凸轮式阀专利检索-凸轮驱动系统专利检索查询-专利查询网

凸轮式 阀

阅读：630发布：2020-05-15

专利汇可以提供凸轮式阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种凸轮式阀，将包括步进马达以及凸轮机构的促动器沿上下方向微调而能够简单且容易地进行阀的零点调节。一种步进马达驱动型的凸轮式阀(1)，在具有流入通路(2a)、流出通路(2b)、阀室(2c)以及阀座 (2d)的机身 (2)内升降自如地配设轴杆(7)，利用促动器使上述轴杆(7)下降，所述促动器包括：配设于轴杆的上方位置的步进马达(9)以及将步进马达(9)的旋转运动变换为直线运动而向轴杆(7)传递的凸轮机构(10)，使配设在阀室(2c)内的膜片(3)或者设置在轴杆(7)的下端部的阀体 (30)向阀座(2d)抵接，其特征在于，在覆盖上述机体 (2)的阀室(2c)的阀盖(5)上设置升降自如地支承促动器的升降支承机构(11)，在该升降支承机构(11)上设置微调相对于轴杆(7)的促动器的高度位置的高度微调机构(12)。，下面是凸轮式阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种步进马达驱动型的凸轮式阀(1)，在具有流入通路(2a)、流出通路(2b)、阀室(2c)以及阀座(2d)的机体(2)内升降自如地配设轴杆(7)，利用促动器使上述轴杆(7)下降，所述促动器包括：配设于轴杆(7)的上方位置的步进马达(9)以及将步进马达(9)的旋转运动变换为直线运动并向轴杆(7)传递的凸轮机构(10)，使配设在阀室(2c)内的膜片(3)或者设置在轴杆(7)的下端部的阀体(30)向阀座(2d)抵接，该凸轮式阀的特征在于，在覆盖上述机体(2)的阀室(2c)的阀盖(5)上设置升降自如地支承促动器的升降支承机构(11)，在该升降支承机构(11)上设置微调促动器相对于轴杆(7)的高度位置的高度微调机构(12)。
2.如权利要求1所述的凸轮式阀，其特征在于，升降支承机构(11)包括：安装台(14)，设置在阀盖(5)上；引导轴(16)，与轴杆(7)平行地立设在安装台(14)上；升降台(17)，升降自如地被支承在引导轴(16)的上端部，安装有包括步进马达(9)以及凸轮机构(10)的促动器；收纳壳体(18)，安装在引导轴(16)的上端部，包围促动器以及升降台(17)。
3.如权利要求1所述的凸轮式阀，其特征在于，高度微调机构(12)包括：调节螺纹件(12a)，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体(18)的底部上，上端面与升降台(17)的下表面抵接而支承升降台(17)；弹性体(12b)，夹设在升降台(17)的上表面与收纳壳体(18)的顶板部之间，对升降台(17)向下方推压施力而使其总是与调节螺纹件(12a)的上端面抵接。
4.如权利要求1所述的凸轮式阀，其特征在于，升降支承机构(11)包括：安装台(14)，设置在阀盖(5)上；引导轴(16)，与轴杆(7)平行地立设在安装台(14)上；升降台(17)，升降自如地被支承在引导轴(16)的上端部，安装有包括步进马达(9)以及凸轮机构(10)的促动器；收纳壳体(18)，安装在引导轴(16)的上端部，包围促动器以及升降台(17)，此外高度微调机构(12)包括：调节螺纹件(12a)，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体(18)的底部上，上端面与升降台(17)的下表面抵接而支承升降台(17)；弹性体(12b)，夹设在升降台(17)的上表面与收纳壳体(18)的顶板部之间，将升降台(17)向下方推压施力而使其总是与调节螺纹件(12a)的上端面抵接，通过调节调节螺纹件(12a)的旋入量，改变安装有促动器的升降台(17)的高度，微调促动器相对于轴杆(7)的高度位置。

说明书全文

凸轮式 阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种主要夹设在半导体制造设备等的流体供给线及冷却单元的冷却介质循环回路等中而用于气体及冷却介质等的流体的流量调节用的技术，特别地，涉及一种能够微小且精密地控制气体及冷却介质等的流量的步进马达驱动型的凸轮式阀的改良。

