TWI683070B - 致動器、閥、及流體控制裝置 - Google Patents
致動器、閥、及流體控制裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI683070B TWI683070B TW107133995A TW107133995A TWI683070B TW I683070 B TWI683070 B TW I683070B TW 107133995 A TW107133995 A TW 107133995A TW 107133995 A TW107133995 A TW 107133995A TW I683070 B TWI683070 B TW I683070B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- force
- lever
- levers
- transmission
- point
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/44—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
- F16K31/1221—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/16—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member
- F16K31/163—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
提供一種具有耐久性優異之倍力機構的致動器、閥及流體控制裝置。 具備致動器(3)的閥(1),其倍力機構(30),係具有在放大驅動力時不會變形的複數個第一槓桿(31),各個第一槓桿(31),係具有接受來自彈簧承受構件(22)之彈簧承受部(22A)之力的施力點部(內端部(31E))、抵接於中間殼體(17)之下表面(17F)並成為第一槓桿(31)之轉動之中心的支點部(外端部(31D))、以及往移動構件(15)傳遞力的抗力點部(外側部(31B)之對第二突起部(33C)抵接的部分)。
Description
本發明係關於一種使用於半導體製造裝置等之流體管路的致動器、閥及流體控制裝置。
已有提出一種具備倍力機構的閥(例如,參照專利文獻1),該倍力機構係藉由利用了槓桿原理之具有柔軟性的彈壓構件來放大力。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:美國專利第6059259號說明書
[發明所欲解決之課題]
但是,在專利文獻1所揭示的倍力機構中,因為彈壓構件會發生畸變,故而無法在耐久性差且開閉次數較多的閥中使用。
於是,本發明之目的係在於提供一種具有耐久性優異之倍力機構的致動器、閥及流體控制裝置。 [解決課題之手段]
為了解決上述目的,本發明之一態樣的致動器,係具備:殼體(casing);及往復運動構件,其設置成能夠在前述殼體內往復運動;及驅動手段,其設置於前述殼體內,且使前述往復運動構件驅動;及倍力機構,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力放大;以及移動構件,其接受藉由前述倍力機構所放大之力而移動;前述倍力機構,係具有被配置於前述移動構件之周方向且在放大前述驅動力時不會變形的複數個槓桿;各個槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述移動構件傳遞力的抗力點部。
又,前述施力點部也可為前述各個槓桿之內端部,前述支點部也可為前述各個槓桿之外端部,前述抗力點部也可位在前述內端部與前述外端部之間。
又,前述倍力機構,也可具備保持前述複數個槓桿的保持件(retainer)。
又,前述複數個槓桿,也可具有複數個第一槓桿;前述倍力機構,也可具有:第一倍力部,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力倍增;以及第一傳遞部,其傳遞藉由前述第一倍力部所倍增之力;前述第一倍力部,也可具有被配置於前述往復運動構件之周方向的前述複數個第一槓桿;前述第一傳遞部,也可具有對應於前述複數個第一槓桿所設置的複數個第一傳遞構件;各個第一槓桿,也可具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第一槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第一傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,也可具有對各個第一槓桿之抗力點部進行線接觸的第一接觸部。
又,前述複數個槓桿,也可具有複數個第二槓桿;前述倍力機構,也可更具備:第二倍力部,其放大藉由前述第一傳遞部所傳遞之力;以及第二傳遞部,其將藉由前述第二倍力部所放大之力傳遞至前述移動構件;前述第二倍力部,也可具有對應於前述第一傳遞構件所設置的複數個第二槓桿;前述第二傳遞部,也可具有對應於前述複數個第二槓桿所設置的複數個第二傳遞構件;各個第二槓桿,也可具有接受來自前述第一傳遞部之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第二槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第二傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,也可具有對各個第二槓桿之施力點部進行線接觸的第二接觸部;各個第二傳遞構件,也可具有對各個第二槓桿之抗力點部進行線接觸的第三接觸部。
又,前述驅動手段,也可具備:活塞,其藉由從外部所供給的驅動流體而驅動,且連接有前述往復運動構件;以及彈壓手段,其朝向前述移動構件彈壓前述往復運動構件。
又,本發明之一態樣的閥,係具備:殼體,其連接於前述主體;及往復運動構件,其設置成能夠在前述殼體內往復運動;及驅動手段,其設置於前述殼體內,且使前述往復運動構件驅動;及倍力機構,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力放大;以及移動構件,其為了藉由前述閥體使前述流體通路開閉,而設置成能夠對前述主體接近移動及分離移動,且接受藉由前述倍力機構所放大之力而移動;前述倍力機構,係具有被配置於前述移動構件之周方向且在放大前述驅動力時不會變形的複數個槓桿;各個槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述移動構件傳遞力的抗力點部。
又,前述複數個槓桿,也可具有複數個第一槓桿;前述倍力機構,也可具有:第一倍力部,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力倍增;以及第一傳遞部,其傳遞藉由前述第一倍力部所倍增之力;前述第一倍力部,也可具有被配置於前述往復運動構件之周方向的前述複數個第一槓桿;前述第一傳遞部,也可具有對應於前述複數個第一槓桿所設置的複數個第一傳遞構件;各個第一槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第一槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第一傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,也可具有對各個第一槓桿之抗力點部進行線接觸的第一接觸部。
又,前述複數個槓桿,也可具有複數個第二槓桿;前述倍力機構,也可更具備:第二倍力部,其放大藉由前述第一傳遞部所傳遞之力;以及第二傳遞部,其將藉由前述第二倍力部所放大之力傳遞至前述移動構件;前述第二倍力部,也可具有對應於前述第一傳遞構件所設置的複數個第二槓桿;前述第二傳遞部,也可具有對應於前述複數個第二槓桿所設置的複數個第二傳遞構件;各個第二槓桿,也可具有接受來自前述第一傳遞部之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第二槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第二傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,也可具有對各個第二槓桿之施力點部進行線接觸的第二接觸部;各個第二傳遞構件,也可具有對各個第二槓桿之抗力點部進行線接觸的第三接觸部。
