WO2016104203A1 - 流体制御器 - Google Patents

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WO2016104203A1
WO2016104203A1 PCT/JP2015/084880 JP2015084880W WO2016104203A1 WO 2016104203 A1 WO2016104203 A1 WO 2016104203A1 JP 2015084880 W JP2015084880 W JP 2015084880W WO 2016104203 A1 WO2016104203 A1 WO 2016104203A1
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WO
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stem
vertical movement
movement amount
casing
screw
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/084880
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English (en)
French (fr)
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谷川　毅
山路　道雄
薬師神　忠幸
石橋　圭介
保昌 柳田
Original Assignee
株式会社フジキン
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社フジキン filed Critical 株式会社フジキン
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Priority to US15/502,842 priority patent/US10132415B2/en
Priority to CN201580034364.4A priority patent/CN106662270B/zh
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    • 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
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/52—Means for additional adjustment of the rate of flow
    • F16K1/523—Means for additional adjustment of the rate of flow for limiting the maximum flow rate, using a stop
    • 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
    • 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
    • F16K35/00—Means to prevent accidental or unauthorised actuation

Definitions

  • the present invention relates to a fluid controller, and more particularly to a fluid controller suitable for use in applications that continuously open and close.
  • Such a fluid controller is air-driven and is often used in semiconductor manufacturing equipment, and is required to be compatible with high temperatures and highly durable. Further, it is generally used in a plurality of lines. In this case, it is also required to eliminate the difference in flow rate (Cv value) for each gas line.
  • Patent Document 1 it has been proposed to set the stem vertical movement amount (diaphragm deformation amount) to a predetermined value in accordance with opening and closing in order to ensure durability (number of continuous opening and closing operations).
  • the flow rate (Cv value) differs slightly depending on the position of the valve in each gas line and the individual difference of the valve.
  • the valve used in the immediate vicinity of the chamber directly affects the semiconductor to be manufactured by its Cv value.
  • the Cv value of the valve is individually adjusted according to the gas line, etc., there is a possibility that an individual adjusted to a movement amount larger than the vertical movement amount of the stem capable of ensuring the durability of the valve may occur. There is. Thereby, the durability of the diaphragm (and the valve) may be reduced. That is, the flow rate may be adjusted while ensuring durability.
  • An object of the present invention is to provide a fluid controller capable of adjusting the flow rate with high accuracy while ensuring durability.
  • a fluid controller includes a body provided with a fluid passage, a bonnet provided above the body, a casing provided above the bonnet, a valve body for opening and closing the fluid passage, and ascending or descending.
  • the fluid controller having a stem that moves the valve body in the opening or closing direction and an actuator that moves the stem up and down, an upper limit of the stem vertical movement amount that sets an upper limit value of the vertical movement amount of the stem accompanying opening and closing It is characterized by comprising a value setting means and a stem vertical movement amount fine adjustment means capable of adjusting the vertical movement amount of the stem accompanying opening and closing within the range of the upper limit value or less.
  • the Cv value is determined by adjusting the stem vertical movement amount.
  • this fine adjustment is performed by changing the stem vertical movement amount fine adjustment means within a range equal to or less than a preset upper limit value of the stem vertical movement amount. .
  • the Cv value can be set to the target value with high accuracy.
  • the stem vertical movement amount is finely adjusted by the stem vertical movement amount fine adjustment means. Therefore, when adjusting the Cv value, the stem vertical movement amount is not set beyond the stem vertical movement amount upper limit value for ensuring durability. Thereby, it is possible to adjust the flow rate with high accuracy while ensuring durability.
  • the upper limit value of the stem vertical movement amount by the stem vertical movement amount upper limit setting means is set at the time of shipment of the fluid controller, and is maintained at the setting value at the time of use even in use.
  • the amount of stem vertical movement by the stem vertical movement fine adjustment means is provisionally set at the time of shipment of the fluid controller, and is set to an appropriate value on the user side in use.
  • the fluid controller is, for example, a metal diaphragm valve, but is not limited thereto.
  • the fluid controller may be in a normally closed state or in a normally open state.
  • the stem vertical movement amount fine adjustment means has a moving body that can be moved up and down by rotating the handle, the upper limit value of the stem vertical movement amount is obtained by changing the distance between the stem and the casing, The fine adjustment of the stem vertical movement amount is preferably obtained by changing the distance between the actuator drive shaft integrated with the stem and the moving body.
  • the upper end portion of the actuator drive shaft integrated with the stem is inserted into the shaft insertion hole provided in the moving body, and the flange portion is provided in the portion of the actuator drive shaft located below the shaft insertion hole.
  • the distance between the upper surface of the flange portion of the actuator drive shaft and the lower surface of the moving body is the stem vertical movement amount
  • the stem vertical movement amount upper limit setting means includes a downward projecting portion of the casing on which the male screw is formed.
  • the screw is preferably provided on the top wall of the bonnet, and preferably includes a screw and a lock nut.
  • both the stem vertical movement amount upper limit setting means and the stem vertical movement amount fine adjustment means can be obtained with a simple configuration.
  • the stem vertical movement fine adjustment means includes a handle that is provided with a female screw on the inner periphery and is rotatably supported by the casing, a moving body that is provided with a screw on the outer periphery and is screwed to the inner periphery of the handle, It is preferable to include guide means for preventing the body from rotating relative to the casing and enabling movement in the vertical direction.
  • a moving body fixing means for preventing movement of the moving body after setting the stem vertical movement amount is provided.
  • the guide means includes, for example, a guide groove extending in the vertical direction provided on the moving body and a guide pin facing the guide groove from the outside in the radial direction, but is not limited thereto.
  • the moving body fixing means uses, for example, one or a plurality of set screws, the set screw is screwed into a screw hole provided in the moving body, and the lower end of the set screw is brought into contact with the upper surface of the casing.
  • the present invention is not limited to this.
  • the stem vertical movement amount fine adjustment means may be one that moves up and down while rotating the movable body integrally with the handle by rotating the handle, but converts the rotation of the handle into the vertical movement of the movable body. By doing so, there is no possibility that the threaded portion is loosened or a torsional stress is generated in the bellows or the like, and a decrease in accuracy due to the loosening of the threaded portion and a decrease in durability due to the torsional stress are prevented.
  • the handle consists of an outer cylinder that is a hand-held part, an inner cylinder that is fitted into the outer cylinder, and a shaft that is fitted into the inner cylinder, and a female screw is formed on the inner periphery of the casing.
  • the internal cylinder is formed with a male screw that is screwed to the female screw of the casing, and a male screw having a smaller screw pitch than the female screw of the casing is formed on the outer periphery of the shaft body.
  • a female thread that is screwed onto the male thread of the shaft body is formed on the inner periphery of the moving body.
  • the stem vertical movement amount is set to the upper limit value by the stem vertical movement amount upper limit value setting means, whereby durability is ensured. Since the adjustment is performed by changing the amount of movement of the stem up and down within the range of the upper limit value or less, the flow rate can be adjusted with high accuracy while ensuring the durability.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a fluid controller according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the stem vertical movement fine adjustment means which is the main part of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state where the stem vertical movement amount is changed by the stem vertical movement amount fine adjustment means from the state of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of a stem vertical movement amount fine adjusting means which is a main part of the second embodiment of the fluid controller according to the present invention.
