JP6606079B2 - インターレース昇降機構 - Google Patents

Description

本発明は比例調整バルブのような軸対称装置においてアクチュエータの動きを連結する機構に関し、ピエゾアクチュエータに特に有用である。この機構はアクチュエータの伸張運動によって機構取付面からの移動を引き起こすので、通常のように弁体を押して閉じるのではなく、弁体を持ち上げて開放することが可能になる。本発明のインターレース昇降機構は、本発明者の関連出願番号１３／７９４、５１７で開示したマルチフレックス継手を引用により全文を組み入れており、それと組み合わせてストロークを増加させることも可能である。本発明は半導体装置、薬品又は精密化学品を製造する工業工程、および同様の流体供給システムの多くで流体供給の比例制御又は調整制御を目的とするバルブに特に有用である。

自動化工程管理システムで使用するための制御バルブの分野は広く良く知られている。多くの比例制御バルブは、全開状態と全閉状態との間で移動可能な１又は複数の可動要素を備え、当該比例制御バルブを通過する流体の流れを調整する。半導体製造装置において材料の処理工程に用いられる流体供給装置は、供給される反応物の高純度を保つために注意を必要とするのが通例で、例えば石油化学プラントで使用するバルブよりかなり小さいことが一般的である。そのような中で、高純度器具類やマスフローコントローラのような制御装置には多種多様な電動式バルブアクチュエータが用いられている。Ｓｈｉｍｉｚｕ他の米国特許第４，６９５，０３４には、マスフローコントローラのバルブ部品を動かすために積層ピエゾディスク要素を用いていることが記載されている。Ｄｏｙｌｅの米国特許第４，５６９，５０４には、インターリーブ方式の磁気回路要素と共に磁性ソレノイドを使用することが記載されている。Ｍｕｄｄの米国特許第５，６６０，２０７には、温度によって長さが変わる加熱抵抗線を用いて弁体を動かすことが記載されている。Ｓｕｚｕｋｉの米国特許第６，１７８，９９６には、ベローズアクチュエータ内における窒素ガスなどの加圧流体を用いて、ダイヤフラムによって作動する制御バルブの開度を制御することが記載されている。

磁性ソレノイド型アクチュエータと熱膨張型アクチュエータとの欠点の１つとして、流体の流れを動作的に調整する場合のようにバルブ体制御要素が中間状態で配置されている場合、それに伴い一定の電力が消費されることが挙げられる。ピエゾアクチュエータは、事実上電気回路のコンデンサであるため、印加電圧が一定の場合は電流を消費しない。この結果、一般的なピエゾ制御バルブを利用することで、必要とされる電力は低くなり、電磁アクチュエータでの望ましくない発熱が回避される。ピエゾアクチュエータが発生させる力は、同じ程度の大きさのソレノイドアクチュエータの力よりも実質的に大きいかもしれないが、出力可能な圧力は積層ピエゾの移動可能な距離によって極めて制限される。バルブの電力消費量は、小型のマスフローコントローラなどの計装機器において特に重要である。

ピエゾアクチュエータは、ほぼ必ず駆動電圧によって積層長さを伸ばして用いられる（Ｓｈｉｍｉｚｕ他の‘０３４、およびＳｈｉｒａｉ他の米国特許第５，０９４，４３０を参照）。Ｓｈｉｍｉｚｕ他では、複数の放射状レバーアームフィンガを備えた力伝達部材を積層ピエゾディスク要素と制御バルブの移動部分との間に介在させることにより、利用可能な移動量を増大させている。これらの力伝達部材は複雑で、精度良く製造することが難しい。ピエゾアクチュエータは、印加電圧を増加させると流量が減少するノーマルオープンのバルブに関連したものが一般的である。ピエゾアクチュエータを用いられ、印加電圧を増加させると流量が増大するノーマルクローズのバルブは、弁座オリフィスを通過する軸によって駆動されるポペットを用いた複雑な流体流路構造となることが多く（Ｓｈｉｍｉｚｕ他の‘０３４の図３、図１０を参照）、流体純度に悪影響を及ぼす場合もある。弁座を通過する軸を複雑にしたり傷つけたりすることを避けつつ、アクチュエータの伸張運動の方向を外見上逆にして、ダイアフラムを持ち上げてバルブを開放するピエゾアクチュエータをノーマルクローズのバルブに適用できるようにする機構は、バルブ設計者の役に立つ。

米国特許出願番号１３／７９４、５１７ 米国特許第４，６９５，０３４ 米国特許第４，５６９，５０４ 米国特許第５，６６０，２０７ 米国特許第６，１７８，９９６ 米国特許第５，０９４，４３０

上記内容を鑑みて、発明者は積層ピエゾアクチュエータを取り囲み、積層ピエゾアクチュエータの両端と接触する機構を発明し、アクチュエータの伸張運動（延伸）によって前記機構の昇降部をアクチュエータのバルクに向かって移動させる一方、機構の近接取付部は固定位置に残す。この機構はギアやリードスクリューねじを備えておらず、通常は常に負荷を用いて使用されるものであり、ヒステリシスをもたらす機械的なガタなく見掛け上の方向転換ができる。機構の部品間の関係を理解しやすくするために、下記説明では概念方向（上下、上方下方、左右、前後など）を用いる場合もあり、図面の図形は前記概念方向と一致するが、本発明を利用する装置は空間のいずれの方位に及んでもよく、機構の機能に影響を及ぼさない動作的な移動、回転、転落も含む。

典型的な実施形態において、発明機構は取付部、昇降部、交錯支持部、および連結ディスクを備える。昇降部の一部が取付部の中央開口に突出し、交錯支持部は昇降部の突出部を跨がって取付部の上方に位置する。連結ディスクは弾性要素として機能して、取付部と昇降部を一体化して、径方向整合や傾き角度整合を維持しつつ、取付部及び交錯支持部に対する昇降部の軸方向の動きを可能にする。認識の便宜上、この機構の固定部と移動部の上下関係で発明者は発明を「インターレース昇降機構」と特定することを思いついたが、これによって追加的な意義や限定を想定してはいけない。

