JP4450225B2 - Fluid polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、流体研磨装置に関し、スラリーを増圧してワークに供給するための切換え開閉弁を有するスラリー供給装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a fluid polishing apparatus, and is suitable for application to a slurry supply apparatus having a switching on-off valve for increasing the pressure of slurry and supplying it to a workpiece.
従来、例えばオリフィス孔を有するワークに、砥粒などの研磨材を混入したスラリーを供給することで、その孔径を拡大加工しながら、オリフィス孔の流量を調整加工する流体研磨装置が知られている(特許文献1参照)
この種の流体研磨装置では、外部へ供給可能にスラリーを攪拌するタンクと、このスラリーを増圧するための増圧ピストン等の増圧装置と、タンク、増圧装置、およびワーク間でスラリー流れ方向を切換える開閉弁装置とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid polishing apparatus is known that adjusts the flow rate of an orifice hole while supplying a slurry mixed with a polishing material such as abrasive grains to a workpiece having an orifice hole, for example, while expanding the hole diameter. (See Patent Document 1)
In this type of fluid polishing apparatus, a tank for stirring slurry so that it can be supplied to the outside, a pressure increasing device such as a pressure increasing piston for increasing the pressure of the slurry, and the direction of slurry flow between the tank, the pressure increasing apparatus, and the workpiece And an on-off valve device for switching between the two.
この開閉弁装置の開閉動作により、流体研磨装置は、タンクより供給されるスラリーを増圧装置で増圧させ、増圧されたスラリーをワークに供給している。 By the opening / closing operation of the opening / closing valve device, the fluid polishing device increases the pressure of the slurry supplied from the tank by the pressure increasing device, and supplies the increased pressure slurry to the workpiece.
一般に、開閉弁装置の開閉弁部は、図5に示すように、弁体921と、弁体921が離間および当接可能な受圧部材としてのゴムパッキン948を保持する弁座ホルダ940とで構成されており、弁体921がゴムパッキン948に当接および離間することによりスラリーの流れを遮断および流通するようにしている。
In general, as shown in FIG. 5, the on-off valve portion of the on-off valve device includes a
このようなゴムパッキン948は、弁体921とのシールの安定性を図るために、弁座ホルダ940への固定のための穴948aが、弁体921が当接することのない中央に開けられ、ボルト951などの螺合部材により弁座ホルダ940のねじ部949に螺合固定される。
従来技術では、ゴムパッキン418の穴948aに近い周辺部は、螺合固定による初期応力が加わっているので、スラリー流れを遮断する時に弁体921をゴムパッキン948に強く押し当てると、穴948aに近い部分に過剰な応力が加わり、穴948aを起点にゴムパッキン割れを生じるおそれがある。
In the prior art, the peripheral portion of the rubber packing 418 near the
また、ゴムパッキン948を螺合固定する際に、ゴムパッキン948の外周は弁座ホルダ940へ押さえていないため、ゴムパッキン948外周部分でそりが発生するおそれがある。
Further, when the
このようなゴムパッキン948を長時間使用すると、上記穴948aを起点した割れや、上記外周部分のそりによってシール不良が発生するという問題がある。
When such a
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、スラリーの流れを流通および遮断する開閉弁装置を有するものにおいて、弁体とでシールする受圧部材のシール寿命を延ばすことを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has an on-off valve device that circulates and shuts off the flow of slurry, and an object thereof is to extend the seal life of a pressure receiving member that seals with a valve body. And
また、別の目的は、スラリーの流れを流通および遮断する開閉弁装置を有するものにおいて、弁体とでシールする受圧部材のシール寿命向上を図るとともに、ワークの加工において開閉弁装置等の稼動効率の向上を図れる流体研磨装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to improve the seal life of the pressure receiving member that seals with the valve body, and to improve the operating efficiency of the on-off valve device and the like in the processing of workpieces, having an on-off valve device that circulates and shuts off the slurry flow. An object of the present invention is to provide a fluid polishing apparatus capable of improving the above.
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.
即ち、請求項1乃至7記載の発明では、研磨材を混入したスラリーを供給する供給源と、スラリーを増圧する増圧装置と、スラリーの流れ方向を切換える開閉弁装置とを備え、開閉弁装置によりスラリー流れ方向を切換えることで、供給源より供給されるスラリーを増圧装置で増圧し、増圧されたスラリーをワークに供給する流体研磨装置において、
開閉弁装置は、スラリーの流れを流通および遮断するための弁体と、弁体が当接および離間可能な弾性材料からなる受圧部材を有する弁座ホルダとを有しており、
受圧部材は、略円筒状体に形成され、その略円筒状体の外周を弁座ホルダに把持されていることを特徴とする。
That is, the invention according to any one of
The on-off valve device has a valve body for circulating and blocking the flow of the slurry, and a valve seat holder having a pressure receiving member made of an elastic material with which the valve body can be contacted and separated,
The pressure receiving member is formed in a substantially cylindrical body, and an outer periphery of the substantially cylindrical body is held by a valve seat holder.