背景技术

[0002] 以往，作为步进马达驱动型的凸轮式阀，公知有例如公开于实开昭61-117971号公报(参考文献1)及实开昭61-117972号公报(参考文献2)等中的构造。

[0003] 即，上述凸轮式阀未图示是如下述的装置，包括：具有流体通路以及阀座的阀箱、与阀箱的阀座抵接分离的阀体、向从阀座离开的方向对阀体施力的弹性体、与阀体连结而被升降自如地支承在阀箱的上盖上的阀杆、与设置在阀杆的上端部的凸轮滚子抵接而将阀杆推下的凸轮板、旋转驱动凸轮板的脉冲马达(步进马达)等，利用脉冲马达使凸轮板旋转，经由凸轮板将阀杆向下方推下，由此使设置在阀杆的下端的阀体向阀座抵接。

[0004] 该步进马达驱动型的凸轮式阀是能够进行高精度的流量控制而获得优异的实用的效用的装置。

[0005] 使用步进马达的凸轮式阀是如下述的装置，与向步进马达供给的脉冲数对应而凸轮板旋转既定的角度，通过凸轮板的旋转而阀杆以及阀体微小量变位而进行流体的流量控制，所以在阀的全开时或者全开时必须被进行零点调节以使阀体以及阀杆等正确地位于零点位置(全开位置或者全闭位置)。

[0006] 即，在阀的全开时，必须调节为凸轮板的最小半径部分与凸轮滚子抵接且阀体和阀座为最大离开的状态，此外，在阀的全闭时，必须调节为凸轮板的最大半径部分与凸轮滚子抵接且阀体以适当的力向阀座抵接。

[0007] 但是，在上述的以往的步进马达驱动型的凸轮式阀中，存在完全不具备将阀体等向零点位置进行位置调节的调节机构、对于阀的零点调节非常麻烦的问题。

[0008] 此外，若不提高凸轮式阀的各构成部件的加工精度及组装精度等，则存在阀体过度地向阀座推抵，或者阀体与阀座的接触变得不充分，其结果，存在阀的阀座等损伤，流体泄漏的问题。

[0009] 专利文献1：实开昭61-117971号公报

[0010] 专利文献2：实开昭61-117972号公报

发明内容

[0011] 本发明是鉴于这样的问题点而提出的，其目的在于提供一种步进马达驱动型的凸轮式阀，能够将支承由步进马达以及凸轮机构构成的促动器的位置沿上下方向微调，能够简单且容易地进行阀的零点调节。

[0012] 为了达成上述目的，本发明的技术方案1的发明是一种步进马达驱动型的凸轮式阀，在具有流入通路、流出通路、阀室以及阀座的机身内升降自如地配设轴杆，利用促动器使上述轴杆下降，所述促动器包括配设于轴杆的上方位置的步进马达以及将步进马达的旋转运动变换为直线运动并向轴杆传递的凸轮机构，使配设在阀室内的膜片或者设置在轴杆的下端部的阀体向阀座抵接，该步进马达驱动型的凸轮式阀的特征在于，在覆盖上述机体的阀室的阀盖上设置升降自如地支承促动器的升降支承机构，在该升降支承机构上设置微调促动器相对于轴杆的高度位置的高度微调机构。

[0013] 此外，本发明的技术方案2的发明是如技术方案1所述的发明，其特征在于，升降支承机构包括：安装台，设置在阀盖上；引导轴，与轴杆平行地立设在安装台上；升降台，升降自如地被支承在引导轴的上端部，安装有包括步进马达以及凸轮机构的促动器；收纳壳体，安装在引导轴的上端部，包围促动器以及升降台。

[0014] 进而，本发明的技术方案3的发明是如技术方案1所述的发明，其特征在于，高度微调机构包括：调节螺纹件，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体的底部上，上端面与升降台的下表面抵接而支承升降台；弹性体，夹设在升降台的上表面与收纳壳体的顶板部之间，对升降台向下方推压施力而使其总是与调节螺纹件的上端面抵接。

