JP2012504212A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】差圧がバルブプレートに対して２方向に作用する場合に適応する改良された真空バルブを提案する。
【解決手段】バルブプレート(5)が開位置及び中間位置の区間で動かされる際、バルブロッド(12)は縦駆動装置(15)(15’)により縦方向(6)に動かされる。バルブプレート(5)が閉位置及び中間位置の間で動かされる際、バルブロッド(12)は横駆動装置(16)(16’)により縦方向(7)に動かされる。真空バルブの真空領域外に配置されているベアリングユニット(17)(17’)が壁部(1)に対して固定されている。バルブロッド(12)を縦方向(6)に案内するガイドユニット(20)(20’)がベアリングユニットによって横方向(7)に案内される。
【選択図】 図３

Description

本発明は真空バルブに関する。

Ｌ型バルブとしてさまざまな仕様の真空バルブが知られている。バルブプレートをその中間位置から閉位置まで移動させ又はこれとは反対に移動させるため、バルブロッドが縦方向に対して垂直かつ横方向に対して垂直な軸回りに旋回することができる構成が提案されている（特許文献１参照）。

縦駆動のためのピストンシリンダユニットのシリンダはバルブロッドとともに旋回され、バルブロッド及び当該シリンダを旋回させるために他のピストンシリンダユニットが用いられる構成が提案されている（特許文献２参照）。

縦駆動のための同様のピストンシリンダユニットにより、リンクガイドが利用されることによってバルブロッドが傾動させられる構成が提案されている（特許文献３〜６参照）。

バルブロッドを傾動させることによりバルブプレートが横方向に動かされるような当該公知のＬ型バルブには、バルブプレートが横方向に正確かつ平行にではなく近似的にのみ動かされるため、バルブプレートをバルブシートに対して密着させるためのシールの負荷が増大するという不都合がある。

また、横方向に対して相当に傾斜した角度でバルブプレートをバルブシートに当接させるいわゆるＪ型バルブが知られている。

さらに、横方向への直線的な駆動によってバルブプレートが中間位置から閉位置に動かされるＬ型バルブが知られている。たとえば、本出願人は、ピストンシリンダユニットを用いて、バルブプレートが横方向に支持ユニットに対して動かされる構成の真空バルブを提案している（特許文献７参照）。支持ユニットは、さらなるピストンシリンダユニットにより縦方向に変位可能なバルブロッドに取り付けられている。

真空バルブのほか、当該装置は、バルブプレートが真空チャンバの外側からその壁部の開口部に接近する、真空領域外に存在する開閉装置として構成される。支持ユニットを支持するバルブロッドを縦に動かすためのピストンシリンダユニットと、バルブプレートを支持ユニットに対して横に動かすためのピストンシリンダユニットとを備えている類似の真空バルブが提案されている（特許文献８参照）。

バルブプレートがバルブロッドに取り付けられ、ピストンシリンダユニットによりバルブプレートが縦方向に動かされ、かつ、縦方向に動かされるように、バルブロッドが案内される構成のＬ型バルブが知られている（特許文献９参照）。

リニアガイド等により構成されているガイド装置によって、ピストンシリンダユニットが横方向に変位するように案内され、これによりピストンロッドもバルブ開口部を有する壁部に対して横方向に動かされる。バルブプレートをその中間位置から閉位置に変位させるため、当該バルブプレートと一体化されているピストンシリンダユニットが用いられる。

他の形態において、横駆動装置が真空領域外に配置されているピストンシリンダユニットにより構成され、当該ピストンシリンダユニットが縦駆動装置を構成するピストンシリンダユニットのシリンダと相互作用する。当該形態は、バルブプレートをバルブシートに押し付ける差圧がこのバルブプレートに作用する環境に対して最適化するように構成される。この場合、バルブプレートをバルブシートに押し付ける閉塞力が作用する必要はない。

米国特許公報 ＵＳ６４３１５１８Ｂ１ 米国特許公報 ＵＳ６４１６０３７Ｂ１ 米国特許公報 ＵＳ６９６６５３８Ｂ２ 米国特許公報 ＵＳ５６４１１４９Ａ 米国特許公報 ＵＳ６２３７８９２Ｂ１ 米国特許公報 ＵＳ６６１９６１８Ｂ２ 米国特許公開公報 ＵＳ２００７／０２７２８８８Ａ１ 米国特許公報 ＵＳ６８９９３１６Ａ 米国特許公開公報 ＵＳ２００８／００１７８２２Ａ１

