JP2002054761A - Fluid control valve - Google Patents

Fluid control valve

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JP2002054761A
JP2002054761A JP2000242288A JP2000242288A JP2002054761A JP 2002054761 A JP2002054761 A JP 2002054761A JP 2000242288 A JP2000242288 A JP 2000242288A JP 2000242288 A JP2000242288 A JP 2000242288A JP 2002054761 A JP2002054761 A JP 2002054761A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact fluid control valve having an actuator so as to ensure thrust required for sealing a metallic valve seat by a metallic valve element. SOLUTION: Thrust in the direction of advance (valve main body 3 side) is generated in a rod 21 by increasing an energizing force of an output coil spring 19 by a lever mechanism such as a lever 16 and making the force act so that a metallic diaphragm 26 adheres closely to the metallic valve seat 27. Consequently, thrust required for sealing the metallic valve seat 27 by the metallic diaphragm 26 is ensured, and allowance for reducing an outside diameter of the output coil spring 19 occurs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の弁体を金
属製の弁座に密着・離間させる流体制御バルブに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid control valve for bringing a metal valve body into close contact with and away from a metal valve seat.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体製造装置に使用される流体
制御バルブのうち、高温の流体を制御するものについて
は、熱負荷に対抗するため、殆どの部材を金属材料で製
作している。従って、金属製の弁体を金属製の弁座に密
着させて、金属製の弁体で金属製の弁座をシールするた
めには、金属製の弁体を金属製の弁座に強く押しつける
必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, among fluid control valves used in a semiconductor manufacturing apparatus, most of valves for controlling a high-temperature fluid are made of a metal material in order to resist a heat load. Therefore, in order to bring the metal valve into close contact with the metal valve seat and seal the metal valve seat with the metal valve, the metal valve is strongly pressed against the metal valve seat. There is a need.

【0003】そこで、例えば、図9や図10に示された
流体制御弁においては、金属製の弁体を金属製の弁座に
強く押しつけるために、特開平9−26052に記載さ
れたアクチュエータを駆動部として使用している。
Therefore, for example, in the fluid control valve shown in FIGS. 9 and 10, in order to strongly press a metal valve body against a metal valve seat, an actuator described in JP-A-9-26052 is used. Used as a drive unit.

【0004】ここで、図9と図10について説明する
と、図9と図10に示された流体制御弁は、金属製の弁
体として、金属製のダイヤフラム114を使用したもの
である。そして、図9において、アクチュエータ100
のハウジングキャップ101の高圧空気導入口102よ
り、空気室103に高圧空気を導入させると、ピストン
105が押し出され、これにより、カム106の他端の
ローラ107が押されてピン108を中心に回動し、図
10に示すように、カム106の一端がフランジ109
を押して、軸110をピストン105の押出方向とは逆
の方向に移動させる。これにより、軸110と結合され
ているステム111がスプリング112に抗して一体に
移動するので、ダイヤフラム押し込みピース113の押
圧力がそう失し、その結果、ダイヤフラム114は自身
の弾性復元力によって弁座115から離間するので、ガ
ス流入通路116とガス流出通路117が相互に連通
し、弁開状態となる。
Referring to FIGS. 9 and 10, the fluid control valve shown in FIGS. 9 and 10 uses a metal diaphragm 114 as a metal valve body. Then, in FIG.
When high-pressure air is introduced into the air chamber 103 from the high-pressure air introduction port 102 of the housing cap 101, the piston 105 is pushed out, whereby the roller 107 at the other end of the cam 106 is pushed to rotate around the pin 108. As shown in FIG.
To move the shaft 110 in the direction opposite to the direction in which the piston 105 is pushed out. As a result, the stem 111 connected to the shaft 110 moves integrally against the spring 112, so that the pressing force of the diaphragm push-in piece 113 is lost, and as a result, the diaphragm 114 is displaced by its own elastic restoring force. Since it is separated from the seat 115, the gas inflow passage 116 and the gas outflow passage 117 communicate with each other, and the valve is opened.

【0005】一方、空気室103から高圧空気を排出さ
せると、ピストン105を押し出す力が無くなり、カム
106の他端のローラ107が解放されるので、図9に
示すように、軸110と一体のステム111がスプリン
グ112の復元力により弁本体118側に移動し、その
ため、ダイヤフラム押し込みピース113が押圧される
ので、ダイヤフラム114が弁座115に圧接し、弁閉
状態となる。
On the other hand, when the high-pressure air is discharged from the air chamber 103, the force for pushing out the piston 105 is eliminated, and the roller 107 at the other end of the cam 106 is released. As shown in FIG. The stem 111 moves toward the valve main body 118 due to the restoring force of the spring 112, so that the diaphragm pushing piece 113 is pressed, so that the diaphragm 114 comes into pressure contact with the valve seat 115, and the valve is closed.

