流体控制阀的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种流体控制阀，流体控制阀具备的隔膜结构具有弱反弹性且即使不从致动器施加大的力也能够大幅变形从而增大行程，并且即使隔膜结构较薄形成也很难发生缺陷和不良，从而能够实现流体控制阀的大口径和大输出化。流体控制阀(V)具有隔膜结构(4)和按压所述隔膜结构(4)的致动器(3)，所述隔膜结构(4)包括：形成为筒状且被所述致动器(3)按压的突出部(42)、从所述突出部(42)的基端相对于该突出部(42)向外侧扩展的凸缘部(41)、以及形成于所述凸缘部(41)的外周并被安装于其他构件的支承部(FI)，所述凸缘部(41)形成为膜状。
【专利说明】流体控制阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如控制气体的流量等的质量流量控制器等所使用的流体控制阀。
【背景技术】
[0002]流体控制阀介于上游侧流道与下游侧流道之间，用于控制在其中流动的流体的流量和压力，或者以流体不在各流道间流动的方式关闭。例如常闭型的流体控制阀以如下的方式构成:具有在该流体控制阀内分隔流道与外部的隔膜结构，配置于外部侧的致动器借助所述隔膜结构使配置于流道侧的阀座构件和阀体构件中的阀体构件的位置变化，来控制流体的流量和压力。
[0003]更具体地说，所述隔膜结构由薄膜部和销构成，所述销被焊接成沿与该薄膜部垂直的方向从所述薄膜部向流道侧突出，并与所述阀体构件抵接。并且，所述致动器通过从外部侧按压所述销而使所述薄膜部弹性地弯曲，从而使该销向阀体构件侧移动来改变阀体构件的位置(参照专利文献I)。
[0004]并且，在上述的流体控制阀中，近年来需求一种使单位时间内可通过的流量大，且可控制的流量范围大的大口径的流体控制阀。因此，需要使所述销被所述致动器驱动的可动行程比以往大，以能够在更大的范围内控制所述阀座构件与所述阀体构件之间的开度。
[0005]例如在相对于以往的规格不改变致动器的输出而增大阀体构件的可动行程时，可以考虑降低所述薄膜部的刚性从而实现弱反弹化。
[0006]但是，以往利用切削等机械加工制作所述隔膜结构，例如想要比以往更薄地形成所述薄膜部从而实现弱反弹化，则因为需要高精度的切削加工而导致制造成本上升。
[0007]并且，即使假设能够利用机械加工切削所述薄膜部而形成为要求的弱反弹性的薄度，薄膜部含有孔洞等缺陷的发生概率也会变高，进而发生流体泄漏的不良等，不能够发挥隔膜结构的功能的可能性变高。因此，为了去除不良品需要利用X射线检查等对孔洞的有无进行严格的检查，从而导致品质管理成本也上升。
[0008]由此，因为加工精度的问题和各种成本的问题，所以利用以往的机械加工使所述隔膜结构具有弱反弹性非常困难。
[0009]并且，在以往的与薄膜部垂直地焊接销的结构的情况下，焊接部发生变形，从而反复动作的结果是发生疲劳破损的可能性变高。即，以往的结构本身成为妨碍隔膜结构的弱反弹化和流体控制阀的大口径化的主要原因。
[0010]并且，为了以与以往相同的薄度形成所述薄膜部且不增大来自致动器的输出就增大行程，可以考虑增大薄膜部的面积，从而增大变形的部分，进而增大从被支承的部分到销的弯曲变形量。但是，如果薄膜部大面积化，则受到存在于销突出侧的流体施加的压力中与薄膜部垂直的方向、即销的移动方向的反方向的压力的面积增大，从而从致动器施加的力的被抵消的量也大幅增加。因此，如果单纯使薄膜部大面积化，反而有可能导致行程量降低。
[0011]专利文献1:日本专利公开公报特开2001-27333号
【发明内容】
[0012]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种具有如下隔膜结构的流体控制阀，所述隔膜结构具有弱反弹性且即使不从致动器施加大的力也能够大幅变形从而增大行程，并且即使较薄形成也很难发生缺陷和不良，从而可以实现流体控制阀的大口径化和大输出化。
