JPH10227365A - ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡素化されて安価であり、弁体の動きが
スムーズで高速であり、弁体を傾動させる力が強く開口
部のシール性を向上させることができるゲートバルブを
提供する。 【解決手段】開口部５０を密封可能な弁体２と、弁体２
が固定された弁ロッド６と、弁ロッド６の他端部に回転
自在に設けられたローラ２４と、ローラ２４を弁ロッド
６が直動する際にローラ２４を保持する第１保持部２２
ａと、弁ロッド６を傾斜させる傾斜面２２ｂと、弁ロッ
ド６が所定の角度まで傾斜するとローラ２４を保持する
第２保持部２２ｃとを有するローラ受け部材２２と、ロ
ーラ受け部材２２を直動させる駆動手段と、弁体２が開
口部５０を閉じる所定の位置で弁ロッドの直動を規制す
るストッパ１８とを有するゲートバルブ１とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製
造工程等において使用される真空処理室の開口部を開閉
可能でかつ密封可能なゲートバルブに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程におけるドライエッチン
グ工程やスパッタリング工程やエピタキシャルウェハ形
成工程等においては、例えば図１７に示すような、複数
の真空処理室が接続されたマルチチャンバ構成の真空処
理装置が使用される。図１７の真空処理装置１０１は、
ウェハＷの搬出入が行われる搬送室１０２の外周に、各
種の処理を行う複数の真空処理室１０５が接続可能とな
っている。ウェハＷの搬送室１０２と各真空処理室１０
５との間の移動は、ゲートＧを通じて行われる。ゲート
Ｇの開閉および密封は、図示しないゲートバルブによっ
て行われる。

【０００３】図１７の真空処理装置１０１では、ウェハ
Ｗを、搬出入路１０４の搬出入口１０３を通じて図示し
ない搬送装置によって搬送室１０２内に搬入し、搬送室
１０２内に設けられた真空搬送ロボット１０７によって
保持する。ウェハＷが真空搬送ロボット１０７によって
保持されると、搬出入口１０３を閉じ、搬送室１０２内
を真空引きする。このとき、上記の各ゲートバルブは各
ゲートを密封した状態となっている。搬送室１０２内の
真空引きが完了すると、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、真空搬送ロボット１０７によってウェハＷ
を所定の真空処理室に搬送する。当該真空処理室におい
て、処理を行うために、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを閉じ、ウェハＷの所定の処理を行う。ウェハＷの
所定の処理が完了したら、ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、再度真空搬送ロボット１０７によってウェ
ハＷを当該真空処理室から取出し、搬出入口１０３を通
じて真空処理装置１０１外に自動的に搬出される。

