JP2000346236A - 比例制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置検出器の調整が簡単な比例制御バルブを
提供すること。 【解決手段】 本発明の比例制御バルブ１は、弁体に連
結された可動部材の移動を位置検出器５２のフィードバ
ック値に基づいてフィードバック制御し、弁体のリフト
量に基づく弁の開度によって流量調節を行うものであっ
て、位置検出器５２の検出ロッド５３と可動部材とを連
絡する可動部材に固定された連絡部材５４に、検出ロッ
ド５３の位置を調整する調整部材５６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁体の弁座からの
離間距離（リフト量）を制御して流体流量を調整する比
例制御バルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】比例制御バルブの利用としては、真空圧
力制御システムに組み込まれるものを一例として挙げる
ことができる。ここで、図６は、真空圧力制御システム
を示す図である。真空圧力制御システムは、真空容器で
ある真空チャンバー１０１に、ウエハ１０５を段状に配
置するためのチャンバー室１０２が形成され、入口１０
３には、プロセスガスの供給源及びパージ用の窒素ガス
供給源が接続され、出口１０４には、弁開度比例弁であ
る比例制御バルブ１０８を介して真空ポンプ１０９に接
続されている。そして、その出口１０４側に連通する分
岐管には、遮断弁１０６を介して圧力センサ１０７が接
続されている。

【０００３】真空圧力制御システムでは、真空チャンバ
ー１０１内にシリコンウェハが入れられ、真空ポンプ１
０９が行う一定の吸引動作によって容器内が真空にされ
る。そして、真空チャンバー１０１内にプロセスガスが
導入され、化学反応させた薄膜形成が行われる。その
際、比例制御バルブ１０８は、真空チャンバー１０１内
の真空圧力が所定値に保たれるように開度を調節し、真
空チャンバー１０１内の真空度の制御を行っている。こ
れは、真空チャンバー内で化学反応を行うとき、使用す
る反応ガスによって最適な真空圧力が決まっているから
である。

【０００４】次に、従来の比例制御バルブ１０８につい
て具体的に説明する。図７は、従来の比例制御バルブ１
０８を示した断面図である。比例制御バルブ１０８は、
主に上側部分の駆動部１１０と下側部分の弁部１３０と
から構成されている。駆動部１１０は、シリンダカバー
１１１内にピストン１１２が上下に摺動自在な状態で装
填され、そのピストン１１２には、中心を貫いた中空軸
１１３が一体に形成され、上方からの復帰バネ１１４に
よって下方に常時付勢されている。シリンダカバー１１
１は、中空軸１１３が貫いたエアポートブロック１１５
に嵌合され、ピストン１１２の下方には気密な状態の加
圧室１１６が構成されている。そして、その加圧室１１
６に連通するエアポートブロック１１５に穿設されたエ
アポート１１７には、電磁比例弁１２１が接続されてい
る。

【０００５】また、ピストン１１２には連結ロッド１１
８が上方に突設され、その連結ロッド１１８の上端には
位置検出器であるポテンショメータ１２２が連結されて
いる。よって、この比例制御バルブ１０８は、ピストン
１１２の可動量は、連結ロッド１１８を介してポテンシ
ョメータ１２２によってフィードバックされ、そのポテ
ンショメータ１２２からのフィードバック値に基づき、
制御回路によって電磁比例弁１２１が制御されてピスト
ン１１２を加圧するエアの調節が行われるよう構成され
ている。

【０００６】一方弁部１３０は、弁本体１３１の下方に
真空チャンバーに接続する入力ポート１３２が、側方に
真空ポンプに接続する出力ポート１３３が形成され、入
力ポート１３２の上端には環状の弁座１３４が形成され
ている。その弁座１３４に対して当接・離間する弁体１
３５は、中空軸１１３の下端に固定されてピストン１１
２と一体になっている。そして、弁体１３５と駆動部１
１０側に固定されたブラケット１３７とに中空軸１１３
を覆った金属ベローズ１３６が連結され、駆動部１１０
側への流体の漏れを防止している。また、弁本体１３１
にはバンドヒータ１４１が巻かれている。プロセスガス
が液化、析出しないように装置全体を加熱する必要があ
るからである。また、内部からも加熱するように弁体１
３５にヒータ１４２が埋め込まれ、そのヒータ１４２に
接続されたヒータケーブル１４３が中空軸１１３を通っ
て外に延びている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
比例制御バルブ１０８では、図８に示すように、与えら
れた弁開度指令値と、弁体１３５のリフト量を示すポテ
ンショメータ１２２からのフィードバック値とが位置制
御回路８１で比較され、その比較に基づく操作量出力に
よって正確な弁開度、即ち弁体１３５のリフト量が制御
されている。そこで、通常、ポテンショメータ１２２を
比例制御バルブ１０８へ取り付けるに際してゼロ・スパ
ン調整が行われる。弁体１３５のリフト量を正確に制御
するには、ポテンショメータ１２２のフィードバック値
と、弁開度指令値とが一対一の電気的対応関係になけれ
ばならないからである。しかしながら、従来の比例制御
バルブ１０８では、ポテンショメータ１２２のゼロ・ス
パン調整が非常に煩わしい手間のかかる作業であった。
そして、ゼロ・スパン調整は、次のような手順によって
行われていた。

