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、及びカバー１６を備えている。ボディ１４には流入口１８及び流出口２０が設けられ、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。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に連結される可撓性膜部２８とを備え、軸部３０のボトムプレート１２側端部には、バネ受け部材３９が組み付けられている。バネ受け部材３９は、略円柱状の小径部３９ｂを有し、小径部３９ｂの外周側には環状に形成されたボトムプレート１２の規制部１２ａが設けられている。小径部３９ｂと規制部１２ａとの間には所定の隙間４８が設けられ、その隙間４８には真空用グリス５０が充填されている。
【解決手段】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を備えている。ボディ１４には流入口１８及び流出口２０が設けられ、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。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に連結される可撓性膜部２８とを備え、軸部３０のボトムプレート１２側端部には、バネ受け部材３９が組み付けられている。バネ受け部材３９は、略円柱状の小径部３９ｂを有し、小径部３９ｂの外周側には環状に形成されたボトムプレート１２の規制部１２ａが設けられている。小径部３９ｂと規制部１２ａとの間には所定の隙間４８が設けられ、その隙間４８には真空用グリス５０が充填されている。
【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、前記可動部と前記規制部との間に隙間が設けられ、その隙間に充填された粘性流体と、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、可動部と規制部との間の隙間には粘性流体が充填されているため、可動部が規制部に対して変位すると粘性抵抗が発生する。ここで、粘性抵抗は、可動部の変位速度に比例して大きくなるものである。そのため、流体圧力が発振（弁体が振動）しようとして可動部の変位速度が大きくなる場合には、それに比例して大きな粘性抵抗が発生する。この場合、弁体の振動が抑えられるため、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、その一方で、弁体の変位が安定した状態にある場合には、弁体の変位速度が比較的小さいため大きな粘性抵抗が発生しない。そのため、安定状態時において圧力制御性が低下するのを抑制することができる。よって、以上より液体圧力の発振現象を抑制しつつ圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１３】
ところで、流体圧力の発振が生じた場合に、圧力印加部材により印加する圧力を発振に追従させながら調整することで発振を抑制することも場合によっては可能である。しかしながら、かかる方法では、流体（被制御流体）の粘性が低くなる流体の高温時に発振が生じた場合、つまり低粘度の流体により高周波数の発振が生じた場合に、圧力調整が発振に追従しきれずその結果発振を抑制できないおそれがある。その点、本発明では、高周波数の発振が生じて弁体（ひいては可動部）の変位速度が大きくなった場合でも、変位速度に比例して付与される粘性抵抗が大きくなるため、好適に流体圧力の発振を抑制することができる。
【００１４】
また、従来は、可動部を規制部と接触させて可動部に摺動抵抗を付与することで流体圧力の発振を抑制していたため、可動部又は規制部に寸法ばらつきが生じると摺動抵抗の大きさがばらつき、その結果圧力制御性が低下したり圧力の発振を抑制できなかったりするおそれがあった。その点、本発明では、可動部と規制部との間に隙間を設け、その隙間に充填した粘性流体により可動部に粘性抵抗を付与する構成としたため、可動部と規制部とを接触させることなく弁体に抵抗力を付与することができる。これにより、可動部又は規制部に寸法のばらつきが生じても上記の効果を得ることが可能となる。
【００１５】
ここで、粘性流体は、隙間において弁体の変位方向（換言すれば可動部の変位方向）に沿って充填したり、可動部の外周方向に沿って充填したりするのが望ましい。そうすれば、可動部と粘性流体との接触面積を比較的大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗を大きくすることができる。そのため、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。
【００１６】
可動部を有するとともに弁体の変位方向の一端側に連結されたバネ受け部材と、バネ受け部材に当接されて弁体をその変位方向における他端側に付勢する付勢手段と、付勢手段による付勢力に抗して弁体をその変位方向におけるバネ受け部材側に押圧する押圧手段とを備える構成としてもよい。一般に、流体制御弁においては、弁体を付勢手段によりその変位方向における一方側に付勢するとともに、押圧手段によりその変位方向における他方側に押圧しながら弁体の変位調整を行う。この場合、付勢手段により弁体を付勢するにあたっては、弁体の変位方向の一端側に連結されたバネ受け部材に付勢手段を当接させ、その付勢手段によりバネ受け部材を付勢することにより行う。そこで、このバネ受け部材を用いて可動部を構成することが考えられる。この場合、可動部を設けるに際し別途新規部材を設ける必要がないため、簡素な構成で上記の効果を得ることができる。
【００１７】
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、前記可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、前記可動部の外周面と前記規制部の前記対向面との間に前記隙間が設けられ、その隙間に前記粘性流体が充填されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、規制部に可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、その対向面と可動部の外周面との間には隙間が設けられている。そして、この対向する面同士の間の隙間に粘性流体が充填されている。この場合、可動部と粘性流体との接触面積を比較的大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗を大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。また、かかる構成としても、弁体の変位が安定した状態にある場合には、大きな粘性抵抗が付与されることがないため、液体圧力の発振を抑制する効果を高めつつも圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１９】
ここで、規制部には、可動部の外周面全域と対向するように対向面が設けられ、その対向面と可動部の外周面との間の隙間全域に粘性流体が充填されているのが望ましい。そうすれば、可動部と粘性流体との接触面積をより一層大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗をさらに大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果をより一層高めることができる。
【００２０】
第３の発明の流体制御弁は、第１又は第２の発明において、前記可動部は、前記粘性流体を注入するための注入口と、外周側に開口し、前記注入口に注入された前記粘性流体を前記隙間に導く流体通路と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
