JPH0547630U - Ｙ型バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 弁座面が流管内に斜めになるように配設され
た弁座５と、流管に対して斜めに往復動可能に配設さ
れ、弁座を押圧する弁体２と、一端が弁体に固定され、
往復動可能にハウジングに支持された弁軸７と、ハウジ
ング内に往復動可能に配設され、弁の閉成時に弁軸を弁
座方向に移動させる移動体３０と、ハウジング内に往復
動可能に配設され、弁の閉成時に弁座方向への作動力を
発生する作動源体５０と、作動源体が弁座方向への作動
力を発生したとき、支点ａをハウジングに拘束して、力
点ｂを介して作動源体から作動力を受け、支点と力点と
の間に位置する作用点ｃを介して作動力を倍増して移動
体に伝達し、その結果、移動体が弁軸を移動させ、弁体
を弁座に押圧するテコ部材４０と、を具備する。 【効果】 弁の駆動機構部位を大型化することなく、弁
座に対する弁体の押圧力（締付力）を著しく高くでき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

本考案は、弁の開成時に流れを屈曲することなく流体を流すことができるＹ型 バルブに関する。

【０００２】

【考案の技術的背景】

半導体製造関連、原子力関連などにおいては、種々のバルブが用いられている が、流管ラインでは、種々のアングルバルブが用いられている。このアングルバ ルブには、流管ラインの屈曲部に用いられるＬ型バルブがあるが、その他に、流 管ラインの直状部には、流れを屈曲することなく流体を流すことができるＹ型バ ルブが用いられることがある。このＹ型バルブでは、流管内に斜めに弁座が配設 してあり、流管に対して斜めに往復動する弁体がこの弁座を押圧するように構成 してある。

【０００３】 このようなＹ型バルブでは、弁の閉成時に流体の漏れを完全になくしたいとい ったことから、また、真空となる側の真空度を著しく高めたいといったことから 、また、その他の理由から、弁の閉成時に、弁体と弁座とのシール性を著しく高 くしたいという要請がある。このような要請を満たす方法としては、第１には、 弁体と弁座の間に介装されるシール部材を改善する方法があるが、フッ化ウラン 等のガスを流す場合には、シール部材を改善するにしても限界がある。

【０００４】 そこで、第２の方法として、弁座に対して弁体を押圧する押圧力（締付力）を 強くする方法がある。しかしながら、この押圧力（締付力）を高める場合には、 弁体を駆動する駆動機構の大型化を招来することになる。例えば、駆動機構を空 気圧作動により構成するときは、空気圧を受けるピストンの径を著しく大きくし なければならないといったことがある。

【０００５】 このように、従来、駆動機構の大型化を招来することなく、弁座に対する弁体 の押圧力（締付力）を著しく高めたいという要望があった。

【０００６】

【考案の目的】

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであって、駆動機構の大型化 を招来することなく、弁座に対する弁体の押圧力（締付力）を著しく高めること ができるＹ型バルブを提供することにある。

【０００７】

【考案の概要】

この目的を達成するため、本考案に係るＹ型バルブは、 弁座面が流管内に斜めになるように配設された弁座と、 流管に対して斜めに往復動可能に配設され、弁座を押圧する弁体と、 一端が弁体に固定され、往復動可能にハウジングに支持された弁軸と、 ハウジング内に往復動可能に配設され、弁の閉成時に弁軸を弁座方向に移動さ せる移動体と、 ハウジング内に往復動可能に配設され、弁の閉成時に弁座方向への作動力を発 生する作動源体と、 作動源体が弁座方向への作動力を発生したとき、支点をハウジングに拘束して 、力点を介して作動源体から作動力を受け、支点と力点との間に位置する作用点 を介して作動力を倍増して移動体に伝達し、その結果、移動体が弁軸を移動させ 、弁体を弁座に押圧するテコ部材と、を具備することを特徴としている。

【０００８】 このように構成した本考案によれば、作動源体が作動力を発生すると、テコ部 材の支点が拘束されると共に、作動力が力点からテコ部材に伝達される。その結 果、この作動力は、支点と力点との間に位置する作用点を介して倍増して移動体 に伝達される。これにより、移動体が弁軸を移動させ、弁体を弁座に押圧する。

