JPH0542282Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば真空用配管等に於いて気密シー
ルを行う場合に使用される真空用ゲートバルブの
改良に関する。

（従来の技術） 従来、この種ゲートバルブとしては、例えば特
開昭55−139562号公報に所載のものが存在する。

すなわち、この従来のものは第５図に示す如く
弁箱１ａ内にて往復動自在の弁軸３ａの先端部に
設けられた中間板２０の側部に、弁本体８ａを伸
縮自在のベローズ２１を介して接続して設けて、
弁閉時にはベローズ２１内の空間室２２内に圧力
流体を導入させて前記弁本体８ａを前進させて弁
座９ａに圧接可能にして、その密接シールの向上
を図つてなるものであり、また弁開放を行う場合
には弁本体８ａと中間板２０との間に別途設けた
スプリング１４ａの復元力によつて弁本体８ａを
中間板２０側へ後退させるようにしてなるもので
ある。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来のゲートバルブは、中
間板２０と弁本体８ａとを接続するベローズ２１
内の空間室２２内に圧力流体を導入させて前記弁
本体８ａを動作させるようにしてなるために、前
記ベローズ２１には高圧の流体圧が直接作用して
ベローズ２１の負担が大きくなり、その結果該ベ
ローズ２１の使用寿命が非常に短くなつてバルブ
全体の寿命も短縮される他、前記使用寿命の尽き
たベローズ２１の部品交換を頻繁に繰り返さねば
ならないこととなつてその部品交換作業の煩雑性
並びに部品交換に要するコスト上昇面に於いて問
題点を有していた。

しかも、前記従来のものは、弁本体８ａを弁座
９ａに強固に密接させるには、圧力流体を広面積
で弁本体８ａに作用させるべくベローズ２１を大
口径にせねばならないために、該ベローズ２１の
部品コストが一層高価となる問題点をも有してい
た。

更に、重要な問題点として、前記従来のものは
弁本体８ａを弁座９ａに強固に圧接させるには既
述の如くベローズ２１の口径を大きくせねばなら
ないのであるが、該ベローズ２１の径を大きくす
ればする程弁本体８ａを後退させるためのスプリ
ング１４ａの弾発力も当然ながら強くせねばなら
ないこととなつて、該スプリング１４ａの弾発力
によつて弁本体８ａの圧接力が減少されるという
事態が生じ、その結果従来に於いてはスプリング
１４ａの弾発力によつて弁本体８ａの圧接力に無
駄を生じて、弁本体８ａを効率良く強固に弁座９
ａへ圧接できず、密接シールを充分に図ることが
困難となる難点を有していたのである。

本考案は上記の如き従来の問題点に鑑みて考案
されたもので、その目的とするところは、弁本体
を動作させるための流体圧をベローズに加圧させ
ることなく該ベローズの保護を図ると共に、該ベ
ローズの小型化をも図り、しかも弁本体を後退さ
せるためのスプリングの弾発力の抑制又は該スプ
リングの除去を可能ならしめて、弁本体を効率良
く強固に弁座へ当接させる点にある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は従来の如く弁本体にベローズを接続し
て該ベローズ内に圧力流体を導入させるのではな
く、弁本体をピストン構造状態に設けて該弁本体
を圧力流体にて直接押圧させると共に、ベローズ
は前記弁本体のピストン構造の軸封止に利用する
ことにより、上記従来の問題点を解決せんとして
構成されたものである。

すなわち、本考案の構成の要旨は、弁軸３の先
端部に設けたシリンダー４内に、弁本体８の後部
に軸部材１２を介して連結させたピストン板１１
を摺動可能に嵌入せしめて、前記シリンダー４内
の後部側にピストン板１１にて区画された弁閉塞
用の空間室６ａが形成されてなると共に、前記軸
部材１２は前記シリンダー４の前面部に貫通さ
れ、該シリンダー４の周壁及び該前面部と前記ピ
ストン板１１との間にシリンダー４外部に対して
密封された弁開放用の空間室６ｂを形成すべく、
軸封止用のベローズ１３が前記軸部材１２に外嵌
され、前記各空間室６ａ，６ｂには、前記ピスト
ン板１１を押動させるための圧力流体を導入およ
び排出可能な流通路７，７ａを夫々接続して設け
てなる点にある。