  • FIG. 1 to 3 show an embodiment of a fluid controller according to the present invention.
  • the fluid controller (1) is called a direct touch type metal diaphragm valve.
  • the fluid inflow passage (2a), the fluid outflow passage (2b), and a concave opening upward are provided.
  • the casing (4) provided above, the annular synthetic resin sheet (5) provided at the periphery of the fluid inflow passage (2a), and the fluid inflow passage (2a) pressed or separated from the sheet (5)
  • the metal diaphragm (valve) (6) that opens and closes, the stem (8) that presses and separates the diaphragm (6) against the seat (5) via the diaphragm retainer (7), and the casing (4)
  • the actuator (9) that moves the stem (8) up and down and the stem vertical movement amount that sets the upper limit of the stem vertical movement amount
  • the bonnet (3) has a top wall (21) provided with a through hole (21a) through which the stem (8) is inserted so as to be vertically movable.
  • a cylindrical downward projecting edge (21b) projecting downward is provided at the peripheral edge of the through hole (21a).
  • a female screw (21c) is provided on the inner periphery of the through hole (21a) and the downward projecting edge (21b).
  • the casing (4) includes a lower casing part (22) and an upper casing part (23) whose lower end part is screwed to the lower casing part (22).
  • the lower casing part (22) has a bottom wall (24) in which a through hole (24a) for allowing the stem (8) to be inserted in a vertically movable manner is provided in the center part, and a cylindrical peripheral wall (25). Yes.
  • a cylindrical downward projecting portion (26) projecting downward is provided at the periphery of the through hole (24a).
  • a male screw (26a) is formed on the outer periphery of the lower portion of the downward projecting portion (26), and a lock nut (27) is screwed onto the upper portion of the male screw (26a).
  • the lower part of the male screw (26a) is formed on the top wall (21) of the bonnet (3) and is screwed to the screw (21c).
  • the upper casing part (23) has a cylindrical peripheral wall (28) and a top wall (29).
  • a through hole (29a) is provided in the central portion of the top wall (29).
  • a cylindrical upper projecting portion (30) projecting upward is provided at the peripheral edge portion of the through hole (29a).
  • a holding adapter (12) is arranged between the bottom end of the bonnet (3) and the bottom of the recess (2c) of the body (2), and the outer peripheral edge of the diaphragm (6) is connected to the holding adapter (12). It is held between the bottom of the recess (2c) of the body (2).
  • the diaphragm (6) has an upwardly convex arc shape in a natural spherical shell shape.
  • the diaphragm (6) is made of, for example, a nickel alloy thin plate, and is formed in a spherical shell shape that is cut out in a circular shape and has a central portion bulged upward.
  • the diaphragm (6) may be made of a stainless steel sheet or a laminate of a stainless steel sheet and a nickel / cobalt alloy sheet.
  • a flange (8a) is provided near the lower end of the stem (8), and the stem (8) is attached downward between the flange (8a) and the outer peripheral edge of the top wall (21) of the bonnet (3).
  • An urging compression coil spring (biasing member) (13) is arranged. By the compression coil spring (13), the fluid controller (1) is kept closed during normal times (when the actuator (9) is not operated).
  • the actuator (9) includes a drive shaft (31) fixed to the stem (8) by screwing the lower end to the upper end of the stem (8), and an outer peripheral surface closely contacting the inner peripheral surface of the casing (4).
  • the upper and lower pistons (32) and (33) whose inner peripheral surface is slidable in close contact with the outer peripheral surface of the drive shaft (31), and the counter plate (34) disposed in the middle thereof.
  • the lower side of the upper and lower pistons (32) and (33) is the operation air introduction chamber (35) and (36), and the operation air is sent to the drive shaft (31) to the operation air introduction chamber (35) and (36).
  • An axial passage (31a) and radial passages (31b) and (31c) are provided.
  • the outer diameter of the stem (8) is larger than the outer diameter of the drive shaft (31), and the upper end surface (8b) of the stem (8) protrudes radially outward from the outer diameter of the drive shaft (31). ing.
  • the dimension of the stem (8) is such that there is a stem vertical movement amount A between the upper end surface (8b) of the stem (8) and the lower surface of the lower protrusion (26) of the lower casing portion (22). Direction length etc.) is set.
  • the stem vertical movement amount A that is, the upper limit value of the upward movement amount of the stem (8) is set to a required value. be able to. Since the lower protrusion (26) of the casing in which the male thread (26a) is formed and the top wall (21) of the bonnet (3) are provided, the screw vertical movement amount A is controlled by the screw (21c) and the lock nut (27).
  • a stem vertical movement amount upper limit value setting means (10) for setting an upper limit value is configured.
  • the stem vertical movement amount A As the upper limit of the stem vertical movement amount A, a value that can ensure the required durability is set.
  • the stem vertical movement amount A has a correlation with the flow rate (Cv value). Therefore, in order to obtain a required Cv value, it is necessary to change the stem vertical movement amount A.
  • the Cv value can be adjusted by changing the stem vertical movement amount A obtained by the stem vertical movement amount upper limit setting means (10), but in this case, the durability also changes. . Therefore, in order to make it possible to change the stem vertical movement amount to obtain a required Cv value without changing the stem vertical movement amount A obtained by the stem vertical movement amount upper limit setting means (10), Vertical movement amount fine adjustment means (11) is used.
  • the stem vertical movement amount fine adjustment means (11) includes a cylindrical handle (41) and a cylindrical moving body that is moved up and down as the handle (41) rotates. (42), a guide means (43) that prevents the movable body (42) from rotating relative to the casing (4) and allows the movable body (42) to move vertically, and the handle (41) to the casing (4) to be rotatable.
  • a handle pressing ring (44) to be supported and two set screws (45) (moving body fixing means) for preventing movement of the moving body (42) after setting the stem vertical movement amount are provided.
  • the handle (41) has a flange portion (41a) at the lower end, and a female screw rod (41b) is formed on the inner periphery of the upper portion of the handle (41).
  • the lower part of the handle (41) is fitted to the outer periphery of the upper protruding part (30) of the upper casing part (23) with a slight gap, and the lower end of the handle (41) is fitted to the upper casing part (23). It is received on the top surface of the top wall (29).
  • the movable body (42) is composed of an upper large-diameter portion (46), and a large-diameter portion (46), and a large-diameter portion (46). Is supported by the upper surface of the upper projecting portion (30) of the upper casing portion (23).
  • a pipe connection part (46a) for introducing operation air is provided on the inner periphery of the large diameter part (46).
  • a male screw (46b) is formed that is screwed onto the female screw (41b) of the handle (41).
  • the large-diameter portion (46) is provided with two screw holes penetrating in the vertical direction, and a set screw (45) as a moving body fixing means is screwed into each screw hole.
  • a through hole (47a) into which the upper end portion (31d) of the drive shaft (31) is inserted is provided on the inner periphery of the small diameter portion (47) so as to be continuous with the pipe connection portion (46a).
  • a guide groove (48) extending in the vertical direction is provided on the outer periphery of the small diameter portion (47).
