(57)【要約】  位置調整した弁体の位置をずらさずに差動ネジのネジ位置を簡単にロックすることができる流量調整弁を提供するために、第１ポート５と第２ポート６との間に設けられた弁座７に当接又は離間する弁体８が連結される操作部材１１，１３が、カバー４に移動可能に挿入され、付勢部材１６により弁座方向に付勢されており、操作部材１１，１３の位置を差動ネジを用いて調節することにより、弁体８の位置を調整する流量調整弁１において、差動ネジに回転力を付与する回転部材２１を、カバー４に操作部材１１，１３の移動方向に沿って回転を伴わずにスライド可能に取り付けたものであり、回転部材２１に、操作部材１１，１３の移動方向に沿ってスライドさせた際にカバー４に対して回転不能に係合するロック部２５を設ける。
2007063635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポートと第２ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間する弁体が連結される操作部材が、カバーに移動可能に挿入され、前記操作部材の位置を差動ネジを用いて調節することにより、前記弁体の位置を調整する流量調整弁において、
前記差動ネジに回転力を付与する回転部材を、前記カバーに前記操作部材の移動方向に沿ってスライド可能に取り付けたものであり、
前記回転部材は、前記操作部材の移動方向に沿ってスライドさせた際に前記カバーに対して回転不能に係合するロック部が設けられていることを特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
請求項１に記載する流量調整弁において、
前記操作部材は、前記カバーに挿入されるストローク調整ロッドと、前記弁体が取り付けられて前記カバー内を回転止めされた状態で移動する可動部材とを有し、
前記カバーは、前記ストローク調整ロッドが挿入される開口部の周りに、前記回転部材が嵌め込まれる円筒状の保持部が設けられ、
前記差動ネジは、前記ストローク調整ロッドを前記カバーに螺合させる第１ネジと、前記ストローク調整ロッドを前記可動部材に螺合させる第２ネジとからなり、
前記回転部材の投影面積が、前記カバーの投影面積より小さいことを特徴とする流量調整弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する流量調整弁において、
前記ロック部の形状は、前記カバーに形成された凹凸状の噛合部に係合する凸凹形状であることを特徴とする流量調整弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する流量調整弁において、
前記回転部材は、回転方向に爪部が設けられ、
前記カバーは、前記回転部材が前記ロック部を前記カバーに対して係合させないときに前記爪部に係合してガイドするガイド溝と、前記回転部材が前記ロック部を前記カバーに対して係合させるときに前記爪部に係合する位置決め溝とが、操作部材の移動方向に対して直交するように形成されていることを特徴とする流量調整弁。
【請求項５】
弁座に当接又は離間する弁体と、前記弁体と一体的に設けられた可動部材と、前記可動部材が摺動可能に装填されるカバーと、前記カバーに摺動可能に挿通されて前記可動部材に連結されるストローク調整ロッドと、前記カバーと前記ストローク調整ロッドとの摺動部分に設けられた第１ネジと前記可動部材と前記ストローク調整ロッドとの連結部分に設けられた第２ネジとからなる差動ネジと、を備える流量調整弁において、
前記ストローク調整ロッドは、前記第１ネジを構成する第１雄ネジと前記第２ネジを構成する第２雄ネジとが設けられ、前記第１雄ネジの前記第２雄ネジ側端部に、前記第２雄ネジより外向きに突き出す突出部を有することを特徴とする流量調整弁。
【請求項６】
請求項５に記載する流量調整弁において、
前記突出部は、前記ストローク調整ロッドの外周面に着脱自在に取り付けられるストッパ部材であることを特徴とする流量調整弁。
【請求項７】
請求項６に記載する流量調整弁において、
前記カバーは、前記ストローク調整ロッドが挿通される開口部の周りに前記ストッパ部材が遊嵌される凹部を形成されていることを特徴とする流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などで腐食性の高い薬液や超純水等の流体を吐出・制御するために使用される流量調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置などで腐食性の高い薬液や超純水等の流体を吐出・制御するために使用される流量調整弁として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されるものが知られている。特許文献１に記載されるバルブユニット１００の断面図を図１６に示す。特許文献２に記載される流量調節弁機構３００の断面図を図２５に示す。【０００３】
図１６に示す特許文献１のバルブユニット１００は、流量調整弁１１０を開閉弁１０１とともにユニットブロック１０２に取り付けている。流量調整弁１１０は、差動ネジを使用したダイアフラム弁である。【０００４】
流量調整弁１１０は、ユニットブロック１０２に固定されたベース管１１１にスピンドル１１２が回転止めされた状態で図中上下方向に移動可能に装填されている。スピンドル１１２の下端には、ダイアフラム１１３が固定され、ベース管１１１とスピンドル１１２との間に縮設されたスプリング１１５が、ユニットブロック１０２に設けられた弁座１１４方向への力をダイアフラム１１３に常時作用させている。ベース管１１１には、アウタースリーブ１１６が被せられ、ベース管１１１とアウタースリーブ１１６との間に外ネジ１１７が設けられている。アウタースリーブ１１６には、ベース管１１１とスピンドル１１２との間に挿入されたインナースリーブ１１９が固定ネジ１１８で固定され、インナースリーブ１１９とスピンドル１１２との間に内ネジ１２０が設けられている。流量調整弁１１０は、アウタースリーブ１１６とインナースリーブ１１９とにより差動ネジが構成されている。【０００５】
このような流量調整弁１１０は、アウタースリーブ１１６とインナースリーブ１１９を一体的に回転させることにより、外ネジ１１７と内ネジ１２０とのピッチ差の分だけ、スピンドル１１２をベース管１１１内で図中上方向又は図中下方向へ移動させ、ダイアフラム１１３の位置を調整する。調整後、流量調整弁１１０は、差動ネジのネジ位置が変わらないように、カバー１２１で覆い、アウタースリーブ１１６に触れられないようにしている。【０００６】
図２５に示す特許文献２の流量調節弁機構３００は、バルブボディ本体３０１に直動部材３０２を調節ねじ３０３のねじ送りによって進退させ、直動部材３０２の下端に取り付けられたニードル部材３０４の位置調節を行う。ニードル部材３０４は、バルブボディ本体３０１に設けたオリフィス３０５に進退可能に挿入され、オリフィス３０５の開口量を調整し、流体流入口３０６から流体流出口３０７へ流れる流体を制御する。調節ねじ３０３は、バルブボディ本体３０１のねじ溝３０８と螺合する第１ねじ部３０９と、直動部材３０２の内ねじ部３１０と螺合する第２ねじ部３１１とを備え、第１ねじ部３０９に与えられた回転力を第２ねじ部３１１を介して直動部材３０２に伝達する。直動部材３０２は、軸方向に形成された直動溝３１２がバルブボディ本体３０１に固着されたピン３１３に係止されて回転止めされ、第２ねじ部３１１から伝達された回転力を軸線方向の推進力に変換して直動し、第２ねじ部３１１のピッチに応じてニードル部材３０４を進退させる。かかる流量調節弁機構３００は、第１ねじ部３０９のピッチＰ１と第２ねじ部３１１のピッチＰ２との差により、微小制御を精密にできる。【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２６３５０７号公報（段落００１４〜００１９、図２参照。）。
