CN103090030B - 无滑动式闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无滑动式闸阀，在气缸的驱动杆和阀轴之间夹设有由导向槽及导向辊构成的平行移动机构、和由凸轮槽及凸轮辊构成的垂直移动机构，通过由所述平行移动机构使所述阀轴与阀座面平行地移动之后，由所述垂直移动机构使其相对于所述阀座面垂直地移动，由此，使阀板的阀密封件相对于所述阀座面垂直地接近分离地开闭所述开口。

Description

无滑动式闸阀

技术领域

本发明涉及一种闸阀，其安装在半导体处理装置中的真空腔上，在与该真空腔连通的开口的开闭中使用，更详细地说涉及能够无滑动地开闭所述开口的无滑动式闸阀。

背景技术

在半导体处理装置中，在与真空腔连通的开口的开闭中使用闸阀。该闸阀一般具有开闭开口的阀板、与该阀板连结的阀轴、和与该阀轴连结的气缸，由该气缸操作所述阀轴，由此，使所述阀板的阀密封件相对于所述开口周围的阀座面接近分离地开闭该开口。

所述闸阀有如下方式：通过以一点为支点使所述阀轴倾动来开闭操作阀板的方式；通过使所述阀轴及阀板相对于阀座面垂直地移动来开闭操作该阀板的方式。

其中，在使阀轴倾斜来开闭操作阀板的方式的闸阀中，所述阀密封件与阀座面接触之后，当为了获得规定的推压力，继续使阀轴倾动时，阀板相对于阀座面在沿着该座面的方向上位移，从而存在如下的可能性：在所述阀密封件和阀座面之间发生摩擦，或者阀密封件在安装槽内转动，产生磨损粉末，成为阀的清洁化的损害。

与之相对，使阀轴及阀板相对于阀座面垂直地移动来开闭操作该阀板的方式的闸阀，由于在阀密封件和阀座面之间不发生摩擦，从而不用担心产生磨损粉末。在下述的专利文献1中公开了在阀密封件和阀座面之间不发生摩擦的无滑动的闸阀。该闸阀是在气缸的驱动杆（推进轴）和阀轴（阀棒）之间夹设多个连杆、凸轮随动件和导向槽，使阀板从开放位置到与开口相对的位置相对于该开口周围的阀座面平行地移动之后，再相对于该阀座面垂直地移动，由此关闭所述开口。

专利文献1：日本特开平11－351419号公报

但是，在所述专利文献1公开的闸阀中，组合多个连杆、凸轮随动件和导向槽而构成用于使所述阀板相对于阀座面垂直地移动的机构，从而存在零件个数变多、构造复杂、操作也复杂的难点。

发明内容

本发明的目的是提供一种无滑动式闸阀，仅将使用了凸轮的简单的机构夹设在气缸的驱动杆和阀轴之间，就能够使所述阀轴及阀板相对于阀座面垂直地移动来开闭开口。

为实现所述目的，根据本发明提供一种闸阀，具有：被收容在具有开口的阀箱内的阀板；安装在该阀板上的阀密封件；与所述阀板连结的阀轴；将驱动杆连结于该阀轴的气缸，通过由该气缸使所述阀轴移动，由此，所述阀板从与所述开口非相对的全开位置，经由与所述开口相对的相对位置，移动到将阀密封件压抵在所述开口周围的阀座面上而关闭该开口的关闭位置。

该闸阀具有：能够相对位移地连结所述驱动杆和阀轴的连结机构；使所述阀板及阀轴从所述全开位置向相对位置与所述阀座面平行地移动的平行移动机构；使所述阀板及阀轴从所述相对位置向关闭位置相对于所述阀座面垂直地移动的垂直移动机构，所述连结机构具有：被固定在所述驱动杆上的杆臂；被固定在所述阀轴上的杠杆部件；被夹设在该杠杆部件和所述杆臂之间的压缩弹簧，所述平行移动机构具有：以分别与所述杠杆部件的左侧面和右侧面面对的方式被固定在所述杆臂上的左右一对凸轮框架；与所述阀座面平行地形成在各凸轮框架上的导向槽；被安装在左右一对辊框架上并嵌合于所述导向槽的导向辊，所述左右一对辊框架固定于安装有所述阀箱的阀盖上，所述垂直移动机构具有：凸轮槽，以相对于所述阀座面倾斜的朝向形成在所述一对凸轮框架的每一个上；凸轮辊，分别被安装在所述杠杆部件的左侧面和右侧面上并嵌合于所述凸轮槽。

