JP2003176863A - 回転変位機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転軸と該回転軸に螺合される変位部材との変
位量を相互に独立して所望の値に設定する。 【解決手段】回転駆動源の内部に回転駆動源の駆動作用
下に回転し同時に軸線方向に沿って変位するように螺合
されるシャフト１４と、前記シャフト１４にそれぞれ異
なるねじピッチで形成される第１ねじ部３６および第２
ねじ部４２と、前記第２ねじ部４２に螺合され、回転方
向の変位を規制された変位部材１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、回転駆動
源の回転駆動作用下に螺合された回転軸を軸線方向に変
位させる回転変位機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、モータ等の回転駆動
源の内部に回転軸を螺合し、前記回転駆動源の回転駆動
作用下に前記回転軸を回転させて前記回転軸を軸線方向
に沿って変位させる変位機構が用いられている。

【０００３】また、前記変位機構の回転軸に変位部材を
螺合し、前記変位部材を回転方向に規制することによっ
て回転軸と変位部材を一体的に軸線方向に沿って変位さ
せる構造のものが採用されるに至っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る変位機構においては、前記回転軸に螺合された変位
部材の軸線方向に沿った変位量と、回転軸自体の変位量
とが常時同一となるため、変位部材の変位量を回転軸の
変位量に対して単独に設定することができないという問
題がある。

【０００５】本発明は、前記の問題を考慮してなされた
ものであり、駆動軸と該駆動軸に螺合された変位部材と
の変位量をそれぞれ別個に独立して設定することができ
る回転変位機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、回転駆動源の駆動作用下に回転し同時
に軸線方向に沿って変位する駆動軸と、前記駆動軸の一
方に形成され、前記回転駆動源に螺合される第１ねじ部
と、前記駆動軸の他方に形成され、前記第１ねじ部とね
じピッチが異なる第２ねじ部と、前記第２ねじ部に螺合
され、回転方向の変位を規制された変位部材と、を備
え、前記駆動軸の前記第１ねじ部と第２ねじ部とのねじ
ピッチの差によって前記駆動軸と前記変位部材の軸線方
向に沿った変位量に差が生じることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、駆動軸にねじピッチがそ
れぞれ異なる第１ねじ部と第２ねじ部とを形成すること
により、回転駆動源の駆動作用下に該回転駆動源に螺合
された前記駆動軸が回転と同時に軸線方向に変位する
際、該駆動軸の軸線方向に沿った変位量に対して、変位
部材は双方のねじピッチの差に基づいた前記駆動軸とは
別個の変位量となる。従って、駆動軸と変位部材の変位
量を別個に設定することができるため、相互のねじピッ
チをそれぞれ別個に設定することにより、駆動軸および
変位部材の軸線方向に沿った変位量を別個に独立して所
望の値に調整することができる。

【０００８】また、前記駆動軸がバルブに設けられた弁
体をピストンを介して駆動する回転駆動源に螺合され、
前記第１ねじ部と前記ピストンに螺合される第２ねじ部
のねじピッチの差より前記弁体の変位量を調整すること
ができるため、駆動軸に対するピストンの変位量を所望
の値に設定することが可能となる。その結果、弁体の変
位量をより高精度に制御することができる。

【０００９】さらに、駆動軸に一体的に設けられる第１
歯車と前記回転駆動源に設けられる第２歯車とを噛合さ
せて回転させることにより、駆動軸と回転駆動源とを別
体として構成することができるため、回転変位機構の小
型化が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る回転変位機構につい
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。

【００１１】図１において、参照符号１０は、本発明の
実施の形態に係る回転変位機構を示す。

【００１２】前記回転変位機構１０は、例えば、モータ
等からなる回転駆動源１２と、該回転駆動源１２の略中
央部に軸線方向に変位自在に螺合されるシャフト１４
（駆動軸）と、該シャフト１４に螺合される変位部材
（例えば、ナット）１６とからなる。

【００１３】回転駆動源１２は、ケーシング１８と、該
ケーシング１８の内部に配設されるソレノイド部２０
と、該ケーシング１８の一端面に装着され、前記シャフ
ト１４を支持する軸受部２２と、該ケーシング１８の他
端面に装着され、シャフト１４の後述する第１ねじ部３
６が螺合されるガイド部２４とを備える。

