JP2005106258A

JP2005106258A - 薬液弁

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Publication number: JP2005106258A
Application number: JP2003344292A
Authority: JP
Inventors: Akinori Shomura; 彰規正村; Shigeru Osugi; 滋大杉
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: KR100841234B1; KR20060083979A; US7389969B2; JP4340119B2; WO2005033564A1; US20060145107A1

Abstract

【課題】シール力の安定した薬液弁を提供すること。
【解決手段】ピストンロッド１０Ａに連結するダイアフラム７を入力ポート３と出力ポート４との間に設けられた弁座５に当接又は離間させる薬液弁１Ａにおいて、ダイアフラム７に先端部が半球状の係止部７ｄを設け、その係止部７ｄをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに差し込んで凹部１０ａに係合させることにより、ダイアフラム７の係止部７ｄをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内壁に点接触させ、ダイアフラム７をピストンロッド１０Ａに揺動自在に保持させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁に関する。

従来、半導体、医薬品などの製造ラインにおいては、純水、酸、アルカリ等の薬液を制御するために、薬液弁が使用されている。図１１は、従来の薬液弁１００の断面図である。
薬液弁１００は、入力ポート１０１と出力ポート１０２とを穿設されたボディ１０３を備え、ボディ１０３とボンネットナット１０４との間でダイアフラム１０５が狭持されている。ダイアフラム１０５には、弁体１０６が中央部に貫き通されて固設され、入力ポート１０１と出力ポート１０２との間に形成された弁座１０７に弁体１０６を当接又は離間させるようになっている。ボンネットナット１０４には、摺動軸１０８が螺入され、摺動軸１０８の上端部にハンドル１０９が固設されている。摺動軸１０８の下端面には、係止凹部１１０が形成され、弁体１０６の上端部が挿入されている。弁体１０６は、上端部にリングワッシャ１１１が取り付けられ、係止凹部１１０の拡径部１１２に引っかけられて保持されている。従って、ハンドル１０９を回転させて摺動軸１０８を上下動させれば、弁体１０６を上下動させて弁開度を調整することができる。尚、弁体１０６と摺動軸１０８との間には、ベアリング１１３が配設され、弁体１０６が摺動軸１０８と共回りすることを防止している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１８２７０８号公報（段落００３３〜００５０、第１図。）

しかしながら、従来の薬液弁１００は、例えば、半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧の薬液を制御する場合に、弁座１０７が弁体１０６を強く押し付けられて歪むことがある。この場合、弁体１０６は、弁座１０７が僅かに傾くにもかかわらず、軸線方向に加圧されて弁座１０７に当接するため、弁座１０７の円周方向に均一な圧力で当接できなかった。すなわち、弁体１０６は、弁座１０７の高い部分を強く押圧し、弁座１０７の低い部分を弱く押圧していた。そのため、押圧力の弱い部分から漏れが生じるおそれがあった。また、弁座１０７が塑性変形すると、弁体１０６が弁座１０７に片当たりする部分が劣化しやすく、シール力が経時的に低下する問題があった。

このことは、例えば、薬液弁１００が半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧流体を制御する場合に特に問題となる。すなわち、高圧流体を遮断するためには、弁体１０６を弁座１０７に強く押し付ける必要があり、弁座１０７が歪みやすくなる。また、弁座１０７が劣化すると、高圧流体が劣化部分から漏れやすくなる。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、シール力の安定した薬液弁を提供することを目的とする。

本発明に係る薬液弁は、次のような構成を有している。
（１）駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁において、弁体が駆動手段に揺動自在に保持されていることを特徴とする。

（２）（１）に記載の発明において、弁体が駆動手段に点接触して保持されていることを特徴とする。
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、弁体は、先端部が半球状に成形された係止部を有し、駆動手段は、係止部が係合する凹部が形成されていることを特徴とする。

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、弁体と駆動手段との間に弾性部材が配設されていることを特徴とする。

