特許 7588825 トグル弁

(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】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】トグル弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/44 20060101AFI20241118BHJP

   F16K 31/60 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

F16K31/44 H

F16K31/60 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020206678

(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公開番号】P2022093940

(43)【公開日】2022-06-24

【審査請求日】2023-11-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000101514

【氏名又は名称】アドバンス電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100189717

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 貴章

(72)【発明者】

【氏名】笹尾 起美仁

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２１２６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５３９８７２５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７６０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０２２５６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－０３９１５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／４４－ ３１／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流入流路、流出流路、及び弁座を形成する流路側ボディと、
前記弁座に対して弁体を移動させる主軸を内部に配置する操作側ボディと、
前記主軸を移動させる操作レバーと
を有し、
前記弁体は、前記主軸の一端に配置され、
前記主軸は、主軸付勢手段によって、前記弁体が前記弁座に当接する方向に付勢され、
前記操作レバーを、前記流入流路と前記流出流路とを閉とする第１操作位置と、前記流入流路と前記流出流路とを開とする第２操作位置とに、少なくとも操作でき、
前記操作レバーが前記第１操作位置であるとき、前記弁体が前記弁座に当接し、
前記操作レバーが前記第２操作位置であるとき、前記弁体が前記弁座から離間する
トグル弁であって、
前記操作レバーを操作することで移動する副軸を設け、
前記副軸は、前記主軸とは異なる方向に移動し、
前記副軸が移動することで前記主軸が移動し、
前記副軸の移動方向を、前記流入流路に平行な方向とした
ことを特徴とするトグル弁。

【請求項2】

前記流路側ボディには、前記流入流路をパネルに取付ける流路用パネルマウント部を有し、
前記操作側ボディには、前記操作レバーを前記パネルに取付ける操作レバー用パネルマウント部を有し、
前記流路用パネルマウント部の流路用パネル取付仮想平面と、前記操作レバー用パネルマウント部の操作レバー用パネル取付仮想平面とを平行とした
ことを特徴とする請求項１に記載のトグル弁。

【請求項3】

前記流路用パネル取付仮想平面と前記操作レバー用パネル取付仮想平面とを同一平面とした
ことを特徴とする請求項２に記載のトグル弁。

【請求項4】

前記副軸の一端側に前記操作レバーを取り付け、
前記副軸の他端側に傾斜面を形成し、
前記主軸には、前記傾斜面に当接する突起部を有し、
前記傾斜面が移動することで、前記主軸が移動する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトグル弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作レバーを操作することで弁体を動作させるトグル弁に関する。

【背景技術】

【0002】

トグル弁は、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているように、弁体を移動させる主軸の端部に操作レバーを設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－３９１５６号公報

【文献】特開２０１３－１８５６６１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、操作レバーが主軸の端部にあると、操作レバーの配置に合わせてトグル弁に接続する配管を引き回さなければならず、例えばチャンバー内にトグル弁を配置する際には省スペース化が図りにくいという問題がある。

【0005】

そこで本発明は、操作レバーの配置に自由度を持たせることができるトグル弁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】