このように構成することで、ゴムパッキンなどの弾性材料からなる受圧部材は、応力集中し易い形状の穴などの切欠き部を有する必要がない。したがって、弁体とでシールする受圧部材のシール寿命を延ばすことができる。 With this configuration, the pressure receiving member made of an elastic material such as rubber packing does not need to have a notch such as a hole having a shape that easily concentrates stress. Therefore, the seal life of the pressure receiving member that seals with the valve body can be extended.
なお、受圧部材を弁座ホルダに把持する方法が、受圧部材と弁座ホルダとを螺合により螺合固定する螺合部材によるものであったとしても、外周を把持される受圧部材の外周は略円筒状体の外周であるので、応力集中し易い外周形状ではないため、スラリー流れを遮断するときに、受圧部材に過剰な応力が加わるのを回避することができる。 Even if the method of gripping the pressure receiving member to the valve seat holder is by a screwing member that screw-fixes the pressure receiving member and the valve seat holder by screwing, the outer periphery of the pressure receiving member gripped by the outer periphery is Since it is the outer periphery of the substantially cylindrical body, it is not an outer peripheral shape in which stress is easily concentrated. Therefore, it is possible to avoid applying excessive stress to the pressure receiving member when blocking the slurry flow.
また、請求項2に記載の発明では、受圧部材は、ゴムパッキンであって、
ゴムパッキンは、耐溶剤性を有する材料で形成されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 2, the pressure receiving member is a rubber packing,
The rubber packing is formed of a material having solvent resistance.
これにより、開閉弁装置の開閉動作が長時間にわたって実施されたとしても、受圧部材は、例えばウレタンゴムなどの耐溶剤性を有する材料で形成されているので、スラリー中で長時間使用されても、材料劣化を抑制できる。したがって、受圧部材のシール寿命の延長化が更に図れる。 Thereby, even if the opening / closing operation of the on-off valve device is carried out for a long time, the pressure-receiving member is formed of a solvent-resistant material such as urethane rubber, so that it can be used for a long time in the slurry. , Material deterioration can be suppressed. Therefore, the seal life of the pressure receiving member can be further extended.
また、請求項3に記載の発明では、受圧部材と弁体は、互いに離間および当接することで、増圧されたスラリーの流れを流通および遮断することを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the pressure receiving member and the valve body are separated from and in contact with each other, whereby the flow of the increased slurry is circulated and blocked.
これによると、開閉弁装置において、上記受圧部材および弁体の配置される部位は、互いに離間および当接することで、増圧されたスラリーの流れを流通および遮断する部位であることが好ましい。これにより、増圧されたスラリーの流れを流通および遮断するために、弁体を受圧部材に強く押し当てる場合であっても、そのスラリー流れの遮断時に、受圧部材に過剰な応力が加わるのを回避することができるので、受圧部材のシール寿命向上が図れる。 According to this, in the on-off valve device, the part where the pressure receiving member and the valve body are arranged is preferably a part that circulates and blocks the flow of the increased slurry by separating and abutting each other. Accordingly, even when the valve body is strongly pressed against the pressure receiving member in order to distribute and block the increased flow of the slurry, excessive stress is applied to the pressure receiving member when the slurry flow is blocked. Since this can be avoided, the seal life of the pressure receiving member can be improved.
また、請求項4および請求項5に記載の発明では、開閉弁装置を、弁体と、受圧部材とからなる比較的簡素な三方弁構造とすることができる。請求項4に記載によると、開閉弁装置は、供給源より増圧装置へのスラリーの第1流れと、増圧装置より前記ワークへの増圧された前記スラリーの第2流れを切換える三方弁であって、弁体は、略筒状体に形成され、スラリーが流通可能なスラリー流路を内部に有することができる。また、請求項5に記載によると、弁体の一端部に受圧部材が配置され、弁体の他端部に第2の受圧部材を有する第2の弁座ホルダが配置される構成とすることができる。 In the inventions according to claims 4 and 5, the on-off valve device can have a relatively simple three-way valve structure including a valve body and a pressure receiving member. According to a fourth aspect of the present invention, the on-off valve device is a three-way valve that switches between a first flow of slurry from a supply source to the pressure increasing device and a second flow of slurry increased from the pressure increasing device to the workpiece. And a valve body is formed in a substantially cylindrical body, and can have a slurry flow path which can distribute | circulate a slurry inside. According to the fifth aspect, the pressure receiving member is disposed at one end of the valve body, and the second valve seat holder having the second pressure receiving member is disposed at the other end of the valve body. Can do.
