(57)【要約】【課題】流体の供給流量を減少させることなく、一層の小型化、集積化を実現した流体制御装置であって、組立工数も削減された流体制御装置、及び流体装置の製造方法を提供する。【解決手段】上面に開口した流体流路を画定し、底面側に係合部を有する継手ブロック２０と、ガイド部５５により継手ブロック２０の長手方向への移動を許容しつつ当該継手ブロック２０を上面に拘束している支持部材５０と、継手ブロック２０の上面に固定された流体機器と、を有する流体制御装置であって、支持部材５０には、一以上のプランジャ５００が、先端部が支持部材の上面から突出するように設けられ、継手ブロックの底面には凹部が設けられ、該凹部が前記プランジャ５００の先端部と係合することにより、継手ブロック２０の長手方向の位置が位置決めされている。【選択図】図２Ａ
2020090521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する上面および底面、前記上面から前記底面側に向けて延びる側面を画定するとともに、上面に開口した流体流路を画定し、前記底面側に係合部を有する継手ブロックと、
前記継手ブロックの係合部が係合可能な長手方向に直線状に延びるガイド部を有し、該ガイド部により前記継手ブロックの長手方向への移動を許容しつつ当該継手ブロックを上面に拘束している、支持部材と、
底面側で開口する少なくとも２つの流路口を有し、該流路口が前記継手ブロックの流体流路と接続されるように前記継手ブロックの上面に固定された流体機器と、を有する流体制御装置であって、
前記支持部材には、一以上のプランジャが、先端部が前記支持部材の上面から突出するように設けられ、前記継手ブロックの底面には凹部が設けられ、該凹部が前記プランジャの先端部と係合することにより、前記継手ブロックの前記長手方向の位置が位置決めされている、流体制御装置。
【請求項２】
前記プランジャは、前記継手ブロックごとに設けられ、各継手ブロックが互いに隙間を設けた状態で、前記継手ブロックごとに位置決めされている、請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項３】
前記プランジャは、前記支持部材に１つのみ設けられ、すべての前記継手ブロックが互いに当接された状態で一体的に位置決めされている、請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記プランジャは、ボール型である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記流体機器は、流体流路を画定するボディを有し、当該ボディはその底面で開口する２つの流路口を有し、
前記流体機器の上流側および下流側の継手ブロックの流路口と前記ボディの２つの流路口の周囲に配置されるシール部材を圧するとともに前記ボディを前記上流側および下流側の継手ブロックに連結するための締結ボルトが螺合するネジ穴が、前記上流側および下流側の継手ブロックの上面から底面側に向けて形成されており、
前記上流側継手ブロックのネジ穴は、長手方向において当該上流側の継手ブロックの流路口よりも上流側にのみ形成され、
前記下流側の継手ブロックのネジ穴は、長手方向において当該下流側の継手ブロックの流路口よりも下流側にのみ形成され、
互いに連結された前記上流側および下流側の継手ブロックと前記ボディに前記締結ボルトの締付力によって発生する曲げ力に抗する反力の一部を利用して、前記上流側および下流側の継手ブロックが前記ガイド部へ固定されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体制御装置。
【請求項６】
互いに対向する上面および底面、前記上面から前記底面側に向けて延びる側面を画定するとともに、上面に開口した流体流路を画定し、前記底面側に係合部を有する継手ブロックと、
前記継手ブロックの係合部が係合可能な長手方向に直線状に延びるガイド部を有し、該ガイド部により前記継手ブロックの長手方向への移動を許容しつつ当該継手ブロックを前記支持部材上に拘束する、支持部材と、
底面側で開口する少なくとも２つの流路口を有し、該流路口が前記継手ブロックの流体流路と接続されるように前記継手ブロックの上面に固定された流体機器と、を有する流体制御装置の製造方法であって、
前記支持部材に、一以上のプランジャを、先端部が前記支持部材の上面から突出するように設け、前記継手ブロックの底面に凹部を設けて、該凹部を前記プランジャの先端部と係合させて、前記係合部材の前記長手方向の位置を位置決めした状態で、各継手ブロックと各流体機器とを締め付ける工程を含む流体制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体機器が集積化された流体制御装置、および、この流体制御装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置等のチャンバ等へ各種のプロセスガスを供給するために使用される流体制御装置としては、上流から下流に向かって複数の流体機器が配列された流体制御装置が広く用いられている。
上記のような流体制御装置の分野においては、プロセスガスの供給制御により高い応答性が求められており、このためには流体制御装置をできるだけ小型化、集積化して、流体の供給先であるチャンバのより近くに設置する必要がある。
また、半導体ウエハの大口径化等の処理対象物の大型化が進んでおり、これに合わせて流体制御装置からチャンバ内へ供給する流体の供給流量も増加させる必要がある。
