JP2003148635A - ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弁箱の通路を閉塞する弁ディスクの押圧力を増
大させてシール力を高めることにある。 【解決手段】弁ディスク４０を第１および第２弁ロッド
の軸線と略直交する方向に変位させる変位機構４４ａに
は、前記第１および第２弁ロッドの通路を介して圧力流
体が供給される第１圧力室１１６ａおよび第２圧力室１
１６ｂと、第４通路１２０を介して第１圧力室１１６ａ
に連通する第３圧力室１１６ｃとが設けられ、前記第１
圧力室１１６ａと第３圧力室１１６ｃとにそれぞれ供給
される圧力流体によって押圧されることにより、弁ディ
スク４０が弁箱２２の通路３８側に向かって変位する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、圧力流
体、気体等の流通通路もしくは排気通路、あるいは物体
の搬送通路等を開閉することが可能なゲートバルブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、半導体ウェハや液晶
基板等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基板
等を種々の処理室に通路を介して出し入れすることが行
われており、前記通路には、それぞれ、該通路を開閉す
るゲートバルブが設けられている。

【０００３】この種の従来技術に係るゲートバルブを図
７に示す（特開平１１−２４１７７６号公報参照）。図
７は、初期状態を示したものであり、このゲートバルブ
には、第１ハウジング１内に形成された第１上部側シリ
ンダ室２ａと第１下部側シリンダ室２ｂとに供給される
圧力流体をスプールバルブ３によって切り換えることに
より第１ピストン４および第１ピストンロッド５を変位
させ、前記第１ピストンロッド５に連結された閉鎖板６
を上下方向に沿って昇降させる第１ピストン−シリンダ
ユニット７が設けられている。

【０００４】また、前記第１ピストン−シリンダユニッ
ト７の下方側には、弁箱８の開口部９と対向した状態に
おいて、第１上部側シリンダ室２ａに連通する第１通路
１０を介して第２ハウジング１１内の第２左側シリンダ
室１２ａに供給される圧力流体の作用下に第２小径ピス
トン１３を変位させ、前記第２小径ピストン１３と一体
的に略水平方向に沿って変位することにより弁箱８の開
口部９を開閉する閉鎖板６を備える第２ピストン−シリ
ンダユニット１４が設けられている。

【０００５】前記第２ピストン−シリンダユニット１４
には、第１ピストンロッド５に形成された第２通路１５
を介して第１ハウジング１内の第１下部側シリンダ室２
ｂと連通する第２右側シリンダ室１２ｂが形成され、前
記第２右側シリンダ室１２ｂには、中間壁１６を貫通す
る第２ピストンロッド１７を介して第２小径ピストン１
３と一体的に変位する第２大径ピストン１８が配設され
ている。

【０００６】従来技術に係るゲートバルブでは、スプー
ルバルブ３が図７中の左側の弁切換位置にある場合、通
路を介して第１上部側シリンダ室２ａ、第１下部側シリ
ンダ室２ｂ、第２左側シリンダ室１２ａおよび第２右側
シリンダ室１２ｂのそれぞれにエアーが充填されてお
り、第１ピストン４、第２大径ピストン１８および第２
小径ピストン１３の各ピストン面の受圧面積比に従って
図７に示す初期状態に保持されている。

【０００７】そこで、図７に示す初期状態において、ス
プールバルブ３を右側の弁切換位置に切り換えると、第
１下部側シリンダ室２ｂのエアーが外部に排気される。
従って、第１上部側シリンダ室２ａと第１下部側シリン
ダ室２ｂとの間に圧力差が発生し、この圧力差に基づい
て、第１ピストン４、第１ピストンロッド５、および閉
鎖板６を含む第２ピストン−シリンダユニット１４が一
体的に下降する。

【０００８】次に、前記閉鎖板６が弁箱８の開口部９と
所定間隔離間して対向する位置に到達すると、第１上部
側シリンダ室２ａに連通する第１通路１０を介してエア
ーが第２左側シリンダ室１２ａに導入され、前記第２左
側シリンダ室１２ａと第２右側シリンダ室１２ｂとの圧
力差に基づいて第２小径ピストン１３および第２大径ピ
ストン１８が一体的に図８中の左側に向かって変位す
る。この結果、閉鎖板６が開口部９側に向かって変位
し、前記開口部９が閉鎖板６に装着されたシール部材１
９によってシールされる（図８参照）。

