特許 7374513 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】

(24)【登録日】2023-10-27

(45)【発行日】2023-11-07

(54)【発明の名称】バルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20231030BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021501982

(86)(22)【出願日】2020-02-17

(86)【国際出願番号】 JP2020006061

(87)【国際公開番号】W WO2020171018

(87)【国際公開日】2020-08-27

【審査請求日】2022-12-05

(31)【優先権主張番号】P 2019027669

(32)【優先日】2019-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

(72)【発明者】

【氏名】丹野 竜太郎

(72)【発明者】

【氏名】中田 知宏

(72)【発明者】

【氏名】吉田 俊英

(72)【発明者】

【氏名】近藤 研太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 裕也

(72)【発明者】

【氏名】篠原 努

【審査官】篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１０４２０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１４８２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１９１８５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】独国実用新案第２０２００６０１２９５９（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】特開２０１１－２２０４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０２７５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３８２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１０６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０２６４４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５６５４８８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１０６９６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７４２０６２７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２００７－５２５６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３７／００

Ｆ１６Ｋ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流入路および流出路が形成されたボディと、
前記流入路および前記流出路を開閉する弁体と、
前記弁体により前記流入路および前記流出路を連通または遮断させるために、前記ボディに対し近接および離間移動するステムと、
前記ステムのストローク量を調整するストローク調整部と、
前記ステムの下端の変位を検知する変位センサと、を備えるバルブ。

【請求項2】

前記変位センサにより、バルブが開状態または閉状態において検知された測定値に基づき、前記ステムのストローク算出のためのゼロ点を設定する制御部を備える、請求項１に記載のバルブ。

【請求項3】

前記制御部は、前記変位センサの測定値と、閾値とに基づき、バルブが開状態か閉状態かを判定する、請求項２に記載のバルブ。

【請求項4】

前記制御部は、前記変位センサにより、バルブが開状態および閉状態において検知された測定値に基づき、前記閾値を更新する、請求項３に記載のバルブ。

【請求項5】

前記ストローク調整部は、第１ストローク調整部と、前記第１ストローク調整部とは異なる位置に設けられた第２ストローク調整部とを備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバルブ。

【請求項6】

第１ねじ孔が形成され、前記ボディに固定されたボンネットと、
ケーシングおよび前記ケーシングに収容された駆動部を有するアクチュエータと、をさらに備え、
前記ケーシングは、円筒状をなし、前記ステムが当接可能であり、外周に前記第１ねじ孔に螺合する第１ねじ部が設けられた螺合部を有し、
前記駆動部は、前記ステムに連結され、前記ステムと共に前記ボディに対し近接および離間移動する駆動軸を有し、
前記第１ねじ部および前記第１ねじ孔は、前記第１ストローク調整部を構成し、
前記第２ストローク調整部は、前記ケーシングにおいて、前記駆動部に対する前記螺合部側の反対側に設けられ、
前記第２ストローク調整部は、円筒状をなし回転可能に設けられ第２ねじ孔を有するハンドルと、外周に前記第２ねじ孔に螺合する第２ねじ部が設けられ前記駆動軸が当接可能な移動ディスクとを有し、
前記第１ストローク調整部は、前記ケーシングを回転させて、前記螺合部の前記第１ねじ部を前記ボンネットの第１ねじ孔に対して回転させることにより、前記ケーシングの前記ボディに対する位置を調整して、前記ステムのストローク量を調整するように構成され、
前記第２ストローク調整部は、前記ハンドルを回転させて、互いに螺合している前記第２ねじ孔と前記第２ねじ部により、前記移動ディスクを移動させて、前記移動ディスクの前記ボディに対する位置を調整して、前記ステムのストローク量を調整するように構成され、
前記第２ねじ部および前記第２ねじ孔のピッチは、前記第１ねじ部および前記第１ねじ孔のピッチよりも小さく構成されている、請求項５に記載のバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体製造装置等に用いるバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

駆動流体により開閉を行うバルブにおいて、エアシリンダによる開閉素子の開閉リフトを調節して流体の流量を調節し得る調節手段を有するバルブが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１４１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１のバルブでは、開閉リフトを調整した後、実際にどの程度開閉素子のリフト量が変化したのか把握することができない。