【０００８】先ず、弁体１３５のリフト量が０ｍｍにな
る弁開度指令値（例えば０Ｖ）が出力された時に、弁体
１３５のリフト量が０ｍｍ、即ち閉弁状態を示すポテン
ショメータ１２２からのフィードバック値が例えば１．
２Ｖになるように、そのポテンショメータ１２２が接続
された増幅回路部の調整トリマを調整する。そして、次
に、制御部から弁体１３５のリフト量が２８ｍｍになる
弁開度指令値（例えば５．０Ｖ）が出力された時に、駆
動した弁体１３５のリフト量が２８ｍｍになったときの
フィードバック値が例えば４．８Ｖになるように、増幅
回路部分の調整トリマを調整する。

【０００９】しかし、０ｍｍ調整の後に２８ｍｍ調整を
行うと、先に行った０ｍｍ調整に微妙なズレが生じてし
まうため、再度０ｍｍ調整を行う必要がある。そして、
それによって更に２８ｍｍ調整に微妙なズレが生じるた
め、両点の調整を３〜５回程度繰り返して行いゼロ・ス
パンを合わせ込む必要があった。そして、前述した従来
の比例制御バルブ１０８では、ポテンショメータ１２２
をピストン１１２に連結していたため、メンテナンスや
部品交換などのために分解した比例制御バルブ１０８を
再組立する場合、各部の組み付け状態の違いなどによっ
てゼロ・スパンの調整に狂いが生じるため、ゼロ・スパ
ン調整は分解の度に行わなければならなかった。

【００１０】そこで、本発明は、係る課題を解決すべ
く、位置検出器の調整が簡単な比例制御バルブを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の比例制御バルブ
は、弁体に連結された可動部材の移動を位置検出器のフ
ィードバック値に基づいてフィードバック制御し、弁体
のリフト量に基づく弁の開度によって流量調節を行うも
のであって、前記位置検出器の検出ロッドと前記可動部
材とを連絡する前記可動部材に固定された連絡部材に、
前記検出ロッドの位置を調整する調整部材を備えたこと
を特徴とする。よって、例えば、可動部材がシリンダの
ピストンの場合、そのピストンを可動させるエアを供給
するための電磁比例弁に対する弁開度指令値と、ピスト
ンの位置を検出する位置検出器からのフィードバック値
との電気的対応関係を予め一対一に決定付け、位置検出
器を組み付けた後に、調整部材によってそのフィードバ
ック値と弁体における実際のリフト量との対応をとるこ
とができるため、メンテナンスの度に電気的関係を調整
する必要がなく、位置検出器の調整が簡単になる。

【００１２】また、本発明の比例制御バルブは、弁体に
連結された可動部材の移動を位置検出器のフィードバッ
ク値に基づいてフィードバック制御し、弁体のリフト量
に基づく弁の開度によって流量調節を行うものであっ
て、前記弁体と可動部材とに連結された軸部材が、リニ
アブッシュ又はボールスプラインによって摺動支持され
たことを特徴とする。よって、軸部材が摺動するリニア
ブッシュとのクリアランスを小さくすることができ、軸
部材のガタが小さくなった。そのため、弁の開閉動作を
円滑に行うことができるようになり、寸法公差を大きく
とることができるために各部品の製作コストを抑えるこ
とができるようになった。

