特許 6630517 バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6630517

(24)【登録日】2019年12月13日

(45)【発行日】2020年1月15日

(54)【発明の名称】バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 7/12 20060101AFI20200106BHJP

   F16K 7/17 20060101ALI20200106BHJP

   F16K 31/122 20060101ALI20200106BHJP

【ＦＩ】

   F16K7/12 Z

   F16K7/17 C

   F16K7/17 Z

   F16K31/122

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-169786(P2015-169786)

(22)【出願日】2015年8月28日

(65)【公開番号】特開2017-44321(P2017-44321A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2018年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033857

【氏名又は名称】株式会社フジキン

(74)【代理人】

【識別番号】100183380

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】薬師神 忠幸

(72)【発明者】

【氏名】山路 道雄

(72)【発明者】

【氏名】谷川 毅

(72)【発明者】

【氏名】石橋 圭介

(72)【発明者】

【氏名】柳田 保昌

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０６４３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１６３７６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ７／１７ Ｆ１６Ｋ ７／１２

Ｆ１６Ｋ ３１／１２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁室および前記弁室に連通する流体通路が形成され、前記流体通路の開口部に設けられ前記弁室に向かって突出する弁座が設けられたボディと、
前記弁座に当接および離間し、前記流体通路を開閉するダイヤフラムと、
円筒状をなし、前記ダイヤフラムの周縁部を前記ボディと共に挟持するボンネットと、
前記ボンネットが延びる方向に沿って複数に分割して構成され、前記ボディに対し近接および離間可能に前記ボンネットに支持され、前記ダイヤフラムを変形可能なステムと、
円柱状をなし、前記ステムと前記ダイヤフラムとの間に設けられ、前記ダイヤフラムに向かって移動可能に前記ボンネットに支持され、前記ダイヤフラムを押圧可能なダイヤフラム押さえと、
前記ボンネットに螺合されるケーシングと、前記ケーシングに設けられ前記ステムを駆動する駆動部と、前記ケーシングの前記ボンネットに対する回動を抑制する回動抑制機構とを有するアクチュエータ部と、を備え、
前記回転抑制機構による前記ケーシングの回動の抑制を解除し、前記ケーシングを前記ボンネットに対して回動させることにより、前記駆動部の前記ダイヤフラムからの距離が変化すると共に前記ステムの移動量が変化し、前記ダイヤフラムのリフト量が変化するように構成され、
前記ステムは、第１ステムと、第２ステムと、第３ステムとを有し、
前記第１ステムは、前記ダイヤフラム押さえの前記ダイヤフラム側に対する反対側に設けられ、前記ダイヤフラム押さえ側の部分がフランジ状をなし、
前記第２ステムは、円柱状をなし、前記第１ステムの前記ダイヤフラム押さえ側に対する反対側に設けられ、
前記第３ステムは、前記第２ステムの前記第１ステム側に対する反対側に設けられ、前記駆動部側の部分がフランジ状をなしている、バルブ。

【請求項2】

前記ステムを前記ダイヤフラムに向かって付勢する付勢部を更に備え、
前記駆動部が駆動していない状態では、前記付勢部の付勢力により前記ダイヤフラムが前記流体通路を閉じた閉状態にある請求項１に記載のバルブ。

【請求項3】

前記付勢部は、前記アクチュエータ部内に設けられている請求項１または請求項２に記載のバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置および原子力発電プラント等の流体管路に使用されるバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、開閉時のダイヤフラムの変位量であるダイヤフラムのリフト量を調整可能なバルブが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。特許文献のバルブでは、ボンネットに螺合したアクチュエータを回動させて、アクチュエータをダイヤフラムから離間または近接させることにより、ステムの移動量を調整して、ダイヤフラムのリフト量を調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−０６４３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、バルブの製造時にダイヤフラムのリフト量を調整しても、高温下でバルブが使用される場合には、ボディ、ステム等が膨張するため、ダイヤフラムのリフト量が製造時の設定値から変化する。このため、ダイヤフラムのリフト量を再設定する必要がある。さらに、プロセス温度の変更時にも、ダイヤフラムのリフト量を再設定が必要になる。

【0005】

そして、上記のバルブでは、アクチュエータの駆動軸に対しステムが連結され、ステムおよびダイヤフラム押さえがスプリングに付勢されている。このため、アクチュエータを回動させると、ステムおよびダイヤフラム押さえも回動するので、ダイヤフラムが摩耗してしまい、破断の原因となる。