インターレース昇降機構の一実施形態１００において、取付部は、流体供給装置の本体９９に形成された合わせねじと係合するねじ山１１を有する円形状の取付ナット１０として形成されていてもよい。取付ナット１０は長溝１２が貫通したものであり、長溝１２の外周よりも外側で交錯板（cross over plate）２０を受け止めて位置決めする段部１５を有している。交錯板２０は便宜的にその上面と下面に位置合わせ２１と間隙２２が設けられたディスク形状のものとしてもよい。一実施形態の昇降部は、昇降ハウジング３０、アクチュエータハウジング４０、ハウジングロックナット５０を含む３つの部品を備えていてもよい。昇降ハウジング３０は環状の外殻として形成されていてもよく、外殻には長溝１２と同じ形状と寸法で軸方向外向きに突出し、外殻の開放下端３５を挟んで径方向に延び、外殻の開放下端３５を部分的に覆うトラバースバー３２を備える。昇降ハウジング３０は連結ディスク６０に接続されており、連結ディスク６０は取付ナット１０に接続されており、これによりトラバースバー３２の突出部は長溝１２内に位置決めされている。交錯板２０は、昇降ハウジング３０内において一部が露出した取付ナット１０に対向させて配置されていてもよく、段部１５によってトラバースバー３２の軸方向突出部と長溝１２とを挟むように配置されていてもよい。

インターレース昇降機構の実施形態１００において、アクチュエータ９０の下端９１は、交錯板２０に連結されていてもよい。アクチュエータハウジング４０は、昇降ハウジング３０の端部に形成された合わせねじ３１と係合するねじ山４１を有した円管状に形成されていてもよく、内向きリップ４５がアクチュエータハウジング４０の上端に形成されてアクチュエータ９０の上端９５と接触してもよい。アクチュエータ９０が交錯板２０とリップ４５の間に適切に取り込まれるまで、アクチュエータハウジング４０と昇降ハウジング３０との係合を調整してもよい。次に、この係合が意図せず変化することをハウジングロックナット５０によって防止してもよい。アクチュエータ予圧ばね８８は、を昇降ハウジング３０下端の内向きリップ３７とアクチュエータ９０の下端９１との間に配置されて、アクチュエータに静的圧縮を与えてもよい。このような予圧ばね８８は、積層ピエゾアクチュエータの応用に特に有用である。駆動電圧を積層ピエゾ要素に印加するとアクチュエータの長さが伸張し、アクチュエータハウジング４０が取付ナット１０上の交錯板２０から離間するので、これにより、トラバースバー３２とともに昇降ハウジング３０が取付ナット１０に対して動き、連結ディスク６０を湾曲させる。油圧ベローズなどの（摺動シールのない）密封設計の流体駆動アクチュエータをインターレース昇降機構の一実施形態１００と共に使用することを考慮してもよい。

但し、便宜上、軸対称昇降ハウジング３０とアクチュエータハウジング４０として断面円形状のものを選択しているが、開放枠式（典型的には左右対称であるがこれに限らない）構造でも十分である。開放枠の場合、機構の昇降部を備えるフレームの底面を有する額縁と同様に、矩形構造が積層ピエゾ要素を取り囲んでもよい。但し、鍔によって機構の取付部とねじ付き締付具とを装着してもよく、あるいは溶接や接着などのその他装着方法によって機構を流体吐出装置本体９９に固定することもできる。

インターレース昇降機構の別の実施形態５００は、米国特許出願番号１３／７９４、５１７に詳しく記載するように、本発明の機構内で積層ピエゾアクチュエータと直列に設けたマルチフレックス継手と共に構築される。この別の実施形態の取付部は、流体供給装置の本体５９９に形成された合わせねじと係合するねじ山領域５１１を有した円形取付ナット５１０として形成されていてもよい。取付ナット５１０は長溝５１２が軸方向に貫通したものであり、長溝５１２の外周よりも外側で交錯板（cross over plate）５２０を受け止めて位置決めする段部５１５を有している。便宜的に交錯板５２０は、その上下面に位置合わせ５２１と間隙５２２とが設けられたディスク形状のものにしてもよい。この別の実施形態の昇降部は、昇降ハウジング５３０、マルチフレックス継手組立品、アクチュエータハウジング５４０、およびハウジングロックナット５５０を含む４つの部品を備えていてもよい。昇降ハウジング５３０は環状の外殻として形成されていてもよく、外殻には長溝５１２と同じ形状と寸法で軸方向外向きに突出し、外殻の開放下端を挟んで径方向に延び、外殻の開放下端を部分的に覆うトラバースバー５３２を備える。昇降ハウジング５３０は連結ディスク５６０に接続されており、連結ディスク５６０は取付ナット５１０に接続されており、これにより、トラバースバー５３２の突出部は長溝５１２内に位置決めされている。交錯板５２０は、昇降ハウジング５３０内において部分的に露出した取付ナット５１０に対向させて配置されていてもよく、段部５１５によってトラバースバー５３２の軸方向突出部と長溝５１２とを挟むように配置されていてもよい。

この別の実施形態では、マルチフレックス継手は、交錯板５２０と接するように設けられるとともに、昇降ハウジング５３０と係合している。便宜的に交錯板５２０上面のねじ付きポスト機構５２１は、マルチフレックス継手の下側反応要素（lower reactive element）５７８部分の合わせねじ孔５７９に嵌め込まれていてもよい。マルチフレックス継手の上側受動要素５７５部分（upper passive element）は、係止リング５８４（又はねじ山、ピン、圧着、溶接などのその他手段）によって昇降ハウジング５３０のショルダ５３５に対して保持されていてもよく、これによって上側受動要素５７５と昇降ハウジング５３０が互いに接触する位置を変えないまま一体的に動く。交錯板５２０とマルチフレックス継手の下側反応要素５７８との間にある予圧ばね５８８は、機構要素の隙間をゼロに調整する圧縮力にさらなる圧縮力を追加するので、特に積層ピエゾアクチュエータでは有用である。

インターレース昇降機構の別の実施形態では、アクチュエータ５９０の下端５９１は、マルチフレックス継手の上側能動軸要素５８０部分と接触するように配置されていてもよい。アクチュエータハウジング５４０は、昇降ハウジング５３０上に形成された合わせねじ５３１と係合するねじ山５４１を有した円管形状に形成されていてもよく、上端キャップ５４５は、アクチュエータハウジング５４０の上端に形成されてアクチュエータ５９０の上端５９５と接触してもよい。アクチュエータ５９０がマルチフレックス継手と上端キャップ５４５との間に適切に取り込まれるまで、アクチュエータハウジング５４０と昇降ハウジング５３０との係合を調整してもよい。次に、この係合が意図せず変化することをハウジングロック５ナット５５０によって防止してもよい。駆動電圧を印加することでアクチュエータの積層長さが伸張し、マルチフレックス継手内で枢支ピン５８２に接続する能動軸要素５８０からアクチュエータハウジング５４０を離間させる。昇降ハウジング５３０に係合固定されたアクチュエータハウジング５４０は、受動要素５７５と配置位置で接触している昇降ハウジング５３０と共に、受動要素５７５を能動軸５８０及び枢支ピン５８２から相対的に動かす。枢支ピン５８２と受動要素５７５との相対移動によって、ロッカー５７６、５７７が少しだけ傾くので、反応要素５７８と受動要素５７５との距離がマルチフレックス継手の機械的な増大とアクチュエータの伸張によって定まる量だけ広がる。反応要素５７８は、取付ナット５１０上の交錯板５２０に接触する一方、受動要素５７５は、昇降ハウジング５３０と配置位置で接触して、トラバースバー５３２とともに昇降ハウジング５３０を取付ナット５１０に対して動かし、連結ディスク５６０を曲げる。

