專利名稱：流體控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制流體的流體控制閥。
背景技術(shù)：
例如，晶片處理諸如蝕刻和薄膜生長在半導體生產(chǎn)工藝中完成。 如果外界物質(zhì)諸如粒子在晶片處理過程中粘附在晶片上，這種外界物 質(zhì)會引起各種問題不期望的雜質(zhì)散布在晶片上，封閉在薄膜之間的 外界物質(zhì)引起圖案缺陷，或由于不期望的雜質(zhì)散布在硅和絕緣薄膜上 不能夠獲得希望的電特性。為了防止這些問題，在晶片處理之前采用 一種清洗工藝從晶片除去外界物質(zhì)而不會損壞晶片。
清洗工藝中，用化學溶液諸如硫酸與過氧化氫的混合物、氨與過 氧化氫的混合物、或鹽酸與過氧化氫的混合物借助化學方法溶解和除 去外界物質(zhì)。用流體控制閥對晶片供應(yīng)這種化學溶液。采用具有高氧 化效力的過氧化氫作為化學溶液。近年來，在高溫下對晶片供應(yīng)化學 溶液以便對晶片供應(yīng)處于活性狀態(tài)的化學溶液。所以，多數(shù)情況下流 體控制閥易于暴露在高腐蝕性的環(huán)境中。
如果在外部設(shè)有由金屬螺絲固定的閥主體和閥筒的流體控制閥用 在上述高腐蝕性的環(huán)境中，則金屬螺絲可能會腐蝕而無法提供原始緊
固強度。因此，例如特開2002-022055A號公報(在圖16中示出)的 流體控制閥1100設(shè)置為未使用金屬螺絲。
圖16是JP2002-022055A的流體控制閥1100的截面圖。
流體控制閥1100設(shè)計為不含金屬并且除壓縮彈簧1101外所有組
件均由樹脂或橡膠制成。流體控制閥1100在外部設(shè)有樹脂制成的閥上 體(此后稱"上體")1103，閥上體1103擰緊在閥主體(此后稱"本體")
1102上。上體1103中，閥筒1104和閥蓋1105擰緊在一起構(gòu)成活塞室 1106?；钊?106中，以可移動的方式安裝活塞1107?；钊?107的 活塞桿1108經(jīng)閩筒1104向下突出到本體1102內(nèi)并與隔膜1109連接。 活塞1107可上下移動以在壓縮彈簧1101的彈力和從操作口 1110供應(yīng) 的操作流體的壓力之間保持平衡。這種上下移動使隔膜1109移動至與 設(shè)置在本體1102內(nèi)的閩座1111接觸或脫離。

發(fā)明內(nèi)容
然而，JP2002-022055A的流體控制閥1100中，本體1102和上體 1103由在本體1102和上體1103之間的螺旋部分1112上產(chǎn)生低摩擦阻 力的樹脂制成。由于這種低摩擦阻力，上體1103容易地靠在主體1102 上回轉(zhuǎn)。因而，例如，存在操作員不小心使上體1103靠在本體1102 上移動引起螺旋部分1112松動的可能性。此外，另一種可能性是當流 體控制閥1100用于高溫化學溶液時，螺旋部分1112可能由于本體 1102、上體1103及其他的熱膨脹而松動。
當螺旋部分1112松動時，在本體1102和上體1103之間保持隔膜 1109的強度變?nèi)?，結(jié)果，閥功能下降。此外，壓縮彈簧1101設(shè)計為具 有足夠的彈力來使閥關(guān)閉。因此，如果螺旋部分1112松動并且緊固強 度變?nèi)跻鸹剞D(zhuǎn)，則流體控制閥1100中的螺旋部分1112不能夠承受壓 縮彈簧1101的彈力，并且在最壞的情況下，本體1102和上體1103可 能分開。
考慮到以上情況構(gòu)思本發(fā)明并且本發(fā)明的目的是克服以上問題并 提供一種可防止閥主體和閥上體之間的螺旋部分松動的流體控制閥。
為了達到本發(fā)明的目的，提供一種流體控制閥，該流體控制閥包 括隔膜；樹脂閥主體，其包括閥座，所述隔膜將與所述閥座接觸或脫 離；與所述閥主體螺紋接合的樹脂閥上體；以及分別與所述閥主體和 所述閥上體接合以保持所述閥主體和所述閥上體之間的螺紋接合的保 持部件。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式中的流體控制閥的正視圖； 圖2是圖1中的流體控制閥的截面圖； 圖3是閥主體的俯視圖； 圖4是旋轉(zhuǎn)限制部的示意圖5是示出第二突起與第二鉤狀部接合的狀態(tài)的說明性的示意
圖6是第二實施方式中的流體控制閥的截面圖； 圖7是第三實施方式中的流體控制閥的正視圖； 圖8是圖7中的流體控制閥的截面圖； 圖9是旋轉(zhuǎn)限制部的示意圖IO是改型實施方式中的流體控制闊的截面圖11是第四實施方式中的流體控制閥的正視圖12是圖11中的流體控制閥的截面圖13是圖11中的流體控制閥的平面圖14是圖11中的流體控制閥的右視圖15是圖11中的流體控制閥沿線A-A截取的截面圖16是常規(guī)流體控制閥的截面圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細說明實施本發(fā)明的流體控制閥的優(yōu)選實施方式。
