JPH10220417A - 流体シリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストンロッドに作用するモーメントに対する
耐久性が向上した流体シリンダを提供する。 【解決手段】ピストンロッド２０と、このピストンロッ
ド２０の一端に固定されたピストン７１と、このピスト
ンを内部に摺動可能に収容するシリンダ６１とを有し、
シリンダ６１内に供給される圧縮空気によってピストン
７１を駆動してピストンロッド２０を直動可能な流体シ
リンダであって、ピストンロッド２０に作用するモーメ
ントに抗って当該ピストンロッド２０を支持する支持用
軸２０ｂとこれを支持する支持用穴６３ａからなる支持
機構を有する流体シリンダとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体シリンダに係
り、特に、真空処理室の開口部を開閉可能でかつ密封可
能なゲートバルブの駆動に好適な流体シリンダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程におけるドライエッチン
グ工程やスパッタリング工程やエピタキシャルウェハ形
成工程等においては、例えば図１０に示すような、複数
の真空処理室が接続されたマルチチャンバ構成の真空処
理装置が使用される。図１０の真空処理装置１０１は、
ウェハＷの搬出入が行われる搬送室１０２の外周に、各
種の処理を行う複数の真空処理室１０５が接続可能とな
っている。ウェハＷの搬送室１０２と各真空処理室１０
５との間の移動は、ゲートＧを通じて行われる。ゲート
Ｇの開閉および密封は、図示しないゲートバルブによっ
て行われる。

【０００３】図１０の真空処理装置１０１では、ウェハ
Ｗを、搬出入路１０４の搬出入口１０３を通じて図示し
ない搬送装置によって搬送室１０２内に搬入し、搬送室
１０２内に設けられた真空搬送ロボット１０７によって
保持する。ウェハＷが真空搬送ロボット１０７によって
保持されると、搬出入口１０３を閉じ、搬送室１０２内
を真空引きする。このとき、上記の各ゲートバルブは各
ゲートを密封した状態となっている。搬送室１０２内の
真空引きが完了すると、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、真空搬送ロボット１０７によってウェハＷ
を所定の真空処理室に搬送する。当該真空処理室におい
て、処理を行うために、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを閉じ、ウェハＷの所定の処理を行う。ウェハＷの
所定の処理が完了したら、ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、再度真空搬送ロボット１０７によってウェ
ハＷを当該真空処理室から取出し、搬出入口１０３を通
じて真空処理装置１０１外に自動的に搬出される。

【０００４】上記のような真空処理装置１０１における
ゲートＧを開閉しかつ密封可能なゲートバルブ１０６の
構造として、例えば、図１１および図１２に示すような
構造が知られている。図１１において、搬送室２０２
は、ゲートＧを通じて真空処理室２０３と連通してい
る。このゲートＧの開閉をゲートバルブ２０１によって
行うが、ゲートバルブ２０１は、ゲートＧの開閉および
密封を行う弁体２０５と、この弁体２０５が一端部に固
定され直動可能にかつ所定の軸２０８を中心に傾斜可能
に保持されている弁ロッド２０６と、搬送室２０２と弁
ロッド２０６との間をシーリングするシールベローズ２
０７と、弁ロッド２０６を直動および傾動させる図示し
ない駆動手段とを有している。ゲートバルブ２０１は、
図１１においては、ゲートＧを開いた状態にある。ゲー
トＧを閉じかつ密封するには、図１２に示すように、弁
ロッド２０６を直動させて弁体２０５がゲートＧを閉じ
る位置まで移動し、弁ロッド２０６を軸２０８を中心に
傾斜させることにより行う。この結果、弁体２０５がゲ
ートＧの外周に設けられたＯリング２０４を押圧しゲー
トＧが密封される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構造の
ゲートバルブ２０１の弁ロッド２０６の駆動には、例え
ばエアシリンダが用いられる。弁ロッド２０６の駆動に
エアシリンダを使用した場合に、弁ロッド２０６をＯリ
ング２０４を押圧するように傾斜させると、エアシリン
ダには弁ロッド２０６から反力としてモーメントが作用
することになる。しかしながら、通常、エアシリンダは
ピストンロッドにかかる大きなモーメントを支持可能な
構造とはなっていない。このため、ピストンロッドにか
かるモーメントを支持可能な構造となっていないエアシ
リンダは、ピストンロッドにモーメントが繰り返し印加
されると、ピストンやシリンダやシーリング部材等の構
成部品に摩耗や疲労が生じやすく、モーメントに対する
耐久性に欠けるという問題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、ピストンロッドに作用するモーメン
トに対する耐久性が向上した流体シリンダを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の流体シリンダ
は、ピストンロッドと、このピストンロッドの一端に固
定されたピストンと、このピストンを内部に摺動可能に
収容するシリンダとを有し、前記シリンダ内に供給され
る加圧流体によって前記ピストンを駆動して前記ピスト
ンロッドを直動させる流体シリンダであって、前記ピス
トンロッドに作用するモーメントに抗って当該ピストン
ロッドを支持可能な支持機構を有する。したがって、本
発明の流体シリンダは、ピストンロッドに作用するモー
メントが存在する場合でも、支持機構によってピストン
ロッドは支持されるため、ピストンロッドに作用するモ
ーメントによって流体シリンダの他の構成部品に摩耗や
疲労を生じることが抑制され、ピストンロッドに作用す
るモーメントに対する耐久性が向上した流体シリンダと
なる。

