JP2016160990A - リンク付きゲート弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲートの密封力を増加することが可能であり、修理作業が容易となるリンク付きゲート弁を提供する。【解決手段】少なくとも一つのシリンダ１０は軸方向に沿って移動可能な駆動軸１１を有する。ゲート弁２０は、中空であり、一端が開放端であり、開放端に上蓋が設けられており、他端には、シリンダ１０を組付け可能なシリンダ台が設けられており、シリンダ台に軸穴が設けられている。ゲートユニット３０は、ゲート弁２０の内部に設けられており、互いに隣接する、メインゲートと、気密ゲートと、を有する。メインゲートが駆動軸の端部に連接されている。押さえロッドは、一端が気密ゲートの端部に枢着されており、他端が上蓋へ延びて押さえ端を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、ゲート弁の密封構造に関し、特に、リンクを駆動することにより、確実な気密性を実現することが可能な真空ゲート弁であるリンク付きゲート弁に関する。

特許文献１の図１ａ、図１ｂ及び図１ｃは真空ゲート弁を示した。このような真空ゲート弁は、制御部材（例えば液圧ユニット及び回動ユニットなど）により、ゲートが、弁ロッドの軸方向（弁開口に平行する方向）に沿って移動して弁開口を遮断することが可能である他、弁開口に垂直する方向へ移動することも可能である。これにより、ゲートが、弁開口に移動した後、弁開口に押付けられて、ゲートと弁開口の気密効果を確保することが可能である。

しかし、このような技術によれば、シリンダにレールなどの変位軌跡制御機構を設け、且つ異なる仕様又は寸法を有する真空ゲート弁によって、ゲートと弁開口との寸法及び位置などを精密に計算することが必要である。これにより、ゲートを弁開口に移動して弁開口を緊密に閉めることが可能である。換言すると、ゲートと弁開口との寸法及び位置などを精密に計算しないと、ゲートを弁開口に移動して弁開口を緊密に閉めることができず、気密効果が降下する。一方、このようなゲート弁を長期間に利用されると、制御部材が磨耗されて精度が降下する。なお、制御部材が真空ゲート弁の奥方に位置することが一般的であるため、修理が容易ではない。

台湾特許公開第Ｉ３１６９９７号明細書

本発明の目的は、ゲートの密封力を増加することが可能であり、修理作業が容易であるリンク付きゲート弁を提供することにある。

本発明のリンク付きゲート弁によるはシリンダとゲート弁とゲートユニットと押さえロッドとを備える。シリンダは軸方向に沿って移動可能な駆動軸を有する。ゲート弁は、中空であり、一端が開放端であり、開放端に上蓋が設けられており、他端にシリンダを組付け可能なシリンダ台が設けられており、シリンダ台に軸穴が設けられている。ゲートユニットは、ゲート弁の内部に設けられており、互いに隣接する、メインゲートと、気密ゲートと、を有し、メインゲートが駆動軸の端部に連接されている。押さえロッドは、一端が気密ゲートの端部に枢着されており、他端が上蓋へ延びて押さえ端を形成する、駆動軸は軸穴によりゲート弁に差し込まれることが可能である。ゲート弁の側辺の開放端に近接する箇所では、少なくとも一つの弁開口が設けられている。メインゲートと気密ゲートとの端部は、少なくとも一つの平行リンクによって連接される。押さえロッドの中段に連動ロッドが枢着されており、連動ロッドの他端がメインゲートの端部に枢着されている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、押さえ端に軸受が設けられている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、ゲート弁の開放端には、止め具が少なくとも一つ設けられている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、ゲート弁の開放端の裏壁には、止め具に対応する円弧形穴が二つ設けられており、止め具の両端は円弧状を呈する端部である。

本発明のリンク付きゲート弁によると、止め具の上蓋に対向する側には、係止端が設けられており、上蓋の裏側には、係止端を収容する定位溝が設けられている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、止め具は、長さが開放端の開口の幅よりも大きく形成されている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、メインゲートにスロットが少なくとも一つ設けられており、スロットの内部に転がり軸受が設けられており、転がり軸受の少なくとも一部は、メインゲートの気密ゲートに隣接する側の表面から突出し、気密ゲートには、転がり軸受を収容する押付溝が設けられている。

