(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路の上流側および下流側にそれぞれ接続される第１ポートおよび第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させる連通路が形成された弁ボディと、
圧力流体の作用下に前記弁ボディの軸線方向に沿って変位することにより、前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体に設けられ、前記連通路を構成する前記弁ボディの内壁面に対峙した周面にストレート部と、該ストレート部に対して縮径し、前記弁体を弁座に着座させる際の変位方向に向かって段階的に縮径する複数のテーパ部とを有し、前記弁体が弁座に着座した際に前記ストレート部およびテーパ部が前記内壁面に対して非接触に設けられるノーズ部と、
前記弁ボディの連通路に設けられ、前記内壁面に対して半径外方向に拡径すると共に前記弁体が弁座に着座した際に前記ストレート部に対峙して非接触に設けられる環状凹部と、
を備え、
前記ノーズ部が前記弁体から第１ポートまたは第２ポートを通じて着脱自在に設けられると共に、前記弁体が前記弁座から離間した際、前記弁ボディの内壁面および環状凹部と前記ノーズ部の周面との間で流量が制御されることを特徴とする真空調圧弁。
【請求項２】
請求項１記載の真空調圧弁において、
前記複数のテーパ部は、前記弁体を弁座に着座させる際の変位方向に向かって隣接するテーパ部がより大きな傾斜角度で形成されることを特徴とする真空調圧弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、真空チャンバと真空ポンプとの間に接続して真空チャンバ内を徐々に真空圧に減圧するための流量制御を行う真空調圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体ウエハ等の処理装置に設けられる真空チャンバでは、前記真空チャンバの内圧を真空ポンプで真空圧に下げる場合、大気圧や高圧の状態にある真空チャンバ内の気体を急激に排気すると、一時的に大量の気体が流動するので、真空チャンバ内で気体の乱流が生じ、真空チャンバの内壁面に付着した生成物等が剥離して巻き上げられる。そして、前記生成物が半導体ウエハ等に付着したり、流体通路に拡散することがある。
【０００３】
そこで、真空チャンバと真空ポンプとを連通する流路に、圧力流体の作用下に開閉する弁体を設け、該弁体に設けられたテーパ部によって流路を流通する流体の流量制御をすることにより急激な流量変化を防止する真空調圧弁が採用されている（例えば、特開平１０−２５２９４２号公報参照）。
【０００４】
この従来技術に係る真空調圧弁１は、図８および図９に示されるように、ボディ２に形成され、図示しない真空チャンバに接続される第１ポート３ａと図示しない真空ポンプに接続される第２ポート３ｂとを結ぶ流路中に形成される弁座４と、前記第１ポート３ａと第２ポート３ｂとを連通させる流路を開閉する弁本体５とを有する。前記弁本体５は、シャフト６に連結される第１弁体７と、前記第１弁体７の下面に取付ねじ８を介して連結される第２弁体９とからなり、前記弁本体５に連結されたシャフト６が圧力流体の作用下に軸線方向に沿って変位することにより弁本体５を弁座４に対して開閉している。
【０００５】
前記弁座４は、第１弁体７の下面が着座するボディ２の上面に形成され、前記第２弁体９の外周面には、前記第２弁体９の軸線と略平行に所定長延在して形成されるストレート面１０と、前記ストレート面１０の終端位置から弁座４の第１ポート３ａの開口部の方向に向かって所定角度傾斜して縮径するテーパ面１１とが形成される。前記ストレート面１０は、第１ポート３ａの内周面１２に当接している状態にある。
【０００６】
また、弁座４に着座する第１弁体７には、Ｏリング１３が装着され、弁本体５が弁座４に着座した際の気密を保持している。
【０００７】
図８に示されるように、弁本体５が第１ポート３ａの内部に形成される弁座４の内部に挿入されて第１ポート３ａを閉塞している全閉時において、第２弁体９のストレート面１０が第１ポート３ａの内周面１２に接触している状態にある。
【０００８】
そして、図９に示されるように、圧力流体の作用下にシャフト６を介して弁本体５が上方に変位した際、Ｏリング１３が弁座４の上面から離間しても、第１ポート３ａの内周面１２と第２弁体９のストレート面１０とがある一定時間接触しながら上方に変位する。
【０００９】
