JPH0914470A - ロック機構付きメタルダイヤフラム弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人や物等がハンドルに触れてもハンドルがロ
ックされて動かないようにしたロック機構付きメタルダ
イヤフラム弁を提供すること。 【構成】 ハンドル20内にスプリング30を介してハンド
ル受け11を上下動可能に装入し、ハンドル受け11はハン
ドル20に設けたロックピン21とストッパーピン22によっ
て受け止められている。他方ハウジング６の上端に設け
た凹溝60と切欠き溝63ａ，63ｂに上記ロックピン21が係
合してロックされ、ハンドル20を押し下げることによっ
てロック解除され回転が可能となる。回転規制はハンド
ル受け11の規制用突起12とハウジング側の規制端面62と
の当接によって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハンドルの90度回転に
より弁の開閉を行うメタルダイヤフラム弁に関し、特に
全閉または全開位置をロックできるようにしたロック機
構付メタルダイヤフラム弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造装置などの分野におい
て特公平４−54104号などで開示されたメタルダイヤフ
ラム弁は良く知られている。このメタルダイヤフラム弁
の開閉操作は、弁棒上端に取付けたハンドルを回すこと
によりねじ螺合によって弁棒を降下させメタルダイヤフ
ラムを弁座に押し付け閉弁となし、ハンドルを逆回転す
ることによって弁棒を上昇させ、弁棒に追従してダイヤ
フラムを自己復帰させて開弁とするものであった。しか
しながら、このものではハンドルの回転は数回転に及ぶ
ため完全に締め切るにはどこまで締めて良いのかはっき
りしないという問題があった。

【０００３】このような問題を解決するものとして図４
に示すメタルダイヤフラム弁VOがある。このものは弁棒
91とダイヤフラム94を押し付ける弁体92を別体となし、
両者の間に皿ばね93を介在させたものである。他方ハン
ドル90は直線状で90度回転でストッパー96とハウジング
側の規制面97が利くようになっている。従って、図示の
ようにハンドルが流路に対して平行状態でバルブは全開
を示しており、ここからハンドルを流路に対して直角方
向に90度回転することにより弁棒91が下降する。これと
共にストッパー96が利いて皿ばね93を圧縮し、皿ばねの
一定圧力により弁体92を介しダイヤフラム94を弁座95に
押し付け全閉状態に締め切るというものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記90
度開閉型ダイヤフラム弁VOはストッパー面97とストッパ
ーピン96との当接だけによりハンドルの90度回転を制御
して全開、全閉状態を保持するだけであった。しかもこ
のダイヤフラム弁は全開または全閉での使用に限られる
にもかかわらず僅かな力でハンドルが回転するものであ
ったから、例えば人や物質が誤まってハンドルに触れた
だけで弁が逆方向に動いて開いたり閉まったりして事故
発生の原因になる恐れがあった。

【０００５】従って、本発明は人や物等がハンドルに触
れてもハンドルが動かないように全開、全閉状態を保持
するロック機構を備えたメタルダイヤフラム弁を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、流入流路と流
出流路を有しいずれかの流路端に弁座を設けた弁箱と、
前記弁座に対向配置しその周縁を挾着したメタルダイヤ
フラムと、ハウジング内で前記メタルダイヤフラムを押
圧する弁体と、ハウジング内に挿通螺合され回転して昇
降する弁棒と、この弁棒と前記弁体との間に介在したば
ね部材と、前記弁棒に取付けたハンドルとを有するメタ
ルダイアフラム弁において、前記弁棒の上端に下面に回
転規制用突起部を有するハンドル受け部材を固定し、こ
のハンドル受け部材の上面とハンドル内面との間にスプ
リングを装入すると共にハンドル内に前記ハンドル受け
部材を上下動可能に装着し、ハンドル受け部材の下動を
阻止すると共にハンドルの回転を規制するロックピンと
このロックピンに対向する位置にストッパーピンをそれ
ぞれ設け、前記ハウジングの上端部には前記ロックピン
が解除されたときの移動通路となる円環状の凹溝と、そ
の上部に半円環状のつば部を設け、このつば部には前記
ハンドル受け部材の回転規制用突出部と当接する規制端
面及び前記ロックピンが開弁及び閉弁時に嵌合する切欠
き溝を所定角度だけ隔ててて２カ所設け、前記ハンドル
を前記スプリングに抗して押し回したとき前記ロックピ
ンと一方の切欠き溝の嵌合が解除され、所定角度回した
とき前記ハンドル受け部材の回転規制用突出部と前記ハ
ウジング上端の規制端面が当接し回転が規制されると共
にロックピンと他方の切欠き溝が嵌合してロックするよ
うにしたロック機構付きメタルダイヤフラム弁である。

