has a through-hole penetrating in a length direction of the screw. After the screw is screwed into the screw hole, the through-hole is inserted. The diameter of the screw is increased by inserting the pin into the hole and then removing the pin, and the pressing body is sandwiched between the head of the screw and the lower end of the stem, thereby Connected to be rotatable A fluid controller according to claim Rukoto.
請求項３に係る発明は、前記ネジが、前記ネジ穴に螺合された後に拡径されていることを特徴とする請求項１記載の流体制御器に関する。 The invention according to claim 3 relates to the fluid controller according to claim 1, wherein the diameter of the screw is increased after being screwed into the screw hole.
請求項４に係る発明は、前記ネジは、該ネジの長さ方向を貫通する貫通穴を有しており、前記貫通穴に対してピンを圧入した後に該ピンを抜くことにより前記ネジが拡径されていることを特徴とする請求項３記載の流体制御器に関する。 According to a fourth aspect of the present invention, the screw has a through-hole penetrating the length direction of the screw, and the screw is expanded by removing the pin after press-fitting the pin into the through-hole. The fluid controller according to claim 3 , wherein the fluid controller has a diameter.
請求項５に係る発明は、前記ネジ穴の上方には、該ネジ穴と連続する非ネジ穴部が形成されており、前記非ネジ穴部の径は、前記貫通穴の径より大きいことを特徴とする請求項２又は４記載の流体制御器に関する。 According to a fifth aspect of the present invention, a non-screw hole portion continuous with the screw hole is formed above the screw hole, and the diameter of the non-screw hole portion is larger than the diameter of the through hole. 5. The fluid controller according to claim 2 , wherein the fluid controller is characterized in that:
請求項６に係る発明は、前記ボンネット及び前記押圧体は、金属板をプレス成型して形
成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の流体制御器に関する。
The invention according to claim 6 relates to the fluid controller according to any one of claims 1 to 5 , wherein the bonnet and the pressing body are formed by press-molding a metal plate.
請求項７に係る発明は、前記ボンネットは、有底円筒状のカップを上下逆向きにした形状であって、下方に向けて開放されており、前記ボンネットの下端部にはフランジが溶接されており、前記フランジは、前記ボンネットの内部において、前記押圧体の上下動をガイドするガイドを周方向に有しており、前記押圧体の外縁部には周方向に凹部が形成されており、前記凹部に対して前記ガイドが嵌まっていることを特徴とする請求項６記載の流体制御器に関する。 According to a seventh aspect of the present invention, the bonnet has a shape in which a bottomed cylindrical cup is turned upside down and is opened downward, and a flange is welded to a lower end portion of the bonnet. And the flange has a guide for guiding the vertical movement of the pressing body in the circumferential direction inside the bonnet, and a concave portion is formed in the circumferential direction on an outer edge portion of the pressing body, The fluid controller according to claim 6 , wherein the guide is fitted into the recess.
請求項１及び２に係る発明によれば、ステムの下端には上向きのネジ穴が形成され、ネジ穴には頭部を有するネジが螺合されており、押圧体は、ネジの頭部とステムの下端との間に挟持されることにより、ステムに対して回転可能に接続されているから、操作時にステムが回転した場合に押圧体が同時に回転することがなく、ダイアフラムに対して不要な応力が作用することでダイアフラムの破損や寿命の低下を招くことがない。また、金属の板材をプレス成型した押圧体を使用した場合に採用することができる構造であるため、流体制御器の軽量化を図ることが可能である。 According to the first and second aspects of the present invention, an upward screw hole is formed at the lower end of the stem, and a screw having a head is screwed into the screw hole. Since it is connected between the lower end of the stem so as to be rotatable with respect to the stem, when the stem rotates during operation, the pressing body does not rotate at the same time, which is unnecessary for the diaphragm. The stress does not cause damage to the diaphragm or a reduction in the service life. Moreover, since the structure can be adopted when a pressing body obtained by press-molding a metal plate material is used, the weight of the fluid controller can be reduced.
請求項２及び３に係る発明によれば、ネジがネジ穴に螺合された後に拡径されていることから、使用に伴ってネジがネジ穴内で回転することが防止され、適切な螺合状態（ダイアフラムを押圧する押圧体がステムに対して回転可能に接続された状態）を長期間にわたって維持することが可能となる。 According to the second and third aspects of the present invention, since the diameter of the screw is increased after being screwed into the screw hole, the screw is prevented from rotating in the screw hole with use, and proper screwing is achieved. It is possible to maintain the state (a state in which the pressing body that presses the diaphragm is rotatably connected to the stem) for a long period of time.
請求項２及び４に係る発明によれば、ネジが、該ネジの長さ方向を貫通する貫通穴を有しており、前記貫通穴に対してピンを圧入した後に該ピンを抜くことにより拡径されていることから、ネジ穴に螺合した状態のネジを容易に且つ確実に拡径することが可能である。 According to the second and fourth aspects of the present invention, the screw has a through hole penetrating the length direction of the screw, and after the pin is press-fitted into the through hole, the screw is expanded by removing the pin. Since the diameter is increased, it is possible to easily and reliably expand the diameter of the screw that is screwed into the screw hole.