【０００９】前記開口部９を再び開口させる場合、スプ
ールバルブ３を右側から左側の弁切換位置に切り換える
ことにより、通路を介して第１上部側シリンダ室２ａ、
第１下部側シリンダ室２ｂ、第２左側シリンダ室１２ａ
および第２右側シリンダ室１２ｂのそれぞれにエアーが
供給される。その際、第２小径ピストン１３と第２大径
ピストン１８の受圧面積差によって開口部９から閉鎖板
６が離間した後、さらに第１ピストン４の上面側（第１
上部側シリンダ室２ａ）と下面側（第１下部側シリンダ
室２ｂ）との受圧面積差に基づいて前記第１ピストン４
が上昇して初期状態に復帰する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術に係るゲートバルブでは、第１上部側シリンダ室２
ａに供給されたエアーによって第１ピストン４を変位さ
せて閉鎖板６を下降させるとともに、前記第１上部側シ
リンダ室２ａに供給されたエアーが第１通路１０を介し
て第２左側シリンダ室１２ａにも導入されるように構成
されている。

【００１１】従って、前記閉鎖板６が弁箱８の開口部９
と対向する位置に到達する前、何らかの原因によって第
２左側シリンダ室１２ａにエアーが導入されて閉鎖板６
が弁箱８側に変位すると、前記閉鎖板６に装着されたシ
ール部材１９が弁箱８の壁面に接触して損傷するおそれ
がある。

【００１２】また、従来技術に係るゲートバルブでは、
弁箱８の開口部９が閉鎖板６のシール部材１９によって
閉塞されている状態から前記閉鎖板６を離間させて開口
部９を開成させる際、弁箱８の壁面にシール部材１９が
固着するおそれがある。

【００１３】このように弁箱８の壁面にシール部材１９
が固着した状態において、閉鎖板６が開口部９から離間
する前に第１ピストン−シリンダユニット７に設けられ
た第１ピストン４が作動すると、閉鎖板６に装着された
シール部材１９が弁箱８の壁面に沿って上昇し、前記シ
ール部材１９が弁箱８の壁面と接触して損傷するという
不具合がある。

【００１４】本発明は、前記の不具合等を考慮してなさ
れたものであり、弁箱の通路と弁ディスクとが対向した
ときを除いて弁ディスクの弁箱側への変位を確実に阻止
することが可能なゲートバルブを提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、本体部と、前記本体部の内部または外
部に設けられた駆動手段と、前記駆動手段の駆動作用下
に、前記本体部に並設された一組の貫通孔に沿って直線
状に変位する第１および第２弁ロッドと、前記第１およ
び第２弁ロッドの変位作用下に、弁箱に形成された通路
を開閉する弁ディスクと、前記第１および第２弁ロッド
の一端部に連結された配管プレートを有し、該第１およ
び第２弁ロッドの第１および第２通路を介して供給され
る圧力流体の作用下に、前記弁ディスクを第１および第
２弁ロッドの軸線と略直交する方向に変位させる変位機
構と、を備え、前記変位機構には、前記第１および第２
弁ロッドの第１および第２通路にそれぞれ連通して圧力
流体が供給される第１および第２圧力室と、連通路を介
して第１圧力室に連通する第３圧力室とが設けられ、前
記第１圧力室と第３圧力室とにそれぞれ供給される圧力
流体によって押圧される受圧体を介して弁ディスクが弁
箱の通路側に向かって変位することを特徴とする。

【００１６】この場合、前記本体部の貫通孔には、第１
および第２弁ロッドの外周面を囲繞するスリーブ部材が
嵌挿され、前記第１および第２弁ロッドの外周面とスリ
ーブ部材の内周面との間に、軸線方向に沿った第１およ
び第２通路と略直交する貫通路に連通する環状のスリッ
トを設けるとよい。

【００１７】なお、前記スリーブ部材を、第１弁ロッド
の外周面を囲繞し、内周面の環状凹部を介して第１スリ
ットが形成された第１スリーブ部材と、第２弁ロッドの
外周面を囲繞し、内周面の環状凹部を介して第２スリッ
トが形成された第２スリーブ部材とによって構成し、前
記第１スリットと第２スリットの軸線方向に沿った長さ
をそれぞれ異なるように設けるとよい。

【００１８】本発明によれば、先ず、駆動手段の駆動作
用下に、本体部に並設された一組の貫通孔に沿って第１
および第２弁ロッドを直線状に変位させ、弁ディスクと
弁箱の通路とが相互に対向する変位終端位置で前記弁デ
ィスクの変位動作を停止させる。続いて、第１および第
２弁ロッドの第１および第２通路を介して供給される圧
力流体の作用下に変位機構を付勢し、前記弁ディスクを
第１および第２弁ロッドの軸線と略直交する方向に変位
させる。

【００１９】この場合、変位機構の第１圧力室と第３圧
力室とにそれぞれ圧力流体が供給され、第１圧力室の受
圧面によって発生する押圧力と第３圧力室の受圧面によ
って発生する押圧力とが加算された押圧力が受圧体に付
与され、前記受圧体を介して弁ディスクを弁箱の通路側
に向かって変位させる。従って、弁箱の通路を閉塞する
弁ディスクの押圧力を増大させてシール力を高めること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係るゲートバルブについ
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