次に、上記構成を有する発明の作用効果について説明する。
薬液弁は、駆動手段が弁体を弁座から離間させると、流体が入力ポートから出力ポートへと出力され、駆動手段が弁体を弁座に当接させると、流路が遮断されて、流体が入力ポートから出力ポートに出力されなくなる。ここで、例えば、弁座に僅かな傾きがあると、駆動手段が弁体を弁座に当接させたときに、弁体が弁座の傾きに倣って揺動し、弁座全体に均一な圧力で当接する。そのため、弁体と弁座にシール力の弱い部分がなく、流体が漏れにくい。また、弁体が弁座に均一な圧力で当接して劣化しにくいため、シール力の経時的変化が少ない。このように、本発明の薬液弁は、全閉時に流体が漏れないので、シール力を安定させることができる。

特に、弁体は、駆動手段に点接触する部分を基点として揺動し、揺動方向を制限されないので、弁座が何れの方向に傾いていても対応することが可能である。よって、弁座の加工精度をラフにして、生産性を向上させることができる。
また、弁体の先端部を半球状に形成して係止部を設け、その係止部を駆動手段の凹部に引っかけるようにして係合させることにより弁体を駆動手段に連結するため、弁体を駆動手段に簡単に取り付けて組み立てることができる。

さらに、弁体が弾性部材を介して駆動手段に保持されるので、弁体の加工精度がラフになり、生産性を向上させることができる。

（第１実施の形態）
次に、本発明に係る薬液弁の第１実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、薬液弁１Ａの断面図であって、閉弁状態を示す。図２は、薬液弁１Ａの断面図であって、開弁状態を示す。
薬液弁１Ａは、例えば、半導体製造装置の給液ラインに設置され、高圧（例えば、約７００ｋＰａ）の薬液を流量調整するために使用される。薬液弁１Ａは、ボディ２にアクチュエータ組立１９Ａを連結したものであり、アクチュエータ組立１９Ａに内設されるピストンロッド１０Ａに従ってダイアフラム７を弁座５に当接又は離間させるエアオペレイトバルブである。

ボディ２は、耐腐食性などの観点からＰＴＦＥ（ポリテトラルフオロエチレン）やＰＦＡ（四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などのフッ素樹脂を射出成形でブロック状に成形したものである。ボディ２には、入力ポート３と出力ポート４が形成され、入力ポート３と出力ポート４との間に弁座５が一体成形されている。ボディ２には、シリンダ６とカバー８を積み重ねられ、４本の連結ネジがカバー８からシリンダ６、ボディ２へと貫き通され、ボディ２、シリンダ６、カバー８を一体化している。これにより、ボディ２にアクチュエータ組立１９Ａが連結されている。

ボディ２とシリンダ６との間には、ダイアフラム７の周縁部７ｃが狭持されている。ダイアフラム７は、円柱状の弁体部７ａに薄膜部７ｂを介して肉厚の周縁部７ｃを接続したものであって、弁体部７ａが弁座５に当接又は離間するように配設されている。

シリンダ６は、中空孔を備える円筒形状に成形されたものであり、カバー８との間にピストン室９が形成されている。ピストン室９は、ピストンロッド１０Ａが摺動可能に装填され、一次室９Ａと二次室９Ｂに気密に区画されている。一次室９Ａには、シリンダ６に開設された操作ポート１１が連通している。また、二次室９Ｂには、カバー８に開設された排気ポート１２が連通するとともに、押圧バネ１３が縮設され、ピストンロッド１０Ａに常時下向きの力を作用させている。ピストンロッド１０Ａは、下端部にダイアフラム７が連結し、一次室９Ａと二次室９Ｂの圧力変動によってダイアフラム７に上下方向の駆動力を与える。ピストンロッド１０Ａの上端部には、カバー８に貫き通されたインジケータ１４が螺合され、インジケータ１４をカバー８の穿通孔８ａから出し入れするようになっている。

