JP2001165350A - ゲ−トバルブおよび弁体の取付機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁体の閉時におけるロックが可能であり、機
械的な摺動で発生する微粒子によって弁胴、弁箱内を汚
染させないゲートバルブ、および弁体の取付機構を提供
すること。 【解決手段】 弁シャフト２２の下端部に設けた軸受２
４とピストンロッド３２の上端部に設けた軸受３４との
間を傾斜姿勢のリンク３５で連結し、弁シャフト２２の
下端部をピストンロッド３２の高い位置から引張スプリ
ング３９で支持する。また、弁シャフト２２と一体的な
カムフォロア４７を弁シャフト２２の両側のフレーム５
２に上下方向に設けたガイド溝５７内へ嵌入し、弁シャ
フト２２との上下動を案内させる。また、カムフォロア
４７がガイド溝５７の上端位置で停止された後、なお上
昇するピストンロッド３２によってリンク３５を水平姿
勢とし、カムフォロア４７を傾動軸として弁シャフト２
２を傾動させ、弁体２１を弁座１３に当接させると共に
弁体２１をロックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はゲ−トバルブに関す
るものであり、更に詳しくは、弁胴または弁箱内にゲー
トバルブを開閉させる機械的摺動部を持たず、閉時には
弁体がロックされてエアシリンダの加圧空気が断たれて
も閉状態が維持されるゲートバルブに関するものであ
る。また、ゲ−トバルブの弁座の面に対する弁体の面の
平行度の調整が可能な弁体の取付機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ゲートバルブは工業分野で広く使用され
るバルブであり、特に半導体装置の製造分野において多
用されている。半導体基板に種々の処理を施すために、
半導体装置の製造設備において、半導体基板は通路と複
数の処理室との間を出し入れされるが、これらの間にゲ
ートバルブを設ける場合には、低真空度側の圧力が高く
高真空度側の圧力が低い正圧力の時は勿論、その逆の圧
力の時にも密閉状態を得ることが望まれることから、従
来はカムまたはガイドローラを用いて弁体を弁座へ押圧
する機構のものが多く採用されており、更には、バルブ
の開閉に伴う機械的な摺動部分があると微粒子を発生し
て製造設備内を汚染することから、真空系内には摺動部
分を持たない無摺動ゲートバルブが採用されるようにな
っている。

【０００３】また、従来の無摺動のゲートバルブには、
当接させるべき弁体の面と弁座の面との平行度における
僅かのずれは両者の間に介在させるシールリングによっ
て補償させるものが多い。そのほか、製造プロセスでの
使用時に弁体自体の動きによって弁座の面と弁体の面と
の平行度を高める機構を設けたものもある。

【０００４】（従来例１）例えば、図１４は特開平８−
４２７１６号公報に開示されている実施例のゲートバル
ブ１００の構成を示す図であり、図１４のＡはその破断
正面図、図１４のＢは図１４のＡにおける［Ｂ］−
［Ｂ］線方向の断面図である。ゲートバルブ１００は開
口１１１を有する弁箱１１０内に弁体１２１が設けら
れ、弁体１２１を取り付けた弁シャフト１２２が上方の
弁箱１１０外へ突き出され、弁シャフト１２２と弁箱１
１０の上端面との間を筒状ベローズ１２９で気密に接続
し、弁箱１１０の上部に設けられたシリンダ１３１のピ
ストンロッド１３２に接続されている。そして、ピスト
ンロッド１３２によって弁シャフト１２２を操作し弁体
１２１を上下させ傾動させて弁座１１３に押圧する方式
のものである。すなわち、弁シャフト１２２の上端に連
結したブロック１２３に枢軸１２７が設けられ、その枢
軸１２７はシリンダー１３１の側面のガイド溝１３７に
挿入されている。そして、枢軸１２７がガイド溝１３７
の下端にある時に、枢軸１２７を中心として弁シャフト
１２２が傾動される。また、弁シャフト１２２のブロッ
ク１２３と、ピストンロッド１３２に一体的なヨーク１
３３の垂下部１３４とが引張ばね１３９によって結合さ
れており、ブロック１２３の上面とヨーク１３３の下面
との間に板状カム１３５が傾斜して配置されている。

【０００５】そして、シリンダー１３１によってヨーク
１３３を下降させると、引張ばね１３９によって結合さ
れているブロック１２３が下降し、枢軸１２７がガイド
溝１３７の下端に至るとブロック１２３は下降しない
が、ヨーク１３３は下降を続けて板状カム１３５が水平
となり、弁シャフト１２２のブロック１２３が引張ばね
１３９に抗して枢軸１２７の回りに矢印Ａの方向に傾動
され、弁体１２１が矢印Ｂの方向に移動しシールリング
１２０を介して弁座１１３を押圧する。

【０００６】（従来例２）また、図１５は特開平８−１
２８５４２号公報に開示されている実施例のゲートバル
ブ２００の構成を示す図であり、図１５のＡはその破断
正面図、図１５のＢは図１５のＡにおける［Ｂ］−
［Ｂ］線方向の断面図である。このゲートバルブ２００
も開口２１１を有する弁箱２１０内に弁体２２１が設け
られ、弁体２２１を取り付けた弁シャフト２２２を上方
の弁箱２１０外へ突き出させると共に、弁シャフト２２
２と弁箱２１０の上端面との間を筒状ベローズ２２９で
気密に接続し、弁箱２１０の上部に設けられたシリンダ
ー２３１のピストンロッド２３２によって弁シャフト２
２２を操作して弁体２２１を上下させ傾動させて弁座２
１３に押圧する方式のものであるが、従来例１が板状カ
ム１３５を介して弁シャフト１２２を傾動させる方式で
あるに対して、従来例２はガイドローラ２３６によって
傾動させる方式となっている。すなわち、弁シャフト２
２２の上半部に固定されたブロック２２３に枢軸２２８
が設けられ、その枢軸２２８はシリンダー２３１の側面
のガイド溝２３８に挿入されている。そして、枢軸２２
８がガイド溝２３８の下端にある時に弁シャフト２２２
が枢軸２２８を中心として傾動されるようになってい
る。

【０００７】その機構は次の如くである。弁シャフト２
２２の上端部に設けられた二叉部２２４にガイドローラ
２３６が枢支軸２３５によって軸支されており、ガイド
ロ−ラ２３６は二叉部２２４へ上方から挿入されるピス
トンロッド２３２に貫通して形成された傾斜長穴２３７
を挿通されることにより、二叉部２２４のガイドロ−ラ
２３６を介してピストンロッド２３２と弁シャフト２２
２とが連結されている。そして、ピストンロッド２３２
と弁シャフト２２２との間に両者を上下方向へ離隔させ
る伸長ばね２３９が介装されている。

【０００８】そして、ピストンロッド２３２を下降させ
ると、伸長ばね２３９を介して弁シャフト２２２が一体
的に下降され、弁体２２１が弁座２１３と対向する位
置、すなわち枢軸２２８がガイド溝２３８の下端に至る
と、弁シャフト２２２およびブロック２２３は下降を停
止されるが、ピストンロッド２３２は伸長ばね２３９を
圧縮して下降しロ−ラ２３６が弁シャフト２２２の傾斜
長穴２３７に沿って移動することにより、弁シャフト２
２２が枢軸２２８を中心として矢印Ｃで示す方向へ傾動
されて、弁体２２１が矢印Ｄで示す方向へ移動され、シ
ールリング２２０を介して弁座２１３を押圧する。