又,本發明之一態樣的流體控制裝置,係藉由複數個流體控制機器所構成的流體控制裝置,前述複數個流體控制機器之至少一個,為上述之閥。 [發明效果]
依據本發明,可以提供一種具有耐久性優異之倍力機構的致動器、閥及流體控制裝置。
參照圖式來針對本發明之一實施形態的致動器、閥及流體控制裝置加以說明。
針對第一實施形態的致動器及閥加以說明。 圖1係顯示第一實施形態之處於閉合狀態的閥1之縱剖視圖。如圖1所示,閥1,為隔膜閥(diaphragm valve),且為在藉由流體控制裝置55(圖13)之複數個流體控制機器所構成的氣體管路(gas line)(例如,氣體管路之最上游側)中所使用的閥。
閥1,係具備主體部2和致動器3。再者,在以下之說明中,將閥1之致動器3作為上側,將主體部2側作為下側來說明。
主體部2,係具有主體5和隔膜11。
在主體5,係形成有圓柱狀之閥室5a、以及連通至閥室5a的流入路5b及流出路5c。在主體5之流入路5b與閥室5a所連通的部位之周緣(流入路5b之開口部),係設置有朝向殼體10突出的圓環狀之閥座5D。閥座5D,係藉由與主體5相同的金屬材料所構成。又,主體5,係以朝向上方延伸的方式所設置,且具有形成為圓筒狀並在內周部形成有母螺紋部的圓筒部5E。
隔膜11,係藉由複數片的隔膜所構成,其外周緣部藉由環狀之按壓轉接頭(pressing adapter)12而被夾壓,且保持於主體5。作為閥體的隔膜11,係形成為大致球殼狀,且朝向上方凸出之大致圓弧狀成為自然狀態。藉由隔膜11對閥座5D進行抵接及分離,就能進行流入路5b與流出路5c之間的連通或阻斷。在閥1處於閉合狀態時,隔膜11會抵接於閥座5D,而流入路5b和流出路5c會被阻斷。在閥1處於開啟狀態時,隔膜11會從閥座5D分離,而流入路5b和流出路5c會連通。
致動器3,係具有殼體10、按壓轉接頭12、隔膜加壓器13、連桿(rod)14、移動構件15、驅動部20及第一至第四O型環4A至4D。
殼體10,係具備閥帽(bonnet)16、中間殼體17、致動器罩(actuator cap)18及支撐環19。
閥帽16,係形成為大致圓筒狀,且藉由其下端部之外周的公螺紋部螺合於主體5之圓筒部5E,來固定於主體5。在閥帽16之上端部的內周,係形成有母螺紋部。
中間殼體17,係形成為大致圓筒狀,且具有上側部17A和下側部17B。在上側部17A係形成有貫通孔17c,在下側部17B係形成有內徑比貫通孔17c更大的容納孔17d。在下側部17B之外周,係設置有往外方突出的突出部17E。在下側部17B之外周面並在突出部17E之上下,係分別形成有公螺紋部。突出部17E之下側的公螺紋部,是螺合於閥帽16之上端部的母螺紋部,藉此使中間殼體17固定於螺帽16。下側部17B之下端係具有環狀之下表面17F,下表面17F之內徑側係以比後述的支撐環19之內周面更位在內側的方式所構成。在上側部17A之外周,係設置有防止驅動流體從後述的流體導入室21d洩漏的第一O型環4A。
致動器罩18,係形成為大致圓筒狀,且使設置於其下端部之內周的母螺紋部螺合於中間殼體17的突出部17E之上側的公螺紋部,藉此來固定於中間殼體17。在致動器罩18係形成有可供驅動流體流入的流體流入路18a,在流體流入路18a之上端部係形成有用以螺合未圖示之管接頭的被螺合部18b。
支撐環19,係形成為圓筒狀,且配置於已設置在閥帽16之內周的段差部16A上。支撐環19之上端係抵接於中間殼體17之下表面17F,支撐環19之下端係抵接於已設置於閥帽16之內周的段差部16A。藉此,支撐環19,係無法對螺帽16進行上下運動。又,在支撐環19之內周,係設置有朝向內方突出的突出部19A。
隔膜加壓器13,係設置於隔膜11之上側,藉由按壓轉接頭12支撐成能夠朝向上下方向移動,且能夠按壓隔膜11之中央部。
連桿14,係設置於隔膜加壓器13之上側,藉由按壓轉接頭12支撐成能夠朝向上下方向移動,且能夠按壓隔膜加壓器13。
移動構件15,係位在螺帽16之下端部,並支撐成能夠朝向上下方向移動。移動構件15,係具有圓柱部15A和凸緣部15B。圓柱部15A,係能夠按壓連桿14。凸緣部15B,係以朝向外方突出的方式設置於圓柱部15A之上側部。在凸緣部15B之上表面15C之中央部,係形成有凹部15d。在凸緣部15B之外周緣,係設置有朝向上方突出的環狀之第一突起部15E。
驅動部20,係藉由活塞21、彈簧承受構件22、二支螺旋彈簧23及倍力機構30所構成。驅動部20,為氣壓驅動式之驅動部。再者,活塞21和二支螺旋彈簧23係相當於驅動手段,彈簧承受構件22係相當於往復運動構件。
活塞21,係具備:基部21A,其形成為大致圓板狀;及第一上伸出部21B,其從基部21A之中央部朝向上側延伸;以及第一下伸出部21C,其從基部21A之中央部朝向下側延伸。
基部21A,係位在致動器罩18內,並位在中間殼體17之上側部17A的上側。在基部21A之外周緣,係設置有第二O型環4B。藉由第二O型環4B,能抑制基部21A往上下方向移動時的基部21A之徑向的移動。藉由基部21A之下表面和中間殼體17之上側部17A的上表面,而形成有流體導入室21d。第二O型環4B,係防止驅動流體從流體導入室21d洩漏。
第一上伸出部21B之上側部,係插入至流體流入路18a內。藉由第三O型環4C,能抑制第一上伸出部21B往上下方向移動時的第一上伸出部21之徑向的移動。又,第三O型環4C,係防止驅動流體洩漏至外部。在活塞21係形成有流體導入路21e,該流體導入路21e係從第一上伸出部21B之上端朝向基部21A之下表面延伸,且連通至流體導入室21d。
第一下伸出部21C,係貫穿貫通孔17c,且藉由第四O型環4D,能抑制第一下伸出部21C往上下方向移動時的第一下伸出部21C之徑向的移動。第四O型環4D,係防止驅動流體從流體導入室21d洩漏。在第一下伸出部21C之下端部的外周係形成有公螺紋部。
彈簧承受構件22,係位在活塞21之下側,且具備彈簧承受部22A、第二上伸出部22B及第二下伸出部22C。彈簧承受構件22,係設置成能夠與活塞21在殼體10內朝向上下方向往復運動。
彈簧承受部22A,係具有:圓板狀之本體部22D;及圓板狀之上突出部22E,其從本體部22D之上表面朝向上側突出;以及圓板狀之下突出部22F,其從本體部22D之下表面朝向下側突出。本體部22D係位在中間殼體17內,本體部22D之直徑係構成比中間殼體17之容納孔17d的內徑更小。
第二上伸出部22B,係形成為有底圓筒狀,且以從上突出部22E之中央部朝向上側延伸的方式所設置。在第二上伸出部22B之內周面係形成有母螺紋部,且螺合於第一下伸出部21C之公螺紋部。藉此,活塞21和彈簧承受構件22係構成為一體。
第二下伸出部22C,係形成為正六角柱狀,且以從下突出部22F之中央部朝向下側延伸的方式所設置。第二下伸出部22C之下端,係以位在移動構件15之凹部15d內的方式所構成。
二支螺旋彈簧23,係位在中間殼體17之容納孔17d內,並配置於上側部17A之下表面、與彈簧承受部22A之本體部22D及上突出部22E之上表面之間。二支螺旋彈簧23,係將彈簧承受構件22始終朝向下側彈壓,藉此,活塞21也始終朝向下側彈壓。
圖2係顯示倍力機構30附近的剖面立體圖。圖3中之(a)係顯示組合第一槓桿31(第二槓桿34)和第一保持件32(第二保持件35)後之狀態的立體圖,圖3中之(b)係顯示第一保持件32(第二保持件35)的立體圖。
倍力機構30,係具備六個第一槓桿31、第一保持件32、傳遞構件33、六個第二槓桿34及第二保持件35。六個第一槓桿31係相當於第一槓桿部,六個第二槓桿34係相當於第二槓桿部。
六個第一槓桿31,係分別獨立形成為相同形狀,且沿著致動器3之圓周方向等間隔地配置於第二下伸出部22C之周圍。各個第一槓桿31,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有後述的閥1在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度。亦即,各個第一槓桿31,係對閥1之開閉動作具有作為剛體的功能。各個第一槓桿31,係具有內側部31A和外側部31B,且形成為從外側部31B朝向內側部31A呈頭尖的形狀。外側部31B,係以朝向上側屈曲的方式連接於內側部31A。在內側部31A,係形成有卡合孔31c。
各個第一槓桿31,係以其外端部31D抵接於中間殼體17之下表面17F,其內端部31E與第二下伸出部22C之正六角柱之各個表面相對向地抵接於下突出部22F之下表面22G的方式所配置。
第一保持件32,係藉由具有橡膠等之柔軟性的材料所構成,俯視觀察下形成為大致六角形狀,且形成有正六角形狀之插入孔32a。第一保持件32,係具有環狀部32B、六個卡合突起32C及六個支撐突起32D。
六個卡合突起32C,係分別形成為大致圓柱狀,且朝向致動器3之圓周方向等間隔地配置於環狀部32B。
