TW201344085A - 槓桿式切換閥 - Google Patents

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TW201344085A
TW201344085A TW102106276A TW102106276A TW201344085A TW 201344085 A TW201344085 A TW 201344085A TW 102106276 A TW102106276 A TW 102106276A TW 102106276 A TW102106276 A TW 102106276A TW 201344085 A TW201344085 A TW 201344085A
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lever
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Shinichi Nitta
Takashi Yajima
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Ckd Corp
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Abstract

本發明之課題係提供可使閥薄型化並且可使閥體與閥座部適當地抵接之槓桿式切換閥。本發明係於流路塊之內部形成有流入流路、閥座部、閥室。於殼體之內部沿著基準面形成有作動室、搖動室、及驅動室。閥桿插入作動室內,並於作動室延伸之方向來回移動而抵接及離開閥座部。活塞桿插入驅動室內,並於驅動室延伸之方向來回移動。槓桿構件收容於搖動室內,並具有支軸部。活塞桿及槓桿構件相互抵接之第2抵接位置與支軸部之中心的距離設定成長於閥桿及槓桿構件相互抵接之第1抵接位置與支軸部之中心的距離。

Description

槓桿式切換閥 發明領域
本發明係有關於一種將流體之流路切換成連通狀態及遮斷狀態之槓桿式切換閥。
發明背景
習知,此種槓桿式切換閥有以配置成放射狀之凸輪將活塞與閥體開關用桿棒連結而按凸輪之槓桿比使活塞之推力增大者(例如參照專利文獻1)。
又,有於閥室內配置具有力點、支點、及作用點之槓桿構件且於槓桿構件之作用點形成有接觸離開閥座之閥體者(例如參照專利文獻2)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利公報第3067977號
專利文獻2 日本實用新型公開公報平1-118270號
發明概要
而在記載於專利文獻1者中,由於以1個活塞驅動 配置成放射狀之所有凸輪,故將所有凸輪容納於活塞之徑內。因此,無法縮小活塞之徑,而無法避免切換閥之大型化。
又,在記載於專利文獻2者中,由於以柱塞僅使1個槓桿構件搖動,故不需為驅動複數槓桿構件,而增大柱塞之徑。然而,在記載於專利文獻2者中,由於於搖動之槓桿構件形成有閥體,故有閥體對閥座傾斜而不適當地抵接之虞。
本發明係鑑於此種實際情況而發明者,其主要目的在於提供可使閥薄型化且可使閥體與閥座部適當地抵接之槓桿式切換閥。
本發明為解決上述課題,而採用了以下之手段。
第1手段特徵在於包含有本體、閥桿、活塞桿及槓桿構件,該本體係於內部設有流體之流路、閥座部、作動室、搖動室及驅動室者,前述作動室對向於前述閥座部而延伸成直線狀,前述搖動室延伸成交叉於前述作動室之與前述閥座部相反之側之端部,前述驅動室直線狀延伸成在從前述作動室之延長上偏離之位置交叉於前述搖動室,前述作動室延伸之方向、前述搖動室延伸之方向、及前述驅動室延伸之方向沿著基準面;該閥桿係插入前述作動室內,使其於前述作動室延伸之方向來回移動,而使其抵接及離開前述閥座部者;該活塞桿係插入前述驅動室內,使其於前述驅動室延伸之方向來回移動者;該槓桿構件係收 容於前述搖動室內並具有支點部者;又,前述槓桿構件係前述活塞桿及前述槓桿構件相互抵接之第2抵接位置與前述支點部之距離設定成長於前述閥桿及前述槓桿構件相互抵接之第1抵接位置與前述支點部之距離,又,藉前述活塞桿之來回移動,以前述支點部為中心,使前述槓桿構件搖動,而以前述槓桿構件之搖動,使前述閥桿來回移動。
根據上述結構,於本體設有對向於閥座部而延伸成直線狀之作動室、延伸成交叉於作動室之與閥座部相對之側之端部的搖動室、及延伸成在從作動室之延長上偏離之位置交叉於搖動室之驅動室。又,於作動室內及驅動室內分別插入閥桿及活塞桿,於搖動室內收容有槓桿構件。在此,由於在本體中,作動室延伸之方向、搖動室延伸之方向、及驅動室延伸之方向沿著基準面,故可縮短對基準面垂直之方向之本體的長度,而可使切換閥薄型化。
又,可使插入驅動室內之活塞桿往驅動室延伸之方向來回移動。藉此,可使插入搖動室內之槓桿構件以支點部為中心而搖動。結果,依據槓桿構件之搖動,可使插入作動室內之閥桿往作動室延伸之方向來回移動。如此一來,閥桿往作動室延伸之方向來回移動而抵接及離開閥座部,故與可使閥體搖動之結構比較,可使閥桿及閥座部適當地抵接。
再者,活塞桿及槓桿構件相互抵接之第2抵接位置與支點部之距離設定成長於閥桿及槓桿構件相互抵接之第1抵接位置與支點部之距離。因此,藉以槓桿構件,使活 塞桿之驅動力放大,而可使閥桿來回移動。因而,可將從活塞桿作用於槓桿構件之驅動力設定成小,而可使活塞桿小型化。
在第2手段,前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,前述支點部設在前述槓桿構件中前述第1抵接位置與前述第2抵接位置之間,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側設第1輔助室,於前述第1輔助室內設有賦與前述槓桿構件往前述閥桿側之勢能之第1賦與勢能機構。
根據上述結構,在本體,於隔著搖動室與作動室相對之側設有第1輔助室,於第1輔助室內設有第1賦與勢能機構。又,由於以第1賦與勢能機構賦與槓桿構件往閥桿側之勢能,故可以第1賦與勢能機構之賦與勢能力使閥桿抵接閥座部。因此,可實現常閉式(normal close)切換閥。
在第3手段,前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,前述支點部設在前述槓桿構件中前述第1抵接位置與前述第2抵接位置之間,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述驅動室相對之側設第2輔助室,於前述第2輔助室內設有賦與前述槓桿構件往前述活塞桿側之勢能之第2賦與勢能機構。
根據上述結構,於隔著搖動室與驅動室相對之側設第2輔助室,且於第2輔助室內設有第2賦與勢能機構。 又,以第2賦與勢能機構,賦與槓桿構件往活塞桿側之勢能。在此,支點部設於在槓桿構件中第1抵接位置與第2抵接位置之間。因此,當以第2賦與勢能機構賦與槓桿構件之力點往活塞桿側之勢能時,可賦與槓桿構件之作用點往閥桿側之勢能。因而,以第2賦與勢能機構之賦與勢能力,使閥桿抵接閥座部。因此,可實現常閉式(normal close)切換閥。
在此,如前述,第2抵接位置與支點部之距離設定成長於第1抵接位置與支點部之距離。藉此,因第2賦與勢能機構之賦與勢能力經由槓桿構件放大而賦與至閥桿,故可使閥桿與閥座部確實地抵接。換言之,即使第2賦與勢能機構之賦與勢能力小,亦可經由槓桿構件,將足夠之賦與勢能力賦與至閥桿,故可採用小型之第2賦與勢能機構。
再者,包含前述第2手段之結構時,使閥桿以第1賦與勢能機構之賦與勢能力及第2賦與勢能機構之賦與勢能力抵接閥座部。因此,在常閉式切換閥,可使閥桿及閥座部更確實地抵接。而且藉將使閥桿抵接閥座部之賦與勢能力分配至第1賦與勢能機構及第2賦與勢能機構,可使各賦與勢能機構小型化。
在第4手段,於前述作動室內設有賦與前述閥桿往前述槓桿構件側之勢能之第3賦與勢能機構,前述槓桿構件構造成可將前述支點部置換至面對前述第1抵接位置且與前述第2抵接位置相對之側,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述驅動室相對之側設第2輔助室,於前述第2輔助 室內設賦與前述槓桿構件往前述活塞桿側之勢能之第2賦與勢能機構,前述第1賦與勢能機構構造成可卸除。
根據上述結構,由於以第3賦與勢能機構賦與閥桿往槓桿構件側之勢能,故可使閥桿從閥座部離開。又,在槓桿構件中,藉使支點部置換至面對第1抵接位置且與第2抵接位置相對之側,可使槓桿構件之力點與作用點往相同之方向搖動。又,藉卸除第1賦與勢能機構,可消除來自使閥桿抵接閥座部之第1賦與勢能機構之賦與勢能力。
在此,藉以第2賦與勢能機構賦與槓桿構件往活塞桿側之勢能,便可保持在以第3賦與勢能機構之賦與勢能力使閥桿從閥座部離開之狀態。又,當使活塞桿往槓桿構件側移動時,以槓桿構件使閥桿往閥座部側移動。因而,可共用許多構成構件,並且將第2手段之常閉式切換閥變更成常開式(normal open)切換閥來使用。而且,藉以常閉式切換閥及常開式切換閥將同一活塞桿往同一方向驅動,可分別進行閥之開關。
在第5手段,前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,於前述作動室內設有賦與前述閥桿往前述槓桿構件側之勢能之第3賦與勢能機構,前述支點部設於在前述槓桿構件中面對前述第1抵接位置且與前述第2抵接位置相對之側。
根據上述結構,由於以第3賦與勢能機構賦與閥桿往槓桿構件側之勢能,故可使閥桿從閥座部離開。又, 由於在槓桿構件中,支點部設於面對第1抵接位置且與第2抵接位置相對之側,故可使槓桿構件之力點與作用點往相同之方向搖動。因此,當使活塞桿往槓桿構件側移動時,可以槓桿構件使閥桿往閥座部側移動。即,可實現常開式切換閥。因而,在常開式切換閥,可使切換閥薄型化,並且可使閥桿與閥座部適當地抵接。
