JP4632111B2

JP4632111B2 - 遮断弁の弁構造

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Publication number: JP4632111B2
Application number: JP2001115757A
Authority: JP
Inventors: 健二藁谷; 洋巳下田
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: JP2002310307A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、集積回路（ＩＣ）やその部品等のワークを一方の真空処理室から他方の真空処理室に移送する移送通路、または、圧力流体、気体等の流通通路もしくは排気通路等を開閉する遮断弁の弁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハや液晶基板等の処理装置においては、半導体ウェハや液晶基板等を種々の処理室に通路を介して出し入れすることが行われており、前記通路には、それぞれ、該通路を開閉するゲートバルブが設けられている。
【０００３】
このゲートバルブは、例えば、特許第２６１３１７１号公報（米国特許第５４１５３７６号、米国特許第５６４１１４９号）に示されるように、シリンダの駆動作用下に変位する弁ロッドの直進運動によって弁ディスクが弁座の対向位置に到達した後、前記弁ロッドの傾動運動によって前記弁ディスクが弁座に押し付けられて着座することにより、弁箱に形成された通路が閉塞されるように構成されている。すなわち、従来技術に係る前記ゲートバルブ１は、図１３および図１４に示されるように、ワークを出し入れする通路２が形成された弁箱３と、前記弁箱３内に形成された弁座４に着座することにより前記通路２を閉塞する弁ディスク５と、前記弁ディスク５に連結されて上下動および傾動自在に設けられた弁ロッド６とを有する。
【０００４】
前記弁ロッド６の上部にはブロック７が連結され、前記ブロック７の両側面には、一組のシリンダ８ａ、８ｂのシリンダチューブ９の両側面にそれぞれ形成されたガイド溝１０（図１４参照）に沿って変位する枢軸１１が固着され、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に上下動および傾動するように設けられている。なお、前記シリンダチューブ９、ブロック７および枢軸１１はそれぞれ金属製材料によって形成されている。
【０００５】
換言すると、前記ブロック７は、枢軸１１が係合するガイド溝１０の案内作用下に、引張ばね１２を介してヨーク１３と一体的に上下方向に沿って直進運動するとともに、前記ガイド溝１０の湾曲する下端部１０ａ（図１５参照）によって支持された枢軸１１を支点として矢印Ａ方向に傾動運動するように設けられている。従って、前記弁ディスク５は、枢軸１１を支点として矢印Ｂ方向に傾動して弁座４に着座することにより、通路２が気密に閉塞される（図１３参照）。
【０００６】
なお、図１３において、参照数字１４は断面菱形とすることによって傾斜面が形成された板状カムを示し、前記板状カム１４の傾斜面が略水平方向に変位することにより、前記ブロック７がガイド溝１０の下端部１０ａを支点として矢印Ａ方向に傾動する構造が採用されている。
【０００７】
特に、この場合、図１３に示す前記弁ディスク５の溝部に嵌合しているシール部材１６はＯリング構造であり、通路２を閉塞する際にシール性を高めるためには、前記弁ディスク５を前記弁座４に強く圧接する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術に係るゲートバルブでは、シリンダの側面に形成されたガイド溝に沿ってブロックの枢軸が摺動変位するように構成されているため、長年の使用によって前記枢軸が摩耗して変形し、ガイド機能が低下するという欠点がある。
【０００９】
また、前記従来技術に係るゲートバルブでは、弁ブロックの両側に枢軸を設けることにより部品点数が多くなるとともに、シリンダの側面にガイド溝を形成する工程が必要となり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【００１０】
さらに、前記従来技術に係るゲートバルブでは、金属製材料からなるシリンダチューブのガイド溝に沿って金属製材料からなるブロックの枢軸が摺動変位することにより塵埃等が発生する可能性がある。換言すると、金属製材料同士の摩擦によってダストが発生することがあり、クリーンルーム等の清浄性が要求される環境では使用することが困難である。