しかし、横方向の案内に関して強い閉塞力が伝達するという問題がある。

本発明の目的は、差圧がバルブプレートに対して２方向に作用する場合に適応する改良された真空バルブを提案することである。

本発明は、真空バルブであって、バルブシートにより囲まれているバルブ開口部が設けられている壁部と、前記真空バルブの真空領域に配置され、縦方向について前記バルブ開口部を開放する開位置から、前記バルブ開口部を覆う一方で前記バルブシートから離れている中間位置に変位可能であり、かつ、前記縦方向に対して垂直な横方向について当該中間位置から前記バルブシートに密着して前記バルブ開口部を閉塞する閉位置に変位可能である少なくとも１つのバルブプレートと、前記バルブプレートを支持するバルブロッドであって、前記真空バルブの前記真空領域から導出され、前記バルブロッドの縦軸に平行な前記縦方向について前記壁部に対して変位可能であり、かつ、前記壁部に対して前記横方向に平行移動可能な少なくとも１つのバルブロッドと、前記真空バルブの前記真空領域外に配置され、前記バルブプレートを前記開位置及び前記中間位置の区間で動かすために前記バルブロッドを前記縦方向に変位させる縦駆動装置と、前記真空バルブの前記真空領域外に配置され、前記バルブプレートを前記中間位置と前記閉位置との区間で動かすために前記バルブロッドを前記横方向に対して平行に変位させる横駆動装置とを備えている真空バルブに関する。

前記課題を解決するための本発明の真空バルブは、前記真空バルブの前記真空領域外に配置されているベアリングユニットが前記壁部に対して固定され、前記ベアリングユニットによって前記バルブロッドを前記縦方向に案内するガイドユニットが前記横方向に案内されることを特徴とする。

本発明の真空バルブによれば、バルブロッドは、バルブロッドの縦軸に対して平行な縦方向に、バルブ開口部を有する壁部に対して変位可能である。また、バルブロッドは、縦軸に対して垂直な横方向に、バルブ開口部を有する壁部に対して平行に変位可能である。

バルブロッドの縦駆動装置及び横駆動装置が真空バルブの真空領域外に配置されている。さらに、ベアリングユニットが真空バルブの真空領域外に配置されている。バルブロッドを縦方向に変位可能に案内するガイドユニットが、ベアリングユニットによって横方向に案内される。ガイドユニットは同様に真空バルブの真空領域外に配置されている。ガイドユニットは全体として、すなわち、ベアリングユニットに対して縦方向の全領域にわたって駆動されうる。

真空領域外において壁部に固定されるとともに、ガイドユニットにより案内されるベアリングユニットが用いられることにより、バルブプレートに対する力の伝達形態が改善される。これにより、縦駆動装置及び横駆動装置の両方が真空領域外に配置され、バルブプレートに対して２方向に作用する差圧を受容しうるＬ型バルブが設計される。縦駆動装置及び横駆動装置の両方が真空領域外に配置されることにより、点検作業が容易な構成が実現される。

ガイドユニットが横方向に直線的に変位することができるように当該ガイドユニットを支持するベアリングユニットが、縦方向についてガイドユニットの両側に存在する部分を有していることが好ましい。ガイドユニットが少なくとも部分的に、好ましくは完全にベアリングユニットの収容空間に配置され、当該空間において変位しうるようにベアリングユニットにより案内されてもよい。ガイドユニットは、ベアリングユニットにより横方向に直線的に案内されるスレッドであってもよい。

縦駆動装置は少なくとも１つのピストンシリンダユニットを備えていることが好ましい。ピストンが収容かつ配置される筒状収容部はガイドユニットに形成される。ガイドユニットに対して固定されているシリンダが設けられてもよい。ピストンシリンダのピストンのバルブロッドは、真空領域に案内されるとともにバルブプレートを支持するバルブロッドを直接的に構成する。これに代えて、当該バルブロッドに連結されている他のピストンロッドが設けられてもよい。

バルブロッドを縦方向に駆動するための縦駆動装置による出力は、好ましくはガイドユニットを介してバルブロッドに作用する。当該力の作用は直接的に又は少なくとも１つの伝動要素により実行される。横駆動装置は、たとえば少なくとも１つのピストンシリンダユニットにより構成される。

本発明の変形態様において、縦駆動装置は少なくとも１つの駆動部材を備えている。当該駆動部材は縦方向に変位可能であり、少なくとも１つの伝動要素によりガイドユニットに連結されている。伝動要素は当該駆動部材の縦方向の動きを、ガイドユニットの横方向の動きに変換する。

駆動部材又は当該駆動部材において縦方向に反対側にある各駆動部材が、ガイドユニットを横方向に平行移動させるため、対応する伝動要素によりガイドユニットに対して連結されている。すなわち、伝動要素はガイドユニットの平行移動を実現する。伝動要素は、たとえば伝動要素及びガイドユニットに対して軸回りに旋回可能に連結され、平行四辺形状のガイドを構成するピボットロッドであってもよい。

駆動部材を有する、横駆動装置のアクチュエータは、たとえばベアリングユニットに対して変位可能に取り付けられている板状の可動部材によって、支持ユニットに対して全体的に縦方向に案内されるとともに、支持ユニットに当接する。これにより、バルブプレートをその閉位置において相応の強い閉塞力でバルブシートに押し付けるため、縦方向とは反対のバルブロッドの傾動に対して強い力が作用する。

本発明の好適な一態様において、バルブロッドは、開位置並びに中間位置及び閉位置のそれぞれにおいて、バルブプレートの反対側でガイドユニットから突出する。バルブプレートの閉位置において、バルブロッドはベアリングユニットに設けられている横ストッパに当接し、バルブロッドの横方向への変位が制止される。

