JP3572222B2 - ゲートバルブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、集積回路（ＩＣ）やその部品等のワークを一方の真空処理室から他方の真空処理室に移送する移送通路、または、圧力流体、気体等の流通通路もしくは排気通路等を開閉することが可能なゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハや液晶基板等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基板等を種々の処理室に通路を介して出し入れすることが行われており、前記通路には、それぞれ、該通路を開閉するゲートバルブが設けられている。
【０００３】
このゲートバルブは、例えば、特許第２６１３１７１号公報（米国特許第５４１５３７６号、米国特許第５６４１１４９号）に示されるように、シリンダの駆動作用下に変位する弁ロッドの直進運動によって弁ディスクが弁座の対向位置に到達した後、前記弁ロッドの傾動運動によって前記弁ディスクが弁座に押し付けられて着座することにより、弁箱に形成された通路が閉塞されるように設けられている。
【０００４】
すなわち、従来技術に係る前記ゲートバルブ１は、図１３および図１４に示されるように、ワークを出し入れする通路２が形成された弁箱３と、前記弁箱３内に形成された弁座４に着座することにより前記通路２を閉塞する弁ディスク５と、前記弁ディスク５に連結されて上下動および傾動自在に設けられた弁ロッド６とを有する。
【０００５】
前記弁ロッド６の上部にはブロック７が連結され、前記ブロック７の両側面には、一組のシリンダ８ａ、８ｂのシリンダチューブ９の両側面にそれぞれ形成されたガイド溝１０（図１５参照）に沿って変位する枢軸１１が固着され、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に上下動および傾動するように設けられている。なお、前記シリンダチューブ９、ブロック７および枢軸１１はそれぞれ金属製材料によって形成されている。
【０００６】
換言すると、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に、引張ばね１２を介してヨーク１３と一体的に上下方向に沿って直進運動するとともに、前記ガイド溝１０の湾曲する下端部１０ａ（図１５参照）によって支持された枢軸１１を支点として矢印Ａ方向に傾動運動するように設けられている。従って、前記弁ディスク５は、枢軸１１を支点として矢印Ｂ方向に傾動して弁座４に着座することにより、通路２が気密に閉塞される。
【０００７】
なお、参照数字１４は、断面菱形の板状カムを示し、傾斜した前記板状カム１４が略水平に変位することにより、前記ブロック７がガイド溝１０の下端部１０ａを支点として矢印Ａ方向に傾動するように設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係るゲートバルブでは、シリンダの側面に形成されたガイド溝に沿ってブロックの枢軸が摺動変位するように設けられているため、長年の使用によって前記枢軸が摩耗して変形してしまい、ガイド機能が低下するという不具合がある。
【０００９】
また、従来技術に係るゲートバルブでは、弁ブロックの両側に枢軸を設けることにより部品点数が多くなるとともに、シリンダの側面にガイド溝を切り欠く工程が必要となり、製造コストが高騰するという不具合がある。
【００１０】
さらに、従来技術に係るゲートバルブでは、金属製材料からなるシリンダチューブのガイド溝に沿って金属製材料からなるブロックの枢軸が摺動変位することにより塵埃等が発生する。換言すると、金属製材料同士の摩擦によってダストが発生することによりクリーンルーム等の清浄性が要求される環境では使用することができないという不具合がある。
【００１１】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、ガイド手段を不要とすることにより部品点数を削減して製造コストを低減し、しかも、塵埃等の発生を抑制することにより清浄性が要求される環境で好適に使用することが可能なゲートバルブを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、略平行に配設された複数の駆動機構を有する駆動源と、
前記複数の駆動機構の駆動軸にそれぞれ連結され、該複数の駆動機構の駆動作用下に前記駆動軸の軸線方向に沿って変位するヨークと、
前記ヨークと一体的に前記軸線方向に沿って変位するとともに、前記軸線方向に沿った変位終端において支持部材を支点として傾動自在に設けられた変位ブロックと、
前記変位ブロックに連結された弁ロッドを介して通路を開閉する弁ディスクと、
前記ヨークと変位ブロックとを前記軸線方向に沿って位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段と、
を備え、
前記位置決め保持手段は、前記ヨークと変位ブロックとの間に介装されたばね部材と、前記ばね部材を間にして前記ヨークに固着された一組の保持ブロックと、前記一組の保持ブロックにそれぞれ固定され前記変位ブロックの側面に沿って延在する一組の保持プレートと、前記一組の保持プレートにそれぞれ係止された一組のピン部材と、前記変位ブロックの側面に形成され前記一組のピン部材がそれぞれ係合する一組の係合用溝部とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記複数の駆動機構を、シリンダ室に供給される圧力流体の作用下にピストンおよびピストンロッドを軸線方向に沿って変位させる第１シリンダ機構および第２シリンダ機構によって構成するとよい。
【００１５】
さらに、前記支持部材は、変位ブロックの一端部に回動自在に軸支された一組の支持ローラからなり、前記支持ローラを、変位ブロックの変位終端位置において湾曲する凹部に係合するように設けるとよい。
【００１６】
さらにまた、前記凹部に支持ローラが当接したときの衝撃を吸収する第１緩衝部材を設け、また、ピストンが下死点に到達した際、前記第１シリンダ機構および第２シリンダ機構に前記ピストンに付与される衝撃を吸収する第２緩衝部材を設け、しかも、第１ベースプレートと第２ベースプレートとの間に弁ロッドの外周面を囲繞するシール部材を設けると好適である。
【００１７】
本発明によれば、複数の駆動機構の駆動作用下に、位置決め保持手段を介してヨークと変位ブロックとが駆動軸の軸線方向に沿って位置決めされた状態で一体的に前記軸線方向に沿って変位する。前記軸線方向に沿った変位終端位置に到達した後、ヨークのみを前記軸線方向に沿ってさらに変位させることにより、前記変位ブロックは支持部材を支点として所定角度だけ傾動する。この結果、変位ブロックに連結された弁ロッドが傾動し、弁ディスクによって通路が閉塞される。
【００１８】
本発明では、ヨークと変位ブロックとの間に介装されたばね部材と、前記ばね部材を間にして前記ヨークに固着された一組の保持ブロックと、前記一組の保持ブロックにそれぞれ固定され前記変位ブロックの側面に沿って延在する一組の保持プレートと、前記一組の保持プレートにそれぞれ係止された一組のピン部材と、前記変位ブロックの側面に形成され前記一組のピン部材がそれぞれ係合する一組の係合用溝部とを含み、前記ヨークと変位ブロックとを前記軸線方向に沿って位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段を設けることにより、ガイド手段を不要としたため、部品点数が削減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るゲートバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るゲートバルブを示す。
【００２１】
