KR102537222B1 - 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브 - Google Patents

Abstract

[과제] 임의의 액추에이터 및 전자 밸브에 용이하게 적용 또는 그 적용의 해제가 가능하며, 전체가 극히 간소하게 구성되고, 또한, 전자 밸브를 액추에이터의 콤팩트성을 손상시키지 않고 용이하게 임의의 측면 둘레 방향 위치에 착탈 자유롭게 한 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브를 제공하는 것에 있다.
[해결 수단] 원통형 액추에이터의 하부에 설치된 베이스체와, 액추에이터 본체의 외방에서 착탈 자유롭게 설치 가능한 부착 부재를 구비하고, 이 부착 부재는 액추에이터 본체의 측면 근접 위치에 연장 설치된 상태로 형성된 고정부와, 이 고정부에 부착한 유체 제어용의 전자 밸브를 갖고, 이 전자 밸브를 고정한 부착 부재는 액추에이터 본체의 측면 둘레를 회동 가능하게 설치한 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조이다.

Description

액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브{ATTACHMENT STRUCTURE FOR ACTUATOR-SPECIFIC SOLENOID VALVE AND ACTUATOR-EQUIPPED VALVE}

본 발명은 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브에 관한 것으로, 특히, ALD 프로세스에 극히 적합한 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브에 관한 것이다.

최근, 반도체 제조 프로세스로서 ALD(Atomic Layer Deposition: 원자층 퇴적법) 프로세스의 도입이 진전되고 있다. ALD 프로세스에서는, 고온(약 200℃) 분위기하, 가스 공급계로부터 전구체, 불활성 가스, 산화종 가스 등의 복수종의 가스가 극히 짧은 사이클의 고속 전환에 의해 번갈아 챔버에 공급되고, 챔버 내의 웨이퍼에 나노 레벨로 원자층을 1층씩 균질·균일하게 쌓아 올리듯이 박막이 형성된다. 이러한 가스 공급계에 사용되는 밸브로서는 에어 오퍼레이트나 밸브 특성에 의한 이점 등의 관점에서, 공압 액추에이터를 구비한 다이렉트 다이아프램 밸브가 채용되는 경우가 많다.

한편으로, 상기와 같은 밸브의 개폐 조작(액추에이터의 공기압 조작)에서는, 압축 에어를 공급하는 에어 공급원과 액추에이터 사이에, 통전에 의한 솔레노이드의 여자에 따라 압축 에어 유로를 전환하는 전자 밸브를 개재시키고, 이 전자 밸브로 에어 오퍼레이트가 행해지는 경우가 많고, 일반적으로는 이러한 경우, 전자 밸브는 액추에이터(실린더)와 떨어진 위치에 에어 튜브 등의 긴 공기 배관으로 접속되어, 액추에이터와 전자 밸브가 떨어져서 분리 독립적으로 구성된다.

액추에이터와 전자 밸브 사이를 연결하는 긴 공기 배관이 개재하면, 이 긴 배관 내의 용적분만큼 조작 에어가 액추에이터에 도달할 때까지의 시간에 손실이 생김으로써, 전자 밸브의 전환 동작에 대한 액추에이터의 응답성이 나빠지고, 특히 고속 전환에 따라 극히 높은 즉응성이 요구되고, 게다가 1회의 가스 유량이 작은 ALD 프로세스에서는, 이 문제가 현저하게 된다.

이에 대하여 에어 오퍼레이트 액추에이터(실린더)와 그 전환용 전자 밸브를, 소정의 전자 밸브 부착 구조를 통하여, 일체적으로 근접·집적 구조로 함으로써 이것들 사이에 설치되는 배관 거리를 최소한 내지 없게 하여, 액추에이터와 전자 밸브와의 응답성이나 밸브의 메인터넌스성을 향상시켜, 특히 ALD 프로세스에 양호한 특성이 도모된 종래기술로서 특허문헌 1, 2가 제안되었다.

특허문헌 1(동 문헌 도 1, 단락 0036)에는, 구동용 유체 통로의 공간부를 보다 적게 하여 밸브의 개폐 작동의 응답성을 높일 목적으로, 공압식 액추에이터 내에 공급하는 구동용 유체(공기)의 유통을 제어하는 전자 밸브가 액추에이터의 상면에 직접 고정되고, 공기 배관을 배제한 부착 구조를 구비한 다이어프램 밸브가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 조작 유체를 공급하는 조작용 전자 밸브의 부착 구조가 개시되어 있고, 이 부착 구조에서는, 내부 유로를 갖는 소정 구조의 부착 나사에 의해, 실린더 상면측에 개구한 조작 포트에 대하여, 씨일 부재를 통하여 소정 구조의 부착 블록을 직접 고정 가능하게 함으로써, 전자 밸브를 실린더 상면측에 근접 고정하도록 한 구조가 제안되어 있다.

상기 이외에, 전자 밸브를 액추에이터에 고정하는 고정용 금구를 통하여 전자 밸브를 액추에이터의 측면측에 회동 자유롭게 고정할 수 있는 부착 구조를 구비한 밸브 제품도 존재하고 있다.

일본 특허 제5054904호 일본 특허 제6166855호

그렇지만, 특허문헌 1은 전자 밸브가 액추에이터의 상면에 고정되기 때문에, 액추에이터의 전체 높이가 대폭 증가함으로써, 밸브 또는 가스 공급계, 혹은 반도체 제조 장치로서의 콤팩트성이 크게 손상된다. 최근 점점 집적화·콤팩트성의 요구가 높아지고 있는 반도체 제조 장치에서는, 전자 밸브의 높이분 정도까지 전체 높이가 증가하는 것은 극히 중대한 결점이 될 수 있다. 게다가, 이 종류의 액추에이터의 상면에는 피스톤의 개폐를 감지하는 개폐 센서 등이 필요한 경우가 많고, 이 경우에는 센서류와 전자 밸브가 함께 액추에이터 상면에 집적화되게 되므로, 전자 밸브의 부착 위치·방향이나 부착한 상태의 자세에 자유도가 전혀 없어짐으로써 액추에이터의 사용성이 대폭 손상되어, 조건에 따라서는 사용 불가능하게 된다.

또한, 동 문헌의 전자 밸브와 실린더 상면의 고정 구조를 참조하면, 전자 밸브측 및 실린더측의 양자를 연통 상태에서 직접 고정 가능하게 하기 위한 전용의 고정 구조가 필요하므로, 제품으로서의 비용성이나 사용성·범용성이 극히 나쁘다. 예를 들면, 임의로 선택되는 시판의 전자 밸브를 적시에 실린더에 고정하고자 하는 경우, 전자 밸브와 실린더의 양자를 고정하기 위한 고유한 구조를 가공 형성하지 않으면 안되므로, 비용이 대단히 들어 버림과 아울러, 전자 밸브 부착 방향의 자유도가 극히 작고, 또한 다른 종류의 배합을 갖는 전자 밸브에의 교환을 할 수 없으므로 메인터넌스성도 나쁘고, 게다가 가공 후는 통상의 구조로 되돌리는 것도 불가능하다.