【０００７】

【作用】まず、通常ハンドル受けはスプリングに押され
ているがロックピン及びストッパーによって下方への動
きが止められているから逆にハンドルは浮き上った状態
にある。またハンドル受けの下面突起部はハウジング側
の円環状つば部以外の切り欠いた部分に収まっている。
ここで初期状態ではつば部の一方の規制端面とハンドル
受け側の一方の規制突起面とが当接して回転規制状態に
あり、このときロックピンはつば部にある一方の切欠き
溝に嵌まって正逆回転がロックされた状態にある。

【０００８】この状態からハンドルをスプリングに抗し
て押し下げると、ロックピンと一方の切欠き溝の嵌合が
解除されロックピンは円環状の凹溝内に位置し回転が可
能となる。ここからハンドルを押しながら回すと90度回
転したところでハウジング側の他方の規制端面とハンド
ル受け側の他方の規制突起面が当接して動きが止まる。
このときの90度回転によって弁棒は降下し皿ばね部材を
押圧するから、この皿ばねの力は弁体を押してダイヤフ
ラムを一定圧力で弁座に押し付けるように作用し閉弁状
態となる。一方このときロックピンの上部には他方の切
欠き溝が位置しているからハンドルの押し下げを解除す
ると（手を離すと）スプリングによりハンドルが浮き上
がり、同時にロックピンが他方の切欠き溝に嵌入して閉
弁状態にロックされる。

【０００９】再び開弁状態にするにはハンドルを押し下
げ、ロックピンと他方の切欠き溝の嵌合を解除した上で
先程とは逆方向にハンドルを90度回転する。以下は上記
と同様で一方の端面と一方の突起が当接することによっ
てハンドルが衝止し、手を離すことによってロックピン
と一方の切欠き溝の係合がなされ開弁状態にロックされ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明によるロック機構付きメタルダイ
ヤフラム弁の縦断面図で閉弁状態を示している。図２は
図１の横断面図である。但し下部の弁箱部分等は省略し
ている。図３は図２のＡ−Ａ断面矢視図である。

【００１１】図中１は、逆Ｌ字状の流入流路２、他方に
Ｌ字状の流出流路３を有する弁箱で、流入流路２の上端
開口部には合成樹脂製の弁座シート４がカシメ手段によ
って取付けられている。この弁座シート４に対向して上
方に若干膨出した部分球殻状のメタルダイヤフラム５が
設けられており、このダイヤフラム５の周縁は弁箱１の
開口凹部40上の微小突起と下部外周にフランジ部65を有
するハウジング６の下端面の間で挾み、弁箱１に形成し
た外周おねじ66にナット10をねじ込むことによってハウ
ジング６と弁箱１の開口凹部40との間にダイヤフラム５
を密封挾着している。ハウジング６内にはハウジング側
の内周に形成しためねじと螺合して上下に昇降する弁棒
７と、この弁棒下部の凹穴72に摺動可能に嵌合し、ダイ
ヤフラム５を弁座シート４側に押圧する弁体８と、この
弁体８と弁棒７との間に介在させた複数枚の皿ばね９を
備えている。従って、弁棒７が回転して下降すると弁棒
７は皿ばね９を圧縮し、弁体８を介してダイヤフラム５
を弁座シート４に直接押し付けて閉弁とする。