【0006】

請求項１記載の本発明のトグル弁１は、流入流路１１、流出流路１２、及び弁座１３を形成する流路側ボディ１０と、前記弁座１３に対して弁体４３を移動させる主軸４１ａを内部に配置する操作側ボディ２０と、前記主軸４１ａを移動させる操作レバー３０とを有し、前記弁体４３は、前記主軸４１ａの一端に配置され、前記主軸４１ａは、主軸付勢手段４４によって、前記弁体４３が前記弁座１３に当接する方向に付勢され、前記操作レバー３０を、前記流入流路１１と前記流出流路１２とを閉とする第１操作位置と、前記流入流路１１と前記流出流路１２とを開とする第２操作位置とに、少なくとも操作でき、前記操作レバー３０が前記第１操作位置であるとき、前記弁体４３が前記弁座１３に当接し、前記操作レバー３０が前記第２操作位置であるとき、前記弁体４３が前記弁座１３から離間するトグル弁１であって、前記操作レバー３０を操作することで移動する副軸４２を設け、前記副軸４２は、前記主軸４１ａとは異なる方向に移動し、前記副軸４２が移動することで前記主軸４１ａが移動し、前記副軸４２の移動方向を、前記流入流路１１に平行な方向としたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のトグル弁１において、前記流路側ボディ１０には、前記流入流路１１をパネルに取付ける流路用パネルマウント部１４を有し、前記操作側ボディ２０には、前記操作レバー３０を前記パネルに取付ける操作レバー用パネルマウント部２３を有し、前記流路用パネルマウント部１４の流路用パネル取付仮想平面１４ｓと、前記操作レバー用パネルマウント部２３の操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓとを平行としたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のトグル弁１において、前記流路用パネル取付仮想平面１４ｓと前記操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓとを同一平面としたことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトグル弁１において、前記副軸４２の一端側に前記操作レバー３０を取り付け、前記副軸４２の他端側に傾斜面４２ｂを形成し、前記主軸４１ａには、前記傾斜面４２ｂに当接する突起部４１ｂを有し、前記傾斜面４２ｂが移動することで、前記主軸４１ａが移動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明のトグル弁によれば、操作レバーと主軸との間に副軸を設けており、この副軸を主軸とは異なる移動方向とすることで、操作レバーの配置に自由度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施例によるトグル弁の弁閉状態を示す断面図

【図2】同トグル弁の弁開状態を示す断面図

【図3】チャンバー内にトグル弁を配置する場合の設置例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の第１の実施の形態によるトグル弁は、操作レバーを操作することで移動する副軸を設け、副軸は、主軸とは異なる方向に移動し、副軸が移動することで主軸が移動し、副軸の移動方向を、流入流路に平行な方向としたものである。本実施の形態によれば、操作レバーと主軸との間に副軸を設けており、この副軸を主軸とは異なる移動方向とすることで、操作レバーの配置に自由度を持たせることができる。また、操作レバーを流入流路と同じ方向に配置することができる。

【0010】

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるトグル弁において、流路側ボディには、流入流路をパネルに取付ける流路用パネルマウント部を有し、操作側ボディには、操作レバーをパネルに取付ける操作レバー用パネルマウント部を有し、流路用パネルマウント部の流路用パネル取付仮想平面と、操作レバー用パネルマウント部の操作レバー用パネル取付仮想平面とを平行としたものである。本実施の形態によれば、操作レバー用パネルマウント部と流路用パネルマウント部とをパネルの同一方向の面に配置することができる。

【0011】

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態によるトグル弁において、流路用パネル取付仮想平面と操作レバー用パネル取付仮想平面とを同一平面としたものである。本実施の形態によれば、操作レバー用パネルマウント部と流路用パネルマウント部とを同一のパネル面に配置することができる。

【0012】

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるトグル弁において、副軸の一端側に操作レバーを取り付け、副軸の他端側に傾斜面を形成し、主軸には、傾斜面に当接する突起部を有し、傾斜面が移動することで、主軸が移動するものである。本実施の形態によれば、傾斜面と突起部とによって、副軸を主軸とは異なる方向に移動させることができる。

【実施例】

【0013】

以下本発明の一実施例によるトグル弁について説明する。
図１は本実施例によるトグル弁の弁閉状態を示す断面図、図２は同トグル弁の弁開状態を示す断面図である。

【0014】

本実施例によるトグル弁１は、流路側ボディ１０と、操作側ボディ２０と、操作レバー３０とを有している。
流路側ボディ１０は、被制御流体が流入する流入流路１１と、被制御流体が流出する流出流路１２と、流入流路１１と流出流路１２との間に位置する弁座１３とを内部に形成する。
操作側ボディ２０は、主軸４１を配置する主軸用筒状空間２１と、副軸４２を配置する副軸用筒状空間２２とを内部に形成する。副軸用筒状空間２２は、主軸用筒状空間２１と異なる方向に形成している。本実施例では、副軸用筒状空間２２は、主軸用筒状空間２１の主軸用筒状仮想軸心２１ｘに対して、副軸用筒状空間２２の副軸用筒状仮想軸心２２ｘを直交させて形成している。主軸用筒状空間２１と副軸用筒状空間２２とは連通している。

