本發(fā)明涉及一種流體控制器，尤其是涉及適合于以通過對(duì)閥桿的伴隨著開閉的上下移動(dòng)量進(jìn)行限制而調(diào)整流量的用途來使用的流體控制器。

背景技術(shù)：

作為適合于以通過對(duì)閥桿的伴隨著開閉的上下移動(dòng)量進(jìn)行限制而調(diào)整流量的用途來使用的流體控制器，已知如下流體控制器，其具備：主體，其設(shè)置有流體通路；殼體，其設(shè)置于主體的上方；隔膜，其對(duì)流體通路進(jìn)行開閉；閥桿，其通過上升或下降而使隔膜向打開方向或者關(guān)閉方向移動(dòng)；隔膜按壓件，其固定于閥桿的下端部；按壓接合件(adapter)，其配置于隔膜按壓件的徑向外側(cè)且固定于主體，并對(duì)隔膜的外周緣部進(jìn)行保持；活塞，其以與閥桿一體的方式上下移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)單元，其使活塞上下移動(dòng)；以及設(shè)定單元，其對(duì)閥桿的伴隨著開閉的向上方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定(專利文獻(xiàn)1)。

在專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，設(shè)定單元形成為如下結(jié)構(gòu)：使得手柄的內(nèi)螺紋部與設(shè)置于殼體的外螺紋部螺合，使手柄旋轉(zhuǎn)而對(duì)止動(dòng)件的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此調(diào)整閥桿的伴隨著開閉的上下移動(dòng)量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-14155號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在上述專利文獻(xiàn)1的流體控制器中，需要用于設(shè)定單元的部件追加、追加加工，從而存在成本升高的問題。

另外，由于能夠從外部對(duì)手柄進(jìn)行操作，因此還存在如下問題：因作業(yè)者的誤操作而導(dǎo)致設(shè)定值變化，或者因與物體、手接觸而導(dǎo)致設(shè)定值發(fā)生變化。

本發(fā)明的目的在于提供一種流體控制器，其抑制了因用于設(shè)定單元的部件追加、追加加工而引起的成本的增加，并消除了閥桿向上方移動(dòng)量的設(shè)定值變化的問題。

本發(fā)明的流體控制器具備：主體，其設(shè)置有流體通路；殼體，其設(shè)置于主體的上方；隔膜，其對(duì)流體通路進(jìn)行開閉；閥桿，其通過上升或下降而使隔膜向打開方向或者關(guān)閉方向移動(dòng)；隔膜按壓件，其固定于閥桿的下端部；按壓接合件，其配置于隔膜按壓件的徑向外側(cè)且固定于主體，并對(duì)隔膜的外周緣部進(jìn)行保持；活塞，其與閥桿一體地上下移動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)單元，其使活塞上下移動(dòng)，上述流體控制器的特征在于，將隔膜按壓件的外周緣部的上表面與按壓接合件的內(nèi)周緣部的下表面之間設(shè)為第1間隙，根據(jù)上述第1間隙而對(duì)隔膜按壓件向上方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定。

在現(xiàn)有的流體控制器中，在隔膜按壓件的外周緣部與按壓接合件的內(nèi)周緣部之間設(shè)置徑向的間隙，隔膜按壓件的外周緣部的上表面與按壓接合件的內(nèi)周緣部的下表面不對(duì)置，與此相對(duì)，在該流體控制器中，使得隔膜按壓件的外周緣部的上表面與按壓接合件的內(nèi)周緣部的下表面隔著第1間隙而對(duì)置。因此，若閥桿以及固定于該閥桿的隔膜按壓件以規(guī)定量向上方移動(dòng)，則隔膜按壓件的外周緣部的上表面與按壓接合件的內(nèi)周緣部的下表面抵接(第1間隙變?yōu)榱恪?。由此，阻止了隔膜按壓件進(jìn)一步向上方的移動(dòng)，伴隨與此，防止了被隔膜按壓件按壓的隔膜進(jìn)一步的變形。

第1間隙例如能夠通過使隔膜按壓件的形狀形成為規(guī)定的形狀而獲得，在產(chǎn)生使閥桿上方移動(dòng)量變更的需要的情況下，通過對(duì)隔膜按壓件進(jìn)行按壓，能夠變更為適當(dāng)?shù)闹怠?/p>