【００２１】図１において、参照数字２０は、本発明の
実施の形態に係るゲートバルブを示す。

【００２２】このゲートバルブ２０は、弁箱２２の上部
側に図示しないボルトを介して取り付けられるベース部
材２４と、前記ベース部材２４と一体的に連結され、内
部にシリンダ機構（駆動手段）２６が配設されたバルブ
ボデイ２８と、前記バルブボデイ２８の上部側に一体的
に連結されたボンネット３０とを含む。なお、前記ベー
ス部材２４、バルブボデイ２８およびボンネット３０
は、本体部として機能するものである。

【００２３】さらに、前記ゲートバルブ２０は、前記シ
リンダ機構２６の駆動作用下に、バルブボデイ２８に並
設された第１および第２貫通孔３２ａ、３２ｂに沿って
それぞれ変位する第１弁ロッド３４および第２弁ロッド
３６と、前記一組の第１および第２弁ロッド３４、３６
の端部側に設けられ、弁箱２２の通路３８を開閉する弁
ディスク４０（図４参照）と、前記一組の第１および第
２弁ロッド３４、３６の一端部に連結された配管プレー
ト４２を含み、前記配管プレート４２を介して供給され
る圧力流体の作用下に前記弁ディスク４０を弁箱２２の
通路３８側に向かって略水平方向に進退動作させる第１
乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃとを有する。

【００２４】なお、前記第１弁ロッド３４および第２弁
ロッド３６には、後述するように、軸線方向に沿って貫
通する第１通路４６および第２通路４８がそれぞれ形成
され、さらに、その中間部には、前記第１通路４６およ
び第２通路４８に連通し軸線方向と略直交する断面略十
字路状に形成された第１分岐通路５０および第２分岐通
路５２がそれぞれ形成されている（図２および図３参
照）。また、前記弁箱２２の通路３８は、大気側と真空
室とを連通させ、あるいは一方の真空室と他方の真空室
とを連通させるものであり、前記弁箱２２の内壁面に形
成された弁座５４に前記弁ディスク４０に装着されたシ
ール部材５６が着座することにより、前記通路３８が気
密に閉塞される（図４参照）。

【００２５】前記バルブボデイ２８の一側面には、図
１、図２および図３に示されるように、第１乃至第３変
位機構４４ａ〜４４ｃに対してそれぞれ圧力流体を供給
し、または前記第１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃか
ら圧力流体が排出される第１圧力流体出入ポート５８ａ
と第２圧力流体出入ポート５８ｂとが所定間隔離間して
配設され、さらに、前記第１および第２圧力流体出入ポ
ート５８ａ、５８ｂに近接する部位には、シリンダ機構
２６に対して圧力流体を供給し、または前記シリンダ機
構２６から圧力流体が排出される第３圧力流体出入ポー
ト６０ａと第４圧力流体出入ポート６０ｂとが所定間隔
離間して形成される。

【００２６】図１に示されるように、前記バルブボデイ
２８の略中央部には略平行な第１および第２弁ロッド３
４、３６を上下方向に沿って変位させるシリンダ機構２
６が設けられ、前記シリンダ機構２６は略円柱状に形成
されたシリンダ室６２に沿って変位自在に収装されたピ
ストン６４と、一端部が前記ピストン６４に連結され、
他端部がヨーク６６の略中央部に連結されたピストンロ
ッド６８とを含む。

【００２７】前記ピストン６４には、該ピストン６４に
よって二分割された上部側シリンダ室６２ａと下部側シ
リンダ室６２ｂとをそれぞれ気密に保持するピストンパ
ッキン６７が装着される。この場合、上部側シリンダ室
６２ａは、ロッドカバー６９の外周面に装着されたシー
ル部材によって気密に閉塞され、また、下部側シリンダ
室６２ｂは、ベース部材２４に装着されたシール部材に
よって気密に閉塞される。なお、前記ロッドカバー６９
は、止め輪を介して係止される係止部材７１によって保
持される。

【００２８】バルブボデイ２８には上部側シリンダ室６
２ａに連通する通路７２が略水平方向に沿って形成さ
れ、前記通路７２は、後述する第１連通路９４ａを介し
てバルブボデイ２８の一側面に形成された第３圧力流体
出入ポート６０ａと連通するように設けられている。さ
らに、バルブボデイ２８には、下部側シリンダ室６２ｂ
に連通する断面略Ｌ字状の通路７４が形成され、前記通
路７４は、後述する第２連通路９４ｂを介してバルブボ
デイ２８の一側面に形成された第４圧力流体出入ポート
６０ｂと連通するように設けられている。

【００２９】ボンネット３０の内部には室７６が形成さ
れ、前記室７６内には、略中央部のピストンロッド６８
を間にして第１弁ロッド３４および第２弁ロッド３６の
端部をそれぞれ略平行に連結するヨーク６６が配設され
る。この場合、前記ヨーク６６を介してピストンロッド
６８および一組の第１および第２弁ロッド３４、３６が
一体的に変位するように設けられ、シリンダ機構２６の
駆動作用下に変位するピストンロッド６８の往復直線運
動は、ヨーク６６を介して一組の第１および第２弁ロッ
ド３４、３６に伝達される。

