CN111720580B - 流体控制阀 - Google Patents

Abstract

一种流体控制阀(10)，在缸室(14)的活塞(18)的滑动方向的一侧设有第一先导室(64)。在第一先导室(64)的内壁设有能够供排流体的第一先导端口(84)的开口(86)。当活塞(18)处于开阀位置时，第一先导室(64)收容有流体，当活塞(18)向闭阀位置位移时，该流体经由开口(86)排出。活塞(18)和阀体(16)中的至少一方设有节流部(70)，在活塞(18)从闭阀位置开始向闭阀位置侧位移后，该节流部在活塞(18)与阀体(16)之间形成节流流路(104)，该节流流路具有比开口(86)的面积小的流路截面积。

Description

流体控制阀

技术领域

本发明涉及一种使用操作用流体使阀芯相对于阀座离开或落座的流体控制阀。

背景技术

已知一种通过使用操作用流体使阀芯相对于设置在被控制流体的流路的阀座离开或落座，来控制流路内的被控制流体的流通的液体控制阀。例如，在要求被控制流体有高清净度的半导体的制造等的用途中使用这种流体控制阀的情况下，重要的是避免粒子混入流路内。作为粒子的一例，可以列举出由于阀芯在阀座落座时的冲击而从阀芯、阀座等剥离的剥离片。

因此，为了避免产生上述剥离片等，例如，在日本专利第3701367号公报中，提出了能够降低阀芯落座于阀座时的冲击的流体控制阀。该流体控制阀具有设置有缸室与减振部件的阀体以及在缸室内滑动的活塞。活塞具有受压面，通过在该受压面施加与操作用流体等的压力对应的工作压力，所以活塞与阀芯一体地位移，使阀芯相对于阀座离开或落座。

设在阀体的减振部件与活塞抵接从而发挥缓冲功能。在如上所述使活塞位移而使阀芯接近阀座时，在阀芯落座于阀座之前活塞与减振部件抵接。并且，通过活塞使减振部件弹性变形并且进一步位移，从而使阀芯落座于阀座。这样，活塞克服减振部件的弹力而位移，与之相对应地，使阀芯以较小的速度移动并落座于阀座。因此，例如，与不使减振部件介入而使活塞位移的情况相比能够降低落座时的冲击。其结果是，能够抑制剥离片的产生等。

但是，如上所述，在活塞克服减振部件的弹力而位移的情况下，与减振部件的弹力对应地，使阀芯落座于阀座所需的工作压力增大。与此相伴的，受压面的面积也需要增大，因此使活塞、缸室等变大，进而有可能使流体控制阀大型化。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，提供一种能够抑制大型化并能够降低阀芯落座于阀座时的冲击的流体控制阀。

本发明的一个实施方式的流体控制阀具有：阀体，该阀体设有被控制流体的流路和缸室；活塞，该活塞受到工作压力而在所述缸室内沿滑动方向滑动；以及阀芯，该阀芯通过与所述活塞一体地位移而相对于设置在所述流路的阀座离开或落座，从而对所述流路进行开闭，其中，在所述缸室的所述活塞的所述滑动方向的一侧设有先导室，在所述先导室的内壁设有能够向所述先导室供排流体的端口的开口，当所述活塞处于使所述阀芯从所述阀座离开的开阀位置时，所述先导室收容有所述流体，当所述活塞向使所述阀芯落座于所述阀座的闭阀位置位移时，所述先导室内的所述流体经由所述开口向所述端口排出，所述活塞和所述阀体中的至少一方设有节流部，在所述活塞开始从所述开阀位置向所述闭阀位置侧位移后，该节流部在所述活塞与所述阀体之间形成节流流路，该节流流路具有比所述开口的面积小的流路截面积。在该流体控制阀中，能够对活塞施加朝向闭阀位置侧的闭阀侧工作压力和朝向开阀位置侧的开阀侧工作压力。当对处于开阀位置的活塞施加比开阀侧工作压力大的闭阀侧工作压力时，先导室内的流体从开口向端口排出并且活塞向闭阀位置侧位移。作为这里的流体，可以列举出为了使活塞位移到开阀位置而向先导室供给的操作用流体，或者由于活塞处于开阀位置而充满先导室的大气等。此时，当从先端室向端口排出的流体的排出流量减小时，先导室的内压上升，从而使与闭阀侧工作压力的大小相对应的活塞的位移速度变小。

活塞开始从开阀位置向闭阀位置侧位移后，节流部在活塞与阀体之间形成节流流路，该节流流路具有比开口的面积小的流路截面积。流体经由该节流流路向开口的外侧排出。因此，在靠近阀座的阀芯落座于阀座之前的阶段，使从先导室排出的流体的排出流量减少，从而能够使与闭阀侧工作压力的大小相对应的活塞的位移速度减小。由此，能够使阀芯以低速落座于阀座，从而能够降低阀芯落座于阀座时的冲击。