【００１３】また、本発明の比例制御バルブは、駆動部
の可動部材に固定された軸部材に対して弁体が螺合さ
れ、弁本体内を流れる流体の駆動部側への浸入を防止す
べく、前記軸部材が貫通した貫通部分を塞ぐベローズが
前記弁体に一体に形成されたベローズ組立を備え、前記
駆動部に可動部材の移動方向に沿って開設された窓部
と、その窓部内に配置するように前記可動部材に対して
半径方向に突設された回転防止部材と、その回転防止部
材に対して位置を調節可能にネジ止めされた位置決部材
とを有することを特徴とする。よって、ベローズ組立の
取り付け及び取り外しの際に、回転防止部材にネジ止め
した位置決部材を、その回転方向の窓部の側面に当てる
ことで、ピストンの回転を防止することができる。

【００１４】また、本発明の比例制御バルブは、駆動部
の可動部材に固定された軸部材に対して弁体が螺合さ
れ、弁本体内を流れる流体の駆動部側への浸入を防止す
べく、前記軸部材が貫通した貫通部分を塞ぐベローズが
前記弁体に一体に形成されたベローズ組立を備え、前記
駆動部に可動部材の移動方向に沿って開設された窓部
と、その窓部内に配置するように前記可動部材に対して
半径方向に突設された回転防止部材と、その回転防止部
材に対して付け外し可能な位置決部材とを有することを
特徴とする。よって、ベローズ組立の取り付け及び取り
外しの際に、回転防止部材に位置決部材を取り付け、そ
の回転方向の窓部の側面に当該位置決部材を当てること
で、可動部材の回転を防止することができる。

【００１５】また、本発明の比例制御バルブは、駆動部
の可動部材に固定された軸部材に対して弁体が螺合さ
れ、弁本体内を流れる流体の駆動部側への浸入を防止す
べく、前記軸部材が貫通した貫通部分を塞ぐベローズが
前記弁体に一体に形成されたベローズ組立を備え、前記
駆動部は、前記可動部材が駆動部の本体内を軸方向に直
線運動するものであって、前記可動部材はボールスプラ
インを構成して前記本体内に設けられ、又は、前記可動
部材と前記本体内との断面形状が非円形をした同形であ
ることにより、前記可動部材を回転防止させることを特
徴とする。よって、駆動部の本体に対して可動部材の回
転が止められるため、ベローズ組立の取り付け及び取り
外しの際の可動部材の回転が防止できる。

【００１６】また、本発明の比例制御バルブは、駆動部
の可動部材に固定された中空の軸部材に対して弁体が固
定され、弁本体に形成されたポート間に存在する弁座面
に弁体が当接・離間し、弁体のリフト量に基づく弁の開
度によって流量調節を行うものであって、前記弁体に埋
設されたヒータに接続され、前記軸部材の中空部を通っ
て前記駆動部側から外部に延設されたヒータケーブル
が、前記駆動部側から出た部分が曲げられて配置され、
当該曲げ部分に補強材が被覆されたことを特徴とする。
よって、可動部材が軸方向の移動を行う際に、前記ヒー
タケーブルの曲げ部分には曲げの力が作用するが、補強
材が曲げの力によって起こる曲げ部分の亀裂などを防止
することができる。

【００１７】また、本発明の比例制御バルブは、駆動部
の可動部材に固定された中空の軸部材に対して弁体が固
定され、弁本体に形成されたポート間に存在する弁座面
に弁体が当接・離間し、弁体のリフト量に基づく弁の開
度によって流量調節を行うものであって、前記弁体には
ヒータが埋設され、そのヒータに接続されたヒータケー
ブルが前記軸部材の中空部を通って前記駆動部側から外
部に延設されるものであって、ヒータケーブルを前記軸
部材と同軸上に配置させる保持部材を有することを特徴
とする。よって、軸部材や駆動部の出口の角部などに当
たらないように、ヒータケーブルを軸部材の軸上に配置
でき、ヒータケーブルが可動部によって変動する際に当
該角部に擦れないようにできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る比例制御バル
ブの一実施の形態を図面を参照して以下に説明する。図
１及び図２は、本実施の形態の比例制御バルブ１を示し
た断面図であり、図１は閉弁時、図２は開弁時を示して
いる。なお、この比例制御バルブも前記従来例と同様
に、真空圧力制御システムに組み込まれるものである。
比例制御バルブ１は、前記従来例のものと同様に主に上
側部分の駆動部と下側部分の弁部とから構成されてい
る。駆動部は、エアシリンダによって構成され、筒形状
のシリンダカバー１１が上方のキャップ１２と、下方の
エアポートブロック１３とに一体的に固定されている。
シリンダカバー１１内には、復帰バネ１４によって下方
に付勢されたピストン１５が装填され、ピストン１５の
底面に取付プレート１６によって挟み込まれ、下方の加
圧室１９との隔膜となるベロフラム１７が一体に取り付
けられている。べローフラム１７の下方に形成された密
閉空間の加圧室１９には、エアポートブロック１３に穿
設されたエアポート１８が連通し、不図示の電磁比例弁
と接続されている。