現在多く製作されている幅1.125ｉｎｃｈ（約29ｍｍ）の流体制御装置では、板金製の基板に継手ブロックをボルトによって固定し、その継手ブロックにバルブ等の各流体機器を固定している。しかし、今後主流になる幅10ｍｍの流体制御装置では、ボルトにて接合する場合は幅が足りない。このため、基板上にレールを設置し、継手ブロックをレール上に長手方向に移動可能に保持し、各継手ブロックの上に各流体機器を取付ける構造が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。これにより、流体の供給流量を減少させることなく、流体制御装置の小型化、集積化を図るとともに、組立工数の削減とメインテナンス性の向上も図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０６７００号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７５５０２号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１７／２２１８９３号
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１７／２２１８９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記機構は、組み立て性やメンテ性を維持しつつ、１０ｍｍの狭い幅の中にバルブ等の流体機器を配置できる点で優れた機構である。
しかし、流体制御装置の組立工程では、一般的に、内部にパーティクルが入ることを防ぐために、レールを略垂直方向になるように立てて組み立て作業を行うが、上記各継手ブロックに各流体機器を取付ける際、継手ブロックがレールに沿って滑り落ちるという問題がある。そこで、各継手ブロックを万力で横から位置決めした後に、固定する必要があり、組立の手間がかかるという問題があった。【０００５】
本発明の一の目的は、上記課題を解決し、流体の供給流量を減少させることなく、一層の小型化、集積化を実現した流体制御装置であって、組立工数も削減された流体制御装置、及び流体制御装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の流体制御装置は、互いに対向する上面および底面、前記上面から前記底面側に向けて延びる側面を画定するとともに、上面に開口した流体流路を画定し、前記底面側に係合部を有する継手ブロックと、
前記継手ブロックの係合部が係合可能な長手方向に直線状に延びるガイド部を有し、該ガイド部により前記継手ブロックの長手方向への移動を許容しつつ当該継手ブロックを上面に拘束している支持部材と、
底面側で開口する少なくとも２つの流路口を有し、該流路口が前記継手ブロックの流体流路と接続されるように前記継手ブロックの上面に固定された流体機器と、を有する流体制御装置であって、
前記支持部材には、一以上のプランジャが、先端部が前記支持部材の上面から突出するように設けられ、前記継手ブロックの底面には凹部が設けられ、該凹部が前記プランジャの先端部と係合することにより、前記継手ブロックの前記長手方向の位置が位置決めされている。【０００７】
好適には、前記プランジャは、前記継手ブロックごとに設けられ、各継手ブロックが互いに隙間を設けた状態で、前記継手ブロックごとに位置決めされている、構成を採用できる。これにより、継手ブロックに流体機器取り付ける際に継手ブロック同士が摺動することがなく、パーティクルの発生を低減できる。【０００８】
代替的には、前記プランジャは、前記支持部材に１つのみ設けられ、すべての前記継手ブロックが互いに当接された状態で一体的に位置決めされている、構成を採用できる。これにより、例えば、組み立て時に板金製基板を立てた状態で最下位置になる継手ブロックを、プランジャで位置決めすれば、その上に各継手ブロックを積み重ねていくことで、すべての継手ブロックを簡単に位置決めできる。【０００９】
好適には、前記プランジャは、ボール型である、構成を採用できる。継手ブロックが所定の位置までプランジャに接触しながら移動する際に、プランジャと継手ブロックとの接触により発生するパーティクルを抑えられるため、好ましい。【００１０】
好適には、前記流体機器は、流体流路を画定するボディを有し、当該ボディはその底面で開口する２つの流路口を有し、
前記流体機器の上流側および下流側の継手ブロックの流路口と前記ボディの２つの流路口の周囲に配置されるシール部材を圧するとともに前記ボディを前記上流側および下流側の継手ブロックに連結するための締結ボルトが螺合するネジ穴が、前記上流側および下流側の継手ブロックの上面から底面側に向けて形成されており、
前記上流側継手ブロックのネジ穴は、長手方向において当該上流側の継手ブロックの流路口よりも上流側にのみ形成され、
前記下流側の継手ブロックのネジ穴は、長手方向において当該下流側の継手ブロックの流路口よりも下流側にのみ形成され、
互いに連結された前記上流側および下流側の継手ブロックと前記ボディに前記締結ボルトの締付力によって発生する曲げ力に抗する反力の一部を利用して、前記上流側および下流側の継手ブロックが前記ガイド部へ固定されている、構成を採用できる。これにより、前記プランジャによる継手ブロックの位置決め後、各流体機器のボディを各継手ブロックにボルトで締め付けるだけで、両者がガイド部材に固定されるので好ましい。【００１１】
本発明の流体機器の製造方法は、上記構成の流体制御装置の製造方法であって、