【０００４】上記のような真空処理装置１０１における
ゲートＧを開閉しかつ密封可能なゲートバルブ１０６の
構造として、例えば、図１８および図１９に示すような
構造が知られている。図１８において、搬送室２０２
は、ゲートＧを通じて真空処理室２０３と連通してい
る。このゲートＧの開閉をゲートバルブ２０１によって
行うが、ゲートバルブ２０１は、ゲートＧの開閉および
密封を行う弁体２０５と、この弁体２０５が一端部に固
定され直動可能にかつ所定の軸２０８を中心に傾斜可能
に保持されている弁ロッド２０６と、搬送室２０２と弁
ロッド２０６との間をシーリングするシールベローズ２
０７と、弁ロッド２０６を直動および傾動させる図示し
ない駆動手段とを有している。ゲートバルブ２０１は、
図１８においては、ゲートＧを開いた状態にある。ゲー
トＧを閉じかつ密封するには、図１９に示すように、弁
ロッド２０６を直動させて弁体２０５がゲートＧを閉じ
る位置まで移動し、弁ロッド２０６を軸２０８を中心に
傾斜させることにより行う。この結果、弁体２０５がゲ
ートＧの外周に設けられたＯリング２０４を押圧しゲー
トＧが密封される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構造の
ゲートバルブ２０１においては、弁体２０５によってゲ
ートＧをシーリングする際のシール性が良好であるこ
と、搬送室２０２内に設けられた弁体２０５および弁ロ
ッド２０７にパーティクルを発生する摺動部分が無いこ
と、上記の図示しない駆動手段による弁体２０５の動き
がスムーズでかつ高速であること、およびＯリング２０
４を押しつぶすための弁体２０５を傾動させる力が十分
であること、構造が簡素で安価であること等が要求され
る。しかしながら、従来においては、上記のような構造
のゲートバルブ２０１では、弁ロッド２０７の直動およ
び傾動を行い、弁体２０５を傾動させる力を十分得るこ
とができ、弁体２０５の動きをスムーズでかつ高速にす
るためには、弁ロッド２０７を駆動する駆動手段の構造
が複雑になり、部品点数が多くなり、このため、ゲート
バルブ２０１が高価になるという問題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、構造が簡素化されて安価であり、弁
体の動きがスムーズで高速であり、弁体を傾動させる力
が強く開口部のシール性を向上させることができるゲー
トバルブを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のゲートバルブ
は、気密室内に設けられ当該気密室の開口部を開閉可能
でかつ前記開口部に対して傾動することにより当該開口
部を密封可能な弁体と、一端部に前記弁体が固定され、
直動および傾動可能に保持され、前記気密室内から気密
室外に突出するようにかつシーリング手段によって前記
気密室の気密状態を保つように設けられた弁ロッドと、
前記弁ロッドと連結され当該弁ロッドを傾動させる傾動
機構と、前記傾動機構を介して前記弁ロッドと連結さ
れ、前記弁ロッドの直動および傾動に必要な駆動力を供
給する駆動手段とを有するゲートバルブであって、前記
傾動機構は、前記弁ロッドの他端部に回転自在に設けら
れたローラと、前記弁ロッドの他端部に対向して設けら
れ、前記ローラを保持可能で前記弁ロッドが前記開口部
を開閉する方向に直動する際に前記ローラを保持する第
１の保持部と、この第１の保持部に連続し前記ローラと
係合可能で当該ローラと係合することにより前記弁ロッ
ドを傾斜させる傾斜面と、この傾斜面と連続し前記ロー
ラを保持可能で前記弁ロッドが所定の角度まで傾斜する
と当該ローラを保持する第２の保持部とが形成され、前
記駆動手段によって直動されるローラ受け部材と、前記
弁体が前記開口部を閉じる所定の位置で前記弁ロッドの
直動を規制し、かつ前記ローラの前記ローラ受け部材の
第１の保持部による保持状態を解除させる規制手段とを
有し、前記ローラ受け部材を前記弁体が前記開口部を開
いた状態から閉じる方向に直動させた際に、当該ローラ
受け部材は、前記第１の保持部で前記ローラを保持した
状態で前記弁ロッドを前記所定の位置まで直動し、さら
に前記ローラ受け部材が直動すると、前記ローラの前記
第１の保持部からの保持状態が解除され、当該ローラが
前記傾斜面と係合して前記弁ロッドが傾動することによ
り前記開口部を密封し、前記弁ロッドが所定の角度まで
傾斜すると当該ローラが前記第２の保持部によって保持
される。

【０００８】本発明のゲートバルブでは、駆動手段によ
ってローラ受け部材を気密室の開口部を閉じる方向に直
動させると、第１保持部でローラを保持した状態で、弁
ロッドが直動し、弁ロッドが所定の位置に到達すると、
弁ロッドの移動が規制され、弁体が開口部を閉じた状態
になる。さらに、ローラ受け部材が直動すると、弁ロッ
ドは移動せずローラ受け部材のみが移動して、第１保持
部にローラを保持した状態が解除され、ローラは回転し
ながら傾斜面を転がることにより、弁ロッドが傾斜す
る。このとき、ローラ受け部材の直動力は、傾斜面のく
さび効果によって増幅され、弁体の傾動力は増幅され
る。これにより、弁体による開口部の密封が良好に行わ
れるローラ受け部材のさらなる直動によって、弁ロッド
が所定の角度傾斜すると、ローラはローラ受け部材の第
２保持部に保持された状態となり、開口部の弁体による
密封動作が完了する。