六個支撐突起32D,係分別設置於相鄰的卡合突起32C之間,且在俯視觀察下形成為朝向環狀部32B之中心呈頭尖的形狀。
各個第一槓桿31,係在其內側部31A之卡合孔31c,插入第一保持件32之卡合突起32C,藉此來保持於第一保持件32。各個第一槓桿31,係配置於相鄰的支撐突起32D之間,藉此來抑制各個第一槓桿31之旋轉。
在環狀部32B的正六角形狀之插入孔32a,插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔32a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制第一保持件32對第二下伸出部22C之旋轉。
傳遞構件33,係位在第一槓桿31及第一保持件32之下側,形成為環狀,且形成有正六角形狀之插入孔33a。在傳遞構件33之上表面33B的外周緣,係設置有朝向上方突出的環狀之第二突起部33C。第二突起部33C,係位在比外端部31D更內側並從下側抵接於各個第一槓桿31之外側部31B。在傳遞構件33之下表面33D的內周緣,係設置有朝向下方突出的環狀之第三突起部33E。第三突起部33E,係位在比第二突起部33C更內方。換句話說,第三突起部33E,係相對於第二突起部33C而位在與第一槓桿31之外側部31B相對的內端部31E側之相同側。在傳遞構件33之上表面33B並在比第二突起部33C更內側,係形成有凹部33f。
在傳遞構件33的正六角形狀之插入孔33a,插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔33a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制傳遞構件33對第二下伸出部22C之旋轉。
六個第二槓桿34及第二保持件35,係位在傳遞構件33之下側,且分別具有與六個第一槓桿31及第一保持件32同樣的構成及形狀。
亦即,各個第二槓桿34,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有後述的閥1在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度,且具有形成有卡合孔34c的內側部34A、以及外側部34B。各個第二槓桿34,係以其外端部34D抵接於支撐環19的突出部19A之之下表面19B,其內端部34E與第二下伸出部22C之正六角柱之各個表面相對向地抵接於第三突起部33E的方式所配置。
在第二保持件35,係形成有正六角形狀之插入孔35a。第二保持件35,係具有環狀部35B、六個卡合突起35C及六個支撐突起35D。
各個第二槓桿34,係在其內側部34A之卡合孔34c,插入第二保持件35之卡合突起35C,藉此來保持於第二保持件35。各個第二槓桿34,係配置於相鄰的支撐突起35D之間,藉此來抑制各個第二槓桿34之旋轉。
在環狀部35B的正六角形狀之插入孔35a,插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔35a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制第二保持件35對第二下伸出部22C之旋轉。
如圖1所示,在閥1處於閉合狀態的情況下,驅動流體係不會流入至流體導入室21d,而彈簧承受構件22會藉由二支螺旋彈簧23朝向下方彈壓,並位在最下端。在閥1從圖5所示的開啟狀態成為圖4所示的閉合狀態時,各個第一槓桿31之內端部31E會被推至下突出部22F之下表面22G,並以與中間殼體17之下表面17F抵接的外端部31D作為中心來旋轉。藉此,從下方抵接於第一槓桿31的傳遞構件33之第二突起部33C會被推向下方,且傳遞構件33會朝向下方移動。
藉由傳遞構件33朝向下方移動,各個第二槓桿34之內端部34E就會被推至傳遞構件33之第三突起部33E,並抵接於支撐環19的突出部19A之下表面19B且以外端部34D作為中心來旋轉。藉此,從下方抵接於第二槓桿34的移動構件15之第一突起部15E就會被推向下方,且移動構件15會朝向下方移動。
藉由移動構件15將連桿14朝向下方按壓,且連桿14將隔膜加壓器13朝向下方按壓,隔膜11就會被按壓,並抵接於閥座5D,使流入路5b與流出路5c之連通被阻斷。
在本實施形態中,二支螺旋彈簧23按壓彈簧承受構件22之彈簧承受部22A之力(驅動力),係藉由倍力機構30所放大,並以按壓移動構件15的方式所構成。亦即,將第一槓桿31之外端部31D之對中間殼體17之下表面17F的抵接部A1作為支點,將第一槓桿31之內端部31E之對下突出部22F之下表面22G的抵接部B1作為施力點,將第一槓桿31之外側部31B之對傳遞構件33之第二突起部33C的抵接部C1作為抗力點,藉由槓桿原理來放大力,並傳遞至傳遞構件33。如此,第一槓桿31之內端部31E係相當於施力點部,外端部31D係相當於支點部,第一槓桿31之外側部31B之對第二突起部33C抵接的部分係相當於抗力點部。第二突起部33C係相當於受力部。
更且,將第二槓桿34之外端部34D之對支撐環19的突出部19A之下表面19B的抵接部A2作為支點,將第二槓桿34之內端部34E之對傳遞構件33之第三突起部33E的抵接部B2作為施力點,將第二槓桿34之內側部34A之對移動構件15之第一突起部15E的抵接部C2作為抗力點,藉由槓桿原理來放大力,並傳遞至移動構件15。再者,第二槓桿34之內端部34E係相當於施力點部,外端部34D係相當於支點部,第二槓桿34之內側部34A之對第一突起部15E抵接的部分係相當於抗力點部。第三突起部33E係相當於傳遞部。
如此,二支螺旋彈簧23之彈壓力,係藉由倍力機構30所放大,並以按壓移動構件15的方式所構成。藉此,即便二支螺旋彈簧23之彈壓力較小,仍可以抵抗流動於流入路5b的流體之壓力,並按壓隔膜11以阻斷流入路5b與流出路5c之連通。
又,將驅動流體,透過流體流入路18a及流體導入路21a,導入至流體導入室21d,藉此使藉由空氣壓力所致使的向上之力作用於活塞21及彈簧承受構件22。將此力,設為比二支螺旋彈簧23之彈壓力更大,藉此使活塞21及彈簧承受構件22朝向上側移動。藉此,由於推移動構件15之力會變無,所以隔膜11能藉由流動於流入路5b的流體之壓力及隔膜11之復原力往上推,且從閥座5D分離,使閥被開啟。
此時,藉由隔膜11被往上推,隔膜加壓器13及連桿14就會被往上推,移動構件15也會被往上推。藉此,如圖5所示,第二槓桿34會藉由移動構件15之第一突起部15E被推向上方,第二槓桿34會以其外端部34D作為中心來轉動,而內端部34E會被往上推。結果,藉由第二槓桿34之內端部34E,傳遞構件33之第三突起部33E會被推向上方,且藉由傳遞構件33之第二突起部33C,第一槓桿31會被推向上方,第一槓桿31則以其外端部31D作為中心來轉動,而內端部31E會被往上推。
再者,為了開啟閥所需要的空氣壓力,係只要比二支螺旋彈簧23之彈壓力更些微大就足夠,由於二支螺旋彈簧23之彈壓力係可以藉由倍力機構30而減小,所以為了開啟閥所需要的空氣壓力可為較小。
如以上,依據本實施形態之具備致動器3的閥1,其倍力機構30,係具有在放大二支螺旋彈簧23之彈壓力(驅動力)時不會變形的複數個第一槓桿31;各個第一槓桿31,係具有接受來自彈簧承受構件22之彈簧承受部22A之力的施力點部(內端部31E)、抵接於中間殼體17之下表面17F並成為第一槓桿31之轉動之中心的支點部(外端部31D)、以及往移動構件15傳遞力的抗力點部(外側部31B之對第二突起部33C抵接的部分)。
藉由如此的構成,各個第一槓桿31在閥1進行開閉動作時不會變形。亦即,各個第一槓桿31,即便接受重複應力仍不會變形,且如發生疲勞破壞之微級(micro-level)塑性變形的彈塑性區也不會變形。因此,即便致動器3及閥1之要求開閉次數為例如1000萬次以上,仍可以提供滿足該要求之耐久性優異的致動器3及閥1。
又,由於複數個第一槓桿31,係藉由第一保持件32所保持,所以可以提高致動器3及閥1之組裝性。
又,驅動手段,係藉由連接有彈簧承受構件22的活塞21、以及朝向移動構件15彈壓彈簧承受構件22的二支螺旋彈簧23所構成。依據如此的構成,由於能藉由複數個第一槓桿31來放大螺旋彈簧23之彈壓力(驅動力),所以即便螺旋彈簧23之彈壓力較小,仍可以抵抗流動於流入路5b的流體之壓力,並按壓隔膜11以阻斷流入路5b與流出路5c之連通。
