(57)【要約】【課題】  弁棒を直線的に移動させるための制御と、弁体を左右方向に伸縮させるための制御とを、一連・連続動作が可能な単一駆動・制御系で確実かつ容易に行うことができるゲート弁を提供する。【解決手段】シリンダーケース６内の弁棒１７の外周面に、第１ピストンとシリンダ部材４５とを設け、ある一定の区間は、第１ピストンとシリンダ部材４５とを弁棒１７とともに一体的に直線的に移動させ、その後、外側のシリンダ部材４５のみを移動させる。また、第１の圧縮空気供給手段と第２の圧縮空気供給手段とを設けた。【選択図】図３
2005180517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の側面間にゲート開口部が形成された弁箱と、
前記弁箱に接続され、前記ゲート開口部間を開から閉とするときの圧力媒体供給口となる第１のポート、および前記ゲート開口部間を閉から開とするときの圧力媒体の供給口となる第２のポートが、それぞれ両端部に画成されたシリンダーケースと、
前記弁箱と前記シリンダーケースとの間に跨って移動可能に収容され、軸方向に圧力媒体導入孔が貫通して形成され、さらに所定間隔離間して径方向に２つの径方向孔が形成された弁棒と、
前記弁棒の一端部に取り付けられ、前記ゲート開口部に向って接近あるいは離反する方向に往復移動可能な少なくとも１つの弁体を備えた可動部組立体と、
前記弁棒の前記弁箱内への突出量を制御するとともに、前記可動部組立体の往復移動を制御する可動部制御機構と、を有し、
前記可動部制御機構は、前記第１のポートから前記第２のポートに向って流れる圧力媒体の流れ、あるいは、前記第１のポートを外部に解放した状態で前記第２のポートから前記第１のポート側に向って流れる圧力媒体の流れにより制御されており、
前記可動部組立体が前記ゲート開口部から最も離反した状態にあり、かつ前記弁棒が前記ゲート開口部から最も移動した状態にあるときを、前記可動部組立体の初期位置として、
前記第１のポートに供給された圧力媒体の流れにより、先ず前記弁棒が前記弁箱の内方に向って移動され、その後、前記可動部組立体が前記ゲート開口部に向って移動されて、可動部材組立体に具備された少なくとも１つの弁体が前記ゲート開口部に当接されることにより、前記ゲート開口部間が閉にされるとともに、
前記ゲート開口部の少なくとも一方が前記可動部組立体の弁体により閉とされた状態から、前記第１のポートが外部に解放され、これにより前記可動部組立体の内部に蓄圧された圧力媒体が前記弁棒の前記圧力媒体導入孔から外部に解放された前記第１のポートを介して外方に排出されることに伴って、前記可動部組立体が前記ゲート開口部から移動され、この移動に伴って前記ゲート開口部間が開とされるとともに、その状態から前記第２のポート側に供給された圧力媒体の流れにより、前記弁棒が前記初期状態の位置に移動されることを特徴とするゲート弁。
【請求項２】
前記可動部制御機構は、
前記弁棒の外周に摺動自在に装着され、所定間隔離間して２つの径方向孔が形成された第１ピストンと、
前記シリンダーケース内に固定設置されたストッパ部材と、
前記第１ピストンに対して摺動自在であるとともに、前記第１ピストンが前記ストッパ部材に当接し移動不能になった後は、単独で前記ストッパ部材側に移動するシリンダ部材と、
前記ストッパ部材と前記シリンダ部材との間に構成され、前記シリンダ部材の一方の移動域を制限するロック手段と、
前記弁棒に形成された２つの径方向孔を開閉するための弁と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項３】
前記第１のポートおよび前記第２のポートには、それぞれ圧力媒体供給手段が接続されることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項４】
前記第２のポートと、この第２のポートに圧力媒体を供給する圧力媒体供給手段との間には、圧力媒体導出入シリンダが介在されていることを特徴とする請求項３に記載のゲート弁。
【請求項５】
前記圧力媒体導出入シリンダには、絞り弁が具備されていることを特徴とする請求項４に記載のゲート弁。
【請求項６】
前記可動部組立体には、一つの弁体と一つのカウンタープレートとが具備されており、前記一つの弁体により一方のゲート開口部が閉塞されるとともに、前記カウンタープレートは他方のゲート開口部の周辺部に当接されることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項７】
前記カウンタープレートは、前記弁体よりも小形に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のゲート弁。
【請求項８】
前記第１ピストンには、シール部材装着用フランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項９】
前記第１ピストンにおける前記シール部材装着用フランジ部にはばね受け部が構成され、このばね受け部と前記シリンダ部材との間に、ばねが介装されていることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項１０】
前記第１のポートと、この第１のポートに圧力媒体を供給する圧力媒体供給手段との間には、急速排出弁が接続されており、この急速排出弁の供給口から圧力媒体が導入されるとともに、逆方向に圧力媒体を導入する場合に、この急速排出弁の排出口を介して圧力媒体を外部に開放することを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項１１】
前記圧力媒体は圧縮空気であることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【請求項１２】
前記圧力媒体は油圧であることを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置等に使用されるゲート弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲート弁は、例えば、２つの室を分離するために使用されるものであり、図３０に示したゲート弁では、弁箱４内を上下動する弁棒１５の先端部に、紙面に対して左右方向に拡開移動する２つの弁板１、１Ａを伸縮体１３により連結するとともに、弁棒１５内に案内路１４を設け、この案内路１４を介して空隙１２内に圧縮空気を導入し、これにより弁板１のシール部材３を弁座２１に当接させている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８１２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなゲート弁では、弁板１、１Ａを左右方向に往復移動させる手段と、弁棒１７を上下動させるための手段とはともに圧縮空気により制御されているものの、それらのエアーの導入および排出には、別々の制御機構が必要で、制御が複雑になるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑み、弁棒を直線的に移動させるための制御と、弁体を左右方向に伸縮させるための制御とを、一連・連続動作が可能な単一駆動・制御系で確実かつ容易に行うことができるゲート弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明に係るゲート弁は、
互いに対向する一対の側面間にゲート開口部が形成された弁箱と、
前記弁箱に接続され、前記ゲート開口部間を開から閉とするときの圧力媒体供給口となる第１のポート、および前記ゲート開口部間を閉から開とするときの圧力媒体の供給口となる第２のポートが、それぞれ両端部に画成されたシリンダーケースと、
前記弁箱と前記シリンダーケースとの間に跨って移動可能に収容され、軸方向に圧力媒体導入孔が貫通して形成され、さらに所定間隔離間して径方向に２つの径方向孔が形成された弁棒と、
前記弁棒の一端部に取り付けられ、前記ゲート開口部に向って接近あるいは離反する方向に往復移動可能な少なくとも１つの弁体を備えた可動部組立体と、
前記弁棒の前記弁箱内への突出量を制御するとともに、前記可動部組立体の往復移動を制御する可動部制御機構と、を有し、
前記可動部制御機構は、前記第１のポートから前記第２のポートに向って流れる圧力媒体の流れ、あるいは、前記第１のポートを外部に解放した状態で前記第２のポートから前記第１のポート側に向って流れる圧力媒体の流れにより制御されており、