(第一實施方式) <流體控制閥的外部結(jié)構(gòu)>
圖1是本發(fā)明的第一實施方式中的流體控制閥1的正視圖。
如圖1所示，第一實施方式中的流體控制閥1在外部設(shè)有閥主體 (此后稱"本體")2和閥上體(此后稱"上體")3，并且安裝保持部
件4包圍本體2和上體3。流體控制閥1例如通過形成在本體2中的安 裝部分11與用于半導體生產(chǎn)工藝的清洗裝置結(jié)合，并且也通過接頭12、 12并入清洗液供應(yīng)管線中以控制要供應(yīng)至晶片的清洗液的流速。
<所述流體控制閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)〉
圖2是圖1中的流體控制閥1的截面圖。
流體控制閥1中，閥部5由氣動機構(gòu)7驅(qū)動。流體控制閥1除壓 縮彈簧38外所有組件均不用金屬制造，并且流體控制閥1設(shè)計為不含 金屬以使流體控制閥1能在高腐蝕性環(huán)境下使用。借助第一螺旋部分8 將上體3擰緊在本體2上。
<所述閥主體的結(jié)構(gòu)〉
本體2形成有在本體2的每一側(cè)開口的第一閥口 13和第二閥口 14，以及在本體2頂面以圓筒形形成開口的圓筒形凹槽15。圓筒形凹 槽15分別通過形成在本體2內(nèi)的第一通路16和第二通路17與第一閥 口 13和第二閥口 14連通。在圓筒形凹槽15中第一通路16具有開口 的底部，閥座18周向設(shè)置在所述開口的周緣。
本體2包括在圓筒形凹槽15的開口端部的內(nèi)周構(gòu)成第一螺旋部分 8的第一內(nèi)螺紋19。此外，用于定位隔膜22的臺肩21呈環(huán)狀形成在 比本體2的內(nèi)螺紋19的位置更深的一側(cè)(圖2中下側(cè))。隔膜2的周 緣端部牢固地保持在本體2的臺肩21和上體3的底面之間以密封地將 本體2和上體3之間的空間分成操作室23a和背壓室23b。本體2中， 檢測口 20設(shè)置為與背壓室23b連通。檢測口 20設(shè)置為收集泄漏到背 壓室23b的流體并將泄漏的流體傳送至流體泄漏檢測裝置。
圖3是本體2的俯視圖。
本體2中，鎖緊部件47設(shè)置在圓筒形凹槽15的開口端部的外周。 鎖緊部件47形成有多個呈凹凸形狀的第一抓取部件45。所述多個第一 抓取部件45以等間距設(shè)置在沿本體2的外周的周向，g卩，在轉(zhuǎn)動上體 3的方向上。每個第一抓取部件45設(shè)為從本體2的外周向外突出?？?45a形成為沿軸向(圖2中自頂向下的方向)穿過第一抓取部件45。
本體2將會直接暴露在化學溶液中并因此由具有高抗腐蝕性和高 熱阻的樹脂材料(例如PFA (四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物) 或PTFE (聚四氟乙烯))制成。
<所述閥上體的結(jié)構(gòu)>
如圖2所示，上體3在外部設(shè)有閥筒40、閥蓋41和彈簧支座42。 閥體40呈一端關(guān)閉的杯狀。閥筒40的外周上，形成構(gòu)成第一螺旋部 分8的第一外螺紋24和構(gòu)成第二螺旋部分9的第二外螺紋25。閥蓋 41呈杯狀形狀以蓋住閥筒40的上開口端。閥蓋41的內(nèi)周緣上，形成 構(gòu)成第二螺旋部分9的第二內(nèi)螺紋43以與第二外螺紋25接合。閥蓋 41在其關(guān)閉側(cè)形成有彈簧支座42裝配在其中的孔。彈簧支座42包括 支撐在闊筒40和閥蓋41之間的凸緣44。閥蓋41中，彈簧支座42裝 配到所述裝配孔內(nèi)使得凸緣44保持靠在閥蓋41的內(nèi)周。第二內(nèi)螺紋 43擰緊在第二外螺紋25中以將凸緣44保持在閥蓋41和閥筒40之間。 由彈簧支座42和閥筒40限定的空間形成為活塞室26。
活塞27以可在活塞室26內(nèi)移動的方式安裝以將活塞室26分成主 室26a和第二室26b。閥筒40的外周上，在第一外螺紋24和第二外螺 紋25之間周向平行地形成第一環(huán)形外周槽28和第二環(huán)形外周槽29。 第一環(huán)形外周槽28通過形成在閥筒40內(nèi)的第一連通孔30與主室26a 連通。第二環(huán)形外周槽29通過形成在閥筒40內(nèi)的第二連通孔31與第 二室26b連通。
