(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するハウジングと、
上記ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの開口と略平行な方向に沿って上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより上記ハウジングの開口を開閉する弁体と、
作動流体供給源から所定値よりも大きい圧力で作動流体が供給されることにより上記弁体を駆動するシリンダと、
開弁位置に上昇している上記弁体の下方に出没可能に設けられた当接部と、
上記作動流体供給源に直接に接続され、上記シリンダに供給される上記作動流体の圧力と同じ圧力の作動流体が上記作動流体供給源から供給されるアクチュエータとを備え、
上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記シリンダ及びアクチュエータには作動流体が供給されており、
上記所定値は、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記作動流体の圧力が低下して、上記弁体が自重によって落下しようとするときの圧力値であり、
上記アクチュエータは、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値よりも大きい通常時に、上記当接部を上記弁体の移動経路から回避させている一方、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値以下になった異常時に、上記当接部を駆動して上記弁体の下方に突出させることにより、上記当接部を上記弁体の下部に当接させることを特徴とするゲート弁。
【請求項２】
開口を有するハウジングと、
上記ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの開口と略平行な方向に沿って上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより上記ハウジングの開口を開閉する弁体と、
上記弁体にリンク機構を介して連結され、作動流体供給源から所定値よりも大きい圧力で作動流体が供給されることにより該弁体を駆動するシリンダと、
上記弁体が開弁位置にあるときに上記リンク機構の移動経路上に出没可能に設けられた当接部と、
上記作動流体供給源に直接に接続され、上記シリンダに供給される上記作動流体の圧力と同じ圧力の作動流体が上記作動流体供給源から供給されるアクチュエータとを備え、
上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記シリンダ及びアクチュエータには作動流体が供給されており、
上記所定値は、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記作動流体の圧力が低下して、上記弁体が自重によって落下しようとするときの圧力値であり、
上記アクチュエータは、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値よりも大きい通常時に、上記当接部を上記リンク機構の移動経路から回避させている一方、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値以下になった異常時に、上記当接部を駆動して上記リンク機構の移動経路上に突出させることにより、上記当接部を上記リンク機構に当接させることを特徴とするゲート弁。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記シリンダは、電磁弁を介して上記作動流体供給源に接続され、
上記アクチュエータは、上記作動流体供給源と上記電磁弁との間に接続されていることを特徴とするゲート弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲート弁に関し、特に、開弁位置に上昇している弁体の落下を防止するための対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２０００−４６２０６号公報に示されるように、開口を有するハウジング内に設けられ、該開口と略平行な方向に沿って、開口よりも上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより、その開口を開閉する弁体を備えるゲート弁は知られている。また、このようなゲート弁では、駆動装置として、例えば、空気供給源から作動流体たる高圧の空気が供給されるエアシリンダを設け、このエアシリンダにより上記弁体を開閉駆動することが広く知られている。
【０００３】
そして、上記ゲート弁は、例えば、真空容器内でウエハーに蒸着処理等を行う半導体製造装置において、真空容器の開口を気密状に開閉する目的で使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、エアシリンダに供給される空気の圧力（つまり、エアシリンダの操作圧力）が小さくなると、開弁位置に上昇している弁体は、その自重により閉弁位置へ向かって落下してしまう。その結果、落下する弁体によって、開弁時にハウジングの開口を通過して搬送されるウエハーを破損してしまう虞れがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゲート弁の構成に工夫を凝らすことにより、開弁位置に上昇している弁体の落下を確実に防止しようとすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、シリンダに供給される作動流体の圧力が所定値以下になった異常時に、アクチュエータが当接部を駆動するようにした。
