(57)【要約】【課題】組立が容易な流体制御機器のマニホールド構造を提供すること。【解決手段】複数の流体制御機器２をマニホールドブロック３に取り付ける流体制御機器のマニホールド構造１において、流体制御機器２に連通する第１連通流路２３が一側面に開口する第１マニホールドブロック４と、第１連通流路２３に接続する第２連通流路２７が一側面に複数開口し、第２連通流路２７に連通する共通流路２８が形成された第２マニホールドブロック５と、第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５との間に配置され、雌ねじ部材３５が一体に設けられた中間プレート６と、流体制御機器２から前記第１マニホールドブロック４に挿通されて雌ねじ部材３５の一端開口部に締結される第１締結部材３８と、第２マニホールドブロック５に挿通されて雌ねじ部材３５の他端開口部に締結される第２締結部材４３と、を設ける。【選択図】    図１
2008133838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体制御機器を搭載する流体制御機器のマニホールド構造において、
流体制御機器に連通する第１連通流路が一側面に開口する第１マニホールドブロックと、
前記第１連通流路に接続する第２連通流路が一側面に複数開口し、前記第２連通流路に連通する共通流路が形成された第２マニホールドブロックと、
前記第１マニホールドブロックと前記第２マニホールドブロックとの間に配置され、複数の雌ねじ部材を一体に設けた中間プレートと、
前記流体制御機器から前記第１マニホールドブロックに挿通されて前記雌ねじ部材の一端開口部に締結される複数の第１締結部材と、
前記第２マニホールドブロックに挿通されて前記雌ねじ部材の他端開口部に締結される複数の第２締結部材と、を有すること、
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項２】
請求項１に記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記中間プレートの材質が樹脂であり、
前記雌ねじ部材の材質が金属であり、
前記雌ねじ部材は、前記中間プレートにインサート成形されていること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記中間プレートは、凸部を複数有し、前記凸部内に前記雌ねじ部材を配置していることと、
前記第１マニホールドブロックは、前記凸部に嵌合する装着孔を複数有すること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記雌ねじ部材は鍔部を有すること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記雌ねじ部材の回転止めを行う回転止め機構を有すること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記第１マニホールドブロックは、前記第１連通流路の開口部外側に接続部を突設し、
前記中間プレートは、前記接続部に嵌合する嵌合穴を有すること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載する流体制御機器のマニホールド構造において、
前記第１締結部材と前記第２締結部材は、複数の平座金と複数の弾性体とを交互に装着していること
を特徴とする流体制御機器のマニホールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の流体制御機器を搭載する流体制御機器のマニホールド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体産業におけるスラリーラインや各種化学薬液ラインでは、スラリーの入った薬液、酸系薬液、アルカリ系薬液、有機溶剤などの流体を一次側流路から分岐して二次側流路に供給したり、二次側流路から入力して合流することが行われている。流路切替を制御する複数の薬液弁を配管で接続すると、配管スペースが大きくなる問題があるので、薬液弁などの流体制御機器をマニホールドブロックに取り付けるバルブユニットが流路の分岐／合流位置に設けられる。
【０００３】
図８は、従来のバルブユニット１００の外観斜視図である。図９は、図８に示すバルブユニットの平面図である。
バルブユニット１００は、弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃがマニホールドブロック１１１の上面に取り付けられ、取付プレート１１７を介して半導体製造装置に取り付けられる。マニホールドブロック１１１には、継手１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄが一体成形され、各々違う向きに設けられている。
【０００４】
図１０は、図９に示すバルブユニット１００のＣ−Ｃ断面図である。図１１は、図１０に示すバルブユニットのＤ−Ｄ断面図である。図１２は、図１０に示すバルブユニットのＥ−Ｅ断面図である。
