特開 2021-134893 ゲートバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-134893(P2021-134893A)

(43)【公開日】2021年9月13日

(54)【発明の名称】ゲートバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/00 20060101AFI20210816BHJP

   F16K 3/18 20060101ALI20210816BHJP

   F16K 51/02 20060101ALI20210816BHJP

【ＦＩ】

   F16K3/00 Z

   F16K3/18 E

   F16K51/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2020-33503(P2020-33503)

(22)【出願日】2020年2月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119404

【弁理士】

【氏名又は名称】林 直生樹

(74)【代理人】

【識別番号】100072453

【弁理士】

【氏名又は名称】林 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100177769

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100188743

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】木森 直樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 浩司

【テーマコード（参考）】

3H053

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H053AA32

3H053BA23

3H053BC03

3H053BD03

3H053BD10

3H053DA09

3H066AA03

3H066BA31

(57)【要約】

【課題】ロックピストンが係合穴部に対して係合状態にあるか否かの判断が可能なゲートバルブを提供する。
【解決手段】ゲートバルブ１は、ゲート開口２を開閉する弁板４と、弁板４に固定された弁シャフト５と、駆動ロッド２１を有するエアシリンダ２０と、駆動ロッド２１の伸縮動に応じて、弁板４を、ゲート開口２を閉塞する密閉位置とゲート開口２を全開する全開位置Ｐ１との間を往復動させる弁移動機構２９と、を備える。エアシリンダ２０のシリンダハウジング２２は、密閉位置に移動した弁板４をロックするロック機構と、弁板４がロック状態を検出するロック検出部を有する。ロック機構はシリンダハウジング２２に進退可能に設けられたロックピストンを有する。駆動ロッド２１に固定されたカムフレーム３２はロックピストンを係合させる係合穴部３２ｃを有し、ロック検出部は、ロックピストンが係合穴部３２ｃに対して係合状態にあるか否かを検出する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁箱に開口するゲート開口を、前記弁箱内に設けられた弁板で開閉するゲートバルブであって、
前記弁板と、
一端部が前記弁板に取り付けられ、他端側が前記弁箱から延出して前記弁箱に対して移動可能に支持された弁シャフトと、
前記弁箱の外側に配置され、駆動ロッドを有するエアシリンダと、
前記エアシリンダの前記駆動ロッドの伸縮動に応じて前記弁シャフトを介して前記弁板を移動させて、前記弁板を、前記ゲート開口を気密に閉塞する密閉位置と、前記ゲート開口を全開する全開位置との間を往復移動させる弁移動機構と、を備え、
前記弁移動機構は、
前記駆動ロッドに固定された第１ブロックと、
前記弁箱から延出する前記弁シャフトに固定された第２ブロックと、
前記第２ブロックを前記第１ブロックに対し相対的に移動可能に連結する連結部材と、を有し、
前記エアシリンダは、
前記駆動ロッドを伸縮可能に支持するシリンダハウジングを有し、
前記シリンダハウジングには、
前記密閉位置に移動した前記弁板をロックするためのロック機構と、
前記ロック機構によって前記弁板がロックされた状態にあるか否かを検出可能なロック検出部と、が設けられ、
前記ロック機構は、前記第１ブロックと対向する前記シリンダハウジングの対向壁に前記第１ブロックに対して進退可能に設けられたロックピストンを有し、
前記第１ブロックには、前記弁板が前記密閉位置に移動した状態で、前記第１ブロック側に進出した前記ロックピストンを係合させるための係合穴部が設けられ、
前記ロック検出部は、前記ロックピストンが前記係合穴部に対して係合された状態にあるか否かを検出可能である
ことを特徴とするゲートバルブ。

【請求項2】

前記ロック検出部は、
前記ロックピストンの退避側端部に設けられて退避側へ延びる被検出体と、
前記ロックピストンが前記係合穴部に係合された状態に在るときに前記被検出体を検出する検出本体部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ。

【請求項3】

前記検出本体部は、近接センサであり、
前記被検出体は、前記ロックピストンの進退方向に沿って延びて進退方向進出側に小径部が形成され、進退方向退避側に前記小径部よりも大きな大径部が形成され、
前記近接センサは、前記ロックピストンが前記係合穴部に係合された状態に在るときに、前記被検出体の前記大径部を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載のゲートバルブ。

【請求項4】

前記ロックピストン、前記被検出体、及び前記近接センサは、前記シリンダハウジングに設けられた収容体の内部に設けられ、
前記収容体は、前記シリンダハウジングに形成された切り欠き部に着脱可能に装着される
ことを特徴とする請求項３に記載のゲートバルブ。

【請求項5】

前記近接センサは、誘導型であり、
前記収容体は、非磁性材料で形成され、
前記被検出体は、導電性を有した磁性材料で形成される
ことを特徴とする請求項４に記載のゲートバルブ。

【請求項6】

前記エアシリンダの前記シリンダハウジング内には、前記駆動ロッドに固定された駆動ピストンが設けられ、
前記シリンダハウジング内の前記駆動ピストンよりも前記駆動ロッド側には、前記弁板を前記全開位置から前記密閉位置へと駆動する第１圧力室が設けられ、前記駆動ピストンよりも前記駆動ロッドと反対側の前記シリンダハウジング内には、前記弁板を前記密閉位置から前記全開位置へと駆動する第２圧力室が設けられ、
前記ロック機構の前記ロックピストンは、前記シリンダハウジングの前記対向壁に設けられた収容穴部内に収容され、
前記ロックピストンの進退方向退避側には、前記ロックピストンを前記第１ブロック側に向かって進出させる付勢バネが設けられ、
前記ロックピストンの進退方向進出側には、前記ロックピストンを退避させるためのロック解除用圧力室が形成され、
前記ロック解除用圧力室は、前記第２圧力室に対して圧縮空気を供給するポートに繋がるロックエア通路に連通する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のゲートバルブ。

【請求項7】

前記弁移動機構は、前記弁板を、前記密閉位置と前記全開位置との間を、前記ゲート開口と離間して対向する中間位置を通じて往復移動させる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のゲートバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、半導体製造装置等において、真空処理チャンバの開口部やそれに接続された移送路に取り付けられ、真空処理チャンバを、開口部を通じて他のチャンバ等と連通させたり気密に閉塞したりするためのゲートバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ゲートバルブは、真空処理チャンバへと通じるゲート開口を開閉する弁板と、弁板に取り付けられた弁シャフトと、弁シャフトを駆動するエアシリンダとを備える。エアシリンダに対する圧縮空気の給排により、弁シャフトが駆動されて、ゲート開口を気密に閉塞する密閉位置と、ゲート開口を全開する全開位置との間を、ゲート開口と離間して対向する中間位置を経由して往復移動させるように構成されている。

【0003】

このようなゲートバルブは、特許文献１に記載されているように、弁板を中間位置から密閉位置へと移動させる際に、弁シャフトを密閉位置側へ傾動させることにより、弁板のシール部材をゲート開口の弁シートに押し当ててゲート開口を閉塞する。

【0004】

密閉位置における弁板の位置保持は、エアシリンダ内の圧縮空気の圧力を一定に保持することにより行われる。このため、弁板が密閉位置に移動した状態で、エアシリンダ内の圧縮空気の圧力が失われた場合には、ゲート開口が開いて密閉状態を維持できなくなる虞がある。

