JP6878495B2 - 油圧駆動システム、仕切りバルブ - Google Patents
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Description
例えば、伸縮アクチュエータとしては、電磁駆動型、圧空駆動型、油圧駆動型などがある。
なお、この例の伸縮アクチュエータにおいて、高出力が必要な油圧での駆動は、基本的に縮退する向きにおいておこなわれ、伸縮アクチュエータの伸長する向きでは、バネ等を用いるスプリングバックといわれる構成である。
このノーマルクローズとは、弁仕切り動作をおこなう際に弁体等を駆動させる供給電力や圧空等の動力源が作用していない状態などでは、流路を閉じる動作を可能とすること、および、流路を閉じた状態を維持することを意味している。
しかし、停電時にスプリングバックを可能とした場合、給電の消失した油圧発生用のモータに対して、スプリングによる緊急動作をおこなうと、次のような問題がある。
1.給電時および停電時のいずれにおいても、スプリングバック動作の終端における過大な油圧発生を防止すること。
2.スプリングバック動作の終端における部品等の破損を防止すること。
3.給電時におけるスプリングバック動作において、モータを切り離さない状態を維持すること。
4.給電時におけるスプリングバック動作において、モータ駆動を所望の状態に維持すること。
外部から供給された作動油圧により駆動する前記真空アクチュエータと、
前記真空アクチュエータに作動油圧を供給する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を有し、
真空アクチュエータが、前記対象物に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記対象物から離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記付油圧勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記対象物に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられることにより上記課題を解決した。
本発明の油圧駆動システムは、前記油圧抑制部が、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構とされることができる。
本発明において、前記油圧抑制部が、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記対象物に近接する方向に移動した際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を切断し、
前記伸縮ロッドが前記対象物から離間する方向に移動する際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達することが好ましい。
本発明の仕切りバルブは、ノーマルクローズ動作可能な仕切りバルブであって、
中空部と、
前記中空部を挟み互いに対向するように設けられて連通する流路となる第1開口部及び第2開口部とを有する弁箱と、
前記流路を開放および閉塞可能な弁体と、
前記弁体を前記中空部内における退避位置と弁開口遮蔽位置との間で回転可能に支持するとともに流路方向に延在する軸線を有する回転軸と、
前記弁体を回転駆動可能な回転駆動部と、
前記流路方向における位置を変更可能として前記弁体に設けられる可動弁部と、
前記弁箱に設けられて前記弁開口遮蔽位置の前記可動弁部を前記流路方向に移動してクローズする弁箱付勢部(真空アクチュエータ)と、
前記弁箱付勢部(真空アクチュエータ)に作動油圧を供給して駆動する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を具備し、
前記弁箱付勢部(真空アクチュエータ)が、前記可動弁部に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記可動弁部から離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記可動弁部に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられることにより上記課題を解決した。
本発明の仕切りバルブは、前記油圧抑制部が、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構とされることが可能である。
本発明は、前記油圧抑制部が、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記可動弁部に近接する方向に移動した際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を切断し、
前記伸縮ロッドが前記可動弁部から離間する方向に移動する際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達することができる。
外部から供給された作動油圧により駆動する前記真空アクチュエータと、
前記真空アクチュエータに作動油圧を供給する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を有し、
真空アクチュエータが、前記対象物に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記対象物から離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記対象物に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられる。
これにより、油圧駆動システムにおいては、通常の給電時には、油圧駆動部によって供給された油圧により真空アクチュエータを駆動して、伸縮ロッドを縮退させることで、対象物への押圧を解除する。また、油圧駆動システムにおいては、油圧付勢部材の付勢力によって伸縮ロッドを伸長させて、対象物を押圧する。これにより、スプリングバック機能を有する油圧駆動システムを提供することが可能である。
また、油圧駆動システムにおいては、油圧抑制部が設けられていない場合、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、油圧付勢部材の付勢力によって油圧が油圧発生部から真空アクチュエータに逆流する。この際、油圧駆動システムにおいては、駆動部のモータが逆転する。すると、スプリングの付勢力に加えて、モータのイナーシャによって油圧発生部の動作が終端に向けて急峻に増加する。
この場合でも、油圧抑制部が設けられていることにより、スプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することを抑制する。
これにより、油圧抑制部によって、モータで発生する回転軸の逆転に対応して、油圧駆動システムが破損、あるいは、真空アクチュエータおよび対象物で破損がおきるなどの不具合を防止することが可能となる。
また、モータで発生する回生電力による他の部品への影響を抑制することが可能となる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
