本發(fā)明涉及一種流體控制器，尤其涉及一種適于在通過限制伴隨著開閉的閥桿(stem)的上下移動量來調(diào)整流量的用途中使用的流體控制器。

背景技術(shù)：

作為一種適于在通過限制伴隨著開閉的閥桿的上下移動量來調(diào)整流量的用途中使用的流體控制器，已知有如下所述流體控制器，其具備：設(shè)置有流體通路的主體、設(shè)置于主體上方的殼體、開閉流體通路的閥體、通過上升或下降使閥體向打開或關(guān)閉方向移動的閥桿、使閥桿上下移動的致動器、以及對伴隨著開閉的閥桿的上下移動量進行調(diào)整的閥桿上下移動量調(diào)整單元(專利文獻1)。

在專利文獻1的流體控制器中，閥桿上下移動量調(diào)整單元為，其手柄的內(nèi)螺紋部與設(shè)置于致動器的殼體上的外螺紋部螺合，使手柄旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)止動件的位置，由此來對伴隨著開閉的閥桿的上下移動量進行調(diào)整。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2003-14155號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

在上述專利文獻1的流體控制器中，通過手柄的螺紋部與設(shè)置于氣缸的罩本體上的螺紋部的螺合旋轉(zhuǎn)，來調(diào)整止動件的位置，由此使由螺合旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向上的力作用于止動件、閥桿、波紋管等流體控制器構(gòu)成部件。因此，由于螺紋部松動或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力發(fā)生作用，可能會存在因螺紋部松動引起的精度降低以及因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的耐久性降低、破損等。

本發(fā)明的目的在于，提供一種流體控制器，其能夠防止因螺紋部松動引起的精度降低以及因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的耐久性降低。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明的流體控制器的特征在于，具備：設(shè)置有流體通路的主體、設(shè)置于主體上方的殼體、開閉流體通路的閥體、通過上升或下降來使閥體向打開或關(guān)閉方向移動的閥桿、使閥桿上下移動的致動器、以及對伴隨著開閉的閥桿的上下移動量進行調(diào)整的閥桿上下移動量調(diào)整單元，在所述流體控制器中，閥桿上下移動量調(diào)整單元具備：以可旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體的手柄、與手柄的內(nèi)周螺合的移動體、防止移動體相對于殼體旋轉(zhuǎn)且可以向上下方向移動的導(dǎo)向單元。

根據(jù)該閥桿上下移動量調(diào)整單元，手柄的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成移動體的上下移動，可調(diào)整上下移動量。因此，在通過使手柄旋轉(zhuǎn)從而使移動體一邊與手柄一體旋轉(zhuǎn)一邊上下移動的閥桿上下移動量調(diào)整單元中，能夠消除因旋轉(zhuǎn)引起的螺紋部松動的可能性、因波紋管等發(fā)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力而引起的破損的可能性，防止因螺紋部松動引起的精度降低以及因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的耐久性降低和破損。

在閥桿上下移動量調(diào)整單元上，有時也設(shè)置有移動體固定單元，該移動體固定單元阻止移動體在閥桿上下移動量設(shè)定之后移動。移動體固定單元例如為一個或多個止動螺釘。

有時也為，與閥桿成為一體的致動器驅(qū)動軸的上端部插入設(shè)置于移動體的軸插入孔，在位于軸插入孔下方的驅(qū)動軸部分設(shè)置有凸緣部，驅(qū)動軸的凸緣部的上面與移動體的下面的距離設(shè)為閥桿上下移動量。

有時也為，導(dǎo)向單元具有：設(shè)置于移動體上沿上下方向延伸的導(dǎo)向槽、以及固定于殼體上且其前端部嵌入導(dǎo)向槽的導(dǎo)向銷。

另外，優(yōu)選地，還具備固定于殼體上的手柄壓環(huán)，手柄壓環(huán)經(jīng)由減摩部件而被設(shè)置于手柄上的凸緣所承擋。

流體控制器采用例如金屬隔膜閥，但并不限定于此。另外，流體控制器可以是正常時處于關(guān)閉狀態(tài)，也可以是正常時處于打開狀態(tài)。

(三)有益效果

根據(jù)本發(fā)明的流體控制器，通過使手柄的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為圓盤的上下運動，能夠防止因螺紋部松動引起的精度降低及因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的耐久性降低。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的流體控制器的第一實施方式的縱截面圖。