[0013]S卩，本发明的流体控制阀包括隔膜结构和按压所述隔膜结构的致动器，其中，所述隔膜结构包括:突出部，形成为筒状，至少沿轴向被所述致动器按压；凸缘部，从所述突出部的基端相对于所述突出部向外侧扩展；以及支承部，形成于所述凸缘部的外周，并被安装于其他构件，所述凸缘部形成为膜状。
[0014]根据这样的结构，相比于大部分的压力朝向与所述突出部的侧周面垂直的方向施加于所述突出部的情况，本发明通过从所述致动器沿该突出部的轴向施加力，因此各力的方向大致垂直，所以致动器所施加的力基本不会被抵消而作用于所述突出部的轴向的变形。因此，基本不会浪费从致动器施加的力，所以即使很小的力也能够使所述突出部沿轴向大幅变形，从而能够获得大的行程。因此，能够使流体控制阀大型化和大输出化。即，因为将所述突出部形成为筒状且致动器沿突出部的轴向进行按压，所以能够增大变形的部分，且不会受到将致动器施加的力抵消的方向的压力，因此能够增大行程量。并且，所述凸缘部与所述突出部的基端连接的部分随着该突出部的变形而发生向所述致动器的按压方向的位移，因此能够进一步增加行程量。
[0015]并且，在所述凸缘部的中央部和外周部，从所述致动器施加的力不与施加于该凸缘部的压力垂直，而是抵消，因此能够使凸缘部的这些部分基本不变形而只使所述突出部和所述凸缘部中的所述突出部的附近部分大幅变形。例如不会因从所述致动器施加的力使所述凸缘部的大部分大幅移动，因此能够尽可能地减小用于防止在所述流体控制阀内因所述凸缘部变形而与其他构件干扰的分离距离，从而能够尽可能地减小流体控制阀内的容积来提高响应性。
[0016]为了使所述隔膜结构的所述凸缘部和所述突出部能够形成为非常薄，从而赋予弱反弹性，进而取得大的行程，优选的是，至少所述凸缘部和所述突出部由金属薄板利用拉深加工形成。并且，根据这样的结构，因为进行拉深加工的金属薄板能够使用轧制材料，因此即使将所述凸缘部和所述突出部形成为非常薄也基本不含有孔洞，从而很难发生缺陷。因此，即使在较薄形成时不通过X射线检查进行缺陷检查，也能够保证规定的品质，与利用切削等机械加工制作相同薄度的隔膜结构时相比，能够抑制品质管理成本上升。
[0017]为了使从所述致动器对所述突出部施加的力，不是与该突出部的表面垂直地施力口，而是例如沿内侧周面施加，从而防止力集中于突出部的一部分而发生破损，优选的是，所述流体控制阀还包括内部嵌合构件，所述内部嵌合构件与所述突出部的内侧周面紧密嵌合，并被所述致动器按压。
[0018]为了较薄形成所述隔膜结构，且即使在致动器对所述突出部施加力时，也能够防止从致动器施加的力集中于一点而导致突出部在该作用点发生破损，优选的是，所述流体控制阀还包括球体，所述球体被收容于所述突出部的内部，所述致动器借助所述球体沿所述突出部的轴向按压所述突出部。
[0019]为了沿与所述突出部的侧面平行的方向从致动器施加力，且通过使从所述致动器对所述突出部施加的力的方向与所述突出部的侧面垂直，来进一步提高能够简单地防止破损的效果，优选的是，与所述突出部的内侧周面紧密嵌合并被所述致动器按压的内部嵌合构件在所述突出部内保持所述球体，并且借助所述球体被所述致动器按压。
[0020]作为所述致动器不与流体接触，且能够利用所述突出部进行开度的调节的常闭型的流体控制阀的具体构成例，可以列举所述流体控制阀还包括:阀座构件，形成有阀座面；以及阀体构件，具有与所述阀座面接触或者分离的落座面，所述突出部的前端部分按压所述阀体构件。
[0021 ] 为了能够容易地固定所述流体控制阀内的所述隔膜结构的位置，且利用隔膜结构按压并组装所述阀座构件，优选的是，所述隔膜结构还包括法兰部，所述法兰部比所述支承部刚性高，所述支承部的外周部焊接于所述法兰部，在组装时，以所述法兰部按压条形突起的方式进行组装，所述条形突起形成于所述阀座构件并具有按压面。