【0006】

そこで本発明は、ダイヤフラムを傷つけることなくダイヤフラムのリフト量を調整可能なバルブを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を解決するために、本発明の一態様であるバルブは、弁室および前記弁室に連通する流体通路が形成され、前記流体通路の開口部に設けられ前記弁室に向かって突出する弁座が設けられたボディと、前記弁座に当接および離間し、前記流体通路を開閉するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの周縁部を前記ボディと共に挟持するボンネットと、前記ボンネットが延びる方向に沿って複数に分割して構成され、前記ボディに対し近接および離間可能に前記ボンネットに支持され、前記ダイヤフラムを変形可能なステムと、前記ボンネットに螺合されるケーシングと、前記ケーシングに設けられ前記ステムを駆動する駆動部と、前記ケーシングの前記ボンネットに対する回動を抑制する回動抑制機構とを有するアクチュエータ部と、を備え、前記回転抑制機構による前記ケーシングの回動の抑制を解除し、前記ケーシングを前記ボンネットに対して回動させることにより、前記駆動部の前記ダイヤフラムからの距離が変化すると共に前記ステムの移動量が変化し、前記ダイヤフラムのリフト量が変化するように構成されている。

【0008】

また、前記ステムを前記ダイヤフラムに向かって付勢する付勢部を更に備え、
前記駆動部が駆動していない状態では、前記付勢部の付勢力により前記ダイヤフラムが前記流体通路を閉じた閉状態にあっても良い。

【0009】

また、前記付勢部は、前記アクチュエータ部内に設けられても良い。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ダイヤフラムを傷つけることなくダイヤフラムのリフト量を容易に調整可能なバルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る閉状態にあるバルブの縦断面図を示す。

【図2】倍力機構の分解斜視図を示す。

【図3】倍力機構により作動部の力が増幅される原理についての説明図を示す。

【図4】開状態にあるバルブの縦断面図を示す。

【図5】ボンネットからアクチュエータ部を外した状態の分解図を示す。

【図6】手動式の駆動部を有するアクチュエータ部が取り付けられたバルブの縦断面図を示す。

【図7】手動式および自動式の両方の機能を備える駆動部を有するアクチュエータ部が取り付けられたバルブの縦断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一実施形態によるバルブについて、図面を参照して説明する。

【0013】

図１は、本実施形態における閉状態にあるバルブ１の縦断面図を示している。図１に示すように、バルブ１は、ダイヤフラムバルブであり、流体制御装置のガスライン（例えば、ガスイランの最も上流側）で使用されるバルブである。バルブ１は、ボディ２と、ボンネット部１０と、アクチュエータ部２０とを備える。なお、以下の説明において、バルブ１の、アクチュエータ部２０を上側、ボディ２側を下側として説明する。

【0014】

ボディ２には、円柱状の弁室２ａと、弁室２ａに連通する流入路２ｂおよび流出路２ｃとが形成されている。ボディ２の流入路２ｂと弁室２ａとが連通する箇所の周縁（流入路２ｂの開口部）には、ボンネット部１０に向かって突出する円環状の弁座２Ｄが設けられている。

【0015】

ボンネット部１０は、ボンネット１１と、ボンネットナット１２と、ダイヤフラム１３と、押さえアダプタ１４と、ダイヤフラム押さえ１５、ステム１６とを有する。

【0016】

ボンネット１１は、略円筒状をなし、ボンネットナット１２がボディ２に対し螺合されることにより、ボディ２に対し固定されている。ボンネット１１の上端部の外周には、雄ねじ部１１Ａが設けられている。

【0017】

ダイヤフラム１３は、複数枚のダイヤフラムにより構成され、環状の押さえアダプタ１４により、その外周縁部が狭圧され、ボディ２に対し保持されている。弁体であるダイヤフラム１３は、略球殻状をなし、上に凸の略円弧状が自然状態となっている。ダイヤフラム１３が弁座２Ｄに対し当接および離間することによって、流入路２ｂと流出路２ｃとの間の連通または遮断が行われる。バルブ１が閉状態にあるときには、ダイヤフラム１３が弁座２Ｄに当接し、流入路２ｂと流出路２ｃとが遮断される。図４に示すように、バルブ１が開状態にあるときには、ダイヤフラム１３が弁座２Ｄから離間し、流入路２ｂと流出路２ｃとが連通する。