【００１４】ケーシング１８の内部に配設されるソレノ
イド部２０は、コイル２６が巻回されたボビン２８と、
該ボビン２８に対向する内部に配設され、シャフト１４
に螺合されるロータ３０とからなる。前記コイル２６
は、図示しない電源に接続され、電流が供給される。ま
た、ロータ３０の外周面には永久磁石等からなる磁性体
３２が装着され、該コイル２６の励磁作用下にロータ３
０がシャフト１４を中心として回転する。前記ロータ３
０の略中央部には、軸線方向に沿って延在する雌ねじ部
３４が形成され、前記雌ねじ部３４にはシャフト１４の
第１ねじ部３６が螺合されている。なお、ロータ３０で
は、シャフト１４の軸線方向の変位量が図示しない係止
手段によって規制されている。

【００１５】前記シャフト１４の一方には、前記回転駆
動源１２のロータ３０に螺合される所定長延在した第１
ねじ部３６を有する大径軸部３８が形成され、他方に
は、前記大径軸部３８より縮径して形成される小径軸部
４０が軸線方向に沿って所定長突出して形成される。ま
た、前記小径軸部４０には、第２ねじ部４２が形成され
ている。第１ねじ部３６は、ロータ３０の雌ねじ部３４
と回転駆動源１２のガイド部２４とにそれぞれ軸線方向
に変位自在に螺合されている。

【００１６】前記第１ねじ部３６のねじピッチ（Ａ）
は、第２ねじ部４２のねじピッチ（Ｂ）より大きく（Ａ
＞Ｂ）形成されるとともに、第１ねじ部３６は、第２ね
じ部４２の方向、また、第２ねじ部４２は、小径軸部４
０の先端部の方向に向かってそれぞれ大径軸部３８の一
端部側から見て時計回り方向にらせん状に形成されてい
る。なお、ロータ３０の雌ねじ部３４およびガイド部２
４のねじ部（図示せず）も第１ねじ部３６と同様に大径
軸部３８の一端部の方向から見て時計回り方向に形成さ
れている。すなわち、回転駆動源１２の回転駆動作用下
にシャフト１４が矢印Ｃ方向に回転した際、シャフト１
４が軸線方向に沿った矢印Ｄ１方向に変位するように形
成されている。

【００１７】さらに、第２ねじ部４２に螺合される変位
部材１６は、図示しない固定手段によって小径軸部４０
を中心とした回転方向に規制されている。

【００１８】本発明の実施の形態に係る回転変位機構１
０は、基本的に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。

【００１９】図２Ａに示される状態で、図示しない電源
から回転駆動源１２に電流を供給することにより前記電
流がコイル２６に供給され、該コイル２６の励磁作用下
にロータ３０が矢印Ｃ方向に回転する。該ロータ３０が
矢印Ｃ方向に回転すると、該ロータ３０の雌ねじ部３４
に螺合されたシャフト１４が螺合作用下に雌ねじ部３４
のねじ溝に沿って軸線方向（矢印Ｄ１方向）に変位量
（Ｄ）だけ変位するとともに、前記シャフト１４の回転
作用下に小径軸部４０も一体的に矢印Ｃ方向に回転する
ため、軸線方向（矢印Ｄ１方向）に変位量（Ｄ）だけ一
体的に変位する（図２Ｂ参照）。

【００２０】その際、第２ねじ部４２は、第１ねじ部３
６よりねじピッチが狭く形成されているため（図１参
照）、第２ねじ部４２に螺合された変位部材１６は、第
２ねじ部４２との螺合作用下にシャフトの変位量（Ｄ）
より変位量（Ｅ）が小さくなる（Ｄ＞Ｅ）。

【００２１】その結果、第１ねじ部３６と第２ねじ部４
２とのねじピッチの差（Ａ−Ｂ）によって、シャフト１
４の軸線方向に沿った変位量（Ｄ）と変位部材１６の軸
線方向に沿った変位量（Ｅ）との間に差（Ｄ−Ｅ）が生
じる。すなわち、変位部材１６は、シャフト１４が回転
する前の変位部材１６の始点位置（Ｆ）からシャフト１
４の回転作用下に変位した変位部材１６の終点位置
（Ｇ）までしか変位することがなく、変位部材１６は、
第１ねじ部３６と第２ねじ部４２とのねじピッチを同一
とした場合の終点位置Ｈと比較して（Ｄ−Ｅ）だけ変位
量が少ない。

