JP6580377B2 - 施錠機構付きバルブと集積弁 - Google Patents

Description

本発明は、施錠機構付きバルブと集積弁に関し、例えば、半導体製造装置の集積化ガス供給システムに使用する施錠機構付き手動弁とそれを有する集積弁に関する。

半導体製造装置のガス供給システムでは、ガススティックなど、流路を有する集積弁ユニットに手動弁、自動弁、パージ弁などの各種の弁や、フィルター、レギュレータ、圧力センサ、マスフローコントローラなどが直列状に接続された集積弁が使用されている。このような集積弁は互いに並列状に敷き詰められ、可能な限りのガス供給システムのコンパクト化が図られている。

この種の集積弁に接続される手動弁は、集積弁の流路の入口又は出口に設けられ、作業者がハンドルを回動することで供給ガスの流路全体を開閉するものが一般的であり、ハンドル全閉状態において不用意にハンドルが開方向へ回動しないように確実に施錠する機能が必要となる。このような施錠機構として施錠穴を有するものがあり、施錠穴付施錠機構としては、ハンドル全閉状態において施錠機構の施錠穴に南京錠などの施錠部材を装着してハンドルの回動を固定して全閉状態を維持するものが一般的である。

また施錠穴付施錠機構には、作業者が誤ってハンドル全閉（又は全開）位置以外の位置でハンドルを施錠してしまうことがないような誤操作を防止できる機能も要求される。さらに一般的には、手動による開閉操作機構においては、上記のような施錠機構が備えられていれば好ましい。

上記のような誤操作防止機能を備えた施錠穴を有する施錠機構付きバルブとして、特許文献１〜３が提案されている。特許文献１は、ネジ機構で弁体が弁座に対して移動する手動弁において、外周に切欠き溝が形成されたハンドルと、弁本体に形成された固定溝と、固定溝に沿って摺動可能であってロック孔が形成されたプレートとからなるロック機構を示している。このロック機構では、弁閉状態のときにプレートが弁本体の固定溝とハンドルの切欠き溝とに係合し、この係合状態でプレートにロック部材を装着して弁閉状態をロックするものである。

特許文献２の図面（図１〜図３など）には、アクチュエータ上部に取付けられ、ハンドル内部に支点を介して設けられた施錠穴付スライド部材が示されている。同文献の図面からは、このスライド部材のハンドル上側に突出した把持部をハンドル全閉位置で持ち上げると、スライド部材が支点を介して回動して支点反対側がアクチュエータハウジング上部に設けられた凹部に係止してハンドルをロックするロック機構が示されている。

特許文献３においては、手動操作機構部にロック機構を備えた複合自動弁が示されている。同文献の手動操作機構部のロック機構は、操作ハンドルにロック孔を形成し、このロック孔にバルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートのロック係合部とを（操作ハンドルの閉位置において）重合させて南京錠等のロック部材で操作ハンドルをバルブ本体に固着するようにしている。また、バルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートとしては、回転の際にロック孔側がバルブ本体上面領域から突出するようにバルブ本体に止めピンで回転自在に軸着したものと、底面部にバネを装着し、このバネの弾発力で上下動するものが開示されている。

特開２００５−２９１３８０号公報 ＷＯ２０１４／０６２５３４ 特開２００５−１６３９４９号公報

一方で、昨今の傾向として例えば半導体製造装置のガス供給システムなどにはさらなる小型化・集積化が要求されており、上記のような誤操作防止機能を備えた施錠穴を有する施錠機構付きバルブは、小型化・集積化された集積弁の様々な装置の密集する場所に接続されることも少なくない。

しかしながら特許文献１のロック機構の構造は、プレートが弁本体の固定溝とハンドルの切欠き溝とに係合するから、ロック孔が形成されたプレートが弁本体の側面に対して垂直方向に立った状態で摺動する構造である。このため、プレートあるいはこのプレートを保持するハウジングに設けられたフレームが、バルブボディの上面領域から水平方向へ突出することが避けられない構造である。

バルブボディの上面領域から水平方向へ突出しているロック機構を有するバルブ装置を、可能な限り小型化・集積化が図られた集積弁の密集場所に接続しようとする場合、占有領域から水平方向へ突出する部分が隣接装置と干渉してバルブが接続不可能となるか、接続する場所や方向などが制限される。あるいは、特定の装置の接続状態においては偶々干渉することがなくても、バルブボディの上面領域は、集積弁に接続される各種のバルブ装置の占有領域として個々に確保されるべき領域であるから、隣接装置の占有領域へ部材が突出することは、集積弁に接続するバルブ装置として好ましくない。

