JP2011153651A - 流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造、及びその構造で形成された流体制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーにより、シリンダの開口部を塞ぐ流体制御弁において、その組立性を良好に維持しつつ、コストを低減することができる流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造を提供する。また、そのようなアクチュエータ部組付け構造で形成された流体制御弁を提供する。
【解決手段】薬液弁のアクチュエータ部組付け構造では、カバー２０には、径方向に延びる突出部２２が形成され、シリンダ１０には、突出部２２と係止する係止部１５が形成され、バネ４１を圧縮させ、カバー２０の蓋部２５でシリンダ１０の開口部１１を覆い被せた後、突出部２２を係止部１５と係止させて、シリンダ１０とカバー２０とが、互いに離れることなく一体的に係留されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、弁体を弁座に当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造、及びその構造で形成された流体制御弁に関する。
詳しくは、弁体を付勢する付勢部材を本体の開口部内に配設し、カバーによりシリンダの開口部を塞ぐ流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造と、この構造で形成された流体制御弁に関する。

従来より、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等には、例えば、特許文献１に記載されているような薬液弁が用いられている。薬液弁は、入力ポートと出力ポートの間にある弁座に対し、弁体が当接または離間することで、入力ポートから出力ポートへの薬液の流れを制御する流体制御弁である。特許文献１に記載された薬液弁の断面を、図１３及び図１４に示す。
図１３に示すように、薬液弁１０１は主に、シリンダ１１０、弁体１４２、ピストン１４３、バネ１４１等を有するアクチュエータコア部、シリンダ１１０の開口部を塞ぐカバー１２０、弁座１３１、入力ポート１３２、出力ポート１３３等を有するボディ１３０、及び当該薬液弁１０１を固定させる取付板１５０からなる。
薬液弁１０１では、弁体１４２は、コイルスプリング等のバネ１４１による付勢力と、この付勢力に抗する向きに、加圧した操作エアＡＲによる押圧力とを作用させて、弁座１３１に対し上下動するようになっている。

アクチュエータコア部では、弁体１４２と連結するピストン１４３がシリンダ１１０に摺動可能に装着され、操作エアＡＲの受圧面とは反対側にあるピストン側支持面１４３ａにバネ１４１が配設されている。バネ１４１は、そのバネ力で弁体１４２を弁座１３１に向けて付勢できるよう、ピストン側支持面１４３ａと、シリンダ開口部を塞ぐカバー１２０のカバー側支持面１２６ａとの両支持面で、バネ両端部を支持して配設されている。
カバー１２０、アクチュエータコア部、ボディ１３０及び取付板１５０は、これらを薬液弁１０１の製造時に一体的に重ね合わせて組付けられ、図１４に示すように、カバー１２０から挿通した第１ボルト１６０を、シリンダ１１０、ボディ１３０を通じて取付板１５０に螺合させて固定されている。

薬液弁は、製造時の組立以外にも、使用後のメンテナンス時に分解され、再組立される。分解作業時では、弁体に対し操作エアによる押圧力を作用させておらず、バネ力で弁体が弁座に当接した状態になっている。この状態で、取付板と螺合する第１ボルトを１本ずつ緩めると、アクチュエータ部がボディに対して傾き、弁体による押圧で弁座が塑性変形してしまう。
このような分解時に弁座１３１等を保護するため、特許文献１は、図１３及び図１４に示すように、分解時にピン１１５をインジケータ１４５に挿入し、弁体１４２を弁座１３１から強制的に離間させており、分解作業時の作業性を良くする工夫がなされている。

特開２００５−１４０２９５号公報

しかしながら、従来の薬液弁１０１では、製造時の組立や分解後の再組立において、第１ボルト１６０でカバー１２０、アクチュエータコア部及びボディ１３０を取付板１５０に固定する前に、バネ１４１をピストン１４３上に配設した状態にあるアクチュエータ部のシリンダ１１０とカバー１２０とを、第２ボルト（図示省略）で予めボルト締めで固定していたため、部品点数が増えコストアップとなっている問題があった。
この問題は、以下の理由で生じていた。
すなわち、薬液弁１０１の組立て工程では、ピストン１４３、弁体１４２、インジケータ１４５等を一体的に組み付けたものをシリンダ１１０に装着し、バネ１４１をピストン１４３のピストン側支持面１４３ａに配置したアクチュエータコア部を、１つのユニットして予め組み立ておく。
この後、作業者は、カバー１２０、アクチュエータコア部、ボディ１３０及び取付板１５０を一体的に重ね合わせて組付ける全体的な総組付けを行うが、このときの作業性や、薬液弁１０１のメンテナンスの際における分解時での作業者の作業性を考慮して、全体的な総組付けの前に、アクチュエータコア部とカバー１２０との仮組付けを前もって行っている。