例えば粘性流体として粘性が比較的低いものや揮発性が比較的高いものを用いる場合には、粘性流体を可動部の側面に塗布してから同可動部を流体制御弁に組み込む際に、粘性流体が垂れたり揮発したりするおそれがある。その点、本発明によれば、可動部の注入口にシリンジ等を用いて粘性流体を注入することで、粘性流体を流体通路を介して可動部と規制部との間の隙間に注入することができるため、かかる粘性流体を用いる場合でも上記の不都合を回避しつつ粘性流体を隙間に充填することができる。つまり、この場合、隙間に充填する粘性流体の充填量を管理し易いため、所望の粘性抵抗を好適に付与することができる。
【００２２】
また、長期間の使用等によって隙間内に充填された粘性流体が不足してきた場合には、可動部の注入口に粘性流体を注入することで上記隙間に粘性流体を補充することができる。そのため、長期間にわたって上記第１の発明の効果を得ることができる。
【００２３】
第４の発明の流体制御弁は、第１又は第２の発明において、前記可動部は、前記粘性流体が貯えられるとともに前記隙間に通じる通路を有する貯留部と、前記貯留部に貯えられた粘性流体を前記隙間に供給すべく、前記貯留部内の粘性流体を押し出す押出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、可動部に設けられた貯留部に粘性流体を貯留することができ、その貯留した粘性流体を押出手段により押し出すことで粘性流体を可動部と規制部との間の隙間に供給することができる。これにより、上記隙間に充填された粘性流体が揮発する等して不足してきた場合でも、粘性流体を上記隙間に補充できるため、上記第１の発明の効果を長期間にわたって得ることができる。
【００２５】
また、この場合、外部から押出手段へのアクセスを可能とする開口部と、開口部を塞ぐための蓋部とを備えるのが望ましい。そうすれば、通常使用時には蓋部により開口部を閉じておくことで、押出手段側につまりは可動部側にごみ等が入るのを防止できるため、ごみ等が上記隙間に入り可動部の変位に支障をきたす等の不都合を回避できる。
【００２６】
第５の発明の流体制御弁は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記粘性流体は、真空用グリスであることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、可動部と規制部との間の隙間に充填する粘性流体として、比較的粘性の高い真空用グリスを用いているため、粘性流体を上記隙間に保持させる効果を高めることができる。その上、真空用グリスは比較的揮発性が低いため、上記隙間内の粘性流体が揮発して減るのも抑制できる。よって、この場合、上記第１の発明の効果を長期にわたって得ることができる。
【００２８】
第６の発明の流体制御弁は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれかには前記粘性流体との接触面に、凹凸部が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、可動部及び規制部の少なくともいずれかには粘性流体との接触面に凹凸部が設けられているため、粘性流体を可動部と規制部との間の隙間に保持させる効果を高めることができる。これにより、長期間にわたって流体圧力の発振を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】流体制御弁の全体構成を示す縦断面図。
【図２】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３】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４】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５】バネ受け部材の小径部の側面に凹凸部を設けた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】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、この規制部１２ａにより収容領域３５が二つの空間に区画されている。それら二つの空間のうち、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。
【００３８】
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、大径部３９ａと小径部３９ｂとがこれら各部３９ａ，３９ｂよりも径の小さい連結部３９ｃにより連結されることで構成されている。バネ受け部材３９の大径部３９ａは圧縮コイルバネ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。
【００３９】
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。小径部３９ｂは、略円柱状に形成されており、その外径寸法が規制領域４１の外径寸法、つまり規制部１２ａの内周径よりも若干小さく設定されている。そのため、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、上記流体制御弁１０の動作を説明する。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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発振する（圧力が上下する）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と規制部１２ａとの間の隙間に粘性流体を充填することで弁体２６の変位に際し粘性抵抗を付与し、これにより流体圧力の発振現象を抑制することとしている。以下、その詳細について説明する。
【００４６】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面と規制部１２ａの内側面との間には、所定の隙間４８が設けられている。本実施形態では、この隙間４８が例えば０．３ｍｍに設定されている。この隙間４８には、粘性流体としての真空用グリス５０が充填されている。真空用グリス５０は、比較的粘性が高くかつ揮発性の低いグリスである。そのため、バネ受け部材３９の変位に際して真空用グリス５０が隙間４８から垂れたり、揮発したりすることが抑制されている。
【００４７】
真空用グリス５０の隙間４８への充填は、バネ受け部材３９の小径部３９ｂに真空用グリス５０を塗布し、その後小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に収容することにより行われる。本実施形態では、真空用グリス５０がバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面全域に塗布されるため、隙間４８内全域に真空用グリス５０が充填される。
【００４８】
規制領域４１にバネ受け部材３９の小径部３９ｂが収容されることで、規制領域４１における小径部３９ｂよりもカバー１６側とは反対側（図１において小径部３９ｂよりも下方の空間）は同小径部３９ｂにより閉ざされている。小径部３９ｂには、この閉ざされた領域とバネ収容室３７側とを連通するエア抜き通路５２が形成されており、当該閉ざされた空間に存在するエアをエア抜き通路５２及び連通路３３等を通じて外部に排出できるようになっている。
【００４９】
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。
【００５０】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に所定の隙間４８を設け、その隙間４８に真空用グリス５０を充填した。この場合、バネ受け部材３９が弁体２６に連動して変位すると真空用グリス５０により粘性抵抗が発生するため、バネ受け部材３９には、ひいては弁体２６には抵抗力が付与される。ここで、粘性抵抗は、バネ受け部材３９の変位速度に比例して大きくなるものである。そのため、発振により弁体２６が振動し始めてバネ受け部材３９の変位速度が大きくなると、それに比例して大きな粘性抵抗が発生する。この場合、弁体２６の振動を抑えることができるため、その結果流体圧力の発振現象を好適に抑制することができる。また、その一方で、弁体２６の変位が安定した状態にある場合には、弁体２６の変位速度が比較的小さいため大きな粘性抵抗が発生しない。そのため、安定状態時において圧力制御性が低下するのを抑制することができる。よって、以上より、流体圧力の発振現象を抑制しつつ圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５１】