【０００９】（従来例３）また、図１６はゲートバルブ
に採用されることが多い弁体の首振り機構、すなわち、
弁座に対する弁体自体による向きの調整機構を示す図で
ある。すなわち、図１６のＡは弁胴３１０に取り付けら
れた弁座部材３１２の弁座３１３、および弁シャフト３
２２の上端部３２２ｔに取り付けられシールリング３２
０を備えた弁体３２１を示す断面図であり、図１６のＢ
は図１６のＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断面図で
ある。弁体３２１内に形成された空所３６６へ下方から
挿入された弁シャフト３２２の上端部３２２ｔに回動軸
３６３が貫通され、その両端部は軸受３６４によって支
持されており、弁体３２１は回動軸３６３の回りに矢印
ｒで示す方向へ回動されるようになっている。なお、軸
受３６４はビス３６５によって弁体３２１の内面側に固
定されており、空所３６６は裏蓋３６７で閉じられてい
る。そして、弁体３２１が弁座３１３と対向する位置に
おいて、弁シャフト３２２が傾動され弁体３２１が弁座
３１３へ押圧されるが、この時、弁体３２１が回動軸３
６３の回りに回動し、最も適切な角度となって弁座３１
３に当接する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来例１のゲートバル
ブ１００は（従来例２のゲートバルブ２００も同様であ
る）、弁体１２１（２２１）が弁座１１３（２１３）に
押圧された閉状態において、シリンダ１３１（２３１）
には加圧空気が導入されており、例えば停電事故が発生
すると加圧空気が断たれて弁体１２１（２２１）が開と
なり、プロセス内にある全ての半導体装置の処理状態が
規格外となって廃棄対象となるトラブルに至り易い。ま
た従来例１（２）のゲートバルブ１００（２００）は弁
体１２１（２２１）が弁シャフト１２２（２２２）に固
定されているので、弁座１１３（２１３）と弁体１２１
（２２１）との平行度のずれは介装させるシールリング
１２０（２２０）の変形によって補償しているが、平行
度のずれが大きい場合には接圧を大にする必要があるほ
か、シールリング１２０（２２０）の接圧が不均等な片
当りとなって寿命が短くなり、頻繁な交換を要して製造
設備の稼働率を低下させる。

【００１１】また、従来例３のゲートバルブの弁体３２
１は、図１６のＡに示すように、弁体３２１が弁座３１
３へ密着するように傾動軸３６３の回りに矢印ｒで示す
方向へ傾動するが、図１６のＢに示すように、弁体３２
１が矢印ｓで示す方向へ回動する機構は備えていないの
で、組み立て精度の良好でない場合には完全な密閉状態
が得られない。そして、弁体３２１と弁シャフト３２２
とに複雑な機械加工と組付を要しコスト高になるほか、
傾動軸３６３と軸受３６４とが摺動するので、それに伴
って不純物としての微粒子が発生し易いという問題点を
有している。

【００１２】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、弁胴
または弁箱内に弁体の開閉に伴う機械的な摺動部がない
無摺動バルブにおいて、閉時に弁体がロックされてシリ
ンダーの加圧空気が断たれても弁体が開とならないゲー
トバルブ、更には、弁体と弁座との間の平行度を事前に
調整することができるによって、シールリングが片当り
せず、また弁体の開閉時にシールリングと弁座と摺動し
て微粒子を発生することない弁シャフトへの弁体の取付
機構を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１お
よび請求項５の構成によって解決されるが、その解決手
段を説明すれば、請求項１のゲートバルブは、弁胴また
は弁箱の内部の開口の弁座に当接し離隔して前記開口を
開閉する弁体と、弁体を上端部に有し、弁胴または弁箱
との間にベローズを介して、下端部が弁胴または弁箱の
外部へ突き出されており、弁体を上下動させ傾動させて
開口を開閉させる弁シャフトと、弁シャフトを作動させ
るピストンロッドとからなるゲートバルブにおいて、弁
シャフトの下端部における弁座とは反対側に設けられた
シャフト部軸受と、ピストンロッドまたは当該ピストン
ロッドと一体的な他の部材の上端部における弁座側に設
けられたロッド部軸受とを傾斜した姿勢で連結し、弁シ
ャフトが上昇されて弁体が弁座の対向位置で停止された
後に、水平な姿勢とされて弁シャフトを傾動させるリン
クと、弁シャフトに一体的に形成され、弁シャフトに平
行な上下方向のガイド溝に嵌入され、弁シャフトの上下
動を導くと共にガイド溝の上端位置に至り弁シャフトの
傾動軸となるカムフォロアと、一端が弁シャフトの下端
部における弁座とは反対側に設けられたシャフト部係止
具に、他端がピストンロッドの上端部における弁座側に
おいてシャフト部係止具より高い位置に設けられたロッ
ド部係止具に係止されて弁シャフトを支持するスプリン
グとが設けられているバルブである。

【００１４】このようなゲートバルブは、ピストンロッ
ドが上昇され、弁シャフトのカムフォロアがガイド溝の
上端に至って弁シャフトが停止された後、更にピストン
ロッドが上昇されて傾斜姿勢のリンクが水平姿勢とされ
ることにより、弁体を開けようとする力は弁シャフトの
傾動軸によって逆向きの力となって水平姿勢のリンクを
水平方向へ押す力となり、ピストンロッドを下降させる
力とはならず、エアシリンダの加圧空気が断たれても閉
状態が維持される。また弁シャフトはスプリングによっ
て支えられているので弁シャフトが上下動する途中では
傾動されない。

【００１５】請求項１に従属する請求項２のゲートバル
ブは、カムフォロアが至るガイド溝の上端位置の最上端
部にストッパーとして低弾性率材料が埋め込まれている
バルブである。このようなゲートバルブは、ゲートバル
ブを閉とする際してカムフォロアがガイド溝の上端位置
へ移動される時、カムフォロアは低弾性率材料のストッ
パーに衝突することにより衝撃を避けることができ、カ
ムフォロアやガイド溝を損傷させない。

【００１６】請求項３のゲートバルブは、弁胴または弁
箱の内部の開口の弁座に当接し離隔して開口を開閉する
弁体と、弁体を上端部に有し、弁胴または弁箱との間に
ベローズを介して、下端部が弁胴または弁箱の外部へ突
き出されており、弁体を上下動させ傾動させて開口を開
閉させる弁シャフトと、弁シャフトを作動させるピスト
ンロッドとからなるゲートバルブにおいて、弁シャフト
の下端部における弁座とは反対側に設けられたシャフト
部軸受と、ピストンロッドまたは当該ピストンロッドと
一体的な他の部材の上端部における弁座側に設けられた
ロッド部軸受とを傾斜した姿勢で連結し、弁シャフトが
上昇されて弁体が弁座との対向位置で停止された後に、
水平な姿勢とされて弁シャフトを傾動させるリンクと、
弁シャフトに一体的に形成され、前記弁シャフトに平行
な上下方向の第１ガイド溝に嵌入され、前記弁シャフト
の上下動を導くと共に前記第１ガイド溝の上端位置にお
いて前記弁シャフトの傾動軸となるカムフォロアと、前
記カムフォロアに近接して設けられ、前記第１ガイド溝
または該第１ガイド溝に平行な第２ガイド溝に嵌入され
て前記カムフォロアと同時に上下動する副カムフォロア
と、前記カムフォロアが前記第１ガイド溝の上端位置に
至り前記傾動軸となって前記弁シャフトが傾動される時
に、同時に前記傾動軸の回りに移動される前記副カムフ
ォロアの待避部とが設けられているバルブである。