このゲートバルブ２０は、駆動部（駆動源）２２と、前記駆動部２２の駆動作用下に上下方向に沿って変位するとともに、前記上下方向と略直交する方向に傾動する弁ロッド２４と、前記弁ロッド２４の一端部に連結された略長方形状の弁ディスク２６とを有する。前記弁ロッド２４の略中央部の外周面には、下方側に向かって徐々に拡径する環状段部２７が形成されている（図３参照）。
【００２２】
なお、前記駆動部２２の上部側には、図示しないワークを出し入れするための通路２８が形成された弁箱３０が設けられ（図６および図７参照）、前記弁箱３０の内壁面に形成された弁座３２に前記弁ディスク２６が着座することにより、前記通路２８が気密に閉塞される。前記弁ディスク２６には環状溝に沿ってシール部材３４が装着され、前記シール部材３４によって弁ディスク２６が弁座３２に着座した際の気密性が保持される。
【００２３】
駆動部２２は、前記弁箱３０の底面に図示しないねじ部材を介して固定される第１ベースプレート３６および第２ベースプレート３８と、前記第２ベースプレート３８に装着される有底筒状のケーシング４０と、前記ケーシング４０内に略平行に配設され、同一構成要素からなる第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂ（駆動機構）とを有する。
【００２４】
図２に示されるように、第１ベースプレート３６および第２ベースプレート３８の略中央部には、弁ロッド２４が挿通するための断面略円形状の貫通孔４４ａ、４４ｂがそれぞれ形成されている。また、第２ベースプレート３８の下面部には、後述する支持ローラ（支持部材）４６を支持するための断面半円状の凹部４８が形成された一組の突起部４９ａ、４９ｂが所定間隔離間して設けられている。前記貫通孔４４ａ、４４ｂの直径は、弁ロッド２４の直径よりも大きく形成され、また該貫通孔４４ｂには、弁ロッド２４の所定部分を被覆するベローズ５０の一端部を保持するリング体５２が嵌合される。
【００２５】
第１ベースプレート３６と第２ベースプレート３８との間には、図８に示されるように、弁ロッド２４の外周面を囲繞するパッキン（シール部材）５１が挟持され、前記パッキン５１は、一組のピストン６０ａ、６０ｂが上昇した際、弁ロッド２４の環状段部２７に接触してシール機能を営む。なお、前記パッキン５１は、弁ロッド２４の環状段部２７を除いた他の外周面と接触しないように設けられているため、摩擦による塵埃の発生が阻止される。
【００２６】
また、第２ベースプレート３８には、図２および図３に示されるように、例えば、ウレタン樹脂またはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成された第１緩衝部材５３が孔部内に装着され、前記第１緩衝部材５３は第１ベースプレート３６と第２ベースプレート３８とによって挟持される。前記第１緩衝部材５３は、支持ローラ４６が凹部４８に係合する際、前記支持ローラ４６に当接して該支持ローラ４６の衝撃を吸収する機能を営む。
【００２７】
前記第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂは、それぞれ、同一構成要素から構成されるため、第１シリンダ機構４２ａについて詳細に説明し、第２シリンダ機構４２ｂについては同一の構成要素に符号ｂを付してその詳細な説明を省略する。
【００２８】
第１シリンダ機構４２ａは、図３に示されるように、図示しない固定手段を介して第２ベースプレート３８に固定されるシリンダチューブ５６ａと、前記シリンダチューブ５６ａ内のシリンダ室５８に沿って変位自在に収装されたピストン６０ａと、一端部が前記ピストン６０ａに連結されたピストンロッド６４ａと、前記シリンダチューブ５６ａに保持され、ピストンロッド６４ａの外周面を囲繞するシール部材６６ａとを有する。
【００２９】
前記ピストン６０ａの外周面には、該ピストン６０ａによって二分割された上部側シリンダ室５８ａと下部側シリンダ室５８ｂとをそれぞれ気密に保持するピストンパッキン７０ａが装着されている。なお、前記ピストン６０ａの底面部には、該ピストン６０ａが下死点に到達した際の衝撃を吸収する図示しない第２緩衝部材を設けてもよい。前記第２緩衝部材は、例えば、ウレタン樹脂、あるいはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成されると好適である。
【００３０】
この場合、前記上部側シリンダ室５８ａおよび下部側シリンダ室５８ｂには、圧力流体供給源（図示せず）に接続された図示しないチューブを介して圧力流体（例えば、圧縮空気）が供給され、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室５８ａまたは下部側シリンダ室５８ｂのいずれか一方に圧力流体が供給される。
【００３１】
さらに、駆動部２２は、図２および図３に示されるように、ロックナット７４を介して一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂの他端部にそれぞれ固定され、長尺な板状に形成されたヨーク７８と、前記ヨーク７８と一体的に変位する縦断面略Ｈ状に形成された変位ブロック８０とを有する。
【００３２】
図２および図３に示されるように、前記ヨーク７８の略中央部には、後述するばね部材８４の一端部が係着される略円形状の凹部８６が形成されている。また、前記ヨーク７８には、略長円状に切り欠かれた長孔８８ａ、８８ｂを有する一組の保持ブロック９０ａ、９０ｂが所定間隔離間して固着され、前記長孔８８ａ、８８ｂには、ピン部材９１を介して変位ブロック８０に軸着されたローラ９２が係合するように設けられている。なお、前記ローラ９２は、ピン部材９１を中心として回動自在に軸支されている。
【００３３】
さらに、前記一組の保持ブロック９０ａ、９０ｂの上部には、それぞれ、ねじ部材を介して保持プレート９３が固定されている。前記保持プレート９３には孔部を介して一組のピン部材９４が嵌着され、前記ピン部材９４の一端部は、変位ブロック８０の両側面に形成された係合用溝部９６に係合するように設けられている。
【００３４】
図２および図３に示されるように、変位ブロック８０の略中央部には、弁ロッド２４の他端部が嵌挿される断面略円形状の孔部１００が形成され、前記弁ロッド２４のねじ部に締結されるロックナット１０２を介して前記弁ロッド２４が変位ブロック８０に固定される。前記変位ブロック８０とヨーク７８との間には、弁ロッド２４とばね部材８４が介装され、前記ばね部材８４の一端部は、前記ロックナット１０２に係着され、該ばね部材８４の他端部は、ヨーク７８の凹部８６に係着されている。
【００３５】
なお、前記弁ロッド２４の他端部側には、その外周面を被覆するベローズ５０が設けられ、前記ベローズ５０の一端部は第２ベースプレート３８に保持されたリング体５２に固着され、他端部は弁ロッド２４に外嵌されたリング体１０４に固着されている。
【００３６】
また、変位ブロック８０の両側面には、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４の一端部が係合する係合用溝部９６がそれぞれ形成されている。前記係合用溝部９６の下端部９６ａにピン部材９４が係合することにより、ヨーク７８と変位ブロック８０との上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止し且つ上下方向に沿って所定間隔離間した状態で位置決めされ、このように位置決めされた状態で一体的に上下動する。そして、前記ピン部材９４が係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱し該係合用溝部９６に沿って上昇することにより、弁ディスク２６が傾動可能となる。
【００３７】
さらに、二股に分岐した変位ブロック８０の上部には、一組の支持ローラ４６が回動自在に軸支され、前記支持ローラ４６は、変位ブロック８０の変位終端位置において第２ベースプレート３８の突起部４９ａ、４９ｂに形成された湾曲する凹部４８に挿入され、前記凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として、弁ディスク２６、弁ロッド２４および変位ブロック８０が所定角度θだけ傾動する。