圖2是圖1的主要部分即閥桿上下移動量調(diào)整單元的放大縱截面圖。

圖3是表示通過閥桿上下移動量調(diào)整單元使閥桿上下移動量從圖2的狀態(tài)發(fā)生變化后的狀態(tài)的放大縱截面圖。

附圖標記說明

(1)：流體控制器；(2)：主體；(2a)：流體流入通路；(2b)：流體流出通路；(2c)：凹處；(4)：殼體；(6)：隔膜(閥體)；(8)：閥桿；(9)：致動器；(10)：上下移動量上限值設(shè)定單元；(11)：閥桿上下移動量調(diào)整單元；(31)：驅(qū)動軸；(31d)：上端部；(41)：手柄；(41b)：內(nèi)螺紋部；(42)：移動體；(43)：導(dǎo)向單元；(44)：手柄壓環(huán)(ハンドル押さえリング)；(46b)：外螺紋部；(47a)：貫通孔(軸插入孔)；(48)：導(dǎo)向槽；(49)：導(dǎo)向銷；(53)：凸緣部；(52)：墊圈(減摩部件)。

具體實施方式

參照以下附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下的說明中，上下是指圖的上下。

圖1至圖3示出了本發(fā)明的流體控制器的第一實施方式。

流體控制器(1)是所謂的直接接觸式金屬隔膜閥，如圖1所示，其具備：具有流體流入通路(2a)、流體流出通路(2b)及向上方開口的凹處(2c)的塊狀主體(2)；下端部與主體(2)的凹處(2c)上部螺合并向上方延伸的圓筒狀閥蓋(3)；設(shè)置于閥蓋(3)上方的殼體(4)；設(shè)置于流體流入通路(2a)周緣的環(huán)狀的合成樹脂制片材(5)；按壓或離開片材(5)以開閉流體流入通路(2a)的金屬制隔膜(閥體)(6)；經(jīng)由隔膜壓塞(7)使隔膜(6)按壓/離開片材(5)的閥桿(8)；收納在殼體(4)內(nèi)且使閥桿(8)上下移動的致動器(9)；對閥桿上下移動量的上限值進行設(shè)定的閥桿上下移動量上限值設(shè)定單元(10)；以及使閥桿上下移動量在上限值以下的范圍內(nèi)變化的閥桿上下移動量調(diào)整單元(11)。

閥蓋(3)具有頂壁(21)，該頂壁(21)在其中央部設(shè)置有使閥桿(8)以可以上下移動的方式插通的貫通孔(21a)。在貫通孔(21a)的周緣部設(shè)置有向下方突出的圓筒狀的下方突出緣部(21b)。在貫通孔(21a)及下方突出緣部(21b)的內(nèi)周設(shè)置有內(nèi)螺紋(21c)。

殼體(4)由下殼體部(22)和上殼體部(23)組成，其中，所述上殼體部(23)的下端部與下殼體部(22)螺合。

下殼體部(22)具有底壁(24)和圓筒狀的周壁(25)，其中，所述底壁(24)在其中央部設(shè)置有使閥桿(8)以可以上下移動的方式插通的貫通孔(24a)。在貫通孔(24a)的周緣部設(shè)置有向下方突出的圓筒狀的下方突出部(26)。在下方突出部(26)的下部的外周設(shè)置有外螺紋部(26a)，在外螺紋部(26a)的上部螺合有鎖定螺母(27)。外螺紋部(26a)的下部與設(shè)置于閥蓋(3)的頂壁(21)上的內(nèi)螺紋(21c)螺合。