[0022]由此，根据本发明的流体控制阀，能够在突出部使从致动器施加的力的方向与施加于突出部的压力大致垂直而不抵消，从而能够使从所述致动器施加的力高效地用于所述突出部的变形。因此，即使致动器的输出不那么大，例如所述突出部也能够增大可调整的行程量，从而能够获得大口径和大输出的流体控制阀。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1表示设置了本发明第一实施方式的流体控制阀的质量流量控制器。
[0024]图2是表示第一实施方式的流体控制阀的示意性断面放大图。
[0025]图3是表示第一实施方式的隔膜结构的膜构件的示意性立体图。
[0026]图4是表示第一实施方式的膜构件与法兰部的焊接方法的示意图。
[0027]图5是表示第一实施方式的按压时的隔膜结构的变形方式的示意图。
[0028]图6是表示以往例子的按压时的隔膜结构的变形方式的示意图。
[0029]图7是表示第一实施方式的变形例的膜构件与法兰部的焊接方法的示意图。
[0030]图8是表示本发明第二实施方式的流体控制阀的示意图。
[0031]图9是表示第二实施方式的按压时的隔膜结构所承受的力的方向的示意图。
[0032]图10是表示另一实施方式的流体控制阀的示意图。
[0033]图11是表示又一实施方式的膜构件的结构的示意图。
[0034]附图标记说明
[0035]100质量流量控制器
[0036]V 流体控制阀
[0037]3 致动器
[0038]4 隔膜结构
[0039]41凸缘部
[0040]42突出部
[0041]43法兰部
[0042]44 球体
[0043]45内部嵌合构件
[0044]5 阀座构件
[0045]6 阀体构件
【具体实施方式】
[0046]<第一实施方式>
[0047]参照图1至6对本发明第一实施方式的流体控制阀V和质量流量控制器100进行说明。
[0048]第一实施方式的质量流量控制器100用于半导体制造装置，如图1所示，其包括:主体1，在内部形成有使作为测量对象的流体流动的流道2 ;初级压力传感器P，用于测量流经该流道2的流体流入主体I内的时刻或者进入主体I之前在上游侧的压力；流体控制阀V，用于控制流经流道2的流体的流量；流量传感器FS，用于测量流经该流道2的流体的流量；以及控制部(未图示)，反馈控制所述流体控制阀V的开度，以减小目标流量值与所述流量传感器FS所测量的测量流量值的偏差。
[0049]在此，所述初级压力传感器P、所述流体控制阀V、所述流量传感器FS按照该顺序自上游依次设置。即，所述流量传感器FS设置在比所述流体控制阀V靠向下游侧的位置。
[0050]对各部分进行详细说明。
[0051]所述主体I呈块状，所述流道2贯通其内部，该流道2的上游端作为进口 IP与外部流入配管(未图示)连接，且下游端作为出口 OP与外部流出配管(未图示)连接。并且，形成于所述主体I内部的流道2包括:连接所述进口 IP与初级压力传感器P的第一流道21 ;连接所述初级压力传感器P与所述流体控制阀V的第二流道22 ;连接所述流体控制阀V与后述的层流元件L的第三流道23 ;连接所述层流元件L与后述的第二压力传感器P2的第四流道24 ；以及连接所述第二压力传感器P2与出口 OP的第五流道25。
[0052]另外，在以下的说明中，特别是在对与所述流体控制阀V相关的事项进行说明时，也将所述第二流道22称为上游侧流道，将所述第三流道23称为下游侧流道。
[0053]设置所述初级压力传感器P用以测量从所述外部流入配管流入的流体在上游侧的压力变化，例如构成为所述控制部基于该初级压力传感器P所测量的测量压力值，切换用于反馈控制的控制律。
[0054]虽然所述流量传感器FS能够使用各种传感器，但是在此采用流量的测量精度和响应性良好的所谓的压力式的流量传感器FS。该压力式的流量传感器FS自上游依次包括测量所述流体控制阀V下游的压力的第一压力传感器Pl、作为流体阻力元件的层流元件L、测量层流元件L下游侧的压力的第二压力传感器P2。利用所述层流元件L而在其前后产生压力差，因此基于所述第一压力传感器Pl和所述第二压力传感器P2各自测量的压力测量流量。