【００３８】
本発明の実施の形態に係るゲートバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明では、一組のピストン６０ａ、６０ｂがそれぞれシリンダ室５８の最下端にあり、弁箱３０に形成された通路２８が弁ディスク２６によって閉塞されていない開成状態を初期位置として説明する。
【００３９】
この場合、前記初期位置では、ばね部材８４の弾発力によってヨーク７８が下方側に向かって押圧されているため、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４が変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持された状態にある。また、前記初期位置では、保持ブロック９０ａ、９０ｂに形成された長孔８８ａ、８８ｂの上部にローラ９２が係合した状態にある。
【００４０】
前記初期位置において、圧力流体供給源（図示せず）から図示しないチューブを介して第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂの下部側シリンダ室５８ｂに圧力流体をそれぞれ供給する。前記下部側シリンダ室５８ｂに供給された圧力流体の作用下に一組のピストン６０ａ、６０ｂがそれぞれ上昇し、前記ピストン６０ａ、６０ｂに連結された一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂもそれぞれ上昇する。なお、この場合、上部側シリンダ室５８ａは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にあるものとする。
【００４１】
前記一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂが略平行にそれぞれ上昇することにより、該ピストンロッド６４ａ、６４ｂとともにヨーク７８、変位ブロック８０、弁ロッド２４および弁ディスク２６が一体的に上昇する。この場合、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介して前記ヨーク７８に係止された一組のピン部材９４が変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持されることにより、ヨーク７８と変位ブロック８０とは、それぞれ、上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止した所定位置に位置決め保持された状態にある。従って、ヨーク７８および変位ブロック８０は、前記所定位置に位置決め保持された状態で一体的に上昇する。
【００４２】
ピストンロッド６４ａ、６４ｂが略同時に上昇して変位ブロック８０の一端部が第２ベースプレート３８に当接することにより前記変位ブロック８０は変位終端位置に到達し、弁ディスク２６は、通路２８の開口部に対峙した状態となる（図６参照）。その際、変位ブロック８０の上部に設けられた一組の支持ローラ４６は、第２ベースプレート３８の突起部４９ａ、４９ｂに形成された湾曲する凹部４８にそれぞれ係合するとともに、第１緩衝部材５３に当接することによりその衝撃が吸収される。
【００４３】
変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂがさらにそれぞれ上昇することにより、該変位ブロック８０は、ヨーク７８の長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動し、弁ディスク２６が弁座３２に着座することにより通路２８が閉塞される（図７参照）。
【００４４】
すなわち、変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、ばね部材８４の弾発力に抗して一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂをさらに略同時に上昇させることによりヨーク７８のみが上昇し、その際、変位ブロック８０は、ヨーク７８の両側面に形成された長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動する（図７参照）。なお、変位ブロック８０が支持ローラ４６を支点として所定角度傾動する際、ヨーク７８に係止されたピン部材９４は、変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱し該係合用溝部９６に沿って上昇する。
【００４５】
従って、弁ロッド２４を介して変位ブロック８０に固定された弁ディスク２６は、前記変位ブロック８０が所定角度θだけ傾動することにより、通路２８から所定間隔離間して対峙した状態から通路２８側に向かって略水平に変位する。この結果、弁ディスク２６に設けられたシール部材３４が弁座３２に着座して通路２８が気密に閉塞される。
【００４６】
次に、弁ディスク２６を弁座３２から離間させて通路２８を開成する場合には、図示しない切換弁の切換作用下に第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂの上部側シリンダ室５８ａに圧力流体をそれぞれ供給することにより一組のピストン６０ａ、６０ｂが略同時に下降し、ピストンロッド６４ａ、６４ｂ、ヨーク７８および変位ブロック８０が一体的に下降することにより、初期位置に復帰する。なお、この場合、下部側シリンダ室５８ｂは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にある。
【００４７】
すなわち、変位ブロック８０が長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に前記とは反対方向に向かって所定角度θだけ傾動して弁ディスク２６が確実に弁座３２から離間した後、係合用溝部９６に対するピン部材９４の係合作用下に、一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂと一体的にヨーク７８および変位ブロック８０が下降することにより初期位置に復帰する。その際、ピストン６０ａ、６０ｂの底面部に設けられた図示しない第２緩衝部材によって該ピストン６０ａ、６０ｂが下死点に到達したときの衝撃を吸収するとよい。
【００４８】
本実施の形態では、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４を変位ブロック８０の係合用溝部９６に係合させることにより、前記ヨーク７８と前記変位ブロック８０とを上下方向に沿った所定位置に位置決めした状態で保持し、両者が一体的に上下動するように設けられている。従って、本実施の形態では、ヨーク７８および変位ブロック８０を上下動させる際に前記ヨーク７８および変位ブロック８０を案内するガイド手段を設ける必要がないため、従来技術と比較して部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、従来技術のようにシリンダチューブ９の側面にガイド溝１０（図１４参照）を切り欠く工程を省略することにより、製造工程を簡素化して製造コストを低減することができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、従来技術のようにガイド溝１０に沿って摺動変位する際に塵埃等を発生させるガイド手段を設けていないため、塵埃等の発生を抑制することにより、例えば、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境で好適に使用することができる。
【００５１】
