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JPH0474727B2 - - Google Patents
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JPH0474727B2 - - Google Patents

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JPH0474727B2
JPH0474727B2 JP62229293A JP22929387A JPH0474727B2 JP H0474727 B2 JPH0474727 B2 JP H0474727B2 JP 62229293 A JP62229293 A JP 62229293A JP 22929387 A JP22929387 A JP 22929387A JP H0474727 B2 JPH0474727 B2 JP H0474727B2
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pressure
port
chamber
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は真空圧レギユレータに関し、一層詳細
には、圧電素子を含むノズルフラツパと負圧力を
検出するための圧力センサとを内蔵し、前記圧電
素子に印加される電気信号に比例してノズル背圧
を変化させてパイロツト弁を開閉し、これによつ
て負圧力を調整して常時所望の負圧を精度よく得
るよう構成した真空圧レギユレータに関するる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vacuum pressure regulator, and more particularly, the present invention relates to a vacuum pressure regulator, and more particularly, the invention includes a nozzle flapper including a piezoelectric element and a pressure sensor for detecting negative pressure, and the piezoelectric element This invention relates to a vacuum pressure regulator configured to open and close a pilot valve by changing nozzle back pressure in proportion to an electrical signal applied to the nozzle, thereby adjusting negative pressure to constantly obtain a desired negative pressure with high accuracy. .

[発明の背景] 一般に、吸着盤や半導体製造装置のように所定
の負圧を必要とする場合、その負圧をコントロー
ルするために流体レギユレータが広汎に採用され
ている。
[Background of the Invention] Generally, in cases where a predetermined negative pressure is required, such as in suction cups or semiconductor manufacturing equipment, fluid regulators are widely used to control the negative pressure.

出願人もこの種のレギユレータを開発し、例え
ば、実公昭56−12650号公報として開示している。
「真空圧力調整弁」として出願されたこのレギユ
レータは以下の構成を有する。
The applicant has also developed this type of regulator and disclosed it in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 12650/1983.
This regulator, filed as a "vacuum pressure regulating valve", has the following configuration.

すなわち、第1図に示すように、このレギユレ
ータAは弁本体1と大気連通穴を有するボンネツ
ト2および前記弁本体1とボンネツト2との接合
部位に張設されるダイヤフラム3を含む。この場
合、ダイヤフラム3の略中央部にはダイヤフラム
受3aが取着されており、当該ダイヤフラム受3
aにはボンネツト2側から弁本体1側に大気を導
入するための大気流入孔3bが穿設されている。
That is, as shown in FIG. 1, this regulator A includes a valve body 1, a bonnet 2 having an atmosphere communication hole, and a diaphragm 3 stretched over the joint portion of the valve body 1 and the bonnet 2. In this case, a diaphragm receiver 3a is attached to the approximate center of the diaphragm 3, and the diaphragm receiver 3a
An atmospheric air inlet hole 3b for introducing atmospheric air from the bonnet 2 side to the valve body 1 side is bored in the valve a.

一方、体記弁本体1には真空ポンプに接続され
る第1のポート4と、吸着盤等の負圧機器に接続
される第2のポート5が形成されると共に、前記
夫々のポート4,5を連通する通路が画成され
る。前記通路には当該通路の開閉を行う弁体6が
臨んでおり、当該弁体6から延在するロツドの先
端部には前記ダイヤフラム3の略中央部に位置し
て前記大気流入孔3bを開閉する弁体3cが固着
されている。
On the other hand, the valve body 1 is formed with a first port 4 connected to a vacuum pump and a second port 5 connected to a negative pressure device such as a suction cup. 5 is defined. A valve body 6 that opens and closes the passage faces the passage, and a rod extending from the valve body 6 has a rod at the tip located approximately at the center of the diaphragm 3 that opens and closes the air inflow hole 3b. A valve body 3c is fixed thereto.

前記ボンネツト2の内部にはばね7が配設され
る。前記ばね7の一端側は前記ダイヤフラム受3
aと係合し、他端側はばね受板8と係合する。ば
ね受板8は摘によつて回転する螺子9と螺合す
る。すなわち、前記ばね7は当該螺子9の螺回動
作によつてその弾発力を調節するように構成され
ている。
A spring 7 is disposed inside the bonnet 2. One end side of the spring 7 is connected to the diaphragm receiver 3
a, and the other end engages with the spring receiving plate 8. The spring receiving plate 8 is threadedly engaged with a screw 9 which is rotated by the knob. That is, the spring 7 is configured to adjust its elastic force by the spiral movement of the screw 9.