【0005】

そこで、特許文献１に記載のゲートバルブには、弁板が密閉位置に移動した状態で、弁板の移動をロックするロック機構が設けられている。このロック機構は、エアシリンダが縮小状態に在るときに、エアシリンダのピストンに設けられた溝に、エアシリンダのシリンダチューブに対してピストンに対して進退動可能に設けられたロックシリンダを係合させてピストンの移動を規制する。

【0006】

このロック機構のロックシリンダは、エアシリンダのシリンダチューブに取り付けられたハウジング内に摺動可能に設けられている。ハウジング内には、ロックシリンダをピストン側へ進出する方向へ付勢するロックバネが設けられる一方、ハウジング内はロックピストンをピストンから離反する退避方向へ移動させるための圧縮空気が供給可能に構成される。このため、エアシリンダの縮小時に、ハウジングに圧縮空気の供給が無くなると、ロックバネによってロックシリンダがピストン側へ進出する方向に付勢されるので、ピストンに設けられた溝にロックシリンダが挿入されて、ピストンの移動を規制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３３４９９６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に記載のロック機構は、弁板が密閉位置に移動した状態でロックバネが故障した場合には、ロックシリンダがピストンの溝側へ進出ができなくなる虞がある。従って、弁板が移動可能な状態となって、ゲート開口を通じてチャンバを気密に閉塞することができなくなる場合が生じる。この場合、ロックバネはハウジング内に設けられているため、ロック機構のロックシリンダがピストンの溝側へ進出した係合状態にあるか否かの判断は困難である。そこで、ロックシリンダがピストンの溝に対して係合状態にあるか否かの判断が可能なゲートバルブが望まれている。

【0009】

そこで、本発明の技術的課題は、ロック機構のロックピストンが被係合部に対して係合状態にあるか否かの判断が可能なゲートバルブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明に係るゲートバルブは、弁箱に開口するゲート開口を、前記弁箱内に設けられた弁板で開閉するゲートバルブであって、前記弁板と、一端部が前記弁板に取り付けられ、他端側が前記弁箱から延出して前記弁箱に対して移動可能に支持された弁シャフトと、前記弁箱の外側に配置され、駆動ロッドを有するエアシリンダと、前記エアシリンダの前記駆動ロッドの伸縮動に応じて前記弁シャフトを介して前記弁板を移動させて、前記弁板を、前記ゲート開口を気密に閉塞する密閉位置と、前記ゲート開口を全開する全開位置との間を往復移動させる弁移動機構と、を備え、前記弁移動機構は、前記駆動ロッドに固定された第１ブロックと、前記弁箱から延出する前記弁シャフトに固定された第２ブロックと、前記第２ブロックを前記第１ブロックに対し相対的に移動可能に連結する連結部材と、を有し、前記エアシリンダは、前記駆動ロッドを伸縮可能に支持するシリンダハウジングを有し、前記シリンダハウジングには、前記密閉位置に移動した前記弁板をロックするためのロック機構と、前記ロック機構によって前記弁板がロックされた状態にあるか否かを検出可能なロック検出部と、が設けられ、前記ロック機構は、前記第１ブロックと対向する前記シリンダハウジングの対向壁に前記第１ブロックに対して進退可能に設けられたロックピストンを有し、前記第１ブロックには、前記弁板が前記密閉位置に移動した状態で、前記第１ブロック側に進出した前記ロックピストンを係合させるための係合穴部が設けられ、前記ロック検出部は、前記ロックピストンが前記係合穴部に対して係合された状態にあるか否かを検出可能であることを特徴とする。

【0011】

前記ロック検出部は、前記ロックピストンの退避側端部に設けられて後退側へ延びる被検出体と、前記ロックピストンが前記係合穴部に係合された状態に在るときに前記被検出体を検出する検出本体部と、を有することが好ましい。

【0012】

このとき、より好ましくは、前記検出本体部は、近接センサであり、前記被検出体は、前記ロックピストンの進退方向に沿って延びて進退方向進出側に小径部が形成され、進退方向退避側に前記小径部よりも大きな大径部が形成され、前記近接センサは、前記ロックピストンが前記係合穴部に係合された状態に在るときに、前記被検出体の前記大径部を検出するように構成される。

【0013】

また、前記ロックピストン、前記被検出体、及び前記近接センサは、前記シリンダハウジングに設けられた収容体の内部に設けられ、前記収容体は、前記シリンダハウジングに形成された切り欠き部に着脱可能に装着されてもよい。

【0014】

また、前記近接センサは、誘導型であり、前記収容体は、非磁性材料で形成され、前記被検出体は、導電性を有した磁性材料で形成されてもよい。

【0015】

また、前記エアシリンダの前記シリンダハウジング内には、前記駆動ロッドに固定された駆動ピストンが設けられ、前記シリンダハウジング内の前記駆動ピストンよりも前記駆動ロッド側には、前記弁板を前記全開位置から前記密閉位置へと駆動する第１圧力室が設けられ、前記駆動ピストンよりも前記駆動ロッドと反対側の前記シリンダハウジング内には、前記弁板を前記密閉位置から前記全開位置へと駆動する第２圧力室が設けられ、前記ロック機構の前記ロックピストンは、前記シリンダハウジングの前記対向壁に設けられた収容穴部内に収容され、前記ロックピストンの進退方向退避側には、前記ロックピストンを前記第２ブロック側に向かって進出させる付勢バネが設けられ、前記ロックピストンの進退方向進出側には、前記ロックピストンを退避させるためのロック解除用圧力室が形成され、前記ロック解除用圧力室は、前記第２圧力室に対して圧縮空気を供給するポートに繋がるロックエア通路に連通してもよい。

【0016】

また、前記弁移動機構は、前記弁板を、前記密閉位置と前記全開位置との間を、前記ゲート開口と離間して対向する中間位置を通じて往復移動させてもよい。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明によれば、ロック機構のロックピストンが被係合部に対して係合状態にあるか否かの判断が可能なゲートバルブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係わるゲートバルブにおいて、弁箱の一部が省略されて露出した弁板がゲート開口の全開位置に在る状態を示す斜視図である。

【図2】同図（ａ）は、弁板がゲート開口の全開位置に在る状態のゲートバルブの裏面図であり、同図（ｂ）は、ゲートバルブの底面図である。

【図3】図２（ｂ）のIII−III矢視に相当するゲートバルブの縦断面図である。

【図4】エアシリンダを示し、同図（ａ）は、エアシリンダの右側面図であり、同図（ｂ）は、エアシリンダの裏面図である。

【図5】カムフレームを示し、同図（ａ）はカムフレームの平面図であり、同図（ｂ）は、カムフレームの一方側の側面図であり、同図（ｃ）は、カムフレームの裏面図であり、同図（ｄ）は、カムフレームの他方側の左側面図である。

【図6】ゲート開口に対して弁板が全開位置に在る状態を示す弁箱の部分拡大断面図である。

【図7】ゲート開口に対して弁板が中間位置に在る状態を示す弁箱の部分拡大断面図である。

【図8】ゲート開口に対して弁板が密閉位置に在る状態を示す弁箱の部分拡大断面図である。

【図9】エアシリンダが縮小状態に在るときのゲートバルブの縦断面図であり、

【図10】図９のＣ矢視に相当する部分の部分拡大断面図である。

【図11】同図（ａ）は、図４（ａ）のＸI−ＸI矢視に相当するロック機構及びロック検出部の拡大断面図であり、同図（ｂ）は、ロックピストンがロック位置に移動した状態に在るときのロック機構及びロック検出部の拡大断面図である。