【0015】

主軸４１の一端には弁体４３が配置される。
主軸用筒状空間２１には、主軸４１を付勢する主軸付勢手段４４を有している。主軸付勢手段４４は、弁体４３が弁座１３に当接する方向に主軸４１を付勢する。
主軸４１には、主軸拡大部４１ａを形成している。主軸付勢手段４４は、主軸拡大部４１ａを押圧することで、主軸４１を付勢する。主軸付勢手段４４には例えばコイルばねを用いることができる。
主軸用筒状空間２１の一端は、弁座１３に対向する位置で開口している。

【0016】

主軸用筒状空間２１の一端には、主軸受部４５が配置される。主軸受部４５は、主軸４１の一端側を支持する。
主軸受部４５の弁座１３側にはダイアフラム４６が配置される。主軸４１の一端は、ダイアフラム４６の中心に位置し、ダイアフラム４６の弁座１３側に弁体４３が配置される。
ダイアフラム４６は、主軸４１の移動に伴い変形する。ダイアフラム４６は、主軸４１に繋がる肉厚部４６ａと、肉厚部４６ａの外周に形成される薄肉部４６ｂと、薄肉部４６ｂの更に外周に形成される固定部４６ｃとを有する。ダイアフラム４６は、肉厚部４６ａの中央部で主軸４１と繋がり、薄肉部４６ｂが主に変形する。
主軸４１の他端側には突起部４１ｂを有している。突起部４１ｂは、主軸用筒状空間２１と副軸用筒状空間２２とが交差する位置に配置される。

【0017】

主軸４１を移動させる操作レバー３０は、副軸４２の一端に回動ピン４２ａによって取付けられる。
副軸４２は、操作レバー３０を操作することで副軸用筒状空間２２内を移動する。
副軸４２の他端側には、傾斜面４２ｂを形成している。
突起部４１ｂは、傾斜面４２ｂに当接しており、傾斜面４２ｂが移動することで、主軸４１が移動する。

【0018】

トグル弁１は、操作レバー３０を、流入流路１１と流出流路１２とを閉とする第１操作位置と、流入流路１１と流出流路１２とを開とする第２操作位置とに、少なくとも操作できる。
図１に示すように、操作レバー３０が第１操作位置であるとき、弁体４３が弁座１３に当接する。
また図２に示すように、操作レバー３０が第２操作位置であるとき、弁体４３が弁座１３から離間する。

【0019】

以上のように、本実施例によるトグル弁１は、主軸４１とは異なる方向に移動する副軸４２を設け、副軸４２が移動することで主軸４１が移動する。
このように、操作レバー３０と主軸４１との間に副軸４２を設け、この副軸４２を主軸４１とは異なる移動方向とすることで、操作レバー３０の配置に自由度を持たせることができる。

【0020】

トグル弁１は、流入流路１１の流入流路仮想軸心１１ｘと、流出流路１２の流出流路仮想軸心１２ｘとが平行になるように、流入流路１１と流出流路１２とを形成している。
副軸用筒状空間２２は、副軸用筒状仮想軸心２２ｘが流入流路仮想軸心１１ｘと平行になるように配置している。
従って、副軸４２の移動方向は、流入流路１１に平行な方向となり、操作レバー３０を流入流路１１と同じ方向に配置することができる。