具体的には、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面と規制部１２ａの内周面とを対向させ、それら対向する対向面同士の間に隙間４８を設けるとともに、その隙間４８全域に真空用グリス５０を充填した。この場合、小径部３９ｂと真空用グリス５０との接触面積を大きくすることができるため、小径部３９ｂに付与される粘性抵抗を大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。
【００５２】
ところで、流体制御弁１０において使用する流体が高温である場合には流体の粘性が低くなるため高周波数の発振が生じることがあり、この場合には弁体２６の変位速度が著しく大きくなるおそれがある。その点、上記の構成では、弁体２６の変位速度が大きくなるほどバネ受け部材３９に付与される粘性抵抗が大きくなるため、かかる場合においても好適に流体圧力の発振を抑制することができる。
【００５３】
また、バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に隙間４８を設け、その隙間４８に充填された真空用グリス５０により小径部３９ｂに粘性抵抗を付与する構成としたため、小径部３９ｂと規制部１２ａとを接触させることなく弁体２６に抵抗力を付与することができる。これにより、小径部３９ｂ又は規制部１２ａに寸法ばらつきが生じても上記の効果を得ることができる。
【００５４】
さらに、万が一圧縮コイルバネ３８の不具合等によりバネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に摺りが発生しても、真空用グリス５０により潤滑作用が働くため、小径部３９ｂ（ひいては弁体２６）の動きが鈍る等、性能が低下するのを回避する効果が期待できる。
【００５５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間の隙間４８に充填する粘性流体として真空用グリス５０を用いた。真空用グリス５０は、比較的粘性の高い粘性流体であるため上記隙間４８に保持させる効果を高めることができる。その上、真空用グリス５０は比較的揮発性が低いため、隙間４８に充填された粘性流体が揮発して減るのも抑制できる。よって、この場合、上記の効果を長期にわたって得ることができる。
【００５６】
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。
【００５７】
（１）上記実施形態では、流体制御弁１０を組み立てる前にバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に真空用グリス５０を塗布し、その後小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に挿入することで隙間４８内に真空用グリス５０を充填したが、これを変更して、流体制御弁１０を組み立てた後に真空用グリス５０を上記隙間４８に充填してもよい。具体的には、例えば、バネ受け部材に、真空用グリス５０を注入するための注入口と、注入口に注入された真空用グリス５０を隙間４８に導く流体通路とを設け、流体制御弁１０の組み立て後にシリンダ等により注入口に真空用グリス５０を注入することで真空用グリス５０を隙間４８に充填する構成が考えられる。以下、その具体例について図２に基づいて説明する。
【００５８】
図２（ａ）に示すように、バネ受け部材５５において小径部５５ａには、真空用グリス５０を注入するためのグリス注入口５６が設けられている。グリス注入口５６は、カバー１６側とは反対側に開口された略円柱状の凹状空間である。また、小径部５５ａには、グリス注入口５６に注入された真空用グリス５０を隙間４８に導くためのグリス通路５７が設けられている。グリス通路５７は、グリス注入口５６と隙間４８とを連通する連通路であり、小径部５５ａの周方向に沿って所定間隔で複数形成されている。なお、本実施形態では４つのグリス通路５７が等間隔で形成されている。さらに、小径部５５ａには、グリス注入口５６とバネ収容室３７側とを連通するエア抜き通路６２が形成されている。
【００５９】
ボトムプレート１２には、規制領域４１と（流体制御弁１０の）外部とを連通するシリンダ挿入口５８が形成されている。シリンダ挿入口５８には、同挿入口５８を塞ぐためのキャップ５９が設けられている。
【００６０】
次に、流体制御弁１０の組み立て後に、シリンダ６１を用いて真空用グリス５０を隙間４８に充填する作業について説明する。ここで用いられるシリンダ６１には、小径部５５ａのグリス通路５７に合わせて形成された４つの吐出口６１ａが設けられている。
【００６１】
まず、隙間４８に充填する真空用グリス５０の量に応じて、必要な量の真空用グリス５０をシリンダ６１内に充填する。その後、図２（ｂ）に示すように、キャップ５９を取り外してシリンダ挿入口５８を開口し、同挿入口５８を通じてシリンダ６０をバネ受け部材５５の小径部５５ａのグリス注入口５６に挿入する。そして、シリンダ６０の吐出口６０ａがグリス通路５７と連通するようにシリンダ６０を回転させ位置合わせを行う。なお、シリンダ６０をシリンダ挿入口５８に挿入する際、グリス注入口５６内のエアはエア抜き通路６２を通じてバネ収容室３７側に排出されるため、シリンダ６０の挿入が上記エアによって妨げられることはない。
【００６２】
次に、真空用グリス５０の隙間４８への充填作業を行う。この充填作業は、図示しないピストンを押すことによりシリンダ６０内の真空用グリス５０をグリス注入口５６に注入することにより行う。この場合、グリス注入口５６に注入された真空用グリス５０は各グリス通路５７を通じて隙間４８に導かれる。これにより、所定量の真空用グリス５０が隙間４８に充填される。
【００６３】
充填が終了した後、シリンダ６０をグリス注入口５６から引き抜いて、同シリンダ６０をシリンダ挿入口５８より規制領域４１（つまり流体制御弁１０）の外に引き出す。そして、隙間４８に充填した真空用グリス５０がグリス注入口５６を介して漏れ出るのを防止するために、グリス注入口５６に円柱状のゴム等からなる栓（図示略）を挿し込む。その後、キャップ５９をグリス注入口５６に取り付ける。これにより、真空用グリス５０の充填作業が終了する。
【００６４】
上記構成によれば、流体制御弁１０を組み立てた後、シリンダ６１により真空用グリス５０をグリス注入口５６に注入することで、バネ受け部材５５と規制部１２ａとの間の隙間４８に真空用グリス５０を充填することができる。これにより、真空用グリス５０をバネ受け部材３９の側面に塗布してからバネ受け部材３９を流体制御弁１０に組み込む上記実施形態の場合とは異なり、組み込み途中で真空用グリス５０が揮発したり垂れたりするのを回避できるため、隙間４８に充填する真空用グリス５０の充填量を管理し易い。よって、この場合、バネ受け部材５５に所望の粘性抵抗を好適に付与することができる。
【００６５】
また、小径部５５ａには、グリス通路５７が同小径部５５ａの周方向に沿って複数形成されているため、隙間４８全域に真空用グリス５０を充填させることが可能である。これにより、小径部５５ａの外周全域に粘性抵抗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弁体２６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。
【００６６】
