JP2004293649A

JP2004293649A - 蓋の開閉装置

Info

Publication number: JP2004293649A
Application number: JP2003086568A
Authority: JP
Inventors: Tomio Miyamoto; 富雄宮本
Original assignee: TS Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】容器の上部開口と開いた蓋の上端部との高さＨｂが低くなる蓋の開閉装置を提供することを目的としたものであり、天井の高さを高くしなくても適用できるし、又は既存の低天井の部屋にも載置できるものである。
【解決手段】本発明に係る蓋の開閉装置は、開口面を有する容器と、該容器の開口面に被せる蓋と、該蓋に連結した回動アームと、該回動アームを回動支点回りで回動させて該蓋を容器の開口面に開閉する回動手段とを備えてなる蓋の開閉装置において、回動アームの回動支点を容器の側面近傍で且つ容器の開口面より下側に配設したことを特徴としている。また、蓋を容器に対して垂直移動させる垂直移動手段を、回動アームに設けている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空チャンバー等の各種容器の蓋を回動させて、該蓋を該容器の開口面に開閉させる蓋の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の真空処理装置の真空チャンバー等の蓋開閉装置１００を、図４を用いて説明する。図４における二点鎖線は、蓋１がチャンバー２の開口面に閉じた状態から蓋１が約９０度開いた状態を示している。この開いた状態のように、チャンバー２の上部開口の上方空間は、チャンバー２内のメンテナンスや清掃のために、邪魔な物が無いように大きく空けている。
蓋開閉装置１００は、上部に開口を有するチャンバー２の蓋１を、回動軸３を支点として蓋１を開閉させるために、チャンバー２に固定したブラケット４及びブラケット５と、ブラケット４に回転可能に支持された回動軸３と、蓋１を取り付けると共に回動軸３に固定したアーム６と、回動軸３に固定したレバー７と、レバー７の連結点８及びブラケット５の支持点９に連結されたシリンダー１０とを備えている。回動軸３の回動支点はチャンバー２の開口面より上方に配設している。蓋１及びアーム６はシリンダー１０の動作によってチャンバー２の上部開口に対して開閉動作する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４６１８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術は上述の構成及び動作を特徴としているので次の課題が存在した。
真空チャンバーは近年大型化され、その蓋は約４００Ｋｇ以上の重量で、一辺は約１７００ｍｍ以上の大きさとなっている。しかしながら、このような上部開口面積が広くて大きい蓋を持つ真空チャンバーを、チャンバーの上部開口の上方空間を大きく空けるように開いた場合、前述したように回動軸の回動支点がチャンバーの開口面より上方に配設されているので、チャンバーの上部開口と開いた蓋の上端部との高さＨａが高くなっていた。従って、チャンバーの上部開口から天井までの距離が低い部屋に、大きな真空チャンバー（上部開口面積が広くて大きい蓋を持つ容器）を載置しようとした場合、チャンバーの上部開口の上方空間を大きく空けるように開くことができず、真空チャンバーの大型化に支障が生じていた。また、大きな真空チャンバーを天井の低い既存の部屋にどうしても載置する場合は、既存天井の高さを高く改築して対処せねばならなかった。
また、蓋をアームに対してフレキシブルにフロート支持していないこのような従来の技術では、真空チャンバー上面にあるシール部材と蓋とを均一加圧するために、真空チャンバ上面、蓋及び蓋開閉手段同士の現物位置合わせ調整を必要としていた。
【０００５】
