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JPH086843B2 - Dust-free gate valve - Google Patents

Dust-free gate valve

Info

Publication number
JPH086843B2
JPH086843B2 JP29517191A JP29517191A JPH086843B2 JP H086843 B2 JPH086843 B2 JP H086843B2 JP 29517191 A JP29517191 A JP 29517191A JP 29517191 A JP29517191 A JP 29517191A JP H086843 B2 JPH086843 B2 JP H086843B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
displacement
expansion
piezoelectric element
gate valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29517191A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05106761A (en
Inventor
垣 恒 雄 石
谷 健 二 藁
Original Assignee
エスエムシー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エスエムシー株式会社 filed Critical エスエムシー株式会社
Priority to JP29517191A priority Critical patent/JPH086843B2/en
Publication of JPH05106761A publication Critical patent/JPH05106761A/en
Publication of JPH086843B2 publication Critical patent/JPH086843B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Sliding Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として、高純度ガス
系、超高真空系において使用する無発塵ゲートバルブに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a dust-free gate valve used in a high-purity gas system and an ultra-high vacuum system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、高純度ガス系や超高真空系に
おいて使用されているゲートバルブでは、例えば、実公
昭61−44034号公報や実公平1−7893号公報
に開示されているように、ベローズを介して弁板または
弁座を取付け、ベローズ内への流体圧力の供給により弁
板または弁座を動作させ、流路をシールするようにして
いる。しかるに、このようなベローズ内に流体を供給す
る方式では、次のような問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, gate valves used in high-purity gas systems and ultra-high vacuum systems have been disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 61-44034 and Japanese Utility Model Publication No. 1-7893. The valve plate or the valve seat is attached via the bellows, and the valve plate or the valve seat is operated by supplying the fluid pressure into the bellows to seal the flow path. However, the method of supplying the fluid into the bellows has the following problems.

【0003】即ち、上記既提案のゲートバルブでは、そ
れにより開閉される高純度ガス系や超高真空系の流路
が、通常は真空の状態にあり、これに対して弁板や弁座
を動作させるベローズ内には高圧の圧力流体を供給する
ようにしている。従って、ベローズが破損すると圧力流
体が真空系に流入し、それが系内に拡散して、全体を汚
染することになる。このような問題を避けるためには、
ベローズの耐圧強度を大きくする必要があるが、それに
よって弁開閉機構が大型化する。また、このような破損
がなくても、系内に弁部材等が摺動する部分があるのが
通例であり、これらの摺動部分での摩耗等による発塵で
系内が汚染されることになる。
That is, in the above-mentioned proposed gate valve, the high-purity gas system and ultra-high vacuum system flow paths that are opened and closed by the gate valve are normally in a vacuum state. High pressure fluid is supplied into the bellows to be operated. Therefore, when the bellows breaks, the pressure fluid flows into the vacuum system and diffuses into the system, contaminating the whole. To avoid such problems,
Although it is necessary to increase the pressure resistance of the bellows, the valve opening / closing mechanism becomes large. Even if there is no such damage, there is usually a part where the valve member etc. slides in the system, and the inside of the system is contaminated by dust generated by abrasion at these sliding parts. become.

【0004】しかも、弁板や弁座を取付けたベローズ内
に直接圧力流体を供給して、その流体圧により閉弁力を
発生させる場合には、その閉弁力の大きさに応じた圧力
作用面積が必要になるため、弁板や弁座の組立体内に必
要な大きさの圧力作用面積を設定することが必要にな
り、この点でも装置が大型化する。
Moreover, when the pressure fluid is directly supplied into the bellows having the valve plate and the valve seat attached to generate the valve closing force by the fluid pressure, the pressure action corresponding to the magnitude of the valve closing force is applied. Since the area is required, it is necessary to set a necessary pressure acting area in the assembly of the valve plate and the valve seat, which also increases the size of the device.

