JP2006349088A - ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で弁体により開口部を気密に閉塞することができるとともに、開口部を弁体により開放又は閉塞するときの弁体の移動速度を向上できるゲートバルブを提供する。
【解決手段】チャンバー１１の開口部１４を開放又は閉塞する弁体１６と、弁体１６に設けられた係合手段４８Ａ、４８Ｂと、開口部１４の周囲に設けられ弁体１６が開口部１４と対向する位置に移動したときに係合手段４８Ａ、４８Ｂと係合する被係合手段６２、６３と、係合手段４８Ａ、４８Ｂと被係合手段６２、６３とが係合したときに弁体１６と係合手段４８Ａ、４８Ｂとの間に位置する被係合手段６２、６３に係合手段４８Ａ、４８Ｂから弁体１６側に押圧力を作用させ開口部１４を気密に閉塞し又は押圧力を解除するロック手段４４Ａ、４４Ｂと、を有する構成とした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、チャンバーの開口部、特に大気室と真空室とを区画する開口部を開閉することが可能なゲートバルブに関する。

例えば、従来のゲートバルブとして、図４に示すように、弁箱の外部に設けられた駆動部１０２と、上下方向に沿って変位する一組の弁ロッド１０４Ａ、１０４Ｂと、通路の開口部を開閉する弁ディスク１０６と、弁ロッド１０４Ａ、１０４Ｂと弁ディスク１０６との間に設けられ弁ディスク１０６を通路側に向かって進退動作させる変位機構１０８Ａ、１０８Ｂと、を有するゲートバルブ１００が知られている（下記特許文献１参照）。

このゲートバルブ１００によれば、弁ロッド１０４Ａ、１０４Ｂが駆動部１０２により下方に移動させられる。このとき、弁ディスク１０６と変位機構１０８Ａ、１０８Ｂとが弁ロッド１０４Ａ、１０４Ｂと共に下方に移動していく。通路の開口部と略対向する位置に弁ディスク１０６が移動すると、変位機構１０８Ａ、１０８Ｂにより弁ディスク１０６が開口部側に移動させられ、開口部が弁ディスク１０６により閉塞される。

さらに、例えば、従来のゲートバルブとして、図５に示すように、上部フレーム１３２と下部フレーム１３４と左右のフレーム１３６、１３８とから構成される枠体１４０と、ベースプレート１４２とシールプレート１４４とから構成されるゲート弁体１４６と、を有するゲートバルブ１３０が知られている（下記特許文献２参照）。

この左右のフレーム１３６、１３８にはガイド棒１４８が設けられており、このガイド棒１４８上をベースプレート１４２が移動するとともに押出用エアシリンダ１５０から圧縮空気が供給されることによりシールプレート１４４が開口部側に移動し、これによりゲート弁体１４６による開口部の閉塞が実現される。
特開２００１−２７３３６号公報 特願２００４−２４３１２８公報

ところで、上記特許文献１に記載のゲートバルブでは、弁ディスクを大きな圧力で開口部に密着させる必要があるため、駆動推力の大きな駆動部が必要で、変位機構には大きな負荷がかかるため、充分な剛性を有する変位機構が必要となり大型化してしまい、製造コストが増加する問題がある。さらに、変位機構の付勢作用下に弁ディスクのシール部材を開口部側に押圧すると、その反作用で弁ロッドに付与される横荷重が発生する。それを吸収するためのガイド棒を設ける必要があった。

また、上記特許文献２に記載のゲートバルブでは、ゲート弁体により開口部を押圧すると、その反作用力がベースプレートに直接作用するため、気密性を維持するためにはベースプレートの剛性を高める必要がある。このため、ベースプレートの重量が非常に重くなり、ゲート弁体の移動速度が遅くなる問題がある。