특허문헌 2도, 상기한 바와 마찬가지로 전자 밸브가 액추에이터 상면에 그대로의 점유 스페이스로 고정되므로, 동 문헌도 상술의 문제점을 생기게 한다. 또한, 동 문헌의 부착 구조에서는, 적어도 전용 부품으로서 필수가 되는 부착 나사나 부착 블록이 극히 복잡하고 또한 특수한 구조이므로, 이러한 부품을 요하는 점에서 제품으로서의 비용성·생산성이 극히 나쁘다고 할 수 있는데다, 전자 밸브나 제품의 사용 조건에 따라서는 사용 불가능력으로 될 우려도 있다. 또한, 고정된 전자 밸브를 액추에이터에 대하여 회전 자유롭게 한 구조가 제안되어 있지만, 이것을 실현하기 위한 구조도 극히 특수하고 복잡한 것으로 되어 있다.

한편, 상기 제품에 구비된 브래킷(고정용 금구)은 액추에이터와 이 액추에이터를 탑재한 밸브에 대하여 미리 완전하게 편입하여 구성하는 것이므로, 액추에이터와 밸브에 대하여 착탈 자유로운 구조가 아니다. 이 때문에, 통상의 액추에이터에 대하여 이러한 고정용 금구(전자 밸브)를 후(後)부착하거나, 혹은 이러한 고정용 금구을 제외하고 싶은 경우에는, 그때마다 액추에이터를 분해하여 고정용 금구를 착탈 할 필요가 있고, 따라서, 전자 밸브 부착 구조로서 극히 편리성이 나빠, 액추에이터의 메인터넌스성도 손상되어 있다.

즉, 상기 제품의 경우, 전자 밸브를 후부착하거나 전자 밸브의 교환을 행하는 경우에는, 액추에이터와 밸브를 일단 떼는 등의 분해 작업이 필요하게 되는데, 전자 밸브를 후부착하는 현장에서의 작업은 곤란·번잡한 작업으로 되는 경우도 많고, 일단 액추에이터 장착 밸브마다 설치 장소에서 떼어 내는 등의 대응이 필요하게 될 가능성도 있다. 또한 액추에이터와 밸브는 밸브 본체의 스트로크 조정 등, 조립 완성된 상태에서 어떠한 조정이 시행되는 일이 많은데, 일단 분해해 버리면 이 조정이 정확하지 않아 사용 불능으로 되어 버리는 경우도 있다. 그 때문에 상기 제품에서 전자 밸브의 교환을 행하는 경우, 분해 작업과 더불어 조정 작업 등도 필요하게 되는 사태가 생길 가능성도 있기 때문에, 작업성이 극히 나빠질 우려가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 개발한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 임의의 액추에이터 장착 밸브에 그대로 전자 밸브를 용이하게 부착 또는 제거가 가능하며, 전체가 극히 간소하게 구성되고, 또한, 전자 밸브를 액추에이터의 콤팩트성을 손상시키지 않고, 게다가 장소를 차지하지 않고, 용이하게 임의의 측면 둘레 방향 위치에 착탈 자유롭게 한 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조와 액추에이터 장착 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 따른 발명은 원통형 액추에이터 본체의 하부에 설치된 베이스체와, 액추에이터 본체의 외방으로부터 착탈 자유롭게 부착 가능한 부착 부재를 구비하고, 이 부착 부재는 원판 형상으로 형성되고, 또한 축심 위치에는, 삽입홈이 절결 형상으로 형성되어 U자 형상의 구멍부를 가지는 부착부와 판 형상으로 형성된 고정부를 가지는 단면 L자 형상의 부재이고, 상기 고정부에는, 유체 제어용의 전자 밸브가 부착되고, 상기 베이스체의 축 장착부에는, 환상이며 외주 홈 형상의 유지부가 형성되고, 이 유지부에 상기 삽입홈을 삽입하여 상기 부착 부재를 상기 베이스체에 유지시키고, 이 유지 상태에서 상기 부착부에 대향하는 상기 베이스체의 하면에 상기 베이스체와 동심 형상으로 형성된 나사 이스케이프 홈으로서의 환상 홈을 향하여 상기 부착부의 하방의 구멍부를 통하여 볼트를 나사결합시키고, 이 볼트의 나사부를 상기 환상 홈 내에 수용시킴으로써 상기 부착 부재가 빠지지 않고 액추에이터 본체의 측면 둘레를 회동 가능하게 설치한 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조이다.

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청구항 2에 따른 발명은, 고정부에 전자 밸브를 볼트 고정할 때, 고정부와 전자 밸브 사이에 와셔를 개재시킨 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조이다.

청구항 3에 따른 발명은 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조를 유체 제어용의 밸브에 적용한 액추에이터 장착 밸브이다.

청구항 4에 따른 발명은 액추에이터 장착 밸브는 ALD 밸브인 액추에이터 장착 밸브이다.

청구항 1에 따른 발명에 의하면, 밸브에 탑재된 액추에이터에 그대로 전자 밸브 부착용의 부착 부재를 부착하는 것이 가능하며, 한편, 전자 밸브를 떼어 낼 때에도, 밸브와 액추에이터를 분해하지 않고 그대로 떼어 내는 것이 가능하기 때문에, 종래예에 비해, 메인터넌스성이 매우 용이하며, 게다가, 액추에이터의 측면 주위의 임의의 위치에 전자 밸브를 설치할 수 있기 때문에, 장소를 차지하는 않아, 콤팩트하게 전자 밸브를 설치할 수 있다.

또한, 청구항 1에 따른 발명에 의하면, 단면 대략 L자형이며 판 형상의 부착 부재를 액추에이터의 하면에 삽입하는 것만으로 부착하는 것이 가능하게 되어, 그 취급도 간이하게 행할 수 있다. 또한, 밸브에 탑재된 액추에이터에 그대로 전자 밸브 부착용의 부착 부재를 부착하는 것이 가능하며, 한편, 전자 밸브를 뗄 때에도, 밸브와 액추에이터를 분해하지 않고 그대로 떼어 내는 것이 가능하기 때문에, 종래예에 비해 메인터넌스성이 매우 용이하다.

또한, 청구항 1에 따른 발명에 의하면, 부착 부재는 볼트를 나사결합하는 것만으로 빠지지 않고, 또한 회전 가능하게 확실하게 설치할 수 있다.

청구항 2에 따른 발명에 의하면, 부착 부재와 전자 밸브 사이에 와셔를 개재시켜 확실하게 부착할 수 있기 때문에, 부착 부재와 전자 밸브와의 접촉 면적을 최대한 작게 할 수 있으므로, 예를 들면, 밸브를 가열했을 때, 부착 부재로부터 전자 밸브에 전해지는 열을 가능한 한 작게 할 수 있어, 전자 밸브의 내구성에 기여할 수 있다.

청구항 3에 따른 발명에 의하면, 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조를 유체 제어용 밸브에 적용하므로, 예를 들면, 공압식의 액추에이터 장착 다이어프램 밸브에 적용하면, 취급성이 양호하고, 콤팩트하며 내구성을 갖는 액추에이터 장착 밸브의 제공이 가능하게 된다.

