KR20140127821A

KR20140127821A - 지렛대식 스위치 밸브

Info

Publication number: KR20140127821A
Application number: KR20147022135A
Authority: KR
Inventors: 신이치 닛타; 타카시 야지마
Original assignee: 시케이디 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-11-04
Also published as: WO2013129140A1; CN104246334A; JPWO2013129140A1; TW201344085A; US20150021505A1

Abstract

유로 블록(11)의 내부에는, 유입 유로(12), 밸브 시트부(14), 밸브실(13a)이 형성되어 있다. 케이스(21)의 내부에는, 기준면을 따라 작동실(13), 요동실(22) 및 구동실(23)이 형성되어 있다. 밸브 로드(31)는, 작동실(13) 내에 삽입되며, 작동실(13)이 연장되는 방향으로 왕복운동되어 밸브 시트부(14)에 맞닿음 및 이간된다. 피스톤 로드(55)는 구동실(23) 내에 삽입되며, 구동실(23)이 연장되는 방향으로 왕복운동된다. 지렛대 부재(60)는 요동실(22) 내에 수용되며, 지지축부(68)를 가지고 있다. 밸브 로드(31) 및 지렛대 부재(60)가 서로 맞닿는 제1 맞닿음 위치(P1)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리보다, 피스톤 로드(55) 및 지렛대 부재(60)가 서로 맞닿는 제2 맞닿음 위치(P2)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리가 길게 설정되어 있다.

Description

지렛대식 스위치 밸브{LEVER TYPE SWITCHING VALVE}

본 발명은, 유체의 유로를 연통 상태와 차단 상태로 전환하는 지렛대식 스위치 밸브에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 지렛대식 스위치 밸브로, 피스톤과 밸브체 개폐용 스템을, 방사상으로 배치된 캠에 의해 연계하여, 캠의 지렛대비에 따라 피스톤의 추력을 증대시키는 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 밸브실 내에, 힘점, 받침점(支点) 및 작용점을 구비하는 지렛대 부재를 배치하고, 지렛대 부재의 작용점에 밸브 시트에 접하고 분리되는 밸브체를 형성한 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 특허 제3067977호 공보 특허문헌 2: 실개 평1-118270호 공보

그런데, 특허문헌 1에 기재된 것에서는, 방사상으로 배치된 모든 캠을 하나의 피스톤에 의해 구동하기 때문에, 피스톤의 직경 내에 모든 캠이 들어가 있다. 이 때문에, 피스톤의 직경을 작게 할 수 없어, 스위치 밸브의 대형화를 피할 수 없다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 것에서는, 플런저에 의해 하나의 지렛대 부재만 요동시키기 때문에, 복수의 지렛대 부재를 구동하기 위해 플런저의 직경을 크게 할 필요는 없다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 것에서는, 요동하는 지렛대 부재에 밸브체를 형성하고 있기 때문에, 밸브 시트에 대해 밸브체가 기울어 적절하게 맞닿지 않을 우려가 있다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 목적은 밸브의 박형화를 가능하게 하면서, 밸브체와 밸브 시트부를 적절하게 맞닿게 할 수 있는 지렛대식 스위치 밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 아래의 수단을 채용했다.

제1의 수단은,

내부에 유체의 유로, 밸브 시트부, 작동실, 요동실 및 구동실이 형성된 본체로서, 상기 작동실은 상기 밸브 시트부에 대향하여 직선상으로 연장되고, 상기 요동실은 상기 작동실에서의 상기 밸브 시트부와 반대측의 단부에 교차하도록 연장되며, 상기 구동실은 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에서 상기 요동실과 교차하도록 직선상으로 연장되어 있으며, 상기 작동실이 연장되는 방향, 상기 요동실이 연장되는 방향 및 상기 구동실이 연장되는 방향이 기준면을 따르고 있는 상기 본체와,

상기 작동실 내에 삽입되며, 상기 작동실이 연장되는 방향으로 왕복운동되어 그 상기 밸브 시트부에 맞닿음 및 이간되는 밸브 로드와,

상기 구동실 내에 삽입되며, 상기 구동실이 연장되는 방향으로 왕복운동되는 피스톤 로드와,

상기 요동실 내에 수용되며, 받침점부를 가지는 지렛대 부재를 구비하고,

상기 지렛대 부재는, 상기 밸브 로드 및 상기 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제1 맞닿음 위치와 상기 받침점부 사이의 거리보다, 상기 피스톤 로드 및 상기 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제2 맞닿음 위치와 상기 받침점부 사이의 거리가 길게 설정되고,

상기 피스톤 로드의 왕복운동에 의해 상기 받침점부를 중심으로 하여 상기 지렛대 부재가 요동되고, 상기 지렛대 부재의 요동에 의해 상기 밸브 로드가 왕복운동되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 본체에는, 밸브 시트부에 대향하여 직선상으로 연장되는 작동실, 작동실에서의 밸브 시트부와 반대측의 단부에 교차하도록 연장되는 요동실, 및 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에서 요동실과 교차하도록 연장되는 구동실이 형성되어 있다. 그리고, 작동실 내 및 구동실 내에 각각 밸브 로드 및 피스톤 로드가 삽입되며, 요동실 내에 지렛대 부재가 수용되어 있다. 여기서, 본체에 있어서, 작동실이 연장되는 방향, 요동실이 연장되는 방향, 및 구동실이 연장되는 방향이 기준면을 따르고 있기 때문에, 기준면에 대해 수직인 방향의 본체의 길이를 짧게 할 수 있어, 스위치 밸브를 박형화하는 것이 가능해진다.

그리고, 구동실 내에 삽입된 피스톤 로드가, 구동실이 연장되는 방향으로 왕복운동된다. 이로 인해, 요동실 내에 삽입된 지렛대 부재가, 받침점부를 중심으로 하여 요동된다. 그 결과, 지렛대 부재의 요동에 기초하여, 작동실 내에 삽입된 밸브 로드가, 작동실이 연장되는 방향으로 왕복운동된다. 이와 같이, 밸브 로드는 작동실이 연장되는 방향으로 왕복운동하여 밸브 시트부에 맞닿음 및 이간되기 때문에, 밸브체가 요동되는 구성과 비교하여, 밸브 로드와 밸브 시트부를 적절히 맞닿게 할 수 있다.

그리고, 밸브 로드 및 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제1 맞닿음 위치와 받침점부 사이의 거리보다, 피스톤 로드 및 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제2 맞닿음 위치와 받침점부 사이의 거리가 길게 설정되어 있다. 이 때문에, 지렛대 부재에 의해 피스톤 로드의 구동력을 증폭시켜, 밸브 로드를 왕복운동시킬 수 있다. 따라서, 피스톤 로드로부터 지렛대 부재에 작용시키는 구동력을 작게 설정할 수 있어, 피스톤 로드를 소형화할 수 있다.

제2의 수단에서는,

상기 구동실은, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측이며, 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에 형성되고,

상기 받침점부는, 상기 지렛대 부재에서 상기 제1 맞닿음 위치와 상기 제2 맞닿음 위치 사이에 형성되고,

상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측에 제1 보조실이 형성되고,

상기 제1 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 밸브 로드측으로 탄성지지(付勢)하는 제1 탄성지지 기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 본체에는, 요동실을 사이에 두고 작동실과 반대측에 제1 보조실이 형성되고, 제1 보조실 내에 제1 탄성지지 기구가 형성되어 있다. 그리고, 제1 탄성지지 기구에 의해, 지렛대 부재가 밸브 로드측으로 탄성지지되기 때문에, 제1 탄성지지 기구의 탄성지지력에 의해 밸브 로드가 밸브 시트부에 맞닿는다. 이 때문에, 상폐식(노멀리 클로즈)의 스위치 밸브를 실현할 수 있다.

제3의 수단에서는,

상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 구동실과 반대측에 제2 보조실이 형성되고,

상기 제2 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 피스톤 로드측으로 탄성지지하는 제2 탄성지지 기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 요동실을 사이에 두고 구동실과 반대측에 제2 보조실이 형성되고, 제2 보조실 내에 제2 탄성지지 기구가 형성되어 있다. 그리고, 제2 탄성지지 기구에 의해, 지렛대 부재가 피스톤 로드측으로 탄성지지된다. 여기서, 받침점부는, 지렛대 부재에서 제1 맞닿음 위치와 제2 맞닿음 위치 사이에 형성되어 있다. 이 때문에, 제2 탄성지지 기구에 의해 지렛대 부재의 힘점이 피스톤 로드측으로 탄성지지되면, 지렛대 부재의 작용점은 밸브 로드측으로 탄성지지된다. 따라서, 제2 탄성지지 기구의 탄성지지력에 의해, 밸브 로드가 밸브 시트부에 맞닿는다. 이 때문에, 상폐식(노멀리 클로즈)의 스위치 밸브를 실현할 수 있다.

여기서, 전술한 바와 같이 제1 맞닿음 위치와 받침점부 사이의 거리보다, 제2 맞닿음 위치와 받침점부 사이의 거리가 길게 설정되어 있다. 이로 인해, 제2 탄성지지 기구의 탄성지지력이 지렛대 부재를 통해 증폭되어 밸브 로드에 부여되기 때문에, 밸브 로드와 밸브 시트부를 확실하게 맞닿게 할 수 있다. 바꿔 말하면, 제2 탄성지지 기구의 탄성지지력이 작더라도, 지렛대 부재를 통해 충분한 탄성지지력을 밸브 로드에 부여할 수 있기 때문에, 소형의 제2 탄성지지 기구를 채용할 수 있다.

그리고, 상기 제2의 수단의 구성을 포함하는 경우에는, 밸브 로드는, 제1 탄성지지 기구의 탄성지지력 및 제2 탄성지지 기구의 탄성지지력에 의해, 밸브 시트부에 맞닿는다. 이 때문에, 상폐식 스위치 밸브에 있어서, 밸브 로드와 밸브 시트부를 보다 확실하게 맞닿게 할 수 있다. 그리고, 밸브 로드를 밸브 시트부에 맞닿게 하는 탄성지지력을, 제1 탄성지지 기구와 제2 탄성지지 기구에 분배함으로써, 각 탄성지지 기구를 소형화할 수 있다.

제4의 수단에서는,

상기 작동실 내에는, 상기 밸브 로드를 상기 지렛대 부재측으로 탄성지지하는 제3 탄성지지 기구가 형성되고,

상기 지렛대 부재는, 상기 받침점부를 상기 제1 맞닿음 위치에 대해 상기 제2 맞닿음 위치와 반대측으로 교체 가능하게 구성되고,

상기 제2 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 피스톤 로드측으로 탄성지지하는 제2 탄성지지 기구가 형성되고,

상기 제1 탄성지지 기구는, 제거 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 제3 탄성지지 기구에 의해 밸브 로드가 지렛대 부재측으로 탄성지지되기 때문에, 밸브 로드가 밸브 시트부로부터 이간된다. 그리고, 지렛대 부재에 있어서, 받침점부를 제1 맞닿음 위치에 대해 제2 맞닿음 위치와 반대측으로 교체하는 것에 의해, 지렛대 부재의 힘점과 작용점이 같은 방향으로 요동되게 된다. 또한, 제1 탄성지지 기구를 제거하는 것에 의해, 밸브 로드를 밸브 시트부에 맞닿게 하는 제1 탄성지지 기구로부터의 탄성지지력을 없앨 수 있다.

여기서, 제2 탄성지지 기구에 의해 지렛대 부재가 피스톤 로드측으로 탄성지지되면, 제3 탄성지지 기구의 탄성지지력에 의해 밸브 로드가 밸브 시트부로부터 이간된 상태로 유지된다. 그리고, 피스톤 로드가 지렛대 부재측으로 이동되면, 지렛대 부재에 의해 밸브 로드가 밸브 시트부측으로 이동된다. 따라서, 많은 구성 부재를 공용하면서, 제2의 수단에 관련된 상폐식 스위치 밸브를, 상개식(노멀리 ㅇ오픈) 스위치 밸브로 변경하여 이용할 수 있다. 게다가, 상폐식 스위치 밸브와 상개식 스위치 밸브로, 동일한 피스톤 로드를 동일 방향으로 구동함으로써, 밸브의 개폐를 각각 실시할 수 있다.

제5의 수단에서는,

상기 받침점부는, 상기 지렛대 부재에 있어서 상기 제1 맞닿음 위치에 대해 상기 제2 맞닿음 위치와 반대측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 제3 탄성지지 기구에 의해 밸브 로드가 지렛대 부재측으로 탄성지지되기 때문에, 밸브 로드가 밸브 시트부로부터 이간된다. 그리고, 지렛대 부재에 있어서, 받침점부가 제1 맞닿음 위치에 대해 제2 맞닿음 위치와 반대측에 형성되어 있기 때문에, 지렛대 부재의 힘점과 작용점이 같은 방향으로 요동된다. 이 때문에, 피스톤 로드가 지렛대 부재측으로 이동되면, 지렛대 부재에 의해 밸브 로드가 밸브 시트부측으로 이동된다. 즉, 상개식 스위치 밸브를 실현할 수 있다. 따라서, 상개식 스위치 밸브에서, 스위치 밸브를 박형화함과 동시에, 밸브 로드와 밸브 시트부를 적절히 맞닿게 할 수 있다.

제6의 수단에서는, 상기 지렛대 부재에는, 적어도 상기 밸브 로드에 맞닿는 부위가 단면 원호상을 이루고, 상기 밸브 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 밸브 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 지렛대 부재에 형성되어 있다. 따라서, 지렛대 부재 및 밸브 로드에 발생하는 마찰을 작게 할 수 있어, 마모에 의한 열화나 미소한 입자(파티클)가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

제7의 수단에서는, 상기 밸브 로드에는, 상기 밸브 로드가 왕복운동하는 방향에 수직으로 상기 맞닿음부와 맞닿는 제1 평탄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 밸브 로드가 왕복운동하는 방향에 수직인 제1 평탄부가 밸브 로드에 형성되어 있다. 따라서, 지렛대 부재의 요동에 의해, 지렛대 부재와 밸브 로드 사이의 각도가 변화했다고 해도, 맞닿음부로부터 제1 평탄부를 통해 밸브 로드에 작용하는 힘은, 항상 밸브 로드가 왕복운동하는 방향으로 작용하게 된다. 그 결과, 밸브 로드의 왕복운동시에 밸브 로드를 기울이는 힘이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 밸브 로드와 밸브 시트부를 안정적으로 맞닿게 할 수 있다.

제8의 수단에서는, 상기 지렛대 부재에는, 적어도 상기 피스톤 로드에 맞닿게 하는 부위가 단면 원호상을 이루고, 상기 피스톤 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 피스톤 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 지렛대 부재에 형성되어 있다. 따라서, 지렛대 부재 및 피스톤 로드에 발생하는 마찰을 작게 할 수 있어, 마모에 의한 열화나 미소한 입자가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

제9의 수단에서는, 상기 피스톤 로드에는, 상기 피스톤 로드가 왕복운동하는 방향에 수직으로 상기 맞닿음부와 맞닿는 제2 평탄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 피스톤 로드가 왕복운동하는 방향에 수직인 제2 평탄부가 피스톤 로드에 형성되어 있다. 따라서, 지렛대 부재의 요동에 의해, 지렛대 부재와 피스톤 로드 사이의 각도가 변화했다고 해도, 맞닿음부로부터 제2 평탄부를 통해 피스톤 로드에 작용하는 힘은, 항상 피스톤 로드가 왕복하는 방향으로 작용하게 된다. 그 결과, 피스톤 로드의 왕복운동시에 피스톤 로드를 기울이는 힘이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 피스톤 로드의 구동력을 지렛대 부재에 안정적으로 전할 수 있다.