前記支持部材に、一以上のプランジャを、先端部が前記支持部材の上面から突出するように設け、前記継手ブロックの底面に凹部を設けて、該凹部を前記プランジャの先端部と係合させて、前記係合部材の前記長手方向の位置を位置決めした状態で、各継手ブロックと各流体機器とを締め付ける工程を含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各継手ブロックを位置決めするプランジャを設けたので、各継手ブロックは、支持部材に係合された状態で、正しい位置に配置される。したがって、各継手ブロックの位置を定規等で測って位置出しする必要がないので、作業効率が向上する。【００１３】
また、位置決めされた各継手ブロックは、プランジャにより仮止めされるので、各継手ブロックを万力等で固定しなくても、支持部材の長手方向が略垂直方向になるように支持部材を立てた状態で、各流体機器を取り付けることができ、作業時の流路へのパーティクルの侵入を低減することができる。【００１４】
その結果、流体の供給流量を減少させることなく、一層の小型化、集積化を実現した流体制御装置であって、組立工数が削減され、メインテナンス性能も改善された流体制御装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る流体制御装置の外観斜視図。
【図２Ａ】図１の流体制御装置の一系統を構成する組立体の正面図。
【図２Ｂ】図２Ａの組立体の側面図。
【図２Ｃ】流体機器とその前後の継手ブロックの部分断面図。
【図３Ａ】レール部材の外観斜視図。
【図３Ｂ】図３Ａのレール部材の側面図
【図３Ｃ】図２ＡのＤ−Ｄ線に沿った部分断面図。
【図３Ｄ】図２ＡのＥ−Ｅ線に沿った部分断面図。
【図４】継手ブロックの外観斜視図。
【図５Ａ】開閉弁の外観斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａの開閉弁のボディの部分断面図。
【図６Ａ】プランジャの一例を示す部分断面図。
【図６Ｂ】プランジャの他の一例を示す部分断面図。
【図６Ｃ】プランジャのさらに他の一例を示す部分断面図。
【図７】レール部材を使用して組立体を締結ボルトで締め付けた状態を示す模式図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る流体制御装置の一系統を構成する組立体の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態は、プランジャが各継手ブロックに対応する位置に設けられ、継手ブロックごとに位置決めする形態である。レール部材に複数のプランジャ螺合用のネジ穴を設けておき、継手ブロックの位置に合わせて、プランジャを螺合すべきネジ穴を選択してもよい。
図１に示すように、流体制御装置１において、金属製のベースプレート１０上には、幅方向Ｗ１，Ｗ２に沿って配列され長手方向Ｇ１，Ｇ２に延びる５本の支持部材としてのレール部材５０が設けられている。なお、Ｗ１は正面側、Ｗ２は背面側，Ｇ１は上流側、Ｇ２は下流側の方向を示している。５本のレール部材５０のうち両端部および中央部のレール部材５０にのみ各種部材が設置されており、２番目および４番目のレール部材５０には何も設置されておらず、空き状態となっているが、これら２本のレール部材５０は各種部材を追加して設置することができるし、不要の場合には、ベースプレート１０から取り外して両端部および中央部の３本のレール部材５０を隣り合わせに配列することも可能である。
本発明においては、ベースプレート１０に付設されるレール部材５０は複数に限定されるものではなく１本であっても良いが、本数が多ければ多い程本発明の効果は顕著になる。
図１に示すように、正面側と中央部に配置された２本のレール部材５０には、複数の継手ブロック２０，３０を介して各種流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅが設置され、複数の継手ブロック２０，３０によって、上流側から下流側に向かって流体が流通する流路がそれぞれ形成されている。背面側のレール部材５０には、複数の継手ブロック２０，３０を介して流体機器１１０Ｅを除く流体機器１１０Ａ〜１１０Ｄと連通管３３０が設置され、上流側から下流側に向かって流体が流通する流路が形成されている。
ここで、本発明の「流体機器」とは、流体の流れを制御する流体制御装置に使用される機器であって、流体流路を画定するボディを備え、このボディの底面で開口する少なくとも２つの流路口を有する機器である。具体的には、開閉弁（２方弁）１１０Ａ、レギュレータ１１０Ｂ、プレッシャーゲージ１１０Ｃ、開閉弁（３方弁）１１０Ｄ、マスフローコントローラ１１０Ｅ等が含まれるが、これらに限定されるわけではない。
【００１７】
導入管３１０は、継手部材３００により、継手ブロック３０に形成された図示しない２つの流路口の上流側の流路口に接続されている。継手部材３００と継手ブロック３０との間には図示しないシール部材が介在している。シール部材としては金属製又は樹脂製などのガスケットを挙げることが出来る。
上記図示しないガスケットの両側から２本の締結ボルトＢＴ２を締め付けることによりガスケットが圧せられ継手部材３００と継手ブロック３０との間がシールされるようになっている。継手ブロック３０に形成された流体流路の構成は、後述する継手ブロック２０と同様なので、ここでは説明を省略する。継手ブロック３０の図示しない下流側の流路口は、開閉弁１１０Ａと接続されている。この部分の接続構造は、後述する継手ブロック２０と流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅとの後述する接続構造と同様であるので詳細説明は省略する。
