JP2012219826A - スライド弁 - Google Patents

Abstract

【課題】真空装置に用いられる回転式スライド弁に於いて、衝撃の少ない回転操作が可能な操作部構造を提供する。
【解決手段】ピストンの直線運動を、ピニオンラックを介して回転運動に変換し、弁体を回動作動させる弁構造に於いて、ピストン１１２の突起部１１２ｃの円筒面にに形成され、突起部１１２ｃの根本部分から、シリンダ本体１１１の一端側１１１ａに向かって断面積が広がるように、軸線（長手方向）Ｃに対して傾斜した緩衝溝１１８を設け、圧力空間１１３内の流体を緩衝溝１１８を介して排出する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、弁体（弁板）による流路を開閉する動作に加えて、弁体をスライド動作させる振り子型に適したスライド弁に関する。特に、本発明は、真空装置等において、異なる圧力、及び異なるプロセスを行う２つの空間をつなげている流路を仕切り（閉鎖し）、この仕切り状態を開放し（２つの空間をつなぐ）、または流路を一部制限する（流路の開口面積を制限し）スライド弁に関する。

真空装置等においては、チャンバーと配管との間、配管と配管との間、あるいは配管とポンプ等との間等、異なる真空度の２つの空間の間を仕切り、仕切られた２つの空間をつなげる仕切りバルブが設けられている。このような仕切りバルブとしては、様々な形態の弁が知られている。

例えば、弁板をスライドさせて流路の弁開閉位置に弁板を挿入し、更にこの弁板を作動させて流路を仕切り（閉弁動作）、あるいは上記弁板を作動させて流路をつなぎ（開弁動作）、更に弁板をスライドさせ、流路から弁箱内の退避位置に弁板を退避させる構造が知られている。このような構造を有する弁としては、振り子型，直動型，ドア型等が知られている。

直動型スライド弁は、流路を構成する第１開口部及び第２開口部が形成された弁箱の中空部に、弁棒（支持体）に固設された弁板が配置された構造を有する。この構造においては、上記弁棒をその長手方向に直動させて、上記弁板を開口部（流路）の弁開閉位置に挿入し、または、上記弁板を開口部が形成されていない退避位置に退避させる。

従来の上記直動型スライド弁としては、ベローズで接続された２枚の第１弁板及び第２弁板からなる弁体と、この２つの弁板の間において弁板の中央部に配置されたアクチュエータと、流路を構成する開口部が形成された弁箱とを備えたスライド弁が知られている。このスライド弁においては、アクチュエータによって、弁箱の開口部の周囲の内面に第１弁板を当接及び押圧させて流路を閉鎖し、または、アクチュエータによって第１弁板を上記弁箱の内面から離間させて流路を開放する（例えば特許文献１参照）。

また、振り子型スライド弁は、流路を構成する第１開口部及び第２開口部が形成されかつ中空部を有する弁箱と、中空部において回転軸に固設されて回転軸と垂直をなす面に平行な方向において広がっている支持体と、この支持体に固設された弁体（シールリング板が開口部に設けられている構造の場合には弁板）とが配置された構造を有する。このスライド弁においては、上記回転軸を回転させて、上記弁体を回動させ、上記弁体を開口部（流路）の弁開閉位置に挿入し、または、上記弁体を開口部が形成されていない退避位置に退避させる。

従来の上記振り子型スライド弁としては、ハウジングの中空部内に、回転軸において回動可能な弁板と、ハウジングの開口部に配置された摺動可能なシールリング板と、ハウジングに一体形成されたフランジに上記シールリング板を摺動させるアクチュエータとが設けられた構造が知られている。このスライド弁においては、上記シールリング板を上記弁板に当接及び押圧して流路を閉鎖し、または、上記シールリング板を上記弁板から離間させて流路を開放する（例えば特許文献２参照）。

こうした振り子型スライド弁において、弁板を回動させるための機構として、弁板が取り付けられた回転軸に固着されたピニオンギアと、このピニオンギアに噛合するラックギアが形成されたラック部材と、ラック部材を直線運動（往復運動）させるシリンダからなる弁板回転機構が知られている。

特開２００２−１８１２０５号公報 特許第３６５５７１５号公報

しかしながら、上述した従来のスライド弁においては、筒状のシリンダ本体内を摺動するピストンが収縮する、即ちシリンダ本体の圧力空間が減少する方向にピストンが移動する際に、ピストンの移動方向の終端部分でピストンがシリンダ本体の内壁に衝突するなどして、ピストンが急減速する構造となっていた。
このため、ピストンに固着されたラック部材から回転軸を介して接続された弁体も回動が急に停止することになり、弁体に強い応力が加わることで弁体にダメージが及ぶ虞があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で高い信頼性の仕切り動作が可能なスライド弁を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のようなスライド弁を提供した。
すなわち、本発明のスライド弁は、スライド弁であって、
中空部と、前記中空部を挟み互いに対向するように設けられて連通する流路となる第１開口部及び第２開口部とを有する弁箱と、
前記弁箱の前記中空部内に配置され前記第１開口部を閉塞可能な中立弁体と、
前記中立弁体を、前記第１開口部に対して閉塞状態にする弁閉塞位置と前記第１開口部から退避した開放状態とする弁開放位置との間で回動させる回転軸と、
該回転軸を回転させる回転手段と、
前記弁箱内において前記回転軸に固着され、前記中立弁部を脱着可能に保持する接続部材と、を具備するものとされ、
前記中立弁体は、前記接続部材を介して前記回転軸に接続される中立弁部と、該中立弁部に対して流路方向位置変更可能に接続される可動弁部と、を有し、
前記回転手段は、前記回転軸の軸心周りに形成されたピニオンと、該ピニオンに噛合するラック歯を備えたラック部材と、該ラック部材を直線運動させるシリンダと、を有し、
前記ピニオンと前記ラック歯との噛合部分の両側にはそれぞれ、前記ラック部材を摺動可能に支持する滑り軸受が配され、
前記シリンダは、筒状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内で往復運動可能なピストンとからなり、前記シリンダ本体の一端側と前記ピストンとの間で圧力空間を成し、
前記シリンダ本体には、前記圧力空間と外部との間を連通させる通気口を有し、前記ピストンには、前記往復運動方向に沿って断面積が連続的に変化し、前記圧力空間内の空気を前記通気口に向けて徐々に通気させる緩衝溝が形成されていることを特徴とする。

前記ピストンは、第１ピストンと、該第１ビストンと前記シリンダ本体の一端側との間に配された第２ピストンと、からなり、
前記第１ピストンと前記第２ピストンとの当接部分には、緩衝材が配されてなることを特徴とする。

前記ラック部材は長手方向に垂直な断面が円形を成し、かつ、前記長手方向に沿った２箇所以上で、前記滑り軸受によって摺動自在に支持されることを特徴とする。

前記滑り軸受は、前記ピニオンと前記ラック歯との噛合部分に生じる前記ラック部材の作用線と、前記ラック部材の軸中心線との交点よりも、前記噛合部分から遠ざかる方向に配されていることを特徴とする。

前記ラック部材の表面には、長手方向に沿って延びる溝が更に形成されていることを特徴とする。

前記可動弁部には、該弁板に周設され前記第１開口部周囲の弁箱内面に密着されるシール部が設けられるとともに、
前記中立弁部に対して流路方向位置変更可能に接続される第１可動弁部と、
前記第１可動弁部を前記流路方向前記第１開口部に向けて付勢して前記シール部を前記第１開口部周囲の弁箱内面に密着可能とする第１付勢部と、
前記第１可動弁部に対して前記流路方向に摺動可能とされる第２可動弁部と、
前記第１付勢部の付勢力に対抗して前記第１可動弁部と前記第２可動弁部との前記流路方向厚み寸法を収縮可能なように駆動する第２付勢部と、
前記第１可動弁部と前記第２可動弁部との流路方向厚み寸法変化に対応して、前記第１可動弁部を前記中立弁体に対して流路方向位置変更可能に接続するとともに、前記第１可動弁部を前記流路方向中央位置側に付勢する第３付勢部と、を具備してなることを特徴とする。

本発明の一実施形態のスライド弁においては、ピストンを伸位置から縮位置に移動させる際に、圧力空間の急激な縮小によるピストンの急停止、即ちラック部材とピニオンとの噛合部分に急激に大きな応力が加わらないように、ピストンに形成された緩衝溝によって、ピストンの縮位置への移動を滑らかに変化させる。

即ち、圧力空間の内圧を減少させてピストンの縮位置に向けて移動させる際に、圧力空間の内圧が急に高まり（圧力空間が圧縮され）、ピストンの移動速度が急激に減少する方向に力が働く。しかしながら、圧力空間内の空気は緩衝溝を介して通気口に誘導され、この緩衝溝は、ピストンの一面側からシリンダ本体の一端側に向かって断面積が広がるように形成されているので、ピストンが縮位置に近づくほど、緩衝溝の断面積、即ち開口面積が減少する。これによって、ピストンが縮位置に至る直前では、圧力空間から通気口に至る空気の流量が徐々に絞られる（減少する）ため、圧力空間の内圧減少が徐々に低下する。これによって、ピストンを緩やかに縮位置で停止させることができる。よって、圧力空間の急激な縮小によるピストンの急停止を防止し、ラック部材とピニオンとの噛合部分に急激に大きな応力を加えずに滑らかに停止させることが可能になる。

本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す横断面図である。 本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図であり、弁体が退避動作可能位置とされている場合を示す図である。 図２における回転軸の駆動用シリンダを示す要部拡大図である。 本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図であり、弁体が弁閉位置とされている場合を示す図である。 図４におけるメインバネ付近の要部拡大図である。 本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図であり、弁体が退避位置とされている場合を示す図である。 本発明の第１実施形態のスライド弁における回転軸および流体経路リング付近の要部を拡大して示す径方向断面図（ａ）、軸方向断面図（ｂ）である。 本発明の第１実施形態における回転軸駆動機構を示す断面図（伸位置）である。 本発明の第１実施形態における回転軸駆動機構を示す断面図（縮位置）である。 緩衝溝の作用を示す断面図である。 ラック部材、および滑り軸受を示す要部拡大断面図である。 ラック部材とピニオンとの噛合部分を示す要部拡大断面図である。 回転軸と中立弁体との係合部分を示す要部拡大図である。 本発明の第２実施形態における回転軸駆動機構を示す断面図（伸位置）である。 本発明の第２実施形態における回転軸駆動機構を示す断面図（縮位置）である。 本発明の第２実施形態における回転軸駆動機構を示す断面図（中間位置）である。 本発明の第２実施形態におけるスライド弁の構成を示す横断面図である。。 本発明の第２実施形態における緩衝材の作用を示す模式図である。

以下、本発明に係るスライド弁の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
また、以下の説明に用いられる各図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
本発明の技術範囲は、以下に述べる実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態におけるスライド弁の構成を示す平面図である。図２は、本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図で、弁体が退避動作可能位置とされている場合を示す図である。図３は、図２の中立弁部と第１可動弁部の接続部分および第１と第２との付勢部付近を示す要部拡大図である。図４は、本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図で、弁体が密閉閉塞位置とされている場合を示す図である。図５は、図４の中立弁部と第１可動弁部の接続部分および第１と第２との付勢部付近を示す要部拡大図である。図６は、本発明の第１実施形態におけるスライド弁の構成を示す縦断面図で、弁体が退避位置とされている場合を示す図である。