さらに、長期間の使用等によって隙間４８内に充填された真空用グリス５０が不足してきた場合には、バネ受け部材５５のグリス注入口５６に真空用グリス５０を注入することで上記隙間４８に真空用グリス５０を補充することができる。そのため、長期間にわたって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。
【００６７】
（２）流体制御弁１０を長期間使用等することで、隙間４８に充填された真空用グリス５０が揮発等して不足してきた場合に、真空用グリス５０を隙間４８に補充できるようにしてもよい。例えば、バネ受け部材に、真空用グリス５０が貯えられるとともに隙間４８に通じる貯留部と、貯留部に貯えられた真空用グリス５０を隙間４８に供給すべく、貯留部内の真空用グリス５０を押し出す押出手段とを設ける構成が考えられる。以下、その具体例について図３を参照しつつ説明する。
【００６８】
図３に示すように、バネ受け部材６５において小径部６５ａには、カバー１６側とは反対側に開口された略円柱状のシリンダ部６７と、該シリンダ部６７を隙間４８と連通させるグリス通路６８とが設けられている。グリス通路６８は、小径部６５ａの周方向に沿って所定間隔で複数形成されている。また、バネ受け部材６５には、シリンダ部６７からカバー１６側に延びるようにしてねじ孔６９が設けられ、さらにそのねじ孔６９の先端部からバネ収容室３７に通じるエア抜き通路７０が設けられている。
【００６９】
シリンダ部６７には、ピストン部７１が設けられている。ピストン部７１は、略円板状に形成されており、例えばゴム板からなる。ピストン部７１は、その外径がシリンダ部６７のシリンダ径よりも若干大きくなっており、その側面をシリンダ部６７の内周面に当接（密着）させた状態でシリンダ部６７に設けられている。ピストン部７１は、シリンダ部６７においてその軸線方向に変位可能とされており、シリンダ部６７におけるピストン部７１よりもカバー１６側には所定のスペースが形成される。そして、このスペースと、各グリス通路６８とは真空用グリス５０を貯えておくための貯留スペース７４となっており、ここではこの貯留スペース７４に真空用グリス５０が予め充填されていることを想定している。
【００７０】
バネ受け部材６５のねじ孔６９には、充填用ねじ７６がねじ込まれている。充填用ねじ７６は、その頭部とピストン部７１との間に平座金７２を介在させ、かつ、ピストン部７１を貫通した状態でねじ孔６９にねじ込まれている。ここで、充填用ねじ７６を締め込むと、それに伴いピストン部７１がカバー１６側に移動する。その結果、貯留スペース７４が縮小されるため、貯留スペース７４に貯留されている真空用グリス５０がその縮小分だけグリス通路６８を通じて隙間４８に押し出される。これにより、真空用グリス５０が隙間４８に補充される。なおここで、ピストン部７１や充填用ねじ７６等により押出手段が構成されている。
【００７１】
ボトムプレート１２には、規制領域４１と（流体制御弁１０の）外部とを連通する開口部７８が形成されている。この開口部７８を通じて外部より充填用ねじ７６の締め込みが可能とされている。また、開口部７８には、同開口部７８を塞ぐためのキャップ７９が設けられている。
【００７２】
次に、上記構成において、真空用グリス５０を隙間４８に補充する場合の作業について説明する。
【００７３】
真空用グリス５０の補充作業を行う際には、まず、キャップ７９を取り外して開口部７８を開ける。そして、開口部７８を通じてドライバ（図示略）等により充填用ねじ７６を締め込む。この締め込みは、例えば隙間４８から真空用グリス５０が溢れ出るのを開口部７８を通じて目視で確認できるまで行う。これにより、真空用グリス５０が隙間４８に補充される。なお、充填用ねじ７６を締め込む際、ねじ孔６９内のエアはエア抜き通路７０を通じてバネ収容室３７側に排出されるため、充填用ねじ７６の締め込みが上記エアによって妨げられることはない。真空用グリス５０の補充が終了した後、キャップ７９を開口部７８に取り付ける。これにより、真空用グリス５０の補充作業は終了する。
【００７４】
上記構成によれば、隙間４８に充填された真空用グリス５０が揮発等して不足してきた場合でも、真空用グリス５０を隙間４８に補充することができるため、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効果を長期間にわたって得ることができる。
【００７５】
（３）上記実施形態では、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面と規制部１２ａの内周面との間に所定の隙間４８を設け、この隙間４８に真空用グリス５０を充填したが、真空用グリス５０を充填する隙間をその他の部位に設定してもよい。例えば、バネ受け部材の外周面と収容領域３５の内周面との間に所定の隙間を設け、その隙間に真空用グリス５０を充填する構成としてもよい。その具体例を図４に示す。
【００７６】
図４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。
【００７７】
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。なおここで、収容領域８２の内側面を形成する壁部が規制部に相当する。また、円筒部８５ｂの外側面と収容領域８２の内側面との間には所定の隙間８６が設けられている。この隙間８６は、上記実施形態と同様、例えば０．３ｍｍに設定されている。そして、この隙間８６には真空用グリス５０が充填されている。つまり、本例では、バネ受け部材８５と真空用グリス５０との接触面が上記実施形態と比べ大きくなっている。この場合、バネ受け部材８５に付与される粘性抵抗を増大することができるため、流体圧力の発振をより一層抑制することができる。
【００７８】
（４）図５に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に凹凸部９１を設けてもよい。この場合、隙間４８における真空用グリス５０の保持力を高めることができるため、長期間にわたって流体圧力の発振を抑制することができる。なお、凹凸部９１をバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に設けるのに代えて又は加えて、規制部１２ａの内周面に設けてもよい。この場合も同様に、真空用グリス５０の保持力を高めることができる。また、凹凸部９１における凹凸の数や凹凸の大きさは、図５で示したものに限定されず任意としてよい。
【００７９】
（５）上記実施形態では、粘性流体として真空用グリス５０を使用したが、シリコングリス等その他のグリスを使用してもよい。また、必ずしもグリスを使用する必要はなく、ワセリンや油等を用いてもよい。
【００８０】
（６）上記実施形態では、真空用グリス５０を隙間４８全域に充填したが、必ずしも全域に充填する必要はなく、充填範囲や充填量については任意である。要するに、真空用グリス５０の充填範囲や充填量については、流体制御弁の種類（例えば仕様）等に応じて適宜決定すればよい。
【００８１】
（７）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】
【００８２】
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、４８…隙間、５０…粘性流体としての真空用グリス、９１…凹凸部。
【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、前記可動部と前記規制部との間に隙間が設けられ、その隙間に充填された粘性流体と、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、可動部と規制部との間の隙間には粘性流体が充填されているため、可動部が規制部に対して変位すると粘性抵抗が発生する。ここで、粘性抵抗は、可動部の変位速度に比例して大きくなるものである。そのため、流体圧力が発振（弁体が振動）しようとして可動部の変位速度が大きくなる場合には、それに比例して大きな粘性抵抗が発生する。この場合、弁体の振動が抑えられるため、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、その一方で、弁体の変位が安定した状態にある場合には、弁体の変位速度が比較的小さいため大きな粘性抵抗が発生しない。そのため、安定状態時において圧力制御性が低下するのを抑制することができる。よって、以上より液体圧力の発振現象を抑制しつつ圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１３】
