JP2001012649A - Slow exhaust valve - Google Patents

Slow exhaust valve

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JP2001012649A
JP2001012649A JP11187399A JP18739999A JP2001012649A JP 2001012649 A JP2001012649 A JP 2001012649A JP 11187399 A JP11187399 A JP 11187399A JP 18739999 A JP18739999 A JP 18739999A JP 2001012649 A JP2001012649 A JP 2001012649A
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JP
Japan
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valve
piston
main
slow exhaust
valve body
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JP11187399A
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Japanese (ja)
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Yoshihiro Kondo
良弘 近藤
Masato Ito
正人 伊藤
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CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slow exhaust valve having no limitation for regulation of an exhaust amount and provide a slow exhaust valve with high concentric precision at a low cost. SOLUTION: This slow exhaust valve 1 comprises a valve seat 13 and a valve element 21 regularly energized to the valve seat 13 side within a valve body 10 having a pump port 11 and a chamber port 12. It further comprises a main spindle 25 the lower end of which is fixed to the valve element 21, a lower main piston 35 fixed to the main spindle 25 and an upper sub-piston 36 to which the main spindle 25 is slidably fitted and prevented from being slipped out from the upper end, both the pistons being located in the upper and lower part of the main spindle 25, and a cylinder tube 30 formed of one cylindrical body having an intermediate wall 30a for vertically partitioning a vertical pair of piston chambers 33, 34 wherein the main piston 35 and the auxiliary piston 36 are slid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
真空チャンバに対して緩速排気及び急速排気を行うため
のスロー排気バルブに関し、特に安価に製造可能な構造
のスロー排気バルブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slow exhaust valve for slowly and quickly exhausting a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a slow exhaust valve having a structure which can be manufactured at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置において真空チャンバ内
の真空排気を行う場合、急速に真空チャンバ内の気体を
排出したのでは短時間に大量の気体が流れ、真空チャン
バの内壁や流路上に付着していたパーティクル(塵埃)
が巻き上げられてしまう。その一方で、排気流量を絞り
過ぎると、排気時間が長くなって生産タクトに悪影響を
及ぼすこととなる。そこで、従来から緩速及び急速の2
段階制御によって排気を行うスロー排気バルブが提案さ
れている。そのような従来例の一つに特開平9−137
879号に記載されたものを挙げることができる。図4
は、当該公報に記載されたスロー排気バルブの第1従来
例を示した断面図である。
2. Description of the Related Art When vacuum evacuation is performed in a vacuum chamber in a semiconductor manufacturing apparatus, a large amount of gas flows in a short time if the gas in the vacuum chamber is rapidly exhausted and adheres to the inner wall and the flow path of the vacuum chamber. Particles (dust)
Will be rolled up. On the other hand, if the exhaust gas flow rate is excessively reduced, the exhaust time becomes longer, which adversely affects the production tact. Therefore, conventionally, slow and rapid
A slow exhaust valve that exhausts by step control has been proposed. One such conventional example is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-137.
No. 879. FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing a first conventional example of a slow exhaust valve described in the publication.

【0003】このスロー排気バルブ100は、第1ボデ
ィ部材101と第2ボディ部材102とから構成され、
第1ボディ部材101内には主弁機構103及び副弁機
構104とが、第2ボディ部材102内には主弁体駆動
部材105及び副弁体駆動部材106とが設けられてい
る。主弁機構103は、ポート111,112を結ぶ流
路を全開閉するものであり、主弁座113に対する主弁
体114が主軸115を介して主弁体駆動部材105と
連結されている。そして、主弁体114は、ベローズ1
16に内包された復帰ばね117によって閉塞方向(下
方)に付勢され、主弁体駆動部材105下方の主圧力作
用室131に圧力流体が供給されることによって開放す
るようになっている。一方、副弁機構104は、主弁体
114に形成された流路118の副弁座119を開閉す
る副弁体120が、副軸121によって副弁体駆動部材
106に連結されている。そして、主軸115内に設け
られた復帰ばね122によって閉塞方向(下方)に付勢
され、副弁体駆動部材106下方の副圧力作用室132
に圧力流体が供給されると、副弁体駆動部材106が調
整ねじ133に当接するまで上昇し、それによって副弁
体120が副弁座119を開放するようになっている。
The slow exhaust valve 100 includes a first body member 101 and a second body member 102.
A main valve mechanism 103 and a sub-valve mechanism 104 are provided in the first body member 101, and a main valve body driving member 105 and a sub-valve driving member 106 are provided in the second body member 102. The main valve mechanism 103 fully opens and closes a flow path connecting the ports 111 and 112, and a main valve element 114 for a main valve seat 113 is connected to a main valve element driving member 105 via a main shaft 115. The main valve element 114 is a bellows 1
16 is urged in a closing direction (downward) by a return spring 117 contained therein, and is opened by supplying a pressure fluid to a main pressure action chamber 131 below the main valve body driving member 105. On the other hand, in the sub-valve mechanism 104, a sub-valve body 120 that opens and closes a sub-valve seat 119 of a flow path 118 formed in the main valve body 114 is connected to a sub-valve drive member 106 by a sub shaft 121. Then, the return spring 122 provided in the main shaft 115 is urged in the closing direction (downward) by the return spring 122, and the auxiliary pressure action chamber 132 below the auxiliary valve body driving member 106.
Is supplied, the sub-valve drive member 106 rises until it comes into contact with the adjusting screw 133, whereby the sub-valve 120 opens the sub-valve seat 119.