したがって、例えば筒状の弁体の延在する軸方向などの延在方向に往復運動させるという簡単な弁体動作によって、一端部側に配置された受圧部材と、他端部側に配置された第2の受圧部材に交互に弁体を押し当てて、第1流れおよび第2流れを切換えられる簡素な開閉弁装置を実現できる。 Therefore, for example, by a simple valve body operation of reciprocating in the extending direction such as the axial direction of the cylindrical valve body, the pressure receiving member disposed on the one end side and the other end side are disposed. A simple on-off valve device capable of switching between the first flow and the second flow by alternately pressing the valve body against the second pressure receiving member can be realized.
また、請求項6に記載の発明では、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の流体研磨装置は、開閉弁装置と増圧装置を組として、二組の、第1開閉弁装置および第1増圧装置と、第2開閉弁装置および第2増圧装置を有しており、
一方の組の、第1開閉弁装置によって供給源よりスラリーを第1増圧装置へ供給している間、
他方の組の、第2開閉弁装置によって第2増圧装置で増圧されたスラリーをワークを供給することを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 6, the fluid polishing apparatus according to any one of
While supplying the slurry from the supply source to the first pressure increasing device by the first on-off valve device of one set,
The workpiece is supplied with the slurry that has been increased in pressure by the second pressure increasing device by the second on-off valve device of the other set.
このような構成を有する流体研磨装置において、第1開閉弁装置および第2開閉弁装置は、スラリー流れ遮断のための、弁体を受圧部材に押し当てる動作が、交互に行われるので、受圧部材のシール寿命が大幅に改善される。 In the fluid polishing apparatus having such a configuration, the first on-off valve device and the second on-off valve device alternately perform the operation of pressing the valve body against the pressure receiving member for blocking the slurry flow. The seal life is greatly improved.
また、請求項7に記載の発明では、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の流体研磨装置は、開閉弁装置と増圧装置を組として、一組から構成されていることを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 7, the fluid polishing apparatus according to any one of
このように流体研磨装置において、一組の開閉弁装置で、スラリー流れ遮断のための、弁体を受圧部材に押し当てる動作を繰り返し行なう場合であっても、受圧部材のシール寿命向上が図れる。 As described above, in the fluid polishing apparatus, even when the operation of pressing the valve body against the pressure receiving member for shutting off the slurry flow is repeatedly performed by a set of on-off valve devices, the seal life of the pressure receiving member can be improved.
さらに、一組の開閉弁装置で繰り返し行なうので、例えば二組の開閉弁装置で交互に行なう場合に比べて、開閉弁装置およびこれに付随動作する増圧装置の稼動効率の向上が図れる。 Furthermore, since the operation is repeatedly performed by one set of on-off valve devices, for example, the operating efficiency of the on-off valve device and the pressure increasing device that operates accompanying the on-off valve device can be improved as compared with the case of alternately performing two sets of on-off valve devices.
以下、本発明の流体研磨装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the fluid polishing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係わる開閉弁装置を示す断面図である。図2は、本実施形態の流体研磨装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。図3は、図1中のIII部を拡大した本発明の要部を示す部分断面図である。図4は、図3中の弁体と受圧部材の開閉動作を示す図であって、弁体と受圧部材が離間した開状態を示す部分断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an on-off valve device according to this embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of an example of the fluid polishing apparatus of the present embodiment. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a main part of the present invention, in which a part III in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an opening / closing operation of the valve body and the pressure receiving member in FIG. 3, and is a partial sectional view showing an open state in which the valve body and the pressure receiving member are separated from each other.
なお、図4に対して、図3は、弁体と受圧部材が当接した閉状態を示している。また、図3および図4は、図面作成の便宜上、図1の開閉弁装置を90度回転して示したものである。 In contrast to FIG. 4, FIG. 3 shows a closed state in which the valve body and the pressure receiving member are in contact with each other. 3 and 4 show the on-off valve device of FIG. 1 rotated 90 degrees for convenience of drawing.
図2に示すように、流体研磨装置は、スラリー9の流れを切換える開閉弁装置としての三方弁1と、スラリー9を供給する供給源(以下、タンクと呼ぶ)2と、スラリー9を増圧する増圧装置としての増圧シリンダ3と、ワーク8へのスラリーの供給および供給停止を行なう遮断弁(以下、パーツバルブ)5とを含んで構成されている。なお、パーツバルブ5と三方弁1との間には、三方弁1へのスラリー9の逆流防止のため、逆止弁4が設けられていることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the fluid polishing apparatus increases the pressure of the three-
流体研磨装置は、オリフィス孔(図示せず)を有するワーク8にスラリー9を供給することで、その孔径を拡大加工しながら、オリフィス孔の流量を調整加工するものである。 The fluid polishing apparatus adjusts the flow rate of the orifice hole while supplying the slurry 9 to the workpiece 8 having an orifice hole (not shown) to enlarge the hole diameter.
