JP2003106475A

JP2003106475A - 真空ゲート弁

Info

Publication number: JP2003106475A
Application number: JP2001303126A
Authority: JP
Inventors: Masamine Miki; 雅峰三木; Yoshichika Fukuda; 祥愼福田
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】弁箱６内の弁体１５，３４に形成された冷却
通路１５ａ，３４ａ内を流通する冷却流体の流量や圧力
を適切に変更できるようにし、弁体１５，３４及び弁箱
６間をシールするシール部材３５や、平行リンク機構４
４の摺動部に設けられるブッシュ部材５７を確実に冷却
する。【解決手段】弁体１５，３４に取り付けられる平行リ
ンク機構４４，４４，…のブッシュ５７，５７，…と、
シール部材３５との近傍を通るように冷却通路１５ａ，
３４ａを形成するとともに、冷却通路１５ａ，３４ａに
冷却流体を供給するための冷却流体供給部４９を、弁体
１５，３４を駆動するシリンダ３１とは別個に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空ゲート弁に関
し、特に、弁体に設けられたシール部を冷却流体により
冷却するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、隣接する１対の真空容器に連通
するハウジング内に、弁板支持体と、該弁板支持体にベ
ローズを介して支持された弁板とからなる弁体を配設す
る一方、ハウジング外壁面に、その壁面を気密状に貫通
するピストンロッドを有するシリンダを取り付けて、そ
のピストンロッドの先端部をハウジング内の弁板支持体
に連結し、シリンダの伸縮作動により弁体をハウジング
内で開弁位置及び閉弁位置の間を移動させ、弁体が閉弁
位置にあるときに、シリンダ内の作動流体を、ピストン
ロッド内に設けた通路を介してベローズ内に供給し、該
ベローズを膨らませることにより、弁板をハウジング内
壁面に押し付けて閉弁状態とするように構成された真空
ゲート弁は広く知られている。

【０００３】ところで、真空環境下で真空容器や真空ゲ
ート弁自体からのガスの発生を防止する目的で、真空容
器及びゲート弁の内部を予め加熱（ベーキング）するこ
とが行われる。また、例えば真空容器の内部においてワ
ークを成膜加工する場合、ワークや蒸着物質等は加熱さ
れる。これらの場合、真空ゲート弁の弁体やハウジング
が高温となるため、弁体の押付面とハウジング内壁面と
の間をシールするゴム等のシール部材が、熱により劣化
して真空容器内の真空度を高く維持できなくなる虞れが
ある。

【０００４】そこで、シール部材を冷却して熱による劣
化を防止する目的で、従来より、例えば実開昭５７−７
７７７９号公報に示されるように、弁板におけるシール
部材近傍にベローズ内部に連通する冷却通路を形成し、
弁体が閉弁位置にあるときに、ベローズ内に供給された
シリンダの作動流体を上記冷却通路内に流通させること
によって、シール部材を冷却することが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のでは、例えば真空ゲート弁が閉弁状態とされて、真空
容器内でワークの加熱が行われている間は、シール部材
が非常に高温になったとしても、その真空容器内の作業
が終了してシリンダが作動するまでは、冷却流体の流量
や圧力を大きく変化させることができないため、シール
部材を確実に冷却することは困難である。

【０００６】すなわち、弁体の冷却通路における冷却流
体の流量変化や圧力変化がシリンダの作動に大きく依存
しているため、冷却流体の流量や圧力を、シリンダの作
動状態に拘わらず、被加熱量に応じて変化させることが
できないという問題がある。

【０００７】ところで、上記従来のように、ハウジング
を貫通するピストンロッドにより弁体を直接駆動するも
のに対して、シリンダにより駆動されるリンク機構を介
して弁体を間接的に駆動するものも一般に知られてい
る。このものでは、ピストンロッドがハウジングの貫通
口を貫通方向に摺動しないので、摺動に伴う寿命の低下
を抑制することができる。その反面、このようなリンク
機構を有するものでは、上記のようなハウジングを貫通
するピストンロッドを有していないので、上記従来のよ
うに、冷却流体をハウジング内の冷却通路に供給して、
シール部材を冷却することができない。

【０００８】また、上記従来のように、ベローズを介し
て弁板支持体に弁板を支持するものに対して、平行リン
ク機構を介して弁板支持体に弁板を支持するように構成
された真空ゲート弁も一般に知られている。そして、平
行リンク機構の摺動部に固形潤滑材料からなるブッシュ
部材を設けることが考えられるが、上記のようにゲート
弁自体が高温になると、その熱によりブッシュ部材が劣
化しやすくなるため、シール部材に加えて、このブッシ
ュ部材も冷却する必要がある。しかしながら、この種の
平行リンク機構を有するものにおいて、ブッシュ部材が
配設されている弁板及び弁板支持体の双方の冷却通路に
冷却流体を供給するための機構については何等提案され
ていないのが実情である。

【０００９】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的とするところは、ハウジング内
の弁体に形成された冷却通路へ冷却流体を供給するため
の構成に工夫を凝らすことにより、冷却通路内を流通す
る冷却流体の流量や圧力を適切に変更できるようにし、
弁体及びハウジング間をシールするシール部材を確実に
冷却しようとすることにある。

【００１０】

【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、冷却通路に冷却流体を供給するた
めの供給手段を、弁体を駆動する駆動手段とは別個に設
けるようにした。

【００１１】具体的に、第１の発明は、真空ゲート弁と
して、開口を有するハウジングと、上記ハウジングの内
部に設けられ、ハウジングの開口と略平行な方向に沿っ
て開弁位置及び閉弁位置の間を移動することにより上記
ハウジングの開口を開閉する弁体と、上記弁体に設けら
れ、該弁体が上記ハウジングの開口を閉じたときに弁体
と開口周りのハウジングとの間で圧接されて上記弁体及
びハウジング間をシールするリング状のシール部材と、
上記弁体に形成され、上記シール部材を冷却する冷却流
体を流通させるための冷却通路と、上記弁体を駆動する
駆動手段と、上記駆動手段とは別個に設けられ、冷却流
体を上記冷却通路へ供給する供給手段とを備えている。