【0005】さらに、この種のゲートバルブでは、弁部
材によって弁座を閉じるに際し、シート面をシール材に
接近するまで移動させ、そのうえで両者を圧接してシー
ルさせるが、シート面をシール材に接近するまで移動さ
せる移動段階では、小パワーで大変位作動させるのが望
ましく、その後のシール段階では大パワーで小変位させ
ることが望まれる。
Further, in this type of gate valve, when the valve seat is closed by the valve member, the seat surface is moved until it comes close to the sealing material, and then both are pressed to seal, but the seat surface comes close to the sealing material. It is desirable to carry out a large displacement operation with a small power in the moving stage of moving to the following, and to perform a small displacement with a large power in the subsequent sealing stage.

【0006】しかしながら、上記既提案の方式では、こ
のような点についての配慮がなされていない。即ち、既
提案の方式でも、シール段階において、弁板または弁座
のベローズに対して高圧流体を供給して大パワーでシー
ルすることは可能であるが、この場合には、シール位置
まで大変位させるベローズにその高圧に耐える耐圧性を
付与する必要があって、全体的に大型化し、上記移動段
階では不必要に大きな耐圧性を有する装置を使用するこ
とになる。
However, the above proposed method does not consider such a point. That is, even in the proposed method, it is possible to supply high pressure fluid to the bellows of the valve plate or the valve seat at the sealing stage to achieve high power sealing, but in this case, large displacement to the sealing position is required. It is necessary to impart pressure resistance to the bellows to withstand the high pressure, and the bellows becomes large in size as a whole, and an apparatus having an unnecessarily large pressure resistance is used in the moving stage.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、主として、高純度ガス系、超高真空系において使用
するゲートバルブにおいて、シールのための弁部材の拡
縮機構を弁組立体内に収納し、高純度ガス系、超高真空
系内の摺動部をなくして、弁の流路内を汚染することが
ない無発塵構造を実現し、しかも弁組立体内に直接的に
シールのための高圧の流体を入れることなく、一対の弁
部材がシール位置付近まで移動する移動段階では小パワ
ーで大変位させ、その後のシール段階では小変位大パワ
ーの拡開力を作用させるようにしたバルブ構造を得るこ
とにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The technical problem of the present invention is mainly to accommodate the expansion / contraction mechanism of the valve member for sealing in the valve assembly in the gate valve used in the high purity gas system and the ultra high vacuum system. In addition, the sliding parts in the high-purity gas system and the ultra-high vacuum system are eliminated to realize a dust-free structure that does not contaminate the inside of the flow path of the valve, and furthermore, to seal directly in the valve assembly. A valve that allows large displacement with a small amount of power in the moving stage in which the pair of valve members move to the vicinity of the sealing position without the introduction of high-pressure fluid, and a small displacement and a large expansion force in the subsequent sealing stage. To get the structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の無発塵ゲートバルブは、弁箱における対向
位置に設けたフランジの通孔を開閉するためのゲートバ
ルブであって、上記弁箱内において保持管により閉弁位
置と開弁位置とに移動可能に支持させた弁組立体を備
え、この弁組立体は、上記通孔の周囲においてシール材
にシート面を圧接することによりそれらの通孔を閉鎖す
る一対の弁部材を備え、これらの弁部材は、それらの間
に介在するリングとの間をそれぞれベローズにより連結
して、弁箱内の流体流路と弁組立体の内部を隔離し、弁
組立体内に、保持管内を通して操作力が伝達されて一対
の弁部材に機械的駆動による拡開力を作用させる大変位
拡縮機構を設け、且つその大変位拡縮機構により拡開し
た状態から弁部材に対して小変位大パワーの拡開力を作
用させる圧電素子を設けた点に特徴を有している。
In order to solve the above-mentioned problems, a dust-free gate valve of the present invention is a gate valve for opening and closing a through hole of a flange provided at an opposing position in a valve box, The valve assembly includes a valve assembly movably supported by a holding tube between a closed position and an open position in the valve box. The valve assembly is formed by pressing a seat surface against a sealing material around the through hole. A pair of valve members for closing the through holes are provided, and these valve members are connected to the rings interposed between them by bellows, respectively, to form a fluid flow path in the valve box and a valve assembly. A large-displacement expansion / contraction mechanism that isolates the inside and transmits an operating force through the holding tube to apply an expansion force by mechanical drive to the pair of valve members is provided in the valve assembly, and expanded by the large-displacement expansion / contraction mechanism. The valve member from the It is characterized in that provided a piezoelectric element which applies the expansion force of the small displacement high power Te.