なお、上記した各問題点は、近年要求されている比較的大きな開口面積の開口部を閉塞するための大きな弁体を、ゲートバルブに用いる場合に顕著な問題となる。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、簡易な構成で弁体により開口部を気密に閉塞することができるとともに、開口部を弁体により開放又は閉塞するときの弁体の移動速度を向上できるゲートバルブを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、チャンバーの開口部を開放又は閉塞する弁体と、前記弁体に設けられた係合手段と、前記開口部の周囲に設けられ前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記係合手段と係合する被係合手段と、前記係合手段と前記被係合手段とが係合したときに前記被係合手段に前記係合手段から前記弁体側に押圧力を作用させ前記開口部を気密に閉塞し又は前記押圧力を解除するロック手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゲートバルブにおいて、前記係合手段は、爪状部材、又は前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか一方であり、前記被係合手段は、爪状部材、又は前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか他方であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のゲートバルブにおいて、前記弁体の移動を規制するガイド手段と、前記弁体を支持する支持手段と、前記ガイド手段と前記支持手段とを接続する接続手段と、を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のゲートバルブにおいて、前記支持手段は、前記弁体の重心位置又はその近傍を支持していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のゲートバルブにおいて、前記支持手段は前記弁体の幅方向に延在する軸の軸回りに回動可能に設けられ、前記支持手段は前記軸を介して前記弁体又は／及び前記接続手段に取り付けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のゲートバルブにおいて、前記弁体と前記接続手段とが位置決め機構によって連結されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、弁体が移動させられ、チャンバーに形成された開口部を開放又は閉塞する。弁体が開口部と対向する位置に移動したときに、弁体に設けられた係合手段が開口部の周囲に形成された枠体に設けられた被係合手段と係合する。

ここで、ゲートバルブはロック手段を有しているため、係合手段と被係合手段とが係合したときに弁体と係合手段との間に位置する被係合手段に係合手段から弁体側に押圧力を作用させることにより、開口部を気密に閉塞することができる。また、被係合手段に係合手段から弁体側に作用していた押圧力を解除することにより、開口部の閉塞状態における気密性が解除される。そして、弁体を移動させることにより開口部を開放することができる。

以上のように、本発明によれば、ロック手段を用いて、係合手段と被係合手段とが係合したときに弁体と係合手段との間に位置する被係合手段に係合手段から弁体側に押圧力を作用させることにより、開口部を気密に閉塞することができるため、弁体に大きな反作用力が作用しない。この結果、この反作用力を吸収する冶具が必要なく、弁体の剛性を高める必要が無いため、弁体の軽量化することができ、弁体の移動速度を大幅に向上させることができる。これにより、開口部の開閉時間を大幅に短縮させることができる。

上記した作用及び効果は、大きな開口面積の開口部を閉塞するために大型化（重量化）した弁体を用いる場合に、特に有効になる。

請求項２に記載の発明によれば、係合手段が、爪状部材、又は弁体が開口部と対向する位置に移動したときに爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか一方であり、被係合手段が、爪状部材、又は弁体が開口部と対向する位置に移動したときに爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか他方であるため、弁体が開口部と対向する位置に移動したときに爪状部材を被挿入部材にそのまま挿入させることができる。これにより、弁体が開口部と対向する位置に移動したときに自動的に両者を係合させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、弁体の一部を支持する支持手段が設けられているため、弁体の重量を支持手段と接続手段を介してガイド手段により支持させることができる。この結果、弁体がガイド手段に規制されスムーズに移動することができる。

上記した作用及び効果は、大きな開口面積の開口部を閉塞するために大型化（重量化）した弁体を用いる場合に、特に有効になる。

請求項４に記載の発明によれば、支持手段は弁体の重心位置又はその近傍を支持しているため、弁体の姿勢を規制するための力を非常に小さくすることができ、弁体の姿勢を容易に規制できる。この結果、弁体の移動をさらにスムーズに行うことができ、弁体により開口部を閉塞したときの気密性をさらに向上させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、支持手段は弁体の幅方向に延在する軸の軸回りに回動可能に設けられ、支持手段は軸を介して弁体又は／及び接続手段に取り付けられているため、弁体により開口部を気密に閉塞しようとするときに、支持手段が軸の軸回りに回動することができる。この結果、支持手段と弁体との間及び支持手段と接続手段との間に取付け自由度を与えることができ、弁体に熱膨張がかかったとしても、回動機構には影響がないため、軸受けの寿命を向上させ、よってゲートバルブの寿命を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、弁体と接続手段とが弁体を安定した位置に保持する位置決め機構によって連結されているため、弁体が確実に定位置に保持されて移動することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るゲートバルブについて、図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態のゲートバルブ１０は、縦長の開口部１４が形成されたチャンバー１１に設置されている。また、チャンバー１１の開口部側の側面には、枠体１２が形成されている。この枠体１２の右側には、開口部１４を開放したときに弁体１６が待機する待機部１８が形成されている。また、枠体１２の一方側（図３中矢印Ａ方向側）が大気に開放した大気室であり、枠体１２の他方側（図３中矢印Ｂ方向側）が真空処理室である。