청구항 4에 따른 발명에 의하면, 특히, 응답성이 우수하고, 고온 사양이며, 안정하고 재현성이 있는 유량이 유지되어, 내구성도 우수한 ALD 밸브를 얻는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 액추에이터 장착 밸브의 정면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 부착 부재의 저면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 베이스체의 종단면도이며, (b)는 (a)에 있어서의 A-A선 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태(본 예)의 구조를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 전자 밸브(1)를 고정하여 부착 부재(2)의 부착이 완료된 상태의 본 예의 액추에이터 장착 밸브의 외관을 정면 방향에서 본 정면도이고, 도 2는 도 1에서 좌측 측면에서 본 측면도이고, 도 3은 도 1에서 액추에이터 본체(3)의 축심 위치를 절단한 종단면도이며, 밸브의 완전 개방 상태를 나타내고 있다.

도 1, 2에 도시하는 바와 같이, 본 예의 액추에이터 장착 밸브는 본 예의 베이스체(4)를 하부에 구비한 외관이 대략 원통 형상의 공기압식 액추에이터 본체(3)가 본 예의 밸브 본체(5)에 탑재되고, 본 예의 부착 부재(2)는 베이스체(4)에 부착되어 있다. 또한 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 예의 밸브 본체(5)는 메탈 다이어프램(28)이 밸브 시트(26)에 직접 착좌하는 다이렉트 터치형의 다이어프램 밸브이며, 액추에이터 본체(3)는 실린더(34), 케이싱(35), 베이스체(4)로 하우징이 구성되고, 그 하부에, 너트(40)를 통하여 밸브 보디(27)를 갖는 밸브 본체(5)가 설치되어 있다. 단, 액추에이터 본체의 외관 형상은 원통 형상의 것에 한정되지 않고, 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다. 또한, 이들 액추에이터 본체(3)와 밸브 본체(5)의 구체적인 구조와 작용은 후술한다.

도 1∼3에 있어서, 전자 밸브(1)는 특별히 제한되지 않지만, 본 예에서는 공기압식 액추에이터 조작용의 전자 밸브(1)이며, 전체가 대략 직사각형 판 형상에 들어간 콤팩트한 형태를 보이고, 도시하지 않은 에어 공급원측(에어실린더)과 액추에이터 본체(3) 사이에 공기 배관으로 접속된 상태로 개재되어 있고, 스피드 콘트롤러 등의 제어 수단에 의한 소정의 제어하에, 통전에 의해 도시하지 않은 내부의 솔레노이드 밸브의 동작에 의해 공기 배관의 유로 개폐를 적당히 전환함으로써, 액추에이터 본체(3)에의 압축 에어의 공급(또는 배기)을 제어하는 기능을 갖는다. 또한, 도 2의 1a는 전자 밸브(1)에 전류를 공급하는 전원 케이블이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 전자 밸브(1)의 측면에는, 도시하지 않은 에어 공급원측에 접속되는 입력 포트(6)와 배출 포트(7)가 개구하고 있고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 공기 유로 전환이 행해지는 전자 밸브(1)의 본체 내부를 통하여, 반대측의 측면에는 출력 포트(8)가 개구하고 있고, 이 출력 포트에는 커플링(9)을 통하여 공급 라인(10)(수지제의 투명 튜브)의 일단이 접속되어 있다. 이 공급 라인(10)의 타단(10a)은 필요 최소한의 길이를 거쳐 커플링(11)에 접속되고, 이 커플링(11)은 액추에이터 본체(3) 상면측에 개구한 접속부(33)에 연결되어 있고, 후술과 같이, 액추에이터 본체(3) 내부의 에어실(42)에 압축 에어를 적당히 공급(또는 배기) 가능하게 되어 있다.

도 1, 2에 있어서, 커플링(11)은 접속 상태 그대로 액추에이터 본체(3)의 축심 둘레로 회동 자유로운 유니버설 조인트(엘보우)이면, 후술과 같이, 부착 부재(2)는 전자 밸브(1)를 부착한 상태에서 액추에이터 본체(3)의 주위를 회동 자유롭기 때문에, 이것들의 조합에 의해, 전자 밸브(1)의 부착 위치를, 커플링(11)의 방향에도 제한받지 않고 완전하게 임의의 측면 위치로 조정할 수 있기 때문에, 적합하다. 또한, 예를 들면, 공급 라인(10) 단부를 원 터치로 접속할 수 있고, 또한 개방 링(11a)의 내리누름에 따라 접속을 해제할 수 있는 것이면, 본 발명의 부착 구조의 취급성·사용성이 보다 높아지기 때문에, 더욱 적합하다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 액추에이터 본체(3) 상면측에는, 밸브의 개폐를 감지 가능한 근접 센서(12)가 접속되어 있다. 센서(12)의 하단부는 후술의 피스톤(31)의 상면에 근접 가능하게 설치되어 있고, 접근에 의해 피스톤(31)의 상하 운동(밸브의 개폐 동작)을 감지할 수 있다. 이것에 의해, 액추에이터 본체(3)나 밸브 등의 기기의 제어에 이용 가능한 데이터가 취득된다.

계속해서, 도 1∼5에 있어서, 본 예의 부착 부재(2)의 구조를 설명한다. 우선, 도 1∼3에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 부착 구조는 액추에이터 본체(3)의 외방으로부터 착탈 자유롭게 설치 가능한 부착 부재(2)를 구비하고 있고, 이 부착 부재(2)는 액추에이터 본체(3)의 측면 근접 위치에 연장하여 설치된 상태로 형성된 고정부(13)와, 이 고정부(13)에 부착한 유체 제어용의 전자 밸브(1)를 가지고 있다.

본 발명의 고정부(13)는, 상기한 바와 같이, 전자 밸브(1)를 부착하여 고정 가능하며, 액추에이터 본체(3)의 측면 근접 위치에 연장 설치된 상태로 형성되어 있으면, 실시에 따라 임의로 선택 가능하며, 이 구조에 의해, 고정 상태의 전자 밸브(1)를, 근접 센서(12) 등이 존재하여 고정 위치가 제한될 수 있는 상면측이 아니라, 스페이스에 여유가 있는 경우가 많은 액추에이터의 측면측 공간에 콤팩트하게 집적시켜 풋 스페이스를 유효하게 활용하면서 전체의 점유 용적의 증대를 억제하여, 이로써 액추에이터의 전체 높이 증대·대형화를 피할 수 있다.

본 발명의 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조는 원통형 액추에이터의 하부에 설치된 베이스체와, 액추에이터 본체의 외방에서 착탈 자유롭게 설치 가능한 부착 부재를 구비하므로, 베이스체를 가지고 있으면, 종류를 막론하고 여러 타입의 액추에이터에 대하여, 극히 용이하게 적용 가능한 부착 구조를 구성할 수 있음과 아울러, 부착 부재가 액추에이터 외방에서 착탈 자유롭게 부착 가능하므로, 이 부착 부재를 떼어 내는 것만으로, 극히 용이하게 이 부착 구조를 액추에이터로부터 해제하여 통상 사양의 액추에이터 구조로 되돌리는 것도 가능하게 되고, 따라서, 부착 구조로서의 편리성도 높다.