  • a guide pin (49) having a shaft extending in a direction perpendicular to the vertical direction is provided on the upper projecting portion (30) of the upper casing portion (23) so as to face the guide groove (48) from the outside in the radial direction.
  • a male screw is provided on the outer periphery excluding the tip of the guide pin (49), and the guide pin (49) is screwed into a screw hole provided in the upper protruding portion (30) of the upper casing portion (23).
  • a pin (49) is fixed to the upper casing part (23).
  • the tip of the guide pin (49) is fitted in the guide groove (48), so that the movable body (42) is non-rotatable and can be moved in the vertical direction with respect to the upper casing part (23).
  • the guide groove (48) and the guide pin (49) constitute the guide means (43) that prevents the movable body (42) from rotating relative to the casing (4) and allows it to move in the vertical direction. Yes.
  • the handle pressing ring (44) includes a lower thin portion (50) and an upper thick portion (51) having the same outer diameter and a smaller inner diameter as the thin portion (50).
  • a female screw (50a) is provided on the inner periphery of the thin portion (50).
  • An annular projecting edge portion (51a) projecting inward in the radial direction is provided at the upper end portion of the thick portion (51).
  • the handle pressing ring (44) is screwed onto the peripheral wall (28) of the upper casing portion (23), and the lower surface of the thick wall portion (51) is received by the upper surface of the top wall (29) of the upper casing portion (23). ing.
  • the annular protruding edge portion (51a) of the thick wall portion (51) is a washer (friction reducing member) in which the upper surface of the flange portion (41a) of the handle (41) is coated with a fluororesin (for example, Teflon (registered trademark)). (52).
  • the fluororesin coating washer (52) has a small coefficient of friction, and therefore it is easy to rotate the handle (41).
  • the handle (41) In the open state of the fluid controller (1) (in a state pressurized by the operation air), the handle (41) becomes heavy, but the fluororesin coating washer (52) is provided.
  • the operability of is good.
  • the material to be coated with fluororesin may be a resin such as PPS, or may be a metal (SUS, aluminum, iron, etc.) washer.
  • friction reduction such as a thrust bearing may be used.
  • a member can also be used.
  • the structure which reduces a friction coefficient by using a ball bearing etc. may be sufficient.
  • a flange portion (53) is provided in the vicinity of the portion (31d), that is, in the portion of the drive shaft (31) located below the through hole (47a).
  • the stem vertical movement amount indicated by B in FIG. 2 (A in FIG. 1) is between the upper surface of the flange portion (53) of the drive shaft (31) and the lower surface of the small diameter portion (47) of the moving body (42).
  • the stem vertical movement amount set with a different value is set in a different place from that shown in FIG.
  • the stem vertical movement amount (upper limit of the upward movement amount of the stem (8)) as shown in FIG. Can be set to the required value B ′ (for example, a smaller value than in FIG. 2).
  • the magnitudes of the stem vertical movement amounts B and B ′ are set to be equal to or smaller than the stem vertical movement amount A.
  • the stem vertical movement A is durable as a highly durable valve regardless of the usage conditions and required flow rate. Is set to the maximum value that can be confirmed, and then the stem vertical movement amount B or B ′ is set in consideration of the use conditions and the required flow rate.
  • the user of the fluid controller (1) needs to adjust the amount of vertical movement of the stem for the purpose of adjusting the Cv value for each gas line used.
  • the amount of vertical movement A of the stem is It is assumed that the stem vertical movement amount B or B ′ is finely adjusted without changing.
  • the Cv value can be accurately adjusted in a state where the durability does not fall below the set value.
  • the pitch of the external thread (46b) of the moving body (42) and the internal thread (41b) of the handle (41) is set to 0.5 to 0.75, for example, so that fine adjustment is easy.
  • the fine adjustment of the stem vertical movement amount B or B ′ by the stem vertical movement fine adjustment means (11) is performed by converting the rotation of the handle (41) into the vertical movement of the moving body (42). Therefore, compared to the one that adjusts the amount of vertical movement of the stem by rotating the moving body, there is no possibility of loosening of the threaded portion or torsional stress in the bellows, etc. It is possible to prevent the deterioration of accuracy and the durability caused by torsional stress.
  • the stem vertical movement amount upper limit value setting means (10) and the stem vertical movement amount fine adjustment means (11) are not limited to those described above.
  • FIG. 4 shows, as an example, a second embodiment of the stem vertical movement fine adjustment means.
  • the stem vertical movement amount fine adjustment means (61) includes a cylindrical adjustment means storage casing (hereinafter simply referred to as “casing”) (62) fixed to the top of the actuator storage casing (4), and a casing.
  • casing cylindrical adjustment means storage casing
  • the casing (62) has a flange (62c) that comes into contact with the top of the actuator housing casing (4), and the flange (62c) is formed by a plurality of (for example, three) screws (63). It is fixed to the actuator housing casing (4).
  • the handle (64) includes an outer cylinder (71) that is a hand-held part, an inner cylinder (72) that is fitted into the outer cylinder (71) from below, and an inner cylinder (72) And a shaft body (73) fitted from below.
  • the shaft body (73) is inserted into the inner cylindrical body (72) so that the upper end portion protrudes upward, and the nut (74) screwed to the upper end portion of the shaft body (73) is tightened.
  • the shaft body (71) and the inner cylinder body (72) are coupled.
  • the outer cylinder (71) and the inner cylinder (72) are coupled by screwing a set screw (75) into a threaded hole (71a) provided in the outer cylinder (71) in the radial direction.
  • a set screw (75) into a threaded hole (71a) provided in the outer cylinder (71) in the radial direction.
  • a space is provided between the upper part of the casing (62) and the lower part of the outer cylinder (71), and in this space part, the cylindrical indicator (67) is fitted to the upper outer peripheral surface of the casing (62). Accordingly, the cap nut (68) screwed onto the upper portion of the casing (62) is prevented from coming off.
  • annular stopper (69) is provided in the space portion above the cap nut (68) in the outer cylinder (71).
  • the stopper (69) is fitted to the outer periphery of the inner cylinder (72) so as to be vertically movable, and is positioned at a predetermined position in the vertical direction and fixed to the inner cylinder (72) by a set screw (70). Yes.
  • the stopper (69) comes into contact with the upper surface of the cap nut (68) when the handle (64) is lowered, so that the handle (64) when the fluid controller (1) is fully closed is arranged. Descent is regulated.
  • a screw (72a) is formed on the lower outer periphery of the inner cylinder (72), and a male screw (73a) is also formed on the lower outer periphery of the shaft (73).
  • a female thread (62a) corresponding to the male thread (72a) of the inner cylinder (72) is formed on the upper inner periphery of the casing (62), and the casing (62) and the inner cylinder (72) are relatively Screwed together so that it can rotate.
  • the moving body (65) includes a screw member (77) in which a female screw (77a) is formed and a spring receiving member (78) receiving a compression coil spring (biasing member) (76).
  • the screw member (77) and the spring receiving member (78) are separated.
  • the screw member (77) of the moving body (65) has a cylindrical shape with a female thread (screw) (73a) screwed to the internal thread (73a) of the shaft body (73) of the handle (64). 77a) is formed.