【0018】

ダイヤフラム押さえ１５は、ダイヤフラム１３の上側に設けられ、ボンネット１１により上下方向に移動可能に支持され、ダイヤフラム１３の中央部を押圧可能である。

【0019】

ステム１６は、ボンネット１１を貫通するように設けられ、第１ステム１７と、第２ステム１８と、第３ステム１９とにより構成されている。このようにステム１６は、上下方向（ボンネット１１が延びる方向）に沿って、複数（本実施形態では３つ）に分割して構成されている。第１〜３ステム１７〜１９において、隣り合うステムは、互いに当接しているが、連結されていない。

【0020】

第１ステム１７は、ダイヤフラム押さえ１５の上側に設けられ、下端部がフランジ状をなしている。第２ステム１８は、円柱状をなし、第１ステム１７の上側に設けられている。第３ステム１９は、第２ステム１８の上側に設けられ、円柱部１９Ａと円柱部１９Ａの上端に設けられた円板部１９Ｂとにより構成される。円柱部１９Ａの下半分はボンネット１１内に位置し、円柱部１９Ａの上半分および円板部１９Ｂは、アクチュエータ部２０内に位置している。

【0021】

アクチュエータ部２０は、ケーシング２１と、ナット２２と、駆動部３０と、を備える。
ケーシング２１は、底ケーシング２３と 下ケーシング２４と 上ケーシング２５とにより構成される。ナット２２は、ボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合され、ケーシング２１に当接することにより、ケーシング２１のボンネット１１に対する回動を抑制する。よって、ナット２２は、回動抑制機構として機能する。ナット２２を緩めることにより、ケーシング２１の回動の抑制は解除される。また、ナット２２をケーシング２１に対し押圧させることにより、アクチュエータ部２０（ケーシング２１）はボンネット１１に対し係止され、ナット２２のケーシング２１に対する押圧を解除することにより、アクチュエータ部２０（ケーシング２１）のボンネット１１に対する係止が解除される。よって、ナット２２は、アクチュエータ部２０（ケーシング２１）をボンネット１１に対し着脱可能に係止する係止部材として機能する。

【0022】

底ケーシング２３は、底部２３Ａと、底部２３Ａから下方に延びる円筒部２３Ｂとにより構成される。底部２３Ａの中央には、貫通孔２３ｃが形成され、貫通孔２３ｃを囲むように、環状の凹部２３ｄが形成されている。貫通孔２３ｃには、第３ステム１９の円柱部１９Ａが貫通しており、凹部２３ｄ内に、第３ステム１９の円板部１９Ｂが位置するように構成されている。底部２３Ａの外周には、雄ねじ部２３Ｅが設けられている。円筒部２３Ｂの内周には雌ねじ部２３Ｆが設けられ、当該雌ねじ部２３Ｆがボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合されることにより、底ケーシング２３はボンネット１１に固定されている。第１Ｏリング３Ａが、底部２３Ａと第３ステム１９の円柱部１９Ａとの間に介在し、第３ステム１９の上下方向への移動時に径方向の移動を抑制する。

【0023】

下ケーシング２４は、略円筒状をなし、下端部の内周に雌ねじ部２４Ａが設けられ、上端部の外周に雄ねじ部２４Ｂが設けられている。下ケーシング２４には、その内周面２４ｃから内方に向かって伸び、内部空間を上下に仕切る仕切部２４Ｄが設けられている。仕切部２４Ｄの中央部には、貫通孔２４ｅが形成されている。下ケーシング２４は、その雌ねじ部２４Ａが底ケーシング２３の雄ねじ部２３Ｅに螺合されることにより、底ケーシング２３に固定されている。

【0024】

上ケーシング２５は、略円筒状をなし、その下端部の内周に設けられた雌ねじ部２５Ａを下ケーシング２４の上端部に設けられた雄ねじ部２４Ｂに螺合させることにより、下ケーシング２４に固定されている。上ケーシング２５には、操作エアが流入する操作エア流入路２５ｂが形成され、操作エア流入路２５ｂの上端部には、図示せぬ管継手を螺合するための被螺合部２５ｃが形成されている。なお、ケーシング２１において、仕切部２４Ｄの上側にピストン収容室２１ａが形成され、仕切部２４Ｄの下側に倍力機構収容室２１ｂが形成される。