[0015] 本发明的技术方案4的发明是如技术方案1所述的发明，其特征在于，升降支承机构包括：安装台，设置在阀盖上；引导轴，与轴杆平行地立设在安装台上；升降台，升降自如地被支承在引导轴的上端部，安装有包括步进马达以及凸轮机构的促动器；收纳壳体，安装在引导轴的上端部，包围促动器以及升降台，此外高度微调机构包括：调节螺纹件，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体的底部上，上端面与升降台的下表面抵接而支承升降台；弹性体，夹设在升降台的上表面与收纳壳体的顶板部之间，对升降台向下方推压施力而使其总是向调节螺纹件的上端面抵接，通过将调节螺纹件的旋入量进行调节，改变安装有促动器的升降台的高度，微调促动器相对于轴杆的高度位置。

[0016] 本发明的凸轮式阀构成为：在阀的阀盖上设置升降支承结构，所述升降支承结构升降自如地支承包括步进马达以及凸轮机构的促动器，在该升降支承机构上设置高度微调机构，所述高度微调机构微调促动器相对于轴杆的高度位置，所以通过操作高度微调机构，能够简单且容易地进行阀的零点调节。其结果，本发明的凸轮式阀不存在阀的膜片及阀体向阀座过度推抵，或者膜片及阀体与阀座的接触变得不充分的问题，能够防止膜片及阀体、阀座等的损伤，并且能够防止在阀的全闭时的流体的泄漏，能够可靠且良好地进行高精度的流量控制。而且，即使不提高阀的各构成部件的加工精度及组装精度等，也能够进行调节以使在阀的全开时或者全闭时膜片及阀体、轴杆等正确地位于零点位置(全开位置或者全闭位置)。

[0017] 此外，本发明的凸轮式阀构成为：在设置于阀的阀盖上的安装台上立设引导轴，在该引导轴的上端部升降自如地支承安装有包括步进马达以及凸轮机构的促动器的升降台，所以促动器被配置在从机体离开的位置。而且，本发明的凸轮式阀为用收纳壳体包围促动器以及升降台的结构。其结果，即使将本发明的凸轮式阀夹设在使用高温的流体及低温的流体的流体供给线及冷却介质循环回路中，促动器也不易受到高温的流体及低温的流体的不良影响，能够谋求促动器的长寿命化。

[0018] 进而，本发明的凸轮式阀的高度微调机构包括：调节螺纹件，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体的底部上而从下表面侧支承升降台；弹性体，夹设在升降台的上表面与收纳壳体的顶板部之间而将升降台向下方推压施力，所以高度微调机构自身的构造也变得非常简单，并且即使将高度微调机构设置在升降支承机构上也不会成为妨碍。附图说明

[0019] 图1是本发明的第一实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀(凸轮式膜片阀)的纵剖主视图。

[0020] 图2是图1所示的凸轮式阀的纵剖侧视图。

[0021] 图3是本发明的第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀(凸轮式波纹管阀)的纵剖主视图。

[0022] 图4是图3所示的凸轮式阀的纵剖侧视图。

[0023] 图5是在第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀(凸轮式波纹管阀)上施加改良的装置，是凸轮式阀的要部的纵剖侧视图。

[0024] 附图标记说明

[0025] 1...凸轮式阀

[0026] 2...机体

[0027] 2a...流入通路

[0028] 2b...流出通路

[0029] 2c...阀室

[0030] 2d...阀座

[0031] 3...膜片

[0032] 4...推压接头

[0033] 5...阀盖

[0034] 6...阀盖螺母

[0035] 7...轴杆

[0036] 8...膜片推压件

[0037] 9...步进马达

[0038] 10...凸轮机构

[0039] 11...升降支承机构

[0040] 12...高度微调机构

[0041] 12a...调节螺纹件

[0042] 12b...弹性体

[0043] 13...固定螺纹件

[0044] 14...安装台

[0045] 15...螺栓

[0046] 16...引导轴

[0047] 17...升降台

[0048] 18...收纳壳体

[0049] 30...阀体

具体实施方式

[0050] 以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。

[0051] 图1以及图2表示本发明的第一实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1，该凸轮式阀1夹设在例如与半导体制造装置等的两个室(双室)分别连接的分支状的流体供给线上，作为将TEOS及N2等的流体以适当的比例(例如5比5至4比6)向两室供给的分流控制用的阀而被使用，构成为常开型的膜片阀以使金属制的膜片直接地向阀座2d接抵或者从阀座2d离开而使流体通路成为打开或者关闭。