第一和第二環(huán)形外周槽28和29的開口被安裝在閥筒40外周上的 環(huán)形部件32緊密密封。呈圓筒形的環(huán)形部件32由本體2的頂面支撐 并可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在閥筒40內(nèi)。環(huán)形部件32在與第一和第二環(huán)形 外周槽28和29對應(yīng)的位置分別設(shè)有操作口 33和氣孔34。因此，即便 環(huán)形部件32圍繞閥筒40旋轉(zhuǎn)以改變操作口 33和氣孔的位置，操作口 33和氣孔34也可通過第一和第二環(huán)形外周槽28和29并通過第一和第 二連通孔30和31與主室和第二室26a和26b連通。
活塞桿35借助螺母36與活塞27組合?；钊麠U35以可滑動的方 式穿過閥筒40放置為使得活塞桿35的底部突出到本體2內(nèi)。隔膜22 通過隔膜支撐部件37與活塞桿35的底部連接。以壓縮狀態(tài)安裝在活 塞27和彈簧支座42之間的壓縮彈簧38總是向閥座18推動活塞27(圖 2中向下)。所以，壓縮彈簧38的彈力確保了闊部5的閥關(guān)閉力以使隔 膜22與閥座18接觸。
因而，當不對操作口 33供應(yīng)操作流體時，活塞27在壓縮彈簧38 的彈力作用下停留在下面以保持隔膜22與閥座18接觸。當對操作口 33供應(yīng)所述操作流體并且主室26a的內(nèi)部壓力克服壓縮彈簧38的彈力 時，活塞27向上移動以使隔膜22與閥座18脫離。此時，閥開度由主 室26a的內(nèi)部壓力和壓縮彈簧38的彈力之間的平衡確定。以可通過彈 簧支座42上下移動的方式安裝指示器39。指示器39與活塞桿35連接 并將根據(jù)所述闊開度從彈簧支座42突出。
此外，壓縮彈簧38的彈力通過彈簧支座42作用在流體控制閥1 的閥蓋41上。具體地，該力直接向上(沿軸向)作用在閥蓋41上， 因此防止了第二螺旋部分9變得松動。
圖5是示出第二抓取部件46和第二鉤部52接合在一起的狀態(tài)的 說明性的示意圖。
如圖1、 2和5所示，第二抓取部件46沿閥蓋41開口端的外周周 向設(shè)置在閥蓋41中。第二抓取部件46從閥蓋41的外周面向外突出。 第二抓取部件46的下導引部件46a形成在與本體2相對的一側(cè)(圖1 和圖2中上側(cè))。下導引部件46a形成有形成在閥蓋41軸向的突起和凹 槽。
這種上體3中，除壓縮彈簧38和密封件外每個組件都需要抗腐蝕 環(huán)境的抗腐蝕性以及足夠的強度來克服活塞27和所述操作流體的壓力 的作用。為了滿足這種需要，除壓縮彈簧38和密封件外每個組件均由 這種具有足夠的抗腐蝕性和強度的材料(例如，PVDF (聚偏氟乙烯) 等等)制成。壓縮彈簧38由金屬制成并在其外表面覆有抗腐蝕涂層。 所述密封件由彈性橡膠材料諸如全氟彈性體或氟橡膠制成。
<所述保持部件的結(jié)構(gòu)>
如圖1和2所示，保持部件4與本體2和上體3接合以將它們保 持擰緊在一起。因此，保持部件4由具有抗腐蝕性并不易變形的材料 (例如，PVDF (聚偏氟乙烯)等等)制成。保持部件4形成為圓筒形 形狀。
如圖2所示，保持部件4設(shè)有接合部56以在保持部件4的第一開 口端(更接近本體2的開口端)上與本體2的鎖緊部件47接合。接合 部56包括被多個切口 53互相分開的相應(yīng)的分離塊57，每個所述切口 形成為在第一開口端的軸向和開口中延伸。與鎖緊部件47的第一抓取 部件45的位置對應(yīng)地放置相應(yīng)的分離塊57。第一鉤部51形成為從相 應(yīng)的分離塊57的下部外周面(保持部件4的第一開口端的外周)徑向 向外突出。此外，第二鉤部52形成為從保持部件4的第二開口端(更 接近上體3的開口端)徑向向內(nèi)突出。第二鉤部52在面向本體2的一 側(cè)(圖2中下側(cè))上形成有與閥蓋41的下導引部件46a接合的上導引 部件54。上導引部件54在保持部件4的軸向形成有突起和凹槽使得所述突起和凹槽以可滑動的方式與下導引部件46a的凹槽和突起接合。上 導引部件54設(shè)計為高度低于下導引部件46a，在上導引部件54和第二 抓取部件46之間軸向形成間隙S。間隙S設(shè)計為具有足夠距離以允許 隔膜22的周緣端部與臺肩21脫離，從而引起流體從操作室23a泄漏至 背壓室23b。
圖4是旋轉(zhuǎn)限制部55的示意圖。
如圖4所示，通過第一抓取部件45的孔45a插入的分離塊57限 制保持部件4相對于本體2旋轉(zhuǎn)。換言之，旋轉(zhuǎn)限制部55形成有第一 抓取部件45 (鎖緊部件47)和分離塊57 (接合部56)。
<所述保持部件的分離與連接〉
如圖2所示，保持部件4中，將上體3從具有第一鉤部51的開口 端(圖2中下端)插入直到上導引部件54與閥蓋41的下導引部件46a 接合并且其間存在間隙S為止。同時，將每個分離塊57徑向向內(nèi)壓按 以穿過第一抓取部件45的孔45a。隨后，分離塊57回位，使第一鉤部 51與第一抓取部件45接合?？赏ㄟ^將以上步驟反過來使保持部件4分 離。