そして、第２弁体９のストレート面１０とテーパ面１１との境界１４が弁座４より上方になるように変位することにより、初めて第１ポート３ａと第２ポート３ｂとが連通した状態となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る真空調圧弁１においては、例えば、図８に示されるように、弁本体５が弁座４に着座した全閉状態において、図示しないコントローラからの入力信号によって圧力流体が供給され、前記圧力流体の作用下に弁本体５が上方に変位する。
【００１１】
その際、第２弁体９のストレート面１０と第１ポート３ａの内周面１２とが前記ストレート面１０の長さに対応した一定時間だけ接触して第１ポート３ａの気密を保持している状態となるため、前記弁座４の内周面１２に対してストレート面１０が離間する境界１４まで弁本体５が変位することにより初めて第１ポート３ａと第２ポート３ｂとが連通状態となる。換言すると、前記弁座４の内周面１２に対してストレート面１０が離間する境界１４まで第２弁体９が変位するまでは、該第２弁体９が上方に変位しても第１ポート３ａと第２ポート３ｂとが連通状態とはならない。
【００１２】
また、圧力流体の作用下に弁本体５が下方に変位する際においても、第１弁体７のＯリング１３が弁座４に着座する前に第２弁体９が第１ポート３ａに挿入され、ストレート面１０と内周面１２とが接触することにより第１ポート３ａが閉塞された状態となる。すなわち、弁本体５が弁座４に着座する前に第１ポート３ａが閉塞された状態となる。
【００１３】
その結果、図示しないコントローラからの入力信号によって弁本体５が上方に離間し始めてから第１ポート３ａと第２ポート３ｂとが連通した状態となるまでに若干のタイムラグが生じることとなる。同様に、前記コントローラからの入力信号によって弁本体５が下方に変位し、第１ポート３ａと第２ポート３ｂとの連通が遮断された状態となってから弁本体５が弁座４に実際に着座するまでの間に若干のタイムラグが生じる。
【００１４】
そのため、前記コントローラからの入力信号によって弁本体５が弁座４より上方に離間し始めてから、テーパ面１１によって第１ポート３ａおよび第２ポート３ｂの間に流通する流体の流量制御が行われるまでにタイムラグが生じ、真空調圧弁１の流体制御の開始が遅れるという問題がある。
【００１５】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、弁体が弁座より離間した際、瞬時に連通路に流通する流体の流量制御をすることが可能な真空調圧弁を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路の上流側および下流側にそれぞれ接続される第１ポートおよび第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させる連通路が形成された弁ボディと、
圧力流体の作用下に前記弁ボディの軸線方向に沿って変位することにより、前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体に設けられ、前記連通路を構成する前記弁ボディの内壁面に対峙した周面にストレート部と、該ストレート部に対して縮径し、前記弁体を弁座に着座させる際の変位方向に向かって段階的に縮径する複数のテーパ部とを有し、前記弁体が弁座に着座した際に前記ストレート部およびテーパ部が前記内壁面に対して非接触に設けられるノーズ部と、
前記弁ボディの連通路に設けられ、前記内壁面に対して半径外方向に拡径すると共に前記弁体が弁座に着座した際に前記ストレート部に対峙して非接触に設けられる環状凹部と、
を備え、
前記ノーズ部が前記弁体から第１ポートまたは第２ポートを通じて着脱自在に設けられると共に、前記弁体が前記弁座から離間した際、前記弁ボディの内壁面および環状凹部と前記ノーズ部の周面との間で流量が制御されることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、弁ボディの内壁面に対峙するノーズ部の周面にストレート部と、該ストレート部に対して縮径し、弁体を弁座に着座させる際の変位方向に向かって段階的に縮径した複数のテーパ部とを設けると共に、前記弁体が弁座に着座した際に前記ストレート部に対峙する環状凹部を前記弁ボディの連通路に設けている。そして、ストレート部及びテーパ部を、弁ボディの内壁面および環状凹部に対して非接触とすることにより、前記ノーズ部が設けられた弁体が弁座から離間すると略同時にノーズ部の周面と弁ボディの内壁面および環状凹部との間を介して流体を連通路に連通させることができる。従って、弁体が弁座から離間すると略同時に、連通路を流通する流体の流量制御を高精度に行うことができる。また、ストレート部および複数のテーパ部と弁ボディの内壁面および環状凹部ととの間を流通する流体の流量を徐々に増減させるように調整することができるため、第１および第２ポート間の連通路を流通する流体の流量を高精度に制御することができる。