【0005】

そこで本開示は、ステムのストローク量を把握可能なバルブを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、流入路および流出路が形成されたボディと、前記流入路および前記流出路を開閉する弁体と、前記弁体により前記流入路および前記流出路を連通または遮断させるために、前記ボディに対し近接および離間移動するステムと、前記ステムのストローク量を調整するストローク調整部と、前記ステムの変位を検知する変位センサと、を備える。

【0007】

前記変位センサにより、バルブが開状態または閉状態において検知された測定値に基づき、前記ステムのストローク算出のためのゼロ点を設定する制御部を備えてもよい。

【0008】

前記制御部は、前記変位センサの測定値と、閾値とに基づき、バルブが開状態か閉状態かを判定してもよい。

【0009】

前記制御部は、前記変位センサにより、バルブが開状態および閉状態において検知された測定値に基づき、前記閾値を更新してもよい。

【0010】

前記ストローク調整部は、第１ストローク調整部と、前記第１ストローク調整部とは異なる位置に設けられた第２ストローク調整部とを備えていてもよい。

【0011】

第１ねじ孔が形成され、前記ボディに固定されたボンネットと、ケーシングおよび前記ケーシングに収容された駆動部を有するアクチュエータと、をさらに備え、前記ケーシングは、円筒状をなし、前記ステムが当接可能であり、外周に前記第１ねじ孔に螺合する第１ねじ部が設けられた螺合部を有し、前記駆動部は、前記ステムに連結され、前記ステムと共に前記ボディに対し近接および離間移動する駆動軸を有し、前記第１ねじ部および前記第１ねじ孔は、前記第１ストローク調整部を構成し、前記第２ストローク調整部は、前記ケーシングにおいて、前記駆動部に対する前記螺合部側の反対側に設けられ、前記第２ストローク調整部は、円筒状をなし回転可能に設けられ第２ねじ孔を有するハンドルと、外周に前記第２ねじ孔に螺合する第２ねじ部が設けられ前記駆動軸が当接可能な移動ディスクとを有し、前記第１ストローク調整部は、前記ケーシングを回転させて、前記螺合部の前記第１ねじ部を前記ボンネットの第１ねじ孔に対して回転させることにより、前記ケーシングの前記ボディに対する位置を調整して、前記ステムのストローク量を調整するように構成され、前記第２ストローク調整部は、前記ハンドルを回転させて、互いに螺合している前記第２ねじ孔と前記第２ねじ部により、前記移動ディスクを移動させて、前記移動ディスクの前記ボディに対する位置を調整して、前記ステムのストローク量を調整するように構成され、前記第２ねじ部および前記第２ねじ孔のピッチは、前記第１ねじ部および前記第１ねじ孔のピッチよりも小さく構成されていてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ステムのストローク量を把握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】

【0013】

【図1】実施形態に係るバルブの断面図である。

【図2】バルブのステムのフランジ近傍の拡大断面図である。

【図3】センサ部から出力される信号の一例である。

【図4】ストローク算出処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示の一実施形態に係るバルブについて、図面を参照して説明する。

【0015】

図１は、本実施形態に係るバルブ１の断面図を示している。図２は、バルブ１のステム１７のフランジ１７Ａ近傍の拡大断面図を示している。なお、本実施形態に係るバルブ１はダイヤフラムバルブである。

【0016】

図１に示すように、バルブ１は、ボディ１０と、アクチュエータ２０と、センサ部２と、制御部３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２０側を上側、ボディ１０側を下側として説明する。

【0017】

［ボディ１０］
ボディ１０は、ボディ本体１１と、シート１２と、ボンネット１３と、ダイヤフラム１４と、押えアダプタ１５と、ダイヤフラム押え１６と、ステム１７と、圧縮コイルスプリング１８を備える。

【0018】

ボディ本体１１には、弁室１１ａと、弁室１１ａに連通する流入路１１ｂおよび流出路１１ｃとが形成されている。シート１２は、環状をなし、弁室１１ａと流入路１１ｂとが連通する箇所の周縁に設けられている。

【0019】

ボンネット１３は、有蓋の略円筒状をなし、その下端部の外周に設けられた雄ネジ部をボディ本体１１に設けられた雌ネジ部に螺合させることにより、弁室１１ａを覆うようにボディ本体１１に固定されている。