すなわち、薬液弁組立後のバネ１４１は、その両端部を、ピストン側支持面１４３ａとカバー側支持面１２６ａとの両支持面１２６ａ，１４３ａで支持し、弁座１３１に向けてバネ力で弁体１４２を付勢している。バネ１４１は、その自然長が組立後のバネ長よりも長く、シリンダ開口部をカバー１２０で塞ぐときに、バネ１４１を強制的に収縮させて自然長より圧縮した状態で、薬液弁１０１内に収容されている。薬液弁１０１の中には、入力ポート１３２−出力ポート１３３間の流路を流れる薬液の流量や圧力が大きく、薬液の流通制御で弁体１４２の閉弁に相当大きなバネ１４１の付勢力を必要とする薬液弁もある。
このような、特にバネ力が大きいバネ１４１を用いた薬液弁１０１では、カバー１２０、アクチュエータコア部等の全体的な総組付けを行う際に、予め仮組付けを行わないと、相当な大きな外力でバネ１４１を収縮させたまま第１ボルト１６０を取付板１５０と螺合する作業は、作業者にとって困難を伴う。また、仮組付けがないと、薬液弁１０１のメンテナンス時に薬液弁１０１を分解しようとするときに、第１ボルト１６０と取付板１５０との締結が解除され、圧縮した状態でバネ力を有したバネ１４１が伸張すると、カバー１２０や当該バネ１４１自体がいきなり飛び出してしまい、作業上、問題がある。

そのため、全体的な総組付けを行う前に、１つのユニットして組み立てたアクチュエータコア部のシリンダ１１０と、カバー１２０とを、第１ボルト１６０とは別の第２ボルトで予めボルト締めして、アクチュエータコア部とカバー１２０とを一体的に固定する仮組付けを行っていた。
従って、この仮組付けで、作業者の作業性の向上を確保することはできるようになったが、その一方で、薬液弁１０１の仮組立に第２ボルトを用いていることで、かえって製品全体の部品点数が増えてしまい、結果的に製品がコストアップになっていた。

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、カバーにより、シリンダの開口部を塞ぐ流体制御弁において、その組立性を良好に維持しつつ、コストを低減することができる流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造を提供することを目的とする。また、そのようなアクチュエータ部組付け構造で形成された流体制御弁を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決するために、本発明の流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造、及び本発明の流体制御弁は、次の構成を有している。
（１）弁体を付勢する付勢部材が配設されたシリンダと、シリンダの開口部を塞ぐカバーとを有し、弁体を弁座に当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、シリンダまたはカバーのいずれか一方には、弁体の径方向に延びる突出部が形成され、その他方には、突出部と係止する係止部が形成され、付勢部材を圧縮させ、カバーでシリンダの開口部を覆い被せた後、突出部を係止部と係止させて、シリンダとカバーとが、互いに離れることなく一体的に係留されることを特徴とする。
（２）（１）に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、シリンダは、開口部を形成する内壁を有し、カバーは、シリンダの開口部より径小な環状の円環部を有し、係止部は、シリンダの内壁に対し、径内側に突出すると共に、内壁の周方向に、円弧状で形成されていること、突出部は、カバーの円環部に対し、径外側に突出すると共に、円環部の周方向に、係止部の形状に対応した円弧状に形成されていることを特徴とする。
（３）（２）に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、係止部は、複数箇所に形成され、突出部は、複数箇所に形成され、シリンダとカバーとの組付けでは、カバーを、シリンダと相対的に回転させて、シリンダとカバーとが一体的に係留されることを特徴とする。
（４）（３）に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、シリンダまたはカバーの少なくともいずれかには、カバーがシリンダと相対的に所定角度以上に回転するのを規制するストッパが形成されていることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、シリンダ及びカバーは、フッ素系樹脂からなることを特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造で形成された流体制御弁。