ピストンロッド１０Ａの下端部には、ダイアフラム７が揺動可能に保持されている。ダイアフラム７の係止部７ｄは、弁体部７ａと同軸上に設けられ、先端部が半球状に形成されている。ピストンロッド１０Ａの下端部には、凹部１０ａが形成され、その凹部１０ａにダイアフラム７の係止部７ｄが引っかけられるようにして保持されている。ピストンロッド１０Ａの凹部１０ａは、上部内壁が平坦に形成され、その平坦面にダイアフラム７の係止部７ｄが点接触している。ピストンロッド１０Ａとダイアフラム７の係止部７ｄとの間には、隙間が設けられ、係止部７ｄが凹部１０ａ内で傾くことができるようになっている。この隙間は、弁座５の寸法公差などに対応できる僅かな量であることが望ましい。隙間が大き過ぎると、ダイアフラム７の係止部７ｄがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内でがたつき、流量調整が不安定になるからである。

かかるピストンロッド１０Ａは、ダイアフラム７が着脱可能に取り付けられるようになっている。図３は、ピストンロッド１０Ａの側面図である。図４は、ピストンロッド１０Ａの下面図である。
ピストンロッド１０Ａは、切欠部１０ｂが側面から凹部１０ａに連通するように切り欠いて形成され、ダイアフラム７の係止部７ｄを切欠部１０ｂから凹部１０ａへと差し込んで取り付けるようになっている。尚、ピストンロッド１０Ａの凹部１０ａとダイアフラム７の係止部７ｄとの間には隙間があるので、ダイアフラム７をピストンロッド１０Ａに取り付けやすくなっている。

このような薬液弁１Ａは、図１に示すように、ボディ２の下端面に取付板１６が固設されており、取付板１６を半導体製造装置にネジ止めし、入力ポート３と出力ポート４に継手１７，１８を介して配管を接続することにより薬液供給ラインに設置される。取付板１６や継手１７，１８は、耐腐食性などの観点よりフッ素樹脂を射出成形で成形されている。

ここで、薬液弁１Ａのボディ２は、フッ素樹脂を金型に流し込む際にボイドが発生したり、金型に流し込んだフッ素樹脂を冷却する際に肉厚部分の収縮率が肉薄部分の収縮率より大きくなると、流路表面が凸凹になるなどして所望の形状を出せないことがある。そのため、ボディ２は、肉厚部分、本実施の形態では、流路が形成されていない底部に肉盗み２ａを施し、肉厚の均一化を図っている。それに対し、ボディ２の肉盗み２ａの形状に合わせて取付板１６に突起部を設け、突起部をボディ２の肉盗み２ａに嵌め込むようにしてもよい。

続いて、上記構成を有する薬液弁１Ａの動作について説明する。
操作ポート１１から一次室９Ａに操作流体を供給しない場合には、図１に示すように、ピストンロッド１０Ａが押圧バネ１３に押し下げられて、ダイアフラム７の弁体部７ａを弁座５に当接させる。そのため、入力ポート３に供給された薬液が出力ポート４から出力されない。

一方、操作ポート１１から一次室９Ａに操作流体を供給する場合には、図２に示すように、ピストンロッド１０Ａが押圧バネ１３に抗して上昇し、ダイアフラム７の弁体部７ａを弁座５から離間させる。そのため、入力ポート３に供給された薬液が弁開度に応じた流量で出力ポート４から出力される。なおこのとき、インジケータ１４がダイアフラム７の上昇に応じてカバー８から突き出すため、作業者はインジケータ１４の突出量から薬液弁１Ａの開弁状態を確認することができる。

さらに、弁部の動作を詳細に説明する。図５及び図６は、弁部拡大図である。
薬液弁１Ａが薬液を遮断する場合には、図５に示すように、ピストンロッド１０Ａは、凹部１０ａの上部内壁でダイアフラム７の係止部７ｄを図中下向きに押圧し、ダイアフラム７の弁体部７ａを弁座５に押し付ける。ダイアフラム７は、半球状に形成された係止部７ｄがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内壁に点接触する。そのため、例えば、弁座５が押圧バネ１３の弾圧力をピストンロッド１０Ａとダイアフラム７を介して伝達され、僅かに傾いた場合には、ダイアフラム７の弁体部７ａは、弁座５の低い部分より高い部分に強く押し付けられる。

