KR101544530B1 - 게이트 밸브 및 슬라이드 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 게이트 밸브는 밸브 상자, 중립 밸브체, 위치 전환 수단, 가동 밸브부, 제1 가동 밸브부, 제1 바이어스부, 제2 가동 밸브부, 제2 바이어스부, 제3 바이어스부를 구비한다.

Description

게이트 밸브 및 슬라이드 밸브{Gate valve and slide valve}

본 발명은, 밸브체(밸브판)에 의한 유로를 개폐하는 동작에 덧붙여 밸브체를 슬라이드 동작시키는 진자형(振子型), 직동형(直動型), 도어형 등에 적합한 게이트 밸브와, 밸브체를 슬라이드 동작시키는 진자형에 적합한 슬라이드 밸브에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 진공 장치 등에 있어서 다른 압력 및 다른 프로세스를 행하는 2개의 공간을 연결하고 있는 유로를 구획하고(폐쇄하고), 이 구획 상태를 개방(2개의 공간을 연결함)하며, 밸브의 개방도가 조정 가능하고 유로의 일부를 제한하는(유로의 개구 면적을 제한하는) 게이트 밸브 및 슬라이드 밸브에 관한 것이다.

본원은 2011년 3월 10일에 출원된 일본특허출원 2011-053141호, 2011년 3월 17일에 출원된 일본특허출원 2011-059704호, 2011년 3월 17일에 출원된 일본특허출원 2011-059778호, 2011년 4월 04일에 출원된 일본특허출원 2011-082792호, 2011년 4월 22일에 출원된 일본특허출원 2011-096279호, 2011년 4월 26일에 출원된 일본특허출원 2011-098428호, 2011년 6월 03일에 출원된 일본특허출원 2011-125727호 및 2011년 6월 03일에 출원된 일본특허출원 2011-125728호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

진공 장치 등에서는 챔버와 배관의 사이, 배관과 배관의 사이 혹은 배관과 펌프 등의 사이 등 다른 진공도의 2개의 공간의 사이를 구획하고, 구획된 2개의 공간을 연결하는 게이트 밸브가 설치되어 있다. 이러한 게이트 밸브로서는 다양한 형태의 밸브가 알려져 있다.

예를 들면, 밸브판을 슬라이드시켜 유로의 밸브 개폐 위치에 밸브판을 삽입하고, 또 이 밸브판을 작동시켜 유로를 구획하며(밸브 폐쇄 동작), 혹은 상기 밸브판을 작동시켜 유로를 연결하고(밸브 개방 동작), 또 밸브판을 슬라이드시켜 유로로부터 밸브 상자 내의 퇴피(退避) 위치에 밸브판을 퇴피시키는 구조가 알려져 있다. 또한, 예를 들면 밸브판을 슬라이드시켜 유로 상에 밸브체를 도입하고(유로 구획 위치), 또 유로를 구성하는 개구부를 밸브판에 의해 폐색하는(밸브 폐쇄 위치) 구조가 알려져 있다. 이러한 구조를 갖는 밸브로서는 진자형, 직동형, 도어형 등이 알려져 있다.

직동형 게이트 밸브(직동형 슬라이드 밸브)는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성된 밸브 상자의 중공부에 밸브 막대(지지체)에 고정 설치된 밸브판이 배치된 구조를 가진다. 이 구조에서는, 상기 밸브 막대를 그 길이방향으로 직동시켜 상기 밸브판을 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나 상기 밸브판을 개구부가 형성되지 않은 퇴피 위치에 퇴피시킨다.

종래의 상기 직동형 게이트 밸브로서는 벨로우즈로 접속된 2장의 제1 밸브판 및 제2 밸브판으로 이루어지는 밸브체와, 이 2개의 밸브판 사이에서 밸브판의 중앙부에 배치된 액추에이터와, 유로를 구성하는 개구부가 형성된 밸브 상자를 구비한 게이트 밸브가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 액추에이터에 의해 밸브 상자의 개구부 주위의 내면에 제1 밸브판을 당접(當接) 및 압압(押壓)시켜 유로를 폐쇄하거나 액추에이터에 의해 제1 밸브판을 상기 밸브 상자의 내면으로부터 이격시켜 유로를 개방한다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또한, 진자형 게이트 밸브(진자형 슬라이드 밸브)는 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성되면서 중공부를 갖는 밸브 상자와, 중공부에 있어서 회전축에 고정 설치되어 회전축과 수직을 이루는 면에 평행한 방향에 있어서 넓어지는 지지체와, 이 지지체에 고정 설치된 밸브체(시일 링판이 개구부에 설치되어 있는 구조의 경우에는 밸브판)가 배치된 구조를 가진다. 이 게이트 밸브에서는 상기 회전축을 회전시켜 상기 밸브체를 회동시키고, 상기 밸브체를 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나 상기 밸브체를 개구부가 형성되지 않은 퇴피 위치에 퇴피시킨다.

종래의 상기 진자형 게이트 밸브로서는 하우징의 중공부 내에 회전축에 있어서 회동 가능한 밸브판과, 하우징의 개구부에 배치된 슬라이딩 가능한 시일 링판과, 하우징에 일체 형성된 플랜지에 상기 시일 링판을 슬라이딩시키는 액추에이터가 설치된 구조가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 상기 시일 링판을 상기 밸브판에 당접 및 압압하여 유로를 폐쇄하거나 상기 시일 링판을 상기 밸브판으로부터 이격시켜 유로를 개방한다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

이 진자형 게이트 밸브의 액추에이터는, 볼트와 환상실(실린더)과 피스톤과 스프링이 시일 링판의 슬라이딩 방향으로 직렬로 배치된 구조를 가진다. 따라서, 유로를 폐쇄할 때는 스프링에 생기는 복원력이 피스톤, 실린더 및 볼트를 개재하여 시일 링판에 전달된다.

이러한 게이트 밸브에서는, 게이트 밸브의 전체 구성을 컴팩트하게 하는 등의 요청으로부터 밸브체의 구조를 간단히 할 필요가 있고, 또한 구획 동작의 신뢰성을 확보할 필요가 있다.

그러나, 상기 종래의 밸브에서는 액추에이터가 밸브판의 중앙부에 배치되어 있으므로, 실제로 공간을 시일하는 밸브판의 면에 충분한 가압력을 전달하기 위해서는 밸브판에 높은 강성이 요구된다. 밸브판의 강성이 부족하면, 확실히 구획을 할 수 없고 높은 신뢰성을 얻을 수 없는 과제가 있었다.

또, 상기 종래의 밸브에서는 2장의 밸브판을 연결하는 구조가 채용되어 있다. 이 연결 구조와 액추에이터는 개별의 구조 부품이므로, 밸브체의 구조가 복잡한 과제가 있었다.

또한, 대구경 밸브에서는 역압에 견딜 수 있기 위해서는 큰 힘을 발생하는 실린더가 필요하여 밸브체가 대형화되어 버리는 과제가 있었다.

또한, 상기 종래의 진자형 게이트 밸브에서는 시일 링을 슬라이딩시키는 액추에이터가 플랜지에 설치되어 있고, 이 액추에이터와 환상의 실린더와 스프링이 직렬로 배치되어 있다.

이 때문에, 실제로 공간을 시일하는 밸브판의 면은 액추에이터의 내측에 위치하고 있고, 이 면은 액추에이터의 위치로부터 벗어나 있고, 또 이 면에는 피스톤, 실린더, 볼트를 개재하여 스프링에 의한 가압력(스프링에 의한 복원력)이 전해진다.

이 때문에, 이 가압력이 불충분하면 확실히 구획을 할 수 없고 높은 신뢰성을 얻을 수 없는 과제가 있었다.

또한, 대구경 밸브에 있어서 역압에 견딜 수 있기 위해서는, 혹은 특수한 형상의 밸브판, 시일 링판, 플랜지에 적용하기 위해서는, 실린더를 제외한 액추에이터 부품을 다수 배치할 필요가 있어 게이트 밸브의 구성이 복잡해지는 과제가 있었다.

또한, 상술한 종래의 진자형 게이트 밸브에서는, 밸브체를 회전축에 장착하기 위해 회전축의 일단부에 접속 부재를 설치하고, 이 접속 부재에 대해 밸브체를 걸어맞춤(係合)시킴으로써 밸브체와 회전축을 접속하였다.

도 21a, 도 21b, 도 22a 및 도 22b에 종래의 접속 부재와 밸브체의 걸어맞춤 구조의 일례를 나타낸다. 예를 들면, 도 21a 및 도 21b에 도시된 게이트 밸브(201)에서는, 밸브체(202)의 일단에 형성된 직사각형의 걸어맞춤 돌기(203)와, 회전축(204)에 장착된 접속 부재(205)를 구비하고 있다. 이 접속 부재(205)에는 걸어맞춤 돌기(203)와 걸어맞춤하는 오목부(206)가 형성되어 있다.

그리고, 밸브체(202)를 회전축(204)에 장착할 때에는, 걸어맞춤 돌기(203)를 접속 부재(205)의 오목부(206)에 끼워넣는다(도 21a 참조). 그리고, 걸어맞춤 돌기(203)의 선단면이 오목부의 안쪽 면에 접할 때까지 밸브체(202)를 접속 부재(205)로 향하여 밀어넣는다(도 21b 참조).

또한, 예를 들면 도 22a 및 도 22b에 도시된 게이트 밸브(211)에서는, 밸브체(212)의 일단에 형성된, 장착 방향에 대해 경사진 면을 갖는 걸어맞춤 돌기(213)와, 회전축(214)에 장착된 접속 부재(215)를 구비하고 있다. 접속 부재(215)에는 걸어맞춤 돌기(213)와 걸어맞춤하는 오목부(216)가 형성되어 있다.

그리고, 밸브체(212)를 회전축(214)에 장착할 때에는, 걸어맞춤 돌기(213)를 접속 부재(225)의 오목부(216)에 위치맞춤한다(도 22a 참조). 그리고, 걸어맞춤 돌기(213)를 오목부(216)에 맞추도록 하여 보유지지하고, 밸브체(212)를 접속 부재(215)에 나사 등으로 고정한다(도 22b 참조).

그러나, 상술한 종래의 게이트 밸브에서의 회전축과 밸브체의 장착 구조에서는, 회전축에 고정된 접속 부재에 대해 밸브체를 장착할 때에 매우 큰 힘을 필요로 하거나 올바른 장착 위치에 밸브체를 어긋남 없이 장착하기 어려운 등의 과제가 있었다.

예를 들면, 도 21a 및 도 21b에 도시된 종래의 게이트 밸브(201)에서는, 밸브체(202)를 접속 부재(205)에 어긋남 없이 장착하기 위해 걸어맞춤 돌기(203)와 오목부(206)의 접촉 부분의 클리어런스가 매우 작아지고 있다. 이 때문에, 직사각형의 걸어맞춤 돌기(203)를 오목부(206)에 밀어넣을 때에, 밀어넣는 길이가 길어지고 마찰력이 커지기 때문에 장착에 큰 힘이 필요하게 된다. 따라서, 접속 부재(205)에 대한 밸브체(202)의 탈착이 어려운 과제가 있었다.

한편, 예를 들면 도 22a 및 도 22b에 도시된 종래의 게이트 밸브(210)에서는, 걸어맞춤 돌기(213)를 오목부(216)에 끼워맞춤시키는 것은 용이하지만, 올바른 장착 위치에서 밸브체(212)를 보유지지한 채로 회전축(214)에 형성된 나사공과 걸어맞춤 돌기(213)에 형성된 나사공을 일치시켜 어긋남 없이 나사 멈춤할 필요가 있어 각 부품은 높은 가공 정밀도가 요구된다. 또한, 고도의 위치맞춤이 필요하기 때문에 작업성이 나쁘다는 과제가 있었다.

이러한 슬라이드 밸브에서는, 슬라이드 밸브의 전체 구성을 컴팩트하게 하는 등의 요청으로부터 밸브체의 구조를 간단히 할 필요가 있고, 또한 구획 동작의 신뢰성을 확보할 필요가 있다.

또한, 대구경 밸브에 있어서 역압(逆壓)에 견딜 수 있기 위해서는, 혹은 특수한 형상의 밸브판, 시일 링판, 플랜지에 적용하기 위해서는, 실린더를 제외한 액추에이터 부품을 다수 배치할 필요가 있어 슬라이드 밸브의 구성이 복잡해지는 과제가 있었다.

상술한 바와 같은 진자형 게이트 밸브에 있어서, 밸브판을 회동시키기 위한 기구로서 밸브판이 장착된 회전축에 고착된 피니언 기어와, 이 피니언 기어에 맞물리는 랙 기어가 형성된 랙 부재와, 랙 부재를 직선 운동(왕복 운동)시키는 실린더로 이루어지는 밸브판 회전 기구가 알려져 있다.

상술한 종래의 게이트 밸브에서는, 연통하는 챔버 등을 구획하는 밸브라는 용도로부터 그 구동 부분은 가능한 한 소형화하는 것이 바람직하다. 그러나, 피스톤에 고착된 랙에는 회전축에 고착된 피니언과 맞물리는 톱니가 형성되어 있기 때문에, 너무 소형화하면 그 랙 톱니가 형성된 부분이 랙을 슬라이딩 가능하게 하여 실린더의 밀폐되어 있는 부분까지 동작하게 되고, 실린더를 밀폐할 수 없게 되기 때문에 일정 이상의 소형화가 불가능한 문제가 있었다.

또, 상술한 종래의 게이트 밸브에서는 통형 실린더 본체 안을 슬라이딩하는 피스톤이 수축하는, 즉 실린더 본체의 압력 공간이 감소하는 방향으로 피스톤이 이동할 때에, 피스톤의 이동 방향의 종단 부분에서 피스톤이 실린더 본체의 내벽에 충돌하여 피스톤이 급감속하는 구조로 되어 있었다.

이 때문에, 피스톤에 고착된 랙 부재로부터 회전축을 개재하여 접속된 밸브체도 회동이 갑자기 정지하게 되고, 밸브체에 강한 응력이 가해짐으로써 밸브체에 손상이 미칠 우려가 있었다.

또, 구획하고 있는 유로의 면적을 밸브의 개방도를 변화하여 설정 가능하게 하는 구성을 간단한 구성으로 실현하고자 하는 요구가 있었다.

상술한 종래의 게이트 밸브에서는, 연통하는 챔버 등을 구획하는 밸브라는 용도로부터 구동 부분, 특히 밸브판 회동의 구동 부분은 가능한 한 소형화하는 것이 바람직하다.

그러나, 구동 부분을 소형화하는, 즉 실린더를 소형화하면 그 출력이 저하되어 밸브판의 이동 속도, 즉 밸브의 개폐 속도가 저하되어 버리기 때문에 일정 이상의 소형화가 불가능한 문제가 있었다.

또, 상술한 종래의 게이트 밸브에서는, 통형 실린더 본체 안을 슬라이딩하는 피스톤이 수축하는, 실린더를 포함하는 구동 부분의 소형화를 도모하는 경우에는 피스톤을 이동시키는 압력 공기 공급이 1 계통이 되어 이 압공(壓空)의 공급에 의해 신축 중에서 한쪽의 동작을 행함과 동시에 반대 동작은 스프링 등의 바이어스 수단에 의해 행하는, 이른바 단동(單動) 실린더가 되는 구조로 되어 있었다.

이 때문에, 스프링 등의 바이어스력에 이겨 압공에 의해 피스톤을 구동할 필요가 있기 때문에 구동 속도가 느려지는 문제가 있었다.

또한, 이러한 단동 실린더에 있어서, 밸브의 구동용으로 공급되는 압공이 1계통임에도 불구하고 밸브판의 회동 동작과 이와 직교하는 방향인 폐색 해제 동작의 2가지 동작을 행하지 않으면 안 된다. 또, 이들 동작의 타이밍으로서 폐색 해제가 불충분한 상태로 회동한 경우에는 밸브의 파손도 일어날 수 있기 때문에 동작의 타이밍에도 정확성이 필요하다. 또한, 정전이나 압공 공급 정지 등의 제어계 트러블에 대응하여 밸브 파괴 방지를 가능하게 하는 구성이 요구되었다.

또, 이러한 구성을 보다 간단한 구성으로 실현하고자 하는 요구가 있었다.

또, 구획하고 있는 유로의 면적을 밸브의 개방도를 변화하여 설정 가능하게 하는 구성을 보다 간단한 구성으로 실현하고자 하는 요구가 있었다.

특허문헌 1: 일본특허공개 2002-181205호 공보 특허문헌 2: 일본특허 제3655715호 공보

본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어져 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작이 가능한 게이트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어져 간단한 구성으로 밸브체를 회전축에 대해 정확하고 용이하게 장착 가능한 게이트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어져 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작이 가능한 슬라이드 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어져 소형화가 가능하고 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작이 가능하며, 또한 구획량, 즉 밸브의 개방도가 조절 가능한 슬라이드 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단;을 구비하고, 상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 가동 밸브부가 그 가동 밸브부에 주설(周設)되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비한다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 가동 밸브부에는 상기 제1 바이어스부의 반력(反力)을 상기 제2 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 전달하는 반력 전달부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더인 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로가 형성되고, 그 공급로에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 유로 방향 위치가 변경되었을 때에도 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 사이에 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 접속 핀부에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 직선형상으로 구동되는 밸브 막대를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 가동 밸브부와, 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단과, 상기 전환 수단과 상기 가동 밸브부를 접속하는 중립 밸브부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 중립 밸브부를 구비함으로써, 중립 밸브부에 유로 방향의 힘을 작용시키지 않고 제1 가동 밸브부 및 제2 가동 밸브부에 의해서만 제1 개구부를 폐색할 때의 시일부의 변형을 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 에어 실린더 및 접속 핀부는 제2 시일부, 제3 시일부 및 와이퍼를 가질 수 있고, 상기 와이퍼는 상기 제3 시일부보다 상기 제2 개구부에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단;을 구비하고, 상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 가동 밸브부가 그 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부; 상기 중립 밸브체의 두께 치수가 줄어든 상태로 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부를 체결 가능한 체결 부재;를 구비한다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 체결 부재에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부를 체결 해제한 상태로 밸브 개폐 동작 가능하도록 이 체결 부재가 상기 가동 밸브부로부터 벗어나지 않도록 하는 걸어멈춤 부재가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제1 바이어스부가 복수 설치되고, 상기 중립 밸브체를 유로 방향으로 평면시(平面視)하여 상기 제1 바이어스부가 배치된 중심 위치에 대해 상기 체결 부재가 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 중립 밸브체가 대략 원형의 상기 제1 개구부를 폐색 가능하게 되고, 유로 방향으로 평면시하여 상기 제1 바이어스부와 상기 체결 부재가 상기 중립 밸브체에 대해 동심형상으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 걸어멈춤 부재가 E형 스냅 링 혹은 C형 스냅 링이 되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 가동 밸브부에는 상기 제1 바이어스부의 반력을 상기 제2 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 전달하는 반력 전달부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로가 형성되고, 그 공급로에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 유로 방향 위치가 변경되었을 때에도 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 사이에 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 접속 핀부에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 직선형상으로 구동되는 밸브 막대를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 가동 밸브부와, 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단과, 상기 전환 수단과 상기 가동 밸브부를 접속하는 중립 밸브부를 포함하는 것이 바람직하다.

이 중립 밸브부를 구비함으로써, 중립 밸브부에 유로 방향의 힘을 작용시키지 않고 제1 가동 밸브부 및 제2 가동 밸브부에 의해서만 제1 개구부를 폐색할 때의 시일부의 변형을 행할 수 있다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 에어 실린더 및 접속 핀부는 제2 시일부, 제3 시일부 및 와이퍼를 가질 수 있고, 상기 와이퍼는 상기 제3 시일부보다 상기 제2 개구부에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 태양의 게이트 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 상기 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고, 상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 접속 부재와 상기 중립 밸브부는 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격으로 이격된 1세트의 제1 평행면과, 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 상기 제1 간격보다 넓은 제2 간격으로 이격된 1세트의 제2 평행면에서 서로 접촉하여 이루어진다.

본 발명의 제3 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 가동 밸브부에는 그 밸브판에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 접속 부재에는 상기 제1 평행면을 구성하는 제1 접촉면과 상기 제2 평행면을 구성하는 제2 접촉면을 구비한 돌기부가 형성되고, 상기 중립 밸브체의 일단부에는 상기 제1 평행면을 구성하는 제3 접촉면과 상기 제2 평행면을 구성하는 제4 접촉면을 구비하며 상기 돌기부와 끼워맞춤하는 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 오목부는 상기 유로 방향에서의 상기 중립 밸브부의 일면측(제1면) 및 다른 면측(제2면)에 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 태양의 게이트 밸브에서는, 상기 회전축과 상기 중립 밸브부는 그 회전축 및 상기 접속 부재를 관통하는 수나사와, 상기 중립 밸브부에 형성되고 상기 수나사에 나합하는 암나사에 의해 결합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제4 태양의 게이트 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 밸브체; 상기 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고 상기 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고, 상기 접속 부재와 상기 밸브부는 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격으로 이격된 1세트의 제1 평행면과, 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 상기 제1 간격보다 넓은 제2 간격으로 이격된 1세트의 제2 평행면에서 서로 접촉하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단으로서 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축;을 구비하고, 상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 가동 밸브부가 그 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부; 상기 회전축의 축선 방향으로 이격되어 그 회전축을 보유지지하는 2이상의 베어링; 상기 회전축의 축선 방향에서의 이들 베어링 간의 위치에서 상기 회전축 둘레면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 유체 경로 링;을 가지며, 상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되고, 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출하지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부를 연통한다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 그 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 그 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어지며, 상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는 그 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되고 그 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되고, 상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에 둘레방향으로 설치되고 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부가 되는 수단이거나, 또는 상기 경로는 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부가 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축에는 상기 공급로와 상기 연락로가 되는 축방향 경로가 각각 평행하게 설치되어 이루어짐과 동시에, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 회전축이 다른 축방향 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양에서의 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 제5 태양에서의 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에는 상기 회전축을 구동하는 구동계 피니언이 접속되어 이루어지는 것이 가능하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 가동 밸브부에는 상기 제1 바이어스부의 반력을 상기 제2 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 전달하는 반력 전달부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더인 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로가 형성되고, 그 공급로에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 유로 방향 위치가 변경되었을 때에도 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 사이에서 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 접속 핀부에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제5 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 직선형상으로 구동되는 밸브 막대를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 가동 밸브부; 상기 가동 밸브부를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단으로서 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축; 상기 전환 수단과 상기 가동 밸브부를 접속하는 중립 밸브부;를 구비하고, 상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 가동 밸브부가 그 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 되는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부; 상기 회전축의 축선 방향으로 이격되어 그 회전축을 보유지지하는 2이상의 베어링; 상기 회전축의 축선 방향에서의 이들 베어링 간의 위치에서 상기 회전축 둘레면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 유체 경로 링;을 가지며, 상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되고, 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출하지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부를 연통한다. 이 구성에 의해, 베어링과 베어링의 사이의 거리를 길게 확보할 수 있다. 이에 의해, 회전축이 기울어지는 방향으로 회전축에 작용하는 모멘트를 2이상의 베어링으로 보유지지하는 경우에 이 베어링이 받는 라디얼 하중을 최소로 할 수 있고, 이에 의해 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다. 혹은, 필요한 회전축의 경사 방향에서의 변형 방지능을 유지한 상태로 회전축의 축선 방향 길이를 확보할 수 있고 밸브로서의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 상기의 구성으로 함으로써, 부품의 구성을 바꾸지 않고 부품의 조립 방향을 바꿈으로써만 회전 기구부의 밸브 상자에 대한 장착면을 반전시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 그 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 그 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어지며, 상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는 그 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되어 그 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되고, 상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에 둘레방향으로 설치되고 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설되는 것이 바람직하다.

이에 의해, 회전축이 회동해도 주설된 둘레방향 경로가 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 둘레방향 경로가 주설되어 있기 때문에, 경로 내의 유체로부터의 작용력이 베어링에서의 회전축의 지지 상태에 대해 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부인 것이 바람직하다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부인 것이 바람직하다. 이에 의해, 밸브 상자 내부의 중공부에 노출(폭로)하지 않고 구동용 유체를 회전축 내부 경유로 중립 밸브체에 공급함과 동시에, 중간 대기실에의 연락로를 회전축 내부 경유로 밸브 상자 외부에 연통시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축에는 상기 공급로와 상기 연락로가 되는 축방향 경로가 각각 평행하게 설치되어 이루어짐과 동시에, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 회전축이 다른 축방향 위치에 설치되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 복수의 경로를 하나의 회전축 내부를 개재하여 동시에 각각을 별개로 연통 상태로 할 수 있으므로, 구동용 유체의 공급로와 세이프티용 중간 대기용 연락로를 하나의 회전축만을 개재하여 배치하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 베어링에 대한 가중을 대략 균등하게 하여 베어링의 내구성을 향상하고 밸브의 메인터넌스 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에는 상기 회전축을 구동하는 구동계 피니언이 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 베어링에 대한 가중(加重)을 대략 균등하게 하여 베어링의 내구성을 향상하고 밸브의 메인터넌스 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 제5 태양 및 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 에어 실린더 및 접속 핀부는 제2 시일부, 제3 시일부 및 와이퍼를 갖는 것이 바람직하다. 상기 와이퍼는 상기 제3 시일부보다 상기 제2 개구부에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 그 회전축을 회전시키는 회전 수단; 상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 상기 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고, 상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 회전 수단은 상기 회전축의 축심 둘레에 형성된 피니언과, 그 피니언에 맞물리는 랙 톱니를 구비한 랙 부재와, 그 랙 부재를 직선 운동시키는 실린더와, 이들 랙 부재와 피니언을 밀폐 상태로 수납하는 케이싱을 가지며, 상기 케이싱에는 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분의 양측에 각각 상기 랙 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링이 주설되고, 상기 실린더가 통형 실린더 본체와 그 실린더 본체 내에서 왕복 운동 가능한 피스톤으로 이루어지며, 그 피스톤에는 그 왕복 운동 방향으로 연장되는 상기 랙 부재가 고착되고, 상기 실린더 본체의 일단측과 상기 피스톤의 사이에서 신장압력 공간을 이룸과 동시에, 상기 실린더 본체의 타단측에 밀폐 상태로 접속된 상기 케이싱측과 상기 피스톤의 사이에서 수축압력 공간을 이루며, 상기 실린더 본체에 설치되고 상기 신장압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 신장 통기구와, 상기 피니언 수납측의 케이싱에 설치되고 상기 수축압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 수축 통기구를 가지며, 상기 랙 부재와 상기 미끄럼 베어링의 사이에서 대향하는 부분에는 상기 랙 부재가 왕복 운동해도 상기 미끄럼 베어링에 의해 상기 피스톤측의 수축압력 공간 내와 상기 수축 통기구의 통기 상태를 유지하는 연통홈이 형성되어 있다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 피스톤에는 상기 왕복 운동 방향을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 상기 압력 공간 내의 공기를 상기 통기구로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 케이싱에는 상기 압력 공간 내의 공기를 상기 통기구로 향하여 통기시킬 때에 이 통기량을 제어 가능하게 하는 제어 완충 유로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분의 양측에는 각각 상기 랙 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링이 배치되고, 상기 실린더는 통형 실린더 본체와 그 실린더 본체 내에서 왕복 운동 가능한 피스톤으로 이루어지며, 상기 실린더 본체의 일단측과 상기 피스톤의 사이에서 압력 공간이 형성되고, 상기 실린더 본체에는 상기 압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 통기구를 가지며, 상기 피스톤에는 상기 왕복 운동 방향을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 상기 압력 공간 내의 공기를 상기 통기구로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 제1 통기구로부터 구동용 공기를 공급하는 것과 제2 통기구로부터 케이싱 내부의 피니언 수납 부분, 랙 부재 수납 부분 및 연통홈을 개재하여 구동용 공기를 공급함으로써, 이동하는 피스톤에 접속된 랙 부재가 신축하여 중립 밸브체가 개폐하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 피스톤은 제1 피스톤과, 그 제1 피스톤과 상기 실린더 본체의 일단측의 사이에 배치된 제2 피스톤으로 이루어지고, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤의 당접 부분에는 완충재가 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 랙 부재는 길이방향에 수직인 단면이 원형을 이루고, 또한 상기 길이방향에 따른 2개소 이상에서 상기 미끄럼 베어링에 의해 슬라이딩 자유자재로 지지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 미끄럼 베어링은 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분에 생기는 상기 랙 부재의 작용선과 상기 랙 부재의 축 중심선의 교점보다 상기 맞물림 부분으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 랙 부재의 표면에는 길이방향을 따라 연장되는 홈이 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제7 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 가동 밸브부에는 그 밸브판에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단으로서 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축;을 구비하고, 상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 가동 밸브부가 그 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부; 상기 회전축의 축선 방향으로 이격되어 그 회전축을 보유지지하는 2이상의 베어링; 상기 회전축의 축선 방향에서의 이들 베어링 간의 위치에서 상기 회전축 둘레면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 유체 경로 링;을 가지며, 상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되고, 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출하지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부를 연통한다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 그 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 그 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어지며, 상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는 그 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되어 그 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되고, 상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에 둘레방향으로 설치되고 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부인 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부인 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축에는 상기 공급로와 상기 연락로가 되는 축방향 경로가 각각 평행하게 설치되어 이루어짐과 동시에, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 회전축이 다른 축방향 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 본 발명의 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에는 상기 회전축을 구동하는 구동계 피니언이 접속되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 가동 밸브부에는 상기 제1 바이어스부의 반력을 상기 제2 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 전달하는 반력 전달부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더인 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로가 형성되고, 그 공급로에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 유로 방향 위치가 변경되었을 때에도 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 사이에서 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 접속 핀부에는 슬라이딩 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 전환 수단이 상기 유로 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 직선형상으로 구동되는 밸브 막대를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되어 있다. 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출하지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부가 연통되어 있다. 이 구성에 의해, 베어링과 베어링의 사이의 거리를 길게 확보할 수 있다. 이에 의해, 회전축이 기울어지는 방향으로 회전축에 작용하는 모멘트를 2이상의 베어링으로 보유지지하는 경우에 이 베어링이 받는 라디얼 하중을 최소로 할 수 있고, 이에 의해 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다. 혹은, 필요한 회전축의 경사 방향에서의 변형 방지능(防止能)을 유지한 상태로 회전축의 축선 방향 길이를 확보할 수 있고 밸브로서의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 상기의 구성으로 함으로써, 부품의 구성을 바꾸지 않고 부품의 조립 방향을 바꿈으로써만 회전 기구부의 밸브 상자에 대한 장착면을 반전시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 그 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 그 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어진다. 상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는, 그 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되어 그 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되어 있다. 상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에 둘레방향으로 설치되고 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설됨으로써, 회전축이 회동해도 주설된 둘레방향 경로가 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 둘레방향 경로가 주설되어 있기 때문에, 경로 내의 유체로부터의 작용력이 베어링에서의 회전축의 지지 상태에 대해 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부이다. 혹은, 상기 경로는 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부이다. 이 구성에 의해, 밸브 상자 내부의 중공부에 노출(폭로)하지 않고 구동용 유체를 회전축 내부 경유로 중립 밸브체에 공급함과 동시에, 중간 대기실에의 연락로를 회전축 내부 경유로 밸브 상자 외부에 연통시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축에는 상기 공급로와 상기 연락로가 되는 축방향 경로가 각각 평행하게 설치되어 이루어짐과 동시에, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 회전축이 다른 축방향 위치에 설치되어 이루어짐으로써, 복수의 경로를 하나의 회전축 내부를 개재하여 동시에 각각을 별개로 연통 상태로 할 수 있으므로, 구동용 유체의 공급로와 세이프티용 중간 대기용 연락로를 하나의 회전축만을 개재하여 배치하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 이루어짐으로써, 베어링에 대한 가중을 대략 균등하게 하여 베어링의 내구성을 향상하고 밸브의 메인터넌스 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에는 상기 회전축을 구동하는 구동계 피니언이 접속되어 이루어짐으로써, 베어링에 대한 가중을 대략 균등하게 하여 베어링의 내구성을 향상하고 밸브의 메인터넌스 비용을 저감할 수 있다.

본 발명의 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 에어 실린더 및 접속 핀부는 제2 시일부, 제3 시일부 및 와이퍼를 가질 수 있고, 상기 와이퍼는 상기 제3 시일부보다 상기 제2 개구부에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 그 회전축을 회전시키는 회전 수단; 상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 상기 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고, 상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 그 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며, 상기 회전 수단은 상기 회전축의 축심 둘레에 형성된 피니언과, 그 피니언에 맞물리는 랙 톱니를 구비한 랙 부재와, 그 랙 부재를 직선 운동시키는 실린더를 가지며, 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분의 양측에는 각각 상기 랙 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링이 배치되고, 상기 실린더는 통형 실린더 본체와 그 실린더 본체 내에서 왕복 운동 가능한 피스톤으로 이루어지며, 상기 실린더 본체의 일단측과 상기 피스톤의 사이에 압력 공간을 이루고, 상기 실린더 본체에는 상기 압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 통기구를 가지며, 상기 피스톤에는 상기 왕복 운동 방향을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 상기 압력 공간 내의 공기를 상기 통기구로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈이 형성되어 있다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 피스톤은 제1 피스톤과, 그 제1 피스톤과 상기 실린더 본체의 일단측의 사이에 배치된 제2 피스톤으로 이루어지고, 상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤의 당접 부분에는 완충재가 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 랙 부재는 길이방향에 수직인 단면이 원형을 이루고, 또한 상기 길이방향에 따른 2개소 이상에서 상기 미끄럼 베어링에 의해 슬라이딩 자유자재로 지지되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 미끄럼 베어링은 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분에 생기는 상기 랙 부재의 작용선과 상기 랙 부재의 축 중심선의 교점보다 상기 맞물림 부분으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 랙 부재의 표면에는 길이방향을 따라 연장되는 홈이 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 가동 밸브부에는 그 밸브판에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부; 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부; 상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부; 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제10 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 그 회전축을 회전시켜 랙 피니언 및 이를 구동하는 복동식 에어 실린더로 이루어지는 회전 수단; 상기 중립 밸브체를 폐색 해제 동작시키는 단동식 에어 실린더로 이루어지는 폐색 해제 구동 수단;을 갖는 슬라이드 밸브에서는, 상기 중립 밸브체의 폐색 해제 동작과 그 중립 밸브체의 회전 동작을 순차적으로 동작 가능하게 함과 동시에, 오픈시에는 폐색 해제 에어 실린더의 구동압이 소정의 문턱값을 넘었을 때에 회전 에어 실린더를 동작 개시시킴과 동시에, 클로즈시에는 회전 동작 종료시에 폐색 동작을 개시시키는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 갖는 시퀀스 회로를 구비하고 있다.

본 발명의 제10 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 시퀀스 회로가 클로즈시에 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 종료할 때까지 폐색 압력을 안정된 상태로 유지 가능하게 하는 회전 동작 종료 검출 스위치를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제10 태양의 슬라이드 밸브에서는, 본 발명의 상기 시퀀스 회로가 하우징과, 그 하우징 내부에서 바이어스된 볼과, 그 볼의 이동 위치를 규제하는 볼 가이드를 가지며, 상기 볼의 위치에 따르지 않고 유로 단면적이 일정하게 되는 체크 밸브를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제10 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더가 되고, 스프링 등이 되는 제1 바이어스부와 함께 단동 에어 실린더를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브는, 중공부와 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자; 상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체; 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축; 그 회전축을 회전시켜 랙 피니언 및 이를 구동하는 복동식 에어 실린더로 이루어지는 회전 수단; 상기 중립 밸브체를 폐색 해제 동작시키는 단동식 에어 실린더로 이루어지는 폐색 해제 구동 수단;을 가짐과 동시에, 상기 복동식 에어 실린더가 상기 피니언을 구동하는 제2 피스톤과, 밸브 개방도를 설정하도록 상기 제2 피스톤의 정지 위치를 규제하는 제1 피스톤을 갖는 슬라이드 밸브에서는, 상기 중립 밸브체의 폐색 해제 동작과 그 중립 밸브체의 회전 동작을 순차적으로 동작 가능하게 함과 동시에, 오픈시에는 폐색 해제 에어 실린더의 구동압이 소정의 문턱값을 넘었을 때에 회전 에어 실린더를 동작 개시시킴과 동시에, 클로즈시에는 회전 동작 종료시에 폐색 동작을 개시시키는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 가지며, 또한 상기 중립 밸브체의 정지 위치를 설정하는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 갖는 시퀀스 회로를 구비한다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 시퀀스 회로가 클로즈시에 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 종료할 때까지 폐색 압력을 안정된 상태로 유지 가능하게 하는 회전 동작 종료 검출 스위치를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 시퀀스 회로가 하우징과, 그 하우징 내부에서 바이어스된 볼과, 그 볼의 이동 위치를 규제하는 볼 가이드를 가지며, 상기 볼의 위치에 따르지 않고 유로 단면적이 일정하게 되는 체크 밸브를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 제2 바이어스부는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더가 되고, 스프링 등이 되는 제1 바이어스부와 함께 단동 에어 실린더를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되어 있다. 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출하지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부가 연통되어 있다. 이 구성에 의해, 베어링과 베어링의 사이의 거리를 길게 확보할 수 있다. 이에 의해, 회전축이 기울어지는 방향으로 회전축에 작용하는 모멘트를 2이상의 베어링으로 보유지지하는 경우에 이 베어링이 받는 라디얼 하중을 최소로 할 수 있고, 이에 의해 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다. 혹은, 필요한 회전축의 경사 방향에서의 변형 방지능을 유지한 상태로 회전축의 축선 방향 길이를 확보할 수 있고 밸브로서의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 상기의 구성으로 함으로써, 부품의 구성을 바꾸지 않고 부품의 조립 방향을 바꿈으로써만 회전 기구부의 밸브 상자에 대한 장착면을 반전시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 그 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 그 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어진다. 상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는, 그 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되어 그 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되어 있다. 상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에 둘레방향으로 설치되고 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설됨으로써, 회전축이 회동해도 주설된 둘레방향 경로가 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 둘레방향 경로가 주설되어 있기 때문에, 경로 내의 유체로부터의 작용력이 베어링에서의 회전축의 지지 상태에 대해 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 상기 경로는 상기 제2 주위 영역에 있어서 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부이다. 혹은, 상기 경로는 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부이다. 이 구성에 의해, 밸브 상자 내부의 중공부에 노출(폭로)하지 않고 구동용 유체를 회전축 내부 경유로 중립 밸브체에 공급함과 동시에, 중간 대기실에의 연락로를 회전축 내부 경유로 밸브 상자 외부에 연통시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제1 태양의 게이트 밸브에서는, 가동 밸브부가 제1 가동 밸브부와 제2 가동 밸브부에 의해 구성되어 있다. 또, 상기 제1 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 접하게 하며, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하여 상기 유로를 폐쇄한다. 또, 상기 제2 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제2 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이격시킨 후 가동 밸브부를 퇴피시킴으로써 상기 유로를 개방한다. 이 구성에 따르면, 2개의 가동 밸브부와 2개의 바이어스부에 의해 밸브체를 구성할 수 있다. 또한, 제1 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 또한, 제2 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 확실히 밸브 개방할 수 있다. 이 때문에, 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작을 행하는 게이트 밸브를 얻을 수 있는 효과가 얻어진다. 본 발명의 제1 태양에 따르면, 작은 출력으로 구동할 수 있는 상기 전환 수단의 기구를 실현하여 밸브의 소형화를 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제2 태양의 게이트 밸브에서는, 가동 밸브부가 제1 가동 밸브부와 제2 가동 밸브부에 의해 구성되어 있다. 또, 상기 제1 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 접하게 하며, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하여 상기 유로를 폐쇄한다. 또, 상기 제2 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제2 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이격시킨 후 가동 밸브부를 퇴피시킴으로써 상기 유로를 개방한다. 이 구성에 따르면, 2개의 가동 밸브부와 2개의 바이어스부에 의해 밸브체를 구성할 수 있다. 또한, 제1 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 또한, 제2 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 게이트 밸브를 직접 확실히 밸브 개방할 수 있다. 체결 부재에 의해, 중립 밸브체의 두께 치수가 줄어든 상태로 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부를 체결 가능하기 때문에, 제2 바이어스부에 의해 바이어스하지 않은 상태에서도 중립 밸브체의 두께 치수를 줄어든 상태로 유지함으로써, 중립 밸브체를 밸브 개방 상태로 하고 메인터넌스를 행할 수 있다. 이 때문에, 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작을 행하는 게이트 밸브를 얻을 수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 작은 출력으로 구동할 수 있는 상기 전환 수단의 기구를 실현하여 밸브의 소형화를 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제3 태양 및 제4 태양의 게이트 밸브에 따르면, 중립 밸브체를 회전축에 고정된 접속 부재에 장착할 때에, 중립 밸브부의 오목부와 접속 부재의 돌기부의 접촉면은 제1 평행면 및 제2 평행면에 한정된다. 이에 따라, 예를 들면 오목부와 돌기부의 접촉면(제1 평행면, 제2 평행면)의 클리어런스(간극)를 매우 작게 설정해도, 종래와 비교하여 오목부를 돌기부에 밀어넣을 때의 밀어넣는 길이가 짧아져 부드럽고 높은 장착 정밀도로 오목부와 돌기부를 끼워맞춤시킬 수 있다.

본 발명의 제5 태양 및 제6 태양의 슬라이드 밸브에서는, 가동 밸브부가 제1 가동 밸브부와 제2 가동 밸브부에 의해 구성되어 있다. 또, 상기 제1 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 접하게 하며, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면에 압압하여 상기 유로를 폐쇄한다. 또, 상기 제2 바이어스부는 상기 제1 가동 밸브부를 상기 제2 개구부로 향하여 이동시키고, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 내면으로부터 이격시킨 후 가동 밸브부를 퇴피시킴으로써 상기 유로를 개방한다. 이 구성에 따르면, 2개의 가동 밸브부와 2개의 바이어스부에 의해 밸브체를 구성할 수 있다. 또한, 제1 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 슬라이드 밸브를 직접 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 또한, 제2 바이어스부가 제1, 제2 가동 밸브부를 이동시켜 슬라이드 밸브를 직접 확실히 밸브 개방할 수 있다. 이 때문에, 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 구획 동작을 행하는 슬라이드 밸브를 얻을 수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명의 제5 태양 및 제6 태양에 따르면, 작은 출력으로 구동할 수 있는 상기 전환 수단의 기구를 실현하여 밸브의 소형화를 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제7 태양 및 제8 태양의 슬라이드 밸브에서는, 랙 톱니가 형성된 부분이 미끄럼 베어링의 양측 위치까지 이동하는 랙 부재를 갖는 실린더이어도 랙 및 피니언을 수납하는 부분의 케이싱이 밀폐되어 있다. 또한, 이 케이싱의 피니언 수납 부분에 대해 구동용 공기를 공급함으로써, 랙 피니언에의 연통 부분이 밀폐되지 않아도 구동용 압축 공기를 실린더에 공급하여 피스톤을 왕복 동작시키는 것이 가능하다. 중립 밸브체의 구동 부분이 종래 불가능하였을 정도로 소형화하는 것이 가능하게 된다. 동시에 연통홈을 설치함으로써, 실린더 내의 수축압력 공간, 랙 부재의 수납 부분, 미끄럼 베어링에 대응하는 연통홈, 피니언의 수납 부분, 통기구의 순서로 수축압력 공간을 연통하여, 예를 들면 이 경로의 도중에 통기구를 설치한 경우에 피스톤과 반대측의 밀폐 공간이 축압부가 되어 중립 밸브체의 동작이 늦어지는 것을 방지할 수 있다.

또, 피스톤을 신장 위치로부터 수축 위치로 이동시킬 때에 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤의 수축 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

마찬가지로 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤을 수축 위치로부터 신장 위치로 이동시킬 때에 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤의 신장 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

즉, 수축압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 수축 위치로 향하여 이동시킬 때에 신장압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(신장압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격하게 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 신장압력 공간 내의 공기는 완충홈을 개재하여 통기구로 유도되고, 이 완충홈은 피스톤의 일면측으로부터 실린더 본체의 일단측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 수축 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 수축 위치에 이르기 직전에는 신장압력 공간으로부터 통기구에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 신장압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 신장 위치로 향하여 이동시킬 때에 수축압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(수축압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 수축압력 공간 내의 공기는 완충홈 및 제어 완충 유로를 개재하여 통기구 측으로 유도된다. 이 때, 완충홈은 실린더 본체의 일단측으로부터 피스톤의 일면측으로 향하여 단면적이 넓어지는, 즉 피스톤의 다른 면측으로부터 미끄럼 베어링 측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 신장 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 신장 위치에 이르기 직전에는 수축압력 공간으로부터 통기구측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 수축압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 수축압력 공간으로부터 통기구측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량을 제어 완충 유로에 의해 제어함으로써, 피스톤의 이동 속도, 즉 랙 부재의 신장 속도, 즉 중립 밸브체의 개폐 동작이 정지하기 직전의 속도를 제어하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제9 태양의 슬라이드 밸브에서는, 피스톤을 신장 위치로부터 수축 위치로 이동시킬 때에 압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤의 수축 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

즉, 압력 공간의 내압을 감소시켜 피스톤의 수축 위치로 향하여 이동시킬 때에 압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 압력 공간 내의 공기는 완충홈을 개재하여 통기구로 유도되고, 이 완충홈은 피스톤의 일면측으로부터 실린더 본체의 일단측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 수축 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 수축 위치에 이르기 직전에는 압력 공간으로부터 통기구에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제10 태양의 슬라이드 밸브에서는, 랙 톱니가 형성된 부분이 미끄럼 베어링의 양측 위치까지 이동하는 랙 부재를 갖는 실린더이어도 랙 및 피니언을 수납하는 부분의 케이싱이 밀폐되어 있다. 이 케이싱의 피니언 수납 부분에 대해 구동용 공기를 공급함으로써, 랙 피니언에의 연통 부분이 밀폐되지 않아도 구동용 압축 공기를 실린더에 공급하여 피스톤을 왕복 동작시키는 것이 가능하게 되고, 중립 밸브체의 구동 부분이 종래 불가능하였을 정도로 소형화하는 것이 가능하게 된다. 동시에 연통홈을 설치함으로써, 실린더 내의 수축압력 공간, 랙 부재의 수납 부분, 미끄럼 베어링에 대응하는 연통홈, 피니언의 수납 부분, 통기구의 순서로 수축압력 공간을 연통하여, 예를 들면 이 경로의 도중에 통기구를 설치한 경우에 피스톤과 반대측의 밀폐 공간이 축압부가 되어 중립 밸브체의 동작이 늦어지는 것을 방지할 수 있다.

또, 피스톤을 신장 위치로부터 수축 위치로 이동시킬 때에 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤의 수축 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

마찬가지로 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤을 수축 위치로부터 신장 위치로 이동시킬 때에 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤의 신장 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

즉, 수축압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 수축 위치로 향하여 이동시킬 때에 신장압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(신장압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 신장압력 공간 내의 공기는 완충홈을 개재하여 통기구로 유도되고, 이 완충홈은 피스톤의 일면측으로부터 실린더 본체의 일단측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 수축 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 수축 위치에 이르기 직전에는 신장압력 공간으로부터 통기구에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 신장압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 신장 위치로 향하여 이동시킬 때에 수축압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(수축압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 수축압력 공간 내의 공기는 완충홈 및 제어 완충 유로를 개재하여 통기구 측으로 유도된다. 이 때, 완충홈은 실린더 본체의 일단측으로부터 피스톤의 일면측으로 향하여 단면적이 넓어지는, 즉 피스톤의 다른 면측으로부터 미끄럼 베어링 측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 신장 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 신장 위치에 이르기 직전에는 수축압력 공간으로부터 통기구 측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 수축압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 수축압력 공간으로부터 통기구 측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량을 제어 완충 유로에 의해 제어함으로써, 피스톤의 이동 속도, 즉 랙 부재의 신장 속도, 즉 중립 밸브체의 개폐 동작이 정지하기 직전의 속도를 제어하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에서는, 랙 톱니가 형성된 부분이 미끄럼 베어링의 양측 위치까지 이동하는 랙 부재를 갖는 실린더이어도 랙 및 피니언을 수납하는 부분의 케이싱이 밀폐되어 있다. 이 케이싱의 피니언 수납 부분에 대해 구동용 공기를 공급함으로써, 랙 피니언에의 연통 부분이 밀폐되지 않아도 구동용 압축 공기를 실린더에 공급하여 피스톤을 왕복 동작시키는 것이 가능하게 되고, 중립 밸브체의 구동 부분이 종래 불가능하였을 정도로 소형화하는 것이 가능하게 된다. 동시에 연통홈을 설치함으로써, 실린더 내의 수축압력 공간, 랙 부재의 수납 부분, 미끄럼 베어링에 대응하는 연통홈, 피니언의 수납 부분, 통기구의 순서로 수축압력 공간을 연통하여, 예를 들면 이 경로의 도중에 통기구를 설치한 경우에 피스톤과 반대측의 밀폐 공간이 축압부가 되어 중립 밸브체의 동작이 늦어지는 것을 방지할 수 있다.

또, 피스톤을 신장 위치로부터 수축 위치로 이동시킬 때에 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤의 수축 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

마찬가지로 피스톤에 형성된 완충홈에 의해 피스톤을 수축 위치로부터 신장 위치로 이동시킬 때에 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지, 즉 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤의 신장 위치로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

즉, 수축압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 수축 위치로 향하여 이동시킬 때에 신장압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(신장압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 신장압력 공간 내의 공기는 완충홈을 개재하여 통기구로 유도되고, 이 완충홈은 피스톤의 일면측으로부터 실린더 본체의 일단측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 수축 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 수축 위치에 이르기 직전에는 신장압력 공간으로부터 통기구에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다.

