(57)【要約】【課題】閉じ状態にある弁体にこれを押し開こうとする逆圧が作用した場合であっても、弁体によって開口部を確実に閉じて流体の漏れを防ぐことができる開閉バルブを提供すること。【解決手段】バルブボディ２に開口する開口部３をバルブボディ２内を移動する弁体６によって開閉する開閉バルブ１において、前記弁体６の外周面にネジ６ａを刻設するとともに、前記バルブボディ２の前記開口部３近傍の内周面に、前記弁体６の外周面に刻設されたネジ６ａに選択的に螺合するネジ２ａを刻設し、弁体６側のネジ６ａがバルブボディ２側のネジ２ａに螺合している状態で弁体６を回転させてバルブボディ２の前記開口部３を弁体６によって開閉する。又、前記弁体６を駆動するアクチュエータとして、弁体６の直線運動と回転運動を複合的に行わせるロータリクランプシリンダ７を使用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディに開口する開口部をバルブボディ内を移動する弁体によって開閉する開閉バルブにおいて、
前記弁体の外周面にネジを刻設するとともに、前記バルブボディの前記開口部近傍の内周面に、前記弁体の外周面に刻設されたネジに選択的に螺合するネジを刻設し、弁体側のネジがバルブボディ側のネジに螺合している状態で弁体を回転させてバルブボディの前記開口部を弁体によって開閉することを特徴とする開閉バルブ。
【請求項２】
前記弁体を駆動するアクチュエータとして、弁体の直線運動と回転運動を複合的に行わせるロータリクランプシリンダを使用し、弁体の外周に形成されたネジと前記バルブボディの内周に形成されたネジとが螺合しているときには弁体を回転させながら直線移動させ、両ネジの螺合が解除されているときには弁体を直線移動させるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の開閉バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブボディに開口する開口部をバルブボディ内を移動する弁体によって開閉する開閉バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水や空気等の流体の流動経路には開閉弁が設けられ、この開閉弁を開閉することによって流体の流動が許容又は阻止される。このような開閉弁には、例えば特許文献１に開示された真空バルブや特許文献２に開示されたゲートバルブ等の種類があるが、図５に一般的に使用されるＬ型バルブ（アングルバルブ）の構成を示し、その開閉動作を図６（ａ），（ｂ）に示す。
【０００３】
即ち、図５は従来のＬ型バルブの正面図、図６（ａ），（ｂ）は同Ｌ型バルブの開閉動作を示す正断面図であり、図５に示すＬ型バルブ１０１は、バルブボディ１０２に連結されたエアシリンダ１０７を駆動源として弁体１０６をバルブボディ１０２内で直線移動させることによって図６（ａ）に示すように開口部１０３を開き、又、図６（ｂ）に示すように開口部１０３を弁体１０６によって閉じる。
【０００４】
而して、図６（ａ）に示すようにバルブボディ１０２の開口部１０３が開いた状態において開口部１０５側の圧力Ｐ１が開口部１０３側の圧力Ｐ２よりも高い正圧の場合（Ｐ１＞Ｐ２）には、流体は矢印ａにて示すように開口部１０５側から開口部１０３側へと流れ、逆に開口部１０５側の圧力Ｐ１が開口部１０３側の圧力Ｐ２よりも低い逆圧の場合（Ｐ１＜Ｐ２）には、流体は矢印ｂにて示すように開口部１０３側から開口部１０５側へと流れる。
【０００５】
又、図６（ｂ）に示すようにバルブボディ１０２の開口部１０３が弁体１０６によって閉じられているときには流体の流動が阻止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２８８３０６７号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５に示した従来のＬ型バルブ１０１にあっては、図６（ｂ）に示すようにバルブボディ１０２の開口部１０３が弁体１０６によって閉じられている状態において開口部１０５側の圧力Ｐ１が開口部１０３側の圧力Ｐ２よりも高い正圧の場合（Ｐ１＞Ｐ２）には、両圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）が弁体１０６の上面に作用して該弁体１０６が閉じ方向に押圧されるために問題は発生しない。
【０００８】