［振り子型スライド弁］
第１実施形態のスライド弁１は、図１〜図６に示すように、振り子型スライド弁である。
このスライド弁１は、互いに対向した第１開口部１２ａと第２開口部１２ｂとが設けられた弁箱１０と、弁箱１０を貫通した切り替え手段としての回転軸２０と、回転軸２０に固着された接続部材９１と、この接続部材９１を介して回転軸２０に接続された中立弁部３０と、回転軸２０の軸線方向に移動可能として中立弁部３０に接続された可動弁部４０と、可動弁部４０の厚さ方向寸法を拡大する方向に付勢されるメインバネ（第１付勢部）７０と、メインバネ７０の付勢方向と反対方向に伸張可能な駆動用の円環状エアシリンダ（第２付勢部）８０と、可動弁部４０を弁箱１０の中央位置側にしようとする位置規制用の補助バネ（第３付勢部）９０と、を備えている。

中立弁部３０及び可動弁部４０は、中立弁体５を構成している。また、可動弁部４０は、第２可動弁部（可動弁板部）５０と第１可動弁部（可動弁枠部）６０とによって構成されている。第１開口部１２ａから第２開口部１２ｂに向かって流路Ｈが設定されている。なお、以下の説明において、この流路Ｈに沿った方向を流路方向Ｈと称することがある。

回転軸２０が符号Ａ１で示された方向（流路Ｈの方向に交差する方向）に回転すると、この回転に従って、接続部材９１を介して回転軸２０に固定されている中立弁部３０も方向Ａ１に沿って回動する。また、可動弁部４０は中立弁部３０に厚さ方向のみ摺動可能として接続されているため、可動弁部４０は、中立弁部３０と一体に回転する。
このように中立弁部３０を回転することにより、流路Ｈが設けられていない中空部１１とされる退避位置Ｅ１から第１開口部１２ａに対応する位置とされる流路Ｈの弁閉位置Ｅ２に可動弁部４０が振り子運動で移動する。

そして、メインバネ７０が伸張する方向に作用することで流路Ｈ方向に可動弁部４０の厚さ寸法が拡大する動作により（閉弁動作）、後述するように、可動弁枠部６０のシール部６１と、可動弁板部５０の反力伝達部５９とが、それぞれ、弁箱１０の内面１５ａと内面１５ｂとを押圧することにより、可動弁部４０は流路Ｈを閉鎖する。

逆に、円環状エアシリンダ８０が作用することで、メインバネ７０の付勢力に円環状エアシリンダ８０の押圧力が打ち勝って流路Ｈ方向に可動弁部４０の厚さ寸法が収縮する動作により可動弁部４０が表裏とも弁箱１０の内面１５ａおよび内面１５ｂから離間した後に（解除動作）、回転軸２０が符号Ａ２で示された向きに回転する（退避動作）と、この回転に従って中立弁部３０および可動弁部４０も向きＡ２に回動する。
この解除動作と退避動作とにより、可動弁部４０は上記弁開閉位置から上記退避位置に退避して弁開状態とする弁開動作がおこなわれる。

［弁箱１０］
弁箱１０は、中空部１１を有するフレームによって構成されている。フレームの図示上面には第１開口部１２ａが設けられており、フレームの図示下面には第２開口部１２ｂが設けられている。
スライド弁１は、第１開口部１２ａが露出されている空間（第１空間）と第２開口部１２ｂが露出されている空間（第２空間）の間に挿入される。スライド弁１は、第１開口部１２ａと第２開口部１２ｂとをつなげている流路Ｈ、即ち、第１空間と第２空間とをつなげている流路Ｈを仕切り（閉鎖し）、この仕切り状態を開放する（第１空間と第２空間をつなぐ）。
弁箱１０の中空部１１には、回転軸２０、中立弁部３０、可動弁部４０、メインバネ（第１付勢部）７０、円環状エアシリンダ（第２付勢部）８０、及び補助バネ（第３付勢部）９０が設けられている。

［回転軸２０、流体経路リング１７，１８］
回転軸２０は、流路Ｈとほぼ平行状態に延在して弁箱１０を貫通するとともに回転可能に設けられている。
この回転軸２０には、接続部材９１が固着されている。この接続部材９１は、例えば略平板状の部材であり、図７に示すように、回転軸２０の一端２０ａに対してネジ９２によって固着される。図７（ｂ）に示すように、接続部材９１は、流路方向Ｈに沿った一端側が広がった略Ｔ字状の断面形状を成す突起部９３が形成されている。

回転軸２０は、図７に示すように、弁箱１０に固設されるケーシング１４に、ベアリング等とされる軸受１６Ａ，１６Ｂを介して、この弁箱１０を貫通して回動可能に支持されている。軸受１６Ａ，１６Ｂは、回転軸２０の軸線ＬＬ方向に可能な限り離間して配置される。

ケーシング１４は、弁箱１０に対して密閉状態として貫通するように固定されるとともに、回転軸２０が密閉状態で回動自在に貫通するシールケーシング１４Ａと、このシールケーシング１４Ａに接続され、その内周側に設けられた軸受１６Ａ，１６Ｂを介して回転軸２０を回動自在に支持する円筒ケーシング１４Ｂと、円筒ケーシング１４Ｂの一端を閉塞する蓋体ケーシング１４Ｃとからなり、これらは互いに固定接続されている。蓋体ケーシング１４Ｃには回転軸２０を挿抜可能な開孔を閉塞する蓋体１４Ｄが設けられる。

シールケーシング１４Ａには、弁箱１０内部をシールするために、シール部１４Ａａ、１４Ａｂ，１４Ａｃおよび、大気圧の空間（空隙）である中間大気室１４Ａｄが設けられている。
円筒ケーシング１４Ｂの内周面側には、軸線ＬＬ方向における軸受１６Ａ，１６Ｂの間の位置に、流体経路リング１７，１８が、回転軸２０の外周面２０ｂに摺動可能に接触するように固定されている。

回転軸２０の外周面２０ｂの流体経路リング１７，１８の間の中心位置には、この回転軸２０を駆動させる（回転させる）ための回転軸駆動機構１００（図８参照）を構成するピニオン２１が固着される。ピニオン２１は外部と連通した大気圧状態におかれている。このピニオン２１には、図７において紙面奥行方向に往復動作することで、ピニオン２１を介して回転軸２０を回動させる丸棒状のラック部材２２が接続される。

［回転軸駆動機構１００］
図８は、回転軸駆動機構１００を示す概要図である。
回転軸２０を回転させるための回転軸駆動機構１００は、回転軸２０に固着されたピニオン２１と、このピニオン２１と噛合するラック歯２２ａを備えたラック部材２２とを有している。
また、回転軸駆動機構１００は、ラック部材２２を往復運動させるためのシリンダ（回転軸駆動用シリンダ）１１０を備えている。シリンダ１１０によって、ラック部材２２は軸線（長手方向）Ｃに沿って直線的に往復運動可能とされる。

シリンダ１１０は、一端側１１１ａが閉塞されたシリンダ本体１１１と、このシリンダ本体１１１の内部空間１１１ｂに摺動可能に収容されたピストン１１２とを備えている。そして、このシリンダ本体１１１とピストン１１２の一面側１１２ａとで区画され、ピストン１１２の移動によって容量が可変する圧力空間１１３が形成される。また、シリンダ本体１１１には、この圧力空間１１３に連通し、外部から圧力空間１１３に空気を送り込み、又は圧力空間１１３から外部に空気を排出する通気口１１４が形成されている。こうした通気口１１４は、外部に例えばポンプが接続されていれば良い。

ピストン１１２は、シリンダ本体１１１の内部空間１１１ｂにおいて、軸線（長手方向）Ｃに沿って直線的に往復運動可能に収容されている。こうしたピストン１１２は、圧力空間１１３が最大に拡張され、シリンダ本体１１１の内部空間１１１ｂにおいて最も一端側１１１ａから遠ざかった位置にピストン１１２がある伸位置Ｐａ（図８）と、圧力空間１１３が最小に縮小され、最も一端側１１１ａに接近した位置にピストン１１２がある縮位置Ｐｂ（図９）との間で摺動可能にされている。

また、ピストン１１２の一面側１１２ａには、突起部１１２ｃが形成されている。シリンダ本体１１１の一端側１１１ａには、ピストン１１２が縮位置Ｐｂにある時に突起部１１２ｃが入り込む凹部１１１ｃが形成されている。通気口１１４の一端側は、この凹部１１１ｃで露呈する位置に形成されている。また、ピストン１１２の他面側１１２ｂには、接続部１１２ｄを介してラック部材２２が固着される。

ピストン１１２の突起部１１２ｃには、ピストン１１２の往復運動方向、即ち軸線（長手方向）Ｃに沿って断面積が連続的に変化し、圧力空間１１３内の空気を通気口１１４に向けて徐々に通気させる緩衝溝１１８が形成されている。
具体的には、図１０に示すように、緩衝溝１１８は、ピストン１１２の突起部１１２ｃに形成された、ピストン１１２の一面側１１２ａからシリンダ本体１１１の一端側１１１ａに向かって断面積が広がるように、軸線（長手方向）Ｃに対して傾斜した溝からなる。

ラック部材２２は、図８、９，１１に示すように、軸線（長手方向）Ｃに垂直な断面が円形を成す丸棒状に形成されている。そして、この丸棒状のラック部材２２の周面の一部には、ラック歯２２ａが軸線（長手方向）Ｃに沿って所定のピッチで配列形成されている。

回転軸２０に固着されたピニオン２１とラック歯２２ａとの噛合部分Ｓの両側にはそれぞれ、ラック部材２２を摺動可能に支持する滑り軸受１１５，１１５が配されている。この滑り軸受１１５，１１５は、図１０に示すように、ラック部材２２の断面よりも僅かに大きい断面円形の開口１１５ａが形成され、この開口１１５ａを取り囲むように配列されたベアリング（図示略）によって、丸棒状のラック部材２２を軸線（長手方向）Ｃに沿って円滑に摺動可能に支持する。

また、図８に示すように、ラック部材２２の表面（周面）には、軸線（長手方向）Ｃに沿って延びる溝（長溝）１１６が形成されている。また、例えばラック部材２２に隣接するケーシング（図示略）には、この溝（長溝）１１６に入り込むボス１１７が形成されている。こうした溝（長溝）１１６は、ボス１１７との係合によって、ラック部材２２が軸線Ｃ周りに回動することを防止する。これによって、ラック部材２２が往復運動する際に軸線Ｃ周りに捩れることがない。

図１２は、滑り軸受１１５の配置位置を示す説明図である。
滑り軸受１１５，１１５は、ピニオン２１とラック歯２２ａとの噛合部分Ｓに生じるラック部材２２の作用線（の延長線）Ｌ１，Ｌ２と、ラック部材２２の軸心（軸中心線）Ｃとの交点Ｐ１，Ｐ２よりも、噛合部分Ｓから遠ざかる方向に配されるのが好ましい。

即ち、２つの噛合歯であるピニオン２１とラック歯２２ａとの接触点の移動方向である作用線Ｌ１，Ｌ２が、それぞれラック部材２２の軸心（軸中心線）Ｃと交差する点を交点Ｐ１，Ｐ２としたときに、滑り軸受１１５，１１５の中心線Ｑがこの交点Ｐ１，Ｐ２よりも外側になるように、滑り軸受１１５，１１５をそれぞれ配置する。

