JP4896675B2 - Fluid control valve - Google Patents
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Description
本発明は、軸部と該軸部に連結された可撓性膜部とを備える弁体によって流体の流路が上流側流体室及び下流側流体室に仕切られて且つ、前記弁体の変位により前記上流側流体室へ流入する流体を前記下流側流体室を介して外部へと流出させる流体制御弁に関する。 According to the present invention, a fluid flow path is partitioned into an upstream fluid chamber and a downstream fluid chamber by a valve body including a shaft portion and a flexible membrane portion connected to the shaft portion, and the displacement of the valve body is The present invention relates to a fluid control valve that causes the fluid flowing into the upstream fluid chamber to flow out through the downstream fluid chamber.
図7に、従来の流体制御弁の断面構成を示す。 FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of a conventional fluid control valve.
図示されるように、流体制御弁110は、ボトムプレート112、ボディ114及びカバー116を備えて構成されている。そして、ボディ114には、流入口118及び流出口120が設けられている。これら流入口118及び流出口120間は、弁体126によって連通及び遮断される。すなわち、弁体126のテーパ部126aがボディ114内壁によって形成されるシート部132に着座することで、流入口118及び流出口120間が遮断され、テーパ部126aがシート部132から離座することで、流入口118及び流出口120間が連通される。
As illustrated, the
上記弁体126には、バネ受け部材134を介してコイルスプリング136の弾性力が閉弁方向に付与される。これに対し、弁体126には、圧力印加部材138によって開弁方向の力が付与される。
An elastic force of a
こうした構成において、流入口118に所定圧の薬液を供給するとともに圧力印加部材138に所定の圧力を印加すると、弁体126のテーパ部126aがシート部132から離座し、流入口118から流入した薬液が流出口120へと流出する。この際、流出口120から流出する薬液の圧力は、圧力印加部材138の圧力によって制御することができる。
In such a configuration, when a predetermined liquid chemical is supplied to the
なお、従来の流体制御弁としては、図7に記載されるものの他、例えば下記特許文献1に記載されたもの等がある。
ところで、上記流体制御弁110にあっては、流出口120から流出される薬液の圧力が振動する発振現象が生じ、圧力の制御性が低下することがある。この現象は、上記テーパ部126aのテーパ角を低減するほど生じやすい傾向にある。これに対し、テーパ角を大きくすると、弁体126のテーパ部126aとシート部132との接触によってこれら両部材が消耗し、且つこれらの断片が薬液に混入するおそれがある。
By the way, in the
また、弁体126の側面にOリング等を備えて弁体126に摩擦力を加えることで上記発振現象が解消することが発明者らによって見出されている。しかし、この場合、摩擦力が大きすぎると弁体126の変位が鈍るため、圧力制御性が低下する。しかも、Oリングの摩擦力を所定の力に調節することは極めて困難である。更に、Oリングの摩擦力を所定の力に調節することができたとしても、経年変化によってその摩擦力が変化するおそれがある。
Further, the inventors have found that the oscillation phenomenon is eliminated by providing an O-ring or the like on the side surface of the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、軸部と該軸部に連結された可撓性膜部とを備える弁体によって流体の流路が上流側流体室及び下流側流体室に仕切られて且つ、弁体の変位により上流側流体室へ流入する流体を下流側流体室を介して外部へと流出させるに際し、流体圧力の発振現象をより適切に抑制することのできる流体制御弁を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fluid flow path upstream by a valve body including a shaft portion and a flexible membrane portion connected to the shaft portion. When the fluid that flows into the upstream fluid chamber due to the displacement of the valve element is discharged to the outside through the downstream fluid chamber, the fluid pressure oscillation phenomenon is more appropriately suppressed. It is an object of the present invention to provide a fluid control valve that can be used.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
手段1記載の発明は、軸部と該軸部に連結された可撓性膜部とを備える弁体によって流体の流路が上流側流体室及び下流側流体室に仕切られて且つ、前記弁体の変位により前記上流側流体室へ流入する流体を前記下流側流体室を介して外部へと流出させる流体制御弁において、前記軸部と連動して変位する可動部材と、該可動部材の側面側に設けられて前記可動部材の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部材と、前記可動部材を前記弁体の変位方向に対して前記規制部材側に偏向させる偏向手段とを備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a fluid flow path is partitioned into an upstream fluid chamber and a downstream fluid chamber by a valve body including a shaft portion and a flexible membrane portion connected to the shaft portion, and the valve In a fluid control valve that causes fluid flowing into the upstream fluid chamber to flow out to the outside through the downstream fluid chamber due to body displacement, a movable member that is displaced in conjunction with the shaft portion, and a side surface of the movable member A regulating member that is provided on a side and restricts the displacement direction of the movable member to the displacement direction of the valve body; and deflecting means that deflects the movable member toward the regulating member side with respect to the displacement direction of the valve body. It is characterized by that.