도 4, 5는 본 예의 부착 부재(2)의 구체적 구조를 나타내고 있고, 본 예의 부착 부재(2)는 삽입홈(15)을 갖는 원판 형상의 부착부(14)와 고정부(13)로 이루어지는 단면 L자 형상의 부재이다. 도 4는 본 예의 부착 부재(2)를 바닥면측에서 본 저면도이며, 도 5는 도 4에서 우측에서 본 우측면도이다. 또한, 부착부(14)의 외형은 원판 형상에 제한되지 않고, 실시에 따라 임의로 선택 가능하며, 도시하고 있지 않지만, 사각 형상·직사각 형상이나 다각 형상 등이어도 된다. 단, 콤팩트화의 관점에서는, 액추에이터의 외관 형상에 맞춘 형상 및 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4에 있어서, 본 예의 부착 부재(2)의 바닥면측은 얇은 원판 형상으로 형성된 부착부(14)로 되어 있고, 축심 위치에는 삽입홈(15)이 절결 형상으로 형성되어 대략 U자 형상을 보이고 있다. 후술과 같이, 이 삽입홈(15)은 베이스체(4)의 유지부(16)에 적당히 회동 자유롭게 끼워맞춤 고정할 수 있도록 하기 위해, 그 내경부(15a)는 단면 대략 원형으로 형성되어 있는 유지부(16)의 깊이부의 외주 직경부(16a)와 대략 동일 직경의 원 형상으로 형성되고, 또한 부착부(14)의 적어도 삽입홈(15) 부근의 두께도 유지부(16)의 홈 폭과 대략 동일하게 형성되어 있지만, 이것들은 실시에 따라 적당히 형성할 수 있는 것은 물론이다. 또한 후술과 같이, 육각구멍 볼트(17)를 삽입·나사결합 할 수 있는 구멍부(18)가 축심 위치에 1개소 형성되어 있다. 이 구멍부(18)도 실시에 따라 복수개 형성해도 되고, 예를 들면, 대칭적인 위치에 합계 3개 설치해도 된다.

도 5에 있어서, 본 예의 부착 부재(2)의 측면측은 얇은 직사각형 판 형상으로 형성된 고정부(13)로 되어 있고, 후술과 같이, 전자 밸브(1)와 삽입통과하여 고정할 수 있는 2개의 볼트(17)를 삽입할 수 있는 구멍부(29)가 2개 설치되어 있지만, 이 구멍부(29)도 실시에 따라 적당히 설치된다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 본 예의 고정부(13)는 부착부(14)에 대하여 대략 직각 방향으로 연결되어 있고, 이 부착 부재(2)를 액추에이터 본체(3)에 부착한 상태의 종단면도가 도 3이며, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 본 예의 부착 부재(2)는 단면 대략 L자 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 본 예의 부착 구조를 액추에이터에 부착한 상태이어도, 전자 밸브(1)를 액추에이터 본체(3)의 측면 위치에 여분의 스페이스를 거의 생기게 하지 않고 극히 근접 상태로 집적화할 수 있다.

또한, 부착 부재(2)는 고정부(13)와 부착부(14)가 일체로 단일 부재로 형성되어 있을 필요는 없고, 실시에 따라 임의로 구성 가능하며, 예를 들면, 고정부(13)와 부착부(14)를 각각 다른 부재로 평판 형상으로 형성한 후, 용접이나 나사 등으로 결합하여 단면 대략 L자 형상의 부착 부재(2)를 구성하도록 해도 된다.

이어서, 도 1∼3, 6에 있어서, 본 예의 베이스체(4)의 구조를 설명한다. 본 발명의 베이스체는 원통형 액추에이터의 하부에 설치되고, 적어도 액추에이터 본체(실린더부 또는 케이싱부)의 저면부에 위치하는 부위이며, 본 예에서는 동 도면에 도시하는 바와 같이, 축 장착부(19)에 형성한 환상의 유지부(16)에 부착 부재(2)의 삽입홈(15)을 삽입하여 부착 부재(2)를 베이스체(4)에 유지 가능하게 되어 있다.

도 6(a)는 본 예의 베이스체(4)의 종단면도이며, 동 도면 (b)는 동 도면 (a)에 있어서의 A-A선 단면도이다. 본 예의 베이스체(4)는, 후술과 같이, 액추에이터 본체(3)의 저면부에 편입되는 부재이며, 상부측은 케이싱(35)과 대략 동일 직경의 통 형상으로 형성되고, 케이싱(35) 하부의 암나사와 나사 결합 가능한 수나사가 형성되어 있고, 한편, 하부측은 너트(40)의 내주측에 형성된 암나사와 나사 결합 가능한 수나사가 형성되어 있고, 또한 중앙의 축심 위치에는, 스템인 로드(47)를 끼워맞춤하면서 상하 슬라이딩 가능한 세로로 길게 형성된 부착 구멍(48)이 개구되어 있고, 또한 고온 유체로부터의 단열 대책으로서 하부측과 상부측 사이의 축 장착부(19)를 잘록한 형상으로 만들어 단면적을 감소시켜, 이것들 사이의 열전도율을 감소시키도록 하고 있다.

도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는, 베이스체(4)의 축 장착부(19)의 상단 위치에, 환상의 유지부(16)가 형성되어 있다. 본 예의 유지부(16)는 환상의 칼라부(16b)에 의해 규정되고 깊이부측이 외주 직경부(16a)를 갖는 환상 홈이며, 이 홈에 부착 부재(2)의 삽입홈(15)이 끼움 부착 가능하게 되어 있다. 또한 동 도면 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 베이스체(4)의 하면에는, 환상 홈(20)이 동심 형상으로 형성되어 있다. 이 환상 홈(20)의 직경이나 홈 폭·깊이는, 후술과 같이, 볼트(17)의 나사 이스케이프 홈이 되므로, 부착부(14)의 구멍부(18)의 위치나 이 구멍부(18)에 삽입하는 볼트(17)에 따라 적당히 설정된다. 또한, 동 도면 (b)에 도시하는 바와 같이, 축 장착부(19)의 클램프용의 오목부(19a)도 2면 형상으로 절결 형성되어 있다. 또한, 후술과 같이, 유지부(16)(외주 직경부(16a))의 외형은 환상에 제한되지 않고, 실시에 따라 임의로 선택 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 예의 부착 부재(2)는 전체적으로 극히 간소한 구조이며, 특히 단일 부재(SUS304제)의 경우에는, 용이하게 부착 부재(2)를 가공 형성 가능하게 된다. 따라서, 이 부착 구조의 생산성과 함께, 액추에이터에 적용할 때의 편리성을 대단히 향상시킬 수 있고, 또한 적용 후의 사용성·메인터넌스성도 대단히 양호하고, 게다가 적용할 수 있는 액추에이터의 폭도 대단히 넓다. 또한 이 부착 부재(2)는 베이스체(4)에 유지되므로, 전자 밸브(1)를 고정한 사용 상태에서도, 부착 부재(2)로부터의 응력은 삽입홈(20)을 통하여 유지부(16)(베이스체(4))가 받아내고, 이 때문에 전자 밸브(1)나 부착 부재(2)를 통하여 액추에이터 본체(3)측에 직접 응력 부하가 걸리지 않고, 따라서, 액추에이터의 손상을 피하여 밸브의 안정성을 높일 수 있다.