【０００９】 このように、テコ部材を利用することにより、作動力を倍増して弁体を押圧す るようにしているため、大きな作動力を必要とすることなく、つまり、弁の駆動 機構部位を大型化することなく、弁座に対する弁体の押圧力（締付力）を著しく 高くすることができる。

【００１０】

【考案の具体的説明】

以下、本考案の実施例に係るＹ型バルブを図面を参照しつつ説明する。 図１は、本考案の第１実施例に係るＹ型バルブの断面図である。図２は、図１ の要部の拡大断面図である。図３は、図１に示す作動源体およびテコ部材などの 拡大断面図であり、テコ部材の端部が拘束される前の状態を示す。図４は、図１ に示す作動源体およびテコ部材などの拡大断面図であり、テコ部材の端部が拘束 された後の状態を示す。

【００１１】 図１に示すように、本実施例に係るＹ型バルブは、流管の流れを開閉するため の弁本体１と、この弁本体１の弁体２を駆動する駆動機構２０とからなっている 。

【００１２】 弁本体１では、弁座面が流管ハウジング３の流管部３ａ内で斜めになるように 弁座部材４が配設してある。この弁座部材４の外形状は、特に図示しないが、楕 円形状になっていると共に、これの中央に開口された弁座５は、円形形状になっ ている。この弁座５に対して、弁体２が往復動可能に構成してあり、弁座５に圧 接する面には、シール部材６が設けてある。この弁体２は、弁軸７の下端に固定 してある。この弁軸７は、摺動部材８を介して流管ハウジング３の上部に固定さ れた支持部材９に対して摺動可能となっている。さらに、駆動機構２０内に流体 が浸入することを防止するため、弁軸７の下端および支持部材９の下端には、弁 軸を被覆するように、ベローズ１０が装着してある。

【００１３】 駆動機構２０には、凹所２１が形成され、弁軸７を通挿するための貫通孔２２ が形成された第１ハウジング２３が設けてある。この第１ハウジング２３の上側 には、後述するボール６０を係合するための凹所２４が形成された筒状の第２ハ ウジング２５が設けてある。さらに、この第２ハウジング２５の上側には、シリ ンダ室Ａを形成すると共に弁軸７に連結された移動軸２７を案内するための貫通 孔２８が形成された第３ハウジング２９が設けてある。この第３ハウジング２９ のシリンダ室Ａ内には、筒状部材２６が配設してある。これら第１ハウジング２ ３、第２ハウジング２５、及び第３ハウジング２９により、駆動機構としてのハ ウジングが構成してある。

【００１４】 このように構成したハウジング内では、先ず、第１ハウジング２３の凹所２３ 内に、弁軸７および移動軸２７に係合された移動体３０が収納してある。この移 動体３０には、後述するテコ部材４０から作動力を受け作用点Ｚ（図４）として 働く突状部ｃが形成してあると共に、弁軸７を弁座方向に押圧するための凹所３ １が形成してある。この移動体３０の上には、円板状のテコ部材４０が設けてあ る。このテコ部材４０は、後述するように、作動力を倍増して伝達する働きをす ると共に、その中央は、移動軸２７に通挿してある。このテコ部材４０の外周部 上側には、支点Ｘ（図４）として働く環状の支持部材ａが配設してある。これら テコ部材４０及び支持部材ａの上方には、筒状部材２６内に形成されたシリンダ 室Ａ内を摺動可能であるピストン（作動源体）５０が配設してある。このピスト ン５０は、移動軸２７に対して摺動可能になっていると共に、この移動軸２７の 回りに、テコ部材４０に作動力を伝達し、力点Ｙ（図４）として働く突状部ｂが 形成してある。さらに、ピストン５０の下側外周部には、第１凹所５１および第 ２凹所５２が形成してある。図３，４にも良く示すように、これら第１凹所５１ 、第２凹所５２、第２ハウジング２５の凹所２４、および支持部材ａの間には、 ボール６０が配設してある。なお、弁の開成時に、ピストン５０が移動軸２７を 押圧できるように、移動軸２７に突状部２７ａが形成してある。

【００１５】 なお、第１ハウジング２３には、駆動機構２０内の気密度をテストするための テスト流路７１が形成してある。さらに、第３ハウジング２９の上方には、移動 軸２７の往復動に連動して弁の開閉を検出するためのリミットスイッチ７２，７ ３が設けてある。