これにより、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、付勢部材の付勢力によって油圧が油圧発生部から真空アクチュエータに逆流した場合でも、油圧発生部から駆動部への回転を伝達することがなく、駆動部のモータのイナーシャによって影響を受けることがない。このため、油圧抑制部が設けられていることにより、スプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、過大な油圧が発生することを抑制することができる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
前記伸縮ロッドが前記対象物から離間する方向に移動する際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達する。
これにより、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、付勢部材の付勢力によってモータで発生する回転軸の逆転に対応して、油圧発生部から駆動部への回転を伝達することがなく、油圧駆動システムが破損、あるいは、真空アクチュエータおよび対象物で破損がおきるなどの不具合を防止することが可能となる。また、モータで発生する回生電力による他の部品への影響を抑制することが可能となる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達可能な状態を維持するように制御することで、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
中空部と、
前記中空部を挟み互いに対向するように設けられて連通する流路となる第1開口部及び第2開口部とを有する弁箱と、
前記流路を開放および閉塞可能な弁体と、
前記弁体を前記中空部内における退避位置と弁開口遮蔽位置との間で回転可能に支持するとともに流路方向に延在する軸線を有する回転軸と、
前記弁体を回転駆動可能な回転駆動部と、
前記流路方向における位置を変更可能として前記弁体に設けられる可動弁部と、
前記弁箱に設けられて前記弁開口遮蔽位置の前記可動弁部を前記流路方向に移動してクローズする弁箱付勢部(真空アクチュエータ)と、
前記弁箱付勢部(真空アクチュエータ)に作動油圧を供給して駆動する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を具備し、
前記弁箱付勢部(真空アクチュエータ)が、前記可動弁部に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記可動弁部にから離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記可動弁部に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられる。
これにより、仕切りバルブにおいては、通常の給電時には、油圧駆動部によって供給された油圧により弁箱付勢部(真空アクチュエータ)を駆動して、伸縮ロッドを縮退させることで、可動弁部への押圧を解除する。また、仕切りバルブにおいては、油圧付勢部材の付勢力によって伸縮ロッドを伸長させて、可動弁部を押圧する。これにより、スプリングバック機能を有しノーマルクローズ動作の確実な仕切りバルブを提供することが可能である。
また、仕切りバルブにおいては、油圧抑制部が設けられていない場合、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、油圧付勢部材の付勢力によって油圧が油圧発生部から弁箱付勢部(真空アクチュエータ)に逆流する。この際、油圧駆動システムにおいては、駆動部のモータが逆転する。すると、油圧付勢部材(スプリング)の付勢力に加えて、モータのイナーシャによって油圧発生部の動作が弁閉となる終端に向けて急峻に増加する。
この場合でも、油圧抑制部が設けられていることにより、スプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することを抑制する。
これにより、油圧抑制部によって、モータで発生する回転軸の逆転に対応して、仕切りバルブの油圧駆動部が破損、あるいは、弁箱付勢部(真空アクチュエータ)および可動弁部で破損がおきるなどの不具合を防止することが可能となる。
また、モータで発生する回生電力による他の部品への影響を抑制することが可能となる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
これにより、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、油圧付勢部材の付勢力によって油圧が油圧発生部から弁箱付勢部(真空アクチュエータ)に逆流した場合でも、油圧発生部から駆動部への回転を伝達することがなく、駆動部のモータのイナーシャによって影響を受けることがない。このため、油圧抑制部が設けられていることにより、スプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、過大な油圧が発生することを抑制することができる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
前記伸縮ロッドが前記可動弁部から離間する方向に移動する際に、前記駆動部から前記油圧発生部への回転を伝達する。
これにより、電源から駆動部への供給電力がなくなった電源喪失時に、付勢部材の付勢力によってモータで発生する回転軸の逆転に対応して、油圧発生部から駆動部への回転を伝達することがない。したがって、油圧駆動部が破損、あるいは、弁箱付勢部(真空アクチュエータ)および可動弁部で破損がおきるなどの不具合を防止することが可能となる。また、モータで発生する回生電力による他の部品への影響を抑制することが可能となる。
同時に、通電時におけるスプリングバック動作においては、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達可能な状態を維持するように制御することで、駆動部のモータにおける回転動作が緩やかになるように減速カーブを制御することができる。これにより、通電時のスプリングバックによる油圧発生部の動作終端において、駆動部のモータのイナーシャに起因して過大な油圧が発生することがない。
図1は、本実施形態における油圧駆動システムを示す模式図であり、図において、符号700は、油圧駆動部である。
本実施形態において、真空アクチュエータ70の可動部(伸縮ロッド)72は、真空雰囲気とされたチャンバCh内に向けて伸縮可能とされる。
真空アクチュエータ70においては、図1に示すように、付勢部材(押しつけバネ)73の付勢力によって縮退した可動部(伸縮ロッド)72が、対象物から離間して、固定部71に収納される。
油圧発生部701は、真空アクチュエータ70へ供給する油圧を付勢力によって発生させる油圧付勢部材720を有する。
油圧発生部701は、可動部(伸縮ロッド)72を縮退動作する際に、油圧付勢部材720の付勢力によって動作方向となる油圧を真空アクチュエータ70に供給する。油圧発生部701は、また、この動作終了時に、油圧状態を維持して可動部(伸縮ロッド)72を伸縮した状態を維持可能とされている。また、押圧力等、対象物への可動部(伸縮ロッド)72の当接状態を適切に制御可能となっている。
駆動部705は、可動部(伸縮ロッド)72を伸長縮動作する際に、油圧付勢部材720の付勢力に打ち勝って真空アクチュエータ70から油圧を油圧発生部701へ流すように油圧発生部701を駆動するモータ705mを有する。