本発明は上述した従来の技術に存在する問題点を解消すべく、容器の上部開口と開いた蓋の上端部との高さＨｂが低くなる蓋の開閉装置を提供することを目的としたものであり、天井の高さを高くしなくても適用できるし、又は既存の低天井の部屋にも載置できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る蓋の開閉装置は、開口面を有する容器と、該容器の開口面に被せる蓋と、該蓋に連結した回動アームと、該回動アームを回動支点回りで回動させて該蓋を容器の開口面に開閉する回動手段とを備えてなる蓋の開閉装置において、回動アームの回動支点を容器の側面近傍で且つ容器の開口面より下方に配設したことを特徴としている。従って、容器の上部開口の上方空間を大きく空けるように、蓋を開いた場合、容器の上部開口と開いた蓋の上端部との高さを、低くできる。
また、蓋を容器に対して垂直移動させる垂直移動手段を、回動アームに設けたことを特徴としている。従って、蓋を閉じたとき容器の上部開口及び蓋下面間に隙間ができた場合であっても、垂直移動手段で蓋を下方に移動させることにより容器の上部開口及び蓋下面間を密着させることができる。
また、一端部が回動アームに固定させると共に他端部が蓋に固定され、且つ該両端部間が屈曲した板バネを複数個備えたことを特徴としている。従って、蓋を容器の開口面から離脱するとき又は蓋を容器の開口面へ閉止するとき、板バネが伸縮して容器上面にあるシール部材と蓋との均一加圧ができ、蓋と開口面との密着度が高まる。さらに、蓋の前後、左右にかかる重量に対し、複数の板バネの弾性力で均一に蓋を支持するので、回転アームの旋回動作時蓋の揺れ動作が抑制できる。
また、容器が真空チャンバーであることを特徴としている。従って、天井の高さを高くしなくても蓋付きの真空チャンバーがその部屋に載置できるし、又は既存の低天井の部屋にも載置できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る蓋の開閉装置の実施の形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は蓋が閉じた状態を示す正面図である。図２は蓋が閉じた状態を示す上面図である。図３は蓋が開いた状態を示す正面図である。
【０００８】
真空処理装置の真空チャンバーに適用した蓋開閉装置２００は、略四角形又は長方形の開口面２１を有する真空チャンバー２３（容器）と、空チャンバー２３の開口面２１に被せる蓋２５と、２５に複数の板バネ２７を介して連結した回動アーム２９と、動アーム２９を回動軸３１の回動支点３３回りで回動させて蓋２５を真空チャンバー２３の開口面２１に開閉する回動手段３００とを備えている。回動アーム２９の回動支点３３は、真空チャンバー２３の側面３５近傍で且つ真空チャンバー２３の開口面２１より下方に配設している。
二つの回動アーム２９は、回動軸３１に固定されている。二つの回動アーム２９は、真空チャンバー２３及び蓋２５の略中央部で互いに一体的に連結させている中央部３７を有している。回動軸３１は、複数の軸受ブロック体３９によって回転自在に支持されている。複数の軸受ブロック体３９は、真空チャンバー２３の側面３５に取り付けられている。
回動手段３００は、回転出力軸を有する電動機と、該回転出力軸の回転を略１／５００乃至１／２０００程度に減速して出力部から減速回転を取り出す減速機とから構成されており、真空チャンバー２３の側面３５に取り付けられている。回動軸３１の一端の先端部は、回動手段３００の出力部、詳しくは減速機の出力部に連結されている。
回動手段３００の回転駆動によって回動軸３１が廻されて、蓋２５及び回動アーム２９が回動運動する。図３に示すように、蓋２５は、真空チャンバー２３の開口面２１に閉じた状態から約９０度開いた状態まで、動かされる。この開いた状態のように、真空チャンバー２３の開口面２１の上方空間は、真空チャンバー２３内のメンテナンスや清掃のために、邪魔な物が無いように大きく空けられる。垂直移動手段としての空圧シリンダ４００は、蓋２５を真空チャンバー２３の開口面２１に対して垂直移動させるものであり、回動アーム２９の中央部３７の上面に設けている。空圧シリンダ４００の移動ピストン４１は、回動アーム２９を貫通し蓋２５の上面に当接できる。