又,依據本實施形態之具備致動器3的閥1,其倍力機構30,係具備第一槓桿部(六個第一槓桿31)、傳遞構件33及第二槓桿部(六個第二槓桿34)。第一槓桿31,係位在彈簧承受構件22之彈簧承受部22A與傳遞構件33之間,且具有施力點部(內端部31E)、支點部(外端部31D)及抗力點部(外側部31B之對第二突起部33C抵接的部分);傳遞構件33,係位在第一槓桿31與第二槓桿34之間,且具有受力部(第二突起部33C)及傳遞部(第三突起部33E),該受力部係接受來自第一槓桿31之抗力點部之力,該傳遞部係相對於受力部而位在與第一槓桿31之抗力點部相對的施力點部側之相同側,且往第二槓桿34傳遞力;第二槓桿34,係具有施力點部(內端部34E)、支點部(外端部34D)及抗力點部(內側部34A之對第一突起部15E抵接的部分)。
依據如此的構成,由於傳遞構件33之第三突起部33E,係相對於第二突起部33C而位在與第一槓桿31之外側部31B相對的內端部31E側之相同側,所以可以減小由複數層所構成的槓桿結構之配置空間。因而,可以提供具有小型且高倍率之倍力機構30的致動器3及閥1。
又,驅動手段,係藉由連接有彈簧承受構件22的活塞21、以及朝向移動構件15彈壓彈簧承受構件22的二支螺旋彈簧23所構成。依據如此的構成,由於能藉由倍力機構30來放大螺旋彈簧23之彈壓力,所以即便螺旋彈簧23之彈壓力較小,仍可以抵抗流動於流入路5b的流體之壓力,並按壓隔膜11以阻斷流入路5b與流出路5c之連通。
其次,針對第二實施形態的致動器及閥加以說明。再者,有關與第一實施形態之致動器及閥同樣的構成係附記相同的參考編號且省略說明。
圖6係第二實施形態之處於閉合狀態的閥101之縱剖視圖。如圖6所示,閥101,為隔膜閥,且為在藉由流體控制裝置55(圖13)之複數個流體控制機器所構成的氣體管路(例如,氣體管路之最上游側)中所使用的閥。
閥101,係具備主體部2和致動器103。再者,在以下之說明中,將閥101之致動器103作為上側,將主體部2側作為下側來說明。
致動器103,係具有殼體10、按壓轉接頭12、隔膜加壓器13、連桿14、移動構件115、驅動部20及第一至第四O型環4A至4D。
移動部115,係在閥帽16之下端部支撐成能夠朝向上下方向移動。
其次,針對倍力機構130及移動部115加以說明。
圖7係倍力機構130附近的剖面立體圖。圖8係組合倍力機構130和移動部115後之狀態的立體圖。圖9係倍力機構130及移動部115的分解立體圖。圖10中之(a)係第一槓桿134(第二槓桿138)的側視圖,圖10中之(b)係第一傳遞構件137的側視圖,圖10中之(c)係第二傳遞構件115A的側視圖。
倍力機構130,係具有第一倍力部131、第一傳遞部132及第二倍力部133。如圖8所示,在移動部115之上,依順序積層有第二倍力部133、第一傳遞部132及第一倍力部131。
第一倍力部131,係具有六個第一槓桿134和第一支撐構件135。
六個第一槓桿134,係分別獨立地形成為相同形狀,且沿著致動器103之圓周方向等間隔地配置於第二下伸出部22C之周圍。各個第一槓桿134,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有後述的閥101在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度。亦即,各個第一槓桿134,係對閥101之開閉動作具有作為剛體的功能。
各個第一槓桿134,係具有內側部134A和外側部134B,且形成為從外側部134B朝向內側部134A呈頭尖的形狀。外側部134B,係以朝向上側屈曲的方式連接於內側部134A。
如圖10中之(a)所示,第一槓桿134,係具有上表面134C及下表面134D。構成上表面134C及下表面134D之內側部134A及外側部134B的部分,係分別形成為平面狀。
各個第一槓桿134之外端部134E及內端部134F,係與以致動器103的軸為中心之圓的切線方向成為平行的方式延伸。並且,如第7圖所示,各第一槓桿134,係使其外端部134E線接觸於中間殼體17之下表面17F,且使其內端部134F與第二下伸出部22C之正六角柱的各個表面相對向地線接觸於下突出部22F之下表面22G。
第一支撐構件135,係藉由具有橡膠等之柔軟性的彈性材料所構成,俯視觀察下形成為大致六角環狀,且形成有插入孔135a。在第一支撐構件135的大致六角形之各個邊的部分,藉由接著劑等接著有各個第一槓桿134之內側部134A。藉此,六個第一槓桿134和第一支撐構件135能一體化。
在第一支撐構件135的大致六角形狀之插入孔135a插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔135a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制第一倍力部131對第二下伸出部22C之旋轉。
第一傳遞部132係位在第一倍力部131之下側,且具有環構件136和六個第一傳遞構件137。六個第一傳遞構件137,係相當於第一傳遞部。
環構件136,係藉由例如金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,形成為環狀,且形成有正六角形狀之插入孔136a。環構件136之外周面136B,係朝向下側形成為錐形狀。
在環構件136的正六角形狀之插入孔136a,插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔136a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制環構件136對第二下伸出部22C之旋轉。
各個第一傳遞構件137,係藉由例如金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等的板材所構成,且具有閥101在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度,且分別獨立地形成為相同形狀。如圖10中之(b)所示,各個第一傳遞構件137,係具有上表面137A和下表面137B。如圖9所示,各個第一傳遞構件137,係沿著致動器103之圓周方向等間隔地配置於第二下伸出部22C之周圍,而各個第一傳遞構件137之上表面137A則是藉由接著劑、硬焊或熔接來接合於環構件136之外周面136B。藉此,各個第一傳遞構件137,係傾斜於致動器103之軸向,且上端部137C比下端部137D更位在徑向之外側。
又,各個第一傳遞構件137之上端部137C及下端部137D,係以與將致動器103之軸作為中心的圓之切線方向形成為平行的方式來延伸。然後,如圖7所示,各個第一傳遞構件137,係使其上端部137C線接觸於各個第一槓桿134之外側部134B側的下表面134D,且使其下端部137D與第二下伸出部22C的正六角柱之各個表面相對向。又,各個第一傳遞構件137,係以隨著從上端部137C朝向下端部137D而呈頭尖的方式所構成。各個第一傳遞構件137之上端部137C,係相當於第一接觸部。
第二倍力部133,係位在第一傳遞部132之下側,且具有六個第二槓桿138和第二支撐構件139。六個第二槓桿138及第二支撐構件139,係分別具有與六個第一槓桿134及第一支撐構件135同樣的構成及形狀。
亦即,各個第二槓桿138,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有後述的閥101在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度,且具有內側部138A和外側部138B。各個第二槓桿138之外端部138E及內端部138F,係以與將致動器103之軸作為中心的圓之切線方向形成為平行的方式所延伸。又,如圖10中之(a)所示,第二槓桿138,係具有上表面138C及下表面138D,而構成上表面138C及下表面138D之內側部138A及外側部138B的部分,係分別形成為平面狀。
然後,如圖7所示,各個第二槓桿138,係使其外端部138E與支撐環19之突出部19A的下表面19B線接觸,且使各個第一傳遞構件137之下端部137D線接觸於其內端部138F之上表面138C。各個第一傳遞構件137之下端部137D,係相當於第二接觸部。
第二支撐構件139,係藉由具有橡膠等之柔軟性的彈性材料所構成,俯視觀察下形成為大致六角環狀,且形成有插入孔139a。在第二支撐構件139的大致六角形之各個邊的部分,藉由接著劑等接著有各個第二槓桿138之內側部138A。藉此,六個第二槓桿138和第二支撐構件139能一體化。
在第二支撐構件139的大致六角形狀之插入孔139a插入有正六角柱狀之第二下伸出部22C。由於插入孔139a,係具有比第二下伸出部22C之外形更些微大的尺寸,所以能抑制第二倍力部133對第二下伸出部22C之旋轉。
移動部115,係具有六個第二傳遞構件115A和移動構件115B。六個第二傳遞構件115A,係相當於第二傳遞部。
六個第二傳遞構件115A,係與六個第一槓桿134除了尺寸較小以外,其餘具有同樣的構成及形狀。