ところが、逆に開口部１０５側の圧力Ｐ１が開口部１０３側の圧力Ｐ２よりも低い逆圧の場合（Ｐ１＜Ｐ２）には、両圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ’（＝Ｐ２−Ｐ１）が弁体１０６の下面に作用し、この差圧ΔＰ’は弁体１０６にこれを押し開こうとする力を作用させるため、この力がエアシリンダ１０７による押圧力を超えると、図６（ｂ）に鎖線にて示すように弁体１０６が弁座１０４から浮き上がり、その隙間から流体が漏れてしまうという問題が発生する。このように流体が漏れると、真空バルブにあっては、チャンバ等の真空が維持されないという問題が発生する。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、閉じ状態にある弁体にこれを押し開こうとする逆圧が作用した場合であっても、弁体によって開口部を確実に閉じて流体の漏れを防ぐことができる開閉バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、バルブボディに開口する開口部をバルブボディ内を移動する弁体によって開閉する開閉バルブにおいて、前記弁体の外周面にネジを刻設するとともに、前記バルブボディの前記開口部近傍の内周面に、前記弁体の外周面に刻設されたネジに選択的に螺合するネジを刻設し、弁体側のネジがバルブボディ側のネジに螺合している状態で弁体を回転させてバルブボディの前記開口部を弁体によって開閉することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記弁体を駆動するアクチュエータとして、弁体の直線運動と回転運動を複合的に行わせるロータリクランプシリンダを使用し、弁体の外周に形成されたネジと前記バルブボディの内周に形成されたネジとが螺合しているときには弁体を回転させながら直線移動させ、両ネジの螺合が解除されているときには弁体を直線移動させるよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、弁体側のネジがバルブボディ側のネジに螺合している状態で弁体を回転させてバルブボディの開口部を弁体によって開閉するようにしたため、バルブボディの開口部が弁体によって閉じられている状態では弁体はバルブボディに螺着されており、従って、閉じ状態にある弁体にこれを押し開こうとする逆圧が作用した場合であっても、弁体によって開口部が確実に閉じられているために流体の漏れが完全に防がれる。尚、閉じ状態にある弁体を逆回転させてバルブボディとの螺着を解除した後、該弁体を弁座から引き離す方向に直線移動させれば、バルブボディの開口部が開かれて開閉バルブが開状態となり、流体の流動が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、弁体を駆動するアクチュエータとして、弁体の直線運動と回転運動を複合的に行わせるロータリクランプシリンダを使用するため、当該開閉バルブの開閉を自動で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る開閉バルブの構成と開閉動作を示す断面図である。
【図２】本発明に係る開閉バルブの構成と開閉動作を示す断面図である。
【図３】本発明に係る開閉バルブの構成と開閉動作を示す断面図である。
【図４】本発明に係る開閉バルブの構成と開閉動作を示す断面図である。
【図５】従来のＬ型バルブの正面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は従来のＬ型バルブの開閉動作を示す正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図４は本発明に係る開閉バルブの構成と開閉動作を示す断面図であり、図示の開閉バルブ１は、アクチュエータである後述のロータリクランプシリンダ７によって自動開閉される自動弁であって、その有底円筒状のバルブボディ２の底部には流体の出入口である開口部３が形成され、この開口部３の周縁は後述の弁体６が選択的に着座する弁座４を構成している。又、バルブボディ２の側部には流体の出入口である開口部５が形成されており、この開口部５と前記開口部３には不図示の流体配管がそれぞれ接続されている。
【００１７】
更に、バルブボディ２内には円板状の弁体６が移動可能に収容されており、この弁体６の外周にはネジ６ａが刻設されている。そして、バルブボディ２の内周の開口部３の近傍（弁座４から所定長さ部分）には、弁体６の外周の形成された前記ネジ６ａが選択的に螺合するネジ２ａが刻設されている。
【００１８】
又、バルブボディ２の上部にはアクチュエータであるロータリクランプシリンダ７が搭載されており、該ロータリクランプシリンダ７から延びるロッド７ａはバルブボディ２を貫通してその内部に臨み、その下端には前記弁体６が結着されている。ここで、ロータリクランプシリンダ７は、弁体６の直線運動と回転運動を複合的に行わせるものであって、その構成の詳細は例えば特開２００１−２７１８０７号公報に開示されている。
【００１９】
而して、ロータリクランプシリンダ７は、弁体６の外周に形成されたネジ６ａとバルブボディ２の内周に形成されたネジ２ａとが図３に示すように螺合しているときにはロッド７ａによって弁体６を回転させなが直線移動させ、図１に示すように両ネジ６ａ，２ａの螺合が解除されているときにはロッド７ａによって弁体６を直線移動させるよう構成されている。尚、ロータリクランプシリンダ７においてロッド７ａの１回転当たりの移動ストロークは、弁体６の外周に形成されたネジ６ａとバルブボディ２の内周に形成されたネジ２ａのピッチに一致している。
【００２０】
次に、以上のように構成された開閉バルブ１の開閉動作について説明する。
【００２１】