【０００７】
具体的に、第１の発明は、開口を有するハウジングと、上記ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの開口と略平行な方向に沿って上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより上記ハウジングの開口を開閉する弁体と、作動流体供給源から所定値よりも大きい圧力で作動流体が供給されることにより上記弁体を駆動するシリンダと、開弁位置に上昇している上記弁体の下方に出没可能に設けられた当接部と、上記作動流体供給源に直接に接続され、上記シリンダに供給される上記作動流体の圧力と同じ圧力の作動流体が上記作動流体供給源から供給されるアクチュエータとを備え、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記シリンダ及びアクチュエータには作動流体が供給されており、上記所定値は、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記作動流体の圧力が低下して、上記弁体が自重によって落下しようとするときの圧力値であり、上記アクチュエータは、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値よりも大きい通常時に、上記当接部を上記弁体の移動経路から回避させている一方、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値以下になった異常時に、上記当接部を駆動して上記弁体の下方に突出させることにより、上記当接部を上記弁体の下部に当接させることを特徴とする。
【０００８】
上記の発明によると、シリンダのピストンロッドを収縮させるように、該シリンダに作動流体が供給されたときに、弁体は、開口と略平行な方向に沿って上昇し、開弁位置へ移動して開口が開放される。一方、シリンダのピストンロッドを伸長させるように、該シリンダに作動流体が供給されたときに、弁体は、開口と略平行な方向に沿って下降し、閉弁位置へ移動して開口が閉鎖される。
【０００９】
ところで、弁体が開弁位置に上昇しており、且つシリンダに供給される作動流体の圧力が所定値以下になった異常時には、弁体はその自重によって閉弁位置へ向かって落下しようとする。これに対して、当接部は、上記作動流体の圧力低下に連動してアクチュエータによって駆動され、弁体の下方へ突出して、該弁体をその下端で受け止める。その結果、シリンダに供給される作動流体の圧力が低下したときに、弁体の落下が防止される。
【００１０】
第２の発明は、開口を有するハウジングと、上記ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの開口と略平行な方向に沿って上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより上記ハウジングの開口を開閉する弁体と、上記弁体にリンク機構を介して連結され、作動流体供給源から所定値よりも大きい圧力で作動流体が供給されることにより該弁体を駆動するシリンダと、上記弁体が開弁位置にあるときに上記リンク機構の移動経路上に出没可能に設けられた当接部と、上記作動流体供給源に直接に接続され、上記シリンダに供給される上記作動流体の圧力と同じ圧力の作動流体が上記作動流体供給源から供給されるアクチュエータとを備え、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記シリンダ及びアクチュエータには作動流体が供給されており、上記所定値は、上記弁体が開弁位置に上昇している状態で、上記作動流体の圧力が低下して、上記弁体が自重によって落下しようとするときの圧力値であり、上記アクチュエータは、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値よりも大きい通常時に、上記当接部を上記リンク機構の移動経路から回避させている一方、上記シリンダ及びアクチュエータに供給されている作動流体の圧力が上記所定値以下になった異常時に、上記当接部を駆動して上記リンク機構の移動経路上に突出させることにより、上記当接部を上記リンク機構に当接させることを特徴とする。
【００１１】
上記の発明によると、シリンダに作動流体が供給されることにより、そのピストンロッドが伸縮し、このピストンロッドに連動してリンク機構が駆動する。そして、弁体は、リンク機構の駆動により開弁位置と閉弁位置との間を昇降する。すなわち、弁体の昇降はリンク機構に連動している。
【００１２】
そして、弁体が開弁位置に上昇しており、且つシリンダに供給される作動流体の圧力が所定値以下になった異常時には、弁体はその自重によって閉弁位置へ向かって落下しようとする。これに対して、当接部は、上記作動流体の圧力低下に連動してアクチュエータによって駆動され、リンク機構の移動経路上に突出して、そのリンク機構の端部を受け止める。その結果、シリンダに供給される作動流体の圧力が低下したときに、当接部は、リンク機構の移動を規制して弁体の落下を防止する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記シリンダは、電磁弁を介して上記作動流体供給源に接続され、上記アクチュエータは、上記作動流体供給源と上記電磁弁との間に接続されている。
