弁装置および継手
【課題】内部流体通路を流れる流体への金属イオンの混入を防止することができ、かつ弁枠体の軸心方向とこれに直交する方向における変形を防止した状態で小型化を図る。
【解決手段】屈曲部２ａおよび両端に開口が設けられた内部流体通路２と、内部流体通路２の一端側に設けられた弁座１３とを有する弁枠体３と、弁枠体３に、屈曲部２ａと一端側開口１１とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材４と、軸部材４の先端部に、屈曲部２ａの開口から内部流体通路２内へ進出可能に設けられた弁体５とを備え、弁枠体３は、保持カバー２０、２１、２２が連結された状態で弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の両側部分と軸部材４の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、弁体５は、軸部材４の先端部に取付けられる金属製の弁体基部１７と、この弁体基部１７の外側を覆いかつ屈曲部２ａの開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜１８とを有する。
【解決手段】屈曲部２ａおよび両端に開口が設けられた内部流体通路２と、内部流体通路２の一端側に設けられた弁座１３とを有する弁枠体３と、弁枠体３に、屈曲部２ａと一端側開口１１とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材４と、軸部材４の先端部に、屈曲部２ａの開口から内部流体通路２内へ進出可能に設けられた弁体５とを備え、弁枠体３は、保持カバー２０、２１、２２が連結された状態で弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の両側部分と軸部材４の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、弁体５は、軸部材４の先端部に取付けられる金属製の弁体基部１７と、この弁体基部１７の外側を覆いかつ屈曲部２ａの開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜１８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体分野で使用されるウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品等の流体を対象とした通路の連結に好適に用いられる弁装置および継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した弁装置として、図８に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。この弁装置は、容器１００のフランジ１０１に設けられた貫通孔１０２に挿入して取付けられていて、弁枠体１０３の軸心に沿って設けた孔１０４に弁体１０５がスライド可能に配され、弁体１０５の拡径上端部１０６が、孔１０４の上側に設けた弁座１０７に当接すると弁装置が閉になり、拡径上端部１０６が弁座１０７から離れると、弁装置が開になる。そして、弁装置が開のとき、孔１０４の弁座１０７よりも下側に設けた受入部材１０８から受入れた流体が、孔１０４と弁体１０５との隙間にて形成される内部流体通路１０９を経て孔１０４の弁座１０７よりも上側に設けた送出部材１１０から容器１００の内部へ送出すように構成されている。
【０００３】
このように構成された弁装置の材質は、流体への金属イオンの混入を防止するために、流体と接する、弁枠体１０３、弁体１０５、受入部材１０８および送出部材１１０の全ての部分が樹脂材料により形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３０８７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した弁装置は、フランジ１０１により弁枠体１０３の周方向周りが保持されているものの、弁枠体１０３の軸心方向に関しては金属で保持されていないため、その弁枠体１０３の軸心方向での強度を確保し変形を防止する上で長くせざるを得なく、小型化が困難であった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、内部流体通路を流れる流体への金属イオンの混入を防止することができ、かつ弁枠体の軸心方向とこれに直交する方向における変形を防止した状態で小型化を図れる弁装置および継手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】
【０００６】
請求項１の発明に係る弁装置は、途中で屈曲し、その屈曲部および両端に開口が設けられた内部流体通路と、該内部流体通路の一端側に設けられた弁座とを有する弁枠体と、該弁枠体に、上記内部流体通路の屈曲部と一端側開口とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に、上記屈曲部の開口から内部流体通路内へ進出可能に設けられた弁体とを備え、上記弁枠体は、上記内部流体通路を有する樹脂製の弁枠体本体と、少なくとも２つに分割され、上記弁枠体本体を覆う状態に連結される金属製の保持カバーとを有し、その保持カバーが連結された状態で弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分と軸部材の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、上記弁体は、上記軸部材の先端部に取付けられる金属製の弁体基部と、この弁体基部の外側を覆いかつ上記屈曲部の開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明に係る弁装置は、請求項１に記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記内部流体通路の一端側の開口に対応する部分に第１貫通孔が、前記内部流体通路の他端側の開口に対応する部分に第２貫通孔が、前記内部流体通路の屈曲部の開口に対応する部分に弁体挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明に係る弁装置は、請求項２に記載の弁装置において、内側の樹脂管と外側の金属管とを有する外部管路を備え、上記外部管路は、前記樹脂管が前記他端側の開口に連通するように、上記金属管が前記保持カバーにおける第２貫通孔の周縁部に取付けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明に係る弁装置は、請求項３に記載の弁装置において、前記樹脂管の前記弁枠体本体側の端部には、樹脂製の鍔が溶着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明に係る弁装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の弁装置において、前記弁体膜は、前記弁座に接離する弁頭部と、これに繋がる筒状部とを有し、該筒状部の裾部が前記弁枠体に固定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明に係る弁装置は、請求項５に記載の弁装置において、前記筒状部の裾部は、前記弁枠体本体と保持カバーとの間に挟持されていて、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が内部流体通路へ近づく程に縮径する縮径部を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明に係る弁装置は、請求項２乃至６のいずれかに記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材の周方向に沿った部分を覆い、かつ前記第２貫通孔を有する第１保持カバーを備え、弁枠体本体に対する第１保持カバーの周方向位置を決める位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明に係る弁装置は、請求項２乃至７のいずれかに記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材のスライド方向の片側部分であって前記第１貫通孔を有する第２保持カバーを備え、その第２保持カバーの第１貫通孔の縁と弁枠体本体との間にＯリングが、上記第１貫通孔の縁から第１貫通孔の中心に向かって突出させた突起により抜け防止された状態で、設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明に係る継手は、請求項８に記載の弁装置を用いた継手において、前記第２保持カバーを相手側継手に当接して両継手が接続される構成となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の弁装置にあっては、内部流体通路に露出する弁枠体本体と弁体膜とが樹脂で形成されているので、内部流体通路を流れる流体への金属イオンの混入を防止することが可能である。また、樹脂からなり変形の容易な弁枠体本体における軸部材の周方向に沿った部分だけでなく、弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分も金属製の保持カバーで保持して弁枠体が構成されているので、弁枠体における軸部材のスライド方向での変形を防止でき、これにより弁枠体における軸部材のスライド方向長さを短くすることができる。
