TWI740968B - 流體控制閥製造方法 - Google Patents
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Abstract
係推壓力作用於第1氟系樹脂材料之隔膜構件與第2氟系樹脂材料之閥座抵接構件的卡合面時,閥座抵接構件不會位移且不會產生間隙的流體控制閥以及流體控制閥製造方法,隔膜構件42係由第1氟系樹脂材料所構成,並包括隔膜422、與位於隔膜422之中央的棒狀部423;閥座抵接構件41係由可射出成形之第2氟系樹脂材料所構成,並包括環狀密封面414、與位於環狀密封面414之相反側的凹部413;棒狀部423之一部分係與凹部413嵌合;是外周凹凸面之環狀凹部424形成於棒狀部423之一部分的外周,是內周凹凸面之小徑凹部418形成於凹部413的內周,環狀凹部424與小徑凹部418係彼此密接而形成卡合面。
Description
本發明係有關於一種控制流體之流體控制閥以及流體控制閥製造方法。
本專利申請人係目的在於提供抑制在閉閥時所產生之閥體的變形所造成之磨耗,而可減少粒子之發生的流體控制閥以及流體控制閥製造方法,而提議專利文獻1的技術。在專利文獻1的技術,例如,在其第31圖,以PTFE對隔膜構件進行成形,再將所成形之隔膜構件插入模具。然後,以PFA將與閥座抵接或分離的閥座抵接構件成形於隔膜構件的外周,藉此,構成閥體。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2016-114240號公報
在使閥座抵接構件的凹部與隔膜構件之位於隔膜的中央之棒狀部的外周嵌合時,在氟系樹脂彼此的插入成形,有在接合部之黏著力弱的傾向。
因此,在棒狀部之外周凹凸面與凹部之內周凹凸面的接合面位於與徑向之水平面相同的面的情況、及棒狀部之外周凹凸面與凹部之內周凹凸面的接合面是愈接近外周愈接近隔膜之傾斜面的情況,藉驅動部驅動閥體,在閥座抵接構件在長時間重複地與閥座抵接時,推壓力作用於外周凹凸面與內周凹凸面的接合面,凹部在外周側承受力而可能位移。
而,凹部位移而在棒狀部與凹部之間產生間隙時,藥液滯留於該間隙,具有所滯留之藥液劣化而產生粒子的問題。
本揭示係為了解決該問題點而開發的,其目的在於提供一種流體控制閥以及流體控制閥製造方法,該流體控制閥係在推壓力作用於第1氟系樹脂材料之隔膜構件與第2氟系樹脂材料之閥座抵接構件的卡合面時,閥座抵接構件不會位移,而不會產生間隙。
本揭示之流體控制閥以及流體控制閥製造方法係具有如下所示的構成。
(1)係具有:包括閥座之閥本體、包括與閥座抵接或分離之閥座抵接構件及隔膜構件的閥體、以及使閥體在軸線方向移動的驅動部之流體控制閥,其特徵為:隔膜構件係由第1氟系樹脂材料所構成,並包括隔膜、與位於隔膜之中央的棒狀部;閥座抵接構件係由可射出成形之第2氟系樹脂材料所構成,並包括閥座抵接面、與位於閥座抵接面之相反側的凹部;棒狀部之一部分係與凹部嵌合;外周凹凸面形成於棒狀部之一部分的外周,內周凹凸面形成於凹部的內周,外周凹凸面與內周凹凸面係彼此密接而形成卡合面。
(2)在(1)項之流體控制閥,其特徵為:卡合面係在其一部分,包括愈接近外周愈遠離隔膜的傾斜面。此處,此傾斜面係亦可是直線面,亦可是曲面。
(3)在(1)或(2)項之流體控制閥,其特徵為:卡合面係對徑向之水平面以角度5度以上且15度以下傾斜。
(4)在(1)~(3)項中任一項之流體控制閥,其特徵為:凹部係延伸至比棒狀部之外周凹凸面更靠近隔膜構件側所形成。