【０００８】本発明の流体シリンダは、好ましくは、弁
体の直動によって気密室の開口部の開閉が可能でかつ当
該弁体の傾動によって前記開口部の密封が可能な機構を
有するゲートバルブの駆動に用いられた場合に、前記支
持機構は前記弁体の傾動時に前記ピストンロッドに作用
する反力モーメントに抗って当該ピストンロッドを支持
可能である。このような構成によれば、弁体による開口
部の開閉を行うことができるとともに、弁体の傾斜によ
る開口部の密封の際にピストンロッドに作用する反力と
してのモーメントを支持可能な流体シリンダが得られ
る。

【０００９】本発明の流体シリンダは、好ましくは、前
記支持機構は、前記ピストンの先端に形成された支持用
軸と、前記シリンダ内の前記ピストンに対向する位置に
形成された前記支持用軸を挿入可能な支持用穴とを有す
る。このような構成によれば、支持用軸が支持用穴に挿
入されると、ピストンロッドに作用するモーメントは、
主に、これら支持用軸および支持用穴の係合によって支
持され、他の構成部品へのモーメントが作用することが
なくなるため、流体シリンダの耐久性が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る流体シ
リンダの一実施形態を示す断面図である。図２は、本発
明に係る流体シリンダが適用されるゲートバルブの一例
を示す断面図であり、図３は図２に示すゲートバルブの
Ａ−Ａ線方向の断面図である。

【００１１】図１に示す流体シリンダは、圧縮空気によ
って駆動されるエアシリンダの場合を示している。な
お、図１に示すエアシリンダ６０のピストンロッド２０
は、後述する開口部５０を完全に開く状態とする作動位
置にある。

【００１２】図１において、エアシリンダ６０は一端が
後述する連結板３０に固定されるピストンロッド２０
と、ピストンロッド２０の他端に固定されたピストン７
１と、ピストン７１を内周面６２ａに摺動可能に収容す
るシリンダ６１とから基本的に構成され、このエアシリ
ンダ６０は後述するゲートバルブのシリンダケース１６
に内蔵されている。

【００１３】ピストンロッド２０の一端軸部には、後述
する連結板３０との連結のための雌ねじ部２０ａが形成
され、他端軸部２０ｂにはピストン７１を固定するため
の雄ねじ部２０ｃが形成されている。この雄ねじ部２０
ｃにピストン７１が螺合固定されているが、他端軸部２
０ｂはピストン７１の先端面から突出するようになって
いる。他端軸部２０ｂのピストン７１の先端面から突出
した部分に軸受カラー７７が螺合固定され、これが本発
明の支持用軸として作用する。軸受カラー７７の先端部
は、所定の曲率を持つＲ形状に形成されているが、これ
は後述するブシュ８０への嵌合挿入を容易にするためで
ある。また、ピストンロッド２０の軸部には、ピストン
７１の端面と接してクッションラバー７６が固定されて
いる。このクッションラバー７６は、ピストン７１とシ
リンダ６１との端面が直接衝突して摩耗する等の不具合
の発生を防ぐために設けられている。なお、ピストンロ
ッド２０の形成材料としては、特に限定されないが、例
えば炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用いることがで
き、軸受カラー７７の形成材料としては、例えば、青銅
やりん青銅等のなじみ性が良く、耐疲労性、耐摩耗性、
耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いることができ
る。