前記のように構成されるるレギユレータAの螺
子9を摘を介して螺回し、ばね7に所定の弾発力
を生じさせ、その弾発力でダイヤフラム3を押圧
すると前記弁体6の通路に対する圧接力若しくは
開隙が調整されることになる。この状態で前記第
1ポート4に接続している真空ポンプを駆動する
と、第2ポート5側の圧力が低下して前記ダイヤ
フラム3に押圧力が働く。そして、前記ばね7の
弾発力と前記押圧力がバランスすると、前記弁体
6によつて第1ポート4と第2ポート5を連通し
ている通路が閉塞され、第2ポート側5側に接続
される負圧機器に所定の負圧が生じる。
The screw 9 of the regulator A configured as described above is turned through the knob to generate a predetermined elastic force in the spring 7, and when the elastic force presses the diaphragm 3, the valve body 6 is pressed against the passage. The force or gap will be adjusted. When the vacuum pump connected to the first port 4 is driven in this state, the pressure on the second port 5 side decreases and a pressing force acts on the diaphragm 3. When the elastic force of the spring 7 and the pressing force are balanced, the passage connecting the first port 4 and the second port 5 is closed by the valve body 6, and the passage connecting the first port 4 and the second port 5 is closed, and the passage connecting the first port 4 and the second port 5 is closed. A predetermined negative pressure is generated in the connected negative pressure equipment.

ところで、前記のようなレギユレータAの場
合、一般的に、負圧の設定を螺子9の先端部に係
着された摘により手動で行つているため、負圧の
設定が容易に出来ないばかりか、高精度な圧力設
定をすることが到底困難であるという欠点が指摘
されていた。
By the way, in the case of the above-mentioned regulator A, the negative pressure is generally set manually using a knob attached to the tip of the screw 9, which not only makes it difficult to set the negative pressure. However, it has been pointed out that the drawback is that it is extremely difficult to set the pressure with high precision.

そこで、圧力の設定を電気信号で行い、その負
圧を精度よく保持するために電気的に制御される
アクチユエータを用いることが考えられる。然し
ながら、この場合、前記アクチユエータ等は比較
的高価であるため、装置の製造コストが高騰する
ばかりか装置全体として占有するスペースが大き
くなるという不都合を回避することが出来ない。
Therefore, it is conceivable to set the pressure using an electric signal and use an electrically controlled actuator to maintain the negative pressure with high accuracy. However, in this case, since the actuator and the like are relatively expensive, it is impossible to avoid the disadvantages that not only the manufacturing cost of the device increases, but also the space occupied by the device as a whole increases.

[発明の目的] 本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、圧電素子を用いたノズルフラツ
パ機構と、吸引通路の負圧力と前記ノズルフラツ
パ機構のノズル背圧によつて変位するるダイヤフ
ラムと、前記ダイヤフラムの変位に応じて吸引通
路を開閉制御する弁体と、吸引通路の負圧力を検
出する圧力検出センサとを一体的に組み込み、前
記ノズルフラツパ機構を入力電気信号によつて駆
動してノズル背圧を変化させ、これによつて、前
記弁体を直接開閉制御して負圧力の制御を精度よ
く行うことが可能な、しかも、ノズル背圧の制御
を負圧力によつて達成するためにその構成も一層
簡素化し、さらにまた、廉価に製造することが出
来る真空圧レギユレータを提供することを目的と
する。
[Object of the Invention] The present invention has been made to overcome the above-mentioned disadvantages, and includes a nozzle flapper mechanism using a piezoelectric element, a nozzle flapper mechanism that is displaced by a negative pressure in a suction passage, and a nozzle back pressure of the nozzle flapper mechanism. A diaphragm, a valve body that controls the opening and closing of the suction passage according to the displacement of the diaphragm, and a pressure detection sensor that detects negative pressure in the suction passage are integrally incorporated, and the nozzle flapper mechanism is driven by an input electric signal. It is possible to control the negative pressure with high accuracy by directly controlling the opening and closing of the valve body, and furthermore, the control of the nozzle back pressure is achieved by using the negative pressure. It is an object of the present invention to provide a vacuum pressure regulator whose structure is further simplified and which can be manufactured at low cost.