【図12】ロック検出部の調整を説明するための拡大断面図である。

【図13】弁板を密閉位置から全開位置側へ移動させる際の圧縮空気の流路を概略的に示した説明図である。

【図14】弁板を全開位置側から密閉位置側へ移動させる際の圧縮空気の流路を概略的に示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、本発明の一実施形態に係るゲートバルブについて説明する。本実施形態では、弁箱に形成されたゲート開口に対して弁板が上下方向に移動可能であるとともに、弁板が、ゲート開口を気密に閉塞する密閉位置と、ゲート開口を全開する全開位置との間を、ゲート開口と離間して対向する中間位置を通じて往復移動可能なゲートバルブを例にして説明する。また、以下の説明において、各構成を説明するために、実際の構造と各構造における縮尺等を異ならせる場合がある。

【0020】

また、本明細書において、図１に示すゲートバルブの上下方向を単に「上下方向」と記述し、ゲートバルブの正面視において左右方向を単に「左右方向」と記述し、ゲートバルブの左右方向に対して直交する方向を「前後方向」と記述する。

【0021】

＜全体構成＞
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３に示すように、本発明の一実施形態に係るゲートバルブ１は、図示しない真空処理チャンバに連通させるためのゲート開口２を有する弁箱３（図６参照）と、弁箱３内に収容された弁板４と、弁板４に取り付けられた弁シャフト５と、駆動ロッド２１を有するエアシリンダ２０と、弁板４を、ゲート開口２を密閉する密閉位置Ｐ３（図８参照）とゲート開口２を全開にする全開位置Ｐ１（図１，図６参照）との間で、ゲート開口２と離間して対向する中間位置Ｐ２（図７参照）を通じて往復移動させる弁移動機構２９と、を有する。

【0022】

更に、ゲートバルブ１は、密閉位置Ｐ３において弁板４をロックするロック機構５０（図１０参照）と、ロック機構５０によって弁板４がロックされた状態にあるか否かを検出可能なロック検出部６０（図１１（ａ）参照）とを有する。以下、構成部材ごとに詳細に説明する。

【0023】

（弁板）
弁板４は、図１及び図６に示すように、左右方向に長い略矩形のプレート状に形成される。弁板４の前側の面は、略平坦なシール面４ａが形成され、シール面４ａの外周部には、環状のシール溝４ｂが形成される。シール溝内４ｂ内には、Ｏリング等の弾性材から成る環状のシール部材９が、その一部をシール面４ａから突出させて装着されている。

【0024】

（弁箱）
弁箱３は、内部が中空な箱状に形成され、前後方向に離間して互いに対向する一対の側壁３ａ，３ｂを有する。前側に配置された側壁３ａの上部には、ゲート開口２が設けられ、後側の側壁３ｂの上部には、ゲート開口２と同じ高さ位置に、ゲート開口２と略同形同大の背面側開口２ａが設けられている。ゲート開口２は、弁板４と同様に左右方向に長い略矩形で、弁板４よりも少し小さく形成される。側壁３ａの内面におけるゲート開口２の外周部には、ゲート開口２を取り囲むように、平坦面から成る環状の弁シート８が設けられる。この弁シート８に対して弁板４の移動に伴うシール部材９を接離させて、ゲート開口２が開閉する。

【0025】

弁箱３の底部には、図１及び図６に示すように、一対の側壁３ａ，３ｂの夫々の下端部間に延びて側壁３ａ，３ｂに対して固定されたボンネット１０が気密に設けられている。ボンネット１０の左右方向の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔１０ａが設けられ、貫通孔１０ａには、弁シャフト５が上下方向（軸線Ｌ１方向（図２（ａ）参照））及び前後方向に移動可能に挿通されている。本実施形態では、貫通孔１０ａは、平面視において円形である。

【0026】

（弁シャフト）
弁シャフト５は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、弁板４の下面の左右方向中央部に接続されて下方へ延びる棒状部材であり、ボンネット１０の下面１０ｂよりも下方へ延びる部分の上部は、弁シャフト５の上下方向への移動に伴って伸縮する筒状の図示しないベローズにより覆われている。ベローズの上端は、貫通孔１０ａを取り囲むようにボンネット１０の下面１０ｂに対して気密に接続され、ベローズの下端は、第２ブロック４０（後述するレバー部材４１）に対して気密に接続されている。なお、本実施形態では、弁シャフト５の上側は横断面形状が矩形に形成され、弁シャフト５の下側は横断面形状が円形に形成されている。

【0027】

（エアシリンダ）
エアシリンダ２０，２０は、図２（ａ）及び図３に示すように、弁シャフト５を挟んで左右両側に対向して配置される。エアシリンダ２０は、後述する第１ブロック３０の一部を構成する一対のカムフレーム３２，３２の夫々の左右方向外側に対向配置されるとともに、ボンネット１０の下面１０ｂに対して直交する方向（上下方向）に延びて固定された中空のシリンダハウジング２２と、シリンダハウジング２２内に配置されてボンネット１０と直交する方向（弁シート８の面と平行な方向）に延びる駆動ロッド２１と、シリンダハウジング２２内に配置されて駆動ロッド２１の上端部に固定され、駆動ロッド２１の上下動に伴って往復動可能な駆動ピストン２３と、を有する。

【0028】

本実施形態では、シリンダハウジング２２は、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、エアシリンダ２０に接続された第１ブロック３０のカムフレーム３２と対向するシリンダハウジング２２の側壁が、後述する第１ガイドローラ２７ａ及び第２ガイドローラ２７ｂを取り付けるための対向壁（ローラフレーム）２６を兼ねている。従って、以下の説明において、シリンダハウジング２２における第１ガイドローラ２７ａ及び第２ガイドローラ２７ｂが取り付けられる側壁を「ローラフレーム２６」と記述する。なお、このローラフレーム２６は、エアシリンダ２０のシリンダハウジング２２と固定的な関係にありさえすれば良く、例えば、シリンダハウジング２２と別体に形成することもできる。

【0029】

シリンダハウジング２２の内部には、図３及び図９に示すように、駆動ピストン２３を挟んだ上下両側に、ロッド側（駆動ピストン２３よりも下側）の第１圧力室２４ａとヘッド側（駆動ピストン２３よりも上側）の第２圧力室２４ｂとがそれぞれ設けられている。そして、シリンダハウジング２２のロッド側の端部内には、駆動ロッド２１を気密かつ摺動自在に支持すると共に、駆動ピストン２３の下端部を当接させるカラー部材２４ｄが気密に嵌合されている。一方、シリンダハウジング２２のヘッド側の端部には、駆動ピストン２３を駆動ロッド２１の後退端で当接させる当接部２４ｃが設けられている。

【0030】

また、シリンダハウジング２２の外周には、第１圧力室２４ａに対し圧縮空気を給排するための第１ポート２５ａと、第２圧力室２４ｂに対し圧縮空気を給排するための第２ポート２５ｂとが設けられている。本実施形態では、第１ポート２５ａは第２ポート２５ｂよりも下側に配置されている。これら第１ポート２５ａ及び第２ポート２５ｂは、シリンダハウジング２２やカラー部材２４ｄに設けられた給排気流路を通じて、第１圧力室２４ａ及び第２圧力室２４ｂに対してそれぞれ接続されている。給排気流路の詳細については後述する。

