JP2018112265A

JP2018112265A - 真空バルブ

Info

Publication number: JP2018112265A
Application number: JP2017003449A
Authority: JP
Inventors: 正人小亀; Masato Kogame
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: CN108361400A; CN108361400B; US20180195639A1; JP6882625B2

Abstract

【課題】信頼性向上を図ることができる真空バルブの提供。【解決手段】真空バルブ１は、バルブプレート６が収納されるバルブボディ４と、バルブプレート６を開閉駆動する駆動軸７２と、駆動軸７２を真空封止する軸シール８０と、軸シール８０へのパーティクル１００の侵入を防止する突出部８ａと、を備える。そのため、パーティクル１００が駆動軸７２方向に移動した場合でも、突出部８ａにより移動が阻止され、軸シール８０部分へのパーティクル１００の侵入を防止することができる。その結果、パーティクル１００に起因する真空バルブ１の動作不良を防止でき、真空バルブ１の信頼性向上を図ることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、真空バルブに関する。

駆動シャフトに固定されたバルブプレートを揺動駆動し、開閉動作を行う真空バルブが知られている（例えば、特許文献１参照）。駆動シャフトには真空シールを目的とした軸シールが設けられている。

特開２０１１−１３７５３７号公報

ところで、真空バルブが使用される真空装置が成膜プロセスを行う装置であった場合、成膜プロセスにより生成物が発生する。そのため、真空装置と真空ポンプとの間に装着された真空バルブ内にパーティクルが落下し、軸シール部にパーティクルが入り込むと、回転不良や、真空シール不良を招くおそれがあった。

本発明の好ましい実施形態による真空バルブは、バルブプレートが収納されるバルブボディと、前記バルブプレートを開閉駆動する駆動軸と、前記駆動軸を真空封止する軸シールと、前記軸シールへのパーティクルの侵入を防止する侵入防止壁と、を備える。
さらに好ましい実施形態では、前記軸シールを保持するシール保持部材を備え、前記シール保持部材のバルブボディ側の端部が、前記バルブボディの内周面から突出して前記侵入防止壁を形成している。
さらに好ましい実施形態では、前記バルブボディには、前記駆動軸が貫通すると共に前記軸シールが配置される貫通孔を有し、前記侵入防止壁は、前記バルブボディの内周面から突出するように前記貫通孔の周囲に設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記侵入防止壁の突出方向の端面の全域に、前記駆動軸に固定された前記バルブプレートの一部が対向している。

本発明によれば、真空バルブの信頼性向上を図ることができる。

図１は、第１の実施形態の真空バルブの外観斜視図である。図２は、駆動シャフトのシール構造の一例を示す図である。図３は、本発明に係る真空バルブの第２の実施の形態を示す図である。図４は、本発明に係る真空バルブの第３の実施の形態を示す図である。図５は従来構成の一例を示す図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１，２は、本発明に係る真空バルブの第１の実施の形態を説明する図である。図１は、真空バルブ１の外観斜視図である。真空バルブ１は、バルブプレート６が設けられたバルブ本体２と、バルブプレート６を開閉駆動するための駆動部７とを備えている。バルブボディ４にはバルブ開口４０が形成されている。バルブ開口４０の吸気側、すなわち、バルブボディ４の図示上面側には吸気口フランジ４１が設けられている。一方、バルブ開口４０の排気側、すなわち、バルブボディ４の図示裏面側には排気口フランジが設けられている。バルブプレート６は駆動部７に設けられたモータによって、破線矢印のように揺動駆動される。

図２は、バルブプレート６を駆動する駆動シャフトのシール構造を示す図である。バルブボディ４の裏面側に設けられた駆動部７のケーシング７１内には、駆動軸７２を回転駆動するモータ（不図示）が設けられている。駆動軸７２の上端にはバルブプレート６が固定用ボルト７３によって固定されている。なお、バルブプレート６はバルブ開口４０を開閉するための円形状の遮蔽部６１と、遮蔽部６１から径方向に伸延するように形成された支持部６２とを備えている。支持部６２の先端部分が駆動軸７２に固定されている。駆動軸７２をモータにより回転駆動すると、図１の破線矢印で示したようにバルブプレート６が揺動駆動される。その結果、バルブ開口４０がバルブプレート６の遮蔽部６１によって開閉される。