[目的を達成するための手段] 前記の目的を達成するために、本発明は本体1
2内に負圧供給ポート52および負圧出力ポート
54を有し、電気信号に対応して負圧を調整する
真空圧レギユレータ10であつて、 前記負圧供給ポート52と負圧出力ポート54
とを画成し且つノズル背圧室18を有する本体1
2と、 通路74a乃至74cを介して前記負圧出力ポ
ート54に連通し、負圧による圧力信号を電気信
号に変換するセンサ78と、 ノズル背圧を可変とするノズル20およびフラ
ツパ22から形成されるノズルフラツパ機構14
と、 前記ノズルフラツパ機構14に制御信号を導出
するとともに、前記センサ78からの出力信号を
導入し、前記制御信号と出力信号とを比較してそ
の偏差によりさらにノズルフラツパ機構14に制
御信号を送給してフイードバツク系を構成するコ
ントローラ32と、 第1と第2のダイヤフラム34,36によつて
大気室71と負圧供給ポート52に連通する室6
8と、ノズル背圧室18に連通する室70を画成
し、前記第1と第2のダイヤフラム34,36の
変位に応動して変位するピストン38を備え、当
該ノズルフラツパ機構14の制御により生ずるノ
ズル背圧の変化に応じて負圧供給ポート52と負
圧出力ポート54を連通する通路56,60を開
閉するとともに、負圧状態から圧力を上昇させる
ために前記の夫々のポート52,54に大気を導
入すべく前記ピストンに画成された給気孔38a
の開閉を行うためのパイロツト弁部16と、 を有し、前記ノズル背圧は負圧供給ポート52
から得られる負圧を前記ノズルフラツパ機構14
のフラツパ22で制御することによつて得ること
を特徴とする。
[Means for achieving the object] In order to achieve the above object, the present invention provides a main body 1.
2, the vacuum pressure regulator 10 has a negative pressure supply port 52 and a negative pressure output port 54, and adjusts the negative pressure in response to an electrical signal, the vacuum pressure regulator 10 having a negative pressure supply port 52 and a negative pressure output port 54 in the negative pressure supply port 52 and the negative pressure output port 54.
and a nozzle back pressure chamber 18.
2, a sensor 78 that communicates with the negative pressure output port 54 via passages 74a to 74c and converts a pressure signal caused by the negative pressure into an electrical signal, and a nozzle 20 and a flapper 22 that make the nozzle back pressure variable. Nozzle flapper mechanism 14
and derives a control signal to the nozzle flapper mechanism 14, and introduces an output signal from the sensor 78, compares the control signal and the output signal, and further sends a control signal to the nozzle flapper mechanism 14 based on the deviation. a controller 32 that constitutes a feedback system, and a chamber 6 that communicates with the atmospheric chamber 71 and the negative pressure supply port 52 through the first and second diaphragms 34 and 36.
8, and a piston 38 defining a chamber 70 communicating with the nozzle back pressure chamber 18 and displacing in response to the displacement of the first and second diaphragms 34, 36, which is caused by the control of the nozzle flapper mechanism 14. In addition to opening and closing the passages 56 and 60 that communicate the negative pressure supply port 52 and the negative pressure output port 54 in response to changes in nozzle back pressure, the passages 56 and 60 communicating with the negative pressure output port 54 are opened and closed, and in order to increase the pressure from the negative pressure state, Air supply hole 38a defined in the piston to introduce atmospheric air
a pilot valve section 16 for opening and closing the nozzle, and the nozzle back pressure is supplied to the negative pressure supply port 52.
The negative pressure obtained from the nozzle flapper mechanism 14
It is characterized in that it is obtained by controlling with the flapper 22 of.

[作用] 本発明に係る真空圧レギユレータ10は、コン
トローラ32からノズルフラツパ機構14に制御
信号を導出し、該ノズルフラツパ機構14の制御
によりノズル背圧側に負圧が発生する。前記ノズ
ル背圧の負圧作用により、パイロツト弁部16の
ピストン38および弁体40が変位して負圧供給
ポート52と負圧出力ポート54とを連通する通
路56,60が開成され、負圧出力ポート54側
に負圧を発生させることができる。前記負圧出力
ポート54の負圧状態を該負圧出力ポート54に
連通する通路74a乃至74cを介してセンサ7
8により検知し、該センサ78はコントローラ3
2にフイードバツク信号を導出する。コントロー
ラ32では、前記フイードバツク信号と前記制御
信号とを比較してその偏差によりさらにノズルフ
ラツパ機構14に制御信号を導出する。
[Operation] The vacuum pressure regulator 10 according to the present invention derives a control signal from the controller 32 to the nozzle flapper mechanism 14, and by controlling the nozzle flapper mechanism 14, negative pressure is generated on the nozzle back pressure side. Due to the negative pressure action of the nozzle back pressure, the piston 38 and the valve body 40 of the pilot valve section 16 are displaced to open the passages 56 and 60 that communicate the negative pressure supply port 52 and the negative pressure output port 54, and the negative pressure is increased. Negative pressure can be generated on the output port 54 side. The negative pressure state of the negative pressure output port 54 is detected by the sensor 7 through passages 74a to 74c communicating with the negative pressure output port 54.
The sensor 78 is detected by the controller 3
2, a feedback signal is derived. The controller 32 compares the feedback signal and the control signal, and further derives a control signal to the nozzle flapper mechanism 14 based on the deviation.

