(57)【特許請求の範囲】
【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、
前記ピストンロッドに一体的に形成され、前記ピストンロッドに平行な上下方向のピストンロッド用ガイド溝に嵌入され、前記ピストンロッドの上下動を導くガイド・カムフォロアと、
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を備えたことを特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
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、
前記ピストンロッドに一体的に形成され、前記ピストンロッドに平行な上下方向のピストンロッド用ガイド溝に嵌入され、前記ピストンロッドの上下動を導くガイド・カムフォロワと、
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を備えたことを特徴とするゲートバルブ。
【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。
【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１１０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１３３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８−１２８５４２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２２２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２２２を操作して弁体２２１を上下させ傾動させて弁座２１３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２２２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２２８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２２２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２２２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２２２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３２２の上端部３２２ｔに取り付けられシールリング３２０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３６３の回りに回動し、最も適切な角度となって弁座３１３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３２１は、図１６のＡに示すように、弁体３２１が弁座３１３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３２１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２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、ピストンロッドに一体的に形成され、ピストンロッドに平行な上下方向のピストンロッド用ガイド溝に嵌入され、ピストンロッドの上下動を導くガイド・カムフォロアと、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、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を備えたバルブである。
【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に係るゲートバルブは、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ってもよい。このようなゲートバルブは、ゲートバルブを閉とするに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２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前記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、ピストンロッドに一体的に形成され、ピストンロッドに平行な上下方向のピストンロッド用ガイド溝に嵌入され、ピストンロッドの上下動を導くガイド・カムフォロワと、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を備えたバルブである。
【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２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ってもよい。このようなゲートバルブは、ゲートバルブを閉とするに際して、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に際して、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】
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ってもよい。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。ゲートバルブは、弁シャフトへの弁体の取り付けが当該弁体の取付機構によって行われているバルブであってもよい。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１３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３１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５４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３５が取り付けられている。また図１において、昇降板３３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（ピストンロッド用ガイド溝）５６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２２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２１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３２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２１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３９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］−［１０］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１３、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２１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２２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２２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５４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５７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２２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１３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３９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４８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５８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５９’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５７の上端位置に至ると傾動板４４、従って弁シャフト２２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１３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２２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２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】本発明の実施形態における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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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