JP2002039435A - 真空ゲート弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空容器Ｃ１に連通する弁箱１の前側開口２
を開閉する弁板５を備え、弁板５の閉じ状態で弁板５と
開口２周りの前壁１ａ内面との間をシール材７でシール
するようにした真空ゲート弁において、簡単で低コスト
の構造を採りながら、弁板５を効果的に冷却できるよう
にし、シール材７が弁板５を経由して加熱されるのを抑
えてシール材７の熱劣化を防止する。 【解決手段】 弁板５の外周縁部に、その閉じ状態で弁
箱１の前壁１ａ内面に当接して弁板５と弁箱１の前壁１
ａとを熱伝導可能に接続する伝熱部材６１を設け、弁板
５を輻射と弁箱１の前壁１ａへの熱伝導との双方により
冷却するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器の開口を
開閉するための真空ゲート弁に関し、特に、シール材の
熱劣化を防止する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、真空容器内でワークの処理を行
う場合、真空ゲート弁の開弁により真空容器の開口を開
いてその真空容器内にワークを搬入し、次いで、真空ゲ
ート弁により開口を閉じた後に真空容器内を真空状態に
してワークの処理を行うようになされている。

【０００３】ところで、上記のように真空ゲート弁を閉
弁して真空容器内でワークを処理する際に、そのワーク
を加熱手段により加熱することがあり、その場合、真空
ゲート弁の弁板と開口周りの容器壁面（弁座）との間を
真空シールしているシール材に熱が真空容器の壁部を経
て伝達されて、そのシール材が熱劣化するという問題が
ある。

【０００４】このような真空ゲート弁におけるシール材
の熱劣化を防止するために、従来、例えば実開昭６２―
１９９５７２号公報に示されるように、容器の開口周り
にシール材が配置されている構造において、そのシール
材近傍の容器壁部内に冷却流体が流れる冷却流体通路を
形成するか、或いは特開昭５７―１５４５７９号や実開
昭５７―７７７７９号の各公報に示されるように、弁板
側にシール材が設けられている構造において、そのシー
ル材近傍の弁板の内部と、閉弁時にシール材が押し付け
られる弁座面近くの容器壁部内とにそれぞれ冷却流体通
路を形成することで、シール材を冷却流体により冷却す
ることが提案されている。

【０００５】尚、この他、真空ゲート弁に限らず、通常
のゲート弁におけるシール部分の耐熱性を確保する技術
として、例えば実開平６―８５９７０号公報に示される
ように、バルブボディの弁座、又は該弁座にシール面に
て着座して開閉する弁棒（弁体）のシール面のシールチ
ップにタンタルを用いることで、シール材の耐熱性や閉
弁時の密閉性を高めることが知られている。

【０００６】また、特開平４―１０７３７７号公報に示
されるように、弁座及び弁板の各シール面の一方に金属
薄膜を縁部にて気密接着し、この金属薄膜の表面に耐熱
性樹脂の合成樹脂薄膜を形成し、閉弁状態では、金属薄
膜の裏面側に空気圧を作用させて、合成樹脂薄膜を他方
のシール面に圧接させることにより、シール効果を高め
ることが知られている。

【０００７】さらに、実開昭５９―６８８６８号公報に
示されるものでは、バルブ台の開口の周縁部に取り付け
られ、内周面がテーパ状のシール面に形成されたバルブ
シートと、外周縁部がバルブシートのシール面と同じ角
度で傾斜し、その外周縁部にバルブシートのシール面と
摺接するＯリングが取り付けられた弁板とを設け、上記
バルブシートの材料をポリイミド樹脂等の耐熱性材料で
構成するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記真空ゲ
ート弁の構造のうち前者の提案例（実開昭６２―１９９
５７２号公報）のように、開口周りの容器壁部に冷却流
体通路を形成して、その中を流れる流体によりシール材
を冷却する構造では、真空容器内の加熱温度が高い場
合、シール材の冷却が不十分でその熱劣化を安定して防
止できない難がある。すなわち、ゲート弁の閉弁状態で
はシール材が圧縮変形してシールしているものの、弁板
と容器壁面（弁座）とは接触していない。従って、弁板
の冷却は真空中での輻射のみによって行われることとな
り、真空容器内の加熱温度の上昇に伴い弁板の冷却が不
十分となって、その弁板を経てシール材が加熱される。

【０００９】一方、後者の提案例（特開昭５７―１５４
５７９号や実開昭５７―７７７７９号の各公報）の如
く、弁板自体にも冷却流体通路を形成すれば、弁板を輻
射に加えて流体による熱伝導により冷却することができ
るので、シール材の熱劣化を安定して防止することがで
きる。しかしながら、その反面、弁板は開閉動作して移
動するものであり、その弁板に対し冷却流体通路を形成
してその内部に流体を流すためには、構造が大掛かりで
複雑となり、コストアップも招いて実用上の対策とはな
り難い。

【００１０】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記の如き真空ゲート弁
において、その弁板の冷却構造を改良することにより、
簡単で低コストの構造を採りながら、弁板を効果的に冷
却できるようにし、シール材が弁板を経由して加熱され
るのを抑えてシール材の熱劣化を防止することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、閉じ状態にある弁板を強制的に容
器の壁部に伝熱可能に接触させることで、弁板を輻射の
みならず熱伝導によっても冷却するようにした。

【００１２】具体的には、請求項１の発明では、真空容
器の開口を開閉する弁板を備え、該弁板の閉じ状態では
弁板と開口周りの容器壁面との間をシール材によりシー
ルするようにした真空ゲート弁において、少なくとも上
記弁板の閉じ状態で弁板と容器壁部との間を熱伝導可能
に接続する伝熱手段を設けたことを特徴としている。