駆動部705は、モータ705mの回転軸の回転を停止する励磁ブレーキを備えてもよい。
駆動部705は、制御部(コントローラ)706に接続されて制御される。
駆動部705は電源707に接続されて、駆動部705を駆動するための電力を供給される。
真空アクチュエータ70は、油圧駆動部700によりスプリングバック可能とされる。
スプリングバックとは、油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって油圧発生部701から真空アクチュエータ70へと作動油を流して、モータ705mによる動作方向と逆向きに可動部(伸縮ロッド)72を駆動するものである。
具体的には、油圧抑制部705dは、電源707からの給電がない状態で、油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって可動部(伸縮ロッド)72が対象物に近接する方向に移動した際に、モータ705mと油圧発生部701との間の回転を切断する機能を有する。
また、油圧抑制部705dは、電源707からの給電がある状態で、可動部(伸縮ロッド)72が対象物から離間する方向に移動する際に、モータ705mと油圧発生部701との間の回転を伝達する機能を有する。
なお、油圧抑制部705dは、公知のワンウエイクラッチとされ、その構成は限定されない。
また、油圧駆動システムにおいては、真空アクチュエータ70における油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって可動部(伸縮ロッド)72を伸長させて、対象物を押圧する。
これを油圧発生部701の油圧付勢部材720によるスプリングバックと称する。
本実施形態における油圧駆動システムでは、電源707から駆動部705へ電力が供給されている状態、つまり、通常の給電時に油圧発生部701の油圧付勢部材720によるスプリングバックが発生した場合には、油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって、可動部(伸縮ロッド)72が対象物に近接する方向に移動する。
すると、油圧発生部701から固定部71に作動油が逆流する。
このとき、油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって、油圧発生部701は、モータ705mを逆回転する方向に回転するように作動する。
この際、制御部(コントローラ)706によりモータ705mを制御しない場合には、可動部(伸縮ロッド)72を駆動する正回転とは逆方向にモータ705mが回転される。
この油圧の上昇は、スプリングバックの終端における定格油圧の二倍以上になる可能性がある。
また、勢いよく伸張した可動部(伸縮ロッド)72によって、対象物においても不具合が発生する可能性がある。
同時に、制御部(コントローラ)706が、モータ705mを駆動する。
このとき、制御部(コントローラ)706の制御によりモータ705mを、可動部(伸縮ロッド)72を縮退駆動する際に比べて弱く駆動する。
これにより、モータ705mにおいて必要以上の回転力が発生することを抑制する。したがって、モータ705mのイナーシャにより、スプリングバックの終端で、油圧発生部701における急激な油圧の上昇を抑制することができる。
給電がない状態であるため、油圧発生部701の油圧付勢部材720の付勢力によって、可動部(伸縮ロッド)72は対象物に近接する方向に移動する。
このように、モータ705mのイナーシャが油圧発生部701へ影響を与えないため、スプリングバックの終端で、油圧発生部701における急激な油圧の上昇を抑制することができる。
本実施形態において、上述した第1実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。図において、符号100は、仕切りバルブである。
また、本実施形態における油圧駆動システムでは、図3〜図5に示すように、油圧駆動部700が、弁閉塞位置とする真空アクチュエータ(付勢部、押しつけシリンダ)70を駆動する。
流路Hは、第2開口部12bから第1開口部12aに向かって設定されている。
回転軸20は、流路H方向に延在する軸線を有する。
回転軸20は、弁体5を中空部11内における退避位置(弁開放位置)と弁開口遮蔽位置(摺動準備位置)との間で回転可能に支持する。
回転駆動部21は、回転軸20を回転駆動可能である。
回転駆動部21は、弁体5を往復回転動作させることが可能である。
中立弁部30は、回転軸20に固定される。
中立弁部30は、中空部11における流路H方向の中央位置を維持する。
可動弁部(可動弁板部)54は、弁開口遮蔽位置(摺動準備位置)と弁閉塞位置とにおいて、弁枠部63に対して流路H方向における位置を変更可能である。
可動弁部(可動弁板部)54には、第1開口部12aの周囲に位置する弁箱10の内面に密着される弁板シールパッキンが設けられる。
付勢部(押しつけシリンダ)70は、上述した第1実施形態における真空アクチュエータ70とされる。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、付勢部(押しつけシリンダ)70に非圧縮性流体(圧油)を給排、つまり、供給および排出して、複数の付勢部(押しつけシリンダ)70を同時に駆動する。
付勢部(押しつけシリンダ)70は、弁開口遮蔽位置(摺動準備位置)にある可動弁部(可動弁板部)54の周囲を流路H方向に押圧する。付勢部(押しつけシリンダ)70は、移動した可動弁部(可動弁板部)54により流路Hをクローズ(閉塞)する。
真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70においては、図2,図3に示すように、付勢部材(押しつけバネ)73によって縮退した可動部(伸縮ロッド)72が、可動弁部(可動弁板部)54から離間して、弁箱10に内蔵された固定部71に収納される。
この際、真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70は、可動部(伸縮ロッド)72によって、可動弁部(可動弁板部)54を第1開口部12aに向けて移動させて、可動弁部(可動弁板部)54を弁箱10の内面に接触させる。さらに、真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70は、可動弁部(可動弁板部)54を弁箱10の内面に押圧して閉塞状態とし、流路Hを閉鎖する(閉弁動作)。
これにより、可動弁部(可動弁板部)54が弁箱10の内面から引き離されて退避される。可動弁部(可動弁板部)54を流路H方向における中空部11の中央位置とすることにより、流路Hを開放する(解除動作)。
仕切りバルブ100は、この解除動作と退避動作とにより、可動弁部(可動弁板部)54が弁開口遮蔽位置(摺動準備位置)から退避位置(弁開放位置)に退避して弁開状態とする弁開動作が行われる。回転駆動部21は、ノーマルクローズが可能な構成とされている。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、油圧発生部701の油圧付勢部材720によってスプリングバックによるノーマルクローズが可能な構成とされている。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、可動部(伸縮ロッド)72を伸長動作する際に、油圧発生部701の油圧付勢部材720による油圧を真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70に逆流させる。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、動作終了時に、可動部(伸縮ロッド)72を伸縮した油圧状態を維持可能とされている。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、可動弁部(可動弁板部)54への可動部(伸縮ロッド)72の当接状態を適切に制御可能となっている。
