JPH09310766A

JPH09310766A - 無しゅう動真空ゲートバルブ

Info

Publication number: JPH09310766A
Application number: JP12738296A
Authority: JP
Inventors: Noboru Takahashi; 登高橋; Takuzo Hida; 拓三飛田; Yuzo Hayashi; 雄造林
Original assignee: Irie Koken Co Ltd
Current assignee: Irie Koken Co Ltd
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-12-02
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: JP2990062B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の無しゅう動真空ゲートバルブは、弁棒
の直動を保つために４本のスプリングを用いていたが、
弁棒の傾動時にスプリングが破損を受け、ゲートバルグ
の信頼性が損なわれていた。【解決手段】本発明による無しゅう動真空ゲートバル
グは、弁棒(9)と接続体(4)との間にボールプランジャ(2
5)を設けているため、弁棒(9)の傾動はボール(25b)で逃
げ、スプリング(25a)は軸方向のみの作動となり、スプ
リング(25a)の破損がなく信頼性が大幅に向上できる構
成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無しゅう動真空ゲ
ートバルブに関し、特に、ボールプランジャにより弁棒
を弁箱側へ付勢することにより、弁板傾動時の支持力の
強化及び弁のコンパクト化を達成するための新規な改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の無しゅう
動真空ゲートバルブとしては、例えば、本出願人による
特開平８−４２７１５号公報に開示された構成を挙げる
ことができる。すなわち、この特開平８−４２７１５号
公報に開示された構成では、弁棒を上昇させて弁板を開
口の弁座位置に位置させ、この弁棒をカムで傾動させる
ことによって弁板を弁座に押圧させ、弁箱の開口を閉じ
るようにしていた。また、弁棒の直動を保つように付勢
するために、４本のバネを用いていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の無しゅう動真空
ゲートバルブは、以上のように構成されていたため、次
のような課題が存在していた。すなわち、弁棒の直動を
保つように付勢するために、４本のバネを用いていた
が、弁棒の傾斜によりバネの変位量が各々異なることか
ら、変位量の多いバネが破損しやすく、１本破損すると
更に偏荷重となり、順次全てが破損する減少が生じ、弁
の寿命を縮める結果となっていた。また、弁棒、カム、
エアーシリンダー軸への反力をシリンダー内臓のすべり
軸受で受けていたが、弁の大型化に伴いこの軸受の摩擦
抵抗が過大になるとエアーシリンダーの容量を大型化せ
ざるを得ず元のままのシリンダを用いた場合には出力を
低下させる現象が顕著となり、弁のコンパクト化に大き
い支障が生じていた。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ボールプランジャにより弁
棒を弁箱側へ付勢することにより、弁板傾動時の支持力
の強化及び弁のコンパクト化を達成するようにした無し
ゅう動真空ゲートバルブを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による無しゅう動
真空ゲートバルブは、弁箱の開口を、前記弁箱にその一
端が設けられたシールベローズを介して移動しかつ傾動
する弁棒に設けられた弁板で開閉するようにした無しゅ
う動真空ゲートバルブにおいて、前記弁箱に設けられた
複数のシリンダの各ロッド端に設けられた接続体と、前
記接続体に設けられカム孔を有するカム体と、前記弁棒
の端部に設けられ前記カム孔と係合するカムフォロワ
と、前記接続体に設けられ前記弁棒を前記弁箱側へ付勢
するためのボールプランジャと、を備え、前記カム体の
直動により前記弁棒及び弁板が直動及び傾動を行うよう
にした構成である。

【０００６】さらに詳細には、前記各シリンダの内側に
はガイドレールが設けられ、前記弁箱に設けられた弁棒
支持体のローラが前記ガイドレールに摺動自在に摺接
し、前記ガイドレールと前記接続体間には直動ベアリン
グが設けられている構成である。

【０００７】さらに詳細には、前記カム孔は、前記カム
フォロワを直線案内する直線案内部と、前記カムフォロ
ワをロックするためのロック部と、からなる構成であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による無
しゅう動真空ゲートバルブの好適な実施例について詳細
に説明する。図１において符号１で示されるものは、周
知の開口１Ｂを有する弁箱であり、この弁箱１は、クリ
ーンルームで用いられる半導体製造装置のチャンバ間に
配設されている。前記弁箱１の弁箱下蓋１ａには１対の
エア型のシリンダ２、３が設けられ、この各シリンダ
２、３に軸受け２Ｂ、３Ｂを介して設けられた各ロッド
２Ａ、３Ａの端部２ａ、３ａには長手板状の接続体４が
ねじ５により固定されている。

