專(zhuān)利名稱(chēng)：真空用閥框體及真空用閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及當(dāng)利用真空泵對(duì)真空容器進(jìn)行真空排氣時(shí)，以對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行切換等為目的所使用的真空閥以及構(gòu)成該真空閥的框體。
背景技術(shù)：
以往，作為真空用閥，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中有所公開(kāi)。通常如圖1所示，這種閥構(gòu)成為如下的真空用閥其具備通過(guò)活塞桿1而在中空?qǐng)A筒狀的框體2內(nèi)的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)的閥體3，并在框體2的長(zhǎng)度方向的端面具備通過(guò)閥體3開(kāi)閉的排氣口 4，在框體2的側(cè)面立起設(shè)置有具備凸緣部的中空?qǐng)A筒體5，并在其端面形成成為排氣口的開(kāi)口面6，內(nèi)部流路為L(zhǎng)型。在如上所述地在框體2的側(cè)面立起設(shè)置中空?qǐng)A筒體5的構(gòu)造的情況下，存在閥的外形尺寸變大的問(wèn)題。另外，由于通過(guò)焊接來(lái)接合至少2個(gè)中空?qǐng)A筒狀的構(gòu)件2、5，因此，在真空氣氛下從焊接部放出的氣體會(huì)成為問(wèn)題，存在無(wú)法用作高真空用以及/或者高純度氣體用的真空用閥的問(wèn)題。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2001-3M051號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明的目的是提供一種外徑尺寸小并且不進(jìn)行焊接的低制造成本的真空用閥框體以及由該框體所構(gòu)成的真空用閥。解決技術(shù)問(wèn)題的手段本發(fā)明的解決手段如技術(shù)方案1的記載，其特征在于，不具備中空?qǐng)A筒體而具備成為流路的多個(gè)開(kāi)口面，在長(zhǎng)方體形狀的框體的至少一面的中央部設(shè)置凹部，在上述凹部的底面的中央部設(shè)置開(kāi)口面，并在上述開(kāi)口面的外周的外側(cè)設(shè)置用于固定其它配管的凸緣的螺栓孔。另外，技術(shù)方案2記載的本發(fā)明是如技術(shù)方案1所記載的真空用閥框體，其特征在于，上述框體的構(gòu)成構(gòu)件是通過(guò)將鋁或鋁合金的塊體進(jìn)行切削加工而得到的。另外，技術(shù)方案3記載的本發(fā)明是如技術(shù)方案1或2所記載的真空用閥框體，其特征在于，上述框體由鋁或鋁合金所構(gòu)成，并對(duì)形成于上述框體內(nèi)的流路表面進(jìn)行了陽(yáng)極氧化處理。另外，技術(shù)方案4記載的本發(fā)明是如技術(shù)方案1所記載的真空用閥框體，其特征在于，上述框體是通過(guò)鍛造成型或鑄造成型而得到的。另外，技術(shù)方案5記載的本發(fā)明是如技術(shù)方案1所記載的真空用閥框體，其特征在于，上述框體是通過(guò)板金加工而得到的。另外，技術(shù)方案6記載的本發(fā)明是如技術(shù)方案5所記載的真空用閥框體，其特征在于，將在通過(guò)板金加工而將上述螺栓孔形成為有底孔時(shí)所產(chǎn)生的凸緣部作為閥座。另外，本發(fā)明的真空用閥如技術(shù)方案7的記載，其特征在干，由技術(shù)方案1所記載的真空用閥框體構(gòu)成。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒂酶膳c配管連接的部位不從框體突出地進(jìn)行設(shè)置，而能夠謀求真空用閥的省空間化。另外，能夠不將2個(gè)構(gòu)件焊接地制造閥框體，因此，能夠在真空氣氛下減少放出氣體。