上記構成では、可動部材の側面側に規制部材を備えるために、可動部材の変位方向を弁体の変位方向に規制することができる。更に、可動部材の変位に際して偏向手段によって可動部材が規制部材側に偏向させられるために、可動部材は、規制部材に接触しつつ変位する。そして、これにより、可動部材の変位に際しては所定の抵抗力が付与されることとなり、ひいては弁体に所定の抵抗力が付与されることとなる。このため、圧力の発振が生じることを回避することができる。しかも、この抵抗力は可動部材を偏向させることで実現可能であるため、流体制御弁の固体差や温度変化等によらず、弁体に安定した抵抗力を付与することができる。 In the above configuration, since the restriction member is provided on the side surface side of the movable member, the displacement direction of the movable member can be restricted to the displacement direction of the valve body. Further, since the movable member is deflected to the regulating member side by the deflecting means when the movable member is displaced, the movable member is displaced while being in contact with the regulating member. As a result, when the movable member is displaced, a predetermined resistance force is applied, and as a result, a predetermined resistance force is applied to the valve body. For this reason, it is possible to avoid the occurrence of pressure oscillation. In addition, since this resistance force can be realized by deflecting the movable member, a stable resistance force can be applied to the valve body regardless of the individual difference of the fluid control valve, temperature change, or the like.
手段2記載の発明は、手段1記載の発明において、前記可動部材が前記規制部材側に偏向する際、前記可動部材に前記弁体の変位に伴う力を伝える部材と前記可動部材との相対的な変位を可能とする手段を更に備えることを特徴とする。 The invention described in Means 2 is the invention described in Means 1, wherein when the movable member deflects toward the regulating member, the relative relationship between the movable member and the member that transmits the force accompanying the displacement of the valve body to the movable member. It is further characterized by further comprising means for enabling a smooth displacement.
上記構成では、偏向手段によって可動部材が偏向させられたとしても、上記弁体の変位に伴う力を伝える部材の偏向を好適に抑制又は回避することができる。これにより、弁体の偏向を抑制又は回避することができ、ひいては外部へと流出させる流体の状態をより好適に制御することができる。 In the above configuration, even when the movable member is deflected by the deflecting unit, the deflection of the member that transmits the force accompanying the displacement of the valve body can be suitably suppressed or avoided. Thereby, the deflection of the valve body can be suppressed or avoided, and as a result, the state of the fluid flowing out to the outside can be more suitably controlled.
手段3記載の発明は、手段1又は2記載の発明において、前記可動部材に前記弁体の変位に伴う力を伝える部材と前記可動部材とのいずれか一方の端部が半球状の凹部を備えて且つ他方の端部が前記凹部に収納されてなることを特徴とする。 The invention described in the means 3 is the invention described in the means 1 or 2, wherein one end of either the member that transmits a force accompanying the displacement of the valve body to the movable member or the movable member has a hemispherical recess. And the other end is housed in the recess.
上記構成では、一方の半球状の凹部に他方の端部が収納されるために、偏向手段によって可動部材が偏向させられたとしても、上記弁体の変位に伴う力を伝える部材の偏向を好適に抑制又は回避することができる。これにより、弁体の偏向を抑制又は回避することができ、ひいては外部へと流出させる流体の状態をより好適に制御することができる。 In the above configuration, since the other end is housed in one hemispherical recess, even if the movable member is deflected by the deflecting means, the member that transmits the force accompanying the displacement of the valve body is preferably deflected. Can be suppressed or avoided. Thereby, the deflection of the valve body can be suppressed or avoided, and as a result, the state of the fluid flowing out to the outside can be more suitably controlled.
手段4記載の発明は、手段3記載の発明において、前記可動部材に前記弁体の変位に伴う力を伝える部材が、前記弁体の軸部であることを特徴とする。
The invention described in
上記構成では、弁体と可動部材との間に第3の部材を介在させないために、部品点数の増大を回避することができる。 In the above configuration, since the third member is not interposed between the valve body and the movable member, an increase in the number of parts can be avoided.
手段5記載の発明は、手段1〜4のいずれかに記載の発明において、前記偏向手段は、前記可動部材によって構成されてなることを特徴とする。 The invention according to means 5 is characterized in that, in the invention according to any one of means 1 to 4, the deflection means is constituted by the movable member.
