WO2005033564A1

WO2005033564A1 - 薬液弁

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Publication number: WO2005033564A1
Application number: PCT/JP2004/013739
Authority: WO
Inventors: Akinori Masamura; Shigeru Osugi
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2006-04-02
Also published as: JP4340119B2; KR20060083979A; US20060145107A1; US7389969B2; KR100841234B1; JP2005106258A

Abstract

　シール力の安定した薬液弁を提供するために、ピストンロッド１０Ａに連結するダイアフラム７を入力ポート３と出力ポート４との間に設けられた弁座５に当接又は離間させる薬液弁１Ａにおいて、ダイアフラム７に先端部が半球状の係止部７ｄを設け、その係止部７ｄをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに差し込んで凹部１０ａに係合させることにより、ダイアフラム７の係止部７ｄをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内壁に点接触させ、ダイアフラム７をピストンロッド１０Ａに揺動自在に保持させる。

Description

明細書

薬液弁

技術分野

[0001] 本発明は、駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁に関する。

背景技術

[0002] 従来、半導体、医薬品などの製造ラインにぉ、ては、純水、酸、アルカリ等の薬液を制御するために、薬液弁が使用されている。図 11は、従来の薬液弁 100の断面図である。

薬液弁 100は、入力ポート 101と出力ポート 102とを穿設されたボディ 103を備え、ボディ 103とボンネットナット 104との間でダイアフラム 105が狭持されている。ダイァフラム 105には、弁体 106が中央部に貫き通されて固設され、入力ポート 101と出力ポート 102との間に形成された弁座 107に弁体 106を当接又は離間させるようになつている。ボンネットナット 104には、摺動軸 108が螺入され、摺動軸 108の上端部にハンドル 109が固設されている。摺動軸 108の下端面には、係止凹部 110が形成され、弁体 106の上端部が挿入されている。弁体 106は、上端部にリングヮッシャ 111 が取り付けられ、係止凹部 110の拡径部 112に引っかけられて保持されている。従つて、ハンドル 109を回転させて摺動軸 108を上下動させれば、弁体 106を上下動させて弁開度を調整することができる。尚、弁体 106と摺動軸 108との間には、ベアリング 113が配設され、弁体 106が摺動軸 108と共回りすることを防止している（例えば、特許文献 1参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開平 11— 182708号公報 (段落 0033— 0050、第 1図。）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、従来の薬液弁 100は、例えば、半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧の薬液を制御する場合に、弁座 107が弁体 106を強く押し付けられて歪むことがある。この場合、弁体 106は、弁座 107が僅かに傾くにもかかわらず、軸線方向に加圧されて弁座 107に当接するため、弁座 107の円周方向に均一な圧力で当接できなかった。すなわち、弁体 106は、弁座 107の高い部分を強く押圧し、弁座 10 7の低い部分を弱く押圧していた。そのため、押圧力の弱い部分から漏れが生じるおそれがあった。また、弁座 107が塑性変形すると、弁体 106が弁座 107に片当たりする部分が劣化しやすぐシール力が経時的に低下する問題があった。

[0005] このことは、例えば、薬液弁 100が半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧流体を制御する場合に特に問題となる。すなわち、高圧流体を遮断するためには、弁体 106を弁座 107に強く押し付ける必要があり、弁座 107が歪みやすくなる。また、弁座 107が劣化すると、高圧流体が劣化部分から漏れやすくなる。

[0006] そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、シール力の安定した薬液弁を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明に係る薬液弁は、次のような構成を有している。

(1)駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁において、弁体が駆動手段に揺動自在に保持されていることを特徴とする。