まず、バルブユニット１００が使用するマニホールドブロック１１１について説明する。マニホールドブロック１１１の上面には、弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃのダイアフラム弁体１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃとの間に弁室を形成する弁室形成部１１３Ａ，１１３Ｂ，１１３Ｃが形成されている。弁室形成部１１３Ａ，１１３Ｂ，１１３Ｃは、継手１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃにそれぞれ連通している。マニホールドブロック１１１は、弁室形成部１１３Ａ，１１３Ｂ，１１３Ｃと同軸上に連通流路１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃが穿設されている。弁室形成部１１３Ａ，１１３Ｂ，１１３Ｃの底壁には、第１連通流路１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃの開口部外側に弁座１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃが設けられている。マニホールドブロック１１１の一側面には、継手１１２が設けられ、その継手１１２Ｄから水平方向に共通流路１１６が穿設されている。共通流路１１６は、連通流路１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃにそれぞれ連通している。
【０００５】
次に、弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃについて説明する。弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、同様の構造である。よって、ここでは、弁機構１０１Ａについて説明し、弁機構１０１Ｂ，１０１Ｃについては図面に弁機構１０１Ａに対応する符号を振り、説明を省略する。
弁機構１０１Ａは、ダイアフラム弁体１０２Ａの外縁部をシリンダ１０３Ａとマニホールドブロック１１１との間で狭持するように、マニホールドブロック１１１に取り付けられる。シリンダ１０３Ａとカバー１０４Ａとの間には、ピストン室１０５Ａが形成されている。ピストン室１０５Ａには、ピストン１０６Ａが摺動自在に装填されている。ピストン１０６Ａは、シリンダ１０３Ａを貫いてマニホールドブロック１１１の弁室形成部１１３Ａ内へ突き出し、下端部にダイアフラム弁体１０２Ａが連結されている。
【０００６】
ピストン室１０５Ａは、ピストン１０６Ａにより上室と下室に気密に区画され、上室と下室にそれぞれパイロットポート１０７Ａと１０８Ａが連通する。従って、ピストン室１０５Ａの上室と下室の圧力バランスを調整すれば、ピストン１０６Ａを上下方向へ移動させて、ダイアフラム弁体１０２を弁座に当接又は離間させることができる。
なお、弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃとマニホールドブロック１１１は、耐腐食性を確保するために、外観及び接液部が全て樹脂で形成されている。
【０００７】
このようなバルブユニット１００は、図１１に示すように、取付プレート１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ上にマニホールドブロック１１１を設置し、さらに、マニホールドブロック１１１の上面に弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを設置し、上方から弁機構１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃにそれぞれ貫き通したボルト１１８を、マニホールドブロック１１１に挿通し、先端部を取付プレート１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃに締結することにより組み立てられる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−４１５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１２４８号公報
【特許文献３】特開２００３−１７２４６６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８５０３９号公報
【特許文献５】特開２００４−３１６６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のバルブユニット１００には以下の問題があった。
（１）例えばスラリーの入った薬液をバルブユニット１００に流す場合、薬液が弁座１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃやダイアフラム弁体１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃに付着して凝結することがある。この場合、凝結箇所から流体漏れが生じるおそれがあるため、弁座１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃやダイアフラム弁体１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃを交換する必要がある。従来のバルブユニット１００は、１個のマニホールドブロック１１１に弁座１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃを一体的に設けるため、たとえ、弁座１１５Ａにのみ薬液が凝結した場合でも、マニホールドブロック１１１をまるごと交換しなければならず、メンテナンス費用がかかっていた。