【０００９】また、本発明のゲートバルブは、気密室内
に設けられ当該気密室の開口部を開閉可能でかつ前記開
口部に対して傾動することにより当該開口部を密封可能
な弁体と、一端部に前記弁体が固定され、直動および傾
動可能に保持され、前記気密室内から気密室外に突出す
るようにかつシーリング手段によって前記気密室の気密
状態を保つように設けられた弁ロッドと、前記弁ロッド
と連結され当該弁ロッドを傾動させる傾動機構と、前記
傾動機構を介して前記弁ロッドと連結され、前記弁ロッ
ドの直動および傾動に必要な駆動力を供給する駆動手段
とを有するゲートバルブであって、前記駆動手段によっ
て直動される前記弁ロッドおよび前記傾動機構を水平方
向に移動自在に保持する保持手段を有する。

【００１０】好ましくは、前記保持手段は、前記弁ロッ
ドの直動方向に沿って水平配置されたレールと、前記レ
ール上に移動自在に設けられた第１および第２の移動部
材とを有し、前記弁ロッドは、前記第１の移動部材によ
って傾動自在に保持され、前記傾動機構は、前記第２の
移動部材によって保持されている。

【００１１】さらに、本発明のゲートバルブは、気密室
内に設けられ当該気密室の開口部を開閉可能でかつ前記
開口部に対して傾動することにより当該開口部を密封可
能な弁体と、一端部に前記弁体が固定され、直動および
傾動可能に保持され、前記気密室内から気密室外に突出
するようにかつシーリング手段によって前記気密室の気
密状態を保つように設けられた弁ロッドと、前記弁ロッ
ドと連結され当該弁ロッドを傾動させる傾動機構と、前
記傾動機構を介して前記弁ロッドと連結され、前記弁ロ
ッドの直動および傾動に必要な駆動力を供給する駆動手
段と、前記弁体による前記開口部の密封状態を保持する
ロック機構とを有するゲートバルブであって、前記駆動
手段は、一端が連結板を介して前記傾動機構と連結され
たピストンロッドと、当該ピストンロッドの他端に固定
されたピストンと、このピストンを内部に収容するシリ
ンダとを有する流体シリンダであり、前記ロック機構
は、前記ピストンロッドの駆動方向に沿って前記連結板
に固定され、一方面に傾斜案内面が形成されかつ前記ピ
ストンロッドの駆動方向に直交する方向にロック用孔が
形成されたロック用プレートと、前記エアシリンダに対
して所定の位置に設けられた小シリンダと、前記小シリ
ンダ内に収容され、一端に前記傾斜案内面によって案内
されて前記ロック用孔に嵌合可能なロックピンが形成さ
れ、前記ロックピンが前記小シリンダから前記ロック用
プレートの一方面に当接可能な位置まで突出するように
他端が弾性部材によって付勢されたロック用ピストンと
を有し、前記小シリンダには、前記ロックピンが小シリ
ンダ内に収容される方向に前記ロック用ピストンを駆動
する圧縮流体を前記小シリンダ内に供給する供給ポート
が形成され、前記供給ポートは、前記弁体を開方向に駆
動させる圧縮流体を前記流体シリンダのシリンダ内に供
給する供給路と連通しており、前記弁体によって開口部
を密封する方向に前記流体シリンダが駆動されると、前
記ロックピンは前記ロック用プレートの傾斜案内面に案
内されて前記ロック用孔に嵌合し、前記連結板の移動が
ロックされて前記弁体による密封状態が保持され、前記
弁体が開口部を開く方向に前記流体シリンダが駆動され
ると、前記小シリンダ内には前記エアシリンダの供給路
を通じて圧縮流体が供給され、前記ロックピンと前記ロ
ック用孔との嵌合が解除される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。第１実施形態 図１は本発明に係るゲートバルブの第１実施形態を示す
断面図であり、図２は図１に示すゲートバルブのＡ−Ａ
線方向の断面図である。図１および図２に示すように、
ゲートバルブ１は、弁体２と、連結部材４を介して弁体
２が一端に固定された弁ロッド６と、図示しない気密室
に取り付けられる取り付け部材８と、取り付け部材８の
弁ロッド６が挿入される挿入孔８ａと弁ロッドとの間を
シーリングするシールベローズ１０と、弁ロッド６を直
動可能にかつ軸１４ａを中心に傾斜可能に保持する保持
部材１４と、保持部材１４の軸１４ａを回転自在に保持
するとともに、ピストンロッド２０を駆動するエアシリ
ンダ６０と、弁ロッド６の外周に固定された２つのスト
ッパ１８と、弁ロッド６の他端部に回転自在に設けられ
たローラ２４と、このローラ２４が設けられた弁ロッド
６の他端部に対向配置されたローラ受け部材２２と、ロ
ーラ受け部材２２とピストンロッド２０とを連結する連
結板３０と、弁ロッド６の他端部に固定された固定部材
２６と連結板３０によって両端部が固定され弁ロッド６
の他端部および連結板３０とを連結しているコイルばね
２８とから基本的に構成されている。

