流体制御弁
【課題】圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる流体制御弁を提供する。
【解決手段】流体制御弁１０は、ボトムプレート１２、ボディ１４、カバー１６を備える。ボディ１４には上流側流体室２２及び下流側流体室２４を介して流入口１８と流出口２０とが連通可能とされ、各流体室２２，２４間は弁体２６により連通及び遮断される。弁体２６は軸部３０と可撓性膜部２８とを備え、軸部３０の端部にはバネ受け部材３９が設けられている。バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、規制部１２ａ側へ変位可能な径拡張部５１が設けられ、径拡張部５１の外周にはＯリング５７が設けられている。そして、バネ受け部材３９の調整用孔に調整ねじ５５を締め込むことで径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させ同規制部１２ａをＯリング５７を介して押圧する。また、調整ねじ５５の締め込み量を調整することで径拡張部５１の変位量を調整できる。
【解決手段】流体制御弁１０は、ボトムプレート１２、ボディ１４、カバー１６を備える。ボディ１４には上流側流体室２２及び下流側流体室２４を介して流入口１８と流出口２０とが連通可能とされ、各流体室２２，２４間は弁体２６により連通及び遮断される。弁体２６は軸部３０と可撓性膜部２８とを備え、軸部３０の端部にはバネ受け部材３９が設けられている。バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、規制部１２ａ側へ変位可能な径拡張部５１が設けられ、径拡張部５１の外周にはＯリング５７が設けられている。そして、バネ受け部材３９の調整用孔に調整ねじ５５を締め込むことで径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させ同規制部１２ａをＯリング５７を介して押圧する。また、調整ねじ５５の締め込み量を調整することで径拡張部５１の変位量を調整できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
図６に、従来の流体制御弁の断面構成を示す。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
ところで、かかる流体制御弁１１０では、薬液の流れ（圧力や流量等）が変動する等して、薬液の流れにより弁体１２６に作用する力とコイルスプリング１３６等により弁体１２６に作用する力との力バランスがくずれた場合に、弁体１２６が振動することがある。この弁体１２６の振動が生じると流出口１２０から流出する薬液の圧力（つまり２次圧）が発振する発振現象が生じ、その結果圧力精度が低下するおそれがある（その他寿命の低下等の問題もある）。
【０００７】
そこで、かかる問題を解決するものとして、例えば特許文献１には、弁体にゴム弾性体よりなる棒状の制振部材を取り付け、その制振部材を摺動孔に配設することで、弁体の変位に伴い制振部材を摺動孔の内面に摺動させる構成が開示されている。これによれば、制振部材に所定の摩擦力を付与することができ、ひいては弁体に抵抗力を付与することができるため、弁体の発振を抑制することができ、その結果圧力の発振を抑制することが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２４０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、制振部材又は摺動孔を形成するに際し寸法のばらつきが発生すると、それに伴い制振部材に付与される摩擦力の大きさにばらつきが生ずることが考えられる。例えば、制振部材の外径寸法が目標寸法よりも大きい場合又は摺動孔の内径寸法が目標寸法よりも小さい場合には、上記摩擦力が大きくなり、その結果弁体の動きが鈍って圧力制御性の低下を招くおそれがある。また、制振部材の外径寸法が目標寸法よりも小さい場合又は摺動孔の内径寸法が目標寸法よりも大きい場合には摩擦力が小さくなり、その結果流体圧力の発振を抑制できないおそれがある。つまり、上記の技術では、流体圧力の発振の抑制と圧力制御性の確保との両立を図る点において、未だ改善の余地が残されているといえる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる流体制御弁を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、第１の発明の流体制御弁は、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と、該可動部の外周側に設けられ前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部と、前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれか一方の側が有し、他方を押圧する押圧手段と、前記押圧手段による押圧量を調整する押圧量調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、可動部の外周側に規制部が設けられているため、可動部の変位方向が弁体の変位方向に規制される。また、可動部及び規制部の少なくともいずれか一方が押圧手段を有しているため、その押圧手段により他方を押圧することができる。これにより、可動部に対して所定の摩擦力を付与することができるため、弁体の振動を抑えることができ、その結果流体の発振現象を抑制することができる。そして、押圧手段による押圧量を押圧量調整手段により調整することができるため、可動部に対して付与する摩擦力の大きさを調整することができる。そのため、付与する摩擦力が大きすぎて弁体の移動が鈍りその結果圧力制御性が低下する事態を抑制できるとともに、付与する摩擦力が小さすぎて流体圧力が発振する事態を抑制することができる。つまり、この場合、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明の流体制御弁は、第１の発明において、前記規制部には、前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する変位規制面が形成されており、前記押圧手段は、前記可動部側が有し、前記規制部の変位規制面を押圧するものであることを特徴とする。
【００１４】
規制部側に押圧手段を設け、押圧手段により可動部を押圧する構成とした場合、押圧手段を可動部よりも外周側（例えば規制部の内部）に配置することとなるため、押圧手段の設置構成が大掛かりになることが想定される。その点、本発明では、押圧手段が可動部側に設けられ、押圧手段により規制部の変位規制面が押圧される構成であるため、押圧手段を可動部に内蔵する等設置構成を簡素化できる。これにより、上記第１の発明の効果を比較的簡素な構成で実現できる。
【００１５】
第３の発明の流体制御弁は、第２の発明において、前記押圧手段は、前記可動部の一部であって前記規制部側へ変位可能な変位部と、前記変位部の外側面に設けられ前記規制部の変位規制面と当接する弾性部材と、前記変位部を前記規制部側へ変位させる変位手段と、を備え、前記押圧量調整手段は、前記変位手段による前記変位部の変位量を調整する変位量調整手段であることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、可動部の一部である変位部が変位手段により規制部側に変位されることにより、変位部の外側面に設けられた弾性部材が変位部と規制部の変位規制面との間に挟まれた状態で圧縮される。この場合、弾性部材の反発力により規制部の変位規制面が押圧されるため、弾性部材には摩擦力が付与され、ひいては弁体に抵抗力が付与される。そして、変位量調整手段により変位部の変位量を調整することで弾性部材の圧縮量を調整することができるため、その結果押圧量を調整することができひいては摩擦力を調整することができる。ここで、かかる構成において弾性部材に代えて硬質部材を用いた場合には、変位部を少しだけ変位させても、硬質部材が圧縮されないため押圧量が急激に増大することが想定される。したがって、この場合押圧量を微調整するのが困難となり、摩擦力の調整に手間取るおそれがある。その点、弾性部材を用いた本構成では、そのような不都合を回避できるため、摩擦力の調整作業を好適に行うことができる。
【００１７】
第４の発明の流体制御弁は、第３の発明において、前記変位部は、前記可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられており、前記変位手段は、前記各変位部を同時に前記規制部側へ変位させるものであり、前記弾性部材は、環状をなしており、前記各変位部の外側面に跨って設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、変位部が可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられ、環状の弾性部材がそれら各変位部の外側面に跨って設けられている。そして、これら各変位部が変位手段により規制部側に同時に変位されるため、可動部（詳細には変位部に相当する部分）の外周全域で弾性部材を介し規制部の変位規制面を押圧することが可能となる。これにより、可動部の外周全域に抵抗力を付与することができるため、局所的に抵抗力が付与されることで可動部がその変位に際しバランスを欠き傾くといった不都合を抑制することができる。
【００１９】
第５の発明の流体制御弁は、第４の発明において、前記可動部は、当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面であり、前記規制部の変位規制面は、前記可動部の外周面と略同軸の円周面であり、前記弾性部材は、円環状をなしており、前記変位手段は、前記各変位部を同時にかつ同じ変位量で前記規制部側へ変位させるものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、可動部の外周面が当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面となっており、規制部の変位規制面が可動部の外周面と略同軸の円周面となっている。つまり、可動部の外周面と規制部の変位規制面とは、内外二重に対向している。そして、可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられた変位部が変位手段により同時にかつ同じ変位量で規制部側へ変位されるため、可動部における変位部に対応する部分は全体として拡径される。この場合、可動部（詳細には変位部に相当する部分）の外周全域で規制部の変位規制面を均一に押圧できるため、可動部の外周全域に抵抗力を均一に付与することができる。これにより、可動部がその変位に際しバランスを欠き傾く等の不都合をより一層抑制することができる。