【００１４】ピストン７１は、上記したように、ピスト
ンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合固定されている。
また、外周には、ピストンシール７２およびウェアリン
グ７３が設けられており、ピストンシール７２によって
シリンダボディ６２の内周面６２ａとの間がシーリング
がされ、ウェアリング７３によってピストン７１とシリ
ンダボディ６２の内周面６２ａとの間の摺動による摩耗
等が抑制される。

【００１５】シリンダ６１は、筒状部材であるシリンダ
ボディ６２およびヘッドカバー６３によって構成されて
いる。シリンダボディ６２の一端側には、ピストンロッ
ド２０を挿入する挿入用孔６２ｄが形成されており、こ
の挿入用孔６２ｄとピストンロッド２０との間には、ブ
シュ７４およびロッドシール７５が設けられている。ブ
シュ７４は、シリンダボディ６２の挿入用孔６２ｄとピ
ストンロッド２０との当接による摩耗等を防止し、ロッ
ドシール７５は、ピストンロッド２０を移動可能に挿入
用孔６２ｄとピストンロッド２０との間をシーリングす
る。また、シリンダボディ６２の一端側には、空気Ｆの
出入を行う出入口６２ｂが形成されている。なお、シリ
ンダボディ６２の形成材料としては、特に限定されない
が、例えば、炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用いる
ことができる。また、ブシュ７４の形成材料も、特に限
定されないが、例えば、銅合金や青銅等の耐疲労性、耐
摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いること
ができる。

【００１６】ヘッドカバー６３は、上記のシリンダボデ
ィ６２の他端側の開口部に嵌合挿入され、シリンダボデ
ィ６２とヘッドカバー６３との間はＯリング６４によっ
てシーリングされている。ヘッドカバー６３のシリンダ
ボディ６２への固定は、シリンダボディ６２の他端部内
周に形成された溝に止め輪６５を装着することによって
行われている。シリンダボディ６２の他端側には、空気
Ｆの出入を行う出入口６２ｃが形成されている。また、
ヘッドカバー６３には、軸受カラー７７が外周に螺合さ
れたピストンロッド２０の他端軸部２０ｂを支持するた
めの支持用穴６３ａが形成されており、この支持用穴６
３ａにはブシュ８０が嵌め込まれている。このブシュ８
０に上記の軸受カラー７７が嵌合挿入可能となってい
る。なお、ヘッドカバー６３の形成材料としては、特に
限定されないが、例えばシリンダボディ６２の形成材料
と同様の材料を用いることができ、ブシュ８０の形成材
料としては、例えば銅合金やりん青銅等の耐疲労性、耐
摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いること
ができる。

【００１７】上記のように構成されるエアシリンダ６０
は、シリンダ６１に形成された２つの空気Ｆの出入口６
２ｂおよび６２ｃから圧縮空気を適宜供給排出すること
により、ピストン７１が直線方向に駆動され、その結
果、ピストンロッド２０が直動する。

【００１８】一方、図２および図３に示すように、ゲー
トバルブ１は、弁体２と、連結部材４を介して弁体２が
一端に固定された弁ロッド６と、図示しない気密室に取
り付けられる取り付け部材８と、取り付け部材８の弁ロ
ッド６が挿入される挿入孔８ａと弁ロッドとの間をシー
リングするシールベローズ１０と、弁ロッド６を直動可
能にかつ軸１４ａを中心に傾斜可能に保持する保持部材
１４と、保持部材１４の軸１４ａを回転自在に保持する
とともに、ピストンロッド２０を駆動する図１に示した
エアシリンダ６０が内蔵されたシリンダケース１６と、
弁ロッド６の外周に固定された２つのストッパ１８と、
弁ロッド６の他端部に回転自在に設けられたローラ２４
と、このローラ２４が設けられた弁ロッド６の他端部に
対向配置されたローラ受け部材２２と、ローラ受け部材
２２とピストンロッド２０とを連結する連結板３０と、
弁ロッド６の他端部に固定された固定部材２６と連結板
３０によって両端部が固定され弁ロッド６の他端部およ
び連結板３０とを連結しているコイルバネ３０とから基
本的に構成されている。