【0031】

（弁移動機構）
次に、弁移動機構２９について具体的に説明する。弁移動機構２９は、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３に示すように、駆動ロッド２１に固定された第１ブロック３０と、弁箱３から延出する弁シャフト５に固定された第２ブロック４０と、第２ブロック４０を第１ブロック３０に対し相対的に移動可能に連結する連結部材６と、を有する。

【0032】

（第１ブロック、連結部材）
本実施形態において、第１ブロック３０は、左右方向に延びて板状であって駆動ロッド２１，２１の下端部を左右両側に固定するロッドアーム３１と、第２ブロック４０とローラフレーム２６との間に配置され、ロッドアーム３１の上面に固定されて駆動ロッド２１の軸線Ｌ２と平行に上方へ延びる板状の左右一対のカムフレーム３２，３２と、を有する。ロッドアーム３１は、第２ブロック４０よりも下方に配置されて、ボンネット１０と平行に延びる。また、ロッドアーム３１の第２ブロック４０と対向する面の左右方向中央部には、下方へ窪む凹状のばね座３１ａが形成される。ばね座３１ａと第２ブロック４０との間には、連結部材６としての圧縮バネ６’が介設されている。カムフレーム３２については後述する。

【0033】

（第２ブロック）
本実施形態において、第２ブロック４０は、図２（ａ）及び図３に示すように、弁シャフト５の下部５ｂに固定されたレバー部材４１により構成される。レバー部材４１は、裏面視において略Ｈ形のブロック状に形成されて、ボンネット１０を臨む上側端面の左右方向中央部に下方へ窪んだ第１凹部４１ａと、第１凹部４１ａの左右両側に形成されて第１凹部４１ａの側壁を形成する一対の第１肩部４１ｃと、下側端面の左右方向中央に上方へ窪んだ第２凹部４１ｂと、第２凹部４１ｂを挟んで左右両側に形成されて第２凹部４１ｂの側壁を形成する一対の第２肩部４１ｄと、を有する。

【0034】

第１凹部４１ａと第２凹部４１ｂとの間を上下方向に貫通する弁シャフト５にレバー部材４１が固定され、さらに、第１凹部４１ａには、ボンネット１０に上端が接続された図示しないベローズの下端が接続されている。一方、第２凹部４１ｂには、ロッドアーム３１のばね座３１ａに下端が固定された圧縮バネ６’の上端が固定されている。

【0035】

このように、第１ブロック３０のロッドアーム３１と第２ブロック４０のレバー部材４１との間を、圧縮バネ６’で連結することにより、第２ブロック４０を第１ブロック３０に対して、圧縮バネ６’の伸縮方向、すなわち弁シャフト５の軸線Ｌ１方向であって弁シート８の面と平行を成す上下方向と、それと直交する方向すなわち、弁シート８の面と直交する前後方向に相対的に移動させることができる。

【0036】

レバー部材４１の上部にはストッパ機構７０が設けられる。ストッパ機構７０は、レバー部材４１の一対の第１肩部４１ｃにおけるボンネット１０と対向する面にそれぞれ設けられた停止ローラ７１と、ボンネット１０の下面１０ｂにおける停止ローラ７１と対向する位置にそれぞれ設けられた停止部７２とを有する。停止ローラ７１は、第１肩部４１ｃ上において、弁シート８の面と直交する方向（左右方向）に延びる中心軸回りに回転可能に支持される。また、停止部７２は、停止ローラ７１を当接させて、レバー部材４１がさらに軸線Ｌ１に沿って弁シャフト５の先端方向（上方）へ移動するのを阻止すると同時に、停止ローラ７１を弁シート８の面と直交する前後方向へ転動させて、レバー部材４１が前後方向へ移動するのを許容する。

【0037】

（カムフレーム）
カムフレーム３２は、図１、図３、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、上下方向に延びる直方体状に形成され、ローラフレーム２６と対向する側の外側面３２ａ及びこの外側面３２ａと反対側の内側面３２ｂには、凹状に窪んだ複数の溝が形成される。本実施形態では、カムフレーム３２の外側面３２ａの後側には、外側面３２ａの上下両端部間に渡って上下方向に連続的に延びて前後方向に所定幅を有したガイド溝３３が形成される。また、カムフレーム３２の内側面３２ｂの前側の上部及び下部には、左右方向に貫通する第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂが形成されている。なお、第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂは、必ずしも本実施形態のようにカムフレーム３２を貫通している必要性はなく、第２ブロック４０側が塞がる有底の凹溝であっても良い。

【0038】

ガイド溝３３は、底面が平坦な底壁３３ｃを有して形成され、ガイド溝３３の上側には、前後方向に幅広に形成されて上下方向に直線状に延びる幅広部３３ａが形成され、ガイド溝３３の下側には、幅広部３３ａの下端に繋がって下方へ直線状に延びて幅広部３３ａよりも幅狭に形成された幅狭部３３ｂが形成される。幅広部３３ａ及び幅狭部３３ｂは同軸上に連結されている。また、ガイド溝３３は、駆動ロッド２１の軸線Ｌ２（図２（ａ）参照）に対して平行に延びて、幅広部３３ａの上側端部はボンネット１０に向かって開口している。

【0039】

ローラフレーム２６におけるガイド溝３３に対応する位置には、図４（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ガイド溝３３に対して摺動自在に嵌合させるための第１ガイドローラ２７ａ及び第２ガイドローラ２７ｂが設けられている。第１ガイドローラ２７ａは、ローラフレーム２６の後側上部に設けられ、第２ガイドローラ２７ｂは、ローラフレーム２６の後側下部に設けられる。そして、第１ガイドローラ２７ａが幅広部３３ａに嵌合され、第１ガイドローラ２７ａよりも小径の第２ガイドローラ２７ｂが幅狭部３３ｂに嵌合されて、カムフレーム３２が弁シート８の面に対して平行にガイドされる。なお、ガイド時のがたつきを抑制するため、第１ガイドローラ２７ａの径と幅広部３３ａの溝幅とは略等しく、第２ガイドローラ２７ｂの径と幅狭部３３ｂの溝幅とは略等しく形成されていることが望ましい。

【0040】

これらガイド溝３３、第１ガイドローラ２７ａ、第２ガイドローラ２７ｂは、弁移動機構２９のうち、弁板４を図１及び図６に示す全開位置Ｐ１と図７に示す中間位置Ｐ２との間で上下方向に平行移動させる平行移動機構を構成している。この平行移動機構は、第１ブロック３０と第２ブロック４０とが相対運動することなく一体を成して弁シャフト５の軸線Ｌ１方向に移動することにより、弁板４が、そのシール面４ａに装着されたシール部材９が弁箱３の内面に接触することなく、弁シート８の面に対し平行に移動可能である。

【0041】

一方、第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂは、図３及び図５（ｄ）に示すように、第２ブロック４０（レバー部材４１）に設けられた第１カムローラ４２ａ及び第２カムローラ４２ｂをそれぞれ嵌合させるためのものである。左右両側に設けられた一対のカムフレーム３２には、カムフレーム３２の前側上部に第１カム溝３４ａが設けられ、カムフレーム３２の前側下部に第２カム溝３４ｂが設けられているが、第２ブロック４０の左右側面には、これら第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂに対応する位置に第１カムローラ４２ａ及び第２カムローラ４２ｂがそれぞれ取り付けられている。これら第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂは、第１カムローラ４２ａ及び第２カムローラ４２ｂと共に、弁移動機構のうち、弁板４を図７に示す中間位置Ｐ２と図８に示す密閉位置Ｐ３との間で移動させる鉛直移動機構を構成している。