【００１３】弁体２は、平板状の部材から形成され、図
示しない気密室の開口部５０を開閉可能でかつ開口部５
０に対して傾動することにより開口部５０をＯリング５
２を介して密封することができる。本実施形態において
は、弁体２として平板状の部材を示しているが、開口部
が曲面形状を有する場合にこれに併せた形状とすること
も可能である。また、弁体２の形成材料としては、極力
パーティクルを発生せず、ガス等を放出しない金属材料
等の材料が望ましい。弁体２と連結部材４との連結は、
例えばボルトによって行われる。

【００１４】弁ロッド６は、一端に連結部材４を介して
弁体２が固定され、取り付け部材８の挿入孔８ａから図
示しない気密室外に突出するように設けられているとと
もに、保持部材１４にＯリング１４ｂを介して直動可能
に保持されている。また、保持部材１４は軸１４ａを中
心に回転自在になっていることから、弁ロッド６も軸１
４ａを中心に傾斜可能となっている。弁ロッド６と連結
部材４との連結は、例えば溶接によって行われる。弁ロ
ッド６の形成材料としては、極力パーティクルを発生せ
ず、ガス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。

【００１５】取り付け部材８は、例えばマルチチャンバ
構成の真空処理装置の搬送室等の内部を気密状態とする
ことが可能な気密室に取り付けられる。取り付け部材８
の形成材料としては、極力パーティクルを発生せず、ガ
ス等を放出しない金属材料等の材料が望ましい。

【００１６】シールベローズ１０は、取り付け部材８の
挿入孔８ａと弁ロッド６との間をシーリングする部材で
あり、弁ロッド６の直動および傾動に伴って伸縮可能と
なっている。また、シールベローズ１０は、例えば、金
属材料から形成され、シールベローズ１０の一端部は、
取り付け部材８の挿入孔８ａの外周に気密状態を保っ
て、例えば溶接等の接合手段によって固定され、シール
ベローズ１０の他端部は、弁ロッド６に嵌合固定された
固定リング１２に、例えば溶接等の接合手段によって固
定されている。これにより、弁ロッド６が直動および傾
動しても、上記の気密室をシーリングすることができ、
外部からパーティクル等の汚染物質が侵入するのを防止
することができる。