ここで、この真空処理室では、例えば、シリコンウエハなどの半導体製造、薄膜製造、液晶製造などにおいて、イオンプレーティング、プラズマエッチングなどのワーク加工、処理などが行われる。

また、開口部１４の上部ならびに下部には、左右方向（図１中矢印Ｘ方向、弁体の１次移動方向）に延在する上部ガイド部２０Ａと、下部ガイド部２０Ｂがそれぞれ取り付けられている。

また、本実施形態のゲートバルブ１０は、長方形状の弁体１６を備えている。また、弁体１６の開口部側の側面には、シール部材２２（図２参照）が取り付けられている。また、弁体１６の上部であって弁体１６の左右方向両端部側には、２個の上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂが上部位置保持シャフト２６Ａ、２６Ｂによってそれぞれバネ（図示省略）を介して間接的に取り付けられている。この上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂは、側面視（図２参照）にて略コの字状にそれぞれ形成されている。

また、図２に示すように、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂの凹部には、上部ガイド部２０Ａが挿通されている。すなわち、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂにより上部ガイド部２０Ａを覆うように、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂが上部ガイド部２０Ａに取り付けられている。また、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂは、上部ガイド部２０Ａに沿って左右方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動可能となるように構成されている。

また、図１及び図２に示すように、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂの下部には、弁体１６の幅方向に延在する上部軸２８が取り付けられている。この上部軸２８には、各支持部材３０Ａ、３０Ｂの上端部が上部軸２８の軸回りに回動自在となるようにそれぞれ取り付けられている。この各支持部材３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ直方体状に形成されおり、各支持部材３０Ａ、３０Ｂの上部が各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂの内側にそれぞれ位置している。このように、各支持部材３０Ａ、３０Ｂは、上部軸２８を介して各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂと接続されている。

また、図１及び図２に示すように、各支持部材３０Ａ、３０Ｂの下端部には、弁体１６の幅方向に沿って延在する下部軸３２が取り付けられている。各支持部材３０Ａ、３０Ｂは、下部軸３２の軸回りに回動自在となるように構成されている。また、下部軸３２には、取付片３４が下部軸３２の軸回りに回動自在となるように取り付けられている。また、取付片３４は弁体１６に固定されており、下部軸３２の位置が弁体１６の重心位置（あるいはその近傍）となるように設置されている。このように、各支持部材３０Ａ、３０Ｂによって、上部軸２８及び下部軸３２を介して上部ブラケット２４と弁体１６とが連結され、各支持部材３０Ａ、３０Ｂは、上部軸２８の軸回りに回転自在となるように構成されており、かつ下部軸３２の軸回りにも回転自在となるように構成されている。

また、図１及び図２に示すように、この弁体１６の下部であって弁体１６の左右方向両端部側には、２個の下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂが下部位置保持シャフト３８Ａ、３８Ｂによってそれぞれバネ（図示省略）を介して間接的に取り付けられている。この下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂには、下部ガイド部２０Ｂと係合するスライド部４０がそれぞれ取り付けられている。このスライド部４０は、側面視（図２参照）にて略コの字状に形成されている。

また、図２に示すように、スライド部４０の凹部には、下部ガイド部２０Ｂが挿通されている。すなわち、スライド部４０により下部ガイド部２０Ｂを覆うように、スライド部４０が下部ガイド部２０Ｂに取り付けられている。また、スライド部４０は、下部ガイド部２０Ｂに沿って左右方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動可能となるように構成されている。これにより、各下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂが下部ガイド部２０Ｂに沿って左右方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動可能となる。

以上のように、図１に示すように、弁体１６は、上方に位置する上部ガイド部２０Ａにより各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂを介して吊り下げられた構造となっている。

