JP3648903B2

JP3648903B2 - ゲートバルブ用シリンダ

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Publication number: JP3648903B2
Application number: JP02251697A
Authority: JP
Inventors: 譲田村; 勲金野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-02-05
Also published as: JPH10220417A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体シリンダに係り、特に、真空処理室の開口部を開閉可能でかつ密封可能なゲートバルブの駆動に好適な流体シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程におけるドライエッチング工程やスパッタリング工程やエピタキシャルウェハ形成工程等においては、例えば図１０に示すような、複数の真空処理室が接続されたマルチチャンバ構成の真空処理装置が使用される。
図１０の真空処理装置１０１は、ウェハＷの搬出入が行われる搬送室１０２の外周に、各種の処理を行う複数の真空処理室１０５が接続可能となっている。ウェハＷの搬送室１０２と各真空処理室１０５との間の移動は、ゲートＧを通じて行われる。ゲートＧの開閉および密封は、図示しないゲートバルブによって行われる。
【０００３】
図１０の真空処理装置１０１では、ウェハＷを、搬出入路１０４の搬出入口１０３を通じて図示しない搬送装置によって搬送室１０２内に搬入し、搬送室１０２内に設けられた真空搬送ロボット１０７によって保持する。ウェハＷが真空搬送ロボット１０７によって保持されると、搬出入口１０３を閉じ、搬送室１０２内を真空引きする。このとき、上記の各ゲートバルブは各ゲートを密封した状態となっている。搬送室１０２内の真空引きが完了すると、各ゲートバルブを駆動してゲートＧを開き、真空搬送ロボット１０７によってウェハＷを所定の真空処理室に搬送する。当該真空処理室において、処理を行うために、各ゲートバルブを駆動してゲートＧを閉じ、ウェハＷの所定の処理を行う。ウェハＷの所定の処理が完了したら、ゲートバルブを駆動してゲートＧを開き、再度真空搬送ロボット１０７によってウェハＷを当該真空処理室から取出し、搬出入口１０３を通じて真空処理装置１０１外に自動的に搬出される。
【０００４】
上記のような真空処理装置１０１におけるゲートＧを開閉しかつ密封可能なゲートバルブ１０６の構造として、例えば、図１１および図１２に示すような構造が知られている。
図１１において、搬送室２０２は、ゲートＧを通じて真空処理室２０３と連通している。このゲートＧの開閉をゲートバルブ２０１によって行うが、ゲートバルブ２０１は、ゲートＧの開閉および密封を行う弁体２０５と、この弁体２０５が一端部に固定され直動可能にかつ所定の軸２０８を中心に傾斜可能に保持されている弁ロッド２０６と、搬送室２０２と弁ロッド２０６との間をシーリングするシールベローズ２０７と、弁ロッド２０６を直動および傾動させる図示しない駆動手段とを有している。
ゲートバルブ２０１は、図１１においては、ゲートＧを開いた状態にある。ゲートＧを閉じかつ密封するには、図１２に示すように、弁ロッド２０６を直動させて弁体２０５がゲートＧを閉じる位置まで移動し、弁ロッド２０６を軸２０８を中心に傾斜させることにより行う。この結果、弁体２０５がゲートＧの外周に設けられたＯリング２０４を押圧しゲートＧが密封される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような構造のゲートバルブ２０１の弁ロッド２０６の駆動には、例えばエアシリンダが用いられる。弁ロッド２０６の駆動にエアシリンダを使用した場合に、弁ロッド２０６を弁体２０５がＯリング２０４を押圧するように傾斜させると、エアシリンダには弁ロッド２０６から反力としてモーメントが作用することになる。しかしながら、通常、エアシリンダはピストンロッドにかかる大きなモーメントを支持可能な構造とはなっていない。このため、ピストンロッドにかかるモーメントを支持可能な構造となっていないエアシリンダは、ピストンロッドにモーメントが繰り返し印加されると、ピストンやシリンダやシーリング部材等の構成部品に摩耗や疲労が生じやすく、モーメントに対する耐久性に欠けるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであって、ピストンロッドに作用するモーメントに対する耐久性がが向上した流体シリンダを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直動かつ傾動機構に結合された弁体の直動および傾動により気密室の開口部を開閉させる、ゲートバルブ用シリンダであって、