【００１８】
また、ノーズ部を弁体から第１ポートまたは第２ポートを通じて着脱自在に設けることにより、簡便にノーズ部を第１ポートまたは第２ポートを通じて脱着することができるため、メンテナンス作業が容易である。
【００１９】
さらに、前記複数のテーパ部は、前記弁体を弁座に着座させる際の変位方向に向かって隣接するテーパ部をより大きな傾斜角度で形成することにより、前記複数のテーパ部の第１ポートまたは第２ポートの方向に向かって隣接するテーパ部と前記内壁面との間を流通する流体の流量を徐々に増減させるように調整することができるため、第１および第２ポート間の連通路を流通する流体の流量を高精度に制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る真空調圧弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２２】
図１において、参照符号２０は、本発明の実施の形態に係る真空調圧弁を示す。
【００２３】
この真空調圧弁２０は、略円筒状の弁ボディ２２と、該弁ボディ２２の上部に連結されるボンネット２４と、該弁ボディ２２の下方に形成され、図示しない真空チャンバに接続されるチャンバポート（第１ポート）２６と、弁ボディ２２の側面に軸線と略直交するように形成され、図示しない真空ポンプに接続されるポンプポート（第２ポート）２８と、弁ボディ２２の内部に配設され、前記チャンバポート２６とポンプポート２８との間の連通路２９を開閉する弁機構３０とを備える。
【００２４】
弁ボディ２２の内部に臨むボンネット２４の下部側には、弁ボディ２２の方向に所定長だけ突出した突出部３２が形成され、前記突出部３２の軸線方向に沿った略中央部に形成される段部３４には、後述する第１ばね部材８８が係着される。
【００２５】
前記突出部３２の内部に形成される貫通孔３６には、後述するシャフト５２の上端部側が軸線方向に沿って変位自在に挿入される。なお、前記貫通孔３６の内部に形成される図示しない環状溝にはシール部材３８が装着され、このシール部材３８がシャフト５２の外周面に当接することにより弁ボディ２２とボンネット２４の内部との気密を保持している。
【００２６】
また、ボンネット２４の下部側の側面には、該ボンネット２４の内部と連通する流体供給ポート４０が形成され、図示しない流体チューブを介して後述するピストン室９６の内部に圧力流体が供給される。
【００２７】
さらに、ボンネット２４の上部は、略中央部に通気孔４２が形成された薄板状の蓋部４４によって閉塞されている。すなわち、前記蓋部４４の通気孔４２は、後述するピストン５０が軸線方向に沿って変位する際、後述するピストン室９６のピストン５０の上面側にある流体を大気に排出するために設けられている。
【００２８】
弁機構３０は、弁ボディ２２の軸線方向に沿って変位し、弁ボディ２２のチャンバポート２６の近傍に形成される弁座４６を閉塞する弁体４８と、圧力流体の作用下に変位するピストン５０と、前記弁体４８とピストン５０とを一体的に連結するシャフト５２とからなる。
【００２９】
前記弁体４８は、シャフト５２の下部に連結される円盤状のプレート部（本体部）５４と、前記プレート部５４の下面にねじ部材５６を介して一体的に連結されるノーズ部５８と、前記プレート部５４の弁座４６と当接する下面に環状溝を介して装着されるシール部材６０とからなる。
【００３０】
前記弁座４６は、弁ボディ２２のチャンバポート２６の近傍における弁体４８のプレート部５４と対向する位置に形成され、プレート部５４がシャフト５２の変位作用下に下方に変位した際に、弁座４６に着座したプレート部５４によってチャンバポート２６が閉塞される。
【００３１】