(5)在(1)~(4)項中任一項之流體控制閥,其特徵為:阻止轉動部形成於棒狀部及凹部。
(6)在(1)~(5)項中任一項之流體控制閥,其特徵為:第1氟系樹脂材料係PTFE,第2氟系樹脂材料係PFA。
(7)在(1)~(6)項中任一項之流體控制閥,其特徵為:驅動部係包括:抵接用彈簧,係在與閥座抵接之方向對閥體賦與偏壓;及活塞,係藉操作流體在離開閥座之方向對閥體賦與偏壓;閥體包括在離開之方向賦與偏壓的分離用彈簧,分離用彈簧係在閥體在抵接之方向移動的途中彈簧常數變化而變大。
(8)在(1)~(7)項中任一項之流體控制閥,其特徵為:將孔口設置於軸向中央的陽螺紋構件被設置於活塞的下室接口。
(9)本揭示之流體控制閥製造方法係在製造流體控制閥之流體控制閥製造方法,該流體控制閥係具有:包括閥座之閥本體、包括與閥座抵接或分離之閥座抵接構件及隔膜構件的閥體、以及使閥體在軸線方向移動的驅動部,該流體控制閥製造方法之特徵為:隔膜構件係由第1氟系樹脂材料所構成,並包括隔膜、與位於隔膜之中央的棒狀部;閥座抵接構件係由可射出成形之第2氟系樹脂材料所構成,並包括閥座抵接面、與位於閥座抵接面之相反側的凹部;棒狀部之一部分係與凹部嵌合;外周凹凸面形成於棒狀部之一部分的外周,內周凹凸面形成於凹部的內周;在插入第1圓棒之狀態,以包覆第1圓棒之方式對第2圓棒進行射出成形之插入成形步驟後,將第1圓棒切削加工成隔膜構件的形狀,並將第2圓棒切削加工成閥座抵接構件的形狀。
藉由具有該構成,本揭示之流體控制閥以及流體控制閥製造方法具有如下所示之作用、效果。
在(1)項之揭示,因為棒狀部之一部分係與凹部嵌合;外周凹凸面形成於棒狀部之一部分的外周,內周凹凸面形成於凹部的內周,外周凹凸面與內周凹凸面係彼此密接而形成卡合面,所以長時間使用,亦在凹部與棒狀部之間不會產生間隙,藥液不會滯留,不會因所滯留之藥液劣化而產生粒子。
在(2)項之揭示,因為特徵為:卡合面係在其一部分,包括愈接近外周愈遠離隔膜的傾斜面,所以藉驅動部驅動閥體,在閥座抵接構件在長時間重複地與閥座抵接時,即使在推壓力作用於外周凹凸面與內周凹凸面之接合部的情況,亦因為愈接近外周愈遠離隔膜的傾斜面抑制凹部向外側位移,所以在凹部與棒狀部之間不會發生間隙。
在(3)項之揭示,特徵為:卡合面係對徑向之水平面以角度5度以上且15度以下傾斜。在外周凹凸面與內周凹凸面的接合面位於與徑向之水平面相同的面的情況,在閥體驅動而閥座抵接構件與閥座抵接時,因為力在外周凹凸面對內周凹凸面打開間隙的方向作用,所以具有間隙隨著時間經過而擴大的問題。對徑向之水平面傾斜5度以上時,因為外周凹凸面向內側推壓內周凹凸面,所以力在間隙閉合之方向作用,間隙不會隨著時間經過而擴大。另一方面,傾斜角度超過15度時,外周凹凸面被推寬而發生磨耗,可能發生粒子。
因為在外周凹凸面與內周凹凸面之各個,對在棒狀部之軸心水平的平面,設置5~15度的傾斜,所以在閥體與閥座抵接時,內周凹凸面的上端面承受向下的推壓力,但是因為傾斜面作用,所以內周凹凸面的上部就承受向內側之力,而內周凹凸面的上部不會從外周凹凸面偏移。此處,若傾斜角度是未滿5度,內周凹凸面的上部可能從外周凹凸面偏移。若傾斜角度超過15度,外周凹凸面被推寬而發生磨耗,可能發生粒子。