【0042】

この鉛直移動機構により、弁板４を弁シート８の面に対して直交する方向に移動させて弁シート８にシール部材９を押し当てることで、ゲート開口２を気密に密閉したり、弁シート８からシール部材９を離間させて弁板４を中間位置Ｐ２へと戻したりすることができる。また、鉛直移動機構によれば、シール部材９と弁シート８とを均一な接触圧で当接させることが可能となるばかりでなく、シール部材９が弁シート８の面上を摺動することによる塵の発生や、シール部材９の劣化や捩じれ等によるシール不良の発生などを防止することができる。

【0043】

カムフレーム３２には、弁板４が密閉位置Ｐ３に移動した状態で、カムフレーム３２側に進出した後述するロック機構５０（図１０参照）のロックピストン５１を係合させるための係合穴部３２ｃが設けられる。本実施形態では、図１、図５（ｂ）、図１０に示すように、係合穴部３２ｃは、カムフレーム３２の外側面３２ａの前側下部に設けられる。

【0044】

以下に、弁移動機構２９についてより具体的に説明する。
第１カム溝３４ａは、図１及び図５（ｄ）に示すように、上側から下側に向かうにしたがって徐々に弁シート８の面側（前側）に接近する方向に傾斜するように形成され、上側の端部がボンネット１０に向かって開口する。

【0045】

そして、弁板４が全開位置Ｐ１（図１及び図６参照）及び中間位置Ｐ２（図７参照）に在る時には、第１カムローラ４２ａは第１カム溝３４ａの上側の領域の第１位置Ｃ１に配置される。また、弁板４が密閉位置Ｐ３（図８参照）に在る時には、第１カムローラ４２ａは第１カム溝３４ａの下側の領域の第２位置Ｃ２に配置される。

【0046】

一方、第２カム溝３４ｂは、ボンネット１０側（上側）からロッドアーム３１側（下側）に向かうにしたがって徐々に弁シート８の面側（前側）へ接近する方向に傾斜したロッドアーム３１側の領域と、ボンネット１０側（上側）からロッドアーム３１側（下側）に向かうにしたがって弁シート８の面と平行もしくは弁シート８と離反する方向に延びる領域とを有する。第２カム溝３４ｂは、これら２つの領域が互いに連結されている。

【0047】

この第２カム溝３４ｂは、第１カム溝３４ａと同様に、第１位置Ｃ１及び第２位置Ｃ２を有し、第２カムローラ４２ｂが、第１カム溝３４ａに嵌合する第１カムローラ４２ａと同じタイミングで、これら第１位置Ｃ１及び第２位置Ｃ２に配置される。

【0048】

ところで、このようなゲートバルブ１において、図８及び図９に示すように、密閉位置Ｐ３における弁板４の位置保持は、通常、エアシリンダ２０内の第１圧力室２４ａの圧力を一定に保持することにより行われる。そのため、弁板４が密閉位置Ｐ３に在る時に、エアシリンダ２０内の第１圧力室２４ａの圧力が何らかの事情によって失われた場合、ゲート開口２の適切な密閉状態を維持できなくなる虞がある。そのため、本発明のゲートバルブ１には、弁板４を密閉位置Ｐ３でロックするためのロック機構５０が設けられている。

【0049】

（ロック機構）
ロック機構５０は、図４（ａ）、図９、図１０に示すように、エアシリンダ２０のシリンダハウジング２２（ローラフレーム２６）に設けられている。ロック機構５０は、カムフレーム３２（第１ブロック３０）と対向するローラフレーム２６にカムフレーム３２に対して進退可能に設けられたロックピストン５１を有する。ロックピストン５１は、ローラフレーム２６に設けられた収容体５２の内部に収容される。

【0050】

本実施形態では、収容体５２は、ローラフレーム２６の前側下部の縁部に形成された切り欠き部２２ａにボルト等の締結手段を介して着脱可能に取り付けられる。収容体５２のカムフレーム３２側に面する対向面５２ａは、ローラフレーム２６の対向面２６ａと同一面上に配置される。

【0051】

収容体５２は、図１０に示すように、対向面５２ａにおいて開口してシリンダハウジング２２の内側へ延びる有底筒状の収容穴部５３を有する。収容穴部５３内にロックピストン５１が収容される。収容穴部５３は、対向面５２ａ側からエアシリンダ２０の軸線Ｌ２（図２（ａ）参照）に対して直交する方向（左側方向）へ向かって、大径穴部５３ａ及び大径穴部５３ａよりも小径の小径穴部５３ｂが連続して形成される。大径穴部５３ａ及び小径穴部５３ｂは同軸上に形成され、大径穴部５３ａには、ロックピストン５１の進退方向進出側（先端側）への移動を規制するための移動規制部材５５が嵌合する。移動規制部材５５の径方向中央部には、ロックピストン５１の進退方向に沿って貫通する貫通孔５５ａが設けられる。この貫通孔５５ａ内にはロックピストン５１の先端側の軸部５１ａが移動可能に挿入される。

【0052】

収容穴部５３の底面には、径方向内側へ突出する円環状のストッパ面５３ｃが形成される。このストッパ面５３ｃにロックピストン５１の進退方向退避側（基端側）の端部が当接してロックピストン５１の進退方向退避側への移動が規制される。ストッパ面５３ｃの中央部には、左側方向へ向かって延びる案内穴部５６が形成される。案内穴部５６は、有底筒状に形成されて、収容穴部５３と同軸上に延びる。案内穴部５６の内径は、小径穴部５３ｂの内径よりも小さい。案内穴部５６には、ロックピストン５１に繋がる被検出体６１が進退動可能に挿入される。被検出体６１の詳細については後述する。

【0053】

ロックピストン５１は、図１０に示すように、軸線Ｌ３に沿って先端側に円柱状の軸部５１ａが形成され、基端側に軸部５１ａよりも大径で円柱状のピストン本体部５１ｂが形成される。軸部５１ａの基端にピストン本体部５１ｂの先端が繋がって、軸部５１ａ及びピストン本体部５１ｂは、同軸上に形成される。

【0054】

軸部５１ａは、ピストン本体部５１ｂの先端側端部が移動規制部材５５の基端側端部に接触すると、軸部５１ａの先端が収容体５２の対向面５２ａから突出し、ピストン本体部５１ｂの基端側端部が収容穴部５３のストッパ面５３ｃに接触すると、軸部５１ａの先端が収容体５２の対向面５２ａと略同一平面上に位置する長さを有する。すなわち、ロックピストン５１は、ピストン本体部５１ｂが移動規制部材５５に接触して軸部５１ａの先端がカムフレーム３２側へ突出するロック位置Ｐｒ（図１１（ｂ）参照）と、ピストン本体部５１ｂが収容穴部５３の底面に接触して軸部５１ａの先端が収容体５２の対向面５２ａと略同一平面上に位置する非ロック位置Ｐｈ（図１１（ａ）参照）との間を移動可能である。