【００１７】このようなゲートバルブは、ピストンロッ
ドが上昇され、弁シャフトのカムフォロアがガイド溝の
上端に至って弁シャフトが停止された後、更にピストン
ロッドが上昇されて傾斜姿勢のリンクが水平姿勢とされ
ることにより、弁体を開けようとする力は弁シャフトの
傾動軸によって逆向きの力となり、水平姿勢のリンクを
水平方向へ押す力となり、ピストンロッドを下降させる
力とはならず、エアシリンダの加圧空気が断たれても弁
体の閉状態が維持される。また弁シャフトと一体的なカ
ムフォロアが第１ガイド溝を上下し、同様な副カムフォ
ロアが第１ガイド溝、または当該第１ガイド溝と平行な
第２ガイド溝を同時に上下するので、弁シャフトは上下
動する途中では傾動されず、副カムフォロアが待避部に
陥入することにより傾動される。

【００１８】請求項３に従属する請求項４のゲートバル
ブは、カムフォロアが至る第１ガイド溝の上端位置の最
上端部にストッパーとして低弾性率材料が埋め込まれて
いるバルブである。このようなゲートバルブは、ゲート
バルブを閉とする際して、カムフォロアが第１ガイド溝
の上端位置へ移動される時、カムフォロアは低弾性率材
料のストッパーに衝突することにより衝撃を避けること
ができ、カムフォロアや第１ガイド溝を損傷させない。
請求項３に従属する請求項５のゲートバルブは、副カム
フォロアの待避部が第１ガイド溝または第２ガイド溝の
側壁を切り欠いて低弾性率材料が埋め込まれたバルブで
ある。このようなゲートバルブは、副カムフォロアが待
避する時に第１ガイド溝または第２ガイド溝に衝突して
損傷されることはなく、また、弁シャフトを下降させて
ゲートバルブを閉とする際して、待避部の低弾性率材料
が副カムフォロアに反発力を与えて離隔させる。

【００１９】請求項６の弁体の取付機構は、弁胴または
弁箱の内部の開口の弁座に当接し離隔して開口を開閉す
る弁体と、弁体を上端部に有し、弁胴または弁箱との間
にベローズを介して、下端部が弁胴または弁箱の外部へ
突き出されており、弁体を上下動させ傾動させて開口を
開閉させる弁シャフトと、弁シャフトを作動させるピス
トンロッドを備えたゲートバルブの弁シャフトへの弁体
の取付機構において、弁体の下端側の中央部から挿入さ
れる弁シャフトの上端部が、弁体の回動を可能に保持す
るための円柱状外周面を少なくとも部分的に備え、かつ
弁座に当接すべき弁体の向きを自在に変更し得るように
弁座側の外周面に突出され弁体の内壁面に当接する凸状
球面部を備えており、円柱状外周面の周りの弁体の回動
と、凸状球面部による弁体の向きの変更とによって弁座
の面に対する弁体の面の平行度を調整した後に、弁体を
前記弁シャフトの前記上端部に固着させる機械的固定部
とからなる取付機構である。このような弁体の取付機構
は、弁シャフトへの弁体の固定を緩めた状態で、弁体を
弁シャフトの上端部の回りに回動させ、弁シャフトの上
端部の外周面から突出された凸状球面部によって弁体の
向きを変え、弁座の面に対する弁体の面の平行度を調整
した上で、弁シャフトへ弁体を機械的に固着させるの
で、介在させるシールリングが片当りせず均等に加圧さ
れて長寿命化し、かつシールリングが弁座と摺動しない
ので使用中に微粒子を発生させない。

【００２０】請求項６に従属する請求項７の弁体の取付
機構は、凸状球面部が前記弁シャフトの前記上端部を前
記弁座とは反対側から貫通して螺着されたボルトの先端
に形成されたものである。このような弁体の取付機構
は、凸状球面部が容易に形成され突出の度合いの調整も
簡便に行い得る。請求項１または請求項３に従属する請
求項８のゲートバルブは、弁シャフトへの弁体の取り付
けが請求項６の弁体の取付機構によって行われているバ
ルブである。このようなゲートバルブは、弁シャフトを
上下動させ傾動させる機構がベローズを介して弁胴また
は弁箱の外部にあり、弁体は弁シャフトに固着されてい
るので弁胴または弁箱の内部で微粒子を発生させない。
また、弁体は閉時にロックされるので、エアシリンダの
加圧空気が断たれても閉状態が維持される。

【００２１】

【発明の実施の形態】上述したように、本発明のゲート
バルブの一つは、弁胴または弁箱の開口を開閉する弁体
を上端部に有し、弁胴または弁箱との間にベローズを介
して下端部が弁胴または弁箱の外部へ突き出され、弁体
を上下動させ傾動させて開口を開閉させる弁シャフト
と、弁シャフトを作動させるピストンロッドとからなる
ゲートバルブにおいて、ピストンロッドと弁シャフトと
を傾斜した姿勢で連結し、弁シャフトが所定の位置まで
上昇された後に、水平な姿勢とされて弁シャフトを傾動
させるリンクと、ガイド溝に沿って上下して弁シャフト
の上下動を導き、弁体が弁座に対向するガイド溝の上端
位置において傾動される弁シャフトの傾動軸となるカム
フォロアと、上下動の途中で弁シャフトが傾動しないよ
うに支持するスプリングとが設けられているバルブであ
り、他の一つはスプリングを用いずに、カムフォロアと
副カムフォロアを平行して上下動させることによってベ
ンシャフトが上下の途中で傾動させないようにし、弁シ
ャフトが傾動される時に、同時に傾動軸の回りに移動さ
れる副カムフォロアの待避部を設けたバルブである。

【００２２】リンクはピストンロッドと弁シャフトとを
直接的に連結してもよく、またピストンロッドと一体的
に上下する他の部材、例えば２本のピストンロッドを直
角な方向のバーで連結し、その連結バーの中心に垂直に
立てたロッドと弁シャフトとをリンクで連結してもよ
い。また、弁シャフトと一体的に形成されたカムフォロ
アを弁シャフトに平行なガイド溝へ嵌入させ上下動させ
て弁シャフトの上下動を案内させると共に、弁シャフト
を上昇させて弁体が弁座に対向する位置に到達した時に
カムフォロアがカイド溝の上端位置にあるようにして弁
体の位置決めが行われるが、その時、カムフォロアはガ
イド溝の上端に衝突するので、カムフォロアやガイド溝
の損傷を避けるためには、ガイド溝の最上端部の側壁に
柔軟な弾性材料を埋め込んでストッパーを設けることが
好ましい。低弾性率材料としては、例えばウレタンゴム
のほか、同等な弾性率を有する各種のゴムないしは合成
樹脂を使用し得る。

【００２３】また、ピストンロッドによって弁シャフト
が上昇され、それに伴って一体的なカムフォロアも上昇
するが、カムフォロアがガイド溝の上端位置に到達して
停止されると弁シャフトも上昇を停止される。しかし、
ピストンロッドはなお上昇されることにより、弁シャフ
トの下端部とピストンロッド（またはピストンロッドと
一体的な他の部材）の上端部とを傾斜した姿勢で連結し
ているリンクが水平な姿勢とされ、その時にリンクが弁
シャフトの下端部を弁座とは反対側へ押すようになり、
弁シャフトはガイド溝の上端位置にあるカムフォロアを
傾動軸として傾動される。