【００１４】
上記の発明によると、作動流体は、作動流体供給源から電磁弁を介してシリンダへ供給されると共に、作動流体供給源からアクチュエータへ供給される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１〜図３は本発明の実施形態に係るゲート弁を示しており、１は前側に位置する真空容器、２は真空容器１の後側に隣接する容器であって、各容器１，２はそれぞれ互いに対向配置された略矩形状の開口３，４を有する。また、容器２には、外部に連通する連絡口（図示省略）が形成されており、この連絡口の開放状態で外部から容器２内へワークを搬出入可能に構成されている。
【００１６】
この真空容器１と容器２との間に、両容器１，２の内部空間同士を連通又は連通遮断するための真空ゲート弁５が配設されている。この真空ゲート弁５は、両容器１，２間に気密状に挟まれた薄厚矩形状のハウジングたる弁箱６を備え、この弁箱６の前壁（図２及び図３で左側壁）の下部には上記真空容器１の開口３に対応する前側連通口７が、また後壁（図２及び図３で右側壁）の下部には容器２の開口４に対応する後側連通口８がそれぞれ開口されており、この連通口７，８を介して弁箱６内の空間が各容器１，２と連通している。このとき、弁箱６の外壁面における連通口７，８の周囲部には、この周囲部に接触して取り付けられる真空容器１及び容器２のフランジ部との間で圧接されて、この弁箱６の連通口７，８周囲部と、各容器１，２のフランジ部との間をシールするシール部材９ａ，９ｂがそれぞれ取付固定されている。このシール部材９ａ，９ｂは、例えばバイトン等からなる。
【００１７】
図１に示すように、上記弁箱６内の上部には、左右方向に所定間隔離れた位置を前後方向に互いに平行に延びる左右１対の支持軸１１，１１がそれぞれ弁箱６の前後壁に形成した軸孔６ａ，６ａを貫通して回転可能に支持されている。つまり、この弁箱６前後壁の軸孔６ａ，６ａにはそれぞれ軸受１０，１０が気密シールされて嵌合固定され、この両軸受１０，１０には各支持軸１１が軸受１０，１０にそれぞれ内挿したシール部材（図示省略）を介して回転可能にかつ気密状にシールされて挿通されている。
【００１８】
上記左右の支持軸１１，１１において弁箱６内に位置する中間部にはそれぞれ左右アーム１２，１２の基端部が回転一体に取付固定され、この両アーム１２，１２の各先端部には、板状の左右リンク１３，１３の各一端部（上端部）がそれぞれ前後方向に延びるリンク軸１４，１４により揺動可能に支持されている。そして、このリンク軸１４と、リンク１３及びアーム１２との間には、例えばＭｏＳ２等の固体潤滑材料からなるブッシュ１３ａが介在されている。
【００１９】
一方、リンク１３，１３の各他端部（下端部）は、上記弁箱６下部の連通口７，８よりも若干大きくかつ弁箱６内の後側（容器２側）にオフセット配置した弁板支持体１５上端に対し、その左右方向に離れた位置にある前後方向に２股状に分かれた取付部１７，１７にてそれぞれ前後方向のリンク軸１９，１９により揺動可能に連結されている。また、このリンク軸１９と、リンク１３及び取付部１７との間にも、上記ブッシュ１３ａと同様のブッシュ１３ｂが介在されている。
【００２０】
このことにより、弁板支持体１５は、左右の両アーム１２，１２の先端部にそれぞれリンク１３，１３を介して吊り下げられていて、左右の両支持軸１１，１１が互いに逆方向に同期して回転することで弁箱６内を昇降し、左側（図１で左側）の支持軸１１が反時計回り方向に、また右側の支持軸１１が同図で時計回り方向にそれぞれ同期回転したときに上昇するようになっている。
【００２１】
すなわち、弁板支持体１５及び後述の弁板３４からなる弁体１５，３４は、弁箱６の開口７，８と略平行な方向に沿って、開口７，８よりも上方の開弁位置と下方の閉弁位置との間を昇降することにより、弁箱６の開口を開閉するように構成されている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、上記各支持軸１１の後端部は弁箱６の後壁外面よりも後側（弁箱６外）に延び、その後端部には、後側（支持軸１１の軸方向）から見て弁箱６の左右中央側に上記アーム１２と直角となるように延びる１対の平行な板材からなる内側リンク２８が基端部にて回転一体に取付固定されている。この内側リンク２８の先端部には板状のレバー２９の一端部が前後方向のリンク軸３０により揺動可能に支持されている。そして、左右方向に延びる板状の連結部３２の両端部にそれぞれ上記レバー２９，２９の他端部が前後方向のリンク軸３０により揺動可能に連結されている。
【００２３】
また、弁箱６よりも後側の左右中央部には上下方向の軸線を有し、弁体１５，３４を駆動する駆動手段としてのリニアアクチュエータたるシリンダ３１が配置固定されている。シリンダ３１は、シリンダボディから下方に突出して直線運動をするピストンロッド３１ａを有している。
【００２４】
図６に示すように、シリンダ３１は、エアシリンダにより構成されており、電磁弁６２を介して、作動流体供給源であるエアコンプレッサ等の空気供給源６１に接続されている。また、空気供給源６１と電磁弁６２との間には、後述のストッパ機構５０が接続されている。