一端が、前記直動かつ傾動機構に結合される、ピストンロッドと、該ピストンロッドの他端に設けられた支持用軸と、前記ピストンロッドに挿通され、かつ、前記支持用軸側の前記ピストンロッドに固定されたピストンと、圧縮空気の印加により前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダボディを有し、該シリンダボディの一端側に前記ピストンロッドの前記一端側が挿通する孔を有する、シリンダと、前記シリンダの前記シリンダボディの前記他端側に設けられ、前記支持用軸が挿脱可能な支持用穴とを有し、
前記ピストンロッドの他端に設けられた前記支持用軸が前記支持用穴に向かう向きに、前記ピストンを前記シリンダの前記シリンダボディ内を摺動して前記ピストンロッドが直動するとき、
前記ピストンロッドが第１直動領域にあり、前記弁体が直動するとき、前記支持用軸は前記支持用穴に挿入されていず、
前記ピストンロッドが前記第１直動領域から第２直動領域まで直動して前記弁体が傾動を開始するとき前記支持用軸の一部が前記支持用穴に挿入されており、前記弁体が傾動しているとき前記ピストンロッドに作用するモーメントに抗するため前記支持用軸が前記支持用穴に挿入されており、前記ピストンロッドは傾斜しない、
ことを特徴とする、ゲートバルブ用シリンダが提供される。
【０００８】
好ましくは、前記支持用穴には、前記支持用軸と嵌合するブッシュが嵌め込まれている。
【０００９】
ゲートバルブの弁体が傾動するとき、ピストンロッドが曲げモーメントを受ける。この曲げモーメントに抗するため、支持用軸が支持用穴に嵌挿される。
その結果、ピストンロッドに作用するモーメントによって流体シリンダの他の構成部品に摩耗や疲労を生じることが抑制され、ピストンロッドに作用するモーメントに対する耐久性が向上した流体シリンダとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る流体シリンダの一実施形態を示す断面図である。図２は、本発明に係る流体シリンダが適用されるゲートバルブの一例を示す断面図であり、図３は図２に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【００１１】
図１に示す流体シリンダは、圧縮空気によって駆動されるエアシリンダの場合を示している。なお、図１に示すエアシリンダ６０のピストンロッド２０は、後述する開口部５０を完全に開く状態とする作動位置にある。
【００１２】
図１において、エアシリンダ６０は一端が後述する図２に図解した連結板３０に固定されるピストンロッド２０と、ピストンロッド２０の他端に固定されたピストン７１と、ピストン７１を内周面６２ａに摺動可能に収容するシリンダ６１とから基本的に構成され、このエアシリンダ６０は後述するゲートバルブのシリンダケース１６に内蔵されている。
【００１３】
ピストンロッド２０の一端軸部には、後述する図２に図解した連結板３０との連結のための雌ねじ部２０ａが形成され、他端軸部２０ｂにはピストン７１をピストンロッド２０に固定するための雄ねじ部２０ｃが形成されている。
この雄ねじ部２０ｃにピストン７１が螺合固定されているが、他端軸部２０ｂはピストン７１の先端面から突出するようになっている。他端軸部２０ｂのピストン７１の先端面から突出した部分に軸受カラー７７が螺合固定され、この軸受カラー７７が本発明の支持用軸として作用する。軸受カラー７７の先端部は、所定の曲率を持つＲ形状に形成されているが、これは後述するブッシュ８０への嵌合挿入を容易にするためである。
また、ピストンロッド２０の軸部には、ピストン７１の端面と接してクッションラバー７６が固定されている。このクッションラバー７６は、ピストン７１とシリンダ６１との端面が直接衝突して摩耗する等の不具合の発生を防ぐために設けられている。
なお、ピストンロッド２０の形成材料としては、特に限定されないが、例えば炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用いることができ、軸受カラー７７の形成材料としては、例えば、青銅やりん青銅等のなじみ性が良く、耐疲労性、耐摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いることができる。