圖1是以往的真空用閥的側(cè)剖視圖。圖2(a)是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的真空用閥的側(cè)剖視圖，圖2(b)為其仰視圖，圖 2(c)為其右側(cè)視圖。圖3為本發(fā)明的其它實(shí)施方式的真空用閥框體的制造例的說(shuō)明圖。圖4為在圖3中所說(shuō)明了的實(shí)施方式的變型例的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的用于真空用閥的框體，在閥座所抵接的界面的方向上，剖面形狀為多邊形狀，并且優(yōu)選設(shè)置為多邊形狀。例如，設(shè)置為八邊形柱體(也包含正八邊形柱體)、六邊形柱體(也包含正六邊形柱體)、長(zhǎng)方體，更優(yōu)選設(shè)置為立方體形狀，在該框體內(nèi)具備閥體與閥座，據(jù)此，作為真空用閥而發(fā)揮功能。下面，參照附圖，將本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的真空用閥與其閥框體一起進(jìn)行說(shuō)明。圖2所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的真空用閥，在大致立方體形狀的框體10的底面IOa的中央部，設(shè)置有具備與底面IOa垂直方向的軸的筒形狀(圖示為圓筒形狀)的凹部lOu-1，在該凹部IOu-I的底面的中央部，設(shè)置有開(kāi)ロ面11(下面，稱(chēng)為“閥開(kāi)ロ面”)。在閥開(kāi)ロ面11的外周的外側(cè)，如圖2(b)所示，以間隔均等的方式穿孔有螺栓孔沈。另外，在該框體10中，沒(méi)有設(shè)置成為流路的其它中空?qǐng)A筒狀的構(gòu)件以及閥體。另外，從閥開(kāi)ロ面11起朝向框體10的內(nèi)部形成有流路，該流路形成為在與設(shè)置于橫向上的流路正交的部位，剖面變窄，在該部位形成有閥座12。設(shè)置于閥座12的上表面并進(jìn)行閥的開(kāi)閉的閥體13，被固定在從框體10的上表面插通的活塞桿14的前端部。在圖示的例子中，通過(guò)將閥體13的上部與活塞桿14的前端部的鍔部嵌合，從而固定。另外，在閥體13的下表面，形成有沿著其外周的槽，在該槽內(nèi)設(shè)置環(huán)狀的密封構(gòu)件15，據(jù)此，提高閥體13與閥座12抵接時(shí)的密封性。另外，在框體10的上壁 10h，設(shè)置有插通活塞桿14的通孔16，但是，在該通孔16的內(nèi)周面也設(shè)置有密封構(gòu)件17，提高活塞桿14與通孔16間的密封性。另外，在構(gòu)成框體10的上表面的上壁IOh與構(gòu)成框體的側(cè)面的側(cè)壁(圖示為10d、10f)間的接合面，也由于同樣的目的而插入有0型環(huán)等密封構(gòu)件。如上所述，在框體10的內(nèi)部在橫向上形成有流路，該流路在框體10的右側(cè)面IOb 以開(kāi)ロ面18終接，并在左側(cè)面以開(kāi)ロ面20終接。開(kāi)ロ面18、20在本實(shí)施方式中設(shè)為相同的形態(tài)，因此，在以下的說(shuō)明中，以開(kāi)ロ面18為中心進(jìn)行說(shuō)明。開(kāi)ロ面18與底面IOa同樣地，形成于在右側(cè)面的中央部形成的筒形狀(圖示為圓筒狀)的凹部lOu-2的底面的中央部。在開(kāi)ロ面18的外周的外側(cè)，如圖2(c)所示，以間隔均等的方式穿孔有螺栓孔對(duì)。在本實(shí)施方式中，由于在框體10的底面IOa以及右側(cè)面IOb分別設(shè)置有凹部 IOu-I、10u-2，因此，不需要從長(zhǎng)方體形狀的框體10的底面IOa以及右側(cè)面IOb設(shè)置具有用于連接配管等的開(kāi)ロ部的突起物。另外，也不需要將突起物焊接，因此，可用作真空用的閥。 進(jìn)而，由于框體10成為包括立方體在內(nèi)的長(zhǎng)方體形狀，因此，容易進(jìn)行運(yùn)送、處理。上述說(shuō)明的設(shè)置于框體10的凹部10u-l、10u-2，只要存在于構(gòu)成框體10的平面中的至少ー個(gè)面即可。另夕卜，凹部10u-l、10u-2的平面形狀，在圖示的形狀(圖2 (b)及圖2(c))中為圓形狀，但是，只要是能夠收容被連接的配管的形狀即可，并不特別進(jìn)行限制。另外，關(guān)于形成在凹部10u-l、10u-2的底面的內(nèi)周部的螺栓孔M、26的間隔，只要是能夠保持連接部的氣密性即可，也并非一定需要等間隔地設(shè)置。