따라서, 신장압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 신장압력 공간의 내압을 증가시켜 피스톤을 그 신장 위치로 향하여 이동시킬 때에 수축압력 공간의 내압이 갑자기 높아지고(수축압력 공간이 압축되고), 피스톤의 이동 속도가 급격히 감소하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 수축압력 공간 내의 공기는 완충홈 및 제어 완충 유로를 개재하여 통기구 측으로 유도된다. 이 때, 완충홈은 실린더 본체의 일단측으로부터 피스톤의 일면측으로 향하여 단면적이 넓어지는, 즉 피스톤의 다른 면측으로부터 미끄럼 베어링 측으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤이 신장 위치에 가까워질수록 완충홈의 단면적, 즉 개구면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤이 신장 위치에 이르기 직전에는 수축압력 공간으로부터 통기구 측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 수축압력 공간의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤을 완만하게 수축 위치에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 수축압력 공간의 급격한 축소에 따른 피스톤의 급정지를 방지하고, 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분에 급격히 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

또, 수축압력 공간으로부터 통기구 측의 밀폐 공간에 이르는 공기의 유량을 제어 완충 유로에 의해 제어함으로써, 피스톤의 이동 속도, 즉 랙 부재의 신장 속도, 즉 중립 밸브체의 개폐 동작이 정지하기 직전의 속도를 제어하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제11 태양의 슬라이드 밸브에 따르면, 상기와 같은 시퀀스 회로를 갖고 있기 때문에, 전자 회로에 따르지 않고 구동용 압축 공기를 3포트의 입력으로 4포트에서의 출력을 그 순서를 설정하여 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서의 실린더 부근의 주요부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밸브 폐쇄 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서의 메인 스프링 부근의 주요부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 실린더 부근의 주요부 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 9는 도 8에서의 중립 밸브부 부근의 주요부 확대도이다.
도 10a는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 10c는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 10d는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 10e는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 10f는 본 발명의 제4 실시형태의 게이트 밸브에 적용 가능한 개구부 및 가동 밸브부의 형상을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시형태에서의 접속 핀 부근의 주요부 확대도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시형태에서의 체결 부재 부근의 주요부 확대도이다.
도 13a는 본 발명의 제5 실시형태에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 13b는 본 발명의 제5 실시형태에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 13c는 본 발명의 제5 실시형태에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 14a는 본 발명의 제5 실시형태에서의 걸어멈춤 부재의 예를 도시한 확대도이다.
도 14b는 본 발명의 제5 실시형태에서의 걸어멈춤 부재의 예를 도시한 확대도이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 16은 회전축에 고정된 접속 부재를 도시한 주요부 확대 평면도(a) 및 주요부 확대 단면도(b)이다.
도 17은 접속 부재와 접속되는 중립 밸브부의 일단을 도시한 주요부 확대 평면도(a) 및 주요부 확대 단면도(b)이다.
도 18은 접속 부재와 중립 밸브부를 끼워맞춤시킨 상태를 도시한 주요부 확대 평면도(a) 및 주요부 확대 단면도(b)이다.
도 19a는 중립 밸브부를 접속 부재에 장착할 때의 모양을 도시한 설명도이다.
도 19b는 중립 밸브부를 접속 부재에 장착할 때의 모양을 도시한 설명도이다.
도 19c는 중립 밸브부를 접속 부재에 장착할 때의 모양을 도시한 설명도이다.
도 20은 제6 실시형태의 변형예인 중립 밸브부와 접속 부재의 접속 부분의 형상을 도시한 평면도이다.
도 21a는 종래의 게이트 밸브에서의 밸브체와 회전축의 장착 부분을 도시한 설명도이다.
도 21b는 종래의 게이트 밸브에서의 밸브체와 회전축의 장착 부분을 도시한 설명도이다.
도 22a는 종래의 게이트 밸브에서의 밸브체와 회전축의 장착 부분을 도시한 설명도이다.
도 22b는 종래의 게이트 밸브에서의 밸브체와 회전축의 장착 부분을 도시한 설명도이다.
도 23a는 본 발명의 제7 실시형태에서의 중립 밸브부와 접속 부재의 접속 부분의 형상을 도시한 평면도이다.
도 23b는 본 발명의 제7 실시형태에서의 중립 밸브부와 접속 부재의 접속 부분의 형상을 도시한 평면도이다.
도 24는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 25는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 26은 도 25에서의 실린더 부근의 주요부 확대도이다.
도 27은 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밸브 폐쇄 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 28은 도 27에서의 메인 스프링 부근의 주요부 확대도이다.
도 29는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 30은 본 발명의 제9 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 실린더 부근의 주요부 확대도이다.
도 31은 본 발명의 제10 실시형태에서의 접속 핀 부근의 주요부 확대도이다.
도 32a는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링 부근의 주요부를 확대하여 도시한 직경방향 단면도이다.
도 32b는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링 부근의 주요부를 확대하여 도시한 축방향 단면도이다.
도 33a는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링의 주요부를 투시한 모식 사시도이다.
도 33b는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링의 주요부를 투시한 모식 단면도이다.
도 34는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 접속 부재와 중립 밸브부를 끼워맞춤시킨 상태를 도시한 주요부 확대 평면(a) 및 주요부 확대 단면도(b)이다.
도 35는 본 발명의 제10 실시형태에서의 접속 핀 부근의 주요부 확대도이다.
도 36은 본 발명의 제8 실시형태에서의 가이드 핀 부근을 도시한 주요부 확대도이다.
도 37은 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 유체 경로 링의 내주면 및 회전축의 슬라이딩면 부근을 도시한 축방향 단면도이다.
도 38은 본 발명의 다른 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링을 도시한 주요부를 투시한 사시도이다.
도 39는 본 발명의 다른 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링을 도시한 축방향 단면도이다.
도 40은 본 발명의 다른 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 유체 경로 링의 내주면 및 회전축의 슬라이딩면 부근을 도시한 모식도이다.
도 41은 본 발명의 다른 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 유체 경로 링의 내주면 부근을 도시한 축방향 단면도이다.
도 42는 본 발명의 제8 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축의 구동 수단을 도시한 단면도이다.
도 43은 본 발명의 제11 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(신장 위치)이다.
도 44는 본 발명의 제11 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치)이다.
도 45a는 완충홈의 작용을 도시한 단면도이다.
도 45b는 완충홈의 작용을 도시한 단면도이다.
도 46은 랙 부재 및 미끄럼 베어링을 도시한 주요부 확대 단면도이다.
도 47은 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분을 도시한 주요부 확대 단면도이다.
도 48은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치(Pb1, Pb3), 신장 위치(Pa2))이다.
도 49는 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치(Pb1, Pb2, Pb3))이다.
도 50은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(신장 위치(Pa1, Pc3, Pa3))이다.
도 51은 본 발명의 제12 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 52는 본 발명의 제12 실시형태에서의 완충재의 작용을 도시한 모식도이다.
도 53은 제어 완충 유로를 도시한 주요부 확대 단면도이다.
도 54는 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치(Pb1), 중간 위치(Pc3), 신장 위치(Pa2))이다.
도 55는 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(중간 위치(Pc1, Pc3), 신장 위치(Pa2))이다.
도 56은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(중간 위치(Pc1, Pc2, Pc3))이다.
도 57은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구에서의 압축 공기 공급 전환 상태를 도시한 도면이다.
도 58은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구에서의 압축 공기 공급 전환 상태를 도시한 도면이다.
도 59a는 본 발명의 제13 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링 부근의 주요부를 확대하여 도시한 직경방향 단면도이다.
도 59b는 본 발명의 제13 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 회전축 및 유체 경로 링 부근의 주요부를 확대하여 도시한 축방향 단면도이다.
도 60은 본 발명의 제13 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(신장 위치)이다.
도 61은 본 발명의 제13 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치)이다.
도 62a는 완충홈의 작용을 도시한 단면도이다.
도 62b는 완충홈의 작용을 도시한 단면도이다.
도 63은 랙 부재 및 미끄럼 베어링을 도시한 주요부 확대 단면도이다.
도 64는 랙 부재와 피니언의 맞물림 부분을 도시한 주요부 확대 단면도이다.
도 65는 본 발명의 제14 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(신장 위치)이다.
도 66은 본 발명의 제14 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(수축 위치)이다.
도 67은 본 발명의 제14 실시형태에서의 회전축 구동 기구를 도시한 단면도(중간 위치)이다.
도 68은 본 발명의 제14 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 69a는 본 발명의 제14 실시형태에서의 완충재의 작용을 도시한 모식도이다.
도 69b는 본 발명의 제14 실시형태에서의 완충재의 작용을 도시한 모식도이다.
도 70은 본 발명의 제15 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구를 도시한 회로도이다.
도 71은 본 발명의 제15 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 타임 차트이다.
도 72는 도 71의 원숫자 1로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 73은 도 71의 원숫자 2로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 74는 도 71의 원숫자 3으로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 75는 도 71의 원숫자 4로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 76은 도 71의 원숫자 5로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 77a는 본 발명의 제15 실시형태에서의 2채널 2방 밸브를 도시한 단면도이다.
도 77b는 본 발명의 제15 실시형태에서의 2채널 2방 밸브를 도시한 단면도이다.
도 78은 본 발명의 제15 실시형태에서의 체크 밸브를 도시한 단면도이다.
도 79a는 본 발명의 제15 실시형태에서의 체크 밸브를 도시한 분해 단면도이다.
도 79b는 본 발명의 제15 실시형태에서의 체크 밸브를 도시한 케이스의 측면도이다.
도 80은 본 발명의 제15 실시형태에서의 체크 밸브의 부품을 도시한 파단 사시도이다.
도 81은 본 발명의 제15 실시형태에서의 체결 부재 부근의 주요부 확대도이다.
도 82a는 도 81에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 82b는 도 81에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 82c는 도 81에서의 체결 부재와 메인 스프링의 배치의 예를 도시한 배치도이다.
도 83a는 체결 부재에서의 걸어멈춤 부재의 예를 도시한 확대도이다.
도 83b는 체결 부재에서의 걸어멈춤 부재의 예를 도시한 확대도이다.
도 84는 본 발명의 제16 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구를 도시한 회로도이다.
도 85는 본 발명의 제16 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 타임 차트이다.
도 86은 도 85의 A-원숫자 1로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 87은 도 85의 A-원숫자 2로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 88은 도 85의 A-원숫자 3으로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 89는 도 85의 A-원숫자 4로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 90은 본 발명의 제16 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 타임 차트이다.
도 91은 도 90의 B-원숫자 1로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 92는 도 90의 B-원숫자 2로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 93은 도 90의 B-원숫자 3으로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 94는 도 90의 B-원숫자 4로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 95는 본 발명의 제16 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 타임 차트이다.
도 96은 도 95의 C-원숫자 1로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 97은 도 95의 C-원숫자 2로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 98은 도 95의 C-원숫자 3으로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 99는 본 발명의 제16 실시형태에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 타임 차트이다.
도 100은 도 99의 D-원숫자 1로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 101은 도 99의 D-원숫자 2로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.
도 102는 도 99의 D-원숫자 3으로 나타내는 타이밍에서의 구동 시퀀스 기구에서의 압력 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 관한 게이트 밸브의 제1 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

또한, 이하의 설명에 이용되는 각 도면에서는, 각 구성 요소를 도면 상에서 인식할 수 있는 정도의 크기로 하기 위해 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절히 다르게 하고 있다.

본 발명의 기술 범위는 이하에 서술하는 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.

(제1 실시형태)

도 1은 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 중립 밸브부와 제1 가동 밸브부의 접속 부분 및 제1, 제2 바이어스부 부근을 도시한 주요부 확대도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밀폐 폐색 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4의 중립 밸브부와 제1 가동 밸브부의 접속 부분 및 제1, 제2 바이어스부 부근을 도시한 주요부 확대도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.

[진자형 게이트 밸브]

제1 실시형태의 게이트 밸브(100)는 도 1~도 3에 도시된 바와 같이 진자형 게이트 밸브이다.

이 게이트 밸브(100)는, 서로 대향한 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)가 설치된 밸브 상자(10); 밸브 상자(10)를 관통한 전환 수단으로서의 회전축(20); 회전축(20)에 접속된 중립 밸브부(30); 회전축(20)의 축선 방향으로 이동 가능하게 하여 중립 밸브부(30)에 접속된 가동 밸브부(40); 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수를 확대하는 방향으로 바이어스되는 메인 스프링(70)(제1 바이어스부); 메인 스프링(70)의 바이어스 방향과 반대 방향으로 신장 가능한 구동용 에어 실린더(80)(제2 바이어스부); 가동 밸브부(40)를 밸브 상자(10)의 중앙 위치로 향하여 이동시키고자 하는 위치 규제용 보조 스프링(90)(제3 바이어스부);을 구비하고 있다. 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)는 중립 밸브체(5)를 구성하고 있다. 또한, 가동 밸브부(40)는 제2 가동 밸브부(50)(가동 밸브 판부)와 제1 가동 밸브부(60)(가동 밸브 테두리부)에 의해 구성되어 있다. 제1 개구부(12a)로부터 제2 개구부(12b)로 향하여 유로(H)(유로 방향(H))가 설정되어 있다.

또한, 이하의 제5 실시형태에서 서술하는 바와 같이, 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 줄어든 상태로 제2 가동 밸브부(50)(가동 밸브 판부)와 제1 가동 밸브부(60)(가동 밸브 테두리부)를 체결 가능한 체결 볼트(43)(체결 부재)가 설치되어 있다.

회전축(20)이 부호 A1로 나타난 방향(유로(H)의 방향에 교차하는 방향)으로 회전하면, 이 회전에 따라 중립 밸브부(30)도 방향(A1)을 따라 회동한다. 또한, 가동 밸브부(40)는 중립 밸브부(30)에 두께 방향만 슬라이딩 가능하게 하여 접속되어 있기 때문에, 가동 밸브부(40)는 중립 밸브부(30)와 일체로 회전한다.

이와 같이 중립 밸브부(30)를 회전함으로써, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)에 위치하는 퇴피 위치로부터 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치가 되는 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치로 가동 밸브부(40)가 진자 운동으로 이동한다.

그리고, 메인 스프링(70)이 신장하는 방향으로 작용함으로써 유로(H) 방향으로 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 확대되는 동작에 의해(밸브 폐쇄 동작), 후술하는 바와 같이 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a)과 내면(15b)을 압압함으로써, 가동 밸브부(40)는 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로 에어 실린더(80)가 작용함으로써, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 에어 실린더(80)의 압압력이 이겨 유로(H) 방향으로 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 수축되는 동작에 의해, 가동 밸브부(40)가 표리(表裏) 모두 밸브 상자(10)의 내면(15a) 및 내면(15b)으로부터 이격된 후에(해제 동작), 회전축(20)이 부호 A2로 나타난 방향으로 회전하면(퇴피 동작), 이 회전에 따라 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)도 방향(A2)으로 회동한다.

이 해제 동작과 퇴피 동작에 의해, 가동 밸브부(40)는 상기 밸브 개폐 위치로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피하여 밸브 개방 상태로 하는 밸브 개방 동작이 행해진다.

[밸브 상자(10)]

밸브 상자(10)는 중공부(11)를 갖는 프레임에 의해 구성되어 있다. 프레임의 도시 상면에는 제1 개구부(12a)가 설치되어 있고, 프레임의 도시 하면에는 제2 개구부(12b)가 설치되어 있다.

게이트 밸브(100)는, 제1 개구부(12a)가 노출되어 있는 공간(제1 공간)과 제2 개구부(12b)가 노출되어 있는 공간(제2 공간)의 사이에 삽입된다. 게이트 밸브(100)는 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)를 연결하고 있는 유로(H), 즉 제1 공간과 제2 공간을 연결하고 있는 유로(H)를 구획하고(폐쇄하고), 이 구획 상태를 개방한다(제1 공간과 제2 공간을 연결한다).

밸브 상자(10)의 중공부(11)에는 회전축(20), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40), 메인 스프링(70)(제1 바이어스부), 에어 실린더(80)(제2 바이어스부) 및 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)이 설치되어 있다.

[회전축(20), 중립 밸브부(30)]

회전축(20)은, 유로(H)와 거의 평행 상태로 연장되어 밸브 상자(10)를 관통함과 동시에 회전 가능하게 설치되어 있다.

이 회전축(20)에는 중립 밸브부(30)가 고정 설치되어 있다. 중립 밸브부(30)는 회전축(20)의 축선에 대해 직행하는 방향으로 연장되고, 이 방향에 평행한 면을 갖고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 중립 밸브부(30)는 가동 밸브부(40)에 겹치는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 따라 원형부를 회전시키는 회전부(30b)를 가진다. 회전부(30b)는 회전축(20)과 원형부(30a)의 사이에 위치하고 있고, 회전부(30b)의 폭은 회전축(20)으로부터 원형부(30a)로 향하여 서서히 증가하고 있다. 이들 회전축(20), 중립 밸브부(30)는 밸브 상자(10)에 대해 회동은 하지만, 유로(H) 방향으로는 위치 변동하지 않도록 설치되어 있다.

[가동 밸브부(40), 제2 가동 밸브부(50)(가동 밸브 판부), 제1 가동 밸브부(60)(가동 밸브 테두리부)]

가동 밸브부(40)는 대략 원판형이 되고, 원형부(30a)와 대략 동심원형상으로 형성된 가동 밸브 판부(50)와, 이 가동 밸브 판부(50)의 주위를 둘러싸도록 배치된 대략 원환상의 제2 가동 밸브부(60)를 가진다. 제2 가동 밸브부(60)는 중립 밸브부(30)에 유로(H) 방향으로 슬라이딩 가능하게 하여 접속되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)는 제2 가동 밸브부(60)에 슬라이딩 가능하게 하여 끼워맞춤되어 있다. 가동 밸브 판부(50)와 제2 가동 밸브부(60)는 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)에 의해 부호 B1, B2로 나타난 방향(왕복 방향)으로 슬라이딩하면서 이동 가능하다. 여기서, 부호 B1, B2로 나타난 방향이란 가동 밸브 판부(50) 및 제2 가동 밸브부(60)의 면에 수직인 방향이고, 회전축(20)의 축방향에 평행한 유로(H) 방향이다.

또한, 가동 밸브 판부(50)의 외주 부근에서의 전체 영역에는 내주 크랭크부(50c)가 형성되어 있다. 또한, 가동 밸브 테두리부(60)의 내주 부근에서의 전체 영역에는 외주 크랭크부(60c)가 형성되어 있다.

제1 실시형태에서는, 외주 크랭크부(60c)와 내주 크랭크부(50c)가 유로(H) 방향과 평행한 슬라이딩면(50b, 60b)끼리 슬라이딩 가능하게 끼워맞춤하고 있다.

밸브 상자(10)의 내면에 대향(당접)하는 가동 밸브 테두리부(60)의 표면에는, 제1 개구부(12a)의 형상에 대응하여 원환상으로 형성된, 예를 들면 O링 등으로 이루어지는 제1 시일부(61)(주요 시일부)가 설치되어 있다.

이 제1 시일부(61)는, 밸브 폐쇄시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 덮고 있는 상태로 제1 개구부(12a)의 둘레가 되는 밸브 상자(10)의 내면(15a)에 접촉하고, 가동 밸브 테두리부(60) 및 밸브 상자(10)의 내면에 의해 압압된다. 이에 따라, 제1 공간은 제2 공간으로부터 확실히 격리된다(구획 상태가 확보된다).

[메인 스프링(70)(제1 바이어스부)]

메인 스프링(70)(제1 바이어스부)은, 가동 밸브부(40)의 최외주가 되는 제1 주위 영역(40a)에 인접한 제1 주위 영역(40b)에 배치되어 있다. 메인 스프링(70)에서는, 가동 밸브 테두리부(60)를 제1 개구부(12a)로 향하여(B1방향으로) 압압하도록, 동시에 가동 밸브 판부(50)를 제2 개구부(12b)로 향하여(B2방향으로) 압압하도록 복원력이 생긴다. 이에 의해, 가동 밸브부(40)에 의한 밸브 폐쇄 상태에서 메인 스프링(70)은 가동 밸브 판부(50)에 힘을 가하고(바이어스하고), 제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로 향하여 가동 밸브 판부(50)를 압압하여 내면(15b)과 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)를 당접시키고 있다. 또, 메인 스프링(70)은 동시에 가동 밸브 테두리부(60)에 힘을 가하고(바이어스하고), 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로 향하여 가동 밸브 테두리부(60)를 압압하여 내면(15a)과 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 시일부(61)를 당접시키고 있다.

제1 실시형태에서는, 메인 스프링(70)은 가동 밸브 판부(50)에 제2 개구부(12b) 측을 향하여 개구하도록 설치된 오목부(50a)와, 이 오목부(50a)의 대향 위치에 가동 밸브 테두리부(60)에 제1 개구부(12a) 측을 향하여 개구하도록 설치된 오목부(60a)에 끼워넣어져 설치된 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무, 밀폐된 에어 댐퍼 등)이다.

메인 스프링(70)은 제1단과 제2단을 가진다. 제1단은 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면에 당접하고 있다. 제2단은 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면에 당접하고 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 원환상의 가동 밸브 테두리부(60)에 있어서 복수의 제1 바이어스부(70)가 둘레방향을 따라 등간격으로 설치되어 있다.

메인 스프링(70)을 구성하는 탄성 부재의 자연길이는, 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a)과 내면(15b)을 압압하는 가동 밸브부(40)의 최대 두께 치수가 된 상태에서의 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면과 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면의 사이의 거리보다 크다. 이 때문에, 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면과 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면에 의해 압축되면서 오목부(50a) 및 오목부(60a)의 내부에 배치되어 있는 메인 스프링(70)에서는 탄성 복원력(연신력, 바이어스력)이 생긴다. 이 탄성 복원력이 작용함으로써, 가동 밸브 테두리부(60)가 B1방향으로, 동시에 가동 밸브 판부(50)가 B2방향으로 슬라이딩하면서 제1 시일부(61) 및 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10)의 내면에 당접하여 압압되고 밸브 폐쇄 동작이 행해진다.

또한, 메인 스프링(70)은, 제1 시일부(61)에 대한 압압력을 효율적으로 전달하여 게이트 밸브(100)의 폐색을 확실히 하기 위해 제1 시일부(61)에 근접한 제2 주위 영역(40b)에 배치된다. 구체적으로 제1 시일부(61) 바로 아래의 외주 위치에는 후술하는 반력 전달부(59)가 되는 돌출줄기가 위치하는 데에 대해, 가동 밸브 판부(50)의 직경방향 위치로서 이 제1 시일부(61)를 사이에 둔 돌출줄기(59)(반력 전달부)의 반대측 위치에 메인 스프링(70)은 위치된다. 이에 의해, 메인 스프링(70)의 바이어스력은 효율적으로 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)에 전달되고, 제1 시일부(61)의 변형에 따른 밸브의 밀폐의 확실성을 향상시킬 수 있다.

또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있도록 하기 위해 제1 시일부(61) 바로 아래 부근이 되는 제2 주위 영역(40b)에 배치될 수도 있다. 이 경우, 게이트 밸브에서는 제1 바이어스부(70)가 가동 밸브 테두리부(60)에 설치되어 있으므로, 제1 바이어스부(70)를 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치시키는 것이 가능하다.

이와 같이 게이트 밸브(100)에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 제2 바이어스부(80)(후술)가 근접하여 설치되어 있다. 이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 제2 바이어스부(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역(제1 주위 영역(40a) 및 제2 주위 영역(40b))에 있어서 서로 근접하도록 직경방향으로 인접하여 배치되어 있다. 또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61) 바로 아래 부근에 위치하고 있다. 즉, 게이트 밸브(100)의 구조는 제1 시일부(61), 반력 전달부(59), 메인 스프링(70)의 위치 관계가 작용점 및 지점이 존재하는 모멘트 하중을 가하는 구조로서 효율적으로 시일을 행할 수 있도록 구성된다.

또, 메인 스프링(70)의 바이어스력이 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 넓히는 방향, 즉 가동 밸브부(40)의 두께를 증대하여 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)를 밸브 상자(10)의 내면(15a, 15b)에 압압하는 방향으로 설정되어 있다. 이 때문에, 정전 등에 의해 유틸리티 설비로부터 게이트 밸브(100)를 구비하는 장치로의 전력 공급(에너지 공급)이 정지된 경우이어도, 메인 스프링(70)에서 생기는 기계적인 힘만으로 확실히 게이트 밸브(100)를 닫을 수 있다. 이 때문에, 페일 세이프한(fail-safe) 게이트 밸브를 확실히 실현할 수 있다.

한편, 게이트 밸브(40)의 두께를 줄이는 바이어스가 행해지고 있는 구조, 혹은 유틸리티 설비로부터 공급되는 전력 등의 에너지에 의해 밸브 폐쇄 동작이 행해지고 있는 구조를 갖는 게이트 밸브에서는, 유틸리티 설비로부터 장치로의 에너지 공급이 정지된 경우에 밸브 폐쇄 동작을 행할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 이러한 구조에서는 페일 세이프한 게이트 밸브를 실현할 수 없다.

[에어 실린더(80)(제2 바이어스부)]

에어 실린더(80)는 가동 밸브부(40)의 최외주가 되는 제1 주위 영역(40a)에 배치되어 있다. 에어 실린더(80)에서는, 에어 실린더(80)에 구동 유체로서 압축 공기가 공급되었을 때에 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b)로 향하여(B2방향으로) 이동시키는 힘(바이어스력, 압축 공기에 기인하는 힘)이 생긴다. 동시에, 가동 밸브 판부(50)를 제1 개구부(12a)로 향하여(B1방향으로) 이동시키는 힘(바이어스력, 압축 공기에 기인하는 힘)이 생긴다. 이에 따라, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 가동 밸브 테두리부(60)를 이격시킴과 동시에, 제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로부터 가동 밸브 판부(50)를 이격시킨다.

이에 의해, 후술하는 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)의 바이어스력에 의해 밸브체(40)는 유로(H) 방향에 있어서 밸브 상자(10)의 두께 중앙 위치 옆의 밸브 상자(10) 내에서 회동 가능한 상태가 된다.

또, 가동 밸브부(40)에 있어서, 제1 주위 영역(40a)은 원환상인 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)의 내측에 위치한다. 동시에, 가동 밸브부(40)에 있어서, 제2 주위 영역(40b)은 제1 주위 영역(40a)의 내측에 위치한다. 즉, 가동 밸브부(40)의 직경방향에 있어서 메인 스프링(70)은 에어 실린더(80)의 내측에 배치되어 있다. 다시 말하면, 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향(유로(H) 방향)에 교차하는 방향에 있어서 메인 스프링(70)에 인접하고 있다. 즉, 에어 실린더(80)는 가동 밸브부(40)의 직경방향에 있어서 시일부(61) 및 반력 전달부(59)와 메인 스프링(70)의 사이에 위치한다.

제1 실시형태에서는, 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 에어 실린더(공극)이다.

구체적으로 이 에어 실린더(80)는, 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 개구부(12a)로 향하여 개구된 오목부(60d)와 가동 밸브 판부(50)의 제2 개구부(12b)로 향하여 돌출된 돌출부(50d)가 끼워맞춤한 상태로 형성되고, 이들 환상의 오목부(60d)와 환상의 돌출부(50d)가 슬라이딩하도록 형성되어 있다. 또한, 이 에어 실린더(80)는 가동 밸브 테두리부(60)의 둘레부에 형성된 원환상의 공간 및 가동 밸브 판부(50)의 최외주에 형성된 돌출줄기(환상 돌출부)로 이루어지고, 하나의 원환 실린더(원환 공극)로서 기능한다. 또한, 다시 말하면, 원환 실린더는 유로(H)를 둘러싸도록 형성되어 있다.

에어 실린더(80)에 구동용 유체인 압축 공기가 공급되면, 제2 바이어스부(80)의 부피를 팽창시키는 팽창력(바이어스력)이 B1, B2방향으로 생긴다. 팽창력의 크기가 메인 스프링(70)에 생기는 복원력보다 큰 경우, 이 팽창력이 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 메인 스프링(70)이 압축되고, 가동 밸브 판부(50)가 B1방향으로, 가동 밸브 테두리부(60)가 B2방향으로 슬라이딩하여 밸브체(40)의 두께 방향 치수가 축소되어 제1 시일부(61)가 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 이격되고, 동시에 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로부터 이격되어 밸브 개방 동작이 행해진다. 이 때, 원환상의 오목부(60d)와 돌출부(50d)가 슬라이딩함으로써, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 이동하는 방향이 유로 방향으로만 규제됨과 동시에, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 시일부(61) 및 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10) 내면(15a, 15b)에 당접한 상태로부터 평행 이동하도록 위치 규제된다. 즉, 이 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 상대 이동 방향과 그 자세를 규제할 수 있다.

[보조 스프링(90)(제3 바이어스부)]

보조 스프링(90)은 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치되고, 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙에 위치하는 중립 밸브부(30)에 대해 밸브체(40)의 두께 치수가 축소되었을 때에 밸브체(40)를 밸브 상자(10)의 중앙에 바이어스한다.

보조 스프링(90)은, 중립 밸브부(30)의 외주 위치(도 2, 도 4에서는 우측 위치)에 설치된 개구(30a)를 관통하여 가동 밸브 테두리부(60)에 접속된 막대형의 위치 규제부(65)에 설치되어 있다. 보조 스프링(90)도 메인 스프링(70)과 같이 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무, 밀폐된 에어 댐퍼 등)이다.

보조 스프링(90)은, 중립 밸브부(30)의 개구(30a)의 제1 개구부(12a) 측에 설치된 플랜지부(30b)와 위치 규제부(65)의 선단(65a)에 걸어멈춤되어 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b) 측으로 이동하는 B2로 향하는 방향으로 바이어스되어 있다.

보조 스프링(90)은, 이 중립 밸브부(30)에 의해 제1 개구부(12a) 측에 위치하는 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b)로 향하여 바이어스하여 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)에 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)가 당접하고 있는 경우로서, 에어 실린더(80)에 구동용 유체인 압축 공기가 공급되었을 때에, 가동 밸브 테두리부(60)가 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 이격되도록 바이어스하고 있다.

이에 의해, 에어 실린더(80)에 압축 공기가 공급되었을 때에 밸브체(40)가 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙으로 향하여 이동하고, 최종적으로 밸브체(40)가 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙에 위치하도록 밸브체의 자세가 제어된다. 또한, 보조 스프링(90)의 바이어스력은 메인 스프링(70)의 바이어스력과 에어 실린더(80)의 바이어스력의 차이보다 훨씬 작다. 즉, 밸브체의 두께 치수를 변화시키기 위해 보조 스프링(90)은 기능하기 때문에, 밸브 폐쇄 상태를 실현하기 위한 능동적 스프링 혹은 액추에이터로서의 메인 스프링(70)이나 에어 실린더(80)에 비해 보조 스프링(90)의 바이어스력은 매우 작아도 된다.

이와 같이 게이트 밸브(100)에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브체(40)의 두께를 증대하는 동작을 행하는 메인 스프링(70)과, 밸브체(40)의 두께를 축소하는 동작을 행하는 에어 실린더(80)와, 밸브체(40)를 유로 방향에 있어서 밸브 상자(10)의 중앙 위치측에 배치시키도록 밸브체(40)의 자세를 제어하는 보조 스프링(90)이 설치되어 있다.

이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다. 에어 실린더(80)는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 원환 실린더를 구성하고 있다. 이 구성에 따르면, 일방향으로 압축 공기를 제2 바이어스부(80)에 공급하는 공급로(41)가 하나 설치되어 있으면, 압축 공기를 원환상의 에어 실린더(80)를 따라 이 원환 실린더의 내부에 공급할 수 있고, 밸브체(40)의 두께 치수의 신축(밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작)을 행할 수 있음과 동시에, 이 동작 중에서 보조 스프링(90)에 의해 밸브체(40)의 신축에 따른 밸브체(40)의 유로 방향 위치를 밸브 상자(10)의 중앙 부근에 용이하게 유지할 수 있다. 이 때문에, 간이하고 콤팩트한 구성을 갖는 액추에이터를 실현할 수 있다.

또한, 에어 실린더(80)는 밸브 개방 동작을 행하기 위해 이용되므로, 제2 바이어스부(80)에서 발생하는 힘의 크기(출력)로서 제1 바이어스부(70)를 압축할 수 있는 크기(출력)가 있으면 충분하다.

제1 실시형태에서는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 하나의 두께 방향 치수를 가변한 가동 밸브부(40)가 구성되어 있으므로, 2장의 가동 밸브부를 설치할 필요가 없어 간이하고 콤팩트한 구조를 갖는 가동 밸브부를 실현할 수 있다.

또한, 중립 밸브부(30)에는 액추에이터의 힘, 특히 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 밸브체(40)를 밀폐할 때에 드는 힘이 작용하지 않는다. 이 때문에, 중립 밸브부(30)에는 진자 밸브로서 밸브체를 요동할 만한 강도가 있으면 충분하다. 또한, 회전축(20)에도 액추에이터의 힘, 특히 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 밸브체(40)를 밀폐할 때에 드는 힘이 작용하지 않는다. 이 때문에, 회전축(20)에는 진자 밸브로서 밸브체를 요동할 만한 강도가 있으면 충분하다. 동시에, 회전축(20)에 밸브 밀폐하기 위한 모멘트가 필요한 구조에 비해 밸브체(40)의 요동 기구의 출력을 억제할 수 있으므로, 이 회전축(20)의 회동 기구를 소형화할 수 있다.

이 구조에서는, 강성으로서 상기 중립 밸브부(30)의 강도에 덧붙여 퇴피 위치와 밸브 개폐 위치의 사이에서 가동 밸브부(40)를 회동시킬 때에 그 자중(自重)을 지지하는 강도가 있으면 충분하다.

도 2는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 서로 끼워맞춤(嵌合)되어 있는 부분 및 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 판부(50)가 서로 끼워맞춤되어 있는 부분을 도시한 확대 종단면도로서, 제1 바이어스부(70) 및 가이드 핀(62)이 설치된 부위를 나타내고 있다.

[제2 시일부(51a, 51b)(2중 시일부) 및 제3 시일부(52a, 52b)(2중 시일부)]

가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 외주면에는, 가동 밸브 테두리부(60)의 환상 오목부(60d)의 내주면에 당접하고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이를 시일하는 2중 시일부로서 O링 등의 원환상의 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)가 설치되어 있다.

구체적으로는, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에 제2 시일부(51a, 51b)가 설치되어 있다. 또한, 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측인 제2 내주면(50g)에 제3 시일부(52a, 52b)가 설치되어 있다. 제2 시일부(51a, 51b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)에 당접하고, 제3 시일부(52a, 52b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제2 외주면(60g)에 당접한다.

제2 시일부(51a, 51b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제1 개구부(12a)에 가까운 중공부(11)를 구획하고, 구획 상태를 확보한다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제2 개구부(12b)에 중공부(11)를 구획하고, 구획 상태를 확보한다.

제2 시일부(51a, 51b)는 구동용 압축 공기가 공급되어 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와, 예를 들면 압력이 낮은 공간인 제1 개구부(12a)에 연통하는 제1 공간측을 차단하고, 이 구획 상태를 확보할 수 있다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간으로서 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간측을 구획하고, 구획 상태를 확보할 수 있다.

[가이드 핀(62)]

가이드 핀(62)은 가동 밸브 테두리부(60)에 고정 설치되어 유로 방향으로 입설된 굵기 치수가 균일한 막대형체가 되고, 에어 실린더(80) 내를 관통하여 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)에 형성된 구멍부(50h)에 끼워맞춤하고 있다.

이 가이드 핀(62)은, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향이 부호 B1, B2에 나타난 방향으로부터 벗어나지 않도록, 또한 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하였을 때에도 그 자세가 변화하지 않고 평행 이동을 행하도록 이들의 위치 규제를 확실히 유도한다.

이에 따라, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 부호 B1, B2에 대해 경사 방향으로 이동하는 것을 방지하고 있다. 동시에, 가동 밸브 테두리부(60)는 밸브 폐쇄 상태로서 시일부(61)와 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a, 15b)에 당접한 상태에 대해, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 유로 방향 위치가 변화한 경우에서도 이들이 평행 상태를 유지하여 평행 이동하고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 기울어져 버리는 것을 방지하고 있다.

이 구조에서는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 서로 위치 결정되면서 부호 B1 및 B2로 나타난 방향으로 평행 상태를 유지한 채로 상대적으로 이동하여 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행할 수 있다. 이에 따라, 밸브 개방 동작에서는 가동 밸브 테두리부(60)에 설치된 제1 시일부(61)에 균일하게 압압력을 발생시키고 누설이 억제된 시일 구조를 실현할 수 있다.

또한, 이와 같이 가이드 핀(62)을 구비한 구조에서는, 게이트 밸브(100)가 진공 장치에 장착되는 자세가 결정되지 않은 경우, 즉 게이트 밸브(100)가 장착되는 방향이 자유로운 경우에, 밸브체(40)의 중량 부하가 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 국소적으로 가해지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향에 대해 직각으로 중력이 작용하도록 게이트 밸브(100)가 장착되어 있는 경우, 슬라이딩하는 부재인 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 중량이 가이드 핀(62)에 가해진다. 이 때문에, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)(O-ring)에 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 중량이 직접적으로 가해지는 것을 방지한다. 이에 의해, 게이트 밸브(100)가 장착되는 자세가 어떠한 자세이어도 시일부의 수명이 짧아지지 않고 누설을 방지하는 효과를 확보·유지할 수 있다.

가이드 핀(62)과 구멍부(50h)의 슬라이딩면의 면적을 저감하기 위해, 또한 게이트 밸브(100)의 외부인 제1 공간 및 제2 공간으로부터 가이드 핀(62)을 이격하기 위해, 가이드 핀(62)은 에어 실린더(80) 내를 관통하도록 배치되어 있다.

또한, 이와 같이 에어 실린더(80) 내에 가이드 핀(62)을 배치함으로써, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 서로 원활하게 슬라이딩시킬 수 있다.

또, 가이드 핀의 강도가 충분히 얻어지면, 대구경을 갖는 게이트 밸브에서도 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향이 어긋나는 것이 방지된다. 또한, 가이드 핀(62)은 특수한 형상을 갖는 가동 밸브부에서도 유로와 직행하는 면내 배치를 설정하여 하중을 적절히 분산함으로써 한층 더 개폐 동작이 양호한 게이트 밸브로서 적용 가능하다.

[와이퍼(53, 54)]

가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에는, 가동 밸브부(60)의 내주면에 당접하는 원환상의 와이퍼(53)가 설치되어 있다. 마찬가지로 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측인 제2 내주면(50g)에는, 가동 밸브부(60)의 외주면에 당접하는 원환상의 와이퍼(54)가 설치되어 있다.

와이퍼(53)는 제2 시일부(51a, 51b)와 같이 하여 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)에 당접하고, 와이퍼(54)는 제3 시일부(52a, 52b)와 같이 하여 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 외주면(60g)에 당접한다.

와이퍼(53, 54), 제2 시일부(51a, 51b), 제3 시일부(52a, 52b)는 모두 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)에 배치되어 있다. 제2 시일부(51a)는 제1 개구부(12a)(제1 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 제3 시일부(52a)는 제2 개구부(12b)(제2 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다.

이들 와이퍼(53, 54)는, 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작에 의해 환상의 오목부(60d)와 환상의 돌출부(50d)가 슬라이딩하는 에어 실린더(80)에 있어서, 그 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60d)의 내주면을 윤활 혹은 청소하고, 상기 슬라이딩에 의해 발생하는 먼지 및 에어 실린더(80)로부터 발생하는 먼지를 제1 공간 및 제2 공간으로 방출시키지 않는 기능을 가진다.

또한, 와이퍼(53, 54)를 구성하는 부재(재료)로서, 예를 들면 스펀지 형상의 다공질 탄성체를 선택하면, 그 부재의 내부에 윤활유를 침투(보유지지)시켜 둘 수 있다.

이에 의해, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 시일되는 시일면에 일정한 막두께를 갖는 얇은 유막이 형성된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 와이퍼(53, 54)는 나머지 유막을 닦아내고, 유막이 고갈되었을 때에는 일정한 막두께를 갖는 유막을 도포한다.

[중간 대기실(55, 56)]

제2 시일부(51a, 51b)에 의해 구획된 에어 실린더(80)의 표면에는 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(55)이 설치되어 있다. 마찬가지로, 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 구획된 에어 실린더(80)의 표면에는 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(56)이 설치되어 있다.

구체적으로는, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 외주면(50f)에서 제2 시일부(51a, 51b)에 의해 구획된 부분에 중간 대기실(55)이 설치되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 내주면(50g)에서 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 구획된 부분에 중간 대기실(56)이 설치되어 있다. 중간 대기실(55)은 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)과 가동 밸브 판부(50)의 외주면(50f)에 설치된 홈으로 형성된 공간이고, 중간 대기실(56)은 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 외주면(60g)과 가동 밸브 판부(50)의 제2 내주면(50g)에 설치된 홈으로 형성된 공간이다.

그리고, 이들 중간 대기실(55, 56)은 후술하는 공급로(41)와 동일한 구성이 된 도시하지 않은 연락로에 의해 게이트 밸브(100)의 외부로 연통되고, 에어 실린더(80)의 가압 중에 첫번째 시일이 파괴된 경우에서도 압축 공기(구동용 기체)를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주어 압축 공기가 밸브 상자(10) 내부로 방출되어 버리는 것을 방지하게 되어 있다.

즉, 가압 상태에 있는 에어 실린더(80)에 대해, 첫번째 시일인 제2 시일부(51b)가 파괴되었을 때에 두번째 시일인 제2 시일부(51a)보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 중간 대기실(55) 및 연락로가 설치되어 있다. 또한, 가압 상태에 있는 에어 실린더(80)에 대해, 첫번째 시일인 제3 시일부(52b)가 파괴되었을 때에 두번째 시일인 제3 시일부(52a)보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 중간 대기실(56) 및 연락로가 설치되어 있다.

이에 의해, 압축 공기가 밸브체(10) 내부로 분출되어 게이트 밸브(100) 내부 및 제1 공간, 제2 공간에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

동시에 또한, 이들 중간 대기실(55, 56)의 압력은 연락로에 의해 모니터 가능하다. 즉, 압력계가 중간 대기실(55, 56)의 압력을 측정하도록 게이트 밸브(100) 외부에 설치됨과 동시에 연락로에 의해 접속되어 있고, 사용자에 의해 그 압력이 감시된다.

예를 들면, 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간이 감압 공간이며, 제2 시일부(51a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또한, 압축 공기가 공급되어 있는 에어 실린더(80) 내의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에, 제2 시일부(51b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 높아진다.

마찬가지로 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간이 감압 공간이며, 제3 시일부(52a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또한, 압축 공기가 공급되어 있는 에어 실린더(80) 내의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에, 제3 시일부(52b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 높아진다.

이와 같이 게이트 밸브(100)는 중간 대기실(55, 56)의 압력을 모니터하는 구조를 가질 수 있으므로, 예를 들면 중간 대기실(55, 56)의 압력값이 대기압보다 낮은 압력으로서 문턱값의 압력보다 낮은 경우, 혹은 대기압보다 높은 압력으로서 문턱값의 압력보다 높은 경우에, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)의 이상을 검지할 수 있다.

예를 들면, 중간 대기실(55, 56) 중 혹은 연락로에 알람 장치가 설치된 구조, 혹은 게이트 밸브(100)에 접속된 제어 장치에 알람 장치가 설치된 구조가 채용되어 있으면, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)의 이상을 알람에 의해 알릴 수 있다. 따라서, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)가 파손되고 내부 누설이 게이트 밸브(100)에 발생하여 메인터넌스가 필요함을 바로 인식할 수 있다.

이에 의해, 진공 장치 등의 외부로부터 검지할 수 없는 게이트 밸브에서 발생한 내부 누설 등의 결함을 확실히 판단할 수 있다.

[접속 핀부(69), 공급로(41)]

게이트 밸브(100)에는 도면에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 에어 실린더(80)에 구동용 기체를 공급하는 공급로(41)가 형성되고, 이 공급로(41)는 가동 밸브 테두리부(60)의 몸체 내부 및 중립 밸브부(30)의 몸체 내부, 회전축(10)의 내부를 경유하여 게이트 밸브(100)의 외부에 설치된 도시하지 않은 구동용 기체 공급 수단에 연통하도록 설치되어 있다.

이 공급로(41)에는, 가동 밸브 테두리부(60)와 중립 밸브부(30)의 유로 방향 위치가 변화되었을 때에도 가동 밸브 테두리부(60)와 중립 밸브부(30)의 사이에서 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부(69)가 설치된다.

접속 핀부(69)는, 중립 밸브부(30)에 유로 방향과 평행하게 천공(穿孔)된 원형 단면의 구멍부(38)와, 이 구멍부(38)에 회동 가능하게 끼워맞춤된 막대형의 접속 핀(68)으로 이루어져 있다. 구멍부(38)의 내면(38a)은 개구측의 내면(38a)에 비해 바닥부측의 내면(38b)이 직경 축소되고, 이에 대응하여 접속 핀(68)의 직경 치수도 베이스부(68a)에 대해 선단(68b)이 직경 축소되고 있다. 그리고, 이 직경 치수가 변화하는 부분에 각각 단차(38c), 단차(68c)가 형성되어 있다.

접속 핀부(69)는 도면에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 그 중심축선 부근에 공급로(41)가 형성되어 관형상으로 되어 있고, 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)가 연통되어 있다. 또한, 접속 핀(68)의 선단면(68da)에는 공급로(41)가 개구되어 있고, 이 선단면(68d)과 구멍부(38)의 바닥부(38d) 부근에서 형성되는 가압 공간(69a)에는 중립 밸브부(30) 몸체 내에 형성된 공급로(41)가 연통되어 있다.

구동용 기체 공급 수단으로부터 공급된 압축 공기는 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41)를 개재하여 공간(69a)으로 분출되고, 접속 핀부(69) 내부의 공급로(41) 및 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)를 개재하여 에어 실린더(80)에 공급된다.

접속 핀부(69)에서는, 접속 핀(68)의 외주면(68a)에는 구멍부(38)의 내주면(38a)이 당접함과 동시에, 접속 핀(68)의 외주면(68b)에는 구멍부(38)의 내주면(38b)이 당접하고 있다.

접속 핀(68)에는, 구멍부(38) 내에서 접속 핀(68)이 축선 방향(유로 방향)으로 이동한 경우에서도 가압면이 되는 선단면(68d)과 바닥면(38d)의 사이가 아니라 슬라이딩 방향이 되는 면에 구동용 압축 공기가 공급되어 압력이 높은 공간인 가압 공간(69a)과, 예를 들면 압력이 낮은 공간인 제2 개구부(1b)에 연통하는 제2 공간측을 차단하는 2중 시일부가 설치된다.

시일부로서는, 가압 공간(69a)과 중공부(11)의 구획 상태를 확보할 수 있는 부재가 사용된다.

구체적으로 접속 핀(68)에는, 접속 핀(68)과 구멍부(38)의 사이를 시일하는 2중 시일부로서 O링 등과 이를 매설하는 주설홈이 되는 원환상의 굵은 시일부(68f)가 설치됨과 동시에, O링 등과 이를 매설하는 주설홈이 되는 원환상의 작은 시일부(68g)가 외주면(68b)에 설치되어 있다.

동시에, 단차(68c) 및 단차(38c)에서 형성된 원환상의 중간 대기실(69c)이 이 2중 시일의 사이에 있고, 도시하지 않은 연락로(42)에 연통됨으로써, 압축 공기가 밸브 상자(10) 내부로 분출되어 게이트 밸브(100) 내부 및 제1 공간, 제2 공간에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

특히, 가압면이 됨과 동시에 그 거리가 변화하는 선단면(68d)과 바닥면(38d)의 사이에서 시일하는 것이 아니라, 직접적으로 가압면은 되지 않으면서 슬라이딩면이고 거리가 변화하지 않는 외주면(68a)과 내주면(38a) 및 외주면(68b)과 내주면(38b)의 사이에서 시일을 행하므로, 보다 확실한 밀폐 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.

이러한 시일부(68f, 68g)의 구성에 따르면, 상술한 에어 실린더(80)에서의 제2 시일부(51a, 51b)(2중 시일부) 및 제3 시일부(52a, 52b)(2중 시일부) 및 가이드 핀(62)의 구성과 동일한 작용 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.

구멍부(38) 내에서 접속 핀(68)이 축선 방향(유로 방향)으로 이동 중 혹은 이동하여 유로 방향의 상대 위치가 변화된 경우에서도, 구동용 기체 공급 수단으로부터 공급된 압축 공기는 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41)를 개재하여 공간(69a)으로 분출되고, 이 부피가 변화한 공간(69a)을 개재하여 접속 핀부(69) 내부의 공급로(41) 및 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)를 개재하여 에어 실린더(80)에 안정적으로 공급된다.

이상과 같이 제1 실시형태에서는, 유로 방향으로 서로 이격 접근 가능한 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 구성된 가동 밸브부(40)가 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 유로 방향 외측으로 향하여 바이어스하는 메인 스프링(70)이 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시키는 에어 실린더(80)가 설치되어 있다. 가동 밸브 테두리부(60)를 중립 밸브부(30)에 접근하는 방향으로 바이어스하는 보조 스프링(90)이 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자의 내면(15a, 15b)에 압압하여 시일부(61) 및 반력 전달부(59)에서 확실히 밸브 폐색을 행할 수 있다.

또한, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시킴으로써, 밸브 상자(10)에 밸브체(40)가 접촉하지 않도록 하여 회동시키고, 회동 이외의 동작이 필요한 기구에 비해 소형으로 출력이 작은 구동 기구에 의해 퇴피 위치까지 밸브체(40)를 이동할 수 있다.

이 구성에서는, 하나의 가동 밸브부(40)와 3개의 바이어스부(70, 80, 90)에 의해 밸브체를 형성할 수 있다. 또한, 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 메인 스프링(70)의 복원력에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면에 직접 가압하여 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 에어 실린더(80)에 공급된 압축 공기의 작용에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면으로부터 이격시켜 확실히 회동 가능 상태로서 밸브 개방할 수 있다. 따라서, 제1 실시형태에서는 간단한 구조를 가지며 높은 신뢰성으로 구획 동작을 행할 수 있는 게이트 밸브를 실현할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 7은 본 발명의 제2 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 고정 밸브부와 가동 밸브부가 끼워맞춤되어 있는 실린더 부근의 주요부 확대도이다.

도 7에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시된 제1 실시형태와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제1 실시형태에서는, 가동 밸브 판부(50)의 외주에 U자 형상의 U자부가 형성되어 있고, 가동 밸브 테두리부(60)의 내주에 역U자 형상의 역U자부가 형성되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)의 U자부와 가동 밸브 테두리부(60)의 역U자부가 서로 끼워맞춤하도록 가동 밸브 판부(50) 및 가동 밸브 테두리부(60)가 설치되어 있다.

한편, 제2 실시형태의 가동 밸브부(40)의 구조에서는, 도 7에 도시된 바와 같이 가동 밸브 판부(50)의 외주에 형성된 외주 크랭크부와 가동 밸브 테두리부(60)의 내주에 형성된 내주 크랭크부가 끼워맞춤되어 있다.

메인 스프링(70)을 구성하는 탄성 부재의 자연길이는 오목부(60a)의 깊이보다 크다. 이 때문에, 오목부(60a)의 천정면과 가동 밸브 판부(50)에 의해 압축되면서 오목부(60a) 내에 배치되어 있는 제1 바이어스부(70)에서는 탄성 복원력(연신력, 바이어스력)이 생긴다. 이 탄성 복원력이 작용함으로써, 가동 밸브부(60)가 B1방향으로 슬라이딩하면서 제1 시일부(61)가 밸브 상자(10)의 내면에 당접하여 압압되고 밸브 폐쇄 동작이 행해진다.

메인 스프링(70)은, 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있도록 하기 위해 제1 시일부(61) 바로 아래에 배치되는 것이 바람직하다.

제2 실시형태에서는, 메인 스프링(70)이 가동 밸브 테두리부(60)에 설치되어 있으므로, 메인 스프링(70)을 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치시키는 것이 가능하다.

이러한 제2 실시형태에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 에어 실린더(80)가 설치되어 있다. 이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 있어서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다.

구체적으로 밸브체(40)의 최외주인 제1 주위 영역(40a)에 메인 스프링(70)이 설치되고, 제1 주위 영역(40a)에 인접한 제2 주위 영역(40b)에는 에어 실린더(80)가 배치된다. 또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치하고 있다.

이 구조에서는, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있고, 제1 시일부(61)에 거의 수직 방향으로 하중을 직접 가할 수 있다.

즉, 게이트 밸브(100)의 구조는 작용점 및 지점이 존재하는 모멘트 하중을 가하는 구조가 아니다. 이 때문에, 지레에 상당하는 부분의 구조 부재(강도)는 필요 없어 액추에이터의 구조를 간이화할 수 있다. 또한, 가동 밸브부(60)에 요구되는 강성으로서 가동 밸브부(60)의 자중을 지지할 수 있는 강도가 있으면 충분하다.