図１は開閉バルブ１の開状態を示し、このとき、弁体６は開口部３の弁座４から離れてこれの上方に位置し、開口部３は開放状態にある。このとき、開口部５側の圧力Ｐ１が開口部側の圧力Ｐ２よりも高い正圧の場合（Ｐ１＞Ｐ２）には、流体は矢印ａにて示すように開口部５側から開口部３側へと流れ、逆に開口部５側の圧力Ｐ１が開口部３側の圧力Ｐ２よりも低い逆圧の場合（Ｐ１＜Ｐ２）には、流体は矢印ｂにて示すように開口部３側から開口部５側へと流れる。
【００２２】
図１に示す開状態からロータリクランプシリンダ７を駆動すれば、該ロータリクランプシリンダ７のロッド７ａとその下端に結着された弁体６がバルブボディ２内を下方へと直線移動する。そして、図２に示すように、弁体６の外周の形成されたネジ６ａがバルブボディ２の内周に形成されたネジ２ａに当接した時点で、ロータリクランプシリンダ７がロッド７ａを介して弁体６を回転させながらこれを下方へと直線移動させるため、該弁体６の外周に形成されたネジ６ａとバルブボディ２の内周に形成されたネジ２ａが図３に示すように螺合する。従って、弁体６は、図３に示すように図示矢印方向に回転しながらネジ２ａに沿って下方へと移動し、図４に示すように弁座４に着座して開口部３を完全に閉じるとロータリクランプシリンダ７の駆動が停止し、開閉バルブ１は閉状態となって流体の流動が阻止される。尚、前述のようにロータリクランプシリンダ７のロッド７ａの１回転当たりの移動ストロークは、弁体６の外周に形成されたネジ６ａとバルブボディ２の内周に形成されたネジ２ａのピッチに一致しているため、弁体６の回転と直線移動は抵抗なくスムーズになされる。
【００２３】
而して、上述のようにバルブボディ２の開口部３が弁体６によって閉じられている状態において開口部５側の圧力Ｐ１が開口部３側の圧力Ｐ２よりも高い正圧の場合（Ｐ１＞Ｐ２）には、両圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）が弁体６の上面に作用して該弁体６が閉じ方向に押圧されるため、弁体６の弁座４からの浮き上がりは発生しない。
【００２４】
これに対して、逆に開口部５側の圧力Ｐ１が開口部３側の圧力Ｐ２よりも低い逆圧の場合（Ｐ１＜Ｐ２）には、両圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ’（＝Ｐ２−Ｐ１）が弁体６の下面に作用し、この差圧ΔＰ’は弁体６にこれを押し開こうとする力を作用させるが、本実施の形態では、バルブボディ２の開口部３が弁体６によって閉じられている状態では弁体６はバルブボディ２にネジ６ａ，２ａによって螺着されているため、閉じ状態にある弁体６にこれを押し開こうとする差圧ΔＰ’（＝Ｐ２−Ｐ１）が弁体６の下面に作用した場合であっても、弁体６によって開口部３が確実に閉じられているために流体の漏れが完全に防がれる。
【００２５】
そして、ロータリクランプシリンダ７を駆動し、図４に示すように閉じ状態にある弁体６を逆回転させれば、該弁体６のバルブボディ２への螺着が解除され、弁体６のネジ６ａがバルブボディ２のネジ２ａから離れた時点で該弁体６を上方へ移動させてこれを弁座４から引き離せば、図１に示すようにバルブボディ２の開口部３が開かれて開閉バルブ１が開状態となり、流体の流動が可能となる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態に係る開閉バルブ１によれば、弁体６側のネジ６ａがバルブボディ２側のネジ２ａに螺合している状態で弁体６を回転させてバルブボディ２の開口部３を弁体６によって開閉するようにしたため、バルブボディ２の開口部３が弁体６によって閉じられている状態では弁体６はバルブボディ２に螺着されており、従って、閉じ状態にある弁体６にこれを押し開こうとする逆圧が作用した場合であっても、弁体６によって開口部３が確実に閉じられているために流体の漏れが完全に防がれる。
【００２７】
又、本実施の形態では、弁体６を駆動するアクチュエータとして、弁体６の直線運動と回転運動を複合的に行わせるロータリクランプシリンダ７を使用したため、当該開閉バルブ１の開閉を自動で行うことができる。
【００２８】
尚、以上は本発明をアクチュエータによって自動開閉される開閉バルブに対して適用した形態について説明したが、本発明は、手動によって開閉する開閉バルブに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２９】
１      開閉バルブ
２      バルブボディ
２ａ    バルブボディのネジ
３      バルブボディの開口部
４      弁座
５      バルブボディの開口部
６      弁体
６ａ    弁体のネジ
７      ロータリクランプシリンダ（アクチュエータ）
７ａ    ロータリクランプシリンダのロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010164164.tif 000006
【図５】
2010164164.tif 000007
【図６】
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