スラリー9は、砥粒などの研磨材を混入されており、スラリーは例えばセラミック粘土等からなり、所定の粘度範囲内に調整されている。 The slurry 9 is mixed with an abrasive such as abrasive grains. The slurry is made of ceramic clay, for example, and is adjusted within a predetermined viscosity range.
タンク2内では、常圧のスラリー9が攪拌され、例えば所定の粘度範囲内等のスラリー供給条件で供給が可能なようにスラリー9を貯留している。 In the tank 2, the normal-pressure slurry 9 is stirred, and the slurry 9 is stored so that it can be supplied under slurry supply conditions such as within a predetermined viscosity range.
増圧ピストン3は、プランジャの往復移動により内容積を可変にする装置であって、その内容積は、プランジャの図示下方向移動により容積が拡大し、上方向移動により容積が狭くなる。プランジャの下方向移動時に、タンク2より供給されるスラリー9を吸入するとともに、上方向移動時にはスラリー9を加圧し、高圧のスラリーを形成する。 The pressure-increasing piston 3 is a device that makes the internal volume variable by reciprocating the plunger. The internal volume is increased by the downward movement of the plunger in the figure, and the volume is reduced by the upward movement. When the plunger moves downward, the slurry 9 supplied from the tank 2 is sucked, and when the plunger moves upward, the slurry 9 is pressurized to form a high-pressure slurry.
パーツバルブ5は、流体研磨の加工対象のワーク8を交換する際に、ワーク8へのスラリー9供給を停止し、ワーク8を、例えば流体研磨完了品から、流体研磨前品に交換した後、ワーク8へのスラリー9供給を開始する周知の遮断弁である。 The parts valve 5 stops the supply of the slurry 9 to the workpiece 8 when the workpiece 8 to be processed for fluid polishing is exchanged, and after the workpiece 8 is exchanged, for example, from a fluid polishing completed product to a product before fluid polishing, This is a well-known shut-off valve that starts supplying the slurry 9 to the work 8.
三方弁1は、図1および図2に示すように、スラリー9の流れを切換える装置である。この三方弁1は、スラリー流れは、タンク2内の常圧のスラリー9を増圧ピストン3へ導くスラリー9の第1流れ(図1中の実線で示す矢印方向の流れ)と、増圧シリンダ3で増圧されたスラリー9を、逆止弁(図2参照)を経由してパーツバルブ5へ導くスラリー9の第2流れとを切換える。
The three-
詳しくは、図2に示すように、三方弁1は、弁ハウジング10と、弁体21と、弁体21が離間および当接することにより特定のスラリー9流れを流通および遮断する受圧部材(以下、ゴムパッキン)48とを含んで構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the three-
弁ハウジング10は、タンク2内のスラリー9が流入するスラリー導入口11と、増圧シリンダ3へスラリー9を導く増圧シリンダ側開口12と、パーツバルブ5へスラリー9を導くパーツバルブ側開口13とを備えている。
The valve housing 10 includes a
弁ハウジング10内には、隔壁によって、常圧スラリー貯留室14と、容積可変空間15と、高圧スラリー貯留室16、17が形成されている。この隔壁は弁体21が液密に挿通可能に配置されている。なお、常圧スラリー貯留室14、容積可変空間15、および高圧スラリー貯留室16、17は、隔壁を挟んで、各内壁14a、15a、16aが形成されている。
In the valve housing 10, an atmospheric pressure
常圧スラリー貯留室14には、スラリー導入口11および増圧シリンダ側開口12が内壁14aに形成されている。増圧シリンダ側開口12は、弁体21の他端部21a(詳しくは、当接部25)と第2ゴムパッキン38の離間および当接に応じて常圧スラリー貯留室14へ流通および遮断するように構成されている。
In the normal pressure
高圧スラリー貯留室16、17には、パーツバルブ側開口13が内壁16aに形成されている。パーツバルブ側開口13は、第1ゴムパッキン48を保持するホルダ40を介して、高圧スラリー貯留室16、17と常に連通している。また、パーツバルブ側開口13は、弁体21の一端部21b(詳しくは、当接部25)と、第1ゴムパッキン48の離間および当接に応じて、弁体21内のスラリー流路23を介して、増圧シリンダ側開口12に流通および遮断するように構成されている。
In the high-pressure slurry storage chambers 16 and 17, a parts
弁体21は、略筒状体に形成され、略中央にフランジ部22が設けられている。このフランジャ部22は、容積可変空間15内を軸方向移動可能に配置されている。詳しくは、フランジャ部22は、容積可変空間15を、第1容積可変空間15bと第2容積可変空間15cとに機密に区画する隔壁として機能する。なお、第1容積可変空間15bと第2容積可変空間15cは、それぞれ、内壁15aに形成された第1エア供給口18、第2エア供給口19を介して工場エアなどの空気が図示しない空気供給源より供給されるようになっている。
