JP2020153491A - Combined automatic valve with manual operation mechanism part - Google Patents

Abstract

To provide a compact and simple combined automatic valve with a manual operation mechanism part which comprises a switching function for a manual operation and an automatic operation, and an automatic opening/closing function of a flow passage at the automatic operation, secures manual operability with a simplified internal structure comprising a suppressed number of components, and also improves durability with sufficiently secured wall thicknesses of a stem and a casing.SOLUTION: A stem 34 is arranged above a valve-opening/closing mechanism 21 for opening and closing a flow passage 35 by operating a valve body 31 by a piston 33 which vertically moves in a casing 32. The stem is formed with an air flow passage 80 for opening and closing the valve body by an automatic operation so that the valve body can be operated into a valve-closed state by a manual operation. An air supply/discharge hole 52 which can communicate with either of an air supply path 50 or an air discharge path 51 is formed at an upper external periphery of the stem via seal members 81 to 83 while communicating with the air flow passage, and a pin member 90 for holding the stem in the valve-closed state by being locked to a lock step part 60 at the manual operation is attached to a lower vicinity of the stem.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、主に半導体製造装置に用いられるガス供給システムに設けられる集積弁に使用され、手動弁と自動弁を組み合わせて流体制御をおこなうようにした手動操作機構部付き複合自動弁に関する。 The present invention relates to a composite automatic valve with a manual operation mechanism that is mainly used for an integrated valve provided in a gas supply system used in a semiconductor manufacturing apparatus and that controls fluid by combining a manual valve and an automatic valve.

半導体製造装置の集積弁で用いられるバルブとして、手動弁と自動弁とを組み合わせた、いわゆる複合弁と呼ばれるバルブが知られている。この複合弁は、操作ハンドルによる手動操作部と圧縮エア駆動等による自動操作部とが備えられ、これらがケーシング内に一体化された状態で設けられることで、手動操作機能と自動操作機能の二つの機能が一つの機器によりなされる。これにより、この複合弁は、手動弁と自動弁とを兼用するバルブとして、集積弁ユニットの一つのバルブスペースに設置可能になっている。 As a valve used in an integrated valve of a semiconductor manufacturing apparatus, a so-called composite valve, which is a combination of a manual valve and an automatic valve, is known. This composite valve is provided with a manual operation unit using an operation handle and an automatic operation unit driven by compressed air, etc., and by being provided in a state where these are integrated in the casing, there are two functions, a manual operation function and an automatic operation function. Two functions are performed by one device. As a result, this combined valve can be installed in one valve space of the integrated valve unit as a valve that doubles as a manual valve and an automatic valve.

この種の複合弁として、例えば特許文献１の流体制御器が開示されている。この流体制御器は、圧縮流体導入・排出手段により上下移動して弁体押さえを開位置または閉位置に移動させる自動開閉時作動部材と、手動操作により弁体押さえを下方に押圧して弁閉状態とする手動開閉時作動部材とが設けられている。そして、手動操作時作動部材による弁閉時には、自動開閉時作動部材の移動を不可能にし、手動操作時作動部材による弁開時には、自動開閉時作動部材による開閉操作を可能としている。 As a composite valve of this type, for example, the fluid controller of Patent Document 1 is disclosed. This fluid controller has an automatic opening / closing actuating member that moves up and down by the compressed fluid introduction / discharge means to move the valve body retainer to the open position or the closed position, and the valve body retainer is manually pressed downward to close the valve. A manual opening / closing actuating member is provided. When the valve is closed by the manually operated operating member, the automatic opening / closing operating member cannot be moved, and when the valve is opened by the manually operated operating member, the opening / closing operation is enabled by the automatic opening / closing operating member.

この流体制御器では、ケーシングの内部に手動操作用の操作軸、並びに筒状体が設けられ、筒状体の内部には可動通路部材、棒状体が挿入される。これらの内部にはそれぞれ流路が形成され、その位置関係によって弁体を可動させる圧縮流体流路、圧縮流体の排出流路がそれぞれ構成される。 In this fluid controller, an operation shaft for manual operation and a tubular body are provided inside the casing, and a movable passage member and a rod-shaped body are inserted inside the tubular body. A flow path is formed inside each of these, and a compressed fluid flow path for moving the valve body and a compressed fluid discharge flow path are respectively configured depending on the positional relationship.

一方、本出願人は、特許文献２の複合自動弁を出願している。この複合自動弁１は、図６に示すように、手動操作用の手動操作機構部２と、図示しない自動操作用のエア駆動源とを有し、手動操作機構部２で弁開状態としたときに自動操作が可能になっている。自動操作時においては、本体内部に設けられたピストン部材３の一側にエア供給口４からエアが供給されたときに弁開状態となり、上流側流路５と下流側流路６とが連通してガス流路が構成される。
また、図７に示すように、手動操作機構部２のステム７を操作ハンドル８で押し込みつつ９０°回転操作することで、ステム７の下部に装着された押圧部材９が下方に移動し、この押圧部材９の下端部でピストン部材３を押し付けて弁閉状態としつつ、本体からパージ口１０を通して操作エアが排気される。このとき、操作エア圧が遮断されて自動操作が不可能な状態となる。 On the other hand, the applicant has applied for the compound automatic valve of Patent Document 2. As shown in FIG. 6, this composite automatic valve 1 has a manual operation mechanism unit 2 for manual operation and an air drive source for automatic operation (not shown), and the valve is opened by the manual operation mechanism unit 2. Sometimes automatic operation is possible. During automatic operation, the valve is opened when air is supplied from the air supply port 4 to one side of the piston member 3 provided inside the main body, and the upstream side flow path 5 and the downstream side flow path 6 communicate with each other. A gas flow path is formed.
Further, as shown in FIG. 7, by pushing the stem 7 of the manual operation mechanism unit 2 with the operation handle 8 and rotating the stem 7 by 90 °, the pressing member 9 mounted on the lower part of the stem 7 moves downward, and the stem 7 is moved downward. The operation air is exhausted from the main body through the purge port 10 while pressing the piston member 3 at the lower end of the pressing member 9 to close the valve. At this time, the operating air pressure is cut off and automatic operation becomes impossible.

この複合自動弁１では、ステム７の上部外周とケーシング部１１との間に環状部材１２が取付けられ、この環状部材１２内に形成された内部流路１３と、環状部材１２の外周に取付けられたＯリング１４と、ステム７の外周に取付けられたＯリング１５とにより、エア供給口４やパージ口１０の流路の切換えがおこなわれる。
これに加えて、環状部材１２の底面側には段差部１６が形成され、操作ハンドル８の押し回し後には、ステム７に取付けられた平行ピン１７が段差部１６に係止され、弁閉状態が維持されるようになっている。 In the composite automatic valve 1, an annular member 12 is attached between the upper outer circumference of the stem 7 and the casing portion 11, and is attached to the internal flow path 13 formed in the annular member 12 and the outer circumference of the annular member 12. The flow paths of the air supply port 4 and the purge port 10 are switched by the O-ring 14 and the O-ring 15 attached to the outer periphery of the stem 7.
In addition to this, a step portion 16 is formed on the bottom surface side of the annular member 12, and after the operation handle 8 is pushed and turned, the parallel pin 17 attached to the stem 7 is locked to the step portion 16 and the valve is closed. Is to be maintained.

ここで、上述した各バルブのように、自動弁と手動弁とを組み合わせた複合弁を設ける場合、手動弁の機能として、（１）操作ハンドルを押し込みつつ（押し込んでから）回転操作ができること、（２）操作ハンドルの回転操作時に９０°の回転で開閉可能であること、（３）操作ハンドルによる弁閉操作時に自動操作用のエア圧を遮断できること、が要求されている。集積弁ユニットに搭載する複合弁を設ける場合、これを所定の高さ寸法及びフットプリント内に収めつつ、これら（１）〜（３）までの機能を発揮できる構造であることが望まれる。 Here, when a composite valve that combines an automatic valve and a manual valve is provided as in each valve described above, the functions of the manual valve are (1) that the operation handle can be pushed (after being pushed) and rotated. It is required that (2) it can be opened and closed by rotating 90 ° when the operation handle is rotated, and (3) the air pressure for automatic operation can be cut off when the valve is closed by the operation handle. When a composite valve to be mounted on the integrated valve unit is provided, it is desired that the structure is such that the functions (1) to (3) can be exhibited while keeping the compound valve within a predetermined height dimension and footprint.