【００１１】
特に、従来の弁ディスクに嵌合するＯリングによってシール性を確保する弁構造によれば、シール性を高めるために弁座に対して弁ディスクを強く押圧する必要があり、この結果、シリンダ等の剛性確保のために堅牢に作成しなければならず、重量が増大し且つ製造コストが上昇する等の不都合がある。
【００１２】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、弁ディスクに嵌合するシール部材の形状を改良することによって、ゲートバルブの剛性を追求することなくシール性を向上させ、小型で経済的に製造することが可能な遮断弁の弁構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第１の凹部と第２の凹部とを有し、前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第２の凹部側に撓曲して弁座に圧接されることを特徴とする。
【００１４】
このような形状にすると、前記シール部材の前記膨出部を弁座に対向する方向に高くすることができる。そして、シール部材を弁座に圧接する際、前記膨出部が前記第２の凹部側に大きく撓曲することとなり、シール部材の弁座に圧接する面積（遮断面）を従来のシール部材に比較して広く確保することができ、そのシール性を向上させることができる。
【００１５】
この場合、前記第１の凹部の最深部から前記膨出部の頂点に至って形成される第１の円弧部の間で、前記第１の円弧部の端面に対し、前記頂点から前記溝の底面に直交する中心仮想線を基準として描出した垂直な線ａと、前記線ａとは反対方向へと延在して前記第２の凹部の最深部から前記頂点に至って形成される第２の円弧部の端面に至るように描出された垂直な線ｂとの関係が、ａ＞ｂであると好適である。
【００１６】
この場合、シール部材を弁座に圧接する際に前記第１の凹部側の膨張部の質量よりも前記第２の凹部側の膨出部の質量が少なくなる。よって、シール部材を強く押圧しなくても、前記第２の凹部側の膨出部を撓めて前記シール部材を変形させることができる。
【００１７】
前記第１の円弧部に第１の直線部が含まれ、前記第１の直線部から前記中心仮想線に至る第１の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ１とし、前記第２の円弧部に第２の直線部が含まれ、前記第２の直線部から前記中心仮想線に至る前記第２の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ２とするとき、θ１＞θ２である場合も上記と同様な効果が得られる。この場合、前記角度θ２が、θ２≦１０°であると好適である。
【００１８】
さらに、前記中心仮想線と平行する前記第１の凹部の最深部と前記底面との距離ｃと前記中心仮想線と平行する前記第２の凹部の最深部と前記底面との距離ｄとの関係が、ｃ≧ｄを満たすと良い。
【００１９】
このような条件を満たす場合は、前記第２の円弧部の長さは、前記第１の円弧部の長さと等しいか、または大となるから、前記第２の円弧部が撓み易くなり、確実に前記第２の凹部側に撓曲させることができる。
【００２０】
前記シール部材をゴムで構成すれば良い。ゴムとすることにより可撓性を高め、耐久性を向上させることができるとともに遮断面積を増大させてシール性を一層向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る遮断弁の弁構造につき、好適な実施の形態を掲げ、以下詳細に説明する。
【００２２】
先ず、本発明に関連するゲートバルブの構造について説明し、次いでシール部材の形状に言及する。
【００２３】
図１において、参照数字２０は、ゲートバルブを示す。このゲートバルブ２０は、駆動部２２と、前記駆動部２２の駆動作用下に上下方向に沿って変位するとともに、前記上下方向と略直交する方向に傾動する一組の弁ロッド２４ａ、２４ｂと、前記弁ロッド２４ａ、２４ｂの一端部に連結された略長方形状の弁ディスク２６とを有する。前記弁ロッド２４ａ、２４ｂの一端側および略中央部の外周面には、それぞれ、環状段部２７ａ、２７ｂが形成されている（図３参照）。
【００２４】