【００１２】上記の発明によると、冷却流体を冷却通路
に供給するための供給手段が駆動手段と別個に設けられ
るので、駆動手段の作動流体とは別の冷却流体を冷却通
路に供給することによってシール部材を冷却することが
できる。従って、駆動手段の作動とは別個独立に、冷却
通路を流通する冷却流体の流量や圧力を変更することが
できる。すなわち、駆動手段の作動状態に拘わらず、シ
ール部材を確実に冷却することができる。

【００１３】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記供給手段は、一端が冷却通路に接続される一方、他
端が弁体の移動方向に延出してハウジング外部に突出す
る供給管を有し、上記供給管の周囲に設けられてハウジ
ング内部を気密状に区画する区画手段を備えている。

【００１４】上記の発明によると、区画手段によりハウ
ジング内部を真空に維持した状態で、供給管の内部に冷
却流体を流通させることにより、ハウジング外部の水源
と、ハウジング内部の冷却通路との間で冷却流体を循環
させることができる。さらに、区画手段の内部に設けら
れた供給管が区画手段の補強部材となるため、区画手段
の座屈を防止することができる。

【００１５】第３の発明は、上記第２の発明において、
上記区画手段は、弁体の移動方向に伸縮自在なベローズ
である。このことにより、ベローズによって弁体の移動
に拘わらずハウジング内の真空状態を維持しつつ、冷却
流体を冷却通路へ供給させることができる。

【００１６】第４の発明は、上記第１〜３の何れか１つ
の発明において、上記弁体は、ガイド機構により案内さ
れてハウジングの開口と略平行な方向に沿って開弁位置
及び閉弁位置の間を移動可能な弁板支持体と、該弁板支
持体に平行リンク機構を介して接離可能に支持され、弁
板支持体の閉弁位置で上記弁板支持体に対し接離して上
記ハウジングの開口を開閉する弁板とからなり、上記弁
板及び弁板支持体に冷却通路がそれぞれ形成されてお
り、上記両冷却通路を接続する接続手段を備えている。

【００１７】上記の発明によると、接続手段により弁板
に形成された冷却通路と、弁板支持体に形成された冷却
通路とが連通した状態で接続されるため、弁板及び弁板
支持体の何れか一方の冷却通路を通過した冷却流体を他
方の冷却通路へ供給することができる。従って、弁板及
び弁板支持体の双方に設けられている所望の部分を効果
的に冷却することができる。

【００１８】第５の発明は、上記第４の発明において、
上記平行リンク機構の摺動部には固体潤滑材料からなる
ブッシュ部材が設けられる一方、上記冷却通路は、上記
平行リンク機構の摺動部近傍を通るように設けられて上
記ブッシュ部材を冷却するように構成されている。

【００１９】上記の発明によると、平行リンク機構の摺
動部に設けられたブッシュ部材は、弁板及び弁板支持体
の双方に配設される一方、弁板及び弁板支持体のそれぞ
れに形成された冷却通路がブッシュ部材の近傍を通るよ
うに設けられているので、その冷却通路を流通する冷却
流体によって、ブッシュ部材を効果的に冷却することが
できる。従って、ブッシュ部材の熱による劣化を防止す
ることができる。

【００２０】第６の発明では、上記第４又は５の発明に
おいて、上記接続手段は伸縮自在のスパイラルチューブ
を備えている。このことにより、簡単な構成によって、
弁板と弁板支持体との接離動作に拘わらず、弁板と弁板
支持体との接続状態を維持することができる。

【００２１】第７の発明では、上記第６の発明におい
て、上記スパイラルチューブを気密状に覆うためのベロ
ーズを備えている。このことにより、仮にスパイラルチ
ューブが真空環境下でガスを放出する材料から構成され
ていたとしても、スパイラルチューブがベローズにより
気密状に覆われるため、ハウジング内の汚染を防止する
ことができる。また、仮にスパイラルチューブの強度が
比較的小さいものであったとしても、ベローズにより保
護することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１及び図４に示すように、
１は前側に位置する第１真空容器、２は第１真空容器１
の後側に隣接する第２真空容器であって、各真空容器
１，２はそれぞれ互いに対向配置された略矩形状の開口
３，４を有する。この両真空容器１，２間には両真空容
器１，２の内部空間（真空空間）同士を連通又は連通遮
断するための真空ゲート弁５が配設されている。この真
空ゲート弁５は、両真空容器１，２間に気密状に挟まれ
た薄厚矩形状のハウジングたる弁箱６を備え、この弁箱
６の前壁（図１及び図４で左側壁）の下部には上記第１
真空容器１の開口３に対応する前側連通口７が、また後
壁（図１及び図４で右側壁）の下部には第２真空容器２
の開口４に対応する後側連通口８がそれぞれ開口されて
おり、この連通口７，８を介して弁箱６内の真空空間が
各真空容器１，２と連通している。このとき、弁箱６の
外壁面における連通口７，８の周囲部には、この周囲部
に接触して取り付けられる真空容器１，２のフランジ部
との間で圧接されて、この弁箱６の連通口７，８周囲部
と、真空容器１，２のフランジ部との間をシールするシ
ール部材９ａ，９ｂがそれぞれ取付固定されている。こ
のシール部材９ａ，９ｂは、例えばバイトン等からな
る。

【００２３】上記弁箱６内の上部には、左右方向に所定
間隔離れた位置を前後方向に互いに平行に延びる左右１
対の支持軸１１，１１がそれぞれ弁箱６の前後壁に形成
した軸孔６ａ，６ａを貫通して回転可能に支持されてい
る。つまり、この弁箱６前後壁の軸孔６ａ，６ａにはそ
れぞれ軸受１０，１０が気密シールされて嵌合固定さ
れ、この両軸受１０，１０には各支持軸１１が軸受１
０，１０にそれぞれ内挿したシール部材（図示省略）を
介して回転可能にかつ気密状にシールされて挿通されて
いる。

