KR20010007378A

KR20010007378A - 게이트 밸브

Info

Publication number: KR20010007378A
Application number: KR1020000032783A
Authority: KR
Inventors: 이시가끼쓰네오; 와라가이겐지; 간자카이쿠오
Original assignee: 다까다 요시유끼; 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-01-26
Also published as: DE60012428T2; DE60012428D1; EP1061301B1; EP1061301A3; TW475044B; KR100390030B1; EP1061301A2; CN1277333A; US6390449B1; CN1118650C

Abstract

본 발명은 게이트밸브에 관한 것이다. 게이트밸브는 피스톤로드(64)에 연결되는 승강식 레버부재(78), 상기 레버부재(78)와 일체로 상하방향으로 이동되면서 변위 종지점에서 피벗점 또는 받침점으로서 작용하는 지지용 로울러(46)를 중심으로 경사적으로 이동가능하도록 배설되는 변위부재(80), 상기 레버부재(78)와 변위부재(80) 사이에 개재되는 스프링부재(84), 상기 레버부재(78)의 측면에 고정되는 핀부재(94), 및 상기 변위부재(80)의 측면에 형성되고 상기 핀부재(94)가 체결되는 체결홈(96)이 구비된다.

Description

게이트밸브{Gate Valve}

본 발명은 예를 들어 집적회로(IC) 또는 그 부품과 같은 가공물을 어느 진공처리실로부터 다른 진공처리실로 이송시키기 위한 이송경로를 개폐하거나, 또는 압축유체나 가스 등의 유체유동경로 또는 배기유동경로를 개폐하기 위한 게이트밸브 (gate valve)에 관한 것이다.

통상적으로, 예를 들어 반도체 웨이퍼 또는 액정기판을 처리하기 위한 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼 또는 액정기판은 연통 통로(communication passageways)을 통해 여러 처리실로부터 삽입 및 적출(withdrawal)되는데, 이러한 연통 통로에는 이 통로를 개폐하는 게이트밸브가 배설된다.

예를 들어, 일본국 특허공보 제2,613,171호(미국특허 제5,415,376호 및 5,641,149호와 대응 출원임)에 기재된 게이트밸브에 있어서는, 실린더의 작용하에 변위되는 밸브로드의 직접적인 전진 이동에 의해 밸브디스크가 밸브 시트에 대향되는 위치에 도달된 후, 밸브디스크가 밸브로드의 경사 이동에 의해 밸브 시트에 접촉 착지되도록 압압됨으로써 밸브 박스내에 형성되는 연통 통로를 폐쇄시킨다.

특히, 도 27 및 28에 도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 게이트밸브는 가공물을 삽입 및 적출하기 위해 그 내부에 연통 통로(2)를 갖는 밸브 박스(3), 밸브 박스(3) 내에 형성된 밸브 시트(4)에 착지됨으로써 연통 통로(2)를 개폐시키는 밸브디스크(5), 및 밸브디스크(5)에 연결되며 상하이동 및 경사이동을 할 수 있는 밸브로드(6)를 구비한다.

밸브블록(7)은 밸브로드(6)의 상부에 연결되고, 밸브블록(7)의 양면에는 피벗축(11)이 부착되며, 피벗축(11)은 한 쌍의 실린더(8a, 8b)의 실린더 튜브(9)의 서로 대향되는 측면에 각각 형성되는 가이드 홈(10: 도 29 참조)을 따라 변위되고, 상기 밸브블록(7)은 상기 피벗축(11)이 체결되는 가이드 홈(10)의 안내작용에 따라 상하이동 및 경사이동이 가능하도록 배설된다. 실린더 튜브(9), 밸브블록(7) 및 피벗축(11)은 각각 금속 재료로 성형된다.

다시 말하면, 상기 밸브블록(7)은 상기 피벗축(11)이 체결되는 가이드 홈(10 )의 안내를 받으면서 당기는 힘을 작용시키는 스프링(12)을 경유하여 요크(13)와 일체로 수직방향을 따라 직접 전진이동될 수 있도록 설계되며, 상기 가이드 홈(10: 도 27 참조)의 굴곡진 하단부(10a: 도 29 참조)에 의해 지지될 때 피벗축(11)이 피벗점(받침점)으로서 작용하는 상태에서 화살표 A의 방향을 따라 경사이동될 수 있도록 설계된다. 결과적으로, 상기 축(11)이 받침점으로서 작용하는 상태에서, 상기 디스크(5)는 화살표 B의 방향을 따라 경사이동되어 밸브 시트(4)에 착지되고, 이에 따라 상기 연통 통로(2)가 기밀하게 폐쇄된다.

도면부호 14는 다이아몬드형 횡단면을 갖는 캠 플레이트를 나타내며, 캠 플레이트(14)는 실질적으로 수평이 되도록 변위하고, 밸브 블록(7)은 가이드 홈(10) 하부의 굴곡진 부분(10a)이 받침점으로서 작용하여 화살표 A의 방향을 따라 경사이동된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술에 따른 게이트밸브에 있어서는, 피벗축이 실린더 튜브의 대향되는 측면에 형성된 가이드 홈을 따라 슬라이딩 변위될 수 있도록 배설되기 때문에, 게이트밸브가 상당한 시간동안 사용됨에 따라 상기 피벗 축이 마찰 마모되고 이에 따라 변형되므로써, 안내 성능이 떨어지게 된다는 문제점이 발생한다.

또, 종래기술에 따른 게이트밸브에 있어서는, 피벗축이 밸브블록의 양측면에 배설되어야 하기 때문에, 부품의 수가 증가되며, 실린더 튜브의 대향되는 측면에 가이드 홈을 기계가공하거나 절단해내기 위한 공정 단계가 필요하기 때문에, 생산 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 게이트밸브에 있어서는, 금속 재료로 성형되는 밸브 블록의 피벗축이 금속 재료로 성형되는 실린더 튜브의 가이드 홈을 따라 접촉된 상태에서 슬라이딩 변위된다는 사실에 기인하여, 먼지 또는 입자 등이 생기기 쉽게 된다. 즉, 금속제 부품들 사이의 마찰에 의한 입자 생성에 기인하여, 상기와 같은 게이트밸브 장치는 클린룸 등과 같은 정도의 순도가 요구되는 환경에서는 사용될 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 가이드 수단에 대한 필요성을 배제하므로써 부품수가 감소되며 그에 따라 생산 비용이 감소될 수 있는 게이트밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 먼지 또는 입자 등의 생성을 억제하므로써 순도를 요구하는 환경에서 적당하게 사용될 수 있는 게이트밸브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제1 변위부재 및 제2 변위부재를 변위 방향을 따라 예정된 위치 상태에 일체로 유지시키기 위한 위치결정 지지 구조물이 그 내부에 배설되며 장기간에 걸쳐서 사용된 경우에도 상기 제1 및 제2 변위부재의 위치결정된 상황을 유지시킬 수 있는 게이트밸브를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 게이트밸브의 윤곽을 나타내는 사시도;

도 2는 도 1에 도시된 게이트밸브의 분해사시도;

도 3은 도 1에 도시된 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 횡단면도;

도 5는 도 3의 V-V선에 따른 횡단면도;

도 6은 도 3의 VI-VI선에 따른 횡단면도;

도 7은 도 3의 VII-VII선에 따른 종단면도;

도 8은, 밸브로드가 도 7에 도시된 상태로부터 θ의 각만큼 경사되었을 때, 밸브디스크가 밸브 시트상에 착지된 상태를 나타낸 종단면도;

도 9는 밸브로드를 시일링하기 위한 패킹을 나타내는 부분-확대 종단면도;

도 10은 베이스 플레이트에 대한 종단면도;

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 12는 도 11의 XII-XII선에 따른 종단면도;