The
弁体21の当接部25、26は、図1および図3に示すように、ゴムパッキン38、48に当接および離間することによりシールするため、樹脂材料で形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図1および図3に示すように、第1パッキン48は、ウレタンゴムなどの弾性材料からなる略円筒状体に形成され、ホルダ40に保持されている。詳しくはホルダ40のホルダ円筒部43に形成された段差部43dに、第1パッキン48が収容されている。第1ゴムパッキン48は、パッキン押さえ部材45と段差部43dとの間に挟み込まれてホルダ40に保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
パッキン押さえ部材45は、外周に雄ねじ部が形成され、段差部43dの内周に形成された雌ねじ部とねじ締めにより螺合固定される。なお、ここで、パッキン押さえ部材45は、第1パッキン48の外周48bを把持する把持部材を構成する。
The
ホルダ40は、図1に示すように、ホルダ外周部41と、ホルダ円筒部43と、ホルダ円錐部42が一体的に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態では、上記第1ゴムパッキン48は、ウレタンゴムなどのスラリー9に対して耐溶剤性を有する材料で形成されていることが好ましい。また、第1ゴムパッキン48の硬度は、ウレタンゴムなどのように比較的高い方が好ましい。 In the present embodiment, the first rubber packing 48 is preferably formed of a material having solvent resistance with respect to the slurry 9 such as urethane rubber. The first rubber packing 48 preferably has a relatively high hardness such as urethane rubber.
第2ゴムパッキン38は、図1に示すように、略円環状体に形成され、第2ホルダ30に保持されている。詳しくはホルダ40内に第2ゴムパッキン38の内周38aおよび外周38bが挟み込まれている。なお、第2ホルダ30には連通穴31が設けられており、この連通穴31は、増圧シリンダ側開口12と弁体21内のスラリー流路23とを常に連通している。
As shown in FIG. 1, the second rubber packing 38 is formed in a substantially annular body and is held by the
本実施形態では、図2に示すように、流体研磨装置において、上述した三方弁1と増圧シリンダ3の組を、一つのワーク8を加工するために、二組を用意する構成としている。すなわち、二組の、第1三方弁1Aおよび第1増圧シリンダ3と、第2三方弁1Bおよび第2シリンダ(図示せず)を備えている。例えば一方の組の、第1三方弁1Aによってタンク2よりスラリー9を第1増圧シリンダ3へ供給している間、他方の組の、第2三方弁1Bによって第2増圧シリンダで増圧されたスラリー9をワーク8を供給するように構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the fluid polishing apparatus, the above-described set of the three-
次に、上述の構成を有する流体研磨装置、特に三方弁1の動作を、以下図1、図3および図4に従って説明する。
Next, the operation of the fluid polishing apparatus having the above-described configuration, in particular, the three-
エア供給口18より工場エア(以下、エア)が供給されると、第1可変容積空間15bの内容積が拡大し、弁体21のフランジ部22が図1右方向に移動する。弁体21が右方向に移動すると、弁体21の他端部21aは第2ゴムパッキン38より離間し、他端部21aと第2ゴムパッキン38とは開状態なる。一方、弁体21の一端部21bは第1ゴムパッキン48に当接し、一端部21bと第1ゴムパッキン48とは閉状態となる。
When factory air (hereinafter referred to as air) is supplied from the
このとき、スラリー導入口11より、タンク2内の常圧のスラリー9が、常圧スラリー貯留室14内に流入すると、連通穴31および増圧シリンダ側開口12を介して増圧シリンダ3へ導かれる。
At this time, when the normal-pressure slurry 9 in the tank 2 flows into the normal-pressure
増圧シリンダ3はプランジャ下方向移動しており、内容積の拡大により、増圧シリンダ3へ導かれた常圧のスラリー9は内容積量に応じて所定量吸入される。プランジャ移動が上方向移動に転じると、内容積が縮小するので、吸入された常圧のスラリー9は増圧され、高圧のスラリー9が形成される。 The pressure-increasing cylinder 3 moves downward in the plunger. Due to the expansion of the internal volume, the normal-pressure slurry 9 guided to the pressure-increasing cylinder 3 is sucked in a predetermined amount according to the internal volume. When the plunger movement is changed to the upward movement, the internal volume is reduced, so that the sucked normal pressure slurry 9 is increased and a high pressure slurry 9 is formed.