なお、前記駆動部２２の上部側には、図示しないワークを出し入れするための通路２８が形成された弁箱３０が設けられ（図７および図１２参照）、前記弁箱３０の内壁面に形成された弁座３２に前記弁ディスク２６が着座することにより、前記通路２８が気密に閉塞される。前記弁ディスク２６には、前記弁座３２に対向するように長方形状の環状溝３３が形成され、この環状溝３３にシール部材３４が装着される。前記シール部材３４によって弁ディスク２６が弁座３２に着座した際に気密性が保持される。このシール部材３４の構造については追って説明する。
【００２５】
駆動部２２は、前記弁箱３０の底面にねじ部材３６（図３参照）を介して固定されたベースプレート３８と、前記ベースプレート３８に装着される有底筒状のケーシング４０と、前記ケーシング４０内に配設されたシリンダ機構（駆動源）４２とを有する。
【００２６】
前記ベースプレート３８には、図２に示されるように、一組の弁ロッド２４ａ、２４ｂを挿通するための断面略円形状の一組の貫通孔４４ａ、４４ｂが形成され、また、その下面部には、後述する支持ローラ（支持部材）４６を支持するための断面半円状の凹部４８（図１参照）が形成されている。前記貫通孔４４ａ、４４ｂの直径は、弁ロッド２４ａ、２４ｂの直径よりも若干大きく形成され、また該貫通孔４４ａ、４４ｂには、弁ロッド２４ａ、２４ｂの所定部分を被覆するベローズ５０の一端部を保持するリング体５２が嵌合される。
【００２７】
前記ベローズ５０と弁箱３０との間には、図３に示されるように、弁ロッド２４ａ、２４ｂの外周面を囲繞するパッキン（シール部材）５１が挟持され、前記パッキン５１は、ピストン６０が変位終端位置である上死点または下死点に到達した際、弁ロッド２４ａ、２４ｂの上部側の環状段部２７ａまたは下部側の環状段部２７ｂに接触してシール機能を営む。なお、前記パッキン５１は、ピストン６０が上死点と下死点との間にあるとき、弁ロッド２４ａ、２４ｂの外周面と接触しないように設けられているため、摩擦による塵埃の発生が阻止される。
【００２８】
また、前記ベースプレート３８には、図１２に示されるように、例えば、ウレタン樹脂またはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成された第１緩衝部材５３が孔部内に装着され、前記第１緩衝部材５３は金具５５および止め輪５７を介して孔部内に固定される。前記第１緩衝部材５３は、支持ローラ４６が凹部４８に係合する際、前記支持ローラ４６に当接して該支持ローラ４６の衝撃を吸収する機能を営む。
【００２９】
前記シリンダ機構４２は、図３に示されるように、両側面に外方に向かって突出する凸部５４（図２参照）が形成され、図示しないねじ部材を介して前記ベースプレート３８に一端部が固定されるシリンダチューブ５６と、前記シリンダチューブ５６内のシリンダ室５８に沿って変位自在に収装されたピストン６０と、一端部が前記ピストン６０に連結され、外周面に軸線方向に沿って延在するスプライン溝６２が形成されたピストンロッド６４と、前記シリンダチューブ５６に固定され、前記ピストンロッド６４のスプライン溝６２に係合する複数のボール６６が設けられたスプライン軸受部材６８とを有する。
【００３０】
前記ピストン６０の外周面には、該ピストン６０によって二分割された上部側シリンダ室５８ａと下部側シリンダ室５８ｂとをそれぞれ気密に保持するピストンパッキン７０が装着され、また前記ピストンパッキン７０に近接する底面部には、ピストン６０が下死点に到達した際、前記スプライン軸受部材６８の上端部に当接し、その衝撃を吸収する第２緩衝部材７２が装着されている。第２緩衝部材７２は、例えば、ウレタン樹脂、あるいはポリウレタン樹脂等の樹脂製材料によって形成されると好適である。
【００３１】
なお、前記上部側シリンダ室５８ａおよび下部側シリンダ室５８ｂには、圧力流体供給源（図示せず）に接続された図示しないチューブを介して圧力流体（例えば、圧縮空気）が供給され、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室５８ａまたは下部側シリンダ室５８ｂのいずれか一方に圧力流体が供給される。
【００３２】
さらに、駆動部２２は、図２および図３に示されるように、ロックナット７４およびスペーサ７６を介してピストンロッド６４の他端部に固定されるレバー部材（第１変位部材）７８と、前記レバー部材７８と一体的に変位する変位部材（第２変位部材）８０とを有する。
【００３３】