請求項５に係る発明によれば、ネジ穴の上方には該ネジ穴と連続する非ネジ穴部が形成されており、非ネジ穴部の径は貫通穴の径より大きいことから、ピンを圧入する際に先端を非ネジ穴部まで到達させることで、ピンが貫通穴を確実に貫通した状態となる。これにより、ネジを全長に亘って均等に拡径させることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, a non-screw hole portion continuous with the screw hole is formed above the screw hole, and the diameter of the non-screw hole portion is larger than the diameter of the through hole. By causing the tip to reach the non-threaded hole when press-fitting, the pin is surely penetrated through the through hole. As a result, the diameter of the screw can be increased uniformly over the entire length.
請求項６に係る発明によれば、ボンネット及び押圧体が金属板をプレス成型して形成されていることから、無垢材から削り出した場合に比べて肉厚を薄くすることができ、流体制御器を軽量化することが可能となる。また、錆の発生を抑制することができる。更に、研磨工程を削減することができるため、表面に微細空孔を有さないボンネット及び押圧体を備えた流体制御器を得ることができる。 According to the invention of claim 6 , since the bonnet and the pressing body are formed by press-molding a metal plate, the wall thickness can be reduced as compared with the case where the bonnet and the pressing body are cut from a solid material, and the fluid control It becomes possible to reduce the weight of the vessel. Moreover, generation | occurrence | production of rust can be suppressed. Furthermore, since the polishing process can be reduced, a fluid controller including a bonnet and a pressing body that do not have fine pores on the surface can be obtained.
請求項７に係る発明によれば、ボンネットは、有底円筒状のカップを上下逆向きにした形状であって下方に向けて開放されており、ボンネットの下端部にはフランジが溶接されており、フランジはボンネットの内部において押圧体の上下動をガイドするガイドを周方向に有しており、押圧体の外縁部には周方向に凹部が形成されており、凹部に対してガイドが嵌まっていることから、仮にステムを介して押圧体に回転力が加わったとしても、ガイドが回り止めの機能を発揮し、押圧体が回転することが確実に防がれる。また、凹部及びガイドが周方向に等間隔で複数設けられていれば、押圧体が傾くことなく安定して上下動するようになる。 According to the invention of claim 7 , the bonnet has a shape in which a bottomed cylindrical cup is turned upside down and is opened downward, and a flange is welded to the lower end of the bonnet. The flange has a guide in the circumferential direction that guides the vertical movement of the pressing body inside the bonnet. A concave portion is formed in the circumferential direction on the outer edge of the pressing body, and the guide fits into the concave portion. Therefore, even if a rotational force is applied to the pressing body via the stem, the guide exhibits the function of preventing rotation, and the pressing body is reliably prevented from rotating. If a plurality of recesses and guides are provided at equal intervals in the circumferential direction, the pressing body can stably move up and down without tilting.
以下、本発明に係る流体制御器の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る流体制御器の全体構造を示す部分断面正面図、図２は本発明に係る流体制御器の要部拡大断面斜視図、図３は本発明に係る流体制御器の要部拡大断面正面図、図４は図３の要部拡大図、図５は本発明に係る流体制御器の要部分解断面斜視図である。
Hereinafter, preferred embodiments of a fluid controller according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing the overall structure of a fluid controller according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional perspective view of the main part of the fluid controller according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the essential part of FIG. 3, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the essential part of the fluid controller according to the present invention.
本発明に係る流体制御器は、入口流路と出口流路を有するバルブボディ（１）と、バルブボディ（１）の入口流路から出口流路への流体の流通を許容又は遮断するダイアフラム（２）と、ダイアフラム（２）を作動させるアクチュエータ（３）とを備えている。 A fluid controller according to the present invention includes a valve body (1) having an inlet channel and an outlet channel, and a diaphragm that allows or blocks the flow of fluid from the inlet channel to the outlet channel of the valve body (1) ( 2) and an actuator (3) for operating the diaphragm (2).
バルブボディ（１）は、流体の入口となる入口流路（１ａ）と、流体の出口となる出口流路（１ｂ）とを備えている。 The valve body (1) includes an inlet channel (1a) serving as a fluid inlet and an outlet channel (1b) serving as a fluid outlet.
ダイアフラム（２）は、バルブボディ（１）に設けられた流路内底面に対して当接離反（昇降）することにより、入口流路（１ａ）から出口流路（１ｂ）への流体の流通を許容又は遮断する。 The diaphragm (2) abuts and separates (lifts) from the inner bottom surface of the flow path provided in the valve body (1), whereby the fluid flows from the inlet flow path (1a) to the outlet flow path (1b). Is allowed or blocked.