発明の一態様では、アクチュエータの動作に連動する機構が設けられており、この機構はアクチュエータを取り囲んでアクチュエータの両端と接触することにより、アクチュエータを延ばす伸張運動によって機構の昇降部をアクチュエータのバルク部に移動させる一方、機構の近接取付部を固定位置に残す。この機構は軸対称である。アクチュエータは圧電積層アクチュエータであってもよい。アクチュエータの予圧ばねは、アクチュエータに対し弁閉鎖力に依存しない圧縮力を付与する。アクチュエータのストロークを増加するために、アクチュエータと機構の取付部との間に継手を介在させる。アクチュエータのばねは、アクチュエータに対し弁閉鎖力に依存しない圧縮力を付与する。軸対称機構は調整比例弁を含む。

発明の別の態様では、積層ピエゾを動力とするバルブアクチュエータを昇降するための機構を提供する。この機構は取付部、昇降部、交錯支持部、および連結ディスクを含む。取付部は取付ナットを含む。弁本体と接続するために取付ナットにねじ山を設ける。取付部が遮断ばねを配置する。ある実施形態では、遮断ばねは皿ばねワッシャを含む。交錯支持部は交錯板を含む。昇降部は昇降ハウジング、アクチュエータハウジング、およびハウジングロックナットを含む。連結ディスクはねじのような特性の弾性材から作る略平坦なリングを含む。

本発明とその追加構成や効果は下記説明と添付図面を参照することで最善に理解される。

長溝とトラバースバーを横切って軸方向に切断し、取付ナット上の交錯板も示すインターレース昇降機構の一実施形態の断面図。 長溝に沿って軸方向に切断し、交錯板の下を通るトラバースバーを示す図１の実施形態の断面図（図１Ａの断面に直交する断面）。 発明装置の取付ナットの斜視図。 本発明の昇降ハウジングの斜視図。 本発明の連結ディスクの斜視図。 本発明の昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットを反転して積み重ねた分解組立図。 溶接が可能な構成の関係を示すために４分の１の部分を取り除いた図３Ａと同様の分解組立図。 溶接によって完全に組み立てた図３Ｂに示す装置の断面図。 積層された昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットの図４ＣのＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、連結ディスクと取付ナットの溶接装着を示す断面図。 積層された昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットの図４ＡのＡ−Ａ線に沿ってた断面図であり、連結ディスクと昇降ハウジングの溶接装着を示断面図。 図４Ａと図４Ｂに示す装置の上面図。 図４Ａの詳細Ａの部分の拡大断面図。 図４Ｂの詳細Ｂの部分の拡大断面図。 長溝とトラバースバーに直交して機構を切断し、マルチフレックス継手内蔵の組立品の枢支ピンと平行で、両ロッカーの断面を示し、本発明の原則に従い構築したインターレース昇降機構の別の実施形態の断面図。 長溝とトラバースバーと平行に機構を切断し、マルチフレックス継手組立品の一つのロッカーを示す図５Ａの実施形態の断面図。 別の取付ナットの斜視図。 別の昇降ハウジングの斜視図。 別の連結ディスクの斜視図。 接続ピンを挿入した図５Ａ〜図６Ｃに示す発明の昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットの積層の分解組立図。 ピン受け止め構成の関係を示すために４分の１の部分を取り除いた図７Ａの実施形態の分解組立図。 図７Ｂに示す実施形態の組立図。 図８ＣのＢ−Ｂ線に沿って連結ディスクと取付ナットのピン装着を示す図５Ａ〜図７Ｃにおける別の実施形態の昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットの積層の分解組立図。 連結ディスクと昇降ハウジングのピン装着を示す図５Ａ〜図８Ａの発明の別の実施形態の昇降ハウジング、連結ディスク、取付ナットを反転させた積層の断面図。 図８Ａと図８Ｂに示す装置の上面図。 図８Ａの詳細Ａの部分の拡大断面図。 図８Ｂの詳細Ｂの部分の拡大断面図。

本発明の応用は下記説明で規定する又は図面に示す構成部品の詳細な構造や配置に限定されない。本発明は他の実施形態も可能であり、様々な方法で実行又は実施できる。また、ここで使用する表現や用語は説明を目的とし、限定と捉えてはいけない。「含む」「具備する」又は「有する」「含有する」「伴う」、およびその変形をここで使用することは、以降に記載する品目、その同等物、および追加品目を含むということである。

より詳しく図面を参照すると、図１Ａと図１Ｂの組立断面図が示すように、インターレース昇降機構１００の代表例としては、典型的な流体供給装置の本体９９に固定されていてもよい。流体供給装置は、流体調整要素９７を有する弁構造を具備しており、前記流体調整要素９７は、インターレース昇降機構１００の作動によってセントラルシャフト９６を持ち上げるとともにダイヤフラム９８を曲げることで移動可能なものである。考えられる流体供給装置としては、例えばマスフローコントローラ又はより簡素な個別の調整弁などの可動サブシステムであってもよい。半導体製造に用いられる流体供給装置において、バルブ本体９９は、典型的には高純度３１６Ｌステンレス鋼合金、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ２２（登録商標）ニッケル合金、又は同様の素材からなる。インターレース昇降機構１００は、バルブ本体９９に形成された合わせねじと係合するねじ山１１を有する円形状の取付ナット１０として形成された取付部を備えていてもよい。図２Ａは取付ナット１０の斜視図であり、上記特徴構成を示す。取付ナット１０は、流体流路の外側にあり、純度が最重要とされる供給化学物質と接することもないので、装置本体９９と同じ素材又は加工がより容易な別の素材で形成されていてもよい。外側のねじ山領域１１は、取付ナット１０を弁体９９内に固定するように機能してもよい。但し、熟練設計者が、鍔、ねじ付き締付具、又は溶接や接着剤などの他の付着方法を代わりに使用して取付ナット１０を装置本体９９に固定してもよい。

