JP2006155133A - Flow rate control valve - Google Patents

Flow rate control valve Download PDF

Info

Publication number
JP2006155133A
JP2006155133A JP2004343517A JP2004343517A JP2006155133A JP 2006155133 A JP2006155133 A JP 2006155133A JP 2004343517 A JP2004343517 A JP 2004343517A JP 2004343517 A JP2004343517 A JP 2004343517A JP 2006155133 A JP2006155133 A JP 2006155133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve body
valve
port
fluid
flow rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004343517A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Ishigaki
恒雄 石垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Priority to JP2004343517A priority Critical patent/JP2006155133A/en
Publication of JP2006155133A publication Critical patent/JP2006155133A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Valves (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely control the flow rate of fluid circulating through a valve body through first and second ports. <P>SOLUTION: For a valve body 16 having a first port 12 connected to a processing chamber 37 and a second port 14 connected to a vacuum pump 39, a first valve seat part 36 where the first valve body 30 is seated on an internal wall face faced to the first port 12 and a second valve seat part 36 where a second valve body 34 is seated in the external direction of the radius of the first valve seat part 32, are formed. Then, a piston 20 formed in a guide body 22 is displaced by pressure fluid so that the second valve body 34 can be isolated from the second valve seat part 36, and that fluid can circulate between the first valve body 30 and the first vale seat part 32. An isolated distance between the first valve body 30 and the first valve seat part 32 is changed under a driving action by a driving part 24 so that the flow rate of the fluid circulating from the first port 12 to the second port 14 can be controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、流体通路を開閉することにより前記流体通路を流通する流体の流量を制御することが可能な流量制御弁に関する。   The present invention relates to a flow rate control valve capable of controlling the flow rate of fluid flowing through the fluid passage by opening and closing the fluid passage.

従来から、例えば、半導体ウェハや液晶基盤等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基盤等を種々の処理を施す処理室に入れて、真空ポンプの作用下に真空状態として半導体ウェハの表面に成膜するための処理が行われている。この際、半導体ウェハの表面に形成される膜厚を一定に確保するために、前記処理室内の圧力を一定としている。   Conventionally, for example, in a processing apparatus such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, the semiconductor wafer or the liquid crystal substrate is placed in a processing chamber where various processes are performed, and a vacuum state is formed on the surface of the semiconductor wafer under the action of a vacuum pump. Processing to form a film is performed. At this time, the pressure in the processing chamber is kept constant in order to ensure a constant film thickness formed on the surface of the semiconductor wafer.

一方、処理工程が終了した後、大気圧状態の前記処理室を再度真空ポンプにより排気する。その際、前記処理室の内壁面には半導体ウェハに成膜する際に使用されるガスにより副生成物が付着することがある。そこで、排気時に急激な圧力変動による副生成物の内壁面からの剥離等を阻止するため、前記処理室に通じる流体通路を開閉するバルブとは別体で流量制御弁が設けられ、前記流量制御弁を介して処理室内から排気される流量を制御しながら外部へと排気している(例えば、特許文献1、2参照)。   On the other hand, after the processing step is completed, the processing chamber in the atmospheric pressure state is again evacuated by the vacuum pump. At this time, a by-product may adhere to the inner wall surface of the processing chamber due to a gas used when forming a film on a semiconductor wafer. Therefore, a flow control valve is provided separately from the valve that opens and closes the fluid passage leading to the processing chamber in order to prevent separation of the by-product from the inner wall surface due to sudden pressure fluctuations during exhaust, and the flow control valve The flow is exhausted to the outside while controlling the flow rate exhausted from the processing chamber via a valve (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2000−163136号公報JP 2000-163136 A 特許第3330839号公報Japanese Patent No. 3330839

ところで、特許文献1及び2に係る従来技術においては、弁体を軸線方向に変位させて前記弁体と弁座との間を流通する流体の流量を制御する際、前記弁体を圧力流体による押圧作用下に変位させている。この構成では、前記弁体の軸線方向に沿った変位量を高精度に制御することが困難であり、それに伴って、前記弁体と弁座との間の離間距離によって制御される流体の流量制御を正確に行うことに難点がある。   By the way, in the prior art which concerns on patent documents 1 and 2, when controlling the flow volume of the fluid which distribute | circulates a valve body to the axial direction and distribute | circulates between the said valve body and a valve seat, the said valve body is made into a pressure fluid. It is displaced under the pressing action. With this configuration, it is difficult to control the displacement amount along the axial direction of the valve body with high accuracy, and accordingly, the flow rate of the fluid controlled by the separation distance between the valve body and the valve seat There is a difficulty in performing control accurately.

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、弁ボディ内を流通する流体の流量を高精度に制御することが可能な流量制御弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flow rate control valve capable of controlling the flow rate of fluid flowing through the valve body with high accuracy.

前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路の上流側通路と下流側通路との間に配設され、前記流体通路を流通する流体の流量を制御する流量制御弁において、
前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ接続される第1及び第2ポートを有する弁ボディと、
前記弁ボディに設けられ、電気信号によって回転駆動する駆動部と、
前記駆動部の回転駆動力を軸線方向に沿った直線運動へと変換する変換機構と、
前記変換機構を介して軸線方向に沿って変位自在に設けられ、且つ、前記弁ボディの第1弁座部に着座・離間自在に設けられる第1弁体と、
パイロット圧によって軸線方向に沿って変位するピストンに連結され、前記弁ボディの第2弁座部に着座する着座面にシール部材を有する第2弁体と、
前記駆動部の回転駆動量を検出する検出部と、
を備え、
前記第2弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの連通状態の切り換えを行うと共に、前記第1弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの間を流通する流体の流量を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a flow rate control valve that is disposed between an upstream side passage and a downstream side passage of a fluid passage and controls a flow rate of a fluid flowing through the fluid passage.
A valve body having first and second ports connected respectively to the upstream side and the downstream side of the fluid passage;
A drive unit provided in the valve body and driven to rotate by an electrical signal;
A conversion mechanism for converting the rotational driving force of the driving unit into a linear motion along the axial direction;
A first valve body provided so as to be displaceable along the axial direction via the conversion mechanism, and provided so as to be seated and separated from the first valve seat portion of the valve body;
A second valve body connected to a piston that is displaced along the axial direction by a pilot pressure, and having a seal member on a seating surface seated on the second valve seat portion of the valve body;
A detecting unit for detecting a rotational driving amount of the driving unit;
With
The communication state of the first port and the second port is switched under the displacement action of the second valve body, and the first port and the second port are circulated under the displacement action of the first valve body. The flow rate of the fluid is controlled.

本発明によれば、パイロット圧によって第2弁体を第2弁座部から離間させることにより該第2弁体に装着されたシール部材による第1ポートと第2ポート間の遮断状態が解除され、第1弁体と第1弁座部との間の微小な隙間を通じて流体が流通する。そして、例えば、第1ポートに接続された処理室の圧力を予め設定された所望の圧力とするために、駆動部の駆動作用下に第1弁体を第1弁座部より所定間隔離間させるように変位させ、前記第1ポートから第2ポートへと流通する流体の流量を制御して前記処理室内の圧力を調整している。   According to the present invention, when the second valve body is separated from the second valve seat portion by the pilot pressure, the shut-off state between the first port and the second port by the seal member attached to the second valve body is released. The fluid flows through a minute gap between the first valve body and the first valve seat portion. For example, in order to set the pressure in the processing chamber connected to the first port to a predetermined desired pressure, the first valve body is separated from the first valve seat portion by a predetermined interval under the drive action of the drive portion. The pressure in the processing chamber is adjusted by controlling the flow rate of the fluid flowing from the first port to the second port.

