JP4099766B2 - Easy maintenance gate valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等の真空チェンバー間の、ワークを搬送するための通路に配置される、ベローズアッシーのメンテナンスが容易なゲートバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
下記の特許文献1に記載された従来のゲートバルブは、図5に示すように、上端部に主弁体が固定されたシャフト124 が、第1ベースプレート136 の挿通孔144 を通って操作ボディ内に延び、シャフト124 の下端部がレバー部材180 に固定されている。シャフト124 の下端の小径部101 がレバー部材180 の孔部100 に挿通され、小径部101 にロックナット102 が螺合されている。弁ボディ内及び挿通孔144 内を真空状態に維持するため、上部リング体152 、ベローズ150 、下部リング体104 から構成されるベローズアッシーが配設されている。上部リング体152 は第2ベースプレート138 の穴内に保持され、下部リング体104 はシャフト124 の段差部とレバー部材180 との間に挟持されている。
【特許文献1】
特開2000−356186号公報
【0003】
従来のゲートバルブを半導体製造装置に適用してこの装置を作動させているときに、ウエハーが何らかの力を受けて破損し、ウエハーの破片が第1ベースプレート136 の挿通孔144 とシャフト124 との間の隙間を通ってベローズ150 の内部に落下することがある。挿通孔144 とシャフト124 とき間には不図示のワイパーが装着されているが、ウエハーの微細な破片はその僅かの隙間を通過して侵入する。ウエハーの微細な破片がベローズ150 の内部に落下した状態で、半導体製造装置を作動させると、ウエハーの微細な破片によってベローズ150 が破壊され、ベローズ150 内及び弁ボディ(真空チェンバー)内に大気が流入することとなる。
【0004】
ウエハーの破片がベローズ150 の内部に落下したことが判明した場合、直ちに半導体製造装置の作動を停止させ、ベローズアッシーを交換しなければならない。しかし、従来のゲートバルブからベローズアッシーを取り外すには、シャフト124 、第1ベースプレート136 、第2ベースプレート138 を取り外す必要があり、ゲートバルブを50%以上分解しなければならない。しかも、ゲートバルブを分解し、ベローズアッシーを交換し、ゲートバルブを組み立てるには、特殊な治具を必要とし、シャフト124 とレバー部材180 との角度の調整には熟練を要するので、ゲートバルブを使用している現場でベローズアッシーの交換をすることは不可能であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ゲートバルブのベローズアッシーの交換を、ゲートバルブを使用している現場でも短時間で容易に行なえるようにすることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがレバー部材に気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブを第1構成とする。
本発明は、第1構成において、ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダの下面と環状面との間がOリングによって密封され、レバー部材とシャフト部材との間がOリングによって密封されることを第2構成とする。
本発明は、操作ボディの挿通穴にシャフトが挿通され、シャフトの下端部がレバー部材に連結され、挿通穴の内面とシャフトの操作ボディ内の外面との間にベローズアッシーが配設され、操作ボディ内にエアシリンダが配設され、エアシリンダのピストンロッドにシャフトが連結され、シャフトが上下運動及び揺動運動をするゲートバルブにおいて、
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがシャフトに気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブを第3構成とする。
本発明は、第3構成において、ベローズホルダの外周の環状溝の傾斜下壁が半径方向外方かつ下方に向かって傾斜され、傾斜下壁に前記止ねじの推力が作用して、ベローズホルダの下面がレバー部材の環状面に押しつけられ、ベローズホルダとシャフトの大径部との間がOリングによって密封されることを第4構成とする。
なお、第1構成及び第3構成において、ベローズアッシーはベローズの上端及び下端でベローズ係止具及びベローズホルダがそれぞれ気密状態に接続されたものであり、ベローズ係止具が操作ボディの挿通穴に密封状態に嵌合され、円錐止ねじの中心線がエアシリンダから所定距離だけ前後方向に離れた位置を通過するようにすることができる。
また、第1構成及び第3構成において、止ねじを円錐止ねじとなし、ベローズホルダの外周の環状溝に円錐止ねじの円錐部を係合させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブの実施の形態1を示す。図1〜図3に示されているように、操作ボディ10内の左右上方部に、第1ベースプレート11の下側に左右2個の第2ベースプレート12A・12Bを介して2個のエアシリンダ13A・13Bが固定されている。2個のピストンロッド14A・14Bがエアシリンダ13A・13Bから下方に伸び、2個のピストンロッド14A・14Bの下端はカム支持部材15の左右端部にそれぞれ連結されている。カム支持部材15には2個のピストンロッド14A・14Bの内側寄りの位置に2個のカム部材16A・16Bが固定され、カム部材16A・16Bのカム溝にレバー部材18の下端両側の2個のローラ19A・19Bがそれぞれ係合されている。レバー部材18とカム支持部材15との間にはスプリング20が装着され、スプリング20によりレバー部材18が上方へ付勢されている。