雖然隔膜按壓件以及按壓接合件的形狀與以往不同，但不需要在現(xiàn)有的設(shè)定單元中所需的螺紋加工、追加部件，從而能夠抑制成本的增加。

隔膜按壓件以及按壓接合件在流體控制器的使用狀態(tài)下收納于流體控制器內(nèi)(殼體、閥蓋等的內(nèi)部)而未露出，因此，不會(huì)因作業(yè)者的誤操作而導(dǎo)致設(shè)定值變化、或者因與物體或手接觸而導(dǎo)致設(shè)定值變化。

流體控制器可以是通常時(shí)關(guān)閉的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，也可以是通常時(shí)打開的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選在設(shè)置于閥桿的下端部的凸緣部的下表面與按壓接合件的上表面之間形成有用于對(duì)閥桿向下方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第2間隙。

由此，還能夠?qū)﹂y桿向下方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定。

第2間隙例如能夠通過使按壓接合件的形狀形成為規(guī)定的形狀而獲得。

這樣，由于利用閥桿和按壓接合件而對(duì)閥桿向下方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定，因此無需螺紋加工以外的追加的加工、手柄以及止動(dòng)件等其它部件追加，除了對(duì)閥桿上方移動(dòng)量的設(shè)定以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)閥桿下方移動(dòng)量的設(shè)定，能夠抑制成本的增加，從而能夠附加新功能。

優(yōu)選通過使閥桿和活塞相互螺合而使它們形成為一體，對(duì)閥桿與活塞的螺合量進(jìn)行調(diào)整，由此能夠設(shè)定比根據(jù)第1間隙而設(shè)定的閥桿向上方的移動(dòng)量小的閥桿向上方的移動(dòng)量。

由此，不使隔膜按壓件變更便能夠減小閥桿上方移動(dòng)量。另外，即使在隔膜按壓件受到損傷的情況下，也防止了閥桿以超過通過對(duì)閥桿與活塞的螺合量進(jìn)行調(diào)整而設(shè)定的閥桿向上方的移動(dòng)量的量向上方移動(dòng)。此外，在無需調(diào)整等的情況下，可以使用活塞與閥桿形成為一體的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的流體控制器，由于利用隔膜按壓件和按壓接合件對(duì)閥桿向上方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定，因此無需追加的加工、手柄或者止動(dòng)件等的其它部件的追加便能夠進(jìn)行對(duì)閥桿上方移動(dòng)量的設(shè)定，能夠抑制成本的增加。另外，由于隔膜按壓件以及按壓接合件收納于流體控制器內(nèi)，因此不會(huì)因作業(yè)者的誤操作而導(dǎo)致設(shè)定值發(fā)生變化、或者因與物體、手接觸而導(dǎo)致設(shè)定值發(fā)生變化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的流體控制器的一個(gè)實(shí)施方式的縱剖視圖。

圖2是作為圖1中的主要部分的設(shè)定單元周圍的放大縱剖視圖。

附圖標(biāo)記說明

1 流體控制器

2 主體

2a 流體流入通路

2b 流體流出通路

4 殼體

6 隔膜

7 隔膜按壓件

6 閥桿

9、10 活塞

13 驅(qū)動(dòng)單元

14 設(shè)定單元

15 按壓接合件

28 凸緣部

具體實(shí)施方式

以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下說明中，上下是指附圖中的上下。

圖1及圖2中示出了本發(fā)明的流體控制器的一個(gè)實(shí)施方式。

流體控制器1被稱為直接接觸式金屬隔膜閥，并具備：主體2，其設(shè)置有流體流入通路2a以及流體流出通路2b；殼體4，其經(jīng)由閥蓋3而安裝于主體2的上方；環(huán)狀閥座5，其設(shè)置于流體流入通路2a的周緣；金屬制的隔膜6，其被按壓于環(huán)狀閥座5或者與環(huán)狀閥座5分離，由此對(duì)流體流入通路2a進(jìn)行開閉；隔膜按壓件7，其將隔膜6向下方按壓；閥桿8，其配置于殼體4內(nèi)，通過上升或下降而使隔膜6向打開方向或者關(guān)閉方向移動(dòng)；上側(cè)的活塞9及下側(cè)的活塞10；上側(cè)的壓縮螺旋彈簧11及下側(cè)的壓縮螺旋彈簧12(施力部件)；驅(qū)動(dòng)單元13，其對(duì)上側(cè)的活塞9及下側(cè)的活塞10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；兩個(gè)設(shè)定單元14、16，它們對(duì)閥桿向上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定；以及一個(gè)設(shè)定單元17，其對(duì)閥桿向下方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定。