従って、第1弁体の軸線方向に沿った変位量が、検出部によって検出される駆動部の回転量に基づいて高精度に検出可能であり、且つ、処理室内の圧力と予め設定された圧力との差分に対応する電気信号を駆動部へと供給し、前記駆動部の駆動作用下に第1弁体を所定量だけ変位させることができるため、第1弁体の変位量を検出部における検出結果に基づいて制御することにより、前記第1弁体と第1弁座部との間から流通する流体の流量を高精度に制御し、前記処理室内の流体を第1ポートと第2ポートを介して排気して前記処理室内の圧力を所望の圧力とすることができる。   Therefore, the amount of displacement along the axial direction of the first valve body can be detected with high accuracy based on the amount of rotation of the drive unit detected by the detection unit, and the pressure in the processing chamber and a preset pressure are detected. An electric signal corresponding to the difference between the first valve body and the first valve body can be displaced by a predetermined amount under the driving action of the drive section. By controlling based on the detection result, the flow rate of the fluid flowing from between the first valve body and the first valve seat is controlled with high accuracy, and the fluid in the processing chamber is controlled by the first port and the second port. And the pressure in the processing chamber can be set to a desired pressure.

また、第1弁体を、第2弁体の内部に変位自在に設け、前記第1弁体と第2弁体とをそれぞれ独立して変位自在に設けるとよい。これにより、前記第1及び第2弁体をそれぞれ別個に独立して変位させることが可能となるため、前記第1弁体の外側に設けられた第2弁体を第2弁座部より離間させて連通状態とした後に、前記第1弁体のみを軸線方向に沿って変位させて該第1弁体と第1弁座部との離間距離を制御することによって流体の流量制御を高精度に行うことができる。   The first valve body may be provided inside the second valve body so as to be displaceable, and the first valve body and the second valve body may be provided independently so as to be displaceable. As a result, the first and second valve bodies can be displaced independently of each other, so that the second valve body provided outside the first valve body is separated from the second valve seat portion. After the communication state is established, only the first valve body is displaced along the axial direction to control the separation distance between the first valve body and the first valve seat portion, thereby controlling the flow rate of the fluid with high accuracy. Can be done.

さらに、第1弁体を、変換機構に対して第1弁軸を介して連結し、前記第1弁軸を、前記第2弁体と前記ピストンとを連結する第2弁軸の内部に変位自在に配設するとよい。これにより、前記第1弁体が第1弁軸を介して第2弁体に対して軸線方向に沿って変位自在となるため、前記第1弁体と第2弁体とを常に同軸上に配置することができ、前記第1及び第2弁体をそれぞれ第1及び第2弁座部に対して確実に着座させることができる。   Further, the first valve body is connected to the conversion mechanism via the first valve shaft, and the first valve shaft is displaced into the second valve shaft that connects the second valve body and the piston. It is good to arrange freely. As a result, the first valve body can be displaced along the axial direction with respect to the second valve body via the first valve shaft, so that the first valve body and the second valve body are always coaxial. It can arrange | position and can make the said 1st and 2nd valve body seat reliably with respect to a 1st and 2nd valve seat part, respectively.

さらにまた、弁ボディと第2弁体との間に、前記第2弁体を前記第2弁座部に着座させる方向に付勢するスプリングを設けるとよい。これにより、駆動部に供給されている電気信号が何らかの理由で停止して第1弁体の軸線方向への変位が不能になった場合においても、スプリングの弾発力によって第2弁体を第2弁座部へと着座させて第1ポートと第2ポートとの連通状態を遮断することができる。このように、流量制御弁では、駆動部の駆動動作が停止した際にも第2弁体によって確実に流体の連通状態を遮断可能である。   Furthermore, a spring that urges the second valve body in a direction to seat the second valve body on the second valve seat portion may be provided between the valve body and the second valve body. As a result, even if the electrical signal supplied to the drive unit stops for some reason and the first valve body cannot be displaced in the axial direction, the second valve body is moved by the spring force of the first valve body. It is possible to block the communication state between the first port and the second port by seating on the two valve seats. Thus, in the flow rate control valve, the fluid communication state can be reliably interrupted by the second valve body even when the drive operation of the drive unit is stopped.

またさらに、本発明は、流体通路の上流側通路と下流側通路との間に配設され、前記流体通路を流通する流体の流量を制御する流量制御弁において、
前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ接続される第1及び第2ポートを有する弁ボディと、
前記弁ボディに設けられ、電気信号によって回転駆動する駆動部と、
前記駆動部に接続され、該駆動部の回転作用下に前記第1ポート又は第2ポートの内部で回動変位する回動弁と、
パイロット圧によって軸線方向に沿って変位するピストンに連結され、前記弁ボディの弁座部に着座する着座面にシール部材を有する弁体と、
前記駆動部の回転駆動量を検出する検出部と、
を備え、
前記弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの連通状態の切り換えを行うと共に、前記回動弁の回動作用下に前記第1ポートと第2ポートの間を流通する流体の流量を制御することを特徴とする。
Still further, the present invention provides a flow control valve that is disposed between the upstream side passage and the downstream side passage of the fluid passage and controls the flow rate of the fluid flowing through the fluid passage.
A valve body having first and second ports connected respectively to the upstream side and the downstream side of the fluid passage;
A drive unit provided in the valve body and driven to rotate by an electrical signal;
A rotary valve connected to the drive unit and rotated and displaced inside the first port or the second port under the rotational action of the drive unit;
A valve body connected to a piston that is displaced along an axial direction by a pilot pressure, and having a seal member on a seating surface that seats on a valve seat portion of the valve body;
A detecting unit for detecting a rotational driving amount of the driving unit;
With
The communication state of the first port and the second port is switched under the displacement action of the valve body, and the fluid flowing between the first port and the second port under the rotation action of the turning valve It is characterized by controlling the flow rate.

本発明によれば、パイロット圧によって弁体を弁座部から離間させることにより該弁体に装着されたシール部材による第1ポートと第2ポート間の遮断状態が解除され、第1ポートと回動弁との間の微小な隙間を通じて流体が流通する。そして、例えば、第1ポートに接続された処理室の圧力を予め設定された所望の圧力とするために、駆動部の駆動作用下に回動弁を所定量だけ回動変位させ、前記第1ポートから第2ポートへと流通する流体の流量を制御して前記処理室内の圧力を調整している。   According to the present invention, when the valve body is separated from the valve seat portion by the pilot pressure, the blocking state between the first port and the second port by the seal member attached to the valve body is released, and Fluid flows through a minute gap between the valve and the valve. For example, in order to set the pressure in the processing chamber connected to the first port to a desired pressure set in advance, the rotary valve is rotated and displaced by a predetermined amount under the drive action of the drive unit, and the first The pressure in the processing chamber is adjusted by controlling the flow rate of the fluid flowing from the port to the second port.

従って、回動弁の回動量を検出部によって検出することにより、前記第1ポートと前記回動弁との間から流通する流体の流量を高精度に制御することが可能であり、そのため、処理室内の圧力と予め設定された圧力との差分に対応する電気信号を駆動部へと供給し、前記駆動部の駆動作用下に回動弁を所定量だけ変位させることができ、前記弁体と弁座部との間から流通する流体の流量を高精度に制御して前記処理室内の圧力を所望の圧力とすることができる。   Therefore, it is possible to control the flow rate of the fluid flowing between the first port and the rotation valve with high accuracy by detecting the rotation amount of the rotation valve by the detection unit. An electrical signal corresponding to the difference between the indoor pressure and a preset pressure is supplied to the drive unit, and the rotary valve can be displaced by a predetermined amount under the drive action of the drive unit, The flow rate of the fluid flowing from between the valve seat portion and the valve seat portion can be controlled with high accuracy, and the pressure in the processing chamber can be set to a desired pressure.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

すなわち、第2弁体によって第1ポートと第2ポートとの連通状態を切り換え、第1弁体によって前記第1ポートと第2ポートとの間を流通する流体の流量を制御することができる。その際、第1弁体の軸線方向に沿った変位量を、検出部によって検出される駆動部の回転量に基づいて高精度に検出することが可能であるため、前記第1弁体と第1弁座部との間から流通する流体の流量を高精度に制御することができる。   That is, the communication state between the first port and the second port can be switched by the second valve body, and the flow rate of the fluid flowing between the first port and the second port can be controlled by the first valve body. At this time, since the displacement amount along the axial direction of the first valve body can be detected with high accuracy based on the rotation amount of the drive unit detected by the detection unit, the first valve body and the first valve body The flow rate of the fluid flowing from between the one valve seat portion can be controlled with high accuracy.