在本发明中，优选的是，在所述一对凸轮框架的每一个上形成有一个所述导向槽和两个所述凸轮槽，在所述杠杆部件的左侧面和右侧面分别安装有两个所述凸轮辊。

在该情况下，优选的是，所述导向槽与所述阀轴的轴线平行地形成，所述两个凸轮槽和嵌合于该凸轮槽的所述两个凸轮辊沿所述阀轴的轴线方向被配置成两级。

在本发明中，也可以在所述凸轮框架的宽度方向的一个半侧形成有所述导向槽，在所述凸轮框架的宽度方向的另一个半侧形成有所述凸轮槽，或者，也可以在所述凸轮框架的与所述辊框架面对的外表面上形成有所述导向槽，在所述凸轮框架的与所述杠杆部件面对的内表面上形成有所述凸轮槽。

在本发明中，优选的是，所述导向槽是一端开放的槽，在所述左右的辊框架的每一个上安装有多个所述导向辊，在所述阀板的全开位置，至少一个导向辊嵌合于所述导向槽，在所述阀板的相对位置及关闭位置，全部的导向辊嵌合于所述导向槽。

在本发明的一个实施方式中，被配置成两级的所述凸轮槽是接近所述阀板的第一凸轮槽和远离所述阀板的第二凸轮槽，所述第一凸轮槽和第二凸轮槽相对于所述阀轴的轴线的倾斜角度相互相等。

在本发明的其他实施方式中，被配置成两级的所述凸轮槽是接近所述阀板的第一凸轮槽和远离所述阀板的第二凸轮槽，该第二凸轮槽具有相对于所述阀轴的轴线的倾斜角度相互不同的第一槽部分及第二槽部分，该第二槽部分位于比所述第一槽部分更远离阀板的位置，该第二槽部分的倾斜角度比所述第一凸轮槽相对于阀轴的轴线的倾斜角度大。

另外，在本发明中，所述气缸也可以以固定在所述阀盖上的状态分别在所述阀轴的左侧和右侧各设置一个，在从两个气缸延伸出的两个所述驱动杆上安装有所述杆臂，气缸壳体兼用作所述辊框架。

本发明的闸阀是使阀板相对于阀座面垂直地移动而使阀密封件相对于该阀座面接近分离的方式，从而不会存在在该阀密封件和阀座面之间发生摩擦，或者阀密封件在安装槽内转动的情况，能够可靠地防止磨损粉末的产生。

而且，通过将使用了凸轮的简单的机构夹设在驱动杆和阀轴之间，仅通过气缸的直进动作来实现所述阀板的开闭动作，从而操作机构的构造简单，并且零件个数也少即可实现，密封力也大。

附图说明

图1是表示本发明的闸阀的第一实施方式的沿图2的I－I线的剖视图，左半部分表示阀板处于开阀位置的状态，右半部分表示阀板处于相对位置的状态。

图2是沿图1的II－II线的剖视图。

图3是分解地表示图1的关键部位的立体图。

图4是图1的左半部分侧的纵剖视图。

图5是图1的右半部分侧的纵剖视图。

图6是表示阀板处于关闭位置的状态的与图1的右半部分同样的剖视图。

图7是图6的纵剖视图。

图8是表示阀板处于关闭位置时的停止辊和抵接部的位置关系的关键部位的侧视图。

图9是表示本发明的闸阀的第二实施方式的与图1同样的剖视图，左半部分表示阀板处于开阀位置的状态，右半部分表示阀板处于相对位置的状态。

图10是在图9中阀板移动到关闭位置的状态的纵剖视图。

图11是表示本发明的闸阀的第三实施方式的沿图12的XI－XI线的剖视图，左半部分表示阀板处于开阀位置的状态，右半部分表示阀板处于相对位置的状态。

图12是沿图11的XII－XII线的剖视图。

图13是图11的左半部分侧的纵剖视图。

图14是图11的右半部分侧的纵剖视图。

图15是表示阀板处于关闭位置的状态的与图11的右半部分同样的剖视图。

图16是图15的纵剖视图。

图17是简化地表示本发明的闸阀的第四实施方式的关键部位的侧视图，表示阀板处于相对位置的状态。

图18是表示阀板从图17的位置移动到关闭位置的状态的侧视图。

图19是为与图18进行对比，表示在第一~第三实施方式的闸阀中阀板处于相对位置的状态的侧视图。

附图标记的说明

1A、1B、1C、1D 闸阀

2    阀箱

3    开口

5    阀板

6    阀密封件

7    阀轴

8    气缸

9    驱动杆

10   阀座面

12   杠杆部件

24   杆臂

25   压缩弹簧

28   凸轮框架

29   导向槽

30a、30b  凸轮槽

30c  第一槽部分

30d  第二槽部分

31a、31b  导向辊

32  辊框架

33a、33b  凸轮辊

L1  阀轴的轴线

θ、θ1、θ2  倾斜角度

具体实施方式

图1~图8表示本发明的无滑动式闸阀的第一实施方式。该闸阀1A被安装于半导体处理装置中的真空腔来开闭与该真空腔连通的开口，并具有：具有所述开口3的阀箱2；被收容在该阀箱2内的阀板5；被安装在该阀板5上的阀密封件6；与所述阀板5连结的阀轴7；将驱动杆9连结在该阀轴7上的气缸8，通过该气缸8使所述阀轴7移动，由此，使所述阀板5处于如下位置：在与所述开口3非相对的位置使该开口3成为全开的全开位置（参照图1左半部分及图4）；与所述开口3相对但未关闭的相对位置（参照图1右半部分及图5）；将阀密封件6压抵在所述开口3周围的阀座面10并关闭该开口3的关闭位置（参照图6及图7）。

