JP2007214054A - Vacuum valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は真空バルブに関し、詳細には、2つの真空チャンバを気密隔離または連通させることができる、真空バルブに関する。 The present invention relates to a vacuum valve, and more particularly to a vacuum valve capable of hermetically isolating or communicating two vacuum chambers.
図1Aは、楔形真空バルブを示す立体図であり、図1Bは、楔形真空バルブの仕切部4を示す側面図である。図1Aと図1Bに示すように、楔形真空バルブは、第一空圧シリンダ1、第二空圧シリンダ2、第三空圧シリンダ3およびこれら空圧シリンダと連動する仕切部4を含み、この仕切部4は楔形押板5と舌片6から成る。図1Aと図1Bに示すように、仕切部4を閉じるときは、第一空圧シリンダ1が仕切部4の方向へ施力し仕切部4を定位置まで到達させる。このとき楔形押板5はまだ舌片6を押し出していない。さらに第二空圧シリンダ2と第三空圧シリンダ3が続けて仕切部4とは逆の方向へ施力して楔形押板5に舌片6を押し出させ、仕切部4を閉じる動作が完了する。仕切部4を開く過程は、上述の動作過程と逆順序の過程となる。楔形真空バルブの欠点は、楔形押板5の舌片6に対する施力不足により、仕切部4と真空チャンバの仕切部接合面間の気密性が優れず、漏れを発生しやすく、且つ、空圧シリンダが動力を失うと、すでに閉じた仕切部4を気密状態に保つことができなくなる点にある。
FIG. 1A is a three-dimensional view showing a wedge-shaped vacuum valve, and FIG. 1B is a side view showing a partition portion 4 of the wedge-shaped vacuum valve. As shown in FIGS. 1A and 1B, the wedge-shaped vacuum valve includes a first
図2Aは、平行四辺形真空バルブを示す立体図であり、図2Bは、平行四辺形真空バルブの仕切部9を示す立体図である。図2Aと図2Bに示すように、平行四辺形真空バルブは、空圧シリンダ7、ガイド槽8および空圧シリンダ7と連動する仕切部9を含み、この仕切部9は舌板10、施力板11、連結棒12、13とガイドホイール14、15から成る。図2Aと図2Bに示すように、仕切部9を閉じるときは、空圧シリンダ7が仕切部9の方向に縦方向に施力して仕切部9を押し、このとき舌板10は施力板11間とバネの力により密着した状態を呈し、仕切部9が縦方向に移動すると舌板10がまずガイド槽8の一端に到達し、空圧シリンダ7が継続して施力し、施力板11のガイドホイール14、15をガイド槽8上の定位置に到達させると、上述の平行四辺形が開いて長方形となり、施力板11が連結棒12、13により舌板10を横方向へ押し出し、仕切部9を閉じる動作が完了する。仕切部9を開く過程は、上述の動作過程と逆順序の過程となる。平行四辺形真空バルブの欠点は、バネの力が不足して仕切部9を開くときに施力板11と舌板10が密着した状態でガイド槽に戻ることができず、気密リングの磨耗を引き起こしやすく、且つ、空圧シリンダ7が動力を失うとすでに閉じた仕切部9を気密状態に保つことができなくなる点にある。
FIG. 2A is a three-dimensional view showing a parallelogram vacuum valve, and FIG. 2B is a three-dimensional view showing a partition portion 9 of the parallelogram vacuum valve. As shown in FIGS. 2A and 2B, the parallelogram vacuum valve includes a
