流体控制阀制造技术

本发明专利技术提供一种流体控制阀，流体控制阀具备的隔膜结构具有弱反弹性且即使不从致动器施加大的力也能够大幅变形从而增大行程，并且即使隔膜结构较薄形成也很难发生缺陷和不良，从而能够实现流体控制阀的大口径和大输出化。流体控制阀(V)具有隔膜结构(4)和按压所述隔膜结构(4)的致动器(3)，所述隔膜结构(4)包括：形成为筒状且被所述致动器(3)按压的突出部(42)、从所述突出部(42)的基端相对于该突出部(42)向外侧扩展的凸缘部(41)、以及形成于所述凸缘部(41)的外周并被安装于其他构件的支承部(FI)，所述凸缘部(41)形成为膜状。

【技术实现步骤摘要】
流体控制阀
本专利技术涉及一种例如控制气体的流量等的质量流量控制器等所使用的流体控制阀。
技术介绍
流体控制阀介于上游侧流道与下游侧流道之间，用于控制在其中流动的流体的流量和压力，或者以流体不在各流道间流动的方式关闭。例如常闭型的流体控制阀以如下的方式构成:具有在该流体控制阀内分隔流道与外部的隔膜结构，配置于外部侧的致动器借助所述隔膜结构使配置于流道侧的阀座构件和阀体构件中的阀体构件的位置变化，来控制流体的流量和压力。 更具体地说，所述隔膜结构由薄膜部和销构成，所述销被焊接成沿与该薄膜部垂直的方向从所述薄膜部向流道侧突出，并与所述阀体构件抵接。并且，所述致动器通过从外部侧按压所述销而使所述薄膜部弹性地弯曲，从而使该销向阀体构件侧移动来改变阀体构件的位置(参照专利文献I)。 并且，在上述的流体控制阀中，近年来需求一种使单位时间内可通过的流量大，且可控制的流量范围大的大口径的流体控制阀。因此，需要使所述销被所述致动器驱动的可动行程比以往大，以能够在更大的范围内控制所述阀座构件与所述阀体构件之间的开度。 例如在相对于以往的规格不改变致动器的输出而增大阀体构件的可动行程时，可以考虑降低所述薄膜部的刚性从而实现弱反弹化。 但是，以往利用切削等机械加工制作所述隔膜结构，例如想要比以往更薄地形成所述薄膜部从而实现弱反弹化，则因为需要高精度的切削加工而导致制造成本上升。 并且，即使假设能够利用机械加工切削所述薄膜部而形成为要求的弱反弹性的薄度，薄膜部含有孔洞等缺陷的发生概率也会变高，进而发生流体泄漏的不良等，不能够发挥隔膜结构的功能的可能性变高。因此，为了去除不良品需要利用X射线检查等对孔洞的有无进行严格的检查，从而导致品质管理成本也上升。 由此，因为加工精度的问题和各种成本的问题，所以利用以往的机械加工使所述隔膜结构具有弱反弹性非常困难。 并且，在以往的与薄膜部垂直地焊接销的结构的情况下，焊接部发生变形，从而反复动作的结果是发生疲劳破损的可能性变高。即，以往的结构本身成为妨碍隔膜结构的弱反弹化和流体控制阀的大口径化的主要原因。 并且，为了以与以往相同的薄度形成所述薄膜部且不增大来自致动器的输出就增大行程，可以考虑增大薄膜部的面积，从而增大变形的部分，进而增大从被支承的部分到销的弯曲变形量。但是，如果薄膜部大面积化，则受到存在于销突出侧的流体施加的压力中与薄膜部垂直的方向、即销的移动方向的反方向的压力的面积增大，从而从致动器施加的力的被抵消的量也大幅增加。因此，如果单纯使薄膜部大面积化，反而有可能导致行程量降低。 专利文献1:日本专利公开公报特开2001-27333号
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种具有如下隔膜结构的流体控制阀，所述隔膜结构具有弱反弹性且即使不从致动器施加大的力也能够大幅变形从而增大行程，并且即使较薄形成也很难发生缺陷和不良，从而可以实现流体控制阀的大口径化和大输出化。 S卩，本专利技术的流体控制阀包括隔膜结构和按压所述隔膜结构的致动器，其中，所述隔膜结构包括:突出部，形成为筒状，至少沿轴向被所述致动器按压；凸缘部，从所述突出部的基端相对于所述突出部向外侧扩展；以及支承部，形成于所述凸缘部的外周，并被安装于其他构件，所述凸缘部形成为膜状。 根据这样的结构，相比于大部分的压力朝向与所述突出部的侧周面垂直的方向施加于所述突出部的情况，本专利技术通过从所述致动器沿该突出部的轴向施加力，因此各力的方向大致垂直，所以致动器所施加的力基本不会被抵消而作用于所述突出部的轴向的变形。因此，基本不会浪费从致动器施加的力，所以即使很小的力也能够使所述突出部沿轴向大幅变形，从而能够获得大的行程。因此，能够使流体控制阀大型化和大输出化。即，因为将所述突出部形成为筒状且致动器沿突出部的轴向进行按压，所以能够增大变形的部分，且不会受到将致动器施加的力抵消的方向的压力，因此能够增大行程量。并且，所述凸缘部与所述突出部的基端连接的部分随着该突出部的变形而发生向所述致动器的按压方向的位移，因此能够进一步增加行程量。 