제2 실시형태의 구조에서는, 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 시일부(61) 바로 아래에 메인 스프링(70)이 배치되고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 원환 실린더에 의해 제2 바이어스부(80)(에어 실린더)가 형성되어 있다. 이 구조에서는, 액추에이터의 구성도 간단하게 할 수 있고 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 액추에이터가 배치된 구성이 대구경을 갖는 게이트 밸브에 적용된 경우이어도, 상술한 바와 같은 구조에 의해 확실히 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행할 수 있고, 역압이 작용한 경우에서도 동일한 동작을 행할 수 있다.

이 제2 실시형태에서는, 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)의 위치가 제1 실시형태와는 다르다.

구체적으로 제1 실시형태에서는 제1 외주면(50f)과는 반대면인 내측면(50g)에 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)가 설치되어 있는데, 제2 실시형태에서는 제2 외주면(50j)에 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)가 설치되어 있다.

가동 밸브 판부(50)의 외주 크랭크부에 있어서, 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에 제2 시일부(51a, 51b), 와이퍼(53)가 설치되어 있다. 또한, 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측으로서 제2 시일부(51a, 51b)의 하방에 위치하는 제2 외주면(50j)에 제3 시일부(52a, 52b), 와이퍼(54)가 설치되어 있다. 제2 시일부(51a, 51b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60j)에 당접하고, 제3 시일부(52a, 52b)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60j)의 하방에 위치하는 제2 내주면(60k)에 당접한다.

제2 시일부(51a, 51b), 와이퍼(53), 중간 대기실(55)은 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간을 구획하고, 구획 상태를 확보한다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b), 와이퍼(54), 중간 대기실(56)은 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간을 구획하고, 구획 상태를 확보한다.

이들 와이퍼(53, 54)는 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작에 의해 슬라이딩하는 가동 밸브 테두리부(60)의 내주면을 윤활 혹은 청소하고, 상기 슬라이딩에 의해 발생하는 먼지 및 에어 실린더(80)로부터 발생하는 먼지를 제1 공간 및 제2 공간으로 방출시키지 않는 기능을 가진다.

또한, 와이퍼(53, 54)의 내부에 윤활유를 침투(보유지지)시켜 둘 수 있다.

이에 의해, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 시일되는 시일면에 일정한 막두께를 갖는 얇은 유막이 형성된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 와이퍼(53, 54)는 나머지 유막을 닦아내고, 유막이 고갈되었을 때에는 일정한 막두께를 갖는 유막을 도포한다.

이상과 같이 제2 실시형태에 따르면, 상기 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 제2 실시형태에서는, 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 에어 실린더(80)를 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치하고 있으므로, 밸브 상자(10)에 액추에이터를 설치할 필요가 없어 간단한 구성을 갖는 게이트 밸브를 실현할 수 있다.

(제3 실시형태)

도 8 및 도 9는 본 발명의 제3 실시형태의 게이트 밸브의 구성을 설명하는 도면이다. 도 8은 게이트 밸브의 횡단면도이다. 도 9는 밸브체가 밸브 개폐 위치에 배치되어 있는 경우의 게이트 밸브의 종단면도이다.

도 8 및 도 9에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시된 제1 실시형태 및 도 7에 도시된 제2 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제3 실시형태의 게이트 밸브(1000)는 밸브 상자(10a), 밸브 막대(25), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40), 제1 바이어스부(70)(스프링), 제2 바이어스부(80)(에어 실린더)를 구비하고 있다. 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)는 밸브체를 구성하고 있다. 또한, 가동 밸브부(40)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 구성되어 있다.

[직동형 게이트 밸브]

제3 실시형태의 게이트 밸브(1000)는 직동형 게이트 밸브이다. 게이트 밸브(1000)에서는, 상기 제1 실시형태의 진자형 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브체 구조가 직동형 게이트 밸브에 적용되어 있다.

다만, 상기 실시형태 1에서는 제1 개구부(12a), 제2 개구부(12b) 및 가동 밸브부(40)(가동 밸브 판부(50) 및 가동 밸브 테두리부(60))의 형상은 동심원 형상이었지만, 제3 실시형태에서는 이들의 형상은 코너부가 약간 둥근 대략 정사각형이다.

또한, 밸브체를 직동시키기 위해 밸브 상자(10a)의 횡단면 형상은 대략 직사각형이다. 중립 밸브부(30)는 전환 수단으로서의 밸브 막대(25)의 단부에 고정 설치되어 있다.

압축 공기가 공급로(41)에 공급되어 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 두께 치수가 수축되고, 밸브 상자(10)의 내면(15a, 15b)으로부터 가동 밸브부(40)가 이격된 상태로 부호 D1로 나타난 방향으로 직진하도록 밸브 막대(25)가 구동하면, 이 구동에 따라 중립 밸브부(30)도 방향(D1)을 따라 직동한다. 이와 같이 중립 밸브부(30)가 직동함으로써, 유로(H)가 설치되지 않은 퇴피 위치로부터 유로(H)의 밸브 개방 위치에 가동 밸브부(40)가 삽입된다.

그리고, 에어 실린더(80)의 동작을 절단하고 메인 스프링(70)이 작동함으로써(밸브 폐쇄 동작), 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 증대하여 가동 밸브부(40)는 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로 에어 실린더(80)가 작동함으로써 가동 밸브부(40)를 개방한 후(밸브 개방 동작)에 밸브 막대(25)를 방향(D2)으로 직진하도록 구동하면, 이에 따라 중립 밸브부(30)도 방향(D2)으로 직동한다.

이에 의해, 가동 밸브부(40)는 상기 밸브 개폐 위치로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피한다.

(제4 실시형태)

도 11은 본 발명의 제4 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 중립 밸브부와 가동 밸브부(가동 밸브 테두리부)가 접속되어 있는 접속 핀부 부근의 주요부 확대도이다.

도 11에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시된 제1 실시형태와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제1 실시형태에서는 접속 핀부(69)로서 가동 밸브 테두리부(60)와 일체가 된 접속 핀(68)이 형성되어 있었지만, 제4 실시형태의 접속 핀부(69)로서는 가동 밸브 테두리부(60)에 접속된 플로팅 핀(68A)(접속 핀)이 관통공(67)에 끼워맞춤되어 있다.

플로팅 핀(68A)은, 도 11에 도시된 바와 같이 구멍부(38)에 회동 가능하면서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 하여 끼워맞춤되어 있는 도시 하부측이 상술한 제1 실시형태와 대략 동등한 구성으로 되어 있다.

제4 실시형태의 접속 핀부(69)는 가동 밸브 테두리부(60)에 유로 방향과 평행하게 천공된 원형 단면의 관통공(67)을 가지고, 이 관통공(67)에 플랜지부(68Aa)를 갖는 막대형의 플로팅 핀(68A)이 회동 가능하면서 반경 방향으로 미동 가능하고, 또한 경사는 최소한이 되도록 끼워맞춤되어 있다. 관통공(67)의 내면(67a)은 플랜지부(68Aa)의 직경 치수에 대응하여 가동 밸브 테두리부(60)에 대향한 구멍부(38)보다 직경 확대된 플랜지 내면(67a)을 가지며, 이 개구측의 플랜지 내면(67a)에 비해 도시상이 되는 관통측의 가스 접속 위치 내면(38b)이 직경 축소되고, 이 가스 접속 위치 내면(67b)에 비해 도시 상으로 되는 관통측의 지지 위치 내면(67c)이 직경 축소되며, 이 지지 위치 내면(67c)에 비해 도시 상으로 되는 관통측의 외측 내면(67d)이 직경 확대되고 있다.

플로팅 핀(68A)은, 그 직경 치수가 이 관통공(67)의 직경 치수에 대응하여 플랜지부(68Aa)에 대해 직경 축소된 가스 접속부(68Ab)가 직경 축소되고, 가스 접속부(68Ab)에 대해 고정단(68Ac)이 직경 축소되고 있다.

고정단(68Ac)에는 고정홈(68Ad)이 주설되고, 이 고정홈(68Ad)에 끼워맞춤된 워셔 등의 고정 부재(68Ae)가 관통공(67)의 외측면(67e)에 당접함으로써 플로팅 핀(68A)의 축방향(유로 방향)에서의 내측 방향(도시 아래방향)의 이동을 규제하여 위치를 고정하고 있다.

플랜지부(68Aa)의 상측이 되는 시일면(68Af)과 가스 접속부(68Ab)의 상측이 되는 시일면(68Ag)은, 대향하는 단차면(67f) 및 단차면(67g)의 사이에 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)가 설치되어 있다.

플로팅 핀(68A)의 외경 치수로서 고정단(68Ac)은 지지 위치 내면(67c)의 내경 치수와 거의 동일하게 설정되어 있지만, 플랜지부(68Aa) 및 가스 접속부(68Ab)는 각각 플랜지 내면(67a) 및 가스 접속 위치 내면(38b)에 대해 미소 치수 작게 설정되고, 플로팅 핀(68A)이 가동 밸브 테두리부(60)에 대해 직경방향으로 약간 틈이 있는 상태가 되어 있다. 경사지면 시일 부재(67h)의 스퀴즈가 변화되어 버리기 때문에, 경사는 최소한으로 억제하고 직경방향으로 미소 변위한다는 것이 기술적 특징이다. 이 때문에, 직경방향의 외력에 따라 고정단(68Ac)을 지지 위치로서 약간 경사·이동할 여지가 있다.

플로팅 핀(68A)은, 고정단(68Ac)의 고정 부재(68Ae)와 시일면(68Af) 및 시일면(68Ag)의 시일 부재(67h, 67j)에서 대향하는 방향으로 가동 밸브 테두리부(60)를 협지하도록 고정되어 있다. 이에 의해, 플로팅 핀(68A)은 도시 상측에 압압된 상태로 축선 방향(관통공(67)의 길이방향)으로는 이동하지 않도록 가동 밸브 테두리부(60)에 고정되어 있다.

동시에, 플로팅 핀(68A)은 시일 부재(67h)가 시일면(68Af)과 단차면(67f)에 압압되어 변형됨과 동시에, 시일 부재(67j)가 시일면(68Ag)과 단차면(67g)에 압압되어 변형되도록 되어 있다.

이와 같이 플로팅 핀(68A)의 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)가 단차면(67f) 및 단차면(67g)에 압압되어 변형됨으로써, 가스 접속부(68Ab) 및 접속 위치 내면(67b) 부분이 시일된다.

구멍부(38)의 바닥부(38d) 부근에는 공급로(41)가 되는 개구가 설치된다.

플로팅 핀(68A)의 내부에는, 그 선단면(68d)에 개구하여 축방향을 따라 중심에 열림과 동시에, 접속 위치 내면(67b)에 설치된 개구에 대향하는 위치가 되는 가스 접속부(68Ab)의 표면에 개구하는 공급로(41)가 설치되어, 가압 공간(69a)과 에어 실린더(80)를 접속 가능하게 되어 있다.

제4 실시형태의 플로팅 핀(68A)에서는, 슬라이딩면과 같은 방향이 되는 내면(67a)과 플랜지부(68Aa)의 외주의 사이에 시일 부재는 설치되지 않는다. 또한, 가스 접속 위치 내면(67b)과 가스 접속부(68Ab)의 사이에 시일 부재는 설치되지 않는다. 가압면이 되는 선단면(68d)과 평행한 면(방향)의 사이, 즉 시일 부재(67j)가 시일면(68Ag)과 단차면(67g)의 사이에 설치되어 있다. 또한, 시일 부재(67h)가 시일면(68Af)(슬라이딩 방향과 직행하는 면)과 단차면(67f)의 사이에 설치되어 있다. 이 때문에, 플로팅 핀(68A)이 경사진 경우나 플로팅 핀(68A)이 약간 직경방향으로 이동한 경우이어도 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)의 스퀴즈는 변화하지 않는다. 따라서, 이와 같이 플로팅 핀(68A)이 이동한 경우, 즉 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 테두리부(60)가 유로 방향 이외의 상대 위치 변동한 경우이어도 가압된 가스 접속부(68Ab) 부근의 공급로(41)에 대한 시일을 유지하여 밀폐가 깨지는 일이 없다.

동시에, 제4 실시형태에서는 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)에 있어서 제작 공차 등에 의해 플로팅 핀(68A)에 대해 반경 방향의 위치 어긋남 등이 있는 경우에서도, 플로팅 핀(68A)과 가동 밸브 테두리부(60)에 유로와 직교하는 방향(플로팅 핀(68A)의 직경방향)의 틈이 있기 때문에, 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)의 슬라이딩 O링에는 편심이 생기지 않는다. 따라서, 슬라이딩시에도 접속 핀(68)과 구멍부(38)의 사이의 시일을 유지하여 밀폐가 깨지는 일이 없다.

동시에, 플로팅 핀(68A)의 위치 변동시에서도 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)에 변형이 집중되는 일이 없으므로, 변형·파손의 가능성을 저감할 수 있고 밀폐 유지를 보다 확실히 행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 실시형태에서는 제1 바이어스부(70)로서 스프링이 이용된 구조에 대해 설명하였지만, 다른 탄성체를 이용해도 된다.

또한, 제2 바이어스부(80)의 구조로서 원환상의 하나의 에어 실린더가 채용된 구조에 대해 설명하였지만, 유압 실린더 등이 되는 다른 구동 유체를 사용하는 구성을 채용해도 된다. 이 경우에도, 하나의 원환상 실린더가 구동함으로써 밸브 상자(10(10a, 10b))의 내면으로부터 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 두께 치수를 수축시키는 구동 장치가 제2 바이어스부로서 이용된다.

또한, 상기 본 발명의 실시형태에서는, 도 10a에 도시된 바와 같은 원형으로 형성된 개구부 및 가동 밸브부 혹은 도 10b에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 정사각형으로 형성된 개구부 및 가동 밸브부에 대해 설명하였다. 본 발명의 게이트 밸브는 이들 형상에 한정되지 않는다. 본 발명의 게이트 밸브는 가동 밸브부의 주위 영역에 액추에이터가 설치된 구조를 가지므로, 예를 들면 도 10c에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 삼각형으로 형성된 개구부 및 밸브판(가동 밸브부)이 채용되어도 된다. 또한, 도 10d에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 직사각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 된다. 또한, 도 10e에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 육각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 된다. 또한, 도 10f에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 U자형으로 형성된 개구부 및 밸브판에 적용하는 것도 가능하다.

더욱이, 타원형으로 형성된 개구부 및 밸브판 혹은 코너부가 약간 둥근 대략 팔각형으로 형성된 개구부 및 밸브판 등 모든 형상으로 형성된 개구부 및 밸브판을 본 발명에 적용 가능하다.

(제5 실시형태)

도 12는 본 발명의 제5 실시형태에서의 체결 부재 부근의 주요부 확대도이다.

도 12에 있어서, 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

[체결 볼트(43)(체결 부재)]

체결 볼트(43)(체결 부재)는, 도 12에 도시된 바와 같이 외주면에 수나사가 설치된 선단 부분(43a)이 가동 밸브 테두리부(60)에 설치된 체결 나착부(63)에 설치된 나사공(63a)에 나접(螺接)되어 있다. 체결 볼트(43)는 가동 밸브체(40)의 두께 방향, 즉 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 이동 방향인 B1방향 또는 B2방향과 평행한 방향으로 축선이 향하도록 설치되어 있다.

체결 볼트(43)의 중앙 부분(43b)은 선단 부분(43a)과 대략 동일 직경이 되고, 가동 밸브 판부(50)에 설치된 체결 나착부(63)에 설치된 관통공(57b)에 축방향 이동 가능하게 하여 관통되어 있다. 중앙 부분(43b)의 직경 치수는 관통공(57b)의 직경 치수보다 작게 설정되고, 이들이 축방향으로 상대 이동한 경우에서도 서로 접촉하지 않도록 되어 있다.

체결 볼트(43)의 베이스단 부분(43c)에는 선단 부분(43a) 및 중앙 부분(43b)보다 직경 확대된 볼트 헤드가 되고, 선단 부분(43a) 측의 당접면(43d)이 대향하는 체결부(57)에서의 관통공(57b) 외측의 당접면(57d)과 당접하여 체결 볼트(43)와 가동 밸브 판부(50)의 유로 방향 변동 위치를 규제 가능하게 되어 있다.

체결 볼트(43)에는, 선단 부분(43a)의 수나사가 나설된 부분보다 선단 위치에 걸어멈춤용 홈(43e)이 주설되고, 이 걸어멈춤용 홈(43e)에 끼워맞춤된 워셔 등의 스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)이 나사공(63a)의 외측면(63f)에 당접함으로써 체결 볼트(43)의 축방향(유로 방향)에서의 내측 방향(도시 아래방향)의 이동을 규제하고, 체결 볼트(43)를 회전시켜도 가동 밸브 테두리부(60)로부터 이탈하지 않도록 걸어멈춤되어 있다.

스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)은 체결 볼트(43)(체결 부재)가 단순히 벗어나지 않을 뿐만 아니라, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 체결 해제한 상태로 체결 볼트(43)가 장기적으로 느슨함 없고 또한 위치를 보유지지하고 있는 것을 가능하게 한다. 즉, 스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)이 조임 축력(締付軸力)을 안정적으로 부담할 필요가 있기 때문에, 도 14a에 도시된 바와 같이 E형 스냅 링이 되거나 도 14b에 도시된 바와 같이 C형 스냅 링을 적용하는 것이 바람직하다. 또, 스냅 링의 형상에 따라 걸어멈춤용 홈(43e)의 형상도 적절히 선택된다. 또한, 걸어멈춤 부재로서는 핀형도 적응 가능하고, 이 경우는 걸어멈춤용 홈(43e) 대신에 체결 볼트(43)의 직경방향으로 설치된 걸어멈춤 구멍에 고정될 수 있다.

체결 볼트(43)의 길이는, 스냅 링(43f)이 외측면(63f)에 당접한 상태로 가동 밸브부(40)가 최대 두께가 되어도 선단 부분(43a) 측의 당접면(43d)이 대향하는 체결부(57)에서의 관통공(57b) 외측의 당접면(57d)과 당접하지 않을 정도로 길게 설정되어 있다. 또한, 가동 밸브부(40)가 최소 두께가 된 경우에는, 체결 나착부(螺着部,63)와 체결 나착부(63)의 대향하는 당접면(63g)과 당접면(57g)이 당접함으로써 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 위치 규제가 행해진다. 즉, 나접된 체결 볼트(43)에 대해, 가동 밸브 판부(50)는 B1방향으로는 당접면(57g)이 당접면(63g)에 당접하는 위치까지, 또한 B2방향으로는 당접면(57d)이 당접면(43d)에 당접하는 위치까지 이동 가능하게 된다.

따라서, 체결 볼트(43)를 나사공(63a)에 대해 회전하여 체결 길이를 변화함으로써, 가동 밸브 판부(50)의 이동 범위, 즉 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 유로 방향 위치를 규제할 수 있다. 특히, 에어 실린더(80)에 의해 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태로 당접면(57d)이 당접면(43d)에 당접하도록 체결 볼트를 회동시킴으로써, 에어 실린더(80)의 구동을 정지한 상태에서도 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 메인터넌스시 등에 중립 밸브체(5)를 밸브 상자(10)와 접촉하지 않도록 자유로운 상태로 회동 가능하게 할 수 있다.

또한, 체결 볼트(43)는 복수 설치된 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 안정적으로 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태를 유지하기 위해, 가동 밸브부(40)를 유로 방향으로 평면적으로 보아 복수의 메인 스프링(70)이 배치된 중심 위치에 대해 이 체결 볼트(43)가 대칭으로 배치된다.

구체적으로는 도 13a~도 13c에 도시된 바와 같이, 가동 밸브부(40)가 유로 방향으로 평면적으로 보아 대략 원형이 되고, 가동 밸브부(40)의 최외주인 제1 주위 영역(40a)에 복수의 메인 스프링(70)이 동심형상으로 위치하도록 배치된 경우, 체결 볼트(43)는 메인 스프링(70)과 동심형상으로, 또한 메인 스프링(70)과 등간격이 되도록 메인 스프링(70)과 같은 수 설치된다.

일례로서, 도 13a에는 메인 스프링(70)과 체결 볼트(43)와 메인 스프링이 4개씩 배치된 예를, 도 13b에는 메인 스프링(70)과 체결 볼트(43)와 메인 스프링이 3개씩 배치된 예를 나타낸다. 또한, 도 13c에는 6개의 메인 스프링(70)이 동심형상으로 배치되고 체결 볼트(43)와 중심에 설치된 예를 나타낸다.

또, 이들 예는 메인 스프링(70)의 바이어스력이 모두 동일한 경우를 예시하였지만, 복수의 메인 스프링의 바이어스력이 불균등한 경우에는 이들 바이어스력을 효율적으로 받아 가동 밸브부(40)의 두께 치수의 축소폭이 중립 밸브체(5)에서의 면방향 전체에서 동일하게 되도록 체결 볼트를 설치하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 항상 메인 스프링(70)의 바이어스력이 작용하고 있는 가동 밸브부(40)에 대해 그 두께를 축소하는 지그를 별도 마련하지 않고, 중립 밸브부(30)와 가동 밸브부(40)로 이루어지는 중립 밸브체(5)의 분리를 가능하게 할 수 있다.

또, 스냅 링(43f)을 설치함으로써, 메인터넌스시에 체결 볼트(43)를 분리한 후에 분실하는 위험을 배제할 수 있다.

(제6 실시형태)

다음에, 본 발명의 제6 실시형태에서의 게이트 밸브에 대해 서술한다.

도 15는 제6 실시형태에서의 게이트 밸브의 구성을 도시한 평면도이다. 도 16은 회전축에 고정된 접속 부재를 도시한 주요부 확대 평면도(도 16의 (a)), 주요부 확대 단면도(도 16의 (b))이다. 도 17은 접속 부재와 접속되는 중립 밸브부의 일단을 도시한 주요부 확대 평면도(도 17의 (a)), 주요부 확대 단면도(도 17의 (b))이다. 도 18은 접속 부재와 중립 밸브부를 끼워맞춤시킨 상태를 도시한 주요부 확대 평면도(도 18의 (a)), 주요부 확대 단면도(도 18의 (b))이다.

제6 실시형태에 있어서, 상술한 제1~제5 실시형태와 동일 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제6 실시형태의 게이트 밸브(100A)는 도 1~도 3에 도시된 진자형 게이트 밸브이기 때문에 설명을 생략한다. 제6 실시형태에서는, 게이트 밸브(100A)는 회전축(20)에 고착된 접속 부재(91)와, 이 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)에 접속된 중립 밸브부(30)를 구비하고 있다.

회전축(20)이 부호 A1로 나타난 방향(유로 방향(H)에 교차하는 방향)으로 회전하면, 이 회전에 따라 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)에 고정되어 있는 중립 밸브부(30)도 방향(A1)을 따라 회동한다. 또한, 중립 밸브부(30)에서의 가동 밸브부(40)의 동작은 상술한 실시형태와 같다. 또한, 제6 실시형태에서의 밸브 상자(10)의 구조도 상술한 실시형태와 같다.

[회전축(20), 중립 밸브부(30), 접속 부재(91)]

회전축(20)은, 유로(H)와 거의 평행 상태로 연장되어 밸브 상자(10)를 관통함과 동시에 회전 가능하게 설치되어 있다.

이 회전축(20)에는 접속 부재(91)가 고착되어 있다. 이 접속 부재(91)는 예를 들면 대략 평판형상의 부재로서, 도 16에 도시된 바와 같이 회전축(20)의 일단(20a)에 대해 나사(92)에 의해 고착된다. 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)는 유로 방향(H)에 따른 일단측이 넓어진 대략 T자 형상의 단면 형상을 이루는 돌기부(93)가 형성되어 있다.

한편, 중립 밸브부(30)는 회전축(20)의 축선에 대해 직행하는 방향으로 연장되고, 이 방향으로 평행한 면을 갖고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 중립 밸브부(30)는 가동 밸브부(40)에 겹치는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 따라 원형부를 회전시키는 회전부(30b)를 가진다. 회전부(30b)는 회전축(20)과 원형부(30a)의 사이에 위치하고 있고, 회전부(30b)의 폭은 회전축(20)으로부터 원형부(30a)로 향하여 서서히 증가하고 있다. 이들 회전축(20), 중립 밸브부(30)는 밸브 상자(10)에 대해 회동은 하지만, 유로(H) 방향으로는 위치 변동하지 않도록 설치되어 있다.

그리고, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 이 중립 밸브부(30)의 일단에는 접속 부재(91)의 돌기부(93)와 끼워맞춤하는 오목부(95)가 형성되어 있다. 이 오목부(95)는, 그 단면 형상이 접속 부재(91)의 단면 형상과 합치하는 대략 T자 형상을 이룬다. 이러한 오목부(95)는, 중립 밸브부(30)의 유로 방향(H)에서의 일면측(30A)(제1면)과 다른 면측(30B)(제2면)의 양측에 각각 오목부(95A, 95B)로서 형성되어 있다. 이에 따라, 회전축(20)(도 18 참조)은 중립 밸브부(30)에 대해 유로 방향(H)에 따른 상측과 하측 어느 것에도 선택적으로 접속할 수 있다. 혹은, 회전축(20)에 대해 중립 밸브체(5) 전체를 양면 어느 쪽에도 장착할 수 있다. 즉, 접속 부재(91)의 오목부(95A) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 게이트 밸브(100A)의 폐쇄 밸브시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 막는 방향(도 2 참조)이 된다. 반대로 접속 부재(91)의 오목부(95B) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 가동 밸브부(40)가 제2 개구부(12ab)를 막는 방향이 된다.

도 18에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)는 서로 끼워맞춤된다. 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)와 중립 밸브부(30)는 걸어맞춤 상태에 있어서 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)으로 이격된 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)과, 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)보다 넓은 제2 간격(t2)으로 이격된 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)에서 서로 접촉하고 있다.

이러한 1세트의 제1 평행면(96a, 96b) 및 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)은 각각 유로 방향(H)에 직각으로 연장되는 일축(L)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다. 또한, 제1 평행면(96a, 96b)과 제2 평행면(97a, 97b)은 이 일축(L)을 따라 서로 겹치지 않는 위치에 배치된다.

도 16에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)의 돌기부(93)에는 이 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제2 접촉면(93c, 93d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 접촉면(93c, 93d) 각각을 연결하는 제1 경사면(93e, 93f)과 함께 돌기부(93)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 돌기 형상을 이루고 있다.

한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)는 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제3 접촉면(95a, 95b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제4 접촉면(95c, 95d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제3 접촉면(95a, 95b)과 제4 접촉면(95c, 95d) 각각을 연결하는 제2 경사면(95e, 95f)과 함께 오목부(95)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 홈 형상을 이루고 있다.

또, 도 16, 도 18에 도시된 바와 같이, 회전축(20)의 중심에는 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)과 중립 밸브부(30)를 체결하기 위한 수나사(21)(체결구)를 관통시키는 관통공(22)이 형성되어 있다. 또한, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)에는 수나사(21)(체결구)와 나합하는 암나사(31)가 형성되어 있다. 또, 접속 부재(91)에는 수나사(21)(체결구)를 관통시키는 나사홈이 없는 개구(98)가 형성되어 있다.

이상의 구성에 따라, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)를 끼워맞춤시키고, 또 회전축(20)의 상단측으로부터 수나사(21)(체결구)를 관통공(22) 및 개구(98)에 관통시키며, 수나사(21)의 선단 부분을 중립 밸브부(30)의 암나사(31)에 나사 멈춤함으로써, 회전축(20)과 중립 밸브부(30)는 접속 부재(91)를 개재하여 체결(고정)된다.

도 19a~도 19c는 중립 밸브부를 접속 부재에 장착할 때의 공정을 단계적으로 도시한 설명도이다.

중립 밸브부(30)의 메인터넌스, 예를 들면 반복 개폐에 의한 중립 밸브부(30)의 교환 등으로 중립 밸브부(30)를 회전축(20)에 고착된 접속 부재(91)에 장착할 때에는, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)를 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)에 대향시킨다(도 19a 참조).

다음에, 중립 밸브부(30)의 오목부(95)를 돌기부(93)에 끼워넣으면, 오목부(95)의 제3 접촉면(95a, 95b)이 각각 돌기부(93)의 제1 접촉면(93a, 93b)에 접촉한다(도 19b 참조). 또한, 오목부(95)의 제4 접촉면(95c, 95d)이 각각 돌기부(93)의 제2 접촉면(93c, 93d)에 접촉한다.

이러한 삽입 공정에서의 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면은 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에 한정되고, 돌기부(93)의 제1 경사면(93e, 93f)과 오목부(95)의 제2 경사면(95e, 95f)은 접촉하지 않는다. 이에 따라, 예를 들면 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면(제1 평행면(96a, 96b), 제2 평행면(97a, 97b))의 클리어런스(간극)를 매우 작게 설정해도, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 마찰력이 경감되어 부드럽게 오목부(95)와 돌기부(93)를 끼워맞춤시킬 수 있다(도 19c 참조).

또한, 서로 폭이 다른 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 장착 정밀도를 향상시킴과 동시에, 장착시에 마찰력의 경감에 따라 용이하게 그 장착 위치, 즉 돌기부(93)에 대한 오목부(95)의 압입량을 조정할 수 있다. 즉, 오목부(95)와 돌기부(93)의 걸어맞춤시에는, 오목부(95)에 형성된 암나사(31)의 나사공 위치를 접속 부재(91)의 돌기부(93)에 형성된 개구(98)와 합치시킬 필요가 있다.

그러나, 도 18에 도시된 바와 같은 장착시의 마찰력이 큰 걸어맞춤 구조에서는 소직경의 구멍끼리를 합치시키도록 조절하는 것은 어렵다. 그러나, 제6 실시형태와 같이 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서만 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 암나사(31)의 나사공 위치와 돌기부(93)에 형성된 개구(98)를 용이하게 미세 조정하면서 합치시킬 수 있다. 이에 따라, 회전축(20)의 관통공(22)으로부터 개구(98)를 개재하여 수나사(21)(체결구)를 용이하게 암나사(31)에 체결할 수 있다.

(제6 실시형태의 변형예)

이 제6 실시형태에서는 접속 부재(91)에 돌기부(93)를, 또한 중립 밸브부(30)의 일단에 오목부(95)를 설치하고 있지만, 반대이어도 된다.

도 20은 제6 실시형태의 변형예이다. 이 변형예에서는, 회전축(20)에 고착되는 접속 부재(191)에 오목부(195)를 형성하고 있다. 또한, 중립 밸브부(130)의 일단에 오목부(195)와 끼워맞춤하는 돌기부(193)가 형성되어 있다. 이러한 변형예이어도, 상술한 실시형태와 같이 중립 밸브부(130)를 접속 부재(191)에 장착할 때에 오목부(195)와 돌기부(193)의 마찰을 경감하여 장착을 용이하게 함과 동시에, 장착 위치의 미세 조정도 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.

(제7 실시형태)

다음에, 본 발명의 제7 실시형태에서의 게이트 밸브에 대해 서술한다.

이하, 게이트 밸브의 제7 실시형태에서는, 제6 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다.

도 23a 및 도 23b에 도시된 제7 실시형태에서는, 접속 부재(151)에 형성된 돌기부(152)와 중립 밸브부(153)에 형성된 오목부(154)를 구비한다. 제7 실시형태에서는, 도 23b에 도시된 바와 같이 접속 부재(151)와 중립 밸브부(153)는 걸어맞춤 상태에 있어서 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)으로 이격된 1세트의 제1 평행면(156a, 156b)과, 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)보다 넓은 제2 간격(t2)으로 이격된 1세트의 제2 평행면(157a, 157b)에서 서로 접촉하고 있다.

이러한 1세트의 제1 평행면(156a, 156b) 및 1세트의 제2 평행면(157a, 157b)은 겹치지 않는 위치에 배치된다. 그리고, 돌기부(152)와 오목부(154)가 끼워맞춤된 상태에 있어서, 제1 평행면(156a, 156b)과 제2 평행면(157a, 157b)의 사이에는 돌기부(152)를 서로 접촉시키지 않고 이격시킨 공간부(159)가 형성된다.

도 23a에 도시된 바와 같이, 접속 부재(151)의 돌기부(152)에는, 이 1세트의 제1 평행면(156a, 156b)을 구성하는 제1 접촉면(152a, 152b)과 제2 평행면(157a, 157b)을 구성하는 제2 접촉면(152c, 152d)이 형성되어 있다.

한편, 중립 밸브부(153)의 일단에 형성된 오목부(154)는, 1세트의 제1 평행면(156a, 156b)을 구성하는 제3 접촉면(154a, 154b)과 제2 평행면(157a, 157b)을 구성하는 제4 접촉면(154c, 154d)이 형성되어 있다.

이상의 구성에 따르면, 중립 밸브부(153)의 오목부(154)를 돌기부(152)에 끼워넣으면, 오목부(154)의 제3 접촉면(154a, 154b)이 각각 돌기부(152)의 제1 접촉면(152a, 152b)에 접촉한다. 이 때, 돌기부(152)의 제1 접촉면(152a, 152b)은 선단 부분에서만 오목부(154)의 제3 접촉면(154a, 154b)과 접촉하고, 그 밖의 대부분은 오목부(154)에 대해 이격되고, 끼워맞춤 상태에서도 오목부(154)와 돌기부(152)가 접촉하지 않는 공간부(159)가 형성된다.

또한, 오목부(154)의 제4 접촉면(154c, 154d)이 각각 돌기부(152)의 제2 접촉면(152c, 152d)에 접촉한다.

이러한 제7 실시형태의 게이트 밸브에 따르면, 돌기부(152)가 오목부(154)의 내부에 들어가는 부분의 전체 길이(L3) 중에서 돌기부(152)와 오목부(154)가 접촉하는 길이는 제1 평행면(156a, 156b)의 길이(L1)와 제2 평행면(157a, 157b)의 길이(L2)에 한정되고, 다른 대부분은 공간부(159)로서 오목부(154)와 돌기부(152)가 이격된 상태가 된다. 이에 따라, 중립 밸브부(153)를 접속 부재(151)에 끼워맞춤시킬 때에는 적은 접촉면에 의해 용이하게 장착하는 것이 가능하게 되고 장착 작업성이 대폭으로 향상된다. 한편, 오목부(154)와 돌기부(152)는 공간부(159)를 사이에 두고 제1 평행면(156a, 156b)과 제2 평행면(157a, 157b)에서 확실히 정밀도 높게 끼워맞춤시키는 것이 가능하게 된다.

(제8 실시형태)

이하, 본 발명의 제8 실시형태에 관한 슬라이드 밸브를 도면에 기초하여 설명한다.

이하에 서술하는 슬라이드 밸브를 구성하는 부재 중에서 상술한 게이트 밸브를 구성하는 부재와 공통되는 부재에는 동일 부호를 부여하고 있다.

도 24는 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 평면도이다. 도 25는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다. 도 26은 도 25의 중립 밸브부와 제1 가동 밸브부의 접속 부분 및 제1, 제2 바이어스부 부근을 도시한 주요부 확대도이다. 도 4는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 밀폐 폐색 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다. 도 28은 도 4의 중립 밸브부와 제1 가동 밸브부의 접속 부분 및 제1, 제2 바이어스부 부근을 도시한 주요부 확대도이다. 도 29는 본 발명의 제8 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 밸브체가 퇴피 위치가 되어 있는 경우를 도시한 도면이다.

[진자형 슬라이드 밸브]

제8 실시형태의 슬라이드 밸브(100B)는 도 24~도 29에 도시된 바와 같이 진자형 슬라이드 밸브이다.

이 슬라이드 밸브(100B)는, 서로 대향한 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)가 설치된 밸브 상자(10); 밸브 상자(10)를 관통한 전환 수단으로서의 회전축(20); 회전축(20)에 고착된 접속 부재(91); 이 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)에 접속된 중립 밸브부(30); 회전축(20)의 축선 방향으로 이동 가능하게 하여 중립 밸브부(30)에 접속된 가동 밸브부(40); 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수를 확대하는 방향으로 바이어스되는 메인 스프링(70)(제1 바이어스부); 메인 스프링(70)의 바이어스 방향과 반대 방향으로 신장 가능한 구동용 에어 실린더(80)(제2 바이어스부); 가동 밸브부(40)를 밸브 상자(10)의 중앙 위치로 향하여 이동시키고자 하는 위치 규제용 보조 스프링(90)(제3 바이어스부);을 구비하고 있다. 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)는 중립 밸브체(5)를 구성하고 있다. 또한, 가동 밸브부(40)는 제2 가동 밸브부(50)(가동 밸브 판부)와 제1 가동 밸브부(60)(가동 밸브 테두리부)에 의해 구성되어 있다. 제1 개구부(12a)로부터 제2 개구부(12b)로 향하여 유로(H)가 설정되어 있다. 또, 이하의 설명에 있어서, 이 유로(H)에 따른 방향을 유로 방향(H)이라고 부르는 경우가 있다.

회전축(20)이 부호 A1로 나타난 방향(유로(H)의 방향에 교차하는 방향)으로 회전하면, 이 회전에 따라 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)에 고정되어 있는 중립 밸브부(30)도 방향(A1)을 따라 회동한다. 또한, 가동 밸브부(40)는 중립 밸브부(30)에 두께 방향만 슬라이딩 가능하게 하여 접속되어 있기 때문에, 가동 밸브부(40)는 중립 밸브부(30)와 일체로 회전한다.

이와 같이 중립 밸브부(30)를 회전함으로써, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)에 위치하는 퇴피 위치(E1)로부터 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치가 되는 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)로 가동 밸브부(40)가 진자 운동으로 이동한다(도 24 참조).

그리고, 메인 스프링(70)이 신장하는 방향으로 작용함으로써 유로(H) 방향으로 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 확대되는 동작에 의해(밸브 폐쇄 동작), 후술하는 바와 같이 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a)과 내면(15b)을 압압함으로써, 가동 밸브부(40)는 유로(H)를 폐쇄한다. 반대로 에어 실린더(80)가 작용함으로써, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 에어 실린더(80)의 압압력이 이겨 유로(H) 방향으로 가동 밸브부(40)의 두께 치수가 수축되는 동작에 의해, 가동 밸브부(40)가 표리 모두 밸브 상자(10)의 내면(15a) 및 내면(15b)으로부터 이격된 후에(해제 동작), 회전축(20)이 부호 A2로 나타난 방향으로 회전하면(퇴피 동작), 이 회전에 따라 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)도 방향(A2)으로 회동한다.

이 해제 동작과 퇴피 동작에 의해, 가동 밸브부(40)는 상기 밸브 개폐 위치로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피하여 밸브 개방 상태로 하는 밸브 개방 동작이 행해진다.

[밸브 상자(10)]

밸브 상자(10)는 중공부(11)를 갖는 프레임에 의해 구성되어 있다. 프레임의 도시 상면에는 제1 개구부(12a)가 설치되어 있고, 프레임의 도시 하면에는 제2 개구부(12b)가 설치되어 있다.

슬라이드 밸브(100B)는, 제1 개구부(12a)가 노출되어 있는 공간(제1 공간)과 제2 개구부(12b)가 노출되어 있는 공간(제2 공간)의 사이에 삽입된다. 슬라이드 밸브(100B)는 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)를 연결하고 있는 유로(H), 즉 제1 공간과 제2 공간을 연결하고 있는 유로(H)를 구획하고(폐쇄하고), 이 구획 상태를 개방한다(제1 공간과 제2 공간을 연결한다).

밸브 상자(10)의 중공부(11)에는 회전축(20), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40), 메인 스프링(70)(제1 바이어스부), 에어 실린더(80)(제2 바이어스부) 및 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)이 설치되어 있다.

[회전축(20), 유체 경로 링(17, 18)]

회전축(20)은, 유로(H)와 거의 평행 상태로 연장되어 밸브 상자(10)를 관통함과 동시에 회전 가능하게 설치되어 있다.

이 회전축(20)에는 접속 부재(91)가 고착되어 있다. 이 접속 부재(91)는, 예를 들면 대략 평판형상의 부재이다. 도 32a 및 도 32b에 도시된 바와 같이, 회전축(20)의 일단(20a)에 대해 나사(92)에 의해 고착된다. 도 32b에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)는 유로 방향(H)에 따른 일단측이 넓어진 대략 T자 형상의 단면 형상을 이루는 돌기부(93)가 형성되어 있다.

회전축(20)은 도 32a 및 도 32b에 도시된 바와 같이, 밸브 상자(10)에 고정 설치되는 케이싱(14)에 베어링 등이 되는 베어링(16A, 16B)을 개재하여 이 밸브 상자(10)를 관통하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 베어링(16A, 16B)은 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 가능한 한 이격되어 배치된다.

케이싱(14)은 밸브 상자(10)에 대해 밀폐 상태로서 관통하도록 고정됨과 동시에, 회전축(20)이 밀폐 상태로 회동 자유자재로 관통하는 시일 케이싱(14A)과, 이 시일 케이싱(14A)에 접속되고, 그 내주측에 설치된 베어링(16A, 16B)을 개재하여 회전축(20)을 회동 자유자재로 지지하는 원통 케이싱(14B)과, 원통 케이싱(14B)의 일단을 폐색하는 덮개 케이싱(14C)으로 이루어지며, 이들은 서로 고정 접속되어 있다. 덮개 케이싱(14C)에는 회전축(20)을 삽발(揷拔) 가능한 개공을 폐색하는 덮개(14D)가 설치된다.

시일 케이싱(14A)에는, 밸브 상자(10) 내부를 시일하기 위해 시일부(14Aa, 14Ab, 14Ac) 및 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(14Ad)이 설치되어 있다.

원통 케이싱(14B)의 내주면 측에는, 축선(LL) 방향에서의 베어링(16A, 16B) 사이의 위치에 유체 경로 링(17, 18)이 회전축(20)의 외주면(20b)에 슬라이딩 가능하게 접촉하도록 고정되어 있다.

회전축(20)의 외주면(20b)의 유체 경로 링(17, 18) 사이의 중심 위치에는 이 회전축(20)을 구동하는 구동계 피니언(121)이 고착된다. 피니언(121)은 외부로부터 밀폐 가능한 케이싱(14B)의 내부 공간(122h)에 수납되고, 이 피니언(121)에는 도 32a 및 도 32b에서 지면 수직 방향으로 왕복 동작함으로써 회전축(20)을 회동하는 둥근 막대형의 랙(122)이 접속된다.

랙(122)은 도 42에 도시된 바와 같이, 회전축(20)의 축선과 직교 방향의 축선을 가지고 왕복 동작하는 피스톤(122b)에 접속 부재(122a)를 개재하여 접속되어 있다. 피스톤(122b)은 통형 케이싱(122A)에 저장되어 회전 구동 에어 실린더(구동 수단)를 구성하고 있다. 이 에어 실린더에 접속된 랙(122)은, 피스톤(122b)의 랙(122)에 대해 반대측의 신장 실린더(122c)에 압축 공기(구동용 기체)를 공급함으로써 신장하고, 피스톤(122b)의 랙(122) 측의 수축 실린더(122d)에 압축 공기(구동용 기체)를 공급함으로써 수축한다.

랙(122)은, 랙(122)의 직경 치수보다 큰 직경 치수가 되어 회전축(20)과 직행하는 방향으로 케이싱(14) 내부에 설치된 공간(122g) 내부에 수납된다. 이 공간(122g) 내부에서는, 랙(122)은 그 축선 방향에 있어서 피니언(121)과 맞물리는 양측 위치가 되는 2개소의 외주를 덮도록 설치된 베어링(122B, 122C)에 의해 왕복 이동 가능하게 지승되어 있다. 베어링(122B, 122C)은 모두 케이싱(14B)과 일체가 되어 공간(122g)보다 작은 직경 치수가 되도록 직경 축소된 외주면으로서 형성되어 있고, 이 베어링(122B, 122C)은 랙(122)의 외주면에 밀착되어 있다.

랙(122)의 외주면의 둘레방향의 한쪽에는 피니언(121)과 맞물리는 톱니(121e)가 축방향으로 인접하여 다수 설치되고, 이 톱니(122e)와는 다른 둘레방향 위치에 랙(122)의 축선 방향에 대해 베어링(122B) 양측 위치의 공간(122g)에 연통하는 연통홈(122f)이 설치된다. 이 연통홈(122f)은 축선 방향에 대해 베어링(122C) 양측 위치의 공간(122g)에 연통함과 동시에, 랙(122)이 왕복 동작한 경우에서도 베어링(122B) 양측 위치의 공간(122g)에서의 연통 상태 및 베어링(122C) 양측 위치의 공간(122g)에서의 연통 상태를 유지하는 길이가 되도록 설정되어 있다.

신장 실린더(122c)는, 공급로(122k)를 개재하여 회전 구동 에어 실린더 외부로부터 신장용 압축 공기를 공급하는 공급원에 접속되어 있다.

수축 실린더(122d)에는, 회전 구동 에어 실린더 외부로부터 수축용 압축 공기를 공급원으로부터 공급하는 공급원이 접속되어 있다. 그 경로는 수축 실린더(122d), 랙(122)이 수납된 공간(122g), 직경 축소된 베어링(122B)에 대응하는 위치의 연통홈(122f) 및 톱니(122e)에 대응하는 공간(122g), 베어링(122B)과 베어링(122C)의 사이에서 직경 확대된 공간(122g), 피니언(121)이 수납되는 케이싱(14B)의 내부 공간(122h), 이 내부 공간(122h)과 케이싱(14B) 외부에 접속된 공급로(122j)가 되어 있다.

베어링(16A, 16B)에 의해 케이싱(14)에 대해 지지된 회전축(20)은 회전 구동 에어 실린더(구동 수단)에 의해 왕복 운동하는 랙(122)에 의해 구동되고, 이 랙(122)에 맞물리는 피니언(121)과 함께 회전 동작한다.

또한, 회전 구동 에어 실린더(구동 수단)의 수축 동작시 및 랙(122)의 수축 위치를 유지하는 동안은 이하의 공간(실린더)에서 가압 상태가 유지된다. 구체적으로 수축 실린더(122d), 랙(122)이 수납된 공간(122g), 직경 축소된 베어링(122B)에 대응하는 위치의 연통홈(122f) 및 톱니(122e)에 대응하는 공간(122g), 베어링(122B)과 베어링(122C)의 위치에 관계없이 직경 확대되는 공간(122g), 피니언(121)이 수납되는 케이싱(14B)의 내부 공간(122h), 이 내부 공간(122h)과 케이싱(14B) 외부에 접속된 공급로(122j)의 어느 것에서도 가압 상태가 유지된다.

유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)은 회전축(20)과 거의 같은 내경이 되고, 피니언(121)보다 밸브 상자(10) 측의 유체 경로 링(17)의 외경이 베어링(16A)의 외경보다 크고 피니언(121)의 외경 치수보다 작게 설정되며, 피니언(121)보다 덮개(14D) 측의 유체 경로 링(18)의 외경이 피니언(121)의 직경 치수보다 크게 설정되어 있다. 베어링(16A, 16B)으로 지지된 회전축(20)이 회동하면, 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)에 대해 접촉 위치가 둘레방향으로 변화하게 된다.

유체 경로 링(17)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 에어 실린더(80)에 구동용 기체를 공급하는 공급로(41)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(17a) 및 내주면(17b)에 개구하는 직경방향 링 경로(17c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(17c)의 외주면(17a) 측은 원통 케이싱(14B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Bc)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(18)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 에어 실린더(80)에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일(51a, 52a)보다 기체 공급측에 설치된 중간 대기실(55)에 접속되고, 첫번째 시일(51b, 52b)가 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브(100B) 외부로 향하여 놓아주는 연락로(42)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(18a) 및 내주면(18b)에 개구하는 직경방향 링 경로(18c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(18c)의 외주면(18a) 측은 원통 케이싱(14B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Cc)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(17)에는 내주면(17b)에 홈(17d)이 주설되고, 회전축(20)의 외주면(20b)으로 둘러싸임으로써 둘레방향 경로가 되어 있다.

홈(17d)에 대향하는 위치가 되는 회전축(20)의 외주면(20b)에는 직경방향 축내 경로(27)가 개구하고, 직경방향 축내 경로(27)는 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 연장되어 회전축(20)의 일단면(20a)에 개구하는 축방향 축내 경로(125)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(18)에는 내주면(18b)에 홈(18d)이 주설되고, 회전축(20)의 외주면(20b)으로 둘러싸임으로써 둘레방향 경로가 되어 있다.

홈(18d)에 대향하는 위치가 되는 회전축(20)의 외주면(20b)에는 직경방향 축내 경로(28)가 개구하고, 직경방향 축내 경로(28)는 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 연장되어 회전축(20)의 일단면(20a)에 개구하는 축방향 축내 경로(126)에 연통하고 있다.

이들 축방향 축내 경로(125)와 축방향 축내 경로(126)는 서로 평행 상태이면서 축선(LL)에 평행하게 되고, 회전축(20)의 덮개(14D) 측의 타단(20c) 측은 폐색되어 있다.

축방향 축내 경로(125)와 축방향 축내 경로(126)는 모두 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41) 및 연락로(42)에 접속되어 있다.

유체 경로 링(17)에는, 내주면(17b)과 회전축(20)의 외주면(20b)의 사이에서 직경방향 축내 경로(27)의 개구 부분 및 홈(17d)을 슬라이딩 가능하게 시일하는 O링 등의 시일 부재(17h, 17j, 17k)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(17)에는, 외주면(17a)과 원통 케이싱(14B) 내면의 사이에서 직경방향 링 경로(17c)의 개구 부분 및 경로(14Bc)를 시일하는 O링 등의 시일 부재(17e, 17f, 17g)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(18)에는, 내주면(18b)과 회전축(20)의 외주면(20b)의 사이에서 직경방향 축내 경로(27)의 개구 부분 및 홈(18d)을 슬라이딩 가능하게 시일하는 O링 등의 시일 부재(18h, 18j, 18k)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(18)에는, 외주면(18a)과 원통 케이싱(14B) 내면의 사이에서 직경방향 링 경로(18c)의 개구 부분 및 경로(14Cc)를 시일하는 O링 등의 시일 부재(18e, 18f, 18g)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)은, 도 32a, 도 32b, 도 33a 및 도 33b에 도시된 바와 같이 둘레방향 경로가 되는 홈(17d, 18d)이 설치되어 있음으로써, 어떠한 회전축(20)의 회동 위치가 되어도 직경방향 축내 경로(27)와 직경방향 축내 경로(28)가 연통한 상태를 유지할 수 있기 때문에 밀폐도 높고, 후술하는 바와 같이 구동용 유체의 공급 등을 행할 수 있다. 게다가, 공급로(41)와 연락로(42)를 독립적으로 각각 접속하고 있으므로, 회전축(20)의 회동 위치에 관계없이 다른 압력 상태 혹은 다른 가스 상태의 2계통을 밸브체(10) 내부에 영향을 주지 않고 제어하는 것이 가능하게 된다.

동시에 둘레방향 경로가 되는 홈(17d, 18d)이 주설되어 있기 때문에, 홈(17d, 18d) 내의 유체로부터의 압력이 회전축(20)의 외주면(20b)에 일주하도록 작용하기 때문에, 직경방향으로 작용하는 압력을 전체둘레에서 균등하게 할 수 있기 때문에, 이들 유로에서의 압력 상태에 관계없이 베어링(16A)과 베어링(16B)에서의 회전축(20)의 지지 상태에 대해 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

동시에 베어링(16A)과 베어링(16B)의 사이에 이들 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)을 위치하여, 회전축을 지지하는 베어링(16A)과 베어링(16B)의 사이의 거리를 가능한 한 길게 확보할 수 있다. 이에 의해, 회전축(20)이 기울어지는 방향으로 회전축에 작용하는 모멘트를 베어링(16A)과 베어링(16B)에서 보유지지하는 경우, 이들 베어링(16A)과 베어링(16B)이 받는 라디얼 하중을 최소로 할 수 있고, 이에 의해 이들 베어링(16A)과 베어링(16B)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또는, 필요한 회전축(20)의 경사 방향에서의 변형 방지능을 유지한 상태로 회전축(20)의 축선 방향 길이를 확보할 수 있고, 회전축(20)의 구동 수단을 소형화하여 밸브로서의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 베어링(16A)과 베어링(16B), 유체 경로 링(17), 피니언(121) 및 유체 경로 링(18)의 외경 치수를 상기의 구성으로 함으로써, 부품의 구성을 바꾸지 않고 부품의 조립 방향을 바꿈으로써만 회전 기구부의 밸브 상자에 대한 장착면을 반전시켜 이들을 케이싱(14)에 대해 조립하는 것이 가능하다.