【００２１】
また、弾性部材としてはＯリングを用いるのが望ましい。Ｏリングは比較的入手し易く、また各変位部の外周にはめる等することで比較的容易に取り付けることができるため、上記の効果を実現するに際し都合がよい。
【００２２】
第６の発明の流体制御弁は、第４又は第５の発明において、前記弾性部材は、開放端を有するものであることを特徴とする。
【００２３】
例えば、弾性部材として閉環状のものを用いる構成においては、変位部を規制部側に変位させた際に弾性部材が周方向に沿って自ら引っ張り合うため、弾性部材を規制部に押圧させるのが妨げられる。その点、本発明によれば、弾性部材が開放端を有しているため、そのような不都合を回避することができる。つまり、変位部の変位量に伴い規制部を押圧する押圧量を比較的リニアに調整（上げ下げ）できるため、摩擦力の調整作業をし易くすることができる。
【００２４】
第７の発明の流体制御弁は、第４乃至第６のいずれかの発明において、前記可動部は、その変位方向における一端側に開口し、同変位方向に沿って形成された孔部を有し、前記孔部の内外を区画する壁部が周方向に沿って複数に分割されて各分割片が前記規制部側に傾倒可能とされているとともに、これら各分割片がそれぞれ前記変位部であり、前記変位手段は、前記孔部に挿通され、同孔部の奥側に締め込むことにより前記各変位部を前記規制部側に傾倒させ変位させる調整ねじを備え、前記変位量調整手段は、前記調整ねじの締め込み量を調整することにより前記変位部の変位量を調整するものであることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、可動部の変位方向における一端側に形成された孔部に調整ねじを挿通し同調整ねじを締め込むことで、孔部の内外を区画する複数の変位部を規制部側に傾倒させ変位させることができる。そして、調整ねじの締め込み量を調整することにより変位部の変位量を調整することができる。この場合、調整ねじの締め込み量を調整することで可動部に付与される摩擦力の大きさを調整できるため、かかる調整作業を比較的容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】流体制御弁の全体構成を示す縦断面図。
【図２】バネ受け部材周辺の構成を示す分解図。
【図３】（ａ）がバネ受け部材を示す底面図、（ｂ）がＯリングを示す平面図。
【図４】摩擦力の調整手順を説明するための説明図。
【図５】別例におけるバネ受け部材周辺の構成を示す縦断面図。
【図６】従来における流体制御弁の構成を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、図１は流体制御弁の全体構成を示す断面図である。
【００２８】
図１に示すように、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、例えばポリプロピレン樹脂によって形成され、ボディ１４は、フッ素系合成樹脂によって形成されている。
【００２９】
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する。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。
【００３０】
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、同端部には軸方向と直交する方向に拡がる平面部が形成されている。
【００３１】
上記弁体２６は、上流側流体室２２及び下流側流体室２４に跨って収容されている。弁体２６は、軸部３０の軸方向がボトムプレート１２側からカバー１６側へ向かう方向と同じとなるように収容されている。そして、弁体２６は、軸部３０の軸方向（図１における上下方向）に沿って変位可能とされている。ここで、弁体２６がその軸部３０の軸方向に沿ってカバー１６側に変位すると、上記拡大部３０ａのカバー１６側端部（断面積が最大の部分）がボディ１４の内壁により形成される弁座部３２に着座する。この場合、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の軸方向に沿ってボトムプレート１２側に変位すると、拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部３２から離れる。この場合、上流側流体室２２及び下流側流体室２４間が連通される。
【００３２】
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（詳細には、後述する収容領域３５）間が、可撓性膜部２８によって仕切られることとなる。
【００３３】
ボトムプレート１２には、カバー１６側に開口された略円柱状の収容領域３５が形成されている。この収容領域３５は、可撓性膜部２８を挟んで上流側流体室２２とは反対側に設けられている。ボトムプレート１２には、収容領域３５の奥側面（底面）からカバー１６側に延びるように規制部１２ａが設けられている。規制部１２ａは、全体として環状に形成されており、その内側面が円周面となっている。ここで、規制部１２ａの内側面が変位規制面に相当する。この規制部１２ａにより収容領域３５は二つの空間に区画されており、規制部１２ａよりも外側がバネ収容室３７となっており、規制部１２ａよりも内側が略円柱状の規制領域４１となっている。
【００３４】
バネ収容室３７には、圧縮コイルバネ３８が収容されている。圧縮コイルバネ３８のカバー１６側の端部は、弁体２６の軸部３０のボトムプレート１２側端部に組み付けられたバネ受け部材３９に当接されている。バネ受け部材３９は、全体として略円柱状に形成されており、例えばポリプロピレン樹脂よりなる。具体的には、バネ受け部材３９は、カバー１６側に形成された大径部３９ａと、ボトムプレート１２側に形成された小径部３９ｂとを有しており、そのうち大径部３９ａが圧縮コイルバネ３８に当接している。これにより、圧縮コイルバネ３８の付勢力によってバネ受け部材３９が、ひいては弁体２６がカバー１６側に常時付勢されるようになっている。つまり、弁体２６の軸部３０の拡大部３０ａが弁座部３２に当接（着座）する状態が保持されるようになっている。
【００３５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂは、上記規制領域４１において往復移動可能に収容されている。ここで、小径部３９ｂの外径寸法は規制領域４１の外径寸法、つまり規制部１２ａの内径寸法とほぼ同じである（詳細には規制部１２ａの内径寸法よりも若干小さい）ため、バネ受け部材３９は規制部１２ａによりその変位方向が弁体２６の変位方向に規制されている。
【００３６】
また、ボトムプレート１２には、収容領域３５と（流体制御弁１０の）外部とを連通する連通路３３が形成されている。これにより、収容領域３５は連通路３３を介して大気開放されている。
【００３７】
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４３の中央部に嵌め込まれている。圧力印加部材４３は、その端部に可撓性膜部４３ａを備えており、可撓性膜部４３ａはボディ１４及びカバー１６間に挟み込まれることにより固定されている。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。また、カバー１６には、圧力作用室４５が形成されており、この圧力作用室４５に外部から圧力調節されたエアが充填されるようになっている。
【００３８】
次に、上記流体制御弁１０の動作を説明する。
【００３９】
圧力作用室４５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３９を介して弁体２６に加えられる圧縮コイルバネ３８の弾性力により、弁体２６の上記拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部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。
【００４０】
これに対し、圧力作用室４５内に圧力の調節されたエアが充填されると、圧力作用室４５内の圧力に応じて圧力印加部材４３が、ひいては弁体２６が軸部３０の軸線方向に沿ってボトムプレート１２側に変位する。このため、拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部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４５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４５内の圧力によって弁体２６をボトムプレート１２側に変位させる力と、圧縮コイルバネ３８の弾性力が弁体２６をカバー１６側に変位させる力と、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。
【００４１】
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３９の小径部３９ｂの外周にＯリングを設け、このＯリングを規制部１２ａの内側面に当接させることで弁体２６の変位に際し摩擦力を付与し、これにより発振現象を抑制することとしている。また、付与する摩擦力を大きくしすぎると、弁体２６の変位が鈍りその結果圧力制御性の低下を招くおそれがあるため、本実施形態では摩擦力を付与することに加え、付与する摩擦力の大きさを調整可能とし、これにより摩擦力を適切な大きさに設定することで圧力制御性の低下を抑制しつつ発振現象の抑制を図ることとしている。以下、その詳細について図１に加え図２及び図３を参照しつつ説明する。なお、図２はバネ受け部材３９周辺の構成を示す分解図である。図３は、（ａ）がバネ受け部材３９を示す底面図であり、（ｂ）がＯリングを示す平面図である。
【００４２】
図１及び図２に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、その軸線方向（変位方向）におけるカバー１６側（弁体２６側）とは反対側に開口するテーパ孔４７が形成されている。テーパ孔４７は、その断面積がカバー１６側からボトムプレート１２側に向かうほど拡大するように形成されている。図３（ａ）に示すように、小径部３９ｂにおけるテーパ孔４７を形成する壁部（肉厚部分）には、テーパ孔４７の内外を連通する複数（本実施形態では４つ）のスリット４８が形成されている。これら各スリット４８は、小径部３９ｂの外周方向に沿って所定間隔で設けられている。各スリット４８は、弁体２６の変位方向に延びるように形成されており、カバー１６側（弁体２６側）とは反対側が開放されている。これにより、小径部３９ｂの上記壁部はスリット４８によって十字状をなすように４つに分割されており、以下の説明ではこれら分割された各部分をそれぞれ径拡張部５１という。