上記構成を有する本発明の作用効果について説明する。
本発明の流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造では、
（１）シリンダまたはカバーのいずれか一方には、弁体の径方向に延びる突出部が形成され、その他方には、突出部と係止する係止部が形成され、付勢部材を圧縮させ、カバーでシリンダの開口部を覆い被せた後、突出部を係止部と係止させて、シリンダとカバーとが、互いに離れることなく一体的に係留されることを特徴とするので、当該流体制御弁の組付け時において、全体的な総組付けの前に、弁体、付勢部材、シリンダ等によりユニットされたアクチュエータコア部と、カバーとを、前もって仮組付けで一体化させるのに、従来、必要としていたボルトが全く不要となる。
すなわち、流体制御弁は主として、カバーやアクチュエータコア部のほか、弁座、入力ポート、出力ポート等を有するボディ、及び当該流体制御弁を固定させる取付板からなる。作業者は、この流体制御弁の製造時や、使用後のメンテナンス時にこの流体制御弁を分解したときに、カバー、アクチュエータコア部、ボディ、及び取付板を一体的に重ね合わせて組付けて、これらをボルト締結で固定させる全体的な総組付けを行う。
流体制御弁の組立時には、付勢部材をその自然長から収縮させて組み込むため、作業者の作業に困難性を伴い、問題がある。また、流体制御弁の使用後、メンテナンスの分解時には、カバーを取り外すときに、収縮した状態の付勢部材が一気に伸長することから、薬液弁のメンテナンスの際に分解時での作業者の作業性を考慮する必要がある。そのため、全体的な総組付けの前に、アクチュエータコア部とカバーとの仮組付けを前もって行う必要があり、従来、仮組付けのためだけにボルトを使用していた。
従って、本発明の流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造では、仮組付けでボルトが全く不要となり、当該流体制御弁において製品全体の部品点数が削減できることから、当該流体制御弁のコストを低減することができる、という優れた効果を奏する。

（２）シリンダは、開口部を形成する内壁を有し、カバーは、シリンダの開口部より径小な環状の円環部を有し、係止部は、シリンダの内壁に対し、径内側に突出すると共に、内壁の周方向に、円弧状で形成されていること、突出部は、カバーの円環部に対し、径外側に突出すると共に、円環部の周方向に、係止部の形状に対応した円弧状に形成されていることを特徴とするので、カバーで一端側を支持する付勢部材の付勢力が大きい場合でも、付勢部材の付勢力が、係止部と突出部に、局部的にかかることなく分散して作用するようになる。そのため、カバーとシリンダとの間で、付勢部材の付勢力が大きく作用していても、シリンダとカバーとがしっかりと係留できている。
また、カバーをシリンダに覆い被せて、カバーとシリンダとを一体的に重ね合わせた後、カバーの突出部をシリンダの係止部と係留する位置まで、シリンダとカバーとを相対的に回転させるだけで、シリンダとカバーとを簡単に係留することができる。
また、アクチュエータ部にあるシリンダとカバーとを一体的に仮組付けをするのに、従来必要としていたボルトが不要となる分、流体制御弁を軽量化することができる。

（３）係止部は、複数箇所に形成され、突出部は、複数箇所に形成され、シリンダとカバーとの組付けでは、カバーを、シリンダと相対的に回転させて、シリンダとカバーとが一体的に係留されることを特徴とするので、カバーには、付勢部材の付勢力が作用した状態にあるものの、シリンダに対するカバーの回転角度を、例えば、４５度以下に収まるよう、係合部及び突出部のそれぞれを、隣接するもの同士の間に間隔を空けて複数箇所に形成すれば、作業者に大きな作業負担を強いることなく、作業性を良くしてシリンダとカバーとを一体化することができるようになる。
（４）シリンダまたはカバーの少なくともいずれかには、カバーがシリンダと相対的に所定角度以上に回転するのを規制するストッパが形成されていることを特徴とするので、突出部が係止部と係止した状態で、カバーをシリンダと相対的に回転させるだけで、ストッパにより、シリンダとカバーとの位置合わせができるようになる。

（５）シリンダ及びカバーは、フッ素系樹脂からなることを特徴とするので、樹脂の中でも、機械的強度が比較的強く、強い酸性液やアルカリ性液にも耐え得る耐薬品性を有している上、射出成形等によって製造し易い利点がある。
なお、フッ素系樹脂の具体的な材質として、例えば、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド、別名：２フッ化）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、別名：４フッ化）等のフッ素系樹脂が挙げられる。

ところで、近年、コスト競争が厳しい半導体製造業界や液晶パネル製造業界等では、半導体製造装置や液晶パネル製造装置に、数多くの薬液弁が使用されている。
本発明の流体制御弁では、
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造で形成された流体制御弁であることを特徴とするので、当該流体制御弁は、例えば、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等に用いられる薬液弁として使用することができ、コスト競争が厳しい半導体製造業界や液晶パネル製造業界等に対しても、コストの低減に貢献することができる。