另外，對(duì)于包含螺栓孔MJ6的內(nèi)周面的凹部 IOu-IU0u-2的內(nèi)周面，為了提高連接部的耐久性，優(yōu)選進(jìn)行金屬被膜、TUFRAM(注冊(cè)商標(biāo)， 在耐酸鋁中浸漬氟樹(shù)脂的處理)等的處理。另外，本說(shuō)明書(shū)中的框體10的長(zhǎng)方體形狀是指閥開(kāi)ロ面11和與其正交的4個(gè)面 (框體側(cè)面)在平面上構(gòu)成的形狀。這是因?yàn)?，如圖2(a)所示，構(gòu)成框體10的上表面的板材10h，通常是與閥體13、活塞缸14以及氣缸等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22 —起一體地構(gòu)成，而從框體 10的上表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)螺栓19固定，因此會(huì)產(chǎn)生若干高差。另外，優(yōu)選上述框體10的構(gòu)成構(gòu)件是從長(zhǎng)方體乃至立方體的鋁或鋁合金的塊體通過(guò)切削加工而得到。這是因?yàn)?，如果通過(guò)焊接來(lái)接合多個(gè)板材，則放出氣體會(huì)變多，難以較高地保持內(nèi)部流路的密封性。若參照?qǐng)D2說(shuō)明ー個(gè)例子，則對(duì)由鋁或鋁合金構(gòu)成的塊體進(jìn)行切削加工而得到框體10的除去了板材(上壁)IOh的上面開(kāi)ロ的箱體，即，底壁IOc和立起設(shè)置于其周?chē)? 個(gè)側(cè)壁(圖示為2個(gè)側(cè)壁10d、10f)與板材(上壁)10h。在這種情況下，凹部10u-l、10u-2、 通孔16以及開(kāi)ロ面18、20也通過(guò)切削加工而形成。另外，優(yōu)選由鋁或鋁合金構(gòu)成框體10，并對(duì)形成在上述框體內(nèi)的流路表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理。這是因?yàn)?，能夠繞入至框體10內(nèi)部的流路表面而切實(shí)地形成被膜。另外因?yàn)橐材軌驅(qū)νㄟ^(guò)切削加工所得到的構(gòu)件表面形成足夠的被膜。上述陽(yáng)極氧化處理是將被處理物浸漬在堿性溶液中，并進(jìn)行伴隨著火花放電的陽(yáng)極氧化處理，而在被處理物表面上形成氧化被膜，上述陽(yáng)極氧化處理包括以200V以上的第1電壓進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的處理的エ序和根據(jù)電流密度以比第1電壓低的其它電壓進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的處理的エ序。作為上述堿性溶液的電解液的例子，能夠使用將磷酸氫ニ鈉、三聚磷酸鈉、磷酸ニ 氫鈉、超多聚磷酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鉀、ニ磷酸鈉、磷酸三鈉、鋁酸鈉、偏硅酸鈉以及氫氧化鈉等中的一種或它們中的混合物溶解在水中而得到的電解液。另外，作為被處理物，使用鋁或鋁合金，但是，鋁合金的鑄件材料、壓鑄材料以硅為代表，一般含有的元素較多，被認(rèn)為難以形成多孔型陽(yáng)極氧化被膜。根據(jù)本發(fā)明，即使是這樣的硅較多的鑄件、壓鑄，也能夠形成耐蝕性良好的被膜。 另外，即使在展伸材料中，Al-Si合金的4000系列的處理也由于相同的理由，多孔型陽(yáng)極氧化處理的耐蝕性差，但是，根據(jù)本發(fā)明，能夠形成良好的氧化被膜。對(duì)于硅不析出那樣的展伸材料、1000 3000系列、5000 7000系列的鋁合金，也在復(fù)雜形狀的情況、為100°C以上的高溫的情況下具有效果。上述陽(yáng)極氧化處理是將被處理物浸漬在堿性溶液中，并進(jìn)行伴隨著火花放電的陽(yáng)極氧化處理，但是，此時(shí)上述陽(yáng)極氧化處理包括以200V以上的第1電壓(a(V))進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的處理的工序；和根據(jù)電流密度以比第1電壓低的其它電壓(b(V))進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的處理的工序。