所述阀箱2从图1及图4可知呈方形箱状，在相对的前后的壁2a、2b上形成有横长的矩形的所述开口3和开口4，在该阀箱2的内部收容有开闭前方的壁2a的开口3的横长的矩形的所述阀板5。

在所述前方的壁2a的内表面形成有由围绕所述开口3的矩形或椭圆形的平坦面构成的所述阀座面10，在所述阀板5的前面安装有与所述阀座面10抵接来关闭所述开口3的矩形或椭圆形的所述阀密封件6。

在所述阀板5的中央部连结呈圆柱状的所述阀轴7的上端，该阀轴7的下端部贯穿被气密地固定在所述阀箱2的底部的阀盖11的中央的筒部11a，并从所述阀箱2向下延伸，在该下端部固定有具有矩形的截面形状的杠杆部件12。该杠杆部件12的下端部从所述阀轴7的下端部向下方稍微突出。所述阀轴7的轴线L1与所述阀座面10平行。

在所述阀盖11的筒部11a的端部以向该筒部11a的内周侧伸出的方式安装的环状的安装部件15、和在所述阀轴7的外周上在与所述阀板5接近的位置安装的环状的安装部件16，分别气密地连结通过所述阀轴7的上下移动而伸缩的波纹管17的一端和另一端，通过该波纹管17将阀箱2的内部与外部完全地切断。

在所述阀盖11的下表面的隔着所述阀轴7相对的位置，以使驱动杆9的轴线L2与所述阀轴7的轴线L1平行的姿势安装有两个所述气缸8。所述气缸8具有：外周面的形状为矩形的气缸壳体21；沿所述轴线L2方向自由滑动地收容在该气缸壳体21的内部的活塞22；上端与该活塞22连结的所述驱动杆9，所述气缸壳体21的上端被固定在所述阀盖11上，所述驱动杆9从安装在该气缸壳体21的下端上的端板23向下延伸。

在从所述两个气缸8延伸的两个驱动杆9、9的下端固定有呈板状的杆臂24的一端和另一端。该杆臂24水平地延伸到比所述阀轴7及杠杆部件12的下端更靠下方的位置，在形成在该杆臂24的中央上表面上的凹状的弹簧座24a和形成在所述杠杆部件12的下表面中央的凹状的弹簧座12a之间夹设有压缩弹簧25。

还参照图3，左右一对凸轮框架28、28在分别与所述杠杆部件12的左侧面及右侧面面对的配置与所述阀轴7的轴线L1平行地被固定在所述杆臂24的上表面，在各凸轮框架28上，以贯穿该凸轮框架28的状态形成有一个导向槽29和两个凸轮槽30a、30b。

所述导向槽29在所述凸轮框架28的宽度方向的一个半侧，与所述阀轴7的轴线L1平行地形成，该导向槽29的上端向外部开放。该导向槽29的槽宽在全长范围内是恒定的。该导向槽29也可以在所述凸轮框架28的朝向所述气缸8一侧的外表面侧，以不贯穿该凸轮框架28的状态形成。

另一方面，所述凸轮槽30a、30b是相对于所述阀轴7的轴线L1倾斜的恒定槽宽的呈直线状的槽，沿越趋向下方越接近所述阀座面10的方向倾斜。而且，两个凸轮槽30a、30b在所述凸轮框架28的宽度方向的另一个半侧，以相互沿相同方向以相同角度倾斜而相互平行的姿势，沿所述阀轴7的轴线L1方向两级地配置。

在所述两个气缸8、8中的气缸壳体21的朝向所述阀轴7侧的内侧面，分别安装有与所述导向槽29嵌合的两个相同大小的导向辊31a、31b。这两个导向辊31a、31b被配置在上下分离的位置，并在所述阀板5及阀轴7处于所述全开位置时，仅下方的第一导向辊31a与所述凸轮框架28的导向槽29嵌合，所述阀板5及阀轴7朝向所述相对位置移动时，在该相对位置附近，所述第二导向辊31b也嵌合于所述导向槽29，通过该导向辊31a、31b，在与所述阀座面10平行地保持所述阀轴7的轴线L1的状态下，该阀轴7及阀板5从所述全开位置到所述相对位置与所述阀座面10平行地移动。

