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JP4067303B2 - Seal structure and fluid control valve using the same - Google Patents

Seal structure and fluid control valve using the same Download PDF

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JP4067303B2
JP4067303B2 JP2001384732A JP2001384732A JP4067303B2 JP 4067303 B2 JP4067303 B2 JP 4067303B2 JP 2001384732 A JP2001384732 A JP 2001384732A JP 2001384732 A JP2001384732 A JP 2001384732A JP 4067303 B2 JP4067303 B2 JP 4067303B2
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体装置の純水供給ライン、薬液供給ラインなどにおいて純水などの流体の流量を調整するために用いられる電動比例弁などの流体制御弁におけるシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８に示したように、この種の流体制御弁１００では、例えば、フッ素樹脂などから構成される弁本体１０２の弁室１０４から、流体が外部に漏れないようにするために、弁室１０４の弁駆動部１０６との間の連結部分１０８に形成したフランジ部１１０に当接するように、同様にフッ素樹脂などから構成される弁体基端部１１２を弁駆動部１０６のボンネット部材１１４で締め付けて締結することによって、この連結部分１０８と弁体基端部１１２との間をシールするように構成したシール構造を備えている。
【０００３】
また、このシール性を向上するために、連結部分１０８に形成されたフランジ部１１０に当接する弁体基端部１１２の当接面１１２ａには、断面略三角形状のビード１１６が突設されている。そして、ボンネット部材１１４で締め付けて締結した際に、このビード１１６が押し潰されて、連結部分１０８と弁体基端部１１２との間をさらにシールするように構成されている
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の流体制御弁１００では、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、塑性変形が生じて、ビード１１６のシール性が低下して、図８の矢印で示したように、流体が外部に漏洩してしまうおそれがある。このような現象は、流体制御弁１００を組み立てる際にも生じるおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑み、弁本体の弁室の弁駆動部との間の連結部分においてシール性を十分に確保することが可能なシール構造であって、特に、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、塑性変形が生じて、連結部分のフランジ部に当接する弁体基端部の当接面に形成したビードのシール性が低下しても、シール性を十分に確保することが可能な流体制御弁におけるシール構造を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、このような流体制御弁の弁本体の流入管または流出管の接続部において、このようなシール構造を提供することをも目的とする。
さらに、本発明は、例えば、配管などの継ぎ手部分におけるこのようなシール構造をも提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明のシール構造は、
被シール本体部に形成されたフランジ部に被シール体を当接するように構成されており、、被シール体を締結部材で締め付け締結することによって、被シール本体部と被シール体との間をシールするように構成したシール構造であって、
前記被シール体と締結部材との間に配設したシールガイド部材と、
前記シールガイド部材の外周壁と被シール本体部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備え、
前記シールガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体と、被シール本体部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記被シール本体部に形成されたフランジ部に当接する被シール体の当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、ビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールするように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このように構成することによって、例えば、配管などの継ぎ手部分に使用すれば、締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体と、被シール本体部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性が付与されるので、二重のシール構造となり極めて優れたシール性を確保することができる。
【０００９】
また、このように構成することによって、このビードによるシール性が確保されるとともに、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、ビードの塑性変形が生じても、上記の二重のシール構造によってシール性が十分確保されているので、流体が外部に漏洩することがない。
また、本発明のシール構造は、
前記締結部材で締め付け締結した際に、
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体に対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、
前記被シール体の当接面に突設されたビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールするシール作用方向とが、
略同一の軸線上に位置することを特徴とする。
また、本発明のシール構造は、
前記締結部材で締め付ける方向と、
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体に対して圧接されてシール性を付与する方向と、
前記被シール体の当接面に突設されたビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールする方向とが、
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の流体制御弁は、
両端部に流体の流入管と流出管への各接続部が形成されるとともに、内部に弁室を備えた弁本体と、
前記弁本体の弁室に配設されるとともに、流入管と流出管の間を連通する弁座と、
前記弁本体の弁室に配設されるとともに、弁座に対して上方から当接離反することによって、流体の流量制御を行う弁体と、
前記弁本体の上方に取り付けられるとともに、弁体に連結され、弁体を上下に駆動する弁駆動部とを備えた流体制御弁において、
前記弁本体の弁室の弁駆動部との間の連結部分に形成したフランジ部に当接するように、弁体基端部を弁本体のボンネット部材で締結することによって、前記連結部分と弁体基端部との間をシールするように構成したシール構造を備え、
前記シール構造が、
前記弁体基端部とボンネット部材との間に配設したロッドガイド部材と、
前記ロッドガイド部材の外周壁と弁体基端部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備えるとともに、
前記ロッドガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記ボンネット部材で締結した際に、ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部と、前記弁本体の連結部分の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記連結部分に形成されたフランジ部に当接する弁体基端部の当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記ボンネット部材で締結した際に、ビードが押し潰されて、前記連結部分と弁体基端部との間をシールするように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することによって、ボンネット部材で締結した際に、ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部と、弁本体の連結部分の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するので、二重のシール構造となり、連結部分と弁体基端部との間において、極めて優れたシール性を確保することができる。
【００１２】
また、このように構成することによって、このビードによるシール性が確保されるとともに、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、ビードの塑性変形が生じても、上記の二重のシール構造によってシール性が十分確保されているので、流体が外部に漏洩することがない。
また、本発明の流体制御弁は、
前記ボンネット部材で締め付け締結した際に、
前記ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部に対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールするシール作用方向とが、
略同一の軸線上に位置することを特徴とする。
また、本発明の流体制御弁は、
前記ボンネット部材で締め付ける方向と、
前記ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部に対して圧接されてシール性を付与する方向と、
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールする方向とが、
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の流体制御弁は、
前記弁本体の流入管または流出管の接続部に形成したフランジ部に当接するように、前記流入管または流出管の接続フランジを締結部材で締め付け締結することによって、前記弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするように構成したシール構造を備え、
前記シール構造が、
前記前記流入管または流出管の接続フランジと締結部材との間に配設したシールガイド部材と、
前記シールガイド部材の外周壁と弁本体の接続部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備え、
