JP5016085B2

JP5016085B2 - 真空チャンバ用扉のクランプ装置

Info

Publication number: JP5016085B2
Application number: JP2010115533A
Authority: JP
Inventors: 宏昭東郷
Original assignee: Takigen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takigen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: JP2011241623A; CN102249033A; TW201142127A; KR20110127586A; KR101184253B1; CN102249033B; TWI412654B

Description

この発明は、真空チャンバを構成する筐体の前面側の開口を開閉するために筐体に蝶着される扉を、筐体の前面との間にパッキングを介して筐体に圧接させることにより開口を密閉するクランプ装置に関する。

真空チャンバ用のクランプ装置として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。このクランプ装置は、物品を出し入れするための開口を有する真空チャンバ部と、開口を開閉可能な蓋部とを含む真空チャンバの開口を蓋部で密閉するために使用するクランプである。クランプは、チャンバ部に取り付けられている受金部と、蓋部に取り付けられているハンドル部とを有する。受金部は、チャンバ部の外側から内側に向かう方向へばね付勢されている作用部位を有する。ハンドル部における掛金部材は、受金部の作用部位に対し、チャンバ部の内側から外側へ向かう方向に圧接可能である。ハンドル部は、レバーハンドルと、掛金部材と、これら両者の間に介在するリンク部材とを含む。レバーハンドルが旋回するとリンク部材を介して掛金部材が旋回して、受金部の作用部位を付勢力に抗して押圧し、反力で蓋部をチャンバに圧接させる。
受金部の作用部位が、チャンバ部の外側から内側に向かう方向へばね付勢されているので、チャンバ部の真空度が高くなって蓋部がチャンバ部に接近するように動くと、その動きに受金部の作用部位が追随して、掛金部材は受金部に対する圧接状態を維持することができ、その結果として、真空チャンバには空気漏れが生じない、というものである。

特開２０１０−４７９７８号公報

上記従来のクランプ装置においては、蓋部の一側を常時チャンバ部に圧接させるように締め付けているため、チャンバ内に大気圧以上の空気が導入されると、蓋部の動きによる応力が蝶番に集中し、蝶番の疲労破損を招くおそれがある。また、クランプ装置で蓋部材を締め付けた状態では、チャンバ内が真空状態にあるか否かを外観上、容易に察知することができない。
したがって、この出願に係る発明は、チャンバ内の真空が解除されるときに蓋の拘束を解いて蝶番への負担をなくすことができ、またチャンバ内が所定の真空状態にあるか否かを外部から容易に確認することができるクランプ装置を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、この出願に係るクランプ装置１は、真空チャンバを構成する筐体Ｂの前面Ｂ１側の開口Ｂ２を開閉するために筐体Ｂに蝶着される扉Ｄを、筐体Ｂの前面Ｂ１との間にパッキングＰを介して筐体Ｂに圧接させることにより開口Ｂ２を密閉するクランプ装置であり、ハンドルバー３によって互いに連動するように連結される複数のクランプユニット２を具備する。クランプユニット２は、受金４と、台座５と、フック部材６とばね７とを具備する。受金４は、筐体Ｂの前面Ｂ１に取り付けられ、当該前面と対向する係合面４２ａを有する。台座５は、受金４に対応して扉Ｄの前面Ｄ１に取り付けられる。フック部材６は、枢軸５３で台座５に枢着され、受金４の係合面４２ａから離脱する原位置である非ロック位置と、これに係合するロック位置との間で正逆回転可能である。ばね７は、フック部材６を原位置へ回転付勢する。フック部材６は、他のクランプユニット２のフック部材６とハンドルバー３で連結され、台座５への枢支部から受金４を越えてそれの前方へ延出し、受金４に向かって回転操作されるとき、受金４の係合面４２ａに対し、前方へ向かう押圧力を及ぼしつつ摺動する対応係合面６２ｆを有する。この係合面６２ｆは、所定の圧縮代だけパッキングＰを圧縮しつつ扉Ｄを筐体Ｂへ押圧した状態で、受金４の係合面４２ａを保持し、かつ筐体Ｂ内の負圧によりパッキングＰがさらに大きく圧縮されたとき、受金４の係合面４２ａから離脱してフック部材６の原位置復帰を許容する凹面部６２ｇを含む。

この出願に係る発明の装置によれば、チャンバ内の真空が解除されるとき、扉Ｄが自然に開くので、チャンバ内に大気圧以上の空気が導入されても、蝶番に過度の負担がかからない。またチャンバ内が所定の真空度に達すると、フック部材が原位置に復帰するので、チャンバ内の状態を外部から容易に確認することができる。