【００４３】
図２の説明に戻り、各径拡張部５１の外周面には、周方向に沿って溝部５１ａが形成されている。これら各径拡張部５１の溝部５１ａには、弾性部材としてのＯリング５７が各溝部５１ａを跨るように配設されている。本実施形態のＯリング５７は、詳細には図３（ｂ）に示すように、一箇所切断されており、それ故開放端５７ａを有する構成となっている。
【００４４】
バネ受け部材３９には、テーパ孔４７よりもカバー１６側に同テーパ孔４７と連続して調整用孔５２が設けられている。調整用孔５２はテーパ孔４７と同軸の孔であり、その内周側にめねじが形成されている。
【００４５】
小径部３９ｂのテーパ孔４７には、ポリプロピレン樹脂からなるスリーブ５４が収容されている。スリーブ５４は、全体として円筒状に形成されており、その外側面がテーパ孔４７のテーパ面に合わせたテーパ形状となっている。スリーブ５４は、小径部３９ｂにおいてその外側面をテーパ孔４７の内側面に当接させた状態で配設されている。
【００４６】
バネ受け部材３９の調整用孔５２には、調整ねじ５５がスリーブ５４に挿通された状態でねじ込まれている。調整ねじ５５は、例えばポリプロピレン樹脂により形成されている。調整ねじ５５は、その頭部がスリーブ５４の端部に当接された状態で調整用孔５２にねじ込まれている。
【００４７】
なおここで、径拡張部５１、調整ねじ５５、Ｏリング５７等により押圧手段が構成されており、調整ねじ５５やスリーブ５４等により押圧量調整手段、変位手段及び変位量調整手段が構成されている。
【００４８】
ここで上記構成において、調整ねじ５５を締め込むとスリーブ５４がテーパ孔４７の奥側に変位し、それに伴い各径拡張部５１がスリーブ５４の外側面により外側へ押し広げられる。この場合、各径拡張部５１は、それぞれ規制部１２ａ側に傾く（つまり変位する）。詳細には、各径拡張部５１は、同時にかつ同じ変位量で規制部１２ａ側に変位する。そのため、径拡張部５１と規制部１２ａとの間に挟みこまれたＯリング５７はこれら両者１２ａ，５１により圧縮され、その圧縮されたＯリング５７の反発力により規制部１２ａが押圧される。そして、この押圧状態においてバネ受け部材３９（ひいては弁体２６）が変位すると、Ｏリング５７には規制部１２ａにより所定の摩擦力が付与され、ひいては弁体２６に所定の抵抗力が付与される。
【００４９】
また、上記構成では、調整ねじ５５の締め込み量を調整することによりスリーブ５４の位置調整を行うことで径拡張部５１の規制部１２ａ側への変位量を調整することができる。これにより、Ｏリング５７による規制部１２ａに対する押圧量を調整することができるため、弁体２６の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力の大きさを、ひいては弁体２６に付与される抵抗力の大きさを調整することができる。
【００５０】
小径部３９ｂにおける径拡張部５１よりもカバー１６側には、調整用孔５２の内外を連通するピン挿通孔５９が形成されている。ピン挿通孔５９は、後述するように加熱された固定ピン６０を挿入するための孔である。このピン挿通孔５９に固定ピン６０を挿入し小径部３９ｂと調整ねじ５５とを固定ピン６０の熱により溶かすことで小径部３９ｂと調整ねじ５５とが溶着されている。これにより、調整ねじ５５はバネ受け部材３９に固定され、緩むことがないようになっている。
【００５１】
ボトムプレート１２には、（流体制御弁１０の）外部と規制領域４１とを連通するゲージ挿入口６２が設けられている。このゲージ挿入口６２には、取り外し可能な蓋部６３が設けられている。
【００５２】
次に、弁体２６の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力の大きさを調整する調整作業について図４を参照しつつ説明する。なお、図４は、摩擦力の調整手順を説明するための説明図であり、（ａ）が摩擦力を測定する様子を示す図であり、（ｂ）が固定ピン６０を調整ねじ５５に差し込む様子を示す図である。
【００５３】
本調整作業は、流体制御弁１０を組み立てる前に行うものである。ここでは、バネ受け部材３９を弁体２６に組み付ける前に調整作業を行うことを想定している。
【００５４】
まず、バネ受け部材３９に、スリーブ５４、調整ねじ５５及びＯリング５７を取り付ける作業を行う。この作業では、小径部３９ｂのテーパ孔４７にスリーブ５４を挿入しその状態で調整ねじ５５をスリーブ５４を介して調整用孔５２に締め込む。そして、Ｏリング５７を径拡張部５１の溝部５１ａに配設する。なお、この取付作業においては、調整ねじ５５の締め込み量は任意でよい。各部材５４，５５，５７をバネ受け部材３９に取り付けた後、図４（ａ）に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に挿入する。
【００５５】
次に、バネ受け部材３９の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力を調整する調整作業を行う。この調整作業では、まず上記取付作業においてバネ受け部材３９に取り付けたＯリング５７に付与される摩擦力を測定する作業を行う。この測定作業では、まずプッシュプルゲージ６６のロッド６６ａをゲージ挿入口６２より規制領域４１に挿入し、ロッド６６ａの先端部を調整ねじ５５に当接させる。その後、ロッド６６ａの先端部で調整ねじ５５をゲージ挿入口６２とは反対側に向かって押圧し、バネ受け部材３９を同側に変位させる。そして、この変位時においてプッシュプルゲージ６６に加わる荷重を測定する。ここで、測定される荷重が規制部１２ａによりＯリング５７に付与される摩擦力に相当する。なお、この測定作業は、バネ収容室３７に圧縮コイルバネ３８を設けない状態で行う。
【００５６】
上記測定作業において、測定された摩擦力が目標設定値と一致した場合には、調整作業を終了する。一方、測定された摩擦力が目標設定値と一致しなかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を調整する。具体的には、測定された摩擦力が目標設定値よりも小さかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を増し、目標設定値よりも大きかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を減らす。そして、締め込み量の調整をした後、再度プッシュプルゲージ６６を用いて摩擦力の大きさを測定する。摩擦力の測定後、再度、測定された摩擦力が目標設定値と一致しているか否かの判定を行い、一致していれば調整作業を終了し、一致してなければ調整ねじ５５により再調整を行う。このようにして、本調整作業では、測定された摩擦力が目標設定値と一致するまで上記一連の作業を繰り返し行う。
【００５７】
調整作業の終了後、図４（ｂ）に示すように、調整ねじ５５の固定作業を行う。この固定作業では、固定ピン６０をバーナー等を用いて加熱し、その加熱した固定ピン６０をバネ受け部材３９のピン挿通孔５９に挿通するとともにその先端部を調整ねじ５５に差し込む作業を行う。この場合、固定ピン６０の熱によりバネ受け部材３９及び調整ねじ５５が一部溶け、バネ受け部材３９と調整ねじ５５とが溶着される。これにより、調整ねじ５５がバネ受け部材３９に対して固定されるため、調整ねじ５５が緩むのを防止することができる。なお、固定ピン６０は、バネ受け部材３９及び調整ねじ５５が溶けた後、ピン挿通孔５９から引き抜く。以上をもって、摩擦力の調整作業が終了する。
【００５８】
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００５９】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂに、規制部１２ａ側に変位（傾倒）可能な径拡張部５１を設け、この径拡張部５１の外周にＯリング５７を設けた。そして、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させるための調整ねじ５５等を設け、調整ねじ５５を締め込むことにより径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させ、Ｏリング５７を規制部１２ａの内側面に押圧させるようにした。これにより、Ｏリング５７に対して所定の摩擦力を付与することができ、ひいてはバネ受け部材３９（つまりは弁体２６）に対して所定の抵抗力を付与することができるため、弁体２６の振動を抑えることができ、その結果流体圧力の発振現象を抑制することができる。また、この調整ねじ５５による締め込み量を調整することで、径拡張部５１の変位量を調整可能とし、これにより規制部１２ａに対する押圧量を調整可能とした。この場合、上記押圧量を調整ねじ５５により調整することができるため、バネ受け部材３９に対して付与する摩擦力の大きさを調整することができる。そのため、付与する摩擦力が大きすぎて弁体２６の移動が鈍りその結果圧力制御性が低下する事態を抑制できるとともに、付与する摩擦力が小さすぎて流体圧力が発振する事態を抑制することができる。つまり、この場合、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる。
【００６０】
バネ受け部材３９の径拡張部５１の外周にＯリング５７を設け、この径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることで規制部１２ａを押圧する構成とした。つまり、バネ受け部材３９側に押圧手段を設けることで、バネ受け部材３９側からその外周に設けられた規制部１２ａを押圧する構成とした。この場合、押圧手段をバネ受け部材３９周辺に配置することができるため、押圧手段の設置構成を簡素化することができる。
【００６１】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂにおける径拡張部５１の外周に弾性部材としてのＯリング５７を設けた。この場合、調整ねじ５５を締め付けることにより径拡張部５１が規制部１２ａ側に変位されると、Ｏリング５７が径拡張部５１と規制部１２ａの内側面との間に挟まれた状態で圧縮され、そのＯリング５７の圧縮反発力により規制部１２ａが押圧される。そして、調整ねじ５５により径拡張部５１の変位量を調整することでＯリング５７の圧縮量を調整することができるため、その結果押圧量を調整することができ、ひいては摩擦力を調整することができる。ここで、かかる構成においてＯリング５７に代えて硬質部材を用いた場合には、径拡張部５１を少しだけ変位させても、硬質部材が圧縮されないため押圧量が急激に増大することが想定される。したがって、この場合には押圧量を微調整するのが困難となり、摩擦力の調整に手間取るおそれがある。その点、Ｏリング５７を用いた上記の構成では、そのような不都合を回避できるため、摩擦力の調整作業を好適に行うことができる。
