WO2019131038A1 - バルブ装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2019131038A1
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valve
valve body
valve seat
supported
support surface
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Inventor
竜太郎 丹野
隆博 松田
篠原　努
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株式会社フジキン
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves

Definitions

  • the present invention relates to a valve device and a method of manufacturing the same.
  • a diaphragm valve is known as one of fluid control devices for controlling the flow of various processing gases in various manufacturing processes such as semiconductor manufacturing processes.
  • the valve seat is attached to the seat mounting groove of the valve body, and the flow path can be opened and closed by providing the diaphragm on the valve body so as to be able to contact and separate from the valve seat (for example, Patent Document 1) -3 etc.).
  • the valve seat is fixed to the valve body by plastically deforming a caulking portion which is a part of the valve body provided on one of the two opposing side walls of the seat mounting groove.
  • a caulking portion which is a part of the valve body provided on one of the two opposing side walls of the seat mounting groove.
  • the convex portion 9 is provided on the inner wall 6 of the notch concave portion 4 formed in the inner peripheral wall of the valve seat mounting plate, and the concave groove is engaged with the convex portion 9 on the outer periphery of the valve seat 12
  • a structure for forming the valve seat 14 and fitting the valve seat 12 to the notch recess 4 is disclosed.
  • the mounting process of the valve seat is facilitated, but it is difficult to obtain a reliable and stable sealing performance between the valve seat 12 and the valve seat mounting plate.
  • One object of the present invention is to provide a valve device provided with a resin valve seat which can reduce the number of manufacturing processes and has excellent sealing performance, and a method of manufacturing the same.
  • the valve device defines a flow path, and is made of metal having an annular support surface formed around the opening of the flow path and an annular locking projection formed to project from the support surface.
  • a resin valve seat formed in an annular shape provided with an inner circumferential surface defining a flow passage communicating with the flow passage, and an annular locking recess formed in the supported surface
  • the valve seat is fixed to the support surface of the valve body by the engagement recess engaged with the engagement convex portion of the valve body, and the support surface of the valve body and the valve seat are deformed by the elastic restoring force of the valve seat. It is in close contact with the supported surface of the valve seat.
  • the locking projection has an annular facing surface facing the support surface
  • a part of the valve seat may be configured to be interposed between the support surface and the opposing surface and be in close contact with the support surface and the opposing surface by an elastic restoring force.
  • the valve seat may have a flat surface for press-fitting the valve seat.
  • the end of the inner peripheral surface of the valve seat on the supported surface side is directed to the outer peripheral side with respect to the inner peripheral surface so that the inner peripheral edge of the supported surface is located within the support surface. It is also possible to adopt a configuration in which the inclined surface is inclined.
  • the valve seat is formed of PFA or PTFE.
  • a flow path is defined, and an annular support surface formed around the opening of the flow path, and an annular locking convex portion formed to protrude from the support surface
  • a metal valve body An annular seat surface against which the valve body supported by the valve body abuts and is separated, an annular supported surface supported by the support surface of the valve body, and an annular locking recess formed in the supported surface
  • an annular valve seat made of resin, and The locking convex portion is engaged with the locking recess to fix the valve seat to the support surface, and the support surface and the supported surface are brought into close contact by the elastic restoring force of the valve seat.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a valve device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • arrows A1 and A2 indicate the vertical direction
  • A1 indicates the upward direction
  • A2 indicates the downward direction.
  • the valve device 1 includes an actuator 10, a diaphragm 35 as a valve body, a valve body 40, and a valve seat 70 fixed to the valve body 40.
  • the actuator 10 has an actuator rod 11 projecting from its lower end.
  • the actuator rod 11 is movably supported by the actuator 10 in the vertical directions A1 and A2.
  • the actuator 10 is connected to the bonnet nut 15.
  • the actuator 10 is engaged with the valve body 40 by screwing the threaded portion formed on the outer peripheral side of the cylindrical portion 15 a of the bonnet nut 15 with the threaded portion formed on the inner peripheral side of the cylindrical portion 47 of the valve body 40. It is connected.