（２）また、半導体製造装置の流路構成は、周辺装置の設置状況などによって現場毎に異なる。従来のバルブユニット１００は、マニホールドブロック１１１に対して継手１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄの位置が一義的に決められているため、各種流路構成に臨機応変に対応することができない。そのため、継手１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃの向きが異なるマニホールドブロック１１１をストックしなければならず、維持管理にコストがかかっていた。
【００１０】
この問題を解決するために、出願人は、特願２００６−１６２８８６号において、図１３の断面図に示すようなマニホールドブロック構造２００を提案した。
図１３に示すマニホールドブロック構造２００は、マニホールド１１１を第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃと第２マニホールドブロック２０２とに分割した。第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃは、同様の連結構造で第２マニホールドブロック２０２に固定されている。以下では、第１マニホールドブロック２０１Ｃを例に挙げて連結構造を説明する。
【００１１】
図１４は、図１３のＦ−Ｆ断面図である。
第１マニホールドブロック２０１Ｃと第２マニホールドブロック２０２との間には、雌ねじ部材２０３が４箇所配置されている。各雌ねじ部材２０３は、第１マニホールドブロック２０１Ｃと第２マニホールドブロック２０２に両端部を挿入した状態で配置されている。第１マニホールドブロック２０１Ｃと第２マニホールドブロック２０２は、それぞれ、上下方向から締結部材２０４，２０５を貫き通され、それら締結部材２０４，２０５の先端部を雌ねじ部材２０３に各々締め込むことにより、連結されている。
【００１２】
よって、締結部材２０５と雌ねじ部材２０３との締結を解除すると、弁機構１０１Ｃと第１マニホールドブロック２０１Ｃを雌ねじ部材２０３ごと第２マニホールドブロック２０２から取り外すことができる。そして、一側面に設けた継手１１２Ｃの向きを変えて、雌ねじ部材２０３の下端部を第２マニホールドブロック２０２の孔に挿入するように第１マニホールドブロック２０１Ｃを第２マニホールドブロック２０２に載置し、締結部材２０５を雌ねじ部材２０３に締め付ければ、第１マニホールドブロック２０１Ｃを第２マニホールドブロック２０２に再度連結することができる。
【００１３】
このように、上記マニホールド構造２００によれば、第２マニホールドブロック２０２に対して第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃの向きを自由に変えられるので、種々の流路構成に対応できる、しかも、例えば、スラリーが入った薬液をマニホールドブロックに流し、第１マニホールドブロック２０１Ｃの流路内に流体が凝結した場合でも、第１マニホールドブロック２０１Ｃのみを交換して、他の第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂや第２マニホールドブロック２０２をそのまま使用できる。よって、メンテナンス費用や維持管理費用が安価になる。
【００１４】
上記利点のあるマニホールド構造２００であるが、組み立てにくい問題があった。すなわち、４個の雌ねじ部材２０３は、第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ及び第２マニホールドブロックと別に設けていた。そのため、組立時には、雌ねじ部材２０３を１個ずつ第１マニホールドブロック２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃに挿入する作業を要し、組立に手間がかかっていた。
【００１５】
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、組立が容易な流体制御機器のマニホールド構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、次のような構成を有している。
（１）複数の流体制御機器を搭載する流体制御機器のマニホールド構造において、流体制御機器に連通する第１連通流路が一側面に開口する第１マニホールドブロックと、前記第１連通流路に接続する第２連通流路が一側面に複数開口し、前記第２連通流路に連通する共通流路が形成された第２マニホールドブロックと、前記第１マニホールドブロックと前記第２マニホールドブロックとの間に配置され、複数の雌ねじ部材を一体に設けた中間プレートと、前記流体制御機器から前記第１マニホールドブロックに挿通されて前記雌ねじ部材の一端開口部に締結される複数の第１締結部材と、前記第２マニホールドブロックに挿通されて前記雌ねじ部材の他端開口部に締結される複数の第２締結部材と、を有する。
【００１７】
（２）（１）に記載の発明において、前記中間プレートの材質が樹脂であり、前記雌ねじ部材の材質が金属であり、前記雌ねじ部材は、前記中間プレートにインサート成形されている。
【００１８】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記中間プレートは、凸部を複数有し、前記凸部内に前記雌ねじ部材を配置していることと、前記第１マニホールドブロックは、前記凸部に嵌合する装着孔を複数有する。