另外，當保持部件4安裝在流體控制閥1中時，分離塊57分別被 第一抓取部件45包圍。因此，即便操作員的手撞到或觸到例如保持部 件4，第一鉤部51也不會與第一抓取部件45分離。
<功能解釋>
借助安裝部件11將具有以上結(jié)構(gòu)的流體控制閥1組合到清洗裝置 中。當未對操作口 33供應(yīng)所述操作流體時，流體控制閥l關(guān)閉，切斷 化學溶液的流動。另一方面，當對操作口 33供應(yīng)所述操作流體時，流 體控制閥1打開，允許所述化學溶液流經(jīng)第二閥口 14。
在將所述化學溶液加熱至高溫以在活性狀態(tài)供應(yīng)至晶片的情況 下，由樹脂制成的本體2、上體3及其他易于熱膨脹。另一方面，當用 純凈水代替化學溶液流動時，由樹脂制成的本體2、由樹脂制成的上體
3及其他熱收縮。當反復進行熱膨脹和熱收縮時，第一螺旋部分8的緊 固強度由于塑性變形變?nèi)?，引起第一螺旋部?易于旋轉(zhuǎn)。
然而，流體控制閥1中，保持部件4的分離塊57插入到形成于本 體2中的第一抓取部件45的孔45a內(nèi)。當通過第二抓取部件46與保持 部件4接合的上體3試圖與保持部件4整體旋轉(zhuǎn)時，分離塊57限定切 口 53的每個側(cè)面與孔45a的每一端(每個第一抓取部件45在周向的每 個內(nèi)邊)接觸，從而保持保持部件4不會旋轉(zhuǎn)。因此，通過在保持部 件4和本體2之間產(chǎn)生的阻力限制上體3旋轉(zhuǎn)。
這種狀況下，當上體3試圖與保持部件4相對于本體2整體旋轉(zhuǎn) 時，保持部件4中，由于保持部件4在更接近本體2的一側(cè)被旋轉(zhuǎn)限 制部55支撐，在扭轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生力。然而，保持部件4中，第一鉤部51 和第二鉤部52互相面向相反的方向(徑向向外和向內(nèi)的方向)。因此， 即便在保持部件4中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)方向的力，第一鉤部51也不會與第一抓 取部件45脫離。
如以上所述，流體控制閥1中，上體3不會相對于本體2旋轉(zhuǎn)并 且因此第一螺旋部分8不會松動。因而，維持了用來將隔膜22的周緣 端部保持在本體2和上體3之間的密封強度，并且相應(yīng)地述閥功能 不會下降。
另外，也可防止本體2和上體3由于壓縮彈簧38的彈力大于第一 螺旋部分8的緊固力而脫開引起所述化學溶液四散這種情況。
有一種情況是操作員意外地相對于本體2轉(zhuǎn)動上體3。此時，保 持部件4限制上體3相對于本體2旋轉(zhuǎn)并抵抗操作員引起的旋轉(zhuǎn)。感
覺到這種抵抗后，操作員停止試圖使上體3相對于本體2旋轉(zhuǎn)。這樣
就不存在操作員使上體3相對本體2旋轉(zhuǎn)從而使第一螺旋部分8松動 的可能性。因此，可如上述防止所述閥功能下降以及本體2和上體3 分開。
附帶地，流體控制閥1中，泄漏至隔膜22的背壓室23b的化學溶 液由與檢測口 20連接的流體泄漏檢測設(shè)備檢測。當所述流體泄漏檢測 設(shè)備檢測到化學溶液的泄漏時，將流體控制閥1放置在閥關(guān)閉狀態(tài)以 停止所述化學溶液從所述清洗裝置流動。
流體控制閥1的反復打開和關(guān)閉操作可能引起第一螺旋部分8磨 損從而在第一內(nèi)螺紋19和第一外螺紋24之間形成間隙或背隙。這種 情況下，即便上體3不相對本體2旋轉(zhuǎn)，上體3也可能由于所述化學 溶液作用在隔膜22上產(chǎn)生的流體壓力而被提升。如果所述流體壓力大， 本體2與上體3可能分開并且所述化學溶液在所述流體泄漏檢測設(shè)備 檢測到所述化學溶液泄漏至背壓室23b之前噴出。
然而，流體控制閥1沿所述化學溶液的加壓方向在形成于上體3 的外周(閥蓋41)上的第二抓取部件46和與第二抓取部件46接合的 第二鉤部52之間設(shè)有間隙S。因此，即便上體3從本體2以間隙S提 升，第二抓取部件46然后也被保持部件4的第二鉤部52鎖緊，使得 上體3被本體2通過保持部件4固定而不能進一步向上移動。換言之， 保持部件4可防止本體2與上體3分開。
當上體3以間隙S向上移動時，其端部被支撐在本體2和上體3 之間的隔膜22的密封強度下降。相應(yīng)地，所述化學溶液從操作室23a 泄漏至背壓室23b。該泄漏的化學溶液被所述流體泄漏檢測裝置通過檢 測口20收集。因而，停止流體控制閥1的打開/關(guān)閉操作以防止上體3 被所述流體壓力進一步加壓。這樣，本體2和上體3仍被保持部件4 支撐。
如以上所述，流體控制閥1設(shè)置為間隙S設(shè)在保持部件4與上體
3接合在一起的部分，使得允許上體3和本體2稍向相反的方向移動。 相應(yīng)地，泄漏至隔膜22的背壓室23b的化學溶液可被所述流體泄漏檢 測裝置通過檢測口 20收集。因而，可預先防止由于所述化學溶液的流 體壓力使本體2和上體3分開以及所述化學溶液噴出。