実施形態に係る薬液弁のアクチュエータ部を示す分解斜視図である。 実施形態に係る薬液弁のアクチュエータ部の仮組付け前の状態を示す斜視図である。 図２に示すアクチュエータ部の仮組付けで、アクチュエータコア部にカバーを覆い被せた状態を示す斜視図である。 図２に示すアクチュエータ部の仮組付けを完了した状態を示す斜視図である。 実施形態に係る薬液弁の正面図である。 実施形態に係る薬液弁の斜視図である。 実施形態に係る薬液弁を示す図であり、内部を断面で示した正面図である。 実施形態に係る薬液弁のシリンダを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上方から見た平面図である。 図８に示すシリンダにおいて、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 実施形態に係る薬液弁のカバーを下方から見た平面図である。 図１０に示すカバーの図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。 実施形態に係る薬液弁の全体的な総組付けを説明する斜視図である。 従来の薬液弁を、図６中、Ａ−Ａ矢視に相当する方向から見たときの断面で示した説明図であり、ピン挿入前の状態を示す図である。 図１３に示す薬液弁のピン挿入後の状態を示す図である。

（実施形態）
以下、本発明に係る流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造、及びこのような構造で形成された流体制御弁について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態では、流体制御弁は、例えば、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等に用いる薬液弁であり、入力ポートと出力ポートの間にある弁座に対し、弁体が当接または離間することで、入力ポートから出力ポートへの薬液の流れを制御する目的で用いられる。
実施形態に係る薬液弁を、図５に正面図で、図６に斜視図でそれぞれ示す。また、薬液弁のアクチュエータ部の分解斜視図を図１に示し、図１２は、薬液弁の全体的な総組付けの説明図である。
薬液弁１は、図５に示すように、主としてアクチュエータ部２、ボディ３０及び取付板５０からなる。
ボディ３０には、図６及び図１２に示すように、弁座３１、入力ポート３２、出力ポート３３等が形成され、当該ボディ３０の四隅に、ボルト６０を挿通する貫通孔３４Ｈが形成されている。ボディ３０は、アクチュエータ部２と共に重ね合わされ、後述するように、ボルト６０によりアクチュエータ部２とボディ３０とを取付板５０に一体的に固定させている。

アクチュエータ部２は、図１に示すように、シリンダ１０、及び弁体４２を除いた駆動部４０を組付けたアクチュエータコア部３と、カバー２０とからなる。駆動部４０は、バネ（本発明の「付勢部材」に対応）４１、弁体４２、ピストン４３、インジケータ４５等によって構成されている。
駆動部４０では、ピストン４３からその軸方向にピストンロッド４４が延びており、ピストン４３の受圧側とは反対側（反受圧側）の先端部にインジケータ４５が取付けられている。このピストンロッド４４のうち、受圧側の先端部には、後述するアクチュエータ部２の仮組付け後に、弁体４２が連結されるようになっている。
バネ４１は、コイル状に形成されており、バネ４１の径内に、反受圧側のピストンロッド４４とインジケータ４５とを挿通させて、当該バネ４１の一端を、ピストン４３の反受圧側にあるピストン４３の支持面４３ａに載置されている。

図８はシリンダを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は上方から見た平面図である。図９もシリンダを示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
シリンダ１０は、フッ素系樹脂からなり、本実施形態では、上方から見たときに、操作ポート１７を除いた側面の外形形状が略正方形で、射出成形によりＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド、別名：２フッ化）でブロック状に成形されている。シリンダ１０は、その一側面に操作ポート１７を有し、操作ポート１７は、組付け完了状態にある薬液弁１において、ピストン４３の受圧側に形成される操作エアＡＲ次室（図１３参照）と連通するようになっている。また、シリンダ１０は、第１内壁面１０ａで、Ｏリング等のシール部材を介してピストン４３を摺動可能に装着できるようになっている。
薬液弁１では、弁体４２は、バネ４１による付勢力と、この付勢力に抗する向きに、加圧した操作エアＡＲによる押圧力とを作用させて、弁座３１に対し上下動するようになっている。すなわち、本実施形態では、薬液弁１は、操作エアＡＲによる押圧力が作用しないときに、バネ４１の付勢力によって弁体４２が弁座３１に当接して閉弁し、操作エアＡＲによる押圧力が作用すると、弁体４２が弁座３１から離間して開弁するノーマルクローズタイプの弁である。

また、シリンダ１０は、図７及び図９に示すように、第１内壁面１０ａより上方に環状の第２内壁面１０ｂを有し、さらにこの第２内壁面１０ｂより上方に、環状の内壁１２で囲まれた開口部１１を有している。開口部１１の外周四隅には、ボルト６０が挿通する貫通孔１６Ｈが形成されている。内壁１２には、係止部１５が、当該内壁１２の径内側に突出すると共に、当該内壁１２の周方向に円弧状で形成されている。本実施形態では、係止部１５は、それぞれ同じ形態で４箇所に設けられ、当該シリンダ１０の各側面にほぼ沿うような形態で、何れの係止部１５とも、隣り合う係止部１５，１５と均等な間隔をもって形成されている。
なお、隣り合う係止部１５，１５の周方向の間隔は、後述するカバー２０の各係止部１５における周方向の長さ（円弧長）よりも大きくなっている。