【００２４】リンクが水平な姿勢とされる迄の途中の段
階で弁シャフトが傾動しないのは、スプリングによって
弁シャフトの下端部を引っ張り上げているからであり、
リンクの水平姿勢化はそのスプリングの張力に抗してピ
ストンロッドがリンクを押し上げることによる。上述し
たように、カムフォロアはガイド溝の上端位置で傾動軸
となるので、少なくともガイド溝の上端は半円形状と
し、カムフォロアも円柱形状とすることが望ましい。な
お、弁シャフトの傾動の目的は弁シャフトを上下させる
時に弁体に装着したシールリングと弁座との摺動を回避
するためであるから、傾動の変位量は１ｍｍ以下で十分
であり、弁シャフトの長さにもよるが、傾動角は通常は
１度程度または１度以下としても十分に目的を達成し得
る。

【００２５】弁体が大型化し、弁体や弁シャフトの重量
が増大すると、これらを引っ張り上げるスプリングも大
きい張力を有するものを要し、スプリングの張力に抗し
てピストンロッドを作動させるエアシリンダも大径のも
のが必要になる。従って、スプリングに依らずに、上下
動の途中における弁シャフトの傾動を防ぐことができれ
ば好ましいが、それはカムフォロアの他に、傾動軸とは
ならない他の副カムフォロアを設けてガイド溝内を上下
させることによって可能である。副カムフォロアは専用
のガイド溝を設けてもよく、カムフォロアと副カムフォ
ロアとを同一のガイド溝内で上下に並べてもよい。この
場合には、カムフォロアと副カムフォロアのそれぞれが
ガイド溝内で緩みを生じないように同一形状とすること
が必要である。

【００２６】しかし、上記のままでは、弁シャフトは傾
動できないので、カムフォロアがガイド溝の上端位置に
至って傾動軸となり弁シャフトが傾動される時に、同じ
くカムフォロアを中心として回転移動される副カムフォ
ロアの待避場所を設ければよい。すなわち、カムフォロ
アがガイド溝の上端位置にある時の副カムフォロアがあ
る位置のガイド溝の周壁に副カムフォロアが入り込み得
る余地を設けておけばよい。単に切り欠きを設けるだけ
でもよいが、切り欠いた箇所に低弾性率材、例えばウレ
タンゴム等を埋め込んでおくことが好ましい。そのこと
により、ガイド溝の周壁がフラットになるほか、必要な
場合には副カムフォロアが陥入して待避することができ
る。なお、上述したように弁シャフトの傾動角は１度程
度または１度以下であり、従って傾動軸となるカムフォ
ロアと副カムフォロアとの間隔にもよるが、副カムフォ
ロアの変位量も１ｍｍ以下であり、上記のような待避場
所を設けることによって十分に目的を達成し得る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明のゲートバルブおよび弁体の取
付機構を実施例により図面を参照して具体的に説明す
る。

【００２８】（実施例１）図１は実施例１のゲートバル
ブ１の縦断面図である。そして図２は図１における
［２］−［２］線方向の断面図であり、図３は同じく
［３］−［３］線方向の断面図である。また、図４は図
３の状態から弁シャフト２２かカムフォロア４７を傾動
軸として傾動されて弁体２１が弁座１３に当接された状
態を示す。図１〜図４を参照して、ゲートバルブ１は二
点鎖線で示す弁胴１０の開口１１に取り付けられた弁座
部材１２の弁座１３と、これに当接し離隔して開閉する
弁体２１とからなっている。なお、弁体２１は図１に示
すように横長の長方形状であり、図２〜図４に示すよう
にその外周部にはシールリング２０が嵌め込まれてい
る。そして弁体２１は弁シャフト２２の上端部に取り付
けられており、詳しくは後述するが、弁シャフト２２は
傾動軸となるカムフォロア４７の回りに傾動して弁座１
３と密接する。そして、弁シャフト２２は筒状のベロー
ズ２９を介して弁胴１０の内部から下方の外部へ突き出
されている。弁シャフト２２の下端にはエアシリンダ３
１のピストンロッド３２が連結されており、弁シャフト
２２とピストンロッド３２の上半部はその両側がフレー
ム５２となっているケーシング５１内に収容されてい
る。そして、ケーシング５１の底板５３にエアシリンダ
３１が取り付けられており、ケーシング５１の天井板５
４が弁胴１０の取付プレート１４に取り付けられて全体
が構成されている。なお、図１はピストンロッド３２に
よって弁シャフト２２およびカムフォロア４７が一点鎖
線で示す位置から実線で示す位置まで上昇されている状
態を示す。なお、この位置において弁体２１は弁座１３
と対向する位置にある。

【００２９】図１、図２に示すように、ピストンロッド
３２の上端部と弁シャフト２２の下端部とはリンク３５
で連結されている。すなわち、ピストンロッド３２の上
端部には昇降板３３が取り付けられており、その昇降板
３３の面の弁座１３に近い側に設けた軸受３４と、弁シ
ャフト２２の下端面の弁座１３とは遠い反対側に設けた
軸受２４とに両端部を軸支されてプレート状のリンク３
５が取り付けられている。また図１において、昇降板３
３の左右の両端部にはカムフォロア取付板４２が立てら
れ、それぞれのカムフォロア取付板４２には上下に並ぶ
２個のガイド・カムフォロア４６がナット４３によって
固定されている。そしてガイド・カムフォロア４６はフ
レーム５２の下半部に上下方向に設けられたガイド溝５
６内に嵌め込まれており、ガイド溝５６に沿って上下動
し、ピストンロッド３２の上下動を導き円滑化させる。
また、図２に示すように、昇降板３３の弁座１３に近い
側にはストッパー２７が固定されており、後述するが、
弁シャフト２２の下端部の押し付けに使用される。

【００３０】また図１、図３に示すように、弁シャフト
２２の下半部に固定された取付部材２３の下端部には、
弁座１３とは反対側において、両側方へ係止部２８が取
り付けられている。また図１に示すように、昇降板３３
のカムフォロア取付板４２より内側に係止部取付板３７
が立てられており、図３にも示すように、係止部取付板
３７の上端部の弁座１３に近い側で、上記の係止部２８
よりは高い位置に係止部３８が設けられている。そし
て、弁シャフト２２側の係止部２８と、ピストンロッド
３２側の係止部３８との間に引張スプリング３９が装着
されており、弁シャフト２２の下端部を引張り上げて支
持し、弁シャフト２２の下端部をストッパー２７に押し
付けている。

【００３１】更には、図１に示すように弁シャフト２２
に固定された取付部材２３の上端部には左右の両側にそ
れぞれ傾動板４４が固定されており、傾動板４４の上端
部には円柱形状のカムフォロア４７が取り付けられてい
る。そして、カムフォロア４７はフレーム５２の上半部
の内側に上下方向に形成されたガイド溝５７内に嵌入さ
れており、ガイド溝５７内を上下方向に移動し、傾動板
４４と、傾動板４４に一体化されている弁シャフト２２
との上下動を案内する。図５のＡは図１の左側のガイド
溝５７とカムフォロア４７とを示す部分拡大図であり、
図５のＢは図５のＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断
面図である。図５のＡおよび図５のＢは、弁シャフト２
２とは取付部材２３を介して一体的な傾動板４４の上端
部にナット４５で固定されたカムフォロア４７が一点鎖
線で示すガイド溝５７における下端位置から、ピストン
ロッド３２によって上昇され、ガイド溝５７の上端位置
に至った場合を示している。なお、ガイド溝５７の最上
端の周壁部から天井板５４に至る部分にはウレタンゴム
を埋め込んだストッパー５５が設けられており、カムフ
ォロア４７が上昇時に衝突することによる損傷を防いで
いる。そして、詳しくは後述するが、ガイド溝５７の上
端位置において、両側のカムフォロア４７が傾動軸とな
って、傾動板４４および弁シャフト２２が傾動され、弁
体２１を弁座１３に押圧してゲートバルブ１の開口１１
を密閉するようになっている。