前記シールガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジと、弁本体の接続部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記弁本体の接続部に形成されたフランジ部に当接する流入管または流出管の接続フランジの当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、ビードが押し潰されて、前記弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することによって、締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、シールガイド部材と、弁本体の接続部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するので、二重のシール構造となり、弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間において、極めて優れたシール性を確保することができる。
【００１５】
このように構成することによって、このビードによるシール性が確保されるとともに、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、ビードの塑性変形が生じても、上記の二重のシール構造によってシール性が十分確保されているので、流体が外部に漏洩することがない。
【００１６】
また、本発明の流体制御弁は、
前記締結部材で締め付け締結した際に、
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジに対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、
前記流入管または流出管の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするシール作用方向とが、
略同一の軸線上に位置することを特徴とする。
また、本発明の流体制御弁は、
前記締結部材で締め付ける方向と、
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジに対して圧接されてシール性を付与する方向と、
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールする方向とが、
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態（実施例）について説明する。
図１は、本発明の流体制御弁の縦断面図、図２は、右側半分は弁閉状態を左側半分は弁開状態を示している図１の部分拡大断面図で、図３は、図１の部分拡大断面図、図４は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図５は、本発明の流体制御弁の弁閉状態の縦断面図、図６は、本発明の流体制御弁の弁開状態の縦断面図である。
【００１８】
図１に示したように、この流体制御弁１は、弁本体２と、弁本体２の上部に一体的に固着され弁駆動部４の一部を構成するステッピングモータＭとから構成されている。
そして、弁本体２の内部に、弁座６を備えた弁室８が設けられている。また、弁本体２の左右両端側には、流体の流入管１０と流出管１２をそれぞれ接続する接続部１４、１６が設けられている。
【００１９】
また、弁本体２の上部の弁駆動部４との間の連結部分１１の開口部１８に形成されたフランジ部２０には、ベローズ弁２２が嵌着されている。このベローズ弁２２は、弁体基端部２４と、この弁体基端部２４の下方に一体的に連結された伸縮自在に構成された弁室と外部とを遮断するためのベローズ２６と、このベローズ２６の下端に一定的に連結され弁座６に対して離接可能な弁体２８とから構成されている。
【００２０】
ベローズ弁２２の弁体基端部２４の上縁部２４ａは、フランジ部２０の上面２０ａに当接するとともに、図２および図３に示したように、連結部分１１に形成されたフランジ部２０に当接する弁体基端部２４の当接面２４ｂには、断面略三角形状の環状のビード３０が突設されている。
このベローズ弁２２の弁体基端部２４の中央の開口部２４ｃには、ロッドガイド部材３２の円筒形状のロッド案内部３４が挿通されている。ロッドガイド部材３２の基端部３６には、その外周壁が内方に傾斜するテーパー面３８を備えている。
【００２１】
また、ロッドガイド部材３２の基端部３６には、ベローズ２６の内部の空気を逃すための逃し孔４０が、ロッド案内部３４の外周に沿って複数個形成されている。
また、ロッドガイド部材３２の中央の開口部３２ａには、上下に摺動可能にステム４４が挿通されるとともに、その下端部４４ａがベローズ弁２２の弁体２８に螺着されて、抜け止め防止用ナット４６で固定されている。
【００２２】
このロッドガイド部材３２の外周壁のテーパー面３８と、弁本体２の上部の弁駆動部４との間の連結部分１１の開口部１８の内周壁１８ｂとの間には、Ｏリングシール部材４２が介装されている。
そして、弁本体２の上部の弁駆動部４との間の連結部分１１の開口部１８の上端部１８ａには、弁駆動部４の一部を構成するボンネット部材４８が固定されるようになっている。このボンネット部材４８の下端部４８ｃには、側方フランジ４８ｄが形成されているとともに、開口部１８の上端部１８ａよりも下方に位置するように押圧部５４が形成されている。
【００２３】
このように構成することによって、図３に示したように、側方フランジ４８ｄに形成された螺子孔に螺子ボルトを締め付けて、ボンネット部材４８を開口部１８の上端部１８ａに固定した際に、ボンネット部材４８の下端部４８ｃの押圧部５４によって、ロッドガイド部材３２が下方に押圧されることになる。
これによって、ロッドガイド部材３２を介して、ベローズ２６の弁体基端部２４の上縁部２４ａの当接面２４ｂが、連結部分１１の開口部１８のフランジ部２０の上面２０ａに押圧されることになる。そして、弁体基端部２４の当接面２４ｂに突設されたビード３０が押し潰されて、図３の矢印Ｂで示したように、連結部分１１の開口部１８のフランジ部２０と弁体基端部２４との間をシールするように構成されている。
【００２４】
また、前述したようにボンネット部材４８で締結した際に、ロッドガイド部材３２の外周壁のテーパー面３８によって、Ｏリングシール部材４２が、ベローズ２６の弁体基端部２４と、連結部分１１の開口部１８の内周壁１８ｂとに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されている（図３の矢印Ｃ、Ｄ参照）。
【００２５】
従って、これらの間でシール性を付与するので、二重のシール構造となり、連結部分１１と弁体基端部２４との間において、極めて優れたシール性を確保することができる。
また、このビード３０によるシール性が確保されるとともに、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、ビード３０の塑性変形が生じても、上記の二重のシール構造によってシール性が十分確保されているので、流体が外部に漏洩することがないようになっている。
【００２６】
この場合、テーパー面３８のテーパー角度αとしては、このようなシール効果を考慮すれば、Ｏリングシール部材４２をシール性及び耐久性の点より均一につぶす必要があり、そのためほぼ４５°に設定するのが望ましい。
また、弁本体２、ベローズ２６、ロッドガイド部材３２、およびボンネット部材４８としては、半導体装置のための純水、薬液などに使用される場合を考慮すれば、合成樹脂、特に、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂や、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアリングプラスチックを使用するのが好ましいが、特に限定されるものではない。
【００２７】
一方、弁駆動部４のボンネット部材４８の上方には、ステッピングモータＭが配置されており、このステッピングモータＭの回転軸５０には、雌のセレーション５１が形成されており、このセレーション５１に、弁駆動部４のスピンドル５２の上端の雄のセレーション５３が嵌合されるようになっている。スピンドル５２は、止輪部材５５によって、ボンネット部材４８の上端の固定部材５７の開口部５９に装着された軸受け６１に回転可能に挿着固定されている。そして、スピンドル５２の軸受け部５２ａと止輪部材５５によって、スピンドル５２は上下方向には移動できないように構成されている。
【００２８】
また、スピンドル５２の下方部の外周には、雄螺子５２ｂが形成されており、この雄螺子５２ｂが、スピンドルの外周に挿着されたガイド５６の内周に形成された雌螺子５８と螺合するようになっている。
図３および図４に示したように、ガイド５６の下端部には、ピン連結孔６０が形成されており、このピン連結孔６０と、ステム４４の上端部のピン連結孔４４ｂとの間に、連結ピン６２を挿通するようになっている。そして、図４に示したように、連結ピン６２の両端６４を、ボンネット部材４８の下方に形成された縦方向の案内溝６６に沿って、上下動可能に摺動するように装着されている。これによって、ガイド５６とステム４４とが連動して、案内溝６６に沿って上下動可能なようにされている。
【００２９】
なお、この場合、ガイド５６のピン連結孔６０と、ステム４４の上端部のピン連結孔４４ｂと、連結ピン６２との間には、クリアランスが設けられている。
さらに、ボンネット部材４８の壁部４８ａおよび固定部材５７にはそれぞれ、ロッドガイド部材３２の基端部３６に形成された、ベローズ２６の内部の空気を逃すための逃し孔４０と案内溝６６を介して連通する、縦方向に貫通する逃し孔４８ｂ、５６ｂが形成されている。これらの逃し孔４０、４８ｂ、５６ｂによって、ベローズ弁２２が上下動した際に、ベローズ２６内の空気が外部から導入、排出されることによって、ベローズ弁２２の作動がスムーズに行えるように構成されている。
【００３０】
このように構成することによって、ステッピングモータＭの回転軸５０の回転が、回転軸５０に形成された雌のセレーション５１とスピンドル５２の上端の雄のセレーション５３との間の嵌合によって、直接スピンドル５２に伝達される。
そして、スピンドル５２に伝達された回転は、スピンドル５２は上下方向には移動できないように構成されているので、スピンドル５２の下方部の外周の雄螺子５２ｂとガイド５６の内周に形成された雌螺子５８と螺合によって、ガイド５６の上下方向の移動に変換される。
【００３１】
そして、ガイド５６の上下方向の移動は、連結ピン６２を介して、ステム４４に伝達され、連結ピン６２の両端６４が、ボンネット部材４８の下方に形成された縦方向の案内溝６６に沿って、上下動可能に摺動することによって、ガイド５６とステム４４とが連動して、案内溝６６に沿って上下動可能なようにされている。
【００３２】
これによって、ステム４４が下方に移動した際には、図５に示したように、ステム４４の下端部４４ａに固定されたベローズ弁２２の弁体２８が下方に移動して、弁室８の弁座６に着座して弁閉状態となるようになっている。また、逆に、ステム４４が上方に移動した際には、図６に示したように、ステム４４の下端部４４ａに固定されたベローズ弁２２の弁体２８が上方に移動して、弁室８の弁座６から離脱して弁開状態となるようになっている。
【００３３】
このように、ステッピングモータＭの回転軸５０の回転が、回転軸５０に形成された雌のセレーション５１とスピンドル５２の上端の雄のセレーション５３との間の嵌合によって、直接スピンドル５２に伝達されるとともに、スピンドル５２は上下方向には移動できないように構成されているので、セレーションの同士の嵌合長さが変化しない、すなわちセレーションの接触面積が常に同じであるので、安定した回転伝達力を得ることができる。
【００３４】
また、このようにセレーションが上下に移動しないので、セレーションの間の磨耗損傷がなく、耐磨耗性が向上することになる。また、セレーションが上下に移動しないので、弁のストロークを大きくすることができ、流体の流量の制御範囲を拡大することができる。
さらに、スピンドル５２が上下に移動しないので、スピンドル５２の下方部の外周の雄螺子５２ｂとガイド５６の内周に形成された雌螺子５８から形成される送り螺子部にゴミが侵入するおそれがない。
【００３５】
