JP2016125564A

JP2016125564A - バルブ

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Publication number: JP2016125564A
Application number: JP2014265531A
Authority: JP
Inventors: 兆宏張; Zhaohong Zhang; 隆博松田; Takahiro Matsuda
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: TWI565898B; CN107076331A; WO2016103893A1; JP6588207B2; KR102025143B1; KR20170098310A; TW201632771A; US20170292626A1

Abstract

【課題】誤って操作流体が供給されても開状態とならず、ガスが意図せず半導体製造装置等へ供給されるのを抑制可能なバルブ提供する。【解決手段】バルブ１は、流体流入路４ｂおよび流体流出路４ｃが形成されたボディ４と、流体流入路４ｂおよび流体流出路４ｃを開閉するダイヤフラム７と、ダイヤフラム７により流体流入路４ｂおよび流体流出路４ｃを開閉させるために、ダイヤフラム７に対し近接および離間移動可能に設けられたステム９と、ボディ４に接続されるボンネット５およびキャップ６と、ボンネット５およびキャップ６内に設けられ外部から供給される操作流体によりステム９を駆動する駆動手段（ピストン１０、操作流体導入室１０ａ、操作流体導入路１０ｂ、および第１圧縮コイルばね１１）と、ボンネット５およびキャップ６に設けられ、駆動手段への操作流体の通路を開閉可能な弁機構と、を備えるバルブ。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置等の流体管路に使用されるバルブに関する。

従来より、バルブ本体に管継手を装着し、管継手を介して操作流体をバルブ本体内に導入することにより、バルブを開状態とし、ガスを通過させるエア駆動式のバルブが提案されている。

特開２０１４−９７６５号公報

しかし、上記のバルブでは、誤って操作流体が供給されてしまった場合、開状態となってしまい、ガスが半導体製造装置等に供給される。このため、ガスが意図せず半導体製造装置等に供給されてしまうこととなる。

そこで本発明は、誤って操作流体が供給されても開状態とならず、ガスが意図せず半導体製造装置等へ供給されるのを抑制可能なバルブを提供することを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明の一態様であるバルブは、流体通路が形成されたボディと、前記流体通路を開閉する弁体と、前記弁体により前記流体通路を開閉させるために、前記弁体に対し近接および離間移動可能に設けられたステムと、前記ボディに接続されるケーシングと、前記ケーシング内に設けられ外部から供給される操作流体により前記ステムを駆動する駆動手段と、を有するアクチュエータと、前記ケーシングに設けられ、前記駆動手段への操作流体の通路を開閉可能な弁機構と、を備える。

また、弁機構は、ユーザにより押圧される押圧部と、操作流体の前記通路を開閉可能な開閉部材とを有し、前記押圧部が一回押圧される毎に、前記開閉部材は、操作流体の前記通路が開状態となる開位置から操作流体の前記通路が閉状態となる閉位置へ、または、前記閉位置から前記開位置へ移動しても良い。

また、前記弁機構は、外部からの操作流体が流入し、操作流体の前記通路へ連通する操作流体流入路を有しても良い。また、前記弁機構は、前記ケーシングの内部に設けられていても良い。