油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)700は、油圧抑制部705dによって、モータ705mのイナーシャによる影響を抑制し、逆流した油圧が過大に上昇することを抑制することができる。これにより、油圧駆動システムが破損、あるいは、真空アクチュエータ70、可動弁部(可動弁板部)54等で破損がおきるなどの不具合を防止することが可能となる。
なお、可動弁部(可動弁板部)54の回転動作中において、真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70では、可動部(伸縮ロッド)72の縮退状態を維持し、可動部(伸縮ロッド)72の伸長駆動はおこなわない。
図6は、本実施形態における油圧駆動システム、仕切りバルブの油圧駆動部における加圧状態の油圧発生部を示す模式説明図である。図7は、本実施形態における油圧駆動システム、仕切りバルブにおける油圧抑制部を説明するための断面図である。図8は、本実施形態における油圧駆動システム、仕切りバルブにおける油圧抑制部を説明するための断面図である。図9は、本実施形態における油圧駆動システム、仕切りバルブの油圧駆動部における減圧状態の油圧発生部を示す模式説明図である。図10は、本実施形態における油圧駆動システム、仕切りバルブの油圧駆動部における過圧状態の油圧発生部を示す模式説明図である。
油圧シリンダ710は、真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70に非圧縮性流体である圧油を加圧して供給する。油圧付勢部材720は、油圧シリンダ710を付勢して、スプリングバック動作を可能とする。シリンダ駆動部730は、油圧付勢部材720に抗して油圧シリンダ710を駆動可能である。ケーシング750は、これら油圧シリンダ710、油圧付勢部材720、シリンダ駆動部730を収納する。
ピストン712の端部712aと反対の位置となる端部712bは、シリンダ本体711の内部に同軸状態に位置する。
シリンダ本体711はピストン712に対して軸線方向に相対的に移動可能である。シリンダ本体711はケーシング750に対して軸線方向に相対的に移動可能である。
フランジ部711cの端部711bに向かう面には、シリンダ本体711の外周面に近接して周溝711dが周設される。
なお、油圧付勢部材720は、シリンダ本体711を付勢することが可能であれば、この構成に限るものではない。
回転軸705kと回転駆動軸705aとは、油圧抑制部705dを介して接続される。
ワンウエイクラッチは、相対回転する外輪及び内輪を有し、外輪と内輪との間でトルクを伝達するスプラグやローラなどが外輪または内輪の軌道面に設けたカム面に噛み合うことで、一方向のみに回転トルクを伝達している。また、逆方向では空転する構成となっている。
ワンウエイクラッチの中で、内輪または外輪に設けたポケット(凹所)にローラを配置し、回転方向によって、ローラがポケットの小さな深さ部分に係合する楔作用により回転をロックする構成となっている。
外輪705d2の内周部には、内輪705aの外周面に対して開口した複数のポケット705d3が円周方向等分に設けられている。径方向においてポケット705d3の間の外輪705d2の内周面は、内輪705aの外周面に対して摺擦する軸受部となる。
ポケット705d3のカム面は、内輪705aの外周面からの径方向寸法である深さの値が周方向の位置に対して変化するように形成される。
複数のポケット705d3のカム面の深さが増大する方向は、いずれも周方向において同じ向きとされる。
ポケット705d3の内部において、深さ寸法の大きな位置でローラ705d1は、外輪705d2と内輪705aとに接触しない。これにより、ローラ705d1によって、外輪705d2と内輪705aとが係合されない。
この状態で、駆動部705のモータ705mを駆動すると、回転駆動軸(内輪)705aが、図7における左回りに回転する。すると、内輪705aと外輪705d2とが係合しているため、外輪705d2へと内輪705aの回転駆動力が伝達される。
この状態では、外輪705d2と内輪705aとが係合していないため、外輪705d2の回転は回転駆動軸(内輪)705aへと伝達されない。
あるいは、このように駆動部705のモータ705mの駆動を制御した場合には、外輪705d2の回転状態を低速にする等、所望の状態に制御した回転状態を実現することができる。
また、外輪705d2が、図8における右回りに回転するのは、スプリングバックによって、油圧シリンダ710から真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70へと作動油が逆流した場合とすることができる。
収納空間755の内部には、シリンダ本体711と、ピストン712と、油圧付勢部材720となる内バネ721および外バネ722と、駆動軸731の端部751aと、が収納される。収納空間755は、ピストン712に近接する端部位置が開口しており、ケーシング蓋752によって閉塞されている。
駆動系支持部751kには、回転駆動軸(内輪)705aが回転軸705kと同軸となる位置に取り付けられている。駆動系支持部751kには、モータ705mを有する駆動部705が取り付けられている。
たとえば、検出スイッチ(検出手段)760は、駆動軸731の一部が当接した際に検出可能なリミッタスイッチか、駆動軸731の一部に設けられた磁気素子を検出可能な磁気スイッチとすることもできる。
制御部706が駆動信号を出力すると、駆動部705のモータ705mが駆動する。モータ705mの駆動によって回転駆動軸(内輪)705aが回転する。
したがって、油圧付勢部材720の付勢力は、シリンダ本体711における油圧空間714の容積が減少するように付与されている。
したがって、駆動部705におけるモータ705mの駆動により、シリンダ本体711における油圧空間714の容積は増大するように駆動軸731が移動する。
これにより、非圧縮性流体である作動油(駆動流体)が、油圧空間714から油圧流路713を介して油圧管702に対して流入する。このとき、真空アクチュエータ(押しつけシリンダ)70では油圧が作用して、可動部(伸縮ロッド)72の先端部72aが伸長する。
このとき、ピストン712は、ケーシング蓋752に固定されているので移動しない。これにより、シリンダ本体711とピストン712とが軸線方向に相対的に移動する。
駆動軸731は、回り止め731hがすべり溝757の内部に位置して、駆動軸731の回転が規制されているとともに、内側螺面732cによって支持される。このため、駆動軸731は、軸方向に移動した場合に回転する。
駆動軸731のボールネジ731cの回転は、噛合するネジ駆動ギア732の内側螺面732cに伝達されて、ネジ駆動ギア732が回転する。ネジ駆動ギア732は、ボールベアリング732f,732gによって支持されているので、回転しても、軸方向に移動しない。
駆動ギア733dの回転は、一体として形成された駆動ギア733eに伝達される。
