JP2020200852A - 弁体および真空ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】ゲート開口部の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすること。【解決手段】一方向に沿って配置された複数のシリンダ４０３を支持する圧力プレート４０２に設けられて、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より圧力プレート４０２側の空間に連通された第１の印加口４０６から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を移動させ、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より弁板２１１側の空間に連通された第２の印加口４０７から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２に近づく方向にピストン４０５を移動させるエア回路に、複数のシリンダ４０３のうちの一部のシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構７００を設けた真空ゲートバルブ１００を構成した。【選択図】図７

Description

この発明は、真空ゲートバルブに用いる弁体および当該弁体を備えた真空ゲートバルブに関する。

真空ゲートバルブは、弁箱に設けられたゲート開口部を、弁体によって開放可能に閉止することにより、真空と真空あるいは真空と大気とを隔離する。弁体は、ゲート開口部に対向配置される弁板と、当該弁板を弁箱の隔壁に対して接離する方向に駆動するシリンダを備えたシール駆動部と、によって構成される。弁板には、ゲート開口部との密閉性を確保するＯリングが設けられている。

このような真空ゲートバルブにおいては、たとえば、長孔形状をなすゲート開口部を備えた角型ゲートバルブなどと称され、ゲート開口部の形状に応じた長板形状をなす弁板の長手方向に沿って配置された複数のシリンダをそれぞれ動作させることによって、当該弁板を弁箱の隔壁に当接させ、ゲート開口部を開放可能に閉止するものがあった。

このような角型ゲートバルブにおいては、ゲート開口部の開放に際して、弁箱の隔壁に押し付けられて密着していたＯリングが弁箱の隔壁から引き離されることに起因して、大きな衝撃音が発生する。この衝撃音は、ゲート開口部の長さが長くなってゲート開口部の大きさが大きくなるほど大きくなる。また、弁箱に押し付けられて密着していたＯリングが弁箱から引き離されることに起因して、真空ゲートバルブが大きく振動する。

これらの衝撃音や振動を低減する技術として、具体的には、従来、たとえば、弁板の長さ方向に沿って複数設置された弁開閉手段におけるばねの復帰力を弁板中央部と弁板端部とで異ならせ、弁板が開口部から剥がれる時間に弁板端部とそれ以外の部分との間でタイムラグを生じさせるようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

特許第６０６３５９４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来の技術は、タイムラグを生じさせるために、複数設置された弁開閉手段におけるばねの復帰力をそれぞれ調整しなくてはならず、煩わしいという問題があった。具体的に、弁板中央部に設けるばねと、弁板端部に設けるばねとで、復帰力の異なるばねを組み込まなくてはならず、部品点数が多くなるとともに製造工程が煩雑になるという問題があった。

また、上述した特許文献１に記載された従来の技術は、ばねの復帰力に依存して弁板を隔壁から引き離しているため、経時にともなってばねの復帰力が低下した場合に、弁板中央部と弁板端部とのばね復帰力のバランスを維持することが難しいという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ゲート開口部の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる弁体および真空ゲートバルブを提供することを目的とする。

また、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、Ｏリングの劣化に起因する異物の発生を抑制することができる弁体および真空ゲートバルブを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる弁体は、真空ゲートバルブにおける弁箱に設けられたゲート開口部を開閉する弁体であって、一方向に沿って配置された複数のシリンダを支持する圧力プレートと、前記複数のシリンダがそれぞれ備えるピストンの動作に連動して前記圧力プレートから接離する方向に往復動する弁板と、前記圧力プレートに設けられて、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記圧力プレート側の空間に連通された第１の印加口と、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記弁板側の空間に連通された第２の印加口と、を備え、当該第１の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートから離反する方向に前記ピストンを移動させ、当該第２の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートに近づく方向に前記ピストンを移動させるエア回路と、前記エア回路に設けられて、前記複数のシリンダのうちの一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる弁体は、上記の発明において、前記エア規制機構が、前記複数のシリンダの配置方向における端部に配置されたシリンダ以外の残余のシリンダのうちの少なくとも一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制することを特徴とする。