[0055]所述流体控制阀V设置成连接作为上游侧流道的第二流道22与作为下游侧流道的第三流道23之间，并利用阀座构件5与阀体构件6的分离距离来控制可通过的流体的流量。即，如图1和图2所示，所述流体控制阀V自上侧依次具有致动器3、柱塞PL、隔膜结构
4、阀座构件5、阀体构件6、板簧7、基础构件8。更具体地说，利用所述隔膜结构4将所述致动器3的动作向所述阀体构件6传递，从而调节阀座构件5与阀体构件6的分离距离。并且，所述板簧7形成有多个用于使流体通过的狭缝，且将所述阀体构件6从所述基础构件8向上推至致动器3侧，在初始状态下使所述阀体构件6与所述阀座构件5持续接触，从而成为常闭型的流体控制阀V。
[0056]所述致动器3例如具有层叠多个压电元件而形成的压电堆31。收容该压电堆31的外壳部件由安装于所述主体I的安装部33和收容所述压电堆31的圆筒部32构成。所述圆筒部32由热膨胀率小的殷钢等构件形成，几乎不发生热变形。因此，所述圆筒部32几乎不受周围温度和流体的温度等的影响，所以位移量能够不受温度影响而与施加于所述压电堆31的电压对应。
[0057]所述柱塞PL安装于所述压电堆31的前端，且是中央部向下方突出的大致两级圆筒状。并且，所述致动器3构成为借助该柱塞PL按压所述隔膜结构4。并且，为了在不对压电堆31施加电压的状态下使压电堆31和柱塞PL返回到初始位置，在下部设置有初始位置返回板簧PS。
[0058]所述隔膜结构4将在流体控制阀V内连接上游侧流道和下游侧流道的流道与设置有所述致动器3的外部分隔，并将来自外部配置的所述致动器3的按压力传递至所述阀体构件6。如图2和图3所示，该隔膜结构4由整体形成为薄壁状的膜构件TF和焊接了支承部FI的大致圆环状的法兰部43构成，所述膜构件TF包括:突出部42，形成为前端封口的薄壁筒状，被所述致动器3至少沿轴向按压；凸缘部41，形成从所述突出部42的基端连续且平缓的曲面，并相对于该突出部42向外侧扩展；薄膜状的支承部FI，形成与所述凸缘部41的外周部连续且平缓的平面，并被安装于其他构件。
[0059]所述膜构件TF是对不锈钢等轧制的金属薄板进行拉深加工而形成的，并形成为其厚度大约是0.1mm0并且，所述凸缘部41和所述支承部FI相当于金属薄板的被夹持在模具与褶皱抑制部之间的部分，所述突出部42相当于被模具和冲头拉深的部分。并且，所述突出部42向与所述凸缘部41垂直的方向突出，且形成前端封口的大致细筒状。在该突出部42的内部的底面收容有球体44，且所述柱塞PL的前端与所述球体44接触，从而将来自所述致动器3的力传递至所述阀体构件6。S卩，为了防止因柱塞PL直接按压所述突出部42的内表面而使力集中于一点从而导致突出部42的一部分破损，构成为借助所述球体44间接地按压。在本实施方式中，所述突出部42的轴向与所述致动器3的按压方向一致，但是也可以稍微偏离，例如所述致动器3相对于所述突出部42的轴向倾斜地按压。即“至少沿轴向按压”的概念包括以所述致动器3的按压力包含所述突出部42的轴向成分的状态进行按压。
[0060]所述凸缘部41在从上侧观察时形成为大致薄壁圆板状，且如图4所示，使用电极EL将形成于所述凸缘部41外周的支承部FI电阻焊接于高刚性的薄壁圆环状的所述法兰部43，所述法兰部43具有比所述凸缘部41和所述支承部FI大的厚度。并且，如图2所示，所述法兰部43的除了焊接有支承部FI以外的平面在组装时，以所述法兰部43按压条形突起54的方式进行组装，条形突起54形成于后述的阀座构件5并具有按压面55。这是为了在所述支承部FI与所述法兰部43之间成为不均匀面的焊接部分不与按压面接触，并利用面接触以均匀的力向下部按压所述阀座构件5，从而保证阀座面58的面精度。
