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JP7645536B2 - Valve actuator and valve using same - Google Patents
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Description

この発明は、流体の流通を開閉するバルブの弁体のストロークを増大させるストローク増大機構を備えるバルブ用アクチュエータ及びこれを用いたバルブに関する。 This invention relates to a valve actuator equipped with a stroke increase mechanism that increases the stroke of the valve body of a valve that opens and closes the flow of fluid, and a valve that uses the same.

半導体製造装置や化学プラントにおいて、材料ガスやエッチングガス等の流量を制御するために、種々のタイプのバルブが用いられている。バルブの開閉をミリ秒程度の短周期で制御したい場合も有り、そのような場合は、ピエゾ素子等の圧電素子を利用してバルブの開閉を行うことによって実現している。 In semiconductor manufacturing equipment and chemical plants, various types of valves are used to control the flow rate of material gases, etching gases, etc. Sometimes it is necessary to control the opening and closing of a valve in short cycles of about milliseconds, and in such cases, this is achieved by using piezoelectric elements such as piezo elements to open and close the valve.

特許文献1に記載のバルブは、圧電素子の伸縮によって圧電素子の出力端が下部受台にかかる力を調整して、ダイヤフラムと弁座とが当接離間して、流体の流通の開閉を行っている。 The valve described in Patent Document 1 adjusts the force that the output end of the piezoelectric element exerts on the lower support by expanding and contracting the piezoelectric element, causing the diaphragm and valve seat to come into contact with and separate from each other, opening and closing the flow of fluid.

国際公開WO2019/159959号公報International Publication No. WO2019/159959 国際公開WO2018/123852号公報International Publication No. WO2018/123852

バルブの流量を大きくするためにはCv値を大きくする必要があり、そのため弁体のストロークを大きくする必要がある。エア駆動又はモータ駆動のバルブではCv値を大きくすることは可能であるが、ミリ秒程度の短周期での開閉が要求される場合は、圧電素子駆動のアクチュエータを備えるバルブとすることが一般的である。 To increase the flow rate of a valve, the Cv value must be increased, which requires a larger stroke for the valve disc. It is possible to increase the Cv value with air-driven or motor-driven valves, but when short-period opening and closing on the order of milliseconds is required, it is common to use a valve equipped with a piezoelectric actuator.

しかし、短周期での応答性を重視するか、流体流量を重視するかによって、圧電素子駆動とするか、エア駆動又はモータ駆動とするかは、そのバルブが用いられる状況によって二者択一的に用いられ、応答性とCv値の両方を満足するバルブのアクチュエータを実現することは困難である。 However, depending on whether short-period responsiveness or fluid flow rate is more important, piezoelectric element drive, air drive, or motor drive are used alternatively depending on the situation in which the valve is used, and it is difficult to realize a valve actuator that satisfies both responsiveness and Cv value.

半導体製造装置や化学プラントにおいては、流体ガス等の流れの高速制御と種々の変化する流量を調整することができるバルブが求められており、これまでのような応答性とCv値のいずれかを優位に選択するというのでは対応できなくなりつつある。 Semiconductor manufacturing equipment and chemical plants require valves that can control the flow of fluid gases at high speed and adjust various changing flow rates, and it is becoming increasingly difficult to meet these demands by simply choosing between responsiveness and Cv value, as has been the case up until now.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁体の移動ストロークを増大させることができるストローク増大機構を備えるバルブ用アクチュエータを提供することである。 The present invention has been made in consideration of these points, and its purpose is to provide a valve actuator equipped with a stroke increase mechanism that can increase the movement stroke of the valve body.