【００３０】なお、前記ヨーク６６には一組のダンパ部
材７８ａ、７８ｂが設けられ、前記一組のダンパ部材７
８ａ、７８ｂは、バルブボデイ２８の上面に当接してピ
ストン６４（第１および第２弁ロッド３４、３６）の変
位を規制するストッパとしての機能と、バルブボデイ２
８の上面に当接したときの衝撃を吸収する緩衝機能とを
併有する。

【００３１】図２に示されるように、バルブボデイ２８
の第１貫通孔３２ａの内部には、第１弁ロッド３４の外
周面を囲繞する略円筒状の第１スリーブ部材８０ａが嵌
挿され、前記第１スリーブ部材８０ａは止め輪８２によ
って係止される。前記第１スリーブ部材８０ａの内周面
には、第１弁ロッド３４の外周面との間で環状の第１ス
リット８４ａを形成する環状凹部が形成される。前記第
１スリーブ部材８０ａの内周面には、前記環状の第１ス
リット８４ａを気密に保持する第１および第２シール部
材８６ａ、８６ｂが配設される。

【００３２】また、前記第１スリーブ部材８０ａには、
外周面と内周面とを貫通する第１貫通路８８ａが形成さ
れ、前記第１貫通路８８ａを介して第１圧力流体出入ポ
ート５８ａと第１スリット８４ａとが連通するように設
けられている（図３参照）。

【００３３】すなわち、第１圧力流体出入ポート５８ａ
は、ボンネット３０に沿って断面コ字状に形成された第
３通路９０に連通するように設けられ、前記第３通路９
０の終端部は、第１スリーブ部材８０ａの第１貫通路８
８ａに連通するように形成されている（図１参照）。

【００３４】従って、第１圧力流体出入ポート５８ａか
ら供給された圧力流体は、ボンネットに沿って略コ字状
に形成された第３通路９０、第１スリーブ部材８０ａに
形成された第１貫通路８８ａ、第１スリット８４ａ、第
１分岐通路５０、第１通路４６および配管プレート４２
の下部側通路９２ｂを介して第１乃至第３変位機構４４
ａ〜４４ｃにそれぞれ導入される。なお、第１スリーブ
部材８０ａに形成された第１スリット８４ａの軸線方向
に沿った長さは、後述する第２スリーブ部材８０ｂに形
成された第２スリット８４ｂよりも小さく形成されてい
る。

【００３５】また、図３に示されるように、第１乃至第
４圧力流体出入ポート５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂ
に近接するバルブボデイ２８の第２貫通孔３２ｂの内部
には、第２弁ロッド３６の外周面を囲繞する略円筒状の
第２スリーブ部材８０ｂが嵌挿され、前記第２スリーブ
部材８０ｂは止め輪８２によって係止される。前記第２
スリーブ部材８０ｂの内周面には、第２弁ロッド３６の
外周面との間で環状の第２スリット８４ｂを形成する環
状凹部が形成され、前記第２スリーブ部材８０ｂの軸線
方向に沿った内周面の一端部側および他端部側には、前
記環状の第２スリット８４ｂを気密に保持する第３およ
び第４シール部材８６ｃ、８６ｄが配設される。

【００３６】前記第２スリーブ部材８０ｂの外周面に
は、第３圧力流体出入ポート６０ａと上部側シリンダ室
６２ａに通じる第１通路７２とを連通させる環状の第１
連通路９４ａと、第４圧力流体出入ポート６０ｂと下部
側シリンダ室６２ｂに通じる第２通路７４とを連通させ
る環状の第２連通路９４ｂとがそれぞれ形成され、前記
第１および第２連通路９４ａ、９４ｂは、環状溝を介し
て第２スリーブ部材８０ｂの外周面に装着された複数の
シールリング９６ａ〜９６ｄによってそれぞれシールさ
れる。

【００３７】また、第２スリーブ部材８０ｂには、外周
面と内周面とを貫通する第２貫通路８８ｂが形成され、
前記第２貫通路８８ｂを介して第２圧力流体出入ポート
５８ｂと第２スリット８４ｂとが連通するように設けら
れている。

【００３８】この場合、図１に示されるように、一組の
第１弁ロッド３４および第２弁ロッド３６には、軸線方
向に沿って貫通する第１通路４６および第２通路４８が
それぞれ形成され、前記第１通路４６および第２通路４
８のヨーク６６側の一端部は図示しない閉塞部材によっ
て閉塞され、該第１通路４６および第２通路４８の他端
部は配管プレート４２に形成された略平行な一組の上部
側および下部側通路９２ａ、９２ｂにそれぞれ連通する
ように設けられている。