【００１７】保持部材１４は、有底の円筒状の部材であ
り、有底部には弁ロッド６を挿入する挿入孔１４ｃが形
成され、外周には互いに対向する位置に軸１４ａがそれ
ぞれ形成されている。保持部材１４は、挿入孔１４ｃに
挿入された弁ロッド６をＯリング１４ｂを介して直動自
在に保持し、軸１４ａはエアシリンダ６０に回転自在に
支持されていることから弁ロッド６を傾斜可能に保持し
ている。また、保持部材１４は、円筒状の部材であるこ
とから、弁ロッド６の直動によって伸縮するシールベロ
ーズ１０を内部に収容可能となっている。

【００１８】ストッパ１８は、弁ロッド６の軸部に弁ロ
ッド６の外周に突出するように固定されたピン状の部材
である。弁ロッド６が、図２に示す開口部５０を閉じる
方向に直動した際に、保持部材１４の端面１４ｄに当接
することによって、弁ロッド６の移動を規制する。な
お、保持部材１４の端面１４ｄに直接ストッパ１８を当
接させるのではなく、保持部材１４の端面１４ｄに当接
用の溝部を形成してもよい。

【００１９】ローラ２４は、ばね部材２５によって弁ロ
ッド６の他端部の所定位置に回転自在に設けられてい
る。具体的には、図３（ａ）に示すように、弁ロッド６
の端部に形成された溝状のローラ保持部６ｂによってロ
ーラ２４の外周面の一部が摺動可能に保持されるよう
に、ローラ２４の両端部はばね部材２５によって回転自
在に支持されている。ばね部材２５の一端は、弁ロッド
６に形成された固定部６ａに固定されている。

【００２０】ローラ受け部材２２は、ローラ２４が保持
された弁ロッド６の他端部に対向するように配置されて
いる。このローラ受け部材２２の先端部には、ローラ２
４を保持可能な第１保持部２２ａと、ローラが回転しな
がら係合可能な傾斜面２２ｂと、ローラ２４を保持可能
な第１保持部２２ｃとが連続して形成されている。第１
保持部２２ａは、溝状に形成されており、弁ロッド６が
開口部５０を開閉する方向に直動する際にローラ２４を
保持する。傾斜面２２ｂは、ローラ２４と係合すること
により弁ロッド６を軸１４ｂを中心に傾斜させることが
でき、この傾斜面２２ｂの弁ロッド６に対する傾斜角度
θは、例えば５度程度に形成される。第２保持部２２ｃ
は、ローラ２４の曲率と同じ曲率を持つＲ部からなり、
弁ロッド６が所定の角度まで傾斜するとローラ２４を保
持する。なお、ローラ２４はローラ受け部材２２の第１
保持部２２ａ、傾斜面２２ｂおよび第２保持部２２ｃと
接触するため、ローラ２４およびローラ受け部材２２の
形成材料としては、摩耗を防止するために、例えばＳＵ
Ｊ２等の比較的硬い金属材料を使用するのが望ましい。

【００２１】上記したローラ２４を回転自在に支持する
ばね部材２５は、ローラ２４を支持すると同時に、他端
がローラ受け部材２２に形成された固定部２２ｄに固定
されている。これにより、弁ロッド６の端部とローラ受
け部材２２との相対位置がずれて、互いに対向しなくな
るのを防止することができる。

【００２２】コイルばね２８は、対向する弁ロッド６の
端部とローラ受け部材２２との外周を囲むように、弁ロ
ッド６に固定された固定部材２６に形成された固定部２
６ａおよび連結板３０に形成された固定部３０ａに両端
部が固定されている。コイルばね２８の果たす役割とし
ては、ローラ２４の第１保持部２２ａからの保持状態の
解除を抑制するように弁ロッド６とローラ受け部材２２
とを連結している。すなわち、コイルばね２８は、第１
保持部２２ａにローラ２４を保持した状態でローラ受け
部材２２が直動した際に、第１保持部２２ａのローラ２
４の保持状態が容易に解除されるのを防止する役割を果
たす。