本発明のリンク付きゲート弁によると、押付溝は、第１溝部と、第２溝部と、を有し、第１溝部の深さは第２溝部の深さよりも深く、第２溝部は、押付溝の開放端に近接する一端に位置する。

本発明のリンク付きゲート弁によると、メインゲートと気密ゲートの間には、バネが少なくとも一つ設けられている。

本発明のリンク付きゲート弁によれば、次のような効果がある。
（１）ゲートユニットが駆動軸に駆動されて軸方向へ変位することが可能であり、ゲートユニットが弁開口に位置合わせた後、押さえロッドの押さえ端が止められて、押さえロッド、連動ロッド及び平行リンクによるリンク作用により、気密ゲートがメインゲートから離れて弁開口に緊密に押付けること可能であり、ゲート弁全体の気密効果を増加することが可能である。

（２）上蓋を開けると、ゲートユニットと駆動軸の間にある固定用のボルトを取り外して、ゲートユニットを取り出して修理し、又は交換することが可能であり、修理による機械の停止時間を大幅に減少することが可能である。

本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の組合済み状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の一部を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の一部を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の止め具の組付け方法を示す模式図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の弁開口がオープン状態にあることを示す断面図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の弁開口を閉める動作を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の弁開口を閉める動作を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の転がり軸受の動作を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるリンク付きゲート弁の転がり軸受の動作を示す断面図である。

（一実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１から図４を参照する。図１は本発明の一実施形態の組合済み状態を示す斜視図であり、図２は本発明の一実施形態の一部を示す分解斜視図であり、図３は本発明の一実施形態の一部を示す分解斜視図であり、図４は本発明の止め具の組付け方法を示す模式図である。本実施形態のリンク付きゲート弁は、少なくとも一つのシリンダ１０と、ゲート弁２０と、ゲートユニット３０と、少なくとも一つの押さえロッド４０とを備える。

シリンダ１０は、軸方向に沿って移動可能な駆動軸１１を有する。

ゲート弁２０は、中空であり、一端が開放端２１であり、開放端２１に上蓋２２が設けられており、他端には、シリンダ１０を組付け可能なシリンダ台２３が設けられている。シリンダ台２３に軸穴２４が設けられている。軸穴２４により、駆動軸１１をゲート弁２０に差し込むことが可能である。ゲート弁２０の側辺の開放端２１に近接する箇所では、少なくとも一つの弁開口２５が設けられている。ゲート弁２０の弁開口２５の反対側には、開放口２６が設けられている。

ゲートユニット３０は、ゲート弁２０の内部に設けられており、互いに隣接する、メインゲート３１と、気密ゲート３２と、を有する。メインゲート３１は駆動軸１１の端部に連接されている。メインゲート３１と気密ゲート３２との端部は、少なくとも一つの平行リンク３３によって連接する。本実施形態では、メインゲート３１と気密ゲート３２との端部が二つの平行リンク３３によって連接し、メインゲート３１、二つの平行リンク３３及び気密ゲート３２が４節リンク機構を形成する。前記４節リンク機構は、平行四辺形のリンク機構であることが好ましい。

メインゲート３１の両端の間にスロット３４が少なくとも一つ設けられている。スロット３４の内部に転がり軸受３５が設けられている。転がり軸受３５の少なくとも一部は、メインゲート３１の気密ゲート３２に隣接する側の表面から突出する。気密ゲート３２には、転がり軸受３５を収容する押付溝３６が設けられている。押付溝３６は、第１溝部３６１と、第２溝部３６２と、を有する。第１溝部３６１の深さは、図３及び図８に示すように、第２溝部３６２の深さよりも深い。第２溝部３６２は、押付溝３６の開放端２１に近接する一端に位置する。