この場合、弁座５は、ダイアフラム７の押圧力に対する反力を発生し、ダイアフラム７の押圧力の大きい部分を押圧力の小さい部分より高く持ち上げようとする。ダイアフラム７は、係止部７ｄが半球状に形成されてピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに点接触し、いずれの方向へも揺動できるため、係止部７ｄがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに点接触する位置Ｐを反力の大きい方向にずらし、弁体部７ａを反力の小さい方向に傾かせる。この傾きにより、押圧力が小さい部分では押圧力が加圧され、押圧力の小さい部分では押圧力が減圧されることになり、最終的に、弁体部７ａが弁座５の円周方向に均一な力で押し付けられる。なお、ダイアフラム７は、薄膜部７ｂが復元力によるバネ性を有し、弁体部７ａを弁座５に押し付ける押圧力が微小調整され、弁座５の円周方向に押圧力の均一化を図りやすい。

また、薬液弁１Ａが薬液を供給する場合には、図６に示すように、ピストンロッド１０Ａは、凹部１０ａの下部内壁がダイアフラム７の係止部７ｄに係合するまで単独で上昇した後、ダイアフラム７を引き上げて弁体部７ａを弁座５から離間させる。このとき、ダイアフラム７は、ピストンロッド１０Ａによって係止部７ｄを軸線に沿って引き上げられ、傾きが是正される。

従って、本実施の形態の薬液弁１Ａは、ダイアフラム７が弁座５の僅かな傾きに倣って揺動することにより、弁体部７ａを弁座５全体に均一な圧力で当接させ、シール力の弱い部分をなくすことが可能である。また、ダイアフラム７の弁体部７ａが均一な圧力で弁座５に当接して劣化しにくいので、シール力の経時的変化が小さくなる。このように、薬液弁１Ａは、全閉時に薬液が漏れないので、シール力を安定させることができる。このことは、特に、薬液弁１Ａが高圧流体を制御する場合でも、ダイアフラム７を弁座５に均一な力で当接させることができるので、シール力の弱い部分から流体漏れが発生することを防止できる点で有効である。

このことは、薬液弁１Ａが押圧バネ１３の弾圧力を大きくしてシール荷重を確保するした場合に、弁座５が歪みを生じても、その歪みによる弁座５の傾きに倣ってダイアフラム７を揺動させ、ダイアフラム７を弁座５の円周方向全体に均一な圧力で当接させるので、流体漏れが生じにくくなる。また、ダイアフラム７を揺動させてシール力を確保するので、弁座５が劣化しにくく、閉弁時に高圧の薬液が漏れにくい。

特に、ダイアフラム７は、係止部７ｄがピストンロッド１０の凹部１０ａに点接触する部分を基点として揺動し、揺動方向を制限されないので、弁座が何れの方向に傾いていても対応することが可能である。よって、弁座５の加工精度をラフにして、生産性を向上させることができる。
しかも、ダイアフラム７の係止部７ｄをピストンロッド１０の切欠部１０ｂから凹部１０ａへと差し込み、凹部１０ａに引っかけるようにして係合させることによりダイアフラム７をピストンロッド１０に連結するため、ダイアフラム７をピストンロッド１０に簡単に取り付けて組み立てることができる。

尚、上述したように、薬液弁１Ａは、閉弁時に押圧バネ１３の弾圧力がピストンロッド１０Ａとダイアフラム７を介して弁座５に作用する。上述したように、取付板１６に突起部を突設し、その突起部をボディ２の肉盗み２ａに嵌め込んで空隙を埋めるようにすれば、ボディ２は肉盗み２ａが空隙になっている場合と比較して強度が向上する。この場合、薬液弁１Ａが高圧の薬液を制御するために押圧バネ１３の弾圧力を大きくしても、ボディ２が歪んで、弁座５が押し潰されたり、傾いたりしにくい。そのため、例えば、約７００ｋＰａの高圧流体を制御する場合でも、押圧バネ１３の弾圧力を強くして、シール力を確保することが可能である。