この点、特許文献２のロック機構の構造では、施錠穴付スライド部材がハンドルの真上方向へスライドするように設けられており、スライド部材などがバルブ本体の上面領域から水平方向へ突出しないので、隣接装置と干渉することがない。しかしながらこのスライド部材は、非ロック時はハンドルの内部に収容され、ロック時はハンドルの上側へ突出しているスライド部材の把持部を持ち上げてロックできるようにするため、ハンドルの内部構造及びスライド部材の構造が複雑化し過ぎている。このため、同文献のロック機構は製造コストなどの負担が過大となる。また、スライド部材の把持部が常時ハンドルから突出しているので、作業者によるハンドル操作の際、この突出した把持部が指に接触して操作感触が悪いため、操作性が損なわれている。

特許文献３のロック機構においては、操作ハンドルにロック孔を形成しているので、操作性が損なわれていると共に複雑なハンドル形状とせざるをえない。また、ロックプレートがバルブ本体に回転自在に軸着している場合は、回転の際に、ベースの上面領域から水平方向へロックプレートが突出するので、上記のように隣接装置に干渉するおそれがある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するために開発されたものであり、その目的とするところは、構造がコンパクトで、バルブを集積弁などの装置の密集場所に接続しても隣接装置へ干渉することがなく、簡素な構造であってコスト性に優れると共にハンドルの形状や操作性を損なうことがなく、しかも弁閉時又は弁開時の必要時においてのみハンドルの施錠が可能な誤操作防止機能を備えた施錠機構付きバルブと集積弁を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、弁体を開閉するための弁軸を内蔵したバルブ本体の上部に摘み部を有するハンドル本体を回動操作自在に設けたバルブであって、前記バルブ本体の筐体は、円筒形状の円筒形筐体であり、前記円筒形筐体の上端の外周囲側面の一部の当該円筒形筐体の軸心方向と略並行に切欠き形成した切欠き段部面を形成し、この切欠き段部面に施錠穴を有する施錠板材を軸着部を介して回動自在に設け、前記切欠き段部面の下部に設けた段差部を前記施錠板材の全開時又は全閉時の回動係止面とすると共に、前記施錠板材の前記切欠き段部面に対する回動領域は、前記円筒形筐体の直径方向以内の領域に収め、前記施錠板材を前記バルブ本体の全閉時又は全開時の何れかの位置に回動させたときに前記施錠穴を前記円筒形筐体の上面領域で、かつ前記円筒形筐体の径方向以内の領域に臨ませて施錠可能とした施錠機構付きバルブである。

請求項２に係る発明は、ハンドル本体の摘み部の下部にバルブ本体の上面領域内を回転する回転板を設け、この回転板の一部に施錠板材を回動可能に設ける切欠部を形成し、この切欠部以外の回転板の外周下面に係止部を設け、この係止部を施錠板材の全開時又は全閉時の何れかのときに施錠板材を係止させて回動不能とした施錠機構付きバルブである。

請求項３に係る発明は、ハンドル本体の回転板に開口窓をあけ、バルブ本体の上面に設けた全開、全閉の表示部を回転板の回転によりそれぞれ視認可能とした施錠機構付きバルブである。

請求項４に係る発明は、施錠機構付きバルブを流路を有するベース体上に集積して構成した集積弁である。

請求項１に記載の発明によると、バルブ本体の外周囲の一部に切欠き段部面を形成し、この切欠き段部面内に施錠板材を収めたから、施錠板材がバルブ本体から水平方向へ突出したり、バルブ本体の内方へ侵出したりすることがなく、施錠板材の収納スペースの無駄を極めて抑えたコンパクトな施錠機構付きバルブを得ることができると共に、ハンドル操作性にも優れている。また、このバルブを集積弁の密集場所などへ接続しても隣接装置に干渉することがない。しかも、施錠穴をバルブ本体の上面領域に臨ませて施錠可能に設けたので、施錠時における施錠部材の隣接装置などとの干渉も回避できる。