【００１８】
流体制御装置１の３系統の流路には、例えば、正面側の導入管３１０を通じてアンモニアガス等のプロセスガスが導入され、中央部の導入管３１０を通じて、例えば、水素ガス等のプロセスガスが導入され、背面側の導入管３１０を通じて、窒素ガス等のパージガスが導入される。
３つの開閉弁（３方弁）１１０Ｄは、連通管３２０で互いに接続されており、パージガスをプロセスガスの流路に導入できるようになっている。
連通管３３０は、パージガスの流路系統にはマスフローコントローラ１１０Ｅが不要なので、マスフローコントローラ１１０Ｅの代わりに流路の途中に設けられている。
供給管３４０は、下流側に配置された３つの継手部材３００の間を接続するとともに、図示しない処理チャンバに接続されている。
正面側、中央部および背面側の上流側および下流側の端部においては、それぞれストッパ４００が締結ボルトＢＴ２でガイド部５５の底面に固定されており、各流路系統で互いに連結された流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅの長手方向Ｇ１，Ｇ２への移動を規制している。ストッパ４００は、流体機器の数等に応じて固定位置を適宜変更調整できる。
【００１９】
図２Ａ〜２Ｃは、流体制御装置１の一系統の流路を構成する組立体２００の一例を示す図であって、図２Ａは正面図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは図２Ａの組立体２００の一部を構成する流体機器１１０Ａとその前後の継手ブロック２０についての部分断面図である。この一系統を構成する組立体２００は、実際には図１の流体制御装置１の一系統のように様々な流体装置を含むが、図２Ａでは、説明のために簡略化してある。
図２Ａに示す組立体２００は、レール部材５０、このレール部材５０上に配置された５つの継手ブロック２０および、その上に隣接する継手ブロック２０間を跨ぐように配置された、流体機器としての開閉弁１１０Ａとマスフローコントローラ１１０Ｅを有している。すなわち、継手ブロック２０と流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）とが交互に接続されて、係合するレール部材５０とともに一系統の組立体が構成されている。図２Ｃに示すように、開閉弁１１０Ａの流路とその前後の継手ブロック２０の流路２３とが接続されている。これらの流路２３は、図２Ａに示すようにさらに両側の流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）と連通し、一系統の流路を構成している。
各継手ブロック２０は、各開閉弁１１０Ａの下では小さな隙間ｇを空け、マスフローコントローラ１１０Ｅの下では大きな隙間Ｇを空けて配置される。これにより、各継手ブロック２０を各流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）との接続作業時に、隣接する継手ブロック２０同士が摺動してパーティクルを発生させるのを防ぐことができる。
【００２０】
図３Ａは、レール部材５０を示す外観斜視図である。
レール部材５０は、例えば、ステンレス合金等の金属製の長尺の部材であり、断面が矩形状に形成され、上面５１、これに直交する２つの側面５２、上面５１に平行で側面５２に直交する底面５３および長手方向の両端面５４を画定している。上面５１には、長手方向に溝状に形成されたガイド部５５が延在している。このガイド部５５は、図３Ｂに示すように、レール部材５０の上面５１および底面５３の中央位置を通り長手方向に延びる仮想中央平面ＣＰに関して対称に形成されており、ガイド部５５は底面５５ｂと、底面５５ｂに向かって末広がり状に傾斜する２つの受け面５５ｆとを有する。２つの受け面５５ｆは逆向きに傾斜している。受け面５５ｆは、底面５５ｂに対して５７度程度の角度で傾斜しているが、これに限定されるわけではない。レール部材５０の上面５１は、継手ブロック２０を支持可能な支持面として機能する。ガイド部５５の底面５５ｂの長手方向の両端部には、ベースプレート１０にレール部材５０を固定するための締結ボルト用の貫通孔５６が形成されている。レール部材５０の寸法は、幅および高さが１０ｍｍ程度であり、全長が３００ｍｍ程度であるが、これに限定されるわけではない。ストッパ４００は、ガイド部５５の長手方向の任意の位置に締結ボルトＢＴ２で固定可能であるが、固定構造については周知のものを採用できるので詳細説明を省略する。
【００２１】
レール部材５０の略中心軸上には、継手ブロック２０の長さに隙間ｇ又はＧ（図２Ａ参照）を加えた間隔で、レール部材５０のレール部材５０の底面５３からガイド部５５の底面５５ｂに貫通するネジ穴５７（図3Ｄ参照）が設けられ、プランジャ５００が螺合されている。なお、このように、配置すべき継手ブロック２０の位置に合わせてレール部材５０にプランジャ５００螺合用のネジ穴５７を設けてもよいが、レール部材５０に複数のプランジャ５００螺合用のネジ穴を設けておき、継手ブロックの位置に合わせて、プランジャ５００を螺合すべきネジ穴５７を選択してもよい。これにより、１つのレール部材５０で様々な継手ブロック２０や流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅの配置に対応することができる。