バルブロッド又は当該ロッドに連結されている部材は、横方向についてバルブシートに近い側部が横ストッパに当接する。ベアリングユニットの横ストッパ及びバルブプレートが当接するところのバルブシートは、バルブプレートの閉位置において、バルブロッド及びバルブプレートから構成されるユニットの２つの支持部材を構成する。このため、バルブプレートの閉位置において、バルブロッドを縦方向に対して平行に維持する力が、バルブロッドからベアリングユニットを介してバルブ開口部を有する壁部に伝達されうる。

本発明のさらなる詳細および特徴は以下の図面に示されている本発明の実施形態によって説明される。

バルブプレートが開位置にある状態における、本発明の第１実施形態としての真空バルブの外観図。 図１のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図１のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブプレートが中間位置にある状態における図１の真空バルブの外観図。 図５のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図５のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図５のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブプレートが閉位置にある状態における図１の真空バルブの外観図。 図９のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図９のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図９のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブロッド及び当該ロッドに取り付けられているバルブプレートを有する本発明の第１実施形態としての真空バルブの駆動装置の俯瞰図。 図１３の真空バルブの相互に離間している部分の俯瞰図。 本発明の第１実施形態としての真空バルブの変形例の外観図。 図１５のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブプレートが開位置にある状態における、（バルブロッドのベローズブッシングのベローズが省略されている）本発明の第２実施形態としての真空バルブの外観図。 図１７のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図１７のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図１７のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブプレートが中間位置にある状態における図１７の真空バルブの外観図。 図２１のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図２１のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図２１のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 バルブプレートが閉位置にある状態における図１７の真空バルブの外観図。 図２５のＡ−Ａ線に沿った真空バルブの断面図。 図２５のＢ−Ｂ線に沿った真空バルブの断面図。 図２５のＣ−Ｃ線に沿った真空バルブの断面図。 第２実施形態の真空バルブの底面図。 第２実施形態の真空バルブの俯瞰図。 図３０に相当する方向から見た真空バルブの相互に離間している部分の俯瞰図。 異なる方向から見た場合における図３１に相当する真空バルブの俯瞰図。 バルブロッドを有するバルブ駆動装置の（蛇腹ブッシングのベローズが省略されている）部分的な切欠図。 真空チャンバに設置された状態における真空バルブの概観図。

図面は部分的に簡易化されている。たとえば、ネジ穴及び連結用ねじが部分的に省略される等、連結用フランジは単純化されている。

本発明の第１実施形態について図１〜図１４を用いて説明する。

真空バルブはバルブ開口部２が設けられている壁部１を備えている。バルブ開口部２は軸３を有するとともに、本実施形態においてはシール面として形成されているバルブシート４により囲まれている。真空バルブの閉状態（図９〜図１２参照）においてバルブ開口部２を真空に対して堅固に密閉するため、バルブプレート５が設けられている。

真空バルブの開状態（図１〜図４参照）において、バルブプレート５はバルブ開口部２を開放しており、好ましくはバルブ開口部２の軸３の方向についてバルブ開口部２の近傍に配置されている。

バルブプレート５は真空バルブを閉塞するため、最初、当該開位置から（軸３の方向から見た場合に）バルブ開口部２を覆う一方でバルブシート４から浮いている状態になるまで縦方向６に変位することができる。バルブプレート５の当該中間位置が図５〜図８に示されている。バルブプレート５は、開位置から中間位置まで移動経路の全部にわたって縦方向６に直線的に変位する。

さらに、バルブプレート５は中間位置からバルブシート４に向かって横方向７に変位し、バルブ開口部２を密閉するためにバルブシート４に押し付けられる。横方向７は、縦方向６に対して垂直であり、軸３に対して平行に延在している。バルブプレート５の当該閉位置（図９〜図１２参照）において、真空バルブは閉塞される。バルブプレート５は、中間位置から閉位置まで移動経路の全部にわたって横方向７に直線的に変位する。

閉位置において、バルブプレート５に設けられている弾性シールリングが、バルブシート４を構成するシール面に対して押し付けられる。真空バルブは前記とは逆の手順で、バルブプレート５が閉位置から中間位置に変位し、さらに開位置に変位することで開放される。

真空バルブの真空領域（真空減圧されうる領域）に配置されているバルブプレート５はバルブロッド１２に取り付けられている。バルブロッド１２はベローズブッシングにより真空バルブの真空領域から導出されている。すなわち、バルブロッド１２のうちバルブプレート５が取り付けられている部分は真空領域に存在し、他の部分は真空領域外に存在する。

概略が図示されているベローズブッシングは箔製ベローズ又は膜製ベローズなどのベローズ１３により構成されている。ベローズ１３は、バルブロッド１２が突出するところの壁部４６の開口部の領域において、一方の側でバルブロッド１２に対して気密に連結され、他方の側で壁部４６に気密に連結されている。壁部４６は壁部１に対して直角等の角度をなして固定されている。

バルブプレート５は図示されているようにバルブロッド１２に堅固に連結されている。これに代えて、バルブプレート５をその閉位置においてバルブシート４に対して適応させるため、当該連結が柔軟なものであってもよい。このようなバルブプレート５及びバルブロッド１２の柔軟性がある連結方法としては周知の手法が採用される。