上記課題を解決するためになされた本発明(1)に係るストローク増大機構を備えるバルブ用アクチュエータは、バルブボディ内に形成され流体流路に配置された弁座と当接離間して流体の流通を開閉する弁体を備えるバルブに用いられ、前記弁体のストロークを増大させるストローク増大機構を備えるバルブ用アクチュエータであって、前記ストローク増大機構は、前記アクチュエータの出力端と前記弁体との間に配置され、前記出力端が当接して押圧される複数のボールと、前記ボールを収容するボール収容空間が前記出力端側に備えられ、前記ボール収容空間は、外方上方に向けて広がった円錐形状の支持テーパ面を有する前記バルブボディに接続させられているボール保持部材と、前記ボール保持部材の中央部に形成された貫通孔を貫通するステムであって、前記弁体側の一端には前記弁体を押圧する弁体押さえ部と、前記出力端側の他端には前記ボールと当接する先端が先細のステムテーパ面を有している。 The actuator for a valve with a stroke increase mechanism according to the present invention (1), which has been made to solve the above problems, is used for a valve having a valve body that opens and closes the flow of fluid by coming into contact with and separating from a valve seat arranged in a fluid flow path formed in a valve body, and is an actuator for a valve having a stroke increase mechanism that increases the stroke of the valve body, the stroke increase mechanism being arranged between the output end of the actuator and the valve body, the output end being abutted against and pressed by a plurality of balls, and a ball accommodating space for accommodating the balls being provided on the output end side, the ball accommodating space being a ball retaining member connected to the valve body having a conical support tapered surface that widens outward and upward, and a stem that penetrates a through hole formed in the center of the ball retaining member, one end of the valve body side having a valve body pressing portion that presses the valve body, and the other end of the output end side having a stem tapered surface with a tapered tip that abuts against the balls.

このようなストローク増大機構を利用することによって、弁体を移動させるアクチュエータのストロークが小さくともその小さなストロークを何倍も大きくしてCv値を大きくすることが可能となる。 By using such a stroke increase mechanism, even if the stroke of the actuator that moves the valve body is small, it is possible to increase that small stroke by several times, thereby increasing the Cv value.

本発明(2)は、前記出力端が圧電素子の伸縮によって移動させられ、前記出力端の移動によって前記弁体押え部が移動させられるように構成された本発明(1)に記載のバルブ用アクチュエータである。 The present invention (2) is an actuator for a valve according to the present invention (1), in which the output end is moved by the expansion and contraction of a piezoelectric element, and the valve body holding portion is moved by the movement of the output end.

圧電素子駆動のアクチュエータは、時間応答性は良いがストロークが小さいという欠点を有しているので、圧電素子駆動アクチュエータであってもこのようなストローク増大機構を備えることによって時間応答性が良く、かつ、弁体のストロークを大きくできるのでバルブのCv値を大きくすることができる。 Piezoelectric actuators have the disadvantage of good time response but a small stroke, so by providing such a stroke increase mechanism, even a piezoelectric actuator can have good time response and the stroke of the valve disc can be increased, making it possible to increase the Cv value of the valve.

本発明(3)は、前記弁体がダイヤフラムである本発明(1)または本発明(2)のいずれかのバルブ用アクチュエータである。 The present invention (3) is an actuator for a valve according to either the present invention (1) or the present invention (2), in which the valve element is a diaphragm.

半導体製造のための成膜装置やエッチング装置に流量制御装置が用いられている。流量制御装置において、耐食性が高いこと、発塵が少ないこと、ガスの置換性が良いこと、応答性が良いこと及び閉弁時に迅速且つ確実に流体通路を閉鎖できること等の点から金属ダイヤフラム型バルブが多く使用されている。また、金属ダイヤフラムを開閉させる駆動機構として、圧電素子駆動装置(ピエゾアクチュエータ)が広く利用されており、高速作動が可能なうえ動作特性上のヒステリシスが比較的小さいことから、高精度が求められる流量制御弁では多く用いられている。圧電素子駆動アクチュエータは、弁体(ダイヤフラム)を押圧させる弁体押えのストロークが小さいという欠点を有するが、このような圧電素子駆動アクチュエータを利用したバルブであっても、ストローク増大機構を備えていることから、Cv値も大きくすることができる。 Flow control devices are used in film formation and etching equipment for semiconductor manufacturing. Metal diaphragm valves are widely used in flow control devices because of their high corrosion resistance, low dust generation, good gas replacement, good responsiveness, and the ability to quickly and reliably close the fluid passage when the valve is closed. Piezoelectric element drive devices (piezo actuators) are widely used as drive mechanisms for opening and closing metal diaphragms, and are often used in flow control valves that require high accuracy because they can operate at high speed and have relatively small hysteresis in their operating characteristics. Piezoelectric element drive actuators have the disadvantage that the stroke of the valve body press that presses the valve body (diaphragm) is small, but even valves that use such piezoelectric element drive actuators have a stroke increase mechanism, so the Cv value can be increased.