[0052] 即，上述凸轮式阀1如图1以及图2所示，包括：机体2，具有流入通路2a、流出通路2b、阀室2c以及阀座2d；金属制的膜片3，保持上方开放的阀室2c的气密，并且中央部上下运动而向阀座2d直接地接抵或者从阀座2d离开；环状的推压接头4，配设在膜片3的外周缘部上表面；筒状的阀盖5，经由推压接头4在与机体2之间气密状地夹持膜片3的外周缘部；阀盖螺母6，将阀盖5固定在机体2上；轴杆7，配设在机体2内，被升降自如地支承在阀盖5上；膜片推压件8，设置在轴杆7的下端部，在轴杆7下降时与膜片3抵接而将膜片3的中央部推下；促动器，配设在轴杆7的上方位置，包括使轴杆7下降的步进马达9以及凸轮机构10；升降支承机构11，设置在阀盖5上，升降自如地支承促动器；高度微调机构12，设置在升降支承机构11上，微调促动器相对于轴杆7的高度位置，通过利用高度微调机构12上下地微调而改变驱动轴杆7的促动器的高度位置，能够进行阀的零点调节。

[0053] 另外，该凸轮式阀1的升降支承机构11、促动器以及高度微调机构12以外的各结构，因为构成为与以往公知的装置相同结构，所以在此省略其详细的说明。

[0054] 上述升降支承机构11是在轴杆7的上方位置升降自如的支承驱动轴杆7的促动器的机构，包括：带有凸缘14a的安装台14，包括被螺纹安装在阀盖5的外周面上而利用固定螺纹件13被固定在阀盖5上的筒状的内侧部件14′以及与内侧部件14′嵌合固定的筒状的外侧部件14″；带阶梯的左右的引导轴16，利用螺栓15被立设在安装台14的外侧部件14″的凸缘14a上表面，上半部分与下半部分相比形成为小径，与轴杆7平行；箱状的升降台17，沿上下方向滑动自如地被支承在两引导轴16的小径部分上，安装有促动器的前面开放；收纳壳体18，借助螺栓15′被安装在左右的引导轴16的小径部分上，包围两引导轴16的小径部分、促动器以及升降台17；止振板19，被架设在两引导轴16的下端部，插通支承有构成促动器的凸轮机构10的凸轮杆22的下端部而使其沿上下方向滑动自如。

[0055] 此外，升降支承机构11的收纳壳体18包括：罩板18a，被组装为箱状；底板18b，为了与升降台17的下表面对置而利用小螺钉20被固定在罩板18a的底部内表面上，插通支承有凸轮机构10的凸轮杆22的上端部使其沿上下方向滑动自如；顶板18c，为了与升降台17的上表面对置而固定在罩板18a的顶板部内表面上。

[0056] 上述促动器包括步进马达9以及凸轮机构10，是利用凸轮机构10将步进马达9的旋转运动改变为上下方向的直线运动并向轴杆7传递的机构。

[0057] 即，步进马达9以水平姿态被收纳在收纳壳体18内，以其输出轴9a与轴杆7为垂直的姿态的方式被固定在升降台17上。在该实施方式中，步进马达9使用基本步距角是0.9度、励磁方法为1至2相励磁时步距角为0.45度的两相型的步进马达9。

[0058] 另一方面，凸轮机构10包括：圆盘状的凸轮板21，利用固定螺纹件13被固定在步进马达9的输出轴9a上，外周面形成为凸轮面21a；凸轮杆22，经由筒状的衬瓦(メタル)37沿上下方向滑动自如地被插通支承在收纳壳体18的底板18b以及止振板19上，下端面与轴杆7的上端面抵接；凸轮滚子24(轴承)，经由销23旋转自如地支承在凸轮杆22的形成为分叉状的上端部上，与凸轮板21的凸轮面21a抵接，若凸轮板21利用步进马达9被驱动旋转，则凸轮板21的凸轮面21a推压凸轮滚子24而使凸轮杆22以及与其抵接的轴杆7下降。

[0059] 此外，凸轮板21的凸轮面21a在0度至200度的范围内其半径从最小半径渐增而变成最大半径，在200度至360度的范围内变成保持最大半径。

[0060] 进而，凸轮板21在230度的附近安装有止动件(省略图示)以便不进行360度旋转，成为在原点(0度)至200度之间正反旋转。

[0061] 另外，在图1以及图2中，25是经由托架26安装在升降台17上的全开位置检测用的光电传感器，27是被安装在凸轮板21上而被光电传感器检测位置的传感器板。