また、ガイド５６のピン連結孔６０と、ステム４４の上端部のピン連結孔４４ｂと、連結ピン６２との間には、クリアランスが設けられているので、作動時に、スピンドル５２、ガイド５６、ステム４４などの嵌合により、芯ずれが発生したとしても、ステム４４がＸ−Ｙ方向に自由に移動できる、すなわち、首振り機構として機能するので、Ｘ−Ｙ方向にガイド５６を介して上下にスムーズに移動することができ、ガイド５６、ステム４４などが磨耗損傷することなく、円滑な弁の作動を確保することができる。
【００３６】
また、ガイド５６、ステム４４が一体ではないので、これらの材質を別々に選定でき、ガイド５６、ステム４４を異なる材質で選択でき、耐久寿命を向上することが可能である。
また、図１に示したように、弁室８の流体の流出口８ｂが、弁室８の上部側方に形成されている。これによって、図２の矢印Ｅに示したように、弁閉時から弁開した際に、流入管１０から導入された流体が、弁室８の弁座６の流入口８ａを介して、ベローズ弁２２のベローズ２６側を流れて、流出口８ｂから流出管１２へと流れるようになっている。
【００３７】
従って、ベローズ弁２２のベローズ２６の周囲の流体に含まれるガスなどを外部に排出することができるので、流体の流量調整が不安定となるのを防止することができる。
また、本発明の流体制御弁１では、図７の他の実施例に示したように、流体の流入管１０と流出管１２をそれぞれ接続する接続部１４、１６にも、上記したような弁本体２の上部の弁駆動部４との間の連結部分１１と同様なシール構造が配置されていても良い。
【００３８】
すなわち、弁本体２の流入管１０の接続部１４では、接続部１４に形成したフランジ部１４ａに当接するように、流入管１０の接続フランジ１０ａを締結部材７０の螺子７２で締め付け締結することによって、弁本体２の接続部１４と流入管１０の接続フランジ１０ａとの間をシールするように構成したシール構造を備えている。
【００３９】
そして、流入管１０の接続フランジ１０ａと締結部材７０との間にシールガイド部材７４が配設されている。このシールガイド部材７４と、シールガイド部材７４の外周壁７４ａと弁本体２の接続部１４の内周壁１４ｂとの間にＯリングシール部材７６が介装されている。
また、シールガイド部材７４の外周壁７４ａが内方に傾斜するテーパー面７８を備えており、締結部材７０で締め付け締結した際に、シールガイド部材７４のテーパー面７８によって、Ｏリングシール部材７６が、流入管１０の接続フランジ１０ａと、弁本体２の接続部１４の内周壁１４ｂとに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されている。
【００４０】
また、弁本体２の接続部１４に形成されたフランジ部１４ａに当接する流入管１０の接続フランジ１０ａの当接面１０ｂには、断面略三角形状のビード８０が突設されている。これによって、締結部材７０で締め付け締結した際に、ビード８０が押し潰されて、弁本体２の接続部１４と流入管１０の接続フランジ１０ａとの間をシールするように構成されている。
【００４１】
また、同様に、弁本体２の流出管１２の接続部１６でも、接続部１６に形成したフランジ部１６ａに当接するように、流出管１２の接続フランジ１２ａを締結部材７０の螺子７２で締め付け締結することによって、弁本体２の接続部１６と流出管１２の接続フランジ１２ａとの間をシールするように構成したシール構造を備えている。
【００４２】
そして、流出管１２の接続フランジ１２ａと締結部材７０との間にシールガイド部材７４が配設されている。このシールガイド部材７４と、シールガイド部材７４の外周壁７４ａと弁本体２の接続部１６の内周壁１６ｂとの間にＯリングシール部材７６が介装されている。
また、シールガイド部材７４の外周壁７４ａが内方に傾斜するテーパー面７８を備えており、締結部材７０で締め付け締結した際に、シールガイド部材７４のテーパー面７８によって、Ｏリングシール部材７６が、流出管１２の接続フランジ１２ａと、弁本体２の接続部１６の内周壁１６ｂとに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されている。
【００４３】
また、弁本体２の接続部１６に形成されたフランジ部１６ａに当接する流出管１２の接続フランジ１２ａの当接面１２ｂには、断面略三角形状のビード８０が突設されている。これによって、締結部材７０で締め付け締結した際に、ビード８０が押し潰されて、弁本体２の接続部１６と流出管１２の接続フランジ１２ａとの間をシールするように構成されている。
【００４４】
さらに、図１および図７に示した実施例の弁本体２の流出経路１３の下端には、弁本体２が切削加工で製作される場合の縦穴加工のための切削孔１５が形成されているが、この切削孔１５を閉塞部材１７で閉塞する部分にも、説明を省略するが同様なシール構造が設けれらている。
なお、上記実施例では、流体制御弁について、本発明のシール構造を適用した場合について説明したが、本発明のシール構造は、何らこれに限定されるものではなく、例えば、配管の継ぎ手部分のシール構造などにも適用できる。
【００４５】
また、上記実施例では、弁駆動源としてステッピングモータを備えた流体制御弁に適用した場合を示したが、本発明は、何らこれに限定されるものではなく、例えば、弁駆動源としてプランジャを吸引する電磁コイルを備えた流体制御弁などその他の流体制御弁にも適用できるなど本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシール構造によれば、例えば、配管などの継ぎ手部分に使用すれば、締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体と、被シール本体部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性が付与されるので、二重のシール構造となり極めて優れたシール性を確保することができる。
【００４７】
また、本発明の流体制御弁によれば、ボンネット部材で締結した際に、ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部と、弁本体の連結部分の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するので、二重のシール構造となり、連結部分と弁体基端部との間において、極めて優れたシール性を確保することができる。
【００４８】
また、本発明の流体制御弁によれば、締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジと、弁本体の接続部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するので、二重のシール構造となり、弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間において、極めて優れたシール性を確保することができる。
【００４９】
さらに、本発明によれば、ビードによるシール性が確保されるとともに、使用中における高温や、圧力の影響によるクリープ現象によって、また経時変化によって、ビードの塑性変形が生じても、上記の二重のシール構造によってシール性が十分確保されているので、流体が外部に漏洩することがないなど幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の流体制御弁の縦断面図である。
【図２】図２は、右側半分は弁閉状態を左側半分は弁開状態を示している図１の部分拡大断面図である。
【図３】図３は、図１の部分拡大断面図である。
【図４】図４は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図５】図５は、本発明の流体制御弁の弁閉状態の縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の流体制御弁の弁開状態の縦断面図である。
【図７】図７は、本発明の流体制御弁の別の実施例の縦断面図である。
【図８】図８は、従来の流体制御弁の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 流体制御弁
２ 弁本体
４ 弁駆動部
６ 弁座
８ 弁室
８ａ 流入口
８ｂ 流出口
１０ 流入管
１０ａ 接続フランジ
１０ｂ 当接面
１１ 連結部分
１２ 流出管
１２ａ 接続フランジ
１２ｂ 当接面
１３ 流出経路
１４ 接続部
１４ａ フランジ部
１４ｂ 内周壁
１５ 切削孔
１６ 接続部
１６ａ フランジ部
１６ｂ 内周壁
１７ 閉塞部材
１８ 開口部
１８ａ 上端部
１８ｂ 内周壁
２０ フランジ部
２０ａ 上面
２２ ベローズ弁
２４ 弁体基端部
２４ａ 上縁部
２４ｂ 当接面
２４ｃ 開口部
２６ ベローズ
２８ 弁体
３０ ビード
３２ ロッドガイド部材
３２ａ 開口部
３４ ロッド案内部
３６ 基端部
３８ テーパー面
４０ 逃し孔
４２ リングシール部材
４４ ステム
４４ａ 下端部
４４ｂ ピン連結孔
４６ 防止用ナット
４８ ボンネット部材
４８ａ 壁部
４８ｂ 逃し孔
４８ｃ 下端部
４８ｄ 側方フランジ
５０ 回転軸
５１ セレーション
５２ スピンドル
５２ａ 軸受け部
５２ｂ 雄螺子
５３ セレーション
５４ 押圧部
５５ 止輪部材
５６ ガイド
５７ 固定部材
５８ 雌螺子
５９ 開口部
６０ ピン連結孔
６２ 連結ピン
６４ 両端
６６ 案内溝
６８ ビード
７０ 締結部材
７２ 螺子
７４ シールガイド部材
７４ａ 外周壁
７６ リングシール部材
７８ テーパー面
８０ ビード
１００ 流体制御弁
１０２ 弁本体
１０４ 弁室
１０６ 弁駆動部
１０８ 連結部分
１１０ フランジ部
１１２ 弁体基端部
１１２ａ 当接面
１１４ ボンネット部材
１１６ ビード
Ｍ ステッピングモータ
α テーパー角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seal structure in a fluid control valve such as an electric proportional valve used for adjusting the flow rate of a fluid such as pure water in a pure water supply line, a chemical solution supply line, and the like of a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 8, in this type of fluid control valve 100, for example, in order to prevent fluid from leaking outside from the valve chamber 104 of the valve body 102 made of fluororesin or the like, Similarly, a valve body base end portion 112 made of a fluororesin or the like is contacted with a flange portion 110 formed at a connecting portion 108 between the chamber 104 and the valve driving portion 106, and a bonnet member 114 of the valve driving portion 106. By tightening and fastening with, a sealing structure configured to seal between the connecting portion 108 and the valve body base end portion 112 is provided.
