JPH0143190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は超高真空を必要とする真空配管系等
に用いられるメタルシールを有するゲート弁に関
するものである。

〔従来技術〕

最近の半導体製造装置や蒸着装置等において
は、超真空を必要とするので、これらの装置の配
管系に用いられるゲート弁のシール部にＯリング
を使用した場合は、Ｏリング材から放出されるガ
スが、超高真空に悪影響を与えたり、半導体のウ
エハーに悪影響を与えることがあり、そのため超
高真空を用いる装置においては、オールメタルシ
ールを使用することが必要とされている。

従来オールメタルシールを有するゲート弁とし
ては、仕切弁板にエツジを有する環状のメタルガ
スケツトを固着し、そのメタルガスケツトのエツ
ジを弁箱内の開口部を周囲に喰い込ませるように
構成したものが知られている。

しかし、前記従来のゲート弁におけるオールメ
タルシールの場合は、シールした際にメタルガス
ケツトのエツジの喰い込みによるレプリカが生じ
るので、シール巾が狭く、シール解放後に再びシ
ールする場合、メタルガスケツトのエツジが前記
レプリカから僅かでも偏位すると完全なシール性
能が得られないという問題がある。

この問題を解決できるオールメタルシールを有
するゲート弁として、仕切弁板の表裏両面に対向
する環状金具と弁箱とを、内側ベローズおよび外
側ベローズを介して連結し、前記環状金具に、仕
切弁板に対向する環状凹部を設けると共に、その
環状凹部の開口部を塞ぐ環状の鏡面薄板を溶接に
より固着し、前記内側ベローズと外側ベローズと
の間の環状室に供給される流体の圧力により各ベ
ローズを伸長させ、その環状室から前記環状凹部
内に送られる流体の圧力により前記環状の鏡面薄
板が仕切弁板に強力に押付けるように構成した圧
気シール式メタルシールを有するゲート弁が知ら
れている（実開昭58−102879号公報参照）。

しかし、この圧気シール式メタルシールを有す
るゲート弁の場合は、シールしておくためには常
時空気圧を作用させておく必要があり、配管系の
故障等によりシール部が減圧したときはシールが
解放されてしまうことになり、さらに強力にシー
ルするためには、高圧の空気圧を作用させねばな
らないので、内側ベローズおよび外側ベローズと
して耐圧力の大きい高価なものを使用する必要が
あり、しかもシール用空気圧を作させていない状
態で、仕切弁板を移動する必要があるので、誤操
作防止のための特別な対策が必要であり、また前
記圧気シール式ゲート弁の場合は、部品数が多く
構造が復雑であり、かつ大型でコスト高になると
いう問題がある。

〔発明の目的、構成〕

この発明は前述の問題を有利に解決できるメタ
ルシールを有するゲート弁を提供することを目的
とするものであつて、この発明の要旨とするとこ
ろは、弁箱１における開口部を囲む内面に、鏡面
加工が施されると共に炭化チタン層２が形成さ
れ、弁箱１内には、操作軸３により移動されて前
記開口部を囲む内面に向かつて押圧される仕切弁
板４が配置され、その仕切弁板４の表面には、弁
箱１の開口部を囲む内面に対向する位置におい
て、仕切弁板の表面にほぼ直角な円筒面とその内
側に位置する截頭円錐面とからなる環状溝５が設
けられ、その環状溝５には鏡面加工が施されると
共に炭化チタン層６が形成され、アルミ合金から
なる断面中空一部切欠円形の環状シール本体７と
その中に嵌合収容された耐圧用螺旋状スプリング
８とからなる環状メタルシール材９が前記環状溝
５に嵌設されていることを特徴とするメタルシー
ルを有するゲート弁にある。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

図面はこの発明の一実施例を示すものであつ
て、前部開口部１０および後部開口部１１を有す
る金属製弁箱１における前部開口部１０および後
部開口部１１を囲む内面に、鏡面加工が施される
と共にイオンプレーテイング処理が施されて厚さ
１〜3μの炭化チタン層２が形成され、かつ弁箱
１内には互いに対向する２枚の金属製仕切弁板４
が配置され、各仕切弁板４の表面には、弁箱１に
おける開口部を囲む内面に対向する位置におい
て、仕切弁板４の表面にほぼ直角な円筒面とその
円筒面の内側に位置する截頭円錐面とからなる環
状溝５が設けられ、その環状溝５には、鏡面加工
が施されると共にイオンプレーテイング処理が施
されて厚さ１〜3μの炭化チタン層６が形成され
ている。

弁箱１の上部に固定された保持枠１２に螺杆１
３の上部が回転自在に取付けられ、その螺杆１３
の上端部にはハンドル１４が固定され、かつその
螺杆１３には中空操作軸３の上部に固定された雌
ねじ部材１５が螺合され、さらに金属製シール用
ベローズ１６に上端部は雌ねじ部材１５に対し気
密状態で溶接により固着され、また前記ベローズ
１６の下端部に気密状態で溶接により固着されて
いる取付金具１７は弁箱１の上端部に気密状態で
固定されている。

前記操作軸３は弁箱１の上端部に貫通され、そ
の操作軸３の下端部に２又状支持金具１８におけ
る横腕１９の中央部が支軸２０を介して連結さ
れ、前記支持金具１８における一対の縦腕２１の
上部および下部には、弁箱１の前後の内壁により
ガイドされるガイドローラ２２が取付けられ、か
つ前記各仕切弁板４の左右両側には、ピン２３が
固定され、前記各縦腕２１の中間部には上方から
下方に向かつて相互に接近するように傾斜する一
対の開閉用スリツト２４が設けられ、前記ピン２
３は開閉用スリツト２４に嵌合され、さらに弁箱
１内の下部には、仕切弁板４が所定の閉止準備位
置まで下降したとき、仕切弁板４の下部に係合す
る下降制限用ストツパ２５が設けられ、前記横腕
１９と各仕切弁板４との間にはばね２６が介在さ
れ、また弁箱１の前部および後部には、前部開口
部１０および後部開口部１１の連通する配管２
７，２８が接続され、弁箱１の下部には真空源に
接続された排気ポート２９が設けられている。