[0008] (2) (1)に記載の発明において、弁体が駆動手段に点接触して保持されていることを特徴とする。

(3) (1)又は（2)に記載の発明において、弁体は、先端部が半球状に成形された係止部を有し、駆動手段は、係止部が係合する凹部が形成されていることを特徴とする

[0009] (4) (1)乃至（3)の何れか 1つに記載の発明において、弁体と駆動手段との間に弹性部材が配設されて、ることを特徴とする。

発明の効果

[0010] 次に、上記構成を有する発明の作用効果について説明する。

薬液弁は、駆動手段が弁体を弁座力離間させると、流体が入力ポートから出力ポートへと出力され、駆動手段が弁体を弁座に当接させると、流路が遮断されて、流体が入力ポートから出力ポートに出力されなくなる。ここで、例えば、弁座に僅かな傾きがあると、駆動手段が弁体を弁座に当接させたときに、弁体が弁座の傾きに倣って揺動し、弁座全体に均一な圧力で当接する。そのため、弁体と弁座にシール力の弱い部分がなぐ流体が漏れにくい。また、弁体が弁座に均一な圧力で当接して劣化しにくいため、シール力の経時的変化が少ない。このように、本発明の薬液弁は、全閉時に流体が漏れな、ので、シール力を安定させることができる。

[0011] 特に、弁体は、駆動手段に点接触する部分を基点として揺動し、揺動方向を制限されないので、弁座が何れの方向に傾いていても対応することが可能である。よって、弁座の加工精度をラフにして、生産性を向上させることができる。

また、弁体の先端部を半球状に形成して係止部を設け、その係止部を駆動手段の凹部に引っかけるようにして係合させることにより弁体を駆動手段に連結するため、弁体を駆動手段に簡単に取り付けて組み立てることができる。

[0012] さらに、弁体が弾性部材を介して駆動手段に保持されるので、弁体の加工精度がラフになり、生産性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の実施例 1に係り、薬液弁の断面図であって、閉弁状態を示す。

[図 2]同じぐ薬液弁の断面図であって、開弁状態を示す。

[図 3]同じぐシリンダロッドの側面図である。

[図 4]同じぐシリンダロッドの下面図である。

[図 5]同じぐ弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。

[図 6]同じぐ弁部拡大図であって、開弁状態を示す。

[図 7]本発明の実施例 2に係り、薬液弁の断面図である。

[図 8]同じぐ弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。

[図 9]同じぐ弁部拡大図であって、開弁状態を示す。

[図 10]本発明の実施例 3に係り、薬液弁の弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。

[図 11]従来の薬液弁の断面図である。

符号の説明

[0014] 1A 薬液弁

1B 薬液弁 1C 薬液弁

3 入力ポート

4 出力ポート

6 ダイァフラム

6d 係止部

7 弁座

10A ピストンロッド

10B ピストンロッド

10a 凹部

20 ゴム部材

40 ダイァフラム

41 係止部材

41a 上端部

発明を実施するための最良の形態

[0015] 本発明を具体ィ匕した実施例を以下説明する。

実施例 1

[0016] 次に、本発明に係る薬液弁の実施例 1について図面を参照して説明する。図 1は、薬液弁 1Aの断面図であって、閉弁状態を示す。図 2は、薬液弁 1Aの断面図であつて、開弁状態を示す。

薬液弁 1Aは、例えば、半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧 (例えば、約 700kPa)の薬液を流量調整するために使用される。薬液弁 1Aは、ボディ 2にァクチュエータ糸且立 19Aを連結したものであり、ァクチユエ一タ糸且立 19Aに内設されるピストンロッド 10Aに従ってダイアフラム 7を弁座 5に当接又は離間させるエアオペレイトバルブである。

[0017] ボディ 2は、耐腐食性などの観点力も PTFE (ポリテトラルフォ口エチレン)や PFA( 四フッ化工チレンパーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体）などのフッ素榭脂を射出成形でブロック状に成形したものである。ボディ 2には、入力ポート 3と出力ポート 4が形成され、入力ポート 3と出力ポート 4との間に弁座 5がー体成形されている。ボディ 2には、シリンダ 6とカバー 8を積み重ねられ、 4本の連結ネジがカバー 8からシリンダ 6、ボディ 2へと貫き通され、ボディ 2、シリンダ 6、カバー 8を一体化している。これにより、ボディ 2にァクチユエータ組立 19Aが連結されている。

[0018] ボディ 2とシリンダ 6との間には、ダイアフラム 7の周縁部 7cが狭持されている。ダイァフラム 7は、円柱状の弁体部 7aに薄膜部 7bを介して肉厚の周縁部 7cを接続したものであって、弁体部 7aが弁座 5に当接又は離間するように配設されている。