また、前記弁機構は、円筒状をなし、前記ケーシングに固定され、内周面に内方に突出するカム部が設けられ、前記カム部に周方向において等間隔に複数の第１カム溝が軸方向に延びるように形成され、前記カム部の前記駆動手段側の端部には軸方向に対して傾斜する複数の第１カム面および複数の第２カム面が交互に形成され、隣り合う前記第１カム溝の間に、一組の前記第１カム面および前記第２カム面が位置する、ガイド部と、前記ガイド部の前記軸方向に沿って移動可能に前記ガイド部内に配置され、前記駆動手段側の端部に、前記駆動手段側に突出する複数の山形の第１カム突起が設けられ、各第１カム突起は前記軸方向に対し傾斜する２つの第３カム面により構成される、前記押圧部と、前記押圧部の前記駆動手段側に接続され前記駆動手段に向かって延びる、操作流体流入部と、前記操作流体流入部の前記駆動手段側に設けられる、前記開閉部材と、前記操作流体流入部が挿入される環状をなし、前記押圧部の前記駆動手段側に位置し、前記押圧部に向かって突出し先端に前記軸方向に対して傾斜する第４カム面を有し前記第１カム溝に対し進入および退出可能な第２カム突起を備え、前記第４カム面は、前記第１カム面、第２カム面および第３カム面に当接可能である、回転子と、前記回転子を前記押圧部側へ押圧する、コイルばねと、を備え、前記押圧部および前記操作流体流入部には、前記操作流体流入路が形成され、前記開閉部材が前記開位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起は前記第１カム溝に進入し、前記第４カム面が前記押圧部の前記第３カム面に当接しており、前記開閉部材が前記閉位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起は前記第１カム溝から退出し、前記第４カム面が前記第１カム面および前記第３カム面に当接しており、前記開閉部材が、前記閉位置にあるときに、前記押圧部を押して離すことにより、前記押圧部および前記回転子が前記コイルばねの付勢力に抗して前記駆動手段側に移動し、前記回転子の前記第４カム面が、前記第２カム面および前記第３カム面に沿って移動し、前記回転子の前記第２突起は前記コイルばねの付勢力により前記第１カム溝に進入して、前記開閉部材が前記開位置に移動し、前記開閉部材が、前記開位置にあるときに、前記押圧部を押して離すことにより、前記押圧部および前記回転子が前記コイルばねの付勢力に抗して前記駆動手段側に移動して、前記回転子の前記第２突起部が前記第１カム溝から退出して前記第１カム面および前記第３カム面に沿って移動し、前記開閉部材が前記閉位置に移動しても良い。

また、前記操作流体流入部には、外方に突出するストッパ当接部が設けられ、前記弁機構は、前記ストッパ当接部に当接可能に、前記回転子の前記駆動手段側に配置されたストッパを更に備え、前記開閉部材が前記閉位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起の前記第４カム面が前記ガイド部の前記第１カム面に当接し、前記ストッパが前記回転子に当接し、前記ストッパ当接部が、前記ストッパに当接することにより、前記押圧部が前記駆動手段側とは反対側に移動するのが規制されても良い。

本発明によれば、誤って操作流体が供給されても開状態とならず、ガスが意図せず半導体製造装置等へ供給されるのを抑制可能なバルブを提供することができる。

本発明の実施形態に係る閉状態にあるバルブの縦断面図を示す。閉状態にあるノック式弁機構付近の拡大図を示す。第１ガイド部の説明図を示す。ノック部の説明図を示す。回転子の斜視図を示す。ノック式弁機構の動作の遷移を示す図である。本発明の実施形態に係る開状態にあるバルブの縦断面図を示す。

本発明の一実施形態によるバルブについて、図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施形態に係る閉状態にあるバルブ１の縦断面図を示している。なお、図１に示したバルブ１はダイヤフラムバルブである。本実施形態におけるバルブ１は、主に、多種類のガスを供給するためのガス供給装置（ガスボックス）内の各ラインの最上流側に設けられて使用されるバルブである。

図１に示すように、バルブ１は、バルブ本体２と、管継手３とを備える。バルブ本体２は、ボディ４と、ボンネット５と、キャップ６と、ダイヤフラム７と、ダイヤフラム押さえ８と、ステム９と、ピストン１０と、第１圧縮コイルばね１１と、ノック式弁機構２０とを主に備える。なお、以下の説明において、バルブ１の、管継手３側を上側、ボディ４側を下側として説明する。

ボディ４には、弁室４ａと、弁室４ａに連通する流体流入路４ｂおよび流体流出路４ｃとが形成されている。ボディ４の流体流入路４ｂと弁室４ａとが連通する箇所の周縁には、環状のシート４Ｄが設けられている。

ボンネット５は、略円筒状をなし、その下端部の外周に設けられた雄ねじ部をバルブボディ４に設けられた雌ねじ部に螺合させることにより、弁室４ａを覆うようにバルブボディ５に固定されている。

キャップ６は、略円筒状をなし、その下端部の外周に設けられた雄ねじ部をボンネット５の上端部に設けられた雌ねじ部に螺合させることにより、ボンネット５に固定されている。キャップ６は、上側部６Ａと、下側部６Ｂとを有する。上側部６Ａには、取付孔６ｃが形成され、下側部６Ｂには、取付孔６ｃよりも内径が大きい収容孔６ｄが形成されている。取付孔６ｃは、第１被螺合孔６ｃ１と第２被螺合孔６ｃ２とを有する。取付孔６ｃには、弁機構２０が取り付けられる。キャップ６の下側部６Ｂとボンネット５の上端部とが螺合されることにより、ピストン１０および第１圧縮コイルばね１１を収容する空間が画成されている。なお、ボンネット５およびキャップ６は、アクチュエータのケーシングに相当する。