略平行に延在する前記レバー部材７８の両側面には、横方向に向かって所定長だけ突出する一組の突出片８２ａ、８２ｂが形成され、前記突出片８２ａ、８２ｂには、後述するばね部材８４の一端部が係着される略円形状の凹部８６が形成されている。前記レバー部材７８の両側面には略長円状に切り欠かれた長孔８８ａ、８８ｂがそれぞれ形成され、前記長孔８８ａ、８８ｂにはピン部材９０を介して変位部材８０に固定されたローラ９２が係合するように設けられている。
【００３４】
さらに、前記レバー部材７８の両側面の上部側には孔部を介して一組のピン部材９４が嵌着され、前記ピン部材９４の一端部は、変位部材８０の両側面に形成された係合用溝部９６に係合するように設けられている。
【００３５】
図２および図３に示されるように、変位部材８０の略平行に延在する両側面には、横方向に向かって所定長だけ突出する一組のフランジ部９８ａ、９８ｂが形成されている。前記フランジ部９８ａ、９８ｂには、弁ロッド２４ａ、２４ｂの他端部が嵌挿される断面略円形状の孔部１００が形成され、前記弁ロッド２４ａ、２４ｂのねじ部に締結されるロックナット１０２を介して前記弁ロッド２４ａ、２４ｂが変位部材８０に固定される。
【００３６】
前記変位部材８０の一組のフランジ部９８ａ、９８ｂとレバー部材７８の一組の突出片８２ａ、８２ｂとの間には、それぞれ、ばね部材８４が介装され、前記ばね部材８４の一端部は、フランジ部９８ａ、９８ｂに固定される弁ロッド２４ａ、２４ｂの一端部に係着され、該ばね部材８４の他端部は、突出片８２ａ、８２ｂの円形状の凹部８６に係着されている。
【００３７】
なお、前記弁ロッド２４ａ、２４ｂの他端部には、その外周面を被覆するようにベローズ５０が設けられ、前記ベローズ５０の一端部はベースプレート３８に保持されたリング体５２に回動自在に連結され、他端部は弁ロッド２４ａ、２４ｂに外嵌されたリング体１０４に固着されている。
【００３８】
また、変位部材８０の両側面には、レバー部材７８に係止されたピン部材９４の一端部が係合する係合用溝部９６がそれぞれ形成されている。前記係合用溝部９６の下端部９６ａにピン部材９４が係合することにより、レバー部材７８と変位部材８０とが上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止し且つ上下方向に沿って所定間隔離間した状態で位置決めされ、このように位置決めされた状態で一体的に上下動する。そして、前記ピン部材９４が係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱して傾斜部９６ｂ（図２参照）に沿って上昇することにより、弁ディスク２６が傾動可能となる。
【００３９】
さらに、二股に分岐した変位部材８０の上部には、一組の支持ローラ４６が回動自在に軸支され、前記支持ローラ４６は、変位部材８０の変位終端位置においてベースプレート３８の湾曲する凹部４８に挿入され（図１参照）、前記凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として、弁ディスク２６、弁ロッド２４ａ、２４ｂおよび変位部材８０が所定角度θだけ傾動する（図１１参照）。
【００４０】
さらにまた、変位部材８０の下部には、ピストンロッド６４が挿通し断面長円状からなる長孔１０６が形成され、前記変位部材８０が傾動する際、前記ピストンロッド６４が長孔１０６に沿って変位するように設けられている（図５参照）。
【００４１】
ここで、シール部材３４について詳細に説明する。前記シール部材３４は、ゴム、好ましくは合成ゴム、例えば、シリコンゴムから一体的に形成された基部２００と膨出部２０６とを有し、該基部２００は環状溝３３に強固に保持される。前記膨出部２０６は、図８からも諒解されるとおり、前記基部２００から円弧状に弁座３２に指向して膨出形成され、前記基部２００との間で湾曲する第１の凹部２０２と第２の凹部２０４とを有する。そして、前記第１の凹部２０２を形成すべくその最深部２１４から頂点２０８に至る第１の円弧部２１８が形成されるとともに、前記第２の凹部２０４を形成すべくその最深部２１６から前記頂点２０８に至る第２の円弧部２２０が形成される。前記膨出部２０６の頂点２０８から前記環状溝３３の底面２１０に直交する中心仮想線２１２を引く。そして、前記頂点２０８と第１の凹部２０２の最深部２１４との間で、第１の円弧部２１８の端面に対し、前記中心仮想線２１２を基準として垂直な線ａを描出するとき、この垂直な線ａは、該中心仮想線２１２から反対方向へと延在し、第２の円弧部２２０の端面に至る垂直な線ｂよりも長い。換言すれば、前記中心仮想線２１２を中心として第１の円弧部２１８側が第２の円弧部２２０側よりもその質量が大であるように設定されている。また、前記中心仮想線２１２と平行である前記第１の凹部２０２の最深部２１４と前記底面２１０との間の直線ｃは、前記中心仮想線２１２と平行である前記第２の凹部２０４の最深部２１６と前記底面２１０との間の直線ｄよりも大であるように設定されている。