ねじ部材５６を介してプレート部５４に一体的に連結された前記ノーズ部５８は、図２に示されるように、ねじ部材５６を螺回して、前記プレート部５４の下面から下方に取り外すことができる。その際、ノーズ部５８の外周径Ａ（図２参照）がチャンバポート２６の内周径Ｂ（図２参照）より小さく形成されているため、チャンバポート２６を介してノーズ部５８を外部に取り出すことができる。その結果、ノーズ部５８を弁ボディ２２および弁機構３０（図１参照）を分解することなくチャンバポート２６を通じて容易に脱着することができるため、簡便にメンテナンス作業を行うことができる。なお、プレート部５４のノーズ部５８と当接する面に形成される係合溝６２と、対向する位置に形成されるノーズ部５８の係合凸部６４とを係合させることにより、ノーズ部５８をプレート部５４に装着する際、簡便にノーズ部５８の位置決めを行うことができる。
【００３２】
また、前記ノーズ部５８の外周面は、チャンバポート２６が接続される図示しない真空チャンバ側に向かって徐々に縮径する形状に形成される。詳細には、前記外周面は、図３に示されるように、プレート部５４に連結される上面側から半径外方向に突出して形成される環状突部（ストレート部）６６と、前記環状突部６６より所定長だけ縮径し、かつ他端部に向かってさらに縮径するように所定角度Ｃ（図３参照）傾斜した第１テーパ部６８と、該第１テーパ部６８より他端部に向かってさらに大きな傾斜角度Ｄ（図３参照）で傾斜した第２テーパ部７０と、第１テーパ部６８より他端部に向かってさらに大きな傾斜角度Ｅ（図３参照）で傾斜した第３テーパ部７２とが形成される（Ｃ＜Ｄ＜Ｅ）。
【００３３】
また、弁ボディ２２のチャンバポート２６の内壁面７４には、弁体４８が全閉状態において前記環状突部６６と対向する位置に前記チャンバポート２６の内壁面７４より半径外方向に拡径した環状凹部７６が形成される。すなわち、ノーズ部５８の外周面形状をチャンバポート２６が接続される図示しない真空チャンバの方向に向かって徐々に縮径する多段形状とし、弁体４８が弁座４６に着座し全閉した状態において、前記チャンバポート２６の内壁面７４との離間距離がノーズ部５８の他端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。
【００３４】
前記ノーズ部５８の環状突部６６が、環状凹部７６との間に所定間隔離間したクリアランスＦを有する非接触な状態に保持されるとともに、第１〜第３テーパ部６８、７０、７２も同様に、向かい合うチャンバポート２６の内壁面７４との間に所定間隔離間したクリアランスＦを有する非接触な状態に保持される。
【００３５】
図１および図２に示されるように、前記プレート部５４の略中央部に形成される穴部８０には、シャフト５２の下部が環状の押え部材８２を介して一体的に嵌合されている。
【００３６】
前記シャフト５２に挿通される押え部材８２の上方には、シャフト５２の外周に挿通された略円筒状のシャフトガイド８４の下部が当接し、該シャフトガイド８４の下部側の外周に装着されるばね座８６によって弁体４８のプレート部５４とシャフトガイド８４が一体的に連結されている。前記ばね座８６の上面とボンネット２４の段部３４との間には、弁体４８を弁座４６に押圧する方向に付勢する第１ばね部材８８が介装され、同様に第１ばね部材８８の外周側の前記ばね座８６の上面とボンネット２４の弁ボディ２２に連結される下面との間には、弁体４８を弁座４６に押圧する方向に付勢する第２ばね部材９０が介装されている。
【００３７】
さらに、弁ボディ２２の内部には、プレート部５４の上面およびボンネット２４の下面とにそれぞれ装着されるベローズホルダ９２ａ、９２ｂ（図１参照）を介してベローズ９４が装着されている。前記ベローズ９４は、前記弁機構３０、第１および第２ばね部材９０を囲繞するように装着されているため、弁ボディ２２の内部の弁機構３０等から発生する塵埃等がチャンバポート２６およびポンプポート２８を介して流体流路（図示せず）中に漏出することがないとともに、チャンバポート２６およびポンプポート２８を介して流通する圧力流体中に含まれる塵埃等が弁機構３０の内部に進入することが防止される。
【００３８】
ピストン５０は、ボンネット２４の内部に形成されたピストン室９６に軸線方向に沿って変位自在に内装され、略中央部の貫通孔９８にはシャフト５２の他端部が挿入され、環状のワッシャ１００を介して固定ナット１０２によって一体的に連結されている。なお、前記貫通孔９８が形成されるピストン５０の上面には、所定長だけ窪んだ凹部１０４が形成されているため、前記固定ナット１０２をシャフト５２の他端部に締結した際、固定ナット１０２が凹部１０４に格納された状態となり、ピストン５０の上面より突出することがない。
【００３９】
また、ピストン５０の外周面の環状溝には、ピストンパッキン１０６とガイドリング１０８がそれぞれ装着されている。
【００４０】