駆動ギア737の回転により、駆動ギア737の取り付けられた回転軸705kが回転する。
ここで、外輪705d2が回転した場合には、図8に示すように、周方向における外輪705d2と内輪705aとの相対位置変化により、ローラ705d1は、ポケット705d3の周方向に移動する。すると、ローラ705d1は、付勢スプリング705d4の付勢力に打ち勝って、ポケット705d3の周方向でカム面の深さの大きな部分へと移動する。
つまり、この状態では、駆動部705においてモータ705mの回転駆動軸(内輪)705aが回転しない。
したがって、モータ705mのイナーシャが、駆動軸731およびシリンダ本体711に対して与える影響を遮断できる。
つまり、この状態では、駆動部705においてモータ705mの回転駆動軸(内輪)705aが回転しない。
したがって、モータ705mのイナーシャが、駆動軸731およびシリンダ本体711に対して与える影響を遮断できる。
あるいは、このように駆動部705のモータ705mの駆動を制御して、外輪705d2の回転状態を低速にして、シリンダ本体711の移動を緩和する、油圧の急激な上昇を抑制する等、所望の状態に制御した駆動状態を実現することができる。
なお、図10において、検出スイッチ(検出手段)761の記載は省略している。
つまり、このオーバーランが発生した場合でも、駆動部705においてモータ705mのイナーシャが、駆動軸731およびシリンダ本体711に対して与える影響を低減することができる。
あるいは、このように駆動部705のモータ705mの駆動を制御して、外輪705d2の回転状態を低速にする等、所望の状態に制御した回転状態を実現することができる。
このとき、駆動軸731が、シリンダ本体711とともにピストン712に近接する方向に移動する。
これにより、周方向における外輪705d2と内輪705aとの相対位置変化により、ローラ705d1が、ポケット705d3の周方向でカム面の深さの小さい部分に位置する。
この際、外輪705d2の回転は回転駆動軸(内輪)705aへと伝達される。
つまり、この状態では、駆動部705においてモータ705mの回転駆動軸(内輪)705aが駆動軸731の移動に追従する。
あるいは、このように駆動部705のモータ705mの駆動を制御して、外輪705d2の回転状態を低速にする等、所望の状態に制御した回転状態を実現することができる。
本実施形態に係る真空アクチュエータ70は、図11〜図13に示すように、ガイドロッド771と、シリンダ部772と、伸縮ロッド(可動部)72と、フランジ部773と、付勢部材(押しつけバネ)73と、ケーシング774と、を有する。
駆動空間777には、油圧管702を介して油圧発生部701から作動油が供給されて、駆動空間777が加圧される。あるいは、駆動空間777には、油圧管702を介して油圧発生部701へと作動油が戻されて、駆動空間777が減圧される。
フランジ部773には、伸縮ロッド72に近接する押圧面773aに付勢部材(バネ)73の他端が当接する。
付勢部材(バネ)73は、シリンダ部772と同軸状にシリンダ部772の外周に位置している。付勢部材(バネ)73の一端は、ケーシング774に当接する。
緩衝空間776には、シリンダ部772と付勢部材(バネ)73とが収納される。緩衝空間776では、シリンダ部772が往復移動可能とされている。緩衝空間776は、駆動空間777から作動油圧が漏れた際に、真空側となる外部(チャンバ)Chへ漏出する前に緩衝する空間とされる。
段差774dは、フランジ部773の押圧面773aの外縁部分が当接する。段差774dは、シリンダ部772の移動範囲における伸長した際の位置を規制する規制部とされている。
段差774eには、付勢部材(バネ)73の一端が当接している。
ケーシング774とガイドロッド771とは、固定部71を構成する。
ガイドロッド771外周の摺動面771fには、駆動空間777から外部へ向かって密閉可能に、Oリング(密閉部材)77a1、ウエアリング(密閉部材)77a2が同一の溝に周設されている。
ウエアリング(密閉部材)77a2は、シリンダ部772の内面と接しており、シリンダ部772の内周の摺動面772fと摺動する。
シールシング(密閉部材)77c2は、Yパッキン(密閉部材)77c1よりも駆動空間777から離間した位置に配置される。
Yパッキン(密閉部材)77c1、シールシング(密閉部材)77c2、ウエアリング(密閉部材)77dは、二段目の密閉部材を形成している。ウエアリング(密閉部材)77dは、バックアップリングである。
Yパッキン(密閉部材)77eは、シリンダ部772の一端面771aに近接する位置となる外周の摺動面772mと摺動する。Yパッキン(密閉部材)77eは、三段目の密閉部材とされる。
Oリング(密閉部材)77fは、伸縮ロッド72の外周面(摺動面)72mと摺動する。Yパッキン(密閉部材)77eは、四段目の密閉部材とされる。
ケーシング774の円筒部774cと蓋部774bに設けられた凹部774gとの間には、Oリング(密閉部材)77qが配置される。
真空側蓋部774aにおける貫通孔775の周囲には、真空側となるチャンバChとの間のシール用に、Oリング(密閉部材)77rが配置される。
ウエアリング(密閉部材)77a2は、フッ化樹脂からなる。ウエアリング(密閉部材)77bは、HNBR(水素化ニトリルゴム)からなる。Yパッキン(密閉部材)77c1は、HNBR(水素化ニトリルゴム)からなる。シールシング(密閉部材)77c2は、フッ化樹脂からなる。ウエアリング(密閉部材)77dは、フッ化樹脂からなる。Yパッキン(密閉部材)77eは、HNBR(水素化ニトリルゴム)からなる。Oリング(密閉部材)77fは、HNBR(水素化ニトリルゴム)からなる。Oリング(密閉部材)77p、Oリング(密閉部材)77q、Oリング(密閉部材)77rは、いずれもHNBR(水素化ニトリルゴム)からなる。
したがって、想定した位置に比べて、駆動軸731の軸方向移動における早い段階で検出スイッチ(検出手段)761から検出信号が出力されることになる。このため、駆動空間777において収容される油量が減少したことを検出可能である。
また、油圧抑制部705dが設けられていない場合において、付勢部材(押しつけバネ)73の付勢力およびモータ705mの逆転のイナーシャによって油圧発生部701の動作がスプリングバックの終端に向けて急峻に増加し、過大な油圧が発生することを抑制する。
また、モータ705mの逆転で発生する回生電力による他の部品への影響を抑制することが可能となる。
図14は、本実施形態における油圧駆動システムを備える真空装置を示す模式説明図である。
本実施形態において上述した第1から第3実施形態と異なるのは油圧駆動システムの設けられた真空装置に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態における真空装置(スパッタ装置)200は、略矩形のガラス基板(被処理基板)Gを搬入/搬出するロード・アンロード室と、ガラス基板G上に例えばZnO系やIn2O3系の透明導電膜などの被膜をスパッタ法により形成する耐圧の成膜室(チャンバ)201と、成膜室201とロード・アンロード室との間の搬送室と、を備えている。
なお、図14には、成膜室201のみを示している。
本実施形態における真空装置(スパッタ装置)200において、成膜室(チャンバ)201の内部には、図14に示すように、バッキングプレート(カソード電極)206と、電源206aと、ガス導入手段207aと、高真空排気手段207bと、が設けられている。
バッキングプレート(カソード電極)206は、ターゲットに対して負電位のスパッタリング電圧を印加する電極の役割を果たす。