【００１４】
ピストン７１は、上記したように、ピストンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合固定されている。また、ピストン７１の外周には、ピストンシール７２およびウェアリング７３が設けられており、ピストンシール７２によってシリンダボディ６２の内周面６２ａとの間がシーリングがされ、ウェアリング７３によってピストン７１とシリンダボディ６２の内周面６２ａとの間の摺動（スライド）による摩耗等が抑制される。
【００１５】
シリンダ６１は、筒状部材であるシリンダボディ６２およびヘッドカバー６３によって構成されている。シリンダボディ６２の一端側には、ピストンロッド２０を挿入する挿入用孔６２ｄが形成されており、この挿入用孔６２ｄとピストンロッド２０との間には、ブッシュ７４およびロッドシール７５が設けられている。ブッシュ７４は、シリンダボディ６２の挿入用孔６２ｄとピストンロッド２０との当接による摩耗等を防止し、ロッドシール７５は、ピストンロッド２０を移動可能に挿入用孔６２ｄとピストンロッド２０との間をシーリングする。また、シリンダボディ６２の一端側には、空気Ｆの出入を行う出入口６２ｂが形成されている。
なお、シリンダボディ６２の形成材料としては、特に限定されないが、例えば、炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用いることができる。また、ブッシュ７４の形成材料も、特に限定されないが、例えば、銅合金や青銅等の耐疲労性、耐摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いることができる。
【００１６】
ヘッドカバー６３は、上記のシリンダボディ６２の他端側の開口部に嵌合挿入され、シリンダボディ６２とヘッドカバー６３との間はＯリング６４によってシーリングされている。ヘッドカバー６３のシリンダボディ６２への固定は、シリンダボディ６２の他端部内周に形成された溝に止め輪６５を装着することによって行われている。シリンダボディ６２の他端側には、空気Ｆの出入を行う出入口６２ｃが形成されている。
また、ヘッドカバー６３には、軸受カラー７７が外周に螺合されたピストンロッド２０の他端軸部２０ｂを支持するための支持用穴６３ａが形成されており、この支持用穴６３ａにはブッシュ８０が嵌め込まれている。このブッシュ８０に上記の軸受カラー７７が嵌合挿入可能となっている。
なお、ヘッドカバー６３の形成材料としては、特に限定されないが、例えばシリンダボディ６２の形成材料と同様の材料を用いることができ、ブッシュ８０の形成材料としては、例えば銅合金やりん青銅等の耐疲労性、耐摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いることができる。
【００１７】
上記のように構成されるエアシリンダ６０は、シリンダ６１に形成された２つの空気Ｆの出入口６２ｂおよび６２ｃから圧縮空気を適宜供給排出することにより、ピストン７１が直線方向に駆動され、その結果、ピストンロッド２０が直動する。
【００１８】
一方、図２および図３、並びに、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ゲートバルブ１は、弁体２と、連結部材４を介して弁体２が一端に固定された弁ロッド６と、図示しない気密室に取り付けられる取り付け部材８と、取り付け部材８の弁ロッド６が挿入される挿入孔８ａと弁ロッド６との間をシーリングするシールベローズ１０と、弁ロッド６を直動可能にかつ軸１４ａを中心に傾斜可能に保持する保持部材１４と、保持部材１４の軸１４ａを回転自在に保持するとともに、ピストンロッド２０を駆動する図１に示したエアシリンダ６０が内蔵されたシリンダケース１６と、弁ロッド６の外周に固定された２つのストッパ１８と、弁ロッド６の他端部に回転自在に設けられたローラ２４と、このローラ２４が設けられた弁ロッド６の他端部に対向配置されたローラ受け部材２２と、ローラ受け部材２２とピストンロッド２０とを連結する連結板３０と、弁ロッド６の他端部に固定された固定部材２６と連結板３０によって両端部が固定され弁ロッド６の他端部および連結板３０とを連結しているコイルばね２８とから基本的に構成されている。
【００１９】