【0004】そこで、スロー排気バルブ100は、先ず
副圧力作用室132内に圧力流体が供給されると、副弁
体駆動部材106が調整ねじ133に当接する位置まで
上昇し、副弁座119が開放される。そのため、チャン
バポート111から気体が制限的にポンプポート112
へと徐々に流れ、チャンバは緩速で排気される。次い
で、チャンバ内の圧力が十分に低下し、パーティクルを
巻き上げるほどの空気の乱流が生じない程度の圧力に達
したところで主弁体114が引き上げられる。そして、
主弁座113が全開するが、このとき空気の密度は低い
ためにある程度の速度で吸引されても乱流を発生させず
に残りの排気が行われる。
When the pressure fluid is first supplied into the sub-pressure action chamber 132, the slow exhaust valve 100 rises to a position where the sub-valve driving member 106 comes into contact with the adjusting screw 133, and the sub-valve seat 119 is moved. Be released. Therefore, gas is restricted from the chamber port 111 to the pump port 112.
And the chamber is slowly evacuated. Next, when the pressure in the chamber is sufficiently reduced to reach a pressure that does not cause turbulence of air enough to wind up the particles, the main valve element 114 is raised. And
The main valve seat 113 is fully opened. At this time, even if the air is sucked at a certain speed due to the low density of air, the remaining exhaust is performed without generating a turbulent flow.

【0005】また、他の従来例の一つに特開平6−29
4472号に記載されたものを挙げることができる。図
5は、当該公報に記載されたスロー排気バルブの第2従
来例を示した断面図である。このスロー排気バルブ20
0は、流体入口通路201と流体出口通路202との間
に弁シート203が設けられ、メタルダイアフラム20
4をその弁シート203側へ押すダイアフラムピース2
05が、アクチュエータによって動作する弁棒206に
連結されている。アクチュエータは、弁全開用シリンダ
207とスローリーク用シリンダ208とからなる。弁
全開用シリンダ207は、弁棒206の中間に設けられ
たピストン211と、これを下方へ付勢するスプリング
212が内設され、スローリーク用シリンダ208は、
弁棒206上端に固定されたリーク用ピストン213
と、これを下方へ付勢するスプリング214とから構成
されている。
Another conventional example is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-29.
No. 4472 can be mentioned. FIG. 5 is a sectional view showing a second conventional example of the slow exhaust valve described in the publication. This slow exhaust valve 20
0 indicates that the valve seat 203 is provided between the fluid inlet passage 201 and the fluid outlet passage 202 and the metal diaphragm 20
4 which pushes the diaphragm piece 4 toward the valve seat 203 side
05 is connected to the valve stem 206 operated by the actuator. The actuator includes a cylinder 207 for fully opening the valve and a cylinder 208 for slow leak. The cylinder 207 for fully opening the valve includes a piston 211 provided in the middle of the valve rod 206 and a spring 212 for urging the piston 211 downward.
Leak piston 213 fixed to the upper end of valve stem 206
And a spring 214 for urging the same downward.

【0006】そこで、スロー排気バルブ200は、先ず
スローリーク用シリンダ208でリーク用ピストン21
3がエアによってスプリング214に抗して押し上げら
れると、押圧力が僅かに開放されたメタルダイアフラム
204が、それ自身の弾性力によって僅かに上昇して弁
開し、スローリークが行われる。次いで、真空チャンバ
内が所定圧力にまで上昇したならば、弁全開用シリンダ
207でピストン211がエアによってスプリング21
2に抗して押し上げられ、全開にされる。
Therefore, the slow exhaust valve 200 is first operated by the slow leak cylinder 208 using the leak piston 21.
When the metal diaphragm 204 is pushed up against the spring 214 by air, the metal diaphragm 204 having a slightly released pressing force slightly rises due to its own elastic force to open the valve, and a slow leak is performed. Next, when the pressure in the vacuum chamber has risen to a predetermined pressure, the piston 211 is moved by air to the spring 21 by the cylinder 207 for fully opening the valve.
It is pushed up against 2 and is fully opened.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
1従来例のスロー排気バルブ100は、主弁体114内
に副弁体120が備えられた構成をしているため、寸法
的な制約が生じる問題があった。即ち、副弁座119の
弁孔は主弁体114の寸法によって制限されるため、例
えばシリコンウェハのサイズが8インチから12インチ
へと大きくなれば、それに伴って真空チャンバ内の容積
も大きくなる。そうした場合、前記スロー排気バルブ1
00の構造では、真空チャンバ内の容積に適合させて排
気量を大きくするのが困難であり、所定の真空圧まで到
達する緩速排気の時間が不必要に長くなる欠点があっ
た。一方、前記第2従来例のスロー排気バルブ200
は、メタルダイアフラム204を弁全開用シリンダ20
7及びスローリーク用シリンダ208によって開けるた
め、駆動側の構造を見れば、第1従来例のものに比べ真
空チャンバ内の容積に合わせてスローリーク時の排気量
を調整し易いものとなっている。しかし、弁を構成する
メタルダイアフラム204自体が弁箱220に挟持固定
されているため、メタルダイアフラム204の撓み量等
の制約を受け、排気量を大きくするのには制限が伴うも
のであった。
However, the slow exhaust valve 100 of the first conventional example has a configuration in which the sub-valve body 120 is provided in the main valve body 114, so that dimensional restrictions arise. There was a problem. That is, since the valve hole of the sub-valve seat 119 is limited by the size of the main valve body 114, for example, if the size of the silicon wafer increases from 8 inches to 12 inches, the volume in the vacuum chamber also increases accordingly. . In such a case, the slow exhaust valve 1
The structure of No. 00 has a drawback that it is difficult to increase the exhaust amount in conformity with the volume in the vacuum chamber, and the slow exhaust time to reach a predetermined vacuum pressure is unnecessarily long. On the other hand, the slow exhaust valve 200 of the second prior art example
Sets the metal diaphragm 204 to the cylinder 20 for fully opening the valve.
7 and the opening by the slow leak cylinder 208, the structure on the drive side makes it easier to adjust the amount of exhaust at the time of slow leak in accordance with the volume in the vacuum chamber than the first conventional example. . However, since the metal diaphragm 204 itself constituting the valve is sandwiched and fixed to the valve box 220, there is a restriction on the amount of bending of the metal diaphragm 204 and the like.