前記可動部組立体が前記ゲート開口部から最も離反した状態にあり、かつ前記弁棒が前記ゲート開口部から最も移動した状態にあるときを、前記可動部組立体の初期位置として、
前記第１のポートに供給された圧力媒体の流れにより、先ず前記弁棒が前記弁箱の内方に向って移動され、その後、前記可動部組立体が前記ゲート開口部に向って移動されて、可動部材組立体に具備された少なくとも１つの弁体が前記ゲート開口部に当接されることにより、前記ゲート開口部間が閉にされるとともに、
前記ゲート開口部の少なくとも一方が前記可動部組立体の弁体により閉とされた状態から、前記第１のポートが外部に解放され、これにより前記可動部組立体の内部に蓄圧され
た圧力媒体が前記弁棒の前記圧力媒体導入孔から外部に解放された前記第１のポートを介して外方に排出されることに伴って、前記可動部組立体が前記ゲート開口部から移動され、この移動に伴って前記ゲート開口部間が開とされるとともに、その状態から前記第２のポート側に供給された圧力媒体の流れにより、前記弁棒が前記初期状態の位置に移動されることを特徴としている。
【０００６】
係る構成によるゲート弁によれば、一つの配管経路を用いて、一連・連続動作の中で単一駆動・制御系で、弁棒の直線的な動きと弁体の開閉方向の動きとを制御することができる。
【０００７】
ここで、前記可動部制御機構は、
前記弁棒の外周に摺動自在に装着され、所定間隔離間して２つの径方向孔が形成された第１ピストンと、
前記シリンダーケース内に固定設置されたストッパ部材と、
前記第１ピストンに対して摺動自在であるとともに、前記第１ピストンが前記ストッパ部材に当接し移動不能になった後は、単独で前記ストッパ部材側に移動するシリンダ部材と、
前記ストッパ部材と前記シリンダ部材との間に構成され、前記シリンダ部材の一方の移動域を制限するロック手段と、
前記弁棒に形成された２つの径方向孔を開閉するための弁と、
を有することが好ましい。
【０００８】
このような構成であれば、上記の配管経路を１つのシリンダ室内に構成することができる。
【０００９】
また、前記第１のポートおよび前記第２のポートには、それぞれ圧力媒体供給手段が接続されることが好ましい。
【００１０】
さらに、前記第２のポートと、この第２のポートに圧力媒体を供給する圧力媒体供給手段との間には、圧力媒体導出入シリンダが介在されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記圧力媒体導出入シリンダには、絞り弁が具備されていることが好ましい。
【００１２】
このような構成であれば、圧力媒体導出入シリンダの動作を時間的に遅らせることができる。
【００１３】
さらに、前記可動部組立体には、一つの弁体と一つのカウンタープレートとが具備されており、前記一つの弁体により一方のゲート開口部が閉塞されるとともに、前記カウンタープレートは他方のゲート開口部の周辺部に当接されることが好ましい。
【００１４】
このような構成であれば、２つの弁体を用意しなくても、最低限度必要な一つの弁体のみを使用してゲート開口部を閉塞することができるので、部品点数の削減に寄与することができる。
【００１５】
さらに、前記カウンタープレートは、前記弁体よりも小形に形成されていることが好ましい。
【００１６】
このようにカウンタープレートの大きさを小さくすることにより、コスト低減に寄与することができる。
【００１７】
また、前記第１ピストンには、シール部材装着用フランジ部が形成されていることが好ましい。
【００１８】
また、前記第１ピストンにおける前記シール部材装着用フランジ部にはばね受け部が構成され、このばね受け部と前記シリンダ部材との間に、ばねが介装されていることが好ましい。
【００１９】
このようにばねが介装されていれば、圧力媒体が導入されていない状態において、ばねの付勢力により第１ピストンを上昇位置に配置することができる。
【００２０】
また、前記第１のポートと、この第１のポートに圧力媒体を供給する圧力媒体供給手段との間には、急速排出弁が接続されており、この急速排出弁の供給口から圧力媒体が導入されるとともに、逆方向に圧力媒体を導入する場合に、この急速排出弁の排出口を介して圧力媒体を外部に開放することが好ましい。
【００２１】
このような構成であれば、ゲート弁を閉から開とする時の圧力媒体の背圧を速やかに排出することができる。
【００２２】
ここで、前記圧力媒体は圧縮空気であることが好ましい。
【００２３】
また、前記圧力媒体は油圧であっても良い。
【００２４】
このような圧力媒体を採用すれば、取り扱いが容易である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るゲート弁によれば、弁棒の直線的な動きと弁体の左右方向の動きの制御を、一連・連続動作が可能な単一駆動・制御系で確実かつ容易に行うことができる。また、その構造はコンパクトである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００２７】
図１および図２は、本発明の一実施例に係るゲート弁の正面図と右側面図である。
【００２８】
なお、この実施例では、便宜上、図１の状態をゲート弁の正面とし、図１の上方をゲート弁の「上」、図１の下方をゲート弁の「下」とし、同様に図２の状態における、紙面の左右方向をゲート弁の左右方向として説明する。
【００２９】
図１，２に示したように、ゲート弁２における外側ケーシングは、略箱形状の弁箱４と、略円筒状のシリンダーケース６と、これら弁箱４とシリンダーケース６とを接続する連結部材８とから構成されている。
【００３０】
弁箱４の一対の側板には、矩形状のゲート開口部１８，２０が形成されている。また、弁箱４と、下方のシリンダーケース６との間に跨って直線移動可能な弁棒１７が収容され、この弁棒１７の先端に取り付けられた可動部組立体２２が、弁箱４の下方に位置しているとき、一対のゲート開口部１８，２０間は開とされ、左右の室Ａ，Ｂ間は連通されている。
【００３１】
一方、可動部組立体２２が図２の状態から、弁棒１７および蛇腹１９とともに上動し、さらに、可動部組立体２２が左右方向に拡開移動することにより、一つの弁体２４がゲー
ト開口部１８を閉塞し、かつ他方に配置されたカウンタープレート２５が他方のゲート開口部２０の周面部に当接する。これにより、ゲート開口部１８，２０間が閉とされ、室Ａ，Ｂ間が遮断される。
【００３２】
このようにゲート開口部１８，２０が開から閉、あるいは閉から開の状態に移動するための、弁棒１７と可動部組立体２２との動作は、後述するように、シリンダーケース６に構成された可動部制御機構Ｃの動作により制御されている。すなわち、ゲート開口部１８，２０間を開から閉、あるいは閉から開とするための動作は、弁棒１７が直線的に移動する動作と、可動部組立体２２が左右方向に伸縮移動する動作との２つの動作からなり、これらの動作は、可動部制御機構Ｃにより制御されている。
【００３３】
以下に、シリンダーケース６に構成された可動部制御機構Ｃの構成について、特に図３ないし図６を参照しながら説明する。
【００３４】
すなわち、可動部制御機構Ｃは、主として、シリンダーケース６内における弁棒１７の周面に構成されている。また、シリンダーケース６内の空間は、上蓋５６と下蓋６０とにより密封され、シリンダーケース６の下部側に第１のポート６３が上部側に第２のポート６２が、それぞれ画成されている。
【００３５】
図３、図６に示したように、シリンダーケース６の中央を直線移動する弁棒１７は、上弁棒部分６８と下弁棒部分６９と、先端弁棒部分７５との３部材からなり、上弁棒部分６８と下弁棒部分６９との間に画成された弁室７１内には、駒７２が収容され、この駒７２は、ばね６４の付勢力により、上弁棒部分６８の内方段部７６に通常は当接されている。
【００３６】
このような弁棒１７の外周面には、図４に示したような筒状の第１ピストン３０が弁棒１７に対して摺動自在に装着されている。なお、この弁棒１７には、圧力媒体導入孔５０が軸方向に形成されている。そして、下方の第１のポート６３からこの圧力媒体導入孔５０を介して圧縮空気が導入されると、その圧縮空気は、その後、弁棒１７を通って弁箱４内の可動部組立体２２側に供給される。
【００３７】
弁棒１７の外周面に装着された第１ピストン３０は、略筒状に形成された上ピストン３１と、同じく略筒状に形成された下ピストン３２とから構成されている。