在第6手段,於前述槓桿構件設有至少抵接前述閥桿之部位構成截面圓弧狀且點接觸或線接觸前述閥桿之抵接部。
根據上述結構,點接觸或線接觸閥桿之抵接部設於槓桿構件。因而,可縮小產生於槓桿構件及閥桿之摩擦,而可抑制產生因磨損引起之惡化或微小之粒子(微粒)。
在第7手段,於前述閥桿設有垂直於前述閥桿來回移動之方向且與前述抵接部抵接之第1平坦部。
根據上述結構,垂直於閥桿來回移動之方向之第1平坦部設於閥桿。因而,即使因槓桿構件之搖動,使槓桿構件與閥桿之角度變化,從抵接部經由第1平坦部而作用於閥桿之力可一直作用於閥桿來回移動之方向。結果,可抑制於閥桿來回移動之際產生使閥桿傾斜之力,而可使閥桿與閥座部穩定地抵接。
在第8手段,於前述槓桿構件設有至少抵接前述活塞桿之部位構成截面圓弧狀且點接觸或線接觸前述活塞桿之抵接部。
根據上述結構,點接觸或線接觸活塞桿之抵接部 設於槓桿構件。因而,可縮小產生於槓桿構件及活塞桿之摩擦,而可抑制產生因磨損引起之惡化或微小之粒子。
在第9手段,於前述活塞桿設有垂直於前述活塞桿來回移動之方向且與前述抵接部抵接之第2平坦部。
根據上述結構,垂直於活塞桿來回移動之方向之第2平坦部設於活塞桿。因而,即使因槓桿構件之搖動,使槓桿構件與活塞桿之角度變化,從抵接部經由第2平坦部作用於活塞桿之力仍一直作用於活塞桿來回移動之方向。結果,可抑制於活塞桿來回移動之際產生使活塞桿傾斜之力,而可將活塞桿之驅動力穩定地傳至槓桿構件。
在第10手段,前述抵接部係旋轉自如地設於前述槓桿構件之球體。
於槓桿構件搖動之際,抵接部描繪圓弧狀軌跡而移動。另一方面,因閥桿及活塞桿分別直線運動,故於槓桿構件搖動之際,抵接部及閥桿之相對位置以及抵接部及活塞桿之相對位置會變化。是故,在第10手段,藉將作為抵接部之球體旋轉自如地設於槓桿構件,可於槓桿構件搖動時,配合閥桿或活塞桿與槓桿構件之相對位置之變化,使球體旋轉。藉此,可有效地減低產生於球體與閥桿或活塞桿之摩擦。
在第11手段中,前述抵接部係以與前述支點部相同之方向之軸為中心而搖動自如地設於前述槓桿構件之柱狀體,前述柱狀體之兩端部形成為截面圓弧狀。
在第11手段中,藉將作為抵接部之柱狀體搖動自 如地設於槓桿構件,可於槓桿構件搖動時,配合閥桿或活塞桿與槓桿構件之相對位置之變化,使柱狀體旋轉。藉此,可有效地減低產生於柱狀體與閥桿或活塞桿之摩擦。
在第12手段中,包含有滑動部、限制部及賦與勢能部,該滑動部係設於前述驅動室內,以所賦與之驅動力使其在前述驅動室內往靠近前述槓桿構件之方向滑動者;該限制部係抵接以前述驅動力滑動之前述滑動部,而使前述滑動部停止者;該賦與勢能部係構造成可於前述活塞桿延伸之方向彈性變形,而連接前述滑動部及前述活塞桿之間者;又,在以限制部停止前述滑動部之狀態下,前述賦與勢能部以彈性力賦與前述活塞桿往前述槓桿構件側之勢能。
在上述結構中,在以限制部停止滑動部之狀態下,將賦與勢能部之彈性力賦與至前述活塞桿。即,以限制部擋住使滑動部滑動之驅動力,而僅將賦與勢能部之彈性力賦與至活塞桿。因而,可防止強大之驅動力直接作用於活塞桿,而可抑制本體之內部機構,特別是閥座部及閥桿破損。
在此,如前述,活塞桿之驅動力以槓桿構件放大而作用於閥桿。因而,當強大之力作用於活塞桿時,會有非常強大之驅動力作用於閥桿。是故,如本手段般,作成僅賦與勢能部之彈性力作用於活塞桿之結構,便可確實地防止閥桿強力地壓於閥座部之事態。
在第13手段中,於本體設有檢測或推定前述閥桿 之位置之位置感測器。
根據上述結構,藉以位置感測器檢測或推定閥桿之位置,可檢測閥開度。
10,110,120,130,140‧‧‧槓桿式切換閥
11,153‧‧‧流路塊
12‧‧‧流入通路
13‧‧‧作動室
13a‧‧‧閥室
14‧‧‧閥座部
15‧‧‧流出通路
16‧‧‧螺栓孔
17‧‧‧伸出孔
18,27,88‧‧‧插入孔
21‧‧‧殼體
22‧‧‧搖動室
23‧‧‧驅動室
24‧‧‧第1輔助室
25‧‧‧第2輔助室
26‧‧‧安裝孔
31‧‧‧閥桿
31a,39a,45a‧‧‧凸緣部
31b‧‧‧閥片
31c,39c,45c,55c,128‧‧‧平坦部
32,34,46‧‧‧彈簧承塊
33‧‧‧波紋管
35,40,41,47,133‧‧‧壓縮彈簧
36,42,48,57‧‧‧軸套
39‧‧‧第1賦與勢能桿
45‧‧‧第2賦與勢能桿
50,51‧‧‧螺栓
55,129‧‧‧活塞桿
55a‧‧‧活塞部
56,85,134‧‧‧密封構件
60,121‧‧‧槓桿構件
61,62‧‧‧支點孔
63‧‧‧第1孔
64a,64b,66a,66b‧‧‧卡合孔
65‧‧‧第2孔
67,84‧‧‧貫穿孔
68‧‧‧支軸部
69,70‧‧‧鋼球(抵接部、球體)
81‧‧‧蓋
82‧‧‧孔道
83‧‧‧通氣孔
87‧‧‧位置感測器
122,124‧‧‧柱狀體(抵接部)
125‧‧‧設置孔
126‧‧‧固定軸
127‧‧‧長形螺栓
131‧‧‧滑動部
132‧‧‧限制面
141‧‧‧被探測體
141a‧‧‧輔助彈簧
150‧‧‧槓桿式切換閥(三向閥)
151‧‧‧第1切換閥
152‧‧‧第2切換閥
P1‧‧‧第1抵接位置
P2‧‧‧第2抵接位置
P3‧‧‧中心
T‧‧‧六角扳手
圖1係顯示第1實施形態之槓桿式切換閥之截面圖。
圖2係圖1之II-II線截面圖。
圖3係顯示螺栓之緊固態樣之截面圖。
圖4係顯示圖1之槓桿式切換閥之動作態樣之截面圖。
圖5係顯示槓桿式切換閥之變形例之截面圖。
圖6係顯示第2實施形態之槓桿式切換閥之截面圖。
圖7係顯示圖6之槓桿式切換閥之動作態樣的截面圖。
圖8係顯示第3實施形態之槓桿式切換閥之截面圖。
圖9係放大顯示第3實施形態之槓桿式切換閥之主要部份之截面圖。
圖10係顯示第3實施形態之槓桿式切換閥之變形例的截面圖。
圖11係顯示第4實施形態之槓桿式切換閥之截面圖。
圖12係顯示第4實施形態之槓桿式切換閥之動作態樣的截面圖。
圖13係顯示第5實施形態之槓桿式切換閥之截面圖。
圖14係顯示將槓桿式切換閥作為三向閥時之截面圖。
用以實施發明之形態 (第1實施形態)
以下,就第1實施形態,一面參照圖式,一面說明。在本實施形態,在半導體製造裝置等中,具體化了作為將製程氣體之流路切換成連通狀態及遮斷狀態之槓桿式切換閥。本實施形態之槓桿式切換閥構成為常閉式(normal close)切換閥。
圖1係顯示本實施形態之槓桿式切換閥10之截面圖,圖2係圖1之II-II線截面圖。此外,圖1對應於圖2之I-I線截面圖。如圖1、圖2所示,槓桿式切換閥10包含有流路塊11、殼體21、閥桿31、第1賦與勢能桿39、第2賦與勢能桿45、活塞桿55、槓桿構件60、蓋81等。在槓桿式切換閥10中,藉使活塞桿55來回移動,可使槓桿構件60搖動。又,依據槓桿構件60之搖動,使閥桿31來回移動,而進行閥之開關。
流路塊11以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為薄型長方體狀。在流路塊11,縱方向(圖2之左右方向)之長度設定成相對於橫方向(圖1之左右方向)之長度、及高度方向(圖1、2之上下方向)之長度為短。此外,將高度方向之其中一者(圖1、圖2之下方)稱為下方,將高度方向之另一方(圖1、圖2之上方)稱為上方。
於流路塊11形成有供製程氣體流入之流入通路12(流路)、可插入閥桿31之閥室13a、及供製程氣體流出之流出通路15(流路)。流入通路12及流出通路15於流路塊11之下面(安裝面)開口。流入通路12及流出通路15經由閥室 13a連通。閥室13a形成為圓柱狀,於流路塊11之高度方向延伸成直線狀。閥室13a於流路塊11之上面開口。閥室13a在流路塊11之縱方向橫亙約略全長而形成。於流入通路12與閥室13a之連接部形成有圓環狀閥座部14。
於流路塊11形成有用以緊固螺栓50(緊固構件)之螺栓孔16。螺栓孔16從流路塊11之上面往下面之方向延伸。於流路塊11形成有伸出部17。於伸出部17形成有插入圖中未示之螺栓等插入孔18。插入孔18係在伸出部17往流路塊11之高度方向貫穿。又,藉於上述螺栓孔16緊固有螺栓50,而緊固上述流路塊11及殼體21。
殼體21以鋁材、或PPS(Poly Phenylene Sulfide:聚苯硫醚)樹脂等,形成為薄型長方體狀。在殼體21中,縱方向(圖2之左右方向)之長度設定成相對於橫方向(圖1之左右方向)之長度、及高度方向(圖1、圖2之上下方向)之長度為短。流路塊11之上面及殼體21之下面形成為約略相同尺寸,於流路塊11之上面安裝有殼體21。即,流路塊11與殼體21各自之縱方向之長度約略一致,且各自之橫方向之長度約略一致。
作動室13橫跨流路塊11與殼體12而形成。作動室13形成為圓柱狀,且於流路塊11及殼體21之高度方向延伸成直線狀。作動室13在流動路11之縱方向橫亙約略全長而形成。閥室13a構成作動室13之下部,作動室13對向於閥座部14。
在殼體21,於高度方向之中間部形成有於殼體21 之橫方向延伸之搖動室22。搖動室22形成為長方體狀,其長向與殼體21之橫方向一致。搖動室22往橫方向貫穿殼體21。作動室13之上部連通於搖動室22之下部。即,搖動室22延伸成交叉於作動室13之與閥座部14相對之側之端部。
在殼體21,於隔著搖動室22與作動室13相對之側形成有第1輔助室24。第1輔助室24形成為圓柱狀,於殼體21之高度方向延伸成直線狀。第1輔助室24之下部連通於搖動室22之上部,第1輔助室24之上部於殼體21之上面開口。第1輔助室24在流路塊11之縱方向橫亙約略全長而形成。上述作動室13與第1輔助室24相互之中心軸線一致。