弁体であるダイヤフラム７は、ボンネット５の下端に配置された押さえアダプタ７Ａと、ボディ４の弁室４ａを形成する底面とにより、その外周縁部が挟圧され保持されている。ダイヤフラム７は、球殻状をなし、上に凸の円弧状が自然状態となっている。ダイヤフラム７がシート４Ｄに対し当接および離間することによって、流体通路の開閉が行われる。ダイヤフラム７は、例えば、ニッケル合金薄板により構成され、円形に切り抜き、中央部を上方へ膨出させた球殻状に形成される。なお、ダイヤフラム７は、ステンレス鋼薄板からなるものや、ステンレス鋼薄板とニッケル・コバルト合金薄板との積層体より構成されても良いし、ダイヤフラム７の形状はどのようなものであっても良い。

ダイヤフラム押さえ８は、ダイヤフラム７の上側に設けられ、ダイヤフラム７の中央部を押圧可能に構成されている。

ステム９は、ボンネット５により上下方向に移動可能に支持され、ダイヤフラム７に対して近接および離間移動することにより、ダイヤフラム押さえ８を介して、ダイヤフラム７をシート４Ｄに当接および離間させるように構成されている。なお、本実施形態ではステム９の移動方向は上下方向に相当する。

ピストン１０は、ステム９と一体的に構成され、ステム９の上側に設けられ、ボンネット５により上下方向に移動可能に支持されている。ピストン１０の下面とボンネット５の上面とにより操作流体導入室１０ａが画成されている。また、ピストン１０には、その上端から操作流体導入室１０ａまで延びる操作流体導入路１０ｂが形成されている。

第１圧縮コイルばね１１は、上側部６Ａの下面とピストン１０の上面の間に配置されており、ピストン１０を常に下側に付勢している。

第１Ｏリング５Ａは、ボンネット５とステム９との間に介在し、ステム９およびピストン１０の上下方向に移動をガイドする。第２Ｏリング５Ｂは、ボンネット５とピストン１０との間に介在し、ステム９およびピストン１０の上下方向に移動をガイドする。また、第１Ｏリング５Ａおよび第２Ｏリング５Ｂは、操作流体導入室１０ａの操作流体導入路１０ｂに連通する部分以外を密閉している。

次に、弁機構２０について、図１〜図５を参照して説明する。なお、図１、２では、閉状態にある弁機構２０を示している。弁機構２０は、第１ガイド部２１と、ノック部２２と、回転子２３と、ストッパ２４と、第２ガイド部２５と、第２圧縮コイルばね２６とを備える。弁機構２０は、ケーシング（ボンネット５およびキャップ６）の内部に設けられている。

図３は、第１ガイド部２１の説明図を示し、（ａ）は第１ガイド部２１の縦断面図を示し、（ｂ）は（ａ）に示した第１ガイド部２１の下面図を示し、（ｃ）は第１ガイド部２１の断面斜視図を示す。

第１ガイド部２１は、略円筒状をなし、キャップ６の第１被螺合孔６ｃ１に螺合される。第１ガイド部２１の内側の全周には、内方に突出するカム部２１Ａが設けられている。カム部２１Ａは、第１ガイド部２１の上端から中央部にかけて設けられている。カム部２１Ａには、複数（本実施形態では３つ）の第１カム溝２１ｂ、および、複数（本実施形態では３つ）の第２カム溝２１ｃが形成されている。第１カム溝２１ｂおよび第２カム溝２１ｃは、周方向において交互に等間隔に形成されている。第１カム溝２１ｂの深さは、第２カム溝２１ｃよりも深く構成されている。また、第１カム溝２１ｂおよび第２カム溝２１ｃは、各上端は閉じられており、各下端は下方に開口している。