제10의 수단에서는, 상기 맞닿음부는, 상기 지렛대 부재에 회전이 자유롭게 형성된 구체인 것을 특징으로 한다.

지렛대 부재가 요동할 때, 맞닿음부는, 원호상의 궤적을 그리면서 이동한다. 한편, 밸브 로드나 피스톤 로드는, 각각 직선운동하기 때문에, 지렛대 부재가 요동할 때, 맞닿음부 및 밸브 로드의 상대위치나 맞닿음부 및 피스톤 로드의 상대위치는 변화한다. 그래서, 제10의 수단에서는, 맞닿음부로서의 구체를 지렛대 부재에 회전이 자유롭게 형성하여 지렛대 부재의 요동시에 밸브 로드나 피스톤 로드와 지렛대 부재와의 상대위치의 변화에 맞추어 구체가 회전한다. 이것에 의해, 구체와 밸브 로드나 피스톤 로드에 발생하는 마찰을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

제11의 수단에서는, 상기 맞닿음부는, 상기 받침점부와 동일한 방향의 축을 중심으로 하여 상기 지렛대 부재에 요동이 자유롭게 형성된 기둥 형상체이며, 상기 기둥 형상체의 양단부가 단면 원호상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제11의 수단에서는, 맞닿음부로서의 기둥 형상체를 지렛대 부재에 요동이 자유롭게 형성하여, 지렛대 부재의 요동시에 밸브 로드나 피스톤 로드와 지렛대 부재의 상대위치의 변화에 맞추어 기둥 형상체가 회전한다. 이것에 의해, 기둥 형상체와 밸브 로드나 피스톤 로드에 발생하는 마찰을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

제12의 수단에서는,

상기 구동실 내에 형성되고, 부여된 구동력에 의해 상기 구동실 내에서 상기 지렛대 부재에 근접하는 방향으로 슬라이드되는 슬라이드부와,

상기 구동력에 의해 슬라이드된 상기 슬라이드부에 맞닿아, 상기 슬라이드부를 정지시키는 규제부와,

상기 피스톤 로드가 연장되는 방향으로 탄성변형 가능하게 구성되고, 상기 슬라이드부 및 상기 피스톤 로드 사이를 접속하는 탄성지지부(付勢部)를 구비하고,

상기 슬라이드부가 규제부에 의해 정지된 상태에서, 상기 탄성지지부가, 탄성력에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 지렛대 부재측으로 탄성지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 슬라이드부가 규제부에 의해 정지된 상태에서, 탄성지지부의 탄성력이 상기 피스톤 로드에 부여된다. 즉, 슬라이드부를 슬라이드시키는 구동력은 규제부에 의해 흡수되고, 피스톤 로드에는 탄성지지부의 탄성력만이 부여되게 된다. 따라서, 피스톤 로드에 큰 구동력이 직접 작용하는 것은 방지되어, 본체의 내부 기구, 특히 밸브 시트부 및 밸브 로드가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

여기서, 전술한 바와 같이, 피스톤 로드의 구동력은, 지렛대 부재로 증폭되어 밸브 로드에 작용한다. 따라서, 피스톤 로드에 큰 힘이 작용하면, 밸브 로드에 매우 큰 구동력이 작용하게 된다. 그래서, 본 수단과 같이, 피스톤 로드에 탄성지지부의 탄성력만 작용하는 구성으로 함으로써, 밸브 로드가 밸브 시트부에 강하게 눌리는 사태를 확실하게 방지할 수 있다.

제13의 수단에서는, 본체에는, 상기 밸브 로드의 위치를 검출 또는 추정하는 위치센서가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 위치센서에 의해 밸브 로드의 위치를 검출 또는 추정함으로써, 밸브 개방도를 검출할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도.
도 3은 볼트의 체결양태를 나타내는 단면도.
도 4는 도 1의 지렛대식 스위치 밸브의 동작양태를 나타내는 단면도.
도 5는 지렛대식 스위치 밸브의 변형예를 나타내는 단면도.
도 6은 제2 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브를 나타내는 단면도.
도 7은 도 6의 지렛대식 스위치 밸브의 동작양태를 나타내는 단면도.
도 8은 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브를 나타내는 단면도.
도 9는 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브의 주요부를 확대하여 나타내는 단면도.
도 10은 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브의 변형예를 나타내는 단면도.
도 11은 제4 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브를 나타내는 단면도.
도 12는 제4 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브의 동작양태를 나타내는 단면도.
도 13은 제5 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브를 나타내는 단면도.
도 14는 지렛대식 스위치 밸브를 삼방향 밸브로 한 경우를 나타내는 단면도.

(제1 실시형태)

이하, 제1 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시형태에서는, 반도체 제조장치 등에 있어서, 프로세스 가스의 유로를 연통 상태와 차단 상태로 전환하는 지렛대식 스위치 밸브로서 구체화하고 있다. 본 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브는, 상폐식(노멀리 클로즈)의 스위치 밸브로서 구성되어 있다.

도 1은 본 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(10)를 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다. 또한, 도 1은 도 2의 I-I선 단면도에 대응하고 있다. 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 지렛대식 스위치 밸브(10)는, 유로 블록(11), 케이스(21), 밸브 로드(31), 제1 탄성지지(付勢) 로드(39), 제2 탄성지지 로드(45), 피스톤 로드(55), 지렛대 부재(60), 커버(81) 등을 구비하고 있다. 지렛대식 스위치 밸브(10)에서는, 피스톤 로드(55)를 왕복운동시키는 것에 의해, 지렛대 부재(60)를 요동시킨다. 그리고, 지렛대 부재(60)의 요동에 기초하여, 밸브 로드(31)를 왕복운동시켜 밸브를 개폐한다.

유로 블록(11)은, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 박형 직육면체상으로 형성되어 있다. 유로 블록(11)에서는, 세로방향(도 2의 좌우방향)의 길이가, 가로 방향(도 1의 좌우방향)의 길이 및 높이방향(도 1, 2의 상하방향)의 길이에 대해 짧게 설정되어 있다. 또한, 높이방향 중 한 쪽(도 1, 2의 하방)을 하방이라 칭하고, 높이방향의 다른 쪽(도 1, 2의 상방)을 상방이라 칭한다.

유로 블록(11)에는, 프로세스 가스가 유입되는 유입통로(12)(유로), 밸브 로드(31)가 삽입되는 밸브실(13a), 및 프로세스 가스가 유출되는 유출통로(15)(유로)가 형성되어 있다. 유입통로(12) 및 유출통로(15)는, 유로 블록(11)의 하면(부착면)에 개구되어 있다. 유입통로(12)와 유출통로(15)는, 밸브실(13a)을 사이에 두고 연통되어 있다. 밸브실(13a)은 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 유로 블록(11)의 높이방향으로 직선상으로 연장되어 있다. 밸브실(13a)은 유로 블록(11)의 상면에 개구되어 있다. 밸브실(13a)은 유로 블록(11)의 세로방향에 있어서 대략 전체길이에 걸쳐 형성되어 있다. 유입통로(12)와 밸브실(13a)의 접속부에는, 원환형의 밸브 시트부(14)가 형성되어 있다.

유로 블록(11)에는, 볼트(50)(체결부재)를 체결하기 위한 볼트구멍(16)이 형성되어 있다. 볼트구멍(16)은 유로 블록(11)의 상면에서 하면의 방향으로 연장되어 있다. 유로 블록(11)에는 팽창돌출부(17)가 형성되어 있다. 팽창돌출부(17)에는, 도시하지 않는 볼트 등을 삽입하는 삽입구멍(18)이 형성되어 있다. 삽입구멍(18)은, 팽창돌출부(17)를 유로 블록(11)의 높이방향으로 관통하고 있다. 그리고, 상기 볼트구멍(16)에 볼트(50)가 조여지는 것에 의해, 상기 유로 블록(11)과 케이스(21)가 체결되고 있다.

케이스(21)는, 알루미늄재, 혹은 PPS(Poly Phenylene Sulfide) 수지 등에 의해, 박형 직육면체상으로 형성되어 있다. 케이스(21)에서는, 세로방향(도 2의 좌우방향)의 길이가, 가로방향(도 1의 좌우방향)의 길이 및 높이방향(도 1, 2의 상하방향)의 길이에 대해 짧게 설정되어 있다. 유로 블록(11)의 상면과 케이스(21)의 하면은 대략 동치수로 형성되어 있으며, 유로 블록(11)의 상면에 케이스(21)가 부착되어 있다. 즉, 유로 블록(11)과 케이스(21)는, 각각의 세로방향의 길이가 대략 일치함과 함께 각각의 가로방향의 길이가 대략 일치하고 있다.

유로 블록(11)과 케이스(21)에 걸쳐 작동실(13)이 형성되어 있다. 작동실(13)은, 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 유로 블록(11) 및 케이스(21)의 높이방향으로 직선상으로 연장되어 있다. 작동실(13)은, 유로 블록(11)의 세로방향에 있어서 대략 전체길이에 걸쳐 형성되어 있다. 밸브실(13a)은 작동실(13)의 하부를 구성하고 있으며, 작동실(13)은 밸브 시트부(14)에 대향하고 있다.

케이스(21)에 있어서 높이방향의 중간부에는, 케이스(21)의 가로방향으로 연장되는 요동실(22)이 형성되어 있다. 요동실(22)은, 직육면체상으로 형성되어 있ㅇ으며, 그 길이방향이 케이스(21)의 가로방향과 일치하고 있다. 요동실(22)은, 케이스(21)를 가로방향으로 관통하고 있다. 작동실(13)의 상부는, 요동실(22)의 하부에 연통되어 있다. 즉, 요동실(22)은, 작동실(13)에서의 밸브 시트부(14)와 반대측의 단부에 교차하도록 연장되어 있다.

케이스(21)에는, 요동실(22)을 사이에 두고 작동실(13)과 반대측에 제1 보조실(24)이 형성되어 있다. 제1 보조실(24)은 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 케이스(21)의 높이방향으로 직선상으로 연장되어 있다. 제1 보조실(24)의 하부는 요동실(22)의 상부에 연통되어 있으며, 제1 보조실(24)의 상부는 케이스(21)의 상면에 개구하고 있다. 제1 보조실(24)은, 유로 블록(11)의 세로방향에 있어서 대략 전체길이에 걸쳐 형성되어 있다. 상기 작동실(13)과 제1 보조실(24)은, 서로의 중심축선이 일치하고 있다.

케이스(21)에 있어서, 요동실(22)을 사이에 두고 작동실(13)과 반대측이며, 작동실(13)의 연장상에서 벗어난 위치에는 구동실(23)이 형성되어 있다. 구동실(23)은 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 케이스(21)의 높이방향으로 직선상으로 연장되어 있다. 구동실(23)의 하부는 요동실(22)의 상부에 연통되어 있으며, 구동실(23)의 상부는 케이스(21)의 상면에 개구하고 있다. 즉, 구동실(23)은 요동실(22)과 교차하도록 연장되어 있다. 구동실(23)은, 유로 블록(11)의 세로방향에 있어서 대략 전체길이에 걸쳐 형성되어 있다.

케이스(21)에는, 요동실(22)을 사이에 두고 구동실(23)과 반대측에 제2 보조실(25)이 형성되어 있다. 제2 보조실(25)은 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 케이스(21)의 높이방향으로 직선상으로 연장되어 있다. 제2 보조실(25)의 상부는 요동실(22)의 하부에 연통되어 있으며, 제2 보조실(25)의 하부는 케이스(21)의 하면에 개구하고 있다. 제2 보조실(25)의 직경은, 제1 보조실(24)의 직경보다 작게 설정되어 있다. 구동실(23)과 제2 보조실(25)은, 서로의 중심축선이 일치하고 있다.

케이스(21)에는 케이스(21)의 가로방향(요동실(22)이 연장되는 방향)에 있어서, 작동실(13) 및 제1 보조실(24)과, 제2 보조실(25) 및 구동실(23) 사이에, 케이스(21)의 높이방향으로 연장되는 부착구멍(26)이 형성되어 있다. 부착구멍(26)은 요동실(22)을 횡단하여 연장됨과 동시에, 케이스(21)의 상면(단면)에 개구하고 있다. 부착구멍(26)은, 상기 볼트(50)를 체결하기 위한 공구를 삽입할 수 있는 치수로 형성되어 있다.

케이스(21)에는, 케이스(21)의 세로방향으로 연장되어 부착구멍(26)에 연통하는 삽입구멍(27)이 형성되어 있다. 삽입구멍(27)은 작동실(13)과 제2 보조실(25) 사이에서, 케이스(21)를 세로방향으로 관통하고 있다. 삽입구멍(27)은, 케이스(21)의 내부에 볼트(50)를 삽입할 수 있는 치수로 형성되어 있다.

작동실(13), 요동실(22), 구동실(23) 및 제1 보조실(24)의 각 중심축선은, 도시하지 않는 공통의 가상면(이하, 기준면이라 한다) 상에 배치되어 있다. 즉, 작동실(13)이 연장되는 방향, 요동실(22)이 연장되는 방향, 구동실(23)이 연장되는 방향, 및 제1 보조실(24)이 연장되는 방향은, 공통의 기준면을 따르고 있다. 또한, 부착구멍(26) 및 볼트구멍(16)의 각 중심축선도 이 기준면상에 배치되어 있으며, 부착구멍(26)이 연장되는 방향 및 볼트구멍(16)이 연장되는 방향도 이 기준면을 따르고 있다.

작동실(13) 내에는, 밸브 로드(31)가 삽입되어 있다. 밸브 로드(31)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 밸브 로드(31)는, 유로 블록(11) 및 케이스(21)의 높이방향(상하방향)으로 연장되도록 배치되어 있다. 밸브 로드(31)의 하단부에는, 플랜지부(31a)가 형성되어 있다. 플랜지부(31a)의 하부에는, 밸브 시트(31b)가 부착되어 있다. 밸브 시트(31b)는, 내약품성이 있는 불소 수지 등에 의해, 원판형으로 형성되어 있다. 밸브 시트(31b)는 밸브 시트부(14)에 대향하고 있다. 밸브 시트(31b)는, 상기 밸브 시트부(14)에 대응한 치수로 형성되어 있으며, 밸브 시트부(14)에 맞닿는 것에 의해 유입통로(12)와 밸브실(13a) 사이의 연통을 차단한다.

플랜지부(31a)의 상부에는, 밸브 로드(31)의 하부를 덮도록 연장되는 벨로우즈(33)가 부착되어 있다. 벨로우즈(33)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해 원통형으로 형성되어 있다. 벨로우즈(33)의 상부는, 원환형의 스프링 받이(32)에 접속되어 있다. 스프링 받이(32)에는, 밸브 로드(31)가 삽입통과되어 있다. 스프링 받이(32)는, 상기 밸브실(13a)의 상부, 즉 상기 유로 블록(11)의 상면에 부착되어 있다. 그리고 스프링 받이(32), 벨로우즈(33) 및 밸브 로드(31)에 의해, 밸브실(13a)의 상부가 씰링되어 있다.