【0008】
操作ボディ10の上端部の第1ベースプレート11に挿通穴21が形成され、シャフト22が挿通穴21に挿通され、シャフト22が操作ボディ10の上方に延びている。シャフト22には上端から下端に向かって中径部23、大径部24、小径部25があり、中径部23の上端部に不図示の主弁体が固定されるようになっている。シャフト22の下方部の小径部25がレバー部材18の中央孔27に挿通され、シャフト22の大径部24と小径部25との間の段差部がレバー部材18の環状面55に当接され、小径部25の下端部の雄ねじ部にナット28が螺合され、こうしてシャフト22とレバー部材18とが連結されている。中央孔27の上端には環状溝が形成され、この環状溝にシャフト用のOリング29(図2参照)が装着され、Oリング29によってシャフト22とレバー部材18と間が密封されている。レバー部材18の左右の上端突出部51A・51Bの両側に2個のピボット26A・26Bが固定され、2個のピボット26A・26Bの真上の位置で、2個の第2ベースプレート12A・12Bの各内側端に2個のピボット受溝31A・31Bが配設されている。
【0009】
図3に示されているように、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブに用いるベローズアッシー32は、ベローズ34の上端がベローズ係止具33の下端に溶接などにより気密状態に接続され、ベローズ34の下端が環状のベローズホルダ35の上端に溶接などにより気密状態に接続されたものである。ベローズ係止具33の形状は概ね円筒状であり、内側に挿通孔41が形成され、外側には上下方向の中央より上方寄りの位置に、支持部40が形成されている。支持部40は、図3(a) の上面視で隅がカットされた略正方形であり、貫通した4個のボルト挿通孔が形成され、支持部40は所定の上下幅を有している。ベローズ係止具33の上端から支持部40に向かって、截頭円錐部及び環状段部が形成され、支持部40の下側には円筒部49が形成されている。なお、支持部40の4個のボルト挿通孔に十字穴付皿小ねじ57を挿通させ、この小ねじ57を第1ベースプレート11の雌ねじに螺合させ、後述のようにベローズ係止具33が第1ベースプレート11に密封状態に固定されている。
【0010】
ベローズホルダ35の形状はリングで、内面に挿通孔44が形成され、外周に係合用の環状溝45が形成されている。環状溝45の上壁46は略上面と平行(挿通孔44と垂直)であり、傾斜下壁47は半径方向外方かつ下方に向かって傾斜している。ベローズホルダ35の下面の半径方向内側寄りの位置には環状溝が形成され、この環状溝にベローズホルダ用のOリング48が装着されている。
【0011】
第1プレート11の挿通穴21には、上端から下端に向かって大径穴36、小径孔37、中径孔38が形成されており、大径穴36はベローズ係止具33の支持部40が嵌合するのに適した形状と大きさの穴である。ベローズホルダ35の外径、ベローズ34の外径及びベローズ係止具33の円筒部49の直径は、挿通穴21の小径孔37(挿通穴21の最小径部分)の直径よりも小さく、ベローズホルダ35、ベローズ34及びベローズ係止具33の円筒部49を挿通穴21の小径孔37内に挿通することができる。ベローズ係止具33の支持部40の外周の最小径は挿通穴21の小径孔37の直径よりも大きく、ベローズ係止具33を挿通穴21に挿通させようとしても、ベローズ係止具33の支持部40の下面が挿通穴21の小径孔37と大径穴36との間の段差部に当接して挿通させることができない。
【0012】
図1,図2には、ベローズアッシー32が操作ボディ10内に装着された状態が示されている。レバー部材18の上端の左右に突出された上端突出部51A・51Bの形状は、図1(a),(b) に示すように、所定厚み所定高さの円筒の前後の所定部分を垂直に削除した形状である。図1(b) の上面視で、円弧状の上端突出部51A・51Bの中心点52を通る仮想Y−Y直線(操作ボディ10の前面側板61・後面側板62と垂直)を想定する。そして、中心点52を通り、仮想Y−Y直線に対してそれぞれ所定角度(例えば約60度)をなす2本の仮想直線を想定し、この仮想直線と同軸のねじ孔53が上端突出部51A及び51Bの下方部にそれぞれ2個ずつ形成されている。
【0013】
4個のねじ孔53にそれぞれ円錐止ねじ54が螺合され、円錐止ねじ54の円錐部(截頭円錐部)がベローズホルダ35の傾斜下壁47に係合され、この係合によって、ベローズホルダ35の下面がレバー部材18の環状面55に押しつけられている。ベローズホルダ35の環状溝内のOリング48によりベローズホルダ35とレバー部材18の環状面55との間が密封されている。図1(b) から分かるように、円錐止ねじ54の中心線(2本の仮想直線と同じ)は左右のエアシリンダ13A・13Bよりも所定距離だけ前後方向に離れた箇所を通過する。換言すれば、円錐止ねじ54の操作用穴(六角穴)に係合されたレンチ(六角レンチ)が、左右のエアシリンダ13A・13Bよりも所定距離だけ前後方向(前方又は後方)に離れた箇所を通過する。従って、前面側板61・後面側板62を取り外した状態で、六角レンチの先端を円錐止ねじ54の六角穴に係合して、円錐止ねじ54を回転させることができる。
【0014】
次にベローズアッシー32内にウエハーの破損により微細な破片が落下し、ベローズアッシー32を交換する場合の作業について説明する。図1(a) には、操作ボディ10の上側に図示しない連設された弁ボディ及び弁ボディ中の主弁体を取り外し、操作ボディ10の前面側板61及び後面側板62を取り外した状態が示されている。先ず、ベローズ係止具33を第1ベースプレート11に連結するための小ねじ57を反螺合方向に回転させ、小ねじ57をベローズ係止具33から取り外す。六角レンチの先端を円錐止ねじ54の六角穴に係合して、円錐止ねじ54を反螺合に所定回数だけ回転させ、円錐止ねじ54の円錐部とベローズホルダ35の傾斜下壁47との係合を解除する。円錐止ねじ54は4本あるので、この解除動作を4回繰り返す。このとき、図1(b) から分かるように、六角レンチはエアシリンダ13A・13Bから所定距離だけ前位置又は後位置を通過するので、シャフト22とレバー部材18とが連結された状態で、この解除動作を行なうことができる。この状態でベローズ係止具33を真上に持ち上げると、ベローズ34及びベローズホルダ35が挿通穴21の小径穴37(最小径部)内を通過して、ベローズアッシー32が操作ボディ10内から取り外される。