【００３９】さらに、第２弁ロッド３６の中間部には、
軸線方向と略直交する断面十字路状の第２分岐通路５２
が形成され、前記第２弁ロッド３６に形成された第２分
岐通路５２によって第２スリット８４ｂと第２通路４８
とが連通するように設けられている。

【００４０】従って、第２圧力流体出入ポート５８ｂか
ら供給された圧力流体は、第２スリーブ部材８０ｂに形
成された第２貫通路８８ｂ、第２スリット８４ｂ、第２
分岐通路５２、第２通路４８および配管プレート４２の
上部側通路９２ａを介して第１乃至第３変位機構４４ａ
〜４４ｃに導入される。

【００４１】図１に示されるように、第１弁ロッド３４
および第２弁ロッド３６と配管プレート４２との連結部
位には、該第１弁ロッド３４および第２弁ロッド３６の
外周面を囲繞してシールする金属製の一組の第１ベロー
ズ９８ａ、９８ｂがそれぞれ装着される。前記一組の第
１ベローズ９８ａ、９８ｂの一端部は、ベース部材２４
の凹部に連結された第１金具１００ａ、１００ｂにそれ
ぞれ係止され、他端部は、第１弁ロッド３４および第２
弁ロッド３６の外周面に保持されたリング状の第２金具
１０２ａ、１０２ｂによってそれぞれ係止される。

【００４２】前記一組の第１ベローズ９８ａ、９８ｂを
装着することにより、ベース部材２４およびバルブボデ
イ２８の第１および第２貫通孔３２ａ、３２ｂ内に沿っ
て第１弁ロッド３４および第２弁ロッド３６が変位する
際、弁箱２２の内部空間を流通する圧力流体が第１およ
び第２弁ロッド３４、３６の摺動面を通じてシリンダ室
６２内に進入することが防止され、且つ塵埃等が弁箱２
２内に流出することが阻止される。

【００４３】配管プレート４２の長手方向に沿って所定
間隔離間して配設された第１乃至第３変位機構４４ａ〜
４４ｃは、それぞれ略同一構成からなる流体圧シリンダ
からなり、第１変位機構４４ａを詳細に説明して他の第
２および第３変位機構４４ｂ、４４ｃの説明を省略す
る。

【００４４】第１変位機構４４ａは、図４に示されるよ
うに、配管プレート４２の凹部との間で閉塞された圧力
室１１６を形成するチューブ部材１０６と、前記圧力室
１１６に沿って図４中の略水平方向に沿って変位するピ
ストン１０８と、止め輪を介して前記ピストン１０８に
連結され該ピストン１０８と一体的に変位するピストン
ロッド１１０と、シール部材を介して前記チューブ部材
１０６に連結されるロッドカバー１１２と、前記ピスト
ン１０８が一方の変位終端位置に到達した際に発生する
衝撃を吸収するダンパ部材１０４とを含む。

【００４５】前記圧力室１１６は、環状溝を介して前記
ピストン１０８の外周面に装着されるピストンパッキン
１１４によって左側の第１圧力室１１６ａと右側の第２
圧力室１１６ｂとに分離され、前記第１圧力室１１６ａ
は、配管プレート４２の長手方向に沿って延在する下部
側通路９２ｂに連通し、第２圧力室１１６ｂは連通路１
１８を介して配管プレート４２の上部側通路９２ａに連
通するように設けられている。

【００４６】さらに前記第１変位機構４４ａは、前記ピ
ストンロッド１１０の一端部に半径外方向に向かって膨
出する環状膨出部１１０ａと、一端部が前記環状膨出部
１１０ａに係止され他端部が前記ロッドカバー１１２に
係止されることにより閉塞された第３圧力室１１６ｃを
形成する金属製の第２ベローズ１１９と、前記ピストン
ロッド１１０の環状膨出部１１０ａに連結され、ピスト
ン１０８およびピストンロッド１１０と一体的に変位す
る弁ディスク４０とを有する。なお、前記ピストン１０
８およびピストンロッド１１０の環状膨出部１１０ａ
は、受圧体として機能するものである。

【００４７】この場合、第１圧力室１１６ａと第３圧力
室１１６ｃは、ピストンロッド１１０の軸線方向に沿っ
て延在する第４通路１２０によって連通するように設け
られ、配管プレート４２の下部側通路９２ｂから供給さ
れた圧力流体は、前記第４通路１２０を介して第１およ
び第３圧力室１１６ａ、１１６ｃのそれぞれに導入され
る。

【００４８】従って、ピストン１０８およびピストンロ
ッド１１０と一体的に弁ディスク４０を変位させる際、
供給された圧力流体は、第１圧力室１１６ａの受圧面積
と第３圧力室１１６ｃの受圧面積とが加算された受圧面
積からなる受圧面に作用して弁ディスク４０が押圧さ
れ、加算された受圧面積によって大きな押圧力（シール
力）が発生する。