【００３２】カムフォロア４７がガイド溝５７の上端位
置に到達するとカムフォロア４７を固定している傾動板
４４、および傾動板４４と一体的な弁シャフト２２は上
昇を停止されるが、更にピストンロッド３２が図３に示
す引張スプリングの張力に抗して上昇されると、図２に
おいてピストンロッド３２の上端部と弁シャフト２２の
下端部とを傾斜した姿勢で連結しているリンク３５が図
４に示すように水平な姿勢とされる。すなわち、弁シャ
フト２２の下端部は図２においてリンク３５によって左
方へ押され、傾動軸としてのカムフォロア４７の回りに
傾動される。従って、弁シャフト２２の上端部は右方、
すなわち、弁座１３の方へ傾動され、図４に示すように
弁体２１が弁座１３とシールリング２０を介して密接さ
れてゲートバルブ１は閉とされる。

【００３３】このゲートバルブ１が閉とされた図４の状
態において、弁体２１を左方へ移動させ開けようとする
力は傾動軸としてのカムフォロア４７によって向きを変
えられ、弁シャフト２２の下端部が水平な姿勢となって
いるリンク３５を右方へ押し付ける力となり、ピストン
ロッド３２を下方へ押し下げる力とはならない。すなわ
ち、弁体２１はロックされた状態となって開かず、ゲー
トバルブ１は閉状態が維持される。上述したように、弁
シャフト２２はカムフォロア４７の回りに傾動可能とさ
れているが、引張スプリング３９が弁シャフト２２を引
張り上げているので、弁シャフト２２が上下される途中
では傾動されることはない。なお、エアシリンダ３１の
加圧空気が抜かれた時に、弁体２１および弁シャフト２
１の自重によってピストンロッド３２を下方へ押し下げ
ないのは、弁胴１０内が真空であり、ベローズ２９を介
し大気圧によって押し付けられているからである。

【００３４】ゲートバルブ１を開ける場合には、図４を
参照し、エアシリンダ３１によってピストンロッド３２
と共に昇降板３３を下降させ、引張スプリング３９の張
力に抗して、水平な姿勢にあるリンク３５を図２に示す
傾斜した姿勢に戻すことにより、僅か傾斜している弁シ
ャフト２２は傾動軸としてのカムフォロア４７の回りに
戻されて垂直となり、弁体２１が弁座１３から離隔され
て対向位置へ移動する。そして、更にピストンロッド３
２が下降されることにより、弁体２１は弁座１３との対
向位置から、図１に一点鎖線で示す下端位置まで下降さ
れて、ゲートバルブ１は開状態とされる。

【００３５】また、図６は図２〜図４に示す弁体２１、
弁シャフト２２、および対向する弁座部材１２との部分
拡大断面図、図７は図６の弁体２１、弁シャフト２２を
上方から見た部分破断平面図であり、図２〜図４と同一
の要素には同一の符号を付している。図６に示すよう
に、弁体２１は上端部２２ｔを厚板状に削った弁シャフ
ト２２の上方から被せるように挿入されており、弁体２
１の裏面側、すなわち、弁座部材１２とは反対側におい
て螺着された上下２本の固定ビス６３によって弁シャフ
ト２２の上端部２２ｔに固定されている。そして、弁体
２１の裏面側の中央に設けた開口部６４において、弁シ
ャフト２２の上端部２２ｔを貫通し先端部が僅かに突出
するように面調整ボルト６５が螺着されており、先端部
は凸状球面部６５ｓとされている。そして、凸状球面部
６５ｓは弁体２１の内面側に設けられた耐摩損性の硬質
金属板６６に当接しており、固定ビス６３を緩めた状態
において、弁体２１の面を凸状球面部６５ｓを中心とし
て例えば矢印ｐで示す方向に回動させて、弁座１３の面
に対する弁体２１の面を上向きまたは下向きに角度調整
し得るようになっている。

【００３６】更には図７に示すように、弁シャフト２２
の厚板状の上端部２２ｔは左右の両端２２ｒが円柱面と
されて、弁体２１に設けた穴６２へ挿入されており、上
記の固定ビス６３を緩めた状態において、弁座１３の面
と弁体２１の面との平行度の僅かの狂いが拡大され易い
弁体２１の横長方向の左右を、弁シャフト２２の上端部
２２ｔの回りに矢印ｑで示す方向へ回動させて平行度を
調整することが可能となっている。

【００３７】すなわち、実施例１のゲートバルブ１の弁
体２１は、弁胴１０の弁座部材１２含めた全体の組み立
て時において、図６に示す固定ビス６３を緩めた状態
で、シールリング２０を介して弁体２１と弁座１３とを
当接させ、シールリング２０に均等な接圧がかかるよう
に、弁体２１の面を、図６に示すように、面調整ボルト
６５の凸状球面部６５ｓを中心として矢印ｐで示す方向
に回動させ、また図７に示すように、弁体２１の面を弁
シャフト２２の回りに矢印ｑで示す方向へ回動させて、
最も好ましい面の向きを求めた後に、固定ビス６３を締
め付けて弁体２１を弁シャフト２２の上端部２２ｔに固
着する。この弁体２１の面の向きの調整時に、シーリン
グ２０にかかる接圧の均等度は、シールリング２０と弁
座１３との間に薄い感圧発色紙を挟むことによって容易
に確認し得る。

【００３８】そして、上記のようにして弁体２１の面の
向きが調整されたゲートバルブ１は実際のプロセス内に
装着され実働されても、その間に弁体２１自体が向きを
変えて弁座１３との接触状態を調整することはないの
で、従来例３のゲートバルブのように、弁体３２１の向
きを変える時の摺動によって汚染源となる微粒子を発生
させない。そして、勿論、シールリング２０が片当りす
ることや、弁体２１の開閉時にシールリング２０と弁座
１３が摺動することもない。そのほか、既に説明したよ
うに、弁体２１を上下動させ、傾動軸としてのカムフォ
ロア４７の回りに傾動させる機構は全て弁胴１０の外に
あり、摺動する機械的な要素はベローズ２９によって弁
胴１０の内部とは遮断されているので、機械的に発生し
た微粒子によって弁胴１０内を汚染させることはない。

【００３９】（実施例２）実施例１のゲートバルブ１は
弁体２１および弁シャフト２２を引張スプリング３９に
よって支持するものであるが、弁体２１が大型化し、そ
れに伴って弁体２１および弁シャフト２２の重量が増大
すると、これらを支持する引張スプリング３９も張力の
大きいものを必要とするようになる。この引張スプリン
グ３９の張力の増大は、引張スプリング３９の張力に抗
してピストンロッド３２を上下させるエアシリンダ３１
も内径の大きいものを要し、ゲートバルブ１の全体を大
型化させる。従って、実施例１と同様にリンク３５によ
る弁体２１のロック機構を備え、かつ引張スプリング３
９を有することなく、弁シャフト２２を上下動させる途
中において、弁シャフト２２がカムフォロア４７の回り
に傾動してずり落ちることのない実施例２に示すゲート
バルブ２を開発した。

【００４０】図８は実施例２のゲートバルブ２の構成を
示す縦断面であり、図９は図８における［９］−［９］
線方向の断面図、図１０は図８における［１０］−［１
０］線方向の断面図、図１１は図１０の状態から弁シャ
フト２２が傾動されて弁体２１が弁座１３に当接された
状態である。実施例１のゲートバルブ１と比較して実施
例２のゲートバルブ２は引張スプリング３９を持たない
が、ゲートバルブ２を構成する要素は実施例１のゲート
バルブ１と基本的には同様であるので、共通する要素に
は同一の符号を付して説明は可及的に省略し、以下、主
として異なる部分を詳しく説明する。