  • the screw member (77) is screwed onto the male thread rod (73a) of the shaft body (73) with the upper end portion inserted into the lower end portion of the inner cylinder (72).
  • the male thread (73a) of the shaft body (73) of the handle (64) and the female thread (77a) (first screw alignment) of the screw member (77) of the moving body (65) are the female threads of the casing (62).
  • the screw pitch is smaller than the screw pitch of the male screw (72a) (second screw alignment) of (62a) and the inner cylinder (72).
  • the direction of the first and second screw alignment screws is set so that the movable body (65) is lowered when the handle (64) is rotated and lowered.
  • the spring receiving member (78) is inserted in a downwardly opened recess (62b) provided at the lower end of the casing (62) so as to be vertically movable.
  • the lower part of the spring receiving member (78) is located below the lower surface of the flange (62c) of the casing rod (62) and is in a through hole (4a) provided in the top wall of the actuator housing casing (4).
  • the compression coil spring rod (76) is disposed between the flange portion (78a) provided at the upper end portion of the spring receiving member (78) and the upper surface of the top wall of the actuator housing casing (4), and is provided with a spring receiving member. (78) is urged upward.
  • the spring receiving member (78) is provided with a shaft insertion hole (78b) into which the upper end portion (31d) of the drive shaft (31) is inserted.
  • the drive shaft (31) has the same shape as that of the first embodiment, and is between the upper surface of the flange portion (53) of the drive shaft (31) and the lower surface of the spring receiving member (78) of the moving body (65). Further, a stem vertical movement amount C corresponding to the stem vertical movement amount indicated by B in FIG. 2 is set.
  • the actuator housing casing (4) is provided with a pipe connection (4b), and the axial passage (31a) of the drive shaft (31) is communicated with the pipe connection (4b).
  • the guide groove (77b) extending in the vertical direction is provided on the outer periphery of the screw member (77), and the direction perpendicular to the vertical direction is set so that the guide groove (77b) faces the casing (62) from the outside in the radial direction.
  • a guide pin (79) having an extending shaft is provided.
  • a male screw is provided on the outer periphery excluding the tip of the guide pin (79), and the guide pin (79) is screwed into a screw hole provided in the casing (62) so that the guide pin (79) is fitted into the casing (62). It is fixed to.
  • the distal end portion of the guide pin (79) is fitted into the guide groove (77b), so that the screw member (77) of the moving body (65) cannot rotate with respect to the casing (62). It can move up and down.
  • the guide groove (77b) and the guide pin (79) the guide means that prevents the screw member (77) of the moving body (65) from rotating with respect to the casing (62) and allows the moving member (65) to move in the vertical direction ( 66) is configured.
  • the stem vertical movement fine adjustment means (61) of the second embodiment by rotating the outer cylinder (71) of the handle (64) in the descending direction, the inner cylinder (72) and the shaft (73) ) Descends while rotating integrally with the outer cylinder (71).
  • the screw member (77) of the moving body (65) screwed to the shaft body (73) is lowered in a state where the rotation is prevented by the guide means (66).
  • the first screw alignment screw alignment between the male thread (73a) of the shaft body (73) of the handle (64) and the female thread (77a) of the screw member (77) of the movable body (65) is the first.