【００１６】
請求項２の発明による場合には、保持カバーに、弁枠体本体の両端の開口に対応して第１、第２貫通孔がそれぞれ形成されているので、内部流体通路における流体の流れを邪魔することなく、樹脂製の弁枠体本体の変形を低減することができる。
【００１７】
請求項３に記載の弁装置による場合には、金属管は金属製の保持カバーに固定されるため金属管の内側に設けた樹脂管の位置を規定することができる。これにより、樹脂管と内部流体通路の他端側開口の周縁との位置がズレ難くなり、両者間の接続状態を長時間維持することができる。また、外部管路を着脱可能に構成することで、その交換やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１８】
請求項４による場合には、樹脂管とは別体の鍔を樹脂管に溶着するため、鍔の弁枠体本体側の端面における外部管路の軸心に対する角度を直角に確実に出すことが可能となり、弁枠体本体の他端側開口の周縁と鍔との接続部に凹部が形成されることを防止することができる。これにより接続部において流体の淀みが発生するのを防止することができる。また、鍔により弁枠体本体の他端側開口との接続面積を広くすることが可能となり、その接続部にＯリングを配置することもでき、これにより弁枠体本体の他端側開口と鍔との接続部の水密性を向上させ得る。
【００１９】
請求項５による場合には、弁体膜における弁頭部に繋がる筒状部の裾部が弁枠体にて固定されるので、弁体基部、軸部材および軸受が金属製であっても、これら金属部分と内部流体通路との間を樹脂製の弁体膜にて区分けすることができる。これにより、軸部材および軸受で発生する金属粉などが内部流体通路へ混入するのを防止することができる。
【００２０】
請求項６による場合には、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が縮径して湾曲（または屈曲）しているので、その挟持する部分の裾部との接触面積の増加が図れ、樹脂製の弁枠体本体が経年変化に伴って劣化しても裾部の挟持状態を長期間にわたり維持することが可能になる。
【００２１】
請求項７による場合には、位置決め手段により弁枠体本体の他端側開口と第１保持カバーの第２貫通孔との位置を一致させることが可能になる。特に、請求項３のように他端側開口に連通する外部管路を設ける場合に、その接合部からの流体漏れを防止する上で有効となる。すなわち、他端側開口と第２貫通孔との位置にズレがある場合には、外部管路の樹脂管を他端側開口に、外部管路の金属管を第２貫通孔にそれぞれ接続させるときに、樹脂製の弁枠体本体が変形した状態に外部管路が取付けられる虞があり、接合部が接合不良となり、流体漏れの発生が招来される。これに対し、請求項７のように他端側開口と第２貫通孔との位置を一致させる構成の場合には、外部管路の樹脂管を他端側開口に、外部管路の金属管を第２貫通孔にそれぞれ一致させることができ、接合部に接合不良が発生せず、流体漏れの発生を防止することができる。
【００２２】
請求項８による場合には、Ｏリングを抜け防止する突起を金属製の第２保持カバーに形成しているので、確実にＯリングの抜けを防止することができる。換言すると、樹脂製の弁枠体本体に抜け防止用の突起を形成した場合には、その突起が変形し易くＯリングの抜けを防止することができないが、突起を第２保持カバー側に形成することで確実にＯリングの抜けを防止することができる。
【００２３】
請求項９の本発明の継手による場合には、金属製の保持カバーで接続の際の力を受けるため、樹脂製の弁枠体本体に力が及ぶのを防止して変形を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき具体的に説明する。
【００２５】
図１は本発明の弁装置を適用した継手を示す縦断面図であり、中心線（一点鎖線）の右側は閉弁状態を示し、同じく左側は開弁状態を示すように表している。図２はその継手の底面図である。
【００２６】
この継手１は、内部流体通路２を有する弁枠体３と、弁枠体３の内部に設けられた軸部材４と、軸部材４の先端部（図の下部）に設けられた弁体５と、軸部材４の途中をスライド自在に支持する軸受６と、軸部材４をスライドさせるスライド機構７とを備える。
【００２７】
弁枠体３は、内部流体通路２を内部に有する樹脂製の弁枠体本体１０と、３つに分割され、弁枠体本体１０を覆う状態に連結される金属製の保持カバー２０、２１、２２と、その保持カバー２０〜２２の上側に設けられる筒状部材２３とを有する。
【００２８】
弁枠体本体１０は、図３に示すように、合成樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を用いた一体成形により、上下方向を軸心方向とする概略円筒状に形成されている。弁枠体本体１０の内部に設けられた内部流体通路２は、弁枠体本体１０の下面の軸心部に配された第１開口１１を一端とし、その第１開口１１から上方に延び、上下方向の途中に設けられた屈曲部２ａから周面に向かうＬ字状に形成されていて、弁枠体本体１０の周面に内部流体通路２の他端である第２開口１２が配されている。
【００２９】
このようにＬ字状に形成された内部流体通路２には、屈曲部２ａの下側（屈曲部２ａの曲率中心側）に弁座１３が設けられている（図１参照）。弁座１３は、第１開口１１と同一軸心状であって、下側半径よりも上側半径が長い円環状に形成されている。弁座１３の縦断面形状は、この図示例では直線状になっている。
【００３０】
弁枠体本体１０の外周における形状は、縦方向に同じであって、水平方向では第２開口１２の近傍部分を直線状に、これ以外の部分を円形状に形成されている。つまり、第２開口１２の近傍部分は、概略平面状に形成されている。また、弁枠体本体１０の第２開口１２とは反対側部分には、縦方向（軸心方向）に長い位置決め用の凹溝１０ａが形成されている（図１および図３参照）。
【００３１】
図１に示すように弁枠体本体１０における第１開口１１とは反対側（図の上側）の上面１４であって、屈曲部２ａの上側（屈曲部２ａの曲率中心とは反対側）には、軸心部に下側へ窪んだ凹部１４ａが形成され、その凹部１４ａの底部には、弁体５の挿通を可能にする開口１５が形成されている。凹部１４ａにおける開口１５の周辺部は、内部流体通路２へ近づく程に縮径した縮径部分１６となっており、この縮径部分１６の外周面部分における軸心に沿った形状は、屈曲した状態となっている（図６参照）。なお、縮径部分１６の外周面部分における軸心に沿った形状は、湾曲した状態でもよい。
【００３２】
上記保持カバー２０〜２２は、樹脂製の弁枠体本体１０の外側を囲むように設けられており、第１保持カバー２０は弁枠体本体１０における軸部材４の周方向に沿った部分を覆い、第２保持カバー２１は弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の下側部分を覆い、第３保持カバー２２は弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の上側部分を覆う。
【００３３】
これら保持カバー２０〜２２は、図１および図４に示すように構成される。