これら上ピストン３１と下ピストン３２とは、一体的に接続されていても良いし、別々に形成したものを単に突き合わせても良い。本実施例では、別々に形成されたものが、単に当接状態で組み付けられている。上ピストン３１の略中間部外周面と、下ピストン３２の上端部外周面には、それぞれ第１のシール部材装着用フランジ部３３と、第２のシール部材装着用フランジ部３４との２つのフランジ部が突出形成され、これらのフランジ部３３，３４には、それぞれＯリング３５、３６が装着されている。
【００３８】
また、上ピストン３１の上記フランジ部３３の上部側内周面には凹所３７が形成され、この凹所３７と弁棒１７の外周面との間に、第１シリンダ室３８が構成されている。また、上ピストン３１の下端側、すなわち下ピストン３２との当接部の内周面には凹所４０が形成され、この凹所４０と弁棒１７の外周面との間に、第２シリンダ室４１が構成されている。
【００３９】
一方、上ピストン３１には、所定間隔離間して径方向孔２３，４３がそれぞれ形成されている。また、これらの孔２３，４３と、弁棒１７の径方向孔１６０，１５０との間に弁１６１と第２の弁１６２が構成されている（図１１，図１２）。
【００４０】
さらに、図３、図４に示したように、第１ピストン３０の下ピストン３２における第２
のシール部材装着用フランジ部３４の下面は、ばね受け部４４として機能しており、ここにばね６４の一端が支持されている。
【００４１】
このように形成された第１ピストン３０の外周には、図５に示したような、略コップ状のシリンダ部材４５が配置されている。
【００４２】
このシリンダ部材４５は、上筒状部材５１と下筒状部材５２と、略円盤状の板体４６とを有し、これらは螺子５３により組み付けられている。そして、弁棒１７の下端部は、シリンダ部材４５の円盤状の板体４６に形成された貫通孔４７内に嵌合された後、ナット４８により固定されている。
【００４３】
したがって、このようなシリンダ部材４５は、弁棒１７が上下方向に移動するとき、常にこの弁棒１７とともに一体的に上下方向に移動する。また、シリンダ部材４５は、図３に示したシリンダーケース６内において、下方の第１のポート６３内に圧縮空気が導入されたときには、弁棒１７の圧力媒体導入孔５０内にその圧縮空気が導かれる。
【００４４】
さらに、シリンダ部材４５の上筒状部材５１と下筒状部材５２とには、所定間隔離間してそれぞれ径方向に通路１４１，１４２が形成されている。さらに、上筒状部材５１と下筒状部材５２の外周面には、これらの通路１４１，１４２を連通させるために、凹所１４３が形成されている。このような凹所１４３と通路１４１，１４２とにより、シリンダ部材４５の外周面と、これに密接するシリンダーケース６の内周面との間に、圧縮空気導入通路が上下方向に構成されている。すなわち、本実施例のゲート弁２では、弁棒１７の内部を通る内部通路と、シリンダ部材４５の外部を通る外部通路との、２通りの通路が構成されている。
【００４５】
さらに、図５に示したシリンダ部材４５の上筒状部材５１の上端側には、筒状で、かつ先端部に係止突起５５ａが形成された係止部材５５が螺子５４により一体的に取り付けられている。この係止部材５５は、図３に示したように、シリンダーケース６の上蓋５６に取り付けられたストッパ部材５７に着脱自在に係止される。すなわち、後述するように、シリンダ部材４５が一体的に移動してきた第１ピストン３０から離反され、第１ピストン３０を残した状態で単独で上方に移動してくると、シリンダ部材４５の係止突起５５ａは、上蓋５６に取り付けられたストッパ部材５７の側壁面に係止され、ここに、ロック手段５８が構成されることになる。
【００４６】
さらに、シリンダ部材４５の内周面には、図５に示したように、位置決め段部６５，６６が形成されている。これらの位置決め段部６５，６６には、第１ピストン３０をシリンダ部材４５内に組み込んだ場合に、上記した第１ピストン３０の２つのフランジ部３４、３３とが、それぞれ当接される。これらの位置決め段部６５，６６に、第１ピストン３０のフランジ部３４，３３が当接されることにより、シリンダ部材４５内において、第１ピストン３０の上方向への移動が制限される。
【００４７】
次に、弁棒１７の構造について、図３および図６を参照しながら説明する。
【００４８】
上記したように弁棒１７は、略同径に形成された上弁棒部分６８と下弁棒部分６９と先端弁棒部分７５の３部材が連結されたもので、上弁棒部分６８と下弁棒部分６９との突合せ端部間に弁室７１が画成されている。この弁室７１内には、ばね６４が収容され、略凸状の駒７２は圧縮ばね６４の付勢力により、上方向に押圧されている。また、駒７２は、軸方向孔７３と径方向孔７４とが連通するように形成され、駒７２の先端部には、シール部材７７が介装されている。このような駒７２が弁室７１内に収容され、ばね６４の付勢力で上方に押圧されることにより、上弁棒部分６８の内方段部７６と駒７２との間に、通
常閉とされる弁Ｖが構成されている。
【００４９】
したがって、通常はこの弁Ｖが閉じているので、弁棒１７の下弁棒部分６９に形成された孔部分５０ａは、上弁棒部分６８に形成された孔部分５０ｂに連通していない。そして、弁棒１７の上弁棒部分６８の孔部分５０ｂから下方に向って所定の圧力が加えられたときに、弁Ｖが開とされ、孔部分５０ｂ，５０ａ間が連通される。
【００５０】
図３に戻って、シリンダーケース６の下端部に取り付けられた下蓋６０の側壁部には、急速排出弁７８が接続され、この急速排出弁７８には、圧縮空気の導入孔となる供給口７９と背圧を排出するための排出口８０とが具備されている。そして、この供給口７９側に図示しない第１の圧縮空気供給手段が接続されている。また、これら供給口７９と排出口８０とには、それぞれ弁が具備され、所定の方向以外には、圧縮空気が流れないように構成されている。また、供給口７９を介して第１の圧縮空気供給手段から圧縮空気が急速排出弁７８内に導入される場合には、排出口８０は閉とされる。
【００５１】
さらに、シリンダーケース６の上蓋５６側にも後述するように、第２の圧縮空気供給手段が具備されている。この上蓋５６の側壁には、ニップル８２が接続され、さらに圧縮空気導出入シリンダ８３が接続されている。そして、図示しない第２の圧縮空気供給手段は、圧縮空気導出入シリンダ８３の下端側に接続された継手部材８４の導出入口８５に接続されている。なお、この継手部材８４の導出入口８５には、弁が具備され、この導出入口８５を介して圧縮空気の導入と排出とが行われる。また、圧縮空気導出入シリンダ８３の底壁には、絞り弁８７が具備されている。
【００５２】
以下に、この圧縮空気導出入シリンダ８３の構成について、図３、図７を参照しながら説明する。
【００５３】
圧縮空気導出入シリンダ８３は、有底筒状のシリンダ部材１６５と、このシリンダ部材１６５の上部開口部を覆う上蓋８８とを有し、この上蓋８８に上記ニップル８２が螺子結合されている。また、圧縮空気導出入シリンダ８３のシリンダ部材１６５の側壁部には、上下方向に通路８９が形成され、さらに、上下方向の通路８９に連通して、径方向の通路１７０が形成されている。また、上下方向の通路８９の下端開口に、上記絞り弁８７が螺子結合されている。そして、この絞り弁８７は、継手部材８４が螺子結合された通路９０に、配管部材９１を介して接続されている。
【００５４】
さらに、圧縮空気導出入シリンダ８３のシリンダ部材１６５の内部空間９２内には、筒状のピストン９３が摺動自在に収容されている。そして、ピストン９３の下端側には、ばね９４が介装されている。また、ピストン９３内における上蓋８８とシリンダ部材１６５との間には、第１の棒状部分９５と第２の棒状部分９６とからなる略円筒状の案内部材９７が移動不能に設置されている。そして、第２の棒状部分９６の下面と、シリンダ部材１６５の底面との間に、第１の部屋９８が形成され、同様に、第１の棒状部分９５と上蓋８８との間に、第２の部屋９９が画成されている。
【００５５】
また、第１の棒状部分９５の下方側内部には、弁室１０２が形成され、この弁室１０２内には、軸方向孔１０４および径方向孔１０５が形成された駒１０７が、圧縮ばね１１２とともに直線移動可能に収容されている。そして、駒１０７と、第１の棒状部分９５に形成された軸方向孔１０１との間に、通常、閉とされる弁Ｗが構成されている。
【００５６】
したがって、圧縮空気導出入シリンダ８３内において、上下に配置された第２の部屋９９と第１の部屋９８との間は、弁Ｗにより通常は閉とされている。
【００５７】
さらに、第１の棒状部分９５および第２の棒状部分９６には、径方向孔１０８，１０９がそれぞれ形成されている。また第１の棒状部分９５の外周面と、ピストン９３の内周面との間に、シリンダ室１１０が画成されている。このシリンダ室１１０は、図７の状態では、第２の棒状部分９６の貫通孔１００とは連通していないが、図７の状態からピストン９３がばね９４を圧縮しながら下動し、このピストン９３のフランジ部１１１に形成されたテーパ面１１１ａが、第２の棒状部分９６の径方向孔１０９を超えるまで移動すると、シリンダ室１１０と第２の棒状部分９６の径方向孔１０９とは互いに連通する。これにより、第２の棒状部分９６の貫通孔１００は、径方向孔１０９、シリンダ室１１０、第１の棒状部分