【００１９】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記雌ねじ部材は鍔部を有する。
【００２０】
（５）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記雌ねじ部材の回転止めを行う回転止め機構を有する。
【００２１】
（６）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記第１マニホールドブロックは、前記第１連通流路の開口部外側に接続部を突設し、前記中間プレートは、前記接続部に嵌合する嵌合穴を有する。
【００２２】
（７）（１）乃至（６）の何れか一つに記載の発明において、前記第１締結部材と前記第２締結部材は、複数の平座金と複数の弾性体とを交互に装着している。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、雌ねじ部材を一体に設けた中間プレートを第１マニホールドブロックと第２マニホールドブロックとの間に配置する。第１マニホールドブロックと第２マニホールドブロックは、流体制御機器から第１マニホールドブロックに挿通した第１締結部材を雌ねじ部材の一端開口部に締結し、また、第２マニホールドブロックに挿通した第２締結部材を雌ねじ部材の他端開口部に締結することにより、連結される。よって、本発明の流体制御機器のマニホールド構造によれば、組立時に複数の雌ねじ部材を第１マニホールドブロックに挿入する必要がなく、組立が容易である。
【００２４】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、金属製の雌ねじ部材を樹脂製の中間プレートにインサート成形し、雌ねじ部材の外周面を中間プレートで覆っている。そのため、例えば、流体制御機器のマニホールド構造を腐食性雰囲気の中で使用しても、雌ねじ部材やそのねじ部が腐食性雰囲気にさらされにくい。よって、本発明の流体制御機器のマニホールド構造によれば、雌ねじ部材と第１，第２締結部材の締結力が腐食によって低下する不具合を回避し、流体漏れを防止できる。
【００２５】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、中間プレートの凸部を第１マニホールドブロックの装着孔に挿入した状態で、第１締結部材を雌ねじ部材に締結する。雌ねじ部材は、凸部内に配置され、外部に露出していない。よって、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造によれば、流体制御機器と第１マニホールドブロックと中間プレートとを一組の組立体として取り扱う場合に、雌ねじ部材が外部に突出せず、取扱性が良い。
【００２６】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、雌ねじ部材と第１締結部材との締結力、及び、雌ねじ部材と第２締結部材との締結力が、鍔部から中間プレートを介して第１，第２マニホールドブロックにそれぞれ分散して伝達される。そのため、第１，第２マニホールドブロックは、雌ねじ部材と第１，第２締結部材との締結力に伴う面圧が小さくなり、クリープが発生しにくい。よって、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造によれば、第１，第２連通流路の間のシール力を一定に保ち、流体漏れを防止できる。
【００２７】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、回転止め機構によって、第１，第２締結部材を雌ねじ部材に締結するときに雌ねじ部材が共回りすることを防止する。よって、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造によれば、流体制御機器と第１マニホールドブロックと第２マニホールドブロックとを所定の締結力で連結し、第１，第２連通流路の接続部分から流体漏れが生じることを防止できる。
【００２８】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、第１マニホールドブロックの第１連通流路の開口部外側に設けた接続部を、中間プレートの嵌合穴に嵌め合わせた状態で、第１締結部材を雌ねじ部材に締結する。よって、流体制御機器のマニホールド構造によれば、既存のマニホールドブロックより全高を極度に高くすることなく、中間プレートを第１，第２マニホールドブロックの間に配置できる。
【００２９】
また、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造は、第１，第２締結部材に複数の平座金と複数の弾性体とを交互に配置している。例えば、第１，第２マニホールドブロックが流体温度によって膨張と収縮を繰り返す場合には、弾性体は平座金の間で弾性変形し、第１，第２マニホールドブロックの変形に伴う第１，第２締結部材の回転を阻止する。よって、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造によれば、第１，第２締結部材の締結力を一定に保つことにより、流体漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明に係る流体制御機器のマニホールド構造の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る流体制御機器のマニホールド構造を有するバルブユニット１の側面図である。尚、各バルブ機構２及び第１マニホールドブロック４は同一構造である。図１においては、全てのバルブ機構２と第１マニホールドブロック４に符号を記載すると図面が見難くなるので、一部のバルブ機構２と第１マニホールドブロック４に符号を付し、他のバルブ機構２と第１マニホールドブロック４については符号を省略する。