【００１３】上記の構成によると、弁板の閉じ状態では
弁板と開口周りの容器壁面との間がシール材によりシー
ルされるが、それと同時に、この弁板と容器壁部とが伝
熱手段により熱伝導可能に接続される。この弁板と容器
壁部との熱伝導可能な接続状態により、弁板の熱が伝熱
手段を介して容器壁部に伝達される熱伝導が生じ、この
熱伝導と輻射との双方により弁板が冷却される。従っ
て、真空容器内部の加熱温度が高い場合であっても、上
記シール材が弁板を経由して加熱されるのは抑制される
ようになり、シール材の熱劣化を安定して防止すること
ができる。

【００１４】しかも、弁板と容器壁部とを伝熱手段によ
り熱伝導可能に接続させるだけでよいので、弁板内に冷
却流体通路を設けて弁板を冷却する場合に比べ、構造が
極めて簡単になり、しかも低コストで製造することがで
きる。

【００１５】請求項２の発明では、上記開口周りの容器
壁部に、弁板が閉じ状態にあるときのシール材の位置に
略対応して冷却流体の通路が形成されている構成とす
る。このことで、シール材は、容器壁部内の通路を流れ
る冷却流体によっても冷却されるようになり、その熱劣
化をさらに安定して防止できる。

【００１６】請求項３の発明では、上記伝熱手段は、弁
板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に固定され
かつ弁板の閉じ状態で弁板又は容器壁部の他方に接触す
る熱伝導材料からなる伝熱部材とする。このことで、弁
板の閉じ状態では、その弁板の熱が伝熱部材を経て容器
壁部に伝導されて放熱され、よって望ましい伝熱手段を
具体化することができる。

【００１７】請求項４の発明では、上記伝熱部材は、弁
板の周縁部に固定されているものとする。こうすると、
同じ伝熱部材を弁板の中間部に固定する場合に比較し
て、真空容器の開口の面積を大に保ったまま、伝熱部材
の容器壁面に対する接触面積（伝熱面積）及び伝熱量を
大きく確保することができる。

【００１８】請求項５の発明では、上記伝熱部材は弾性
を有するものとする。このことで、伝熱部材自体に弾性
が生じるので、弁板の閉じ状態で伝熱部材が安定して相
手側の容器壁部又は弁板に押し付けられることとなり、
弁板の冷却効果を安定維持することができる。

【００１９】請求項６の発明では、上記伝熱手段は、弁
板又は容器壁部の少なくとも一方に他方に対し接離する
方向に移動可能にかつ伝熱状態で支持された熱伝導材料
からなる伝熱部材と、この伝熱部材を弁板又は容器壁部
の他方に向けて付勢する付勢手段とを備えてなるものと
する。こうすると、弁板の閉じ状態では、付勢手段によ
り付勢された伝熱部材が弁板又は容器壁部の他方に押し
付けられて、その伝熱部材を経て弁板の熱が容器壁部に
伝導されて放熱されるようになり、望ましい伝熱手段を
具体化できるとともに、弁板の冷却効果を安定維持する
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図７及び図８は本
発明の実施形態１に係る真空ゲート弁Ｇを示す。この真
空ゲート弁Ｇは、図２及び図３に示すように、前後に位
置する第１及び第２真空容器Ｃ１，Ｃ２間に両真空容器
Ｃ１，Ｃ２の内部空間（真空空間）同士を連通又は連通
遮断するように配設される。

【００２１】上記真空ゲート弁Ｇは、両真空容器Ｃ１，
Ｃ２間に気密状に挟まれた例えばステンレス鋼等からな
る矩形状の弁箱１（固定体）を備え、この弁箱１の前壁
１ａ（図２、図３及び図７で左側壁）の上部には第１真
空容器Ｃ１に連通する前側開口２が、また後壁１ｂ（同
右側壁）の上部には第２真空容器Ｃ２に連通する後側開
口３がそれぞれ同じ高さ位置に形成され、これらの開口
２，３はいずれも左右方向（図７の紙面と直交する方
向。図８では左右方向）に長い矩形状でかつ同じ大きさ
とされており、この各開口２，３を介して弁箱１内の空
間が各真空容器Ｃ１，Ｃ２内部と連通している。すなわ
ち、この実施形態では、弁箱１の前壁１ａが第１真空容
器Ｃ１の壁部を、また後壁１ｂが第２真空容器Ｃ２の壁
部をそれぞれ構成しており、前側開口２は第１真空容器
Ｃ１の開口を、また後側開口３は第２真空容器Ｃ２の開
口をそれぞれ構成している。

【００２２】図２及び図３に拡大して示すように、上記
弁箱１内には、上記前側開口２（第１真空容器Ｃ１の開
口）を開閉する弁板５が配置収容されている。この弁板
５は前側開口２よりも若干大きい左右方向に長い矩形状
の例えばステンレス鋼等の板材からなり、その前面外周
部には弁板５の全体に亘って連続するシール収容溝６が
形成され、このシール収容溝６内には、弁箱１の前壁１
ａ内面（開口２周りの第１真空容器Ｃ１の壁面）に圧接
して変形して弁板５と弁箱１の前側開口２周囲の前壁１
ａ内面との間をシールするゴム製や樹脂製のシール材７
が収容固定されている。