次に、本発明の他の実施の形態に係るゲートバルブ１１０を図９乃至図１２に示す。なお、図１に示す前記の実施の形態に係るゲートバルブ２０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
この他の実施の形態に係るゲートバルブ１１０では、前記実施の形態に係るゲートバルブ２０を構成するヨーク７８に係止されたピン部材９４と変位ブロック８０の両側面に形成された係合用溝部９６とに代替して、前記ヨーク７８および変位ブロック８０をそれぞれ上下方向および前後方向の位置ずれがない所定位置に位置決めした状態で一体的に保持する一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂが設けられている点に特徴がある。
【００５３】
前記一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂは、それぞれ、一端部が変位ブロック８０の底面部にねじ締結されて固定され、他端部がヨーク７８の長孔１１４内にクリアランスを介して遊嵌されている。従って、連結ピン１１２ａ、１１２ｂの他端部は、長孔１１４に沿って変位自在に設けられている。また、断面テーパ状に形成された前記連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部は、長孔１１４に形成されたテーパ部１１６によって係止されるように設けられている。
【００５４】
この場合、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、前記ヨーク７８の底面に固着された一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部が変位ブロック８０の長孔１１４のテーパ部１１６に係止されることにより、ヨーク７８と変位ブロック８０とが共に所定間隔離間した上下方向等に沿った所定位置に位置決めされた状態で保持される。従って、ヨーク７８および変位ブロック８０は、前記位置決め保持された状態で一体的に上下動する。
【００５５】
なお、変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力に抗してさらに上昇し、その際、連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部がヨーク７８の長孔１１４から抜け出して突出することにより、変位ブロック８０は支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動する（図１２参照）。
【００５６】
他の実施の形態では、一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂという簡素な構造によってヨーク７８と変位ブロック８０とを上下方向に沿った所定位置に位置決めした状態で保持することができ、より一層製造コストを低減することができる。
【００５７】
その他の構成並びに作用効果は、前記実施の形態と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
なお、本発明の実施の形態では、複数の駆動機構として圧力流体の作用下にピストン６０ａ、６０ｂおよびピストンロッド６４ａ、６４ｂを一体的に変位させる第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂを用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、前記複数の駆動機構として、例えば、図示しないリニアアクチュエータ、回転駆動源、または電動アクチュエータ等を用いてもよいことは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６０】
すなわち、ヨークと変位ブロックとを位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段を設けることにより、ガイド手段を不要としたため、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、ガイド溝を切り欠く工程を省略することができることから、製造工程が簡素化され、より一層製造コストを低減することができる。
【００６２】
さらに、塵埃の発生を抑制することにより、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境で好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るゲートバルブの概略斜視図である。
【図２】図１に示すゲートバルブの分解斜視図である。
【図３】前記ゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。
【図７】図６に示す状態から弁ロッドが角度θだけ傾動して弁ディスクが弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図８】弁ロッドをシールするパッキンを示す部分拡大縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図１２】図１１に示す状態から弁ロッドが角度θだけ傾動して弁ディスクが弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図１３】従来技術に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１４】図１３に示すゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１５】図１３に示すゲートバルブを構成するシリンダチューブの斜視図である。
【符号の説明】
２０、１１０…ゲートバルブ ２２…駆動部
２４…弁ロッド ２６…弁ディスク
２８…通路 ３０…弁箱
３２…弁座 ３６、３８…ベースプレート
４０…ケーシング ４２ａ、４２ｂ…シリンダ機構
４４ａ、４４ｂ…貫通孔 ４６…支持ローラ
４８、８６…凹部 ５０…ベローズ
５１…パッキン ５３…緩衝部材
５６ａ、５６ｂ…シリンダチューブ ５８、５８ａ、５８ｂ…シリンダ室
６０ａ、６０ｂ…ピストン ６４ａ、６４ｂ…ピストンロッド
７０ａ、７０ｂ…ピストンパッキン ７８…ヨーク
８０…変位ブロック ８４…ばね部材
８８ａ、８８ｂ、１１４…長孔 ９０ａ、９０ｂ…保持ブロック
９１、９４…ピン部材 ９２…ローラ
９３…保持プレート ９６…係合用溝部
１１２ａ、１１２ｂ…連結ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、集積回路（ＩＣ）やその部品等のワークを一方の真空処理室から他方の真空処理室に移送する移送通路、または、圧力流体、気体等の流通通路もしくは排気通路等を開閉することが可能なゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハや液晶基板等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基板等を種々の処理室に通路を介して出し入れすることが行われており、前記通路には、それぞれ、該通路を開閉するゲートバルブが設けられている。
【０００３】
このゲートバルブは、例えば、特許第２６１３１７１号公報（米国特許第５４１５３７６号、米国特許第５６４１１４９号）に示されるように、シリンダの駆動作用下に変位する弁ロッドの直進運動によって弁ディスクが弁座の対向位置に到達した後、前記弁ロッドの傾動運動によって前記弁ディスクが弁座に押し付けられて着座することにより、弁箱に形成された通路が閉塞されるように設けられている。
【０００４】
すなわち、従来技術に係る前記ゲートバルブ１は、図１３および図１４に示されるように、ワークを出し入れする通路２が形成された弁箱３と、前記弁箱３内に形成された弁座４に着座することにより前記通路２を閉塞する弁ディスク５と、前記弁ディスク５に連結されて上下動および傾動自在に設けられた弁ロッド６とを有する。