滑り軸受１１５，１１５の配置位置を上述したように設定することによって、滑り軸受１１５，１１５は、ピニオン２１の回転によって生じる外力、即ちピニオン２１から遠ざかる方向に向かう力を受けることがなくなる。これによって、滑り軸受１１５，１１５は、ラック部材２２との接触部分において、軸心（軸中心線）Ｃに直角な方向の応力が加わることを防止して、ラック部材２２との摩擦力を低減して円滑に摺動可能にラック部材２２を保持することが可能になる。

以上のような構成の回転軸駆動機構１００によれば、例えば、図９に示す縮位置Ｐｂにピストン１１２がある場合には、このピストン１１２に固着されたラック部材２２からピニオン２１を介して連動（回転）される回転軸２０が、図９中の反時計回りに回転した状態とされ、この回転軸２０の位置においては、回転軸２０に固定された中立弁部３０を介して可動弁部４０が流路Ｈの弁閉位置Ｅ２（図１）に置かれる。

一方、この縮位置Ｐｂから、図８に示す伸位置Ｐａにピストン１１２を移動させる際には、シリンダ本体１１１の内面とピストン１１２の一面側１１２ａとで区画された圧力空間１１３内に、通気口１１４から空気を送り込む。すると圧力空間１１３の内圧が高まることによって、ピストン１１２は軸線（長手方向）Ｃに沿って、シリンダ本体１１１の一端側１１１ａから遠ざかる方向に移動（摺動）し、圧力空間１１３が広がる。

ピストン１１２がシリンダ本体１１１の一端側１１１ａから遠ざかる方向に移動すると、ピストン１１２に固着されたラック部材２２は、ラック歯２２ａと噛合するピニオン２１を図８中の時計回り方向に回転させる。これによって、回転軸２０も時計回り方向に回転され、この回転軸２０に固定された中立弁部３０を介して可動弁部４０が流路Ｈの退避位置Ｅ１（図１）に振り子運動で移動する

このように、回転軸駆動機構１００を構成するシリンダ本体１１１内の圧力空間１１３の内圧を可変させ、ピストン１１２を伸位置Ｐａ（図８）と縮位置Ｐｂ（図９）との間で直線運動させることによって、ラック部材２２、ピニオン２１を介して回転軸２０を回動させ、可動弁部４０を流路Ｈに対して退避位置Ｅ１と弁閉位置Ｅ２（図１）との間で移動させることができる。

以上のようなピストン１１２の伸位置Ｐａと縮位置Ｐｂとの間の移動において、特にピストン１１２を伸位置Ｐａから縮位置Ｐｂに移動させる際に、圧力空間１１３の急激な縮小によるピストン１１２の急停止、即ちラック部材２２とピニオン２１との噛合部分Ｓに急激に大きな応力が加わらないように、ピストン１１２の突起部１１２ｃ形成された緩衝溝１１８によって、ピストン１１２の縮位置Ｐｂへの移動を滑らかに変化させる。

例えば、図１０（ａ）に示すように、圧力空間１１３の内圧を減少させてピストン１１２の縮位置Ｐｂに向けて移動させる際に、突起部１１２ｃがシリンダ本体１１１の凹部１１１ｃに入り込む位置まで移動してくると、突起部１１２ｃの周縁に広がる圧力空間１１３ａの内圧が急に高まり（圧力空間１１３ａが圧縮され）、ピストン１１２の移動速度が急激に減少する方向に力が働く。

しかしながら、突起部１１２ｃに形成された緩衝溝１１８によって、圧力空間１１３ａ内の空気はこの緩衝溝１１８を介して通気口１１４に誘導される。即ち、圧力空間１１３ａは緩衝溝１１８を介して通気口１１４に連通される。

しかも、この緩衝溝１１８は、ピストン１１２の一面側１１２ａからシリンダ本体１１１の一端側１１１ａに向かって断面積が広がるように形成されているので、図１０（ｂ）に示すように、ピストン１１２が縮位置Ｐｂ（図９）に近づくほど、緩衝溝１１８の断面積、即ち開口面積が減少する。これによって、ピストン１１２が縮位置Ｐｂに至る直前では、圧力空間１１３ａから通気口１１４に至る空気の流量が徐々に絞られる（減少する）ため、圧力空間１１３ａの内圧減少が徐々に低下する。これによって、ピストン１１２を緩やかに縮位置Ｐｂで停止させることができる。よって、圧力空間１１３の急激な縮小によるピストン１１２の急停止を防止し、ラック部材２２とピニオン２１との噛合部分Ｓ（図１２）に急激に大きな応力を加えずに滑らかに停止させることが可能になる。

流体経路リング１７と流体経路リング１８とは、回転軸２０とほぼ等しい内径とされ、ピニオン２１よりも弁箱１０側の流体経路リング１７の外径がベアリング１６Ａの外径より大きくかつピニオン２１の外径寸法よりも小さく設定され、ピニオン２１よりも蓋体１４Ｄ側の流体経路リング１８の外径がピニオン２１の径寸法よりも大きく設定されている。ベアリング１６Ａ，１６Ｂで支持された回転軸２０が回動すると、流体経路リング１７と流体経路リング１８とに対して、接触位置が周方向に変化することになる。

流体経路リング１７には、第２周囲領域４０ａにおいて可動弁板部５０と可動弁枠部６０との間に形成された円環状エアシリンダ８０に駆動用気体を供給する供給路４１の一部とされる流体経路として、径方向に延在しその外周面１７ａ及び内周面１７ｂに開口する径方向リング経路１７ｃが設けられる。この径方向リング経路１７ｃの外周面１７ａ側は円筒ケーシング１４Ｂの径方向に貫通する経路１４Ｂｃに連通している。

流体経路リング１８には、第２周囲領域４０ａにおいて可動弁板部５０と可動弁枠部６０との間に形成された円環状エアシリンダ８０に設けられた２重シール部において２重目のシールｓ１ａ，５２ａより気体供給側に設けられた中間大気室５５に接続され、１重目のシール５１ｂ，５２ｂが破れた際に駆動用気体をスライド弁１外部に向けて逃がす連絡路４２の一部とされる流体経路として、径方向に延在しその外周面１８ａ及び内周面１８ｂに開口する径方向リング経路１８ｃが設けられる。この径方向リング経路１８ｃの外周面１８ａ側は円筒ケーシング１４Ｂの径方向に貫通する経路１４Ｃｃに連通している。

流体経路リング１７には、内周面１７ｂに溝１７ｄが周設され、回転軸２０外周面２０ｂとで囲まれることで周方向経路となっている。
溝１７ｄに対向する位置とされる回転軸２０外周面２０ｂには、径方向軸内経路２７が開口し、径方向軸内経路２７は、回転軸２０の軸線ＬＬ方向に延在して回転軸２０の一端面２０ａに開口する軸方向軸内経路２５に連通している。

流体経路リング１８には、内周面１８ｂに溝１８ｄが周設され、回転軸２０外周面２０ｂとで囲まれることで周方向経路となっている。
溝１８ｄに対向する位置とされる回転軸２０外周面２０ｂには、径方向軸内経路２８が開口し、径方向軸内経路２８は、回転軸２０の軸線ＬＬ方向に延在して回転軸２０の一端面２０ａに開口する軸方向軸内経路２６に連通している。

これら軸方向軸内経路２５と軸方向軸内経路２６とは、互いに平行状態でかつ軸線ＬＬに平行とされ、回転軸２０の蓋体１４Ｄ側の他端２０ｃ側は閉塞されている。
軸方向軸内経路２５と軸方向軸内経路２６とは、いずれも、中立弁部３０内部の供給路４１及び、連絡路４２に接続されている。

流体経路リング１７には、内周面１７ｂと回転軸２０外周面２０ｂとの間において径方向軸内経路２７の開口部分および溝１７ｄを摺動可能にシールするＯリング等のシール部材１７ｈ，１７ｊ，１７ｋが周設されている。
流体経路リング１７には、外周面１７ａと円筒ケーシング１４Ｂ内面との間において径方向リング経路１７ｃの開口部分および経路１４ＢｃをシールするＯリング等のシール部材１７ｅ，１７ｆ，１７ｇが周設されている。

流体経路リング１８には、内周面１８ｂと回転軸２０外周面２０ｂとの間において径方向軸内経路２７の開口部分および溝１８ｄを摺動可能にシールするＯリング等のシール部材１８ｈ，１８ｊ，１８ｋが周設されている。
流体経路リング１８には、外周面１８ａと円筒ケーシング１４Ｂ内面との間において径方向リング経路１８ｃの開口部分および経路１４ＣｃをシールするＯリング等のシール部材１８ｅ，１８ｆ，１８ｇが周設されている。

こうした流体経路リング１７と流体経路リング１８によって、回転軸２０がどのような回動位置になっても、径方向軸内経路２７と径方向軸内経路２８が連通した状態を維持できるため、密閉度よく、駆動用流体の供給等を行うことができる。しかも、供給路４１と連絡路４２とを、独立してそれぞれ接続しているので、回転軸２０の回動位置にかかわらず、異なる圧力状態あるいは、異なるガス状態の２系統を弁体１０内部に影響を与えずに、制御することが可能となる。

［中立弁部３０、接続部材９１］
中立弁部３０は、回転軸２０の軸線に対して直行する方向に延在し、この方向に平行な面を有している。図１に示すように、中立弁部３０は、可動弁部４０に重なる円形部３０ａと、回転軸２０の回転に伴って円形部を回転させる回転部３０ｂとを有する。回転部３０ｂは、回転軸２０と円形部３０ａとの間に位置しており、回転部３０ｂの幅は回転軸２０から円形部３０ａに向けて徐々に増加している。これら回転軸２０、中立弁部３０は、弁箱１０に対して回動はするが、流路Ｈ方向には位置変動しないように設けられている。

中立弁部３０の一端には、図１３に示すように、接続部材９１の突起部９３と嵌合する凹部９５が形成されている。この凹部９５は、その断面形状が接続部材９１の断面形状と合致する略Ｔ字状を成す。こうした凹部９５は、中立弁部３０の流路方向Ｈにおける一面側３０Ａと他面側３０Ｂの両側に、それぞれ凹部９５Ａ，９５Ｂとして形成されている。これによって、回転軸２０は、中立弁部３０に対して流路方向Ｈに沿った上側と下側のいずれにも選択的に接続することができる。

あるいは、回転軸２０に対して、中立弁体５全体を両面どちらにも取り付けることができる。即ち、接続部材９１の凹部９５Ａの側に中立弁体５を取り付ければ、スライド弁１の閉弁時において、可動弁部４０が第１開口部１２ａを塞ぐ向きとなる。逆に、接続部材９１の凹部９５Ｂの側に中立弁体５を取り付ければ、可動弁部４０が第２開口部１２ａｂを塞ぐ向きにとなる。

図１３に示すように、接続部材９１に形成された突起部９３と、中立弁部３０に形成された凹部９５とは互いに嵌合される。図１３（ａ）に示すように、接続部材９１と中立弁部３０とは、係合状態において、流路方向Ｈに沿って互いに平行に広がり第１間隔ｔ１で離間した一組の第１平行面９６ａ，９６ｂと、流路方向Ｈに沿って互いに平行に広がり第１間隔ｔ１よりも広い第２間隔ｔ２で離間した一組の第２平行面９７ａ，９７ｂとで互いに接触している。