[0062] 上述高度微调机构12是微调促动器的高度位置而进行阀的零点调节的机构，包括：两根调节螺纹件12a，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体18的底板18b上，上端面与升降台17的下表面抵接而支承升降台17；弹性体12b(压缩螺旋弹簧)，夹设在升降台17的上表面与收纳壳体18的顶板18c之间，对升降台17向下方推压施力而使其总是与调节螺纹件12a的上端面抵接。

[0063] 根据该高度微调机构12，在凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24抵接的状态下调节两个调节螺纹件12a的旋入量而将安装有促动器的升降台17的位置沿上下方向微调，通过改变促动器的高度位置而使凸轮机构10的凸轮杆22的下端面向位于最上位的位置的轴杆7的上端面抵接，能够进行阀的零点调节。即，能够将阀向全开位置调节。

[0064] 并且，在进行了零点调节的凸轮式阀1中，在凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24抵接时，通过膜片3的弹力及机体2内的流体压而轴杆7成为最为上升状态，膜片3的中央部成为与阀座2d最为离开的全开位置。

[0065] 若在该状态下向步进马达9施加既定数的脉冲输入信号，则步进马达9进行与输入脉冲数对应的步进旋转，由此凸轮板21旋转既定的角度。

[0066] 若凸轮板21旋转，则凸轮滚子24被向下方推压，由此凸轮杆22以及轴杆7克服膜片3的弹力以及机体2内的流体压而逐渐下降，并且膜片3的中央部经由膜片推压件8被向下方渐渐推下。其结果，膜片3与阀座2d的间隔变窄，流体的流量被控制。

[0067] 并且，若膜片3的中央部被完全地推下而膜片3的中央部与阀座2d抵接，则阀成为全闭状态而流体的流通被完全地隔断。

[0068] 在该状态下凸轮板21向相反方向旋转，凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24对置，则膜片3通过其弹力和机体2内的流体压复原到原来的形状，并且将轴杆7以及凸轮杆22向上方推上。其结果，凸轮式阀1成为膜片3与阀座2d最为离开的全开位置。

[0069] 在该凸轮式阀1中，利用升降支承机构11相对于轴杆7而升降自如地支承驱动轴杆7的促动器，并在上述支承机构11上设置有高度微调机构12，所述高度微调机构12包括支承升降台17的调节螺纹件12a和将升降台17向下方推压施力的弹性体12b，所以在膜片3向阀座2d抵接后，安装有促动器的升降台17整体上升而压缩弹性体12b。其结果，在该凸轮式阀1中，膜片3不会被向阀座2d过度地推压，能够防止膜片3及阀座2d等的损伤，并且能够可靠地防止在阀的全闭时的流体的泄漏。而且，即使不提高阀的各构成部件的加工精度及组装精度，也能够进行调节以使在阀的全开时或者全闭时膜片3和轴杆7等正确地位于零点位置(全开位置或者全闭位置)。

[0070] 此外，在该凸轮式阀1中，在设置在阀的阀盖5上的安装台14上立设引导轴16，将安装有促动器的升降台17升降自如地支承在该引导轴16的上端部，所以促动器被配置在从机体2离开的位置上。而且，该凸轮式阀1为用收纳壳体18包围促动器以及升降台17的结构。其结果，即使将该凸轮式阀1夹设在使用高温的流体的流体供给线上，促动器也不易受到高温的流体的不良影响，能够谋求促动器的长寿命化。

[0071] 图3以及图4表示本发明的第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1，该凸轮式阀1被分别夹设在例如半导体及液晶等的制造装置的用于冷却、加热的冷却单元的冷却介质循环回路的高温度的流体(氢氟醚等的冷却介质)流动处以及冷却介质循环回路的低温度的流体(冷却介质)流动处，被用作进行在冷却介质循环回路内流动的流体的流量控制的冷却介质控制用的阀，构成为常开型的波纹管阀以使设置在轴杆7的下端部的阀体30向阀座2d接抵或者从阀座2d离开而使流体通路变成打开或者关闭，并且利用金属制的波纹管31防止流体的泄漏。