도 13은 도 11의 XIII-XIII선에 따른 종단면도;

도 14는, 밸브로드가 도 12에 도시된 상태로부터 θ의 각만큼 경사되었을 때, 밸브디스크가 밸브 시트상에 착지된 상태를 나타낸 종단면도;

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 게이트밸브의 윤곽을 나타낸 사시도;

도 16은 도 15에 도시된 게이트밸브의 분해사시도;

도 17은 도 15에 도시된 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 18은 도 17의 XVIII-XVIII선에 따른 횡단면도;

도 19는 도 17의 XIX-XIX선에 따른 횡단면도;

도 20은 도 17의 XX-XX선에 따른 종단면도;

도 21은, 밸브로드가 도 20에 도시된 상태로부터 θ의 각만큼 경사되었을 때, 밸브디스크가 밸브 시트상에 착지된 상태를 나타낸 종단면도;

도 22는 밸브로드를 시일링하기 위한 패킹을 나타내는 부분-확대 종단면도;

도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 24는 도 23의 XXIV-XXIV선에 따른 횡단면도;

도 25는 도 23의 XXV-XXV선에 따른 종단면도;

도 26은, 밸브로드가 도 25에 도시된 상태로부터 θ의 각만큼 경사되었을 때, 밸브디스크가 밸브 시트상에 착지된 상태를 나타낸 종단면도;

도 27은 선행기술에 따른 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 28은 도 27에 도시된 게이트밸브의 축방향 종단면도;

도 29는 도 27에 도시된 게이트밸브 구조물의 실린더 튜브 형성부를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

24a,24b,224: 밸브로드, 26,226: 밸브디스크, 27a,27b,227: 환형부재, 28,228: 통로, 38,238: 베이스 플레이트, 42,242a,242b: 실린더 기구, 46,246: 지지용 로울러, 48,248: 요홈부, 51,251: 시일부재, 53,253: 제1 완충부재, 60,260a,260b: 피스톤, 62: 스플라인 홈, 64,264a,264b: 피스톤로드, 66: 볼, 68: 스플라인 축 수납 부재, 72: 제2 완충부재, 78: 제1 변위부재, 80: 제2 변위부재, 84,284: 스프링부재, 94,294: 핀부재, 96,296: 체결홈, 112a,112b,312a,312b: 연결핀, 114,314: 구멍, 258: 실린더챔버, 278: 요크, 280: 변위블록, 290a,290b: 지지블록, 293: 지지 플레이트

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1에 있어서, 도면부호 20은 본 발명의 제1 실시예에 따른 게이트밸브를 나타낸다.

게이트밸브(20)는 구동수단(22), 상기 구동수단(22)의 구동작용하에 상하로 변위가능하며 상기 상하에 수직한 방향으로 경사 이동가능한 한 쌍의 밸브로드(24 a, 24b), 및 상기 밸브로드(24a, 24b)의 단부에 연결된 기다란 밸브디스크(26)를 포함한다. 환형 계단부(27a, 27b)는 밸브로드(24a, 24b)의 단부 측의 외주면 및 실질적으로 중앙부에 각각 형성된다(도 3 참조).

도시하지 않은 가공물을 적출 및 삽입하기 위한 연통 통로(28)가 내부에 마련하는 밸브박스(30: 도 7 및 8 참조)는 상기 구동수단(22)의 상부측에 배설되고, 밸브본체(30)의 내벽면에 의해 형성되는 밸브 시트(32)에 밸브디스크(26)가 착지되므로써, 연통 통로(28)는 기밀하게 차폐된다. 시일부재(34)는 밸브디스크(26)에 형성된 환형 홈을 따라 배설되어 밸브디스크(26)가 밸브 시트(32)에 착지될 때 기밀이 유지될 수 있도록 한다.

상기 구동수단(22)은 스크루우 부재(36: 도 3 참조)을 통하여 밸브 박스(30)의 바닥면에 고정되는 베이스 플레이트(38), 상기 베이스 플레이트(38)에 부착된 바닥이 있는 관형 케이싱(40), 및 상기 케이싱(40)의 내부에 배열된 실린더기구(구동원: 42)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(38)에는 상기 한 쌍의 밸브로드(24a, 24b)가 삽입되도록 실질적으로 원형의 횡단면을 갖는 한 쌍의 관통 구멍(44a, 44b)이 형성된다. 또한, 베이스 플레이트(38)의 하면에는 반원형의 횡단면(도 1 참조)을 갖는 요홈부(48)가 하기에 상술되는 지지용 로울러(지지용 부재)를 각각 수납하여 지지하도록 형성된다. 상기 관통구멍(44a, 44b)의 직경은 밸브로드(24a, 24b)의 직경보다 약간 크도록 형성되고, 밸브로드(24a, 24b)의 소정 부분을 덮는 벨로우즈(50: bellows)의 단부를 유지시키기 위한 링(52)이 상기 관통 구멍(44a, 44b) 내에 각각 끼워진다.

도 9에 도시된 바와 같이, 벨로우즈(50)와 밸브 박스(30) 사이에는 밸브로드 (24a, 24b)의 외주면을 둘러싸는 패킹(시일부재: 51)이 샌드위치되도록 배설된다. 상기 패킹(51)은 피스톤(60)이 당해 피스톤(60)의 변위 종지점에 일치되는 위치에 해당되는 상사점 및 하사점에 도달할 때, 밸브로드(24a, 24b)의 상부측에 있는 환형 계단부(27a) 및 하부측에 있는 환형 계단부(27b)에 각각 접촉되므로써 시일링 기능을 한다. 또한, 피스톤(60)이 상사점과 하사점 사이에 있을 때에는, 패킹(51)이 밸브로드(24a, 24b)의 원주면과 접촉되지 않도록 배설되기 때문에, 마찰에 의한 먼지 또는 입자의 생성이 방지된다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들어 우레탄 수지 또는 폴리우레탄 수지 등과 같은 수지재로 성형된 제1 완충부재(53)가 상기 베이스 플레이트(38)에 마련된 구멍 내부에 각각 배설되고, 각각의 제1 완충부재(53)는 금속 부착물(55) 및 스톱 링(57)에 의해 상기 구멍내에 고정된다. 제1 완충부재(53)는 지지용 로울러(46)에 각각 접지되어 지지용 로울러(46)가 상기 오목 요홈부(48) 내에 각각 체결될 때 지지용 로울러(46)의 충격을 흡수하는 기능을 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실린더 기구(42)는 미도시된 스크루우를 통해 상기 베이스 플레이트(38)에 고정되는 단부를 가지며 양측면에 축방향을 따라 연장되는 계단부(54)가 형성된 실린더 튜브(56), 상기 실린더 튜브(56) 내의 실린더챔버(58)을 따라 변위하도록 배열된 피스톤(60), 상기 피스톤(60)의 일단부에 연결되며 외주면에 축방향을 따라 연설된 스플라인 홈(62)을 갖는 피스톤로드(64), 및 그 내부에 배설된 상태에서 상기 피스톤로드(64)의 상기 스플라인 홈(62)에 체결되는 다수의 볼(66)을 갖는 스플라인 축 수납 부재(68)를 포함한다.

상부측 실린더챔버(58a)과 하부측 실린더챔버(58b) 사이에서 기밀을 유지시키기 위한 피스톤 패킹(70)은 상기 피스톤(60)에 의해 구동되며, 상기 피스톤(60)의 외주면에 끼워진다. 또한, 제2 완충부재(72)는 피스톤(60)이 그 하사점에 도달하여 제2 완충부재(72)가 상기 스플라인 수납부재(68)의 상단부에 접지될 때 충격을 흡수하기 위해, 피스톤 패킹(70)에 근접하여 바닥면 부분상에 배열된다. 제2 완충부재(72)는 예를 들어, 우레탄 수지, 폴리우레탄 수지 등과 같은 수지 재료로 적당하게 성형될 수 있다.