【００２４】上記左右の支持軸１１，１１において弁箱
６内に位置する中間部にはそれぞれ前後方向に２股状に
分かれた左右アーム１２，１２の基端部が回転一体に取
付固定され、この両アーム１２，１２の各先端部には、
板状の左右内側リンク１３，１３の各一端部（上端部）
がそれぞれ前後方向に延びるリンク軸１４，１４により
揺動可能に支持されている。この内側リンク１３，１３
の各他端部（下端部）は、上記弁箱６下部の連通口７，
８よりも若干大きくかつ弁箱６内の後側（第２真空容器
２側）にオフセット配置した弁板支持体１５上端に対
し、その左右方向に離れた位置にある前後方向に２股状
に分かれた取付部１７，１７にてそれぞれ前後方向のリ
ンク軸１９，１９により揺動可能に連結されている。

【００２５】このことにより、弁板支持体１５は、左右
の両アーム１２，１２の先端部にそれぞれ外側リンク１
３，１３を介して吊り下げられていて、左右の両支持軸
１１，１１が互いに逆方向に同期して回転することで弁
箱６内を昇降し、左側（図３で左側）の支持軸１１が図
３で反時計回り方向に、また右側支持軸１１が同図で時
計回り方向にそれぞれ同期回転したときに上昇するよう
になっている。

【００２６】上記各支持軸１１の前端部は弁箱６の前壁
外面よりも前側（弁箱６外）に延び、その前端部には、
前側（支持軸１１の軸方向）から見て弁箱６の左右中央
側に上記アーム１２と直角となるように延びる１対の平
行な板材からなる内側リンク２８が基端部にて回転一体
に取付固定されている。この内側リンク２８の先端部に
は板状のレバー２９の一端部が前後方向のリンク軸３０
により揺動可能に支持されている。また、弁箱６よりも
前側の左右中央部には上下方向の軸線を有し、後述の弁
体を駆動する駆動手段としてのリニアアクチュエータた
るシリンダ３１が配置固定されている。このシリンダ３
１は、シリンダボディから下方に突出して直線運動をす
るピストンロッド３１ａを有し、このピストンロッド３
１ａの下端部には左右方向に延びる板状の連結部３２が
中央にて移動一体に取付固定され、この連結部３２の両
端部にそれぞれ上記レバー２９，２９の他端部が前後方
向のリンク軸３０により揺動可能に連結されている。す
なわち、シリンダ３１のピストンロッド３１ａは各内側
リンク２８先端部にレバー２９を介して連結されてお
り、シリンダ３１の伸縮作動によりピストンロッド３１
ａを昇降させて両支持軸１１，１１を同期して逆方向に
回転させることにより、弁板支持体１５及び後述の弁板
３４からなる弁体１５，３４を昇降させ、シリンダ３１
を収縮作動させたときには、左側支持軸１１を図３で反
時計回り方向に、また右側支持軸１１を同図で時計回り
方向にそれぞれ回転させて弁体１５，３４を上昇させ、
ゲート弁５を開弁状態とする一方、シリンダ３１を伸長
作動させたときには、左側支持軸１１を同図で時計回り
方向に、また右側支持軸１１を同図で反時計回り方向に
それぞれ回転させて弁体１５，３４を下降させ、ゲート
弁５を閉弁状態とする。そして、上記アーム１２と内側
リンク２８とは、各支持軸１１の軸方向から見て直交方
向に延びていて、弁板支持体１５が上昇端位置近傍にあ
るときにアーム１２が略水平状態になる一方、弁板支持
体１５が下降端位置近傍にあるときに内側リンク２８が
略水平状態になるように配置されている。

【００２７】そして、上記弁板支持体１５を弁箱６内で
昇降案内する複数種類の案内用ローラ２２，２４，２６
が設けられている。すなわち、図７及び図９に示すよう
に、弁板支持体１５の左右側部の上下端部にはそれぞれ
水平左右方向の軸心を持ったローラ軸２１，２１，…が
突出して取付固定され、この各ローラ軸２１には、弁箱
６の前後壁内面間の間隔よりも若干小さい外径を有しか
つ弁箱６の連通口７，８の左右両側の前後壁内面上を転
動する前後ガイドローラ２２が回転可能に支持されてい
る。そして、この前後ガイドローラ２２とその回転軸で
あるローラ軸２１との間に例えばＭｏＳ₂等の固体潤滑
材料を成形してなる円筒状ブッシュ６０が介在されてい
る。

【００２８】また、弁体１５，３４が開弁位置にあると
きの弁体１５，３４の下端部を拡大して示す図５に示す
ように、上記弁板支持体１５の第２真空容器２側（図５
で右側）である後側面の上下端部には、切り欠き部８
０，８０が設けられている。この上端部の切り欠き部８
０，８０は、上及び後方向に開口する一方、下端部の切
り欠き部８０，８０は、下及び後方向に開口している。
そして、これら切り欠き部８０，８０，…には、それぞ
れ水平左右方向に延びるローラ軸２３，２３，…が上下
に略対応して左右方向に並んだ状態で取付固定され、こ
の各ローラ軸２３には弁箱６の後壁内面上を転動可能な
後側ガイドローラ２４が支持されている。そして、この
後側ガイドローラ２４とそのローラ軸２３との間にも上
記と同様のブッシュ６１が介在されている。

【００２９】さらに、図７、図８及び図９に示す如く、
弁板支持体１５の左右側部の上下端部にはそれぞれ水平
前後方向の軸心を持つローラ軸２５，２５，…（一方の
みを示す）が取付固定され、この各ローラ軸２５に弁箱
６の左右側壁内面上を転動するサイドローラ２６が回転
可能に支持されている。そして、この各サイドローラ２
６とそのローラ軸２５との間にも上記と同様のブッシュ
５９が介在されている。そして、これらガイドローラ２
２，２４及びサイドローラ２６により弁板支持体１５が
弁箱６内で前後方向及び左右方向に殆ど位置ずれするこ
となく昇降するようになっている。

【００３０】このようにして、弁板支持体１５は、ガイ
ド機構としての前後ガイドローラ２２、後側ガイドロー
ラ２４、及びサイドローラ２６により案内されて、第１
及び第２真空容器１，２の各開口と略平行な方向に沿っ
て開弁位置及び閉弁位置の間を移動可能とされている。