【００２３】上記弁板５は、その長さ方向である左右方
向に離れた左右両側の２箇所（３箇所以上でもよい）で
後面側から同期して弁板支持体１０により後述の平行リ
ンク機構２２，２２を介して押圧されて前側開口２を閉
じるものとされている。すなわち、弁板５の後側の弁箱
１内に上記弁板支持体１０が配置され、この弁板支持体
１０は、弁板５と共に、弁箱１内の下側に位置する開弁
位置と、弁箱１内の上側でかつ前後の開口２，３に対応
する閉弁位置との間を上記前側開口２に沿った鉛直平面
と略平行に上下移動可能とされている。弁板支持体１０
は、弁箱１の後側開口３よりも大きい矩形板状の本体１
１を有し、この本体１１の前面には、上記弁板５の左右
の押圧位置に対応する部分にそれぞれ各平行リンク機構
２２の各ガイドローラ３１，３２を案内するためのガイ
ド部材１２が円環板状の取付部材２０により一体的に取
付固定されている。すなわち、上記ガイド部材１２は、
図４〜図６に示すように、後向きに開口する浅い略皿形
状のもので、その下側壁部が切り欠かれて開放され、こ
の切欠き部分以外の外周上半部の後端には半径方向外側
に延びるフランジ１２ａが形成されており、このフラン
ジ１２ａを取付部材２０の内周部に係止した状態で該取
付部材２０をボルト２１，２１，…（１つのみ図示す
る）により本体１１に取り付けることで、各ガイド部材
１２が本体１１の前面に取付部材２０を介して取付固定
されている。

【００２４】また、上記弁板支持体１０における取付部
材２０の下縁部には円筒状の第１ロッド３６の上端部
（内端部）が移動一体に気密状に溶接固定されており、
この第１ロッド３６の昇降移動（長さ方向の移動）によ
り弁板支持体１０が開弁位置と閉弁位置との間を移動す
る。

【００２５】上記ガイド部材１２の前壁１ａ（底壁）の
中心部には縦長矩形状の開口１４が貫通形成されてい
る。また、ガイド部材１２の前面には、上記開口１４の
上下縁部からそれぞれ水平前側に平行に延びる上下１対
の突出片１５，１６が一体に形成され、この上側突出片
１５下面は開口１４の上縁部下面と、また下側突出片１
６上面は開口１４の下縁部上面とそれぞれ面一とされて
いる。また、上記弁板支持体１０の本体１１前面には、
上記各ガイド部材１２の開口１４に対応して所定深さの
矩形凹部１１ａが形成されている。そして、上記ガイド
部材１２の前壁（底壁）と本体１１前面の凹部１１ａと
により、後述する第２ロッド３７の移動方向（上下方
向）に延びる垂直ガイド部１３が、また上下１対の突出
片１５，１６ないし開口１４により、弁板５の移動方向
（前後方向）に延びる水平ガイド部１７がそれぞれ形成
されている。また、図６に示すように、上記垂直ガイド
部１３を形成するガイド部材１２の前壁後面において開
口１４の下側部と、水平ガイド部１７において下側突出
片１６の上面後端部との交差部には、後述の下側リンク
２８との干渉を避けるために斜めに切り欠いてなる面取
部１８が形成されている。

【００２６】上記弁板支持体１０の左右の各ガイド部材
１２内には、上記弁板５を弁板支持体１０に対し前後方
向に接離可能に支持するための平行リンク機構２２が配
置されている。すなわち、上記各ガイド部材１２におけ
る上下の突出片１５，１６間には水平左右方向に延びる
上下の前リンク軸２３，２３が上下方向に所定間隔をあ
けて配置され、この各前リンク軸２３は、左右端部の前
側切欠部２３ａ，２３ａ（図４参照）にて弁板取付部材
２５にボルト２４，２４により締結固定され、この弁板
取付部材２５は弁板５の後面にボルト２６，２６，…に
より締結されている。

【００２７】一方、上記各垂直ガイド部１３内、つまり
ガイド部材１２の開口１４の左右両側部分の前壁後面と
本体１１前面の各矩形凹部１１ａ底面（前面）との間に
は、水平左右方向に延びる上下の後リンク軸２７，２７
が上記前リンク軸２３，２３と同じ間隔をあけて上下方
向に配置されている。そして、図４に示すように、上記
各前リンク軸２３の左右両側寄りに位置する部分にはそ
れぞれ樹脂製等の左右リンク２８，２８の前端部が揺動
可能に支持され、このリンク２８，２８の後端部は、そ
れぞれ前リンク軸２３の後側に対応して位置する後リン
ク軸２７の左右両側寄り部分に揺動可能に支持されてお
り、前後のリンク軸２３，２７同士は左右１対のリンク
２８，２８により連結されている。この各リンク２８の
中間部にはその下面を切り欠いた形状の凹部２９が形成
されており、図３に示す如く、各リンク２８が後側部を
下げるように後向きに傾斜したときに、その凹部２９に
よりガイド部材１２の開口１４の下縁部上面後端と干渉
しないようにしている。

【００２８】さらに、上記上下の後リンク軸２７，２７
は、その左右中央部にて、それぞれガイド部材１２内を
上下方向に延びる第２ロッド３７の上端部に上記間隔を
あけて取付固定されている。この上下の後リンク軸２
７，２７の第２ロッド３７との連結構造はいずれも同じ
で、各後リンク軸２７の左右中央部にはその略前半部を
平面状に切り欠いた嵌合部２７ａが、また第２ロッド３
７にはその略後半部を平面状に切り欠いてなる嵌合部３
７ａがそれぞれ形成されており、後リンク軸２７と第２
ロッド３７とは、互いに交差しかつ各々の嵌合部２７
ａ，３７ａで嵌合した状態で両者を前後方向に貫通する
ボルト３８により一体的に締結固定されている。よっ
て、上記前後のリンク軸２３，２３，２７，２７及び上
下両側のリンク２８，２８，…により平行リンク機構２
２が構成されている。