弁体２は、平板状の部材から形成され、図示しない気密室の開口部５０を開閉可能でかつ開口部５０に対して傾動することにより開口部５０をＯリング５２を介して密封することができる。本実施形態においては、弁体２として平板状の部材を示しているが、開口部が曲面形状を有する場合にこれに併せた形状とすることも可能である。また、弁体２の形成材料としては、極力パーティクルを発生せず、ガス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。弁体２と連結部材４との連結は、例えばボルトによって行われる。
【００２０】
弁ロッド６は、一端に連結部材４を介して弁体２が固定され、取り付け部材８の挿入孔８ａから図示しない気密室外に突出するように設けられているとともに、保持部材１４にＯリング１４ｂを介して直動可能に保持されている。また、保持部材１４は軸１４ａを中心に回転自在になっていることから、弁ロッド６も軸１４ａを中心に傾斜可能となっている。弁ロッド６と連結部材４との連結は、例えば溶接によって行われる。弁ロッド６の形成材料としては、極力パーティクルを発生せず、ガス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。
【００２１】
取り付け部材８は、例えばマルチチャンバ構成の真空処理装置の搬送室等の内部を気密状態とすることが可能な気密室に取り付けられる。取り付け部材８の形成材料としては、極力パーティクルを発生せず、ガス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。
【００２２】
シールベローズ１０は、取り付け部材８の挿入孔８ａと弁ロッド６との間をシーリングする部材であり、弁ロッド６の直動および傾動に伴って伸縮可能となっている。また、シールベローズ１０は、例えば、金属材料から形成され、シールベローズ１０の一端部は、取り付け部材８の挿入孔８ａの外周に気密状態を保って、例えば溶接等に接合手段によって固定され、シールベローズ１０の他端部は、弁ロッド６に嵌合固定された固定リング１２に、例えば溶接等に接合手段によって固定されている。これにより、弁ロッド６が直動および傾動しても、上記の気密室をシーリングすることができ、外部からパーティクル等の汚染物質が侵入するのを防止することができる。
【００２３】
保持部材１４は、有底の円筒状の部材であり、有底部には弁ロッド６を挿入する挿入孔１４ｃが形成され、外周には互いに対向する位置に軸１４ａがそれぞれ形成されている。保持部材１４は、挿入孔１４ｃに挿入された弁ロッド６をＯリング１４ｂを介して直動自在に保持し、軸１４ａはシリンダケース１６に回転自在に支持されていることから弁ロッド６を傾斜可能に保持している。また、保持部材１４は、円筒状の部材であることから、弁ロッド６の直動によって伸縮するシールベローズ１０を内部に収容可能となっている。
【００２４】
ストッパ１８は、弁ロッド６の軸部に弁ロッド６の外周に突出するように固定されたピン状の部材である。弁ロッド６が、図３に示す開口部５０を閉じる方向に直動した際に、保持部材１４の端面１４ｄに当接することによって、弁ロッド６の移動を規制する。なお、保持部材１４の端面１４ｄに直接ストッパ１８を当接させるのではなく、保持部材１４の端面１４ｄに当接用の溝部を形成してもよい。
【００２５】
ローラ２４は、ばね部材２５によって弁ロッド６の他端部の所定位置に回転自在に設けられている。具体的には、図４（ａ）に示すように、弁ロッド６の端部に形成された溝状のローラ保持部６ｂによってローラ２４の外周面の一部が摺動可能に保持されるように、ローラ２４の両端部はばね部材２５によって回転自在に支持されている。ばね部材２５の一端は、弁ロッド６に形成された固定部６ａに固定されている。
【００２６】
ローラ受け部材２２は、ローラ２４が保持された弁ロッド６の他端部に対向するように配置されている。このローラ受け部材２２の先端部には、ローラ２４を保持可能な第１保持部２２ａと、ローラが回転しながら係合可能な傾斜面２２ｂと、ローラ２４を保持可能な第１保持部２２ｃとが連続して形成されている。
第１保持部２２ａは、溝状に形成されており、弁ロッド６が開口部５０を開閉する方向に直動する際にローラ２４を保持する。
傾斜面２２ｂは、ローラ２４と係合することにより弁ロッド６を軸１４ｂを中心に傾斜させることができ、この傾斜面２２ｂの弁ロッド６に対する傾斜角度θは、例えば５度程度に形成される。
第２保持部２２ｃは、ローラ２４の曲率と同じ曲率を持つＲ部からなり、弁ロッド６が所定の角度まで傾斜するとローラ２４を保持する。