亦即,各個第二傳遞構件115A,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有後述的閥101在進行開閉動作時不會變形(不會畸變)的硬度,且具有內側部115C和外側部115D。各個第二傳遞構件115A之外端部115G及內端部115H,係以與將致動器103之軸作為中心的圓之切線方向形成為平行的方式所延伸。又,如圖10中之(c)所示,第二傳遞構件115A,係具有上表面115E及下表面115F,而構成上表面115E及下表面115F之內側部115C及外側部115D的部分,係分別形成為平面狀。
然後,如圖7所示,各個第二傳遞構件115A,係使其外端部115G線接觸於各個第二槓桿138之內側部138A側的下表面138D,且使內端部115H與第二下伸出部22C的正六角柱之各個表面相對向。各個第二傳遞構件115A之外端部115G,係相當於第三接觸部。
移動構件115B,係藉由金屬(例如,不鏽鋼)、樹脂、陶瓷等所構成,且具有圓柱基部115J和突出部115K。
圓柱基部115J,係使其下表面能夠按壓連桿14。突出部115K,係以朝向上方及徑向之外方突出的方式設置於圓柱基部115J之上表面的外周緣。突出部115K係形成為環狀,藉由突出部115K而形成有凹部115m。在突出部115K之上表面115N,係以沿著致動器103之圓周方向成為等間隔的方式,藉由接著劑、硬焊、熔接等而固定有六個第二傳遞構件115A。
其次,針對閥101之開閉動作加以說明。
圖11中之(a)係閥101處於閉合狀態的倍力機構130及移動部115之俯視圖,圖11中之(b)係沿著圖11中之(a)之XI-XI線的剖視圖。圖12中之(a)係閥101處於開啟狀態的倍力機構130及移動部115之俯視圖,圖12中之(b)係沿著圖12中之(a)之XII-XII線的剖視圖。再者,在圖11、圖12中,係省略了第一支撐構件135及第二支撐構件139之圖示。
如圖6所示,在閥101處於閉合狀態的情況下,驅動流體並未流入至流體導入室21d,而彈簧承受構件22,係藉由二支螺旋彈簧23朝向下方彈壓,且位在最下端。在閥101從圖12所示的開啟狀態成為圖11所示的閉合狀態時,各個第一槓桿134之內端部134F會被推至下突出部22F之下表面22G,而各個第一槓桿134會以抵接於中間殼體17之下表面17F的外端部134E作為中心來轉動。藉此,從下方抵接於各個第一槓桿134的各個第一傳遞構件137之上端部137C就會被推至下方,而環構件136及各個第一傳遞構件137會朝向下方移動。
藉由各個第一傳遞構件137朝向下方移動,各個第二槓桿138之內端部138F,就會被推至各個第一傳遞構件137之下端部137D,而各個第二槓桿138會以抵接於支撐環19的突出部19A之下表面19B的外端部138E作為中心來轉動。藉此,從下方抵接於第二槓桿138的各個第二傳遞構件115A之外端部115G就會被推至下方,而移動部115之移動構件115B會朝向下方移動。
藉由移動構件115B將連桿14朝向下方按壓,且連桿14將隔膜加壓器13朝向下方按壓,隔膜11就會被按壓,並抵接於閥座5D,而使流入路5b與流出路5c之連通被阻斷。再者,由於第一支撐構件135及第二支撐構件139,係藉由彈性材料所構成,所以藉由各個第一槓桿134及各個第二槓桿138之轉動,就會以第一支撐構件135及第二支撐構件139之外周部與內周部的直徑伸縮的方式來變形。
在本實施形態中,二支螺旋彈簧23推彈簧承受構件22之彈簧承受部22A之力(驅動力),係藉由倍力機構130所放大,並以按壓移動部115的方式所構成。亦即,將第一槓桿134之外端部134E之對中間殼體17之下表面17F的抵接部A3作為支點,將第一槓桿134之內端部134F之對下突出部22F之下表面22G的抵接部B3作為施力點,將第一槓桿134之外側部134B之對第一傳遞構件137之上端部137C的抵接部C3作為抗力點,藉由槓桿原理來放大力,並傳遞至第一傳遞構件137。如此,第一槓桿134之內端部134F係相當於施力點部,外端部134E係相當於支點部,第一槓桿134之外側部134B之對第一傳遞構件137之上端部137C抵接的部分係相當於抗力點部。
更且,將第二槓桿138之外端部138E之對支撐環19的突出部19A之下表面19B的抵接部A4作為支點,將第二槓桿138之內端部138F之對第一傳遞構件137之下端部137D的抵接部B4作為施力點,將第二槓桿138之內側部138A之對第二傳遞構件115A之外端部115G的抵接部C4作為抗力點,藉由槓桿原理來放大力,並傳遞至移動部115。再者,第二槓桿138之內端部138F係相當於施力點部,外端部138E係相當於支點部,第二槓桿138之內側部138A之對第二傳遞構件115A之外端部115G抵接的部分係相當於抗力點部。
如此,二支螺旋彈簧23之彈壓力,係能藉由倍力機構130所放大,並以按壓移動部115的方式所構成。藉此,即便二支螺旋彈簧23之彈壓力較小,仍可以抵抗流動於流入路5b的流體之壓力,並按壓隔膜11以阻斷流入路5b與流出路5c之連通。
又,將驅動流體,透過流體流入路18a及流體導入路21e,導入至流體導入室21d,藉此使藉由空氣壓力所致使的向上之力作用於活塞21及彈簧承受構件22。將此力,設為比二支螺旋彈簧23之彈壓力更大,藉此使活塞21及彈簧承受構件22朝向上側移動。藉此,由於推移動構件115B之力會變無,所以隔膜11能藉由流動於流入路5b的流體之壓力及隔膜11之復原力往上推,且從閥座5D分離,使閥被開啟。
此時,藉由隔膜11被往上推,隔膜加壓器13及連桿14就會被往上推,移動部115也會被往上推。藉此,如圖12所示,第二槓桿138會藉由第二傳遞構件115A之外端部115G被推向上方,第二槓桿138會以其外端部138E作為中心來轉動,而內端部138F會被往上推。結果,藉由第二槓桿138之內端部138F,第一傳遞構件137之下端部137D會被推向上方,且藉由第一傳遞構件137之上端部137C,第一槓桿134會被推向上方,第一槓桿134則以其外端部134E作為中心來轉動,而使內端部134F被往上推。
再者,為了開啟閥所需要的空氣壓力,係只要比二支螺旋彈簧23之彈壓力更些微大就足夠,由於二支螺旋彈簧23之彈壓力係可以藉由倍力機構130而減小,所以為了開啟閥所需要的空氣壓力可為較小。
如以上,依據本實施形態之具備致動器103的閥101,其第一倍力機構131,係具有複數個第一槓桿134,且相當於第一傳遞部的複數個第一傳遞構件137,是對應於複數個第一槓桿134所設置。各個第一槓桿134,係具有接受來自彈簧承受構件22之力的施力點部(內端部134F)、抵接於中間殼體17之下表面17F並成為各個第一槓桿134之轉動之中心的支點部(外端部134E)、以及往第一傳遞構件137傳遞力的抗力點部(外側部134B之對第一傳遞構件137之上端部137C抵接的部分);各個第一傳遞構件137,係具有對各個第一槓桿134之抗力點部進行線接觸的第一接觸部(上端部137C)。
藉由如此的構成,由於各個第一傳遞構件137,係對各個第一槓桿134,並非以點而是以線進行接觸,所以可以防止在各個第一槓桿134及各個第一傳遞構件137之相互地接觸的部分上集中力。因此,即便致動器103及閥101之要求開閉次數為例如1000萬次以上,仍可以提供滿足該要求之耐久性優異的致動器103及閥101。
又,依據本實施形態之具備致動器103的閥101,其第二倍力部133,係具有對應於第一傳遞構件137所設置的複數個第二槓桿138,且相當於第二傳遞部的複數個第二傳遞構件115A,係對應於複數個第二槓桿138所設置。各個第二槓桿138,係具有接受來自第一傳遞構件137之力的施力點部(內端部138F)、抵接於支撐環19的突出部19A之下表面19B並成為各個第二槓桿138之轉動之中心的支點部(外端部138E)、以及往第二傳遞構件115A傳遞力的抗力點部(內側部138A之對第二傳遞構件115A之外端部115G抵接的部分);各個第一傳遞構件137,係具有對各個第二槓桿138之施力點部進行線接觸的第二接觸部(下端部137D),各個第二傳遞構件115A,係具有對各個第二槓桿138之抗力點部進行線接觸的第三接觸部(外端部115G)。
藉由如此的構成,由於各個第一傳遞構件137,係對各個第二槓桿138,並非以點而是以線進行接觸,所以可以防止在各個第二槓桿138及各個第一傳遞構件137之相互地接觸的部分上集中力。同樣地,由於各個第二傳遞構件115A,係對各個第二槓桿138,並非以點而是以線進行接觸,所以可以防止在各個第二槓桿138及各個第二傳遞構件115A之相互地接觸的部分上集中力。因此,即便致動器103及閥101之要求開閉次數為例如1000萬次以上,仍可以提供滿足該要求之耐久性優異的致動器103及閥101。