因此，所述凸轮框架28、导向槽29和导向辊31a、31b构成了用于使所述阀轴7及阀板5从所述全开位置朝向相对位置与所述阀座面10平行地移动的平行移动机构。

此外，所述气缸壳体21的一部分兼用作用于安装所述导向辊31a、31b的辊框架。因此，在以下的说明中，还将安装有气缸壳体21的所述导向辊31a、31b的部分称为“辊框架32”。但是，该辊框架32也可以与所述气缸壳体21分体地形成。

另外，在所述杠杆部件12的左侧面及右侧面分别安装有与所述凸轮框架28的两个凸轮槽30a、30b嵌合的两个凸轮辊33a、33b。这两个凸轮辊33a、33b被配置在上下分离的位置，并单个地与所述两个凸轮槽30a、30b嵌合，在所述全开位置及相对位置，通过所述压缩弹簧25的弹簧力被压抵在各凸轮槽30a、30b的上端。

而且，在通过后述的停止机构使所述阀轴7停止在所述相对位置的状态下，当所述凸轮框架28上升时，通过所述凸轮槽30a、30b的上升，所述凸轮辊33a、33b被推压到倾斜的该凸轮槽30a、30b并向接近所述阀座面10的方向相对于该阀座面10垂直地移动，随之，所述阀轴7及阀板5也向相同方向移动，所述阀板5的阀密封件6被压抵在所述阀座面10，该阀板5处于所述关闭位置。

因此，所述凸轮槽30a、30b和所述凸轮辊33a、33b构成了用于使所述阀轴7及阀板5相对于所述阀座面10垂直地移动的垂直移动机构。

所述停止机构由被安装在所述杠杆部件12上的停止辊36、和形成在所述辊框架32上的抵接部37构成。

所述停止辊36同轴状地被安装在上方的第一凸轮辊33a的外侧，并形成为直径比该第一凸轮辊33a小。但是，该停止辊36也可以与所述第一凸轮辊33a的直径相同。

从图8可知，所述抵接部37在形成于所述辊框架32的内侧面上的凹槽38的上端部形成，所述停止辊36嵌合在该凹槽38内。所述凹槽38与所述阀轴7的轴线L1平行地延伸，在所述阀轴7从所述全开位置向所述相对位置移动时，所述停止辊36与所述抵接部37抵接，所述阀轴7停止在该位置。

在所述抵接部37形成有相对于所述阀座面10垂直的平坦面37a，在所述停止辊36与该抵接部37抵接之后，所述阀轴7从所述相对位置向关闭位置移动时，该停止辊36能够相对于所述抵接部37向与所述阀轴7相同的方向沿所述平坦面37a移动。由此，在所述凹槽38的上端部形成有用于接受移动来的所述停止辊36的横槽部38a。

这里，夹设在所述杆臂24和杠杆部件12之间的所述压缩弹簧25具有能够支承所述阀板5、阀轴7及杠杆部件12的重量的弹簧力，通过该弹簧力将前凸轮辊33a、33b压抵在凸轮槽30a、30b的上端，由此，在所述阀板5从所述全开位置向相对位置移动时，使所述阀轴7和杆臂24成为一体化，所述阀板5从所述相对位置向所述关闭位置移动时被压缩并允许所述阀轴7和杆臂24的相对移动。因此，该压缩弹簧25与所述杠杆部件12及所述杆臂24一起构成了用于以能够相对位移的方式连结所述阀轴7和驱动杆9的连结机构。

以下，对于具有所述结构的闸阀1A的动作进行说明。图1左半部分及图4是所述阀板5从开口3分离并处于退避到阀箱2的下端部的全开位置的状态。此时，气缸8的驱动杆9向下完全地伸展，阀轴7及阀板5处于最大限度下降的位置，通过所述压缩弹簧25的弹簧力将各凸轮辊33a、33b压抵在各凸轮槽30a、30b的上端，由此，所述驱动杆9和阀轴7处于借助所述杆臂24、凸轮框架28和杠杆部件12成为一体的状态，另外，两个导向辊31a、31b中的下方的第一导向辊31a嵌合在导向槽29内，所述停止辊36从抵接部37分离并位于凹槽38的下部。

此外，在以下的说明中，将相互处于固定关系的所述驱动杆9、杆臂24和凸轮框架28称为“杆侧组件”，同样地将处于固定关系的所述杠杆部件12、阀轴7和阀板5称为“轴侧组件”。

从所述全开位置的状态，将气缸8的上部端口8a向外部开放，并且向下部端口8b供给压力空气而使所述驱动杆9时，所述杆侧组件和轴侧组件相互成为一体并上升，如图1右半部分及图5所示，所述阀板5与开口3相对，而阀密封件6达到从阀座面10分离的所述相对位置。