上記構成では、可動部材によって偏向手段を構成することで、流体制御弁の他の部材を、可動部材を偏向させるための設定とすることを回避することができる。このため、偏向手段を適切に構成することができる。 In the above configuration, by configuring the deflecting means by the movable member, it is possible to avoid setting other members of the fluid control valve to deflect the movable member. For this reason, a deflection | deviation means can be comprised appropriately.
手段6記載の発明は、手段5記載の発明において、前記可動部材は、軸方向両端部がフラットとなるように形成されたスプリングによって力を及ぼされており、前記偏向手段は、前記可動部材のうちの前記スプリングとの接触面を傾斜面とすることで構成されてなることを特徴とする。 The invention described in means 6 is the invention described in means 5, wherein the movable member is exerted by a spring formed so that both ends in the axial direction are flat, and the deflecting means is provided on the movable member. The contact surface with the said spring is comprised by making it an inclined surface, It is characterized by the above-mentioned.
上記構成では、可動部材のうちスプリングとの接触面を傾斜面とすることで、可動部材をスプリングの軸方向に対して偏向させることができる。このため、偏向手段を簡易且つ適切に構成することができる。 In the above configuration, the movable member can be deflected with respect to the axial direction of the spring by making the contact surface of the movable member with the spring an inclined surface. For this reason, a deflection | deviation means can be comprised simply and appropriately.
手段7記載の発明は、手段1〜6のいずれかに記載の発明において、前記下流側流体室を区画して且つ前記弁体と連動して変位する圧力印加部材を更に備え、前記下流側流体室には、前記圧力印加部材を介して圧力が印加可能とされてなることを特徴とする。 The invention according to means 7 is the invention according to any one of means 1 to 6, further comprising a pressure applying member that divides the downstream fluid chamber and is displaced in conjunction with the valve body, wherein the downstream fluid A pressure can be applied to the chamber through the pressure applying member.
上記構成では、圧力印加部材を介して印加する圧力と流体による力等との釣り合いの位置で弁体の変位が固定される。このため、圧力印加部材によって印加される圧力によって、外部に流出する流体の圧力を所望に制御することができる。特に偏向手段を備えることで圧力の発振が抑制されることから、外部に流出する圧力を高精度に制御することができる。 In the above configuration, the displacement of the valve body is fixed at a position where the pressure applied via the pressure applying member and the force by the fluid are balanced. For this reason, the pressure of the fluid flowing out to the outside can be controlled as desired by the pressure applied by the pressure application member. In particular, since the oscillation of the pressure is suppressed by providing the deflection means, the pressure flowing out to the outside can be controlled with high accuracy.
なお、この際、例えば上記手段5記載のスプリングのように、圧力印加部材による圧力の印加方向と逆方向に弁体に力を加える手段を更に備えることが望ましい。 At this time, it is desirable to further include means for applying a force to the valve body in the direction opposite to the direction in which the pressure is applied by the pressure application member, such as the spring described in the means 5.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる流体制御弁を半導体製造工程において用いられる流体制御弁に適用した第1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a fluid control valve according to the present invention is applied to a fluid control valve used in a semiconductor manufacturing process will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかる流体制御弁の断面構成を示す。 FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a fluid control valve according to this embodiment.