取付ナット１０は、可動式の流れ調整要素９７を流れ停止方向に促す閉弁力を付与する遮断ばね８９を軸方向に配置したものであってもよい。このようなばねによって、バルブダイヤフラム９８の単純な曲げ特性に加えて閉弁力が付与される。簡便な一実施として、遮断ばね８９は、取付ナット１０とスラストブッシュ９３との間に介在させた皿ばねワッシャを有したものでもよく、皿ばねワッシャはセントラルシャフト９６に載せられてダイヤフラム９８と流れ調整要素９７に閉弁力を付与する。追加閉弁力を微調整するために１つ又は複数のシム８７ａを遮断ばね８９とスラストブッシュ９３との間に任意に配置してもよく、追加シム８７ｂは遮断ばね８９の硬化軸受面として機能して取付ナット１０に押し付けられてもよい。

取付ナット１０は、長溝１２が軸方向に貫通しており、その上面に長溝１２の外周の外側に交錯板２０を受け止めて位置づける段部１５を有している。交錯板２０は、簡便に上下面が位置合わせと間隙の構成があるディスク形状にしてもよい。図１Ａは長溝１２と後述のトラバースバー３２に直交して切断したインターレース昇降機構１００の代表的な実施形態の断面図であり、取付ナット１０の上に交錯板２０が置かれている。交錯板２０の上面の位置合わせ構成は、円錐形の栓受２１とそれに設けれる球面軸受（あるいは先端が半球状の負荷集中ピン）として形成されており、アクチュエータ９０の下端９１の適切な円錐形又は同様の凹部と嵌合させてアクチュエータの僅かなずれを調節してもよい。交錯板２０の下面の間隙構成は、円形のリリーフ２２として形成されており、セントラルシャフト９６やそれに付随する留めナット９４などの弁の可動要素にインターレース昇降機構１００を結合する際の干渉を防止してもよい。交錯板２０を例えば１７−４ＰＨ鋼などの熱処理可能な材料で作成してもよい。交錯板２０の設置について更に説明する。

図示された実施形態の昇降部は、昇降ハウジング３０、アクチュエータハウジング４０、およびハウジングロックナット５０を含む３つの部品で構成されていてもよい。（図１Ａ、図１Ｂで示し、図２Ｂで詳細に示すように）昇降ハウジング３０は、環状の外殻として形成されていてもよく、外殻には取付ナットの長溝１２と同様の形状と寸法で軸方向外側に突出し、外殻の開放下端３５を挟んで径方向に延び、外殻の開放下端３５を部分的に覆う上記トラバースバー３２を備える。トラバースバー３２にステム孔１４を設けてセントラルシャフト９６のような弁の可動部分との連結を容易にしてもよい。１種類の材料から外殻とトラバースバーを簡便に作成するために、外殻の開放下端３５にリップ３７を任意で含めてもよい。リップ３７を含む昇降ハウジングの場合、１つ又は複数の（通常は２つの径方向に対向する）リリーフ又はリップ３７を切り込んだ軸方向貫通部３８、３９があってもよく、これによって後述の連結ディスク６０への装着時に溶接間隙が設けられる。また、リップ３７は、アクチュエータ９０に圧縮予圧を付与する予圧ばね８８を軸方向に配置してもよい。予圧ばね８８は、機構要素の隙間をゼロにする調整の圧縮力に加え、アクチュエータの圧縮力を付与するので、積層ピエゾアクチュエータの応用で特に有用である。簡便な実施として、リップ３７と積層ピエゾアクチュエータ９０の下端９１との間に上記皿ばねワッシャ８８を介在させてもよい。アクチュエータの追加圧縮力を微調整するために予圧ばね８８とリップ３７との間に１つ又は複数のシム８６を任意で設けてもよい。こうしたシムは予圧ばね８８を押し付ける硬化軸受面として機能してもよい。昇降ハウジング３０の環状外殻は、スパナレンチの係合点として（外殻の壁を部分的又は完全に貫通する）内向きの放射状貫通部３３ａ、３４ａ、３３ｂ、３４ｂを１つ又は複数設けて機構を組み立てやすくしてもよい。後述するように、環状外殻はアクチュエータハウジング４０と係合するために上端付近にねじ山領域３１を含んでもよい。

昇降ハウジング３０は連結ディスク６０（図１Ａと図１Ｂに示す、図２Ｃに詳述）に接続され、連結ディスク６０は取付ナット１０に接続され、トラバースバー３２の突出部は、長溝１２内に設置される。図２Ｃに示すように、連結ディスク６０は、放射状の方向で（内向きのほうがより簡便であるが代表実施形態はこれに限定されない）径方向に対向するタブ６８ａ、６９ａ、６８ｂ、６９ｂを有する平坦なリング形状をなし、例えば１７−４ＰＨ鋼などのばねとして用いられるのに適した材料であって、昇降ハウジング３０との接続及び取付ナット１０との接続に適合する材料で作成してもよい。このような接続として簡便な方法は溶接である。典型的な製造順序においては、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃが示すように昇降ハウジングの外殻３０、連結ディスク６０、および取付ナット１０を逆さにして角度を合わせて積み重ねる。図４Ａが示すように、レーザー光や電子ビームのような溶接形成エネルギーを取付ナット１０の底面のブラインドレリーフ１８ａ、１９ａ内に向け、取付ナット１０と連結ディスクタブ６８ａ、６９ｂを接続する溶接６６ａ、６７ａを作成する。この組み立て中に、図４Ｂが示すように、取付ナット１０を貫く貫通孔１８ｂ、１９ｂに溶接形成エネルギーを向け、連結ディスクタブ６８ｂ、６９ｂを昇降ハウジング３０に接続する溶接６６ｂ、６７ｂを作成してもよい。インターレース昇降機構の特定の実施と同じ寸法のねじ付き締付具を溶接の代わりに用いてもよい。

以下では、締まりばめピンによって昇降ハウジングを連結ディスクに接続し、連結ディスクを取付ナットに接続する別の組み立てを図６Ａ〜８Ｅと共に更に説明する。昇降ハウジング３０と取付ナット１０に挟まれ固定された対称形状の連結ディスク６０は、一対の平衡板ばねとして機能する。この連結ディスク６０は、ハウジングとナットの相対的な軸方向の移動を可能にするとともに、長溝１２内においてトラバースバー３２を正しい角度位置及び正しい径方向位置に保持する。