另外，當上體3被所述流體壓力提升時，下導引部件46a由保持 部件4的上導引部件54導引。因此，上體3沿軸向(直線向上)提升 而不會相對于保持部件4和本體2旋轉(zhuǎn)，使得第一螺旋部分8不會松 動。
<第一實施方式中的流體控制閥的操作和優(yōu)點〉
如以上所述，第一實施方式的流體控制閥1中，保持部件4與本 體2和上體3 (閥蓋41)接合以保持本體2和上體3擰緊在一起。因 此上體3不會相對于本體2旋轉(zhuǎn)并且固定本體2和上體3的第一螺旋 部分8不可能松動。
此外，第一實施方式的流體控制閥1中，當通過第二抓取部件46 與保持部件4接合的上體3試圖相對于本體2整體旋轉(zhuǎn)時，與設(shè)在本 體2的外周的第一抓取部件45的孔45a接合的分離塊57限制保持部件 4沿上體3的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。因此，第一實施方式的流體控制閥1能夠 限制上體3相對于本體2旋轉(zhuǎn)。
(第二實施方式)
下面，將參照附圖對本發(fā)明的第二實施方式進行詳細說明。圖6 是本發(fā)明的第二實施方式中的流體控制閥61的截面圖。
流體控制閥61就結(jié)構(gòu)而言包括手動機構(gòu)62而不是氣動機構(gòu)7與 第一實施方式的流體控制閥1有所不同。下面的解釋集中在與第一實
施方式不同的特征上。與第一實施方式的流體控制閥相同的結(jié)構(gòu)用相 同的附圖標記標識并省去對它們的說明。
<所述流體控制閥的結(jié)構(gòu)>
第二實施方式中的流體控制閥61包括閥上體(此后稱"上體")
64，其具有通過螺旋運動施加驅(qū)動力至隔膜22的手動機構(gòu)62。
上體64設(shè)有與本體2的內(nèi)螺紋19接合的外螺紋66。內(nèi)螺紋19 和外螺紋66構(gòu)成螺旋部分65以將上體64與本體2螺紋接合。上體64 將隔膜固定器63朝本體2向下壓以保持隔膜固定器63靠在本體2上。 隔膜22的周緣端部以密封方式保持在隔膜固定器63的底面和本體2 的臺肩21之間。
手動機構(gòu)62的圓柱體67與操作桿70接合，所述操作桿以可滑動 的方式插入，從而可借助調(diào)整螺紋71移動通過隔膜固定器63。圓柱體 67穿過上體64使得凸緣68保持靠在上體64的內(nèi)周上。通過用螺母 69將圓柱體67從上體64突出的部分緊固而將圓柱體67固定至上體 64。圓柱體67的凸緣68可分別以滑動方式與上體64和隔膜固定器63 接觸，使得圓柱體67保持為可相對于上體64旋轉(zhuǎn)。圓柱體67在其頂 部設(shè)有用于轉(zhuǎn)動圓柱體67的手柄72。
此外，第二實施方式的流體控制閥61除所述密封件外每個組件均 由樹脂材料制成。第二實施方式中，本體2由PFA制成，并且除本體 2外所有組件均由PVDF制成。
<功能解釋>
流體控制閥61中，當手柄72順時針轉(zhuǎn)動時，圓柱體67與手柄 72整體旋轉(zhuǎn)以通過調(diào)整螺絲71的螺旋運動提升操作桿70。操作桿70 通過隔膜支撐部件37拉起隔膜22以使隔膜22與閥座18的脫離。
另一方面，流體控制閥61中，當手柄72逆時針轉(zhuǎn)動時，圓柱體
67與手柄72整體旋轉(zhuǎn)以通過調(diào)整螺絲71的螺旋運動向下移動操作桿 70。操作桿70然后通過隔膜支撐部件37向下推動隔膜22以使隔膜22 與閥座18接觸。
另外，安裝在操作桿70頂端的指示器39插入至手柄72并將根據(jù) 閥開度從手柄72突出。
<第二實施方式中所述流體控制閥的操作和優(yōu)點> 第二實施方式的流體控制閥61中，當轉(zhuǎn)動手柄72以借助調(diào)整螺 絲71調(diào)整所述閥開度時，上體64試圖與圓柱體67整體旋轉(zhuǎn)。然而， 保if部件4的旋轉(zhuǎn)限制部55限制上體64相對于本體2旋轉(zhuǎn)。此外， 流體控制閥61包括分別與第一和第二抓取部件45和46接合的第一和 第二鉤部51和52以保持住本體2和上體64，從而限制上體64相對于 本體2旋轉(zhuǎn)。因而，流體控制閩61中，上體64不會與設(shè)在手動機構(gòu) 62中的調(diào)整螺絲71的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)地相對于本體2旋轉(zhuǎn)。換言之，螺旋 部分65不會松動。
(第三實施方式)
下面，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的第三實施方式。圖7是本發(fā) 明的第三實施方式中的流體控制閥81的正視圖。圖8是圖7中的流體 控制閥81的截面圖。圖9是旋轉(zhuǎn)限制部91的示意圖。