本発明(4)は、本発明(1)~本発明(3)のいずれか1つのバルブ用アクチュエータが備えられたバルブである。このようなバルブとすることによって、時間応答性が良く、かつ、Cv値の高いバルブを得ることができる。 The present invention (4) is a valve equipped with a valve actuator according to any one of the present inventions (1) to (3). By using such a valve, it is possible to obtain a valve with good time response and a high Cv value.

本発明によれば、弁体のストロークを大きくすることができるバルブ用アクチュエータを提供することができる。 The present invention provides a valve actuator that can increase the stroke of the valve body.

本発明の実施の形態に係るバルブ用アクチュエータを取り付けたダイヤフラムバルブを示す。(A)は閉状態を、(B)は開状態を示す。1A shows a diaphragm valve equipped with a valve actuator according to an embodiment of the present invention, in which (A) shows a closed state and (B) shows an open state. 本発明実施の形態に係るバルブ用アクチュエータのストローク増大機構の作用を説明する模式図である。5A to 5C are schematic diagrams illustrating the operation of a stroke increasing mechanism of the valve actuator according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferred examples and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or its uses.

図1は、本発明の実施の形態に係るバルブ用アクチュエータを取り付けたダイヤフラムバルブを示し、(A)は閉状態を、(B)は開状態を示す。バルブ1のバルブボディ10の内部には、入口流路11及び出口流路12が形成され、入口流路11の内部開放端に弁座13が配置されている。弁座13と当接離間して流体の流れの開閉を行う弁体(ダイヤフラム)14が押えアダプタ15によってバルブボディ10に固定されている。この弁体14は、本実施形態においてはダイヤフラムを用いているが、例えば、ステム20の先端部に形成された逆円錐状のニードル大部のものであっても構わない。 Figure 1 shows a diaphragm valve equipped with a valve actuator according to an embodiment of the present invention, with (A) showing the closed state and (B) showing the open state. An inlet flow path 11 and an outlet flow path 12 are formed inside the valve body 10 of the valve 1, and a valve seat 13 is disposed at the internal open end of the inlet flow path 11. A valve element (diaphragm) 14, which opens and closes the flow of fluid by coming into contact with and separating from the valve seat 13, is fixed to the valve body 10 by a pressure adapter 15. In this embodiment, a diaphragm is used as this valve element 14, but it may also be, for example, an inverted cone-shaped needle-shaped element formed at the tip of the stem 20.

バルブボディ10の上部は上方に突出しており、内部にダイヤフラム14や押えアダプタ15を収容する凹所が形成され、凹所の内側には雌ねじが切られている。この雌ねじと螺合する雄ねじが切られたボンネットとして機能するボール保持部材30が、螺合によりバルブボディ10に固定されている。ダイヤフラム14は、例えばニッケルクロム合金鋼の薄板により形成されており、中央部が上方へ僅かに膨出した逆皿形に形成されている。ダイヤフラム14の形状は平板状であってもよく、また、材質もステンレス鋼やインコネル合金やその他の合金鋼であってもよい。ダイヤフラム14は、1枚のダイヤフラムから形成されていてもよいし、2~3枚のダイヤフラムを積層して形成されていてもよい。 The upper part of the valve body 10 protrudes upward, and a recess is formed inside to accommodate the diaphragm 14 and the presser adapter 15, with a female thread on the inside of the recess. A ball retaining member 30, which functions as a bonnet and has a male thread that screws into the female thread, is fixed to the valve body 10 by screwing. The diaphragm 14 is formed, for example, from a thin plate of nickel-chromium alloy steel, and is formed into an inverted dish shape with the center part slightly bulging upward. The shape of the diaphragm 14 may be flat, and the material may be stainless steel, Inconel alloy, or other alloy steel. The diaphragm 14 may be formed from a single diaphragm, or may be formed by stacking two or three diaphragms.