  • an air-driven direct touch type metal diaphragm valve is exemplified as the fluid controller (1), but the stem vertical movement amount upper limit setting means (10) and the stem vertical movement amount fine adjustment means (The application target of 11) is not limited to this, and can be applied to various valves and the like that require adjustment of the stem vertical movement amount.
  • the stem vertical movement amount upper limit setting means (10) is set by the length between the stem (8) and the lower protrusion (26) of the lower casing part (22), and the stem vertical movement amount is set.
  • the fine adjustment means (11) is adjusted by the handle (41), but this may be reversed.
  • the flow rate can be adjusted with high accuracy in a fluid controller suitable for use in applications that continuously open and close, it is possible to contribute to improving the performance of the fluid controller.

Abstract

　耐久性を確保した上で、精度のよい流量調整を可能とした流体制御器を提供する。　開閉に伴うステム(8)の上下移動量の上限値を設定するステム上下移動量上限値設定手段(10)を備えており、さらに、開閉に伴うステム(8)の上下移動量を上限値以下の範囲で変化させるステム上下移動量微調整手段(11)を備えている。

Description

流体制御器
  この発明は、流体制御器に関し、特に連続的に開閉を繰り返す用途で使用されるのに好適な流体制御器に関する。
　連続的に開閉を繰り返す用途で使用される流体制御器として、ダイレクトタッチ型ダイヤフラム弁と称されているものが知られている（特許文献１）。
　このような流体制御器は、エア駆動式とされて、半導体製造装置でよく使用されており、高温に対応しかつ高耐久性であることが求められている。また、複数のラインで使用されることが一般的であり、この場合、ガスライン毎の流量（Ｃｖ値）の差をなくすことも求められている。
　特許文献１のものでは、耐久性（連続開閉作動回数）確保のために、開閉に伴うステムの上下移動量（ダイヤフラムの変形量）を所定値に設定することが提案されている。
特開２００７－６４３３３号公報
　各ガスラインにおけるバルブの位置や、バルブの個体差によって、それぞれ微妙に流量（Ｃｖ値）が異なっている。特に、半導体製造装置の場合、チャンバー直近に使用されるバルブは、そのＣｖ値によって、製造する半導体に直接影響を及ぼすことになる。しかし、ガスライン等に合わせてバルブのＣｖ値を個々に調整していると、バルブの耐久性を確保可能なステムの上下移動量よりも大きな移動量に調整している個体が発生する可能性がある。それにより、ダイヤフラム（及びバルブ）の耐久性が低下する可能性がある。すなわち、耐久性を確保した上で、流量調整を可能とする場合がある。Ｃｖ値の調整量に対して、１つの調整構造で調整を行う場合、調整時のステムの上下移動量をどの程度変更したのか、調整した結果、それが耐久性を確保可能なステムの上下移動量より大きくなっていないか、ということを確認することはできない。
  この発明の目的は、耐久性を確保した上で、精度のよい流量調整を可能とした流体制御器を提供することにある。
  この発明による流体制御器は、流体通路が設けられたボディと、ボディの上方に設けられたボンネットと、ボンネットの上方に設けられたケーシングと、流体通路を開閉する弁体と、上昇または下降することにより弁体を開または閉方向に移動させるステムと、ステムを上下移動させるアクチュエータとを備えている流体制御器において、開閉に伴うステムの上下移動量の上限値を設定するステム上下移動量上限値設定手段と、開閉に伴うステムの上下移動量を上限値以下の範囲で調整可能なステム上下移動量微調整手段とを備えていることを特徴とするものである。
　ステム上下移動量上限値設定手段によってステム上下移動量の上限値を設定できるので、ステム上下移動量が微調整によって、耐久性が確保可能な上限以上に移動量を設定できないようにできる。ここで、ステム上下移動量が調整されることで、Ｃｖ値が決まる。ここで、Ｃｖ値については、微調整を行う必要があり、この微調整は、ステム上下移動量微調整手段によって、予め設定したステム上下移動量の上限値以下の範囲で変化させることで行われる。この微調整により、Ｃｖ値を精度よく目標値に設定することができる。使用に伴ってＣｖ値が変化して、Ｃｖ値を調整する必要が生じた際にも、ステム上下移動量微調整手段によって、ステム上下移動量が微調整される。したがって、Ｃｖ値を調整するに際して、耐久性を確保するためのステム上下移動量上限値を超えて、ステム上下移動量が設定されることはない。これにより、耐久性を確保した上で、精度のよい流量調整を行うことができる。
　ステム上下移動量上限値設定手段によるステム上下移動量の上限値は、流体制御器の出荷時に設定され、使用状態においても、出荷時の設定値に維持される。ステム上下移動量微調整手段によるステム上下移動量は、流体制御器の出荷時に仮設定され、使用状態においては、使用者側で適正値に設定される。
　流体制御器は、例えばメタルダイヤフラム弁とされるが、これに限定されるものではない。また、流体制御器は、通常時閉の状態のものであってもよく、通常時開の状態のものであってもよい。
　ステム上下移動量微調整手段は、ハンドルを回転させることによって上下移動させられる移動体を有しており、ステム上下移動量の上限値は、ステムとケーシングとの距離を変更することで得られ、ステム上下移動量の微調整は、ステムと一体とされたアクチュエータ駆動軸と移動体との距離が変化することで得られることが好ましい。
　このようにすることで、ステム上下移動量微調整手段による調整を容易なものとできる。
　ステムと一体とされたアクチュエータ駆動軸の上端部が、移動体に設けられた軸挿入孔に挿入されており、軸挿入孔の下方に位置するアクチュエータ駆動軸の部分に、フランジ部が設けられており、アクチュエータ駆動軸のフランジ部の上面と移動体の下面との距離がステム上下移動量とされており、ステム上下移動量上限値設定手段は、おねじが形成されたケーシングの下方突出部と、ボンネットの頂壁に設けられためねじと、ロックナットとを備えていることが好ましい。
　このようにすると、ステム上下移動量上限値設定手段およびステム上下移動量微調整手段の両方を簡単な構成で得ることができる。
　ステム上下移動量微調整手段は、内周にめねじが設けられてケーシングに回転可能に支持されたハンドルと、外周におねじが設けられてハンドルの内周にねじ合わされた移動体と、移動体のケーシングに対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段とを備えていることが好ましい。
　また、ステム上下移動量設定後の移動体の移動を阻止する移動体固定手段を備えていることがより好ましい。
　案内手段は、例えば、移動体に設けられた上下方向にのびる案内溝と、案内溝を径方向外方から臨む案内ピンとにより構成されるが、これに限定されるものではない。また、移動体固定手段は、例えば、１または複数本の止めねじを使用して、移動体に設けられたねじ孔に止めねじがねじ合わされて、止めねじの下端がケーシングの上面に当接しているようにすることで得られるが、これに限定されるものではない。
　ステム上下移動量微調整手段は、ハンドルを回転させることで、ハンドルと一体に移動体が回転しながら上下移動するものであってもよいが、ハンドルの回転を移動体の上下移動に変換して行うことにより、ねじ部が緩む可能性や、ベローズ等にねじり応力が発生する可能性がなくなり、ねじ部の緩みに起因する精度の低下およびねじり応力に起因する耐久性の低下が防止される。