図3は、VAT真空バルブを示す平面図である。図3に示すように、VAT真空バルブはバルブ本体16、蛇腹式金属伸縮管(bellow)17、18とその一端に設けた仕切部19を含む。この図3から分かるように、VAT真空バルブにおいてバルブ本体16上に設けた作動機構は、ピニオン、ラック及び連結棒を含む複雑な組み合わせから成り、仕切部19が開いた状態にあるとき、ラック上の半円形凹み槽を利用してピニオンを備えた連結棒に枢着された伝動棒を固定し、仕切部19が下方向に外れるのを防止する。このとき、蛇腹式金属伸縮管17、18は長さが比較的短く縮んだ状態となる。図3に示すように、仕切部19を閉じるとき、蛇腹式金属伸縮管17、18は長さが比較的長く延伸した状態となり、バルブ本体16の内側の両側に設けたラック上の半円形凹み槽を利用し、ピニオンを備えた連結棒に枢着された伝動棒を固定し、仕切部19が上方向に開かないようにすると共に、このときのピニオンの伝動構造は強力であるため、気体の漏れを防ぐことができる。上述のように、VAT真空バルブの機構と仕切部19開閉完了後には空圧シリンダの力を利用して仕切部19の開閉を阻止する必要がなく、ピニオン構造の設計を利用して状態を保持するものである。しかしながら、VAT真空バルブは多くの特殊設計が使用されており、気密リングについて言えば、VATが使用するのは特殊な気密リングであり、一般的な規格のものではなく、VAT社の自社生産品に属し、その気密リングの形状は立体型であるため、使用されるバルブケースもこの特殊な気密リングに合わせた特殊な内側バルブ接触面を備えている必要がある。このほか、VAT真空バルブは蛇腹式金属伸縮管17、18を利用した真空フィードスルー(feed-through)装置を採用しており、このような真空フィードスルー形式の主な利点は蛇腹式金属伸縮管17、18の真空状態下における低発塵量にあるが、蛇腹式金属伸縮管17、18は製造コストが高い。上述のように、VAT真空バルブはVAT社製の特殊気密リング及びその特殊な形状に合わせたバルブケースを使用するため、応用範囲が限られてしまうだけでなく、蛇腹式金属伸縮管17、18の使用によりコストが高くなるという問題がある。
FIG. 3 is a plan view showing the VAT vacuum valve. As shown in FIG. 3, the VAT vacuum valve includes a
上述の従来技術の欠点と問題に鑑みて、本発明は繰り返し仕切部を開閉可能な真空バルブを提供するものであり、その主な目的は、簡単なてこ機構で仕切部に対し気密開閉に十分な横方向の力を提供し、気密リングとバルブケース内の接触面が縦方向の運動時に摩擦され破損するのを防ぐと共に、仕切部を閉じる動作の完了後、外力を必要とせず自動的に閉じた状態を保持することができ、さらに、一般的なバルブケースの内側バルブ接触面に合う普通の仕切部と気密リングを採用した設計でその応用範囲は制限を受けず、可撓性金属気密管などの廉価な撓性を備えた気密管で高価な蛇腹式金属伸縮管を代替でき、コスト高の問題を解決する、真空バルブを提供することにある。 In view of the above-mentioned drawbacks and problems of the prior art, the present invention provides a vacuum valve capable of repeatedly opening and closing a partition part, and its main object is to sufficiently open and close the partition part with a simple lever mechanism. Provides lateral force and prevents the contact surface in the airtight ring and valve case from being rubbed and broken during vertical movement, and automatically does not require external force after closing the partition. It can be kept closed, and it is designed with an ordinary partition and airtight ring that fits the inner valve contact surface of a typical valve case. An object of the present invention is to provide a vacuum valve which can replace an expensive bellows-type metal telescopic tube with an inexpensive airtight tube such as a tube and solves the problem of high cost.