こうした一組の第１平行面９６ａ，９６ｂ、および一組の第２平行面９７ａ，９７ｂは、それぞれ、流路方向Ｈに直角に延びる一軸Ｌを挟んで対称に配される。また、第１平行面９６ａ，９６ｂと第２平行面９７ａ，９７ｂとは、この一軸Ｌに沿って互いに重ならない位置に配される。

接続部材９１の突起部９３には、図１３に示すように、この一組の第１平行面９６ａ，９６ｂを構成する第１接触面９３ａ，９３ｂと、第２平行面９７ａ，９７ｂを構成する第２接触面９３ｃ，９３ｄとが形成されている。そして、これら第１接触面９３ａ，９３ｂと第２接触面９３ｃ，９３ｄのそれぞれを繋ぐ第１傾斜面９３ｅ，９３ｆとともに、突起部９３は全体として２段階の幅を持つ突起形状を成している。

中立弁部３０の一端に形成された凹部９５は、図１３に示すように、一組の第１平行面９６ａ，９６ｂを構成する第三接触面９５ａ，９５ｂと、第２平行面９７ａ，９７ｂを構成する第四接触面９５ｃ，９５ｄとが形成されている。そして、これら第三接触面９５ａ，９５ｂと第四接触面９５ｃ，９５ｄのそれぞれを繋ぐ第２傾斜面９５ｅ，９５ｆとともに、凹部９５は全体として２段階の幅を持つ溝形状を成している。

回転軸２０の中心には、図１２に示すように、接続部材９１を介して回転軸２０と中立弁部３０とを締結するための雄ネジ（締結具）２１を貫通させる貫通穴２２が形成されている。また、中立弁部３０の一端に形成された凹部９５には、雄ネジ（締結具）２１と螺合する雌ネジ３１が形成されている。更に、接続部材９１には、雄ネジ（締結具）２１を貫通させるネジ溝のない開口９８が形成されている。

以上の構成によって、接続部材９１に形成された突起部９３と、中立弁部３０に形成された凹部９５とを嵌合させ、更に、回転軸２０の上端側から、雄ネジ２１を貫通穴２２および開口９８に貫通させ、雄ネジ２１の先端部分を、中立弁部３０の雌ネジ３１にネジ止めすることにより、回転軸２０と中立弁部３０とは、接続部材９１を介して締結（固定）される。

中立弁部３０のメンテナンス、例えば、繰り返し開閉による中立弁部３０の交換等で、中立弁部３０を回転軸２０に固着された接続部材９１に取り付ける際には、中立弁部３０の一端に形成された凹部９５を接続部材９１に形成された突起部９３に対向させる。
次に、中立弁部３０の凹部９５を突起部９３に差し込むと、凹部９５の第三接触面９５ａ，９５ｂが、それぞれ突起部９３の第１接触面９３ａ，９３ｂに接触する。また、凹部９５の第四接触面９５ｃ，９５ｄが、それぞれ突起部９３の第２接触面９３ｃ，９３ｄに接触する。

こうした挿入工程での凹部９５と突起部９３との接触面は、第１平行面９６ａ，９６ｂ、および第２平行面９７ａ，９７ｂに限られ、突起部９３の第１傾斜面９３ｅ，９３ｆと、凹部９５の第２傾斜面９５ｅ，９５ｆとは接触しない。つまり、矢印Ｂ１で示す方向である接続方向において、回転軸２０の軸線を挟んだ両側位置となる部分で周方向の取り付け位置を規制することができるので、取り付け位置、特に、回転軸２０の軸線周りの中立弁部３０の取り付け方向の正確性を容易に向上することができる。

同時に、例えば、凹部９５と突起部９３との接触面（第１平行面９６ａ，９６ｂ、第２平行面９７ａ，９７ｂ）のクリアランス（隙間）を極めて小さく設定しても、凹部９５を突起部９３に押し込む際の摩擦力が軽減され、スムーズに凹部９５と突起部９３とを嵌合させることができる。

また、互いに幅の異なる第１平行面９６ａ，９６ｂ、および第２平行面９７ａ，９７ｂで凹部９５と突起部９３とを接触させることによって、凹部９５を突起部９３に押し込む際の取付精度を向上させると共に、取付時に摩擦力の軽減によって、容易にその取付位置、即ち突起部９３に対する凹部９５の押し込み量を調整することができる。即ち、凹部９５と突起部９３との係合時には、凹部９５に形成されためねじ３１のネジ穴位置を、接続部材９１の突起部９３に形成された開口９８と合致させる必要がある。

本実施形態のように、第１平行面９６ａ，９６ｂ、および第２平行面９７ａ，９７ｂだけで凹部９５と突起部９３とを接触させることで、雌ネジ３１のネジ穴位置と突起部９３に形成された開口９８とを容易に微調整しつつ合致させることができる。これによって、回転軸２０の貫通穴２２から開口９８を介して雄ネジ（締結具）２１を容易に雌ネジ３１に締結することができる。また、端面９３ｍと端面９５ｍとを接触させることで、図１３において矢印Ｂ１で示す方向である接続方向における互いの位置決めをおこなうことも可能である。

なお、この実施形態においては、接続部材９１に突起部９３を、また中立弁部３０の一端に凹部９５を設けているが、凹凸が逆の構造とすることもできる。つまり、回転軸２０に固着される接続部材に凹部を形成して、この凹部と嵌合する突起部を中立弁部の一端に形成する構造である。

［可動弁部４０、第２可動弁部（可動弁板部）５０、第１可動弁部（可動弁枠部）６０］
可動弁部４０は略円板状とされ、円形部３０ａと略同心円状に形成された可動弁板部５０と、この可動弁板部５０の周囲を囲むように配置された略円環状の第２可動弁部６０とを有する。第２可動弁部６０は、中立弁部３０に流路Ｈ方向に摺動可能として接続されている。

また、可動弁板部５０は、第２可動弁部６０に摺動可能として嵌合されている。可動弁板部５０と第２可動弁部６０とは、メインバネ７０及び円環状エアシリンダ８０によって符号Ｂ１，Ｂ２で示された方向（往復方向）に摺動しながら移動可能である。ここで、符号Ｂ１，Ｂ２で示された方向とは、可動弁板部５０および第２可動弁部６０の面に垂直な方向であり、回転軸２０の軸方向に平行な流路Ｈ方向である。

また、可動弁板部５０の外周付近における全領域には、内周クランク部５０ｃが形成されている。また、可動弁枠部６０の内周付近における全領域には、外周クランク部６０ｃが形成されている。
第１実施形態においては、外周クランク部６０ｃと内周クランク部５０ｃとが、流路Ｈ方向と平行な摺動面５０ｂ、６０ｂどうしで摺動可能に嵌合している。

弁箱１０の内面に対向（当接）する可動弁枠部６０の表面には、第１開口部１２ａの形状に対応して円環状に形成された、例えば、Ｏリング等からなる第１シール部６１（主シール部）が設けられている。
この第１シール部６１は、閉弁時に可動弁部４０が第１開口部１２ａを覆っている状態で、第１開口部１２ａの周縁となる弁箱１０の内面１５ａに接触し、可動弁枠部６０及び弁箱１０の内面によって押圧される。これによって、第１空間は第２空間から確実に隔離される（仕切り状態が確保される）。

［メインバネ（第１付勢部）７０］
メインバネ（第１付勢部）７０は、可動弁部４０の最外周となる第１周囲領域４０ａに隣接した第１周囲領域４０ｂに配置されている。メインバネ７０においては、可動弁枠部６０を第１開口部１２ａに向けて（Ｂ１方向）に押圧するように、同時に、可動弁板部５０を第２開口部１２ｂに向けて（Ｂ２方向）に押圧するように復元力が生じている。

これにより可動弁部４０による弁閉状態において、メインバネ７０は、可動弁板部５０に力を加え（付勢し）、第２開口部１２ｂの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ｂに向けて可動弁板部５０を押圧して内面１５ｂと可動弁板部５０の反力伝達部５９とを当接させているとともに、同時に、可動弁枠部６０に力を加え（付勢し）、第１開口部１２ａの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ａに向けて可動弁枠部６０を押圧して内面１５ａと可動弁枠部６０の第１シール部６１とを当接させている。

第１実施形態においては、メインバネ７０は、可動弁板部５０に第２開口部１２ｂ側を向いて開口するよう設けられた凹部５０ａとこの凹部５０ａの対向位置に可動弁枠部６０に第１開口部１２ａ側を向いて開口するよう設けられた凹部６０ａとに嵌め込まれて設けられた弾性部材（例えば、スプリング、ゴム、密閉されたエアダンパーなど）である。

メインバネ７０は、第１端と第２端とを有する。第１端は、可動弁板部５０の凹部５０ａの底面に当接している。第２端は、可動弁枠部６０の凹部６０ａの天井面に当接している。また、図１に示すように、円環状の可動弁枠部６０において、複数の第１付勢部７０が周方向に沿って等間隔に設けられている。

メインバネ７０を構成する弾性部材の自然長は、可動弁枠部６０のシール部６１と、可動弁板部５０の反力伝達部５９とが、それぞれ、弁箱１０の内面１５ａと内面１５ｂとを押圧する可動弁部４０の最大厚さ寸法となった状態における可動弁板部５０の凹部５０ａの底面と可動弁枠部６０の凹部６０ａの天井面との間の距離よりも大きい。このため、可動弁板部５０の凹部５０ａの底面と可動弁枠部６０の凹部６０ａの天井面とによって圧縮されつつ凹部５０ａおよび凹部６０ａの内部に配置されているメインバネ７０においては、弾性復元力（延伸力，付勢力）が生じている。この弾性復元力が作用することにより、可動弁枠部６０がＢ１方向に、同時に、可動弁板部５０がＢ２方向に摺動しながら、第１シール部６１および反力伝達部５９が弁箱１０の内面に当接して押圧され、閉弁動作が行われる。

また、メインバネ７０は、第１シール部６１に対する押圧力を効率よく伝達してスライド弁１の閉塞を確実にするために、第１シール部６１に近接した第２周囲領域４０ｂに配置される。具体的には、第１シール部６１直下のすぐ外周位置には後述する反力伝達部５９となる突条が位置するのに対し、可動弁板部５０の径方向位置として、この第１シール部６１を挟んだ突条（反力伝達部）５９の反対側位置にメインバネ７０は位置される。これにより、メインバネ７０の付勢力は効率よく可動弁枠部６０のシール部６１と可動弁板部５０の反力伝達部５９とに伝達され、第１シール部６１の変形による弁の密閉の確実性を向上することができる。

また、メインバネ７０は、第１シール部６１を直接押圧できるようにするために、第１シール部６１の直下付近とされる第２周囲領域４０ｂに配置されることもできる。この場合、スライド弁においては、第１付勢部７０を可動弁枠部６０に設けられているので、第１付勢部７０を第１シール部６１の直下に位置させることが可能である。