압축유체(예를 들어, 압축공기)는 압축유체 공급원(미도시)에 연결된 미도시된 튜브를 통해 상기 상부측 및 하부측 실린더챔버(58a, 58b)로 공급됨으로써, 미도시된 방향조절밸브의 절환작용에 따라 압축유체는 상부측 실린더챔버(58a) 또는 하부측 실린더챔버(58b)로 공급된다.

또한, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 구동수단(22)은 체결용 너트(74) 및 스페이서(76)를 통하여 상기 피스톤로드(64)의 타단부에 고정된 레버부재(제1 변위부재: 78), 및 상기 레버부재(78)와 일체로 변위되기 위한 또다른 변위부재( 제2 변위부재: 80)를 포함한다.

실질적으로 평행하게 연장된 레버부재(78)의 양측면에는 측방향으로 소정의 길이만큼 돌출된 한 쌍의 돌출부(82a, 82b)가 형성되고, 그 내부에 (차후에 상술하는 바와 같은) 스프링부재(84)가 착지되고 실질적으로 원형인 요홈부(86)가 상기 돌출부(82a, 82b)에 각각 형성된다. 레버부재(78)의 양측면에 실질적으로 타원형으로 연신된 구멍(88a, 88b)이 형성되며, 핀(90)에 의해 상기 변위부재(80)에 고정되는 로울러(92)는 상기 연신된 구멍(88a, 88b) 내에 체결되도록 배설된다.

또한, 한 쌍의 핀부재(94)가 구멍을 관통하여 상기 레버부재(78)의 양측면의 상부에 끼워지고, 상기 핀부재(94)의 단부는 상기 변위부재(80)의 양측면에 형성된 체결홈(96) 내에 체결되도록 배설된다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 변위부재(80)의 실질적으로 평행하게 연장된 측면에는 측방향으로 소정의 길이만큼 돌출된 한 쌍의 플랜지(98a, 98b)가 형성된다. 상기 플랜지부재(98a, 98b)에는 실질적으로 횡단면이 원형이고, 상기 밸브로드(24a, 24b)의 타단부가 내부에 끼워지는 구멍(100)이 형성되어 있으며, 상기 밸브로드(24a, 24b)는 밸브로드(24a, 24b)에 나사결합되는 체결용 너트(102)를 통해 상기 변위부재(80)에 고정된다.

스프링부재(84)는 상기 변위부재(80)의 플랜지(98a, 98b)와 상기 레버부재(7 8)의 돌출부(82a, 82b)와의 사이에 개재되고, 상기 스프링부재(84)의 일단부는 상기 플랜지부재(98a, 98b)에 고정된 밸브로드(24a, 24b)의 단부에 착지되며, 스프링부재(84)의 타단부는 상기 돌출부(82a, 82b)의 원형 요홈부(86)에 착지된다.

벨로우즈(50)는 상기 밸브로드(24a, 24b)의 외주면을 덮는 관계로 상기 밸브로드(24a, 24b)의 타단부에 배설되며, 벨로우즈(50)의 단부는 상기 베이스 플레이트(38)에 지지되는 링 본체(52)에 회전가능하게 연결되고, 벨로우즈(50)의 타단부는 상기 밸브로드(24a, 24b)에 외감되는 링 본체(104)에 고정 부착된다.

또한, 상기 레버부재(78) 내의 적소에 지지되는 핀부재(94)의 단부와 체결되는 체결홈(96)은 변위부재(80)의 양측면에 형성된다. 핀부재(94)가 상기 체결용 홈(96)의 하단부(96a)에 체결되므로써, 레버부재(78) 및 변위부재(80)가 전후방향(즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 평면에 실질적으로 수직한 방향) 뿐만아니라 상하방향으로 소정의 위치로부터 슬라이딩되는 것이 방지되며, 상하방향을 따라 고정된 간격으로 위치를 설정함으로써, 설정된 위치상태가 유지되면서 상하방향으로 일체로 이동된다. 또한, 상기 핀부재(94)가 상기 체결홈(96)의 하단부(96a)로부터 이탈되어 경사진 부분(96b: 도 2 참조)을 따라 상승함으로써 밸브디스크(26)는 경사져 이동하게 된다.

또한, 상기 한 쌍의 지지용 로울러(46)는 변위부재(80)로부터 포크 형식으로 분기되는 상부에 회전가능하게 축방향을 따라 지지된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지지용 로울러(46)는 소정의 틈새에 의해 상기 실린더 튜브(56)의 계단부(54)에 대해 접촉되지 않게 배설된다. 상기 지지용 로울러(46)는 변위부재(80)의 변위 종지점에서 베이스 플레이트(38)의 굴곡진 오목형 요홈부(48) 내로 각각 삽입되며(도 1 참조), 요홈부(48) 내에 체결되는 지지용 로울러(46)는 받침점으로서 작용하게 되어 상기 밸브디스크(20), 밸브로드(24a, 24b) 및 변위부재(80)는 소정의 각 θ 만큼만 경사된다(도 8 참조).

또한, 상기 변위부재(80)의 하부에는 단면이 실질적으로 타원형인 연신된 구멍(106)이 형성되어 있으며, 피스톤로드(64)는 상기 변위부재(80)가 경사짐에 따라 상기 연신된 구멍(106)을 따라 변위되도록 배설된다(도 5 참조).

본 발명의 제1 실시예에 따른 게이트밸브(20)는 근본적으로 상기한 바와 같이 구성된다. 이하, 본 실시예의 작용 및 효과를 설명하기로 한다. 이하의 설명에서, 초기위치는 피스톤(60)이 실린더챔버(58) 내에서 최하단위치(하사점)에 있고, 밸브 박스(30)에 형성된 연통 통로(28)가 밸브디스크(26)에 의해 폐쇄되지 않는 상태인 개방상태에 있는 것으로 설명된다.

이 경우, 초기위치에서는 레버부재(78)가 스프링부재(84)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되기 때문에, 레버부재(78)에 고정된 핀부재(94)는 변위부재(80)의 체결홈(96)의 하단부(96a)에 유지된 상태로 있게 된다. 또, 상기 초기위치에서 상기 로울러(92)는 레버부재(78)의 양측면에 형성된 기다란 구멍(88a, 88b)의 상부 에 체결된 상태에 있게 된다.

이러한 초기위치인 경우, 압축유체는 압축유체 공급원(미도시)으로부터 미도시된 튜브를 관통하여 하부측 실린더챔버(58b)로 공급된다. 피스톤(60)은 하부측 실린더챔버(58b)로 공급되는 압축유체의 작용에 의해 상승되고, 이에 따라 상기 피스톤(60)에 연결된 피스톤로드(64)도 상승된다. 이 경우, 상부측 실린더챔버(58a)은 미도시된 방향제어밸브의 작동에 의해 대기중에 개방된 상태로 유지된다.

피스톤로드(64)가 상승함에 따라 레버부재(78), 변위부재(80), 밸브로드(24 a, 24b) 및 밸브디스크(26)가 상기 피스톤로드(64)와 함께 일체로 상승된다. 이 경우, 레버부재(78)는 스프링부재(84)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되는 상태로 유지되고, 레버부재(78)의 양측면에 고정된 한 쌍의 핀부재(94)가 변위부재(80)의 체결홈(96)의 하단부(96a)에 유지되는 결과, 레버부재(78)와 변위부재(80)는 그 위치결정이 고정된 상태로 유지되고 전후방향(즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 평면에 수직한 방향) 뿐만아니라 상하방향으로 위치 손실 또는 편차가 방지된다. 따라서, 레버부재(78)와 변위부재(80)는 양부재 사이에 고정된 위치결정을 유지하는 세팅된 위치상태에서 일체로 상승된다. 또한, 레버부재(78)와 변위부재(80)가 일체로 상승하면 변위부재(80)의 상부에서 축방향으로 지지되는 지지용 로울러(46)는 상기 실린더 튜브(56)의 계단부(54)와 접촉되지 않고, 레버부재(78)와 변위부재(80)는 지지용 로울러(46)에 의해 안내되지 않는다(도 4 참조).