また、前記ノズル背圧は、通路54a乃至64
dを介して負圧供給ポート52から供給される負
圧が前記ノズルフラツパ機構14のフラツパ22
により制御することができる。
Further, the nozzle back pressure is
The negative pressure supplied from the negative pressure supply port 52 through d is applied to the flapper 22 of the nozzle flapper mechanism 14.
It can be controlled by

[実施例] 次に、本発明に係る真空圧レギユレータについ
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
[Embodiments] Next, preferred embodiments of the vacuum pressure regulator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第2図において、参照符号10は本発明に係る
真空圧レギユレータを示し、この真空圧レギユレ
ータ10は本体12と、その内部上方に設けられ
たノズルフラツパ機構14と、内部下方に設けら
れたパイロツト弁部16とを含む。ノズルフラツ
パ機構14はパイロツト弁部16のノズル背圧室
18に通ずる所定口径のノズル20と、板状のフ
ラツパ22とから構成される。前記フラツパ22
の一端部はノズル20に対して所定の間隔を有し
て自由端として位置決めされると共に、その他端
部は本体12にねじ24を介して固定される。前
記フラツパ22は、図に示すように、電極が施さ
れた2枚の圧電セラミツク26a,26bと、こ
れらの圧電セラミツク26a,26bに挟持され
た電極28とからなる、所謂、電歪素子で形成さ
れ、これらの圧電セラミツク26a,26bの
夫々に結線された導線30を介してコントローラ
32により所定の電圧が印加されるように構成さ
れている。
In FIG. 2, reference numeral 10 indicates a vacuum pressure regulator according to the present invention. 16. The nozzle flapper mechanism 14 includes a nozzle 20 of a predetermined diameter communicating with the nozzle back pressure chamber 18 of the pilot valve portion 16, and a plate-shaped flapper 22. The flapper 22
One end is positioned as a free end with a predetermined distance from the nozzle 20, and the other end is fixed to the main body 12 via a screw 24. As shown in the figure, the flapper 22 is formed of a so-called electrostrictive element consisting of two piezoelectric ceramics 26a and 26b provided with electrodes and an electrode 28 sandwiched between these piezoelectric ceramics 26a and 26b. A predetermined voltage is applied by a controller 32 via conductive wires 30 connected to each of these piezoelectric ceramics 26a and 26b.

一方、パイロツト弁部16は上下方向に並設さ
れた2枚のダイヤフラム34,36と、これらの
ダイヤフラム34,36をその略中央で所定間隔
離間して保持するピストン38と、前記ピストン
38の内部に画成され後述する大気圧室に連通す
る給気孔38aを開閉する弁体40を含む。弁体
40は実質的には前記給気孔38aを開閉する砲
弾型の突部42と、この突部42から下方に延在
するロツド44と、前記ロツド44の先端部に固
着された内弁46とから基本的に構成され、この
弁体40は内弁46を図において上方へと押圧す
るコイルスプリング48の作用下に前記突部42
をピストン38の給気孔38aに圧接している。
従つて、通常状態においては、内弁46の半球状
に膨出する側部は本体12によつて画成される弁
座50に対して着座し、本体12に画成されて後
述する真空ポンプに接続する第1のポート52と
負圧機器に接続する第2のポート54とを連通す
る通路56、室58、通路60の連通状態を遮断
している。なお、前記第1のポート52および第
2のポート54は、夫々負圧供給ポートおよび負
圧出力ポートとして機能するものである。
On the other hand, the pilot valve section 16 includes two diaphragms 34 and 36 arranged in parallel in the vertical direction, a piston 38 that holds these diaphragms 34 and 36 at a predetermined distance from each other approximately in the center thereof, and an inner portion of the piston 38. It includes a valve body 40 that opens and closes an air supply hole 38a that is defined in the air and communicates with an atmospheric pressure chamber that will be described later. The valve body 40 essentially includes a bullet-shaped protrusion 42 that opens and closes the air supply hole 38a, a rod 44 extending downward from the protrusion 42, and an inner valve 46 fixed to the tip of the rod 44. This valve body 40 is basically composed of the protrusion 42 under the action of a coil spring 48 that presses the inner valve 46 upward in the figure.
is in pressure contact with the air supply hole 38a of the piston 38.
Therefore, in the normal state, the hemispherically bulging side portion of the inner valve 46 seats against the valve seat 50 defined by the body 12, and the vacuum pump defined by the body 12 and described later. The passage 56, the chamber 58, and the passage 60 that communicate the first port 52 connected to the negative pressure device and the second port 54 connected to the negative pressure device are cut off. Note that the first port 52 and the second port 54 function as a negative pressure supply port and a negative pressure output port, respectively.