  • the bonnet 16 is formed in a cylindrical shape, accommodates the coil spring 20 and the press holder 31 on the inner peripheral side, and is pressed downward in the downward direction A2 by the lower end portion of the cylindrical portion 15 a of the bonnet nut 15.
  • the presser adapter 32 is formed in an annular shape, disposed on the outer peripheral portion of the diaphragm 35, and pressed toward the valve body 40 by the lower end portion of the bonnet 16. Thereby, the diaphragm 35 is fixed to the valve body 40.
  • the diaphragm 35 functions as a valve body, has a diameter larger than that of the valve seat 70, and is formed so as to be elastically deformable in a spherical shell shape from a metal such as stainless steel or NiCo alloy or a fluorine resin.
  • the diaphragm 35 is supported by the valve body 40 so as to be able to abut and be separated from the valve seat 70.
  • the coil spring 20 always biases the diaphragm presser 30 in the downward direction A 2 via the presser holder 31.
  • the actuator rod 11 is connected to the press holder 31 by screwing a screw formed at the tip end with a screw of the inner periphery of the cylindrical portion 31 a of the press holder 31.
  • the actuator 10 incorporates a drive source such as an air pressure drive source and a motor drive source, and when the valve is open, the pressure holder 31 against the biasing force of the coil spring 20 is moved upward to move the presser holder 31 upward. It is possible to move to A1. Thereby, the diaphragm 35 is released from the pressure by the diaphragm presser 30, and is restored to a spherical shape.
  • a drive source such as an air pressure drive source and a motor drive source
  • the valve body 40 is made of metal and formed in a block shape, and defines flow paths 41 and 42 through which fluid flows, and has openings 41 a and 42 a on the bottom surface thereof.
  • the flow channels 41 and 42 are connected to other flow channel members via seal members (not shown).
  • the valve seat 70 is fixed to the valve body 40, but the detailed structure of the valve seat 70 and the detailed structure of the region to which the valve seat 70 of the valve body 40 is fixed will be described later.
  • FIGS. 2A and 2B show enlarged cross-sectional views around the valve seat 70 of the valve device 1.
  • 2A shows the valve closed state in which the diaphragm 35 is pressed against the valve seat 70
  • FIG. 2B shows the valve open state in which the diaphragm 35 is separated from the valve seat 70.
  • the diaphragm 35 separates from the valve seat 70, and the flow paths 41 and 42 are diaphragms. It communicates through the gap between 35 and the seat surface 71, and the valve opens.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a region where the valve seat 70 of the valve body 40 is fixed.
  • the valve body 40 is formed of a metal such as a stainless alloy, and includes an annular support surface 43 formed of a flat surface around the opening 41 b of the flow passage 41.
  • An annular locking projection 45 is formed to project from the support surface 43.
  • the locking convex portion 45 has a tip end surface 45 t having a flat surface parallel to the support surface 43 at the tip end portion, and an inclined surface 45 a 1 and an outer periphery inclined from the tip end surface 45 t It has an inclined surface 45a2 that inclines to the side.
  • the locking projection 45 includes an opposing surface 45f1 facing the support surface 43 at the lower end of the inclined surface 45a1, and similarly includes an opposing surface 45f2 facing the support surface 43 at the lower end of the inclined surface 45a2.
  • the support surface 43, the opposing surface 45f1, and the opposing surface 45f2 are disposed substantially in parallel, the present invention is not limited to this.
  • the valve seat 70 is annularly formed of a resin such as PFA or PTFE.
  • the valve seat 70 has an annular seat surface 71 on the upper end face side in which the diaphragm 35 supported by the valve body 40 abuts and separates, and a valve body 40 disposed on the lower end face side opposite to the seat surface 71.
  • the valve seat 70 is provided with an annular flat surface 75 for press-fitting described later on the outer peripheral side of the seat surface 71.
  • the flat surface 75 is on the outer peripheral side of the seat surface 71, the position of the liquid pool on the primary side when the valve is closed is reduced, and in particular, the replacement characteristic on the primary side is improved.