【００４９】なお、チューブ部材１０６の環状凹部に
は、第２圧力室１１６ｂと第３圧力室１１６ｃとの気密
性を保持するために、ピストンロッド１１０の外周面を
囲繞することによりシール機能を営むロッドパッキン１
２２が配設されている。

【００５０】また、第１および第２貫通孔３２ａ、３２
ｂの内壁面には、第１および第２弁ロッド３４、３６の
外周面を囲繞して該第１および第２弁ロッド３４、３６
の直線運動を支持するブッシュ１２３ａ、１２３ｂがそ
れぞれ固着されている。

【００５１】本発明の実施の形態に係るゲートバルブ２
０は、基本的には以上のように形成されるものであり、
次にその動作並びに作用効果について説明する。

【００５２】図１に示されるように、先ず、圧縮空気供
給源１２４に電磁弁からなる第１および第２切換弁１２
６ａ、１２６ｂを接続するとともに、前記第１切換弁１
２６ａとゲートバルブ２０の第１および第２圧力流体出
入ポート５８ａ、５８ｂをそれぞれ接続し、前記第２切
換弁１２６ｂとゲートバルブ２０の第３および第４圧力
流体出入ポート６０ａ、６０ｂとをそれぞれ接続する。

【００５３】なお、以下の説明では、図１に示されるよ
うに、ピストン６４がシリンダ室６２の最上端位置（上
死点）にあり、弁箱２２に形成された通路３８が弁ディ
スク４０によって閉塞されていない開成状態を初期位置
として説明する。

【００５４】前記初期位置において、第２切換弁１２６
ｂの弁位置を切り換えて圧縮空気供給源１２４から第３
圧力流体出入ポート６０ａおよび第１通路７２を介して
シリンダ機構２６の上部側シリンダ室６２ａに圧力流体
（例えば、圧縮空気）を供給する。上部側シリンダ室６
２ａに供給された圧力流体の作用下にピストン６４が下
降し、前記ピストン６４に連結されたピストンロッド６
８およびヨーク６６を介して連結された一組の第１およ
び第２弁ロッド３４、３６も一体的に下昇する。なお、
この場合、下部側シリンダ室６２ｂは、第２切換弁１２
６ｂの作用下に大気開放状態にあるものとする。

【００５５】前記一組の第１および第２弁ロッド３４、
３６が下降することにより、配管プレート４２に付設さ
れた第１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃおよび弁ディ
スク４０が一体的に下降する。

【００５６】なお、一組の第１および第２弁ロッド３
４、３６が下降する際、第１および第２貫通孔３２ａ、
３２ｂに環状溝を介して装着されたブッシュ１２３ａ、
１２３ｂによって第１および第２弁ロッド３４、３６が
それぞれ支持されることにより、ピストンロッド６８を
間にしてその両側に配置された一組の第１および第２弁
ロッド３４、３６の直線精度が保持される。

【００５７】シリンダ機構２６の駆動作用下に一組の第
１および第２弁ロッド３４、３６が下降する際、ヨーク
６６に設けられた一組のダンパ部材７８ａ、７８ｂがバ
ルブボデイ２８の上面に当接することにより、一組の第
１および第２弁ロッド３４、３６の変位動作が規制さ
れ、変位終端位置に到達する。従って、前記一組の第１
および第２弁ロッド３４、３６の端部側に設けられた第
１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃおよび弁ディスク４
０も静止し、弁ディスク４０が弁箱２２の通路３８と所
定間隔離間して対峙した状態となる。

【００５８】図５に示されるように、第１および第２弁
ロッド３４、３６が下降して弁ディスク４０が弁箱２２
の通路３８と対向した状態では、前記第１弁ロッド３４
に形成された軸線方向に沿って延在する第１通路４６に
略直交する第１分岐通路５０が、第１シール部材８６ａ
と第２シール部材８６ｂとの間に形成された第１スリー
ブ部材８０ａの第１スリット８４ａに臨み、前記第１分
岐通路５０と第１スリット８４ａとが連通する（図２参
照）。従って、相互に連通する第１分岐通路５０および
第１スリット８４ａを介して、第１弁ロッド３４の第１
通路４６に沿って第１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃ
側に圧力流体を供給することが可能な状態となる。

【００５９】そこで、弁ディスク４０が弁箱２２の通路
３８と対向した状態において、第１切換弁１２６ａの弁
位置を切り換えて、第１圧力流体出入ポート５８ａに対
して圧力流体を供給する。前記第１圧力流体出入ポート
５８ａから供給された圧力流体は、断面コ字状に形成さ
れたボンネットの第３通路９０、第１スリーブ部材８０
ａの第１貫通路８８ａ、第１スリット８４ａ、第１分岐
通路５０および第１弁ロッド３４の第１通路４６を介し
て配管プレート４２の下部側通路９２ｂに導入され、さ
らに、配管プレート４２の下部側通路９２ｂに連通する
第１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃの第１圧力室１１
６ａにそれぞれ導入される。