なお、ローラ２４はローラ受け部材２２の第１保持部２２ａ、傾斜面２２ｂおよび第２保持部２２ｃと接触するため、ローラ２４およびローラ受け部材２２の形成材料としては、摩耗を防止するために、例えばＳＵＪ２等の比較的硬い金属材料を使用するのが望ましい。
【００２７】
上記したローラ２４を回転自在に支持するばね部材２５は、ローラ２４を支持すると同時に、他端がローラ受け部材２２に形成された固定部２２ｄに固定されている。これにより、弁ロッド６の端部とローラ受け部材２２との相対位置がずれて、互いに対向しなくなるのを防止することができる。
【００２８】
コイルばね２８は、対向する弁ロッド６の端部とローラ受け部材２２との外周を囲むように、弁ロッド６に固定された固定部材２６に形成された固定部２６ａおよび連結板３０に形成された固定部３０ａに両端部が固定されている。
コイルばね２８の果たす役割としては、ローラ２４の第１保持部２２ａからの保持状態の解除を抑制するように弁ロッド６とローラ受け部材２２とを連結している。
すなわち、コイルばね２８は、第１保持部２２ａにローラ２４を保持した状態でローラ受け部材２２が直動した際に、第１保持部２２ａのローラ２４の保持状態が容易に解除されるのを防止する役割を果たす。
【００２９】
次に、上記のゲートバルブ１の動作について説明する。
図２および図３に示したゲートバルブ１の状態は、開口部５０を開いた状態であるが、エアシリンダ６０を駆動して、ローラ受け部材２２の開口部５０を閉じる方向に直動させる。
【００３０】
ローラ受け部材２２の開口部５０を閉じる方向への直動は、図１に示すエアシリンダ６０の状態において、空気Ｆの出入口６２ｂから圧縮空気を供給し、ピストン７１の移動にともなって空気Ｆの出入口６２ｃから空気を外部に放出することによって行う。
【００３１】
上記のようなエアシリンダ６０の駆動によって、ローラ受け部材２２は、図４（ａ）に示す第１保持部２２ａでローラ２４を保持した状態で、弁ロッド６を直動させる。このとき、ローラ受け部材２２を高速で移動させたような場合に、上記コイルばね２８およびばね部材２５の復元力によって、第１保持部２２ａのローラ２４の保持状態は保たれ、解除されることはない。また、ローラ受け部材２２からローラ２４への推進力は、摩擦力等によってではなく直接第１保持部２２ａから伝達されるため、ローラ受け部材２２を高速に移動することができる。
【００３２】
ローラ受け部材２２が移動して、弁ロッド６が所定の位置に到達すると、図５および図６に示すように、上記したストッパ１８が保持部材１４の端面１４ｄに当接し、弁ロッド６の移動が規制されるとともに、弁体２が開口部５０を閉じた状態になる。
【００３３】
このとき、シリンダケース１６内のエアシリンダ６０は、図７に示すように、軸受カラー７７の一部（先端部分）がシリンダ６１のヘッドカバー６３の支持用穴６３ａに嵌め込まれたブッシュ８０に嵌合挿入された状態となる。
図７に図解した状態は、ピストンロッド２０の他端部の軸受カラー７７の先端がブッシュ８０に部分的に挿入しているが、軸受カラー７７の先端がブッシュ８０の底部まで挿入されていない状態を示している。
他方、後述する図８に図解した状態は、ピストン７１とヘッドカバー６３とが当接し、軸受カラー７７の先端もブッシュ８０の底部まで挿入されている状態を示している。
【００３４】
図７に示すエアシリンダ６０の状態からさらに、図８に図解したように、ピストン７１がヘッドカバー６３およびブッシュ８０の方向に移動して、ローラ受け部材２２が直動すると、弁ロッド６は移動せずローラ受け部材２２のみが移動して、図４（ｂ）に示すように、第１保持部２２ａがローラ２４を保持した状態が解除される。ローラ２４は、図４（ｂ）に示す矢印方向に回転しながら、ローラ受け部材２２の傾斜面２２ｂ上を転がる。これにより、弁ロッド６が保持部材１４の軸１４ａを中心に傾斜する。
このとき、ローラ２４は、ローラ受け部材２２の傾斜面２２ｂに対して摺動するのではなく傾斜面２２ｂを転がるため、ローラ２４とローラ受け部材２２との間の摩耗の発生が極力抑制される。
【００３５】
ローラ２４がローラ受け部材２２の傾斜面２２ｂ上を転がると、弁ロッド６が傾斜し、図９に示すように、弁体２が開口部５０の外周に設けられたＯリング５２を押圧し、押しつぶす。このとき、連結板３０を介してローラ受け部材２２に連結されているエアシリンダ６０によるローラ受け部材２２の直動力は、傾斜面２２ｂのくさび効果によって増幅され、弁体２のＯリング５２を押圧する力は当該直動力の、例えば１０倍程度となる。これにより、弁体２がＯリング５２を十分に押圧することができ、開口部５０の密封が良好に行われることになる。