特許第３７５２５８６号公報Japanese Patent No. 37525886 特許第４１０８５９６号公報Japanese Patent No. 4108596

特許文献１の流体制御器においては、上記の（１）〜（３）までの手動操作の機能を具備するために、その手動操作機構が複雑化し、部品点数も増加するという問題を有している。
例えば、（１）操作ハンドルを押し込みつつ（押し込んでから）回転操作する機能を満足させるために、筒状体の上端側が操作軸内部に装入され、これら筒状体と操作軸とを筒状体の内部に装入した圧縮コイルばねで弾発付勢した構造により内部が複雑化し、組立ても面倒になる。しかも、（２）操作ハンドルの回転操作時に９０°の回転で開閉可能にするために、これらおねじ部とめねじ部のねじピッチにより弁体のストロークを調節した場合、加工が難しくなって精度の高い設計も要求される。（３）操作ハンドルによる弁閉操作時に自動操作用のエア圧を遮断するために、ケーシングの内部に筒状体、この筒状体の内部に可動通路部材、棒状体を挿入し、これらの内部に切換え用流路を形成していることで部品点数が増加し、流路用の穴の加工も複雑になる。 The fluid controller of Patent Document 1 has a problem that the manual operation mechanism is complicated and the number of parts is increased in order to provide the functions of the manual operations (1) to (3) described above. There is.
For example, (1) in order to satisfy the function of rotating while pushing (after pushing) the operation handle, the upper end side of the tubular body is charged inside the operation shaft, and these tubular bodies and the operation shaft are tubular. The structure that is elastically urged by the compression coil spring that is charged inside the body complicates the inside and makes it troublesome to assemble. Moreover, (2) if the stroke of the valve body is adjusted by the screw pitch of these male and female threads in order to enable opening and closing by rotating 90 ° when the operation handle is rotated, machining becomes difficult and accuracy is achieved. High design is also required. (3) In order to shut off the air pressure for automatic operation when the valve is closed by the operation handle, a tubular body is inserted inside the casing, and a movable passage member and a rod-shaped body are inserted inside the tubular body. By forming the switching flow path, the number of parts increases, and the processing of the hole for the flow path becomes complicated.

上記のように部品点数が増加することから、組立て後の強度が低下し、特に、ステム、ケーシングの径方向に重なるように部品が組合わせられていると、限られたフットプリントに対応させるために各部品の肉厚が薄くなることで一層強度が低くなり、耐久性が大幅に低下するという問題がある。また、部品点数の増加により、組立て時にシール用Ｏリングを傷付ける可能性もある。 As the number of parts increases as described above, the strength after assembly decreases, and especially when the parts are combined so as to overlap in the radial direction of the stem and casing, it is possible to correspond to a limited footprint. In addition, there is a problem that the strength is further lowered by reducing the wall thickness of each part, and the durability is significantly lowered. In addition, the increase in the number of parts may damage the sealing O-ring during assembly.

一方、特許文献２の複合自動弁では、環状部材１２を介して上記（１）〜（３）までの手動弁の機能を発揮できるため、特許文献１に比較して構造が単純化している。しかし、環状部材１２を設けていることで同文献１の場合と同様に部品点数が増加し、この環状部材１２がステム７、ケーシング部１１の径方向に重なるように配置されていることで、これらを十分な強度を確保する肉厚により設けることが難しい。また、環状部材１２の内部にエア供給、パージ流路のための切換え用の内部流路１３、外周にＯリング１４によるシール部、底面側に平行ピン１７を係止する段差部１６をそれぞれ設けていることで加工が困難になることから、加工の容易性も要求されている。組立て時には、環状部材１２にＯリング１４を装着し、段差部１６の位置を平行ピン１７の向きに合わせた状態で環状部材１２をケーシング部１１に装入する必要があるため、組立ての容易性も望まれている。 On the other hand, in the composite automatic valve of Patent Document 2, since the functions of the manual valves (1) to (3) above can be exhibited via the annular member 12, the structure is simplified as compared with Patent Document 1. However, since the annular member 12 is provided, the number of parts is increased as in the case of the same document 1, and the annular member 12 is arranged so as to overlap the stem 7 and the casing portion 11 in the radial direction. It is difficult to provide these due to the wall thickness that secures sufficient strength. Further, an internal flow path 13 for supplying air and switching for a purge flow path is provided inside the annular member 12, a sealing portion by an O-ring 14 is provided on the outer periphery, and a step portion 16 for locking a parallel pin 17 is provided on the bottom surface side. This makes processing difficult, so ease of processing is also required. At the time of assembly, it is necessary to attach the O-ring 14 to the annular member 12 and to insert the annular member 12 into the casing portion 11 with the position of the step portion 16 aligned with the direction of the parallel pin 17, so that the assembly is easy. Is also desired.

本発明は、上記の問題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、手動操作と自動操作との切換え機能と、自動操作時における流路の自動開閉機能とを備え、部品点数を少なく抑えて内部構造を単純化しつつ手動操作性を確保し、ステムやケーシングの肉厚を十分に確保して耐久性を向上したコンパクトで簡便な手動操作機構部付き複合自動弁を提供することにある。 The present invention has been developed in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a function of switching between manual operation and automatic operation, and a function of automatically opening and closing the flow path during automatic operation. A compact and simple compound automatic valve with a manual operation mechanism that secures manual operability while keeping the number of parts small and simplifying the internal structure, and secures sufficient wall thickness of the stem and casing to improve durability. To provide.

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ケーシング内を上下移動するピストンで弁体を動作させて流路を開閉する弁開閉機構の上方にステムが設けられ、このステムは、自動操作によりピストンに操作エアを供給して弁体を開閉操作するエア流路が内部に形成されると共に、手動操作により押し回された状態でピストンを下降させて弁体を弁閉状態に動作可能に設けられ、このステムの上部外周にはケーシングに形成された自動操作用のエア供給路又は操作エアをパージするエア排出路の何れか一方に連通可能なエア給排気孔がステムとケーシングとの間に装着したシール部材を介してエア流路に連通して設けられ、ステムの下部付近にはケーシングに形成された係止段部に手動操作時に係止してステムを弁閉状態に保持するピン部材が装着されている手動操作機構部付き複合自動弁である。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, a stem is provided above a valve opening / closing mechanism that opens and closes a flow path by operating a valve body with a piston that moves up and down in a casing, and this stem is automatically provided. An air flow path is formed inside to supply operating air to the piston by operation to open and close the valve body, and the piston can be lowered while being pushed around by manual operation to operate the valve body in the valve closed state. The stem and casing are provided with air supply / exhaust holes that can communicate with either the air supply path for automatic operation or the air discharge path for purging the operation air formed in the casing on the upper outer periphery of the stem. It is provided so as to communicate with the air flow path via a seal member mounted between them, and locks the stem to the locking step formed in the casing near the lower part of the stem during manual operation to keep the stem in the valve closed state. It is a compound automatic valve with a manual operation mechanism equipped with a pin member.

請求項２に係る発明は、シール部材は複数のＯリングからなり、このＯリングがステムの外周に装着されてこのステム外周とケーシング内周との間がシールされると共に、複数のＯリングの間にエア給排気孔が形成され、Ｏリングを介してエア給排気孔がエア供給路に連通したときにエア排出路が遮断された状態となり、一方、Ｏリングを介してエア給排気孔がエア排出路に連通したときにエア供給路が遮断された状態となる手動操作機構部付き複合自動弁である。 In the invention according to claim 2, the sealing member is composed of a plurality of O-rings, and the O-rings are mounted on the outer periphery of the stem to seal between the outer periphery of the stem and the inner circumference of the casing, and the plurality of O-rings are formed. An air supply / exhaust hole is formed between them, and when the air supply / exhaust hole communicates with the air supply path via the O-ring, the air discharge path is cut off, while the air supply / exhaust hole is opened through the O-ring. This is a compound automatic valve with a manual operation mechanism that shuts off the air supply path when it communicates with the air discharge path.

請求項３に係る発明は、係止段部は、ピン部材が係止してステムを略９０°の回転角度に規制する切欠き溝からなり、この係止段部のステムの弁開位置にはピン部材の位置を規制する固定溝が形成されている手動操作機構部付き複合自動弁である。 According to the third aspect of the present invention, the locking step portion is composed of a notched groove in which the pin member is locked to regulate the stem to a rotation angle of approximately 90 °, and the locking step portion is located at the valve opening position of the stem of the locking step portion. Is a composite automatic valve with a manual operation mechanism that has a fixing groove that regulates the position of the pin member.

請求項４に係る発明は、ステムとピストン側との間に、ステムを上方に弾発付勢するコイルスプリングが装着された手動操作機構部付き複合自動弁である。 The invention according to claim 4 is a composite automatic valve with a manual operation mechanism, in which a coil spring that elastically urges the stem upward is mounted between the stem and the piston side.