此时，在所述杆侧组件及轴侧组件的上升初期，如图4所示，通过与导向槽29嵌合的下方的第一导向辊31a引导凸轮框架28，由此，在与所述阀座面10平行地保持所述阀轴7的轴线L1的状态下，进行所述杆侧组件及轴侧组件相对于所述阀座面10的平行移动。而且，当所述杆侧组件及轴侧组件接近所述相对位置时，如图5所示，所述第二导向辊31b也嵌合于所述导向槽29，通过这两个导向辊31a、31b引导所述杆侧组件及轴侧组件的平行移动。

当所述杆侧组件及轴侧组件到达所述相对位置时，还如图8的点划线所示，所述停止辊36与所述凹槽38的上端的抵接部37抵接，由此，所述轴侧组件停止在该位置。但是，由于此后所述杆侧组件对压缩弹簧25进行压缩进一步继续上升，从而形成在所述凸轮框架28上的凸轮槽30a、30b相对于所述凸轮辊33a、33b上升。由此，该凸轮辊33a、33b被推压在倾斜的所述凸轮槽30a、30b的槽壁并向接近所述阀座面10的方向相对于该阀座面10垂直地移动，所述轴侧组件也与该凸轮辊33a、33b一起向相同方向移动，从而如图6及图7所示，所述阀板5的阀密封件6被压抵在所述阀座面10并关闭所述开口3，该阀板5处于关闭位置。

此时，所述杆侧组件从所述相对位置向关闭位置的移动是通过两个导向辊31a、31b引导凸轮框架28而与所述阀座面10平行地进行，另外，所述阀密封件6被压抵在阀座面10时的反力通过所述凸轮框架28被所述两个导向辊31a、31b承受。

另外，所述停止辊36如图8的实线所示地沿所述抵接部37的平坦面37a向与所述第一凸轮辊33a相同的方向移动，并被收容在所述横槽部38a内。

此外，在所述阀板5处于所述关闭位置时，所述凸轮辊33a、33b不限于必须移动到与所述凸轮槽30a、30b的下端抵接的位置，有时也与阀密封件6的推压力相应地停止在比该凸轮槽30a、30b的下端更靠近前侧的位置。

在开放所述闸阀1A时，将所述气缸8的下部端口8b向外部开放，并且向上部端口8a供给压力空气，由此，进行与关闭所述闸阀1A时相反的动作。

此时，最初，在保持通过所述压缩弹簧25的弹簧力使所述停止辊36与抵接部37抵接的状态下，与所述杆侧组件下降的同时，所述压缩弹簧25逐渐伸展，从而所述凸轮框架28及凸轮槽30a、30b下降，所述凸轮辊33a、33b从阀座面10垂直地向分离的方向移动，由此，所述阀密封件6也相对于该阀座面10垂直地分离，所述杆侧组件向图1右半部分及图5所示的相对位置移动。

然后，所述驱动杆9进一步下降，由此，所述杆侧组件和轴侧组件成为一体并移动到图1左半部分及图4的全开位置。

而且，所述闸阀1A的阀板5相对于阀座面10垂直地移动并使阀密封件6相对于该阀座面10垂直地接近分离，从而不会存在在该阀密封件6和阀座面10之间发生摩擦，或者阀密封件6在安装槽内转动的情况，能够可靠地防止磨损粉末的发生。

而且，将使用了凸轮槽30a、30b和凸轮辊33a、33b的简单的方向转换机构夹设在驱动杆9和阀轴7之间，由此，通过气缸8的直进动作实现所述阀板5相对于所述阀座面10的垂直方向的开闭动作，从而用于开闭操作的构造简单且零件个数也少地即可实现。

图9及图10表示本发明的闸阀的第二实施方式，该第二实施方式的闸阀1B与所述第一实施方式的闸阀1A的不同点是，构成停止机构的停止辊36及抵接部37中的所述停止辊36与安装在杠杆部件12上的上下两个凸轮辊33a、33b中的下方的第二凸轮辊33b同轴地被安装，所述抵接部37由辊框架32的下端的凹台阶部40形成，以及波纹管17的配置不同。

即，所述凹台阶部40是将所述辊框架32的内侧面下端部的一部分以凹状切掉，并将该一部分作成所述抵接部37及平坦面37a。

另外，所述波纹管17的上端被气密地连结于固定在阀盖11的内周面上的环状的安装部件41，该波纹管17的下端被气密地连结在与阀轴7一体的杠杆部件12的上端。

该第二实施方式的上述以外的结构及动作与所述第一实施方式实质相同，从而对于主要的相同的构成部分标注与第一实施方式相同的附图标记，并省略其说明。

图11~图16表示本发明的闸阀的第三实施方式，本第三实施方式的闸阀1C与所述第一实施方式的闸阀1A不同的部分是构成平行移动机构的导向槽29和导向辊31a、31b、构成垂直移动机构的凸轮槽30a、30b和凸轮辊33a、33b、以及构成停止机构的停止辊36和抵接部37的结构。因此，在以下的说明中，关于与这些水平移动机构、垂直移动机构和停止机构相关的结构进行说明。