另外，即使通过节流部形成节流路，也能够以与该节流流路的流路截面积相应的流量向开口的外侧排出流体。即，通过形成节流路使上升的先导室的内压迅速下降。因此，能够不增大闭阀侧工作压力，换言之，不增大活塞和缸室的直径地使活塞位移到闭阀位置。

综上所述，根据本发明，能够抑制流体控制阀的大型化，并且能够以较小的速度使阀芯落座于阀座从而降低落座时的冲击。

根据参照附图进行说明的以下的实施方式的说明，能够容易地理解上述目的、特征和优点。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的流体控制阀的概略剖视图。

图2是图1的流体控制阀在开阀时的主要部分的放大剖视图。

图3是图1的流体控制阀在闭阀时的主要部分的放大剖视图。

图4是说明图1的变形例的节流部的主要部分的放大剖视图。

图5是说明图1的另一变形例的节流部的弹性形变前的状态的主要部分的放大剖视图。

图6是说明图5的节流部的弹性形变后的状态的主要部分的放大剖视图。

图7是设有图5的节流部的活塞的立体图。

图8是图1的变形例的流体控制阀的概略剖视图。

图9是图1的另一变形例的流体控制阀的概略剖视图。

图10是本发明的第二实施方式的流体控制阀的概略剖视图。

图11是图10的流体控制阀在开阀时的主要部分的放大剖视图。

图12是说明图11的流体控制阀的活塞在靠近闭阀侧的状态的说明图。

图13是图10的流体控制阀在闭阀时的主要部分的放大剖视图。

图14是图10的变形例的流体控制阀的概略剖视图。

图15是图10的另一变形例的流体控制阀的概略剖视图。

图16是第二实施例的又一变形例的流体控制阀的概略剖视图。

具体实施方式

对于本发明的流体控制阀列举出优选的实施方式，并参照附图进行详细说明。另外，在以下的图中，有时对发挥同一或同样功能及效果的构成要素赋予相同的参照符号，并省略重复的说明。

如图1到图4所示，例如，虽然均未图示，但第一实施方式的流体控制阀10能够优选作为配设在半导体制造装置等的流体管路中的装置而应用。因此，以下，以将在半导体制造装置的流体管路中流动的药液等作为被控制流体，流体控制阀10控制该被控制流体的流动的情况为例进行说明。然而，流体控制阀10不限定于半导体制造的用途，也可以将各种流体作为被控制流体并对其流动进行控制。

如图1所示，流体控制阀10主要具备设有被控制流体的流路12与缸室14的阀体16、在缸室14内沿滑动方向(箭头Y1、Y2的方向)滑动的活塞18、通过与活塞18一体地位移而相对于设置在流路12的阀座20离开或落座并使流路12开闭的阀芯22、以及对活塞18朝向闭阀位置施力的施力部件24。即，该流体控制阀10是通过施力部件24的弹力使阀芯22始终落座于阀座20的常闭型。

阀体16例如由耐腐蚀性和抗药性高的材料形成，具有阀体主体26、第一壳体28以及第二壳体30。作为阀体主体26的优选材料的一例，可以列举出全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、不锈钢(SUS)等。作为第一壳体28和第二壳体30的优选材料的一例，可以列举出聚偏二氟乙烯(PVDF)、PPS、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)等。

如图1所示，阀体主体26在箭头X2侧的端部设有一次侧端口34，在箭头X1侧的端部设有二次侧端口32，在这些一次侧端口34与二次侧端口32之间形成沿着箭头X1、X2的方向延伸的流路12。另外，一次侧端口34和二次侧端口32分别例如能够经由螺母36连接到形成上述半导体制造装置的流体管路的流体管(未图示)等。另外，流路12可以使被控制流体能够从一次侧端口34侧朝向二次侧端口32侧(向箭头X1方向)流通，也可以使被控制流体能够从二次侧端口32侧朝向一次侧端口34侧(向箭头X2方向)流通。

在阀体主体26的流路12的延伸方向的大致中央处，沿着与该延伸方向正交的方向(箭头Y1、Y2方向)设有阀室形成部38。在阀室形成部38的内部形成有与流路12连通的阀室40。流路12由使一次侧端口34与阀室40连通的一次侧流路44以及使二次侧端口32与阀室40连通的二次侧流路42构成，在一次侧流路44的面临阀室40的一侧的端部设有阀座20。