【００４１】図８、図９、図１０に示すように、ゲート
バルブ２は弁胴１０の弁座部材１２に形成された弁座１
３、弁体２１が取り付けられている弁シャフト２２、弁
シャフト２２を作動させるエアシリンダ３１とピストン
ロッド３２、弁シャフト２２の下端部とピストンロッド
３２の上端部を連結する２枚のリンク３５’と、その間
にあってリンク３５’を軸支する弁シャフト２２側の軸
受２４’とピストンリンク側の軸受３４’等からなり、
弁シャフト２２の上下動に伴って、弁シャフト２２と一
体的な傾動板４４に取り付けられた円柱形状のカムフォ
ロア４７がガイド溝５７内を上下すること、カムフォロ
ア４７がガイド溝５７の上端位置に到達し、傾斜板４４
および弁シャフト２２が上昇を停止された後、なおピス
トンロッド３２が上昇されることにより、カムフォロア
４７が傾動軸となって弁シャフト２２が傾動され弁体２
１が弁座１３に当接すること、その時点で傾斜姿勢にあ
ったリンク３５が水平姿勢とされて弁体２１がロックさ
れることは同様である。

【００４２】実施例１のゲートバルブ１ば弁シャフト２
２が上下動する間において、傾動軸としてのカムフォロ
ア４７の回りに傾動されることを防ぐために、弁シャフ
ト２２の下端部を引張スプリング３９で支持するもので
あるに対して、実施例２のゲートバルブ２は傾動板４４
のカムフォロア４７の下側に同一形状の副カムフォロア
４８を取り付けてフレーム５２に上下方向に設けたガイ
ド溝５７に沿って上下させていることにある。すなわ
ち、弁シャフト２２は上下に並んだカムフォロア４７と
副カムフォロア４８に導かれて上下するので、その途中
ではカムフォロア４７の回りに傾動することができな
い。このことによって、実施例のゲートバルブ１のよう
に引張スプリング３９で弁シャフト２２を引っ張り上げ
る必要がなくなる。しかし、そのままでは弁シャフト２
２が傾動せず、弁体２１を弁座１３に当接させることが
できない。

【００４３】図１２は図８における［１２］−［１２］
線方向の断面図であり、傾動板４４の作用を示す拡大図
である。すなわち、図１２のＡはガイド溝５７が形成さ
れたフレーム５２を示し、傾動板４４が下端位置にあっ
て、傾動板４４に取り付けられている同一形状の円柱状
のカムフォロア４７と副カムフォロア４８とが上下に並
んでガイド溝５７内にある状態を示す。なお、図１２の
Ａにおいてガイド溝５７の最上端部の周壁から天井板５
４にかけてウレタンゴムを埋め込んだストッパー５５が
設けられ、左方の周壁には同じくウレタンゴムを埋め込
んだ待避部５９が設けられている。図１２のＢは図１２
のＡにおいて下端位置にあった傾動板４４が弁シャフト
２２と共に上端位置へ移動され、カムフォロア４７を傾
動軸として右方へ傾動された状態を示すが、カムフォロ
ア４７がガイド溝５７の上端位置に至った時に、共に上
昇する副カムフォロア４８がガイド溝５７において占め
る位置の左方の周壁にウレタンゴムを嵌め込んだ待避部
５９が設けられる。

【００４４】すなわち、カムフォロア４７がガイド溝５
７の上端に衝突することにより傾動板４４、従って弁シ
ャフト２２も上昇を停止されるが、この衝突時における
カムフォロア４７、ガイド溝５７の損傷をさけるために
ストッパー５５が設けられている。そしてピストンロッ
ド３２が更に上昇されることにより、図９に示した傾斜
した姿勢にあるリンク３５を図１１に示すように水平な
姿勢とし、弁シャフト２２をカムフォロア４７の回りに
矢印の方向へ傾動させんとするが、その時点において、
図１２のＢに示すように、副カムフォロア４８が傾動軸
のカムフォロア４７を中心として一点鎖線で示す位置か
ら実線で示す位置へ回動されて待避部５９へ部分的に陥
入することにより、弁シャフト２２が傾動して弁体２１
が弁座１３に当接する。そして、弁シャフト２２が傾動
された状態を示す図１１において、弁体２１を左方へ移
動させ開けようとする左向きの力は傾動軸としてのカム
フォロア４７によって逆向きに向きを変えられ、弁シャ
フト２２の下端部が水平な姿勢となっているリンク３５
を右方へ押し付ける力となり、ピストンロッド３２を下
方へ押し下げる力とはならない。すなわち、エアシリン
ダ３１の加圧空気が断たれても弁体２１は開かず、ゲー
トバルブ２は閉状態が維持される。

【００４５】そして、ゲートバルブ２を開とする場合に
は、図１１を参照し、エアシリンダ３１によってピスト
ンロッド３２と共に昇降板３３を下降させ、水平な姿勢
にあるリンク３５を図９に示す傾斜した姿勢に戻すこと
により、僅か傾斜している弁シャフト２２はカムフォロ
ア４７の回りに戻されて垂直となり、弁体２１が弁座１
３から離隔されて対向位置へ移動する。そして、更にピ
ストンロッド３２が下降されてゲートバルブ２が開とさ
れることは実施例１の場合と同様である。また、実施例
２のゲートバルブ２における、弁体２１の弁シャフト２
２への取り付けは実施例１の場合と全く同様であり、弁
座１３に対する弁体２１の面の平行度は事前の調整され
るが、その説明は省略する。

【００４６】そして、実施例２のゲートバルブ２におい
ても、弁体２１を上下動させ、カムフォロア４７の回り
に傾動させる機構はすべて弁胴１０の外にあり、摺動す
る機械的要素はベローズ２９によって弁胴１０内と遮断
されているので、機械的摺動によって微粒子を発生して
弁胴１０の内部を汚染させることはない。また、弁座１
３の面に対する弁体２１の面の向きは事前の調整され、
製造工程のライン内に装着され実用されても、その間、
弁体２１自体が向きを調整することはないので、当然の
ことながら、その時の摺動による微粒子も発生しない。

【００４７】以上、本発明を実施例によって説明した
が、勿論、本発明はこれらによって限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。

【００４８】例えば実施例１、実施例２においては、弁
胴１０に設けられた開口１１に対するゲートバルブ１、
２を説明したが、本発明のゲートバルブは従来例１、２
に示したような弁箱と共に設けられるゲートバルブとし
ても適用することができる。また実施例１、実施例２に
おいては、ゲートバルブ１、２は弁体２１を上側に備
え、弁体２１に取り付けられた弁シャフト２２によって
下側から開閉する上向きのゲートバルブ１、２を説明し
たが、下側に弁体を備え、上側から弁シャフトによって
弁体を開閉する下向きのゲートバルブとしてもよく、そ
の場合には実施例１において使用した引張スプリング３
９に代えて弁シャフト２２を押し下げる圧縮スプリング
を使用することになる。勿論、横向きのゲートバルブと
してもよい。