【００２３】ここで、エアシリンダ６０の構造の一例を
図４に示す。図４に示すように、エアシリンダ６０一端
が連結板３０に固定されるピストンロッド２０と、ピス
トンロッド２０の他端に固定されたピストン７１と、ピ
ストン７１を内周面６２ａに摺動可能に収容するシリン
ダ６１とから基本的に構成されている。

【００２４】ピストンロッド２０の一端軸部には、後述
する連結板３０との連結のための雌ねじ部２０ａが形成
され、他端軸部２０ｂにはピストン７１を固定するため
の雄ねじ部２０ｃが形成されている。この雄ねじ部２０
ｃにピストン７１が螺合固定されているが、他端軸部２
０ｂはピストン７１の先端面から突出するようになって
いる。他端軸部２０ｂのピストン７１の先端面から突出
した部分に軸受カラー７７が螺合固定され、これが本発
明の支持用軸として作用する。軸受カラー７７の先端部
は、所定の曲率を持つＲ形状に形成されているが、これ
は後述するブシュ８０への嵌合挿入を容易にするためで
ある。

【００２５】また、ピストンロッド２０の軸部には、ピ
ストン７１の端面と接してクッションラバー７６が固定
されている。このクッションラバー７６は、ピストン７
１とシリンダ６１との端面が直接衝突して摩耗する等の
不具合の発生を防ぐために設けられている。なお、ピス
トンロッド２０の形成材料としては、特に限定されない
が、例えば炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用いるこ
とができ、軸受カラー７７の形成材料としては、例え
ば、青銅やりん青銅等のなじみ性が良く、耐疲労性、耐
摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いること
ができる。

【００２６】ピストン７１は、上記したように、ピスト
ンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合固定されている。
また、外周には、ピストンシール７２およびウェアリン
グ７３が設けられており、ピストンシール７２によって
シリンダボディ６２の内周面６２ａとの間がシーリング
がされ、ウェアリング７３によってピストン７１とシリ
ンダボディ６２の内周面６２ａとの間の摺動による摩耗
等が抑制される。

【００２７】シリンダ６１は、筒状部材であるシリンダ
ボディ６２およびヘッドカバー６３によって構成されて
いる。シリンダボディ６２の一端側には、ピストンロッ
ド２０を挿入する挿入用孔６２ｄが形成されており、こ
の挿入用孔６２ｄとピストンロッド２０との間には、ブ
シュ７４およびロッドシール７５が設けられている。ブ
シュ７４は、シリンダボディ６２の挿入用孔６２ｄとピ
ストンロッド２０との当接による摩耗等を防止し、ロッ
ドシール７５は、ピストンロッド２０を移動可能に挿入
用孔６２ｄとピストンロッド２０との間をシーリングす
る。また、シリンダボディ６２の一端側には、圧縮空気
Ｆの出入を行う流路６２ｂが形成されている。なお、シ
リンダボディ６２の形成材料としては、特に限定されな
いが、例えば、炭素鋼等の比較的強度の高い材料を用い
ることができる。また、ブシュ７４の形成材料も、特に
限定されないが、例えば、銅合金や青銅等の耐疲労性、
耐摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いるこ
とができる。

【００２８】ヘッドカバー６３は、上記のシリンダボデ
ィ６２の他端側の開口部に嵌合挿入され、シリンダボデ
ィ６２とヘッドカバー６３との間はＯリング６４によっ
てシーリングされている。ヘッドカバー６３のシリンダ
ボディ６２への固定は、シリンダボディ６２の他端部内
周に形成された溝に止め輪６５を装着することによって
行われている。シリンダボディ６２の他端側には、圧縮
空気Ｆの出入を行う流路６２ｃが形成されている。ま
た、ヘッドカバー６３には、軸受カラー７７が外周に螺
合されたピストンロッド２０の他端軸部２０ｂを支持す
るための支持用穴６３ａが形成されており、この支持用
穴６３ａにはブシュ８０が嵌め込まれている。このブシ
ュ８０に上記の軸受カラー７７が嵌合挿入可能となって
いる。なお、ヘッドカバー６３の形成材料としては、特
に限定されないが、例えばシリンダボディ６２の形成材
料と同様の材料を用いることができ、ブシュ８０の形成
材料としては、例えば銅合金やりん青銅等の耐疲労性、
耐摩耗性、耐摩耗性、展延性等に優れた材料を用いるこ
とができる。