ところで、流体圧力の発振が生じた場合に、圧力印加部材により印加する圧力を発振に追従させながら調整することで発振を抑制することも場合によっては可能である。しかしながら、かかる方法では、流体（被制御流体）の粘性が低くなる流体の高温時に発振が生じた場合、つまり低粘度の流体により高周波数の発振が生じた場合に、圧力調整が発振に追従しきれずその結果発振を抑制できないおそれがある。その点、本発明では、高周波数の発振が生じて弁体（ひいては可動部）の変位速度が大きくなった場合でも、変位速度に比例して付与される粘性抵抗が大きくなるため、好適に流体圧力の発振を抑制することができる。
【００１４】
また、従来は、可動部を規制部と接触させて可動部に摺動抵抗を付与することで流体圧力の発振を抑制していたため、可動部又は規制部に寸法ばらつきが生じると摺動抵抗の大きさがばらつき、その結果圧力制御性が低下したり圧力の発振を抑制できなかったりするおそれがあった。その点、本発明では、可動部と規制部との間に隙間を設け、その隙間に充填した粘性流体により可動部に粘性抵抗を付与する構成としたため、可動部と規制部とを接触させることなく弁体に抵抗力を付与することができる。これにより、可動部又は規制部に寸法のばらつきが生じても上記の効果を得ることが可能となる。
【００１５】
ここで、粘性流体は、隙間において弁体の変位方向（換言すれば可動部の変位方向）に沿って充填したり、可動部の外周方向に沿って充填したりするのが望ましい。そうすれば、可動部と粘性流体との接触面積を比較的大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗を大きくすることができる。そのため、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。
【００１６】
可動部を有するとともに弁体の変位方向の一端側に連結されたバネ受け部材と、バネ受け部材に当接されて弁体をその変位方向における他端側に付勢する付勢手段と、付勢手段による付勢力に抗して弁体をその変位方向におけるバネ受け部材側に押圧する押圧手段とを備える構成としてもよい。一般に、流体制御弁においては、弁体を付勢手段によりその変位方向における一方側に付勢するとともに、押圧手段によりその変位方向における他方側に押圧しながら弁体の変位調整を行う。この場合、付勢手段により弁体を付勢するにあたっては、弁体の変位方向の一端側に連結されたバネ受け部材に付勢手段を当接させ、その付勢手段によりバネ受け部材を付勢することにより行う。そこで、このバネ受け部材を用いて可動部を構成することが考えられる。この場合、可動部を設けるに際し別途新規部材を設ける必要がないため、簡素な構成で上記の効果を得ることができる。
【００１７】
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、前記可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、前記可動部の外周面と前記規制部の前記対向面との間に前記隙間が設けられ、その隙間に前記粘性流体が充填されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、規制部に可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、その対向面と可動部の外周面との間には隙間が設けられている。そして、この対向する面同士の間の隙間に粘性流体が充填されている。この場合、可動部と粘性流体との接触面積を比較的大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗を大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。また、かかる構成としても、弁体の変位が安定した状態にある場合には、大きな粘性抵抗が付与されることがないため、液体圧力の発振を抑制する効果を高めつつも圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００１９】
ここで、規制部には、可動部の外周面全域と対向するように対向面が設けられ、その対向面と可動部の外周面との間の隙間全域に粘性流体が充填されているのが望ましい。そうすれば、可動部と粘性流体との接触面積をより一層大きくすることができるため、可動部に対して付与される粘性抵抗をさらに大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果をより一層高めることができる。
【００２０】
第３の発明の流体制御弁は、第１又は第２の発明において、前記可動部は、前記粘性流体を注入するための注入口と、外周側に開口し、前記注入口に注入された前記粘性流体を前記隙間に導く流体通路と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
例えば粘性流体として粘性が比較的低いものや揮発性が比較的高いものを用いる場合には、粘性流体を可動部の側面に塗布してから同可動部を流体制御弁に組み込む際に、粘性流体が垂れたり揮発したりするおそれがある。その点、本発明によれば、可動部の注入口にシリンジ等を用いて粘性流体を注入することで、粘性流体を流体通路を介して可動部と規制部との間の隙間に注入することができるため、かかる粘性流体を用いる場合でも上記の不都合を回避しつつ粘性流体を隙間に充填することができる。つまり、この場合、隙間に充填する粘性流体の充填量を管理し易いため、所望の粘性抵抗を好適に付与することができる。
【００２２】
また、長期間の使用等によって隙間内に充填された粘性流体が不足してきた場合には、可動部の注入口に粘性流体を注入することで上記隙間に粘性流体を補充することができる。そのため、長期間にわたって上記第１の発明の効果を得ることができる。
【００２３】
第４の発明の流体制御弁は、第１又は第２の発明において、前記可動部は、前記粘性流体が貯えられるとともに前記隙間に通じる通路を有する貯留部と、前記貯留部に貯えられた粘性流体を前記隙間に供給すべく、前記貯留部内の粘性流体を押し出す押出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、可動部に設けられた貯留部に粘性流体を貯留することができ、その貯留した粘性流体を押出手段により押し出すことで粘性流体を可動部と規制部との間の隙間に供給することができる。これにより、上記隙間に充填された粘性流体が揮発する等して不足してきた場合でも、粘性流体を上記隙間に補充できるため、上記第１の発明の効果を長期間にわたって得ることができる。
【００２５】
また、この場合、外部から押出手段へのアクセスを可能とする開口部と、開口部を塞ぐための蓋部とを備えるのが望ましい。そうすれば、通常使用時には蓋部により開口部を閉じておくことで、押出手段側につまりは可動部側にごみ等が入るのを防止できるため、ごみ等が上記隙間に入り可動部の変位に支障をきたす等の不都合を回避できる。
【００２６】
第５の発明の流体制御弁は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記粘性流体は、真空用グリスであることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、可動部と規制部との間の隙間に充填する粘性流体として、比較的粘性の高い真空用グリスを用いているため、粘性流体を上記隙間に保持させる効果を高めることができる。その上、真空用グリスは比較的揮発性が低いため、上記隙間内の粘性流体が揮発して減るのも抑制できる。よって、この場合、上記第１の発明の効果を長期にわたって得ることができる。
【００２８】