【0055】

図１０に示すように、ピストン本体部５１ｂの基端側の端面の径方向中央部には、先端側に向かって窪んだ有底筒状のバネ用凹部５７が形成される。このバネ用凹部５７内には、ロックピストン５１を軸線Ｌ３に沿って先端側に向けて付勢するための付勢バネ５８が収容される。本実施形態では、付勢バネ５８は、例えば圧縮コイルバネであり、付勢バネ５８の先端部がバネ用凹部５７の底面に接触し、付勢バネ５８の基端部が収容穴部５３の底面に接触した状態でバネ用凹部５７内に収容されている。付勢バネ５８は、ロックピストン５１がロック位置Ｐｒ（図１１（ｂ）参照）に移動した状態でもロックピストン５１をカムフレーム３２側へ付勢するように形成されている。

【0056】

ピストン本体部５１ｂは、その基端側が先端側よりも外径が大きく形成され、この外径が大きく形成された部分の外周には径方向内側へ窪んだ凹部が環状に形成され、この凹部内にＯリング５４ａが装着されている。このＯリング５４ａによって、ピストン本体部５１ｂを収容穴部５３に対して軸線Ｌ３方向に摺動自在かつ気密に支持する。ロックピストン５１の進退方向進出側には、ロックピストン５１を退避させるためのロック解除用圧力室５９が形成される。すなわち、ロックピストン５１の進退方向進出側と収容穴部５３との間にロック解除用圧力室５９が形成される。このロック解除用圧力室５９は、エアシリンダ２０の第２圧力室２４ｂに対して圧縮空気を供給する第１ポート２５ａに繋がるロックエア流路８０（図１３参照）に連通する。ロック機構５０の動作については後述する。

【0057】

このようなロック機構５０がゲートバルブ１に設けられている場合でも、付勢バネ５８が故障した場合には、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合した状態にすることができなくなる虞が生じる。従って、弁板４が移動可能な状態となって、ゲート開口２を通じてチャンバを気密に閉塞することができなくなる場合が生じる。この場合、付勢バネ５８は収容体５２内に設けられているため、ロック機構５０が係合穴部３２ｃに対して係合状態にあるか否かの判断は困難である。そこで、本実施形態に係わるゲートバルブ１には、ロック機構５０が係合穴部３２ｃに対して係合状態にあるか否かを確認可能なロック検出部６０が設けられている。

【0058】

（ロック検出部）
ロック検出部６０は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ロックピストン５１の基端側端部に設けられて案内穴部５６内に延びる被検出体６１と、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに係合された状態に在るときに被検出体６１を検出可能な検出本体部６３と、を有する。被検出体６１は、磁性体の金属材料製であって円柱状に形成される。

【0059】

このように、検出本体部６３は、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに係合された状態に在るときに、ロックピストン５１に設けられた被検出体６１を検出することで、検出本体部６３がロックピストン５１を直接に検出する必要がない。このため、ロックピストン５１に対する検出本体部６３の配置の自由度を向上することができる。

【0060】

本実施形態では、被検出体６１は、ロックピストン５１と同軸上に延びて、ロックピストン５１に連結された先端側から後端側に向かって螺合部６１ａ、連結部６１ｂ、小径部６１ｃ、大径部６１ｄを有する。螺合部６１ａは円柱状に形成され、螺合部６１ａの外周面には雄ねじ部が設けられる。螺合部６１ａは、ロックピストン５１のバネ用凹部５７の底面に設けられた雌ネジ部に螺合される。連結部６１ｂは、螺合部６１ａの基端部に繋がって螺合部６１ａよりも大径の円柱状に形成される。連結部６１ｂは、その外径がバネ用凹部５７の内径よりも小さく、雌ネジ部の内径よりも大きい。

【0061】

このため、螺合部６１ａをロックピストン５１の雌ねじ部に螺合させた状態で、連結部６１ｂの先端部をバネ用凹部５７の底面に接触させると、ロックピストン５１に対して被検出体６１をロックピストン５１の軸方向に位置決めすることができる。また、連結部６１ｂの外面とバネ用凹部５７の内面と間には、付勢バネ５８を収容可能な空間部６２が形成され、この空間部６２内に付勢バネ５８が収容される。さらに、連結部６１ｂの外径は、付勢バネ５８の内径よりも小さい。このため、付勢バネ５８の内側に連結部６１ｂを軸線Ｌ３方向に沿って挿通することができる。

【0062】

小径部６１ｃは、連結部６１ｂの基端側の端部から案内穴部５６内へ延び、案内穴部５６の内径よりも小さい外径を有する。このため、ロックピストン５１の進退動に伴って小径部６１ｃが案内穴部５６の内面に接触する虞はない。

【0063】

大径部６１ｄは、小径部６１ｃの基端側端部に繋がり、小径部６１ｃよりも大径であるとともに、案内穴部５６の内径よりも僅かに小さい外径を有する。このため、大径部６１ｄは、ロックピストン５１の進退動に伴って案内穴部５６内を移動可能である。大径部６１ｄは、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃ内に移動時に、検出本体部６３によって検出される。なお、被検出体６１は、円柱状に形成されているが、これに限るものではなく、小径部６１ｃ及び大径部６１ｄは、断面視において矩形状に形成されて軸線Ｌ３方向に直方体状に形成されたものでもよい。

【0064】

（検出本体部）
本実施形態では、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、検出本体部６３は、例えば誘導型の近接センサ６３’であるが、他の検出手法（例えば、静電容量型の近接センサ、磁気型の近接センサ）により被検出体の大径部６１ｄを検知可能なものでもよい。近接センサ６３’は、外形が円柱状に形成されて、被検出体６１に対して直交する方向に配置される。近接センサ６３’は、収容体５２に形成された装着穴部５２ｂ内に装着される。

【0065】

装着穴部５２ｂは、被検出体６１が挿入される案内穴部５６に対して、直交する方向に延びる。装着穴部５２ｂの長手方向一端側は開口し、装着穴部５２ｂの長手方向他端側は案内穴部５６を超えた位置まで延びる。装着穴部５２ｂの内径は近接センサ６３’の外径よりも僅かに大きい。また、装着穴部５２ｂの長手方向長さは、近接センサ６３’のそれよりも短い。このため、装着穴部５２ｂの開口から近接センサ６３’を挿入すると、装着穴部５２ｂの開口から近接センサ６３’の基端側が開口から突出した状態で、装着穴部５２ｂ内に近接センサ６３’を装着することができる。

【0066】

また、近接センサ６３’を装着穴部５２ｂに挿入した状態で、近接センサ６３’の先端側の周囲には、空間部が形成される。このため、近接センサ６３’の先端側が収容体５２によって覆われることがなくなり、近接センサ６３’の先端から発生する磁界の範囲が狭くなる虞を防止することができる。従って、近接センサ６３’の感度を向上させることができる。

【0067】

また、装着穴部５２ｂの長手方向中間部には、装着穴部５２ｂに対して直交する方向に延びる止めねじ用のネジ孔部５２ｃが設けられる。このため、装着穴部５２ｂ内に近接センサ６３’を挿入した状態で、ネジ孔部５２ｃに図示しない止めねじを螺合することで、装着穴部５２ｂ内に近接センサ６３’を固定することができる。