バルブユニット１は、従来技術と同様、半導体製造装置などに組み込まれる。バルブユニット１は、薬液を複数のラインに分流したり、或いは、複数の薬液を混合して二次側に出力する。
【００３２】
＜全体構成＞
バルブユニット１は、「流体制御機器」の一例である弁機構２がマニホールドブロック３の上面に複数搭載されている。マニホールドブロック３は、複数（本実施形態では５個）の第１マニホールドブロック４と、１個の第２マニホールドブロック５とに分割されている。第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５との間には、中間プレート６が配置されている。バルブユニット１は、第２マニホールドブロック５の下面に固定される取付板７を介して、半導体製造装置等に取り付けられる。
【００３３】
＜弁機構＞
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
弁機構２は、シリンダ１１とキャップ１２の間にピストン室１３が形成されている。ピストン室１３には、ピストン１４が摺動可能に装填されている。ピストン１４とキャップ１２との間には、スプリング１５が縮設され、ピストン１４に常時図中下向きの力を作用させている。ピストン１４の下端部には、ダイアフラム１６が固設されている。ダイアフラム１６は、シリンダ１１と第１マニホールドブロック４との間で周縁部を狭持されている。ピストン１４は、操作ポート１７から供給される操作エアの圧力とスプリング１５の弾性力とのバランスに応じて上下動し、ダイアフラム１６に図中上下方向の力を付与する。尚、弁機構２は、金属製のスプリング１５やゴム製のシール部材を除く部品は、耐腐食性の観点より、全て樹脂を材質とする。
【００３４】
＜第１マニホールドブロック＞
第１マニホールドブロック４は、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）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）などの樹脂を、直方体形状に成形したものである。
【００３５】
第１マニホールドブロック４の上面には、弁室形成部２１が円柱状に開設されている。弁室形成部２１は、ダイアフラム１６に開口部を気密に塞がれて、弁室２２を形成する。第１マニホールドブロック４には、弁室形成部２１と同軸上に第１連通流路２３が形成されている。よって、第１マニホールドブロック４の図中下面には第１連通流路２３が開口している。
【００３６】
弁室形成部２１の底壁には、第１連通流路２３が開口する開口部の外側に弁座２４が設けられている。弁室形成部２１の側壁には、入出力流路２５が開口している。入出力流路２５は、第１マニホールドブロック４の側面から弁室形成部２１に連通するように穿設されている。入出力流路２５の開口部外側には、配管（図示せず）を接続するための継手２６が設けられている。
【００３７】
＜第２マニホールドブロック＞
図１及び図２に示すように、第２マニホールドブロック５は、ＰＦＡやＰＰＳ、ＰＴＦＥなどの樹脂を、直方体形状に成形したものである。図１に示すように、第２マニホールドブロック５は、第１マニホールドブロック４を複数取り付けられるように、全長が第１マニホールドブロック４より長くなっている。
【００３８】
図１及び図２に示すように、第２マニホールドブロック５の図中上面には、第２連通流路２７が長手方向に複数開口している。各第２連通流路２７は、第２マニホールドブロック５の図中上面から略中央付近まで垂直に穿設されている。第２マニホールドブロック５は、一側面中央部から長手方向に共通流路２８が形成されている。共通流路２８は、各第２連通流路２７に連通している。共通流路２８の開口部外側には、配管（図示せず）を接続するための継手２９が設けられている。
【００３９】
＜シール構造＞
図２に示すように、第１連通流路２３と第２連通流路２７の開口部外側の接続部には、シール部材３０が配設され、第１連通流路２３と第２連通流路２７の接続部分をシールしている。シール部材３０は、断面Ｈ型をなす。第１マニホールドブロック４の第１連通流路２３の開口部外側と第２マニホールドブロック５の第２連通流路２７の開口部外側には、シール部材３０の上下端面に形成した凹条に圧入するための凸条が形成されている。
【００４０】
＜中間プレート＞
シール部材３０の外側には、中間プレート６が、第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５との間に挟み込まれた状態で配置されている。第１マニホールドブロック４は、第１連通流路１５の開口部外側に接続部３１が筒状に設けられている。中間プレート６は、中央に形成された嵌合穴３２に接続部３１を嵌め合わされ、がたつきを防止されている。
【００４１】
図３は、中間プレート６の平面図である。