また、弁体の変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通状態を切り換え、前記回動弁を回動変位させることにより前記第1ポートと第2ポートとの間を流通する流体の流量を制御することができる。その際、前記回動弁の回動量を検出部によって検出することにより、前記第1ポートと前記回動弁との間から流通する流体の流量を高精度に制御することができる。   In addition, the communication state between the first port and the second port is switched under the displacement action of the valve body, and the fluid flowing between the first port and the second port is changed by rotating the rotary valve. The flow rate can be controlled. At this time, the flow rate of the fluid flowing from between the first port and the rotary valve can be controlled with high accuracy by detecting the rotation amount of the rotary valve by the detection unit.

本発明に係る流量制御弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   A preferred embodiment of a flow control valve according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係る流量制御弁を示す。   In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a flow control valve according to the first embodiment of the present invention.

この流量制御弁10は、圧力流体が流通する第1及び第2ポート12、14を有する弁ボディ16と、前記弁ボディ16における圧力流体の連通状態を切り換える弁機構部18と、前記弁ボディ16に連結され、前記弁機構部18におけるピストン20が変位自在に設けられるガイドボディ22と、電気信号によって回転駆動する駆動部24と、前記駆動部24と弁機構部18とを接続すると共に、該駆動部24からの回転駆動力を直線運動へと変換する変換機構26とを備える。   The flow control valve 10 includes a valve body 16 having first and second ports 12 and 14 through which pressure fluid flows, a valve mechanism 18 that switches a communication state of the pressure fluid in the valve body 16, and the valve body 16. A guide body 22 connected to the valve mechanism 18 so that the piston 20 is displaceable, a drive unit 24 that is rotationally driven by an electrical signal, the drive unit 24 and the valve mechanism unit 18, and A conversion mechanism 26 that converts the rotational driving force from the drive unit 24 into linear motion is provided.

弁ボディ16は略円筒状に形成され、流量制御弁10の軸線上に形成されて下方に向かって開口した第1ポート12と、前記弁ボディ16の側部に第1ポート12と略直交して形成される第2ポート14と、前記第1ポート12と第2ポート14とを連通する連通室28と、前記第1ポート12と連通室28との間に形成され、弁機構部18における第1弁体30が着座する第1弁座部32と、前記弁機構部18の第2弁体34が着座する第2弁座部36とからなる。   The valve body 16 is formed in a substantially cylindrical shape, and is formed on the axial line of the flow control valve 10 and opened downward. The valve body 16 is formed on the side of the valve body 16 so as to be substantially orthogonal to the first port 12. A second port 14 formed between the first port 12 and the communication chamber 28, and a communication chamber 28 communicating the first port 12 and the second port 14. The first valve seat portion 32 on which the first valve body 30 is seated and the second valve seat portion 36 on which the second valve body 34 of the valve mechanism portion 18 is seated.

この第1ポート12は、例えば、半導体ウェハ等の処理装置における処理室37(例えば、チャンバ)に流体通路を介して接続され、一方、第2ポート14は、前記処理室37内の流体を排気するための真空ポンプ39に流体通路を介して接続されている。   The first port 12 is connected to a processing chamber 37 (for example, a chamber) in a processing apparatus such as a semiconductor wafer through a fluid passage, while the second port 14 exhausts the fluid in the processing chamber 37. Is connected to a vacuum pump 39 through a fluid passage.

また、第1弁座部32の内周面は、第1ポート12側に向かって徐々に縮径する傾斜状に形成されている。   Further, the inner peripheral surface of the first valve seat portion 32 is formed in an inclined shape that gradually decreases in diameter toward the first port 12 side.

ガイドボディ22の内部には、弁機構部18のピストン20が軸線方向に沿って変位自在に設けられるピストン室38が形成されている。前記ガイドボディ22の側部には、図示しない圧力流体供給源から圧力流体が供給されるパイロットポート40が形成され、前記パイロットポート40に供給される圧力流体(パイロットエア)がピストン室38の内部に導入されることにより、前記ピストン20が軸線方向に沿って変位する。   Inside the guide body 22 is formed a piston chamber 38 in which the piston 20 of the valve mechanism 18 is provided so as to be displaceable along the axial direction. A pilot port 40 to which a pressure fluid is supplied from a pressure fluid supply source (not shown) is formed at the side of the guide body 22, and the pressure fluid (pilot air) supplied to the pilot port 40 is inside the piston chamber 38. The piston 20 is displaced along the axial direction.

また、ガイドボディ22の略中央部には、弁ボディ16側(矢印A方向)に向かって突出した突出部42が形成され、前記突出部42の内部空間には弁機構部18の第2弁体34が保持孔44を介して変位自在に保持されている。   In addition, a protrusion 42 that protrudes toward the valve body 16 (in the direction of arrow A) is formed at a substantially central portion of the guide body 22, and the second valve of the valve mechanism 18 is formed in the internal space of the protrusion 42. The body 34 is movably held through the holding hole 44.

一方、ガイドボディ22の上部には、断面略U字状のケーシング46が連結され、前記ケーシング46の内部には、前記変換機構26が設けられている。   On the other hand, a casing 46 having a substantially U-shaped cross section is connected to the upper portion of the guide body 22, and the conversion mechanism 26 is provided inside the casing 46.

弁機構部18は、弁ボディ16及びガイドボディ22の内部に軸線方向に沿って変位自在に保持される弁軸(第1弁軸)48と、前記弁軸48の一端部に連結され、弁ボディ16の第1弁座部32に着座する第1弁体30と、ガイドボディ22のピストン室38に設けられるピストン20と、前記ピストン20に連結されると共に、前記弁軸48を囲繞するように設けられる第2弁体34と、前記第2弁体34とガイドボディ22の端面との間に介装されるスプリング50を含む。   The valve mechanism portion 18 is connected to a valve shaft (first valve shaft) 48 that is held inside the valve body 16 and the guide body 22 so as to be displaceable along the axial direction, and one end portion of the valve shaft 48. The first valve body 30 seated on the first valve seat portion 32 of the body 16, the piston 20 provided in the piston chamber 38 of the guide body 22, and connected to the piston 20 so as to surround the valve shaft 48. And a spring 50 interposed between the second valve body 34 and the end surface of the guide body 22.

弁軸48は、ケーシング46のガイド孔52にブッシュ54を介して軸線方向に沿って変位自在に保持されると共に、第2弁体34の挿通孔56の内部に保持されている。   The valve shaft 48 is held in the guide hole 52 of the casing 46 so as to be displaceable along the axial direction via the bush 54, and is held inside the insertion hole 56 of the second valve body 34.

第1弁体30は、円盤状に形成され、弁軸48の一端部にボルト58を介して一体的に連結されている。そして、第1弁体30の外周面は、第1ポート12側に向かって徐々に縮径するように傾斜して形成されており、前記第1弁体30が第1弁座部32に着座した際に前記外周面が傾斜して形成された第1弁座部32に当接する。   The first valve body 30 is formed in a disc shape, and is integrally connected to one end portion of the valve shaft 48 via a bolt 58. The outer peripheral surface of the first valve body 30 is formed so as to be gradually reduced in diameter toward the first port 12 side, and the first valve body 30 is seated on the first valve seat portion 32. In this case, the outer peripheral surface comes into contact with the first valve seat portion 32 formed to be inclined.