請求項１に係る発明によると、ステムを介して手動操作と自動操作との切換え機能と、自動操作時における流路の自動開閉機能とを発揮できる。この場合、ステムの上部外周に、エア供給路又はエア排気路の何れか一方に連通可能なエア給排気孔、ステムとケーシングとの間に装着したシール部材を介してエア流路に連通するように設け、ステムの下部付近に、手動操作時にケーシングの係止段部に係止してステムを弁閉状態に保持するピン部材を装着していることから、部品点数を最小限に抑えて内部構造を単純化し、所定の高さ寸法及びフットプリント内に配置可能にコンパクト化した状態で、簡便に自動操作又は手動操作に切換えできる。このように、ステムやケーシングの径方向にあらたな部品を設けることがないため、これらの肉厚を十分に確保して耐久性を向上できる。さらに、部品の加工や組立ても容易になり、組立て時や操作時にシール用のＯリングが傷付くおそれもない。手動操作時の操作性を確保し、所定量の押し回しにより確実にバルブの開閉状態に切換えできる。これらのことから、小さい推力で弁閉から弁閉状態まで自動操作可能に設け、これに応じてピストンの段数を削減して弁開閉機構の配置空間を小さくするようにすれば、バルブ全体の高さに対してエア給排気孔、ピン部材の配置空間を長さ方向に大きく設定し、スペースを有効活用した無駄の無い構造の複合自動弁を提供できる。 According to the invention of claim 1, the function of switching between manual operation and automatic operation via the stem and the function of automatically opening and closing the flow path at the time of automatic operation can be exhibited. In this case, the outer periphery of the upper part of the stem is communicated with the air flow path through an air supply / exhaust hole capable of communicating with either the air supply path or the air exhaust path, and a seal member mounted between the stem and the casing. Since a pin member that locks to the locking step of the casing and holds the stem in the valve closed state during manual operation is attached near the bottom of the stem, the number of parts is kept to a minimum and inside. The structure can be simplified and easily switched to automatic operation or manual operation in a compact state so that it can be arranged within a predetermined height dimension and footprint. As described above, since new parts are not provided in the radial direction of the stem or the casing, it is possible to secure a sufficient wall thickness of these parts and improve the durability. Further, it becomes easy to process and assemble the parts, and there is no possibility that the O-ring for the seal is damaged during the assembly or operation. Operability during manual operation is ensured, and the valve can be reliably switched to the open / closed state by pushing and turning a predetermined amount. From these facts, if the valve is automatically operated from the valve closed to the valve closed state with a small thrust, and the number of piston stages is reduced accordingly to reduce the arrangement space of the valve opening / closing mechanism, the height of the entire valve is increased. On the other hand, the space for arranging the air supply / exhaust holes and the pin members is set large in the length direction, and it is possible to provide a composite automatic valve having a lean structure that makes effective use of the space.

請求項２に係る発明によると、Ｏリングによってステム外周とケーシング内周とをシールすることで部品点数の増加を防ぎつつ高いシール性を発揮しつつ流路を容易に切換え可能になり、Ｏリングが傷付くことを防いで外部漏れを確実に防止しつつ、エア給排気孔をエア供給路又はエア排出路に連通させることができる。この場合、Ｏリングを介してエア給排気孔がエア供給路に連通したときにエア排出路が遮断された状態となるため、自動操作によりケーシング内部への操作エアの供給により弁体を開操作、或は操作エアの停止により弁体を閉操作することが可能となる。一方、Ｏリングを介してエア給排気孔がエア排出路に連通したときにエア供給路が遮断された状態となるため、エア供給路からの操作エアの供給を停止した状態で、手動操作により弁体を閉状態とすることが可能となる。 According to the invention of claim 2, by sealing the outer circumference of the stem and the inner circumference of the casing with an O-ring, it is possible to easily switch the flow path while exhibiting high sealing performance while preventing an increase in the number of parts, and the O-ring. The air supply / exhaust hole can be communicated with the air supply path or the air discharge path while preventing the stem from being damaged and surely preventing the external leakage. In this case, when the air supply / exhaust holes communicate with the air supply path via the O-ring, the air discharge path is cut off. Therefore, the valve body is opened by supplying the operating air to the inside of the casing by automatic operation. Alternatively, the valve body can be closed by stopping the operating air. On the other hand, when the air supply / exhaust holes communicate with the air exhaust path via the O-ring, the air supply path is cut off. Therefore, the operation air supply from the air supply path is stopped by manual operation. It is possible to close the valve body.

請求項３に係る発明によると、ステムを略９０°回転することにより簡便に弁開又は弁閉状態に簡便に手動操作できる。手動操作時におけるステムの弁開状態の際には、固定溝にピン部材の位置が規制されることでステムの誤操作や自然の回転を防いでこの状態を維持し、手動操作による場合のみにステムを弁閉状態まで戻すことができる。 According to the invention of claim 3, by rotating the stem by about 90 °, it is possible to easily manually operate the valve open or valve closed state. When the valve of the stem is open during manual operation, the position of the pin member is restricted in the fixing groove to prevent erroneous operation of the stem and natural rotation and maintain this state, and the stem is maintained only by manual operation. Can be returned to the valve closed state.

請求項４に係る発明によると、コイルスプリングでステムを係止段部側に弾発付勢して押し戻すことにより、通常時にはステムに装着したピン部材を固定溝に係止させて弁開状態を維持し、コイルスプリングの弾発力に抗して上方より所定の大きさの操作力を加えたときに、ピン部材の固定溝への係止状態を解除し、ステムを弁閉方向に回転操作することが可能となる。これにより、ステムの誤操作や自然に回転することを防止できる。 According to the invention of claim 4, the stem is elastically urged toward the locking step side by a coil spring and pushed back, so that the pin member mounted on the stem is normally locked in the fixing groove to open the valve. When maintaining and applying a predetermined amount of operating force from above against the elastic force of the coil spring, the pin member is released from the locking groove and the stem is rotated in the valve closing direction. It becomes possible to do. As a result, it is possible to prevent erroneous operation of the stem and natural rotation.

本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の実施形態を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the embodiment of the compound automatic valve with a manual operation mechanism part of this invention. 図１の複合自動弁の自動操作による弁開状態を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the valve open state by the automatic operation of the composite automatic valve of FIG. 図１の複合自動弁の手動操作による弁閉状態を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the valve closed state by the manual operation of the composite automatic valve of FIG. （ａ）は弁開状態における複合自動弁の部分拡大斜視図である。（ｂ）は（ａ）が手動操作により弁閉した状態を示す部分拡大斜視図である。(A) is a partially enlarged perspective view of the composite automatic valve in the valve open state. (B) is a partially enlarged perspective view showing a state in which (a) is manually operated to close the valve. ケーシングの係止段部付近を示す一部拡大斜視図である。It is a partially enlarged perspective view which shows the vicinity of the locking step portion of a casing. 従来の複合自動バルブを示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the conventional compound automatic valve. 図６の複合自動バルブの手動操作時の弁閉状態を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the valve closed state at the time of manual operation of the composite automatic valve of FIG.

以下、本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図３においては、本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の実施形態における縦断面図を示している。複合自動弁（以下、バルブ本体という）は、図示しない半導体製造装置に用いられるガス供給システムの集積弁に搭載される。このバルブ本体２０は、弁開閉機構２１を備え、この弁開閉機構２１は、弁箱３０、弁体３１、ケーシング３２、ピストン３３を有している。さらに、ピストン３３の上方にはステム３４が設けられる。 Hereinafter, embodiments of the composite automatic valve with a manual operation mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 show a vertical cross-sectional view of the composite automatic valve with a manual operation mechanism according to the present invention. The compound automatic valve (hereinafter referred to as a valve body) is mounted on an integrated valve of a gas supply system used in a semiconductor manufacturing apparatus (not shown). The valve body 20 includes a valve opening / closing mechanism 21, and the valve opening / closing mechanism 21 has a valve box 30, a valve body 31, a casing 32, and a piston 33. Further, a stem 34 is provided above the piston 33.

弁箱３０は、図示しない集積弁ユニットへの取付け側であるバルブ本体２０の下部側に設けられ、この弁箱３０内に弁体３１が取り付けられる。弁箱３０内部には半導体製造用ガスが流れる流体流路３５が形成され、この流体流路３５は、一次側流路３６、二次側流路３７を有している。これら一次側流路３６と二次側流路３７との間には弁座３８が装着される。 The valve box 30 is provided on the lower side of the valve body 20 which is the mounting side to the integrated valve unit (not shown), and the valve body 31 is mounted in the valve box 30. A fluid flow path 35 through which the semiconductor manufacturing gas flows is formed inside the valve box 30, and the fluid flow path 35 has a primary side flow path 36 and a secondary side flow path 37. A valve seat 38 is mounted between the primary side flow path 36 and the secondary side flow path 37.