本発明の真空バルブは、バルブ本体と、連動板と、伝動ユニットと、仕切部とを含み、前記バルブ本体は、一端がバルブケースに接合され、且つ、該バルブ本体には動力ユニットが設置され、前記連動板は、両端が前記バルブ本体の両側に枢着され、且つ、該連動板と該動力ユニットが枢着されると共に、前記伝動ユニットは撓性気密管と伝動棒を含み、該撓性気密管が該伝動棒の動力端と仕切部端間の部分を覆い、該動力端は該撓性気密管の活動端から突出されて該連動板に接続され、且つ、撓性気密管の他端の固定端はバルブ本体と該バルブケースが接合される一端に固定され、伝動棒の仕切部端がバルブ本体に設けた支点孔から該バルブケース内に伸入され、前記仕切部は、バルブケース内の伝動棒の仕切部端に設置され、且つ、該仕切部のバルブ本体正面に向いた単一平面上に気密突起縁部を設ける。 The vacuum valve of the present invention includes a valve main body, an interlocking plate, a transmission unit, and a partition portion, and one end of the valve main body is joined to a valve case, and a power unit is installed in the valve main body. The interlocking plate is pivotally attached to both sides of the valve body, the interlocking plate and the power unit are pivotally mounted, and the transmission unit includes a flexible airtight tube and a transmission rod. A flexible airtight tube covers a portion between the power end and the partition end of the transmission rod, the power end protrudes from the active end of the flexible airtight tube and is connected to the interlocking plate, and the flexible airtight tube The fixed end of the other end is fixed to one end where the valve body and the valve case are joined, and the partition part end of the transmission rod is extended into the valve case from a fulcrum hole provided in the valve body. It is installed at the end of the transmission rod in the valve case and Providing a gas-tight projection edges on a single plane facing the valve body front parts.
図4は、本発明の実施の形態に係る真空バルブを示す立体図であり、図5は、本実施の形態に係る真空バルブを示す分解図であり、図6は、本実施の形態に係る真空バルブを示す断面図である。複雑な部材表示で見にくくならないよう、図4、図5、図6においは点線で本実施の形態の鏡像対称線を示し、該鏡像対称線のいずれかの側に位置する部材を表示する。図4、図5、図6に示すように、本発明の真空バルブは、バルブ本体20と、連動板と、伝動ユニットと、仕切部48を含む。バルブ本体20の一端がバルブケース21に接合され、且つ、バルブ本体20は動力ユニットとするピストンロッド22を備えた空圧シリンダ23、縦方向の第一ガイド槽24、横方向の第二ガイド槽25を備える。第一ガイド槽24は、該バルブ本体20のバルブケース21に近い一端に湾曲した湾曲槽端26を備え、該バルブ本体20の正面の反対面27に向かって横方向に湾曲している。バルブ本体20の該正面にはガイドホイール当接板28(図4においては省略する)が設けられ、バルブケース21内にはバルブ孔29が設けられている。バルブ孔29の辺縁部のバルブ本体20の正面を背にする一面に内側バルブ接触面を有し、バルブケース21はバルブ本体20の正面に向かう面と正面を背にする面の両面に2つの真空チャンバ接合面30、31を備えている。前記連動板は、両端がバルブ本体20両側に枢着された推力板32と連動構造板33から構成されている。連動構造板33は推力板32のバルブケース21に向かう一面に位置する。推力板32上には第一枢支部34と第二枢支部35が設けられている。第一枢支部34は推力板32とバルブ本体20が枢着される軸直線上に位置し、第二枢支部35は推力板32上の軸直線の片側に位置する。第一枢支部34と空圧シリンダ23のピストンロッド22の一端が枢着され、第二枢支部35と連動構造板33の一面に設けた第二枢支部の支点36が枢着され、推力板32と連動構造板33の両端にそれぞれ推力板ガイドホイール37と連動構造板ガイドホイール38が設けられ、バルブ本体20両側の第一ガイド槽24内に嵌入されると共に、推力板32は枢軸直線上に更に少なくとも1つの反対方向の力を提供するガイドホイール39を備え、該ガイドホイール当接板28と接触して回転することができる。前記伝動ユニットは、撓性気密管40と伝動棒41から構成されている。撓性気密管40は可撓性の金属管であり、伝動棒41の動力端42と仕切部端の間の部分を包み覆い、動力端42が撓性気密管40の活動端43から伸出され、連動板の連動構造板33に設置される。撓性気密管40の他端の固定端44はバルブ本体20と該バルブケース21が接合される一端に固定され、伝動棒41の仕切部端がバルブ本体20に設けた支点孔45から該バルブケース21内に伸入される。撓性気密管40の活動端43は、両端がバルブ本体20に枢着される揺動装置46を備える。揺動装置46は連動板と撓性気密管40の活動端43の間に位置し、伝動棒41の動力端42がこの揺動装置46の孔を通過して連動構造板33に接続される。揺動装置46の両端には揺動装置ガイドホイール47が設けられ、バルブ本体20両側に設けた横方向の第二ガイド槽25内に嵌入される。仕切部48はバルブケース21内の伝動棒41の仕切部端に設置され、且つ、該仕切部48のバルブ本体20の正面に向いた単一平面上に環状溝槽を設け、この環状溝槽に気密突起縁部を形成する気密リングを嵌入し、仕切部48を閉じたときバルブケース21上のバルブ孔29の内側バルブ接触面と気密状態で密閉することができる。