【００２９】上記のように構成されるエアシリンダ６０
は、シリンダ６１に形成された２つの圧縮空気Ｆの流路
６２ｂおよび６２ｃから圧縮空気を適宜供給排出するこ
とにより、ピストン７１が直線方向に駆動され、その結
果、ピストンロッド２０が直動する。また、流路６２ｂ
および６２ｃへの圧縮空気Ｆの供給は、例えば、エアコ
ンプレッサ等の一のエア供給源に接続されており、エア
供給源に設けられた切換バルブによっって流路６２ｂお
よび６２ｃへの圧縮空気Ｆの供給を選択的に切り換え
る。上記の切換バルブの選択的な切換動作によって、ピ
ストンロッド２０の往復動が行われる。

【００３０】次に、上記のゲートバルブ１の動作につい
て説明する。図１および図２に示したゲートバルブ１の
状態は、開口部５０を開いた状態であるが、エアシリン
ダ６０を駆動して、ローラ受け部材２２を開口部５０を
閉じる方向に直動させる。

【００３１】ローラ受け部材２２の開口部５０を閉じる
方向への直動は、図４に示すエアシリンダ６０の状態に
おいて、圧縮空気Ｆの流路６２ｂから圧縮空気を供給
し、ピストン７１の移動にともなって圧縮空気Ｆの流路
６２ｃから空気を外部に放出することによって行う。

【００３２】上記のようなエアシリンダ６０の駆動によ
って、ローラ受け部材２２は、図３（ａ）に示す第１保
持部２２ａでローラ２４を保持した状態で、弁ロッド６
を直動させる。このとき、ローラ受け部材２２を高速で
移動させたような場合に、上記コイルばね２８およびば
ね部材２５の復元力によって、第１保持部２２ａのロー
ラ２４の保持状態は保たれ、解除されることはない。ま
た、ローラ受け部材２２からローラ２４への推進力は、
摩擦力等によってではなく直接第１保持部２２ａから伝
達されるため、ローラ受け部材２２を高速に移動するこ
とができる。

【００３３】ローラ受け部材２２が移動して、弁ロッド
６が所定の位置に到達すると、図５および図６に示すよ
うに、上記したストッパ１８が保持部材１４の端面１４
ｄに当接し、弁ロッド６の移動が規制されるとともに、
弁体２が開口部５０を閉じた状態になる。

【００３４】このとき、エアシリンダ６０は、図７に示
すように、軸受カラー７７の一部がシリンダ６１のヘッ
ドカバー６３の支持用穴６３ａに嵌め込まれたブシュ８
０に嵌合挿入された状態となる。

【００３５】図７に示すエアシリンダ６０の状態からさ
らに、ピストン７１がブシュ８０の方向に移動して、ロ
ーラ受け部材２２が直動すると、弁ロッド６は移動せず
ローラ受け部材２２のみが移動して、図３（ｂ）に示す
ように、第１保持部２２ａにローラ２４を保持した状態
が解除される。ローラ２４は、図３（ｂ）に示す矢印方
向に回転しながら、傾斜面２２ｂ上を転がる。これによ
り、弁ロッド６が保持部材１４の軸１４ａを中心に傾斜
する。このとき、ローラ２４は、ローラ受け部材２２に
対して摺動するのではなく転がるため、ローラ２４とロ
ーラ受け部材２２との間の摩耗の発生が極力抑制され
る。