隔膜6形成為向上凸起的圓弧狀處于自然狀態(tài)的球殼狀。隔膜6例如由鎳合金薄板構(gòu)成，裁切為圓形，并形成為使得中央部向上方鼓出的球殼狀。隔膜6有時(shí)由不銹鋼薄板構(gòu)成、或者由不銹鋼薄板和鎳鈷合金薄板的層疊體構(gòu)成。

在閥蓋3下端面與主體2的凹部2c底面之間配置有按壓接合件15，隔膜6的外周緣部被保持于按壓接合件15與主體2的凹部2c底面之間。

上側(cè)的活塞9由圓盤狀的活塞主體21、以及從活塞主體21的中央部上表面向上方延伸的突出軸部22構(gòu)成。下側(cè)的活塞10包括：圓盤狀的活塞主體23；上側(cè)突出軸部24，其從活塞主體23的中央部上表面向上方延伸；以及下側(cè)突出軸部25，其從活塞主體23的中央部下表面向下方延伸。

以位于上側(cè)活塞9與下側(cè)活塞10之間的方式在殼體4的靠下端的部分固定有對(duì)置板26，由此在對(duì)置板26的上方及下方分別形成有活塞9、10的移動(dòng)空間。

下側(cè)的活塞10的上側(cè)突出軸部24的上端部嵌入于在上側(cè)的活塞9的活塞主體21的下表面設(shè)置的凹部。上側(cè)的壓縮螺旋彈簧11設(shè)置為對(duì)上側(cè)的活塞9向下施力，由此使得上側(cè)的活塞9及下側(cè)的活塞10以一體的方式上下移動(dòng)。

閥桿8具備：圓筒狀主體27，其在上部?jī)?nèi)周形成有內(nèi)螺紋27a；以及凸緣部28，其設(shè)置于主體27的下端部。

在下側(cè)的活塞10的下側(cè)突出軸部25的下端部形成有外螺紋25a，閥桿8和下側(cè)的活塞10通過相互螺合而能夠一體地上下移動(dòng)。

若閥桿8向上方移動(dòng)時(shí)的隔膜6的變形量大，則隔膜6的耐久性下降。另外，閥桿8的上方移動(dòng)量與流量(Cv值)之間存在相關(guān)關(guān)系，因此，為了獲得所需的Cv值而需要對(duì)閥桿向上方的移動(dòng)量的調(diào)整。各設(shè)定單元14、16、17形成為不使用追加部件地對(duì)閥桿移動(dòng)量(行程)進(jìn)行設(shè)定。

驅(qū)動(dòng)單元13為了使閥桿8向上方移動(dòng)而使操作空氣作用于各活塞9、10，因此使得上側(cè)的操作空氣導(dǎo)入室29以及下側(cè)的操作空氣導(dǎo)入室30形成于各活塞9、10的下方。驅(qū)動(dòng)單元3另外還具有在殼體4的頂部安裝的單觸式接頭31。在上側(cè)的活塞9及下側(cè)的活塞10形成有將經(jīng)由單觸式接頭31而導(dǎo)入的操作空氣向各操作空氣導(dǎo)入室29、30輸送的軸方向通路9a、10a以及徑向通路9b、10b。通過將操作空氣導(dǎo)入至各操作空氣導(dǎo)入室29、30而使得各活塞9、10受到向上的力。

在未將操作空氣導(dǎo)入至各操作空氣導(dǎo)入室29、30的狀態(tài)下，閥桿8因壓縮螺旋彈簧11、12的作用力而處于關(guān)閉位置(下方位置)，若將操作空氣導(dǎo)入至各操作空氣導(dǎo)入室29、30，則使得閥桿8克服壓縮螺旋彈簧11、12的作用力而向上方移動(dòng)，由此使得隔膜按壓件7向上方移動(dòng)，從而獲得隔膜6以向上凸起的方式變形的打開狀態(tài)。

以下，參照?qǐng)D2對(duì)設(shè)定單元14、16、17的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明