【0015】
新しいベローズアッシー32を用意し、ベローズホルダ35の下面の環状溝にOリング48を装着し、ベローズ34の外面が挿通穴21の内面と接触しないように注意して、ベローズアッシー32を挿通穴21に挿通する。レバー部材18の環状面55とベローズホルダ35のOリング48とを傾きのない状態で接触させ、ベローズ係止具33の支持部40を挿通穴21に嵌合させる。ベローズ係止具33のボルト挿通孔に小ねじ57を挿通させ、小ねじ57を第1ベースプレート11の雌ねじに螺合させて、ベローズ係止具33を第1ベースプレート11に接続する。次に、レバー部材18の上端突出部51A・51Bのねじ孔53に螺合された4本の円錐止ねじ54を、ベローズホルダ35に回転力を与えないように均等に締めつけ、円錐止ねじ54の円錐部とベローズホルダ35の傾斜下壁47とを係合させて、ベローズアッシー32をレバー部材18に固定する。前面側板61・後面側板62を操作ボディ10に取り付け、シャフト22の上端部に主弁体を取り付け、操作ボディ10の上側に弁ボディを連設する。こうして、ベローズアッシー32の交換が行なわれる。
【0016】
図4は、本発明のメンテナンス容易なゲートバルブの実施の形態2を示す。実施の形態2は、ベローズホルダ35とシャフト22と間の密封手段が、実施の形態1と異なる。すなわち、図4に示されているように、レバー18の中央孔27の上端部に環状溝65が形成され、シャフト22の大径部24の長さが環状溝65の縦方向長さと同一にされている。ベローズホルダ35の下面の半径方向内側端の位置に環状溝が形成され、ベローズホルダ35の環状溝にベローズホルダ用のOリング59が装着されている。シャフト22の大径部24がレバー18の環状溝65に嵌合され、レバー18の中央孔27と環状溝65との間の段差部に、シャフト22の小径部25と大径部24との間の段差部が接触している。シャフト22の大径部24と中径部23と間の段差部にOリング59が接触し、Oリング59によりベローズホルダ35とシャフト22との間が密封されている。実施の形態2のその他の構成は、実施の形態1の構成と同一であり、実施の形態2のベローズアッシーの交換作業も実施の形態1と同様である。
【0017】
【発明の効果】
本発明では、シャフトとレバー部材とが連結された状態で、円錐止ねじを緩めて円錐止ねじの円錐部とベローズホルダの外周の環状溝(の傾斜下壁)との係合を解除し、ベローズ係止具を真上に持ち上げることにより、挿通穴からベローズアッシーを抜き出し、操作ボディから取り外すことができる。そして、ベローズアッシーの取り外しと逆の操作により、新しいベローズアッシーを操作ボディ内に装着することができる。ベローズアッシーの交換がシャフトとレバー部材とが連結された状態で行なわれるので、シャフトとレバー部材との角度の調整及びシャフトとナットの締結という困難な作業を必要とせず、また特殊な治具を必要としないので、ゲートバルブを使用している現場でベローズアッシーを容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a) は本発明の実施の形態1のメンテナンス容易なゲート弁の正面説明図であり、図1(b) は図1(a) のA−A線断面を矢印方向に見た一部断面説明図である。
【図2】図1(a) の要部拡大図である。
【図3】図3(a) は本発明の実施の形態のメンテナンス容易なゲート弁に使用されるベローズアッシーの上面図であり、図3(b) は図3(a) の側断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2のメンテナンス容易なゲート弁の正面説明図の要部拡大図である。
【図5】従来のゲートバルブの正面部分図である。
【符号の説明】
21:挿通穴
32:ベローズアッシー
33:ベローズ係止具
34:ベローズ
35:ベローズホルダ
37:小径穴
45:環状溝
47:傾斜下壁
53:ねじ孔
54:円錐止ねじ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gate valve that is disposed in a passage for transferring a workpiece between vacuum chambers of a semiconductor manufacturing apparatus or the like and that facilitates maintenance of a bellows assembly.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, the conventional gate valve described in Patent Document 1 below has a
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-356186
When a conventional gate valve is applied to a semiconductor manufacturing apparatus and the apparatus is operated, the wafer is damaged by some force, and a piece of wafer breaks between the
[0004]