第2弁体34は、ガイドボディ22の保持孔44に軸線方向に沿って変位自在に保持されるシャフト部(第2弁軸)60と、前記シャフト部60の弁ボディ16側に形成され、半径外方向に拡径した筒状の拡径部62と、前記拡径部62よりさらに半径外方向に拡径すると共に、その端面が第2弁座部36に着座する筒状の弁体部64とからなる。なお、弁体部64の内周径は、第1ポート12の内周径より大きく形成されている。   The second valve body 34 is formed on the side of the valve body 16 of the shaft portion 60 and the shaft portion (second valve shaft) 60 that is held in the holding hole 44 of the guide body 22 so as to be displaceable along the axial direction. A cylindrical diameter-enlarged portion 62 that is expanded in the radially outward direction, and a cylindrical valve body portion that is further expanded in the radially outward direction from the expanded-diameter portion 62 and whose end face is seated on the second valve seat portion 36. 64. The inner peripheral diameter of the valve body portion 64 is formed larger than the inner peripheral diameter of the first port 12.

シャフト部60は軸線方向に沿って長尺な円筒状に形成され、その内部には挿通孔56を介して弁軸48が挿通され、軸線方向に沿って変位自在に支持されている。すなわち、このシャフト部60と弁軸48とは、同軸上となるように配設されているため、前記弁軸48に連結される第1弁体30と前記シャフト部60を有する第2弁体34とをそれぞれ第1弁座部32及び第2弁座部36に対して確実且つ正確に着座させることが可能となる。   The shaft portion 60 is formed in a long cylindrical shape along the axial direction, and a valve shaft 48 is inserted through the insertion hole 56 therein and supported so as to be displaceable along the axial direction. That is, since the shaft portion 60 and the valve shaft 48 are arranged so as to be coaxial, the second valve body including the first valve body 30 and the shaft portion 60 connected to the valve shaft 48. 34 can be reliably and accurately seated on the first valve seat portion 32 and the second valve seat portion 36, respectively.

このシャフト部60が保持される保持孔44の内壁面と、ピストン20に形成された中心孔の内壁面には、環状溝を介してシール部材66が装着されているため、弁ボディ16の内部とピストン室38の内部の気密が確実に保持される。また、シャフト部60の端部にはピストン20が連結ナット68を介して連結されている。   Since the seal member 66 is mounted on the inner wall surface of the holding hole 44 that holds the shaft portion 60 and the inner wall surface of the center hole formed in the piston 20 via an annular groove, The airtightness inside the piston chamber 38 is reliably maintained. The piston 20 is connected to the end portion of the shaft portion 60 via a connection nut 68.

拡径部62の内部には、該拡径部62におけるシャフト部60側の内壁面と第1弁体30との間に蛇腹状の第1ベローズ70が伸縮自在に介装されると共に、弁体部64とガイドボディ22の端面との間にも同様に蛇腹状の第2ベローズ72が伸縮自在に介装されている。前記第2ベローズ72の内部にはスプリング50が内装され、その一端部がガイドボディ22の突出部42を囲繞してガイドボディ22の底部に着座している。そして、前記スプリング50の弾発力は第2弁体34を第2弁座部36側(矢印A方向)に向かって付勢している。   A bellows-like first bellows 70 is interposed between the inner diameter of the enlarged diameter portion 62 between the inner wall surface of the enlarged diameter portion 62 on the shaft portion 60 side and the first valve body 30, and can be expanded and contracted. Similarly, a bellows-like second bellows 72 is interposed between the body portion 64 and the end surface of the guide body 22 so as to be extendable. A spring 50 is housed inside the second bellows 72, and one end of the spring 50 surrounds the protrusion 42 of the guide body 22 and is seated on the bottom of the guide body 22. The elastic force of the spring 50 urges the second valve body 34 toward the second valve seat portion 36 (in the direction of arrow A).

弁体部64には、第2弁座部36と対向する端面に環状溝を介してOリング(シール部材)74が装着され、前記弁体部64が第2弁座部36に着座することにより、前記Oリング74が第2弁座部36に当接して第1ポート12と第2ポート14との連通状態が遮断される。なお、第2弁体34の弁体部64は、第1弁体30より半径外方向に拡径して形成されているため、前記第1弁体30を覆うように配設される。すなわち、前記第1弁体30が第1弁座部32に着座している際に、該第1弁体30は第2弁座部36に着座する第2弁体34によって囲繞される(図1参照)。   An O-ring (seal member) 74 is attached to the valve body portion 64 through an annular groove on the end surface facing the second valve seat portion 36, and the valve body portion 64 is seated on the second valve seat portion 36. As a result, the O-ring 74 comes into contact with the second valve seat portion 36 and the communication state between the first port 12 and the second port 14 is blocked. Note that the valve body portion 64 of the second valve body 34 is formed so as to expand radially outward from the first valve body 30, and thus is disposed so as to cover the first valve body 30. That is, when the first valve body 30 is seated on the first valve seat portion 32, the first valve body 30 is surrounded by the second valve body 34 seated on the second valve seat portion 36 (see FIG. 1).

また、ピストン20の外周面には、環状溝を介してピストンパッキン76が装着されると共に、軸線方向に所定間隔離間してウェアリング78が装着されている。これにより、前記ピストンパッキン76等によってピストン室38の内部の気密を好適に保持することができる。   A piston packing 76 is attached to the outer peripheral surface of the piston 20 via an annular groove, and a wear ring 78 is attached at a predetermined interval in the axial direction. Thereby, the airtightness inside the piston chamber 38 can be suitably maintained by the piston packing 76 or the like.

駆動部24は、例えば、ステッピングモータ等の回転駆動源80からなり、ケーシング46を閉塞するカバー部材82に設けられている。そして、駆動部24の内部には、例えば、ロータリエンコーダ等の検出部84が設けられ、前記駆動部24の回転角度若しくは回転数等の回転量を検出している。   The drive unit 24 includes a rotation drive source 80 such as a stepping motor, and is provided on a cover member 82 that closes the casing 46. For example, a detection unit 84 such as a rotary encoder is provided inside the drive unit 24 to detect a rotation amount such as a rotation angle or a rotation number of the drive unit 24.

すなわち、検出部84によって検出された検出信号を前記駆動部24に接続された制御部(図示せず)に出力し、前記制御部によって回転駆動源80へと供給される電流量を制御することにより該回転駆動源80の回転量を制御することが可能となる。   That is, the detection signal detected by the detection unit 84 is output to a control unit (not shown) connected to the drive unit 24, and the amount of current supplied to the rotary drive source 80 is controlled by the control unit. This makes it possible to control the amount of rotation of the rotational drive source 80.

変換機構26は、ケーシング46の内部に設けられ、前記回転駆動源80の駆動軸86にカップリング部材88を介して接続されるボールねじ軸90と、前記ボールねじ軸90に対して変位自在に螺合される変位部材92とからなり、前記変位部材92のフランジ部94がボルト58を介して弁軸48の端部に接続されている。   The conversion mechanism 26 is provided inside the casing 46, and is connected to a drive shaft 86 of the rotational drive source 80 via a coupling member 88. The conversion mechanism 26 is displaceable with respect to the ball screw shaft 90. The flange 94 of the displacement member 92 is connected to the end of the valve shaft 48 via a bolt 58.

このボールねじ軸90は、駆動軸86に接続される一端部側がカバー部材82の内部に設けられた軸受96によって回転自在に保持されると共に、他端部側がケーシング46に設けられたブッシュ98を介して回転自在に保持されている。   The ball screw shaft 90 is rotatably supported at one end side connected to the drive shaft 86 by a bearing 96 provided inside the cover member 82 and has a bush 98 provided at the casing 46 at the other end side. It is hold | maintained so that rotation is possible.

本発明の第1の実施の形態に係る流量制御弁10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図1に示されるように、第1及び第2弁体30、34が弁ボディ16の第1及び第2弁座部32、36にそれぞれ着座した弁閉状態を初期状態として説明する。   The flow control valve 10 according to the first embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation, action, and effect will be described. In addition, as FIG. 1 shows, the valve closed state in which the 1st and 2nd valve bodies 30 and 34 were each seated in the 1st and 2nd valve seat parts 32 and 36 of the valve body 16 is demonstrated as an initial state.