【００１９】ピストン１５は、縁部に垂直に立ち上がっ
た円筒部分が形成され、そこに回転防止のための回転防
止プレート２１が水平に突設されている。回転防止プレ
ート２１がピストン１５とともに上下する領域には、シ
リンダカバー１１の側面に窓１１ａが形成されている。
ピストン１５には、その中心を貫いた中空軸２０が一体
に形成され、エアポートブロック１３を貫通してバルブ
ボディ３１内にまで延設されている。この中空軸２０が
貫通するエアポートブロック１３の貫通孔にはリニアブ
ッシュ２２が嵌挿され、中空軸２０は、このリニアブッ
シュ２２内にはめられて摺動可能に支持されている。

【００２０】一方、バルブボディ３１は、下方に真空チ
ャンバー側に接続される入力ポート３２が、側方には真
空ポンプ側に接続される出力ポート３３が形成されてい
る。入力ポート３２の上端には環状の弁座３４が形成さ
れ、その弁座３４に対して当接・離間する弁体３５が、
バルブボディ３１内にまで進入した中空軸２０に連結さ
れている。弁体３５は、中空軸２０に直接固定される支
持体３６に、入力ポート３２へ入り込む弁体ブロック３
７がネジ止めされ、同時に弁座３４に直接接するシール
用のＯリング３８が保持されている。弁体ブロック３７
は、それが入力ポート３２へ入り込むことにより、弁開
度を小さくして微少な流量調節ができるようにしたもの
である。

【００２１】そして、この弁体３５を構成する支持体３
６は、金属ベローズ３９の下端に接続され、その金属ベ
ローズ３９の上端にはブラケット４０に接続され、これ
ら支持体３６、金属ベローズ３９及びブラケット４０に
よってベローズ組立が構成されている。よって、ブラケ
ット３９が、図示するようにバルブボディ３１とエアポ
ートブロック１３との間に挟み込まれて組み付けられれ
ば、中空軸２０の通るエアポートブロック１３の貫通部
分がバルブボディ３１内の流路と隔離され、弁部を流れ
る流体が駆動部へ漏れることはない。

【００２２】また、流路の一部となるバルブボディ３１
には、バンドヒータ４１が巻かれている。これは、プロ
セスガスが液化、析出しないように装置全体を加熱する
必要があるからである。更に、内部からも加熱するよう
に中空軸２０の下端部分にもヒータ４２が装填され、そ
のヒータ４２に接続されたヒータケーブル４３は、中空
軸２０を通ってキャップ１２の孔１２ａを通って外へと
延びている。ヒータケーブル４３は、中空軸２０の出口
付近で保護クリップ４４に保持され、中空軸２０の出口
からキャップ１２を出てコントロールボックス５１に沿
って配置（図３参照）されるまでの曲げ部分が、スパイ
ラルチューブ４５によって被覆されている。

【００２３】保護クリップ４４でヒータケーブル４３を
保持するのは、ヒータケーブル４３が倒れないように支
持することによってキャップ１２の角部などに擦れない
ようにして、パーティクルの発生を防止するためであ
る。この点においては、更に、開閉の際のヒータケーブ
ル４３が擦れるおそれのあるキャップ１２の孔１２ａ部
分にブッシュ２３を嵌合し、擦れによる摩耗を防止して
いる。一方、スパイラルチューブ４５によってヒータケ
ーブル４３を被覆したのは、弁が開閉する際にヒータケ
ーブル４３が上下するため、その都度曲げの力が作用す
る曲げ部分の強度を確保するためである。