【0025】

駆動部３０は、第３ステム１９と、ピストン３１と、コイルばね３２と、作動部３３と、倍力機構４０とにより構成される。駆動部３０は、自動式の駆動部である。

【0026】

ピストン３１は、仕切部２４Ｄの上側に設けられ、下ケーシング２４の内周に上下方向に移動可能に支持されている。ピストン３１は、略円板状をなす基部３１Ａと、基部３１Ａの中央部から上側に延びる上延出部３１Ｂと、下側に延びる下延出部３１Ｃとを備える。基部３１Ａの外周縁には、第２Ｏリング３Ｂが設けられ、第２Ｏリング３Ｂにより、基部３１Ａの上下方向への移動時に径方向の移動を抑制する。基部３１Ａの下面と仕切部２４Ｄの上面とにより、操作エア導入室２１ｃが形成される。第２Ｏリング３Ｂは、操作エアが操作エア導入室２１ｃから漏れるのを防止する。

【0027】

上延出部３１Ｂの上側部は、操作エア流入路２５ｂ内に挿入され、第３Ｏリング３Ｃにより上下方向への移動時に径方向の移動を抑制する。第３Ｏリング３Ｃは、操作エアが外部に漏れるのを防止する。ピストン３１には、上延出部３１Ｂの上端から基部３１Ａの下面に延び、操作エア導入室２１ｃに連通する操作エア導入路３１ｄが形成されている。

【0028】

下延出部３１Ｃの下側部は、貫通孔２４ｅに貫通されており、第４Ｏリング３Ｄにより上下方向への移動時に径方向の移動を抑制する。第４Ｏリング３Ｄは、操作エアが操作エア導入室２１ｃから漏れるのを防止する。下延出部３１Ｃには、下方に開口する装着穴３１ｅが形成されている。

【0029】

コイルばね３２は、上ケーシング２５の下面とピストン３１の基部３１Ａの上面の間に配置されており、ピストン３１を常に下側に付勢している。

【0030】

作動部３３は、倍力機構収容室２１ｂ内に配置され、円柱部３３Ａと、円錐台部３３Ｂとを備える。円柱部３３Ａは、下延出部３１Ｃの装着穴３１ｅに装着されている。円錐台部３３Ｂは、下側にテーパとなるように円柱部３３Ａの下端に設けられている。

【0031】

図２に示すように、倍力機構４０は、一対のリテーナ４１（図２においては一つのみ図示）と、一対のリテーナ４１間に設けられ一対のリテーナ４１に支持される一対の伝達部４２とを備える。

【0032】

一対のリテーナ４１は、下ケーシング２４に固定され、それぞれ図１の紙面に対し垂直な方向において、一対の伝達部４２を挟むように設けられている。各リテーナ４１には、軸受４１Ａが設けられている。

【0033】

各伝達部４２は、一対の支持板４３と、上ローラ４４と、支持軸４５と、下ローラ４６と、支持軸４７と、偏心軸４８とにより構成される。

【0034】

各支持板４３は、リテーナ４１に隣接して設けられている。各支持板４３の上側部には円形の軸挿入孔４３ａが形成され、各支持板４３の下側部には被嵌込孔４３ｂが形成されている。被嵌込孔４３ｂは、円形の上下端部が切り取られた形状をなしている。

【0035】

上ローラ４４は、図１の紙面に対し垂直な方向に延びる支持軸４５に対し回転可能に支持されている。支持軸４５の両端は、一対の支持板４３の軸挿入孔４３ａに挿入されている。上ローラ４４は、作動部３３の円錐台部３３Ｂのテーパ面３３Ｃに当接可能な位置に設けられる。

【0036】

下ローラ４６は、図１の紙面に対し垂直な方向に延びる支持軸４７に対し回転可能に支持されている。支持軸４７の両端であって、下ローラ４６より突出する部分には、嵌込部４７Ａが設けられている。下ローラ４６は、円板部１９Ｂの上面に当接可能な位置に設けられる。嵌込部４７Ａは、支持軸４７の上下端部を切り取った形状をなしている。各嵌込部４７Ａは、支持板４３の被嵌込孔４３ｂに嵌め込まれ支持板４３に対し固定されている