【0006】すなわち、図9や図10に示された流体制
御弁においては、ステム111に対し、スプリング11
2の復元力を弁本体118側へ直接に作用させることに
より、金属製のダイヤフラム114を金属製の弁座11
5に強く押しつけていた。
That is, in the fluid control valve shown in FIG. 9 and FIG.
2 is applied directly to the valve main body 118 side, so that the metal diaphragm 114 is connected to the metal valve seat 11.
I was pressing strongly on 5.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9や
図10に示された流体制御弁においては、カム106、
ローラ107、ピン108などで構成される梃子機構
が、金属製のダイヤフラム114を金属製の弁座115
に強く押しつけるための手段としてでなく、金属製のダ
イヤフラム114を金属製の弁座115から離間させる
際に、上述したスプリング112の復元力に対抗する手
段として用いられている。
However, in the fluid control valve shown in FIG. 9 and FIG.
A lever mechanism composed of the roller 107, the pin 108, and the like moves the metal diaphragm 114 to the metal valve seat 115.
It is used not as a means for pressing strongly against the spring but as a means for countering the restoring force of the spring 112 when the metal diaphragm 114 is separated from the metal valve seat 115.

【0008】従って、金属製のダイヤフラム114で金
属製の弁座115をシールするために必要な推力を、ス
テム111に直接に作用するスプリング112の復元力
のみで確保しており、そのため、スプリング112の外
径の最小化に限界が生じ、アクチュエータ100の小型
化を妨げる大きな要因になっていた。
Therefore, the thrust required to seal the metal valve seat 115 with the metal diaphragm 114 is secured only by the restoring force of the spring 112 directly acting on the stem 111. There is a limit in minimizing the outer diameter of the actuator 100, which is a major factor that hinders miniaturization of the actuator 100.

【0009】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、金属製の弁体で金属製
の弁座をシールするために必要な推力(以下、「シール
推力」という)を確保しつつ小型化を図ったアクチュエ
ータを有する流体制御バルブを提供することを課題とす
る。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a thrust required to seal a metal valve seat with a metal valve body (hereinafter referred to as "seal thrust"). It is an object of the present invention to provide a fluid control valve having an actuator that is reduced in size while ensuring the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に成された請求項1に係る発明は、流体制御バルブであ
って、梃子機構のレバーの一端部に出力用コイルバネの
付勢力が作用することにより、前記レバーの他端部と係
合するロッドを前進させる一方、駆動源の圧力を受けた
ピストンが移動して、前記出力用コイルバネを圧縮させ
ることにより、前記レバーの一端部を前記出力用コイル
バネの付勢力から解放するとともに、復帰用コイルバネ
の付勢力により、前記ロッドを後退させるアクチュエー
タを有し、前記アクチュエータにより、金属製の弁体を
金属製の弁座に密着・離間させること、を特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fluid control valve, wherein an urging force of an output coil spring acts on one end of a lever of a lever mechanism. By doing so, the rod engaged with the other end of the lever is advanced, while the piston receiving the drive source pressure moves to compress the output coil spring. An actuator that releases from the urging force of the output coil spring and retracts the rod by the urging force of the return coil spring, and closes and separates the metal valve body from the metal valve seat by the actuator. , Is characterized.

【0011】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
記載する流体制御バルブにおいて、前記弁体がダイヤフ
ラムであること、を特徴とする流体制御バルブ。
According to a second aspect of the present invention, in the fluid control valve according to the first aspect, the valve body is a diaphragm.

【0012】また、請求項3に係る発明は、請求項1又
は請求項2に記載する流体制御バルブにおいて、半導体
製造装置に使用されること、を特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the fluid control valve according to the first or second aspect, the fluid control valve is used for a semiconductor manufacturing apparatus.