次に、エア供給口18より第1可変容積空間15b内のエアを抜き、エア供給口19よりエアを供給する。エア供給口19よりエアが供給されると、第2可変容積空間15cの内容積が拡大し、弁体21のフランジ部22が図1左方向に移動する。弁体21が左方向に移動すると、弁体21の他端部21aは第2ゴムパッキン38に当接し、他端部21aと第2ゴムパッキン38とは閉状態なる。一方、弁体21の一端部21bは第1ゴムパッキン48より離間し、一端部21bと第1ゴムパッキン48とは開状態となる。
Next, air in the first
このとき、増圧シリンダ3で増圧された高圧のスラリー9が、連通穴31およびスラリー流路23を介して高圧スラリー貯留室16、17に流入し、パーツバルブ側開口13を経由して、パーツバルブ5へ高圧のスラリー9が供給される。
At this time, the high-pressure slurry 9 increased in pressure by the pressure-increasing cylinder 3 flows into the high-pressure slurry reservoirs 16 and 17 through the
次に、弁体21の一端部21bと第1ゴムパッキン48とのシール状態を、図3および図4に従って説明する。
Next, the sealing state between the one
図3に示す開状態では、弁体21内のスラリー流路23より高圧のスラリー9が勢いよく高圧スラリー貯留室16、17へ放出し、放出された高圧のスラリー9が外部のパーツバルブ5へ流出する。
In the open state shown in FIG. 3, the high-pressure slurry 9 is vigorously discharged from the
図4に示す閉状態では、弁体21の一端部21bと第1ゴムパッキン48とでスラリー流路23が閉塞され、高圧のスラリー9はスラリー流路23内に閉じ込められた状態で保たれる。このため、高圧のスラリー9の圧力の大きさに応じた押し当て荷重で、一端部21b(詳しくは、当接部26)が第1ゴムパッキン48に押し当てられる。
In the closed state shown in FIG. 4, the
このような開状態(図3参照)および閉状態(図4参照)がワーク8の加工中に繰り返される。 Such an open state (see FIG. 3) and a closed state (see FIG. 4) are repeated during machining of the workpiece 8.
本実施形態では、第1ゴムパッキン48は、略円筒状体に形成され、その略円筒状体の外周48bをホルダ40に把持されるように構成されている。
In the present embodiment, the first rubber packing 48 is formed in a substantially cylindrical body, and the
このように構成することで、第1ゴムパッキン48は、従来技術のような応力集中し易い形状の穴948a(図5参照)などの切欠き部を有する必要がない。したがって、弁体21の一端部21bとで閉状態にシールする第1ゴムパッキン48のシール寿命を延ばすことができる。
With such a configuration, the first rubber packing 48 does not need to have a notch such as a
なお、第1ゴムパッキン48をホルダ40に把持する方法として、本実施形態では、第1ゴムパッキン48とホルダ40(詳しくはホルダ円筒部43)とをパッキン押さえ部材45によって螺合により螺合固定している。このような構成により第1ゴムパッキン48をホルダ40に把持するものであっても、第1ゴムパッキン48の外周48bは略円筒状体の外周形状であるので、応力集中し易い外周形状ではない。したがって、スラリー9流れの遮断時に、第1ゴムパッキン48に過剰な応力が加わるのを回避することができる。
As a method of gripping the first rubber packing 48 to the
また、本実施形態では、第1ゴムパッキン48をパッキン押さえ部材45とホルダ円筒部43との間に挟み込んで螺合により把持する構成であるため、第1ゴムパッキン48をホルダ40より着脱する作業が容易にできる。
In the present embodiment, the first rubber packing 48 is sandwiched between the
また、本実施形態では、第1ゴムパッキン48は、ウレタンゴムなどのスラリー9に対して耐溶剤性を有する材料で形成されていることが好ましい。これにより、三方弁1の開閉動作が長時間にわたって実施されたとしても、第1ゴムパッキン48は、ウレタンゴムなどの耐溶剤性を有する材料で形成されているので、スラリー9中で長時間使用されても、材料劣化を抑制できる。したがって、第1ゴムパッキン48のシール寿命の延長化が更に図れる。
Moreover, in this embodiment, it is preferable that the 1st rubber packing 48 is formed with the material which has solvent resistance with respect to the slurry 9, such as urethane rubber. Thereby, even if the opening and closing operation of the three-
また、本実施形態では、第1ゴムパッキン48の硬度は、ウレタンゴムなどのように比較的高い方が好ましい。これにより、第1ゴムパッキン48の硬度を比較的高く設定しているので、上記押し当て荷重に対し硬度が比較的低いものに比べて第1ゴムパッキン48の変形を小さく抑えられる。したがって、弁体21の一端部21bが押し当てられる部位で局部的に発生する応力集中を回避することが可能である。
In the present embodiment, the first rubber packing 48 preferably has a relatively high hardness such as urethane rubber. Thereby, since the hardness of the 1st rubber packing 48 is set comparatively high, compared with the thing whose hardness is comparatively low with respect to the said pressing load, a deformation | transformation of the 1st rubber packing 48 can be restrained small. Therefore, it is possible to avoid stress concentration locally generated at the portion where the one