如图11及图12所示，在固定在杆臂24上的一对凸轮框架28每一个上，在其外侧面和内侧面的在相互背对背的位置形成有所述导向槽29和凸轮槽30a、30b。即，在所述凸轮框架28的与辊框架32面对的外侧面，一个导向槽29沿阀轴7的轴线L1在上下方向上形成，在所述凸轮框架28的与杠杆部件12面对的内侧面，倾斜的两个凸轮槽30a、30b以上下两级地形成。所述凸轮槽30a、30b及导向槽29的深度比所述凸轮框架28的厚度的一半浅。所述导向槽29和凸轮槽30a、30b的位置也可以沿凸轮框架28的宽度方向相互错位。

而且，在所述辊框架32的内侧面上，安装有与所述导向槽29嵌合的两个导向辊31a、31b，在所述杠杆部件12的外侧面上，安装有单个地与所述两个凸轮槽30a、30b嵌合的两个凸轮辊33a、33b。

所述凸轮框架28偏向所述杆臂24的靠宽度方向一端的位置地被固定在此位置，与该凸轮框架28对应地，所述导向辊31a、31b及凸轮辊33a、33b也偏向所述辊框架32及杠杆部件12的靠宽度方向一端的位置地被安装在此位置。

另外，在所述辊框架32的内侧面，在不与所述凸轮框架28冲突的位置安装有停止辊36，在所述杠杆部件12的左右两侧面，在与所述停止辊36对应的位置形成有上表面呈水平的平坦面37a的伸出部12b，通过该伸出部12b形成供所述停止辊36抵接的抵接部37。

上述以外的结构实质上与所述第一实施方式相同，从而对于主要的相同的构成部分标注与第一实施方式相同的附图标记，并省略其说明。

对于所述第三实施方式的闸阀1C的闭阀动作，与所述第一实施方式的闸阀1A同样地，从图11左半部分及图13所示的全开位置的状态，经由图11右半部分及图14所示的相对位置的状态，达到图15及图16所示的关闭位置的状态，由此进行所述第三实施方式的闸阀1C的闭阀动作，开阀动作通过与其相反的路径进行。

此时，通过所述导向槽29及导向辊31a、31b引导杆侧组件及轴侧组件相对于阀座面10的平行移动，通过所述凸轮槽30a、30b及凸轮辊33a、33b引导轴侧组件相对于阀座面10的垂直移动。这点也与所述第一实施方式的闸阀1A相同。

另一方面，关于构成停止机构的停止辊36及抵接部37，当固定在所述阀轴7上的杠杆部件12从所述全开位置上升到相对位置时，形成在该杠杆部件12上的所述抵接部37的上表面与安装在安装框架32上的所述停止辊36抵接，该杠杆部件12停止在该位置。而且，当经由所述垂直移动机构的作用，阀轴7朝向关闭位置移动时，所述杠杆部件12相对于所述停止辊36向所述关闭位置的方向相对移动。

图17及图18是简化地表示第四实施方式的闸阀1D的关键部位的侧视图。本第四实施方式的闸阀1D与所述第一~第三实施方式的闸阀1A~1C的不同点是凸轮槽30a、30b的形状，尤其是第二凸轮槽30b的形状，通过使该第二凸轮槽30b的形状与所述第一~第三实施方式的闸阀1A~1C的第二凸轮槽30b的形状不同，而减小开闭操作阀板5的气缸（未图示）的需要推力。以下，对于本第四实施方式的闸阀1D与所述第一~第三实施方式的闸阀1A~1C不同的结构进行说明。

如图17所示，在凸轮框架28上，两个所述凸轮槽30a、30b沿阀轴7的轴线L1方向被配置成两级，安装在杠杆部件12上的两个凸轮辊33a、33b单个地嵌合于该凸轮槽30a、30b。

所述两个凸轮槽30a、30b中的接近阀板5的第一凸轮槽30a是具有恒定槽宽的直线状的槽，该第一凸轮槽30a相对于所述轴线L1的倾斜角度是θ。此外，在图示的实施方式中，所述凸轮框架28的侧面28a与阀轴7的轴线L1平行，从而将槽壁相对于该侧面28a的倾斜角度作为第一凸轮槽30a的倾斜角度θ表示。对于以下说明的第二凸轮槽30b也相同。

另一方面，远离所述阀板5的所述第二凸轮槽30b具有槽宽相互相同且倾斜角度相互不同的第一槽部分30c和第二槽部分30d，处于接近阀板5的一侧的所述第一槽部分30c的倾斜角度θ1比所述第一凸轮槽30a的倾斜角度θ小，处于远离阀板5的一侧的所述第二槽部分30d的倾斜角度θ2比所述第一凸轮槽30a的倾斜角度θ大。但是，所述第一槽部分30c的倾斜角度θ1也可以与第一凸轮槽30a的倾斜角度θ相等。