ダイアフラム（２）は、屈曲性、耐食性、耐熱性に優れた弾性素材から形成されている。
素材としては、四沸化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三弗化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四弗化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）等の合成樹脂や、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、ブタジエン・イソブチレン合成ゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムが好適に使用される。図示例では、合成樹脂層とゴム層の二層構造からなるダイアフラム（２）が使用されている。
The diaphragm (2) is formed from an elastic material excellent in flexibility, corrosion resistance, and heat resistance.
The raw materials include synthetic resins such as tetrafluoroethylene resin (PTFE), trifluoroethylene chloride resin (PCTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), natural rubber, nitrile rubber, Rubbers such as styrene rubber, butadiene / isobutylene synthetic rubber, polychloroprene rubber, butyl rubber, silicon rubber, polyurethane rubber, fluorine rubber (FPM), and ethylene propylene rubber (EPDM) are preferably used. In the illustrated example, a diaphragm (2) having a two-layer structure of a synthetic resin layer and a rubber layer is used.
アクチュエータ（３）は、バルブボディ（１）上に配設されたボンネット（４）と、ボンネット（４）を上下方向に貫通して設けられたステム（５）と、ダイアフラム（２）を押圧する押圧体（６）と、ボンネット（４）上に配設されてステム（５）を上下動させる駆動機構（７）とを備えている。 The actuator (3) presses the bonnet (4) disposed on the valve body (1), the stem (5) provided through the bonnet (4) in the vertical direction, and the diaphragm (2). A pressing body (6) and a drive mechanism (7) disposed on the bonnet (4) and moving the stem (5) up and down are provided.
ボンネット（４）は、有底円筒状のカップを上下逆向きにした（カップの底面を上に配置した）形状であって、下方に向けて開放されている。ボンネット（４）の上部（カップの底面に相当する部分）には穴（４ａ）が形成されており、ステム（５）はこの穴（４ａ）を通ってボンネット（４）を上下に貫通している。
ボンネット（４）の下端部にはフランジ（８）が溶接されている。フランジ（８）は、バルブボディ（１）の上端部のフランジとの間でダイアフラム（２）を挟持する部分であって、ボルト挿通用の貫通穴（８ａ）と、押圧体（６）の上下動をガイドするガイド（８ｂ）を有している。ガイド（８ｂ）は、ボンネット（４）の内部において内方向に延びた後に上方向に延びており（即ち断面Ｌ字状に延びており）、周方向に等間隔で複数箇所（図示例では６箇所）に形成されている。
The bonnet (4) has a shape in which a bottomed cylindrical cup is turned upside down (the bottom surface of the cup is disposed above), and is opened downward. A hole (4a) is formed in the upper part (the part corresponding to the bottom surface of the cup) of the bonnet (4), and the stem (5) passes through the bonnet (4) up and down through this hole (4a). Yes.
A flange (8) is welded to the lower end of the bonnet (4). The flange (8) is a portion that sandwiches the diaphragm (2) between the upper end flange of the valve body (1), and is provided with a through hole (8a) for inserting a bolt and upper and lower portions of the pressing body (6). It has a guide (8b) for guiding movement. The guide (8b) extends inward inside the bonnet (4) and then extends upward (that is, extends in an L-shaped cross section), and is provided at a plurality of locations (6 in the illustrated example) at equal intervals in the circumferential direction. ).
ステム（５）は、ボンネット（４）とその上部の駆動機構（７）を上下方向に貫通しており、その下端部には押圧体（６）が接続されている。
ステム（５）の上端部と中途部には、上部受け部材（９ａ）と下部受け部材（９ｂ）とからなる受け部材が外嵌されている。上部受け部材（９ａ）は、後述する上部カバー（１３ａ）により支持されており、下部受け部材（９ｂ）は、後述する下部カバー（１３ｂ）により支持されている。
ステム（５）の中途部（下部受け部材（９ｂ）のやや上方）には、外縁に立ち上がり部を有する略円板状のピストン（１０）が外嵌されている。ピストン（１０）は、スナップリング（１１）とスペーサリング（１２）により上下から挟持されており、これらピストン（１０）、スナップリング（１１）、スペーサリング（１２）は、ステム（５）と共に上下動する。
The stem (5) penetrates the bonnet (4) and the upper drive mechanism (7) in the vertical direction, and the pressing body (6) is connected to the lower end thereof.
A receiving member comprising an upper receiving member (9a) and a lower receiving member (9b) is fitted on the upper end portion and the middle portion of the stem (5). The upper receiving member (9a) is supported by an upper cover (13a) described later, and the lower receiving member (9b) is supported by a lower cover (13b) described later.
A substantially disc-shaped piston (10) having a rising portion at the outer edge is fitted on the middle part of the stem (5) (slightly above the lower receiving member (9b)). The piston (10) is sandwiched from above and below by a snap ring (11) and a spacer ring (12). These piston (10), snap ring (11), and spacer ring (12) are vertically moved together with a stem (5). Move.