保持部203は、回転駆動部による揺動軸の軸線周りの回動により、略水平方向位置とされた水平載置位置と、略鉛直方向位置に立ち上げた鉛直処理位置との間で回転動作可能とされる。
また、リフトピンが、伸縮ロッド72の先端に、同軸状に取り付けられる。
なお、図14において、真空アクチュエータ(リフトピン移動部)70は、矢印として示している。
本実施形態においては、例えば、押圧部70が、第1実施形態における真空アクチュエータ(押圧部)70とされる。
本実施形態においては、例えば、アライメント手段70が、第1実施形態における真空アクチュエータ(アライメント手段)70とされる。この構成により、真空アクチュエータ(アライメント手段)70は、伸縮ロッド72の先端部72aを所定の対象物に当接して、これを押圧させ、移動、または、アライメントすることができる。
本実施形態においても、チャンバ201内に油漏れがおきる可能性を極めて低減した状態で、それぞれの真空アクチュエータ70は、対象物を押圧することができる。
本実施形態において上述した第2および第3実施形態と異なるのは仕切りバルブの振り子弁体に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
図16は、本実施形態における仕切りバルブを示す流路に沿った断面図である。
図17は、本実施形態における仕切りバルブの周縁部を示す流路に沿った拡大断面図である。
図において、符号100は、仕切りバルブである。
弁体5は、弁閉塞位置において第1空間と第2空間とを遮断可能とされる。
回転軸20は、流路H方向とほぼ平行に延在する軸線を有する。回転軸20は、弁箱10を貫通する。回転軸20は、回転駆動部21により回転駆動可能である。
回転軸20には、接続部材(不図示)を介して弁体5が固定される。あるいは、回転軸20には、接続部材(不図示)を介さずに弁体5が直接接続されてもよい。
回転軸20は、弁体5の位置切り替え部として機能する。
弁体5は、第1開口部12aおよび/または第2開口部12bを閉塞可能である。
弁体5は、弁閉塞位置と弁開口遮蔽位置と弁開放位置(退避位置)との間で動作する。
弁体5は、退避位置と弁開口遮蔽位置との間で回転可能である。
弁開放位置(退避位置)において、弁体5は、第1開口部12aおよび/または第2開口部12bから退避した開放状態(図15に破線で示す)になる。
中立弁部30は、回転軸20の軸線に対して直交する方向に延在する。中立弁部30は、回転軸20の軸線に対して直交する方向に平行な面に含まれるように配置される。
円形部30aは、第1開口部12aおよび/または第2開口部12bの輪郭よりやや大きなリング状とされる。円形部30aの径方向内側となる位置には、可動弁部40が配置される。円形部30aの内周は、流路H方向視して、第1開口部12aおよび/または第2開口部12bとほぼ重なるように配置される。
これら回転軸20および中立弁部30は、弁箱10に対して回動はするが、流路H方向には位置変動しない。
この場合、平板状の中立弁部30に可動弁部40の嵌合される貫通孔が形成されて円形部30aとされる。円形部30aの周方向の一部分が、径方向外側向きに延長された部分が回転部30bとされる。
なお、円形部30aと回転部30bとは、流路H方向の厚み寸法が等しくなるように形成することもできる。
可動弁部40は、中立弁部30に対して流路H方向の位置が変更可能に接続される。つまり、可動弁部40は、中立弁部30に対して厚さ方向のみ摺動可能として接続される。
可動弁部40は、流路H方向に互いに移動可能な2つの部分からなる。可動弁部40は、可動弁枠部60(スライド弁枠)と可動弁板部50(カウンター板)とを備える。
可動弁枠部60は、内枠板60dと外周クランク部60cと外枠板60eとが接続されて、径方向におけるリング状の断面形状が、略Z字形状とされている。
摺動面60bは、流路H方向と平行な軸線を有する円筒面である。摺動面60bは、外周クランク部60cの内周面において周方向の全長に設けられる。摺動面60bは、後述する可動弁板部50の内周クランク部50cの摺動面50bと互いに摺動可能として対向状態に位置する。
外周クランク部60cには、内周クランク部50cが嵌合している。
可動弁枠部60は、弁枠付勢部(補助バネ)90によって、中立弁部30に対して流路H方向における位置が変更可能に接続される。可動弁枠部60と円形部30aとは、同心状の二重円環とされる。
可動弁板部50は、可動弁枠部60における外周クランク部60cの径方向内側に嵌合される。可動弁板部50の径方向外側となる位置には、可動弁板部50の周囲を囲むように可動弁枠部60が配置される。
第1の位置は、振り子動作可能な位置にある可動弁枠部60と中立弁部30とに対して同様に可動弁板部50が振り子動作可能な位置である。
第3の位置は、第2の位置における可動弁枠部60に対して、可動弁板部50が第2開口部12bに接触可能な位置である。
可動弁板部50は、弁板50dにおける第1開口部12aに対向する面の周縁位置に内周クランク部50cが周設されて、直径を通る断面形状が、略U字形状とされている。弁板50dは、内周クランク部50cの径方向内側を密閉するように設けられる。弁板50dは、流路H方向と略直交する方向に配置された平板状とされる。
弁板50dの中心Oから見て、弁板付勢部(保持バネ)80の角度位置は、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70と弁枠付勢部90との角度位置と重なるように構成される。
周溝59は、隣接する付勢部穴58の間を結ぶように内周クランク部50cの周方向に周設される。
内周クランク部50cには、周溝59によって、周溝59を挟んで流路H方向に立設された内周壁59aと、外周壁59bと、内周壁59aおよび外周壁59bの間の底部59cとが形成される。
付勢部穴58は、後述する弁板付勢部80を収納可能として、略円筒状に形成される。付勢部穴58の底部58cは平面状とされており、湾曲部59d,59eと同程度の曲率半形を有する湾曲部は設けないことができる。
可動弁板部50において、内周クランク部50cの内周壁59aと、弁板50dの周縁部分とが、周溝59の底部59cよりも周溝59の開口に近接した位置で接続される。
さらに、内周壁59aの径方向内側には、流路H方向となる可動弁板部50の厚さ方向において、内周クランク部50cの中心位置よりも第1開口部12aに近接する位置に弁板50dが接続されることが好ましい。
内周壁59aと弁板50dとが接続される位置として、流路H方向において、内周クランク部50cの中心位置よりも、第1開口部12aに近接した位置となる内周壁59aの端部側に近接した位置に設定することができる。
溝52mは、外周溝56よりも周溝59の開口に近接した位置、つまり、流路H方向における外周壁59bの端部に近接した位置に設けられる。溝52mは、流路H方向となる可動弁板部50の厚さ方向において、外周壁59bの第1開口部12aに近接した位置に配される。
溝51mは、可動弁板部50の径方向において、外周壁59bよりも外側に位置する。溝51mは、後述するカウンタークッション(シール部材)51を収容する。溝51mは、突条における第2開口部12bに近接した位置となる端面に設けられる。
外周溝56は、流路H方向における溝52mと溝51mとの間に位置する。外周溝56は、摺動シールパッキン(摺動シール部材)52に接しないように配置される。