バルブロッド１２の縦軸１４は縦軸方向６に対して平行である。バルブプレート５を開位置と中間位置との間で変位させるため、バルブロッド１２は壁部１に対して相対的に縦方向６に動かされる。バルブプレート５を閉位置と中間位置との間で変位させるため、バルブロッド１２は縦方向７に壁部１に対して平行に動かされる。

バルブロッド１２を真空領域から導出するため、ベローズブッシングに代えてディスク状ベローズが設けられていてもよい。当該ベローズはディスク部材を有し、このディスク部材はシール部材により気密性が保たれ、バルブロッド１２を案内する貫通孔を有している。これにより、バルブロッド１２はディスク部材に対して相対的に動くことができる。

ディスク部材は、シール部材により壁部４６に対して気密性が保持された状態で、壁部４６に対して横方向７に変位可能に支持されている。ディスク部材は壁部４６に対してシールされ、横方向７に変位可能なスレッドのような部材を構成する。相互に直交する２つの方向への変位を可能とするディスク状ブッシングが知られている。

真空バルブの開閉のため、真空領域外に配置されている縦駆動装置１５及び横駆動装置１６を有するバルブ駆動装置が用いられる。縦駆動装置１５によりバルブロッドが縦方向６に駆動され、横駆動装置１６によりバルブロッド１２が横方向７に駆動される。

本実施形態において、壁部１はバルブハウジング８の一部を構成し、バルブハウジング８は壁部に対向する、他の開口部１０が設けられている壁部９を有している。バルブ開口部２および開口部１０は、バルブの開状態においてバルブハウジング８により開放されている、直線状の貫通経路の一部をなす。バルブプレート５はバルブハウジング８において、真空バルブの真空領域を表わす内部空間１１に保持される。

壁部１は（図１５及び図１６を用いて後述するように）真空チャンバの一部であってもよい。さらに、真空バルブは真空チャンバの真空領域に挿入されるところの挿入部材を構成してもよい。第２実施形態に関して後述される図３４を参照されたい。

続いて、バルブロッド１２のための、縦方向６及び横方向７に変位可能なベアリングと、縦駆動装置１５及び横駆動装置１６とについて詳細に説明する。

真空バルブの真空領域外においてベアリングユニット１７が壁部１に固定されている。本実施形態では、ベアリングユニット１７は、収容空間１９を有する駆動ハウジング１８を備えている。駆動ハウジング１８は、壁部１又は当該壁部１を有するハウジング８に対して固定されている。収容空間１９において、横方向７に直線的に案内されるガイドユニット２０が設けられている。一方、バルブロッド１２はガイドユニット２０により縦方向６に案内される。

この結果、ガイドユニット２０の基体２３は貫通経路を有する。バルブロッド１２は貫通経路を通じてブッシング２１、２２により縦方向６に案内される。ベアリングユニット１７に対してガイドユニット２０が案内されるが、その詳細については後述する。

本実施形態では、縦駆動装置１５は、ガイドユニット２０の基体２３における筒状収容部２６にそれぞれ配置されている２つのピストン２５をアクチュエータとして備えている。筒状収容部２６はガイドユニット２０のシリンダカバー２４により塞がれている。ピストン２５に取り付けられているピストンロッド２７がシリンダカバー２４を貫通している。

ピストン２５が圧縮空気等の圧力媒体によって筒状収容部２６において駆動される際、バルブロッド１２が縦方向６に駆動されるように、ピストンロッド２７はくびき２８によりバルブロッド１２に対して固定されている。バルブロッド１２に対する連結のため、くびき２８はたとえば当該ロッドにねじ止めされる。

横駆動装置１６は、ガイドユニット２０の基体２３に形成されている筒状収容部３０にそれぞれ配置されている２つのピストン２９をアクチュエータとして備えている。ピストン２９は、本実施形態ではベアリングユニット１７の駆動ハウジング１８と一体的に形成されているピストンロッド３１に対して固定されている。

この意味において、ピストン２９はベアリングユニット１７の一部である。ピストンロッド３１は、ベアリングユニット１７の駆動ハウジング１８に対して固定されているベアリングユニット１７の相互に離間している部分により構成されていてもよい。

本実施形態では、ピストン２９は一方向に作用するピストンとして構成されている。ピストン２９及びハウジング１８の間にあってピストンロッド３１の端面に面している空間が加圧されることにより、バルブプレート５を閉位置から中間位置に変位させるように、ガイドユニット２０およびバルブロッド１２はベアリングユニット１７に対して横方向７に変位する。

ガイドユニット２０及びバルブロッド１２並びにバルブプレート５を反対方向に駆動するため、本実施形態では付勢装置が用いられる。付勢装置はガイドユニット２０及び駆動ハウジング１８の間で作用する複数のコイルバネ３２を備えている。コイルバネ３２は各ピストンロッド３１を囲むように配置されている（図１４において、視認の容易のために単一のピストンロッド３１の周囲に配置されたコイルバネ３２のみが示されている）。