【００４９】また実施例２においては、同一のガイド溝
５７に同一形状のカムフォロア４７、副カムフォロア４
８を上下に並べたが、図１２と同様な図１３に示すよう
に、フレーム５２にガイド溝５７と平行に副ガイド溝５
８を設けて、カムフォロア４７はガイド溝５７内で上下
させ、副カムフォロア４８’を副ガイド溝５８内で上下
させるようにしてもよい。すなわち、図１３のＡはフレ
ーム５２に形成されたガイド溝５７と副ガイド溝５８に
対し、傾動板４４が下端位置にあって、傾動板４４に取
り付けられている傾動軸としてのカムフォロア４７がガ
イド溝５７内にあり、同じく小円柱状の副カムフォロア
４８’が副ガイド溝５８内に嵌入されている状態を示
す。なお、図１３のＡにおいて、ガイド溝５７の最上端
の周壁部にはウレタンゴムによるストッパー５５が設け
られ、副ガイド溝５８の右方の周壁上端部には待避部５
９’が設けられている。図１３のＢは図１３のＡにおい
て下端位置にあった傾動板４４が上端位置へ移動され、
弁シャフト２２と共に傾動板４４が傾動された状態を示
す。

【００５０】すなわち、カムフォロア４７がガイド溝５
７の上端位置に至ると傾動板４４、従って弁シャフト２
２も上昇を停止されるが、なおピストンロッド３２が続
いて上昇されることにより、図１１に示すように、傾斜
姿勢にあったリンク３５が水平な姿勢とされ、弁シャフ
ト２２をカムフォロア４７の回りに矢印の方向へ傾動さ
せんとするが、丁度その時点において、図１３のＢのＲ
で示す丸印を付した部分の拡大図である図１３のＣに示
すように、カムフォロア４８’が一点鎖線で示す位置か
ら実線で示すように部分的に待避部５９’へ陥入するこ
とにより弁シャフト２２が傾動して、弁体２１が弁座１
３に当接する。

【００５１】また実施例１においては１枚のリンク３５
を使用し、実施例２においては２枚のリンク３５’を使
用したが、リンクの枚数は特に限定されない。また、リ
ンクの形状はプレート状以外のものとしてもよい。

【００５２】また実施例１、実施例２においては、横長
の長方形状の弁体２１を有するゲートバルブ１、２を例
示したが、弁体の形状はこれ以外の形状、例えば正方形
状や円形状であってもよく、弁体の形状は限定されな
い。また実施例１、実施例２においては、ピストンロッ
ド３２の上端部と弁シャフト２２の下端部を直接にリン
ク３５または２枚のリンク３５’で連結する場合を例示
したが、ピストンロッド３２と弁シャフト２２との間に
第３のロッドを介在させ、第３のロッドと弁シャフト２
２との間をリンク３５またはリンク３５’で連結するよ
うにしてもよい。

【００５３】また実施例１、実施例２においては、エア
シリンダ３１を１基のみ有するゲートバルブ１、２を説
明したが、例えば容積的に好ましい場合には、２基のエ
アシリンダを使用して１本の弁シャフトを操作するよう
にしてもよい。また実施例１、実施例２においては、ガ
イド・カムフォロア４６、カムフォロア４７、副カムフ
ォロア４８をフレーム５２に設けたカイド溝５６、５７
または５８に嵌め込んで上下させる場合を示したが、ガ
イド溝はフレーム以外の場所、例えばエアシリンダの設
置場所によってはエアシリンダの側壁に設けてもよく、
ガイド溝を設ける場所は限定されない。

【００５４】また実施例１、実施例２においては、１本
の弁シャフト２２を有するゲートバルブ１、２を示した
が、大型の弁体の場合には２本、３本の弁シャフトが使
用される。本発明はこの様に弁シャフトが複数本のゲー
トバルブにも適用される。

【００５５】

【発明の効果】本発明のゲートバルブおよび弁体の取付
機構は以上に説明したような形態で実施され、次に記載
するような効果を奏する。

【００５６】請求項１のゲートバルブによれば、弁体を
操作する機構がベローズを介して弁胴または弁箱の外部
に設けられているので、機械的な摺動によって微粒子が
発生しても、弁胴または弁箱の内部を汚染しない。ま
た、弁シャフトとピストンロッドとの間をリンクで連結
し、ゲートバルブの閉時に弁体がロックされるようにし
ているので、エアシリンダ内の加圧空気が断たれても弁
体は閉状態を維持され、ゲートバルブを設置した製造設
備内の秩序は乱されない。更には、弁シャフトをスプリ
ングで支持しているので、弁体が上昇され弁座の対向位
置に到達した時以外に弁シャフトが傾動することはな
い。請求項２のゲートバルブによれば、ガイド溝の最上
端部に低弾性率材によるストッパーが設けられているも
ので、衝突して停止されることによる衝撃を緩和し、カ
ムフォロアとガイド溝の変形や損傷を回避することがで
き、ゲートバルブの長期間にわたる安定した開閉が保証
される。

【００５７】請求項３のゲートバルブによれば、弁体を
操作する機構がベローズを介して弁胴または弁箱の外部
に設けられているので、機械的な摺動によって微粒子が
発生しても、弁胴または弁箱の内部を汚染しない。そし
て、弁シャフトとピストンロッドとの間をリンクで連結
してゲートバルブの閉時において弁体をロックさせるの
で、エアシリンダ内の加圧空気が抜けて例えば大気圧と
なっても弁体は閉状態を維持され、ゲートバルブを設置
した製造設備内の秩序は乱されない。更には、弁シャフ
トの上下動を案内すると共に弁シャフトの傾動軸となる
カムフォロアのほかに副カムフォロアを設けて同一のガ
イド溝または平行なカイド溝内を上下させているので、
弁体が上昇され所定の弁座対向位置に到達した時以外に
弁シャフトが傾動することはない。そして、弁体と弁シ
ャフトを支持するスプリングを使用していないので、ス
プリングの張力に抗しての弁シャフトの操作が皆無とな
り、弁体と弁シャフトが大型化しても、エアシリンダの
大型化を抑制し得る。

【００５８】請求項４のゲートバルブによれば、第１ガ
イド溝の最上端部に低弾性率材によるストッパーが設け
られているので、カムフォロアが衝突して停止されるこ
とによる衝撃を緩和し、カムフォロア、第１ガイド溝の
変形や損傷を回避することができ、ゲートバルブの長期
間にわたる安定した開閉が保証される。請求項５のゲー
トバルブによれば、副カムフォロアの待避部が低弾性率
材によって形成されているので、ガイド溝の側壁はフラ
ットでカムフォロアの円滑な上下動を保証し、弁シャフ
トの傾動時には副カムフォロアは容易に待避し得る。

【００５９】請求項６の弁体の取付機構によれば、弁シ
ャフトへの弁体の固定を緩めた状態で、弁シャフトの上
端部の回りの弁体の回動と、弁シャフトの上端部の弁座
側の外周面に突出された凸状球面部上での弁体の向きの
変更によって、弁座の面に対する弁体の面の平行度を調
整した後に弁体を弁シャフトの上端部に機械的に固着し
得るので、介在させるシールリングが片当りせず均等に
圧縮されることにより長寿命化し、かつシールリングが
弁座と摺動せず微粒子を発生させない。請求項７の弁体
の取付機構によれば、凸状球面部が弁シャフトの上端部
に挿入螺着されるボルトの先端に形成されたものである
ので、製作が容易であり、かつ突出度の調整も可能であ
る。請求項８のゲートバルブによれば、弁体がロックさ
れるのでエアシリンダの加圧空気が断たれても閉状態を
維持するほか、弁シャフトを作動させる機械的要素が弁
胴または弁箱の外部にあり、弁体自体は摺動しないの
で、弁胴または弁箱内に汚染性の微粒子を発生させな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のゲートバルブの縦断面図である。