  • the flat surface 75 may be on the inner peripheral side of the seat surface 71. In the case where the flat surface 75 is on the inner peripheral side of the seat surface 71, the position of the liquid pool on the secondary side when the valve is closed is reduced, and in particular, the replacement characteristic on the secondary side is improved.
  • the flat surface 75 may be on each of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the seat surface 71.
  • the cross-sectional shape of the locking recess 74 is formed so as to substantially match the cross-sectional shape of the locking protrusion 45 of the valve body 40, but the dimensions may be appropriately set to dimensions suitable for press fitting described later. it can.
  • the flat surface 75 is formed to be substantially parallel to the supported surface 72.
  • the inner circumferential surface 73 has an inner diameter that is substantially flush with the inner wall surface on the opening 41 b side of the flow passage 41 when the valve seat 70 is attached to the valve body 40.
  • the attaching step by engaging the locking recess 74 of the valve seat 70 with the locking projection 45 of the valve body 40, more specifically, the valve seat 70
  • the front end surface 45 t of the locking projection 45 of the valve body 40 is aligned with the opening of the locking recess 74 of the valve seat 70 using a holding mechanism (not shown).
  • the flat surface 75 of the valve seat 70 is pressed toward the valve body 40 with a uniform force F using a pressing jig (not shown).
  • the pressing jig may have an annular pressing surface that contacts the flat surface 75 entirely.
  • valve seat 70 When the valve seat 70 is pressed toward the valve body 40, the two inclined surfaces 45a1 and 45a2 urge the press fit of the locking projection 45 into the locking recess 74.
  • the locking protrusion 45 and the locking recess 74 are in the state shown in FIG.
  • a portion 70 p 1 of the valve seat 70 is press-fit between the opposing surface 45 f 1 of the locking projection 45 and the support surface 43, and between the opposing surface 45 f 2 and the support surface 43 the valve seat A portion 70p2 of 70 is pressed in.
  • each of the portions 70p1 and 70p2 of the valve seat 70 may be additionally pressed from the radial direction, or the process of pressing from the radial direction It may be added as standard.
  • the valve seat 70 is press-fit into the valve body 40 using a holding mechanism and a pressing jig (not shown), but using a pressing jig having a holding mechanism enables press-in in one step and is easy Can be automated.
  • the outer peripheral surface of the valve seat 70 and the flat surface 75 are held by a jig, and after alignment, they are pressed and pressed by a pressing surface formed in a portion in contact with the flat surface 75.
  • the portions 70p1 and 70p2 of the valve seat 70 interposed between the facing surfaces 45f1 and 45f2 and the support surface 43 by press-fitting are subjected to elastic deformation so that the elastic restoring force FR1 is always obtained.
  • FR2 are applied to the facing surfaces 45f1 and 45f2 and the support surface 43.
  • the valve seat 70 can be fixed on the support surface 43 of the valve body 40 without plastic deformation of a part of the valve body 40.
  • an elastic restoring force for restoring elastic deformation generated by press-fitting of the valve seat 70 always acts between the supported surface 72 and the supporting surface 43, the supporting surface 72 and the supporting surface 43 The entire area is in intimate contact and a reliable seal is made. Since there is no plastic deformation portion in the valve body 40, the contact gas surface in contact with the gas or the like of the valve device 1 is kept smooth. As a result, the replacement characteristic and the cleanliness are improved.
  • valve body 40 when the valve body 40 is plastically deformed, irregularities are generated on the gas contact surface around the plastically deformed region, and contaminants such as dust easily remain on the irregularities, and part of the irregularities is a contaminant. There is also the possibility of becoming a part.
  • FIG. 7 shows a modification of the valve seat.
  • an end portion on the supported surface 72 side of the inner peripheral surface 73 is an inclined surface 73t which is inclined toward the outer peripheral side with respect to the inner peripheral surface 73.
  • the inner peripheral edge 72 e of the supported surface 72 reliably fits within the support surface 43 of the valve body 40.
  • the inner peripheral edge portion 72 e is reliably contained in the support surface 43, the inner peripheral edge portion 72 e is reliably pressed against the support surface 43 by the elastic restoring force described above.