【0020】

ボンネット１３の頂壁部１３Ａの中央部には、第１貫通孔１３ｂが形成されている。頂壁部１３Ａの下面であって第１貫通孔１３ｂの周縁部には、下方に突出する円筒状の第１下突出部１３Ｃが設けられている。第１貫通孔１３ｂおよび第１下突出部１３Ｃの内周には、雌ねじ部１３Ｄが設けられている。ボンネット１３には、その軸に対して直交する方向に貫通し、ガスの漏れを検知するための第２貫通孔１３ｅが形成されている。ボンネット１３の内周であって、第２貫通孔１３ｅの下側には、後述のホールＩＣ２Ｂを収容する収容凹部１３ｆ（図２）が形成されている。第１貫通孔１３ｂ、第１下突出部１３Ｃの内周、および雌ネジ部１３Ｄは、第１ねじ孔に相当する。

【0021】

弁体であるダイヤフラム１４は、ボンネット１３の下端に配置された押えアダプタ１５とボディ本体１１の弁室１１ａを形成する底面とにより、その外周縁部が挟圧され保持されている。ダイヤフラム１４は、球殻状をなし、上に凸の円弧状が自然状態となっている。ダイヤフラム１４がシート１２に対し離間および当接することによって、流体通路の開閉が行われる。ダイヤフラム１４は、例えば、複数枚の金属の薄板により構成され、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。

【0022】

ダイヤフラム押え１６は、ダイヤフラム１４の上側に設けられ、ダイヤフラム１４の中央部を押圧可能に構成されている。

【0023】

ステム１７は、略円柱状をなし、ボンネット１３内に上下移動可能に配置されている。ステム１７の下端には、フランジ１７Ａが設けられている。フランジ１７Ａの外周面には、一周連続して環状をなす磁石収容溝１７ｂ（図２）が形成されている。収容凹部１３ｆと磁石収容溝１７ｂとは、径方向において互いに対向している。フランジ１７Ａの下面側には、下方に突出する円筒状の第３下突出部１７Ｃが設けられている。第３下突出部１７Ｃ内に、ダイヤフラム押え１６が嵌合されている。

【0024】

圧縮コイルスプリング１８は、ボンネット１３の頂壁部１３Ａとステム１７のフランジ１７Ａとの間に設けられている。圧縮コイルスプリング１８は、ステム１７を常に下方に付勢している。このため、バルブ１は、圧縮コイルスプリング１８により、通常時（駆動部３０の非作動時）は閉状態に保たれる。

【0025】

［アクチュエータ２０］
アクチュエータ２０は、ケーシング２１と、第１ストローク調整部２２と、駆動部３０と、第２ストローク調整部４０とを備える。ケーシング２１は、下ケーシング２５と、下端部が下ケーシング２５の上端部に螺合された上ケーシング２６とを有する。

【0026】

下ケーシング２５は、底部２５Ａと、第１上突出部２５Ｂと、第２下突出部２５Ｃとを有する。底部２５Ａは、円盤状をなし、中央部に第３貫通孔２５ｄが形成されている。第１上突出部２５Ｂは、円筒状をなし、底部２５Ａの外周縁から上方に突出するように設けられている。第２下突出部２５Ｃは、第３貫通孔２５ｄの周縁部から下方に突出するように設けられている。第２下突出部２５Ｃの下部の外周には、雄ねじ部２５Ｅが設けられている。第２下突出部２５Ｃの雄ねじ部２５Ｅの下部は、ボンネット１３の雌ねじ部１３Ｄ
に螺合されている。第２下突出部２５Ｃは螺合部に相当し、雄ねじ部２５Ｅは第１ねじ部に相当する。

【0027】

上ケーシング２６は、有蓋の略円筒状をなし、周壁部２６Ａと、頂壁部２６Ｂとを有する。頂壁部２６Ｂの中央部には、第４貫通孔２６ｃが形成されている。頂壁部２６Ｂの上面であって第４貫通孔２６ｃの周縁部には、上方に突出する円筒状の第２上突出部２６Ｄが設けられている。第２上突出部２６Ｄには、その軸に直交する方向に貫通するねじ孔２６ｅが形成されている。

【0028】

第１ストローク調整部２２は、ナット２２Ａを有している。ナット２２Ａは、第２下突出部２５Ｃの雄ねじ部２５Ｅの上部に螺合されている。ナット２２Ａは、頂壁部１３Ａに当接することにより、下ケーシング２５のボンネット１３に対する回動を抑制する。ナット２２Ａを緩めることにより、下ケーシング２５の回動の抑制は解除され、下ケーシング２５を回動させることにより、下ケーシング２５はボディ１０に対し上下動可能となる。