[0003]
In addition, in order to improve the sealing performance, a bead 116 having a substantially triangular cross section is provided on the contact surface 112a of the valve body base end portion 112 that contacts the flange portion 110 formed in the connecting portion 108. Yes. When the bonnet member 114 is tightened and fastened, the bead 116 is crushed and further sealed between the connecting portion 108 and the valve element base end portion 112.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional fluid control valve 100, plastic deformation occurs due to a creep phenomenon due to a high temperature during use, the influence of pressure, or a change with time, and the sealing performance of the bead 116 is lowered. As indicated by the arrows, the fluid may leak to the outside. Such a phenomenon may also occur when the fluid control valve 100 is assembled.
[0005]
In view of such a situation, the present invention is a seal structure capable of sufficiently ensuring a sealing property at a connection portion between a valve chamber of a valve body and a valve drive portion, and particularly, at a high temperature during use. Even if the creep of the bead formed on the contact surface of the valve body base end portion that contacts the flange portion of the connecting portion is deteriorated due to the creep phenomenon due to the effect of pressure or due to change over time, It is an object of the present invention to provide a seal structure in a fluid control valve capable of sufficiently ensuring a sealing property.
[0006]
Another object of the present invention is to provide such a sealing structure at the connection portion of the inflow pipe or the outflow pipe of the valve main body of such a fluid control valve.
Furthermore, an object of the present invention is to provide such a sealing structure in a joint portion such as a pipe.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention was invented to achieve the above-described problems and objects in the prior art, and the seal structure of the present invention comprises:
  On the flange formed on the sealed bodyIt is configured to abut the sealed body,The seal structure is configured to seal between the sealed body and the sealed body by fastening and tightening the sealed body with a fastening member,
  A seal guide member disposed between the sealed body and the fastening member;
  An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the seal guide member and the inner peripheral wall of the sealed main body,
  The outer peripheral wall of the seal guide member has a tapered surface inclined inward;
  When the fastening member is tightened and fastened, the O-ring seal member is pressed against the sealed body and the inner peripheral wall of the sealed body portion by the taper surface of the seal guide member, and the seal is formed between them. Configured to confer sexWith
  A bead having a substantially triangular cross section is provided on the contact surface of the sealed body that contacts the flange portion formed on the sealed main body,
  When the fastening member is fastened and fastened, the bead is crushed to seal between the sealed main body and the sealed body.It is characterized by that.
[0008]
By configuring in this way, for example, when used for a joint part such as a pipe, the O-ring seal member is sealed with the sealed body and the sealed object by the tapered surface of the seal guide member when tightened with the fastening member. Since they are brought into pressure contact with the inner peripheral wall of the main body and are provided with a sealing property between them, a double seal structure is obtained and an extremely excellent sealing property can be secured.
[0009]
  Moreover, by comprising in this way,In addition to ensuring the sealing performance by this bead, even if the bead is plastically deformed due to the creep phenomenon due to the high temperature during use or the influence of pressure, or due to aging, the sealing performance is improved by the above-described double sealing structure. Since it is sufficiently secured, fluid does not leak to the outside.
  The seal structure of the present invention is
  When fastening with the fastening member,
  A sealing action direction in which the O-ring seal member is pressed against the sealed object by the tapered surface of the seal guide member to provide sealing performance;
  The bead protruding from the contact surface of the sealed body is crushed, and the sealing action direction for sealing between the sealed main body and the sealed body is:
  It is located on substantially the same axis.
  The seal structure of the present invention is
  Direction of fastening with the fastening member;
  A direction in which the O-ring seal member is pressed against the object to be sealed by the tapered surface of the seal guide member to provide sealing performance;
  The bead protruding from the contact surface of the sealed body is crushed, and the direction of sealing between the sealed main body and the sealed body is:
  It is characterized by being positioned in substantially the same axial direction.
[0010]
  The fluid control valve of the present invention is
  Each connection part to the fluid inflow pipe and the outflow pipe is formed at both ends, and a valve body provided with a valve chamber inside,
  A valve seat disposed in the valve chamber of the valve body and communicating between the inflow pipe and the outflow pipe;
  A valve body that is disposed in the valve chamber of the valve body and that controls the flow rate of fluid by contacting and separating from above the valve seat;
  Mounted above the valve body and connected to the valve bodyAndIn a fluid control valve provided with a valve drive unit that drives the valve body up and down,
  The valve body base end is fastened with a bonnet member of the valve body so as to abut on a flange portion formed in the connection portion between the valve body and the valve drive part of the valve body, thereby the connection part and the valve body. With a seal structure configured to seal between the base end,
  The seal structure is
  A rod guide member disposed between the valve element base end and the bonnet member;
  An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the rod guide member and the inner peripheral wall of the valve element base end,
  The outer peripheral wall of the rod guide member has a tapered surface inclined inward,
  When the bonnet member is fastened, the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body and the inner peripheral wall of the connecting portion of the valve body by the taper surface of the rod guide member. It is configured to give sealability betweenWith
  A bead having a substantially triangular cross-section is protrudingly provided on the contact surface of the valve body base end that contacts the flange portion formed in the connecting portion,
  When the bonnet member is fastened, the bead is crushed to seal between the connecting portion and the valve body base end.It is characterized by that.
[0011]
By configuring in this way, when the bonnet member is fastened, the O-ring seal member is caused by the taper surface of the rod guide member with respect to the valve body base end portion and the inner peripheral wall of the connecting portion of the valve body. Since they are pressed against each other and sealability is imparted between them, a double seal structure is formed, and extremely excellent sealability can be ensured between the connecting portion and the valve element base end portion.