【0013】このような特徴を有する本発明の流体制御
バルブは、レバーなどを有する梃子機構、ピストン、ロ
ッド、出力用コイルバネ、復帰用コイルバネなどを備え
たアクチュエータによって、金属製の弁体を金属製の弁
座に密着・離間させる。すなわち、ノーマル時では、梃
子機構のレバーの一端部に出力用コイルバネの付勢力が
作用しており、そのため、レバーの他端部と係合するロ
ッドに前進方向の推力が発生するので、金属製の弁体が
金属製の弁座に密着することになる。一方、非ノーマル
時では、ピストンが駆動源の圧力を受けて移動すること
により、出力用コイルバネが圧縮するので、レバーの一
端部が出力用コイルバネの付勢力から解放され、その結
果、復帰用コイルバネの付勢力により、ロッドに後退方
向の推力が発生するので、金属製の弁体が金属製の弁座
から離間することになる。
[0013] The fluid control valve of the present invention having the above-mentioned features is characterized in that a metal valve element is made of metal by an actuator including a lever mechanism having a lever and the like, a piston, a rod, an output coil spring, a return coil spring, and the like. Close and separate from the valve seat. That is, in the normal state, the urging force of the output coil spring acts on one end of the lever of the lever mechanism, and a forward thrust is generated in the rod engaging with the other end of the lever. Will closely contact the metal valve seat. On the other hand, in the non-normal state, the output coil spring is compressed by the movement of the piston under the pressure of the drive source, so that one end of the lever is released from the urging force of the output coil spring. As a result, a thrust in the backward direction is generated on the rod, so that the metal valve element is separated from the metal valve seat.

【0014】従って、本発明の流体制御バルブでは、出
力用コイルバネの付勢力を梃子機構の梃子比で増加させ
て作用させることにより、ロッドに前進方向の推力を発
生させて、金属製の弁体を金属製の弁座に密着させてお
り、これにより、「シール推力」を確保しているので、
最低限必要な出力用コイルバネの付勢力は、「シール推
力」を梃子比で除した値となる。よって、「シール推
力」を梃子比で除した値と「シール推力」の値との差に
相当する分だけ、出力用コイルバネの外径を最小化する
ことが可能となり、出力用コイルバネを内蔵するアクチ
ュエータを小型化することができるので、「シール推
力」を確保しつつ小型化を図ったアクチュエータを有す
る流体制御バルブを提供することが可能となる。
Therefore, in the fluid control valve of the present invention, the urging force of the output coil spring is increased by the lever ratio of the lever mechanism to act on the rod, thereby generating a thrust in the forward direction on the rod, thereby making the metal valve body. Is in close contact with the metal valve seat, which ensures "seal thrust".
The minimum required biasing force of the output coil spring is a value obtained by dividing the "seal thrust" by the leverage ratio. Therefore, it is possible to minimize the outer diameter of the output coil spring by an amount corresponding to the difference between the value obtained by dividing the “seal thrust” by the leverage ratio and the value of the “seal thrust”, and incorporate the output coil spring. Since the size of the actuator can be reduced, it is possible to provide a fluid control valve having an actuator whose size is reduced while ensuring "seal thrust".

【0015】尚、これらの点については、アクチュエー
タにより、金属製のダイヤフラムを金属製の弁座に密着
・離間させる流体制御バルブにおいても、同様である。
These points also apply to a fluid control valve in which a metal diaphragm is brought into close contact with or separated from a metal valve seat by an actuator.

【0016】また、半導体製造装置においては、高温度
の流体を制御することが多く、そこで使用される流体制
御バルブには、金属製の弁体を金属製の弁座に密着・離
間させる構造を必要とする。さらに、半導体製造装置で
使用される場合には、流体制御バルブに対して、常に、
より高度な遮断性や、より一層の小型化が求められる。
従って、それらの観点からするならば、本発明の流体制
御バルブは最適であると言うことができる。
Further, in a semiconductor manufacturing apparatus, a high-temperature fluid is often controlled, and a fluid control valve used therein has a structure in which a metal valve body is brought into close contact with and separated from a metal valve seat. I need. Furthermore, when used in semiconductor manufacturing equipment, the fluid control valve always
There is a demand for higher barrier properties and further miniaturization.
Therefore, from these viewpoints, the fluid control valve of the present invention can be said to be optimal.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。図1と図2に、本実施の形態の
流体制御バルブ1の断面図を示す。図1は、ノーマル時
の弁閉の状態を示したものである。図2は、非ノーマル
時の弁開の状態を示したものである。図1や図2に示す
ように、流体制御バルブ1は、ハウジング22、ハウジ
ング22の上部に螺合されるキャップ11、ハウジング
22の下部が螺合する弁本体3に大別することができ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are cross-sectional views of a fluid control valve 1 according to the present embodiment. FIG. 1 shows a normally closed valve state. FIG. 2 shows a non-normal state of the valve opening. As shown in FIGS. 1 and 2, the fluid control valve 1 can be roughly classified into a housing 22, a cap 11 screwed to an upper portion of the housing 22, and a valve body 3 screwed to a lower portion of the housing 22.