【0029】

ステム１７は、その上方への移動に際し、ステム１７の上面１７Ｄが、下ケーシング２５の第２下突出部２５Ｃの下面２５Ｆに当接することで、それ以上のステム１７の上方への移動が阻止される。ナット２２Ａを緩めた状態で、下ケーシング２５を回転させることで、ステム１７のストローク量（リフト量）を所望の値に設定することができる。すなわち、ステム１７の上方への移動量の上限値を所望の値に設定することができる。ナット２２Ａ、第２下突出部２５Ｃの雄ねじ部２５Ｅ、およびボンネット１３の雌ねじ部１３Ｄにより、第１ストローク調整部２２が構成される。

【0030】

［駆動部３０］
駆動部３０は、第１ピストン３１と、仕切ディスク３２と、第２ピストン３３、駆動軸３４とを有する。

【0031】

第１ピストン３１は、略円盤状をなし、中央部に駆動軸３４が貫通する第５貫通孔３１ａが形成されている。第１ピストン３１および下ケーシング２５により、第１圧力室Ｐ１が形成される。

【0032】

仕切ディスク３２は、略円盤状をなし、中央部に駆動軸３４が貫通する第６貫通孔３２ａが形成されており、上ケーシング２６の内周に移動不能に固定されている。

【0033】

第２ピストン３３は、略円盤状をなし、中央部に駆動軸３４が貫通する第７貫通孔３３ａが形成されている。第２ピストン３３、仕切ディスク３２、および上ケーシング２６により、第２圧力室Ｐ２が形成される。

【0034】

駆動軸３４は、略円柱状をなし、上下方向に移動可能に設けられ、ボンネット１３から、 下ケーシング２５の第２下突出部２５Ｃを通って、後述の移動ディスク４２の小径部４２Ｂまで延びている。駆動軸３４の下端部は、その外径がステム１７の外径よりも小さく構成され、ステム１７に螺合されている。

【0035】

駆動軸３４には、その上半分部分に、上下方向に延びる流体流路３４ａが形成され、さらに流体流路３４ａを横切る第１，２流体流出孔３４ｂ，３４ｃが形成されている。流体流路３４ａの上端は、駆動軸３４の上面で開口している。第１流体流出孔３４ｂは、第１圧力室Ｐ１に連通している。第２流体流出孔３４ｃは、第１流体流出孔３４ｂの上側に位置し、第２圧力室Ｐ２に連通している。

【0036】

駆動軸３４には、第２ピストン３３と後述の移動ディスク４２の小径部４２Ｂとの間に位置する部分に、フランジ３４Ｄが設けられている。フランジ３４Ｄは、第２ピストン３３の上面に当接している。これにより、第２ピストン３３が上側に移動すると、駆動軸３４およびステム１７が上側に移動する。

【0037】

第２ストローク調整部４０は、ハンドル４１と、移動ディスク４２と、案内ピン４３と、押えリング４４と、ワッシャ４５とを備える。

【0038】

ハンドル４１は、円筒状をなし、第２上突出部２６Ｄの外側に位置し、上ケーシング２６の頂壁部２６Ｂ上に回転可能に配置されている。ハンドル４１には、下端部にフランジ４１Ａが設けられ、上部の内周に雌ねじ部４１Ｂが設けられている。ハンドル４１には、その周方向の２箇所にねじ孔４１ｃが形成されている。ねじ孔４１ｃに固定ねじ４１Ｄが螺合されて移動ディスク４２の外周面に当接することにより、移動ディスク４２の上下動および回転が規制される。ハンドル４１の上部の内周および雌ネジ部４１Ｂは、第２ねじ孔に相当する。

【0039】

移動ディスク４２は、大径部４２Ａと、大径部４２Ａの下側に位置し大径部４２Ａよりも外径が小さい小径部４２Ｂとを有する。大径部４２Ａはその下面が第２上突出部２６Ｄの上面に当接可能に配置されている。小径部４２Ｂは、第２上突出部２６Ｄ内に位置している。大径部４２Ａの外周には、雄ねじ部４２Ｃが設けられいる。大径部４２Ａの雄ねじ部４２Ｃとハンドル４１の雌ねじ部４１Ｂとは、互いに螺合している。このため、ハンドル４１の回転により、移動ディスク４２は上下移動する。第２ストローク調整部４０の雄ねじ部４２Ｃおよび雌ねじ部４１Ｂのピッチは、第１ストローク調整部２２の雄ねじ部２５Ｅおよび雌ねじ部１３Ｄのピッチよりも小さく構成されている。このため、第１ストローク調整部２２によりステム１７のストロークを大きく調整し、第２ストローク調整部４０によりステム１７のストロークの微調整を行うことができる。小径部４２Ｂの外周には、上下方向に延びる案内溝４２ｄが形成されている。案内溝４２ｄと第２上突出部２６Ｄのねじ孔２６ｅとは、径方向において互いに隣り合っている。雄ねじ部４２Ｃは、第２ねじ部に相当する。