【0008】また、従来のスロー排気バルブ100,2
00では、真空チャンバ内の容積に適合させて排気量を
調節する問題の他に、シリンダ部分の構造に課題を有し
ていた。即ち、スロー排気バルブは、緩速排気と急速排
気を2段階で駆動させるために、一般的にはシリンダが
2個備えられている。具体的には、スロー排気バルブ1
00では、第2ボディ部材102及び主弁体駆動部材1
05の2つのシリンダチューブから構成され、スロー排
気バルブ200でも、弁全開用シリンダ207及びスロ
ーリーク用シリンダ208の2部材から構成されてい
る。そして従来は、こうした2個のシリンダが別部材と
してそれぞれ形成されて組み付けられていたため、組み
付け時に同芯を出すために各部品の寸法精度が高いレベ
ルで要求され、製品価格を上げる原因となっていた。
Further, conventional slow exhaust valves 100 and 2
In the case of 00, there was a problem in the structure of the cylinder portion, in addition to the problem of adjusting the displacement in accordance with the volume in the vacuum chamber. That is, the slow exhaust valve is generally provided with two cylinders in order to drive slow exhaust and rapid exhaust in two stages. Specifically, the slow exhaust valve 1
00, the second body member 102 and the main valve body driving member 1
05, and the slow exhaust valve 200 is also composed of two members, a valve fully open cylinder 207 and a slow leak cylinder 208. Conventionally, these two cylinders are formed and assembled as separate members, respectively, so that dimensional accuracy of each part is required at a high level in order to achieve concentricity during assembly, which causes an increase in product price. Was.

【0009】そこで、本発明は、排気量の調節に制約を
受けないスロー排気バルブを提供すること、また同芯精
度の高いスロー排気バルブを安価に提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a slow exhaust valve which is not restricted by adjusting the displacement, and to provide a slow exhaust valve having high concentric accuracy at a low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のスロー排気バル
ブは、ポンプポートとチャンバポートとを備えたバルブ
ボディ内に形成された弁座と、前記弁座側に常時付勢さ
れ、弁座に当接・離間すべくバルブボディ内に設けられ
た弁体と、前記弁体に対して下端部が固定された主軸
と、前記主軸の上下に位置し、その主軸に固定された下
方の主ピストン、及び主軸が摺動可能に嵌挿して上端か
らの抜けが防止された上方の副ピストンと、前記主ピス
トン及び副ピストンが摺動する上下一対のピストン室
を、上下を仕切る中間壁を備えた一つの筒状体から形成
してなるシリンダチューブとを有し、前記各ピストン室
に供給する動作流体によって前記主ピストン及び副ピス
トンを上方へ加圧して動作させ、主軸を介して前記弁座
に対する前記弁体の高さ調整を行うことを特徴とする。
A slow exhaust valve according to the present invention is provided with a valve seat formed in a valve body having a pump port and a chamber port, and is constantly urged toward the valve seat side. A valve body provided in the valve body for contacting / separating, a main shaft having a lower end fixed to the valve body, and a lower main piston positioned above and below the main shaft and fixed to the main shaft And an upper sub-piston in which the main shaft is slidably fitted to prevent the upper piston from coming off from the upper end, and an intermediate wall partitioning a pair of upper and lower piston chambers in which the main piston and the sub-piston slide. A cylinder tube formed from one cylindrical body, and pressurizes and operates the main piston and the sub-piston upward by a working fluid supplied to each of the piston chambers, to the valve seat via a main shaft. Height of the valve body And performing adjustment.