[0019] シリンダ 6は、中空孔を備える円筒形状に成形されたものであり、カバー 8との間にピストン室 9が形成されている。ピストン室 9は、ピストンロッド 10Aが摺動可能に装填され、一次室 9Aと二次室 9Bに気密に区画されている。一次室 9Aには、シリンダ 6に開設された操作ポート 11が連通している。また、二次室 9Bには、カバー 8に開設された排気ポート 12が連通するとともに、押圧パネ 13が縮設され、ピストンロッド 10Aに常時下向きの力を作用させている。ピストンロッド 10Aは、下端部にダイアフラム 7が連結し、一次室 9Aと二次室 9Bの圧力変動によってダイアフラム 7に上下方向の駆動力を与える。ピストンロッド 10Aの上端部には、カバー 8に貫き通されたインジケータ 1 4が螺合され、インジケータ 14をカバー 8の穿通孔 8aから出し入れするようになっている。

[0020] ピストンロッド 10Aの下端部には、ダイアフラム 7が揺動可能に保持されている。ダイァフラム 7の係止部 7dは、弁体部 7aと同軸上に設けられ、先端部が半球状に形成されている。ピストンロッド 10Aの下端部には、凹部 10aが形成され、その凹部 10aにダィァフラム 7の係止部 7dが引っかけられるようにして保持されている。ピストンロッド 10 Aの凹部 10aは、上部内壁が平坦に形成され、その平坦面にダイアフラム 7の係止部 7dが点接触している。ピストンロッド 10Aとダイアフラム 7の係止部 7dとの間には、隙間が設けられ、係止部 7dが凹部 10a内で傾くことができるようになつている。この隙間は、弁座 5の寸法公差などに対応できる僅かな量であることが望ましい。隙間が大き過ぎると、ダイアフラム 7の係止部 7dがピストンロッド 10Aの凹部 10a内でがたつき、流量調整が不安定になるからである。

[0021] 力かるピストンロッド 10Aは、ダイアフラム 7が着脱可能に取り付けられるようになつている。図 3は、ピストンロッド 10Aの側面図である。図 4は、ピストンロッド 10Aの下面図である。

ピストンロッド 10Aは、切欠部 10bが側面から凹部 10aに連通するように切り欠いて形成され、ダイアフラム 7の係止部 7dを切欠部 10bから凹部 10aへと差し込んで取り付けるようになつている。尚、ピストンロッド 10Aの凹部 10aとダイアフラム 7の係止部 7 dとの間には隙間があるので、ダイアフラム 7をピストンロッド 10Aに取り付けやすくなつている。

[0022] このような薬液弁 1Aは、図 1に示すように、ボディ 2の下端面に取付板 16が固設されており、取付板 16を半導体製造装置にネジ止めし、入力ポート 3と出力ポート 4に継手 17, 18を介して配管を接続することにより薬液供給ラインに設置される。取付板 16や継手 17, 18は、耐腐食性などの観点よりフッ素榭脂を射出成形で成形されている。

[0023] ここで、薬液弁 1Aのボディ 2は、フッ素榭脂を金型に流し込む際にボイドが発生したり、金型に流し込んだフッ素榭脂を冷却する際に肉厚部分の収縮率が肉薄部分の収縮率より大きくなると、流路表面が凸凹になるなどして所望の形状を出せないことがある。そのため、ボディ 2は、肉厚部分、本実施例では、流路が形成されていない底部に肉盗み 2aを施し、肉厚の均一化を図っている。それに対し、ボディ 2の肉盗み 2aの形状に合わせて取付板 16に突起部を設け、突起部をボディ 2の肉盗み 2aに嵌め込むようにしてもよい。

[0024] 続いて、上記構成を有する薬液弁 1Aの動作について説明する。

操作ポート 11から一次室 9Aに操作流体を供給しな、場合には、図 1に示すように、ピストンロッド 10Aが押圧パネ 13に押し下げられて、ダイアフラム 7の弁体部 7aを弁座 5に当接させる。そのため、入力ポート 3に供給された薬液が出力ポート 4から出力されない。