피스톤로드(64)가 상승하면 다수의 볼(66)은 피스톤로드(64)에 형성되는 스플라인 홈(62)을 따라 회전하며, 실린더 튜브(56)에 고정된 스플라인 축 수납부재( 68)에 의해 피스톤로드(64)가 원주방향으로 회전되는 것을 방지함으로써 피스톤로드(64)는 회전하지 않게 된다.

피스톤로드(64)를 상승시키고 상기 변위부재(80)의 단부가 베이스 플레이트( 38)에 접지되도록 하므로써, 상기 변위부재(80)는 변위 종단위치에 도달하며, 밸브디스크(26)는 연통 통로(28)의 개구부에 대향되는 상태에 있게 된다(도 7 참조). 이 때, 변위부재(80)의 상부에 배설된 지지용 로울러(46)는 베이스 플레이트(38) 내의 굴곡진 요홈부(48) 내에 체결되고, 상기 제1 완충부재(53)와의 접지에 의해 충격이 흡수된다.

변위부재(80)가 변위 종지점에 도달한 후, 피스톤로드(64)는 계속해서 상승하며, 이에 따라, 상기 변위부재(80)는 상기 요홈부(48)에 체결되는 지지용 로울러 (46)가 받침점으로서 작용하는 상태에서 레버부재(78)의 연신된 구멍(88a, 88b)에 대한 로울러(92)의 작용을 통해 소정의 각 θ 만큼만 경사지고, 상기 연통 통로(2 8)는 밸브디스크(26)가 밸브 시트(32) 위에 착지함으로써 폐쇄된다(도 8 참조).

보다 상세하게는, 변위부재(80)가 변위 종지점에 도달한 후, 스프링부재(84)의 반발력을 극복하면서 피스톤로드(64)가 더욱 상승함으로써 레버부재(78)만 계속해서 상승하게 된다. 이 때, 변위부재(80)는 레버부재(78)의 양측면에 형성된 연신된 구멍(88a, 88b)에 대한 로울러(92)의 체결작용에 의해, 상기 지지용 로울러(46)가 받침점으로서 작용하는 상태에서, 소정의 각 θ 만큼만 경사진다(도 8 참조). 또한, 상기 변위부재(80)가 상기 지지용 로울러(46)에 의해 마련되는 받침점을 중심으로 경사지는 경우, 레버부재(78)의 양측면에 고정된 핀부재(94)는 변위부재(8 0)의 체결홈(96)의 하단부(96a)로부터 벗어나 상기 체결홈(96)의 경사진 부분(96b)을 따라 상승한다.

따라서, 변위부재(80)가 예정된 각 θ 만큼만 경사된다는 사실에 기인하여, 밸브로드(24a, 24b)을 통하여 변위부재(80)에 고정되는 밸브디스크(26)는 상기 연통 통로(28)에 관하여 예정된 거리만큼 격리되는 상태로부터 상기 연통 통로(28)에 실질적으로 평행하게 접하는 상태로 변위된다. 결과적으로, 밸브디스크(26)상에 배설되는 시일부재(34)가 밸브 시트(32)상에 착지되어 상기 연통 통로(28)를 기밀하게 폐쇄시킨다.

밸브디스크(26)를 밸브 시트(32)로부터 분리하여 연통 통로(28)를 개방하는 경우에, 미도시된 방향제어밸브의 절환작용에 의해 상부측 실린더챔버(58a)에 압축유체를 공급하므로써 피스톤(60)이 하강되며, 피스톤로드(64), 레버부재(78) 및 변위부재(80)가 일체로 변위함에 따라 상기 요소들은 초기위치로 복귀된다. 또한, 이 경우, 상기 하부측 실린더챔버(58b)는 미도시된 방향제어밸브의 작용에 의해 대기중에 통기된다.

보다 상세하게는, 연신된 구멍(88a, 88b)에 대한 로울러(92)의 체결작용에 의해 변위부재(80)가 이전에 언급되었던 방향과는 반대인 방향으로 소정의 각 θ 만큼만 경사진 후에, 피스톤로드(64)는 상기 레버부재(78) 및 변위부재(80)와 함께 일체로 하강되며, 이에 따라 상기 요소들은 초기위치로 복귀된다. 이 경우, 피스톤(60)이 하사점에 도달될 때 발생되는 충격은 피스톤(60)의 바닥면에 배설된 제2 완충부재(72)에 의해 흡수된다. 또한, 피스톤(60)이 하강될 때, 레버부재(78)가 스프링부재(84)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되기 때문에, 상부측 실린더챔버 (58a)로 공급되는 압축유체의 유량은 제한된다.

제1 실시예에 있어서, 레버부재(78)의 양측면에 고정된 핀부재(94)가 변위부재(80)의 체결홈(96)에 체결됨으로써, 상기 레버부재(78)와 변위부재(80)는 전후방향에서 뿐만아니라 상하방향에서도 이들 사이의 위치 손실 또는 편차가 발생되지 않으면서 소정 위치에서 소정 상태로 유지되고, 양부재는 상하방향으로 일체로 이동되도록 배설된다. 이 경우, 변위부재(80)의 상부에 배설된 지지용 로울러(46)는 실린더 튜브(56)의 계단부(54)에 접촉되지 않도록 유지되며, 변위부재(80)는 상기 지지용 로울러(46)에 의해 안내되지 않는다(도 4 참조). 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 레버부재(78)와 변위부재(80)가 상하방향으로 이동될 때, 레버부재 (78)와 변위부재(80)를 안내하기 위한 특정의 가이드 수단이 필요하지 않게 되어 종래기술에 비해 부품 갯수가 줄어들고 생산 비용이 감소된다.

또한, 제1 실시예에 있어서는, 종래기술에 따라 배열된 실린더 튜브(9)의 측면에 가이드 홈(10: 도 29 참조)을 기계가공하거나 절단가공하기 위한 공정을 줄일 수 있기 때문에, 생산단계가 단순화될 수 있으며 생산비용이 감소될 수 있다.

또한, 제1 실시예에 의하면, 종래기술에서와 같이 가이드 홈(10)을 따라 밸브 블록이 미끄러져 변위할 때 먼지 및 입자가 발생하는 가이드 수단이 제공될 필요가 없기 때문에 입자 등의 생성이 억제되며, 본 게이트밸브는 클린룸 환경 등에서와 같은 정도의 순도가 요구되는 환경에서 적당하게 사용될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 게이트밸브(110)가 도 11 내지 14에 도시된다. 이하의 설명에 있어서, 제1 실시예에 따라 도 1에 도시된 게이트밸브(20)의 구조적인 특징부와 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하며 이들에 대한 상세한 설명은 본 실시예에 있어서 생략한다.

제2 실시예에 따른 게이트밸브(110)에 있어서, 제1 실시예의 게이트밸브(20)를 구성하는 레버부재(78)에 고정된 핀부재(94) 및 변위부재(80)의 양측면에 형성된 체결홈(96) 대신에, 레버부재(78) 및 변위부재(80)의 위치결정 상태를 일체로 유지시키기 위해 한 쌍의 연결용 핀(112a, 112b)이 제공된다.