このような初期状態では、第1弁体30の外周面が第1弁座部32の周面に着座すると共に、第2弁体34の弁体部64がスプリング50の弾発力によって第2弁座部36に着座し、前記弁体部64に装着されたOリング74が第2弁座部36に当接することにより、第1ポート12と第2ポート14との連通が遮断されている状態にある。   In such an initial state, the outer peripheral surface of the first valve body 30 is seated on the peripheral surface of the first valve seat portion 32, and the valve body portion 64 of the second valve body 34 is second due to the elastic force of the spring 50. The communication between the first port 12 and the second port 14 is blocked by the O-ring 74 that is seated on the valve seat portion 36 and is in contact with the second valve seat portion 36. Is in a state.

先ず、第2ポート14に接続された真空ポンプ39を付勢することにより、前記真空ポンプ39の付勢作用下に第2ポート14の圧力が低下するため、それに伴って、連通室28及び第2ポート14の流体が排気される。その際、処理室37の内部の流体は、弁機構部18の第1及び第2弁体30、34によって第1ポート12と第2ポート14の連通が遮断されているため、前記流体が第1ポート12から第2ポート14へと流通することがない。   First, by energizing the vacuum pump 39 connected to the second port 14, the pressure of the second port 14 is reduced under the energizing action of the vacuum pump 39. The fluid in the 2-port 14 is exhausted. At this time, the fluid inside the processing chamber 37 is blocked from communicating with the first port 12 and the second port 14 by the first and second valve bodies 30 and 34 of the valve mechanism 18, so There is no distribution from the first port 12 to the second port 14.

次に、ガイドボディ22のパイロットポート40に対して図示しない圧力流体供給源より圧力流体(例えば、圧縮エア)が供給され、前記圧力流体がピストン室38の内部に導入されることにより、前記ピストン20が駆動部24側(矢印B方向)へと変位する。それに伴って、ピストン20に連結された第2弁体34が駆動部24側に向かって変位して弁体部64が第2弁座部36より離間する。   Next, a pressure fluid (for example, compressed air) is supplied from a pressure fluid supply source (not shown) to the pilot port 40 of the guide body 22, and the pressure fluid is introduced into the piston chamber 38. 20 is displaced to the drive unit 24 side (arrow B direction). Along with this, the second valve body 34 connected to the piston 20 is displaced toward the drive section 24, and the valve body section 64 is separated from the second valve seat section 36.

これにより、図2に示されるように、弁体部64にOリング74が装着された第2弁体34による第2弁座部36の弁閉状態が解除され、圧力の高い処理室37から真空ポンプ39の付勢作用下に圧力の低くなっている連通室28及び第2ポート14へと流体が流通する。詳細には、前記流体は、第1弁体30の外周面と第1弁座部32との周面との間の隙間より微小流量だけ流通する。   Thereby, as shown in FIG. 2, the valve closed state of the second valve seat portion 36 by the second valve body 34 in which the O-ring 74 is attached to the valve body portion 64 is released, and the high pressure processing chamber 37 is released. Under the urging action of the vacuum pump 39, the fluid flows to the communication chamber 28 and the second port 14 where the pressure is low. Specifically, the fluid flows through the gap between the outer peripheral surface of the first valve body 30 and the peripheral surface of the first valve seat portion 32 by a minute flow rate.

すなわち、前記第1弁体30と第1弁座部32との当接面には、微小な隙間が存在しているため、処理室37内の流体が、連通室28及び第2ポート14内の流体と圧力差によって前記隙間を介して第1ポート12から第2ポート14へと流通し、前記処理室37内の流体が微量だけ第2ポート14へと排気される。   That is, since a minute gap exists on the contact surface between the first valve body 30 and the first valve seat portion 32, the fluid in the processing chamber 37 flows into the communication chamber 28 and the second port 14. The fluid flows from the first port 12 to the second port 14 through the gap due to the pressure difference with the fluid, and a small amount of the fluid in the processing chamber 37 is exhausted to the second port 14.

また、その際、処理室37内の圧力値が、該処理室37内の圧力を検出する圧力検出部(図示せず)によって常に検出され、前記圧力値が図示しない制御部へと出力されている。そして、前記処理室37内の圧力が予め設定された値となるように前記制御部より駆動部24の回転駆動源80に対して制御信号が出力される。   At this time, the pressure value in the processing chamber 37 is always detected by a pressure detection unit (not shown) that detects the pressure in the processing chamber 37, and the pressure value is output to a control unit (not shown). Yes. Then, a control signal is output from the control unit to the rotational drive source 80 of the drive unit 24 so that the pressure in the processing chamber 37 becomes a preset value.

これにより、前記回転駆動源80が前記制御信号に基づいて所定量だけ回転駆動して、回転駆動源80の回転駆動力がカップリング部材88を介してボールねじ軸90へと伝達されて前記ボールねじ軸90の回転作用下に変位部材92が駆動部24側(矢印B方向)に向かって軸線方向に変位する。   As a result, the rotational drive source 80 is rotationally driven by a predetermined amount based on the control signal, and the rotational drive force of the rotational drive source 80 is transmitted to the ball screw shaft 90 via the coupling member 88 to be transmitted to the ball. Under the rotational action of the screw shaft 90, the displacement member 92 is displaced in the axial direction toward the drive unit 24 side (arrow B direction).

そして、変位部材92に連結された弁軸48が矢印B方向へと変位し、前記弁軸48に連結された第1弁体30が第1ベローズ70を縮退させながら第1弁座部32より離間して第1ポート12と第2ポート14とが連通室28を介して連通した状態となる。その結果、処理室37内の流体が、真空ポンプ39の付勢作用下に圧力の低い第2ポート14側へと流通し、前記処理室37の内部の流体が連通室28を通じて第2ポート14へと排気される。   Then, the valve shaft 48 connected to the displacement member 92 is displaced in the direction of arrow B, and the first valve body 30 connected to the valve shaft 48 retracts the first bellows 70 from the first valve seat portion 32. The first port 12 and the second port 14 are separated from each other via the communication chamber 28. As a result, the fluid in the processing chamber 37 flows to the second port 14 side where the pressure is low under the urging action of the vacuum pump 39, and the fluid in the processing chamber 37 passes through the communication chamber 28 to the second port 14. Is exhausted.

すなわち、流量制御弁10による処理室37の排気初期段階において、第1弁体30を第1弁座部32から離間させることにより、処理室37内の流体を第1ポート12から連通室28及び第2ポート14へと微小流量ずつ徐々に排気するように制御すると共に、前記処理室37内の圧力が所望の圧力となるように第1弁体30が第1弁座部32より離間した際の変位量を制御している。   That is, in the initial stage of exhaust of the processing chamber 37 by the flow control valve 10, the fluid in the processing chamber 37 is separated from the first port 12 to the communication chamber 28 and the first valve body 30 by separating the first valve body 30 from the first valve seat portion 32. When the first valve element 30 is separated from the first valve seat 32 so that the minute flow rate is gradually exhausted to the second port 14 and the pressure in the processing chamber 37 becomes a desired pressure. The amount of displacement is controlled.

このように、第2弁体34を第2弁座部36より離間させた後に、第1弁体30の変位量を駆動部24に設けられた検出部84によって制御することにより、第1弁体30と第1弁座部32の間の離間距離を制御して第1ポート12から第2ポート14へと流通する流体の流量を高精度に制御することができる。   As described above, after the second valve body 34 is separated from the second valve seat portion 36, the displacement amount of the first valve body 30 is controlled by the detection unit 84 provided in the drive unit 24, thereby the first valve By controlling the separation distance between the body 30 and the first valve seat 32, the flow rate of the fluid flowing from the first port 12 to the second port 14 can be controlled with high accuracy.

そのため、処理室37内の圧力を所望の値に高精度に維持することができると共に、前記第1弁体30と第2弁体34とを段階的に弁開状態として処理室37の内部の流体を第1ポート12から第2ポート14へと緩急をつけて排気することができ、弁開時に第1ポート12に接続された処理室37の内部に生じる急激な圧力変動を防止することができる。   Therefore, the pressure in the processing chamber 37 can be maintained at a desired value with high accuracy, and the first valve body 30 and the second valve body 34 are opened in a stepwise manner, and the pressure inside the processing chamber 37 is increased. The fluid can be exhausted slowly from the first port 12 to the second port 14, and sudden pressure fluctuations that occur inside the processing chamber 37 connected to the first port 12 when the valve is opened can be prevented. it can.