예를 들면, 전자 밸브만이 고장나서 교환이 필요하게 된 경우나, 당초는 전자 밸브를 부착하지 않고 넣었지만 뒤에 전자 밸브가 필요하게 된 경우 등, 후에 전자 밸브의 부착이 필요한 경우가 있다. 특히, 수천만회라고 하는 대단히 많은 횟수의 동작이 이루어지는 ALD 밸브에서는, 전자 밸브만의 교환 장면이 많아 진다. 이러한 경우이더라도, 상술한 본 발명의 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조에 의하면, 액추에이터의 구조(유지부나 환상 홈)만을 밸브의 공통 구조로 하고, 이것에 의해 액추에이터가 부착된 상태의 밸브에 대하여 간소한 부착 금구만에 의해 극히 용이하게 전자 밸브의 부착 및 제거를 가능하게 하고 있으므로, 액추에이터 장착 밸브 그 자체를 설치 장소에서 떼지 않고, 그 자리에서 용이하고 신속한 전자 밸브의 착탈이 가능하게 된다.

또한, 밸브의 제조에 있어서, 액추에이터 장착 밸브의 동작 테스트가 행해지는 경우가 있지만, 그때, 부착 금구와 전자 밸브가 액추에이터에 고정된 상태 그대로이면, 테스트 작업이 방해되거나, 이들 부재가 다른 부재에 불시에 부딪혀 상처나 고장을 야기시킬 우려도 있지만, 상술한 본 발명의 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조에 의하면, 부착 금구 및 전자 밸브의 후부착이 극히 용이하기 때문에, 테스트에 따라 적당히 부착 금구 및 전자 밸브를 착탈시킴으로써 출하 전의 상처나 고장의 위험을 저감하는 것도 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조에 의하면, 상기한 바와 같이 전자 밸브의 후부착이나 교환 등에 있어서 부착 작업 등 그 자체가 용이할 뿐만 아니라, 밸브나 액추에이터의 재차의 조정 등도 불필요하게 되는 등, 특히 브래킷(고정용 금구)이 액추에이터 및 액추에이터 탑재 밸브에 미리 완전히 편입되어 구성된 제품에 비해, 극히 유리한 효과를 발휘할 수 있다.

계속해서, 부착 부재(2)와 베이스체(4)를 구비한 본 예의 부착 구조의 작용(작업 수순)을 설명한다.

본 예에서는, 우선, 고정부(13)에 전자 밸브(1)를 볼트 고정할 때, 고정부(13)와 전자 밸브(1) 사이에 와셔(21)를 개재시키도록 하고 있다. 도 1은 이 와셔(21)를 통하여 전자 밸브(1)가 고정부(13)에 부착된 상태를 나타내고 있다. 본 예에서는, 와셔(21)로서 스테인리스제의 평와셔를 볼트(17)의 1개당 2장 겹쳐서 사용하고, 2개의 볼트(17)를 사용하여 전자 밸브(1)를 고정부(13)에 부착하고 있지만, 이 밖에, 예를 들면, 수지제 와셔이어도 되고 실시에 따라 임의로 선택 가능하다. 또한, 2개의 볼트(17)와 전자 밸브(1) 측면 사이에는, 1장의 스프링와셔(22)를 개재시키고 있다.

어떠한 원인에 의해 베이스체(4)측으로부터 고온이 전해져 부착 부재(2)가 전자 밸브(1)의 허용 밖까지 고온화된 경우이더라도, 고정부(13)와 전자 밸브(1) 사이에 개재하는 와셔(21)에 의해 유효하게 접촉 면적이 감소하고, 이것에 의해 열전도가 감쇠 또는 차단되고, 따라서 전자 밸브(1)에 유입되는 열량이 적절하게 억제되어, 용이하게 전자 밸브(1)를 열로부터 보호 가능하게 된다. 게다가, 이 와셔(21)에 의해 전자 밸브(1)를 고정부(13)에 체결하는 볼트(17)의 헐거워짐 방지도 할 수 있다.

다음에 이 전자 밸브(1)를 부착한 부착 부재(2)를 액추에이터 본체(3)에 부착한다. 이때는 베이스체(4)의 유지부(16)에 부착부(14)의 삽입홈(15)을 삽입하여 부착 부재(2)를 베이스체(4)에 유지시키도록 한다. 이 유지 상태에서는, 상기한 바와 같이 외주 직경부(16a)와 내경부(15a)는 회동 자유롭게 되도록 형성되어 서로 맞닿아 있고, 유지부(16)의 홈 폭도 부착부(14)의 두께와 회동 자유롭게 되도록 형성되어 있으므로, 부착부(14)는 유지부(16)에 적절하게 끼워맞추어진 상태가 되고, 부착 부재(2)는 베이스체(4)(액추에이터 본체(3))의 측면 둘레를 회동 자유로운 상태로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 부착부(14)가 칼라부(16b)의 위에 올라탄 상태에서, 삽입홈(15)이 외주 직경부(16a)의 주위를 슬라이딩하면서 회동 가능하게 된다. 이때, 부착 부재(2)가 덜거덕거림(헐거움) 없이 안정하게 회동할 수 있도록 적합 형성되어 있으면 적합하다.

다음에 베이스체(4)의 하면에 형성한 환상 홈(20)을 향하여 부착부(14)의 하방에서 볼트(17)를 나사결합함으로써, 부착 부재(2)가 빠지지 않고 회동 가능하게 한다. 상기한 바와 같이, 부착부(14)의 구멍부(18)의 위치에 따라 환상 홈(20)이 베이스체(4) 하면에 형성되므로, 상기의 유지 상태에서, 구멍부(18)에 볼트(17)를 나사결합시켜 가면, 볼트(17)의 나사부(17a)가 환상 홈(20) 내로 튀어나와 수용됨으로써, 부착부(14)가 유지부(16)로부터 빠지려고 하는 동작을 잠글 수 있고, 이것에 의해, 전자 밸브(1)를 고정한 부착 부재(2)는 액추에이터 본체(3)의 측면 둘레를 회동 가능하게 설치된다. 이때, 나사부(17a)의 직경을 가능한 한 환상 홈(20)의 홈 폭에 가까운 정도의 크기로 하거나, 혹은, 유지 상태에서 나사부(17a)가 환상 홈(20)의 외경측에 가능한 한 가까운 위치가 되도록 부착부(14)를 구성해 두면, 부착부(14)가 빠지는 방향의 동작(도 1∼3에서 수평 방향의 동작)을 해도, 환상 홈(20) 내에서 나사부(17a)의 덜거덕거림이 억제되기 때문에 적합하다. 또한, 약간 긴 볼트(17)를 사용하여, 구멍부(18)에 나사 결합했을 때에 나사부(17a)가 환상 홈(20)의 깊이부측에 맞닿음 가능하게 하여, 부착 부재(2)의 회동을 나사 고정 가능하게 해도 된다. 또한, 볼트(17)에도 스프링 와셔(22)를 사용하고 있다.