付勢装置を構成するため、コイルバネ３２がさまざまな形態で配置されてもよく、さまざまな種類のバネが用いられてもよい。

バルブプレート５が閉位置にある場合、バルブプレート５をバルブシート４から離間させるような差圧はバルブプレート５に作用しない。このため、バルブ開口部２を密閉する観点から、バルブプレート５のバルブシート４に対する十分な押圧力が確保される。たとえば、真空バルブが２つの真空チャンバを密閉するためにこの真空バルブが用いられ、半導体製品等の真空処理が一方の真空チャンバで実行されうる。

バルブプレート５に対してこれをバルブシート４から離間させるような高い差圧が作用するために、バルブシート４に対するバルブプレート５の当接力を強める必要がある場合、本実施形態では、ガイドユニット２０の基体２３及びベアリングユニット１７の駆動ハウジング１８の間に設けられている２つの圧力空間３３が圧縮空気等の圧力媒体により加圧される。圧力空間３３はシール部材３４，３５により密閉されている。

たとえば点検修理等のために真空バルブにより連結されている２つの真空チャンバの一方が開放されるような場合、バルブプレート５をバルブシート４に向かう方向に又はバルブシート４から離れる方向に押圧する差圧が高められる。

コイルバネ３２又は異なる種類のバネは省略されてもよい。バネ及び圧力空間３３のうち少なくとも一方に代えて、２方向に作用するピストン２９が設けられていてもよい。

ベアリングユニット１７に対して相対的にガイドユニット２０を案内するため、ガイドブッシング３７がピストンロッド３１及びガイドユニット２０の基体２３の間に配置されている（図４、図８及び図１２参照）。シール部材３４〜３６のうち少なくとも１つが案内機能を有するように構成されていてもよい。この場合、ガイドブッシング３７は省略されてもよい。

バルブプレート５とは反対側においてガイドユニット２０から突出しているバルブロッド１２が、バルブプレート５が閉位置にある状態でガイドユニット２０から突出している箇所、好ましくは端部領域において、ベアリングユニット１７の駆動ハウジング１８に設けられている横ストッパ３８に当接する。

バルブプレート５の開位置及び中間位置において、バルブロッド１２は横ストッパ３８から離間している。バルブプレート５が中間位置から閉位置に変位する際、好ましくはバルブプレート５がバルブシート４に当接するのと同時に、バルブロッド１２が横ストッパ３８に当接する。

バルブロッド１２に対する横駆動装置１６の当接領域の両側において、バルブロッド１２は壁部１又は壁部１に対して固定されている部材により支持される。当該当接領域は、バルブロッド１２においてガイドユニット２０に対して変位可能なベアリングの存在領域にある。

したがって、バルブロッド１２の縦方向への案内及びガイドユニット２０の横方向変の案内によってバルブロッド１２を傾動させる強い力を生じさせずに、バルブプレート５にとって必要な当接力がバルブシート４に簡単に伝達される。

縦駆動装置１５及び横駆動装置１６のうち一方又は両方は２より少ない又は多いピストン２５又は２９を有していてもよい。ガイドユニット２０の基体２３における凹部としての、縦駆動装置１５のピストン２５のための筒状収容部２６及び横駆動装置１６のピストン２９のための筒状収容部３０のうち一方又は両方が形成される代わりに、ガイドユニットに対して固定されている別個のシリンダが設けられてもよい。

シリンダ及びピストンが反対に配置されてもよい。たとえば、縦駆動装置１５のピストン２５がバルブロッド１２に連結され、代替的又は付加的に、横駆動装置１６のピストン２９がガイドユニット２０に固定され、当該ピストンのシリンダがベアリングユニット１７に固定され、或いは、ベアリングユニット１７の筒状収容部として形成されてもよい。

図１５及び図１６に示されている変形例において、バルブ駆動装置、バルブロッド１２及び当該ロッドに連結されているバルブプレート５の構成は、図１〜図１４に示されているものと同じである。当該変形例は、バルブ開口部２を有する真空バルブの壁部１が、部分的かつ概略的に図１５及び図１６に示されている真空チャンバ３９の一部である点で相違するのみである。

バルブプレート５は、真空吸引された際にバルブの真空領域を形成する真空チャンバ３９の内部空間に配置されている。真空チャンバ３９の真空領域からバルブロッド１２が導出されるような開口部が形成されている壁部４６が、フランジ連結部材により真空チャンバ３９に連結され、相互に離間している部分として図１５及び図１６に示されている。壁部４６は、真空チャンバ３９の開口部の周辺部分として図示されている。当該フランジ連結が解除されることにより、壁部４６は、当該壁部４６に対して取り付けられているバルブ駆動装置と、バルブロッド１２と、バルブプレート５とともに取り外される。

本発明の第２実施形態について図１７〜図３４を用いて説明する。

本発明の第１実施形態に関する基本構成に関する先の記載は、第２実施形態と同一であり、類似構成には同一の符号が用いられる。

第１実施形態との相違点は、壁部１がバルブハウジングの一部ではないということである。真空バルブは、図３４に示されているように真空チャンバ４２において用いられる挿入部材として構成されている。真空チャンバ４２の開口部４３を囲む領域において、真空バルブの壁部４１に対して壁部１を密閉するため、壁部１はバルブシート４の反対側においてバルブ開口部２を囲む弾性シール部材４０を有している。