【０００９】
複数の板バネ２７は、その一端部が回動アーム２９に固定させると共にその他端部が蓋２５に固定され且つ、該両端部間が屈曲している。該板バネ２７は、金属材料で薄板状に形成してあって、真空チャンバー２３の開口面２１の前後方向および左右方向の剛性に対して該開口面２１方向、つまり、真空チャンバー２３の上下方向の剛性が低くなるように設定されている。
板バネ２７の他端部から一端部に向って、図１に示すように屈曲させるのが好ましい。即ち、板バネ２７は回動アーム２９に固定された部分から回動アーム２９及び蓋２５間の蓋２５センタ内側に向かってθ角度屈曲させて形成しており、板バネの成型が容易となる。その屈曲角度は９０度以上の９２度乃至１２０度が好ましい。
板バネ２７はアームに対してフロート支持されているので、蓋２５の閉止時、真空チャンバー２３の開口面２１又はシール部材に対して馴染むように均一圧力で衝撃なく当接できる。従ってシール部材の潰し代が周囲でばらつかず、シール部材の耐久性が向上する。また、真空チャンバー２３上面、蓋及び開閉手段同士の現物位置合わせ調整を必要としない。
また、真空チャンバー２３の側面一箇所のみに蓋開閉手段を設けているので、液晶体等の製品を入れるための、通常真空チャンバー２３の他方又は隣の側面に開いている出入り口の位置が従来に比べて制限を受けない。
また、その一端部が回動アームに固定させると共に他端部が蓋に固定され且つ該両端部間が屈曲した板バネ２７は、上下方向（蓋の厚さ方向）においてバネ定数が低くて撓み易いが、左右方向（蓋の平面方向）においてバネ定数が高くて撓み難い性質がある。即ち上述構成の板バネ２７を用いた蓋の開閉装置は、縦揺れを所望に許容し横揺れを抑えるので、蓋２５の揺れ防止手段（ガイド）が不要となる。
【００１０】
次に、本発明に係る蓋開閉装置の動作の実施形態に於ける動作及び蓋の開閉方法等について説明する。
まず、蓋開放時の動作について説明する。
真空チャンバー２３の開口面２１に蓋２５を閉止した状態は図１に示している。この状態から前記回動手段３００の駆動により回動アーム２９を時計方向に回動する。回動の開始時は、加速時間０．１３（ｓｅｃ）および一定速度０．１３（ｄｅｇ／ｓｅｃ）で比較的低速始動する。この際、当該板バネ２７は弾性力を徐々に大きくし、真空チャンバー２３の開口面２１に嵌着しているシール部材（Ｏリング）（図示せず）と蓋２５との粘着力から開放される。そして、このとき、板バネ２７は引張作用を奏し、屈曲角度が更に拡開される。
【００１１】
板バネ２７は、蓋２５をアームに対してフレキシブルにフローティングしており、吊り上げ又は吊り降ろしすると共に該蓋２５を押圧する蓋押圧機能もできるものである。該蓋押圧機能は他の手段等で構成してもよい。
そして蓋２５が真空チャンバー２３の開口面２１に嵌着したシール部材（Ｏリング）から離れた直後の位置で該蓋２５の揺れが低減するまで、２秒間一旦停止させる。
【００１２】
次に、回動手段３００の駆動により回動アーム２９がこの時点から、さらに時計方向に回動する。該回動手段３００及び回動アーム２９は、加速時間１．０６（ｓｅｃ）及び、一定速度１．０５９（ｄｅｇ／ｓｅｃ）で比較的高速再始動する。そして減速時間１．０６（ｓｅｃ）にて前記回動手段３００が停止する。このとき、回動アーム２９又は蓋２５は、図３に示すように蓋全開角度まで旋回回動する。
【００１３】
次に、蓋閉止時の動作について説明する。
回動アーム２９は、図３に示す蓋全開位置ら前記回動手段３００の駆動により反時計方向に回動する。該回動手段３００及び回動アーム２９は、加速時間１．０６（ｓｅｃ）、一定速度１．０５９（ｄｅｇ／ｓｅｃ）で比較的高速始動する。そして、蓋２５の揺れが低減するまで、２秒間一旦停止させる。そして、板バネ２７に固定された蓋２５が真空チャンバー２３の開口面２１に接近する位置すなわち、当接する手前まで回動されると、該回動手段３００の駆動により回動アーム２９は、加速時間０．１３（ｓｅｃ）及び一定速度０．１３（ｄｅｇ／ｓｅｃ）の如きその移動速度を低下させると共に、該蓋２５を真空チャンバー２３の開口面２１の真上から前後、又は左右方向に振れることなく下降させて、蓋２５の閉止動作を完了させる。このとき、容器の上部開口及び蓋下面間に隙間ができた場合は、垂直移動手段で蓋を下方に移動させることにより容器の上部開口及び蓋下面間を密着させることができる。