クランプ装置のロック状態の平面図である。図１のクランプ装置の非ロック状態の平面図である。図１のクランプ装置の正面図である。図１のクランプ装置の右側面図である。図３におけるV−V断面図である。図４におけるVI−VI断面図である。図１のクランプ装置におけるフック部材本体の背面図である。図１のクランプ装置の分解斜視図である。図１のクランプ装置の分解斜視図である。中間に追加配置されるクランプユニットの平面図である。図１０のクランプユニットの正面図である。図１０のクランプユニットの側面図である。

図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
真空チャンバを構成する筐体Ｂは、前面Ｂ１側に、物品を出し入れするための開口Ｂ２を有する。筐体Ｂには、開口Ｂ２を開閉するための扉Ｄが蝶着される。筐体Ｂの前面Ｂ１と扉Ｄとの間にはパッキングＰが介設される。

クランプ装置１は、扉Ｄを筐体Ｂの前面Ｂ１に圧接させることにより開口Ｂ２を密閉する。クランプ装置１は、ハンドルバー３によって互いに連動するように連結される複数のクランプユニット２を具備する。各クランプユニット２は、筐体Ｂに固着される受金４と、扉Ｄに固着される台座５と、台座５に枢支され受金４に対して係合離脱するフック部材６と、フック部材６を受金４から離脱した原位置へ回転付勢するばね７とを具備する。

受金４は、筐体Ｂの前面Ｂ１に取り付けられ、当該前面と対向する係合面４２ａを有する。受金４は、筐体Ｂに固着されるブラケット４１と、このブラケットに架設されるローラ４２とを具備し、このローラの外周に筐体の前面Ｂ１と対向する係合面４２ａが形成される。

台座５は、扉Ｄの閉鎖状態において受金４に対向するように、扉Ｄの前面Ｄ１に取り付けられる。台座５は、扉Ｄの前面にボルトで固着される取付部５１と、この取付部から立ち上がって受金４の前方へ延出する対向一対の軸受け部５２とを具備する。

フック部材６は、枢軸５３で台座５の軸受け部５２に枢着され、受金４の係合面４２ａから離脱する原位置である非ロック位置（図1において仮想線、図２において実線で示す位置）と、これに係合するロック位置（図1において実線で示す位置）との間で正逆回転可能であり、ばね７によって原位置へ回転付勢される。図５に示すように、ばね７は、枢軸５３の外周に巻かれ、一端が軸受け部５２に、他端がフック部材6にそれぞれ係止される。

フック部材６は、他のクランプユニット２のフック部材６とハンドルバー３で連結され、それらが同時に動作する。図1、図３に示すように、扉Ｄの閉鎖状態において、枢軸５３の軸線は、筐体の前面に対して垂直前方においてローラ４２の軸線とほぼ平行になるよう配置される。フック部材６は、台座５への枢支部から受金４を越えてそれの前方へ延出する。フック部材６が、受金４に向かって回転操作されるとき、フック部材の対応係合面６２ｆは、受金４の係合面４２ａに対し、前方へ向かう押圧力（扉Ｄに対しては、これを筐体Ｂへ押しつける圧力）を及ぼしつつ、摺動する。この係合面６２ｆは、凹面部６２ｇを含む。凹面部６２ｇは、所定の圧縮代だけパッキングＰを圧縮して扉Ｄを筐体Ｂへ押圧した状態で、受金４の係合面４２ａを保持するが、筐体Ｂ内の負圧によりパッキングＰがさらに大きく圧縮されたとき、受金４の係合面４２ａから離脱して、フック部材６が原位置へ復帰するのを許容する。

フック部材６は、本体６１とフック体６２とを具備する。本体６１は、一端側が枢軸５３によって台座５に枢支され、他端側がハンドルバー３に連結され、中間にはフック体６２との結合部６１ａを具備する。結合部６１ａは、受け入れ空胴６１ｂを具備する。

本体６１の他端側には、ハンドルバー３を挿通させる貫通孔６１ｇと、この貫通孔の軸線に直交するボルト孔６１ｈが形成される。図３，４に示すように、ハンドルバー３の両端部に配置されるクランプユニット２は、ハンドルバー３に予め形成されたねじ孔に、ボルト孔６１ｈを通してボルト６１ｉを螺合することでハンドルバー３に固定される。また本体６１の、ハンドルバー３の貫通方向の両側面には、バー把持部材８（図１０〜１２）をボルト８１で固着するためのねじ穴６１ｊが形成される。