【0018】キャップ11の内部には、ピストン13が
装入されており、キャップ11の内側とピストン13の
外周を耐熱パッキン12で密封することにより、空気室
34を形成している。空気室34は、導入口33を介し
て外部と連通する。また、キャップ11がハウジング2
2の上部と螺合することにより、キャップ11とハウジ
ング22で挟み込むようにして、梃子ベース15を内設
している。
A piston 13 is inserted into the cap 11, and an air chamber 34 is formed by sealing the inside of the cap 11 and the outer periphery of the piston 13 with a heat-resistant packing 12. The air chamber 34 communicates with the outside via the inlet 33. Further, the cap 11 is
The lever base 15 is internally provided so as to be sandwiched between the cap 11 and the housing 22 by being screwed into the upper portion of the lever 2.

【0019】梃子ベース15には、図5の部分断面図や
図6の背面図で示すように、その中心において、ロッド
用嵌入口42が形成され、その周辺において、等ピッチ
で3個の伝達ロッド用嵌通口41が形成されるととも
に、背面において、各々の伝達ロッド用嵌通口41の内
側に、平行ピン用挿入口を穿孔した梃子架台部43が設
けられている。そして、3個の梃子架台部43の間にお
いては、平行ピン用挿入口を穿孔したレバー16が(図
7、図8参照)、図1や図2に示すように、回動可能に
支持される。
As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 5 and the rear view of FIG. 6, the lever base 15 has a rod insertion opening 42 formed at the center thereof, and three transmission holes are formed at equal intervals around the rod insertion opening 42. A rod insertion hole 41 is formed, and a lever base 43 having a parallel pin insertion hole is provided inside the transmission rod insertion hole 41 on the rear surface. Then, between the three lever base portions 43, the lever 16 having the parallel pin insertion hole (see FIGS. 7 and 8) is rotatably supported as shown in FIGS. 1 and 2. You.

【0020】そのために、ここでは、梃子架台部43に
穿孔された平行ピン用挿入口の軸線と、レバー16に穿
孔された平行ピン用挿入口の軸線とが重なり合うよう
に、梃子架台部43の間にレバー16をセットし、それ
らの平行ピン用挿入口に平行ピン17を軸通させること
により行っている。
For this purpose, here, the axis of the parallel pin insertion hole drilled in the lever mount 43 and the axis of the parallel pin insertion hole drilled in the lever 16 are overlapped. The operation is performed by setting the lever 16 between them and allowing the parallel pins 17 to pass through the insertion holes for the parallel pins.

【0021】一方、ハウジング22の内部には、出力用
コイルバネ19が内蔵されており、出力用コイルバネ1
9の上端には、コイルバネ押さえ18が載置されてい
る。そして、キャップ11がハウジング22の上部と螺
合すると、コイルバネ押さえ18の上面に、梃子ベース
15に回動可能に支持された3個のレバー16の一端部
が圧接することになる。さらに、このとき、コイルバネ
押さえ18の上面とピストン13の間に、梃子ベース1
5の伝達ロッド用嵌通口41(図5、図6参照)を嵌通
した伝達ロッド14が介装される。
On the other hand, an output coil spring 19 is built in the housing 22, and the output coil spring 1
A coil spring retainer 18 is mounted on the upper end of 9. When the cap 11 is screwed into the upper part of the housing 22, one ends of the three levers 16 rotatably supported by the lever base 15 are pressed against the upper surface of the coil spring retainer 18. At this time, the lever base 1 is located between the upper surface of the coil spring retainer 18 and the piston 13.
The transmission rod 14 is inserted through the transmission rod insertion opening 41 (see FIGS. 5 and 6).

【0022】また、ハウジング22の内部には、その中
心線上において、ロッド21がその下端を弁本体3側に
貫いた状態で取り付けられている。そして、キャップ1
1がハウジング22の上部と螺合すると、ロッド21に
挿着された復帰用コイルバネ20の両端が、ハウジング
22の底面とロッド21のフランジ部に圧接することに
なる。さらに、このとき、ロッド21に形成された係合
部には、 梃子ベース15に回動可能に支持された3個
のレバー16の他端部が圧接するとともに、ロッド21
の上端が、梃子ベース15のロッド用嵌入口42(図
5、図6参照)に嵌入されることになる。
A rod 21 is attached to the inside of the housing 22 with its lower end penetrating the valve body 3 on its center line. And cap 1
When 1 is screwed into the upper portion of the housing 22, both ends of the return coil spring 20 inserted into the rod 21 come into pressure contact with the bottom surface of the housing 22 and the flange portion of the rod 21. Further, at this time, the other ends of the three levers 16 rotatably supported by the lever base 15 come into pressure contact with the engagement portions formed on the rod 21, and
Of the lever base 15 is inserted into the rod insertion port 42 of the lever base 15 (see FIGS. 5 and 6).