【００２２】なお、本実施の形態において、大径軸部３
８の第１ねじ部３６のねじピッチ（Ａ）を小径軸部４０
の第２ねじ部４２のねじピッチ（Ｂ）より大きい（Ａ＞
Ｂ）場合について説明しているが、これに限定されるも
のではなく、反対に、第１ねじ部３６のねじピッチ
（Ａ）を第２ねじ部４２のねじピッチ（Ｂ）より小さく
（Ａ＜Ｂ）して、シャフト１４が変位した際の変位量
（Ｄ）より変位部材１６の変位量（Ｅ）が大きくなる
（Ｄ＜Ｅ）ように設定してもよい。

【００２３】また、第１ねじ部３６を上記と同一のねじ
ピッチとし、且つ第２ねじ部４２のねじピッチが所望の
値に設定されたシャフトを別個に用意すれば、異なる変
位量に調整することができる。すなわち、本実施の形態
におけるシャフト１４と前記新たに選択されたシャフト
とを交換することにより、第２ねじ部４２のねじピッチ
が変更されていることから変位部材１６の変位量を容易
に変更することができる。

【００２４】以上により、本実施の形態では、回転駆動
源１２の回転駆動作用下に回転するシャフト１４にねじ
ピッチが異なる第１ねじ部３６と第２ねじ部４２とを設
け、前記第１ねじ部３６を回転駆動源１２に螺合し、第
２ねじ部４２に変位部材１６を螺合して回転方向に規制
することにより、シャフト１４全体の変位量と変位部材
１６の変位量とを別個に設定することができる。さら
に、第２ねじ部４２のねじピッチが所望の値に設定され
たシャフトを回転変位機構１０の前記シャフト１４と交
換することにより、別異の変位量を得ることができる。
すなわち、本実施の形態によれば、第１ねじ部３６およ
び第２ねじ部４２のねじピッチをそれぞれ別個に独立し
て設定することができる。このため、シャフト１４の回
転時における変位部材１６の変位量をシャフト１４の変
位量に左右されずに所望の値に選択することが可能であ
る。

【００２５】次に、本発明の他の実施の形態に係る回転
変位機構５０を図３に示す。なお、以下の実施の形態に
おいて、第１の実施の形態に係る回転変位機構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。

【００２６】この他の実施の形態に係る回転変位機構５
０では、シャフト１４自体を直接駆動せず、ギアを介し
て回転駆動源によって駆動している点で、本実施の形態
に係る回転変位機構１０と相違している。

【００２７】回転駆動源１２の回転軸５２に一体的に連
結され、外周面に沿って複数の歯部を有する第１ギア
（第２歯車）５４と、シャフト１４の上部に一体的に設
けられ、外周面に沿って複数の歯部を有する第２ギア
（第１歯車）５６とが噛合されている。

【００２８】図３に示される状態で、図示しない電源よ
り回転駆動源１２に電流を供給すると回転軸５２が矢印
Ｊ方向に回転するため、第１ギア５４が一体的に矢印Ｊ
方向に回転する。第１ギア５４の回転作用下に該第１ギ
ア５４と噛合された第２ギア５６が矢印Ｋ方向に回転す
るため、図示しない固定手段等によって固定されたガイ
ド部材５８に螺合されたシャフト１４が第２ギア５６と
一体的に矢印Ｋ方向に回転する。

【００２９】以上のように、本発明の他の実施の形態で
は、第１ギア５４の歯数および第２ギア５６の歯数とを
それぞれ所望の値に設定することにより、回転駆動源１
２の回転駆動作用下にシャフト１４の回転数を自在に調
整することができる。その結果、シャフト１４の軸線方
向に沿った変位速度を調整するとともに、シャフト１４
に螺合される変位部材１６の変位速度も調整することが
できる。

【００３０】また、シャフト１４と回転駆動源１２とを
別体として構成しているため、回転変位機構５０の小型
化を図ることができる。

【００３１】次に、図４〜図６において、本発明の実施
の形態に係る回転変位機構１０が適用されたサックバッ
クバルブ１００を示す。なお、上述した本実施の形態に
係る回転変位機構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。

【００３２】このサックバックバルブ（バルブ）１００
は、図示しないチューブが着脱自在に所定間隔離間して
接続される継手部１０２と、前記継手部１０２の長手方
向に沿った一方の上部に設けられたオン／オフ弁機構１
０４と、前記継手部１０２の長手方向に沿った他方の上
部に設けられたサックバック機構１０６と、前記オン／
オフ弁機構１０４およびサックバック機構１０６を駆動
する駆動部１０８とから構成される。なお、前記継手部
１０２、オン／オフ弁機構１０４、サックバック機構１
０６および駆動部１０８は、図４に示されるように一体
的に組み付けられる。