このように、スライド弁１においては、閉弁動作及び開弁動作を行うアクチュエータとして、閉弁動作を行うメインバネ７０と、開弁動作を行う第２付勢部８０（後述）とが近接して設けられている。この構成において、メインバネ７０及び第２付勢部８０は、第１シール部６１に近い可動弁部４０の周囲領域（第１周囲領域４０ａ及び第２周囲領域４０ｂ）において、互いに近接するように径方向に隣接して配置されている。また、メインバネ７０は、第１シール部６１の直下付近に位置している。つまり、スライド弁１の構造は、第１シール部６１、反力伝達部５９、メインバネ７０の位置関係が、作用点及び支点が存在するモーメント荷重を加える構造として効率よくシールをおこなうことができるように構成される。

さらに、メインバネ７０の付勢力が可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを拡げる方向、つまり、可動弁部４０の厚さを増大して、可動弁枠部６０のシール部６１と可動弁板部５０の反力伝達部５９とを弁箱１０の内面１５ａ，１５ｂに押圧する方向に設定されているので、停電等によってユーティリティ設備からスライド弁１を備える装置への電力供給（エネルギー供給）が停止した場合であっても、メインバネ７０において生じる機械的な力のみで確実にスライド弁１を閉じることができる。このため、フェイルセーフなスライド弁を確実に実現できる。

一方、スライド弁４０の厚さを減じる付勢がおこなわれているもの、あるいは、ユーティリティ設備から供給される電力等のエネルギーによって閉弁動作が行われている構造を有するスライド弁においては、ユーティリティ設備から装置へのエネルギー供給が停止した場合に閉弁動作を行うことができない場合がある。このため、このような構造においては、フェイルセーフなスライド弁を実現できない。

［円環状エアシリンダ（第２付勢部）８０］
円環状エアシリンダ８０は、可動弁部４０の最外周となる第１周囲領域４０ａに配置されている。円環状エアシリンダ８０においては、円環状エアシリンダ８０に駆動流体として圧縮空気が供給された際に、可動弁枠部６０を第２開口部１２ｂに向けて（Ｂ２方向）移動させる力（付勢力、圧縮空気に起因する力）が生じる。同時に、可動弁板部５０を第１開口部１２ａに向けて（Ｂ１方向）に移動させる力（付勢力、圧縮空気に起因する力）が生じる。これによって、メインバネ７０の付勢力に打ち勝って、第１開口部１２ａの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ａから可動弁枠部６０を離間させるのと同時に、第２開口部１２ｂの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ｂから可動弁板部５０を離間させる。
これにより、後述する補助バネ（第３付勢部）９０の付勢力により体４０は流路Ｈ方向において弁箱１０の厚さ中央位置となりの弁箱１０内で回動可能な状態となる。

なお、可動弁部４０において、第１周囲領域４０ａは、円環状である可動弁枠部６０のシール部６１と可動弁板部５０の反力伝達部５９との内側に位置する。同時に、可動弁部４０において、第２周囲領域４０ｂは、第１周囲領域４０ａの内側に位置する。即ち、可動弁部４０の径方向において、メインバネ７０は、円環状エアシリンダ８０の内側に配置されている。言い換えれば、円環状エアシリンダ８０は、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが摺動する方向（流路Ｈ方向）に交差する方向においてメインバネ７０に隣接している。つまり、円環状エアシリンダ８０は、可動弁部４０の径方向において、シール部６１および反力伝達部５９、と、メインバネ７０との間に位置する。

第１実施形態においては、円環状エアシリンダ８０は、可動弁板部５０と可動弁枠部６０との間に設けられた１つのエアシリンダ（空隙）である。
具体的に、この円環状エアシリンダ８０は、可動弁枠部６０の第１開口部１２ａに向けて開口した凹部６０ｄと可動弁板部５０の第２開口部１２ｂに向けて突出した凸部５０ｄとが勘合した状態で形成され、これら環状の凹部６０ｄと環状の凸部５０ｄとが摺動するように形成されている。また、この円環状エアシリンダ８０は、可動弁枠部６０の周縁部に形成された円環状の空間、および、可動弁板部５０の最外周に形成された突条（環状凸部）からなり、１つの円環シリンダ（円環空隙）として機能する。また、言い換えると、円環シリンダは、流路Ｈを囲むように形成されている。

円環状エアシリンダ８０に駆動用流体である圧縮空気が供給されると、第２付勢部８０の体積を膨張させる膨張力（付勢力）がＢ１，Ｂ２方向に生じる。膨張力の大きさがメインバネ７０に生じる復元力よりも大きい場合、この膨張力がメインバネ７０の付勢力に打ち勝ってメインバネ７０が圧縮され、可動弁板部５０がＢ１方向に可動弁枠部６０がＢ２方向に摺動して弁体４０の厚さ方向寸法が縮小して、第１シール部６１が弁箱１０の内面１５ａから離間し、同時に、反力伝達部５９が弁箱１０の内面１５ｂから離間して、開弁動作が行われる。この際、円環状の凹部６０ｄと凸部５０ｄとが摺動することで、可動弁板部５０と可動弁枠部６０との移動する方向が流路方向のみに規制されるとともに、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが、シール部６１および反力伝達部５９が弁箱１０内面１５ａ、１５ｂに当接した状態から平行移動するように位置規制される。つまり、この円環状エアシリンダ８０は可動弁板部５０と可動弁枠部６０との相対移動方向とその姿勢を規制することができる。

［補助バネ（第３付勢部）９０］
補助バネ９０は、中立弁部３０と可動弁枠部６０との間に設けられ、弁箱１０の流路方向ほぼ中央に位置する中立弁部３０に対して、弁体４０の厚さ寸法が縮小した際に、弁体４０を弁箱１０の中央よりに付勢するものである。
補助バネ９０は、中立弁部３０の外周位置（図２，図４では右側位置）に設けられた開口３０ａを貫通して可動弁枠部６０に接続された棒状の位置規制部６５に設けられている。補助バネ９０もメインバネ７０と同様に弾性部材（例えば、スプリング、ゴム、密閉されたエアダンパーなど）である。
補助バネ９０は、中立弁部３０開口３０ａの第１開口部１２ａ側に設けられたフランジ部３０ｂと、位置規制部６５の先端６５ａとに係止されて、可動弁枠部６０を第２開口部１２ｂ側に移動するＢ２に向かう向きに付勢されている。

補助バネ９０は、この中立弁部３０より第１開口部１２ａ側に位置する可動弁枠部６０を第２開口部１２ｂに向けて付勢して、第１開口部１２ａの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ａに可動弁枠部６０のシール部６１が当接している場合であって、円環状エアシリンダ８０に駆動用流体である圧縮空気が供給された際に、可動弁枠部６０が第１開口部１２ａの周囲に位置する弁箱１０の内面１５ａから離間するように付勢している。

これにより、円環状エアシリンダ８０に圧縮空気が供給された際に、弁体４０が弁箱１０の流路方向ほぼ中央に向かって移動し、最終的に、弁体４０が弁箱１０の流路方向ほぼ中央に位置するように姿勢制御される。また、補助バネ９０の付勢力は、メインバネ７０の付勢力と円環状エアシリンダ８０の付勢力の差よりも遙かに小さいものとされる。つまり、弁閉状態を実現するための能動的バネあるいは、アクチュエータとしてのメインバネ７０や円環状エアシリンダ８０に比べて、弁体の厚さ寸法を変化させるものであるから極めて小さなものでよい。

このように、スライド弁１においては、閉弁動作及び開弁動作を行うアクチュエータとして、弁体４０厚さを増大する動作を行うメインバネ７０と、弁体４０厚さを縮小する動作を行う円環状エアシリンダ８０と、弁体４０を流路方向において弁箱１０中央位置側にする姿勢制御をおこなう補助バネ９０と、が設けられている。

この構成において、メインバネ７０及び円環状エアシリンダ８０は、第１シール部６１に近い可動弁部４０の周囲領域において、互いに近接するように並列に配置されている。円環状エアシリンダ８０は、可動弁板部５０と可動弁枠部６０との間に設けられた１つの円環シリンダを構成している。この構成によれば、一方向に圧縮空気第２付勢部８０に供給する供給路４１が１つ設けられていれば、圧縮空気を円環状の円環状エアシリンダ８０に沿ってこの円環シリンダの内部に供給することができ、弁体４０の厚さ寸法の伸縮（開弁動作及び閉弁動作）を行うことができるとともに、この動作中において補助バネ９０により弁体４０の伸縮に伴う弁体４０の流路方向位置を弁箱１０中央付近に容易に維持することができる。このため、簡易かつコンパクトな構成を有するアクチュエータを実現することができる。

また、円環状エアシリンダ８０は、開弁動作を行うために用いられるので、第２付勢部８０において発生する力の大きさ（出力）として、第１付勢部７０を圧縮することができる大きさ（出力）があれば十分である。

第１実施形態においては、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とによって１つの厚さ方向寸法を可変な可動弁部４０が構成されているので、２枚の可動弁部を設ける必要がなく、簡単かつコンパクトな構造を有する可動弁部を実現することができる。

また、中立弁部３０にはアクチュエータの力、特に弁閉状態を維持するように弁体４０を密閉する際にかかる力が作用しない。このため、中立弁部３０には振り子弁として弁体を揺動するに足る強度があれば充分である。また、回転軸２０にもアクチュエータの力、特に弁閉状態を維持するように弁体４０を密閉する際にかかる力が作用しない。このため、回転軸２０振り子弁として弁体を揺動するに足る強度があれば充分である。同時に、回転軸２０に弁密閉するためのモーメントが必要なものに比べて、弁体４０の揺動機構の出力を抑えることができるので、この回転軸２０の回動機構を小型化することができる。
この構造においては、剛性として、上記中立弁部３０の強度に加えて、退避位置と弁開閉位置の間で可動弁部４０を回動させる際にその自重を支える強度があれば十分である。

図２は、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが互いに嵌合されている部分および中立弁部３０と可動弁板部５０とが互いに嵌合されている部分を示す拡大縦断面図であり、第１付勢部７０及びガイドピン６２が設けられた部位を示している。

［第２シール部（２重シール部）５１ａ，５１ｂ及び第３シール部（２重シール部）５２ａ，５２ｂ］
可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの外周面には、可動弁枠部６０の環状凹部６０ｄの内周面に当接し、可動弁板部５０と可動弁枠部６０との間をシールする２重シール部として、Ｏリング等の円環状の第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂが設けられている。

具体的には、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの径方向外側に位置する第１外周面５０ｆに第２シール部５１ａ，５１ｂが設けられている。また、径方向において第１外周面５０ｆの内側である第２内周面５０ｇに、第３シール部５２ａ，５２ｂが設けられている。第２シール部５１ａ，５１ｂは、可動弁枠部６０の第１内周面６０ｆに当接し、第３シール部５２ａ，５２ｂは、可動弁枠部６０の第２外周面６０ｇに当接する。

第２シール部５１ａ，５１ｂは、圧力が高い空間である円環状エアシリンダ８０と、圧力が低い空間等であって第１開口部１２ａに近い中空部１１とを仕切り、仕切り状態を確保する。同様に、第３シール部５２ａ，５２ｂは、圧力が高い空間である円環状エアシリンダ８０と、圧力が低い空間等であって第２開口部１２ｂに中空部１１とを仕切り、仕切り状態を確保する。

第２シール部５１ａ，５１ｂは、駆動用の圧縮空気が供給されて圧力が高い空間である円環状エアシリンダ８０と、例えば圧力が低い空間である第１開口部１２ａに連通する第１空間側とを遮断するものであり、この仕切り状態を確保することができる。同様に、第３シール部５２ａ，５２ｂは、圧力が高い空間である円環状エアシリンダ８０と、圧力が低い空間であって第２開口部１２ｂに近い第２空間側とを仕切り、仕切り状態を確保することができる。