【００２９】上記各前リンク軸２３の左右中央部には、
上記水平ガイド部１７により水平前後方向に案内される
樹脂製等の前ガイドローラ３１が回転可能に支持されて
いる。すなわち、上側に位置する前リンク軸２３上の前
ガイドローラ３１は、ガイド部材１２の上側突出片１５
下面ないし開口１４の上縁部下面に沿って、また下側に
位置する前リンク軸２３上の前ガイドローラ３１は、下
側突出片１６の上面ないし開口１４の下縁部上面に沿っ
てそれぞれ前後方向に移動可能に転動案内されるように
なっており、これら上下の前ガイドローラ３１，３１の
案内により弁板５がガイド部材１２（弁板支持体１０）
に対し上下方向に相対移動不能に位置決めされた状態で
前後移動する。

【００３０】また、上記各後リンク軸２７の左右端部に
はそれぞれ上記垂直ガイド部１３により垂直上下方向に
案内される樹脂製等の後ガイドローラ３２，３２が回転
可能に支持されている。つまり、これら後ガイドローラ
３２，３２は、ガイド部材１２の開口１４の左右両側の
前壁後面と本体１１前面の各凹部１１ａ底面との間を転
動して案内される。

【００３１】そして、上記弁板支持体１０が弁箱１内上
側の閉弁位置にあるときに、その内部で第２ロッド３７
のみを昇降移動させることで、平行リンク機構２２によ
り弁板５を弁板支持体１０に対し接離するように前後方
向（両真空容器Ｃ１，Ｃ２の配列方向）に移動させて弁
箱１の前側開口２を開閉し、図３に示すように、第２ロ
ッド３７を下降させたときには、平行リンク機構２２の
各リンク２８を後側に向かって下側に向かうように傾斜
させ、弁板５を弁板支持体１０（第２ロッド３７）に接
近させて弁箱１の前側開口２周りの前壁１ａから離隔さ
せることで、その開口２を開く一方、図２に示すよう
に、第２ロッド３７を上昇させたときには、平行リンク
機構２２の各リンク２８を前後方向に水平に配置し、弁
板５を弁板支持体１０から離して前側開口２周りの前壁
１ａ内面に押し付けることで、その開口２を閉じるよう
になっている。

【００３２】上記弁板支持体１０における各取付部材２
０の前端部とその前側の各弁板取付部材２５との後面と
の間に亘り金属製円筒状の機構収容ベローズ３４が両者
の接離方向に伸縮可能に設けられている。この機構収容
ベローズ３４の前後端部はそれぞれ弁板取付部材２５及
び取付部材２０に気密状に溶接されており、この機構収
容ベローズ３４、弁板５（弁板取付部材２５）及び弁板
支持体１０で囲まれる気密状の空間に平行リンク機構２
２が収容されている。すなわち、機構収容ベローズ３４
は、平行リンク機構２２から発生する塵を密閉空間内に
封じ込めて弁箱１内への放出を防止するものである。

【００３３】上記弁板支持体１０が弁箱１内で開弁位置
及び閉弁位置間を昇降する動きと、この弁板支持体１０
に対し弁板５が接離する動きとは、いずれも弁箱１の底
壁外側からの駆動により行われるようになっている。つ
まり、弁箱１の底壁において各平行リンク機構２２の真
下の部分（上記弁板５の左右の押圧位置に対応する部
分）には開口部１ｃ，１ｃが形成され、この各開口部１
ｃ下面には、上下方向に延びかつ上端が開口する有底状
の筒部４０の上端部が同心状にかつ気密状に接合され、
この筒部４０の底部中心には中心孔４０ａが貫通形成さ
れている。さらに、上記筒部４０の下側には円筒状のス
トッパ４１が同心状に接続固定されている。

【００３４】そして、上記第１ロッド３６は上記弁箱１
底壁の開口部１ｃないし筒部４０に挿通され、この第１
ロッド３６の下端部（外端部）は、筒部４０底部の中心
孔４０ａを気密状に貫通した後に弁箱１外であるストッ
パ４１内を下側に延びてその下側に突出し、この下端部
には円板状の上側プレート４２が移動一体に取付固定さ
れており、第１ロッド３６の昇降移動（長さ方向の移
動）により弁板支持体１０を開弁位置及び閉弁位置間で
移動させ、後述のベローズ取付フランジ５４が略弁箱１
の底壁の位置に移動したときを弁板支持体１０の開弁位
置に、また上側プレート４２がストッパ４１の下面に当
接したときを閉弁位置にそれぞれ設定している。

【００３５】一方、上記弁板５を弁板支持体１０に対し
接離させて開閉させるための上記第２ロッド３７は上記
筒状の第１ロッド３６内に上下方向に摺動可能に挿通さ
れている。この第２ロッド３７は、上記弁板支持体１０
における取付部材２０の下端部に第１ロッド３６と同心
状に形成した挿通孔２０ａに挿通され、その上端部は、
既述の如く弁板支持体１０のガイド部材１２内に位置し
て平行リンク機構２２の後リンク軸２７，２７に移動一
体に連結されている。第２ロッド３７の下端部（外端
部）は第１ロッド３６の下端部から突出して弁箱１外に
延び、この下端部には上側プレート４２と略同径の円板
状の下側プレート４３が移動一体に取付固定されてお
り、第２ロッド３７が第１ロッド３６に対し相対的に摺
動して長さ方向に移動することにより、弁板５の開き状
態及び閉じ状態を切り換え、下側プレート４３が上側プ
レート４２から最も離れて後述のリンク機構４６，４６
が伸長したときを弁板５が弁板支持体１０に接近した開
き状態に、また下側プレート４３が上側プレート４２に
最も接近して同リンク機構４６，４６が収縮したときを
弁板５が弁板支持体１０に離隔した閉じ状態にそれぞれ
なるようにしている。