ボール保持部材30の中央部には、ステム20が貫通する貫通孔31があけられている。ステム20の下端には、ダイヤフラム14を押圧する弁体押さえ部21が形成され、上端には、ステムテーパ面22が形成されている。ボール保持部材30の上部は上方に突出しており、内部にガイド部材48と螺合する雌ねじが切られ、ガイド部材48の下端部外面には螺合のための雄ねじが切られている。 A through hole 31 is provided in the center of the ball retaining member 30, through which the stem 20 passes. A valve body pressing portion 21 that presses against the diaphragm 14 is formed at the lower end of the stem 20, and a stem tapered surface 22 is formed at the upper end. The upper portion of the ball retaining member 30 protrudes upward, and is internally threaded to screw into the guide member 48, and the outer surface of the lower end of the guide member 48 is threaded for screwing.

ボール保持部材30の上部には凹所が設けられ、その中にガイド部材48が螺入されている構造となっている。この凹所の下部にさらにボール収容空間33となる凹所が形成されており、このボール収容空間33の底面は、外方上方に向けて広がった円錐形状の支持テーパ面32となっている。 The ball holding member 30 has a recess in the upper part into which the guide member 48 is screwed. A further recess is formed below this recess to become the ball receiving space 33, and the bottom surface of this ball receiving space 33 is a cone-shaped support tapered surface 32 that widens outward and upward.

ガイド部材48の内部には上下方向に貫通孔があけられており、その貫通孔を貫通し内部に圧電素子40を内包する支持筒体41が配置されている。支持筒体41は上側が大径部、下側が細径部となり、それぞれに凹所が設けられ、太径部凹所に圧電素子40が備えられ、細径部凹所には、圧電素子40によって下方向に押圧される下部受台42が当接させられ、その下部に割りベース43が配置させられている。割りベース43は、半割り状の割りベース片が対向状に組み付けされたもので、ガイド部材48によって、ガイド部材48、割りベース43及びボール保持部材30が一体的に保持固定される。割りベース43を組付けする前に細径部の内部の凹所に弾性部材44が挿着される。圧電素子40は、圧電素子を積層したピエゾスタックを金属容器内に密封した金属密封型積層圧電アクチュエータを用いることができる。 A through hole is provided in the guide member 48 in the vertical direction, and a support cylinder 41 is disposed through the through hole and containing a piezoelectric element 40 inside. The support cylinder 41 has a large diameter portion on the upper side and a small diameter portion on the lower side, each of which has a recess, and the large diameter portion recess is provided with a piezoelectric element 40. The small diameter portion recess is abutted by a lower support 42 that is pressed downward by the piezoelectric element 40, and a split base 43 is disposed below it. The split base 43 is formed by assembling half-split base pieces in an opposing relationship, and the guide member 48, the split base 43, and the ball holding member 30 are integrally held and fixed by the guide member 48. Before assembling the split base 43, an elastic member 44 is inserted into the recess inside the small diameter portion. The piezoelectric element 40 can be a metal-sealed laminated piezoelectric actuator in which a piezo stack in which piezoelectric elements are stacked is sealed in a metal container.