また、この発明にかかる真空ゲートバルブは、ゲート開口部が設けられた弁箱と、前記弁箱内に設けられて前記ゲート開口部を開閉する弁体と、を備え、前記弁体が、一方向に沿って配置された複数のシリンダを支持する圧力プレートと、前記複数のシリンダがそれぞれ備えるピストンの動作に連動して前記圧力プレートから接離する方向に往復動する弁板と、前記圧力プレートに設けられて、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記圧力プレート側の空間に連通された第１の印加口と、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記弁板側の空間に連通された第２の印加口と、を備え、当該第１の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートから離反する方向に前記ピストンを移動させ、当該第２の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートに近づく方向に前記ピストンを移動させるエア回路と、前記エア回路に設けられて、前記複数のシリンダのうちの一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構と、を備えたことを特徴とする。

この発明にかかる弁体および真空ゲートバルブによれば、ゲート開口部の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができるという効果を奏する。

また、この発明にかかる弁体および真空ゲートバルブによれば、Ｏリングの劣化に起因する異物の発生を抑制することができるという効果を奏する。

この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブの構成を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブの構成を示す説明図（その２）である。 昇降駆動機構の構成を示す説明図である。 弁体の構成を示す説明図（その１）である。 弁体の構成を示す説明図（その２）である。 弁体の基本動作を示す説明図（その１）である。 弁体の基本動作を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態のエア規制機構の構成を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態のエア規制機構の構成を示す説明図（その２）である。 この発明にかかる実施の形態の弁体の動作を示す説明図（その１）である。 この発明にかかる実施の形態の弁体の動作を示す説明図（その２）である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる真空ゲートバルブの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（真空ゲートバルブの構成）
まず、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブの構成について説明する。図１および図２は、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブの構成を示す説明図である。図１においては、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブの外観を示している。図２においては、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブを、一部分解して主要構成部品を示している。

図１および図２に示すように、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブ１００は、シール部１１０と、昇降部１２０と、を備えている。シール部１１０は、弁箱１１１と、弁体２１１と、を備えている。弁箱１１１は、長方体形状の外形をなす扁平な中空の箱体であって、長方体形状を構成する６面のうちの１面を開放する開口を備えている。

開口は、ボンネットフランジ２１２によって閉塞される。開口とボンネットフランジ２１２との間には、Ｏリング２１３が設けられている。これにより、開口とボンネットフランジ２１２との間は密閉されている。弁体２１１は、弁箱１１１およびボンネットフランジ２１２によって形成される空間内に収容される。

弁箱１１１において、開口を閉塞するボンネットフランジ２１２に正対する位置には、天板１１２が設けられている。天板１１２は、一対の長辺と一対の短辺とによって囲まれた長方形の板形状をなす。天板１１２における一対の長辺には、それぞれ、板形状をなす隔壁１１３が連結されている。天板１１２における一対の短辺には、それぞれ、板形状をなす側壁１１４が連結されている。

天板１１２の板面と各隔壁１１３の板面、および、天板１１２の板面と各側壁１１４の板面とは、それぞれ直角をなす。また、各隔壁１１３の板面と各側壁１１４の板面とは、それぞれ直角をなす。以降、ボンネットフランジ２１２と天板１１２との対向方向を高さ方向、一対の側壁１１４の対向方向を幅方向、一対の隔壁１１３の対向方向を奥行き方向として説明する。

弁箱１１１における各隔壁１１３には、それぞれ、幅方向を長手方向とし、各隔壁１１３を板厚方向に貫通するゲート開口部１１５が設けられている。正面側の隔壁１１３に設けられたゲート開口部１１５と背面側の隔壁１１３に設けられたゲート開口部１１５とは、奥行き方向に沿って対向している。

弁体２１１は、弁板２１４とシール駆動部２１５とを備えており、一対のゲート開口部１１５の間に位置づけられる第１の位置と、当該一対のゲート開口部１１５の間から退避する第２の位置と、の間で往復動可能に設けられている。弁体２１１は、第１の位置に位置づけられている状態において、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に設けられたゲート開口部１１５に正対させる。弁体２１１は、第１の位置に位置づけられている状態において、正面側の隔壁１１３に弁板２１４を当接させることによって、正面側の隔壁１１３に設けられたゲート開口部１１５を弁板２１４によって開放可能に閉止する。