【０００５】
前記弁ロッド６の上部にはブロック７が連結され、前記ブロック７の両側面には、一組のシリンダ８ａ、８ｂのシリンダチューブ９の両側面にそれぞれ形成されたガイド溝１０（図１５参照）に沿って変位する枢軸１１が固着され、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に上下動および傾動するように設けられている。なお、前記シリンダチューブ９、ブロック７および枢軸１１はそれぞれ金属製材料によって形成されている。
【０００６】
換言すると、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に、引張ばね１２を介してヨーク１３と一体的に上下方向に沿って直進運動するとともに、前記ガイド溝１０の湾曲する下端部１０ａ（図１５参照）によって支持された枢軸１１を支点として矢印Ａ方向に傾動運動するように設けられている。従って、前記弁ディスク５は、枢軸１１を支点として矢印Ｂ方向に傾動して弁座４に着座することにより、通路２が気密に閉塞される。
【０００７】
なお、参照数字１４は、断面菱形の板状カムを示し、傾斜した前記板状カム１４が略水平に変位することにより、前記ブロック７がガイド溝１０の下端部１０ａを支点として矢印Ａ方向に傾動するように設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係るゲートバルブでは、シリンダの側面に形成されたガイド溝に沿ってブロックの枢軸が摺動変位するように設けられているため、長年の使用によって前記枢軸が摩耗して変形してしまい、ガイド機能が低下するという不具合がある。
【０００９】
また、従来技術に係るゲートバルブでは、弁ブロックの両側に枢軸を設けることにより部品点数が多くなるとともに、シリンダの側面にガイド溝を切り欠く工程が必要となり、製造コストが高騰するという不具合がある。
【００１０】
さらに、従来技術に係るゲートバルブでは、金属製材料からなるシリンダチューブのガイド溝に沿って金属製材料からなるブロックの枢軸が摺動変位することにより塵埃等が発生する。換言すると、金属製材料同士の摩擦によってダストが発生することによりクリーンルーム等の清浄性が要求される環境では使用することができないという不具合がある。
【００１１】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、ガイド手段を不要とすることにより部品点数を削減して製造コストを低減し、しかも、塵埃等の発生を抑制することにより清浄性が要求される環境で好適に使用することが可能なゲートバルブを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、略平行に配設された複数の駆動機構を有する駆動源と、
前記複数の駆動機構の駆動軸にそれぞれ連結され、該複数の駆動機構の駆動作用下に前記駆動軸の軸線方向に沿って変位するヨークと、
前記ヨークと一体的に前記軸線方向に沿って変位するとともに、前記軸線方向に沿った変位終端において支持部材を支点として傾動自在に設けられた変位ブロックと、
前記変位ブロックに連結された弁ロッドを介して通路を開閉する弁ディスクと、
前記ヨークと変位ブロックとを前記軸線方向に沿って位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段と、
を備え、
前記位置決め保持手段は、前記ヨークと変位ブロックとの間に介装されたばね部材と、前記ばね部材を間にして前記ヨークに固着された一組の保持ブロックと、前記一組の保持ブロックにそれぞれ固定され前記変位ブロックの側面に沿って延在する一組の保持プレートと、前記一組の保持プレートにそれぞれ係止された一組のピン部材と、前記変位ブロックの側面に形成され前記一組のピン部材がそれぞれ係合する一組の係合用溝部とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記複数の駆動機構を、シリンダ室に供給される圧力流体の作用下にピストンおよびピストンロッドを軸線方向に沿って変位させる第１シリンダ機構および第２シリンダ機構によって構成するとよい。
【００１５】
さらに、前記支持部材は、変位ブロックの一端部に回動自在に軸支された一組の支持ローラからなり、前記支持ローラを、変位ブロックの変位終端位置において湾曲する凹部に係合するように設けるとよい。
【００１６】
さらにまた、前記凹部に支持ローラが当接したときの衝撃を吸収する第１緩衝部材を設け、また、ピストンが下死点に到達した際、前記第１シリンダ機構および第２シリンダ機構に前記ピストンに付与される衝撃を吸収する第２緩衝部材を設け、しかも、第１ベースプレートと第２ベースプレートとの間に弁ロッドの外周面を囲繞するシール部材を設けると好適である。
【００１７】
本発明によれば、複数の駆動機構の駆動作用下に、位置決め保持手段を介してヨークと変位ブロックとが駆動軸の軸線方向に沿って位置決めされた状態で一体的に前記軸線方向に沿って変位する。前記軸線方向に沿った変位終端位置に到達した後、ヨークのみを前記軸線方向に沿ってさらに変位させることにより、前記変位ブロックは支持部材を支点として所定角度だけ傾動する。この結果、変位ブロックに連結された弁ロッドが傾動し、弁ディスクによって通路が閉塞される。
【００１８】
本発明では、ヨークと変位ブロックとの間に介装されたばね部材と、前記ばね部材を間にして前記ヨークに固着された一組の保持ブロックと、前記一組の保持ブロックにそれぞれ固定され前記変位ブロックの側面に沿って延在する一組の保持プレートと、前記一組の保持プレートにそれぞれ係止された一組のピン部材と、前記変位ブロックの側面に形成され前記一組のピン部材がそれぞれ係合する一組の係合用溝部とを含み、前記ヨークと変位ブロックとを前記軸線方向に沿って位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段を設けることにより、ガイド手段を不要としたため、部品点数が削減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るゲートバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るゲートバルブを示す。
【００２１】
このゲートバルブ２０は、駆動部（駆動源）２２と、前記駆動部２２の駆動作用下に上下方向に沿って変位するとともに、前記上下方向と略直交する方向に傾動する弁ロッド２４と、前記弁ロッド２４の一端部に連結された略長方形状の弁ディスク２６とを有する。前記弁ロッド２４の略中央部の外周面には、下方側に向かって徐々に拡径する環状段部２７が形成されている（図３参照）。
【００２２】
なお、前記駆動部２２の上部側には、図示しないワークを出し入れするための通路２８が形成された弁箱３０が設けられ（図６および図７参照）、前記弁箱３０の内壁面に形成された弁座３２に前記弁ディスク２６が着座することにより、前記通路２８が気密に閉塞される。前記弁ディスク２６には環状溝に沿ってシール部材３４が装着され、前記シール部材３４によって弁ディスク２６が弁座３２に着座した際の気密性が保持される。
【００２３】
駆動部２２は、前記弁箱３０の底面に図示しないねじ部材を介して固定される第１ベースプレート３６および第２ベースプレート３８と、前記第２ベースプレート３８に装着される有底筒状のケーシング４０と、前記ケーシング４０内に略平行に配設され、同一構成要素からなる第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂ（駆動機構）とを有する。
【００２４】