図３Ｃ及び３Ｄは、プランジャ５００部分の、各々、レール部材５０の長手方向及び幅方向の縦断面図である。説明の便宜上、継手ブロック２０が係合した状態を示している。図３Ｃ，３Ｄに示すように、プランジャ５００は、先端部５１０がガイド部５５の底面５５ｂ（支持部材の上面）から突出するように設けられ、係合された継手ブロック２０の底面２２ｂには凹部２７が設けられ、該凹部２７が前記プランジャ５００の先端部５１０と係合することにより、継手ブロック２０の長手方向の位置が位置決めされている。
このプランジャ５００の内部構造については後述する。
【００２２】
図４は、継手ブロック２０を示す外観斜視図である。
継手ブロック２０は、ステンレス合金等の金属製の部材であり、互いに対向する平面からなる上面２０ａおよび平面からなる底面２０ｂ、上面２０ａに対してそれぞれ直交する４つの側面２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有する。４つの側面２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄのうち、隣り合う２つ側面は互いに直交している。側面２１ａ、２１ｂは、長手方向の両端に位置する平面であり、側面２１ｃ、２１ｄは長手方向に延びる平面である。なお、継手ブロック２０は直方体形状の場合を例に挙げたが他の形状を採用することもできる。
底面２０ｂは、レール部材５０の上面５１によって支持される被支持面として機能するが、この底面２０ｂには係合部２２が突出するように一体的に形成されている。係合部２２は、底面２０ｂから下方に向かって末広がり状に形成され、互いに逆向きで傾斜する係合面２２ｆを有する。係合部２２は、左右対称に形成されており、係合面２２ｆの底面２２ｂに対する傾斜角度は、レール部材５０の受け面５５ｆと略同じ角度であるが、これに限定されるわけではない。係合部２２はレール部材５０のガイド部５５に嵌合する形状を有し、レール部材５０の長手方向の両端部からそれぞれ挿入可能である。ガイド部５５は、係合部２２の長手方向への移動を許容しつつ継手ブロック２０をレール部材５０上に拘束する。
継手ブロック２０の画定する流路２３は、上面２０ａから底面２０ｂ側に向けて延びるとともに上面２０ａで開口する流路口２４ａを有する第１の垂直流路２３ａと、長手方向において互いに離隔した位置に、上面２０ａから底面２０ｂ側に向けて延びるとともに上面２０ａで開口する流路口２４ｂを有する第２の垂直流路２３ｂと、継手ブロック２０の内部を長手方向に直線状に延びて第１および第２の垂直流路２３ａ，２３ｂと接続される水平流路２３ｃとを含む。なお、水平流路２３ｃを形成する際に生じた側面２１ａの開口は、閉塞部材１５０を嵌め込んで塞がれている。これにより、第１および第２の垂直流路２３ａ，２３ｂと水平流路２３ｃとからなるＵ状流路が形成される。
継手ブロック２０の上面２０ａ側で開口する流路口２４ａ、２４ｂの周囲には、ガスケット１２０をそれぞれ保持するための保持凹部２６ａ，２６ｂが形成されている。保持凹部２６ａ，２６ｂの底面の流路口２４ａ、２４ｂの外周には、図示しないが、ガスケット１２０を押し潰すためにガスケット１２０よりも硬度を十分に高くする硬化処理した円環状の突起を形成してもよい。
【００２３】
ネジ穴２５ａ及び２５ｂは水平流路２３ｃの上方に位置する。ネジ穴２５ａは、図４の左側の流体機器（図示省略）と１本のボルトＢＴで接続するためのものであり、このとき流路口２４ａが該流体機器（図示省略）の流路口と接続される。同様に、ネジ穴２５ｂは、図４の右側の流体機器（図示省略）と１本のボルトＢＴで接続するためのものであり、このとき流路口２４ｂが該流体機器（図示省略）の流路口と接続される。したがって、１つの流体機器（１１０Ａ〜１１０Ｅ）を基準として、その両側（左側を上流側と仮定する）に継手ブロック２０を接続する場合を考えると、上流側継手ブロック２０のネジ穴２５ｂは、長手方向において流路口２４ｂよりも上流側にのみ形成され、下流側の継手ブロック２０のネジ穴２５ａは、長手方向において流路口２４ａよりも下流側にのみ形成された構成になっている。
【００２４】
継手ブロック２０の寸法仕様としては、継手ブロック２０が互いに隙間ｇを空けて配列させたときに流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅが正しく接続できるように、各継手ブロック２０，３０の長手方向端面である側面２１ａ又は２１ｂから、流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅを取り付けるボルトＢＴ用ネジ穴２５ａ又は２５ｂ（図４参照）の中心までの距離は、該流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅ側の貫通孔１１４（図５Ａ参照）の中心間距離から隙間ｇを差し引いた寸法の１／２に設定されている。
【００２５】
ここで、継手ブロック２０の底面２２ｂには、プランジャ５００の先端部が係合する凹部２７（図３Ｃ，３Ｄ参照）が設けられている。この凹部２７は、本実施形態では円筒形の穴であるが、円錐形の窪みでもよく、幅方向に伸びる溝でもよい。プランジャの先端部を成すボール等が落ち込んで、継手ブロックがレールに対して位置決めでき、かつ、手動で０．１〜１０Ｎ（約０．０１〜１ｋｇｆ）程度のスラスト力で解除できる程度の深さに形成される。
【００２６】
図５Ａは、開閉弁（流体機器）１１０Ａを示す斜視図であり、図５Ｂは、そのボディの部分断面図である。
開閉弁１１０Ａは、アクチュエータ内蔵部１１１、バルブ内蔵部１１２およびボディ１１３を有し、継手ブロック２０を介してレール部材５０に支持される。