【００２５】
シリンダ３１には、その上下端部（図６で左右端部）に上側ポート３１ｂ及び下側ポート３１ｃがそれぞれ形成されていて、電磁弁６２にそれぞれ接続されている。一方、電磁弁６２は空気供給源６１が接続されている。そして、電磁弁６２を切り換えることにより、上側ポート３１ｂ又は下側ポート３１ｃを介して、シリンダ３１内へ作動流体である高圧の空気を供給するようにしている。
【００２６】
こうして、電磁弁６２を切り換えることで、上側ポート３１ｂを介してシリンダ３１内へ空気を供給することにより、ピストンロッド３１ａを伸長させる一方、電磁弁６２を切り換えることで、下側ポート３１ｃを介してシリンダ３１内へ空気を供給することにより、ピストンロッド３１ａを収縮させるようにしている。
【００２７】
そして、ピストンロッド３１ａの下端部には上記連結部３２が中央にて移動一体に取付固定されている。すなわち、シリンダ３１のピストンロッド３１ａは各内側リンク２８先端部にレバー２９及び連結部３２を介して連結されている。
【００２８】
このようにして、リンク機構２０は、連結部３２、レバー２９、内側リンク２８、アーム１２、リンク１３、リンク軸１４，１９，３０、及び支持軸１１により構成されており、シリンダ３１は、弁体１５，３４に上記リンク機構２０を介して連結されている。
【００２９】
そして、シリンダ３１は、空気供給源６１から空気が供給されることにより伸縮作動し、ピストンロッド３１ａを昇降させて両支持軸１１，１１を同期して逆方向に回転させることによって、弁体１５，３４を昇降駆動するように構成されている。
【００３０】
すなわち、シリンダ３１を収縮作動させたときには、左側支持軸１１を図１で反時計回り方向に、また右側支持軸１１を同図で時計回り方向にそれぞれ回転させて弁体１５，３４を上昇させ、ゲート弁５を開弁状態とする一方、シリンダ３１を伸長作動させたときには、左側支持軸１１を同図で時計回り方向に、また右側支持軸１１を同図で反時計回り方向にそれぞれ回転させて弁体１５，３４を下降させ、ゲート弁５を閉弁状態とする。
【００３１】
そして、上記アーム１２と内側リンク２８とは、互いに直交方向に延びるように設けられているので、弁板支持体１５が上昇端位置近傍にあるときにアーム１２が略水平状態になる一方、弁板支持体１５が下降端位置近傍にあるときに内側リンク２８が略水平状態になるようにしている。
【００３２】
ところで、上記弁板支持体１５を弁箱６内で昇降案内する複数種類の案内用ローラ２２，２４，２６が設けられている。すなわち、図１に示すように、弁板支持体１５の左右側部の上下端部にはそれぞれ水平左右方向の軸心を持ったローラ軸２１，２１，…が突出して取付固定され、この各ローラ軸２１には、弁箱６の前後壁内面間の間隔よりも若干小さい外径を有しかつ弁箱６の連通口７，８の左右両側の前後壁内面上を転動する前後ガイドローラ２２が回転可能に支持されている。
【００３３】
また、図４に弁体１５，３４が開弁位置にあるときの弁体１５，３４の下端部を拡大して示すように、上記弁板支持体１５の容器２側（図４で右側）である後側面の上下端部には、切り欠き部８０，８０が設けられている。これら切り欠き部８０，８０，…には、それぞれ水平左右方向に延びるローラ軸２３，２３，…が上下に略対応して左右方向に並んだ状態で取付固定され、この各ローラ軸２３には、開弁時において弁箱６の後側連通口８よりも下方部の後壁内面上を転動可能な後側ガイドローラ２４が支持されている。
【００３４】
さらに、図１に示す如く、弁板支持体１５の左右側部の上下端部にはそれぞれ水平前後方向の軸心を持つローラ軸２５，２５，…（一方のみを示す）が取付固定され、この各ローラ軸２５に弁箱６の左右側壁内面上を転動するサイドローラ２６が回転可能に支持されている。そして、これらガイドローラ２２，２４及びサイドローラ２６により弁板支持体１５が弁箱６内で前後方向及び左右方向に殆ど位置ずれすることなく昇降するようになっている。
【００３５】
図１〜図５に示すように、上記弁板支持体１５の前側面（図４で左側面）には弁板支持体１５と略同じ大きさ（弁箱６下部の前側連通口７よりも若干大）の弁板３４が弁板支持機構としての平行リンク機構４４，４４，…を介して接離可能に支持されている。この弁板３４は、略矩形状の板材からなり、弁板支持体１５に対し接離して、真空容器１の開口３つまり弁箱６の前側連通口７を開閉して真空容器１及び容器２同士を連通又は連通遮断させるものである。
【００３６】
そして、弁体１５，３４には、この弁体１５，３４が弁箱６の開口を閉じたときに弁体１５，３４と開口周りの弁箱６との間で圧接されて、この弁体１５，３４及び弁箱６間をシールする弾性体からなるシール部材３５が設けられている。具体的に、弁板３４の前側面外周部には弁箱６の前壁内面における連通口７周りに当接してシールする、例えばバイトン等からなるリング状のシール部材３５が取付固定されている。尚、そのシール部材３５を弁箱６に配設するようにしてもよい。
【００３７】
上記平行リンク機構４４，４４，…は、弁板３４及び弁板支持体１５の間に設けられて上記弁板支持体１５の閉弁位置で弁板３４及び弁板支持体１５が互いに接離するように支持しており、この弁板３４及び弁板支持体１５が接触することによって真空ゲート弁５が開弁する一方、離隔することによって閉弁するように構成されている。そして、この平行リンク機構４４，４４，…の各々のリンク取付構造は以下のとおりである。
【００３８】