［ガイドピン６２］
ガイドピン６２は、可動弁枠部６０に固設されて流路方向に立設された太さ寸法均一の棒状体とされ、円環状エアシリンダ８０内を貫通し、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄに形成された孔部５０ｈに嵌合している。
このガイドピン６２は、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが摺動する方向が符号Ｂ１，Ｂ２に示された方向からずれないように、かつ、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが摺動した際にもその姿勢が変化せずに平行移動をおこなうように、これらの位置規制を確実に誘導する。

これによって、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが、符号Ｂ１，Ｂ２に対して斜め方向に移動することを防止している。同時に、可動弁枠部６０は、弁閉状態としてシール部６１と反力伝達部５９とがそれぞれ弁箱１０の内面１５ａ，１５ｂに当接した状態に対して、可動弁板部５０と可動弁枠部６０との流路方向位置が変化した場合でも、これらが平行状態を維持して平行移動し、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが傾いてしまうことを防止している。

この構造においては、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが互いに位置決めされつつ、符号Ｂ１及びＢ２で示された方向に平行状態を維持したまま相対的に移動し、閉弁動作及び開弁動作を行うことができる。これによって、開弁動作においては、可動弁枠部６０に設けられた第１シール部６１に均一に押圧力を生じさせ、リークが抑制されたシール構造を実現できる。

また、このようにガイドピン６２を備えた構造においては、スライド弁１が真空装置に取り付けられる姿勢が決められていない場合、即ち、スライド弁１が取り付け方向が自由である場合に、弁体４０の重量の負荷が第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂに局所的に加わることを防止することができる。例えば、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とが摺動する方向に対して直角に重力が作用するようにスライド弁１が取り付けられている場合、摺動する部材である可動弁板部５０と可動弁枠部６０との重量がガイドピン６２に加わる。このため、第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂ（Ｏ−ｒｉｎｇ）に可動弁板部５０と可動弁枠部６０との重量が直接的に加わることを防止される。これにより、スライド弁１が取り付けられる姿勢がいかなる姿勢であっても、シール部の寿命が短くならず、リークを防止する効果を確保・維持することができる。

ガイドピン６２と孔部５０ｈとの摺動面の面積を低減するため、また、スライド弁１の外部である第１空間及び第２空間からガイドピン６２を隔離するために、ガイドピン６２は、円環状エアシリンダ８０内を貫通するように配置されている。
また、このように、円環状エアシリンダ８０内にガイドピン６２を配置することにより、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを互いに滑らかに摺動させることができる。

なお、ガイドピンの強度が十分に得られていれば、大口径を有するスライド弁においても、可動弁部６０が摺動する方向がずれることが防止される。また、ガイドピン６２は、特殊な形状を有する可動弁部においても流路と直行する面内配置を設定して荷重を適宜分散することでより一層開閉動作の良好なスライド弁として適用可能である。

ガイドピン６２には、図１４に示すように、その先端と可動弁枠部６０側に形成された内部空間６２ａに連通する開口を有し、ガイドピン６２内部を貫通する軸方向経路６２ｂが設けられその基部側が、連絡路４２に接続されている。また、円筒状の内部空間６２ａは、中立弁部５の径方向内側および外側に向かう経路４２ａを介してガイドピン６２中心側に位置する中間大気室５５，５６にそれぞれ連通されている。ガイドピン６２の可動弁板部５０側となる先端側には、Ｏリング等とされるシール部材６２ｃが設けられて孔部５０ｈとの摺動面をシールしている。

［ワイパー５３，５４］
可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの径方向外側に位置する第１外周面５０ｆには、可動弁部６０の内周面に当接する円環状のワイパー５３が設けられている。同様に、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの径方向において第１外周面５０ｆの内側である第２内周面５０ｇには、可動弁部６０の外周面に当接する円環状のワイパー５４が設けられている。

ワイパー５３は、第２シール部５１ａ，５１ｂと同様にして、可動弁枠部６０の第１内周面６０ｆに当接し、ワイパー５４は、第３シール部５２ａ，５２ｂと同様にして、可動弁枠部６０の第１外周面６０ｇに当接する。
ワイパー５３，５４、第２シール部５１ａ，５１ｂ、第３シール部５２ａ，５２ｂは、いずれも、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄに配置されている。第２シール部５１ａは、第１開口部１２ａ（第１空間）に近い位置に配置されている。第３シール部５２ａは、第２開口部１２ｂ（第２空間）に近い位置に配置されている。

これらのワイパー５３，５４は、開弁動作及び閉弁動作によって環状の凹部６０ｄと環状の凸部５０ｄとが摺動する円環状エアシリンダ８０において、その可動弁枠部６０の凹部６０ｄの内周面を潤滑あるいは清掃し、上記摺動によって発生するダスト及び円環状エアシリンダ８０から発生するダストを第１空間及び第２空間に放出させない機能を有する。
また、ワイパー５３，５４を構成する部材（材料）として、例えば、スポンジ状のポーラスな弾性体を選択すれば、その部材の内部に潤滑油を浸透（保持）させておくことができる。

これにより、第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂによってシールされるシール面に一定の膜厚を有する薄い油膜が形成された状態を維持することが可能となる。つまり、ワイパー５３，５４は、余剰な油膜を拭き取り、油膜が枯渇した際には一定の膜厚を有する油膜を塗布する。

［中間大気室５５，５６］
第２シール部５１ａ，５１ｂによって仕切られた円環状エアシリンダ８０の表面には、大気圧の空間（空隙）である中間大気室５５が設けられている。同様に、第３シール部５２ａ，５２ｂによって仕切られた円環状エアシリンダ８０の表面には、大気圧の空間（空隙）である中間大気室５６が設けられている。
具体的には、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの外周面５０ｆで第２シール部５１ａ，５１ｂによって仕切られた部分に中間大気室５５が設けられている。また、可動弁板部５０の環状凸部（突条）５０ｄの内周面５０ｇで第３シール部５２ａ，５２ｂによって仕切られた部分に中間大気室５６が設けられている。中間大気室５５は、可動弁枠部６０の第１内周面６０ｆと可動弁板部５０の外周面５０ｆに設けられた溝とで形成された空間であり、中間大気室５６は、可動弁枠部６０の第１外周面６０ｇと可動弁板部５０の第２内周面５０ｇに設けられた溝とで形成された空間である。

そして、これらの中間大気室５５，５６は、後述する供給路４１と同様の構成とされた図示しない連絡路によってスライド弁１の外部に連通され、円環状エアシリンダ８０の加圧中に１重目のシールが破れた場合でも、圧縮空気（駆動用気体）をスライド弁外部に向けて逃がして、圧縮空気が弁箱１０内部に放出されてしまうことを防止するようになっている。

つまり、加圧状態にある円環状エアシリンダ８０に対して、１重目のシールである第２シール部５１ｂが破れた際に、２重目のシールである第２シール部５１ａより気体供給側に、駆動用気体をスライド弁外部に向けて逃がす中間大気室５５および連絡路が設けられている。また、加圧状態にある円環状エアシリンダ８０に対して、１重目のシールである第３シール部５２ｂが破れた際に、２重目のシールである第３シール部５２ａより気体供給側に、駆動用気体をスライド弁外部に向けて逃がす中間大気室５６および連絡路が設けられている。
これにより、圧縮空気が弁体１０内部に噴出して、スライド弁１内部、および、第１空間、第２空間、に悪影響を及ぼすことを防止できる。

同時にまた、これらの中間大気室５５，５６の圧力は、連絡路によりモニタ可能である。即ち、圧力計が中間大気室５５，５６の圧力を測定するようにスライド弁１外部に設けられるとともに連絡路によって接続されており、ユーザによってその圧力が監視される。
例えば、第１開口部１２ａに近い第１空間が減圧空間であり、第２シール部５１ａが破損している場合においては、中間大気室５５の圧力は、大気圧よりも低くなる。
また、圧縮空気が供給されている円環状エアシリンダ８０内の圧力は大気圧よりも高くなるため、第２シール部５１ｂが破損している場合には、中間大気室５５の圧力は、大気圧よりも高くなる。

同様に、第２開口部１２ｂに近い第２空間が減圧空間であり、第３シール部５２ａが破損している場合においては、中間大気室５６の圧力は、大気圧よりも低くなる。
また、圧縮空気が供給されている円環状エアシリンダ８０内の圧力は大気圧よりも高くなるため、第３シール部５２ｂが破損している場合には、中間大気室５６の圧力は、大気圧よりも高くなる。

このようにスライド弁１は、中間大気室５５，５６の圧力をモニタする構造を有することができるので、例えば、中間大気室５５，５６の圧力値が大気圧よりも低い圧力であって閾値の圧力よりも低い場合、あるいは大気圧よりも高い圧力であって閾値の圧力よりも高い場合に、第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂの異常を検知することができる。

例えば、と中間大気室５５，５６中あるいは連絡路にアラーム装置が設けられた構造、或いは、スライド弁１に接続された制御装置にアラーム装置が設けられた構造が採用されていれば、第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂの異常をアラームによって報知することができる。従って、第２シール部５１ａ，５１ｂ及び第３シール部５２ａ，５２ｂが破損し、内部リークがスライド弁１に発生し、メンテナンスが必要であることをすぐに認識することができる。
これにより、真空装置等の外部から検知することができない、スライド弁において発生した内部リーク等の不具合を確実に判断することができる。

［接続ピン部６９、供給路４１］
スライド弁１には、図に二点差線で示すように、円環状エアシリンダ８０に駆動用気体を供給する供給路４１が形成され、この供給路４１は、可動弁枠部６０の躯体内部、および、中立弁部３０の躯体内部、回転軸１０内部を経由して、スライド弁１の外部に設けられた図示しない駆動用気体供給手段に連通するよう設けられている。
この供給路４１には、可動弁枠部６０と中立弁部３０との流路方向位置が変化した際にも、可動弁枠部６０と中立弁部３０との間で駆動用気体を供給可能に摺動接続する接続ピン部６９が設けられる。

接続ピン部６９は、中立弁部３０に流路方向と平行に穿孔された円形断面の孔部３８と、この孔部３８に回動可能に勘合された棒状の接続ピン６８とからなっている。孔部３８の内面３８ａは、開口側の内面３８ａに比べて底部側の内面３８ｂが縮径され、これに対応して、接続ピン６８の径寸法も基部６８ａに対して先端６８ｂが縮径している。そして、この径寸法が変化する部分にそれぞれ段差３８ｃ、段差６８ｃが形成されている。

接続ピン部６９は、図に二点差線で示すように、その中心軸線付近に供給路４１が形成されて管状となっており、可動弁枠部６０内部の供給路４１が連通されている。また、接続ピン６８の先端面６８ｄａには供給路４１が開口しており、この先端面６８ｄと孔部３８の底部３８ｄ付近とで形成される加圧空間６９ａには、中立弁部３０躯体内に形成された供給路４１が連通されている。

駆動用気体供給手段から供給された圧縮空気は、中立弁部３０内部の供給路４１を介して空間６９ａに噴出し、接続ピン部６９内部の供給路４１および可動弁枠部６０内部の供給路４１を介して円環状エアシリンダ８０に供給される。