[0025] 一方、操作ポート 11から一次室 9Aに操作流体を供給する場合には、図 2に示すように、ピストンロッド 10Aが押圧パネ 13に抗して上昇し、ダイアフラム 7の弁体部 7aを弁座 5から離間させる。そのため、入力ポート 3に供給された薬液が弁開度に応じた流量で出力ポート 4から出力される。なおこのとき、インジケータ 14がダイアフラム 7の上昇に応じてカバー 8から突き出すため、作業者はインジケータ 14の突出量力も薬液弁 1 Aの開弁状態を確認することができる。

[0026] さらに、弁部の動作を詳細に説明する。図 5及び図 6は、弁部拡大図である。

薬液弁 1Aが薬液を遮断する場合には、図 5に示すように、ピストンロッド 10Aは、凹部 10aの上部内壁でダイアフラム 7の係止部 7dを図中下向きに押圧し、ダイアフラム 7の弁体部 7aを弁座 5に押し付ける。ダイアフラム 7は、半球状に形成された係止部 7 dがピストンロッド 10Aの凹部 10a内壁に点接触する。そのため、例えば、弁座 5が押圧パネ 13の弹圧力をピストンロッド 10Aとダイアフラム 7を介して伝達され、僅か〖こ傾いた場合には、ダイアフラム 7の弁体部 7aは、弁座 5の低い部分より高い部分に強く押し付けられる。

[0027] この場合、弁座 5は、ダイアフラム 7の押圧力に対する反力を発生し、ダイアフラム 7 の押圧力の大きい部分を押圧力の小さい部分より高く持ち上げようとする。ダイアフラム 7は、係止部 7dが半球状に形成されてピストンロッド 10Aの凹部 10aに点接触し、いずれの方向へも揺動できるため、係止部 7dがピストンロッド 10Aの凹部 10aに点接触する位置 Pを反力の大きヽ方向にずらし、弁体部 7aを反力の小さ、方向に傾かせる。この傾きにより、押圧力が小さい部分では押圧力が加圧され、押圧力の小さい部分では押圧力が減圧されることになり、最終的に、弁体部 7aが弁座 5の円周方向に均一な力で押し付けられる。なお、ダイアフラム 7は、薄膜部 7bが復元力によるパネ性を有し、弁体部 7aを弁座 5に押し付ける押圧力が微小調整され、弁座 5の円周方向に押圧力の均一化を図りやす！/、。

[0028] また、薬液弁 1Aが薬液を供給する場合には、図 6に示すように、ピストンロッド 10A は、凹部 10aの下部内壁がダイアフラム 7の係止部 7dに係合するまで単独で上昇した後、ダイアフラム 7を引き上げて弁体部 7aを弁座 5から離間させる。このとき、ダイァフラム 7は、ピストンロッド 10Aによって係止部 7dを軸線に沿って引き上げられ、傾きが是正される。

[0029] 従って、本実施例の薬液弁 1Aは、ダイアフラム 7が弁座 5の僅かな傾きに倣って摇動することにより、弁体部 7aを弁座 5全体に均一な圧力で当接させ、シール力の弱い部分をなくすことが可能である。また、ダイアフラム 7の弁体部 7aが均一な圧力で弁座 5に当接して劣化しにくいので、シール力の経時的変化が小さくなる。このように、薬液弁 1Aは、全閉時に薬液が漏れないので、シール力を安定させることができる。このことは、特に、薬液弁 1Aが高圧流体を制御する場合でも、ダイアフラム 7を弁座 5 に均一な力で当接させることができるので、シール力の弱い部分力流体漏れが発生することを防止できる点で有効である。

[0030] このことは、薬液弁 1Aが押圧パネ 13の弹圧力を大きくしてシール荷重を確保するした場合に、弁座 5が歪みを生じても、その歪みによる弁座 5の傾きに倣ってダイァフラム 7を揺動させ、ダイアフラム 7を弁座 5の円周方向全体に均一な圧力で当接させるので、流体漏れが生じに《なる。また、ダイアフラム 7を揺動させてシール力を確保するので、弁座 5が劣化しにくぐ閉弁時に高圧の薬液が漏れにくい。

[0031] 特に、ダイアフラム 7は、係止部 7dがピストンロッド 10の凹部 10aに点接触する部分を基点として揺動し、揺動方向を制限されないので、弁座が何れの方向に傾いていても対応することが可能である。よって、弁座 5の加工精度をラフにして、生産性を向上させることができる。