【特許文献２】特開平１１−５１２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の流量調整弁１１０及び流量調節弁機構３００には、以下の問題があった。
（１）図１６に示す流量調整弁１１０は、差動ネジのネジ位置が変わらないようにカバー１２１で覆われるため、流量調整時には、カバー１２１を取り外してからアウタースリーブ１１６を回転させて流量調整し、その後再び、カバー１２１を流量調整弁１１０に被せなければならず、作業時におけるカバー１２１の管理や着脱が面倒であった。【０００９】
この点、例えば図１７に示す流量調整弁２１０のように、ロックナット２２１によってネジ位置を固定すれば、カバーを着脱せずに簡単に手元でダイアフラム弁体２１４の位置を調整できるとも考えられる。ところが、図１７に示す流量調整弁２１０は、ロックナット２２１を締め付けるときに、ダイアフラム弁体２１４の位置が変わってしまう恐れがあった。【００１０】
図１７に示す流量調整弁２１０は、流路ブロック２１１に固定されたカバー２１２内に可動部材２１３が摺動可能に装填され、ダイアフラム弁体２１４が可動部材２１３の下端部に固定されて弁座２１５に当接又は離間するようになっている。可動部材２１３とカバー２１２との間には、スプリング２１６が縮設され、ダイアフラム弁体２１４に弁座方向の力を常時作用させている。ストローク調整ロッド２１７は、カバー２１２の外側から内側へ挿入され、可動部材２１３に連結されている。流量調整弁２１０は、カバー２１２とストローク調整ロッド２１７との間に設けられた第１ネジ２１８と、可動部材２１３とストローク調整ロッド２１７との間に設けられた第２ネジ２１９とにより差動ネジが構成されている。流量調整弁２１０は、調整したネジ位置を固定するためのロックナット２２１がストローク調整ロッド２１７に螺合している。【００１１】
このような流量調整弁２１０は、流量調整時には、図１８の（ａ）に示すように、ロックナット２２１とストローク調整ロッド２１７との間のロックネジ２２２が図中上下面のいずれにも力を作用させていない。そのため、ストローク調整ロッド２１７は、スプリング２１６の弾圧力によって弁座方向に押し下げられる。これにより、流量調整弁２１０は、図１８（ｂ）に示すように、第１ネジ２１８においては、ストローク調整ロッド２１７のネジがカバー２１２に形成されたネジの図中下面側斜面に当たり、図１８（ｃ）に示すように、第２ネジ２１９においては、ストローク調整ロッド２１７のネジが可動部材２１３に形成されたネジの図中上面側斜面に当たる状態になり、第１ネジ２１８と第２ネジ２１９のピッチ差に応じてストローク調整を行う。【００１２】
その後、流量調整弁２１０は、ロックナット２２１をストローク調整ロッド２１７にねじ込んでストローク調整ロッド２１７をカバー２１２に固定し、差動ネジのネジ位置をロックする。この場合、図２１（ａ）に示すように、ロックネジ２２２においては、ストローク調整ロッド２１７のネジがロックナット２２１に形成されたネジの図中下側斜面に当たり、スプリング２１６の弾圧力に抗してストローク調整ロッド２１７を図中上向きに引っ張る。図１８（ｂ）に示すように、流量調整時の流量調整弁２１０には第１ネジ２１８にガタがあるため、ロックナット２２１が締付時にストローク調整ロッド２１７を図中上向きに引っ張ると、図２１（ｂ）に示すように、ストローク調整ロッド２１７が第１ネジ２１８のガタの量Ｓだけ図中上向きに持ち上げられ、ストローク調整ロッド２１７のネジの当たり面が、カバー２１２に形成されたネジの下側斜面から上側斜面に変更される。一方、可動部材２１３はスプリング２１６によって弁座方向へ付勢されているため、図２１（ｃ）に示すように、第２ネジ２１９におけるネジの当たり面は、図１８（ｃ）に示す流量調整時と変わらず、可動部材２１３に形成したねじの図中上傾斜面となる。従って、流量調整弁２１０は、ロックナット２２１の締付時に、ストローク調整ロッド２１７が第１ネジ２１８のガタの量Ｓ分だけ持ち上げられると、それに伴って可動部材２１３も一体的に引き上げられ、ダイアフラム弁体２１４の位置が変わってしまう。【００１３】
具体的には、例えば、流量調整弁２１０が、ストローク調整ロッド２１７を１回転させることによりダイアフラム弁体２１４の位置を０．０５ｍｍ変化させるものであり、ストローク調整ロッド２１７を回転させることにより、図２４に示すような流量特性が得られるとする。流量調整弁２１０は、図２４の点Ｅ１に示すようにストローク調整ロッド２１７を弁閉位置から５回転させ、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量調整を行った後に、ロックナット２２１を締めて流量位置を固定する場合、例えば、第１ネジ２１８のガタの量Ｓが０．１〜０．２ｍｍであると、ロックナット２２１の締結時にストローク調整ロッド２１７が第１ネジ２１８のガタの量Ｓである０．１〜０．２ｍｍ変化し、ダイアフラム弁体２１４を引き上げることがある。この場合、ダイアフラム弁体２１４には、ストローク調整ロッド２１７を２〜４回転余分に回転させたのと同様の位置ずれが生じる。そのため、流量調整弁２１０は、流量調整時に２００ｍＬに流量を調整したつもりが、ロック後には、図２４の点Ｅ２，Ｅ３に示すように、２８０〜３６０ｍＬ／ｍｉｎまで流量が増えることがあった。よって、流量調整弁２１０は、ロックナット２２１の締付によるダイアフラム弁体２１４の位置ずれまで考慮してストローク調整を行わなければならず、ストローク調整が非常にやりづらかった。【００１４】
上記のように差動ネジを使用する流量調整弁は、差動ネジに直接ロック機構を設けると、ロック時にストロークのずれに影響を及ぼす恐れがあるため、結局、差動ネジに直接ロック機構を設ける構造を避け、図１６に示す流量調整弁１１０のようにカバー１２１で覆ってネジ位置の変化を防止するしかなかった。【００１５】
（２）図２５に示す流量調節弁機構３００は、調節ねじ３０３を所定方向に回転させてニードル部材３０４を弁全開位置まで移動させる場合、直動部材３０２の上端面をバルブボディ本体３０１の上側内壁に当接させてニードル部材３０４の弁全開位置を規制する。例えば、流量調整弁機構３００が腐食性の高い薬液を制御する場合、耐腐食性の観点から、バルブボディ本体３０１と直動部材３０２をフッ素樹脂で形成することがある。フッ素樹脂は、金属に比べて柔らかく、弾性が小さい。かつ、差動ネジにより直動部材３０２の送りを微小にしているため、直動部材３０２がバルブボディ本体３０１に突き当たった後、調節ねじ３０３を所定方向へ所定量回転させてからでなければ、調節ねじ３０３に発生する反発力が大きくならず、弁全開位置のストッパ感を得られないことがあった。【００１６】
具体的には、例えば、流量調節弁機構３００が、直動部材３０２をバルブボディ本体３０１の上側内壁に突き当てた後、直動部材３０２に０．１ｍｍの押付力を与えたときに、回転トルクが所定値を超えて全開の感覚を得られるとする。
第１ねじ部３０９のピッチを０．７５ｍｍ、第２ねじ部３１１のピッチを０．５ｍｍとした場合、第１，第２ねじ部３０９，３１１のピッチ差は０．２５ｍｍとなる。この場合、上記０．１ｍｍの押付力を得るためには、直動部材３０２がバルブボディ本体３０１に突き当たった後、調節ねじ３０３を０．４回転（押付力０．１ｍｍ／ピッチ差０．２５ｍｍ）させる必要がある。