【0009】上記大変位拡縮機構としては、一対の弁部
材の対向面間に、くさび状の変位板と小変位大パワーの
圧電素子とを重設配置し、上記変位板を、その移動によ
り圧電素子との接触位置を変えるアクチュエータに連結
した構成とすることができる。
As the large displacement expansion / contraction mechanism, a wedge-shaped displacement plate and a piezoelectric element having a small displacement and a large power are arranged in an overlapping manner between the opposing surfaces of a pair of valve members, and the displacement plate is piezoelectrically moved by its movement. It can be configured to be connected to an actuator that changes the contact position with the element.

【0010】[0010]

【作用】ゲートバルブが開弁状態にある場合、拡縮機構
によって弁組立体のベローズが収縮状態にあり、弁組立
体は開閉用アクチュエータにより開弁位置に移動した状
態に保持される。上記開弁状態から閉弁するには、弁組
立体を保持管により閉弁位置に移動させるが、シート面
が弁箱等に接触しないようにしており、また、シールの
ための弁部材の拡縮機構を弁組立体内に収納しているた
め、流路内における摺動部分は皆無となる。
When the gate valve is opened, the bellows of the valve assembly is contracted by the expansion / contraction mechanism, and the valve assembly is held in the opened position by the opening / closing actuator. To close the valve from the open state, the valve assembly is moved to the closed position by the holding pipe, but the seat surface is kept from contacting the valve box, and the valve member for sealing is expanded or contracted. Since the mechanism is housed in the valve assembly, there are no sliding parts in the flow path.

【0011】閉弁に際しては、拡縮機構の動作により弁
組立体の一対の弁部材を拡開させ、シート面を弁箱のシ
ール材に圧接するが、シート面がシール材に接近するま
での移動段階では、小パワーで大変位の拡縮機構により
弁部材を移動させ、その後のシール段階では大パワーで
小変位の圧電素子を動作させる。そのため、弁の開閉の
ための機構に能力的な無駄がなく、移動段階及びシール
段階に適した機構を用いて装置を小型、簡単化すること
が可能になる。
At the time of closing the valve, the pair of valve members of the valve assembly are expanded by the operation of the expansion / contraction mechanism, and the seat surface is pressed against the seal material of the valve box, but is moved until the seat surface approaches the seal material. In the stage, the valve member is moved by the expansion / contraction mechanism of small displacement with large power, and in the subsequent sealing stage, the piezoelectric element of small displacement with large power is operated. Therefore, the mechanism for opening and closing the valve does not have a waste of capacity, and the device can be downsized and simplified by using a mechanism suitable for the moving stage and the sealing stage.

【0012】このように、高純度ガス系、超高真空系内
の摺動部をなくすと、弁の流路内を汚染することがない
無発塵構造を実現でき、しかも弁組立体内に直接的にシ
ールのための高圧の流体を入れることなく、一対の弁部
材の移動段階では小パワーで大変位させ、その後のシー
ル段階では小変位大パワーの拡開力を作用させるように
しているので、ベローズの耐圧力を小さくできると共
に、弁組立体の破損によっても系内の汚染がなく、しか
も、弁部材の拡縮機構の小型化、簡単化を図ることが可
能になる。
By eliminating the sliding parts in the high-purity gas system and the ultra-high vacuum system in this way, a dust-free structure which does not contaminate the inside of the flow path of the valve can be realized, and moreover, directly in the valve assembly. Since a high displacement fluid with a small displacement is used during the moving stage of the pair of valve members and a diverging force with a small displacement and a large power is applied during the subsequent sealing stage without the need for high pressure fluid for sealing. The pressure resistance of the bellows can be reduced, the inside of the system is not contaminated even if the valve assembly is damaged, and the expansion / contraction mechanism of the valve member can be downsized and simplified.