図示されるように、流体制御弁10は、ボトムプレート12、ボディ14、及びカバー16の順にこれらが一体的に組みつけられることで略直方体状をなすものとなっている。ここで、ボトムプレート12やカバー16は、例えばプロピレン樹脂等の樹脂によって形成され、ボディ14は、フッ素系合成樹脂等の樹脂によって形成されている。
As shown in the drawing, the
上記ボディ14には、流入口18及び流出口20が設けられている。そして、流体制御弁10は、流入口18に流入した薬液を、流出口20を介して外部に流出される。詳しくは、流入口18は、上流側流体室22及び下流側流体室24を介して流出口20と連通可能とされている。
The
上流側流体室22及び下流側流体室24は、ボディ14の中央部で連通可能とされている。詳しくは、上流側流体室22及び下流側流体室24間は、弁体26によって連通及び遮断される。弁体26は、軸部30と、該軸部30の中央下部において連結される可撓性膜部28とを備えて構成されている。軸部30は、その軸方向の中央部に断面積が拡大された拡大部30aを備えて構成されている。拡大部30aは、可撓性膜部28に近接するほど断面積が縮小するテーパ形状となっている。そして、拡大部30aは、可撓性膜部28と最も離間した端部において、その断面積が最大となっており、これにより、拡大部30aの上記端部は、軸方向と直交する方向に対してフラットな平面部分を有する。
The
上記弁体26は、その軸部30の軸方向が上流側流体室22及び下流側流体室24を貫通するようにして収納されている。詳しくは、軸部30の軸線は、流体制御弁10のボトムプレート12側からカバー16側へと向かう方向を有して且つ同方向に直交する断面の略中心部分を通る線D上に配置されている。そして、弁体26は、上記線Dの方向に沿って変位可能とされている。換言すれば、弁体26の軸方向に沿って変位可能とされている。これにより、上記拡大部30aの端部がボディ14の内壁によって形成されるシート部32に着座することで、上流側流体室22及び下流側流体室24間が遮断される。これに対し、弁体26がその軸部30の軸方向に沿って図中下方に変位することで、上流側流体室22及び下流側流体室24間が連通される。
The
また、可撓性膜部28の端部は、ボトムプレート12及びボディ14間に挟みこまれることで固定されている。これにより、上流側流体室22及びボトムプレート12間が、可撓性膜部28によって仕切られることとなる。
The end of the
上記軸部30のうち可撓性膜部28側の端部は、半球状に形成され、バネ受け部材34の半球状の凹部34aに収納されている。バネ受け部材34は、略円柱状の部材であるが、その断面積が3段階に拡大して形成されている。そして、断面積が最大となる端部側に上記凹部34aが形成されているとともに、同断面積が最大となる部分にコイルスプリング36が接触している。なお、バネ受け部材34のうち断面積が最小となる部分は、ボトムプレート12の内壁によって形成される規制部材12a内に収納されている。規制部材12aは、略円柱状の穴を区画する部材であり、この穴の軸線が上記線Dと一致して形成されている。これにより、バネ受け部材34は、その側面が規制部材12aに接触することで、その変位方向が上記線D方向に規制されることとなる。
An end portion of the
一方、上記弁体26の軸部30のうち可撓性膜部28から離間した側の端部は、圧力印加部材38の中央部に嵌め込まれている。圧力印加部材38は、その端部に可撓性膜部38aを備えているため、上記線Dに沿って弁体26が変位する際、その変位に追従可能となっている。圧力印加部材38の端部は、ボディ14及びカバー16間に挟み込まれることで固定されている。これにより、下流側流体室24及びカバー16間が遮断される。カバー16には、圧力作用室16aが形成されており、外部から圧力の調節されたエアが充填される。
On the other hand, an end portion of the
次に、上記流体制御弁10の動作を説明する。
Next, the operation of the
圧力作用室16a内に圧力の調節されたエアが充填されていないときには、図1に示すように、バネ受け部材34を介して弁体26に加えられるコイルスプリング36の弾性力により、弁体26の上記拡大部30aの端部がシート部32に着座する。これにより、上流側流体室22及び下流側流体室24間が遮断される。このため、流入口18から流入した薬液が流出口20側に流出することはない。
When the pressure-controlled
これに対し、圧力作用室16a内に圧力の調節されたエアが充填されると、圧力作用室16a内の圧力に応じて圧力印加部材38が上記線Dに沿って、下方に変位する。これにより、弁体26がその軸線を上記線Dと一致させつつ、図中下方に変位する。このため、拡大部30aの端部がシート部32から離座し、上流側流体室22及び下流側流体室24間が連通される。これにより、流入口18から流入した薬液が上流側流体室22及び下流側流体室24を介して流出口20から流出する。この際、流出口20から流出される薬液の圧力は、圧力作用室16a内の圧力に応じた一定の圧力に調節されたものとなる。これは、圧力作用室16a内の圧力によって弁体26を下方に変位させる力と、コイルスプリング36の弾性力が弁体26を上方に変位させる力と、薬液が弁体26に及ぼす力とが釣り合うところで弁体26の変位が固定されることによる。これにより、流入口18側から供給される略一定の圧力の薬液を、これよりも低圧の所望の圧力に高精度に制御して流出口20から流出させることができる。
On the other hand, when the pressure-controlled
ところで、一般に流体制御弁による圧力制御に際しては、外部へと流出する流体の圧力が振動する発振現象が生じることが問題となる。そこで本実施形態では、バネ受け部材34の軸方向を規制部材12a側に偏向させることで弁体26の変位に際して抵抗力を付与し、発振現象を抑制又は回避する。
By the way, in general, in the pressure control by the fluid control valve, there is a problem that an oscillation phenomenon in which the pressure of the fluid flowing out to the outside oscillates occurs. Therefore, in this embodiment, the axial direction of the