カム部２１Ａの下端には、複数（本実施形態では３つ）の第１カム面２１ｄ、および、複数（本実施形態では３つ）の第２カム面２１ｅが形成されている。第１カム面２１ｄおよび第２カム面２１ｅは、上下方向（第１ガイド部２１の軸方向）に対し傾斜するように形成されている。第１カム面２１ｄは、第１カム溝２１ｂの開口部を下端として、当該下端から第２カム溝２１ｃの開口部に向かって徐々に上昇するように形成されている。第２カム面２１ｅは、第２カム溝２１ｃの開口部の下方を下端として、当該下端から第１カム溝２１ｂの開口部に向かって徐々に上昇するように形成されている。

図４は、ノック部２２の説明図を示し、（ａ）はノック部２２の斜視図を示し、（ｂ）はノック部２２の断面斜視図を示す。

ノック部２２は、操作流体流入路２２ａが形成され、有底の略円筒状をなしている。ノック部２２は、押圧部に相当する継手螺合部２２Ｂと、第１操作流体流入部２２Ｃと、第２操作流体流入部２２Ｄとを有する。継手螺合部２２Ｂは、その内周面２２ｅに雌ねじが形成されている。当該雌ねじに管継手３の螺合部３Ａの雄ねじが螺合されることにより、管継手３がノック部２２に装着される。

継手螺合部２２Ｂは、上下方向に移動可能に第１ガイド部２１内に配置される。継手螺合部２２Ｂの外周には、複数（本実施形態では３つ）の突起部２２Ｆが設けられている。突起部２２Ｆは、外方に突出し、周方向において等間隔に設けられている。図２に示すように、突起部２２Ｆは、上下方向に移動可能に第２カム溝２１ｃに挿入される。継手螺合部２２Ｂの下端には、鋸刃状をなすように、複数（本実施形態では６つ）の山形の第１カム突起２２Ｇが形成されている。３つの突起部２２Ｆは、６つの第１カム突起２２Ｇに対し、一つ置きにそれら先端（頂点）の上側に設けられている。よって、第１カム突起２２Ｇの各山の頂点（先端）は、径方向において第１カム溝２１ｂおよび第２カム溝２１ｃに対向するように配置される。また、各第１カム突起２２Ｇは、上下方向に対し傾斜する２つの第３カム面２２ｈにより構成される。

第１操作流体流入部２２Ｃは、継手螺合部２２Ｂの下側に位置し、円筒状をなし、その外径は継手螺合部２２Ｂの外径よりも小さく構成される。

第２操作流体流入部２２Ｄは、第１操作流体流入部２２Ｃの下側に位置し、略円筒状をなし、その外径は第１操作流体流入部２２Ｃの外径よりも大きく構成される。これにより、第１操作流体流入部２２Ｃと第２操作流体流入部２２Ｄにより、ストッパ当接部に相当する段差部２２Ｉが形成される。第２操作流体流入部２２Ｄの下端は、円板部２２Ｊにより塞がれている。円板部２２Ｊは、開閉部材に相当する栓２２Ｋを有する。栓２２Ｋは、先端部が半球状の略円柱状をなし、その外径は操作流体導入路１０ｂの内径よりも僅かに小さく構成される。栓２２Ｋは、操作流体導入路１０ｂに対し進入および退出可能である。また、第２操作流体流入部２２Ｄの下端近傍には、複数（本実施形態では４つ）の操作流体流出孔２２ｍが形成されている。図２に示すように操作流体導入路１０ｂに進入した状態が栓２２Ｋの閉位置であり、図７に示すように操作流体導入路１０ｂから退出した状態が栓２２Ｋの開位置である。

図５は、回転子２３の斜視図を示す。

図５に示すように、回転子２３は、円筒部２３Ａと、鍔部２３Ｂと、複数（本実施形態では３本）第２カム突起２３Ｃとを有する。円筒部２３Ａの内径は、第２操作流体流入部２２Ｄの外径よりも大きく構成されている。鍔部２３Ｂは、円筒部２３Ａの下端から外方に突出し、その外径は、第１ガイド部２１の内径よりも小さく構成されている。第２カム突起２３Ｃは、鍔部２３Ｂから上方に延び、周方向に等間隔に設けられている。各第２カム突起２３Ｃの先端は、上下方向に対して傾斜する第４カム面２３ｄを有する。

