流体控制器的制作方法

本发明涉及一种流体控制器，尤其是涉及适合于以通过对阀杆的伴随着开闭的上下移动量进行限制而调整流量的用途来使用的流体控制器。

背景技术：

作为适合于以通过对阀杆的伴随着开闭的上下移动量进行限制而调整流量的用途来使用的流体控制器，已知如下流体控制器，其具备：主体，其设置有流体通路；壳体，其设置于主体的上方；隔膜，其对流体通路进行开闭；阀杆，其通过上升或下降而使隔膜向打开方向或者关闭方向移动；隔膜按压件，其固定于阀杆的下端部；按压接合件(adapter)，其配置于隔膜按压件的径向外侧且固定于主体，并对隔膜的外周缘部进行保持；活塞，其以与阀杆一体的方式上下移动；驱动单元，其使活塞上下移动；以及设定单元，其对阀杆的伴随着开闭的向上方的移动量进行设定(专利文献1)。

在专利文献1的结构中，设定单元形成为如下结构：使得手柄的内螺纹部与设置于壳体的外螺纹部螺合，使手柄旋转而对止动件的位置进行调节，由此调整阀杆的伴随着开闭的上下移动量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-14155号公报

技术实现要素：

在上述专利文献1的流体控制器中，需要用于设定单元的部件追加、追加加工，从而存在成本升高的问题。

另外，由于能够从外部对手柄进行操作，因此还存在如下问题：因作业者的误操作而导致设定值变化，或者因与物体、手接触而导致设定值发生变化。

本发明的目的在于提供一种流体控制器，其抑制了因用于设定单元的部件追加、追加加工而引起的成本的增加，并消除了阀杆向上方移动量的设定值变化的问题。

本发明的流体控制器具备：主体，其设置有流体通路；壳体，其设置于主体的上方；隔膜，其对流体通路进行开闭；阀杆，其通过上升或下降而使隔膜向打开方向或者关闭方向移动；隔膜按压件，其固定于阀杆的下端部；按压接合件，其配置于隔膜按压件的径向外侧且固定于主体，并对隔膜的外周缘部进行保持；活塞，其与阀杆一体地上下移动；以及驱动单元，其使活塞上下移动，上述流体控制器的特征在于，将隔膜按压件的外周缘部的上表面与按压接合件的内周缘部的下表面之间设为第1间隙，根据上述第1间隙而对隔膜按压件向上方的移动量进行设定。

在现有的流体控制器中，在隔膜按压件的外周缘部与按压接合件的内周缘部之间设置径向的间隙，隔膜按压件的外周缘部的上表面与按压接合件的内周缘部的下表面不对置，与此相对，在该流体控制器中，使得隔膜按压件的外周缘部的上表面与按压接合件的内周缘部的下表面隔着第1间隙而对置。因此，若阀杆以及固定于该阀杆的隔膜按压件以规定量向上方移动，则隔膜按压件的外周缘部的上表面与按压接合件的内周缘部的下表面抵接(第1间隙变为零。)。由此，阻止了隔膜按压件进一步向上方的移动，伴随与此，防止了被隔膜按压件按压的隔膜进一步的变形。

第1间隙例如能够通过使隔膜按压件的形状形成为规定的形状而获得，在产生使阀杆上方移动量变更的需要的情况下，通过对隔膜按压件进行按压，能够变更为适当的值。

虽然隔膜按压件以及按压接合件的形状与以往不同，但不需要在现有的设定单元中所需的螺纹加工、追加部件，从而能够抑制成本的增加。

隔膜按压件以及按压接合件在流体控制器的使用状态下收纳于流体控制器内(壳体、阀盖等的内部)而未露出，因此，不会因作业者的误操作而导致设定值变化、或者因与物体或手接触而导致设定值变化。

流体控制器可以是通常时关闭的状态的结构，也可以是通常时打开的状态的结构。

优选在设置于阀杆的下端部的凸缘部的下表面与按压接合件的上表面之间形成有用于对阀杆向下方的移动量进行设定的第2间隙。

由此，还能够对阀杆向下方的移动量进行设定。

第2间隙例如能够通过使按压接合件的形状形成为规定的形状而获得。

这样，由于利用阀杆和按压接合件而对阀杆向下方的移动量进行设定，因此无需螺纹加工以外的追加的加工、手柄以及止动件等其它部件追加，除了对阀杆上方移动量的设定以外，还能够实现对阀杆下方移动量的设定，能够抑制成本的增加，从而能够附加新功能。