또한, 상기 본 예에서는, 환상 홈(20)을 향하여 부착부(14)의 하방에서, 고정 수단으로서 볼트(17)를 나사결합함으로써, 부착 부재(2)를 회동 가능하도록 빠짐방지 하고 있지만, 이 고정 수단도 실시에 따라 적당히 선택 가능하며, 예를 들면, 도시하지 않지만, 핀을 사용하여 잠그도록 하거나, 부착부(14)의 상면측에 적당히 돌기부를 설치하여 잠금 가능하게 하는 등, 환상 홈(20) 내로 돌출함으로써 부착 부재(2)의 측방(수평 방향)으로의 이동을 규제 가능한 수단이면 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 부착 부재의 회동 구조는 극히 간소하게 구성할 수 있으므로, 액추에이터에 적용할 때의 가공성·비용성이 높고, 가공할 수 있는 액추에이터의 폭도 넓고, 게다가 볼트 1개로 빠짐 방지(혹은 회동 고정) 가능하므로, 취급의 사용성 및 메인터넌스성도 극히 양호한 부착 구조를 제공할 수 있다.

최후에, 미리 전자 밸브(1)의 출력 포트(8)에 접속되어, 개구단 상태로 되어 있는 공급 라인(10)의 타단(10a)측을 커플링(11)에 접속한다. 상기한 바와 같이, 커플링(11)이 원터치식의 유니버설 조인트이면, 임의의 회동 방향으로 조정 자유롭고, 전자 밸브(1)의 측면 위치도 조정 자유롭기 때문에, 전자 밸브(1)와 이것에 연결된 공급 라인(10) 전체의 위치를, 임의의 측면 위치로 조정 가능함과 아울러, 공급 라인(10)의 탈착도 용이하게 되고, 따라서 극히 편리성이 향상되어, 적용의 폭이 넓고 범용성·사용성이 높은 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조의 제공이 가능하게 된다.

또한, 통상은 상기의 수순으로 부착 부재(2)를 사용하여 전자 밸브(1)를 액추에이터 본체(3) 근접 위치에 부착하지만, 수순으로서는 특별히 제한이 없는 것은 물론이며, 고정부(13)에 대한 전자 밸브(1)의 볼트 고정, 전자 밸브(1)를 부착한 부착 부재(2)의 액추에이터 본체(3)에의 부착, 부착 부재(2)의 빠짐방지, 공급 라인(10)의 커플링(11)에의 접속이라고 하는 상기 각 수순은 실시에 따라 임의로 조합 가능하다.

또한, 상기 본 예에서는, 전자 밸브(1)를 고정한 부착 부재(2)는 액추에이터 본체(3)의 측면 둘레를 회동 가능하게 설치되어 있지만, 반드시 이 회동성이 확보되어 있을 필요는 없고, 본 발명의 부착 구조는 이하와 같이 회동이 고정된 상태로 사용하는 것도 가능하다.

상기 본 예에서는, 도 4, 6에 도시한 바와 같이, 부착부(14)의 외형은 원 형상임과 아울러, 내경부(15a)(삽입홈(15)의 내측 형상)와 외주 직경부(16a)(유지부(16)의 외측 형상)가 원 형상으로 형성되어 적합함으로써 부착부(14)가 유지부(16)에 유지된 상태에서 회동이 가능하게 되어 있다. 이에 대하여 유지 상태에서 액추에이터 측면 둘레의 부착 부재의 회동을 고정하는 경우에는, 내경부(15a)와 외주 직경부(16a)의 형상을 서로 회동 잠금 가능한 형상으로 형성해도 된다.

예를 들면, 도시하고 있지 않지만, 외주 직경부의 단면 형상이 원 형상에 대하여 편평한 2면 폭을 절결한 형상인 경우에는, 삽입홈의 홈 폭을 이 2면 폭에 맞추어 형성해도 된다. 이 2면 폭 형상의 외주 직경부에 삽입홈을 삽입하면, 액추에이터 측면 둘레로 회동이 잠가진 상태에서 부착 부재를 유지부에 유지할 수 있음과 아울러, 전자 밸브의 부착 위치는 액추에이터 본체에 대하여 180℃ 간격으로 2방향이 된다. 마찬가지로, 외주 직경부의 단면 형상이 육각 형상이며, 홈 폭이 이 형상에 적합 가능하게 형성된 삽입홈을 삽입하면, 회동이 잠긴 상태에서 부착 부재를 유지부에 유지할 수 있음과 아울러, 전자 밸브의 부착 위치는 액추에이터 본체에 대하여 60℃ 간격의 6방향이 된다. 또한, 마찬가지로, 외주 직경부의 단면 형상이 사각 형상인 경우에는, 90℃ 간격의 4방향이 된다. 어느 경우도, 부착부를 유지부에 유지시킨 후는, 부착 부재의 방향이 변화되지 않으므로, 전자 밸브의 흔들림을 방지하여 안정하게 고정시키고 싶은 경우 등에 유리하다.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 반드시 삽입홈(15)의 삽입 방향과 고정부(13)의 위치가 동일한 방향이 되도록 설치되어 있을 필요는 없고, 예를 들면, 도시하지 않지만, 고정부의 위치가 삽입 방향으로부터 90℃, 혹은 120℃ 벗어나 설치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 예를 들면, 밸브 주변의 장애물을 피하면서 부착 부재를 액추에이터 본체에 삽입·고정할 때에 유리하게 되는 경우가 있다.

계속해서, 도 3에 있어서, 본 예의 액추에이터 본체(3)와 밸브 본체(5)의 구조와 작용을 설명한다. 본 예는 유체 제어용 밸브이며, 특히 ALD 밸브로서 극히 적합하다.

본 예의 밸브는 1차측 유로(23) 및 2차측 유로(24)에 연통하는 밸브실(25)에 밸브 시트(26)를 설치한 보디(27)와, 밸브실(25)의 상방에 배열 설치된 중앙부가 상하동하여 밸브 시트(26)에 맞닿는 메탈 다이어프램(28)과, 이 메탈 다이어프램(28)의 상방으로 승강 이동 자유롭게 설치되고, 메탈 다이어프램(28)의 중앙부를 하방으로 하강시키는 스템을 갖는 메탈 다이아프램 밸브이며, 2차측 유로(24)의 일부에 유로 조임부(24a)를 설치하고 있다.

보디(27)에는 액추에이터 본체(3)가 탑재되고, 이 액추에이터 본체(3)에는 스템을 하강시키는 스프링(30)과, 압축 공기의 공급에 의해 상승되는 피스톤(31)이 내장되고, 이 피스톤(31)의 상승량을 조정 나사(32)의 돌려 넣기에 의해 조정 가능하게 설치하여 스트로크 조정 수단으로 하고 있다.