제8 실시형태에 있어서 에어 실린더(80)의 구동용이 되는 압축 공기를 밸브 상자(10) 내부의 중공부(11)에 노출(폭로)하지 않고 회전축(20) 내부 경유로 중립 밸브체(5)에 공급함과 동시에, 후술하는 중간 대기실(55, 56)에의 연락로(42)를 회전축(20) 내부 경유로 밸브 상자(10) 외부에 연통시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 회전축(20)에는, 공급로(41)와 연락로(42)가 되는 축방향 경로(125, 126)가 각각 평행하게 설치되어 있다. 또, 공급로(41)와 연락로(42)에 대응하는 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)이 회전축(20)이 다른 축선(LL) 방향 위치에 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 하나의 회전축(20) 내부를 개재하여 복수의 경로(125, 126)를 동시에 각각 별개로 연통 상태로 할 수 있다. 이 때문에, 에어 실린더(80)의 구동용 유체의 공급로(41)와 세이프티용 중간 대기용 연락로(42)를 하나의 회전축(20)만으로 다른 구성을 이용하지 않고 배치하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에서의 공급로(41)와 연락로(42)에 대응하는 유체 경로 링(17, 18)이 베어링(16A, 16B)의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 이루어짐으로써, 베어링(16A, 16B)에 대한 가중을 대략 균등하게 하여 베어링(16A, 16B)의 내구성을 향상하고, 슬라이드 밸브(100B)의 메인터넌스 비용을 저감할 수 있다.

또, 제8 실시형태에서는, 둘레방향 경로로서 도 32a, 도 32b , 도 33a 및 도 33b에 도시된 바와 같이 홈(17d, 18d)을 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)의 내면(17b, 18b)에만 형성하였지만, 도 38에 도시된 바와 같이 회전축(20)의 외주면(20b)에 홈(122), 홈(23)을 형성하는 것이 가능하다. 혹은, 이들 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)의 내면(17b, 18b) 및 회전축(20)의 외주면(20b) 모두에 홈을 형성할 수도 있다.

또한, 제8 실시형태에서는, 둘레방향 경로로서 도 32a 및 도 33b에 도시된 바와 같이 홈(17d, 18d)을 회전축(20)의 전체둘레에 설치하였지만, 도 24에 화살표 A1, A2로 나타낸 중립 밸브체(5)의 회동 범위에 대응한 필요 부분만, 즉 도 39에 도시된 바와 같이 회전축(20)에 요구되는 회동 범위에 대응한 둘레방향 원호 범위(A1A2)에 대응한 부분에 원호형상으로 홈(17d, 18d)을 형성할 수도 있다. 이 예에서는, 홈(17d)이 직경방향 링 경로(18c)에 대한 직경방향 축내 경로(27)의 이동 범위(A1A2)에 원호형상으로 설치되고, 이 홈(17d)은 중립 밸브체(5)의 회동 범위에 체조하는 중심각도 범위와 거의 같은 중심각도 범위가 된다. 또한, 홈(18d)이 직경방향 링 경로(18c)에 대한 직경방향 축내 경로(28)의 이동 범위(A1A2)에 덧붙여 직경방향 링 경로(18c)에 대한 접속 부분(A1A2a)에도 설치되어 있다.

유체 경로 링(17)의 내주면(17b)에 있어서, 시일 부재(17h)와 시일 부재(17j)의 사이에는 직경방향 링 경로(17c)에 연통하는 홈(17d)이 설치되고, 시일 부재(17j)와 시일 부재(17k)의 사이에는 홈(17p)이 주설되어 있다.

이 홈(17p)과 대향하는 회전축(20)의 외주면(20b)은, 대기압 공간(공극)인 제2 중간 대기실을 형성함과 동시에 제2 연통로(42A)에 의해 케이싱 외부에 접속되어 있다.

이들 시일 부재(17j)와 시일 부재(17k)는, 구동용 기체가 존재하는 공급로(41)가 되는 홈(17d)에 대한 2중 시일부로서 기능하고 있다. 이 때문에, 에어 실린더(80)의 가압 중에 회전축(20)에서의 첫번째 시일인 시일 부재(17j)가 파괴된 경우에서도, 압축 공기(구동용 기체)를 홈(17p) 및 제2 연통로(42A)를 개재하여 케이싱(14) 외부로 놓아준다. 이에 의해, 케이싱(14B) 내에서 유체 경로 링(17)의 홈(17d) 측으로부터 피니언(121) 측의 내부 공간(122h)에 압축 공기가 방출되어 버리는 등 홈(17d)과 내부 공간(122h)의 사이에서 압력 상태가 변화하는 결함을 방지하도록 되어 있다.

동시에, 시일 부재(17k)와 시일 부재(17j)는, 회전축(20)의 회전 구동 에어 실린더(구동 수단)에 있어서 가압 공간이 되는 내부 공간(122h)에 대한 2중 시일부로서 기능하고 있다. 이 때문에, 회전 구동 에어 실린더의 수축 중에 회전축(20)에서의 첫번째 시일인 시일 부재(17k)가 파괴된 경우에서도, 압축 공기(구동용 기체)를 홈(17p) 및 제2 연통로(42A)를 개재하여 케이싱(14) 외부로 놓아준다. 이에 의해, 케이싱(14B) 내에서 내부 공간(122h) 측으로부터 공급로(41)가 되는 홈(17d)에 압축 공기가 방출되어 버리는 등 홈(17d)과 내부 공간(122h)의 사이에서 압력 상태가 변화하는 결함을 방지하도록 되어 있다.

이들 홈(17d), 내부 공간(122h)은 모두 가압 공간인데, 소정의 동작에 대응하는 압력 상태가 시일부의 파괴에 의해 변화된 경우, 중립 밸브체(5)의 두께가 갑자기 팽창하고 중립 밸브체(5)가 회동 동작하는 등의 예기치 못한 동작을 일으키는 것을 방지한다.

즉, 시일 부재(17k), 시일 부재(17j), 홈(17p) 및 제2 연통로(42A)에 의해 슬라이드 밸브(100B)가 시일 파괴에 의해 파손되는 것 등을 방지할 수 있다.

유체 경로 링(18)의 내주면(18b)에 있어서, 시일 부재(18k)와 시일 부재(18j)의 사이에는 직경방향 링 경로(18c)에 연통하는 홈(18d)이 설치되고, 시일 부재(18j)와 시일 부재(18h)의 사이에는 홈(18p)이 주설되어 있다.

이 홈(18p)과 대향하는 회전축(20)의 외주면(20b)은, 대기압 공간(공극)인 제2 중간 대기실을 형성함과 동시에 제2 연통로(42A)에 의해 케이싱 외부에 접속되어 있다.

이들 시일 부재(18j)와 시일 부재(18h)는, 회전축(20)의 회전 구동 에어 실린더(구동 수단)에 있어서 가압 공간이 되는 내부 공간(122h)에 대한 2중 시일부로서 기능하고 있다. 회전 구동 에어 실린더의 수축 중에 회전축(20)에서의 첫번째 시일인 시일 부재(18h)가 파괴된 경우에서도, 압축 공기(구동용 기체)를 홈(18p) 및 제2 연통로(42A)를 개재하여 케이싱(14) 외부로 놓아준다. 이에 따라, 케이싱(14B) 내에서 내부 공간(122h) 측으로부터 연통로(42)가 되는 홈(18d)에 압축 공기가 방출되어 버리는 등 홈(18d)과 내부 공간(122h)의 사이에서 압력 상태가 변화하는 등의 결함을 방지하도록 되어 있다.

이에 의해, 내부 공간(122h)은 가압 공간이고, 소정의 동작에 대응하는 압력 상태가 시일부의 파괴에 의해 변화된 경우, 중립 밸브체(5)가 회동 동작하는 등의 예기치 못한 동작을 일으키는 것을 방지한다.

즉, 시일 부재(18h), 시일 부재(18j), 홈(18p) 및 제2 연통로(42A)에 의해 슬라이드 밸브(100B)가 시일 파괴에 의해 파손되는 것 등을 방지할 수 있다.

또, 피니언(121)이 수납되는 내부 공간(122h)이 가압 공간이 되지 않는 경우에는, 도 40에 도시된 바와 같이 홈(17p), 홈(18p) 및 제2 연통로(42A)를 설치하지 않은 구성도 가능하다. 이 경우, 시일 부재(17j, 18j)를 더 설치하지 않을 수도 있다.

또한, 홈(17d) 및 홈(18d)에는, 도 37에 도시된 바와 같이 그 회전축(20)의 외주면(20b)측 개구 위치에 테이퍼면(17m), 테이퍼면(18m)이 설치되어 직경 확대되어 있다.

이 테이퍼면(17m, 18m)은 유체 경로 링(17, 18)의 직경방향으로 깊이 치수(Tt1)를 가지며, 이 깊이 치수(Tt1)는 시일 부재(17h, 17j, 17k, 18h, 18j, 18k)가 O링이 된 경우에 시일시에서의 스퀴즈가 아니고, 회전축(20)이 유체 경로 링(17, 18)과 접촉하지 않은 상태로 이 O링이 회전축(20)의 외주면(20b)으로부터 돌출된 높이 치수(Tt2)보다 커지도록 설정된다.

또한, 테이퍼면(17m, 18m)은 유체 경로 링(17, 18)의 내주면의 직경방향의 법선과 이루는 각도(θ)가 45°이상, 바람직하게는 30°이상이 되도록 설정된다.

이에 의해, 회전축(20)의 케이싱(14)에의 조립시에 O링이 홈(17d, 18d)의 개구 부분에 걸려 파손되는 등의 결함을 방지할 수 있다.

또, 테이퍼면(17m, 18m)은 O링의 파손이 가능하면 이 형상에 한정되지 않는다.

또, 홈(17d) 및 홈(18d)의 회전축(20)의 외주면(20b)측 개구 위치에는, 테이퍼면(17m, 18m) 대신에 도 41에 도시된 바와 같이 코너를 둥글게 한 곡면(17n, 18n)을 형성할 수도 있다.

이 곡면(17n, 18n)의 깊이 치수(Tt1)는, 마찬가지로 O링이 회전축(20)의 외주면(20b)으로부터 돌출된 높이 치수(Tt2)보다 커지도록 설정될 수 있다.

원통 케이싱(14B)의 시일 케이싱(14A) 측에는 직경방향으로 연장되는 누설 유로(14He)가 설치된다. 이 누설 유로(14He)는, 도 32b에 도시된 바와 같이 베어링(16A)보다 시일 케이싱(14A) 측이 됨과 동시에 회전축(20)의 표면(20b)과 접하는 누설 공간(122He)에 연통하고 있다.

누설 공간(122He)과 접하는 회전축(20)의 내부에는 축방향 누설 유로(27He)가 설치되어 있다. 이 축방향 누설 유로(27He)는, 그 일단이 도 32a 및 도 33b에 도시된 바와 같이 누설 공간(122He)에 개구되어 있다. 축방향 누설 유로(27He)의 타단은, 후술하는 바와 같이, 도 32b 및 도 34에 도시된 바와 같이 회전축(20)의 중심에 축선 방향으로 관통하여 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)과 중립 밸브부(30)를 체결하기 위한 수나사(121)(체결구)를 관통시키는 관통공(121A)으로 향하여 개구되어 있다.

관통공(121A)은 접속 부재(91)의 개구(98) 및 중립 밸브부(30)에 설치되고, 수나사(121)를 나합하는 암나사(31)(체결구)가 있는 공간(31He)에 연통하고 있다.

후술하는 바와 같이, 수나사(121)는 도 34에 도시된 바와 같이 체결되어 있는 암나사(31)가 있는 공간(31He)까지 나사홈이 없는 개구(98)를 관통하고 있다. 이 공간(31He)은 홈(95B) 측이 도시하지 않은 폐색 부재에 의해 폐색되어 있다.

중립 밸브부(30)의 공기 축적 공간(31He)은, 그 앞의 홈(95B) 측에서의 도시하지 않은 O링 등에 의한 봉지가 파괴되어 있는지를 조사하는 헬륨 누설 테스트를 행하는 것이 필요하다. 이 때문에, 공기 축적 공간(31He)은 개구(98), 관통공(121A), 축방향 누설 유로(27He), 누설 공간(122He), 누설 유로(14He)를 개재하여 누설 공간(122He) 측에 연통되고, 여기로부터 공기 축적 공간(31He), 개구(98), 관통공(121A)에 대한 밀폐 상태를 검사하는 헬륨 누설 테스트 때문에 헬륨의 공급이 가능하게 되어 있다.

이와 같이 축방향 누설 유로(27He) 및 누설 유로(14He)를 설치함으로써, 공기 축적 공간(31He), 개구(98), 관통공(121A)에 대한 헬륨 누설 테스트가 가능하게 된다.

동시에, 누설 유로(14He)로부터 회전축(20)의 표면(20b)에 따른 시일 수단으로서의 시일부(14Aa, 14Ab, 14Ac) 및 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(14Ad)에 대해 중공부(11)에의 시일 테스트를 행하는 것이 가능하게 된다. 즉, 누설 유로(14He)로부터 누설 공간(122He) 측에 헬륨을 공급하여 중공부(11)에 대한 누설을 조사함으로써, 헬륨 누설 테스트를 행하는 것이 가능하게 된다.

또, 누설 유로(14He)는, 시일 부재(17h, 17j, 17k), 시일 부재(17e, 17f, 17g) 등에 의한 봉지가 파탄되어 가압 공간인 내부 공간(122h) 및 직경방향 링 경로(17c), 홈(17d) 등으로부터 압축 공기가 누설 공간(122He)에 누출된 경우에 이 압축 공기를 외부로 놓아줄 수 있다. 이에 의해, 시일부(14Aa, 14Ab, 14Ac)에 압력이 가해지는 것을 방지하여 누출된 압축 공기가 중공부(11)에 유입되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

[중립 밸브부(30), 접속 부재(91)]

중립 밸브부(30)는 회전축(20)의 축선에 대해 직행하는 방향으로 연장되고, 이 방향에 평행한 면을 갖고 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 중립 밸브부(30)는 가동 밸브부(40)에 겹치는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 따라 원형부를 회전시키는 회전부(30b)를 가진다. 회전부(30b)는 회전축(20)과 원형부(30a)의 사이에 위치하고 있고, 회전부(30b)의 폭은 회전축(20)으로부터 원형부(30a)로 향하여 서서히 증가하고 있다. 이들 회전축(20), 중립 밸브부(30)는 밸브 상자(10)에 대해 회동은 하지만, 유로(H) 방향으로는 위치 변동하지 않도록 설치되어 있다.

중립 밸브부(30)의 일단에는, 도 34에 도시된 바와 같이 접속 부재(91)의 돌기부(93)와 끼워맞춤하는 오목부(95)가 형성되어 있다. 이 오목부(95)는, 그 단면 형상이 접속 부재(91)의 단면 형상과 합치하는 대략 T자 형상을 이룬다. 이러한 오목부(95)는, 중립 밸브부(30)의 유로 방향(H)에서의 일면측(30A)(제1면)과 다른 면측(30B)(제2면)의 양측에 각각 오목부(95A, 95B)로서 형성되어 있다. 이에 따라, 회전축(20)은 중립 밸브부(30)에 대해 유로 방향(H)에 따른 상측과 하측 어느 것에도 선택적으로 접속할 수 있다. 혹은, 회전축(20)에 대해 중립 밸브체(5) 전체를 양면 어느 쪽에도 장착할 수 있다. 즉, 접속 부재(91)의 오목부(95A) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 슬라이드 밸브(100B)의 폐쇄 밸브시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 막는 방향이 된다. 반대로 접속 부재(91)의 오목부(95B) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 가동 밸브부(40)가 제2 개구부(12ab)를 막는 방향이 된다.

도 34에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)는 서로 끼워맞춤된다. 도 34의 (a)에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)와 중립 밸브부(30)는 걸어맞춤 상태에 있어서 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)으로 이격된 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)과, 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)보다 넓은 제2 간격(t2)으로 이격된 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)에서 서로 접촉하고 있다.

이러한 1세트의 제1 평행면(96a, 96b) 및 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)은 각각 유로 방향(H)에 직각으로 연장되는 일축(L)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다. 또한, 제1 평행면(96a, 96b)과 제2 평행면(97a, 97b)은 이 일축(L)을 따라 서로 겹치지 않는 위치에 배치된다.

접속 부재(91)의 돌기부(93)에는, 도 34에 도시된 바와 같이 이 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제2 접촉면(93c, 93d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 접촉면(93c, 93d) 각각을 연결하는 제1 경사면(93e, 93f)과 함께 돌기부(93)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 돌기 형상을 이루고 있다.

중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)는, 도 34에 도시된 바와 같이 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제3 접촉면(95a, 95b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제4 접촉면(95c, 95d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제3 접촉면(95a, 95b)과 제4 접촉면(95c, 95d) 각각을 연결하는 제2 경사면(95e, 95f)과 함께 오목부(95)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 홈 형상을 이루고 있다.

회전축(20)의 중심에는, 도 34에 도시된 바와 같이 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)과 중립 밸브부(30)를 체결하기 위한 수나사(121)(체결구)를 관통시키는 관통공(121A)이 형성되어 있다. 또한, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)에는 수나사(121)(체결구)와 나합하는 암나사(31)가 형성되어 있다. 또, 접속 부재(91)에는 수나사(121)(체결구)를 관통시키는 나사홈이 없는 개구(98)가 형성되어 있다.

이상의 구성에 따라, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)를 끼워맞춤시키고, 또 회전축(20)의 상단측으로부터 수나사(121)를 관통공(121A) 및 개구(98)에 관통시키며, 수나사(121)의 선단 부분을 중립 밸브부(30)의 암나사(31)에 나사 멈춤함으로써, 회전축(20)과 중립 밸브부(30)는 접속 부재(91)를 개재하여 체결(고정)된다.

중립 밸브부(30)의 메인터넌스, 예를 들면 반복 개폐에 의한 중립 밸브부(30)의 교환 등으로 중립 밸브부(30)를 회전축(20)에 고착된 접속 부재(91)에 장착할 때에는, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)를 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)에 대향시킨다.

다음에, 중립 밸브부(30)의 오목부(95)를 돌기부(93)에 끼워넣으면, 오목부(95)의 제3 접촉면(95a, 95b)이 각각 돌기부(93)의 제1 접촉면(93a, 93b)에 접촉한다. 또한, 오목부(95)의 제4 접촉면(95c, 95d)이 각각 돌기부(93)의 제2 접촉면(93c, 93d)에 접촉한다.

이러한 삽입 공정에서의 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면은 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에 한정되고, 돌기부(93)의 제1 경사면(93e, 93f)과 오목부(95)의 제2 경사면(95e, 95f)은 접촉하지 않는다. 즉, 화살표 B1로 나타내는 방향인 접속 방향에 있어서, 회전축(20)의 축선을 사이에 둔 양측 위치가 되는 부분에서 둘레방향의 장착 위치를 규제할 수 있으므로, 장착 위치, 특히 회전축(20)의 축선 둘레의 중립 밸브부(30)의 장착 방향의 정확성을 용이하게 향상시킬 수 있다. 동시에, 예를 들면 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면(제1 평행면(96a, 96b), 제2 평행면(97a, 97b))의 클리어런스(간극)를 매우 작게 설정해도, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 마찰력이 경감되어 부드럽게 오목부(95)와 돌기부(93)를 끼워맞춤시킬 수 있다.

또한, 서로 폭이 다른 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 장착 정밀도를 향상시킴과 동시에, 장착시에 마찰력의 경감에 따라 용이하게 그 장착 위치, 즉 돌기부(93)에 대한 오목부(95)의 압입량을 조정할 수 있다. 즉, 오목부(95)와 돌기부(93)의 걸어맞춤시에는, 오목부(95)에 형성된 암나사(31)의 나사공 위치를 접속 부재(91)의 돌기부(93)에 형성된 개구(98)와 합치시킬 필요가 있다.

제8 실시형태와 같이 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서만 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 암나사(31)의 나사공 위치와 돌기부(93)에 형성된 개구(98)를 용이하게 미세 조정하면서 합치시킬 수 있다. 이에 따라, 회전축(20)의 관통공(121A)으로부터 개구(98)를 개재하여 수나사(121)(체결구)를 용이하게 암나사(31)에 체결할 수 있다. 또한, 단면(93m)과 단면(95m)을 접촉시킴으로써, 도 34에서 화살표 B1로 나타내는 방향인 접속 방향에서의 서로의 위치 결정을 행하는 것도 가능하다.

또, 제8 실시형태에서는 접속 부재(91)에 돌기부(93)를, 또한 중립 밸브부(30)의 일단에 오목부(95)를 설치하고 있지만, 요철이 반대 구조로 할 수도 있다. 즉, 회전축(20)에 고착되는 접속 부재에 오목부를 형성하고, 이 오목부와 끼워맞춤하는 돌기부를 중립 밸브부의 일단에 형성하는 구조이다.

[가동 밸브부(40), 제2 가동 밸브부(50)(가동 밸브 판부), 제1 가동 밸브부(60)(가동 밸브 테두리부)]

가동 밸브부(40)는 대략 원판형이 되고, 원형부(30a)와 대략 동심원형상으로 형성된 가동 밸브 판부(50)와, 이 가동 밸브 판부(50)의 주위를 둘러싸도록 배치된 대략 원환상의 제2 가동 밸브부(60)를 가진다. 제2 가동 밸브부(60)는 중립 밸브부(30)에 유로(H) 방향으로 슬라이딩 가능하게 하여 접속되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)는 제2 가동 밸브부(60)에 슬라이딩 가능하게 하여 끼워맞춤되어 있다. 가동 밸브 판부(50)와 제2 가동 밸브부(60)는 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)에 의해 부호 B1, B2로 나타난 방향(왕복 방향)으로 슬라이딩하면서 이동 가능하다. 여기서, 부호 B1, B2로 나타난 방향이란 가동 밸브 판부(50) 및 제2 가동 밸브부(60)의 면에 수직인 방향이고, 회전축(20)의 축방향에 평행한 유로(H) 방향이다.

또한, 가동 밸브 판부(50)의 외주 부근에서의 전체 영역에는 내주 크랭크부(50c)가 형성되어 있다. 또한, 가동 밸브 테두리부(60)의 내주 부근에서의 전체 영역에는 외주 크랭크부(60c)가 형성되어 있다.

제8 실시형태에서는, 외주 크랭크부(60c)와 내주 크랭크부(50c)가 유로(H) 방향과 평행한 슬라이딩면(50b, 60b)끼리 슬라이딩 가능하게 끼워맞춤하고 있다.

밸브 상자(10)의 내면에 대향(당접)하는 가동 밸브 테두리부(60)의 표면에는, 제1 개구부(12a)의 형상에 대응하여 원환상으로 형성된, 예를 들면 O링 등으로 이루어지는 제1 시일부(61)(주요 시일부)가 설치되어 있다.

이 제1 시일부(61)는, 밸브 폐쇄시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 덮고 있는 상태로 제1 개구부(12a)의 둘레가 되는 밸브 상자(10)의 내면(15a)에 접촉하고, 가동 밸브 테두리부(60) 및 밸브 상자(10)의 내면에 의해 압압된다. 이에 따라, 제1 공간은 제2 공간으로부터 확실히 격리된다(구획 상태가 확보된다).

[메인 스프링(70)(제1 바이어스부)]

메인 스프링(70)(제1 바이어스부)은, 가동 밸브부(40)의 최외주가 되는 제1 주위 영역(40a)에 인접한 제1 주위 영역(40b)에 배치되어 있다. 메인 스프링(70)에서는, 가동 밸브 테두리부(60)를 제1 개구부(12a)로 향하여(B1방향으로) 압압하도록, 동시에 가동 밸브 판부(50)를 제2 개구부(12b)로 향하여(B2방향으로) 압압하도록 복원력이 생긴다. 이에 의해, 가동 밸브부(40)에 의한 밸브 폐쇄 상태에서 메인 스프링(70)은 가동 밸브 판부(50)에 힘을 가하고(바이어스하고), 제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로 향하여 가동 밸브 판부(50)를 압압하여 내면(15b)과 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)를 당접시키고 있다. 또, 동시에 가동 밸브 테두리부(60)에 힘을 가하고(바이어스하고), 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로 향하여 가동 밸브 테두리부(60)를 압압하여 내면(15a)과 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 시일부(61)를 당접시키고 있다.

제8 실시형태에서는, 메인 스프링(70)은 가동 밸브 판부(50)에 제2 개구부(12b) 측을 향하여 개구하도록 설치된 오목부(50a)와, 이 오목부(50a)의 대향 위치에 가동 밸브 테두리부(60)에 제1 개구부(12a) 측을 향하여 개구하도록 설치된 오목부(60a)에 끼워넣어져 설치된 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무, 밀폐된 에어 댐퍼 등)이다.

메인 스프링(70)은 제1단과 제2단을 가진다. 제1단은 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면에 당접하고 있다. 제2단은 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면에 당접하고 있다. 또한, 도 24에 도시된 바와 같이, 원환상의 가동 밸브 테두리부(60)에 있어서 복수의 제1 바이어스부(70)가 둘레방향을 따라 등간격으로 설치되어 있다.

메인 스프링(70)을 구성하는 탄성 부재의 자연길이는, 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a)과 내면(15b)을 압압하는 가동 밸브부(40)의 최대 두께 치수가 된 상태에서의 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면과 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면의 사이의 거리보다 크다. 이 때문에, 가동 밸브 판부(50)의 오목부(50a)의 바닥면과 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60a)의 천정면에 의해 압축되면서 오목부(50a) 및 오목부(60a)의 내부에 배치되어 있는 메인 스프링(70)에서는 탄성 복원력(연신력, 바이어스력)이 생긴다. 이 탄성 복원력이 작용함으로써, 가동 밸브 테두리부(60)가 B1방향으로, 동시에 가동 밸브 판부(50)가 B2방향으로 슬라이딩하면서 제1 시일부(61) 및 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10)의 내면에 당접하여 압압되고 밸브 폐쇄 동작이 행해진다.

또한, 메인 스프링(70)은, 제1 시일부(61)에 대한 압압력을 효율적으로 전달하여 슬라이드 밸브(100B)의 폐색을 확실히 하기 위해 제1 시일부(61)에 근접한 제2 주위 영역(40b)에 배치된다. 구체적으로 제1 시일부(61) 바로 아래의 외주 위치에는 후술하는 반력 전달부(59)가 되는 돌출줄기가 위치하는 데에 대해, 가동 밸브 판부(50)의 직경방향 위치로서 이 제1 시일부(61)를 사이에 둔 돌출줄기(59)(반력 전달부)의 반대측 위치에 메인 스프링(70)은 위치된다. 이에 의해, 메인 스프링(70)의 바이어스력은 효율적으로 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)에 전달되고, 제1 시일부(61)의 변형에 따른 밸브의 밀폐의 확실성을 향상시킬 수 있다.

또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있도록 하기 위해 제1 시일부(61) 바로 아래 부근이 되는 제2 주위 영역(40b)에 배치될 수도 있다. 이 경우, 슬라이드 밸브에서는 제1 바이어스부(70)가 가동 밸브 테두리부(60)에 설치되어 있으므로, 제1 바이어스부(70)를 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치시키는 것이 가능하다.

이와 같이 슬라이드 밸브(100B)에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 제2 바이어스부(80)(후술)가 근접하여 설치되어 있다. 이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 제2 바이어스부(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역(제1 주위 영역(40a) 및 제2 주위 영역(40b))에 있어서 서로 근접하도록 직경방향으로 인접하여 배치되어 있다. 또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61) 바로 아래 부근에 위치하고 있다. 즉, 슬라이드 밸브(100B)의 구조는 제1 시일부(61), 반력 전달부(59), 메인 스프링(70)의 위치 관계가 작용점 및 지점이 존재하는 모멘트 하중을 가하는 구조로서 효율적으로 시일을 행할 수 있도록 구성된다.

또, 메인 스프링(70)의 바이어스력이 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 넓히는 방향, 즉 가동 밸브부(40)의 두께를 증대하여 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)를 밸브 상자(10)의 내면(15a, 15b)에 압압하는 방향으로 설정되어 있다. 이 때문에, 정전 등에 의해 유틸리티 설비로부터 슬라이드 밸브(100B)를 구비하는 장치로의 전력 공급(에너지 공급)이 정지된 경우이어도, 메인 스프링(70)에서 생기는 기계적인 힘만으로 확실히 슬라이드 밸브(100B)를 닫을 수 있다. 이 때문에, 페일 세이프한 슬라이드 밸브를 확실히 실현할 수 있다.

한편, 슬라이드 밸브(40)의 두께를 줄이는 바이어스가 행해지고 있는 구조, 혹은 유틸리티 설비로부터 공급되는 전력 등의 에너지에 의해 밸브 폐쇄 동작이 행해지고 있는 구조를 갖는 슬라이드 밸브에서는, 유틸리티 설비로부터 장치로의 에너지 공급이 정지된 경우에 밸브 폐쇄 동작을 행할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 이러한 구조에서는 페일 세이프한 슬라이드 밸브를 실현할 수 없다.

[에어 실린더(80)(제2 바이어스부)]

에어 실린더(80)는 가동 밸브부(40)의 최외주가 되는 제1 주위 영역(40a)에 배치되어 있다. 에어 실린더(80)에서는, 에어 실린더(80)에 구동 유체로서 압축 공기가 공급되었을 때에 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b)로 향하여(B2방향으로) 이동시키는 힘(바이어스력, 압축 공기에 기인하는 힘)이 생긴다. 동시에, 가동 밸브 판부(50)를 제1 개구부(12a)로 향하여(B1방향으로) 이동시키는 힘(바이어스력, 압축 공기에 기인하는 힘)이 생긴다. 이에 따라, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 가동 밸브 테두리부(60)를 이격시킴과 동시에, 제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로부터 가동 밸브 판부(50)를 이격시킨다.

이에 의해, 후술하는 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)의 바이어스력에 의해 밸브체(40)는 유로(H) 방향에 있어서 밸브 상자(10)의 두께 중앙 위치 옆의 밸브 상자(10) 내에서 회동 가능한 상태가 된다.

또, 가동 밸브부(40)에 있어서, 제1 주위 영역(40a)은 원환상인 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)와 가동 밸브 판부(50)의 반력 전달부(59)의 내측에 위치한다. 동시에, 가동 밸브부(40)에 있어서, 제2 주위 영역(40b)은 제1 주위 영역(40a)의 내측에 위치한다. 즉, 가동 밸브부(40)의 직경방향에 있어서 메인 스프링(70)은 에어 실린더(80)의 내측에 배치되어 있다. 다시 말하면, 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향(유로(H) 방향)에 교차하는 방향에 있어서 메인 스프링(70)에 인접하고 있다. 즉, 에어 실린더(80)는 가동 밸브부(40)의 직경방향에 있어서 시일부(61) 및 반력 전달부(59)와 메인 스프링(70)의 사이에 위치한다.

제8 실시형태에서는, 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 에어 실린더(공극)이다.

구체적으로 이 에어 실린더(80)는, 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 개구부(12a)로 향하여 개구된 오목부(60d)와 가동 밸브 판부(50)의 제2 개구부(12b)로 향하여 돌출된 돌출부(50d)가 끼워맞춤한 상태로 형성되고, 이들 환상의 오목부(60d)와 환상의 돌출부(50d)가 슬라이딩하도록 형성되어 있다. 또한, 이 에어 실린더(80)는 가동 밸브 테두리부(60)의 둘레부에 형성된 원환상의 공간 및 가동 밸브 판부(50)의 최외주에 형성된 돌출줄기(환상 돌출부)로 이루어지고, 하나의 원환 실린더(원환 공극)로서 기능한다. 또한, 다시 말하면, 원환 실린더는 유로(H)를 둘러싸도록 형성되어 있다.

에어 실린더(80)에 구동용 유체인 압축 공기가 공급되면, 제2 바이어스부(80)의 부피를 팽창시키는 팽창력(바이어스력)이 B1, B2방향으로 생긴다. 팽창력의 크기가 메인 스프링(70)에 생기는 복원력보다 큰 경우, 이 팽창력이 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 메인 스프링(70)이 압축되고, 가동 밸브 판부(50)가 B1방향으로, 가동 밸브 테두리부(60)가 B2방향으로 슬라이딩하여 밸브체(40)의 두께 방향 치수가 축소되어 제1 시일부(61)가 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 이격되고, 동시에 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10)의 내면(15b)으로부터 이격되어 밸브 개방 동작이 행해진다. 이 때, 원환상의 오목부(60d)와 돌출부(50d)가 슬라이딩함으로써, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 이동하는 방향이 유로 방향으로만 규제됨과 동시에, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 시일부(61) 및 반력 전달부(59)가 밸브 상자(10) 내면(15a, 15b)에 당접한 상태로부터 평행 이동하도록 위치 규제된다. 즉, 이 에어 실린더(80)는 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 상대 이동 방향과 그 자세를 규제할 수 있다.

[보조 스프링(90)(제3 바이어스부)]

보조 스프링(90)은 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치되고, 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙에 위치하는 중립 밸브부(30)에 대해 밸브체(40)의 두께 치수가 축소되었을 때에 밸브체(40)를 밸브 상자(10)의 중앙에 바이어스한다.

보조 스프링(90)은, 중립 밸브부(30)의 외주 위치(도 25, 도 4에서는 우측 위치)에 설치된 개구(30a)를 관통하여 가동 밸브 테두리부(60)에 접속된 막대형의 위치 규제부(65)에 설치되어 있다. 보조 스프링(90)도 메인 스프링(70)과 같이 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무, 밀폐된 에어 댐퍼 등)이다.

보조 스프링(90)은, 중립 밸브부(30)의 개구(30a)의 제1 개구부(12a) 측에 설치된 플랜지부(30b)와 위치 규제부(65)의 선단(65a)에 걸어멈춤되어, 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b) 측으로 이동하는 B2로 향하는 방향으로 바이어스되어 있다.

보조 스프링(90)은, 이 중립 밸브부(30)에 의해 제1 개구부(12a) 측에 위치하는 가동 밸브 테두리부(60)를 제2 개구부(12b)로 향하여 바이어스하여 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)에 가동 밸브 테두리부(60)의 시일부(61)가 당접하고 있는 경우로서, 에어 실린더(80)에 구동용 유체인 압축 공기가 공급되었을 때에, 가동 밸브 테두리부(60)가 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 상자(10)의 내면(15a)으로부터 이격되도록 바이어스하고 있다.

이에 의해, 에어 실린더(80)에 압축 공기가 공급되었을 때에 밸브체(40)가 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙으로 향하여 이동하고, 최종적으로 밸브체(40)가 밸브 상자(10)의 유로 방향 거의 중앙에 위치하도록 밸브체의 자세가 제어된다. 또한, 보조 스프링(90)의 바이어스력은 메인 스프링(70)의 바이어스력과 에어 실린더(80)의 바이어스력의 차이보다 훨씬 작다. 즉, 밸브체의 두께 치수를 변화시키기 위해 보조 스프링(90)은 기능하기 때문에, 밸브 폐쇄 상태를 실현하기 위한 능동적 스프링 혹은 액추에이터로서의 메인 스프링(70)이나 에어 실린더(80)에 비해 보조 스프링(90)의 바이어스력은 매우 작아도 된다.

이와 같이 슬라이드 밸브(100B)에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브체(40)의 두께를 증대하는 동작을 행하는 메인 스프링(70)과, 밸브체(40)의 두께를 축소하는 동작을 행하는 에어 실린더(80)와, 밸브체(40)를 유로 방향에 있어서 밸브 상자(10)의 중앙 위치측에 배치시키도록 밸브체(40)의 자세를 제어하는 보조 스프링(90)이 설치되어 있다.

이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다. 에어 실린더(80)는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 원환 실린더를 구성하고 있다. 이 구성에 따르면, 일방향으로 압축 공기를 제2 바이어스부(80)에 공급하는 공급로(41)가 하나 설치되어 있으면, 압축 공기를 원환상의 에어 실린더(80)를 따라 이 원환 실린더의 내부에 공급할 수 있고, 밸브체(40)의 두께 치수의 신축(밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작)을 행할 수 있음과 동시에, 이 동작 중에서 보조 스프링(90)에 의해 밸브체(40)의 신축에 따른 밸브체(40)의 유로 방향 위치를 밸브 상자(10)의 중앙 부근에 용이하게 유지할 수 있다. 이 때문에, 간이하고 콤팩트한 구성을 갖는 액추에이터를 실현할 수 있다.

또한, 에어 실린더(80)는 밸브 개방 동작을 행하기 위해 이용되므로, 제2 바이어스부(80)에서 발생하는 힘의 크기(출력)로서 제1 바이어스부(70)를 압축할 수 있는 크기(출력)가 있으면 충분하다.

제8 실시형태에서는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 하나의 두께 방향 치수를 가변한 가동 밸브부(40)가 구성되어 있으므로, 2장의 가동 밸브부를 설치할 필요가 없어 간이하고 콤팩트한 구조를 갖는 가동 밸브부를 실현할 수 있다.

또한, 중립 밸브부(30)에는 액추에이터의 힘, 특히 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 밸브체(40)를 밀폐할 때에 드는 힘이 작용하지 않는다. 이 때문에, 중립 밸브부(30)에는 진자 밸브로서 밸브체를 요동할 만한 강도가 있으면 충분하다. 또한, 회전축(20)에도 액추에이터의 힘, 특히 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 밸브체(40)를 밀폐할 때에 드는 힘이 작용하지 않는다. 이 때문에, 회전축(20)에는 진자 밸브로서 밸브체를 요동할 만한 강도가 있으면 충분하다. 동시에, 회전축(20)에 밸브 밀폐하기 위한 모멘트가 필요한 구조에 비해 밸브체(40)의 요동 기구의 출력을 억제할 수 있으므로, 이 회전축(20)의 회동 기구를 소형화할 수 있다.

이 구조에서는, 강성으로서 상기 중립 밸브부(30)의 강도에 덧붙여 퇴피 위치와 밸브 개폐 위치의 사이에서 가동 밸브부(40)를 회동시킬 때에 그 자중을 지지하는 강도가 있으면 충분하다.

도 25는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 서로 끼워맞춤되어 있는 부분 및 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 판부(50)가 서로 끼워맞춤되어 있는 부분을 도시한 확대 종단면도로서, 제1 바이어스부(70) 및 가이드 핀(62)이 설치된 부위를 나타내고 있다.

[제2 시일부(51a, 51b)(2중 시일부) 및 제3 시일부(52a, 52b)(2중 시일부)]

가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 외주면에는, 가동 밸브 테두리부(60)의 환상 오목부(60d)의 내주면에 당접하고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이를 시일하는 2중 시일부로서 O링 등의 원환상의 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)가 설치되어 있다.

구체적으로는, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에 제2 시일부(51a, 51b)가 설치되어 있다. 또한, 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측인 제2 내주면(50g)에 제3 시일부(52a, 52b)가 설치되어 있다. 제2 시일부(51a, 51b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)에 당접하고, 제3 시일부(52a, 52b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제2 외주면(60g)에 당접한다.

제2 시일부(51a, 51b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제1 개구부(12a)에 가까운 중공부(11)를 구획하고, 구획 상태를 확보한다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제2 개구부(12b)에 중공부(11)를 구획하고, 구획 상태를 확보한다.

제2 시일부(51a, 51b)는 구동용 압축 공기가 공급되어 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와, 예를 들면 압력이 낮은 공간인 제1 개구부(12a)에 연통하는 제1 공간측을 차단하고, 이 구획 상태를 확보할 수 있다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b)는 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간으로서 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간측을 구획하고, 구획 상태를 확보할 수 있다.

[가이드 핀(62)]

가이드 핀(62)은 가동 밸브 테두리부(60)에 고정 설치되어 유로 방향으로 입설된 굵기 치수가 균일한 막대형체가 되고, 에어 실린더(80) 내를 관통하여 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)에 형성된 구멍부(50h)에 끼워맞춤하고 있다.

이 가이드 핀(62)은, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향이 부호 B1, B2에 나타난 방향으로부터 벗어나지 않도록, 또한 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하였을 때에도 그 자세가 변화하지 않고 평행 이동을 행하도록 이들의 위치 규제를 확실히 유도한다.

이에 따라, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 부호 B1, B2에 대해 경사 방향으로 이동하는 것을 방지하고 있다. 동시에, 가동 밸브 테두리부(60)는 밸브 폐쇄 상태로서 시일부(61)와 반력 전달부(59)가 각각 밸브 상자(10)의 내면(15a, 15b)에 당접한 상태에 대해, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 유로 방향 위치가 변화한 경우에서도 이들이 평행 상태를 유지하여 평행 이동하고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 기울어져 버리는 것을 방지하고 있다.

이 구조에서는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 서로 위치 결정되면서 부호 B1 및 B2로 나타난 방향으로 평행 상태를 유지한 채로 상대적으로 이동하여 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행할 수 있다. 이에 따라, 밸브 개방 동작에서는 가동 밸브 테두리부(60)에 설치된 제1 시일부(61)에 균일하게 압압력을 발생시키고 누설이 억제된 시일 구조를 실현할 수 있다.

또한, 이와 같이 가이드 핀(62)을 구비한 구조에서는, 슬라이드 밸브(100B)가 진공 장치에 장착되는 자세가 결정되지 않은 경우, 즉 슬라이드 밸브(100B)가 장착되는 방향이 자유로운 경우에, 밸브체(40)의 중량 부하가 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 국소적으로 가해지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)가 슬라이딩하는 방향에 대해 직각으로 중력이 작용하도록 슬라이드 밸브(100B)가 장착되어 있는 경우, 슬라이딩하는 부재인 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 중량이 가이드 핀(62)에 가해진다. 이 때문에, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)(O-ring)에 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 중량이 직접적으로 가해지는 것을 방지한다. 이에 의해, 슬라이드 밸브(100B)가 장착되는 자세가 어떠한 자세이어도 시일부의 수명이 짧아지지 않고 누설을 방지하는 효과를 확보·유지할 수 있다.

가이드 핀(62)과 구멍부(50h)의 슬라이딩면의 면적을 저감하기 위해, 또한 슬라이드 밸브(100B)의 외부인 제1 공간 및 제2 공간으로부터 가이드 핀(62)을 이격하기 위해, 가이드 핀(62)은 에어 실린더(80) 내를 관통하도록 배치되어 있다.

또한, 이와 같이 에어 실린더(80) 내에 가이드 핀(62)을 배치함으로써, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 서로 원활하게 슬라이딩시킬 수 있다.

또, 가이드 핀의 강도가 충분히 얻어지면, 대구경을 갖는 슬라이드 밸브에서도 가동 밸브부(60)가 슬라이딩하는 방향이 어긋나는 것이 방지된다. 또한, 가이드 핀(62)은 특수한 형상을 갖는 가동 밸브부에서도 유로와 직행하는 면내 배치를 설정하여 하중을 적절히 분산함으로써 한층 더 개폐 동작이 양호한 슬라이드 밸브로서 적용 가능하다.

가이드 핀(62)에는, 도 36에 도시된 바와 같이 그 선단과 가동 밸브 테두리부(60) 측에 형성된 내부 공간(62a)에 연통하는 개구를 가지며, 가이드 핀(62) 내부를 관통하는 축방향 경로(62b)가 설치되며, 그 베이스부 측이 연락로(42)에 접속되어 있다. 또한, 원통형 내부 공간(62a)은 중립 밸브부(5)의 직경방향 내측 및 외측으로 향하는 경로(42a)를 개재하여 가이드 핀(62) 중심측에 위치하는 중간 대기실(55, 56)에 각각 연통되어 있다. 가이드 핀(62)의 가동 밸브 판부(50) 측이 되는 선단측에는 O링 등이 되는 시일 부재(62c)가 설치되어, 구멍부(50h)와의 슬라이딩면을 시일하고 있다.

[와이퍼(53, 54)]

가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에는, 가동 밸브부(60)의 내주면에 당접하는 원환상의 와이퍼(53)가 설치되어 있다. 마찬가지로 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측인 제2 내주면(50g)에는, 가동 밸브부(60)의 외주면에 당접하는 원환상의 와이퍼(54)가 설치되어 있다.

와이퍼(53)는 제2 시일부(51a, 51b)와 같이 하여 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)에 당접하고, 와이퍼(54)는 제3 시일부(52a, 52b)와 같이 하여 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 외주면(60g)에 당접한다.

와이퍼(53, 54), 제2 시일부(51a, 51b), 제3 시일부(52a, 52b)는 모두 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)에 배치되어 있다. 제2 시일부(51a)는 제1 개구부(12a)(제1 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 제3 시일부(52a)는 제2 개구부(12b)(제2 공간)에 가까운 위치에 배치되어 있다.

이들 와이퍼(53, 54)는, 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작에 의해 환상의 오목부(60d)와 환상의 돌출부(50d)가 슬라이딩하는 에어 실린더(80)에 있어서, 그 가동 밸브 테두리부(60)의 오목부(60d)의 내주면을 윤활 혹은 청소하고, 상기 슬라이딩에 의해 발생하는 먼지 및 에어 실린더(80)로부터 발생하는 먼지를 제1 공간 및 제2 공간으로 방출시키지 않는 기능을 가진다.

또한, 와이퍼(53, 54)를 구성하는 부재(재료)로서, 예를 들면 스펀지 형상의 다공질 탄성체를 선택하면, 그 부재의 내부에 윤활유를 침투(보유지지)시켜 둘 수 있다.

이에 의해, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 시일되는 시일면에 일정한 막두께를 갖는 얇은 유막이 형성된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 와이퍼(53, 54)는 나머지 유막을 닦아내고, 유막이 고갈되었을 때에는 일정한 막두께를 갖는 유막을 도포한다.

[중간 대기실(55, 56)]

제2 시일부(51a, 51b)에 의해 구획된 에어 실린더(80)의 표면에는 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(55)이 설치되어 있다. 마찬가지로, 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 구획된 에어 실린더(80)의 표면에는 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(56)이 설치되어 있다.

구체적으로는, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 외주면(50f)에서 제2 시일부(51a, 51b)에 의해 구획된 부분에 중간 대기실(55)이 설치되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)의 환상 돌출부(50d)(돌출줄기)의 내주면(50g)에서 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 구획된 부분에 중간 대기실(56)이 설치되어 있다. 중간 대기실(55)은 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60f)과 가동 밸브 판부(50)의 외주면(50f)에 설치된 홈으로 형성된 공간이고, 중간 대기실(56)은 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 외주면(60g)과 가동 밸브 판부(50)의 제2 내주면(50g)에 설치된 홈으로 형성된 공간이다.

그리고, 이들 중간 대기실(55, 56)은 후술하는 공급로(41)와 동일한 구성이 된 도시하지 않은 연락로에 의해 슬라이드 밸브(100B)의 외부로 연통되고, 에어 실린더(80)의 가압 중에 첫번째 시일이 파괴된 경우에서도 압축 공기(구동용 기체)를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주어 압축 공기가 밸브 상자(10) 내부로 방출되어 버리는 것을 방지하게 되어 있다.

즉, 가압 상태에 있는 에어 실린더(80)에 대해, 첫번째 시일인 제2 시일부(51b)가 파괴되었을 때에 두번째 시일인 제2 시일부(51a)보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 중간 대기실(55) 및 연락로가 설치되어 있다. 또한, 가압 상태에 있는 에어 실린더(80)에 대해, 첫번째 시일인 제3 시일부(52b)가 파괴되었을 때에 두번째 시일인 제3 시일부(52a)보다 기체 공급측에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 중간 대기실(56) 및 연락로가 설치되어 있다.

이에 의해, 압축 공기가 밸브체(10) 내부로 분출되어 슬라이드 밸브(100B) 내부 및 제1 공간, 제2 공간에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

동시에 또한, 이들 중간 대기실(55, 56)의 압력은 연락로에 의해 모니터 가능하다. 즉, 압력계가 중간 대기실(55, 56)의 압력을 측정하도록 슬라이드 밸브(100B) 외부에 설치됨과 동시에 연락로에 의해 접속되어 있고, 사용자에 의해 그 압력이 감시된다.

예를 들면, 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간이 감압 공간이며, 제2 시일부(51a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또한, 압축 공기가 공급되어 있는 에어 실린더(80) 내의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에, 제2 시일부(51b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(55)의 압력은 대기압보다 높아진다.

마찬가지로 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간이 감압 공간이며, 제3 시일부(52a)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 낮아진다.

또한, 압축 공기가 공급되어 있는 에어 실린더(80) 내의 압력은 대기압보다 높아지기 때문에, 제3 시일부(52b)가 파손되어 있는 경우에는 중간 대기실(56)의 압력은 대기압보다 높아진다.

이와 같이 슬라이드 밸브(100B)는 중간 대기실(55, 56)의 압력을 모니터하는 구조를 가질 수 있으므로, 예를 들면 중간 대기실(55, 56)의 압력값이 대기압보다 낮은 압력으로서 문턱값의 압력보다 낮은 경우, 혹은 대기압보다 높은 압력으로서 문턱값의 압력보다 높은 경우에, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)의 이상을 검지할 수 있다.

예를 들면, 중간 대기실(55, 56) 중 혹은 연락로에 알람 장치가 설치된 구조, 혹은 슬라이드 밸브(100B)에 접속된 제어 장치에 알람 장치가 설치된 구조가 채용되어 있으면, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)의 이상을 알람에 의해 알릴 수 있다. 따라서, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)가 파손되고 내부 누설이 슬라이드 밸브(100B)에 발생하여 메인터넌스가 필요함을 바로 인식할 수 있다.

이에 의해, 진공 장치 등의 외부로부터 검지할 수 없는 슬라이드 밸브에서 발생한 내부 누설 등의 결함을 확실히 판단할 수 있다.

[접속 핀부(69), 공급로(41)]

슬라이드 밸브(100B)에는, 도면에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 에어 실린더(80)에 구동용 기체를 공급하는 공급로(41)가 형성되고, 이 공급로(41)는 가동 밸브 테두리부(60)의 몸체 내부 및 중립 밸브부(30)의 몸체 내부, 회전축(10)의 내부를 경유하여 슬라이드 밸브(100B)의 외부에 설치된 도시하지 않은 구동용 기체 공급 수단에 연통하도록 설치되어 있다.

이 공급로(41)에는, 가동 밸브 테두리부(60)와 중립 밸브부(30)의 유로 방향 위치가 변화되었을 때에도 가동 밸브 테두리부(60)와 중립 밸브부(30)의 사이에서 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부(69)가 설치된다.

접속 핀부(69)는, 중립 밸브부(30)에 유로 방향과 평행하게 천공된 원형 단면의 구멍부(38)와, 이 구멍부(38)에 회동 가능하게 끼워맞춤된 막대형의 접속 핀(68)으로 이루어져 있다. 구멍부(38)의 내면(38a)은 개구측의 내면(38a)에 비해 바닥부측의 내면(38b)이 직경 축소되고, 이에 대응하여 접속 핀(68)의 직경 치수도 베이스부(68a)에 대해 선단(68b)이 직경 축소되고 있다. 그리고, 이 직경 치수가 변화하는 부분에 각각 단차(38c), 단차(68c)가 형성되어 있다.