ボディ１１３の幅は、継手ブロック２０の幅と整合しており、例えば、１０ｍｍ程度であるが、これに限定されるわけではない。
ボディ１１３は、流体流路１１７を画定するとともに、この流体流路１１７は、底面１１３ｂ側で開口する２つの流路口１１７ａを有し、２つの流路口１１７ａにはそれぞれガスケット１２０を保持する保持用凹部１１６が形成されている。保持用凹部１１６には、図示しないが、ガスケット１２０を押し潰すためにガスケット１２０よりも硬度を十分に高くする硬化処理した円環状の突起を形成してもよい。
ボディ１１３の長手方向の両端部には、上面１１３ａから底面１１３ｂに向けて、締結ボルトＢＴを挿通するための貫通孔１１４がそれぞれ形成されている。
【００２７】
図６Ａ〜図６Ｃは、プランジャ５００の例を示す部分断面図である。
図６Ａ及び図６Ｂは、特開２００３−２３９９５２の図２に紹介されたプランジャ構造の例で、上側から取り付けるタイプのプランジャである。図６Ａのプランジャ５００はおねじタイプで、ケーシング５０３の外周にネジ山を有し、取付対象物のねじ穴に螺合して取り付けるタイプで、一方、図６Ｂのプランジャ５００はねじ無しタイプで、ケーシング５０３の外周はネジのない円筒面で、取付対象物のストレート穴に嵌合して取り付けるタイプである。両タイプとも、ボールローラー本体５０１内部のメインボール５０６の底部に、サブボール５０７を多数組み込むことによりころがり摩擦を低減している。このボールローラー本体５０１とスプリング５０２をケーシング５０３に挿入し、Ｃリング５０５で組み付けすることにより、回転するボールを保持しつつ、スプリング５０２によりストローク動作が可能になっている。ケーシング５０３はツバ部５０４を有し、取付対象物の表面からのメインボール５０６の突出量が管理できるようになっている。
【００２８】
図６Ｃは、下から取り付けるタイプのプランジャ構造の例である。このプランジャ５００は、ケーシング５０３の外周にネジ山を有するとともに、ケーシング５０３の後端部にはＨＥＸレンチ用六角穴が設けられていて、取付対象物のネジが切られた貫通穴に下側から螺合して取り付け可能である。ケーシング５０３の内側には、スプリング５０２とスペーサ５０８とメインボール５０６が配置され、ケーシング５０３の先端部から突出したメインボール５０６が、回転及びストローク動作できるようになっている。但し、このタイプのプランジャ５００は、サブボールを有さない。
【００２９】
プランジャ５００としては、上記図６Ａ〜６Ｃに示したものに限らず、レール部材５０の溝内に配置できるものであれば、いずれでもよく、市販品でよい。但し、プランジャ５００の先端部と継手ブロック２０との摺動摩擦を低減してパーティクルの発生を抑える観点から、図６Ａ〜６Ｃのようなボールタイプが好ましく、図６Ａ，６Ｂのようなメインボール５０６に加えてサブボール５０７を有するタイプが特に好ましい。
【００３０】
次に、このように構成された本実施形態の流体機器の製造方法の一部を成す各系統の組立体の組み立て方法について図２Ａを参照して説明する。
（１）レール部材への継手ブロックの挿入
まず、継手ブロック２０を、配置される順番で、その係合部２２（図４参照）がレール部材５０のガイド部５５（図３Ａ参照）に係合するように、該レール部材５０の端部から挿入する。継手ブロック２０は、所定の位置まで挿入されると、底部に設けられた凹部２７（図３Ｃ，３Ｄ参照）にプランジャ５００の先端部が係合して、位置決めされ、さらに押し込むと、次のプランジャ５００の先端部に係合して位置決めされる。所定のプランジャ５００の先端部に係合されるまで押し込む。このようにして、各継手ブロック２０をそれぞれの所定の位置でプランジャ５００の先端部に係合されるまで押し込む。これにより、各継手ブロック２０は、所定の隙間を空けて正しい位置に配置される。したがって、各継手ブロック２０の位置を定規等で測って位置出しする必要がないので、作業効率が向上する。
また、この作業は、レール部材５０の長手方向が略垂直方向になるように、レール部材５０を立てて行うことが、流路へのパーティクルの侵入を防ぐ観点から望ましい。その際も、各継手ブロック２０を万力等で固定しなくても、各継手ブロック２０が滑り落ちることがないので、作業効率がアップする。
【００３１】
（２）継手ブロックと流体機器との接続
各流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）のボディ部分の貫通孔に挿通されて各継手ブロック２０のねじ穴に螺合されたボルトＢＴを締めることにより、各継手ブロック２０を各流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）と接続する。
【００３２】
本実施形態では、上記［００２３］に記載のように、１つの流体機器（１１０Ａ〜１１０Ｅ）を基準として、上流側継手ブロック２０のネジ穴２５ｂは、長手方向において流路口２４ｂよりも上流側にのみ形成され、下流側の継手ブロック２０のネジ穴２５ａは、長手方向において流路口２４ａよりも下流側にのみ形成された構成とした。したがって、上流側および下流側継手ブロック２０，２０のネジ穴２５ａ，２５ａにボディ１１３の貫通孔１１４を通じて締結ボルトＢＴを締めていくと、図７に示すように、上流側および下流側継手ブロック２０，２０には、ネジ穴２５ａ，２５ａに矢印Ｆ１Ａ,Ｆ２Ａで示す方向の引き上げ力が作用するとともに、ガスケット１２０，１２０からは矢印Ｆ１Ｂ，Ｆ２Ｂで示す下向きの力が作用する。その結果、上流側継手ブロック２０と下流側継手ブロック２０とを互いに逆向きに傾斜させる曲げ力（曲げモーメント）が作用する。すると、上流側および下流側継手ブロック２０，２０は、上記した曲げモーメントに抗するレール部材５０のガイド部５５の受け面５５ｆから矢印Ｆ１Ｃ、Ｆ２Ｃで示す下向きの方向の反力を受け、ボディ１１３の底面１１３ｂと２つの継手ブロック２０の上面２０ａは実質的に接触する。これにより、継手ブロック２０がレール部材５０にロックされ、流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅとともに固定される。