中間プレート６は、ＰＦＡやＰＰＳ、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン）などの樹脂を、第１マニホールドブロック４の下面形状に合わせて四角形の板状に成形したものである。中間プレート６は、嵌合穴３２の周りに複数（４個）の雌ねじ部材３５が配置されている。各雌ねじ部材３５は、中間プレート６と一体に設けられている。雌ねじ部材３５は、中間プレート６を装着した第１マニホールドブロック４の向きを変えても、第１，第２マニホールドブロック４，５を連結できるようにするために、嵌合穴３２の中心点を中点とする正方形の頂点位置に配置されている。
【００４２】
図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。
中間プレート６は、プレート部３３に複数の凸部３４が垂直に突設されている。凸部３４内には、金属製の雌ねじ部材３５がインサート成形によって配置されている。
【００４３】
雌ねじ部材３５は、内周面に雌ねじを形成された筒状をなす。雌ねじ部材３５の外周面には鍔部３６が形成されている。鍔部３６の表面には、「回転止め機構」の一例であるローレット溝が形成されている。雌ねじ部材３５は、鍔部３６をプレート部３３に配置し、プレート部３３から垂直に突き出すようにプレート６に配置され、表面を凸部３４に覆われている。よって、雌ねじ部材３５は、鍔部３６をプレート部３３に係止させた状態でプレート６に取り付けられ、プレート６から抜け落ちない。
【００４４】
＜バルブ組立＞
図５は、図１に示すバルブ組立３７の部分断面図である。
バルブ組立３７は、弁機構２と第１マニホールドブロック４と中間プレート６とを第１締結部材３８で固定したものであり、第２マニホールドブロック５と別個に取り扱うことが可能である。
【００４５】
弁機構２と第１マニホールドブロック４には、第１締結部材３８を挿通するためのボルト孔３９，４０がそれぞれ４箇所ずつ形成されている。第１マニホールドブロック４は、各ボルト孔４０の図中下端開口部に、中間プレート６の凸部３４を挿入するための装着孔４１が形成されている。そのため、中間プレート６の凸部３４を第１マニホールドブロック４の装着孔４１に嵌め込むと、雌ねじ部材３５とボルト孔３９，４０とが同軸上に配置される。
【００４６】
第１締結部材３８は、中間プレート６の凸部３４を第１マニホールドブロック４の装着孔４１に嵌め込むとともに、中間プレート６の嵌合穴３２に第１マニホールドブロック４の接続部３１（図２参照）を嵌め込み、また第１マニホールドブロック４の上面に弁機構２を載置した状態で、ボルト孔３９からボルト孔４０へと挿通され、先端部を雌ねじ部材３５の一端開口部（図中上端開口部）に締結されている。
【００４７】
この雌ねじ部材３５と第１締結部材３８との締結力によって、弁機構２と第１マニホールドブロック４と中間プレート６とが一体化され、バルブ組立３７を構成する。雌ねじ部材３５は、プレート６に埋設されているため、バルブ組立３７の表面に突出しない。
【００４８】
尚、金属製の第１締結部材３８は、耐腐食コーティングを表面に施されるとともに、弁機構２に装着した封止部材４２によって外気との接触を遮断されている。そのため、例えば、バルブユニット１を腐食性雰囲気で使用する場合でも、第１締結部材３８が腐食性雰囲気にさらされない。よって、第１締結部材３８が腐食によって締結力を低下させる不具合を未然に防止できる。
【００４９】
＜バルブユニットの組立＞
図１に示すように、バルブユニット１は、第２締結部材４３を用いて、バルブ組立３７を第２マニホールドブロック５に固定している。第２マニホールドブロック５は、第２締結部材４３を挿通するためのボルト孔４４が形成されている。ボルト孔４４は、雌ねじ部材３５に対応するように、各第２連通流路２７の周りに４箇所ずつ形成されている。
【００５０】
第２締結部材４３は、中間プレート６の雌ねじ部材３５を第２マニホールドブロック５のボルト孔４４に位置合わせするように、バルブ組立３７を第２マニホールドブロック５の図中上面に載置し、マニホールドブロック２の図中下面に取付板７を配置した状態で、取付板７から第２マニホールドブロック５に挿通され、先端部を雌ねじ部材３５の他端開口部（下端開口部）に締結される。この雌ねじ部材３５と第２締結部材４３との締結力によって、バルブ組立３７は第２マニホールドブロック５に固定される。
【００５１】
この場合において、第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５との間に配置されるシール部材３０は、第１，第２連通流路２３，２７の接続部外側に配置した４個の雌ねじ部材３５に第２締結部材４３をそれぞれ締結することにより円周方向にほぼ均一に押し潰され、シールする。
【００５２】
尚、金属製の第２締結部材４３は、耐腐食コーティングを表面に施されるとともに、取付板７に装着した封止部材４５によって外気と遮断されている。そのため、例えば、バルブユニット１を腐食性雰囲気で使用する場合でも、第２締結部材は腐食性雰囲気にさらされない。よって、第２締結部材４３が腐食によって締結力を低下させる不具合を未然に防止できる。
【００５３】
＜緩み止め構造＞
図６は、図１、図５に示す緩み止め構造４８，４９を示す図である。緩み止め構造４８，４９は同様の構造である。よって、ここでは、第１締結部材３８の緩み止め構造４８を中心に説明し、第２締結部材４３の緩み止め構造４９については、図面に括弧書きを付した符号のみを記載し、説明を省略するものとする。