【００１２】このときの皿ばね９の発生力は大きくかつ
一定に保持されるから長期的なシール性も良好である。
一方弁棒７が逆回転して上昇すると皿ばね９の圧縮力は
解除され、これと共にダイヤフラム５の自己復元力によ
って弁体８は押し上げられ開弁状態となる。尚、このメ
タルダイヤフラム弁は半導体製造装置などの反応ガスや
プロセスガス制御の開閉弁として用いられるから弁箱等
はSUS316L,ダイヤフラム５はCo基合金やNi−Co合金等か
らなり流入流路などの接ガス面は電解研磨を施してい
る。

【００１３】以上のメタルダイヤフラム弁において、弁
棒７の上端にはハンドル受け11をセレーション加工71な
どによって一体的に固定し、このハンドル受け11の上面
にスプリング30を介してハンドル側に装入し、図２に示
すようにハンドル20の横側面から対向して打込んだロッ
クピン21とストッパーピン22によってハンドル受け11の
下動を受け止め、結局ハンドル受け11に対してハンドル
20は上下動可能に取付けられている。ハンドル受け11と
ハンドル20は棒状あるいは細長い菱形状などとして流れ
方向が示せるようにしているが、ハンドル20とハンドル
受け11は上述のように上下に摺動し押し回し操作するの
で、この摺動がスムーズに行われかつ耐久性が必要とな
る。その為ハンドル受け11の左右両側にドライベアリン
グ51を設け、この中に摺動案内の作用をなす平行ピン50
をそれぞれに貫入して安定化を計っている。

【００１４】ハンドル受け11の下面には三角状の突起部
12（図３参照）が形成されており、突起部12の両端面12
ａ，12ｂは下記するハウジング側の回転規制端面62ａ，
62ｂと当接するようになっている。尚、本例の弁は90度
回転規制をなすため突起部12の両端面間は90度の角度と
なるように直角三角形状とし、この部分はハウジング側
の半円環状のつば部61以外の切欠き部64部分に収まるよ
うにしている。また突起部12のほぼ中央部を割るように
して上記ストッパーピン22が打込まれている。一方、ハ
ウジング６の上端部には円環状の凹溝60と、その上部に
半円環状のつば部61が形成されており、このつば部61は
180°にわたって設けられ残りは凹溝60に連続した切欠
いた部分64となっている。またつば部61の両端面は三角
突起部12の端面12ａ，12ｂと当接する回転規制面62ａ，
62ｂとなっており、つば部自身には上記ロックピン21が
嵌まる一方の切欠き凹溝63ａと、この凹溝63ａから90度
隔てた位置に他方の切欠き凹溝63ｂが形成されている。