이 조정 나사(32)는 수나사부(32a)가 암나사부에 나사 체결되어 있으므로, 이 나사 체결의 나사 진행 거리를 조정할 수 있다. 이 나사 체결은 구멍부에 렌치를 집어 넣고 회동할 수 있도록 되어 있다. 또한 피스톤(31)의 상단부는 에어 공급에 의해 상승함으로써 조정 나사(32)의 하단부에 맞닿아, 상승이 규제되도록 되어 있다. 이 때문에, 조정 나사(32)의 위치를, 나사 체결의 조정에 의해, 밸브의 필요 Cv값에 따른 피스톤(31)의 최대 스트로크 위치에 설정함으로써, 피스톤(31)의 상승을 규제하여, 밸브의 Cv값 조정이 가능하게 된다. 또한, 액추에이터에 에어 공급 시에 접속부(33)에 공급원을 부착했을 때, 공급 에어는 이 조정 나사(32)의 축심 위치를 관통하여 형성된 유로를 연통 가능하게 되어 있다.

실린더(34)는 외관 대략 원통 형상을 보이고, 축심 위치에는, 외부에 설치된 도시하지 않은 에어원과 접속(나사결합) 가능한 암나사로 이루어지는 접속부(33)가 설치되고, 그 깊이측(내측)에는 조정 나사(32)의 수나사부(32a)와 나사결합 가능한 암나사부가 형성되고, 그 깊이측(내측)에는 피스톤(31)의 상부와 끼워맞춤 가능한 통 형상의 끼워맞춤부가 형성되어 있다. 실린더(34)의 하단부에는, 케이싱(35)의 암나사와 나사 결합 가능한 수나사가 설치되어 있다. 또한, 실린더(34)의 내부에는, 후술의 스프링(30)을 바이어스하기 위한 받이부가 오목 설치되어 있다.

케이싱(35)은 실린더(34)와 대략 동일한 직경의 원통 형상 외관으로 형성되어 있고, 상단부에는 상기의 암나사가 형성되고, 하단부에도 베이스체(4) 상단부의 수나사와 나사 결합 가능한 암나사가 형성되어 있다. 또한 케이싱(35)의 내주면에는, 서브 베이스(36)를 걸어맞춤 유지 가능한 단차부가 형성되어 있다.

밸브 본체(5)는 베이스체(4)를 통하여 액추에이터 본체(3)와 접합하고 있고, 보디(27)의 내주면측에는, 다이어프램(28)을 눌러 외주 씨일부를 구성하는 보닛(37)을 갖는다. 보닛(37)은 대략 편평 통 형상으로 형성되어 있고, 중앙의 축심 위치에는, 다이어프램 피스(38)를 끼워맞춤하면서 상하 슬라이딩 가능한 부착 구멍이 개구하고 있다. 이 부착 구멍에는, 다이어프램 피스(38)의 칼라부에 대응한 단차부가 설치되어 있다. 또한 밸브 조립 시에 지그를 삽입하는 세로 구멍(37a)도 가지고 있다.

메탈 다이어프램(28)은 대략 원반 형상으로 형성되고, 본 예에서는, 스프론제의 다이어프램 부재를 소정 매수 겹쳐서 사용하고, 이것들의 주연부는 보디(27)의 밸브실(25)의 외주부에 형성된 볼록부(39)와 보닛(37)의 하단 외주부 사이에 협착 고정되어 밸브실(25)의 외주 씨일부를 구성하고 있다.

또한, 본 예의 밸브의 조립 시에는, 우선 메탈 다이어프램(28)을 그 주연부가 볼록부(39)의 위에 위치하도록 재치하고, 그 위에, 보닛(37)의 하면 외주부를 올려 놓는다. 메탈 다이어프램(28)이 상하에서 끼워진 상태에서, 너트(40)의 수나사(40a)에 보디(27)의 암나사(41)를 가볍게 나사결합시켜, 너트(40) 하단면이 보닛(37) 상면에 접할 정도로 해 둔다. 다음에 도시하지 않은 핀 부재를 세로 구멍(37a)에 부착한 다음, 도시하지 않은 지그로 상하에서 전체를 끼워 넣음으로써, 지그를 통하여 핀 부재에 의해 보닛(37)이 보디(27) 및 너트(40)에 대하여 회전 방지된 상태를 확보하도록 한다. 다음에 이 회전 방지 상태를 유지한 채, 토크 렌치에 의해 횡으로부터 너트(40)를 돌려 조여 가면, 조임 종료 직전에 너트(40)와 보닛(37)의 맞닿는 힘이 증가해도, 이것에 따라 너트(40)가 동반회전 하는 일이 없기 때문에, 보닛(37)의 회전 조임에 의한 메탈 다이어프램(28)의 비틀림이 생기지 않아, 메탈 다이어프램(28)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 이렇게 하여 메탈 다이어프램(28)의 주연부가 보닛(37)과 볼록부(39)에 상하에서 눌려 밸브실(25) 내에 고정되어, 외주 씨일부가 구성되어 있다.

이어서, 도 3에 있어서, 본 예의 액추에이터 본체(3)의 구조를 설명한다. 액추에이터 본체(3)에는, 에어 구동력(밸브 개방력)의 확보를 위해, 적어도 2개의 에어실(42)이 설치되어 있고, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 서브 베이스(36)를 배치함과 아울러, 피스톤(31)을 콤팩트하게 2단 구성하여 에어실(42)을 확보하고 있다.

피스톤(31)은 평행하게 2장이 튀어나온 원형 플랜지 형상의 피스톤부(43)와, 이것들의 중심 위치를 연결하는 통 형상의 연장부를 가지고 있고, 연장부의 상단면측에는, 피스톤(31) 내부에서 축심 방향으로 공급 에어를 도통 가능한 유로가 개구하고 있고, 이 유로에는, 2개의 에어실(42)을 향하여 개구하여 에어 공급 가능한 유로(44)가 분지되어 형성되어 있다. 이 때문에, 접속부(33)에 커플링(11) 등을 통하여 에어 공급원이 접속된 경우에는, 공급원으로부터의 에어는 유로(44)를 도통하여 에어실(42)에 공급된다.

피스톤부(43)의 외주 가장자리부에는, FKM제의 O링(45)이 설치되어, 각각 케이싱(35), 베이스체(4)의 내주면과의 사이를 슬라이딩하면서 실링하고 있고, 마찬가지로, 피스톤(31) 축심 방향의 연장부에도 O링(46)이 복수 개소에 설치되고, 또한 서브 베이스(36)의 외주 가장자리부에도 O링(45)이 설치되어 있다. 또한, 피스톤(31) 상단부에 설치된 2개의 O링(46)은 통 형상의 연장부가 피스톤(31)이 승강 이동할 때, 실린더(34)(끼워맞춤부)의 축심 방향에 대하여 약간 경사지면서 상하동함으로써 끼워맞춤부의 내주면을 마찰하여 손상을 일으키거나 작동 불량을 일으키거나 하는 것과 같은 일이 없도록, 2개 설치하여 피스톤(31)의 경사 억제 효과를 높이고 있다.