  • the sealing performance can be enhanced.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied even to a normally open type valve device.
  • the locking convex portion and the locking concave portion have cross-sectional shapes that substantially match each other.
  • the present invention is not limited to this, and different shapes are also possible.
  • seat surface 71 was formed by the plane, you may be formed by R surface.
  • valve device 10
  • actuator 11
  • actuator rod 15
  • bonnet nut 15a cylindrical portion
  • bonnet 20
  • coil spring 30
  • diaphragm presser 31
  • presser holder 31a cylindrical portion
  • presser adapter 35
  • diaphragm (valve body) 40
  • valve body 41, 42 flow path 41a, 42a opening 41b opening 43 support surface 45 engagement convex section 45f, 45f2 opposite surface 70, 70B valve seat 70p1, 70p2 part 71 seat surface 72 supported surface 72e inner peripheral edge 73
  • Inner circumferential surface 73t Inclined surface 74 Locking recess 75

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
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Abstract

【課題】製造工数を削減可能な樹脂製のバルブシートを備えるバルブ装置を提供する。 【解決手段】開口４１ｂの周囲に形成された支持面４３と、支持面４３から突出して形成された係止凸部４５とを備える金属製のバルブボディ４０と、ダイヤフラム３５が当接離隔する環状のシート面７１と、バルブボディ４０の支持面４３に支持される環状の被支持面７２と、バルブボディ４０の流路４１と連通する内周面７３と、被支持面７２に形成された環状の係止凹部７４とを備える樹脂製のバルブシート７０とを有し、バルブシート７０は、係止凹部７４へ係止凸部４５が圧入されてバルブボディ４０の支持面４３に固定され、バルブシート７４の弾性復元力により支持面４３と被支持面７２とが密着している。

Description

バルブ装置およびその製造方法
　本発明は、バルブ装置およびその製造方法に関する。
　半導体製造プロセス等の各種製造プロセスにおいて、各種の処理ガスの流れを制御するための流体制御機器の一つとして、ダイヤフラムバルブが知られている。ダイヤフラムバルブは、バルブボディのシート装着溝にバルブシートを装着し、ダイヤフラムをこのバルブシートに対して当接離隔可能にバルブボディに設けることで、流路を開閉可能とする（たとえば、特許文献１－３等参照）。
特開平０６－２６５０３５号公報 特開平０７－００４５４２号公報 実開昭６１－２０６１７１号公報
　上記の特許文献１，２では、シート装着溝の対向する２つの側壁の一方に設けられたバルブボディの一部であるかしめ部を塑性変形させてバルブシートをバルブボディに固定している。
　しかしながら、このような組立方法では、バルブボディの一部を変形させる必要があるため、工数が多く、組立の自動化も困難であった。