前記ピストン室９６は、ピストン５０の下面とボンネット２４との間に画成され、前記流体供給ポート４０と連通する第１ピストン室１１０と、ピストン５０の上面とボンネット２４の上面に装着される蓋部４４との間に画成される第２ピストン室１１２とからなり、図示しない流体チューブを介して流体供給ポート４０から第１ピストン室１１０に圧力流体が供給されることにより、前記ピストン５０が軸線方向に沿った上方に変位する。なお、その際、前記ピストンパッキン１０６によって第１ピストン室１１０の内部の気密が保持される。また、第２ピストン室１１２は、蓋部４４の通気孔４２を介して常時大気と連通した状態である。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る真空調圧弁２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４２】
図示しない圧力流体供給源からパイロット圧（例えば、圧縮空気）が流体供給ポート４０に接続された図示しない流体チューブを介して第１ピストン室１１０の内部に導入される。
【００４３】
前記パイロット圧の作用下にピストン５０が軸線方向に沿った上方に変位する。その際、第２ピストン室１１２の内部の流体が、ピストン５０の押圧作用下に通気孔４２を介して外部に排出される。
【００４４】
前記ピストン５０に一体的に連結されたシャフト５２が、第１および第２ばね部材８８、９０のばね力に抗して上方に変位する。
【００４５】
シャフト５２の下部に連結された弁体４８が上方に変位することにより、プレート部５４のシール部材６０が弁座４６より離間し、チャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した弁開状態となる。すなわち、ポンプポート２８に接続される図示しない真空ポンプによって図示しない真空チャンバの内部の流体が弁ボディ２２の連通路２９およびポンプポート２８を介して吸引される。
【００４６】
ここで、前記弁体４８が、弁座４６に着座した弁閉状態から圧力流体の作用下に軸線に沿った上方に変位して弁開状態となるまでの動作について詳細に説明する。
【００４７】
先ず、図３に示されるように、ノーズ部５８が装着されるプレート部５４の下面側が弁ボディ２２の弁座４６に当接してチャンバポート２６が閉塞されている。なお、プレート部５４に装着されるシール部材６０によってチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部との気密が確実に保持された状態にある。
【００４８】
次に、図４に示されるように、パイロット圧の作用下に弁体４８が軸線方向に沿って弁座４６から離間した状態、すなわち、プレート部５４のシール部材６０が弁座４６から僅かに離間した状態において、チャンバポート２６の環状凹部７６とノーズ部５８の環状突部６６との間に形成されるクリアランスＦ（図４参照）を介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態となる。
【００４９】
その際、弁体４８が上方に変位して、ノーズ部５８がチャンバポート２６の内部から完全に弁ボディ２２の内部に変位した全開状態における流体の流路と比較して、前記クリアランスＦによって形成される流路が狭いため、前記クリアランスＦを介してチャンバポート２６と弁ボディ２２との間を流通する流体の流量は少量に制御される。
【００５０】
また、前記環状突部６６と環状凹部７６とは、所定間隔離間して形成されているため、弁体４８が上方に変位し、シール部材６０が弁座４６から離間するのと略同時に、チャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態とすることができる。すなわち、チャンバポート２６は、プレート部５４によってのみ閉塞された状態であるため、プレート部５４を有する弁体４８が上方に変位すると略同時に連通状態となる。
【００５１】
次に、図５に示されるように、さらに弁体４８が上方に変位した状態では、チャンバポート２６の環状凹部７６とノーズ部５８の第１テーパ部６８との間のクリアランスＧ（図５参照）を介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態となる。
【００５２】