【００３１】上記弁板支持体１５の前側面（図４で左側
面）には弁板支持体１５と略同じ大きさ（弁箱６下部の
前側連通口７よりも若干大）の弁板３４が弁板支持機構
としての平行リンク機構４４，４４，…を介して接離可
能に支持されている。この弁板３４は、弁板支持体１５
に対し接離して、第１真空容器１の開口３つまり弁箱６
の前側連通口７を開閉して第１及び第２真空容器１，２
同士を連通又は連通遮断させるものである。

【００３２】そして、弁体には、この弁体が弁箱６の開
口を閉じたときに弁体と開口周りの弁箱６との間で圧接
されて、この弁体及び弁箱６間をシールするシール部材
３５が設けられている。具体的に、弁板３４の前側面外
周部には弁箱６の前壁内面における連通口７周りに当接
してシールする、例えばバイトン等からなるリング状の
シール部材３５が取付固定されている。

【００３３】上記平行リンク機構４４，４４，…は、弁
板３４及び弁板支持体１５の間に設けられて上記弁板支
持体１５の閉弁位置で弁板３４及び弁板支持体１５が互
いに接離するように支持しており、この弁板３４及び弁
板支持体１５が接触することによって真空ゲート弁５が
開弁する一方、離隔することによって閉弁するように構
成されている。そして、この平行リンク機構４４，４
４，…の各々のリンク取付構造は以下のとおりである。

【００３４】すなわち、図３，図５及び図６に示すよう
に、弁板支持体１５の上下中間部には、弁板支持体１５
を前後方向に貫通しかつ上下１対を１組とした例えば４
組の開口部１６，１６，…がそれぞれ左右方向に並んだ
状態で形成され、この各開口部１６内でリンク４５の後
端部（弁板支持体１５側の端部）が弁板支持体１５の移
動方向と直交する水平左右方向の軸心回りに揺動可能に
軸支されている。すなわち、開口部１６内にリンク軸４
７が取付固定され、このリンク軸４７は、リンク４５の
後端部に形成された軸孔４５ｂに挿通されている。

【００３５】一方、弁板３４の後側面には上記弁板支持
体１５の各開口部１６に略対応して凹部３６ａが形成さ
れ、さらに、この凹部３６ａの底部に凹部３６が形成さ
れている。そして、この各凹部３６内で上記各リンク４
５の前端部（弁板３４側の端部）が水平左右方向の軸心
回りに揺動可能に軸支されている。すなわち、凹部３６
内にリンク軸４６が取付固定され、このリンク軸４６
は、リンク４５の後端部に形成された軸孔４５ａに挿通
されている。

【００３６】そして、上記上下に対応する１対のリンク
４５，４５で平行リンク機構４４，４４，…が構成され
ており、この平行リンク機構４４，４４，…を介して弁
板３４が弁板支持体１５の前側面（第１の真空容器１側
の側面）に接離可能に支持されている。

【００３７】さらに、図５及び図６に示す如く、上記各
平行リンク機構４４の摺動部である各リンク４５の前後
の軸孔４５ａ，４５ｂ内周面と、該軸孔４５ａ，４５ｂ
に挿通されるリンク軸４６，４７の外周面との間には、
各ローラに設けたものと同様の例えばＭｏＳ₂等の固体
潤滑材料を成形してなる円筒状ブッシュ５７が介在され
ている。尚、アーム１２の軸孔１２ａ及び取付部１７の
軸孔１７ａとリンク軸１４，１９との間に同様のブッシ
ュを介在させることもできる。また、上記内側リンク１
３の一方の端部のみにブッシュを設けてもよい。

【００３８】ところで、図３，図７及び図８に示すよう
に、上記弁板３４の前側面における左右側部下端にはそ
れぞれ水平左右方向に延びるローラ軸３８，３８が取付
固定され、この各ローラ軸３８にはストッパローラとし
ての弁板前ローラ３９が回転可能に支承されている。そ
して、この弁板前ローラ３９とそのローラ軸３８との間
に他のローラと同様のブッシュ６２がそれぞれ介在され
ている。また、弁箱６の前壁内面における左右側部の下
端には、弁板３４が弁箱６の前側連通口７を閉じた閉弁
状態にあるときの上記各弁板前ローラ３９に対応して有
底の凹部６ｂが形成されており、弁板３４が前側連通口
７を開いた状態では、弁板前ローラ３９は前側連通口７
の左右両側の前壁内面上を転動するが、閉じた状態で
は、弁板前ローラ３９が弁箱６の凹部６ｂ内にその底面
から浮いた状態で落ち込むようになっている。

【００３９】そして、上記弁箱６内の下部には上記各弁
板前ローラ３９の真下位置にそれぞれストッパ４０，４
０が左右方向に並んだ状態で取り付けられている。この
各ストッパ４０はブロック状のもので、弁板支持体１５
が下降端位置近傍まで下降したときに弁板３４詳しくは
弁板前ローラ３９に当接して弁板３４の下降移動を停止
させ、その後の弁板支持体１５の下降移動に伴い、弁板
３４を平行リンク機構４４，４４，…によって弁板支持
体１５から離隔する前方向つまり閉じ方向に相対移動さ
せるように案内する。尚、この弁板前ローラ３９に代
え、各ストッパ４０に、弁板３４に当接して転動するス
トッパローラを軸支するようにしてもよい。

【００４０】そして、図２に示すように、弁板３４に設
けられたシール部材３５を冷却する冷却流体を流通させ
るための冷却通路３４ａが弁板３４に形成されている。
さらに、この冷却通路３４ａは、左右方向に蛇行するこ
とにより平行リンク機構４４，４４，…の摺動部近傍を
通るように設けられて、その摺動部に設けられているブ
ッシュ５７，５７…を冷却するように構成されている。
冷却通路３４ａは、弁板３４の表面に形成された蛇行す
る溝の内壁面と、この溝の開口を閉塞する閉塞部材とに
より区画されて構成されている。そして、冷却通路３４
ａは弁板の左右方向端部に形成された第１ポート７１及
び第２ポート７２を連通するようにしている。