カウンタークッション(シール部材)51は、第2開口部12bの形状に対応して円環状に形成される。カウンタークッション(シール部材)51は、弾性体である。カウンタークッション(シール部材)51は、閉弁時に第2開口部12bの周縁となる弁箱内面10Bに密着可能である。
気抜き穴53は、外周溝56の内部と、カウンタークッション51よりも中心Oに近接する位置で内周クランク部50cの第2開口部12bに対向する面とを連通する。
可動弁板部50と弁箱内面10Bとが衝突した際に、可動弁板部50と弁箱内面10Bとカウンタークッション51とによって密閉空間が形成される。気抜き穴53は、この密閉空間から気体を除去する。
弁板付勢部80は、流路H方向視して可動弁枠部60と可動弁板部50とが重なる領域、つまり、可動弁枠部60の内枠板60dと可動弁板部50の内周クランク部50cとに配置される。
具体的な複数の弁板付勢部80の配置としては、図18に示すように、弁板50dの中心Oから見て、4個の弁板付勢部80が同じ角度位置(90°)に配された構成を示すことができる。
弁板付勢部80は、可動弁枠部60の内枠板60dと、可動弁板部50の内周クランク部50cとを接続する。
板ガイドピン81は、太さ寸法が略均一の棒状体で構成されている。板ガイドピン81は、ボルト状とされる。板ガイドピン81は、弁板付勢部80内を貫通する。板ガイドピン81は、流路H方向に立設される。板ガイドピン81の基部81bは、可動弁枠部60の内枠板60dに固設される。板ガイドピン81の基部81bは、内枠板60dを貫通する。板ガイドピン81の長軸部は、内枠板60dから付勢部穴58に向けて立設される。
受圧部83は、付勢部穴58の底部58cと当接可能であるか、底部58cと当接しない程度の位置に配置される。受圧部83は、板ガイドピン81の先端81aにフランジ状に周設される。受圧部83は、板ガイドピン81から径方向外側に向いて突出する。
規制筒85は、板ガイドピン81の長軸部と同軸の筒状とされる。規制筒85は、板ガイドピン81の摺動位置および摺動方向を規制する。規制筒85は、一方の端部が、付勢部穴58を塞ぐ蓋部58fに接続される。規制筒85の軸方向寸法は、板ガイドピン81の軸方向寸法よりも小さい。規制筒85の径方向内側には、板ガイドピン81と接触するブシュ85aが配置される。
孔部58gは、規制筒85と同軸かつ同径とされる。孔部58gおよび規制筒85には、板ガイドピン81が嵌合している。
コイルバネ(保持バネ)82は、二重に設けて付勢力を強化したが、一重とすることもできる。
板ガイドピン81の基部81bおよび内枠板60dには、蓋部58fよりも内枠板60dに近接する位置となる空間と、内枠板60dよりも弁箱内面10Aに近接する中空部11と、を連通する気抜き穴85cが設けられる。
受圧部83、板ガイドピン81の先端81a、板ガイドピン81の基部81b、内枠板60dは、互いに固定されているため、互いの位置関係が変化しない。このため、コイルバネ(保持バネ)82は、蓋部58fと内枠板60dとが流路H方向に近接する向きに、蓋部58fと受圧部83とを常時付勢する。
また、可動弁板部50と可動弁枠部60とが摺動した際にも、可動弁板部50および可動弁枠部60の姿勢が変化せずに平行移動を行うことができる。
枠ガイドピン91は、太さ寸法が略均一の棒状体で構成されている。枠ガイドピン91は、弁枠付勢部(補助バネ)90内を貫通する。枠ガイドピン91は、流路H方向に立設される。枠ガイドピン91は、可動弁枠部60の外枠板60eに固設される。枠ガイドピン91は、外枠板60eの付勢部穴68と同軸に配置される。枠ガイドピン91の基部91bには、枠ガイドピン91の長軸部よりも径寸法を拡径した受圧部93が設けられる。
凹部30cmの中央位置には、流路H方向に円フランジ部30cを貫通する貫通孔30gが設けられる。
貫通孔30gには、枠ガイドピン91の先端91aに近接する位置が摺動可能として貫通している。
枠ガイドピン91の先端91aの周囲に中立スペーサ94が設けられる。
規制筒95は、枠ガイドピン91の長軸部と同軸の筒状とされる。規制筒95は、枠ガイドピン91の摺動位置および摺動方向を規制する。規制筒95の軸方向寸法は、枠ガイドピン91の軸方向寸法よりも小さい。規制筒95の径方向内側には、枠ガイドピン91と接触するブシュ95aが配置される。
フランジ部95fは、円フランジ部30cにおける凹部30cmの裏面となる位置に固定接続される。規制筒95は、フランジ部95fによって、円フランジ部30cにおける外枠板60eに対向する面に固定される。
枠コイルバネ92は、例えばスプリングなどの弾性部材とされて、付勢部穴68の軸線と平行な付勢軸を有する配置とされている。
弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70は、可動弁枠部60をシール面に向く方向に押圧する昇降機構を構成している。弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70は、可動弁枠部60を流路H方向において第1開口部12aに近接する方向に付勢可能な位置、つまり、第2開口部12bの周囲となる位置に配置される。
弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70は、第1〜第3実施形態における真空アクチュエータ70とされる。
弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70には、油圧駆動時に、作動流体である油が、真空側となる中空部11に漏れないように、多段のシール手段が設けられる。
伸縮ロッド(可動部)72の周囲には、例えば、可動弁枠部60に近接する位置にリング状のシール部材(Oリング)77fが設けられる。伸縮ロッド(可動部)72は、油圧駆動部(固定部)71と真空側となる中空部11とにおける境界をシールした状態で伸縮自在とされる。
弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70によって、可動弁枠部60が弁箱内面10Aに当接する。このとき、弁枠シールパッキン61が第1開口部12aの周囲に位置する弁箱内面10Aに密着する。これにより、図20〜図23に示すように、流路Hが閉鎖される(閉弁動作)。
可動弁部40における閉弁動作および解除動作は、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70による機械的な当接動作と、弁枠付勢部90による機械的な分離動作と、によっておこなわれる。
この解除動作と退避動作とにより、可動弁部40を弁開状態とする弁開動作が行われる。
一連の動作(閉弁動作、解除動作、退避動作)において、弁板付勢部80は、可動弁枠部60と可動弁板部50とを連動させる。
図16〜図19には、弁開口遮蔽位置(摺動準備位置)におる可動弁部40(可動弁枠部60、可動弁板部50)が、弁箱10の何れの弁箱内面10A、10Bとも接していない状態を示す。この状態を、弁体がFREEな状態と称する。
次に、弁体がFREEな状態から、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70を駆動する。すると、伸縮ロッド(可動部)72の先端部72aが、図20,図21に矢印F1で示すように、可動弁枠部60の下面60sbに当接する。このとき、伸縮ロッド(可動部)72の先端部72aは、受圧部93に当接する。
弁体がFREEな状態において、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70が可動弁枠部60を弁箱10の弁箱内面10Aに接触させて流路Hを閉鎖する(閉弁動作)。