９５の径方向孔１０８、第１の棒状部分９５の軸方向孔１０１を介して第２の部屋９９に連通し、以後ニップル８２を介して、図１に示したゲート弁２のシリンダーケース６に連通され、ここを通って圧縮空気がシリンダーケース６側に導入されることになる。
【００５８】
なお、図７において絞り弁８７は、継手部材８４の導出入口８５側から配管部材９１を介して供給されてきた圧縮空気量を絞ることができる。これにより、継手部材８４の導出入口８５から圧縮空気が供給されてから、圧縮空気導出入シリンダ８３内のピストン９３が動作するまでの時間を遅らせることができる。
【００５９】
次に，図１、図２および図８を参照しながら弁棒１７の先端に開閉自在に取付られた可動部組立体２２の構造について説明する。
【００６０】
弁棒１７の先端部には、左右方向に伸縮することが可能な可動部組立体２２が取り付けられている。この可動部組立体２２の左側の一端部には、図１に示したように、幅方向に長い略矩形状の弁体２４が取り付けられ、他方の端部にはこれよりも小径に形成された矩形のカウンタープレート２５が取り付けられている。
【００６１】
そして、図２に示したように、カウンタープレート２５の寸法Ｔは、ゲート開口部２０の縦方向の開口の寸法Ｕに対して大きく形成されている。これにより、カウンタープレート２５は、ゲート開口部２０に当接したときに、この開口部２０を跨る構造となっている。また、弁体２４には、シール部材１６３が具備されている。
【００６２】
さらに、可動部組立体２２は、弁シリンダ１２０を有しており、さらに、この弁シリンダ１２０内に、左右方向に移動可能な一対のピストン１１８，１１９を有している。また、一対のピストン１１８，１１９は、一対の弾性部材１２１を介して側板１２２，１２３に対して、移動自在に取り付けられている。さらに、ピストン１１８，１１９の端側面には、シール部材１２４が装着され、このシール部材１２４により気密が保持されつつ摺動が案内されている。
【００６３】
一方、一対のピストン１１８，１１９間の間隙に、圧力室１２５が画成され、この圧力室１２５内に、圧縮空気が導入されると、一対のピストン１１８，１１９が互いに離反する方向、すなわち図２，８において左右方向に移動するように構成されている。
【００６４】
さらに、一対のピストン１１８，１１９には、それぞれ螺子により、軸１２６，１２７が接続され、これらの軸１２６，１２７の他端部に、側板１２８、１２９が同じく螺子により取付られている。弁シリンダ１２０の一対の側板１２２，１２３と、側板１２８，１２９間には、それぞれ蛇腹１３０、１３１が装着されている。また、軸１２６，１２７の外周には、軸受け１３２，１３３が介装されている。これにより、弁シリンダ１２０内の圧力室１２５内に下方の弁棒１７から圧縮空気が導入されてきた場合に、一対のピストン１１８、１１９が互いに離反する方向に移動され、これに伴って、軸１２６と側板１２８とは一体になって左方向に、軸１２７と側板１２９とは一体になって右方向に移動する。
そして、図２に示したように、一方の側板１２８に取り付けられた弁体２４は、ゲート開口部１８に当接し、側板１２９に取り付けられたカウンタープレート２５は、他方のゲート開口部２０の周面に当接する。
【００６５】
これとは逆に、弁シリンダ１２０の圧力室１２５内の圧縮空気が弁棒１７を介して排出されると、弾性部材１２１の復元力により一対のピストン１１８，１１９は元の状態、すなわち、互いに接近する方向に移動し、これにより弁体２４はゲート開口部１８から離反し、カウンタープレート２５は他方のゲート開口部２０から離反することになる。これにより、ゲート弁が開とされる。
【００６６】
本実施例によるゲート弁２は上記のように構成されているが、以下にその作用について説明する。
【００６７】
今、可動部組立体２２は、図１および図２に示したように、弁箱４内において下方位置にあるとする。すなわち、弁体２４はカウンタープレート２５と接近した状態で、ゲート開口部１８の下方位置にあり、ゲート開口部１８から離反している。これにより、ゲート開口部１８，２０間は連通状態にある。
【００６８】
このようなゲート弁２の弁開状態から、弁閉状態に至るまでの作用について、図３と、図９ないし図１２を参照しながら説明する。
【００６９】
先ず、急速排出弁７８の供給口７９に接続された第１の圧縮空気供給手段から、矢印Ｅで示したように圧縮空気が、シリンダーケース６の第１のポート６３内に導入される。すると、その圧縮空気は第１のポート６３から、弁棒１７内の圧力媒体導入孔５０内に導入される。このとき、弁棒１７内においては、弁棒１７内の径方向孔１５０は、閉塞されている。すなわち、第２の弁１６２は閉じている。また、これより上に位置する弁Ｖも閉塞されている。したがって、第１の圧縮空気供給手段から第１のポート６３内に供給された圧縮空気は、弁棒１７の内部を通っては、どこにも逃げることはできない。これにより、第１のポート６３内に導入された圧縮空気は、この第１のポート６３内で蓄圧されることにより、シリンダ部材４５の円盤状の板体４６を下方から上方に向って押圧する。これにより、シリンダ部材４５と第１ピストン３０と弁棒１７とが一体となって上方に移動し、図１０の状態になる。図１０に示したように、シリンダ部材４５と第１ピストン３０とが一体となってシリンダーケース６内を上方向に移動すると、先ず、第１ピストン３０の先端部３１ａが、上蓋５６に取り付けられたストッパ部材５７に当接する。これにより、第１ピストン３０の上方向への移動が停止し、この位置に留まる。
【００７０】
このとき、第２のポート６２内すなわちシリンダ部材４５と上蓋５６との間に存在する背圧は、ニップル８２を通って圧縮空気導出入シリンダ８３側に導出されていく。
【００７１】
圧縮空気導出入シリンダ８３側に排出されてきた背圧、すなわち圧縮空気は、図１０に示したように、先ず第２の部屋９９に収容され、この第２の部屋９９から軸方向孔１０１を通り、さらに、駒１０７を下方に押圧する。これにより、駒１０７の弁Ｗが開となる。すると、第２の部屋９９内の圧縮空気は、弁Ｗを通り、下方の第１の部屋９８内に供給される。そして、通路９０を通り、継手部材８４の導出入口８５から速やかに排出される。このようにして、ゲート弁２の弁閉時の背圧の排出が行われる。
【００７２】
一方、図１０に示したように、上ピストン３１の先端部３１ａがストッパ部材５７に当接した状態において、弁箱４内の弁棒１７の先端部は、上方に移動している。
【００７３】
この状態において、さらに、第１のポート６３側には、圧縮空気が導入され続けている
ので、既に移動不能に陥っている第１ピストン３０の上ピストン３１に対して、外側のシリンダ部材４５のみが更に上方向に移動し、図１１の状態になる。図１１の状態で、弁棒１７の先端部は、ゲート開口部１８，２０と略同じ高さにある。
【００７４】
図１１に示したように、外側のシリンダ部材４５が上方向に移動すると、係止部材５５の係止突起５５ａがストッパ部材５７の側壁部に係止され、ここにロック手段５８が構成される。これにより、シリンダ部材４５も第１ピストン３０と同様に上方向への移動が終了する。このとき、弁棒１７における径方向孔１５０と、第１ピストン３０の径方向孔４３とが連通される。すなわち、第２の弁１６２が開とされる。このように第２の弁１６２が開とされると、第１のポート６３側から弁棒１７内に導入されてきた圧縮空気は、図１１内の矢印で示したように、外側に案内され、シリンダ部材４５の下方側の通路１４２を通ってシリンダ部材４５の凹所１４３を通って上昇し、さらにシリンダ部材４５の上方側の通路１４１を通り、さらに第１ピストン３０のフランジ部３３の上位に形成された径方向の孔２３を通り、第１シリンダ室３８内に到達する。
【００７５】
その後、図１２に矢印Ｆで示したように、第１ピストン３０を下方に押圧する。第１ピストン３０が下方に押圧されると、第１ピストン３０に形成された径方向の孔２３と弁棒１７に形成された径方向孔１６０とが連通される。これにより、第１の弁１６１が開となる。
【００７６】
したがって、第１の弁１６１を通った圧縮空気は、弁棒１７の圧力媒体導入孔部分５０ｂを通って上方に導かれ、弁箱４内に収容された可動部組立体２２の弁シリンダ１２０内に供給される。
【００７７】