本第四实施方式的闸阀1D的上述以外的结构与所述第一~第三实施方式的闸阀1A~1C中的任意结构实质上相同。因此，对于上述以外的结构中的图17及图18所示的部分，标注与第一~第三实施方式的闸阀1A~1C相同的附图标记，对于该闸阀1D的作用，如下所述。

图17表示阀板5处于与阀箱2的开口3相对但未关闭该开口3的位置即相对位置的状态。此时，一体关系的阀板5、阀轴7和杠杆部件12处于被限制了进一步上升的状态，所述两个凸轮辊33a、33b中的第一凸轮辊33a位于所述第一凸轮槽30a的上端部，第二凸轮辊33b位于第二凸轮槽30b中的所述第一槽部分30c的上端部，安装在辊框架（未图示）上的两个导向辊31a、31b嵌合在形成于所述凸轮框架28的导向槽29内。

从图17的状态开始，当通过气缸驱动的所述凸轮框架28被嵌合于导向槽29的所述导向辊31a、31b引导并向轴线L1方向上升时，如图18所示，所述凸轮辊33a、33b被推压在倾斜的凸轮槽30a、30b并向图中的左方向移动，从而所述杠杆部件12、阀轴7和阀板5成为一体并向阀座面10的方向相对于该阀座面10垂直地移动，阀密封件6被压接于所述阀座面10并关闭所述开口3，所述阀板5处于关闭位置。此时，第二凸轮辊33b位于第二凸轮槽30b中的所述第二槽部分30d内。

以下，关于所述阀板5关闭开口3时作用于所述凸轮框架28的气缸的推力，对第一~第三实施方式的闸阀1A~1C的情况和第四实施方式的闸阀1D的情况进行比较地如下说明。

图19是在所述第一~第三实施方式的闸阀1A~1C中，阀板5处于关闭开口3的关闭位置的情况下的关键部位的侧视图。此时，开口3侧为大气压P1，阀板5的背面侧为真空压P2。

在该图中，当设阀密封件6对于阀座面10的压接力为W、从阀座面10的中央到第一凸轮槽30a的力作用于第一凸轮辊33a的作用点T1之间的距离为D1、从该作用点T1到第二凸轮槽30b的力作用于第二凸轮辊33b的作用点T2之间的距离为D2时，施加在所述作用点T2的负荷W2成为W2＝W×D1／D2，施加在所述作用点T1的负荷W1与所述W2反向且成为W1＝W＋W2。

另外，被气缸的推力Fc推压的所述凸轮框架28在第一凸轮槽30a的所述作用点T1承受所述负荷W1，从而在所述作用点T1的相反侧的槽壁和第一凸轮辊33a之间产生的小的间隙。由此，所述第一凸轮槽30a实施的与阀座面10平行的方向的力F1成为F1＝-W1×tanθ，这成为相对于所述推力Fc的反力。

另一方面，第二凸轮槽30b的所述作用点T2处于与所述第一凸轮槽30a的作用点T1相反的槽壁侧，该第二凸轮槽30b实施的与阀座面10平行方向的力F2成为F2＝＋W2×tanθ，其作用于与所述推力Fc相同的方向。因此，气缸的需要推力Fc成为Fc＝F1－F2。

与此相对，在第四实施方式的闸阀1D的情况下，如图18所示，第二凸轮辊33b位于第二凸轮槽30b的第二槽部分30d内，由此，该第二凸轮槽30b实施的与阀座面10平行的方向的力F2’成为F2’＝＋W2×tanθ2。这里，由于θ2＞θ，所以即使所述W、W1、W2、D1、D2的关系与图19的情况相同，所述力F2’也比图19中的F2大，因此，气缸的需要推力Fc’＝F1－F2’的值变得比图19中的Fc的值小。

其结果是，作为所述气缸能够使用推力比第一~第三实施方式的情况小的小型的气缸。

另外，在所述阀板5向所述关闭位置移动，阀板5的背面侧为真空压P2，开口3侧为大气压P1的情况下，通过阀密封件6的压接力W的增加，施加在所述作用点T1、T2的负荷W1、W2增加，凸轮框架28稍微下降，阀密封件6的压缩量减少，但由于相互反向作用的力F1和F2’之差F1－F2’小，所以所述凸轮框架28的下降量变小到能够无视的程度，阀密封件6的压缩量的减少也变得极端小，从而能够进一步抑制泄漏。