其次,針對使用上述說明之閥1、101的流體控制裝置55及具備流體控制裝置55的半導體製造裝置60加以說明。
圖13係顯示半導體製造裝置60的概略圖。半導體製造裝置60,例如是CVD裝置,且為具有具備流體控制裝置55的氣體供給手段50、真空腔室70及排氣手段80,且在晶圓上形成非動態膜(氧化膜)的裝置。
氣體供給手段50,係具備氣體供給源51、壓力計52及流體控制裝置55。流體控制裝置55,係具有藉由複數個流體控制機器所構成的複數個氣體管路,且具備開閉閥53、54和MFC1至MFC4(質量流量控制器;mass flow controller),作為流體控制機器。在氣體供給手段50與真空腔室70之間,係設置有開閉閥61。真空腔室70,係具備用以載置晶圓72的載置台71、以及用以在晶圓72上形成薄膜的電極73。在真空腔室70,係連接有商用電源62。排氣手段80,係具備排氣配管81、開閉閥82及集塵機83。
在晶圓72上形成薄膜時,藉由開閉閥53、54之開閉、MFC1至MFC4及開閉閥61之開閉,就能控制氣體往真空腔室70之供給。又,在要除去晶圓72上形成有薄膜時所產生之屬於副生成物的粉粒體時,開閉閥82會呈開啟狀態,且能透過排氣配管81藉由集塵機83來除去粉粒體。
然後,可以對開閉閥53、54、61、82,應用上述實施形態中的閥1、101。如上述,由於閥1、101之耐久性優異,所以可以提供耐久性優異的流體控制裝置55。又,由於閥1、101,係具備具有小型之倍力機構30、130的致動器3、103,所以進而可以謀求流體控制裝置55之小型化。
再者,雖然已針對半導體製造裝置60為CVD裝置的情況加以說明,但是也可為濺鍍(sputtering)裝置或蝕刻(etching)裝置。蝕刻裝置(乾蝕刻裝置),係由處理室、氣體供給手段(流體控制裝置)、排氣手段所構成,且為利用藉由反應性之氣體所為的腐蝕作用,來加工材料表面等的裝置。濺鍍裝置,係由靶材(target)、真空腔室、氣體供給手段(流體控制裝置)、排氣手段所構成,且為將材料表面成膜的裝置。
再者,本實施形態,係未被限定於上面所述的實施形態。只要是該發明所屬技術領域中具有通常知識者,就可以在本發明之範圍內進行各種的追加或變更等。
例如,雖然上述之實施形態中的倍力機構30,係具備六個第一槓桿31、第一保持件32、傳遞構件33、六個第二槓桿34及第二保持件35,但是既可僅藉由六個第一槓桿31及第一保持件32所構成,又可僅藉由六個第一槓桿31所構成。又,雖然倍力機構30,係具有六個第一槓桿31,但是只要有二個以上即可。
又,雖然倍力機構30,係具備六個第一槓桿31、第一保持件32、傳遞構件33、六個第二槓桿34及第二保持件35,但是也可不具備第一保持件32及第二保持件35。又,雖然第一槓桿部及第二槓桿部,係分別藉由獨立的六個構件所構成,但是六個第一槓桿31或六個第二槓桿34,也可為在其等之內周緣或外周緣連接所成的一體結構。在此情況下,第一槓桿31或第二槓桿34,也可藉由伴隨彈簧承受構件22及傳遞構件33之移動而變形的金屬、樹脂等之材料所構成。
又,雖然上述之實施形態中的倍力機構130,係具備第一倍力部131、第一傳遞部132及第二倍力部133,但是也可僅藉由第一倍力部131及第一傳遞部132所構成,或僅藉由第一倍力部131所構成。在倍力機構130,是僅由第一倍力部131及第一傳遞部132所構成的情況下,各個第一傳遞構件137之下端部137D,既可按壓各個第二傳遞構件115A之內側部115C,又可不在移動部115設置六個第二傳遞構件115A,且各個第一傳遞構件137之下端部137D,是按壓移動構件115B之突出部115K。
又,雖然第一倍力部131,係具有六個第一槓桿134,但是只要有二個以上即可,且第一傳遞構件137、第二槓桿138及第二傳遞構件115A,係只要是與第一槓桿134相同數目即可。
又,雖然彈壓手段為二支螺旋彈簧23,但是也可為盤形彈簧。又,雖然二支螺旋彈簧23,係以設置於活塞21之下側並彈壓彈簧承受構件22的方式所構成,但是也可設置於活塞21之上側並從活塞21之上側彈壓的方式所構成。
在上述之實施形態中,雖然驅動手段,係藉由活塞21及二支螺旋彈簧23所構成,但是也可為其他的構成。又,在上述之實施形態中,雖然致動器3,係形成具備按壓轉接頭12、隔膜加壓器13及連桿14的構成,但是也可不具備此等。又,雖然閥座5D,係藉由與主體5相同的金屬材料所構成,但是也可內嵌由樹脂所構成的環狀之薄片來構成閥座。
1、101‧‧‧閥2‧‧‧主體部3、103‧‧‧致動器4A至4D‧‧‧第一至第四O型環5‧‧‧主體5a‧‧‧閥室5b‧‧‧流入路5c‧‧‧流出路5D‧‧‧閥座5E‧‧‧圓筒部10‧‧‧殼體11‧‧‧隔膜12‧‧‧按壓轉接頭13‧‧‧隔膜加壓器14‧‧‧連桿15、115‧‧‧移動構件15d、33f、115m‧‧‧凹部15A‧‧‧圓柱部15B‧‧‧凸緣部15C、33B、115E、115N、134C、137A、138C‧‧‧上表面15E‧‧‧第一突起部16‧‧‧閥帽16A‧‧‧段差部17‧‧‧中間殼體17c‧‧‧貫通孔17d‧‧‧容納孔17A‧‧‧上側部17B‧‧‧下側部17E、19A‧‧‧突出部17F、22G、115F、134D、137B、138D‧‧‧下表面18‧‧‧致動器罩18a‧‧‧流體流入路18b‧‧‧被螺合部19‧‧‧支撐環20‧‧‧驅動部21‧‧‧活塞21d‧‧‧流體導入室21e‧‧‧流體導入路21A‧‧‧基部21B‧‧‧第一上伸出部21C‧‧‧第一下伸出部22‧‧‧彈簧承受構件22A‧‧‧彈簧承受部22B‧‧‧第二上伸出部22C‧‧‧第二下伸出部22D‧‧‧本體部22E‧‧‧上突出部22F‧‧‧下突出部23‧‧‧螺旋彈簧30、130‧‧‧倍力機構31、134‧‧‧第一槓桿31c‧‧‧卡合孔31A、134A‧‧‧內側部31B、134B‧‧‧外側部31D、115G‧‧‧外端部31E、115H‧‧‧內端部32‧‧‧第一保持件32a、33a、35a、135a、136a‧‧‧插入孔32B、35B‧‧‧環狀部32C、35C‧‧‧卡合突起32D、35D‧‧‧支撐突起33‧‧‧傳遞構件33C‧‧‧第二突起部33E‧‧‧第三突起部34、138‧‧‧第二槓桿34A、115C、138A‧‧‧內側部34B、115D、138B‧‧‧外側部34D、134E、138E‧‧‧外端部34E、134F、138F‧‧‧內端部35‧‧‧第二保持件50‧‧‧氣體供給手段51‧‧‧氣體供給源52‧‧‧壓力計53、54、61、82‧‧‧開閉閥55‧‧‧流體控制裝置60‧‧‧半導體製造裝置62‧‧‧商用電源70‧‧‧真空腔室71‧‧‧載置台72‧‧‧晶圓73‧‧‧電極80‧‧‧排氣手段81‧‧‧排氣配管83‧‧‧集塵機115‧‧‧移動部115A‧‧‧第二傳遞構件115B‧‧‧移動構件115J‧‧‧圓柱基部115K‧‧‧突出部131‧‧‧第一倍力部132‧‧‧第一傳遞部133‧‧‧第二倍力部135‧‧‧第一支撐構件136‧‧‧環構件136B‧‧‧外周面137‧‧‧第一傳遞構件137C‧‧‧上端部137D‧‧‧下端部139‧‧‧第二支撐構件A1至A4、B1至B4、C1至C4‧‧‧抵接部MFC1至MFC4‧‧‧質量流量控制器
圖1係顯示第一實施形態之處於閉合狀態的閥之縱剖視圖。 圖2係顯示第一實施形態的閥之倍力機構附近的剖面立體圖。 圖3中之(a)係顯示組合第一槓桿(第二槓桿)和第一保持件(第二保持件)後之狀態的立體圖,(b)係顯示第一保持件(第二保持件)的立體圖。 圖4係顯示第一實施形態之閥處於閉合狀態時的倍力機構之剖視圖。 圖5係顯示第一實施形態之閥處於開啟狀態時的倍力機構之剖視圖。 圖6係第二實施形態之處於閉合狀態的閥之縱剖視圖。 圖7係第二實施形態的閥之倍力機構附近的剖面立體圖。 圖8係組合倍力機構和移動部後之狀態的立體圖。 圖9係倍力機構及移動部的分解立體圖。 圖10中之(a)係第一槓桿(第二槓桿)的側視圖, (b)係第一傳遞構件的側視圖,(c)係第二傳遞構件的側視圖。 圖11中之(a)係第二實施形態之閥處於閉合狀態的倍力機構及移動部之俯視圖,(b)係沿著(a)之XI-XI線的剖視圖。 圖12中之(a)係第二實施形態之閥處於開啟狀態的倍力機構及移動部之俯視圖,(b)係沿著(a)之XII-XII線的剖視圖。 圖13係顯示半導體製造裝置的概略圖。
2‧‧‧主體部
10‧‧‧殼體
15‧‧‧移動構件
15d、33f‧‧‧凹部
15A‧‧‧圓柱部
15B‧‧‧凸緣部
15C、33B‧‧‧上表面
15E‧‧‧第一突起部
16A‧‧‧段差部
17‧‧‧中間殼體
17B‧‧‧下側部
19A‧‧‧突出部
19B‧‧‧下表面
17F、22G‧‧‧下表面
19‧‧‧支撐環
22A‧‧‧彈簧承受部
22C‧‧‧第二下伸出部
22D‧‧‧本體部
22E‧‧‧上突出部
22F‧‧‧下突出部
23‧‧‧螺旋彈簧
31‧‧‧第一槓桿