【００１４】
従って、蓋２５は真空チャンバー２３の開口面２１にずれることなく該開口面２１に嵌着したシール部材（Ｏリング）と蓋２５の下面がずれることなく完全に密着状態にさせることができる。そして、かかる状態は回動アーム２９が板バネ２７を押圧しており、前記屈曲角度狭めながら該蓋２５の重量が該シール部材（Ｏリング）又は開口面２１にかけられている。
【００１５】
上下方向の板バネ２７のバネ定数は、軽い力で蓋２５の位置が真空チャンバー２３の開口面２１に合うように低く設定している。上下方向の板バネ１８のバネ定数は７４（Ｎ／ｍｍ）である。
また、左右方向の板バネ２７のバネ定数は蓋２５の揺れを抑えるために比較的高く設定している。左右方向板バネのバネ定数は３３６（Ｎ／ｍｍ）である。
また、前後方向の板バネ２７のバネ定数は、蓋２５の揺れを抑えるために前記左右方向の板バネ２７のバネ定数と同様に比較的高く設定している。前後方向の板バネ２７のバネ定数は９００（Ｎ／ｍｍ）である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、容器の上部開口の上方空間を大きく空けるように、蓋を開いた場合、容器の上部開口と開いた蓋の上端部との高さを、低くできる。
請求項２記載の発明によれば、蓋を閉じたとき容器の上部開口及び蓋下面間に隙間ができた場合であっても、垂直移動手段で蓋を下方に移動させることにより容器の上部開口及び蓋下面間を密着させることができる。
請求項３記載の発明によれば、蓋を容器の開口面から離脱するとき又は蓋を容器の開口面へ閉止するとき、板バネが伸縮して容器上面にあるシール部材と蓋との均一加圧ができ、蓋と開口面との密着度が高まる。さらに、蓋の前後、左右にかかる重量に対し、複数の板バネの弾性力で均一に蓋を支持するので、回転アームの旋回動作時蓋の揺れ動作が抑制できる。
請求項４記載の発明によれば、天井の高さを高くしなくても蓋付きの真空チャンバーがその部屋に載置できるし、又は既存の低天井の部屋にも載置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓋の開閉装置の実施の形態に於ける、回動アームが蓋を容器に閉止した状態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る蓋の開閉装置の実施の形態に於ける、回動アームが蓋を容器に閉止した状態を示す上面図である。
【図３】本発明に係る蓋の開閉装置の実施の形態に於ける、回動アームが蓋を全開した状態を示す正面図である。
【図４】従来技術に於ける真空チャンバー用蓋開閉構造を示す正面図である。
【符号の説明】
２１・・・真空チャンバーの開口面
２３・・・真空チャンバー（容器）
２５・・・蓋
２７・・・板バネ
２９・・・回動アーム
３１・・・回動軸
３３・・・回動支点
３００・・・回動手段
４００・・・垂直移動手段

Claims

開口面を有する容器と、該容器の開口面に被せる蓋と、該蓋に連結した回動アームと、該回動アームを回動支点回りで回動させて該蓋を容器の開口面に開閉する回動手段とを備えてなる蓋の開閉装置において、前記回動アームの回動支点を前記容器の側面近傍で且つ前記容器の開口面より下方に配設したことを特徴とする蓋の開閉装置。
前記蓋を前記容器に対して垂直移動させる垂直移動手段を、前記回動アームに設けたことを特徴とする請求項１記載の蓋の開閉装置。
その一端部が前記回動アームに固定させると共にその他端部が前記蓋に固定され、且つ該両端部間が屈曲した板バネを複数個備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の蓋の開閉装置。
前記容器が真空チャンバーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の蓋の開閉装置。