押さえロッド４０は、一端が気密ゲート３２の端部に枢着されており、他端が上蓋２２へ延びて押さえ端４１を形成する。押さえ端４１に軸受４１１が設けられている。押さえロッド４０の中段に連動ロッド４２が枢着されている。連動ロッド４２の他端はメインゲート３１の端部に枢着されている。また、図３に示すように、連動ロッド４２は、メインゲート３１との枢着端から、気密ゲート３２から遠ざかった側へ延びる。押さえロッド４０は、ほぼＬ字形を呈する。ゲートユニット３０の両端に押さえロッド４０がそれぞれ設けられていることが好ましい。

また、ゲート弁２０の開放端２１には、止め具５０が少なくとも一つ設けられている。ゲート弁２０の開放端２１の二つの裏壁には、止め具５０に対応する円弧形穴５１が二つ設けられている。二つの円弧形穴５１は互いに対称である。止め具５０の両端は円弧状を呈する端部である。止め具５０の長さは、開放端２１の開口の幅よりも大きい。これにより、図４に示すように、止め具５０が斜めに円弧形穴５１に入れられて、止め具５０を図４の矢印方向に回転することにより、止め具５０の両端が円弧形穴５１に入る。また、図２に示すように、止め具５０の上蓋２２に対向する側に係止端５２が設けられており、上蓋２２の裏側には、係止端５２を収容する定位溝５３が設けられている。これにより、図５に示すように、上蓋２２を開放端２１にロックした後、止め具５０が定位溝５３に固定されて、止め具５０が円弧形穴５１から脱出することを防止可能である。

メインゲート３１と気密ゲート３２の間には、更に、バネ３７が少なくとも一つ設けられている。バネ３７は、図３に示すように、一端が転がり軸受３５の軸３５１に連接されており、他端が気密ゲート３２にロックされている。バネ３７により、メインゲート３１と気密ゲート３２は、常時に互いに近接する。ゲートユニット３０は、駆動軸１１を中心として、その両側に転がり軸受３５と押付溝３６がそれぞれ設けられており、各軸３５１に二つのバネ３７が設けられていることが好ましい。

図５を参照する。図５は本発明の弁開口２５がオープン状態にあることを示す断面図である。弁開口２５がオープン状態にあるときには、ゲートユニット３０が、ゲート弁２０の内部の開放端２１から遠ざかった一端に位置し、気密ゲート３２がメインゲート３１に近接する位置に位置し、転がり軸受３５が押付溝３６のより深い第１溝部３６１に位置する。

図６を参照する。図６は本発明の弁開口を閉める動作を示す断面図である。弁開口２５を閉めたいときには、シリンダ１０の駆動軸１１がゲートユニット３０を駆動して、ゲートユニット３０が駆動軸１１の軸方向に沿って開放端２１へ移動する。ゲートユニット３０が弁開口２５に位置合わせた後、押さえ端４１の軸受４１１が止め具５０に接触して、駆動軸１１の持続な動作により、止め具５０が押さえ端４１に反力を加えて押さえロッド４０を押さえる。連動ロッド４２とメインゲート３１の枢着点（図６に示す枢着点Ａ）が固定されるため、押さえロッド４０の押さえ端４１が押さえられているときに、連動ロッド４２が、駆動されて枢着点Ａを中心として、反時計方向に回動する。これにより、押さえロッド４０が気密ゲート３２を押さえて、気密ゲート３２が、図７に示すように、メインゲート３１から遠ざかった方向に移動して、弁開口２５を緊迫する方向に移動して、弁開口２５を確実に密封することが可能である。

メインゲート３１、二つの平行リンク３３及び気密ゲート３２が平行四辺形のリンク機構であるため、押さえロッド４０が気密ゲート３２を押さえて移動するときに、気密ゲート３２が、その上下端が均等に移動して、弁開口２５を均一に緊迫することが可能であり、気密効果が増加する。

図８及び図９を参照する。図８は本発明の転がり軸受３５の動作を示す断面図であり、図９は本発明の転がり軸受３５の動作を示す断面図である。気密ゲート３２が動作しているときには、これらの転がり軸受３５が押付溝３６の第２溝部３６２に移動する。第２溝部３６２の深さの設計により、気密ゲート３２がメインゲート３１から離れるときに、転がり軸受３５が気密ゲート３２に持続に押付ける。これにより、リンク付きゲート弁の寸法がより大きい場合には、より多い転がり軸受３５及び押付溝３６を設けると、気密ゲート３２の受ける反力を分散することが可能であり、気密ゲート３２が曲がって変形することを防止することが可能であり、気密ゲート３２と弁開口２５の気密度を確保することが可能であり、製品の信頼度及び寿命を増加することが可能である。