【0023】尚、図3は、図1の線A−Aで切断した断
面図であり、図4は、図1の線B−Bで切断した断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG.

【0024】また、弁本体3には、流入路31と流出路
32が形成されており、流入路31の末端に位置する弁
座27や流出路32の始端などは、ダイヤフラム26で
覆われている。そして、ダイヤフラム26は、その周縁
がホルダー23の周縁突起部と当接しており、ハウジン
グ22の下部が弁本体3と螺合すると、ホルダー23と
弁本体3で挟持されることになる。さらに、このとき、
ホルダー23の中央部には、第1ステム24が嵌装され
ているので、第1ステム24の上面が、ロッド21の下
端に接面するとともに、第1ステム24の下面は、第1
ステム24の下面にねじ込まれた第2ステム25を介し
て、ダイヤフラム26の上面に接面することになる。
An inflow passage 31 and an outflow passage 32 are formed in the valve body 3, and a valve seat 27 located at an end of the inflow passage 31 and a start end of the outflow passage 32 are covered with a diaphragm 26. I have. The peripheral edge of the diaphragm 26 is in contact with the peripheral projection of the holder 23, and when the lower portion of the housing 22 is screwed into the valve body 3, the diaphragm 26 is sandwiched between the holder 23 and the valve body 3. In addition,
Since the first stem 24 is fitted in the center of the holder 23, the upper surface of the first stem 24 is in contact with the lower end of the rod 21, and the lower surface of the first stem 24 is
It comes into contact with the upper surface of the diaphragm 26 via the second stem 25 screwed into the lower surface of the stem 24.

【0025】そして、このような構成を有する流体制御
バルブ1では、250℃程度の高温の流体を制御するた
めに、耐熱パッキン12と第2ステム25を除く全ての
構成部品が金属材料から製作されており、例えば、ダイ
ヤフラム26はNi−Co合金で、その他の構成部品の
多くはSUS316で製作されている。
In the fluid control valve 1 having such a configuration, all components except the heat-resistant packing 12 and the second stem 25 are made of a metal material in order to control a high-temperature fluid of about 250 ° C. For example, the diaphragm 26 is made of a Ni—Co alloy, and many other components are made of SUS316.

【0026】次に、本実施の形態の流体制御バルブ1の
動作について説明する。図1に示すように、ノーマル時
のロッド21においては、コイルバネ押さえ18とレバ
ー16を介して、出力用コイルバネ19の付勢力が弁本
体3側に作用すると同時に、復帰用コイルバネ20の付
勢力がキャップ11側に作用する。従って、出力用コイ
ルバネ19の付勢力が作用する方向と復帰用コイルバネ
20の付勢力が作用する方向が向き合うことになる。し
かし、出力用コイルバネ19の付勢力は、復帰用コイル
バネ20の付勢力より格段に大きく、さらに、レバー1
6や梃子ベース15などで構成された梃子機構により、
梃子比を乗じた大きさに増加されて作用することから、
ノーマル時のロッド21には、弁本体3側に大きな推力
が発生することになる。そのため、ノーマル時のロッド
21は、弁本体3側に前進し、その結果、ロッド21の
下端が第1ステム24の上面に圧接して、第2ステム2
5がダイヤフラム26を弁座27に強く押しつけること
ができるので、ダイヤフラム26や弁座27が金属製で
あっても、弁閉状態となる。
Next, the operation of the fluid control valve 1 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, in the normal rod 21, the urging force of the output coil spring 19 acts on the valve body 3 via the coil spring press 18 and the lever 16, and at the same time, the urging force of the return coil spring 20 is applied. Acts on the cap 11 side. Therefore, the direction in which the biasing force of the output coil spring 19 acts and the direction in which the biasing force of the return coil spring 20 acts face each other. However, the biasing force of the output coil spring 19 is much larger than the biasing force of the return coil spring 20, and the lever 1
6 and lever mechanism consisting of lever base 15
Since it acts by increasing to the size multiplied by the leverage ratio,
When the rod 21 is in the normal state, a large thrust is generated on the valve body 3 side. Therefore, the rod 21 in the normal state moves forward to the valve body 3 side, and as a result, the lower end of the rod 21 presses against the upper surface of the first stem 24 and the second stem 2
Since the diaphragm 5 can strongly press the diaphragm 26 against the valve seat 27, the valve is closed even if the diaphragm 26 and the valve seat 27 are made of metal.