【0037】

偏心軸４８は、嵌込部４７Ａに対して、支持軸４７の軸心から円錐台部３３Ｂの中心軸側に偏心した位置に設けられている。各偏心軸４８は、リテーナ４１の軸受４１Ａに装着されている。これにより、各伝達部４２は、リテーナ４１に対し、偏心軸４８を中心に揺動可能に設けられる。

【0038】

そして、各伝達部４２が揺動することにより、偏心軸４８の軸心から、下ローラ４６と円板部１９Ｂとの接点までの距離が変化する。これにより、下ローラ４６が円板部１９Ｂを押圧する力が変化する。

【0039】

図１に示すようにバルブ１が閉状態にある場合には、作動部３３は、コイルばね３２により下方に付勢されて、最下端に位置している。これにより、各上ローラ４４は、互いに遠ざかる側に位置し、各下ローラ４６は、互いに近づく側に位置する。コイルばね３２の付勢力は、上ローラ４４、支持板４３、および下ローラ４６を介して、第３ステム１９の円板部１９Ｂに伝達され、第３ステム１９、第２ステム１８、および第１ステム１７からなるステム１６を下向きに付勢する。ステム１６が、ダイヤフラム押さえ１５を押圧することにより、ダイヤフラム１３が押圧されて、弁座２Ｄに当接し、流入路２ｂと流出路２ｃとの連通が遮断される。

【0040】

第３ステム１９の円板部１９Ｂにかかる力は、作動部３３の円錐台部３３Ｂのテーパ角度、偏心軸４８の軸心と上ローラ４４の支持軸４５の軸心との間の距離、および下ローラ４６の支持軸４７の軸心と偏心軸４８の軸心との水平距離を適切な値にすることにより、コイルばね３２の付勢力よりも大きくすることができる。当該原理について図３を参照して説明する。

【0041】

図３に示すように、作動部３３にかかるコイルばね３２の付勢力をＦとし、作動部３３の円錐台部３３Ｂのテーパ面３３Ｃの傾斜角の半角をαとすると、作動部３３から一方の上ローラ４４に働く力Ｇは、Ｇ＝Ｆ／２Ｓｉｎαとなる。

【0042】

この力Ｇは、支持板４３および下ローラ４６を介して、第３ステム１９の円板部１９Ｂに伝達される。

【0043】

上ローラ４４の支持軸４５の軸心と下ローラ４６の偏心軸４８の軸心との間の距離をＣ、上ローラ４４の支持軸４５の軸心と下ローラ４６の偏心軸４８の軸心とを結ぶ線と作動部３３のテーパ面３３Ｃとのなす角度をγ、下ローラ４６の支持軸４７の軸心と下ローラ４６の偏心軸４８の軸心との水平距離をδ、一方の下ローラ４６から第３ステム１９の円板部１９Ｂに伝達される力をＮとすると、Ｎ×δ＝Ｇ×Ｃｏｓγ×Ｃが成立する。よって、一対の下ローラ４６が第３ステム１９の円板部１９Ｂを押す下向きの力、すなわちステム１６を押す下向きの力は、２Ｎ＝Ｆ×Ｃｏｓγ×Ｃ÷Ｓｉｎα÷δとなる。α、γ、δおよびＣを適切な値とすることにより、任意の増幅率により作動部３３にかかる力をステム１６に増幅して伝達することができる。

【0044】

本実施形態では、α＝４０°、γ＝２５°、Ｃ＝１２．５、δ＝１．５とすることにより、増幅率は約１２倍となっている。このため、バルブ１を高圧の流体でも使用することができる。

【0045】

操作エアを、操作エア流入路２５ｂおよび操作エア導入路３１ｄを介して、操作エア導入室２１ｃに導入することにより、ピストン３１に対し空気圧による上向きの力が働く。この力を、コイルばね３２の付勢力よりも大きくすることにより、ピストン３１および作動部３３は上側に移動する。これに伴い、各上ローラ４４は互いに近づく側に移動して、支持板４３が揺動し、各下ローラ４６は、互いに遠ざかる側に移動する。この結果、下ローラ４６の偏心軸４８の軸心から下ローラ４６と円板部１９Ｂとの接点までの距離が小さくなり、下ローラ４６がステム１６を下向きに押す力がなくなる。これにより、ダイヤフラム１３が流体の圧力により押し上げられ、弁座２Ｄから離間し、弁が開かれる（図４参照）。