この場合、前記環状突部６６より第１テーパ部６８が半径内方向に縮径して形成されているため、環状凹部７６と第１テーパ部６８との間に形成されるクリアランスＧ（図５参照）は、前記環状凹部７６と環状突部６６との間に形成されるクリアランスＦ（図４参照）より大きくなる（Ｆ＜Ｇ）。そのため、環状突部６６との間を介して流通する流体の流量と比較して、前記クリアランスＧを介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部との間に流通する流量が増大する。
【００５３】
次に、図６に示されるように、さらに弁体４８が上方に変位した状態では、チャンバポート２６の環状凹部７６とノーズ部５８の第２テーパ部７０との間のクリアランスＨ（図６参照）を介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態となる。
【００５４】
この場合、前記第１テーパ部６８より第２テーパ部７０の方が傾斜角度が大きなテーパ状に形成されているため、環状凹部７６と第２テーパ部７０との間のクリアランスＨ（図６参照）は、前記環状凹部７６と第１テーパ部６８との間のクリアランスＧ（図５参照）より大きくなる（Ｇ＜Ｈ）。そのため、第１テーパ部６８との間を介して流通する流量と比較して、前記クリアランスＨを介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部との間に流通する流量がさらに増大する。
【００５５】
次に、図７に示されるように、さらに弁体４８が上方に変位した状態では、チャンバポート２６の環状凹部７６とノーズ部５８の第３テーパ部７２との間のクリアランスＪ（図７参照）を介してチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態となる。
【００５６】
この場合、前記第２テーパ部７０より第３テーパ部７２の方が傾斜角度がさらに大きなテーパ状に形成されているため、前記環状凹部７６と第３テーパ部７２との間のクリアランスＪ（図７参照）は、前記環状凹部７６と第２テーパ部７０との間のクリアランスＨ（図６参照）より大きくなる（Ｈ＜Ｊ）。そのため、第２テーパ部７０との間を介して流通する流量と比較して、前記クリアランスＪを介して流通する流量はさらに増大する。
【００５７】
すなわち、弁体４８が弁座４６に着座した際において、チャンバポート２６の内壁面７４とノーズ部５８の外周面との間に所定間隔離間させたクリアランスを設けて非接触状態として形成することにより、弁体４８が弁座４６より離間すると略同時にチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とが連通した状態とすることができる。
【００５８】
その結果、パイロット圧の作用下に変位する弁体４８が弁座４６から離間すると略同時に、ノーズ部５８と内壁面７４との間を流通する流体の流量を制御することができるため、チャンバポート２６とポンプポート２８との間を流通する流体の高精度な流量制御をすることができる。
【００５９】
また、弁体４８を上方に変位させて弁開状態とした際、ノーズ部５８の外周面がプレート部５４から離間する方向に向かって徐々に縮径する多段形状に形成されているため、ノーズ部５８の外周面とチャンバポート２６の内壁面７４との間に画成されるクリアランスＦ〜Ｊ（図４〜図７参照）によって流路が徐々に拡大される。そのため、流通する流量を徐々に増大させることができ、急激に大きな流量が流通することがないため、弁体４８が弁座４６から離間した際にも、急激な流量変化が生じることがない。なお、前記第１〜第３テーパ部６８、７０、７２の傾斜角度を、図３に示されるように、第１テーパ部の傾斜角度Ｃ、第２傾斜角度Ｄ、第３傾斜角度Ｅの順に大きくなるような関係（Ｃ＜Ｄ＜Ｅ）に基づいて任意の角度に設定することにより、チャンバポート２６の内壁面７４と前記第１〜第３テーパ部６８、７０、７２との間を流通する流量を調整することができる。
【００６０】
また、反対にチャンバポート２６を弁体４８によって閉塞する弁閉状態とするには、前記第１ピストン室１１０に供給されているパイロット圧を停止することにより第１および第２ばね部材８８、９０のばね力によってばね座８６を介して弁体４８が下方に押圧されるため、弁体４８と連結されたシャフト５２およびピストン５０が一体的に下方に変位する。そして、弁体４８のプレート部５４の下面が弁座４６に着座し、シール部材６０が弁座４６に当接することにってチャンバポート２６が閉塞された弁閉状態となる。その結果、チャンバポート２６とポンプポート２８との連通が遮断される。
【００６１】