　上記した特許文献３では、弁座取付用板の内周壁に形成した切欠凹部４の内面壁６に凸部９を突設するとともに弁座シート１２の外周に凸部９と嵌合する凹溝１４を形成し、弁座シート１２を切欠凹部４に嵌合させる構造を開示している。しかしこの構造では、弁座シートの装着工程は容易となるが、弁座シート１２と弁座取付用板との間の確実で安定的なシール性能を得ることが難しい。
　本発明の目的一つは、製造工数を削減可能でシール性能も優れた樹脂製のバルブシートを備えるバルブ装置およびその製造方法を提供することにある。
　本発明に係るバルブ装置は、流路を画定し、当該流路の開口の周囲に形成された環状の支持面及び当該支持面から突出して形成された環状の係止凸部を備える金属製のバルブボディと、
　前記バルブボディに支持された弁体が当接離隔する環状のシート面、当該シート面とは反対側に配置された前記バルブボディの支持面に支持される環状の被支持面、前記バルブボディの流路と連通する流路を画定する内周面及び前記被支持面に形成された環状の係止凹部とを備える環状に形成された樹脂製のバルブシートと、を有し、
　前記バルブシートは、前記係止凹部が前記バルブボディの係止凸部に係合して前記バルブボディの支持面に固定され、当該バルブシートの弾性復元力により、前記バルブボディの支持面と前記バルブシートの被支持面とが密着している。
　好適には、前記係止凸部は、前記支持面と対向する環状の対向面を有し、
　前記バルブシートの一部は、前記支持面と前記対向面との間に介在して弾性復元力により前記支持面および対向面に密着する、構成を採用できる。
　また、前記バルブシートは、前記バルブシートを圧入するための平坦面を有する、構成を採用することも可能である。さらに、前記被支持面の内周縁部が前記支持面内に位置するように、前記バルブシートの内周面の当該被支持面側の端部は、前記内周面に対して外周側に向けて傾斜する傾斜面となっている、構成を採用することも可能である。
　好適には、前記バルブシートは、ＰＦＡまたはＰＴＦＥで形成されたものである。
　本発明のバルブ装置の製造方法は、流路を画定し、当該流路の開口の周囲に形成された環状の支持面と、当該支持面から突出して形成された環状の係止凸部とを備える金属製のバルブボディと、
　前記バルブボディに支持された弁体が当接離隔する環状のシート面と、前記バルブボディの支持面に支持される環状の被支持面と、前記被支持面に形成された環状の係止凹部とを備える環状に形成された樹脂製のバルブシートと、を用意し、
　前記係止凹部に前記係止凸部を係合させて前記支持面に前記バルブシートを固定し、当該バルブシートの弾性復元力により前記支持面と前記被支持面とを密着させる。
　本発明によれば、樹脂製のバルブシートを備えるバルブ装置の製造工数を削減でき、製造コストを削減できる。
本発明の一実施形態に係るバルブ装置の断面を含む正面図。 図１のバルブ装置の閉鎖状態を示す要部拡大断面図。 図１のバルブ装置の開状態を示す要部拡大断面図。 本発明の一実施形態に係るバルブボディの係止凸部周辺の拡大断面図。 本発明の一実施形態に係るバルブシートの断面図。 圧入工程を説明するための説明図。 圧入後のバルブボディとバルブシートの間に作用する弾性復元力を説明するための図。 バルブシートの変形例を示す断面図。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面においては、機能が実質的に同様の構成要素には、同じ符号を使用することにより重複した説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態に係るバルブ装置１の構成を示す図である。なお、図中において、矢印Ａ１，Ａ２は上下方向を示しており、Ａ１が上方向、Ａ２が下方向を示している。
　バルブ装置１は、アクチュエータ１０と、弁体としてのダイヤフラム３５と、バルブボディ４０と、バルブボディ４０に固定されたバルブシート７０とを有する。