また、第2弁体34が第2弁座部36より離間した後に、制御部において予め設定された処理室37内の設定圧力と前記処理室37内の検出された圧力値を比較判断し、前記設定圧力と圧力値の差に基づいた制御信号を駆動部24に出力するフィードバック制御を行っている。これにより、前記制御信号に基づいて回転駆動源80が回転駆動し、第1弁体30と第1弁座部32との間の離間距離が制御されるため、前記処理室37から第1ポート12を通じて排気される流体の流量を高精度に制御することができる。   In addition, after the second valve body 34 is separated from the second valve seat portion 36, a judgment is made by comparing the set pressure in the processing chamber 37 preset in the control portion with the detected pressure value in the processing chamber 37, Feedback control for outputting a control signal based on the difference between the set pressure and the pressure value to the drive unit 24 is performed. As a result, the rotational drive source 80 is rotationally driven based on the control signal, and the separation distance between the first valve body 30 and the first valve seat portion 32 is controlled. The flow rate of the fluid exhausted through 12 can be controlled with high accuracy.

その際、回転駆動源80の回転量を検出部84によって検出することにより、前記回転量に基づいて第1弁体30の軸線方向に沿った第1弁体30の変位量を確実且つ高精度に検出することができるため、安定した第1弁体30の変位を行うことができると共に前記第1弁体30の変位位置の再現性が確保される。   At that time, the amount of rotation of the rotary drive source 80 is detected by the detector 84, so that the displacement amount of the first valve body 30 along the axial direction of the first valve body 30 is reliably and highly accurate based on the amount of rotation. Therefore, stable displacement of the first valve body 30 can be performed, and reproducibility of the displacement position of the first valve body 30 is ensured.

反対に、第1弁体30及び第2弁体34によって第1ポート12と第2ポート14との連通状態が遮断された弁閉状態とする場合には、駆動部24の回転駆動源80に出力されている制御信号の極性を逆転させることにより、前記回転駆動源80が前記とは反対方向に回転駆動する。そして、前記回転駆動源80の回転作用下に変位部材92が弁ボディ16側(矢印A方向)に向かって変位し、第1弁体30が第1弁座部32に着座する(図2参照)。   On the contrary, when the valve closed state in which the communication state between the first port 12 and the second port 14 is blocked by the first valve body 30 and the second valve body 34, the rotational drive source 80 of the drive unit 24 is used. By reversing the polarity of the output control signal, the rotational drive source 80 is rotationally driven in the opposite direction. Then, the displacement member 92 is displaced toward the valve body 16 (in the direction of arrow A) under the rotational action of the rotational drive source 80, and the first valve body 30 is seated on the first valve seat portion 32 (see FIG. 2). ).

また、ピストン室38に供給されている圧力流体の供給を停止し、前記ピストン室38をパイロットポート40を通じて大気開放状態とすることによりピストン20がスプリング50の弾発力によって第2弁座部36側(矢印A方向)に向かって変位する。その結果、前記ピストン20に連結された第2弁体34の弁体部64が第2弁座部36に着座して、第1ポート12と第2ポート14との連通が遮断される(図1参照)。   Further, the supply of the pressure fluid supplied to the piston chamber 38 is stopped, and the piston chamber 38 is opened to the atmosphere through the pilot port 40, so that the piston 20 is relieved by the spring force of the second valve seat 36. Displacement toward the side (arrow A direction). As a result, the valve body portion 64 of the second valve body 34 connected to the piston 20 is seated on the second valve seat portion 36, and the communication between the first port 12 and the second port 14 is blocked (see FIG. 1).

このように、前記流量制御弁10では、第1ポート12から第2ポート14への流体の排気を、前記排気の初期段階において第1弁体30と第1弁座部32との間の隙間を通じて行っているため、例えば、前記第1弁体30の当接面に弾性材料からなるシール部材を設けた場合に生じる前記シール部材と第1弁座部32との固着を防止することができる。そのため、第1弁体30が第1弁座部32に固着して離間しないという不具合を生じることがない。そのため、従来の流量制御弁において、弁体の着座面に装着されたシール部材が弁座に対して固着してしまった際に、急激な圧力変動によって生じていた飛び出し現象を防止することができる。   As described above, in the flow rate control valve 10, the fluid is exhausted from the first port 12 to the second port 14, and the gap between the first valve body 30 and the first valve seat portion 32 in the initial stage of the exhaust. Therefore, for example, it is possible to prevent the sealing member and the first valve seat portion 32 from sticking to each other when a sealing member made of an elastic material is provided on the contact surface of the first valve body 30. . Therefore, there is no problem that the first valve body 30 is fixed to the first valve seat portion 32 and is not separated. Therefore, in the conventional flow rate control valve, when the seal member mounted on the seating surface of the valve body is fixed to the valve seat, it is possible to prevent the pop-out phenomenon that has occurred due to sudden pressure fluctuation. .

また、駆動部24に供給されている電流の供給が何らかの原因で停止した場合にも、スプリング50の弾発力によって第2弁体34を第2弁座部36に着座させることにより、第1ポート12と第2ポート14の連通が遮断された弁閉状態とすることが可能である。これにより、駆動部24の駆動が何らかの原因で停止した際においても、処理室37内の流体が第1ポート12から第2ポート14へと排気されることを阻止できる。   In addition, even when the supply of the current supplied to the drive unit 24 is stopped for some reason, the first valve body 34 is seated on the second valve seat portion 36 by the elastic force of the spring 50, whereby the first The valve 12 can be closed with the communication between the port 12 and the second port 14 blocked. Thereby, even when the drive of the drive part 24 stops for some reason, it is possible to prevent the fluid in the processing chamber 37 from being exhausted from the first port 12 to the second port 14.

次に、第2の実施の形態に係る流量制御弁150を図4〜図6に示す。なお、上述した本実施の形態に係る流量制御弁10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。   Next, a flow control valve 150 according to a second embodiment is shown in FIGS. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the flow control valve 10 which concerns on this Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.

この第2の実施の形態に係る流量制御弁150では、弁ボディ152における第1ポート12の内部に駆動部154の駆動作用下に開閉動作を行うスロットルバルブ156が設けられている点、前記第1ポート12の弁座部158に単一の弁体160が着座するように設けられている点で、第1の実施の形態に係る流量制御弁10と相違している。   In the flow control valve 150 according to the second embodiment, a throttle valve 156 that opens and closes under the drive action of the drive unit 154 is provided inside the first port 12 of the valve body 152, It differs from the flow control valve 10 according to the first embodiment in that a single valve body 160 is seated on the valve seat 158 of the 1 port 12.

この流量制御弁150では、第1ポート12の内部に該第1ポート12の軸線と略直交するようにスロットルバルブ156の回動軸162が回動自在に保持され、前記回動軸162には円盤状のバルブプレート164が装着されている。回動軸162は、第1ポート12の壁部に設けられた一組の軸受166a、166bによって回動自在に保持されている。   In the flow control valve 150, a rotary shaft 162 of a throttle valve 156 is rotatably held inside the first port 12 so as to be substantially orthogonal to the axis of the first port 12. A disc-shaped valve plate 164 is mounted. The rotation shaft 162 is rotatably held by a pair of bearings 166 a and 166 b provided on the wall portion of the first port 12.

この場合、回動軸162は、第1ポート12の側部に設けられた駆動部154の駆動軸86に連結されている。なお、駆動部154には、該駆動部154の回転量を検出する検出部84が設けられている。   In this case, the rotation shaft 162 is connected to the drive shaft 86 of the drive unit 154 provided on the side portion of the first port 12. The drive unit 154 is provided with a detection unit 84 that detects the amount of rotation of the drive unit 154.