접속 핀부(69)는 도면에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 그 중심축선 부근에 공급로(41)가 형성되어 관형상으로 되어 있고, 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)가 연통되어 있다. 또한, 접속 핀(68)의 선단면(68da)에는 공급로(41)가 개구되어 있고, 이 선단면(68d)과 구멍부(38)의 바닥부(38d) 부근에서 형성되는 가압 공간(69a)에는 중립 밸브부(30) 몸체 내에 형성된 공급로(41)가 연통되어 있다.

구동용 기체 공급 수단으로부터 공급된 압축 공기는 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41)를 개재하여 공간(69a)으로 분출되고, 접속 핀부(69) 내부의 공급로(41) 및 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)를 개재하여 에어 실린더(80)에 공급된다.

접속 핀부(69)에서는, 접속 핀(68)의 외주면(68a)에는 구멍부(38)의 내주면(38a)이 당접함과 동시에, 접속 핀(68)의 외주면(68b)에는 구멍부(38)의 내주면(38b)이 당접하고 있다.

접속 핀(68)에는, 구멍부(38) 내에서 접속 핀(68)이 축선 방향(유로 방향)으로 이동한 경우에서도 가압면이 되는 선단면(68d)과 바닥면(38d)의 사이가 아니라 슬라이딩 방향이 되는 면에 구동용 압축 공기가 공급되어 압력이 높은 공간인 가압 공간(69a)과, 예를 들면 압력이 낮은 공간인 제2 개구부(1b)에 연통하는 제2 공간측을 차단하는 2중 시일부가 설치된다.

시일부로서는, 가압 공간(69a)과 중공부(11)의 구획 상태를 확보할 수 있는 부재가 사용된다.

구체적으로 접속 핀(68)에는, 접속 핀(68)과 구멍부(38)의 사이를 시일하는 2중 시일부로서 O링 등과 이를 매설하는 주설홈이 되는 원환상의 굵은 시일부(68f)가 설치됨과 동시에, O링 등과 이를 매설하는 주설홈이 되는 원환상의 작은 시일부(68g)가 외주면(68b)에 설치되어 있다.

동시에, 단차(68c) 및 단차(38c)에서 형성된 원환상의 중간 대기실(69c)이 이 2중 시일의 사이에 있고, 도시하지 않은 연락로(42)에 연통됨으로써, 압축 공기가 밸브 상자(10) 내부로 분출되어 슬라이드 밸브(100B) 내부 및 제1 공간, 제2 공간에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

특히, 가압면이 됨과 동시에 그 거리가 변화하는 선단면(68d)과 바닥면(38d)의 사이에서 시일하는 것이 아니라, 직접적으로 가압면은 되지 않으면서 슬라이딩면이고 거리가 변화하지 않는 외주면(68a)과 내주면(38a) 및 외주면(68b)과 내주면(38b)의 사이에서 시일을 행하므로, 보다 확실한 밀폐 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.

이러한 시일부(68f, 68g)의 구성에 따르면, 상술한 에어 실린더(80)에서의 제2 시일부(51a, 51b)(2중 시일부) 및 제3 시일부(52a, 52b)(2중 시일부) 및 가이드 핀(62)의 구성과 동일한 작용 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.

구멍부(38) 내에서 접속 핀(68)이 축선 방향(유로 방향)으로 이동 중 혹은 이동하여 유로 방향의 상대 위치가 변화된 경우에서도, 구동용 기체 공급 수단으로부터 공급된 압축 공기는 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41)를 개재하여 공간(69a)으로 분출되고, 이 부피가 변화한 공간(69a)을 개재하여 접속 핀부(69) 내부의 공급로(41) 및 가동 밸브 테두리부(60) 내부의 공급로(41)를 개재하여 에어 실린더(80)에 안정적으로 공급된다.

이상과 같이 제8 실시형태에서는, 유로 방향으로 서로 이격 접근 가능한 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 구성된 가동 밸브부(40)가 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 유로 방향 외측으로 향하여 바이어스하는 메인 스프링(70)이 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시키는 에어 실린더(80)가 설치되어 있다. 가동 밸브 테두리부(60)를 중립 밸브부(30)에 접근하는 방향으로 바이어스하는 보조 스프링(90)이 설치됨으로써, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자의 내면(15a, 15b)에 압압하여 시일부(61) 및 반력 전달부(59)에서 확실히 밸브 폐색을 행할 수 있다.

또한, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시킴으로써, 밸브 상자(10)에 밸브체(40)가 접촉하지 않도록 하여 회동시키고, 회동 이외의 동작이 필요한 기구에 비해 소형으로 출력이 작은 구동 기구에 의해 퇴피 위치까지 밸브체(40)를 이동할 수 있다.

이 구성에서는, 하나의 가동 밸브부(40)와 3개의 바이어스부(70, 80, 90)에 의해 밸브체를 형성할 수 있다. 또한, 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 메인 스프링(70)의 복원력에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면에 직접 가압하여 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 에어 실린더(80)에 공급된 압축 공기의 작용에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면으로부터 이격시켜 확실히 회동 가능 상태로서 밸브 개방할 수 있다. 따라서, 제8 실시형태에서는 간단한 구조를 가지며 높은 신뢰성으로 구획 동작을 행할 수 있는 슬라이드 밸브를 실현할 수 있다.

(제9 실시형태)

도 30은 본 발명의 제9 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 고정 밸브부와 가동 밸브부가 끼워맞춤되어 있는 실린더 부근의 주요부 확대도이다.

도 30에 있어서, 도 24 내지 도 29에 도시된 제8 실시형태와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제8 실시형태에서는, 가동 밸브 판부(50)의 외주에 U자 형상의 U자부가 형성되어 있고, 가동 밸브 테두리부(60)의 내주에 역U자 형상의 역U자부가 형성되어 있다. 또한, 가동 밸브 판부(50)의 U자부와 가동 밸브 테두리부(60)의 역U자부가 서로 끼워맞춤하도록 가동 밸브 판부(50) 및 가동 밸브 테두리부(60)가 설치되어 있다.

한편, 제9 실시형태의 가동 밸브부(40)의 구조에서는, 도 30에 도시된 바와 같이 가동 밸브 판부(50)의 외주에 형성된 외주 크랭크부와 가동 밸브 테두리부(60)의 내주에 형성된 내주 크랭크부가 끼워맞춤되어 있다.

메인 스프링(70)을 구성하는 탄성 부재의 자연길이는 오목부(60a)의 깊이보다 크다. 이 때문에, 오목부(60a)의 천정면과 가동 밸브 판부(50)에 의해 압축되면서 오목부(60a) 내에 배치되어 있는 제1 바이어스부(70)에서는 탄성 복원력(연신력, 바이어스력)이 생긴다. 이 탄성 복원력이 작용함으로써, 가동 밸브부(60)가 B1방향으로 슬라이딩하면서 제1 시일부(61)가 밸브 상자(10)의 내면에 당접하여 압압되고 밸브 폐쇄 동작이 행해진다.

메인 스프링(70)은, 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있도록 하기 위해 제1 시일부(61) 바로 아래에 배치되는 것이 바람직하다.

제9 실시형태에서는, 메인 스프링(70)이 가동 밸브 테두리부(60)에 설치되어 있으므로, 메인 스프링(70)을 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치시키는 것이 가능하다.

이러한 제9 실시형태에서는, 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행하는 액추에이터로서 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 에어 실린더(80)가 설치되어 있다. 이 구성에 있어서, 메인 스프링(70) 및 에어 실린더(80)는 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 있어서 서로 근접하도록 병렬로 배치되어 있다.

구체적으로 가동 밸브부(40)의 최외주인 제1 주위 영역(40a)에 메인 스프링(70)이 설치되고, 제1 주위 영역(40a)에 인접한 제2 주위 영역(40b)에는 에어 실린더(80)가 배치된다. 또한, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61) 바로 아래에 위치하고 있다.

이 구조에서는, 메인 스프링(70)은 제1 시일부(61)를 직접 압압할 수 있고, 제1 시일부(61)에 거의 수직 방향으로 하중을 직접 가할 수 있다.

즉, 슬라이드 밸브(100B)의 구조는 작용점 및 지점이 존재하는 모멘트 하중을 가하는 구조가 아니다. 이 때문에, 지레에 상당하는 부분의 구조 부재(강도)는 필요 없어 액추에이터의 구조를 간이화할 수 있다. 또한, 가동 밸브부(60)에 요구되는 강성으로서 가동 밸브부(60)의 자중을 지지할 수 있는 강도가 있으면 충분하다.

제9 실시형태의 구조에서는, 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 시일부(61) 바로 아래에 메인 스프링(70)이 배치되고, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 설치된 하나의 원환 실린더에 의해 제2 바이어스부(80)(에어 실린더)가 형성되어 있다. 이 구조에서는, 액추에이터의 구성도 간단하게 할 수 있고 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 액추에이터가 배치된 구성이 대구경을 갖는 슬라이드 밸브에 적용된 경우이어도, 상술한 바와 같은 구조에 의해 확실히 밸브 폐쇄 동작 및 밸브 개방 동작을 행할 수 있고, 역압이 작용한 경우에서도 동일한 동작을 행할 수 있다.

이 제9 실시형태에서는, 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)의 위치가 제8 실시형태와는 다르다.

구체적으로 제8 실시형태에서는 제1 외주면(50f)과는 반대면인 내측면(50g)에 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)가 설치되어 있는데, 제9 실시형태에서는 제2 외주면(50j)에 제3 시일부(52b), 중간 대기실(56), 제3 시일부(52a) 및 와이퍼(54)가 설치되어 있다.

가동 밸브 판부(50)의 외주 크랭크부에 있어서, 직경방향 외측에 위치하는 제1 외주면(50f)에 제2 시일부(51a, 51b), 와이퍼(53)가 설치되어 있다. 또한, 직경방향에 있어서 제1 외주면(50f)의 내측으로서 제2 시일부(51a, 51b)의 하방에 위치하는 제2 외주면(50j)에 제3 시일부(52a, 52b), 와이퍼(54)가 설치되어 있다. 제2 시일부(51a, 51b)는 가동 밸브 테두리부(60)의 제1 내주면(60j)에 당접하고, 제3 시일부(52a, 52b)는 가동 밸브부(60)의 제1 내주면(60j)의 하방에 위치하는 제2 내주면(60k)에 당접한다.

제2 시일부(51a, 51b), 와이퍼(53), 중간 대기실(55)은 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제1 개구부(12a)에 가까운 제1 공간을 구획하고, 구획 상태를 확보한다. 마찬가지로 제3 시일부(52a, 52b), 와이퍼(54), 중간 대기실(56)은 압력이 높은 공간인 에어 실린더(80)와 압력이 낮은 공간 등으로서 제2 개구부(12b)에 가까운 제2 공간을 구획하고, 구획 상태를 확보한다.

이들 와이퍼(53, 54)는 밸브 개방 동작 및 밸브 폐쇄 동작에 의해 슬라이딩하는 가동 밸브 테두리부(60)의 내주면을 윤활 혹은 청소하고, 상기 슬라이딩에 의해 발생하는 먼지 및 에어 실린더(80)로부터 발생하는 먼지를 제1 공간 및 제2 공간으로 방출시키지 않는 기능을 가진다.

또한, 와이퍼(53, 54)의 내부에 윤활유를 침투(보유지지)시켜 둘 수 있다.

이에 의해, 제2 시일부(51a, 51b) 및 제3 시일부(52a, 52b)에 의해 시일되는 시일면에 일정한 막두께를 갖는 얇은 유막이 형성된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 와이퍼(53, 54)는 나머지 유막을 닦아내고, 유막이 고갈되었을 때에는 일정한 막두께를 갖는 유막을 도포한다.

이상과 같이 제9 실시형태에 따르면, 상기 제8 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 제9 실시형태에서는, 밸브 폐쇄 동작을 행하는 메인 스프링(70)과 밸브 개방 동작을 행하는 에어 실린더(80)를 제1 시일부(61)에 가까운 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치하고 있으므로, 밸브 상자(10)에 액추에이터를 설치할 필요가 없어 간단한 구성을 갖는 슬라이드 밸브를 실현할 수 있다.

(제10 실시형태)

도 31은 본 발명의 제10 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 구성을 도시한 종단면도로서, 중립 밸브부와 가동 밸브부(가동 밸브 테두리부)가 접속되어 있는 접속 핀부 부근의 주요부 확대도이다.

도 31에 있어서, 도 24 내지 도 29에 도시된 제8 실시형태와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제8 실시형태에서는 접속 핀부(69)로서 가동 밸브 테두리부(60)와 일체가 된 접속 핀(68)이 형성되어 있었지만, 제10 실시형태의 접속 핀부(69)로서는 가동 밸브 테두리부(60)에 접속된 플로팅 핀(68A)(접속 핀)이 관통공(67)에 끼워맞춤되어 있다.

플로팅 핀(68A)은, 도 31에 도시된 바와 같이 구멍부(38)에 회동 가능하면서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 하여 끼워맞춤되어 있는 도시 하부측이 상술한 제8 실시형태와 대략 동등한 구성으로 되어 있다.

[접속 핀부(69), 플로팅 핀(68A), 공급로(41)]

제10 실시형태의 접속 핀부(69)는 공급로(41)로서 설치되고, 도 31에 도시된 바와 같이 가동 밸브 테두리부(60)에 유로 방향과 평행하게 천공된 원형 단면의 관통공(67)을 가지며, 이 관통공(67)에 플랜지부(68Aa)를 갖는 막대형의 플로팅 핀(68A)이 회동 가능하면서 반경 방향으로 미동 가능하고, 또한 경사는 최소한이 되도록 끼워맞춤되어 있다. 관통공(67)의 내면(67a)은 플랜지부(68Aa)의 직경 치수에 대응하여 가동 밸브 테두리부(60)에 대향한 구멍부(38)보다 직경 확대된 플랜지 내면(67a)을 가지며, 이 개구측의 플랜지 내면(67a)에 비해 도시상이 되는 관통측의 가스 접속 위치 내면(38b)이 직경 축소되고, 이 가스 접속 위치 내면(67b)에 비해 도시상이 되는 관통측의 지지 위치 내면(67c)이 직경 축소되며, 이 지지 위치 내면(67c)에 비해 도시상이 되는 관통측의 외측 내면(67d)이 직경 확대되고 있다.

플로팅 핀(68A)은, 그 직경 치수가 이 관통공(67)의 직경 치수에 대응하여 플랜지부(68Aa)에 대해 직경 축소된 가스 접속부(68Ab)가 직경 축소되고, 가스 접속부(68Ab)에 대해 고정단(68Ac)이 직경 축소되고 있다.

고정단(68Ac)에는 고정홈(68Ad)이 주설되고, 이 고정홈(68Ad)에 끼워맞춤된 워셔 등의 고정 부재(68Ae)가 관통공(67)의 외측면(67e)에 당접함으로써 플로팅 핀(68A)의 축방향(유로 방향)에서의 내측 방향(도시 아래방향)의 이동을 규제하여 위치를 고정하고 있다.

플랜지부(68Aa)의 상측이 되는 시일면(68Af)과 가스 접속부(68Ab)의 상측이 되는 시일면(68Ag)은, 대향하는 단차면(67f) 및 단차면(67g)의 사이에 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)가 설치되어 있다.

플로팅 핀(68A)의 외경 치수로서 고정단(68Ac)은 지지 위치 내면(67c)의 내경 치수와 거의 동일하게 설정되어 있지만, 플랜지부(68Aa) 및 가스 접속부(68Ab)는 각각 플랜지 내면(67a) 및 가스 접속 위치 내면(38b)에 대해 미소 치수 작게 설정되고, 플로팅 핀(68A)이 가동 밸브 테두리부(60)에 대해 직경방향으로 약간 틈이 있는 상태가 되어 있다. 경사지면 시일 부재(67h)의 스퀴즈가 변화되어 버리기 때문에, 경사는 최소한으로 억제하고 직경방향으로 미소 변위한다는 것이 기술적 특징이다.

플로팅 핀(68A)은, 고정단(68Ac)의 고정 부재(68Ae)와 시일면(68Af) 및 시일면(68Ag)의 시일 부재(67h, 67j)에서 대향하는 방향으로 가동 밸브 테두리부(60)를 협지하도록 고정되어 있다. 이에 의해, 플로팅 핀(68A)은 도시 상측에 압압된 상태로 축선 방향(관통공(67)의 길이방향)으로는 이동하지 않도록 가동 밸브 테두리부(60)에 고정되어 있다.

동시에, 플로팅 핀(68A)은 시일 부재(67h)가 시일면(68Af)과 단차면(67f)에 압압되어 변형됨과 동시에, 시일 부재(67j)가 시일면(68Ag)과 단차면(67g)에 압압되어 변형되도록 되어 있다.

이와 같이 플로팅 핀(68A)의 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)가 단차면(67f) 및 단차면(67g)에 압압되어 변형됨으로써, 가스 접속부(68Ab) 및 접속 위치 내면(67b) 부분이 시일된다.

구멍부(38)의 바닥부(38d) 부근에는 공급로(41)가 되는 개구가 설치된다.

플로팅 핀(68A)의 내부에는, 그 선단면(68d)에 개구하여 축방향을 따라 중심에 열림과 동시에, 접속 위치 내면(67b)에 설치된 개구에 대향하는 위치가 되는 가스 접속부(68Ab)의 표면에 개구하는 공급로(41)가 설치되어, 가압 공간(69a)과 에어 실린더(80)를 접속 가능하게 되어 있다.

[접속 핀부(69), 플로팅 핀(68B), 연락로(42)]

제10 실시형태의 접속 핀부(69)로서는, 연락로(42)로서 설치된 플로팅 핀(68B)이 도 35에 도시된 바와 같이 가동 밸브 테두리부(60) 측은 도 31에 도시된 플로팅 핀(68A)과 대략 동일한 구성이 되기 때문에, 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하거나 68A라는 부호를 68B라고 읽고 그 설명을 생략한다.

플로팅 핀(68B)은 중립 밸브부(30) 측이 짧아지고 있다. 이 때문에, 중간 대기실이 되는 공간(69Ba)은 가압되지 않고, 개구된 연락로(42)는 단차(68c)에 대응하는 위치에서 단면(68Bd)이 되어 있다. 또한, 가압 상태가 아니기 때문에 2중 시일도 채용되지 않는다. 연락로(42)의 일부인 플로팅 핀(68B)과 공급로(41)의 일부인 플로팅 핀(68A)은, 도 24에 도시된 바와 같이 중립 밸브체(5)의 면 내에서 다른 위치에 각각 설치되어 있다. 이와 같이, 연락로(42)와 공급로(41)는 회전축(20) 내부에서 평행 위치가 된 것과 같이 병행하여 중립 밸브부(30) 내부, 가동 밸브 테두리부(60) 내부에 설치되어 있다.

플로팅 핀(68B)의 내부에는, 그 선단면(68Bd)에 개구하여 축방향을 따라 중심으로 열림과 동시에, 접속 위치 내면(67b)에 설치된 개구에 대향하는 위치가 되는 가스 접속부(68Bb)의 표면에 개구하는 연락로(42)가 설치되어 중간 대기 공간(69Ba)과 중간 대기실(55, 56)을 접속 가능하게 되어 있다.

제10 실시형태의 플로팅 핀(68A)에서는, 슬라이딩면과 같은 방향이 되는 내면(67a)과 플랜지부(68Aa)의 외주의 사이에 시일 부재는 설치되지 않는다. 또한, 가스 접속 위치 내면(67b)과 가스 접속부(68Ab)의 사이에 시일 부재는 설치되지 않는다. 가압면이 되는 선단면(68d)과 평행한 면(방향)의 사이, 즉 시일 부재(67j)가 시일면(68Ag)과 단차면(67g)의 사이에 설치되어 있다. 또한, 시일 부재(67h)가 시일면(68Af)(슬라이딩 방향과 직행하는 면)과 단차면(67f)의 사이에 설치되어 있다. 이 때문에, 플로팅 핀(68A)이 경사진 경우나 플로팅 핀(68A)이 약간 직경방향으로 이동한 경우이어도 O링 등이 되는 시일 부재(67h, 67j)의 스퀴즈는 변화하지 않는다. 따라서, 이와 같이 플로팅 핀(68A)이 이동한 경우, 즉 중립 밸브부(30)와 가동 밸브 테두리부(60)가 유로 방향 이외의 상대 위치 변동한 경우이어도 가압된 가스 접속부(68Ab) 부근의 공급로(41)에 대한 시일을 유지하여 밀폐가 깨지는 일이 없다. 플로팅 핀(68B)도 마찬가지로 연락로(42)에 대한 시일을 유지하여 밀폐가 깨지는 일이 없다.

동시에, 제10 실시형태에서는 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)에 있어서 제작 공차 등에 의해 플로팅 핀(68A)에 대해 반경 방향의 위치 어긋남 등이 있는 경우에서도, 플로팅 핀(68A)과 가동 밸브 테두리부(60)에 유로와 직교하는 방향(플로팅 핀(68A)의 직경방향)의 틈이 있기 때문에, 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)의 슬라이딩 O링에는 편심이 생기지 않는다. 따라서, 슬라이딩시에도 접속 핀(68)과 구멍부(38)의 사이의 시일을 유지하여 밀폐가 깨지는 일이 없다.

동시에, 플로팅 핀(68A)의 위치 변동시에서도 굵은 시일부(68f) 및 작은 시일부(68g)에 변형이 집중되는 일이 없으므로, 변형·파손의 가능성을 저감할 수 있고 밀폐 유지를 보다 확실히 행할 수 있다.

또, 상기 본 발명의 실시형태에서는 제1 바이어스부(70)로서 스프링이 이용된 구조에 대해 설명하였지만, 다른 탄성체를 이용해도 된다.

또한, 제2 바이어스부(80)의 구조로서 원환상의 하나의 에어 실린더가 채용된 구조에 대해 설명하였지만, 유압 실린더 등이 되는 다른 구동 유체를 사용하는 구성을 채용해도 된다. 이 경우에도, 하나의 원환상 실린더가 구동함으로써 밸브 상자(10(10a, 10b))의 내면으로부터 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 두께 치수를 수축시키는 구동 장치가 제2 바이어스부로서 이용된다.

또한, 상기 본 발명의 실시형태에서는, 도 10a에 도시된 바와 같은 원형으로 형성된 개구부 및 가동 밸브부 혹은 도 10b에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 정사각형으로 형성된 개구부 및 가동 밸브부에 대해 설명하였다. 본 발명의 슬라이드 밸브는 이들 형상에 한정되지 않는다. 본 발명의 슬라이드 밸브는 가동 밸브부의 주위 영역에 액추에이터가 설치된 구조를 가지므로, 예를 들면 도 10c에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 삼각형으로 형성된 개구부 및 밸브판(가동 밸브부)이 채용되어도 된다. 또한, 도 10d에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 직사각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 된다. 또한, 도 10e에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 육각형으로 형성된 개구부 및 밸브판이 채용되어도 된다. 또한, 도 10f에 도시된 바와 같은 코너부가 약간 둥근 대략 U자형으로 형성된 개구부 및 밸브판에 적용하는 것도 가능하다.

더욱이, 타원형으로 형성된 개구부 및 밸브판 혹은 코너부가 약간 둥근 대략 팔각형으로 형성된 개구부 및 밸브판 등 모든 형상으로 형성된 개구부 및 밸브판을 본 발명에 적용 가능하다.

(제11 실시형태)

다음에, 본 발명의 제11 실시형태에서의 슬라이드 밸브에 대해 서술한다.

이하, 제11 실시형태의 슬라이드 밸브에서는 제8~제10 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다.

도 43에 도시된 바와 같이, 회전축(20)의 외주면(20b)의 유체 경로 링(17, 18) 사이의 중심 위치에는 이 회전축(20)을 구동시키기(회전시키기) 위한 회전축 구동 기구(300A))를 구성하는 피니언(421)이 고착된다. 피니언(421)은 외부로부터 밀폐 가능한 케이싱(414B)의 내부 공간(422h)에 수납되고, 이 피니언(421)에는 도 40에서 지면 깊이 방향으로 왕복 동작함으로써 피니언(421)(피니언(121)에 대응)을 개재하여 회전축(20)을 회동시키는 둥근 막대형의 랙 부재(422)(랙(122)에 대응)가 접속된다.

[회전축 구동 기구(300A)]

도 43은 회전축 구동 기구(300A)를 도시한 개요도이다.

회전축(20)을 회전시키기 위한 회전축 구동 기구(300A)는, 회전축(20)에 고착된 피니언(421)과, 이 피니언(421)과 맞물리는 랙 톱니(422a)를 구비한 랙 부재(422)를 갖고 있다.

또한, 회전축 구동 기구(300A)는, 랙 부재(422)를 왕복 운동시키기 위한 회전 구동 에어 실린더(410)를 구비하고 있다. 회전 구동 에어 실린더(410)에 의해, 랙 부재(422)는 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 된다.

또한, 후술하는 제15 실시형태에서 구체적으로 서술하지만, 회전축 구동 기구(300A)에는 리미터 스위치(회전 동작 종료 검출 스위치)(cdS)가 설치되어 있다. 이 스위치는 실린더 본체(411)의 일단측(411a)에 설치되어 있고, 수축 위치(Pb)에 피스톤(412)이 있는 경우에 동작하는 접촉식 리미터 스위치이다.

랙 부재(422)는, 도 43에 도시된 바와 같이 회전축(20)의 축선과 직교 방향의 축선을 가지고 왕복 동작하는 피스톤(412)에 접속되어 있다. 피스톤(412)은 통형 실린더 본체(411)(케이싱)에 저장되어 회전 구동 에어 실린더(410)(구동 수단)를 구성하고 있다.

이 회전 구동 에어 실린더(410)에 접속된 랙 부재(422)는, 피스톤(412)의 랙 부재(422)에 대해 반대측의 신장압력 공간(413)에 압축 공기(구동용 기체)를 공급함으로써 신장하고, 피스톤(412)의 랙 부재(422) 측의 수축압력 공간(422c))에 압축 공기(구동용 기체)를 공급함으로써 수축한다.

랙 부재(422)는, 케이싱(414B)과 일체가 된 케이싱(414Bb) 내부에 랙 부재(422)의 직경 치수보다 큰 직경 치수가 되어 회전축(20)과 직행하는 방향으로 연장되도록 설치된 랙 수납 공간(422d, 422g, 422m)(공간)의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 하여 수납된다. 이 공간(422d, 422g, 422m)의 내부에서는, 랙 부재(422)는 그 축선 방향에 있어서 피니언(421)과 맞물리는 양측 위치가 되는 2개소의 외주를 덮도록 설치된 미끄럼 베어링(415B, 415C)(베어링)에 의해 왕복 이동 가능하게 지승되어 있다. 베어링(415B, 415C)은 모두 케이싱(414Bb)과 일체가 되어 공간(422g)보다 작은 직경 치수가 되도록 직경 축소된 외주면으로서 형성되어 있고, 이 베어링(422B, 422C)은 랙 부재(422)의 외주면에 밀착되어 있다.

랙 부재(422)의 외주면의 둘레방향의 한쪽에는 피니언(421)과 맞물리는 랙 톱니(422a)가 축방향으로 인접하여 다수 설치되고, 이 랙 톱니(422a)와는 다른 둘레방향 위치에 랙 부재(422)의 축선 방향에 대해 베어링(415B) 양측 위치의 공간(422d) 및 공간(422g)에 연통하는 연통홈(416)이 설치된다. 이 연통홈(416)은, 도 46에 도시된 바와 같이 축선 방향에 대해 베어링(415C) 양측 위치의 공간(422g) 및 공간(422m)에 연통함과 동시에, 랙 부재(422)가 왕복 동작한 경우에서도 베어링(422B) 양측 위치의 공간(422d)과 공간(422g)에서의 연통 상태 및 베어링(422C) 양측 위치의 공간(422g)과 공간(422m)에서의 연통 상태를 유지하는 길이가 되도록 설정되어 있다.

신장압력 공간(413a)은, 신장 통기구(414)(공급로)를 개재하여 회전 구동 에어 실린더(410) 외부로부터 신장용 압축 공기를 공급하는 공급원에 접속되어 있다.

수축압력 공간(422c))에는, 회전 구동 에어 실린더(410) 외부로부터 수축용 압축 공기를 공급원으로부터 공급하는 공급원이 접속되어 있다. 그 경로는 수축압력 공간(422c)), 랙 부재(422)가 수납된 공간(422d), 직경 축소된 베어링(415B)에 대응하는 위치의 연통홈(416) 및 랙 톱니(422a)에 대응하는 부분 공간, 베어링(415B)과 베어링(415C)의 사이에서 직경 확대된 공간(422g), 피니언(421)이 수납되는 케이싱(414B)의 내부 공간(422h), 이 내부 공간(422h)과 케이싱(414B) 외부에 접속된 공급로(422j)(수축 통기구)가 되어 있다.

베어링(16A, 16B)(도 40 참조)에 의해 케이싱(14)에 대해 지지된 회전축(20)은, 회전 구동 에어 실린더(회전 구동 수단)에 의해 왕복 운동하는 랙 부재(422)에 의해 구동되고, 이 랙 부재(422)에 맞물리는 피니언(421)과 함께 회전 동작한다.

또한, 회전 구동 에어 실린더(410)(구동 수단)의 수축 동작시 및 랙 부재(422)의 수축 위치(Pb)를 유지하는 동안은 이하의 공간(실린더)에서 가압 상태가 유지된다. 구체적으로 수축압력 공간(422c)), 수납 공간(422d), 랙 부재(422)가 수납된 공간(422g), 직경 축소된 베어링(415B)에 대응하는 위치의 연통홈(416) 및 랙 톱니(422a)의 맞물림 위치에 대응하는 공간(422g), 베어링(415B)과 베어링(415C)의 위치에 관계없이 직경 확대되어 있는 공간(422d, 422g, 422m), 피니언(421)이 수납되는 케이싱(414B)의 내부 공간(422h), 이 내부 공간(422h)과 케이싱(414B) 외부에 접속된 공급로(422j) 중 어느 것에서도 가압 상태가 유지된다.

회전 구동 에어 실린더(410)(실린더)는, 회전축(20)을 수납하는 케이싱(414B)과 일체가 되고 일단측(411a)이 폐색된 원통형 실린더 본체(411)와, 이 실린더 본체(411)의 내부 공간(411b)에 슬라이딩 가능하게 수용된 피스톤(412)을 구비하고 있다. 그리고, 이 내부 공간(411b)에는, 실린더 본체(411)의 일단측(411a)과 피스톤(412)의 일면측(412a)(제1면)에서 구획되어 피스톤(412)의 이동에 따라 용량이 가변하는 신장압력 공간(413)이 형성된다. 또한, 실린더 본체(411)에는, 이 신장압력 공간(413)에 연통하고 외부로부터 신장압력 공간(413)에 구동용 압축 공기를 공급하는 신장 통기구(414)(통기구)가 형성되어 있다. 이러한 통기구(414)는, 슬라이드 밸브(100B)의 외부에 설치된 구동용 압력 공기 공급원으로서 예를 들면 펌프가 접속되어 있으면 좋다.

피스톤(412)은, 실린더 본체(411)의 내부 공간(411b)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 피스톤(412)은, 신장압력 공간(413)이 최대로 확장되고 실린더 본체(411)의 내부 공간(411b)에서 가장 일단측(411a)으로부터 멀어진 위치에 피스톤(412)이 있는 신장 위치(Pa)(도 43)와, 피스톤(412)의 랙 부재(422) 측의 수축압력 공간(422c))이 최대로 확장되어 수축되고, 신장압력 공간(413)이 최소로 축소되며 가장 일단측(411a)에 접근한 위치에 피스톤(412)이 있는 수축 위치(Pb)(도 44)의 사이에서 슬라이딩 가능하게 되어 있다.

또한, 피스톤(412)의 일면측(412a)에는 돌기부(412c)가 형성되어 있다. 실린더 본체(411)의 일단측(411a)에는, 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)에 있을 때에 돌기부(412c)가 들어가는 오목부(411c)가 형성되어 있다. 돌기부(412c)의 외경과 오목부(411c)의 내경은 거의 같고, 이들이 슬라이딩할 때에는 오목부(411c) 내부와 신장압력 공간(413)이 기밀 상태에 가까워지도록 설정되어 있다. 통기구(414)의 일단측은 이 오목부(411c)에서 노출되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 피스톤(412)의 다른 면측(412b)(제2면)에는, 돌기부(412c)와 같이 형성된 돌기부(412d))(접속부)를 개재하여 랙 부재(422)가 고착된다. 접속부(412d))의 외경과 랙 수납 공간(422d)의 내경은 거의 같고, 이들이 슬라이딩할 때에는 랙 수납 공간(422d) 내부와 수축압력 공간(422c))이 기밀 상태에 가까워지도록 설정되어 있다.

피스톤(412)의 돌기부(412c)에는, 피스톤(412)의 왕복 운동 방향, 즉 축선(길이방향)(C)을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 신장압력 공간(413) 내의 공기를 통기구(414)로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈(418)(수축 완충홈)이 형성되어 있다.

구체적으로 도 45a 및 도 45b에 도시된 바와 같이, 완충홈(418)은 피스톤(412)의 돌기부(412c)에 형성된, 피스톤(412)의 일면측(412a)으로부터 실린더 본체(411)의 일단측(411a)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 축선(길이방향)(C)에 대해 경사진 홈으로 이루어진다.

피스톤(412)의 돌기부(412d))에는, 피스톤(412)의 왕복 운동 방향, 즉 축선(길이방향)(C)을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 수축압력 공간(422c)) 내의 공기를 공간(422g)으로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈(419)(신장 완충홈)이 형성되어 있다.

완충홈(419)(신장 완충홈)은, 도 45a 및 도 45b에 도시된 완충홈(418)과 같이 피스톤(412)의 돌기부(412d))에 형성되고, 피스톤(412)의 일면측(412b)으로부터 랙 부재(422) 측의 공간(422d)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 축선(길이방향)(C)에 대해 경사진 홈으로 이루어진다.

랙 부재(422)는, 도 43, 도 44, 도 46에 도시된 바와 같이 축선(길이방향)(C)에 수직인 단면이 원형을 이루는 둥근 막대형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 둥근 막대형의 랙 부재(422)의 둘레면 일부에는 랙 톱니(422a)가 축선(길이방향)(C)을 따라 소정의 피치로 배열 형성되어 있다.

회전축(20)에 고착된 피니언(421)과 랙 톱니(422a)의 맞물림 부분(S)의 양측에는 각각 랙 부재(422)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링(415B, 415C)이 배치되어 있다. 이 미끄럼 베어링(415B, 415C)은, 도 46에 도시된 바와 같이 랙 부재(422)의 단면보다 약간 큰 단면 원형의 내주면(415a)이 형성되고, 그 내주면(415a)에 외주가 접촉하는 둥근 막대형의 랙 부재(422)를 축선(길이방향)(C)을 따라 원활하게 슬라이딩 가능하게 지지한다.

또한, 도 43, 도 46에 도시된 바와 같이, 랙 부재(422)의 표면(둘레면)에는 상술한 바와 같이 연통홈(416)(홈)이 축선(C) 방향에 있어서 미끄럼 베어링(415B)과 미끄럼 베어링(415C)의 두 바깥 위치측까지 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 랙 부재(422)를 수납하는 케이싱(414B)에는 이 연통홈(416)에 들어가는 보스(도시생략)가 형성되어, 연통홈(416)과 보스의 걸어맞춤에 의해 랙 부재(422)가 축선(C) 둘레에 회동하는 것을 방지할 수도 있다. 이에 따라, 랙 부재(422)가 왕복 운동할 때에 축선(C) 둘레에 비틀어지는 일이 없다.

도 47은 미끄럼 베어링(415B, 415C)의 배치 위치를 도시한 설명도이다.

미끄럼 베어링(415B, 415C)은, 피니언(421)과 랙 톱니(422a)의 맞물림 부분(S)에 생기는 랙 부재(422)의 작용선(의 연장선)(L1, L2)과 랙 부재(422)의 축심(축중심선)(C)의 교점(P1, P2)보다 맞물림 부분(S)으로부터 멀어지는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 2개의 맞물림 톱니인 피니언(421)과 랙 톱니(422a)의 접촉점의 이동 방향인 작용선(L1, L2)이 각각 랙 부재(422)의 축심(축중심선)(C)과 교차하는 점을 교점(P1, P2)으로 하였을 때에, 미끄럼 베어링(415B, 415C)의 중심선(Q)이 이 교점(P1, P2)보다 외측이 되도록 미끄럼 베어링(415B, 415C)을 각각 배치한다.

미끄럼 베어링(415B, 415C)의 배치 위치를 상술한 바와 같이 설정함으로써, 미끄럼 베어링(415B, 415C)은 피니언(421)의 회전에 의해 생기는 외력, 즉 피니언(421)으로부터 멀어지는 방향으로 향하는 힘을 받는 일이 없어진다. 이에 따라, 미끄럼 베어링(415B, 415C)은 랙 부재(422)와의 접촉 부분에 있어서 축심(축중심선)(C)에 직각인 방향의 응력이 가해지는 것을 방지하고, 랙 부재(422)와의 마찰력을 저감하여 원활하게 슬라이딩 가능하게 랙 부재(422)를 보유지지하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성의 회전축 구동 기구(300A)에 따르면, 예를 들면 도 44에 도시된 수축 위치(Pb)에 피스톤(412)이 있는 경우에는, 이 피스톤(412)에 고착된 랙 부재(422)로부터 피니언(421)을 개재하여 연동(회전)되는 회전축(20)이 그 회동 범위에서 도 44 중의 반시계방향으로 회전한 상태가 되고, 이 회전축(20)의 위치에서는 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)에 놓인다.

한편, 이 수축 위치(Pb)로부터 도 43에 도시된 신장 위치(Pa)로 피스톤(412)을 이동시킬 때에는, 실린더 본체(411)의 내면과 피스톤(412)의 일면측(412a)으로 구획된 신장압력 공간(413) 내에 통기구(414)로부터 구동용 압축 공기를 보낸다. 그러면 신장압력 공간(413)의 내압이 높아짐으로써, 피스톤(412)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(411)의 일단측(411a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동(슬라이딩)하고 압력 공간(413)이 넓어진다. 이 때, 수축압력 공간(422c)) 내부의 여분 공기는 수축압력 공간(422c))으로부터 랙 부재(422)가 수납되는 공간(422d), 베어링(415B)에 대응하는 위치의 연통홈(416) 및 랙 톱니(422a)에 대응하는 부분 공간, 케이싱(414Bb)의 내부 공간(422g), 케이싱(414B)의 내부 공간(422h), 통기구(422j)를 개재하여 외부로 배출된다.

피스톤(412)이 실린더 본체(411)의 일단측(411a)으로부터 멀어지는 방향으로 신장 위치(Pa)까지 이동하면, 피스톤(412)에 고착된 랙 부재(422)는 랙 톱니(422a)와 맞물리는 피니언(421)을 도 43 중의 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 24)로 진자 운동으로 이동한다.

또, 도 43에 도시된 신장 위치(Pa)에 피스톤(412)이 있고, 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 24)가 된 경우에, 이 신장 위치(Pa)(도 43)로부터 수축 위치(Pb)(도 44)로 피스톤(412)을 이동시킬 때에는, 케이싱(414Bb)의 단면(414Ba) 측과 실린더 본체(411)의 내면(411b)과 피스톤(412)의 다른 면측(412b)으로 구획된 수축압력 공간(422c)) 내에 통기구(422j)로부터 구동용 압축 공기를 보낸다. 그러면 수축압력 공간(422c))의 내압이 높아짐으로써, 피스톤(412)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(411)의 일단측(411a)에 가까워지는 방향으로 이동(슬라이딩)하여 압력 공간(413)이 줄어든다.

이 때, 신장압력 공간(413) 내부의 여분 공기는 신장압력 공간(413)으로부터 통기구(414)를 개재하여 외부로 배출된다.

수축압력 공간(422c))에는 통기구(422j)로부터 피니언(421)이 수납된 내부 공간(422h), 랙 부재(422)가 수납된 내부 공간(422g), 베어링(415B)에 대응하는 위치의 연통홈(416) 및 랙 톱니(422a)의 맞물림 위치에 대응하는 공간(422g), 수납 공간(422d)을 개재하여 압축 공기가 공급된다. 이 때, 베어링(415C)에 대응한 연통홈(416) 내부, 공간(422d)도 가압 상태가 되어 있다.

피스톤(412)이 실린더 본체(411)의 일단측(411a)에 가까워지는 방향으로 수축 위치(Pb)까지 이동하면, 피스톤(412)에 고착된 랙 부재(422)는 랙 톱니(422a)와 맞물리는 피니언(421)을 도 44 중의 반시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 반시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)로 진자 운동으로 이동한다.

이와 같이 회전축 구동 기구(300A)를 구성하는 실린더 본체(411) 내의 신장압력 공간(413) 및 수축압력 공간(422c))의 내압을 가변시키고, 피스톤(412)을 신장 위치(Pa)(도 43)와 수축 위치(Pb)(도 44)의 사이에서 직선 운동시킴으로써, 랙 부재(422), 피니언(421)을 개재하여 회전축(20)을 회동시키고, 가동 밸브부(40)를 유로(H)에 대해 퇴피 위치(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)의 사이에서 이동시킬 수 있다.

이상과 같은 피스톤(412)의 신장 위치(Pa)와 수축 위치(Pb) 사이의 이동에서는, 완충홈(418)에 의해 피스톤(412)의 수축 위치(Pb)로의 이동을 원활하게 변화시킨다. 마찬가지로 완충홈(419)에 의해 피스톤(412)의 신장 위치(Pa)로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

우선, 완충홈(418)에 대해 설명한다.

피스톤(412)을 신장 위치(Pa)로부터 수축 위치(Pb)로 이동시킬 때에는, 신장압력 공간(413)의 급격한 축소에 따른 피스톤(412)의 급정지, 즉 랙 부재(422)와 피니언(421)의 맞물림 부분(S)에 급격하게 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤(412)의 돌기부(412c)에 형성된 완충홈(418)에 의해 피스톤(412)의 수축 위치(Pb)로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

예를 들면, 도 45a에 도시된 바와 같이, 수축압력 공간(422c)에 구동용 압축 공기를 공급하고 그 내압을 증대시켜 피스톤(412)을 수축 위치(Pb)로 향하여 이동시킬 때에, 돌기부(412c)가 실린더 본체(411)의 오목부(411c)에 들어가는 위치까지 이동하면, 돌기부(412c) 주위의 신장압력 공간(413)으로부터 오목부(411c)에 유입되어 통기구(414)로부터 배출되어 있던 공기의 흐름이 차단된다. 또한, 돌기부(412c)의 둘레에 넓어지는 신장압력 공간(413a)의 내압이 갑자기 높아지고(신장압력 공간(413a)이 압축되고), 피스톤(412)의 이동 속도가 급격하게 감소하는 방향으로 힘이 작용한다.

그러나, 돌기부(412c)에 형성된 완충홈(418)에 의해, 신장압력 공간(413a) 내의 공기는 이 완충홈(418)을 개재하여 통기구(414)로 유도된다. 즉, 신장압력 공간(413a)은 완충홈(418)을 개재하여 통기구(414)에 연통된다.

게다가, 이 완충홈(418)은 피스톤(412)의 일면측(412a)으로부터 실린더 본체(411)의 일단측(411a)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 도 45b에 도시된 바와 같이 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)(도 44)에 가까워질수록 완충홈(418)의 단면적, 즉 개구 면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)에 이르기 직전에는 신장압력 공간(413a)으로부터 통기구(414)에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 신장압력 공간(413a)의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤(412)을 완만하게 수축 위치(Pb)에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 신장압력 공간(413)의 급격한 축소에 따른 피스톤(412)의 급정지를 방지하고, 랙 부재(422)와 피니언(421)의 맞물림 부분(S)(도 47)에 급격하게 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

마찬가지로 완충홈(419)에 의해 피스톤(412)의 신장 위치(Pa)로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

신장압력 공간(413)에 구동용 압축 공기를 공급하고 그 내압을 증대시켜 피스톤(412)의 신장 위치(Pa)로 향하여 이동시킬 때에, 돌기부(412d))가 케이싱(414Bb)의 공간(422d)에 들어가는 위치까지 이동하면, 돌기부(412d)) 주위의 수축압력 공간(422c)으로부터 공간(422d)에 유입되어 공간(422h) 측으로 이동하여 통기구(422j)로부터 배출되어 있던 공기의 흐름이 차단된다. 또한, 돌기부(412d))의 둘레에 넓어지는 수축압력 공간(422c)의 내압이 갑자기 높아지고(수축압력 공간(422c)이 압축되고), 피스톤(412)의 이동 속도가 급격하게 감소하는 방향으로 힘이 작용한다.

그러나, 돌기부(412d))에 형성된 완충홈(419)에 의해, 수축압력 공간(422c) 내의 공기는 이 완충홈(419)을 개재하여 통기구(422j)에 연통하는 공간(422d)으로 유도된다. 즉, 수축압력 공간(422c)은 완충홈(419)을 개재하여 공간(422d)에 연통된다.

게다가, 이 완충홈(419)은 피스톤(412)의 일면측(412b)으로부터 케이싱(414Bb)의 타단측(414Ba)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)(도 43)에 가까워질수록 완충홈(419)의 단면적, 즉 개구 면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)에 이르기 직전에는 수축압력 공간(422c)으로부터 공간(422d)에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 수축압력 공간(422c)의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤(412)을 완만하게 신장 위치(Pa)에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 수축압력 공간(422c)의 급격한 축소에 따른 피스톤(412)의 급정지를 방지하고, 랙 부재(422)와 피니언(421)의 맞물림 부분(S)(도 47)에 급격하게 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

회전 구동 에어 실린더(410)에는, 상기 완충홈(418, 419)에 덧붙여 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)에 이르기 직전 또는 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)로부터 이동하기 시작한 직후에서의 피스톤(412)의 이동 속도를 조절하기 위한 제어 완충 유로(419a)가 설치된다.

제어 완충 유로(419a)는, 도 43, 도 44, 도 53에 도시된 바와 같이 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)(도 43)가 되었을 때에 돌기부(412d)에 의해 폐색되는 위치의 공간(422d)에 일단이 개구함과 동시에, 타단이 케이싱(414Bb)의 다른 면측(414Ba)(제2면)에 개구하는 유로(419a)가 된다.

이 유로(419a)에는 교차하는 방향으로 연통하여 케이싱(414Bb) 외부에 개구하는 제어용 구멍(416b)이 설치되고, 이 제어용 구멍(416b) 내부에는 유로(419a)를 폐색 가능한 제어 핀(419c)이 제어용 구멍(419b)이 연장되는 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다.

이 제어 완충 유로(419a)는, 완충홈(419)과 같이 수축압력 공간(422c)과 공간(422d)의 사이에서 이동하는 공기의 유량을 제어한다.

구체적으로 제어 완충 유로(419a)에서는, 제어 핀(419c)이 제어용 구멍(416b) 내부를 이동하면, 그 위치에 따라 유로(419a)의 단면적이 변화한다. 이에 의해, 수축압력 공간(422c)과 공간(422d)의 사이에서 이동하는 공기의 유량이 변화한다. 따라서, 제어 완충 유로(419a)가 공간(422d)에 개구된 상태로, 또한 돌기부(412d)가 케이싱(414Bb)의 공간(422d)에 들어간 상태인 동안은 제어 핀(419c)의 위치에 따라 유로(419a)의 개방도를 조절하고 피스톤(412)의 이동 속도를 제어할 수 있다.

제어 핀(419c)을 뽑아 유로(419a)의 단면적을 늘리면, 랙 부재(422)의 이동 속도, 즉 가동 밸브체(40)의 진자 운동의 이동 속도가 증대한다. 또한, 제어 핀(419c)을 삽입하여 유로(419a)의 단면적을 감소시키면, 랙 부재(422)의 이동 속도, 즉 가동 밸브체(40)의 진자 운동의 이동 속도가 감소한다.

특히, 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)에 도착하기 직전뿐만 아니라 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)로부터 수축 위치(Pb)로 움직이기 시작하는 경우, 즉 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 24)로 진자 운동으로 이동하기 시작하는 경우에도 이러한 에어 댐퍼 효과를 얻는다. 이에 의해, 랙 부재(422)와 피니언(421)의 맞물림 부분(S)(도 47)에 급격하게 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 동작 개시 및 정지시키는 것이 가능하게 된다.

이러한 실린더(410)이면, 압축 공기의 공급을 신장 통기구(414)와 수축 통기구(422j)에서 전환하는 것만으로 실린더(410)의 신축을 행하여 중립 밸브체(5)의 요동 동작을 시키는 것이 가능하다.

유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)은 회전축(20)과 거의 같은 내경이 되고, 피니언(421)보다 밸브 상자(10) 측의 유체 경로 링(17)의 외경이 베어링(16A)의 외경보다 크고 피니언(421)의 외경 치수보다 작게 설정되며, 피니언(421)보다 덮개(14D)(도 40 참조) 측의 유체 경로 링(18)의 외경이 피니언(421)의 직경 치수보다 크게 설정되어 있다. 베어링(16A, 16B)으로 지지된 회전축(20)이 회동하면, 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)에 대해 접촉 위치가 둘레방향으로 변화하게 된다.

유체 경로 링(17)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 에어 실린더(80)에 구동용 기체를 공급하는 공급로(41)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(17a) 및 내주면(17b)에 개구하는 직경방향 링 경로(17c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(17c)의 외주면(17a) 측은 원통 케이싱(414B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Bc)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(18)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 원환상 에어 실린더(80)에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일(51a, 52a)보다 기체 공급측에 설치된 중간 대기실(55)에 접속되고, 첫번째 시일(51b, 52b)가 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브(100B) 외부로 향하여 놓아주는 연락로(42)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(18a) 및 내주면(18b)에 개구하는 직경방향 링 경로(18c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(18c)의 외주면(18a) 측은 원통 케이싱(414B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Cc)에 연통하고 있다.

상술한 제11 실시형태에서도 상술한 제8~제10 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(제12 실시형태)

다음에, 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구(300B)에 대해 서술한다.

이하, 제12 실시형태의 슬라이드 밸브에서는 제8~제11 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다.

도 48은 본 발명의 제12 실시형태에서의 회전축 구동 기구(300B)의 구성을 도시한 단면도로서, 회전 구동 에어 실린더(실린더)가 신장 위치에 있을 때의 상태이다. 도 49는 회전축 구동 기구(300B)의 구성을 도시한 단면도로서, 실린더가 수축 위치에 있을 때의 상태이다.

도 50은 회전축 구동 기구(300B)의 구성을 도시한 단면도로서, 실린더가 중간 위치에 있을 때의 상태이다.

또, 이들 도 48~도 58에 도시된 제12 실시형태에 있어서, 도 24 내지 도 47에 도시된 제11 실시형태와 동일한 구성, 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화하며, 피니언(421), 회전축(20) 측은 도시를 생략한다.

제11 실시형태에서는, 실린더 본체(411)의 내부 공간(411b)에 수용되어 있는 피스톤(412)은 하나이고, 이 피스톤(412)의 정지 위치로서 신장 위치(Pa)와 수축 위치(Pb)의 2 위치가 설정되어 있었다(도 43, 도 44 참조).