【0046】

弁を開けるために必要な空気圧は、コイルばね３２の付勢力よりもわずかに大きければ十分であり、コイルばね３２の付勢力は図３に示した増幅原理に基づいて、小さくできるものであるから、弁を開けるために必要な空気圧は小さくてよい。

【0047】

また、本実施形態のバルブ１は、ナット２２を緩めて、アクチュエータ部２０のケーシング２１を回動させることにより、駆動部３０のダイヤフラム１３からの距離が変化する。この結果、駆動部３０による第１ステム１７、第２ステム１８の移動量が変化し、ダイヤフラム１３のリフト量が変化する。ここで、ダイヤフラム１３のリフト量とは、バルブ１の開閉時のダイヤフラム１３の変位量である。このように、本実施形態のバルブ１は、アクチュエータ部２０をボンネット１１に対し回動させることにより、ダイヤフラム１３のリフト量を調整することができる。例えば、ケーシング２１をボンネット１１に対し１回転させることにより、ケーシング２１が、１ｍｍ上または下へ移動するように構成されている。

【0048】

また、本実施形態のバルブ１は、アクチュエータ部２０を着脱可能に構成されている。すなわち、図５に示すように、ナット２２を緩めて、ケーシング２１を回動させて、アクチュエータ部２０をボンネット１１から外すことにより、他のアクチュエータ部に交換することができる。なお、本実施形態では、ステム１６の第３ステム１９は、ケーシング２１に支持されているので、第３ステム１９はアクチュエータ部２０と共に交換される。

【0049】

例えば、図６に示すような 手動式のアクチュエータ部５０に交換可能である。アクチュエータ部５０は、ケーシング５１と、ナット５２と、駆動部５３とを備える。

【0050】

ケーシング５１は、略円筒状をなし、その下部の内周面に雌ねじ部５１Ａが形成され、その上部の内周面に雌ねじ部５１Ｂが形成されている。ケーシング５１の雌ねじ部５１Ａがボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合されることにより、ケーシング５１はボンネット１１に固定されている。第３ステム１９は、ケーシング５１に対し上下方向に移動可能に支持されている。

【0051】

ナット５２は、ケーシング５１の下側において、ボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合されている。

【0052】

駆動部５３は、伝達部５４と、ハンドル５５とを備える。

【0053】

伝達部５４は、雄ねじ部５４Ａを有し、雄ねじ部５４Ａは、ケーシング５１の雌ねじ部５１Ｂと螺合している。これにより、伝達部５４は、ケーシング５１に対し、回転可能かつ回転に伴い上下方向に移動可能に支持されている。伝達部５４の下端は、第３ステム１９の上端に当接している。

【0054】

ハンドル５５は、伝達部５４の上端に取り付けられており、作業者が手動でハンドル５５を回転させ駆動力を発生させることにより、伝達部５４が回転駆動力を受けて回転し上下方向に沿って移動する。伝達部５４の移動に伴い、ステム１６も上下方向に沿って移動し、ダイヤフラム１３による弁座２Ｄに対する当接および離間が行われる。

【0055】

また、図７に示すような 手動式および自動式の両方の機能を備えたアクチュエータ部６０に交換可能である。

【0056】

アクチュエータ部６０は、ケーシング６１と、ナット６２と、駆動部６３とを備える。

【0057】

ケーシング６１は、連結ケーシング６１Ａと、下ケーシング６１Ｂと、上ケーシング６１Ｃと、蓋ケーシング６１Ｄとを備える。ケーシング６１は、全体として略円筒状をなしている。連結ケーシング６１Ａと、下ケーシング６１Ｂと、上ケーシング６１Ｃとは、螺合により互いに接続されている。

【0058】

連結ケーシング６１Ａの下部の内周面には、雌ねじ部６１Ｅが設けられ、当該雌ねじ部６１Ｅがボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合されることにより、連結ケーシング６１Ａはボンネット１１に固定されている。第３ステム１９は、連結ケーシング６１Ａに対し上下方向に移動可能に支持されている。上ケーシング６１Ｃの上部の内周面には、雌ねじ部６１Ｆが設けられている。上ケーシング６１Ｃには、操作エア導入部６１Ｇが設けられている。蓋ケーシング６１Ｄは、上ケーシング６１Ｃに対し嵌め込まれている。