【００６０】前記第１圧力室１１６ａに供給された圧力
流体は、ピストンロッド１１０の軸線方向に沿って延在
する第４通路１２０を介して第３圧力室１１６ｃにも供
給され、第１圧力室１１６ａの受圧面によって発生する
押圧力と第３圧力室１１６ｃの受圧面によって発生する
押圧力とがそれぞれ加算された押圧力によってピストン
１０８、ピストンロッド１１０および弁ディスク４０が
略水平方向に沿って弁箱２２の通路３８側に向かって変
位する。

【００６１】この場合、図６に示されるように、弁ディ
スク４０に装着されたシール部材５６が通路３８の弁座
５４に着座して該通路３８が閉塞され、第１圧力室１１
６ａと第３圧力室１１６ｃとに略同時に供給される圧力
流体の作用下に、第１圧力室１１６ａの受圧面によって
発生する押圧力と、第３圧力室１１６ｃの受圧面によっ
て発生する押圧力とがそれぞれ加算された押圧力とな
り、弁箱２２の通路３８をシールするシール力（押圧
力）を増大させることができる。

【００６２】次に、弁ディスク４０を弁座５４から離間
させて通路３８を開成する場合には、第１切換弁１２６
ａの弁位置の切換作用下に第１圧力流体出入ポート５８
ａに対する圧力流体の供給を停止して大気開放状態と
し、且つ第２圧力流体出入ポート５８ｂに対して圧力流
体を供給する。前記第２圧力流体出入ポート５８ｂから
供給された圧力流体は、第２スリーブ部材８０ｂの第２
貫通路８８ｂ、第２スリット８４ｂ、第２分岐通路５２
および第２弁ロッド３６の第２通路４８を介して配管プ
レート４２の上部側通路９２ａに導入され、さらに、第
１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃの第２圧力室１１６
ｂにそれぞれ導入される。第２圧力室１１６ｂに供給さ
れた圧力流体によってピストン１０８が前記とは反対方
向に押圧され、ピストンロッド１１０に連結された弁デ
ィスク４０が通路３８から離間する方向に変位する。

【００６３】前記弁ディスク４０が通路３８から所定間
隔離間した後、第２切換弁１２６ｂの弁位置を切り換え
てシリンダ機構２６の下部側シリンダ室６２ｂに圧力流
体を供給することにより、ピストン６４、ピストンロッ
ド６８、一組の第１および第２弁ロッド３４、３６が一
体的に上昇して図１に示す初期位置に復帰する。

【００６４】本実施の形態では、第１乃至第３変位機構
４４ａ〜４４ｃの第１圧力室１１６ａにそれぞれ供給さ
れた圧力流体がピストンロッド１１０の軸線方向に沿っ
て延在する第４通路１２０を介して第３圧力室１１６ｃ
にも供給され、第１圧力室１１６ａの受圧面によって発
生する押圧力と第３圧力室１１６ｃの受圧面によって発
生する押圧力とがそれぞれ加算された押圧力によって弁
箱２２の通路３８が閉塞される。従って、本実施の形態
では、従来技術に係るゲートバルブと比較して、弁箱２
２の通路３８を閉塞する弁ディスク４０の押圧力を増大
させてシール力をより一層高めることができる。

【００６５】また、本実施の形態では、図２に示される
ように、弁箱２２の通路３８と弁ディスク４０が対向し
た状態においてのみ第１スリーブ部材８０ａの第１スリ
ット８４ａと第１弁ロッド３４の第１分岐通路５０が連
通し、弁箱２２の通路３８と弁ディスク４０とが対向し
ない状態では前記第１スリット８４ａと第１分岐通路５
０とが非連通状態となるように設けられている。

【００６６】従って、第１弁ロッド３４が下降して前記
第１スリット８４ａと第１分岐通路５０とが連通した状
態においてのみ第１および第３圧力室１１６ａ、１１６
ｃに圧力流体が供給されて弁ディスク４０を弁箱２２の
通路３８側に向かって変位させることができ、前記第１
スリット８４ａと第１分岐通路５０とが連通しない状態
では第１および第３圧力室１１６ａ、１１６ｃに圧力流
体が供給されることがなく、弁箱２２の通路３８側に向
かう弁ディスク４０の変位を阻止することができる。

【００６７】この結果、弁箱２２の通路３８と弁ディス
ク４０とが対向したときを除いて弁ディスク４０の弁箱
２２側への変位が規制されることにより、何らかの原因
によって第１乃至第３変位機構４４ａ〜４４ｃが付勢さ
れて弁ディスク４０に装着されたシール部材５６が弁箱
２２の内壁面に接触して該シール部材５６が損傷するこ
とを確実に阻止することができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００６９】すなわち、第１圧力室の受圧面によって発
生する押圧力と第３圧力室の受圧面によって発生する押
圧力とが加算された押圧力が受圧体に付与されるため、
弁箱の通路を閉塞する弁ディスクの押圧力を増大させて
シール力を高めることができる。