図２に示されるように、第１ベースプレート３６および第２ベースプレート３８の略中央部には、弁ロッド２４が挿通するための断面略円形状の貫通孔４４ａ、４４ｂがそれぞれ形成されている。また、第２ベースプレート３８の下面部には、後述する支持ローラ（支持部材）４６を支持するための断面半円状の凹部４８が形成された一組の突起部４９ａ、４９ｂが所定間隔離間して設けられている。前記貫通孔４４ａ、４４ｂの直径は、弁ロッド２４の直径よりも大きく形成され、また該貫通孔４４ｂには、弁ロッド２４の所定部分を被覆するベローズ５０の一端部を保持するリング体５２が嵌合される。
【００２５】
第１ベースプレート３６と第２ベースプレート３８との間には、図８に示されるように、弁ロッド２４の外周面を囲繞するパッキン（シール部材）５１が挟持され、前記パッキン５１は、一組のピストン６０ａ、６０ｂが上昇した際、弁ロッド２４の環状段部２７に接触してシール機能を営む。なお、前記パッキン５１は、弁ロッド２４の環状段部２７を除いた他の外周面と接触しないように設けられているため、摩擦による塵埃の発生が阻止される。
【００２６】
また、第２ベースプレート３８には、図２および図３に示されるように、例えば、ウレタン樹脂またはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成された第１緩衝部材５３が孔部内に装着され、前記第１緩衝部材５３は第１ベースプレート３６と第２ベースプレート３８とによって挟持される。前記第１緩衝部材５３は、支持ローラ４６が凹部４８に係合する際、前記支持ローラ４６に当接して該支持ローラ４６の衝撃を吸収する機能を営む。
【００２７】
前記第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂは、それぞれ、同一構成要素から構成されるため、第１シリンダ機構４２ａについて詳細に説明し、第２シリンダ機構４２ｂについては同一の構成要素に符号ｂを付してその詳細な説明を省略する。
【００２８】
第１シリンダ機構４２ａは、図３に示されるように、図示しない固定手段を介して第２ベースプレート３８に固定されるシリンダチューブ５６ａと、前記シリンダチューブ５６ａ内のシリンダ室５８に沿って変位自在に収装されたピストン６０ａと、一端部が前記ピストン６０ａに連結されたピストンロッド６４ａと、前記シリンダチューブ５６ａに保持され、ピストンロッド６４ａの外周面を囲繞するシール部材６６ａとを有する。
【００２９】
前記ピストン６０ａの外周面には、該ピストン６０ａによって二分割された上部側シリンダ室５８ａと下部側シリンダ室５８ｂとをそれぞれ気密に保持するピストンパッキン７０ａが装着されている。なお、前記ピストン６０ａの底面部には、該ピストン６０ａが下死点に到達した際の衝撃を吸収する図示しない第２緩衝部材を設けてもよい。前記第２緩衝部材は、例えば、ウレタン樹脂、あるいはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成されると好適である。
【００３０】
この場合、前記上部側シリンダ室５８ａおよび下部側シリンダ室５８ｂには、圧力流体供給源（図示せず）に接続された図示しないチューブを介して圧力流体（例えば、圧縮空気）が供給され、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室５８ａまたは下部側シリンダ室５８ｂのいずれか一方に圧力流体が供給される。
【００３１】
さらに、駆動部２２は、図２および図３に示されるように、ロックナット７４を介して一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂの他端部にそれぞれ固定され、長尺な板状に形成されたヨーク７８と、前記ヨーク７８と一体的に変位する縦断面略Ｈ状に形成された変位ブロック８０とを有する。
【００３２】
図２および図３に示されるように、前記ヨーク７８の略中央部には、後述するばね部材８４の一端部が係着される略円形状の凹部８６が形成されている。また、前記ヨーク７８には、略長円状に切り欠かれた長孔８８ａ、８８ｂを有する一組の保持ブロック９０ａ、９０ｂが所定間隔離間して固着され、前記長孔８８ａ、８８ｂには、ピン部材９１を介して変位ブロック８０に軸着されたローラ９２が係合するように設けられている。なお、前記ローラ９２は、ピン部材９１を中心として回動自在に軸支されている。
【００３３】
さらに、前記一組の保持ブロック９０ａ、９０ｂの上部には、それぞれ、ねじ部材を介して保持プレート９３が固定されている。前記保持プレート９３には孔部を介して一組のピン部材９４が嵌着され、前記ピン部材９４の一端部は、変位ブロック８０の両側面に形成された係合用溝部９６に係合するように設けられている。
【００３４】
図２および図３に示されるように、変位ブロック８０の略中央部には、弁ロッド２４の他端部が嵌挿される断面略円形状の孔部１００が形成され、前記弁ロッド２４のねじ部に締結されるロックナット１０２を介して前記弁ロッド２４が変位ブロック８０に固定される。前記変位ブロック８０とヨーク７８との間には、弁ロッド２４とばね部材８４が介装され、前記ばね部材８４の一端部は、前記ロックナット１０２に係着され、該ばね部材８４の他端部は、ヨーク７８の凹部８６に係着されている。
【００３５】
なお、前記弁ロッド２４の他端部側には、その外周面を被覆するベローズ５０が設けられ、前記ベローズ５０の一端部は第２ベースプレート３８に保持されたリング体５２に固着され、他端部は弁ロッド２４に外嵌されたリング体１０４に固着されている。
【００３６】
また、変位ブロック８０の両側面には、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４の一端部が係合する係合用溝部９６がそれぞれ形成されている。前記係合用溝部９６の下端部９６ａにピン部材９４が係合することにより、ヨーク７８と変位ブロック８０との上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止し且つ上下方向に沿って所定間隔離間した状態で位置決めされ、このように位置決めされた状態で一体的に上下動する。そして、前記ピン部材９４が係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱し該係合用溝部９６に沿って上昇することにより、弁ディスク２６が傾動可能となる。
【００３７】
さらに、二股に分岐した変位ブロック８０の上部には、一組の支持ローラ４６が回動自在に軸支され、前記支持ローラ４６は、変位ブロック８０の変位終端位置において第２ベースプレート３８の突起部４９ａ、４９ｂに形成された湾曲する凹部４８に挿入され、前記凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として、弁ディスク２６、弁ロッド２４および変位ブロック８０が所定角度θだけ傾動する。
【００３８】
本発明の実施の形態に係るゲートバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明では、一組のピストン６０ａ、６０ｂがそれぞれシリンダ室５８の最下端にあり、弁箱３０に形成された通路２８が弁ディスク２６によって閉塞されていない開成状態を初期位置として説明する。
【００３９】
この場合、前記初期位置では、ばね部材８４の弾発力によってヨーク７８が下方側に向かって押圧されているため、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４が変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持された状態にある。また、前記初期位置では、保持ブロック９０ａ、９０ｂに形成された長孔８８ａ、８８ｂの上部にローラ９２が係合した状態にある。
【００４０】