【0059】

ナット６２は、ケーシング６１の下側において、ボンネット１１の雄ねじ部１１Ａに螺合されている。

【0060】

駆動部６３は、下ピストン６４と、上ピストン６５と、コイルばね６６と、仕切部６７と、伝達部６８と、ハンドル６９と、を備える。

【0061】

下ピストン６４は、略円筒状をなし、下ケーシング６１Ｂに上下方向に移動可能に支持され、下端は第３ステム１９の上面に当接可能に構成されている。下ピストン６４には、第１連通路６４ａおよび第２連通路６４ｂが形成されている。下ピストン６４と下ケーシング６１Ｂとにより第１導入室６４ｃが形成される。

【0062】

上ピストン６５は、略円筒状をなし、上ケーシング６１Ｃに上下方向に移動可能に支持されている。下ピストン６４の上端は、上ピストン６５の下面に当接している。上ピストン６５はコイルばね６６により常に下方に向かって付勢されている。

【0063】

仕切部６７は、環状をなし、下ピストン６４と上ピストン６５との間に設けられている。仕切部６７と、上ピストン６５と、上ケーシング６１Ｃとにより、第２導入室６７ａが形成されている。

【0064】

伝達部６８は、略円柱状をなし、上ケーシング６１Ｃの上端から連結ケーシング６１Ａまで延びている。伝達部６８の上端には、雄ねじ部６８Ａが設けられている。雄ねじ部６８Ａは、上ケーシング６１Ｃの雌ねじ部６１Ｆに螺合し、これにより、伝達部６８は、上ケーシング６１Ｃに対し、回転可能かつ回転に伴い上下方向に移動可能に支持されている。伝達部６８の下端は、第３ステム１９の上端に当接している。

【0065】

伝達部６８には、その軸方向に沿って延びる軸通路６８ｂと、軸通路６８ｂに連通し伝達部６８の径方向に延びる第１径通路６８ｃおよび第２径通路６８ｄとが形成されている。また、伝達部６８の外周であって、下ピストン６４に対向する部分の一部は、外径が僅かに小さく構成されており、下ピストン６４との間に操作エアが通る隙間が形成されている。軸通路６８ｂの上端には、その開口を塞ぐ閉止球６８Ｅが設けられている。

【0066】

ハンドル６９は、伝達部６８の上端に取り付けられており、作業者が手動でハンドル６９を回転させ駆動力を発生させることにより、伝達部６８が回転駆動力を受けて回転し上下方向に沿って移動する。

【0067】

図７に示す状態では、伝達部６８および下ピストン６４が最も下側に位置して、ステム１６を下方に押圧し、バルブ１は閉状態にある。この状態で、ハンドル６９を回転させて、伝達部６８を上方へ移動させると、伝達部６８の下端は、第３ステム１９の上面から離間する。下ピストン６４および上ピストン６５は、コイルばね６６により下方に付勢され、下ピストン６４が第３ステム１９を下方に押圧しているので、ダイヤフラム１３は弁座２Ｄに当接したままである。

【0068】

操作エア導入部６１Ｇから操作エアを導入し、第１径通路６８ｃ、軸通路６８ｂ、第２径通路６８ｄを介して、第２導入室６７ａに操作エアを導入させる。これにより、上ピストン６５はコイルばね６６の付勢力に抗して上昇する。さらに、操作エアは、伝達部６８と下ピストン６４との間の隙間および第２連通路６４ｂを通過して第１導入室６４ｃに導入され、上ピストン６５が上昇しているので下ピストン６４は上昇する。この結果、下ピストン６４も、第３ステム１９の上面から離間するので、ステム１６を下向きに押す力がなくなり、ダイヤフラム１３が流体の圧力により押し上げられ、弁座２Ｄから離間する。この場合、アクチュエータ部６０の駆動部６３は 自動式の駆動部６３として機能する。

【0069】

また、操作エア導入部６１Ｇから操作エアを導入し、下ピストン６４を第３ステム１９から離間させた状態において、ハンドル６９を回動させて、伝達部６８を上下動させる。伝達部６８が上下動することにより、ステム１６が上下方向に沿って移動し、ダイヤフラム１３による弁座２Ｄに対する当接および離間が行われる。この場合、アクチュエータ部６０の駆動部６３は、手動式の駆動部６３として機能する。