【００２４】次に、図３は、比例制御バルブ１を図１の
裏面側から示した外観図であり、コントロールボックス
５１を一部切り欠いて内部を示した図である。このコン
トロールボックス５１内には、弁体３５のリフト量をフ
ィードバック制御するための位置検出器であるポテンシ
ョメータ５２が設けられている。ポテンショメータ５２
は、その検出ロッド５３が、内設されたスプリングによ
って上方に付勢され、上端がピストン１５に固定された
段付きの連絡バー５４に対して押し当てられている。そ
の連絡バー５４には先端部分の貫通孔に合わせてナット
５５が固定され、そのナット５５に下方から調整ネジ５
６が螺合されている。従って、ポテンショメータ５２の
検出ロッド５３は、連絡バー５４に螺合された調整ネジ
５６に下方から先端が突き当てられている。

【００２５】そこで、このような構成からなる比例制御
バルブ１では、次のような動作によって流量制御が行わ
れる。この比例制御バルブ１でも、前記従来例と同様図
８に示すように、与えられた弁開度指令値と、弁体３５
のリフト量を示すポテンショメータ５２からのフィード
バック値とが位置制御回路８１で比較され、その比較に
基づく操作量出力によって正確な弁開度、即ち弁体３５
のリフト量が制御される。より具体的には、弁開度指令
値を受けた位置制御回路８１によって不図示の電磁比例
弁の開閉が制御され、エアポート１８から流入したエア
による加圧室１９内のエア圧と、復帰バネ１４とのバラ
ンスによってピストン１５が上昇或いは下降して位置決
めされる。ピストン１５の位置は、連絡バー５４を介し
てポテンショメータ５２に伝えられ、検出ロッド５３の
位置によって得られるフィードバック値が位置制御回路
８１へと入力される。そのため、位置制御回路８１で
は、その弁開度指令値とフィードバック値との比較に基
づいて操作量出力がなされ、更なるエア圧調整によって
弁開度が制御される。

【００２６】従って、加圧室１９がエアによって加圧さ
れると、可動するピストン１５と中空軸２０によって連
結された弁体３５は、図１の状態からピストン１５に伴
って上昇し、図２に示すように、Ｏリング３８が弁座３
４から離間して入力ポート３２と出力ポート３３との間
が開放される。そして、フィードバック制御された加圧
室１９内のエア圧によってピストン１５の位置、即ち弁
体３５のリフト量が決定され、この比例制御バルブ１に
接続された真空チャンバー内の真空度が制御される。一
方、加圧室１９内の圧力が下げられると、復帰バネ１４
の付勢力によってピストン１５が押し下げられ、弁体３
５は図２に示すように上昇した位置から下降し、そのＯ
リング３８が弁座３４へ当接して入力ポート３２と出力
ポート３３との間が遮断される。

【００２７】ところで、本実施の形態の比例制御バルブ
１でも、弁体３５のリフト量を正確に制御するには、ポ
テンショメータ５２のフィードバック値と、弁開度指令
値とが一対一の電気的対応関係にするためにゼロ・スパ
ン調整する必要がある。しかしながら、本実施の形態の
場合、従来のようにポテンショメータ５２を比例制御バ
ルブ１に取り付けた後に行うのではなく、予めゼロ・ス
パン調整を行ったポテンショメータ５２を比例制御バル
ブ１へと取り付ける。ポテンショメータ５２のゼロ・ス
パン調整は、図示しない治具にポテンショメータ５２を
取り付けて行う。治具は、ポテンショメータ５２をセッ
トした時に、検出ロッド５３が比例制御バルブ１に組み
付けた時と同じ位置（例えば、閉弁時の０ｍｍを示す位
置）になるように、またスパンの位置（２８ｍｍ）にな
るように、スライドしてその検出ロッド５３を支持する
ことができるものである。

【００２８】そこで、ポテンショメータ５２を治具に取
り付けて検出ロッド５３の位置を０ｍｍにし、弁体３５
のリフト量が０ｍｍになる弁開度指令値（例えば０Ｖ）
の出力に合わせて、フィードバック値が例えば１．２Ｖ
になるように、ポテンショメータ５２が接続された増幅
回路部の調整トリマを調整する。そして、次に、検出ロ
ッド５３の位置を２８ｍｍにし、弁体３５のリフト量が
２８ｍｍになる弁開度指令値（例えば５．０Ｖ）の出力
に合わせて、フィードバック値が例えば４．８Ｖになる
ように、ポテンショメータ５２が接続された増幅回路部
の調整トリマを調整する。更に、微妙なズレを調整する
ために、０ｍｍ調整及び２８ｍｍ調整を３〜５回程度繰
り返してゼロ・スパンを合わせ込む。これによって、ポ
テンショメータ５２のフィードバック値と、弁開度指令
値との電気的対応関係が一対一に決定付けられる。

