(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記内壁は、前記入力ポート側の肉厚が前記出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、
前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたこと、
前記弁室の外壁の上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、
前記シール部の外周には、前記入力ポート側が深く前記出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したことを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載された流体制御弁において、
前記弁室の外壁の上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、
前記外壁における前記出力ポート側のシール部の肉厚は厚く、前記入力ポート側のシール部の肉厚は薄いことを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された流体制御弁において、
前記内壁には、前記厚肉部と前記弁座との間に肉厚均一部が形成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された流体制御弁において、
前記バルブ本体の下面には、前記樹脂注入部から前記厚肉部に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したことを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記内壁は、弁室底面側の肉厚が前記弁座側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、
前記厚肉部と前記弁座との距離は、前記入力ポート側の距離が前記出力ポート側の距離より短いこと、
前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項６】
対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記弁室の外壁の上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、
前記シール部の外周には、前記入力ポート側が深く前記出力ポート側が浅く穿設された
環状溝を形成したこと、
前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載された流体制御弁において、
前記バルブ本体の下面には、前記樹脂注入部から前記入力ポート側に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したことを特徴とする流体制御弁。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載された流体制御弁において、
射出成形時の溶融樹脂が前記弁座と前記弁室の外壁の上端に設けられたシール部を形成するために充填される際、前記弁座の端面全周と前記シール部の端面全周が、それぞれ同一のタイミングで充填完了されることを特徴とする流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に使用する流体制御弁、特に樹脂製のバルブ本体を有する薬液制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図２２に示すように、半導体製造装置に使用する薬液制御弁２００は、対向する側面に形成された入力ポート２１１と出力ポート２１２とに弁座２６１を介して連通して上面中央に開口する弁室２１５と該弁室の内壁２１６に設けられた弁座２６１とを有する樹脂製バルブ本体２１０と、弁座２６１に当接離間するダイアフラム弁体２４１と、該ダイアフラム弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体２２０とを備えている。そして、樹脂製バルブ本体２１０には、入力ポート２１１から弁室２１５に連通する入力流路２１３が内壁２１６を貫通してＬ字状に形成されている。かかる樹脂製バルブ本体２１０を射出成形によって製造する場合、樹脂流れが２方向以上に分岐してある距離を流れた後に、再び合流する箇所には、ウェルドラインが生じやすい。ウェルドラインは、溶融した樹脂が完全に融合することなく固化されたものであるので、ウェルドラインが発生した箇所は、機械的強度が不足するとともに流体漏れを生じる虞がある。
したがって、従来、樹脂製バルブ本体２１０において、ダイアフラム弁体２４１が当接離間する弁座２６１や弁体の保持部をシールするシール部２１７等にウェルドライン(weld line)が発生した場合には、成形後に切削加工や研磨等を行って、ウェルドラインを除去していた。
しかし、成形後の切削加工等は、コストアップとなるので好ましくないばかりか、切削等によるバリ(burr)や切削粉がバルブ内に残り、半導体製造工程でパーティクルとなる問題があった。
そこで、上記問題に対応すべく、例えば、特許文献１〜３に、切削加工等によらずにウェルドラインを回避する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術は、キャビティ内を流動する樹脂の溶融状態を維持して合流させる成形方法を、キャビティ金型を金型本体から着脱自在とすることによってキャビティ金型の昇温、冷却が短時間で行えるようにした樹脂部品の成形方法である。この成形方法によれば、キャビティ金型の昇温、冷却が短時間で行えるので、無駄なエネルギーを使うことなくウェルドラインの発生を防止できる。
また、特許文献２の技術は、加熱した加熱部材の平坦な当接面を樹脂製バルブのシール面である弁座に押し当て、弁座を溶融させた後、加熱部材の当接面を弁座から離間する弁座加工方法である。この加工方法によれば、弁座のシール面は溶融して加熱部の当接面に倣って平坦になり、ウェルドライン等の成形欠陥を解消できる。
また、特許文献３の技術は、部品成形部の外側に沿って環状に設けられた湯廻り部に溶湯を供給して充填し、湯廻り部に充填された溶湯を部品成形部の外周側から流して充填する円筒状部品の製造方法である。この製造方法によれば、溶湯を湯廻り部から部品成形部の外側に均等に流して充填するので、溶湯が部品成形部の外側から内側に向かって円を窄めるように流れる。そのため、部品成形部では、二方向に分かれて流れた溶湯の先端部が合流する箇所がなく、ウェルドラインが発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６９４７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２２７１８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２５３８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に記載された技術には、次のような問題があった。
特許文献１の技術では、キャビティ金型を金型本体から着脱自在とするので、金型を分割した箇所でゲート部が増加してヒケ(sink marks)や割れ等の品質低下を生じさせる原因となる。また、金型を分割構造とする以上、金型コストの増加も避けられない。
また、特許文献２の技術では、成形後に加熱した加熱部材の平坦な当接面を樹脂製バルブの弁座に押し当て、弁座を再溶融させるため、再溶融及び冷却に時間がかかり生産性が低下する。設備に加熱部を駆動させる複雑な構造や制御が必要となるので、設備コストの増加も避けられない。
また、特許文献３の技術では、部品成形部の外側に沿って環状に設けられた湯廻り部を必要とするので、樹脂の歩留率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することでシール面にウェルドラインの発生を回避できる流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る流体制御弁は、次のような構成を有している。