弁体３１は、円板形状のダイヤフラムからなり、弁座３８に接離可能な状態で一次側流路３６と二次側流路３７との間に装着される。弁体３１の上部には、略円柱状の摺動部材４０がボンネット４１を介して装着され、このボンネット４１が弁箱３０内周側に固定されることで、摺動部材４０がボンネット４１に対して所定範囲内で上下動できるようになっている。この構成により、摺動部材４０が上下移動したときには、この摺動部材４０により弁体３１が弁座３８に接離するように動作し、一次側流路３６と二次側流路３７とが開閉可能に設けられる。 The valve body 31 is composed of a disk-shaped diaphragm, and is mounted between the primary side flow path 36 and the secondary side flow path 37 in a state where it can be brought into contact with and detached from the valve seat 38. A substantially columnar sliding member 40 is attached to the upper part of the valve body 31 via a bonnet 41, and the bonnet 41 is fixed to the inner peripheral side of the valve box 30 so that the sliding member 40 is attached to the bonnet 41. On the other hand, it can move up and down within a predetermined range. With this configuration, when the sliding member 40 moves up and down, the valve body 31 operates so as to come into contact with and separate from the valve seat 38 by the sliding member 40, and the primary side flow path 36 and the secondary side flow path 37 are brought into contact with each other. It is provided so that it can be opened and closed.

ケーシング３２は、略円筒形状に形成されて弁箱３０の上部に取付けられ、その内部にステム３４、ピストン３３が挿着される。ケーシング３２は、上部ケーシング３２ａ、中間ケーシング３２ｂ、下部ケーシング３２ｃにより構成され、このうち、中間ケーシング３２ｂは、２つの上下の円筒状部品が固着されて一体に設けられる。上部ケーシング３２ａと中間ケーシング３２ｂとは止めネジ４２により固定され、中間ケーシング３２ｂと下部ケーシング３２ｃとは螺合により固定され、これにより、所定の高さ寸法及びフットプリント内に配置可能にケーシング３２が一体化される。下部ケーシング３２ｃの下端側は、弁箱３０内周に螺着により一体化され、これによってボンネット４１が位置決め固定され、このボンネット４１により押圧保持される弁体３１のずれが防止される。 The casing 32 is formed in a substantially cylindrical shape and is attached to the upper part of the valve box 30, and the stem 34 and the piston 33 are inserted into the casing 32. The casing 32 is composed of an upper casing 32a, an intermediate casing 32b, and a lower casing 32c, of which the intermediate casing 32b is integrally provided by fixing two upper and lower cylindrical parts. The upper casing 32a and the intermediate casing 32b are fixed by a set screw 42, and the intermediate casing 32b and the lower casing 32c are fixed by screwing, whereby the casing 32 can be arranged in a predetermined height dimension and footprint. Be integrated. The lower end side of the lower casing 32c is integrated with the inner circumference of the valve box 30 by screwing, whereby the bonnet 41 is positioned and fixed, and the valve body 31 pressed and held by the bonnet 41 is prevented from being displaced.

上部ケーシング３２ａの上部付近には、自動操作用のエア供給路５０、操作エアをパージするエア排出路５１が中心の貫通部分に向かって外部と連通するように形成され、このエア供給路５０又はエア排出路５１の何れか一方に、後述するステム３４のエア給排気孔５２が連通可能に設けられる。エア供給路５０の入口側にはめねじ５０ａが形成され、このめねじ５０ａには図示しない外部流路が接続され、この外部流路より操作用エアがエア供給路５０を通してケーシング３２内に供給される。 Near the upper part of the upper casing 32a, an air supply path 50 for automatic operation and an air exhaust path 51 for purging the operation air are formed so as to communicate with the outside toward the central penetrating portion, and the air supply path 50 or An air supply / exhaust hole 52 of the stem 34, which will be described later, is provided in one of the air discharge paths 51 so as to be able to communicate with each other. A female screw 50a is formed on the inlet side of the air supply path 50, an external flow path (not shown) is connected to the female screw 50a, and operating air is supplied from the external flow path into the casing 32 through the air supply path 50. The casing.

図４、図５において、上部ケーシング３２ａの下端側には、ステム３４の回転規制用の溝状の係止段部６０が形成される。係止段部６０は、上部ケーシング３２ａの中心から略９０°の間隔で略扇状に切欠き形成された切欠き溝よりなり、この係止段部６０に後述のピン部材６１が係止することで、このピン部材６１によってステム３４の回転が略９０°の範囲に規制される。 In FIGS. 4 and 5, a groove-shaped locking step portion 60 for restricting the rotation of the stem 34 is formed on the lower end side of the upper casing 32a. The locking step portion 60 is composed of notch grooves formed in a substantially fan shape at intervals of approximately 90 ° from the center of the upper casing 32a, and the pin member 61 described later is locked to the locking step portion 60. The pin member 61 regulates the rotation of the stem 34 within a range of approximately 90 °.

係止段部６０のステム３４の弁開位置に対応する位置には、より深い固定溝６２がピン部材６１の直径よりもやや大きい幅で形成され、この固定溝６２にピン部材６１が係止可能に設けられる。これにより、ピン部材６１が固定溝６２に係止したときにその位置が規制され、図１、図２のバルブの自動操作時にステム３４位置が保持されることでこのステム３４の上下移動及び回転が防がれる。 A deeper fixing groove 62 is formed at a position corresponding to the valve opening position of the stem 34 of the locking step portion 60 with a width slightly larger than the diameter of the pin member 61, and the pin member 61 is locked in the fixing groove 62. It is provided as possible. As a result, when the pin member 61 is locked in the fixing groove 62, its position is regulated, and the stem 34 position is held during the automatic operation of the valves of FIGS. 1 and 2, so that the stem 34 moves up and down and rotates. Is prevented.

一方、図４（ａ）の状態からステム３４を下方に押し込むと、固定溝６２へのピン部材６１の係止が外れ、この状態で図４（ｂ）に示すようにステム３４を９０°右方向に回転することで、ステム３４の弁閉状態となる下方への移動状態が保持される。このように、ステム３４は押し回しされない限り、自動操作による操作エアの供給又は供給停止で弁開又は弁閉状態に操作可能になっている。 On the other hand, when the stem 34 is pushed downward from the state shown in FIG. 4A, the pin member 61 is released from the fixing groove 62, and in this state, the stem 34 is moved 90 ° to the right as shown in FIG. 4B. By rotating in the direction, the downward moving state in which the stem 34 is in the valve closed state is maintained. In this way, unless the stem 34 is pushed and turned, the stem 34 can be operated in a valve open or valve closed state by supplying or stopping the supply of operating air by automatic operation.

中間ケーシング３２ｂの内周の略中間付近には雌ねじ部６７が形成され、この雌ねじ部６７には後述する押圧部材６３の雄ねじ部６８が螺合されている。 A female screw portion 67 is formed in the vicinity of substantially the middle of the inner circumference of the intermediate casing 32b, and a male screw portion 68 of a pressing member 63, which will be described later, is screwed into the female screw portion 67.

ケーシング３２内部には、ピストン３３、ステム３４がそれぞれ上下動可能に装着され、これらピストン３３とステム３４との間には略円筒形状に形成された押圧部材６３が取付けられる。
ピストン３３は、上部ピストン３３ａと下部ピストン３３ｂとが一体に組み合わせられることにより設けられ、ケーシング３２から抜け出しが防止された状態で、摺動部材４０の上方位置に取付けられる。 A piston 33 and a stem 34 are mounted inside the casing 32 so as to be vertically movable, and a pressing member 63 formed in a substantially cylindrical shape is mounted between the piston 33 and the stem 34.
The piston 33 is provided by integrally combining the upper piston 33a and the lower piston 33b, and is attached to the upper position of the sliding member 40 in a state where it is prevented from coming out of the casing 32.

上部ピストン３３ａ、下部ピストン３３ｂのケーシング３２内壁との接触位置にはＯリング６４、６４がそれぞれ装着され、このＯリング６４により、上部ピストン３３ａ、下部ピストン３３ｂとケーシング３２内周との間がシールされる。これによって、上部ピストン３３ａ、下部ピストン３３ｂとケーシング３２の間には、上部空気室６５、下部空気室６６がそれぞれ設けられる。 O-rings 64 and 64 are mounted at the contact positions of the upper piston 33a and the lower piston 33b with the inner wall of the casing 32, respectively, and the O-ring 64 seals between the upper piston 33a and the lower piston 33b and the inner circumference of the casing 32. Will be done. As a result, an upper air chamber 65 and a lower air chamber 66 are provided between the upper piston 33a, the lower piston 33b, and the casing 32, respectively.