【図２】図１における［２］−［２］線方向の断面図で
ある。

【図３】図１における［３］−［３］線方向の断面図で
ある。

【図４】図３の状態から弁シャフトが傾動した状態を示
す図である。

【図５】カムフォロアの作用を示す図であり、Ａは図１
の一方のガイド溝部分の拡大図、ＢはＡにおける［Ｂ］
−［Ｂ］線方向の断面図である。

【図６】本発明の弁シャフトに対する弁体の取付機構を
示す縦断面図である。

【図７】弁体の部分破断平面図である。

【図８】実施例２のゲートバルブの縦断面図である。

【図９】図８における［９］−［９］線方向の断面図で
ある。

【図１０】図８における［１０］−［１０］線方向の断
面図である。

【図１１】図１０の状態から弁シャフトが傾動した状態
を示す図である。

【図１２】カムフォロアの作用を示す図であり、Ａは図
８における［１２］−［１２］線方向の断面図であって
カムフォロアが下端位置にある状態を示し、ＢはＡから
カムフォロアが上端位置へ上昇した状態を示す。

【図１３】カムフォロアと副カムフォロアとの配置の変
形例を示す図である。

【図１４】従来例１のゲートバルブを示す図であり、Ａ
は縦断面図、ＢはＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断
面図である。

【図１５】従来例２のゲートバルブを示す図であり、Ａ
は縦断面図、ＢはＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断
面図である。

【図１６】従来例３における弁シャフトに対する弁体の
取り付けを示す図であり、Ａは縦断面図、ＢはＡにおけ
る［Ｂ］−［Ｂ］線方向の断面図である。

【符号の説明】

１ ゲートバルブ １０ 弁胴 １３ 弁座２ ２１ 弁体 ２２ 弁シャフト ２３ 取付部材 ２４ 軸受 ２８ 係止部 ２９ ベローズ ３１ エアシリンダ ３２ ピストンロッド ３３ 昇降板 ３４ 軸受 ３５ リンク ３８ 係止部 ３９ 引張スプリング ４４ 傾動板 ４６ ガイド・カムフォロア ４７ カムフォロア ４８ 副カムフォロア ５２ フレーム ５７ ガイド溝 ５８ 副ガイド溝

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁胴または弁箱の内部の開口の弁座に当
   接し離隔して前記開口を開閉する弁体と、前記弁体を上
   端部に有し、前記弁胴または前記弁箱との間にベローズ
   を介して、下端部が前記弁胴または前記弁箱の外部へ突
   き出されており、前記弁体を上下動させ傾動させて前記
   開口を開閉させる弁シャフトと、前記弁シャフトを作動
   させるピストンロッドとからなるゲートバルブにおい
   て、 前記弁シャフトの下端部における前記弁座とは反対側に
   設けられたシャフト部軸受と、前記ピストンロッドまた
   は該ピストンロッドと一体的な他の部材の上端部におけ
   る前記弁座側に設けられたロッド部軸受とを傾斜した姿
   勢で連結し、前記弁シャフトが上昇されて前記弁体が前
   記弁座との対向位置で停止された後に、水平な姿勢とさ
   れて前記弁シャフトを傾動させるリンクと、 前記弁シャフトに一体的に形成され、前記弁シャフトに
   平行な上下方向のガイド溝に嵌入され、前記弁シャフト
   の上下動を導くと共に前記ガイド溝の上端位置に至り前
   記弁シャフトの傾動軸となるカムフォロアと、 一端が前記弁シャフトの下端部における前記弁座とは反
   対側に設けられたシャフト部係止具に、他端が前記ピス
   トンロッドの上端部における前記弁座側において前記シ
   ャフト部係止具より高い位置に設けられたロッド部係止
   具に係止されて前記弁シャフトを支持するスプリングと
   が設けられていることを特徴とするゲ−トバルブ。
2. 【請求項２】 前記カムフォロアが至る前記ガイド溝の
   前記上端位置の最上端部にストッパーとして低弾性率材
   料が埋め込まれている請求項１に記載のゲ−トバルブ。
3. 【請求項３】 弁胴または弁箱の内部の開口の弁座に当
   接し離隔して前記開口を開閉する弁体と、前記弁体を上
   端部に有し、前記弁胴または前記弁箱との間にベローズ
   を介して、下端部が前記弁胴または前記弁箱の外部へ突
   き出されており、前記弁体を上下動させ傾動させて前記
   開口を開閉させる弁シャフトと、前記弁シャフトを作動
   させるピストンロッドとからなるゲートバルブにおい
   て、 前記弁シャフトの下端部における前記弁座とは反対側に
   設けられたシャフト部軸受と、前記ピストンロッドまた
   は該ピストンロッドと一体的な他の部材の上端部におけ
   る前記弁座側に設けられたロッド部軸受とを傾斜した姿
   勢で連結し、前記弁シャフトが上昇されて前記弁体が前
   記弁座との対向位置で停止された後に、水平な姿勢とさ
   れて前記弁シャフトを傾動させるリンクと、 前記弁シャフトに一体的に形成され、前記弁シャフトに
   平行な上下方向の第１ガイド溝に嵌入され、前記弁シャ
   フトの上下動を導くと共に前記第１ガイド溝の上端位置
   において前記弁シャフトの傾動軸となるカムフォロア
   と、 前記カムフォロアに近接して設けられ、前記第１ガイド
   溝または該第１ガイド溝に平行な第２ガイド溝に嵌入さ
   れて前記カムフォロアと同時に上下動する副カムフォロ
   アと、 前記カムフォロアが前記第１ガイド溝の上端位置に至り
   前記傾動軸となって前記弁シャフトが傾動される時に、
   同時に前記傾動軸の回りに移動される前記副カムフォロ
   アの待避部とが設けられていることを特徴とするゲ−ト
   バルブ。
4. 【請求項４】 前記カムフォロアが至る前記第１ガイド
   溝の前記上端位置の最上端部にストッパーとして低弾性
   率材料が埋め込まれている請求項３に記載のゲ−トバル
   ブ。
5. 【請求項５】 前記待避部が前記第１ガイド溝または前
   記第２ガイド溝の側壁を切り欠いて低弾性率材料が埋め
   込まれたものである請求項３または請求項４に記載のゲ
   −トバルブ。
6. 【請求項６】 弁胴または弁箱の内部の開口の弁座に当
   接し離隔して前記開口を開閉する弁体と、前記弁体を上
   端部に有し、前記弁胴または前記弁箱との間にベローズ
   を介して、下端部が前記弁胴または前記弁箱の外部へ突
   き出されており、前記弁体を上下動させ傾動させて前記
   開口を開閉させる弁シャフトと、前記弁シャフトを作動
   させるピストンロッドとを備えたゲートバルブの前記弁
   シャフトへの前記弁体の取付機構において、 前記弁体の下端側の中央部から挿入される前記弁シャフ
   トの上端部が、前記弁体の回動を可能に保持するための
   円柱状外周面を少なくとも部分的に備え、かつ前記弁座
   に当接すべき前記弁体の向きを自在に変更し得るように
   前記弁座側の前記外周面に突出され前記弁体の内壁面に
   当接する凸状球面部を備えており、 前記円柱状外周面の回りの前記弁体の回動と、前記凸状
   球面部による前記弁体の向きの変更とによって前記弁座
   の面に対する前記弁体の面の平行度を調整した後に、前
   記弁体を前記弁シャフトの前記上端部に固着させる機械
   的固定部とからなることを特徴とする弁体の取付機構。
7. 【請求項７】 前記凸状球面部が前記弁シャフトの前記
   上端部を前記弁座とは反対側から貫通して螺着されたボ
   ルトの先端に形成されたものである請求項６に記載のゲ
   −トバルブ。
8. 【請求項８】 前記弁シャフトへの前記弁体の取り付け
   が請求項６または請求項７の取付機構によって行われて
   いる請求項１から請求項５までの何れかに記載のゲート
   バルブ。