また、第１ねじ部３０９のピッチを０．７５ｍｍ、第２ねじ部３１１のピッチを０．６５ｍｍとした場合、第１，第２ねじ部３０９，３１１のピッチ差は０．１ｍｍとなる。この場合、上記０．１ｍｍの押付力を得るためには、直動部材３０２がバルブボディ本体３０１に突き当たった後、調節ねじ３０３を１回転（押付力０．１ｍｍ／ピッチ差０．１ｍｍ）させる必要がある。
従って、流量調節弁機構３００は、第１，第２ねじ部３０９．３１１のピッチ差が小さいほど、直動部材３０２がバルブボディ本体３０１に突き当たったときに生じる反発トルクの変化が小さく、弁全開位置を規制するためのストッパ感を得られにくい。【００１７】
このように、流量調節弁機構３００は、流量を微小調整するために第１，第２ねじ部３０９，３１１のピッチ差を小さくするほど、直動部材３０２を弁全開位置まで移動させたときのストッパ感が得られにくい。そのため、流量調節弁機構３００は、直動部材３０２がバルブボディ本体３０１に突き当たって弁全開位置まで移動しているにもかかわらず、調節ねじ３０３を所定方向に回転され続け、第１，第２ねじ部３０９，３１１やその他の構成部品を破壊する恐れがあった。この問題は、金属より柔らかい樹脂でバルブボディ本体３０１や直動部材３０２を設けた場合に、特に顕著になる。【００１８】
上記問題点を解決するために、本発明は、位置調整した弁体の位置をずらさずに差動ネジのネジ位置を簡単にロックすることができる流量調整弁を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、弁全開位置を容易に判別できる流量調整弁を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記第１の目的を達成するために、本発明の流量調整弁は以下の構成を有する。
（１）第１ポートと第２ポートとの間に設けられた弁座に当接又は離間する弁体が連結される操作部材が、カバーに移動可能に挿入され、付勢部材により弁座方向に付勢されており、前記操作部材の位置を差動ネジを用いて調節することにより、前記弁体の位置を調整する流量調整弁において、前記差動ネジに回転力を付与する回転部材を、前記カバーに前記操作部材の移動方向に沿ってスライド可能に取り付けたものであり、前記回転部材は、前記操作部材の移動方向に沿ってスライドさせた際に前記カバーに対して回転不能に係合するロック部が設けられていることを特徴とする。【００２０】
（２）（１）に記載の発明において、前記操作部材は、前記カバーに挿入されるストローク調整ロッドと、前記弁体が取り付けられて前記カバー内を回転止めされた状態で移動する可動部材とを有し、前記カバーは、前記ストローク調整ロッドが挿入される開口部の周りに、前記回転部材が嵌め込まれる円筒状の保持部が設けられ、前記差動ネジは、前記ストローク調整ロッドを前記カバーに螺合させる第１ネジと、前記ストローク調整ロッドを前記可動部材に螺合させる第２ネジとからなり、前記回転部材の投影面積が、前記カバーの投影面積より小さいことを特徴とする。【００２１】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記ロック部の形状は、前記カバーに形成された凹凸状の噛合部に係合する凸凹形状であることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、前記回転部材は、回転方向に爪部が設けられ、前記カバーは、前記回転部材が前記ロック部を前記カバーに対して係合させないときに前記爪部に係合してガイドするガイド溝と、前記回転部材が前記ロック部を前記カバーに対して係合させるときに前記爪部に係合する位置決め溝とが、操作部材の移動方向に対して直交するように形成されていることを特徴とする。【００２２】
上記第２の目的を達成するために、本発明の流量調整弁は以下の構成を有する。
（５）弁座に当接又は離間する弁体と、前記弁体と一体的に設けられた可動部材と、前記可動部材が摺動可能に装填されるカバーと、前記カバーに摺動可能に挿通されて前記可動部材に連結されるストローク調整ロッドと、前記カバーと前記ストローク調整ロッドとの摺動部分に設けられた第１ネジと前記可動部材と前記ストローク調整ロッドとの連結部分に設けられた第２ネジとからなる差動ネジと、を備える流量調整弁において、前記ストローク調整ロッドは、前記第１ネジを構成する第１雄ネジと前記第２ネジを構成する第２雄ネジとが設けられ、前記第１雄ネジの前記第２雄ネジ側端部に、前記第２雄ネジより外向きに突き出す突出部を有することを特徴とする。
（６）（５）に記載の発明において、前記突出部は、前記ストローク調整ロッドの外周面に着脱自在に取り付けられるストッパ部材であることを特徴とする。
（７）（６）に記載の発明において、前記カバーは、前記ストローク調整ロッドが挿通される開口部の周りに前記ストッパ部材が遊嵌される凹部を形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成を有する本発明の流量調整弁は、流量調整するときには、回転部材を所定方向にスライドさせ、ロック部をカバーに対して係合させないようにすることにより、回転部材の回転を許容する。そして、回転部材を介して操作部材を回転させ、差動ネジによる位置調節を行い、弁体の位置を調整する。流量調整が終了したら、回転部材を所定方向と反対方向に回転を伴わないようにスライドさせて、ロック部をカバーに対して係合させ、回転部材の回転を制限する。差動ネジは、回転部材が操作部材の移動方向に沿って回転を伴わずにスライドされてロック部をカバーに対して係合されてロックされるため、ロック時のネジ位置が流量調整時のネジ位置からずれず、位置調節した操作部材がロック時に移動して弁体の位置を変えてしまうことがない。
よって、本発明の流量調整弁によれば、位置調整した弁体の位置をずらさずに差動ネジのネジ位置を簡単にロックすることができる。【００２４】
また、本発明の流量調整弁によれば、差動ネジを構成する第１ネジと第２ネジを同軸上に設け、回転部材の投影面積がカバーの投影面積より小さいので、パネルマウント時に回転部材を取り外す必要がない。
また、本発明の流量調整弁によれば、ロック部の形状は、カバーに形成された凹凸状の噛合部に係合する凸凹形状であるので、差動ネジのロック構造を簡単且つコンパクトにすることができる。
また、本発明の流量調整弁によれば、回転部材は、流量調整時には、カバーに操作部材の移動方向に対して直交するように形成されたガイド溝に爪部が係合された状態で回転し、ロック時には、操作部材の移動方向に対して直交するようにカバーに形成された位置決め溝に爪部が係合された状態でカバーに保持されるので、流量調整時やロック時に回転部材が傾かず、操作部材とカバーの同軸性を維持でき、スムーズに流量調整することができる。【００２５】
また、本発明の流量調整弁によれば、ストローク調整ロッドを回転させ、第１，第２ネジのネジ送りによって弁体を弁全開位置まで移動させると、ストローク調整ロッドの突出部がカバーに面接触し、差動ネジのピッチ差によらない第１ネジのピッチによる反発力が加わり、ストローク調整ロッドの回転トルクの変化によって弁全開位置を容易に判別することができる。
また、本発明の流量調整弁によれば、ストローク調整ロッドの外周面にストッパ部材を着脱自在に取り付けるので、繰り返し荷重等によってストッパ部材が破損した場合にストッパ部材のみを簡単に交換できる。
また、本発明の流量調整弁によれば、ストローク調整ロッドが弁全開位置まで移動し、ストッパ部材をカバーに押し付けて変形させても、ストッパ部材の外周面を凹部の側壁によって支持し、ストッパ部材の脱落を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流量調整弁の断面図であって、ロック状態を示す。