図４（ｃ）に示すように、ばね部材２５は、その復元力に抗して弾性変形し、また、図９に示すように、コイルばね２８も同様に弾性変形する。
【００３６】
一方、弁ロッド６が保持部材の軸１４ａを中心に傾斜を開始すると、ローラ受け部材２２には、弁ロッド６から反力としてモーメントが作用することになる。すなわち、弁ロッド６の傾斜角度に応じて増大するモーメントがローラ受け部材２２に作用し、このモーメントはローラ受け部材２２から連結板３０を通じてエアシリンダ６０のピストンロッド２０に作用する。本実施形態では、ピストンロッド２０に作用するモーメントは、弁ロッド６の傾斜角度に応じて増大し、開口部５０の密封を良好に行うためには、例えば数十ｋｇｆ・ｍ程度の大きなモーメントが作用することになる。
【００３７】
本実施形態に係るエアシリンダ６０においては、弁ロッド６の傾斜開始時点、すなわち、ピストンロッド２０にモーメントが印加された時点で、図８を参照して上記したように、ピストンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合された軸受カラー７７がシリンダ６１のヘッドカバー６３に形成された支持用穴６３ａに嵌め込まれたブッシュ８０に嵌合挿入された状態となっている。
したがって、ピストンロッド２０の他端軸部２０ｂは、ブッシュ８０を介して支持用穴６３ａによって支持されているため、ピストンロッド２０に大きなモーメントが印加されても、ピストンロッド２０は傾斜することなく強固に支持される。このため、エアシリンダ６０の構成部品が摩耗や疲労するのを防止でき、エアシリンダ６０の耐久性を向上させることができる。
また、軸受カラー７７とブッシュ８０との当接によって、これらの部材が摩耗等した場合には、これらの部材のみを交換すればよいだけであり、メインテナンスが非常に容易となる。
さらに、ピストンロッド２０は傾斜することなく強固に支持されるため、連結板３０を介して弁ロッド６の傾斜に必要な十分な力を発生させることができる。
【００３８】
ローラ受け部材２２のさらなる直動によって、弁ロッド６が所定の角度傾斜すると、図４（ｃ）に示すように、ローラ２４はローラ受け部材２２の第２保持部２２ｃに保持された状態となる。これにより、開口部５０の弁体による密封動作が完了する。ローラ２４が第２の保持部２２ｃによって保持されることにより、ローラ２４が移動せず、開口部５０の密封状態を安定して保つことができる。
【００３９】
このとき、エアシリンダ６０は、図８に示すように、ピストン７１の先端面がヘッドカバー６３の端面に当接し、軸受カラー７７が全てブシュ８０に嵌合挿入された状態となる。
【００４０】
図９に示す状態から、開口部５０を開く動作は、ピストン７１がヘッドカバー６３に当接している図８に示すエアシリンダ６０の状態から、シリンダ６１の空気Ｆの出入口６２ｃから圧縮空気を供給し、出入口６２ｂから排出することにより、ローラ受け部材２２を開口部５０を開く方向に直動させる。このとき、ローラ２４は第２の保持部２２ｃによって保持された状態から、ばね部材２５およびコイルばね２８の復元力によって、ローラ受け部材２２の傾斜面２２ｂを転がって再度、図４（ａ）に図解したように、ローラ受け部材２２の第１保持部２２ａと溝状のローラ保持部６ｂとに保持され、弁ロッド６は直立する。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係るエアシリンダ６０は、連結板３０を介してピストンロッド２０に作用するモーメントに対して耐久性を有する。これに加えて、支持機構の構造が非常に簡単であることから、エアシリンダ６０を安価に製造することができる。なお、本実施形態においては、エアシリンダ６０をゲートバルブに適用した場合について説明したが、ゲートバルブ以外にも、ピストンロッド２０に大きなモーメントが繰り返し作用するような対象に適用することにより、大きなモーメントを支持可能であるとともに、エアシリンダ６０の耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態に係るエアシリンダ６０を適用可能なゲートバルブは上記のゲートバルブに限られず、弁体の直動および傾動を要する他のゲートバルブにも適用可能である。
また、本実施形態においては流体シリンダの１例としてエアシリンダ６０について説明したが、油圧シリンダ等の他の流体シリンダに本発明を適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る流体シリンダは、ピストンロッドに作用するモーメントに対して耐久性を有する。