【００２９】そして、このようにゼロ・スパン調整を行
ったポテンショメータ５２を比例制御バルブ１へ組み付
けた後、弁開度指令値に基づいてリフト量が０ｍｍ又は
２８ｍｍになった弁体３５に対応するように検出ロッド
５３を位置決めする。組み付けられたポテンショメータ
５２の検出ロッド５３は、連絡バー５４の先端にネジ止
めされた調整ネジ５６に押し当てられて位置決めされて
いる。そのため、例えば、弁体３５の位置を０ｍｍとし
た場合に、その調整ネジ５６を回し、予め調整したポテ
ンショメータ５２のフィードバック値が１．２Ｖになる
高さに、検出ロッド５３を位置決めする。この調整によ
って、ポテンショメータ５２のフィードバック値と、弁
体３５における実際のリフト量との対応が整えられる。

【００３０】従って、本実施の形態では、予めポテンシ
ョメータ５２のフィードバック値と、弁開度指令値との
電気的対応関係が一対一に決定付け、ポテンショメータ
５２の組み付け後に、そのフィードバック値と弁体３５
における実際のリフト量との対応をとるようにしたた
め、メンテナンスの度に電気的関係を調整する必要がな
くなった。即ち、比例制御バルブ１を再組立した際に
は、再組立時の締付力の相違などによって弁体３５が動
き始めた直後における弁開度（弁のリフト量）が変わる
ことがある。しかし、そうした場合にも、調整ネジ５６
を回して高さを調整することだけでゼロ・スパン調整を
行うことができるようになった。

【００３１】次に、本実施の形態の比例制御バルブ１で
は、中空軸２０の軸受けとしてリニアブッシュ２２を使
用しているが、従来はメタルブッシュが使用されてい
た。従来のようなメタルブッシュを使用した場合には、
開閉動作を繰り返した後の中空軸とメタルブッシュとの
抵抗が摩擦によって初期状態と大きく異なるため、圧力
制御の応答性等にバラツキが生じてしまっていた。ま
た、比例制御バルブ１では、弁体３５の弁体ブロック３
７が入力ポート３２へと入り込むため（従来も同様な構
成）、中空軸とメタルブッシュのようにクリアランスが
大きいと、中空軸のガタによって円滑な動作を妨げた
り、また、それを回避するために高い部品精度が要求さ
れることから製作コストが高くなる問題があった。

【００３２】そこで、本実施の形態ではリニアブッシュ
２２を使用したことで、中空軸２０との摺動抵抗が小さ
くなり、初期状態と開閉動作を繰り返した後とで圧力制
御の応答性にバラツキがなくなった。また、リニアブッ
シュ２２にしたことで、中空軸２０とのクリアランスが
小さくなり、中空軸２０のガタが小さくなった。半径方
向のガタを実際の寸法公差から計算したところ、従来の
メタルブッシュでは０．１７２〜０．３５６ｍｍ程度で
あったものが、リニアブッシュ２２にしたことで０．０
８６ｍｍ以下に抑えることができた。これによって、開
閉動作を円滑に行うことができるようになり、各部品の
製作コストも抑えることができるようになった。

【００３３】次に、比例制御バルブ１の組立について説
明する。ここで、図４は、バルブボディ３１を外した状
態の比例制御バルブ１を示す側面図であり、図５は、図
４のＡ−Ａ断面図である。比例制御バルブ１を分解する
場合、先ず図４に示すように、バルブボディ３１を駆動
部のエアポートブロック１３から外し、続いて支持体３
６、金属ベローズ３９及びブラケット４０からなるベロ
ーズ組立６１を中空軸２０から外す。ベローズ組立６１
は支持体３６によって中空軸２０に螺合しているため、
ベローズ組立６１全体を支持体３６とともに回転させ
る。ところが、このとき中空軸２０も回転してしまった
のではベロフラム１７を破いてしまう等の問題がある。
そのため、その中空軸２０がピン２６によって固定され
たピストン１５の回転が回転防止プレート２１によって
規制される。