第１保持カバー２０は、矩形状ブロック２０ａの軸心部に平面視で円形をした内部空洞２０ｂが形成されるとともに、矩形状ブロック２０ａの四隅にボルト挿通孔２０ｃが形成されている。また、第１保持カバー２０の周面には、前記第２開口１２に対応する位置に第２貫通孔２０ｄが設けられるとともに、前記凹溝１０ａに入る位置決めピン２０ｅが取付けられる。上記第２貫通孔２０ｄは、本実施形態では第２開口１２よりも大きい内径に形成されている。
【００３４】
第２保持カバー２１は、第１保持カバー２０の底面と同一の形状かつ寸法で形成されていて、軸心部に第１貫通孔２１ａが、四隅にはボルト挿通孔２１ｂが形成されている。第１貫通孔２１ａは、第１開口１１に対応する位置に配されていて、本実施形態では第１開口１１よりも大きい内径に形成されている。
【００３５】
第３保持カバー２２は、高さ方向の上側から下側に向けて中径部２２ａ、大径部２２ｂ、小径部２２ｃが同心状かつ一体的に設けられている。小径部２２ｃは、第１保持カバー２０と第３保持カバー２２との軸心を一致させた状態で第１保持カバー２０の内部空洞２０ｂに挿入される。その小径部２２ｃには、上記開口１５に対応して弁体挿通孔２２ｅがその軸心方向を上下方向に一致させて設けられている。また、大径部２２ｂの下面であって小径部２２ｃよりも外側には、上向きのボルト取付穴２２ｄが軸心回りに４つ形成されている。
【００３６】
これら保持カバー２０〜２２は、図１および図４に示すように、第２保持カバー２１と第３保持カバー２２との間に第１保持カバー２０を挟み込み、第２保持カバー２１の下側からボルト挿通孔２１ｂ、２０ｃを経て第３保持カバー２２のボルト取付穴２２ｄに達するように４本のボルト２４を取付けることで連結される。
【００３７】
このようにして連結された保持カバー２０〜２２の内側には、図１に示すように弁枠体本体１０が丁度入り得る大きさの内部空間Ａが形成され、その内部空間Ａには上述した概略円筒状の弁枠体本体１０が配置される。この配置に際し、上記凹溝１０ａに位置決めピン２０ｅを入れるようにすることで、第１保持カバー２０に対する弁枠体本体１０の角度方向を所定方向に調整することが可能になる。上記内部空間Ａと弁枠体本体１０の周面との間の隙間は、弁枠体本体１０の変形に伴って第１保持カバー２０の内周面と接触し、弁枠体本体１０の変形を軽減できる寸法に設定される。但し、弁枠体本体１０における第２開口１２の近傍の概略平面状をした部分では、外部管路２５により弁枠体本体１０の変形を軽減できるようになっている。
【００３８】
上記外部管路２５は、弁枠体本体１０の第２開口１２に連通する状態で第１保持カバー２０に取付けられていて、内側の樹脂管２６と外側の金属管２７とを有する。金属管２７の両端にはフランジ２７ａ、２７ｂが設けられ、樹脂管２６の両端には鍔２６ａ、２６ｂが設けられている。フランジ２７ａと鍔２６ａは第１保持カバー２０に近い側のもので、フランジ２７ｂと鍔２６ｂは第１保持カバー２０から遠い側のものである。
【００３９】
フランジ２７ｂとそれに対応する鍔２６ｂとは面一となるように形成されている。一方の鍔２６ａは、厚み一定のリング状に別途形成されたもので、樹脂管２６の端部に鍔２６ａの内周部が溶着されている。鍔２６ａの外周部は樹脂管２６の外周面よりも外側に突出しており、その鍔２６ａの突出部分における鍔２６ｂ側には、フランジ２７ａの端面が当接している。上記鍔２６ａは、鍔２６ａの第２開口１２側端面における外部管路２５の軸心に対する角度を直角に確実に出すことを可能とするもので、弁枠体本体１０の第２開口１２と鍔２６ａとの接続部に凹部が形成されることを防ぎ、流体の淀みが発生するのを防止する。
【００４０】
フランジ２７ａの周面は、段付き状に形成されていて、内側の小径部２７ｃは第１保持カバー２０に設けた第２貫通孔２０ａの内側に入り、外側の大径部２７ｄは第２貫通孔２０ａの周縁部に着脱可能に固定される。その固定により樹脂管２６が第２開口１２に押圧された状態で連通連結されるようになっており、これにより弁枠体本体１０の変形を軽減する。この固定は、金属管２７を金属製の第１保持カバー２０に対して行うので樹脂管２６の位置を規定することを可能となし、これにより樹脂管２６と第２開口１２との位置をズレ難くして両者間の接続状態を長時間維持することを可能にする。また、外部管路２５が着脱可能であるので、その交換やメンテナンスを容易に行うことを可能にする。
【００４１】
上記弁枠体本体１０の第２開口１２の近傍にはＯリング３５が設けられている。このＯリング３５は、鍔２６ａにより弁枠体本体１０の第２開口１２との接続面積を広くすることが可能となることに伴って、その接続部に配置されている。そのＯリング３５は上記鍔２６ａにより弁枠体本体１０の軸心側へ押圧されることにより、弁枠体本体１０の第２開口１２と鍔２６ａとの接続部の水密性を向上させる。
【００４２】
前記第３保持カバー２２に設けた前記弁体挿通孔２２ｅには、軸部材４が第１開口１１に対して接離する方向（図の上下方向）へスライド可能に設けられていて、軸部材４の先端部（図の下部）には弁体５が取付けられている。弁体５は、軸部材４の先端部に取付けられた金属製の弁体基部１７と、その弁体基部１７の外側を覆いかつ軸部材４のスライドに伴って弁座１３に接触して内部流体通路２を閉にする樹脂製の弁体膜１８とを有し、上記開口１５から内部流体通路２の内側への進出が可能になっている。
【００４３】
上記弁体５を構成する弁体膜１８は、第１開口１１の周縁に接触して内部流体通路２を閉にする弁頭部１８ａと、これに繋がる筒状部１８ｂとを有し、筒状部１８ｂの裾部１８ｃが、弁枠体３を構成する弁枠体本体１０と第３保持カバー２２との間に挟持されている。より詳細には、図６に示すように弁枠体本体１０の前記縮径部分１６と、第３保持カバー２２の外表面に取付けた撓み変形が可能なパッド１９との間で、ボルト２４の締結力を受けることにより挟持されている。そして、裾部１８ｃの固定には、屈曲した（または湾曲した）縮径部分１６を用いているので、裾部１８ｃとの接触面積を増加させることが可能となり、樹脂製の弁枠体本体１０が経年変化に伴って劣化しても裾部１８ｃの挟持状態を長期間にわたり維持することとなる。また、上記弁体膜１８は、上記開口１５を塞ぐように設けられていて、弁体基部１７と内部流体通路２との間、軸部材４と内部流体通路２との間、および軸受６と内部流体通路２との間をそれぞれ区分けする。
【００４４】
第３保持カバー２２と、上記筒状部材２３の上端に設けた軸受部材２３ａとには、軸部材４をスライド自在に支持する前記軸受６が設けられている。また、第３保持カバー２２と軸受部材２３ａとの間には、軸部材４に固定した円環状部材２９が配されていて、円環状部材２９と軸受部材２３ａとの間には円環状部材２９を下方に押圧付勢するコイルばね３０が設けられている。
【００４５】
また、第３保持カバー２２の内部には、第３保持カバー２２と円環状部材２９との密封空間３１にエアを供給するエア通路３２が設けられ、第３保持カバー２２と軸部材４と弁体５とで囲まれた箇所には、弁体５の上下スライドを許容する隙間３３が設けられ、その隙間３３へのエアの出入れを行うエア通路３４が設けられている。そして、これら円環状部材２９、エア通路３２、３４およびコイルばね３０は、軸部材４をスライドさせる前記スライド機構７を構成する。
【００４６】
エア通路３２にエアを供給すると、密封空間３１が広くなって、円環状部材２９がコイルばね３０の押圧付勢力に抗して上方に押し上げられ、軸部材４および弁体５が上方へスライドし、弁体５が弁座１３から離れて内部流体通路２が開状態となる。このとき、隙間３３にはエア通路３４を介してエアが排出される。一方、エア通路３２からエアを排出すると、密封空間３１が狭くなって、円環状部材２９がコイルばね３０の押圧付勢力により下方に押し下げられ、軸部材４および弁体５が下方へスライドし、弁体５が弁座１３に当接して内部流体通路２が閉状態となる。このとき、隙間３３にはエア通路３４を介してエアが吸引される。
【００４７】
内部流体通路２が開状態のとき、ウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品等からなる流体が、内部流体通路２を通流することになる。このとき、第２保持カバー２１には、第１開口１１に対応する部分に第１貫通孔２１ａが、第１保持カバー２０には第２開口１２に対応する部分に第２貫通孔２０ｄがそれぞれ形成されているので、内部流体通路２における流体の流れを邪魔することなく、樹脂製の弁枠体本体１０の変形を低減する。
【００４８】