駆動機構（７）は、カバー（１３）と、カバー（１３）の内部に収容されたコイルバネ（１４）と、コイルバネ（１４）の下端部を受けるピストン（１０）とを備えている。
カバー（１３）は、有底円筒状のカップを上下逆向きにした（カップの底面を上に配置した）形状であって下方に向けた開放された上部カバー（１３ａ）と、上部カバー（１３ａ）の下方開放部分を塞ぐように溶接された略円板状の下部カバー（１３ｂ）とから構成されている。
The drive mechanism (7) includes a cover (13), a coil spring (14) housed in the cover (13), and a piston (10) that receives the lower end of the coil spring (14).
The cover (13) has a shape in which a bottomed cylindrical cup is turned upside down (the bottom surface of the cup is disposed above) and is opened downward and an upper cover (13a). ) And a substantially disc-shaped lower cover (13b) welded so as to close the lower open portion.
上部カバー（１３ａ）の内側面には、上方位置にコイルバネ（１４）の上端部を受けるバネ受け板（１８）が、下方位置にピストン（１０）の下端位置を定めるピストン受け板（１５）が、夫々固定されている。
ピストン受け板（１５）と下部カバー（１３ｂ）の間には空間（１６）が形成されており、上部カバー（１３ａ）の側面には空間（１６）に高圧エアを導入するための導入口（１７）が取り付けられている。
下部カバー（１３ｂ）は、ボンネット（４）の上部に溶接やねじ込み等によって固定されている。
On the inner surface of the upper cover (13a), there is a spring receiving plate (18) for receiving the upper end of the coil spring (14) at an upper position, and a piston receiving plate (15) for determining the lower end position of the piston (10) at a lower position. , Each is fixed.
A space (16) is formed between the piston receiving plate (15) and the lower cover (13b), and an inlet (for introducing high-pressure air into the space (16) is formed on the side surface of the upper cover (13a). 17) is attached.
The lower cover (13b) is fixed to the upper part of the bonnet (4) by welding, screwing or the like.
導入口（１７）から空間（１６）に高圧エアが導入されると、ピストン（１０）がコイルバネ（１４）の付勢力に抗して上昇し、これに伴ってステム（５）が上昇する。高圧エアの導入が無くなると、コイルバネ（１４）の付勢力によりピストン（１０）は下降し、これに伴ってステム（５）も下降する。 When high-pressure air is introduced from the introduction port (17) into the space (16), the piston (10) rises against the urging force of the coil spring (14), and the stem (5) rises accordingly. When high-pressure air is not introduced, the piston (10) is lowered by the biasing force of the coil spring (14), and the stem (5) is also lowered accordingly.
押圧体（６）は、上部押圧体（６ａ）と下部押圧体（６ｂ）とから構成されている。
上部押圧体（６ａ）と下部押圧体（６ｂ）は、互いの外縁部（周縁部）において接合一体化されており、中央部においては両部材の間に空間（６ｃ）が形成されている。
上部押圧体（６ａ）の中央部にはステム（５）の下端部が接続されており、押圧体（６）はステム（５）の上下動に伴って上部押圧体（６ａ）と下部押圧体（６ｂ）の間で圧縮弾性変形する（空間（６ｃ）が縮む）ことが可能となっている。
下部押圧体（６ｂ）の下面には、貫通穴（１９）に挿入された吊り金具（２２）によりダイアフラム（２）が接続される。これにより、ステム（５）の上下動に伴ってダイアフラム（２）も上下動する。
The pressing body (6) is composed of an upper pressing body (6a) and a lower pressing body (6b).
The upper pressing body (6a) and the lower pressing body (6b) are joined and integrated at the outer edge portions (peripheral edge portions) of each other, and a space (6c) is formed between both members at the center portion.
The lower end of the stem (5) is connected to the center of the upper pressing body (6a), and the pressing body (6) is connected to the upper pressing body (6a) and the lower pressing body as the stem (5) moves up and down. It is possible to compressively deform (space (6c) shrinks) between (6b).
A diaphragm (2) is connected to the lower surface of the lower pressing body (6b) by a hanging metal fitting (22) inserted into the through hole (19). Thereby, the diaphragm (2) also moves up and down with the vertical movement of the stem (5).
下部押圧体（６ｂ）の外縁部は上部押圧体（６ａ）の外縁部より上方に突出しており、この突出部分には周方向に等間隔で複数（図示例では６つ）の凹部（６ｄ）が形成されている。凹部（６ｄ）は内向きに凹んで上下方向に延びており、夫々の凹部（６ｄ）にはフランジ（８）のガイド（８ｂ）が嵌まっている。フランジ（８）はボンネット（４）に固定されているため、ステム（５）を介して押圧体（６）に回転力が加わったとしても、ガイド（８ｂ）が回り止めの機能を発揮し、押圧体（６）は回転しない。 The outer edge portion of the lower pressing body (6b) protrudes above the outer edge portion of the upper pressing body (6a), and a plurality of (six in the illustrated example) recesses (6d) are provided at regular intervals in the protruding portion. Is formed. The recesses (6d) are recessed inward and extend in the vertical direction, and the guides (8b) of the flanges (8) are fitted in the respective recesses (6d). Since the flange (8) is fixed to the bonnet (4), even if a rotational force is applied to the pressing body (6) via the stem (5), the guide (8b) exhibits a function of preventing rotation. The pressing body (6) does not rotate.