[0061]如图2所示，所述阀座构件5在其底面部52形成有与所述阀体构件6的落座面61接触的阀座面58，并形成底面侧直径小、上面侧直径大的大致两级圆筒形状，并在中央部形成沿轴向延伸的第一阀内流道511，以及从上面向侧面连通的断面呈大致L形的第二阀内流道512。并且，在该阀座构件5的上面部53处，以包围第一阀内流道511和第二阀内流道512的开口外侧的方式，形成向上侧突出的所述条形突起54。该条形突起54的上表面为平面，且在组装时成为被所述法兰部43按压的按压面55。
[0062]以在所述底面部52包围第一阀内流道511的流入开口周围的方式，在所述底面部52形成所述阀座面58，并以包围所述流入开口周围的方式，在所述阀座面58的外侧形成比所述条形突起54外径尺寸小的圆环状的凹槽57。因为具有该凹槽57，所以即使在组装时所述按压面55被按压，也可以通过将所述阀座构件5的底面部52侧的变形限定于大致外周侧来保证所述阀座面58的平面度。因此，能够一直与所述阀体构件6的落座面61保持恰当的接触程度，从而能够发挥阀的密封功能。
[0063]并且，阀座构件5被嵌入并组装在设置于主体I的圆柱状的凹部。所述凹部以隔断主体I的第二流道22与第三流道23的方式配置，作为上游侧流道的第二流道22在所述凹部的底面中央部开口，且作为下游侧流道的第三流道23在所述凹部的外侧周面59的中央部、即与所述阀座构件5的小直径部分对应的位置开口。
[0064]并且，在将所述阀座构件5嵌入所述凹部的状态下，该阀座构件5的上面部53侧与所述凹部的内侧周面大致无间隙地嵌合，且该阀座构件5的底面部52侧的小直径部分与所述凹部的内侧周面之间形成有间隙。
[0065]对这种结构的阀座构件5中的流体的流动进行说明，流体从形成于底面部52的流入开口经过第一阀内流道511到达上面部53，之后经过第二阀内流道512从阀座构件5的外侧周面向下游侧流道流动。
[0066]所述阀体构件6在上表面形成有落座面61，在其下表面侧被所述板簧7弹性支承且不被致动器3按压的状态下，所述阀座构件5的阀座面58与所述落座面61面接触从而流体不向阀座构件5内流入。并且，对致动器3施加电压从而使所述阀体构件6的上表面中央部因被所述突出部42的前端按压而向下方移动，可以改变开度从而控制通过的流体的流量。
[0067]接着，对该隔膜结构4被致动器3按压时的变形方式，边与以往例子进行比较边进行说明。图5表示本实施方式的隔膜结构4的变形方式，图6表示以往的隔膜结构4A的变形方式。
[0068]根据图5可知，在本实施方式的隔膜结构4中，致动器3施加的按压力的方向与流道对所述突出部42施加的压力的方向垂直。因此，在由所述致动器3向下方按压所述突出部42时，该力不被抵消地施加于所述突出部42。并且，因为利用拉深加工由金属薄板形成膜构件TF，因此与以往相比能够将其厚度加工成非常薄，从而膜构件TF本身的刚性也低。由此，即使不从致动器3施加大的力也能够只使所述突出部42大幅变形。由此，在隔膜结构4中受到流体施加的与致动器3的按压方向呈相反方向的压力的部分的表面积变小，且在该隔膜结构4中能够变形的构件的数量多，因此即使来自致动器3的按压力与以往相同，也能够增大沿所述突出部42的轴向的行程。并且，因为所述突出部42的基端与所述凸缘部41之间利用拉深加工形成连续且平缓的曲面，所以能够使该部分也发生变形来产生向所述突出部42轴向的位移，从而使行程量增加。并且，利用焊接将所述支承部FI牢固地固定在法兰部43，因此将该部分作为支点以使所述突出部42及其附近的凸缘部41大幅变形，从而也有助于增加行程量。
[0069]另一方面，图6所示的以往例子的隔膜结构4A是利用切削等机械加工形成薄膜部41A，因此其厚度大约是0.2mm,且在该薄膜部41A的中央部设置有相当于本实施方式的突出部42的中间实芯的销42A。即，与本实施方式相比，以往的隔膜结构4A是刚性高的结构。并且，对于这样的隔膜结构4A，在利用致动器按压销42A的上部时，销42A本身不向按压方向变形，而是利用薄膜部41A弯曲变形来向下方按压销42A。即，因为施加于薄膜部41A的压力与按压的力的方向呈反方向而使力被抵消，且该力没被用于按压方向的变形而被用于薄膜部41A的弯曲变形，因此不会发生与输入的力成比例的向下方的位移量。