【００１９】弁体２は、平板状の部材から形成され、図
示しない気密室の開口部５０を開閉可能でかつ開口部５
０に対して傾動することにより開口部５０をＯリング５
２を介して密封することができる。本実施形態において
は、弁体２として平板状の部材を示しているが、開口部
が曲面形状を有する場合にこれに併せた形状とすること
も可能である。また、弁体２の形成材料としては、極力
パーティクルを発生せず、ガス等を放出しない金属材料
等の材料が望ましい。弁体２と連結部材４との連結は、
例えばボルトによって行われる。

【００２０】弁ロッド６は、一端に連結部材４を介して
弁体２が固定され、取り付け部材８の挿入孔８ａから図
示しない気密室外に突出するように設けられているとと
もに、保持部材１４にＯリング１４ｂを介して直動可能
に保持されている。また、保持部材１４は軸１４ａを中
心に回転自在になっていることから、弁ロッド６も軸１
４ａを中心に傾斜可能となっている。弁ロッド６と連結
部材４との連結は、例えば溶接によって行われる。弁ロ
ッド６の形成材料としては、極力パーティクルを発生せ
ず、ガス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。

【００２１】取り付け部材８は、例えばマルチチャンバ
構成の真空処理装置の搬送室等の内部を気密状態とする
ことが可能な気密室に取り付けられる。取り付け部材８
の形成材料としては、極力パーティクルを発生せず、ガ
ス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。

【００２２】シールベローズ１０は、取り付け部材８の
挿入孔８ａと弁ロッド６との間をシーリングする部材で
あり、弁ロッド６の直動および傾動に伴って伸縮可能と
なっている。また、シールベローズ１０は、例えば、金
属材料から形成され、シールベローズ１０の一端部は、
取り付け部材８の挿入孔８ａの外周に気密状態を保っ
て、例えば溶接等に接合手段によって固定され、シール
ベローズ１０の他端部は、弁ロッド６に嵌合固定された
固定リング１２に、例えば溶接等に接合手段によって固
定されている。これにより、弁ロッド６が直動および傾
動しても、上記の気密室をシーリングすることができ、
外部からパーティクル等の汚染物質が侵入するのを防止
することができる。

【００２３】保持部材１４は、有底の円筒状の部材であ
り、有底部には弁ロッド６を挿入する挿入孔１４ｃが形
成され、外周には互いに対向する位置に軸１４ａがそれ
ぞれ形成されている。保持部材１４は、挿入孔１４ｃに
挿入された弁ロッド６をＯリング１４ｂを介して直動自
在に保持し、軸１４ａはシリンダケース１６に回転自在
に支持されていることから弁ロッド６を傾斜可能に保持
している。また、保持部材１４は、円筒状の部材である
ことから、弁ロッド６の直動によって伸縮するシールベ
ローズ１０を内部に収容可能となっている。

【００２４】ストッパ１８は、弁ロッド６の軸部に弁ロ
ッド６の外周に突出するように固定されたピン状の部材
である。弁ロッド６が、図３に示す開口部５０を閉じる
方向に直動した際に、保持部材１４の端面１４ｄに当接
することによって、弁ロッド６の移動を規制する。な
お、保持部材１４の端面１４ｄに直接ストッパ１８を当
接させるのではなく、保持部材１４の端面１４ｄに当接
用の溝部を形成してもよい。

【００２５】ローラ２４は、ばね部材２５によって弁ロ
ッド６の他端部の所定位置に回転自在に設けられてい
る。具体的には、図４（ａ）に示すように、弁ロッド６
の端部に形成された溝状のローラ保持部６ｂによってロ
ーラ２４の外周面の一部が摺動可能に保持されるよう
に、ローラ２４の両端部はばね部材２５によって回転自
在に支持されている。ばね部材２５の一端は、弁ロッド
６に形成された固定部６ａに固定されている。

【００２６】ローラ受け部材２２は、ローラ２４が保持
された弁ロッド６の他端部に対向するように配置されて
いる。このローラ受け部材２２の先端部には、ローラ２
４を保持可能な第１保持部２２ａと、ローラが回転しな
がら係合可能な傾斜面２２ｂと、ローラ２４を保持可能
な第１保持部２２ｃとが連続して形成されている。第１
保持部２２ａは、溝状に形成されており、弁ロッド６が
開口部５０を開閉する方向に直動する際にローラ２４を
保持する。傾斜面２２ｂは、ローラ２４と係合すること
により弁ロッド６を軸１４ｂを中心に傾斜させることが
でき、この傾斜面２２ｂの弁ロッド６に対する傾斜角度
θは、例えば５度程度に形成される。第２保持部２２ｃ
は、ローラ２４の曲率と同じ曲率を持つＲ部からなり、
弁ロッド６が所定の角度まで傾斜するとローラ２４を保
持する。なお、ローラ２４はローラ受け部材２２の第１
保持部２２ａ、傾斜面２２ｂおよび第２保持部２２ｃと
接触するため、ローラ２４およびローラ受け部材２２の
形成材料としては、摩耗を防止するために、例えばＳＵ
Ｊ２等の比較的硬い金属材料を使用するのが望ましい。