在殼體21中,於隔著搖動室22與作動室13相對之側且從作動室13之延長上偏離之位置形成有驅動室23。驅動室23形成為圓柱狀,且於殼體21之高度方向延伸成直線狀。驅動室23之下部連通於搖動室22之上部,驅動室23之上部於殼體21之上面開口。即,驅動室23延伸成交叉於搖動室22。驅動室23在流路塊11之縱方向橫亙約略全長而形成。
在殼體21,於隔著搖動室22與驅動室23相對之側形成有第2輔助室25。第2輔助室25形成為圓柱狀,於殼體21之高度方向延伸成直線狀。第2輔助室25之上部連通於搖動室22之下部,第2輔助室25之下部於殼體21之下面開口。第2輔助室25之徑設定成小於第1輔助室24之徑。驅動室23與第2輔助室25相互之中心軸線一致。
於殼體21,在殼體21之橫方向(搖動室22延伸之 方向),於作動室13及第1輔助室24、第2輔助室25及驅動室23之間,形成有於殼體21之高度方向延伸之安裝孔26。安裝孔26橫切搖動室22而延伸,並且於殼體21之上面(端面)開口。安裝孔26形成為可插入用以緊固上述螺栓50之工具之尺寸。
於殼體21形成有於殼體21之縱方向延伸而連通於安裝孔26之插入孔27。插入孔27在作動室13與第2輔助室25間,往縱方向貫穿殼體21。插入孔27以可將螺栓50插入殼體21之內部之尺寸形成。
作動室13、搖動室22、驅動室23、及第1輔助室24各自之中心軸線配置於圖中未示之共通假想面(以下稱為基準面)上。即,作動室13延伸之方向、搖動室22延伸之方向、驅動室23延伸之方向、及第1輔助室24延伸之方向沿著共通之基準面。此外,安裝孔26及螺栓孔16之各自之中心軸線亦配置於此基準面上,安裝孔26延伸之方向及螺栓孔16延伸之方向亦沿著此基準面。
於作動室13內插入有閥桿31。閥桿31以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為圓柱狀。閥桿31配置成於流路塊11及殼體21之高度方向(上下方向)延伸。於閥桿31之下端部設有凸緣部31a。於凸緣部31a之下部安裝有閥片31b。閥片31b以具有耐藥品性之氟樹脂等,形成為圓板狀。閥片31b對向於閥座部14。閥片31b以對應於上述閥座部14之尺寸形成,藉抵接閥座部14,而遮斷流入通路12與閥室13a之連通。
於凸緣部31a之上部安裝有延伸成覆蓋閥桿31之 下部之波紋管33。波紋管33以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為圓筒狀。波紋管33之上部連接於圓環狀彈簧承塊32。於彈簧承塊32插通有閥桿31。彈簧承塊32安裝於上述閥室13a之上部、即上述流路塊11之上面。又,以彈簧承塊32、波紋管33及閥桿31密封閥室13a之上部。
於閥桿31之中間部之外周安裝有圓環狀彈簧承塊34。彈簧承塊34配置在作動室13內,比彈簧承塊32還上方。於彈簧承塊32與彈簧承塊34之間安裝有壓縮彈簧35。壓縮彈簧35抵接彈簧承塊32、34,賦與閥桿31往上方(使其從閥座部14離開之方向)之勢能。此外,壓縮彈簧35及彈簧承塊32、34構成第3賦與勢能機構。
於作動室13之上部安裝有圓筒狀軸套36(滑動部)。於軸套36插通有閥桿31。軸套36將閥桿31可滑動地支撐。因此,閥桿31可於作動室13延伸之方向來回移動。藉使閥桿31來回移動,可使閥片31b抵接及離開閥座部14。在此,於軸套36與閥桿31之間形成有容許閥桿31對軸套36稍微傾斜之餘隙(第2餘隙)。因此,即使因閥座部14、閥桿31、及閥片31b之製造誤差或閥桿31與閥片31b之安裝誤差,對閥座部14及閥片31b各自之中心軸線,各自之抵接面稍微傾斜,閥片31b亦可依閥座部14之形狀而抵接。
於第1輔助室24內及驅動室23內分別插入有第1賦與勢能桿39及活塞桿55。第1賦與勢能桿39及活塞桿55以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為圓柱狀。第1賦與勢能桿39及活塞桿55配置成於殼體21之高度方向(上下方向)延伸。
於殼體21之上面安裝有蓋81。蓋81以鋁材、或PPS(Poly Phenylene Sulfide:聚苯硫醚)樹脂等,形成為薄型長方體狀。在蓋81,縱方向(圖2之左右方向)之長度設定成相對於橫方向(圖1之左右方向)之長度為短。殼體21之上面與蓋81之下面形成為約略相同之尺寸。即,殼體21與蓋81各自之縱方向之長度約略一致,並且,各自之橫方向之長度約略一致。
於蓋81形成有連通於驅動室23之孔道82。孔道82於蓋81之高度方向延伸,於蓋81之上面開口。於蓋81形成有連通於第1輔助室24之通氣孔83。通氣孔83於蓋81之高度方向延伸,於蓋81之上面開口。於蓋81形成有連通於安裝孔26之貫穿孔84。貫穿孔84於蓋81之高度方向延伸,於蓋81之上面開口。又,通過貫穿孔84而插入有螺栓51(緊固構件),以螺栓51將殼體21及蓋81緊固。此外,流路塊11、殼體21、及蓋81構成本體。
於第1賦與勢能桿39之上端部設有凸緣部39a。於凸緣部39a與蓋81之下面之間安裝有壓縮彈簧40、41。壓縮彈簧40、41抵接凸緣部39a及蓋81之下面,賦與第1賦與勢能桿39往下方(靠近閥座部14之方向)之勢能。
於活塞桿55之上端部設有圓柱狀活塞部55a。於活塞部55a之外周安裝有密封構件56。以密封構件56密封驅動室23之內周面與活塞部55a之外周面之間。密封構件56可對驅動室23之內周面滑動。又,在驅動室23之上部,以密封構件85密封殼體21與蓋81之間。又,通過孔道82,導入 用以驅動活塞桿55之作動空氣(高壓空氣)。藉此,賦與活塞桿55驅動力,而賦與活塞桿55往下方(靠近第2賦與勢能桿45之方向)之勢能。
於第1輔助室24之下部及驅動室23之下部分別安裝有圓筒狀軸套42、57(滑動部)。於軸套42、57分別插通有第1賦與勢能桿39及活塞桿55。軸套42、57分別將第1賦與勢能桿39及活塞桿55可滑動地支撐。因此,第1賦與勢能桿39及活塞桿55分別於第1輔助室24延伸之方向及驅動室23延伸之方向來回移動。此外,第1賦與勢能桿39、壓縮彈簧40、41及軸套42構成第1賦與勢能機構。
於第2輔助室25內插入有第2賦與勢能桿45。第2賦與勢能桿45以具有耐藥品性之不鏽鋼等形成為圓柱狀。第2賦與勢能桿45配置成於殼體21之高度方向(上下方向)延伸。
於第2賦與勢能桿45之下端部設有凸緣部45a。在第2輔助室25之下部,於上述流路塊11與殼體21之間安裝有彈簧承塊46。於凸緣部45a與彈簧承塊46間安裝有壓縮彈簧47。壓縮彈簧47抵接凸緣部45a及彈簧承塊46,而賦與第2賦與勢能桿45往上方(靠近活塞桿55之方向)之勢能。
於第2輔助室25之上部安裝有圓筒狀軸套48(滑動部)。於軸套48插通有第2賦與勢能桿45。軸套48將第2賦與勢能桿45可滑動地支撐。因此,第2賦與勢能桿45可於第2輔助室25延伸之方向來回移動。此外,第2賦與勢能桿45、壓縮彈簧47、彈簧承塊46、及軸套48構成第2賦與勢能機構。
在上述閥桿31、第1賦與勢能桿39、活塞桿55、及第2賦與勢能桿45中,於插入搖動室22內之側之端部分別形成有平坦部31c、39c、55c、45c。平坦部31c、39c、55c、45c形成為對閥桿31、第1賦與勢能桿39、活塞桿55、及第2賦與勢能桿45各自之中心軸線垂直。又,平坦部31c、39c、55c、45c配置成垂直於閥桿31、第1賦與勢能桿39、活塞桿55、及第2賦與勢能桿45各自之來回移動方向。此外,閥桿31之平坦部31c構成第1平坦部,活塞桿55之平坦部55c構成第2平坦部。
於搖動室22內插入有槓桿構件60。槓桿構件60以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為四角柱狀。槓桿構件60配置成於殼體21之橫方向延伸。於槓桿構件60,偏離槓桿構件60之長向而形成有2個圓柱狀支點孔61、62。支點孔61、62形成為相互平行,往縱方向貫穿槓桿構件60。支點孔61、62形成於在槓桿構件60延伸之方向(橫方向)中,靠其中一端部(在圖1為靠左端部)。
於槓桿構件60形成有圓柱狀第1孔63及第2孔65。第1孔63及第2孔65形成為相互平行,往縱方向貫穿槓桿構件60。支點孔61、62、第1孔63及第2孔65相互平行。第1孔63形成於支點孔61與支點孔62之間。第2孔65形成於在槓桿構件60延伸之方向中,靠與支點孔61、62及第1孔63相對之側之端部(在圖1為靠右端部)。因此,支點孔61與第2孔65之距離長於支點孔61與第1孔63之距離。又,支點孔62與第2孔65之距離長於支點孔62與第1孔63之距離。
於槓桿構件60之下面形成有分別連通於第1孔63及第2孔65之卡合孔64a、66a。於槓桿構件60之上面形成有分別連通於第1孔63及第2孔65之卡合孔64b、66b。卡合孔64a、64b相互之中心軸線一致,卡合孔64a、64b之中心軸線垂直地交叉於第1孔63之中心軸線。卡合孔66a、66b相互之中心軸線一致,卡合孔66a、66b之中心軸線垂直地交叉於第2孔65之中心軸線。
於第1孔63及第2孔65分別壓入有鋼球69、70(抵接部、球體)。鋼球69及鋼球70以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為球狀。鋼球69、70分別從縱方向(第1孔63及第2孔65延伸之方向(在圖2為左右方向))壓入至第1孔63及第2孔65。於該等壓入之際,當將鋼球69壓入至第1孔63與卡合孔64a、64b連通之位置時,鋼球69之一部份分別從卡合孔64a、64b突出。因此,藉使鋼球69之一部份卡合於卡合孔64a、64b,可易對槓桿構件60進行鋼球69之定位。同樣地,藉使鋼球70之一部份卡合於卡合孔66a、66b,可易對槓桿構件60進行鋼球70之定位。特別是,由於切換閥10之縱方向之長度設定成10mm左右,槓桿構件60之尺寸設定為更小,故此種結構有效。