図2(a)に、バネ受け部材34及びコイルスプリング36を拡大して示す。図示されるように、コイルスプリング36はその軸方向(線D方向)の両端部においてバネ材の断面積を減少させることで、同両端部がフラットに形成されている。すなわち、上記両端部は、コイルスプリング36の軸方向(線D方向)を法線とする平面内となるように形成されている。このため、フラットな面の法線方向に軸方向を一致させてコイルスプリング36を配置することで、コイルスプリング36の上端面をフラットとすることができ、コイルスプリング36を安定に配置することができる。一方、バネ受け部材34は、図2(b)に拡大図を示すように、コイルスプリング36との接触面34bが傾斜面として形成されている。すなわち、接触面34bは、バネ受け部材34の軸方向を法線方向とする面に対して傾斜している。ここで傾斜角θは、極微少な角度(例えば「1〜3°」)とされる。これにより、図2(a)に示すように、コイルスプリング36の両端がフラットであるにもかかわらず、バネ受け部材34の軸方向は、コイルスプリング36の軸方向(線D方向)に対して微少に偏向したものとなる。
FIG. 2A shows an enlarged view of the
このため、バネ受け部材34は、先の図1に示した規制部材12a側に微少に偏向したものとなる。したがって、弁体26の変位に伴いバネ受け部材34が変位する際には、バネ受け部材34の先端部側が規制部材12aと接触する。このため、バネ受け部材34はその変位に際し、規制部材12aから抵抗力を及ぼされることとなる。このため、流体制御弁10の内部において発振を生じさせようとする力は、抵抗力によって打ち消されるようになる。特に発振現象を回避するために弁体26やバネ受け部材12aに付与すべき力は極微少であって且つその変動が小さいことが要求されるものであるが、上記構成ではこの要求を好適に満たすことができる。すなわち、バネ受け部材34とコイルスプリング36との接触面34bを傾斜面とするという簡易な手法により、バネ受け部材34を偏向させることができる。そしてこの偏向によってバネ受け部材34が規制部材12aから受ける力は、製造ばらつき(固体差)や、経年変化、温度変化等によらず、安定したものとなる。
For this reason, the
このように簡易な手法にて弁体26に抵抗力を付与することができるために、規制部材12a及びバネ受け部材34間のクリアランスを大きくすることなどができ、流体制御弁10内の摺動抵抗を低減することができる。このため、圧力の制御性を向上させることができる。
Since the resistance force can be applied to the
更に、バネ受け部材34の半球状の凹部に弁体26の半球状の先端部を収納することで、バネ受け部材34の凹部34a及び弁体26の先端部間の相対的な位置関係は機械的に自動調節可能となる。このため、バネ受け部材34aが偏向したとしても弁体26は軸方向を変位方向(線D方向)に保つことができる。したがって、弁体26の拡大部30aをシート部32に良好に着座させることができる。このため、圧力の制御性をいっそう向上させることができる。なお、バネ受け部材34の凹部34aの口径は、弁体26の半球状の先端部の径よりも大きい設定とすることが望ましい。
Furthermore, by storing the hemispherical tip of the
そして、上記態様にて圧力の発振現象を抑制又は回避することができるために、弁体26のうちシート部32との接触面を、発振現象が生じにくい角度の大きなテーパ状とする要求も生じにくい。このため、本実施形態のように、シート部32との接触面をフラットな面ともすることもでき、ひいてはシート部32や弁体26の消耗を好適に抑制又は回避することもできる。
In addition, since the pressure oscillation phenomenon can be suppressed or avoided in the above-described aspect, there is also a demand for the contact surface of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)バネ受け部材34の軸方向を、弁体26の変位方向(線D方向)に対して規制部材12a側に偏向させた。これにより、流体制御弁10の固体差や経年変化、温度変化等によらず、バネ受け部材34の変位に際しこれに安定した抵抗力を付与することができる。したがって、圧力の発振が生じることを好適に抑制又は回避することができる。
(1) The axial direction of the
(2)バネ受け部材34及び弁体26が直接接触する構成とした。このようにバネ受け部材34と弁体26との間に第3の部材を介在させないために、部品点数の増大を回避することができる。
(2) The
(3)バネ受け部材34の半球状の凹部34a内に弁体26の半球状の先端を収納する構成とした。これにより、バネ受け部材34が偏向されたとしても、上記弁体26の偏向を回避することができ、ひいては外部へと流出させる流体の圧力をより好適に制御することができる。
(3) The hemispherical tip of the
(4)バネ受け部材34のうちのコイルスプリング36との接触面34bを傾斜面とした。これにより、バネ受け部材34をコイルスプリング36の軸方向に対して簡易且つ適切に偏向させることができる。これに対し、例えばコイルスプリング36のうちバネ受け部材34側の端面においてバネ材の断面積を減少させず、同端面に傾斜を持たせる場合には、流体制御弁10の製造時においてコイルスプリング36をボトムプレート12内に収納する際、コイルスプリング36の向きを点検しなければならず、製造工程が煩雑なものとなる。
(4) The
(5)圧力印加部材38によって、下流側流体室24に圧力を印加した。これにより、外部に流出する流体の圧力を所望に制御することができる。
(5) Pressure was applied to the
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図3(a)に、本実施形態にかかる流体制御弁10の構成を示す。なお、図3(a)において、先の図1と対応する部材については便宜上同一の符号を付している。
FIG. 3A shows the configuration of the
図示されるように、本実施形態の流体制御弁10は、コイルスプリング36のバネ受け部材34側の端部においてバネ材の断面積を減少させないことにより、バネ受け部材34を規制部材12a側に偏向させる。すなわち、図3(b)にバネ受け部材34及びコイルスプリング36を拡大して示すように、コイルスプリング34は、ボトムプレート12側の端部がフラットとなっている一方、バネ受け部材34側の端部は傾斜している。このため、バネ受け部材34のうちコイルスプリング36との接触面をフラットに形成しているにもかかわらず、バネ受け部材34を偏向させることができる。
As shown in the drawing, the
以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態の上記(1)〜(3)及び(5)の効果を得ることはできる。 Also by this embodiment described above, the effects (1) to (3) and (5) of the first embodiment can be obtained.