【００４２】
この場合、前記第１の円弧部２１８が第１の直線部２１８ａを含み、前記第１の直線部２１８ａを延在させて前記中心仮想線２１２に至る第１の仮想線２２２と前記中心仮想線２１２との間で形成される角度をθ１とし、前記第２の円弧部２２０が第２の直線部２２０ａを含み、前記第２の直線部２２０ａを延在させて前記中心仮想線２１２に至る第２の仮想線２２４と前記中心仮想線２１２との間で形成される角度をθ２とすると、角度θ１が角度θ２よりも大であるように設定することもできる。また、その角度θ２は、１０゜よりも小さいか又は等しいように設定されていると、遮断性に優れ好適である。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態においては、前記シール部材３４は、前記第２の凹部２０４が前記環状溝３３の内側になるように嵌合されているが（図８、図９参照）、それとは逆に、破線で示すように該第２の凹部２０４が該環状溝３３の外側になるように嵌合されていても、所定のシール効果が得られることは勿論である。
【００４４】
以上のように構成される遮断弁の動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明では、ピストン６０がシリンダ室５８の最下端位置（下死点）にあり、弁箱３０に形成された通路２８が弁ディスク２６によって閉塞されていない開成状態を初期位置として説明する。
【００４５】
この場合、前記初期位置では、ばね部材８４の弾発力によってレバー部材７８が下方側に向かって押圧されているため、レバー部材７８に固着されたピン部材９４が変位部材８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持された状態にある。また、前記初期位置では、レバー部材７８の両側面に形成された長孔８８ａ、８８ｂの上部にローラ９２が係合した状態にある。
【００４６】
前記初期位置において、圧力流体供給源（図示せず）から図示しないチューブを介して下部側シリンダ室５８ｂに圧力流体を供給する。下部側シリンダ室５８ｂに供給された圧力流体の作用下にピストン６０が上昇し、前記ピストン６０に連結されたピストンロッド６４も上昇する。なお、この場合、上部側シリンダ室５８ａは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にあるものとする。
【００４７】
前記ピストンロッド６４が上昇することにより、該ピストンロッド６４とともにレバー部材７８、変位部材８０、弁ロッド２４ａ、２４ｂおよび弁ディスク２６が一体的に上昇する。この場合、レバー部材７８はばね部材８４の弾発力によって下方側に押圧された状態にあり、前記レバー部材７８の両側面に固着された一組のピン部材９４が変位部材８０の係合用溝部９６の下端部９６ａに保持されることにより、レバー部材７８と変位部材８０とは、それぞれ、上下方向および前後方向（図３において、紙面と略直交する方向）の位置ずれを防止した所定位置に位置決め保持された状態にある。従って、レバー部材７８および変位部材８０は、前記所定位置に位置決め保持された状態で一体的に上昇する。
【００４８】
ピストンロッド６４が上昇する際、前記ピストンロッド６４に形成されたスプライン溝６２に沿って複数のボール６６が転動して循環するとともに、該ピストンロッド６４はシリンダチューブ５６に固着されたスプライン軸受部材６８によって周方向の回転が阻止されて回り止めがなされている。
【００４９】
ピストンロッド６４が上昇して変位部材８０の一端部がベースプレート３８に当接することにより前記変位部材８０は変位終端位置に到達し、弁ディスク２６は、通路２８の開口部に対峙した状態となる（図７参照）。その際、変位部材８０の上部に設けられた支持ローラ４６は、ベースプレート３８の湾曲する凹部４８に係合するとともに、第１緩衝部材５３に当接することによりその衝撃が吸収される。
【００５０】