在此,第1孔63及第2孔65之開口尺寸設定成於形成第1孔63及第2孔65之內周面與鋼球69、70之間產生些微之餘隙(間隙)之大小。因此,鋼球69、70可在分別嵌入於第1孔63及第2孔65之內部之狀態下旋轉。
在槓桿構件60延伸之方向,於槓桿構件60之中央 附近形成有於高度方向貫穿之貫穿孔67。貫穿孔67形成為可插入用以緊固上述螺栓50之工具之尺寸。
於支點孔61,支軸部68往縱方向(在圖2為左右方向)插入。支軸部68(支點部)以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為圓柱狀。支撐軸部68之兩端部以殼體21支撐。又,支點孔61之內周面與支軸部68之外周面可相互滑動。藉此,槓桿構件60可以支軸部68為中心而搖動。此外,支軸部68之外周面與在殼體21支撐支軸部68之部份可相互滑動。
槓桿構件60配置於閥桿31與第1賦與勢能桿39之間,且為活塞桿55與第2賦與勢能桿45之間。詳而言之,閥桿31及第1賦與勢能桿39之中心軸線通過鋼球69之中心,且活塞桿55及第2賦與勢能桿45之中心軸通過鋼球70之中心。在此狀態下,槓桿構件60之上述貫穿孔67與殼體21之上述安裝孔26對向。
閥桿31以作動室13內之壓縮彈簧35被賦與往上方之勢能,而抵接槓桿構件60。第1賦與勢能桿39以第1輔助室24內之壓縮彈簧40、41被賦與往下方之勢能,而抵接槓桿構件60。當從孔道82導入作動空氣時,活塞桿55會被賦與往下方之勢能而抵接槓桿構件60。第2賦與勢能桿45以第2輔助室25內之壓縮彈簧47被賦與往上方之勢能,而抵接槓桿構件60。
在此,活塞桿55及槓桿構件60相互抵接之第2抵接位置P2與支軸部68之中心P3的距離設定成長於閥桿31及 槓桿構件60相互抵接之第1抵接位置P1與支軸部68之中心P3的距離。具體言之,在第1抵接位置P1,閥桿31之平坦部31c與鋼球69抵接。在第2抵接位置P2,活塞桿55之平坦部55c與鋼球70抵接。支軸部68設於在槓桿構件60中第1抵接位置P1與第2抵接位置P2之間。
如前述,鋼球69、70係形成為球體,鋼球69、70分別點接觸閥桿31之平坦部31c及活塞桿55之平坦部55c。
壓縮彈簧40、41賦與第1賦與勢能桿39往槓桿構件60側之勢能之力設定成大於壓縮彈簧35賦與閥桿31往槓桿構件60側之勢能之力。因此,在未從孔道82導入作動空氣之狀態下,閥桿31之閥片31b抵接閥座部14。此外,藉以壓縮彈簧47賦與第2賦與勢能桿45往槓桿構件60側之勢能,經由槓桿構件60,賦與閥桿31往閥座部14側之勢能。此時,由於壓縮彈簧47賦與槓桿構件60勢能之力以槓桿構件60放大,故採用小於壓縮彈簧40、41之賦與勢能力之壓縮彈簧47。
圖3係顯示緊固螺栓50之際之樣態之截面圖。如該圖所示,螺栓50從插入孔27插入至殼體21之內部。螺栓50配置於對向於安裝孔26之位置,而對位於螺栓孔16。又,將螺栓50緊固於流路塊11之螺栓孔16之際,如圖3所示,通過蓋81之貫穿孔84、殼體21之安裝孔26、槓桿構件60之貫穿孔67、及殼體21之插入孔27,於殼體21之內部插入六角扳手T(工具)。之後,以六角扳手T固緊螺栓50,而緊固流路塊11與殼體21。此外,切換閥10藉將螺栓等插入伸出部 17之插入孔18而固緊,而安裝於其他流路塊等。又,於流入通路12連接製程氣體之上游側之流路,於流出通路15連接製程氣體之下游側之流路。此外,亦可將流體塊11與其他流路塊11形成一體來取代將流路塊11安裝於其他流路塊。
接著,參照圖4,說明槓桿式切換閥10之動作態樣。
當將作動空氣從孔道82導入至驅動室23內時,以作動空氣之壓力(驅動力)使活塞桿55往下方移動。此時,以軸套57導引活塞桿55,而可抑制活塞桿55對軸套57傾斜。
當使活塞桿55移動至下方時,以活塞桿55將槓桿構件60往第2賦與勢能桿45側推,使槓桿構件60往一方向(在圖4為順時鐘方向)搖動。在此,在第2抵接位置P2,垂直於活塞桿55之來回移動方向之平坦部55c與設於槓桿構件60之鋼球70點接觸。因此,不論槓桿構件60與活塞桿55構成之角度為何,活塞桿55所作之來回移動方向(在圖4為下方向)之驅動力平順地作用於槓桿構件60。結果,不易對活塞桿55施加往交叉於來回移動方向之方向的負載(來自槓桿構件60之反作用力),而可抑制活塞桿55對來回移動方向傾斜。即,可將活塞桿55之驅動力穩定地傳至槓桿構件60,而可使兩構件55、60平順地作動。
在此,相對於直線運動之活塞桿55,槓桿構件60係旋轉運動,故鋼球70及活塞桿55之第2平坦部55c之相對位置按槓桿構件60之角度變化。即,第2抵接位置P2配合槓 桿構件60之搖動而稍微往橫方向(在圖4為左右方向)偏移。
在此,鋼球70旋轉自如地設於槓桿構件60,槓桿構件60搖動之際,鋼球70可旋轉。藉此,可容許第2抵接位置P2偏移,而可抑制產生於鋼球70與活塞桿55之摩擦。
同樣地,垂直於第2賦與勢能桿45之來回移動方向之平坦部45c與設於槓桿構件60之鋼球70點接觸。因此,不論槓桿構件60與第2賦與勢能桿45之角度為何,以槓桿構件60使沿著來回移動方向之驅動力對第2賦與勢能桿45作用。結果,可抑制於第2賦與勢能桿45之來回移動之際產生使第2賦與勢能桿45傾斜之力。又,與活塞桿55的情況相同,藉於槓桿構件60搖動之際,使鋼球70旋轉,而可容許鋼球70及第2賦與勢能桿45之平坦部45c之抵接位置偏移。藉此,可抑制產生於鋼球70及第2賦與勢能桿45之摩擦。
如此一來,對抗壓縮彈簧47之賦與勢能力,將第2賦與勢能桿45往下方壓下。此時,第2賦與勢能桿45以軸套48導引,而可抑制第2賦與勢能桿45對軸套48傾斜。
當以活塞桿55將槓桿構件60往第2賦與勢能桿45側推時,可使槓桿構件60以支軸部68為中心而搖動。支軸部68設於在槓桿構件60中第1抵接位置P1與第2抵接位置P2之間。因此,當使抵接活塞桿55之鋼球70往下方移動時,便使抵接閥桿31及第1賦與勢能桿39之鋼球69往上方移動。在此,第2抵接位置P2與支軸部68之中心P3之距離設定成長於第1抵接位置P1與支軸部68之中心P3之距離。該等距離之比相當於桿槓比,活塞桿55之驅動力按槓桿比放大。 因此,可以小型活塞桿55,對抗壓縮彈簧40、41之賦與勢能力,頂推第1賦與勢能桿39。
在此,鋼球69因點接觸第1賦與勢能桿39,故與鋼球70的情況相同,可將來自旋轉運動之槓桿構件60之驅動力平順地傳至直線運動之第1賦與勢能桿39。因而,可抑制對第1賦與勢能桿39之來回移動方向交叉之方向之負載施加於第1賦與勢能桿39,而可使槓桿構件60及第1賦與勢能桿39穩定地作動。
而且,鋼球69旋轉自如地設於槓桿構件60。因此,藉於槓桿構件60搖動之際,使鋼球69旋轉,而可容許鋼球69及第1賦與勢能桿39之抵接位置偏移。因此,可抑制產生於鋼球69及第1賦與勢能桿39之摩擦。
由於以壓縮彈簧35賦與閥桿31往上方之勢能,故可使閥桿31之閥片31b離開閥座部14。然後,活塞桿55往下方移動至活塞部55a抵接軸套57或殼體21之內壁為止。藉此,可使鋼球70移動至最低點,並且使鋼球69移動至最高點。即,可使槓桿構件60往離開閥桿31之側最大幅度地搖動。
在此,在切換閥10開啟之狀態下(全開狀態),可於槓桿構件60之鋼球69與閥桿31間形成餘隙(第1餘隙)。因此,即使閥座部14、閥桿31、槓桿構件60、活塞桿55之製造誤差累積,仍可適當地確保使閥桿31離開閥座部14之衝程。結果,可確實地連通流入通路12與閥室13a,而使規定量之製程氣體從流出通路15流出。
接著,關閉切換閥10(呈全關狀態)時,可使驅動室23內之作動空氣通過孔道82而排出。藉此,藉壓縮彈簧40、41、47之賦與勢能力,槓桿構件60往相反方向(在圖4為逆時鐘方向)搖動,而使閥桿31往閥座部14側移動。此時,在第1抵接位置P1,垂直於閥桿31之來回移動方向之平坦部31c及槓桿構件60之鋼球69點接觸。因而,不論槓桿構件60與閥桿31之角度為何,可以槓桿構件60使沿著來回移動方向之驅動力對閥桿31作用。結果,可抑制於閥桿31來回移動之際產生使閥桿31傾斜之力,而可使閥片31b與閥座部14穩定地抵接。
而且,藉於槓桿構件60搖動之際,使鋼球69旋轉,而可容許鋼球69及閥桿31之抵接位置(即,第1抵接位置P1)往橫方向(在圖4為左右方向)偏移。藉此,可適當地抑制產生於鋼球69及閥桿31之平坦部31c之摩擦。
以上詳述之本實施形態具有以下之優點。
‧於槓桿式切換閥10之本體(流路塊11、殼體21)設有對向於閥座部14而延伸成直線狀之作動室13、延伸成交叉於與作動室13之閥座部14相反之側之端部的搖動室22、及延伸成在隔著搖動室22而與作動室13相對之側從作動室13之延長上偏離之位置交叉於搖動室22的驅動室23。又,於作動室13內及驅動室23內分別插入閥桿31及活塞桿55,於搖動室22內收容有槓桿構件60。在此,由於在本體中,作動室13延伸之方向、搖動室22延伸之方向、及驅動室23延伸之方向沿著基準面,故可縮短對基準面垂直之方 向之本體的長度。藉此,可使槓桿式切換閥10薄型化。
‧可使插入驅動室23內之活塞桿55於驅動室23延伸之方向來回移動。藉此,可使插入搖動室22內之槓桿構件60以支軸部68為中心而搖動。結果,依據槓桿構件60之搖動,使插入作動室13內之閥桿31於作動室13延伸之方向來回移動。如此一來,由於閥桿31於作動室13延伸之方向來回移動而抵接及離開閥座部14,故與使閥體搖動之結構比較,可使閥桿31與閥座部14適當地抵接。