【図２】本発明の第１実施形態に係る流量調整弁の断面図であって、ロック解除状態を示す。
【図３】図１に示す流量調整弁に使用されるノブの側面図である。
【図４】図３に示すノブを爪部側から見た下面図である。
【図５】図３に示すカバーをボス部側から見た上面図である。
【図６】図１に示すノブとストローク調整ロッドとの係合部を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る流量調整弁の断面図であって、ロック解除時の弁全閉状態を示す。
【図８】本発明の第２実施形態に係る流量調整弁の断面図であって、ロック解除時の弁全開状態を示す。
【図９】図８で使用されるＣリングの平面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】図８のＡ部拡大図である。
【図１２】ノブの回転数と回転トルク（反発トルク）との関係を示す図であり、縦軸に回転トルク（反発トルク）（Ｎ・ｍ）を示し、横軸にノブ回転数を示す。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る流量調整弁の断面図であって、ロック解除時の弁全閉状態を示す。
【図１４】ノブとストローク調整ロッドとの係合部の第１変形例である。
【図１５】ノブとストローク調整ロッドとの係合部の第２変形例である。
【図１６】特許文献１に記載される流量調整弁を使用するバルブユニットの断面図である。
【図１７】ロックナットでネジ位置を固定する流量調整弁の断面図である。
【図１８】図１７に示す流量調整弁の流量調整時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、ロックナットとストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図１９】図１７に示す流量調整弁の流量調整時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、カバーとストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図２０】図１７に示す流量調整弁の流量調整時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、可動部材とストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図２１】図１７に示す流量調整弁のロック時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、ロックナットとストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図２２】図１７に示す流量調整弁のロック時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、カバーとストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図２３】図１７に示す流量調整弁のロック時におけるネジ部の位置関係を示す図であり、可動部材とストローク調整ロッドとの間に設けられたネジ部の位置関係を示す図である。
【図２４】図１７に示す流量調整弁のストローク調整ロッド回転数と流量との関係を示す図であり、縦軸に流量（ｍＬ／ｍｉｎ）をとり、横軸に回転数をとる。
【図２５】特許文献２に記載される流量調節弁機構の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，５０，６０  流量調整弁
５  第１ポート
６  第２ポート
７  弁座
８  ダイアフラム弁体（弁体）
１１  可動部材（操作部材）
１３，６１  ストローク調整ロッド（操作部材）
１４  第１ネジ（差動ネジ）
１５  第２ネジ（差動ネジ）
１６  スプリング（付勢部材）
２１  ノブ（回転部材）
２４  突起
２５  ロック部
２６  爪部
２８  第１環状溝（ガイド溝）
２９  第２環状溝（位置決め溝）
３１  ローレット溝（噛合部）
５２  Ｃリング（突出部、ストッパ部材）
５３  凹部
６２  突出部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明に係る流量調整弁の実施形態について図面を参照して説明する。【００２９】
（第１実施形態）
図１は、流量調整弁１の断面図であって、ロック状態を示す。図２は、流量調整弁１の断面図であって、ロック解除状態を示す。
第１実施形態の流量調整弁１は、従来技術と同様、半導体製造装置に組み付けられ、腐食性の高い薬液や超純水等の流体を吐出・制御するものである。流量調整弁１は、腐食性雰囲気の中で使用可能なように主たる構成部品が樹脂で形成されている。【００３０】
流量調整弁１は、流路ブロック２、保持部材３、カバー４、取付板１９を積層し、上方から４本のボルト（図示せず）を貫き通し、取付板１９にインサート成形されたナット（図示せず）に先端部を締結することにより一体化され、外観を構成されている。金属部品であるボルト（図示せず）とナット（図示せず）には、耐腐食性の観点から、フッ素樹脂コーティングが施されている。また、ボルト（図示せず）が直接外部雰囲気に触れないように、ボルト（図示せず）の座ぐり部にキャップ（図示せず）をして、ボルト（図示せず）を腐食性雰囲気から遮断している。【００３１】
図１及び図２に示すように、流路ブロック２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（テトラフルオロ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）など耐熱性・耐腐食性に優れた樹脂をブロック状に成形したものである。流路ブロック２は、第１ポート５と第２ポート６が穿設され、第１ポート５と第２ポート６の間に形成された弁座７を介して連通する。保持部材３は、ＰＰ（ポリプロピレン）など耐腐食性が高く、成形が比較的容易な樹脂を円柱状のブロック形状に成形したものであり、外周面に径方向外向きに延設されたフランジ３ｂを備える。カバー４は、ＰＰなど耐腐食性が高く、成形が比較的容易な樹脂を袋状に成形したものであり、カバー４の下端面と流路ブロック２の上端面との間で保持部材３のフランジ３ｂを挟み込むように、保持部材３に被せられる。【００３２】
流路ブロック２と保持部材３との間には、樹脂製のダイアフラム弁体８が狭持されている。ダイアフラム弁体８は、ＰＴＦＥなど耐熱性・耐腐食性に優れた樹脂を略円形に成形したものであり、中央部に円錐状の弁体部９が設けられている。流量調整弁１は、弁体部９に倣って弁座７にテーパが設けられ、弁体部９の先端を弁座７に挿入し、弁体部９の外周面と弁座７の内周面の間に形成される断面積を変化させて、微小流量調整を行う。【００３３】
保持部材３とカバー４との間には、収納室１０が形成され、可動部材１１が収納されている。可動部材１１は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）など比較的硬度、耐熱性、耐薬品性の高い樹脂を略円柱形状に成形したものである。可動部材１１は、図中下端部に凸部１２が円柱状に設けられ、その凸部１２を保持部材３に形成された貫通孔３ａに摺動可能に貫き通してダイアフラム弁体８に螺合連結している。可動部材１１は、図中上端面から軸線に沿って有底孔が穿設され、その内周面に第２雌ネジ１１ａが一体的に樹脂で形成される。可動部材１１は、図中下向きに凸設されたガイド部１１ｂが、保持部材３に形成されたガイド溝３ｃに摺動可能に嵌め合わされ、廻り止めされている。【００３４】