すなわち、図１、図４及び図５に示すように、弁板支持体１５の上下中間部には、弁板支持体１５を前後方向に貫通しかつ上下１対を１組とした例えば２組の開口部１６，１６，…がそれぞれ左右方向に並んだ状態で形成され、この各開口部１６内でリンク４５の後端部（弁板支持体１５側の端部）が弁板支持体１５の移動方向と直交する水平左右方向の軸心回りに揺動可能に軸支されている。すなわち、開口部１６内にリンク軸４７が取付固定され、このリンク軸４７は、リンク４５の後端部に形成された軸孔４５ｂに挿通されている。
【００３９】
一方、弁板３４の後側面には上記弁板支持体１５の各開口部１６に略対応して凹部３６ａが形成され、さらに、この凹部３６ａの底部に凹部３６が形成されている。そして、この各凹部３６内で上記各リンク４５の前端部（弁板３４側の端部）が水平左右方向の軸心回りに揺動可能に軸支されている。すなわち、凹部３６内にリンク軸４６が取付固定され、このリンク軸４６は、リンク４５の前端部に形成された軸孔４５ａに挿通されている。
【００４０】
そして、上記上下に対応する１組のリンク４５，４５で平行リンク機構４４，４４，…が構成されており、この平行リンク機構４４，４４，…を介して弁板３４が弁板支持体１５の前側面（第１の真空容器１側の側面）に接離可能に支持されている。
【００４１】
さらに、図４及び図５に示す如く、上記各平行リンク機構４４の摺動部である各リンク４５の前後の軸孔４５ａ，４５ｂ内周面と、該軸孔４５ａ，４５ｂに挿通されるリンク軸４６，４７の外周面との間には、例えばＭｏＳ２等の固体潤滑材料を成形してなる円筒状ブッシュ５７が介在されている。
【００４２】
ところで、図２〜図４に示すように、上記弁板３４の前側面における左右側部下端にはそれぞれ水平左右方向に延びるローラ軸３８，３８が取付固定され、この各ローラ軸３８にはストッパローラとしての弁板前ローラ３９が回転可能に支承されている。
【００４３】
一方、上記弁箱６内の下部には上記各弁板前ローラ３９の真下位置にそれぞれ停止部材４０，４０が左右方向に並んだ状態で取り付けられている。この各停止部材４０はブロック状のもので、弁板支持体１５が下降端位置近傍まで下降したときに弁板３４詳しくは弁板前ローラ３９に当接して弁板３４の下降移動を停止させ、その後の弁板支持体１５の下降移動に伴い、弁板３４を平行リンク機構４４，４４，…によって弁板支持体１５から離隔する前方向つまり閉じ方向に相対移動させるように案内する。尚、この弁板前ローラ３９に代え、各停止部材４０に、弁板３４に当接して転動するストッパローラを軸支するようにしてもよい。
【００４４】
そして、各ローラ２２，２４，２６，３９と、そのローラ軸２１，２３，２５，３８との間には、上記平行リンク機構４４と同様のブッシュがそれぞれ介在されている。
【００４５】
そして、本発明の特徴として、真空ゲート弁５は、シリンダ３１内の操作圧力が低下したときに、リンク機構２０に当接することによって、開弁位置に上昇した弁体１５，３４の下降を規制するストッパ機構５０を備えている。
【００４６】
図７〜図１０に拡大して示すように、ストッパ機構５０は、弁体１５，３４が開弁位置にあるときにリンク機構２０を構成する連結部３２の移動経路上に出没可能に設けられた当接部５１と、この当接部５１を駆動するアクチュエータ５２とを備えている。図６に示すように、アクチュエータ５２は、シリンダ３１と同じ空気供給源６１に接続されている。そして、当接部５１は、シリンダ３１内の空気の圧力が所定値である通常時の操作圧力値以下になったときに突出するように構成されている。
【００４７】
すなわち、図１に示すように、ストッパ機構５０は、開弁位置にある弁体１５，３４と共に上昇している連結部３２の下方において、弁箱６の後側外壁面に取り付けられている。
【００４８】
そして、図７〜図１０に示すように、当接部５１は、弁箱６の後側外壁面に取付固定されて対向する２つの支持部材５４，５５に挟まれた状態で、上下方向に嵌挿されて延びる回転軸５３周りに回転自在に支持されている。上側支持部材５４及び下側支持部材５５はそれぞれ板状に形成されており、下側支持部材５５の先端部は肉厚に形成されている。そして、これら支持部材５４，５５の基端側で弁箱６に固着される一方、先端側で当接部５１を支持している。また、当接部５１は、例えば角棒状の部材からなり、その長さ方向に延びるカム溝５６が基端側に形成されている。
【００４９】
アクチュエータ５２は、図示省略のブラケットにより弁箱６に取付固定されていて、シリンダ状の本体部５２ｂと、本体部５２ｂから延びるピストンロッド５２ａとを備えている。ピストンロッド５２ａの先端には、当接部５１のカム溝５６に係合されるピン５２ｄが形成されている。
【００５０】
そして、本体部５２ｂ内には、基端側からピストンロッド５２ａを押圧して伸長させるバネ５９が設けられている。また、本体部５２ｂの先端側には、空気供給源６１に接続されて空気が導入されるポート５２ｃが設けられている。
【００５１】
このようにして、図７及び図９に示すように、空気供給源６１から供給される空気の圧力が所定値よりも大きい通常時には、本体部５２ｂ内の高圧空気がバネ５９を基端側へ押圧してピストンロッド５２ａを収縮させ、当接部５１の先端を連結部３２の移動経路から弁箱６側の回避位置へ回避させるようにしている。一方、図８及び図１０に示すように、空気供給源６１から供給される空気の圧力が所定値以下である異常時には、バネ５９によりピストンロッド５２ａを伸長させ、当接部５１の先端を回避位置から連結部３２の移動経路上へ突出させるようにしている。