【0013】[0013]

【実施例】図1及び図2には、本発明の実施例の回転型
無発塵ゲートバルブの構成を示している。このゲートバ
ルブは、弁箱1における対向位置に設けたフランジ2,
2にそれぞれガスの通孔3を開設し、この弁箱1内に弁
組立体4を配設したものである。この弁組立体4は、上
記通孔3の開閉のため、それに取付けた保持管5を揺動
軸6により弁箱1の外部に揺動可能に支持させ、上記フ
ランジ2,2の各通孔3の間、即ち閉弁位置と、弁箱1
内の通孔3から完全に外れた収納部1a、即ち開弁位置
とに移動可能にしたもので、この移動を行うため、上記
保持管5には開閉用アクチュエータ7を取付けている。
図1では、この開閉用アクチュエータ7として、流体圧
シリンダを用いる場合を略示しているが、ロータリーア
クチュエータやモータなどを使用することもできる。
1 and 2 show the structure of a rotary dust-free gate valve according to an embodiment of the present invention. This gate valve has a flange 2, which is provided at an opposite position in the valve box 1.
Gas passages 3 are formed in each of the gas passages 2, and a valve assembly 4 is arranged in the valve box 1. In order to open and close the through hole 3, the valve assembly 4 has a holding tube 5 attached thereto supported by a swing shaft 6 so as to be swingable to the outside of the valve box 1, and the through holes of the flanges 2 and 2 are supported. 3 between, namely, the valve closed position and the valve box 1
It is movable to the storage portion 1a completely removed from the inner through hole 3, that is, to the valve opening position. To perform this movement, an opening / closing actuator 7 is attached to the holding pipe 5.
In FIG. 1, a case where a fluid pressure cylinder is used as the opening / closing actuator 7 is schematically shown, but a rotary actuator, a motor, or the like can also be used.

【0014】上記弁組立体4は、上述の通孔3の周囲に
配設したシール材9(弾性体、またはメタルCリング
等)にシート面11が当接してそれらの通孔3を閉鎖す
る一対の弁部材10を、弁箱1の通孔3に対向させて備
えている。これらの弁部材10は、それらの外周部間に
配設したリング12との間にそれぞれ溶接接合したベロ
ーズ13により、相互に連結したものである。また、前
記保持管5は上記リング12に取付け、弁箱1とリング
12との間には、その保持管5をカバーする曲げベロー
ズ14を連結している。従って、弁組立体4における一
対の弁部材10間の空間は、ベローズ13及び曲げベロ
ーズ14等により弁箱1内において完全に閉鎖された状
態にあり、弁箱1内の流体流路と弁組立体4の内部は隔
離されている。なお、上記一対の弁部材10は、通孔3
の開閉のために相互に接近または離間するものであり、
この動作をガイドするため、リング12と両弁部材10
の間には、適宜ガイドを設けることができる。
In the valve assembly 4, the seat surface 11 abuts on the sealing material 9 (elastic body, metal C ring or the like) arranged around the through holes 3 to close the through holes 3. A pair of valve members 10 are provided so as to face the through holes 3 of the valve box 1. These valve members 10 are connected to each other by a bellows 13 welded to a ring 12 arranged between their outer peripheral portions. The holding pipe 5 is attached to the ring 12, and a bent bellows 14 that covers the holding pipe 5 is connected between the valve box 1 and the ring 12. Therefore, the space between the pair of valve members 10 in the valve assembly 4 is completely closed in the valve box 1 by the bellows 13 and the bending bellows 14 and the like, and the fluid flow path in the valve box 1 and the valve assembly are closed. The inside of the solid 4 is isolated. It should be noted that the pair of valve members 10 has the through hole 3
To approach or separate from each other to open or close
In order to guide this movement, the ring 12 and the two valve members 10
Between them, a guide can be provided as appropriate.