また、図２に示すように、各上部位置保持シャフト２６Ａ、２６Ｂ及び各下部位置保持シャフト３８Ａ、３８Ｂは弁体１６に固定されている。また、各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂ及び各下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂは、バネ（図示省略）を介して各上部位置保持シャフト２６Ａ、２６Ｂ及び各下部位置保持シャフト３８Ａ、３８Ｂにそれぞれ取り付けられている。これにより、各上部位置保持シャフト２６Ａ、２６Ｂ及び各下部位置保持シャフト３８Ａ、３８Ｂは弁体１６をブラケット側に引き寄せ、安定した位置に固定可能な位置決め機構としての機能を発揮する。

また、図１及び図３に示すように、弁体１６の幅方向（図３中矢印Ｘ方向）には、取付片４２が形成されている。この取付片４２は弁体１６の幅より長く、取付片端部４２Ａ、４２Ｂが弁体１６の両幅端部より突出するように設置されている。また、取付片４２両端位置の取付片端部４２Ａ、４２Ｂには、押付用シリンダ４４Ａ、４４Ｂがそれぞれ取り付けられている。また、押付用シリンダ４４Ａ、４４Ｂには、押付用シリンダ４４からの圧縮空気により弁体１６の１次移動方向（弁体１６の幅方向）に対して略直交する方向（図３中矢印Ｙ方向、弁体１６の２次移動方向）に伸縮可能なシリンダシャフト４６Ａ、４６Ｂがそれぞれ取り付けられている。このシリンダシャフト４６Ａ、４６Ｂは、取付片端部４２Ａ、４２Ｂに形成された貫通孔を貫通している。

また、シリンダシャフト４６の先端部には、爪状部材４８Ａ、４８Ｂがそれぞれ取り付けられている。この爪状部材４８Ａ、４８Ｂは、先端部が尖った第１尖端部４８Ｃが形成されている。なお、この第１尖端部４８Ｃは、弁体１６の移動方向側（図３中矢印Ｘ方向、弁体１６の１次移動方向）に沿って形成されている。

また、押付用シリンダ４４Ａ及び４４Ｂとは、弁体１６の１次移動方向（図１中矢印Ｘ方向）に対して略直交する方向（図３中矢印Ｙ方向）に沿って異なる位置に設けられている。

また、図１に示すように、弁体１６の幅方向（図３中矢印Ｘ方向）には、他の取付片４３が形成されている。取付片４２と取付片４３とは、弁体１６の中央線Ｚを基準として、上下対称位置になるように形成されている。

また、図３に示すように、枠体１２には、第１受け冶具６２が取り付けられている。この第１受け冶具６２は、断面視（図３参照）にてＬ字状に形成されている。すなわち、第１受け冶具６２は、枠体１２の表面から略垂直に突出した突出部６２Ａと、突出部６２Ａから開口部１４側に向かってかつ突出部６２Ａと略直交するように延在した挿入部６２Ｂと、で構成されている。この第１挿入部６２Ｂには、シリンダシャフト４６を挿入するための開孔部６４が形成されている。これにより、弁体１６が開口部１４と対向する位置に移動したときに、枠体１２の表面と第１挿入部６２Ｂとの間に第１爪状部材４８を挿入することができる。

また、図１に示すように、同様にして、取付片４３の取付片端部４３Ａ、４３Ｂには押出シリンダ４５Ａ、４５Ｂがそれぞれ設けられており、その爪状部材（図示省略）に対応して枠体１２の表面に第１受け冶具６５が取り付けられている。なお、第１受け冶具６５も、第１受け冶具６２と同様の構成となっている。

また、図３に示すように、開口部１４と枠体１２の待機部１８との境界近傍には、第２受け冶具６３が取り付けられている。この第２受け冶具６３は、チャンバー１１の側面に、開口部１４の周囲のシール面と面一となるように取り付けられている第２表面側挿入片６３Ａと、第２表面側挿入片６３Ａと略平行となるように取り付けられた第２裏面側挿入片６３Ｂと、で構成されている。また、第２表面側挿入片６３Ａには、シリンダシャフト４６Ｂが挿入するための開孔部６３Ｃが形成されている。これにより、弁体１６が開口部１４と対向する位置に移動したときに、第２表面側挿入片６３Ａと第２裏面側挿入片６３Ｂとの間に第２爪状部材４８Ｂを挿入することができる。

また、同様にして、取付片４３に設けられた押出シリンダ４５Ｂの爪状部材（図示省略）に対応して、チャンバー１１には第２受け冶具（図示省略）が取り付けられている。この第２受け冶具も、第２受け冶具６３と同様の構成となっている。