【００６２】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面を、小径部３９ｂの変位方向に延びる軸を有した円周面とし、規制部１２ａの内側面を小径部３９ｂの外周面と略同軸の円周面とした。そして、径拡張部５１をバネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周に沿って外周方向全域に亘り複数設け、これら各径拡張部５１を調整ねじ５５を締め付けることにより同時にかつ同じ変位量で規制部１２ａ側に変位させるようにした。この場合、各径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることでＯリング５７の外周全域に摩擦力を均一に付与することができるため、バネ受け部材３９の外周全域に均一に抵抗力を付与することができる。これにより、局所的に摩擦力が付与されることでバネ受け部材３９がその変位に際しバランスを欠き傾くといった不都合を抑制することができる。
【００６３】
Ｏリング５７の一部を切断することでＯリング５７に開放端５７ａを設ける構成とした。これにより、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させた際にＯリング５７が周方向に沿って自ら引っ張り合うことでＯリング５７を規制部１２ａに対し押圧させることが妨げられるのを回避できる。したがって、径拡張部５１の変位量に伴って規制部１２ａに対する押圧量を比較的リニアに調整（上げ下げ）できるため、摩擦力の調整作業をし易くすることができる。
【００６４】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、その変位方向における一端側に開口するテーパ孔４７を形成し、このテーパ孔４７の内外を区画する部位を径拡張部５１とした。そして、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位（傾倒）可能とし、テーパ孔４７には径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させるための調整ねじ５５を挿通させた。また、調整ねじ５５による締め込み量を調整することにより径拡張部５１の変位量を調整可能とした。この場合、調整ねじ５５の締め込み量の調整により径拡張部５１の変位量を調整することで、バネ受け部材３９に付与される摩擦力の大きさを調整できるため、かかる調整作業を比較的容易に行うことが可能となる。
【００６５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと調整ねじ５５とを溶着した。これにより、調整ねじ５５が緩むのを防止できるため、長期間にわたって上記の効果を得ることができる。
【００６６】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂを、可撓性膜部２８を挟んで上流側流体室２２とは反対側に形成された収容領域３５（詳細にはバネ収容室３７）に設けた。この場合、バネ受け部材３９の変位に伴うＯリング５７と規制部１２ａとの摺動が流体室２２，２４の外部で行われるため、仮に摺動に伴いＯリング５７等に磨耗が生じてもその磨耗により発生した断片等が流体に混入するのを回避することができる。
【００６７】
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
【００６８】
（１）上記実施形態では、可動部としてのバネ受け部材３９の小径部３９ｂに押圧手段としての径拡張部５１を設け、同径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることにより規制部１２ａ側を押圧する構成としたが、これを変更して、規制部側に押圧手段を設け、押圧手段により可動部側を押圧する構成としてもよい。その具体例として図５に示すような構成が考えられる。
【００６９】
図５に示すように、ボトムプレート８１には、カバー１６側に開口された略円柱状の収容領域８２が形成されている。収容領域８２には、弁体２６の軸部３０の端部に組み付けられたバネ受け部材８５が設けられている。バネ受け部材８５は、弁体２６の軸部３０に連結された略円柱状の円柱部８５ａと、円柱部８５ａの外周部からカバー１６側とは反対側に延びる略円筒状の円筒部８５ｂとを有している。円筒部８５ｂの内周側には、圧縮コイルバネ３８が設けられており、圧縮コイルバネ３８のカバー１６側端部が円柱部８５ａに当接している。これにより、バネ受け部材８５が圧縮コイルバネ３８によりカバー１６側に付勢されている。
【００７０】
円筒部８５ｂは、その外径が収容領域８２の内径よりも若干小さくなっている。これにより、バネ受け部材８５の変位方向が収容領域８２の内側面により弁体２６の変位方向に規制されている。つまり、本例では、上記実施形態の規制部１２ａに代えて、収容領域８２の内側面を形成するボトムプレート８１の内壁部分が規制部に相当する。そして、バネ受け部材８５の円筒部８５ｂが可動部に相当する。ボトムプレート８１には、収容領域８２の内周面から同収容領域８２の（軸線方向と直交する方向に）外側に延びるように孔部８７が形成されている。この孔部８７は、収容領域８２の内周に沿って所定間隔で複数形成されている。各孔部８７には、それぞれゴム製のロッド８８が配設されており、各ロッド８８の端部には同ロッド８８を軸方向に沿って変位させる駆動部８９（例えばモータ等）が接続されている。ここで、駆動部８９によりロッド８８を収容領域８２側に変位させると、ロッド８８の端部がバネ受け部材８５の円筒部８５ｂの外周面に当接され、ロッド８８の端部により同円筒部８５ｂの外周面が押圧される。そして、駆動部８９によりロッド８８の変位量を調整することで、円筒部８５ｂの外周面に対する押圧量を調整することができる。この場合、上記押圧量を調整することで、バネ受け部材８５の円筒部８５ｂに付与される摩擦力の大きさを調整することができるため、上記実施形態と同様、流体圧力の発振を抑制しつつ圧力制御性の低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、規制部及び可動部それぞれに押圧手段を設け、規制部側から可動部を押圧するとともに可動部側から規制部を押圧するようにしてもよい。
【００７２】
（２）上記実施形態では、可動部であるバネ受け部材３９の小径部３９ｂ（詳細には径拡張部５１）を拡径することで規制部１２ａの内側面を押圧する構成としたが、これを変更して、規制部１２ａを縮径することで小径部３９ｂの外周部を押圧する構成としてもよい。
【００７３】
（３）上記実施形態では、弾性部材として環状のＯリング５７を用いることで、小径部３９ｂ（詳細には径拡張部５１）の外周全域に弾性部材を設ける構成としたが、弾性部材は必ずしも小径部３９ｂの外周全域に設ける必要はなく、小径部３９ｂの外周の一部のみに設けてもよい。例えば、球状のゴム材を小径部３９ｂの外周に沿って複数取り付けるようにすることが考えられる。
【００７４】
（４）上記実施形態では、径拡張部５１の外周に設けられる弾性部材としてＯリング５７を用いたが、Ｏリング５７以外の弾性部材を用いてもよい。また、必ずしも弾性部材を用いる必要はなく、樹脂等硬質系の部材を用いてもよい。
【００７５】
（５）上記実施形態では、Ｏリング５７を一部切断し開放端５７ａを有する構成としたが、Ｏリングは必ずしも切断する必要はなく、開放端５７ａを有しないＯリングを用いてもよい。
【００７６】
（６）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。
【符号の説明】
【００７７】
１０…流体制御弁、１２…ボトムプレート、１２ａ…規制部、２２…上流側流体室、２４…下流側流体室、２６…弁体、２８…可撓性膜部、３０…軸部、３９…バネ受け部材、３９ｂ…可動部としての小径部、４７…孔部としてのテーパ孔、５１…変位部としての径拡張部、５５…押圧量調整手段、変位手段及び変位量調整手段としての調整ねじ、５７…弾性部材としてのＯリング、５７ａ…開放端。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
図６に、従来の流体制御弁の断面構成を示す。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
ところで、かかる流体制御弁１１０では、薬液の流れ（圧力や流量等）が変動する等して、薬液の流れにより弁体１２６に作用する力とコイルスプリング１３６等により弁体１２６に作用する力との力バランスがくずれた場合に、弁体１２６が振動することがある。この弁体１２６の振動が生じると流出口１２０から流出する薬液の圧力（つまり２次圧）が発振する発振現象が生じ、その結果圧力精度が低下するおそれがある（その他寿命の低下等の問題もある）。
【０００７】