【0027】一方、弁閉状態にある流体制御バルブ1に
おいて、導入口33を介して、駆動源たる圧縮空気を空
気室34に充填すると、図2に示すように、ピストン1
3が圧縮空気の圧力を受けて弁本体3側に移動すること
になる。そして、ピストン13が弁本体3側に移動する
と、伝達ロッド14を介して、コイルバネ押さえ18も
弁本体3側に移動し、出力用コイルバネ19が圧縮され
るので、レバー16の一端部に出力用コイルバネ19の
付勢力が作用しなくなる。そのため、ロッド21には、
復帰用コイルバネ20の付勢力しか作用せず、キャップ
11側に推力が発生するので、ロッド21はキャップ1
1側に後退することになる。その結果、ロッド21の下
端が第1ステム24の上面に圧力を加えることが不可能
となるので、ダイヤフラム26の反力により、第1ステ
ム24、第2ステム25がキャップ11側に押し上げら
れて、ダイヤフラム26が弁座27から離間し、弁開状
態に移行することになる。
On the other hand, in the fluid control valve 1 in the valve closed state, when compressed air serving as a driving source is charged into the air chamber 34 through the inlet 33, as shown in FIG.
3 moves to the valve body 3 side under the pressure of the compressed air. When the piston 13 moves toward the valve body 3, the coil spring retainer 18 also moves toward the valve body 3 via the transmission rod 14, and the output coil spring 19 is compressed. The urging force of the coil spring 19 does not work. Therefore, the rod 21
Only the urging force of the return coil spring 20 acts, and a thrust is generated on the cap 11 side.
It will retreat to one side. As a result, it becomes impossible for the lower end of the rod 21 to apply pressure to the upper surface of the first stem 24, and the first stem 24 and the second stem 25 are pushed up to the cap 11 side by the reaction force of the diaphragm 26. As a result, the diaphragm 26 separates from the valve seat 27 and shifts to the valve open state.

【0028】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の流体制御バルブ1は、レバー16などを有する梃子機
構、ピストン13、ロッド21、出力用コイルバネ1
9、復帰用コイルバネ20などを備えたアクチュエータ
2によって、金属製のダイヤフラム26を金属製の弁座
27に密着・離間させる。すなわち、ノーマル時では、
図1に示すように、梃子機構のレバー16の一端部に、
コイルバネ押さえ18を介して、出力用コイルバネ19
の付勢力が作用しており、そのため、レバー16の他端
部と係合するロッド21に前進方向(弁本体3側)の推
力が発生するので、金属製のダイヤフラム26が金属製
の弁座27に密着することになる。一方、非ノーマル時
では、ピストン13が圧縮空気の圧力を受けて、図1か
ら図2に示すように移動することにより、伝達ロッド1
4とコイルバネ押さえ18を介して、出力用コイルバネ
19が圧縮するので、レバー16の一端部が出力用コイ
ルバネ19の付勢力から解放される。その結果、復帰用
コイルバネ20の付勢力により、ロッド21に後退方向
(キャップ11側)の推力が発生するので、金属製のダ
イヤフラム26が金属製の弁座27から離間することに
なる。
As described above in detail, the fluid control valve 1 according to the present embodiment includes a lever mechanism having a lever 16, a piston 13, a rod 21, and an output coil spring 1.
9. The metal diaphragm 26 is brought into close contact with and separated from the metal valve seat 27 by the actuator 2 including the return coil spring 20 and the like. That is, at normal time,
As shown in FIG. 1, at one end of a lever 16 of the lever mechanism,
An output coil spring 19 is provided via a coil spring retainer 18.
Is applied, and a thrust in the forward direction (on the valve body 3 side) is generated on the rod 21 which engages with the other end of the lever 16, so that the metal diaphragm 26 is connected to the metal valve seat. 27. On the other hand, in the non-normal state, the piston 13 receives the pressure of the compressed air and moves as shown in FIGS.
Since the output coil spring 19 is compressed via the coil spring 4 and the coil spring holder 18, one end of the lever 16 is released from the urging force of the output coil spring 19. As a result, the urging force of the return coil spring 20 generates a thrust in the rod 21 in the retreating direction (the cap 11 side), so that the metal diaphragm 26 is separated from the metal valve seat 27.