弁開閉機構２１において、ピストン３３は、ケーシング３２内を所定ストロークで上下移動（往復移動）し、このピストン３３により摺動部材４０が押圧され、この摺動部材４０により弁体３１が弁開又は弁閉方向に動作して流体流路３５を開閉するようになっている。 In the valve opening / closing mechanism 21, the piston 33 moves up and down (reciprocating movement) in the casing 32 with a predetermined stroke, the sliding member 40 is pressed by the piston 33, and the valve body 31 opens or opens the valve body 31 by the sliding member 40. It operates in the valve closing direction to open and close the fluid flow path 35.

ピストン３３の中央には貫通孔７０が形成され、この貫通孔７０には上部空気室６５、下部空気室６６に連通する上部分岐孔７０ａ、下部分岐孔７０ｂがそれぞれ形成され、貫通孔７０から操作エアが供給されるときには、上部分岐孔７０ａ、下部分岐孔７０ｂから上部空気室６５、下部空気室６６へ送られることで、ピストン３３が二段ピストンとして小さいエア操作圧力で動作（上昇）するようになっている。 A through hole 70 is formed in the center of the piston 33, and an upper branch hole 70a and a lower branch hole 70b communicating with the upper air chamber 65 and the lower air chamber 66 are formed in the through hole 70, respectively, and are operated from the through hole 70. When air is supplied, the piston 33 operates (rises) as a two-stage piston with a small air operating pressure by being sent from the upper branch hole 70a and the lower branch hole 70b to the upper air chamber 65 and the lower air chamber 66. It has become.

上部ピストン３３ａとケーシング３２との間には、スプリング７１が弾発状態で装着され、このスプリング７１により常時ピストン３３が下方に付勢され、このピストン３３の下端側で摺動部材４０が下方に押圧され、この摺動部材４０により弁体３１が弁座３８に押し付けられることで弁閉状態が維持される。 A spring 71 is mounted in an elastic state between the upper piston 33a and the casing 32, the piston 33 is constantly urged downward by the spring 71, and the sliding member 40 is downward on the lower end side of the piston 33. The valve body 31 is pressed against the valve seat 38 by the sliding member 40, so that the valve closed state is maintained.

ステム３４は、押圧部材６３を介してピストン３３の上方に同軸に配置され、このステム３４の下端外周には雄セレーション部７２が形成される。雄セレーション部７２は、後述する押圧部材６３の雌セレーション部７３に連結され、ステム３４は、これら雄雌セレーション部７２、７３によって押圧部材６３に対して上下移動可能であり、かつ押圧部材６３と共にケーシング３２に対して回転可能になっている。 The stem 34 is coaxially arranged above the piston 33 via the pressing member 63, and a male serration portion 72 is formed on the outer periphery of the lower end of the stem 34. The male serration portion 72 is connected to the female serration portion 73 of the pressing member 63 described later, and the stem 34 can be moved up and down with respect to the pressing member 63 by the male and female serration portions 72 and 73, and together with the pressing member 63. It is rotatable with respect to the casing 32.

ステム３４の中央内部にはエア流路８０が形成され、このエア流路８０から自動操作によりピストン３３に操作エアが供給されて弁体３１が開閉操作される。この場合、エア流路８０には、エア給排気孔５２が放射方向に形成されている。このエア給排気孔５２は、ステム３４の上下移動及び回転動作により、エア供給路５０又はエア排出路５１の何れか一方に連通可能に設けられる。 An air flow path 80 is formed inside the center of the stem 34, and operating air is automatically operated from the air flow path 80 to supply operating air to the piston 33 to open and close the valve body 31. In this case, air supply / exhaust holes 52 are formed in the air flow path 80 in the radial direction. The air supply / exhaust hole 52 is provided so as to be able to communicate with either the air supply path 50 or the air discharge path 51 by moving the stem 34 up and down and rotating the stem 34.

ステム３４の上部外周には、複数のシール部材８１、８２、８３、８４が装着され、これらシール部材８１〜８４は、Ｏリングよりなっている。Ｏリング８１、８２は、エア給排気孔５２を上下から挟む位置に取付けられ、このように、Ｏリング８１とＯリング８２との間にエア給排気孔５２が形成されている。一方、下部側のＯリング８２と、Ｏリング８３は、図３の手動操作時における弁閉時にエア排気路５１を上下から挟む位置に取付けられる。 A plurality of sealing members 81, 82, 83, 84 are mounted on the upper outer circumference of the stem 34, and these sealing members 81 to 84 are made of O-rings. The O-rings 81 and 82 are attached at positions sandwiching the air supply / exhaust holes 52 from above and below, and thus the air supply / exhaust holes 52 are formed between the O-ring 81 and the O-ring 82. On the other hand, the lower side O-ring 82 and the O-ring 83 are attached at positions that sandwich the air exhaust passage 51 from above and below when the valve is closed during the manual operation shown in FIG.

これらＯリング８１〜８４をステム３４とケーシング３２との間に設けることにより、ステム３４外周とケーシング３２内周との間がシールされ、エア給排気孔５２が、Ｏリング８１〜８３を介してエア供給路５０又はエア排気路５１の何れか一方と連通した状態で、エア流路８０と連通可能に設けられる。 By providing these O-rings 81 to 84 between the stem 34 and the casing 32, the outer circumference of the stem 34 and the inner circumference of the casing 32 are sealed, and the air supply / exhaust holes 52 pass through the O-rings 81 to 83. It is provided so as to be able to communicate with the air flow path 80 in a state of communicating with either the air supply path 50 or the air exhaust path 51.

この場合、Ｏリング８１〜８３を介してエア給排気孔５２がエア供給路５０に連通したときに、エア排出路５１が遮断された状態となる。一方、Ｏリング８１〜８３を介してエア給排気孔５２がエア排出路５１に連通したときに、エア供給路５０が遮断された状態となる。Ｏリング８４は、Ｏリング８１〜８３よりも上部に装着され、このＯリング８４により、エア給排気孔５２がエア排出路５１と連通したときに、エア供給路５０からの操作エアの外部への漏れを防いでいる。 In this case, when the air supply / exhaust holes 52 communicate with the air supply path 50 via the O-rings 81 to 83, the air discharge path 51 is cut off. On the other hand, when the air supply / exhaust holes 52 communicate with the air discharge path 51 via the O-rings 81 to 83, the air supply path 50 is cut off. The O-ring 84 is mounted above the O-rings 81 to 83, and when the air supply / exhaust hole 52 communicates with the air discharge path 51, the O-ring 84 goes out of the operating air from the air supply path 50. Prevents leaks.

具体的には、図１、図２のように、ステム３４が上昇位置にあって回転していない状態では、エア給排気孔５２はエア供給路５０と連通し、エア排出路５１とは遮断された状態になり、エア給排気孔５２からエア流路８０を通してピストン３３側に操作エアを供給可能となる。一方、図３のように、ステム３４が下降移動しかつ９０°右回転（時計方向に回転）した状態では、エア給排気孔５２がエア供給路５０から遮断され、エア排出路５１と連通した状態となり、ケーシング３２（シリンダ）内の操作エアがエア排出路５１を通して外部に排出される。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, when the stem 34 is in the raised position and is not rotating, the air supply / exhaust hole 52 communicates with the air supply path 50 and is cut off from the air discharge path 51. In this state, the operating air can be supplied from the air supply / exhaust hole 52 to the piston 33 side through the air flow path 80. On the other hand, as shown in FIG. 3, when the stem 34 moves downward and rotates 90 ° clockwise (clockwise), the air supply / exhaust hole 52 is cut off from the air supply path 50 and communicates with the air discharge path 51. In this state, the operating air in the casing 32 (cylinder) is discharged to the outside through the air discharge path 51.

ステム３４の中央からやや下部付近には、エア流路８０と直交する方向に取付け穴８５が貫通形成され、この取付け穴８５には両端が放射方向に突出するようにピン部材６１が横向きに嵌め込まれる。ピン部材６１は、手動操作時にケーシング３２の係止段部６０に係止可能な状態に装着され、このピン部材６１の係止によりステム３４を弁閉状態に保持するようになっている。ステム３４は、ピン部材６１によって開状態から閉状態までの略９０°の角度に回転規制される。 A mounting hole 85 is formed through the stem 34 in a direction orthogonal to the air flow path 80 slightly below the center, and a pin member 61 is laterally fitted into the mounting hole 85 so that both ends project in the radial direction. Is done. The pin member 61 is mounted in a state where it can be locked to the locking step portion 60 of the casing 32 during manual operation, and the stem 34 is held in the valve closed state by locking the pin member 61. The stem 34 is rotationally restricted by the pin member 61 at an angle of approximately 90 ° from the open state to the closed state.