4 is a three-dimensional view showing the vacuum valve according to the embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exploded view showing the vacuum valve according to the present embodiment, and FIG. 6 is related to the present embodiment. It is sectional drawing which shows a vacuum valve. In FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, the mirror image symmetry line of this embodiment is shown by a dotted line in FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, so that the member located on either side of the mirror image symmetry line is displayed. As shown in FIGS. 4, 5, and 6, the vacuum valve of the present invention includes a
図7Aは、本実施の形態に係る真空バルブの応用を示す立体図であり、図7Bは、本実施の形態に係る真空バルブの応用を示す、真空チャンバ接続方向の垂直方向に沿って見た側面図であり、図7Cは、本実施の形態に係る真空バルブの応用を示す、真空チャンバ接続方向に沿って見た正面図である。図7A、図7B、図7Cに示すように、真空バルブのバルブケース21の両真空チャンバ接合面30と31が真空チャンバ49、50とそれぞれ気密状態で接合され、バルブケース21のバルブ孔29と2つの真空チャンバ49、50のチャンバ孔が接続された空間関係を形成し、仕切部48を開くと2つの真空チャンバ49、50間でバルブ孔29を通じて物体の輸送を行うことができ、仕切部48を閉じると2つの真空チャンバ49、50間が気密状態で隔絶される。
FIG. 7A is a three-dimensional view showing the application of the vacuum valve according to the present embodiment, and FIG. 7B is a view taken along the direction perpendicular to the connection direction of the vacuum chamber, showing the application of the vacuum valve according to the present embodiment. FIG. 7C is a side view showing an application of the vacuum valve according to the present embodiment as viewed along the connection direction of the vacuum chamber. As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, both vacuum chamber
図4、図5、図6に示すように、本実施の形態に係る真空バルブの作動方式は次の通りである。仕切部48は真空バルブが開いた状態にあるとき、バルブケース21内のバルブ孔29を遮蔽せず、仕切部48を閉じるときは、空圧シリンダ23のピストンロッド22が推力板32の第一枢支部34を駆動し、推力板32と連動構造板33に、連動構造板ガイドホイール38の第一ガイド槽24に沿ってバルブケース21に向かう縦方向の移動運動をさせ、推力板32と連動構造板33間の夾角を約60度の正値に保たせ、連動構造板33の連動構造板ガイドホイール38が第一ガイド槽24の横方向に湾曲する箇所に到達するまでその状態を維持し、このとき仕切部48がバルブケース21内のバルブ孔29が横方向に延伸された位置に到達するが、またその内側バルブ接触面とは接触しておらず、空圧シリンダ23のピストンロッド22が推力板32の第一枢支部34に対しバルブケース21の方向へ施力を継続し、推力板32がガイドホイール当接板28の反対方向の力を提供するガイドホイール39に対する施力と第一ガイド槽24の推力板ガイドホイール37に対して施す横方向の力を受けるため、推力板32の第二枢支部35が連動構造板33の第二枢支部の支点36に対し横方向に施力し、連動構造板33の連動構造板ガイドホイール38を横方向に湾曲槽端26に進入させる。