図１０はカバーを下方から見た平面図である。図１１も、図１０に示すカバーを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
カバー２０は、フッ素系樹脂からなり、本実施形態では、下方から見たときに、操作ポート１７を除いた側面の外形形状が略正方形であり、射出成形によりＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド、別名：２フッ化）でブロック状に成形されている。
カバー２０は、図１０及び図１１に示すように、シリンダ１０の開口部１１を塞ぐ蓋部２５と、この蓋部２５から下方に延び、シリンダ１０の開口部１１より径小な環状で、筒状の円環部２１とからなる。
蓋部２５は、組付け完了後の薬液弁１において、１次室の操作エアＡＲを排出する排気ポート２９を有し、この排気ポート２９を除いた当該蓋部２５の側面形状がシリンダ１０の側面形状と同じ略正方形で形成されている。蓋部２５には、円環部２１の外周側四隅に、ボルト６０が挿通する貫通孔２７Ｈが形成されている。また、カバー２０には、円環部２１の軸心に、蓋部２５と円環部２１とを貫通する貫通孔２８Ｈが形成されている。また、カバー２０は、円環部２１の径内側で、貫通孔２８Ｈの外周側に、バネ４１の他端（図１中、上方端）を支持する平面状の支持面２６ａを有している。

円環部２１には、突出部２２が、当該円環部２１の径内側に突出すると共に、当該円環部の周方向２１に、シリンダ１０の係止部１５の形状に対応した円弧状で形成されている。本実施形態では、突出部２２は、それぞれ同じ形態で４箇所に設けられ、蓋部２５の各側面にほぼ沿うような形態で、何れの突出部２２とも、隣り合う突出部２２，２２と均等な間隔をもって形成されている。
突出部２２は、シリンダ１０の開口部１１内に円環部２１を挿入し、シリンダ１０上にカバー２０を載置したときに、シリンダ１０とカバー２０とがちょうど合わさった状態で、シリンダ１０の係止部１５と係留できる位置に配設されている。
また、円環部２１には、カバー２０でシリンダ１０の開口部１１を覆い被せ、シリンダ１０に対し、カバー２０が所定角度で回転した後、それ以上のカバー２０の回転を規制するストッパ２４が設けられている。
また、シリンダ１０の開口部１１をカバー２０で閉塞したとき、シリンダ１０の第２内壁面１０ｂとカバー２０の円環部２１との間を気密にするＯリング等のシール部材を配設するシール溝２３が、円環部２１に形成されている。

次に、薬液弁１の組付け方法について説明する。
薬液弁１の組立ては、先にアクチュエータ部２の仮組付けを行った後、全体的な総組付けとして、仮組付けを完了したアクチュエータ部２と、ボディ３０と、取付板５０とを一体的に重ね合わせてこれ等をボルト６０で固定して行う。
そこで、まずアクチュエータ部２の仮組付けについて、図１乃至図４を用いて説明する。図２は、アクチュエータ部の仮組付け前の状態を示す説明図である。図３は、図２に示すアクチュエータ部の仮組付けで、アクチュエータコア部にカバーを覆い被せた状態を示す説明図である。図４は、アクチュエータ部の仮組付けを完了した状態を示す説明図である。

アクチュエータ部２の仮組付けを行うにあたり、駆動部４０を、ピストンロッド４４に弁体４２を連結させる前の状態まで、前もって組付けておく。
具体的には、ピストン４３の反受圧側の先端部にインジケータ４５を取付けておき、反受圧側のピストンロッド４４及びインジケータ４５をバネ４１の径内に挿通し、バネ４１の一端を、ピストン４３の支持面４３ａに載置する。
次いで、図１に示すように、シリンダ１０の開口部１１側に、弁体４２を除いた駆動部４０を、ピストン４３の反受圧側のピストンロッド４４から挿入する。その後、ピストン４３の反受圧側のピストンロッド４４を、シリンダ１０の第１内壁面１０ａで囲まれた中央位置にある円筒部（図９（ａ）参照）内に挿通させ、この円筒部上端にピストン４３を載置してアクチュエータコア部３を構成する。
この段階では、図２に示すように、バネ４１は、自然長の状態にある。