また、施錠板材はハンドル本体と離間したバルブ本体の下方に設けられるから、施錠板材を設けることによるハンドル本体の構造への影響がほぼ皆無であり、ハンドル本体の構造が複雑化したりハンドルの操作性が損なわれたりすることがない。

さらに、回動自在に軸着された施錠板材は、その摺動面として切欠き段部面を利用して回動が案内されるので、フレームやバネなど、何らの施錠板材の摺動をサポートする部材が不要な部品点数が少なくて済む簡素な構造の施錠機構を構成できると共に、バルブ本体の筐体を円筒形状に形成し、施錠板材の回動領域を円筒形筐体の略径方向内に位置するように構成したので、施錠板材の回動領域全体が、円筒形筐体の平面視における円形状に外接する正方形状の領域から突出することなく収まり、隣接装置と干渉することがないばかりか、バルブを極めてコンパクト化することができるから、集積弁に接続するバルブ装置の施錠機構として極めて好適である。また、切欠き段部面の段差部を施錠板材の全開時又は全閉時の回動係止面としたから、施錠板材の形状に適合するように切欠き段部面の形状を最適化・最小化することができると共に、段差部が収納時において施錠板材の側面部に当接してストッパとなり、切欠き段部面内への施錠板材の収納が確実となる。

請求項２に記載の発明によると、回転板の一部に施錠板材を回動可能に設ける切欠部を形成し、この切欠部以外の回転板の外周下面を係止部としたので、極めて簡易な構造で、全開時又は全閉時の何れかのときに施錠板材を係止させて回動不能として作業者が誤って全開時又は全閉時以外のときに施錠板材が施錠する誤操作を防止する誤操作防止機構を構成することができる。

請求項３に記載の発明によると、ハンドル本体の回転板に開口窓をあけた極めて単純な構造で、集積弁のバルブ開閉表示としてとくに好適な、バルブ上面側へ向けた表示部を設けることができる。また、開口窓はハンドルに設けられており、しかも開閉表示がハンドル操作と連動するので、ハンドル操作時に作業者に認識されやすい。

請求項４に記載の発明によると、流路を有するベース体上に、弁閉時又は弁開時においてのみハンドルの施錠を可能とした誤操作防止機構を備え、バルブを集積弁などの装置の密集場所に接続しても隣接装置と干渉することがなく、しかもハンドルの形状や操作性を損うことがない施錠機構付きバルブを用いて、半導体製造装置のガス供給システムなどに使用する集積弁を構成することができる。

本発明の施錠機構付きバルブを示した斜視図である。 図１における本発明の施錠機構付きバルブの正面図である。 ハンドル本体が閉位置であって、施錠板材による施錠時の本発明の施錠機構付きバルブの正面図である。 図１、図２における本発明の施錠機構付きバルブの拡大平面図である。 ハンドル本体が閉位置であって、施錠板材による施錠前の本発明の施錠機構付きバルブの拡大平面図である。 図３における本発明の施錠機構付きバルブの拡大平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の施錠機構付きバルブを有する集積弁の一例を示した外観図である。

以下に、本発明の施錠機構付きバルブと集積弁の実施形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。本発明の施錠機構付きバルブは、半導体製造装置のガス供給システムに使用される開閉手動弁と、それを有する集積弁に特に好適である。

図１は、ハンドルが開位置（全開状態）の本発明の施錠機構付きバルブ１の外観を示した斜視図である。バルブ本体２の上部には、摘み部４を有するハンドル本体３が回動操作自在に設けられている。バルブ本体２は、後述のように弁体（ダイヤフラム）２６を開閉するための弁軸２９を内蔵している。ハンドル本体３の下方に位置するバルブ本体２の外周囲６の一部には、切欠き段部面７が形成されており、この切欠き段部面７内に、施錠穴９を有する施錠板材８が、軸着部１０を介して回動自在に収められている。

図２は、図１において施錠板材８に面した前面方向から視た本発明の施錠機構付きバルブ１を示した外観正面図である。

図１、図２に示すように、ハンドル本体３は摘み部４を有しており、摘み部４の構造は実施に応じて適宜選択されるが、本実施形態では上側面１１が縦長の角丸六角形状となった六角柱状に形成され、流路の方向を示す方向表示部１２が設けられている。また、摘み部４の縦長方向の側面には平面部１３が形成されており、この平面部１３は、ハンドル本体３を閉位置としたとき、切欠き段部面７が形成する平面と略同一平面上となるように形成されている。