【0070】

このように、アクチュエータ部６０の駆動部６３は、手動式および自動式の両方の機能を備えている。

【0071】

以上のように、本実施形態のバルブ１によれば、ステム１６は、上下方向（ボンネット１１が延びる方向）に沿って複数に分割して構成され、ナット２２を緩めて、アクチュエータ部２０のケーシング２１をボンネット１１に対して回動させることにより、駆動部３０のダイヤフラム１３からの距離が変化すると共にステム１６の移動量が変化し、ダイヤフラム１３のリフト量が変化するように構成されている。

【0072】

かかる構成によれば、ダイヤフラム１３のリフト量調整のためにアクチュエータ部２０のケーシング２１を回転させたとしても、ステム１６が複数に分割されているので、ケーシング２１の回転がダイヤフラム１３まで伝達されることはないので、ダイヤフラム１３を傷つけることなくダイヤフラム１３のリフト量を調整することができる。

【0073】

また、ステム１６が複数に分割されているので、バルブ１を高温で使用したとしても、アクチュエータ部２０へ熱の伝達を抑制することができる。また、バルブ１を高温仕様とするため、ボンネット１１を長くし、ステム１６が全体として長くなったとしても、ステム１６を複数に分割して構成しているので、ステム１６の寸法精度を容易に出すことができる。

【0074】

また、駆動部３０が駆動していない状態では、バルブ１は、コイルばね３２の付勢力によりダイヤフラム１３が押圧されて弁座２Ｄに当接し、流入路２ｂと流出路２ｃとの連通が遮断された閉状態にある。よって、ダイヤフラム１３のリフト量調整を安全に実行することができる。

【0075】

また、ステム１６をダイヤフラム１３に向かって付勢するコイルばね３２は、アクチュエータ部２０内に設けられている。よって、コイルばね３２をボディ２から遠ざけることができるので、熱により、コイルばね３２が熱膨張して、バネ定数が変動し、ステム１６およびダイヤフラム１３のリフト量が変化するのを抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態のバルブ１によれば、ステム１６は、上下方向（ボンネット１１が延びる方向）に沿って複数に分割して構成され、ステム１６を駆動するアクチュエータ部２０は、ステム１６をダイヤフラム１３に向かって付勢するコイルばね３２と、ボンネット１１に対し着脱可能に係止するナット２２とを備える。

【0077】

かかる構成によれば、流体通路の気密性を確保したまま、アクチュエータ部２０の交換を容易に行うことができる。また、ステム１６をダイヤフラム１３に向かって付勢するコイルばね３２はアクチュエータ部２０内に設けられているので、ステム１６は複数に分割して構成されていても、流体の圧力によりダイヤフラム１３を押し上げて流体通路を開状態にすることができる。

【0078】

また、自動式の駆動部３０を備えたアクチュエータ部２０は、図６に示した手動式の駆動部５３を備えたアクチュエータ部５０に、図７に示した手動式および自動式の両方の機能を備えた駆動部６３を備えたアクチュエータ部６０に交換可能である。よって、バルブ１をラインに施工した状態で、種々のアクチュエータ部の変更を容易に行うことができる。

【0079】

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

【0080】

例えば、上記の実施形態において、アクチュエータ部２０の駆動部３０には、倍力機構４０が設けられていたが、倍力機構４０がない駆動部であっても良い。バルブ１のアクチュエータ部２０の構成は、ノーマルクローズであったが、ノーマルオープンであっても良い。すなわち、高圧対応でありノーマルクローズのアクチュエータ部２０を、高圧対応でないアクチュエータ部またはノーマルオープンのアクチュエータ部に交換可能である。

【0081】

また、ステム１６は、３つに分割されていたが、分割された構成であれば何個に分割されていても良い。また、上記の実施形態では、バルブ１は、流体制御装置のガスラインに使用される形態のものを示したが、バルブ１の形態はこれに限らない。

【符号の説明】

【0082】

１：バルブ
２：ボディ
２ａ：弁室
２ｂ：流入路
２ｃ：流出路
２Ｄ：弁座
１１：ボンネット
１３：ダイヤフラム
１６：ステム
１７：第１ステム
１８：第２ステム
１９：第３ステム
２０、５０、６０：アクチュエータ部
２１、５１、６１：ケーシング
２２、５２、６２：ナット
３０、５３、６３：駆動部
３２：コイルばね

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】