因此，由于阀芯22落座于阀座20，所以一次侧端口34与阀室40的连通被切断，由此，一次侧端口34与二次侧端口32的连通被切断。另一方面，由于阀芯22从阀座20离开(参照图2)，所以一次侧端口34与阀室40连通，一次侧端口34与二次侧端口32经由该阀室40连通。

在阀室形成部38的箭头Y1侧的端部经由O形环46气密地连结有第一壳体28。另外，在相互连结的阀室形成部38的箭头Y1侧的端部与第一壳体28的箭头Y2侧的端部之间，夹持有构成为包括阀芯22的隔膜阀48的外周缘部50。

隔膜阀48例如由PTFE、偏二氟乙烯氟橡胶(FKM)、四丙氟橡胶(FEPM)、三元乙烯丙烯(EPDM)等耐腐蚀性和抗药性高的材料形成。另外，除了上述的外周缘部50与阀芯22以外，隔膜阀48还具有设置在外周缘部50与阀芯22之间、能够配合阀芯22的位移而变形的薄壁部52。通过如上述那样设置隔膜阀48，阀室40被液密地分隔在薄壁部52的箭头Y1侧和薄壁部52的箭头Y2侧。以下，也将阀室40的与薄壁部52相比靠近箭头Y1侧的空间称为隔膜室54。

如图2所示，第一壳体28具有沿箭头Y1、Y2方向延伸的筒状部56以及从筒状部56的内壁向轴心侧突出的凸缘部58。筒状部56的比凸缘部58靠近箭头Y2侧的部分、凸缘部58的箭头Y2侧的端面与阀室形成部38一同形成阀室40。筒状部56的比凸缘部58靠近箭头Y1侧的部分、凸缘部58的箭头Y1侧的端面与第二壳体30一同形成缸室14。

在气缸14的内部配置有活塞18的活塞主体部60，该活塞主体部60的外周面与筒状部56的内壁面能够滑动。在活塞主体部60的外周面与筒状部56的内壁面之间设有O形环62。由此，缸室14被划分为设置在相比活塞18的O形环62靠滑动方向的一侧(箭头Y2侧)的第一先导室64(先导室)和设置在另一侧(箭头Y1侧)的第二先导室66。另外，作为活塞18的优选材料，例如可以举出与第一壳体28以及第二壳体30相同的材料。

在活塞主体部60的箭头Y2侧，设置有面临第一先导室64的第一受压面68。另外，在活塞主体部60的外周侧设有从第一受压面68的周向的一部分向箭头Y2侧延伸的节流部70。另外，节流部70也可以是从第一受压面68的周向的整体向箭头Y2侧延伸的圆环状。在下文对节流部70进行详细描述。在活塞主体部60的箭头Y2侧的端部的径向的中心侧，有由与活塞主体部60一体的母材而形成的、沿滑动方向(箭头Y1、Y2方向)延伸的杆部72。

杆部72能够滑动地插通于在凸缘部58的径向中心侧设置的杆插通孔74，并且该杆部72的顶端配置于阀室40内。在该杆部72的顶端固定有阀芯22，从而阀芯22能够与活塞18一体地位移。

在活塞主体部60的箭头Y1侧，设置有面临第二先导室66的第二受压面76。另外，在活塞主体部60的箭头Y1侧的端部的径向的中心侧，连结有指示器78。

在第一壳体28的筒状部56设置有与隔膜室54连通的呼吸端口80。隔膜室54通过呼吸端口80而处于向大气开放的状态。隔膜室54经由设置在杆部72与杆插通孔74的内壁之间的O形环82切断与缸室14的连通。

另外，筒状部56设有与第一先导室64连通的第一先导端口84(端口)。即，在第一先导室64的内壁设有第一先导端口84的开口86。在第一实施方式中，在凸缘部58的箭头Y1侧设有收容凹部88。在活塞18处于使阀芯22落座于阀座20的闭阀位置时，节流部70进入该收容凹部88。第一先导端口84的开口86设置成面临收容凹部88的内侧。

第二壳体30经由O形环90气密地连结在筒状部56的箭头Y1侧的端部。具体而言，在第二壳体30的箭头Y2侧端部设有外径比筒状部56的内径小的插入筒部92，通过使该插入筒部92内嵌于筒状部56从而使第一壳体28与第二壳体30连结。另外，O形环90设置在筒状部56的内壁与插入筒部92的外壁之间。当活塞18向箭头Y1方向位移时，通过插入筒部92的端面92a与活塞主体部60抵接来限制活塞18相对于箭头Y1方向的进一步位移。