弁板２１４は、幅方向を長手方向とする細長い板状部材によって実現される。弁板２１４の上端縁には、ダストカバー２１６が設けられている。ダストカバー２１６は、重力により落下する埃などの異物が、ダストカバー２１６の下側に配置されるシリンダ（図４を参照）に付着することを防止する。

弁板２１４の周縁であって、正面側の隔壁１１３に対向する位置には、Ｏリング２１７が設けられている。弁板２１４にＯリング２１７が設けられているため、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に当接させた状態において、弁板２１４と正面側の隔壁１１３との間を密閉することができる。以降、ゲート開口部１１５を閉止する弁板２１４の位置を閉止位置、ゲート開口部１１５を開放する弁板２１４の位置を開放位置として説明する。

弁体２１１は、昇降部１２０に連結されている。昇降部１２０は、弁体２１１を往復動させる昇降駆動機構（図３を参照）を収容するケーシング１２１を備えている。昇降駆動機構は昇降ロッド２２２を備えており、弁体２１１は当該昇降ロッド２２２に連結されている。昇降部１２０は、昇降駆動機構によって弁体２１１を第１の位置と第２の位置との間において往復動させる。

（昇降駆動機構の構成）
つぎに、昇降駆動機構の構成について説明する。図３は、昇降駆動機構の構成を示す説明図である。図３に示すように、昇降駆動機構３００は、エアシリンダ３０１、シャフト３０２、ベローズユニット３０３などを備えている。また、昇降駆動機構３００は、図示を省略するエアコンプレッサを備えている。

エアシリンダ３０１は、円筒状のシリンダチューブ３０４と、シリンダチューブ３０４の軸心方向を長さ方向とする棒形状をなすピストンロッド３０５と、を備えている。シリンダチューブ３０４およびピストンロッド３０５は、軸心方向に沿って相対的に往復動可能に設けられている。エアシリンダ３０１は、シリンダチューブ３０４に供給されたエア（圧縮空気）により、ピストンロッド３０５を軸心方向に沿って往復動させることによって伸縮する。シャフト３０２は、シール部１１０を支持する。

ベローズユニット３０３は、伸縮可能な金属製のチューブ３０６を備え、内側に昇降ロッド２２２を収容している。昇降ロッド２２２は、伸縮自在であって、エアシリンダ３０１の伸縮に連動して伸縮する。昇降ロッド２２２の内側には、軸心に沿って貫通する貫通孔（図示を省略する）が形成されている。

昇降ロッド２２２は、ボンネットフランジ２１２を貫通しており、昇降ロッド２２２の貫通孔は、シール駆動部２１５に連結されている。昇降ロッド２２２の貫通孔には、エアシリンダ３０１が上がりきった状態において、弁体２１１によるゲート開口部１１５の開放時および閉止時にそれぞれエア（圧縮空気）が印加される。

ベローズユニット３０３は、チューブ３０６の内側を真空に保った状態で、エアシリンダ３０１の伸縮に連動する昇降ロッド２２２の伸縮に追従してチューブ３０６を伸縮させる。弁体２１１は、昇降ロッド２２２の伸縮に応じて第１の位置と第２の位置との間において往復動し、第１の位置に位置づけられている状態においてシール駆動部２１５によって駆動されることにより、ゲート開口部１１５を閉止したり開放したりする。

（弁体２１１の構成）
つぎに、弁体２１１の構成について詳細に説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、弁体２１１の構成を示す説明図である。図４Ａに示すように、弁体２１１における弁板２１４は、長手方向に沿って配置された複数のブランクフランジ４０１を備えている。ブランクフランジ４０１は、弁板２１４を板厚方向に貫通する複数の貫通孔を、Ｏリングを介して密閉する。

弁体２１１におけるシール駆動部２１５は、弁板２１４より一回り大きい細長い板状部材によって実現される圧力プレート４０２を備えている。圧力プレート４０２は、複数のシリンダ４０３を支持する。複数のシリンダ４０３は、それぞれ、シリンダ本体４０４とピストン４０５とを備えている。複数のシリンダ４０３は、圧力プレート４０２の長手方向に沿って配置されている。