[0072] 即，上述凸轮式阀1如图3以及图4所示，包括：机体2，具有流入通路2a、流出通路2b、阀室2c以及阀座2d；波纹管凸缘29，经由密封件28被配设在阀室2c内的上方位置；筒状的阀盖5，在与机体2之间气密状地夹持波纹管凸缘19的外周缘部；阀盖螺母6，将阀盖5固定在机体2上；轴杆7，配设在机体2内，滑动自如地插通在波纹管凸缘29的中央部；
阀体30，设置在轴杆7的下端部，与阀座2d接抵或者从阀座2d离开；金属制的波纹管31，上端部利用焊接而与波纹管凸缘29气密状地固接，并且下端部利用焊接与轴杆7的下端部气密状地固接；保持件32，经由销23′安装在轴杆7的上端部，滑动自如地被收纳进阀盖5内而在阀盖5内保持轴杆7的上端部；开阀用的压缩螺旋弹簧33，被夹设在波纹管凸缘29与保持件32之间，经由保持件32将轴杆7向上方施力保持；推压螺栓34，被螺接在保持件
32的上端部，与凸轮机构10的凸轮杆22的下端部抵接；促动器，配置在轴杆7的上方位置，包括使轴杆7下降的步进马达9以及凸轮机构10；升降支承机构11，设置在阀盖5上，升降自如地支承促动器；高度微调机构12，设置在升降支承机构11上，微调促动器相对于轴杆
7的高度位置，通过利用高度微调机构12上下地微调而改变驱动轴杆7的促动器的高度位置，能够进行阀的零点调节。

[0073] 另外，该凸轮式阀1的升降支承机构11、促动器以及高度微调机构12以外的结构，构成为与以往公知的装置相同结构，所以在此省略其详细的说明。

[0074] 上述升降支承机构11是在轴杆7的上方位置升降自如地支承驱动轴杆7的促动器的机构，包括：带有凸缘14a的筒状的安装台14，嵌合固定在阀盖5的外周面上；带阶梯的左右的引导轴16，利用螺栓15被立设在安装台14的凸缘14a上表面，上半部分与下半部分相比形成为小径，与轴杆7平行；箱状的升降台17，沿上下方向滑动自如地被支承在两引导轴16的小径部分上，安装有促动器的前面开放；收纳壳体18，利用螺栓15′被安装在左右的引导轴16的小径部分上，包围两引导轴16的小径部分、促动器以及升降台17；止振板19，架设在引导轴16的下端部，沿上下方向滑动自如地插通支承有构成促动器的凸轮机构
10的凸轮杆22的下端部。

[0075] 此外，升降支承机构11的收纳壳体18包括：罩板18a，被组装为箱状；底板18b，为了与升降台17的下表面对置而利用小螺钉20被固定在罩板18a的底部内表面上，插通支承凸轮机构10的凸轮杆22的上端部使其沿上下方向滑动自如；顶板18c，为了与升降台17的上表面对置而被固定在罩板18a的顶板部内表面上。

[0076] 上述促动器包括步进马达9以及凸轮机构10，是利用凸轮机构10将步进马达9的旋转运动改变为上下方向的直线运动而向轴杆7传递的机构。

[0077] 即，步进马达9以水平姿态被收纳在收纳壳体18内，以其输出轴9a与轴杆7为垂直的姿态的方式被固定在升降台17上。在该实施方式中，在步进马达9中，使用基本步距角是0.25度、为励磁方法1至2相励磁时步距角为0.125度的两相型的步进马达9。

[0078] 另一方面，凸轮机构10包括：圆盘状的凸轮板21，外周面形为凸轮面21a，在一侧面突设形成的支承轴21b经由轴承35a旋转自如地被支承在固定于升降台17的底部上表面的轴承台35上，并且在另一侧面突设形成的支承轴21b经由连接器36与步进马达9的输出轴9a连结；凸轮杆22，经由筒状的衬瓦37沿上下方向滑动自如地被插通支承在收纳壳体18的底板18b以及止振板19上，下端面与推压螺栓34的头部上表面抵接；凸轮滚子24(轴承)，经由销23旋转自如地被支承在凸轮杆22的形成为分叉状的上端部上，与凸轮板21的凸轮面21a抵接，若凸轮板21利用步进马达9被驱动旋转，则凸轮板21的凸轮面
21a推压凸轮滚子24而使凸轮杆22、推压螺栓34、保持件32以及轴杆7下降。