本発明に係る流体シリンダは、支持機構の構造が非常に簡単であることから、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアシリンダの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の流体シリンダの適用されるゲートバルブの一例を示す断面図である。
【図３】図２に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図４】ローラとローラ受け部材との相対位置関係を示す説明図であって、（ａ）は弁体が開口部を開いた状態にあるときの相対位置関係を示しており、（ｂ）は弁体が開口部を閉じた状態にあるときの相対位置関係を示しており、（ｃ）は弁体が開口部を密封した状態にあるときの相対位置関係を示している。
【図５】図２に示すゲートバルブによって開口部を閉じた状態を示す断面図である。
【図６】図５に示すゲートバルブの動作状態におけるＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図７】図１に示すエアシリンダの軸受カラーの一部がヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状態を示す断面図である。
【図８】図１に示すエアシリンダの軸受カラーの全部がヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状態を示す断面図である。
【図９】図６に示すゲートバルブの動作から弁体を傾動させて開口部を密封した状態を示す断面図である。
【図１０】マルチチャンバ構成の真空処理装置の一例を示す斜視図である。
【図１１】ゲートバルブの構造の一例を示す説明図である。
【図１２】図１１に示すゲートバルブによってゲートを閉じて密封した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ゲートバルブ、２…弁体、４…連結部材、６…弁ロッド
８…取り付け部材、１０…シールベローズ、１２…固定リング
１４…保持部材、１６…シリンダケース、１８…ストッパ
２０…ピストンロッド、
２２…ローラ受け部材、
２２ａ…第１保持部、２２ｂ…傾斜面、２２ｃ…第２保持部
２４…ローラ、２５…ばね部材、２６…固体部材、２８…コイルばね
３０…連結板、５０…開口部、５２…Ｏリング
６０…エアシリンダ、６１…シリンダ
６２…シリンダボディ
６２ａ…内周面、６２ｂ，６２ｃ…出入口
６３…ヘッドカバー、６３ａ…支持用穴、６４…Ｏリング、６５…止め輪
７１…ピストン、７２…ピストンシール、７３…ウェアリング
７４…ブッシュ、７５…ロッドシール、７６…クッションラバー
７７…軸受カラー、８０…ブッシュ

Claims

直動かつ傾動機構に結合された弁体の直動および傾動により気密室の開口部を開閉させる、ゲートバルブ用シリンダであって、
一端が、前記直動かつ傾動機構に結合される、ピストンロッドと、
該ピストンロッドの他端に設けられた支持用軸と、
前記ピストンロッドに挿通され、かつ、前記支持用軸側の前記ピストンロッドに固定されたピストンと、
圧縮空気の印加により前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダボディを有し、該シリンダボディの一端側に前記ピストンロッドの前記一端側が挿通する孔を有する、シリンダと、
前記シリンダの前記シリンダボディの前記他端側に設けられ、前記支持用軸が挿脱可能な支持用穴と
を有し、
前記ピストンロッドの他端に設けられた前記支持用軸が前記支持用穴に向かう向きに、前記ピストンを前記シリンダの前記シリンダボディ内を摺動して前記ピストンロッドが直動するとき、
前記ピストンロッドが第１直動領域にあり、前記弁体が直動するとき、前記支持用軸は前記支持用穴に挿入されていず、
前記ピストンロッドが前記第１直動領域から第２直動領域まで直動して前記弁体が傾動を開始するとき前記支持用軸の一部が前記支持用穴に挿入されており、前記弁体が傾動しているとき前記ピストンロッドに作用するモーメントに抗するため前記支持用軸が前記支持用穴に挿入されており、前記ピストンロッドは傾斜しない、
ことを特徴とする、ゲートバルブ用シリンダ。
前記支持用穴には、前記支持用軸と嵌合するブッシュが嵌め込まれている、
請求項１に記載のゲートバルブ用シリンダ。