そこで、かかる問題を解決するものとして、例えば特許文献１には、弁体にゴム弾性体よりなる棒状の制振部材を取り付け、その制振部材を摺動孔に配設することで、弁体の変位に伴い制振部材を摺動孔の内面に摺動させる構成が開示されている。これによれば、制振部材に所定の摩擦力を付与することができ、ひいては弁体に抵抗力を付与することができるため、弁体の発振を抑制することができ、その結果圧力の発振を抑制することが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２４０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、制振部材又は摺動孔を形成するに際し寸法のばらつきが発生すると、それに伴い制振部材に付与される摩擦力の大きさにばらつきが生ずることが考えられる。例えば、制振部材の外径寸法が目標寸法よりも大きい場合又は摺動孔の内径寸法が目標寸法よりも小さい場合には、上記摩擦力が大きくなり、その結果弁体の動きが鈍って圧力制御性の低下を招くおそれがある。また、制振部材の外径寸法が目標寸法よりも小さい場合又は摺動孔の内径寸法が目標寸法よりも大きい場合には摩擦力が小さくなり、その結果流体圧力の発振を抑制できないおそれがある。つまり、上記の技術では、流体圧力の発振の抑制と圧力制御性の確保との両立を図る点において、未だ改善の余地が残されているといえる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる流体制御弁を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、第１の発明の流体制御弁は、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と、該可動部の外周側に設けられ前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部と、前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれか一方の側が有し、他方を押圧する押圧手段と、前記押圧手段による押圧量を調整する押圧量調整手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、可動部の外周側に規制部が設けられているため、可動部の変位方向が弁体の変位方向に規制される。また、可動部及び規制部の少なくともいずれか一方が押圧手段を有しているため、その押圧手段により他方を押圧することができる。これにより、可動部に対して所定の摩擦力を付与することができるため、弁体の振動を抑えることができ、その結果流体の発振現象を抑制することができる。そして、押圧手段による押圧量を押圧量調整手段により調整することができるため、可動部に対して付与する摩擦力の大きさを調整することができる。そのため、付与する摩擦力が大きすぎて弁体の移動が鈍りその結果圧力制御性が低下する事態を抑制できるとともに、付与する摩擦力が小さすぎて流体圧力が発振する事態を抑制することができる。つまり、この場合、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明の流体制御弁は、第１の発明において、前記規制部には、前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する変位規制面が形成されており、前記押圧手段は、前記可動部側が有し、前記規制部の変位規制面を押圧するものであることを特徴とする。
【００１４】
規制部側に押圧手段を設け、押圧手段により可動部を押圧する構成とした場合、押圧手段を可動部よりも外周側（例えば規制部の内部）に配置することとなるため、押圧手段の設置構成が大掛かりになることが想定される。その点、本発明では、押圧手段が可動部側に設けられ、押圧手段により規制部の変位規制面が押圧される構成であるため、押圧手段を可動部に内蔵する等設置構成を簡素化できる。これにより、上記第１の発明の効果を比較的簡素な構成で実現できる。
【００１５】
第３の発明の流体制御弁は、第２の発明において、前記押圧手段は、前記可動部の一部であって前記規制部側へ変位可能な変位部と、前記変位部の外側面に設けられ前記規制部の変位規制面と当接する弾性部材と、前記変位部を前記規制部側へ変位させる変位手段と、を備え、前記押圧量調整手段は、前記変位手段による前記変位部の変位量を調整する変位量調整手段であることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、可動部の一部である変位部が変位手段により規制部側に変位されることにより、変位部の外側面に設けられた弾性部材が変位部と規制部の変位規制面との間に挟まれた状態で圧縮される。この場合、弾性部材の反発力により規制部の変位規制面が押圧されるため、弾性部材には摩擦力が付与され、ひいては弁体に抵抗力が付与される。そして、変位量調整手段により変位部の変位量を調整することで弾性部材の圧縮量を調整することができるため、その結果押圧量を調整することができひいては摩擦力を調整することができる。ここで、かかる構成において弾性部材に代えて硬質部材を用いた場合には、変位部を少しだけ変位させても、硬質部材が圧縮されないため押圧量が急激に増大することが想定される。したがって、この場合押圧量を微調整するのが困難となり、摩擦力の調整に手間取るおそれがある。その点、弾性部材を用いた本構成では、そのような不都合を回避できるため、摩擦力の調整作業を好適に行うことができる。
【００１７】
第４の発明の流体制御弁は、第３の発明において、前記変位部は、前記可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられており、前記変位手段は、前記各変位部を同時に前記規制部側へ変位させるものであり、前記弾性部材は、環状をなしており、前記各変位部の外側面に跨って設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、変位部が可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられ、環状の弾性部材がそれら各変位部の外側面に跨って設けられている。そして、これら各変位部が変位手段により規制部側に同時に変位されるため、可動部（詳細には変位部に相当する部分）の外周全域で弾性部材を介し規制部の変位規制面を押圧することが可能となる。これにより、可動部の外周全域に抵抗力を付与することができるため、局所的に抵抗力が付与されることで可動部がその変位に際しバランスを欠き傾くといった不都合を抑制することができる。
【００１９】
第５の発明の流体制御弁は、第４の発明において、前記可動部は、当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面であり、前記規制部の変位規制面は、前記可動部の外周面と略同軸の円周面であり、前記弾性部材は、円環状をなしており、前記変位手段は、前記各変位部を同時にかつ同じ変位量で前記規制部側へ変位させるものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、可動部の外周面が当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面となっており、規制部の変位規制面が可動部の外周面と略同軸の円周面となっている。つまり、可動部の外周面と規制部の変位規制面とは、内外二重に対向している。そして、可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられた変位部が変位手段により同時にかつ同じ変位量で規制部側へ変位されるため、可動部における変位部に対応する部分は全体として拡径される。この場合、可動部（詳細には変位部に相当する部分）の外周全域で規制部の変位規制面を均一に押圧できるため、可動部の外周全域に抵抗力を均一に付与することができる。これにより、可動部がその変位に際しバランスを欠き傾く等の不都合をより一層抑制することができる。
【００２１】
また、弾性部材としてはＯリングを用いるのが望ましい。Ｏリングは比較的入手し易く、また各変位部の外周にはめる等することで比較的容易に取り付けることができるため、上記の効果を実現するに際し都合がよい。
【００２２】
第６の発明の流体制御弁は、第４又は第５の発明において、前記弾性部材は、開放端を有するものであることを特徴とする。
【００２３】
例えば、弾性部材として閉環状のものを用いる構成においては、変位部を規制部側に変位させた際に弾性部材が周方向に沿って自ら引っ張り合うため、弾性部材を規制部に押圧させるのが妨げられる。その点、本発明によれば、弾性部材が開放端を有しているため、そのような不都合を回避することができる。つまり、変位部の変位量に伴い規制部を押圧する押圧量を比較的リニアに調整（上げ下げ）できるため、摩擦力の調整作業をし易くすることができる。
【００２４】
第７の発明の流体制御弁は、第４乃至第６のいずれかの発明において、前記可動部は、その変位方向における一端側に開口し、同変位方向に沿って形成された孔部を有し、前記孔部の内外を区画する壁部が周方向に沿って複数に分割されて各分割片が前記規制部側に傾倒可能とされているとともに、これら各分割片がそれぞれ前記変位部であり、前記変位手段は、前記孔部に挿通され、同孔部の奥側に締め込むことにより前記各変位部を前記規制部側に傾倒させ変位させる調整ねじを備え、前記変位量調整手段は、前記調整ねじの締め込み量を調整することにより前記変位部の変位量を調整するものであることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、可動部の変位方向における一端側に形成された孔部に調整ねじを挿通し同調整ねじを締め込むことで、孔部の内外を区画する複数の変位部を規制部側に傾倒させ変位させることができる。そして、調整ねじの締め込み量を調整することにより変位部の変位量を調整することができる。この場合、調整ねじの締め込み量を調整することで可動部に付与される摩擦力の大きさを調整できるため、かかる調整作業を比較的容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】流体制御弁の全体構成を示す縦断面図。
【図２】バネ受け部材周辺の構成を示す分解図。
【図３】（ａ）がバネ受け部材を示す底面図、（ｂ）がＯリングを示す平面図。
【図４】摩擦力の調整手順を説明するための説明図。
【図５】別例におけるバネ受け部材周辺の構成を示す縦断面図。
【図６】従来における流体制御弁の構成を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、図１は流体制御弁の全体構成を示す断面図である。
【００２８】
図１に示すように、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、例えばポリプロピレン樹脂によって形成され、ボディ１４は、フッ素系合成樹脂によって形成されている。
【００２９】
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する。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。
【００３０】
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、同端部には軸方向と直交する方向に拡がる平面部が形成されている。
【００３１】
上記弁体２６は、上流側流体室２２及び下流側流体室２４に跨って収容されている。弁体２６は、軸部３０の軸方向がボトムプレート１２側からカバー１６側へ向かう方向と同じとなるように収容されている。そして、弁体２６は、軸部３０の軸方向（図１における上下方向）に沿って変位可能とされている。ここで、弁体２６がその軸部３０の軸方向に沿ってカバー１６側に変位すると、上記拡大部３０ａのカバー１６側端部（断面積が最大の部分）がボディ１４の内壁により形成される弁座部３２に着座する。この場合、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の軸方向に沿ってボトムプレート１２側に変位すると、拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部３２から離れる。この場合、上流側流体室２２及び下流側流体室２４間が連通される。