上記第２保持カバー２１の下面にはＯリング３６が設けられている。より詳細には、図７に示すように第１貫通孔２１ａの縁と弁枠体本体１０との間であって、第１貫通孔２１ａの縁から第１貫通孔２１ａの中心に向かって突出させた突起３７により抜け防止された状態で設けられている。このように金属製の第２保持カバー２１に突起３７を形成したのは、樹脂製の弁枠体本体１０に変形のし易い突起３７を形成する場合とは異なり、Ｏリング３６を確実に抜け防止するためである。
【００４９】
また、相手側の継手１Ａとの接続は、上記金属製の第２保持カバー２１に当接するようにして行われる。これにより、金属製の保持カバー２０、２１、２２で接続の際の力を受けるため、樹脂製の弁枠体本体１０に力が及ぶのを防止して変形を防いでいる。相手側の継手１Ａとしては、本実施形態の継手１の構成から上記Ｏリング３６が省略されたものなどを用いることができる。
【００５０】
このように構成された本実施形態の継手１による場合には、内部流体通路２に露出する弁枠体本体１０と弁体膜１８とが樹脂で形成されているので、内部流体通路２を流れる流体への金属イオンの混入を防止することが可能である。特に、弁体膜１８の裾部１８ｃを弁枠体３に固定させることで、弁体基部１７と内部流体通路２との間、軸部材４と内部流体通路２との間、および軸受６と内部流体通路２との間を樹脂製の弁体膜１８にて区分けすることが可能となり、これら弁体基部１７、軸部材４および軸受６が金属製であっても、これら金属部分から内部流体通路２を分離させ、相互に摺接する軸部材４および軸受６で発生する金属粉などが内部流体通路２へ混入することを防止する。
【００５１】
また、本実施形態においては、樹脂からなり変形の容易な弁枠体本体１０における軸部材４の周方向に沿った部分だけでなく、弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の両側部分も金属製の保持カバー２０〜２２で保持して弁枠体３を構成しているので、弁枠体３における軸部材４のスライド方向での変形を防止でき、これにより弁枠体３における軸部材４のスライド方向長さを短くすることができる。
【００５２】
更に、本実施形態においては、第１保持カバー２０と弁枠体本体１０とに両者の周方向での位置を決める位置決め手段（凹溝１０ａと位置決めピン２０ｅ）が設けられているので、弁枠体本体１０の第２開口１２と第１保持カバー２０の第２貫通孔２０ｄとの位置を一致させることが可能になる。特に、第２開口１２に連通する外部管路２５を設ける場合に、その接合部からの流体漏れを防止する上で有効となる。すなわち、第２開口１２と第２貫通孔２０ｄとの位置がズレている場合には、外部管路２５の樹脂管２６を第２開口１２に、外部管路２５の金属管２７を第２貫通孔２０ｄにそれぞれ接続させるときに、樹脂製の弁枠体本体１０が変形した状態に外部管路２５が取付けられる虞があり、接合部が接合不良となり、流体漏れの発生が招来される。これに対し、本実施形態のように第２開口１２と第２貫通孔２０ｄとの位置を一致させる構成の場合には、外部管路２５の樹脂管２６を第２開口１２に、外部管路２５の金属管２７を第２貫通孔２０ｄにそれぞれ一致させることができ、接合部に接合不良が発生せず、流体漏れの発生を防止することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、保持カバーを３つに分割した構成としているが、本発明はこれに限らない。例えば、第１保持カバーと第２保持カバーとを一体化し、これを第３保持カバーに連結する構成、或いは、第１保持カバーと第３保持カバーとを一体化し、これを第２保持カバーに連結する構成、つまり２つに分割した構成としてもよく、更には、３つに分解するタイプであっても別の箇所で連結する構成としてもよく、或いは４以上に分割する構成としてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、スライド機構として空気アクチュエータとばねを用いた構成を採っているが、本発明はこれに限らず、電磁石或いは手動ハンドル等の公知手段などが用いられる。
【００５５】
更に、本発明の弁装置および継手は、上述した半導体分野で使用されるウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品に限らず、清浄性が要求される食品等の流体に対しても適用されることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は本発明の弁装置を適用した継手を示す縦断面図である。
【図２】図１の継手の底面図である。
【図３】弁枠体本体を示す外観斜視図である。
【図４】保持カバーの分解斜視図である。
【図５】弁枠体本体と第１保持カバーとの位置決めの説明図（平面図）である。
【図６】弁体膜の裾部の固定状態を示す縦断面図である。
【図７】相手側継手との接続状態を説明するための図（正面図）である。
【図８】特許文献１の説明図（縦断面図）である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 継手
１Ａ 相手側の継手
２ 内部流体通路
２ａ 屈曲部
３ 弁枠体
４ 軸部材
５ 弁体
６ 軸受
７ スライド機構
１０ 弁枠体本体
１０ａ 凹溝（位置決め手段）
１１ 第１開口（一端側の開口）
１２ 第２開口（他端側の開口）
１３ 弁座
１６ 縮径部分
１７ 弁体基部
１８ 弁体膜
１８ａ 弁頭部
１８ｂ 筒状部
１８ｃ 裾部
２０、２１、２２ 保持カバー
２０ｄ 第２貫通孔
２０ｅ 位置決めピン（位置決め手段）
２１ａ 第１貫通孔
２２ｅ 弁体挿通孔
２５ 外部管路
２６ 樹脂管
２６ａ 鍔
２７ 金属管
３６ Ｏリング
３７ 突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体分野で使用されるウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品等の流体を対象とした通路の連結に好適に用いられる弁装置および継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した弁装置として、図８に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。この弁装置は、容器１００のフランジ１０１に設けられた貫通孔１０２に挿入して取付けられていて、弁枠体１０３の軸心に沿って設けた孔１０４に弁体１０５がスライド可能に配され、弁体１０５の拡径上端部１０６が、孔１０４の上側に設けた弁座１０７に当接すると弁装置が閉になり、拡径上端部１０６が弁座１０７から離れると、弁装置が開になる。そして、弁装置が開のとき、孔１０４の弁座１０７よりも下側に設けた受入部材１０８から受入れた流体が、孔１０４と弁体１０５との隙間にて形成される内部流体通路１０９を経て孔１０４の弁座１０７よりも上側に設けた送出部材１１０から容器１００の内部へ送出すように構成されている。
【０００３】
このように構成された弁装置の材質は、流体への金属イオンの混入を防止するために、流体と接する、弁枠体１０３、弁体１０５、受入部材１０８および送出部材１１０の全ての部分が樹脂材料により形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３０８７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した弁装置は、フランジ１０１により弁枠体１０３の周方向周りが保持されているものの、弁枠体１０３の軸心方向に関しては金属で保持されていないため、その弁枠体１０３の軸心方向での強度を確保し変形を防止する上で長くせざるを得なく、小型化が困難であった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、内部流体通路を流れる流体への金属イオンの混入を防止することができ、かつ弁枠体の軸心方向とこれに直交する方向における変形を防止した状態で小型化を図れる弁装置および継手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】
【０００６】