밸브 로드(31)의 중간부의 외주에는, 원환형의 스프링 받이(34)가 부착되어 있다. 스프링 받이(34)는, 작동실(13) 내에 있어서 스프링 받이(32)보다 상방에 배치되어 있다. 스프링 받이(32)와 스프링 받이(34) 사이에는, 압축 스프링(35)이 부착되어 있다. 압축 스프링(35)은 스프링 받이(32, 34)에 맞닿아 있으며, 밸브 로드(31)를 상방(밸브 시트부(14)에서 멀어지는 방향)으로 탄성지지하고 있다. 또한, 압축 스프링(35) 및 스프링 받이(32, 34)는 제3 탄성지지 기구를 구성하고 있다.

작동실(13)의 상부에는, 원통형의 부시(36)(슬라이딩부)가 부착되어 있다. 부시(36)에는, 밸브 로드(31)가 삽입통과되어 있다. 부시(36)는, 밸브 로드(31)를 슬라이딩 가능하게 지지하고 있다. 이 때문에, 밸브 로드(31)는 작동실(13)이 연장되는 방향으로 왕복운동 가능하게 되어 있다. 밸브 로드(31)가 왕복운동되는 것에 의해, 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 맞닿음 및 이간된다. 여기서, 부시(36)와 밸브 로드(31) 사이에는, 부시(36)에 대해 밸브 로드(31)가 약간 기울어지는 것을 허용하는 클리어런스(제2 클리어런스)가 형성되어 있다. 이 때문에, 밸브 시트부(14), 밸브 로드(31) 및 밸브 시트(31b)의 제조 오차나, 밸브 로드(31)와 밸브 시트(31b)의 부착 오차에 의해, 밸브 시트부(14) 및 밸브 시트(31b)의 각 중심축선에 대해 각각의 맞닿음면이 약간 기울어져 있었다고 해도, 밸브 시트부(14)의 형상에 따라서 밸브 시트(31b)가 맞닿게 된다.

제1 보조실(24) 내 및 구동실(23) 내에는, 각각 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)가 삽입되어 있다. 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)는 케이스(21)의 높이방향(상하방향)으로 연장되도록 배치되어 있다.

케이스(21)의 상면에는 커버(81)가 부착되어 있다. 커버(81)는 알루미늄재, 혹은 PPS(Poly Phenylene Sulfide) 수지 등에 의해, 박형 직육면체상으로 형성되어 있다. 커버(81)에서는, 세로방향(도 2의 좌우방향)의 길이가, 가로방향(도 1의 좌우방향)의 길이에 대해 짧게 설정되어 있다. 케이스(21)의 상면과 커버(81)의 하면은 대략 동치수로 형성되어 있다. 즉, 케이스(21)와 커버(81)는, 각각의 세로방향의 길이가 대략 일치함과 함께, 각각의 가로방향의 길이가 대략 일치하고 있다.

커버(81)에는, 구동실(23)에 연통하는 포트(82)가 형성되어 있다. 포트(82)는 커버(81)의 높이방향으로 연장되어 있으며, 커버(81)의 상면에 개구하고 있다. 커버(81)에는 제1 보조실(24)에 연통하는 통기구멍(83)이 형성되어 있다. 통기구멍(83)은 커버(81)의 높이방향으로 연장되어 있으며, 커버(81)의 상면에 개구하고 있다. 커버(81)에는, 부착구멍(26)에 연통하는 관통구멍(84)이 형성되어 있다. 관통구멍(84)은, 커버(81)의 높이방향으로 연장되어 있으며, 커버(81)의 상면에 개구하고 있다. 그리고, 관통구멍(84)을 통해 볼트(51)(체결부재)가 삽입되어 있고, 볼트(51)에 의해 케이스(21)와 커버(81)가 체결되어 있다. 또한, 유로 블록(11), 케이스(21) 및 커버(81)는 본체를 구성하고 있다.

제1 탄성지지 로드(39)의 상단부에는 플랜지부(39a)가 형성되어 있다. 플랜지부(39a)와 커버(81)의 하면 사이에는, 압축 스프링(40, 41)이 부착되어 있다. 압축 스프링(40, 41)은 플랜지부(39a) 및 커버(81)의 하면에 맞닿아 있으며, 제1 탄성지지 로드(39)를 하방(밸브 시트부(14)에 가까워지는 방향)으로 탄성지지하고 있다.

피스톤 로드(55)의 상단부에는 원기둥 형상의 피스톤부(55a)가 형성되어 있다. 피스톤부(55a)의 외주에는 씰링부재(56)가 부착되어 있다. 씰링부재(56)에 의해, 구동실(23)의 내주면과 피스톤부(55a)의 외주면 사이가 씰링되어 있다. 씰링부재(56)는 구동실(23)의 내주면에 대해 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 또한, 구동실(23)의 상부에 있어서, 케이스(21)와 커버(81) 사이가 씰링부재(85)에 의해 씰링되어 있다. 그리고, 포트(82)를 통해, 피스톤 로드(55)를 구동하기 위한 작동 에어(고압 공기)가 도입된다. 이것에 의해, 피스톤 로드(55)에 구동력이 부여되어, 피스톤 로드(55)가 하방(제2 탄성지지 로드(45)에 가까워지는 방향)으로 탄성지지된다.

제1 보조실(24)의 하부 및 구동실(23)의 하부에는, 각각 원통형의 부시(42, 57)(슬라이딩부)가 부착되어 있다. 부시(42, 57)에는 각각 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)가 삽입통과되어 있다. 부시(42, 57)는 각각 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)를 슬라이딩 가능하게 지지하고 있다. 이 때문에, 제1 탄성지지 로드(39) 및 피스톤 로드(55)는, 각각 제1 보조실(24)이 연장되는 방향 및 구동실(23)이 연장되는 방향으로 왕복운동 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 탄성지지 로드(39), 압축 스프링(40, 41), 및 부시(42)는, 제1 탄성지지 기구를 구성하고 있다.

제2 보조실(25) 내에는, 제2 탄성지지 로드(45)가 삽입되어 있다. 제2 탄성지지 로드(45)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 제2 탄성지지 로드(45)는 케이스(21)의 높이방향(상하방향)으로 연장되도록 배치되어 있다.

제2 탄성지지 로드(45)의 하단부에는 플랜지부(45a)가 형성되어 있다. 제2 보조실(25)의 하부에 있어서, 상기 유로 블록(11)과 케이스(21) 사이에는, 스프링 받이(46)가 부착되어 있다. 플랜지부(45a)와 스프링 받이(46) 사이에는 압축 스프링(47)이 부착되어 있다. 압축 스프링(47)은, 플랜지부(45a) 및 스프링 받이(46)에 맞닿아 있으며, 제2 탄성지지 로드(45)를 상방(피스톤 로드(55)에 가까워지는 방향)으로 탄성지지하고 있다.

제2 보조실(25)의 상부에는, 원통형의 부시(48)(슬라이딩부)가 부착되어 있다. 부시(48)에는, 제2 탄성지지 로드(45)가 삽입통과되고 있다. 부시(48)는 제2 탄성지지 로드(45)를 슬라이딩 가능하게 지지하고 있다. 이 때문에, 제2 탄성지지 로드(45)는, 제2 보조실(25)이 연장되는 방향으로 왕복운동 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 탄성지지 로드(45), 압축 스프링(47), 스프링 받이(46) 및 부시(48)는 제2 탄성지지 기구를 구성하고 있다.

상기 밸브 로드(31), 제1 탄성지지 로드(39), 피스톤 로드(55) 및 제2 탄성지지 로드(45)에 있어서, 요동실(22) 내에 삽입되어 있는 측의 단부에는, 각각 평탄부(31c, 39c, 55c, 45c)가 형성되어 있다. 평탄부(31c, 39c, 55c, 45c)는, 밸브 로드(31), 제1 탄성지지 로드(39), 피스톤 로드(55) 및 제2 탄성지지 로드(45)의 각 중심축선에 대해 수직으로 형성되어 있다. 그리고, 평탄부(31c, 39c, 55c, 45c)는 밸브 로드(31), 제1 탄성지지 로드(39), 피스톤 로드(55) 및 제2 탄성지지 로드(45)의 각 왕복운동방향에 수직으로 배치되어 있다. 또한, 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)는 제1 평탄부를 구성하고, 피스톤 로드(55)의 평탄부(55c)는 제2 평탄부를 구성하고 있다.

요동실(22) 내에는, 지렛대 부재(60)가 삽입되어 있다. 지렛대 부재(60)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 사각기둥 형상으로 형성되어 있다. 지렛대 부재(60)는 케이스(21)의 가로방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 지렛대 부재(60)에는 원기둥 형상의 받침점구멍(61, 62)이 지렛대 부재(60)의 길이방향으로 떨어져서 2개 형성되어 있다. 받침점구멍(61, 62)은 서로 평행하게 형성되어 있으며, 지렛대 부재(60)를 세로방향으로 관통하고 있다. 받침점구멍(61, 62)은, 지렛대 부재(60)가 연장되는 방향(가로방향)에 있어서 일방의 단부쪽(도 1에서는 좌단부쪽)에 형성되어 있다.

지렛대 부재(60)에는, 원기둥 형상의 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)이 형성되어 있다. 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)은, 서로 평행하게 형성되어 있으며, 지렛대 부재(60)를 세로방향으로 관통하고 있다. 받침점구멍(61, 62)과, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)은, 서로 평행하게 되어 있다. 제1 구멍(63)은, 받침점구멍(61)과 받침점구멍(62) 사이에 형성되어 있다. 제2 구멍(65)은, 지렛대 부재(60)가 연장되는 방향에 있어서, 받침점구멍(61, 62) 및 제1 구멍(63)과 반대측의 단부쪽(도 1에서는 우단부쪽)에 형성되어 있다. 이 때문에, 받침점구멍(61)과 제1 구멍(63) 사이의 거리보다, 받침점구멍(61)과 제2 구멍(65) 사이의 거리가 길게 되어 있다. 또한, 받침점구멍(62)과 제1 구멍(63) 사이의 거리보다, 받침점구멍(62)과 제2 구멍(65) 사이의 거리가 길게 되어 있다.

지렛대 부재(60)의 하면에는, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)에 각각 연통하는 걸어맞춤구멍(64a, 66a)이 형성되어 있다. 지렛대 부재(60)의 상면에는, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)에 각각 연통하는 걸어맞춤구멍(64b, 66b)이 형성되어 있다. 걸어맞춤구멍(64a, 64b)은 서로의 중심축선이 일치하고 있고, 걸어맞춤구멍(64a, 64b)의 중심축선은 제1 구멍(63)의 중심축선에 수직으로 교차하고 있다. 걸어맞춤구멍(66a, 66b)은 서로의 중심축선이 일치하고 있고, 걸어맞춤구멍(66a, 66b)의 중심축선은 제2 구멍(65)의 중심축선에 수직으로 교차하고 있다.

제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)에는, 각각 강구(69, 70)(맞닿음부, 구체)가 압입되어 있다. 강구(69) 및 강구(70)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 구형으로 형성되어 있다. 강구(69, 70)는, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)에 각각 세로방향(제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)이 연장되는 방향(도 2에서는 좌우방향))으로부터 압입되고 있다. 이것들을 압입할 때에는, 제1 구멍(63)과 걸어맞춤구멍(64a, 64b)이 연통하는 위치까지 강구(69)가 압입되면, 강구(69)의 일부가 각각 걸어맞춤구멍(64a, 64b)에서 돌출된다. 이 때문에, 걸어맞춤구멍(64a, 64b)에 강구(69)의 일부를 걸어맞추는 것에 의해, 지렛대 부재(60)에 대해 강구(69)의 위치결정을 용이하게 실시할 수 있다. 마찬가지로 하여, 걸어맞춤구멍(66a, 66b)에 강구(70)의 일부를 걸어맞추는 것에 의해, 지렛대 부재(60)에 대해 강구(70)의 위치결정을 용이하게 실시할 수 있다. 특히, 스위치 밸브(10)의 세로방향의 길이는 10mm 정도로 설정되어 있고, 지렛대 부재(60)의 치수는 더 작게 설정되어 있기 때문에, 이러한 구성이 유효하다.

여기서, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)의 개구치수는, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)을 형성하는 내주면과 강구(69, 70) 사이에 약간의 클리어런스(간극)가 만들어지는 크기로 설정되어 있다. 이 때문에, 강구(69, 70)는, 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)의 내부에 각각 끼워진 상태로, 회전할 수 있게 되어 있다.

지렛대 부재(60)가 연장되는 방향에 있어서, 지렛대 부재(60)의 중앙 부근에는 높이방향으로 관통하는 관통구멍(67)이 형성되어 있다. 관통구멍(67)은, 상기 볼트(50)를 체결하기 위한 공구를 삽입할 수 있는 치수로 형성되어 있다.

받침점구멍(61)에는, 지지축부(68)가 세로방향(도 2에서는 좌우방향)으로 삽입되어 있다. 지지축부(68)(받침점부)는, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 지지축부(68)의 양단부는, 케이스(21)에 의해 지지되고 있다. 그리고, 받침점구멍(61)의 내주면과 지지축부(68)의 외주면이, 서로 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 지렛대 부재(60)는, 지지축부(68)를 중심으로 하여 요동 가능하게 되어 있다. 또한, 지지축부(68)의 외주면과, 케이스(21)에서 지지축부(68)를 지지하는 부분이, 서로 슬라이딩 가능하게 되어 있어도 된다.

지렛대 부재(60)는, 밸브 로드(31)와 제1 탄성지지 로드(39) 사이, 또한 피스톤 로드(55)와 제2 탄성지지 로드(45) 사이에 배치되어 있다. 자세하게는, 밸브 로드(31) 및 제1 탄성지지 로드(39)의 중심축선이 강구(69)의 중심을 통과하고, 또한 피스톤 로드(55) 및 제2 탄성지지 로드(45)의 중심축이 강구(70)의 중심을 통과하고 있다. 이 상태에서, 지렛대 부재(60)의 상기 관통구멍(67)은, 케이스(21)의 상기 부착구멍(26)과 대향하고 있다.

밸브 로드(31)는, 작동실(13) 내의 압축 스프링(35)에 의해 상방으로 탄성지지되어 있으며, 지렛대 부재(60)에 맞닿아 있다. 제1 탄성지지 로드(39)는, 제1 보조실(24) 내의 압축 스프링(40, 41)에 의해 하방으로 탄성지지되어 있으며, 지렛대 부재(60)에 맞닿아 있다. 포트(82)로부터 작동 에어가 도입되면, 피스톤 로드(55)는 하방으로 탄성지지되어 지렛대 부재(60)에 맞닿는다. 제2 탄성지지 로드(45)는, 제2 보조실(25) 내의 압축 스프링(47)에 의해 상방으로 탄성지지되어 있으며, 지렛대 부재(60)에 맞닿아 있다.