本実施形態１００のアクチュエータハウジング４０は、昇降ハウジング３０に形成されたねじ山領域３１の合わせねじと係合するねじ山４１を有した円管形状に形成されていてもよく、内向きリップ４５がアクチュエータハウジング４０の上端に形成されてアクチュエータ９０の上端９５と接触してもよい。アクチュエータ９０が交錯板２０とリップ４５との間に適切に取り込まれるまで、アクチュエータハウジング４０と昇降ハウジング３０との係合を調整してもよい。次に、この係合が意図せず変化するのをリング形状のハウジングロックナット５０によって防止してもよい。ハウジングロックナット５０は、スパナレンチの係合点として（リング壁を部分的又は完全に貫通する）内向きの放射状貫通部５３ａ、５４ａ、５３ｂ、５４ｂを１つ又は複数設けて機構を組み立てやすくしてもよい。ねじ山３１、４１の代わりとして、ピン、圧着、接着、溶接などの考えられるその他係止手段と共に、簡易な滑りばめをアクチュエータハウジング４０と昇降ハウジング３０との間で用いてもよい。温度変化が問題となる可能性のある態様では、インバー合金やモリブデン金属などの熱膨張係数の低い材料でアクチュエータハウジング３０を作成してもよい。アクチュエータの外周とアクチュエータハウジングの内部との間にＯリングのような環状エラストマー要素５５、５６を１つ又は複数設けて組立、取扱、取付の補助としてもよい。

交錯板２０は、昇降ハウジング３０内で部分的に露出した取付ナット１０に対向させて配置されていてもよく、段部１５によってトラバースバー３２の軸方向突出部と長溝１２を跨ぐように配置されていてもよい。本実施形態では、円錐状位置合わせ構成２１と係合する硬質球状ボールによって積層ピエゾアクチュエータ９０の下端９１を交錯板２０に結合してもよい。駆動電圧を印加すると積層アクチュエータの長さが伸張するので、取付ナット１０上の交錯板２０からアクチュエータハウジング４０が離間し、これによってトラバース３２とともに昇降ハウジング３０が取付ナット１０に対して動き、連結ディスク６０を湾曲させる。この動きは、図１Ｂが示すように、留めナット９４と交錯板の隙間機構２２との間の隙間１８の減少、トラバースバー３２上面と交錯板２０底面との間の隙間１７の減少、トラバースバー３２底面と取付ナット１０との間の隙間１６の増加と視認してもよい。

インターレース昇降機構の上記別の実施形態５００は、米国特許出願番号１３／７９４、５１７に詳しく記載するように、発明のインターレース昇降機構内でアクチュエータと直列に設けたマルチフレックス継手と共に構築される。図５Ａと図５Ｂの組立断面図が示すように、この別の例としてのインターレース昇降機構５００は、典型的な流体供給装置の本体５９９に固定されていてもよい。流体供給装置は、インターレース昇降機構５００の動作によってセントラルシャフト５９６を持ち上げるとともにダイヤフラム５９８を曲げることで移動可能な流れ調整要素５９７を有するバルブ構造を備えていてもよい。典型的には、アクチュエータは積層ピエゾ型アクチュエータであってもよいが、マルチフレックス継手により利用可能なストロークの増加は、力が大きく歪みが小さいその他装置（例えば磁歪要素）にも有益である。半導体製造に用いられる流体供給装置において、装置本体５９９は、典型的には高純度３１６Ｌステンレス鋼合金、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃ２２（登録商標）ニッケル合金又は同様の素材からなる。装置５００は、装置の本体５９９に形成された合わせねじと係合するねじ山領域５１１を有する円形状の取付ナット５１０（図５Ａおよび図５Ｂに図す）として形成された取付部を備えていてもよい。取付ナット５１０は、流体流路の外側にあり、純度が最重要とされる供給化学物質と接することもないので、装置本体５９９と同じ素材又は加工がより容易な別の素材で形成されていてもよい。外側のねじ山領域５１１は取付ナット５１０を装置本体５９９内で固定するように機能してもよい。但し、熟練設計者が、鍔、ねじ付き締付具、又は溶接や接着剤などのその他の付着方法を代わりに使用して取付ナット５１０を流体供給装置本体５９９に固定してもよい。

取付ナット５１０は、可動式の流れ調整要素５９７を流れ停止方向に促す閉弁力を付与する遮断ばね５８９を軸方向に配置したものであってもよい。このような遮断ばねによって、バルブダイヤフラム５９８の単純な曲げ特性に加えて閉弁力が付与される。簡便な一実施として、遮断ばね５８９は、取付ナット５１０とスラストブッシュ５９３との間に介在させた皿ばねワッシャを有したものでもよく、皿ばねワッシャはセントラルシャフト５９６に載せられてダイヤフラム５９８と流れ調整要素５９７に閉弁力を付与する。追加閉弁力を微調整するために１つ又は複数のシム５８７ａを遮断ばね５８９とスラストブッシュ５９３との間に任意に配置してもよく、追加シム５８７ｂは遮断ばね５８９の硬化軸受面として機能して取付ナット５１０に押し付けられてもよい。

長取付ナット５１０は、溝５１２が軸方向に貫通しており、その上面に長溝５１２の外周の外側に交錯板５２０を受け止めて位置付ける段部５１５を有している。交錯板５２０（図５Ａ、５Ｂに断面的に図す）は、簡便に上下面に位置合わせと間隙の構成があるディスク形状でもよい。交錯板５２０上面の位置合わせ構成は、ポスト５２１として形成されていてもよく、ポスト５２１は、通常、マルチフレックス継手の下側反応要素５７８部分の合わせ孔５７９に嵌め込まれていてもよい（加えて、ポスト５２１と合わせ孔５７９とは、所望する場合、合わせねじで動作的に結合されていてもよい）。交錯板５２０下面の間隙構成は、円形リリーフ５２２として形成されており、セントラルシャフト５９６やそれに付随する留めナット５９４などの弁の可動要素に機構５００を結合する手段との干渉を防止してもよい。交錯板５２０を例えば１７−４ＰＨ鉄鋼などの熱処理可能な材料で作成してもよい。交錯板５２０の設置について更に説明する。