【００１５】次にこのロック機構付きメタルダイヤフラ
ム弁Ｖの作動について説明する。まず通常の開弁あるい
は閉弁状態ではハンドル20は図２の右側点線で示すよう
に浮き上がった状態にあり、従ってこのときロックピン
21は一方の切欠き溝63ａに嵌ってハンドル20の回転はロ
ック状態にある。同時に回転規制突起の一方の端面12ａ
とつば部61の一方の規制端面62ａは当接して開弁状態に
規制されている。この状態からハンドル20をスプリング
30に抗して押し下げると、ロックピン21と一方の切欠き
溝63ａの嵌合が解除されロックピン21は円環状の凹溝60
内に位置し（図２の状態）回転が可能となる。ここから
ハンドル20を押しながら右方向に回すと90度回転したと
ころでハウジング側の他方の規制端面62ｂに対してハン
ドル受け側の他方の規制突起面12ｂが当接して動きが止
まる。このとき弁の方では90度回転によって弁棒７が降
下し皿ばね９を押圧するから、この皿ばね９の力は弁体
８を押してダイヤフラム５を一定圧力で弁座４に押し付
けて閉弁となる。一方このときロックピン21の上部には
他方の切欠き溝63ｂが位置しているからハンドル20から
手を離すとスプリング30によりハンドル20が浮き上が
り、同時にロックピン21が他方の切欠き溝63ｂに嵌入し
て閉弁状態にロックされる。再び開弁状態にするにはハ
ンドル20を押し下げ、ロックピン21と他方の切欠き溝63
ｂの嵌合を解除した上で先程とは逆方向にハンドルを90
度回転させる。すると一方の端面62ａと一方の突起12ａ
が当接することによってハンドル20が衝止し、手を離す
ことによってロックピン21と一方の切欠き溝63ａの嵌合
がなされ開弁状態にロックされる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ハンドルを押し回すこ
とによって閉弁または開弁位置の規制がなされ、この際
手を離すことによってこの位置がロックされる。よって
人や物等が誤ってハンドルに触れても閉弁または開弁状
態を確実に保持でき、安全性、信頼性が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のロック機構付きメタルダイヤフラム
弁の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】 図１の上部横断面図である。

【図３】 図２のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図４】 従来のメタルダイヤフラム弁の一例を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

１…弁箱 ２…流入流路
３…流出流路 ４…弁座シート ５…メタルダイヤフラム
６…ハウジング ７…弁棒 ８…弁体
９…皿ばね 10…ナット 11…ハンドル受け
12…回転規制用突起部 12ａ，12ｂ…規制端面 20…ハンドル
21…ロックピン 22…ストッパーピン 30…スプリング
50…平行ピン 51…ドライベアリング 60…凹溝
61…つば部 62ａ，62ｂ…規制端面 63ａ，63ｂ…切欠き凹溝
64…切欠き部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入流路と流出流路を有しいずれかの流
   路端に弁座を設けた弁箱と、前記弁座に対向配置しその
   周縁を挾着したメタルダイヤフラムと、ハウジング内で
   前記メタルダイヤフラムを押圧する弁体と、ハウジング
   内に挿通螺合され回転して昇降する弁棒と、この弁棒と
   前記弁体との間に介在したばね部材と、前記弁棒に取付
   けたハンドルとを有するメタルダイアフラム弁におい
   て、 前記弁棒の上端に下面に回転規制用突起部を有するハン
   ドル受け部材を固定し、このハンドル受け部材の上面と
   ハンドル内面との間にスプリングを装入すると共にハン
   ドル内に前記ハンドル受け部材を上下動可能に装着し、
   ハンドル受け部材の下動を阻止すると共にハンドルの回
   転を規制するロックピンとこのロックピンに対向する位
   置にストッパーピンをそれぞれ設け、 前記ハウジングの上端部には前記ロックピンが解除され
   たときの移動通路となる円環状の凹溝と、その上部に半
   円環状のつば部を設け、このつば部には前記ハンドル受
   け部材の回転規制用突出部と当接する規制端面及び前記
   ロックピンが開弁及び閉弁時に嵌合する切欠き溝を所定
   角度だけ隔てて２カ所設け、 前記ハンドルを前記スプリングに抗して押し回したとき
   前記ロックピンと一方の切欠き溝の嵌合が解除され、所
   定角度回したとき前記ハンドル受け部材の回転規制用突
   出部と前記ハウジング上端の規制端面が当接し回転が規
   制されると共にロックピンと他方の切欠き溝が嵌合して
   ロックするようにしたことを特徴とするロック機構付き
   メタルダイヤフラム弁。
2. 【請求項２】 前記ハンドル内でハンドル受け部材が上
   下動するとき、これらの案内をする案内ピンをハンドル
   受け部材の両端にベアリング部材を介してハンドル側に
   固設したことを特徴とする請求項１記載のロック機構付
   きメタルダイヤフラム弁。