If it is found that wafer fragments have fallen into the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to make it possible to easily replace a bellows assembly of a gate valve in a short time even at a site where the gate valve is used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured such that the shaft is inserted into the insertion hole of the operation body, the lower end portion of the shaft is connected to the lever member, and the inner surface of the insertion hole and the outer surface of the shaft in the operation body are provided. In the gate valve in which the bellows assembly is disposed, the air cylinder is disposed in the operation body, the shaft is connected to the piston rod of the air cylinder, and the shaft moves up and down and swings.
The bellows latch of the bellows assembly is fitted to the operation body, the set screw is screwed into the screw hole of the upper end protruding part of the lever member, and the thrust of the set screw acts on the annular groove on the outer periphery of the bellows holder. A first easy-to-maintain gate valve is characterized in that the holder is connected to the lever member in an airtight state.
According to the present invention, in the first configuration, the inclined lower wall of the annular groove on the outer periphery of the bellows holder is inclined radially outward and downward, and the thrust of the set screw acts on the inclined lower wall, so that the bellows holder The lower surface is pressed against the annular surface of the lever member, the space between the lower surface of the bellows holder and the annular surface is sealed by an O-ring, and the space between the lever member and the shaft member is sealed by an O-ring. .
In the present invention, the shaft is inserted into the insertion hole of the operation body, the lower end of the shaft is connected to the lever member, and the bellows assembly is disposed between the inner surface of the insertion hole and the outer surface of the operation body of the shaft. In a gate valve in which an air cylinder is arranged in the body, a shaft is connected to a piston rod of the air cylinder, and the shaft moves up and down and swings.
The bellows latch of the bellows assembly is fitted to the operation body, the set screw is screwed into the screw hole of the upper end protruding part of the lever member, and the thrust of the set screw acts on the annular groove on the outer periphery of the bellows holder. A gate valve easy to maintain, characterized in that the holder is connected to the shaft in an airtight state, is a third configuration.