具體而言，一邊監(jiān)視電流密度(iA/cm2)，一邊相對(duì)于第1電壓的處理開(kāi)始時(shí)的電流密度，以100%以下的期望值(例如，80%等)設(shè)定好電流密度，該電流密度成為用于切換為其它電壓的目標(biāo)，在成為了該電流密度時(shí)，即，在降低到了規(guī)定的電流密度時(shí)，使電壓降低至比第1電壓(a(V))低的電壓(b(V))，以該電壓來(lái)繼續(xù)進(jìn)行處理。作為第1電壓的處理開(kāi)始時(shí)的電流密度，優(yōu)選設(shè)為0. 02A/cm2 0. IA/cm2的范圍。這是因?yàn)椋羰遣坏?. 02A/ cm2，則有時(shí)電壓不上升從而不產(chǎn)生放電，若是超過(guò)0. ΙΑ/cm2，則電壓變高，所形成的膜由于放電而被破壞，被膜構(gòu)造變粗糙而使耐蝕性惡化。另外，利用其它電壓所進(jìn)行的處理，只要為1次以上即可，降低至其它電壓的方法，可為階段性的，還可為線性的。另外，利用第1電壓所進(jìn)行的處理時(shí)間，如上所述，繼續(xù)到成為規(guī)定的電流密度為止，利用其它電壓所進(jìn)行的處理時(shí)間，繼續(xù)到相對(duì)于起初的電流密度(iA/cm2)成為例如100%以下的期望值(例如， 30 40%等)的電流密度為止。另外，利用第1電壓所進(jìn)行的處理時(shí)間通常為10分鐘以上。另外，關(guān)于所施加的電壓以及電流的波形，可為交流、直流、交流與直流的重疊之中的任一種，在交流的情況下，電流或電壓可以是正弦波，也可以不是正弦波。如上所述，通過(guò)恒定地對(duì)電壓進(jìn)行處理，能夠在電流易于流動(dòng)之處，S卩，沒(méi)有形成氧化被膜之處依次形成氧化被膜，無(wú)需在被處理物的凹陷的部分或貫通孔內(nèi)配置電極，就能夠使氧化被膜一直形成至孔的內(nèi)部表面。另外，優(yōu)選其它電壓為200V 400V。這是因?yàn)?，若是超過(guò)400V，則雖然能將被膜厚度增厚，但是所形成的膜由于放電而被破壞，在設(shè)置于被處理物中的貫通孔或難以安裝復(fù)雜的電極的形狀中，無(wú)法使被膜成長(zhǎng)，并且被膜構(gòu)造變粗糙，使耐蝕性惡化。另外因?yàn)?，若是不?00V，則不產(chǎn)生放電，被膜僅能夠形成200nm左右的薄的被膜，而使耐蝕性變差。另外，優(yōu)選以恒定的電流密度來(lái)上升至上述電壓。另外，進(jìn)而，優(yōu)選形成有上述氧化被膜的構(gòu)件在大氣下以150°C 500°C進(jìn)行加熱。這是因?yàn)椋軌蚴顾纬傻难趸荒じ鼮橹旅?，并使耐蝕性提高。另外，設(shè)為上述范圍的理由在于若是不到150°C，則不能促進(jìn)氧化，而若是超過(guò)500°C，則僅會(huì)耗費(fèi)能量而無(wú)法期待有大的效果。另外，框體10也可通過(guò)鍛造成型或者是鑄造成型而得到。這是因?yàn)?，與從金屬制的塊體來(lái)進(jìn)行削出成型相比，制造成本更為便宜，而且能夠消除來(lái)自焊接部的放出氣體，另外能夠提高內(nèi)部流路的密封性。在鍛造成型的情況下，為了將工序簡(jiǎn)化，優(yōu)選將在上述切削加工中說(shuō)明的箱體與構(gòu)成設(shè)置有活塞桿14的通孔16的上壁IOh的板材分體地成型。另外，為了將工序簡(jiǎn)化，優(yōu)選使框體10的內(nèi)部成為沒(méi)有底切的形狀。進(jìn)而，如圖3所示，也可通過(guò)板金加工形成上述箱體。在該情況下，可由在圖3(a)中所示的ー張平板25或一根管，如圖3(b) 圖3(f)所示那樣，通過(guò)沖壓加工、液壓等利用液體的脹形成型加工而形成。詳細(xì)而言，如圖3(b)所示，通過(guò)使用剖面形狀為圓形、橢圓形或四邊形狀的模具， 來(lái)進(jìn)行較淺的擠壓加工，并通過(guò)相同剖面形狀的模具進(jìn)行較深的擠壓(圖3(c))，通過(guò)翻邊 (burring)加工使成為螺栓孔M、26的螺紋孔(tap)的有底的螺紋底孔Ma、26a成型(圖 3(d)),在螺紋底孔Ma、26a的內(nèi)周面形成螺紋孔(圖3 (e))，從開(kāi)ロ側(cè)通過(guò)機(jī)械加工而在內(nèi)周形成C型環(huán)用槽觀以及0型環(huán)用槽四，進(jìn)而通過(guò)機(jī)械加工形成閥開(kāi)ロ面11以及開(kāi)ロ面 18(圖 3(f))。