上殼體部(23)具有圓筒狀的周壁(28)和頂壁(29)。在頂壁(29)的中央部設(shè)置有貫通孔(29a)。在貫通孔(29a)的周緣部設(shè)置有向上方突出的圓筒狀的上方突出部(30)。

在閥蓋(3)下端面與主體(2)的凹處(2c)底面之間配置有按壓接合件(12)，隔膜(6)的外周緣部被保持在按壓接合件(12)與主體(2)的凹處(2c)底面之間。

隔膜(6)呈球殼狀，向上凸的圓弧狀為其自然狀態(tài)。隔膜(6)是例如由鎳合金薄板制成的，沖切為圓形并形成使中央部向上方膨出的球殼狀。隔膜(6)有時由不銹鋼薄板制成，或由不銹鋼薄板和鎳鈷合金薄板的層疊體制成。

閥桿(8)的下端附近設(shè)置有凸緣(8a)，在凸緣(8a)與閥蓋(3)的頂壁(21)的外周緣部之間，配置有對閥桿(8)向下方施力的壓縮螺旋彈簧(施力部件)(13)。通過壓縮螺旋彈簧(13)，使流體控制器(1)在正常時(致動器(9)不工作時)保持為關(guān)閉狀態(tài)。

致動器(9)具有：下端部與閥桿(8)的上端部螺合從而固定于閥桿(8)上的驅(qū)動軸(31)；外周面緊貼殼體(4)的內(nèi)周面，內(nèi)周面緊貼驅(qū)動軸(31)的外周面并可以滑動的上下活塞(32)(33)；以及配置于其中間的平衡板(カウンタプレート)(34)。上下活塞(32)(33)的下側(cè)為操作氣導(dǎo)入室(35)(36)，在驅(qū)動軸(31)上，設(shè)置有用于向操作氣導(dǎo)入室(35)(36)輸送操作氣的軸向通路(31a)及徑向通路(31b)(31c)。

閥桿(8)的外徑大于驅(qū)動軸(31)的外徑，閥桿(8)的上端面(8b)比驅(qū)動軸(31)的外徑更向徑向外側(cè)伸出。閥桿(8)的尺寸(上下方向的長度等)，是以閥桿(8)的上端面(8b)與下殼體部(22)的下方突出部(26)的下面之間留有閥桿上下移動量A的方式來設(shè)定的。

當閥桿(8)向上方移動時，閥桿(8)的上端面(8b)與下殼體部(22)的下方突出部(26)的下面抵接，從而阻止閥桿(8)繼續(xù)向上方移動。通過在松緩鎖定螺母(27)的狀態(tài)下使下殼體部(22)旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)㈤y桿上下移動量A、即閥桿(8)向上方的移動量的上限值設(shè)定為所需的值。通過設(shè)置有外螺紋部(26a)的殼體的下方突出部(26)、設(shè)置于閥蓋(3)的頂壁(21)上的內(nèi)螺紋(21c)以及鎖定螺母(27)，來構(gòu)成對閥桿上下移動量A的上限值進行設(shè)定的閥桿上下移動量上限值設(shè)定單元(10)。

作為閥桿上下移動量A的上限值，設(shè)定為能夠確保所需耐久性的值。這里，閥桿上下移動量A與流量(Cv值)之間存在相關(guān)關(guān)系，因此，為了獲得所需的Cv值，需要變更閥桿上下移動量A。通過變更由閥桿上下移動量上限值設(shè)定單元(10)所得到的閥桿上下移動量A，能夠調(diào)整Cv值，但在該情況下，耐久性也會相應(yīng)地變化。于是，為了在不變更由閥桿上下移動量上限值設(shè)定單元(10)所得到的閥桿上下移動量A的前提下能夠變更用于獲得所需的Cv值的閥桿上下移動量，可使用閥桿上下移動量調(diào)整單元(11)。