押圧部材６３は略円筒状に形成され、その上部付近の内周には、ステム３４の雄セレーション部７２が連結可能な雌セレーション部７３が形成される。押圧部材６３の上部内周には、これら雄雌セレーション部７２、７３を介してステム３４の下端側が連結され、このステム３４が押圧部材６３に対して上下に移動可能な状態で、かつこれらが一体に回転可能に設けられる。 The pressing member 63 is formed in a substantially cylindrical shape, and a female serration portion 73 to which the male serration portion 72 of the stem 34 can be connected is formed on the inner circumference near the upper portion thereof. The lower end side of the stem 34 is connected to the upper inner circumference of the pressing member 63 via the male and female serration portions 72 and 73, and the stem 34 is movable up and down with respect to the pressing member 63, and these are It is provided so that it can rotate integrally.

押圧部材６３の雌ねじ部６７との対向側には雄ねじ部６８が形成され、これら雌ねじ部６７と雄ねじ部６８とを介して、押圧部材６３がステム３４の回転によりケーシング３２に対して上下動可能に結合されている。押圧部材６３の下部内周には、Ｏリング９１を介して上部ピストン３３ａの上部側が挿入され、押圧部材６３はピストン３３に対して回転可能に設けられている。 A male threaded portion 68 is formed on the side of the pressing member 63 facing the female threaded portion 67, and the pressing member 63 can move up and down with respect to the casing 32 by the rotation of the stem 34 via the female threaded portion 67 and the male threaded portion 68. Is bound to. The upper side of the upper piston 33a is inserted into the lower inner circumference of the pressing member 63 via the O-ring 91, and the pressing member 63 is rotatably provided with respect to the piston 33.

前記ステム３４とピストン３３側である押圧部材６３との間には、コイルスプリング９２が装着され、このコイルスプリング９２の弾発力により、常時ステム３４が押圧部材６３及び上部ピストン３３ａ（ピストン３３）に対して上方に付勢された状態になっている。 A coil spring 92 is mounted between the stem 34 and the pressing member 63 on the piston 33 side, and due to the elastic force of the coil spring 92, the stem 34 is constantly pressed by the pressing member 63 and the upper piston 33a (piston 33). It is in a state of being urged upward.

ステム３４の上端には、手動操作用ハンドル９３が止めネジ９４により取付けられ、このハンドル９３によってステム３４がコイルスプリング９２の弾発付勢力に抗して押し回し可能に設けられている。ステム３４がハンドル９３の手動操作により押し回された状態のときには、ピストン３３を下降させて弁体３１を弁閉状態に動作可能になっている。 A handle 93 for manual operation is attached to the upper end of the stem 34 by a set screw 94, and the handle 93 is provided so that the stem 34 can be pushed and turned against the elastic force of the coil spring 92. When the stem 34 is pushed around by the manual operation of the handle 93, the piston 33 is lowered so that the valve body 31 can be operated in the valve closed state.

なお、上記実施形態におけるバルブ本体２０は、手動操作時に雌ねじ部６７と雄ねじ部６８との螺合を介してステム３４を押し回しする構造に設けられているが、この螺合部を省略することも可能である。 The valve body 20 in the above embodiment is provided with a structure in which the stem 34 is pushed and turned through the screw between the female screw portion 67 and the male screw portion 68 during manual operation, but the screwed portion is omitted. Is also possible.

また、図示しないが、ハンドル９３にロック用の穴、バルブ本体２０に弁開時又は弁閉時にロック用穴と連通するロック用止め穴部をそれぞれ設けるようにしてもよい。この場合、弁開時又は弁閉時において、これらロック用穴と止め穴部とを連通させた状態とし、これらの穴を南京錠等でロックすることにより、手動操作できない状態にハンドルを固定し、誤操作等を防止可能となる。 Further, although not shown, the handle 93 may be provided with a locking hole, and the valve body 20 may be provided with a locking stop hole that communicates with the locking hole when the valve is opened or closed. In this case, when the valve is opened or closed, these locking holes and the stop holes are connected to each other, and by locking these holes with a padlock or the like, the handle is fixed so that it cannot be manually operated. It is possible to prevent erroneous operation.

続いて、本発明における手動操作機構部付き複合自動弁の上記実施形態における動作並びに作用を説明する。
図１、図２においては、手動操作用ハンドル９３を開状態に操作し、自動操作によって操作エアの供給又は排出し、弁体３１を開状態又は閉状態に操作した状態を示している。この場合、ステム３４は、コイルスプリング９２の弾発力により押圧部材６３に対して上方に付勢されていることで、ピン部材６１が係止段部６０の固定溝６２に係止されてステム３４の回転が防がれている。このため、ステム３４の回転が阻止された状態にあり、ステム３４に回転方向の力が加わったとしても、この力によってステム３４が回転することがない。
押圧部材６３の下端側は上部ピストン３３ａの段部面３３ｃから離れた状態にあり、これらの離間距離がピストン３３のストロークとなる。このハンドル開状態における押圧部材６３の下面が、ピストン３３が上昇するときの上死点となる。 Subsequently, the operation and operation of the composite automatic valve with a manual operation mechanism according to the above embodiment will be described.
1 and 2 show a state in which the manual operation handle 93 is operated in the open state, the operation air is supplied or discharged by automatic operation, and the valve body 31 is operated in the open state or the closed state. In this case, the stem 34 is urged upward with respect to the pressing member 63 by the elastic force of the coil spring 92, so that the pin member 61 is locked in the fixing groove 62 of the locking step portion 60 and the stem The rotation of 34 is prevented. Therefore, the rotation of the stem 34 is blocked, and even if a force in the rotation direction is applied to the stem 34, the stem 34 does not rotate due to this force.
The lower end side of the pressing member 63 is in a state of being separated from the stepped surface 33c of the upper piston 33a, and the separation distance between them is the stroke of the piston 33. The lower surface of the pressing member 63 in the open state of the handle serves as the top dead center when the piston 33 rises.

図１は、上記のハンドル９３の開状態において、エア供給路５０からの操作エアの供給を停止したときの状態を示す。このとき、Ｏリング８１、８２により、外部への漏れが防がれた状態でエア給排気孔５２がエア供給路５０と連通し、エア排出路５１とはＯリング８２、８３によって遮断された状態にある。この操作エアの供給停止時には、スプリング７１の弾発力によりピストン３３が下方に付勢され、ピストン３３の先端側で摺動部材４０が下方に押圧される。そのため、摺動部材４０により弁体３１が弁座３８に適切な力で着座して弁閉状態になり、弁箱３０内の一次側流路３６から二次側流路３７へのガス流体の流れが防がれた状態となる。 FIG. 1 shows a state when the supply of operating air from the air supply path 50 is stopped in the open state of the handle 93. At this time, the air supply / exhaust hole 52 communicated with the air supply path 50 in a state where leakage to the outside was prevented by the O-rings 81 and 82, and was cut off from the air discharge path 51 by the O-rings 82 and 83. It is in a state. When the supply of the operating air is stopped, the elastic force of the spring 71 urges the piston 33 downward, and the sliding member 40 is pressed downward on the tip side of the piston 33. Therefore, the valve body 31 is seated on the valve seat 38 with an appropriate force by the sliding member 40, and the valve is closed, so that the gas fluid from the primary side flow path 36 in the valve box 30 to the secondary side flow path 37 The flow is blocked.

図２は、ハンドル９３の開状態において、エア供給路５０から操作エアを供給し、弁体３１を開操作したときの状態を示す。この場合、操作エアがエア供給路５０からエア給排気孔５２を通してエア流路８０に送られ、続いて、ピストン３３内部の貫通孔７０を通して上部分岐孔７０ａ、下部分岐孔７０ｂより上部空気室６５、下部空気室６６にそれぞれ給気される。このため、ピストン３３を上方に押し上げる方向の力が働き、この力によってピストン３３（上部ピストン３３ａ、下部ピストン３３ｂ）が、上記ストロークの分だけスプリング７１の弾発付勢力に抗して上昇する。 FIG. 2 shows a state when the operation air is supplied from the air supply path 50 and the valve body 31 is opened in the open state of the handle 93. In this case, the operating air is sent from the air supply path 50 to the air flow path 80 through the air supply / exhaust hole 52, and then through the through hole 70 inside the piston 33, the upper branch hole 70a and the upper air chamber 65 from the lower branch hole 70b. , The lower air chamber 66 is supplied with air, respectively. Therefore, a force in the direction of pushing the piston 33 upward acts, and this force causes the piston 33 (upper piston 33a, lower piston 33b) to rise against the elastic force of the spring 71 by the amount of the stroke.