‧由於閥桿31以第1賦與勢能機構之壓縮彈簧40、41之賦與勢能力、及第2賦與勢能機構之壓縮彈簧47之賦與勢能力抵接閥座部14,故在常閉式切換閥10中,可使閥桿31與閥座部14更確實地抵接。再者,可藉將使閥桿31抵接閥座部14之賦與勢能力分配至第1賦與勢能機構及第2賦與勢能機構,而使各賦與勢能機構小型化。
‧在第1抵接位置P1,垂直於閥桿31之來回移動方向之平坦部31c及設於槓桿構件60之鋼球69點接觸。因而,即使因槓桿構件60之搖動,使槓桿構件60與閥桿31之角度變化,亦可以槓桿構件60使沿著來回移動方向之驅動力對閥桿31作用。結果,可抑制於閥桿31來回移動之際,力作用於使閥桿31傾斜之方向,而可使閥桿31與閥座部14確實地抵接。
‧在第2抵接位置P2,垂直於活塞桿55之來回移動方向之平坦部55c及設於槓桿構件60之鋼球70抵接。因而,即使因槓桿構件60之搖動,使槓桿構件60與活塞桿55 之角度變化,亦可以活塞桿55使沿著來回移動方向之驅動力作用於槓桿構件60。結果,可抑制力作用於活塞桿55對來回移動方向傾斜之方向,而可將活塞桿55之驅動力穩定地傳至槓桿構件60。
‧於殼體21形成有於搖動室22延伸之方向在作動室13與驅動室23之間橫過搖動室22而延伸並且於殼體21之上面開口之安裝孔26。於此安裝孔26連通有可將螺栓50插入殼體21之內部之插入孔27。因此,可從插入孔27將螺栓50插入殼體21之內部,將螺栓50配置於對向於安裝孔26之位置。在此,在槓桿構件60,於與安裝孔26對向之部份形成有貫穿孔67。因此,通過安裝孔26及槓桿構件60之貫穿孔67,可以六角扳手T固緊螺栓50。結果,不需將螺栓50延長至殼體21之表面附近,可抑制螺栓50增長。
亦可將上述實施形態如以下變形來實施。
‧在上述實施形態中,於蓋81形成有連通於第1輔助室24之通氣孔83。然而,亦可如圖5所示,於蓋81形成用以插入位置感測器87之插入孔88來取代通氣孔83,通過插入孔88,將位置感測器87插入第1輔助室24內。具體言之,插入孔88於高度方向延伸,於蓋81之上面開口。位置感測器87以距離感測器等構成,具有圓柱狀。又,位置感測器87從插入孔88插入第1輔助室24內,與第1賦與勢能桿39隔著預定間隔安裝。位置感測器87可檢測至第1賦與勢能桿39為止之距離,進而檢測第1賦與勢能桿39之位置。另外,在此卸除了上述壓縮彈簧41。
根據此種結構,於第1輔助室24內設有具有第1賦與勢能桿39之第1賦與勢能機構。又,以第1賦與勢能機構,使第1賦與勢能桿39於第1輔助室24延伸之方向來回移動,經由第1賦與勢能桿39,賦與槓桿構件60往閥桿31側之勢能。在此,以第1賦與勢能桿39之來回移動,使槓桿構件60搖動,且以槓桿構件60之搖動,使閥桿31來回移動。因此,按第1賦與勢能桿39之位置,閥桿31之位置可變化。因而,藉以插入第1輔助室24內之位置感測器87,檢測第1賦與勢能桿39之位置,可檢測閥桿31之位置,進而檢測閥開度。即,利用賦與槓桿構件60往閥桿31側之勢能之第1賦與勢能桿39,可檢測閥開度。
再者,於隔著搖動室22與作動室13相對之側,即面對搖動室22且與驅動室23相同之側設有第1輔助室24。因此,可將用以驅動活塞桿55之結構與位置感測器87設於相同之側,而可縮小該等之配置空間。
(第2實施形態)
在第1實施形態中,將槓桿式切換閥10構成為常閉式切換閥,在第2實施形態中,將槓桿式切換閥110構成為常開式(normal open)切換閥。具體言之,如圖6所示,在第1實施形態之切換閥10中,將支軸部68置換至面對第1抵接位置P1且與第2抵接位置P2相對之側之支點孔62,並且,卸除了第1賦與勢能機構(第1賦與勢能桿39、壓縮彈簧40、41、軸套42)。其他之結構與第1實施形態相同。此外,關於與第1實施形態相同之構件,藉附上相同之標號,省略說明。
在槓桿構件60,支軸部68構造成可在支點孔61及支點孔62置換。在第2實施形態中,將支軸部68置換至支點孔62,支軸部68之兩端部以殼體21支撐。又,支點孔62之內周面與支軸部68之外周面可相互滑動。藉此,槓桿構件60可以支軸部68為中心搖動。此外,支軸部68之外周面與在殼體21支撐支軸部68之部份亦可相互滑動。
第1賦與勢能機構(第1賦與勢能桿39、壓縮彈簧40、41及軸套42)構造成可從殼體21(第1輔助室24)卸除。在第2實施形態中,從殼體21卸除第1賦與勢能機構。
由於在未於驅動室23內導入作動空氣之狀態下,以壓縮彈簧35賦與閥桿31往上方之勢能,故使閥桿31之閥片31b離開閥座部14。又,以壓縮彈簧47經由槓桿構件60賦與活塞桿55往上方之勢能。因此,活塞桿55往上方移動至活塞部55a抵接蓋81之內壁為止。然後,使鋼球69、70移動至最高點,而使槓桿構件60往離開閥桿31之側最大幅度地搖動。
如此一來,在槓桿式切換閥110開啟之狀態(全開狀態)下,可於槓桿構件60之鋼球69與閥桿31之間形成有餘隙。因此,即使閥座部14、閥桿31、槓桿構件60、活塞桿55之製造誤差累積,亦可適當地確保使閥桿31離開閥座部14之衝程。結果,可確實地連通流入通路12與閥室13a,而使規定量之製程氣體從流出通路15流出。
接著,參照圖7,說明槓桿式切換閥110之動作態樣。此外,關於與第1實施形態相同之作用,省略說明。
當從孔道82將作動氣體導入驅動室23內時,以作動氣體之壓力(驅動力)使活塞桿55往下方移動。當以活塞桿55將槓桿構件60往第2賦與勢能桿45側推時,可使槓桿構件60以支軸部68為中心搖動。支軸部68設於在槓桿構件60中,面對第1抵接位置P1且與第2抵接位置相對之側。因此,當使抵接活塞桿55之鋼球70往下方移動時,亦可使抵接閥桿31之鋼球69往下方移動。
在此,第2抵接位置P2與支軸部68之中心P3之距離設定成長於第1抵接位置P1與支軸部68之中心P3之距離。該等距離之比相當於槓桿比,活塞桿55之驅動力可按槓桿比放大。因此,可以小型活塞桿55,對抗壓縮彈簧35、47之賦與勢能力,而壓下第2賦與勢能桿45及閥桿31。
然後,經由槓桿構件60,使閥桿31往閥座部14側移動。此時,在第1抵接位置P1,垂直於閥桿31之來回移動方向之平坦部31c與槓桿構件60之鋼球69點接觸。因而,不論槓桿構件60與閥桿31之角度為何,可以槓桿構件60使沿著來回移動方向之驅動力對閥桿31作用。結果,可抑制於閥桿31來回移動之際產生使閥桿31傾斜之力,而可使閥桿31之閥片31b與閥座部14穩定地抵接。
又,因鋼球69旋轉自如地設於槓桿構件60,故於槓桿構件60搖動之際,使鋼球69旋轉。藉此,容許鋼球69及閥桿31之平坦部31c之抵接位置(即,第1抵接位置P1)偏移,而可抑制產生於鋼球69及閥桿31間之摩擦。
以上詳述之本實施形態具有以下之優點。此外, 在此,僅敘述與第1實施形態不同之優點。
‧由第3賦與勢能機構之壓縮彈簧35賦與閥桿31往槓桿構件60側之勢能,故可使閥桿31之閥片31b離開閥座部14。又,在槓桿構件60,藉將支軸部68置換至面對第1抵接位置P1且與第2抵接位置P2相對之側,可使槓桿構件60之鋼球70(力點)與鋼球69(作用點)往相同之方向搖動。因此,當以第2賦與勢能機構之壓縮彈簧47賦與槓桿構件60之鋼球70往活塞桿55側之勢能時,便賦與槓桿構件60之鋼球69往與閥桿31相反之側之勢能。又,藉卸除第1賦與勢能機構,可消除使閥桿31抵接閥座部14之賦與勢能力。
在此,當使活塞桿55往槓桿構件60側移動時,便以槓桿構件60使閥桿31往閥座部14側移動。因而,可共用許多構成構件,並且可將第1實施形態之常閉式切換閥10變更成常開式切換閥110來使用。結果,在常開式切換閥110中,可使切換閥110薄型化,並且可使閥桿31之閥片31b與閥座部14適當地抵接。而且可藉以常閉式切換閥10及常開式切換閥110,將同一活塞桿55往同一方向驅動,而分別進行閥之開關。
(第3實施形態)
接著,就第3實施形態之槓桿式切換閥120作說明。在第3實施形態中,與第1實施形態同樣地,構成為常閉式切換閥。此外,對與第1實施形態相同之構件,附上同一標號而省略說明。
如圖8所示,在第3實施形態之槓桿式切換閥120 中,於第2輔助室25內未設有第2賦與勢能機構之點,與第1實施形態不同。
又,在第1實施形態中,為將鋼球69、70旋轉自如地設於槓桿構件60之結構,在第3實施形態中,為將柱狀抵接部(柱狀體122、124)搖動自如地設於槓桿構件121之結構。此柱狀體122、124以柱狀本體之兩端部平行於基準面之截面形成為圓弧狀(截面圓弧狀)。更具體言之,柱狀體122、124係圓柱狀本體之兩端部分別形成為半球狀。即,柱狀體122、124之兩端部構成球面。
柱狀體122、124之長度(高度)設定成大於垂直相交於槓桿構件121之長向之方向的長度(厚度)。
於槓桿構件121形成有於垂直相交於槓桿構件121之長向之方向貫穿的一對設置孔125。各設置孔125構成截面圓形,分別設於槓桿構件121之長向之兩端側。又,柱狀體122、124在插入各設置孔125、125之狀態下,以於與支軸部68相同之方向(縱方向)延伸之固定軸126、126軸支於槓桿構件121。在此,設置孔125之開口尺寸(直徑)設定成稍大於柱狀體122、124之直徑。即,如圖9所示,在將柱狀體122、124插入設置孔125之狀態下,於柱狀體122、124與設置孔125之內周面之間形成有些微之餘隙。藉此,柱狀體122、124可在設置孔125之內部,以固定軸126為中心而搖動。
柱狀體122、124在插入設置孔125之狀態下,柱狀體122、124之兩端部從設置孔125突出,而抵接閥桿31、 第1賦與勢能桿39、活塞桿55。如前述,在柱狀體122、124中,抵接閥桿31、第1賦與勢能桿39、活塞桿55之端部係為球面。因而,柱狀體122點接觸閥桿31及第1賦與勢能桿39,柱狀體124點接觸活塞桿55。