【００５２】
次に、本実施形態に係る真空ゲート弁５の作動について説明する。図３に示す閉弁状態にある真空ゲート弁５を開くときには、シリンダ３１の収縮作動によりピストンロッド３１ａを上昇移動させる。このことで、ピストンロッド３１ａ下端の連結部３２にレバー２９，２９及び内側リンク２８，２８を介して連結されている両支持軸１１，１１が同期して互いに逆方向に回転し、左側支持軸１１は図１で反時計回り方向に、また右側支持軸１１は同時計回り方向にそれぞれ回転する。この支持軸１１，１１の回転駆動により該支持軸１１，１１と一体のアーム１２，１２も回動し、その先端にリンク１３，１３を介して連結されている閉弁位置の弁板支持体１５が、ガイドローラ２２，２４により前後方向に、またサイドローラ２６により左右方向にそれぞれ移動規制されて案内されながら弁箱６内を上昇する。この弁板支持体１５の上昇により、弁箱６と真空容器１との間の連通部つまり前側連通口７を気密状に閉じていた弁板３４が平行リンク機構４４，４４，…により引き上げられて、その前側連通口７が開かれる。
【００５３】
そして、上記シリンダ３１の収縮ストロークエンド近傍で、図２及び図１で仮想線にて示すように、弁板支持体１５により弁板３４が下端部を弁箱６の連通口７，８の上端位置に略一致させるように開弁位置へ移動して、真空容器１及び容器２の内部空間同士が弁箱６内を介して連通状態となる。尚、図１では、開弁位置にある弁板支持体１５を仮想線で示しているが、そのときのアーム１２及びリンク１３については、その図示を省略している。
【００５４】
これに対し、上記開弁状態から逆にゲート弁５を閉じるときには、シリンダ３１の伸長作動によりピストンロッド３１ａを下降させる。このことで、両支持軸１１，１１が同期して互いに逆方向に回転し、左側支持軸１１は図１で時計回り方向に、また右側支持軸１１は反時計回り方向にそれぞれ回転する。この支持軸１１，１１の回転駆動により該支持軸１１，１１と一体のアーム１２，１２も回動して、その先端にリンク１３，１３を介して連結されている開弁位置の弁板支持体１５が、ガイドローラ２２，２４及びサイドローラ２６により移動規制されて案内されながら弁板３４と共に弁箱６内を下降する。そして、弁板支持体１５の下降端位置近傍、つまり閉弁位置で弁板３４下端の上記各弁板前ローラ３９が停止部材４０に当接すると、弁板３４のそれ以上の下降移動が停止され、弁板支持体１５のさらなる下降移動により弁板３４が今度は平行リンク機構４４，４４，…における各リンク４５の立上がり動作により弁板支持体１５から離隔するように前側に移動案内される。図３及び図１で実線に示すように、上記シリンダ３１の伸長ストロークエンド近傍で弁板支持体１５が下降端位置に達すると、弁板３４はガイドローラ２２，２４により後側面を移動規制されている弁板支持体１５によりリンク４５，４５，…を介して前側に押される。そして、弁板３４に配設されているシール部材３５は、弁箱６と真空容器１との間の連通部つまり弁箱６の前側連通口７の周りに押し付けられ、真空容器１及び容器２の内部空間同士の連通が弁板３４によって気密シール状態で遮断される。
【００５５】
次に、ストッパ機構５０の作動について説明する。まず、空気供給源６１からシリンダ３１へ空気が適切に供給される通常時には、図７及び図９に示すように、ストッパ機構５０の本体部５２ｂ内へポート５２ｃを介して、所定圧力よりも大きい空気が適切に供給される。このことにより、バネ５９は、ピストンロッド５２ａの基端のピストンを介して基端側へ押圧されて収縮する。このため、ピストンロッド５２ａが本体部５２ｂ内へ収縮し、ピストンロッド５２ａ先端のピン５２ｄが当接部５１のカム溝５６に案内されて本体部５２ｂ側へ引き寄せられる。
【００５６】
その結果、当接部５１は、回転軸５３周りに図７で時計回りに回動する。すなわち、当接部５１の先端は、連結部３２の移動経路上から外れて、弁箱６の壁面側の回避位置へ移動する。このとき、当接部５１が連結部３２の昇降を規制しないため、弁体１５，３４は、シリンダ３１によって自在に開閉作動される。
【００５７】
一方、空気供給源６１側の空気供給経路や、空気供給源６１自体に不具合が生じて、空気供給源６１からシリンダ３１内に供給される空気の圧力が、所定値である通常時の操作圧力値以下となった異常時には、図８及び図１０に示すように、本体部５２ｂ内の空気圧力も低下するため、バネ５９が本体部５２ｂの先端側へ伸長する。このため、ピストンロッド５２ａが本体部５２の先端側へ伸長し、ピン５２ｄがカム溝５６に案内されて支持部材５４，５５側へ引き出される。
【００５８】
その結果、当接部５１は、回転軸５３周りに図８で反時計回りに回動する。すなわち、当接部５１の先端は、弁箱６側の回避位置から、連結部３２の移動経路上の当接位置へ移動する。このとき、当接部５１先端が、連結部３２の下端を受け止めるため、シリンダ３１のピストンロッド３１ａの下降や、リンク機構２０の回動が規制される。したがって、弁体１５，３４の閉弁位置への落下が防止される。
【００５９】
以上説明したように、この実施形態によると、当接部５１が、シリンダ３１と同じ空気供給源６１に接続されたアクチュエータ５２によって駆動するように構成されているため、空気供給源６１側の空気供給経路や、空気供給源６１自体に異常が生じて、シリンダ３１内の空気の圧力が低下した異常時には、アクチュエータ５２内の空気圧力も所定値以下になる。したがって、異常時には、アクチュエータ５２を伸長作動させて、当接部５１を回避位置から連結部３２の移動経路上の当接位置へ突出させることができる。