상기 한 쌍의 연결용 핀(112a, 112b)의 각각의 일단부는 변위부재(80)의 바닥면에 나사로 부착 고정되고, 타단부는 레버부재(78)의 연신된 구멍(114) 내에 소정의 틈새를 두고 헐겁게 끼워진다. 따라서, 상기 연결용 핀(112a, 112b)의 타단부는 상기 연신된 구멍(114)을 따라 변위가능하게 배설된다. 또한, 횡단면이 테이퍼진 연결용 핀(112a, 112b)의 헤드부는 상기 연신된 구멍(114)에 형성되는 테이퍼진 부분(116)에 의해 적소에 유지되도록 배설된다.

이 경우, 레버부재(78)는 스프링부재(84)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되는 상태로 유지되고, 상기 변위부재(80)의 바닥면에 부착된 한 쌍의 연결용 핀(112a, 112b)의 헤드가 레버부재(78)의 연신된 구멍(114)의 테이퍼진 부분(116)에 의해 적소에 유지되기 때문에 상기 레버부재(78)와 변위부재(80)는 설정 위치상태에 함께 유지된다. 따라서, 상기 레버부재(78)와 변위부재(80)는 이들 사이의 설정 위치를 유지하는 상태에서 일체로 상승 및 하강한다.

상기 변위부재(80)가 변위 종지점에 도달한 후에, 상기 레버부재(78)는 스프링부재(84)의 탄성력을 극복하면서 계속해서 상승되고, 이 때, 상기 연결용 핀(112a, 112b)의 헤드는 레버부재(78)의 연신된 구멍(114)으로부터 이탈되는 상태로 돌출됨에 따라, 상기 변위부재(80)는 상기 지지용 로울러(46)가 받침점으로서 작용하는 상태에서 소정의 각 θ 만큼만 경사진다(도 14 참조).

제2 실시예에 의해, 한 쌍의 연결용 핀(112a, 112b)의 구조가 단순화됨에 따라 상기 레버부재(78) 및 변위부재(80)는 상하방향을 따라 소정의 위치에서 소정의 위치결정 상태에 유지될 수 있으며, 이에 따라, 게이트밸브를 생산하기 위한 비용이 더욱 감소될 수 있다.

다른 구조적인 특징부 및 작동상의 효과는 제1 실시예의 경우와 동일하기 때문에 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제1 및 제2 실시예에는, 압력유체의 작용하에 실린더 기구(42)에 의해 피스톤(60)과 피스톤로드(64)를 일체로 변위시키는 구동원에 대해 기술되어 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 도시하지는 않았지만 예를 들어, 선형작동기, 회전구동원, 전기구동원 등이 상기 구동원으로서 용이하게 사용될 수 있다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 게이트밸브가 도 15에 도시되어 있다.

제3 실시예에 따른 게이트밸브(220)는 구동수단(구동원: 222), 상기 구동수단(222)의 구동작용에 의해 상하방향을 따라 변위되며 상하방향을 실질적으로 횡단하는 방향으로 경사져 이동하는 밸브로드(224), 및 상기 밸브로드(224)의 단부에 연결된 기다란 밸브디스크(226)를 포함한다. 밸브로드(224)의 중심부 외주면 둘레에는 하방을 향하여 직경이 점진적으로 증가되는 환형 계단부(227)가 형성된다.

내부에 미도시된 가공물을 적출 및 삽입하기 위한 연통 통로(228)가 마련된 밸브 박스(230)는 상기 구동수단(222)의 상부측에 배설되고(도 20 및 21 참조), 상기 연통 통로(228)는 밸브디스크(226)가 밸브 박스(230)의 내벽면에 형성된 밸브 시트(232) 상에 착지되므로써 기밀하게 폐쇄된다. 시일부재(234)가 환형 홈을 따라 밸브디스크(226)에 배열됨에 따라 상기 밸브디스크(226)가 밸브 시트(232) 상에 착지되는 경우 기밀성이 유지된다.

상기 구동수단(222)은 미도시된 스크루우에 의해 밸브 박스(230)의 바닥면에 고정된 제1 베이스 플레이트(236)와 제2 베이스 플레이트(238), 상기 제2 베이스 플레이트(238)에 부착된 바닥이 있는 관형 케이싱(240), 및 동일한 요소로 구성되고 상기 케이싱(240)의 내부에 실질적으로 평행하게 배열된 제1 및 제2 실린더 기구(구동기구: 242a, 242b)을 포함한다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 베이스 플레이트(236, 238)의 중심부에는 밸브로드(224)를 삽입하기 위해 대체로 횡단면이 원형인 관통 구멍(244a, 244b)이 형성된다. 또한, 제2 베이스 플레이트(238)의 하부면에는, 지지용 로울러( 246: 차후에 상술함)를 지지하기 위한 것으로 실질적으로 반원형의 황단면을 갖는 요홈부(248)가 형성된 한 쌍의 돌출부(249a, 249b)가 소정 거리만큼 떨어진 상태로 배설된다. 관통 구멍(224a, 244b)의 직경은 밸브로드(224)의 직경보다 크게 형성되며, 상기 관통 구멍(244b) 내에는 밸브로드(224)의 소정 부분을 둘러싸 덮는 벨로우즈(250)의 단부를 지지하기 위한 링(252)이 끼워진다.

도 22에 도시된 바와 같이, 밸브로드(224)의 외주면을 둘러싸는 패킹(시일부재: 251)은 상기 제1 및 제2 베이스 플레이트(236, 238) 사이에서 파지된다. 상기 한 쌍의 피스톤(260a, 260b)이 상승하는 경우, 상기 패킹(251)은 밸브로드(224)의 환형 계단부(227)와 접촉되어 시일링 기능을 수행한다. 또한, 패킹(251)이 상기 환형 계단부(227)로부터 이격된 밸브로드(224)의 외주면과 접촉되지 않도록 배설되기 때문에, 마찰에 기인한 먼지 또는 입자의 생성이 억제된다.

또한, 도 16 및 17에 도시된 바와 같이, 예를 들어 우레탄 수지 또는 폴리우레탄 수지 등과 같은 수지 재료로 성형된 제1 완충부재(253)는 제2 베이스 플레이트(238)의 내부 구멍에 배설된다. 따라서, 상기 제1 완충부재(253)는 상기 제1 베이스 플레이트(236)와 제2 베이스 플레이트(238) 사이에서 플레이트(236, 238)에 의해 파지된다. 상기 지지용 로울러(246)가 상기 요홈부(248)에 체결될 때, 제1 완충부재(253)는 지지용 로울러(246)에 접지됨으로써 지지용 로울러(246)의 충격을 흡수하는 기능을 한다.

제1 실린더 기구(242a) 및 제2 실린더 기구(242b)는 동일한 요소들로 구성되기 때문에 상기 제1 실린더 기구(242a)에 대해서만 상세히 설명하고, 제2 실린더 기구(242b)에 관련된 동일한 요소는 문자기호 b로 나타내고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제1 실린더 기구(242a)는 미도시된 부착수단에 의해 상기 제2 베이스 플레이트(238)에 고정된 실린더 튜브(256a), 상기 실린더 튜브(256a)의 내부에 마련된 실린더챔버(258)을 따라 변위가능하게 수용되는 피스톤(260a), 상기 피스톤(260a)의 일단부에 연결된 피스톤로드(264a), 및 상기 실린더 튜브(256a) 내에 유지되면서 피스톤로드(264a)의 외주면을 둘러싸는 시일부재(266a)를 포함한다.

피스톤(260a)의 외주면상에는 피스톤(260a)에 의해 분할되는 상부측 실린더챔버(258a)와 하부측 실린더챔버(258b) 사이의 기밀을 유지시키기 피스톤 패킹(27 0)이 배열된다. 또한, 피스톤(260a)의 하부면에는 피스톤(260a)이 하사점에 도달할 때의 충격을 흡수하기 위해 제2 완충부재가 배열된다. 상기 제2 완충부재는 예를 들어, 우레탄 수지, 폴리우레탄 수지 등과 같은 수지 재료로 적당하게 성형될 수 있다.