隔膜按壓件7包括：抵接部件41，其由PCTFE制成、且與隔膜6抵接；以及不銹鋼制的保持部件42，其設(shè)置有供抵接部件41嵌入的、向下開口的凹部。

保持部件42為圓盤狀，并包括：上側(cè)的小徑部42a；下側(cè)的大徑部42b，其外徑比小徑部42a的外徑大；以及中間徑部42c，其處于小徑部42a與大徑部42b之間、且外徑為二者中間的大小。

保持部件42的小徑部42a插入并固定于閥桿8的主體27下端部?jī)?nèi)，中間徑部42c的上表面與閥桿8的凸緣部28的下表面抵接。

下側(cè)的壓縮螺旋彈簧12其上端由設(shè)置于閥蓋3的彈簧承托面3a支承，其下端由閥桿8的凸緣部28的上表面支承。在閥桿8的凸緣部28的上表面的外周緣部(比承托有壓縮螺旋彈簧12的面靠徑向外側(cè)的部分)設(shè)置有截面為方形的環(huán)狀的上方突出部28a。

在閥蓋3的下端部上設(shè)置有與其相比相對(duì)于上部的內(nèi)周面更凹陷的環(huán)狀的凹部43。閥桿8的凸緣部28的外周緣部被閥蓋3的凹部43的圓筒狀周面引導(dǎo)而能夠上下移動(dòng)。而且，凸緣部28的上方突出部28a的上表面與凹部43的上表面(在凹部43與比凹部43靠上部的內(nèi)周面之間形成的層差面)43a抵接，由此阻止閥桿8進(jìn)一步向上方移動(dòng)。

按壓接合件15包括：徑向外側(cè)部分15a，其被按壓于閥蓋3的下端面；徑向內(nèi)側(cè)部分15b，其沒有被按壓于閥蓋3的下端面；以及內(nèi)周緣部15c，其形成得比徑向內(nèi)側(cè)部分15b薄。

使按壓接合件15的薄壁的內(nèi)周緣部15c的下表面從上側(cè)與保持部件42的大徑部42b的外周緣部的上表面對(duì)置，在二者間形成有具有規(guī)定的大小的第1間隙A。

因此，若閥桿8以及固定于該閥桿8的隔膜按壓件7以與第1間隙A相同的量向上方移動(dòng)，則隔膜按壓件7的大徑部42b的外周緣部的上表面與按壓接合件15的內(nèi)周緣部15c的下表面抵接(第1間隙A變?yōu)榱恪?。由此，阻止了隔膜按壓件7進(jìn)一步向上方的移動(dòng)，伴隨與此，防止了被隔膜按壓件7按壓的隔膜6的進(jìn)一步的變形。

這樣，形成為隔膜按壓件7的外周緣部的上表面與按壓接合件15的內(nèi)周緣部的下表面隔著第1間隙A而對(duì)置，對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第1設(shè)定單元14將第1間隙A設(shè)定為規(guī)定值，由此設(shè)定閥桿8向上方的移動(dòng)量。

使得按壓接合件15的徑向內(nèi)側(cè)部分15b以及內(nèi)周緣部15c的上表面形成為共面、且從下側(cè)與閥桿8的凸緣部28的下表面對(duì)置，在二者間形成有具有規(guī)定的大小的第2間隙B。

因此，若閥桿8以及隔膜按壓件7以與第2間隙B相同的量向下方移動(dòng)，則閥桿8的凸緣部28的下表面與按壓接合件15的徑向內(nèi)側(cè)部分15b以及內(nèi)周緣部15c的上表面抵接。由此，隔膜按壓件7進(jìn)一步向下方的移動(dòng)停止，不會(huì)對(duì)隔膜按壓件7施加向下的較大的力。

如此，在設(shè)置于閥桿8的下端部的凸緣部28的下表面與按壓接合件15的上表面之間形成有用于對(duì)閥桿8向下方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第2間隙B，設(shè)定閥桿下方移動(dòng)量的設(shè)定單元17通過將第2間隙B設(shè)定為規(guī)定值而對(duì)閥桿8向下方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定。

在上述說明中，凸緣部28的上方突出部28a的上表面與凹部43的上表面43a抵接，從而阻止了閥桿8進(jìn)一步向上方移動(dòng)，因此還能夠?qū)⒃陂y桿8的凸緣部28的上方突出部28a的上表面與凹部43的上表面43a之間形成的第3間隙C作為閥桿8能向上方移動(dòng)的移動(dòng)量的上限值而使用。將上述部件設(shè)為對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第2設(shè)定單元16。在該第2設(shè)定單元16中，可以不設(shè)置上方突出部28a、而直接使凸緣部28與凹部43的上表面43a抵接。