こうして、弁シリンダ１２０内では、圧縮空気が導入されてくることにより、その圧縮空気は圧力室１２５内に収容される。なお、このときにおける弁箱４内では、既に図９から図１１の状態に至るときに弁棒１７は上方に移動している。すなわち、弁棒１７の上方への移動操作は終了している。
【００７８】
弁棒１７が弁箱４内において、高い位置にある中で、弁シリンダ１２０の圧力室１２５内に圧縮空気が導入されてくると、一対のピストン１１８，１１９が図２、図８において左右方向に移動する。
【００７９】
こうして、一対のピストン１１８，１１９が図２、図８において左右方向に移動すると、一方の弁体２４は左方向に移動することにより、ゲート開口部１８に当接し、このゲート開口部１８が閉塞される。一方、カウンタープレート２５は、右方向に移動し、ゲート開口部２０の周辺部に当接される。この状態からさらに、圧力室１２５内には圧縮空気が導入されてくるので、室Ａ室Ｂとの連通が遮断される。
【００８０】
このようにして、ゲート弁の開から閉に至る動作が完了する。
【００８１】
次に、図１３ないし図１６を参照しながらゲート弁が閉から開に至る動作について説明する。ゲート弁の閉から開に至る動作は、開から閉の略逆の動作になり、圧縮空気導出入シリンダ８３側から圧縮空気が導入され、第１のポート６３側から背圧が排出される。先ず、ゲート弁２が閉の状態にあるときは、可動部組立体２２の位置は図１３の位置にある。なお、この図１３は図１２と同様の位置にある。
【００８２】
すなわち、図１３に示したように、シリンダ部材４５の上側では、ロック手段５８が機能しており、シリンダ部材４５は移動不能状態にある。また、弁棒１７は上昇した位置にある。図１３の状態から、先ず、急速排出弁７８の排出口８０が外部に解放される。これ
により、弁シリンダ１２０の圧力室１２５内の圧縮空気は、駒１０７を下方に押圧する。すると、弁Ｖが開となり、圧縮空気は、弁Ｖと駒１０７の内部を通って第１のポート６３に流れ、さらに急速排出弁７８の排出口８０から外部に排出される。
【００８３】
このようにして、弁シリンダ１２０内の圧縮空気が弁棒１７を通って急速排出弁７８から排出される。一方、このような状態から圧縮空気導出入シリンダ８３側の導出入口８５から圧縮空気が導入されても、図１３の状態では、第２のポート６２はどこにも開通していない。また、弁シリンダ１２０側から矢印Ｇ方向に流れる圧縮空気は、外側の凹所１４３を通り、さらに通路１４２を通った圧縮空気は、孔４３，１５０を通り、第１の弁１６１を経て、第１のポート６３に送られる。これにより、図１３において、室１６６内の圧力が、ばね６４の付勢力よりも小さくなると、下ピストン３２が上方に移動し、図１４の状態になる。これにより、下ピストン３２と上ピストン３１とから構成される第１ピストン３０が上方に移動し、上ピストン３１の先端部３１ａがストッパ部材５７の端面に当接される。これにより、第１ピストン３０の上方向の動きが停止し、第１ピストン３０とシリンダ部材４５とがともに上方位置で停止する。このときにおける弁箱４内では、弁体２４は、ゲート開口部１８から完全に離反しているが、弁棒１７は未だ上方位置にある。
【００８４】
図１４の状態から、弁棒１７を下方に移動させるために、第２の圧縮空気供給手段を作動させた場合の作用について説明する。第２の圧縮空気供給手段からの圧縮空気は、継手部材８４の導出入口８５から供給される。
【００８５】
図１３のときには、第１の部屋９８から貫通孔１００内に流れた圧縮空気は逃げ場がなく、その位置に留まっている。一方、絞り弁８７を通った圧縮空気は、上下方向の通路８９を介して径方向の通路１６７に流れ、さらに弁室１０２に導入され、この弁室１０２内の圧力により、矢印Ｈに示したように、ピストン９３を下方に押圧する。これにより、ばね９４が圧縮されつつ、ピストン９３が下方に移動し、図１４の状態になる。これにより、第２の棒状部分９６の孔１０９がシリンダ室１１０に連通し、矢印Ｉ，矢印Ｊ、矢印Ｋで示したように流れ、ニップル８２からシリンダーケース６内に流れる。
【００８６】
そして、ニップル８２を流れた圧縮空気は、図１５に示したように、第２のポート６２に導入される。そして、この第２のポート６２内に導入された圧縮空気がシリンダ部材４５を下方に押圧し、ロック手段５８を解除する。その後、シリンダ部材４５と第１ピストン３０と、弁棒１７とは一体となって共に下方に移動し、図１６の状態になる。これにより、弁棒１７が下方位置に移動することになり，図２の位置に復帰することになる。そして、第１のポート６３内の背圧は、急速排出弁７８の排出口８０から外部に排出されることになる。
【００８７】
このようにして、ゲート弁２では、ゲート弁の開から閉、あるいは閉から開の動作が行われる。
【００８８】
以上説明したように、本発明によれば、ゲート弁の開閉のために、弁棒１７の直線的に移動する動きと，弁体２４を左右方向に移動させるための制御が一つの配管経路を用いて、かつ一連の動作の中で制御することができる。すなわち、本発明のゲート弁では、一連・連続動作を単一駆動・制御系で行うことができる。したがって、制御が容易である。しかも、その制御には、閉から開とする場合も開から閉とする場合も、直接弁体２４を操作したり、あるいは直接可動部組立体２２を操作したりする構造ではないので、より安定した動作を行わすことができる。これにより、ゲート弁の信頼性が高まる。特に、弁棒１７を下方に押し下げる場合には、圧縮空気導出入シリンダ８３に絞り弁８７が具備されているため、圧縮空気導出入シリンダ内のピストン９３の動作を時間的に遅らせることもできる。すなわち、圧縮空気供給手段からシリンダーケース６内への圧縮空気の導入を時間的
に遅らせることができる。
【００８９】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。例えば、上記実施例では、シリンダーケース６側に急速排出弁７８を設けたが、この急速排出弁７８は電磁弁で代用することもできる。また、カウンタープレート２５を設けずに、弁体２４を２つにしても良く。また、上記実施例では、圧力媒体として圧縮空気を採用しているが、本発明では、これに代え、圧力媒体として油圧を採用することもできる。
【００９０】
なお、圧力媒体として油圧を採用する場合には、圧縮空気を使用する場合に比べてシール材など適宜な変更を行うことは勿論である。例えば、急速排出弁から背圧を外部に開放する場合には、オイルユニットなどのオイル溜まりに戻すことが好ましい。
【００９１】
さらに、上記実施例のゲート開口部１８，２０の形状は、矩形に形成されているが、丸型ゲート弁にも適用可能である。
【００９２】
また、上記実施例では、特に上下方向の設置空間に余裕がある場合に有効なゲート弁について説明したが、上下方向の設置空間に制限があるような場合は、シリンダーケース６を弁箱４と略平行に設けることもできる。
【００９３】
図１７ないし図２１は上下方向に狭い場所に設置するのに有効なゲート弁を示したものである。なお、この実施例において、上記実施例と略同様の作用効果を奏する一部の部材については、同一の符号を付して説明する。また、図１７ないし図２１に示したゲート弁は、上下左右どのようにも設置することができるもので、以下の説明における上、下、左、右とは説明の都合上、使用したものである。すなわち、このゲート弁は、天地を逆にした姿勢あるいは、９０°横に倒した姿勢などでも設置することができる。
【００９４】
図１７は、ゲート弁の全体を示したもので、図１８は図１７に示した弁箱部分の側断面図、図１９は図１８に示した弁箱４内に構成された可動部組立体２２の一部を拡大して示した断面図、図２０は図１７に示したシリンダーケース６の拡大断面図、図２１は図２０の一部拡大断面図である。なお、図１７においては図１８の弁箱４の内部を見た図である。
【００９５】
図１７に示したように、このゲート弁２００では、シリンダーケース６が上記実施例のように弁箱４に対して上下にではなく、弁箱４に並んで側方に設置されることにより、長さ方向に短くされ、全体がコンパクトにされている。また、ゲート開口部１８を開閉する弁体２４は丸型に形成されている。さらに、シリンダーケース６と弁箱４内には、それぞれ弁体２４を直線移動させるための弁棒部分１７Ａ、１７Ｂが収容されている。これらの弁棒部分１７Ａ、１７Ｂの内部には，圧力媒体導入孔５０が貫通して形成されている。また、これらの弁棒部分１７Ａ，１７Ｂは、カバー部材２１９内で配管部材２１１を介して接続されており、一体的に上下移動される。また、弁箱４とシリンダーケース６との間は、板状の連結部材２６０で連結されている。
【００９６】