한편, 이하에 설명하는 제12 실시형태에서는, 실린더 본체(511)의 제1 내부 공간(511b) 및 제2 내부 공간(511c)에는 직렬로 2개의 피스톤(521a, 521b)이 각각 수용된다. 그리고, 이들 2개의 피스톤(521a, 521b)에 각각 3개의 정지 위치, 즉 신장 위치(Pa1, Pa2), 수축 위치(Pb1, Pb2) 및 중간 위치(Pc1, Pc2)가 설정된다.

이러한 2개의 피스톤(521a, 521b)에 각각 3개의 정지 위치가 설정됨으로써, 도 51에 도시된 제12 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 가동 밸브부(40)는 가동 밸브부에서의 3개의 정지 위치에서 정지 가능하게 된다. 구체적으로 3개의 정지 위치란, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)에 위치하는 퇴피 위치(E1), 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치인 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2) 및 이들 퇴피 위치(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)의 중간에 있고 유로(H)의 개구 면적 중에서 절반 정도를 덮는(차폐하는) 반개방 위치(E3)이다. 이 반개방 위치의 상태가 조정 가능하다.

또, 그 이외의 구성은 제11 실시형태와 동일하다. 이하, 회전축 구동 기구(300B)를 구성하는 실린더(510)를 중심으로 그 구성과 작용을 설명한다.

회전축(20)을 회전시키기 위한 회전축 구동 기구(300B)는, 회전축(20)에 고착된 피니언(421)과, 이 피니언(421)과 맞물리는 랙 톱니(422a)를 구비한 랙 부재(422)를 가지며, 이들이 케이싱(14) 밖의 내부에 밀폐되어 있다.

또한, 회전축 구동 기구(300B)는, 랙 부재(422)를 왕복 운동시키기 위한 실린더(510)를 구비하고 있다. 실린더(510)에 의해, 랙 부재(422)는 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 된다.

회전 구동 에어 실린더(510)(실린더)는, 회전축(20)을 수납하는 케이싱(414B)과 일체가 되고, 일단측(511a)이 폐색된 대략 원통형 실린더 본체(511)를 갖고 있다.

실린더 본체(511)의 내부는, 중간 격벽(523)에 의해 서로 구획된 제1 내부 공간(511b) 및 제2 내부 공간(511c)이 구획되어 있다.

또한, 제1 내부 공간(511b)에 슬라이딩 가능하게 수용된 제1 피스톤(521)과, 제2 내부 공간(511c)에 슬라이딩 가능하게 수용된 제2 피스톤(522)을 구비하고 있다. 그리고, 이 실린더 본체(511)와 제1 피스톤(521)의 일면측(521a)(제1면)으로 구획되고, 제1 피스톤(521)의 이동에 따라 용량이 가변하는 정지 위치 설정용 압력 공간(524)(제1 압력 공간)이 형성된다. 또한, 실린더 본체(511)의 중간 격벽(523)과 제2 피스톤(522)의 일면측(522a)(제1면)으로 구획되고, 제2 피스톤(522)의 이동에 따라 용량이 가변하는 제2 신장압력 공간(525) 및 케이싱(414Bb)의 다른 면측(414Ba)과 제2 피스톤(522)으로 구획되고, 제2 피스톤(522)의 이동에 따라 용량이 가변하는 제2 수축압력 공간(422c)이 형성된다.

실린더 본체(511)에는, 제1 압력 공간(524)에 연통하여 외부로부터 제1 압력 공간(524)에 공기를 보내거나 제1 압력 공간(524)으로부터 외부로 공기를 배출하는 신장 통기구(526)(통기구)와, 제1 피스톤(521)의 이동에 따라 용량이 가변하는 제1 압력 공간(524)과 반대측의 용량 가변 공간(523A)에 연통하여 제1 피스톤(521)의 이동에 따라 용량 가변 공간(523A) 내부의 공기를 외부와의 사이에서 주고받는 연통공(523b)이 형성되어 있다.

또한, 실린더 본체(511)에는, 제2 압력 공간(525)에 연통하여 외부로부터 제2 압력 공간(525)에 공기를 보내거나 제2 압력 공간(525)으로부터 외부로 공기를 배출하는 신장 통기구(527)(통기구)가 형성되어 있다. 케이싱(414B)에는, 제2 수축압력 공간(422c)에는 공간(422d)(도 43, 도 44 참조), 공간(422g), 공간(422h)에 연통하여 외부로부터 압력 공기를 보내거나 배출하는 수축 통기구(422j)가 설치된다(도 43, 도 44 참조).

이들 신장 통기구(526, 527), 수축 통기구(422j)는 각각 외부에 예를 들면 펌프 등의 압력 공기 공급원이 접속되어 있으면 좋다.

제1 피스톤(521)은, 중심 부분이 일면측(521a)으로부터 제2 압력 공간(525)으로 향하여 연장되는 중공의 돌출부(531)가 형성되어 있다. 중간 격벽(523)에는 이 돌출부(531)를 슬라이딩 가능하게 관통시키는 관통공(523a)이 형성되어 있다. 돌출부(531)는 제1 피스톤(521)의 일면측(521a)이 협착부(531a)가 되고, 중간 격벽(523) 측으로 넓어지는 중공 부분보다 개구폭이 좁아진다. 돌출부(531)는, 제1 피스톤(521)이 실린더 본체(511)의 일단측(511a)에 위치한 경우에는 관통공(523a)이 제2 피스톤(522) 측에 대해 제11 실시형태에서의 오목부(411c)에 대응하는 오목부가 되도록 그 축방향(C) 길이 치수가 설정된다. 또한, 관통공(523a) 내면의 용량 가변 공간(523A) 측에는, 돌출부(531)를 밀폐 상태로 슬라이딩 가능하게 하는 시일 수단으로서의 O링(523c)이 주설되어 있다.

실린더 본체(511)의 일단측(511a)에는, 장나사(532), 회동 손잡이(533) 및 장나사(532)의 일단에 나합된 너트(534)로 이루어지는 제1 피스톤 규제 부재(535)가 회동 가능하게 설치되어 있다.

이 중에서 장나사(532)는 일단측이 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)에서의 협착부(531a)를 관통하고, 돌출부(531)의 중공 부분에서 너트(534)가 체결되어 있다. 이 너트(534)의 외경은 협착부(531a)의 개구폭보다 크다. 또한, 너트(534)는 장나사(532)를 회전하였을 때, 너트(534)는 회동하지 않고 장나사(532)에의 나합 위치가 축방향으로 변화하도록 돌출부(531)의 중공 부분 내면에 의해 그 회동이 규제되어 있다.

한편, 제2 피스톤(522)의 일면측(522a)에는 돌기부(522b)가 형성되어 있다.

그리고, 이 돌기부(522b)는 제11 실시형태에서의 돌기부(412c)와 동일한 작용을 얻을 수 있도록, 도 48에 도시된 바와 같이 돌기부(522b)의 외경과 관통공(523a)의 내경은 거의 같고, 이들이 슬라이딩할 때에는 돌출부(531) 선단과 관통공(523a)으로 형성되는 오목부 내와 신장압력 공간(525)이 기밀 상태에 가까워지도록 설정되어 있다. 동시에, 관통공(523a) 내면의 신장압력 공간(525) 측에는 돌기부(522b)와 관통공(523a) 내부에서의 기밀성을 유지하기 위한 에어 쿠션 패킹(523d)이 주설되어 있다. 이와 함께, 돌기부(522b)에는 피스톤(521)의 왕복 운동 방향, 즉 축선(길이방향)(C)을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 관통공(523a) 내부의 공기를 서서히 신장압력 공간(525)으로 향하여 통기시키는 완충홈(518)이 제11 실시형태에서의 완충홈(418)(수축 완충홈)과 같이 설치되어 있다.

돌기부(522b)의 일단에는 완충재(536)가 형성되어 있다. 제1 피스톤(521)과 제2 피스톤(522)은 돌출부(531)의 제2 피스톤(522) 측의 외면(바닥면)과 돌기부(522b)에서 당접하고, 이러한 당접 부분에서는 이 완충재(536)를 개재하여 제1 피스톤(521)과 제2 피스톤(522)이 당접한다. 완충재(536)는 예를 들면 고무, 겔 등 탄성 재료, 스펀지 등의 다공질 재료로 구성되어 있으면 좋다.

이러한 제2 피스톤(522)의 다른 면측(522c)(제2면)에는 돌기부(522d)(접속부)를 개재하여 랙 부재(422)가 고착된다.

제1 피스톤(521)은, 실린더 본체(511)의 제1 내부 공간(511b)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 제1 피스톤(521)은, 제1 압력 공간(524)이 최대로 확장되어 제1 내부 공간(511b)에 있어서 가장 일단측(521a)으로부터 멀어진 위치, 즉 제1 피스톤(521)의 다른 면측(521b)(제2면)이 중간 격벽(523)에 접하는 위치에 있는 신장 위치(Pa1)(도 48)와, 제1 내부 공간(511b)이 최소로 축소되어 가장 일단측(511a)에 접근한 위치에 있는 수축 위치(Pb1)(도 49)와, 이 신장 위치(Pa1)와 수축 위치(Pb1)의 중간 부근에 있는 중간 위치(Pc1)(도 52)의 3 위치의 정지 위치가 설정된다.

또, 제1 피스톤(521)은, 제1 피스톤 규제 부재(535)에 의해 중간 위치(Pc1)(도 52)에서의 정지 위치를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 제1 피스톤 규제 부재(535)의 회동 손잡이(533)를 돌림으로써, 돌출부(531)의 내면에 접하여 회동이 억제된 너트(534)와 장나사(532)의 위치를 변화시킨다.

이에 따라, 예를 들면 너트(534)의 장나사(532)에 대한 체결 위치를 실린더 본체(511)의 일단측(511a)에 붙인 위치로 하면, 제1 피스톤(521)이 신장 위치(Pa1)로 향하여 이동시킬 때에, 협착부(531a)에 너트(534)가 당접하고, 제1 피스톤(521)은 더 이상 중간 격벽(523)으로 향하여 이동할 수 없게 된다. 이에 따라, 제1 피스톤(521)의 중간 위치(Pc1)에서의 정지 위치를 조정, 즉 회전축(20)을 개재하여 접속된 가동 밸브부(40)의 반개방 위치(E3)에서의 정지 위치를 조정하는 것이 가능하게 된다.

제2 피스톤(522)은, 실린더 본체(511)의 제2 내부 공간(511c)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 제2 피스톤(522)이 정지하는 위치는 신장 위치(Pa2)(도 48), 수축 위치(Pb2)(도 49) 및 중간 위치(Pc2)(도 50)의 3 위치(정지 위치)로 설정된다. 여기서, 신장 위치(Pa2)는 제2 압력 공간(525)이 최대로 확장되는 제2 내부 공간(511c)에 있어서 가장 중간 격벽(523)으로부터 멀어진 위치이다. 수축 위치(Pb2)는, 제2 내부 공간(511c)이 최소로 축소되어 제2 피스톤(522)의 일면측(522a)이 중간 격벽(523)에 근접 내지 접한 위치이다. 중간 위치(Pc2)는 신장 위치(Pa2)와 수축 위치(Pb2)의 중간 부근이며, 제1 피스톤(521)의 중간 위치(Pc1)에 따라 설정된다.

제2 피스톤(522)의 돌기부(522d)에는, 제2 피스톤(522)의 왕복 운동 방향, 즉 축선(길이방향)(C)을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 수축압력 공간(422c) 내의 공기를 공간(422g)으로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈(519)(신장 완충홈)이 제11 실시형태의 완충홈(419)과 같이 형성되어 있다.

랙 부재(422)는, 축선(길이방향)(C)에 수직인 단면이 원형을 이루는 둥근 막대형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 둥근 막대형의 랙 부재(422)의 둘레면 일부에는 랙 톱니(422a)가 축선(길이방향)(C)을 따라 소정의 피치로 배열 형성되어 있다. 또한, 회전축(20)에 고착된 피니언(421)과 랙 톱니(422a)의 맞물림 부분(S)의 양측에는 각각 랙 부재(422)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링(415B, 415C)이 배치되어 있다(도 43, 도 44 참조).

또한, 후술하는 제16 실시형태에서 구체적으로 서술하지만, 회전축 구동 기구(300B)에는 리미터 스위치(회전 동작 종료 검출 스위치)(cdS)가 설치되어 있다. 이 스위치는 실린더 본체(511)의 중간 격벽(523)에 설치되어 있고, 수축 위치(Pb2)에 제2 피스톤(522)이 있는 경우에 동작하는 접촉식 리미터 스위치이다.

이상과 같은 구성의 회전축 구동 기구(300B)를 구비한 슬라이드 밸브의 작용을 설명한다.

예를 들면, 초기 상태로서 도 49에 도시된 수축 위치(Pb1, Pb2)에 각각 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)이 있는 경우에는, 이 제2 피스톤(522)에 고착된 랙 부재(422)로부터 피니언(421)을 개재하여 연동(회전)되는 회전축(20)이 도 44 중과 같이 반시계방향으로 회전한 상태가 되고, 이 회전축(20)의 위치에서는 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 51)에 놓인다.

여기서, 제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태로서 도 48, 도 49에 도시된 바와 같이 회동 손잡이(533)를 돌려 수축 위치(Pb1)가 된 제1 피스톤(521)에 있어서 협착부(531a)가 너트(534)에 당접하는 수축 위치(Pb3)가 되도록 너트(534)와 장나사(532)의 위치를 조절한다.(case 1, 2)

제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태를 수축 위치(Pb3)로 한 상태로, 종료 상태로서 제2 피스톤(522)을 수축 위치(Pb2)로부터 도 48에 도시된 신장 위치(Pa2), 즉 가동 밸브부(40)의 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 51)로 이동시킬 때에는, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급함과 동시에, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 한다. 그러면, 제2 압력 공간(525)의 내압이 높아짐과 동시에 수축압력 공간(422c)의 압력이 저하됨으로써, 제2 피스톤(522)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(511)의 일단측(511a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동(슬라이딩)하고, 제2 압력 공간(525)의 내용적이 각각 넓어짐과 동시에 수축압력 공간(422c)의 내용적이 수축된다.

제2 피스톤(522)이 실린더 본체(511)의 일단측(511a)으로부터 각각 멀어지는 방향으로 이동하면, 제2 피스톤(522)에 고착된 랙 부재(422)는 랙 톱니(422a)와 맞물리는 피니언(421)을 도 49 중의 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 51)로 진자 운동으로 이동한다.

다음에, 제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태로서 도 50에 도시된 바와 같이 회동 손잡이(533)를 돌려 신장 위치(Pa1)가 된 제1 피스톤(521)에 있어서 협착부(531a)가 너트(534)에 당접하는 신장 위치(Pa3)가 되도록 너트(534)와 장나사(532)의 위치를 조절한다.(case 3~6)

또한, 초기 상태로서 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급한다. 이에 의해, 도 49에 도시된 수축 위치(Pb1, Pb2)에 각각 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)을 위치한다.

제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태를 신장 위치(Pa3)로 한 상태로, 제2 피스톤(522)을 초기 상태의 수축 위치(Pb2)로부터 종료 상태로서 도 48에 도시된 신장 위치(Pa2), 즉 가동 밸브부(40)의 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 51)로 이동시킬 때에는, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급함과 동시에, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 한다. 그러면, 제2 압력 공간(525)의 내압이 높아짐과 동시에 수축압력 공간(422c)의 압력이 저하됨으로써, 제2 피스톤(522)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(511)의 일단측(511a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동(슬라이딩)하고, 제2 압력 공간(525)의 내용적이 각각 넓어짐과 동시에 수축압력 공간(422c)의 내용적이 수축된다.

이에 의해, 제1 피스톤(521)이 수축 위치(Pb1), 제2 피스톤(522)이 신장 위치(Pa2)가 되고, 제2 피스톤(522)이 실린더 본체(511)의 일단측(511a)으로부터 각각 멀어지는 방향으로 이동한다. 그러면, 제2 피스톤(522)에 고착된 랙 부재(422)는 랙 톱니(422a)와 맞물리는 피니언(421)을 도 43과 같이 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 51)로 진자 운동으로 이동한다.

마찬가지로 초기 상태로서 제1 피스톤 규제 부재(535)의 너트(534)가 신장 위치(Pa3), 제1 피스톤(521)이 수축 위치(Pb1), 제2 피스톤(522)이 수축 위치(Pb2)로 한다.

이 상태로 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 공급하고, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하며, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 한다. 이에 의해, 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)이 실린더 본체(511)의 일단측(511a)으로부터 각각 멀어지는 방향으로 이동하여 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)이 모두 신장 위치(Pa1, Pa2)가 된다. 그러면, 제2 피스톤(522)에 고착된 랙 부재(422)는 랙 톱니(422a)와 맞물리는 피니언(421)을 도 49 중의 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 51)로 진자 운동으로 이동한다.

이와 같이 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)을 신장 위치(Pa1, Pa2)로 이동시킬 때, 제1 피스톤 규제 부재(535)에 의해 제1 피스톤(521)의 신장 위치(Pa1)에서의 정지 위치를 미세 조정하는 것도 가능하다. 즉, 제1 피스톤(521)의 신장 위치(Pa1)에서의 정지 위치를 미세 조정, 즉 회전축(20)을 개재하여 접속된 가동 밸브부(40)의 밸브 개방 위치(E1)에서의 정지 위치를 미세 조정하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태로서 도 54~도 56에 도시된 바와 같이 회동 손잡이(533)를 돌려 수축 위치(Pb3)와 신장 위치(Pa3)의 사이의 임의의 위치인 중간 위치(Pc3)가 되도록 너트(534)와 장나사(532)의 위치를 조절한다.(case 7~14)

우선, 초기 상태로서 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급한다. 이에 의해, 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)이 수축 위치(Pb1, Pb2)가 된다.

다음에, 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하고, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 한다. 이에 의해, 도 54에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521)이 수축 위치(Pb1), 제2 피스톤(522)이 신장 위치(Pa2)가 된다.

이 상태로 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 공급하고, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하며, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 한다. 이에 의해, 도 55에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521)이 중간 위치(Pc1), 제2 피스톤(522)이 신장 위치(Pa2)가 된다.

이 상태로 제1 압력 공간(524) 내에 통기구(526)로부터 압축 공기를 유지하고, 제2 압력 공간(525) 내에 통기구(527)로부터 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 통기구(422j)에는 압축 공기를 공급한다. 이에 의해, 도 56에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)이 중간 위치(Pc1, Pc2)가 된다. 이 때, 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)가 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)에 충돌한다. 그러나, 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)에는 완충재(536)가 형성되어 있으므로, 중간 위치(Pc1)에서 정지하고 있는 제1 피스톤(521)에는 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)가 이 완충재(536)를 개재하여 당접하게 된다. 이에 따라, 충돌의 충격은 완충재(536)에 의해 흡수되고, 제2 피스톤(522)의 이동에 따라 제1 피스톤(521)에 강한 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)가 완충재(536)를 개재하여 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)에 당접한 위치에서 제2 피스톤(522)이 정지하고, 제2 피스톤(522)은 중간 위치(Pc2)에 배치된다.

이러한 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)이 각각 중간 위치(Pc1, Pc2)에 있을 때는, 회전축(20)에 중립 밸브부(30)를 개재하여 고정된 가동 밸브부(40)는 유로(H)의 반개방 위치(E3)(도 51)에 위치한다. 이러한 반개방 위치(E3)에서는 가동 밸브부(40)가 유로(H)를 절반 정도 덮는 형태가 되고, 예를 들면 유로(H)의 개구 면적이 밸브 개방 위치(E1)의 절반 정도로 제한된다. 이러한 반개방 위치(E3)를 설정함으로써, 슬라이드 밸브를 통과하는 유량을 밸브 개방 위치(E1)보다 제한하는 밸브 위치로서 적용할 수 있다.

또, 이러한 회전축 구동 기구(300B)에서도, 제1 실시형태의 회전축 구동 기구(300)와 마찬가지로 제1 피스톤(521)이나 제2 피스톤(522)에 대해 완충홈을 형성하고, 이들 제1 피스톤(521)이나 제2 피스톤(522)이 수축 위치(Pb1, Pb2)로 향하여 이동할 때에, 실린더 본체(511)에 대해 제1 피스톤(521)이나 제2 피스톤(522)이 완만하게 당접하는 구성으로 하면 좋다.

제12 실시형태에서는, 도 57, 도 58에 도시된 바와 같이 제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태를 회동 손잡이(533)를 돌려 수축 위치(Pb3), 신장 위치(Pa3), 중간 위치(Pc3)로부터 선택한다. 제1 피스톤(521)에서의 초기 상태 및 종료 상태를 수축 위치(Pb2), 신장 위치(Pa2), 중간 위치(Pc2)로부터 선택한다. 제2 피스톤(522)에서의 초기 상태 및 종료 상태를 수축 위치(Pb1), 신장 위치(Pa1), 중간 위치(Pc1)로부터 선택한다. 제1 압력 공간(524) 내에의 통기구(526)로부터의 압축 공기 공급 상태, 제2 압력 공간(525) 내에의 통기구(527)로부터의 압축 공기 공급 상태, 수축압력 공간(422c) 내에의 통기구(422j)로부터의 압축 공기 공급 상태를 각각 설정하여 전환한다. 이에 따라, 가동 밸브부(40)에서의 퇴피 위치(E1)(밸브 개방 위치)(E1), 밸브 폐쇄 위치(E2), 반개방 위치(E3)를 전환할 수 있다.

게다가, 제1 피스톤 규제 부재(535)에서의 초기 상태로서 도 54~도 56에 도시된 바와 같이 회동 손잡이(533)를 돌려 중간 위치(Pc3)를 수축 위치(Pb3)와 신장 위치(Pa3)의 사이의 임의의 위치가 되도록 너트(534)와 장나사(532)의 위치를 조절함으로써, 가동 밸브부(40)에서의 반개방 위치(E3)의 반괴형상체를 퇴피 위치(E1)(밸브 개방 위치)(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)의 사이에서 임의로 설정할 수 있다.

또, 제12 실시형태에서는, 도 52에 도시된 바와 같이 통기구(527)로부터 제2 압력 공간(525) 내에 압축 공기를 공급하지 않고 배기 가능하게 하며, 통기구(526)로부터 제1 압력 공간(524) 내에 공급하는 압축 공기의 압력 상태와 통기구(422j)로부터 압력 공간(422c)에 공급하는 압축 공기의 압력 상태를 제어함으로써, 도 52에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)을 중간 위치(Pc1, Pc2)로 하는 것도 가능하다.

이 경우, 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)을 신장 위치(Pa1, Pa2)로부터 중간 위치(Pa3, Pa3), 즉 가동 밸브부(40)의 반개방 위치(E3)로 이동시킬 때에는, 도 52에 도시된 바와 같이, 우선, 제1 압력 공간(524) 내의 공기를 통기구(526)로부터 배출하여 제1 압력 공간(524)을 줄인다(축소시킨다). 이에 따라, 제1 피스톤(521)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(511)의 일단측(511a)에 가까워지는 방향으로 향하여 이동(슬라이딩)한다. 그리고, 소정의 중간 위치(Pc1)에서 정지시킨다.

그 후, 제2 압력 공간(525) 내의 공기를 통기구(527)로부터 배출하여 제2 압력 공간(525)을 줄인다(축소시킨다). 이 때, 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)가 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)에 충돌한다. 그러나, 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)에는 완충재(536)가 형성되어 있으므로, 중간 위치(Pc1)에서 정지하고 있는 제2 피스톤(522)의 돌기부(522b)에는 이 완충재(536)를 개재하여 당접하게 된다. 이에 따라, 충돌의 충격은 완충재(536)에 의해 흡수되고, 제2 피스톤(522)의 이동에 따라 제1 피스톤(521)에 강한 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

(제13 실시형태)

다음에, 본 발명의 제13 실시형태에서의 슬라이드 밸브에 대해 서술한다.

이하, 제13 실시형태의 슬라이드 밸브에서는 제8~제12 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다.

도 59a 및 도 59b에 도시된 바와 같이, 회전축(20)은 밸브 상자(10)에 고정 설치되는 케이싱(14)에 베어링 등이 되는 베어링(16A, 16B)을 개재하여 이 밸브 상자(10)를 관통하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 베어링(16A, 16B)은 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 가능한 한 이격되어 배치된다.

케이싱(14)은 밸브 상자(10)에 대해 밀폐 상태로서 관통하도록 고정됨과 동시에, 회전축(20)이 밀폐 상태로 회동 자유자재로 관통하는 시일 케이싱(14A)과, 이 시일 케이싱(14A)에 접속되고, 그 내주측에 설치된 베어링(16A, 16B)을 개재하여 회전축(20)을 회동 자유자재로 지지하는 원통 케이싱(14B)과, 원통 케이싱(14B)의 일단을 폐색하는 덮개 케이싱(14C)으로 이루어지며, 이들은 서로 고정 접속되어 있다. 덮개 케이싱(14C)에는 회전축(20)을 삽발 가능한 개공을 폐색하는 덮개(14D)가 설치된다.

시일 케이싱(14A)에는, 밸브 상자(10) 내부를 시일하기 위해 시일부(14Aa, 14Ab, 14Ac) 및 대기압 공간(공극)인 중간 대기실(14Ad)이 설치되어 있다.

원통 케이싱(14B)의 내주면 측에는, 축선(LL) 방향에서의 베어링(16A, 16B) 사이의 위치에 유체 경로 링(17, 18)이 회전축(20)의 외주면(20b)에 슬라이딩 가능하게 접촉하도록 고정되어 있다.

회전축(20)의 외주면(20b)의 유체 경로 링(17, 18)의 사이의 중심 위치에는, 이 회전축(20)을 구동시키기(회전시키기) 위한 회전축 구동 기구(300C))(도 60 참조)를 구성하는 피니언(621)(도 40의 피니언(121)에 대응)이 고착된다. 피니언(621)은 외부와 연통한 대기압 상태에 놓여 있다.

이 피니언(621)에는, 도 59a 및 도 59b에서 지면 깊이 방향으로 왕복 동작함으로써 피니언(621)을 개재하여 회전축(20)을 회동시키는 둥근 막대형의 랙 부재(622)(도 40의 랙(122)에 대응)가 접속된다.

[회전축 구동 기구(300C)]

도 60은 회전축 구동 기구(300C)를 도시한 개요도이다.

회전축(20)을 회전시키기 위한 회전축 구동 기구(300C)는, 회전축(20)에 고착된 피니언(621)과, 이 피니언(621)과 맞물리는 랙 톱니(622a)를 구비한 랙 부재(622)를 갖고 있다.

또한, 회전축 구동 기구(300C)는 랙 부재(622)를 왕복 운동시키기 위한 실린더(610)(회전축 구동용 실린더)를 구비하고 있다. 실린더(610)에 의해, 랙 부재(622)는 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 된다.

실린더(610)는, 일단측(611a)이 폐색된 실린더 본체(611)와, 이 실린더 본체(611)의 내부 공간(611b)에 슬라이딩 가능하게 수용된 피스톤(612)을 구비하고 있다.

그리고, 이 실린더 본체(611)와 피스톤(612)의 일면측(612a)(제1면)으로 구획되고, 피스톤(612)의 이동에 따라 용량이 가변하는 압력 공간(613)이 형성된다. 또한, 실린더 본체(611)에는, 이 압력 공간(613)에 연통하여 외부로부터 압력 공간(613)에 공기를 보내거나 압력 공간(613)으로부터 외부로 공기를 배출하는 통기구(614)가 형성되어 있다. 이러한 통기구(614)는 외부에 예를 들면 펌프가 접속되어 있으면 좋다.

피스톤(612)은, 실린더 본체(611)의 내부 공간(611b)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 피스톤(612)은, 압력 공간(613)이 최대로 확장되어 실린더 본체(611)의 내부 공간(611b)에 있어서 가장 일단측(611a)으로부터 멀어진 위치에 피스톤(612)이 있는 신장 위치(Pa)(도 60)와, 압력 공간(613)이 최소로 축소되어 가장 일단측(611a)에 접근한 위치에 피스톤(612)이 있는 수축 위치(Pb)(도 61)의 사이에서 슬라이딩 가능하게 되어 있다.

또한, 피스톤(612)의 일면측(612a)에는 돌기부(612c)가 형성되어 있다. 실린더 본체(611)의 일단측(611a)에는, 피스톤(612)이 수축 위치(Pb)에 있을 때에 돌기부(612c)가 들어가는 오목부(611c)가 형성되어 있다. 통기구(614)의 일단측은 이 오목부(611c)에서 노출되는 위치에 형성되어 있다. 또한, 피스톤(612)의 다른 면측(612b)(제2면)에는 접속부(612d)를 개재하여 랙 부재(622)가 고착된다.

피스톤(612)의 돌기부(612c)에는, 피스톤(612)의 왕복 운동 방향, 즉 축선(길이방향)(C)을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 압력 공간(613) 내의 공기를 통기구(614)로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈(618)이 형성되어 있다.

구체적으로 도 62a 및 도 62b에 도시된 바와 같이, 완충홈(618)은 피스톤(612)의 돌기부(612c)에 형성된, 피스톤(612)의 일면측(612a)으로부터 실린더 본체(611)의 일단측(611a)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 축선(길이방향)(C)에 대해 경사진 홈으로 이루어진다.

랙 부재(622)는, 도 60, 도 61, 도 63에 도시된 바와 같이 축선(길이방향)(C)에 수직인 단면이 원형을 이루는 둥근 막대형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 둥근 막대형의 랙 부재(622)의 둘레면 일부에는 랙 톱니(622a)가 축선(길이방향)(C)을 따라 소정의 피치로 배열 형성되어 있다.

회전축(20)에 고착된 피니언(621)과 랙 톱니(622a)의 맞물림 부분(S)의 양측에는 각각 랙 부재(622)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링(615, 615)이 배치되어 있다. 이 미끄럼 베어링(615, 615)은, 도 62a 및 도 62b에 도시된 바와 같이 랙 부재(622)의 단면보다 약간 큰 단면 원형의 개구(615a)가 형성되고, 이 개구(615a)를 둘러싸도록 배열된 베어링(도시생략)에 의해 둥근 막대형의 랙 부재(622)를 축선(길이방향)(C)을 따라 원활하게 슬라이딩 가능하게 지지한다.

또한, 도 60에 도시된 바와 같이, 랙 부재(622)의 표면(둘레면)에는 축선(길이방향)(C)을 따라 연장되는 홈(616)(장홈)이 형성되어 있다. 또한, 예를 들면 랙 부재(622)에 인접하는 케이싱(도시생략)에는 이 홈(616)(장홈)에 들어가는 보스(617)가 형성되어 있다. 이러한 홈(616)(장홈)은 보스(617)와의 걸어맞춤에 의해 랙 부재(622)가 축선(C) 둘레에 회동하는 것을 방지한다. 이에 따라, 랙 부재(622)가 왕복 운동할 때에 축선(C) 둘레에 비틀어지는 일이 없다.

도 64는 미끄럼 베어링(615)의 배치 위치를 도시한 설명도이다.

미끄럼 베어링(615, 615)은, 피니언(621)과 랙 톱니(622a)의 맞물림 부분(S)에 생기는 랙 부재(622)의 작용선(의 연장선)(L1, L2)과 랙 부재(622)의 축심(축중심선)(C)의 교점(P1, P2)보다 맞물림 부분(S)으로부터 멀어지는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 2개의 맞물림 톱니인 피니언(621)과 랙 톱니(622a)의 접촉점의 이동 방향인 작용선(L1, L2)이 각각 랙 부재(622)의 축심(축중심선)(C)과 교차하는 점을 교점(P1, P2)으로 하였을 때에, 미끄럼 베어링(615, 615)의 중심선(Q)이 이 교점(P1, P2)보다 외측이 되도록 미끄럼 베어링(615, 615)을 각각 배치한다.

미끄럼 베어링(615, 615)의 배치 위치를 상술한 바와 같이 설정함으로써, 미끄럼 베어링(615, 615)은 피니언(621)의 회전에 의해 생기는 외력, 즉 피니언(621)으로부터 멀어지는 방향으로 향하는 힘을 받는 일이 없어진다. 이에 따라, 미끄럼 베어링(615, 615)은 랙 부재(622)와의 접촉 부분에 있어서 축심(축중심선)(C)에 직각인 방향의 응력이 가해지는 것을 방지하고, 랙 부재(622)와의 마찰력을 저감하여 원활하게 슬라이딩 가능하게 랙 부재(622)를 보유지지하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성의 회전축 구동 기구(300C)에 따르면, 예를 들면 도 61에 도시된 수축 위치(Pb)에 피스톤(612)이 있는 경우에는, 이 피스톤(612)에 고착된 랙 부재(622)로부터 피니언(621)을 개재하여 연동(회전)되는 회전축(20)이 도 61 중의 반시계방향으로 회전한 상태가 되고, 이 회전축(20)의 위치에서는 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)에 놓인다.

한편, 이 수축 위치(Pb)로부터 도 60에 도시된 신장 위치(Pa)로 피스톤(612)을 이동시킬 때에는, 실린더 본체(611)의 내면과 피스톤(612)의 일면측(612a)으로 구획된 압력 공간(613) 내에 통기구(614)로부터 공기를 보낸다. 그러면 압력 공간(613)의 내압이 높아짐으로써, 피스톤(612)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(611)의 일단측(611a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동(슬라이딩)하고 압력 공간(613)이 넓어진다.

피스톤(612)이 실린더 본체(611)의 일단측(611a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면, 피스톤(612)에 고착된 랙 부재(622)는 랙 톱니(622a)와 맞물리는 피니언(621)을 도 60 중의 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 24)로 진자 운동으로 이동한다.

이와 같이 회전축 구동 기구(300C)를 구성하는 실린더 본체(611) 내의 압력 공간(613)의 내압을 가변시켜, 피스톤(612)을 신장 위치(Pa)(도 60)와 수축 위치(Pb)(도 61)의 사이에서 직선 운동시킴으로써, 랙 부재(622), 피니언(621)을 개재하여 회전축(20)을 회동시키고, 가동 밸브부(40)를 유로(H)에 대해 퇴피 위치(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)의 사이에서 이동시킬 수 있다.

이상과 같은 피스톤(612)의 신장 위치(Pa)와 수축 위치(Pb)의 사이의 이동에 있어서, 특히 피스톤(612)을 신장 위치(Pa)로부터 수축 위치(Pb)로 이동시킬 때에, 압력 공간(613)의 급격한 축소에 따른 피스톤(612)의 급정지, 즉 랙 부재(622)와 피니언(621)의 맞물림 부분(S)에 급격하게 큰 응력이 가해지지 않도록 피스톤(612)의 돌기부(612c)에 형성된 완충홈(618)에 의해 피스톤(612)의 수축 위치(Pb)로의 이동을 원활하게 변화시킨다.

예를 들면, 도 62a에 도시된 바와 같이, 압력 공간(613)의 내압을 감소시켜 피스톤(612)의 수축 위치(Pb)로 향하여 이동시킬 때에, 돌기부(612c)가 실린더 본체(611)의 오목부(611c)에 들어가는 위치까지 이동하면, 돌기부(612c)의 둘레에 넓어지는 압력 공간(613a)의 내압이 갑자기 높아지고(압력 공간(613a)이 압축되고), 피스톤(612)의 이동 속도가 급격하게 감소하는 방향으로 힘이 작용한다.

그러나, 돌기부(612c)에 형성된 완충홈(618)에 의해, 압력 공간(613a) 내의 공기는 이 완충홈(618)을 개재하여 통기구(614)로 유도된다. 즉, 압력 공간(613a)은 완충홈(618)을 개재하여 통기구(614)에 연통된다.

게다가, 이 완충홈(618)은 피스톤(612)의 일면측(612a)으로부터 실린더 본체(611)의 일단측(611a)으로 향하여 단면적이 넓어지도록 형성되어 있으므로, 도 62b에 도시된 바와 같이 피스톤(612)이 수축 위치(Pb)(도 61)에 가까워질수록 완충홈(618)의 단면적, 즉 개구 면적이 감소한다. 이에 따라, 피스톤(612)이 수축 위치(Pb)에 이르기 직전에는 압력 공간(613a)으로부터 통기구(614)에 이르는 공기의 유량이 서서히 좁아지기(감소하기) 때문에, 압력 공간(613a)의 내압 감소가 서서히 저하된다. 이에 따라, 피스톤(612)을 완만하게 수축 위치(Pb)에서 정지시킬 수 있다. 따라서, 압력 공간(613)의 급격한 축소에 따른 피스톤(612)의 급정지를 방지하고, 랙 부재(622)와 피니언(621)의 맞물림 부분(S)(도 64)에 급격하게 큰 응력을 가하지 않고 원활하게 정지시키는 것이 가능하게 된다.

유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)은 회전축(20)과 거의 같은 내경이 되고, 피니언(621)보다 밸브 상자(10) 측의 유체 경로 링(17)의 외경이 베어링(16A)의 외경보다 크고 피니언(621)의 외경 치수보다 작게 설정되며, 피니언(621)보다 덮개(14D) 측의 유체 경로 링(18)의 외경이 피니언(621)의 직경 치수보다 크게 설정되어 있다. 베어링(16A, 16B)으로 지지된 회전축(20)이 회동하면, 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)에 대해 접촉 위치가 둘레방향으로 변화하게 된다.

유체 경로 링(17)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 원환상 에어 실린더(80)에 구동용 기체를 공급하는 공급로(41)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(17a) 및 내주면(17b)에 개구하는 직경방향 링 경로(17c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(17c)의 외주면(17a) 측은 원통 케이싱(14B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Bc)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(18)에는, 제2 주위 영역(40a)에 있어서 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 사이에 형성된 원환상 에어 실린더(80)에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일(51a, 52a)보다 기체 공급측에 설치된 중간 대기실(55)에 접속되고, 첫번째 시일(51b, 52b)가 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브(1) 외부로 향하여 놓아주는 연락로(42)의 일부가 되는 유체 경로로서, 직경방향으로 연장되고 그 외주면(18a) 및 내주면(18b)에 개구하는 직경방향 링 경로(18c)가 설치된다. 이 직경방향 링 경로(18c)의 외주면(18a) 측은 원통 케이싱(14B)의 직경방향으로 관통하는 경로(14Cc)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(17)에는 내주면(17b)에 홈(17d)이 주설되고, 회전축(20)의 외주면(20b)으로 둘러싸임으로써 둘레방향 경로가 되어 있다.

홈(17d)에 대향하는 위치가 되는 회전축(20)의 외주면(20b)에는 직경방향 축내 경로(27)가 개구하고, 직경방향 축내 경로(27)는 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 연장되어 회전축(20)의 일단면(20a)에 개구하는 축방향 축내 경로(125)에 연통하고 있다.

유체 경로 링(18)에는 내주면(18b)에 홈(18d)이 주설되고, 회전축(20)의 외주면(20b)으로 둘러싸임으로써 둘레방향 경로가 되어 있다.

홈(18d)에 대향하는 위치가 되는 회전축(20)의 외주면(20b)에는 직경방향 축내 경로(28)가 개구하고, 직경방향 축내 경로(28)는 회전축(20)의 축선(LL) 방향으로 연장되어 회전축(20)의 일단면(20a)에 개구하는 축방향 축내 경로(126)에 연통하고 있다.

이들 축방향 축내 경로(125)와 축방향 축내 경로(126)는 서로 평행 상태이면서 축선(LL)에 평행하게 되고, 회전축(20)의 덮개(14D) 측의 타단(20c) 측은 폐색되어 있다.

축방향 축내 경로(125)와 축방향 축내 경로(126)는 모두 중립 밸브부(30) 내부의 공급로(41) 및 연락로(42)에 접속되어 있다.

유체 경로 링(17)에는, 내주면(17b)과 회전축(20)의 외주면(20b)의 사이에서 직경방향 축내 경로(27)의 개구 부분 및 홈(17d)을 슬라이딩 가능하게 시일하는 O링 등의 시일 부재(17h, 17j, 17k)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(17)에는, 외주면(17a)과 원통 케이싱(14B) 내면의 사이에서 직경방향 링 경로(17c)의 개구 부분 및 경로(14Bc)를 시일하는 O링 등의 시일 부재(17e, 17f, 17g)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(18)에는, 내주면(18b)과 회전축(20)의 외주면(20b)의 사이에서 직경방향 축내 경로(27)의 개구 부분 및 홈(18d)을 슬라이딩 가능하게 시일하는 O링 등의 시일 부재(18h, 18j, 18k)가 주설되어 있다.

유체 경로 링(18)에는, 외주면(18a)과 원통 케이싱(14B) 내면의 사이에서 직경방향 링 경로(18c)의 개구 부분 및 경로(14Cc)를 시일하는 O링 등의 시일 부재(18e, 18f, 18g)가 주설되어 있다.

이러한 유체 경로 링(17)과 유체 경로 링(18)에 의해, 회전축(20)이 어떠한 회동 위치가 되어도 직경방향 축내 경로(27)와 직경방향 축내 경로(28)가 연통한 상태를 유지할 수 있기 때문에 밀폐도 높고, 구동용 유체의 공급 등을 행할 수 있다. 게다가, 공급로(41)와 연락로(42)를 독립적으로 각각 접속하고 있으므로, 회전축(20)의 회동 위치에 관계없이 다른 압력 상태 혹은 다른 가스 상태의 2계통을 밸브체(10) 내부에 영향을 주지 않고 제어하는 것이 가능하게 된다.

[중립 밸브부(30), 접속 부재(91)]

중립 밸브부(30)는 회전축(20)의 축선에 대해 직행하는 방향으로 연장되고, 이 방향에 평행한 면을 갖고 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 중립 밸브부(30)는 가동 밸브부(40)에 겹치는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 따라 원형부를 회전시키는 회전부(30b)를 가진다. 회전부(30b)는 회전축(20)과 원형부(30a)의 사이에 위치하고 있고, 회전부(30b)의 폭은 회전축(20)으로부터 원형부(30a)로 향하여 서서히 증가하고 있다. 이들 회전축(20), 중립 밸브부(30)는 밸브 상자(10)에 대해 회동은 하지만, 유로(H) 방향으로는 위치 변동하지 않도록 설치되어 있다.

중립 밸브부(30)의 일단에는, 도 34에 도시된 바와 같이 접속 부재(91)의 돌기부(93)와 끼워맞춤하는 오목부(95)가 형성되어 있다. 이 오목부(95)는, 그 단면 형상이 접속 부재(91)의 단면 형상과 합치하는 대략 T자 형상을 이룬다. 이러한 오목부(95)는, 중립 밸브부(30)의 유로 방향(H)에서의 일면측(30A)(제1면)과 다른 면측(30B)(제2면)의 양측에 각각 오목부(95A, 95B)로서 형성되어 있다. 이에 따라, 회전축(20)은 중립 밸브부(30)에 대해 유로 방향(H)에 따른 상측과 하측 어느 것에도 선택적으로 접속할 수 있다.

혹은, 회전축(20)에 대해 중립 밸브체(5) 전체를 양면 어느 쪽에도 장착할 수 있다. 즉, 접속 부재(91)의 오목부(95A) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 슬라이드 밸브(1)의 폐쇄 밸브시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 막는 방향이 된다. 반대로 접속 부재(91)의 오목부(95B) 측에 중립 밸브체(5)를 장착하면, 가동 밸브부(40)가 제2 개구부(12ab)를 막는 방향이 된다.

도 34에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)는 서로 끼워맞춤된다. 도 34의 (a)에 도시된 바와 같이, 접속 부재(91)와 중립 밸브부(30)는 걸어맞춤 상태에 있어서 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)으로 이격된 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)과, 유로 방향(H)을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격(t1)보다 넓은 제2 간격(t2)으로 이격된 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)에서 서로 접촉하고 있다.

이러한 1세트의 제1 평행면(96a, 96b) 및 1세트의 제2 평행면(97a, 97b)은 각각 유로 방향(H)에 직각으로 연장되는 일축(L)을 사이에 두고 대칭으로 배치된다. 또한, 제1 평행면(96a, 96b)과 제2 평행면(97a, 97b)은 이 일축(L)을 따라 서로 겹치지 않는 위치에 배치된다.

접속 부재(91)의 돌기부(93)에는, 도 34에 도시된 바와 같이 이 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제2 접촉면(93c, 93d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제1 접촉면(93a, 93b)과 제2 접촉면(93c, 93d) 각각을 연결하는 제1 경사면(93e, 93f)과 함께 돌기부(93)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 돌기 형상을 이루고 있다.

중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)는, 도 34에 도시된 바와 같이 1세트의 제1 평행면(96a, 96b)을 구성하는 제3 접촉면(95a, 95b)과 제2 평행면(97a, 97b)을 구성하는 제4 접촉면(95c, 95d)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 제3 접촉면(95a, 95b)과 제4 접촉면(95c, 95d) 각각을 연결하는 제2 경사면(95e, 95f)과 함께 오목부(95)는 전체적으로 2단계의 폭을 갖는 홈 형상을 이루고 있다.

회전축(20)의 중심에는, 도 34에 도시된 바와 같이 접속 부재(91)를 개재하여 회전축(20)과 중립 밸브부(30)를 체결하기 위한 수나사(21)(체결구)를 관통시키는 관통공(22)이 형성되어 있다. 또한, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)에는 수나사(21)(체결구)와 나합하는 암나사(31)가 형성되어 있다. 또, 접속 부재(91)에는 수나사(21)(체결구)를 관통시키는 나사홈이 없는 개구(98)가 형성되어 있다.

이상의 구성에 따라, 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)와 중립 밸브부(30)에 형성된 오목부(95)를 끼워맞춤시키고, 또 회전축(20)의 상단측으로부터 수나사(21)를 관통공(22) 및 개구(98)에 관통시키며, 수나사(21)의 선단 부분을 중립 밸브부(30)의 암나사(31)에 나사 멈춤함으로써, 회전축(20)과 중립 밸브부(30)는 접속 부재(91)를 개재하여 체결(고정)된다.

중립 밸브부(30)의 메인터넌스, 예를 들면 반복 개폐에 의한 중립 밸브부(30)의 교환 등으로 중립 밸브부(30)를 회전축(20)에 고착된 접속 부재(91)에 장착할 때에는, 중립 밸브부(30)의 일단에 형성된 오목부(95)를 접속 부재(91)에 형성된 돌기부(93)에 대향시킨다.

다음에, 중립 밸브부(30)의 오목부(95)를 돌기부(93)에 끼워넣으면, 오목부(95)의 제3 접촉면(95a, 95b)이 각각 돌기부(93)의 제1 접촉면(93a, 93b)에 접촉한다. 또한, 오목부(95)의 제4 접촉면(95c, 95d)이 각각 돌기부(93)의 제2 접촉면(93c, 93d)에 접촉한다.

이러한 삽입 공정에서의 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면은 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에 한정되고, 돌기부(93)의 제1 경사면(93e, 93f)과 오목부(95)의 제2 경사면(95e, 95f)은 접촉하지 않는다. 즉, 화살표 B1로 나타내는 방향인 접속 방향에 있어서, 회전축(20)의 축선을 사이에 둔 양측 위치가 되는 부분에서 둘레방향의 장착 위치를 규제할 수 있으므로, 장착 위치, 특히 회전축(20)의 축선 둘레의 중립 밸브부(30)의 장착 방향의 정확성을 용이하게 향상시킬 수 있다.

동시에, 예를 들면 오목부(95)와 돌기부(93)의 접촉면(제1 평행면(96a, 96b), 제2 평행면(97a, 97b))의 클리어런스(간극)를 매우 작게 설정해도, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 마찰력이 경감되어 부드럽게 오목부(95)와 돌기부(93)를 끼워맞춤시킬 수 있다.

또한, 서로 폭이 다른 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 오목부(95)를 돌기부(93)에 밀어넣을 때의 장착 정밀도를 향상시킴과 동시에, 장착시에 마찰력의 경감에 따라 용이하게 그 장착 위치, 즉 돌기부(93)에 대한 오목부(95)의 압입량을 조정할 수 있다. 즉, 오목부(95)와 돌기부(93)의 걸어맞춤시에는, 오목부(95)에 형성된 암나사(31)의 나사공 위치를 접속 부재(91)의 돌기부(93)에 형성된 개구(98)와 합치시킬 필요가 있다.

제13 실시형태와 같이 제1 평행면(96a, 96b) 및 제2 평행면(97a, 97b)에서만 오목부(95)와 돌기부(93)를 접촉시킴으로써, 암나사(31)의 나사공 위치와 돌기부(93)에 형성된 개구(98)를 용이하게 미세 조정하면서 합치시킬 수 있다. 이에 따라, 회전축(20)의 관통공(22)으로부터 개구(98)를 개재하여 수나사(21)(체결구)를 용이하게 암나사(31)에 체결할 수 있다. 또한, 단면(93m)과 단면(95m)을 접촉시킴으로써, 도 34에서 화살표 B1로 나타내는 방향인 접속 방향에서의 서로의 위치 결정을 행하는 것도 가능하다.

또, 제13 실시형태에서는 접속 부재(91)에 돌기부(93)를, 또한 중립 밸브부(30)의 일단에 오목부(95)를 설치하고 있지만, 요철이 반대 구조로 할 수도 있다. 즉, 회전축(20)에 고착되는 접속 부재에 오목부를 형성하고, 이 오목부와 끼워맞춤하는 돌기부를 중립 밸브부의 일단에 형성하는 구조이다.

(제14 실시형태)

도 65는 본 발명의 제14 실시형태에서의 회전축 구동 기구(300D)의 구성을 도시한 단면도로서, 실린더가 신장 위치에 있을 때의 상태이다. 도 66은 회전축 구동 기구(300D)의 구성을 도시한 단면도로서, 실린더가 수축 위치에 있을 때의 상태이다. 도 67은 회전축 구동 기구(300D)의 구성을 도시한 단면도로서, 실린더가 중간 위치에 있을 때의 상태이다.

또, 이들 도 65~도 67에 도시된 제14 실시형태에 있어서, 도 59a 내지 도 64에 도시된 제13 실시형태와 동일한 구성, 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

제13 실시형태에서는, 실린더 본체(611)의 내부 공간(611b)에 수용되어 있는 피스톤(612)은 하나이고, 이 피스톤(612)의 정지 위치로서 신장 위치(Pa)와 수축 위치(Pb)의 2 위치가 설정되어 있었다(도 60, 도 61 참조).

한편, 이하에 설명하는 제14 실시형태에서는, 실린더 본체(711)의 제1 내부 공간(711b) 및 제2 내부 공간(711c)에는 직렬로 2개의 피스톤(712a, 712b)이 각각 수용된다. 그리고, 이들 2개의 피스톤(712a, 712b)에 각각 3개의 정지 위치, 즉 신장 위치(Pa1, Pa2), 수축 위치(Pb1, Pb2) 및 중간 위치(Pc1, Pc2)가 설정된다.

이러한 2개의 피스톤(712a, 712b)에 각각 3개의 정지 위치가 설정됨으로써, 도 68에 도시된 제14 실시형태에서의 슬라이드 밸브의 가동 밸브부(40)는 가동 밸브부에서의 3개의 정지 위치에서 정지 가능하게 된다. 구체적으로 3개의 정지 위치란, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)에 위치하는 퇴피 위치(E1), 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치인 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2) 및 이들 퇴피 위치(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)의 중간에 있고 유로(H)의 개구 면적 중에서 절반 정도를 덮는(차폐하는) 반개방 위치(E3)이다.

또, 그 이외의 구성은 제13 실시형태와 동일하다. 이하, 회전축 구동 기구(300D)를 구성하는 실린더(710)를 중심으로 그 구성과 작용을 설명한다.