【０００９】前記接続体４の一面４ａには、その側部に
シリンダ２、３の軸線に対して傾斜した形状のカム孔６
を有するカム体７が設けられ、このカム体７のカム孔６
内には、前記弁箱１内の弁板８に接続された弁棒９の端
部に形成されたローラ型のカムフォロワ１０が係合して
配設されている。

【００１０】前記接続体４には、周知のボールプランジ
ャ２５が植設して設けられており、このボールプランジ
ャ２５のスプリング２５ａに支持されたボール２５ｂ
は、弁棒９の凹部９ａに作動自在に係合している。前記
弁棒９はこの弁棒９に設けられた弁棒支持体１４の案内
孔１４ａを貫通し、前記弁棒支持体１４と弁棒９は密合
状に一体化接続され、この弁棒支持体１４の凹部１４ｂ
内には、前記弁箱１の弁箱下蓋１ａにその一端１３ａを
密合固定したシールベローズ１３の他端１３ｂが密合接
続されている。従って、弁棒９が貫通する弁箱１の貫通
孔１Ａは、前述のシールベローズ１３及び弁棒支持体１
４によって密閉状に保持され、弁棒９作動時における弁
箱１内の気密が保持されている。なお、シールベローズ
１３は図１においては、溶接ベローズを使用した場合を
示し、図３においては成形ベローズを示しており、いず
れも使用できる。

【００１１】前述のカム孔６は、図３及び図４で示すよ
うに、カムフォロワ１０を直線案内する傾斜角度の異な
るカムリードＤ₁とＤ₂を連続形成した直線案内部６ａ
と、このカムフォロワ１０をロックするためこの直線案
内部６ａと連続形成のロック部６ｂと、から構成されて
おり、このロック部６ｂにカムフォロワ１０が係合する
と、弁棒９はロックされた状態となるように構成されて
いる。また、前記各シリンダ２、３の内側に設けたガイ
ドレール５０の案内溝５０ａ内には、前記弁棒支持体１
４の外側に設けたガイドローラ２１、２２が係合されて
いる。また、前記各ガイドレール５０と接続体４との間
には、周知の直動ベアリング２３、２４が設けられてい
る。なお、図１のように弁箱１が上でシリンダ２、３等
の機構部を下にして使用すると共に、特に大気中で弁閉
動作をおこなう際、カム孔６とカムフォロワ１０の作用
による傾斜動作が開口１Ｂの所定位置への到達以前に生
じることを防止するためには、弁板８、弁棒９等の荷重
を支える必要があるため、その役目をボールプランジャ
２５に担わせている。すなわち、ボールプランジャ２５
はスプリング２５ａによる弁板８等の自重の支持と弁棒
９の傾斜時における変位をボール２５ｂの回転で吸収す
る。従って、ボールプランジャ２５のスプリング２５ａ
は軸方向のみの作動となるため比較的小型でも長寿命を
得ることが出来る。なお、このロック部６ｂの構造はカ
ムフォロワ１０の径に沿った凹Ｒ部を設けることや、弁
箱１のシール面１Ｂａと平行なリード面を形成すること
により構成されているまた、前記直動ベアリング２３、
２４は、図１においてはボールベアリングタイプを示し
ているが、周知の他の、図示しない摺動タイプも同様に
使用でき、又、図１より短い構成のものでも効果は十分
に発揮させることが可能である。すなわち、カム孔６と
カムフォロワ１０との作用により弁棒９が傾斜し、Ｏリ
ング８ａのつぶし動作時の反力が生じる距離をこの直動
軸受２３、２４で支持している。

【００１２】次に、動作について述べる。まず、図１及
び図３の（Ａ）の開弁状態において、各シリンダ２、３
を作動させることにより、各ロッド２Ａ、３Ａ、接続体
４、カム体７及び弁棒支持体１４を介して弁棒９及び弁
板８が図３の（Ａ）から図３の（Ｂ）のように上昇し、
（弁板８を開口１Ｂに対して移動させることで、弁の位
置を上下何れかに位置させるかにより、弁板８は上昇又
は下降となる）、同時に、シールベローズ１３が図３の
（Ｂ）のように縮小すると共に、弁板８は弁箱１の開口
１Ｂに対応した位置となる。

【００１３】前述の状態下で、さらに、シリンダ２、３
を作動させてカム体７を上昇させると、弁棒９の端部の
カムフォロワ１０がカム体７のカム孔６の直線案内部６
ａに沿って移動するため弁棒９は傾動し、同時に、弁板
８も図３の（Ｃ）で示すように傾動して開口１Ｂの弁座
１Ｂａに密合することによって開口１Ｂの閉弁が完全に
行われる。