次いで、カバー２０のシール溝２３に図示しないシール部材を取付けた後、シリンダ１０の側面に対し、カバー２０の蓋部２５の側面を所定の角度にねじった状態で、カバー２０をアクチュエータコア部３に向けて挿入する。
具体的には、ピストンロッド４４の先端部にあるインジケータ４５をカバー２０の貫通孔２８Ｈに挿通させると共に、バネ４１の他端（図１中、上方端）を蓋部２５の支持面２６ａに当接させる。当接後、バネ４１を、ピストン４３の支持面４３ａと蓋部２５の支持面２６ａの両支持面で支持した状態で収縮させながら、カバー２０の蓋部２５をシリンダ１０に当接するまで、カバー２０の円環部２１をシリンダ１０の開口部１１内に挿入する。
なお、円環部２１の周方向に対し、シリンダ１０とカバー２０とが相対的にねじれているため、円環部２１の開口部１１への挿入時には、カバー２０の突出部２２とシリンダ１０の係止部１５とが緩衝することはない。
図３に示すように、カバー２０の蓋部２５がシリンダ１０上に載置されるまで、円環部２１が開口部１１内に挿入されると、シール溝２３に取付けたシール部材がシリンダ１０の第１内壁面１０ａに嵌め込まれ、組立て後の薬液弁１に形成されているエアＡＲの一次室と二次室とがピストン４３を挟み区画されることになる。

次いで、シリンダ１０に対し、その係止部１５にカバー２０のストッパ２４が当接した状態になるまで、カバー２０を回転させて、蓋部２５の側面とシリンダ１０の側面とがほぼ同一平面上になって双方の側面のねじれを解消し、シリンダ１０及びカバー２０の四隅で、カバー２０の貫通孔２７Ｈをシリンダ１０の貫通孔１６Ｈと位置合わせる。
このとき、開口部１１内に挿入された円環部２１も、蓋部２５の回転に追従して回転し、円環部２１の突出部２２が、シリンダ１０の開口部１１にある係止部１５と係止して、シリンダ１０とカバー２０とが互いに離れることなく一体的に係留される。
かくして、図４に示すように、アクチュエータ部２の仮組付けとして、シリンダ１０とカバー２０とが一体的に係留される。

次いで、薬液弁１の全体的な総組付けとして、仮組付けを完了したアクチュエータ部２と、ボディ３０と、取付板５０とを一体的に重ね合わせてこれ等をボルト６０締めで固定する。
具体的には、アクチュエータ部２の仮組付けが完了した状態で、ピストン４３の受圧側の先端部に弁体４２を接続する（図１参照）。
次いで、図１２に示すように、アクチュエータ部２においてシリンダ１０の貫通孔１６Ｈと位置決めされたカバー２０の貫通孔２７Ｈと、ボディ３０の貫通孔３４Ｈとを位置合わせしておく。次に、参照する図１３及び図１４に示すように、弁体４２の周縁部をアクチュエータ部２のシリンダ１０とボディ３０との間に挟持させて、アクチュエータ部２の下方側（シリンダ１０の下方側）をボディ３０の上方側に嵌め込み、アクチュエータ部２とボディ３０とを重ね合わせる。この後、重ね合わさったアクチュエータ部２及びボディ３０に加えて、取付板５０も重ね合わせてアクチュエータ部２、ボディ３０、及び取付板５０を一体化する。
次いで、ボルト６０を、カバー２０の貫通孔２７Ｈから挿入し、シリンダ１０の貫通孔１６Ｈ及びボディ３０の貫通孔３４Ｈを通じて取付板５０と螺合させて、アクチュエータ部２、ボディ３０及び取付板５０を固定した後、ボルト６０の頭部を覆い被せるゴム製のキャップ６１を、カバー２０の貫通孔２７Ｈに嵌め込む。
かくして、アクチュエータ部２、ボディ３０及び取付板５０が一体的に重ね合わせて固定され、薬液弁１の全体的な総組付けが完了する。

前述した構成を有する本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造、及びこのような構造で形成された薬液弁１の作用効果について説明する。
本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、カバー２０には、弁体４２の径方向に延びる突出部２２が形成され、シリンダ１０には、突出部２２と係止する係止部１５が形成され、バネ４１を圧縮させ、カバー２０の蓋部２５でシリンダ１０の開口部１１を覆い被せた後、突出部２２を係止部１５と係止させて、シリンダ１０とカバー２０とが、互いに離れることなく一体的に係留されることを特徴とするので、当該薬液弁１の組付け時において、全体的な総組付けの前に、シリンダ１０、バネ４１、弁体４２等によりユニットされたアクチュエータコア部３と、カバー２０とを、前もって仮組付けで一体化させるのに、従来、必要としていたボルトが全く不要となる。