　アクチュエータ１０は、その下端部から突出するアクチュエータロッド１１を有する。アクチュエータロッド１１は、上下方向Ａ１，Ａ２に移動可能にアクチュエータ１０に支持されている。アクチュエータ１０は、ボンネットナット１５と連結されている。このボンネットナット１５の円筒部１５ａの外周側に形成されたねじ部がバルブボディ４０の円筒状部４７の内周側に形成されたねじ部に螺合することで、アクチュエータ１０がバルブボディ４０に接続されている。
　ボンネット１６は、円筒状に形成され、内周側にコイルばね２０および押えホルダ３１を収容し、ボンネットナット１５の円筒部１５ａの下端部により下方向Ａ２に向けて押圧されている。押えアダプタ３２は、環状に形成され、ダイヤフラム３５の外周部上に配置され、ボンネット１６の下端部により、バルブボディ４０に向けて押圧されている。これにより、ダイヤフラム３５は、バルブボディ４０に固定される。ダイヤフラム３５は、弁体として機能し、バルブシート７０よりも大きな直径を有し、ステンレス、ＮｉＣｏ系合金などの金属やフッ素系樹脂で球殻状に弾性変形可能に形成されている。ダイヤフラム３５は、バルブシート７０に対して当接離隔可能にバルブボディ４０に支持されている。
　コイルばね２０は、押えホルダ３１を介してダイヤフラム押え３０を下方向Ａ２に常時付勢している。
　アクチュエータロッド１１は、先端部に形成されたねじ部が押えホルダ３１の円筒部３１ａの内周のねじ部に螺合することで押えホルダ３１に連結されている。
　アクチュエータ１０は、空圧駆動源、モータ駆動源などの駆動源を内蔵しており、バルブ開時には、コイルばね２０の付勢力に抗して、アクチュエータロッド１１に連結された押えホルダ３１を上方向Ａ１に移動可能となっている。これにより、ダイヤフラム３５は、ダイヤフラム押え３０による押圧から解放され、球殻状に復元する。
　バルブボディ４０は、金属製でブロック状に形成されており、流体が流通する流路４１，４２を画定しており、その底面に開口部４１ａ，４２ａを有する。流路４１，４２は他の流路部材と図示しないシール部材を介して接続される。
　バルブシート７０は、バルブボディ４０に固定されているが、バルブシート７０の詳細構造およびバルブボディ４０のバルブシート７０が固定される領域の詳細構造は後述する。
　図２Ａおよび図２Ｂに、バルブ装置１のバルブシート７０周辺の拡大断面図を示す。
　図２Ａはダイヤフラム３５がバルブシート７０に押し付けられたバルブ閉状態を示し、図２Ｂは、ダイヤフラム３５がバルブシート７０から離間したバルブ開状態を示す。
　ダイヤフラム押え３０がコイルばね２０の復元力により下方向Ａ２に向けて押圧されると、ダイヤフラム３５が弾性変形してバルブシート７０のシート面７１に接触し、流路４１を閉鎖する。
　上記したアクチュエータ１０を駆動してコイルばね２０の復元力に抗してダイヤフラム押え３０を上方向Ａ１に移動させると、ダイヤフラム３５がバルブシート７０から離間し、流路４１と流路４２とがダイヤフラム３５とシート面７１との間の間隙を通じて連通し、バルブ開状態となる。
　図３は、バルブボディ４０のバルブシート７０が固定される領域の拡大断面図である。
　バルブボディ４０は、ステンレス合金等の金属で形成され、流路４１の開口４１ｂの周囲に平坦面からなる環状の支持面４３を備える。この支持面４３から環状の係止凸部４５が突出して形成されている。
　図３から分かるように、係止凸部４５は、先端部に支持面４３に平行な平坦面からなる先端面４５ｔを備え、先端面４５ｔから内周側に向けて傾斜する傾斜面４５ａ１と外周側に向けて傾斜する傾斜面４５ａ２を備える。さらに、係止凸部４５は、傾斜面４５ａ１の下端部において支持面４３と対向する対向面４５ｆ１を備え、同様に、傾斜面４５ａ２の下端部において支持面４３と対向する対向面４５ｆ２を備える。支持面４３と対向面４５ｆ１および対向面４５ｆ２は、略平行に配置されているが、これに限定されるわけではない。
　図４にバルブシート７０の構造を示す。
　バルブシート７０は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の樹脂で環状に形成されている。