여기서, 밸브 로드(31) 및 지렛대 부재(60)가 서로 맞닿는 제1 맞닿음 위치(P1)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리보다, 피스톤 로드(55) 및 지렛대 부재(60)가 서로 맞닿는 제2 맞닿음 위치(P2)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리가 길게 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 맞닿음 위치(P1)에 있어서, 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)와 강구(69)가 맞닿아 있다. 제2 맞닿음 위치(P2)에 있어서, 피스톤 로드(55)의 평탄부(55c)와 강구(70)가 맞닿아 있다. 지지축부(68)는, 지렛대 부재(60)에 있어서 제1 맞닿음 위치(P1)와 제2 맞닿음 위치(P2) 사이에 형성되어 있다.

전술한 바와 같이, 강구(69, 70)는, 구체로 형성되어 있으며, 강구(69, 70)는, 밸브 로드(31)의 평탄부(31c) 및 피스톤 로드(55)의 평탄부(55c)에 각각 점접촉하게 되어 있다.

압축 스프링(40, 41)이 제1 탄성지지 로드(39)를 지렛대 부재(60)측으로 탄성지지하는 힘은, 압축 스프링(35)이 밸브 로드(31)를 지렛대 부재(60)측으로 탄성지지하는 힘보다 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 포트(82)로부터 작동 에어가 도입되지 않은 상태에서는, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 맞닿아 있다. 그리고, 압축 스프링(47)에 의해 제2 탄성지지 로드(45)가 지렛대 부재(60)측으로 탄성지지되는 것에 의해, 지렛대 부재(60)를 통해 밸브 로드(31)가 밸브 시트부(14)측으로 탄성지지되고 있다. 이 때, 압축 스프링(47)이 지렛대 부재(60)를 탄성지지하는 힘은, 지렛대 부재(60)에 의해 증폭되기 때문에, 압축 스프링(40, 41)보다 작은 탄성지지력의 압축 스프링(47)이 채용되고 있다.

도 3은 볼트(50)를 체결할 때의 모습을 나타내는 단면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 삽입구멍(27)으로부터 케이스(21)의 내부에 볼트(50)가 삽입되어 있다. 볼트(50)는 부착구멍(26)에 대향하는 위치에 배치되어 있으며, 볼트구멍(16)에 위치맞춤되어 있다. 그리고, 유로 블록(11)의 볼트구멍(16)에 볼트(50)를 조일 때에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 커버(81)의 관통구멍(84), 케이스(21)의 부착구멍(26), 지렛대 부재(60)의 관통구멍(67) 및 케이스(21)의 삽입구멍(27)을 통해, 케이스(21)의 내부에 육각렌치(T)(공구)를 삽입한다. 그 후, 육각렌치(T)에 의해 볼트(50)를 조여, 유로 블록(11)과 케이스(21)를 체결한다. 또한, 스위치 밸브(10)는, 팽창돌출부(17)의 삽입구멍(18)에 볼트 등을 삽입하여 조이는 것에 의해, 다른 유로 블록 등에 부착된다. 그리고, 유입통로(12)에 프로세스 가스 상류측의 유로가 접속되고, 유출통로(15)에 프로세스 가스 하류측의 유로가 접속된다. 또한, 유로 블록(11)을 다른 유로 블록에 부착하는 대신에 유로 블록(11)과 다른 유로 블록(11)을 일체로 형성해도 된다.

다음으로, 도 4를 참조하면서, 지렛대식 스위치 밸브(10)의 동작양태를 설명한다.

포트(82)로부터 구동실(23) 내에 작동 에어가 도입되면, 작동 에어의 압력(구동력)에 의해 피스톤 로드(55)가 하방으로 이동된다. 이 때, 피스톤 로드(55)는 부시(57)에 의해 가이드되며, 부시(57)에 대해 피스톤 로드(55)가 기울어지는 것이 억제된다.

피스톤 로드(55)가 하방으로 이동되면, 피스톤 로드(55)에 의해 지렛대 부재(60)가 제2 탄성지지 로드(45)측으로 눌려, 지렛대 부재(60)가 일방향(도 4에서는 시계방향)으로 요동한다. 여기서, 제2 맞닿음 위치(P2)에서, 피스톤 로드(55)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(55c)와, 지렛대 부재(60)에 형성된 강구(70)가 점접촉하고 있다. 이 때문에, 지렛대 부재(60)와 피스톤 로드(55)가 이루는 각도에 관계없이, 피스톤 로드(55)에 의한 왕복운동방향(도 4에서는 하방향)의 구동력이 지렛대 부재(60)에 원활하게 작용한다. 그 결과, 피스톤 로드(55)에 대해 왕복운동방향과 교차하는 방향에 대한 부하(지렛대 부재(60)로부터의 반력)가 가해지기 어려워져, 왕복운동방향에 대해 피스톤 로드(55)가 기울어지는 것이 억제된다. 즉, 피스톤 로드(55)의 구동력이 지렛대 부재(60)에 안정적으로 전해져, 양 부재(55, 60)를 원활하게 작동시킬 수 있다.

여기서, 직선운동을 하는 피스톤 로드(55)에 대해, 지렛대 부재(60)는 회전운동을 하기 때문에, 강구(70) 및 피스톤 로드(55)의 제2 평탄부(55c)의 상대위치는 지렛대 부재(60)의 각도에 따라 변화한다. 즉, 제2 맞닿음 위치(P2)는, 지렛대 부재(60)의 요동에 맞추어 가로방향(도 4에서는 좌우방향)으로 약간 어긋나게 된다.

여기서, 강구(70)는 지렛대 부재(60)에 회전이 자유롭게 형성되며, 지렛대 부재(60)가 요동할 때 강구(70)가 회전할 수 있게 되어 있다. 이것에 의해, 제2 맞닿음 위치(P2)가 어긋나는 것이 허용되어, 강구(70)와 피스톤 로드(55)에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다.

마찬가지로, 제2 탄성지지 로드(45)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(45c)와, 지렛대 부재(60)에 형성된 강구(70)가 점접촉하고 있다. 이 때문에, 지렛대 부재(60)와 제2 탄성지지 로드(45) 사이의 각도에 관계없이, 지렛대 부재(60)에 의해 제2 탄성지지 로드(45)에 대해 왕복운동방향을 따른 구동력이 작용된다. 그 결과, 제2 탄성지지 로드(45)의 왕복운동시에, 제2 탄성지지 로드(45)를 기울이는 힘이 생기는 것이 억제된다. 또한, 피스톤 로드(55)의 경우와 마찬가지로, 지렛대 부재(60)가 요동할 때 강구(70)가 회전함으로써, 강구(70) 및 제2 탄성지지 로드(45)의 평탄부(45c)의 맞닿음 위치가 어긋나는 것이 허용된다. 이것에 의해, 강구(70) 및 제2 탄성지지 로드(45)에 발생하는 마찰이 억제된다.

이렇게 하여, 압축 스프링(47)의 탄성지지력에 저항하여, 제2 탄성지지 로드(45)가 하방으로 눌린다. 이 때, 제2 탄성지지 로드(45)는 부시(48)에 의해 가이드되며, 부시(48)에 대해 제2 탄성지지 로드(45)가 기울어지는 것이 억제된다.

피스톤 로드(55)에 의해 지렛대 부재(60)가 제2 탄성지지 로드(45)측으로 눌리면, 지렛대 부재(60)는 지지축부(68)를 중심으로 하여 요동된다. 지지축부(68)는, 지렛대 부재(60)에 있어서 제1 맞닿음 위치(P1)와 제2 맞닿음 위치(P2) 사이에 형성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(55)에 맞닿은 강구(70)가 하방으로 이동하면, 밸브 로드(31) 및 제1 탄성지지 로드(39)에 맞닿은 강구(69)는 상방으로 이동한다. 여기서, 제1 맞닿음 위치(P1)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리보다, 제2 맞닿음 위치(P2)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리가 길게 설정되어 있다. 이 거리의 비가 지렛대비에 상당하며, 피스톤 로드(55)의 구동력이 지렛대비에 따라 증폭된다. 이 때문에, 소형 피스톤 로드(55)에 의해, 압축 스프링(40, 41)의 탄성지지력에 저항하여 제1 탄성지지 로드(39)를 밀어 올릴 수 있다.

여기서, 강구(69)는 제1 탄성지지 로드(39)에 점접촉하고 있기 때문에, 강구(70)의 경우와 마찬가지로, 회전운동하는 지렛대 부재(60)로부터의 구동력을 직선운동하는 제1 탄성지지 로드(39)에 원활하게 전달할 수 있다. 따라서, 제1 탄성지지 로드(39)의 왕복운동방향에 대해 교차하는 방향의 부하가 제1 탄성지지 로드(39)에 가해지는 것이 억제되어, 지렛대 부재(60) 및 제1 탄성지지 로드(39)를 안정적으로 작동시킬 수 있다.

게다가, 강구(69)는 지렛대 부재(60)에 회전이 자유롭게 형성되어 있다. 이 때문에, 지렛대 부재(60)가 요동할 때 강구(69)가 회전함으로써, 강구(69) 및 제1 탄성지지 로드(39)의 맞닿음 위치가 어긋나는 것은 허용된다. 이 때문에, 강구(69) 및 제1 탄성지지 로드(39)에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다.

밸브 로드(31)는, 압축 스프링(35)에 의해 상방으로 탄성지지되고 있기 때문에, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)로부터 이간된다. 그리고, 피스톤 로드(55)는, 피스톤부(55a)가 부시(57) 또는 케이스(21)의 내벽에 맞닿을 때까지 하방으로 이동된다. 이것에 의해, 강구(70)는 최하점까지 이동됨과 동시에, 강구(69)는 최상점까지 이동된다. 즉, 지렛대 부재(60)는, 밸브 로드(31)로부터 멀어지는 측으로 가장 크게 요동된다.

여기서, 스위치 밸브(10)가 열린 상태(전체개방 상태)에서는, 지렛대 부재(60)의 강구(69)와 밸브 로드(31) 사이에 클리어런스(제1 클리어런스)가 형성되게 되어 있다. 이 때문에, 밸브 시트부(14)나, 밸브 로드(31), 지렛대 부재(60), 피스톤 로드(55)의 제조 오차가 많이 있다고 해도, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)로부터 이간시키는 스트로크를 적절히 확보할 수 있다. 그 결과, 유입통로(12)와 밸브실(13a)이 확실하게 연통되어, 유출통로(15)로부터 규정량의 프로세스 가스가 유출된다.

다음으로, 스위치 밸브(10)를 닫는(전체폐쇄 상태로 하는) 경우에는, 구동실(23) 내의 작동 에어를 포트(82)를 통해 배출시킨다. 이것에 의해, 압축 스프링(40, 41, 47)의 탄성지지력에 의해, 지렛대 부재(60)가 반대방향(도 4에서는 시계반대방향)으로 요동하여, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)측으로 이동시킨다. 이 때, 제1 맞닿음 위치(P1)에 있어서, 밸브 로드(31)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(31c)와, 지렛대 부재(60)의 강구(69)가 점접촉한다. 따라서, 지렛대 부재(60)와 밸브 로드(31)의 각도에 관계없이, 지렛대 부재(60)에 의해 밸브 로드(31)에 대해 왕복운동방향을 따른 구동력을 작용시킬 수 있다. 그 결과, 밸브 로드(31)의 왕복운동시에 밸브 로드(31)를 기울이는 힘이 생기는 것을 억제할 수 있어, 밸브 시트(31b)와 밸브 시트부(14)를 안정적으로 맞닿게 할 수 있다.

게다가, 지렛대 부재(60)가 요동할 때 강구(69)가 회전함으로써, 강구(69) 및 밸브 로드(31)의 맞닿음 위치(즉, 제1 맞닿음 위치(P1))가 가로방향(도 4에서는 좌우방향)으로 어긋나는 것은 허용된다. 이것에 의해, 강구(69) 및 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)에 발생하는 마찰을 적절하게 억제할 수 있다.

이상에서 서술한 본 실시형태는 이하와 같은 이점을 가진다.

·지렛대식 스위치 밸브(10)의 본체(유로 블록(11), 케이스(21))에는, 밸브 시트부(14)에 대향하여 직선상으로 연장되는 작동실(13), 작동실(13)에서의 밸브 시트부(14)와 반대측의 단부에 교차하도록 연장되는 요동실(22), 및 요동실(22)을 사이에 두고 작동실(13)과 반대측에서 작동실(13)의 연장상에서 벗어난 위치에서 요동실(22)과 교차하도록 연장되는 구동실(23)이 형성되어 있다. 그리고, 작동실(13) 내 및 구동실(23) 내에 각각 밸브 로드(31) 및 피스톤 로드(55)가 삽입되고, 요동실(22) 내에 지렛대 부재(60)가 수용되어 있다. 여기서, 본체에서, 작동실(13)이 연장되는 방향, 요동실(22)이 연장되는 방향 및 구동실(23)이 연장되는 방향이 기준면을 따르고 있기 때문에, 기준면에 대해 수직인 방향의 본체의 길이를 짧게 할 수 있다. 이로써, 지렛대식 스위치 밸브(10)를 박형화하는 것이 가능해진다.

·구동실(23) 내에 삽입된 피스톤 로드(55)가 ,구동실(23)이 연장되는 방향으로 왕복운동된다. 이것에 의해, 요동실(22) 내에 삽입된 지렛대 부재(60)가 지지축부(68)를 중심으로 하여 요동된다. 그 결과, 지렛대 부재(60)의 요동에 기초하여, 작동실(13) 내에 삽입된 밸브 로드(31)가, 작동실(13)이 연장되는 방향으로 왕복운동된다. 이와 같이, 밸브 로드(31)는 작동실(13)이 연장되는 방향으로 왕복운동하여 밸브 시트부(14)에 맞닿음 및 이간하기 때문에, 밸브체가 요동되는 구성과 비교하여, 밸브 로드(31)와 밸브 시트부(14)를 적절히 맞닿게 할 수 있다.

·밸브 로드(31)는, 제1 탄성지지 기구인 압축 스프링(40, 41)의 탄성지지력 및 제2 탄성지지 기구인 압축 스프링(47)의 탄성지지력에 의해 밸브 시트부(14)에 맞닿기 때문에, 상폐식 스위치 밸브(10)에서, 밸브 로드(31)와 밸브 시트부(14)를 보다 확실하게 맞닿게 할 수 있다. 그리고, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)에 맞닿게 하는 탄성지지력을, 제1 탄성지지 기구와 제2 탄성지지 기구에 분배하는 것에 의해, 각 탄성지지 기구를 소형화할 수 있다.

·제1 맞닿음 위치(P1)에 있어서, 밸브 로드(31)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(31c)와, 지렛대 부재(60)에 형성된 강구(69)가 점접촉한다. 따라서, 지렛대 부재(60)의 요동에 의해, 지렛대 부재(60)와 밸브 로드(31) 사이의 각도가 변화했다고 해도, 지렛대 부재(60)에 의해 밸브 로드(31)에 대해 왕복운동방향을 따른 구동력을 작용시킬 수 있다. 그 결과, 밸브 로드(31)의 왕복운동시에 밸브 로드(31)를 기울이는 방향으로 힘이 작용하는 것을 억제할 수 있어, 밸브 로드(31)와 밸브 시트부(14)를 확실하게 맞닿게 할 수 있다.