【００３２】
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（詳細には、後述する収容領域３５）間が、可撓性膜部２８によって仕切られることとなる。
【００３３】
ボトムプレート１２には、カバー１６側に開口された略円柱状の収容領域３５が形成されている。この収容領域３５は、可撓性膜部２８を挟んで上流側流体室２２とは反対側に設けられている。ボトムプレート１２には、収容領域３５の奥側面（底面）からカバー１６側に延びるように規制部１２ａが設けられている。規制部１２ａは、全体として環状に形成されており、その内側面が円周面となっている。ここで、規制部１２ａの内側面が変位規制面に相当する。この規制部１２ａにより収容領域３５は二つの空間に区画されており、規制部１２ａよりも外側がバネ収容室３７となっており、規制部１２ａよりも内側が略円柱状の規制領域４１となっている。
【００３４】
バネ収容室３７には、圧縮コイルバネ３８が収容されている。圧縮コイルバネ３８のカバー１６側の端部は、弁体２６の軸部３０のボトムプレート１２側端部に組み付けられたバネ受け部材３９に当接されている。バネ受け部材３９は、全体として略円柱状に形成されており、例えばポリプロピレン樹脂よりなる。具体的には、バネ受け部材３９は、カバー１６側に形成された大径部３９ａと、ボトムプレート１２側に形成された小径部３９ｂとを有しており、そのうち大径部３９ａが圧縮コイルバネ３８に当接している。これにより、圧縮コイルバネ３８の付勢力によってバネ受け部材３９が、ひいては弁体２６がカバー１６側に常時付勢されるようになっている。つまり、弁体２６の軸部３０の拡大部３０ａが弁座部３２に当接（着座）する状態が保持されるようになっている。
【００３５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂは、上記規制領域４１において往復移動可能に収容されている。ここで、小径部３９ｂの外径寸法は規制領域４１の外径寸法、つまり規制部１２ａの内径寸法とほぼ同じである（詳細には規制部１２ａの内径寸法よりも若干小さい）ため、バネ受け部材３９は規制部１２ａによりその変位方向が弁体２６の変位方向に規制されている。
【００３６】
また、ボトムプレート１２には、収容領域３５と（流体制御弁１０の）外部とを連通する連通路３３が形成されている。これにより、収容領域３５は連通路３３を介して大気開放されている。
【００３７】
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４３の中央部に嵌め込まれている。圧力印加部材４３は、その端部に可撓性膜部４３ａを備えており、可撓性膜部４３ａはボディ１４及びカバー１６間に挟み込まれることにより固定されている。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。また、カバー１６には、圧力作用室４５が形成されており、この圧力作用室４５に外部から圧力調節されたエアが充填されるようになっている。
【００３８】
次に、上記流体制御弁１０の動作を説明する。
【００３９】
圧力作用室４５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３９を介して弁体２６に加えられる圧縮コイルバネ３８の弾性力により、弁体２６の上記拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部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。
【００４０】
これに対し、圧力作用室４５内に圧力の調節されたエアが充填されると、圧力作用室４５内の圧力に応じて圧力印加部材４３が、ひいては弁体２６が軸部３０の軸線方向に沿ってボトムプレート１２側に変位する。このため、拡大部３０ａのカバー１６側端部が弁座部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４５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４５内の圧力によって弁体２６をボトムプレート１２側に変位させる力と、圧縮コイルバネ３８の弾性力が弁体２６をカバー１６側に変位させる力と、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。
【００４１】
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３９の小径部３９ｂの外周にＯリングを設け、このＯリングを規制部１２ａの内側面に当接させることで弁体２６の変位に際し摩擦力を付与し、これにより発振現象を抑制することとしている。また、付与する摩擦力を大きくしすぎると、弁体２６の変位が鈍りその結果圧力制御性の低下を招くおそれがあるため、本実施形態では摩擦力を付与することに加え、付与する摩擦力の大きさを調整可能とし、これにより摩擦力を適切な大きさに設定することで圧力制御性の低下を抑制しつつ発振現象の抑制を図ることとしている。以下、その詳細について図１に加え図２及び図３を参照しつつ説明する。なお、図２はバネ受け部材３９周辺の構成を示す分解図である。図３は、（ａ）がバネ受け部材３９を示す底面図であり、（ｂ）がＯリングを示す平面図である。
【００４２】
図１及び図２に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、その軸線方向（変位方向）におけるカバー１６側（弁体２６側）とは反対側に開口するテーパ孔４７が形成されている。テーパ孔４７は、その断面積がカバー１６側からボトムプレート１２側に向かうほど拡大するように形成されている。図３（ａ）に示すように、小径部３９ｂにおけるテーパ孔４７を形成する壁部（肉厚部分）には、テーパ孔４７の内外を連通する複数（本実施形態では４つ）のスリット４８が形成されている。これら各スリット４８は、小径部３９ｂの外周方向に沿って所定間隔で設けられている。各スリット４８は、弁体２６の変位方向に延びるように形成されており、カバー１６側（弁体２６側）とは反対側が開放されている。これにより、小径部３９ｂの上記壁部はスリット４８によって十字状をなすように４つに分割されており、以下の説明ではこれら分割された各部分をそれぞれ径拡張部５１という。
【００４３】
図２の説明に戻り、各径拡張部５１の外周面には、周方向に沿って溝部５１ａが形成されている。これら各径拡張部５１の溝部５１ａには、弾性部材としてのＯリング５７が各溝部５１ａを跨るように配設されている。本実施形態のＯリング５７は、詳細には図３（ｂ）に示すように、一箇所切断されており、それ故開放端５７ａを有する構成となっている。
【００４４】
バネ受け部材３９には、テーパ孔４７よりもカバー１６側に同テーパ孔４７と連続して調整用孔５２が設けられている。調整用孔５２はテーパ孔４７と同軸の孔であり、その内周側にめねじが形成されている。
【００４５】
小径部３９ｂのテーパ孔４７には、ポリプロピレン樹脂からなるスリーブ５４が収容されている。スリーブ５４は、全体として円筒状に形成されており、その外側面がテーパ孔４７のテーパ面に合わせたテーパ形状となっている。スリーブ５４は、小径部３９ｂにおいてその外側面をテーパ孔４７の内側面に当接させた状態で配設されている。
【００４６】
バネ受け部材３９の調整用孔５２には、調整ねじ５５がスリーブ５４に挿通された状態でねじ込まれている。調整ねじ５５は、例えばポリプロピレン樹脂により形成されている。調整ねじ５５は、その頭部がスリーブ５４の端部に当接された状態で調整用孔５２にねじ込まれている。
【００４７】
なおここで、径拡張部５１、調整ねじ５５、Ｏリング５７等により押圧手段が構成されており、調整ねじ５５やスリーブ５４等により押圧量調整手段、変位手段及び変位量調整手段が構成されている。
【００４８】
ここで上記構成において、調整ねじ５５を締め込むとスリーブ５４がテーパ孔４７の奥側に変位し、それに伴い各径拡張部５１がスリーブ５４の外側面により外側へ押し広げられる。この場合、各径拡張部５１は、それぞれ規制部１２ａ側に傾く（つまり変位する）。詳細には、各径拡張部５１は、同時にかつ同じ変位量で規制部１２ａ側に変位する。そのため、径拡張部５１と規制部１２ａとの間に挟みこまれたＯリング５７はこれら両者１２ａ，５１により圧縮され、その圧縮されたＯリング５７の反発力により規制部１２ａが押圧される。そして、この押圧状態においてバネ受け部材３９（ひいては弁体２６）が変位すると、Ｏリング５７には規制部１２ａにより所定の摩擦力が付与され、ひいては弁体２６に所定の抵抗力が付与される。
【００４９】
また、上記構成では、調整ねじ５５の締め込み量を調整することによりスリーブ５４の位置調整を行うことで径拡張部５１の規制部１２ａ側への変位量を調整することができる。これにより、Ｏリング５７による規制部１２ａに対する押圧量を調整することができるため、弁体２６の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力の大きさを、ひいては弁体２６に付与される抵抗力の大きさを調整することができる。
【００５０】
小径部３９ｂにおける径拡張部５１よりもカバー１６側には、調整用孔５２の内外を連通するピン挿通孔５９が形成されている。ピン挿通孔５９は、後述するように加熱された固定ピン６０を挿入するための孔である。このピン挿通孔５９に固定ピン６０を挿入し小径部３９ｂと調整ねじ５５とを固定ピン６０の熱により溶かすことで小径部３９ｂと調整ねじ５５とが溶着されている。これにより、調整ねじ５５はバネ受け部材３９に固定され、緩むことがないようになっている。
【００５１】
ボトムプレート１２には、（流体制御弁１０の）外部と規制領域４１とを連通するゲージ挿入口６２が設けられている。このゲージ挿入口６２には、取り外し可能な蓋部６３が設けられている。
【００５２】
次に、弁体２６の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力の大きさを調整する調整作業について図４を参照しつつ説明する。なお、図４は、摩擦力の調整手順を説明するための説明図であり、（ａ）が摩擦力を測定する様子を示す図であり、（ｂ）が固定ピン６０を調整ねじ５５に差し込む様子を示す図である。
【００５３】
本調整作業は、流体制御弁１０を組み立てる前に行うものである。ここでは、バネ受け部材３９を弁体２６に組み付ける前に調整作業を行うことを想定している。
【００５４】