【００２７】上記したローラ２４を回転自在に支持する
ばね部材２５は、ローラ２４を支持すると同時に、他端
がローラ受け部材２２に形成された固定部２２ｄに固定
されている。これにより、弁ロッド６の端部とローラ受
け部材２２との相対位置がずれて、互いに対向しなくな
るのを防止することができる。

【００２８】コイルばね２８は、対向する弁ロッド６の
端部とローラ受け部材２２との外周を囲むように、弁ロ
ッド６に固定された固定部材２６に形成された固定部２
６ａおよび連結板３０に形成された固定部３０ａに両端
部が固定されている。コイルばね２８の果たす役割とし
ては、ローラ２４の第１保持部２２ａからの保持状態の
解除を抑制するように弁ロッド６とローラ受け部材２２
とを連結している。すなわち、コイルばね２８は、第１
保持部２２ａにローラ２４を保持した状態でローラ受け
部材２２が直動した際に、第１保持部２２ａのローラ２
４の保持状態が容易に解除されるのを防止する役割を果
たす。

【００２９】次に、上記のゲートバルブ１の動作につい
て説明する。図２および図３に示したゲートバルブ１の
状態は、開口部５０を開いた状態であるが、エアシリン
ダ６０を駆動して、ローラ受け部材２２を開口部５０を
閉じる方向に直動させる。

【００３０】ローラ受け部材２２の開口部５０を閉じる
方向への直動は、図１に示すエアシリンダ６０の状態に
おいて、空気Ｆの出入口６２ｂから圧縮空気を供給し、
ピストン７１の移動にともなって空気Ｆの出入口６２ｃ
から空気を外部に放出することによって行う。

【００３１】上記のようなエアシリンダ６０の駆動によ
って、ローラ受け部材２２は、図４（ａ）に示す第１保
持部２２ａでローラ２４を保持した状態で、弁ロッド６
を直動させる。このとき、ローラ受け部材２２を高速で
移動させたような場合に、上記コイルばね２８およびば
ね部材２５の復元力によって、第１保持部２２ａのロー
ラ２４の保持状態は保たれ、解除されることはない。ま
た、ローラ受け部材２２からローラ２４への推進力は、
摩擦力等によってではなく直接第１保持部２２ａから伝
達されるため、ローラ受け部材２２を高速に移動するこ
とができる。

【００３２】ローラ受け部材２２が移動して、弁ロッド
６が所定の位置に到達すると、図５および図６に示すよ
うに、上記したストッパ１８が保持部材１４の端面１４
ｄに当接し、弁ロッド６の移動が規制されるとともに、
弁体２が開口部５０を閉じた状態になる。

【００３３】このとき、エアシリンダ６０は、図７に示
すように、軸受カラー７７の一部がシリンダ６１のヘッ
ドカバー６３の支持用穴６３ａに嵌め込まれたブシュ８
０に嵌合挿入された状態となる。

【００３４】図７に示すエアシリンダ６０の状態からさ
らに、ピストン７１がブシュ８０の方向に移動して、ロ
ーラ受け部材２２が直動すると、弁ロッド６は移動せず
ローラ受け部材２２のみが移動して、図４（ｂ）に示す
ように、第１保持部２２ａにローラ２４を保持した状態
が解除される。ローラ２４は、図４（ｂ）に示す矢印方
向に回転しながら、傾斜面２２ｂ上を転がる。これによ
り、弁ロッド６が保持部材１４の軸１４ａを中心に傾斜
する。このとき、ローラ２４は、ローラ受け部材２２に
対して摺動するのではなく転がるため、ローラ２４とロ
ーラ受け部材２２との間の摩耗の発生が極力抑制され
る。