請求項１の発明に係る弁装置は、途中で屈曲し、その屈曲部および両端に開口が設けられた内部流体通路と、該内部流体通路の一端側に設けられた弁座とを有する弁枠体と、該弁枠体に、上記内部流体通路の屈曲部と一端側開口とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材と、該軸部材の先端部に、上記屈曲部の開口から内部流体通路内へ進出可能に設けられた弁体とを備え、上記弁枠体は、上記内部流体通路を有する樹脂製の弁枠体本体と、少なくとも２つに分割され、上記弁枠体本体を覆う状態に連結される金属製の保持カバーとを有し、その保持カバーが連結された状態で弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分と軸部材の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、上記弁体は、上記軸部材の先端部に取付けられる金属製の弁体基部と、この弁体基部の外側を覆いかつ上記屈曲部の開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明に係る弁装置は、請求項１に記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記内部流体通路の一端側の開口に対応する部分に第１貫通孔が、前記内部流体通路の他端側の開口に対応する部分に第２貫通孔が、前記内部流体通路の屈曲部の開口に対応する部分に弁体挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明に係る弁装置は、請求項２に記載の弁装置において、内側の樹脂管と外側の金属管とを有する外部管路を備え、上記外部管路は、前記樹脂管が前記他端側の開口に連通するように、上記金属管が前記保持カバーにおける第２貫通孔の周縁部に取付けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明に係る弁装置は、請求項３に記載の弁装置において、前記樹脂管の前記弁枠体本体側の端部には、樹脂製の鍔が溶着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明に係る弁装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の弁装置において、前記弁体膜は、前記弁座に接離する弁頭部と、これに繋がる筒状部とを有し、該筒状部の裾部が前記弁枠体に固定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明に係る弁装置は、請求項５に記載の弁装置において、前記筒状部の裾部は、前記弁枠体本体と保持カバーとの間に挟持されていて、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が内部流体通路へ近づく程に縮径する縮径部を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明に係る弁装置は、請求項２乃至６のいずれかに記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材の周方向に沿った部分を覆い、かつ前記第２貫通孔を有する第１保持カバーを備え、弁枠体本体に対する第１保持カバーの周方向位置を決める位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明に係る弁装置は、請求項２乃至７のいずれかに記載の弁装置において、前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材のスライド方向の片側部分であって前記第１貫通孔を有する第２保持カバーを備え、その第２保持カバーの第１貫通孔の縁と弁枠体本体との間にＯリングが、上記第１貫通孔の縁から第１貫通孔の中心に向かって突出させた突起により抜け防止された状態で、設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明に係る継手は、請求項８に記載の弁装置を用いた継手において、前記第２保持カバーを相手側継手に当接して両継手が接続される構成となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の弁装置にあっては、内部流体通路に露出する弁枠体本体と弁体膜とが樹脂で形成されているので、内部流体通路を流れる流体への金属イオンの混入を防止することが可能である。また、樹脂からなり変形の容易な弁枠体本体における軸部材の周方向に沿った部分だけでなく、弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分も金属製の保持カバーで保持して弁枠体が構成されているので、弁枠体における軸部材のスライド方向での変形を防止でき、これにより弁枠体における軸部材のスライド方向長さを短くすることができる。
【００１６】
請求項２の発明による場合には、保持カバーに、弁枠体本体の両端の開口に対応して第１、第２貫通孔がそれぞれ形成されているので、内部流体通路における流体の流れを邪魔することなく、樹脂製の弁枠体本体の変形を低減することができる。
【００１７】
請求項３に記載の弁装置による場合には、金属管は金属製の保持カバーに固定されるため金属管の内側に設けた樹脂管の位置を規定することができる。これにより、樹脂管と内部流体通路の他端側開口の周縁との位置がズレ難くなり、両者間の接続状態を長時間維持することができる。また、外部管路を着脱可能に構成することで、その交換やメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１８】
請求項４による場合には、樹脂管とは別体の鍔を樹脂管に溶着するため、鍔の弁枠体本体側の端面における外部管路の軸心に対する角度を直角に確実に出すことが可能となり、弁枠体本体の他端側開口の周縁と鍔との接続部に凹部が形成されることを防止することができる。これにより接続部において流体の淀みが発生するのを防止することができる。また、鍔により弁枠体本体の他端側開口との接続面積を広くすることが可能となり、その接続部にＯリングを配置することもでき、これにより弁枠体本体の他端側開口と鍔との接続部の水密性を向上させ得る。
【００１９】
請求項５による場合には、弁体膜における弁頭部に繋がる筒状部の裾部が弁枠体にて固定されるので、弁体基部、軸部材および軸受が金属製であっても、これら金属部分と内部流体通路との間を樹脂製の弁体膜にて区分けすることができる。これにより、軸部材および軸受で発生する金属粉などが内部流体通路へ混入するのを防止することができる。
【００２０】
請求項６による場合には、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が縮径して湾曲（または屈曲）しているので、その挟持する部分の裾部との接触面積の増加が図れ、樹脂製の弁枠体本体が経年変化に伴って劣化しても裾部の挟持状態を長期間にわたり維持することが可能になる。
【００２１】
請求項７による場合には、位置決め手段により弁枠体本体の他端側開口と第１保持カバーの第２貫通孔との位置を一致させることが可能になる。特に、請求項３のように他端側開口に連通する外部管路を設ける場合に、その接合部からの流体漏れを防止する上で有効となる。すなわち、他端側開口と第２貫通孔との位置にズレがある場合には、外部管路の樹脂管を他端側開口に、外部管路の金属管を第２貫通孔にそれぞれ接続させるときに、樹脂製の弁枠体本体が変形した状態に外部管路が取付けられる虞があり、接合部が接合不良となり、流体漏れの発生が招来される。これに対し、請求項７のように他端側開口と第２貫通孔との位置を一致させる構成の場合には、外部管路の樹脂管を他端側開口に、外部管路の金属管を第２貫通孔にそれぞれ一致させることができ、接合部に接合不良が発生せず、流体漏れの発生を防止することができる。
【００２２】
請求項８による場合には、Ｏリングを抜け防止する突起を金属製の第２保持カバーに形成しているので、確実にＯリングの抜けを防止することができる。換言すると、樹脂製の弁枠体本体に抜け防止用の突起を形成した場合には、その突起が変形し易くＯリングの抜けを防止することができないが、突起を第２保持カバー側に形成することで確実にＯリングの抜けを防止することができる。
【００２３】
請求項９の本発明の継手による場合には、金属製の保持カバーで接続の際の力を受けるため、樹脂製の弁枠体本体に力が及ぶのを防止して変形を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき具体的に説明する。
【００２５】
図１は本発明の弁装置を適用した継手を示す縦断面図であり、中心線（一点鎖線）の右側は閉弁状態を示し、同じく左側は開弁状態を示すように表している。図２はその継手の底面図である。