【0068】

本実施形態の近接センサ６３’は、その長手方向他端（先端）に対して僅かな隙間を有した位置に大径部６１ｄが接近すると、この大径部６１ｄを検出した検出信号を出力し、近接センサ６３’の先端に対して小径部６１ｃが接近すると、前記検出信号を出力しないように構成される。このため、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃ内に移動すると同時に、近接センサ６３’の先端に対して大径部６１ｄが接近移動して、近接センサ６３’が検出信号を出力するので、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にあることを確認することができる。また、近接センサ６３’から検出信号が出力されない場合には、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にないことが確認できる。

【0069】

このように、被検出体６１は小径部６１ｃと大径部６１ｄとを有してなり、近接センサ６３’は、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに係合された状態にあるときに、大径部６１ｄを検出し、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに係合されていない状態にあるときに、大径部６１ｄを検出しないので、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合状態にあるか否かを、簡易な構成で検出することができる。

【0070】

また、検出本体部６３は、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに係合された状態にあるときに、ロックピストン５１に設けられた被検出体６１を検出するので、検出本体部６３がロックピストン５１を直接に検出する必要がない。このため、ロックピストン５１に対する検出本体部６３の配置の自由度を向上することができる。

【0071】

なお、近接センサ６３’は、大径部６１ｄとの間の隙間が所定値よりも大きくなると、検出信号を出力しない虞がある。このため、近接センサ６３’の先端と大径部６１ｄとの間の隙間が所定値になるようにする必要がある。そこで、図１２に示すように、収容穴部５３内からロックピストン５１、付勢バネ５８を取り除き、位置調整用ピン６６を、案内穴部５６に挿入する。位置調整用ピン６６の直径φは、被検出体６１の大径部６１ｄの半径に前記した隙間を加算した半径を２倍した値を有する。

【0072】

そして、案内穴部５６に位置調整用ピン６６を挿入し、装着穴部５２ｂ内に近接センサ６３’を挿入して、近接センサ６３’の先端を位置調整用ピン６６の側面に突き当てることで、近接センサ６３’の装着穴部５２ｂに対する軸方向の位置決めをすることができる。そして、近接センサ６３’を位置調整用ピン６６に突き当てた状態のままで、近接センサ６３’を図示しない止めねじを介して装着穴部５２ｂに固定することで、近接センサ６３’を装着穴部５２ｂ内の所定位置に固定することができる。

【0073】

また、ロックピストン５１、被検出体６１、及び近接センサ６３’は、シリンダハウジング２２に着脱可能な収容体５２の内部に設けられるので、近接センサ６３’の位置調整を行う場合には、収容体５２をシリンダハウジング２２から取り外して行うことができる。また、付勢バネ５８や近接センサ６３’等が故障した場合には、収容体５２から故障した付勢バネ５８や近接センサ６３’を取り外して交換すればよい。このため、コストの上昇を抑制することができる。

【0074】

また、前述したように近接センサ６３’は、誘導型であるが、この場合、収容体５２は、非磁性材料で形成され、被検出体６１は、導電性を有した磁性材料で形成されてもよい。収容体５２を非磁性材料で形成することで、近接センサ６３’から生じる磁界が収容体５２内を通る虞を防止して、被検出体６１内を通る磁界の強度の低下を抑制することができる。また、被検出体６１が導電性を有した磁性材料で形成されることで、被検出体６１の大径部６１ｄに発生する渦電流の大きさを増大させることができる。その結果、渦電流から生じる熱量が増大して、誘導型の近接センサ６３’の感度をより向上させることができる。

【0075】

次に、弁板４が密閉位置Ｐ３から全開位置Ｐ１側へ移動する際の圧縮空気の流路及び弁板４が全開位置Ｐ１側から密閉位置Ｐ３側へ移動する際の圧縮空気の流路、を概略的に説明する。

【0076】

前述したように第１ポート２５ａは、図１３に示すように、エアシリンダ２０のヘッド側の第２圧力室２４ｂに対して圧縮空気を給排するためのものであり、カラー部材２４ｄの外周の凹溝とシリンダハウジング２２の内周面とで区画された環状流路８１に接続されている。また、環状流路８１は、シリンダハウジング２２内に形成された給排気流路８２を通じて第２圧力室２４ｂに接続されている。

【0077】

さらに、環状流路８１は、ロック解除用圧力室５９（図１１（ａ）参照）に対し圧縮空気を給排するためにシリンダハウジング２２内に形成されたロックエア流路８０に接続されている。また、給排気流路８２は、ボンネット１０内をさらに延びて他のエアシリンダ２０のシリンダハウジング２２内に形成された給排気流路８２に接続されている。

【0078】

一方、第２ポート２５ｂは、図１４に示すように、エアシリンダ２０のロッド側の第１圧力室２４ａに対して圧縮空気を給排するためのものであり、カラー部材２４ｄの外周の凹溝とシリンダハウジング２２の内周面とで区画された環状流路８３に接続されている。また、環状流路８３は、シリンダハウジング２２内に形成された給排気流路８４を通じて第１圧力室２４ａに接続されている。なお、ロック機構５０のロック解除用圧力室５９と反対側の圧力室は、図示しない連通路を介して大気に開放されている。

【0079】

このため、第１ポート２５ａに圧縮空気が供給されると、図１３に示すように、ロックピストン５１が退避方向に移動して弁板４のロックが解除されて、エアシリンダ２０が伸長動する。一方、第２ポート２５ｂに圧縮空気が供給されると、図１４に示すように、ロックピストン５１は、ロック解除用圧力室５９への圧縮空気の供給がなくなって、付勢バネ５８によってカムフレーム３２の内側面３２ｂに接触した状態になる。従って、エアシリンダ２０が縮小動する。

【0080】

次に、ゲートバルブ１の基本的な動作について具体的に説明する。
まず、図１３に示すように、エアシリンダ２０の第１ポート２５ａから圧縮空気を第２圧力室２４ｂに供給すると共に、第２ポート２５ｂから第１圧力室２４ａの圧縮空気を排気することにより、駆動ピストン２３がロッド側（下側）へ移動するに伴って駆動ロッド２１（図２（ａ）参照）が伸長動する。駆動ピストン２３がカラー部材２４ｄに当接すると、図１及び図２（ａ）に示すように、第１ブロック３０（ロッドアーム３１及びカムフレーム３２）と第２ブロック４０（レバー部材４１）とが、弁箱３及びボンネット１０に対して最も離間した下方位置に移動する。それに伴って、弁板４はゲート開口２から弁シャフト５の軸線Ｌ１方向に完全に退避した全開位置Ｐ１に移動し、ゲート開口２と背面側開口２ａとの間に通路が形成される（図６参照）。その結果、この通路を通じてチャンバ内に対しワークを出し入れすることができる。

【0081】

このとき、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、カムフレーム３２のガイド溝３３には、矢印Ａが示す第２ガイドローラ２７ｂのみが嵌合し、他方の第１ガイドローラ２７ａは未だ嵌合していない。また、第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂにおいては、それぞれの第１位置Ｃ１に第１カムローラ４２ａ及び第２カムローラ４２ｂが移動する。

【0082】

次に、図１４に示すように、エアシリンダ２０の第２ポート２５ｂから圧縮空気を第１圧力室２４ａに供給すると共に、第１ポート２５ａから第２圧力室２４ｂの圧縮空気を排気することにより、駆動ピストン２３がヘッド方向（上方）に移動して、駆動ロッド２１がその軸線Ｌ２に沿ってリンダハウジング２２内へと縮小動する。これと同時に、ロッドアーム３１、カムフレーム３２及びレバー部材４１とが、圧縮バネ６’の変形（伸縮や屈曲等）による相対移動を伴うことなく一体となって、駆動ロッド２１の移動方向と同じ方向（弁シャフト５の軸線Ｌ１の上側方向）へ移動する。