　このバルブシート７０は、上端面側に、バルブボディ４０に支持されたダイヤフラム３５が当接離隔する環状のシート面７１と、シート面７１とは反対側の下端面側に配置されたバルブボディ４０の支持面４３に支持される環状の被支持面７２と、バルブボディ４０の流路４１と連通する流路を画定する内周面７３と、被支持面７２に形成された環状の係止凹部７４とを備える。さらに、バルブシート７０は、後述する圧入のための環状の平坦面７５をシート面７１の外周側に備える。平坦面75がシート面71の外周側にある場合は弁閉時の1次側の液溜まり箇所が減少することで、特に当該1次側の置換特性が向上する。
　平坦面75はシート面71の内周側にあっても良い。平坦面75がシート面71の内周側にある場合は、弁閉時の2次側の液溜まり箇所が減少することで、特に当該2次側の置換特性が向上する。
　平坦面75はシート面71の内周側と外周側のそれぞれにあっても良い。平坦面７５がシート面71の内周側と外周側に存在することで、バルブシート70をバルブボディ40に圧入する際、より平行に圧入することが可能になる。その結果、圧入後のシート面71がダイヤフラム35の外周縁と平行になり、ダイヤフラム35がシート面71に当接する際、荷重が均一に加わることでシール性能が向上する。
　係止凹部７４の断面形状は、バルブボディ４０の係止凸部４５の断面形状と略適合するように形成されているが、寸法については、後述する圧入に適した寸法に適宜設定することができる。
　平坦面７５は、被支持面７２と略平行となるように形成されている。
　内周面７３は、バルブシート７０がバルブボディ４０に装着された際に、流路４１の開口４１ｂ側の内壁面と略面一となるような内径を有する。
　次に、図５を参照して、バルブシート７０の係止凹部７４をバルブボディ４０の係止凸部４５に係合させることによって取り付ける工程、より具体的には、バルブシート７０をバルブボディ４０に圧入する工程について説明する。
　図５に示すように、図示しない保持機構を用いて、バルブシート７０の係止凹部７４の開口にバルボディ４０の係止凸部４５の先端面４５ｔを位置合わせする。
　そして、図示しない押圧治具を用いて、バルブシート７０の平坦面７５を均一な力Ｆでバルブボディ４０に向けて押圧する。図示しない押圧治具は、平坦面７５に全面的に接触する環状の押圧面を備えていてもよい。
　バルブシート７０をバルブボディ４０に向けて押圧すると、２つの傾斜面４５ａ１，４５ａ２が係止凸部４５の係止凹部７４への圧入を促す。
　このようにして、係止凸部４５を係止凹部７４へ圧入すると、係止凸部４５と係止凹部７４とは図６に示す状態となる。
　図６に示すように、係止凸部４５の対向面４５ｆ１と支持面４３の間には、バルブシート７０の一部７０ｐ１が圧入され、対向面４５ｆ２と支持面４３の間には、バルブシート７０の一部７０ｐ２が圧入される。なお、バルブシート７０の一部７０ｐ１，７０ｐ２の圧入が十分でない場合には、一部７０ｐ１，７０ｐ２の各々を半径方向から追加的に押圧してもよいし、また、半径方向から押圧する工程を標準的に追加してもよい。
　上記圧入する工程では、図示しない保持機構と押圧治具を用いてバルブシート７０をバルブボディ４０に圧入したが、保持機構を有する押圧治具を使用すれば一工程での圧入が可能となり、容易に自動化を実現できる。その場合、治具でバルブシート７０の外周面と平坦面７５を保持し、位置合わせ後、平坦面７５に当接する部分に形成された押圧面で押圧し圧入する。
　図６から分かるように、対向面４５ｆ１，４５ｆ２と支持面４３との間に圧入により介在しているバルブシート７０の一部７０ｐ１，７０ｐ２は、弾性変形を受けることで、常時、弾性復元力ＦＲ１，ＦＲ２を対向面４５ｆ１，４５ｆ２と支持面４３とに及ぼす。この力により、バルブシート７０の被支持面７２は支持面４３に常時密着することになり、被支持面７２と支持面４３との間が確実にシールされる。
　本実施形態によれば、バルブボディ４０の一部を塑性変形させることなく、バルブシート７０をバルブボディ４０の支持面４３上に固定できる。しかも、被支持面７２と支持面４３との間には、バルブシート７０の圧入により生じた弾性変形を復元しようとする弾性復元力が常に作用するので、被支持面７２と支持面４３との間が全面的に密着して確実なシールがなされる。バルブボディ４０に塑性変形箇所が存在しないので、バルブ装置１のガス等に接する接ガス面が平滑に保たれる結果、置換特性、清浄度が向上する。すなわち、バルブボディ４０を塑性変形させると、塑性変形させた領域周辺の接ガス面に凹凸が発生し、この凹凸面にゴミ等の汚染物質が残留しやすくなり、凹凸の一部が汚染物質の一部になり得る可能性もある。