すなわち、本実施例では、弁棒部分１７Ａ、１７Ｂが、図１７の状態からカバー部材２１９に向って同時に移動することにより、弁体２４が下方に移動する。これとは反対に、弁棒部分１７Ａ，１７Ｂがカバー部材２１９の下方位置から上方に向かって移動するときに、弁体２４がゲート開口部１８，２０の高さ位置に近づくことになる。なお、弁箱４の外側には、それぞれフランジ２０１，２０１が取り付けられている。
【００９７】
一方、弁箱４の側方に並んだ配置されたシリンダーケース６の上端部には、図３に示し
たものと同様の圧縮空気導出入シリンダ８３が接続されている。
【００９８】
さらに、弁体２４のゲート開口部１８に対する開閉動作、すなわち図１８において弁体２４とカウンタープレート２５の左右方向への移動の制御を行う可動部制御機構Ｃは、弁箱４内とシリンダ−ケース６との間に跨って構成されている。この可動部制御機構Ｃによれば、図１９に拡大して示したように、弁箱４内に収容された弁シリンダ１２０内の空気導入口２０３から一対のピストン１１８，１１９間に画成された圧力室１２５内に、圧縮空気が導入されてくることにより、これら一対のピストン１１８，１１９を左右方向に拡開移動させる。一対のピストン１１８，１１９が拡開移動すると、ばね２０５、２０６が圧縮されつつ、ピストン１１８、１１９が互いに離反する方向すなわち左右方向に移動する。これに伴って、ピストン１１８，１１９の略中央部に取り付けられた軸１２６は左側に、軸１２７は右側に移動し、弁体２４はゲート開口部１８に当接する。また、カウンタープレート２５は、他方のゲート開口部２０の周面に当接する。これにより、丸型のゲート弁が閉とされる。なお、この実施例のピストン１１８，１１９と、弁体２４、カウンタープレート２５との間には、それぞれ蛇腹２０７が装着されている。
【００９９】
図１７に示されるように、本実施例による弁棒１７は、大別して弁箱４内の弁棒部分１７Ａと、シリンダーケース６内の弁棒部分１７Ｂとから構成されるが、シリンダーケース６内の弁棒部分１７Ｂが、さらに図２０に示したように、長尺で主要部をなす第１の弁棒構成要素２０８と、フランジ部２０９ａを備えた第２の弁棒構成要素２０９と、先端側の第３の弁棒構成要素２１０とから構成され、全体として、弁棒１７は、４部材から構成されている。
【０１００】
弁棒部分１７Ｂでは、第１の弁棒構成要素２０８の先端部に、有底筒状のシリンダ部材２４０の板体４６を嵌合させた後、第２の弁棒構成要素２０９を第１の弁棒構成要素２０８の内螺子に螺合させることにより、シリンダ部材２４０が弁棒部分１７Ｂに一体化される。なお、シリンダ部材２４０は、弁棒部分１７Ｂと常に一体的に移動する。
【０１０１】
本実施例のシリンダ部材２４０は、板体４６を備えた略コップ状の第１のシリンダ部材２６１と、この第１のシリンダ部材２６１の先端側に、ねじ２２２により螺合された第２のシリンダ部材２２３とを有し、この第２のシリンダ部材２２３の先端部には、ロック手段５８を構成する係止部材５５が取り付けられている。
【０１０２】
一方、第２の弁棒構成要素２０９および第３の弁棒構成要素２１０の外周には、筒状の第１ピストン２２４が介装されている。この第１ピストン２２４は、上記弁棒構成要素２０９，２１０に対して摺動自在に移動する。また、第１ピストン２２４のフランジ部２２４ａとシリンダ部材２４０の板体４６との間には、ばね２２５が介装されている。
【０１０３】
さらに、第１ピストン２２４には、所定間隔離間して、径方向孔２２６，２２７がそれぞれ形成されている。
【０１０４】
一方、第２の弁棒構成要素２０９と第３の弁棒構成要素２１０との間の連結部内方に画成された弁室７１内には駒２３０が収容され、駒２３０の頭部２３０ａは、第３の弁棒構成要素２１０に形成された孔部分５０ｂ内に収容され、この孔部分５０ｂにより、駒２３０は、軸方向への摺動が案内される。
【０１０５】
また、駒２３０は、圧縮ばね２３１の付勢力により、図２１の状態において第２の弁棒構成要素２０９の先端部に当接されている。これにより、駒２３０に装着されたシール部材２３２により、弁Ｎは通常閉として構成されている。
【０１０６】
第２の弁棒構成要素２０９および第３の弁棒構成要素２１０の外周には、シール部材２３３，２３４が装着されている。また、シリンダーケース６の上蓋５６の壁面には、外周が一部膨出して形成されたストッパ部材５７が設置され、ストッパ部材５７の下端部には、筒状に形成された係止部材５５の係止突起５５ａを係止するための膨出部５７ａが形成されている。なお、係止部材５５の係止突起５５ａの上下内周面は、テーパＴが形成され、同じく、ストッパ部材５７の膨出部５７ａの上下外面もテーパＴが形成されている。
【０１０７】
また、上蓋５６の下面とシリンダ部材２４０との間に、第２のポート６２が構成され、シリンダ部材２４０の下面と下蓋６０との間に第１のポート６３が構成されている。すなわち、この実施例では、図１７の状態から、後述するように、第２のポート６２内に圧縮空気が導入されることにより、ゲート弁は、閉から開とされる。また、ゲート弁が開にされた状態から、第１のポート６３内に圧縮空気が導入されることにより、開から閉とされる。
【０１０８】
さらに、本実施例において、第２のポート６２内の圧力がロック手段５８の係止力以上に高くなると、その上昇圧力により、先ず、ロック手段５８が解除され、その後シリンダ部材２４０が下方に押し下げられる。この場合に、弁棒部分１７Ｂも押し下げられる。弁棒部分１７Ｂが押し下げられる場合に、これと一緒に、弁箱４内では、弁棒部分１７Ａが押し下げられる。
【０１０９】
一方、本実施例のシリンダーケース６の下蓋６０には、急速排出弁７８が接続されている。この急速排出弁７８の構造は、上記実施例のものと同様である。
【０１１０】
本実施例によるゲート弁２００は上記のように構成されているが、以下にその作用について説明し、また構成をより詳細に説明する。すなわち、このゲート弁２００の場合も、弁棒部分１７Ａ，１７Ｂを直線的に移動させるための制御と、弁体２４を左右方向に伸縮させるための制御とは、上記実施例の場合と同様に、一連・連続動作が可能な単一駆動・制御系で行なうことが特徴となっている。
【０１１１】
図２２〜図２５は、ゲート弁２００が弁閉の状態から弁開の状態に至るまでの動作を順番に示したものである。
【０１１２】
今、弁箱４内で弁体２４は図１７に示したように、上方位置にある。すなわち、図１８、図１９に示したように、ゲート開口部１８は閉じている。このとき、シリンダーケース６内では、図２２に示したように、可動部組立体１２０が上方位置にある。この状態では、シリンダーケース６の下蓋６０に接続された急速排出弁７８を介して、矢印Ｐで示したように、第１のポート６３内に圧縮空気が継続的に導入されており、これにより弁閉状態が維持されている。第１のポート６３内では、圧縮空気が導入されてくることにより、シリンダ部材２４０が、矢印Ｑで示したように上方に押圧されているが、既に上限位置に達しているため、その位置から移動することはない。一方、第１のポート６３内に導入された圧縮空気は、第１のシリンダ部材２６１に形成された軸方向孔２４１、第１のシリンダ部材２６１に形成された径方向孔２４２を通り、シリンダ部材２４０とシリンダーケース６との間の外周通路２４３をさらに上昇し、第２のシリンダ部材２２３に形成された径方向孔２４４、第１ピストン２２４に形成された径方向孔２２６を通って、この第１ピストン２２４の内周側に導入されている。こうして第１ピストン２２４の内周側に導入された圧縮空気の一部は、第３の弁棒構成要素２１０の径方向孔２２８を通って、駒２３０を下方に押圧しているが、駒２３０に構成された弁Ｎは閉じているので、弁Ｎからの流れはない。一方、第１ピストン２２４の内周側に導入された圧縮空気の大部分は、第３の弁棒構成要素２１０の外周を通って、矢印Ｒ、矢印Ｓの順番に流れており、弁箱４内の弁シリンダ１２０に導出されている。この弁シリンダ１２０に導出された圧縮空気により、ピスト
ン１１８，１１９が図１８において左右方向に拡開されているので、ゲート開口部１８が閉塞されている。
【０１１３】