カバー４には、ボス部４ａが形成されている。ストローク調整ロッド１３は、ボス部４ａに上下方向へ移動可能に挿入されている。ストローク調整ロッド１３の下端部は、収納室１０内に位置する可動部材１１に連結する。ストローク調整ロッド１３は、ＰＶＤＦやＰＣＴＦＥなど比較的硬度、耐熱性、耐薬品性の高い樹脂を棒状に成形したものである。ストローク調整ロッド１３は、下端外周に第２雄ネジ１３ａが一体的に樹脂で形成されている。ストローク調整ロッド１３の第２雄ネジ１３ａと可動部材１１の第２雌ネジ１１ａは螺合して第２ネジ１５を構成する。
ストローク調整ロッド１３は、第２ネジ１５を構成する第２雄ネジ１３ａの上方に第１雄ネジ１３ｂが一体的に樹脂で形成される。カバー４は、ストローク調整ロッド１３を貫き通されるボス部４ａの内周面に、第１雌ネジ４ｂが一体的に樹脂で形成されている。ストローク調整ロッド１３の第１雄ネジ１３ｂとカバー４の第１雌ネジ４ｂは螺合して第１ネジ１４を構成する。
このような第１ネジ１４と第２ネジ１５は、同一方向にネジが設けられ、第１ネジ１４のピッチが第２ネジ１５のピッチより大きく設定され、第１ネジ１４と第２ネジ１５のピッチ差により可動部材１１、ひいては、ダイアフラム弁体８の位置を微調整する。つまり、流量調整弁１は、樹脂製の第２ネジ１５と第１ネジ１４により差動ネジが構成され、この差動ネジには金属を一切使用しない。【００３５】
可動部材１１とカバー４との間には、スプリング（付勢部材）１６が縮設され、可動部材１１、ストローク調整ロッド１３を介してダイアフラム弁体８の弁体部９に弁座方向（図中下向き）の力を作用させるとともに、ストローク調整ロッド１３を弁座方向（図中下向き）に押し下げて第１ネジ１４と第２ネジ１５の当たり面を一方向にしてガタをなくしている。金属部品であるスプリング１６は、耐腐食性を確保するために、フッ素樹脂コーティングが施されている。【００３６】
流量調整弁１の可動部材１１は、上端部外周面に形成された環状溝に、フッ素ゴムやパーフロロエラストマーなどゴム製のＯリング１７が装着され、可動部材１１とカバー４との間でＯリング１７を径方向に押し潰して弾性変形させている。また、可動部材１１は、凸部１２の外周面に形成され環状溝に、フッ素ゴムやパーフロロエラストマーなどゴム製のＯリング１８が装着され、可動部材１１の凸部１２と保持部材３の貫通孔３ａの内壁との間でＯリング１８を径方向に押し潰して弾性変形させている。弾性変形したＯリング１７，１８は、その復元力により可動部材１１を軸方向へ押圧し、可動部材１１の軸出しを行っている。【００３７】
流量調整弁１のカバー４は、ボス部４ａの周りに、円筒状の保持部４ｃが同心円状に設けられ、ノブ２１を嵌装されている。保持部４ｃは、ノブ２１の本体部２２を挿入される内径部４ｄが設けられ、内径部４ｄの奥側に段差が設けられている。その段差には、ローレット溝（噛合部）３１が形成され、ノブ２１に形成したロック部２５が軸方向に嵌め合わされるようになっている。更に、保持部４ｃ段差の奥側には、第１環状溝（ガイド溝）２８と第２環状溝（位置決め溝）２９が、ストローク調整ロッド１３の移動方向に対して直交するように、高さ違いに平行に形成され、ノブ２１の爪部２６が摺動可能に嵌め合わされるようになっている。【００３８】
図３は、図１に示す流量調整弁１に使用されるノブ２１の側面図である。図４は、図３に示すノブ２１を爪部２６側から見た下面図である。図５は、カバー４をボス部４ａ側から見た上面図である。
図３に示すように、ノブ２１は、ＰＰなどの樹脂を一方に開口する袋状に成形したものであり、つまみ部２３、本体部２２、ロック部２５、爪部２６を備える。本体部２２は、外径がカバー４に設けられた内径部４ｄの内径と同一寸法又は若干小さい寸法にされ、ノブ２１が内径部４ｄ内で回転及びスライドできるようにされている。本体部２２の図中上端部には、つまみ部２３が設けられている。つまみ部２３は、外径がカバー４に設けられた内径部４ｄの内径より大きい寸法にされ、ノブ２１が保持部４ｃに入り込み過ぎることを規制する。また、つまみ部２３は、外径が保持部４ｃの外径より小さい寸法にされ、ノブ２１の投影面積がカバー４に設けられた保持部４ｃの投影面積より小さくされている。本体部２２の下側には、カバー４に係合してノブ２１の回転を制限するロック部２５と、カバー４に対してノブ２１を位置決め保持する係合突起２７が、一体的に樹脂で設けられている。【００３９】
図３及び図４に示すように、本体部２２は、下端が肉薄にされて段差を備え、その段差部分に、ロック部２５が本体部２２の外周面より外側に突き出さないように、凸凹形状に形成されている。ロック部２５は、三角状の突起２４，２４，２４を３個一組にして、本体部２２の円周方向に等間隔に設けて構成されている。突起２４は、図５に示すように、カバー４の保持部４ｃの内周面に設けられたローレット溝３１に噛合できるように、ローレット溝３１の山部と同じ角度θのピッチで設けられている。第１実施形態では、θ＝１０度とする。図５に示すように、ローレット溝３１の各山部は、三角状の突起形状をなす。そのため、ノブ２１は、ロック部２５の突起２４を、カバー４のローレット溝３１に容易に噛合させることができる。【００４０】
図３及び図４に示すように、ノブ２１は、爪部２６が本体部２２の下方に櫛状に設けられている。爪部２６は、外力が基端部にかかり過ぎなくするために、ロック部２５の突起２４に重ならないように、円周方向に等間隔に設けられている。爪部２６は、先端部が基端部より外向きに広がるように形成され、弾性変形可能にされている。爪部２６の先端部には、カバー４に設けられた第１環状溝２８又は第２環状溝２９（図１、図２参照）に摺動可能に嵌め合わされる係合突起２７が外向きに設けられている。【００４１】
図６は、ストローク調整ロッド１３とノブ２１との位置関係を示す図である。
ストローク調整ロッド１３の上端部１３ｃは、凸部１３ｄが外径方向に突設されている。ノブ２１は、内周面に凸部１３ｄに係合するキー溝３０が軸方向に長く形成されている。ストローク調整ロッド１３は、凸部１３ｄがキー溝３０に嵌め合わされて、ノブ２１の回転力を凸部１３ｄを介して伝達され、ノブ２１と一体的に回転するようにされている。尚、キー溝３０は、ノブ２１のロック時及びロック解除時のいずれにおいても、ストローク調整ロッド１３の凸部１３ｄに係合するように形成されている。【００４２】
このように構成された流量調整弁１は、半導体製造装置等にパネルマウントされる際、ノブ２１の投影面積がカバー４の投影面積より小さく、マウント用ナット２０を着脱する時にノブ２１が邪魔にならないので、ノブ２１を取り外さなくても、流量調整弁１を半導体製造装置等にパネルマウントすることが可能である。【００４３】
次に、上記構成を有する流量調整弁１の流量調整方法について説明する。
流量調整弁１は、図１に示すように、ノブ２１が、爪部２６の係合突起２７をカバー４の第２環状溝２９に係合させるように、カバー４の保持部４ｃ内に押し込まれた状態では、ノブ２１のロック部２５の突起２４がカバー４のローレット溝３１に噛合し、ノブ２１の回転が制限される。そのため、流量調整弁１は、ノブ２１を介してストローク調整ロッド１３を回転させ、ダイアフラム弁体８の位置調整を行うことができない。【００４４】
そこで、ノブ２１をカバー４の保持部４ｃから引き出すように外側に向かって引っ張ると、ノブ２１は、爪部２６が内向きに弾性変形して係合突起２７を第２環状溝２９から離脱させ、図中上方へスライドする。ノブ２１は、係合突起２７が第１環状溝２８の位置まで上昇すると、爪部２６が外向きに復元して、図２に示すように、係合突起２７を第１環状溝２８に嵌め合わせる。この状態で、ノブ２１は、ロック部２５の突起２４がローレット溝３１から外れ、回転を制限されなくなってロック解除状態になる。【００４５】