（１）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記内壁は、前記入力ポート側の肉厚が前記出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたこと、前記弁室の外壁上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、前記シール部の外周には、前記入力ポート側が深く前記出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したことを特徴とする。
【０００８】
（２）（１）に記載された流体制御弁において、前記弁室の外壁の上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、前記外壁における前記出力ポート側のシール部の肉厚は厚く、前記入力ポート側のシール部の肉厚は薄いことを特徴とする。
（３）（１）又は（２）に記載された流体制御弁において、前記内壁には、前記厚肉部と前記弁座との間に肉厚均一部が形成されていることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、前記バルブ本体の下面には、前記樹脂注入部から前記厚肉部に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したことを特徴とする。
【０００９】
（５）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記内壁は、弁室底面側の肉厚が前記弁座側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体
に形成されていること、
前記厚肉部と前記弁座との距離は、前記入力ポート側の距離が前記出力ポート側の距離より短いこと、
前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
（６）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、前記弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、前記入力ポートから前記弁座を介して前記弁室に連通する入力流路が前記内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、
前記弁室の外壁上端に、前記弁体の保持部を前記バルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、
前記シール部の外周には、前記入力ポート側が深く前記出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したこと、
前記バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
（７）（５）又は（６）に記載された流体制御弁において、前記バルブ本体の下面には、前記樹脂注入部から前記入力ポート側に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したことを特徴とする。
【００１３】
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、射出成形時の溶融樹脂が前記弁座と前記弁室の外壁の上端に設けられたシール部を形成するために充填される際、前記弁座の上端面全周と前記シール部の上端面全周が、それぞれ同一のタイミングで充填完了されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
次に、本発明に係る流体制御弁の作用及び効果について説明する。
（１）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、内壁は、入力ポート側の肉厚が出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されているので、内壁の筒状キャビティ内においては、入力ポート側の樹脂流れが、出力ポート側の樹脂流れに比べて相対的に速くなること、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することで弁座にウェルドラインが発生することを回避できる。
【００１５】
具体的には、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されているので、バルブ本体のキャビティ内を流れる溶融樹脂の内、樹脂注入部から入力ポート側の内壁へ流れる樹脂の方が、入力流路に邪魔されて、該流路に邪魔されない出力ポート側の内壁へ流れる樹脂より、樹脂の流れが遅くなる。
しかし、弁座が設けられた内壁は、入力ポート側の肉厚が出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されているので、厚肉部を流れる溶融樹脂は温度低下による粘性抵抗増加の影響を受けにくいことから、内壁のキャビティ内においては、入力ポート側では、出力ポート側に比べて相対的に樹脂流れが速くなる。
【００１６】
そのため、入力ポート側を流れる溶融樹脂が厚肉部を通過するときに、出力ポート側を流れる溶融樹脂に追いついて、内壁の筒状キャビティ内で合流し、合流してからシール面である弁座に到達することができる。したがって、溶融樹脂が厚肉部を通過した後は、入力ポート側の溶融樹脂と出力ポート側の溶融樹脂とが一体となって内壁の筒状キャビティ内を同時に充填することができる。
その結果、内壁を形成する筒状キャビティ内において、入力ポート側を流れる溶融樹脂と出力ポート側を流れる溶融樹脂とが合流したときに、仮に合流部でウェルドラインが形成されても、そのウェルドラインを、その後に一体となって内壁の筒状キャビティ内に新たに充填される溶融樹脂によって消し去ることができる。
よって、（１）の発明によれば、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することで、弁座にウェルドラインが発生することを回避できる。
【００１７】
（２）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、内壁は、入力ポート側の肉厚が前記出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたこと、弁室の外壁上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、シール部の外周には、入力ポート側が深く出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したので、弁体の保持部をシールするシール部にもウェルドラインが発生することはない。
具体的には、入力ポート側の厚肉部に溶融樹脂が供給されるに伴い、弁室底面側のリブを経由して入力ポート側外壁のキャビティ内にも、溶融樹脂が供給される。一方、出力ポート側外壁のキャビティ内では、出力ポートから弁室に連通する出力流路が樹脂流れを邪魔しているので、溶融樹脂の流れは遅くなる。
しかし、外壁に形成されたシール部の外周には、入力ポート側が深く出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したので、溝が浅い出力ポート側外壁のキャビティ内に入力ポート側の溶融樹脂が移動する。そのため、入力ポート側と出力ポート側とで、外壁のキャビティ内への溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れる。
【００１８】
その結果、シール部を形成する外壁の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されることになる。
したがって、弁室の外壁に形成したシール部には、溶融樹脂の合流部が形成されないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、（２）の発明によれば、二重の筒状体を構成する内壁と外壁に形成した弁座とシール部との両方に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００１９】