前記初期位置において、圧力流体供給源（図示せず）から図示しないチューブを介して第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂの下部側シリンダ室５８ｂに圧力流体をそれぞれ供給する。前記下部側シリンダ室５８ｂに供給された圧力流体の作用下に一組のピストン６０ａ、６０ｂがそれぞれ上昇し、前記ピストン６０ａ、６０ｂに連結された一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂもそれぞれ上昇する。なお、この場合、上部側シリンダ室５８ａは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にあるものとする。
【００４１】
前記一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂが略平行にそれぞれ上昇することにより、該ピストンロッド６４ａ、６４ｂとともにヨーク７８、変位ブロック８０、弁ロッド２４および弁ディスク２６が一体的に上昇する。この場合、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介して前記ヨーク７８に係止された一組のピン部材９４が変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持されることにより、ヨーク７８と変位ブロック８０とは、それぞれ、上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止した所定位置に位置決め保持された状態にある。従って、ヨーク７８および変位ブロック８０は、前記所定位置に位置決め保持された状態で一体的に上昇する。
【００４２】
ピストンロッド６４ａ、６４ｂが略同時に上昇して変位ブロック８０の一端部が第２ベースプレート３８に当接することにより前記変位ブロック８０は変位終端位置に到達し、弁ディスク２６は、通路２８の開口部に対峙した状態となる（図６参照）。その際、変位ブロック８０の上部に設けられた一組の支持ローラ４６は、第２ベースプレート３８の突起部４９ａ、４９ｂに形成された湾曲する凹部４８にそれぞれ係合するとともに、第１緩衝部材５３に当接することによりその衝撃が吸収される。
【００４３】
変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂがさらにそれぞれ上昇することにより、該変位ブロック８０は、ヨーク７８の長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動し、弁ディスク２６が弁座３２に着座することにより通路２８が閉塞される（図７参照）。
【００４４】
すなわち、変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、ばね部材８４の弾発力に抗して一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂをさらに略同時に上昇させることによりヨーク７８のみが上昇し、その際、変位ブロック８０は、ヨーク７８の両側面に形成された長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動する（図７参照）。なお、変位ブロック８０が支持ローラ４６を支点として所定角度傾動する際、ヨーク７８に係止されたピン部材９４は、変位ブロック８０の係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱し該係合用溝部９６に沿って上昇する。
【００４５】
従って、弁ロッド２４を介して変位ブロック８０に固定された弁ディスク２６は、前記変位ブロック８０が所定角度θだけ傾動することにより、通路２８から所定間隔離間して対峙した状態から通路２８側に向かって略水平に変位する。この結果、弁ディスク２６に設けられたシール部材３４が弁座３２に着座して通路２８が気密に閉塞される。
【００４６】
次に、弁ディスク２６を弁座３２から離間させて通路２８を開成する場合には、図示しない切換弁の切換作用下に第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂの上部側シリンダ室５８ａに圧力流体をそれぞれ供給することにより一組のピストン６０ａ、６０ｂが略同時に下降し、ピストンロッド６４ａ、６４ｂ、ヨーク７８および変位ブロック８０が一体的に下降することにより、初期位置に復帰する。なお、この場合、下部側シリンダ室５８ｂは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にある。
【００４７】
すなわち、変位ブロック８０が長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に前記とは反対方向に向かって所定角度θだけ傾動して弁ディスク２６が確実に弁座３２から離間した後、係合用溝部９６に対するピン部材９４の係合作用下に、一組のピストンロッド６４ａ、６４ｂと一体的にヨーク７８および変位ブロック８０が下降することにより初期位置に復帰する。その際、ピストン６０ａ、６０ｂの底面部に設けられた図示しない第２緩衝部材によって該ピストン６０ａ、６０ｂが下死点に到達したときの衝撃を吸収するとよい。
【００４８】
本実施の形態では、保持ブロック９０ａ、９０ｂおよび保持プレート９３を介してヨーク７８に係止されたピン部材９４を変位ブロック８０の係合用溝部９６に係合させることにより、前記ヨーク７８と前記変位ブロック８０とを上下方向に沿った所定位置に位置決めした状態で保持し、両者が一体的に上下動するように設けられている。従って、本実施の形態では、ヨーク７８および変位ブロック８０を上下動させる際に前記ヨーク７８および変位ブロック８０を案内するガイド手段を設ける必要がないため、従来技術と比較して部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、従来技術のようにシリンダチューブ９の側面にガイド溝１０（図１４参照）を切り欠く工程を省略することにより、製造工程を簡素化して製造コストを低減することができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態では、従来技術のようにガイド溝１０に沿って摺動変位する際に塵埃等を発生させるガイド手段を設けていないため、塵埃等の発生を抑制することにより、例えば、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境で好適に使用することができる。
【００５１】
次に、本発明の他の実施の形態に係るゲートバルブ１１０を図９乃至図１２に示す。なお、図１に示す前記の実施の形態に係るゲートバルブ２０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
この他の実施の形態に係るゲートバルブ１１０では、前記実施の形態に係るゲートバルブ２０を構成するヨーク７８に係止されたピン部材９４と変位ブロック８０の両側面に形成された係合用溝部９６とに代替して、前記ヨーク７８および変位ブロック８０をそれぞれ上下方向および前後方向の位置ずれがない所定位置に位置決めした状態で一体的に保持する一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂが設けられている点に特徴がある。
【００５３】
前記一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂは、それぞれ、一端部が変位ブロック８０の底面部にねじ締結されて固定され、他端部がヨーク７８の長孔１１４内にクリアランスを介して遊嵌されている。従って、連結ピン１１２ａ、１１２ｂの他端部は、長孔１１４に沿って変位自在に設けられている。また、断面テーパ状に形成された前記連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部は、長孔１１４に形成されたテーパ部１１６によって係止されるように設けられている。
【００５４】