その後、ノブ２１を図２の図中Ｋ１方向へ回転させて、ストローク調整ロッド１３を上昇させると、可動部材１１が第２ネジ１５と第１ネジ１４のピッチ差に応じて上昇し、ダイアフラム弁体８の弁体部９を弁座７から離間させて弁開度を広げ、流量を増加させる。
一方、ノブ２１を図２の図中Ｋ２方向へ回転させて、ストローク調整ロッド１３を下降させると、可動部材１１が第２ネジ１５と第１ネジ１４のピッチ差に応じて下降し、ダイアフラム弁体８の弁体部９を弁座７に近づけて弁開度を狭め、流量を減少させる。【００４６】
尚、流量調整時には、ノブ２１は、係合突起２７を第１環状溝２８に沿わせながら回転するため、カバー４の保持部４ｃ内でこじれることなく円滑に回転される。
また、第１ネジ１４と第２ネジ１５が樹脂で形成されて低摩擦にされているため、第１ネジ１４と第２ネジ１５の摺動部にグリスなどの潤滑油を塗布する必要がなく、油分汚染を引き起こさない。【００４７】
流量調整を完了したら、ノブ２１をカバー４の保持部４ｃに押し込む方向に押す。ノブ２１は、爪部２６が内向きに弾性変形して、係合突起２７を第１環状溝２８から離脱させ、図中下向きにスライドする。ノブ２１は、係合突起２７が第２環状溝２９の位置まで下降すると、爪部２６が外向きに復元して、図１に示すように、係合突起２７を第２環状溝２９に嵌め合わせる。この状態で、ノブ２１は、ロック部２５の突起２４がローレット溝３１に噛合し、回転が制限されてロック状態になる。【００４８】
もっとも、ロック部２５の突起２４とローレット溝３１の山部とが、うまく噛み合わない場合には、ノブ２１が、ロック部２５の突起２４をローレット溝３１の山部に噛み合わせるために、回転してしまうことがある。しかし、この場合、ノブ２１は、ローレット溝３１の１山〜２山分回転させられるだけであり、ストローク調整ロッド１３を持ち上げることがないため、位置調整したストロークが殆ど変わらない。【００４９】
具体的には、例えば、第１ネジ１４と第２ネジ１５の差動により、ストローク調整ロッド１３を１回転させると、ダイアフラム弁体８が０．０５ｍｍ移動するとする。そして、ノブ２１をスライドさせてロック部２５をローレット溝３１に噛合させたときに、噛合がローレット溝３１の山部の２個分ずれたとする。第１実施形態では、ローレット溝３１の山部及びロック部２５の突起２４は円周方向に１０度ずつのピッチで設けられている。そのため、流量調整後に、ノブ２１が、ローレット溝３１の山部の２個分に相当する２０度余分に回転してから、ロック部２５をローレット溝３１に噛合させたとしても、ストローク調整ロッド１３は、０．００３ｍｍ（０．０５ｍｍ×（２０度／３６０度））だけしか軸方向に移動せず、ストローク変動が起きない。【００５０】
また、図１７に示す流量調整弁２１０が、第１ネジ２１８が樹脂で形成されている場合、ロックナット２２１を締め付けすぎると、第１ネジ２１８のガタ分だけでなく、第１ネジ２１８の弾性変形分もストロークが変動する恐れがある。しかし、図１に示す第１実施形態の流量調整弁１は、ロック時にノブ２１を回転させすぎることがないため、第１ネジ１４と第２ネジ１５を弾性変形させてストロークを変える恐れがない。【００５１】
尚、流量調整弁１は、流量調整後、ノブ２１でストローク調整ロッド１３を覆い、ストローク調整ロッド１３に触れられないようにしているため、ストローク調整ロッド１３を無意識に触ってストロークを変化させることがない。【００５２】
従って、第１実施形態の流量調整弁１によれば、図２に示すように流量調整するときには、ノブ２１を図中上方向にスライドさせ、ロック部２５の突起２４をカバー４のローレット溝３１に対して係合させないようにすることにより、ノブ２１の回転を許容する。そして、ノブ２１を介してストローク調整ロッド１３を回転させ、差動ネジによる位置調節を行い、ダイアフラム弁体８の位置を調整する。流量調整が終了したら、ノブ２１を図中下方向に回転を伴わないようにスライドさせて、図１に示すように、ロック部２５の突起２４をカバー４のローレット溝３１に対して係合させ、ノブ２１の回転を制限する。差動ネジは、ノブ２１がストローク調整ロッド１３の移動方向に沿って回転を伴わずにスライドされてロック部２５の突起２４をカバー４のローレット溝３１に対して係合されてロックされるため、ロック時のネジ位置が流量調整時のネジ位置からずれず、位置調節したストローク調整ロッド１３がロック時に移動してダイアフラム弁体８の位置を変えてしまうことがない。
よって、第１実施形態の流量調整弁１によれば、位置調整したダイアフラム弁体８の位置をずらさずに差動ネジのネジ位置を簡単にロックすることができる。【００５３】
また、第１実施形態の流量調整弁１は、差動ネジを構成する第１ネジ１４と第２ネジ１５を同軸上に設け、ノブ２１の投影面積がカバー４の投影面積より小さいので、パネルマウント時にノブ２１を流量調整弁１から取り外す必要がない。
また、第１実施形態の流量調整弁１によれば、ロック部２５の形状は、カバー４に形成された凹凸状のローレット溝３１に係合する凸凹形状であるので、差動ネジのロック構造を簡単且つコンパクトにすることができる。特に、ロック部２５の突起２４とローレット溝３１の山部が、三角形状であるため、互いの面を滑らせながら噛み合わせをスムーズに行うことができる。
また、第１実施形態の流量調整弁１によれば、ノブ２１は、流量調整時には、カバー４にストローク調整ロッド１３の移動方向に対して直交するように形成された第１環状溝２８に爪部２６の係合突起２７が係合された状態で回転し、ロック時には、ストローク調整ロッド１３の移動方向に対して直交するようにカバー４に形成された第２環状溝に爪部２６の係合突起２７が係合された状態でカバー４に保持されるので、流量調整時やロック時にノブ２１が傾かず、ストローク調整ロッド１３とカバー４との同軸性を維持でき、スムーズに流量調整することができる。【００５４】
（第２実施形態）
続いて、本発明の流量調整弁に係る第２実施形態を図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る流量調整弁５０の断面図であって、ロック解除時の弁全閉状態を示す。図８は、本発明の第２実施形態に係る流量調整弁５０の断面図であって、ロック解除時の弁全開状態を示す。
第２実施形態の流量調整弁５０は、「突出部」及び「ストッパ部材」の一例であるＣリング５２をストローク調整ロッド１３に取り付け、ストッパ機能を持たせた点が第１実施形態と異なり、その他の点は第１実施形態と共通する。よって、ここでは、第１実施形態と共通する構成部品には第１実施形態と同一符号を図面に付して説明を適宜割愛し、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。【００５５】
流量調整弁５０は、装着溝５１がストローク調整ロッド１３の外周面に形成され、Ｃリング５２を着脱自在に取り付けられている。装着溝５１は、ストローク調整ロッド１３の弁全開位置に相当する第１雄ネジ１３ｂの第２雄ネジ１３ａ側端部（図中下側）に設けられている。装着溝５１は、Ｃリング５２が軸方向に移動することを規制するために、Ｃリング５２の幅寸法と同一又はＣリング５２の幅寸法より若干大きい溝幅で設けられている。この装着溝５１に装着されたＣリング５２は、ストローク調整ロッド１３の外周面から外向きに突き出している。すなわち、Ｃリング５２は第１雄ネジ１３ｂより外向きに突き出している。カバー４は、第１雌ネジ４ｂの下側開口部に、凹部５３が切削等により設けられている。図８に示すように、凹部５３は、ストローク調整ロッド１３が軸方向に移動するときに内壁がＣリング５２に接触して余分な抵抗を生じないように、Ｃリング５２の外周面との間に僅かな隙間を空けた状態でＣリング５２を嵌め込める大きさに設けられている。【００５６】