すなわち、薬液弁１は主として、カバー２０やアクチュエータコア部３のほか、弁座３１、入力ポート３２、出力ポート３３等を有するボディ３０、及び当該薬液弁１を固定させる取付板５０からなる。作業者は、薬液弁１の製造時や、使用後のメンテナンス時に薬液弁１を分解したときに、カバー２０、アクチュエータコア部３、ボディ３０、及び取付板５０を一体的に重ね合わせて組付けて、これらをボルト締結で固定させる全体的な総組付けを行う。
薬液弁１の組立時には、バネ４１をその自然長から収縮させて組み込むため、作業者の作業に困難性を伴い、問題がある。また、薬液弁１の使用後、メンテナンスの分解時には、カバー２０を取り外すときに、収縮した状態のバネ４１が一気に伸長することから、薬液弁１のメンテナンスの際に分解時での作業者の作業性を考慮する必要がある。そのため、全体的な総組付けの前に、アクチュエータコア部３とカバー２０との仮組付けを前もって行う必要があり、従来、仮組付けのためだけにボルトを使用していた。
従って、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、仮組付けでボルトが全く不要となり、当該薬液弁１において製品全体の部品点数が削減できることから、当該薬液弁１のコストを低減することができる、という優れた効果を奏する。

また、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、シリンダ１０は、開口部１１を形成する内壁１２を有し、カバー２０は、シリンダ１０の開口部１１より径小な環状の円環部２１を有し、係止部１５は、シリンダ１０の内壁１２に対し、径内側に突出すると共に、内壁１２の周方向に、円弧状で形成されていること、突出部２２は、カバー２０の円環部２１に対し、径外側に突出すると共に、円環部２１の周方向に、係止部１５の形状に対応した円弧状に形成されていることを特徴とするので、カバー２０で一端側を支持するバネ４１の付勢力が大きい場合でも、バネ４１の付勢力が、係止部１５と突出部２２に、局部的にかかることなく分散して作用するようになる。そのため、シリンダ１０とカバー２０との間で、バネ４１の付勢力が大きく作用していても、シリンダ１０とカバー２０とがしっかりと係留できている。
また、カバー２０をシリンダ１０に覆い被せて、カバー２０とシリンダ１０とを一体的に重ね合わせた後、カバー２０の突出部２２をシリンダ１０の係止部１５と係留する位置まで、シリンダ１０とカバー２０とを相対的に回転させるだけで、シリンダ１０とカバー２０とを簡単に係留することができる。
また、アクチュエータコア部３にあるシリンダ１０とカバー２０とを一体的に仮組付けをするのに、従来必要としていたボルトが不要となる分、薬液弁１を軽量化することができる。

また、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、係止部１５は、４箇所に形成され、突出部２２は、４箇所に形成され、シリンダ１０とカバー２０との組付けでは、カバー２０を、シリンダ１０と相対的に回転させて、シリンダ１０とカバー２０とが一体的に係留されることを特徴とするので、カバー２０には、バネ４１の付勢力が作用した状態にあるものの、シリンダ１０に対するカバー２０の回転角度を、例えば、４５度以下に収まるよう、係合部１５及び突出部２２のそれぞれを、隣接するもの同士の間に間隔を空けて４箇所に形成したことで、作業者に大きな作業負担を強いることなく、作業性を良くしてシリンダ１０とカバー２０とを一体化することができるようになる。
また、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、カバー２０の円環部２１には、カバー２０がシリンダ１０と相対的に所定角度以上に回転するのを規制するストッパ２４が形成されていることを特徴とするので、突出部２２が係止１５部と係止した状態で、ストッパ２４がシリンダ１０の係止部１５に当接するまで、カバー２０をシリンダ１０と相対的に回転させるだけで、シリンダ１０とカバー２０との位置合わせをも行うことができる。

また、また、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造では、シリンダ１０及びカバー２０は、フッ素系樹脂であるＰＶＤＦからなることを特徴とするので、樹脂の中でも、機械的強度が比較的強く、強い酸性液やアルカリ性液にも耐え得る耐薬品性を有している上、射出成形等によって製造し易い利点がある。