【００６０】
ところで、シリンダ３１は、リンク機構２０を介して弁体１５，３４に連結されているため、連結部３２の昇降は弁体１５，３４の昇降に連動している。つまり、連結部３２は、弁体１５，３４の下降に同期して下降する。したがって、異常時に、当接部５１が当接位置へ突出して連結部３２の下端を受け止めるため、弁体１５，３４の下降を規制して閉弁位置への落下を防止することができる。
【００６１】
そのことに加えて、当接部５１を、弁箱６の外部に設けられているリンク機構２０の連結部３２に当接するようにしたので、ストッパ機構５０を、大気側の弁箱６の外部に設けることができる。したがって、弁箱６の内外を貫通させる必要が無く、ストッパ機構５０の取付構造を簡単にすることができる。すなわち、弁体１５，３４の落下を容易に防止することができると共に、その落下防止のために要するコストを低減させることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態の当接部５１を有するストッパ機構５０は、弁体１５，３４等を開弁位置で厳格にロックするような複雑な構成ではないため、その当接部５１の設置や、位置決め調整を容易に行うことができる。すなわち、誤作動により弁体１５，３４をロックする虞れがないため、装置全体の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
尚、上記実施形態では、当接部５１が連結部３２に当接するようにしたが、リンク機構２０を構成するその他の部分に当接するように構成してもよい。すなわち、例えば、異常時に、当接部５１を内側リンク２８の移動経路上に突出させるように構成してもよい。
【００６４】
（実施形態２）
図１１〜図１３は、本発明の実施形態２を示し（尚、この実施形態では、図１〜図１０と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する）、上記実施形態１では、当接部５１がリンク機構２０の連結部３２を受け止めるようにしたのに対し、弁体１５，３４を直接受け止めるようにしたものである。
【００６５】
すなわち、ゲート弁５′は、開弁位置に上昇している弁体１５，３４の下方に出没可能に設けられ、シリンダ３１内の空気の圧力が所定値以下になったときに突出する当接部７１を備えている。
【００６６】
具体的に、図１１に示すように、この実施形態に係る真空ゲート弁５′は、シリンダ３１のピストンロッド３１ａ′が弁体１５，３４に直接に接続された所謂直動型のゲート弁である。シリンダ３１は、弁箱６の上部に載置した状態で固定されており、シリンダ３１のピストンロッド３１ａ′が弁箱６の上部壁面を上下に貫通しており、その先端が弁板支持体１５に連結されている。そして、シリンダ３１の収縮作動により弁体１５，３４が開弁位置へ上昇する一方、シリンダ３１の伸長作動により弁体１５，３４が閉弁位置へ下降するようにしている。
【００６７】
そして、真空ゲート弁５′は、ストッパ機構７０を備えている。ストッパ機構７０は、開弁位置へ上昇している弁体１５，３４の下方において、弁箱６の後側壁面に貫通した状態で取付固定されている。ストッパ機構７０は、上記実施形態１のストッパ機構５０と同様に、当接部７１とアクチュエータ７２とを有しているが、バネ７９の配置が異なる。
【００６８】
すなわち、図１２及び図１３に示すように、当接部７１は、弁箱６の後側内壁面に基端側で取付固定されて対向する２つの支持部材７４，７５によって、その先端側で挟まれた状態で水平方向に延びる回転軸７３周りに回転自在に支持されている。支持部材７４，７５の基端側には、回転軸７３と同じ方向に延びる停止部材７７が設けられており、当接部７１の先端が当接位置へ移動したときに該当接部７１の基端を受けて支持するように構成されている。また、当接部７１は、その長さ方向に延びるカム溝７６が基端側に形成されている。
【００６９】
アクチュエータ７２は、図示省略のブラケットにより弁箱６の外壁面に取付固定されていて、上記実施形態１と同様に、シリンダ状の本体部７２ｂと、本体部７２ｂから延びるピストンロッド７２ａとを備えている。ピストンロッド７２ａの先端には、当接部７１のカム溝７６に係合されるピン７２ｄが形成されている。
【００７０】
そして、ピストンロッド７２ａは、弁箱６の後壁を外側から貫通して弁箱６内へ延びている。すなわち、弁箱６の後壁には、貫通孔６５が形成されており、この貫通孔６５にピストンロッド７２ａが嵌挿されている。そして、貫通孔６５周りの弁箱６後側壁面には、ピストンロッド７２ａを嵌挿した状態で、弁箱６内外をシールするためのシール部６６が気密状に取り付けられている。シール部６６は、フランジ状に形成されており、その中心にピストンロッド７２ａを嵌挿させるための貫通部６７を有している。そして、貫通部６７の内周面には、リング状のシール部材６８が配設されており、該貫通部６７内周面とピストンロッド７２ａ外周面との間をシールするように構成されている。一方、貫通部６７の前側壁面にも、リング状のシール部材６９が配設されており、該貫通部６７前側壁面と、貫通孔６５周りの弁箱６後側壁面との間をシールするように構成されている。
【００７１】
そして、本体部７２ｂ内には、先端側からピストンロッド７２ａを押圧して収縮させるバネ７９が設けられている。また、本体部７２ｂの基端側には、空気供給源６１に接続されて空気が導入されるポート７２ｃが設けられている。