【００４１】一方、図３に示すように、弁板支持体１５
にも、上記と同様の冷却通路１５ａが平行リンク機構４
４，４４，…の摺動部近傍を通るように蛇行して設けら
れている。この冷却通路１５ａは、同図における弁板支
持体１５の左右方向中央上部で閉塞されている。すなわ
ち、この閉塞された冷却通路１５ａの中央部には、上方
に延びて後述の供給管５０からの冷却流体が供給される
入口ポート５１と、この入口ポート５１に隣接して設け
られ且つ上方に延びて冷却通路１５ａ内の冷却流体を排
出する出口ポート５２とがそれぞれ形成されている。そ
して、この冷却通路１５ａは、同図における左側部分で
入口ポート５１と第４ポートとを連通する一方、同図に
おける右側部分で出口ポート５２と第３ポートとを連通
している。このようにして、弁板３４及び弁板支持体１
５に、冷却通路３４ａ，１５ａがそれぞれ形成されてい
る。

【００４２】さらに、本発明の真空ゲート弁５は、図１
〜図３にも示すように、各冷却通路１５ａ，３４ａを連
通した状態でこれら両冷却通路１５ａ，３４ａを接続す
る接続手段たる接続部６５，６５を備えている。接続部
６５，６５は、弁体１５ａ，３４ａの左右両側面にそれ
ぞれ配設されている。接続部６５，６５は、弁板３４の
側面に取付固定される下側支持部６９と、この下側支持
部６９から所定の間隔を置いた状態で弁板支持体１５の
側面に取付固定される上側支持部６８とを有している。
下側支持部６９には、弁板３４に形成された上記第１ポ
ート７１又は第２ポート７２に接続される連絡通路６９
ａが穿孔されている。一方、上側支持部６８には、弁板
支持体１５に形成された上記第３ポート７３又は第４ポ
ート７４に接続される連絡通路６８ａが穿孔されてい
る。

【００４３】そして、接続部６５は、この２つの連絡通
路６８ａ，６９ａを連通状態で接続する伸縮自在のスパ
イラルチューブ６６を備えている。さらに、接続部６５
は、スパイラルチューブ６６を気密状に覆うためのベロ
ーズ６７を備えている。すなわち、ベローズ６７は、そ
の内部にスパイラルチューブ６６を収容した状態で、上
側支持部６８及び下側支持部６９を接続している。この
ようにして、接続部６５は、弁体１５，３４の開閉作動
に拘わらず、弁板３４の冷却通路３４ａと、弁板支持体
１５の冷却通路１５ａとを接続するようにしている。

【００４４】また、真空ゲート弁５は、シリンダ３１と
は別個に設けられ、冷却流体を弁体に形成された冷却通
路１５ａ，３４ａへ供給する供給手段としての冷却流体
供給部４９を備えている。冷却流体供給部４９は、一端
が弁板支持体１５の冷却通路１５ａに接続される一方、
他端が弁体１５，３４の移動方向である上方に延出して
弁箱６の外部に突出する供給管５０を備えている。供給
管５０は、上下方向に延びる外管５０ｂと、外管５０ｂ
に挿通される内管５０ａとからなる２重管構造を有して
いる。図１０にも拡大して示すように、供給管５０の下
端部は、弁板支持体の上面に設けられた台座部５３に取
付固定されている。台座部５３には、弁板支持体１５の
入口ポート５１と、内管５０ａの内部とを連通する連絡
通路５３ａが形成されている。さらに、出口ポート５２
と、内管５０ａ外周面及び外管５０ｂ内周面との間の管
路（以降、外管５０ｂの内部と略称する）とを連通する
連絡通路５３ｂが形成されている。

【００４５】一方、図１にも示すように、弁箱６の中央
上部には、供給管５０を案内する円筒状のガイド部５４
が固定されて設けられている。ガイド部５４の上端に
は、フランジ部５４ａが取り付けられており、その中央
部は供給管５０が挿通できるように開口されている。そ
して、供給管５０は、弁箱６及びガイド部５４を通って
上方に突出しており、その上端部には、内管５０ａの内
部に通ずるポート５６と、外管５０ｂの内部に通ずるポ
ート５５とがそれぞれ設けられている。

【００４６】そして、この供給管５０の周囲には、弁箱
６の内部を気密状に区画する区画手段として、弁体１
５，３４の移動方向に伸縮自在なベローズ５８が設けら
れている。ベローズ５８の下端部は台座部５３の上面に
取付固定される一方、上端部はガイド部５４内部におけ
るフランジ部５４ａの下面に取付固定されている。そし
て、このベローズ５８の内部に供給管５０が収容されて
いる。このことにより、ペローズ５８の外側は真空状態
が維持されている。そして、このようにして、供給管５
０は、弁体１５，３４の開閉作動に伴って、弁板支持体
１５と一体に上下動するように構成されている。

【００４７】ところで、図２及び図３に示すように、弁
箱６の連通口７，８周りの前後壁面内部には、その連通
口７，８の周方向に沿って延びる環状の冷却通路８２，
８３がそれぞれ形成されている。冷却通路８２，８３
は、弁箱６の前後外壁面にそれぞれ取付固定されている
シール部材９ａ，９ｂの近傍を通るように設けられてい
る。このようにして、冷却通路８２，８３は、冷却流体
が流通されることによりシール部材９ａ，９ｂをそれぞ
れ冷却するように構成されている。また、弁箱６の前側
の冷却通路８２は、弁体１５，３４の閉弁時に弁板３４
に設けられているシール部材３５にも近接するように配
設されており、シール部材９ａと共にシール部材３５を
も冷却するように構成されている。