次に、本体12には前記第1ポート52の上方
に延在してノズル背圧室18に連通する通路が画
成される。当該通路は実質的に連続する通路64
a,64b,64cおよび64dからなり通路6
4dにはオリフイス66が配設される。なお、通
路64bからは通路64fが分岐し、ダイヤフラ
ム34と36とにより画成される室68に連通し
ている。この場合、ノズル背圧室18は屈曲する
通路62を介してダイヤフラム36と本体12と
によつて画成される室70に連通し、一方、ダイ
ヤフラム34と本体12とによつて画成される室
71は通路72を介して大気側と連通状態にあ
る。なお、第2ポート54からは通路74a,7
4b,74cが延在し、本体12に画成された凹
部76に連通している。この凹部76には圧力セ
ンサ78が固着され、この圧力センサ78は、例
えば、その内部に図示しない半導体ダイヤフラム
を含む。この半導体ダイヤフラムの変位置は電圧
の変化量として取り出され、導線80を介してコ
ントローラ32に導入されるよう構成している。
すなわち、通路74a乃至74cを介して負圧力
がこの圧力センサ78に導入されると、半導体ダ
イヤフラムの変位により電気抵抗の値が変化し、
これを利用して前記負圧力を電気信号として検出
することが可能である。
Next, a passage is defined in the main body 12 that extends above the first port 52 and communicates with the nozzle back pressure chamber 18 . The passageway is a substantially continuous passageway 64.
Passage 6 consists of a, 64b, 64c and 64d.
An orifice 66 is arranged at 4d. Note that a passage 64f branches from the passage 64b and communicates with a chamber 68 defined by the diaphragms 34 and 36. In this case, the nozzle backpressure chamber 18 communicates via a curved passageway 62 with a chamber 70 defined by the diaphragm 36 and the body 12, while the chamber 70 is defined by the diaphragm 34 and the body 12. The chamber 71 is in communication with the atmosphere via a passage 72. Note that from the second port 54 there are passages 74a, 7
4b, 74c extend and communicate with a recess 76 defined in the body 12. A pressure sensor 78 is fixed to this recess 76, and this pressure sensor 78 includes, for example, a semiconductor diaphragm (not shown) therein. This position change of the semiconductor diaphragm is taken out as a voltage change amount and is configured to be introduced to the controller 32 via a conductive wire 80.
That is, when negative pressure is introduced into the pressure sensor 78 through the passages 74a to 74c, the value of the electrical resistance changes due to the displacement of the semiconductor diaphragm.
Utilizing this, it is possible to detect the negative pressure as an electrical signal.

次いで、第3図に示すように、本発明に係る真
空圧レギユレータ10の第1ポート52に管路9
0の一端側を接続し、当該管路90の他端側には
真空ポンプ92若しくはエゼクタを接続する。一
方、第2ポート54は管路94によつて負圧機器
96とその途中で分岐する管路を介して真空計9
8に接続している。
Next, as shown in FIG. 3, a conduit 9 is connected to the first port 52 of the vacuum pressure regulator 10 according to the present invention.
0, and the other end of the pipe line 90 is connected to a vacuum pump 92 or an ejector. On the other hand, the second port 54 is connected to a negative pressure device 96 via a conduit 94 and a vacuum gauge 96 via a conduit that branches in the middle.
It is connected to 8.

本発明に係る真空圧レギユレータは基本的には
以上のように構成されるものであり、次にその作
用並びに効果について説明する。
The vacuum pressure regulator according to the present invention is basically constructed as described above, and its operation and effects will be explained next.