変位部材８０が変位終端位置に到達した後、ピストンロッド６４がさらに上昇することにより、該変位部材８０は、レバー部材７８の長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動し、弁ディスク２６が弁座３２に着座することにより通路２８が閉塞される（図１２参照）。
【００５１】
すなわち、変位部材８０が変位終端位置に到達した後、ばね部材８４の弾発力に抗してピストンロッド６４をさらに上昇させることによりレバー部材７８のみが上昇し、その際、変位部材８０は、レバー部材７８の両側面に形成された長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に、支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動する（図１２参照）。なお、変位部材８０が支持ローラ４６を支点として傾動する際、レバー部材７８の両側面に固着されたピン部材９４は、変位部材８０の係合用溝部９６の下端部９６ａから離脱して傾斜部９６ｂに沿って上昇する。
【００５２】
従って、弁ロッド２４ａ、２４ｂを介して変位部材８０に固定された弁ディスク２６は、前記変位部材８０が所定角度θだけ傾動することにより、通路２８から所定間隔離間して対峙した状態から通路２８側に向かって略水平に変位する。この結果、弁ディスク２６に設けられたシール部材３４が弁座３２に着座して通路２８が気密に閉塞される。
【００５３】
すなわち、前記弁ディスク２６が、前述のように、前記凹部４８に係合する支持ローラ４６を支点として所定角度θだけ傾動することにより、前記弁ディスク２６に設けられた前記シール部材３４が、前記弁座３２に押圧されて、形状が変形しながら圧着され、前記通路２８が気密に閉塞される。換言すれば、第１の円弧部２１８側が第２の円弧部２２０側よりも質量が大であるためには、弁座３２に対する押圧時に、図９に示すように第２の円弧部２２０側に撓曲して該弁座３２に圧接されることになる。このため、前記弁座３２に対する密着度が一層高められる。
【００５４】
次に、弁ディスク２６を弁座３２から離間させて通路２８を開成する場合には、図示しない切換弁の切換作用下に上部側シリンダ室５８ａに圧力流体を供給することによりピストン６０が下降し、ピストンロッド６４、レバー部材７８および変位部材８０が一体的に下降することにより、初期位置に復帰する。なお、この場合、下部側シリンダ室５８ｂは、図示しない切換弁の作用下に大気開放状態にある。
【００５５】
すなわち、変位部材８０が長孔８８ａ、８８ｂに対するローラ９２の係合作用下に前記とは反対方向に向かって所定角度θだけ傾動した後、ピストンロッド６４と一体的にレバー部材７８および変位部材８０が下降することにより初期位置に復帰する。その際、ピストン６０の底面部に設けられた第２緩衝部材７２によって該ピストン６０が下死点に到達したときの衝撃が吸収される。なお、ピストン６０が下降するとき、ばね部材８４の弾発力によってレバー部材７８が下方側に向かって押圧されるため、上部側シリンダ室５８ａに供給される圧力流体の流量を抑制することができる。
【００５６】
上述したように、本実施の形態では、前記シール部材３４が、前記弁座３２に押圧されて形状が変形しながら圧着される。すなわち、押圧され変形された形状は、図９の線のように、前記第２の円弧部２２０側に向かって撓曲し、前記第１の円弧部２１８よりも前記弁座３２との圧着面が広く着座（密着）する。
【００５７】
さらに、前記第２の凹部２０４側に通じている気密に遮蔽された前記通路２８が正圧に保持されるものであれば、その正圧によって前記シール部材３４の前記第２の凹部２０４側を前記弁座３２により圧着させることができる。勿論、通路２８側が負圧で弁ディスク２６の周囲が正圧の場合、あるいは通路２８側と弁ディスク２６の周囲が共に負圧または正圧の場合であっても、十分な遮蔽効果が得られる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、シール部材の形状を改良することによって、シール性を向上させて、気密保持能力を高めることができ、塵埃等の発生を可及的に少なくすることが可能となる。また、ゲートバルブの剛性を追求することなくシール性を向上させて、小型で経済的にゲートバルブを製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るゲートバルブの概略斜視図である。
【図２】図１に示すゲートバルブの分解斜視図である。