(4)項之揭示係,特徵為:凹部係延伸至比棒狀部之外周凹凸面更靠近隔膜構件側所形成。在閥體驅動而閥座抵接構件與閥座抵接時,因為外周凹凸面對內周凹凸面成為彼此推寬,或被推寬的關係,凹部係延伸至比棒狀部之外周凹凸面更靠近隔膜構件側所形成。所以此延伸所形成的部分在任一方的動作都抑制,而可抑制間隙的擴大,又亦抑制磨耗的發生。
(5)項之揭示係,因為特徵為:阻止轉動部形成於棒狀部及凹部,所以棒狀部與凹部彼此在圓周方向不會轉動,而在棒狀部與凹部之間不會形成間隙。
(6)項之揭示係,因為特徵為:第1氟系樹脂材料係PTFE,第2氟系樹脂材料係PFA,所以成為軟質且彎曲性佳之隔膜構件、與硬質且耐磨耗性佳之閥座抵接構件的組合,而耐久性提高。可更抑制粒子。
(7)項之揭示係,因為特徵為:驅動部係包括:抵接用彈簧,係在與閥座抵接之方向對閥體賦與偏壓;及活塞,係藉操作流體在離開閥座之方向對閥體賦與偏壓;閥體包括在離開之方向賦與偏壓的分離用彈簧,分離用彈簧係在閥體在抵接之方向移動的途中彈簧常數變化而變大,所以可一面維持閥體的響應性一面緩和在閉閥時所產生之衝撞力,而可抑制因衝撞力而有可能產生之棒狀部與凹部之間之間隙的產生。
(8)項之揭示係,因為特徵為:將孔口設置於軸向中央的陽螺紋構件被設置於該活塞的下室接口,所以可一面維持閥體的響應性一面緩和在閉閥時所產生之衝撞力,而可抑制因衝撞力而有可能產生之棒狀部與凹部之間之間隙的產生。
(9)項之流體控制閥製造方法的揭示係,因為特徵為:棒狀部之一部分係與凹部嵌合;外周凹凸面形成於棒狀部之一部分的外周,內周凹凸面形成於凹部的內周;在插入第1圓棒之狀態,以包覆第1圓棒之一部分的方式對第2圓棒進行射出成形之插入成形步驟後,將第1圓棒切削加工成隔膜構件的形狀,並將第2圓棒切削加工成閥座抵接構件的形狀;所以 在凹部與棒狀部之間無間隙,藥液不會滯留,不會因滯留之藥液劣化而產生粒子。
此處,以插入PTFE製之隔膜構件,並對PFA製之閥座抵接構件進行成形的隔膜閥體作為閥體,重複地進行開閉動作,亦在棒狀部與凹部之間不會產生間隙。
1‧‧‧流體控制閥
3‧‧‧驅動部
4‧‧‧隔膜閥體(閥體之一例)
24‧‧‧閥座
41‧‧‧閥座抵接構件
413‧‧‧凹部
414‧‧‧環狀密封面
415‧‧‧環狀凹槽
418‧‧‧小徑凹部(內周凹凸面之一例)
42‧‧‧隔膜構件
422‧‧‧隔膜
423‧‧‧棒狀部
424‧‧‧環狀凹部(外周凹凸面之一例)
425‧‧‧下端外周部
第1圖係表示本實施形態之流體控制閥之構造的剖面圖。
第2圖係第1圖所示之隔膜閥體的剖面圖。
第3圖係表示第2實施形態之隔膜閥體的剖面圖。
第4圖係第3圖之A部放大圖。
第5圖係表示是第3實施形態之隔膜閥體之製造方法的圖。
第6圖係形成段差部之第1圓棒的立體圖。
第7圖係表示負載未作用之自然長度狀態之第2壓縮彈簧的圖。
第8圖係表示第1圖之被壓縮的狀態之第2壓縮彈簧的圖。
第9圖係表示第4實施形態之隔膜閥體的剖面圖。
第10圖係第9圖之局部放大圖。
第11圖係表示第5實施形態之隔膜閥體之一部分的剖面圖。
以下,根據圖面,詳細地說明本揭示之流體控制閥以及流體控制閥製造方法的實施形態。
(流體控制閥之示意構成)
第1圖係本實施形態之流體控制閥1的剖面圖,並表示閉狀態。
如第1圖所示,流體控制閥1包括控制流體之閥部2、與對閥部2賦予驅動力之驅動部3。流體控制閥1係例如被安裝於半導體製造裝置,控制供給至晶圓之藥液的流量。在此情況,流體控制閥1係因為控制腐蝕性高之藥液,所以藉隔膜閥體4將驅動部3與閥部2之間隔開。