支持筒体41の下部細径部の下部はバルブ用アクチュエータ2の出力端45となっており、この出力端45の底面が出力端下面46である。出力端下面46がボール34の上面と当接しており、ボール34は、その他にも支持テーパ面32及びステムテーパ面34とも接触している。。配置するボールの数が3個の場合は120度おきに配置し、4個の場合は90度おきに配置する。ボールの数を多くしすぎるとアクチュエータが大きくなってしまうので、コンパクトなアクチュエータとする場合は、ボールの数が3~4個が好ましい。 The lower part of the lower narrow diameter part of the support cylinder 41 forms the output end 45 of the valve actuator 2, and the bottom surface of this output end 45 forms the output end lower surface 46. The output end lower surface 46 abuts against the upper surface of the ball 34, which also contacts the support tapered surface 32 and the stem tapered surface 34. . When there are three balls, they are arranged at 120 degree intervals, and when there are four balls, they are arranged at 90 degree intervals. If there are too many balls, the actuator will become large, so when making a compact actuator, it is preferable to have three to four balls.

支持筒体41の上部には、圧電素子40を支持筒体41の内部に位置決めして固定するためのロックナット51と袋ナット50が配置されている。袋ナット50の上側には圧電素子40に電圧を加えるための配線52が出ている。 A lock nut 51 and a cap nut 50 are arranged on the top of the support cylinder 41 to position and fix the piezoelectric element 40 inside the support cylinder 41. Wiring 52 for applying voltage to the piezoelectric element 40 extends from the top of the cap nut 50.

図1(A)では、圧電素子40の位置決めは、弁体押さえ部21がダイヤフラム14を押圧してバルブ1が閉状態になるように行われている。この状態から、配線52を通じて圧電素子40に電圧を加えると圧電素子40はわずかに伸張する。圧電素子40が伸張すると、圧電素子40は、下部受台42を下方に向かった押圧力が働くものの、下部受台42は割りベース43の中央部と当接しており、その位置が変わることはない。そのため圧電素子40の伸長分の押し上げ力が支持筒体41に働き、ガイド部材48により軸芯を保持された状態で、支持筒体41が弾性部材44の弾性力に抗して上昇する。その結果、弁体押さえ部21からダイヤフラム14への押圧力が低下し、ダイヤフラム14が自己の弾性力によって弁座13から離座し、開弁される。なお、弾性部材44としては、例えば、皿ばねを積み重ねたものを用いることができる。 In FIG. 1A, the positioning of the piezoelectric element 40 is performed so that the valve body pressing portion 21 presses the diaphragm 14 to close the valve 1. When a voltage is applied to the piezoelectric element 40 from this state through the wiring 52, the piezoelectric element 40 expands slightly. When the piezoelectric element 40 expands, a downward pressing force acts on the lower support 42, but the lower support 42 is in contact with the center of the split base 43 and its position does not change. Therefore, a pushing force corresponding to the expansion of the piezoelectric element 40 acts on the support cylinder 41, and the support cylinder 41 rises against the elastic force of the elastic member 44 while the axis is held by the guide member 48. As a result, the pressing force from the valve body pressing portion 21 to the diaphragm 14 decreases, and the diaphragm 14 is lifted off the valve seat 13 by its own elastic force, opening the valve. Note that the elastic member 44 may be, for example, a stack of disc springs.