31c‧‧‧卡合孔
31A‧‧‧內側部
31B‧‧‧外側部
31D‧‧‧外端部
31E‧‧‧內端部
32‧‧‧第一保持件
32a、33a、35a‧‧‧插入孔
32B、35B‧‧‧環狀部
32C、35C‧‧‧卡合突起
33‧‧‧傳遞構件
33C‧‧‧第二突起部
33D‧‧‧下表面
33E‧‧‧第三突起部
34‧‧‧第二槓桿
34A‧‧‧內側部
34B‧‧‧外側部
34C‧‧‧卡合孔
34D‧‧‧外端部
34E‧‧‧內端部
35‧‧‧第二保持件
Claims (9)
- 一種致動器,其特徵為,具備:殼體;及往復運動構件,其設置成能夠在前述殼體內往復運動;及驅動手段,其設置於前述殼體內,且使前述往復運動構件驅動;及倍力機構,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力放大;以及移動構件,其接受藉由前述倍力機構所放大之力而移動;前述倍力機構,係具有被配置於前述移動構件之周方向且在放大前述驅動力時不會變形的複數個槓桿;前述倍力機構,係具備保持前述複數個槓桿的保持件;各個槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述移動構件傳遞力的抗力點部。
- 如申請專利範圍第1項之致動器,其中,前述施力點部為前述各個槓桿之內端部,前述支點部為前述各個槓桿之外端部,前述抗力點部係位在前述內端部與前述外端部之間。
- 如申請專利範圍第1或2項之致動器,其中,前述複數個槓桿,係具有複數個第一槓桿;前述倍力機構,係具有:第一倍力部,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力倍增;以及第一傳遞部,其傳遞藉由前述第一倍力部所倍增之力;前述第一倍力部,係具有被配置於前述往復運動構件之周方向的前述複數個第一槓桿;前述第一傳遞部,係具有對應於前述複數個第一槓桿所設置的複數個第一傳遞構件;各個第一槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第一槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第一傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,係具有對各個第一槓桿之抗力點部進行線接觸的第一接觸部。
- 如申請專利範圍第3項之致動器,其中,前述複數個槓桿,係具有複數個第二槓桿;前述倍力機構,係更具備:第二倍力部,其放大藉由前述第一傳遞部所傳遞之力;以及 第二傳遞部,其將藉由前述第二倍力部所放大之力傳遞至前述移動構件;前述第二倍力部,係具有對應於前述第一傳遞構件所設置的複數個第二槓桿;前述第二傳遞部,係具有對應於前述複數個第二槓桿所設置的複數個第二傳遞構件;各個第二槓桿,係具有接受來自前述第一傳遞部之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第二槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第二傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,係具有對各個第二槓桿之施力點部進行線接觸的第二接觸部;各個第二傳遞構件,係具有對各個第二槓桿之抗力點部進行線接觸的第三接觸部。
- 如申請專利範圍第1或2項之致動器,其中,前述驅動手段,係具備:活塞,其藉由從外部所供給的驅動流體而驅動,且連接有前述往復運動構件;以及彈壓手段,其朝向前述移動構件彈壓前述往復運動構件。
- 一種閥,其特徵為,具備:主體,其形成有流體通路;及 閥體,其開閉前述流體通路;及殼體,其連接於前述主體;及往復運動構件,其設置成能夠在前述殼體內往復運動;及驅動手段,其設置於前述殼體內,且使前述往復運動構件驅動;及倍力機構,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力放大;以及移動構件,其為了藉由前述閥體使前述流體通路開閉,而設置成能夠對前述主體接近移動及分離移動,且接受藉由前述倍力機構所放大之力而移動;前述倍力機構,係具有被配置於前述移動構件之周方向且在放大前述驅動力時不會變形的複數個槓桿;前述倍力機構,係具備保持前述複數個槓桿的保持件;各個槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述移動構件傳遞力的抗力點部。
- 如申請專利範圍第6項之閥,其中,前述複數個槓桿,係具有複數個第一槓桿;前述倍力機構,係具有:第一倍力部,其使藉由前述驅動手段而施加於前述往復運動構件的驅動力倍增;以及 第一傳遞部,其傳遞藉由前述第一倍力部所倍增之力;前述第一倍力部,係具有被配置於前述往復運動構件之周方向的前述複數個第一槓桿;前述第一傳遞部,係具有對應於前述複數個第一槓桿所設置的複數個第一傳遞構件;各個第一槓桿,係具有接受來自前述往復運動構件之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第一槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第一傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,係具有對各個第一槓桿之抗力點部進行線接觸的第一接觸部。
- 如申請專利範圍第7項之閥,其中,前述複數個槓桿,係具有複數個第二槓桿;前述倍力機構,係更具備:第二倍力部,其放大藉由前述第一傳遞部所傳遞之力;以及第二傳遞部,其將藉由前述第二倍力部所放大之力傳遞至前述移動構件;前述第二倍力部,係具有對應於前述第一傳遞構件所設置的複數個第二槓桿;前述第二傳遞部,係具有對應於前述複數個第二槓桿所設置的複數個第二傳遞構件; 各個第二槓桿,係具有接受來自前述第一傳遞部之力的施力點部、抵接於前述殼體並成為各個第二槓桿之轉動之中心的支點部、以及往前述第二傳遞構件傳遞力的抗力點部;各個第一傳遞構件,係具有對各個第二槓桿之施力點部進行線接觸的第二接觸部;各個第二傳遞構件,係具有對各個第二槓桿之抗力點部進行線接觸的第三接觸部。
- 一種流體控制裝置,係藉由複數個流體控制機器所構成的流體控制裝置,其特徵為:前述複數個流體控制機器之至少一個,為申請專利範圍第6、7或8項所述之閥。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-188116 | 2017-09-28 | ||
JP2017188116A JP2019065867A (ja) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 |
JP2017188104A JP2019065866A (ja) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 |
JP2017-188104 | 2017-09-28 | ||
JP2017-228568 | 2017-11-29 | ||
JP2017228568A JP6933369B2 (ja) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201920867A TW201920867A (zh) | 2019-06-01 |
TWI683070B true TWI683070B (zh) | 2020-01-21 |
Family
ID=65902395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107133995A TWI683070B (zh) | 2017-09-28 | 2018-09-27 | 致動器、閥、及流體控制裝置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11067195B2 (zh) |
KR (1) | KR102345939B1 (zh) |
CN (1) | CN111051754A (zh) |
TW (1) | TWI683070B (zh) |
WO (1) | WO2019065602A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210025647A (ko) * | 2018-07-31 | 2021-03-09 | 가부시키가이샤 후지킨 | 액추에이터, 밸브, 및 유체 제어 장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003156167A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Hitachi Metals Ltd | ガス流量制御機器用バルブ |