第三實施方式的流體控制閥81的構(gòu)成方式除旋轉(zhuǎn)限制部91的結(jié) 構(gòu)外與第一實施方式的流體控制閥相同。因此，以下解釋集中在與第 一實施方式不同的特征上。與第一實施方式的流體控制閥相同的結(jié)構(gòu) 用相同的附圖標記標識并省去對它們的說明。
如圖7所示，流體控制閥81在外部設(shè)有擰緊在閥主體(此后稱"本 體")82中的閥上體(此后稱"上體")84。保持部件86周向安裝在閥
主體82和上體84上以保持本體82和上體84擰緊在一起。此外，第 三實施方式中，本體82由PFA制成，并且上體84和保持部件86由 PVDF制成。
如圖8所示，本體82沿圓筒形凹槽15的開口端部(圖8中頂端 面)的外周設(shè)有第一抓取部件87和鎖緊部件87a。鎖緊部件87a呈有 凸邊的環(huán)狀，形成有等距布置的三角形截面凸脊和凹谷，如圖9所示。
上體84由閥蓋85、彈簧支座42和閥筒40構(gòu)成。閥蓋85沿閥蓋 85的外周面周向形成有第二抓取部件88。第二抓取部件88從閥蓋85 的外周面向外突出。
如圖8所示，保持部件86呈圓筒形，設(shè)有分別在第三開口端和第 四開口端的內(nèi)周面徑向向內(nèi)突出的第一鉤部89和第二鉤部卯。如圖8 和9所示，保持部件86在比第一鉤部89的位置更軸向向內(nèi)的一側(cè)設(shè) 有沿保持部件86的內(nèi)周面與鎖緊部件87a接合的接合部92。接合部92 呈滾花狀，形成有三角形橫截面凸脊和凹谷。
<所述保持部件的分離與連接>
如圖8所示，上體84從保持部件86的切口 53開口且設(shè)置了第一 鉤部89的開口端插入。然后，每個分離塊57向外變形使得第一鉤部 89越過本體82的第一抓取部件87和鎖緊部件87a。隨后，分離塊57 回位使第一鉤部89與本體82的第一鎖緊部件87接合。此時，本體82 的鎖緊部件87&和保持部件86的結(jié)合部92接合在一起以提供旋轉(zhuǎn)限制 部91。第二鉤部90以與第二抓取部件88緊密接觸的關(guān)系與第二抓取 部件88接合。此外，可通過將以上步驟反過來使保持部件86分離。
<功能解釋>
流體控制閥81中，即便上體84試圖相對于本體82與保持部件 86整體旋轉(zhuǎn)，保持部件86的結(jié)合部92也會與本體82的鎖緊部件87a 接合以限制保持部件86旋轉(zhuǎn)。因而，通過保持部件86限制了上體84 相對于本體82旋轉(zhuǎn)。
此外，流體控制閥81中，保持部件86的第一鉤部89鉤在本體 82的第一抓取部件87上并且保持部件86的第二鉤部90鉤在上體84 的第二抓取部件88上，使得保持部件86通過在保持部件86軸向的兩 側(cè)抓住相應(yīng)的第一抓取部件87和第二抓取部件88而保持住本體82和 上體84。因此，在僅上體84試圖相對于本體82旋轉(zhuǎn)的情況下，在保 持部件86和上體84的接合部分上產(chǎn)生抵抗。所以，上體84不能夠在 與上體84擰緊在本體82中的螺紋接合方向相反的方向(圖8中向上) 移動。換言之，通過保持部件86限制上體84相對于本體82旋轉(zhuǎn)。
如以上所述，流體控制閥81中，由于上體84不相對于本體82旋 轉(zhuǎn)，所以第一螺旋部分8不可能松動。因此，可避免第一螺旋部分8 松動引起閥功能下降或本體82與上體84分開這類情況。
<第三實施方式的操作與優(yōu)點>
第三實施方式的流體控制閥81中，滾花鎖緊部件87a和結(jié)合部92 接合在一起以限制上體84相對于本體82旋轉(zhuǎn)。簡而言之，第三實施 方式的流體控制閥81具有與第一實施方式的流體控制閥1相同的操作 和優(yōu)點。
另外，第三實施方式的流體控制閥81中，保持部件86沿軸向從 下方和上方抓住本體82和上體84相應(yīng)的抓取部件以限制上體84在與 所述接合方向相反的方向移動，使得上體84不能夠相對于本體82旋 轉(zhuǎn)。因而，流體控制閥81中，限制了本體82和上體84相對彼此旋轉(zhuǎn)。
此外，第三實施方式的流體控制閥81中，本體82的鎖緊部件87a 和保持部件86的結(jié)合部92之間的接觸面積較大。因此，在不能夠旋 轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)動力可廣泛地分布在保持部件86和本體82上并因此可增強旋 轉(zhuǎn)限制部91 (鎖緊部件87a和結(jié)合部92)的耐用性。 (第四實施方式)