図1(B)は、配線52から電圧を圧電素子40にかけて、圧電素子40が伸張した状態を示している。圧電素子40の伸張によって、支持筒体41はLだけ上方に移動する。支持筒体41の上方への移動によって、出力端下面46も上方へLだけ上方に移動し、ステム20は上方へ移動し、ボール34は横方向外方へ移動して支持筒体41、ボール34及びステム20のバランスが取れたところで静止する。図1(B)は、静止後の状態を示している。ステム20はLだけ上方に移動をするので、弁体押さえ部21もLだけ上方に移動し、ダイヤフラム14もLだけ上方への変形が可能となる。LはLより大きいので、ストロークは拡大されている。このストロークの増大量は、テーパ面32及びステムテーパ面22の角度によって決定される。テーパ面32の拡開角度110°、ステムテーパ面22の先端の角度が30°の場合、LはLの約8倍、角度によっては10倍程度の増大とすることができる。 FIG. 1B shows a state in which the piezoelectric element 40 is expanded by applying a voltage to the piezoelectric element 40 from the wiring 52. The expansion of the piezoelectric element 40 causes the support cylinder 41 to move upward by L 1. As the support cylinder 41 moves upward, the output end lower surface 46 also moves upward by L 1 , the stem 20 moves upward, and the ball 34 moves laterally outward, and stops when the support cylinder 41, the ball 34, and the stem 20 are balanced. FIG. 1B shows the state after stopping. Since the stem 20 moves upward by L 2 , the valve body holding portion 21 also moves upward by L 2 , and the diaphragm 14 can also deform upward by L 2. Since L 2 is greater than L 1 , the stroke is enlarged. The amount of increase in the stroke is determined by the angle of the tapered surface 32 and the stem tapered surface 22. When the divergence angle of the tapered surface 32 is 110° and the angle of the tip of the stem tapered surface 22 is 30°, L2 can be increased to about 8 times L1 , or about 10 times depending on the angle.

図2は、ストロークが拡大されるメカニズムを模式的に示す。バルブ閉止状態時の出力端下面46は、水平の点線で示されている。バルブが閉状態から開状態に変化すると、出力端下面46’は、出力端下面46の点線の上方に描かれた実線で示されている。この2つの直線の垂直距離がLとなる。支持テーパ面34面は、バルブボディ10に固定されているので動くことはない。バルブ閉止状態時のボール34は点線の円で示されている。出力端下面46が上方にLだけ上方に移動すると、ボール34はボール34’の実線円となり、ボール34は横外方に移動する。ステムテーパ面22(点線)はステムテーパ面22’(実線)に移動をし、上方への移動距離はLとなる。 FIG. 2 shows a schematic diagram of the mechanism by which the stroke is enlarged. The output end lower surface 46 in the valve closed state is shown by a horizontal dotted line. When the valve changes from the closed state to the open state, the output end lower surface 46' is shown by a solid line drawn above the dotted line of the output end lower surface 46. The vertical distance between these two straight lines is L 1. The support tapered surface 34 is fixed to the valve body 10 and does not move. The ball 34 in the valve closed state is shown by a dotted circle. When the output end lower surface 46 moves upward by L 1 , the ball 34 becomes the solid circle of the ball 34', and the ball 34 moves laterally outward. The stem tapered surface 22 (dotted line) moves to the stem tapered surface 22' (solid line), and the upward movement distance is L 2 .

はLに比べて大きくストロークが拡大されていることは明らかである。ストローク拡大機構の原理は、図2からも明らかなように、出力端下端面46、支持テーパ面32及びステムテーパ面22で囲まれてボール34が配置され、ボール34が3点で支持されている構造に基づいている。図2に示す実施例では、Lが58μmの場合、Lはその約8倍の478μmとなっている。 It is clear that L2 is larger than L1 , and the stroke is enlarged. As is clear from Figure 2, the principle of the stroke enlargement mechanism is based on a structure in which the ball 34 is disposed surrounded by the output end lower end surface 46, the support tapered surface 32, and the stem tapered surface 22, and is supported at three points. In the embodiment shown in Figure 2, when L1 is 58 μm, L2 is 478 μm, which is about eight times that.

図2において、ステムテーパ面22’(実線)が、出力端下面46’(実線)とぶつかっているが、図1では、出力端下面46の中央に凹所が設けられており、ぶつかることはない。図2では、この凹所を省略している。 In Figure 2, the stem taper surface 22' (solid line) abuts against the output end lower surface 46' (solid line), but in Figure 1, a recess is provided in the center of the output end lower surface 46, so there is no abutment. This recess is omitted in Figure 2.