【００２６】
この継手１は、内部流体通路２を有する弁枠体３と、弁枠体３の内部に設けられた軸部材４と、軸部材４の先端部（図の下部）に設けられた弁体５と、軸部材４の途中をスライド自在に支持する軸受６と、軸部材４をスライドさせるスライド機構７とを備える。
【００２７】
弁枠体３は、内部流体通路２を内部に有する樹脂製の弁枠体本体１０と、３つに分割され、弁枠体本体１０を覆う状態に連結される金属製の保持カバー２０、２１、２２と、その保持カバー２０〜２２の上側に設けられる筒状部材２３とを有する。
【００２８】
弁枠体本体１０は、図３に示すように、合成樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を用いた一体成形により、上下方向を軸心方向とする概略円筒状に形成されている。弁枠体本体１０の内部に設けられた内部流体通路２は、弁枠体本体１０の下面の軸心部に配された第１開口１１を一端とし、その第１開口１１から上方に延び、上下方向の途中に設けられた屈曲部２ａから周面に向かうＬ字状に形成されていて、弁枠体本体１０の周面に内部流体通路２の他端である第２開口１２が配されている。
【００２９】
このようにＬ字状に形成された内部流体通路２には、屈曲部２ａの下側（屈曲部２ａの曲率中心側）に弁座１３が設けられている（図１参照）。弁座１３は、第１開口１１と同一軸心状であって、下側半径よりも上側半径が長い円環状に形成されている。弁座１３の縦断面形状は、この図示例では直線状になっている。
【００３０】
弁枠体本体１０の外周における形状は、縦方向に同じであって、水平方向では第２開口１２の近傍部分を直線状に、これ以外の部分を円形状に形成されている。つまり、第２開口１２の近傍部分は、概略平面状に形成されている。また、弁枠体本体１０の第２開口１２とは反対側部分には、縦方向（軸心方向）に長い位置決め用の凹溝１０ａが形成されている（図１および図３参照）。
【００３１】
図１に示すように弁枠体本体１０における第１開口１１とは反対側（図の上側）の上面１４であって、屈曲部２ａの上側（屈曲部２ａの曲率中心とは反対側）には、軸心部に下側へ窪んだ凹部１４ａが形成され、その凹部１４ａの底部には、弁体５の挿通を可能にする開口１５が形成されている。凹部１４ａにおける開口１５の周辺部は、内部流体通路２へ近づく程に縮径した縮径部分１６となっており、この縮径部分１６の外周面部分における軸心に沿った形状は、屈曲した状態となっている（図６参照）。なお、縮径部分１６の外周面部分における軸心に沿った形状は、湾曲した状態でもよい。
【００３２】
上記保持カバー２０〜２２は、樹脂製の弁枠体本体１０の外側を囲むように設けられており、第１保持カバー２０は弁枠体本体１０における軸部材４の周方向に沿った部分を覆い、第２保持カバー２１は弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の下側部分を覆い、第３保持カバー２２は弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の上側部分を覆う。
【００３３】
これら保持カバー２０〜２２は、図１および図４に示すように構成される。
第１保持カバー２０は、矩形状ブロック２０ａの軸心部に平面視で円形をした内部空洞２０ｂが形成されるとともに、矩形状ブロック２０ａの四隅にボルト挿通孔２０ｃが形成されている。また、第１保持カバー２０の周面には、前記第２開口１２に対応する位置に第２貫通孔２０ｄが設けられるとともに、前記凹溝１０ａに入る位置決めピン２０ｅが取付けられる。上記第２貫通孔２０ｄは、本実施形態では第２開口１２よりも大きい内径に形成されている。
【００３４】
第２保持カバー２１は、第１保持カバー２０の底面と同一の形状かつ寸法で形成されていて、軸心部に第１貫通孔２１ａが、四隅にはボルト挿通孔２１ｂが形成されている。第１貫通孔２１ａは、第１開口１１に対応する位置に配されていて、本実施形態では第１開口１１よりも大きい内径に形成されている。
【００３５】
第３保持カバー２２は、高さ方向の上側から下側に向けて中径部２２ａ、大径部２２ｂ、小径部２２ｃが同心状かつ一体的に設けられている。小径部２２ｃは、第１保持カバー２０と第３保持カバー２２との軸心を一致させた状態で第１保持カバー２０の内部空洞２０ｂに挿入される。その小径部２２ｃには、上記開口１５に対応して弁体挿通孔２２ｅがその軸心方向を上下方向に一致させて設けられている。また、大径部２２ｂの下面であって小径部２２ｃよりも外側には、上向きのボルト取付穴２２ｄが軸心回りに４つ形成されている。
【００３６】
これら保持カバー２０〜２２は、図１および図４に示すように、第２保持カバー２１と第３保持カバー２２との間に第１保持カバー２０を挟み込み、第２保持カバー２１の下側からボルト挿通孔２１ｂ、２０ｃを経て第３保持カバー２２のボルト取付穴２２ｄに達するように４本のボルト２４を取付けることで連結される。
【００３７】
このようにして連結された保持カバー２０〜２２の内側には、図１に示すように弁枠体本体１０が丁度入り得る大きさの内部空間Ａが形成され、その内部空間Ａには上述した概略円筒状の弁枠体本体１０が配置される。この配置に際し、上記凹溝１０ａに位置決めピン２０ｅを入れるようにすることで、第１保持カバー２０に対する弁枠体本体１０の角度方向を所定方向に調整することが可能になる。上記内部空間Ａと弁枠体本体１０の周面との間の隙間は、弁枠体本体１０の変形に伴って第１保持カバー２０の内周面と接触し、弁枠体本体１０の変形を軽減できる寸法に設定される。但し、弁枠体本体１０における第２開口１２の近傍の概略平面状をした部分では、外部管路２５により弁枠体本体１０の変形を軽減できるようになっている。
【００３８】
上記外部管路２５は、弁枠体本体１０の第２開口１２に連通する状態で第１保持カバー２０に取付けられていて、内側の樹脂管２６と外側の金属管２７とを有する。金属管２７の両端にはフランジ２７ａ、２７ｂが設けられ、樹脂管２６の両端には鍔２６ａ、２６ｂが設けられている。フランジ２７ａと鍔２６ａは第１保持カバー２０に近い側のもので、フランジ２７ｂと鍔２６ｂは第１保持カバー２０から遠い側のものである。
【００３９】
フランジ２７ｂとそれに対応する鍔２６ｂとは面一となるように形成されている。一方の鍔２６ａは、厚み一定のリング状に別途形成されたもので、樹脂管２６の端部に鍔２６ａの内周部が溶着されている。鍔２６ａの外周部は樹脂管２６の外周面よりも外側に突出しており、その鍔２６ａの突出部分における鍔２６ｂ側には、フランジ２７ａの端面が当接している。上記鍔２６ａは、鍔２６ａの第２開口１２側端面における外部管路２５の軸心に対する角度を直角に確実に出すことを可能とするもので、弁枠体本体１０の第２開口１２と鍔２６ａとの接続部に凹部が形成されることを防ぎ、流体の淀みが発生するのを防止する。
【００４０】
フランジ２７ａの周面は、段付き状に形成されていて、内側の小径部２７ｃは第１保持カバー２０に設けた第２貫通孔２０ａの内側に入り、外側の大径部２７ｄは第２貫通孔２０ａの周縁部に着脱可能に固定される。その固定により樹脂管２６が第２開口１２に押圧された状態で連通連結されるようになっており、これにより弁枠体本体１０の変形を軽減する。この固定は、金属管２７を金属製の第１保持カバー２０に対して行うので樹脂管２６の位置を規定することを可能となし、これにより樹脂管２６と第２開口１２との位置をズレ難くして両者間の接続状態を長時間維持することを可能にする。また、外部管路２５が着脱可能であるので、その交換やメンテナンスを容易に行うことを可能にする。
【００４１】
上記弁枠体本体１０の第２開口１２の近傍にはＯリング３５が設けられている。このＯリング３５は、鍔２６ａにより弁枠体本体１０の第２開口１２との接続面積を広くすることが可能となることに伴って、その接続部に配置されている。そのＯリング３５は上記鍔２６ａにより弁枠体本体１０の軸心側へ押圧されることにより、弁枠体本体１０の第２開口１２と鍔２６ａとの接続部の水密性を向上させる。
【００４２】
前記第３保持カバー２２に設けた前記弁体挿通孔２２ｅには、軸部材４が第１開口１１に対して接離する方向（図の上下方向）へスライド可能に設けられていて、軸部材４の先端部（図の下部）には弁体５が取付けられている。弁体５は、軸部材４の先端部に取付けられた金属製の弁体基部１７と、その弁体基部１７の外側を覆いかつ軸部材４のスライドに伴って弁座１３に接触して内部流体通路２を閉にする樹脂製の弁体膜１８とを有し、上記開口１５から内部流体通路２の内側への進出が可能になっている。