【0021】

流路側ボディ１０には、流入流路１１をパネルに取付ける流路用パネルマウント部１４を外部に形成している。流路用パネルマウント部１４は、流路用パネルマウント部１４の流路用パネル取付仮想平面１４ｓが、流入流路仮想軸心１１ｘに対して鉛直となるように形成している。
また、操作側ボディ２０には、操作レバー３０をパネルに取付ける操作レバー用パネルマウント部２３を外部に形成している。操作レバー用パネルマウント部２３は、操作レバー用パネルマウント部２３の操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓが、流入流路仮想軸心１１ｘに対して鉛直となるように形成している。
従って、流路用パネル取付仮想平面１４ｓと操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓとが平行となり、操作レバー用パネルマウント部２３と流路用パネルマウント部１４とを同一方向としてパネル面Ａ（図３（ａ）参照）に配置することができる。
本実施例では、流路用パネル取付仮想平面１４ｓと操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓとを同一平面としている。従って、操作レバー用パネルマウント部２３と流路用パネルマウント部１４とを同一のパネル面Ａに配置することができる。

【0022】

図３は、チャンバー内にトグル弁を配置する場合の設置例を示し、図３（ａ）は本実施例によるトグル弁を、図３（ｂ）は従来のトグル弁を用いた場合を示している。
図３（ａ）に示すように、本実施例によるトグル弁１を用いる場合には、流路用パネル取付仮想平面１４ｓと操作レバー用パネル取付仮想平面２３ｓとが平行であるため、操作レバー用パネルマウント部２３と流路用パネルマウント部１４とを同一方向としてパネル面Aに配置できる。
また、操作レバー用パネルマウント部２３と流路用パネルマウント部１４とを同一のパネル面Ａに配置することができる。
これに対して、図３（ｂ）に示すように、従来のトグル弁１００を用いる場合には、操作レバー用パネルマウント部２３をパネル面Ａに配置すると、流入流路１１に接続する配管１０１にエルボ配管１０２を接続しなければ、配管１０１をパネル面Ａ側に配置することができない。

【0023】

図３では、流出流路１２の下流側に遠隔操作弁２を接続する場合を示し、図３（ａ）ではトグル弁１と遠隔操作弁２との配置に必要な空間３を斜線で示し、図３（ｂ）ではトグル弁１００と遠隔操作弁２との配置に必要な空間１０３を斜線で示している。空間３の容積は、空間１０３に対して６０％減となっている。
このように、操作レバー３０の配置に自由度を持たせることで、チャンバー４内にトグル弁１を配置する際に省スペース化を図ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0024】

本発明は、特に半導体製造分野におけるシリコンウェハプロセスの洗浄や剥離工程において用いられるトグル弁に適している。

【符号の説明】

【0025】

１ トグル弁
２ 遠隔操作弁
３ 空間
４ チャンバー
１０ 流路側ボディ
１１ 流入流路
１１ｘ 流入流路仮想軸心
１２ 流出流路
１２ｘ 流出流路仮想軸心
１３ 弁座
１４ 流路用パネルマウント部
１４ｓ 流路用パネル取付仮想平面
２０ 操作側ボディ
２１ 主軸用筒状空間
２１ｘ 主軸用筒状仮想軸心
２２ 副軸用筒状空間
２２ｘ 副軸用筒状仮想軸心
２３ 操作レバー用パネルマウント部
２３ｓ 操作レバー用パネル取付仮想平面
３０ 操作レバー
４１ 主軸
４１ａ 主軸拡大部
４１ｂ 突起部
４２ 副軸
４２ａ 回動ピン
４２ｂ 傾斜面
４３ 弁体
４４ 主軸付勢手段
４５ 主軸受部
４６ ダイアフラム
４６ａ 肉厚部
４６ｂ 薄肉部
４６ｃ 固定部
１００ トグル弁
１０１ 配管
１０２ エルボ配管
１０３ 空間
Ａ パネル面

【図1】

【図2】

【図3】