【００３６】図８に示すように、上記左右の第２ロッド
３７，３７下端の下側プレート４３，４３には駆動手段
としての１つのエアシリンダ５７が駆動連結されてい
る。すなわち、このエアシリンダ５７は上記弁板５の左
右の押圧位置間の中央下方位置に配置された上下方向の
シリンダ軸線を有するもので、そのボディ上端部は弁箱
１に相対移動不能に固定されている。シリンダ５７のピ
ストンロッド５７ａの上端（先端）にはブラケット５８
の左右中央部が連結されている。このブラケット５８は
左右中央部よりも左右端部が低くなるように略コ字状に
折れ曲がった部材からなるもので、その左右端部にそれ
ぞれ上記左右の下側プレート４３，４３が連結されてお
り、１つのシリンダ５７の伸縮作動により、そのピスト
ンロッド５７ａの上端部にブラケット５８を介して連結
された左右の第２ロッド３７，３７を長さ方向に昇降移
動させて、その第１ロッド３６，３６との一体移動によ
る弁板支持体１０の開弁位置及び閉弁位置間の昇降移動
と、第２ロッド３７，３７のみの移動による弁板５の開
き状態及び閉じ状態間の切換えとを行うようにしてい
る。

【００３７】上記弁箱１の外側にある上側及び下側プレ
ート４２，４３間には、第２ロッド３７の下端部周りに
配置した圧縮ばね４４が縮装されており、この圧縮ばね
４４により第２ロッド３７を第１ロッド３６に対し、弁
板５が弁板支持体１０に接近して弁箱１の前側開口２を
開く下方向に相対移動させるように付勢している。

【００３８】さらに、図７に示すように、上記上側及び
下側プレート４２，４３同士は、直径方向に対向した位
置に配置した１対のリンク機構４６，４６により連結さ
れている。この各リンク機構４６は、上端部が上側プレ
ート４２に水平方向の軸心をもって揺動可能に軸支され
た上リンク４７と、上端部が該上リンク４７の下端部に
水平方向の連結軸４９を介して揺動可能に連結され、下
端部が下側プレート４３に水平方向の軸心をもって揺動
可能に軸支された下リンク４８とからなり、上記連結軸
４９にはガイドローラ５０が回転可能に支持されてい
る。そして、この各リンク機構４６を上下のリンク４
７，４８が上下方向に略一直線上に並ぶように伸長させ
たときには、下側プレート４３を上側プレート４２から
離して弁板５を弁板支持体１０に接近させる一方、リン
ク機構４６を上下のリンク４７，４８が外側（連結軸４
９が第２ロッド３７から離れる側）に折れ曲がるように
収縮させたときには、下側プレート４３を上側プレート
４２に接近させて弁板５を弁板支持体１０から離隔させ
るようにしている。

【００３９】また、上記各ストッパ４１の真下位置に
は、シリンダ５７のストロークに対応した所定長さのリ
ンク規制部５２，５２が配置固定されている。この両リ
ンク規制部５２，５２は、その間を上記上側及び下側プ
レート４２，４３が所定の隙間をあけて昇降移動するよ
うに前後に対向配置されたもので、両リンク規制部５
２，５２間には側方から上記ブラケット５８の左右端部
が昇降移動可能に挿通されており、シリンダ５７の伸縮
作動による各下側プレート４３の昇降動作に応じて各リ
ンク機構４６を伸長状態又は収縮状態に切り換え、シリ
ンダ５７の伸縮作動に伴って弁板支持体１０を開弁位置
及び閉弁位置間で昇降移動させたとき、その弁板支持体
１０が上昇端の閉弁位置以外にある状態では、上記各リ
ンク機構４６をリンク規制部５２内（両リンク規制部５
２，５２間）に、上下リンク４７，４８間の連結軸４９
上のガイドローラ５０が各リンク規制部５２の内面で転
動案内されるように潜らせて伸長状態に保持する一方、
弁板支持体１０が上昇端の閉弁位置にある状態では、各
リンク機構４６をリンク規制部５２上端から突出させて
収縮状態に切り換えるようにしている。尚、各リンク規
制部５２の上端面は、上記ガイドローラ５０の昇降時の
リンク規制部５２内に対する出没をスムーズに行わせる
ように上側に向かって外側（相手側リンク規制部４２か
ら離れる側）に傾斜する傾斜面に形成されている。

【００４０】そして、上記弁箱１内の下部にある第１ロ
ッド３６の上端寄り部分にはベローズ取付フランジ５４
が気密状に一体に取付固定されている。このベローズ取
付フランジ５４の下面には、第１ロッド３６の周りに配
置した金属製の伸縮可能なロッド収容ベローズ５５の上
端部が気密状に溶接固定され、このロッド収容ベローズ
５５の下端部は、弁箱１の底壁における筒部４０の底部
上面に気密状に溶接固定されており、ロッド収容ベロー
ズ５５により第１ロッド３６の貫通部を気密状に覆って
いる。