別の実施形態の昇降部は、マルチフレックス継手、昇降ハウジング５３０、アクチュエータハウジング５４０、およびハウジングロックナット５５０を含む４つの部品で構成されていてもよい。（図５Ａ、５Ｂに示すように）昇降ハウジング５３０は、環状の外殻として形成されていてもよく、外殻には取付ナットの長溝５１２と同様の形状と寸法で軸方向外側に突出し、外殻の開放下端を挟んで径方向に延び、外殻の開放下端を部分的に覆うトラバースバー５３２を備える。トラバースバー５３２にステム孔５１４を設けてセントラルシャフト５９６のような弁の可動部との連結を容易にしてもよい。外殻とトラバースバーを簡便に作成するために、外殻の開放下端にリップ５３７を任意に含めてもよい。リップ５３７を含む昇降ハウジングの場合、後述するように、１つ又は複数の（通常は２つの径方向に対向する）リリーフ又は連結ディスク５６０を装着するためのピンのリップ５３７に切り込んだ軸方向貫通部があってもよい。昇降ハウジング５３０の環状外殻は、スパナレンチの係合点として（外殻壁を部分的又は完全に貫通する）内径方向貫通部５３３ａ、５３４ａ、５３３ｂ、５３４ｂを１つ又は複数設けて機構の組立を容易にしてもよい。後述するように、環状外殻はアクチュエータハウジング５４０と係合する上端付近のねじ山領域５３１を含んでもよい。

（図５Ａ、５Ｂに示すように）昇降ハウジング５３０は連結ディスク５６０に接続され、連結ディスク５６０は取付ナット５１０に接続され、トラバースバー５３２の突出部は長溝５１２内に設置される。図６Ｃの例に示すように、連結ディスク５６０は、放射状の方向で径方向に対向するタブ（内向きのほうがより簡便であるが代表実施形態はこれに限定されない）を有する平坦なリング形状をなし、例えば１７−４ＰＨ鉄鋼などのばねとして用いられるのに適した材料からなり、昇降ハウジング５３０との接続及び取付ナット５１０との接続に適合する材料で形成してもよい。このような接続として簡便な方法は、締りばめピン６７１、６７２、６７３、６７４によって、昇降ハウジング５３０を連結ディスク５６０に接続するとともに、連結ディスク５６０を取付ナット５１０に接続する方法があり、これは図６Ａ〜６Ｃ、図７Ａ〜７Ｃ、図８Ａ〜８Ｅと共に後述する。別の組み立てとしては、マルチフレックス継手のない図４Ａ、４Ｂに示されるような前述のインターレース昇降機構と同様に、溶接を利用してもよい。インターレース昇降機構の特定の実施と同じ寸法のねじ付き締付具を代わりに用いてもよい。昇降ハウジング５３０と取付ナット５１０に挟まれて固定された対称形状の連結ディスク５６０は、一対の平衡板ばねとして機能し、ハウジングとナットの相対的な軸方向の移動を可能にするとともに、長溝５１２内においてトラバースバー５３２を正しい角度位置及び正しい径方向位置に保持する。

交錯板５２０は、昇降ハウジング５３０内で部分的に露出した取付ナット５１０に対向して配置されていてもよく、図５Ａを見れば分かるように、段部５１５によってトラバースバー５３２の軸方向突出部と長溝５１２を跨ぐように配置されていてもよい。装置５００では、マルチフレックス継手が、交錯板５２０と接するように配置されるとともに、昇降ハウジング５３０に係合している。便宜的に交錯板５２０上面のねじ付きポスト構成５２１は、マルチフレックス継手の下側反応要素５７８部分の合わせねじ孔５７９に嵌めこまれていてもよい。マルチフレックス継手の上側受動要素５７５の外周およびそれに設けられる中央ディスクばね５８５は、昇降ハウジング５３０に挿通する係止リング５８４によってショルダ５３５に対して保持されていてもよく、これによって受動要素５７５と昇降ハウジング５３０が互いに接触する位置を変えないまま一体的に動くようになる。マルチフレックス継手の受動要素５７５には、能動軸５８０を収容するための孔５７０が貫通している。積層ピエゾアクチュエータ５９０の下端５９１は、マルチフレックス継手の能動軸要素５８０の上部と接するように配置されていてもよい。能動軸５８０上端の位置合わせ構成は、先端が半球状の負荷集中ピン５８１（あるいは円錐状の栓受およびそれに設けられる球面軸受）として形成されており、積層ピエゾアクチュエータ５９０の下端５９１の適した円錐状又は同形状の栓受と嵌合させてアクチュエータの僅かなずれを調節してもよい。能動軸５８０は、能動軸５８０の上端に形成されたショルダに対して簡便に配置されたディスクばね５８５によって、中央に位置づけられるとともに貫通孔５７０との結合を防止していてもよい。任意の予圧ばね５８８を交錯板５２０と下側反応要素５７８との間に設置することで、マルチフレックス継手の動作により負荷集中ピン５８１を積層ピエゾアクチュエータ５９０の下端５９１に付勢してもよい。このような予圧ばね５８８は、機構要素の隙間をゼロに調整する圧縮力にさらなる圧縮力を追加するので、積層ピエゾアクチュエータでは特に有用である。簡便な実施として、下側反応要素５７８と交錯板５２０の上面との間に皿ばねワッシャ５８８を介在させてもよい。アクチュエータの追加圧縮力を微調整するために予圧ばね５８８と能動要素５７８との間に１つ又は複数のシム（図示せず）を任意で設けてもよく、こうしたシムは予圧ばね５８８を押し付ける固定軸受面として機能してもよい。能動軸５８０は、例えば１７−４ＰＨ鉄鋼のような熱処理可能な材料で形成されていてもよく、ディスクばね５８５は、同材料又は３００系ステンレス鋼のような適当な材料で形成されていてもよい。

アクチュエータハウジング５４０は、昇降ハウジング５３０に形成された合わせねじ５３１と嵌合するねじ山５４１を有した円管状状に形成されていてもよい。上端キャップ５４５は、アクチュエータハウジング５４０の上端に形成されて、圧電積層アクチュエータ５９０の上端５９５の大部分と接触させてもよいが、電気接続は除く。積層ピエゾアクチュエータ５９０がマルチフレックス継手の上部能動軸５８０と上端キャップ５４５との間に適切に取り込まれるまで、アクチュエータハウジング５４０と昇降ハウジング５３０との係合をこのように調整してもよい。次に、この係合が意図せず変化するのをハウジングロックナット５５０によって防止してもよい。リング形状のハウジングロックナット５５０は、スパナレンチの係合点として（リング壁を部分的又は完全に貫通する）内径方向貫通部５５３ａ、５５４ａ、５５３ｂ、５５４ｂを１つ又は複数設けて組み立て易くしてもよい。同様にアクチュエータハウジング５４０は、スパナレンチの係合点として（リング壁を部分的又は完全に貫通する）内径方向貫通部５５１ａ、５５２ａ、５５１ｂ、５５２ｂを１つは複数設けて組み立て易くしてもよい。ねじ山５３１、５４１の代わりとして、ピン、圧着、接着、又は溶接などの考えられるその他係止手段と共に、簡易な滑りばめをアクチュエータハウジング５４０と昇降ハウジング５３０との間で用いてもよい。温度変化が問題となる可能性のある態様では、インバー合金やモリブデン金属などの熱膨張係数の低い材料でアクチュエータハウジング５４０を作成してもよい。アクチュエータの外周とアクチュエータハウジングの内部との間にＯリングのような環状エラストマー要素５５５、５５６を１つ又は複数設けて組立、取扱、取付の補助としてもよい。