【００４８】そして、図２及び図１１に示すように、弁
箱６の側面には、冷却通路８２に冷却流体を供給するた
めの第５ポート８５と、その下側に併設され、冷却通路
８２から冷却流体を排出するための第６ポート８６とが
それぞれ設けられている。一方、図３及び図１１に示す
ように、弁箱６の側面における第５ポート８５及び第６
ポート８６の近傍には、冷却通路８３に冷却流体を供給
するための第７ポート８７と、その上側に併設され、冷
却通路８３から冷却流体を排出するための第８ポート８
８とがそれぞれ設けられている。第６ポート８６と第７
ポート８７とは、樹脂製のチューブ９３により接続され
ている。こうして、第５ポート８５から供給される冷却
流体が連通口７周りの冷却通路８２を流通した後に、第
６ポート８６から排出されて第７ポート８７へ供給さ
れ、さらに連通口８周りの冷却通路８３を流通した後、
第８ポート８８から排出されるように構成されている。

【００４９】ところで、図２及び図１１に示すように、
弁箱６における上記第５〜８ポート８５，８６，…が配
設されている側の側面には、側方に突出するブロック状
の突出部７５が固着して設けられており、この突出部７
５には、図外の配管が接続されてゲート弁５に冷却流体
を供給するための供給ポート７６と、図外の配管が接続
されてゲート弁５から冷却流体を排出するための排出ポ
ート７７とがそれぞれ設けられている。

【００５０】そして、供給ポート７６と、内管５０ａ上
端のポート５５とは、樹脂製のチューブ９１により接続
されている。また、外管５０ｂ上端のポート５６と、第
５ポート８５とは、同様のチューブ９２により接続され
ている。さらに、第８ポート８８と、排出ポート７７と
は、同様のチューブ９４により接続されている。

【００５１】次に、上記実施形態の作動について説明す
る。図１〜図４に示す閉弁状態にある真空ゲート弁５を
開くときには、シリンダ３１の収縮作動によりピストン
ロッド３１ａを上昇移動させる。このことで、ピストン
ロッド３１ａ下端の連結部３２にレバー２９，２９及び
内側リンク２８，２８を介して連結されている両支持軸
１１，１１が同期して互いに逆方向に回転し、左側支持
軸１１は図３で反時計回り方向に、また右側支持軸１１
は同時計回り方向にそれぞれ回転する。この支持軸１
１，１１の回転駆動により該支持軸１１，１１と一体の
アーム１２，１２も回動し、その先端に外側リンク１
３，１３を介して連結されている弁板支持体１５がガイ
ドローラ２２，２４により前後方向に、またサイドロー
ラ２６により左右方向にそれぞれ移動規制されて案内さ
れながら弁箱６内を上昇する。この弁板支持体１５の上
昇により、弁箱６と第１真空容器１との間の連通部つま
り前側連通口７を気密状に閉じていた弁板３４が平行リ
ンク機構４４，４４，…により引き上げられて、その前
側連通口７が開かれる。

【００５２】そして、上記シリンダ３１の収縮ストロー
クエンド近傍で、図３で仮想線にて示すように、弁板支
持体１５により弁板３４が下端部を弁箱６の連通口７，
８の上端位置に略一致させるように移動して、両真空容
器１，２の内部空間同士が弁箱６内を介して連通状態と
なる。

【００５３】これに対し、上記開弁状態から逆にゲート
弁５を閉じるときには、シリンダ３１の伸長作動により
ピストンロッド３１ａを下降させる。このことで、両支
持軸１１，１１が同期して互いに逆方向に回転し、左側
支持軸１１は図３で時計回り方向に、また右側支持軸１
１は反時計回り方向にそれぞれ回転する。この支持軸１
１，１１の回転駆動により該支持軸１１，１１と一体の
アーム１２，１２も回動して、その先端に外側リンク１
３，１３を介して連結されている弁板支持体１５が、ガ
イドローラ２２，２４及びサイドローラ２６により移動
規制されて案内されながら弁板３４と共に弁箱６内を下
降する。そして、弁板支持体１５の下降端位置近傍で弁
板３４下端の上記各弁板前ローラ３９がストッパ４０に
当接すると、弁板３４のそれ以上の下降移動が停止さ
れ、弁板支持体１５のさらなる下降移動により弁板３４
が今度は平行リンク機構４４，４４，…における各リン
ク４５の立上がり動作により弁板支持体１５から離隔す
るように前側に移動案内される。図３で実線及び図４に
示すように、上記シリンダ３１の伸長ストロークエンド
近傍で弁板支持体１５が下降端位置に達すると、弁板３
４はガイドローラ２２，２４により後側面を移動規制さ
れている弁板支持体１５によりリンク４５，４５，…を
介して前側に押される。そして、弁板３４に配設されて
いるシール部材３５は、弁箱６と第１真空容器１との間
の連通部つまり弁箱６の前側連通口７の周りに押し付け
られ、両真空容器１，２の内部空間同士の連通が弁板３
４によって気密シール状態で遮断される。尚、この状態
では、上記各弁板前ローラ３９が弁箱６の前壁内面の凹
部６ｂ内に落ち込む。

【００５４】次に、この真空ゲート弁５における冷却流
体の流れについて説明する。図３及び図１１に示される
ように、まず、図外のポンプから送られる冷却流体が、
供給ポート７６を介して供給される。その後、冷却流体
はチューブ９１を上昇して、内管５０ａ上端のポート５
６を介して内管５０ａ内を下方に流通する。そして、図
１及び図１０に示すように、内管５０ａを通過した冷却
流体は、下部の連絡通路５３ａ及び入口ポート５１を介
して、弁板支持体１５の図３における左側の冷却通路１
５ａへ供給される。冷却通路１５ａを蛇行して流通した
冷却流体は、第４ポート７４及び連絡通路６８ａを介し
て接続部６５のスパイラルチューブ６６へ流入する。そ
の後、図２にも示すように、冷却流体は連絡通路６９ａ
及び第１ポート７１を介して弁板３４の冷却通路３４ａ
へ供給され、同図の右側から左側へ向かって冷却通路３
４ａ内を流通する。そして、第２ポート７２及び連絡通
路６９ａを介して接続部６５のスパイラルチューブ６６
を流通した冷却流体は、連絡通路６８ａ及び第３ポート
７３を介して、弁板支持体１５における図３で右側の冷
却通路１５ａへ供給される。そして、この冷却通路１５
ａを通過した冷却流体は、図１０にも示すように、出口
ポート５２及び連絡通路５３ｂを介して供給管５０の外
管５０ｂの内部を流通する。外管５０ｂの内部を上昇し
た冷却流体は、その上端のポート５５を介してチューブ
９２を流通し、下方へ送られる。