また、本実施形態では、三方弁1において、第1ゴムパッキン48とこれにシールする弁体21の一端部21bとを配置する部位を、高圧のスラリー9の流れを流通および遮断する部位で使用している。このように、高圧のスラリー9の流れを流通および遮断するために、弁体21の一端部21bを受圧部材に強く押し当てる場合であっても、そのスラリー流れの遮断時に、受圧部材に過剰な応力が加わるのを回避することができるので、受圧部材のシール寿命向上が図れる。
In the present embodiment, in the three-
また、本実施形態では、三方弁1は、スラリー流れは、タンク2内の常圧のスラリー9を増圧ピストン3へ導くスラリー9の第1流れ(図1中の実線で示す矢印方向の流れ)と、増圧シリンダ3で増圧されたスラリー9を、逆止弁(図2参照)を経由してパーツバルブ5へ導くスラリー9の第2流れとを切換えるものであって、弁体21は、略筒状体に形成され、スラリー9が流通可能なスラリー流路23を内部に有するように構成されている。
In the present embodiment, the three-
さらに、弁体21の一端部21bには第1ゴムパッキン48が配置され、弁体21の他端部21aには第2ゴムパッキン38が配置されているように構成されている。
Further, the first rubber packing 48 is disposed at one
このような構成により、比較的簡素な三方弁1の構造とすることができる。すなわち、筒状の弁体21を軸方向に往復運動させるという簡単な弁体動作によって、一端部21b側に配置された第1ゴムパッキン48と、他端部21b側に配置された第2ゴムパッキン38に交互に弁体21を押し当てて、上記第1流れおよび第2流れを切換えられる簡素な三方弁1を実現できる。
With such a configuration, a relatively simple structure of the three-
また、本実施形態では、流体研磨装置において、一つのワーク8を加工するために、二組の、第1三方弁1Aおよび第1増圧シリンダ3と、第2三方弁1Bおよび第2シリンダを備えている。
Moreover, in this embodiment, in order to process one workpiece 8 in the fluid polishing apparatus, two sets of the first three-
これにより、例えば一方の組の、第1三方弁1Aによってタンク2よりスラリー9を第1増圧シリンダ3へ供給している間、他方の組の、第2三方弁1Bによって第2増圧シリンダで増圧されたスラリー9をワーク8を供給することができる。
Accordingly, for example, while the slurry 9 is supplied from the tank 2 to the first pressure-increasing cylinder 3 by the first three-
このような構成を有する流体研磨装置において、第1三方弁1Aおよび第2三方弁1Bは、スラリー9流れ遮断のための、弁体21を第1ゴムパッキン48に押し当てる動作が、交互に行われるので、第1ゴムパッキン48のシール寿命が大幅に改善される。
In the fluid polishing apparatus having such a configuration, the first three-
(他の実施形態)
(1)以上説明した本実施形態では、開閉弁装置の構造として、三方弁1の構造で説明したが、開閉弁装置の構造は、三方弁構造に限らず、スラリー流れを流通および遮断するための弁体と、この弁体が当接および離間可能な弾性材料からなる受圧部材とを有する弁装置の構造であれば、いずれの構造であってもよい。
(Other embodiments)
(1) In the present embodiment described above, the structure of the three-
(2)以上説明した本実施形態では、流体研磨装置において、三方弁1と増圧シリンダ3の組を、一つのワーク8を加工するために、二組を用意する構成で説明した。流体研磨装置は、三方弁1と増圧シリンダ3の組を二組を用意するものに限らず、一組で対応するものであってもよい。
(2) In the present embodiment described above, the configuration of the three-
このような流体研磨装置において、一組の三方弁1で、スラリー流れ遮断のための、弁体21を第1ゴムパッキンなどの受圧部材48に押し当てる動作を繰り返し行なう場合であっても、受圧部材48のシール寿命向上が図れる。
In such a fluid polishing apparatus, even if the set of three-
さらに、一組の三方弁1で繰り返し行なうので、二組の三方弁1A、1Bで交互に行なう場合に比べて、三方弁1およびこれに付随動作する増圧シリンダ3の稼動効率の向上が図れる。
Further, since the operation is repeated with one set of the three-
1 三方弁(開閉弁装置)
1A 第1三方弁(第1開閉弁装置)
1B 第2三方弁(第2開閉弁装置)
2 タンク(供給源)
3 増圧シリンダ(増圧装置)
4 逆止弁
5 パーツバルブ(遮断弁)
8 ワーク
10 弁ハウジング
11 スラリー導入口
12 増圧シリンダ側開口
13 パーツバルブ側開口
14 常圧スラリー貯留室
15 容積可変空間
15b、15c 第1容積可変空間、第2容積可変空間
16、17 高圧スラリー貯留室
21 弁体
21a 他端部
21b 一端部
23 スラリー流路
25、26 当接部
30 第2ホルダ
38 第2ゴムパッキン
40 第1ホルダ(弁座ホルダ)
41 ホルダ外周部
42 ホルダ円筒部
43 ホルダ円錐部
43d 段差部
45 パッキン押さえ部材(把持部材)
48 第1ゴムパッキン(受圧部材)
48b 外周
1 Three-way valve (open / close valve device)
1A First three-way valve (first on-off valve device)
1B Second three-way valve (second on-off valve device)
2 Tank (supply source)
3 Booster cylinder (pressure booster)
4 Check valve 5 Parts valve (shutoff valve)
8 Workpiece 10
41 Holder outer
48 1st rubber packing (pressure receiving member)
48b outer circumference
Claims (7)
前記開閉弁装置は、
前記スラリーの流れを流通および遮断するための弁体と、
前記弁体が当接および離間可能な弾性材料からなる受圧部材を有する弁座ホルダとを有しており、