【0029】従って、本実施の形態の流体制御バルブ1
では、出力用コイルバネ19の付勢力を、レバー16な
どを有する梃子機構の梃子比で増加させて作用させるこ
とにより、ロッド21に前進方向(弁本体3側)の推力
を発生させて、金属製のダイヤフラム26を金属製の弁
座27に密着させており、これにより、「シール推力」
を確保しているので、最低限必要な出力用コイルバネ1
9の付勢力は、「シール推力」を梃子比で除した値とな
る。よって、「シール推力」を梃子比で除した値と「シ
ール推力」の値との差に相当する分だけ、出力用コイル
バネ19の外径を最小化することが可能となり、出力用
コイルバネ19を内蔵するアクチュエータ2を小型化す
ることができるので、「シール推力」を確保しつつ小型
化を図ったアクチュエータ2を有する流体制御バルブ1
を提供することが可能となる。
Therefore, the fluid control valve 1 of the present embodiment
Then, the urging force of the output coil spring 19 is increased by the lever ratio of the lever mechanism having the lever 16 and the like to act, thereby generating a thrust in the forward direction (on the valve body 3 side) on the rod 21, and Diaphragm 26 is in close contact with the metal valve seat 27, thereby providing a "seal thrust".
, The minimum required output coil spring 1
The biasing force of No. 9 is a value obtained by dividing “the seal thrust” by the lever ratio. Therefore, the outer diameter of the output coil spring 19 can be minimized by an amount corresponding to the difference between the value obtained by dividing the “seal thrust” by the leverage ratio and the value of the “seal thrust”. Since the built-in actuator 2 can be downsized, the fluid control valve 1 having the downsized actuator 2 while ensuring "seal thrust"
Can be provided.

【0030】尚、本実施の形態では、「シール推力」の
値は980Nであり、「シール推力」を梃子比で除した
値である、最低限必要な出力用コイルバネ19の付勢力
の値は、490Nである。
In the present embodiment, the value of the "seal thrust" is 980 N, and the minimum required biasing force of the output coil spring 19, which is a value obtained by dividing the "seal thrust" by the leverage ratio, is as follows. , 490N.

【0031】また、本発明は上記実施の形態に限定され
るものでなく、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、本実施の形態の流体制御バルブ
1は、金属製のダイヤフラム26を金属製の弁座27に
密着・離間させるものであったが、金属製のダイヤフラ
ム26に特に限定する趣旨ではなく、金属製の弁体を金
属製の弁座に密着・離間させるものであってもよい。
Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the fluid control valve 1 of the present embodiment, the metal diaphragm 26 is brought into close contact with and separated from the metal valve seat 27. However, this is not intended to limit the invention to the metal diaphragm 26. The valve element made of a metal may be brought into close contact with or separated from a metal valve seat.

【0032】また、本実施の形態では、流体制御バルブ
1の使用場所については言及しなかったが、半導体製造
装置においては、高温度の流体を制御することが多く、
そこで使用される流体制御バルブには、金属製の弁体を
金属製の弁座に密着・離間させる構造を必要とする。さ
らに、半導体製造装置で使用される場合には、流体制御
バルブに対して、常に、より高度な遮断性や、より一層
の小型化が求められる。従って、それらの観点からする
ならば、本実施の形態の流体制御バルブ1は最適である
と言うことができる。
In this embodiment, the place where the fluid control valve 1 is used is not mentioned. However, in a semiconductor manufacturing apparatus, a high-temperature fluid is often controlled.
Therefore, the fluid control valve used needs a structure in which a metal valve body is brought into close contact with and separated from a metal valve seat. Further, when used in a semiconductor manufacturing apparatus, a fluid control valve is required to always have a higher degree of shutoff and a further miniaturization. Therefore, from these viewpoints, it can be said that the fluid control valve 1 of the present embodiment is optimal.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の流体制御バルブでは、出力用コ
イルバネの付勢力を梃子機構の梃子比で増加させて作用
させることにより、ロッドに前進方向の推力を発生させ
て、金属製の弁体を金属製の弁座に密着させており、こ
れにより、「シール推力」を確保しているので、最低限
必要な出力用コイルバネの付勢力は、「シール推力」を
梃子比で除した値となる。よって、「シール推力」を梃
子比で除した値と「シール推力」の値との差に相当する
分だけ、出力用コイルバネの外径を最小化することが可
能となり、出力用コイルバネを内蔵するアクチュエータ
を小型化することができるので、「シール推力」を確保
しつつ小型化を図ったアクチュエータを有する流体制御
バルブを提供することが可能となる。
According to the fluid control valve of the present invention, the thrust in the forward direction is generated on the rod by increasing the urging force of the output coil spring at the lever ratio of the lever mechanism to act on the rod. Is tightly adhered to the metal valve seat, thereby securing "seal thrust" .The minimum required biasing force of the output coil spring is the value obtained by dividing "seal thrust" by the leverage ratio. Become. Therefore, it is possible to minimize the outer diameter of the output coil spring by an amount corresponding to the difference between the value obtained by dividing the “seal thrust” by the leverage ratio and the value of the “seal thrust”, and incorporate the output coil spring. Since the size of the actuator can be reduced, it is possible to provide a fluid control valve having an actuator whose size is reduced while ensuring "seal thrust".