【００５５】チューブ９２を通る冷却流体は、その下端
部で第５ポート８５を介して、弁箱６の前側壁の冷却通
路８２へ供給される。その後、冷却流体は、冷却通路８
２に沿って連通口７周りを流通した後、第６ポート８
６、チューブ９３及び第７ポート８７を介して弁箱６の
後側壁の冷却通路８３へ供給される。そして、冷却流体
は、同様に冷却通路８３に沿って連通口８周りを流通し
た後、第８ポート８８を介してチューブ９４を流通し、
上方の排出ポート７７へ送られる。そして、この排出ポ
ート７７から外部へ排出される。

【００５６】そして、この実施形態においては、冷却流
体を冷却通路１５ａ，３４ａに供給するための供給手段
たる供給管５０がシリンダ３１と別個に設けられるの
で、シリンダ３１の作動流体とは別の冷却流体を冷却通
路１５ａ，３４ａに供給することによってシール部材３
５を冷却することができる。従って、シリンダ３１の作
動とは別個独立に、冷却通路１５ａ，３４ａを流通する
冷却流体の流量や圧力を変更することができる。すなわ
ち、ピストン３１の作動状態に拘わらず、シール部材３
５を確実に冷却することができる。

【００５７】また、ベローズ５８により弁箱６内部を真
空に維持した状態で、供給管５０の内部に冷却流体を流
通させることにより、弁箱６外部のポンプ等と、弁箱６
内部の冷却通路１５ａ，３４ａとの間で冷却流体を循環
させることができる。さらに、ベローズ５８の内部に設
けられた供給管５０がベローズ５８の補強部材となるた
め、ベローズ５８の座屈を防止することができる。この
とき、区画手段がベローズ５８により構成されているの
で、弁体１５，３４の移動に拘わらず弁箱６内の真空状
態を維持しつつ、冷却流体を冷却通路１５ａ，３４ａへ
供給させることができる。

【００５８】さらに、接続部６５により弁板３４に形成
された冷却通路３４ａと、弁板支持体１５に形成された
冷却通路１５ａとが連通した状態で接続されるため、弁
板３４及び弁板支持体１５の何れか一方の冷却通路を通
過した冷却流体を他方の冷却通路へ供給することができ
る。従って、弁板３４及び弁板支持体１５の双方に設け
られている所望の部分を効果的に冷却することができ
る。具体的に、平行リンク機構４４，４４，…の摺動部
に設けられたブッシュ５７，５７，…は、弁板３４及び
弁板支持体１５の双方に配設される一方、弁板３４及び
弁板支持体１５のそれぞれに形成された冷却通路１５
ａ，３４ａがブッシュ５７，５７，…の近傍を通るよう
に設けられているので、その冷却通路１５ａ，３４ａを
流通する冷却流体によって、ブッシュ５７，５７，…を
効果的に冷却することができる。従って、ブッシュ５
７，５７，…の熱による劣化を防止することができる。

【００５９】また、接続部６５は伸縮自在のスパイラル
チューブ６６を備えていることにより、簡単な構成によ
って、弁板３４と弁板支持体１５との接離動作に拘わら
ず、弁板３４と弁板支持体１５との接続状態を維持する
ことができる。さらに、スパイラルチューブ６６を気密
状に覆うためのベローズ６７を備えていることにより、
仮にスパイラルチューブ６６が真空環境下でガスを放出
する材料から構成されていたとしても、スパイラルチュ
ーブ６６がベローズ６７により気密状に覆われるため、
弁箱６内の汚染を防止することができる。また、仮にス
パイラルチューブ６６の強度が比較的小さいものであっ
たとしても、ベローズ６７により保護することができ
る。

【００６０】尚、上記実施形態では、弁板支持体１５を
支持軸１１回りに駆動されるリンク機構により開閉作動
する、所謂リンク型の真空ゲート弁について説明した
が、本発明はこれに限らず、シリンダのピストンロッド
が直接弁板支持体１５に接続された、所謂直動型の真空
ゲート弁にも適用することができる。すなわち、この場
合も、ピストンロッドと供給管との双方を弁箱内に挿通
させるような構成とすればよい。

【００６１】また、弁板３４及び弁板支持体１５を平行
リンク機構４４により接離自在に接続するようにした
が、その他に平行リンク機構４４を有しないものについ
ても適用することができる。

【００６２】さらに、接続部６５をスパイラルチューブ
６６と、その周囲を覆うベローズ６７とにより構成した
が、スパイラルチューブ６６が、真空環境下でガスを発
生しないような例えばテフロン（Ｒ）等の材料から構成
される場合には、ベローズ６７を省略してもよい。

【００６３】また、リンク軸４６，４７とリンク４５と
の間、及びローラ軸２１，２３，２５，３８とローラ２
２，２４，２６，３９との間にブッシュ５７及び５９〜
６２を介在させているが、これらの摺動部にブッシュ等
の固体潤滑剤の皮膜をコーティングするようにしてもよ
い。また、これら複数の摩擦摺接部材の全てにブッシュ
を介在させる必要はなく、必要な箇所の摩擦摺接部のみ
にブッシュを介在させるようにしてもよい。

【００６４】そして、上記実施形態では、駆動手段をシ
リンダ３１としているが、その他、直線運動をする出力
部を有するものであればよく、また回転型のアクチュエ
ータにより支持軸１１を直接に回転駆動するようにして
もよい。

【００６５】さらに、上記各実施形態では、弁板支持体
１５及び弁板３４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１５及
び弁板３４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１５及び弁
板３４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。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明による
と、真空ゲート弁として、弁体を駆動する駆動手段と、
駆動手段とは別個に設けられ、冷却流体を冷却通路へ供
給する供給手段とを備えることにより、駆動手段の作動
とは別個独立に、冷却通路を流通する冷却流体の流量や
圧力を変更して、シール部材を確実に冷却することがで
きる。