図６に示すように、緩み止め構造４８は、第１締結部材３８に、複数の平座金４６と複数のばね座金４７（「弾性体」の一例）を交互に配置して構成される。ばね座金４７は、平座金４６の間でそれぞれ弾性変形して、バルブ組立３７を、換言すると、弁機構２を介して第１マニホールドブロック４を、中間プレート６側に常時付勢している。第１締結部材３８は、ばね座金４７の付勢力により回転しにくく、振動等で緩みにくい。
【００５４】
＜流体制御＞
続いて、上記構成を有するバルブユニット１の流体制御について説明する。
薬液を分流する場合には、第２マニホールドブロック５の継手２９に薬液を供給する。
全ての弁機構２が弁閉状態の場合には、薬液は共通流路２８から各第２連通流路２７と各第１連通流路２３へ流れ、弁座２４で遮断される。よって、薬液はいずれの継手２６からも出力されない。
一方、複数の弁機構２のうち何れかが弁開状態の場合には、共通流路２８から第２連通流路２７、第１連通流路２３へ流れた流体は、弁開状態の弁機構２に流量調整された後、弁開状態の弁機構２に対応する継手２６から出力される。
【００５５】
これに対して、薬液の種類を選択して出力する場合には、各第１マニホールドブロック４の継手２６に薬液を供給する。
全ての弁機構２が弁閉状態の場合には、各薬液は入出力流路２５から弁室２２へ流れ、弁座２４で遮断される。よって、薬液は継手２９から出力されない。
一方、弁機構２の一つを弁開状態にすると、その弁機構２が制御する薬液が第２連通流路２７、共通流路２８を介して継手２９から出力される。
尚、混合液を出力する場合には、弁機構２を複数弁開状態にすれば、共通流路２８内で薬液を混合して継手２９から出力することができる。
【００５６】
＜作用効果＞
次に、バルブユニット１の作用効果について説明する。
バルブユニット１は、雌ねじ部材３５を一体に設けた中間プレート６を第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５との間に配置する。中間プレート６は４個の雌ねじ部材を一体に配置されているので、第１，第２マニホールドブロック４，５の間に配置されたときに、４個の雌ねじ部材３５を第１マニホールドブロック４のボルト孔４０と第２マニホールドブロック５のボルト孔４４に対応する位置にまとめて配置する。第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５は、弁機構２のボルト孔３９から第１マニホールドブロック４のボルト孔４０に挿通した第１締結部材３８を雌ねじ部材３５の上端開口部に締結し、また、取付板７から第２マニホールドブロック５のボルト孔４４に挿通した第２締結部材４３を雌ねじ部材３５の下端開口部に締結することにより、連結される。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、組立時に、個々の雌ねじ部材３５を第１マニホールドブロック４に取り付ける必要がなく、組立が容易である。
【００５７】
また、バルブユニット１は、金属製の雌ねじ部材３５を樹脂製の中間プレート６にインサート成形し、雌ねじ部材３５の外周面を中間プレート６及びその凸部３４で覆っている。そのため、例えば、バルブユニット１を腐食性雰囲気の中で使用しても、雌ねじ部材３５や、雌ねじ部材３５の雌ねじと第１，第２締結部材３８，４１の雄ネジとが締結するねじ部が、腐食性雰囲気にさらされにくい。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、雌ねじ部材３５と第１，第２締結部材３８，４１の締結力が腐食によって低下する不具合を回避し、流体漏れを防止できる。
【００５８】
また、本実施形態のバルブユニット１は、中間プレート６の凸部３４を第１マニホールドブロック４の装着孔４１に挿入した状態で、第１締結部材３８を雌ねじ部材３５に締結する。雌ねじ部材３５は、凸部３４内に配置され、外部に露出していない。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、弁機構２と第１マニホールドブロック４と中間プレート６とを一組の組立体として取り扱う場合に、雌ねじ部材３５が外部に突出せず、取扱性が良い。また、中間プレート６は、凸部３４を装着孔４１に各々挿入しているため、手で押さえていなくても水平方向に位置ずれせず、第１締結部材３８を締結しやすい。
【００５９】
また、本実施形態のバルブユニット１は、雌ねじ部材３５と第１締結部材３８との締結力、及び、雌ねじ部材３５と第２締結部材４３との締結力が、雌ねじ部材３５の鍔部３６から中間プレート６に作用する。中間プレート６は、板状をなし、第１，第２マニホールドブロック４，５に接触する面積が大きい。そのため、中間プレート６に作用した締結力は、第１，第２マニホールドブロック４，５に広く分散して伝達される。これにより、第１，第２マニホールドブロック４，５は、雌ねじ部材３５と第１，第２締結部材３８，４１との締結力に伴う面圧が小さくなり、クリープ変形を生じにくい。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、第１，第２連通流路２３，２７の間に配置したシール部材３０を一定の力で押し潰して所定のシール力を保ち続け、流体漏れを防止できる。
【００６０】