壁部４６は壁部１に対して垂直であり、当該壁部４６の開口部を通じてバルブロッド１２が延在している。壁部４６は、壁部４４の開口部４５及び開口部６０を囲む領域において、当該壁部４６を真空チャンバの壁部４４に対してシールするため、当該開口部を囲む弾性シール部材４７を有している。バルブロッド１２は、ベローズ１３を有するベローズブッシングによって真空バルブの真空領域からシールされている状態で案内されている。真空チャンバ４２の取り付け用のピン６１が図示されている。

真空チャンバ４２において用いられる挿入部材として真空バルブが構成される代わりに、真空バルブが、図１〜図１４に関連して説明されているのと同様に構成されているバルブハウジングを有していてもよい。また、壁部１は図１５及び図１６に示され、当該図面に関して説明されたように真空チャンバの一部であってもよい。

次に、縦方向６及び横方向７へのバルブロッド１２の可動ベアリングと、縦駆動装置１５及び横駆動装置１６の詳細について説明する。

壁部１に対して固定され、かつ、真空領域外に配置されているベアリングユニット１７’は、収容空間１９’が設けられている駆動ハウジング１８’を有している。バルブロッド１２を縦方向６に変位可能に支持しているガイドユニット２０’が収容空間１９’に配置されている。ガイドユニット２０は当該空間においてベアリングユニット１７’により横方向７に直線的に案内される。

当該案内のため、駆動ハウジング１８’のブッシング収容部４９に保持されるとともに、ガイドピン５０が挿入されるガイドブッシング４８が用いられる。ガイドピン５０は、ガイドユニット２０’の基体２３’に固定され、又は、基体２３’と一体的に構成されている。ガイドピン５０及びガイドブッシング４８の軸は横方向７に対して平行である。

本実施形態では、横方向７に対して垂直かつ縦方向８に対して垂直な方向について離間している２つのガイドブッシング４８が設けられている。ガイドブッシング４８は、ガイドピンが案内駆動されるところのブッシング収容部４９に保持されている。

図３１には、ガイドピン５０から引き抜かれ、ブッシング収容部４９から取り外された状態の１つのガイドブッシング４８が示されている。ガイドピン５０に嵌まっている状態の他のガイドブッシング４８が図３２から視認される。ガイドブッシング４８に嵌入される一又は複数のガイドピン５０が設けられてもよい。

縦駆動装置１５’は筒状収容部２６’に配置されているピストン２５’をアクチュエータとして有している。筒状収容部２６’はガイドユニット２０’の基体２３’に形成されている。ピストン２５’は、縦駆動装置１５’のピストンシリンダユニットのピストンロッドを構成するように、バルブロッド１２に取り付けられている。

筒状収容部２６’は、バルブロッド１２においてバルブプレート５の反対側でシリンダカバー２４’により閉塞されている。シリンダカバー２４’はブッシング様に形成され、バルブロッド１２を案内する。ピストン２５’の反対側で、バルブロッド１２がガイドユニット２０’の基体２３’の開口部を通じて通行する領域において、バルブロッド１２はバルブユニット２０’によって縦方向６に変位可能に支持されている。バルブロッド１２の縦軸１４は縦方向６に対して平行に維持されている。

横駆動装置１６’は２つの駆動部材５１を有している。駆動部材５１は、横方向６に変位可能であって、本実施形態では横駆動装置１６’のアクチュエータとしてのピストンシリンダユニットのピストンを構成する。たとえば、少なくとも１つの電磁式のリニア駆動装置がアクチュエータとして設けられてもよい。

ピストンとして形成されている駆動部材５１は、ベアリングユニット１７’の駆動ハウジング１８’に設けられている筒状収容部３０’に配置されている。筒状収容部３０’はその両側でシリンダカバー５２，５３により閉塞されている。

駆動ハウジング１８’に筒状収容部３０’が設けられる代わりに、駆動ハウジング１８’に固定されているベアリングユニット１７’の別個のシリンダが設けられていてもよい。ピストンロッド３１’は両側で対応する駆動部材５１から突出し、かつ、両側で筒状収容部３０’から突出している。

筒状収容部３０’から突出している両端部において、ピストンロッド３１’は伝動要素５４，５５を介してガイドユニット２０’に連結されている。伝動要素は連結ロッドを有している。連結ロッドは、一端においてピストンロッド３１’に対して旋回可能（又はピボット可能）に連結され、他端においてベアリングユニット１７’に対して旋回可能に連結されている。当該旋回軸は横方向７に対して垂直かつ縦方向６に対して垂直な方向に延在している。ガイドユニット２０’に対するピボット可能な連結のため、伝動要素５４，５５が突出するところのベアリング凹部を通っている揺動ピン５６，５７が設けられている。

バルブプレート５の開位置及び中間位置において、伝動要素５４，５５は横方向７に対してある角度をなしている。圧縮空気等の圧力媒体により、対応する筒状収容部３０’のシリンダ空間が加圧されることによって駆動部材５１が縦に変位することにより、ガイドユニット２０’はベアリングユニット１７’に対して横方向７に変位し、横方向７に対する当該角度は小さくなる。