　ハンドルは、手で持つ部分となる外筒体と、外筒体内に嵌め入れられた内筒体と、内筒体内に嵌め入れられた軸体とからなり、ケーシングの内周にめねじが形成されて、内筒体に、ケーシングのめねじにねじ合わされているおねじが形成されており、軸体の外周に、ケーシングのめねじのねじピッチよりも小さいねじピッチのおねじが形成されており、移動体の内周に、軸体のおねじにねじ合わされているめねじが形成されていることがある。
　このようにすると、微調整をより一層精度よく行うことができる。
　この発明の流体制御器によると、ステム上下移動量上限値設定手段によってステム上下移動量が上限値に設定されることで、耐久性が確保され、Ｃｖ値の微調整は、ステム上下移動量微調整手段によって、ステム上下移動量を上限値以下の範囲で変化させることで行われるので、耐久性を確保した上で、精度のよい流量調整を行うことができる。
図１は、この発明による流体制御器の１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、図１の要部であるステム上下移動量微調整手段の拡大縦断面図である。 図３は、図２の状態からステム上下移動量微調整手段によってステム上下移動量を変化させた状態を示す拡大縦断面図である。 図４は、この発明による流体制御器の第２実施形態の要部であるステム上下移動量微調整手段の拡大縦断面図である。
(1)：流体制御器、(2)：ボディ、(2a)：流体流入通路、(2b)：流体流出通路、(2c)：凹所、(3)：ボンネット、(4)：ケーシング、(6)：ダイヤフラム（弁体）、(8)：ステム、(9)：アクチュエータ、(10)：上下移動量上限値設定手段、(11)：ステム上下移動量微調整手段、(31)：駆動軸（アクチュエータ駆動軸）、(31d)：上端部、 (41)：ハンドル、(41b)：めねじ、(42)：移動体、(43)：案内手段、 (46b)：おねじ、(61)：ステム上下移動量微調整手段、(62)：ケーシング、(62a)：めねじ、(64)：ハンドル、(65)：移動体、(66)：案内手段、(71)：外筒体、(72)：内筒体、(72a)：めねじ、(73)：軸体、(73a)：おねじ、(77a)：めねじ
  この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下は図の上下をいうものとする。
　図１から図３までは、この発明による流体制御器の１実施形態を示している。
　流体制御器(1)は、ダイレクトタッチ型メタルダイヤフラム弁と称されているもので、図１に示すように、流体流入通路(2a)、流体流出通路(2b)および上方に向かって開口した凹所(2c)を有しているブロック状ボディ(2)と、ボディ(2)の凹所(2c)上部に下端部がねじ合わされて上方にのびる円筒状ボンネット(3)と、ボンネット(3)上方に設けられたケーシング(4)と、流体流入通路(2a)の周縁に設けられた環状の合成樹脂製シート(5)と、シート(5)に押圧または離間されて流体流入通路(2a)を開閉する金属製ダイヤフラム（弁体）(6)と、ダイヤフラム押さえ(7)を介してダイヤフラム(6)をシート(5)に押圧・離間させるステム(8)と、ケーシング(4)に収納されてステム(8)を上下移動させるアクチュエータ(9)と、ステム上下移動量の上限値を設定するステム上下移動量上限値設定手段(10)と、ステム上下移動量を上限値以下の範囲で変化させるステム上下移動量微調整手段(11)とを備えている。
　ボンネット(3)は、ステム(8)を上下移動可能に挿通させる貫通孔(21a)が中央部に設けられた頂壁(21)を有している。貫通孔(21a)の周縁部には、下方に突出する円筒状の下方突出縁部(21b)が設けられている。貫通孔(21a)および下方突出縁部(21b)の内周には、めねじ(21c)が設けられている。
　ケーシング(4)は、下ケーシング部(22)と、下端部が下ケーシング部(22)にねじ合わされた上ケーシング部(23)とからなる。
 下ケーシング部(22)は、ステム(8)を上下移動可能に挿通させる貫通孔(24a)が中央部に設けられた底壁(24)と、円筒状の周壁(25)とを有している。貫通孔(24a)の周縁部には、下方に突出する円筒状の下方突出部(26)が設けられている。下方突出部(26)の下部の外周には、おねじ(26a)が形成されており、おねじ(26a)の上部にロックナット(27)がねじ合わされている。おねじ(26a)の下部は、ボンネット(3)の頂壁(21)に形成されためねじ(21c)にねじ合わされている。
　上ケーシング部(23)は、円筒状の周壁(28)と、頂壁(29)とを有している。頂壁(29)の中央部には、貫通孔(29a)が設けられている。貫通孔(29a)の周縁部には、上方に突出する円筒状の上方突出部(30)が設けられている。
　ボンネット(3)下端面とボディ(2)の凹所(2c)底面との間に、押さえアダプタ(12)が配置されており、ダイヤフラム(6)の外周縁部は、押さえアダプタ(12)とボディ(2)の凹所(2c)底面との間で保持されている。
　ダイヤフラム(6)は、上に凸の円弧状が自然状態の球殻状とされている。ダイヤフラム(6)は、例えば、ニッケル合金薄板からなるものとされ、円形に切り抜き、中央部を上方へ膨出させた球殻状に形成される。ダイヤフラム(6)は、ステンレス鋼薄板からなるものや、ステンレス鋼薄板とニッケル・コバルト合金薄板との積層体よりなるものとされることがある。
　ステム(8)の下端近くにフランジ(8a)が設けられており、フランジ(8a)とボンネット(3)の頂壁(21)の外周縁部との間に、ステム(8)を下方に付勢する圧縮コイルばね（付勢部材）(13)が配置されている。圧縮コイルばね(13)によって、流体制御器(1)は、通常時（アクチュエータ(9)の非作動時）は閉状態に保たれる。
　アクチュエータ(9)は、下端部がステム(8)の上端部にねじ合わされることでステム(8)に固定された駆動軸(31)と、外周面がケーシング(4)の内周面に密接し、内周面が駆動軸(31)の外周面に密接して摺動可能な上下のピストン(32)(33)と、その中間に配置されたカウンタプレート(34)とを有している。上下のピストン(32)(33)の下側が操作エア導入室(35)(36)とされており、駆動軸(31)には、操作エア導入室(35)(36)に操作エアを送るための軸方向通路(31a)および径方向通路(31b)(31c)が設けられている。
　ステム(8)の外径は、駆動軸(31)の外径より大きくなされており、ステム(8)の上端面(8b)は、駆動軸(31)の外径よりも径方向外側に張り出している。ステム(8)は、ステム(8)の上端面(8b)と下ケーシング部(22)の下方突出部(26)の下面との間にステム上下移動量Ａがあるように、その寸法（上下方向の長さなど）が設定されている。
　ステム(8)の上方への移動に際し、ステム(8)の上端面(8b)が下ケーシング部(22)の下方突出部(26)の下面に当接することで、それ以上のステム(8)の上方への移動が阻止される。ロックナット(27)を緩めた状態で、下ケーシング部(22)を回転させることで、ステム上下移動量Ａ、すなわち、ステム(8)の上方への移動量の上限値を所要値に設定することができる。おねじ(26a)が形成されたケーシングの下方突出部(26)、ボンネット(3)の頂壁(21)に設けられためねじ(21c)およびロックナット(27)によって、ステム上下移動量Ａの上限値を設定するステム上下移動量上限値設定手段(10)が構成されている。
　ステム上下移動量Ａの上限値として、所要の耐久性が確保できる値が設定される。ここで、ステム上下移動量Ａは、流量（Ｃｖ値）と相関関係があり、したがって、所要のＣｖ値を得るためには、ステム上下移動量Ａの変更が必要となる。ステム上下移動量上限値設定手段(10)によって得られるステム上下移動量Ａを変更することで、Ｃｖ値の調整が可能であるが、この場合には、耐久性も合わせて変化することになる。そこで、ステム上下移動量上限値設定手段(10)によって得られたステム上下移動量Ａを変更することなく、所要のＣｖ値を得るためのステム上下移動量の変更を可能とするために、ステム上下移動量微調整手段(11)が使用される。
　ステム上下移動量微調整手段(11)は、図２および図３にも示すように、円筒状のハンドル(41)と、ハンドル(41)の回転に伴って上下移動させられる円筒状の移動体(42)と、移動体(42)のケーシング(4)に対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段(43)と、ハンドル(41)を回転可能にケーシング(4)に支持させるハンドル押さえリング(44)と、ステム上下移動量設定後の移動体(42)の移動を阻止する２本の止めねじ(45)（移動体固定手段）とを備えている。