（第２実施の形態）
次に、本発明の薬液弁について第２実施の形態を図面を参照して説明する。図７は、薬液弁１Ｂの断面図である。
本実施の形態の薬液弁１Ｂは、基本的構造が第１実施の形態の薬液弁１Ａとほぼ同様であるが、ゴム部材３０を有する点が第１実施の形態の薬液弁１Ａと相違する。よって、ここでは、第１実施の形態の薬液弁１Ａと相違する点を中心に説明し、共通する部分については図面に第１実施の形態の薬液弁１Ａと同一符号を付し、説明を適宜省略する。

薬液弁１Ｂは、ボディ２にアクチュエータ組立１９Ｂを図示しない連結部材で連結したものであり、ピストンロッド１０Ｂをピストン室９で摺動させることによりダイアフラム７を弁座５に当接又は離間させ、入力ポート３から出力ポート４へ流れる薬液の流量調整をするよう構成されている。

アクチュエータ組立１９Ｂには、ピストンロッド１０Ｂが摺動可能に装填されている。ピストンロッド１０Ｂには、凹部１０ａと切欠部１０ｂの他、凹部１０ａと同軸上にゴム部材３０を装着するための装着孔１０ｃが形成されている。ゴム部材３０は、略円柱形状をなし、上端面に凹み３０ａが形成されている。凹み３０ａは、ゴム部材３０が装着孔１０ｃ内で弾性変形するための逃げを設けるために形成される。ピストンロッド１０Ｂには、ゴム部材３０が凹み３０ａを上側にして装着孔１０ｃに嵌め込まれ、ダイアフラム７の係止部７ｄが切欠部１０ｂから凹部１０ａへと差し込んで取り付けられる。これにより、ゴム部材３０が、ダイアフラム７の係止部７ｄとピストンロッド１０Ｂの凹部１０ａとの間に圧縮された状態で配設される。また、ダイアフラム７は、係止部７ｄがゴム部材３０の平坦な下端面に接触するようにピストンロッド１０Ｂの凹部１０ａに取り付けられ、ピストンロッド１０Ｂに揺動可能に保持される。

次に、薬液弁１Ｂの動作について説明する。図８及び図９は、弁部拡大図である。
薬液弁１Ｂが薬液を遮断する場合には、図８に示すように、ピストンロッド１０Ｂは、凹部１０ａの上部内壁でゴム部材３０を介してダイアフラム７の係止部７ｄを図中下向きに押圧し、ダイアフラム７の弁体部７ａを弁座５に押し付ける。このとき、ゴム部材３０は、ピストンロッド１０Ｂの凹部１０ａとダイアフラム７の係止部７ｄとの間で押し潰されて弾性変形し、ダイアフラム７の係止部７ｄに面接触している。そのため、例えば、弁座５が僅かに傾いているような場合には、ダイアフラム７は、係止部７ｄが凹み３０ａを潰すようにしてゴム部材３０を弾性変形させながら弁座５の傾きに倣って揺動し、弁座５全体に均一な圧力で当接する。

ここで、ダイアフラム７の係止部７ｄは、半球状をなし、その中心を正確に出すためには、ダイアフラム７を射出成形した後に係止部７ｄに切削加工を施す必要がある。しかし、本実施の形態では、ダイアフラム７がゴム部材３０に係止部７ｄを面接触させ、ゴム部材３０を弾性変形させながら揺動する。そのため、ダイアフラム７は、係止部７ｄの中心を厳密に出す必要がなく、加工精度が緩和される。

また、薬液弁１Ｂが薬液を供給する場合には、図９に示すように、ピストンロッド１０Ｂが上昇するのに従ってゴム部材３０が復元し、ダイアフラム７の係止部７ｄをピストンロッド１０Ｂの凹部１０ａ内壁に対して下向きに押し付ける。そして、ピストンロッド１０Ｂがダイアフラム７を引き上げると、ダイアフラム７は、係止部７ｄがゴム部材３０の下端面とピストンロッド１０Ｂの凹部１０ａ内壁との間で狭持され、がたつきを防止される。そのため、流体が安定した流量で入力ポート３から出力ポート４に出力される。