このように、第１受け冶具６２、６５と第２受け冶具６３とは、弁体１６の１次移動方向（図１中矢印Ｘ方向）に対して略直交する方向（図３中矢印Ｙ方向）に沿って異なる位置に設けられている。

なお、ゲートバルブ１０には弁体移動用シリンダ７２が設けられており、弁体１６の移動（１次移動）はこの弁体移動用シリンダ７２により行われる。

次に、本実施形態に係るゲートバルブ１０の作用について説明する。
なお、弁体１６が待機部１８に位置し開口部１４が開放された状態を初期位置として以下に説明する。

図１及び図３（Ａ）に示すように、弁体１６が枠体１２の待機部１８に位置しているときには、開口部１４は完全に開放されている。開口部１４を弁体１６により閉塞するときには、弁体移動用シリンダ７２の駆動により弁体１６が開口部１４側に向かって上部ガイド部２０Ａ及び下部ガイド部２０Ｂに沿って移動させられる（弁体１６の１次移動）。

次に、図１及び図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、弁体１６が開口部１４側に移動させられると、押付用シリンダ４４Ａ、４５Ａに各シリンダシャフト４６Ａを介して接続された各第１爪状部材４８Ａが、第１受け冶具６２、６５の各第１挿入部６２Ｂと枠体１２の表面との間に挿入される。また、同時に、第２押付用シリンダ４４Ｂ、４５Ｂに各シリンダシャフト４６Ｂを介して接続された各第２爪状部材４８Ｂが、第２受け冶具６３の各第２表面側挿入片６３Ａと各第２裏面側挿入片６３Ｂとの間に挿入される。この状態では、弁体１６に取り付けられたシール部材２２と開口部１４の縁部との間には所定の隙間Ｔ（図２（Ａ）及び図３（Ｂ）、（Ｃ）参照）が形成されている。

次に、各第１爪状部材４８Ａ及び各第２爪状部材４８Ｂの挿入が終了すると、第１押付用シリンダ４４Ａ、４５Ａと第２押付用シリンダ４４Ｂ、４５Ｂが駆動されて、各シリンダシャフト４６Ａ、４６Ｂがそれぞれ縮められる。このとき、各第１爪状部材４８Ａから各第１挿入部６２Ｂに所定の圧力が作用するとともに、各第２爪状部材４８Ｂから各第２表面側挿入片６３Ａに所定の圧力が作用する。換言すれば、各第１爪状部材４８Ａが、第１受け冶具６２及び第１受け冶具６５の各第１挿入部６２Ｂと枠体１２との間で係合され、また同時に、各第２爪状部材４８Ｂが各第２表面側挿入片６３Ａと各第２裏面側挿入片６３Ｂとの間で係合された状態となる。

次に、図２（Ｂ）及び図３（Ｄ）に示すように、各第１爪状部材４８Ａから各第１挿入部６２Ｂに所定の圧力が作用するとともに、各第２爪状部材４８Ｂから各第２表面側挿入片６３Ａに所定の圧力が作用すれば、弁体１６が開口部１４側に移動する（弁体１６の２次移動）。このとき、弁体１６に取り付けられたシール部材２２が開口部１４の縁部に所定の圧力で押し付けられて、弁体１６により開口部１４が気密に閉塞される。これにより、チャンバー１１の内部を真空状態にすることが可能となり、真空状態でワーク（図示省略）に所定の処理を施すことができる。

なお、開口部１４を開放する場合には、各押付用シリンダ４４Ａ、４５Ａ、４４Ｂ、４５Ｂを再度駆動して、各シリンダシャフト４６Ａ、４６Ｂを伸ばすことにより、各第１爪状部材４８Ａから各第１挿入部６２Ｂに作用していた所定の圧力が解除されるとともに、各第２爪状部材４８Ｂから各第２表面側挿入片６３Ａに作用していた所定の圧力も解除される。これにより、弁体１６による開口部１４の閉塞状態の気密性が解除されて、弁体１６のシール部材２２と開口部１４の縁部との間に所定の隙間Ｔが形成される。

次に、弁体移動用シリンダ７２の駆動により弁体１６を反対側に向かって上部ガイド部２０Ａ及び下部ガイド部２０Ｂに沿って移動させることにより、開口部１４を開放することができる。これにより、所定の処理が施されたワークをチャンバー１１の内部から取り出すことができる。