[0079] 此外，凸轮板21的凸轮面21a在0度至200度的范围内其半径从最小半径渐增而变成最大半径，在200度至360度的范围内保持最大半径。

[0080] 进而，凸轮板21在230度的附近安装有止动件(省略图示)以便不进行360度旋转，成为在原点(0度)至200度之间正反旋转。

[0081] 另外，在图3以及图4中，25是经由托架26安装在升降台17上的全开位置检测用的光电传感器，27是被安装在凸轮板21上而被光电传感器检测位置的传感器板。

[0082] 上述高度微调机构12是微调促动器的高度位置而进行阀的零点调节的机构，包括：两根调节螺纹件12a，沿上下方向移动调节自如地被螺纹插入在收纳壳体18的底板18b上，上端面与升降台17的下表面抵接而支承升降台17；弹性体12b(压缩螺旋弹簧)，夹设在升降台17的上表面与收纳壳体18的顶板18c之间，对升降台17向下方推压施力而使其总是与调节螺纹件12a的上端面抵接。

[0083] 根据该高度微调机构12，在凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24抵接的状态下调节两个调节螺纹件12a的旋入量而将安装有促动器的升降台17的位置沿上下方向微调，通过改变促动器的高度位置而使凸轮机构10的凸轮杆22的下端面向位于最上位的位置的推压螺栓34的头部上表面抵接，从而能够进行阀的零点调节。即，能够将阀向全开位置调节。

[0084] 并且，在进行了零点调节的凸轮式阀1中，在凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24抵接时，通过开阀用的压缩螺旋弹簧33的弹力从而轴杆7以及凸轮杆22等成为最为上升的状态，设置在轴杆7的下端部的阀体30成为与阀座2d最为离开的全开位置。

[0085] 若在该状态下向步进马达9施加既定数的脉冲输入信号，则步进马达9进行对应于输入脉冲数的步进旋转，由此凸轮板21旋转既定的角度。

[0086] 若凸轮板21旋转，则凸轮滚子24被向下方推压，由此凸轮杆22、推压螺栓34、保持件32以及轴杆7克服开阀用的压缩螺旋弹簧33的弹力而逐渐下降。其结果，设置在轴杆7的下端部的阀体30与阀座2d的间隔变窄，能够控制流体的流量。

[0087] 并且，若轴杆7向最下位的位置下降而设置在轴杆7的下端部的阀体30向阀座2d抵接，则阀成为全闭状态而流体的流通被完全地隔断。

[0088] 在该状态下凸轮板21向相反方向旋转，凸轮板21的最小半径部分与凸轮滚子24对置，则通过开阀用的压缩螺旋弹簧33的弹力而将轴杆7以及凸轮杆22等向上方推上。其结果，凸轮式阀1为设置在轴杆7的下端部的阀体30与阀座2d最为离开的全开位置。

[0089] 在该凸轮式阀1中，利用升降支承机构11相对于轴杆7升降自如地支承驱动轴杆7的促动器，并在上述支承机构11上设置有高度微调机构12，所述高度微调机构12包括支承升降台17的调节螺纹件12a和将升降台17向下方推压施力的弹性体12b，所以在膜片3向阀座2抵接后，安装有促动器的升降台17全体上升而压缩弹性体12b。其结果，在该凸轮式阀1中，膜片3不会被向阀座2d过度地推压，能够防止阀体30及阀座2d等的损伤，并且能够可靠地防止在阀的全闭时流体的泄漏。而且，即使不提高阀的各构成部件的加工精度及组装精度，也能够进行调节以使在阀的全开时(全闭时)阀体30及轴杆7等正确地位于零点位置(全开位置或者全闭位置)。

[0090] 此外，在该凸轮式阀1中，在设置在阀的阀盖5上的安装台14上立设引导轴16，将安装有促动器的升降台17升降自如地支承在该引导轴16的上端部，所以促动器被配置在从机体2离开的位置上。而且，该凸轮式阀1构成为用收纳壳体18包围促动器以及升降台17。其结果，即使将该凸轮式阀1夹设在使用冷却介质的冷却介质循环回路中，促动器也不易受到冷却介质的不良影响，能够谋求促动器的长寿命化。