シリンダ本体４０４は、圧力プレート４０２に固定され、圧力プレート４０２との間にピストン４０５を収容する空間（図５および図６を参照）を形成する。ピストン４０５は、シリンダ本体４０４と圧力プレート４０２との間に形成される空間内において、圧力プレート４０２の板厚方向に沿って往復動可能に設けられている。この実施の形態において、シリンダ４０３は、圧力プレート４０２の一部と、シリンダ本体４０４と、ピストン４０５と、によって構成される。

ピストン４０５は、それぞれ、軸心方向における一端が、弁板２１４におけるブランクフランジ４０１とは反対側に連結されている。このため、圧力プレート４０２の板厚方向に沿ってピストン４０５が往復動すると、ピストン４０５の往復動に連動して、弁板２１４が圧力プレート４０２に対して接離する方向に沿って往復動する。弁板２１４は、圧力プレート４０２からもっとも離間した場合に閉止位置に位置づけられ、圧力プレート４０２にもっとも近づいた場合に開放位置に位置づけられる。

圧力プレート４０２には、図４Ｂに示すように、第１の印加口４０６と第２の印加口４０７が設けられている。第１の印加口４０６および第２の印加口４０７は、それぞれ、圧力プレート４０２の内側において圧力プレート４０２の側面方向（複数のシリンダ４０３の配置方向に平行な方向）に伸びており、シリンダ本体４０４と圧力プレート４０２との間に形成される各空間に連通されている。

また、第１の印加口４０６および第２の印加口４０７は、それぞれ、昇降ロッド２２２の貫通孔に連通されている。具体的に、第１の印加口４０６は、圧力プレート４０２の外部に向けて開口した開口部４０６ａを介して、昇降ロッド２２２の貫通孔に連通されている。また、第２の印加口４０７は、圧力プレート４０２の外部に向けて開口した開口部４０７ａを介して、昇降ロッド２２２の貫通孔に連通されている。

第１の印加口４０６には、昇降ロッド２２２の貫通孔および開口部４０６ａを介して、図示を省略するエアコンプレッサが接続される。第２の印加口４０７には、昇降ロッド２２２の貫通孔および開口部４０７ａを介して、図示を省略するエアコンプレッサが接続される。第１の印加口４０６に接続されるエアコンプレッサ、および、第２の印加口４０７に接続されるエアコンプレッサは、同一のエアコンプレッサを用いることができる。

この実施の形態の弁体２１４においては、第１の印加口４０６、ピストン４０５より圧力プレート４０２側の空間、ピストン４０５よりシリンダ本体４０４側の空間、および、第２の印加口４０７によって、この発明にかかるエア回路を実現することができる。

エア回路は、第１の印加口４０６から印加されたエアを、ピストン４０５より圧力プレート４０２側の空間に導き、シリンダ４０３内を経由して第２の印加口４０７に押し出す。また、エア回路は、第２の印加口４０７から印加されたエアを、ピストン４０５よりシリンダ本体４０４側の空間に導き、シリンダ４０３内を経由して第１の印加口４０６に押し出す。

エア回路は、第１の印加口４０６と複数のシリンダ４０３との間において、第１の印加口４０６から印加されたエアを複数のシリンダ４０３にそれぞれ分配するように複数に分岐したマニホールド形状をなす。また、エア回路は、第２の印加口４０７と複数のシリンダ４０３との間において、第２の印加口４０７から印加されたエアを複数のシリンダ４０３にそれぞれ分配するように複数に分岐したマニホールド形状をなす。

これにより、第１の印加口４０６から印加されたエアは、複数のシリンダ４０３に分配された後、再び集合して第２の印加口４０７からエア回路の外に排出される。同様に、第２の印加口４０７から印加されたエアは、複数のシリンダ４０３に分配された後、ふたたび集合して第１の印加口４０６からエア回路の外に排出される。

（弁体２１１の基本動作）
つぎに、弁体２１１の基本動作について説明する。図５および図６は、弁体２１１の基本動作を示す説明図である。図５および図６において、符号５０１は、シリンダ本体４０４の内周面とピストン４０５の外周縁面との間を密閉するＯリングを示している。図５および図６において、符号５０２は、エア回路の一部を示している。