この場合、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、前記ヨーク７８の底面に固着された一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部が変位ブロック８０の長孔１１４のテーパ部１１６に係止されることにより、ヨーク７８と変位ブロック８０とが共に所定間隔離間した上下方向等に沿った所定位置に位置決めされた状態で保持される。従って、ヨーク７８および変位ブロック８０は、前記位置決め保持された状態で一体的に上下動する。
【００５５】
なお、変位ブロック８０が変位終端位置に到達した後、ヨーク７８はばね部材８４の弾発力に抗してさらに上昇し、その際、連結ピン１１２ａ、１１２ｂの頭部がヨーク７８の長孔１１４から抜け出して突出することにより、変位ブロック８０は支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動する（図１２参照）。
【００５６】
他の実施の形態では、一組の連結ピン１１２ａ、１１２ｂという簡素な構造によってヨーク７８と変位ブロック８０とを上下方向に沿った所定位置に位置決めした状態で保持することができ、より一層製造コストを低減することができる。
【００５７】
その他の構成並びに作用効果は、前記実施の形態と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
なお、本発明の実施の形態では、複数の駆動機構として圧力流体の作用下にピストン６０ａ、６０ｂおよびピストンロッド６４ａ、６４ｂを一体的に変位させる第１シリンダ機構４２ａおよび第２シリンダ機構４２ｂを用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、前記複数の駆動機構として、例えば、図示しないリニアアクチュエータ、回転駆動源、または電動アクチュエータ等を用いてもよいことは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６０】
すなわち、ヨークと変位ブロックとを位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段を設けることにより、ガイド手段を不要としたため、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、ガイド溝を切り欠く工程を省略することができることから、製造工程が簡素化され、より一層製造コストを低減することができる。
【００６２】
さらに、塵埃の発生を抑制することにより、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境で好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るゲートバルブの概略斜視図である。
【図２】図１に示すゲートバルブの分解斜視図である。
【図３】前記ゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った縦断面図である。
【図７】図６に示す状態から弁ロッドが角度θだけ傾動して弁ディスクが弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図８】弁ロッドをシールするパッキンを示す部分拡大縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。
【図１２】図１１に示す状態から弁ロッドが角度θだけ傾動して弁ディスクが弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図１３】従来技術に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１４】図１３に示すゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１５】図１３に示すゲートバルブを構成するシリンダチューブの斜視図である。
【符号の説明】
２０、１１０…ゲートバルブ ２２…駆動部
２４…弁ロッド ２６…弁ディスク
２８…通路 ３０…弁箱
３２…弁座 ３６、３８…ベースプレート
４０…ケーシング ４２ａ、４２ｂ…シリンダ機構
４４ａ、４４ｂ…貫通孔 ４６…支持ローラ
４８、８６…凹部 ５０…ベローズ
５１…パッキン ５３…緩衝部材
５６ａ、５６ｂ…シリンダチューブ ５８、５８ａ、５８ｂ…シリンダ室
６０ａ、６０ｂ…ピストン ６４ａ、６４ｂ…ピストンロッド
７０ａ、７０ｂ…ピストンパッキン ７８…ヨーク
８０…変位ブロック ８４…ばね部材
８８ａ、８８ｂ、１１４…長孔 ９０ａ、９０ｂ…保持ブロック
９１、９４…ピン部材 ９２…ローラ
９３…保持プレート ９６…係合用溝部
１１２ａ、１１２ｂ…連結ピン
Claims (7)
- 略平行に配設された複数の駆動機構を有する駆動源と、
前記複数の駆動機構の駆動軸にそれぞれ連結され、該複数の駆動機構の駆動作用下に前記駆動軸の軸線方向に沿って変位するヨークと、
前記ヨークと一体的に前記軸線方向に沿って変位するとともに、前記軸線方向に沿った変位終端において支持部材を支点として傾動自在に設けられた変位ブロックと、
前記変位ブロックに連結された弁ロッドを介して通路を開閉する弁ディスクと、
前記ヨークと変位ブロックとを前記軸線方向に沿って位置決めした状態で一体的に保持する位置決め保持手段と、
を備え、
前記位置決め保持手段は、前記ヨークと変位ブロックとの間に介装されたばね部材と、前記ばね部材を間にして前記ヨークに固着された一組の保持ブロックと、前記一組の保持ブロックにそれぞれ固定され前記変位ブロックの側面に沿って延在する一組の保持プレートと、前記一組の保持プレートにそれぞれ係止された一組のピン部材と、前記変位ブロックの側面に形成され前記一組のピン部材がそれぞれ係合する一組の係合用溝部とを含むことを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項１記載のゲートバルブにおいて、
前記位置決め保持手段は、一端部が前記ヨークの長孔に遊嵌され、他端部が前記変位ブロックに固着された連結ピンを含むことを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項１または２記載のゲートバルブにおいて、
前記複数の駆動機構は、シリンダ室に供給される圧力流体の作用下にピストンおよびピストンロッドを前記軸線方向に沿って変位させる第１シリンダ機構および第２シリンダ機構からなることを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項１記載のゲートバルブにおいて、
前記支持部材は、変位ブロックの一端部に回動自在に軸支された一組の支持ローラからなり、前記支持ローラは、変位ブロックの変位終端位置において湾曲する凹部に係合するように設けられていることを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項４記載のゲートバルブにおいて、
前記凹部には、支持ローラが当接したときの衝撃を吸収する第１緩衝部材が設けられることを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記第１シリンダ機構および第２シリンダ機構には、それぞれ、ピストンが下死点に到達した際、前記ピストンに付与される衝撃を吸収する第２緩衝部材が設けられることを特徴とするゲートバルブ。 - 請求項３記載のゲートバルブにおいて、
前記第１シリンダ機構および第２シリンダ機構が連結され、積層されて一体的に形成された第１ベースプレートおよび第２ベースプレートを有し、前記第１ベースプレートと前記第２ベースプレートとの間には、前記弁ロッドの外周面を囲繞するシール部材が設けられることを特徴とするゲートバルブ。
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