図９は、Ｃリング５２の平面図である。図１０は、図９の側面図である。
Ｃリング５２は、ＰＰやＰＶＤＦの樹脂材料を環状に成形したものであり、切込部５２ａを開口させ、ストローク調整ロッド１３の装着溝５１へ装着させるための弾性をもっている。切込部５２ａは、Ｃリング５２の端部同士を接触させて、Ｃリング５２がストローク調整ロッド１３から脱落するのを防止するために、斜めに形成されている。【００５７】
図１１は、図８のＡ部拡大図である。
Ｃリング５２は、切込部５２ａを開いてストローク調整ロッド１３の装着溝５１に嵌め合わせると、切込部５２ａを閉じるように復元し、ストローク調整ロッド１３を締め付けるようにして装着される。Ｃリング５２は、装着溝５１の図中上下溝壁によって軸方向の移動をされた状態で自身の弾性力でストローク調整ロッド１３に内周面を密着させ、ストローク調整ロッド１３からの脱落を防止される。【００５８】
次に、流量調整弁５０の動作について説明する。
図７に示すように、使用者がノブ２１のロックを解除してノブ２１を図中Ｋ１方向に回転すると、ストローク調整ロッド１３が、第１ネジ１４のネジ送りによって上昇し、第１ネジ１４と第２ネジ１５のピッチ差分ずつダイアフラム弁体８を上昇させる。図８に示すように、ストローク調整ロッド１３は、第１雄ネジ１３ｂの下端を第１雌ネジ４ｂに螺合させるまで上昇すると、図１１に示すように、Ｃリング５２を凹部５３に遊嵌し、更にはＣリング５２を凹部５３の底壁に面接触させて押し付ける。これにより、ストローク調整ロッド１３はネジ送りによる上昇を規制され、ノブ２１の回転トルクが急激に上昇する。そのため、使用者は、ノブ２１を回転させるときに生じる反発トルクの変化によって、弁全開位置を認識することができる。【００５９】
尚、Ｃリング５２は、図１１に示すように凹部５３の底壁に押し付けられると、切込部５２ａを開いて押し潰されるように弾性変形する。この場合、Ｃリング５２は、外周面が凹部５３の側面に支持され、弾性変形を規制される。そのため、Ｃリング５２は、切込部５２ａを広げてストッパ機能を発生しても、ストローク調整ロッド１３から脱落しない。【００６０】
一方、図８に示すように、使用者がノブ２１のロックを解除してノブ２１を図中Ｋ２方向へ回転させると、ストローク調整ロッド１３が第１ネジ１４のネジ送りによって下降し、第１ネジ１４と第２ネジ１５のピッチ差分ずつダイアフラム弁体８を下降させる。このとき、Ｃリング５２は、カバー４から離れると自身の弾性力でもとの形状に復元する。【００６１】
ところで、発明者らは、ノブ２１の回転量と回転トルク（反発トルク）との関係を調べた。その実験を図１２に示す。尚、ノブ回転数は、ダイアフラム弁体８を弁全開位置に配置した時を基準値となる「０」とし、基準位置から図７及び図８に示す図中Ｋ１方向（開方向）にノブ２１を回転させたときをプラスで表示し、基準位置から図７及び図８に示す図中Ｋ２方向（閉方向）にノブ２１を回転させたときをマイナスで表示する。【００６２】
実験では、先ず、図７に示す流量調整弁５０からＣリング５２を取り外し、差動ネジのピッチ差による反発トルクの変化について調べた。
図１２の▲に示すように、差動ネジのピッチ差が０．１ｍｍの場合、ノブ２１は、基準位置において回転トルクが約０．０４Ｎ．ｍ発生する。ノブ２１を基準位置からＫ１方向に４分の３回転させると、計算上、可動部材１１がカバー４に対して０．０７５ｍｍの押付力で押し付けられ、回転トルクが約０．０７Ｎ．ｍまで上昇する。その後ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ４回転させるまでは、回転トルクはほぼ一定である。図１２のＰ１に示すように、ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ４分の１５回転させると、回転トルクは大きく下がり始め、第１ネジ１４と第２ネジ１５を破壊した。【００６３】
一方、図１２の◆に示すように、差動ネジのピッチ差が０．２５ｍｍの場合、ノブ２１は、基準位置において回転トルクが約０．０４Ｎ．ｍ発生する。ノブ２１を基準位置からＫ１方向に２分の１回転させると、可動部材１１がカバー４に対して０．１２５ｍｍの押付力で押し付けられ、回転トルクが約０．０９Ｎ・ｍに上昇する。その後、ノブ２１を回転させ続けると、回転トルクが徐々に上昇する。そして、ノブ２１を基準位置から２回転させたときに、可動部材１１がカバー４に対して０．５ｍｍの押付力で押し付けられ、最大回転トルク約０．１７Ｎ．ｍを発生する。それからさらにノブ２１をＫ１方向へ回転させ続けると、回転トルクは約０．１５Ｎ．ｍに低下してほぼ一定になる。その後、図１２のＰ２に示すように、ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ４分の１４回転させると、回転トルクは大きく下がり始め、第１ネジ１４と第２ネジ１５を破壊した。【００６４】
上記実験結果より、差動ネジのピッチ差が小さいほど、ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ回転させたときに生じる回転トルクの変化が小さいことが解った。そして、差動ネジのピッチ差が小さいほど、ノブ２１を基準位置を超えてＫ１方向へ回転させた時点と第１，第２ネジ１４，１５等が破壊する時点での回転トルクの差が小さいことが解った。従って、差動ネジのピッチ差が小さいほど、ダイアフラム弁体８を弁全開位置まで移動させたときのストッパ感が得られにくく、第１，第２ネジ１４，１５等を破壊するまで回転させる恐れがあると考えられる。【００６５】
この実験結果をもとに、ストローク調整ロッド１３にＣリング５２を装着し、回転トルクとノブ２１の回転数との関係について調べた。【００６６】
図１２の●に示すように、ノブ２１は、基準位置において回転トルクが０．０７Ｎ・ｍである。ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ４分の１回転させると、ストローク調整ロッド１３に装着したＣリング５２がカバー４に対して０．１８７５ｍｍの押付力で押し付けられ、回転トルクが基準位置の回転トルクの約２倍である０．１２Ｎ・ｍに急上昇する。その後さらにノブ２１をＫ１方向へ回転させると、回転トルクは上昇し続け、ノブ２１を基準位置からＫ１方向へ１回転させ、ストローク調整ロッド１３に装着したＣリング５２をカバー４に０．７５ｍｍの押付力で押し付けたときには、回転トルクが基準位置の回転トルクの約４倍である０．２８Ｎ・ｍに上昇する。【００６７】
従って、第２実施形態の流量調整弁５０によれば、ストローク調整ロッド１３をＫ１方向へ回転させてダイアフラム弁体８を弁全開位置まで移動させると、差動ネジを働かせない部分に設けたストッパ部、つまりＣリング５２がカバー４に面接触し、差動ネジのピッチ差に関係なく、ストローク調整ロッド１３とカバー４との間に設けた第１ネジ１４のピッチだけで発生する一定の反発トルクにより、安定したストッパー感が得られ、弁全開位置を容易に判別できる。
より具体的には、流量調整弁５０は、ストローク調整ロッド１３に形成した装着溝５１にＣリング５２を取り付け、ノブ２１をＫ１方向へ回転させてダイアフラム弁体８を弁全開位置まで移動させたとき、Ｃリング５２がカバー４に接触し、ストローク調整ロッド１３とカバー４との間に設けた第１ネジ１４のネジ送りによる上昇を規制して、回転トルク（反発トルク）が急上昇するので（図８、図１１、図１２参照）、弁全開位置におけるノブ２１のストッパー感が得られやすく、ノブ２１を回転し過ぎて第１ネジ１４や第２ネジ１５等を破壊する恐れが低い。【００６８】