【００３３】継手部１０２には、一端部に第１ポート１
１０が、他端部に第２ポート１１２が形成されるととも
に、前記第１ポート１１０と第２ポート１１２とを連通
させる流体通路１１４が設けられた継手ボディ１１６
と、前記第１ポート１１０および第２ポート１１２にそ
れぞれ係合し、図示しないチューブの開口部に挿入され
るインナ部材１１８と、前記継手ボディ１１６の端部に
刻設されたねじ溝に螺入することにより図示しないチュ
ーブの接続部位の液密性を保持するロックナット１２０
とを有する。

【００３４】第１ポート１１０に近接する継手部１０２
の上部にはオン／オフ弁機構１０４が配設され、前記オ
ン／オフ弁機構１０４は、継手ボディ１１６と一体的に
連結された第１弁ボディ１２２と、前記第１弁ボディ１
２２の内部に形成された第１シリンダ室１２４に沿って
矢印Ｘ１またはＸ２方向に変位する第１および第２ピス
トン１２６、１２８とを有する。

【００３５】第１ピストン１２６には、下部側の大径な
第１突出部１３０と上部側の小径な第２突出部１３２と
が形成され、下方に形成される第１突出部１３０は、第
１弁ボディ１２２の内部に摺動自在に挿入されている。
また、第１ピストン１２６の外周面の環状溝を介してピ
ストンパッキン１３４が装着され、第１シリンダ室１２
４の気密性を保持している。

【００３６】第２ピストン１２８は、断面略コ字状に形
成され、下方に形成される凹部１３６に第１ピストン１
２６の第２突出部１３２が係合されるとともに、第１弁
ボディ１２２の内部に摺動自在に挿入される外周面に
は、環状溝を介してピストンパッキン１３４が装着され
ている。

【００３７】また、第２ピストン１２８の内部と第２突
出部１３２との間には、ばね部材１３８が介装され、第
１ピストン１２６と第２ピストン１２８とを離間する方
向に付勢している。

【００３８】さらに、第２ピストン１２８の略中央部に
は、後述する駆動軸１６８ｂの第３軸部１７８と螺合す
る貫通ねじ孔が形成されている。

【００３９】第２ピストン１２８の側面には、溝部を介
してピン部材１４０ａが所定長突出して装着され、第１
弁ボディ１２２の側面に形成される係合溝１４２ａに係
合されている。すなわち、前記ピン部材１４０ａは、第
２ピストン１２８が軸線方向に変位する際、前記第２ピ
ストン１２８の周方向に対する回転を阻止するストッパ
の機能を有する。

【００４０】前記第１ピストン１２６の下端部には、第
１ダイヤフラム（弁体）１４４が連結されて該第１ピス
トン１２６と一体的に変位するように設けられる。この
場合、前記第１ダイヤフラム１４４は、継手ボディ１１
６に形成された着座部１４６から離間し、または前記着
座部１４６に着座することにより流体通路１１４を開閉
する機能を営む。従って、オン／オフ弁機構１０４を構
成する第１ダイヤフラム１４４の開閉作用下に、流体通
路１１４を流通する流体（例えば、コーティング液）の
供給および遮断動作が営まれる。

【００４１】また、第１ダイヤフラム１４４の上面部に
は、該第１ダイヤフラム１４４の薄肉部を保護するリン
グ状の緩衝部材１４８ａが設けられ、前記緩衝部材１４
８ａは、第１弁ボディ１２２の下面によって保持され
る。

【００４２】第２ポート１１２に近接する継手部１０２
の上部にはサックバック機構１０６が設けられ、前記サ
ックバック機構１０６は、継手ボディ１１６と一体的に
連結された第２弁ボディ１５０と、前記第２弁ボディ１
５０の内部に形成された第２シリンダ室１５２に沿って
矢印Ｘ１またはＸ２方向に変位する第３ピストン１５４
とを有する。前記第３ピストン１５４の外周部には、環
状溝を介してピストンパッキン１３４が装着され、前記
ピストンパッキン１３４は、第３ピストン１５４のシー
ル機能を営む。

【００４３】第３ピストン１５４の側面には、溝部を介
してピン部材１４０ｂが所定長突出して装着され、第２
弁ボディ１５０の側面に形成される係合溝１４２ｂに係
合されている。すなわち、第３ピストン１５４が軸線方
向に変位する際に、回転することを防止するストッパの
機能を有する。