アルミ合金からなる断面中空一部切欠円形の環
状シール本体７とその中に嵌合収容された耐圧用
螺旋状スプリング８とからなる環状メタルシール
材９は、前記環状溝５における円筒面に圧入嵌合
されている。

次に図示のゲート弁の作用を説明する。

ハンドル１４により螺杆１３を正回転すると、
操作軸３、支持金具１８および各仕切弁板４等が
閉用スリツト２４の下端部にピン２３が係合した
状態で、各仕切弁板４が引上げられていく。

前記実施例のメタルシールを有するゲート弁の
場合は、前記従来の圧気シール式メタルシールを
有するゲート弁に比べて、構造が簡単で小型に製
作することができ、かつ単にハンドル１４を手動
回転することにより、各仕切弁板４の昇降移動と
メタルシールの開閉とを行なうことができる。

この発明の実施する場合、仕切弁板４を弁箱１
の内面に向かつて進退移動させる手段としては、
図示以外の任意の手段を採用してもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、弁箱１における開口部を囲
む内面に向かつて押圧される仕切弁板４の表面
に、弁箱１の開口部を囲む内面に対向する位置に
おいて、仕切弁板の表面にほぼ直角な円筒面とそ
の内側に位置する截頭円錐面からなる環状溝５が
設けられ、軟質金属であるアルミ合金からなる断
面中空一部切欠円形の環状シール本体７とその中
に嵌合収容された耐圧用螺旋状スプリング８とか
ら下降していく。各仕切弁板４の下部がストツパ
２５に突き当たつた瞬間の状態では、第１図およ
び第４図に示すように、環状メタルシール材９が
弁箱１の内面から離反している。

各仕切弁板４の下部がストツパ２５に突き当た
つたのち、前記ハンドル１４により螺杆１３をさ
らに正回転すると、操作軸３および支持金具１８
が下降するので、前記ばね２６が圧縮され、かつ
開閉用スリツト２４によりピン２３を介して各仕
切弁板４が弁箱１の内面に向かつて押圧移動され
ていくので、第６図および第７図に示すように、
各仕切弁板４に付属する環状メタルシール材９
が、弁箱１における前部開口部１０および後部開
口部１１を囲む鏡面加工された内面に強力に圧接
される。

次に前記ハンドル１４により螺杆１３を逆回転
すると、操作軸３および支持金具１８が上昇移動
するので、支持金具１８の開閉用スリツト２４に
よりピン２３を介して各仕切弁板４が弁箱１の内
面から離反する方向に引寄せられ、次いで前記開
なる環状メタルシール材９が前記環状溝５に嵌合
されているので、単に仕切弁板４を弁箱１の内面
にかつて押圧移動することにより、環状メタルシ
ール材９を、弁箱１の鏡面加工内面および仕切弁
板４における環状溝５の鏡面加工面に対し、比較
的広いシール巾で強力に圧接させて、完全にシー
ルすることができ、かつ弁箱１の鏡面加工内面お
よび環状溝５の鏡面加工面に炭化チタン層からな
る硬化処理層が形成されているので、弁箱１およ
び仕切弁板４における環状メタルシール材圧接部
が著しく強固であり、しかも前記環状メタルシー
ル材９は耐圧用螺旋状スプリング８を備えていて
著しく強固であり、そのためメタルシール部の強
度および耐久性を向上させることができ、また前
記従来の圧気シール式メタルシールに比べて、構
造が簡単であると共に小型、低コストで製作する
ことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものであつ
て、第１図は解放されているメタルシールを示す
縦断側面図、第２図はゲート弁の側面図、第３図
はゲート弁の一部縦断正面図、第４図はメタルシ
ール解放状態のゲート弁を示す縦断側面図、第５
図は第３図のＡ−Ａ線拡大断面図、第６図は環状
薄肉金属板が弁箱の内面に接触した状態を示す縦
断側面図、第７図はシール状態のメタルシールを
示す縦断側面図である。 図において、１は弁箱、２は炭化チタン層、３
は操作軸、４は仕切弁板、５は環状溝、６は炭化
チタン層、７は環状シール本体、８は耐圧用螺旋
状スプリング、９は環状メタルシール材、１０は
前部開口部、１１は後部開口部、１３は螺杆、１
４はハンドル、１５は雌ねじ部材、１８は２又状
支持金具、２２はガイドローラ、２３はピン、２
４は開閉用スリツト、２５はストツパ、２９は排
気ポートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁箱１における開口部を囲む内面に、鏡面加
   工が施されると共に炭化チタン層２が形成され、
   弁箱１内には、操作軸３により移動されて前記開
   口部を囲む内面に向かつて押圧される仕切弁板４
   が配置され、その仕切弁板４の表面には、弁箱１
   の開口部を囲む内面に対向する位置において、仕
   切弁板の表面にほぼ直角な円筒面とその内側に位
   置する截頭円錐面とからなる環状溝５が設けら
   れ、その環状溝５には鏡面加工が施されると共に
   炭化チタン層６が形成され、アルミ合金からなる
   断面中空一部切欠円形の環状シール本体７とその
   中に嵌合収容された耐圧用螺旋状スプリング８と
   からなる環状メタルシール材９が前記環状溝５に
   嵌設されていることを特徴とするメタルシールを
   有するゲート弁。