【００６７】第２の発明によると、供給手段は、一端が
冷却通路に接続される一方、他端が弁体の移動方向に延
出してハウジング外部に突出する供給管を有し、供給管
の周囲に設けられてハウジング内部を気密状に区画する
区画手段を備えることにより、区画手段によりハウジン
グ内部を真空に維持した状態で、ハウジング外部の水源
と、ハウジング内部の冷却通路との間で冷却流体を循環
させることができる。さらに、供給管が区画手段の補強
部材となるため、区画手段の座屈を防止することができ
る。

【００６８】第４の発明によると、弁体は、ガイド機構
により案内されてハウジングの開口と略平行な方向に沿
って開弁位置及び閉弁位置の間を移動可能な弁板支持体
と、弁板支持体に平行リンク機構を介して接離可能に支
持され、弁板支持体の閉弁位置で弁板支持体に対し接離
してハウジングの開口を開閉する弁板とからなり、弁板
及び弁板支持体に冷却通路がそれぞれ形成されており、
両冷却通路を接続する接続手段を備えることにより、弁
板及び弁板支持体の何れか一方の冷却通路を通過した冷
却流体を他方の冷却通路へ供給して、弁板及び弁板支持
体の双方に設けられている所望の部分を効果的に冷却す
ることができる。

【００６９】第５の発明によると、平行リンク機構の摺
動部には固体潤滑材料からなるブッシュ部材が設けられ
る一方、冷却通路は、平行リンク機構の摺動部近傍を通
るように設けられてブッシュ部材を冷却するように構成
することにより、冷却通路を流通する冷却流体によりブ
ッシュ部材を効果的に冷却して、ブッシュ部材の熱によ
る劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る真空ゲート弁の一部を
破断して示す側面断面図である。

【図２】真空ゲート弁の閉弁状態を示す正面図である。

【図３】真空ゲート弁の閉弁状態を示す背面図である。

【図４】閉弁状態の真空ゲート弁の一部を破断して示す
側面断面図である。

【図５】開弁時における弁板支持体及び弁板間の平行リ
ンク機構を拡大して示す側面断面図である。

【図６】平行リンク機構を上方からみた拡大断面図であ
る。

【図７】弁板支持体左右側部のサイドローラ及び弁板下
端部の弁板前ローラの支持構造を拡大して示す一部破断
側面図である。

【図８】弁板支持体左右側部のサイドローラ及び弁板下
端部の弁板前ローラの支持構造を拡大して示す平面断面
図である。

【図９】弁板支持体左右側部の前後ガイドローラの支持
構造を拡大して示す平面断面図である。

【図１０】弁板支持体と冷却流体供給部との接続状態を
拡大して示す説明図である。

【図１１】真空ゲート弁の外観を示す側面図である。

【符号の説明】

３，４開口５真空ゲート弁６弁箱（ハウジング）７前側連通口８後側連通口１５弁板支持体１５ａ冷却通路２２前後ガイドローラ（ガイド機構）２３ローラ軸（摺動部）２４後側ガイドローラ（ガイド機構）２６サイドローラ（ガイド機構）３１シリンダ３４弁板３４ａ冷却通路３５シール部材４４平行リンク機構（弁板支持機構）４５リンク（摺動部）４７リンク軸（摺動部）４９冷却流体供給手段（供給手段）５０供給管（供給手段）５７ブッシュ５８ベローズ（区画手段）６５接続部（接続手段）６６スパイラルチューブ６７ベローズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｘ３Ｊ０４５Ｆ１６Ｋ 3/02 Ｆ１６Ｋ 3/02 Ｃ 51/02 51/02 ＢＦターム(参考） 3H053 AA02 AA24 BA22 BA33 BD10 DA09 3H066 AA03 BA14 BA19 BA37 3J011 JA01 KA01 KA02 KA08 3J017 EA02 FA01 GA01 3J040 AA01 AA13 BA02 3J045 AA10 CB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口を有するハウジングと、上記ハウジングの内部に設けられ、ハウジングの開口と
略平行な方向に沿って開弁位置及び閉弁位置の間を移動
することにより上記ハウジングの開口を開閉する弁体
と、上記弁体に設けられ、該弁体が上記ハウジングの開口を
閉じたときに弁体と開口周りのハウジングとの間で圧接
されて上記弁体及びハウジング間をシールするリング状
のシール部材と、上記弁体に形成され、上記シール部材を冷却する冷却流
体を流通させるための冷却通路と、上記弁体を駆動する駆動手段と、上記駆動手段とは別個に設けられ、冷却流体を上記冷却
通路へ供給する供給手段とを備えていることを特徴とす
る真空ゲート弁。
【請求項２】請求項１において、上記供給手段は、一端が冷却通路に接続される一方、他
端が弁体の移動方向に延出してハウジング外部に突出す
る供給管を有し、上記供給管の周囲に設けられてハウジング内部を気密状
に区画する区画手段を備えていることを特徴とする真空
ゲート弁。
【請求項３】請求項２において、上記区画手段は、弁体の移動方向に伸縮自在なベローズ
であることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１つにおいて、上記弁体は、ガイド機構により案内されてハウジングの
開口と略平行な方向に沿って開弁位置及び閉弁位置の間
を移動可能な弁板支持体と、該弁板支持体に平行リンク
機構を介して接離可能に支持され、弁板支持体の閉弁位
置で上記弁板支持体に対し接離して上記ハウジングの開
口を開閉する弁板とからなり、上記弁板及び弁板支持体に冷却通路がそれぞれ形成され
ており、上記両冷却通路を接続する接続手段を備えていることを
特徴とする真空ゲート弁。
【請求項５】請求項４において、上記平行リンク機構の摺動部には固体潤滑材料からなる
ブッシュ部材が設けられる一方、上記冷却通路は、上記平行リンク機構の摺動部近傍を通
るように設けられて上記ブッシュ部材を冷却するように
構成されていることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項６】請求項４又は５において、上記接続手段は伸縮自在のスパイラルチューブを備えて
いることを特徴とする真空ゲート弁。
【請求項７】請求項６において、上記スパイラルチューブを気密状に覆うためのベローズ
を備えていることを特徴とする真空ゲート弁。