下面，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的第四實施方式。圖11、圖12、 圖13和圖14分別是本發(fā)明的第四實施方式中的流體控制閥100的正 視圖、截面圖、平面圖和右視圖，并且圖15是所述流體控制閥在圖11 中沿線A-A截取的截面圖。第四實施方式的流體控制閥100的構(gòu)成方 式除手動機構(gòu)101的結(jié)構(gòu)外與第二實施方式的流體控制閥61基本相 同。因此，與第二實施方式的流體控制閥相同的結(jié)構(gòu)用相同的附圖標 記標識并省去對它們的說明。
如圖14所示，第二鎖緊部件102設(shè)為從手柄72的底面向下延伸。 如圖15所示，第二鎖緊部件102在兩端都形成有可徑向向外彈性變形 的固定部102b。 一對固定部102b向外變形以固定保持部件103。這些 固定部102b在保持部件103上施加預定的彈力以抓緊圓柱體67。
此外，手柄72設(shè)有從手柄72的底面向下延伸的第一鎖緊部件105。 當保持部件103安裝在圓柱體67上時，將第一鎖緊部件105裝配到保 持部件103的凹槽103b內(nèi)以鎖緊保持部件103,從而將保持部件103 相對于圓柱體67定位在適當位置。圓柱體67包括裝配在保持部件103 中的多邊形部件P保持部件103設(shè)有與圓柱體67的外形對應(yīng)的多邊形 接觸面103a使得保持部件103相對于圓柱體67固定而不能旋轉(zhuǎn)。
如圖11、 12和14所示，保持部件103由四個分開的保持部103A、 103B、 103C和103D構(gòu)成。第二鎖緊部件102的每個固定部102b具有 與在圖中的垂直方向覆蓋保持部103B、 103C和103D的距離對應(yīng)的高 度。保持部件103包括板狀分開的部103A、 103B、 103C和103D以便 表現(xiàn)出所需的彈力(固定力)。然而，僅通過單個板狀保持部不能獲得 足夠的強度。因此，四個板狀保持部103A、 103B、 103C和103D軸向 隔開并通過圓筒形部互相整體成形以構(gòu)成保持部件103，并且相應(yīng)地保
持部件103可具有足夠的強度。
流體控制閥100中，在手柄72被預定扭矩旋轉(zhuǎn)時，第二鎖緊部件 102的固定部102b固定每個保持部103B、 103C和103D以將保持部件 103壓在圓柱體67的外周面上以防止保持部件103變形。因此，手柄 72通過保持部件103與圓柱體67接合。這種情況下，圓柱體67與手 柄72整體旋轉(zhuǎn)以借助調(diào)整螺絲71的螺旋運動使隔膜22與閥座18接 觸或脫離。
流體控制閥100中，在隔膜22借助手動機構(gòu)101與閥座接觸以完 全關(guān)閉所述閥之后或在操作桿70的鎖緊部件70a保持靠在隔膜保持器 63上以完全打開所述閥之后，當施加比預定級別大的扭矩時手柄72進
一步旋轉(zhuǎn)。
這種情況下，第二鎖緊部件102的固定部102b徑向向外變形以松 開作用在保持部件103上的壓緊力。因此，作用在保持部件103上以 將保持部103A、 103B、 103C和103D壓靠在圓柱體67上的壓緊力松 開，使得保持部103A、 103B、 103C和103D變成可向外彈性變形。因 而，當手柄72被比預定扭矩更大的扭矩轉(zhuǎn)動時，保持部件103彈性變 形并允許相對于圓柱體67旋轉(zhuǎn)，因此手柄72的旋轉(zhuǎn)不會傳送至圓柱 體67。所以，完全打開或完全關(guān)閉所述閥后，閥座18和隔膜保持器 63將不會承受不必要的過大的力并且相應(yīng)地不會變形或破裂。
第四實施方式的這種流體控制閥100中，固定部102b用預定的彈 力抓緊保持部103A、 103B、 103C和103D，使得有可能使圓柱體67 與保持部件103分離所需的扭矩變大。此外，即便保持部103A、 103B、 103C和103D之間的彈性變形程度有差別，固定部102b的彈力也能夠 均勻地調(diào)節(jié)這種差別。因此，多種產(chǎn)品可具有預定的相等扭矩值，第 二鎖緊部件102的固定部102b在該扭矩值下相對于圓柱體67接合或 脫離。
此外，即便期望僅依靠起到接合部件作用的保持部件103的彈性 變形將所述扭矩保持在預定值，所述扭矩也可能由于保持部件103的
疲勞變形或老化不能保持在穩(wěn)定值。另一方面，即便每個保持部103A、 103B、 103C和103D由于疲勞等變形或老化，第二鎖緊部件102的固 定部102b也在一定程度上限制了每個保持部103A、103B、103C和103D 彈性變形，使得可保持所述扭矩的預定值。
此外，由于第二鎖緊部件102的固定部102b與手柄72整體成形， 所以無需采用另外的組件就可實現(xiàn)上述優(yōu)點。
在不偏離本發(fā)明的精神和基本特性的情況下可以采用其他特定形 式來實施本發(fā)明。