驅動部3係由缸體31與缸蓋32構成缸本體33。活塞35係將活塞本體35a可滑動地裝填於形成於缸本體33內的活塞室34,並將活塞室34氣密地劃分成第1室34a與第2室34b。軸35b一體地設置於活塞本體35a。軸35b的下端部係從缸本體33向閥部2側突出,並與閥部2之隔膜閥體4連結。
第1壓縮彈簧36(抵接用彈簧之一部分)係對隔膜閥體4賦予密封負載,縮設於第1室34a,並總是朝向閥部2之閥座24側對活塞35賦予偏壓。第2壓縮彈簧37(分離用彈簧之一例)的一端與活塞本體35a的下面抵接。第2壓縮彈簧37的另一端係與缸體31的內周上面抵接。在第1圖,第2壓縮彈簧37係被壓縮之狀態。
在第7圖表示第2壓縮彈簧37的形狀。第7圖表示負載未作用於第2壓縮彈簧37之自然長度狀態。在第8圖, 表示第2壓縮彈簧37的第1圖之壓縮狀態。第2壓縮彈簧37包括狹窄地形成線圈之間之窄的第1線圈部37a、及寬廣地形成線圈之間之寬的第2線圈部37b。
在第1圖、第8圖之狀態,第1線圈部37a的線圈係密接,而未作用為彈簧,作用為彈簧的僅第2線圈部37b。因此,因為作用之彈簧部變短,所以在第1圖、第8圖之狀態,因為表面上彈簧常數變大,所以在環狀密封面414與閥座面24a抵接時,因為第2壓縮彈簧37在使環狀密封面414從閥座面24a離開的方向強力地作用,所以可一面維持隔膜閥體4的響應性一面緩和在閉閥時所產生之衝撞力,而可抑制因衝撞力而有可能產生之棒狀部與凹部之間之間隙的產生。
在缸本體33,形成與第1室34a連通並進行吸排氣之吸排氣口33a、及與第2室34b連通並供給操作空氣的操作口33b。
該驅動部3係藉第1壓縮彈簧36及第2壓縮彈簧37之彈力與第2室34b之內壓的平衡,使活塞35沿著軸線進行往復直線運動,而使隔膜閥體4移動既定行程份量。該驅動部3係除了第1壓縮彈簧36與第2壓縮彈簧37以外,構成元件之材質採用氟樹脂,使得在腐蝕性高之周圍環境亦可使用。
螺絲孔口46被配置於第2室34b與操作口33b之間。在螺絲孔口46的中心,形成直徑約0.1mm的孔口。因為以螺絲構成孔口,所以只是更換孔徑相異之螺絲孔口46,就可易於改變孔口性能。
閥部2係內建於閥本體21(閥本體之一例),藉由隔膜閥體4之環狀密封面414與閥座24之閥座面24a抵接或分離,進行流體控制。閥本體21與隔膜閥體4係為了確保耐腐蝕性,以氟樹脂所形成。
閥本體21係形成長方體形,並在相對向之側面開設用以使輸入、輸出流體的第1接口21a與第2接口21b。在閥本體21的上面,將開口部21e開設成圓柱形,在比開口部21e外側環狀地形成安裝孔21f。閥部2係將隔膜閥體4之外緣部421嵌入閥本體21的安裝孔21f,並在閥本體21與缸本體33之間夾持外緣部421,藉此,形成隔膜室22與非接液室23。隔膜閥體4之隔膜構件42係與軸35b連結,並在隔膜室22內在圖中上下方向地移動。非接液室23係與形成於缸本體33之呼吸孔33c連通,使隔膜422隨著閥座抵接構件41之移動而圓滑地變形。
第1連通流路21c係以使第1接口21a與隔膜室22連通的方式成L字形地形成於閥本體21,並開口於隔膜室22的底面中央部。隔膜室22的底面係沿著第1連通流路21c所開口之開口部的外周設置閥座24。閥座24包括被加工成與隔膜室22之軸線正交之平坦面的閥座面24a。第2連通流路21d係以使第2接口21b與隔膜室22連通方式形成L字形,並在比閥座24外側開口。
(閥體的構成)
第2圖係第1圖所示之隔膜閥體4的剖面圖。