このような図２２の状態を初期状態として、ゲート弁２００を開とするためには、先ず、図２３に示したように、下蓋６０に接続されている急速排出弁７８の排出口８０が解放される。これにより、第１のポート６３内の背圧が、矢印Ｗで示したように排出される。すると、第１のポート６３内の圧力が小さくなるので、これに連続するシリンダ部材２４０の軸方向孔２４１、シリンダ部材２４０の径方向孔２４２、外周通路２４３、径方向孔２４４などに滞留する圧縮空気が排出される。すると、これまでは駒２３０を下方に押圧していた圧縮空気の圧力が無くなるので、弁Ｎが開となる。弁Ｎが開になると、弁シリンダ１２０が接続された弁棒部分１７Ａ内の圧縮空気が、矢印Ｘで示したように、弁Ｎ側に向かって流れ、さらに第３の弁体構成要素２１０の径方向孔２２８、第１ピストン２２４の径方向孔２２６を通り、さらに第２のシリンダ部材２２３の径方向孔２４４を通り、さらに外周通路２４３、径方向孔２４２、軸方向孔２４１を通って、第１のポート６３内に導入され、この第１のポート６３から矢印Ｗで示したように、外部に導出される。
【０１１４】
次いで、図２４の状態に以降する。図２４では、第２のポート６２内に矢印Ｙで示したように、圧力導出入シリンダ８３側から圧縮空気が導入されている。すなわち、この第２のポート６２内には、図１７に示した圧縮空気導出入シリンダ８３に接続された継手部材８４の導出入口８５を介して圧縮空気が供給されてくる。このとき、この圧縮空気導出入シリンダ８３には、前記実施例と同様に絞り弁８７が具備されているため、継手部材８４の導出入口８５から圧縮空気が供給されてから、シリンダーケース６内に実際に圧縮空気が導入されてくるまでには、時間的な遅れが生じている。こうして時間的な遅れをもって圧縮空気が、矢印Ｙで示したようにシリンダーケース６内に導入されてくると、その圧縮空気は、ストッパ部材５７に形成された通路を介して側方に導出され、そして、第２のポート６２内の圧縮空気が所定圧力以上に高くなると、図２４の状態を経た後、図２５の状態となり、ロック手段５８が解除される。これにより、シリンダ部材２４０が矢印Ｚ方向の力を受け、一塊になって下方に移動する。このとき、弁棒部分１７Ｂも一体的に移動する。第２のポート６２内の圧縮空気は、第２のシリンダ部材２２３に形成された軸径方向孔２５１を経て、第１のシリンダ部材２６１の軸方向孔２５２を通り、さらに第１のシリンダ部材２６１の径方向孔２５３を通り、シリンダ室２５４内に導入される。
【０１１５】
シリンダ室２５４内に導入された圧縮空気は、矢印Ｄで示したように第１ピストン２２４を上方に押圧する。これにより、第１ピストン２２４は、図２３の状態から図２４の状態に至るまでに、若干上方に移動している。図２３において、第１ピストン２２４が、若干上方に移動されても、図２４から図２５に至るまでに、シリンダ部材２４０は、第１ピストン２２４を含んで、弁棒部材１７Ｂと一体に、シリンダーケース６の下方に移動することになる。これにより、図２５の状態のとき、弁箱４内では、弁棒部分１７Ａが下方に移動し、弁棒１７Ａは、ゲート開口部１８から最も離反した位置にある。すなわち、図２５の状態で、弁棒部分１７Ａ，１７Ｂは、全ストローク下方に移動したことなる。
【０１１６】
以上、ゲート弁２００の閉から開に至るまでの動作を説明したが、以下に、図２６〜図２９を参照しながら、ゲート弁が開の状態から閉の状態に至るまでの動作について説明する。
【０１１７】
今、弁箱４内において弁体２４は下方位置にある。これにより、ゲート開口部１８は開いている。また、弁シリンダ１２０の一対のピストン１１８，１１９は、互いに最も接近した位置にある。このとき、シリンダ−ケース６内の弁棒部分１７Ｂは、図２６に示したように、最も下方に位置している。さらに、シリンダ部材２４０の板体４６は、シリンダーケース６の下蓋６０に当接している。
【０１１８】
図２６の状態、すなわち弁開の初期状態では、第２のポート６２内に圧縮空気が矢印Ｙで示したように導入されている。これにより、シリンダ部材２４０は矢印Ｚ方向の力を受けている。また、弁Ｎは閉じている。
【０１１９】
このような図２６の状態から図２７の状態になる。すなわち、第２のポート６２内の背圧が、図１７に示したニップル８２、圧縮空気導出入シリンダ８３、継手部材８４を介して、矢印ＹＹ方向に排出されている。そして、下蓋６０に接続された急速排出弁７８を介して第１のポート６３内に圧縮空気が、矢印Ｐで示したように導入される。この矢印Ｐ方向の圧縮空気の導入により、先ずシリンダ部材２４０が矢印Ｑ方向に押圧される。シリンダ部材２４０の軸方向孔２４１から径方向孔２４２を通り、さらに外周通路２４３を通って、さらに第１ピストン２２４の径方向孔２２６を通った圧縮空気は、第３の弁棒構成要素２１０の径方向孔２２８を通って、駒２３０を下方に押圧する。しかしながら、駒２３０の下面に構成された弁Ｎは閉じているため、ここからの流れはない。
【０１２０】
よって、図２７において、矢印Ｑ方向に流れる圧縮空気は、もっぱらシリンダ部材２４０を上方に移動させるために使用される。この矢印Ｑ方向の圧縮空気により、シリンダ部材２４０と第１ピストン２２４とが弁棒部分１７Ｂとともに、上方に移動していくと、先ず、第１ピストン２２４の先端部２２４ｂがストッパ部材５７に当接する．これにより、第１ピストン２２４のそれ以上の移動が規制される。この状態であっても、シリンダ部材２４０は、下方から矢印Ｑ方向に押圧されるので、さらにシリンダ部材２４０は第１ピストン２２４を残したまま単独で上蓋５６側に移動し、係止部材５５の係止突起５５ａがストッパ部材５７に係止される。以後、第１のポート６３側の圧力上昇に伴って、図２８に示したように、ロック手段５８が構成される。このように、ロック手段５８が確実に構成されると、シリンダ部材２４０ならびに弁棒部分１７Ｂの上方向への移動が停止する。このときに、弁箱４内では、弁棒部分１７Ａの上方向への移動が終了し、弁体２４はゲート開口部１８と同じ位置に配置されている。図２８の状態からさらに第１のポート６３に圧縮空気が矢印Ｐ方向に導入されてくると、第１のポート６３内の圧縮空気は矢印Ｑ方向にシリンダ部材２４０を押圧しつつ、シリンダ部材２４０の軸方向孔２４１から径方向孔２４２、外周通路２４３、第２のシリンダ部材２２３の径方向孔２４４、第１ピストン２２４の径方向孔２２６を通り、さらに、第３の弁棒構成要素２１０の外周と第１ピストン２２４の内周との間隙を通って第１ピストン２２４の径方向孔２２７を通って、シリンダ部材２４０の内周に画成されたシリンダ室２５０に導入される。そして、このシリンダ室２５０内に導入された圧縮空気は、図２８の状態で、第１ピストン２２４を下方に押圧するのでこの第１ピストン２２４が、ばね２２５を圧縮しつつ、下方に移動する。そして、下方に移動した第１ピストン２２４は、図２９に示したように、第２の弁棒構成要素２０９のフランジ部２２９ａに当接する。
【０１２１】
こうして、第１ピストン２２４が第２の弁棒構成要素２０９のフランジ部２０９ａに当接する位置に到達すると、これまでは、連通していなかった第３の弁体構成要素２１０に形成された径方向孔２２８と、第２の弁棒構成要素２０９の径方向孔２２９との間が連通するようになる。これにより、図２９に示したように、第２のポート６２側にある圧縮空気は、弁Ｎが閉じていても、第２の弁棒構成要素２０９の径方向孔２２９を通って、矢印ＺＺで示したように流れる。これにより、圧縮空気は弁棒部分１７Ｂから弁棒部分１７Ａ内に導入される。これにより、圧縮空気は、弁箱４内の弁シリンダ１２０内の圧力室１２５内に導入され、一対のピストン１１８，１１９が拡開され、弁体２４によりゲート開口部１８が閉塞されることになる。また、カウンタープレート２５は他方のゲート開口部２０の外周に当接される。
【０１２２】
このようにして、ゲート弁２００の開から閉に至る動作が完了する。
【０１２３】
以上、本発明の他の実施例によるゲート弁について説明したが、この実施例であっても、弁棒の上下方向の動きと弁体の左右方向の動きの制御を、一連・連続動作が可能な単一駆動・制御系で確実かつ容易に行うことができる。また、その構造はコンパクトであり、特に、上下方向に設置スペースがない場所に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】図１は本発明の一実施例に係るゲート弁の一部破断正面図である。
【図２】図２は図１の右側断面図である。
【図３】図３は図１に示したシリンダーケース内に構成された可動部制御機構を示す拡大断面図である。
【図４】図４は図３に示した第１ピストンの断面図である。
【図５】図５は図３に示したシリンダ部材の拡大断面図である。
【図６】図６は図３に示した弁棒の継ぎ手部の構造を示す拡大断面図である。
【図７】図７は図３に示した圧縮空気導出入シリンダの拡大断面図である。
【図８】図８は図２に示した可動部組立体の拡大断面図である。
【図９】図９はシリンダーケース内の可動部制御機構の作用を示すもので、ゲート弁が開となった初期状態の断面図である。
【図１０】図１０は図９の状態から第１のポートに圧縮空気が導入されて、第１ピストンが停止した状態を示す断面図である。