図２に示すように、回転子２３は、その貫通孔にロック部２２が挿入された状態で、継手螺合部２２Ｂの下側において、第１ガイド部２１に対し上下方向に移動可能かつ回転可能に第１ガイド部２１内に配置される。また、第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄは、第１ガイド部２１の第１カム面２１ｄおよび第２カム面２１ｅと、継手螺合部２２Ｂの第３カム面２２ｈとに当接可能に構成されている。なお、第４カム面２３ｄの径方向における外方の端部は、第１ガイド部２１の第２カム溝２１ｃよりも外側に位置する。よって、第２カム突起２３Ｃは、第１カム溝２１ｂに対し進入および退出可能であるが、第２カム溝２１ｃに対し、進入不能に構成される。

ストッパ２４は、スリットが形成された円板状をなしている。ストッパ２４のスリットの幅は、第１操作流体流入部２２Ｃの外径よりわずかに大きく、第２操作流体流入部２２Ｄの外径より小さく構成されている。ストッパ２４のスリットに第１操作流体流入部２２Ｃが挿入され、ストッパ２４は、段差部２２Ｉに当接して、第１操作流体流入部２２Ｃよりも第２操作流体流出部２２Ｄ側へ移動が抑制される。なお、回転子２３の上下方向の長さ（鍔部２３Ｂから第２カム突起２３Ｃの端部までの長さ）とストッパ２４の厚さとを足した長さは、上下方向における第１カム突起２２Ｇの先端（頂点）と段差部２２Ｉとの間の長さと略等しく構成されている。

図２に示すように、第２ガイド部２５は、略円筒状をなし、その上端部がキャップ６の第２被螺合孔６ｃ２に螺合される。第２ガイド部２５には、ばね挿入孔２５ａと、Ｏリング収容溝２５ｂと、流体流入溝２５ｃと、ピストン挿入孔２５ｄとが形成されている。

ばね挿入孔２５ａには、第２圧縮コイルばね２６が挿入される。Ｏリング収容溝２５ｂは、第２ガイド部２５の内周面に一周連続して形成され第３Ｏリング２５Ｅを収容する。第３Ｏリング２５Ｅは、ノック部２２の第２操作流体流入部２２Ｄと第２ガイド部２５との間に介在し、ノック部２２の上下方向に移動をガイドし、操作流体が圧縮コイルばね１１の上方へ流出するのを防止している。

流体流入溝２５ｃは、第２ガイド部２５の内周面に一周連続して形成されている。第２操作流体流入部２２Ｄは、その流体流出孔２２ｍが流体流入溝２５ｃに向かって開口するように配置される。よって、第２操作流体流入部２２Ｄの流体流出孔２２ｍから流出した操作流体は、流体流入溝２５ｃに流入する。

ピストン挿入孔２５ｄに、ピストン１０の上端部が挿入されている。第４Ｏリング２５Ｆは、第２ガイド部２５の下端部とピストン１０の上端部との間に介在し、操作流体が第１圧縮コイルばね１１を収容する空間に漏れるのを防止している。

第２圧縮コイルばね２６は、ばね挿入孔２５ａに挿入され、ストッパ２４と第２ガイド部２５との間に介在して、回転子２３およびストッパ２４を常に上方へ付勢している。

管継手３は、ワンタッチ継手であり、Ｌ字状をなしている。管継手３の螺合部３Ａが、ノック部２２の継手螺合部２２Ｂに螺合されることにより、管継手３はノック部２２に装着される。また、管継手３に対し、操作流体供給源から延びるチューブが挿入される。

次に、弁機構２０の動作について図６を参照して説明する。

図６は、弁機構２０の動作の遷移を示す図である。図６における（ａ１）〜（ａ５）は、第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の展開図を示し、（ｂ１）〜（ｂ５）は、第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の正面図を示す。なお、図６の（ａ１）〜（ａ５）において第１ガイド部２１を実線、ノック部２２を点線、回転子２３を一点鎖線で示している。また、図６の（ｂ１）〜（ｂ５）において第１ガイド部２１は断面図を示している。