【００４３】
上記弁体５を構成する弁体膜１８は、第１開口１１の周縁に接触して内部流体通路２を閉にする弁頭部１８ａと、これに繋がる筒状部１８ｂとを有し、筒状部１８ｂの裾部１８ｃが、弁枠体３を構成する弁枠体本体１０と第３保持カバー２２との間に挟持されている。より詳細には、図６に示すように弁枠体本体１０の前記縮径部分１６と、第３保持カバー２２の外表面に取付けた撓み変形が可能なパッド１９との間で、ボルト２４の締結力を受けることにより挟持されている。そして、裾部１８ｃの固定には、屈曲した（または湾曲した）縮径部分１６を用いているので、裾部１８ｃとの接触面積を増加させることが可能となり、樹脂製の弁枠体本体１０が経年変化に伴って劣化しても裾部１８ｃの挟持状態を長期間にわたり維持することとなる。また、上記弁体膜１８は、上記開口１５を塞ぐように設けられていて、弁体基部１７と内部流体通路２との間、軸部材４と内部流体通路２との間、および軸受６と内部流体通路２との間をそれぞれ区分けする。
【００４４】
第３保持カバー２２と、上記筒状部材２３の上端に設けた軸受部材２３ａとには、軸部材４をスライド自在に支持する前記軸受６が設けられている。また、第３保持カバー２２と軸受部材２３ａとの間には、軸部材４に固定した円環状部材２９が配されていて、円環状部材２９と軸受部材２３ａとの間には円環状部材２９を下方に押圧付勢するコイルばね３０が設けられている。
【００４５】
また、第３保持カバー２２の内部には、第３保持カバー２２と円環状部材２９との密封空間３１にエアを供給するエア通路３２が設けられ、第３保持カバー２２と軸部材４と弁体５とで囲まれた箇所には、弁体５の上下スライドを許容する隙間３３が設けられ、その隙間３３へのエアの出入れを行うエア通路３４が設けられている。そして、これら円環状部材２９、エア通路３２、３４およびコイルばね３０は、軸部材４をスライドさせる前記スライド機構７を構成する。
【００４６】
エア通路３２にエアを供給すると、密封空間３１が広くなって、円環状部材２９がコイルばね３０の押圧付勢力に抗して上方に押し上げられ、軸部材４および弁体５が上方へスライドし、弁体５が弁座１３から離れて内部流体通路２が開状態となる。このとき、隙間３３にはエア通路３４を介してエアが排出される。一方、エア通路３２からエアを排出すると、密封空間３１が狭くなって、円環状部材２９がコイルばね３０の押圧付勢力により下方に押し下げられ、軸部材４および弁体５が下方へスライドし、弁体５が弁座１３に当接して内部流体通路２が閉状態となる。このとき、隙間３３にはエア通路３４を介してエアが吸引される。
【００４７】
内部流体通路２が開状態のとき、ウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品等からなる流体が、内部流体通路２を通流することになる。このとき、第２保持カバー２１には、第１開口１１に対応する部分に第１貫通孔２１ａが、第１保持カバー２０には第２開口１２に対応する部分に第２貫通孔２０ｄがそれぞれ形成されているので、内部流体通路２における流体の流れを邪魔することなく、樹脂製の弁枠体本体１０の変形を低減する。
【００４８】
上記第２保持カバー２１の下面にはＯリング３６が設けられている。より詳細には、図７に示すように第１貫通孔２１ａの縁と弁枠体本体１０との間であって、第１貫通孔２１ａの縁から第１貫通孔２１ａの中心に向かって突出させた突起３７により抜け防止された状態で設けられている。このように金属製の第２保持カバー２１に突起３７を形成したのは、樹脂製の弁枠体本体１０に変形のし易い突起３７を形成する場合とは異なり、Ｏリング３６を確実に抜け防止するためである。
【００４９】
また、相手側の継手１Ａとの接続は、上記金属製の第２保持カバー２１に当接するようにして行われる。これにより、金属製の保持カバー２０、２１、２２で接続の際の力を受けるため、樹脂製の弁枠体本体１０に力が及ぶのを防止して変形を防いでいる。相手側の継手１Ａとしては、本実施形態の継手１の構成から上記Ｏリング３６が省略されたものなどを用いることができる。
【００５０】
このように構成された本実施形態の継手１による場合には、内部流体通路２に露出する弁枠体本体１０と弁体膜１８とが樹脂で形成されているので、内部流体通路２を流れる流体への金属イオンの混入を防止することが可能である。特に、弁体膜１８の裾部１８ｃを弁枠体３に固定させることで、弁体基部１７と内部流体通路２との間、軸部材４と内部流体通路２との間、および軸受６と内部流体通路２との間を樹脂製の弁体膜１８にて区分けすることが可能となり、これら弁体基部１７、軸部材４および軸受６が金属製であっても、これら金属部分から内部流体通路２を分離させ、相互に摺接する軸部材４および軸受６で発生する金属粉などが内部流体通路２へ混入することを防止する。
【００５１】
また、本実施形態においては、樹脂からなり変形の容易な弁枠体本体１０における軸部材４の周方向に沿った部分だけでなく、弁枠体本体１０における軸部材４のスライド方向の両側部分も金属製の保持カバー２０〜２２で保持して弁枠体３を構成しているので、弁枠体３における軸部材４のスライド方向での変形を防止でき、これにより弁枠体３における軸部材４のスライド方向長さを短くすることができる。
【００５２】
更に、本実施形態においては、第１保持カバー２０と弁枠体本体１０とに両者の周方向での位置を決める位置決め手段（凹溝１０ａと位置決めピン２０ｅ）が設けられているので、弁枠体本体１０の第２開口１２と第１保持カバー２０の第２貫通孔２０ｄとの位置を一致させることが可能になる。特に、第２開口１２に連通する外部管路２５を設ける場合に、その接合部からの流体漏れを防止する上で有効となる。すなわち、第２開口１２と第２貫通孔２０ｄとの位置がズレている場合には、外部管路２５の樹脂管２６を第２開口１２に、外部管路２５の金属管２７を第２貫通孔２０ｄにそれぞれ接続させるときに、樹脂製の弁枠体本体１０が変形した状態に外部管路２５が取付けられる虞があり、接合部が接合不良となり、流体漏れの発生が招来される。これに対し、本実施形態のように第２開口１２と第２貫通孔２０ｄとの位置を一致させる構成の場合には、外部管路２５の樹脂管２６を第２開口１２に、外部管路２５の金属管２７を第２貫通孔２０ｄにそれぞれ一致させることができ、接合部に接合不良が発生せず、流体漏れの発生を防止することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、保持カバーを３つに分割した構成としているが、本発明はこれに限らない。例えば、第１保持カバーと第２保持カバーとを一体化し、これを第３保持カバーに連結する構成、或いは、第１保持カバーと第３保持カバーとを一体化し、これを第２保持カバーに連結する構成、つまり２つに分割した構成としてもよく、更には、３つに分解するタイプであっても別の箇所で連結する構成としてもよく、或いは４以上に分割する構成としてもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、スライド機構として空気アクチュエータとばねを用いた構成を採っているが、本発明はこれに限らず、電磁石或いは手動ハンドル等の公知手段などが用いられる。
【００５５】
更に、本発明の弁装置および継手は、上述した半導体分野で使用されるウエハ洗浄液や基板コート剤などの薬品に限らず、清浄性が要求される食品等の流体に対しても適用されることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は本発明の弁装置を適用した継手を示す縦断面図である。
【図２】図１の継手の底面図である。
【図３】弁枠体本体を示す外観斜視図である。
【図４】保持カバーの分解斜視図である。
【図５】弁枠体本体と第１保持カバーとの位置決めの説明図（平面図）である。
【図６】弁体膜の裾部の固定状態を示す縦断面図である。
【図７】相手側継手との接続状態を説明するための図（正面図）である。
【図８】特許文献１の説明図（縦断面図）である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 継手
１Ａ 相手側の継手
２ 内部流体通路
２ａ 屈曲部
３ 弁枠体
４ 軸部材
５ 弁体
６ 軸受
７ スライド機構
１０ 弁枠体本体
１０ａ 凹溝（位置決め手段）
１１ 第１開口（一端側の開口）
１２ 第２開口（他端側の開口）