회전축(20)을 회전시키기 위한 회전축 구동 기구(300D)는, 회전축(20)에 고착된 피니언(621)과, 이 피니언(621)과 맞물리는 랙 톱니(622a)를 구비한 랙 부재(622)를 갖고 있다.

또한, 회전축 구동 기구(300D)는, 랙 부재(622)를 왕복 운동시키기 위한 실린더(710)를 구비하고 있다. 실린더(710)에 의해, 랙 부재(622)는 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 된다.

실린더(710)는, 일단측(711a)이 폐색된 대략 원통형 실린더 본체(711)를 갖고 있다. 실린더 본체(711)의 내부는, 중간 격벽(723)에 의해 서로 구획된 제1 내부 공간(711b) 및 제2 내부 공간(711c)이 구획되어 있다.

또한, 제1 내부 공간(711b)에 슬라이딩 가능하게 수용된 제1 피스톤(721)과, 제2 내부 공간(711c)에 슬라이딩 가능하게 수용된 제2 피스톤(722)을 구비하고 있다. 그리고, 이 실린더 본체(711)와 제1 피스톤(721)의 일면측(721a)(제1면)으로 구획되고, 제1 피스톤(721)의 이동에 따라 용량이 가변하는 제1 압력 공간(724)이 형성된다. 또한, 실린더 본체(711)와 제2 피스톤(722)의 일면측(722a)(제1면)으로 구획되고, 제2 피스톤(722)의 이동에 따라 용량이 가변하는 제2 압력 공간(725)이 형성된다.

실린더 본체(711)에는, 제1 압력 공간(724)에 연통하여 외부로부터 제1 압력 공간(724)에 공기를 보내거나 제1 압력 공간(724)으로부터 외부로 공기를 배출하는 통기구(726)가 형성되어 있다.

또한, 실린더 본체(711)에는, 제2 압력 공간(725)에 연통하여 외부로부터 제2 압력 공간(725)에 공기를 보내거나 제2 압력 공간(725)으로부터 외부로 공기를 배출하는 통기구(727)가 형성되어 있다.

이들 통기구(726, 727)는 각각 외부에 예를 들면 펌프가 접속되어 있으면 좋다.

제1 피스톤(721)은, 중심 부분이 일면측(721a)으로부터 제2 압력 공간(725)으로 향하여 연장되는 중공의 돌출부(731)가 형성되어 있다. 중간 격벽(723)에는 이 돌출부(731)를 슬라이딩 가능하게 관통시키는 관통공(723a)이 형성되어 있다. 돌출부(731)는 제1 피스톤(721)의 일면측(721a)이 협착부(731a)가 되고, 중간 격벽(723) 측으로 넓어지는 중공 부분보다 개구폭이 좁아진다.

실린더 본체(711)의 일단측(711a)에는, 장나사(732), 회동 손잡이(733) 및 장나사(732)의 일단에 나합된 너트(734)로 이루어지는 제1 피스톤 규제 부재(735)가 회동 가능하게 설치되어 있다.

이 중에서 장나사(732)는 일단측이 제1 피스톤(721)의 돌출부(731)에서의 협착부(731a)를 관통하고, 돌출부(731)의 중공 부분에서 너트(734)가 체결되어 있다. 이 너트(734)의 외경은 협착부(731a)의 개구폭보다 크다.

한편, 제2 피스톤(722)의 일면측(722a)에는 돌기부(722b)가 형성되어 있다.

그리고, 이 돌기부(722b)의 일단에는 완충재(736)가 형성되어 있다. 제1 피스톤(721)과 제2 피스톤(722)은 돌출부(731)의 제2 피스톤(722) 측의 외면(바닥면)과 돌기부(722b)에서 당접하고, 이러한 당접 부분에서는 이 완충재(736)를 개재하여 제1 피스톤(721)과 제2 피스톤(722)이 당접한다. 완충재(736)는 예를 들면 고무, 겔 등 탄성 재료, 스펀지 등의 다공질 재료로 구성되어 있으면 좋다.

이러한 제2 피스톤(722)의 다른 면측(722c)(제2면)에는 돌기부(722d)를 개재하여 랙 부재(622)가 고착된다.

제1 피스톤(721)은, 실린더 본체(711)의 제1 내부 공간(711b)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 제1 피스톤(721)은, 제1 압력 공간(724)이 최대로 확장되어 제1 내부 공간(711b)에 있어서 가장 일단측(721a)으로부터 멀어진 위치, 즉 제1 피스톤(721)의 다른 면측(721b)(제2면)이 중간 격벽(723)에 접하는 위치에 있는 신장 위치(Pa1)(도 65)와, 제1 내부 공간(711b)이 최소로 축소되어 가장 일단측(711a)에 접근한 위치에 있는 수축 위치(Pb1)(도 66)와, 이 신장 위치(Pa1)와 수축 위치(Pb1)의 중간 부근에 있는 중간 위치(Pc1)(도 67)의 3 위치의 정지 위치가 설정된다.

또, 제1 피스톤(721)은, 제1 피스톤 규제 부재(735)에 의해 신장 위치(Pa1)(도 65)에서의 정지 위치를 미세 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 제1 피스톤 규제 부재(735)의 회동 손잡이(733)를 돌림으로써, 돌출부(731)의 내면에 접하여 회동이 억제된 너트(734)와 장나사(732)의 위치를 변화시킬 수 있다.

이에 따라, 예를 들면 너트(734)의 장나사(732)에 대한 체결 위치를 실린더 본체(711)의 일단측(711a)에 붙인 위치로 하면, 제1 피스톤(721)이 신장 위치(Pa1)로 향하여 이동시킬 때에, 협착부(731a)에 너트(734)가 당접하고, 제1 피스톤(721)은 더 이상 중간 격벽(723)으로 향하여 이동할 수 없게 된다. 이에 따라, 제1 피스톤(721)의 신장 위치(Pa1)에서의 정지 위치를 미세 조정, 즉 회전축(20)을 개재하여 접속된 가동 밸브부(40)의 밸브 개방 위치(E1)에서의 정지 위치를 미세 조정하는 것이 가능하게 된다.

제2 피스톤(722)은, 실린더 본체(711)의 제2 내부 공간(711c)에 있어서 축선(길이방향)(C)을 따라 직선적으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 이러한 제2 피스톤(722)은, 제2 압력 공간(725)이 최대로 확장되어 제2 내부 공간(711c)에 있어서 가장 중간 격벽(723)으로부터 멀어진 위치에 있는 신장 위치(Pa2)(도 65)와, 제2 내부 공간(711c)이 최소로 축소되어 제2 피스톤(722)의 일면측(722a)이 중간 격벽(723)에 근접 내지 접한 위치에 있는 수축 위치(Pb2)(도 66)와, 이 신장 위치(Pa2)와 수축 위치(Pb2)의 중간 부근에 있는 중간 위치(Pc2)(도 67)의 3 위치의 정지 위치가 설정된다.

랙 부재(622)는, 축선(길이방향)(C)에 수직인 단면이 원형을 이루는 둥근 막대형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 둥근 막대형의 랙 부재(622)의 둘레면 일부에는 랙 톱니(622a)가 축선(길이방향)(C)을 따라 소정의 피치로 배열 형성되어 있다. 또한, 회전축(20)에 고착된 피니언(621)과 랙 톱니(622a)의 맞물림 부분(S)의 양측에는 각각 랙 부재(622)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링(615, 615)이 배치되어 있다.

이상과 같은 구성의 회전축 구동 기구(300D)를 구비한 슬라이드 밸브의 작용을 설명한다. 예를 들면, 도 66에 도시된 수축 위치(Pb1, Pb2)에 각각 제1 피스톤(721), 제2 피스톤(722)이 있는 경우에는, 이 제2 피스톤(722)에 고착된 랙 부재(622)로부터 피니언(621)을 개재하여 연동(회전)되는 회전축(20)이 도 61 중의 반시계방향으로 회전한 상태가 되고, 이 회전축(20)의 위치에서는 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 68)에 놓인다.

한편, 이 수축 위치(Pb1, Pb2)로부터 제1 피스톤(721), 제2 피스톤(722)을 각각 도 65에 도시된 신장 위치(Pa1, Pa2), 즉 가동 밸브부(40)의 밸브 개방 위치(E2)로 이동시킬 때에는, 제1 압력 공간(724) 내 및 제2 압력 공간(725) 내에 각각 통기구(726, 727)로부터 공기를 보낸다. 그러면 제1 압력 공간(724) 및 제2 압력 공간(725)의 내압 각각이 높아짐으로써, 제1 피스톤(721) 및 제2 피스톤(722)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(711)의 일단측(711a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동(슬라이딩)하고, 제1 압력 공간(724) 및 제2 압력 공간(725)의 내용적이 각각 넓어진다.

제1 피스톤(721) 및 제2 피스톤(722)이 실린더 본체(711)의 일단측(711a)으로부터 각각 멀어지는 방향으로 이동하면, 제2 피스톤(722)에 고착된 랙 부재(622)는 랙 톱니(622a)와 맞물리는 피니언(621)을 도 66 중의 시계방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 회전축(20)도 시계방향으로 회전되고, 이 회전축(20)에 고정된 중립 밸브부(30)를 개재하여 가동 밸브부(40)가 유로(H)의 퇴피 위치(E1)(도 68)로 진자 운동으로 이동한다.

이러한 제1 피스톤(721), 제2 피스톤(722)을 신장 위치(Pa1, Pa2)로 이동시킬 때에 제1 피스톤 규제 부재(735)에 의해 제1 피스톤(721)의 신장 위치(Pa1)에서의 정지 위치를 미세 조정함으로써, 제1 피스톤(721)의 신장 위치(Pa1)에서의 정지 위치를 미세 조정, 즉 회전축(20)을 개재하여 접속된 가동 밸브부(40)의 밸브 개방 위치(E1)에서의 정지 위치를 미세 조정하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 이 제1 피스톤(721), 제2 피스톤(722)을 각각 신장 위치(Pa1, Pa2)로부터 중간 위치(Pa3, Pa3), 즉 가동 밸브부(40)의 반개방 위치(E3)로 이동시킬 때에는, 도 69a에 도시된 바와 같이, 우선, 제1 압력 공간(724) 내의 공기를 통기구(726)로부터 배출하여 제1 압력 공간(724)을 줄인다(축소시킨다). 이에 따라, 제1 피스톤(721)은 축선(길이방향)(C)을 따라 실린더 본체(711)의 일단측(711a)에 가까워지는 방향으로 향하여 이동(슬라이딩)한다. 그리고, 소정의 중간 위치(Pc1)에서 정지시킨다. 또, 제1 피스톤(721)의 정지 위치는 제1 압력 공간(724) 내의 내압 조정에 의해 설정하면 좋다. 또한, 제1 피스톤(721)을 실린더 본체(711)의 일단측(711a)으로 향하여 이동시킬 때에, 장나사(732)에 나합된 너트(734)의 위치 조정에 의해 제1 피스톤(721)의 이동을 제한함으로써 소정의 중간 위치(Pc1)에서 정지시켜도 된다.

그 후, 제2 압력 공간(725) 내의 공기를 통기구(727)로부터 배출하여 제2 압력 공간(725)을 줄인다(축소시킨다). 이 때, 제2 피스톤(722)의 돌기부(722b)가 제1 피스톤(721)의 돌출부(731)에 충돌한다(도 69a). 그러나, 제2 피스톤(722)의 돌기부(722b)에는 완충재(736)가 형성되어 있으므로, 중간 위치(Pc1)에서 정지하고 있는 제2 피스톤(722)의 돌기부(722b)에는 이 완충재(736)를 개재하여 당접하게 된다. 이에 따라, 충돌의 충격은 완충재(736)에 의해 흡수되고, 제2 피스톤(722)의 이동에 따라 제1 피스톤(721)에 강한 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 제2 피스톤(722)의 돌기부(722b)가 완충재(736)를 개재하여 제1 피스톤(721)의 돌출부(731)에 당접한 위치에서 제2 피스톤(722)이 정지하고, 제2 피스톤(722)은 중간 위치(Pc2)에 배치된다.

이러한 제1 피스톤(721) 및 제2 피스톤(722)이 각각 중간 위치(Pc1, Pc2)에 있을 때는, 회전축(20)에 중립 밸브부(30)를 개재하여 고정된 가동 밸브부(40)는 유로(H)의 반개방 위치(E3)(도 68)에 위치한다. 이러한 반개방 위치(E3)에서는 가동 밸브부(40)가 유로(H)를 절반 정도 덮는 형태가 되고, 예를 들면 유로(H)의 개구 면적이 밸브 개방 위치(E1)의 절반 정도로 제한된다. 이러한 반개방 위치(E3)를 설정함으로써, 슬라이드 밸브를 통과하는 유량을 밸브 개방 위치(E1)보다 제한하는 벨브 위치로서 적용할 수 있다.

또, 이러한 회전축 구동 기구(300D)에서도, 제1 실시형태의 회전축 구동 기구(300C)와 마찬가지로 제1 피스톤(721)이나 제2 피스톤(722)에 대해 완충홈을 형성하고, 이들 제1 피스톤(721)이나 제2 피스톤(722)이 수축 위치(Pb1, Pb2)로 향하여 이동할 때에, 실린더 본체(711)에 대해 제1 피스톤(721)이나 제2 피스톤(722)이 완만하게 당접하는 구성으로 하면 좋다.

(제15 실시형태)

다음에, 본 발명의 제15 실시형태에서의 슬라이드 밸브에 대해 서술한다.

이하, 제15 실시형태의 슬라이드 밸브에서는 제8~제14 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다. 이하, 본 발명에 관한 슬라이드 밸브의 제15 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

제15 실시형태에서는, 밸브 개방도 조절 기구를 사용하지 않은 슬라이드 밸브의 구성 및 동작을 설명한다. 이는, 후술하는 제16 실시형태의 슬라이드 밸브에서의 시퀀스 회로(SQ3)에 있어서, MID 포트에 구동용 압축 공기를 공급하지 않는 상태를 간략화하여 설명하기 위해서이다. 왜냐하면, 셔틀 밸브(stV) 및 MID 포트에 구동용 압축 공기를 공급하지 않는 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V4에 의해 시퀀스 회로(SQ3)의 ML측이 마치 절단된 상태가 되어 가압 상태가 되지 않기 때문이다.

[진자형 슬라이드 밸브]

제15 실시형태의 슬라이드 밸브(100B)는 도 24에 도시된 바와 같이 진자형 슬라이드 밸브이다. 또한, 슬라이드 밸브(100B)는 제8 실시형태에서 서술한 바와 같이 밸브 상자(10), 회전축(20), 접속 부재(91), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40), 메인 스프링(70)(제1 바이어스부), 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부), 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)을 구비하고 있다.

또한, 회전축(20) 및 유체 경로 링(17, 18)의 구조는 제8 실시형태의 도 32a 및 도 32b에 도시된 구조와 같다.

또한, 회전축(20)의 외주면(20b)의 유체 경로 링(17, 18) 사이의 중심 위치에는, 이 회전축(20)을 구동시키기(회전시키기) 위한 회전축 구동 기구(300A)(도 43 참조)를 구성하는 피니언(121)(피니언(421)에 대응)이 고착된다. 피니언(121)은 외부로부터 밀폐 가능한 케이싱(14B)(도 32a 및 도 32b 참조)의 내부 공간(122h)에 수납되고, 이 피니언(121)에는 도 32a 및 도 32b에서 지면 깊이 방향으로 왕복 동작함으로써 피니언(121)을 개재하여 회전축(20)을 회동시키는 둥근 막대형의 랙 부재(122)(랙, 랙 부재(422)에 대응)가 접속된다.

제15 실시형태의 슬라이드 밸브(100B)의 작용 및 동작은 제8~제14 실시형태와 동일하다.

또한, 회전축 구동 기구(300A)의 기본 구조, 작용 및 동작은 제8~제14 실시형태와 동일하지만, 제15 실시형태에서의 회전축 구동 기구는 특히 리미터 스위치(회전 동작 종료 검출 스위치)(cdS)를 구비하고 있다.

이 스위치는 실린더 본체(411)의 일단측(411a)에 설치되어 있고, 수축 위치(Pb)에 피스톤(412)이 있는 경우에 동작하는 접촉식 리미터 스위치이다.

이 스위치(cdS)는, 후술하는 바와 같이 도 70에 도시된 시퀀스 회로(SQ)에서의 동작을 피스톤(412)의 위치에 의존시킨다. 구체적으로 후술하는 도 77a 및 도 77b의 2채널 2방 밸브(ttV)에서의 에어 오퍼레이트측(ttV0)의 가압에 대응하도록, 수축 위치(Pb)에 피스톤(412)이 있는 경우에 스위치를 압압함으로써 스프링 등의 바이어스력에 이겨 회로를 연통시킨다. 또한, 이 수축 위치(Pb)로부터 피스톤(412)이 이동한 경우에는, 피스톤(412)의 동작에 추종하여 스프링 등의 바이어스력에 의해 회로를 절단한다. 또, 도 44에서는 후술하는 완충홈(418) 등에 의한 에어 쿠션 동작을 설명하기 위해 수축 위치(Pb)에 도달하기 직전의 상태를 나타내고 있다. 이 때문에, 스위치(cdS)는 동작 상태로서 나타나지 않는다.

[시퀀스 회로(SQ)]

제15 실시형태에 있어서 슬라이드 밸브(100B)는 도 70에 도시된 바와 같이 시퀀스 회로(SQ)를 가진다. 이 시퀀스 회로(SQ)에 따르면, 공급로(41)가 되는 OPEN 포트로부터 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)와 메인 스프링(70)으로 이루어지는 단동 에어 실린더에 중립 밸브체(30)의 두께 수축용 압축 공기가 공급된다. 또, 회전 구동 에어 실린더(410)(구동 수단)의 신장 동작시에, OPEN 포트로부터 신장 통기구(414)(공급로)를 개재하여 신장압력 공간(413a)에 신장용 압축 공기가 공급된다. 회전 구동 에어 실린더(410)의 수축 동작시에, CLOSE 포트로부터 공급로(422j)(수축 통기구)를 개재하여 수축압력 공간(422c)에 수축용 압축 공기를 공급한다.

시퀀스 회로(SQ)는, OPEN 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV) 및 체크 밸브와 유량 조정 밸브가 조합된 스피드 콘트롤 밸브(NCV2)를 개재하여 신장압력 공간(413a)에 접속된다. 또한, 시퀀스 회로(SQ)는, OPEN 포트로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV1), 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트부(ttV0), 체크 밸브(CV3)와 병렬로 리미터 스위치 밸브(cdS) 및 메인터넌스 스위치(mSW)를 개재하여 원환상 에어 실린더(80)에 접속되고, 동시에 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트부(ttV0)에 연속되는 유로가 분기하여 체크 밸브(CV1)를 개재하여 2채널 2방 밸브(ttV) 및 스피드 콘트롤 밸브(NCV2)의 사이에 접속되어 있다.

또한, 시퀀스 회로(SQ)는, CLOSE 포트로부터 체크 밸브(CV2)와 병렬로 2채널 2방 밸브(ttV) 및 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)를 개재하여 수축압력 공간(422c)에 접속되어 있다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV1)는, 원환상 에어 실린더(80) 및 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)으로부터 OPEN 포트로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 이 스피드 콘트롤 밸브(NCV1)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV2로부터 ttV1로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV2)는 출력(OP) 측으로부터 신장압력 공간(413a)으로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속되고, 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)는 출력(CL) 측으로부터 수축압력 공간(422c)으로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속된다.

체크 밸브(CV1)는, 출력(OP) 및 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV2측으로부터 에어 오퍼레이트측(ttV0) 및 원환상 에어 실린더(80)로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV1)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV2로부터 ttV1로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

체크 밸브(CV2)는 CLOSE 포트측으로부터 수축압력 공간(422c)으로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV2)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV3로부터 ttV4로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

체크 밸브(CV3)는 OPEN 포트측으로부터 원환상 에어 실린더(80)로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV3)는 리미터 스위치(cdS)에서 연통한 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

원환상 에어 실린더(80)와 체크 밸브(CV3)의 사이에는, 수동으로 원환상 에어 실린더(80)를 대기압의 외부(Air)에 접속하도록 전환 가능한 메인터넌스 스위치(mSW)가 접속되어 있다. 이 메인터넌스 스위치(mSW)에 의해, 출력 포인트(FR) 및 입력의 OPEN 포트와 CLOSE 포트의 압력 상태가 어떠한 상태에서도 원환상 에어 실린더(80)의 압력을 저압(PLo) 상태로 할 수 있다.

2채널 2방 밸브(ttV)는, 도 77a 및 도 77b에 도시된 바와 같이 에어 오퍼레이트측(ttV0)으로부터 구동용 압축 공기를 공급함으로써 유로(ttV1)와 유로(ttV2)를 접속·절단함과 동시에, 유로(ttV3)와 유로(ttV4)를 접속·절단하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 유로(ttV1)와 유로(ttV2)와 유로(ttV3)와 유로(ttV4)가 관통하도록 형성된 실린더 형상의 케이스(ttV9)에 슬라이딩 가능한 밸브체(ttV5)가 삽입되고, 스프링(ttV8) 등의 바이어스 수단에 의해 에어 오퍼레이트측(ttV0)에 바이어스되어 있다. 밸브체(ttV5)에는, 그 표면에 유로홈(ttV6, ttV7)이 형성되고, 밸브체(ttV5)의 축선에 따른 슬라이딩 위치에 의해 유로(ttV1)와 유로(ttV2)를 접속·절단 가능하게 됨과 동시에, 유로(ttV3)와 유로(ttV4)를 접속·절단 가능하게 된다. 또한, 케이스(ttV9)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)과 반대측에는 스프링(ttV8)의 바이어스력을 받음과 동시에, 도면에 화살표로 나타내는 축선 방향 위치를 조정 가능하게 설정할 수 있는 조정 부재(ttVa)가 설치되고, 도시하지 않은 고정 수단에 의해 이 조정 부재(ttVa)를 케이스(ttV9)에 고정하는 축선 방향 위치를 조절함으로써 스프링(ttV8)의 바이어스력이 변화하고, 에어 오퍼레이트측(ttV0)으로부터 공급하는 압력에 있어서 채널 접속·절단의 문턱값을 조절시킬 수 있다.

체크 밸브(CV1, CV2, CV3)는, 도 78~도 80에 부호 CV로 나타내는 바와 같이 유로(CVa)로부터 유로(CVb)로는 압축 공기를 흘려 보내고, 반대방향으로는 흘려 보내지 않는 역지 밸브이다. 체크 밸브(CV)는 유로가 되는 하우징(CVc)에 형성된 오목부(CVd)와, 이 오목부(CVd)에 삽입되는 바닥이 있는 원통형 케이스(CVW)와, 케이스(볼 가이드)(CVW) 내부에 설치된 밸브체가 되는 볼(CVB)과, 볼(CVB)을 유로(CVa) 측에 바이어스하는 스프링(CVS)과, 케이스(CVW)와 오목부(CVd)의 사이를 시일하는 시일 부재(CVr)로 이루어진다.

체크 밸브(CV)의 케이스(CVW)의 외주면에는, 오목부(CVd)의 개구 부분에 이중의 플랜지(CVe)가 형성되고, 이들의 내측에 위치하는 링형상 시일 부재(CVr)에 의해 밀폐된다. 케이스(CVW)는, 오목부(CVd)의 내측 부분에서는 오목부(CVd)의 내표면과 케이스(CVW)의 외주면은 접촉하지 않는 부분을 갖도록 외경 치수가 설정된다.

또한, 볼(CVB)의 외경보다 케이스(CVW)의 내경은 크고, 케이스(CVW)의 내표면과 볼(CVB)의 외주면은 항상 접촉하지 않는 부분을 가진다.

케이스(CVW)의 내주면에는, 도 78~도 80에 도시된 바와 같이 중심 축선으로 향하여 돌출되는 3장의 핀(볼 가이드)(CVf)이 형성되고, 이 핀(CVf)의 중심축 측단면(CVf1)이 볼(CVB)의 외주면과 항상 접촉하고 있는 부분을 가지며, 이에 의해 볼(CVB)의 케이스(CVW) 내에서의 이동 위치를 규제하고 있다. 케이스(CVW)에는, 둘레방향으로 핀(CVf)끼리의 사이가 되는 위치에 관통공(CVg)이 형성되어 케이스(CVW) 내외를 연통 상태로 하고 있다.

케이스(CVW)는, 유로(CVa) 측에 개구하는 상태로 배치되고, 축선 방향으로 거의 같은 직경 치수가 되도록 배치되는 핀(CVf)의 단면(CVf1)에 의해 볼(CVW)의 이동 방향이 축선 방향으로 기재되고, 축선 방향의 이동 위치 규제는 케이스(CVW)의 개구측에서 밸브좌가 되는 테이퍼부(CVaa) 및 케이스(CVW)의 바닥부 측이 되는 핀(CVf)의 단면(CVf1)이 베이스단부 측에서 직경 축소된 개소에서 행한다.

볼(CVB)은 스프링(CVS)에 의해 유로(CVa) 측에 바이어스되어 유로(CVa)에 형성된 테이퍼부(CVaa)에 압압됨으로써 밀착하고, 유로(CVb)로부터 유로(CVa)로 압축 공기를 흘려 보내지 않는 상태가 된다. 유로(CVa)로부터 가압되고, 스프링(CVS)의 바이어스력에 이겨 볼(CVB)을 테이퍼부(CVaa)로부터 이격시키면, 유로(CVa)로부터 유로(CVb)로는 압축 공기가 흐른다. 또한, 스프링(CVS) 측의 핀(CVf)이 축선측에 돌출됨으로써 볼(CVB)의 이동 위치를 규제하고 있다.

이 때, 케이스(CVW)의 내주면에 핀(CVf)이 형성되어 있음으로써, 케이스(CVW)의 내표면과 볼(CVB)의 외주면은 항상 접촉하지 않는 부분, 즉 축선 방향에서의 볼(CVB)의 위치에 관계없이 케이스(CVW)의 내표면과 볼(CVB)의 외주면의 사이에서 유로 단면이 되는 공간이 존재하고 있다. 이 때문에, 스프링(CVS)의 바이어스력과 유로(CVa)로부터의 압력으로 정해지는 어떠한 위치에 볼(CVB)이 있었다고 해도, 케이스(CVW)의 내표면과 볼(CVB)의 외주면의 사이에서 정해지는 유로 단면의 크기는 변화하지 않는다.

동시에, 유로(CVa)로부터 폐색하는 테이퍼부(CVaa)와 볼(CVB), 볼(CVB)과 케이스(CVW)의 내주면, 관통공(CVg, CVW)의 외주면과 오목부(CVd)의 내면, 유로(CVb)로서 형성되는 흐름이 볼(CVB)의 위치에 관계없이 안정되어 있다.

이에 의해, 대유량 혹은 고유속으로 압축 유체를 흘려 보낸 경우에서도 케이스(CVW)의 내표면과 볼(CVB)의 외주면의 사이 등에서 발생하는 유속 변화에 의해 볼(CVB)과 테이퍼부(CVaa)의 위치가 변동하여 유량, 유속이 변동하는 일이 없다. 특히, 볼(CVB)이 테이퍼부(CVaa)에 대해 진동하여 유량, 유속이 주기적으로 변동하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 대유량 혹은 고유속으로 압축 유체를 흘려 보내는 것이 가능하게 되기 때문에, 원환상 에어 실린더(80) 및 회전 구동 에어 실린더(410)의 신축 동작에서의 출력을 증대하고 슬라이드 밸브(100B)로서의 동작을 고속화할 수 있다.

다음에, 시퀀스 회로(SQ)에서의 압력 상태 및 에어 오퍼레이트 상태를 설명한다.

도 71은, 구동용 압축 공기 입력 2계통과 출력 3계통에서의 압력 상태의 변화를 나타낸다. 여기서, OPEN 포트, CLOSE 포트, FR, OP, CL의 각 점은 도 70에 도시된 각 점에 대응한다. 도 72~도 76은 시퀀스 회로(SQ)에서의 압력 상태를 나타내고, 굵은 선이 고압(PHi) 상태를 나타내며, 가는 선이 저압(PLo) 상태를 나타냄과 동시에, 이점쇄선은 실제 구성에 대응하는 회로 블록을 나타내고 있다.

우선, 슬라이드 밸브(100B)가 폐색 밀폐되어 있는 밸브 폐쇄 상태를 시작 상태로 한다.

이 때, 중립 밸브부(30)는 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 24)에 있고, 또한 가동 밸브부(40)의 두께가 최대가 되어 있다.

폐쇄 상태에 있어서, 압력 상태로서는 도 72에서 원숫자 1로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 압축 공기를 공급하는 구동용 2계통의 입력 중에서 밸브 개방 동작을 행하기 위한 OPEN 포트에는 압축 공기는 공급되지 않고 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태이며, 밸브 폐쇄 동작을 행하기 위한 CLOSE 포트에는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태가 된다. 또한, 출력측에서는 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)를 동작시키는 출력 포인트(FR)에서는 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태, 회전 구동 에어 실린더(410)의 신장압력 공간(413a)을 가압하는 점(OP)에서는 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태, 회전 구동 에어 실린더(410)의 수축압력 공간(422c)을 가압하는 점(CL)에서는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태가 된다.

동시에, 도 72에 도시된 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)도 대기압이기 때문에, 스프링(ttV8)에 의한 바이어스력에 의해 도 77a 및 도 77b의 우측방향으로 밸브체가 위치하고, 유로(ttV1)와 유로(ttV2) 및 유로(ttV3)와 유로(ttV4)가 모두 절단 상태가 되어 있다. 이에 의해, CLOSE 포트, 체크 밸브(CV2), 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)가 고압(PHi) 상태로서 연속하게 되고, 수축압력 공간(422c)이 가압되어 회전 구동 에어 실린더(410)에서는 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)에 있다.

동시에, 리미터 스위치(cdS)는 피스톤(412)이 접촉하여 연통 상태가 되어 있다.

다음에, 개방 동작으로서 밸브 개방의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 71에서 원숫자 2로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 OPEN 포트에는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태가 되고, CLOSE 포트에는 압축 공기는 공급되지 않고 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 되도록 전환된다.

이에 따라, 도 73에 도시된 바와 같이 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV1)까지 및 체크 밸브(CV3), 리미터 스위치(cdS), 출력 포인트(FR)가 가압 상태가 되고, 도 71에서 원숫자 2로 나타내는 바와 같이 이들 회로 부분에서의 압력이 상승해 간다.

또, 이 출력 포인트(FR)에서의 압력은 원환상 에어 실린더(80)의 압력과 거의 같다고 볼 수 있다.

이 때, 원환상 에어 실린더(80)의 압력 상승에 따라 가동 밸브 판부(50)가 B1방향으로 가동 밸브 테두리부(60)가 B2방향으로 슬라이딩함으로써, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소되어 폐색 해제 상태로 동작한다.

이 때, 가동 밸브부(40)의 회동 동작은 개시하지 않고 밸브 폐쇄 위치(해제 위치)(E2)를 유지한다.

동시에, 도 73에 도시된 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)가 절단된 상태이며, 또한 체크 밸브(CV1) 때문에 유로(ttV2), 출력 포인트(OP), 스피드 콘트롤 밸브(NCV2), 신장압력 공간(413a)은 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 된다. 동시에, 2채널 2방 밸브(ttV)가 절단된 상태이며, 또한 체크 밸브(CV2) 때문에 압력이 빠지지 않고 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3), 수축압력 공간(422c)은 고압(PHi) 상태를 유지하고 있다.

동시에, 리미터 스위치(cdS)는 피스톤(412)이 접촉하여 연통 상태가 되어 있다.

OPEN 포트로부터의 압축 공기의 공급이 소정량이 되고, 원환상 에어 실린더(80)가 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV1)까지 및 체크 밸브(CV3), 리미터 스위치(cdS), 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)의 압력이 소정의 문턱값(Pth)을 넘으면, 도 71에서 원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)의 압력이 높아지고, 스프링(ttV8)의 바이어스력에 대항하여 밸브체(ttV5)가 이동하여 도 77b에 도시된 연통 상태가 된다.

이에 의해, CLOSE 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV4로부터 ttV3으로의 흐름, 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3), 수축압력 공간(422c)이 연통하여 수축압력 공간(422c)이 감압된다. 동시에, OPEN 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV1로부터 ttV2로의 흐름, 출력 포인트(OP), 신장압력 공간(413a)이 연통하여 신장압력 공간(413a)이 가압된다.

그 결과, 회전 구동 에어 실린더(410)에서는, 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)로부터 신장 위치(Pa) 측으로 향하여 이동하고, 피스톤(412)이 비접촉이 된 리미터 스위치(cdS)가 절단 상태가 된다. 이에 의해, 체크 밸브(CV)에 의해 원환상 에어 실린더(80)는 가압 상태를 유지한다.

이 때, 수축압력 공간(422c)의 감압, 신장압력 공간(413a)의 가압에 의한 피스톤(412)의 이동에 따라 회전축(20) 및 중립 밸브체(5)가 회동하여, 가동 밸브부(40)는 밸브 폐쇄 위치(폐색 해제 위치)(E2)(도 24)로부터 퇴피 위치(E1)(도 24)로 향하여 회전 동작한다.

여기서, 중립 밸브부(30)의 회전 동작 중, 즉 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)로부터 이동하고 있는 동안은 원환상 에어 실린더(80)는 가압 상태이기 때문에, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

이와 같이 슬라이드 밸브(100B)의 개방 동작이 종료되면, 도 71에 원숫자 3 대시로 나타내는 바와 같이 밸브 개방 상태를 유지한다.

또, 원환상 에어 실린더(80)의 압력 문턱값(Pth)으로서는, 밸브체(40)의 두께 방향 치수가 축소 동작이 종료되는 상태이고 또한 고압(PHi) 상태 이하이면 좋다. 즉, 밸브체(40)의 두께 축소 동작 종료 후에 회전축(20)의 회전 동작을 행한다는 동작순서를 유지 가능하고, 또한 회전축(20)의 회전 속도(회전)가 슬라이드 밸브(100B)에 있어서 요구되는 준민함을 유지할 수 있는 값이 되도록

PLo<Pth<PHi

이면 좋고, 회전축(20)의 회전이 30°/sec(±1할)인 경우에

3<Pth/PLo<5

0.5<(PHi-Pth)/PLo<4

로 할 수 있다. 이 압력 문턱값(Pth)의 설정은, 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 간편하게는 스프링(ttV8)의 바이어스력을 조절 부재(ttVa)의 고정 위치에 의해 조절함으로써 행한다. 구체적으로는 이들 값을 절대압 표기로서 PLo=1.0kgf/cm2(98.1kPa), Pth=3.0~5.0kgf/cm2(294.2~490.3kPa), PHi=5.5~7.0kgf/cm2(539.4~686.5kPa)라고 할 수 있는데, 이들 수치는 밸브 크기, 개폐 속도의 설정 등에 따라 변동시킬 수 있다.

다음에, 개방 상태로부터의 폐쇄 동작을 설명한다.

폐쇄 동작으로서 밸브 폐쇄의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 71에 원숫자 4로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 CLOSE 포트에는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태가 되고, OPEN 포트에는 압축 공기는 공급되지 않고 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 되도록 전환된다.

이에 따라, 도 75에 도시된 바와 같이 CLOSE 포트, 체크 밸브(CV2), 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)가 고압(PHi) 상태로서 연속하게 되고, 수축압력 공간(422c)이 가압되어 회전 구동 에어 실린더(410)에서는 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)로부터 수축 위치(Pb)로 이동하기 시작한다. 이 타이밍에서는 리미터 스위치(cdS)는 피스톤(412)이 비접촉으로 절단 상태가 되어 있다.

동시에, OPEN 포트로부터의 감압에 의해 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV1), 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV2로부터 ttV1로의 흐름, 출력 포인트(OP), 신장압력 공간(413a)이 연통하여 신장압력 공간(413a)이 감압된다.

그러면, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)의 압력이 소정의 문턱값(Pth)보다 낮아지면, 스프링(ttV8)의 바이어스력에 대항하여 밸브체(ttV5)가 이동하여 도 77a에 도시된 절단 상태가 된다.

동시에, 개방 상태에 있어서 가압 상태였던 원환상 에어 실린더(80) 측에서는 리미터 스위치(cdS)가 절단된 상태이며, 또한 체크 밸브(CV3) 때문에 압력이 빠지지 않고 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)는 고압(PHi) 상태를 유지하고 있다.

이에 의해, 회전 구동 에어 실린더(410)에 있어서 신장압력 공간(413a)의 감압, 수축압력 공간(422c)의 가압에 의해, 피스톤(412)이 신장 위치(Pa)로부터 수축 위치(Pb)로 향하여 이동하기 시작한다. 동시에, 가동 밸브부(40)는 퇴피 위치(E1)(도 24)로부터 밸브 폐쇄 위치(폐색 해제 위치)(E2)(도 24)로 향하여 회전 동작한다. 이 때, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

가동 밸브부(40)의 회전 동작이 종료되고 밸브 폐쇄 위치(폐색 해제 위치)(E2)에 도달하면, 동시에 회전 구동 에어 실린더(410)에 있어서 피스톤(412)이 수축 위치(Pb)에 도달한다. 이에 의해, 피스톤(412)이 리미터 스위치(cdS)에 접촉하여 리미터 스위치(cdS)가 연통 상태가 된다.

이에 의해, 압력 상태로서는 도 71에서 원숫자 5로 나타내는 바와 같이 원환상 에어 실린더(80) 및 출력 포인트(FR)가 OPEN 포트와 연통하여 감압된다.

이 때, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 의해 원환상 에어 실린더(80)의 압력 하강에 따라, 가동 밸브 판부(50)가 B2방향으로 가동 밸브 테두리부(60)가 B1방향으로 슬라이딩함으로써, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 확대되어 폐색 상태로 동작한다.

도 75에 도시된 바와 같이, 출력측에서는 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)를 동작시키는 출력 포인트(FR)가 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 되고 폐쇄 상태가 된다.

이상과 같이 OPEN 포트와 CLOSE 포트의 2포트가 된 입력에 대해, FR, OP, CL의 3 출력 포인트에 있어서 압력 상태를 전기적인 기구를 이용하지 않고 제어 가능하게 함과 동시에, 이들의 압력 변화 순서를 설정하여 폐색 위치, 폐색 해제 위치, 퇴피 위치의 상태를 차례대로 실현함으로써, 슬라이드 밸브(100B)의 동작을 신속하고 안전하게 행하는 것이 가능하게 된다.

상기 시퀀스 회로(SQ)를 가짐으로써, 가동 밸브부(40)의 회전 이동 동작, 가동 밸브부(40)의 승강 동작(폐색·해제 동작)의 2회의 독립적인 동작을 가지며, 게다가 회동 동작은 복동식 에어 실린더(410), 승강 동작은 단동식 에어 실린더(80)에서 행하는 슬라이드 밸브(100B)에 있어서, 이들 이동 동작·승강 동작을 연동시키는 것이 가능하게 된다. 가동 밸브부(40)의 이동 동작 및 승강 동작을 모두 전기적인 제어로 행하지 않고 기계적인 제어로 행할 수 있으므로, 정전시의 이상 동작 등을 방지하는 것이 용이하게 가능하게 된다.

1채널 2방 밸브를 2개 사용하는 경우와 비교하여 2채널 2방 밸브(ttV)로 함으로써, 밸브의 동작 타이밍을 정확하게 맞추는 것이 가능하게 되고 시퀀스를 정확하게 실현할 수 있다.

회로 형성체를 분할함으로써, 실린더의 변경, 3위치 실린더 제어용 회로로 변경하는 경우에서도 블록(1)을 공용하는 것이 가능하게 되고 비용 저감 효과를 얻을 수 있다.

메인터넌스 스위치(mSW)에 의해, 원환상 에어 실린더(80)에의 압공 공급을 차단하는 조작이 가능하게 되고, 회전 구동 에어 실린더(410)에의 압공 공급을 보유지지한 채로 원환상 에어 실린더(80)의 탈착 작업이 가능하게 된다.

체크 밸브(CV)에 있어서, 케이스(볼 가이드)(CVW)의 내주면 및 외주면이 유로가 되도록 핀(CVf) 및 관통공(CVg)을 형성함으로써, 볼(CVB)이 밸브좌가 되는 테이퍼부(CVaa)로 빨아 당겨지는 것을 방지하는 것을 가능하게 하고, 이에 의해 압축 공기의 공급 유량을 증가시키고, 회전 구동 에어 실린더(410)의 동작 시간을 단축하여 슬라이드 밸브(100B)의 개폐 동작 시간을 단축할 수 있다.

또, 메인터넌스 스위치(mSW)는 다음에 설명하는 체결 볼트(43)와 함께 메인터넌스시에 사용할 수 있다.

[체결 볼트(43)(체결 부재)]

체결 볼트(43)(체결 부재)는, 도 81에 도시된 바와 같이 외주면에 수나사가 설치된 선단 부분(43a)이 가동 밸브 테두리부(60)에 설치된 체결 나착부(63)에 설치된 나사공(63a)에 나접되어 있다. 체결 볼트(43)는 가동 밸브체(40)의 두께 방향, 즉 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 이동 방향인 B1방향 또는 B2방향과 평행한 방향으로 축선이 향하도록 설치되어 있다.

체결 볼트(43)의 중앙 부분(43b)은 선단 부분(43a)과 대략 동일 직경이 되고, 가동 밸브 판부(50)에 설치된 체결 나착부(63)에 설치된 관통공(57b)에 축방향 이동 가능하게 하여 관통되어 있다. 중앙 부분(43b)의 직경 치수는 관통공(57b)의 직경 치수보다 작게 설정되고, 이들이 축방향으로 상대 이동한 경우에서도 서로 접촉하지 않도록 되어 있다.

체결 볼트(43)의 베이스단 부분(43c)에는 선단 부분(43a) 및 중앙 부분(43b)보다 직경 확대된 볼트 헤드가 되고, 선단 부분(43a) 측의 당접면(43d)이 대향하는 체결부(57)에서의 관통공(57b) 외측의 당접면(57d)과 당접하여 체결 볼트(43)와 가동 밸브 판부(50)의 유로 방향 변동 위치를 규제 가능하게 되어 있다.

체결 볼트(43)에는, 선단 부분(43a)의 수나사가 나설된 부분보다 선단 위치에 걸어멈춤용 홈(43e)이 주설되고, 이 걸어멈춤용 홈(43e)에 끼워맞춤된 워셔 등의 스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)이 나사공(63a)의 외측면(63f)에 당접함으로써 체결 볼트(43)의 축방향(유로 방향)에서의 내측 방향(도시 아래방향)의 이동을 규제하고, 체결 볼트(43)를 회전시켜도 가동 밸브 테두리부(60)로부터 이탈하지 않도록 걸어멈춤되어 있다.

스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)은 체결 볼트(43)(체결 부재)가 단순히 벗어나지 않을 뿐만 아니라, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 체결 해제한 상태로 체결 볼트(43)가 장기적으로 느슨함 없고 또한 위치를 보유지지하고 있는 것을 가능하게 한다. 즉, 스냅 링(43f)(걸어멈춤 부재)이 조임 축력을 안정적으로 부담할 필요가 있기 때문에, 도 83a에 도시된 바와 같이 E형 스냅 링이 되거나 도 83b에 도시된 바와 같이 C형 스냅 링을 적용하는 것이 바람직하다. 또, 스냅 링의 형상에 따라 걸어멈춤용 홈(43e)의 형상도 적절히 선택된다. 또한, 걸어멈춤 부재로서는 핀형도 적응 가능하고, 이 경우는 걸어멈춤용 홈(43e) 대신에 체결 볼트(43)의 직경방향으로 설치된 걸어멈춤 구멍에 고정될 수 있다.

체결 볼트(43)의 길이는, 스냅 링(43f)이 외측면(63f)에 당접한 상태로 가동 밸브부(40)가 최대 두께가 되어도 선단 부분(43a) 측의 당접면(43d)이 대향하는 체결부(57)에서의 관통공(57b) 외측의 당접면(57d)과 당접하지 않을 정도로 길게 설정되어 있다. 또한, 가동 밸브부(40)가 최소 두께가 된 경우에는, 체결 나착부(63)와 체결 나착부(63)의 대향하는 당접면(63g)과 당접면(57g)이 당접함으로써 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 위치 규제가 행해진다. 즉, 나접된 체결 볼트(43)에 대해, 가동 밸브 판부(50)는 B1방향으로는 당접면(57g)이 당접면(63g)에 당접하는 위치까지, 또한 B2방향으로는 당접면(57d)이 당접면(43d)에 당접하는 위치까지 이동 가능하게 된다.

따라서, 체결 볼트(43)를 나사공(63a)에 대해 회전하여 체결 길이를 변화함으로써, 가동 밸브 판부(50)의 이동 범위, 즉 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)의 유로 방향 위치를 규제할 수 있다. 특히, 에어 실린더(80)에 의해 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태로 당접면(57d)이 당접면(43d)에 당접하도록 체결 볼트를 회동시킴으로써, 에어 실린더(80)의 구동을 정지한 상태에서도 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 메인터넌스시 등에 중립 밸브체를 밸브 상자(10)와 접촉하지 않도록 자유로운 상태로 회동 가능하게 할 수 있다.

또한, 체결 볼트(43)는 복수 설치된 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 안정적으로 가동 밸브부(40)의 두께가 축소된 상태를 유지하기 위해, 가동 밸브부(40)를 유로 방향으로 평면시하여 복수의 메인 스프링(70)이 배치된 중심 위치에 대해 이 체결 볼트(43)가 대칭으로 배치된다.

구체적으로는 도 82a~도 82c에 도시된 바와 같이, 가동 밸브부(40)가 유로 방향으로 평면시하여 대략 원형이 되고, 가동 밸브부(40)의 최외주인 제1 주위 영역(40a)에 복수의 메인 스프링(70)이 동심형상으로 위치하도록 배치된 경우, 체결 볼트(43)는 메인 스프링(70)과 동심형상으로, 또한 메인 스프링(70)과 등간격이 되도록 메인 스프링(70)과 같은 수 설치된다.

일례로서, 도 82a에는 메인 스프링(70)과 체결 볼트(43)와 메인 스프링이 4개씩 배치된 예를, 도 82b에는 메인 스프링(70)과 체결 볼트(43)와 메인 스프링이 3개씩 배치된 예를 나타낸다. 또한, 도 82c에는 6개의 메인 스프링(70)이 동심형상으로 배치되고 체결 볼트(43)와 중심에 설치된 예를 나타낸다.

또, 이들 예는 메인 스프링(70)의 바이어스력이 모두 동일한 경우를 예시하였지만, 복수의 메인 스프링의 바이어스력이 불균등한 경우에는 이들 바이어스력을 효율적으로 받아 가동 밸브부(40)의 두께 치수의 축소폭이 중립 밸브체 면방향 전체에서 동일하게 되도록 체결 볼트를 설치하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 항상 메인 스프링(70)의 바이어스력이 작용하고 있는 가동 밸브부(40)에 대해 그 두께를 축소하는 지그를 별도 마련하지 않고, 중립 밸브부(30)와 가동 밸브부(40)로 이루어지는 중립 밸브체의 분리를 가능하게 할 수 있다.

또, 스냅 링(43f)을 설치함으로써, 메인터넌스시에 체결 볼트(43)를 분리한 후에 분실하는 위험을 배제할 수 있다.

이상과 같이 제15 실시형태에서는, 유로 방향으로 서로 이격 접근 가능한 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)에 의해 구성된 가동 밸브부(40)가 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 유로 방향 외측으로 향하여 바이어스하는 메인 스프링(70)이 설치되어 있다. 가동 밸브부(40)에는, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시키는 원환상 에어 실린더(80)가 설치되어 있다. 가동 밸브 테두리부(60)를 중립 밸브부(30)에 접근하는 방향으로 바이어스하는 보조 스프링(90)이 설치되어 있다. 이에 따라, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자의 내면(15a, 15b)에 압압하여 시일부(61) 및 반력 전달부(59)에서 확실히 밸브 폐색을 행할 수 있다.

또한, 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 중공부(11)의 유로 방향 중앙 위치측으로 향하여 이동시킴으로써, 밸브 상자(10)에 밸브체(40)가 접촉하지 않도록 하여 회동시키고, 회동 이외의 동작이 필요한 기구에 비해 소형으로 출력이 작은 구동 기구에 의해 퇴피 위치까지 밸브체(40)를 이동할 수 있다.

이 구성에서는, 하나의 가동 밸브부(40)와 3개의 바이어스부(70, 80, 90)에 의해 밸브체를 형성할 수 있다. 또한, 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 메인 스프링(70)의 복원력에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면에 직접 가압하여 확실히 밸브 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로 가동 밸브부(40)의 주위 영역에 배치된 원환상 에어 실린더(80)에 공급된 압축 공기의 작용에 의해 가동 밸브 판부(50)와 가동 밸브 테두리부(60)를 밸브 상자(10)의 내면으로부터 이격시켜 확실히 회동 가능 상태로서 밸브 개방할 수 있다. 따라서, 제15 실시형태에서는 간단한 구조를 가지며 높은 신뢰성으로 구획 동작을 행할 수 있는 슬라이드 밸브를 실현할 수 있다.

(제16 실시형태)

다음에, 본 발명의 제16 실시형태에서의 슬라이드 밸브에 대해 서술한다.

이하, 제16 실시형태의 슬라이드 밸브에서는 제8~제15 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 번호를 부여한다. 이하, 본 발명에 관한 슬라이드 밸브의 제16 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

제16 실시형태에서는 밸브 개방도 조절을 행하는 슬라이드 밸브의 구성 및 동작을 설명한다.

[진자형 슬라이드 밸브]

제16 실시형태의 슬라이드 밸브는, 도 51에 도시된 바와 같이 밸브 개방도 조절 기구를 구비한 진자형 슬라이드 밸브이다. 이 슬라이드 밸브는, 제12 실시형태에서 서술한 바와 같이 밸브 상자(10), 회전축(20), 접속 부재(91), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40), 메인 스프링(70)(제1 바이어스부), 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부), 보조 스프링(90)(제3 바이어스부)을 구비하고 있다. 이 슬라이드 밸브의 가동 밸브부(40)는 가동 밸브부에서의 3개의 정지 위치에서 정지 가능하게 된다. 구체적으로 3개의 정지 위치란, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)에 위치하는 퇴피 위치(E1), 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치인 유로(H)의 밸브 폐쇄 위치(E2) 및 이들 퇴피 위치(E1)와 밸브 폐쇄 위치(E2)의 중간에 있고 유로(H)의 개구 면적 중에서 절반 정도를 덮는(차폐하는) 반개방 위치(E3)이다. 이 반개방 위치의 상태가 조정 가능하다. 도 51에 도시된 슬라이드 밸브는 도 48~도 50에 도시된 회전축 구동 기구(300B)를 구비하고 있다.

제11, 제15 실시형태에서는, 실린더 본체(411)의 내부 공간(411b)에 수용되어 있는 피스톤(412)은 하나로 하고, 이 피스톤(412)의 정지 위치로서 신장 위치(Pa)와 수축 위치(Pb)의 2 위치를 설정하였다(도 43, 도 44 참조).

한편, 제16 실시형태에서는, 제12 실시형태에서 설명한 바와 같이 밸브 개방도 조절 기구로서 실린더 본체(511)의 제1 내부 공간(511b) 및 제2 내부 공간(511c)에는 직렬로 2개의 피스톤(512a, 512b)이 각각 수용된다. 그리고, 이들 2개의 피스톤(512a, 512b)에 각각 3개의 정지 위치, 즉 신장 위치(Pa1, Pa2), 수축 위치(Pb1, Pb2) 및 중간 위치(Pc1, Pc2)가 설정된다.