し力も、ダイアフラム 7の係止部 7dをピストンロッド 10の切欠部 10bから凹部 10aへと差し込み、凹部 10aに引っかけるようにして係合させることによりダイアフラム 7をピストンロッド 10に連結するため、ダイアフラム 7をピストンロッド 10に簡単に取り付けて糸且み立てることができる。

[0032] 尚、上述したように、薬液弁 1Aは、閉弁時に押圧パネ 13の弹圧力がピストンロッド 10Aとダイアフラム 7を介して弁座 5に作用する。上述したように、取付板 16に突起部を突設し、その突起部をボディ 2の肉盗み 2aに嵌め込んで空隙を埋めるようにすれば、ボディ 2は肉盗み 2aが空隙になっている場合と比較して強度が向上する。この場合、薬液弁 1Aが高圧の薬液を制御するために押圧パネ 13の弾圧力を大きくしても、ボディ 2が歪んで、弁座 5が押し潰されたり、傾いたりしにくい。そのため、例えば、約 700kPaの高圧流体を制御する場合でも、押圧パネ 13の弹圧力を強くして、シール力を確保することが可能である。

実施例 2

[0033] 次に、本発明の薬液弁について実施例 2を図面を参照して説明する。図 7は、薬液弁 1Bの断面図である。本実施例の薬液弁 IBは、基本的構造が実施例 1の薬液弁 1Aとほぼ同様であるが、ゴム部材 30を有する点が実施例 1の薬液弁 1Aと相違する。よって、ここでは、実施例 1の薬液弁 1Aと相違する点を中心に説明し、共通する部分については図面に実施例 1の薬液弁 1Aと同一符号を付し、説明を適宜省略する。

[0034] 薬液弁 1Bは、ボディ 2にァクチユエータ組立 19Bを図示しない連結部材で連結したものであり、ピストンロッド 10Bをピストン室 9で摺動させることによりダイアフラム 7を弁座 5に当接又は離間させ、入力ポート 3から出力ポート 4へ流れる薬液の流量調整をするよう構成されている。

[0035] ァクチユエータ組立 19Bには、ピストンロッド 10Bが摺動可能に装填されている。ピストンロッド 10Bには、凹部 10aと切欠部 10bの他、凹部 10aと同軸上にゴム部材 30 を装着するための装着孔 10cが形成されている。ゴム部材 30は、略円柱形状をなし、上端面に凹み 30aが形成されている。凹み 30aは、ゴム部材 30が装着孔 10c内で弾性変形するための逃げを設けるために形成される。ピストンロッド 10Bには、ゴム部材 30が凹み 30aを上側にして装着孔 10cに嵌め込まれ、ダイアフラム 7の係止部 7d が切欠部 10bから凹部 10aへと差し込んで取り付けられる。これにより、ゴム部材 30 力ダイアフラム 7の係止部 7dとピストンロッド 10Bの凹部 10aとの間に圧縮された状態で配設される。また、ダイアフラム 7は、係止部 7dがゴム部材 30の平坦な下端面に接触するようにピストンロッド 10Bの凹部 10aに取り付けられ、ピストンロッド 10Bに摇動可能に保持される。

[0036] 次に、薬液弁 1Bの動作について説明する。図 8及び図 9は、弁部拡大図である。

薬液弁 1Bが薬液を遮断する場合には、図 8に示すように、ピストンロッド 10Bは、凹部 10aの上部内壁でゴム部材 30を介してダイアフラム 7の係止部 7dを図中下向きに押圧し、ダイアフラム 7の弁体部 7aを弁座 5に押し付ける。このとき、ゴム部材 30は、ピストンロッド 10Bの凹部 10aとダイアフラム 7の係止部 7dとの間で押し潰されて弾性変形し、ダイアフラム 7の係止部 7dに面接触している。そのため、例えば、弁座 5が僅力に傾いているような場合には、ダイアフラム 7は、係止部 7dが凹み 30aを潰すようにしてゴム部材 30を弾性変形させながら弁座 5の傾きに倣って揺動し、弁座 5全体に均一な圧力で当接する。 [0037] ここで、ダイアフラム 7の係止部 7dは、半球状をなし、その中心を正確に出すためには、ダイアフラム 7を射出成形した後に係止部 7dに切削加工を施す必要がある。しかし、本実施例では、ダイアフラム 7がゴム部材 30に係止部 7dを面接触させ、ゴム部材 30を弾性変形させながら揺動する。そのため、ダイアフラム 7は、係止部 7dの中心を厳密に出す必要がなぐ加工精度が緩和される。