隔膜閥體4係由2個構件所構成。係第2圖(a)所 示之隔膜構件42與第2圖(b)所示之閥座抵接構件41。先形成隔膜構件42,並插入模具內,再對閥座抵接構件41進行射出成形,藉此,製造隔膜閥體4。
隔膜構件42係藉由從PTFE(聚四氟乙烯)製之圓棒進行切削加工所製造。PTFE係因為射出成形困難,而用以使隔膜422的厚度變成均勻。閥座抵接構件41係將易於射出成形的PFA(四氟乙烯‧全氟烷基乙烯基醚共聚物)作為材料。
此處,閥座抵接構件41係為了提高環狀密封面414的密封性,採用與閥本體21(閥座24)之硬度相同或比閥本體21(閥座24)之硬度低的氟樹脂較佳。在本實施形態,閥本體21(閥座24)及閥座抵接構件41之材質採用硬度D53~58的PFA。
棒狀部423的上部426與驅動部3(參照第1圖)連結,閥座抵接構件41係對閥座24抵接或分離。在棒狀部423的外周面,連接薄形狀的隔膜422,並將厚的外緣部421設置於該隔膜422的外緣部。
環狀凹部424形成於棒狀部423之下端外周部425的上部。環狀凹部424的上端面424a係形成對棒狀部423之軸心垂直的面。
閥座抵接構件41係將肩部412設置於與圓柱部411同軸上。又,上面開口之凹部413形成於閥座抵接構件41。向內周側突出的小徑凹部418形成於凹部413的上端部,大徑狀之大徑凹部417形成於小徑凹部418的下部。
圓柱部411係形成圓柱形,並包括與閥座24相對向的閥座側端面411a。在隔膜構件42之上部426的外周,形成與設置於軸35b之陰螺紋部35c(參照第1圖)螺合的陽螺紋部426a。
在閥座抵接構件41的閥座側端面411a,以閥座抵接構件41的軸心為中心環狀地突設環狀密封面414。環狀凹槽415形成於環狀密封面414的內周。環狀密封面414的外周係朝上地形成傾斜面。
閥座抵接構件41之小徑凹部418係與隔膜構件42之棒狀部423的環狀凹部424密接地嵌合,隔膜構件42之下端外周部425與閥座抵接構件41之大徑凹部417密接地嵌合。
(流體控制閥之概略動作)
流體控制閥1係在不將藥液供給至晶圓之待機狀態時,不將操作流體供給至操作口33b。在此情況,第1壓縮彈簧36之偏壓力係經由活塞35作用於隔膜閥體4,而隔膜閥體4之環狀密封面414與閥座24之閥座面24a密接而被密封。在此時,閥部2係關閉第1接口21a與第2接口21b之間,而從第2接口21b不向反應室供給藥液。
在將藥液供給至晶圓的情況,流體控制閥1係將操作流體供給至操作口33b。第2室34b之內壓變成比第1壓縮彈簧36之偏壓力大時,活塞35抵抗第1壓縮彈簧36並向反閥座側移動。隔膜閥體4係與活塞35一體地上升,而使環狀密封面414與閥座面24a分離。藉此,流體控制閥1係因應於閥座抵接構件41的行程,使藥液從第1接口21a往第2接口21b流動,而向反應室供給。
在停止對晶圓之藥液供給的情況,流體控制閥1係從操作口33b排出操作流體。於是,活塞35被第1壓縮彈簧36偏壓,在閥座方向移動,而在閥座方向推壓隔膜閥體4的凹部413。隔膜閥體4係與活塞35一體地下降,在使環狀密封面414與閥座面24a抵接後,施加密封負載,而將環狀密封面414壓在閥座面24a並壓接。藉此,流體控制閥1成為待機狀態。