図１０〜１２に示すように、バー把持部材８は、ハンドルバー３の中間部に追加的にクランプユニット２が設置される場合に、当該クランプユニット２のフック部材本体６１の両側面に取り付けられるもので、本体６１の側面にボルト８３で固着される取付部８１と、スリット８２ａにより一部が切断された環部８２とを具備する。環部８２はハンドルバー３の外周を包囲し、スリット８２ａの両側間をボルト８４で締め付けることによりハンドルバー３を把持することができる。扉Ｄの大きさに応じてハンドルバー３の長さを変更し、必要に応じて中間に複数のクランプユニット２を設置することができる。

フック体６２は、柄部６２ａと係合部６２ｂとを具備し、柄部６２ａが結合部６１ａの空胴６１ｂに軸線方向の固定位置を変更可能に受け入れられる。

図１に示すように、柄部６２ａは、本体６１の結合部６１ａから枢軸５３の軸心Ａ１とハンドルバーの軸心Ａ２とを結ぶ直線Ｌ１に対して直角方向に軸線を向けて延出し、フック部材６のロック位置において筐体Ｂの前面Ｂ１に対してほぼ垂直に配置される。図６に示すように、柄部６２ａは、軸線直交方向の小ねじ穴６２ｃを有すると共に、図５に示すように、軸線方向に延びるねじ穴６２ｄを有する。フック体６２の係合部６２ｂは、柄部６２ａの先端から直角に屈曲して延び、その内側面に係合面６２ｆ、凹面部６２ｇが形成される。

図６に示すように、フック部材本体６１は、柄部６２ａの小ねじ穴６２ｃに対応する長孔６１ｃを有すると共に、図５に示すように、ねじ穴６２ｄに対応するボルト孔６１ｄを有する。長孔６１ｃを通して柄部の小ねじ穴６２ｃに固定ボルト６２ｅが螺合され、ボルト孔６１ｄを通して柄部のねじ穴６２ｄに調整ボルト６１ｅが螺合される。調整ボルト６１ｅの正逆回転により、パッキングＰの厚さやドアＤの厚さに応じて、柄部６２ａの本体６１からの延出長さを調整できる。すなわち、柄部６２ａは、空胴６１ｂ内において、当該空胴の底部との間に挿入されたばね６１ｆにより、常時空胴６１ｂｄから突出する方向に付勢されている。調整ボルト６１ｅを締め付けることにより、ばね６１ｆを圧縮して柄部６２ａを空胴６１ｂへ引き込み、又は弛めることによって、ばね６１ｆを解放して柄部６２ａを空胴６１ｂから突出させる。調整後、固定ボルト６２ｅを締め付けてフック体６２を本体６１に固定する。

真空チャンバを使用する場合、開口Ｂ２を介して筐体Ｂ内へ所要の物品の出し入れを行った後、ドアＤを閉じ、ハンドルバー３を握り、図１の仮想線（図２）の位置から、ばね７に抗してフック部材６を受金４に向かって反時計方向へ回転操作する。フック部材６の回転に伴い、フック体６２の係合面６２ｆの先端側がローラ４２の係合面４２ａに当接し、扉Ｄを筐体Ｂへ押しつけ、パッキングＰを圧縮しつつ係合面４２ａに対して摺動する。そして、フック部材６は、ローラ４２の係合面４２ａがフック体の凹面部６２ｇに落ち込んだ状態で、パッキングＰの反発力により保持され、この状態で係合部６２ｂが筐体Ｂの前面Ｂ１とほぼ平行に配置される。これで、開口Ｂ２が密閉される。筐体Ｂ内が真空引きされ、筐体Ｂ内の負圧によりパッキングＰがさらに大きく圧縮されると、ローラ４２の係合面４２ａがフック体の凹面部６２ｇから浮き上がって相互の係合が外れると同時に、ばね７の付勢力でフック部材６が図２に示す原位置へ復帰する。フック部材６が原位置に戻っているので、筐体Ｂ内の真空度が所定値に達したことを外部から察知できる。真空チャンバの使用が完了し、筐体内部に大気が導入されると扉Ｄが自然に開くので、筐体内に大気圧以上の空気が導入された場合にも、蝶番に過度の負担がかからない。パッキングＰの厚さやドアＤの厚さに応じて、柄部６２ａの本体６１からの延出長さを微調整する。