이 경우, 압축유체(예를 들어, 압축공기)가 압축유체 공급원(미도시)에 연결된 미도시된 튜브를 통해 상부측 및 하부측 실린더챔버(258a, 258b)로 공급됨에 따라, 미도시된 방향제어밸브의 절환작용에 의해 압축유체는 상부측 실린더챔버(258 a) 또는 하부측 실린더챔버(258b)로 공급된다.

또한, 도 16 및 17에 도시된 바와 같이, 상기 구동수단(222)은 체결용 너트( 274)를 통해 상기 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)의 타단부에 고정된 종방향의 플레이트로 형성된 요크(278), 및 수직 단면이 H형인 상기 요크(278)와 일체로 변위하는 변위블록(280)을 포함한다.

도 16 및 17에 도시된 바와 같이, 요크(278)의 중심 부분에는 나사부재(후술함)의 단부가 체결되는 실질적으로 원형인 요홈부(286)가 형성된다. 또한, 요크(27 8)에는 내부에 실질적으로 타원형으로 절단된 연신된 구멍(288a, 288b)을 갖는 한 쌍의 지지블록(290a, 290b)이 소정의 간격을 두고 고정되어 있으며, 핀부재(291)를 통해 상기 변위블록(280)에 축방향으로 부착된 로울러(292)가 상기 연신된 구멍(28 8a, 288b)에 체결되도록 배설된다. 상기 로울러(292)는 상기 핀부재(291)를 중심으로 축방향으로 회전하도록 지지된다.

또한, 지지 플레이트(293)는 나사부재에 의해 상기 한 쌍의 지지블록(290a, 290b)의 상부에 고정된다. 한 쌍의 핀부재(294)는 구멍을 관통하여 지지 플레이트( 293) 내의 적소에 끼워지고, 상기 핀부재(294)의 단부는 변위블록(280)의 양측면에 형성된 체결홈(296)에 체결되도록 배설된다.

도 16 및 17에 도시된 바와 같이, 변위블록(280)의 중심부에는 실질적으로 횡단면이 원형이고 밸브로드(224)의 타단부가 삽입되어 끼워지는 구멍(300)이 형성되어 있으며, 밸브로드(224)는 나사가 형성된 밸브로드(224)의 단부에 결합되는 체결용 너트(302)를 통해 변위블록(280)에 고정된다. 상기 밸브로드(224)와 스프링부재(284)는 상기 변위블록(280)과 요크(278) 사이에 개재되며, 스프링부재(284)의 일단부는 체결용 너트(302)에 체결되고, 스프링부재(284)의 타단부는 요크(278)의 요홈부(286)에 체결된다.

벨로우즈(250)는 밸브로드(224)의 타단부의 외주면을 덮으며, 벨로우즈(250)의 일단부는 지지링(252)에 의해 상기 제2 베이스 플레이트(238)에 고정되고, 타단부는 밸브로드(224)에 외부적으로 끼워진 링 바디(304)에 고정된다.

또한, 변위블록(280)의 양측면에는 지지블록(290a, 290b) 및 지지 플레이트( 293)에 의해 요크(278)의 적소에 지지된 핀부재(294)의 단부를 체결하기 위한 체결홈(296)이 형성된다. 핀부재(294)가 체결홈(296)의 하부(296a)에 체결되므로써, 전후방향(즉, 도 17의 평면에 수직한 방향)에서 뿐만아니라 상하방향에서도 요크(278 )와 변위블록(280) 사이의 위치 손실 또는 편차가 발생되지 않으며, 이들 부재는 상하방향을 따라 소정의 이격거리를 유지하도록 위치되고 이러한 방식으로 설정 위치상태에서 일체로 상하방향으로 이동될 수 있게 된다. 밸브디스크(226)는 체결홈 (296)의 하단부(296a)로부터 이탈되도록 핀부재(294)를 적출시키고 상기 체결홈(29 6)을 따라 상승시킴으로써 경사져 이동하게 된다.

또한, 한 쌍의 지지용 로울러(246)는 변위블록(280)의 분기된 상부에서 회전가능하도록 축방향으로 지지되고, 변위블록(280)이 변위 종지점에 도달할 때, 상기 지지용 로울러(246)는 상기 제2 베이스 플레이트(238)의 돌출부(249a, 249b)에 형성된 굴곡진 요홈부(248) 내로 삽입됨에 따라, 밸브디스크(226), 밸브로드(224) 및 변위블록(280)은 상기 요홈부(248)에 체결된 지지용 로울러(246)가 받침점으로서 작용하는 상태에서 소정의 각 θ 만큼만 경사져 이동된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 게이트밸브(220)는 근본적으로 상기한 바와 같이 구성된다. 이하, 본 실시예의 작용 및 효과를 설명하기로 한다. 이하의 설명에 있어서, 초기위치는 한 쌍의 피스톤(260a, 260b)이 실린더챔버(258) 내에서 최하단 위치에 있고, 밸브 박스(230)내에 형성된 연통 통로(228)가 밸브디스크(226)에 의해 폐쇄되지 않은 개방된 상태에 있는 것으로 설명된다.

이 경우, 초기위치에서 요크(278)가 스프링(284)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되기 때문에, 지지블록(290a, 290b) 및 지지 플레이트(293)에 의해 요크(278)에 고정된 핀부재(294)는 변위블록(280)의 체결홈(296)의 하단부(296a)에 지지된 상태에 있게 된다. 또, 초기 위치에서 상기 로울러(292)는 지지블록(290a, 290b)에 형성된 연신된 구멍(288a, 288b)의 상부에 체결된 상태에 있게 된다.

이러한 초기 위치에서, 압축유체는 압축유체 공급원(미도시)으로부터 미도시된 튜브를 통해 제1 및 제2 실린더 기구(242a, 242b)의 하부측 실린더챔버(258b)로 공급된다. 상기 피스톤(260a, 260b)은 하부측 실린더챔버(258b)로 공급된 압축유체의 작용에 의해 상승됨에 따라 상기 피스톤(260a, 260b)에 연결된 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)도 또한 상승된다. 이 경우, 상부측 실린더챔버(258a)는 미도시된 방향제어밸브의 작동에 의해 대기중에 개방(통기)된 상태로 유지된다.

상기 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)가 실질적으로 평행하게 상승함으로써, 피스톤로드(264a, 264b)와 함께 요크(278), 변위블록(280), 밸브로드(224) 및 밸브디스크(226)가 일체로 상승한다. 이 경우, 요크(278)는 스프링부재(284)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되는 상태로 유지되고, 지지블록(290a, 290b) 및 지지 플레이트(293)에 의해 요크(278)에 고정된 한 쌍의 핀부재(294)가 변위블록(280)의 체결홈(296)의 하단부(296a)에 지지되기 때문에 상기 요크(278) 및 변위블록(280)은 이들의 위치결정이 고정된 상태로 유지되어 전후방향(즉, 도 17의 평면에 수직한 방향)에서 뿐만아니라 상하방향으로도 위치 손실 또는 편차가 방지된다. 따라서, 요크(278)와 변위블록(280)은 이들 사이의 고정된 위치결정을 유지하는 설정위치 상태에 있게 되면서 일체로 상승한다.

피스톤로드(264a, 264b)는 실질적으로 동시에 상승되고, 변위블록(280)의 일단부가 제2 베이스 플레이트(238)에 체결됨에 따라 상기 변위블록(280)은 그 변위 종지점에 도달하며, 밸브디스크(226)는 연통 통로(228)의 개방 부분에 대향되는 상태로 위치된다(도 20 참조). 이 때, 상기 변위블록(280)의 상부에 배설된 한 쌍의 지지용 로울러(246)는 제2 베이스 플레이트(238)의 돌출부(249a, 249b)에 형성된 굴곡진 요홈부(248)에 체결되며, 제1 완충부재(253)에 당접함에 따라 충격이 흡수된다.