In the third configuration of the present invention, the inclined lower wall of the annular groove on the outer periphery of the bellows holder is inclined radially outward and downward, and the thrust of the set screw acts on the inclined lower wall, so that the bellows holder The fourth configuration is that the lower surface is pressed against the annular surface of the lever member, and the space between the bellows holder and the large-diameter portion of the shaft is sealed by an O-ring.
In the first configuration and the third configuration, the bellows assembly is such that the bellows locking tool and the bellows holder are respectively connected in an airtight state at the upper end and the lower end of the bellows, and the bellows locking tool is inserted into the insertion hole of the operation body. It is fitted in a sealed state, and the center line of the conical set screw can pass through a position away from the air cylinder by a predetermined distance in the front-rear direction.
In the first and third configurations, the set screw can be a conical set screw, and the conical portion of the conical set screw can be engaged with the annular groove on the outer periphery of the bellows holder.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show Embodiment 1 of a gate valve with easy maintenance according to the present invention. As shown in FIGS. 1 to 3, two air cylinders 13 </ b> A are provided on the left and right upper portions in the
[0008]
An
[0009]
As shown in FIG. 3, the
[0010]
The shape of the
[0011]
A large-
[0012]
1 and 2 show a state in which the
[0013]
A
[0014]
Next, an operation for replacing the
[0015]
Prepare a
[0016]
FIG. 4 shows a second embodiment of a gate valve with easy maintenance according to the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in the sealing means between the
[0017]
【The invention's effect】
In the present invention, in a state where the shaft and the lever member are connected, the conical set screw is loosened to release the engagement between the conical portion of the conical set screw and the annular groove (inclined lower wall) of the outer periphery of the bellows holder, By lifting the bellows locking device directly above, the bellows assembly can be extracted from the insertion hole and removed from the operation body. Then, a new bellows assembly can be mounted in the operation body by an operation reverse to the removal of the bellows assembly. The bellows assembly is exchanged with the shaft and lever member connected, so there is no need for the difficult work of adjusting the angle between the shaft and lever member and fastening the shaft and nut. Since it is not necessary, the bellows assembly can be easily replaced at the site where the gate valve is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is an explanatory front view of an easy-maintenance gate valve according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is the partial cross section explanatory view seen in.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 (a) is a top view of a bellows assembly used in an easily maintainable gate valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a side sectional view of FIG. 3 (a). is there.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a front explanatory view of an easily maintainable gate valve according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial front view of a conventional gate valve.
[Explanation of symbols]
21: Insertion hole
32: Bellows assembly
33: Bellows locking device
34: Bellows
35: Bellows holder
37: Small hole
45: annular groove
47: Inclined lower wall
53: Screw hole
54: Conical set screw
Claims (4)
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがレバー部材に気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブ。The shaft is inserted into the insertion hole of the operation body, the lower end of the shaft is connected to the lever member, a bellows assembly is disposed between the inner surface of the insertion hole and the outer surface of the operation body of the shaft, and air is supplied into the operation body. In the gate valve in which the cylinder is arranged, the shaft is connected to the piston rod of the air cylinder, and the shaft moves up and down and swings.
The bellows latch of the bellows assembly is fitted to the operation body, the set screw is screwed into the screw hole of the upper end protruding part of the lever member, and the thrust of the set screw acts on the annular groove on the outer periphery of the bellows holder. An easily maintainable gate valve, wherein the holder is connected to the lever member in an airtight state.
ベローズアッシーのベローズ係止具が操作ボディに嵌合され、レバー部材の上端突出部のねじ孔に止ねじが螺合され、ベローズホルダの外周の環状溝に止ねじの推力が作用して、ベローズホルダがシャフトに気密状態に連結されることを特徴とするメンテナンス容易なゲートバルブ。The shaft is inserted into the insertion hole of the operation body, the lower end of the shaft is connected to the lever member, a bellows assembly is disposed between the inner surface of the insertion hole and the outer surface of the operation body of the shaft, and air is supplied into the operation body. In the gate valve in which the cylinder is arranged, the shaft is connected to the piston rod of the air cylinder, and the shaft moves up and down and swings.
The bellows latch of the bellows assembly is fitted to the operation body, the set screw is screwed into the screw hole of the upper end protruding part of the lever member, and the thrust of the set screw acts on the annular groove on the outer periphery of the bellows holder. An easily maintainable gate valve characterized in that the holder is connected to the shaft in an airtight state.
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