（作用） 従つて、上記構成を特徴とするゲートバルブに
於いては、ピストン板１１にて区画されたシリン
ダー４内の各空間室６ａ，６ｂ内に圧力流体を導
入させることにより、各空間室６ａ，６ｂ内の流
体の圧力差によつてピストン板１１を摺動させ、
その結果該ピストン板１１に連結した弁本体８を
前後動させて所定の弁開閉作業が行えることとな
るのであるが、先ず弁本体８を前進させて弁閉を
行う場合にはピストン板１１の後側の弁閉塞用の
空間室６ａ内に圧力流体を導入させればよいため
に、何ら該圧力流体が他方の弁開放用の空間室６
ｂを形成するベローズ１３に不当に作用するよう
なことがない。

また、該ベローズ１３は空間室６ｂを形成すべ
く軸部材１２の軸封を行う目的で設けられたもの
であるために、該ベローズ１３は実際上前記軸部
材１２に対して外嵌可能な大きさにすればよく、
何ら該ベローズ１３を大きくするような必要がな
い。

更に、弁開放を行うべく弁本体８の後退を行う
場合には、該弁本体８及びピストン板１１等の部
材の後退に必要な力を該ピストン板１１に作用さ
せねばならないのであるが、本考案に於いては空
間室６ｂに圧力流体を導入させることにより両空
間室６ａ，６ｂの圧力均衡若しくは一方の空間室
６ｂ内をベローズ１３に支障の生じない程度に他
方の空間室６ａよりも高圧に設定できることとな
るために、従来使用されていた弁本体８の後退用
のスプリング圧の減少化を達成し又は該スプリン
グを使用することなく弁本体８の後退が行えるこ
ととなる。よつて、弁閉時に於いては前記スプリ
ングによる後退力を弁本体８に対して無駄に作用
させることなく、該弁本体８の強固な圧接力が得
られることとなるのである。

（実施例） 以下、本考案の実施態様について図面に示した
一実施例に従つて説明する。

第１図に於いて、１は流体流通用の開口ゲート
２，２ａを有する弁箱を示し、３は該弁箱１内に
上下動自在に挿通されて該弁箱１との間隔がベロ
ーズ１９にて軸封されてなる弁軸を示す。４は該
弁軸３の下端部に連結された有底筒状のシリンダ
本体１７の前面部に蓋体５を取着してなるシリン
ダーを示し、７，７ａは弁箱１の外部から弁軸３
に沿つて設けられて前記シリンダー４内の上部前
後位置に夫々連通された流体流通路を示す。

８は弁箱１の内壁の弁座９に当接してゲート２
を閉塞するための弁本体を示し、該弁本体８の前
面部にはＯリング１０が設けられている。１１は
該弁本体８の後部に軸部材１２を介して連結され
たピストン板を示し、該ピストン板１１は前記シ
リンダー４内に前後方向に摺動可能に嵌入されて
いる。６ａはシリンダー４内のピストン板１１の
後側に区画形成された弁閉塞用の空間室を示す。
１３は軸部材１２の軸封を行うべく該軸部材１２
に緩嵌されてピストン板１１と蓋体５との両者間
に連結して設けられたベローズを示し、６ｂは該
ベローズ１３、ピストン板１１とシリンダー４の
前記軸部材１２が貫通された蓋体５及び周壁に
て、シリンダー４外部に対して密封状に形成され
た弁開放用の空間室を示す。１４は弁本体８を後
方に付勢するさせるためのスプリングを示し、１
５はシリンダ本体１７の下部に突設された突片１
６に当接可能に弁箱１の下部の所定位置に設けら
れた反カローラを示す。

本実施例は以上の構成からなり、次にその使用
法並びに作用について前記バルブを真空配管用に
使用する場合について説明する。

すなわち、第１図に示す状態から弁軸３を下降
せしめて、先ず一方の流体流通路７から例えば４
〜７Kg／cm²の圧縮空気を空間室６ａ内に供給する
と共に、他方の流体流通路７ａを大気に開放すれ
ば、第２図に示す如く空間室６ａ，６ｂの差圧に
よりピストン板１１がスプリング１４の弾発力に
抗して矢印イ方向の前方向に押動され、その結果
弁本体８が弁座９に圧接して弁閉が行えることと
なる。