【００１６】 次に、上述した第１実施例に係るＹ型バルブの作用を説明する。 先ず、弁を開成する場合について説明する。 ピストン５０の下側に形成されたシリンダ室Ｂに、図示しない圧力媒体（空気 圧、油圧）の流路を介して、圧力媒体を供給すると共に、ピストン５０の上側の シリンダ室Ａを大気（油圧の場合は、リザーバ）に開放する。これにより、ピス トン５０が上方に移動する。次いで、ピストン５０が、移動軸２７の突状部２７ ａを押圧して、移動軸２７を上方に移動させる。これに伴って、弁軸７および弁 体２が上方に移動し、弁体２が弁座５から離れ、弁が開成される。

【００１７】 次に、弁を閉成する場合について説明する。 この場合には、先ず、ピストン５０下側のシリンダ室Ｂを大気（油圧の場合は 、リザーバ）に開放すると共に、ピストン５０上側のシリンダ室Ａに図示しない 圧力媒体（空気圧、油圧）の流路を介して、圧力媒体を供給する。これにより、 ピストン５０は、下方に移動する。

【００１８】 このようにピストン５０が下方に移動すると、先ず、図３のような状態になる 。即ち、ボール６０は、ピストン５０の第１凹所５１に当接しており、拘束され ていない状態となっている。そのため、ボール６０は、この第１凹所５１、凹所 ２４、及び支持部材ａの間で、自由に動くことができる。そのため、支点Ｘ（図 ４）として働く支持部材ａは拘束されていない。

【００１９】 その後、ピストン５０がさらに下方に移動し、図４に示す状態となると、ボー ル６０は、ピストン５０の第１及び第２凹所５１，５２の間の平面部５３と、凹 所２４との間に嵌合される。その結果、支点Ｘ（図４）として働く支持部材ａは 、このボール６０により上方への移動が拘束され、これに伴って、テコ部材４０ の端部４０ａの上方への移動は、拘束される。したがって、この支持部材ａの先 端と、テコ部材の端部４０ａとの当接点Ｘが、支点を形成することになる。

【００２０】 このとき、ピストン５０の突状部ｂの力点Ｙは、テコ部材４０を下方に押圧し ており、移動体３０の突状部ｃの作用点Ｚは、テコ部材４０の中間部に当接して いる。したがって、支持部材ａの先端とテコ部材の端部４０ａとの当接点を支点 Ｘとして、ピストン５０の作動力Ｆが、突状部ｂの力点Ｙからテコ部材４０に作 用すると、突状部ｃの作用点Ｚには、作動力Ｆ×（支点Ｘと力点Ｙとの距離）／ （支点Ｘと作用点Ｚとの距離）の力が作用することになる。図面では、（支点Ｘ と力点Ｙとの距離）／（支点Ｘと作用点Ｚとの距離）は、ほぼ５であるため、作 用点Ｙには、作動力Ｆのほぼ５倍の力が作用することになる。このようにテコ部 材４０により倍増された力が、突状部ｃの作用点Ｚから移動体３０に作用し、こ れにより、図１に示すように、移動体３０の移動に伴って、弁軸７および弁体２ が下方に移動し、弁体２が弁座５を閉成する。なお、上記のように、図面では、 作動力Ｆの倍増率は、ほぼ５倍であるが、これは、任意であることは勿論である 。

【００２１】 このように、テコ部材４０を利用することにより、作動力Ｆを倍増して弁体２ を弁座５に押圧するようにしているため、大きな作動力を必要とすることなく、 つまり、弁の駆動機構１０を大型化することなく、弁座５に対する弁体２の押圧 力（締付力）を著しく高くすることができる。

【００２２】 次に、図５を参照して、本考案の第２実施例に係るＹ型バルブについて説明す る。 本実施例と上記第１実施例と異なる点は、ピストン５０を弁の閉成方向（下方 向）に押圧する手段として、バネ９１，９２を設けている点である。すなわち、 ピストン５０の上側には、環状の凹所８１が形成してあると共に、第３ハウジン グ２９の下側にも環状の凹所８２が形成してある。これら環状の凹所８１，８２ の間に、２つのバネ，９１，９２が介装してある。これにより、ピストン５０は 、常時弁の閉成方向（下方向）に付勢されることになる。また、このように、１ つのばねではなく、２つのバネ９１，９２を介装してあるのは、バネの径を大き くすることなく、大きな付勢力を得るためである。なお、本実施例では、シリン ダ室Ａは、常時、大気（油圧の場合は、リザーバ）に開放してある。

