JPH02309063A - 真空シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分ＴＦＦ 本発明は超高真空装置θ等のシール部、特に反復使用可
能で且つ高寿命のメタルシールに関するものである。

［従来の技術］ 従来、微量分析機器や、半導体製造装置なと様々な分野
に於て超高真空雰囲気（１０−８Ｔｏｒｒ〜１０−１０
　Ｔｏｒｒ程度）が使用されている。この超高真空雰囲
気を達成するために、一般に真空装置内壁に付着してい
る高蒸気圧分子（例えは水分や油分）を放出させる手段
として装置全体を装置材料に応じて（例えばステンレス
鋼なら２００℃〜３００℃）加熱させる方法が知られて
現在行なわれている。

従って一般に広く使用されている高分子系材料のシール
材では、耐熱温度が高々２００℃程度であり、製蓋加熱
温度を上げることが出来ないという問題があった。その
ため金、銀、銅、アルミニウム、軟鋼等の軟質金属や、
ステンレス鋼状 などの金属ガスケットを用いる方法がある。これらは装
面加熱温度を高分子系材料シール材に比べ十分上げる事
が出来る。

しかしながら、ゲートバルブのゲートシール面などに使
用する場合、シール性と同時に耐久性が必要となり、金
属ガスケットでは反復使用が数回〜数十回ぐらいしかな
く、耐久性という点で、高分子系材料シール材を使用し
ている。

そのため従来の装置はゲートバルブ自体の加熱は高分子
系材料シールの耐熱温度以下に抑えなければならず、超
高真空領域まで到達させるのに長い時間を要し、かつ開
閉３時にシール材より炭化水素系ガスを放出するため超
高真空状態を保てないという問題があった。

、　耐久性を向上させる金属ガスケットとして、金属材
料と構造とに弾性をもたせ、使用後初期状態に復元する
非食い込み型金属ガスケットがある。非食い込み型金属
ガスケットとして第６図に示すようなステンレス鋼中空
Ｏリングがある。この方式では装置のフランジシール面
を鏡面加工し、シール性を向上させることにより、０リ
ングシ一ル面及びフランジシール面上の傷を抑え、反復
回数を向上させることが出来る。しかしながら断面が円
形であるシール材ではシール面での荷重により、弾性変
形させると、変形成分は荷重方向と垂直な方向に生ずる
。そのため反復回数を得るためには０リング溝の幅を０
リングの変形を含めて十分広くとる必要があると同時に
０リングが、溝からずれ落ちないためには取付の方向性
が限定され、ゲートバルブのシール）去としては通さな
い。また弓単性変形はＯリング全体を変形させるためシ
ール面の変形量も大きく変形し、やはり、反復回数が限
定されてしまうという問題があった。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は超高
真空装置に使用されるシール材に於て、耐熱性、耐久性
及び取付方向フリーのシール材をす是供することを目的
とするものである。

このために、本発明は、１対の相背向う円弧−トのシー
ル面と、該シール面同志を結合する前記シール面に対し
て垂直方向の側部が内側方向に屈曲している結合部材か
らなる中空金属ガスケットと、該ガスケットを取り付け
る開口部及び底部からなる取付は溝とを有し、前記取付
はソ１碌のガスケット挿入口及び前記溝底部の幅は、前
記シール面の弧の長さと同程度かそれ以上であり、且つ
前記開口面には、前記開口面に前記シール面に負荷が与
えられていない状態での弦の長さより小さい幅を形成す
る段差部が設けられている事を特徴とする真空シール装
置により上記目的を達成している。４詳山くは、後述の
実施例にて述べる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１の実例を示し、第１図はガスケッ
トの断面形状である。同図においてｌはシール面かつ弾
性部であり、相背向う様にして一対ある。２は前記シー
ル面同志を結合する弾性部である。そして、前記弾性部
材は、前記シール面に垂直方向の側部が内側方向に屈曲
している。第２図ないし第３図はシール例であり、ｌＯ
は固定用溝付フランジ、１１は相手フランジを表わす。

ここでいうフランジ１１は、ゲートバルブのケートを含
む。固定用溝付フランジ１０のｔ１η形状は開口部と底
部からなる。

又、ガスケットを固定するための段差か開口部側壁に加
工されている。この段差が形成する開口部の幅は、前記
シール面の負荷のかかっていない状態での弦の長さより
小さい。まずガスケットをシール面１が溝の底と接する
様に入れ押し込む。するとガスケットは挿入方向に対し
て、前記段差面により抵抗を受ける。更に挿入し続ける
と前記シール面１の弾性力が増加しシール面の円弧状の
弦の長さが減少する様に変形する。そして段差部１４を
すぎると弾性力は開放され、再ひもとの形状にもどる。

そして、段差部１４がガスケットを固定する。この場合
どの方向に対してもガスケットははずれない状態となっ
ている。そこで相手フランジ１１をガスケットに対し弾
性力を与える力にて圧着させる。つまりは、前記シール
面と、前肥満底部、前記シール面と相手フランジとが十
分密着する様な力にて圧潰させる。圧着力はガスケット
１．２の弾性面にて吸収され、ガスケット側シール面ｌ
及びフランジ側シール面１５で上記装置はシールされる
。

本発明のシール装置を減圧Ｈｅ雰囲気を持つＸ線露光装
２に適用した場合、Ｈｅリーク量は１万回反復実験後で
Ｉ　Ｘ　１０−１１Ｔｏｒｒ　ｆｌ　／ｓｅｃ以下の値
を示した。

第４図及び第５図は本発明を達成するための他のガスケ
ットの構成断面を、示す。これらの形状のガスケットに
おいても同条件の使用反復実験にて１　ｘ　１０−１１
Ｔｏｒｒ　Ｉｔ　／ｓｅｃ以下のＨｅリーク値を示した
。

［発明の効果］ 以上説明したように、ゲートバルブなどの反復使用頻度
の高いシール面に対し、本発明を通用する事により、耐
久性が良く、高温による加熱が可能で且つ取付は方向が
任意なシール装置を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したガスケットの断面図、 第２図は第１図のガスケットをガスケット溝の便用所定
にｉＴ１人したところの断面図、第３図はシール時の断
面図、 第４図、第５図は本発明の応用例であるところのガスケ
ット断面図、 第６図は従来例、 である。 １はシール面かつ弾性部 ２は弾性部かつ側部 １０はガスケット取付溝のあるフランジ１１は相手側フ
ランジ １５はフランジ側シール面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空装置に用いられる真空シール装置において、１
   対の相背向う円弧状のシール面と、該シール面同志を結
   合する前記シール面に対して垂直方向の側部が内側方向
   に屈曲している結合部材とからなる中空金属ガスケット
   と、 該ガスケットを取り付ける開口部及び底部からなる取付
   け溝を有するフランジとを備え、前記取付け溝の前記開
   口部入口及び前記溝底部の幅は、前記シール面の弧の長
   さと同程度かそれ以上であり、且つ前記開口部には、前
   記開口部に前記シール面に負荷が与えられていない状態
   での弦の長さより小さい幅を形成する段差部が設けられ
   ていることを特徴とする真空シール装置。