【００４１】さらに、本発明の特徴として、図１にも示
すように、上記弁板５の外周縁部（外周端面）にはその
周縁全体に亘り伝熱手段としての例えば銅やアルミニウ
ム等の熱伝導材料からなる伝熱部材６１が伝熱可能に取
付固定されている（尚、伝熱部材６１は弁板５の外周縁
部に部分的に設けてもよい）。この伝熱部材６１は、弁
板５の外周縁部に伝熱状態で取付固定された取付部６１
ａと、この取付部６１ａから弁板５の外方向に直角に折
れ曲がって弁板５と平行に延びる当接部６１ｂ（伝熱
部）とからなる断面略Ｌ字状のもので、その当接部６１
ｂは弁板５の前面（詳しくは弁板５の閉じ状態で弁箱１
の前側開口２周囲の前壁１ａ内面と対向する前面）より
も所定寸法だけ前側に突出しており、弁板５の閉じ状態
でシール材７が弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面
に圧接したときに、伝熱部材６１の当接部６１ｂが弁箱
１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面においてシール材７
の圧接部分よりも外側部位に当接することで、伝熱部材
６１が弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面（容器壁面）との
間を熱伝導可能に接続する、換言すれば弁板５と弁箱１
の前壁１ａとの間に熱伝導経路を形成するようになって
いる。

【００４２】また、弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ
内には上記弁板５が閉じ状態にあるときのシール材７が
圧接される位置に略対応して冷却流体通路６３が開口２
を取り囲むように形成され、この冷却流体通路６３は、
冷却水や冷却エア等からなる冷却流体を供給する図外の
冷却流体供給装置に接続されており、冷却流体供給装置
からの冷却流体を冷却流体通路６３に流して前側開口２
周囲の前壁１ａを冷却するようにしている。

【００４３】次に、上記実施形態の作動について説明す
る。真空ゲート弁Ｇが開弁しているときには、シリンダ
５７は収縮してストロークエンドにある。このため、上
側及び下側プレート４２，４３は両者を連結するリンク
機構４６，４６と共にリンク規制部５２，５２間にあ
り、その各リンク機構４６は伸長して両プレート４２，
４３が離隔している。このことで弁板支持体１０は開弁
位置にあり、また、第２ロッド３７の上端部は弁板支持
体１０内の下側に位置していて、各平行リンク機構２２
の各リンク２８が後側に向かって下側に向かうように傾
斜し（図３参照）、弁板５が弁板支持体１０に接近した
位置にあって弁箱１の前壁１ａ内面から離隔している。
また、機構収容ベローズ３４及びロッド収容ベローズ５
５はいずれも収縮している。

【００４４】この状態からゲート弁Ｇを閉弁させるとき
には、シリンダ５７が伸長してピストンロッド５７ａが
上昇する。このピストンロッド５７ａの上昇移動に伴
い、その上端にブラケット５８を介して連結されている
各下側プレート４３と、該各下側プレート４３に下端が
連結されている第２ロッド３７とが上昇する。このと
き、上記下側プレート４３と上側プレート４２とを連結
しているリンク機構４６，４６はそれぞれリンク規制部
５２，５２によりその間に伸長状態に拘束されており、
しかも両プレート４２，４３間には圧縮ばね４４が介在
されているので、上記下側プレート４３の上昇移動に伴
って上側プレート４２も下側プレート４３から離隔した
ままで追従して上昇し、両者の相対移動は生じない。こ
のことで、ロッド収容ベローズ５５が伸長しながら、上
側プレート４２と共に第１ロッド３６が上昇して、その
第１ロッド３６の上端部に連結されている弁板支持体１
０が開弁位置から閉弁位置に向かって弁板５と共に上昇
する。また、第１及び第２ロッド３６，３７間の相対移
動が生じないので、弁板５が閉じ状態に切り換わること
はなく、その弁板５は弁板支持体１０に接近したままに
保たれ、その上昇時に弁箱１の前壁１ａの内面に接触し
ない。

【００４５】シリンダ５７がさらに伸長して伸長ストロ
ークエンド近くに達すると、上側プレート４２が、弁箱
１の底壁下面の筒部４０に接合されているストッパ４１
の下面に当接してそれ以上の上昇移動が規制される。こ
のことで、図３に示すように、弁板支持体１０が閉弁位
置に停止して、弁板５が弁箱１における前側開口２に対
応した位置に位置付けられる。この状態では、上記各リ
ンク機構４６がリンク規制部５２の上端から抜け出し始
めており、シリンダ５７のさらなる伸長作動により、上
記各リンク機構４６が収縮状態に変化しかつ圧縮ばね４
４が圧縮されながら、上記ストッパ４１で停止規制され
ている上側プレート４２に対し下側プレート４３のみが
上昇する。このことで、図２に示すように、第１ロッド
３６と共に停止保持されている弁板支持体１０に対し、
第２ロッド３７のみが相対的に上昇して、この第２ロッ
ド３７のみの上昇移動により、機構収容ベローズ３４を
伸長させながら、各平行リンク機構２２の各リンク２８
が前後方向に水平に回動し、弁板５が弁板支持体１０か
ら離れるように前側に移動して弁箱１の前側開口２周囲
の前壁１ａ内面を押圧し、その開口２がシール材７によ
り気密状に閉塞されてゲート弁Ｇが閉弁する。

【００４６】一方、上記のような閉弁状態にあるゲート
弁Ｇを開弁させるときには、上記シリンダ５７が収縮し
てピストンロッド５７ａが下降する。このピストンロッ
ド５７ａの下降移動に伴い、各下側プレート４３が第２
ロッド３７と共に下降し、この第２ロッド３７の下降移
動により、機構収容ベローズ３４を収縮させながら、各
平行リンク機構２２の各リンク２８が傾斜方向に回動
し、弁板５が弁板支持体１０に近付く後方向に移動して
弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面から離れ、その
開口２が開かれる。この後、リンク規制部５２によるリ
ンク機構４６の伸長規制により第１及び第２ロッド３
６，３７が一体的に下降して弁板支持体１０が弁板５と
共に開弁位置に移動し、ゲート弁Ｇが開弁する。