ケーシング７１には、軸シール８０を保持するシールケーシング８が設けられている。駆動軸７２は、シールケーシング８の貫通孔を貫通して、バルブボディ４の内部に突出している。また、シールケーシング８とバルブボディ４との間にも真空用のシール８１が設けられている。バルブ使用時には、バルブボディ４内は真空状態となるので、このように駆動軸７２を封止する軸シール８０と、シールケーシング８とバルブボディ４との間を封止するシール８１とが設けられている。

シールケーシング８の軸方向上端には、バルブボディ４の内周面４００から突出するリング状の突出部８ａが形成されている。この突出部８ａの突出量は、突出部８ａの上端とバルブプレート６の裏面６００とのギャップ寸法が１ｍｍ程度となるように設定されている。または、パーティクル１００の平均的な大きさを考慮して、突出量を１ｍｍ程度に設定する。このように、バルブボディ４内に侵入したパーティクル１００は、重力やガスの流れなどによって、矢印で示すように駆動シャフト側に移動する可能性がある。

しかしながら、本実施の形態では、シールケーシング８に突出部８ａを設けたので、パーティクル１００が駆動軸７２の軸シール部分に侵入するのを防止することができる。このように、突出部８ａは、パーティクル１００の侵入に対する遮蔽部として機能する。図５は従来構成の一例を示す図である。シールケーシング８００の上端は、バルブボディ４の内周面４００よりも窪んでいる。このような構造の場合、駆動軸７２の軸シール部分にパーティクル１００が侵入しやすい。

（１）以上説明したように、本実施の形態の真空バルブ１においては、バルブプレート６が収納されるバルブボディ４と、バルブプレート６を開閉駆動する駆動軸７２と、駆動軸７２を真空封止する軸シール８０と、軸シール８０へのパーティクル１００の侵入を防止する侵入防止壁である突出部８ａと、を備える。そのため、パーティクル１００が駆動軸７２方向に移動した場合でも、突出部８ａにより移動が阻止され、軸シール８０部分へのパーティクル１００の侵入を防止することができる。その結果、パーティクル１００に起因する真空バルブ１の動作不良を防止でき、真空バルブ１の信頼性向上を図ることができる。

（２）なお、本実施の形態の真空バルブ１は、軸シール８０を保持するシール保持部材としてのシールケーシング８を備える構成の真空バルブであり、シールケーシング８のバルブボディ側の端部をバルブボディ４の内周面４００から突出させることで、突出部８ａが侵入防止壁を構成するようにしている。このようにシールケーシング８の一部が侵入防止壁を兼ねる構成とすることで、コスト上昇を抑制することができる。

−第２の実施の形態−
図３は、本発明に係る真空バルブの第２の実施の形態を示す図である。上述した第１の実施の形態の真空バルブ１では、軸シール８０を保持するシールケーシング８を備えている。一方、第２の実施の形態では、図３に示すようにバルブボディ４に軸シール８０を直接設ける構造となっている。

図３において、（ｂ）は駆動軸７２のシール構造を示す図であり、（ａ）はＡ矢視図である。駆動軸７２は、バルブボディ４の貫通孔を貫通してバルブボディ内に突出している。そして、図２の場合と同様に、突出した駆動軸７２の上端にバルブプレート６が固定される。バルブボディ４の貫通孔４３０には、バルブボディ４と駆動軸７２の外周面との間を封止する軸シール８０が設けられている。バルブボディ４の内周面４００には、パーティクル１００が軸シール８０の部分に侵入するのを防止するリング状の突出部４１０が形成されている。突出部４１０の突出量は、上述した突出部８ａの場合と同様に設定される。

なお、貫通孔４３０の部分にリング状の突出部４１０を形成する代わりに、貫通孔４３０から離れた位置にリング状の突出部４２０を形成するようにしても良い。ただし、図３（ａ）に示すように、バルブプレート６の支持部６２は、突出部４１０，４２０の上方の全てを覆っているわけではないので、突出部４２０が貫通孔４３０から離れすぎていると、突出部４２０の内側の領域にパーティクル１００が落下する可能性が高くなる。

ここでは、突出部４１０，４２０をリング状としたが、必ずしもリング状である必要はない。例えば、パーティクル１００の侵入の可能性が高いバルブ開口４０側に、パーティクル侵入を防止する突出部４４０を設ける構成でも構わない。