并且，在所述凸缘部的中央部和外周部，从所述致动器施加的力不与施加于该凸缘部的压力垂直，而是抵消，因此能够使凸缘部的这些部分基本不变形而只使所述突出部和所述凸缘部中的所述突出部的附近部分大幅变形。例如不会因从所述致动器施加的力使所述凸缘部的大部分大幅移动，因此能够尽可能地减小用于防止在所述流体控制阀内因所述凸缘部变形而与其他构件干扰的分离距离，从而能够尽可能地减小流体控制阀内的容积来提高响应性。 为了使所述隔膜结构的所述凸缘部和所述突出部能够形成为非常薄，从而赋予弱反弹性，进而取得大的行程，优选的是，至少所述凸缘部和所述突出部由金属薄板利用拉深加工形成。并且，根据这样的结构，因为进行拉深加工的金属薄板能够使用轧制材料，因此即使将所述凸缘部和所述突出部形成为非常薄也基本不含有孔洞，从而很难发生缺陷。因此，即使在较薄形成时不通过X射线检查进行缺陷检查，也能够保证规定的品质，与利用切削等机械加工制作相同薄度的隔膜结构时相比，能够抑制品质管理成本上升。 为了使从所述致动器对所述突出部施加的力，不是与该突出部的表面垂直地施力口，而是例如沿内侧周面施加，从而防止力集中于突出部的一部分而发生破损，优选的是，所述流体控制阀还包括内部嵌合构件，所述内部嵌合构件与所述突出部的内侧周面紧密嵌合，并被所述致动器按压。 为了较薄形成所述隔膜结构，且即使在致动器对所述突出部施加力时，也能够防止从致动器施加的力集中于一点而导致突出部在该作用点发生破损，优选的是，所述流体控制阀还包括球体，所述球体被收容于所述突出部的内部，所述致动器借助所述球体沿所述突出部的轴向按压所述突出部。 为了沿与所述突出部的侧面平行的方向从致动器施加力，且通过使从所述致动器对所述突出部施加的力的方向与所述突出部的侧面垂直，来进一步提高能够简单地防止破损的效果，优选的是，与所述突出部的内侧周面紧密嵌合并被所述致动器按压的内部嵌合构件在所述突出部内保持所述球体，并且借助所述球体被所述致动器按压。 作为所述致动器不与流体接触，且能够利用所述突出部进行开度的调节的常闭型的流体控制阀的具体构成例，可以列举所述流体控制阀还包括:阀座构件，形成有阀座面；以及阀体构件，具有与所述阀座面接触或者分离的落座面，所述突出部的前端部分按压所述阀体构件。 [0021 ] 为了能够容易地固定所述流体控制阀内的所述隔膜结构的位置，且利用隔膜结构按压并组装所述阀座构件，优选的是，所述隔膜结构还包括法兰部，所述法兰部比所述支承部刚性高，所述支承部的外周部焊接于所述法兰部，在组装时，以所述法兰部按压条形突起的方式进行组装，所述条形突起形成于所述阀座构件并具有按压面。 由此，根据本专利技术的流体控制阀，能够在突出部使从致动器施加的力的方向与施加于突出部的压力大致垂直而不抵消，从而能够使从所述致动器施加的力高效地用于所述突出部的变形。因此，即使致动器的输出不那么大，例如所述突出部也能够增大可调整的行程量，从而能够获得大口径和大输出的流体控制阀。 【附图说明】 图1表示设置了本专利技术第一实施方式的流体控制阀的质量流量控制器。 图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制阀，包括隔膜结构和按压所述隔膜结构的致动器，其特征在于，所述隔膜结构包括：突出部，形成为筒状，至少沿轴向被所述致动器按压；凸缘部，从所述突出部的基端相对于所述突出部向外侧扩展；以及支承部，形成于所述凸缘部的外周，并被安装于其他构件，所述凸缘部形成为膜状。

【技术特征摘要】
2013.03.27 JP 2013-0672661.一种流体控制阀，包括隔膜结构和按压所述隔膜结构的致动器，其特征在于， 所述隔膜结构包括: 突出部，形成为筒状，至少沿轴向被所述致动器按压； 凸缘部，从所述突出部的基端相对于所述突出部向外侧扩展；以及 支承部，形成于所述凸缘部的外周，并被安装于其他构件， 所述凸缘部形成为膜状。2.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于，至少所述凸缘部和所述突出部由金属薄板利用拉深加工形成。3.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀还包括内部嵌合构件，所述内部嵌合构件与所述突出部的内侧周面紧密嵌合，并被所述致动器按压。4.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于， 所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田忠弘，林繁之，河南宣之，
申请(专利权)人：株式会社堀场STEC，
类型：发明
国别省市：日本;JP