【００３３】
第１の実施形態によれば、各継手ブロック２０を位置決めするプランジャ５００を設けたので、各継手ブロック２０は、レール部材５０に係合された状態で、所定の隙間を空けて正しい位置に配置される。したがって、各継手ブロック２０の位置を定規等で測って位置出しする必要がないので、作業効率が向上する。
【００３４】
また、位置決めされた各継手ブロック２０は、プランジャ５００により仮止めされるので、各継手ブロック２０を万力等で固定しなくても、レール部材５０の長手方向が略垂直方向になるようにレール部材５０を立てた状態で、各流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅを取り付けることができ、作業時の流路へのパーティクルの侵入を低減することができる。
【００３５】
また、上記のように、各継手ブロック２０は、所定の隙間を空けて配置されるので、継手ブロック２０を流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅと結合する際に、継手ブロック２０同士が摺動することがなく、それによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３６】
また、本実施形態では、上流側継手ブロック２０のネジ穴２５ｂは、長手方向において流路口２４ｂよりも上流側にのみ形成され、下流側の継手ブロック２０のネジ穴２５ａは、長手方向において流路口２４ａよりも下流側にのみ形成された構成とした。このため、各流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅを継手ブロック２０にボルト締めする際のガスケット（シール部材）１２０の反力によって生ずる曲げモーメントで、継手ブロック２０がレール部材５０にロックされるので、流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅの継手ブロック２０への固定と、継手ブロック２０のレール部材５０への固定とが、一度に達成できる。したがって、上記プランジャ５００による継手ブロック２０の位置決め作業の効率化と相まって、組立作業の効率が大幅に向上する。
【００３７】
尚、本実施形態では、各継手ブロック２０は、寸法が同一のものを用いたが、様々な寸法のものを用いてもよい。
【００３８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、各レール部材５０（支持部材）にプランジャを１つのみ設け、互いに当接して配置されたすべての継手ブロックを一体的に位置決めする形態である。
図８は、本実施形態の流体制御装置の一系統を構成する組立体２００を示す正面図である。本実施形態では、プランジャ５００は１つだけ設けられ、レール部材５０に係合された継手ブロック２０，３０のうち、一番左側（上流側）の継手ブロック２０の凹部２７と係合し、該継手ブロック２０を位置決めしている。他のすべての継手ブロック２０，３０は、この左端の継手ブロック２０を起点にして、互いに当接して配置されている。
【００３９】
本実施形態では、短い継手ブロック２０のみならず長い継手ブロック３０も配置して、大きな流体機器であるマスフローコントローラ１１０Ｅの下でも継手ブロック２０，３０が当接するようになっている。互いに当接して正しい位置になるように、各継手ブロック２０，３０の長手方向端面である側面２１ａ又は２１ｂ（図４参照）から流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅを取り付けるボルトＢＴ用ネジ穴２５ａ又は２５ｂ（図４参照）の中心までの距離は、該流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅ側の貫通孔１１４（図５Ａ参照）の中心間距離の１／２に設定されている。
【００４０】
このように配置された継手ブロック２０，３０の上には、流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅが配置され、継手ブロック２０，３０とボルトＢＴで締結されている。
これ以外の構成は、前記第１の実施形態の構成と同様である。
【００４１】
次に、このように構成された第２実施形態の流体機器の製造方法の一部を成す各系統の組立体の組み立て方法について、図８を参照して説明する。
（１）レール部材への継手ブロックの挿入
まず、第１の実施形態と同様に、継手ブロック２０，３０を、配置される順番で、その係合部２２（図４参照）がレール部材５０のガイド部５５（図３Ａ参照）に係合するように、該レール部材５０の端部から挿入する。先頭の継手ブロック２０が、所定の位置まで挿入されると、底部に設けられた凹部２７（図３Ｃ、３Ｄ参照）にプランジャ５００の先端部が係合して、位置決めされる。次に次の継手ブロック２０，３０を最初の継手ブロック２０，３０に突き当たるまで挿入する。このようにして、各継手ブロック２０，３０をその前のプランジャに当接するまで挿入する。これにより、各継手ブロック２０，３０は、互いに当接して正しい位置に配置される。