然して、その際ピストン板１１と蓋体５との間
に設けられてなるベローズ１３には、前記空間室
６ａ内に導入される圧縮空気圧が何ら不当に作用
するようなことがなく、また弁本体８の圧接力は
ピストン板１１の有効面積に圧縮空気圧を乗じた
値で得られるために、前記弁本体８の圧接力を増
大させる場合に於いて前記ベローズ１３の口径を
何ら大きくする必要がなく、該ベローズ１３は単
に軸部材１２の軸封が可能な大きさでよいことと
なる。

次に、第２図に示す弁閉状態に於いて、流体流
通路７，７ａの両者を大気に開放させて空間室６
ａ，６ｂの双方を同圧状態にすれば、スプリング
１４の弾発力によつてピストン板１１及び弁本体
８を矢印ロ方向に後退させて弁開放を行えるので
あるが、その際前記スプリング１４は、両空間室
６ａ，６ｂが均等な状態でピストン板１１を摺動
させるに必要な弾発力を有すればよいこととなつ
て、該スプリング１４の弾発力を非常に小さくで
き、特にベローズ１３が小径なるために該ベロー
ズ１３の短縮後退に要する前記スプリング１４の
弾発力の弱小化が一層行えるのである。従つて、
前記第２図の弁閉状態に於いてスプリング１４の
弾発力を小さくできるために、弁本体８が弁座９
に当接する圧接力の増大が好適に図れるのであ
る。

尚、上記実施例に於いては、弁開放を行う際に
両空間室６ａ，６ｂを大気圧にしてスプリング１
４の弾発力によつて弁本体８を後退させてなる
が、本考案は決してこれに限定されず、例えば一
方の空間室６ａ内を体気圧にすると共に、他方の
空間室６ｂ内をベローズ１３に悪影響を与えない
程度の圧力（例えば0.5Kg／cm²程度の圧力）の圧
縮空気を導入させれば、その差圧によつてのみ弁
本体８を後退させることができ、この手段によれ
ばスプリング１４を使用する必要が全くないので
ある。

よつて、本考案はスプリング１４は必須要件で
はなく、また当然ながら弁開放手段の如き具体的
な使用手段、使用様態を問うものではない。

また、上記実施例に於いては、有底筒状のシリ
ンダー本体１７の前面部に蓋体５を取着せしめて
シリンダー４を形成してなるが、本考案に係るシ
リンダー４の具体的な構成は決してこれに限定さ
れるものではない。要は該シリンダー４は内部に
ピストン板１１を摺動自在に嵌入可能で且つその
内部に空間室６ａ，６ｂを形成可能な形状であれ
ばよいのである。

更に、本考案は弁本体８やピストン板１１を始
めとして弁軸３や弁箱１等の各部の具体的な形
状、材質、組合せ構造等に関しても、決して上記
実施例の如く限定されず、これら各部の具体的な
構成は全て本考案の意図する範囲内にて設計変更
自在である。

従つて、本考案に係るゲートバルブは例えば上
記実施例の如く弁軸３が昇降するものに限らず、
例えば第３図の如く弁軸３を回転自在に設けられ
た支軸１８に固着せしめて、シリンダー４や弁本
体８を回動させてゲート２位置に移動させる所謂
スイング式のゲートバルブに構成したり、或いは
第４図に示す如く一個の弁本体８に対して複数の
ピストン板１１並びにシリンダー４を設けたもの
に設計変更するようなことは自在である。尚、前
記第４図のものはゲート及び弁本体８が比較的大
型の長方形形状等の場合であつても弁本体と弁座
間の密接シールが可能な強い弁体圧接力が得られ
る利点がある。