[0012]
  Moreover, by comprising in this way,In addition to ensuring the sealing performance by this bead, even if the bead is plastically deformed due to the creep phenomenon due to the high temperature during use or the influence of pressure, or due to aging, the sealing performance is improved by the above-described double sealing structure. Since it is sufficiently secured, fluid does not leak to the outside.
  The fluid control valve of the present invention is
  When tightened with the bonnet member,
  A sealing action direction in which the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body by the taper surface of the rod guide member to provide sealing performance;
  The bead protruding from the contact surface of the valve body base end is crushed., Valve bodyAnd the sealing action direction that seals between the valve element base end portion,
  It is located on substantially the same axis.
  The fluid control valve of the present invention is
  Direction of tightening with the bonnet member;
  A direction in which the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body by the tapered surface of the rod guide member to provide sealing performance;
  The bead protruding from the contact surface of the valve body base end portion is crushed, and the seal direction between the valve body and the valve body base end portion is,
  It is characterized by being positioned in substantially the same axial direction.
[0013]
  The fluid control valve of the present invention is
  By tightening and tightening the connecting flange of the inflow pipe or the outflow pipe with a fastening member so as to contact the flange portion formed in the connection section of the inflow pipe or the outflow pipe of the valve body, A seal structure configured to seal between the connection flange of the pipe or the outflow pipe,
  The seal structure is
  A seal guide member disposed between a connecting flange of the inflow pipe or the outflow pipe and a fastening member;
  An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the seal guide member and the inner peripheral wall of the connection portion of the valve body,
  The outer peripheral wall of the seal guide member has a tapered surface inclined inward;
  When tightened with the fastening member, the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe and the inner peripheral wall of the connection portion of the valve body by the tapered surface of the seal guide member. , Configured to give a seal between themWith
  On the contact surface of the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe that contacts the flange portion formed in the connection portion of the valve body, a bead having a substantially triangular cross section is protruded.
  When the fastening member is tightened and fastened, the bead is crushed to seal between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe.It is characterized by that.
[0014]
With this configuration, the O-ring seal member is pressed against the seal guide member and the inner peripheral wall of the connection portion of the valve body by the tapered surface of the seal guide member when the fastening member is tightened and fastened. In addition, since a sealing property is imparted between them, a double sealing structure is obtained, and an extremely excellent sealing property can be secured between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe. it can.
[0015]
  With this configuration, the bead sealability is secured, and even if the bead is plastically deformed due to a creep phenomenon due to the high temperature during use or the influence of pressure, or due to aging, the above two Since the sealing performance is sufficiently secured by the heavy seal structure, the fluid does not leak to the outside.
[0016]
  The fluid control valve of the present invention is
  When fastening with the fastening member,
  A sealing action direction in which the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe by the tapered surface of the seal guide member to provide a sealing property;
  The bead projecting from the contact surface of the inflow pipe or the outflow pipe is crushed, and the sealing action direction that seals between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe,
  It is located on substantially the same axis.
The fluid control valve of the present invention is
  Direction of fastening with the fastening member;
  A direction in which the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe by the tapered surface of the seal guide member to provide sealing performance;
  The bead protruding from the contact surface of the valve body base end portion is crushed, and the seal direction between the valve body and the valve body base end portion is,
  It is characterized by being positioned in substantially the same axial direction.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view of a fluid control valve of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. 1 in which a right half shows a valve closed state and a left half shows a valve opened state, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the fluid control valve of the present invention, and FIG. 6 is a fluid of the present invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the valve open state of a control valve.
[0018]
As shown in FIG. 1, the fluid control valve 1 includes a valve body 2 and a stepping motor M that is integrally fixed to the upper portion of the valve body 2 and constitutes a part of the valve drive unit 4. .
A valve chamber 8 having a valve seat 6 is provided inside the valve body 2. Further, connection portions 14 and 16 for connecting the fluid inflow pipe 10 and the outflow pipe 12, respectively, are provided on the left and right ends of the valve body 2.
[0019]
A bellows valve 22 is fitted to the flange portion 20 formed in the opening portion 18 of the connecting portion 11 between the valve main body 2 and the valve driving portion 4 at the top. The bellows valve 22 includes a valve body base end portion 24, a bellows 26 for blocking the outside of the valve chamber configured to be extendable and connected integrally below the valve body base end portion 24, and the outside, The bellows 26 is constituted by a valve body 28 which is fixedly connected to the lower end of the bellows 26 and can be separated from and connected to the valve seat 6.
[0020]
The upper edge portion 24a of the valve element base end portion 24 of the bellows valve 22 abuts on the upper surface 20a of the flange portion 20, and as shown in FIGS. 2 and 3, the flange portion 20 formed in the connecting portion 11 An annular bead 30 having a substantially triangular cross-section is protruded from the contact surface 24 b of the valve body base end portion 24 that is in contact.
A cylindrical rod guide portion 34 of the rod guide member 32 is inserted into the central opening 24 c of the valve element base end portion 24 of the bellows valve 22. The proximal end portion 36 of the rod guide member 32 is provided with a tapered surface 38 whose outer peripheral wall is inclined inward.
[0021]
The base end portion 36 of the rod guide member 32 is formed with a plurality of escape holes 40 along the outer periphery of the rod guide portion 34 for allowing air inside the bellows 26 to escape.
Further, a stem 44 is inserted into the central opening 32a of the rod guide member 32 so as to be slidable in the vertical direction, and its lower end 44a is screwed to the valve body 28 of the bellows valve 22 to prevent it from coming off. It is fixed with a nut 46.
[0022]
An O-ring seal member 42 is provided between the tapered surface 38 of the outer peripheral wall of the rod guide member 32 and the inner peripheral wall 18b of the opening 18 of the connecting portion 11 between the valve drive unit 4 at the top of the valve body 2. Is intervening.
And the bonnet member 48 which comprises a part of valve drive part 4 comes to be fixed to the upper end part 18a of the opening part 18 of the connection part 11 between the valve drive parts 4 of the upper part of the valve main body 2. As shown in FIG. ing. A side flange 48 d is formed at the lower end portion 48 c of the bonnet member 48, and a pressing portion 54 is formed so as to be positioned below the upper end portion 18 a of the opening 18.
[0023]
By configuring in this way, as shown in FIG. 3, when the screw bolt is tightened in the screw hole formed in the side flange 48 d and the bonnet member 48 is fixed to the upper end portion 18 a of the opening 18, The rod guide member 32 is pressed downward by the pressing portion 54 of the lower end portion 48 c of the bonnet member 48.
As a result, the contact surface 24 b of the upper edge portion 24 a of the valve element base end portion 24 of the bellows 26 is pressed against the upper surface 20 a of the flange portion 20 of the opening portion 18 of the connecting portion 11 through the rod guide member 32. It will be. Then, the bead 30 protruding from the contact surface 24b of the valve element base end portion 24 is crushed, and as shown by the arrow B in FIG. 3, the flange portion 20 of the opening 18 of the connecting portion 11 and the valve It is comprised so that between the body base end parts 24 may be sealed.
[0024]
Further, as described above, when the bonnet member 48 is fastened, the O-ring seal member 42 is connected to the valve element base end portion 24 of the bellows 26 and the connecting portion 11 by the tapered surface 38 of the outer peripheral wall of the rod guide member 32. It is configured to be in pressure contact with the inner peripheral wall 18b of the opening 18 and to provide a sealing property between them (see arrows C and D in FIG. 3).
[0025]
Therefore, since a sealing property is imparted between them, a double seal structure is formed, and an extremely excellent sealing property can be secured between the connecting portion 11 and the valve body base end portion 24.
In addition, the sealing performance by the bead 30 is ensured, and even if the bead 30 is plastically deformed due to a high temperature during use, a creep phenomenon due to the influence of pressure, or a change with time, the above double sealing structure is used. Since the sealing property is sufficiently secured by the above, fluid does not leak to the outside.