【００４４】第１弁ボディ１２２と第２弁ボディ１５０
の上部には、第３弁ボディ１５６が一体的に連結され、
第３ピストン１５４の下端部には、第２ダイヤフラム
（弁体）１５８が該第３ピストン１５４と一体的に変位
するように連結される。

【００４５】前記第２ダイヤフラム１５８の上面部に
は、該第２ダイヤフラム１５８の薄肉部を保護するリン
グ状の緩衝部材１４８ｂが設けられ、前記緩衝部材１４
８ｂは第２弁ボディ１５０によって保持される。

【００４６】駆動部１０８は、前記第３弁ボディ１５６
の上部に一体的に組み付けられたボンネット１６０を有
し、前記ボンネット１６０内には、オン／オフ弁機構１
０４の上部に配設される第１リニアアクチュエータ１６
２と、サックバック機構１０６の上部に配設される第２
リニアアクチュエータ１６４と、前記第１および第２リ
ニアアクチュエータ１６２、１６４の変位量に基づい
て、前記第１および第２ダイヤフラム１４４、１５８の
変位量を検出する回転検出装置１６５ａ、１６５ｂとが
それぞれ配設されている。

【００４７】前記第１リニアアクチュエータ１６２は、
第１ピストン１２６および第２ピストン１２８を介して
第１ダイヤフラム１４４をその軸線方向（矢印Ｘ１また
はＸ２方向）に沿って変位させ、第２リニアアクチュエ
ータ１６４は、第３ピストン１５４を介して第２ダイヤ
フラム１５８をその軸線方向（矢印Ｘ１またはＸ２方
向）に沿って変位させる。

【００４８】この第１および第２リニアアクチュエータ
１６２、１６４は、例えば、パルス信号によって付勢・
滅勢されるリニアステッピングモータからなり、ケーシ
ング１６６ａ、１６６ｂ内に設けられた図示しないステ
ータおよびロータと、図示しない電源から供給される励
磁電流の作用下に図示しないロータが所定方向に回転す
る構造を採用している。なお、第１および第２リニアア
クチュエータ１６２、１６４の駆動軸１６８ａ、１６８
ｂはその軸線方向（矢印Ｘ１またはＸ２方向）に沿って
変位自在である。

【００４９】一方、第１リニアアクチュエータ１６２の
下部側には、略中央部に雌ねじを有する第１ガイド部１
７０が所定長突出して形成され、前記第１ガイド部１７
０には、駆動軸１６８ａの下部側に形成される第１軸部
１７２が変位自在に螺合されている。第１軸部１７２に
は、第２ピストン１２８の方向に所定長突出した第２軸
部１７４が形成され、前記第２ピストン１２８の上面に
変位自在に螺合されている。

【００５０】また、第２リニアアクチュエータ１６４の
下部側には、略中央部に雌ねじを有する第２ガイド部１
７６が所定長突出して形成され、前記第２ガイド部１７
６には、駆動軸１６８ｂの下部側に形成される第３軸部
１７８が変位自在に螺合されている。第３軸部１７８に
は、第３ピストン１５４の方向に所定長突出した第４軸
部１８０が形成され、前記第３ピストン１５４の略中央
部に変位自在に螺合されている。

【００５１】なお、第１および第３軸部１７２、１７８
の直径は、前記第２および第４軸部１７４、１８０の直
径より大きく形成されるとともに、第１および第３軸部
１７２、１７８のねじピッチは、前記第２および第４軸
部１７４、１８０のねじピッチより大きく形成されてい
る。

【００５２】さらに、前記ねじピッチの大小は、第１お
よび第３軸部１７２、１７８のねじピッチの方が大きい
場合に限定されるものではなく、第１および第３軸部１
７２、１７８のねじピッチを前記第２および第４軸部１
７４、１８０のねじピッチより小さく設定してもよい
し、また第１および第２軸部１７２、１７４を有する駆
動軸１６８ａと第３および第４軸部１７８、１８０を有
する駆動軸１６８ｂとを別個に独立してねじピッチを設
定してもよい。

【００５３】この場合、回転検出装置１６５ａ、１６５
ｂは、発光部１８２と受光部１８４とが所定間隔離間し
て対向する位置にそれぞれ設けられている。従って、回
転体１８６ａ、１８６ｂの内部を通過した発光部１８２
からの発光光を受光部１８４で受光することにより、第
１および第２リニアアクチュエータ１６２、１６４の駆
動軸１６８ａ、１６８ｂの軸線方向に沿った変位量が検
知される。