【００３５】ローラ２４がローラ受け部材２２の傾斜面
２２ｂ上を転がると、弁ロッド６が傾斜し、図９に示す
ように、弁体２が開口部５０の外周に設けられたＯリン
グ５２を押圧し、押しつぶす。このとき、エアシリンダ
６０によるローラ受け部材２２の直動力は、傾斜面２２
ｂのくさび効果によって増幅され、弁体２のＯリング５
２を押圧する力は当該直動力の、例えば１０倍程度とな
る。これにより、弁体２がＯリング５２を十分に押圧す
ることができ、開口部５０の密封が良好に行われること
になる。図４（ｃ）に示すように、ばね部材２５は、そ
の復元力に抗して弾性変形し、また、図９に示すよう
に、コイルばねも同様に弾性変形する。

【００３６】一方、弁ロッド６が保持部材の軸１４ａを
中心に傾斜を開始すると、ローラ受け部材２２には、弁
ロッド６から反力としてモーメントが作用することにな
る。すなわち、弁ロッド６の傾斜角度に応じて増大する
モーメントがローラ受け部材２２に作用し、このモーメ
ントはローラ受け部材２２から連結板３０を通じてピス
トンロッド２０に作用する。本実施形態では、ピストン
ロッド２０に作用するモーメントは、弁ロッド６の傾斜
角度に応じて増大し、開口部５０の密封を良好に行うた
めには、例えば数十ｋｇｆ・ｍ程度の大きなモーメント
が作用することになる。

【００３７】本実施形態に係るエアシリンダ６０におい
ては、弁ロッド６の傾斜開始時点、すなわち、ピストン
ロッド２０にモーメントが印加された時点で、上記した
ように、ピストンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合さ
れた軸受カラー７７がシリンダ６１のヘッドカバー６３
に形成された支持用穴６３ａに嵌め込まれたブシュ８０
に嵌合挿入された状態となっている。したがって、ピス
トンロッド２０の他端軸部２０ｂは、ブシュ８０を介し
て支持用穴６３ａによって支持されているため、ピスト
ンロッド２０に大きなモーメントが印加されても、ピス
トンロッド２０は傾斜することなく強固に支持される。
このため、エアシリンダ６０の構成部品が摩耗や疲労す
るのを防止でき、エアシリンダ６０の耐久性を向上させ
ることができる。また、軸受カラー７７とブシュ８０と
の当接によって、これらの部材が摩耗等した場合には、
これらの部材のみを交換すればよいだけであり、メイン
テナンスが非常に容易となる。さらに、ピストンロッド
２０は傾斜することなく強固に支持されるため、弁ロッ
ド６の傾斜に必要な十分な力を発生させることができ
る。

【００３８】ローラ受け部材２２のさらなる直動によっ
て、弁ロッド６が所定の角度傾斜すると、図４（ｃ）に
示すように、ローラ２４はローラ受け部材２２の第２保
持部２２ｃに保持された状態となる。これにより、開口
部５０の弁体による密封動作が完了する。ローラ２４が
第２の保持部２２ｃによって保持されることにより、ロ
ーラ２４が移動せず、開口部５０の密封状態を安定して
保つことができる。

【００３９】このとき、エアシリンダ６０は、図８に示
すように、ピストン７１の先端面がヘッドカバー６３の
端面に当接し、軸受カラー７７が全てブシュ８０に嵌合
挿入された状態となる。

【００４０】図９に示す状態から、開口部５０を開く動
作は、図８に示すエアシリンダ６０の状態から、シリン
ダ６１の空気Ｆの出入口６２ｃから圧縮空気を供給し、
出入口６２ｂから排出することにより、ローラ受け部材
２２を開口部５０を開く方向に直動させる。このとき、
ローラ２４は第２の保持部２２ｃによって保持された状
態から、ばね部材２５およびコイルばねの復元力によっ
て、傾斜面２２ｂを転がって再度第１保持部に保持さ
れ、弁ロッド６は直立する。