【００７０】また、第１弁ロッドの外周面を囲繞し、内
周面の環状凹部を介して第１スリットが形成された第１
スリーブ部材と、第２弁ロッドの外周面を囲繞し、内周
面の環状凹部を介して第２スリットが形成された第２ス
リーブ部材とを設け、前記第１スリットと第２スリット
の軸線方向に沿った長さをそれぞれ異なるように設定し
ている。

【００７１】従って、第１および第２弁ロッドの第１お
よび第２通路にそれぞれ連通する第１および第２スリッ
トの軸線方向に沿った長さを調整することにより、弁箱
の通路と弁ディスクとが対向したときを除いて変位機構
側に圧力流体を供給することが阻止され、弁ディスクの
弁箱側への変位を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るゲートバルブの概略
縦断面図である。

【図２】図１の第１弁ロッドの一部省略拡大縦断面図で
ある。

【図３】図１の第２弁ロッドの一部省略拡大縦断面図で
ある。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った一部省略縦断面図
である。

【図５】図１に示す初期位置から下降して弁ディスクと
弁箱の通路とが対向した状態を示す動作説明図である。

【図６】弁ディスクが変位して弁箱の通路を閉塞した状
態を示す動作説明図である。

【図７】従来技術に係るゲートバルブの軸線方向に沿っ
た縦断面図である。

【図８】図７に示すゲートバルブの閉鎖板が下降して開
口部がシールされた状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】 ２０…ゲートバルブ ２２…弁箱 ２６…シリンダ機構 ２８…バルブボデ
イ ３２ａ、３２ｂ…貫通孔 ３４、３６…弁ロ
ッド ３８、４６、４８、７２、７４、９０、９２ａ、９２
ｂ、１２０…通路 ４０…弁ディスク ４２…配管プレー
ト ４４ａ〜４４ｃ…変位機構 ５０、５２…分岐
通路 ５４…弁座 ５６、８６ａ〜８
６ｄ…シール部材 ５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂ…圧力流体出入ポート ６２、６２ａ、６２ｂ…シリンダ室 ６４、１０８…ピ
ストン ６６…ヨーク ６８、１１０…ピ
ストンロッド ７８ａ、７８ｂ…ダンパ部材 ８０ａ、８０ｂ…
スリーブ部材 ８４ａ、８４ｂ…スリット ８８ａ、８８ｂ…
貫通路 ９４ａ、９４ｂ…連通路 ９８ａ、９８ｂ、
１１９…ベローズ １０６…チューブ部材 １１６、１１６ａ
〜１１６ｃ…圧力室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 満広 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 (72)発明者 宮崎 省吾 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Ｆターム(参考） 3H053 AA02 BA11 BA23 BD01 BD03 DA01 DA09 DA12 3H066 AA03 BA19

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体部と、 前記本体部の内部または外部に設けられた駆動手段と、 前記駆動手段の駆動作用下に、前記本体部に並設された
   一組の貫通孔に沿って直線状に変位する第１および第２
   弁ロッドと、 前記第１および第２弁ロッドの変位作用下に、弁箱に形
   成された通路を開閉する弁ディスクと、 前記第１および第２弁ロッドの一端部に連結された配管
   プレートを有し、該第１および第２弁ロッドの第１およ
   び第２通路を介して供給される圧力流体の作用下に、前
   記弁ディスクを第１および第２弁ロッドの軸線と略直交
   する方向に変位させる変位機構と、 を備え、前記変位機構には、前記第１および第２弁ロッ
   ドの第１および第２通路にそれぞれ連通して圧力流体が
   供給される第１および第２圧力室と、連通路を介して第
   １圧力室に連通する第３圧力室とが設けられ、前記第１
   圧力室と第３圧力室とにそれぞれ供給される圧力流体に
   よって押圧される受圧体を介して弁ディスクが弁箱の通
   路側に向かって変位することを特徴とするゲートバル
   ブ。
2. 【請求項２】請求項１記載のゲートバルブにおいて、 前記本体部の貫通孔には、第１および第２弁ロッドの外
   周面を囲繞するスリーブ部材が嵌挿され、前記第１およ
   び第２弁ロッドの外周面とスリーブ部材の内周面との間
   には、軸線方向に沿った第１および第２通路と略直交す
   る貫通路に連通する環状のスリットが設けられることを
   特徴とするゲートバルブ。
3. 【請求項３】請求項２記載のゲートバルブにおいて、 前記スリーブ部材は、第１弁ロッドの外周面を囲繞し、
   内周面の環状凹部を介して第１スリットが形成された第
   １スリーブ部材と、第２弁ロッドの外周面を囲繞し、内
   周面の環状凹部を介して第２スリットが形成された第２
   スリーブ部材とからなり、前記第１スリットと第２スリ
   ットの軸線方向に沿った長さがそれぞれ異なるように設
   けられることを特徴とするゲートバルブ。