（２）継手ブロックと流体機器との接続
各流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）のボディ部分の貫通孔に挿通されて各継手ブロック２０，３０のねじ穴に螺合されたボルトＢＴを締めることにより、各継手ブロック２０，３０を各流体機器（１１０Ａ又は１１０Ｅ）と接続する。
第１の実施形態と同様に、継手ブロック２０，３０に対する流体機器１１０Ａ，１１０Ｅの締め込みによって、継手ブロック２０，３０はレール部材５０にロックされ、最終的に固定される。
【００４２】
第２の実施形態によれば、プランジャ５００を、レール部材５０（支持部材）に１つのみ設け、すべての前記継手ブロック２０，３０を互いに当接された状態で一体的に位置決めするようにしたので、各継手ブロック２０，３０の位置を定規等で測って位置出しする必要がなく、第１の実施形態と同様、作業効率が向上する。特に、組み立て時にレール部材５０を立てた状態で最下位置になる継手ブロック２０，３０を、プランジャ５００で位置決めすれば、その上に各継手ブロック２０，３０を積み重ねていくことで、すべての継手ブロック２０，３０を簡単に位置決めできる。
また、プランジャ５００の数が少ないので低コストであるという利点もある。
【００４３】
本実施形態は、第１の実施形態とは異なり、隣接する継手ブロック２０，３０が接触するので、継手ブロック２０，３０を流体機器１１０Ａ〜１１０Ｅと結合する際に、継手ブロック２０，３０同士が擦れてパーティクルを発生させうるという欠点があるが、流体制御装置のスペックが比較的緩く、クリティカルな性能を要求されない場合は、コストパーフォーマンスの観点から望ましい場合もある。
【００４４】
尚、第１の実施形態では継手ブロック２０ごとにプランジャ５００で位置決めする構成とし、第２の実施形態では、１つのプランジャですべての継手ブロック２０，３０を位置決めする構成としたが、これらの中間的な構成、例えば、複数の継手ブロック２０，３０を２つのグループに分け、２つのプランジャ５００でそれぞれのグループのすべての継手ブロック２０，３０を位置決めする構成にしてもよい。
【００４５】
また、上記各実施形態では、継手ブロック２０，３０をプランジャ５００で位置決めし、継手ブロック２０，３０に対する流体機器１１０Ａ，１１０Ｅの締め込みによって、継手ブロック２０，３０をレール部材５０にロックすることで、最終的に固定する構成としたが、これに限られず、一連の継手ブロック２０，３０と流体機器１１０Ａ，１１０Ｅの組立体を前後からストッパ４００（図１参照）で挟む構成としてもよく、また、プランジャ５００の保持力を大きくして、仮に上記ロック機能が働かない構造でもプランジャ５００のみで最終的に固定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  流体制御装置
１０  ベースプレート
２０  継手ブロック
２０ａ  上面
２０ｂ  底面
２１ａ〜２１ｄ  側面
２２  係合部
２２ｂ  底面
２２ｆ  係合面(整列機構)
２３  流体流路
２３ａ、２３ｂ  垂直流路
２３ｃ  水平流路
２４ａ、２４ｂ  流路口
２５ａ，２５ｂ  ネジ穴
２６ａ，２６ｂ  保持凹部
２７  凹部
３０  継手ブロック
５０  レール部材
５５  ガイド部
５５ｆ  受け面(整列機構)
５６  貫通孔
５７  ネジ穴
１１０Ａ  開閉弁（２方弁）（流体機器）
１１０Ｂ  レギュレータ（流体機器）
１１０Ｃ  プレッシャーゲージ（流体機器）
１１０Ｄ  開閉弁（３方弁）（流体機器）
１１０Ｅ  マスフローコントローラ（流体機器）
１１１  アクチュエータ内蔵部
１１２  バルブ内蔵部
１１３  ボディ
１１３ａ  上面
１１３ｂ  底面
１１４  貫通孔
１１６  保持用凹部
１１７  流体流路
１１７ａ  流路口
１２０    ガスケット
１５０    閉塞部材
２００    組立体
３００  継手部材
３１０  導入管
３２０  連通管
３３０  連通管
３４０  供給管
４００  ストッパ
５００  プランジャ
５０１  ボールローラー本体
５０２  スプリング
５０３  ケーシング
５０４  ツバ部
５０５  Ｃリング
５０６  メインボール
５０７  サブボール
５０８  スペーサ
５１０  先端部
ＢＴ  締結ボルト
ＢＴ２  締結ボルト
ｇ，Ｇ  隙間
Ｇ１，Ｇ２  長手方向
Ｗ１，Ｗ２  幅方向
【図１】
2020090521.tif 000003
【図２Ａ】
2020090521.tif 000004
【図２Ｂ】
2020090521.tif 000005
【図２Ｃ】
2020090521.tif 000006
【図３Ａ】
2020090521.tif 000007
【図３Ｂ】
2020090521.tif 000008
【図３Ｃ】
2020090521.tif 000009
【図３Ｄ】
2020090521.tif 000010
【図４】
2020090521.tif 000011
【図５Ａ】
2020090521.tif 000012
【図５Ｂ】
2020090521.tif 000013
【図６Ａ】
2020090521.tif 000014
【図６Ｂ】
2020090521.tif 000015
【図６Ｃ】
2020090521.tif 000016
【図７】
2020090521.tif 000017
【図８】
2020090521.tif 000018
【国際調査報告】
2020090521.tif 000019
2020090521.tif 000020