优选通过使阀杆和活塞相互螺合而使它们形成为一体，对阀杆与活塞的螺合量进行调整，由此能够设定比根据第1间隙而设定的阀杆向上方的移动量小的阀杆向上方的移动量。

由此，不使隔膜按压件变更便能够减小阀杆上方移动量。另外，即使在隔膜按压件受到损伤的情况下，也防止了阀杆以超过通过对阀杆与活塞的螺合量进行调整而设定的阀杆向上方的移动量的量向上方移动。此外，在无需调整等的情况下，可以使用活塞与阀杆形成为一体的结构。

发明效果

根据本发明的流体控制器，由于利用隔膜按压件和按压接合件对阀杆向上方的移动量进行设定，因此无需追加的加工、手柄或者止动件等的其它部件的追加便能够进行对阀杆上方移动量的设定，能够抑制成本的增加。另外，由于隔膜按压件以及按压接合件收纳于流体控制器内，因此不会因作业者的误操作而导致设定值发生变化、或者因与物体、手接触而导致设定值发生变化。

附图说明

图1是表示本发明的流体控制器的一个实施方式的纵剖视图。

图2是作为图1中的主要部分的设定单元周围的放大纵剖视图。

附图标记说明

1 流体控制器

2 主体

2a 流体流入通路

2b 流体流出通路

4 壳体

6 隔膜

7 隔膜按压件

6 阀杆

9、10 活塞

13 驱动单元

14 设定单元

15 按压接合件

28 凸缘部

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，上下是指附图中的上下。

图1及图2中示出了本发明的流体控制器的一个实施方式。

流体控制器1被称为直接接触式金属隔膜阀，并具备：主体2，其设置有流体流入通路2a以及流体流出通路2b；壳体4，其经由阀盖3而安装于主体2的上方；环状阀座5，其设置于流体流入通路2a的周缘；金属制的隔膜6，其被按压于环状阀座5或者与环状阀座5分离，由此对流体流入通路2a进行开闭；隔膜按压件7，其将隔膜6向下方按压；阀杆8，其配置于壳体4内，通过上升或下降而使隔膜6向打开方向或者关闭方向移动；上侧的活塞9及下侧的活塞10；上侧的压缩螺旋弹簧11及下侧的压缩螺旋弹簧12(施力部件)；驱动单元13，其对上侧的活塞9及下侧的活塞10进行驱动；两个设定单元14、16，它们对阀杆向上方移动量进行设定；以及一个设定单元17，其对阀杆向下方移动量进行设定。

隔膜6形成为向上凸起的圆弧状处于自然状态的球壳状。隔膜6例如由镍合金薄板构成，裁切为圆形，并形成为使得中央部向上方鼓出的球壳状。隔膜6有时由不锈钢薄板构成、或者由不锈钢薄板和镍钴合金薄板的层叠体构成。

在阀盖3下端面与主体2的凹部2c底面之间配置有按压接合件15，隔膜6的外周缘部被保持于按压接合件15与主体2的凹部2c底面之间。

上侧的活塞9由圆盘状的活塞主体21、以及从活塞主体21的中央部上表面向上方延伸的突出轴部22构成。下侧的活塞10包括：圆盘状的活塞主体23；上侧突出轴部24，其从活塞主体23的中央部上表面向上方延伸；以及下侧突出轴部25，其从活塞主体23的中央部下表面向下方延伸。

以位于上侧活塞9与下侧活塞10之间的方式在壳体4的靠下端的部分固定有对置板26，由此在对置板26的上方及下方分别形成有活塞9、10的移动空间。

下侧的活塞10的上侧突出轴部24的上端部嵌入于在上侧的活塞9的活塞主体21的下表面设置的凹部。上侧的压缩螺旋弹簧11设置为对上侧的活塞9向下施力，由此使得上侧的活塞9及下侧的活塞10以一体的方式上下移动。