【0015】一対の弁部材10の開閉動作を行うため、
それらの弁部材10,10の間には機械的駆動による拡
開力を作用させる小パワーで大変位の拡縮機構20を設
けている。この拡縮機構20は、一対の弁部材10のシ
ート面11をシール材9に接近させるまでの弁部材の移
動段階において、それらの弁部材10を拡開駆動するも
のであり、開弁のための弁部材10の復帰はベローズ1
3自体が備えている復帰力あるいは必要に応じて設けら
れる復帰ばねにより行われる。また、上記拡縮機構20
による移動段階の後のシール段階における一対の弁部材
10の駆動のため、上記弁部材10,10の間には、大
パワーで小変位の一対の圧電素子21を設けている。
In order to open and close the pair of valve members 10,
Between the valve members 10 and 10, there is provided an expansion / contraction mechanism 20 of small displacement and large displacement for applying an expansion force by mechanical drive. This expansion / contraction mechanism 20 expands and drives the valve members 10 in the moving stage of the valve members until the seat surfaces 11 of the pair of valve members 10 approach the sealing material 9, and is for opening the valves. The valve member 10 is returned to the bellows 1
This is performed by the return force provided by the 3 itself or a return spring provided as necessary. Further, the expansion / contraction mechanism 20
In order to drive the pair of valve members 10 in the sealing stage after the moving stage by (1), a pair of piezoelectric elements 21 with large power and small displacement are provided between the valve members 10, 10.

【0016】上記拡縮機構20としては、図1ないし図
3に示すように、一方の弁部材10の内面の中央にセン
ターピン22を立設し、このセンターピン22に回転自
在に取付けた左右一対のアーム24の先端に、それぞれ
対称状に変位板23を設けている。これらの変位板23
は、上記圧電素子21に当接する位置において、センタ
ーピン22を中心とする円弧状をなし、且つその一端か
ら他端に至るまで板厚が次第に変化するくさび状のもの
で、一端の薄板部23aと、それに隣接して表面が滑ら
かに連続する斜面部23bと、他端に位置して同様に表
面が連続する厚板部23cとを備え、それらを圧電素子
21に選択的に重設配置できるようにしている。上記薄
板部23aの厚さは、弁部材10がシール材9から離間
したときの圧電素子21の位置を与えるものであり、一
方、厚板部23cは上記弁部材の移動段階の終期におけ
る圧電素子21の位置を与えるものである。
As the expansion / contraction mechanism 20, as shown in FIGS. 1 to 3, a center pin 22 is provided upright at the center of the inner surface of one valve member 10, and a pair of left and right members are rotatably attached to the center pin 22. Displacement plates 23 are symmetrically provided at the tips of the arms 24. These displacement plates 23
Is a wedge-shaped member having a circular arc shape centered on the center pin 22 at the position where it abuts on the piezoelectric element 21 and the plate thickness of which gradually changes from one end to the other end thereof. And a thick plate portion 23c adjacent to it and having a smoothly continuous surface, and a thick plate portion 23c located at the other end and similarly having a continuous surface, which can be selectively stacked on the piezoelectric element 21. I am trying. The thickness of the thin plate portion 23a gives the position of the piezoelectric element 21 when the valve member 10 is separated from the sealing material 9, while the thick plate portion 23c is the piezoelectric element at the end of the movement stage of the valve member. 21 positions.