（３）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、内壁は、入力ポート側の肉厚が前記出力ポート側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたこと、弁室の外壁の上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、外壁における出力ポート側のシール部の肉厚は厚く、入力ポート側のシール部の肉厚は薄いので、外壁の筒状キャビティ内においては、出力ポート側の樹脂流れが入力ポート側の樹脂流れに比べて相対的に速くなる。
そのため、外壁の筒状キャビティ内において、出力ポート側を流れる溶融樹脂が入力ポート側を流れる溶融樹脂に追いついてキャビティ内で合流し、合流してからシール面（シール部上端）に到達することができる。
よって、（３）の発明によれば、シール部でのウェルドラインの発生をより一層防止することができる。
なお、シール部の外周は、楕円形状に形成されていると、更に好ましい。シール部の外周を楕円形状に形成することで、外壁の筒状キャビティ内における溶融樹脂の周方向への移動が容易となるため、キャビティ内で出力ポート側を流れる溶融樹脂と入力ポート側を流れる溶融樹脂とが早期に合流しやすくなり、合流してからシール面（シール部上端）に到達することが一層容易となるからである。
【００２０】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、内壁には、厚肉部と弁座との間に肉厚均一部が形成されているので、溶融樹脂は厚肉部を通過してから、肉厚均一部が形成された内壁の筒状キャビティ内に充填される。溶融樹脂は厚肉部を通過する際、厚肉部から肉厚均一部へ移る段差形状（段付き部）によって、溶融樹脂の先端が、一旦堰き止められる。溶融樹脂の先端が、一旦堰き止められている間に、肉厚均一部の基端全周に溶融樹脂が充填される。そのため、肉厚均一部を流れる溶融樹脂は、内壁の筒状キャビティ内において全周均一な流速となり、全周均等に充填されていく。すなわち、溶融樹脂は、肉厚均一部上端に設けられた弁座に到達するまで、溶融樹脂の先端が全周同一の高さを維持しながら内壁の筒状キャビティ内に充填されていく。溶融樹脂の先端が全周同一の高さで充填されるので、溶融樹脂の先端で合流部が形成されることはない。したがって、シール面である弁座には、ウェルドラインが発生することはない。
よって、（４）の発明によれば、弁座等のシール面へのウェルドラインの発生をより確実に回避できる。
【００２１】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、バルブ本体の下面には、樹脂注入部から厚肉部に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したので、樹脂注入部から放射状に延びる樹脂供給リブを経由して入力ポート側に形成された厚肉部に溶融樹脂がより多く供給される。すなわち、樹脂注入部から直線的に溶融樹脂が流入する出力ポート側の内壁（薄肉部）よりも、入力流路を回避して曲線的に溶融樹脂が流入する入力ポート側の内壁（厚肉部）に、溶融樹脂を多く供給することによって、両者のバランスを取りながら、より早く溶融樹脂を合流させることができる。そのため、入力ポート側と出力ポート側を流れる溶融樹脂は、内壁及び外壁のキャビティ内において早い段階で合流でき、合流してから弁座及びシール部に到達することができるので、弁座等にウェルドラインを発生させることはない。
よって、（５）の発明によれば、弁座等へのウェルドラインの発生をより確実に回避させることができる。
【００２２】
（６）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、内壁は、弁室底面側の肉厚が弁座側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されていること、厚肉部と弁座との距離は、入力ポート側の距離が出力ポート側の距離より短いこと、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することで弁座等のシール面にウェルドラインの発生を回避できる。
【００２３】
具体的には、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されているので、バルブ本体のキャビティ内を流れる溶融樹脂の内、樹脂注入部から入力ポート側の内壁へ流れる樹脂の方が、入力流路に邪魔されて、該流路に邪魔されない出力ポート側の内壁へ流れる樹脂より、樹脂の流れが遅くなる。
しかし、弁座が設けられた内壁は、弁室底面側の肉厚が弁座側の肉厚に比べて厚い厚肉部を有する筒状体に形成されているので、厚肉部を流れる溶融樹脂は温度低下による粘性抵抗増加の影響を受けにくい。また、厚肉部と弁座との距離は、入力ポート側の距離が出力ポート側の距離より短いことから、内壁のキャビティ内においては、入力ポート側では、出力ポート側に比べて相対的に溶融樹脂が多く供給される。
【００２４】
そのため、入力ポート側を流れる溶融樹脂が厚肉部を通過するときに、出力ポート側を流れる溶融樹脂に追いついて、内壁の筒状キャビティ内で入力ポート側を流れる溶融樹脂と出力ポート側を流れる溶融樹脂とが合流し、合流してからシール面である弁座に到達することができる。すなわち、溶融樹脂が厚肉部を通過した後は、入力ポート側の溶融樹脂と出力ポート側の溶融樹脂とが一体となって内壁の筒状キャビティ内を同時に充填することができる。
その結果、入力ポート側を流れる溶融樹脂と出力ポート側を流れる溶融樹脂とが合流したときに、仮に合流部でウェルドラインが形成されても、そのウェルドラインを、その後に一体となって内壁の筒状キャビティ内に新たに充填される溶融樹脂によって消し去ることができる。
よって、（６）の発明によれば、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することで、弁座にウェルドラインが発生することを回避できる。
【００２５】
（７）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、弁室の外壁上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、シール部の外周には、入力ポート側が深く出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したこと、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することでシール部等のシール面にウェルドラインの発生を回避できる。
【００２６】
具体的には、出力ポート側外壁のキャビティ内では、出力ポートから弁室に連通する出力流路が樹脂注入部から供給される溶融樹脂の樹脂流れを邪魔しているので、出力ポート側外壁のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れは、入力ポート側外壁のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れに比べて相対的に遅くなる。
しかし、弁室の外壁上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、シール部の外周には、入力ポート側が深く出力ポート側が浅く穿設された環状溝を形成したので、溝が深く溶融樹脂の流動抵抗が高い入力ポート側外壁のキャビティ内の溶融樹脂が、溝が浅く溶融樹脂の流動抵抗が低い出力ポート側外壁のキャビティ内に移動しやすくなる。そのため、入力ポート側と出力ポート側とで、外壁の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
【００２７】
その結果、シール部を形成する外壁の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがない。
したがって、弁室の外壁に形成したシール部には、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、（７）の発明によれば、外壁に形成したシール部に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００２８】