図６（ａ１）は、閉状態の弁機構２０における第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の位置関係を示している。この状態において、各第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄは、第２カム溝２１ｃの下側において、第１ガイド部２１の第１カム面２１ｄおよび継手螺合部２２Ｂの第３カム面２２ｈに当接している。よって、回転子２２は、この位置よりも上側に移動不能である。また、第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄは、継手螺合部２２Ｂの第１カム突起２２Ｇの先端部（頂点）に当接している。回転子２３の上下方向の長さとストッパ２４の厚さとを足した長さは、上下方向における第１カム突起２２Ｇの先端と段差部２２Ｉとの間の長さと略等しく構成されているので、ノック部２２もこの位置よりも上側に移動不能である。

また、図６（ｂ１）に示す、第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の状態は、図２に示した第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の状態と同じである。よって、図２に示すように、ノック部２２の栓２２Ｋは、流体導入路１０ｂ内に進入した状態にあり、操作流体が流体導入路１０ｂに流入するのを防止している。

ユーザが管継手３を押すことにより、図６（ａ２）、（ｂ２）に示すように、ノック部２２、回転子２３、ストッパ２４が第２圧縮コイルばね２６の付勢力に抗して下がる。第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄが、カム部２１Ａの第２カム面２１ｅよりも下側にくると、回転子２３が第２圧縮コイルばね２６の付勢力により、第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄが継手螺合部２２Ｂの第３カム面２２ｈに沿って移動する。よって、回転子２３およびストッパ２４は、第３カム面２２ｈに沿って上側に移動する。

図６（ａ３）、（ｂ３）は、ノック部２２の円板部２２Ｊが、ピストン１０の上端に当接した時点での第１ガイド部２１、ノック部２２、および回転子２３の状態を示している。図６（ａ３）、（ｂ３）に示すように、各第２カム突起２３Ｃの先端は、隣り合う第１カム突起２２Ｇにより形成される谷部に位置する。

ユーザが管継手３の押圧をやめると、第２圧縮コイルばね２６の付勢力により、回転子２３およびノック部２２の継手螺合部２２Ｂが押されて、上側に移動する。これにより、第２カム突起２３Ｃの第４カム面２３ｄは、カム部２１Ａの第１カム面２１ｄに沿って移動する。

図６（ａ４）、（ｂ４）に示すように、第２カム突起２３Ｃが、第１カム溝２１ｂの下側まで移動すると、第２カム突起２３Ｃが、第１カム溝２１ｂに沿って上側に移動する。これにより、継手螺合部２２Ｂが押し上げられる。

そして、図６（ａ５）、（ｂ５）に示すように、突起部２２Ｆが第２カム溝２１ｃの上端に到達すると、ノック部２２および回転子２３の上昇が止まり、図７に示すように、ノック部２２の栓２２Ｋが、操作流体導入路１０ｂから退出した状態となり、弁機構２０が開状態となる。よって、ノック部２２の操作流体流入路２２ａを通過し、操作流体流出孔２２ｍから流出した操作流体が、流体導入路１０ｂに流入する。

これにより、操作流体導入室１０ａに操作流体が導入され、ステム９およびピストン１０は第１圧縮コイルばね１１の付勢力に抗して下死点から上死点に移動し、ダイヤフラム７の弾性力および流体の圧力によりダイヤフラム押さえ８が上側に移動し、バルブ１は開状態となる。

また、開状態にある弁機構２０を閉状態にするためには、管継手３をユーザが押して、ノック部２２、回転子２３、ストッパ２４が第２圧縮コイルばね２６の付勢力に抗して下げる。これにより、第２カム突起２３Ｃを第３カム面２２ｈおよび第１カム面２１ｄに沿って移動して回転子２３が回転し、回転子２３が図６（ａ１）、（ｂ１）に示す状態となり、弁機構２０は閉状態となる。

なお、本実施形態のバルブ１において、弁機構２０を開状態から閉状態にしても、バルブ１は開状態のままであり、バルブ１を閉状態にするためには、バルブ１への流体の供給を止める必要がある。

以上のように、本実施形態のバルブ１によれば、ケーシング（ボンネット５およびキャップ６）に設けられ、駆動手段への操作流体の通路を開閉可能な弁機構２０を備える。これにより、誤操作により操作流体が供給されたとしても、弁機構２０を閉状態にしておくことにより、操作流体が駆動手段まで到達しない。よって、バルブ１が開状態にならないので、ガスが意図せず半導体製造装置等へ供給されるのを抑制することができる。