エア回路における第１の印加口４０６からエアが印加された場合、シリンダ４０３におけるピストン４０５は、第１の印加口４０６からピストン４０５と圧力プレート４０２との間に導かれるエアによって付勢されて、図５に示すように、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向に移動する。このように、第１の印加口４０６から印加され、ピストン４０５と圧力プレート４０２との間に形成される各空間に導かれたエアは、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を移動させながら、第２の印加口４０７に押し出される。

また、第２の印加口４０７からエアが印加された場合、シリンダ４０３におけるピストン４０５は、第２の印加口４０７からピストン４０５とシリンダ本体４０４との間に導かれるエアによって付勢されて、図６に示すように、弁板２１４が圧力プレート４０２に近づく方向に移動する。このように、第２の印加口４０７から印加され、シリンダ本体４０４と圧力プレート４０２との間に形成される各空間に導かれたエアは、弁板２１４が圧力プレート４０２に近づく方向にピストン４０５を移動させながら、第１の印加口４０６に押し出される。

この実施の形態においては、上記の基本動作をする弁体２１１における複数のシリンダ４０３のうちの一部のシリンダ４０３に、この発明にかかる実施の形態のエア規制機構が設けられている（図７および図８を参照）。エア規制機構は、複数のシリンダ４０３のうちの一部のシリンダ４０３に、第２の印加口４０７から印加されたエアが印加されないように、当該一部のシリンダ４０３へのエアの印加を規制する。

（エア規制機構の構成）
つぎに、この発明にかかる実施の形態のエア規制機構の構成について説明する。図７および図８は、この発明にかかる実施の形態のエア規制機構の構成を示す説明図である。図７および図８に示すように、エア規制機構７００は、移動用空間７０１内に収容された閉止栓７０２を備えている。

移動用空間７０１は、一部のシリンダ４０３に連通するシリンダ側開口７０３と、第２の印加口４０７に連通する印加口側開口７０４と、を備えている。閉止栓７０２は、移動用空間７０１内において、シリンダ側開口７０３を閉止することにより移動用空間７０１からシリンダ４０３へのエアの流出を規制する規制位置と、当該規制位置以外の解放位置との間において移動可能に設けられている。

エア規制機構７００は、印加口側開口７０４から閉止栓７０２を離間させる規制部材７０５を備えている。規制部材７０５は、たとえば、引っ張りスプリングによって実現することができる。規制部材７０５を設けることにより、閉止栓７０２が印加口側開口７０４を閉止することを防止し、第１の印加口４０６からエアが印加された場合に、当該エアの流れが閉止栓７０２によって阻害されることを防止して、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を確実に移動させることができる。

エア規制機構７００は、圧力プレート４０２の長さ方向に沿って複数設けられたシリンダ４０３のうち、長さ方向における両端のシリンダ４０３以外のシリンダ４０３に設けられている。具体的に、たとえば、シール駆動部２１５が７つのシリンダ４０３を備えている場合、エア規制機構７００は、中央の３つのシリンダ４０３に連通するエア回路に設けられていることが好ましい。

（弁体２１１の動作）
つぎに、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１の動作について説明する。図９および図１０は、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１の動作を示す説明図である。弁体２１１は、昇降駆動機構３００によって駆動されて第１の位置に位置づけられた状態において、第１の印加口４０６からエア回路へのエアの印加が可能になる。

第１の印加口４０６からエア回路に印加されたエアは、各シリンダ４０３内におけるピストン４０５と圧力プレート４０２との間に導かれる。各シリンダ４０３におけるピストン４０５は、それぞれ、ピストン４０５と圧力プレート４０２との間に導かれたエアによって付勢され、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向に移動する。

シリンダ４０３と第２の印加口４０７との間に設けられたエア規制機構７００においては、閉止栓７０２が、第１の印加口４０６から印加されてシリンダ４０３を経由したエアによって付勢されて、開放位置に位置づけられる。閉止栓７０２は、規制部材７０５によって印加口側開口７０４から離間されているため、シリンダ側開口７０３は常に開放されている。