（８）対向する側面に形成された入力ポートと出力ポートとに連通して上面中央に開口する弁室と該弁室の内壁に設けられた弁座とを有する樹脂製バルブ本体と、弁座に当接離間する弁体と、該弁体を駆動する駆動部を有するバルブ上体とを備え、入力ポートから弁座を介して弁室に連通する入力流路が内壁を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、弁室の外壁上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、外壁における出力ポート側のシール部の肉厚は厚く、入力ポート側のシール部の肉厚は薄いので、外壁の筒状キャビティ内においては、出力ポート側の樹脂流れが前記入力ポート側の樹脂流れに比べて相対的に速くなること、バルブ本体の下面中央には、樹脂注入部を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体の構造を工夫することでシール部等のシール面にウェルドラインの発生を回避できる。
【００２９】
具体的には、出力ポート側外壁のキャビティ内では、出力ポートから弁室に連通する出力流路が樹脂注入部から供給される溶融樹脂の樹脂流れを邪魔しているので、出力ポート側外壁のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れは、入力ポート側外壁のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れに比べて相対的に遅くなる。
しかし、弁室の外壁上端に、弁体の保持部をバルブ上体の下端とで狭持する環状のシール部を形成し、出力ポート側のシール部肉厚は、入力ポート側のシール部肉厚より厚いので、肉厚が薄く溶融樹脂の流動抵抗が高い入力ポート側外壁のキャビティ内の溶融樹脂が、肉厚が厚く溶融樹脂の流動抵抗が低い出力ポート側外壁のキャビティ内に移動しやすくなる。そのため、入力ポート側と出力ポート側とで、外壁の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
【００３０】
その結果、シール部を形成する外壁の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがない。
したがって、弁室の外壁に形成したシール部には、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、（８）の発明によれば、外壁に形成したシール部に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００３１】
（９）（６）乃至（８）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、バルブ本体の下面には、樹脂注入部から入力ポート側に向けて放射状に延びる樹脂供給リブを形成したので、樹脂注入部から放射状に延びる樹脂供給リブを経由して入力ポート側に溶融樹脂がより多く供給される。そのため、（６）に記載された流体制御弁において、入力流路を回避して曲線的に溶融樹脂が流入する入力ポート側の内壁キャビティ内に、溶融樹脂を多く供給することができる。その結果、入力ポート側と出力ポート側とで、内壁の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
また、（７）又は（８）に記載された流体制御弁において、特に入力流路の径が大きい場合においても、入力流路を回避して曲線的に溶融樹脂が流入する入力ポート側の外壁キャビティ内に、溶融樹脂を多く供給することができる。その結果、入力ポート側と出力ポート側とで、外壁の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
これによって、入力ポート側と出力ポート側を流れる溶融樹脂は、内壁及び外壁のキャビティ内において早い段階で合流でき、合流してから弁座及びシール部に到達することができるので、弁座及びシール部にウェルドラインを発生させることはない。
よって、（９）の発明によれば、弁座等へのウェルドラインの発生をより確実に回避させることができる。
【００３２】
（１０）（１）乃至（９）のいずれか１つに記載された流体制御弁において、
射出成形時の溶融樹脂が弁座と弁室の外壁の上端に設けられたシール部を形成するために充填される際、弁座の上端面全周とシール部の上端面全周が、それぞれ同一のタイミングで充填完了されるので、弁座及びシール部にウェルドラインを発生させることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る流体制御弁の実施形態を表す全体斜視図である。
【図２】図１に示す流体制御弁における弁閉状態の断面図である。
【図３】図１に示す流体制御弁におけるバルブ本体の断面図である。
【図４】図３に示すバルブ本体の上面図（Ｘ視）である。
【図５】図３に示すバルブ本体の底面図（Ｙ視）である。
【図６】図３に示すバルブ本体のＧ−Ｇ断面図である。
【図７】図３に示すバルブ本体のＨ−Ｈ断面図である。
【図８】図３に示すバルブ本体のＪ−Ｊ断面図である。
【図９】図３に示すバルブ本体のＫ−Ｋ断面図である。
【図１０】図３に示すバルブ本体のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】図３に示すバルブ本体のＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】図３に示すバルブ本体のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】図３に示すバルブ本体のＣ−Ｃ断面図である。
【図１４】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図１５】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図１６】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図１７】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図１８】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図１９】樹脂流動解析結果の斜視図である。
【図２０】図３に示すバルブ本体変形例の上面図（Ｘ視）である。
【図２１】図３に示すバルブ本体の他の変形例の断面図である。
【図２２】従来の流体制御弁における弁閉状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明に係る流体制御弁の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明に係る流体制御弁の実施形態を表す全体斜視図を示す。図２に、図１に示す流体制御弁における弁閉状態の断面図を示す。図３に、図１に示す流体制御弁におけるバルブ本体の断面図を示す。図４に、図３に示すバルブ本体の上面図（Ｘ視）を示す。図５に、図３に示すバルブ本体の底面図（Ｙ視）を示す。図６に、図３に示すバルブ本体のＧ−Ｇ断面図示す。図７に、図３に示すバルブ本体のＨ−Ｈ断面図を示す。図８に、図３に示すバルブ本体のＪ−Ｊ断面図を示す。図９に、図３に示すバルブ本体のＫ−Ｋ断面図を示す。図１０に、図３に示すバルブ本体のＥ−Ｅ断面図を示す。図１１に、図３に示すバルブ本体のＦ−Ｆ断面図を示す。図１２に、図３に示すバルブ本体のＢ−Ｂ断面図を示す。図１３に、図３に示すバルブ本体のＣ−Ｃ断面図を示す。
【００３５】
本実施形態の流体制御弁は、半導体製造装置に組み付けられて、例えば、薬液制御弁として用いられる。薬液制御弁の場合、薬液が通過するバルブ本体には、耐腐食性や耐熱性に優れたフッ素系樹脂が使用される。フッ素系樹脂は溶融温度が高く、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出成形する際、最終充填箇所でウェルドラインが生じやすい。本願実施形態では、溶融樹脂が２方向以上に分岐して流れた後に、最終充填箇所で合流しないようにするバルブ構造上の工夫（溶融樹脂を早く合流させてから均一に流動させるためのバルブ構造）をしている。なお、フッ素系樹脂としては、例えば、ＰＦＡ（四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkyl vinyl ether copolymer)）がある。
【００３６】
図１に示すように、流体制御弁１００は、バルブ本体１と、バルブ上体２と、取付板３とを備えている。バルブ本体１には、矩形状のボス部１８を有し、ボス部１８の一方の側面から水平方向に突出する突起部１１１に入力ポート１１が設けられ、対向する他方の側面から水平方向に突出する突起部１２１に出力ポート１２が設けられている。ボス部１８の上端には、操作ポート２５、呼吸ポート２６を備えた矩形状のバルブ上体２が載置され、ネジ結合されている。また、ボス部１８の下端には、平板状の取付板３が係止爪３１