　ハンドル(41)は、下端部にフランジ部(41a)を有しており、ハンドル(41)の上部の内周には、めねじ (41b)が形成されている。ハンドル(41)の下部は、上ケーシング部(23)の上方突出部(30)の外周に若干の間隙をおいて嵌められており、ハンドル(41)の下端は、上ケーシング部(23)の頂壁(29)の上面で受け止められている。
　移動体(42)は、上側の大径部(46)と、大径部(46)と内径が同じで外径が小さい下側の小径部(47)とからなり、大径部(46)の下面が上ケーシング部(23)の上方突出部(30)の上面で受け止められている。
　大径部(46)の内周には、操作エアを導入するための配管接続部(46a)が設けられている。大径部(46)の外周には、ハンドル(41)のめねじ(41b)にねじ合わされているおねじ(46b)が形成されている。大径部(46)には、上下方向に貫通する２つのねじ孔が設けられており、各ねじ孔に移動体固定手段としての止めねじ(45)がねじ合わされている。
　小径部(47)の内周には、駆動軸(31)の上端部(31d)が挿入される貫通孔(47a)が配管接続部(46a)に連なるように設けられている。小径部(47)の外周に、上下方向にのびる案内溝(48)が設けられている。
　上ケーシング部(23)の上方突出部(30)に、案内溝(48)を径方向外方から臨むように、上下方向に直交する方向にのびる軸を有する案内ピン(49)が設けられている。案内ピン(49)の先端部を除いた外周には、おねじが設けられており、上ケーシング部(23)の上方突出部(30)に設けられたねじ孔にねじ合わされることによって、案内ピン(49)が上ケーシング部(23)に固定されている。案内ピン(49)の先端部は、案内溝(48)に嵌め入れられており、これにより、移動体(42)は、上ケーシング部(23)に対して回転不可能にかつ上下方向移動可能になされている。こうして、案内溝(48)と案内ピン(49)とにより、移動体(42)のケーシング(4)に対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段(43)が構成されている。
　ハンドル押さえリング(44)は、下側の薄肉部(50)と、薄肉部(50)と外径が等しく内径が小さい上側の厚肉部(51)とからなる。薄肉部(50)の内周には、めねじ(50a)が設けられている。厚肉部(51)の上端部には、径方向の内方に突出する環状突出縁部(51a)が設けられている。ハンドル押さえリング(44)は、上ケーシング部(23)の周壁(28)にねじ合わされて、厚肉部(51)の下面が上ケーシング部(23)の頂壁(29)の上面で受け止められている。
　厚肉部(51)の環状突出縁部(51a)は、ハンドル(41)のフランジ部(41a)の上面に、フッ素樹脂（例えばテフロン（登録商標））がコーティングされたワッシャ（摩擦低減部材）(52)を介して受け止められている。フッ素樹脂コーティングワッシャ(52)は、摩擦係数が小さく、したがって、ハンドル(41)を回転させることが容易となっている。
　流体制御器(1)の開状態（操作エアによって加圧された状態）においては、ハンドル(41)操作が重たくなるが、フッ素樹脂コーティングワッシャ(52)が設けられていることで、開状態での操作性がよいものとなっている。なお、フッ素樹脂コーティングする素材は、ＰＰＳ等の樹脂であってもよく、金属（ＳＵＳ、アルミニウム、鉄等）製のワッシャでもよく、また、ワッシャ(52)に代えて、スラストベアリングなどの摩擦低減部材を使用することもできる。さらに、ボールベアリング等を使用することで、摩擦係数を低減させる構造でもよい。
　図１および図２に示す状態では、移動体(42)の大径部(46)の各ねじ孔に止めねじ(45)がねじ合わされて、各止めねじ(45)の下端が上ケーシング部(23)の上方突出部(30)の上面に当接している。したがって、移動体(42)の上下移動が阻止されている。各止めねじ(45)を緩めることで、移動体(42)は、上下移動可能となる。
　移動体(42)の小径部(47)の内周に設けられた貫通孔(47a)に駆動軸(31)の上端部(31d)が挿入されている状態において、駆動軸(31)の上端部(31d)近傍、すなわち、貫通孔(47a)の下方に位置する駆動軸(31)の部分に、フランジ部(53)が設けられている。これにより、駆動軸(31)のフランジ部(53)の上面と移動体(42)の小径部(47)の下面との間に、図２にＢで示すステム上下移動量（図１にＡで示すものとは異なる場所に異なる値で設定されたステム上下移動量）が設定されている。
　ステム(8)の上方への移動に際し、駆動軸(31)のフランジ部(53)の上面が移動体(42)の小径部(47)の下面に当接することで、それ以上のステム(8)の上方への移動が阻止される。２本の止めねじ(45)を緩めた状態で、ハンドル(41)を回転させることで、図３に示すように、ステム上下移動量（ステム(8)の上方への移動量の上限値）を所要値Ｂ’に（例えば図２に比べて小さい値に）設定することができる。
　ここで、ステム上下移動量ＢおよびＢ’の大きさは、ステム上下移動量Ａの大きさ以下に設定される。設定に際しては、まず、流体制御器(1)の出荷時または流体制御器(1)の使用時において、ステム上下移動量Ａが、使用条件および必要流量には無関係に、高耐久バルブとして耐久性が確認できる最大値に設定され、次いで、使用条件および必要流量を考慮して、ステム上下移動量ＢまたはＢ’が設定される。
　流体制御器(1)の使用者は、使用ガスラインごとのＣｖ値を合わすなどの目的のために、ステム上下移動量の調整を行う必要があり、この際には、ステム上下移動量Ａは変更せずに、ステム上下移動量ＢまたはＢ’を微調整するものとする。これにより、耐久性が設定値を下回ることがない状態で、Ｃｖ値を精度よく調整することができる。移動体(42)のおねじ(46b)およびハンドル(41)のめねじ(41b)のねじのピッチは、微調整が容易なように、例えば０．５～０．７５とされる。
　上記のように、ステム上下移動量微調整手段(11)によるステム上下移動量ＢまたはＢ’の微調整は、ハンドル(41)の回転を移動体(42)の上下移動に変換して行うものであるので、移動体が回転することでステム上下移動量の調整を行うものに比べて、ねじ部が緩む可能性や、ベローズ等にねじり応力が発生する可能性がなくなり、ねじ部の緩みに起因する精度の低下およびねじり応力に起因する耐久性の低下が防止される。
　ステム上下移動量上限値設定手段(10)およびステム上下移動量微調整手段(11)は、上記のものに限られるものではない。図４には、その１例として、ステム上下移動量微調整手段の第２実施形態を示している。
　このステム上下移動量微調整手段(61)は、アクチュエータ収納用ケーシング (4)の頂部に固定された筒状の調整手段収納用ケーシング（以下、単に「ケーシング」と称す）(62)と、ケーシング(62)に回転可能に支持された筒状のハンドル(64)と、ハンドル(64)の回転に伴って上下移動させられる移動体(65)と、移動体(65)のケーシング(62)に対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段(66)とを備えている。
　ケーシング(62)は、アクチュエータ収納用ケーシング (4)の頂部に当接するフランジ(62c)を有しており、このフランジ(62c)の部分が複数本（例えば３本）のねじ(63)によって、アクチュエータ収納用ケーシング (4)に固定されている。
　ハンドル(64)は、手で持つ部分となる外筒体(71)と、外筒体(71)内に下側から嵌め入れられた内筒体(72)と、内筒体(72)内に下側から嵌め入れられた軸体(73)とからなる。
　軸体(73)は、その上端部が上方に突出するように、内筒体(72)に挿通されており、軸体(73)の上端部にねじ合わされたナット(74)が締め付けられることによって、軸体(71)と内筒体(72)とが結合されている。また、外筒体(71)と内筒体(72)とは、外筒体(71)に設けられた径方向に貫通するねじ孔(71a)に止めねじ(75)がねじ込まれることによって結合されている。こうして、ハンドル(64)の外筒体(71)を回すことで、内筒体(72)および軸体(73)も一体で回転するようになされている。
　ケーシング(62)の上部と外筒体(71)の下部との間に空間が設けられており、この空間部分において、ケーシング(62)の上部外周面に筒状のインジケータ(67)が嵌め合わせられて、ケーシング(62)の上部にねじ合わされた袋ナット(68)により抜け止めされている。