US20040061084A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Baumann Hans D. | Valve actuator with internal amplifying means |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3812766A (en) * | 1972-04-28 | 1974-05-28 | D Weiss | Work locating apparatus |
US4609178A (en) * | 1984-02-02 | 1986-09-02 | Baumann Hans D | Diaphragm type control valve |
US4549719A (en) * | 1984-02-02 | 1985-10-29 | Baumann Hans D | Mechanical amplifying means for valves and other devices |
US4729544A (en) * | 1987-05-07 | 1988-03-08 | Baumann Hans D | Electric-powered, lever-amplified actuating means for valves and other devices |
US4875404A (en) * | 1988-07-05 | 1989-10-24 | Ewal Manufacturing Co., Inc. | Compact fluid powered actuator |
US4955582A (en) * | 1989-08-14 | 1990-09-11 | Baumann Hans D | Weirless diaphragm valve |
JP3239123B2 (ja) * | 1989-09-20 | 2001-12-17 | 株式会社フジキン | 流体制御装置用アクチエータ |
JPH086828B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1996-01-29 | 株式会社ベンカン | メタルダイヤフラム弁 |
JP3616855B2 (ja) * | 1995-03-13 | 2005-02-02 | 株式会社フジキン | 制御器 |
US6059259A (en) * | 1997-12-31 | 2000-05-09 | Advanced Pressure Technology | Pneumatic valve actuator utilizing force multiplication |
JP4551542B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2010-09-29 | シーケーディ株式会社 | 流体制御バルブ |
US6547214B2 (en) * | 2001-05-08 | 2003-04-15 | Roger J. Gregoire | Serpentine actuator disk |
JP4300345B2 (ja) * | 2002-09-02 | 2009-07-22 | 株式会社フジキン | 制御器 |
RU2254512C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2005-06-20 | Латышев Яков Михайлович | Диафрагмовый клапан |
GB201018553D0 (en) * | 2010-11-03 | 2010-12-15 | Aker Solutions Singapore Pte Ltd | Valve actuator |
JP2012211682A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Kosmek Ltd | 倍力機構付きシリンダ装置 |
JP5978035B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2016-08-24 | 株式会社フジキン | 流体制御器用アクチュエータ |
WO2018110132A1 (ja) * | 2016-12-12 | 2018-06-21 | 株式会社フジキン | バルブおよび半導体製造装置 |
-
2018
- 2018-09-25 KR KR1020207008653A patent/KR102345939B1/ko active IP Right Grant
- 2018-09-25 WO PCT/JP2018/035379 patent/WO2019065602A1/ja active Application Filing
- 2018-09-25 CN CN201880056944.7A patent/CN111051754A/zh active Pending
- 2018-09-27 TW TW107133995A patent/TWI683070B/zh active
-
2020
- 2020-03-27 US US16/832,448 patent/US11067195B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003156167A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Hitachi Metals Ltd | ガス流量制御機器用バルブ |
US20040061084A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Baumann Hans D. | Valve actuator with internal amplifying means |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201920867A (zh) | 2019-06-01 |
KR102345939B1 (ko) | 2021-12-30 |
US20200248833A1 (en) | 2020-08-06 |
US11067195B2 (en) | 2021-07-20 |
WO2019065602A1 (ja) | 2019-04-04 |
CN111051754A (zh) | 2020-04-21 |
KR20200039794A (ko) | 2020-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6646701B2 (ja) | 溶接されたダイヤフラム弁座担体を有するダイヤフラム弁 | |
JP4879285B2 (ja) | 反発性ダイヤフラムを備える弁 | |
TWI683070B (zh) | 致動器、閥、及流體控制裝置 | |
TW202007886A (zh) | 閥裝置 | |
WO2007104333A1 (en) | One piece double membrane diaphragm valve | |
TWI698729B (zh) | 閥裝置、流體控制裝置、流體控制方法、半導體製造裝置及半導體製造方法 | |
JP6933369B2 (ja) | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 | |
JP7279954B2 (ja) | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 | |
JP2019065867A (ja) | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 | |
JP2019065866A (ja) | アクチュエータ、バルブ、および流体制御装置 | |
US20240240726A1 (en) | Diaphragm valve with actuator bearing element | |
JP2015210746A (ja) | 減圧弁 | |
JP7409694B2 (ja) | ダイヤフラム、バルブ、および成膜方法 | |
US20100148100A1 (en) | Media isolated piezo valve |