스템으로서의 로드(47)는 베이스체(4)의 부착 구멍(48) 내주면에 끼워맞추어져 거의 저항 없이 상하 슬라이딩 가능하게 설치되고, SUS304제로 세로로 길게 형성되어 있고, 상단면은 피스톤(31)의 하단면에 맞닿는 한편, 하단면은 다이어프램 피스(38)의 상단면에 맞닿아 있다.

또한, 유체가 약 200℃ 등의 고온인 경우, 그 열전달에 의해 액추에이터가 고온으로 되면, 작동 불량을 일으키거나, 센서 등의 전자기기가 부착되어 있는 경우에는, 열로 기기가 고장나거나 하는 지장을 일으킨다. 이 때문에, 가열된 보디(27) 등으로부터의 열이 액추에이터 본체(3)로 전해지기 어렵게 하기 위하여, 소정의 열 대책을 시행하고 있다. 본 예에서는, 발열 부재가 되는 보디(27)나 보닛(37) 등으로부터 액추에이터 본체(3)에 열이 전해지는 열전도 경로 부재의 단면적을 밸브나 액추에이터의 기능에 지장이 생기지 않는 범위에서 감소시키도록 하고 있다.

구체적으로는, 고온 유체로부터의 열전도에 의해 가열 부재로 될 수 있는 다이어프램 피스(38)의 상단면과 접촉하는 접촉 영역을 작게 하기 위하여, 로드(47)의 하단면은 원호 형상 곡면으로 형성되고, 마찬가지로, 가열 부재로 될 수 있는 로드(47)의 상단면도 원호 형상 곡면으로 형성되어, 피스톤(31)의 하단면과 접촉하는 접촉 영역을 작게 하고 있어, 로드(47)의 상하에서는, 적어도 면 접촉에 의해 효율 좋게 열전도 해 버리는 일이 없도록 하고 있다. 또한, 베이스체(4)의 축 장착부(19)에는 잘록부를 설치함과 아울러, 로드(47)에도 잘록부를 설치하고 있어, 이것들에 의해, 보디(27)측으로부터 액추에이터 본체(3)측으로의 열전도의 단면적을 될 수 있는 한 감소시켜 열전도율을 억제하도록 하고 있다.

계속해서, 본 예의 밸브의 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태로의 작용을 설명한다. 전술한 바와 같이, 도 3은 완전 개방 상태를 나타내고 있다. 이하, 완전 개방 상태의 에어실(42)로부터 에어를 뽑은 경우를 설명한다.

도 3에서, 에어실(42)에는 에어가 충전되고, 이 에어압에 의해 피스톤부(43)가 스프링(30)의 바이어스력에 저항하여 끌어 올려져 있다. 한편으로, 메탈 다이어프램(28)의 중앙부는 자신의 형상 복귀력으로 상향으로 팽출해 있다. 이 팽출 상태에서는, 상면에 실려 있는 다이어프램 피스(38)를, 그 위에 실린 로드(47)와 함께 들어올린 상태이며, 또한 상기한 바와 같이, 피스톤(31)의 상단부는 조정 나사(32)의 스트로크 조정에 의해, 그 하단부에 맞닿아 상승이 규제되어 있다. 이 때문에, 메탈 다이어프램(28)의 중앙부는 자연 형상까지 완전하게는 팽출하지 않고 약간 오목하게 되어 있다.

다음에 에어실(42)로부터 에어가 배출되어 감에 따라, 스프링(30)의 바이어스력에 의해 피스톤부(43)의 상면이 하향으로 밀어 내려지고, 이것에 따라, 피스톤(31)의 하단부가 로드(47)의 상단면을 밀어 내리고, 이것에 따라, 로드(47)의 하단면이 다이어프램 피스(38)의 상단면을 밀어 내리고, 이것에 따라, 다이어프램 피스(38)의 하면이 메탈 다이어프램(28)의 중앙부 상면을 오목하게 되도록 가요 변형시켜 간다. 그 후, 다이어프램 피스(38)가 완전히 내려가 메탈 다이어프램(28)의 중앙부가 밸브 시트(26)의 상면에 완전히 밀착하면, 도시하고 있지 않지만, 밸브는 완전 폐쇄 상태가 된다.

이 완전 폐쇄 상태로부터 완전 개방 상태로의 작용은 상기 작용의 역순이며, 우선, 접속부(33)에 접속된 도시하지 않은 에어 공급원으로부터 유로(44)를 통하여 에어실(42)에 에어가 공급되어 액추에이터 본체(3)에 에어압이 부여되고, 이 에어압에 의해 피스톤(31)이 상승해 간다. 이 피스톤(31)의 상승에 따라, 로드(47), 다이어프램 피스(38)는 피스톤(31)에 의한 밀어 내림으로부터 해방됨과 아울러, 메탈 다이어프램(28)의 형상 복귀력도 해방되고, 이것에 따라, 메탈 다이어프램(28) 중앙부의 팽출에 의해 다이어프램 피스(38), 로드(47)가 들어 올려져 상승해 간다. 이 상승은 피스톤(31)의 상단부가 조정 나사(32)의 하단부와 맞닿아 종료되고, 도 3에 도시하는 밸브의 완전 개방 상태가 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 기재에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 변경을 할 수 있는 것이다.

1 전자 밸브
2 부착 부재
3 액추에이터 본체
4 베이스체
5 밸브 본체
13 고정부
14 부착부
15 삽입홈
16 유지부
17 육각구멍 볼트
19 축 장착부
20 환상 홈
21 와셔

Claims (6)

1. 원통형 액추에이터 본체의 하부에 설치된 베이스체와, 상기 액추에이터 본체의 외방에서 착탈 자유롭게 부착 가능한 부착 부재를 구비하고, 이 부착 부재는 원판 형상으로 형성되고, 또한 축심 위치에는, 삽입홈이 절결 형상으로 형성되어 U자 형상의 구멍부를 가지는 부착부와 판 형상으로 형성된 고정부를 가지는 단면 L자 형상의 부재이고, 상기 고정부에는, 유체 제어용의 전자 밸브가 부착되고, 상기 베이스체의 축 장착부에는, 환상이며 외주 홈 형상의 유지부가 형성되고, 이 유지부에 상기 삽입홈을 삽입하여 상기 부착 부재를 상기 베이스체에 유지시키고, 이 유지 상태에서 상기 부착부에 대향하는 상기 베이스체의 하면에 상기 베이스체와 동심 형상으로 형성된 나사 이스케이프 홈으로서의 환상 홈을 향하여 상기 부착부의 하방의 구멍부를 통하여 볼트를 나사결합시키고, 이 볼트의 나사부를 상기 환상 홈 내에 수용시킴으로써 상기 부착 부재가 빠지지 않고 상기 액추에이터 본체의 측면 둘레를 회동 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부에 상기 전자 밸브를 볼트 고정할 때, 상기 고정부와 상기 전자 밸브 사이에 와셔를 개재시킨 것을 특징으로 하는 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액추에이터용 전자 밸브의 부착 구조를 유체 제어용의 밸브에 적용한 것을 특징으로 하는 액추에이터 장착 밸브.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 액추에이터 장착 밸브는 ALD 밸브인 것을 특징으로 하는 액추에이터 장착 밸브.
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