【0040】

移動ディスク４２には、上下方向に沿って貫通する流体導入路４２ｅが形成されている。流体導入路４２ｅの上端部には、図示せぬ管継手が装着される。流体導入路４２ｅの下端部には、駆動軸３４の上端部が挿入されている。これにより、流体導入路４２ｅと流体流路３４ａとは互いに連通している。

【0041】

案内ピン４３は、第２上突出部２６Ｄのねじ孔２６ｅに螺合されている。案内ピン４３の先端は、案内溝４２ｄ内に位置している。これにより、移動ディスク４２は、上ケーシング２６に対して回転不能かつ上下方向に移動可能に構成される。

【0042】

押さえリング４４は、略円筒状をなし、周壁部４４Ａと、内方突出部４４Ｂとを有する。周壁部４４Ａの内周は、上ケーシング２６の上端部の外周に螺合されている。内方突出部４４Ｂは、環状をなし、周壁部４４Ａの上端から内方に向かって突出し、上ケーシング２６の頂壁部２６Ｂおよびハンドル４１のフランジ４１Ａを覆っている。

【0043】

ワッシャ４５は、その表面にフッ素樹脂コーティングが施され、フランジ４１Ａと内方突出部４４Ｂとの間に設けられている。ワッシャ４５をコーティングする材料はフッ素樹脂に限らず、ワッシャ４５に代えて、スラストベアリング、ボールベアリング等を用いてもよい。ワッシャ４５を設けることにより、開状態のバルブ１において、ハンドル４１の操作性を向上させることができる。

【0044】

［センサ部２］
センサ部２は、ステム１７の変位を検知するための変位センサであり、図２に示すように、磁石２ＡとホールＩＣ２Ｂと配線２Ｃを有するホールセンサである。磁石２Ａは、円環状をなし、ステム１７のフランジ１７Ａの磁石収容溝１７ｂに収容されている。ホールＩＣ２Ｂは、収容凹部１３ｆに収容されている。ホールＩＣ２Ｂは、ホール素子とオペアンプ等の増幅回路とを有する。配線２Ｃは、ホールＩＣ２Ｂに接続され、第２貫通孔１３ｅを介して外部へ延び、制御部３に接続されている。

【0045】

ホールＩＣ２Ｂのホール素子に一定電流を流した状態で、ステム１７に設けられた磁石２Ａの位置が変化すると、磁束密度に応じた電圧がホール素子から出力される。当該出力電圧をオペアンプで増幅し、信号処理することにより、磁束密度に応じた信号がホールＩＣ２Ｂから制御部３へ出力される。当該出力信号により、ステム１７のストローク量を把握することができる。

【0046】

図３は、センサ部２から出力される信号の一例である。縦軸は電圧（Ｖ）であり、横軸は時間（秒）である。

【0047】

図３に示すように、バルブ１の閉時には低い電圧を示し、バルブ１の開時には高い電圧を示す信号Ｓが得られる。なお、信号Ｓのノイズは、ガスの内圧、振動、電磁波、および抵抗等によるものである。

【0048】

［制御部３］
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、記憶部とを備える。記憶部は、各種プログラムを記憶し、当該プログラムがＣＰＵに読み出されて実行されることにより、後述のストローク算出処理が行われる。

【0049】

［バルブ１の開閉動作］
次に、本実施形態に係るバルブ１の開閉動作について説明する。

【0050】

本実施形態のバルブ１では、第１、２圧力室Ｐ１、Ｐ２に駆動流体が流入していない状態では、ステム１７は圧縮コイルスプリング１８の付勢力によって下死点にあり（ボディ本体１１に近接し）、ダイヤフラム押え１６によりダイヤフラム１４が押圧されてバルブ１は閉状態となっている。つまり、バルブ１は、通常状態（駆動流体が供給されていない状態）では閉状態である。