【図１１】図１１は図１０の状態からさらに圧縮空気が導入されて、シリンダ部材のロック手段が機能したときの断面図である。
【図１２】図１２は可動部組立体が最上方位置にあり、ゲート弁が全閉となったときの状態を示す断面図である。
【図１３】図１３はゲート弁が閉となった状態から閉とするために、急速排出弁の排出口が解放されたときの断面図である。
【図１４】図１４は図１３の状態から、弁棒が下方に移動してきたときの断面図である。
【図１５】図１５は図１４の状態から第１シリンダのロック手段が解除されて、このシリンダ部材が下方に移動した状態を示す断面図である。
【図１６】図１６は図１５の状態から弁棒がさらに下がってゲート弁が全開となった状態を示す拡大断面図である。
【図１７】図１７は本発明の他の実施例に係るゲート弁を示した断面図である。
【図１８】図１８は図１７に示した弁箱の側断面図である。
【図１９】図１９は図１７に示した弁箱内に構成された可動部制御機構の拡大断面図である。
【図２０】図２０は図１７に示したシリンダーケースの拡大断面図である。
【図２１】図２１は図２０の一部拡大断面図である。
【図２２】図２２は図１７に示した他の実施例によるゲート弁が完全に閉になっているときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２３】図２３は図２２の状態からゲート弁を開とするために、背圧を逃がすために切替たときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２４】図２４は図２３の状態から圧縮空気導出入シリンダに圧縮空気を導入し、シリンダーケース内に圧縮空気が時間的に遅れて供給されてきたときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２５】図２５はゲート弁が完全にゲート弁が開となったときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２６】図２６は他の実施例によるゲート弁が弁開状態から弁閉に至るまでの動作における初期状態を示した断面図である。
【図２７】図２７は図２６の状態からゲート弁を閉とするために、背圧を逃がすために切替たときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２８】図２８は図２７の状態から第１のポートに圧縮空気を導入し、弁棒が上方向に向って最終移動域にまで移動したときのシリンダーケース内の断面図である。
【図２９】図２９はゲート弁が完全に閉となったときのシリンダーケース内の断面図である。
【図３０】図３０は特開２００２−１８１２０５号公報に開示された従来のゲート弁の断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
２    ゲート弁
３    シール部材
４    弁箱
６    シリンダーケース
８    連結部材
１２  空隙
１３  伸縮体
１４  案内路
１７  弁棒
１７Ａ，１７Ｂ    弁棒部分
１８，２０  ゲート開口部
１９  蛇腹
２２  可動部組立体
２３，４３  径方向孔
２４  丸型弁体
２５  カウンタープレート
３０  ピストン
３１  上ピストン
３１ａ      先端部
３２  下ピストン
３３  シール部材装着用フランジ部
３５、３６  Ｏリング
３７  凹所
３８  第１シリンダ室
４０  凹所
４１  第２シリンダ室
４３，１５０      径方向孔
４５  シリンダ部材
４６  板体
４７  貫通孔
４８  ナット
５０ａ      孔部分
５０ｂ      孔部分
５０ｂ      孔部分
５０  圧力媒体導入孔
５１  上筒状部材
５２  下筒状部材
５３  螺子
５４  螺子
５５ａ      係止突起
５５  係止部材
５６  上蓋
５７  ストッパ部材
５７ａ      膨出部
５８  ロック手段
６０  下蓋
６２  第１のポート
６３  第２のポート
６４  ばね
６５，６６  位置決め段部
６８  上弁棒部分
６９  下弁棒部分
７１  弁室
７２  駒
７３  軸方向孔
７４  径方向孔
７５  先端弁棒部分
７６  内方段部
７７  シール部材
７８  急速排出弁
７９  供給口
８０  排出口
８２  ニップル
８３  圧縮空気導出入シリンダ
８４  継手部材
８５  導出入口
８７  弁
８８  上蓋
８９  通路
９０  通路
９１  配管部材
９２  内部空間
９３  ピストン
９５  棒状部分
９６  棒状部分
９７  案内部材
９８  第１の部屋
９９  第２の部屋
１００      貫通孔
１０１      軸方向孔
１０２      弁室
１０４      軸方向孔
１０５      径方向孔
１０７      駒
１０８，１０９    径方向孔
１１０      シリンダ室
１１１ａ    テーパ面
１１１      フランジ部
１１８，１１９    ピストン
１２０      弁シリンダ
１２１      弾性部材
１２２，１２３    側板
１２４      シール部材
１２５      圧力室
１２６，１２７    軸
１２８，１２９    側板
１３０      蛇腹
１４１，１４２    通路
１４３      凹所
１６０，１５０    径方向孔
１６１      弁
１６２      弁
１６３      シール部材
１６５      シリンダ部材
１６６      室
１６７      通路
１７０      通路
２００      ゲート弁
２０１      フランジ
２０３      空気導入口
２０７      蛇腹
２０８      弁棒構成要素
２０９ａ    フランジ部
２０９      弁棒構成要素
２１０      弁棒構成要素
２６０      連結部材
２６１      シリンダ部材
２１１      配管部材
２１９      カバー部材
２２３      シリンダ部材
２２４      ピストン
２２４ａ    フランジ部
２２４ｂ    先端部
２２６，２２７    径方向孔
２２８      径方向孔
２２９ａ    フランジ部
２２９      径方向孔
２３０ａ    頭部
２３０      駒
２３２      シール部材
２３３，２３４    シール部材
２４０      シリンダ部材
２４１      軸方向孔
２４２      径方向孔
２４３      外周通路
２４４      径方向孔
２５０      シリンダ室
２５１      軸径方向孔
２５２      軸方向孔
２５３      径方向孔
２５４      シリンダ室
Ｃ    可動部制御機構
【図１】
2005180517.tif 000003
【図２】
2005180517.tif 000004
【図３】
2005180517.tif 000005
【図４】
2005180517.tif 000006
【図５】
2005180517.tif 000007
【図６】
2005180517.tif 000008
【図７】
2005180517.tif 000009
【図８】
2005180517.tif 000010
【図９】
2005180517.tif 000011
【図１０】
2005180517.tif 000012
【図１１】
2005180517.tif 000013
【図１２】
2005180517.tif 000014
【図１３】
2005180517.tif 000015
【図１４】
2005180517.tif 000016
【図１５】
2005180517.tif 000017
【図１６】
2005180517.tif 000018
【図１７】
2005180517.tif 000019
【図１８】
2005180517.tif 000020
【図１９】
2005180517.tif 000021
【図２０】
2005180517.tif 000022
【図２１】
2005180517.tif 000023
【図２２】
2005180517.tif 000024
【図２３】
2005180517.tif 000025
【図２４】
2005180517.tif 000026
【図２５】
2005180517.tif 000027
【図２６】
2005180517.tif 000028
【図２７】
2005180517.tif 000029
【図２８】
2005180517.tif 000030
【図２９】
2005180517.tif 000031
【図３０】
2005180517.tif 000032