【0034】尚、これらの点については、アクチュエー
タにより、金属製のダイヤフラムを金属製の弁座に密着
・離間させる流体制御バルブにおいても、同様である。
These points also apply to the fluid control valve in which the metal diaphragm is brought into close contact with and separated from the metal valve seat by the actuator.

【0035】また、半導体製造装置においては、高温度
の流体を制御することが多く、そこで使用される流体制
御バルブには、金属製の弁体を金属製の弁座に密着・離
間させる構造を必要とする。さらに、半導体製造装置で
使用される場合には、流体制御バルブに対して、常に、
より高度な遮断性や、より一層の小型化が求められる。
従って、それらの観点からするならば、本発明の流体制
御バルブは最適であると言うことができる。
Further, in a semiconductor manufacturing apparatus, a high-temperature fluid is often controlled, and a fluid control valve used therein has a structure in which a metal valve body is brought into close contact with and separated from a metal valve seat. I need. Furthermore, when used in semiconductor manufacturing equipment, the fluid control valve always
There is a demand for higher barrier properties and further miniaturization.
Therefore, from these viewpoints, the fluid control valve of the present invention can be said to be optimal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の流体制御バルブの断面図であって、弁
閉状態を示したものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fluid control valve of the present invention, showing a valve closed state.

【図2】本発明の流体制御バルブの断面図であって、弁
開状態を示したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fluid control valve of the present invention, showing a valve open state.

【図3】図1の線A−Aで切断した断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図4】図1の線B−Bで切断した断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 1;

【図5】本発明の流体制御バルブで使用される梃子ベー
スの部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a lever base used in the fluid control valve of the present invention.

【図6】本発明の流体制御バルブで使用される梃子ベー
スの背面図である。
FIG. 6 is a rear view of a lever base used in the fluid control valve of the present invention.

【図7】本発明の流体制御バルブで使用されるレバーの
正面図である。
FIG. 7 is a front view of a lever used in the fluid control valve of the present invention.

【図8】本発明の流体制御バルブで使用されるレバーの
側面図である。
FIG. 8 is a side view of a lever used in the fluid control valve of the present invention.

【図9】従来技術の流体制御バルブの断面図であって、
弁閉状態を示したものである。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a prior art fluid control valve,
It shows the valve closed state.

【図10】従来技術の流体制御バルブの断面図であっ
て、弁開状態を示したものである。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional fluid control valve, showing a valve open state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流体制御バルブ 2 アクチュエータ 13 ピストン 16 レバー 19 出力用コイルバネ 20 復帰用コイルバネ 21 ロッド 26 ダイヤフラム 27 弁座 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid control valve 2 Actuator 13 Piston 16 Lever 19 Output coil spring 20 Return coil spring 21 Rod 26 Diaphragm 27 Valve seat

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 梃子機構のレバーの一端部に出力用コイ
ルバネの付勢力が作用することにより、前記レバーの他
端部と係合するロッドを前進させる一方、駆動源の圧力
を受けたピストンが移動して、前記出力用コイルバネを
圧縮させることにより、前記レバーの一端部を前記出力
用コイルバネの付勢力から解放するとともに、復帰用コ
イルバネの付勢力により、前記ロッドを後退させるアク
チュエータを有し、 前記アクチュエータにより、金属製の弁体を金属製の弁
座に密着・離間させること、を特徴とする流体制御バル
ブ。
1. A rod engaged with the other end of the lever is advanced by an urging force of an output coil spring acting on one end of a lever of the lever mechanism, while the piston receiving the pressure of the driving source is moved by the piston. By moving and compressing the output coil spring, one end of the lever is released from the urging force of the output coil spring, and the actuator is configured to retract the rod by the urging force of the return coil spring, A fluid control valve, wherein a metal valve body is brought into close contact with and separated from a metal valve seat by the actuator.
【請求項2】 請求項1に記載する流体制御バルブにお
いて、 前記弁体がダイヤフラムであること、を特徴とする流体
制御バルブ。
2. The fluid control valve according to claim 1, wherein the valve body is a diaphragm.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載する流体制
御バルブにおいて、 半導体製造装置に使用されること、を特徴とする流体制
御バルブ。
3. The fluid control valve according to claim 1, wherein the fluid control valve is used in a semiconductor manufacturing apparatus.
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