在第3實施形態,採用從螺栓51之位置延伸至螺栓50之位置之長形螺栓127取代第1實施形態之螺栓50、51。此長形螺栓127插通蓋81之貫穿孔84、殼體21之安裝孔26、及槓桿構件121之貫穿孔67。以此長形螺栓127緊固流路塊11、殼體21及蓋81。
接著,參照圖8、圖9,說明槓桿式切換閥120之動作態樣。此外,關於與第1實施形態相同之作用,省略說明。
如圖8所示,在未將作動空氣送至驅動室23之狀態下,第1賦與勢能桿39以壓縮彈簧40、41之彈性力將槓桿構件121(柱狀體122)壓至閥桿31側。在此,第3實施形態之槓桿式切換閥120,未於第2輔助室25設第2賦與勢能機構。然而,由於以2個壓縮彈簧40、41之彈性力,可將槓桿構件121牢牢地壓至閥桿31側,故可使閥片31b確實地抵接閥座部14。
當從孔道82將作動空氣導入驅動室23內時,活塞桿55之平坦部55c按壓柱狀體124,使槓桿構件121往一方向(在圖9為順時鐘方向)搖動。此時,由於柱狀體124之球面點接觸活塞桿55,故可抑制產生於柱狀體124及活塞桿55之摩擦。而且,從柱狀體124經由平坦部55c作用於活塞桿55之 力(反作用力)作用於活塞桿55來回移動之方向(在圖9為上方)。因而,可使活塞桿55及槓桿構件121平順地作動。
在此,在第3實施形態中,亦藉槓桿構件121搖動,使活塞桿55及柱狀體124抵接之第2抵接位置P2於橫方向(在圖9為左右方向)稍微偏移。然而,柱狀體124在槓桿構件124軸支於固定軸126,而可在設置孔125內搖動。因此,如圖9所示,配合槓桿構件121之搖動,柱狀體124亦稍微搖動,而可容許第2抵接位置P2偏移。因而,可抑制產生於柱狀體124及活塞桿55之平坦部55c之摩擦。
當以活塞桿55搖動槓桿構件121時,可以柱狀體122頂推第1賦與勢能桿39。此時,因亦在柱狀體122點接觸第1賦與勢能桿39之平坦部39c之狀態下搖動,故可抑制產生於柱狀體122及平坦部39c之摩擦。當以柱狀體122頂推第1賦與勢能桿39時,以壓縮彈簧35之賦與勢能力頂推閥桿31,而使閥片31b離開閥座部14。又,當以槓桿構件121最大限度地頂推第1賦與勢能桿39時,槓桿式切換閥120呈全開狀態。此時,於槓桿構件121之柱狀體122與閥桿31間形成些微之餘隙。
接著,當使驅動室23內之作動空氣通過孔道82排出時,以壓縮彈簧40、41之賦與勢能力將第1賦與勢能桿39推往下方。藉此,將槓桿構件121往另一方向(在圖8為逆時鐘方向)搖動,柱狀體124頂推活塞桿55。與此同時,對抗壓縮彈簧35之賦與勢能力,柱狀體122壓下閥桿31。此時,藉柱狀體122點接觸閥桿31之平坦部31c並且搖動,可 抑制產生於柱狀體122及閥桿31之摩擦。而且,經由閥桿31之平坦部31c從柱狀體122作用於閥桿31之力作用於閥桿31之來回移動方向(即,下方)。因而,即使槓桿構件121及閥桿31構成之角度變化,仍可筆直地壓下閥桿31,而可使槓桿構件121及閥桿31穩定地作動。
又,當閥桿31之閥片31b抵接閥座部14時,第1賦與勢能桿39、槓桿構件121及活塞桿55之作動停止,而使槓桿式切換閥120呈全關狀態(參照圖8)。
以上詳述之本實施形態具有以下之優點。此外,在此,僅敘述與第1實施形態不同之優點。
‧由於將具有球面之柱狀體122搖動自如地設於槓桿構件121,故柱狀體122點接觸閥桿31,而可抑制產生於柱狀體122及閥桿31之摩擦。而且,於槓桿構件121搖動之際,柱狀體122會搖動,而可容許第1抵接位置P1(柱狀體122及閥桿31之相對位置)偏移。因而,可抑制產生於柱狀體122及閥桿31之摩擦,而抑制兩構件122、31因磨損而惡化,或產生微小之粒子(微粒)。
‧同樣地,藉柱狀體124點接觸活塞桿55,而可抑制產生於柱狀體124及活塞桿55之摩擦。又,於槓桿構件121搖動之際,柱狀體124會搖動,而可容許第2抵接位置P2(柱狀體124及活塞桿55之相對位置)偏移。因而,可抑制產生於柱狀體124及活塞桿55之摩擦,而可抑制兩構件124、55因磨損而惡化,或產生粒子。
‧僅對呈插入設置孔125之狀態之柱狀體122、 124軸支固定軸126,便可將柱狀體122、124簡單地安裝於槓桿構件121。因而,相較於在第1及第2實施形態所說明之鋼球69、70,可有效率地進行柱狀體122、124對槓桿構件121之安裝作業。
‧為以單一之長形螺栓127緊固流路塊11、殼體21及蓋81之結構。因而,相較於如第1實施形態般使用2個螺栓50、51之情形,可減少零件數,而可抑制製品成本。而且僅緊固1個長形螺栓127,便可組裝槓桿式切換閥120,而可使作業步驟簡單。
‧在第3實施形態中,為僅以壓縮彈簧40、41之賦與勢能力將槓桿式切換閥120維持在全關狀態且不於第2輔助室25設第2賦與勢能機構之結構。因此,因相較於第1實施形態,可減少零件數,故可抑制製品成本。
此外,第3實施形態之槓桿式切換閥120可變更如下。如圖10所示,於閥桿31、活塞桿55及第1賦與勢能桿39之端部分別設有更換式平坦部128。此平坦部128係於表面施行有氮化處理等,使耐磨性提高之表面處理。於平坦部128設有柱狀插入部。又,藉將平坦部128之插入部壓入設於閥桿31、活塞桿55及第1賦與勢能桿39之插入孔,平坦部128可安裝於各桿31、55、39。
惟,平坦部128不限於以壓入進行之安裝,亦可為將平坦部128螺固於閥桿31等之結構。即,亦可於平坦部128設陽螺紋部,將此陽螺紋部螺固於設於閥桿31、活塞桿55及第1賦與勢能桿39之陰螺紋部。
如此一來,藉將業經表面處理之個別之平坦部128設於各桿31、55、39,可更有效地減輕產生於槓桿構件121之柱狀體122、124間之摩擦。藉此,可適於抑制因平坦部128及柱狀體122、124之磨損而產生粒子。此外,使耐磨性提高之表面處理不限於氮化處理等硬質化處理。舉例言之,亦可使平坦部128之表面平滑化,而使其與柱狀體122、124之摩擦力減低。
又,藉為於各桿31、55、39設更換式平坦部128之結構,只要僅更換已惡化之平坦部128即可。因而,不需更換各桿31、55、39全體,而可抑制成本。
此外,此更換式平坦部128亦可採用於第1實施形態及第2實施形態所說明之槓桿式切換閥10、110。
(第4實施形態)
接著,就第4實施形態之槓桿式切換閥130,參照圖11來說明。在第4實施形態中,構成為常開式切換閥,又,具有於第3實施形態之槓桿式切換閥120採用之柱狀體122、124。在以下之說明中,僅就與第1~第3實施形態不同之部份作說明。
在第4實施形態中,使活塞桿129作動之機構與第1~第3實施形態不同。滑動部131於驅動室23延伸之方向(在圖11為上下方向)滑動自如地設於驅動室23內。此滑動部131係朝第2輔助室25側(在圖11為下方)開放之筒狀體,且構成稍小於驅動室23之內部空間之外形。於滑動部131之外周面形成環狀凹部,密封構件134係環狀設置於此凹部。此密 封構件134密封滑動部131之外周面與驅動室23之內周面。當作動空氣導入驅動室23內時,可以該壓力將滑動部131往槓桿構件121側(在圖11為下側)滑動。
如圖12所示,當滑動部131以作動空氣滑動時,滑動部131之開口緣部抵接形成驅動室23之槓桿構件121側之內面(以下稱為限制面132)。即,限制面132具有規定滑動部131之滑動界限之限制部的功能。
於滑動部131之內部設有壓縮彈簧133(賦與勢能部)。壓縮彈簧133構造成可於活塞桿129延伸之方向(在圖11為上下方向)彈性變形。壓縮彈簧133之彈性力設定成小於操作空氣之壓力(驅動力)。壓縮彈簧133之與活塞桿129相反之側之端部(在圖11為上端)連接於滑動部131。又,壓縮彈簧133之活塞桿129側之端部(在圖11為下端)連接於活塞桿129。即,滑動部131及活塞桿129經由壓縮彈簧133連接。
因而,活塞桿129當滑動部131滑動時,藉壓縮彈簧133之彈性力,可往槓桿構件121側移動。又,在以限制面132停止滑動部131之滑動之狀態下,形成為僅以壓縮彈簧133之彈性力將活塞桿129往槓桿121側推出之狀態。即,活塞桿129係操作空氣之驅動力不直接作用,而以壓縮彈簧133之彈性力賦與勢能(驅動)。
在第4實施形態中,未設有第1賦與勢能機構及第2賦與勢能機構。因而,閥桿31僅以壓縮彈簧35之賦與勢能力往槓桿構件121側(在圖11為上方)推。即,槓桿式切換閥130僅以壓縮彈簧35之賦與勢能力維持在全開狀態。
接著,就第4實施形態之槓桿式切換閥130之作用,僅就與第1~第3實施形態不同之部份作說明。
當從孔道82將作動空氣導入驅動室23內時,滑動部131可藉作動空氣之壓力,往槓桿構件121側滑動。藉滑動部131可滑動,可以壓縮彈簧133之彈性力將活塞桿129往槓桿構件121側推。結果,活塞桿129之平坦部55c按壓柱狀體124,使槓桿構件121以支軸部68為中心而搖動。此時,活塞桿129按壓柱狀體124之力係壓縮彈簧133之彈性力,作動空氣之驅動力不致直接作用於柱狀體124(槓桿構件121)。
藉槓桿構件121搖動,柱狀體122會按壓閥桿31,使閥桿31往閥座部14側移動。在此,活塞桿129之驅動力經由槓桿構件121放大而作用於閥桿31。因而,若強大之力作用於活塞桿129時,該力以槓桿構件121放大,而有相當大之力作用於閥桿31之虞。
而活塞桿129以小於操作空氣之驅動力之壓縮彈簧133之彈性力作動。因此,即使活塞桿129之驅動力因槓桿構件121放大,仍可防止強大之力作用於閥桿31。
如圖12所示,當滑動部131之開口緣部抵接限制面132時,停止滑動部131之滑動。此時,形成為僅壓縮彈簧133之彈性力作用於活塞桿129之狀態。
當停止滑動部131之滑動時,閥桿31之閥片31b抵接閥座部14,槓桿式切換閥130呈全關狀態。此時,由於以壓縮彈簧133之彈性力賦與活塞桿129勢能,強大之力不致作用於閥桿31,故閥片31b不致被強力壓於閥座部14。藉 此,可防止因抵接時之撞擊,使閥桿31或閥座部14破損,或微小粒子產生。