【0011】よって、本発明のスロー排気バルブでは、
副ピストンが加圧されて上昇すると、その副ピストンに
主軸が持ち上げられて弁体が弁座から僅かに離間して緩
速排気が行われ、続いて主ピストンが加圧されて上昇す
れば、その主ピストンとともに主軸が更に上昇して弁体
が弁座から大きく離間して急速排気が行われる。従っ
て、本発明のスロー排気バルブは、弁座との離間距離の
調整をバルブ本体から独立して自由に移動する1つの弁
体によって緩速排気及び急速排気を行うので、弁開度を
自由に調節することができ、容積の異なる真空チャンバ
に適応させることができるようになった。また、本発明
のスロー排気バルブは、上下一対のピストン室を上下を
仕切る中間壁を備えた一つの筒状体から形成してなるシ
リンダチューブ、例えば中実部材を上下両方からの削り
出しによって内部の空間を形成し、その中間の所定位置
に中間壁を設けたシリンダチューブとしたことにより、
シリンダ部の製造コストを下げ、なおかつ高い同芯精度
の実現を可能とした。
Therefore, in the slow exhaust valve of the present invention,
When the sub-piston is pressurized and rises, the main shaft is lifted by the sub-piston, the valve body is slightly separated from the valve seat and slow exhaust is performed, and then if the main piston is pressurized and rises, The main shaft is further moved up together with the main piston, and the valve body is largely separated from the valve seat to perform rapid exhaust. Therefore, the slow exhaust valve of the present invention performs slow exhaust and rapid exhaust with a single valve element that freely moves independently of the valve body to adjust the separation distance from the valve seat, so that the valve opening can be freely adjusted. It can be adjusted and adapted to vacuum chambers of different volumes. In addition, the slow exhaust valve of the present invention includes a cylinder tube formed of one cylindrical body having an intermediate wall that partitions a pair of upper and lower piston chambers into upper and lower parts, for example, a solid member formed by cutting both upper and lower parts. By forming a cylinder tube with an intermediate wall provided at a predetermined intermediate position between
The manufacturing cost of the cylinder has been reduced, and high concentricity has been achieved.

【0012】また、本発明のスロー排気バルブは、前記
弁体は、前記弁座面に直接当接・離間するシール部と、
円周状にテーパ面が形成され、前記弁座内の弁孔へ入り
込むニードル部とを有することを特徴とする。そのた
め、外形寸法やテーパ角度を変えたニードル部を使用す
ることで、内容積の異なる多種の真空チャンバに対応さ
せることができるようになった。
Further, in the slow exhaust valve according to the present invention, the valve body includes a seal portion which directly contacts and separates from the valve seat surface;
And a needle portion having a tapered surface formed in a circumferential shape and entering a valve hole in the valve seat. Therefore, by using a needle part having a different external dimension or taper angle, it has become possible to correspond to various kinds of vacuum chambers having different internal volumes.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るスロー排気バ
ルブの一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1乃至図3は、スロー排気バルブの実施形態を示した
断面図であり、図1は、閉弁状態、図2は緩速排気状
態、そして図3は急速排気状態をしめした図である。ス
ロー排気バルブ1は、下方の弁部と上方のシリンダ部と
から構成されている。弁部は、側方に突設されたポンプ
ポート11と下方に突設されたチャンバポート12が形
成された筒形状のバルブボディ10に構成されている。
バルブボディ10には、チャンバポート12側の弁孔1
4入口に平坦な面の弁座13が形成され、その弁座13
に当接・離間する弁体20が設けられている。弁体20
は、弁体ブロック21に対して弁座13に直接当接する
シール用の弁体ゴム22が保持され、更に下方に突設
し、図1に示すように弁孔14へ入り込むニードル弁体
23が一体になって主軸25にネジ止めされたものであ
る。
Next, an embodiment of a slow exhaust valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 are sectional views showing an embodiment of a slow exhaust valve. FIG. 1 is a view showing a closed state, FIG. 2 is a slow exhaust state, and FIG. 3 is a view showing a rapid exhaust state. . The slow exhaust valve 1 includes a lower valve portion and an upper cylinder portion. The valve portion is constituted by a cylindrical valve body 10 having a pump port 11 protruding laterally and a chamber port 12 protruding downward.
The valve body 10 has a valve hole 1 on the chamber port 12 side.
The valve seat 13 having a flat surface is formed at the inlet 4 and the valve seat 13
Is provided with a valve body 20 that comes into contact with and separates from the valve body 20. Valve body 20
A sealing valve body rubber 22 that directly contacts the valve seat 13 with respect to the valve body block 21 is held, and a needle valve body 23 that projects further downward and enters the valve hole 14 as shown in FIG. It is integrally screwed to the main shaft 25.