１３ 弁座
１６ 縮径部分
１７ 弁体基部
１８ 弁体膜
１８ａ 弁頭部
１８ｂ 筒状部
１８ｃ 裾部
２０、２１、２２ 保持カバー
２０ｄ 第２貫通孔
２０ｅ 位置決めピン（位置決め手段）
２１ａ 第１貫通孔
２２ｅ 弁体挿通孔
２５ 外部管路
２６ 樹脂管
２６ａ 鍔
２７ 金属管
３６ Ｏリング
３７ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
途中で屈曲し、その屈曲部および両端に開口が設けられた内部流体通路と、該内部流体通路の一端側に設けられた弁座とを有する弁枠体と、
該弁枠体に、上記内部流体通路の屈曲部と一端側開口とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材と、
該軸部材の先端部に、上記屈曲部の開口から内部流体通路内へ進出可能に設けられた弁体とを備え、
上記弁枠体は、上記内部流体通路を有する樹脂製の弁枠体本体と、少なくとも２つに分割され、上記弁枠体本体を覆う状態に連結される金属製の保持カバーとを有し、その保持カバーが連結された状態で弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分と軸部材の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、
上記弁体は、上記軸部材の先端部に取付けられる金属製の弁体基部と、この弁体基部の外側を覆いかつ上記屈曲部の開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜とを有することを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記内部流体通路の一端側の開口に対応する部分に第１貫通孔が、前記内部流体通路の他端側の開口に対応する部分に第２貫通孔が、前記内部流体通路の屈曲部の開口に対応する部分に弁体挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の弁装置において、
内側の樹脂管と外側の金属管とを有する外部管路を備え、上記外部管路は、前記樹脂管が前記他端側の開口に連通するように、上記金属管が前記保持カバーにおける第２貫通孔の周縁部に取付けられることを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の弁装置において、
前記樹脂管の前記弁枠体本体側の端部には、樹脂製の鍔が溶着されていることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の弁装置において、
前記弁体膜は、前記弁座に接離する弁頭部と、これに繋がる筒状部とを有し、該筒状部の裾部が前記弁枠体に固定されることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
請求項５に記載の弁装置において、
前記筒状部の裾部は、前記弁枠体本体と保持カバーとの間に挟持されていて、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が内部流体通路へ近づく程に縮径する縮径部を有することを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材の周方向に沿った部分を覆い、かつ前記第２貫通孔を有する第１保持カバーを備え、弁枠体本体に対する第１保持カバーの周方向位置を決める位置決め手段が設けられていることを特徴とする弁装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材のスライド方向の片側部分であって前記第１貫通孔を有する第２保持カバーを備え、その第２保持カバーの第１貫通孔の縁と弁枠体本体との間にＯリングが、上記第１貫通孔の縁から第１貫通孔の中心に向かって突出させた突起により抜け防止された状態で、設けられていることを特徴とする弁装置。
【請求項９】
請求項８に記載の弁装置を用いた継手において、
前記第２保持カバーを相手側継手に当接して両継手が接続される構成となっていることを特徴とする継手。
【請求項１】
途中で屈曲し、その屈曲部および両端に開口が設けられた内部流体通路と、該内部流体通路の一端側に設けられた弁座とを有する弁枠体と、
該弁枠体に、上記内部流体通路の屈曲部と一端側開口とを結ぶ方向へスライド可能に設けられた軸部材と、
該軸部材の先端部に、上記屈曲部の開口から内部流体通路内へ進出可能に設けられた弁体とを備え、
上記弁枠体は、上記内部流体通路を有する樹脂製の弁枠体本体と、少なくとも２つに分割され、上記弁枠体本体を覆う状態に連結される金属製の保持カバーとを有し、その保持カバーが連結された状態で弁枠体本体における軸部材のスライド方向の両側部分と軸部材の周方向に沿った部分とを覆う構成となっており、
上記弁体は、上記軸部材の先端部に取付けられる金属製の弁体基部と、この弁体基部の外側を覆いかつ上記屈曲部の開口を塞ぐ樹脂製の弁体膜とを有することを特徴とする弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記内部流体通路の一端側の開口に対応する部分に第１貫通孔が、前記内部流体通路の他端側の開口に対応する部分に第２貫通孔が、前記内部流体通路の屈曲部の開口に対応する部分に弁体挿通孔がそれぞれ形成されていることを特徴とする弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の弁装置において、
内側の樹脂管と外側の金属管とを有する外部管路を備え、上記外部管路は、前記樹脂管が前記他端側の開口に連通するように、上記金属管が前記保持カバーにおける第２貫通孔の周縁部に取付けられることを特徴とする弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の弁装置において、
前記樹脂管の前記弁枠体本体側の端部には、樹脂製の鍔が溶着されていることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の弁装置において、
前記弁体膜は、前記弁座に接離する弁頭部と、これに繋がる筒状部とを有し、該筒状部の裾部が前記弁枠体に固定されることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
請求項５に記載の弁装置において、
前記筒状部の裾部は、前記弁枠体本体と保持カバーとの間に挟持されていて、弁枠体本体と保持カバーとにおける裾部を挟持する部分が内部流体通路へ近づく程に縮径する縮径部を有することを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材の周方向に沿った部分を覆い、かつ前記第２貫通孔を有する第１保持カバーを備え、弁枠体本体に対する第１保持カバーの周方向位置を決める位置決め手段が設けられていることを特徴とする弁装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の弁装置において、
前記保持カバーは、前記弁枠体本体における前記軸部材のスライド方向の片側部分であって前記第１貫通孔を有する第２保持カバーを備え、その第２保持カバーの第１貫通孔の縁と弁枠体本体との間にＯリングが、上記第１貫通孔の縁から第１貫通孔の中心に向かって突出させた突起により抜け防止された状態で、設けられていることを特徴とする弁装置。
【請求項９】
請求項８に記載の弁装置を用いた継手において、
前記第２保持カバーを相手側継手に当接して両継手が接続される構成となっていることを特徴とする継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１１１５２５（Ｐ２００８−１１１５２５Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６２７６（Ｐ２００６−２９６２７６）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５９８１７４９２３）大阪サニタリー金属工業協同組合 (6)
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（５９８１７４９２３）大阪サニタリー金属工業協同組合 (6)
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]