以上のように、本実施形態のゲートバルブ１０によれば、弁体１６により開口部１４を気密に閉塞した状態では、弁体１６に大きな反作用力が作用しない。この結果、この反作用力を吸収する冶具が必要なくなり、弁体１６の剛性を高める必要が無いため、弁体１６の軽量化することができ、弁体１６の移動速度を大幅に向上させることができる。これにより、開口部１４の開閉時間を大幅に短縮させることができる。

また、弁体１６の１次移動と２次移動をそれぞれ別々のシリンダにより行うことにより、開口面積に対応した大きな弁体１６を用いた場合でも、弁体１６の１次移動を円滑に行うことができる。

なお、上記した作用及び効果は、開口面積の大きな開口部１４を閉塞するために大型化（重量化）した弁体を用いる場合に、特に有効になる。

また、各爪状部材４８Ａ、４８Ｂや各受け冶具６２、６３がそれぞれ複数設けられているため、弁体１６に取り付けられたシール部材２２を開口部１４の縁部に大きなかつ均等な圧力で密着させることができるため、弁体１６による開口部１４の閉塞状態における気密性を大幅に高めることができる。

特に、縦横比の大きな開口部を弁体で気密に閉塞する場合でも、複数の各爪状部材や各受け冶具を適切な位置に配置させることにより、均一のシール推力を得ることができ、開口部を確実に気密に閉塞することができる。

また、各受け冶具６２、６３が弁体１６の移動方向（１次移動方向）に対して略直交する方向に沿って異なる位置にそれぞれ設けられているため、弁体１６が開口部１４と対向する位置に移動するときに、特に受け冶具６２、６３が弁体１６の移動を妨げることがなく、弁体１６が開口部１４と対向する位置に移動したときに各受け冶具６２、６３に各爪状部材４８Ａ、４８Ｂをそのまま自動的に挿入させることができる。これにより、弁体１６による開口部１４の閉塞時間を大幅に短縮させることができる。

また、図１に示すように、弁体１６は各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂにより上部ガイド部２０Ａに吊り下げられた構成であり、弁体１６に取り付けられた各支持部材３０Ａ、３０Ｂが上部軸２８を介して各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂに接続されているため、弁体１６の重量を各支持部材３０Ａ、３０Ｂにより支持させることができる。この結果、弁体１６が上部ガイド部２０Ａに規制されて円滑に移動させることができる。

また、上記したように、弁体１６を吊り下げ構造としたことにより、弁体１６の１次移動に必要な駆動力が小さくなるため、弁体移動用シリンダ７２ひいてはゲートバルブ１０の小型化を実現することができ、ゲートバルブ１０の製造コストを低減させることができる。また、弁体１６により開口部１４を開閉する時間を大幅に短縮させることができる。

なお、上記した作用及び効果は、大きな開口面積の開口部１４を閉塞するために大型化（重量化）した弁体１６を用いる場合に、特に有効になる。

また、各支持部材３０Ａ、３０Ｂは弁体１６の重心位置又はその近傍を支持しているため、弁体１６の姿勢を規制するための力を非常に小さくすることができる。この結果、弁体１６の位置を規制することが容易となり、構成部品の軽量化を実現できる。また、２次移動の動作が安定し、弁体１６により開口部１４を閉塞したときの気密性を維持することができる。

さらに、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各支持部材３０Ａ、３０Ｂは、弁体１６の上部軸２８を介して各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂに接続されており、また、下部軸３２を介して弁体１６に取り付けられているため、弁体１６により開口部１４を気密に閉塞しようとしたときに、各支持部材３０Ａ、３０Ｂを上部軸２８及び下部軸３２の軸回りにそれぞれ回動させることができる。これにより、各支持部材３０Ａ、３０Ｂと、この支持部材３０Ａ、３０Ｂが取り付けられる各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂ及び弁体１６と、の間の取付け自由度を向上させることができる。この結果、弁体１６が熱膨張した場合でも、回動機構には影響がないため、軸受けの寿命を向上させ、ゲートバルブ１０の寿命を向上させることができる。