また、弁機構２０は、継手螺合部２２Ｂがユーザに一回押される毎に、栓２２Ｋを開位置から閉位置に、または、閉位置から開位置に移動させるように構成されている。よって、ユーザが手動により弁機構２０の開閉を行うので、意図せず駆動手段へ操作流体が供給されるのを抑制することができる。

また、弁機構２０は、外部からの操作流体が流入し、操作流体導入路１０ｂへ連通する操作流体流入路２２ａを有するので、弁機構２０に、操作流体導入路１０ｂを開閉する機構に加え、操作流体を流入させる機能を持たせることができる。よって、バルブ１全体の構成を簡略化することができる。また、弁機構２０は、ケーシング（ボンネット５およびキャップ６）の内部に設けられているので、弁機構２０を外部から保護することができる。

また、弁機構２０は、第１ガイド部２１と、ノック部２２と、回転子２３と、第２圧縮コイルばね２６とから構成され、ノック式で操作流体導入路１０ｂの開閉を行うので、簡易な構成で操作流体導入路１０ｂの開閉を行うことができる。

また、栓２２Ｋが閉位置にあるときに、ストッパ２４が、ノック部２２の段差部２２Ｉに当接して、ノック部２２の上側への移動を規制するので、弁機構２０が閉状態にあるときに、ノック部２２が動くのを防止することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

例えば、上記の実施形態において、バルブ１を、管継手３側を上側にボディ２を下側にして設置する形態について説明したが、設置方向はこれに限らず、水平方向に設置されても良いし、上下逆方向に設置されても良い。

また、管継手３は、Ｌ字状をなしていたが、直線状（Ｉ字状）をなしていても良い。また、継手螺合部２２Ｂに継手３を装着するように構成したが、操作流体供給源から延びるエアチューブを直接装着可能なように構成しても良い。

また、弁機構２０内を操作流体が流れるように構成し、弁機構２０に管継手３を装着するようにしたが、操作流体を、弁機構２０を介さず、第２ガイド部２５の流体流入溝２５ｃに流入させるように構成し、弁機構２０は流路の開閉を行うのみの構成であっても良い。当該構成であれば、弁機構２０に一般的なノック式ボールペンの構成を適用することができる。

また、第２操作流体流入部２２Ｄの外径を、第１操作流体流入部２２Ｃの外径よりも大きくして、段差部２２Ｉを形成して、ストッパ２４を当接させるように構成したが、第２操作流体流入部２２Ｄと第１操作流体流入部２２Ｃとの外径を等しくして、段差部２２Ｉの位置に外方に突出する突起部を設けるようにしても良い。

また、円板部２２Ｊおよび栓２２Ｋは、第２操作流体流入部２２Ｄの円筒部の先端に一体に設けられていた。しかし、円板部２２Ｊおよび栓２２Ｋを第２操作流体流入部２２Ｄの円筒部から分離して別体とし、第２操作流体流入部２２Ｄの円筒部と円板部２２Ｊおよび栓２２Ｋとの間にコイルばねを介在させて、円板部２２Ｊおよび栓２２Ｋをコイルばねにより操作流体導入路１０ｂに向かって付勢するように構成しても良い。

バルブ１は、ダイヤフラムバルブであったが、操作流体で駆動するバルブであれば他のバルブであっても良い。また、操作流体は、気体および液体のいずれであっても良い。また、弁機構２０は、ケーシング（ボンネット５およびキャップ６）の外部に設けても良い。

１：バルブ、２：バルブ本体、４：ボディ、５：ボンネット、６：キャップ、７：ダイヤフラム、８：ダイヤフラム押さえ、９：ステム、１０：ピストン、１０ｂ：操作流体導入路、１１：第１圧縮コイルばね、２０：ノック式弁機構、２１：第１ガイド部、２１Ａ：カム部、２１ｂ：第１カム溝、２１ｄ：第１カム面、２１ｅ：第２カム面、２２：ノック部、２２ａ：操作流体流入路、２２Ｂ：継手螺合部、２２Ｃ：第１操作流体流入部、２２Ｄ：第２操作流体流入部、２２Ｉ：段差部、２２Ｋ：栓、２３：回転子、２３Ｃ：第２カム突起、２３ｄ：第４カム面、２４：ストッパ、２６：第２圧縮コイルばね