摘み部４の下部には、バルブ本体２の上面領域内を回転する回転板１４が設けられている。図示するように、本実施形態の回転板１４はバルブ本体２の上面１５と同形状の円形状を呈し、この回転板１４の一部には、施錠板材８を回動可能に設ける切欠部１６が形成されている。切欠部１６の形状は実施に応じて適宜選択されるが、本実施形態では円形状の回転板１４の一部が直線状に切り欠かれており、この切欠部１６は、平面部１３と略同一平面上となるように形成されている。また、回転板１４の切欠部１６以外の外周部の下面側は、施錠板材８の係止部１７となっている。さらに、図４〜６などに示すように回転板１４には開口窓１８があけられている。

遮断部４３は、平面部１３が延長され摘み部４の側面部と回転板１４の上面部を繋ぐリブ状に形成されており、遮断部４３の一面は、平面部１３と同一平面状となるように繋がっている。

図１、図２に示すように、バルブ本体２は、上部筐体１９と下部筐体２０とを有している。なお、接続部材２１は後述する集積弁４０のベース体３９とバルブ本体２を接続する部材である。筐体の外形状はとくに制限されないが、本実施形態では上部筐体１９、下部筐体２０は円筒形状に形成されており、上部筐体１９の外周囲６の一部に切欠き段部面７が形成され、この切欠き段部面７内に施錠板材８が収められている。

バルブ本体の上面領域とは、バルブ本体を上面側から視た平面視におけるバルブ本体の占有平面領域において、この占有平面領域よりバルブ本体の垂直方向に上側の空間領域である。本実施形態の上面領域は、円筒形状の上部筐体１９の平面視における略円形状となるバルブ本体２の上面１５より垂直方向に上側の空間領域である。

施錠板材８は、施錠穴９を有し、軸着部１０を介して回動自在に切欠き段部面７内に収められていれば、その構成はとくに制限されず、切欠き段部面７も、施錠板材８が収められるように形成されていれば、その構成はとくに制限されないものである。

本実施形態では、切欠き段部面７は、上部筐体１９の外周囲６と段差部７０を介して設けられ、この段差部７０の形状は、施錠板材８の形状に適合するように形成されている。図２に示すように、施錠板材８は、３箇所の円弧部Ａ、Ｂ、Ｃを３箇所の直線状の側面部ａ、ｂ、ｃで閉じるように繋げた形状に形成され、切欠き段部面７の方向に沿って回動自在に軸着部１０で固定されている。施錠部材は、例えば南京錠や所定の太さのワイヤロックなどが使用される。施錠穴９は施錠部材を装着することができるように適宜選択することができるが、本実施形態では円弧部Ａ部分に、南京錠の足の形状に適合した円形状に形成されている。また、軸着部１０は円弧部Ｂ部分に設けられ、例えば図９に示すようにピン１００を圧入して構成される。

本実施形態の切欠き段部面７は、円筒形状の上部筐体１９の軸心方向と略並行であって、外周囲６からの深さが施錠板材８の厚みより所定程度大きく、かつバルブ本体２の上面１５側に抜けるように、上部筐体１９の外周囲の一部を切欠き形成したものである。また、段差部７０を介して外周囲６と繋がっており、この段差部７０は、図１、図２に示す収納時（施錠板材８の全開時）において上記施錠板材８の形状の一部と略同一形状に形成されている。収納時は、施錠板材８の図１、図２において下側の側面部ａ、ｂ、及び円弧部Ｃが、段差部７０に受け止められている（当接している）と共に、上側の側面部ｃは、回転板１４の下面側の係止部１７と僅かな隙間を介して略並行となっている。

上記のように施錠板材８は、バルブ本体２の外周囲６から所定の厚みの施錠板材８を軸着するために必要最低限の深さであって、外周囲６の略径方向に沿った切欠き段部面７に収納されるから、バルブ本体２に対して施錠板材８の収納スペースの無駄が抑えられ、バルブ１をコンパクト化できる。

続いて、本発明の施錠機構付きバルブの施錠動作を説明する。本発明の施錠板材は、バルブ本体の全閉時又は全開時の何れかの位置に回動させたときに、施錠穴をバルブ本体の上面領域に臨ませて施錠可能となっている。以下に説明する本実施形態では、バルブ本体２の全閉時の位置に回動させたときに施錠穴９をバルブ本体２の上面領域に臨ませて施錠するものである。