【0051】

そして、図示せぬ駆動流体供給源からバルブ１へ駆動流体が流れる状態にする。これにより、バルブ１へ駆動流体が供給される。駆動流体は、図示せぬエアチューブおよび管継手を介して、流体導入路４２ｅおよび流体流路３４ａを通過し、第１，２流体流出孔３４ｂ，３４ｃを通過して、第１、２圧力室Ｐ１、Ｐ２に流入する。第１、２圧力室Ｐ１、Ｐ２に駆動流体が流入すると、第１、２ピストン３１、３３が、圧縮コイルスプリング１８の付勢力に抗して上昇する。これにより、ステム１７および駆動軸３４は上死点に移動し（ボディ本体１１から離間し）、ダイヤフラム１４の弾性力および流体（ガス）の圧力によりダイヤフラム押え１６が上側に移動し、流入路１１ｂと流出路１１ｃとが連通し、バルブ１は開状態となる。

【0052】

バルブ１を開状態から閉状態にするには、図示せぬ三方弁を、駆動流体がバルブ１の駆動部３０（第１、２圧力室Ｐ１、Ｐ２）から外部へ排出する流れに切り替える。これにより、第１、２圧力室Ｐ１、Ｐ２内の駆動流体が、第１，２流体流出孔３４ｂ，３４ｃ、流体流路３４ａ、および流体導入路４２ｅを介して、外部へ排出される。これにより、ステム１７、駆動軸３４および第１、２ピストン３１、３３は圧縮コイルスプリング１８の付勢力によって下死点に移動し、バルブ１は閉状態となる。

【0053】

［ストローク調整方法］
次に、ステム１７のストローク量の調整方法について説明する。ステム１７のストローク量を調整することにより、バルブ１の流量（Ｃｖ値）を変更することができる。

【0054】

第１ストローク調整部２２において、ナット２２Ａを緩めた状態で、下ケーシング２５を回転させることにより、ケーシング２１のボディ１０に対する上下方向の位置を調整する。これにより、ステム１７の上面１７Ｄと下ケーシング２５の第２下突出部２５Ｃの下面２５Ｆとの距離が、所望の距離に設定される。その結果、ステム１７のストローク量の上限値が設定される。この時、移動ディスク４２の下面と駆動軸３４のフランジ３４Ｄの上面との距離を、設定した上限値以上にする。

【0055】

ステム１７のストローク量を微調整したい（少し減少させたい）場合、第２ストローク調整部４０によりストローク量の微調整を行う。具体的には、固定ねじ４１Ｄを外して、ハンドル４１を回転させて、移動ディスク４２を下降させる。これにより、移動ディスク４２が駆動軸３４のフランジ３４Ｄに近づくことで、ステム１７のストローク量がわずかに減少する。この状態では、ステム１７が上死点に位置するときに、駆動軸３４のフランジ３４Ｄの上面が移動ディスク４２の下面に当接するが、ステム１７の上面１７Ｄは下ケーシング２５の第２下突出部２５Ｃの下面２５Ｆに当接しない。

【0056】

次に、本実施形態のバルブ１の制御部３で行われるストローク算出処理について、図３、４を参照して説明する。当該ストローク算出処理は、バルブ１の作動時であって、センサ部２および制御部３に通電されている間、制御部３により常に実行される。

【0057】

図４は、ストローク算出処理のフローチャートである。

【0058】

制御部３は、センサ部２のホールＩＣ２Ｂから送信される信号データ（電圧値（測定値））を取得、記憶部に記憶する（ステップＳ１）。制御部３は、初めに信号データを取得してから所定期間（Ｔ１）経過したか否か判定する（ステップＳ２）。ここで、所定期間（Ｔ１）とは、バルブ１の開閉時間、例えば、バルブ１を開閉するための図示せぬ三方弁を開状態にし閉状態してから次に開状態にするまでの時間であるが、これに限らない。制御部３は、所定期間が経過していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、次の信号データを取得する。

【0059】

所定期間（Ｔ１）を経過した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部３は、所定期間（Ｔ１）に取得した信号データの電圧値うち、最小値（Ｖ１）をストローク算出のためのゼロ点（基準値）に設定する（ステップＳ３）。すなわち、バルブ１が閉状態におけるセンサ部２による測定値（電圧値）をゼロ点として設定する。制御部３は、所定期間（Ｔ１）に取得した信号データの電圧値のうち、最大値（Ｖ２）を示す電圧値を取得し、最小値（Ｖ１）と最大値（Ｖ２）の中間値（Ｖｍ１）を、バルブ１開閉の判定のための閾値（Ｖｍ１）に設定する（ステップＳ４）。