バルブボディ（１）、ボンネット（４）、フランジ（８）、押圧体（６）、ピストン（１０）、上部カバー（１３ａ）、下部カバー（１３ｂ）は、従来の流体制御器と同様にステンレス等の金属の無垢材から削り出して形成したものであってもよいが、金属板（板材又はフープ材）のプレス成型により形成することが好ましい。
バルブボディ（１）は、金属板（板材又はフープ材）のプレス成型により形成した複数の部品を溶接して組み立てたものであることが好ましい。複数の部品を溶接して組み立てる場合、例えば、入口流路部と、出口流路部と、入口流路部と出口流路部とを繋ぐ連結部と、連結部の上方でボンネットを支持するフランジ部、の４つの部品を溶接して組み立てる構成とすることができる。
The valve body (1), the bonnet (4), the flange (8), the pressing body (6), the piston (10), the upper cover (13a), the lower cover (13b) are made of stainless steel as in the conventional fluid controller. Although it may be formed by cutting from a solid metal material, it is preferably formed by press molding of a metal plate (plate material or hoop material).
The valve body (1) is preferably assembled by welding a plurality of parts formed by press molding a metal plate (plate material or hoop material). When assembling a plurality of parts by welding, for example, an inlet channel part, an outlet channel part, a connecting part that connects the inlet channel part and the outlet channel part, and a flange that supports the bonnet above the connecting part It can be set as the structure assembled by welding four parts of a part.
このように、金属板のプレス成型により形成した部品を使用し、これらを溶接等により接合して流体制御器を製作することにより、金属の無垢材から削り出した部品を使用した場合に比べて流体制御器を軽量化することが可能となる。また、錆の発生を抑制することができる。更に、研磨工程を削減することができるため、表面に微細空孔を有さないボンネット及び押圧体を備えた流体制御器を得ることができる。 In this way, using parts formed by press molding of metal plates and joining them by welding etc. to produce a fluid controller, compared to the case of using parts cut out from solid metal material It is possible to reduce the weight of the fluid controller. Moreover, generation | occurrence | production of rust can be suppressed. Furthermore, since the polishing process can be reduced, a fluid controller including a bonnet and a pressing body that do not have fine pores on the surface can be obtained.
上部押圧体（６ａ）は、ネジ（２０）によりステム（５）と接続されている。
以下、上部押圧体（６ａ）とステム（５）の接続構造について詳細に説明する。
ステム（５）の下端には上向きのネジ穴（５ａ）が形成されており、このネジ穴（５ａ）に、ネジ部及び該ネジ部よりも大径の頭部（２０ａ）を有するネジ（２０）が螺合されている。
ステム（５）の下端部には、上方に大径部（５ｄ）が、下方に小径部（５ｃ）が夫々形成されており、ネジ穴（５ａ）は小径部（５ｃ）から大径部（５ｄ）にかけて形成されている（図４，５参照）。
上部押圧体（６ａ）の中央部には穴（６ｆ）が形成されており、この穴（６ｆ）にステム（５）の小径部（５ｃ）が貫入されている。小径部（５ｃ）の下面と上部押圧体（６ａ）の下面とは略面一となっており、上部押圧体（６ａ）の上面は大径部（５ｄ）の下面に当接している。
The upper pressing body (6a) is connected to the stem (5) by a screw (20).
Hereinafter, the connection structure of the upper pressing body (6a) and the stem (5) will be described in detail.
An upward screw hole (5a) is formed at the lower end of the stem (5), and the screw hole (5a) has a screw portion and a screw (20a) having a larger diameter head portion (20a) than the screw portion. ) Are screwed together.
At the lower end of the stem (5), a large-diameter portion (5d) is formed on the upper side and a small-diameter portion (5c) is formed on the lower side, and the screw hole (5a) extends from the small-diameter portion (5c) to the large-diameter portion ( 5d) (see FIGS. 4 and 5).
A hole (6f) is formed in the center of the upper pressing body (6a), and the small diameter portion (5c) of the stem (5) is inserted into the hole (6f). The lower surface of the small diameter portion (5c) and the lower surface of the upper pressing body (6a) are substantially flush with each other, and the upper surface of the upper pressing body (6a) is in contact with the lower surface of the large diameter portion (5d).