【0017】また、上記アーム24には、駆動用のピン
25を突設し、このピン25に係合する枠体26を、ロ
ッド27を介してアクチュエータ28に連結している。
このアクチュエータ28としては、図示したような流体
圧シリンダ、その他の機械的駆動源を用いることができ
る。従って、アクチュエータ28の駆動により枠体26
が引かれると、枠体26により駆動用のピン25を介し
てアーム24に駆動力が伝達され、アーム24がセンタ
ーピン22を中心に回転して、変位板23を圧電素子2
1側に駆動し、変位板23における圧電素子21との接
触位置が変化することになる。
A driving pin 25 is provided on the arm 24 in a protruding manner, and a frame 26 engaged with the pin 25 is connected to an actuator 28 via a rod 27.
As the actuator 28, a fluid pressure cylinder as illustrated or other mechanical drive source can be used. Therefore, by driving the actuator 28, the frame 26
When is pulled, the driving force is transmitted to the arm 24 via the driving pin 25 by the frame 26, the arm 24 rotates about the center pin 22, and the displacement plate 23 moves to the piezoelectric element 2.
When the displacement plate 23 is driven to the 1 side, the contact position of the displacement plate 23 with the piezoelectric element 21 changes.

【0018】圧電素子21は、前述したように、変位板
23に当接する位置において、他方の弁部材10に取付
けている。この圧電素子21は、アクチュエータ28の
駆動により、変位板23における薄板部23a、斜面部
23b、または厚板部23cの表面に沿ってスライドす
るもので、この変位板23の摺動により圧電素子21が
厚板部23cの表面上に位置した状態で、その圧電素子
21を駆動することにより、小変位であるが大パワーに
よる確実な閉弁を行うことができる。
As described above, the piezoelectric element 21 is attached to the other valve member 10 at the position where it abuts the displacement plate 23. The piezoelectric element 21 slides along the surface of the thin plate portion 23a, the inclined surface portion 23b, or the thick plate portion 23c of the displacement plate 23 by driving the actuator 28, and the displacement element 23 slides to cause the piezoelectric element 21 to slide. By driving the piezoelectric element 21 in a state in which is located on the surface of the thick plate portion 23c, it is possible to perform a reliable valve closing with a large displacement but a small displacement.

【0019】なお、上述した圧電素子21への電力の供
給、及びアクチュエータ28への駆動用流体圧の供給
は、保持管5内を通して外部に導出した給電線及び配管
を通して行われるものである。
The supply of electric power to the piezoelectric element 21 and the supply of the driving fluid pressure to the actuator 28 are performed through a power supply line and a pipe led to the outside through the inside of the holding tube 5.

【0020】上記構成を有するゲートバルブは、それが
開弁状態にある場合、弁組立体4のベローズ13が収縮
状態にあり、弁組立体4は開閉用アクチュエータ7によ
り開弁位置に移動した状態に保持される。上記開弁状態
から閉弁するには、まず、開閉用アクチュエータ7の作
動により保持管5と一体の弁組立体4を揺動軸6のまわ
りに揺動させて、弁組立体4を通孔3,3に対向する位
置に移動させ、両者の中心を合せて、弁部材10のシー
ト面11と弁箱1のフランジ2に設けたシール材9を対
向させる。この弁組立体4の移動に際し、シート面11
とシール材9とが接触しないように、弁組立体4の弁部
材10は収縮させておくが、これにより流路内における
摺動部分は皆無となる。
In the gate valve having the above structure, when the gate valve is in the open state, the bellows 13 of the valve assembly 4 is in the contracted state and the valve assembly 4 is moved to the open position by the opening / closing actuator 7. Held in. To close the valve from the valve open state, first, the valve assembly 4 integrated with the holding tube 5 is swung around the swing shaft 6 by the operation of the opening / closing actuator 7, and the valve assembly 4 is passed through the through hole. The seal member 9 provided on the flange 2 of the valve box 1 is opposed to the seat surface 11 of the valve member 10 by moving the centers to match the centers of the two. When the valve assembly 4 is moved, the seat surface 11
The valve member 10 of the valve assembly 4 is contracted so as not to come into contact with the sealing material 9, but this eliminates any sliding portion in the flow path.