図20,図21には、上記の閉弁動作により流路Hが閉鎖された状態を表す。
この状態を、正圧/差圧無の弁閉状態と称する。正圧/差圧無の弁閉状態とは、弁体5が弁箱10の一方の内面と接した状態であり、他方の内面とは接していない状態である。つまり、正圧/差圧無の弁閉状態では、弁体5の可動弁枠部60が第1開口部12aの周囲の弁箱内面10Aと接する。同時に、弁体5が第2開口部12bの周囲に位置する弁箱内面10Bとは接していない。
図22は、本実施形態における仕切りバルブの周縁部を示す流路に沿った拡大断面図である。図23は、本実施形態における仕切りバルブの弁箱付勢部、弁枠付勢部および弁板付勢部を示す流路に沿った拡大断面図である。
図22,図23には、逆圧状態で流路Hが閉鎖された状態を表す。
この状態を、逆圧の弁閉状態と称する。逆圧の弁閉状態とは、弁体5が、流路H方向における両方の弁箱内面10A,10Bと接した状態である。つまり、逆圧の弁閉状態では、弁体5の可動弁枠部60が第1開口部12aの周囲の弁箱内面10Aと接した状態を保ちながら、弁体5の可動弁板部50が第2開口部12bの周囲に位置する弁箱内面10Bにも接した状態である。ここで、逆圧とは、閉弁状態から開弁状態の方向へ弁体に対して圧力が加わることである。
これにより、可動弁板部50は、第2開口部12bの周囲の弁箱内面10Bに衝突する。このとき、カウンタークッション51が、可動弁板部50における衝突による衝撃を緩和する。弁体5の受けた力を弁箱10の弁箱内面10B(裏側のボディ)で受けさせる機構が、逆圧キャンセル機構である。
特に、中立弁部30と可動弁板部50と可動弁枠部60との摺動方向を、いずれも往復方向B1,B2からずれないように規制できる。
弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70と弁板付勢部(保持バネ)80と弁枠付勢部(補助バネ)90とが上記の構成とされたことにより、可動弁枠部60は、中立弁部30に対する流路H方向への移動において、移動方向に対して、この移動方向への押圧力が一致する位置・方向に作用する。
これにより、可動弁枠部60にモーメントが発生してしまうことを抑制できる。したがって、可動弁枠部60における変形発生を抑制することができる。
これらにより、可動弁枠部60におけるシール性を向上して、可動弁枠部60の動作確実性を向上することが可能となる。
また、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70および弁枠付勢部(補助バネ)90と、弁板付勢部(保持バネ)80とが、それぞれ異なる組数として配置されることもできる。この場合でも、弁箱付勢部(押しつけシリンダ)70および弁枠付勢部(補助バネ)90は同じ組数とすることが好ましい。
71…油圧駆動部(固定部)
72…可動部(伸縮ロッド)
73…付勢部材(押しつけバネ、バネ)
700…油圧駆動部(非圧縮性流体駆動部)
701…油圧発生部
702…油圧管
705…駆動部
705a…回転駆動軸(内輪)
705d…油圧抑制部
705d1…ローラ
705d2…外輪
705d3…ポケット
705d4…付勢スプリング
705m…モータ
706…制御部(コントローラ)
707…電源
720…油圧付勢部材
5…弁体,中立弁体
10…弁箱
11…中空部
20…回転軸
30…中立弁部
40…可動弁部
50…可動弁板部
54…可動弁部(可動弁板部)
60…可動弁枠部
63…弁枠部
80…弁板付勢部(保持バネ)
90…弁枠付勢部
100…仕切りバルブ
200…真空装置(スパッタ装置)
201…成膜室(チャンバ)
H…流路
Claims (6)
- 真空雰囲気とされるチャンバ内で対象物を押圧可能に伸縮する真空アクチュエータを有する油圧駆動システムであって、
外部から供給された作動油圧により駆動する前記真空アクチュエータと、
前記真空アクチュエータに作動油圧を供給する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を有し、
真空アクチュエータが、前記対象物に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記対象物から離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記対象物に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられる
ことを特徴とする油圧駆動システム。 - 前記油圧抑制部が、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構とされる
ことを特徴とする請求項1記載の油圧駆動システム。 - 前記油圧抑制部が、
前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記対象物に近接する方向に移動した際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を切断し、
前記伸縮ロッドが前記対象物から離間する方向に移動する際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達する
ことを特徴とする請求項2記載の油圧駆動システム。 - ノーマルクローズ動作可能な仕切りバルブであって、
中空部と、
前記中空部を挟み互いに対向するように設けられて連通する流路となる第1開口部及び第2開口部とを有する弁箱と、
前記流路を開放および閉塞可能な弁体と、
前記弁体を前記中空部内における退避位置と弁開口遮蔽位置との間で回転可能に支持するとともに流路方向に延在する軸線を有する回転軸と、
前記弁体を回転駆動可能な回転駆動部と、
前記流路方向における位置を変更可能として前記弁体に設けられる可動弁部と、
前記弁箱に設けられて前記弁開口遮蔽位置の前記可動弁部を前記流路方向に移動してクローズする弁箱付勢部と、
前記弁箱付勢部に作動油圧を供給して駆動する油圧駆動部と、
前記油圧駆動部において油圧を発生させる油圧発生部と、
前記油圧発生部を駆動するモータおよび油圧付勢部材を有する駆動部と、
前記駆動部に給電する電源と、
を具備し、
前記弁箱付勢部が、前記可動弁部に向けて伸縮可能な伸縮ロッドと、前記伸縮ロッドを前記可動弁部から離間する方向に付勢する付勢部材と、を有して、前記油圧駆動部から供給された作動油圧により前記付勢部材の付勢力に打ち勝って前記伸縮ロッドを駆動するものとされ、
前記駆動部には、前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記可動弁部に近接する方向に移動した際に、前記モータの逆転に対応して油圧の上昇を抑える油圧抑制部が設けられる
ことを特徴とする仕切りバルブ。 - 前記油圧抑制部が、一方の方向のみに回転力を伝達するクラッチ機構とされる
ことを特徴とする請求項4記載の仕切りバルブ。 - 前記油圧抑制部が、
前記油圧付勢部材の付勢力によって前記伸縮ロッドが前記可動弁部に近接する方向に移動した際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を切断し、
前記伸縮ロッドが前記可動弁部から離間する方向に移動する際に、前記駆動部と前記油圧発生部との間の回転を伝達する
ことを特徴とする請求項5記載の仕切りバルブ。
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