如以上之說明所示,若依據本實施形態,係具有:包括閥座24之閥本體21、包括與閥座24抵接或分離之閥座抵接構件41及隔膜構件42的隔膜閥體4、以及使隔膜閥體4在軸線方向移動的驅動部3之流體控制閥1,因為特徵為:隔膜構件42係由第1氟系樹脂材料所構成,並包括隔膜422、與位於隔膜422之中央的棒狀部423;閥座抵接構件41係由可射出成形之第2氟系樹脂材料所構成,並包括環狀密封面414、與位於環狀密封面414之相反側的凹部413;棒狀部423之一部分係與凹部413嵌合;是外周凹凸面之環狀凹部424形成於棒狀部423之一部分的外周,是內周凹凸面之小徑凹部418形成於凹部413的內周,環狀凹部424與小徑凹部418係彼此密接而形成卡合面;所以在凹部413與棒狀部423之間無間隙,藥液不會滯留,不會因滯留之藥液劣化而產生粒子。
又,在本實施形態,因為特徵為:第1氟系樹脂材料係PTFE,第2氟系樹脂材料係PFA,所以成為軟質且彎 曲性佳之隔膜構件42、與硬質且耐磨耗性佳之閥座抵接構件41的組合,而耐久性提高。可更抑制粒子。
又,在本實施形態,因為特徵為:驅動部3係包括:第1壓縮彈簧36,係在與閥座24抵接之方向對隔膜閥體4賦與偏壓;及活塞35,係藉操作流體在離開閥座24之方向對隔膜閥體4賦與偏壓;隔膜閥體4包括在離開之方向賦與偏壓的第2壓縮彈簧37,第2壓縮彈簧37係在隔膜閥體4在抵接之方向移動的途中彈簧常數變化而變大;所以可一面維持隔膜閥體4的響應性一面緩和在閉閥時所產生之衝撞力,而可抑制因衝撞力而有可能產生之棒狀部423與凹部413之間之間隙的產生。
又,因為特徵為:將孔口46a設置於軸向中央的螺絲孔口46被設置於活塞之是下室接口的第2室34b,所以可一面維持隔膜閥體4的響應性一面緩和在閉閥時所產生之衝撞力,而可抑制因衝撞力而有可能產生之隔膜構件42與閥座抵接構件41之間之間隙的產生。
在第3圖,以剖面圖表示第2實施形態之隔膜閥體4A。又,在第4圖表示第3圖之A部放大圖。
在第2圖之隔膜閥體4,在環狀密封面414與閥座面24a抵接時,閥座抵接構件41之小徑凹部418的上端面與下端面被隔膜構件42之環狀凹部424的內周上面與內周下面夾持而在被壓縮之方向受力。因為此力,閥座抵接構件41的小徑凹部418係可能從隔膜構件42的環狀凹部424向外側脫離。此處,只要稍微地發生偏移而產生微小的間隙時,藥液滯 留於該間隙劣化,而可能發生粒子。
為了解決該問題點,在第3圖、第4圖,在閥座抵接構件41之小徑凹部419的上端面419a、及隔膜構件42之環狀凹部428的內周上面428a的各個,對在棒狀部423之軸心水平的平面,設置傾斜角度G為5度的傾斜。在本實施形態,採用傾斜角度G=5度,但是傾斜角度G係只要是5度以上且15度以下即可。
因此,在環狀密封面414與閥座面24a抵接時,小徑凹部419的上端面419a係承受箭號B的推壓力,但是因為傾斜面作用,小徑凹部419的上部係因為承受箭號C之力,所以小徑凹部419不會從環狀凹部428偏移。若傾斜角度G未滿5度,小徑凹部419可能從環狀凹部428偏移。又,若傾斜角度G超過15度,外周凹凸面被推寬而發生磨耗,可能發生粒子。
在閥座抵接構件41之小徑凹部419的下端面419b、及隔膜構件42之環狀凹部428的內周下面428b的各個,對在棒狀部423之軸心水平的平面,設置傾斜。在本實施形態,採用傾斜角度G=10度左右。下面側係與上面側相比,因為在底部受到支撐,所以因外周凹凸面被推寬而發生磨耗、發生粒子的可能性少。
因此,在環狀密封面414與閥座面24a抵接時,小徑凹部419的下端面419b係承受箭號D的推壓力,但是因為傾斜面作用,小徑凹部419的下部係因為承受箭號E之力,所以小徑凹部419不會從環狀凹部428偏移。