閥桿上下移動量調(diào)整單元(11)如圖2及圖3所示，其具備：圓筒狀的手柄(41)、伴隨手柄(41)的旋轉(zhuǎn)而上下移動的圓筒狀的移動體(42)、防止移動體(42)相對于殼體(4)旋轉(zhuǎn)且可以向上下方向移動的導(dǎo)向單元(43)、使手柄(41)以可以旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體(4)上的手柄壓環(huán)(44)、以及阻止移動體(42)在閥桿上下移動量設(shè)定之后移動的一個或多個(圖示為兩個)止動螺釘(45)(移動體固定單元)。

手柄(41)在下端部具有凸緣部(41a)，在手柄(41)的上部的內(nèi)周設(shè)置有內(nèi)螺紋部(41b)。手柄(41)的下部以留有若干間隙的方式嵌在上殼體部(23)的上方突出部(30)的外周上，手柄(41)的下端被上殼體部(23)的頂壁(29)的上面所承擋。

移動體(42)由上側(cè)的大徑部(46)及內(nèi)徑與大徑部(46)相同而外徑更小的下側(cè)的小徑部(47)組成，大徑部(46)的下面被上殼體部(23)的上方突出部(30)的上面所承擋。

在大徑部(46)的內(nèi)周設(shè)置有用于導(dǎo)入操作氣的配管連接部(46a)。在大徑部(46)的外周設(shè)置有與手柄(41)的內(nèi)螺紋部(41b)螺合的外螺紋部(46b)。在大徑部(46)設(shè)置有在上下方向上貫通的兩個螺紋孔，作為移動體固定單元的止動螺釘(45)螺合于各螺紋孔中。

在小徑部(47)的內(nèi)周，以與配管連接部(46a)連接的方式設(shè)置有貫通孔(軸插入孔)(47a)，該貫通孔(47a)可使驅(qū)動軸(31)的上端部(31d)插入。在小徑部(47)的外周設(shè)置有在上下方向上延伸的導(dǎo)向槽(48)。

在上殼體部(23)的上方突出部(30)，以從徑向外方面對導(dǎo)向槽(48)的方式，設(shè)置有導(dǎo)向銷(49)，該導(dǎo)向銷(49)具有在與上下方向垂直的方向上延伸的軸。在導(dǎo)向銷(49)除去前端部的外周上設(shè)置有外螺紋，并通過與設(shè)置于上殼體部(23)的上方突出部(30)的螺紋孔螺合，使導(dǎo)向銷(49)固定于上殼體部(23)。導(dǎo)向銷(49)的前端部嵌入導(dǎo)向槽(48)內(nèi)，從而使移動體(42)不能相對上殼體部(23)旋轉(zhuǎn)且可以在上下方向上移動。這樣一來，通過導(dǎo)向槽(48)和導(dǎo)向銷(49)就構(gòu)成了防止移動體(42)相對于殼體(4)旋轉(zhuǎn)且可以向上下方向移動的導(dǎo)向單元(43)。

手柄壓環(huán)(44)由下側(cè)的薄壁部(50)及外徑與薄壁部(50)相同而內(nèi)徑更小的上側(cè)的厚壁部(51)組成。在薄壁部(50)的內(nèi)周設(shè)置有內(nèi)螺紋(50a)。在厚壁部(51)的上端部設(shè)置有向徑向內(nèi)方突出的環(huán)狀突出緣部(51a)。手柄壓環(huán)(44)與上殼體部(23)的周壁(28)螺合，厚壁部(51)的下面被上殼體部(23)的頂壁(29)的上面所承擋。

在流體控制器(1)為打開狀態(tài)(通過操作氣加壓的狀態(tài))下，手柄(41)操作會變沉重，但通過設(shè)置氟樹脂鍍膜墊圈(52)，其在打開狀態(tài)下的操作性變得良好。此外，進行氟樹脂鍍膜的素材，可以是PPS等樹脂，也可以是金屬(SUS、鋁、鐵等)制的墊圈，另外，也可以使用推力軸承等減摩部件來代替墊圈(52)。還可以是通過使用滾珠軸承等來降低摩擦系數(shù)的結(jié)構(gòu)。