マルチフレックス継手の動作については、マルチフレックス継手と題した上述の米国特許出願番号１３／７９４，５１７で十分説明している。本実施形態のマルチフレックス継手の構成としては、例えば上側ディスク形状要素５７５、上側ディスクの下に並設した２つのロッカー要素５７６、５７７、およびロッカー要素の下の下側ディスク形状要素５７８を含む。１つの枢支ピン５８２は、２つの半円形ロッカー要素およびロックピン（図５Ｂに示す４つのピン５７１、５７２、５７３、５７４）の枢支ピン孔を貫通し、複数の要素それぞれの軸方向スロット内で４つのリンクの端部を固定する。上側ディスク形状要素５７５の２つ軸方向スロットから下りる２つのリンクは、それぞれ下方に隣接するロッカー要素（鏡映同一のロッカー要素５７６、５７７）に対応する軸方向スロットと嵌合する。ロッカー要素５７６、５７７の第２軸方向スロットから下りる２つの追加リンクは、それぞれ下方に隣接する下側ディスク形状要素５７８に対応する軸方向スロットと嵌合する。本実施形態における本発明の機構５００において、上側ディスク形状要素５７５は、受動的であり、昇降ハウジングショルダ５３５の機能によって、係止リング５８４及びアクチュエータハウジング５４０の上端キャップ５４５とともにアクチュエータ５９０のバルクに軸方向に固定される。アクチュエータ５９０の伸張は、能動軸５８０によって、能動的に機能する枢支ピン５８２を連動して動かすので、アクチュエータ５９０が伸張することで軸方向に能動枢支ピン５８２をアクチュエータのバルクから離間させるとともに、下側ディスク形状反応要素５７８はアクチュエータのバルクから離れるように延びる。図５Ｂの断面図のロックピン５７３、５７４を見れば分かるように、ロッカー要素５７６、５７７の上端は、上向きの装着リンクによってそれぞれ互いに抑止されており、上側ディスク形状受動要素５７５に対して軸方向に固定されている。アクチュエータ５９０の軸方向の動きによって、ディスク形状の上側受動要素５７５を貫通する能動軸５８０が動いて能動枢支ピン５８２と嵌合するので、能動枢支ピン５８２の軸方向の動きがロッカー要素５７６、５７７と連動する。よって、図示されたロッカー要素５７６が、図示されたロッカー５７６の一端（左側）で上向きリンク（図示せず）のロックピン５７３の周りを少しだけ回転し、（枢支ピン５８２が伝えた）図示されたロッカー中央の下方向の動きによって、図示されたロッカー５７６の他端（右側）は更に下向きに動く。図示されたロッカー５７６の他端の下方向の動きは、装着下向きリンク（図示せず）とそれに設けられたロックピン５７１、５７２によって、下側ディスク形状反応要素５７８と連動する。図５Ｂに示されない他方のロッカー５７７は、断面図作成上図示せず取り除いた機構の部分に設けられているが、同様に機能する。下側反応要素５７８は、能動軸５８０の動きに応じて同軸方向に移動する。能動軸５８０の動きと反応要素５７８の動きとの比率は、一対のロッカー要素５７６、５７７のロックピン孔と枢支ピン孔とを分離することにより調整されてもよい。

駆動電圧を積層ピエゾアクチュエータ５９０に印加してアクチュエータの長さを伸張することによって、マルチフレックス継手内で枢支ピン５８２に接続する能動軸要素５８０からアクチュエータハウジング５４０を離間させる。昇降ハウジング５３０に固定係合されたアクチュエータハウジング５４０は、昇降ハウジングショルダ５３５に固定接触された受動要素５７５とともに、受動要素５７５を枢支ピン５８２から相対的に動かす。枢支ピン５８２と受動要素５７５との相対移動によって、ロッカー５７６、５７７が少しだけ傾くので、反応要素５７８と受動要素５７５との距離がマルチフレックス継手の機械的な増大とアクチュエータの伸張によって定まる量だけ広がる。反応要素５７８は、取付ナット５１０上の交錯板５２０に接触する一方、受動要素５７５は、軸方向に昇降ハウジング５３０に固定され、これによりトラバース５３２とともに昇降ハウジング５３０を取付ナット５１０に対して移動させ、連結ディスク５６０を曲げる。この動きは、図５Ｂが示すように、留めナット５９４と交錯板の隙間機構５２２との間の隙間５１８の減少、トラバースバー５３２の上面と交錯板５２０の底面との間の隙間５１７の減少、トラバースバー５３２の底面と取付ナット５１０との間の隙間５１６の増加と視認してもよい。

締りばめピンによって昇降ハウジングを連結ディスクに接続し、連結ディスクを取付ナットに接続する更に別の組み立てについて説明する。このピン装着の組み立ては、図１Ａ、図１Ｂに示す簡易なインターレース昇降機構と共に用いてもよいし、又は図５Ａ、図５Ｂに示すようなマルチフレックス継手を取り込んだより複雑なインターレース昇降機構設計と共に用いてもよい。ピン装着の組み立ては、図６Ａに示す取付ナット６１０を使用し、取付ナット６１０は上述の取付ナット１０、５１０と略同一である。取付ナット６１０は、その上面に長溝６１２が軸方向に貫通したものであり、長溝６１２の外周の外側に交錯板（図示せず）を受け止めて位置付ける段部６１５を有している。ピン装着の組み立ては、図６Ｂに示す昇降ハウジング６３０を使用しており、この昇降ハウジング６３０は、上記昇降ハウジング３０、５３０と略同一である。昇降ハウジング６３０は、環状外殻形状として形成されており、長溝６１２と同じ形状と寸法で軸方向外向きに突出し、外殻の開放下端６３５を挟んで径方向に延び、外殻開放下端６３５を部分的に覆うトラバースバー６３２を備える。トラバースバー６３２にステム孔６１４を設けて弁の可動部分との連結を容易にしてもよい。１種類の材料から外殻とトラバースバーを簡便に作成するために、外殻の開放下端６３５はリップ６３７を含む。この別の組み立ての昇降ハウジングの場合、リップ６３７は装着ピン６７２、６７４を受け止める径方向に対向する盲孔６４２、６４４と、リップ６３７を切開した径方向に対向する２つのリリーフ６４１、６４３とを備え、軸方向で対向するように方向づけた同様のピン６７１、６７３に上部の隙間を設けている。同様にピン装着取付ナット６１０は、装着ピン６７１、６７３を受け止めために底側を切り込んだ径方向に対向する２つの盲孔６２１、６２３と、底側を切り込んだ径方向に対向する２つのリリーフ６２２、６２４を備え、対向ピン６７２、６７４に上部の隙間を設けている。