[0038] また、薬液弁 1Bが薬液を供給する場合には、図 9に示すように、ピストンロッド 10B が上昇するのに従ってゴム部材 30が復元し、ダイアフラム 7の係止部 7dをピストン口ッド 10Bの凹部 10a内壁に対して下向きに押し付ける。そして、ピストンロッド 10Bがダイアフラム 7を引き上げると、ダイアフラム 7は、係止部 7dがゴム部材 30の下端面とピストンロッド 10Bの凹部 10a内壁との間で狭持され、がたつきを防止される。そのため、流体が安定した流量で入力ポート 3から出力ポート 4に出力される。

[0039] よって、本実施例の薬液弁 1Bによれば、ダイアフラム 7の弁体部 7aがゴム部材 30 を介してピストンロッド 10Bに保持されるので、ダイアフラム 7の加工精度がラフになり、生産性を向上させることができる。

実施例 3

[0040] 次に、本発明の薬液弁について実施例 3を図面を参照して説明する。図 10は、薬液弁 1Cの弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。

本実施例の薬液弁 1Cは、基本的構造が実施例 1の薬液弁 1Aとほぼ同様であるが、ダイァフラム 40と係止部材 41とを別部材とした点が実施例 1の薬液弁 1 Aと相違する。よって、ここでは、実施例 1の薬液弁 1Aと相違する点を中心に説明し、共通する部分については図面に実施例 1の薬液弁 1Aと同一符号を付し、説明を適宜省略する。

[0041] 薬液弁 1Cは、ボディ 2にァクチユエータ組立 19Aを図示しない連結部材で連結したものであり、ピストンロッド 10Aをピストン室 9で摺動させることによりダイアフラム 40 を弁座 5に当接又は離間させ、入力ポート 3から出力ポート 4へ流れる薬液の流量調整をするよう構成されている。

[0042] ァクチユエータ組立 19Aには、ピストンロッド 10Aが摺動可能に装填されている。ピストンロッド 10Aには、凹部 10aと切欠部 10bが形成されている。ピストンロッド 10Aの凹部 1 Oaには、係止部材 41を介してダイアフラム 40が揺動可能に保持されて、る。係止部材 41は、外周に雄ネジが形成され、ダイアフラム 40に形成された雌ネジにねじ込まれてダイアフラム 40と一体ィ匕されるようになっている。係止部材 41は、上端部 4 laがピストンロッド 10Aの切欠部 10bから凹部 10aへと差し込まれ、引っかけられるようにして保持されている。係止部材 41の上端部 41aは、半球状に形成され、ピストンロッド 10Aの凹部 10aに点接触している。ピストンロッド 10Aの凹部 10aと係止部材 4 1の上端部 41aとの間には、僅かな隙間が設けられ、係止部材 41の上端部 41aがピストンロッド 10Aの凹部 10a内で傾くことができるようになつている。尚、本実施例では、係止部材 41とダイアフラム 40とを連結することにより「弁体」が構成される力係止部材 41は、ダイアフラム 40より材質が硬くなつている。これは、係止部材 41の上端部 41aがピストンロッド 10Aの凹部 10a内で傾く際のへたりを少なくするためである。

[0043] 次に、薬液弁 1Cの動作について説明する。

薬液弁 1Cが薬液を遮断する場合には、ピストンロッド 10Aは、凹部 10aの上部内壁で係止部材 41の係止部 41 aを図中下向きに押圧し、ダイアフラム 40を弁座 5に押し付ける。係止部材 41は、半球状に形成された上端部 41aがピストンロッド 10Aの凹部 10a内壁に点接触する。そのため、例えば、弁座 5が押圧パネ 13の弹圧力をピストンロッド 10A、係止部材 41、ダイアフラム 40を介して伝達され、僅かに傾いた場合には、ダイアフラム 40は、弁座 5の低い部分より高い部分に強く押し付けられる。