ベアリングユニット１７’に当接している移動部材５８は、バルブプレート５をその閉位置においてバルブシート４に押圧するための横駆動装置１６’による力をベアリングユニット１７’に伝達するために用いられる。たとえば、ピストンロッド３１’が対応する伝動要素５４，５５に対して連結されている領域において、移動部材５８’はその両側で対応するピストンロッド３１’に連結されている。

ベアリングユニット１７’に対する駆動部材５１の縦方向の変位により、移動部材５８も変位する。ベアリングユニット１７’に対して移動部材５８を案内するため、ローラーベアリング５９が設けられている。スライド式ベアリングが用いられてもよい。移動部材５８により、バルブプレート５の閉位置においてピストンロッド３１’がベアリングユニット１７’に当接する。このため、ピストンロッド３１’の案内に応じた力は伝達されない。移動部材５８が省略され、ピストンロッド３１’の可動ベアリングにより、ピストンロッド３１’からベアリングユニット１７’に対する力が伝達されてもよい。

ベアリングユニット１７’の駆動ハウジング１８’に形成されている筒状収容部２６におけるピストンの形態で構成されている駆動部材５１を保持することに代えて、駆動ハウジング１８’に対して固定されている別個のシリンダが設けられてもよい。

横駆動装置１６’のために２つよりも多い又は少ない駆動部材５１が設けられてもよい。

伝動要素５４，５５は揺動レバーとは異なる形態で構成されてもよい。たとえば、ベアリングユニット１７’に対してガイドユニット２０’を平行に変位させるため、楔形要素が用いられてもよい。

駆動部材５１を一方向に付勢するバネ装置が採用されてもよい。

縦駆動装置１５’が、ピストンがバルブロッド１２に連結されている一又は複数のピストンシリンダユニットをアクチュエータとして有していてもよい。

第２実施形態に関して、バルブプレート５の閉位置においてバルブロッド１２が、バルブプレート５とは反対側でガイドユニット２０’から突出している部分において、ベアリングユニット１７’の横ストッパに当接してもよい。このため、縦方向への案内及び横方向への案内によって、縦方向６に対して平行な配置からバルブロッド１２を傾動させる力が低減されうる。

第１実施形態において、前記のように挿入部材として構成され、バルブ開口部２が設けられている壁部１を有するバルブボディが設けられる。図３４に関して説明された構成が同様に当該変形例に適用されうる。

第１実施形態（図１〜図１６）及び第２実施形態（図１７〜図３４）の両方において、次のような変更が可能である。

弾性シール部材がバルブシート４に取り付けられ、当該シール部材に当接するシール面がバルブプレート５に設けられていてもよい。

バルブプレート５を運搬するための複数のバルブロッド１２が設けられていてもよい。

一又は複数のバルブロッド１２により運搬される複数のバルブプレート５が設けられてもよい。

異なる動作をする、好ましくは気圧式のピストンシリンダユニットの圧力媒体通路は詳細には図示されていない。圧力媒体の通路を構成する穿孔が断面図から視認されうる。真空バルブの縦駆動装置及び横駆動装置のうち少なくとも一方として、ピストンシリンダユニット以外のアクチュエータが用いられてもよい。

１‥壁部、２‥バルブ開口部、３‥軸、４‥バルブシート、５‥バルブプレート、６‥縦方向、７‥横方向、８‥バルブハウジング、９‥壁部、１０‥開口部、１１‥内部空間、１２‥バルブロッド、１３‥ベローズ、１４‥縦軸、１５，１５’‥縦駆動要素、１６，１６’‥横駆動装置、１７，１７’‥ベアリングユニット、１８，１８’‥駆動ハウジング、１９，１９’‥収容空間、２０，２０’‥ガイドユニット、２１‥ガイドブッシング、２２‥ガイドブッシング、２３，２３’‥基体、２４，２４’‥シリンダカバー、２５，２５’‥ピストン、２６，２６’‥筒状収容部、２７‥ピストンロッド、２８‥くびき、２９‥ピストン、３０，３０’‥筒状収容部、３１，３１’‥ピストンロッド、３２‥コイルバネ、３３‥圧力空間、３４‥シール、３５‥シール、３６‥シール、３７‥ガイドブッシング、３８‥横ストッパ、３９‥真空チャンバ、４０‥シール、４１‥壁部、４２‥真空チャンバ、４３‥開口部、４４‥壁部、４５‥開口部、４６‥壁部、４７‥シール部材、４８‥ガイドブッシング、４９‥ブッシング収容部、５０‥ガイドピン、５１‥駆動部材、５２‥シリンダカバー、５３‥シリンダカバー、５４‥伝動要素、５５‥伝動要素、５６‥揺動ピン、５７‥揺動ピン、５８‥移動部材、５９‥ローラーベアリング、６０‥開口部、６１‥ボルト。

Claims (14)

