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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