【００３４】シリンダカバー１１は、図４に示しように
側面に窓１１ａが開設され、そこへピストン１５に固定
された回転防止プレート２１が突設されている。また、
その回転防止プレート２１の端面には更に位置決プレー
ト６２がネジ止めされている。位置決プレート６２は、
回転防止プレート２１の横幅とほぼ同じ長さで、ネジ６
３の貫通する貫通孔が横広に形成されて回転防止プレー
ト２１の端面に対して左右にずらせることができるよう
になっている。

【００３５】そこで、ベローズ組立６１を中空軸２０か
ら外す場合には、ベローズ組立６１を左方向に回転させ
るため、位置決プレート６２を図４及び図５に示すよう
に、シリンダカバー１１の窓１１ａの左側面に当てた状
態で回転防止プレート２１へネジ止めする。これによっ
てベローズ組立６１を左方向に回転させた場合に、中空
軸２０及びピストン１５に左方向の回転力が加わって
も、位置決プレート６２によって同方向の回転が規制さ
れる。逆にベローズ組立６１を組み付ける場合には、位
置決プレート６２を窓１１ａの右側面に当てるようにし
て回転防止プレート２１へネジ止めすれば、右方向の回
転が加わっても、位置決プレート６２によって同方向の
回転が規制される。一方、比例制御バルブ１を駆動させ
る場合には、位置決プレート６２を回転防止プレート２
１の端面の横幅に重ね合わせ、窓１１ａの左右の側面か
ら離し、若しくはネジ６３を外すことにより、位置決プ
レート６２を取り外す。

【００３６】従って、回転防止プレート２１にネジ止め
した位置決プレート６２の位置を変えることによって、
ベローズ組立６１の取り外しの際にピストン１５を回転
させることがない。そのため、ピストン１５と一体のベ
ロフラム１７や、中空軸２０内に固定されたヒータ４２
のヒータケーブル４３の捻りによる破損が防止される。
ところで、このような回転防止は従来からも行われてい
たが、その場合、ピストンをシリンダカバーへ直接固定
する方法が取られていたため、固定を外すのを忘れて比
例制御バルブを駆動させてしまいバルブ自体を破損させ
るおそれがあった。しかし、本実施に形態では、万一そ
のようなことがあってもピストン１５がシリンダカバー
１１と固定されていないため、位置決プレート６２が擦
れるだけでバルブ自体の破損は防止される。

【００３７】以上、本発明に係る比例制御バルブの一実
施の形態について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変
更が可能である。例えば、前記実施の形態では、ポテン
ショメータ５２の検出ロッド５３の位置調整に調整ネジ
５６を使用したが、ネジに限らず孔に圧入され摺動可能
なピン部材のようなものであってもよい。また、前記実
施の形態では、ピストン１５が円筒形であるため、ベロ
ーズ組立６１の付け外しを行う際に中空軸２０が回転し
ないように回転防止プレート２１及び位置決プレート６
２を設けるようにしたが、シリンダカバー１１内に設け
られたピストン１５がボールスプラインを構成するよう
に構成し、又は、ピストン１５とシリンダカバー１１内
との断面形状を非円形をした同形とし、回転を規制し軸
方向への移動を可能にするようにしてもよい。また、摺
動抵抗を小さくするリニアブッシュ２２に替えてボール
スプラインを設けるようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、弁体に連結された可動部材の
移動をポテンショメータのフィードバック値に基づいて
フィードバック制御し、弁体のリフト量に基づく弁の開
度によって流量調節を行うものであって、前記ポテンシ
ョメータの検出ロッドと前記可動部材とを連絡する前記
可動部材に固定された連絡部材に、前記検出ロッドの位
置を調整する調整部材を備えるので、ポテンショメータ
の調整が簡単な比例制御バルブを提供することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る比例制御バルブの一実施の形態を
示した閉弁時の断面図である。

【図２】本発明に係る比例制御バルブの一実施の形態を
示した開弁時の断面図である。

【図３】本発明に係る比例制御バルブの一実施の形態を
示した図１の裏面側から示した図である。

【図４】バルブボディ３１を外した状態の比例制御バル
ブ１を示す側面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】真空圧力制御システムを示す図である。