【0060】

次に、制御部３は、センサ部２のホールＩＣ２Ｂから信号データを取得し（ステップＳ５）、取得した信号データの電圧値と、設定した閾値（Ｖｍ１）とを比較し、バルブ１の開閉状態を判定する（ステップＳ６）。制御部３は、前回判定時のバルブ１の開閉状態に基づき、バルブ１が開状態から閉状態になったか否か判断する（ステップＳ７）。バルブ１が開状態から閉状態になっていない場合（Ｓ７：ＮＯ）、制御部３は、ステップＳ５に戻る。

【0061】

一方、バルブ１が開状態から閉状態になった場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部３は、ステップＳ５で取得した信号データの直前の一定時間（ｔ）に取得された信号データの電圧値のうち、最大値（Ｖ３）と、ゼロ点の値（Ｖ１）との差分を算出し、当該差分に相当するストローク量を算出する（ステップＳ８）。ストローク量の算出は、予めホール素子に対する磁石Ａ２の移動量と、当該移動量に対するホール素子における電圧変化との相関関係を求めておき、当該相関関係に基づきストローク量を算出する。当該算出したストローク量をディスプレイ等の表示部に表示してもよい。

【0062】

制御部３は、ゼロ点の値（Ｖ１）と、ステップＳ７で取得した最大値（Ｖ３）との中間値（Ｖｍ２）を算出し、算出した値をバルブ１開閉の判定のための新たな閾値（Ｖｍ２）として更新する（ステップＳ９）。例えば、図３に示すように、ステム１７のストロークが調整され、ストローク量が減少した場合、閾値は更新され減少する。その後、制御部３は、ステップＳ５に戻る。

【0063】

以上説明した本実施形態のバルブによれば、ステム１７のストローク量を調整する第１，第２ストローク調整部２２，４０と、ステム１７の変位を検知するセンサ部２とを備える。このため、ストローク調整後のステム１７のストローク量を把握することができる。ひいては、バルブ１の流量（Ｃｖ値）も把握することができる。

【0064】

バルブ１は、センサ部２により、バルブ１が閉状態において検知された測定値（電圧値）に基づき、ステム１７のストローク算出のためのゼロ点を設定する制御部３を備える。これにより、ステム１７のストロークのゼロ点を正確に設定することができ、ステム１７の正確なストローク量を算出することができる。さらに、シート１２が経年劣化しても、ステム１７のストロークのゼロ点を正確に設定することができる。

【0065】

制御部３は、センサ部２の測定値と、閾値とに基づき、バルブ１が開状態か閉状態かを判定する。これにより、バルブ１が開状態か閉状態かを正確に把握することができる。

【0066】

制御部３は、センサ部２により、バルブ１が開状態および閉状態において検知された測定値に基づき、閾値を更新する。これにより、第１，第２ストローク調整部２２，４０によりストローク量が変更されてたとしても、閾値を更新することにより、バルブ１が開状態か閉状態かを正確に把握することができる。

【0067】

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

【0068】

例えば、上記の実施形態において、センサ部２は、ホールセンサであったが、静電容量センサ等の他の変位センサであってもよい。制御部３は、取得した信号データの電圧値のうち、最小値（Ｖ１）をストローク算出のためのゼロ点（基準値）に設定したが、最大値（Ｖ２）をゼロ点として設定してもよい。制御部３は、取得した信号データの電圧値のうち、最小値（Ｖ１）をストローク算出のためのゼロ点（基準値）に設定したが、一定時間の電圧値の平均値をゼロ点としてもよい。最大値（Ｖ２、Ｖ３）を、一定時間の電圧値の平均値を用いてもよい。閾値は、最小値（Ｖ１）と最大値（Ｖ２）の中間値（Ｖｍ１）であったが、これに限らず、中間値（Ｖｍ１）よりも最小値（Ｖ１）の値であってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１：バルブ、 ２：センサ部、 ３：制御部、 １０：ボディ、 １１：ボディ本体、１１ｂ：流入路、 １１ｃ：流出路、 １４：ダイヤフラム ２２：第１ストローク調整部、 １７：ステム、 ４０：第２ストローク調整部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】