逆に、弁開口２５を開けたいときには、シリンダ１０により駆動軸１１とゲートユニット３０を降下して、押さえ端４１の軸受４１１が徐徐に止め具５０から分離して、これらのバネ３７の弾力により、メインゲート３１と気密ゲート３２が近接状態に戻す。これにより、気密ゲート３２が弁開口２５から分離して、弁開口２５がオープン状態になる。
本発明は、ゲート弁に適用することができる。

１０ シリンダ
１１ 駆動軸
２０ ゲート弁
２１ 開放端
２２ 上蓋
２３ シリンダ台
２４ 軸穴
２５ 弁開口
２６ 開放口
３０ ゲートユニット
３１ メインゲート
３２ 気密ゲート
３３ 平行リンク
３４ スロット
３５ 転がり軸受
３６ 押付溝
３７ バネ部材
４０ 押さえロッド
４１ 押さえ端
４２ 連動ロッド
５０ 止め具
５１ 円弧形穴
５２ 係止端
５３ 定位溝
３１１ ボルト
３５１ 軸
３６１ 第１溝部
３６２ 第２溝部
Ａ 枢着点

Claims (9)

1. 軸方向に沿って移動可能な駆動軸を有する少なくとも一つのシリンダと、
   中空であり、一端が開放端であり、前記開放端に上蓋が設けられており、他端には、前記シリンダを組付け可能なシリンダ台が設けられており、前記シリンダ台に軸穴が設けられているゲート弁と、
   前記ゲート弁の内部に設けられており、互いに隣接する、メインゲートと、気密ゲートと、を有し、前記メインゲートが前記駆動軸の端部に連接されているゲートユニットと、
   一端が前記気密ゲートの端部に枢着されており、他端が前記上蓋へ延びて押さえ端を形成する少なくとも一つの押さえロッドと、を備え、
   前記駆動軸は、前記軸穴により、前記ゲート弁に差し込むことが可能であり、
   前記ゲート弁は、側辺の前記開放端に近接する箇所に、少なくとも一つの弁開口が設けられており、
   前記メインゲートと前記気密ゲートとの端部は少なくとも一つの平行リンクによって連接されており、
   前記押さえロッドは、中間部に連動ロッドが枢着されており、前記連動ロッドの他端が前記メインゲートの端部に枢着されていることを特徴とするリンク付きゲート弁。
2. 前記押さえ端に軸受が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリンク付きゲート弁。
3. 前記ゲート弁は、前記開放端に、止め具が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリンク付きゲート弁。
4. 前記ゲート弁は、前記開放端の裏壁に、前記止め具に対応する円弧形穴が二つ設けられており、前記止め具の両端が円弧状を呈する端部であることを特徴とする、請求項３に記載のリンク付きゲート弁。
5. 前記止め具は、前記上蓋に対向する側に、係止端が設けられており、前記上蓋の裏側に、前記係止端を収容する定位溝が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のリンク付きゲート弁。
6. 前記止め具は、前記開放端の開口の幅よりも大きい長さを有することを特徴とする、請求項４に記載のリンク付きゲート弁。
7. 前記メインゲートにスロットが少なくとも一つ設けられており、前記スロットの内部に転がり軸受が設けられており、前記転がり軸受の少なくとも一部は、前記メインゲートの前記気密ゲートに隣接する側の表面から突出し、前記気密ゲートに前記転がり軸受を収容する押付溝が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリンク付きゲート弁。
8. 前記押付溝は、第１溝部と、第２溝部と、を有し、
   前記第１溝部は、深さが前記第２溝部の深さよりも深く形成されており、
   前記第２溝部は、前記押付溝の前記開放端に近接する一端に位置することを特徴とする、請求項７に記載のリンク付きゲート弁。
9. 前記メインゲートと前記気密ゲートとの間には、バネが少なくとも一つ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のリンク付きゲート弁。

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