[0091] 另外，在上述的第一以及第二实施方式的步进马达驱动型凸轮式阀1(常开型的膜片阀以及常开型的波纹管阀)中，都是随着凸轮式阀1的开闭动作，凸轮杆22的分叉状的上端部内表面与凸轮滚子24的旋转部侧面(轴承的旋转部侧面)互相摩擦，有时产生磨耗粉。凸轮式阀1的开闭次数越多，该磨耗粉越容易产生。

[0092] 此外，在上述两凸轮式阀1中，在凸轮板21的轴心与凸轮滚子24的轴心不平行的情况下，凸轮板1的载荷无法均一地施加在凸轮滚子24上，存在随着凸轮板21的旋转而凸轮杆22旋转的危险。

[0093] 图5所示的步进马达驱动型的凸轮式阀1是在上述的第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1(常开型的波纹管阀)上施加改良，能够防止磨耗粉的产生和凸轮杆22的旋转的装置。

[0094] 即，在上述凸轮式阀1中，如图5所示，在凸轮杆22的分叉状的上端部内表面与凸轮滚子24的两侧面之间形成能够插入垫圈38的间隙，在该间隙中插入垫圈38而将其安装在销23上。其结果，该凸轮式阀1的凸轮杆22的分叉状的上端部内表面与凸轮滚子24的旋转部侧面(轴承的旋转部侧面)的摩擦变得不存在，能够防止随着凸轮式阀1的开闭的磨耗粉的产生。

[0095] 此外，在上述凸轮式阀1中，如图5所示，在凸轮杆22上形成与凸轮板21以及凸轮滚子24的轴心平行的纵长的销用贯通孔22a，并且在收纳壳体18的底板18b上形成与销用贯通孔22a对置的销用嵌合孔18b′，在上述销用贯通孔22a上插通旋转防止用销39而将其两端部嵌入底板18b的销用嵌合孔18b′内，并且在销用嵌合孔18b′上螺纹安装塞子40而对旋转防止用销39进行防脱。其结果，该凸轮式阀1利用旋转防止用销39能够防止凸轮杆22旋转。另外，旋转防止用销39的外径以及销用贯通孔22a的宽度当然设定为在凸轮式阀1的开闭时凸轮杆22能够不旋转地升降运动。

[0096] 进而，在上述凸轮式阀1中，如图5所示，凸轮杆22的分叉状的上端部上表面形成为与凸轮滚子24的外周面的上表面为同一个面，谋求防止凸轮板21与凸轮杆22的接触。

[0097] 图5所示的凸轮式阀1能够获得与上述的第一以及第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1(常开型的膜片阀以及常开型的波纹管阀)相同的作用效果。并且，该凸轮式阀1能够防止磨耗粉的产生，并且能够防止凸轮杆22的旋转。

[0098] 另外，在上述实施方式中，在第二实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1(常开型的波纹管阀)上施加改良以便防止磨耗粉的产生和凸轮杆22的旋转，但是在其他的实施方式中，虽然未图示，但也可以在上述的第一实施方式的步进马达驱动型的凸轮式阀1(常开型的膜片阀)上施加与图5所示的凸轮式阀1相同的改良，以便防止磨耗粉的产生和凸轮杆22的旋转。

[0099] 工业实用性

[0100] 本发明的凸轮式阀1主要用于半导体制造设备等的流体供给线及冷却单元的冷却介质循环回路中，但是其利用对象不限定于上述半导体制造装置等，也可以被用于化学产业和药品产业、食品产业等的各种装置的流体供给线等中。

标题	发布/更新时间	阅读量
全自动凸轮轴测量工装	2020-05-11	696
组装凸轮轴的组装方法	2020-05-11	683
凸轮轴装配机上用于固定凸轮片的夹具	2020-05-12	325
凸轮磨床靠模的加工方法及凸轮轴的加工方法	2020-05-12	970
凸轮轴信号轮压装机	2020-05-11	465
一种凸轮轴密封圈压装机	2020-05-13	950
凸轮轴碗型塞压装机	2020-05-11	96
凸轮轴销孔胀紧测量销	2020-05-12	853
凸轮轴	2020-05-11	817
组装凸轮轴	2020-05-12	984

凸轮式阀

凸轮式阀

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：