【図３】前記ゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った横断面図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図８】図７に示す弁ディスクに嵌合するシール部材の拡大図である。
【図９】図７に示すシール部材が、弁座に押圧されて変形した形状を示す拡大図である。
【図１０】図７に示す状態から弁ロッドが所定角度θだけ傾動して弁座に着座した状態を示す縦断面図である。
【図１１】弁ロッドをシールするパッキンの部分拡大縦断面図である。
【図１２】軸線と略直交する方向に沿ったベースプレートの縦断面図である。
【図１３】従来技術に係るゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１４】図１３に示すゲートバルブの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１５】図１３に示すゲートバルブを構成するシリンダチューブの斜視図である。
【符号の説明】
２０…ゲートバルブ２２…駆動部
２４ａ、２４ｂ…弁ロッド２６…弁ディスク
２８…通路３０…弁箱
３２…弁座３４…シール部材
３８…ベースプレート４０…ケーシング
４２…シリンダ機構４４ａ、４４ｂ…貫通孔
４６…支持ローラ４８、８６…凹部
５０…ベローズ５１…パッキン
５３、７２…緩衝部材５６…シリンダチューブ
５８、５８ａ、５８ｂ…シリンダ室６０…ピストン
６２…スプライン溝６４…ピストンロッド
６６…ボール６８…スプライン軸受部材
７０…ピストンパッキン７８…レバー部材
８０…変位部材８２ａ、８２ｂ…突出片
８４…ばね部材８８ａ、８８ｂ、１０６…長孔
９０、９４…ピン部材９２…ローラ
９６…係合用溝部９８ａ、９８ｂ…フランジ部
２００…基部２０２…第１の凹部
２０４…第２の凹部２０６…膨出部
２０８…頂点２１０…底面
２１２…中心仮想線２１４…第１の凹部の最深部
２１６…第２の凹部の最深部２１８…第１の円弧部
２１８ａ…第１の直線部２２０…第２の円弧部
２２０ａ…第２の直線部２２２…第１の仮想線
２２４…第２の仮想線

Claims

弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、
前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第１の凹部と第２の凹部とを有し、
前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第２の凹部側に撓曲して弁座に圧接されると共に、前記第１の凹部の最深部から前記膨出部の頂点に至って形成される第１の円弧部の間で、前記第１の円弧部の端面に対し、前記頂点から前記溝の底面に直交する中心仮想線を基準として描出した垂直な線ａと、前記線ａとは反対方向へと延在して前記第２の凹部の最深部から前記頂点に至って形成される第２の円弧部の端面に至るように描出された垂直な線ｂとの関係が、ａ＞ｂであることを特徴とする遮断弁の弁構造。
弁座に対向する弁ディスクの一側面に周回する溝を設け、前記溝にシール部材を嵌合する遮断弁の弁構造において、
前記シール部材は基体と、前記基体と一体的に成形される膨出部とからなり、前記膨出部は前記基体側に第１の凹部と第２の凹部とを有し、
前記シール部材のシール時に前記膨出部がその第２の凹部側に撓曲して弁座に圧接されると共に、第１の円弧部に第１の直線部が含まれ、前記第１の直線部から中心仮想線に至る第１の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ１とし、第２の円弧部に第２の直線部が含まれ、前記第２の直線部から前記中心仮想線に至る第２の仮想線と、前記中心仮想線との間で形成される角度をθ２とするとき、θ１＞θ２であるように前記第１の円弧部と前記第２の円弧部を形成することを特徴とする遮断弁の弁構造。
請求項２記載の弁構造において、
前記角度θ２が、θ２≦１０°であることを特徴とする遮断弁の弁構造。
請求項１記載の弁構造において、
前記中心仮想線と平行する前記第１の凹部の最深部と前記底面との間の距離ｃと、前記中心仮想線と平行する前記第２の凹部の最深部と前記底面との間の距離ｄとの関係が、ｃ≧ｄであることを特徴とする遮断弁の弁構造。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁構造において、
前記シール部材はゴムで形成されていることを特徴とする遮断弁の弁構造。