まず、バネ受け部材３９に、スリーブ５４、調整ねじ５５及びＯリング５７を取り付ける作業を行う。この作業では、小径部３９ｂのテーパ孔４７にスリーブ５４を挿入しその状態で調整ねじ５５をスリーブ５４を介して調整用孔５２に締め込む。そして、Ｏリング５７を径拡張部５１の溝部５１ａに配設する。なお、この取付作業においては、調整ねじ５５の締め込み量は任意でよい。各部材５４，５５，５７をバネ受け部材３９に取り付けた後、図４（ａ）に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に挿入する。
【００５５】
次に、バネ受け部材３９の変位に際しＯリング５７に付与される摩擦力を調整する調整作業を行う。この調整作業では、まず上記取付作業においてバネ受け部材３９に取り付けたＯリング５７に付与される摩擦力を測定する作業を行う。この測定作業では、まずプッシュプルゲージ６６のロッド６６ａをゲージ挿入口６２より規制領域４１に挿入し、ロッド６６ａの先端部を調整ねじ５５に当接させる。その後、ロッド６６ａの先端部で調整ねじ５５をゲージ挿入口６２とは反対側に向かって押圧し、バネ受け部材３９を同側に変位させる。そして、この変位時においてプッシュプルゲージ６６に加わる荷重を測定する。ここで、測定される荷重が規制部１２ａによりＯリング５７に付与される摩擦力に相当する。なお、この測定作業は、バネ収容室３７に圧縮コイルバネ３８を設けない状態で行う。
【００５６】
上記測定作業において、測定された摩擦力が目標設定値と一致した場合には、調整作業を終了する。一方、測定された摩擦力が目標設定値と一致しなかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を調整する。具体的には、測定された摩擦力が目標設定値よりも小さかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を増し、目標設定値よりも大きかった場合には、調整ねじ５５の締め込み量を減らす。そして、締め込み量の調整をした後、再度プッシュプルゲージ６６を用いて摩擦力の大きさを測定する。摩擦力の測定後、再度、測定された摩擦力が目標設定値と一致しているか否かの判定を行い、一致していれば調整作業を終了し、一致してなければ調整ねじ５５により再調整を行う。このようにして、本調整作業では、測定された摩擦力が目標設定値と一致するまで上記一連の作業を繰り返し行う。
【００５７】
調整作業の終了後、図４（ｂ）に示すように、調整ねじ５５の固定作業を行う。この固定作業では、固定ピン６０をバーナー等を用いて加熱し、その加熱した固定ピン６０をバネ受け部材３９のピン挿通孔５９に挿通するとともにその先端部を調整ねじ５５に差し込む作業を行う。この場合、固定ピン６０の熱によりバネ受け部材３９及び調整ねじ５５が一部溶け、バネ受け部材３９と調整ねじ５５とが溶着される。これにより、調整ねじ５５がバネ受け部材３９に対して固定されるため、調整ねじ５５が緩むのを防止することができる。なお、固定ピン６０は、バネ受け部材３９及び調整ねじ５５が溶けた後、ピン挿通孔５９から引き抜く。以上をもって、摩擦力の調整作業が終了する。
【００５８】
以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００５９】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂに、規制部１２ａ側に変位（傾倒）可能な径拡張部５１を設け、この径拡張部５１の外周にＯリング５７を設けた。そして、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させるための調整ねじ５５等を設け、調整ねじ５５を締め込むことにより径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させ、Ｏリング５７を規制部１２ａの内側面に押圧させるようにした。これにより、Ｏリング５７に対して所定の摩擦力を付与することができ、ひいてはバネ受け部材３９（つまりは弁体２６）に対して所定の抵抗力を付与することができるため、弁体２６の振動を抑えることができ、その結果流体圧力の発振現象を抑制することができる。また、この調整ねじ５５による締め込み量を調整することで、径拡張部５１の変位量を調整可能とし、これにより規制部１２ａに対する押圧量を調整可能とした。この場合、上記押圧量を調整ねじ５５により調整することができるため、バネ受け部材３９に対して付与する摩擦力の大きさを調整することができる。そのため、付与する摩擦力が大きすぎて弁体２６の移動が鈍りその結果圧力制御性が低下する事態を抑制できるとともに、付与する摩擦力が小さすぎて流体圧力が発振する事態を抑制することができる。つまり、この場合、圧力制御性の低下を抑制しつつ流体圧力の発振を抑制することができる。
【００６０】
バネ受け部材３９の径拡張部５１の外周にＯリング５７を設け、この径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることで規制部１２ａを押圧する構成とした。つまり、バネ受け部材３９側に押圧手段を設けることで、バネ受け部材３９側からその外周に設けられた規制部１２ａを押圧する構成とした。この場合、押圧手段をバネ受け部材３９周辺に配置することができるため、押圧手段の設置構成を簡素化することができる。
【００６１】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂにおける径拡張部５１の外周に弾性部材としてのＯリング５７を設けた。この場合、調整ねじ５５を締め付けることにより径拡張部５１が規制部１２ａ側に変位されると、Ｏリング５７が径拡張部５１と規制部１２ａの内側面との間に挟まれた状態で圧縮され、そのＯリング５７の圧縮反発力により規制部１２ａが押圧される。そして、調整ねじ５５により径拡張部５１の変位量を調整することでＯリング５７の圧縮量を調整することができるため、その結果押圧量を調整することができ、ひいては摩擦力を調整することができる。ここで、かかる構成においてＯリング５７に代えて硬質部材を用いた場合には、径拡張部５１を少しだけ変位させても、硬質部材が圧縮されないため押圧量が急激に増大することが想定される。したがって、この場合には押圧量を微調整するのが困難となり、摩擦力の調整に手間取るおそれがある。その点、Ｏリング５７を用いた上記の構成では、そのような不都合を回避できるため、摩擦力の調整作業を好適に行うことができる。
【００６２】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面を、小径部３９ｂの変位方向に延びる軸を有した円周面とし、規制部１２ａの内側面を小径部３９ｂの外周面と略同軸の円周面とした。そして、径拡張部５１をバネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周に沿って外周方向全域に亘り複数設け、これら各径拡張部５１を調整ねじ５５を締め付けることにより同時にかつ同じ変位量で規制部１２ａ側に変位させるようにした。この場合、各径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることでＯリング５７の外周全域に摩擦力を均一に付与することができるため、バネ受け部材３９の外周全域に均一に抵抗力を付与することができる。これにより、局所的に摩擦力が付与されることでバネ受け部材３９がその変位に際しバランスを欠き傾くといった不都合を抑制することができる。
【００６３】
Ｏリング５７の一部を切断することでＯリング５７に開放端５７ａを設ける構成とした。これにより、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させた際にＯリング５７が周方向に沿って自ら引っ張り合うことでＯリング５７を規制部１２ａに対し押圧させることが妨げられるのを回避できる。したがって、径拡張部５１の変位量に伴って規制部１２ａに対する押圧量を比較的リニアに調整（上げ下げ）できるため、摩擦力の調整作業をし易くすることができる。
【００６４】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂには、その変位方向における一端側に開口するテーパ孔４７を形成し、このテーパ孔４７の内外を区画する部位を径拡張部５１とした。そして、径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位（傾倒）可能とし、テーパ孔４７には径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させるための調整ねじ５５を挿通させた。また、調整ねじ５５による締め込み量を調整することにより径拡張部５１の変位量を調整可能とした。この場合、調整ねじ５５の締め込み量の調整により径拡張部５１の変位量を調整することで、バネ受け部材３９に付与される摩擦力の大きさを調整できるため、かかる調整作業を比較的容易に行うことが可能となる。
【００６５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと調整ねじ５５とを溶着した。これにより、調整ねじ５５が緩むのを防止できるため、長期間にわたって上記の効果を得ることができる。
【００６６】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂを、可撓性膜部２８を挟んで上流側流体室２２とは反対側に形成された収容領域３５（詳細にはバネ収容室３７）に設けた。この場合、バネ受け部材３９の変位に伴うＯリング５７と規制部１２ａとの摺動が流体室２２，２４の外部で行われるため、仮に摺動に伴いＯリング５７等に磨耗が生じてもその磨耗により発生した断片等が流体に混入するのを回避することができる。
【００６７】
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
【００６８】
（１）上記実施形態では、可動部としてのバネ受け部材３９の小径部３９ｂに押圧手段としての径拡張部５１を設け、同径拡張部５１を規制部１２ａ側に変位させることにより規制部１２ａ側を押圧する構成としたが、これを変更して、規制部側に押圧手段を設け、押圧手段により可動部側を押圧する構成としてもよい。その具体例として図５に示すような構成が考えられる。
【００６９】
図５に示すように、ボトムプレート８１には、カバー１６側に開口された略円柱状の収容領域８２が形成されている。収容領域８２には、弁体２６の軸部３０の端部に組み付けられたバネ受け部材８５が設けられている。バネ受け部材８５は、弁体２６の軸部３０に連結された略円柱状の円柱部８５ａと、円柱部８５ａの外周部からカバー１６側とは反対側に延びる略円筒状の円筒部８５ｂとを有している。円筒部８５ｂの内周側には、圧縮コイルバネ３８が設けられており、圧縮コイルバネ３８のカバー１６側端部が円柱部８５ａに当接している。これにより、バネ受け部材８５が圧縮コイルバネ３８によりカバー１６側に付勢されている。