[0026]
In this case, the taper angle α of the taper surface 38 should be set to approximately 45 ° because the O-ring seal member 42 needs to be uniformly crushed from the viewpoint of sealing performance and durability in consideration of such a sealing effect. It is desirable to do.
Further, as the valve body 2, bellows 26, rod guide member 32, and bonnet member 48, a synthetic resin, particularly, for example, polytetrafluoroethylene, is considered in consideration of the case where it is used for pure water, chemical solution, etc. for semiconductor devices. It is preferable to use a fluororesin such as fluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or an engineering plastic such as polyphenylene sulfide (PPS) polyetheretherketone (PEEK). It is not particularly limited.
[0027]
  On the other hand, a stepping motor M is disposed above the bonnet member 48 of the valve drive unit 4, and a female serration 51 is formed on the rotating shaft 50 of the stepping motor M. A male serration 53 at the upper end of the spindle 52 of the valve drive unit 4 is fitted. The spindle 52 is a bearing attached to the opening 59 of the fixing member 57 at the upper end of the bonnet member 48 by a retaining ring member 55.61It is fixed so that it can rotate. The spindle 52 cannot be moved in the vertical direction by the bearing portion 52a of the spindle 52 and the retaining ring member 55.
[0028]
A male screw 52b is formed on the outer periphery of the lower portion of the spindle 52, and this male screw 52b is screwed with a female screw 58 formed on the inner periphery of a guide 56 inserted into the outer periphery of the spindle. It is supposed to be.
As shown in FIGS. 3 and 4, a pin connection hole 60 is formed at the lower end portion of the guide 56, and between the pin connection hole 60 and the pin connection hole 44 b at the upper end portion of the stem 44. The connecting pin 62 is inserted. As shown in FIG. 4, both ends 64 of the connecting pin 62 are mounted so as to be slidable in the vertical direction along a vertical guide groove 66 formed below the bonnet member 48. . As a result, the guide 56 and the stem 44 are interlocked so as to move up and down along the guide groove 66.
[0029]
In this case, a clearance is provided between the pin connection hole 60 of the guide 56, the pin connection hole 44 b at the upper end of the stem 44, and the connection pin 62.
Further, the wall portion 48 a and the fixing member 57 of the bonnet member 48 are respectively connected via a release hole 40 and a guide groove 66 that are formed in the base end portion 36 of the rod guide member 32 and allow air inside the bellows 26 to escape. The relief holes 48b and 56b penetrating in the vertical direction are formed. The relief holes 40, 48b and 56b are configured so that when the bellows valve 22 moves up and down, the air in the bellows 26 is introduced and discharged from the outside, so that the operation of the bellows valve 22 can be performed smoothly. ing.
[0030]
With this configuration, the rotation of the rotation shaft 50 of the stepping motor M is directly caused by the engagement between the female serration 51 formed on the rotation shaft 50 and the male serration 53 at the upper end of the spindle 52. 52.
Since the rotation transmitted to the spindle 52 is configured so that the spindle 52 cannot move in the vertical direction, the male screw 52b on the outer periphery of the lower portion of the spindle 52 and the female formed on the inner periphery of the guide 56 are arranged. The guide 56 is converted into vertical movement by screwing with the screw 58.
[0031]
The vertical movement of the guide 56 is transmitted to the stem 44 via the connecting pin 62, and both ends 64 of the connecting pin 62 extend along the vertical guide groove 66 formed below the bonnet member 48. By sliding so as to be movable up and down, the guide 56 and the stem 44 are interlocked to move up and down along the guide groove 66.
[0032]
  As a result, when the stem 44 moves downward, the valve body 28 of the bellows valve 22 fixed to the lower end portion 44a of the stem 44 moves downward as shown in FIG. The valve is seated on the valve seat 6 so that the valve is closed. Conversely, when the stem 44 moves upward, as shown in FIG. 6, the valve element 28 of the bellows valve 22 fixed to the lower end 44 a of the stem 44 is moved.UpwardTo the valve seat 6 of the valve chamber 8Leave the valve and open the valveIt comes to become.
[0033]
In this way, the rotation of the rotation shaft 50 of the stepping motor M is directly transmitted to the spindle 52 by the fitting between the female serration 51 formed on the rotation shaft 50 and the male serration 53 at the upper end of the spindle 52. In addition, since the spindle 52 is configured not to move in the vertical direction, the fitting length between the serrations does not change, that is, the contact area of the serrations is always the same, so that a stable rotational transmission force can be obtained. Obtainable.
[0034]
Further, since the serration does not move up and down in this way, there is no wear damage during the serration, and the wear resistance is improved. Further, since the serration does not move up and down, the stroke of the valve can be increased, and the control range of the fluid flow rate can be expanded.
Furthermore, since the spindle 52 does not move up and down, there is no possibility that dust will enter the feed screw portion formed by the external screw 52 b on the outer periphery of the lower portion of the spindle 52 and the internal screw 58 formed on the inner periphery of the guide 56. .
[0035]
Further, since a clearance is provided between the pin connection hole 60 of the guide 56, the pin connection hole 44b at the upper end of the stem 44, and the connection pin 62, the spindle 52, the guide 56, and the stem are in operation. Even if misalignment occurs due to the fitting of 44 or the like, the stem 44 can freely move in the XY direction, that is, functions as a swing mechanism, so that it moves up and down via the guide 56 in the XY direction. It can move smoothly, and the smooth operation of the valve can be ensured without the wear of the guide 56, the stem 44, and the like.
[0036]
Further, since the guide 56 and the stem 44 are not integrated, these materials can be selected separately, and the guide 56 and the stem 44 can be selected from different materials, and the durability life can be improved.
As shown in FIG. 1, the fluid outlet 8 b of the valve chamber 8 is formed on the upper side of the valve chamber 8. As a result, as shown by an arrow E in FIG. 2, when the valve is opened from when the valve is closed, the fluid introduced from the inflow pipe 10 flows through the inlet 8 a of the valve seat 6 of the valve chamber 8 through the bellows. It flows on the bellows 26 side of the valve 22 and flows from the outlet 8b to the outlet pipe 12.
[0037]
Therefore, since gas contained in the fluid around the bellows 26 of the bellows valve 22 can be discharged to the outside, it is possible to prevent the fluid flow rate adjustment from becoming unstable.
Further, in the fluid control valve 1 of the present invention, as shown in the other embodiment of FIG. 7, the above-described valves are also provided in the connecting portions 14 and 16 for connecting the fluid inflow pipe 10 and the outflow pipe 12, respectively. A seal structure similar to the connecting portion 11 between the valve drive unit 4 and the upper part of the main body 2 may be disposed.
[0038]
That is, in the connection portion 14 of the inflow pipe 10 of the valve body 2, the connection flange 10 a of the inflow pipe 10 is fastened and tightened with the screw 72 of the fastening member 70 so as to contact the flange portion 14 a formed in the connection portion 14. , A sealing structure configured to seal between the connection portion 14 of the valve body 2 and the connection flange 10a of the inflow pipe 10 is provided.
[0039]
A seal guide member 74 is disposed between the connection flange 10 a of the inflow pipe 10 and the fastening member 70. An O-ring seal member 76 is interposed between the seal guide member 74, and the outer peripheral wall 74 a of the seal guide member 74 and the inner peripheral wall 14 b of the connection portion 14 of the valve body 2.
Further, the outer peripheral wall 74a of the seal guide member 74 has a tapered surface 78 inclined inward. When the fastening member 70 is tightened and fastened, the O-ring seal member 76 is caused by the tapered surface 78 of the seal guide member 74. The connecting flange 10a of the inflow pipe 10 and the inner peripheral wall 14b of the connecting portion 14 of the valve body 2 are pressed against each other to provide a sealing property therebetween.