このとき、連動構造板33に設けた伝動棒41の動力端42がバルブ本体20の該正面の反対面に向かって横方向の運動を行い、揺動装置46の揺動装置ガイドホイール47が第二ガイド槽25に沿って横方向の運動を行い、活動端43の揺動装置46を設けた撓性気密管40をバルブ本体20の該正面の反対面に向かって約2度湾曲させ、同時に伝動棒41がバルブ本体20に設けた支点孔45でてこ運動を行い、伝動棒41の仕切部端に設けた仕切部48にバルブ本体20の該正面に向かって横方向の運動を行わせ、バルブ孔29を閉じると共に内側バルブ接触面と気密的に密着し、真空バルブを閉じる過程が完了する。上述の真空バルブを閉じる過程において、連動構造板33の連動構造板ガイドホイール38が湾曲槽端に進入するとき、推力板32がその第二枢支部35を軸として回転運動を行い、推力板32と連動構造板33間の夾角を約60度の正値から0度を経て約−5度の負値にし、バルブ本体20と推力板32、連動構造板33及び支点孔45間の強大な構造力により伝動棒41の動力端42を安定した状態に固定し、連動板の安定した状態が保持され、空圧シリンダ23の動力を必要とせずに真空バルブの気密閉止状態が確保される。仕切部48を開くときは、空圧シリンダ23のピストンロッド22が推力板32の第一枢支部34に対しバルブケース21から離れる方向に施力し、推力板32がその第二枢支部35を軸として回転運動し、推力板32と連動構造板33間の夾角を約−5度の負値から0度を経て約60度の正値にし、連動板の閉じた状態の保持が解除される。このとき、連動構造板33の連動構造板ガイドホイール38が横方向に湾曲槽端26から出て、連動構造板33に設けた伝動棒41の動力端42がバルブ本体20該正面に向かって横方向の運動を行い、揺動装置46の揺動装置ガイドホイール47が第二ガイド槽25に沿って横方向の運動を行い、活動端43の揺動装置46を設けた撓性気密管40をバルブ本体20の該正面に向かって約2度湾曲させ、同時に伝動棒41がバルブ本体20に設けた支点孔45でてこ運動を行い、伝動棒41の仕切部端に設けた仕切部48にバルブ本体20の該正面の反対面に向かって横方向の運動を行わせ、内側バルブ接触面から離れさせ、ピストンロッド22が推力板32の第一枢支部34に対しバルブケース21から離れる方向に施力を継続し、推力板32と連動構造板33に、連動構造板ガイドホイール38の第一ガイド槽24に沿ってバルブケース21とは逆の方向に向かう縦方向の移動運動を行わせ、伝動棒41がバルブ孔29を遮蔽しない位置まで仕切部48を引き戻し、真空バルブを開く過程が完了する。本発明で使用する撓性気密管は約2度の湾曲範囲を備えていればよく、長さのある伸縮機能は必要としないため、高価な気密ソフトチューブを使用しなくて済む点に注目したい。
As shown in FIGS. 4, 5, and 6, the operation method of the vacuum valve according to the present embodiment is as follows. When the
図8Aは、本実施の形態に係る真空バルブが仕切部の幅が大きいとき(1.2m以上)に応用された場合を示す立体図である。図8Aに示すように、大型真空チャンバに応用するときは、第一真空バルブ51と第二真空バルブ52の2セットを並べて連結する方式で真空気密の要求を満たすことができる。図8Bは本(大型真空チャンバへの)実施の形態に係る真空バルブの正面図である。
FIG. 8A is a three-dimensional view showing a case where the vacuum valve according to the present embodiment is applied when the width of the partitioning portion is large (1.2 m or more). As shown in FIG. 8A, when applied to a large vacuum chamber, the requirements of vacuum hermeticity can be satisfied by a system in which two sets of a
1 第一空圧シリンダ
2 第二空圧シリンダ
3 第三空圧シリンダ
4 仕切部
5 楔形押板
6 舌片
7 空圧シリンダ
8 ガイド槽
9 仕切部
10 舌板
11 施力板
12 連結棒
13 連結棒
14 ガイドホイール
15 ガイドホイール
16 バルブ本体
17 蛇腹式金属伸縮管
18 蛇腹式金属伸縮管
19 仕切部
20 バルブ本体
21 バルブケース
22 ピストンロッド
23 空圧シリンダ
24 第一ガイド槽
25 第二ガイド槽
26 湾曲槽端
27 バルブ本体正面の反対面
28 ガイドホイール当接板
29 バルブ孔
30 真空チャンバ接合面
31 真空チャンバ接合面
32 推力板
33 連動構造板
34 第一枢支部
35 第二枢支部
36 第二枢支部の支点
37 推力板ガイドホイール
38 連動構造板ガイドホイール
39 反対方向の力を提供するガイドホイール
40 撓性気密管
41 伝動棒
42 伝動棒の動力端
43 撓性気密管の活動端
44 撓性気密管の固定端
45 支点孔
46 揺動装置
47 揺動装置ガイドホイール
48 仕切部
49 真空チャンバ
50 真空チャンバ
51 第一真空バルブ
52 第二真空バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記バルブ本体は、その一端がバルブケースと接合され、且つ、前記バルブ本体に動力ユニットを設け、
前記連動板は、その両端が前記バルブ本体の両側に枢設され、且つ、前記連動板と前記動力ユニットが枢接され、
前記伝動ユニットは、撓性気密管と伝動棒を含み、前記撓性気密管が前記伝動棒の動力端と前記仕切部端間の部分を覆い、前記動力端が撓性気密管の活動端から伸出されて前記連動板に設置されると共に、前記撓性気密管の他端の固定端は前記バルブ本体の前記バルブケースと接合される一端に固定され、前記伝動棒の前記仕切部端が前記バルブ本体に設けた支点孔を介して前記バルブケース内に伸入され、