を介して係止されている。取付板３には、耳部３２が対角線上に突出し、それぞれ取付孔
３３が穿設されている。
【００３７】
図２に示すように、バルブ本体１とバルブ上体２の間には、ダイアフラム弁体４が狭持されている。ダイアフラム弁体４は、弁本体４１とその廻りに形成された薄膜部４２と外周に形成された保持部４３とからなる。弁本体４１は、バルブ上体２に収納されたピストン２４と連結されている。ピストン２４は圧縮ばね２３によって下降方向に付勢されている。ピストン２４は、操作ポート２５からのエアによって上昇し、圧縮ばね２３からの付勢力によって下降する。弁本体４１は、ピストン２４の動きに連動して上昇下降する。
【００３８】
図２、図３に示すように、バルブ本体１のボス部１８には、その内周側に二重の筒状体を構成する内壁１６と外壁１７とが立設されている。内壁１６と外壁１７との間には、上方に開口する弁室１５が設けられている。弁室１５は、内壁１６と外壁１７に挟まれたドーナツ状の空間である。
図３、図４に示すように、弁室１５の底面は、入力ポート１１及び出力ポート１２への突起部１１１、１２１がボス部１８に交差する位置に形成された半円弧状の弁室底面１５１である。
【００３９】
図３、図１０、図１３に示すように、弁室１５は、弁座１６１を介してバルブ本体１の対向する側面に水平方向に形成された入力ポート１１と出力ポート１２とに連通している。入力ポート１１から弁座１６１を介して弁室１５に連通する入力流路１３は、内壁１６を開口側から垂直方向に貫通してから水平方向に折れ曲がるＬ字状に形成されている。
弁室１５の弁室底面１５１の中心部から出力ポート１２寄りには、出力ポート１２に向かって下降する傾斜面１４１が形成され、出力ポート１２から弁室１５に連通する出力流路１４が傾斜面上に形成されている。図１０、図１３に示すように、出力流路１４は、弓状の溝となって弁室１５と連通している。
【００４０】
図３に示すように、内壁１６の開口側には、弁座１６１が形成されている。弁座１６１は、弁本体４１が当接離間するシール面となっている。また、弁座１６１は、幅の狭いリング状の平坦面で形成され、弁座１６１の外周側と内周側には外傾斜面１６６と内傾斜面１６７とが形成されている。弁座１６１と外傾斜面１６６との交差する境界線上には、金型キャビティの分割線が設けられている。分割線は、ガス抜きの機能を有している。
【００４１】
図２、図３に示すように、入力ポート側の内壁１６は、弁室底面１５１から起立している。出力ポート側の内壁１６は、出力ポート１２に向かって下降する傾斜面１４１から起立し、入力ポート１１と出力ポート１２とを流れる流体を隔絶している。また、内壁１６には、所定の高さに上方を向いた段付き部１６５が形成されている。内壁１６は、弁室底面１５１及び傾斜面１４１から段付き部１６５までの間で、入力ポート１１側の肉厚が出力ポート１２側の肉厚に比べて厚い厚肉部１６３を有する筒状体に形成されている。
【００４２】
図３、図６、図７、図１１に示すように、内壁１６の周囲に形成される弁室底面１５１から段付き部１６５までは、内壁１６の外形が長円断面に形成されている。その長円断面の内、ボス部中心側には、円形断面の入力流路１３が穿設されている。円形断面が穿設された長円断面の内、入力ポート１１側の略半分が厚肉部１６３を形成している。一方、円形断面が穿設された長円断面の内、出力ポート１２側の略半分が薄肉部１６４を形成している。厚肉部１６３の厚みは、薄肉部１６４の厚みに対して、約１．３〜２倍程度設けると良い。
【００４３】
図３、図８、図９に示すように、内壁１６の段付き部１６５から弁座１６１までの間には、肉厚均一部１６２が形成されている。肉厚均一部１６２は、出力ポート１２側の薄肉部１６４よりも肉厚が薄い円筒部である。肉厚均一部１６２は、薄肉部１６４の肉厚をｔとすると、肉厚が０．５ｔ〜０．７ｔ程度で、上下方向の長さが０．９ｔ〜１．２ｔ程度が好ましい。薄肉部１６４よりも肉厚が薄い肉厚均一部１６２を形成したことによって、溶融樹脂の流れが、一旦、肉厚均一部１６２につながる段付き部１６５で規制されることになる。そのため、筒状キャビティ内を２方向から来た溶融樹脂や不揃いの高さで上昇してきた溶融樹脂は、段付き部１６５で一旦流れが規制されて、合流又は高さ揃えを行うことができる。したがって、溶融樹脂は、段付き部１６５を経た後、肉厚均一部１６２上端に設けられた弁座１６１に到達するまで、先端が全周同一の高さを維持しながら筒状キャビティ内に充填されていく。
【００４４】
図３、図４に示すように、弁室の外壁１７には、ダイアフラム弁体４の保持部４３と密着してシールするシール部１７１が形成されている。シール部１７１の上端は、水平に形成され、幅方向中央に三角突起が突出している。シール部１７１の外周は、円形状に形成されている。また、シール部１７１の外縁には、入力ポート１１側が深く出力ポート１２側が浅く穿設され、底面１７５が傾斜した略環状の傾斜溝（「環状溝」とも云う）１７２、１７３が形成されている。深く穿設された入力ポート側の傾斜溝１７２では、外壁１７をボス部１８に連結して補強する補強リブ１７４が形成されている。入力ポート１１側の傾斜溝１７２の深さは、出力ポート１２側の傾斜溝１７３の深さに対して３〜５倍程度にすると好ましい。環状溝の底面に傾斜を設けることで、出力ポート側キャビティ内に入力ポート側の溶融樹脂をスムーズに移動させることができる。外壁１７の入力ポート側と出力ポート側とで、溶融樹脂を容易に移動させることによって、外壁キャビティ内の溶融樹脂の供給バランスを確保できる。
その結果、シール部１７１のキャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂の先端を全周同一の高さで充填させることができる。
【００４５】
図３、図５、図１２に示すように、バルブ本体１のボス部１８下端には、中心部に樹脂注入部１９１が下方に突設されている。樹脂注入部１９１の外周側には、第１環状リブ１９２と第２環状リブ１９３が間隔を隔てて下方に突設されている。また、樹脂注入部１９１から入力ポート側（内壁１６の厚肉部１６３）に向けて放射状に延びる樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂが形成されている。樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂは、入力ポート側（内壁１６の厚肉部１６３）への溶融樹脂の流れを促進する機能を有している。樹脂注入部１９１、第１環状リブ１９２、第２環状リブ１９３の下端は取付板３と当接する。
【００４６】
＜バルブ本体の樹脂流動解析の結果＞
次に、本実施形態に係る流体制御弁１００のバルブ本体１における樹脂流動解析を行ったので、その結果を説明する。図１４〜図１９に、樹脂流動解析結果の斜視図を示す。図１４〜図１９は、バルブ本体１を射出成形するための金型キャビティ内に溶融樹脂が注入されてから、完全に充填されるまでの過程を時系列で表したもので、樹脂充填状況を斜め上方から見た斜視模式図である。図中の仮想線は、成形されるバルブ本体１の外形線（キャビティ内形状）を示し、矢印は、キャビティ内に注入された樹脂が流れる方向を示す。また、図中のドットは、時系列を６段階の濃淡で表し、黒く塗り潰した箇所が溶融樹脂を注入開始した段階で、白の箇所が充填完了の段階である。なお、下記説明においては、キャビティ内の各部位についても、図１〜図１３に示すバルブ本体の各部位に対応する参照符号を付しているが、図１４〜図１９では、便宜上、適宜省略している。
図１４に示すように、溶融樹脂は、バルブ本体１の下面中央に形成される樹脂注入部１９１から金型キャビティ内に注入される。
【００４７】
図１５に示すように、注入された溶融樹脂は、キャビティ内において、バルブ本体底面に広がりながら、バルブ本体１の底面から立設している出力ポート１１側の内壁１６を形成する部位に先行して充填されていく。入力ポート１１側の内壁１６には、入力流路１３を回避しながら樹脂が廻り込んでいくので、充填タイミングが遅くなる。
しかし、入力ポート１１側の内壁１６には、弁室底面１５１から立設する厚肉部１６３が形成されるので、厚肉部１６３に充填され始めると、入力ポート１１側の充填速度が出力ポート１２側の充填速度より速くなる。