さらに、金属製材料からなるバルブプレート164の直径は、第1ポート12の内周径に対して若干だけ小さな直径に形成され、駆動部154による回動軸162の回動作用下に前記バルブプレート164が回動変位することにより前記第1ポート12を開閉している。詳細には、図4に示されるように、バルブプレート164を略水平状態とすることにより、前記第1ポート12と連通室28との連通状態が遮断された弁開状態となり、反対に、前記バルブプレート164を略鉛直状態とすることにより、前記第1ポート12と連通室28とが連通した弁開状態となる(図6参照)。   Further, the diameter of the valve plate 164 made of a metal material is formed to be slightly smaller than the inner peripheral diameter of the first port 12, and the valve plate 164 is rotated under the rotating action of the rotating shaft 162 by the drive unit 154. The first port 12 is opened and closed by the pivotal displacement of 164. Specifically, as shown in FIG. 4, when the valve plate 164 is set to a substantially horizontal state, the communication state between the first port 12 and the communication chamber 28 is cut off. By setting the valve plate 164 to a substantially vertical state, the first port 12 and the communication chamber 28 communicate with each other (see FIG. 6).

一方、第1ポート12に臨む弁ボディ152の内部には弁座部158が形成され、前記弁座部158には、ガイドボディ22の内部に設けられたピストン20に連結された弁軸48を介してプレート状の弁体160が着座自在に設けられている。   On the other hand, a valve seat portion 158 is formed in the valve body 152 facing the first port 12, and a valve shaft 48 connected to the piston 20 provided in the guide body 22 is provided in the valve seat portion 158. A plate-like valve body 160 is provided to be seated.

このように構成される流量制御弁150では、先ず、図4に示されるスロットルバルブ156と弁体160によって第1ポート12と第2ポート14との連通が遮断された弁閉状態において、前記第2ポート14に接続された真空ポンプ39の付勢作用下に第2ポート14及び連通室28内の流体が排気される。その際、処理室37の内部の流体は、弁体160によって第1ポート12と第2ポート14の連通が遮断されているため、前記流体が第1ポート12から第2ポート14へと流通することがない。   In the flow control valve 150 configured as described above, first, in the valve closed state in which the communication between the first port 12 and the second port 14 is blocked by the throttle valve 156 and the valve body 160 shown in FIG. Under the urging action of the vacuum pump 39 connected to the 2 port 14, the fluid in the second port 14 and the communication chamber 28 is exhausted. At that time, the fluid in the processing chamber 37 is circulated from the first port 12 to the second port 14 because the communication between the first port 12 and the second port 14 is blocked by the valve body 160. There is nothing.

次に、図5に示されるように、ガイドボディ22のパイロットポート40に対して図示しない圧力流体供給源より圧力流体(例えば、圧縮エア)を供給することにより、前記ピストン20が駆動部154側(矢印B方向)へと変位して弁体160が弁座部158より離間する。   Next, as shown in FIG. 5, by supplying a pressure fluid (for example, compressed air) from a pressure fluid supply source (not shown) to the pilot port 40 of the guide body 22, the piston 20 moves to the drive unit 154 side. The valve body 160 is separated from the valve seat portion 158 by being displaced (in the direction of arrow B).

これにより、Oリング74が装着された弁体160による弁座部158の弁閉状態が解除されるため、処理室37内の流体が、連通室28内の負圧作用下にバルブプレート164と第1ポート12の内壁面との間の隙間より微小流量だけ流通する。   As a result, the valve closed state of the valve seat portion 158 by the valve body 160 to which the O-ring 74 is attached is released, so that the fluid in the processing chamber 37 is brought into contact with the valve plate 164 under the negative pressure action in the communication chamber 28. Only a minute flow rate flows through a gap between the first port 12 and the inner wall surface.

次に、駆動部154に対して図示しない制御部より制御信号が出力されることにより、前記駆動部154の駆動軸86が前記制御信号に基づいて所定量だけ回動駆動し、前記駆動軸86に連結された回動軸162が一体的に回動変位する。これにより、前記回動軸162に装着されたバルブプレート164が回動変位して第1ポート12の閉塞状態が解除され、前記回動軸162を支点として所定角度だけ回動したバルブプレート164と第1ポート12の内壁面との間を介して第1ポート12と第2ポート14とが連通した状態となる(図6参照)。   Next, when a control signal is output from the control unit (not shown) to the drive unit 154, the drive shaft 86 of the drive unit 154 is rotationally driven by a predetermined amount based on the control signal. Rotating shaft 162 connected to is integrally rotated and displaced. As a result, the valve plate 164 mounted on the rotating shaft 162 is rotated and displaced, the closed state of the first port 12 is released, and the valve plate 164 rotated by a predetermined angle with the rotating shaft 162 as a fulcrum, The first port 12 and the second port 14 communicate with each other via the inner wall surface of the first port 12 (see FIG. 6).

その結果、処理室37の内部の流体が、第1ポート12から連通室28を通じて第2ポート14へと排気される。その際に、前記流体の流量がスロットルバルブ156の回動作用下に高精度に制御され、前記処理室37の内部を予め設定された所定圧力とすることができる。   As a result, the fluid inside the processing chamber 37 is exhausted from the first port 12 to the second port 14 through the communication chamber 28. At that time, the flow rate of the fluid is controlled with high accuracy under the action of rotation of the throttle valve 156, and the inside of the processing chamber 37 can be set to a predetermined pressure set in advance.

本発明の第1の実施の形態に係る流量制御弁の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the flow control valve which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の流量制御弁において第2弁体のみが第2弁座部より離間した状態を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state in which only a second valve body is separated from a second valve seat portion in the flow control valve of FIG. 1. 図2の流量制御弁において第1弁体が第1弁座部より離間して第1ポートと第2ポートとが連通した状態を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in which the first valve body is separated from the first valve seat portion and the first port and the second port communicate with each other in the flow control valve of FIG. 2. 本発明の第2の実施の形態に係る流量制御弁の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the flow control valve which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図4の流量制御弁において弁ボディの弁座部より弁体が離間した状態を示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which the valve body is separated from the valve seat portion of the valve body in the flow control valve of FIG. 4. 図5の流量制御弁においてスロットルバルブのバルブプレートが所定角度だけ回動変位して第1ポートと第2ポートとが連通した状態を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which the valve plate of the throttle valve is rotated and displaced by a predetermined angle in the flow rate control valve of FIG. 5 so that the first port and the second port communicate with each other.

符号の説明Explanation of symbols

10、150…流量制御弁 12…第1ポート
14…第2ポート 16、152…弁ボディ
18…弁機構部 20…ピストン
22…ガイドボディ 24、154…駆動部
26…変換機構 28…連通室
30…第1弁体 32…第1弁座部
34…第2弁体 36…第2弁座部
38…ピストン室 40…パイロットポート
46…ケーシング 48…弁軸
50…スプリング 64…弁体部
70…第1ベローズ 72…第2ベローズ
74…Oリング 80…回転駆動源
82…カバー部材 84…検出部
90…ボールねじ軸 92…変位部材
156…スロットルバルブ 158…弁座部
160…弁体 162…回動軸
164…バルブプレート 166a、166b…軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 150 ... Flow control valve 12 ... 1st port 14 ... 2nd port 16, 152 ... Valve body 18 ... Valve mechanism part 20 ... Piston 22 ... Guide body 24, 154 ... Drive part 26 ... Conversion mechanism 28 ... Communication chamber 30 ... 1st valve body 32 ... 1st valve seat part 34 ... 2nd valve body 36 ... 2nd valve seat part 38 ... Piston chamber 40 ... Pilot port 46 ... Casing 48 ... Valve shaft 50 ... Spring 64 ... Valve body part 70 ... 1st bellows 72 ... 2nd bellows 74 ... O-ring 80 ... Rotation drive source 82 ... Cover member 84 ... Detection part 90 ... Ball screw shaft 92 ... Displacement member 156 ... Throttle valve 158 ... Valve seat part 160 ... Valve body 162 ... Time Driving shaft 164 ... Valve plate 166a, 166b ... Bearing

Claims (5)