之后，如圖2所示，將利用空氣等來(lái)驅(qū)動(dòng)的氣缸單元安裝在箱體上而成為真空用閥，該氣缸單元是通過(guò)將活塞桿14插通板材IOf并在活塞桿14的前端部設(shè)置閥體13而構(gòu)成的。另外，優(yōu)選在上述エ序(d)中，螺紋孔用的螺紋底孔26a從框體10的底面?zhèn)绕鸨煌茐翰⒀由於纬?，并且?dāng)在エ序(f)中對(duì)閥開(kāi)ロ面11進(jìn)行了沖切時(shí)，將螺紋底孔26a的凸緣部2 作為閥座12。這是因?yàn)槟軌蚝?jiǎn)化工序。另外，也可以不設(shè)置圖3(f)中的C型環(huán)用槽觀，而如圖4所示，將用于對(duì)構(gòu)成板材 (上壁)IOh的板材進(jìn)行螺栓緊固的螺紋孔30形成在箱體的凸緣。附圖標(biāo)記的說(shuō)明
1 活塞桿
2 框體
3 閥體
4:排氣ロ
5 中空?qǐng)A筒體
6 開(kāi)ロ面
10 框體
IOa 框體底面
IOb 框體右側(cè)面
IOu-I 底面的凹部
10u-2 右側(cè)面的凹部
IOc 底壁
IOd 側(cè)壁
IOf 側(cè)壁
IOh 上壁
11 開(kāi)ロ面(閥開(kāi)ロ面)
12 閥座
13 閥體
14 活塞桿
14a 活塞桿的鍔部
15 密封構(gòu)件
16 通孔
17密封構(gòu)件
18開(kāi)ロ面(右側(cè)面)
19螺栓
20第2開(kāi)ロ面(與第1開(kāi)ロ面相對(duì)的位置的開(kāi)ロ面)
22驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
23螺栓
24螺栓孔
25平板
26螺栓孔
27密封構(gòu)件
28:C型環(huán)用槽
29:0型環(huán)用槽
30螺紋孔
權(quán)利要求
1.ー種真空用閥框體，其特征在干，不具備中空?qǐng)A筒體而具備成為流路的多個(gè)開(kāi)ロ面，在長(zhǎng)方體形狀的框體的至少一面的中央部設(shè)置凹部，在上述凹部的底面的中央部設(shè)置開(kāi)ロ面，并在上述開(kāi)ロ面的外周的外側(cè)， 設(shè)置用于固定其它配管的凸緣的螺栓孔。
2.如權(quán)利要求1所述的真空用閥框體，其特征在干，上述框體的構(gòu)成構(gòu)件是通過(guò)將鋁或鋁合金的塊體進(jìn)行切削加工而得到的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的真空用閥框體，其特征在干，上述框體由鋁或鋁合金所構(gòu)成，并對(duì)形成于上述框體內(nèi)的流路表面進(jìn)行了陽(yáng)極氧化處理。
4.如權(quán)利要求1所述的真空用閥框體，其特征在干，上述框體是通過(guò)鍛造成型或鑄造成型而得到的。
5.如權(quán)利要求1所述的真空用閥框體，其特征在干，上述框體是通過(guò)板金加工而得到的。
6.如權(quán)利要求5所述的真空用閥框體，其特征在干，將在通過(guò)板金加工而將上述螺栓孔形成為有底孔時(shí)所產(chǎn)生的凸緣部作為閥座。
7.ー種真空用閥，其特征在干，由權(quán)利要求1所述的真空用閥框體構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種外徑尺寸小且低制造成本的真空用閥框體以及由該框體構(gòu)成的真空用閥。其特征在于，在長(zhǎng)方體形狀的框體的至少一面的中央部設(shè)置凹部，在上述凹部的底面的中央部設(shè)置開(kāi)口面，并在上述開(kāi)口面的外周的外側(cè)，設(shè)置用于固定其它配管的凸緣的螺栓孔。
文檔編號(hào)F16K27/00GK102575790SQ20108004074
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者中島克次, 佐久間守宏, 出村佑介, 和田慎一, 田中秀岳 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科