此外，在所述各实施方式中，为了阀板5的开闭操作而设置有两个气缸8，但也可以设置一个气缸，将所述杆臂24连结在该气缸的驱动杆上。

另外，在所述各实施方式中也能够如下的构成：在左右的辊框架32的每一个上安装有两个导向辊31a、31b，但该导向辊也可以在各辊框架32上安装三个以上，在阀板5的全开位置，除了一部分的导向辊以外的至少一个导向辊嵌合于凸轮框架28的导向槽29，在所述阀板5的相对位置及关闭位置，剩余的导向辊嵌合于所述导向槽29，由此，全部的导向辊嵌合于该导向槽29。

另外，还能够将所述第一实施方式的闸阀中的波纹管17的配置适用于所述第二实施方式的闸阀，相反地，还能够将所述第二实施方式的闸阀中的波纹管17的配置适用于第一实施方式及第三实施方式的闸阀。

而且，在不以真空状态使用闸阀的情况下，还可以省略所述波纹管。

Claims (9)

1.一种无滑动式闸阀，具有：被收容在具有开口的阀箱内的阀板；安装在该阀板上的阀密封件；与所述阀板连结的阀轴；将驱动杆连结在该阀轴上的气缸，

通过该气缸使所述阀轴移动，由此，所述阀板从与所述开口成非相对的全开位置，经由与所述开口相对的相对位置，移动到将阀密封件压抵在所述开口周围的阀座面上而关闭该开口的关闭位置，其特征在于，

所述闸阀具有：能够相对位移地连结所述驱动杆和阀轴的连结机构；使所述阀板及阀轴从所述全开位置向所述相对位置与所述阀座面平行地移动的平行移动机构；使所述阀板及阀轴从所述相对位置向所述关闭位置相对于所述阀座面垂直地移动的垂直移动机构，

所述连结机构具有：被固定在所述驱动杆上的杆臂；被固定在所述阀轴上的杠杆部件；被夹设在该杠杆部件和所述杆臂之间的压缩弹簧，

所述平行移动机构具有：以分别与所述杠杆部件的左侧面和右侧面面对的方式被固定在所述杆臂上的左右一对凸轮框架；与所述阀座面平行地形成在各凸轮框架上的导向槽；被安装在左右一对辊框架上并嵌合于所述导向槽的导向辊，所述左右一对辊框架固定于安装有所述阀箱的阀盖上，

所述垂直移动机构具有：凸轮槽，以相对于所述阀座面倾斜的朝向形成在所述一对凸轮框架的每一个上；凸轮辊，分别被安装在所述杠杆部件的左侧面和右侧面上并嵌合于所述凸轮槽。

2.如权利要求1所述的闸阀，其特征在于，在所述一对凸轮框架的每一个上形成有一个所述导向槽和两个所述凸轮槽，在所述杠杆部件的左侧面和右侧面分别安装有两个所述凸轮辊。

3.如权利要求2所述的闸阀，其特征在于，所述导向槽与所述阀轴的轴线平行地形成，所述两个凸轮槽和嵌合于该凸轮槽的所述两个凸轮辊沿所述阀轴的轴线方向被配置成两级。

4.如权利要求2或3所述的闸阀，其特征在于，在所述凸轮框架的宽度方向的一个半侧形成有所述导向槽，在所述凸轮框架的宽度方向的另一个半侧形成有所述凸轮槽。

5.如权利要求2或3所述的闸阀，其特征在于，在所述凸轮框架的与所述辊框架面对的外表面上形成有所述导向槽，在所述凸轮框架的与所述杠杆部件面对的内表面上形成有所述凸轮槽。

6.如权利要求1～3中任一项所述的闸阀，其特征在于，所述导向槽是一端开放的槽，在所述左右的辊框架的每一个上安装有多个所述导向辊，在所述阀板的全开位置，至少一个导向辊嵌合于所述导向槽，在所述阀板的所述相对位置及所述关闭位置，全部的导向辊嵌合于所述导向槽。

7.如权利要求3所述的闸阀，其特征在于，被配置成两级的所述凸轮槽是接近所述阀板的第一凸轮槽和远离所述阀板的第二凸轮槽，所述第一凸轮槽和第二凸轮槽相对于所述阀轴的轴线的倾斜角度相互相等。

8.如权利要求3所述的闸阀，其特征在于，被配置成两级的所述凸轮槽是接近所述阀板的第一凸轮槽和远离所述阀板的第二凸轮槽，该第二凸轮槽具有相对于所述阀轴的轴线的倾斜角度相互不同的第一槽部分及第二槽部分，该第二槽部分位于比所述第一槽部分更远离阀板的位置，该第二槽部分的倾斜角度比所述第一凸轮槽相对于阀轴的轴线的倾斜角度大。

9.如权利要求1～3中任一项所述的闸阀，其特征在于，所述气缸以被固定在所述阀盖上的状态分别在所述阀轴的左侧和右侧各设置一个，在从两个气缸延伸出的两个所述驱动杆上安装有所述杆臂，气缸壳体兼用作所述辊框架。