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図4に、本実施形態にかかる流体制御弁10の構成を示す。なお、図4において、先の図1と対応する部材については便宜上同一の符号を付している。
FIG. 4 shows the configuration of the
図示されるように、本実施形態では、バネ受け部材34のうち規制部材12aに収容されない側の端部に半球状の凸部34cを設ける。詳しくは、この凸部34cは、バネ受け部材34の軸を中心としたものとして形成する。そして、弁体26のうち可撓性膜部28側の端部に半球状の凹部26aを形成し、上記凸部34cを凹部26a内に収納する。なお、バネ受け部材34のうちコイルスプリング36との接触面は、先の第1の実施形態と同様傾斜面とする。
As shown in the drawing, in the present embodiment, a hemispherical
以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態の上記(1)〜(5)の効果に準じた効果を得ることができる。 Also according to the present embodiment described above, it is possible to obtain effects according to the effects (1) to (5) of the first embodiment.
(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図5に、本実施形態にかかる流体制御弁10の構成を示す。なお、図5において、先の図1と対応する部材については便宜上同一の符号を付している。
FIG. 5 shows a configuration of the
図示されるように、本実施形態では、弁体26がバネ受け部材の機能をも有する。すなわち、弁体26のうち可撓性膜部28側の端部は、バネ受け26bとなっている。そして、更に、弁体26の上記端部には、その軸を中心に半球状の凸部26cが形成されている。一方、規制部材12aには、被偏向部材40が設けられている。そして、被偏向部材40のうち規制部材12a側と異なる側の端部には、半球状の凹部40aが設けられている。そして、この凹部40aに、上記凸部26cが収納されている。また、被偏向部材40は、基本的には樹脂製であるが、規制部材12a側の端部側面の一部に金属片40bが埋め込まれている。これにより、被偏向部材40は、規制部材12a側の端部の密度が不均一化し、同端部の一部のみ密度が大きくなっている。このため、被偏向部材40は、密度が大きくなっている方向に偏向する。換言すれば、その軸方向に対して金属片40bの埋め込まれた方側に偏向する。このため、被偏向部材40は、弁体26の軸方向に対して規制部材12a側に偏向したものとなる。
As illustrated, in the present embodiment, the
以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態の上記(1)〜(5)の効果に準じた効果を得ることができる。 Also according to the present embodiment described above, it is possible to obtain effects according to the effects (1) to (5) of the first embodiment.
(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
図6(a)に、本実施形態にかかる流体制御弁10の構成を示す。なお、図6(a)において、先の図1と対応する部材については便宜上同一の符号を付している。
FIG. 6A shows the configuration of the
図示されるように、弁体50の軸部52には、拡大部52aが形成されている。そして、この拡大部52aがシート部32に着座することで、上流側流体室22及び下流側流体室24間が遮断され、拡大部52aがシート部32から離座することで、上流側流体室22及び下流側流体室24間が連通される。
As shown in the drawing, an enlarged portion 52 a is formed on the shaft portion 52 of the
この弁体50は、可撓性膜部54a及び圧力印加部材54bを備えており、可撓性膜部54aによって、上流側流体室22がボトムプレート12に対して仕切られ、圧力印加部材54bによって、下流側流体室24がカバー16に対して仕切られている。そして、弁体50のうち圧力印加部材54b側の端部には、半球状の凸部52bが設けられている。
The
一方、カバー16側には、バネ受け部材60が設けられている。バネ受け部材60は、半球状の凹部60aを備え、この凹部60aに、上記凸部52bが収納されている。バネ受け部材60は、一対のコイルスプリング62,64によって弁体50の閉弁方向の弾性力を及ぼされている。これら一対のコイルスプリング62,64は、いずれもその両端部がフラットに形成されている。また、バネ受け部材60は、カバー16の内壁の形成する規制部材16bによって、その側面から変位方向が弁体50の変位方向に規制されている。そして、本実施形態では、カバー16及び圧力印加部材54bによって圧力作用室16aが区画形成されている。
On the other hand, a
更に、ボトムプレート12及び弁体50間には、弁体50に対し閉弁方向の弾性力を加えるコイルスプリング65が設けられている。
Further, a
こうした構成において、バネ受け部材60のうちコイルスプリング62との接触面は、図6(b)に示されるように、傾斜面に形成されている。これにより、バネ受け部材60は、弁体50の変位方向に対し規制部材16b側に偏向する。
In such a configuration, the contact surface of the
以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態の上記(1)〜(5)の効果に準じた効果を得ることができる。 Also according to the present embodiment described above, it is possible to obtain effects according to the effects (1) to (5) of the first embodiment.