その際、ノーズ部５８の外周面がプレート部５４から離間する方向に向かって徐々に縮径する多段形状に形成されているため、弁体４８が上方に変位して弁開状態となる場合とは逆に、弁体４８が弁座４６に接近するとともにチャンバポート２６の内壁面７４と弁体４８のノーズ部５８の外周面との間のクリアランスが徐々に狭くなっていく。その結果、チャンバポート２６とポンプポート２８との間に流通する流量が徐々に絞られて減少していく状態となる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態では、チャンバポート２６の内壁面７４と弁体４８のノーズ部５８の外周面との間に所定間隔のクリアランスを設けて非接触状態に形成することにより、弁体４８が弁座４６から離間すると略同時にチャンバポート２６と弁ボディ２２の内部とを連通させることができ、瞬時に連通路２９を流通する流体の流量制御を高精度に行うことができる。
【００６３】
また、ノーズ部５８の外周面をプレート部５４から離間する方向に向かって縮径する多段形状とすることにより、チャンバポート２６から連通路２９を介してポンプポート２８へと流通する負圧流体の流量を段階的に徐々に変化させることができるため、負圧流体によって図示しない真空チャンバの内部が急激に吸引されることが抑制される。その結果、図示しない真空チャンバの内部を徐々に真空圧状態とすることができる。
【００６４】
さらに、弁体４８のプレート部５４に対してノーズ部５８がねじ部材５６を介して一体的に連結されているとともに、ノーズ部５８の外周径がチャンバポート２６の内周径より小さく形成されているため、前記ノーズ部５８を単体でチャンバポート２６の外部に取り出すことができる。その結果、ノーズ部５８の脱着を容易に行うことができるため、簡便にメンテナンス作業を行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６６】
すなわち、弁ボディの内壁面に対峙するノーズ部の周面を弁ボディの内壁面と非接触に設けることにより、前記ノーズ部が設けられた弁体が弁座から離間すると略同時にノーズ部の周面と弁ボディの内壁面との間を介して流体を連通路に連通させることができ、前記流体の流量制御を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁における弁体の一部省略分解組立図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の弁体の動作説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の弁体の動作説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の弁体の動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の弁体の動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る真空調圧弁の弁体の動作説明図である。
【図８】従来技術に係る真空調圧弁の弁体の一部省略縦断面図である。
【図９】従来技術に係る真空調圧弁の弁体の一部省略縦断面図である。
【符号の説明】
２０…真空調圧弁                  ２２…弁ボディ
２４…ボンネット                  ２６…チャンバポート
２８…ポンプポート                ３０…弁機構
３２…突出部                      ４０…流体供給ポート
４４…蓋部                        ５６…弁座
４８…弁体                        ５０…ピストン
５２…シャフト                    ５４…プレート部
５８…ノーズ部                    ６２…係合溝
６４…係合凸部                    ６６…環状突部
６８…第１テーパ部                ７０…第２テーパ部
７２…第３テーパ部                ７４…内壁面
７６…環状凹部                    ８４…シャフトガイド
８８…第１ばね部材                ９０…第２ばね部材
９４…ベローズ                    ９６…ピストン室
【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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