【００２３】 このように構成した本実施例では、以下のように作用する。 先ず、弁を開成する場合には、ピストン５０の下側のシリンダ室Ｂに圧力媒体 （空気圧、油圧）を供給する。これにより、シリンダ室Ａは常時大気（油圧の場 合は、リザーバ）に開放してあるため、ピストン５０は上方に移動する。次いで 、ピストン５０が、移動軸２７の突状部２７ａを押圧して、移動軸２７を上方に 移動させ、弁軸７および弁体２が上方に移動し、弁体２が弁座５から離れ、弁が 開成される。

【００２４】 次に、弁を閉成する場合には、ピストン５０の下側のシリンダ室Ｂに圧力媒体 を吐出する。その結果、２つのバネ９１，９２の付勢力により、ピストン５０は 、下方に移動する。第１の実施例と同様に、このピストン５０の作動力Ｆが、テ コ部材４０により倍増して移動体３０に伝達される。これにより、移動体３０が 弁軸７及び弁体２を下方に移動させ、弁体２が弁座５を閉成する。この場合にも 、大きな作動力、即ち、本実施例では、２つのバネ９１，９２を必要とすること なく、弁座５に対する弁体２の押圧力（締付力）を著しく高くすることができる 。

【００２５】 また、本実施例では、圧力媒体の供給源が故障した場合、弁は、２つのバネ９ １，９２により、常に閉成されるため、安全性の面をも確保することができる。 なお、本考案は、上述した実施例に限定されないのは勿論である。特に、テコ 部材の支点となる部位を固定する手段は、実施例のように、ボール６０、支点部 材Ｘなどに限定されず、種々変形可能である。

【００２６】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案では、作動源体が作動力を発生すると、テコ部材の 支点が固定される共に、作動力が力点からテコ部材に伝達される。その結果、こ の作動力は、支点と力点との間に位置する作用点を介して倍増して移動体に伝達 される。これにより、移動体が弁軸を移動させ、弁体を弁座に押圧する。

【００２７】 このように、テコ部材を利用することにより、作動力を倍増して弁体を押圧す るようにしているため、大きな作動力を必要とすることなく、つまり、弁の駆動 機構部位を大型化することなく、弁座に対する弁体の押圧力（締付力）を著しく 高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の第１実施例に係るＹ型バルブ
の断面図である。

【図２】図２は、図１の要部の拡大断面図である。

【図３】図３は、図１に示す作動源体およびテコ部材な
どの拡大断面図であり、テコ部材の端部が拘束される前
の状態を示す。

【図４】図４は、図１に示す作動源体およびテコ部材な
どの拡大断面図であり、テコ部材の端部が拘束された後
の状態を示す。

【図５】図５は、本考案の第２実施例に係るＹ型バルブ
の断面図である。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ 弁体 ５ 弁座 ７ 弁軸 ３０ 移動体 ５０ ピストン（作動源体） Ｘ 支点（支持部材ａ） Ｙ 力点（ピストン５０の突状部ｂ） Ｚ 作用点（移動体３０の突状部ｃ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座面が流管内に斜めになるように配設
   された弁座と、 流管に対して斜めに往復動可能に配設され、弁座を押圧
   する弁体と、 一端が弁体に固定され、往復動可能にハウジングに支持
   された弁軸と、 ハウジング内に往復動可能に配設され、弁の閉成時に弁
   軸を弁座方向に移動させる移動体と、 ハウジング内に往復動可能に配設され、弁の閉成時に弁
   座方向への作動力を発生する作動源体と、 作動源体が弁座方向への作動力を発生したとき、支点を
   ハウジングに拘束して、力点を介して作動源体から作動
   力を受け、支点と力点との間に位置する作用点を介して
   作動力を倍増して移動体に伝達し、その結果、移動体が
   弁軸を移動させ、弁体を弁座に押圧するテコ部材と、を
   具備することを特徴とするＹ型バルブ。