　図７にバルブシートの変形例を示す。
　図７に示すバルブシート７０Ｂは、内周面７３の被支持面７２側の端部が、内周面７３に対して外周側に向けて傾斜する傾斜面７３ｔとなっている。
　これにより、被支持面７２の内周縁部７２eがバルブボディ４０の支持面４３内に確実に収まる。内周縁部７２eが支持面４３内に確実に収まると、上記した弾性復元力により、内周縁部７２eが支持面４３に確実に押し当てられる。これにより、内周縁部７２eと支持面４３との間から流体が侵入するのを確実に防ぐことが可能となり、シール性能を高めることができる。
　上記実施形態では、いわゆるノーマリークローズタイプのバルブ装置を例示したが、これに限定されるわけではなく、ノーマリーオープンタイプのバルブ装置であっても本発明を適用可能である。
　上記実施形態では、係止凸部と係止凹部を互いに略適合する断面形状としたが、これに限定されるわけではなく、異なる形状とすることも可能である。
　上記実施形態では、シート面７１は平面により形成されていたが、Ｒ面により形成されていてもよい。
１　バルブ装置
１０　アクチュエータ
１１　アクチュエータロッド
１５　ボンネットナット
１５ａ　円筒部
１６　ボンネット
２０　コイルばね
３０　ダイヤフラム押え
３１　押えホルダ
３１ａ　円筒部
３２　押えアダプタ
３５　ダイヤフラム（弁体）
４０　バルブボディ
４１，４２　流路
４１ａ，４２ａ　開口部
４１ｂ　開口
４３　支持面
４５　係止凸部
４５ｆ１，４５ｆ２　対向面
７０，７０Ｂ　バルブシート
７０ｐ１，７０ｐ２　一部
７１　シート面
７２　被支持面
７２ｅ　内周縁部
７３　内周面
７３ｔ　傾斜面
７４　係止凹部
７５　平坦面
 

Claims (6)

  1. 　流路を画定し、当該流路の開口の周囲に形成された環状の支持面及び当該支持面から突出して形成された環状の係止凸部を備える金属製のバルブボディと、
    　前記バルブボディに支持された弁体が当接離隔する環状のシート面、当該シート面とは反対側に配置された前記バルブボディの支持面に支持される環状の被支持面、前記バルブボディの流路と連通する流路を画定する内周面及び前記被支持面に形成された環状の係止凹部とを備える環状に形成された樹脂製のバルブシートと、を有し、
    　前記バルブシートは、前記係止凹部が前記バルブボディの係止凸部に係合して前記バルブボディの支持面に固定され、当該バルブシートの弾性復元力により、前記バルブボディの支持面と前記バルブシートの被支持面とが密着している、バルブ装置。
  2. 　前記係止凸部は、前記支持面と対向する環状の対向面を有し、
    　前記バルブシートの一部は、前記支持面と前記対向面との間に介在して弾性復元力により前記支持面および対向面に密着する、請求項１に記載のバルブ装置。
  3. 　前記バルブシートは、前記バルブシートを圧入するための平坦面を有する、請求項1または２に記載のバルブ装置。
  4. 　前記被支持面の内周縁部が前記支持面内に位置するように、前記バルブシートの内周面の当該被支持面側の端部は、前記内周面に対して外周側に向けて傾斜する傾斜面となっている、請求項1～３のいずれかに記載のバルブ装置。
  5. 　前記バルブシートは、フッ素樹脂で形成されたものである、請求項１～４のいずれかに記載のバルブ装置。
  6. 　流路を画定し、当該流路の開口の周囲に形成された環状の支持面と、当該支持面から突出して形成された環状の係止凸部とを備える金属製のバルブボディと、
    　前記バルブボディに支持された弁体が当接離隔する環状のシート面と、前記バルブボディの支持面に支持される環状の被支持面と、前記被支持面に形成された環状の係止凹部とを備える環状に形成された樹脂製のバルブシートと、を用意し、
    　前記係止凹部に前記係止凸部を係合させて前記支持面に前記バルブシートを固定し、当該バルブシートの弾性復元力により前記支持面と前記被支持面とを密着させる、バルブ装置の製造方法。
     
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