【0014】この弁体20を構成する弁体ブロック21
は、金属ベローズ26の下端に連結され、その金属ベロ
ーズ26の上端には環状の固定盤27が連結されてベロ
ーズ組立が構成されている。一方、上方のシリンダ部
は、筒形状のシリンダチューブ30が底蓋31と上蓋3
2とに塞がれている。このシリンダチューブ30は、中
実円柱形状の材料を上下両方からの削り出しによって内
部の空間を形成し、その中間の所定位置に中間壁30a
を有するものである。従って、シリンダチューブ30
は、それ一つで上下に主ピストン室33及び副ピストン
室34が構成されている。
A valve block 21 constituting the valve 20
Is connected to a lower end of a metal bellows 26, and an annular fixing plate 27 is connected to an upper end of the metal bellows 26 to form a bellows assembly. On the other hand, in the upper cylinder portion, a cylindrical cylinder tube 30 is provided with a bottom cover 31 and an upper cover 3.
2 is closed. This cylinder tube 30 forms an internal space by shaving a solid cylindrical material from both the upper and lower sides, and forms an intermediate wall 30a at a predetermined intermediate position.
It has. Therefore, the cylinder tube 30
The main piston chamber 33 and the sub-piston chamber 34 are formed at the top and bottom by one.

【0015】また、シリンダチューブ30の下端開口を
塞ぐ底蓋31は、一方でバルブボディ10の上端開口を
も塞ぐよう構成されている。即ち、シリンダチューブ3
0に螺合され一体になった底蓋31は、バルブボディ1
0との間にベローズ組立の固定盤27を挟み込むように
してはめ合わされ、更に上方からバルブボディ10へ螺
合する締付ナット29に保持される。こうして、バルブ
ボディ10及びシリンダチューブ30が一体のものとし
てスロー排気バルブ1が構成される。弁体20に固定さ
れた主軸25は、底蓋31を貫通し、その貫通部にて摺
動支持されシリンダチューブ30内へと伸びている。そ
こで、その金属ベローズ26が主軸25を包むように配
置され、バルブボディ10内の流体が主軸25の摺動す
る底蓋31の貫通孔からシリンダ部へ漏れないように構
成されている。そして、その金属ベローズ26内には弁
体20と底蓋31との間にスプリング28が配設され、
弁体20が常時弁座13側へと付勢されている。
The bottom cover 31 closing the lower end opening of the cylinder tube 30 is also configured to close the upper end opening of the valve body 10. That is, the cylinder tube 3
The bottom cover 31 screwed and integrated with the valve body 1
The fixing plate 27 of the bellows assembly is inserted between the valve body 10 and the fixing plate 27 and is held by a tightening nut 29 screwed into the valve body 10 from above. Thus, the slow exhaust valve 1 is configured by integrating the valve body 10 and the cylinder tube 30. The main shaft 25 fixed to the valve body 20 penetrates the bottom cover 31, is slidably supported at the penetrating portion, and extends into the cylinder tube 30. Therefore, the metal bellows 26 is arranged so as to surround the main shaft 25, so that the fluid in the valve body 10 does not leak from the through hole of the bottom cover 31 on which the main shaft 25 slides to the cylinder portion. A spring 28 is disposed between the valve body 20 and the bottom cover 31 in the metal bellows 26,
The valve body 20 is constantly biased toward the valve seat 13 side.

【0016】底蓋31を貫通してシリンダチューブ30
内に伸びた主軸25は、下方の主ピストン室33と上方
の副ピストン室34とを仕切る中間壁30aを貫いてい
る。そして、その主軸25には、主ピストン室33内を
上下に摺動する主ピストン35が固定され、副ピストン
室34内を上下に摺動する副ピストン36が主軸25に
貫かれている。副ピストン36は、その外周部分がシリ
ンダチューブ30に対して摺動し、内周部分が主軸25
に対して摺動するよう構成されており、その主軸25の
上端には係止リング37が設けられている。
The cylinder tube 30 extends through the bottom lid 31.
The main shaft 25 extending inward penetrates an intermediate wall 30a that separates a lower main piston chamber 33 from an upper sub piston chamber 34. A main piston 35 that slides up and down in a main piston chamber 33 is fixed to the main shaft 25, and a sub piston 36 that slides up and down in a sub piston chamber 34 is penetrated by the main shaft 25. The sub-piston 36 has an outer peripheral portion sliding with respect to the cylinder tube 30 and an inner peripheral portion
And a locking ring 37 is provided at the upper end of the main shaft 25.

【0017】また、シリンダチューブ30の側部には主
ピストン操作ポート38及び副ピストン操作ポート39
が形成され、それぞれ主ピストン35又は副ピストン3
6の下方へ動作流体である圧縮エアを供給できるよう
に、主ピストン室33又は副ピストン室34へ連通路3
8a,39aを介して連通されている。ところで、シリ
ンダチューブ30の上蓋32には、副ピストン36の移
動量を制限する調整ネジ41が設けられている。上蓋3
2は、主軸25が突き出るように中心に孔32aが明け
られ、そこにフランジ部を有する筒状の調整ネジ41が
螺合されている。調整ネジ41は、上蓋32上に貼設さ
れた目盛板42に合わせて回転することで高さを調節す
るものであって、その所定高さにて位置決めすための固
定ネジ43が設けられている。
A main piston operation port 38 and a sub piston operation port 39 are provided on the side of the cylinder tube 30.
Are formed, and the main piston 35 or the sub piston 3
6 to the main piston chamber 33 or the sub-piston chamber 34 so that the compressed air as the working fluid can be supplied below
8a and 39a. By the way, an adjusting screw 41 for restricting the amount of movement of the sub piston 36 is provided on the upper lid 32 of the cylinder tube 30. Top lid 3
2, a hole 32a is formed at the center so that the main shaft 25 protrudes, and a cylindrical adjustment screw 41 having a flange portion is screwed into the hole 32a. The adjusting screw 41 adjusts the height by rotating in accordance with a scale plate 42 attached to the upper lid 32, and is provided with a fixing screw 43 for positioning at a predetermined height. I have.