第６の発明の流体制御弁は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれかには前記粘性流体との接触面に、凹凸部が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、可動部及び規制部の少なくともいずれかには粘性流体との接触面に凹凸部が設けられているため、粘性流体を可動部と規制部との間の隙間に保持させる効果を高めることができる。これにより、長期間にわたって流体圧力の発振を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】流体制御弁の全体構成を示す縦断面図。
【図２】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３】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４】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５】バネ受け部材の小径部の側面に凹凸部を設けた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】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、この規制部１２ａにより収容領域３５が二つの空間に区画されている。それら二つの空間のうち、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。
【００３８】
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、大径部３９ａと小径部３９ｂとがこれら各部３９ａ，３９ｂよりも径の小さい連結部３９ｃにより連結されることで構成されている。バネ受け部材３９の大径部３９ａは圧縮コイルバネ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。
【００３９】
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。小径部３９ｂは、略円柱状に形成されており、その外径寸法が規制領域４１の外径寸法、つまり規制部１２ａの内周径よりも若干小さく設定されている。そのため、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
次に、上記流体制御弁１０の動作を説明する。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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発振する（圧力が上下する）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と規制部１２ａとの間の隙間に粘性流体を充填することで弁体２６の変位に際し粘性抵抗を付与し、これにより流体圧力の発振現象を抑制することとしている。以下、その詳細について説明する。
【００４６】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面と規制部１２ａの内側面との間には、所定の隙間４８が設けられている。本実施形態では、この隙間４８が例えば０．３ｍｍに設定されている。この隙間４８には、粘性流体としての真空用グリス５０が充填されている。真空用グリス５０は、比較的粘性が高くかつ揮発性の低いグリスである。そのため、バネ受け部材３９の変位に際して真空用グリス５０が隙間４８から垂れたり、揮発したりすることが抑制されている。
【００４７】
真空用グリス５０の隙間４８への充填は、バネ受け部材３９の小径部３９ｂに真空用グリス５０を塗布し、その後小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に収容することにより行われる。本実施形態では、真空用グリス５０がバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面全域に塗布されるため、隙間４８内全域に真空用グリス５０が充填される。
【００４８】
規制領域４１にバネ受け部材３９の小径部３９ｂが収容されることで、規制領域４１における小径部３９ｂよりもカバー１６側とは反対側（図１において小径部３９ｂよりも下方の空間）は同小径部３９ｂにより閉ざされている。小径部３９ｂには、この閉ざされた領域とバネ収容室３７側とを連通するエア抜き通路５２が形成されており、当該閉ざされた空間に存在するエアをエア抜き通路５２及び連通路３３等を通じて外部に排出できるようになっている。
【００４９】
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。
【００５０】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に所定の隙間４８を設け、その隙間４８に真空用グリス５０を充填した。この場合、バネ受け部材３９が弁体２６に連動して変位すると真空用グリス５０により粘性抵抗が発生するため、バネ受け部材３９には、ひいては弁体２６には抵抗力が付与される。ここで、粘性抵抗は、バネ受け部材３９の変位速度に比例して大きくなるものである。そのため、発振により弁体２６が振動し始めてバネ受け部材３９の変位速度が大きくなると、それに比例して大きな粘性抵抗が発生する。この場合、弁体２６の振動を抑えることができるため、その結果流体圧力の発振現象を好適に抑制することができる。また、その一方で、弁体２６の変位が安定した状態にある場合には、弁体２６の変位速度が比較的小さいため大きな粘性抵抗が発生しない。そのため、安定状態時において圧力制御性が低下するのを抑制することができる。よって、以上より、流体圧力の発振現象を抑制しつつ圧力制御性が低下するのを抑制することができる。
【００５１】
具体的には、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面と規制部１２ａの内周面とを対向させ、それら対向する対向面同士の間に隙間４８を設けるとともに、その隙間４８全域に真空用グリス５０を充填した。この場合、小径部３９ｂと真空用グリス５０との接触面積を大きくすることができるため、小径部３９ｂに付与される粘性抵抗を大きくすることができる。これにより、流体圧力の発振を抑制する効果を高めることができる。
【００５２】
ところで、流体制御弁１０において使用する流体が高温である場合には流体の粘性が低くなるため高周波数の発振が生じることがあり、この場合には弁体２６の変位速度が著しく大きくなるおそれがある。その点、上記の構成では、弁体２６の変位速度が大きくなるほどバネ受け部材３９に付与される粘性抵抗が大きくなるため、かかる場合においても好適に流体圧力の発振を抑制することができる。
【００５３】
また、バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に隙間４８を設け、その隙間４８に充填された真空用グリス５０により小径部３９ｂに粘性抵抗を付与する構成としたため、小径部３９ｂと規制部１２ａとを接触させることなく弁体２６に抵抗力を付与することができる。これにより、小径部３９ｂ又は規制部１２ａに寸法ばらつきが生じても上記の効果を得ることができる。
【００５４】
さらに、万が一圧縮コイルバネ３８の不具合等によりバネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間に摺りが発生しても、真空用グリス５０により潤滑作用が働くため、小径部３９ｂ（ひいては弁体２６）の動きが鈍る等、性能が低下するのを回避する効果が期待できる。
【００５５】
バネ受け部材３９の小径部３９ｂと規制部１２ａとの間の隙間４８に充填する粘性流体として真空用グリス５０を用いた。真空用グリス５０は、比較的粘性の高い粘性流体であるため上記隙間４８に保持させる効果を高めることができる。その上、真空用グリス５０は比較的揮発性が低いため、隙間４８に充填された粘性流体が揮発して減るのも抑制できる。よって、この場合、上記の効果を長期にわたって得ることができる。