在該實(shí)施方式中，在初始設(shè)定時(shí)，設(shè)為C>A，將對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第1設(shè)定單元14的第1間隙A設(shè)定為閥桿上方移動(dòng)量的上限值。

此處，在對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第2設(shè)定單元16中，通過將下側(cè)的活塞10固定、且使閥桿8相對(duì)于下側(cè)的活塞10旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)Φ?間隙C進(jìn)行調(diào)整。

因此，在需要比根據(jù)第1間隙A而設(shè)定的閥桿8向上方的移動(dòng)量小的閥桿8向上方的移動(dòng)量的上限值的情況下，通過對(duì)閥桿8與下側(cè)的活塞10的螺合量進(jìn)行變更，能夠變更為與初始設(shè)定值不同的設(shè)定值。

此外，作為閥桿的上升量C，可以代替使用閥桿8的凸緣部28的突出部28a的上表面與凹部43的上表面之間的間隙，而使用下側(cè)活塞10的上表面與對(duì)置板26的下表面之間的間隙。

另外，關(guān)于對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的第2設(shè)定單元16，可以在閥桿8的上端部形成外螺紋、且在下側(cè)的活塞10的下側(cè)突出軸部25的下端部形成內(nèi)螺紋。

在上述說明中，由于對(duì)閥桿上方移動(dòng)量A進(jìn)行設(shè)定的第1設(shè)定單元14利用隔膜按壓件7以及按壓接合件15而對(duì)閥桿向上方的移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定，因此，通過使隔膜按壓件7以及按壓接合件15形成為所需的形狀，無需追加的加工、手柄以及止動(dòng)件等其它部件的追加便能夠進(jìn)行對(duì)閥桿上方移動(dòng)量的設(shè)定，從而能夠抑制成本增加。

另外，對(duì)閥桿下方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的設(shè)定單元17通過使按壓接合件15的徑向內(nèi)側(cè)部分15b以及內(nèi)周緣部15c形成為所需的形狀，無需追加的加工、手柄以及止動(dòng)件等的其它部件的追加便能夠進(jìn)行對(duì)閥桿下方移動(dòng)量的設(shè)定，從而在抑制了成本增加的基礎(chǔ)上，還能夠獲得新功能。

另外，關(guān)于對(duì)閥桿上方移動(dòng)量C進(jìn)行設(shè)定的第2設(shè)定單元16，由于利用使得閥桿8與下側(cè)活塞10一體地上下移動(dòng)的螺紋結(jié)合，因此無需用于設(shè)定單元16的部件追加、追加加工便能夠進(jìn)行對(duì)閥桿上方移動(dòng)量C的設(shè)定。

而且，由于各設(shè)定單元14、16、17處于流體控制器1內(nèi)，因此防止了因在利用手柄對(duì)閥桿上方移動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定的現(xiàn)有的流體控制器1中成為問題的誤操作、與物體或手接觸而使得設(shè)定值改變。

此外，在上述說明中雖然將活塞的數(shù)量設(shè)為兩個(gè)，但可以與控制的流體、壓力等相應(yīng)地設(shè)為一個(gè)、或者設(shè)為兩個(gè)以上的多個(gè)。

另外，作為流體控制器1，雖然舉例示出了空氣驅(qū)動(dòng)式的直接接觸式金屬隔膜閥，但上述設(shè)定單元14、16、17的應(yīng)用對(duì)象并不限定于此，能夠應(yīng)用于需要對(duì)閥桿上方移動(dòng)量的調(diào)整的各種閥等。在應(yīng)用時(shí)，無需設(shè)置所有設(shè)定單元14、16、17，可以僅設(shè)為一個(gè)或兩個(gè)設(shè)定單元14、16、17。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明，在適合于以通過對(duì)閥桿的伴隨著開閉的上下移動(dòng)量進(jìn)行限制而調(diào)整流量的用途來使用的流體控制器中，能夠抑制成本的增加，并且不會(huì)因失誤而導(dǎo)致設(shè)定值變化，因此能夠有助于以調(diào)整流量的用途而使用的流體控制器的性能的提高。