【００５４】また、回転検出装置１６５ａ、１６５ｂの
下面に突出して形成される凸部１８８ａ、１８８ｂは、
第１および第２リニアアクチュエータ１６２、１６４の
上面に所定長突出して形成される係合部１９０ａ、１９
０ｂに係合することにより、回転体１８６ａ、１８６ｂ
の回転が規制される。

【００５５】前記サックバックバルブ１００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。

【００５６】まず、サックバックバルブ１００の第１ポ
ート１１０に連通する図示しないチューブを介して図示
しないコーティング液供給源を接続し、一方、第２ポー
ト１１２に連通する図示しないチューブを介してコーテ
ィング液を滴下する図示しないコーティング液滴下装置
を接続する。

【００５７】次に、図示しないコントローラから第１リ
ニアアクチュエータ１６２に付勢信号を導出し、図５に
示されるように、前記第１リニアアクチュエータ１６２
の第２軸部１７４を下限位置に設定し、第１ダイヤフラ
ム１４４が着座部１４６に着座した状態とするととも
に、図示しないコントローラから第２リニアアクチュエ
ータ１６４に付勢信号を導出し、前記第２リニアアクチ
ュエータ１６４の第４軸部１８０を下限位置に設定して
おく。

【００５８】このような準備作業を経た後、図示しない
電源より電流を第１リニアアクチュエータ１６２に供給
し、該第１リニアアクチュエータ１６２の駆動作用下に
駆動軸１６８ａを回転させる。そして、駆動軸１６８ａ
の第１軸部１７２が第１ガイド部１７０との螺合作用下
に軸線方向（矢印Ｘ１方向）に変位するとともに、駆動
軸１６８ａの第２軸部１７４と螺合される第２ピストン
１２８が該第２軸部１７４との螺合作用下に同様に矢印
Ｘ１方向に変位する（図４参照）。その際、第２ピスト
ン１２８に螺合する第２軸部１７４のねじピッチは、第
１軸部１７２のねじピッチより小さく設定されているた
め、駆動軸１６８ａの軸線に沿った変位量より第２ピス
トン１２８の変位量の方が小さくなる。

【００５９】その際、第２ピストン１２８は、その側部
に装着されたピン部材１４０ａの係合溝１４２ａとの係
合作用下に回転することが防止される。

【００６０】そして、第２ピストン１２８の凹部１３６
に第２突出部１３２が係合された第１ピストン１２６は
一体的に矢印Ｘ１方向に変位し、該第１ピストン１２６
と連結された第１ダイヤフラム１４４が着座部１４６か
ら離間してオン／オフ弁機構１０４をオン状態とする。
その際、コーティング液供給源から供給されたコーティ
ング液は、流体通路１１４に沿って流通し、第２ポート
１１２からコーティング液滴下装置を介してコーティン
グ液が図示しない半導体ウェハに滴下される。この結
果、半導体ウェハには、所望の膜厚を有するコーティン
グ被膜（図示せず）が形成される。

【００６１】この場合、第１ダイヤフラム１４４の変位
量は、第１リニアアクチュエータ１６２の駆動軸１６８
ａの回転量として回転検出装置１６５ａによって検出さ
れ、制御される。

【００６２】コーティング液滴下装置を介して所定量の
コーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布された
後、図示しないコントローラは、第１ダイヤフラム１４
４が着座部１４６に着座するように、第１リニアアクチ
ュエータ１６２へ供給される電流の特性を前記とは逆転
させる。その結果、第１リニアアクチュエータ１６２の
駆動軸１６８ａが反対方向に回転するため、第１軸部１
７２の第１ガイド部１７０との螺合作用下に駆動軸１６
８ａが前記とは反対方向の矢印Ｘ２方向に変位するとと
もに、第２ピストン１２８が駆動軸１６８ａの第２軸部
１７４との螺合作用下に同様に矢印Ｘ２方向に変位す
る。その際、第２ピストン１２８に螺合する第２軸部１
７４のねじピッチは、第１軸部１７２のねじピッチより
小さく設定されているため、駆動軸１６８ａの軸線に沿
った変位量より第２ピストン１２８の変位量の方が小さ
くなる。従って、第２ピストン１２８が下方に変位する
ことによりばね部材１３８のばね力によって押圧された
第１ピストン１２６も下方に変位するため、第１ダイヤ
フラム１４４が着座部１４６に着座してオン／オフ弁機
構１０４がオフ状態となる（図５参照）。