よって、本実施の形態の薬液弁１Ｂによれば、ダイアフラム７の弁体部７ａがゴム部材３０を介してピストンロッド１０Ｂに保持されるので、ダイアフラム７の加工精度がラフになり、生産性を向上させることができる。

（第３実施の形態）
次に、本発明の薬液弁について第３実施の形態を図面を参照して説明する。図１０は、薬液弁１Ｃの弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。
本実施の形態の薬液弁１Ｃは、基本的構造が第１実施の形態の薬液弁１Ａとほぼ同様であるが、ダイアフラム４０と係止部材４１とを別部材とした点が第１実施の形態の薬液弁１Ａと相違する。よって、ここでは、第１実施の形態の薬液弁１Ａと相違する点を中心に説明し、共通する部分については図面に第１実施の形態の薬液弁１Ａと同一符号を付し、説明を適宜省略する。

薬液弁１Ｃは、ボディ２にアクチュエータ組立１９Ａを図示しない連結部材で連結したものであり、ピストンロッド１０Ａをピストン室９で摺動させることによりダイアフラム４０を弁座５に当接又は離間させ、入力ポート３から出力ポート４へ流れる薬液の流量調整をするよう構成されている。

アクチュエータ組立１９Ａには、ピストンロッド１０Ａが摺動可能に装填されている。ピストンロッド１０Ａには、凹部１０ａと切欠部１０ｂが形成されている。ピストンロッド１０Ａの凹部１０ａには、係止部材４１を介してダイアフラム４０が揺動可能に保持されている。係止部材４１は、外周に雄ネジが形成され、ダイアフラム４０に形成された雌ネジにねじ込まれてダイアフラム４０と一体化されるようになっている。係止部材４１は、上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの切欠部１０ｂから凹部１０ａへと差し込まれ、引っかけられるようにして保持されている。係止部材４１の上端部４１ａは、半球状に形成され、ピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに点接触している。ピストンロッド１０Ａの凹部１０ａと係止部材４１の上端部４１ａとの間には、僅かな隙間が設けられ、係止部材４１の上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内で傾くことができるようになっている。尚、本実施の形態では、係止部材４１とダイアフラム４０とを連結することにより「弁体」が構成されるが、係止部材４１は、ダイアフラム４０より材質が硬くなっている。これは、係止部材４１の上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内で傾く際のへたりを少なくするためである。

次に、薬液弁１Ｃの動作について説明する。
薬液弁１Ｃが薬液を遮断する場合には、ピストンロッド１０Ａは、凹部１０ａの上部内壁で係止部材４１の係止部４１ａを図中下向きに押圧し、ダイアフラム４０を弁座５に押し付ける。係止部材４１は、半球状に形成された上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内壁に点接触する。そのため、例えば、弁座５が押圧バネ１３の弾圧力をピストンロッド１０Ａ、係止部材４１、ダイアフラム４０を介して伝達され、僅かに傾いた場合には、ダイアフラム４０は、弁座５の低い部分より高い部分に強く押し付けられる。

この場合、弁座５は、ダイアフラム４０の押圧力に対する反力を発生し、ダイアフラム４０の押圧力の大きい部分を押圧力の小さい部分より高く持ち上げようとする。ダイアフラム４０に連結する係止部材４１は、上端部４１ａが半球状に形成されてピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに点接触し、いずれの方向へも揺動できるため、上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに点接触する位置Ｐを反力の大きい方向にずらし、ダイアフラム４０を反力の小さい方向に傾かせる。この傾きにより、押圧力が小さい部分では押圧力が加圧され、押圧力の小さい部分では押圧力が減圧されることになり、最終的に、ダイアフラム４０が弁座５の円周方向に均一な力で押し付けられる。