上部押圧体（６ａ）は、ネジ（２０）の頭部とステム（５）の下端との間に挟持されている。これにより、押圧体（６）とステム（５）とが接続されているが、この接続状態において押圧体（６）はステム（５）に対して回転可能となっている。尚、押圧体（６）がステム（５）に対して回転可能とは、ステム（５）を固定した状態で押圧体（６）のみを回転することができること、換言すればステム（５）が回転した時に押圧体（６）が回転しないことを意味する。 The upper pressing body (6a) is sandwiched between the head of the screw (20) and the lower end of the stem (5). Thereby, although a press body (6) and a stem (5) are connected, the press body (6) can rotate with respect to a stem (5) in this connection state. The fact that the pressing body (6) is rotatable with respect to the stem (5) means that only the pressing body (6) can be rotated with the stem (5) fixed, in other words, the stem (5) It means that the pressing body (6) does not rotate when it rotates.
押圧体（６）がステム（５）に対して確実に回転可能な状態となるように、小径部（５ｃ）の高さを、上部押圧体（６ａ）の厚さよりも大きく設定することが好ましい。即ち、上部押圧体（６ａ）の上面が大径部（５ｄ）の下面に当接した状態において、小径部（５ｃ）の下面が上部押圧体（６ａ）の下面から突出するように設定することが好ましい。
これにより、ネジ（２０）を完全にねじ込んだ状態（図４参照）においても、ネジ（２０）の頭部（２０ａ）の上面と上部押圧体（６ａ）の下面との間に微小な隙間（クリアランス）が生じるため、押圧体（６）がステム（５）に対して確実に回転可能な状態となる。隙間の大きさは０．１〜０．２ｍｍとすることが好ましい。
また、小径部（５ｃ）を形成する代わりに、ネジ穴（５ａ）に段差等を設け、ネジ（２０）を一定以上ねじ込んだら停止するようにしておくことで、小径部（５ｃ）が無くても、ネジ（２０）の頭部（２０ａ）の上面と上部押圧体（６ａ）の下面との間に微小な隙間（クリアランス）を生じさせることができる。
It is preferable to set the height of the small diameter portion (5c) to be larger than the thickness of the upper pressing body (6a) so that the pressing body (6) can be reliably rotated with respect to the stem (5). . That is, when the upper surface of the upper pressing body (6a) is in contact with the lower surface of the large diameter portion (5d), the lower surface of the small diameter portion (5c) is set to protrude from the lower surface of the upper pressing body (6a). Is preferred.
Thereby, even in a state where the screw (20) is completely screwed (see FIG. 4), a minute gap (between the upper surface of the head (20a) of the screw (20) and the lower surface of the upper pressing body (6a) ( Since the clearance) occurs, the pressing body (6) is surely rotatable with respect to the stem (5). The size of the gap is preferably 0.1 to 0.2 mm.
Also, instead of forming the small diameter portion (5c), a step or the like is provided in the screw hole (5a), and the screw (20) is stopped when screwed in more than a certain amount, so that there is no small diameter portion (5c). In addition, a minute gap (clearance) can be generated between the upper surface of the head (20a) of the screw (20) and the lower surface of the upper pressing body (6a).
上記したように、押圧体（６）がステム（５）に対して回転可能に接続されていることにより、操作時にステム（５）が回転した場合でも押圧体（６）が同時に回転することがない。そのため、ダイアフラム（２）に対して不要な応力（ねじり応力等）が作用することでダイアフラムの破損や寿命の低下が生じることが防がれる。 As described above, since the pressing body (6) is rotatably connected to the stem (5), the pressing body (6) can rotate simultaneously even when the stem (5) rotates during operation. Absent. Therefore, it is possible to prevent the diaphragm (2) from being subjected to unnecessary stress (torsional stress or the like), thereby causing the diaphragm to be damaged or the life of the diaphragm (2) to be reduced.
ネジ（２０）は、その長さ方向を貫通する貫通穴（２０ｂ）を有しており、ネジ穴（５ａ）に螺合された後に拡径されている。
ネジ（２０）の拡径は、ネジ（２０）をネジ穴（５ａ）に螺合した後、貫通穴（２０ｂ）に対して該貫通穴（２０ｂ）よりも大径のピン（２１）を圧入し（図６参照）、その後、ピン（２１）を貫通穴（２０ｂ）から抜くことにより行われる。
The screw (20) has a through hole (20b) that penetrates the length direction thereof, and is expanded in diameter after being screwed into the screw hole (5a).
The diameter of the screw (20) is increased by screwing the screw (20) into the screw hole (5a) and then press-fitting a pin (21) larger in diameter than the through hole (20b) into the through hole (20b). (See FIG. 6), and then the pin (21) is removed from the through hole (20b).
このように、ネジ（２０）がネジ穴（５ａ）に螺合された後に拡径されていることにより、ネジ（２０）がネジ穴（５ａ）に対して強固に固定され、使用に伴ってネジ（２０）がネジ穴（５ａ）内で回転することが防止される。そのため、適切な螺合状態（ダイアフラムを押圧する押圧体がステムに対して回転可能に接続された状態）を長期間にわたって維持することが可能となる。 Thus, the screw (20) is firmly fixed to the screw hole (5a) by being expanded in diameter after being screwed into the screw hole (5a). The screw (20) is prevented from rotating in the screw hole (5a). Therefore, it is possible to maintain an appropriate screwed state (a state in which the pressing body that presses the diaphragm is rotatably connected to the stem) over a long period of time.