【００６３】前記オン／オフ弁機構１０４がオフ状態と
なって流体通路１１４が遮断されることにより半導体ウ
ェハに対するコーティング液の供給が停止され、コーテ
ィング液滴下装置のノズル（図示せず）からの半導体ウ
ェハに対するコーティング液の滴下状態が停止する。こ
の場合、コーティング液滴下装置のノズル内には、半導
体ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存して
いるため、液だれが生ずるおそれがある。そこで、図示
しないコントローラは、第２リニアアクチュエータ１６
４に付勢信号を導出し、前記第２リニアアクチュエータ
１６４の駆動作用下に駆動軸１６８ｂを回転させる。前
記駆動軸１６８ｂの第３軸部１７８が第２ガイド部１７
６との螺合作用下に駆動軸１６８ｂが軸線方向（矢印Ｘ
１方向）に沿って変位する。そして、駆動軸１６８ｂの
第４軸部１８０に螺合される第３ピストン１５４が該第
４軸部との螺合作用下に軸線方向（矢印Ｘ１方向）に沿
って変位する。その際、第３ピストン１５４に螺合する
第４軸部１８０のねじピッチは、第３軸部１７８のねじ
ピッチより小さく設定されているため、駆動軸１６８ｂ
の軸線に沿った変位量より第３ピストン１５４の変位量
の方が小さくなる。従って、前記駆動軸１６８ｂの回転
作用下に第４軸部１８０と螺合された第３ピストン１５
４が軸線方向（矢印Ｘ１方向）に変位することにより第
２ダイヤフラム１５８が一体的に上昇し、図６に示す状
態に至る。

【００６４】すなわち、第２リニアアクチュエータ１６
４の駆動軸１６８ｂの変位作用下に第２ダイヤフラム１
５８が上昇することにより負圧に至る。この負圧によっ
て、コーティング液滴下装置に残存する所定量のコーテ
ィング液がサックバックバルブ１００側に向かって戻さ
れるため、半導体ウェハに対する液だれを防止すること
ができる。

【００６５】この場合、第２ダイヤフラム１５８の変位
量は、第２リニアアクチュエータ１６４の回転量を介し
て回転検出装置１６５ｂによって検出され、前記回転検
出装置１６５ｂから導出される検出信号（パルス信号）
に基づいて、コントローラは、予め設定された位置で第
２ダイヤフラム１５８が停止するように、該第２リニア
アクチュエータ１６４を制御する。

【００６６】すなわち、図示しないコントローラは、回
転検出装置１６５ｂから出力されるパルス信号をカウン
トして予め設定された所定のパルス数に到達したとき、
第２リニアアクチュエータ１６４に滅勢信号を導出し前
記第２リニアアクチュエータ１６４の駆動状態を停止さ
せる。従って、コーティング液の吸引量に対応する位置
で第２ダイヤフラム１５８を停止させることができるた
め、前記コーティング液の吸引量を簡便且つ高精度に制
御することができる。

【００６７】次いで、再び、オン／オフ弁機構１０４を
オン状態にして第１ダイヤフラム１４４を着座部１４６
から離間させるとともに、第２リニアアクチュエータ１
６４の駆動作用下に第２ダイヤフラム１５８を下端部ま
で下げることにより、図４に示す状態に至り、半導体ウ
ェハに対するコーティング液の滴下が開始される。

【００６８】以上により、サックバック機構１０６の該
駆動軸１６８ｂの第３軸部１７８と第４軸部１８０のそ
れぞれのねじピッチを相違させて設定し、第２リニアア
クチュエータ１６４の回転駆動作用下に駆動軸１６８ｂ
が軸線方向に沿って変位する。その際、例えば、第４軸
部１８０のねじピッチが所望の値に設定された駆動軸を
第２リニアアクチュエータ１６４の駆動軸１６８ｂと交
換することにより、第４軸部１８０のねじピッチが変更
される。その結果、駆動軸１６８ｂに対する第３ピスト
ン１５４の変位量を調整することができるため、サック
バック機構１０６の第２ダイヤフラム１５８の弁リフト
量をより高精度に制御することができる。