これによって、摺動部材４０がピストン３３の先端側による押圧状態から開放されて上方に移動可能な状態となり、弁体３１は摺動部材４０による押圧から開放された状態となる。そのため、弁体３１がこれ自体の有する反力により元の形状に復帰して弁開状態となり、一次側流路３６から二次側流路３７に流体が流れるようになる。 As a result, the sliding member 40 is released from the pressed state by the tip end side of the piston 33 and can move upward, and the valve body 31 is released from the pressed state by the sliding member 40. Therefore, the valve body 31 returns to its original shape due to the reaction force of the valve body 31 and is in the valve open state, and the fluid flows from the primary side flow path 36 to the secondary side flow path 37.

図３においては、図２の状態から手動操作によりハンドル９３を閉方向（右回転方向）に９０°の回転角度で押し回し操作した状態を示す。この場合、ステム３４と押圧部材６３とが雄セレーション部７２と雌セレーション部７３とで連結されていることから、コイルスプリング９２の弾発付勢力に抗するようにステム３４を押し下げるようにすれば、このステム３４が押圧部材６３に対して下方に移動し、これによって固定溝６２からピン部材６１が下方に外れてステム３４を回転操作することが可能になる。このとき、押圧部材６３は、セレーション機構を介してステム３４が押し下げられた状態でこのステム３４と一体に回転し、上部ピストン３３ａに対してはＯリング９１でシールされた状態で空転しながら下降するようになっている。 FIG. 3 shows a state in which the handle 93 is manually operated by pushing and turning the handle 93 in the closing direction (clockwise rotation direction) at a rotation angle of 90 ° from the state of FIG. In this case, since the stem 34 and the pressing member 63 are connected by the male serration portion 72 and the female serration portion 73, the stem 34 may be pushed down so as to resist the elastic force of the coil spring 92. , The stem 34 moves downward with respect to the pressing member 63, whereby the pin member 61 is disengaged downward from the fixing groove 62, and the stem 34 can be rotated. At this time, the pressing member 63 rotates integrally with the stem 34 with the stem 34 pushed down via the serration mechanism, and descends while idling with respect to the upper piston 33a in a state of being sealed by the O-ring 91. It is designed to do.

ステム３４を押し下げた状態で右回転（時計回転）するときには、ピン部材６１を係止段部６０の底面に沿わせるようにしながら回転可能となる。ステム３４を略９０°回転したときには、ピン部材６１が係止段部６０の側面に当接してその回転が規制され、この状態でコイルスプリング９２の弾発力によりステム３４が保持される。そのため、ステム３４が自然に回転前の状態に戻るおそれがない。 When rotating clockwise (clockwise) with the stem 34 pushed down, the pin member 61 can rotate while being aligned with the bottom surface of the locking step portion 60. When the stem 34 is rotated by approximately 90 °, the pin member 61 abuts on the side surface of the locking step portion 60 to restrict its rotation, and in this state, the stem 34 is held by the elastic force of the coil spring 92. Therefore, there is no possibility that the stem 34 will naturally return to the state before rotation.

このステム３４の押し回し操作の際には、ハンドル９３によってステム３４を押し下げたときに、Ｏリング８１がエア供給路５０よりも下方まで移動した状態となる。これにより、エア供給路５０とエア給排気孔５２とがＯリング８１のシールで遮断された状態となり、エア給排気孔５２側への操作エアの供給が停止される。 During the push-and-turn operation of the stem 34, when the stem 34 is pushed down by the handle 93, the O-ring 81 is in a state of being moved below the air supply path 50. As a result, the air supply path 50 and the air supply / exhaust hole 52 are blocked by the seal of the O-ring 81, and the supply of operating air to the air supply / exhaust hole 52 side is stopped.

このとき、Ｏリング８２がエア排出路５１よりも下方まで移動し、それまでこのＯリング８２とＯリング８３との間で流路が塞がれていたエア排出路５１が開口し、エア給排気孔５２と連通した状態になる。このため、上部空気室６５、下部空気室６６、貫通孔７０、エア流路８０などのバルブ本体２０内の操作エアが、エア給排気孔５２を通してエア排出路５１から外部に排出（パージ）される。これによって、ハンドル９３によるステム３４押し下げ時には、操作エアの残留による抵抗を少なくでき、スムーズにステム３４を下降させることが可能となる。 At this time, the O-ring 82 moves below the air exhaust passage 51, and the air exhaust passage 51 whose flow path is blocked between the O-ring 82 and the O-ring 83 is opened to supply air. It is in a state of communicating with the exhaust hole 52. Therefore, the operating air in the valve body 20 such as the upper air chamber 65, the lower air chamber 66, the through hole 70, and the air flow path 80 is discharged (purged) from the air discharge path 51 to the outside through the air supply / exhaust hole 52. To. As a result, when the stem 34 is pushed down by the handle 93, the resistance due to the residual operating air can be reduced, and the stem 34 can be smoothly lowered.

続いて、ステム３４を回転させる際には、このステム３４を最下位置まで下降させて固定溝６２からピン部材６１の係止を外した状態にすることで回転操作が可能となる。このように、固定溝６２からピン部材６１が外れるまでハンドル９３を押し下げてステム３４の係止状態を解除する必要があるため、ハンドル９３への意図しない接触や誤操作による回転を確実に防止できる。 Subsequently, when the stem 34 is rotated, the rotation operation is possible by lowering the stem 34 to the lowest position and unlocking the pin member 61 from the fixing groove 62. As described above, since it is necessary to push down the handle 93 until the pin member 61 is disengaged from the fixing groove 62 to release the locked state of the stem 34, it is possible to reliably prevent rotation due to unintended contact with the handle 93 or erroneous operation.

ステム３４は、ピン部材６１が係止段部６０の弁閉側の側面に当接するまで、略９０°押し回し回転することで、手動操作により正確に弁閉操作できる。ステム３４の押し回し後にも、前述したコイルスプリング９２によりステム３４が上方に付勢された状態が維持されるため、ピン部材６１が係止段部６０の底面に弾発係止した状態が維持され、手を離した場合にも弁閉状態が確実に保持される。 The stem 34 can be accurately valve-closed by manual operation by pushing and rotating by approximately 90 ° until the pin member 61 comes into contact with the side surface of the locking step 60 on the valve-closing side. Even after the stem 34 is pushed and turned, the state in which the stem 34 is urged upward by the coil spring 92 described above is maintained, so that the state in which the pin member 61 is elastically locked to the bottom surface of the locking step portion 60 is maintained. The valve is securely maintained even when the hand is released.

この手動操作による弁閉時には、ピストン３３から下部側は、図１の自動操作の弁閉時の場合と同様の状態となる。これにより、一次側流路３６から二次側流路３７へのガス流体の流れを遮断できる。この弁閉状態はハンドル９３で弁開操作をおこなうまで解除されることはなく、仮にこの弁閉状態でエア供給路５０から操作エアが供給されたとしても、これによってバルブ本体２０が弁開動作することはない。 When the valve is closed by this manual operation, the lower side from the piston 33 is in the same state as when the valve is closed by the automatic operation shown in FIG. As a result, the flow of the gas fluid from the primary side flow path 36 to the secondary side flow path 37 can be blocked. This valve closed state is not released until the valve opening operation is performed by the handle 93, and even if the operating air is supplied from the air supply path 50 in this valve closed state, the valve body 20 operates the valve opening operation. There is nothing to do.

しかも、押圧部材６３が下降し、ステム３４の回転角度が略９０°になったとき（手動による弁閉時）には、この押圧部材６３の底面で上部ピストン３３ａの段部面３３ｃを上方から押えた状態となる。これにより、一次側流路３６から予期しない高圧が弁体に加わり、この圧力がスプリング７１による弁閉方向の弾発付勢力よりも大きい場合であってもピストン３３の上昇を防いで弁閉状態を維持し、誤って弁開状態となることを確実に防止する。 Moreover, when the pressing member 63 is lowered and the rotation angle of the stem 34 becomes approximately 90 ° (when the valve is manually closed), the stepped surface 33c of the upper piston 33a is pressed from above on the bottom surface of the pressing member 63. It will be in the pressed state. As a result, an unexpected high pressure is applied to the valve body from the primary side flow path 36, and even when this pressure is larger than the elastic urging force in the valve closing direction by the spring 71, the piston 33 is prevented from rising and the valve is closed. To prevent accidental valve opening.