先ず図１、２は、上記のように施錠板材８の収納時（全開時）を示しており、施錠板材８は、切欠き段部面７内に収められている。本発明の回転板の係止部は、施錠板材の全開時又は全閉時の何れかのときに施錠板材を係止させて回動不能とするものであり、本実施形態においては、施錠板材８は全開時に係止されるものであり、鍔状の回転板１４の下面側の係止部１７が、切欠き段部面７の上面１５側へ抜ける部分にせり出して被覆するので、上側の側面部ｃが係止部１７に上方向への回動を遮られて回動不能となっている。

また、本発明の切欠き段部面の段差部は、施錠板材の全開時の回動係止面となっており、本実施形態の施錠板材８の全開時において、段差部７０は、側面部ａ、ｂ、及び円弧部Ｃの形状と適合するように受け止めて（当接して）施錠板材８の開方向への回動を係止する回動係止面となっている。

次に図３は、本実施形態において、図１、図２に示す開位置にあるハンドル本体３を９０°回動して閉位置（全閉状態）とし、施錠板材８を軸着部１０を支点として施錠方向の限界まで回動し、施錠穴９をバルブ本体２の上面領域に臨ませてハンドル本体３を閉位置に施錠した施錠時（施錠板材８の全閉時）を、施錠板材８に面した前面方向から視た正面外観図を示している。

本発明の回転板の切欠部は施錠板材を回動可能に設けられており、同図に示す本実施形態のハンドル本体３の閉位置においては、摘み部４の平面部１３と、回転板１４の切欠部１６と、切欠き段部面７とが、互いに略同一平面上となって回動案内領域が確保され、軸着部１０を支点として、施錠板材８の施錠穴９側をバルブ本体２の上方向へスライド回動させることができるようになる。

切欠部１６は、回転板１４の全閉時以外の位置では切欠き段部面７と平行にならないので、ハンドル本体３が全閉時以外の位置で施錠板材８を回動しようとしても係止部１７に引っ掛かり係止される。このため、ハンドル本体３が全閉時以外の位置で誤って施錠板材８を施錠してしまう誤操作が防止される。このように、本実施形態の切欠部１６では、回転板１４の一部を直線状に切欠き形成したに過ぎない極めて簡素な構造でありながら、誤操作が確実に防止できる。

施錠板材８の全閉時では、図３に示すように、バルブ本体２の側面視において、施錠穴９の全領域が回転板１４の上側となり、バルブ本体２の上面領域に臨んでいる。さらに、後述の図７に示すように、バルブ本体２の側面視において施錠穴９の内側が占める円形状の領域がハンドル本体３と重複する領域を切り欠くように、摘み部４に凹部２２を切欠き形成している。本実施形態の凹部２２は、断面円形状の施錠部材（南京錠の足）の形状に適合するように、断面半円弧状に切り欠き形成されている。このような凹部２２が形成される場合、施錠板材８のサイズをさらに小さく形成することができる。

また、本発明の切欠き段部面の段差部は、施錠板材の全閉時の回動係止面となっており、本実施形態の施錠板材８の全閉時において、段差部７０は、側面部ｃと当接して施錠板材８の閉方向への回動を係止する回動係止面となっている。

このように、段差部７０の形状が、所定形状の施錠板材８の回動領域が占有する形状に適合するように形成され、しかも回動を受け止める係止面として形成されていれば、外周囲６に形成される切欠き段部面７の面積を必要最小限に抑えて施錠板材８の収納スペースを最適化・最小化できると共に、切欠き段部面７内への施錠板材８の収納が安定して確実となる。

本実施形態では、図１、２に示す施錠板材８の全開位置から、図３に示す全閉位置への回動の途中位置においても、施錠板材８の施錠穴９がバルブ本体２の上面領域に臨むように位置するが、この途中位置においては、摘み部４に付設された遮断部４３が施錠穴９と重合するので、施錠穴９への施錠部材の装着が遮断される。このため、施錠板材８の全閉位置以外の途中位置における施錠穴９への施錠部材の誤装着が防止できる。