接続ピン部６９においては、接続ピン６８の外周面６８ａには孔部３８の内周面３８ａが当接するとともに、接続ピン６８の外周面６８ｂには孔部３８の内周面３８ｂが当接している。

接続ピン６８には、孔部３８内で接続ピン６８が軸線方向（流路方向）に移動した場合でも、加圧面となる先端面６８ｄと底面３８ｄとの間ではなく、摺動方向となる面に、駆動用の圧縮空気が供給されて圧力が高い空間である加圧空間６９ａと、例えば圧力が低い空間である第２開口部１ｂに連通する第２空間側とを遮断する２重シール部が設けられる。
シール部は、加圧空間６９ａと中空部１１との仕切り状態を確保できるものとされる。

具体的には、接続ピン６８には、接続ピン６８と孔部３８との間をシールする２重シール部として、Ｏリング等とこれを埋設する周設溝とされる円環状の太シール部６８ｆが設けられるとともに、Ｏリング等とこれを埋設する周設溝とされる円環状の小シール部６８ｇが外周面６８ｂに設けられている。

同時に、段差６８ｃおよび段差３８ｃで形成された円環状の中間大気室６９ｃが、この２重シールの間にあり、図示しない連絡路４２に連通されることで、圧縮空気が弁箱１０内部に噴出して、スライド弁１内部、および、第１空間、第２空間、に悪影響を及ぼすことを防止できる。

特に、加圧面となるとともにその距離が変化する先端面６８ｄと底面３８ｄとの間でシールするのではなく、直接的に加圧面とはならずかつ摺動面であり距離が変化しない外周面６８ａと内周面３８ａおよび外周面６８ｂと内周面３８ｂとの間でシールをおこなうので、より確実な密閉状態を維持することが可能となる。
このようなシール部６８ｆ、６８ｇの構成によれば、上述した円環状エアシリンダ８０における第２シール部（２重シール部）５１ａ，５１ｂ及び第３シール部（２重シール部）５２ａ，５２ｂおよびガイドピン６２の構成と同様の作用効果を奏することが可能となる。

孔部３８内で接続ピン６８が軸線方向（流路方向）に移動中あるいは移動して流路方向の相対位置が変化した場合でも、駆動用気体供給手段から供給された圧縮空気は、中立弁部３０内部の供給路４１を介して空間６９ａに噴出し、この体積の変化した空間６９ａを介して、接続ピン部６９内部の供給路４１および可動弁枠部６０内部の供給路４１を介して円環状エアシリンダ８０に安定的に供給される。

以上のように、第１実施形態においては、流路方向に互いに離間接近可能な可動弁板部５０と可動弁枠部６０とによって構成された可動弁部４０が設けられ、可動弁部４０には、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを流路方向外側に向けて付勢するメインバネ７０が設けられ、可動弁部４０には、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを中空部１１の流路方向中央位置側に向けて移動させる円環状エアシリンダ８０が設けられ、可動弁枠部６０を中立弁部３０に接近する方向に付勢する補助バネ９０が設けられることによって、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを弁箱の内面１５ａ、１５ｂに押圧して、シール部６１及び反力伝達部５９とで確実に弁閉塞をおこなうことができる。

また、可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを中空部１１の流路方向中央位置側に向けて移動させることで、弁箱１０に弁体４０が接触しないようにして回動させ、回動以外の動作が必要な機構に比べて小型で出力の小さい駆動機構によって退避位置まで弁体４０を移動することができる。

この構成においては、１つの可動弁部４０と３つの付勢部７０，８０，９０とによって弁体を形成することができる。また、可動弁部４０の周囲領域に配置されたメインバネ７０の復元力によって可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを弁箱１０の内面に直接押し付けて、確実に閉弁できる。同様に、可動弁部４０の周囲領域に配置された円環状エアシリンダ８０に供給された圧縮空気の作用によって可動弁板部５０と可動弁枠部６０とを弁箱１０の内面から離間させて、確実に回動可能状態として開弁できる。従って、第１実施形態においては、簡単な構造を有し、高い信頼性で仕切り動作を行うことができるスライド弁を実現することができる。

（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態における回転軸駆動機構２００の構成を示す断面図であり、シリンダが伸位置にある時の状態である。図１５は、回転軸駆動機構２００の構成を示す断面図であり、シリンダが縮位置にある時の状態である。図１６は、回転軸駆動機構２００の構成を示す断面図であり、シリンダが中間位置にある時の状態である。
なお、これら図１４〜図１６に示す第２実施形態において、図１ないし図６に示した第１実施形態と同一の構成、部材には同一符号を付し、また、その説明は省略または簡略化する。

第１実施形態においては、シリンダ本体１１１の内部空間１１１ｂに収容されているピストン１１２は１つであり、このピストン１１２の停止位置として伸位置Ｐａと縮位置Ｐｂの２位置が設定されていた（図８，図９参照）。
一方、以下に説明する第２実施形態においては、シリンダ本体２１１の第１の内部空間２１１ｂおよび第２の内部空間２１１ｃには、直列に２つのピストン２１２ａ，２１２ｂがそれぞれ収容される。そして、これら２つのピストン２１２ａ，２１２ｂがそれぞれ、３つの停止位置、即ち伸位置Ｐａ１，Ｐａ２，縮位置Ｐｂ１，Ｐｂ２，および中間位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が設定される。

こうした２つのピストン２１２ａ，２１２ｂにそれぞれ３つの停止位置が設定されることによって、図１７に示す第２実施形態におけるスライド弁２の可動弁部４０は、流路Ｈが設けられていない中空部１１とされる退避位置Ｅ１、第１開口部１２ａに対応する位置とされる流路Ｈの弁閉位置Ｅ２、およびこれら退避位置Ｅ１と弁閉位置Ｅ２との中間にあって流路Ｈの開口面積のうち半分ほどを覆う（遮蔽する）半開位置（Ｅ３）の３つの可動弁部停止位置で停止可能にされる。
なお、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下、回転軸駆動機構２００を構成するシリンダ２１０を中心に、その構成と作用を説明する。

回転軸２０を回転させるための回転軸駆動機構２００は、回転軸２０に固着されたピニオン２１と、このピニオン２１と噛合するラック歯２２ａを備えたラック部材２２とを有している。
また、回転軸駆動機構２００は、ラック部材２２を往復運動させるためのシリンダ２１０を備えている。シリンダ２１０によって、ラック部材２２は軸線（長手方向）Ｃに沿って直線的に往復運動可能とされる。

シリンダ２１０は、一端側２１１ａが閉塞された略円筒形のシリンダ本体２１１を有している。シリンダ本体２１１の内部は、中間隔壁２２３によって互いに仕切られた第１の内部空間２１１ｂおよび第２の内部空間２１１ｃが区画されている。
また、第１の内部空間２１１ｂに摺動可能に収容された第１ピストン２２１と、第２の内部空間２１１ｃに摺動可能に収容された第２ピストン２２２とを備えている。そして、このシリンダ本体２１１と第１ピストン２２１の一面側２２１ａとで区画され、第１ピストン２２１の移動によって容量が可変する第１圧力空間２２４が形成される。また、シリンダ本体２１１と第２ピストン２２２の一面側２２２ａとで区画され、第２ピストン２２２の移動によって容量が可変する第２圧力空間２２５が形成される。

シリンダ本体２１１には、第１圧力空間２２４に連通し、外部から第１圧力空間２２４に空気を送り込み、又は第１圧力空間２２４から外部に空気を排出する通気口２２６が形成されている。
また、シリンダ本体２１１には、第２圧力空間２２５に連通し、外部から第２圧力空間２２５に空気を送り込み、又は第２圧力空間２２５から外部に空気を排出する通気口２２７が形成されている。
これら通気口２２６，２２７は、それぞれ外部に例えばポンプが接続されていれば良い。

第１ピストン２２１は、中心部分が一面側２２１ａから第２圧力空間２２５に向けて延びる中空の突出部２３１が形成されている。中間隔壁２２３には、この突出部２３１を摺動可能に貫通させる貫通孔２２３ａが形成されている。突出部２３１は、第１ピストン２２１の一面側２２１ａが狭窄部２３１ａとされ、中間隔壁２２３側に広がる中空部分よりも開口幅が狭められている。

シリンダ本体２１１の一端側２１１ａには、長ネジ２３２、回動ツマミ２３３、および長ネジ２３２の一端に螺合されたナット２３４とからなる第１ピストン規制部材２３５が回動可能に設けられている。
このうち、長ネジ２３２は一端側が第１ピストン２２１の突出部２３１における狭窄部２３１ａを貫通し、突出部２３１の中空部分でナット２３４が締結されている。このナット２３４の外径は、狭窄部２３１ａの開口幅よりも大きい。

一方、第２ピストン２２２の一面側２２２ａには、突起部２２２ｂが形成されている。そして、この突起部２２２ｂの一端には、緩衝材２３６が形成されている。第１ピストン２２１と第２ピストン２２２とは、突出部２３１の第２ピストン２２２側の外面（底面）と突起部２２２ｂとで当接し、こうした当接部分においては、この緩衝材２３６を介して第１ピストン２２１と第２ピストン２２２とが当接する。緩衝材２３６は、例えば、ゴム、ゲルなど弾性材料、スポンジなどの多孔質材料から構成されていればよい。
こうしたと第２ピストン２２２の他面側２２２ｃには、接続部２２２ｄを介してラック部材２２が固着される。

第１ピストン２２１は、シリンダ本体２１１の第１の内部空間２１１ｂにおいて、軸線（長手方向）Ｃに沿って直線的に往復運動可能に収容されている。こうした第１ピストン２２１は、第１圧力空間２２４が最大に拡張され、第１の内部空間２１１ｂにおいて最も一端側２２１ａから遠ざかった位置、即ち第１ピストン２２１の他面側２２１ｂが中間隔壁２２３に接する位置にある伸位置Ｐａ１（図１４）と、第１の内部空間２１１ｂが最小に縮小され、最も一端側２１１ａに接近した位置にある縮位置Ｐｂ１（図１５）と、この伸位置Ｐａ１と縮位置Ｐｂ１の中間付近にある中間位置Ｐｃ１（図１６）の３位置の停止位置が設定される。

なお、第１ピストン２２１は、第１ピストン規制部材２３５によって、伸位置Ｐａ１（図１４）における停止位置を微調整することが可能されている。即ち、第１ピストン規制部材２３５の回動ツマミ２３３を回すことによって、突出部２３１の内面に接して回動が抑止されたナット２３４と、長ネジ２３２との位置を変化させることができる。

これによって、例えば、ナット２３４の長ネジ２３２に対する締結位置をシリンダ本体２１１の一端側２１１ａに寄せた位置にすると、第１ピストン２２１が伸位置Ｐａ１に向けて移動させる際に、狭窄部２３１ａにナット２３４が当接し、第１ピストン２２１はそれ以上中間隔壁２２３に向かって移動することができなくなる。これによって、第１ピストン２２１の伸位置Ｐａ１における停止位置を微調整、即ち、回転軸２０を介して接続された可動弁部４０の弁開位置Ｅ１における停止位置を微調整することが可能になる。