·제2 맞닿음 위치(P2)에 있어서, 피스톤 로드(55)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(55c)와, 지렛대 부재(60)에 형성된 강구(70)가 맞닿는다. 따라서, 지렛대 부재(60)의 요동에 의해, 지렛대 부재(60)와 피스톤 로드(55) 사이의 각도가 변화했다고 해도, 피스톤 로드(55)에 의해 왕복운동방향을 따른 구동력을 지렛대 부재(60)에 작용시킬 수 있다. 그 결과, 왕복운동방향에 대해 피스톤 로드(55)가 기울어지는 방향으로 힘이 작용하는 것을 억제할 수 있어 피스톤 로드(55)의 구동력을 지렛대 부재(60)에 안정적으로 전달할 수 있다.

·케이스(21)에는, 요동실(22)이 연장되는 방향에 있어서 작동실(13)과 구동실(23) 사이에 요동실(22)을 횡단하여 연장됨과 동시에, 케이스(21)의 상면에 개구하는 부착구멍(26)이 형성되어 있다. 이 부착구멍(26)에는, 케이스(21)의 내부에 볼트(50)를 삽입 가능하게 하는 삽입구멍(27)이 연통되어 있다. 이 때문에, 삽입구멍(27)으로부터 케이스(21)의 내부에 볼트(50)를 삽입하여, 부착구멍(26)에 대향하는 위치에 볼트(50)를 배치할 수 있다. 여기서, 지렛대 부재(60)에는 부착구멍(26)에 대향하는 부분에 관통구멍(67)이 형성되어 있다. 이 때문에, 부착구멍(26)과 지렛대 부재(60)의 관통구멍(67)을 통해, 육각렌치(T)에 의해 볼트(50)를 조일 수 있다. 그 결과, 케이스(21)의 표면 근처까지 볼트(50)를 연장시킬 필요가 없어져, 볼트(50)가 길어지는 것을 억제할 수 있다.

상기 실시형태를 이하와 같이 변형하여 실시할 수도 있다.

·상기 실시형태에서는, 커버(81)에는 제1 보조실(24)에 연통하는 통기구멍(83)이 형성되어 있었다. 그러나, 도 5에 나타내는 바와 같이, 통기구멍(83) 대신에 위치센서(87)를 삽입하기 위한 삽입구멍(88)을 커버(81)에 형성하여, 삽입구멍(88)을 통해 제1 보조실(24) 내에 위치센서(87)를 삽입해도 된다. 구체적으로는, 삽입구멍(88)은 높이방향으로 연장되어 있으며, 커버(81)의 상면에 개구하고 있다. 위치센서(87)는 근접센서 등에 의해 구성되며, 원주형상을 가지고 있다. 그리고, 위치센서(87)는 삽입구멍(88)으로부터 제1 보조실(24) 내에 삽입되며, 제1 탄성지지 로드(39)와 소정의 간격을 두고 장착되어 있다. 위치센서(87)는, 제1 탄성지지 로드(39)까지의 거리, 나아가서는 제1 탄성지지 로드(39)의 위치를 검출한다. 또한, 여기에서는 상기 압축 스프링(41)이 제거되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 제1 보조실(24) 내에는 제1 탄성지지 로드(39)를 가지는 제1 탄성지지 기구가 형성되어 있다. 그리고, 제1 탄성지지 기구에 의해, 제1 탄성지지 로드(39)가 제1 보조실(24)이 연장되는 방향으로 왕복운동되어, 제1 탄성지지 로드(39)를 통해 지렛대 부재(60)가 밸브 로드(31)측으로 탄성지지된다. 여기서, 제1 탄성지지 로드(39)의 왕복운동에 의해 지렛대 부재(60)가 요동되고, 지렛대 부재(60)의 요동에 의해 밸브 로드(31)가 왕복운동된다. 이 때문에, 제1 탄성지지 로드(39)의 위치에 따라, 밸브 로드(31)의 위치가 변화하게 된다. 따라서, 제1 보조실(24) 내에 삽입된 위치센서(87)에 의해 제1 탄성지지 로드(39)의 위치를 검출하는 것에 의해, 밸브 로드(31)의 위치, 나아가서는 밸브 개방도를 검출할 수 있다. 즉, 지렛대 부재(60)를 밸브 로드(31)측으로 탄성지지하는 제1 탄성지지 로드(39)를 이용하여, 밸브 개방도를 검출할 수 있다.

그리고, 요동실(22)을 사이에 두고 작동실(13)과 반대측, 즉 요동실(22)에 대해 구동실(23)과 동일한 측에, 제1 보조실(24)이 형성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(55)를 구동하기 위한 구성과 위치센서(87)를 동일한 측에 형성할 수 있어, 그것들의 배치 스페이스를 작게 할 수 있다.

(제2 실시형태)

제1 실시형태에서는 지렛대식 스위치 밸브(10)를 상폐식 스위치 밸브로서 구성했지만, 제2 실시형태에서는 지렛대식 스위치 밸브(110)를 상개식(노멀리 오픈) 스위치 밸브로서 구성하고 있다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태의 스위치 밸브(10)에 있어서, 지지축부(68)를 제1 맞닿음 위치(P1)에 대해 제2 맞닿음 위치(P2)와 반대측의 받침점구멍(62)에 교체형성하는 동시에, 제1 탄성지지 기구(제1 탄성지지 로드(39), 압축 스프링(40, 41), 부시(42))를 제거하고 있다. 그 외의 구성은 제1 실시형태와 동일하다. 다만, 제1 실시형태와 동일한 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

지렛대 부재(60)에 있어서, 지지축부(68)는, 받침점구멍(61)과 받침점구멍(62)으로 교체형성 가능하게 구성되어 있다. 제2 실시형태에서는, 지지축부(68)를 받침점구멍(62)에 교체형성하고 있으며, 지지축부(68)의 양단부가 케이스(21)에 의해 지지되고 있다. 그리고, 받침점구멍(62)의 내주면과 지지축부(68)의 외주면이, 서로 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 이로 인해, 지렛대 부재(60)는 지지축부(68)를 중심으로 하여 요동 가능하게 되어 있다. 또한, 지지축부(68)의 외주면과, 케이스(21)에 있어서 지지축부(68)를 지지하는 부분이, 서로 슬라이딩 가능하게 되어 있어도 된다.

제1 탄성지지 기구(제1 탄성지지 로드(39), 압축 스프링(40, 41) 및 부시(42))는, 케이스(21)(제1 보조실(24))로부터 제거 가능하게 구성되어 있다. 제2 실시형태에서는, 케이스(21)로부터 제1 탄성지지 기구가 제거되어 있다.

구동실(23) 내에 작동 에어가 도입되고 있지 않은 상태에서는, 압축 스프링(35)에 의해 밸브 로드(31)가 상방으로 탄성지지되어 있기 때문에, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)로부터 이간되어 있다. 또한, 압축 스프링(47)에 의해, 지렛대 부재(60)를 통해 피스톤 로드(55)가 상방으로 탄성지지되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(55)는, 피스톤부(55a)가 커버(81)의 내벽에 맞닿을 때까지 상방으로 이동되고 있다. 그리고, 강구(69, 70)는 최상점까지 이동되어 있으며, 지렛대 부재(60)는 밸브 로드(31)로부터 멀어지는 측으로 가장 크게 요동되고 있다.

이와 같이 지렛대식 스위치 밸브(110)가 열린 상태(전체개방 상태)에 있어서, 지렛대 부재(60)의 강구(69)와 밸브 로드(31) 사이에는 클리어런스가 형성되어 있다. 이 때문에, 밸브 시트부(14)나 밸브 로드(31), 지렛대 부재(60), 피스톤 로드(55)의 제조 오차가 많이 있다고 해도, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)로부터 이간시키는 스트로크를 적절히 확보할 수 있다. 그 결과, 유입통로(12)와 밸브실(13a)이 확실하게 연통되어, 유출통로(15)로부터 규정량의 프로세스 가스가 유출된다.

다음으로, 도 7을 참조하면서, 지렛대식 스위치 밸브(110)의 동작양태를 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 동일한 작용에 대해서는 설명을 생략한다.

포트(82)로부터 구동실(23) 내에 작동 에어가 도입되면, 작동 에어의 압력(구동력)에 의해 피스톤 로드(55)가 하방으로 이동된다. 피스톤 로드(55)에 의해 지렛대 부재(60)가 제2 탄성지지 로드(45)측으로 눌리면, 지렛대 부재(60)는 지지축부(68)를 중심으로 하여 요동된다. 지지축부(68)는, 지렛대 부재(60)에 있어서 제1 맞닿음 위치(P1)에 대해 제2 맞닿음 위치(P2)와 반대측에 형성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(55)에 맞닿은 강구(70)가 하방으로 이동되면, 밸브 로드(31)에 맞닿은 강구(69)도 하방으로 이동된다.

여기서, 제1 맞닿음 위치(P1)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리보다, 제2 맞닿음 위치(P2)와 지지축부(68)의 중심(P3) 사이의 거리가 길게 설정되어 있다. 이 거리의 비가 지렛대비에 상당하며, 피스톤 로드(55)의 구동력이 지렛대비에 따라 증폭된다. 이 때문에, 소형 피스톤 로드(55)에 의해, 압축 스프링(35, 47)의 탄성지지력에 저항하여 제2 탄성지지 로드(45) 및 밸브 로드(31)를 눌러 내릴 수 있다.

그리고, 지렛대 부재(60)를 통해 밸브 로드(31)가 밸브 시트부(14)측으로 이동된다. 이 때, 제1 맞닿음 위치(P1)에 있어서, 밸브 로드(31)의 왕복운동방향에 수직인 평탄부(31c)와, 지렛대 부재(60)의 강구(69)가 점접촉한다. 따라서, 지렛대 부재(60)와 밸브 로드(31) 사이의 각도에 관계없이, 지렛대 부재(60)에 의해 밸브 로드(31)에 대해 왕복운동방향을 따른 구동력이 작용된다. 그 결과, 밸브 로드(31)의 왕복운동시에 밸브 로드(31)를 기울이는 힘이 생기는 것을 억제할 수 있어, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)와 밸브 시트부(14)를 안정적으로 맞닿게 할 수 있다.

또한, 강구(69)는, 지렛대 부재(60)에 회전이 자유롭게 형성되어 있기 때문에, 지렛대 부재(60)가 요동할 때 강구(69)가 회전한다. 이것에 의해, 강구(69) 및 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)의 맞닿음 위치(즉, 제1 맞닿음 위치(P1))가 어긋나는 것은 허용되어, 강구(69) 및 밸브 로드(31) 사이에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다.

이상에서 상세하게 서술한 본 실시형태는 이하와 같은 이점을 가진다. 또한, 여기에서는, 제1 실시형태와 상이한 이점만 서술한다.

·제3 탄성지지 기구인 압축 스프링(35)에 의해 밸브 로드(31)가 지렛대 부재(60)측으로 탄성지지되기 때문에, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)로부터 이간된다. 그리고, 지렛대 부재(60)에 있어서, 지지축부(68)를 제1 맞닿음 위치(P1)에 대해 제2 맞닿음 위치(P2)와 반대측에 교체형성하는 것에 의해, 지렛대 부재(60)의 강구(70)(힘점)와 강구(69)(작용점)가 동일한 방향으로 요동되게 된다. 이 때문에, 제2 탄성지지 기구인 압축 스프링(47)에 의해 지렛대 부재(60)의 강구(70)가 피스톤 로드(55)측으로 탄성지지되면, 지렛대 부재(60)의 강구(69)가 밸브 로드(31)와 반대측으로 탄성지지된다. 또한, 제1 탄성지지 기구를 제거하는 것에 의해, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)에 맞닿게 하는 탄성지지력을 없앨 수 있다.

여기서, 피스톤 로드(55)가 지렛대 부재(60)측으로 이동되면, 지렛대 부재(60)에 의해 밸브 로드(31)가 밸브 시트부(14)측으로 이동된다. 따라서, 많은 구성 부재를 공용하면서, 제1 실시형태의 상폐식 스위치 밸브(10)를, 상개식 스위치 밸브(110)로 변경하여 이용할 수 있다. 그 결과, 상개식 스위치 밸브(110)에 있어서, 스위치 밸브(110)를 박형화함과 동시에, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)와 밸브 시트부(14)를 적절히 맞닿게 할 수 있다. 게다가, 상폐식 스위치 밸브(10)와 상개식 스위치 밸브(110)에서, 동일한 피스톤 로드(55)를 동일방향으로 구동하는 것에 의해, 밸브를 각각 개폐시킬 수 있다.

(제3 실시형태)

다음으로, 제3 실시형태에 관련된 지렛대식 스위치 밸브(120)에 대해 설명한다. 제3 실시형태에서는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 상폐식 스위치 밸브로서 구성되어 있다. 다만, 제1 실시형태와 동일한 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(120)에서는, 제2 보조실(25) 내에 제2 탄성지지 기구가 형성되지 않은 점에서, 제1 실시형태와 다르다.

또한, 제1 실시형태에서는, 지렛대 부재(60)에 강구(69, 70)를 회전이 자유롭게 형성한 구성으로 했지만, 제3 실시형태에서는, 지렛대 부재(121)에 기둥 형상의 맞닿음부(기둥 형상체(122, 124))를 요동이 자유롭게 형성한 구성으로 되어 있다. 이 기둥 형상체(122, 124)는, 기둥 형상인 본체의 양단부가 기준면에 평행한 단면에서 원호상(단면 원호상)으로 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 기둥 형상체(122, 124)는, 원기둥 형상인 본체의 양단부가 각각 반구상으로 형성되어 있다. 즉, 기둥 형상체(122, 124)의 양단부는 구면을 이루고 있다.

기둥 형상체(122, 124)의 길이(높이)는, 지렛대 부재(121)에서의 길이방향에 직교하는 방향의 길이(두께)보다 크게 설정되어 있다.

지렛대 부재(121)에는, 지렛대 부재(121)의 길이방향에 직교하는 방향으로 관통하는 한 쌍의 설치구멍(125)이 형성되어 있다. 각 설치구멍(125)은 단면 원형상을 이루고 있으며, 지렛대 부재(121)의 길이방향의 양단측에 각각 형성되어 있다. 그리고, 기둥 형상체(122, 124)는, 각 설치구멍(125, 125)에 삽입된 상태로, 지지축부(68)와 동일한 방향(세로방향)으로 연장되는 고정축(126, 126)에 의해 지렛대 부재(121)에 축지지되어 있다. 여기서, 설치구멍(125)의 개구 치수(직경)는, 기둥 형상체(122, 124)의 직경보다 약간 크게 설정되어 있다. 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기둥 형상체(122, 124)를 설치구멍(125)에 삽입한 상태로, 기둥 형상체(122, 124)와 설치구멍(125)의 내주면 사이에 약간의 클리어런스가 형성되어 있다. 이로 인해, 기둥 형상체(122, 124)는, 설치구멍(125)의 내부에서 고정축(126)을 중심으로 하여 요동할 수 있게 되어 있다.

기둥 형상체(122, 124)는, 설치구멍(125)에 삽입된 상태로, 기둥 형상체(122, 124)의 양단부가 설치구멍(125)에서 돌출되어, 밸브 로드(31)나 제1 탄성지지 로드(39), 피스톤 로드(55)에 맞닿게 되어 있다. 전술한 바와 같이, 기둥 형상체(122, 124)에 있어서, 밸브 로드(31)나 제1 탄성지지 로드(39), 피스톤 로드(55)에 맞닿는 단부는 구면으로 되어 있다. 따라서, 기둥 형상체(122)는 밸브 로드(31) 및 제1 탄성지지 로드(39)에 점접촉하고 기둥 형상체(124)는 피스톤 로드(55)에 점접촉한다.