図４〜６は、本実施形態において、施錠板材８の前面側を図面下側としてバルブ本体２を上面１５側から視た外観平面図である。図４は、図１、図２の平面視を示し、図５は、ハンドル本体３が閉位置であって施錠板材８の全開時を示し、図６は、図３の平面視を示している。なお一点鎖線で示した略正方形状の領域Ｓは、これらの平面図において円筒形上部筐体１９のバルブ本体２の上面１５（或はそれと同形状の回転板１４）が形成する略円形状の領域Ｔに外接する程度の四角形状領域である。

図４では、ハンドル本体３は開位置であり、摘み部４の上側面１１に設けられた方向表示部１２は、図面の右方向に流路の流れ方向を表示している。

本発明の回転板には開口窓があけられ、バルブ本体の上面には全開、全閉の表示部を回転板の回転によりそれぞれ視認可能に設けている。本実施形態においては、回転板１４には所定形状の開口窓１８があけられており、この開口窓１８を通して、バルブ本体２の上面１５に設けられた全開の表示部５を視認可能となっている。このため表示部５は、ハンドル本体３を開位置とした際に開口窓１８が臨む位置に設けられる。同図においては表示の一例として文字「ＯＰＥＮ」が所定の態様で表示されている。開口窓１８を設ける位置・大きさ・形状などは、適宜選択できる。

同図の状態においては、施錠板材８が回転板１４の下面側の係止部１７に遮られていることがわかる。施錠板材８の回動領域は、図面垂直方向へのスライドであるから、施錠板材８のスライド回動が係止部１７に係止されていることがわかる。

図５では、図４に示した開位置から閉位置へハンドル本体３を９０°回動し、かつ施錠板材８は全開時の状態を示している。方向表示部１２は、流路の流れ方向に垂直な図面の下方向を表示しており、開口窓１８を通して、バルブ本体２の上面１５に設けられた全閉の表示部５を視認可能となっている。この全閉の表示部５も、全開の表示部５と同様に、全閉時に開口窓が臨む位置に設けられる。同図においては表示の一例として文字「ＣＬＯＳＥ」が所定の態様で表示されている。

同図の状態においては、回転板１４の直線状の切欠部１６が、切欠き段部面７と略同一平面上に位置し、施錠板材８のスライド回動の回動領域が解放されていることがわかる。

図６では、図５で示した全開時の施錠板材８をバルブ本体２の上方向へスライド回動させて全閉時とした状態を示している。このため、図５では施錠穴９は図面左側であるが、図６では図面右側となっている。同図の状態においては、施錠板材８が切欠部１６を係止し、回転板１４（ハンドル本体３）が回動不能に施錠されていることがわかる。

本発明の施錠板材の回動領域は、円筒形筐体の略径方向に位置するように構成されている。本実施形態においては、図２、図３に示すように、施錠板材８は円筒形上部筐体１９の外周囲６方向（略径方向）にスライド回動する。また、図４〜６に示すように、施錠板材８は全開時から全閉時まで、全ての回動領域において、四角形状の領域Ｓ内に収まっていることがわかる。回動領域が領域Ｓに収まっているから、施錠板材８の回動領域は、円形状の領域Ｔの接線方向であって、領域Ｔの直径巾と同程度かやや小さい領域となるから、円筒形上部筐体１９の略径方向に位置するように構成されている。

ここで、例えば半導体製造装置の集積弁ユニットに接続される装置は、可能な限りコンパクトに省スペース化が図られる代わりに、個々の装置の占有領域内では、スペースが無駄なく最適に利用される必要があるので、個々の装置の占有領域は確実に確保されなければならない。例えば１．１２５Ｃ−ｓｅａｌ集積化ガス供給システムにおいては、２８．６ｍｍ×２８．６ｍｍ四方のサイズが規格サイズとして規定されている。本実施形態のバルブ１の占有領域は少なくとも接続部材２１の上面領域内であるから、回動領域が上部筐体１９の略径方向内であれば、バルブ１を、後述の図１０に示すベース体３９などへ接続した際、施錠板材８が少なくとも隣接装置の占有領域に突出することがない。このため、バルブ１をベース体３９の任意の場所に、任意の方向に向けて接続しても隣接装置へ干渉することがない。