【0018】そこで、このような構成からなるスロー排
気バルブ1では、以下のような作用によって真空排気が
行われる。閉弁時、スロー排気バルブ1は図1に示すよ
うに弁体21の弁体ゴム22が弁座13に当接し、弁孔
14が遮断された状態にある。これは、弁体20がスプ
リング28の弾性力のみによって下方へと付勢されてい
るからである。そして、チャンバポート12に接続され
た不図示の真空チャンバの真空排気を行う場合には、次
のような緩速排気及び急速排気のための2段階による動
作が行われる。
Therefore, in the slow exhaust valve 1 having such a configuration, vacuum exhaust is performed by the following operation. When the valve is closed, the slow exhaust valve 1 is in a state where the valve body rubber 22 of the valve body 21 is in contact with the valve seat 13 and the valve hole 14 is closed as shown in FIG. This is because the valve body 20 is urged downward only by the elastic force of the spring 28. When evacuating a vacuum chamber (not shown) connected to the chamber port 12, the following two-step operation for slow exhaust and rapid exhaust is performed.

【0019】先ず、緩速排気を行うため、副ピストン操
作ポート39から圧縮エアが副ピストン室34の副ピス
トン36下方室へ供給される。そのため、副ピストン3
6は下方から加圧され、副ピストン室34内を上昇す
る。副ピストン36は、最初主軸25に対して独立して
上昇するが、一定量上昇したところで係止リング37に
当たり、その係止リング37を押し上げるようにして上
昇する。そのため、主軸25は、スプリング28の下方
への付勢力に抗して副ピストン36に持ち上げられ、弁
体20の弁体ゴム22が弁座13から離間して遮断が解
除される。一方、副ピストン36は、主軸25を持ち上
げた後、更に一定量上昇したところで調整ネジ41の下
端に当たり、その移動が制限される。そのため、主軸2
5及び弁体20の上昇も停止し、図2に示す位置、即ち
緩速排気を行うのに適した弁開度の状態が維持される。
First, compressed air is supplied from the sub-piston operation port 39 to the sub-piston chamber 34 below the sub-piston 36 in order to perform slow exhaust. Therefore, the secondary piston 3
6 is pressurized from below and rises in the sub piston chamber 34. The auxiliary piston 36 first rises independently of the main shaft 25, but hits the locking ring 37 when it rises by a certain amount, and rises so as to push up the locking ring 37. Therefore, the main shaft 25 is lifted by the sub-piston 36 against the downward biasing force of the spring 28, the valve body rubber 22 of the valve body 20 is separated from the valve seat 13, and the blocking is released. On the other hand, the secondary piston 36 hits the lower end of the adjusting screw 41 when the main shaft 25 is further raised by a certain amount after the main shaft 25 is lifted, and the movement thereof is restricted. Therefore, spindle 2
The lifting of the valve 5 and the valve body 20 is also stopped, and the position shown in FIG. 2, that is, the state of the valve opening suitable for performing the slow exhaust, is maintained.

【0020】スロー排気バルブ1は、図2に示す緩速排
気の状態では弁開度が小さく、ポンプポート11とチャ
ンバポート12との間を流れる流体は、弁座13とニー
ドル弁体23との隙間を通って流れ、その流量が制限さ
れている。そのため、真空チャンバ内のガスは急激に流
れることはなく、パーティクルを巻き上げることのない
スロー排気が行われる。そして、真空チャンバ内の圧力
が十分に低い状態になったところで、続く急速排気が行
われる。急速排気を行う場合、スロー排気バルブ1に
は、主ピストン操作ポート38から圧縮エアが主ピスト
ン室33の主ピストン35下方室へ供給される。そのた
め、主ピストン35は下方から加圧され主ピストン室3
3内を上昇する。このとき、主軸25は主ピストン33
に対して固定されているため、主ピストン33の上昇に
伴って上昇することとなる。従って、その主軸25に固
定された弁体20は、スプリング28の付勢力に抗して
上昇し、図3に示すように弁開度を大きくした状態で弁
が開けられる。
The slow exhaust valve 1 has a small valve opening in the slow exhaust state shown in FIG. 2, and the fluid flowing between the pump port 11 and the chamber port 12 causes the fluid between the valve seat 13 and the needle valve body 23 to pass through. It flows through the gap and its flow rate is limited. Therefore, the gas in the vacuum chamber does not flow rapidly, and the slow exhaust is performed without rolling up the particles. Then, when the pressure in the vacuum chamber becomes sufficiently low, the subsequent rapid exhaust is performed. When performing rapid exhaust, compressed air is supplied to the slow exhaust valve 1 from the main piston operation port 38 to the main piston chamber 33 below the main piston 35. Therefore, the main piston 35 is pressurized from below and the main piston chamber 3
Go up in 3. At this time, the main shaft 25 is connected to the main piston 33
, It rises as the main piston 33 rises. Accordingly, the valve body 20 fixed to the main shaft 25 rises against the urging force of the spring 28, and the valve is opened with the valve opening increased as shown in FIG.