在流體控制器(1)為打開狀態(tài)(通過操作氣加壓的狀態(tài))下，手柄(41)操作會變沉重，但通過設(shè)置氟樹脂鍍膜墊圈(52)，其在打開狀態(tài)下的操作性變得良好。

在圖1及圖2所示的狀態(tài)下，止動螺釘(45)螺合于移動體(42)的大徑部(46)的各螺紋孔中，各止動螺釘(45)的下端與上殼體部(23)的上方突出部(30)的上面抵接。因此，移動體(42)的上下移動被阻止。通過松緩各止動螺釘(45)，能夠使移動體(42)上下移動。

在驅(qū)動軸(31)的上端部(31d)插入在設(shè)置于移動體(42)的小徑部(47)的內(nèi)周的貫通孔(47a)中的狀態(tài)下，在驅(qū)動軸(31)的上端部(31d)附近，即在位于貫通孔(47a)下方的驅(qū)動軸(31)部分，設(shè)置有凸緣部(53)。由此，驅(qū)動軸(31)的凸緣部(53)的上面與移動體(42)的小徑部(47)的下面之間，設(shè)定有圖2中用B表示的閥桿上下移動量(與圖1中用A表示的閥桿上下移動量是在不同位置以不同的值設(shè)定的閥桿上下移動量)。

當閥桿(8)向上方移動時，驅(qū)動軸(31)的凸緣部(53)的上面與移動體(42)的小徑部(47)的下面抵接，從而阻止閥桿(8)繼續(xù)向上方移動。在松緩止動螺釘(45)的狀態(tài)下，通過使手柄(41)旋轉(zhuǎn)，如圖3所示，能夠?qū)㈤y桿上下移動量(閥桿(8)向上方的移動量的上限值)設(shè)定為所需的值B’(例如比圖2更小的值)。

這里，閥桿上下移動量B和B’的大小設(shè)定為閥桿上下移動量A的大小以下。在設(shè)定時，首先在流體控制器(1)出廠時，閥桿上下移動量A設(shè)定為，與使用條件及所需流量無關(guān)，而是能夠確認作為高耐久閥的耐久性的最大值，接著，考慮使用條件及所需流量來設(shè)定閥桿上下移動量B或B’。

流體控制器(1)的使用者出于匹配每個使用氣體管線的Cv值等的目的，需要調(diào)整閥桿上下移動量，這時，不變更閥桿上下移動量A，而是調(diào)整閥桿上下移動量B或B’。由此，能夠在耐久性不低于設(shè)定值的狀態(tài)下，高精度地調(diào)整Cv值。為了易于調(diào)整，移動體(42)的外螺紋部(46b)及手柄(41)的內(nèi)螺紋部(41b)的螺紋的螺距設(shè)為例如0.5～0.75。

如上所述，用閥桿上下移動量調(diào)整單元(11)對閥桿上下移動量B或B’的調(diào)整，是將手柄(41)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為移動體(42)的上下移動來進行的，因此，與通過移動體旋轉(zhuǎn)來對閥桿上下移動量進行的調(diào)整的方式相比，消除了螺紋部松動的可能性、以及在波紋管等發(fā)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的可能性，能夠防止因螺紋部松動引起的精度降低以及因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的耐久性降低。

此外，在上述內(nèi)容中，作為流體控制器(1)，例示了氣動式的直接接觸式金屬隔膜閥，但上述閥桿上下移動量上限值設(shè)定單元(10)及閥桿上下移動量調(diào)整單元(11)的適用對象并不限于此，其能夠適用于需要調(diào)整閥桿上下移動量的各種閥等。另外，手柄是以手動使其旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，但也可以將其設(shè)為以自動使其旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。

工業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，在適于在通過限制伴隨著開閉的閥桿的上下移動量來調(diào)整流量的用途中使用的流體控制器中，由于能夠防止其耐久性降低，因此能夠有助于流體控制器的性能的提高。