第２ピストン２２２は、シリンダ本体２１１の第２の内部空間２１１ｃにおいて、軸線（長手方向）Ｃに沿って直線的に往復運動可能に収容されている。こうした第２ピストン２２２は、第２圧力空間２２５が最大に拡張され、第２の内部空間２１１ｃにおいて最も中間隔壁２２３から遠ざかった位置にある伸位置Ｐａ２（図１４）と、第２の内部空間２１１ｃが最小に縮小され、第２ピストン２２２の一面側２２２ａが中間隔壁２２３に近接、ないし接した位置にある縮位置Ｐｂ２（図１５）と、この伸位置Ｐａ２と縮位置Ｐｂ２の中間付近にある中間位置Ｐｃ２（図１６）の３位置の停止位置が設定される。

ラック部材２２は、軸線（長手方向）Ｃに垂直な断面が円形を成す丸棒状に形成されている。そして、この丸棒状のラック部材２２の周面の一部には、ラック歯２２ａが軸線（長手方向）Ｃに沿って所定のピッチで配列形成されている。また、回転軸２０に固着されたピニオン２１とラック歯２２ａとの噛合部分Ｓの両側にはそれぞれ、ラック部材２２を摺動可能に支持する滑り軸受１１５，１１５が配されている。

以上のような構成の回転軸駆動機構２００を備えたスライド弁２の作用を説明する。例えば、図１５に示す縮位置Ｐｂ１，Ｐｂ２にそれぞれ第１ピストン２２１，第２ピストン２２２がある場合には、この第２ピストン２２２に固着されたラック部材２２からピニオン２１を介して連動（回転）される回転軸２０が、図９中の反時計回りに回転した状態とされ、この回転軸２０の位置においては、回転軸２０に固定された中立弁部３０を介して可動弁部４０が流路Ｈの弁閉位置Ｅ２（図１７）に置かれる。

一方、この縮位置Ｐｂ１，Ｐｂ２から第１ピストン２２１，第２ピストン２２２をそれぞれ、図１４に示す伸位置Ｐａ１，Ｐａ２、即ち、可動弁部４０の弁開位置Ｅ２に移動させる際には、第１圧力空間２２４内および第２圧力空間２２５内にそれぞれ、通気口２２６，２２７から空気を送り込む。すると第１圧力空間２２４，および第２圧力空間２２５の内圧それぞれが高まることによって、第１ピストン２２１，および第２ピストン２２２は、軸線（長手方向）Ｃに沿って、シリンダ本体２１１の一端側２１１ａから遠ざかる方向に移動（摺動）し、第１圧力空間２２４，および第２圧力空間２２５の内容積がそれぞれ広がる。

第１ピストン２２１，および第２ピストン２２２がシリンダ本体２１１の一端側２１１ａからそれぞれ遠ざかる方向に移動すると、第２ピストン２２２に固着されたラック部材２２は、ラック歯２２ａと噛合するピニオン２１を図１５中の時計回り方向に回転させる。これによって、回転軸２０も時計回り方向に回転され、この回転軸２０に固定された中立弁部３０を介して可動弁部４０が流路Ｈの退避位置Ｅ１（図１７）に振り子運動で移動する。

こうした第１ピストン２２１，第２ピストン２２２を伸位置Ｐａ１，Ｐａ２に移動させる際に第１ピストン規制部材２３５によって、第１ピストン２２１の伸位置Ｐａ１における停止位置を微調整することにより、第１ピストン２２１の伸位置Ｐａ１における停止位置を微調整、即ち、回転軸２０を介して接続された可動弁部４０の弁開位置Ｅ１における停止位置を微調整することが可能になる。

次に、この第１ピストン２２１，第２ピストン２２２をそれぞれ伸位置Ｐａ１，Ｐａ２から中間位置Ｐａ３，Ｐａ３、即ち可動弁部４０の半開位置Ｅ３に移動させる際には、図１８（ａ）に示すように、まず、第１圧力空間２２４内の空気を通気口２２６から排出して第１圧力空間２２４を縮める（縮小させる）。これによって、第１ピストン２２１は、軸線（長手方向）Ｃに沿って、シリンダ本体２１１の一端側２１１ａに近づく方向に向けて移動（摺動）する。そして、所定の中間位置Ｐｃ１で停止させる。なお、第１ピストン２２１の停止位置は、第１圧力空間２２４内の内圧調整によって設定すればよい。また、第１ピストン２２１をシリンダ本体２１１の一端側２１１ａに向けて移動させる際に、長ネジ２３２に螺合されたナット２３４の位置調整によって、第１ピストン２２１の移動を制限することで所定の中間位置Ｐｃ１で停止させてもよい。

その後、第２圧力空間２２５内の空気を通気口２２７から排出して第２圧力空間２２５を縮める（縮小させる）。この時、第２ピストン２２２の突起部２２２ｂが第１ピストン２２１の突出部２３１に衝突する（図１８（ａ））。しかしながら、第２ピストン２２２の突起部２２２ｂには、緩衝材２３６が形成されているので、中間位置Ｐｃ１で停止している第２ピストン２２２の突起部２２２ｂにはこの緩衝材２３６を介して当接することになる。これによって、衝突の衝撃は緩衝材２３６によって吸収され、第２ピストン２２２の移動によって第１ピストン２２１に強い衝撃が加わることを防止できる。

そして、第２ピストン２２２の突起部２２２ｂが緩衝材２３６を介して第１ピストン２２１の突出部２３１に当接した位置で第２ピストン２２２が停止し、第２ピストン２２２は中間位置Ｐｃ２に配置される。
こうした第１ピストン２２１および第２ピストン２２２が、それぞれ中間位置Ｐｃ１，Ｐｃ２にある時は、回転軸２０に中立弁部３０を介して固定された可動弁部４０は、流路Ｈの半開位置Ｅ３（図１７）に位置する。こうした半開位置Ｅ３においては、可動弁部４０が流路Ｈを半分ほど覆う形となり、例えば、流路Ｈの開口面積が弁開位置Ｅ１の半分ほどに制限される。このような半開位置Ｅ３を設定することによって、スライド弁２を通過する流量を弁開位置Ｅ１よりも制限する弁位置として適用することができる。

なお、こうした回転軸駆動機構２００においても、第一実施形態の回転軸駆動機構１００と同様に、第１ピストン２２１や第２ピストン２２２に対して緩衝溝を形成し、これら第１ピストン２２１や第２ピストン２２２が縮位置Ｐｂ１，Ｐｂ２に向けて移動する際に、シリンダ本体２１１に対して第１ピストン２２１や第２ピストン２２２が緩やかに当接する構成とすればよい。

本発明は、真空装置等において、真空度や温度あるいはガス雰囲気等性質の異なる２つの空間を連結している流路を仕切る状態と、この仕切り状態を開放した状態を切り替える用途のスライド弁に広く適用できる。

１…スライド弁、 ５…中立弁体、 １０，１０ａ，１０ｂ…弁箱、 １１…中空部、 １２ａ…第１開口部、 １２ｂ…第２開口部、 １７，１８…流体経路リング、 ２０…回転軸、 ２１…ピニオン、 ２２…ラック、 ２６…弁軸、 ３０…中立弁部、 ４０…可動弁部、 ４１…供給路、 ４２…連絡路、 ５０…可動弁板部（第２可動弁部）、 ５１ａ，５１ｂ…第２シール部、 ５２ａ，５２ｂ…第３シール部、 ５３，５４…ワイパー、 ５５，５６…中間大気室、 ６０…可動弁枠部（第１可動弁部）、 ６１…第１シール部、 ６２…ガイドピン、 ６８…接続ピン、６８Ａ…フローティングピン、 ６９…接続ピン部、 ７０…メインバネ（第１付勢部）、 ８０…円環状エアシリンダ（第２付勢部）、 ９０…補助バネ（第３付勢部）、 ９１…接続部材、 １１０…シリンダ（回転軸駆動用シリンダ）、 １１１…シリンダ本体、 １１２…ピストン、 １１３…圧力空間、 １１４…通気口、 １１８…緩衝溝、 ２３６…緩衝材。

Claims (6)

1. スライド弁であって、
   中空部と、前記中空部を挟み互いに対向するように設けられて連通する流路となる第１開口部及び第２開口部とを有する弁箱と、
   前記弁箱の前記中空部内に配置され前記第１開口部を閉塞可能な中立弁体と、
   前記中立弁体を、前記第１開口部に対して閉塞状態にする弁閉塞位置と前記第１開口部から退避した開放状態とする弁開放位置との間で回動させる回転軸と、
   該回転軸を回転させる回転手段と、
   前記弁箱内において前記回転軸に固着され、前記中立弁部を脱着可能に保持する接続部材と、を具備するものとされ、
   前記中立弁体は、前記接続部材を介して前記回転軸に接続される中立弁部と、該中立弁部に対して流路方向位置変更可能に接続される可動弁部と、を有し、
   前記回転手段は、前記回転軸の軸心周りに形成されたピニオンと、該ピニオンに噛合するラック歯を備えたラック部材と、該ラック部材を直線運動させるシリンダと、を有し、
   前記ピニオンと前記ラック歯との噛合部分の両側にはそれぞれ、前記ラック部材を摺動可能に支持する滑り軸受が配され、
   前記シリンダは、筒状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内で往復運動可能なピストンとからなり、前記シリンダ本体の一端側と前記ピストンとの間で圧力空間を成し、
   前記シリンダ本体には、前記圧力空間と外部との間を連通させる通気口を有し、前記ピストンには、前記往復運動方向に沿って断面積が連続的に変化し、前記圧力空間内の空気を前記通気口に向けて徐々に通気させる緩衝溝が形成されていることを特徴とするスライド弁。
2. 前記ピストンは、第１ピストンと、該第１ビストンと前記シリンダ本体の一端側との間に配された第２ピストンと、からなり、
   前記第１ピストンと前記第２ピストンとの当接部分には、緩衝材が配されてなることを特徴とする請求項１記載のスライド弁。
3. 前記ラック部材は長手方向に垂直な断面が円形を成し、かつ、前記長手方向に沿った２箇所以上で、前記滑り軸受によって摺動自在に支持されることを特徴とする請求項１または２記載のスライド弁。
4. 前記滑り軸受は、前記ピニオンと前記ラック歯との噛合部分に生じる前記ラック部材の作用線と、前記ラック部材の軸中心線との交点よりも、前記噛合部分から遠ざかる方向に配されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のスライド弁。
5. 前記ラック部材の表面には、長手方向に沿って延びる溝が更に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のスライド弁。
6. 前記可動弁部には、該弁板に周設され前記第１開口部周囲の弁箱内面に密着されるシール部が設けられるとともに、
   前記中立弁部に対して流路方向位置変更可能に接続される第１可動弁部と、
   前記第１可動弁部を前記流路方向前記第１開口部に向けて付勢して前記シール部を前記第１開口部周囲の弁箱内面に密着可能とする第１付勢部と、
   前記第１可動弁部に対して前記流路方向に摺動可能とされる第２可動弁部と、
   前記第１付勢部の付勢力に対抗して前記第１可動弁部と前記第２可動弁部との前記流路方向厚み寸法を収縮可能なように駆動する第２付勢部と、
   前記第１可動弁部と前記第２可動弁部との流路方向厚み寸法変化に対応して、前記第１可動弁部を前記中立弁体に対して流路方向位置変更可能に接続するとともに、前記第１可動弁部を前記流路方向中央位置側に付勢する第３付勢部と、を具備してなることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のスライド弁。

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