図１６に示すように、内壁１６の厚肉部１６３に溶融樹脂が充填され始めた後、キャビティ内の内壁１６では全周にわたって略均等に溶融樹脂が充填している。このとき、キャビティ内の外壁１７では、入力ポート１１側に溶融樹脂が多く供給されるので、出力ポート１２側では溶融樹脂が不足していることが分かる。
【００４８】
次に、図１７に示すように、さらに溶融樹脂の充填が進むと、キャビティ内の内壁１６では、厚肉部１６３と弁座１６１との間に形成される肉厚均一部１６２に充填される。この肉厚均一部１６２では、溶融樹脂の先端部が全周にわたって同一の高さとなって充填されている。
一方、キャビティ内の外壁１７には、入力ポート１１側が先行して充填されている。入力ポート１１側では、傾斜溝１７２、１７３が形成され始めている。溶融樹脂は、傾斜溝１７２、１７３の底面に沿って入力ポート１１側から出力ポート１２側へ移動している様子が窺える。
また、出力ポート１２側では、出力流路１４を回避しながら樹脂が廻り込んで、ボス部１８の外周辺りで合流しようとしている。
【００４９】
図１８に示すように、さらに樹脂の充填が進むと、キャビティ内の内壁１６では、先端の弁座１６１まで溶融樹脂が均一に充填されている。その際、内壁１６では、溶融樹脂が合流することはないので、シール面である弁座１６１にウェルドラインは発生しない。
また、入力ポート１１側のボス部１８に溶融樹脂が充填され、続いて入力ポート１１の突起部１１１の先端に向けて流れ出している。
一方、キャビティ内の外壁１７には、入力ポート１１側と出力ポート１２側とが略平行して充填されている。これにより、シール部１７１外縁に形成した環状の傾斜溝１７３を経由して出力ポート１２側へ溶融樹脂がかなり充填されている。また、出力ポート１２側では、ボス部１８の外周部を流れた樹脂が合流して充填され、外壁方向と出力ポート１２の突起部１２１先端に向けて流れ出している。
【００５０】
図１９に示すように、さらに樹脂の充填が進むと、キャビティ内の外壁１７では、シール部１７１の全周が同時に充填されている。その際、外壁１７のキャビティ内では、溶融樹脂が合流することはないので、シール部１７１にウェルドラインは発生しない。
よって、本実施形態のバルブ本体１においては、二重の筒状体を構成する内壁１６と外壁１７に形成した弁座１６１とダイアフラム弁体４のシール部１７１との両方に、ウェルドラインを発生させることはない。
なお、入力ポートの突起部先端及び出力ポートの突起部先端のキャビティ内には、それぞれ同時に溶融樹脂が充填されている。そのため、入力ポート１１、出力ポート１２にもウェルドラインが発生しない。
【００５１】
＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態の流体制御弁によれば、以下の作用効果を奏することができる。
すなわち、本実施形態の流体制御弁１００によれば、対向する２つの側面１８にそれぞれ形成された入力ポート１１と出力ポート１２とに連通して上面中央に開口する弁室１５と該弁室１５の内壁１６に設けられた弁座１６１とを有する樹脂製バルブ本体１と、弁座１６１に当接離間する弁体４と、該弁体４を駆動する駆動部を有するバルブ上体２とを備え、入力ポート１１から弁座１６１を介して弁室１５に連通する入力流路１３が内壁１６を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、内壁１６は、入力ポート１１側の肉厚が出力ポート１２側の肉厚に比べて厚い厚肉部１６３を有する筒状体に形成されていること、バルブ本体１の下面中央には、樹脂注入部１９１を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体１の構造を工夫することで弁座１６１にウェルドラインが発生することを回避できる。
【００５２】
具体的には、入力ポート１１から弁座１６１を介して弁室１５に連通する入力流路１３が内壁１６を貫通して略Ｌ字状に形成されているので、バルブ本体１の射出成形時にキャビティ内を流れる溶融樹脂の内、樹脂注入部１９１から入力ポート１１側の内壁１６へ流れる樹脂の方が、入力流路１３に邪魔されて、該流路１３に邪魔されない出力ポート１２側の内壁１６へ流れる樹脂より、樹脂の流れが遅くなる。
【００５３】
しかし、弁座１６１が設けられた内壁１６は、入力ポート１１側の肉厚が出力ポート１２側の肉厚に比べて厚い厚肉部１６３を有する筒状体に形成されているので、射出成形時に、厚肉部１６３を流れる溶融樹脂は温度低下による粘性抵抗増加の影響を受けにくいことから、キャビティ内の内壁１６を形成する部位においては、入力ポート１１側では、出力ポート１２側に比べて相対的に樹脂流れが速くなる。
そのため、入力ポート１１側を流れる溶融樹脂が厚肉部１６３を通過するときに、出力ポート１２側を流れる溶融樹脂に追いついて、内壁１６の筒状キャビティ内で合流し、合流してからシール面である弁座１６１に到達することができる。したがって、溶融樹脂が厚肉部１６３を通過した後は、入力ポート１１側の溶融樹脂と出力ポート１２側の溶融樹脂とが一体となって内壁１６の筒状キャビティ内を同時に充填することができる。
【００５４】
その結果、内壁１６の筒状キャビティ内において、入力ポート１１側を流れる溶融樹脂と出力ポート１２側を流れる溶融樹脂とが合流したときに、仮に合流部でウェルドラインが形成されても、そのウェルドラインを、その後に一体となって内壁１６の筒状キャビティ内に新たに充填される溶融樹脂によって消し去ることができる。
よって、本実施形態によれば、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体１の構造を工夫することで、弁座１６１にウェルドラインが発生することを回避できる。
【００５５】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、弁室１５の外壁１７上端に、弁体４の保持部４３をバルブ上体２の下端とで狭持する環状のシール部１７１を形成し、シール部１７１の外周には、入力ポート１１側が深く出力ポート１２側が浅く穿設された環状溝（環状の傾斜溝１７２、１７３）を形成したので、弁体４の保持部４３をシールするシール部１７１にもウェルドラインが発生することはない。
具体的には、入力ポート１１側の厚肉部１６３に溶融樹脂が供給されるに伴い、弁室底面１５１側のリブを経由して入力ポート１１側外壁１７のキャビティ内にも、溶融樹脂が供給される。一方、出力ポート１２側外壁１７のキャビティ内には、出力ポート１２から弁室１５に連通する出力流路１４が樹脂流れを邪魔しているので、溶融樹脂の流れは遅くなる。
しかし、外壁１７に形成されたシール部１７１の外周には、入力ポート１１側が深く出力ポート１２側が浅く穿設された環状溝（環状の傾斜溝１７２、１７３）を形成したので、溝が浅い出力ポート１２側外壁１７のキャビティ内に入力ポート１１側の溶融樹脂が移動する。そのため、入力ポート１１側と出力ポート１２側とで、外壁１７のキャビティ内への溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れる。
【００５６】
その結果、シール部１７１を形成する外壁１７の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周にわたって同一のタイミングで充填されることになる。
したがって、弁室１５の外壁１７に形成したシール部１７１には、溶融樹脂の合流部が形成されないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、本実施形態によれば、二重の筒状体を構成する内壁１６と外壁１７とに形成した弁座１６１とシール部１７１との両方に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００５７】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、外壁１７における出力ポート１２側のシール部肉厚は、入力ポート１１側のシール部肉厚より厚いので、外壁１７の筒状キャビティ内においては、出力ポート１２側の樹脂流れが入力ポート１１側の樹脂流れに比べて相対的に速くなる。
そのため、外壁１７の筒状キャビティ内において、出力ポート１２側を流れる溶融樹脂が入力ポート１１側を流れる溶融樹脂に追いついてキャビティ内で合流し、合流してからシール面（シール部１７１上端）に到達することができる。
よって、本実施形態によれば、シール部１７１でのウェルドラインの発生をより一層防止することができる。