続いて本発明の施錠機構付きバルブ１の内部構造と動作を説明する。図７は、ハンドル本体３が開位置の状態を示した図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、図８は、ハンドル本体３が閉位置で施錠板材８が全閉時の状態を示した図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。なお、本実施形態の施錠機構付きバルブ１は以下に示すようにダイヤフラムバルブであるが、本発明の施錠機構付きバルブはこれに限定されるものではなく、ベース体３９に接続され得る種々のバルブに適用可能である。

図７において、バルブ本体２の外装は、上部筐体１９、下部筐体２０、接続部材２１からなる。上部筐体１９は下部筐体２０上部の環状部に嵌合させた状態で止ねじ２３で締付固着している。下部筐体２０は下端部に形成されたおねじ部が接続部材２１に形成されためねじ部に螺着して固着している。なお接続部材２１の内周にはボンネット２４が嵌って固着しており、ボンネット２４は押圧部材２５の上下動を案内し、押圧部材２５の押圧によりダイヤフラム（弁体）２６が弁座２７に圧着してバルブ１の流路２８が封止されるようになっている。

ハンドル本体３は、バルブ本体２の上部に回動操作自在に設けられ、摘み部４とその下部に回転板１４を有している。摘み部４には、前述したように、断面半円弧状の凹部２２が切欠き形成されている。また、図４などで説明したように回転板１４には開口窓１８があけられている。ハンドル本体３内部の軸心方向には、弁軸２９が一体又は別体に軸装されている。

上部筐体１９は、ハンドル本体３の下方に位置し、外周囲６の上部に切欠き段部面７が形成され、この切欠き段部面７内に、施錠板材８がピン１００を介して回動自在に収められている。図１、２で説明したように、図７にはバルブ全開時では施錠板材８の側面部ｃが回転板１４の係止部１７に遮られて回動不能となった状態が示されている。

弁軸２９は、ハンドル本体３と一体的に連動して上部筐体１９内部の軸心を回転摺動する。ハンドル本体３の回動は、この弁軸２９の連結機構部３０を介して螺合部材３４へ伝えられる。また、弁軸２９のフランジ部３１と、上部筐体１９、下部筐体２０との間には適宜軸受部材が設けられ、本実施形態においては、それぞれスラストワッシャ３２、３３が介装されている。

連結機構部３０は、弁軸２９の回転運動を螺合部材３４の螺合運動へ変換できるように連結する機構であれば特に制限はないが、本実施形態ではセレーション機構で構成されており、弁軸２９側が雄側３００、螺合部材３４側が雌側３０１となり互いに噛合っている。

図７に示す弁開時のハンドル本体３を閉方向へ回動すると、雄側である弁軸２９の連結機構部３００の回動により、雌側である螺合部材３４の連結機構部３０１が弁軸２９とほぼ同じ回転角度で回動することで、下部筐体２０の内周に形成されているめねじ部３５を螺進して螺合部材３４が下部筐体２０内部を降下する。

螺合部材３４の下端部は、下部筐体２０内周面を摺動する摺動部材３６と当接しているので、螺合部材３４の降下により、摺動部材３６が押し下げられる。摺動部材３６は、下端部が押圧部材２５の上端部に当接しているので、摺動部材３６の押し下げにより、押圧部材２５が押し下げられてダイヤフラム２６を押し下げて弁座２７に圧着させる。

図８は、図７に示す状態からハンドル本体３を９０°回動し、ダイヤフラム２６が弁座２７に圧着した弁閉時を示している。同図においては、上述したようにハンドル本体３の平面部１３と切欠き段部面７とが略同一平面上となっていることがわかる。この平面部１３と切欠き段部面７とが施錠板材８のスライド回動の回動領域を案内し、バルブ１上方へスライドしてハンドル本体３を施錠している。また上記のように、弁閉時の螺合部材３４、摺動部材３６、押圧部材２５は、弁軸２９の連結機構部３００に対して開閉ストローク分だけそれぞれ降下した状態が示されている。なお３７は弁軸２９をハンドル本体３へ締付固着する止ねじである。

図９は、図３において軸着部１０を横断するＣ−Ｃ線断面図である。図示するように、本実施形態の軸着部１０は、ピン１００を上部筐体１９の嵌合部１０１に圧入しており、施錠板材８に必要な強度などを確保しつつ、なるべく簡素かつ省スペースに構成されている。嵌合部１０１は、上部筐体１９の容積に対して必要最小限に設けられている。なお、ピン１００は螺合で軸着されてもよい。