[0070]根据图5和图6可知，与以往相比本实施方式能够降低隔膜结构4的刚性从而具有弱反弹性，并以按压所述阀体构件6的突出部42本身向阀体构件6侧变形的方式构成，因此即使是很小的力也能够得到向下方的大的位移量。即，在图5和图6的例子中使用相同输出的致动器时，本实施方式的隔膜结构4能够增大行程，因此能够使流体控制阀V成为大口径、大输出的流体控制阀。
[0071]并且，如图6所示，以往利用机械加工形成薄膜部41A，所以有可能发生含有孔洞等缺陷，因此需要利用X射线检查等进行品质管理，但是本实施方式的隔膜结构4的膜构件TF是利用拉深加工形成的，因此不会发生因机械加工而产生的孔洞等缺陷，从而能够省略检查工序。由此，即使将隔膜结构4形成为比以往薄，也能够降低用于品质管理的成本。
[0072]并且，在所述凸缘部41处，对该凸缘部41施加的压力与从所述致动器3施加的力呈反方向，因此能够使凸缘部41基本不变形而只使插入所述阀座构件5的第一阀内流道511内的所述突出部42大幅变形。因此，即使减小所述凸缘部41与所述上面部53之间的间隙，在由致动器3按压时所述凸缘部41也不会与所述上面部53发生干扰，并能够尽可能地减少流体控制阀V内的流道的容积，从而能够提高流量控制的响应性。并且，通过如此形成凸缘部41，能够减小隔膜结构4与气体的接触面积，从而容易地防止气体经由隔膜结构4向外部漏出。
[0073]对第一实施方式的变形例进行说明。在第一实施方式中，利用焊接将形成于所述凸缘部41的外周部的薄板圆环状的支承部FI连接于一个薄板圆环状的法兰部43，但是如图7所示，也可以将所述支承部FI的外周部夹于两个作为圆环状薄板的法兰部43的面板部之间，并将支承部FI和法兰部43的外周部分通过TIG焊接(非熔化极气体保护焊)而连接。
[0074]<第二实施方式>
[0075]接着参照图8和图9对第二实施方式进行说明。另外，对与第一实施方式对应的构件标注相同的附图标记。
[0076]第二实施方式的流体控制阀V与第一实施方式相比，所述隔膜结构4中的传递有来自所述致动器3的力的球体44的保持结构不同。
[0077]更具体地说，如图8和图9所示，第二实施方式的隔膜结构4还具有内部嵌合构件45，所述内部嵌合构件45与所述突出部42的内侧周面紧密嵌合，且在该突出部42内保持所述球体44。
[0078]该内部嵌合构件45是以其厚度从上部侧向下部侧变厚的方式构成的大致中空圆筒状，其外侧周面的直径与所述突出部42的内径大致相同。在该内部嵌合构件45的内部收容有与柱塞PL的前端接触的球体44。
[0079]在此，如图9所示，在对所述致动器3施加电压从而柱塞PL向下方按压被收容于内部嵌合构件45的球体44时，借助内部嵌合构件45的外侧周面，与所述突出部42的内侧周面平行地向下方施加该力。即，在第一实施方式中，因为所述球体44被放置于突出部42的底面，因此由致动器3施力时，施加与所述突出部42的内底面垂直的方向的力，而在第二实施方式中，利用所述内部嵌合构件45而与突出部42的内侧周面平行地施力。因此，在第二实施方式中，能够在使所述突出部42向阀体构件6侧变形时不施加与面垂直的力，所以即使在施加了大的力时也更难破损。
[0080]因此，能够提高隔膜结构4的极限强度，所以能够进一步扩展从致动器3施加的力的范围，从而能够进一步增大隔膜结构4的行程，进而构成大口径、大输出的流体控制阀V。[0081 ] 对其他实施方式进行说明。
[0082]对于构成图10的(a)所示的常闭型的流体控制阀V的隔膜结构4，也可以在所述突出部42的内部设置紧密嵌合的内部嵌合构件45，并直接利用柱塞PL的前端按压该内部嵌合构件45。并且，如图10的(b)所示，本发明的隔膜结构4不仅能够用于构成常闭型的流体控制阀V，还能够用于构成为常开型的流体控制阀V。并且，如图10的(b)所示，也可以构成为利用柱塞PL的前端按压所述突出部42的内部。