如以上之說明所示,若依據第2實施形態,因為特徵為:是外周凹凸面之環狀凹部428與是內周凹凸面之小徑凹部419係對徑向的水平面以角度5~15度傾斜,所以在環狀密封面414與閥座面24a抵接時,小徑凹部419的上端面419a係承受箭號B的推壓力,但是因為傾斜面作用,小徑凹部419的上部係因為承受箭號C之力,所以小徑凹部419不會從環狀凹部428偏移。
在第2圖或第3圖所示之實施形態,在將隔膜構件42插入模具後,對閥座抵接構件41進行成形的步驟,在隔膜構件42的隔膜422可能因模具之熱的影響而發生變形。又,可能因模具表面之油等附著於隔膜422而被污染。
為了避免模具之熱所造成的變形或污染,想到第5圖所示之第3實施形態。第5圖之第3實施形態係最終形狀是與第2圖之實施形態大致相同。相異的係製造方法。
如第5圖(a)所示,隔膜構件42係PTFE之第1圓棒44,閥座抵接構件41係PFA之第2圓棒43。將已形成環狀凹部424之第1圓棒44插入模具,再對PFA之第2圓棒43進行成形。此狀態是第5圖(a)之狀態。在第6圖表示已形成段差部之第1圓棒44的立體圖。直線槽427(阻止轉動部之一例)形成於下端外周部425的底面425a。直線槽427係作用為用以使隔膜構件42與閥座抵接構件41彼此在轉動方向不會偏移的阻止轉動。
接著,藉由切削第1圓棒44及第2圓棒43,加工成第5圖(b)所示的形狀。
若依據第3實施形態,不必擔心隔膜422因模具之熱的影響而變形。又,不必擔心模具表面之油等附著於隔膜422而被污染。
若依據第3實施形態,因為特徵為:棒狀部423之一部分係與凹部413嵌合;是外周凹凸面之環狀凹部424形成於棒狀部423之一部分的外周,是內周凹凸面之小徑凹部418形成於凹部413的內周;在插入第1圓棒44之狀態,以包覆是第1圓棒44之一部分之棒狀部423的方式對第2圓棒43進行射出成形之插入成形步驟後,將第1圓棒44切削加工成隔膜構件42的形狀,並將第2圓棒43切削加工成閥座抵接構件41的形狀;所以,在413與棒狀部423之間無間隙,藥液不會滯留,不會因所滯留之藥液劣化而產生粒子。
又,在第3實施形態,因為特徵為:直線槽427形成於棒狀部423及凹部413,所以棒狀部423與凹部413彼此在圓周方向不會轉動,而不必擔心在棒狀部423與凹部413之間形成間隙。
接著,根據第9圖及第10圖,說明本揭示之第4實施形態。因為第4實施形態係內容與第3圖所示之第2實施形態大致相同,所以僅說明相異點,關於相同之內容係省略說明。
如第9圖所示,閥座抵接構件41的上部45越過環狀凹部428的內周上面428a,並延設至棒狀部423之大徑部的外周。
若依據第4實施形態,因為特徵為:凹部413係 延伸至比是棒狀部423之外周凹凸面的環狀凹部424更靠近隔膜422側所形成,所以在隔膜閥體4驅動而閥座抵接構件41的環狀密封面414與閥座24抵接時,如第10圖所示,藉推壓力K,力在箭號H之方向作用。在此時,隔膜構件42側欲在箭號J之方向變形,但是被閥座抵接構件41的上部45抑制。因為凹部413係延伸至比棒狀部423的環狀凹部424更靠近隔膜422側所形成,所以此延伸形成的上部45在H方向及J方向之任一方向的動作都受到抑制,而抑制間隙之擴大,又,亦可抑制磨耗之發生。
接著,使用第11圖,說明本揭示之第5實施形態。因為第5實施形態係內容與第3圖所示之第2實施形態大致相同,所以僅說明相異點,關於相同之內容係省略說明。