【００７２】
このようにして、図１２に示すように、空気供給源６１から供給される空気の圧力が所定値よりも大きい通常時には、本体部７２ｂ内の高圧空気がバネ７９を先端側へ押圧してピストンロッド７２ａを伸長させ、当接部７１の先端を弁体１５，３４の移動経路から弁箱６の内壁後側の回避位置へ回避させるようにしている。一方、図１３に示すように、空気供給源６１から供給される空気の圧力が所定値以下である異常時には、バネ７９によりピストンロッド７２ａを収縮させ、当接部７１の先端を回避位置から弁体１５，３４の移動経路上の当接位置へ突出させるようにしている。
【００７３】
したがって、この実施形態によると、シリンダ３１内の空気圧力が所定値よりも大きい正常時には、アクチュエータ７２を伸長作動させて当接部７１を回避位置へ回避させることができる。一方、シリンダ３１内の空気の圧力が低下した異常時には、アクチュエータ７２を伸長作動させて当接部７１を回避位置から弁体１５，３４の移動経路上の当接位置へ突出させることができる。その結果、リンク機構２０を有しない直動型のゲート弁についても、上記実施形態１と同様に、異常時に、弁体１５，３４の下降を規制して閉弁位置への落下を容易且つ確実に防止することができる。
【００７４】
尚、この実施形態では、所謂直動型のゲート弁について説明したが、上記ストッパ機構７０を、上記実施形態１で説明した所謂リンク型のゲート弁に適用するようにしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明によると、開弁位置に上昇している弁体の下方に出没可能に設けられた当接部と、シリンダに供給される作動流体の圧力と同じ圧力で、作動流体供給源から作動流体が供給されると共に、作動流体の圧力が所定値以下になった異常時に、当接部を駆動して弁体の下方に突出させることにより、当接部を弁体の下部に当接させるアクチュエータとを備えることにより、弁体が開弁位置に上昇しており、且つシリンダに供給される作動流体の圧力が所定値以下になった異常時に、当接部が作動流体の圧力低下に連動してアクチュエータによって駆動され、弁体の下方へ突出して該弁体を受け止めるため、その作動流体の圧力低下時における弁体の落下を容易且つ確実に防止することができる。
【００７６】
第２の発明によると、弁体が開弁位置にあるときにリンク機構の移動経路上に出没可能に設けられた当接部と、シリンダに供給される作動流体の圧力と同じ圧力で、作動流体供給源から作動流体が供給されると共に、作動流体の圧力が所定値以下になった異常時に、当接部を駆動してリンク機構の移動経路上に突出させることにより、当接部をリンク機構に当接させるアクチュエータとを備えることにより、弁体が開弁位置に上昇しており、且つシリンダに供給される作動流体の圧力が所定値以下になった異常時に、当接部が作動流体の圧力低下に連動してアクチュエータによって駆動され、ハウジング外のリンク機構の移動経路上に突出してリンク機構を受け止めるため、その作動流体の圧力低下時におけるリンク機構の移動を規制して、弁体の落下を容易且つ適切に防止することが可能となる。
【００７７】
第３の発明によると、アクチュエータを作動流体供給源と電磁弁との間に接続するようにしたので、シリンダへ供給される作動流体を作動流体供給源からアクチュエータへ供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係るゲート弁の閉弁状態を示す背面図である。
【図２】  実施形態１に係るゲート弁の開弁状態を示す側断面図である。
【図３】  実施形態１に係るゲート弁の閉弁状態を示す図２相当図である。
【図４】  開弁時における平行リンク機構を拡大して示す側断面図である。
【図５】  平行リンク機構を上方からみた拡大断面図である。
【図６】  シリンダ及びストッパ機構と空気供給源との接続状態を示す説明図である。
【図７】  実施形態１における当接部が回避位置に回避している状態を示す拡大平面図である。
【図８】  当接部が当接位置へ突出している状態を示す図７相当図である。
【図９】  実施形態１における当接部が回避位置に回避している状態を示す拡大側面図である。
【図１０】  当接部が当接位置へ突出している状態を示す図９相当図である。
【図１１】  本発明の実施形態２に係るゲート弁の開弁状態を示す側断面図である。
【図１２】  実施形態２における当接部が回避位置に回避している状態を示す拡大側面図である。
【図１３】  当接部が当接位置へ突出している状態を示す図１２相当図である。
【符号の説明】
５，５′  真空ゲート弁
６  弁箱（ハウジング）
７  前側連通口（開口）
８  後側連通口（開口）
１５  弁板支持体（弁体）
２０  リンク機構
３１  シリンダ
３２  連結部
３４  弁板（弁体）
５１，７１  当接部
５２，７２  アクチュエータ
６１  空気供給源（作動流体供給源）
【図１】
0004274735.tif 000002
【図２】
0004274735.tif 000003
【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】
0004274735.tif 000009
【図９】
0004274735.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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