以上詳述之本實施形態具有以下之優點。此外,在此,僅敘述與第1~第3實施形態不同之優點。
‧由於為以壓縮彈簧133之彈性力使活塞桿129驅動之結構,故可抑制強大之力作用於閥桿31。因此,可防止閥片31b被強力壓於閥座部14,導致兩構件31c、14因撞擊而破損。
‧為藉滑動部131之開口緣部抵接限制面132而使滑動部131停止之結構。因而,因可以限制面132正確地規定滑動部131之滑動量,故可適當地控制活塞桿129之移動量。結果,可防止活塞桿129過度移動,而抑制閥片31b及閥座部14破損。
此外,在第4實施之槓桿式切換閥130中,亦可於閥桿31及活塞桿129設更換式平坦部128(參照圖10)。
(第5實施形態)
接著,就第5實施形態之槓桿式切換閥140,參照圖13來說明。第5實施形態之槓桿式切換閥140構成為常閉式切換閥。此外,關於第5實施形態,亦對與在第1~第4實施形態已出現之構件相同之構件,附上相同之標號而省略說明。
在第5實施形態之槓桿式切換閥140中,為以設於第2輔助室25之壓縮彈簧47(第2賦與勢能機構)之賦與勢能力賦與閥桿31往閥座部14側之勢能之結構。即,槓桿式切換閥140主要以壓縮彈簧47之賦與勢能力維持在全關狀 態,而未於第1輔助室24設第1賦與勢能機構。
在此,設於第2輔助室25之壓縮彈簧47之賦與勢能力經由槓桿構件121放大而作用於閥桿31。因而,僅以壓縮彈簧47之賦與勢能力,就會有夠大之力作用於閥桿31,而可將槓桿式切換閥140確實地維持在全關狀態。
在槓桿式切換閥140,係以位置感測器87插入於蓋81之插入孔88之狀態而被安裝。於第1輔助室24內設有作為位置感測器87之探測對象之被檢測體141。位置感測器87設成可在第1輔助室24內來回移動。又,於第1輔助室24內設有賦與被探測體141往槓桿構件121側之勢能之輔助彈簧141a。此輔助彈簧141a之賦與勢能力設定成較壓縮彈簧47小。可以此輔助彈簧141a之賦與勢能力,使被探測體141往槓桿構件121側(在圖13為下側)筆直地移動。即,輔助彈簧141a為使被檢測體141往槓桿構件121側穩定地作動,而對該被檢測體141賦與比較小之賦與勢能力。
被探測體141係槓桿構件121側之端部(在圖13為下端部)從第1輔助室24突出,而抵接(點接觸)槓桿構件121之柱狀體122。又,被探測體141可配合槓桿構件121之搖動而來回移動。
又,位置感測器87藉探測被探測體141之位置,來探測閥桿31之位置。藉此,可檢測閥桿31之位置,進而檢測閥開度。
以上詳述之本實施形態具有以下之優點。此外,在此,僅敘述與第1~第4實施形態不同之優點。
‧因僅以設於第2輔助室25之第2賦與勢能機構(壓縮彈簧47)之賦與勢能力,將槓桿式切換閥140維持在全關狀態,故不需如在第1實施形態所說明般,於第1輔助室24設大型之壓縮彈簧40、41。因而,零件數較第1實施形態少,可抑制製品成本。又,因第2賦與勢能機構之賦與勢能力經由槓桿構件121放大而作用於閥桿31,故即使為第2賦與勢能機構,亦可將足夠之力賦與閥桿31。
‧為於第1輔助室24設被探測體141且以位置感測器87探測此被探測體141之位置之結構。因而,即使不直接探測閥桿31之位置,亦可檢測閥開度。此外,被探測體141可利用在第1實施形態所說明之第1賦與勢能桿39。此時,可將零件共通化,而可抑制製品成本或開發成本。
此外,在圖5所示之變形例中,位置感測器87探測第1賦與勢能桿39之位置,在第5實施形態中,為位置感測器87探測被探測體141之位置之結構。然而,位置感測器87之探測對象不限於第1賦與勢能桿39或被探測體141,可採用其他構件。
舉例言之,亦可為位置感測器87直接探測閥桿31之位置之結構。又,位置感測器87亦可探測活塞桿55、129或第2賦與勢能桿45之位置,從該探測結果推定閥桿31之位置。進一步,亦可以位置感測器87探測槓桿構件60、121之傾斜角度,而推定閥桿31之位置。此外,採用活塞桿55、129或第2賦與勢能桿45、槓桿構件60、121作為探測對象時,為推定閥桿31之位置,需以預定之轉換式轉換探測結 果。
又,不限於上述各實施形態,亦可如下實施。此外,關於與上述各實施形態相同之構件,藉附上同一標號,而省略說明。
‧在上述實施形態,槓桿式切換閥為以單一閥桿31切換流入通路12及流出通路15之連通狀態之結構。然而,舉例言之,如圖14所示,亦可令槓桿式切換閥構成為三向閥150。即,在圖14之三向閥150中,形成為以2個閥桿31、31分別切換2組流入通路12及流出通路15之連通狀態的結構。
具體言之,三向閥150為將與圖8所示之槓桿式切換閥120相同之結構之第1切換閥151、及將槓桿式切換閥120以閥桿31之來回移動方向(在圖14為上下方向)為基準而左右對稱之第2切換閥152並列配置之結構。在此三向閥150中,1個流路塊153為第1切換閥151及第2切換閥152共通使用。此流路塊153以具有耐藥品性之不鏽鋼等,形成為薄型長方體狀。流路塊153係縱方向(支軸部68之方向)之長度設定成相對於橫方向(圖14之左右方向)之長度為短。藉此,可實現縱方向之尺寸小之薄型三向閥150。
在流路塊153,流入通路12及流出通路15對應於第1切換閥151及第2切換閥152而各形成有1組。各流入通路12分別在流路塊153之下面開口。另一方面,2個流出通路15、15在流路塊153之下面連接,共通之開口部在流路塊153之下面開口。
又,藉使第1切換閥151及第2切換閥152各自之閥桿31、31來回移動,可控制流入通路12及流出通路15之連通狀態。令第1切換閥151及第2切換閥152皆為全開狀態時,在2個流出通路15、15流通之製程氣體在流路塊153之下面會合而排出。又,令第1切換閥151及第2切換閥152其中任一者為全開狀態,令另一者為全關狀態時,亦可進行僅從全開狀態之切換閥排出製程氣體之控制。
‧在第1~第4實施形態中,使驅動室23面對搖動室22且位於作動室13之對側。然而,亦可將驅動室23設於面對搖動室22且與作動室13相同之側(即,第1~第4實施形態之第2輔助室25之位置)。此時,第2輔助室25設於第1~第4實施形態之驅動室23之位置。
‧在第1實施形態及第2實施形態之槓桿式切換閥10、110中,亦可於軸套36與閥桿31間不形成容許閥桿31對軸套36稍微傾斜之餘隙(第2餘隙)。此時,僅以軸套36將閥桿31可滑動地支撐即可。
‧在第1實施形態及第2實施形態中,亦可在切換閥10、110開啟之狀態下(全開狀態)下,不於槓桿構件60之鋼球69與閥桿31間形成餘隙(第1餘隙)。即,亦可在切換閥10開啟之狀態(全開狀態)下,使槓桿構件60之鋼球69與閥桿31抵接。
‧在第1實施形態及第2實施形態中,亦可將可分別將鋼球69、70壓入之第1孔63及第2孔65形成為於槓桿構件60之高度方向貫穿之孔。
‧抵接部未必需旋轉或搖動自如地設於槓桿構件60、121。又,不需如鋼球69、70或柱狀體122、124般將抵接部與槓桿構件60、121個別構成,亦可於槓桿構件60、121一體地形成抵接部。又,作為抵接部,至少抵接閥桿31或活塞桿55、129之部位構成球面或圓柱面等截面圓弧狀即可,並不限於鋼球69、70或柱狀體122、124之形狀。舉例言之,亦可採用具有橢圓形或圓角部之菱形截面之抵接部。
在第3實施形態所說明之柱狀體122、124為將圓柱狀本體之兩端部形成為半球狀之結構,但柱狀體122、124非限於此者。舉例言之,亦可藉將角柱狀本體之兩端部形成為半圓柱狀,構成柱狀體122、124。此時,柱狀體122、124之兩端部將構成圓柱面。此柱狀體122、124之圓柱面對閥桿31或活塞桿55等,於支軸部68之方向線接觸。如此一來,即使將柱狀體122、124之兩端部作為圓柱面,亦可抑制與閥桿31或活塞桿55等之接觸量。結果,可減低產生於柱狀體122、124與閥桿31或活塞桿55之間之摩擦力。
再者,亦可採用輥狀圓柱體作為抵接部。此時,圓柱體之抵接部的軸心會藉與支軸部68相同之方向之軸旋轉自如地軸支於槓桿構件60、121。又,抵接部構造成其圓柱面對閥桿31或活塞桿55等,於支軸部68之方向線接觸。如此一來,採用圓柱體之抵接部時,亦可抑制閥桿31或活塞桿55等之接觸量。因而,可減低產生於抵接部與閥桿31或活塞桿55間之摩擦力。
‧亦可採用以進給螺絲等驅動活塞桿55、129之 結構,取代以作動空氣驅動活塞桿55、129之結構。此時,進給螺絲可為手動操作之結構,且進給螺絲亦可為以馬達驅動之結構。
‧亦可令製程氣體之流通方向與上述實施形態相反。即,可使製程氣體從流出通路15流入,且使製程氣體從流入通路12流出。
‧亦可將槓桿式切換閥10、110、120、130、140、150具體化為將藥液等液體之流路切換成連通狀態及遮斷狀態之切換閥。
從前述實施形態,可限定以下所示之技術性思想。
1.在手段10之槓桿式切換閥中,於前述槓桿構件形成有可壓入前述球體之孔、及連通於前述孔而使前述球體之一部份卡合之卡合孔。
根據上述結構,將球體壓入槓桿構件之孔(第1孔、第2孔)之際,可使球體之一部份卡合於連通於該孔之卡合孔。因此,可易對槓桿構件進行球體之定位。特別於切換閥呈薄型化,且使用小型槓桿構件時,上述結構係屬有效。
2.在手段1~13之槓桿式切換閥中,在使前述槓桿構件往離開前述閥桿之側最大幅度地搖動之狀態下,於前述槓桿構件與前述閥桿之間形成有第1餘隙。
在閥桿、槓桿構件、及活塞桿連結動作之槓桿式切換閥中,有該等製造誤差累積而無法適當地確保使閥桿 離開閥座部之衝程之虞。
此點,根據上述結構,在使槓桿構件往離開閥桿之側最大幅度地搖動之狀態下,於槓桿構件與閥桿之間形成有第1餘隙。因此,即使閥座部、閥桿、槓桿構件、活塞桿之製造誤差累積,亦可適當地確保使閥桿離開閥座部之衝程。