제3 실시형태에서는, 제1 실시형태의 볼트(50, 51) 대신에, 볼트(51)의 위치에서 볼트(50)의 위치까지 연장되는 긴 볼트(127)가 채용되어 있다. 이 긴 볼트(127)는, 커버(81)의 관통구멍(84), 케이스(21)의 부착구멍(26) 및 지렛대 부재(121)의 관통구멍(67)에 삽입통과된다. 이 긴 볼트(127)에 의해, 유로 블록(11), 케이스(21) 및 커버(81)가 체결되어 있다.

다음으로, 도 8, 도 9를 참조하면서, 지렛대식 스위치 밸브(120)의 동작양태를 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 동일한 작용에 대해서는 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 구동실(23)에 작동 에어가 공급되지 않은 상태에서는, 압축 스프링(40, 41)의 탄성력에 의해 제1 탄성지지 로드(39)가 지렛대 부재(121)(기둥 형상체(122))를 밸브 로드(31)측으로 누르고 있다. 여기서, 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(120)에서는, 제2 보조실(25)에 제2 탄성지지 기구가 형성되어 있지 않다. 그러나, 2개의 압축 스프링(40, 41)의 탄성력에 의해, 지렛대 부재(121)가 밸브 로드(31)측에 확실하게 눌리고 있기 때문에, 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 확실하게 맞닿는다.

포트(82)로부터 작동 에어가 구동실(23) 내에 도입되면, 피스톤 로드(55)의 평탄부(55c)가 기둥 형상체(124)를 압압하고, 지렛대 부재(121)를 일방향(도 9에서는 시계방향)으로 요동시킨다. 이 때, 기둥 형상체(124)의 구면이 피스톤 로드(55)에 점접촉하고 있으므로, 기둥 형상체(124) 및 피스톤 로드(55)에 발생하는 마찰이 억제된다. 게다가, 기둥 형상체(124)로부터 평탄부(55c)를 통해 피스톤 로드(55)에 작용하는 힘(반력)은, 피스톤 로드(55)가 왕복운동하는 방향(도 9에서는 상방)으로 작용한다. 따라서, 피스톤 로드(55) 및 지렛대 부재(121)를 원활하게 작동시킬 수 있다.

여기서, 제3 실시형태에서도, 지렛대 부재(121)가 요동함으로써, 피스톤 로드(55) 및 기둥 형상체(124)가 맞닿는 제2 맞닿음 위치(P2)는 가로방향(도 9에서는 좌우방향)으로 약간 어긋나게 된다. 그러나, 기둥 형상체(124)는, 지렛대 부재(121)에 고정축(126)에 축지지되어, 설치구멍(125) 내에서 요동할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 지렛대 부재(121)의 요동에 맞추어 기둥 형상체(124)도 약간 요동하여, 제2 맞닿음 위치(P2)가 어긋나는 것은 허용된다. 따라서, 기둥 형상체(124) 및 피스톤 로드(55)의 평탄부(55c)에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다.

피스톤 로드(55)에 의해 지렛대 부재(121)가 요동되면, 기둥 형상체(122)에 의해 제1 탄성지지 로드(39)가 밀려 올라간다. 이 경우에도, 기둥 형상체(122)가 제1 탄성지지 로드(39)의 평탄부(39c)에 점접촉한 상태로 요동하기 때문에, 기둥 형상체(122) 및 평탄부(39c)에 발생하는 마찰은 억제된다. 기둥 형상체(122)에 의해 제1 탄성지지 로드(39)가 밀려 올라가면, 밸브 로드(31)가 압축 스프링(35)의 탄성지지력에 의해 밀려 올라가, 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)로부터 이간된다. 그리고, 지렛대 부재(121)에 의해 제1 탄성지지 로드(39)가 최대한 밀려 올라가면, 지렛대식 스위치 밸브(120)는 전체개방 상태가 된다. 이 때, 지렛대 부재(121)의 기둥 형상체(122)와 밸브 로드(31) 사이에 약간의 클리어런스가 형성된다.

다음으로, 구동실(23) 내의 작동 에어를 포트(82)를 통해 배출시키면, 압축 스프링(40, 41)의 탄성지지력에 의해 제1 탄성지지 로드(39)가 하방으로 눌린다. 이것에 의해, 지렛대 부재(121)가 타방향(도 8에서는 시계반대방향)으로 요동되어, 기둥 형상체(124)가 피스톤 로드(55)를 밀어 올린다. 이와 동시에, 압축 스프링(35)의 탄성지지력에 저항하여 기둥 형상체(122)가 밸브 로드(31)를 눌러 내린다. 이 때, 기둥 형상체(122)가 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)에 점접촉하면서 요동함으로써, 기둥 형상체(122) 및 밸브 로드(31)에 발생하는 마찰은 억제된다. 게다가, 밸브 로드(31)의 평탄부(31c)를 통해 기둥 형상체(122)로부터 밸브 로드(31)에 작용하는 힘은, 밸브 로드(31)의 왕복운동방향(즉, 하방)으로 작용한다. 따라서, 지렛대 부재(121) 및 밸브 로드(31)가 이루는 각도가 변화하더라도, 밸브 로드(31)를 똑바로 눌러 내릴 수 있어, 지렛대 부재(121) 및 밸브 로드(31)를 안정적으로 작동시킬 수 있다.

그리고, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 맞닿으면, 제1 탄성지지 로드(39), 지렛대 부재(121) 및 피스톤 로드(55)의 작동이 정지하고, 지렛대식 스위치 밸브(120)는 전체폐쇄 상태가 된다(도 8 참조).

이상에서 상세하게 서술한 본 실시형태는 이하와 같은 이점을 가진다. 또한, 여기에서는 제1 실시형태와 상이한 이점만 서술한다.

·구면을 가지는 기둥 형상체(122)를 지렛대 부재(121)에 요동이 자유롭게 형성했기 때문에, 기둥 형상체(122)가 밸브 로드(31)에 점접촉하여, 기둥 형상체(122) 및 밸브 로드(31)에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다. 게다가, 지렛대 부재(121)가 요동할 때 기둥 형상체(122)가 요동함으로써, 제1 맞닿음 위치(P1; 기둥 형상체(122) 및 밸브 로드(31)의 상대위치)가 어긋나는 것을 허용한다. 따라서, 기둥 형상체(122) 및 밸브 로드(31)에 발생하는 마찰을 억제하여, 양 부재(122, 31)가 마모에 의해 열화되거나, 미소한 입자(파티클)가 생기거나 하는 것을 억제할 수 있다.

·마찬가지로, 기둥 형상체(124)가 피스톤 로드(55)에 점접촉함으로써, 기둥 형상체(124) 및 피스톤 로드(55)에 발생하는 마찰을 억제할 수 있다. 또한, 지렛대 부재(121)가 요동할 때 기둥 형상체(124)가 요동함으로써, 제2 맞닿음 위치(P2)(기둥 형상체(124) 및 피스톤 로드(55)의 상대위치)가 어긋나는 것은 허용된다. 따라서, 기둥 형상체(124) 및 피스톤 로드(55)에 발생하는 마찰이 억제되어, 양 부재(124, 55)가 마모에 의해 열화되거나, 입자가 생기거나 하는 것을 억제할 수 있다.

·설치구멍(125)에 삽입한 상태의 기둥 형상체(122, 124)에 대해 고정축(126)을 축지지하기만 하면, 기둥 형상체(122, 124)를 지렛대 부재(121)에 간단하게 부착할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 실시형태에서 설명한 강구(69, 70)에 비해, 기둥 형상체(122, 124)의 지렛대 부재(121)에 대한 부착작업을 효율적으로 행할 수 있다.

·단일의 긴 볼트(127)에 의해 유로 블록(11), 케이스(21) 및 커버(81)를 체결하는 구성으로 했다. 따라서, 제1 실시형태와 같이 2개의 볼트(50, 51)를 이용하는 경우에 비해, 부품수를 적게 할 수 있어, 제품 코스트를 억제할 수 있다. 게다가, 하나의 긴 볼트(127)를 체결하기만 하면 지렛대식 스위치 밸브(120)를 조립할 수 있어, 작업공정을 간단하게 할 수 있다.

·실시형태 3에서는, 압축 스프링(40, 41)의 탄성지지력만으로 지렛대식 스위치 밸브(120)를 전체폐쇄 상태로 유지하고, 제2 보조실(25)에 제2 탄성지지 기구를 형성하지 않는 구성으로 했다. 그 때문에, 제1 실시형태에 비해, 부품수를 줄일 수 있어, 제품 코스트를 억제할 수 있다.

또한, 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(120)는, 다음과 같이 변경하는 것이 가능하다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 밸브 로드(31), 피스톤 로드(55) 및 제1 탄성지지 로드(39)의 단부에는, 교체식 평탄부(128)가 각각 형성되어 있다. 이 평탄부(128)는, 표면에 질화처리 등 내마모성을 향상시키는 표면처리가 실시되어 있다. 평탄부(128)에는 기둥 형상의 삽입부가 형성되어 있다. 그리고, 평탄부(128)의 삽입부를 밸브 로드(31), 피스톤 로드(55) 및 제1 탄성지지 로드(39)에 형성한 삽입구멍에 압입함으로써, 평탄부(128)가 각 로드(31, 55, 39)에 부착된다.

단, 평탄부(128)로는, 압입에 의한 부착에 한정되지 않고, 평탄부(128)를 밸브 로드(31) 등에 나사식 고정하는 구성으로 해도 된다. 즉, 평탄부(128)에 수나사부를 형성하고, 이 수나사부를 밸브 로드(31), 피스톤 로드(55) 및 제1 탄성지지 로드(39)에 형성한 암나사부에 고정하도록 해도 된다.

이와 같이, 표면처리한 별도의 평탄부(128)를 각 로드(31, 55, 39)에 형성함으로써, 지렛대 부재(121)의 기둥 형상체(122, 124)와의 사이에 발생하는 마찰을 보다 효과적으로 경감시킬 수 있다. 이것에 의해, 평탄부(128) 및 기둥 형상체(122, 124)의 마모에 의해 입자가 발생하는 것을 적합하게 억제할 수 있다. 또한, 내마모성을 향상시키는 표면처리로는 질화처리 등의 경질화처리에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 평탄부(128)의 표면을 평활화하여, 기둥 형상체(122, 124)와의 마찰력을 저감시키도록 해도 된다.

또한, 각 로드(31, 55, 39)에 교체식 평탄부(128)를 형성하는 구성으로 함으로써, 열화된 평탄부(128)만 교체하면 된다. 따라서 각 로드(31, 55, 39) 전체를 교체할 필요가 없어, 코스트를 억제할 수 있다.

또한, 이 교체식 평탄부(128)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서 설명한 지렛대식 스위치 밸브(10, 110)에 채용하는 것도 가능하다.

(제4 실시형태)

다음으로, 제4 실시형태에 관련된 지렛대식 스위치 밸브(130)에 대해, 도 11을 참조하면서 설명한다. 제4 실시형태에서는, 상개식 스위치 밸브로서 구성하고, 또한, 제3 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(120)에 채용된 기둥 형상체(122, 124)를 구비하고 있다. 이하의 설명에서는, 제1∼제3 실시형태와 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

제4 실시형태에서는, 피스톤 로드(129)를 작동시키는 기구가 제1∼제3 실시형태와 다르다. 구동실(23) 내에는, 슬라이드부(131)가 구동실(23)이 연장되는 방향(도 11에서는 상하방향)으로 슬라이드가 자유롭게 형성되어 있다. 이 슬라이드부(131)는, 제2 보조실(25)측(도 11에서는 하방)을 향해 개방되는 통상체이며, 구동실(23)의 내부공간보다 약간 작은 외형을 이루고 있다. 슬라이드부(131)의 외주면에는 환형의 오목부가 형성되며, 이 오목부에 씰링부재(134)가 환형으로 형성되어 있다. 이 씰링부재(134)는 슬라이드부(131)의 외주면과 구동실(23)의 내주면을 씰링하고 있다. 작동 에어가 구동실(23) 내에 도입되면, 그 압력에 의해 슬라이드부(131)가 지렛대 부재(121)측(도 11에서는 하측)으로 슬라이드되게 되어 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 작동 에어에 의해 슬라이드부(131)가 슬라이드하면, 슬라이드부(131)의 개구 가장자리부가, 구동실(23)을 형성하는 지렛대 부재(121)측의 내면(이하, 규제면(132)이라 한다)에 맞닿는다. 즉, 규제면(132)은 슬라이드부(131)의 슬라이드한계를 규정하는 규제부로서 기능한다.

슬라이드부(131)의 내부에는, 압축 스프링(133)(탄성지지부(付勢部))이 형성되어 있다. 압축 스프링(133)은, 피스톤 로드(129)가 연장되는 방향(도 11에서는 상하방향)으로 탄성변형할 수 있게 되어 있다. 압축 스프링(133)의 탄성력은, 조작 에어의 압력(구동력)보다 작게 설정되어 있다. 압축 스프링(133)에서의 피스톤 로드(129)와 반대측의 단부(도 11에서는 상단)는, 슬라이드부(131)에 접속되어 있다. 또한, 압축 스프링(133)에서의 피스톤 로드(129)측의 단부(도 11에서는 하단)는, 피스톤 로드(129)에 접속되어 있다. 즉, 슬라이드부(131) 및 피스톤 로드(129)는, 압축 스프링(133)을 통해 접속되어 있다.

따라서, 피스톤 로드(129)는, 슬라이드부(131)가 슬라이드하면, 압축 스프링(133)의 탄성력에 의해 지렛대 부재(121)측으로 이동하게 되어 있다. 그리고, 규제면(132)에 의해 슬라이드부(131)의 슬라이드가 정지된 상태에서는, 압축 스프링(133)의 탄성력만의 힘에 의해, 피스톤 로드(129)가 지렛대 부재(121)측으로 밀려 나간 상태가 된다. 즉, 피스톤 로드(129)는, 조작 에어의 구동력이 직접 작용하는 것이 아니라, 압축 스프링(133)의 탄성력에 의해 탄성지지(구동)되게 되어 있다.

제4 실시형태에서는, 제1 탄성지지 기구 및 제2 탄성지지 기구가 형성되어 있지 않다. 따라서, 밸브 로드(31)는, 압축 스프링(35)의 탄성지지력만으로 지렛대 부재(121)측(도 11에서는 상방)으로 밀리고 있다. 즉, 지렛대식 스위치 밸브(130)는, 압축 스프링(35)의 탄성지지력만으로 전체개방 상태로 유지된다.

다음으로 제4 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(130)의 작용에 대해, 제1∼제3 실시형태와 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

포트(82)로부터 작동 에어가 구동실(23) 내에 도입되면, 작동 에어의 압력에 의해 슬라이드부(131)가 지렛대 부재(121)측으로 슬라이드된다. 슬라이드부(131)가 슬라이드됨으로써, 압축 스프링(133)의 탄성력에 의해 피스톤 로드(129)가 지렛대 부재(121)측에 밀린다. 이 결과, 피스톤 로드(129)의 평탄부(55c)가 기둥 형상체(124)를 압압하여, 지렛대 부재(121)를 지지축부(68)를 중심으로 요동시킨다. 이 때, 피스톤 로드(129)가 기둥 형상체(124)를 압압하는 힘은, 압축 스프링(133)의 탄성력이며, 작동 에어의 구동력이 기둥 형상체(124)(지렛대 부재(121))에 직접 작용하는 일은 없다.