【００７０】
円筒部８５ｂは、その外径が収容領域８２の内径よりも若干小さくなっている。これにより、バネ受け部材８５の変位方向が収容領域８２の内側面により弁体２６の変位方向に規制されている。つまり、本例では、上記実施形態の規制部１２ａに代えて、収容領域８２の内側面を形成するボトムプレート８１の内壁部分が規制部に相当する。そして、バネ受け部材８５の円筒部８５ｂが可動部に相当する。ボトムプレート８１には、収容領域８２の内周面から同収容領域８２の（軸線方向と直交する方向に）外側に延びるように孔部８７が形成されている。この孔部８７は、収容領域８２の内周に沿って所定間隔で複数形成されている。各孔部８７には、それぞれゴム製のロッド８８が配設されており、各ロッド８８の端部には同ロッド８８を軸方向に沿って変位させる駆動部８９（例えばモータ等）が接続されている。ここで、駆動部８９によりロッド８８を収容領域８２側に変位させると、ロッド８８の端部がバネ受け部材８５の円筒部８５ｂの外周面に当接され、ロッド８８の端部により同円筒部８５ｂの外周面が押圧される。そして、駆動部８９によりロッド８８の変位量を調整することで、円筒部８５ｂの外周面に対する押圧量を調整することができる。この場合、上記押圧量を調整することで、バネ受け部材８５の円筒部８５ｂに付与される摩擦力の大きさを調整することができるため、上記実施形態と同様、流体圧力の発振を抑制しつつ圧力制御性の低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、規制部及び可動部それぞれに押圧手段を設け、規制部側から可動部を押圧するとともに可動部側から規制部を押圧するようにしてもよい。
【００７２】
（２）上記実施形態では、可動部であるバネ受け部材３９の小径部３９ｂ（詳細には径拡張部５１）を拡径することで規制部１２ａの内側面を押圧する構成としたが、これを変更して、規制部１２ａを縮径することで小径部３９ｂの外周部を押圧する構成としてもよい。
【００７３】
（３）上記実施形態では、弾性部材として環状のＯリング５７を用いることで、小径部３９ｂ（詳細には径拡張部５１）の外周全域に弾性部材を設ける構成としたが、弾性部材は必ずしも小径部３９ｂの外周全域に設ける必要はなく、小径部３９ｂの外周の一部のみに設けてもよい。例えば、球状のゴム材を小径部３９ｂの外周に沿って複数取り付けるようにすることが考えられる。
【００７４】
（４）上記実施形態では、径拡張部５１の外周に設けられる弾性部材としてＯリング５７を用いたが、Ｏリング５７以外の弾性部材を用いてもよい。また、必ずしも弾性部材を用いる必要はなく、樹脂等硬質系の部材を用いてもよい。
【００７５】
（５）上記実施形態では、Ｏリング５７を一部切断し開放端５７ａを有する構成としたが、Ｏリングは必ずしも切断する必要はなく、開放端５７ａを有しないＯリングを用いてもよい。
【００７６】
（６）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。
【符号の説明】
【００７７】
１０…流体制御弁、１２…ボトムプレート、１２ａ…規制部、２２…上流側流体室、２４…下流側流体室、２６…弁体、２８…可撓性膜部、３０…軸部、３９…バネ受け部材、３９ｂ…可動部としての小径部、４７…孔部としてのテーパ孔、５１…変位部としての径拡張部、５５…押圧量調整手段、変位手段及び変位量調整手段としての調整ねじ、５７…弾性部材としてのＯリング、５７ａ…開放端。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、
該可動部の外周側に設けられ前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部と、
前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれか一方の側が有し、他方を押圧する押圧手段と、
前記押圧手段による押圧量を調整する押圧量調整手段と、
を備えることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
前記規制部には、前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する変位規制面が形成されており、
前記押圧手段は、前記可動部側が有し、前記規制部の変位規制面を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記押圧手段は、
前記可動部の一部であって前記規制部側へ変位可能な変位部と、
前記変位部の外側面に設けられ前記規制部の変位規制面と当接する弾性部材と、
前記変位部を前記規制部側へ変位させる変位手段と、
を備え、
前記押圧量調整手段は、前記変位手段による前記変位部の変位量を調整する変位量調整手段であることを特徴とする請求項２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記変位部は、前記可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられており、
前記変位手段は、前記各変位部を同時に前記規制部側へ変位させるものであり、
前記弾性部材は、環状をなしており、前記各変位部の外側面に跨って設けられていることを特徴とする請求項３に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記可動部は、当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面であり、
前記規制部の変位規制面は、前記可動部の外周面と略同軸の円周面であり、
前記弾性部材は、円環状をなしており、
前記変位手段は、前記各変位部を同時にかつ同じ変位量で前記規制部側へ変位させるものであることを特徴とする請求項４に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記弾性部材は、開放端を有するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記可動部は、その変位方向における一端側に開口し、同変位方向に沿って形成された孔部を有し、
前記孔部の内外を区画する壁部が周方向に沿って複数に分割されて各分割片が前記規制部側に傾倒可能とされているとともに、これら各分割片がそれぞれ前記変位部であり、
前記変位手段は、前記孔部に挿通され、同孔部の奥側に締め込むことにより前記各変位部を前記規制部側に傾倒させ変位させる調整ねじを備え、
前記変位量調整手段は、前記調整ねじの締め込み量を調整することにより前記変位部の変位量を調整するものであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の流体制御弁。
【請求項１】
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と、
該可動部の外周側に設けられ前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する規制部と、
前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれか一方の側が有し、他方を押圧する押圧手段と、
前記押圧手段による押圧量を調整する押圧量調整手段と、
を備えることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
前記規制部には、前記可動部の変位方向を前記弁体の変位方向に規制する変位規制面が形成されており、
前記押圧手段は、前記可動部側が有し、前記規制部の変位規制面を押圧するものであることを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記押圧手段は、
前記可動部の一部であって前記規制部側へ変位可能な変位部と、
前記変位部の外側面に設けられ前記規制部の変位規制面と当接する弾性部材と、
前記変位部を前記規制部側へ変位させる変位手段と、
を備え、
前記押圧量調整手段は、前記変位手段による前記変位部の変位量を調整する変位量調整手段であることを特徴とする請求項２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記変位部は、前記可動部の外周方向に沿って同方向全域に亘り複数設けられており、
前記変位手段は、前記各変位部を同時に前記規制部側へ変位させるものであり、
前記弾性部材は、環状をなしており、前記各変位部の外側面に跨って設けられていることを特徴とする請求項３に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記可動部は、当該可動部の変位方向に延びる軸を有した円周面であり、
前記規制部の変位規制面は、前記可動部の外周面と略同軸の円周面であり、
前記弾性部材は、円環状をなしており、
前記変位手段は、前記各変位部を同時にかつ同じ変位量で前記規制部側へ変位させるものであることを特徴とする請求項４に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記弾性部材は、開放端を有するものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の流体制御弁。
【請求項７】
前記可動部は、その変位方向における一端側に開口し、同変位方向に沿って形成された孔部を有し、
前記孔部の内外を区画する壁部が周方向に沿って複数に分割されて各分割片が前記規制部側に傾倒可能とされているとともに、これら各分割片がそれぞれ前記変位部であり、
前記変位手段は、前記孔部に挿通され、同孔部の奥側に締め込むことにより前記各変位部を前記規制部側に傾倒させ変位させる調整ねじを備え、
前記変位量調整手段は、前記調整ねじの締め込み量を調整することにより前記変位部の変位量を調整するものであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の流体制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０６５７６（Ｐ２０１１−１０６５７６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２４７６（Ｐ２００９−２６２４７６）
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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