ネジ穴（５ａ）の上方には、該ネジ穴（５ａ）と同軸に連続する非ネジ穴部（５ｂ）が形成されている。この非ネジ穴部（５ｂ）の径は、貫通穴（２０ｂ）の径より大きく設定されている。
このような非ネジ穴部（５ｂ）を形成することにより、ピン（２１）を圧入する際に先端を非ネジ穴部（５ｂ）まで到達させることで、ピン（２１）が貫通穴（２０ｂ）を確実に貫通した状態となる。これにより、ネジ（２０）を全長に亘って均等に拡径させることが可能となる。
Above the screw hole (5a), a non-screw hole part (5b) that is coaxially continuous with the screw hole (5a) is formed. The diameter of the non-screw hole (5b) is set larger than the diameter of the through hole (20b).
By forming such a non-screw hole portion (5b), when the pin (21) is press-fitted, the tip (21) reaches the non-screw hole portion (5b), so that the pin (21) is passed through the hole (20b). It will be in the state which penetrated reliably. As a result, the diameter of the screw (20) can be increased uniformly over the entire length.
図７は本発明の第二実施形態に係る流体制御器の全体構造を示す部分断面正面図、図８は本発明の第二実施形態に係る流体制御器の要部断面正面図、図９は本発明の第二実施形態に係る流体制御器の要部拡大断面正面図、図１０は本発明の第二実施形態に係る流体制御器の要部分解断面斜視図である。 7 is a partial cross-sectional front view showing the overall structure of the fluid controller according to the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional front view of the main part of the fluid controller according to the second embodiment of the present invention, and FIG. The principal part expanded sectional front view of the fluid controller which concerns on 2nd embodiment of this invention, FIG. 10: is a principal part disassembled cross-sectional perspective view of the fluid controller which concerns on 2nd embodiment of this invention.
この第二実施形態に係る流体制御器は、上述した図１〜図５に示す流体制御器（以下、第一実施形態と称す）と基本構成は同じであるため、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説明する。 The fluid controller according to the second embodiment has the same basic configuration as the fluid controller (hereinafter referred to as the first embodiment) shown in FIGS. 1 to 5 described above. A description thereof will be omitted, and only different configurations will be described below.
第一実施形態の流体制御器は操作機構（７）が空圧作動式であるのに対して、第二実施形態の流体制御器は操作機構（７）が手動式（ハンドル式）である。この手動式操作機構の構造はハンドルの回転に伴ってステムが上下動する従来公知の構造である。 In the fluid controller of the first embodiment, the operating mechanism (7) is pneumatically operated, whereas in the fluid controller of the second embodiment, the operating mechanism (7) is manually operated (handle type). The structure of this manual operation mechanism is a conventionally known structure in which the stem moves up and down as the handle rotates.
第二実施形態の流体制御器は、上部押圧体（６ａ）の上面とステム（５）の大径部（５ｄ）の下面との間、及び、上部押圧体（６ａ）の下面とネジ（２０）の頭部（２０ａ）の上面の間に、夫々ドーナツ板状のパッキン（２３）（２４）が介装されている。
パッキン（２３）（２４）の材質としては、カーボン入りＰＴＦＥ等が使用される。
このようなパッキン（２３）（２４）を設けることにより、操作機構（７）のハンドルを手動で操作（回転）してステム（５）を回転させた場合に、ステムの大径部（５ｄ）の下面がパッキン（２３）の接触面との間で滑り、ネジ（２０）の頭部（２０ａ）の上面がパッキン（２４）の接触面との間で滑ることとなる。そのため、ステム（５）の回転力が押圧体（６）に伝達されることがなく、押圧体（６）が回転することがない。
これにより、ダイアフラムに対して不要な応力が作用してダイアフラムの破損や寿命の低下を招くことがない。
The fluid controller according to the second embodiment includes a space between the upper surface of the upper pressing body (6a) and the lower surface of the large diameter portion (5d) of the stem (5), and the lower surface of the upper pressing body (6a) and a screw (20). ), Doughnut-like packings (23) and (24) are interposed between the top surfaces of the heads (20a).
As a material for the packings (23) and (24), PTFE containing carbon or the like is used.
By providing such packings (23) and (24), when the stem (5) is rotated by manually operating (rotating) the handle of the operating mechanism (7), the large diameter portion (5d) of the stem Will slide between the contact surface of the packing (23) and the upper surface of the head (20a) of the screw (20) will slide between the contact surface of the packing (24). Therefore, the rotational force of the stem (5) is not transmitted to the pressing body (6), and the pressing body (6) does not rotate.