先ず、第4図aに示すように、コントローラ3
2からノズルフラツパ機構14に対して入力信号
が印加されていない状態ではフラツパ22を構成
する圧電セラミツク26a,26bはそのまま真
直な形状を保つ。すなわち、フラツパ22は開状
態を維持し、従つて、仮令、真空ポンプ92を駆
動したとしてもノズル背圧室18の背圧は大気圧
近くになる。この実質的に大気圧に近い背圧は室
70に通路62を介して導入されるためピストン
38を若干上昇させる。すなわち、弁体40から
当該ピストン38が離間するため室71、供給孔
38aを介して第2ポート54側へと大気圧が流
入する。この結果、前記第2ポート54の圧力は
略大気圧まで上昇する。
First, as shown in FIG. 4a, the controller 3
2 to the nozzle flapper mechanism 14, the piezoelectric ceramics 26a and 26b constituting the flapper 22 maintain their straight shape. That is, the flapper 22 remains open, and therefore, even if the vacuum pump 92 is temporarily driven, the back pressure in the nozzle back pressure chamber 18 will be close to atmospheric pressure. This substantially atmospheric back pressure is introduced into chamber 70 via passageway 62, causing piston 38 to rise slightly. That is, since the piston 38 is separated from the valve body 40, atmospheric pressure flows into the second port 54 side through the chamber 71 and the supply hole 38a. As a result, the pressure at the second port 54 increases to approximately atmospheric pressure.

次に、第4図bに示すように、入力電気信号を
コントローラ32に供給すると、このコントロー
ラ32は導線30を介してノズルフラツパ機構1
4に所定の電圧を印加する。すなわち、フラツパ
22を構成する圧電セラミツク26a,26bは
コントローラ32から供給される電圧の極性によ
つて変位し、この結果、ノズル20を介してノズ
ル背圧室18のノズル背圧が負圧となる。この結
果、ノズル背圧室18に連通する室70が負圧と
なり、一方、室71には大気圧が導入されている
ためにピストン38が下降し、このピストン38
の下端は弁体40と接した後、これを下降させ
る。この間、給気孔38aは前記弁体40の突部
42により閉塞されることになる。結局、弁体4
0の下降動作はこれと一体的な内弁46を弁座5
0から離間させ、このため、第1ポート52、通
路56、室58、通路60および第2ポート54
を連通し、この第2ポート54側を負圧にする。
Next, as shown in FIG.
A predetermined voltage is applied to 4. That is, the piezoelectric ceramics 26a and 26b constituting the flapper 22 are displaced depending on the polarity of the voltage supplied from the controller 32, and as a result, the nozzle back pressure in the nozzle back pressure chamber 18 becomes negative pressure through the nozzle 20. . As a result, the chamber 70 communicating with the nozzle back pressure chamber 18 becomes negative pressure, while the piston 38 descends because atmospheric pressure is introduced into the chamber 71.
After the lower end contacts the valve body 40, it is lowered. During this time, the air supply hole 38a is closed by the protrusion 42 of the valve body 40. In the end, valve body 4
The downward movement of 0 moves the inner valve 46, which is integrated with this, to the valve seat 5.
0, so that first port 52, passage 56, chamber 58, passage 60 and second port 54
The second port 54 side is brought into negative pressure.

一方、第2ポート54側の負圧力は通路74
a,74b,74cを介して凹部76に至り、圧
力センサ78の半導体ダイヤフラムを変位する。
その変位力によつて半導体ダイヤフラムは抵抗値
を変化させ、その抵抗値に対応する電圧を発生さ
せてこれを導線80を介してコントローラ32に
送給する。すなわち、前記圧力センサ78の出力
信号がコントローラ32にフイードバツクされる
ことになる。この場合、第5図に示すように、圧
力センサ78のフイードバツク信号をモニタによ
り監視することが可能である。そして、コントロ
ーラ32ではこのフイードバツク信号と前記入力
信号とを比較し、差があれば修正するように再び
電圧に係る電気信号をノズルフラツパ機構14の
電歪素子からなるフラツパ22に印加する。すな
わち、フラツパ22に対してその差圧に係る電圧
を供与し、このようにして常に入力信号とフイー
ドバツク信号とを付き合わせた制御がこのコント
ローラ32を介して行われる。最終的には入力信
号と出力信号とがその差を顕さなくなつた時、平
衡することになる(第4図c参照)。このような
平衡状態に至ると入力信号に比例した負圧が第2
ポート54を介して負圧機器96に得られること
になる。
On the other hand, the negative pressure on the second port 54 side is
a, 74b, and 74c to reach the recess 76 and displace the semiconductor diaphragm of the pressure sensor 78.
The semiconductor diaphragm changes its resistance value due to the displacement force, generates a voltage corresponding to the resistance value, and sends this voltage to the controller 32 via the conductive wire 80. That is, the output signal of the pressure sensor 78 is fed back to the controller 32. In this case, as shown in FIG. 5, it is possible to monitor the feedback signal of the pressure sensor 78 using a monitor. Then, the controller 32 compares this feedback signal with the input signal, and if there is a difference, applies an electric signal related to the voltage to the flapper 22 made of an electrostrictive element of the nozzle flapper mechanism 14 again to correct the difference. That is, a voltage corresponding to the differential pressure is supplied to the flapper 22, and control is performed via the controller 32 in which the input signal and the feedback signal are always matched in this manner. Eventually, when the input signal and output signal no longer show any difference, equilibrium will be reached (see Figure 4c). When such an equilibrium state is reached, a negative pressure proportional to the input signal becomes the second
Negative pressure equipment 96 will be available via port 54 .