[0040]
Further, a bead 80 having a substantially triangular cross section is projected from a contact surface 10 b of the connection flange 10 a of the inflow pipe 10 that contacts the flange portion 14 a formed in the connection portion 14 of the valve body 2. Accordingly, when the fastening member 70 is tightened and fastened, the bead 80 is crushed to seal between the connection portion 14 of the valve main body 2 and the connection flange 10a of the inflow pipe 10.
[0041]
Similarly, the connection flange 12a of the outflow pipe 12 is also fastened and tightened with the screw 72 of the fastening member 70 so that the connection section 16 of the outflow pipe 12 of the valve body 2 also comes into contact with the flange section 16a formed in the connection section 16. By doing so, the sealing structure comprised so that between the connection part 16 of the valve main body 2 and the connection flange 12a of the outflow pipe 12 may be sealed is provided.
[0042]
A seal guide member 74 is disposed between the connection flange 12 a of the outflow pipe 12 and the fastening member 70. An O-ring seal member 76 is interposed between the seal guide member 74, and the outer peripheral wall 74 a of the seal guide member 74 and the inner peripheral wall 16 b of the connection portion 16 of the valve body 2.
Further, the outer peripheral wall 74a of the seal guide member 74 has a tapered surface 78 inclined inward. When the fastening member 70 is tightened and fastened, the O-ring seal member 76 is caused by the tapered surface 78 of the seal guide member 74. The connecting flange 12a of the outflow pipe 12 and the inner peripheral wall 16b of the connecting portion 16 of the valve body 2 are pressed against each other to provide a sealing property therebetween.
[0043]
Further, a bead 80 having a substantially triangular cross-section is projected from a contact surface 12 b of the connection flange 12 a of the outflow pipe 12 that contacts the flange portion 16 a formed in the connection portion 16 of the valve body 2. Accordingly, when the fastening member 70 is tightened and fastened, the bead 80 is crushed to seal between the connection portion 16 of the valve body 2 and the connection flange 12a of the outflow pipe 12.
[0044]
Further, a cutting hole 15 is formed at the lower end of the outflow path 13 of the valve body 2 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 7 for vertical hole machining when the valve body 2 is manufactured by cutting. However, a similar sealing structure is also provided in the portion where the cutting hole 15 is closed by the closing member 17, although the description is omitted.
In the above embodiment, the case where the seal structure of the present invention is applied to the fluid control valve has been described. However, the seal structure of the present invention is not limited to this, for example, the joint portion of a pipe It can also be applied to seal structures.
[0045]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a fluid control valve provided with a stepping motor as a valve drive source has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a plunger is used as the valve drive source. Various modifications can be made without departing from the present invention, such as being applicable to other fluid control valves such as a fluid control valve having an electromagnetic coil to be attracted.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the seal structure of the present invention, for example, when used for a joint portion such as a pipe, when tightened with a fastening member, the O-ring seal member is formed by the tapered surface of the seal guide member. Since the sealed body and the inner peripheral wall of the sealed body part are pressed against each other and a sealing property is provided between them, a double seal structure is obtained, and an extremely excellent sealing property can be secured. .
[0047]
Further, according to the fluid control valve of the present invention, when the bonnet member is fastened, the O-ring seal member is formed by the taper surface of the rod guide member so that the valve body base end portion and the inner peripheral wall of the connecting portion of the valve body Are pressed against each other to provide a sealing property between them, so that a double sealing structure is achieved, and an extremely excellent sealing property can be secured between the connecting portion and the valve body base end portion. .
[0048]
Further, according to the fluid control valve of the present invention, the O-ring seal member is connected to the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe by the taper surface of the seal guide member when the fastening member is tightened and fastened. Are sealed against each other and provide a sealing property between them, so that a double seal structure is formed between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe. Excellent sealing performance can be ensured.
[0049]
Further, according to the present invention, the sealing performance by the bead is ensured, and even if the bead is plastically deformed due to a high temperature during use, a creep phenomenon due to the influence of pressure, or a change with time, the above double Since the sealing property is sufficiently ensured by this sealing structure, the invention is an extremely excellent invention that exhibits a number of distinctive and specific effects such as that the fluid does not leak to the outside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fluid control valve of the present invention.
2 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1 in which the right half shows the valve closed state and the left half shows the valve open state.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the fluid control valve of the present invention in a closed state.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the fluid control valve of the present invention in a valve open state.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the fluid control valve of the present invention.
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a conventional fluid control valve.
[Explanation of symbols]
1 Fluid control valve
2 Valve body
4 Valve drive
6 Valve seat
8 Valve chamber
8a Inlet
8b outlet
10 Inflow pipe
10a Connection flange
10b Contact surface
11 connecting parts
12 Outflow pipe
12a Connection flange
12b Contact surface
13 Outflow route
14 connections
14a Flange
14b Inner wall
15 Cutting hole
16 connections
16a Flange
16b inner wall
17 Closure member
18 opening
18a upper end
18b Inner wall
20 Flange
20a top surface
22 Bellows valve
24 Valve base end
24a Upper edge
24b Contact surface
24c opening
26 Bellows
28 Disc
30 beads
32 Rod guide member
32a opening
34 Rod guide
36 Base end
38 Tapered surface
40 hole
42 Ring seal member
44 stem
44a Lower end
44b Pin connection hole
46 Prevention nut
48 Bonnet material
48a wall
48b Relief hole
48c lower end
48d side flange
50 axis of rotation
51 Serration
52 spindle
52a Bearing part
52b Male screw
53 Serration
54 Pressing part
55 Retaining ring member
56 Guide
57 Fixing member
58 Female Screw
59 opening
60 pin connection hole
62 Connecting pin
64 both ends
66 Guide groove
68 beads
70 Fastening member
72 Screw
74 Seal guide member
74a outer wall
76 Ring seal member
78 Tapered surface
80 beads
100 Fluid control valve
102 Valve body
104 Valve chamber
106 Valve drive
108 connecting parts
110 Flange
112 Valve body proximal end
112a Contact surface
114 Bonnet member
116 beads
M stepping motor
α Taper angle

Claims (9)

被シール本体部に形成されたフランジ部に被シール体を当接するように構成されており、被シール体を締結部材で締め付け締結することによって、被シール本体部と被シール体との間をシールするように構成したシール構造であって、
前記被シール体と締結部材との間に配設したシールガイド部材と、
前記シールガイド部材の外周壁と被シール本体部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備え、
前記シールガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体と、被シール本体部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記被シール本体部に形成されたフランジ部に当接する被シール体の当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、ビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールするように構成されていることを特徴とするシール構造。 The sealed body is configured to come into contact with the flange portion formed on the sealed body, and the sealed body is sealed between the sealed body and the sealed body by fastening and tightening the sealed body with a fastening member. A seal structure configured to:
A seal guide member disposed between the sealed body and the fastening member;
An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the seal guide member and the inner peripheral wall of the sealed main body,
The outer peripheral wall of the seal guide member has a tapered surface inclined inward;
When the fastening member is tightened and fastened, the O-ring seal member is pressed against the sealed body and the inner peripheral wall of the sealed body portion by the taper surface of the seal guide member, and the seal is formed between them. It is configured to give sex ,
A bead having a substantially triangular cross section is provided on the contact surface of the sealed body that contacts the flange portion formed on the sealed main body,
A seal structure characterized in that, when tightened and fastened by the fastening member, the bead is crushed to seal between the sealed main body and the sealed body. 前記締結部材で締め付け締結した際に、When fastening with the fastening member,