【0021】スロー排気バルブ1が図3に示す急速排気
状態の場合には、弁開度が大きく、ポンプポート11と
チャンバポート12との間を流れる流量が増し、真空チ
ャンバ内に残るガスが急速に排気される。そして、真空
チャンバ内のガスの排気が終了すれば、主ピストン操作
ポート38及び副ピストン操作ポート39から圧縮エア
が抜かれ、主ピストン35及び副ピストン36が、下方
から押し上げられていた圧縮エアによる加圧力から解除
される。そのため、弁体20、主軸25及び主ピストン
35並びに副ピストン36は、スプリング28によって
下方へ付勢され図1に示す状態へと戻される。即ち、下
降した弁体20の弁体ゴム22が弁座13に当接し、ポ
ンプポート11とチャンバポート12とが遮断される。
When the slow exhaust valve 1 is in the rapid exhaust state shown in FIG. 3, the valve opening is large, the flow rate between the pump port 11 and the chamber port 12 increases, and the gas remaining in the vacuum chamber is rapidly reduced. Exhausted. When the exhaust of the gas in the vacuum chamber is completed, the compressed air is extracted from the main piston operation port 38 and the sub piston operation port 39, and the main piston 35 and the sub piston 36 are compressed by the compressed air that has been pushed up from below. Release from pressure. Therefore, the valve body 20, the main shaft 25, the main piston 35, and the sub-piston 36 are urged downward by the spring 28 to return to the state shown in FIG. That is, the valve body rubber 22 of the lowered valve body 20 comes into contact with the valve seat 13, and the pump port 11 and the chamber port 12 are shut off.

【0022】従って、本実施の形態のスロー排気バルブ
1は、主ピストン35及び副ピストン36の操作によっ
て緩速排気と急速排気の2段階排気を行うことができる
ものであって、弁座13との離間距離の調整をバルブ本
体から独立して自由に移動する1つの弁体20によって
行うものであるため、緩速排気時の弁開度調節によって
真空チャンバ内の容積に適合させて排気量を大きくする
ことができるようになった。その調節も調節ネジ41に
よって正確、かつ簡易に行うことができる。よって、例
えばこのスロー排気バルブ1を容積の異なる2つの真空
チャンバに接続し、1つで両者の真空排気に対応させる
こともできる。また、スロー排気バルブ1は、弁体20
がニードル弁体23を備えているため、外形寸法やテー
パ角度を変えたニードル弁体23を使用することで内容
積の異なる多種の真空チャンバに対応させることができ
るようになった。
Therefore, the slow exhaust valve 1 of the present embodiment can perform two-stage exhaust of slow exhaust and rapid exhaust by operating the main piston 35 and the sub piston 36. Is adjusted by one valve body 20 which freely moves independently of the valve body, so that the exhaust amount is adjusted to the volume in the vacuum chamber by adjusting the valve opening during slow exhaust. You can now make it bigger. The adjustment can be performed accurately and easily by the adjustment screw 41. Therefore, for example, the slow exhaust valve 1 can be connected to two vacuum chambers having different capacities, and one vacuum exhaust valve can be used for both. The slow exhaust valve 1 is provided with a valve body 20.
Is provided with the needle valve element 23, so that it is possible to cope with various kinds of vacuum chambers having different internal volumes by using the needle valve element 23 having different outer dimensions and taper angles.

【0023】更に、本実施の形態のスロー排気バルブ1
は、主ピストン室33及び副ピストン室34を構成する
シリンダチューブ30を、上下両方からの削り出しによ
る一体ものとした。また、切削加工技術の進歩した今日
においては両室の同芯を出すことは容易である。その結
果、従来のように同芯を出すためにシリンダチューブを
構成する部品毎の寸法精度が要求されないため、シリン
ダ部の製造コストを下げることができ、なおかつ高い同
芯精度の実現を可能とした。また、削り出しによる一体
もののシリンダチューブ30は軸方向寸法が長いため、
そのシリンダチューブ30に穿設される連通路38aを
軸方向に長くすることができる。そのため、主ピストン
操作ポート38の高さ位置の選定について自由度が増
し、このスロー排気バルブ1の設置環境に応じた適切な
ポート位置とすることができる。
Further, the slow exhaust valve 1 of the present embodiment
In the above, the cylinder tube 30 constituting the main piston chamber 33 and the sub piston chamber 34 is integrally formed by cutting from both upper and lower sides. In addition, in today's advanced cutting technology, it is easy to make the two chambers concentric. As a result, since the dimensional accuracy of each component constituting the cylinder tube is not required in order to obtain concentricity as in the related art, the manufacturing cost of the cylinder part can be reduced, and high concentricity can be realized. . In addition, since the cylinder tube 30 formed integrally by cutting has a long axial dimension,
The communication passage 38a formed in the cylinder tube 30 can be lengthened in the axial direction. Therefore, the degree of freedom in selecting the height position of the main piston operation port 38 is increased, and an appropriate port position can be set according to the installation environment of the slow exhaust valve 1.