なお、外壁１７の外周面は、楕円形状に形成されていると、更に好ましい。シール部１７１の外周を楕円形状に形成することで、外壁１７の筒状キャビティ内における溶融樹脂の周方向への移動が容易となるため、キャビティ内で出力ポート１２側を流れる溶融樹脂と入力ポート１１側を流れる溶融樹脂とが早期に合流しやすくなり、合流してからシール面（シール部１７１上端）に到達することが一層容易となるからである。
【００５８】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、内壁１６には、厚肉部１６３と弁座１６１との間に肉厚均一部１６２が形成されているので、溶融樹脂は厚肉部１６３を通過してから、肉厚均一部１６２が形成された内壁１６の筒状キャビティ内に充填される。溶融樹脂は厚肉部１６３を通過する際、厚肉部１６３から肉厚均一部１６２へ移る段差形状（段付き部１６５）によって、溶融樹脂の先端が、一旦堰き止められる。流動する溶融樹脂の先端が、一旦堰き止められている間に、肉厚均一部１６２の基端全周に溶融樹脂が充填される。そのため、肉厚均一部１６２を流れる溶融樹脂は、内壁１６の筒状キャビティ内において全周均一な流速となり、全周均等に充填されていく。すなわち、溶融樹脂は、肉厚均一部１６２上端に設けられた弁座１６１に到達するまで、溶融樹脂の先端が全周同一の高さを維持しながら内壁１６の筒状キャビティ内に充填されていく。溶融樹脂の先端が全周同一の高さで充填されるので、溶融樹脂の先端で合流部が形成されることはない。したがって、シール面である弁座１６１には、ウェルドラインが発生することはない。
よって、本実施形態によれば、弁座等のシール面へのウェルドラインの発生をより確実に回避できる。
【００５９】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、バルブ本体１の下面には、樹脂注入部１９１から厚肉部１６３に向けて放射状に延びる樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂを形成したので、射出成形時には、樹脂注入部１９１から放射状に延びる樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂを経由して入力ポート１１側に形成された厚肉部１６３に溶融樹脂がより多く供給される。すなわち、樹脂注入部１９１から直線的に溶融樹脂が流入する出力ポート１２側の内壁１６（薄肉部１６４）よりも、入力流路１３を回避して曲線的に溶融樹脂が流入する入力ポート１１側の内壁１６（厚肉部１６３）に、溶融樹脂を多く供給することによって、両者のバランスを取りながら、より早く溶融樹脂を合流させることができる。そのため、入力ポート１１側と出力ポート１２側を流れる溶融樹脂は、内壁１６及び外壁１７のキャビティ内において早い段階で合流でき、合流してから弁座１６１及びシール部１７１に到達することができるので、弁座１６１等にウェルドラインを発生させることはない。
よって、本実施形態によれば、弁座１６１等へのウェルドラインの発生をより確実に回避させることができる。
【００６０】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、対向する側面１８に形成された入力ポート１１と出力ポート１２とに連通して上面中央に開口する弁室１５と該弁室１５の内壁１６に設けられた弁座１６１とを有する樹脂製バルブ本体１と、弁座１６１に当接離間する弁体４と、該弁体４を駆動する駆動部を有するバルブ上体２とを備え、入力ポート１１から弁座１６１を介して弁室１５に連通する入力流路１３が内壁１６を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、弁室１５の外壁１７上端に、弁体４の保持部４３をバルブ上体２の下端とで狭持する環状のシール部１７１を形成し、シール部１７１の外縁には、入力ポート１１側が深く出力ポート１２側が浅く穿設された環状溝（環状の傾斜溝１７２、１７３）を形成したこと、バルブ本体１の下面中央には、樹脂注入部１９１を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体１の構造を工夫することで弁座１６１等のシール面にウェルドラインの発生を回避できる。
【００６１】
具体的には、出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内では、出力ポート１２から弁室１５に連通する出力流路１４が樹脂注入部１９１から供給される溶融樹脂の樹脂流れを邪魔しているので、出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れは、入力ポート１１側外壁１７のキャビティ内へ流入する溶融樹脂に比べて相対的に遅くなる。
しかし、弁室１５の外壁１７上端に、弁体４の保持部４３をバルブ上体２の下端とで狭持する環状のシール部１７１を形成し、シール部１７１の外縁には、入力ポート１１側が深く出力ポート１２側が浅く穿設された環状溝（環状の傾斜溝１７２、１７３）を形成したので、溝が深く溶融樹脂の流動抵抗が高い入力ポート１１側外壁１７のキャビティ内の溶融樹脂が、溝が浅く溶融樹脂の流動抵抗が低い出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内に移動しやすくなる。そのため、入力ポート１１側と出力ポート１２側とで、外壁１７の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
【００６２】
その結果、シール部１７１を形成する外壁１７の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがない。
したがって、弁室１５の外壁１７に形成したシール部１７１には、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、本実施形態の流体制御弁１００によれば、外壁１７に形成したシール部１７１に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００６３】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、対向する側面１８に形成された入力ポート１１と出力ポート１２とに連通して上面中央に開口する弁室１５と該弁室１５の内壁１６に設けられた弁座１６１とを有する樹脂製バルブ本体１と、弁座１６１に当接離間する弁体４と、該弁体４を駆動する駆動部を有するバルブ上体２とを備え、入力ポート１１から弁座１６１を介して弁室１５に連通する入力流路１３が内壁１６を貫通して略Ｌ字状に形成されている流体制御弁であって、弁室１５の外壁１７上端に、弁体４の保持部４３をバルブ上体２の下端とで狭持する環状のシール部１７１を形成し、外壁１７における出力ポート１２側のシール部１７１の肉厚は、入力ポート１１側のシール部１７１の肉厚より厚いこと、バルブ本体１の下面中央には、樹脂注入部１９１を設けたことを特徴とするので、特別の金型構造を用いることなく、バルブ本体１の構造を工夫することでシール部１７１等のシール面にウェルドラインの発生を回避できる。
【００６４】
具体的には、出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内では、出力ポート１２から弁室１５に連通する出力流路１４が樹脂注入部１９１から供給される溶融樹脂の樹脂流れを邪魔しているので、出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内へ流入する溶融樹脂の流れは、入力ポート１１側外壁１７のキャビティ内へ流入する溶融樹脂に比べて相対的に遅くなる。
しかし、弁室１５の外壁１７上端に、弁体４の保持部４３をバルブ上体２の下端とで狭持する環状のシール部１７１を形成し、外壁１７における出力ポート１２側のシール部１７１肉厚は、入力ポート１１側のシール部１７１肉厚より厚いので、肉厚が薄く溶融樹脂の流動抵抗が高い入力ポート１１側の外壁１７のキャビティ内の溶融樹脂が、肉厚が厚く溶融樹脂の流動抵抗が低い出力ポート１２側の外壁１７のキャビティ内に移動しやすくなる。そのため、入力ポート１１側と出力ポート１２側とで、外壁１７の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。
【００６５】
その結果、シール部１７１を形成する外壁１７の筒状キャビティ上端に溶融樹脂が充填されるときには、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがない。