변위블록(280)이 그 변위 종지점에 도달한 후, 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)는 계속해서 상승하며, 상기 변위블록(280)은 상기 요홈부(248)에 체결되는 지지용 로울러(246)가 받침점으로서 작용하는 상태에서 요크(278)의 연신된 구멍(2 88a, 288b)에 대한 로울러(292)의 체결작용 하에 경사져 이동하게 되고, 상기 밸브디스크(226)는 상기 밸브 시트(232)에 착지되어 상기 연통 통로(228)를 폐쇄시킨다 (도 21 참조).

더욱 상세하게는, 변위블록(280)이 그 변위 종지점에 도달한 후, 스프링부재 (284)의 반발력에 대항하여 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)가 더욱 상승되므로써, 요크(278)만 계속해서 상승하게 된다. 이 때, 변위블록(280)은 요크(278)의 양측면에 형성된 기다란 구멍(288a, 288b)에 대한 로울러(292)의 체결작용에 의해 상기 지지용 로울러(246)가 받침점으로서 작용한 채 소정의 각 θ 만큼만 경사진다(도 21 참조). 또한, 상기 변위블록(280)이 상기 지지용 로울러(246)의 받침점을 중심으로 경사질 때, 요크(278)의 양측면에 고정된 핀부재(294)는 변위블록(280)의 체결홈(296)의 하단부(296a)로부터 벗어나 상기 체결홈(296)을 따라 상승한다.

따라서, 변위블록(280)이 소정의 각 θ 만큼만 경사짐에 따라 밸브로드(224)를 통해 변위블록(280)에 고정된 밸브디스크(226)는 상기 연통 통로(228)에 대해 소정의 간격을 두고 있는 상태에서 상기 연통 통로(228)의 일측과 실질적으로 평행한 상태로 변위된다. 그 결과, 상기 밸브디스크(226) 상에 배설된 시일부재(234)는 밸브 시트(232)에 착지되어 상기 연통 통로(228)를 기밀하게 폐쇄시킨다.

밸브디스크(226)가 밸브 시트(232)로부터 분리되어 연통 통로(228)가 개방되는 경우에는, 미도시된 방향제어밸브의 절환작용에 의해 압축유체가 실질적으로 동시에 제1 및 제2 실린더 기구(242a, 242b)의 상부측 실린더챔버(258a)로 공급되므로써, 상기 한 쌍의 피스톤(260a, 260b)이 실질적으로 동시에 하강하며, 피스톤로드(264a, 264b), 요크(278) 및 변위블록(280)은 일체로 하강하여 초기위치로 복귀된다. 또한, 이 경우, 상기 하부측 실린더챔버(258b)은 미도시된 방향제어밸브의 절환작용에 의해 대기중에 통기되는 상태에 있게 된다.

상설하면, 연신된 구멍(288a, 288b)에 대한 로울러(292)의 체결작용에 의해 변위블록(280)이 이전에 언급되었던 방향과는 반대 방향으로 소정의 각 θ 만큼만 경사져 밸브디스크(226)가 밸브 시트(232)로부터 확실하게 분리되고, 상기 한 쌍의 피스톤로드(264a, 264b)는 요크(278) 및 변위블록(280)과 일체로 하강함으로써 이들 요소는 초기위치로 복귀된다. 이 때, 피스톤(260a, 260b)이 하사점에 도달할 때 발생되는 충격은 피스톤(260a, 260b)의 바닥면에 배설된 제2 완충부재에 의해 흡수된다.

제3 실시예에 있어서, 지지블록(290a, 290b) 및 지지 플레이트(293)에 의해 요크(278)에 고정된 핀부재(294)를 변위블록(280)의 체결홈(296)에 체결하므로써, 상기 요크(278)와 변위블록(280)은 전후방향에서 뿐만아니라 상하방향에서도 이들 사이의 위치 손실 또는 편차없이 소정의 위치에서 설정 위치상태가 유지되고, 양부재는 상하방향으로 일체로 이동되도록 배설된다. 따라서, 제3 실시예에 있어서, 요크(278)와 변위블록(280)이 상하방향으로 이동될 때, 요크(278)와 변위블록(280)을 안내하기 위한 특정 가이드 수단이 필요하지 않게 되어 종래기술에 비해 부품 갯수가 줄어들고 생산 비용이 감소된다.

또한, 제3 실시예에 있어서, 종래기술에 따라 배열된 실린더 튜브(9)의 측면에 가이드홈(10: 도 29 참조)을 기계가공하거나 절단가공하기 위한 공정이 제거될 수 있기 때문에, 생산단계가 단순화될 수 있으며 생산비용이 감소될 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따르면, 종래기술에서와 같이 가이드 홈(10)을 따라 밸브 블록이 미끄러져 변위할 때 먼지 및 입자가 발생되는 가이드 수단이 필요없기 때문에 입자 등이 억제되며, 본 게이트 밸브는 클린룸 환경 등에서와 같은 정도의 순도가 요구되는 환경에서 사용하기 적합하다.

다음에, 본 발명의 제4 실시예에 따른 게이트밸브(310)를 도 23 내지 26에 도시한다. 이하의 설명에서, 제3 실시예에 따라 도 15에 도시된 게이트밸브(220)의 구조적인 특징부와 동일한 특징부에는 동일한 도면부호를 사용하며 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제4 실시예에 따른 게이트밸브(310)에 있어서, 제3 실시예의 게이트밸브(220 )를 구성하는 것으로 요크(278)에 고정된 핀부재(294) 및 변위블록(280)의 양측면에 형성된 체결홈(296) 대신에, 요크(278) 및 변위블록(280)의 위치결정 상태를 일체로 유지시키기 위해 한 쌍의 연결용 핀(312a, 312b)이 제공되며, 이에 따라 상하방향 또는 전후방향에서의 위치 손실 또는 편차가 발생되지 않는다.

상기 한 쌍의 연결용 핀(312a, 312b)의 각각의 일단부는 변위블록(280)의 바닥면에 나사 부착되고, 타단부는 요크(278)의 연신된 구멍(314) 내에 소정의 틈새를 가진채 헐겁게 끼워진다. 따라서, 상기 연결용 핀(312a, 312b)의 타단부는 상기 연신된 구멍(314)을 따라 변위가능하다. 또한, 횡단면이 테이퍼진 연결용 핀(312a, 312b)의 헤드부는 상기 연신된 구멍(314)에 형성된 테이퍼진 부분(316)에 의해 적소에 유지되도록 배설된다.

이 경우, 요크(278)는 스프링부재(284)의 탄성력에 의해 하방으로 압압되는 상태로 유지되고, 상기 변위블록(280)의 바닥면에 부착된 한 쌍의 연결용 핀(312a, 312b)의 헤드가 요크(278)의 연신된 구멍(314)의 테이퍼진 부분(316)에 의해 적소에 유지되기 때문에, 상기 요크(278)와 변위블록(280)은 설정된 위치결정 상태에 유지된다. 따라서, 상기 요크(278)와 변위블록(280)은 이들 사이의 설정위치를 유지한 상태에서 일체로 상승 및 하강한다.

이어서, 상기 변위블록(280)이 그 변위 종지점에 도달한 후에, 상기 요크(27 8)는 스프링부재(284)의 탄성력을 극복하면서 계속해서 상승되고, 이 때, 상기 연결용 핀(312a, 312b)의 헤드는 요크(278)의 연신된 구멍(314)으로부터 이탈되는 상태로 돌출되고, 이에 따라, 상기 변위블록(280)은 상기 지지용 로울러(246)가 받침점으로서 작용하는 상태에서 소정의 각 θ 만큼만 경사진다.