在第二壳体30，设置有指示器78能够滑动地插通的指示器插通孔96、收容SUS等构成的弹簧即施力部件24的收容槽98以及与第二先导室66连通的第二先导端口100。

指示器78例如由PVDF、PP等材料形成杆状，在指示器插通孔96的内部沿箭头Y1、Y2方向与活塞18一体地位移。如图3所示，在活塞18处于使阀芯22落座于阀座20的闭阀位置时，例如，指示器78的箭头Y1侧的端面78a与第二壳体30的箭头Y1侧的端面30a配置在同一面上。

另一方面，如图2所示，在活塞18的活塞主体部60与插入筒部92的端面92a抵接的位置、换言之，在活塞18处于使阀芯22从阀座20离开的开阀位置时，指示器78的端面78a与第二壳体30的端面30a相比向箭头Y1侧突出。

因此，通过确定指示器78的端面78a的位置，能够知道阀芯22是否在阀体16内落座于阀座20。在指示器78与指示器插通孔96的内壁之间设有O形环101，由此，经由指示器插通孔96的缸室14与外部的连通被切断。另外，作为上述O形环46、62、82、90、101各自的优选材料的一例，可以列举FEPM、FKM、EPDM等。

收容槽98的内部与第二先导室66连通。施力部件24在蓄力的状态下配置在收容槽98与活塞18的第二受压面76之间。由此，活塞18对阀芯22始终朝向落座于阀座20的方向(箭头Y2侧)弹性施力。也就是说，施力部件24的弹力成为使活塞18朝向闭阀位置侧的闭阀侧工作压力。

在这样的常闭型的流体控制阀10中，操作用流体的供给源(未图示)与第一先导端口84连接。另外，作为操作用流体的一个例子，可以列举压缩空气、氮气等。在没有从操作用流体的供给源供给操作用流体的状态下，如图3所示，由于施力部件24的闭阀侧工作压力，活塞18处于闭阀位置。因此，阀芯22处于落座在阀座20的状态，从而切断了一次侧端口34(图1)与二次侧端口32(图1)的连通。

当经由第一先导端口84与开口86将操作用流体从操作用流体的供给源供给到第一先导室64时，第一先导室64的内压上升。由此，在第一受压面68施加有与第一先导室64内的操作用流体的压力对应的大小的、使活塞18朝向开阀位置侧的开阀侧工作压力。当开阀侧的工作压力变大并超过施力部件24的弹力(闭阀侧工作压力)时，活塞18朝向开阀位置(箭头Y1侧)位移。其结果是，如图2所示，阀芯22从阀座20离开，一次侧端口34(图1)与二次侧端口32(图1)连通。

即，在活塞18处于开阀位置的情况下，操作用流体(流体)是以规定的压力被收容在第一先导室64的状态。当停止来自操作用流体的供应源的操作用气体的供给时，第一先导室64内的操作用流体经由开口86开始向第一先导端口84的外部排出。

由此，当第一先导室64的内压降低时，施加在第一受压面68的开阀侧工作压力降低。并且，当开阀侧工作压力比经由施力部件24施加在第二受压面76的闭阀侧工作压力小时，活塞18朝闭阀位置(箭头Y2侧)位移。此时，先导室内的操作用流体经由开口86向第一先导端口84排出。

第二先导端口100起到使第二先导室66向大气开放的呼吸端口的作用。因此，当活塞18处于闭阀位置时，在第二先导室66收容有经由第二先导端口100吸入的大气。另外，在流体控制阀10的周边被大气以外的流体充满的情况下，可以将该流体收容在第二先导室66。由于不需要将第二先导端口100与操作用流体的供给源等连接，所以也可以安装端口塞102来代替与该供给源连接的连接用的配管等。第二先导端口100的开口设在收容槽98的内壁。

这里，对于第一实施方式的流体控制阀10中的节流部70与第一先导端口84的开口86的关系进行具体说明。当活塞18从开阀位置向闭阀位置侧位移规定距离时，如图3所示，节流部70覆盖开口86的整体以及第一先导室64的内壁的开口86的周边部103。此时，在周边部103与节流部70之间形成有节流流路104，该节流流路104使开口86与第一先导室64连通，并且其流路截面积比开口86的面积小。

当以这种方式形成节流流路104时，第一先导室64内的操作用流体经由节流流路104向开口86的外侧排出。另外，即使在活塞18到达闭阀位置后，也经由节流流路104维持在使第一先导室64与第一先导端口84连通的状态。并且，供给到第一先导端口84的操作用流体也经由节流流路104流入第一先导室64内。

另外，如图1到图3所示，节流部70可以由与活塞18一体的母材形成，如图4所示，也可以在与活塞18分体形成之后，通过与活塞主体部60一体化来构成活塞18。在节流部70和活塞18分体构成的情况下，作为节流部70的优选材料的一例，可以列举出与活塞18相同的树脂材料、FEPM、FKM、EPDM、丁腈橡胶(NBR)、硅酮橡胶等橡胶材料、聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体(TEEE)等弹性体材料等。