[0044] この場合、弁座 5は、ダイアフラム 40の押圧力に対する反力を発生し、ダイアフラム 40の押圧力の大きい部分を押圧力の小さい部分より高く持ち上げようとする。ダイァフラム 40に連結する係止部材 41は、上端部 41aが半球状に形成されてピストンロッド 10Aの凹部 10aに点接触し、いずれの方向へも揺動できるため、上端部 41aがビストンロッド 1 OAの凹部 1 Oaに点接触する位置 Pを反力の大き、方向にずらし、ダイァフラム 40を反力の小さい方向に傾力せる。この傾きにより、押圧力が小さい部分では押圧力が加圧され、押圧力の小さい部分では押圧力が減圧されることになり、最終的に、ダイアフラム 40が弁座 5の円周方向に均一な力で押し付けられる。

[0045] また、薬液弁 1Cが薬液を供給する場合には、ピストンロッド 10Aは、凹部 10aの下部内壁が係止部材 41の上端部 41 aに係合するまで単独で上昇した後、係止部材 41 を介してダイアフラム 40を引き上げて弁座 5から離間させる。このとき、係止部材 41 は、ピストンロッド 10Aによって軸線に沿って引き上げられ、上端部 41aの傾きが是正される。そのため、次にダイアフラム 40が弁座 5に当接するときには、係止部材 41は弁座 5の傾きに合わせて上端部 41aをピストンロッド 10Aの凹部 10a内で揺動させ、ダイアフラム 40を弁座 5の傾きに倣って傾かせることができる。

[0046] よって、本実施例の薬液弁 1Cによれば、開閉弁動作を繰り返すときに、係止部材 4 1が上端部 41aをピストンロッド 10Aの凹部 10aに擦り合わせながら揺動する。係止部材 41は、ダイアフラム 40の薄膜部のように変位するための柔軟性を確保する必要がなぐ材質がダイアフラム 40より硬い。そのため、係止部材 41は、上端部 41aがピストンロッド 10Aの凹部 10aに擦れ合ってもへたりにくぐ弁座 5の傾きに倣って揺動する揺動機能を長く維持できる。

[0047] 以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されることなぐ色々な応用が可能である。

[0048] (1)例えば、上記実施例では、ピストンロッド 10A, 10Bに凹部 10aを形成し、凹部 1 Oaに係止される係止部 7dをダイアフラム 7に設けた。それに対して、ピストンロッドの下端部に係止部を設け、その係止部が係合する凹部をダイァフラムに形成するようにしてもよい。

[0049] (2)例えば、上記実施例では、エアオペレイト式の薬液弁 1A, 1Bについて説明した。それに対して、上記弁構造を手動弁やサックバックバルブなどに適用しても良い。また、例えば、上記実施例では、入力ポート 3から出力ポート 4に薬液を出力する薬液弁 1A, 1Bについて説明した力両方向に流体を流す弁や分流弁などであってもよい。

[0050] (3)例えば、上記実施例では、ダイアフラム 7を弁座 5に当接又は離間させるダイァフラム弁を用いた。それに対して、ポペット弁などであってもよい

[0051] (4)例えば、上記実施例 2では、弾性部材としてゴム部材 30を使用した。それに対して、ゴム部材 30に変えてコイルスプリングや板パネなどをピストンロッド 10A, 10Bとダイアフラム 7の係止部 7dとの間に配設してもよい。これにより、ゴム部材 30より弾圧力が大きくなれば、より大きな流体圧に対してもダイアフラム 7のがたつきを防止し、

Claims

請求の範囲

[1] 駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁において、

前記弁体が前記駆動手段に揺動自在に保持されて！ヽることを特徴とする薬液弁。

[2] 請求項 1に記載する薬液弁において、

前記弁体が前記駆動手段に点接触して保持されていることを特徴とする薬液弁。

[3] 請求項 1又は請求項 2に記載する薬液弁において、

前記弁体は、先端部が半球状に成形された係止部を有し、

前記駆動手段は、前記係止部が係合する凹部が形成されて、ることを特徴とする薬液弁。

[4] 請求項 1乃至請求項 3の何れか 1つに記載する薬液弁において、

前記弁体と前記駆動手段との間に弾性部材が配設されていることを特徴とする薬液弁。