阀杆8具备：圆筒状主体27，其在上部内周形成有内螺纹27a；以及凸缘部28，其设置于主体27的下端部。

在下侧的活塞10的下侧突出轴部25的下端部形成有外螺纹25a，阀杆8和下侧的活塞10通过相互螺合而能够一体地上下移动。

若阀杆8向上方移动时的隔膜6的变形量大，则隔膜6的耐久性下降。另外，阀杆8的上方移动量与流量(Cv值)之间存在相关关系，因此，为了获得所需的Cv值而需要对阀杆向上方的移动量的调整。各设定单元14、16、17形成为不使用追加部件地对阀杆移动量(行程)进行设定。

驱动单元13为了使阀杆8向上方移动而使操作空气作用于各活塞9、10，因此使得上侧的操作空气导入室29以及下侧的操作空气导入室30形成于各活塞9、10的下方。驱动单元3另外还具有在壳体4的顶部安装的单触式接头31。在上侧的活塞9及下侧的活塞10形成有将经由单触式接头31而导入的操作空气向各操作空气导入室29、30输送的轴方向通路9a、10a以及径向通路9b、10b。通过将操作空气导入至各操作空气导入室29、30而使得各活塞9、10受到向上的力。

在未将操作空气导入至各操作空气导入室29、30的状态下，阀杆8因压缩螺旋弹簧11、12的作用力而处于关闭位置(下方位置)，若将操作空气导入至各操作空气导入室29、30，则使得阀杆8克服压缩螺旋弹簧11、12的作用力而向上方移动，由此使得隔膜按压件7向上方移动，从而获得隔膜6以向上凸起的方式变形的打开状态。

以下，参照图2对设定单元14、16、17的结构进行详细说明

隔膜按压件7包括：抵接部件41，其由PCTFE制成、且与隔膜6抵接；以及不锈钢制的保持部件42，其设置有供抵接部件41嵌入的、向下开口的凹部。

保持部件42为圆盘状，并包括：上侧的小径部42a；下侧的大径部42b，其外径比小径部42a的外径大；以及中间径部42c，其处于小径部42a与大径部42b之间、且外径为二者中间的大小。

保持部件42的小径部42a插入并固定于阀杆8的主体27下端部内，中间径部42c的上表面与阀杆8的凸缘部28的下表面抵接。

下侧的压缩螺旋弹簧12其上端由设置于阀盖3的弹簧承托面3a支承，其下端由阀杆8的凸缘部28的上表面支承。在阀杆8的凸缘部28的上表面的外周缘部(比承托有压缩螺旋弹簧12的面靠径向外侧的部分)设置有截面为方形的环状的上方突出部28a。

在阀盖3的下端部上设置有与其相比相对于上部的内周面更凹陷的环状的凹部43。阀杆8的凸缘部28的外周缘部被阀盖3的凹部43的圆筒状周面引导而能够上下移动。而且，凸缘部28的上方突出部28a的上表面与凹部43的上表面(在凹部43与比凹部43靠上部的内周面之间形成的层差面)43a抵接，由此阻止阀杆8进一步向上方移动。

按压接合件15包括：径向外侧部分15a，其被按压于阀盖3的下端面；径向内侧部分15b，其没有被按压于阀盖3的下端面；以及内周缘部15c，其形成得比径向内侧部分15b薄。

使按压接合件15的薄壁的内周缘部15c的下表面从上侧与保持部件42的大径部42b的外周缘部的上表面对置，在二者间形成有具有规定的大小的第1间隙A。

因此，若阀杆8以及固定于该阀杆8的隔膜按压件7以与第1间隙A相同的量向上方移动，则隔膜按压件7的大径部42b的外周缘部的上表面与按压接合件15的内周缘部15c的下表面抵接(第1间隙A变为零。)。由此，阻止了隔膜按压件7进一步向上方的移动，伴随与此，防止了被隔膜按压件7按压的隔膜6的进一步的变形。

这样，形成为隔膜按压件7的外周缘部的上表面与按压接合件15的内周缘部的下表面隔着第1间隙A而对置，对阀杆上方移动量进行设定的第1设定单元14将第1间隙A设定为规定值，由此设定阀杆8向上方的移动量。