このため、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられているシリンダ４０３においても、ピストン４０５と圧力プレート４０２との間に導かれたエアによってピストン４０５を付勢し、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を移動させることができる。

このように、第１の印加口４０６からエア回路にエアが印加された場合、すべてのシリンダ４０３におけるピストン４０５が、弁板２１４が圧力プレート４０２から離反する方向に移動する。これにより、図９に示すように、弁板２１４は、複数のシリンダ４０３によって長さ方向の全体にわたって均等に付勢された状態で正面側の隔壁１１３に当接し、閉止位置に位置づけられる。これによって、正面側の隔壁１１３に設けられたゲート開口部１１５を閉止することができる。

弁板２１４が正面側の隔壁１１３に当接している状態において、第２の印加口４０７からエア回路にエアが印加されると、複数のシリンダ４０３のうち、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられていないシリンダ４０３においては、第２の印加口４０７からエア回路に印加されたエアが、各シリンダ４０３内におけるピストン４０５とシリンダ本体４０４との間に導かれる。

これにより、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられていないシリンダ４０３におけるピストン４０５は、それぞれ、ピストン４０５とシリンダ本体４０４との間に導かれたエアによって付勢され、図１０において矢印で示すように、弁板２１４が圧力プレート４０２に近づく方向に移動する。ピストン４０５が、弁板２１４が圧力プレート４０２に近づく方向に移動すると、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける押圧力が解除される。

ここで、シリンダ４０３と第２の印加口４０７との間に設けられたエア規制機構７００においては、第２の印加口４０７からエア回路に印加されたエアによって閉止栓７０２が規制位置に位置づけられ、シリンダ側開口７０３が閉止される。このため、複数のシリンダ４０３のうち、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられた一部のシリンダ４０３には、第２の印加口４０７からエア回路に印加されたエアが印加されない。これにより、複数のシリンダ４０３のうち、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられた一部のシリンダ４０３におけるピストン４０５は、それぞれ、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける状態を維持する。

このように、一部のシリンダ４０３においてピストン４０５が弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける状態を維持し、残余のシリンダ４０３においてピストン４０５が弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける押圧力を解除することにより、弁板２１４の長さ方向において、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける力に差を生じさせることができる。

この状態で、弁板２１４に対して当該弁板２１４を隔壁１１３から離反させる外力が加えられると、弁板２１４と隔壁１１３とは、弁板２１４を隔壁１１３に押し付ける力が小さくなっている位置から引き離される。これにより、弁板２１４と隔壁１１３とを、弁板２１４の長さ方向全体にわたって均等に引き離す場合と比較して、Ｏリングにかかる力を小さくすることができる。そして、これによって、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる。

弁体２１１においては、一方向に沿って配置された複数のシリンダ４０３のうち、端部に配置されたシリンダ４０３以外の一部のシリンダ４０３に対する、第２の印加口４０７からのエアの印加を規制することにより、弁板２１４と正面側の隔壁１１３とがシリンダ４０３の配置方向における両端側から引き離される。これにより、シリンダ４０３の配置方向における両端のシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７からのエアの印加を規制する場合よりも、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離しやすくすることができる。

そして、これによって、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を確実に小さくすることができる。また、Ｏリングの劣化を抑制し、劣化したＯリングが欠けるなどして発生した異物が飛散することを抑制できる。

弁体２１１においては、エア回路が、第１の印加口４０６と第２の印加口４０７との間でシリンダ４０３ごとに複数に分岐し、ふたたび集合して構成されているため、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられたシリンダ４０３は、シリンダ４０３よりも第１の印加口４０６側のエア回路を介して、他のシリンダ４０３と連通されている。このため、エア規制機構７００によってシリンダ側開口７０３を閉止した場合にも、第２の印加口４０７との間にエア規制機構７００が設けられたシリンダ４０３は完全な真空を維持するものではない。

これにより、エア規制機構７００によって、一部のシリンダ４０３におけるピストン４０５が弁板２１４を隔壁１１３に押し付ける状態を維持するようにした場合にも、長さ方向における両端側から徐々に、弁板２１４が正面側の隔壁１１３から剥がれていくにともなって、当該一部のシリンダ４０３におけるピストン４０５が弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける力が弱まる。これによって、Ｏリングに大きな力をかけることなく、弁板２１４を正面側の隔壁１１３からスムーズに剥がすことができる。そして、これによって、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる。