前記受圧部材は、略円筒状体に形成され、その略円筒状体の外周を前記弁座ホルダに把持されていることを特徴とする流体研磨装置。 A supply source for supplying a slurry mixed with abrasives, a pressure increasing device for increasing the pressure of the slurry, and an on-off valve device for switching the flow direction of the slurry, and by switching the slurry flow direction by the on-off valve device. In the fluid polishing apparatus, the slurry supplied from the supply source is increased in pressure by the pressure increasing device, and the increased pressure slurry is supplied to the workpiece.
The on-off valve device is
A valve body for circulating and blocking the flow of the slurry;
A valve seat holder having a pressure receiving member made of an elastic material that can contact and separate the valve body;
The fluid polishing apparatus, wherein the pressure receiving member is formed in a substantially cylindrical body, and an outer periphery of the substantially cylindrical body is held by the valve seat holder.
前記ゴムパッキンは、耐溶剤性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の流体研磨装置。 The pressure receiving member is a rubber packing,
The fluid polishing apparatus according to claim 1, wherein the rubber packing is made of a solvent-resistant material.
前記弁体は、略筒状体に形成され、前記スラリーが流通可能なスラリー流路を内部に有していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の流体研磨装置。 The on-off valve device is a three-way valve that switches between a first flow of the slurry from the supply source to the pressure increasing device and a second flow of the slurry increased from the pressure increasing device to the workpiece. ,
The fluid according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve body is formed in a substantially cylindrical body and has a slurry flow path through which the slurry can flow. Polishing equipment.
前記弁体の他端部に、第2の受圧部材を有する第2の弁座ホルダが配置されていることを特徴とする請求項4に記載の流体研磨装置。 The pressure receiving member is disposed at one end of the valve body,
The fluid polishing apparatus according to claim 4, wherein a second valve seat holder having a second pressure receiving member is disposed at the other end of the valve body.
前記開閉弁装置と前記増圧装置を組として、二組の、第1開閉弁装置および第1増圧装置と、第2開閉弁装置および第2増圧装置を有しており、
一方の組の、前記第1開閉弁装置によって前記供給源より前記スラリーを前記第1増圧装置へ供給している間、
他方の組の、前記第2開閉弁装置によって前記第2増圧装置で増圧された前記スラリーを前記ワークを供給することを特徴とする流体研磨装置。 The fluid polishing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The set of the on-off valve device and the pressure booster has two sets of a first on-off valve device and a first pressure booster, a second on-off valve device and a second pressure booster,
While supplying the slurry from the supply source to the first pressure increasing device by the first on-off valve device of one set,
2. The fluid polishing apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is supplied with the slurry that has been pressurized by the second pressure increasing device by the second opening / closing valve device.
前記開閉弁装置と前記増圧装置を組として、一組から構成されていることを特徴とする流体研磨装置。 The fluid polishing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A fluid polishing apparatus characterized in that the on-off valve device and the pressure increasing device are combined into one set.
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