第一实施例的流体控制阀10基本上以如上所述的方式构成。在使该流体控制阀10动作的情况下，虽然未图示，但是通过将一次侧端口34和二次侧端口32分别经由螺母36与上述半导体制造装置的流体管连接，将流体控制阀10的流路12安装到流体管路。另外，将操作用流体的供给源与第一先导端口84连接。

另外，在一次侧端口34与流体管路的上游侧连接并且二次侧端口32与流体管路的下游侧连接的情况下，被控制流体相对于流路12能够从一次侧端口34侧向二次侧端口32侧(箭头X1方向)流通。另一方面，在一次侧端口34与流体管路的下游侧连接并且二次侧端口32与流体管路的上游侧连接的情况下，被控制流体相对于流路12能够从二次侧端口32侧向一次侧端口34侧(箭头X2方向)流通。

当通过流体控制阀10使流路12从关闭状态(图3)到打开状态(图2)，对被控制流体在流体管路中流通进行控制时，经由第一先导端口84和开口86向第一先导室64供给操作用流体。这样，通过使第一先导室64的内压上升从而使开阀侧工作压力比闭阀侧工作压力大，能够使活塞18向开阀位置侧位移。由此，由于阀芯22从阀座20离开，所以能够经由相互连通的一次侧端口34和二次侧端口32、即处于打开状态的流路12，使被控制流体在流体管路中流通。

当通过流体控制阀10使流路12从打开状态(图2)到关闭状态(图3)，对被控制流体在流体管路中停止流通进行控制时，停止向第一先导端口84供给操作用流体。由此，第一先导室64内的操作用流体经由开口86向第一先导端口84排出，第一先导室64的内压降低。

因此，开阀侧工作压力比闭阀侧工作压力小，能够使活塞18向闭阀位置侧位移。与此相伴的，通过阀芯22落座于阀座20，一次侧端口34和二次侧端口32的连通被切断，流路12处于关闭状态，因此能够使流体管路中的被控制流体的流通停止。

在流体控制阀10中，如上述那样使流路12从打开状态变为关闭状态的情况下，当活塞18从开阀位置位移规定距离并接近闭阀位置时，如图3所示，节流部70进入收容凹部88。由此，节流部70通过覆盖设置为面对收容凹陷部88内侧的开口86以及周边部103而形成节流流路104。

在这种情况下，操作用流体经由节流流路104被排出到开口86的外侧，因此从第一先导室64向第一先导端口84排出的操作用流体的排出流量减少。这样，通过使第一先导室64的内压上升，能够使与闭阀侧工作压力的大小相对应的活塞18的位移速度减小。

即，在流体控制阀10中，在在接近阀座20的阀芯22落座之前的阶段，使从第一先导室64排出的操作用流体的排出流量减少，从而使活塞18的位移速度变小。由此，能够使阀芯22以低速落座于阀座20，从而能够降低阀芯22落座于阀座20时的冲击。

另外，即使通过节流部70形成节流流路104，也能够以与该节流流路104的流路截面积对应的流量将操作用流体排出到开口86的外侧。即，通过形成节流流路104，上升的第一先导室64的内压迅速降低。因此，能够不使闭阀侧工作压力增大，换言之，不使活塞18和缸室14的直径等增大地使活塞18位移到闭阀位置。

综上所述，能够抑制流体控制阀10大型化，并且能够使阀芯22以小的速度落座于阀座20从而降低落座时的冲击。

如上述那样能够降低落座时的冲击，从而能够抑制从阀芯22或阀座20等产生剥离片(未图示)。其结果是，能够抑制剥离片混入流路12，从而能够使被控制流体保持清洁，并提高阀芯22与阀座20的耐久性。

另外，在活塞18从开阀位置开始向闭阀位置侧位移后，节流部70使操作用流体的排出流量减少。换言之，在活塞18从开阀位置向闭阀位置侧位移到规定距离为止，不使操作用流体的排出流量降低。因此，在活塞18从开阀位置到一定程度地接近闭阀位置为止，能够避免活塞18的位移速度降低，并使活塞18以通常的位移速度进行位移。

因此，例如，与将面积预先设定变小的开口86设置在第一先导室64的内壁以使活塞18变为能够减少阀芯22落座时的冲击的位移速度的情况不同，能够使活塞18开始向闭阀位置侧位移起到阀芯22落座为止的时间差减少。

进而，在该流体控制阀10中，即使在使活塞18从闭阀位置向开阀位置侧位移的情况下，在活塞18从闭阀位置向开阀位置侧位移规定距离为止，也形成有节流流路104。即，操作用流体经由节流流路104流入第一先导室64。由此，能够使阀芯22以小的速度从阀座20离开。然后，在使阀芯22从阀座20离开后，可以使活塞18以通常的位移速度向开阀位置位移。