As a result, unnecessary stress does not act on the diaphragm, and the diaphragm is not damaged and its life is not shortened.
本発明に係る流体制御器は、半導体、医薬品、食品等の幅広い技術分野において、配管内の流体の流通を許容又は遮断するために利用される。 The fluid controller according to the present invention is used to allow or block the flow of fluid in piping in a wide range of technical fields such as semiconductors, pharmaceuticals, and foods.
１ バルブボディ
１ａ 入口流路
１ｂ 出口流路
２ ダイアフラム
４ ボンネット
５ ステム
５ａ ネジ穴
５ｂ 非ネジ穴部
６ 押圧体
２０ ネジ
２０ａ 頭部
２０ｂ 貫通穴
２１ ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve body 1a Inlet flow path 1b Outlet flow path 2 Diaphragm 4 Bonnet 5 Stem 5a Screw hole 5b Non-screw hole part 6 Pressing body 20 Screw 20a Head part 20b Through hole 21 Pin
Claims (7)
前記押圧体は、中央部に穴を有する上部押圧体と、下部押圧体から構成されており、
前記ステムの下端部には上方に大径部が、下方に前記穴に貫入される小径部が形成されており、
前記小径部の高さが前記上部押圧体の厚さよりも大きく設けられており、
前記ステムの下端には上向きのネジ穴が形成され、前記ネジ穴には頭部を有するネジが螺合されており、
前記押圧体は、前記ネジの頭部と前記ステムの下端との間に挟持されることにより、前記ステムに対して回転可能に接続されていることを特徴とする流体制御器。 A valve body having an inlet channel and an outlet channel, a bonnet disposed on the valve body, a stem provided vertically through the bonnet, and the inlet channel to the outlet channel A diaphragm that allows or blocks the flow of fluid, and a pressing body that presses the diaphragm,
The pressing body is composed of an upper pressing body having a hole in the center and a lower pressing body,
A large-diameter portion is formed on the lower end portion of the stem, and a small-diameter portion that penetrates the hole is formed on the lower portion.
The height of the small diameter portion is provided larger than the thickness of the upper pressing body,
An upward screw hole is formed at the lower end of the stem, and a screw having a head is screwed into the screw hole.
The fluid pressure controller, wherein the pressing body is rotatably connected to the stem by being sandwiched between a head of the screw and a lower end of the stem.
前記ステムの下端には上向きのネジ穴が形成され、前記ネジ穴には頭部を有するネジが螺合されており、
前記ネジは、該ネジの長さ方向を貫通する貫通穴を有しており、
前記ネジが前記ネジ穴に螺合された後、前記貫通穴に対してピンを圧入した後に該ピンを抜くことにより前記ネジが拡径され、
前記押圧体は、前記ネジの頭部と前記ステムの下端との間に挟持されることにより、前記ステムに対して回転可能に接続されていることを特徴とする流体制御器。 A valve body having an inlet channel and an outlet channel, a bonnet disposed on the valve body, a stem provided vertically through the bonnet, and the inlet channel to the outlet channel A diaphragm that allows or blocks the flow of fluid, and a pressing body that presses the diaphragm,
An upward screw hole is formed at the lower end of the stem, and a screw having a head is screwed into the screw hole.
The screw has a through hole penetrating the length direction of the screw,
After the screw is screwed into the screw hole, the diameter of the screw is expanded by removing the pin after press-fitting the pin into the through hole,
The fluid pressure controller, wherein the pressing body is rotatably connected to the stem by being sandwiched between a head of the screw and a lower end of the stem.
前記貫通穴に対してピンを圧入した後に該ピンを抜くことにより前記ネジが拡径されていることを特徴とする請求項３記載の流体制御器。 The screw has a through hole penetrating the length direction of the screw,
The fluid controller according to claim 3, wherein the diameter of the screw is expanded by removing the pin after press-fitting the pin into the through hole.
前記非ネジ穴部の径は、前記貫通穴の径より大きいことを特徴とする請求項２又は４記載の流体制御器。 Above the screw hole, a non-screw hole portion continuous with the screw hole is formed,
5. The fluid controller according to claim 2 , wherein a diameter of the non-screw hole portion is larger than a diameter of the through hole.
前記ボンネットの下端部にはフランジが溶接されており、
前記フランジは、前記ボンネットの内部において、前記押圧体の上下動をガイドするガイドを周方向に有しており、
前記押圧体の外縁部には、周方向に凹部が形成されており、
前記凹部の夫々に対して前記ガイドが嵌まっている
ことを特徴とする請求項６記載の流体制御器。 The bonnet is a shape in which a bottomed cylindrical cup is turned upside down, and is opened downward.
A flange is welded to the lower end of the bonnet,
The flange has a guide in the circumferential direction for guiding the vertical movement of the pressing body inside the bonnet,
A concave portion is formed in the circumferential direction on the outer edge portion of the pressing body,
The fluid controller according to claim 6 , wherein the guide is fitted to each of the recesses.
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