3.在手段1~13之槓桿式切換閥,於前述本體設使前述閥桿進行前述來回移動之際,將前述閥桿可滑動地支撐之滑動部,於前述滑動部與前述閥桿間形成有第2餘隙。
根據上述結構,使閥桿來回移動之際,以設於本體之滑動部,將閥桿可滑動地支撐。又,由於滑動部與閥桿之間形成有第2餘隙,故使閥桿來回移動之際,可容許閥桿對滑動部稍微傾斜。結果,閥桿可依閥座部之形狀而抵接,即使閥座部或閥桿有製造誤差,亦可使閥桿與閥座部適當地抵接。
4.在手段1~13之槓桿式切換閥中,前述本體包含有設有前述流路及前述閥座部之流路塊、設有前述搖動室之殼體,於前述殼體形成有於前述搖動室延伸之方向在前述作動室與前述驅動室間橫過前述搖動室而延伸並且於前述殼體之端面開口之安裝孔、連通於前述安裝孔並且可將緊固構件插入前述殼體之內部之插入孔,在前述槓桿構件中,於與前述安裝孔對向之部份形成有貫穿孔,以前述緊固構件緊固前述流路塊與前述殼體。
根據上述結構,於殼體形成有於搖動室延伸之方 向在作動室與驅動室間橫過搖動室而延伸並且於殼體之端面開口之安裝孔。於此安裝孔連通有可將緊固構件插入殼體之內部之插入孔。因此,可從插入孔將緊固構件插入殼體之內部,而可將緊固構件配置於對向於安裝孔之位置。在此,在槓桿構件中,於與安裝孔對向之部份形成有貫穿孔。因此,可通過安裝孔與槓桿構件之貫穿孔,以工具將緊固構件緊固。結果,不需將緊固構件延長至殼體之表面附近,而可抑制緊固構件增長。
5.在手段1~13之槓桿式切換閥中,在前述本體設有於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側延伸成直線狀之第1輔助室,於前述第1輔助室設有具有第1賦與勢能桿之第1賦與勢能機構,前述第1賦與勢能機構使前述第1賦與勢能桿於前述第1輔助室延伸之方向來回移動,經由第1賦與勢能桿賦與前述槓桿構件往前述閥桿側之勢能,於前述第1輔助室內插入有檢測前述第1賦與勢能桿之位置的位置感測器。
根據上述結構,於第1輔助室內設有具有第1賦與勢能桿之第1賦與勢能機構。又,以第1賦與勢能機構使第1賦與勢能桿於第1輔助室延伸之方向來回移動,經由第1賦與勢能桿賦與槓桿構件往閥桿側之勢能。在此,以第1賦與勢能桿之來回移動使槓桿構件搖動,且以槓桿構件之搖動使閥桿來回移動。因此,閥桿之位置按第1賦與勢能桿之位置而變化。因而,藉以插入至第1輔助室內之位置感測器檢測第1賦與勢能桿之位置,可檢測閥桿之位置,進而檢測閥 開度。即,利用賦與槓桿構件往閥桿側之第1賦與勢能桿,可檢測閥開度。
再者,於隔著搖動室與作動室相對之側,即面對搖動室且與驅動室相同之側設有第1輔助室。因此,可將用以驅動活塞桿之結構與位置感測器設於相同之側,而可縮小該等之配置空間。
10‧‧‧槓桿式切換閥
11‧‧‧流路塊
12‧‧‧流入通路
13‧‧‧作動室
13a‧‧‧閥室
14‧‧‧閥座部
15‧‧‧流出通路
16‧‧‧螺栓孔
17‧‧‧伸出孔
18,27‧‧‧插入孔
21‧‧‧殼體
22‧‧‧搖動室
23‧‧‧驅動室
24‧‧‧第1輔助室
25‧‧‧第2輔助室
26‧‧‧安裝孔
31‧‧‧閥桿
31a,39a,45a‧‧‧凸緣部
31b‧‧‧閥片
31c,39c,45c,55c‧‧‧平坦部
32,34,46‧‧‧彈簧承塊
33‧‧‧波紋管
35,40,41,47‧‧‧壓縮彈簧
36,42,48,57‧‧‧軸套
39‧‧‧第1賦與勢能桿
45‧‧‧第2賦與勢能桿
50,51‧‧‧螺栓
55‧‧‧活塞桿
55a‧‧‧活塞部
56,85‧‧‧密封構件
60‧‧‧槓桿構件
61,62‧‧‧支點孔
63‧‧‧第1孔
64a,64b,66a,66b‧‧‧卡合孔
65‧‧‧第2孔
67,84‧‧‧貫穿孔
68‧‧‧支軸部
69,70‧‧‧鋼球(抵接部、球體)
81‧‧‧蓋
82‧‧‧孔道
83‧‧‧通氣孔
P1‧‧‧第1抵接位置
P2‧‧‧第2抵接位置
P3‧‧‧中心

Claims (16)

  1. 一種槓桿式切換閥,其特徵在於包含有:本體,係於內部設有流體之流路、閥座部、作動室、搖動室及驅動室者,前述作動室對向於前述閥座部而延伸成直線狀,前述搖動室延伸成交叉於前述作動室之與前述閥座部相反之側之端部,前述驅動室直線狀延伸成在從前述作動室之延長上偏離之位置交叉於前述搖動室,前述作動室延伸之方向、前述搖動室延伸之方向、及前述驅動室延伸之方向沿著基準面;閥桿,係插入前述作動室內,使其於前述作動室延伸之方向來回移動,而使其抵接及離開前述閥座部者;活塞桿,係插入前述驅動室內,使其於前述驅動室延伸之方向來回移動者;及槓桿構件,係收容於前述搖動室內並具有支點部者;又,前述槓桿構件係前述活塞桿及前述槓桿構件相互抵接之第2抵接位置與前述支點部之距離設定成長於前述閥桿及前述槓桿構件相互抵接之第1抵接位置與前述支點部之距離,又,藉前述活塞桿之來回移動,以前述支點部為中心,使前述槓桿構件搖動,而以前述槓桿構件之搖動,使前述閥桿來回移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之槓桿式切換閥,其中前述驅動 室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,前述支點部設在前述槓桿構件中前述第1抵接位置與前述第2抵接位置之間,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側設第1輔助室,於前述第1輔助室內設有賦與前述槓桿構件往前述閥桿側之勢能之第1賦與勢能機構。
  3. 如申請專利範圍第1項之槓桿式切換閥,其中前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,前述支點部設在前述槓桿構件中前述第1抵接位置與前述第2抵接位置之間,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述驅動室相對之側設第2輔助室,於前述第2輔助室內設有賦與前述槓桿構件往前述活塞桿側之勢能之第2賦與勢能機構。
  4. 如申請專利範圍第2項之槓桿式切換閥,其中於前述作動室內設有賦與前述閥桿往前述槓桿構件側之勢能之第3賦與勢能機構,前述槓桿構件構造成可將前述支點部置換至面對前述第1抵接位置且與前述第2抵接位置相對之側,在前述本體,於隔著前述搖動室與前述驅動室相對之側設第2輔助室, 於前述第2輔助室內設賦與前述槓桿構件往前述活塞桿側之勢能之第2賦與勢能機構,前述第1賦與勢能機構構造成可卸除。
  5. 如申請專利範圍第1項之槓桿式切換閥,其中前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,於前述作動室內設有賦與前述閥桿往前述槓桿構件側之勢能之第3賦與勢能機構,前述支點部設於在前述槓桿構件中面對前述第1抵接位置且與前述第2抵接位置相對之側。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之槓桿式切換閥,其中於前述槓桿構件設有至少抵接前述閥桿之部位構成截面圓弧狀且點接觸或線接觸前述閥桿之抵接部。
  7. 如申請專利範圍第6項之槓桿式切換閥,其中於前述閥桿設有垂直於前述閥桿來回移動之方向且與前述抵接部抵接之第1平坦部。
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之槓桿式切換閥,其中於前述槓桿構件設有至少抵接前述活塞桿之部位構成截面圓弧狀且點接觸或線接觸前述活塞桿之抵接部。
  9. 如申請專利範圍第8項之槓桿式切換閥,其中於前述活塞桿設有垂直於前述活塞桿來回移動之方向且與前述抵接部抵接之第2平坦部。
  10. 如申請專利範圍第6項之槓桿式切換閥,其中前述抵接部係旋轉自如地設於前述槓桿構件之球體。
  11. 如申請專利範圍第6項之槓桿式切換閥,其中前述抵接部係以與前述支點部相同之方向之軸為中心而搖動自如地設於前述槓桿構件之柱狀體,前述柱狀體之兩端部形成為截面圓弧狀。
  12. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之槓桿式切換閥,其包含有:滑動部,係設於前述驅動室內,以所賦與之驅動力使其在前述驅動室內往靠近前述槓桿構件之方向滑動者;限制部,係抵接以前述驅動力滑動之前述滑動部,而使前述滑動部停止者;賦與勢能部,係構造成可於前述活塞桿延伸之方向彈性變形,而連接前述滑動部及前述活塞桿之間者;又,在以限制部停止前述滑動部之狀態下,前述賦與勢能部以彈性力賦與前述活塞桿往前述槓桿構件側之勢能。
  13. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之槓桿式切換閥,其中於前述本體設有檢測或推定前述閥桿之位置之位置感測器。
  14. 如申請專利範圍第2項之槓桿式切換閥,其中前述驅動室設於隔著前述搖動室與前述作動室相對之側且從前述作動室之延長上偏離之位置,前述支點部設於在前述槓桿構件前述第1抵接位置與前述第2抵接位置之間, 在前述本體,於隔著前述搖動室與前述驅動室相對之側設第2輔助室,於前述第2輔助室內設有賦與前述槓桿構件往前述活塞桿側之勢能之第2賦與勢能機構。
  15. 如申請專利範圍第8項之槓桿式切換閥,其中前述抵接部係旋轉自如地設於前述槓桿構件之球體。
  16. 如申請專利範圍第8項之槓桿式切換閥,其中前述抵接部係以與前述支點部相同之方向之軸為中心而搖動自如地設於前述槓桿構件之柱狀體,前述柱狀體之兩端部形成為截面圓弧狀。
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