（３）上述した第２の実施の形態では、バルブボディ４には、軸シール８０が配置されると共に駆動軸７２が貫通する貫通孔４３０が形成されている。そして、貫通孔４３０の周囲に、バルブボディ４の内周面４００から突出する突出部４１０を設けて、その突出部４１０を侵入防止壁とした。そのため、パーティクル１００が駆動軸７２方向に移動した場合でも、突出部４１０により移動が阻止され、軸シール８０部分へのパーティクル１００の侵入を防止することができる。その結果、パーティクル１００に起因する真空バルブ１の動作不良を防止でき、真空バルブ１の信頼性向上を図ることができる。

−第３の実施の形態−
図４は、本発明に係る真空バルブの第３の実施の形態を示す図である。第３の実施の形態では、第２の実施の形態の場合と同様に、バルブボディ４に軸シール８０が直接設けられている。そして、バルブボディ４の内周面４００にはリング状の突出部４１０が形成されている。さらに、バルブプレート６の支持部６２には、突出部４１０と対向する円盤状の対向部６２０が形成されている。対向部６２０は、リング状の突出部４１０の３６０度全域に亘って対向している。そのため、バルブプレート６がどのような開閉位置にあっても、リング状の突出部４１０の上面は、全ての領域が常に対向部６２０によって覆われている。突出部４１０と対向部６２０とが対向している領域Ｂには、僅かな隙間しか形成されていない。

このように、僅かな隙間を介して突出部４１０に対向部６２０が対向しているので、内周面４００に落ちたパーティクル１００が図４（ｂ）の矢印のように駆動軸７２の方向に移動した場合でも、軸シール８０の部分に侵入するのを防止することができる。また、バルブプレート６が開閉駆動された場合でも、リング状の突出部４１０の全周に亘って対向部が対向している。そのため、図４（ａ）の矢印で示すようにどの方向からパーティクル１００が移動してきた場合でも、軸シール８０部分への侵入を防止することができる。

（４）以上のように、第４の実施形態では、侵入防止壁である突出部４１０の突出方向の端面の全域に、駆動軸７２に固定されたバルブプレート６の一部である対向部６２０が対向している。そのため、駆動軸７２の周囲３６０度にわたって、パーティクル１００の侵入防止効果を向上させることができる。

なお、図２に示すようなシールケーシング８に突出部８ａを形成する構成に対しても、突出部８ａに対向する対向部６２０をバルブプレート６に設けることで、同様の効果を奏することができる。

上述した図２に示す構成では、シールケーシング８の上端部分（突出部８ａ）を内周面４００から突出させることで侵入防止壁としたが、突出部８ａを形成する代わりに、図３に示すような突出部４１０，４２０，４４０を設ける構成としても良い。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…真空バルブ、２…バルブ本体、４…バルブボディ、６…バルブプレート、７…駆動部、８，８００…シールケーシング、８ａ…突出部、４０…バルブ開口、４１…吸気口フランジ、６１…遮蔽部、６２…支持部、７２…駆動軸、８０…軸シール、１００…パーティクル、４００…内周面、４１０，４２０，４４０…突出部、４３０…貫通孔、６２０…対向部

Claims

バルブプレートが収納されるバルブボディと、
前記バルブプレートを開閉駆動する駆動軸と、
前記駆動軸を真空封止する軸シールと、
前記軸シールへのパーティクルの侵入を防止する侵入防止壁と、を備える真空バルブ。
請求項１に記載の真空バルブにおいて、
前記軸シールを保持するシール保持部材を備え、
前記シール保持部材のバルブボディ側の端部が、前記バルブボディの内周面から突出して前記侵入防止壁を形成している、真空バルブ。
請求項１に記載の真空バルブにおいて、
前記バルブボディは、前記駆動軸が貫通すると共に前記軸シールが配置される貫通孔を有し、
前記侵入防止壁は、前記バルブボディの内周面から突出するように前記貫通孔の周囲に設けられている、真空バルブ。
請求項２または３に記載の真空バルブにおいて、
前記侵入防止壁の突出方向の端面の全域に、前記駆動軸に固定された前記バルブプレートの一部が対向している、真空バルブ。