【００４１】以上のように、本実施形態に係るエアシリ
ンダ６０は、ピストンロッド２０に作用するモーメント
に対して耐久性を有する。これに加えて、支持機構の構
造が非常に簡単であることから、エアシリンダ６０を安
価に製造することができる。なお、本実施形態において
は、エアシリンダ６０をゲートバルブに適用した場合に
ついて説明したが、ゲートバルブ以外にも、ピストンロ
ッド２０に大きなモーメントが繰り返し作用するような
対象に適用することにより、大きなモーメントを支持可
能であるとともに、エアシリンダ６０の耐久性を向上さ
せることができる。また、本実施形態に係るエアシリン
ダ６０を適用可能なゲートバルブは上記のゲートバルブ
に限られず、弁体の直動および傾動を要する他のゲート
バルブにも適用可能である。また、本実施形態において
は流体シリンダとしてエアシリンダ６０について説明し
たが、油圧シリンダ等の他の流体シリンダに本発明を適
用することができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係る流体シリンダは、ピストン
ロッドに作用するモーメントに対して耐久性を有する。
本発明に係る流体シリンダは、支持機構の構造が非常に
簡単であることから、安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るエアシリンダの構成
を示す断面図である。

【図２】本発明の流体シリンダの適用されるゲートバル
ブの一例を示す断面図である。

【図３】図２に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面
図である。

【図４】ローラとローラ受け部材との相対位置関係を示
す説明図であって、（ａ）は弁体が開口部を開いた状態
にあるときの相対位置関係を示しており、（ｂ）は弁体
が開口部を閉じた状態にあるときの相対位置関係を示し
ており、（ｃ）は弁体が開口部を密封した状態にあると
きの相対位置関係を示している。

【図５】図２に示すゲートバルブによって開口部を閉じ
た状態を示す断面図である。

【図６】図５に示すゲートバルブの動作状態におけるＡ
−Ａ線方向の断面図である。

【図７】図１に示すエアシリンダの軸受カラーの一部が
ヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状
態を示す断面図である。

【図８】図１に示すエアシリンダの軸受カラーの全部が
ヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状
態を示す断面図である。

【図９】図６に示すゲートバルブの動作から弁体を傾動
させて開口部を密封した状態を示す断面図である。

【図１０】マルチチャンバ構成の真空処理装置の一例を
示す斜視図である。

【図１１】ゲートバルブの構造の一例を示す説明図であ
る。

【図１２】図１１に示すゲートバルブによってゲートを
閉じて密封した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ゲートバルブ ２…弁体 ４…連結部材 ６…弁ロッド ８…取り付け部材 １０…シールベローズ １２…固定リング １４…保持部材 １６…シリンダケース １８…ストッパ ２０…ピストンロッド ２２…ローラ受け部材 ２２ａ…第１保持部 ２２ｂ…傾斜面 ２２ｃ…第２保持部 ２４…ローラ ２５…ばね部材 ２６…固体部材 ２８…コイルばね ３０…連結板 ５０…開口部 ５２…Ｏリング ６０…エアシリンダ ６１…シリンダ ６２…シリンダボディ ６２ａ…内周面 ６２ｂ，６２ｃ…出入口 ６３…ヘッドカバー ６３ａ…支持用穴 ６４…Ｏリング ６５…止め輪 ７１…ピストン ７２…ピストンシール ７３…ウェアリング ７４…ブシュ ７５…ロッドシール ７６…クッションラバー ７７…軸受カラー ８０…ブシュ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンロッドと、このピストンロッドの
   一端に固定されたピストンと、このピストンを内部に摺
   動可能に収容するシリンダとを有し、前記シリンダ内に
   供給される加圧流体によって前記ピストンを駆動して前
   記ピストンロッドを直動可能な流体シリンダであって、 前記ピストンロッドに作用するモーメントに抗って当該
   ピストンロッドを支持可能な支持機構を有する流体シリ
   ンダ。
2. 【請求項２】弁体の直動によって気密室の開口部の開閉
   が可能でかつ当該弁体の傾動によって前記開口部の密封
   が可能な機構を有するゲートバルブの駆動に用いられた
   場合に、前記支持機構は前記弁体の傾動時に前記ピスト
   ンロッドに作用する反力モーメントに抗って当該ピスト
   ンロッドを支持可能である請求項１に記載の流体シリン
   ダ。
3. 【請求項３】前記支持機構は、前記ピストンの先端に形
   成された支持用軸と、前記シリンダ内の前記ピストンに
   対向する位置に形成された前記支持用軸を挿入可能な支
   持用穴とを有する請求項１または２に記載の流体シリン
   ダ。
4. 【請求項４】前記支持用穴には、前記支持用軸と嵌合す
   るブシュが嵌め込まれている請求項１〜３のいずれかに
   記載の流体シリンダ。
5. 【請求項５】前記支持用軸は、前記ピストンロッドと一
   体に形成されている請求項３または４に記載の流体シリ
   ンダ。