また、本実施形態のバルブユニット１は、鍔部３６の表面に形成したローレット溝によって、第１，第２締結部材３８，４１を雌ねじ部材３５に締結するときに、鍔部３６の表面と中間プレート６との間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗により、雌ねじ部材３５が共回りしない。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、弁機構２と第１マニホールドブロック４と第２マニホールドブロック５とを所定の締結力で連結し、シール部材３０を所定の力で押し潰すことができ、第１，第２連通流路２３，２７の接続部分から流体漏れが生じることを防止できる。
【００６１】
また、本実施形態のバルブユニット１は、第１マニホールドブロック４の第１連通流路２３の開口部外側に環状に突設した接続部３１を、中間プレート６の嵌合穴３２にきっちり嵌め合わせた状態で、第１締結部材３８を雌ねじ部材３５に締結する。そのため、本実施形態のバルブユニット１は、既存のマニホールドブロック１１１（図８、図１３参照）よりも全高を極度に高くすることなく、中間プレート６を第１，第２マニホールドブロック４，５の間に配置することができる。
【００６２】
また、本実施形態のバルブユニット１は、第１，第２締結部材３８，４１に複数の平座金４６と複数のばね座金４７とを交互に配置している。例えば、樹脂製の第１，第２マニホールドブロック４，５が流体温度によって膨張と収縮を繰り返す場合には、ばね座金４７は平座金４６の間で弾性変形し、第１マニホールドブロック４を含むバルブ組立３７や、第２マニホールドブロック５を中間プレート６側に付勢し続ける。そのため、第１，第２締結部材３８，４３は、第１，第２マニホールドブロック４，５の変形に伴う回転を阻止され、雌ねじ部材３５との締結が緩み難い。よって、本実施形態のバルブユニット１によれば、第１，第２締結部材３８，４１の締結力を一定に保つことにより、流体漏れを防止することができる。
【００６３】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【００６４】
（１）例えば、上記実施形態では、雌ねじ部材３５の鍔部３６に形成したローレット溝を回転止め機構とした。これに対して、例えば、鍔部３６を多角形状（六角形など）として回転止め機構としてもよい。また、ローレット溝を雌ねじ部材３５の外周面全体に形成したり、雌ねじ部材３５の外形全体を多角形状にして回転止め機構としてもよい。
【００６５】
（２）例えば、上記実施形態では、エアオペレイト式の弁機構２を流体制御機器の一例として挙げたが、ソレノイド式の弁機構やレギュレータ機構、圧力検出機構などを流体制御機器として第１マニホールドブロック４に取り付けてもよい。
【００６６】
（３）例えば、上記実施形態では、弾性体の一例としてばね座金４７を挙げたが、コイルばねや環状のクッションゴムなどを弾性体として使用してもよい。
【００６７】
（４）例えば、上記実施形態では、第２マニホールドブロック５に継手２９を一つ設けた。これに対して、図７に示すように、共通流路２８Ａを長手方向に貫通して設け、両端開口部に継手２９を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る流体制御機器のマニホールド構造を有するバルブユニットの側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す中間プレートの平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示すバルブ組立の部分断面図である。
【図６】図１、図５に示す緩み止め構造を示す図である。
【図７】図１に示すバルブユニットの変形例である。
【図８】従来のバルブユニットの外観斜視図である。
【図９】図８に示すバルブユニットの平面図である。
【図１０】図９に示すバルブユニットのＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図１０に示すバルブユニットのＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図１０に示すバルブユニットのＥ−Ｅ断面図である。
【図１３】特願２００６−１６２８８６号で提案したマニホールド構造の外観斜視図である。
【図１４】図１３のＦ−Ｆ断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  バルブユニット（流体制御機器のマニホールド構造）
２  弁機構（流体制御機器）
３  マニホールドブロック
４  第１マニホールドブロック
５  第２マニホールドブロック
６  中間プレート
２３  第１連通流路
２７  第２連通流路
２８  共通流路
３１  接続部
３２  嵌合穴
３４  凸部
３５  雌ねじ部材
３６  鍔部
３８  第１締結部材
４１  装着孔
４３  第２締結部材
４６  平座金
４７  ばね座金
【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】
2008133838.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008133838.tif 000011
【図１０】
2008133838.tif 000012
【図１１】
2008133838.tif 000013
【図１２】
2008133838.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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