また、薬液弁１Ｃが薬液を供給する場合には、ピストンロッド１０Ａは、凹部１０ａの下部内壁が係止部材４１の上端部４１ａに係合するまで単独で上昇した後、係止部材４１を介してダイアフラム４０を引き上げて弁座５から離間させる。このとき、係止部材４１は、ピストンロッド１０Ａによって軸線に沿って引き上げられ、上端部４１ａの傾きが是正される。そのため、次にダイアフラム４０が弁座５に当接するときには、係止部材４１は弁座５の傾きに合わせて上端部４１ａをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａ内で揺動させ、ダイアフラム４０を弁座５の傾きに倣って傾かせることができる。

よって、本実施の形態の薬液弁１Ｃによれば、開閉弁動作を繰り返すときに、係止部材４１が上端部４１ａをピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに擦り合わせながら揺動する。係止部材４１は、ダイアフラム４０の薄膜部のように変位するための柔軟性を確保する必要がなく、材質がダイアフラム４０より硬い。そのため、係止部材４１は、上端部４１ａがピストンロッド１０Ａの凹部１０ａに擦れ合ってもへたりにくく、弁座５の傾きに倣って揺動する揺動機能を長く維持できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

（１）例えば、上記実施の形態では、ピストンロッド１０Ａ，１０Ｂに凹部１０ａを形成し、凹部１０ａに係止される係止部７ｄをダイアフラム７に設けた。それに対して、ピストンロッドの下端部に係止部を設け、その係止部が係合する凹部をダイアフラムに形成するようにしてもよい。

（２）例えば、上記実施の形態では、エアオペレイト式の薬液弁１Ａ，１Ｂについて説明した。それに対して、上記弁構造を手動弁やサックバックバルブなどに適用しても良い。また、例えば、上記実施の形態では、入力ポート３から出力ポート４に薬液を出力する薬液弁１Ａ，１Ｂについて説明したが、両方向に流体を流す弁や分流弁などであってもよい。

（３）例えば、上記実施の形態では、ダイアフラム７を弁座５に当接又は離間させるダイアフラム弁を用いた。それに対して、ポペット弁などであってもよい

（４）例えば、上記第２実施の形態では、弾性部材としてゴム部材３０を使用した。それに対して、ゴム部材３０に変えてコイルスプリングや板バネなどをピストンロッド１０Ａ，１０Ｂとダイアフラム７の係止部７ｄとの間に配設してもよい。これにより、ゴム部材３０より弾圧力が大きくなれば、より大きな流体圧に対してもダイアフラム７のがたつきを防止し、薬液の流量調整を安定して行うことができる。

本発明の第１実施の形態に係り、薬液弁の断面図であって、閉弁状態を示す。同じく、薬液弁の断面図であって、開弁状態を示す。同じく、シリンダロッドの側面図である。同じく、シリンダロッドの下面図である。同じく、弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。同じく、弁部拡大図であって、開弁状態を示す。本発明の第２実施の形態に係り、薬液弁の断面図である。同じく、弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。同じく、弁部拡大図であって、開弁状態を示す。本発明の第３実施の形態に係り、薬液弁の弁部拡大図であって、閉弁状態を示す。従来の薬液弁の断面図である。

符号の説明

１Ａ薬液弁
１Ｂ薬液弁
１Ｃ薬液弁
３入力ポート
４出力ポート
６ダイアフラム
６ｄ係止部
７弁座
１０Ａピストンロッド
１０Ｂピストンロッド
１０ａ凹部
２０ゴム部材
４０ダイアフラム
４１係止部材
４１ａ上端部

Claims

駆動手段に連結する弁体を入力ポートと出力ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間させる薬液弁において、
前記弁体が前記駆動手段に揺動自在に保持されていることを特徴とする薬液弁。
請求項１に記載する薬液弁において、
前記弁体が前記駆動手段に点接触して保持されていることを特徴とする薬液弁。
請求項１又は請求項２に記載する薬液弁において、
前記弁体は、先端部が半球状に成形された係止部を有し、
前記駆動手段は、前記係止部が係合する凹部が形成されていることを特徴とする薬液弁。
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する薬液弁において、
前記弁体と前記駆動手段との間に弾性部材が配設されていることを特徴とする薬液弁。