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、負圧出力ポー
ト54側から得られる負圧力はノズルフラツパ機
構14を活用した高精度の電気−圧力変換センサ
78でフイードバツクされている。従つて、結果
的には電気信号で容易且つ高精度な負圧力の制御
を行うことが可能となる。しかも、前記負圧力は
負圧供給ポート52から直接ノズル背圧室18に
連通する通路64a乃至64dを介して得られる
ように構成されている。従つて、ノズル背圧を単
独で得るための圧力供給源、またこの圧力供給源
と連通する管路等を必要としないため構成も極め
て簡単となり、このため、その製造コストを低減
することが出来る効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the negative pressure obtained from the negative pressure output port 54 side is fed back by the highly accurate electric-pressure conversion sensor 78 that utilizes the nozzle flapper mechanism 14. Therefore, as a result, it becomes possible to easily and accurately control negative pressure using electrical signals. Moreover, the negative pressure is obtained from the negative pressure supply port 52 through passages 64a to 64d that communicate directly with the nozzle back pressure chamber 18. Therefore, the configuration is extremely simple because there is no need for a pressure supply source for independently obtaining the nozzle back pressure, nor for a pipe line communicating with this pressure supply source, and therefore, the manufacturing cost can be reduced. Effects can be obtained.

また、ノズル背圧を制御する機構としては電歪
素子26a,26bを採用している。従つて、電
気的に制御がし易く、さらに、小型化に優れ、繰
返し疲労に対しても極めて強い特性を呈する。こ
の結果、真空圧レギユレータ10の耐用年数を著
しく増加することが出来るという効果を奏する。
Moreover, electrostrictive elements 26a and 26b are employed as a mechanism for controlling the nozzle back pressure. Therefore, it is easy to control electrically, is excellent in miniaturization, and exhibits extremely strong characteristics against repeated fatigue. As a result, the useful life of the vacuum pressure regulator 10 can be significantly increased.