【００１４】さらに、シリンダ２、３を作動させてカム
体７を直動させると、カムフォロワ１０はカム孔６の曲
折したロック部６ｂに係合し、弁棒９は傾動したままの
ロック状態を維持し、各シリンダ２、３の駆動状態を解
除した後も弁棒９の傾動による開口１Ｂの閉弁を維持す
ることができる。なお、このロック状態においては開口
１Ｂが大気開放されて弁板８に大気圧が負荷された場合
においても閉弁が維持される。また、開口１Ｂの閉弁を
開弁に切換える場合は、各シリンダ２、３を逆モードに
作動させて、接続体４、カム体７及びスライド体１２を
前述と逆方向に直動させることによって開弁することが
できる。なお、前述の動作においては、図４で示すよう
に、弁体８の閉弁時は、増力率の小さい第１カムリード
Ｄ₁でＯリング８ａが弁座１Ｂａに接し、増力率が大き
い２カムリードＤ₂でＯリング８ａが圧縮される。、一
方開弁時は第２カムリードＤ₂でＯリング８ａの弁座１
Ｂａに対する粘着力に抗してＯリング８ａをはがすため
の作用をなしている。

【００１５】

【発明の効果】本発明による無しゅう動真空ゲートバル
ブは以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、シリンダによる接続
体、カム体及び弁棒支持体の直動のみで、カム孔に係合
するカムフォロワを介して弁棒を１動作で直動と傾動を
行うため、従来よりも大幅に高速の開閉動作を得ること
ができる。また、ボールプランジャはスプリングによる
弁板等の自重の支持と弁棒の傾斜時における変位をボー
ルの回転で吸収するため、スプリングは軸方向のみの作
動となり、従来のようなスプリングの破損もなく、比較
的に小型で長寿命とすることができる。また、直動軸受
によって、閉弁時における傾動時のシリンダのロッドへ
の反力を直動軸受で受けているため、ロッドへの横方向
の荷重を軽減させることができ、シリンダの出力を低下
させることがなく、シリンダを従来のままとした場合で
も大型の弁板を作動させることができ、小さいシリンダ
でも大きい弁板を作動できるため、相対的にゲートバル
ブ全体の形状をより小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無しゅう動真空ゲートバルブの開
弁状態を示す正面構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の開閉弁動作の構成図である。

【図４】図１のカム孔を示す構成図である。

【符号の説明】

１弁箱１Ｂ開口２、３シリンダ４接続体６カム孔６ａ直線部６ｂロック部７カム体８弁板９弁棒１０カムフォロワ１３シールベローズ１４弁棒支持体２１、２２ローラ２３、２４直動ベアリング２５ボールプランジャ５０ガイドレール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁箱(1)の開口(1B)を、前記弁箱(1)にそ
の一端が設けられたシールベローズ(13)を介して移動し
かつ傾動する弁棒(9)に設けられた弁板(8)で開閉するよ
うにした無しゅう動真空ゲートバルブにおいて、前記弁
箱(1)に設けられた複数のシリンダ(2、3)の各ロッド端(2
a、3a)に設けられた接続体(4)と、前記接続体(4)に設け
られカム孔(6)を有するカム体(7)と、前記弁棒(9)の端
部に設けられ前記カム孔(6)と係合するカムフォロワ(1
0)と、前記接続体(4)に設けられ前記弁棒(9)を前記弁箱
(10)側へ付勢するためのボールプランジャ(25)と、を備
え、前記カム体(7)の直動により前記弁棒(9)及び弁板
(8)が直動及び傾動を行う構成としたことを特徴とする
無しゅう動真空ゲートバルブ。
【請求項２】前記各シリンダ(2、3)の内側にはガイド
レール(50)が設けられ、前記弁箱(1)に設けられた弁棒
支持体(14)のローラ(21、22)が前記ガイドレール(50)に
摺動自在に摺接し、前記ガイドレール(50)と前記接続体
(4)間には直動ベアリング(23、24)が設けられていること
を特徴とする請求項１記載の無しゅう動真空ゲートバル
ブ。
【請求項３】前記カム孔(6)は、前記カムフォロワ(1
0)を直線案内する直線案内部(6a)と、前記カムフォロワ
(6)をロックするためのロック部(6b)と、からなること
を特徴とする請求項１又は２記載の無しゅう動真空ゲー
トバルブ。