【００５６】
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。
【００５７】
（１）上記実施形態では、流体制御弁１０を組み立てる前にバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に真空用グリス５０を塗布し、その後小径部３９ｂをボトムプレート１２の規制領域４１に挿入することで隙間４８内に真空用グリス５０を充填したが、これを変更して、流体制御弁１０を組み立てた後に真空用グリス５０を上記隙間４８に充填してもよい。具体的には、例えば、バネ受け部材に、真空用グリス５０を注入するための注入口と、注入口に注入された真空用グリス５０を隙間４８に導く流体通路とを設け、流体制御弁１０の組み立て後にシリンダ等により注入口に真空用グリス５０を注入することで真空用グリス５０を隙間４８に充填する構成が考えられる。以下、その具体例について図２に基づいて説明する。
【００５８】
図２（ａ）に示すように、バネ受け部材５５において小径部５５ａには、真空用グリス５０を注入するためのグリス注入口５６が設けられている。グリス注入口５６は、カバー１６側とは反対側に開口された略円柱状の凹状空間である。また、小径部５５ａには、グリス注入口５６に注入された真空用グリス５０を隙間４８に導くためのグリス通路５７が設けられている。グリス通路５７は、グリス注入口５６と隙間４８とを連通する連通路であり、小径部５５ａの周方向に沿って所定間隔で複数形成されている。なお、本実施形態では４つのグリス通路５７が等間隔で形成されている。さらに、小径部５５ａには、グリス注入口５６とバネ収容室３７側とを連通するエア抜き通路６２が形成されている。
【００５９】
ボトムプレート１２には、規制領域４１と（流体制御弁１０の）外部とを連通するシリンダ挿入口５８が形成されている。シリンダ挿入口５８には、同挿入口５８を塞ぐためのキャップ５９が設けられている。
【００６０】
次に、流体制御弁１０の組み立て後に、シリンダ６１を用いて真空用グリス５０を隙間４８に充填する作業について説明する。ここで用いられるシリンダ６１には、小径部５５ａのグリス通路５７に合わせて形成された４つの吐出口６１ａが設けられている。
【００６１】
まず、隙間４８に充填する真空用グリス５０の量に応じて、必要な量の真空用グリス５０をシリンダ６１内に充填する。その後、図２（ｂ）に示すように、キャップ５９を取り外してシリンダ挿入口５８を開口し、同挿入口５８を通じてシリンダ６０をバネ受け部材５５の小径部５５ａのグリス注入口５６に挿入する。そして、シリンダ６０の吐出口６０ａがグリス通路５７と連通するようにシリンダ６０を回転させ位置合わせを行う。なお、シリンダ６０をシリンダ挿入口５８に挿入する際、グリス注入口５６内のエアはエア抜き通路６２を通じてバネ収容室３７側に排出されるため、シリンダ６０の挿入が上記エアによって妨げられることはない。
【００６２】
次に、真空用グリス５０の隙間４８への充填作業を行う。この充填作業は、図示しないピストンを押すことによりシリンダ６０内の真空用グリス５０をグリス注入口５６に注入することにより行う。この場合、グリス注入口５６に注入された真空用グリス５０は各グリス通路５７を通じて隙間４８に導かれる。これにより、所定量の真空用グリス５０が隙間４８に充填される。
【００６３】
充填が終了した後、シリンダ６０をグリス注入口５６から引き抜いて、同シリンダ６０をシリンダ挿入口５８より規制領域４１（つまり流体制御弁１０）の外に引き出す。そして、隙間４８に充填した真空用グリス５０がグリス注入口５６を介して漏れ出るのを防止するために、グリス注入口５６に円柱状のゴム等からなる栓（図示略）を挿し込む。その後、キャップ５９をグリス注入口５６に取り付ける。これにより、真空用グリス５０の充填作業が終了する。
【００６４】
上記構成によれば、流体制御弁１０を組み立てた後、シリンダ６１により真空用グリス５０をグリス注入口５６に注入することで、バネ受け部材５５と規制部１２ａとの間の隙間４８に真空用グリス５０を充填することができる。これにより、真空用グリス５０をバネ受け部材３９の側面に塗布してからバネ受け部材３９を流体制御弁１０に組み込む上記実施形態の場合とは異なり、組み込み途中で真空用グリス５０が揮発したり垂れたりするのを回避できるため、隙間４８に充填する真空用グリス５０の充填量を管理し易い。よって、この場合、バネ受け部材５５に所望の粘性抵抗を好適に付与することができる。
【００６５】
また、小径部５５ａには、グリス通路５７が同小径部５５ａの周方向に沿って複数形成されているため、隙間４８全域に真空用グリス５０を充填させることが可能である。これにより、小径部５５ａの外周全域に粘性抵抗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弁体２６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。
【００６６】
さらに、長期間の使用等によって隙間４８内に充填された真空用グリス５０が不足してきた場合には、バネ受け部材５５のグリス注入口５６に真空用グリス５０を注入することで上記隙間４８に真空用グリス５０を補充することができる。そのため、長期間にわたって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。
【００６７】
（２）流体制御弁１０を長期間使用等することで、隙間４８に充填された真空用グリス５０が揮発等して不足してきた場合に、真空用グリス５０を隙間４８に補充できるようにしてもよい。例えば、バネ受け部材に、真空用グリス５０が貯えられるとともに隙間４８に通じる貯留部と、貯留部に貯えられた真空用グリス５０を隙間４８に供給すべく、貯留部内の真空用グリス５０を押し出す押出手段とを設ける構成が考えられる。以下、その具体例について図３を参照しつつ説明する。
【００６８】
図３に示すように、バネ受け部材６５において小径部６５ａには、カバー１６側とは反対側に開口された略円柱状のシリンダ部６７と、該シリンダ部６７を隙間４８と連通させるグリス通路６８とが設けられている。グリス通路６８は、小径部６５ａの周方向に沿って所定間隔で複数形成されている。また、バネ受け部材６５には、シリンダ部６７からカバー１６側に延びるようにしてねじ孔６９が設けられ、さらにそのねじ孔６９の先端部からバネ収容室３７に通じるエア抜き通路７０が設けられている。
【００６９】
シリンダ部６７には、ピストン部７１が設けられている。ピストン部７１は、略円板状に形成されており、例えばゴム板からなる。ピストン部７１は、その外径がシリンダ部６７のシリンダ径よりも若干大きくなっており、その側面をシリンダ部６７の内周面に当接（密着）させた状態でシリンダ部６７に設けられている。ピストン部７１は、シリンダ部６７においてその軸線方向に変位可能とされており、シリンダ部６７におけるピストン部７１よりもカバー１６側には所定のスペースが形成される。そして、このスペースと、各グリス通路６８とは真空用グリス５０を貯えておくための貯留スペース７４となっており、ここではこの貯留スペース７４に真空用グリス５０が予め充填されていることを想定している。
【００７０】
バネ受け部材６５のねじ孔６９には、充填用ねじ７６がねじ込まれている。充填用ねじ７６は、その頭部とピストン部７１との間に平座金７２を介在させ、かつ、ピストン部７１を貫通した状態でねじ孔６９にねじ込まれている。ここで、充填用ねじ７６を締め込むと、それに伴いピストン部７１がカバー１６側に移動する。その結果、貯留スペース７４が縮小されるため、貯留スペース７４に貯留されている真空用グリス５０がその縮小分だけグリス通路６８を通じて隙間４８に押し出される。これにより、真空用グリス５０が隙間４８に補充される。なおここで、ピストン部７１や充填用ねじ７６等により押出手段が構成されている。
【００７１】
ボトムプレート１２には、規制領域４１と（流体制御弁１０の）外部とを連通する開口部７８が形成されている。この開口部７８を通じて外部より充填用ねじ７６の締め込みが可能とされている。また、開口部７８には、同開口部７８を塞ぐためのキャップ７９が設けられている。