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体に対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、A sealing action direction in which an O-ring seal member is pressed against a sealed body by the tapered surface of the seal guide member to provide a sealing property;
前記被シール体の当接面に突設されたビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールするシール作用方向とが、The bead protruding from the contact surface of the sealed body is crushed, and the sealing action direction for sealing between the sealed main body and the sealed body is:
略同一の軸線上に位置することを特徴とする請求項１に記載のシール構造。The seal structure according to claim 1, wherein the seal structure is located on substantially the same axis. 前記締結部材で締め付ける方向と、Direction of fastening with the fastening member;
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、被シール体に対して圧接されてシール性を付与する方向と、A direction in which the O-ring seal member is pressed against the object to be sealed by the tapered surface of the seal guide member to provide sealing performance;
前記被シール体の当接面に突設されたビードが押し潰されて、被シール本体部と被シール体との間をシールする方向とが、The bead protruding from the contact surface of the sealed body is crushed, and the direction of sealing between the sealed main body and the sealed body is:
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のシール構造。The seal structure according to claim 1, wherein the seal structure is located in substantially the same axial direction. 両端部に流体の流入管と流出管への各接続部が形成されるとともに、内部に弁室を備えた弁本体と、
前記弁本体の弁室に配設されるとともに、流入管と流出管の間を連通する弁座と、
前記弁本体の弁室に配設されるとともに、弁座に対して上方から当接離反することによって、流体の流量制御を行う弁体と、
前記弁本体の上方に取り付けられるとともに、弁体に連結され、弁体を上下に駆動する弁駆動部とを備えた流体制御弁において、
前記弁本体の弁室の弁駆動部との間の連結部分に形成したフランジ部に当接するように、弁体基端部を弁本体のボンネット部材で締結することによって、前記連結部分と弁体基端部との間をシールするように構成したシール構造を備え、
前記シール構造が、
前記弁体基端部とボンネット部材との間に配設したロッドガイド部材と、
前記ロッドガイド部材の外周壁と弁体基端部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備えるとともに、
前記ロッドガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記ボンネット部材で締結した際に、ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部と、前記弁本体の連結部分の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記連結部分に形成されたフランジ部に当接する弁体基端部の当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記ボンネット部材で締結した際に、ビードが押し潰されて、前記連結部分と弁体基端部との間をシールするように構成されていることを特徴とする流体制御弁。Each connection part to the fluid inflow pipe and the outflow pipe is formed at both ends, and a valve body provided with a valve chamber inside,
A valve seat disposed in the valve chamber of the valve body and communicating between the inflow pipe and the outflow pipe;
A valve body that is disposed in the valve chamber of the valve body and that controls the flow rate of fluid by contacting and separating from above the valve seat;
In the fluid control valve, which is attached above the valve body and connected to the valve body, and including a valve drive unit that drives the valve body up and down,
The valve body base end is fastened with a bonnet member of the valve body so as to abut on a flange portion formed in the connection portion between the valve body and the valve drive part of the valve body, thereby the connection part and the valve body. With a seal structure configured to seal between the base end,
The seal structure is
A rod guide member disposed between the valve element base end and the bonnet member;
An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the rod guide member and the inner peripheral wall of the valve element base end,
The outer peripheral wall of the rod guide member has a tapered surface inclined inward,
When the bonnet member is fastened, the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body and the inner peripheral wall of the connecting portion of the valve body by the taper surface of the rod guide member. It is configured to give a sealing property between ,
A bead having a substantially triangular cross-section is protrudingly provided on the contact surface of the valve body base end that contacts the flange portion formed in the connecting portion,
A fluid control valve configured to seal a gap between the connecting portion and a valve body base end portion when a bead is fastened by the bonnet member . 前記ボンネット部材で締め付け締結した際に、
前記ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部に対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールするシール作用方向とが、
略同一の軸線上に位置することを特徴とする請求項４に記載の流体制御弁。 When tightened with the bonnet member,
A sealing action direction in which the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body by the taper surface of the rod guide member to provide sealing performance;
The bead projected from the contact surface of the valve body base end portion is crushed, and the sealing action direction for sealing between the valve main body and the valve body base end portion is,
The fluid control valve according to claim 4, wherein the fluid control valve is located on substantially the same axis. 前記ボンネット部材で締め付ける方向と、Direction of tightening with the bonnet member;
前記ロッドガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、弁体基端部に対して圧接されてシール性を付与する方向と、A direction in which the O-ring seal member is pressed against the base end portion of the valve body by the tapered surface of the rod guide member to provide sealing performance;
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールする方向とが、The bead protruding from the contact surface of the valve body base end portion is crushed, and the seal direction between the valve body and the valve body base end portion is,
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする請求項４から５のいずれかに記載の流体制御弁。The fluid control valve according to claim 4, wherein the fluid control valve is located in substantially the same axial direction. 前記弁本体の流入管または流出管の接続部に形成したフランジ部に当接するように、前記流入管または流出管の接続フランジを締結部材で締め付け締結することによって、前記弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするように構成したシール構造を備え、
前記シール構造が、
前記前記流入管または流出管の接続フランジと締結部材との間に配設したシールガイド部材と、
前記シールガイド部材の外周壁と弁本体の接続部の内周壁との間に介装したＯリングシール部材とを備え、
前記シールガイド部材の外周壁が内方に傾斜するテーパー面を備えており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジと、弁本体の接続部の内周壁とに対してそれぞれ圧接されて、これらの間でシール性を付与するように構成されているとともに、
前記弁本体の接続部に形成されたフランジ部に当接する流入管または流出管の接続フランジの当接面には、断面略三角形状のビードが突設されており、
前記締結部材で締め付け締結した際に、ビードが押し潰されて、前記弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするように構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の流体制御弁。By tightening and tightening the connecting flange of the inflow pipe or the outflow pipe with a fastening member so as to contact the flange portion formed in the connection section of the inflow pipe or the outflow pipe of the valve body, A seal structure configured to seal between the connection flange of the pipe or the outflow pipe,
The seal structure is
A seal guide member disposed between a connecting flange of the inflow pipe or the outflow pipe and a fastening member;
An O-ring seal member interposed between the outer peripheral wall of the seal guide member and the inner peripheral wall of the connection portion of the valve body,
The outer peripheral wall of the seal guide member has a tapered surface inclined inward;
When tightened with the fastening member, the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe and the inner peripheral wall of the connection portion of the valve body by the tapered surface of the seal guide member. And is configured to provide a seal between them ,
On the contact surface of the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe that contacts the flange portion formed in the connection portion of the valve body, a bead having a substantially triangular cross section is protruded.
The bead is crushed when tightened and fastened by the fastening member to seal between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe. Item 7. The fluid control valve according to any one of Items 4 to 6 . 前記締結部材で締め付け締結した際に、When fastening with the fastening member,
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジに対して圧接されてシール性を付与するシール作用方向と、A sealing action direction in which the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe by the tapered surface of the seal guide member to provide a sealing property;
前記流入管または流出管の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体の接続部と流入管または流出管の接続フランジとの間をシールするシール作用方向とが、The bead protruding from the contact surface of the inflow pipe or the outflow pipe is crushed, and the sealing action direction for sealing between the connection portion of the valve body and the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe is
略同一の軸線上に位置することを特徴とする請求項７に記載の流体制御弁。The fluid control valve according to claim 7, wherein the fluid control valve is located on substantially the same axis. 前記締結部材で締め付ける方向と、Direction of fastening with the fastening member;
前記シールガイド部材のテーパー面によって、Ｏリングシール部材が、流入管または流出管の接続フランジに対して圧接されてシール性を付与する方向と、A direction in which the O-ring seal member is pressed against the connection flange of the inflow pipe or the outflow pipe by the tapered surface of the seal guide member to provide sealing performance;
前記弁体基端部の当接面に突設されたビードが押し潰されて、弁本体と弁体基端部との間をシールする方向とが、The bead protruding from the contact surface of the valve body base end portion is crushed, and the seal direction between the valve body and the valve body base end portion is,
略同一の軸線方向に位置することを特徴とする請求項４から５のいずれかに記載の流体制御弁。The fluid control valve according to claim 4, wherein the fluid control valve is located in substantially the same axial direction.
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