【００４７】そして、この実施形態においては、上記弁
板５の外周縁部の全体に亘り熱伝導材料からなる伝熱部
材６１が伝熱可能に取付固定されているので、上記の如
くゲート弁Ｇが閉弁して弁板５が閉じ状態になり、弁板
５と弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面との間がシ
ール材７によりシールされたとき、弁板５の前面と弁箱
１の前壁１ａ内面との間には隙間があいた状態に保たれ
るが、上記伝熱部材６１の当接部６１ｂは弁箱１の前側
開口２周囲の前壁１ａ内面に直接に当接し、このことで
弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面とが熱伝導可能に接続さ
れた状態となる。この状態により、例えば第１真空容器
Ｃ１内からの熱が輻射により前側開口２を通って弁板５
に伝導されても、その弁板５の熱は輻射によって他の部
分に伝導されるばかりでなく、伝熱部材６１を介して弁
箱１の前壁１ａに伝達され、この伝熱部材６１を経由す
る熱伝導と輻射との双方により弁板５が冷却される。そ
の結果、第１真空容器Ｃ１内の加熱温度が高い場合であ
っても、上記シール材７が弁板５を経由して加熱される
のは抑制され、よってシール材７の熱劣化を安定して防
止することができる。

【００４８】また、弁板５の外周縁部に伝熱部材６１を
取付固定して、その伝熱部材６１により弁板５と弁箱１
の前壁１ａ内面とを熱伝導可能に接続させるだけで済
み、弁板５をその内部に冷却流体通路を設けて冷却する
場合に比べ、構造が極めて簡単になり、しかも低コスト
で製造することができる。

【００４９】さらに、上記伝熱部材６１は弁板５の外周
縁部に固定されているので、その伝熱部材６１の当接部
６１ｂを弁板５の外側に向かう方向に拡大することがで
き、同様の大きさの当接部を有する伝熱部材を弁板５前
面においてシール材７の位置よりも中央側部分に固定す
る場合のように、弁箱１の前側開口２の面積が狭められ
ることはなく、その前側開口２の面積を大に保ったま
ま、伝熱部材６１の接触面積（伝熱面積）及び伝熱量を
大きく確保することができる。

【００５０】また、上記弁箱１の前側開口２周囲の前壁
１ａ内において弁板５が閉じ状態にあるときのシール材
７が圧接される位置に略対応して冷却流体通路６３が開
口２を取り囲むように形成されているので、この冷却流
体通路６３を流れる冷却流体によっても上記シール材７
が冷却されるようになり、その熱劣化をさらに安定して
防止できる。

【００５１】尚、この実施形態１では、伝熱部材６１を
弁板５側に設けているが、弁箱１の前側開口２周囲の前
壁１ａ内面に配設して、その当接部が弁板５の閉じ状態
で弁板５に接触するようにしてもよく、上記実施形態と
同様の作用効果を奏することができる。

【００５２】また、伝熱部材６１は弾性を有するものと
してもよい。こうすると、弁板５の閉じ状態で伝熱部材
６１がその弾性により圧力をもって弁箱１の前壁１ａ内
面に押し付けられて、弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面と
の間に安定した熱伝導経路が維持されるようになり、弁
板５の冷却効果を安定して保つことができる。

【００５３】（実施形態２）図９は本発明の実施形態２
を示し（尚、図１〜図８と同じ部分については同じ符号
を付してその詳細な説明は省略する）、伝熱手段の構造
を変えたものである。

【００５４】すなわち、この実施形態では、弁箱１の前
側開口２周囲の前壁１ａ内面において弁板５の閉じ状態
でのシール材７が当接する位置よりも開口２側（尚、開
口２と反対側であってもよい）に凹溝６５が前側開口２
を取り囲むように連続して形成され、この凹溝６５内に
は断面略Ｕ字状の伝熱部材６１′がその凸部側を後方向
に向けた状態で弁板５に接離する前後方向に移動可能
に、つまり凹溝６５から出没可能に嵌装支持され、この
伝熱部材６１′は凹溝６５内の側面に常時接触して弁箱
１の前壁１ａと伝熱状態にある。

【００５５】また、上記凹溝６５の底面と伝熱部材６
１′の内底面との間には、伝熱部材６１′を凹溝６５か
ら突出するように弁板５側（後側）に向けて付勢する付
勢手段としての板ばね６６が配置されており、弁板５の
閉じ状態で、この板ばね６６により付勢された伝熱部材
６１′の後面（凸部面）を弁板５の前面に当接させて弁
板５と弁箱１の前壁１ａ内面との間を熱伝導可能に接続
するようにしている。尚、図示しないが、弁板５が閉じ
状態にないときに伝熱部材６１′が凹溝６５から飛び出
して脱落するのを防止するためのストッパが設けられて
いる。その他の構成は上記実施形態１と同様である。

【００５６】したがって、この実施形態においては、ゲ
ート弁Ｇの閉弁に伴う弁板５の閉じ状態で、板ばね６６
により付勢された伝熱部材６１′が凹溝６５から突出し
て、その後面が弁板５の前面に押し付けられ、その伝熱
部材６１′を経て弁板５の熱が弁箱１の前壁１ａに放熱
されるようになり、この場合も上記実施形態１と同様の
作用効果が得られる。

【００５７】尚、この実施形態２では、凹溝６５及び伝
熱部材６１′を弁箱１の前壁１ａ内面に設けているが、
それらを弁板５の前面に設けることもでき、同様の効果
が得られる。

【００５８】また、上記各実施形態では、シール材７を
弁板５側に設けているが、弁箱１の前側開口２周囲の前
壁１ａ内面に配設してもよく、同様の作用効果を奏する
ことができる。