【００６９】また、オン／オフ弁機構１０４の該駆動軸
１６８ａの第１軸部１７２と第２軸部１７４のそれぞれ
のねじピッチを相違させて設定し、第１リニアアクチュ
エータ１６２の回転駆動作用下に駆動軸１６８ａが軸線
方向に沿って変位する。その際、例えば、第２軸部１７
４のねじピッチが所望の値に設定された新たな駆動軸を
第１リニアアクチュエータ１６２の駆動軸１６８ａと交
換することにより、第２軸部１７４のねじピッチが変更
される。その結果、駆動軸１６８ａに対する第２ピスト
ン１２８の変位量を所望の値に設定することができる。
その結果、オン／オフ弁機構１０４の第１ダイヤフラム
１４４の弁リフト量をより高精度に制御することができ
る。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００７１】すなわち、回転駆動源の回転駆動作用下に
回転する駆動軸にねじピッチが異なる第１ねじ部と第２
ねじ部とを設けることにより、駆動軸全体の変位量と変
位部材である変位部材の変位量とを別個に設定すること
ができる。その結果、駆動軸の回転時における変位部材
の軸線方向に沿った変位量を駆動軸の軸線方向に沿った
変位量に左右されずに所望の値に調整することができ
る。これをバルブに組み込む装置、例えば、サックバッ
クバルブに適用すれば、所望のサックバック量が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回転変位機構の縦断
面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る回転変位機構の動作
説明図である。

【図３】本発明の他の実施の形態に係る回転変位機構の
平面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る回転変位機構が適用
されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオン状
態、サックバック機構がオフ状態における縦断面図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態に係る回転変位機構が適用
されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオフ状
態、サックバック機構がオフ状態における縦断面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態に係る回転変位機構が適用
されたサックバックバルブのオン／オフ弁機構がオフ状
態、サックバック機構がオン状態における縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０、５０…回転変位機構 １２…回転駆動源 １４…シャフト １６…変位部材 １８…ケーシング ２０…ソレノイド
部 ２２…軸受部 ２４…ガイド部 ２６…コイル ２８…ボビン ３０…ロータ ３２…磁性体 ３４…雌ねじ部 ３６…第１ねじ部 ３８…大径軸部 ４０…小径軸部 ４２…第２ねじ部 ５２…回転軸 ５４…第１ギア ５６…第２ギア ５８…ガイド部材 １００…サックバ
ックバルブ １０４…オン／オフ弁機構 １０６…サックバ
ック機構 １０８…駆動部 １１０…第１ポー
ト １１２…第２ポート １１６…継手ボデ
ィ １２０…ロックナット １２２…第１弁ボ
ディ １２４…第１シリンダ室 １２６…第１ピス
トン １２８…第２ピストン １４４…第１ダイ
ヤフラム １５０…第２弁ボディ １５２…第２シリ
ンダ室 １５４…第３ピストン １５６…第３弁ボ
ディ １５８…第２ダイヤフラム １６２…第１リニ
アアクチュエータ １６４…第２リニアアクチュエータ １６５ａ、１６５
ｂ…回転検出装置 １６８ａ、１６８ｂ…駆動軸 １７０…第１ガイ
ド部 １７２…第１軸部 １７４…第２軸部 １７６…第２ガイド部 １７８…第３軸部 １８０…第４軸部 １８２…発光部 １８４…受光部 １８６ａ、１８６
ｂ…回転体 １８８ａ、１８８ｂ…凸部 １９０ａ、１９０
ｂ…係合部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H062 AA02 BB04 CC01 DD01 3J062 AB21 AC07 BA29 CD02 CD23 CD47 CD54

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動源の駆動作用下に回転し同時に軸
   線方向に沿って変位する駆動軸と、 前記駆動軸の一方に形成され、前記回転駆動源に螺合さ
   れる第１ねじ部と、 前記駆動軸の他方に形成され、前記第１ねじ部とねじピ
   ッチが異なる第２ねじ部と、 前記第２ねじ部に螺合され、回転方向の変位を規制され
   た変位部材と、 を備え、 前記駆動軸の前記第１ねじ部と第２ねじ部とのねじピッ
   チの差によって前記駆動軸と前記変位部材の軸線方向に
   沿った変位量に差が生じることを特徴とする回転変位機
   構。
2. 【請求項２】請求項１記載の回転変位機構において、 前記駆動軸は、バルブに設けられた弁体をピストンを介
   して駆動する回転駆動源に螺合され、前記第１ねじ部と
   前記ピストンに螺合される第２ねじ部のねじピッチの差
   より前記弁体の変位量を調整することを特徴とする回転
   変位機構。
3. 【請求項３】請求項１記載の回転変位機構において、 前記駆動軸は、該駆動軸に一体的に設けられる第１歯車
   と前記回転駆動源に設けられる第２歯車とが噛合される
   ことにより回転することを特徴とする回転変位機構。