以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１は、真空ゲートバルブ１００における弁箱１１１に設けられたゲート開口部１１５を開閉する弁体２１１であって、一方向に沿って配置された複数のシリンダ４０３を支持する圧力プレート４０２と、複数のシリンダ４０３がそれぞれ備えるピストン４０５の動作に連動して圧力プレート４０２から接離する方向に往復動する弁板２１４と、圧力プレート４０２に設けられて、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より圧力プレート４０２側の空間に連通された第１の印加口４０６と、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より弁板２１１側の空間に連通された第２の印加口４０７と、を備え、当該第１の印加口４０６から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を移動させ、当該第２の印加口４０７から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２に近づく方向にピストン４０５を移動させるエア回路と、エア回路に設けられて、複数のシリンダ４０３のうちの一部のシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構７００と、を備えたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の弁体２１１によれば、第２の印加口４０７から印加されたエアが、一部のシリンダ４０３以外の残余のシリンダ４０３にのみ印加される。このため、一部のシリンダ４０３におけるピストン４０５は、弁板２１４を隔壁１１３に当接させる状態を維持し、残余のシリンダ４０３におけるピストン４０５は、第２の印加口４０７から印加されたエアにより、弁板２１４が圧力プレート４０２に近づく方向に移動する。これにより、弁板２１４の長さ方向において、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける力に差を生じさせることができる。

この状態で、弁板２１４に対して当該弁板２１４を圧力プレート４０２側に付勢する力が加えられると、弁板２１４と正面側の隔壁１１３とは、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける力が小さくなっている位置、すなわち、第２の印加口４０７からのエアが印加された残余のシリンダ４０３に対応する位置から引き離される。これにより、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離す力を弁板２１４全体に均等に加える場合と比較して、Ｏリングにかかる力を小さくすることができ、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる。

また、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１によれば、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離す力を弁板２１４全体に均等に加える場合と比較して、Ｏリングにかかる力を小さくすることにより、弁板２１４と正面側の隔壁１１３との間に設けられるＯリングの劣化を抑制することができる。これにより、Ｏリングの劣化に起因して、劣化したＯリングが欠けるなどして異物が発生することを抑制できる。さらに、Ｏリングの劣化に起因して発生した異物が飛散することを抑制できる。

エア規制機構７００自体は、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離す力を作用させるものではなく、弁板２１４を開放位置に位置づけるようにシリンダ４０３におけるピストン４０５を移動させる力（復帰力）を発生させるものではない。すなわち、エア規制機構７００は、電力や電気制御信号を供給することなく、第２の印加口４０７から印加されたエアを利用して動作する。

このように、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１によれば、第２の印加口４０７から印加されたエアを利用してエア規制機構７００を動作させ、一部のシリンダ４０３に対するエアの印加を規制することにより、弁板２１４の長さ方向において、弁板２１４を正面側の隔壁１１３に押し付ける力に差を生じさせることができる。これにより、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離す力が弁板２１４の長さ方向における位置ごとに異なるように調整するための複雑な構成や制御を要することなく、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる。

また、この発明にかかる実施の形態の弁体２１１は、エア規制機構７００が、複数のシリンダ４０３の配置方向における端部に配置されたシリンダ４０３以外のシリンダ４０３のうちの少なくとも一部のシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７から印加されたエアの印加を規制することを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の弁体２１１によれば、一方向に沿って配置された複数のシリンダ４０３のうち、端部に配置されたシリンダ４０３以外のシリンダ４０３に対する、第２の印加口４０７からのエアの印加を規制することにより、弁板２１４の長さ方向における端部に配置されたシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７からのエアの印加を規制する場合よりも、弁板２１４を正面側の隔壁１１３から引き離しやすくすることができる。これにより、ゲート開口部１１５をスムーズに開放することができ、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を確実に小さくすることができる。