【0024】なお、本発明は、前記実施の形態のスロー
排気バルブに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱
しない範囲で様々な変更が可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the slow exhaust valve of the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、弁座に当接・離間すべくバル
ブボディ内に弁体が設けられ、その弁体と一体の主軸に
設けられた主ピストン及び副ピストンが摺動する上下一
対のピストン室を、上下を仕切る中間壁を備えた一つの
筒状体から形成してなるシリンダチューブとを有する構
成としたので、排気量の調節に制約を受けないスロー排
気バルブを提供すること、また同芯精度の高いスロー排
気バルブを安価に提供することが可能となった。
According to the present invention, a valve body is provided in a valve body so as to come into contact with and separate from a valve seat, and a main piston and a sub-piston provided on a main shaft integral with the valve body are slid vertically. Since the piston chamber has a configuration having a cylinder tube formed from a single cylindrical body having an intermediate wall that separates the upper and lower parts, it is possible to provide a slow exhaust valve that is not restricted by the adjustment of the displacement. It has also become possible to provide a low-cost slow exhaust valve with high concentric accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るスロー排気バルブの一実施形態を
示した閉弁状態の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a slow exhaust valve according to an embodiment of the present invention in a closed state.

【図2】本発明に係るスロー排気バルブの一実施形態を
示した緩速排気状態の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a slow exhaust valve according to an embodiment of the present invention in a slow exhaust state.

【図3】本発明に係るスロー排気バルブの一実施形態を
示した急速排気状態の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a slow exhaust valve according to an embodiment of the present invention in a rapid exhaust state.

【図4】スロー排気バルブの第1従来例を示した断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing a first conventional example of a slow exhaust valve.

【図5】スロー排気バルブの第2従来例を示した断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view showing a second conventional example of the slow exhaust valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スロー排気バルブ 10 バルブボディ 11 ポンプポート 12 チャンバポート 13 弁座 21 弁体 23 ニードル弁体 25 主軸 30 シリンダチューブ 33 主ピストン室 34 副ピストン室 35 主ピストン 36 副ピストン 41 調整ネジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slow exhaust valve 10 Valve body 11 Pump port 12 Chamber port 13 Valve seat 21 Valve 23 Needle valve 25 Main shaft 30 Cylinder tube 33 Main piston chamber 34 Secondary piston chamber 35 Main piston 36 Secondary piston 41 Adjustment screw

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプポートとチャンバポートとを備え
たバルブボディ内に形成された弁座と、 前記弁座側に常時付勢され、弁座に当接・離間すべくバ
ルブボディ内に設けられた弁体と、 前記弁体に対して下端部が固定された主軸と、 前記主軸の上下に位置し、その主軸に固定された下方の
主ピストン、及び主軸が摺動可能に嵌挿して上端からの
抜けが防止された上方の副ピストンと、 前記主ピストン及び副ピストンが摺動する上下一対のピ
ストン室を、上下を仕切る中間壁を備えた一つの筒状体
から形成してなるシリンダチューブとを有し、 前記各ピストン室に供給する動作流体によって前記主ピ
ストン及び副ピストンを上方へ加圧して動作させ、主軸
を介して前記弁座に対する前記弁体の高さ調整を行うこ
とを特徴とするスロー排気バルブ。
1. A valve seat formed in a valve body having a pump port and a chamber port, and is provided in the valve body so as to be constantly urged toward the valve seat and to abut and separate from the valve seat. A valve body, a main shaft having a lower end fixed to the valve body, a lower main piston positioned above and below the main shaft, and a lower main piston fixed to the main shaft, and a main shaft slidably fitted with the upper end. And a pair of upper and lower piston chambers in which the main piston and the sub-piston slide are formed from a single cylindrical body having an intermediate wall separating the upper and lower parts. And operating the main piston and the sub-piston by pressurizing the main piston and the sub-piston upward by operating fluid supplied to each of the piston chambers, and adjusting the height of the valve body with respect to the valve seat via a main shaft. And slow exhaust bar Breakfast.
【請求項2】 請求項1に記載のスロー排気バルブにお
いて、 前記シリンダチューブは、中実部材を上下両方からの削
り出しによって内部の空間を形成し、その中間の所定位
置に中間壁を設けたものであることを特徴とするスロー
排気バルブ。
2. The slow exhaust valve according to claim 1, wherein the cylinder tube has an internal space formed by cutting a solid member from both upper and lower sides, and an intermediate wall is provided at a predetermined position intermediate the solid member. A slow exhaust valve, characterized in that:
【請求項3】 請求項1に記載のスロー排気バルブにお
いて、 前記弁体は、前記弁座面に直接当接・離間するシール部
と、円周状にテーパ面が形成され、前記弁座内の弁孔へ
入り込むニードル部とを有することを特徴とするスロー
排気バルブ。
3. The slow exhaust valve according to claim 1, wherein the valve body has a seal portion directly in contact with and separated from the valve seat surface, and a tapered surface formed in a circumferential shape, and the inside of the valve seat is formed. And a needle portion that enters the valve hole.
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