【００５９】さらに、伝熱手段は上記各実施形態の構成
に限定されず、少なくとも弁板５の閉じ状態で弁板５と
弁箱１の壁部との間を熱伝導可能に接続するものであれ
ばよい。

【００６０】また、上記実施形態では、駆動手段として
エアシリンダ５７を用いているが、液圧シリンダでもよ
く、その他、回転型のアクチュエータを用いることもで
き、電磁型の各種アクチュエータを用いてもよい。ま
た、弁板支持体１０とそれに対し接離する弁板５との連
結構造、弁板支持体１０の駆動構造等は上記実施形態に
限定されず、本発明の技術思想を損なわない範囲で変更
することができる。

【００６１】また、上記実施形態では、弁板支持体１０
及び弁板５を上昇移動させて開弁し、下降移動させて閉
弁するようにしているが、逆に弁板支持体１０及び弁板
５の下降移動により開弁し、上昇移動により閉弁するよ
うにしてもよい。また、弁板支持体１０及び弁板５の開
閉動作の向きを必ずしも上下方向に限定する必要はない
のは勿論である。

【００６２】さらに、上記各実施形態では、弁箱１を備
えた構成であるが、この弁箱１を省略することもでき、
弁板５や弁板支持体１０を案内支持する構造があればよ
い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、真空容器の開口を開閉する弁板を備え、弁板の
閉じ状態で弁板と開口周りの容器壁面との間をシール材
でシールするようにした真空ゲート弁において、弁板の
閉じ状態で弁板と容器壁部とを熱伝導可能に接続する伝
熱手段を設けたことにより、弁板を輻射と容器壁部への
熱伝導との双方により冷却でき、簡単でかつ低コストの
構造で、シール材の熱劣化を安定して防止することがで
きる。

【００６４】請求項２の発明によると、開口周りの容器
壁部に弁板の閉じ状態でのシール材の位置に略対応して
冷却流体の通路を形成したことにより、シール材を冷却
流体によっても冷却して、その熱劣化をさらに安定して
防止できる。

【００６５】請求項３の発明によると、伝熱手段を、弁
板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に固定され
た熱伝導材料からなる伝熱部材としたことにより、望ま
しい伝熱手段を具体化することができる。

【００６６】請求項４の発明によれば、伝熱部材を弁板
の周縁部に固定したことにより、真空容器の開口の面積
を大に保ちつつ、伝熱部材の容器壁面に対する伝熱面積
及び伝熱量を大きく確保することができる。

【００６７】請求項５の発明によると、伝熱部材は弾性
を有するものとしたことにより、弁板の閉じ状態で伝熱
部材を安定して相手側の容器壁部又は弁板に押し付け
て、弁板の冷却効果を安定維持することができる。

【００６８】請求項６の発明によると、伝熱手段は、弁
板又は容器壁部の少なくとも一方に移動可能にかつ伝熱
状態で支持された熱伝導材料からなる伝熱部材と、この
伝熱部材を弁板又は容器壁部の他方に向けて付勢する付
勢手段とを備えた構成としたことにより、弁板の冷却効
果が安定維持される望ましい伝熱手段を具体化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る真空ゲート弁の要部
を概略的に示す斜視図である。

【図２】真空ゲート弁の閉弁状態を示す要部拡大側面断
面図である。

【図３】真空ゲート弁の弁板が弁箱の前側開口を開いた
状態を示す図２相当図である。

【図４】平行リンク機構の一部を拡大して示す部分破断
平面図である。

【図５】ガイド部材の拡大正面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】真空ゲート弁の全体構成を示す側面図である。

【図８】真空ゲート弁の全体構成を示す正面図である。

【図９】本発明の実施形態２に係る真空ゲート弁の要部
を概略的に示す断面図である。

【符号の説明】

Ｇ 真空ゲート弁 １ 弁箱 １ａ 前壁（容器壁部） ２ 前側開口 ５ 弁板 ７ シール材 ６１，６１′ 伝熱部材 ６１ｂ 当接部 ６３ 冷却流体通路 ６６ 板ばね（付勢手段） Ｃ１，Ｃ２ 真空容器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器の開口を開閉する弁板を備え、
   該弁板の閉じ状態では弁板と開口周りの容器壁面との間
   をシール材によりシールするようにした真空ゲート弁に
   おいて、 少なくとも上記弁板の閉じ状態で弁板と容器壁部との間
   を熱伝導可能に接続する伝熱手段を設けたことを特徴と
   する真空ゲート弁。
2. 【請求項２】 請求項１の真空ゲート弁において、 開口周りの容器壁部に、弁板が閉じ状態にあるときのシ
   ール材の位置に略対応して冷却流体の通路が形成されて
   いることを特徴とする真空ゲート弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の真空ゲート弁におい
   て、 伝熱手段は、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱
   可能に固定されかつ弁板の閉じ状態で弁板又は容器壁部
   の他方に接触する熱伝導材料からなる伝熱部材であるこ
   とを特徴とする真空ゲート弁。
4. 【請求項４】 請求項３の真空ゲート弁において、 伝熱部材は、弁板の周縁部に固定されていることを特徴
   とする真空ゲート弁。
5. 【請求項５】 請求項３又は４の真空ゲート弁におい
   て、 伝熱部材は、弾性を有するものであることを特徴とする
   真空ゲート弁。
6. 【請求項６】 請求項１又は２の真空ゲート弁におい
   て、 伝熱手段は、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に他方
   に対し接離する方向に移動可能にかつ伝熱状態で支持さ
   れた熱伝導材料からなる伝熱部材と、 上記伝熱部材を弁板又は容器壁部の他方に向けて付勢す
   る付勢手段とを備えてなることを特徴とする真空ゲート
   弁。