Claims

流体通路が形成されたボディと、
前記流体通路を開閉する弁体と、
前記弁体により前記流体通路を開閉させるために、前記弁体に対し近接および離間移動可能に設けられたステムと、
前記ボディに接続されるケーシングと、前記ケーシング内に設けられ外部から供給される操作流体により前記ステムを駆動する駆動手段と、を有するアクチュエータと、
前記ケーシングに設けられ、前記駆動手段への操作流体の通路を開閉可能な弁機構と、を備えるバルブ。
弁機構は、ユーザにより押圧される押圧部と、操作流体の前記通路を開閉可能な開閉部材とを有し、
前記押圧部が一回押圧される毎に、前記開閉部材は、操作流体の前記通路が開状態となる開位置から操作流体の前記通路が閉状態となる閉位置へ、または、前記閉位置から前記開位置へ移動する請求項１に記載のバルブ。
前記弁機構は、外部からの操作流体が流入し、操作流体の前記通路へ連通する操作流体流入路を有する請求項２に記載のバルブ。
前記弁機構は、前記ケーシングの内部に設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバルブ。
前記弁機構は、
円筒状をなし、前記ケーシングに固定され、内周面に内方に突出するカム部が設けられ、前記カム部に周方向において等間隔に複数の第１カム溝が軸方向に延びるように形成され、前記カム部の前記駆動手段側の端部には軸方向に対して傾斜する複数の第１カム面および複数の第２カム面が交互に形成され、隣り合う前記第１カム溝の間に、一組の前記第１カム面および前記第２カム面が位置する、ガイド部と、
前記ガイド部の前記軸方向に沿って移動可能に前記ガイド部内に配置され、前記駆動手段側の端部に、前記駆動手段側に突出する複数の山形の第１カム突起が設けられ、各第１カム突起は前記軸方向に対し傾斜する２つの第３カム面により構成される、前記押圧部と、
前記押圧部の前記駆動手段側に接続され前記駆動手段に向かって延びる、操作流体流入部と、
前記操作流体流入部の前記駆動手段側に設けられる、前記開閉部材と、
前記操作流体流入部が挿入される環状をなし、前記押圧部の前記駆動手段側に位置し、前記押圧部に向かって突出し先端に前記軸方向に対して傾斜する第４カム面を有し前記第１カム溝に対し進入および退出可能な第２カム突起を備え、前記第４カム面は、前記第１カム面、第２カム面および第３カム面に当接可能である、回転子と、
前記回転子を前記押圧部側へ押圧する、コイルばねと、を備え、
前記押圧部および前記操作流体流入部には、前記操作流体流入路が形成され、
前記開閉部材が前記開位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起は前記第１カム溝に進入し、前記第４カム面が前記押圧部の前記第３カム面に当接しており、
前記開閉部材が前記閉位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起は前記第１カム溝から退出し、前記第４カム面が前記第１カム面および前記第３カム面に当接しており、
前記開閉部材が、前記閉位置にあるときに、前記押圧部を押して離すことにより、前記押圧部および前記回転子が前記コイルばねの付勢力に抗して前記駆動手段側に移動し、前記回転子の前記第４カム面が、前記第２カム面および前記第３カム面に沿って移動し、前記回転子の前記第２突起は前記コイルばねの付勢力により前記第１カム溝に進入して、前記開閉部材が前記開位置に移動し、
前記開閉部材が、前記開位置にあるときに、前記押圧部を押して離すことにより、前記押圧部および前記回転子が前記コイルばねの付勢力に抗して前記駆動手段側に移動して、前記回転子の前記第２突起部が前記第１カム溝から退出して前記第１カム面および前記第３カム面に沿って移動し、前記開閉部材が前記閉位置に移動する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバルブ。
前記操作流体流入部には、外方に突出するストッパ当接部が設けられ、
前記弁機構は、前記ストッパ当接部に当接可能に、前記回転子の前記駆動手段側に配置されたストッパを更に備え、
前記開閉部材が前記閉位置にある状態では、前記回転子の前記第２突起の前記第４カム面が前記ガイド部の前記第１カム面に当接し、前記ストッパが前記回転子に当接し、前記ストッパ当接部が、前記ストッパに当接することにより、前記押圧部が前記駆動手段側とは反対側に移動するのが規制される請求項５に記載のバルブ。