本発明の上記実施形態におけるバルブ本体２０は、ピストン３３で弁体３１を動作させて流体流路３５を開閉する弁開閉機構２１の上方にステム３４が設けられ、このステム３４には、自動操作用のエア流路８０が内部に形成されると共に、手動操作により弁体３１を弁閉状態に動作可能に設けられている。そして、ステム３４の上部外周にエア供給路５０又はエア排出路５１の何れか一方に連通可能なエア給排気孔５２が、ステム３４とケーシング３２との間に装着したＯリング８１〜８３を介して設けられているので、ステム３４とケーシング３２とに、エア供給、エア排出の切換え部分を直接設けることができ、ステム３４やケーシング３２の径方向への薄肉化を抑えることが可能になる。 In the valve body 20 according to the above embodiment of the present invention, a stem 34 is provided above the valve opening / closing mechanism 21 that opens and closes the fluid flow path 35 by operating the valve body 31 with the piston 33, and the stem 34 is automatically operated. The air flow path 80 for use is formed inside, and the valve body 31 is provided so as to be able to operate in the valve closed state by manual operation. An air supply / exhaust hole 52 capable of communicating with either the air supply path 50 or the air discharge path 51 is provided on the upper outer periphery of the stem 34 via an O-ring 81 to 83 mounted between the stem 34 and the casing 32. Since the stem 34 and the casing 32 are provided with the switching portions for air supply and air discharge, it is possible to suppress the thinning of the stem 34 and the casing 32 in the radial direction.

ステム３４の下部付近にピン部材６１を装着し、手動操作時にはこのピン部材６１をケーシング３２の係止段部６０に係止してステム３４を弁閉状態に保持しているので、この手動操作によるエア流路８０の切換えを簡便かつ正確におこなうことができる。
これらのように、ステム３４に対して、自動操作用のエア給排気孔５２と、手動操作用のピン部材６１とを設けていることから、内部構造の複雑化を防ぎ、部品点数を最小限に抑えることができる。 A pin member 61 is attached near the lower part of the stem 34, and during manual operation, the pin member 61 is locked to the locking step portion 60 of the casing 32 to hold the stem 34 in the valve closed state. It is possible to easily and accurately switch the air flow path 80 according to the above.
As described above, since the stem 34 is provided with the air supply / exhaust hole 52 for automatic operation and the pin member 61 for manual operation, the internal structure is prevented from being complicated and the number of parts is minimized. Can be suppressed to.

ステム３４とケーシング３２との間の流路切換え用のＯリング８１〜８３を必要最小限の数により設けることができ、これらＯリング８１〜８３をステム３４外周に装着しているために組立ても容易であり、組立て時や操作時にＯリング８１〜８３が傷付くことを防ぐことができる。 O-rings 81 to 83 for switching the flow path between the stem 34 and the casing 32 can be provided in the minimum necessary number, and even if they are assembled because these O-rings 81 to 83 are mounted on the outer circumference of the stem 34. It is easy and can prevent the O-rings 81 to 83 from being damaged during assembly and operation.

Ｏリング８１〜８３を介してエア給排気孔５２をエア供給路５０に連通させたときにはエア排出路５１を遮断した状態とし、一方、Ｏリング８１〜８３を介してエア給排気孔５２をエア排出路５１に連通させたときにはエア供給路５０を遮断した状態にできるため、エア供給路５０又はエア排気路５１の何れか一方がエア給排気孔５２と連通したときに他方側への操作エアの流れを確実に防止した状態で、自動操作と手動操作とを切り換え可能になる。 When the air supply / exhaust holes 52 are communicated with the air supply path 50 via the O-rings 81 to 83, the air discharge path 51 is cut off, while the air supply / exhaust holes 52 are air-filled through the O-rings 81 to 83. Since the air supply path 50 can be cut off when the air supply path 50 is communicated with the discharge path 51, the operating air to the other side when either the air supply path 50 or the air exhaust path 51 communicates with the air supply / exhaust hole 52. It is possible to switch between automatic operation and manual operation while reliably preventing the flow of.

係止段部６０を上部ケーシング３２ａの下端側に形成しているので、この係止段部６０の加工が容易であり、また、上記のエア供給路５０及びエア排出路５１も簡単かつ正確に加工できる。 Since the locking step portion 60 is formed on the lower end side of the upper casing 32a, it is easy to process the locking step portion 60, and the air supply path 50 and the air discharge path 51 are also easily and accurately processed. Can be processed.

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。 The present invention is not limited to the description of the embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention described in the claims of the present invention.

２０ バルブ本体
２１ 弁開閉機構
３１ 弁体
３２ ケーシング
３３ ピストン
３４ ステム
３５ 流体流路
５０ エア供給路
５１ エア排出路
５２ エア給排気孔
６０ 係止段部
６１ ピン部材
６２ 固定溝
８０ エア流路
８１、８２、８３ Ｏリング（シール部材）
９２ コイルスプリング 20 Valve body 21 Valve opening / closing mechanism 31 Valve body 32 Casing 33 Piston 34 Stem 35 Fluid flow path 50 Air supply path 51 Air discharge path 52 Air supply / exhaust hole 60 Locking step 61 Pin member 62 Fixed groove 80 Air flow path 81, 82, 83 O-ring (seal member)
92 coil spring

Claims (4)

ケーシング内を上下移動するピストンで弁体を動作させて流路を開閉する弁開閉機構の上方にステムが設けられ、このステムは、自動操作により前記ピストンに操作エアを供給して前記弁体を開閉操作するエア流路が内部に形成されると共に、手動操作により押し回された状態で前記ピストンを下降させて前記弁体を弁閉状態に動作可能に設けられ、このステムの上部外周には前記ケーシングに形成された自動操作用のエア供給路又は操作エアをパージするエア排出路の何れか一方に連通可能なエア給排気孔がステムとケーシングとの間に装着したシール部材を介して前記エア流路に連通して設けられ、前記ステムの下部付近には前記ケーシングに形成された係止段部に手動操作時に係止して前記ステムを弁閉状態に保持するピン部材が装着されていることを特徴とする手動操作機構部付き複合自動弁。 A stem is provided above the valve opening / closing mechanism that opens and closes the flow path by operating the valve body with a piston that moves up and down in the casing, and this stem automatically supplies operating air to the piston to operate the valve body. An air flow path for opening and closing is formed inside, and the piston is lowered in a state of being pushed around by a manual operation so that the valve body can be operated in a valve closed state, and the upper outer circumference of the stem is provided. An air supply / exhaust hole that can communicate with either an air supply path for automatic operation or an air discharge path for purging operating air formed in the casing is provided between the stem and the casing via a seal member. A pin member which is provided so as to communicate with the air flow path and which locks the stem in a valve closed state by manually operating the locking step portion formed in the casing is attached to the vicinity of the lower part of the stem. A compound automatic valve with a manual operating mechanism. 前記シール部材は複数のＯリングからなり、このＯリングが前記ステムの外周に装着されてこのステム外周とケーシング内周との間がシールされると共に、複数の前記Ｏリングの間に前記エア給排気孔が形成され、前記Ｏリングを介して前記エア給排気孔が前記エア供給路に連通したときに前記エア排出路が遮断された状態となり、一方、前記Ｏリングを介して前記エア給排気孔が前記エア排出路に連通したときに前記エア供給路が遮断された状態となる請求項１に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。 The sealing member is composed of a plurality of O-rings, and the O-rings are mounted on the outer periphery of the stem to seal between the outer periphery of the stem and the inner circumference of the casing, and the air supply is provided between the plurality of O-rings. An exhaust hole is formed, and when the air supply / exhaust hole communicates with the air supply path through the O-ring, the air discharge path is cut off, while the air supply / exhaust through the O-ring. The compound automatic valve with a manual operation mechanism according to claim 1, wherein the air supply path is cut off when the hole communicates with the air discharge path. 前記係止段部は、前記ピン部材が係止して前記ステムを略９０°の回転角度に規制する切欠き溝からなり、この係止段部の前記ステムの弁開位置には前記ピン部材の位置を規制する固定溝が形成されている請求項１又は２に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。 The locking step portion comprises a notch groove in which the pin member is locked to regulate the stem to a rotation angle of approximately 90 °, and the pin member is located at a valve opening position of the stem of the locking step portion. The compound automatic valve with a manual operation mechanism according to claim 1 or 2, wherein a fixing groove is formed to regulate the position of the valve. 前記ステムと前記ピストン側との間に、前記ステムを上方に弾発付勢するコイルスプリングが装着された請求項３に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。 The composite automatic valve with a manual operation mechanism according to claim 3, wherein a coil spring for elastically urging the stem upward is mounted between the stem and the piston side.

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