ところで、近年、コスト競争が厳しい半導体製造業界や液晶パネル製造業界等では、半導体製造装置や液晶パネル製造装置に、数多くの薬液弁が使用されている。
本実施形態に係る薬液弁１では、上記したような、本実施形態に係る薬液弁１のアクチュエータ部組付け構造で形成された薬液弁１であることを特徴とするので、当該薬液弁１は、例えば、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等に用いられる薬液弁として使用することができ、コスト競争が厳しい半導体製造業界や液晶パネル製造業界等に対しても、コストの低減に貢献することができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、シリンダ１０とカバー２０との何れの材質もＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド、別名：２フッ化）とし、シリンダ１０及びカバー２０を射出成形で成形した。
しかしながら、シリンダ及びカバーの材質を、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、別名：４フッ化）等、他のフッ素系樹脂にしたり、シリンダとカバーとの材質を異なるフッ素系樹脂にしても良い。また、シリンダ及びカバーを切削で形成しても良い。
（２）また、本実施形態では、操作ポート１７を除いたシリンダ１０の側面形状を略正方形で、蓋部２５の側面形状がシリンダ１０の側面形状と同じ略正方形で形成したが、シリンダ及びカバーの側面形状は、本実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。

（３）また、本実施形態では、係止部１５を、それぞれ同じ形態で４箇所に設け、当該シリンダ１０の各側面にほぼ沿うような形態で、何れの係止部１５とも、隣り合う係止部１５，１５と均等な間隔をもって形成した。
しかしながら、シリンダに設ける係止部の数、及び係止部を配設する位置は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
また、突出部２２も、それぞれ同じ形態で４箇所に設け、蓋部２５の各側面にほぼ沿うような形態で、何れの突出部２２とも、隣り合う突出部２２，２２と均等な間隔をもって形成した。係止部と同様に、カバーに設ける突出部の数、及び突出部を配設する位置は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

（４）また、本実施形態では、流体制御弁として、バネ４１の一端をピストン４３の支持面４３ａに、他端をカバー２０の支持面２６ａに支持させ、操作エアＡＲによる押圧力が作用しないときに、バネ４１の付勢力によって弁体４２が弁座３１に当接して閉弁するノーマルクローズタイプの薬液弁１とした。
しかしながら、流体制御弁は、本実施形態のピストン４３の受圧側に相当するピストンの一方側と、シリンダの底部側との間に付勢部材を配設し、操作エアによる押圧力が作用しないときに、付勢部材の付勢力によって弁体が弁座から離間して開弁し、操作エアによる押圧力が作用すると、弁体が弁座に当接して閉弁するノーマルオープンタイプの弁としても良い。
なお、ノーマルオープンタイプの流体制御弁では、操作ポートが、ノーマルクローズタイプである本実施形態の薬液弁１の排気ポート２９の位置に配設され、排気ポートが、操作ポート１７の位置に配設される。

１ 薬液弁（流体制御弁）
１０ シリンダ
１１ 開口部
１２ 内壁
１５ 係止部
２０ カバー
２１ 円環部
２２ 突出部
３１ 弁座
４１ バネ（付勢部材）
４２ 弁体

Claims (6)

1. 弁体を付勢する付勢部材が配設されたシリンダと、前記シリンダの開口部を塞ぐカバーとを有し、前記弁体を弁座に当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、
   前記シリンダまたは前記カバーのいずれか一方には、前記弁体の径方向に延びる突出部が形成され、その他方には、前記突出部と係止する係止部が形成され、
   前記付勢部材を圧縮させ、前記カバーで前記シリンダの開口部を覆い被せた後、前記突出部を前記係止部と係止させて、前記シリンダと前記カバーとが、互いに離れることなく一体的に係留されることを特徴とする流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造。
2. 請求項１に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、
   前記シリンダは、前記開口部を形成する内壁を有し、
   前記カバーは、前記シリンダの前記開口部より径小な環状の円環部を有し、
   前記係止部は、前記シリンダの前記内壁に対し、径内側に突出すると共に、前記内壁の周方向に、円弧状で形成されていること、
   前記突出部は、前記カバーの前記円環部に対し、径外側に突出すると共に、前記円環部の周方向に、前記係止部の形状に対応した円弧状に形成されていることを特徴とする流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造。
3. 請求項２に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、
   前記係止部は、複数箇所に形成され、
   前記突出部は、複数箇所に形成され、
   前記シリンダと前記カバーとの組付けでは、前記カバーを、前記シリンダと相対的に回転させて、前記シリンダと前記カバーとが一体的に係留されることを特徴とする流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造。
4. 請求項３に記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、
   前記シリンダまたは前記カバーの少なくともいずれかには、前記カバーが前記シリンダと相対的に所定角度以上に回転するのを規制するストッパが形成されていることを特徴とする流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造において、
   前記シリンダ及び前記カバーは、フッ素系樹脂からなることを特徴とする流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する流体制御弁のアクチュエータ部組付け構造で形成された流体制御弁。

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