因此，在该流体控制阀10中，能够使阀芯22以小的速度落座于阀座20，以及使阀芯22以小的速度从阀座20离开。因此，能够抑制在阀芯22开闭时被控制流体中产生急剧的压力变动，从而能够有效地抑制水锤和气蚀等的产生。

另外，在避免阀芯22从阀座20离开的速度降低的情况下，流体控制阀10也可以代替上述的节流部70而具备图5到图7所示的节流部106。如图5所示，节流部106是在活塞18处于闭阀位置时覆盖开口86的整体以及周边部103的弹性片。如图6所示，当活塞18从闭阀位置向开阀位置侧位移时，节流部106能够受到经由开口86流入第一先导室64的操作用流体的压力从而向离开开口86的方向弹性变形。

另外，在节流部106的外周形成有沿箭头Y1、Y2方向的槽状的凹部108(图7)，以在节流部106覆盖周边部103时，维持形成有节流流路104的状态而与第一先导室64的内压无关。

另外，在节流部106的外周，也可以代替凹部108，或者与凹部108一起设有由突条或突起构成的凸部(未图示)。突条或突起的突出端面可以由平面、球面、弯曲面等构成。另外，不特别限定设置在节流部106的外周的凹部108或凸部的个数，其个数可以是一个，也可以是多个。进而，也可以代替节流部106而在周边部103设置凹部108或凸部。

在具有节流部106的流体控制阀10中，当使活塞18从闭阀位置向开阀位置侧位移时，如图6所示，能够使节流部106从开口86离开，相对地能够使节流流路104的流路截面积变大。由此，能够使流入第一先导室64的操作用流体的流量增大，因此能够增大阀芯22从阀座20离开的速度。即，在该流体控制阀10中，能够使从活塞18开始向开阀位置位移起到开阀为止产生的时间差减少。

如图5所示，若在活塞18处于闭阀位置时第一先导室64的内压变大，则由弹性片构成的节流部106容易沿被向开口86和周边部103推压的方向变形。这样，即使在节流部106被向开口86和周边部103推压的情况下，也能够通过在节流部106与周边部103之间有凹部108和凸部中的至少一个来维持在节流部106与周边部103之间形成有节流流路104的状态。由此，能够使操作用流体经由节流流路104良好地流入第一先导室64的内部，因此能够使活塞18迅速地向开阀位置侧位移。

如图1到图6所示，流体控制阀10是常闭型。但不特别限定于此，流体控制阀10可以是如图8所示的常开型，也可以是如图9所示的复动型。无论是常开型还是复动型的情况，都能够与为常闭型的情况同样地得到上述的作用效果。

如图8所示，当流体控制阀10是常开型时，设置在第一壳体28的凸缘部58的收容槽110收容有施力部件24。收容槽110与第一先导室64连通。施力部件24以蓄力的状态配置在收容槽110与活塞18的第一受压面68之间。由此，活塞18向使阀芯22从阀座20离开的方向(箭头Y1侧)始终弹性施力。即，施力部件24的弹力成为使活塞18朝向开阀位置侧的开阀侧工作压力。

另外，在常开型的流体控制阀10中，操作用流体的供给源与第二先导端口100连接。也可以在作为呼吸端口发挥作用的第一先导端口84设置有端口塞102。也就是说，在常开型的流体控制阀10中，当由于施力部件24施加的开阀侧工作压力而使活塞18处于开阀位置时，在第一先导室64收容有经由第一先导端口84吸入的大气(流体)。另外，在流体控制阀10的周边被大气以外的流体充满的情况下，可以将该流体收容在第一先导室64。

通过经由第二先导端口100向第二先导室66供给操作用流体，与第二先导室66内的操作用流体的压力对应的闭阀侧工作压力被施加在活塞18的第二受压面76。

因此，在活塞18处于开阀位置的状态下，由于操作用流体被向第二先导室66供给，所以当闭阀侧工作压力比开阀侧工作压力大时，活塞18向闭阀位置侧位移。此时，第一先导室64的大气经由开口86向第一先导端口84排出。并且，当活塞18从开阀位置位移规定距离而接近闭阀位置时，通过节流部70形成有节流流路104，所以大气经由节流流路104从第一先导室64向开口86的外侧排出。

其结果是，即使在常开型的流体控制阀10中，在接近阀座20的阀芯22落座之前的阶段中，也能够使从第一先导室64排出的大气的排出流量降低，而使活塞18的位移速度减小。由此，能够使阀芯22以低速落座于阀座20，而能够降低阀芯22落座于阀座20时的冲击。