[0083]并且，如所述实施方式所示，不仅能够以在与所述突出部42的轴向垂直的平面上延伸的方式形成所述凸缘部41，如图11所示，也能够以形成倾斜面的方式形成凸缘部41。换言之，在通过所述突出部42的轴线的虚拟平面上观察所述膜构件TF时，在所述实施方式中形成为大致T形，而即使如图11的(a)所示纵断面呈Y形、如图11的(b)所示膜构件TF形成为大致漏斗状，也能够获得在上述各实施方式中说明的效果。即，所述凸缘部41相对于所述突出部42的形成角度可以是各种角度。为了形成图11所示的形状的膜构件TF，例如也可以通过对金属薄板进行两级拉深加工来形成。并且，所述突出部的一端也可以不是封口而是开口。
[0084]在所述各实施方式中，隔膜结构是通过对铝的薄板进行拉深加工而形成的，但是也可以由其他的金属薄板形成。并且，在所述实施方式中形成的突出部是利用深拉深加工形成为深度比内径大，但根据用途和大小等也可以利用浅拉深加工而形成为内径比深度大。致动器不限于压电式，例如也可以使用电磁线圈等。并且，在所述各实施方式中使用隔膜结构构成了常闭型的流体控制阀，但是也可以构成为常开型的流体控制阀。
[0085]在所述实施方式中，示出了在流体控制阀的下游侧设置有压力式的流量传感器的质量流量控制器，但是即使所述流量传感器是热式的流量传感器也能够获得本发明的效果O
[0086]在所述实施方式中，流体控制阀用于控制流体的流量，但是也可以用作控制流体压力的压力控制阀。控制的流体既可以是液体也可以是气体。
[0087]此外，可以在不违背本发明宗旨的范围内进行各种变形和对实施方式进行组合。
[0088]工业实用性
[0089]根据本发明，能够提供不良发生率低且充分降低了加工成本和检查成本的大口径且大输出的流体控制阀。
【权利要求】
1.一种流体控制阀，包括隔膜结构和按压所述隔膜结构的致动器，其特征在于， 所述隔膜结构包括: 突出部，形成为筒状，至少沿轴向被所述致动器按压； 凸缘部，从所述突出部的基端相对于所述突出部向外侧扩展；以及 支承部，形成于所述凸缘部的外周，并被安装于其他构件， 所述凸缘部形成为膜状。
2.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于，至少所述凸缘部和所述突出部由金属薄板利用拉深加工形成。
3.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀还包括内部嵌合构件，所述内部嵌合构件与所述突出部的内侧周面紧密嵌合，并被所述致动器按压。
4.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于， 所述流体控制阀还包括球体，所述球体被收容于所述突出部的内部， 所述致动器借助所述球体沿所述突出部的轴向按压所述突出部。
5.根据权利要求4所述的流体控制阀，其特征在于，与所述突出部的内侧周面紧密嵌合并被所述致动器按压的内部嵌合构件在所述突出部内保持所述球体，并且借助所述球体被所述致动器按压。
6.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于还包括: 阀座构件，形成有阀座面；以及 阀体构件，具有与所述阀座面接触或者分离的落座面， 所述突出部的前端部分按压所述阀体构件。
7.根据权利要求6所述的流体控制阀，其特征在于， 所述隔膜结构还包括法兰部，所述法兰部比所述支承部刚性高，所述支承部焊接于所述法兰部， 在组装时，以所述法兰部按压条形突起的方式进行组装，所述条形突起形成于所述阀座构件并具有按压面。
【文档编号】F16K31/04GK104075006SQ201410085507
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】安田忠弘, 林繁之, 河南宣之 申请人:株式会社堀场Stec