(1) 例如，上述實施方式中，由于保持部件4、 86包括從上體3、 64、 84向外突出的指示器39和手動機構(gòu)62，所以保持部件4、 86呈 圓筒形。可選地，如果未設(shè)置組件諸如從所述上體突出的指示器39和 手動機構(gòu)62，則所述保持部件可以呈在其一側(cè)具有開口端的杯狀。這 種情況下，所述保持部件的開口端可設(shè)有鉤部以鉤在所述本體的第一 抓取部件上。此外，優(yōu)選地，可在所述保持部件的內(nèi)周面上設(shè)置與所 述本體的鎖緊部件接合的接合部。
(2) 例如，上述實施方式中，設(shè)在保持部件4、 86和本體2、 82 之間的旋轉(zhuǎn)限制部55、 91限制保持部件4、 86旋轉(zhuǎn)。作為可選方式， 可將鎖緊銷等通過所述保持部件插入至所述本體以限制所述保持部件 旋轉(zhuǎn)，從而保持所述本體和所述上體擰緊在一起。
(3) 上述實施方式中，第一和第二抓取部件45、 46、 87和88設(shè) 為從本體2、 82和上體3、 64、 84的外周面向外突出?？蛇x地，所述 第一抓取部件或第二抓取部件可形成為可與所述第一鉤部或第二鉤部
接合的切口。
(4) 第一實施方式中，在本體2和保持部件4中分別以等間距形 成多個第一抓取部件45和多個分離塊57使得可容易地與操作口 33的 位置對應(yīng)安裝保持部件4?？蛇x地，例如，當將操作口33置于固定位 置時，所述保持部件可設(shè)有一個切口并且除所述保持部件的切口外還 在開口端周向形成鉤部。然后，所述保持部件的鉤部可鉤在周向設(shè)置
在所述本體中的第一抓取部件上。
(5) 例如，第三實施方式的旋轉(zhuǎn)限制部91可應(yīng)用在包括如圖10 所示的手動機構(gòu)62的流體控制閥95上。這種情況下，第二抓取部件 9 7優(yōu)選地設(shè)為從閥上體9 6的頂面突出。
(6) 例如，第三實施方式中，接合部92和鎖緊部件87a周向設(shè) 置在保持部件86的內(nèi)周面和本體82的外周面上。然而，可在所述保 持部件的內(nèi)周面和所述本體的外周面上沿周向間隔地設(shè)置接合部92和 鎖緊部件87a。
雖然已示出和說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，要理解的是這種披露 是出于說明的目的并且在不偏離本發(fā)明在所附權(quán)利要求中所闡明的范 圍的情況下可作出各種變型和改型。
權(quán)利要求
1.一種流體控制閥，包括隔膜；樹脂閥主體，其包括閥座，所述隔膜將與所述閥座接觸或脫離；樹脂閥上體，其與所述閥主體螺紋接合；以及保持部件，其分別與所述閥主體和所述閥上體接合以保持所述閥主體和所述閥上體之間的螺紋接合。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其中所述闊主體在其外周面沿所述閥上體的周向設(shè)有鎖緊部件，并且 所述保持部件設(shè)有與所述鎖緊部件接合的接合部。
3. 如權(quán)利要求l所述的流體控制閥，其中所述保持部件具有圓筒形并設(shè)有第一開口端處的第一鉤部和第二 開口端處的第二鉤部，所述閥主體包括鉤在所述第一鉤部上的第一抓取部件，并且 所述閥上體包括鉤在所述第二鉤部上的第二抓取部件。
4. 如權(quán)利要求2所述的流體控制閥，其中所述保持部件具有圓筒形并設(shè)有第一開口端處的第一鉤部和第二 開口端處的第二鉤部，所述閥主體包括鉤在所述第一鉤部的第一抓取部件，并且 所述閥上體包括鉤在所述第二鉤部上的第二抓取部件。
5. 如權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其中 所述閥上體包括手動機構(gòu)以通過螺旋運動驅(qū)動所述隔膜。
6. 如權(quán)利要求2所述的流體控制閥，其中 所述閥上體包括手動機構(gòu)以通過螺旋運動驅(qū)動所述隔膜。
7. 如權(quán)利要求3所述的流體控制閥，其中 所述閥上體包括手動機構(gòu)以通過螺旋運動驅(qū)動所述隔膜。
8. 如權(quán)利要求4所述的流體控制閥，其中所述閥上體包括手動機構(gòu)以通過螺旋運動驅(qū)動所述隔膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體控制閥，其可防止閥主體和閥上體之間的螺旋部分的松動，該流體控制閥包括樹脂閥主體以及與所述閥主體接合的樹脂閥上體，在所述閥主體中閥座與隔膜接觸或脫離。該流體控制閥包括保持部件以保持所述閥主體和所述閥上體螺紋擰緊在一起。
文檔編號F16K37/00GK101349355SQ20081012815
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者正村彰規(guī) 申請人:喜開理株式會社