【0021】閉弁は、この状態で弁組立体4の一対の弁
部材10を拡開させ、シート面11をシール材9に圧接
させる。弁部材10の拡開には、アクチュエータ28の
駆動により拡縮機構20における枠体26を引くが、こ
れによって、枠体26で駆動用のピン25を介してアー
ム24に駆動力が伝達され、アーム24がセンターピン
22を中心に回転して変位板23を駆動し、圧電素子2
1に厚板部23cを当接させる。
To close the valve, in this state, the pair of valve members 10 of the valve assembly 4 are opened and the seat surface 11 is brought into pressure contact with the seal member 9. When the valve member 10 is opened, the frame body 26 of the expansion / contraction mechanism 20 is pulled by driving the actuator 28. By this, the driving force is transmitted to the arm 24 via the drive pin 25 by the frame body 26, and the arm 24 rotates around the center pin 22 to drive the displacement plate 23, and the piezoelectric element 2
The thick plate portion 23c is brought into contact with 1.

【0022】この閉弁に際し、シート面11がシール材
9に接近するまでの移動段階では、格別大きな駆動力を
必要としないため、小パワーで大変位の拡縮機構20に
より弁部材10を移動させればよく、むしろ上述した流
体圧シリンダ等による機械的な駆動が適している。ま
た、その後のシール段階では、大パワーで小変位の圧電
素子21を動作させるが、このように構成すると、弁の
開閉のための機構に能力的な無駄がなく、移動段階及び
シール段階に適した機構を用いて、装置を小型、簡単化
することが可能になり、それにより、確実な閉弁を行う
ことができる。
In closing the valve, a particularly large driving force is not required in the moving stage until the seat surface 11 approaches the sealing material 9, so that the valve member 10 is moved by the expansion / contraction mechanism 20 with small power and large displacement. It suffices to do so, and rather mechanical drive by the above-mentioned fluid pressure cylinder or the like is suitable. Further, in the subsequent sealing step, the piezoelectric element 21 with a large power and a small displacement is operated. However, with such a configuration, there is no waste of capacity in the mechanism for opening and closing the valve, and it is suitable for the moving step and the sealing step. The device can be downsized and simplified by using the mechanism described above, whereby the valve can be reliably closed.

【0023】さらに、上述したゲートバルブのように、
系内に摺動部をなくすと、弁の流路内を汚染することが
ない無発塵構造を実現でき、しかも弁組立体4内に直接
的にシールのための高圧の流体を入れることなく、アク
チュエータの小型品を組み入れて、適切なパワーの拡開
力を作用させるようにしているので、ベローズ13の耐
圧力を小さくできると共に、弁組立体4の破損によって
も系内の汚染がなく、しかも、弁部材の拡縮機構の小型
化、簡単化を図ることが可能になる。
Further, like the above-mentioned gate valve,
By eliminating the sliding part in the system, a dust-free structure that does not contaminate the inside of the flow path of the valve can be realized, and the high pressure fluid for sealing does not enter the valve assembly 4 directly. Since a small actuator is incorporated so as to apply an appropriate power spreading force, the pressure resistance of the bellows 13 can be reduced, and even if the valve assembly 4 is damaged, there is no contamination in the system, Moreover, the expansion / contraction mechanism of the valve member can be downsized and simplified.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、主とし
て、高純度ガス系、超高真空系において使用するゲート
バルブにおいて、シールのための弁部材の拡縮機構を弁
組立体内に収納し、系内の摺動部をなくして、弁の流路
内を汚染することがない無発塵構造を実現し、しかも弁
組立体内に直接的にシールのための高圧の流体を入れる
ことなく、一対の弁部材がシール位置付近まで移動する
移動段階では小パワーで大変位させ、その後のシール段
階では小変位大パワーの拡開力を作用させるようにし
て、弁の開閉のための機構に能力的な無駄をなくし、即
ち、上記移動段階及びシール段階に適した機構を用い
て、装置を小型、簡単化したバルブ構造を得ることがで
きる。
According to the present invention described in detail above, in a gate valve used mainly in a high-purity gas system and an ultra-high vacuum system, a valve member expansion / contraction mechanism for sealing is housed in a valve assembly. , Realizes a dust-free structure that does not contaminate the inside of the flow path of the valve by eliminating the sliding part in the system, and without directly inserting high-pressure fluid for sealing into the valve assembly. In the moving stage where the pair of valve members move to the vicinity of the seal position, large displacement is performed with small power, and in the subsequent sealing stage, the expanding force of small displacement and large power is applied to the mechanism for opening and closing the valve. It is possible to obtain a valve structure in which the device is small and simple by using a mechanism suitable for the moving stage and the sealing stage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the embodiment.