また、この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブ１００は、ゲート開口部１１５が設けられた弁箱１１１と、弁箱１１１内に設けられてゲート開口部１１５を開閉する弁体２１１と、を備え、弁体２１１が、一方向に沿って配置された複数のシリンダ４０３を支持する圧力プレート４０２と、複数のシリンダ４０３がそれぞれ備えるピストン４０５の動作に連動して圧力プレート４０２から接離する方向に往復動する弁板２１４と、圧力プレート４０２に設けられて、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より圧力プレート４０２側の空間に連通された第１の印加口４０６と、複数のシリンダ４０３におけるピストン４０５より弁板２１１側の空間に連通された第２の印加口４０７と、を備え、当該第１の印加口４０６から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２から離反する方向にピストン４０５を移動させ、当該第２の印加口４０７から印加されたエアにより弁板２１１が圧力プレート４０２に近づく方向にピストン４０５を移動させるエア回路と、エア回路に設けられて、複数のシリンダ４０３のうちの一部のシリンダ４０３に対する第２の印加口４０７から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構７００と、を備えたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の真空ゲートバルブ１００によれば、弁体２１１によってゲート開口部１１５を開閉することにより、ゲート開口部１１５の開放に際して発生する衝撃音や振動を小さくすることができる。

以上のように、この発明にかかる弁体および真空ゲートバルブは、真空や大気と真空とを隔離する真空ゲートバルブや当該真空ゲートバルブに用いられる弁体に有用であり、特に、半導体デバイスなどの精密機器の製造にかかる加工装置に用いられる真空ゲートバルブや当該真空ゲートバルブに用いられる弁体に適している。

１００ 真空ゲートバルブ
１１０ シール部
１１１ 弁箱
１１３ 隔壁
１１５ ゲート開口部
１２０ 昇降部
２１１ 弁体
２１４ 弁板
２１７ Ｏリング
４０２ 圧力プレート
４０３ シリンダ
４０４ シリンダ本体
４０５ ピストン
４０６ 第１の印加口
４０７ 第２の印加口
５０２ エア回路
７００ エア規制機構
７０１ 移動用空間
７０２ 閉止栓
７０３ シリンダ側開口
７０４ 印加口側開口

Claims (3)

1. 真空ゲートバルブにおける弁箱に設けられたゲート開口部を開閉する弁体であって、
   一方向に沿って配置された複数のシリンダを支持する圧力プレートと、
   前記複数のシリンダがそれぞれ備えるピストンの動作に連動して前記圧力プレートから接離する方向に往復動する弁板と、
   前記圧力プレートに設けられて、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記圧力プレート側の空間に連通された第１の印加口と、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記弁板側の空間に連通された第２の印加口と、を備え、当該第１の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートから離反する方向に前記ピストンを移動させ、当該第２の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートに近づく方向に前記ピストンを移動させるエア回路と、
   前記エア回路に設けられて、前記複数のシリンダのうちの一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構と、
   を備えたことを特徴とする弁体。
2. 前記エア規制機構は、前記複数のシリンダの配置方向における端部に配置されたシリンダ以外の残余のシリンダのうちの少なくとも一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制することを特徴とする請求項１に記載の弁体。
3. ゲート開口部が設けられた弁箱と、
   前記弁箱内に設けられて前記ゲート開口部を開閉する弁体と、
   を備え、
   前記弁体は、
   一方向に沿って配置された複数のシリンダを支持する圧力プレートと、
   前記複数のシリンダがそれぞれ備えるピストンの動作に連動して前記圧力プレートから接離する方向に往復動する弁板と、
   前記圧力プレートに設けられて、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記圧力プレート側の空間に連通された第１の印加口と、前記複数のシリンダにおける前記ピストンより前記弁板側の空間に連通された第２の印加口と、を備え、当該第１の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートから離反する方向に前記ピストンを移動させ、当該第２の印加口から印加されたエアにより前記弁板が前記圧力プレートに近づく方向に前記ピストンを移動させるエア回路と、
   前記エア回路に設けられて、前記複数のシリンダのうちの一部のシリンダに対する前記第２の印加口から印加されたエアの印加を規制するエア規制機構と、
   を備えたことを特徴とする真空ゲートバルブ。

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