また、第２実施形態の流量調整弁５０によれば、ストローク調整ロッド１３の外周面にＣリング５２を着脱自在に取り付けるので（図７、図８参照）、繰り返し荷重等によってＣリング５２が破損した場合にＣリング５２のみを簡単に交換できる。尚、Ｃリング５２は、樹脂を材質とするため、腐食性雰囲気で流量調整弁５０を使用した場合でも、Ｃリング５２が腐食してストローク調整ロッド１３から脱落することがない。
また、第２実施形態の流量調整弁５０によれば、ストローク調整ロッド１３が弁全開位置まで移動し、Ｃリング５２をカバー４に押し付けると、Ｃリング５２が切込部５２ａを開く。Ｃリング５２は、外周面が凹部５３の側壁に支持されるまで変形すると、それ以上切込部５２ａを開いて変形することができなくなる。よって、流量調整弁５０は、Ｃリング５２を凹部５３の底壁に押し付けて変形させ、ストッパ機能を得るときに、Ｃリング５２を凹部５３の側壁によって支持して変形を阻止するので、ストッパ機能発生時にＣリング５２がストローク調整ロッド１３から脱落しない。【００６９】
（第３実施形態）
続いて、本発明の流量調整弁に係る第２実施形態を図面を参照しながら説明する。図１３は、本発明の第３実施形態に係る流量調整弁６０の断面図であって、ロック解除時の弁全閉状態を示す。
本実施形態の流量調整弁６０は、Ｃリング５２の変わりに突出部６２がストローク調整ロッド６１に一体的に設けられている点が第２実施形態と相違する。よって、ここでは第２実施形態と共通する点は、第２実施形態と同一符号を図面に付して説明を割愛し、第２実施形態と相違する点を中心に説明する。【００７０】
流量調整弁６０は、ＰＶＤＦやＰＣＴＦＥなど比較的硬度、耐熱性、耐薬品性の高い樹脂を材質とするストローク調整ロッド６１をカバー４に挿通している。ストローク調整ロッド６１は、第１雄ネジ１３ｂの第２雄ネジ１３ａ側端部に、突出部６２が射出成形や切削加工等により一体に設けられている。突出部６２は、ストローク調整ロッド１３の外周面に環状に設けられ、先端部がストローク調整ロッド６１の外周面から外向きに突き出すように設けられている。すなわち、突出部６２は、第１雄ネジ１３ｂより外向きに突出している。突出部６２は、カバー４に設けた凹部５３に遊嵌される大きさで設けられている。ストローク調整ロッド６１は、第１雄ネジ１３ｂをカバー４の第１雌ネジ４ｂに螺合してボス部４ａに挿通するために、上端部が第１雄ネジ１３ｂと同径又は第１雄ネジ１３ｂより小径に設けられている。ストローク調整ロッド６１の上端部外周面にはピン孔が設けられ、そのピン孔にガイドピン６３が圧入固定されている。ストローク調整ロッド６１は、ガイドピン６３をノブ２１のキー溝３０に係合させ、廻り止めされている。【００７１】
上記構成を有する流量調整弁６０は、カバー４の図中下端開口部からボス部４ａにストローク調整ロッド６１を挿通し、ボス部４ａの図中上端開口部から突き出したストローク調整ロッド６１にガイドピン６３を圧入固定する。このとき、ストローク調整ロッド６１は、突出部６２がカバー４の凹部５３に係止され、組立時にボス部４ａの図中下端開口部から図中上端開口部へと突き抜けない。カバー４にストローク調整ロッド６１を組み付けたら、カバー４にスプリング１６を装填し、ストローク調整ロッドの第２雄ネジ１３ａを可動部材１１の第１雌ネジ１１ａに締め付けた後、カバー４を流路ブロック２に取り付ける。そして、マウント用ナット２０をカバー４に取り付ける。そして、ストローク調整ロッド６１のガイドピン６３をキー溝３０に摺動自在に嵌め合わせるようにノブ２１をカバー４に取り付ける。【００７２】
このように組み立てられた流量調整弁６０は、ロックを解除してノブ２１を図中Ｋ１方向に回転させると、その回転力がガイドピン６３を介してストローク調整ロッド６１に伝達される。ストローク調整ロッド６１は、第１ネジ１４のネジ送りによって上昇し、第１ネジ１４と第２ネジ１５とのピッチ差に従ってダイアフラム弁体８を持ち上げる。ストローク調整ロッド６１が弁全開位置まで移動すると、突出部６２がカバー４に形成した凹部５３の底壁に接触し、ネジ送りによる上昇を規制する。これにより、ノブ２１の回転トルクが増加する。よって、使用者は、ノブ２１の反発トルクが増加したことにより、ダイアフラム弁体８が弁全開位置まで移動したことを簡単に認識できる。【００７３】
従って、第３実施形態の流量調整弁６０によれば、ストローク調整ロッド６１をＫ１方向へ回転させ、第１，第２ネジ１４，１５のネジ送りによってダイアフラム弁体８を弁全開位置まで移動させると、突出部６２がカバー４に面接触してストローク調整ロッド６１の上昇を規制し、ノブ２１の回転トルク（反発トルク）を増加させる。そのため、流量調整弁６０は、差動ネジのピッチ差に関係なく、ノブ２１の回転トルク（反発トルク）の変化によって弁全開位置を容易に判別することができる。
第３実施形態の流量調整弁６０は、突出部６２がストローク調整ロッド６１と一体的に設けられており、樹脂であるため、腐食性雰囲気で使用しても突出部６２が腐食して壊れることがない。また、流量調整弁６０は、ストローク調整ロッド６１と一体に設けられているため、単独での交換ができないが、ストローク調整ロッド６１に装着溝５１を加工したり、Ｃリング５２を装着する手間などを省くことができる。【００７４】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。【００７５】
（１）例えば、上記実施の形態では、ノブ２１は、キー溝３０にストローク調整ロッド１３の凸部１３ｄを摺動可能に嵌め合わせて、回転力をストローク調整ロッド１３に伝達するようにした。これに対して、例えば、図１４に示す第１変形例ように、ノブ２１の内周面４１とストローク調整ロッド１３の上端部４２を多角形にして係合させたり、図１５に示すように、ノブ２１の内周面４３に凹凸部を形成するとともに、ストローク調整ロッド１３の上端部４４の外周面に凸凹部を形成し、ノブ２１の凹凸部とストローク調整ロッド１３の凸凹部とをセレーションによる嵌め合いによって係合させたりすることにより、ノブ２１からストローク調整ロッド１３に回転力を伝達するようにしてもよい。【００７６】
（２）例えば、上記実施の形態では、ロック部２５が、３個を一組にした突起２４を、円周方向に等間隔に設けたが、円周方向全体に突起２４を設けてもよい。また、ロック部２５の突起２４とローレット溝３１の凸部を三角形状にしたが、四角形状や半円形状であってもよい。【００７７】
（３）例えば、上記第２実施形態では、「突出部」及び「ストッパ部材」の一例としてＣリング５２を使用したが、樹脂製又はゴム製のＯリングを使用してもよい。また、ストローク調整ロッド１３に装着溝５１を形成せずに、Ｃリング５２を接着剤などでストローク調整ロッド１３に固着させたり、固定部材によってＣリング５２をストローク調整ロッド１３に支持固定するようにしてもよい。【００７８】
（４）例えば、上記第３実施形態では、突出部６２を環状に設けたが、第１雄ネジ１３ｂより外向きに突出する凸部を円周方向に断続的に設けて「突出部」としてもよい。また、例えば、上記第３実施形態では、ストローク調整ロッドの第１雄ネジ１３ｂを第２雄ネジ１３ａより細くしているが、第１雄ネジ１３ｂを第２雄ネジ１３ａより太くしてその間にできる段差を突出部として利用してもよい。【００７９】
（５）上記実施形態では、スプリング１６を可動部材１１の上側に配置したが、スプリング１６を可動部材１１の下側に配置してもよい。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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