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・第1の実施形態のバネ受け部材34と第2の実施形態のコイルスプリング36とを併用してもよい。
-You may use together the
・第1の実施形態の構成において、バネ受け部材34とコイルスプリング36との接触面をフラットとして且つ、規制部材12a側の端部の一部のみに金属片を埋め込む等、バネ受け部材34の密度分布を不均一化することで、バネ受け部材34を偏向させてもよい。
In the configuration of the first embodiment, the contact surface of the
・第4の実施形態において、被偏向部材40のうち規制部材12a側でない端部に半球状の凸部を設けるとともに、弁体26の可撓性膜部28側の端部に半球状の凹部を設けることで、上記凸部を凹部に収納するようにしてもよい。
-In 4th Embodiment, while providing the hemispherical convex part in the edge part which is not the regulating member 12a side among the to-be-biased members 40, hemispherical recessed part in the edge part by the side of the flexible film |
・第4の実施形態では、被偏向部材40を樹脂製として且つこれに金属片40bを埋め込む構成としたが、これに限らない。要は、被偏向部材40の密度を不均一化することで、被偏向部材40を偏向させればよい。なお、この不均一化は、規制部材12a側の端部の側面の一部のみの密度を大きくすることで行なうことが望ましい。 In the fourth embodiment, the deflected member 40 is made of resin and the metal piece 40b is embedded therein, but this is not a limitation. In short, the deflected member 40 may be deflected by making the density of the deflected member 40 non-uniform. This non-uniformization is desirably performed by increasing the density of only a part of the side surface of the end portion on the regulating member 12a side.
・第5の実施形態において、バネ受け部材60のうちコイルスプリング64側との接触面を傾斜面としてもよい。また、コイルスプリング62,64との接触面の双方ともに傾斜面としてもよい。また、コイルスプリング62やコイルスプリング64のうちバネ受け部材60側の面が傾斜面となるように、バネ材の断面積を調節してもよい。
-In 5th Embodiment, it is good also considering the contact surface with the
・第5の実施形態において、弁体50の端部に半球状の凹部を設け、バネ受け部材60の端部に凸部を設け、同凸を凹部に収納してもよい。
-In 5th Embodiment, the hemispherical recessed part may be provided in the edge part of the
・上記各実施形態では、バネ受け部材34、60や被偏向部材40と弁体26、50とを接触させる構成としたがこれに限らず、これらの間に第3の部材を介在させてもよい。この場合であっても、バネ受け部材34、60や被偏向部材40と第3の部材とのいずれか一方の端部を半球状に形成して且つ、他方を半球状の凹部として一方の端部を他方の凹部に収納するなら、バネ受け部材34、60や被偏向部材40の偏向にかかわらず、弁体26,50の軸方向の偏向を好適に抑制又は回避することができる。また、ここで凹部に収納される部分は、半球状でなく略完全な球状としてもよい。更に、上記端部や凹部を半球状に形成するものにも限らず、例えば凹部を三角柱状に形成してもよい。要は、バネ受け部材34、60や被偏向部材40と第3の部材又は弁体26,50との接触面を小さな抵抗で変化させることができる構造等、バネ受け部材34、60や被偏向部材40と第3の部材又は弁体26,50との相対的な変位を可能とする構造であればよい。
In each of the above embodiments, the
・圧力印加部材を介して圧力を印加する手段としては、加圧エアを用いるものに限らない。例えば上記特許文献1に見られるように、スプリング等の弾性部材を用いてもよい。 The means for applying pressure via the pressure applying member is not limited to using pressurized air. For example, as can be seen in Patent Document 1, an elastic member such as a spring may be used.