제4 실시예에 의해, 상기 한 쌍의 연결용 핀(312a, 312b)의 구조가 단순화됨으로써, 상기 요크(278) 및 변위블록(280)은 상하방향을 따라 소정의 위치에서 소정의 위치결정 상태에 유지될 수 있으며, 이에 따라, 게이트밸브를 생산하기 위한 비용이 더욱 감소될 수 있다.

다른 구조적인 특징부 및 작동상의 효과는 제3 실시예의 경우와 동일하기 때문에, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제3 및 제4 실시예에서, 압력유체의 작용하에 제1 및 제2 실린더 기구 (242a, 242b)에 의해 피스톤(260a, 260b)과 피스톤로드(264a, 264b)가 일체로 변위하는 다수의 구동기구에 대해 기술되어 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 도시하지는 않았지만 예를 들어, 선형작동기, 회전구동원, 전기구동원 등이 상기 구동원으로서 용이하게 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 레버부재(78)와 변위부재(80)가 상하방향으로 이동될 때, 레버부재(78)와 변위부재(80)를 안내하기 위한 특정의 가이드 수단이 필요하지 않게 되어 종래기술에 비해 부품 갯수가 줄어들고 생산 비용이 감소된다.

또, 종래기술에 따라 배열된 실린더 튜브(9)의 측면에 가이드 홈(10)을 기계가공하거나 절단가공하기 위한 공정을 줄일 수 있기 때문에, 생산단계가 단순화될 수 있으며 생산비용이 감소될 수 있다.

Claims

구동원(42);

상기 구동원(42)의 구동축(64)에 연결되고 상기 구동원(42)의 구동작용에 의해 축방향을 따라 변위하는 제1 변위부재(78);

상기 축방향을 따라 상기 제1 변위부재(78)와 일체로 변위하고, 상기 축방향을 따라 변위 종지점에서 받침점으로서 작용하는 지지부재(46)를 중심으로 경사져 이동하는 제2 변위부재(80);

상기 제2 변위부재(80)에 연결된 밸브로드(24a, 24b)로 인해 통로(28)를 개 폐하는 밸브디스크(26); 및

상기 제1 변위부재(78) 및 제2 변위부재(80)를 변위 방향을 따라 소정의 위치 상태에 유지시키기 위한 위치결정 지지기구(94, 96)를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제1 항에 있어서, 상기 위치결정 지지기구는 상기 제1 변위부재(78)와 제2 변위부재(80) 사이에 개재된 스프링부재(84), 제1 변위부재(78)의 측면에 고정된 핀부재(94), 및 제2 변위부재(80)의 측면에 형성되어 상기 핀부재(94)를 체결하는 체결홈(96)을 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제1 항에 있어서, 상기 위치결정 지지기구는 상기 제1 변위부재(78)와 상기 제2 변위부재(80) 사이에 개재된 스프링부재(84), 및 상기 제1 변위부재(78)에 구비된 기다란 구멍(114) 내에 섭동접합되는 일단부와 상기 제2 변위부재(80)에 고정되는 타단부를 갖는 연결핀(112a, 112b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제1 항에 있어서, 상기 구동원은 압축유체의 작용하에 축방향을 따라 피스톤(60)과 피스톤로드(64)를 변위시키기 위한 단일 실린더기구(42)가 구비되어 있으며, 상기 실린더 기구(42)는 상기 피스톤로드(64)의 원주방향을 따른 회전 이동을 방지하기 위한 회전정지부재(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제4 항에 있어서, 상기 회전정지부재는 축방향을 따라 연장되는 상기 피스톤로드(64)에 형성된 스플라인 홈(62), 및 상기 스플라인 홈(62)을 따라 구름이동되도록 그 내부에 다수의 볼(66)을 갖는 스플라인 축 수납부재(68)를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제1 항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 제2 변위부재(80)의 일단부에서 회전가능하도록 축방향으로 지지되는 한 쌍의 지지용 로울러(46)를 구비하며, 상기 지지용 로울러(46)는 상기 제2 변위부재(80)가 그 변위 종지점에 위치될 때, 베이스 플레이트(38)에 형성된 굴곡진 요홈부(48)에 체결되는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제6 항에 있어서, 상기 요홈부(48) 내에는 상기 지지용 로울러(46)가 상기 요홈부(48)에 접지될 때의 충격을 흡수하기 위해 제1 완충부재(53)가 또한 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제4 항에 있어서, 상기 피스톤(60)이 그 하사점에 도달될 때, 상기 피스톤(60)에 의해 가해진 충격을 흡수하기 위한 제2 완충부재(72)가 또한 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제4 항에 있어서, 상기 피스톤(60)이 그 변위의 각각의 종료 위치에 도달될 때, 밸브로드(24a, 24b)의 외주면에 형성된 환형부재(27a, 27b)와 접촉하여 시일을 형성하는 시일부재(51)가 또한 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
실질적으로 평행하게 배설된 다수의 구동기구(242a, 242b)를 갖는 구동원 (222);

상기 다수의 구동기구(242a, 242b)의 구동작용하에 축방향을 따라 변위되기 위해 상기 다수의 구동기구(242a, 242b)의 구동축(264a, 264b)에 각각 연결되는 요크(278);

상기 요크(278)와 일체로 상기 축방향을 따라 변위하고, 축방향을 따라 변위 종지점에서 받침점으로서 작용하는 지지부재(246)를 중심으로 경사져 이동하는 변위블록(280);

상기 변위블록(280)에 연결된 밸브로드(224)로 인해 통로(228)를 개폐시키는 밸브디스크(226); 및

상기 요크(278) 및 상기 변위블록(280)을 변위방향을 따라 소정의 위치 상태에 유지시키기 위한 위치결정 지지기구(294, 296)를 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제10 항에 있어서, 상기 위치결정 지지기구는 상기 요크(278)와 상기 변위블록(280) 사이에 개재된 스프링부재(284), 지지블록(290a, 290b)과 지지 플레이트(2 93)에 의해 상기 요크(278)에 고정된 핀부재(294), 및 상기 변위블록(280)의 측면에 형성되어 상기 핀부재(294)가 체결되는 체결홈(296)을 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제10 항에 있어서, 상기 위치결정 지지기구는 상기 요크 부재(278)와 변위블록(280) 사이에 개재된 스프링부재(284), 및 상기 요크(278)에 구비된 기다란 구멍 (314) 내에 섭동접합되는 일단부와 상기 변위블록(280)에 고정된 타단부를 갖는 연결핀(312a, 312b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제10 항에 있어서, 상기 다수의 구동기구는 실린더챔버(258)에 공급된 압축유체의 작용에 의해 축방향을 따라 피스톤(260a, 260b)과 피스톤로드(264a, 264b)를 변위시키기 위한 제1 및 제2 실린더기구(242a, 242b)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제10 항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 변위블록(280)의 일단부에서 회전가능하도록 축방향으로 지지된 한 쌍의 지지용 로울러(246)가 구비되며, 상기 지지용 로울러(246)는 변위블록(280)이 그 변위 종지점에 위치될 때, 베이스 플레이트 (238)에 형성된 굴곡진 요홈부(248)에 체결되는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제14 항에 있어서, 상기 요홈부(248) 내에는 상기 지지용 로울러(246)가 상기 요홈부(248)에 접지될 때의 충격을 흡수하기 위해 제1 완충부재(253)가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.
제10 항에 있어서, 밸브로드(224)의 외주면에 형성된 환형부재(227)에 접촉되어 시일을 형성하기 위한 시일부재(251)가 또한 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트밸브.