また、弁体１６と各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂ、弁体１６と各下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂとが各上部位置保持シャフト２６Ａ、２６Ｂ又は各下部位置保持シャフト３８Ａ、３８Ｂを介してバネで間接的に連結されているため、弁体１６が各上部ブラケット２４Ａ、２４Ｂ及び各下部ブラケット３６Ａ、３６Ｂ側に引き寄せられ、かつ確実に保持されながら駆動する。この結果、弁体１６により確実に開口部１４を開放ならびに閉塞でき、気密性をさらに向上させることができる。

なお、本実施形態では、弁体１６側に各押付用シリンダ４４Ａ、４５Ａ、４４Ｂ、４５Ｂ及び各爪状部材４８Ａ、４８Ｂを設け、枠体１２側に各受け冶具６２、６３を設けた構成を例にとり説明したが、この構成に限られるものではなく、例えば、弁体側に各受け冶具を設け、枠体側に各押付用シリンダ及び各爪状部材を設けた構成にしてもよい。

本発明の一実施形態に係るゲートバルブの正面図であり、下半部は弁体が左方位置にあり、上半部は弁体が右方位置にある状態を示した図である。 本発明の一実施形態に係るゲートバルブを構成する弁体が開口部を閉塞したときの重力作用方向に沿って切断した断面図であり、（Ａ）は弁体が２次移動する前の状態を示し、（Ｂ）は弁体が２次移動した後を示した図である。 本発明の一実施形態に係るゲートバルブを構成する弁体が開口部を閉塞するときの作用図であり、特に重力作用方向に対して直交する方向に切断した部分断面図である。 従来技術となるゲートバルブの斜視図である。 従来技術となるゲートバルブの正面図であり、左半部はゲート弁体が上方位置にあり、右半部はゲート弁体が下方位置にある状態を示した図である。

符号の説明

１０ ゲートバルブ
１１ チャンバー
１２ 枠体
１４ 開口部
１６ 弁体
２０Ａ 上部ガイド部（ガイド手段）
２０Ｂ 下部ガイド部（ガイド手段）
２４Ａ 上部ブラケット（接続手段）
２４Ｂ 上部ブラケット（接続手段）
２６Ａ 上部位置保持シャフト（取付手段）
２６Ｂ 上部位置保持シャフト（取付手段）
２８ 上部軸（軸）
３０Ａ 支持部材（支持手段）
３０Ｂ 支持部材（支持手段）
３２ 下部軸（軸）
４４Ａ 第１押付用シリンダ（ロック手段）
４４Ｂ 第２押付用シリンダ（ロック手段）
４８Ａ 第１爪状部材（爪状部材、係合手段）
４８Ｂ 第２爪状部材（爪状部材、係合手段）
６０ 第２押付用シリンダ（ロック手段）
６２ 第１受け冶具（被挿入部材、被係合手段）
６３ 第２受け冶具（被挿入部材、被係合手段）
６５ 第１受け冶具（被挿入部材、被係合手段）

Claims (6)

1. チャンバーの開口部を開放又は閉塞する弁体と、
   前記弁体に設けられた係合手段と、
   前記開口部の周囲に設けられ前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記係合手段と係合する被係合手段と、
   前記係合手段と前記被係合手段とが係合したときに前記弁体と前記係合手段との間に位置する前記被係合手段に前記係合手段から前記弁体側に押圧力を作用させ前記開口部を気密に閉塞し又は前記押圧力を解除するロック手段と、
   を有することを特徴とするゲートバルブ。
2. 前記係合手段は、爪状部材、又は前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか一方であり、
   前記被係合手段は、爪状部材、又は前記弁体が前記開口部と対向する位置に移動したときに前記爪状部材を挿入させる被挿入部材、のいずれか他方であることを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ。
3. 前記弁体の移動を規制するガイド手段と、
   前記弁体を支持する支持手段と、
   前記ガイド手段と前記支持手段とを接続する接続手段と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲートバルブ。
4. 前記支持手段は、前記弁体の重心位置又はその近傍を支持していることを特徴とする請求項３に記載のゲートバルブ。
5. 前記支持手段は前記弁体の幅方向に延在する軸の軸回りに回動可能に設けられ、前記支持手段は前記軸を介して前記弁体又は／及び前記接続手段に取り付けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載のゲートバルブ。
6. 前記弁体と前記接続手段とが位置決め機構により連結されたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のゲートバルブ。
   

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