【００７２】
次に、上記構成において、真空用グリス５０を隙間４８に補充する場合の作業について説明する。
【００７３】
真空用グリス５０の補充作業を行う際には、まず、キャップ７９を取り外して開口部７８を開ける。そして、開口部７８を通じてドライバ（図示略）等により充填用ねじ７６を締め込む。この締め込みは、例えば隙間４８から真空用グリス５０が溢れ出るのを開口部７８を通じて目視で確認できるまで行う。これにより、真空用グリス５０が隙間４８に補充される。なお、充填用ねじ７６を締め込む際、ねじ孔６９内のエアはエア抜き通路７０を通じてバネ収容室３７側に排出されるため、充填用ねじ７６の締め込みが上記エアによって妨げられることはない。真空用グリス５０の補充が終了した後、キャップ７９を開口部７８に取り付ける。これにより、真空用グリス５０の補充作業は終了する。
【００７４】
上記構成によれば、隙間４８に充填された真空用グリス５０が揮発等して不足してきた場合でも、真空用グリス５０を隙間４８に補充することができるため、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効果を長期間にわたって得ることができる。
【００７５】
（３）上記実施形態では、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの外周面と規制部１２ａの内周面との間に所定の隙間４８を設け、この隙間４８に真空用グリス５０を充填したが、真空用グリス５０を充填する隙間をその他の部位に設定してもよい。例えば、バネ受け部材の外周面と収容領域３５の内周面との間に所定の隙間を設け、その隙間に真空用グリス５０を充填する構成としてもよい。その具体例を図４に示す。
【００７６】
図４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。
【００７７】
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。なおここで、収容領域８２の内側面を形成する壁部が規制部に相当する。また、円筒部８５ｂの外側面と収容領域８２の内側面との間には所定の隙間８６が設けられている。この隙間８６は、上記実施形態と同様、例えば０．３ｍｍに設定されている。そして、この隙間８６には真空用グリス５０が充填されている。つまり、本例では、バネ受け部材８５と真空用グリス５０との接触面が上記実施形態と比べ大きくなっている。この場合、バネ受け部材８５に付与される粘性抵抗を増大することができるため、流体圧力の発振をより一層抑制することができる。
【００７８】
（４）図５に示すように、バネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に凹凸部９１を設けてもよい。この場合、隙間４８における真空用グリス５０の保持力を高めることができるため、長期間にわたって流体圧力の発振を抑制することができる。なお、凹凸部９１をバネ受け部材３９の小径部３９ｂの側面に設けるのに代えて又は加えて、規制部１２ａの内周面に設けてもよい。この場合も同様に、真空用グリス５０の保持力を高めることができる。また、凹凸部９１における凹凸の数や凹凸の大きさは、図５で示したものに限定されず任意としてよい。
【００７９】
（５）上記実施形態では、粘性流体として真空用グリス５０を使用したが、シリコングリス等その他のグリスを使用してもよい。また、必ずしもグリスを使用する必要はなく、ワセリンや油等を用いてもよい。
【００８０】
（６）上記実施形態では、真空用グリス５０を隙間４８全域に充填したが、必ずしも全域に充填する必要はなく、充填範囲や充填量については任意である。要するに、真空用グリス５０の充填範囲や充填量については、流体制御弁の種類（例えば仕様）等に応じて適宜決定すればよい。
【００８１】
（７）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】
【００８２】
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、４８…隙間、５０…粘性流体としての真空用グリス、９１…凹凸部。
【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、
前記可動部と前記規制部との間に隙間が設けられ、その隙間に充填された粘性流体と、
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、前記可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、
前記可動部の外周面と前記規制部の前記対向面との間に前記隙間が設けられ、その隙間に前記粘性流体が充填されてい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】
前記可動部は、
前記粘性流体を注入するための注入口と、
外周側に開口し、前記注入口に注入された前記粘性流体を前記隙間に導く流体通路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記可動部は、
前記粘性流体が貯えられるとともに前記隙間に通じる通路を有する貯留部と、
前記貯留部に貯えられた粘性流体を前記隙間に供給すべく、前記貯留部内の粘性流体を押し出す押出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記粘性流体は、真空用グリスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれかには前記粘性流体との接触面に、凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５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、
前記可動部と前記規制部との間に隙間が設けられ、その隙間に充填された粘性流体と、
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、前記可動部の外周面と対向する対向面が設けられており、
前記可動部の外周面と前記規制部の前記対向面との間に前記隙間が設けられ、その隙間に前記粘性流体が充填されてい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】
前記可動部は、
前記粘性流体を注入するための注入口と、
外周側に開口し、前記注入口に注入された前記粘性流体を前記隙間に導く流体通路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【請求項４】
前記可動部は、
前記粘性流体が貯えられるとともに前記隙間に通じる通路を有する貯留部と、
前記貯留部に貯えられた粘性流体を前記隙間に供給すべく、前記貯留部内の粘性流体を押し出す押出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記粘性流体は、真空用グリスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記可動部及び前記規制部の少なくともいずれかには前記粘性流体との接触面に、凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５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２０１１−１０６５７７（Ｐ２０１１−１０６５７７Ａ）
【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２００９−２６２４７７（Ｐ２００９−２６２４７７）
【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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