　また、空間部分における外筒体(71)内の袋ナット(68)よりも上の部分に、環状のストッパ(69)が設けられている。ストッパ(69)は、内筒体(72)の外周に上下移動可能に嵌め合わせられており、上下方向所定の位置に位置決めされて止めねじ(70)によって内筒体(72)に固定されている。ストッパ(69)は、ハンドル(64)が下降したときに袋ナット(68)の上面に当接するようになっており、これにより、流体制御器(1)の全閉時のハンドル(64)の下降が規制されている。
　内筒体(72)の下部外周におねじ(72a)が形成されており、軸体(73)の下部外周にもおねじ(73a)が形成されている。ケーシング(62)の上部内周に、内筒体(72)のおねじ(72a)に対応するめねじ(62a)が形成されており、ケーシング(62)と内筒体(72)とは、相対回転可能なようにねじ合わされている。
　移動体(65)は、めねじ(77a)が形成されたねじ部材(77)と、圧縮コイルばね（付勢部材）(76)を受けているばね受け部材(78)とからなる。ねじ部材(77)とばね受け部材(78)とは、別体とされている。
　移動体(65)のねじ部材(77)は、有庭円筒状とされて、その内周に、ハンドル(64)の軸体(73)のおねじ(73a)にねじ合わされているめねじ(77a)が形成されている。ねじ部材(77)は、その上端部が内筒体(72)の下端部に挿入された状態で、軸体(73)のおねじ (73a)にねじ合わされている。
　ハンドル(64)の軸体(73)のおねじ(73a)および移動体(65)のねじ部材(77)のめねじ(77a)（第１のねじ合わせ）は、ケーシング(62)のめねじ(62a)および内筒体(72)のおねじ (72a) （第２のねじ合わせ）のねじピッチよりも小さいねじピッチとされている。第１および第２のねじ合わせのねじの向きは、ハンドル(64)を回転して下降させたときに移動体(65)が下降するように設定されている。
　ばね受け部材(78)は、ケーシング(62)の下端部に設けられた下向きに開口した凹所(62b)に上下移動可能に挿入されている。ばね受け部材(78)の下部は、ケーシング (62)のフランジ(62c)の下面よりも下方位置にあって、アクチュエータ収納用ケーシング(4)の頂壁に設けられた貫通孔(4a)内に挿入されている。圧縮コイルばね (76)は、ばね受け部材(78)の上端部に設けられたフランジ部(78a)とアクチュエータ収納用ケーシング(4)の頂壁の上面との間に配されて、ばね受け部材(78)を上向きに付勢している。ばね受け部材(78)は、ねじ部材(77)が下降すると、これに押されてねじ部材(77)と一体で下降し、ねじ部材(77)が上昇すると、圧縮コイルばね(76)の弾性力により、ねじ部材(77)と一体で上昇する。
　ばね受け部材(78)には、駆動軸(31)の上端部(31d)が挿入される軸挿入孔 (78b)が設けられている。駆動軸(31)は、第１実施形態と同じ形状とされており、駆動軸(31)のフランジ部(53)の上面と移動体(65)のばね受け部材(78)の下面との間に、図２にＢで示したステム上下移動量に対応するステム上下移動量Cが設定されている。ねじ部材(77)およびばね受け部材(78)（すなわち、移動体(65)）が下降することで、ステム上下移動量Cが小さくなされ、ねじ部材(77)およびばね受け部材(78)（すなわち、移動体(65)）が上昇することで、上下移動量Cが大きくなされる。
　アクチュエータ収納用ケーシング(4)には、配管接続部(4b)が設けられており、駆動軸(31)の軸方向通路(31a)が配管接続部(4b)に連通させられている。
　ねじ部材(77)の外周に、上下方向にのびる案内溝(77b)が設けられて、ケーシング(62)に、案内溝(77b)を径方向外方から臨むように、上下方向に直交する方向にのびる軸を有する案内ピン(79)が設けられている。案内ピン(79)の先端部を除いた外周には、おねじが設けられており、ケーシング(62)に設けられたねじ孔にねじ合わされることによって、案内ピン(79)がケーシング(62)に固定されている。案内ピン(79)の先端部は、案内溝(77b)に嵌め入れられており、これにより、移動体(65)のねじ部材(77)は、ケーシング(62)に対して回転不可能にかつ上下方向移動可能になされている。こうして、案内溝(77b)と案内ピン(79)とにより、移動体(65)のねじ部材(77)のケーシング(62)に対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段(66)が構成されている。
　第２実施形態のステム上下移動量微調整手段(61)によると、ハンドル(64)の外筒体(71)を下降する方向へ回転させることにより、内筒体(72)および軸体(73)が外筒体(71)と一体で回転しながら下降する。軸体(73)にねじ合わされている移動体(65)のねじ部材(77)は、案内手段(66)によって回転が阻止された状態で下降する。この際、第１のねじ合わせ（ハンドル(64)の軸体(73)のおねじ(73a)と移動体(65)のねじ部材(77)のめねじ(77a)とのねじ合わせ）が第２のねじ合わせ（ケーシング(62)のめねじ(62a)と内筒体(72)のおねじ(72a)とのねじ合わせ）のねじピッチよりも小さいねじピッチとされていることで、移動体(65)のねじ部材(77)は、ねじピッチの差だけ下降することになる。したがって、第１実施形態に比べて、より一層精度のよい微調整が可能となる。
　なお、上記において、流体制御器(1)として、エア駆動式のダイレクトタッチ型メタルダイヤフラム弁を例示したが、上記のステム上下移動量上限値設定手段(10)およびステム上下移動量微調整手段(11)の適用対象は、これに限定されるものではなく、ステム上下移動量の調整が必要な各種弁などに適用することができる。
　また、上記においては、ステム上下移動量上限値設定手段(10)をステム(8)と下ケーシング部(22)の下方突出部(26)との間の長さで設定し、ステム上下移動量微調整手段(11)をハンドル(41)によって調整するようにしているが、これを逆で行ってもよい。
　この発明によると、連続的に開閉を繰り返す用途で使用されるのに好適な流体制御器において、その精度のよい流量調整を可能とできるので、流体制御器の性能向上に寄与できる。

Claims (5)

  1. 　流体通路が設けられたボディと、ボディの上方に設けられたボンネットと、ボンネットの上方に設けられたケーシングと、流体通路を開閉する弁体と、上昇または下降することにより弁体を開または閉方向に移動させるステムと、ステムを上下移動させるアクチュエータとを備えている流体制御器において、
    　開閉に伴うステムの上下移動量の上限値を設定するステム上下移動量上限値設定手段と、開閉に伴うステムの上下移動量を上限値以下の範囲で調整可能なステム上下移動量微調整手段とを備えていることを特徴とする流体制御器。
  2. 　ステム上下移動量微調整手段は、ハンドルを回転させることによって上下移動させられる移動体を有しており、ステム上下移動量の上限値は、ステムとケーシングとの距離を変更することで得られ、ステム上下移動量の微調整は、ステムと一体とされたアクチュエータ駆動軸と移動体との距離が変化することで得られることを特徴とする請求項１の流体制御器。
  3. 　ステムと一体とされたアクチュエータ駆動軸の上端部が、移動体に設けられた軸挿入孔に挿入されており、軸挿入孔の下方に位置するアクチュエータ駆動軸の部分に、フランジ部が設けられており、アクチュエータ駆動軸のフランジ部の上面と移動体の下面との距離がステム上下移動量とされており、ステム上下移動量上限値設定手段は、おねじが形成されたケーシングの下方突出部と、ボンネットの頂壁に設けられためねじと、ロックナットとを備えていることを特徴とする請求項２の流体制御器。
  4. 　ステム上下移動量微調整手段は、内周にめねじが設けられてケーシングに回転可能に支持されたハンドルと、外周におねじが設けられてハンドルの内周にねじ合わされた移動体と、移動体のケーシングに対する回転を防止するとともに上下方向への移動を可能とする案内手段とを備えていることを特徴とする請求項１の流体制御器。
  5. 　ハンドルは、手で持つ部分となる外筒体と、外筒体内に嵌め入れられた内筒体と、内筒体内に嵌め入れられた軸体とからなり、ケーシングの内周にめねじが形成されて、内筒体に、ケーシングのめねじにねじ合わされているおねじが形成されており、軸体の外周に、ケーシングのめねじのねじピッチよりも小さいねじピッチのおねじが形成されており、移動体の内周に、軸体のおねじにねじ合わされているめねじが形成されていることを特徴とする請求項１の流体制御器。
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