【図3】上記実施例における変位板と圧電素子との位置
的関係を示す展開図である。
FIG. 3 is a development view showing a positional relationship between a displacement plate and a piezoelectric element in the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 弁箱、 2 フラン
ジ、3 通孔、 4 弁組立体、5 保持
管、 9 シール材、10弁部
材、 11 シート面、12
リング、 13 ベローズ、20 拡縮機
構、 21 圧電素子、22
軸、 23 変位板、28
アクチュエータ。
1 valve box, 2 flanges, 3 through holes, 4 valve assembly, 5 holding tube, 9 sealing material, 10 valve member, 11 seat surface, 12
Ring, 13 bellows, 20 expansion / contraction mechanism, 21 piezoelectric element, 22
Shaft, 23 Displacement plate, 28
Actuator.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】弁箱における対向位置に設けたフランジの
通孔を開閉するためのゲートバルブであって、 上記弁箱内において保持管により閉弁位置と開弁位置と
に移動可能に支持させた弁組立体を備え、 この弁組立体は、上記通孔の周囲においてシール材にシ
ート面を圧接することによりそれらの通孔を閉鎖する一
対の弁部材を備え、これらの弁部材は、それらの間に介
在するリングとの間をそれぞれベローズにより連結し
て、弁箱内の流体流路と弁組立体の内部を隔離し、 弁組立体内に、保持管内を通して操作力が伝達されて一
対の弁部材に機械的駆動による拡開力を作用させる大変
位拡縮機構を設け、 且つその大変位拡縮機構により拡開した状態から弁部材
に対して小変位大パワーの拡開力を作用させる圧電素子
を設けた、ことを特徴とする無発塵ゲートバルブ。
1. A gate valve for opening and closing a through hole of a flange provided at a facing position in a valve box, the gate valve being movably supported by a holding pipe in the valve box. The valve assembly includes a pair of valve members that close the through holes by pressing the seat surface against the sealing material around the through holes, the valve members including the valve members. The bellows are used to connect the ring and the ring interposed between them to isolate the fluid passage in the valve box from the inside of the valve assembly. A piezoelectric element that provides a large-displacement expansion / contraction mechanism that applies an expansion force by mechanical drive to the valve member, and applies a small-displacement large-power expansion force to the valve member from the expanded state by the large-displacement expansion / contraction mechanism. It is characterized by Dust-free gate valve that does.
【請求項2】請求項1に記載のゲートバルブにおいて、 一対の弁部材の対向面間に、大変位拡縮機構を構成する
くさび状の変位板と圧電素子とを重設配置し、上記変位
板をその移動により圧電素子との接触位置を変えるアク
チュエータに連結した、ことを特徴とする無発塵ゲート
バルブ。
2. The gate valve according to claim 1, wherein a wedge-shaped displacement plate and a piezoelectric element that constitute a large displacement expansion / contraction mechanism are arranged in an overlapping manner between the opposing surfaces of the pair of valve members, and the displacement plate is provided. A dust-free gate valve, characterized in that it is connected to an actuator that changes the contact position with the piezoelectric element by its movement.
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