如第11圖所示,環狀凹部424的上面包括凹狀曲面429a與凸狀曲面429b。又,在棒狀部423,與凹狀曲面429a密接地形成凸狀曲面4110a,並與凸狀曲面429b密接地形成凹狀曲面4110b。
閥座抵接構件41藉驅動部3重複對閥座24的抵接,藉此,即使在推壓力重複地作用於卡合部的情況,亦因為凹狀曲面429a與凸狀曲面4110a的卡合面、和凸狀曲面429b與凹狀曲面4110b之卡合面的連接部分包括愈接近外周愈遠離隔膜422的傾斜曲面,所以不必擔心在卡合面發生偏移。
在第5實施形態,因為特徵為:卡合面係在其一部分包括愈接近外周愈遠離隔膜422的傾斜面,所以藉驅動部3驅動隔膜閥體4,在閥座抵接構件41在長時間重複地與閥座 24抵接時,即使在推壓力作用於環狀凹部424與小徑凹部418之卡合面的情況,亦因為愈接近外周愈遠離隔膜422的傾斜面抑制凹部向外側位移,所以在凹部與棒狀部之間不會發生間隙。
本揭示係不是被限定為上述之實施形態,而可進行各種的應用。
例如,在本實施形態,使用分離用彈簧(第2壓縮彈簧37),但是即使不使用分離用彈簧,亦可實施本揭示。
又,藉加熱器等之熱焊接、超音波焊接、雷射焊接等將隔膜構件42與閥座抵接構件41的邊界外周部接合,藉此,可防止間隙的發生及防止轉動。
又,在本實施形態,使用是2段間距彈簧的分離用彈簧(第2壓縮彈簧37),但是亦可使用圓錐彈簧。
又,在本實施形態,作為螺絲孔口46,使用金屬製之螺絲,但是亦可藉樹脂之多孔質體構成。藉此,可防止腐蝕,並防止孔口的阻塞。
4‧‧‧隔膜閥體(閥體之一例)
41‧‧‧閥座抵接構件
42‧‧‧隔膜構件
411‧‧‧圓柱部
411a‧‧‧閥座側端面
412‧‧‧肩部
413‧‧‧凹部
414‧‧‧環狀密封面
415‧‧‧環狀凹槽
417‧‧‧大徑凹部
418‧‧‧小徑凹部(內周凹凸面之一例)
421‧‧‧外緣部
422‧‧‧隔膜
423‧‧‧棒狀部
424‧‧‧環狀凹部(外周凹凸面之一例)
424a‧‧‧上端面
425‧‧‧下端外周部
426‧‧‧上部
426a‧‧‧陽螺紋部
Claims (5)
- 一種流體控制閥製造方法,係在製造流體控制閥之流體控制閥製造方法,該流體控制閥係具有:包括閥座之閥本體、包括與該閥座抵接或分離之閥座抵接構件及隔膜構件的閥體、以及使該閥體在軸線方向移動的驅動部,其特徵為:該隔膜構件係由第1氟系樹脂材料所構成,並包括隔膜、與位於該隔膜之中央的棒狀部;該閥座抵接構件係由可射出成形之第2氟系樹脂材料所構成,並包括閥座抵接面、與位於該閥座抵接面之相反側的凹部;該棒狀部之一部分係與該凹部嵌合;該棒狀部與該凹部係彼此的凹凸面密接;在插入第1棒之狀態,對第2棒進行射出成形之插入成形步驟後,將該第1棒切削加工成該隔膜構件的形狀,並將該第2棒切削加工成該閥座抵接構件的形狀。
- 如申請專利範圍第1項之流體控制閥製造方法,其中該第1氟系樹脂材料係PTFE,該第2氟系樹脂材料係PFA。
- 如申請專利範圍第1或2項之流體控制閥製造方法,其中阻止轉動部形成於該棒狀部及該凹部。
- 如申請專利範圍第1或2項之流體控制閥製造方法,其中該凹部係延伸至比該棒狀部之在外周面形成的環狀凹部更靠近該隔膜側所形成。
- 如申請專利範圍第3項之流體控制閥製造方法,其中該凹 部係延伸至比該棒狀部之在外周面形成的環狀凹部更靠近該隔膜側所形成。
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