本発明の施錠機構付きバルブは、ハンドル本体が全開時においても施錠可能となるように構成することもできる。本実施形態では、図１、図２、図４、図５がハンドル本体３の全閉時であって、図３、図６がハンドル本体３の全開時を示したものとなるようにバルブ１を構成することも可能である。

図１０は、本実施形態のバルブ１やその他のバルブ装置３８を、接続部材２１を介して流路２８を有するベース体３９（集積弁ユニット）上へ接続して集積した集積弁４０を示している。バルブ装置３８は、バルブ１のような手動弁に限らず、ベース体３９に接続され得るさまざまなバルブである。

同図に示すベース体３９上に接続されたバルブ１は、図３に示したような施錠板材８で弁閉状態を施錠した本実施形態のバルブ１である。四角形状の接続部材２１は、四隅のボルト４１でベース体３９に固定されている。４２は流路２８の継手であり、ベース体３９の端部で流路２８を連結できるようにしている。例えば半導体製造装置のガス供給システムなどでは、同図に示す集積弁４０は、複数台が互いに長手方向に平行に隣接するように並置され、システムの省スペース化が図られる。

本実施形態のバルブ１は、上記のようにベース体３９に接続しても隣接装置への干渉がないから、場所や方向に制限なく接続することができる。また、図示していないが、バルブ１を接続した複数の集積弁を並置し、各バルブ１を並置した集積弁の横方向へ一列に整列させ、各バルブ１の施錠板材８を施錠した場合は、施錠穴９がほぼ一直線上に並ぶことになるので、例えば棒状部材など、１つの施錠部材を各施錠穴９に共通して挿通し、全てのバルブ１を施錠することができる。

更に、本発明は、前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

１ 施錠機構付きバルブ
２ バルブ本体
３ ハンドル本体
４ 摘み部
５ 表示部
６ 外周囲
７ 切欠き段部面
７０ 段差部
８ 施錠板材
９ 施錠穴
１０ 軸着部
１００ ピン
１３ 平面部
１４ 回転板
１５ 上面
１６ 切欠部
１７ 係止部
１８ 開口窓
１９ 上部筐体
２０ 下部筐体
２１ 接続部材
２２ 凹部
２６ 弁体（ダイヤフラム）
２７ 弁座
２８ 流路
２９ 弁軸
３０ 連結機構部
３４ 螺合部材
３９ ベース体
４０ 集積弁
Ｓ、Ｔ 領域

Claims (4)

1. 弁体を開閉するための弁軸を内蔵したバルブ本体の上部に摘み部を有するハンドル本体を回動操作自在に設けたバルブであって、前記バルブ本体の筐体は、円筒形状の円筒形筐体であり、前記円筒形筐体の上端の外周囲側面の一部の当該円筒形筐体の軸心方向と略並行に切欠き形成した切欠き段部面を形成し、この切欠き段部面に施錠穴を有する施錠板材を軸着部を介して回動自在に設け、前記切欠き段部面の下部に設けた段差部を前記施錠板材の全開時又は全閉時の回動係止面とすると共に、前記施錠板材の前記切欠き段部面に対する回動領域は、前記円筒形筐体の直径方向以内の領域に収め、前記施錠板材を前記バルブ本体の全閉時又は全開時の何れかの位置に回動させたときに前記施錠穴を前記円筒形筐体の上面領域で、かつ前記円筒形筐体の径方向以内の領域に臨ませて施錠可能としたことを特徴とする施錠機構付きバルブ。
2. 前記ハンドル本体の摘み部の下部に前記バルブ本体の上面領域内を回転する回転板を設け、この回転板の一部に前記施錠板材を回動可能に設ける切欠部を形成し、この切欠部以外の前記回転板の外周下面に係止部を設け、この係止部を前記施錠板材の全開時又は全閉時の何れかのときに前記施錠板材を係止させて回動不能とした請求項１に記載の施錠機構付きバルブ。
3. 前記回転板に開口窓をあけ、前記バルブ本体の上面に設けた全開、全閉の表示部を前記回転板の回転によりそれぞれ視認可能とした請求項２に記載の施錠機構付きバルブ。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の施錠機構付きバルブを流路を有するベース体上に集積して構成したことを特徴とする集積弁。

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