1. 真空バルブであって、
   バルブシート(4)により囲まれているバルブ開口部(2)が設けられている壁部(1)と、
   前記真空バルブの真空領域に配置され、縦方向(6)について前記バルブ開口部(2)を開放する開位置から、前記バルブ開口部(2)を覆う一方で前記バルブシート(4)から離れている中間位置に変位可能であり、かつ、前記縦方向(6)に対して垂直な横方向(7)について当該中間位置から前記バルブシート(4)に密着して前記バルブ開口部(2)を閉塞する閉位置に変位可能である少なくとも１つのバルブプレート(5)と、
   前記バルブプレート(5)を支持するバルブロッド(12)であって、前記真空バルブの前記真空領域から導出され、前記バルブロッド(12)の縦軸(14)に平行な前記縦方向(6)について前記壁部(1)に対して変位可能であり、かつ、前記壁部(1)に対して前記横方向(7)に平行移動可能な少なくとも１つのバルブロッド(12)と、
   前記真空バルブの前記真空領域外に配置され、前記バルブプレート(5)を前記開位置及び前記中間位置の区間で動かすために前記バルブロッド(12)を前記縦方向(6)に変位させる縦駆動装置(15)(15’)と、
   前記真空バルブの前記真空領域外に配置され、前記バルブプレート(5)を前記中間位置と前記閉位置との区間で動かすために前記バルブロッド(12)を前記横方向(7)に対して平行に変位させる横駆動装置(16)(16’)とを備え、
   前記真空バルブの前記真空領域外に配置されているベアリングユニット(17)(17’)が前記壁部(1)に対して固定され、前記ベアリングユニット(17)(17’)によって前記バルブロッド(12)を前記縦方向(6)に案内するガイドユニット(20)(20’)が前記横方向(7)に案内されることを特徴とする真空バルブ。
2. 請求項１記載の真空バルブにおいて、
   前記ベアリングユニット(17)(17’)が、前記ガイドユニット(20)(20’)の両側において、前記縦方向(6)に配置されている部分を有することを特徴とする真空バルブ。
3. 請求項２記載の真空バルブにおいて、
   前記ガイドユニット(20)(20’)が、前記ベアリングユニット(17)(17’)の収容空間(19)(19’)に少なくとも部分的に配置され、かつ、前記収容空間(19)(19’)において前記横方向(7)に案内されて動かされることを特徴とする真空バルブ。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
   前記縦駆動装置(15)(15’)が、前記バルブロッド(12)に連結されるとともに筒状収容部(26)(26’)に配置されている少なくとも１つのピストン(25)(25’)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
5. 請求項４記載の真空バルブにおいて、
   前記筒状収容部(26)(26’)が前記ガイドユニット(20)(20’)に形成されていることを特徴とする真空バルブ。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
   前記バルブロッド(12)を前記横方向(7)に駆動するための前記横駆動装置(16)(16’)による力が前記ガイドユニット(20)(20’)を通じて前記バルブロッド(12)に作用し、前記ガイドユニット(20)(20’)が、前記バルブロッド(12)を前記ベアリングユニット(17)(17’)に対して前記横方向(7)に連動させながら変位することを特徴とする真空バルブ。
7. 請求項６記載の真空バルブにおいて、
   前記横駆動装置(16’)が、前記縦方向(6)に変位可能であり、かつ、少なくとも１つの伝動要素(54)(55)を介して前記ガイドユニット(20’)に連結されている少なくとも１つの駆動部材(51)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
8. 請求項７記載の真空バルブにおいて、
   前記ガイドユニット(20)を前記横方向(7)に平行移動させるため、前記少なくとも１つの駆動部材(51)が、前記縦方向(6)について前記駆動部材(51)の反対側において、対応する前記伝動要素(54)(55)を介して前記ガイドユニット(20’)に連結されていることを特徴とする真空バルブ。
9. 請求項８記載の真空バルブにおいて、
   前記伝動要素(54)(55)が、前記ガイドユニット(20’)に対して軸回りに旋回可能に連結されているロッドと、前記駆動部材(51)又は前記駆動部材(51)に固定されている部材に対して軸回りに旋回可能に連結されているロッドとから構成されていることを特徴とする真空バルブ。
10. 請求項６記載の真空バルブにおいて、
    前記横駆動装置(16)が、前記ガイドユニット(20)に形成されている筒状収容部(30)に配置されている少なくとも１つのピストンを有することを特徴とする真空バルブ。
11. 請求項１０記載の真空バルブにおいて、
    圧力媒体によって前記ガイドユニット(20)を前記横方向(7)に対して押圧するための圧力空間(33)が、前記ガイドユニット(20)及び前記ベアリングユニット(17)の間に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
12. 請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記ガイドユニット(20)(20’)を前記横方向(7)に対して付勢するためのばね装置(32)が、前記ガイドユニット(20)(20’)及び前記ベアリングユニット(17)(17’)の間に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
13. 請求項１〜１２のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記バルブプレート(5)の前記閉位置において、前記バルブロッド(12)のうち前記バルブプレート(5)の反対側にあって前記ガイドユニット(20)(20’)から突出している部分が横ストッパ(38)に当接することを特徴とする真空バルブ。
14. 請求項４〜１３のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記バルブロッド(12)が前記ガイドユニット(20’)により、前記縦駆動装置(15’)の前記ピストン(25’)の両側に案内されて動くことを特徴とする真空バルブ。

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