지렛대 부재(121)가 요동함으로써, 기둥 형상체(122)가 밸브 로드(31)를 압압하여, 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)측으로 이동시킨다. 여기서, 피스톤 로드(129)의 구동력은, 지렛대 부재(121)를 통해 증폭되어 밸브 로드(31)에 작용한다. 따라서, 만일 피스톤 로드(129)에 큰 힘이 작용했다고 하면, 그 힘이 지렛대 부재(121)에서 증폭되어, 밸브 로드(31)에 막대한 힘이 작용할 우려가 있다.

그런데, 피스톤 로드(129)는 조작 에어의 구동력보다 작은 압축 스프링(133)의 탄성력에 의해 작동된다. 그 때문에, 지렛대 부재(121)에 의해 피스톤 로드(129)의 구동력이 증폭되어도, 큰 힘이 밸브 로드(31)에 작용하는 것이 방지된다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 슬라이드부(131)의 개구 가장자리부가 규제면(132)에 맞닿으면, 슬라이드부(131)의 슬라이드가 정지된다. 이 때, 피스톤 로드(129)에는, 압축 스프링(133)의 탄성력만이 작용한 상태가 된다.

슬라이드부(131)의 슬라이드가 정지되면, 밸브 로드(31)의 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 맞닿아, 지렛대식 스위치 밸브(130)가 전체폐쇄 상태가 된다. 이 경우에도, 압축 스프링(133)의 탄성력으로 피스톤 로드(129)를 탄성지지하여, 밸브 로드(31)에 큰 힘이 작용하지 않기 때문에, 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 눌리는 일은 없다. 이것에 의해, 맞닿았을 때의 충격으로 밸브 로드(31)나 밸브 시트부(14)가 파손되거나, 미소한 입자가 발생하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 상세하게 서술한 본 실시형태는 이하와 같은 이점을 가진다. 또한, 여기에서는 제1∼제3 실시형태와 상이한 이점만 서술한다.

·압축 스프링(133)의 탄성력으로 피스톤 로드(129)를 구동시키는 구성으로 하였으므로, 밸브 로드(31)에 큰 힘이 작용하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 밸브 시트(31b)가 밸브 시트부(14)에 강하게 눌려, 충격에 의해 양 부재(31c, 14)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

·슬라이드부(131)의 개구 가장자리부가 규제면(132)에 맞닿으면, 슬라이드부(131)를 정지시키는 구성으로 했다. 따라서, 슬라이드부(131)의 슬라이드량을 규제면(132)으로 정확하게 규정할 수 있기 때문에, 피스톤 로드(129)의 이동량을 적절히 제어할 수 있다. 그 결과, 피스톤 로드(129)가 과도하게 이동하는 것을 방지하여, 밸브 시트(31b) 및 밸브 시트부(14)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(130)에 있어서, 밸브 로드(31) 및 피스톤 로드(129)에 교체식 평탄부(128)(도 10 참조)를 형성해도 된다.

(제5 실시형태)

다음으로, 제5 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(140)에 대해, 도 13을 참조하면서 설명한다. 제5 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(140)는, 상폐식 스위치 밸브로서 구성된다. 다만, 제5 실시형태에 대해서도, 제1∼제4 실시형태에서 이미 나온 부재와 동일한 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

제5 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(140)에서는, 제2 보조실(25)에 형성한 압축 스프링(47)(제2 탄성지지 기구)의 탄성지지력으로 밸브 로드(31)를 밸브 시트부(14)측으로 탄성지지하는 구성으로 하고 있다. 즉, 지렛대식 스위치 밸브(140)는, 주로 압축 스프링(47)의 탄성지지력으로 전체폐쇄 상태로 유지되게 되어 있으며, 제1 보조실(24)에 제1 탄성지지 기구는 형성되지 않았다.

여기서, 제2 보조실(25)에 형성한 압축 스프링(47)의 탄성지지력은, 지렛대 부재(121)를 통해 증폭되어 밸브 로드(31)에 작용한다. 따라서, 압축 스프링(47)의 탄성지지력만으로, 충분히 큰 힘이 밸브 로드(31)에 작용하여, 지렛대식 스위치 밸브(140)를 전체폐쇄 상태로 확실하게 유지할 수 있다.

지렛대식 스위치 밸브(140)에는, 커버(81)의 삽입구멍(88)에 위치센서(87)가 삽입된 상태로 부착되어 있다. 제1 보조실(24) 내에는, 위치센서(87)의 검지대상으로서의 피검지체(141)가 형성되어 있다. 위치센서(87)는 제1 보조실(24) 내를 왕복운동 가능하게 형성되어 있다. 또한, 제1 보조실(24) 내에는, 피검지체(141)를 지렛대 부재(121)측으로 탄성지지하는 보조 스프링(141a)이 형성되어 있다. 이 보조 스프링(141a)의 탄성지지력은, 압축 스프링(47)에 비해 작게 설정되어 있다. 이 보조 스프링(141a)의 탄성지지력에 의해, 피검지체(141)를 지렛대 부재(121)측(도 13에서는 하측)으로 똑바로 이동시키게 되어 있다. 즉, 보조 스프링(141a)은 피검지체(141)가 지렛대 부재(121)측에 안정적으로 작동하도록 그 피검지체(141)에 대해 비교적 작은 탄성지지력을 부여한다.

피검지체(141)는, 지렛대 부재(121)측의 단부(도 13에서는 하단부)가 제1 보조실(24)에서 돌출되어, 지렛대 부재(121)의 기둥 형상체(122)에 맞닿아(점접촉) 있다. 그리고, 지렛대 부재(121)의 요동에 맞추어 피검지체(141)가 왕복운동하게 되어 있다.

그리고, 위치센서(87)는, 피검지체(141)의 위치를 검지함으로써, 밸브 로드(31)의 위치를 검지하고 있다. 이것에 의해, 밸브 로드(31)의 위치, 나아가서는 밸브 개방도를 검출하는 것이 가능해진다.

이상에서 상세하게 서술한 본 실시형태는 이하와 같은 이점을 가진다. 또한, 여기에서는 제1∼제4 실시형태와 상이한 이점만 서술한다.

·제2 보조실(25)에 형성한 제2 탄성지지 기구(압축 스프링(47))의 탄성지지력만으로, 지렛대식 스위치 밸브(140)를 전체폐쇄 상태로 유지하기 때문에, 제1 보조실(24)에 제1 실시형태에서 설명한 제1 탄성지지 기구와 같은 대형의 압축 스프링(40, 41)을 형성할 필요가 없다. 따라서, 제1 실시형태에 비해 부품수가 적어져, 제품 코스트를 억제할 수 있다. 또한, 제2 탄성지지 기구의 탄성지지력은, 지렛대 부재(121)를 통해 증폭되어 밸브 로드(31)에 작용하기 때문에, 제2 탄성지지 기구라 해도 충분한 힘을 밸브 로드(31)에 부여할 수 있다.

·제1 보조실(24)에 피검지체(141)를 형성하고, 이 피검지체(141)의 위치를 위치센서(87)로 검지하는 구성으로 했다. 따라서, 밸브 로드(31)의 위치를 직접 검지하지 않아도 밸브 개방도를 검지할 수 있다. 또한, 피검지체(141)로는, 제1 실시형태에서 설명한 제1 탄성지지 로드(39)를 이용할 수 있다. 이 경우에는, 부품을 공통화할 수 있어, 제품 코스트나 개발비를 억제할 수 있다.

또한, 도 5에 나타내는 변형예에서는, 제1 탄성지지 로드(39)의 위치를 위치센서(87)가 검지하고, 제5 실시형태에서는, 피검지체(141)의 위치를 위치센서(87)가 검지하는 구성으로 했다. 그러나, 위치센서(87)의 검지대상으로는, 제1 탄성지지 로드(39)나 피검지체(141)에 한정되지 않으며, 다른 부재를 채용할 수 있다.

예를 들어, 위치센서(87)가 밸브 로드(31)의 위치를 직접 검지하는 구성으로 해도 된다. 또한, 피스톤 로드(55, 129)나 제2 탄성지지 로드(45)의 위치를 위치센서(87)가 검지하고, 그 검지결과로부터 밸브 로드(31)의 위치를 추정하도록 해도 된다. 나아가서는, 위치센서(87)로 지렛대 부재(60, 121)의 경사각도를 검지하여, 밸브 로드(31)의 위치를 추정하는 것도 가능하다. 또한, 검지대상으로서, 피스톤 로드(55, 129)나 제2 탄성지지 로드(45), 지렛대 부재(60, 121)를 채용한 경우에는, 밸브 로드(31)의 위치를 추정하기 위해, 검지결과를 소정의 변환식으로 변환할 필요가 있다.

또한, 상기 각 실시형태에 한정되지 않고 예를 들어 다음과 같이 실시할 수도 있다. 다만, 상기 각 실시형태와 동일한 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

·상기 실시형태에서는, 지렛대식 스위치 밸브로서, 단일의 밸브 로드(31)에 의해 유입통로(12) 및 유출통로(15)의 연통 상태를 전환하는 구성으로 했다. 그러나, 예를 들어, 도 14에 나타내는 바와 같이, 지렛대식 스위치 밸브를 삼방면 밸브(150)로 구성해도 된다. 즉, 도 14의 삼방면 밸브(150)에서는 2개의 밸브 로드(31, 31)에 의해 2세트의 유입통로(12) 및 유출통로(15)의 연통 상태를 각각 전환하는 구성으로 되어 있다.

구체적으로, 삼방면 밸브(150)는, 도 8에 나타낸 지렛대식 스위치 밸브(120)와 동일한 구성의 제1 스위치 밸브(151)와, 지렛대식 스위치 밸브(120)를 밸브 로드(31)의 왕복운동방향(도 14에서는 상하방향)을 기준으로 하여 좌우대칭으로 한 제2 스위치 밸브(152)를 병렬로 배치한 구성으로 되어 있다. 이 삼방면 밸브(150)에서는, 1개의 유로 블록(153)이 제1 스위치 밸브(151) 및 제2 스위치 밸브(152)에 공통으로 이용되고 있다. 이 유로 블록(153)은, 내약품성이 있는 스테인리스 등에 의해, 박형 직육면체상으로 형성되어 있다. 유로 블록(153)은, 세로방향(지지축부(68)의 방향)의 길이가 가로방향(도 14의 좌우방향)의 길이에 대해 짧게 설정되어 있다. 이것에 의해, 세로방향의 치수가 작은 박형의 삼방면 밸브(150)를 실현할 수 있다.

유로 블록(153)에는, 유입통로(12) 및 유출통로(15)가 제1 스위치 밸브(151) 및 제2 스위치 밸브(152)에 대응하여 1세트씩 형성되어 있다. 각 유입통로(12)는, 유로 블록(153)의 하면에서 각각 개구하고 있다. 한편, 2개의 유출통로(15, 15)는, 유로 블록(153)의 하면에서 이어져 있으며, 공통되는 개구부가 유로 블록(153)의 하면에서 개구하고 있다.

그리고, 제1 스위치 밸브(151) 및 제2 스위치 밸브(152)의 각 밸브 로드(31, 31)를 왕복운동시킴으로써, 유입통로(12) 및 유출통로(15)의 연통 상태를 제어할 수 있다. 제1 스위치 밸브(151) 및 제2 스위치 밸브(152)를 모두 전체개방 상태로 한 경우, 2개의 유출통로(15, 15)에서 유통되는 프로세스 가스가 유로 블록(153)의 하면에서 합류하여 배출된다. 또한, 제1 스위치 밸브(151) 및 제2 스위치 밸브(152) 중 어느 하나를 전체개방 상태로 하고, 다른 하나를 전체폐쇄 상태로 한 경우에는, 전체개방 상태로 한 스위치 밸브에서만 프로세스 가스를 배출한다고 하는 제어도 가능해진다.

·제1∼제4 실시형태에서는 구동실(23)을 요동실(22)에 대해 작동실(13)의 반대측에 위치하게 하였다. 그러나, 구동실(23)을 요동실(22)에 대해 작동실(13)과 동일한 측(즉, 제1∼제4 실시형태의 제2 보조실(25)의 위치)에 형성해도 된다. 이 경우, 제2 보조실(25)은 제1∼제4 실시형태의 구동실(23)의 위치에 형성된다.

·제1 실시형태 및 제2 실시형태의 지렛대식 스위치 밸브(10, 110)에 있어서, 부시(36)와 밸브 로드(31) 사이에, 부시(36)에 대해 밸브 로드(31)가 약간 기울어지는 것을 허용하는 클리어런스(제2 클리어런스)를 형성하지 않게 할 수도 있다. 이 경우에는, 부시(36)에 의해, 밸브 로드(31)가 슬라이딩 가능하게 지지되기만 하면 된다.

·제1 실시형태 및 제2 실시형태에 있어서, 스위치 밸브(10, 110)가 열린 상태(전체개방 상태)에서, 지렛대 부재(60)의 강구(69)와 밸브 로드(31) 사이에 클리어런스(제1 클리어런스)가 형성되지 않게 할 수도 있다. 즉, 스위치 밸브(10)가 열린 상태(전체개방 상태)에서, 지렛대 부재(60)의 강구(69)와 밸브 로드(31)가 맞닿도록 할 수도 있다.

·제1 실시형태 및 제2 실시형태에 있어서, 강구(69, 70)를 각각 압입하는 제1 구멍(63) 및 제2 구멍(65)을, 지렛대 부재(60)의 높이방향으로 관통하는 구멍으로 형성할 수도 있다.

·맞닿음부는, 반드시 지렛대 부재(60, 121)에 회전 또는 요동이 자유롭게 형성될 필요는 없다. 또한, 강구(69, 70)나 기둥 형상체(122, 124)와 같이, 반드시 맞닿음부를 지렛대 부재(60, 121)와는 별도로 구성할 필요는 없고, 지렛대 부재(60, 121)에 맞닿음부를 일체적으로 형성해도 된다. 또한, 맞닿음부로는, 적어도 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55, 129)에 맞닿는 부위가 구면이나 원주면 등 단면 원호상을 이루고 있으면 되며, 강구(69, 70)나 기둥 형상체(122, 124)의 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타원형이나 모서리부가 둥글려진 마름모꼴 단면을 가지는 맞닿음부를 채용하는 것도 가능하다.

제3 실시형태에서 설명한 기둥 형상체(122, 124)는, 원기둥 형상 본체의 양단부를 반구상으로 형성한 구성으로 했지만, 기둥 형상체(122, 124)로는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각기둥 형상의 본체의 양단부를 반원기둥 형상으로 형성함으로써, 기둥 형상체(122, 124)를 구성해도 된다. 이 경우, 기둥 형상체(122, 124)의 양단부는 원주면을 이루게 된다. 이 기둥 형상체(122, 124)의 원주면은, 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 등에 대해 지지축부(68)의 방향으로 선접촉한다. 이와 같이, 기둥 형상체(122, 124)의 양단부를 원주면으로 해도, 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 등과의 접촉량이 억제된다. 그 결과, 기둥 형상체(122, 124)와 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 사이에 발생하는 마찰력을 저감시킬 수 있다.