１クランプ装置
２クランプユニット
３ハンドルバー
４受金
４１ブラケット
４２ローラ
４２ａ係合面
５台座
５１取付部
５２軸受け部
５３枢軸
６フック部材
６１本体
６１ａ結合部
６１ｂ受け入れ空間
６１ｃ長孔
６１ｄボルト孔
６１ｅ調整ボルト
６１ｆばね
６１ｇ貫通孔
６１ｈボルト孔
６１ｉボルト
６１ｊねじ穴
６２フック体
６２ａ柄部
６２ｂ係合部
６２ｃ小ねじ穴
６２ｄねじ穴
６２ｅ固定ボルト
６２ｆ係合面
６２ｇ凹面部
７ばね
８バー把持部材
８１取付部
８２環部
８３ボルト
８４ボルト
Ａ１ローラの軸線
Ａ２枢軸の軸線
Ｂ筐体
Ｂ１前面
Ｂ２開口
Ｄ扉
Ｄ１前面
Ｐパッキング

Claims

真空チャンバを構成する筐体の前面側の開口を開閉するために筐体に蝶着される扉を、筐体の前面との間にパッキングを介して筐体に圧接させることにより開口を密閉するクランプ装置であって、
ハンドルバーによって互いに連動するように連結される複数のクランプユニットを具備し、
前記クランプユニットは、筐体の前面に取り付けられ当該前面と対向する係合面を有する受金と、この受金に対応して扉の前面に取り付けられる台座と、受金の係合面から離脱する原位置と係合するロック位置との間で正逆回転可能に前記台座に枢軸により枢着されるフック部材と、このフック部材を原位置へ回転付勢するばねとを具備し、
前記フック部材は、他の前記クランプユニットのフック部材と前記ハンドルバーで連結され、前記台座への枢支部から前記受金を越えてそれの前方へ延出し、受金に向かって接近する方向へ回転操作されるとき、受金の前記係合面に対し、前方へ向かう押圧力を及ぼしつつ摺動する係合面を有し、
前記フック部材の係合面は、所定の圧縮代だけ前記パッキングを圧縮しつつ扉を筐体へ押圧した状態で前記受金の係合面を保持し、かつ筐体内の負圧によりパッキングがさらに大きく圧縮されたとき受金の係合面から離脱してフック部材が原位置へ復帰するのを許容する凹面部を含むことを特徴とする真空チャンバ用扉のクランプ装置。
前記受金は、筐体に固着されるブラケットと、このブラケットに架設されるローラとを具備し、このローラの外周に筐体の前面と対向する前記係合面が形成され、
前記台座は、扉の前面から立ち上がって前記受金の前方へ延出し、前記枢軸の軸線と前記ローラの軸線が筐体の前面に対して垂直方向に並んで互いに平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバ用扉のクランプ装置。
前記フック部材は、一端側が前記枢軸によって前記台座に枢支され他端側が前記ハンドルバーに連結される本体と、この本体の中間部から枢軸の軸心とハンドルバーの軸心とを結ぶ直線に対して直角に延出する柄部を有するフック体とを具備し、
このフック体は、前記柄部の先端から直角に屈曲して延びる係合部を具備し、この係合部の内側面に前記フック部材の係合面が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空チャンバ用扉のクランプ装置。
前記フック部材の本体は、中間部に前記フック体との結合部を有し、この結合部は、フック体の柄部を軸線方向の固定位置を変更可能に受け入れ可能に構成されることを特徴とする請求項３に記載の真空チャンバ用扉のクランプ装置。
前記フック体の柄部は、軸線方向に延びるねじ穴を有し、前記本体は、柄部のねじ穴に対応するボルト孔を有し、このボルト孔を通して柄部のねじ穴に螺合される調整ボルトの回転により、柄部の本体からの延出長さを調整可能に構成されることを特徴とする請求項４に記載の真空チャンバ用扉のクランプ装置。
前記クランプユニットは、前記ハンドルバーの両端に連結される第１，第２のクランプユニットと、ハンドルバーの中間部に少なくとも１つ連結される第３のクランプユニットの少なくとも３つを具備し、
前記フック部材本体は、先端側に前記ハンドルバーを挿通させる貫通孔を具備し、
前記第３のクランプユニットにおけるハンドルバーの軸線方向の両側には、バー把持部材がボルト止めされ、
このバー把持部材８は、前記第３のクランプユニット２のフック部材本体６１にボルトで固着される取付部と、スリット８により一部が切断された環部とを具備し、この環部はハンドルバーの外周を包囲し、スリットの両側間をボルトで締め付けることによりハンドルバーを把持することを特徴とする請求項１に記載の真空チャンバ用扉のクランプ装置。