したがって、弁室１５の外壁１７に形成したシール部１７１には、溶融樹脂が全周同一のタイミングで充填されて、溶融樹脂の合流部が形成されることがないので、ウェルドラインが発生することはない。
よって、本実施形態の流体制御弁１００によれば、外壁１７に形成したシール部１７１に、ウェルドラインを発生させることはない。
【００６６】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、バルブ本体１の下面には、樹脂注入部１９１から入力ポート１１側に向けて放射状に延びる樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂを形成したので、樹脂注入部１９１から放射状に延びる樹脂供給リブ１９４Ａ、１９４Ｂを経由して入力ポート１１側に溶融樹脂が、より多く供給される。そのため、特に入力流路１３の径が大きい場合においても、入力流路１３を回避して曲線的に溶融樹脂が流入する入力ポート１１側の外壁１７キャビティ内に、溶融樹脂を多く供給することができる。その結果、入力ポート１１側と出力ポート１２側とで、外壁１７の筒状キャビティ内における溶融樹脂の供給タイミングのバランスが取れるようになる。つまり、溶融樹脂の供給時において、外壁１７の筒状キャビティ内における溶融樹脂の先端が、早い段階で略同一高さとなる。
これによって、入力ポート１１側と出力ポート１２側を流れる溶融樹脂は、内壁１６及び外壁１７のキャビティ内において早い段階で合流でき、合流してから弁座１６１及びシール部１７１に到達することができるので、弁座１６１及びシール部１７１にウェルドラインを発生させることはない。
よって、本実施形態の流体制御弁１００によれば、弁座等へのウェルドラインの発生をより確実に回避させることができる。
【００６７】
また、本実施形態の流体制御弁１００によれば、射出成形時の溶融樹脂が弁座１６１とシール部１７１を形成するために充填される際、弁座１６１の上端面全周とシール部１７１の上端面全周が、それぞれ同一のタイミングで充填完了されるので、弁座１６１及びシール部１７１にウェルドラインを発生させることはない。  
【００６８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
（１）本実施形態によれば、内壁１６には、厚肉部１６３と弁座１６１との間に肉厚均一部１６２が形成され、肉厚均一部１６２は、出力ポート１２側の薄肉部１６４よりも肉厚が薄い円筒部である。しかし、肉厚均一部１６２は、上記円筒形状に限られるものではない。
例えば、肉厚均一部１６２を、出力ポート１２側の薄肉部１６４と同じ肉厚から先細りさせるテーパー形状に形成してもよい。テーパー形状であるので、先端に行くに従って外径が小さくなるが、テーパー状キャビティ内の隙間は同一高さでは全周等しいことになる。したがって、キャビティ内を流れる溶融樹脂の流動抵抗は等しくなり、均等に充填されて行く。よって、溶融樹脂がキャビティ内で合流することはなく、ウェルドラインも生じない。
【００６９】
（２）本実施形態によれば、内壁１６の弁室底面１５１から段付き部１６５までは、内壁１６外周は長円断面を形成している。そして、その長円断面の内、ボス部中心側を円形断面の入力流路１３が穿設されている。円形断面が穿設された長円断面の内、入力ポート１１側の略半分が厚肉部１６３を形成している。一方、円形断面が穿設された長円断面の内、出力ポート１２側の略半分が薄肉部１６４を形成している。しかし、厚肉部１６３及び薄肉部１６４は、上記形状に限られるものではない。
例えば、内壁１６外周を楕円形断面、卵型断面など任意の曲線断面や多角形断面とすることは可能である。内壁１６外周を上記各種断面にしても、入力ポート側に厚肉部を形成することによって、入力ポート側の内壁を流れる溶融樹脂の流速を出力ポート側に比べて相対的に速くすることができれば良いからである。
【００７０】
（３）本実施形態によれば、入力ポート１１から弁室１５に連通する入力流路１３は、内壁１６を開口側から垂直方向に貫通してから水平方向に折れ曲がるＬ字状に形成されている。しかし、入力流路１３は、上記形状に限られるものではない。
例えば、入力流路１３は、内壁１６を途中から傾斜して貫通し、水平方向に折れ曲がる略Ｌ字状に形成されていてもよい。この場合、出力ポート側の内壁は、出力流路の底面側で厚く形成されるので、薄肉部１６４と厚肉部１６３の肉厚差をより大きくする必要がある。
【００７１】
（４）本実施形態によれば、シール部１７１の外周は、円形状に形成されている。しかし、シール部１７１の外周は、上記形状に限られるものではない。
例えば、図２０に示すように、シール部１７６の外周は、楕円形状に形成され、出力ポート側のシール部肉厚ｔ１が入力ポート側のシール部肉厚ｔ２より厚くしてもよい。これによって、シール部１７６のキャビティ内においては、出力ポート側の樹脂流れが入力ポート側の樹脂流れに比べて相対的に速くなる。そのため、シール部１７６のキャビティ内において、出力ポート側を流れる溶融樹脂が入力ポート側を流れる溶融樹脂に追いついてキャビティ内で合流し、合流してからシール面に到達することができる。したがって、シール部１７６でのウェルドの発生をより一層防止できる。
【００７２】
（５）本実施形態によれば、図２、図３に示すように、内壁１６には、所定の高さに上方を向いた段付き部１６５が形成されている。内壁１６は、弁室底面１５１から段付き部１６５までの間で、入力ポート１１側の肉厚が出力ポート１２側の肉厚に比べて厚い厚肉部１６３を有する筒状体に形成されている。しかし、内壁１６は、上記形状に限られるものではない。
例えば、図２１に示すように、内壁１６は、入力ポート１１側の厚肉部１６３Ｂの肉厚と出力ポート１２側の厚肉部１６４Ｂの肉厚とを略同一とし、該厚肉部１６３Ｂ、１６４Ｂと弁座１６１との距離は、入力ポート側の距離ｈ２が出力ポート側の距離ｈ１より短い形状としても良い。この場合、段付き部１６５Ｂは、入力ポート１１側から出力ポート１２側に向かって下降する傾斜面となり、肉厚均一部１６２がその上に形成される。これによって、内壁１６のキャビティ内においては、入力ポート１１側では、出力ポート１２側に比べて相対的に溶融樹脂が多く供給されることになる。
そのため、入力ポート１１側を流れる溶融樹脂が厚肉部１６３Ｂを通過するときに、出力ポート１２側の厚肉部１６４Ｂを流れる溶融樹脂に追いついて、内壁１６の筒状キャビティ内で入力ポート１１側を流れる溶融樹脂と出力ポート１２側を流れる溶融樹脂とが合流し、合流してからシール面である弁座１６１に到達することができる。すなわち、溶融樹脂が厚肉部１６３Ｂ、１６４Ｂを通過した後は、入力ポート１１側の溶融樹脂と出力ポート１２側の溶融樹脂とが一体となって内壁１６の筒状キャビティ内を同時に充填することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、特に、半導体製造装置における洗浄工程に使用する薬液制御弁として利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１              バルブ本体
２              バルブ上体
３              取付板
４              弁体、ダイアフラム弁体
１１            入力ポート
１２            出力ポート
１３            入力流路
１４            出力流路
１５            弁室
１６            内壁
１７            外壁
１８            ボス部
１００          流体制御弁、薬液制御弁
１６１          弁座
１６２          肉厚均一部
１６３          厚肉部
１６４          薄肉部
１６５          段付き部
１６３Ｂ        厚肉部（入力ポート側）
１６４Ｂ        厚肉部（出力ポート側）
１６５Ｂ        段付き部
１７１、１７６  シール部
１７２          環状の傾斜溝（入力ポート側）
１７３          環状の傾斜溝（出力ポート側）
１９１          樹脂注入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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