另外，即使通过节流部70形成节流流路104，也能够以与该节流流路104的流路截面积对应的流量向开口86的外侧排出大气。因此，能够不使闭阀侧工作压力增大，换言之，不使活塞18和缸室14的直径等增大地使活塞18位移到闭阀位置。

即，经由节流流路104和开口86从第一先导室64排出的流体，不论如图1到图6所示的常闭型的流体控制阀10那样是操作用流体，还是如图8所示的常开型的流体控制阀10那样是大气等，都能同样能够获得上述的作用效果。

如图9所示，复动型的流体控制阀10不具备施力部件24，操作用流体的供给源分别与第一先导端口84和第二先导端口100连接。在操作用流体经由第一先导端口84被供给到第一先导室64的情况下，与第一先导室64内的操作用流体的压力对应的开阀侧工作压力被施加到活塞18的第一受压面68。在操作用流体经由第二先导端口100被供应到第二先导室66的情况下，与第二先导室66内的操作用流体的压力对应的闭阀侧工作压力被施加到活塞18的第二受压面76。

即，在图9所示的复动型的流体控制阀10中，与图1到图6所示的常闭型的流体控制阀10相同，能够经由节流流路104和开口86将第一先导室64的操作用流体排出，并且同样能够获得上述的作用效果。

接下来，参照图10到图14对第二实施方式的流体控制阀120进行说明。流体控制阀120具有设置在活塞18与阀体16这双方的节流部122，来代替如上所述设置在活塞18的外周侧的节流部70。具体而言，对于图11到图13所示的第二实施方式的流体控制阀120以及图2和图3所示的第一实施方式的流体控制阀10，除了活塞主体部60的第一受压面68侧的形状以及凸缘部58的箭头Y1侧的形状分别不同以外，被同样地构成。

如图11到图13所示，活塞18的第一受压面68(受压面)具有设置在其外周侧的外周侧受压面124以及设置在内周侧的内周侧受压面126。在外周侧受压面124与内周侧受压面126之间，形成有面方向沿着滑动方向(箭头Y1、Y2方向)的活塞阶梯面128。

构成第一先导室64的内壁的凸缘部58的箭头Y1侧的端面设置有与外周侧受压面124相对的外周侧相对面130以及与内周侧受压面126相对的内周侧相对面132。此外，在外周侧相对面130与内周侧相对面132之间，形成有沿着箭头Y1、Y2方向的内壁阶梯面134。在该内壁阶梯面134设置有第一先导端口84的开口86。也就是说，在第一先导端口84与开口86之间，设置有沿着箭头X1、X2方向贯通凸缘部58的贯通路136。

另外，如图14所示，凸缘部58的设置有贯通路136的部位也可以在与阀体16的第一壳体28分体形成之后，通过与第一壳体28一体化来构成阀体16。

节流部122设置在活塞阶梯面128和内壁阶梯面134。活塞18从开阀位置(图11)向闭阀位置侧位移，从而活塞阶梯面128接近内壁阶梯面134。并且，如图12所示，当活塞18从开阀位置向闭阀位置侧位移规定距离时，活塞阶梯面128开始与内壁阶梯面134相对。这样，在彼此相对的活塞阶梯面128与内壁阶梯面134之间，形成有使开口86与第一先导室64连通并且具有比开口86的面积小的流路截面积的第一节流流路138(节流流路)。由此，能够使从第一先导室64排出的操作用流体的排出流量减少。

如图13所示，当活塞18进一步接近闭阀位置时，活塞阶梯面128覆盖开口86的整体以及内壁阶梯面134的开口86的周边部140。在该周边部140与活塞阶梯面128之间，形成有使开口86与第一先导室64连通并且具有比开口86的面积小的流路截面积的第二节流流路142(节流流路)。由此，能够进一步减少从第一先导室64排出的操作用流体的排出流量。

在如上所述构成的第二实施方式的流体控制阀120中，在使活塞18向闭阀位置侧位移时，阶段地形成有第一节流流路138(图12)和第二节流流路142(图13)。由此，在阀芯22落座于阀座20之前，能够有效地降低活塞18的位移速度，因此能够更可靠地使阀芯22以小的速度落座于阀座20，从而降低落座时的冲击。

另外，由于能够经由第一节流流路138和第二节流流路142这双方从第一先导室64排出操作用流体，因此可以如上所述使上升的第一先导室64的内压快速地降低。因此，能够不使闭阀侧工作压力增大，换言之，不使活塞18和缸室14的直径等增大地使活塞18位移到闭阀位置。