ピン装着により組み立てられる昇降ハウジング６３０は、連結ディスク６６０（図６Ｃに詳述）に接続され、連結ディスク６６０は、取付ナット６１０に接続されており、これによりトラバースバー６３２の突出部を長溝６１２内に配置している。図６Ｃに示すように、連結ディスク６６０は、放射状で径方向に対向する（内向きの方が便利だが限定しない）タブ６６１、６６２、６６３、６６４を有する平坦リング形状のばねとして形成されていてもよく、これらのタブは、対応するピンを収容する貫通孔６６６、６６７、６６８、６６９を有している。この装着接続は、連結ディスクのタブ貫通孔６６６、６６７、６６８、６６９に挿入した薄型ヘッドのピン６７１、６７２、６７３、６７４と、取付ナットと昇降ハウジングの対応盲孔６２１、６２３、６４２、６４４内に締りばめしたピン本体とによって実現する。各図はピン上の円滑シャンクと円滑盲孔を示すが、設計者は溝付又は鋸歯状ピン、鋸歯状盲孔、および望ましい強固な機械的接続を達成できるその他周知の方法が可能であることが分かる。

典型的な製造順序として、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示すように、昇降ハウジングの外殻６３０、連結ディスク６６０、および取付ナット６１０を反転して角度を合わせて積み重ねる。昇降ハウジング６３０を最初に配置し、次に上向きに突出する第１対のピン６７１、６７３を頭部が下側になるようにしてリリーフ６４１、６４３内に配置し、次に第１対の対向タブ６６１、６６３を貫通して上向きに突出する第１対のピン６７１、６７３の上に連結ディスク６６０を配置し、次に第２対のピン６７２、６７４を下向きに第２対の対向タブ６６２、６６４に差し込んで一対のハウジング盲孔６４２、６４４に入れ始め、次に取付ナット６１０の位置を合わせることで長溝６１２がトラバースバー６３２を収容し、一対の下面盲孔６２１、６２３が上向きに突出する第１対のピン６７１、６７３と係合し始める。次にハウジング６３０と取付ナット６１０とを結合させる軸方向の圧縮力を印加してピン６７１、６７２、６７３、６７４を対応盲孔６２１、６２３、６４２、６４４に押し付けることで積層組立体の部品の接続が完成する。タブ貫通孔６６６、６６７、６６８、６６９とピン６７１、６７２、６７３、６７４との間で軽圧入の使用も可能で、ピンを連結ディスク６６０に挿入して１つのサブアセンブリとして取り扱うことが可能になる。図８Ａと８Ｂの断面図は更に、連結ディスク６６０を取付ナット６１０に装着する第１対のピン６７１、６７３と、連結ディスク６６０をハウジング６３０に装着する第２対のピン６７２、６７４とを示す。

以上の通り本発明の様態を複数説明したが、様々な変更、修正、改良が当業者にとって容易である。このような変更、修正、改良は本開示の一部であり、発明範囲に含まれる。したがって、上記説明と図面は例示にすぎない。

Claims (12)

1. ピエゾアクチュエータを取り囲み、前記ピエゾアクチュエータの延伸方向の両端と接して前記ピエゾアクチュエータの動作と連動し、流体調整弁の可動部分であるセントラルシャフトを昇降させる機構であって、
   前記ピエゾアクチュエータから力を受けて、前記ピエゾアクチュエータの伸長によってその位置が変化しない固定部と、
   前記ピエゾアクチュエータから力を受けて、前記ピエゾアクチュエータの伸長によって移動する昇降部とを備え、
   前記昇降部が、該昇降部から前記アクチュエータの軸方向外向きに突出するトラバースバーを具備し、
   前記トラバースバーが前記固定部に形成された溝内に位置決めされるものであり、前記トラバースバーに前記セントラルシャフトを収容する孔が形成されていることを特徴とする機構。
2. 該機構が前記ピエゾアクチュエータの軸に対して軸対称であることを特徴とする、請求項１に記載の機構。
3. 前記ピエゾアクチュエータに対して弁閉鎖力に依存しないアクチュエータ予圧ばねが圧縮力を付与することを特徴とする、請求項１に記載の機構。
4. 前記ピエゾアクチュエータのストロークを増加させるための継手が、前記ピエゾアクチュエータと前記固定部との間に介在していることを特徴とする、請求項１に記載の機構。
5. 弁閉鎖力に依存しないアクチュエータばねが前記ピエゾアクチュエータに対して圧縮力を付与することを特徴とする、請求項４に記載の機構。
6. 調整比例弁を構成するものであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の機構。
7. 流路を流れる流体の流れを調整する流体供給装置を構成する機構であり、
   前記流路に対して固定されている前記流体供給装置の弁本体に対して、前記流体供給装置の弁の可動部分を昇降するための機構であって、
   ピエゾアクチュエータの一端を前記弁本体に対して取り付ける取付部と、
   前記ピエゾアクチュエータの他端から力を受けて該ピエゾアクチュエータの伸長によって移動する昇降部と、
   前記取付部と前記昇降部との間に配置されて前記取付部と前記昇降部とを連結する連結ディスクとを備え、
   前記連結ディスクが、弾性材製の略平坦なリングであり、前記ピエゾアクチュエータの軸方向における前記取付部に対する前記昇降部の移動を可能にするものであることを特徴とする機構。
8. 前記取付部は取付ナットを備えることを特徴とする、請求項７に記載の機構。
9. 前記取付ナットは前記弁本体に接続するためのねじ山が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の機構。
10. 前記取付部によって位置決めされ、前記弁の可動部分に閉弁力を付与する遮断ばねを更に備えることを特徴とする、請求項７に記載の機構。
11. 前記遮断ばねは皿ばねワッシャを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の機構。
12. 前記機構が、前記取付部と前記昇降部との間に配置され、前記ピエゾアクチュエータの一端を前記取付部に固定する交錯支持部をさらに具備し、
    前記交錯支持部は、前記取付部に固定されて前記昇降部を跨ぐように配置されている交錯板を備えることを特徴とする、請求項７に記載の機構。