前記仕切部は、前記バルブケース内の前記伝動棒の仕切部端に設置され、且つ、前記仕切部の前記バルブ本体の正面に向いた単一平面上に気密突起縁部を設けた、真空バルブ。 Including a valve body, an interlocking plate, a transmission unit, and a partition,
One end of the valve body is joined to a valve case, and a power unit is provided in the valve body.
Both ends of the interlocking plate are pivoted on both sides of the valve body, and the interlocking plate and the power unit are pivotally connected,
The transmission unit includes a flexible airtight tube and a transmission rod, the flexible airtight tube covers a portion between the power end of the transmission rod and the partition end, and the power end extends from an active end of the flexible airtight tube. The fixed end at the other end of the flexible airtight tube is fixed to one end joined to the valve case of the valve main body, and the partition end of the transmission rod is extended to be installed on the interlocking plate. It is extended into the valve case through a fulcrum hole provided in the valve body,
The said partition part is installed in the partition part end of the said transmission rod in the said valve case, and provided the airtight protrusion edge part on the single plane facing the front of the said valve main body of the said partition part, .
前記連動構造板は、前記推力板の前記バルブケースに向いた一面に設置され、前記推力板上に第一枢支部と第二枢支部が設けられ、前記第一枢支部は前記推力板と前記バルブ本体が枢接される軸線上に位置し、且つ、前記動力ユニットと枢着され、前記第二枢支部は前記推力板上の前記軸直線の片側に位置し、前記連動構造板の一面と枢着され、前記撓性気密管の前記活動端に両端が前記バルブ本体両側に枢設された揺動装置が設けられ、前記揺動装置は前記連動板と前記撓性気密管の間に位置し、且つ、前記伝動棒の前記動力端が前記連動構造板に連結された、請求項1に記載の真空バルブ。 The interlocking plate further includes a thrust plate having both ends pivoted on both sides of the valve body, and an interlocking structure plate,
The interlocking structure plate is installed on one surface of the thrust plate facing the valve case, and a first pivot portion and a second pivot portion are provided on the thrust plate, and the first pivot portion includes the thrust plate and the thrust plate. The valve main body is located on an axis to be pivoted and is pivotally attached to the power unit, the second pivotal support is located on one side of the axial straight line on the thrust plate, A swing device pivotally attached and having both ends pivoted on both sides of the valve body is provided at the active end of the flexible hermetic tube, and the swing device is located between the interlocking plate and the flexible hermetic tube. The vacuum valve according to claim 1, wherein the power end of the transmission rod is connected to the interlocking structure plate.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090303 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090728 |