【0083】

それに伴って、弁板４は、図７及び図１４に示すように、弁シャフト５の軸線Ｌ１に沿ってゲート開口２側へ移動する。その間、弁板４は弁シート８の面に対して平行移動する。そして、レバー部材４１の停止ローラ７１がボンネット１０の下面１０ｂの停止部７２に当接してレバー部材４１の軸線Ｌ１方向への移動が停止されると、弁板４はゲート開口２と離間して対向する（すなわち、シール部材９が弁シート８と離間して対向する）中間位置Ｐ２に移動し、弁板４の弁シート８の面に対する平行移動が停止される。

【0084】

なお、このとき、図５（ｂ）に示すように、カムフレーム３２のガイド溝３３には、矢印Ｂが示す第１ガイドローラ２７ａ及び第２ガイドローラ２７ｂの双方が嵌合している。また、依然として、第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂの第１位置Ｃ１に第１カムローラ及び第２カムローラ４２ｂがそれぞれ配置されている。

【0085】

そして、図１４に示すように、さらにエアシリンダ２０の第１圧力室２４ａに圧縮空気を供給することにより、駆動ピストン２３をヘッド側方向（上方）に移動させて、さらに駆動ロッド２１（図２（ｂ）参照）を縮小動させると、上述のように、レバー部材４１から成る第２ブロック４０は、ストッパ機構７０（停止ローラ７１及び停止部７２）により軸線Ｌ１方向（上方）への移動が規制されているため、ロッドアーム３１及びカムフレーム３２から成る第１ブロック３０のみが、圧縮バネ６’を圧縮しながら軸線Ｌ１方向（上方）に移動する。それに伴って、レバー部材４１は、鉛直移動機構により、弁シート８側に向かって軸線Ｌ１に対して直交する方向へ移動する。

【0086】

その結果、弁板４は、中間位置Ｐ２から、図８に示すように、密閉位置Ｐ３に移動する。なお、チャンバでの通常の真空処理においては、この位置が密閉位置として使用される。

【0087】

なお、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、弁板４がこの密閉位置Ｐ３に在るときは、カムフレーム３２のガイド溝３３には、第１ガイドローラ２７ａと第２ガイドローラ２７ｂとの双方が嵌合している。また、第１カムローラ４２ａ及び第２カムローラ４２ｂは、第２位置Ｃ２にそれぞれ配置される。

【0088】

次に、ロック機構５０及びロック検出部６０の動作について具体的に説明する。弁板４が密閉位置Ｐ３に移動すると、図１０に示すように、カムフレーム３２に設けられた係合穴部３２ｃとロック機構５０のロックピストン５１が対向する位置に移動して、付勢バネ５８によってロックピストン５１が進出して係合穴部３２ｃに係合される。このため、弁板４を密閉位置Ｐ３においてロックすることができる。

【0089】

ここで、ロック機構５０によって弁板４がロックされた状態では、図１１（ｂ）に示すように、ロック検出部６０の被検出体６１の大径部６１ｄが近接センサ６３’の長手方向先端に対して近接した位置に移動している。このため、近接センサ６３’は大径部６１ｄを検出した検出信号を既に出力している。よって、この検出信号によって、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にあることを確認することができる。

【0090】

ここで、図１１（ａ）に示した状態において、付勢バネ５８が故障した場合には、ロックピストン５１を係合穴部３２ｃ側に進出させることができなくなる。従って、弁板４は密閉位置Ｐ３においてロックされない状態となる。しかしながら、ロックピストン５１は係合穴部３２ｃ側へ進出していない状態では、被検出体６１の小径部６１ｃが近接センサ６３’の長手方向先端に近接するので、近接センサ６３’は、検出信号を出力しない。このため、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にないことを確認することができる。

【0091】

よって、ロック機構５０のロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にあるか否かを確認可能なゲートバルブ１を提供することができる。

【0092】

以上、本発明に係るゲートバルブ１の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な設計変更が可能であることは言うまでもない。

【0093】

例えば、前述した実施形態では、弁移動機構２９は、弁板４を、密閉位置Ｐ３と全開位置Ｐ１との間を、中間位置Ｐ２を通じて往復移動可能な場合を記載したが、弁移動機構は、弁板４を、中間位置Ｐ２を設けずに密閉位置Ｐ３と全開位置Ｐ１との間を往復移動可能にしてもよい。この場合には、連結部材６を取り外して弁シャフト５の下端部をロッドアーム３１に接続し、カムフレーム３２の上端をボンネット１０の下面１０ｂに接続するとともにカムフレーム３２の下端をロッドアーム３１から取り外す。また、カムフレーム３２の第１カム溝３４ａ及び第２カム溝３４ｂは、上側から下側に進むに従って弁シート８側（前側）に傾斜するように形成される。従って、エアシリンダ２０の駆動ロッド２１が伸縮動すると、レバー部材４１が上下方向に移動するとともに、前後方向に移動して、弁板４を全開位置Ｐ１と密閉位置Ｐ３との間で往復移動させることができる。

【0094】

また、ロック機構５０はロックピストン５１の軸部５１ａの長さを長く形成し、弁板４が密閉位置Ｐ３に移動した状態で、軸部５１ａの先端に対向するカムフレーム３２に左右方向に貫通する貫通孔を設けるとともに、貫通孔に対向するレバー部材４１の側面に係合穴部３２ｃを設ける。このため、軸部５１ａは、弁板４が密閉位置Ｐ３に移動した状態で、貫通孔を通って係合穴部３２ｃに対して進退可能である。従って、軸部５１ａが係合穴部３２ｃに係合すると、弁板４をロックすることができる。

【0095】

また、前述した実施形態では、近接センサ６３’は、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にあるときに検出信号を出力し、係合穴部３２ｃに対して係合された状態にないときに検出信号を出力しない場合を示したが、これに限るものではない。例えば、近接センサ６３’は、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にあるときに検出信号を出力せず、ロックピストン５１が係合穴部３２ｃに対して係合された状態にないときに検出信号を出力するようにしてもよい。この場合には、前述した被検出体６１の大径部６１ｄの外径の大きさを小径部６１ｃの外径と等しくし、小径部６１ｃの外径を大径部６１ｄの外径と等しくする。

【符号の説明】

【0096】

１ ゲートバルブ
２ ゲート開口
３ 弁箱
４ 弁板
５ 弁シャフト
６ 連結部材
２０ エアシリンダ
２１ 駆動ロッド
２２ シリンダハウジング
２２ａ 切り欠き部
２３ 駆動ピストン
２４ａ 第１圧力室
２４ｂ 第２圧力室
２５ａ 第１ポート（ポート）
２６ ローラフレーム（対向壁）
２９ 弁移動機構
３０ 第１ブロック
３２ｃ 係合穴部
４０ 第２ブロック
５０ ロック機構
５１ ロックピストン
５２ 収容体
５３ 収容穴部
５８ 付勢バネ
５９ ロック解除用圧力室
６０ ロック検出部
６１ 被検出体
６１ｃ 小径部
６１ｄ 大径部
６３ 検出本体部
６３’ 近接センサ
８０ ロックエア流路
Ｐ１ 全開位置
Ｐ２ 中間位置
Ｐ３ 密閉位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】