그리고, 맞닿음부로서, 롤러형상의 원주체를 채용해도 된다. 이 경우, 원주체의 맞닿음부는, 그 축심이 지지축부(68)와 동일한 방향의 축에 의해 지렛대 부재(60, 121)에 회전이 자유롭게 축지지된다. 또한, 맞닿음부는, 그 원주면이 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 등에 대해 지지축부(68)의 방향으로 선접촉하도록 구성된다. 이와 같이, 원주체의 맞닿음부를 채용한 경우에도, 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 등과의 접촉량이 억제된다. 따라서, 맞닿음부와 밸브 로드(31)나 피스톤 로드(55) 사이에 발생하는 마찰력을 저감시킬 수 있다.

·작동 에어에 의해 피스톤 로드(55, 129)를 구동하는 구성 대신에, 이송나사 등에 의해 피스톤 로드(55, 129)를 구동하는 구성을 채용할 수도 있다. 이 경우, 이송나사가 수동조작되는 구성이어도 되고, 이송나사가 모터구동되는 구성이어도 된다.

·프로세스 가스의 유통 방향을 상기 실시형태와 반대로 할 수도 있다. 즉, 유출통로(15)로부터 프로세스 가스를 유입시키고, 유입통로(12)로부터 프로세스 가스를 유출시킬 수도 있다.

·지렛대식 스위치 밸브(10, 110, 120, 130, 140, 150)를 약액 등 액체의 유로를 연통 상태와 차단 상태로 전환하는 스위치 밸브로서 구체화할 수도 있다.

상기한 실시형태로부터, 이하에 나타내는 기술적 사상을 한정할 수 있다.

1. 수단 10에 관련된 지렛대식 스위치 밸브에 있어서, 상기 지렛대 부재에는, 상기 구체가 압입되는 구멍과, 상기 구멍에 연통하여 상기 구체의 일부가 걸어맞춰지는 걸어맞춤구멍이 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 지렛대 부재의 구멍(제1 구멍, 제2 구멍)에 구체를 압입할 때, 그 구멍에 연통하는 걸어맞춤구멍에 구체의 일부를 걸어맞출 수 있다. 이 때문에, 지렛대 부재에 대해, 구체의 위치결정을 용이하게 실시할 수 있다. 특히 스위치 밸브가 박형화되어, 소형의 지렛대 부재가 이용되는 경우에 상기 구성이 유효하다.

2. 수단 1∼13에 관련된 지렛대식 스위치 밸브에 있어서, 상기 지렛대 부재가 상기 밸브 로드로부터 멀어지는 측으로 가장 크게 요동된 상태에서, 상기 지렛대 부재와 상기 밸브 로드 사이에는 제1 클리어런스가 형성되어 있다.

밸브 로드, 지렛대 부재 및 피스톤 로드가 연계하여 동작하는 지렛대식 스위치 밸브에서는, 이러한 제조 오차가 많이 생겨, 밸브 로드를 밸브 시트부로부터 이간시키는 스트로크를 적절히 확보할 수 없을 우려가 있다.

이 점에 대해, 상기 구성에 따르면, 지렛대 부재가 밸브 로드로부터 멀어지는 측으로 가장 크게 요동된 상태에서, 지렛대 부재와 밸브 로드 사이에는 제1 클리어런스가 형성되어 있다. 이 때문에, 밸브 시트부나 밸브 로드, 지렛대 부재, 피스톤 로드의 제조 오차가 많이 생겼다고 해도, 밸브 로드를 밸브 시트부로부터 이간시키는 스트로크를 적절히 확보할 수 있다.

3. 수단 1∼13에 관련된 지렛대식 스위치 밸브에 있어서, 상기 본체에는, 상기 밸브 로드가 상기 왕복운동될 때, 상기 밸브 로드를 슬라이딩 가능하게 지지하는 슬라이딩부가 형성되며, 상기 슬라이딩부와 상기 밸브 로드 사이에는 제2 클리어런스가 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 밸브 로드가 왕복운동될 때, 본체에 형성된 슬라이딩부에 의해, 밸브 로드가 슬라이딩 가능하게 지지된다. 그리고, 슬라이딩부와 밸브 로드 사이에는 제2 클리어런스가 형성되어 있기 때문에, 밸브 로드가 왕복운동될 때, 슬라이딩부에 대해 밸브 로드가 약간 기울어지는 것이 허용된다. 그 결과, 밸브 시트부의 형상에 따라 밸브 로드가 맞닿게 되어, 밸브 시트부나 밸브 로드에 제조 오차가 있었다고 해도, 밸브 로드와 밸브 시트부를 적절히 맞닿게 할 수 있다.

4. 수단 1∼13에 관련된 지렛대식 스위치 밸브에 있어서, 상기 본체는 상기 유로 및 상기 밸브 시트부가 형성된 유로 블록과, 상기 요동실이 형성된 케이스를 포함하고, 상기 케이스에는, 상기 요동실이 연장되는 방향에 있어서 상기 작동실과 상기 구동실 사이에서 상기 요동실을 횡단하여 연장됨과 동시에, 상기 케이스의 단면에 개구되는 부착구멍과, 상기 부착구멍에 연통함과 함께 상기 케이스의 내부에 체결부재를 삽입 가능하게 하는 삽입구멍이 형성되고, 상기 지렛대 부재에는 상기 부착구멍과 대향하는 부분에 관통구멍이 형성되고, 상기 유로 블록과 상기 케이스가 상기 체결부재에 의해 체결되어 있다.

상기 구성에 의하면, 케이스에는, 요동실이 연장되는 방향에 있어서 작동실과 구동실 사이에서 요동실을 횡단하여 연장됨과 동시에, 케이스의 단면에 개구되는 부착구멍이 형성되어 있다. 이 부착구멍에는, 케이스의 내부에 체결부재를 삽입 가능하게 하는 삽입구멍이 연통되어 있다. 이 때문에, 삽입구멍으로부터 케이스의 내부에 체결부재를 삽입하여, 부착구멍에 대향하는 위치에 체결부재를 배치할 수 있다. 여기서, 지렛대 부재에는 부착구멍과 대향하는 부분에 관통구멍이 형성되어 있다. 이 때문에, 부착구멍과 지렛대 부재의 관통구멍을 통해, 공구에 의해 체결부재를 조일 수 있다. 그 결과, 케이스의 표면 근처까지 체결부재를 연장할 필요가 없어져, 체결부재가 길어지는 것을 억제할 수 있다.

5. 수단 1∼13에 관련된 지렛대식 스위치 밸브에 있어서, 상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측에 직선상으로 연장되는 제1 보조실이 형성되고, 상기 제1 보조실에는 제1 탄성지지 로드를 가지는 제1 탄성지지 기구가 형성되고, 상기 제1 탄성지지 기구는 상기 제1 보조실이 연장되는 방향으로 상기 제1 탄성지지 로드를 왕복운동시키고, 상기 제1 탄성지지 로드를 통해 상기 지렛대 부재를 상기 밸브 로드측으로 탄성지지하고, 상기 제1 보조실 내에는 상기 제1 탄성지지 로드의 위치를 검출하는 위치센서가 삽입되어 있다.

상기 구성에 의하면, 제1 보조실 내에는 제1 탄성지지 로드를 가지는 제1 탄성지지 기구가 형성되어 있다. 그리고, 제1 탄성지지 기구에 의해, 제1 탄성지지 로드가 제1 보조실이 연장되는 방향으로 왕복운동되고, 제1 탄성지지 로드를 통해 지렛대 부재가 밸브 로드측으로 탄성지지된다. 여기서, 제1 탄성지지 로드의 왕복운동에 의해 지렛대 부재가 요동되고, 지렛대 부재의 요동에 의해 밸브 로드가 왕복운동된다. 이 때문에, 제1 탄성지지 로드의 위치에 따라, 밸브 로드의 위치가 변화하게 된다. 따라서, 제1 보조실 내에 삽입된 위치센서에 의해 제1 탄성지지 로드의 위치를 검출하는 것에 의해, 밸브 로드의 위치, 나아가서는 밸브 개방도를 검출할 수 있다. 즉, 지렛대 부재를 밸브 로드측으로 탄성지지하는 제1 탄성지지 로드를 이용하여, 밸브 개방도를 검출할 수 있다.

그리고, 요동실을 사이에 두고 작동실과 반대측, 즉 요동실에 대해 구동실과 동일한 측에, 제1 보조실이 형성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드를 구동하기 위한 구성과 위치센서를 동일한 측에 형성할 수 있어, 그 배치 스페이스를 작게 할 수 있다.

10: 스위치 밸브 13: 작동실
14: 밸브 시트부 22: 요동실
23: 구동실 24: 제1 보조실
25: 제2 보조실 31: 밸브 로드
31c: 평탄부 39c: 평탄부
45c: 평탄부 55: 피스톤 로드
55c: 평탄부 60: 부재
66: 부재 69: 강구(맞닿음부, 구체)
70: 강구(맞닿음부, 구체) 87: 위치센서
110: 스위치 밸브 120: 스위치 밸브
121: 부재 122: 기둥 형상체(맞닿음부)
124: 기둥 형상체(맞닿음부) 128: 평탄부
129: 피스톤 로드 130: 스위치 밸브
131: 슬라이드부 132: 규제면(규제부)
133: 압축 스프링(탄성지지부) 140: 스위치 밸브
150: 삼방면 밸브 P1: 제1 맞닿음 위치
P2: 제2 맞닿음 위치 P3: 중심

Claims

내부에 유체의 유로, 밸브 시트부, 작동실, 요동실 및 구동실이 형성된 본체로서, 상기 작동실은 상기 밸브 시트부에 대향하여 직선상으로 연장되고, 상기 요동실은 상기 작동실에서의 상기 밸브 시트부와 반대측의 단부에 교차하도록 연장되며, 상기 구동실은 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에서 상기 요동실과 교차하도록 직선상으로 연장되어 있으며, 상기 작동실이 연장되는 방향, 상기 요동실이 연장되는 방향 및 상기 구동실이 연장되는 방향이 기준면을 따르고 있는 상기 본체와,
상기 작동실 내에 삽입되며, 상기 작동실이 연장되는 방향으로 왕복운동되어 그 상기 밸브 시트부에 맞닿음 및 이간되는 밸브 로드와,
상기 구동실 내에 삽입되며, 상기 구동실이 연장되는 방향으로 왕복운동되는 피스톤 로드와,
상기 요동실 내에 수용되며, 받침점부를 가지는 지렛대 부재를 구비하고,
상기 지렛대 부재는, 상기 밸브 로드 및 상기 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제1 맞닿음 위치와 상기 받침점부 사이의 거리보다, 상기 피스톤 로드 및 상기 지렛대 부재가 서로 맞닿는 제2 맞닿음 위치와 상기 받침점부 사이의 거리가 길게 설정되고,
상기 피스톤 로드의 왕복운동에 의해 상기 받침점부를 중심으로 하여 상기 지렛대 부재가 요동되고, 상기 지렛대 부재의 요동에 의해 상기 밸브 로드가 왕복운동되는
것을 특징으로 하는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항에 있어서,
상기 구동실은, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측이며, 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에 형성되고,
상기 받침점부는, 상기 지렛대 부재에서 상기 제1 맞닿음 위치와 상기 제2 맞닿음 위치 사이에 형성되고,
상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측에 제1 보조실이 형성되고,
상기 제1 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 밸브 로드측으로 탄성지지(付勢)하는 제1 탄성지지 기구가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구동실은, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측이며, 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에 형성되고,
상기 받침점부는, 상기 지렛대 부재에서 상기 제1 맞닿음 위치와 상기 제2 맞닿음 위치 사이에 형성되고,
상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 구동실과 반대측에 제2 보조실이 형성되고,
상기 제2 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 피스톤 로드측으로 탄성지지하는 제2 탄성지지 기구가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제2항에 있어서,
상기 작동실 내에는, 상기 밸브 로드를 상기 지렛대 부재측으로 탄성지지하는 제3 탄성지지 기구가 형성되고,
상기 지렛대 부재는, 상기 받침점부를 상기 제1 맞닿음 위치에 대해 상기 제2 맞닿음 위치와 반대측으로 교체 가능하게 구성되고,
상기 본체에는, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 구동실과 반대측에 제2 보조실이 형성되고,
상기 제2 보조실 내에는, 상기 지렛대 부재를 상기 피스톤 로드측으로 탄성지지하는 제2 탄성지지 기구가 형성되고,
상기 제1 탄성지지 기구는, 제거 가능하게 구성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항에 있어서,
상기 구동실은, 상기 요동실을 사이에 두고 상기 작동실과 반대측이며, 상기 작동실의 연장상에서 벗어난 위치에 형성되고,
상기 작동실 내에는, 상기 밸브 로드를 상기 지렛대 부재측으로 탄성지지하는 제3 탄성지지 기구가 형성되고,
상기 받침점부는, 상기 지렛대 부재에 있어서 상기 제1 맞닿음 위치에 대해 상기 제2 맞닿음 위치와 반대측에 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지렛대 부재에는, 적어도 상기 밸브 로드에 맞닿는 부위가 단면 원호상을 이루고, 상기 밸브 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제6항에 있어서,
상기 밸브 로드에는, 상기 밸브 로드가 왕복운동하는 방향에 수직으로 상기 맞닿음부와 맞닿는 제1 평탄부가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지렛대 부재에는, 적어도 상기 피스톤 로드에 맞닿는 부위가 단면 원호상을 이루고, 상기 피스톤 로드에 점접촉 또는 선접촉하는 맞닿음부가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제8항에 있어서,
상기 피스톤 로드에는, 상기 피스톤 로드가 왕복운동하는 방향에 수직으로 상기 맞닿음부와 맞닿는 제2 평탄부가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞닿음부는, 상기 지렛대 부재에 회전이 자유롭게 형성된 구체인 지렛대식 스위치 밸브.
제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞닿음부는, 상기 받침점부와 동일한 방향의 축을 중심으로 하여 상기 지렛대 부재에 요동이 자유롭게 형성된 기둥 형상체이며, 상기 기둥 형상체의 양단부가 단면 원호상으로 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동실 내에 형성되고, 부여된 구동력에 의해 상기 구동실 내에서 상기 지렛대 부재에 근접하는 방향으로 슬라이드되는 슬라이드부와,
상기 구동력에 의해 슬라이드된 상기 슬라이드부에 맞닿아, 상기 슬라이드부를 정지시키는 규제부와,
상기 피스톤 로드가 연장되는 방향으로 탄성변형 가능하게 구성되고, 상기 슬라이드부 및 상기 피스톤 로드 사이를 접속하는 탄성지지부(付勢部)를 구비하고,
상기 슬라이드부가 규제부에 의해 정지된 상태에서, 상기 탄성지지부가, 탄성력에 의해 상기 피스톤 로드를 상기 지렛대 부재측으로 탄성지지하는 지렛대식 스위치 밸브.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체에는, 상기 밸브 로드의 위치를 검출 또는 추정하는 위치센서가 형성되어 있는 지렛대식 스위치 밸브.