이러한 2개의 피스톤(512a, 512b)에 각각 3개의 정지 위치가 설정됨으로써, 도 51에 도시된 바와 같이 슬라이드 밸브(2)의 가동 밸브부(40)는 3개의 정지 위치에서 정지 가능하고, 이 반개방 위치의 상태가 조정 가능하다.

회전축 구동 기구(300B)의 기본 구조, 작용 및 동작은 제8~제15 실시형태와 동일하지만, 제15 실시형태에서의 회전축 구동 기구는 특히 리미터 스위치(cdS)를 구비하고 있다.

[시퀀스 회로(SQ3)]

제16 실시형태에 있어서 슬라이드 밸브는, 도 70에 도시된 시퀀스 회로(SQ)에 덧붙여 도 84에 도시된 바와 같이, 밸브 개방도를 설정하는 제1 피스톤(521)의 신장 동작시에, MID 포트로부터 통기구(526)를 개재하여 정지 위치 설정용 압력 공간(524)(제1 압력 공간)에 신장용 압축 공기를 공급함과 동시에 셔틀 밸브(stV)를 갖는 구성이 되는 시퀀스 회로(SQ3)를 가진다.

즉, 도 84에 도시된 바와 같이, 시퀀스 회로(SQ3)에서는 공급로(41)가 되는 OPEN 포트로부터 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)와 메인 스프링(70)으로 이루어지는 단동 에어 실린더에 중립 밸브체(30)의 두께 수축용 압축 공기가 공급된다. 또한, 회전 구동 에어 실린더(510)(구동 수단)의 신장 동작시에, OPEN 포트로부터 신장 통기구(527)(공급로)를 개재하여 제2 신장압력 공간(525)에 신장용 압축 공기가 공급된다. 회전 구동 에어 실린더(510)의 수축 동작시에, CLOSE 포트로부터 공급로(422j)(수축 통기구)를 개재하여 수축압력 공간(422c)에 수축용 압축 공기가 공급된다. 밸브 개방도를 설정하는 제1 피스톤(521)의 신장 동작시에, MID 포트로부터 통기구(526)를 개재하여 정지 위치 설정용 압력 공간(524)(제1 압력 공간)에 신장용 압축 공기가 공급된다. 또한, 시퀀스 회로(SQ3)는 셔틀 밸브(stV)를 가진다.

시퀀스 회로(SQ3)는, OPEN 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV) 및 체크 밸브와 유량 조정 밸브가 조합된 스피드 콘트롤 밸브(NCV2)를 개재하여 제2 신장압력 공간(525)에 접속된다. 또한, 시퀀스 회로(SQ3)는 OPEN 포트로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV1), 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트부(ttV0), 셔틀 밸브(stV), 체크 밸브(CV3)와 병렬로 리미터 스위치 밸브(cdS) 및 메인터넌스 스위치(mSW)를 개재하여 원환상 에어 실린더(80)에 접속되고, 동시에 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트부(ttV0)가 셔틀 밸브(stV)에 유입하는 부분과 분기한 유로가 체크 밸브(CV1)를 개재하여 2채널 2방 밸브(ttV)의 유로(ttV2) 및 스피드 콘트롤 밸브(NCV2)의 사이에 접속되어 있다.

또한, 시퀀스 회로(SQ3)는 CLOSE 포트로부터 체크 밸브(CV2)와 병렬로 2채널 2방 밸브(ttV) 및 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)를 개재하여 제2 수축압력 공간(422c)에 접속되어 있다.

또한, 시퀀스 회로(SQ3)는 MID 포트로부터 2채널 2방 밸브(t2V) 및 스피드 콘트롤 밸브(NCV5)를 개재하여 제1 압력 공간(524)에 접속된다. 또한, 시퀀스 회로(SQ3)는 MID 포트로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV4), 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트부(t2V0)를 개재하여 셔틀 밸브(stV)에 접속되어 있다.

또한, 제1 압력 공간(524)의 제1 피스톤(521)에 접속된 돌출부(531)의 선단은 제2 피스톤(522)에 접촉 가능하게 되고, 제1 압력 공간(524)과 제2 수축압력 공간(422c) 중 어느 하나 혹은 모두가 가압된 경우에, 제1 피스톤(521)과 제2 피스톤(522)의 사이에서 서로 압압하여 압력을 전달 가능하게 되어 있다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV1)는, 원환상 에어 실린더(80) 및 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)으로부터 OPEN 포트로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 이 스피드 콘트롤 밸브(NCV1)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV2로부터 ttV1로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV2)는 출력(OP) 측으로부터 제2 신장압력 공간(525)으로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속되고, 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)는 출력(CL) 측으로부터 제2 수축압력 공간(422c)으로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속된다.

체크 밸브(CV1)는, 출력(OP) 및 2채널 2방 밸브(ttV)의 유로(ttV2) 측으로부터 에어 오퍼레이트측(ttV0) 및 원환상 에어 실린더(80)로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV1)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV2로부터 ttV1로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

체크 밸브(CV2)는 CLOSE 포트측으로부터 제2 수축압력 공간(422c)으로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV2)는 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV3로부터 ttV4로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

체크 밸브(CV3)는 OPEN 포트측으로부터 원환상 에어 실린더(80)로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV3)는 리미터 스위치(cdS)에서 연통한 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV4)는 MID 파일럿 라인이 되는 포인트(ML)를 개재하여 셔틀 밸브(stV)에 접속되고, 이 셔틀 밸브(stV) 및 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0)과 체크 밸브(CV5)에 분기하는 측으로부터 MID 포트로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 이 스피드 콘트롤 밸브(NCV4)는 2채널 2방 밸브(t2V)에 있어서 t2V2로부터 t2V1로의 흐름과 평행하게 되도록 병렬 접속된다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV4)에는, 포인트(ML)에 이르는 회로의 에어 오퍼레이트측(t2V0)보다 상류에서 분기하여 체크 밸브(CV5), 2채널 2방 밸브(t2V)의 유로(t2V3) 측, 유로(t2V4) 측으로부터 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV4 및 체크 밸브(CV2) 및 출력(CL)이 분기하여 접속된다.

스피드 콘트롤 밸브(NCV5)는, 출력(MID) 측으로부터 제1 압력 공간(524)으로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속된다.

체크 밸브(CV5)는 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V3으로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV4)로 향하는 측이 순방향이 됨과 동시에, 체크 밸브(CV4)는 출력(MID) 및 2채널 2방 밸브(t2V)의 유로(t2V2) 측으로부터 에어 오퍼레이트측(t2V0) 및 포인트(ML)로 향하는 측이 순방향이 되도록 접속된다.

셔틀 밸브(stV)는, OPEN 포트로부터의 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트부(t2V0) 측(포인트(SS) 측) 및 MID 포트로부터의 회로 내의 포인트(ML) 측으로부터의 유입을 출력 포인트(FR) 측에 선택적으로 유출시키도록 접속된다.

원환상 에어 실린더(80)와 체크 밸브(CV3)의 사이에는, 수동으로 원환상 에어 실린더(80)를 대기압의 외부(Air)에 접속하도록 전환 가능한 메인터넌스 스위치(mSW)가 접속되어 있다. 2채널 2방 밸브(t2V)는 도 77a 및 도 77b에 도시된 2채널 2방 밸브(t2V)와 동일한 구성으로 되어 있다. 체크 밸브(CV4, CV5)는 도 78~도 80에 도시된 구성으로 되어 있다.

다음에, 시퀀스 회로(SQ3)에서의 압력 상태 및 에어 오퍼레이트 상태를 설명한다.

도 85는, 구동 및 위치 제어용 압축 공기 입력 3계통과 출력 4계통에서의 압력 상태의 변화를 나타낸다. 여기서, OPEN 포트, CLOSE 포트, MID 포트, FR, OP, CL, MID 및 ML의 각 점은 도 84에 도시된 각 점에 대응한다. 도 86~도 89는 시퀀스 회로(SQ3)에서의 압력 상태를 나타내고, 굵은 선이 고압(PHi) 상태를 나타내며, 가는 선이 저압(PLo) 상태를 나타냄과 동시에, 이점쇄선은 실제 구성에 대응하는 회로 블록을 나타내고 있다.

우선, 슬라이드 밸브가 폐색 밀폐되어 있는 밸브 폐쇄(E2)의 상태를 시작 상태로 한다. 또한, 종료 상태를 반개방 위치(E3)로 한다.

이 때, 중립 밸브부(30)는 밸브 폐쇄 위치(E2)(도 51)에 있고, 또한 가동 밸브부(40)의 두께가 최대가 되어 있다.

폐색 밀폐 상태에 있어서, 압력 상태로서는 도 85에서 A-원숫자 1(A-①)로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 압축 공기를 공급하는 구동용 2계통의 입력 중에서 밸브 개방 동작을 행하기 위한 OPEN 포트에는 압축 공기는 공급되지 않고 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태이고, 밸브 폐쇄 동작을 행하기 위한 CLOSE 포트에는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태가 된다. 또한, 압축 공기를 공급하는 개방도 제어용 입력인 MID 포트에는 압축 공기는 공급되지 않고 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 된다.

또한, 도 85에 A-원숫자 1로 나타내는 폐색 밀폐 상태에 있어서, 출력측에서는 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)를 동작시키는 출력 포인트(FR)에서는 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태, 회전 구동 에어 실린더(510)의 제2 신장압력 공간(525)을 가압하는 점(OP)에서는 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태이다. 또한, 회전 구동 에어 실린더(510)의 제2 수축압력 공간(422c)을 가압하는 점(CL)에서는 압축 공기가 공급되어 동작하는 고압(PHi) 상태이다. 또한, 밸브 개방도 조절을 행하는 제1 피스톤(521) 측의 제1 압력 공간(524)을 동작시키는 출력 포인트(MID)에서는 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태이다. 또한, 회로 내의 포인트(ML)도 저압(PLo) 상태이다.

동시에, 도 86에 도시된 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)도 대기압이기 때문에, 스프링(ttV8)에 의한 바이어스력에 의해 도 77a 및 도 77b의 우측방향으로 밸브체가 위치하고, 유로(ttV1)와 유로(ttV2) 및 유로(ttV3)와 유로(ttV4)가 모두 절단 상태가 되어 있다. 이에 의해, CLOSE 포트, 체크 밸브(CV2), 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)가 고압(PHi) 상태로서 연속하게 되고, 수축압력 공간(422c)이 가압되어 회전 구동 에어 실린더(510)에서는 제2 피스톤(522)이 수축 위치(Pb2)(도 49)에 있다.

동시에, 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0)도 대기압이기 때문에, 마찬가지로 유로(t2V1)와 유로(t2V2) 및 유로(t2V3)와 유로(t2V4)가 모두 절단 상태가 되어 있다. 또한, 리미터 스위치(cdS)는 제2 피스톤(522)이 접촉하여 연통 상태가 되어 있다.

이에 의해, CLOSE 포트, 체크 밸브(CV2), 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV4부터 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V4, 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV), 제2 수축압력 공간(422c)이 연통하여 고압(PHi) 상태가 된다.

다음에, 밀폐 해제 동작으로서 반개방 구동의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 85에 A-원숫자 2로 나타내는 바와 같이 OPEN 포트는 저압(PLo) 상태, CLOSE 포트는 고압(PHi) 상태로 변화하지 않고, MID 포트는 저압(PLo) 상태로부터 고압(PHi) 상태로 전환된다.

이에 따라, 도 87에 도시된 바와 같이 MID 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 tSV1, 체크 밸브(CV5)까지, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV4)까지, 출력(ML), 셔틀 밸브(stV)까지 및 체크 밸브(CV3), 리미터 스위치(cdS), 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)가 가압 상태가 되고, 도 85에서 A-원숫자 2로 나타내는 바와 같이 이들 회로 부분에서의 압력이 상승해 간다.

이 때, 원환상 에어 실린더(80)의 압력 상승에 따라 가동 밸브 판부(50)가 B1방향으로 가동 밸브 테두리부(60)가 B2방향으로 슬라이딩함으로써, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소되어 폐색 해제 상태로 동작한다.

또한, 도 85에 A-원숫자 2로 나타내는 상태에서는 밀폐 해제는 하지만, 가동 밸브부(40)의 회동 동작은 개시하지 않고 해제 위치로서의 밸브 폐쇄 위치(E2)를 유지한다.

동시에, 도 87에 도시된 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)가 절단된 상태이고, 또한 셔틀 밸브(stV) 때문에 유로(ttV2), 출력 포인트(OP), 스피드 콘트롤 밸브(NCV1), 체크 밸브(CV1), 스피드 콘트롤 밸브(NCV2), 제2 신장압력 공간(525)은 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 된다.

동시에, 2채널 2방 밸브(ttV) 및 2채널 2방 밸브(t2V)가 절단된 상태이고, 또한 셔틀 밸브(stV) 때문에 압력이 빠지지 않고 CLOSE 포트, 체크 밸브(CV2), 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV4부터 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V4, 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3), 제2 수축압력 공간(422c)이 고압(PHi) 상태를 유지한다.

이 때, 리미터 스위치(cdS)는 피스톤(512)이 접촉하여 연통 상태가 되어 있다.

MID 포트로부터의 압축 공기의 공급이 소정량이 되고, 원환상 에어 실린더(80)가 메인 스프링(70)의 바이어스력에 이겨 MID 포트, 스피드 콘트롤 밸브(NCV4), 체크 밸브(CV5)까지, 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0), 체크 밸브(CV4)까지, 포인트(ML)부터 셔틀 밸브까지 및 체크 밸브(CV3), 리미터 스위치(cdS), 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)의 압력이 소정의 문턱값(PtM)을 넘으면, 도 88에서 A-원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0)의 압력이 높아지고 스프링의 바이어스력에 대항하여 밸브체가 이동하여 2채널 2방 밸브(t2V)가 연통 상태가 된다.

이에 의해, 도 88에서 A-원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 MID 포트로부터 2채널 2방 밸브(t2V)에 있어서 t2V1로부터 t2V2로의 흐름, 출력 포인트(MID), 스피드 콘트롤 밸브(NCV5), 제1 압력 공간(524)이 연통하여 제1 압력 공간(524)이 가압된다. 동시에, CLOSE 포트로부터 2채널 2방 밸브(t2V)에 있어서 t2V4로부터 ttV3으로의 흐름, 체크 밸브(CV5), 포인트(ML)가 연통한다.

그 결과, 회전 구동 에어 실린더(510)에서는 제1 피스톤(521)이 수축 위치(Pb1)로부터 신장 위치(Pa1) 측으로 향하여 이동한다. 이 때, 제1 압력 공간(524)의 압력 상승에 따라, 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)가 접촉하는 제2 피스톤(522)을 압압하고, 제1 피스톤(521)과 제1 압력 공간(524)의 압압력의 차이로부터 제2 수축압력 공간(422c)이 수축되고 제1 압력 공간(524)이 확대(신축)되는 방향으로 구동력이 작용하기 시작한다.

동시에, 제2 피스톤(522)이 이동하기 시작하여 리미터 스위치(cdS)가 절단 상태가 된다. 이에 의해, 체크 밸브(CV)에 의해 원환상 에어 실린더(80)는 가압 상태를 유지한다.

여기서, 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)의 신장 동작에서는, 제1 압력 공간(524) 및 제2 수축압력 공간(422c)의 확대 축소는 가압·감압에 의해 행해지지 않고, 돌출부(531)에서 접촉하는 제1 피스톤(521)과 제2 피스톤(522)의 압압력 차이에 의해 행해진다. 이 때문에, 제1 피스톤(521) 및 제2 피스톤(522)의 신장 동작에 따라, 제2 수축압력 공간(422c)으로부터 제1 압력 공간(524)으로는 도 89에서 A-원숫자 4로 나타내는 상태와 같이 구동용 압축 공기가 환류된다.

구체적으로는 제2 수축압력 공간(422c)으로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV3), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3)로부터 출력 포인트(CL), 출력 포인트(CL)로부터 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V4, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V4로부터 t2V3으로의 흐름, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V3로부터 체크 밸브(CV5), 체크 밸브(CV5) 스피드 콘트롤 밸브(NCV4), 스피드 콘트롤 밸브(NCV4)로부터 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1로부터 t2V2로의 흐름, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V2로부터 출력(MID), 출력(MID)으로부터 스피드 콘트롤 밸브(NCV5), 스피드 콘트롤 밸브(NCV5)로부터 제1 압력 공간(524)으로 흐르게 된다.

이 제2 수축압력 공간(422c)으로부터 제1 압력 공간(524)으로의 환류에 의한 제2 피스톤(522)의 이동에 따라, 회전축(20) 및 중립 밸브체(5)가 회동하여 가동 밸브부(40)는 밸브 폐쇄 위치(E2)(폐색 해제 위치, 도 51)로부터 반개방 위치(E3)(도 51)로 향하여 회전 동작한다.

여기서, 중립 밸브부(30)의 회전 동작 중, 즉 피스톤(512)이 수축 위치(Pb)로부터 이동하고 있는 동안은 원환상 에어 실린더(80)는 가압 상태이기 때문에, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

이와 같이 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)이 모두 반개방 위치(Pc1, Pc2)로의 이동이 종료되어 슬라이드 밸브의 반개방 동작이 종료되면, 제1 압력 공간(524)으로부터 돌출부(531)에서 접촉하는 데에 걸리는 압력에 의해 돌출부(531)에서 접촉하는 제2 피스톤(522)에 대한 신장 방향으로의 압압력과 제2 수축압력 공간(422c)으로부터 제2 피스톤(522)으로의 가압에 의해, 도 89에서 A-원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 밸브 반개방의 상태를 유지한다. 또, 제1 피스톤(521)의 정지 위치는 제1 피스톤 규제 부재(535)에 의해 설정되는 위치에 규제된다.

또, 원환상 에어 실린더(80)의 압력 문턱값(PtM)으로서는 상술한 압력 문턱값(Pth)과 동일하게 하는 것도 가능하고 다르게 할 수도 있다. 이 압력 문턱값(PtM)은 밸브 크기, 개폐 속도 설정 등에 따라 변동할 수 있는데, 밸브체(40)의 두께 방향 치수가 축소 동작이 종료되는 상태이고 또한 고압(PHi) 상태 이하이면 좋다. 즉, 밸브체(40)의 두께 축소 동작 종료 후에 회전축(20)의 회전 동작을 행한다는 동작 순서를 유지 가능하고, 또한 회전축(20)의 회전 속도(회전)가 슬라이드 밸브에 있어서 요구되는 준민함을 유지할 수 있는 값이 되도록

PLo<PtM<PHi

이면 좋다.

다음에, 반개방(E3) 상태로부터 밸브 폐쇄(E2)로의 반폐쇄(폐색·밀폐) 동작을 설명한다.

슬라이드 밸브는 시작 상태로서 반개방 위치(E3)(도 51)에 있고, 또한 가동 밸브부(40)의 두께는 최소가 되어 있다.

반개방 상태에 있어서, 압력 상태로서는 도 90에서 B-원숫자 1로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 압축 공기를 공급하는 구동용 2계통의 입력 중에서 밸브 개방 동작을 행하기 위한 OPEN 포트는 저압(PLo) 상태가 되고, CLOSE 포트는 고압(PHi) 상태가 되며, MID 포트는 고압(PHi) 상태가 된다.

또한, 도 90에서 B-원숫자 1로 나타내는 반개방 상태에 있어서, 출력측에서는 출력 포인트(FR)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(OP)는 저압(PLo) 상태, 출력 포인트(CL)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(MID)는 고압(PHi) 상태, 회로 내의 포인트(ML)도 고압(PHi) 상태가 된다.

동시에, 도 90에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)이 모두 반개방 위치(Pc1, Pc2)까지 신장하고, 원환상 에어 실린더(80)가 신장하고 있다. 또한, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1과 t2V2 및 t2V3과 t2V4가 연통 상태, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1과 ttV2 및 ttV3과 ttV4가 절단 상태, 리미터 스위치(cdS)가 절단 상태이다.

반폐쇄 동작으로서의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 90에 B-원숫자 2로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 MID 포트가 저압(PLo) 상태가 되도록 전환된다.

이에 따라, 도 92에 도시된 바와 같이 MID 포트, 스피드 콘트롤 밸브(NCV4), 체크 밸브(CV5)까지, 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0), 체크 밸브(CV4), 포인트(ML), 스피드 콘트롤 밸브(NCV5), 제1 압력 공간(524)이 연속하여 감압되고, 회전 구동 에어 실린더(510)에서는 제1 피스톤(521)이 반개방 위치(Pc1)로부터 수축 위치(Pb1)로 이동하기 시작한다. 이 때, 제2 수축압력 공간(422c)의 신장에 따라 CLOSE 포트로부터 압축 공기가 공급된다.

동시에, 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0)이 감압되기 때문에, 에어 오퍼레이트측(t2V0)의 압력이 소정의 문턱값(PtM)보다 낮아지면, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1과 t2V2 및 t2V3과 t2V4가 절단 상태가 된다.

동시에, 반개방(E3) 상태에 있어서 가압 상태였던 원환상 에어 실린더(80) 측에서는 리미터 스위치(cdS)가 절단된 상태이고, 또한 체크 밸브(CV3) 때문에 압력이 빠지지 않고 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)는 고압(PHi) 상태를 유지하고 있다.

이에 의해, 회전 구동 에어 실린더(510)에 있어서 제1 압력 공간(524)의 감압, 제2 수축압력 공간(422c)에의 압축 공기 공급에 의해, 제2 피스톤(522)이 반개방 위치(Pc2)로부터 수축 위치(Pb2)로 향하여 이동하기 시작한다. 동시에, 가동 밸브부(40)는 반개방 위치(E3)(도 51)로부터 퇴피 위치(E1)(폐색 해제 위치, 도 51)로 향하여 회전 동작한다. 이 때, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

가동 밸브부(40)의 회전 동작이 종료되어 밸브 폐쇄 위치(E2)(폐색 해제 위치)에 도달하면, 도 93에 도시된 바와 같이 동시에 회전 구동 에어 실린더(510)에 있어서 제2 피스톤(522)이 수축 위치(Pb2)에 도달한다. 이에 의해, 제2 피스톤(522)이 리미터 스위치(cdS)에 접촉하여 리미터 스위치(cdS)가 연통 상태가 된다.

이에 의해, 압력 상태로서는 도 90에서 B-원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 원환상 에어 실린더(80) 및 출력 포인트(FR)가 OPEN 포트와 연통하여 감압된다.

이 때, 메인 스프링(70)의 바이어스력에 의해 원환상 에어 실린더(80)의 압력 하강에 따라, 가동 밸브 판부(50)가 B2방향으로 가동 밸브 테두리부(60)가 B1방향으로 슬라이딩함으로써, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 확대되어 폐색 상태로 동작한다.

출력측에서는, 원환상 에어 실린더(80)(제2 바이어스부)를 동작시키는 출력 포인트(FR)가 거의 대기압과 같은 저압(PLo) 상태가 되고, 도 94에 도시된 바와 같이 폐색·밀폐 상태가 된다.

다음에, 반개방(E3) 상태로부터 밸브 개방(E1)으로의 반개방으로부터 개방으로의 동작을 설명한다.

슬라이드 밸브는 시작 상태로서 반개방 위치(E3)(도 51)에 있고, 또한 가동 밸브부(40)의 두께는 최소가 되어 있다.

반개방 상태에 있어서, 압력 상태로서는 도 95에서 C-원숫자 1로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 압축 공기를 공급하는 구동용 2계통의 입력 중에서 OPEN 포트는 저압(PLo) 상태가 되고, CLOSE 포트는 고압(PHi) 상태가 되며, MID 포트는 고압(PHi) 상태가 된다.

또한, 도 95에 C-원숫자 1로 나타내는 반개방 상태에 있어서, 출력측에서는 출력 포인트(FR)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(OP)는 저압(PLo) 상태, 출력 포인트(CL)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(MID)는 고압(PHi) 상태, 회로 내의 포인트(ML)는 고압(PHi) 상태, 회로 내의 셔틀 밸브(stV)와 체크 밸브(CV1)의 사이의 포인트(SS)는 저압(PLo) 상태가 된다.

동시에, 도 96에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521), 제2 피스톤(522)이 모두 반개방 위치(Pc1, Pc2)까지 신장하고, 원환상 에어 실린더(80)가 신장하고 있다. 또한, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1과 t2V2 및 t2V3과 t2V4가 연통 상태, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1과 ttV2 및 ttV3과 ttV4가 절단 상태, 리미터 스위치(cdS)가 절단 상태이다.

반개방 동작으로서의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 95에 C-원숫자 2로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 OPEN 포트가 고압(PHi) 상태, CLOSE 포트는 저압(PLo) 상태가 되도록 전환된다.

이에 따라, 도 97에 도시된 바와 같이 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV1)까지 및 셔틀 밸브(stV), 체크 밸브(CV3), 리미터 스위치(cdS), 출력 포인트(FR)가 가압 상태가 됨과 동시에, MID 포트, 스피드 콘트롤 밸브(NCV4), 체크 밸브(CV5), 2채널 2방 밸브(t2V)의 에어 오퍼레이트측(t2V0), 체크 밸브(CV4), 포인트(ML), 출력(MID), 스피드 콘트롤 밸브(NCV5), 제1 압력 공간(524)이 가압 상태가 된다.

회전 구동 에어 실린더(510)에서는 제1 피스톤(521)이 반개방 위치(Pc1)를 유지한다.

동시에, CLOSE 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV3, 체크 밸브(CV2)로부터 CLOSE 포트 측이 감압 상태가 된다. 이 때, 체크 밸브(CV2)에 의해 체크 밸브(CV2)로부터 출력(CL), 제2 수축압력 공간(422c) 측은 가압 상태를 유지한다.

OPEN 포트로부터의 압축 공기의 공급이 소정량이 되고, 도 95에 C-원숫자 3으로 나타내는 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)의 압력이 소정의 문턱값(Pth)을 넘으면, 도 98에 도시된 바와 같이 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1과 ttV2 및 ttV3과 ttV4가 연통 상태가 된다.

이에 의해, CLOSE 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV4로부터 ttV3으로의 흐름, 출력 포인트(CL), 스피드 콘트롤 밸브(NCV3), 제2 수축압력 공간(422c)이 연통하여 제2 수축압력 공간(422c)이 감압된다. 동시에, OPEN 포트로부터 2채널 2방 밸브(ttV)에 있어서 ttV1로부터 ttV2로의 흐름, 출력 포인트(OP), 제2 신장압력 공간(525)이 연통하여 제2 신장압력 공간(525)이 가압된다.

그 결과, 회전 구동 에어 실린더(510)에서는, 제2 신장압력 공간(525)의 가압에 의해 제2 피스톤(522)이 반개방 위치(Pc2)로부터 신장 위치(Pa2)로 이동하기 시작한다. 동시에, 비접촉이 된 제1 피스톤(521)은 반개방 위치(Pc1)를 유지한다. 이 때, 원환상 에어 실린더(80)는 가압 상태를 유지한다.

이 회전 구동 에어 실린더(510)에서의 제2 피스톤(522)의 반개방 위치(Pc2)로부터 신장 위치(Pa2)로의 이동에 의해, 가동 밸브부(40)가 반개방 위치(E3)(도 51)로부터 퇴피 위치(E1)(밸브 개방 위치, 도 51)로 향하여 회전 동작한다. 이 때, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

다음에, 퇴피 상태(E1)부터 반개방 상태(E3)까지의 반개폐 동작을 설명한다.

슬라이드 밸브는 시작 상태로서 퇴피 위치(E1)(도 51)에 있고, 또한 가동 밸브부(40)의 두께는 최소가 되어 있다.

밸브 개방(퇴피) 상태에 있어서, 압력 상태로서는 도 99에서 D-원숫자 1로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 압축 공기를 공급하는 구동용 2계통의 입력 중에서 OPEN 포트는 고압(PHi) 상태가 되고, CLOSE 포트는 저압(PLo) 상태가 되며, MID 포트는 고압(PHi) 상태가 된다.

또한, 도 99에 D-원숫자 1로 나타내는 반개방 상태에 있어서, 출력측에서는 출력 포인트(FR)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(OP)는 고압(PHi) 상태, 출력 포인트(CL)는 저압(PLo) 상태, 출력 포인트(MID)는 고압(PHi) 상태, 회로 내의 포인트(ML)도 고압(PHi) 상태, 포인트(SS)도 고압(PHi) 상태가 된다.

동시에, 도 100에 도시된 바와 같이 제1 피스톤(521)이 모두 반개방 위치(Pc1), 제2 피스톤(522)이 신장 위치(Pa2)까지 신장하고, 원환상 에어 실린더(80)가 신장하고 있다. 또한, 2채널 2방 밸브(t2V)의 t2V1과 t2V2 및 t2V3과 t2V4가 연통 상태, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1과 ttV2 및 ttV3과 ttV4가 연통 상태, 리미터 스위치(cdS)가 절단 상태이다.

반개폐 동작으로서의 커맨드가 on이 된 타이밍에서, 압력 상태로서는 도 99에 D-원숫자 2로 나타내는 바와 같이 입력측에서는 OPEN 포트가 저압(PLo) 상태, CLOSE 포트는 고압(PHi) 상태가 되도록 전환된다.

이에 따라, 도 101에 도시된 바와 같이 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0), 체크 밸브(CV1), 포인트(SS), 셔틀 밸브(stV)까지 및 OPEN 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1부터 ttV2, 출력 포인트(OP), 제2 신장압력 공간(525)이 연통하여 감압하기 시작한다.

회전 구동 에어 실린더(510)에서는 제1 피스톤(521)이 반개방 위치(Pc1)를 유지한다.

동시에, CLOSE 포트, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV3부터 ttv4, 체크 밸브(CV2), 출력 포인트(CL), 제2 수축압력 공간(422c)이 가압 상태가 된다.

그 결과, 회전 구동 에어 실린더(510)에서는, 제2 신장압력 공간(525)의 감압 및 제2 수축압력 공간(422c)의 가압에 의해 제2 피스톤(522)이 신장 위치(Pa2)로부터 반개방 위치(Pc2)로 이동하기 시작한다. 이 때, 제2 수축압력 공간(422c)의 신장에 따라 CLOSE 포트로부터 압축 공기가 공급된다. 또한, 제1 피스톤(521)이 반개방 위치(Pc1)를 유지한다.

이 타이밍에서는 리미터 스위치(cdS)는 피스톤(512)이 비접촉으로 절단 상태가 되어 있다.

동시에, OPEN 포트로부터의 감압에 의해 2채널 2방 밸브(ttV)의 에어 오퍼레이트측(ttV0)이 감압되기 때문에, 에어 오퍼레이트측(ttV0)의 압력이 소정의 문턱값(Pth)보다 낮아지면, 2채널 2방 밸브(ttV)의 ttV1과 ttV2 및 ttV3과 ttV4가 절단 상태가 된다.

동시에, 퇴피 상태(E1)에 있어서 가압 상태였던 원환상 에어 실린더(80) 측에서는 셔틀 밸브(stV) 때문에 압력이 빠지지 않고 출력 포인트(FR), 원환상 에어 실린더(80)는 고압(PHi) 상태를 유지하고 있다.

이에 의해, 회전 구동 에어 실린더(510)에 있어서 제2 신장압력 공간(525)의 감압, 제2 수축압력 공간(422c)으로의 압축 공기 공급에 의해 이동하기 시작한 제2 피스톤(522)이 반개방 위치(Pc1)에 있는 제1 피스톤(521)의 돌출부(531)에 당접하고, 도 102에 도시된 바와 같이 반개방 위치(Pc2)에서 정지한다. 동시에, 가동 밸브부(40)는 퇴피 위치(E1)(도 51)로부터 반개방 위치(E3)(도 51)로 향하여 회전 동작한다. 이 때, 가동 밸브부(40)의 두께 방향 치수가 축소된 상태를 유지한다.

이상과 같이 제16 실시형태에서는, OPEN 포트, CLOSE 포트, MID 포트의 3포트로 된 구동 및 위치 제어용 압력 공기의 입력에 대해 FR, OP, CL, MID의 4출력 포인트가 되는 시퀀스 회로에 의해 단동 실린더에 의한 중립 밸브체의 두께 변동과 2단식 또한 복동 실린더가 되는 중립 밸브체의 회전 동작 실린더를 구동 제어하는 구성이 채용되어 있다. 이 구성에 있어서, 이들 압력 상태를 전기적인 기구를 이용하지 않고 제어하여 폐색 위치(E2), 퇴피 위치(E1), 반개방 위치(E3)의 3위치 간에서의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 이들 동작에 대응한 압력 변화 순서를 설정하여 폐색 위치, 폐색 해제 위치, 반개방 위치, 퇴피 위치의 상태를 소정 순번으로 실현할 수 있다. 이 때문에, 슬라이드 밸브의 동작을 신속하고 안전하게 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상술한 동작을 연속 혹은 조합하여 행하는 것도 가능하다.

상기 시퀀스 회로(SQ3)를 가짐으로써, 가동 밸브부(40)의 회전 이동 동작, 가동 밸브부(40)의 승강 동작(폐색·해제 동작)의 2회의 독립적인 동작을 가지며, 게다가 회동 동작은 복동식 에어 실린더(510), 승강 동작은 단동식 에어 실린더(80)에서 행함과 동시에, 개방도를 조절 가능한 슬라이드 밸브에서는 이들 이동 동작·승강 동작을 연동시키는 것이 가능하게 된다. 가동 밸브부(40)의 이동 동작 및 승강 동작, 반개방 동작을 모두 전기적인 제어로 행하지 않고 기계적인 제어로 행할 수 있으므로, 정전시의 이상 동작 등을 방지하는 것이 용이하게 가능하게 된다. 또, 제16 실시형태의 시퀀스 회로는 일례이며, 다른 구성이어도 상술한 바와 같은 동작 및 이에 대응한 압축 공기의 제어를 행하는 것이면 적응할 수 있다.

또한, 1채널 2방 밸브를 4개 사용하는 경우와 비교하여 OPEN 포트에 2채널 2방 밸브(ttV), MID 포트에 2채널 2방 밸브(t2V)로 함으로써, 밸브의 동작 타이밍을 정확하게 맞추는 것이 가능하게 되고 시퀀스를 정확하게 실현할 수 있다.

회로 형성체를 도 84에 이점쇄선으로 둘러싸인 블록마다 분할하여 이를 조립하여 구성 가능하게 함으로써, 실린더의 변경, 특히 2위치 실린더와 3위치 실린더의 사이에서 제어용 회로로 변경하는 경우에서도 블록을 공용하는 것이 가능하게 되고 비용 저감 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 진공 장치 등에 있어서 진공도나 온도 혹은 가스 분위기 등의 성질이 다른 2개의 공간을 연결하고 있는 유로를 구획하는 상태와, 이 구획 상태를 개방한 상태를 전환하는 용도 및 구획 상태와 개방 상태의 사이에서 개방도를 콘트롤하는 게이트 밸브 및 슬라이드 밸브에 널리 적용할 수 있다.

5…중립 밸브체, 10, 10a, 10b…밸브 상자, 11…중공부, 12a…제1 개구부, 12b…제2 개구부, 17, 18…유체 경로 링, 20…회전축, 21, 121…수나사, 25…밸브 막대, 30…중립 밸브부, 31…암나사, 40…가동 밸브부, 41…공급로, 42…연락로, 43…체결 볼트(체결 부재), 43f…스냅 링(걸어멈춤 부재), 50…가동 밸브 판부(제2 가동 밸브부), 51a, 51b…제2 시일부, 52a, 52b…제3 시일부, 53, 54…와이퍼, 55, 56…중간 대기실, 60…가동 밸브 테두리부(제1 가동 밸브부), 61…제1 시일부, 62…가이드 핀, 68…접속 핀, 68A…플로팅 핀, 69…접속 핀부, 70…메인 스프링(제1 바이어스부), 80…에어 실린더(제2 바이어스부, 원환상 에어 실린더), 90…보조 스프링(제3 바이어스부), 91…접속 부재, 93…돌기부, 95…오목부, 96a, 96b…제1 평행면, 97a, 97b…제2 평행면, 121, 421, 621…피니언, 122, 422, 622…랙, 125, 126…축방향 축내 경로, 100, 100a, 1000…게이트 밸브, 100B…슬라이드 밸브, 300a, 300b, 300c, 300d…회전축 구동 기구, 410, 510, 610, 710…실린더, 411, 511, 611, 711…실린더 본체, 412, 521, 612, 712…피스톤, 413, 613…압력 공간, 414, 614…통기구, 418, 618…완충홈, 536, 736…완충재

Claims (44)

1. 게이트 밸브로서,
   중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
   상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
   상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단;을 구비하고,
   상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
   상기 가동 밸브부가, 상기 가동 밸브부에 주설(周設)되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
   상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
   상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
   상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
   상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 가동 밸브부에는, 상기 제1 바이어스부의 반력을 상기 제2 개구부 주위의 밸브 상자 내면으로 전달하는 반력 전달부가 설치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 제2 바이어스부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 형성된 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로가 형성되고, 상기 공급로에는 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 유로 방향 위치가 변경되었을 때에도 상기 제1 가동 밸브부와 상기 중립 밸브부의 사이에서 구동용 기체를 공급 가능하게 슬라이딩 접속하는 접속 핀부가 설치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩하는 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 접속 핀부의 슬라이딩하는 부분에 2중 시일부가 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 두번째 시일보다 기체 공급측에 구동용 기체를 게이트 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로가 설치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 전환 수단이 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 전환 수단이 상기 유로 방향과 교차하는 방향으로 연장되어 직선형상으로 구동되는 밸브 막대를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
9. 게이트 밸브로서,
   중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
   상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
   상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단;을 구비하고,
   상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
   상기 가동 밸브부가, 상기 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
   상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
   상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
   상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
   상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;
   상기 중립 밸브체의 두께 치수가 줄어든 상태로 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부를 체결 가능한 체결 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 체결 부재에는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부를 체결 해제한 상태로 밸브 개폐 동작 가능하도록 상기 체결 부재가 상기 가동 밸브부로부터 벗어나지 않도록 하는 걸어멈춤 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 바이어스부가 복수 설치되고,
    상기 중립 밸브체를 유로 방향으로 평면적으로 보아 상기 제1 바이어스부가 배치된 중심 위치에 대해 상기 체결 부재가 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 중립 밸브체가 원형의 상기 제1 개구부를 폐색 가능하게 되고, 유로 방향으로 평면적으로 보아 상기 제1 바이어스부와 상기 체결 부재가 상기 중립 밸브체에 대해 동심형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 걸어멈춤 부재가 E형 스냅 링 혹은 C형 스냅 링이 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
14. 게이트 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고,
    상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
    상기 접속 부재와 상기 중립 밸브부는 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격으로 이격된 1세트의 제1 평행면과, 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 상기 제1 간격보다 넓은 제2 간격으로 이격된 1세트의 제2 평행면에서 서로 접촉하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 가동 밸브부에는, 상기 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에,
    상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
    상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
    상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
16. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    상기 접속 부재에는, 제1 평행면을 구성하는 제1 접촉면과 제2 평행면을 구성하는 제2 접촉면을 구비한 돌기부가 형성되고,
    상기 중립 밸브체의 일단부에는, 제1 평행면을 구성하는 제3 접촉면과 제2 평행면을 구성하는 제4 접촉면을 구비하고 상기 돌기부와 끼워맞춤하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 유로 방향에서의 상기 중립 밸브부의 일면측 및 다른 면측에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
18. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    상기 회전축과 상기 중립 밸브부는, 상기 회전축 및 상기 접속 부재를 관통하는 수나사와 상기 중립 밸브부에 형성되고 상기 수나사에 나합하는 암나사에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
19. 게이트 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 밸브체;
    상기 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하며,
    상기 접속 부재와 상기 밸브부는, 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 제1 간격으로 이격된 1세트의 제1 평행면과, 상기 유로 방향을 따라 서로 평행하게 넓어져 상기 제1 간격보다 넓은 제2 간격으로 이격된 1세트의 제2 평행면에서 서로 접촉하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
20. 슬라이드 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 동작하는 위치 전환 수단으로서 상기 유로 방향으로 연장되는 축선을 갖는 회전축;을 구비하고,
    상기 중립 밸브체가 상기 전환 수단에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
    상기 가동 밸브부가, 상기 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
    상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
    상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;
    상기 회전축의 축선 방향으로 이격되어 상기 회전축을 보유지지하는 2이상의 베어링;
    상기 회전축의 축선 방향에서의 이들 베어링 간의 위치에서 상기 회전축 둘레면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 유체 경로 링;을 가지며,
    상기 회전축의 일단면과 상기 유체 경로 링의 외주면에 설치된 개구끼리를 연통하는 밀폐된 유체 경로가 설치되고, 상기 회전축이 회동 위치에 따르지 않고, 또한 상기 밸브 상자 중공부에 노출되지 않고 상기 중립 밸브부 내부에 형성된 유체 경로와 상기 회전축 직경방향 외측 위치가 되는 상기 밸브 상자 외부를 연통하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
21. 청구항 20에 있어서,
    상기 유체 경로로서 상기 회전축 내부에는 축내 경로가 설치되고, 상기 축내 경로가 상기 회전축의 축선 방향으로 연장되어 상기 회전축의 일단측에 개구하는 축방향 축내 경로와, 상기 축방향 경로에 접속됨과 동시에 상기 회전축의 둘레면에 개구하는 직경방향 축내 경로로 이루어지며,
    상기 유체 경로로서 상기 유체 경로 링 내부에는, 상기 유체 경로 링의 직경방향으로 연장되어 상기 외주면 및 내주면에 개구하는 직경방향 링 경로가 설치되고,
    상기 유체 경로 링 내주면 및 회전축 둘레면의 사이에, 둘레방향으로 설치되어 상기 직경방향 축내 경로와 상기 직경방향 링 경로를 연통하는 둘레방향 경로가 주설되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 유체 경로는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 사이에 상기 제2 바이어스부로서 형성된 에어 실린더에 구동용 기체를 공급하는 공급로의 일부가 되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 유체 경로는, 상기 제2 바이어스부가 된 에어 실린더의 슬라이딩하는 부분에 설치된 2중 시일부에 있어서 두번째 시일보다 기체 공급측에 설치되고, 첫번째 시일이 파괴되었을 때에 구동용 기체를 슬라이드 밸브 외부로 향하여 놓아주는 연락로의 일부가 되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
24. 청구항 23에 있어서,
    상기 회전축에는, 상기 공급로와 상기 연락로가 되는 축방향 경로가 각각 평행하게 설치되어 이루어짐과 동시에, 상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 회전축이 다른 축방향 위치에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
25. 청구항 24에 있어서,
    상기 공급로와 상기 연락로에 대응하는 유체 경로 링이 상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에 대해 대칭으로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
26. 청구항 25에 있어서,
    상기 베어링의 축선 방향 중간 위치에는, 상기 회전축을 구동하는 구동계 피니언이 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
27. 슬라이드 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 회전축을 회전시키는 회전 수단;
    상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고,
    상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
    상기 회전 수단은 상기 회전축의 축심 둘레에 형성된 피니언과, 상기 피니언에 맞물리는 랙 톱니를 구비한 랙 부재와, 상기 랙 부재를 직선 운동시키는 실린더와, 이들 랙 부재와 피니언을 밀폐 상태로 수납하는 케이싱을 가지며,
    상기 케이싱에는, 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분의 양측에 각각 상기 랙 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링이 주설되고,
    상기 실린더가 통형 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내에서 왕복 운동 가능한 피스톤으로 이루어지고, 상기 피스톤에는 상기 왕복 운동 방향으로 연장되는 상기 랙 부재가 고착되며,
    상기 실린더 본체의 일단측과 상기 피스톤의 사이에서 신장압력 공간을 이룸과 동시에,
    상기 실린더 본체의 타단측에 밀폐 상태로 접속된 상기 케이싱측과 상기 피스톤의 사이에서 수축압력 공간을 이루고,
    상기 실린더 본체에 설치되고 상기 신장압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 신장 통기구와, 상기 피니언 수납측의 케이싱에 설치되고 상기 수축압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 수축 통기구를 가지며,
    상기 랙 부재와 상기 미끄럼 베어링의 사이에서 대향하는 부분에는, 상기 랙 부재가 왕복 운동해도 상기 미끄럼 베어링에 의해 상기 피스톤측의 수축압력 공간 내와 상기 수축 통기구의 통기 상태를 유지하는 연통홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
28. 청구항 27에 있어서,
    상기 피스톤에는, 상기 왕복 운동 방향을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 상기 신장압력 공간 또는 상기 수축압력 공간 내의 공기를 상기 신장 통기구 또는 상기 수축 통기구로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
29. 청구항 27에 있어서,
    상기 케이싱에는, 상기 신장압력 공간 또는 상기 수축압력 공간 내의 공기를 상기 신장 통기구 또는 상기 수축 통기구로 향하여 통기시킬 때에 이 통기량을 제어 가능하게 하는 제어 완충 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
30. 청구항 27에 있어서,
    상기 피스톤은 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤과 상기 실린더 본체의 일단측의 사이에 배치된 제2 피스톤으로 이루어지고,
    상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤의 당접 부분에는 완충재가 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
31. 청구항 27에 있어서,
    상기 미끄럼 베어링은, 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분에 생기는 상기 랙 부재의 작용선과 상기 랙 부재의 축 중심선의 교점보다 상기 맞물림 부분으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
32. 청구항 27 내지 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 밸브부에는, 상기 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에,
    상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
    상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
    상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
33. 슬라이드 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 회전축을 회전시키는 회전 수단;
    상기 밸브 상자 내에서 상기 회전축에 고착되고, 중립 밸브부를 탈착 가능하게 보유지지하는 접속 부재;를 구비하고,
    상기 중립 밸브체는 상기 접속 부재를 개재하여 상기 회전축에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 가지며,
    상기 회전 수단은 상기 회전축의 축심 둘레에 형성된 피니언과, 상기 피니언에 맞물리는 랙 톱니를 구비한 랙 부재와, 상기 랙 부재를 직선 운동시키는 실린더를 가지며,
    상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분의 양측에는 각각 상기 랙 부재를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링이 배치되고,
    상기 실린더는 통형 실린더 본체와, 상기 실린더 본체 내에서 왕복 운동 가능한 피스톤으로 이루어지고, 상기 실린더 본체의 일단측과 상기 피스톤의 사이에서 압력 공간을 이루며,
    상기 실린더 본체에는 상기 압력 공간과 외부의 사이를 연통시키는 통기구를 가지며, 상기 피스톤에는 상기 왕복 운동 방향을 따라 단면적이 연속적으로 변화하고, 상기 압력 공간 내의 공기를 상기 통기구로 향하여 서서히 통기시키는 완충홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
34. 청구항 33에 있어서,
    상기 피스톤은 제1 피스톤과, 상기 제1 피스톤과 상기 실린더 본체의 일단측의 사이에 배치된 제2 피스톤으로 이루어지고,
    상기 제1 피스톤과 상기 제2 피스톤의 당접 부분에는 완충재가 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
35. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    상기 랙 부재는 길이방향에 수직인 단면이 원형을 이루고, 또한 상기 길이방향에 따른 2개소 이상에서 상기 미끄럼 베어링에 의해 슬라이딩 자유자재로 지지되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
36. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    상기 미끄럼 베어링은, 상기 피니언과 상기 랙 톱니의 맞물림 부분에 생기는 상기 랙 부재의 작용선과 상기 랙 부재의 축 중심선의 교점보다 상기 맞물림 부분으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
37. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    상기 랙 부재의 표면에는, 길이방향을 따라 연장되는 홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
38. 청구항 33 또는 34에 있어서,
    상기 가동 밸브부에는, 상기 가동 밸브부에 주설되고 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착되는 시일부가 설치됨과 동시에,
    상기 중립 밸브부에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부;
    상기 제1 가동 밸브부를 상기 제1 개구부로 향하여 바이어스하여 상기 시일부를 상기 제1 개구부 주위의 밸브 상자 내면에 밀착 가능하게 하는 제1 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부에 대해 상기 유로 방향으로 슬라이딩 가능하게 되는 제2 가동 밸브부;
    상기 제1 바이어스부의 바이어스력에 대항하여 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향 두께 치수를 수축 가능하도록 구동하는 제2 바이어스부;
    상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 유로 방향 두께 치수 변화에 대응하여 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브체에 대해 유로 방향 위치 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향 중앙 위치측에 바이어스하는 제3 바이어스부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
39. 슬라이드 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 회전축을 회전시켜 랙 피니언 및 이를 구동하는 복동식 에어 실린더로 이루어지는 회전 수단;
    상기 중립 밸브체를 폐색 해제 동작시키는 단동식 에어 실린더로 이루어지는 폐색 해제 구동 수단;을 갖는 슬라이드 밸브에 있어서,
    상기 중립 밸브체의 폐색 해제 동작과 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 순차적으로 동작 가능하게 함과 동시에, 오픈시에는 폐색 해제 에어 실린더의 구동압이 소정의 문턱값을 넘었을 때에 회전 에어 실린더를 동작 개시시킴과 동시에, 클로즈시에는 회전 동작 종료시에 폐색 동작을 개시시키는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 갖는 시퀀스 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
40. 청구항 39에 있어서,
    상기 시퀀스 회로가 클로즈시에 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 종료할 때까지 폐색 압력을 안정된 상태로 유지 가능하게 하는 회전 동작 종료 검출 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
41. 청구항 39 또는 40에 있어서,
    상기 시퀀스 회로가 하우징과, 상기 하우징 내부에서 바이어스된 볼과, 상기 볼의 이동 위치를 규제하는 볼 가이드를 가지며, 상기 볼의 위치에 따르지 않고 유로 단면적이 일정하게 되는 체크 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
42. 슬라이드 밸브로서,
    중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 상자;
    상기 밸브 상자의 상기 중공부 내에 배치되고 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체;
    상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치의 사이에서 회동시키는 회전축;
    상기 회전축을 회전시켜 랙 피니언 및 이를 구동하는 복동식 에어 실린더로 이루어지는 회전 수단;
    상기 중립 밸브체를 폐색 해제 동작시키는 단동식 에어 실린더로 이루어지는 폐색 해제 구동 수단;을 가짐과 동시에, 상기 복동식 에어 실린더가 상기 피니언을 구동하는 제2 피스톤과, 밸브 개방도를 설정하도록 상기 제2 피스톤의 정지 위치를 규제하는 제1 피스톤을 갖는 슬라이드 밸브에 있어서,
    상기 중립 밸브체의 폐색 해제 동작과 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 순차적으로 동작 가능하게 함과 동시에, 오픈시에는 폐색 해제 에어 실린더의 구동압이 소정의 문턱값을 넘었을 때에 회전 에어 실린더를 동작 개시시킴과 동시에, 클로즈시에는 회전 동작 종료시에 폐색 동작을 개시시키는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 가지며, 또한 상기 중립 밸브체의 정지 위치를 설정하는 에어 오퍼레이트식 2채널 2방 밸브를 갖는 시퀀스 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
43. 청구항 42에 있어서,
    상기 시퀀스 회로가 클로즈시에 상기 중립 밸브체의 회전 동작을 종료할 때까지 폐색 압력을 안정된 상태로 유지 가능하게 하는 회전 동작 종료 검출 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.
44. 청구항 42 또는 43에 있어서,
    상기 시퀀스 회로가 하우징과, 상기 하우징 내부에서 바이어스된 볼과, 상기 볼의 이동 위치를 규제하는 볼 가이드를 가지며, 상기 볼의 위치에 따르지 않고 유로 단면적이 일정하게 되는 체크 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 슬라이드 밸브.

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