・その他、流体制御弁の一般的な構成としては、上記各実施形態及びその変形例で例示したものに限らない。例えば第4及び第5の実施形態において、コイルスプリング36,64,65に代えて、ゴム等の別の弾性部材としてもよい。 Other than that, the general configuration of the fluid control valve is not limited to those exemplified in the above embodiments and modifications thereof. For example, in the fourth and fifth embodiments, another elastic member such as rubber may be used instead of the coil springs 36, 64, 65.
・流体制御弁10としては、薬液の圧力を制御するものに限らず、例えば半導体製造工程において、薬液の濃度を調節するために用いられる純水の圧力を制御するものであってもよい。更に、流体制御弁10としては、半導体製造工程で用いられるものに限らず、例えば化学製品の製造工程で用いられるものであってもよい。
The
10…流体制御弁、26,50…弁体、26,52…軸部、28,54a…可撓性膜部、34…バネ受け部材(可動部材の一実施形態)、40…被偏向部材(可動部材の一実施形態)。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記軸部と連動して変位する可動部材と、
該可動部材の側面側に設けられて前記可動部材の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部材と、
前記可動部材を前記弁体の変位方向に対して前記規制部材側に偏向させる偏向手段とを備え、
前記可動部材は、前記弁体の変位に伴って前記弁体の変位方向に平行移動するように変位することを特徴とする流体制御弁。 A fluid passage is partitioned into an upstream fluid chamber and a downstream fluid chamber by a valve body including a shaft portion and a flexible membrane portion connected to the shaft portion, and the upstream side is displaced by displacement of the valve body. In the fluid control valve that causes the fluid flowing into the fluid chamber to flow out to the outside through the downstream fluid chamber,
A movable member that is displaced in conjunction with the shaft portion;
A regulating member that is provided on a side surface of the movable member and regulates a displacement direction of the movable member to a displacement direction of the valve body;
Deflection means for deflecting the movable member toward the regulating member with respect to the displacement direction of the valve body ,
The fluid control valve is characterized in that the movable member is displaced so as to move in parallel with the displacement direction of the valve body in accordance with the displacement of the valve body .
前記軸部と連動して変位する可動部材と、
該可動部材の側面側に設けられて前記可動部材の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部材と、
前記可動部材を前記弁体の変位方向に対して前記規制部材側に偏向させる偏向手段とを備え、
前記可動部材は、軸方向両端部がフラットとなるように形成されたスプリングによって力を及ぼされており、
前記偏向手段は、前記可動部材のうちの前記スプリングとの接触面を傾斜面とすることで構成されてなり、
前記規制部材は、前記可動部材のうち前記スプリングとの接触面に対して該可動部材の軸線方向に離間した部分に接触することを特徴とする流体制御弁。 A fluid passage is partitioned into an upstream fluid chamber and a downstream fluid chamber by a valve body including a shaft portion and a flexible membrane portion connected to the shaft portion, and the upstream side is displaced by displacement of the valve body. In the fluid control valve that causes the fluid flowing into the fluid chamber to flow out to the outside through the downstream fluid chamber,
A movable member that is displaced in conjunction with the shaft portion;
A regulating member that is provided on a side surface of the movable member and regulates a displacement direction of the movable member to a displacement direction of the valve body;
Deflection means for deflecting the movable member toward the regulating member with respect to the displacement direction of the valve body ,
The movable member is exerted by a spring formed so that both ends in the axial direction are flat,
The deflection means is configured by making a contact surface with the spring of the movable member an inclined surface,
The regulating member is in contact with a portion of the movable member that is separated from the contact surface with the spring in the axial direction of the movable member .
前記規制部材は、前記流体の流路の外に設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の流体制御弁。 The fluid is used in a semiconductor manufacturing process or a chemical product manufacturing process,
The regulating member, according to claim 1 or 2 fluid control valve according to characterized in that it is provided outside the flow path of the fluid.
前記偏向手段は、前記可動部材のうちの前記スプリングとの接触面を傾斜面とすることで構成されてなることを特徴とする請求項6記載の流体制御弁。 The movable member is exerted by a spring formed so that both ends in the axial direction are flat,
The fluid control valve according to claim 6 , wherein the deflecting unit is configured such that a contact surface with the spring of the movable member is an inclined surface.
前記下流側流体室には、前記圧力印加部材を介して圧力が印加可能とされてなることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の流体制御弁。 A pressure applying member that divides the downstream fluid chamber and is displaced in conjunction with the valve body;
Wherein the downstream fluid chamber, fluid control valve according to any one of claims 1-8, characterized in that pressure through the pressure applying member is made to be applied.
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