【図７】従来の比例制御バルブ１０８を示した断面図で
ある。

【図８】比例制御バルブのフィードバック制御を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 比例制御バルブ １５ ピストン ３４ 弁座 ３５ 弁体 ５２ ポテンショメータ ５３ 検出ロッド ５４ 連絡バー ５５ ナット ５６ 調整ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 智博 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディ株式会社春日井事業所内 Ｆターム(参考） 2F030 CC11 CD11 CD20 CE02 CF05 CF08 2F069 AA02 BB40 FF01 GG06 GG58 HH30 3H065 AA01 BA01 BA07 BB12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体に連結された可動部材の移動を位置
   検出器のフィードバック値に基づいてフィードバック制
   御し、弁体のリフト量に基づく弁の開度によって流量調
   節を行う比例制御バルブにおいて、 前記位置検出器の検出ロッドと前記可動部材とを連絡す
   る前記可動部材に固定された連絡部材に、前記検出ロッ
   ドの位置を調整する調整部材を備えたことを特徴とする
   比例制御バルブ。
2. 【請求項２】 弁体に連結された可動部材の移動を位置
   検出器のフィードバック値に基づいてフィードバック制
   御し、弁体のリフト量に基づく弁の開度によって流量調
   節を行う比例制御バルブにおいて、 前記弁体と可動部材とに連結された軸部材が、リニアブ
   ッシュ又はボールスプラインによって摺動支持されたこ
   とを特徴とする比例制御バルブ。
3. 【請求項３】 駆動部の可動部材に固定された軸部材に
   対して弁体が螺合され、弁本体内を流れる流体の駆動部
   側への浸入を防止すべく、前記軸部材が貫通した貫通部
   分を塞ぐベローズが前記弁体に一体に形成されたベロー
   ズ組立を備える比例制御バルブにおいて、 前記駆動部に可動部材の移動方向に沿って開設された窓
   部と、その窓部内に配置するように前記可動部材に対し
   て半径方向に突設された回転防止部材と、その回転防止
   部材に対して位置を調節可能にネジ止めされた位置決部
   材とを有することを特徴とする比例制御バルブ。
4. 【請求項４】 駆動部の可動部材に固定された軸部材に
   対して弁体が螺合され、弁本体内を流れる流体の駆動部
   側への浸入を防止すべく、前記軸部材が貫通した貫通部
   分を塞ぐベローズが前記弁体に一体に形成されたベロー
   ズ組立を備える比例制御バルブにおいて、 前記駆動部に可動部材の移動方向に沿って開設された窓
   部と、その窓部内に配置するように前記可動部材に対し
   て半径方向に突設された回転防止部材と、その回転防止
   部材に対して付け外し可能な位置決部材とを有すること
   を特徴とする比例制御バルブ。
5. 【請求項５】 駆動部の可動部材に固定された軸部材に
   対して弁体が螺合され、弁本体内を流れる流体の駆動部
   側への浸入を防止すべく、前記軸部材が貫通した貫通部
   分を塞ぐベローズが前記弁体に一体に形成されたベロー
   ズ組立を備える比例制御バルブにおいて、 前記駆動部は、前記可動部材が駆動部の本体内を軸方向
   に直線運動するものであって、前記可動部材はボールス
   プラインを構成して前記本体内に設けられ、又は、前記
   可動部材と前記本体内との断面形状が非円形をした同形
   であることにより、前記可動部材を回転防止させること
   を特徴とする比例制御バルブ。
6. 【請求項６】 駆動部の可動部材に固定された中空の軸
   部材に対して弁体が固定され、弁本体に形成されたポー
   ト間に存在する弁座面に弁体が当接・離間し、弁体のリ
   フト量に基づく弁の開度によって流量調節を行う比例制
   御バルブにおいて、 前記弁体に埋設されたヒータに接続され、前記軸部材の
   中空部を通って前記駆動部側から外部に延設されたヒー
   タケーブルが、前記駆動部側から出た部分が曲げられて
   配置され、当該曲げ部分に補強材が被覆されたことを特
   徴とする比例制御バルブ。
7. 【請求項７】 駆動部の可動部材に固定された中空の軸
   部材に対して弁体が固定され、弁本体に形成されたポー
   ト間に存在する弁座面に弁体が当接・離間し、弁体のリ
   フト量に基づく弁の開度によって流量調節を行う比例制
   御バルブにおいて、 前記弁体にはヒータが埋設され、そのヒータに接続され
   たヒータケーブルが前記軸部材の中空部を通って前記駆
   動部側から外部に延設されるものであって、ヒータケー
   ブルを前記軸部材と同軸上に配置させる保持部材を有す
   ることを特徴とする比例制御バルブ。