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。
Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and changes in design can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来技術に係る真空圧力調整弁を示す
縦断面図、第2図は本発明に係る真空圧レギユレ
ータの縦断説明図、第3図は本発明に係る真空圧
レギユレータの実施例を示す配管系統図、第4図
a乃至cは本発明に係る真空圧レギユレータの動
作説明図、第5図は本発明に係る真空圧レギユレ
ータの作用を示すブロツク図である。 10…真空圧レギユレータ、12…本体、14
…ノズルフラツパ機構、16…パイロツト弁部、
18…ノズル背圧室、32…コントローラ、3
4,36…ダイヤフラム、38…ピストン、40
…弁体、52,54…ポート、68,70…室、
78…圧力センサ、92…真空ポンプ、96…負
圧機器。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a vacuum pressure regulating valve according to the prior art, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a vacuum pressure regulator according to the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of the vacuum pressure regulator according to the present invention. The piping system diagram and FIGS. 4a to 4c are explanatory views of the operation of the vacuum pressure regulator according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the operation of the vacuum pressure regulator according to the present invention. 10... Vacuum pressure regulator, 12... Main body, 14
...Nozzle flapper mechanism, 16...Pilot valve part,
18... Nozzle back pressure chamber, 32... Controller, 3
4, 36...Diaphragm, 38...Piston, 40
... Valve body, 52, 54... Port, 68, 70... Chamber,
78...Pressure sensor, 92...Vacuum pump, 96...Negative pressure equipment.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 本体12内に負圧供給ポート52および負圧
出力ポート54を有し、電気信号に対応して負圧
を調整する真空圧レギユレータ10であつて、 前記負圧供給ポート52と負圧出力ポート54
とを画成し且つノズル背圧室18を有する本体1
2と、 通路74a乃至74cを介して前記負圧出力ポ
ート54に連通し、負圧による圧力信号を電気信
号に変換するセンサ78と、 ノズル背圧を可変とするノズル20およびフラ
ツパ22から形成されるノズルフラツパ機構14
と、 前記ノズルフラツパ機構14に制御信号を導出
するとともに、前記センサ78からの出力信号を
導入し、前記制御信号と出力信号とを比較してそ
の偏差によりさらにノズルフラツパ機構14に制
御信号を送給してフイードバツク系を構成するコ
ントローラ32と、 第1と第2のダイヤフラム34、36によつて
大気室71と負圧供給ポート52に連通する室6
8と、ノズル背圧室18に連通する室70を画成
し、前記第1と第2のダイヤフラム34,36の
変位に応動して変位するピストン38を備え、当
該ノズルフラツパ機構14の制御により生ずるノ
ズル背圧の変化に応じて負圧供給ポート52と負
圧出力ポート54を連通する通路56,60を開
閉するとともに、負圧状態から圧力を上昇させる
ために前記の夫々のポート52,54に大気を導
入すべく前記ピストンに画成された給気孔38a
の開閉を行うためのパイロツト弁部16と、 を有し、前記ノズル背圧は負圧供給ポート52
から得られる負圧を前記ノズルフラツパ機構14
のフラツパ22で制御することによつて得ること
を特徴とする真空圧レギユレータ。 2 特許請求の範囲第1項記載のレギユレータに
おいて、ノズルフラツパ機構14は平板状の電歪
素子26a,26bを含むことを特徴とする真空
圧レギユレータ。 3 特許請求の範囲第1項または第2項記載のレ
ギユレータにおいて、パイロツト弁部16は実際
に負圧供給ポート52と負圧出力ポート54とを
連通する通路56,60の開閉を行う弁体40を
含むことを特徴とする真空圧レギユレータ。
[Claims] 1. A vacuum pressure regulator 10 that has a negative pressure supply port 52 and a negative pressure output port 54 in the main body 12 and adjusts the negative pressure in response to an electrical signal, the negative pressure supply port 52 and negative pressure output port 54
and a nozzle back pressure chamber 18.
2, a sensor 78 that communicates with the negative pressure output port 54 via passages 74a to 74c and converts a pressure signal caused by the negative pressure into an electrical signal, and a nozzle 20 and a flapper 22 that make the nozzle back pressure variable. Nozzle flapper mechanism 14
and derives a control signal to the nozzle flapper mechanism 14, and introduces an output signal from the sensor 78, compares the control signal and the output signal, and further sends a control signal to the nozzle flapper mechanism 14 based on the deviation. a controller 32 that constitutes a feedback system, and a chamber 6 that communicates with the atmospheric chamber 71 and the negative pressure supply port 52 through the first and second diaphragms 34 and 36.
8, and a piston 38 defining a chamber 70 communicating with the nozzle back pressure chamber 18 and displacing in response to the displacement of the first and second diaphragms 34, 36, which is caused by the control of the nozzle flapper mechanism 14. In addition to opening and closing the passages 56 and 60 that communicate the negative pressure supply port 52 and the negative pressure output port 54 in response to changes in nozzle back pressure, the passages 56 and 60 communicating with the negative pressure output port 54 are opened and closed, and in order to increase the pressure from the negative pressure state, Air supply hole 38a defined in the piston to introduce atmospheric air
a pilot valve section 16 for opening and closing the nozzle, and the nozzle back pressure is supplied to the negative pressure supply port 52.
The negative pressure obtained from the nozzle flapper mechanism 14
A vacuum pressure regulator characterized in that the vacuum pressure is obtained by controlling the flapper 22 of. 2. The vacuum pressure regulator according to claim 1, wherein the nozzle flapper mechanism 14 includes flat electrostrictive elements 26a and 26b. 3. In the regulator according to claim 1 or 2, the pilot valve section 16 is a valve body 40 that actually opens and closes the passages 56 and 60 that communicate the negative pressure supply port 52 and the negative pressure output port 54. A vacuum pressure regulator comprising:
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