综上所述，通过第二实施方式的流体控制阀120，也与第一实施方式的流体控制阀10同样，能够抑制流体控制阀120大型化，并且能够使阀22以小的速度落座于阀座20从而使落座时的冲击降低。

另外，如图11到图14所示，流体控制阀120是常闭型，但在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，也可以如图15所示那样是常开型，也可以如图16所示那样是复动型。

本发明不特别限定于上述的实施方式，并且能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

例如，上述的第一实施方式和第二实施方式的流体控制阀10、120具有指示器78，但也可以不具有指示器78。在这种情况下，第二壳体30可以形成不在端面30a开口的有底孔(未图示)来代替指示器插通孔96。另外，流体控制阀10、120也可以代替指示器78，例如具备流量调整机构等(未图示)，该流量调整机构能够通过调整活塞18的行程量等来调整在流路12流通的被控制流体的流量。另外，流体控制阀10、120也可以是将指示器插通孔96设为能够将指示器78以及流量调整机构共同安装的结构，以能够选择性地具有指示器78和流量调整机构。

Claims (7)

1.一种流体控制阀(10、120)，具有：

阀体(16)，该阀体设有被控制流体的流路(12)和缸室(14)；活塞(18)，该活塞受到工作压力而在所述缸室内沿滑动方向滑动；以及阀芯(22)，该阀芯通过与所述活塞一体地位移而相对于设置在所述流路的阀座(20)离开或落座，从而对所述流路进行开闭，所述流体控制阀的特征在于，

在所述缸室的所述活塞的所述滑动方向的一侧设有先导室(64)，

在所述先导室的内壁设有能够向所述先导室供排流体的端口(84)的开口(86)，

当所述活塞处于使所述阀芯从所述阀座离开的开阀位置时，所述先导室收容有所述流体，

当所述活塞向使所述阀芯落座于所述阀座的闭阀位置位移时，所述先导室内的所述流体经由所述开口向所述端口排出，

所述活塞设有节流部(70、106、122)，在所述活塞开始从所述开阀位置向所述闭阀位置侧位移后，该节流部在所述活塞与所述阀体之间形成节流流路(104、138、142)，该节流流路具有比所述开口的面积小的流路截面积，

当所述活塞处于所述闭阀位置时，所述节流部(70、106、122)覆盖所述开口的整体以及所述先导室的内壁的所述开口的周边部(103、140)，

在所述周边部与所述节流部之间形成有将所述开口与所述先导室连通的所述节流流路(104、138、142)。

2.根据权利要求1所述的流体控制阀(10)，其特征在于，

所述节流部(70、106)设置在沿所述先导室的内壁滑动的所述活塞的外周侧。

3.根据权利要求2所述的流体控制阀，其特征在于，

在使处于所述闭阀位置的所述活塞向所述开阀位置侧位移时，所述节流部(106)受到经由所述开口向所述先导室流入的所述流体的压力而能够向离开所述开口的方向变形。

4.根据权利要求3所述的流体控制阀，其特征在于，

所述节流部是在所述活塞处于所述闭阀位置时覆盖所述开口的整体以及所述周边部的弹性片。

5.根据权利要求3或4所述的流体控制阀，其特征在于，

在所述节流部和所述周边部中的至少一方中设置有凹部(108)和凸部中的至少一方，在所述节流部覆盖所述周边部时，该凹部和凸部中的至少一方与所述先导室的内压无关地维持形成有所述节流流路的状态。

6.根据权利要求1所述的流体控制阀(120)，其特征在于，

所述活塞具有在所述先导室内部受到所述工作压力的受压面(68)，

所述受压面具有设置在该受压面的外周侧的外周侧受压面(124)以及设置在该受压面的内周侧的内周侧受压面(126)，在所述外周侧受压面与所述内周侧受压面之间形成有面方向沿着所述滑动方向的活塞阶梯面(128)，

在所述先导室的内壁设置有与所述外周侧受压面相对的外周侧相对面(130)以及与所述内周侧受压面相对的内周侧相对面(132)，

在所述外周侧相对面与所述内周侧相对面之间形成有内壁阶梯面(134)，

所述节流部(122)设置在所述活塞阶梯面以及所述内壁阶梯面，

通过所述活塞从所述开阀位置向所述闭阀位置侧位移，在彼此相对的所述活塞阶梯面与所述内壁阶梯面之间形成有所述节流流路(138、142)。

7.根据权利要求6所述的流体控制阀，其特征在于，

在所述内壁阶梯面设置有所述开口，

在所述活塞处于所述闭阀位置时，所述活塞阶梯面覆盖所述开口的整体以及所述内壁阶梯面的所述开口的周边部(140)，

所述周边部与所述活塞阶梯面之间形成有将所述开口与所述先导室连通的所述节流流路(142)。