使得按压接合件15的径向内侧部分15b以及内周缘部15c的上表面形成为共面、且从下侧与阀杆8的凸缘部28的下表面对置，在二者间形成有具有规定的大小的第2间隙B。

因此，若阀杆8以及隔膜按压件7以与第2间隙B相同的量向下方移动，则阀杆8的凸缘部28的下表面与按压接合件15的径向内侧部分15b以及内周缘部15c的上表面抵接。由此，隔膜按压件7进一步向下方的移动停止，不会对隔膜按压件7施加向下的较大的力。

如此，在设置于阀杆8的下端部的凸缘部28的下表面与按压接合件15的上表面之间形成有用于对阀杆8向下方的移动量进行设定的第2间隙B，设定阀杆下方移动量的设定单元17通过将第2间隙B设定为规定值而对阀杆8向下方的移动量进行设定。

在上述说明中，凸缘部28的上方突出部28a的上表面与凹部43的上表面43a抵接，从而阻止了阀杆8进一步向上方移动，因此还能够将在阀杆8的凸缘部28的上方突出部28a的上表面与凹部43的上表面43a之间形成的第3间隙C作为阀杆8能向上方移动的移动量的上限值而使用。将上述部件设为对阀杆上方移动量进行设定的第2设定单元16。在该第2设定单元16中，可以不设置上方突出部28a、而直接使凸缘部28与凹部43的上表面43a抵接。

在该实施方式中，在初始设定时，设为C>A，将对阀杆上方移动量进行设定的第1设定单元14的第1间隙A设定为阀杆上方移动量的上限值。

此处，在对阀杆上方移动量进行设定的第2设定单元16中，通过将下侧的活塞10固定、且使阀杆8相对于下侧的活塞10旋转，能够对第3间隙C进行调整。

因此，在需要比根据第1间隙A而设定的阀杆8向上方的移动量小的阀杆8向上方的移动量的上限值的情况下，通过对阀杆8与下侧的活塞10的螺合量进行变更，能够变更为与初始设定值不同的设定值。

此外，作为阀杆的上升量C，可以代替使用阀杆8的凸缘部28的突出部28a的上表面与凹部43的上表面之间的间隙，而使用下侧活塞10的上表面与对置板26的下表面之间的间隙。

另外，关于对阀杆上方移动量进行设定的第2设定单元16，可以在阀杆8的上端部形成外螺纹、且在下侧的活塞10的下侧突出轴部25的下端部形成内螺纹。

在上述说明中，由于对阀杆上方移动量A进行设定的第1设定单元14利用隔膜按压件7以及按压接合件15而对阀杆向上方的移动量进行设定，因此，通过使隔膜按压件7以及按压接合件15形成为所需的形状，无需追加的加工、手柄以及止动件等其它部件的追加便能够进行对阀杆上方移动量的设定，从而能够抑制成本增加。

另外，对阀杆下方移动量进行设定的设定单元17通过使按压接合件15的径向内侧部分15b以及内周缘部15c形成为所需的形状，无需追加的加工、手柄以及止动件等的其它部件的追加便能够进行对阀杆下方移动量的设定，从而在抑制了成本增加的基础上，还能够获得新功能。

另外，关于对阀杆上方移动量C进行设定的第2设定单元16，由于利用使得阀杆8与下侧活塞10一体地上下移动的螺纹结合，因此无需用于设定单元16的部件追加、追加加工便能够进行对阀杆上方移动量C的设定。

而且，由于各设定单元14、16、17处于流体控制器1内，因此防止了因在利用手柄对阀杆上方移动量进行设定的现有的流体控制器1中成为问题的误操作、与物体或手接触而使得设定值改变。

此外，在上述说明中虽然将活塞的数量设为两个，但可以与控制的流体、压力等相应地设为一个、或者设为两个以上的多个。

另外，作为流体控制器1，虽然举例示出了空气驱动式的直接接触式金属隔膜阀，但上述设定单元14、16、17的应用对象并不限定于此，能够应用于需要对阀杆上方移动量的调整的各种阀等。在应用时，无需设置所有设定单元14、16、17，可以仅设为一个或两个设定单元14、16、17。

工业实用性

根据本发明，在适合于以通过对阀杆的伴随着开闭的上下移动量进行限制而调整流量的用途来使用的流体控制器中，能够抑制成本的增加，并且不会因失误而导致设定值变化，因此能够有助于以调整流量的用途而使用的流体控制器的性能的提高。