（考案の効果） 叙上のように、本考案は弁軸に設けたシリンダ
ー内に弁本体と連結せしめたピストン板を摺動可
能に設けると共に、該ピストン板の前面部にはピ
ストン板と弁本体を連結するための軸部材を軸封
するためのベローズを設けることにより、前記シ
リンダー内のピストン板の前後位置に圧力流体の
導入及び排出が行われる二つの空間室を設けてな
るために、前記弁本体を前進させて弁閉を行う場
合にはシリンダー内のピストン板の後部側の弁閉
塞用の空間室内に圧力流体を導入させればよいこ
ととなつて、従来のベローズ内に圧力流体を導入
させていたものの如く何らベローズを不当に加圧
させることがなく、その結果該ベローズの使用寿
命を従来に比して長いものとしてバルブの使用耐
久性の向上が図れ、且つ該ベローズの部品交換の
頻度を減少させてその部品交換に要するコストを
低減できるという格別な効果を得るに至つた。

しかも、本考案はピストン板の有効径と圧力流
体圧によつて弁本体の弁座への圧接力が決定さ
れ、該弁本体の圧接力を向上させるには何ら従来
の如くベローズを大型にさせる必要がなく、該ベ
ローズは実際上ピストン板と弁本体を連結する軸
部材を軸封可能な大きさがあればよいために、該
ベローズを従来よりも小口径にでき、該ベローズ
に係る部品コストを一層削減できるという実益を
も有する。

また、本考案のゲートバルブを真空用配管に使
用し、真空シール状態から弁開放を行う場合、真
空状のベローズ内部と大気圧状態にある弁開放用
の空間室との間に真空差圧が生じ、該真空差圧が
弁本体を閉じる方向に押圧力として作用する。

このため、該真空差圧による押圧力に抗して弁
本体を開放方向に移動させる必要があるが、本考
案は、上記の如くベローズの口径を小さくできる
ことから、該ベローズの有効面積が小さくなり、
上記真空差圧による押圧力を小さくできることと
なる。しかも、該ベローズの口径を小さくできる
ことから、弁開放用の空間室を効果的に大きくで
きる。

この結果、弁開放を行う場合には、弁開放用の
空間室に、ベローズに悪影響を与えない程度の圧
力流体を導入することにより、弁本体を確実且つ
迅速に後退させることが可能となり、真空用のゲ
ートバルブとして最適である。

更に、従来該弁本体の後退に使用されていたス
プリングの弾発力を減少できるばかりか、該スプ
リングを全く使用することなく弁開放を行えるこ
ととなり、その結果弁閉時に於いて前方に押動さ
れる弁本体に対してスプリングの後向きの弾発力
を何ら不当に作用させるようなことなく、非常に
効率の良い状態で弁本体の圧接が強固に行え、完
全な密接シールが達成できるという顕著な効果を
も得るに至つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るゲートバルブの一実施例
を示す断面図。第２図は弁閉時の動作状態を示す
断面図。第３図及び第４図は他実施例を示す要部
断面図。第５図は従来例を示す断面図。 ３……弁軸、４……シリンダー、６ａ，６ｂ…
…空間室、７，７ａ……流体流通路、８……弁本
体、１１……ピストン板、１２……軸部材、１３
……ベローズ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 弁軸３の先端部に設けられたシリンダー４内
   に、弁本体８の後部に軸部材１２を介して連結
   されたピストン板１１が摺動可能に嵌入され、
   前記シリンダー４内の後部側にピストン板１１
   にて区画された弁閉塞用の空間室６ａが形成さ
   れてなると共に、前記軸部材１２は前記シリン
   ダー４の前面部に貫通され、該シリンダー４の
   周壁及び該前面部と前記ピストン板１１との間
   にシリンダー４外部に対して密封された弁開放
   用の空間室６ｂを形成すべく、軸封止用のベロ
   ーズ１３が前記軸部材１２に外嵌され、前記各
   空間室６ａ，６ｂには、前記ピストン板１１を
   押動させるための圧力流体を導入および排出可
   能な流通路７，７ａが、各々接続して設けられ
   てなることを特徴とする真空用ゲートバルブ。 ２ 前記シリンダー４が前面開口の有底筒状のシ
   リンダー本体１７の前面部に、蓋体５を取着し
   て構成されてなる実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の真空用ゲートバルブ。