流体通路の上流側通路と下流側通路との間に配設され、前記流体通路を流通する流体の流量を制御する流量制御弁において、
前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ接続される第1及び第2ポートを有する弁ボディと、
前記弁ボディに設けられ、電気信号によって回転駆動する駆動部と、
前記駆動部の回転駆動力を軸線方向に沿った直線運動へと変換する変換機構と、
前記変換機構を介して軸線方向に沿って変位自在に設けられ、且つ、前記弁ボディの第1弁座部に着座・離間自在に設けられる第1弁体と、
パイロット圧によって軸線方向に沿って変位するピストンに連結され、前記弁ボディの第2弁座部に着座する着座面にシール部材を有する第2弁体と、
前記駆動部の回転駆動量を検出する検出部と、
を備え、
前記第2弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの連通状態の切り換えを行うと共に、前記第1弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの間を流通する流体の流量を制御することを特徴とする流量制御弁。
A flow rate control valve disposed between an upstream side passage and a downstream side passage of the fluid passage and controlling a flow rate of the fluid flowing through the fluid passage;
A valve body having first and second ports connected respectively to the upstream side and the downstream side of the fluid passage;
A drive unit provided in the valve body and driven to rotate by an electrical signal;
A conversion mechanism for converting the rotational driving force of the drive unit into linear motion along the axial direction;
A first valve body that is provided so as to be displaceable along the axial direction via the conversion mechanism, and that is provided so as to be freely seated and separated from the first valve seat portion of the valve body;
A second valve body connected to a piston that is displaced along the axial direction by a pilot pressure and having a seal member on a seating surface that seats on the second valve seat portion of the valve body;
A detecting unit for detecting a rotational driving amount of the driving unit;
With
The communication state of the first port and the second port is switched under the displacement action of the second valve body, and the first port and the second port are circulated under the displacement action of the first valve body. A flow control valve for controlling a flow rate of a fluid.
請求項1記載の流量制御弁において、
前記第1弁体は、前記第2弁体の内部に変位自在に設けられ、前記第1弁体と第2弁体とがそれぞれ独立して変位自在に設けられることを特徴とする流量制御弁。
The flow control valve according to claim 1, wherein
The first valve body is provided inside the second valve body so as to be freely displaceable, and the first valve body and the second valve body are provided independently so as to be freely displaceable. .
請求項1又は2記載の流量制御弁において、
前記第1弁体は、前記変換機構に対して第1弁軸を介して連結され、前記第1弁軸が、前記第2弁体と前記ピストンとを連結する第2弁軸の内部に変位自在に配設されることを特徴とする流量制御弁。
In the flow control valve according to claim 1 or 2,
The first valve body is connected to the conversion mechanism via a first valve shaft, and the first valve shaft is displaced inside a second valve shaft that connects the second valve body and the piston. A flow control valve characterized by being arranged freely.
請求項1記載の流量制御弁において、
前記弁ボディと第2弁体との間には、前記第2弁体を前記第2弁座部に着座させる方向に付勢するスプリングが設けられていることを特徴とする流量制御弁。
The flow control valve according to claim 1, wherein
A flow control valve, characterized in that a spring is provided between the valve body and the second valve body to urge the second valve body in a direction to seat the second valve body on the second valve seat portion.
流体通路の上流側通路と下流側通路との間に配設され、前記流体通路を流通する流体の流量を制御する流量制御弁において、
前記流体通路の上流側及び下流側にそれぞれ接続される第1及び第2ポートを有する弁ボディと、
前記弁ボディに設けられ、電気信号によって回転駆動する駆動部と、
前記駆動部に接続され、該駆動部の回転作用下に前記第1ポート又は第2ポートの内部で回動変位する回動弁と、
パイロット圧によって軸線方向に沿って変位するピストンに連結され、前記弁ボディの弁座部に着座する着座面にシール部材を有する弁体と、
前記駆動部の回転駆動量を検出する検出部と、
を備え、
前記弁体の変位作用下に前記第1ポートと第2ポートの連通状態の切り換えを行うと共に、前記回動弁の回動作用下に前記第1ポートと第2ポートの間を流通する流体の流量を制御することを特徴とする流量制御弁。
In a flow rate control valve that is disposed between the upstream side passage and the downstream side passage of the fluid passage and controls the flow rate of the fluid flowing through the fluid passage,
A valve body having first and second ports connected respectively to the upstream side and the downstream side of the fluid passage;
A drive unit provided in the valve body and driven to rotate by an electrical signal;
A rotary valve connected to the drive unit and rotated and displaced inside the first port or the second port under the rotational action of the drive unit;
A valve body connected to a piston that is displaced along an axial direction by a pilot pressure, and having a seal member on a seating surface that seats on a valve seat portion of the valve body;
A detecting unit for detecting a rotational driving amount of the driving unit;
With
The communication state of the first port and the second port is switched under the displacement action of the valve body, and the fluid flowing between the first port and the second port under the rotation action of the turning valve A flow control valve characterized by controlling a flow rate.
JP2004343517A 2004-11-29 2004-11-29 Flow rate control valve Pending JP2006155133A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004343517A JP2006155133A (en) 2004-11-29 2004-11-29 Flow rate control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004343517A JP2006155133A (en) 2004-11-29 2004-11-29 Flow rate control valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006155133A true JP2006155133A (en) 2006-06-15

Family

ID=36633370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004343517A Pending JP2006155133A (en) 2004-11-29 2004-11-29 Flow rate control valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006155133A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7862005B2 (en) 2007-02-08 2011-01-04 Smc Kabushiki Kaisha Flow amount control valve
KR101131999B1 (en) 2009-12-03 2012-03-30 주식회사 경동나비엔 Flow control valve and combustor having the flow control valve
CN105144013A (en) * 2013-10-21 2015-12-09 株式会社堀场Stec Fluid control valve
KR200480541Y1 (en) * 2015-07-30 2016-06-09 한익수 Throttle angle valve for vacuum chamber
CN106989181A (en) * 2017-04-18 2017-07-28 安徽省康宇水电机械成套设备有限公司 A kind of electronic water conservancy stop valve

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7862005B2 (en) 2007-02-08 2011-01-04 Smc Kabushiki Kaisha Flow amount control valve
KR101131999B1 (en) 2009-12-03 2012-03-30 주식회사 경동나비엔 Flow control valve and combustor having the flow control valve
CN105144013A (en) * 2013-10-21 2015-12-09 株式会社堀场Stec Fluid control valve
US10114385B2 (en) 2013-10-21 2018-10-30 Horiba Stec, Co., Ltd. Fluid control valve
CN105144013B (en) * 2013-10-21 2019-03-08 株式会社堀场Stec Control valve for fluids
KR200480541Y1 (en) * 2015-07-30 2016-06-09 한익수 Throttle angle valve for vacuum chamber
CN106989181A (en) * 2017-04-18 2017-07-28 安徽省康宇水电机械成套设备有限公司 A kind of electronic water conservancy stop valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5342595B2 (en) Butterfly pressure control valve
US10641402B2 (en) Three-way valve for flow rate control and temperature control device using same
KR101224852B1 (en) Valve assembly
JP5118493B2 (en) Valve assembly having a rigid seating surface
US20120160344A1 (en) Vacuum control valve and vacuum control system
US6202681B1 (en) Vacuum pressure control system
JP3442714B2 (en) Pilot operated 2-port vacuum valve
JP2000148254A (en) Vacuum pressure controller
US7070159B2 (en) Vacuum regulating valve
KR100270262B1 (en) Suction Valve
JP2006155133A (en) Flow rate control valve
US7677528B2 (en) Controller
US20020056819A1 (en) High-vacuum sealing gate valve with a single moving component
JP4247576B2 (en) Exhaust valve
JP2003156171A (en) Initial exhaust valve
JP2624943B2 (en) Vacuum pressure control system
KR100632067B1 (en) Chamber for manufacturing semiconductor devices with stabilized pressure
JPH1182786A (en) Suck back valve controlling method
JP2002132354A (en) Vacuum pressure controller
JPH05180363A (en) Flow control valve
JP2001324030A (en) Butterfly opening and closing valve