以上説明したように、本発明のバルブ用アクチュエータは、圧電素子駆動のようなストロークが小さい場合でもストロークを大きくできるので、好適にバルブに適用することができる。 As explained above, the valve actuator of the present invention can be used effectively in valves because it can increase the stroke even when the stroke is small, such as in the case of piezoelectric element drive.

1 バルブ
2 バルブ用アクチュエータ
10 バルブボディ
11 入口流路
12 出口流路
13 弁座
14 弁体(ダイヤフラム)
15 押さえアダプタ
20 ステム
21 弁体押さえ部
22、22’ ステムテーパ面
30 ボール保持部材
31 貫通孔
32 支持テーパ面
33 ボール収容空間
34、34’ ボール
40 圧電素子
41 支持筒体
42 下部受台
43 割りベース
44 弾性部材
45 出力端
46、46’ 出力端下面
48 ガイド部材
50 袋ナット
51 ロックナット
52 配線
REFERENCE SIGNS LIST 1 valve 2 valve actuator 10 valve body 11 inlet flow passage 12 outlet flow passage 13 valve seat 14 valve body (diaphragm)
15 Holding adapter 20 Stem 21 Valve body holding portion 22, 22' Stem tapered surface 30 Ball holding member 31 Through hole 32 Support tapered surface 33 Ball accommodating space 34, 34' Ball 40 Piezoelectric element 41 Support cylinder 42 Lower support 43 Split base 44 Elastic member 45 Output end 46, 46' Output end lower surface 48 Guide member 50 Cap nut 51 Lock nut 52 Wiring

Claims (3)

バルブボディ内に形成された流体流路に配置された弁座と当接離間して流体の流通を開閉する弁体を備えるバルブに用いられ、前記弁体のストロークを増大させるストローク増大機構を備えるバルブ用アクチュエータであって、
前記ストローク増大機構は、前記アクチュエータの出力端と前記弁体との間に配置され、
前記出力端が当接して押圧される複数のボールと、
前記ボールを収容するボール収容空間が前記出力端側に備えられ、前記ボール収容空間は、外方上方に向けて広がった円錐形状の支持テーパ面を有する前記バルブボディに接続させられているボール保持部材と、
前記ボール保持部材の中央部に形成された貫通孔を貫通するステムであって、前記弁体側の一端には前記弁体を押圧する弁体押さえ部と、前記出力端側の他端には前記ボールと当接する先端が先細のステムテーパ面を有
前記弁体は、自己の弾性力によって前記弁座から離座するダイヤフラムであるバルブ用アクチュエータ。
1. A valve actuator for use in a valve having a valve body that opens and closes a flow of a fluid by coming into contact with and separating from a valve seat disposed in a fluid flow path formed in a valve body, the valve actuator comprising: a stroke increasing mechanism that increases the stroke of the valve body,
the stroke increasing mechanism is disposed between the output end of the actuator and the valve body,
A plurality of balls that are pressed against the output end by contacting the balls;
a ball accommodating space for accommodating the ball is provided on the output end side, and the ball accommodating space is connected to the valve body having a conical support tapered surface that widens outward and upward;
a stem that passes through a through hole formed in the center of the ball retaining member, the stem having a valve body pressing portion at one end on the valve body side that presses the valve body, and a stem tapered surface having a tapered tip that abuts against the ball at the other end on the output end side;
The valve actuator, wherein the valve body is a diaphragm that moves away from the valve seat by its own elastic force .
前記出力端は、圧電素子の伸縮によって移動させられ、前記出力端の移動によって前記弁体押さえ部が移動させられるように構成された請求項1に記載のバルブ用アクチュエータ。 The valve actuator according to claim 1, wherein the output end is moved by the expansion and contraction of a piezoelectric element, and the valve body holder is moved by the movement of the output end. 請求項1~のいずれか1項に記載のバルブ用アクチュエータが備えられたバルブ。
A valve comprising the valve actuator according to any one of claims 1 to 2 .
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