【００３６】ローラ２４がローラ受け部材２２の傾斜面
２２ｂ上を転がると、弁ロッド６が傾斜し、図８に示す
ように、弁体２が開口部５０の外周に設けられたＯリン
グ５２を押圧し、押しつぶす。このとき、エアシリンダ
６０によるローラ受け部材２２の直動力は、傾斜面２２
ｂのくさび効果によって増幅され、弁体２のＯリング５
２を押圧する力は当該直動力の、例えば１０倍程度とな
る。これにより、弁体２がＯリング５２を十分に押圧す
ることができ、開口部５０の密封が良好に行われること
になる。図３（ｃ）に示すように、ばね部材２５は、そ
の復元力に抗して弾性変形し、また、図８に示すよう
に、コイルばね２８も同様に弾性変形する。

【００３７】一方、弁ロッド６が保持部材の軸１４ａを
中心に傾斜を開始すると、ローラ受け部材２２には、弁
ロッド６から反力としてモーメントが作用することにな
る。すなわち、弁ロッド６の傾斜角度に応じて増大する
モーメントがローラ受け部材２２に作用し、このモーメ
ントはローラ受け部材２２から連結板３０を通じてピス
トンロッド２０に作用する。本実施形態では、ピストン
ロッド２０に作用するモーメントは、弁ロッド６の傾斜
角度に応じて増大し、開口部５０の密封を良好に行うた
めには、例えば数十ｋｇｆ・ｍ程度の大きなモーメント
が作用することになる。

【００３８】本実施形態に係るエアシリンダ６０におい
ては、弁ロッド６の傾斜開始時点、すなわち、ピストン
ロッド２０にモーメントが印加された時点で、上記した
ように、ピストンロッド２０の他端軸部２０ｂに螺合さ
れた軸受カラー７７がシリンダ６１のヘッドカバー６３
に形成された支持用穴６３ａに嵌め込まれたブシュ８０
に嵌合挿入された状態となっている。したがって、ピス
トンロッド２０の他端軸部２０ｂは、ブシュ８０を介し
て支持用穴６３ａによって支持されているため、ピスト
ンロッド２０に大きなモーメントが印加されても、ピス
トンロッド２０は傾斜することなく強固に支持される。
このため、エアシリンダ６０の構成部品が摩耗や疲労す
るのを防止でき、エアシリンダ６０の耐久性を向上させ
ることができる。また、軸受カラー７７とブシュ８０と
の当接によって、これらの部材が摩耗等した場合には、
これらの部材のみを交換すればよいだけであり、メイン
テナンスが非常に容易となる。さらに、ピストンロッド
２０は傾斜することなく強固に支持されるため、弁ロッ
ド６の傾斜に必要な十分な力を発生させることができ
る。

【００３９】ローラ受け部材２２のさらなる直動によっ
て、弁ロッド６が所定の角度傾斜すると、図３（ｃ）に
示すように、ローラ２４はローラ受け部材２２の第２保
持部２２ｃに保持された状態となる。これにより、開口
部５０の弁体による密封動作が完了する。ローラ２４が
第２の保持部２２ｃによって保持されることにより、ロ
ーラ２４が移動せず、開口部５０の密封状態を安定して
保つことができる。

【００４０】このとき、エアシリンダ６０は、図８に示
すように、ピストン７１の先端面がヘッドカバー６３の
端面に当接し、軸受カラー７７が全てブシュ８０に嵌合
挿入された状態となる。

【００４１】開口部５０を開く動作は、図９に示すエア
シリンダ６０の状態から、シリンダ６１の圧縮空気Ｆの
流路６２ｃから圧縮空気を供給し、流路６２ｂから排出
することにより、ローラ受け部材２２を開口部５０を開
く方向に直動させる。このとき、ローラ２４は第２の保
持部２２ｃによって保持された状態から、ばね部材２５
およびコイルばねの復元力によって、傾斜面２２ｂを転
がって再度第１保持部に保持され、弁ロッド６は直立す
る。

【００４２】以上のように、本実施形態に係るゲートバ
ルブによれば、ローラ受け部材２２の第１保持部２２ａ
によってローラ２４を保持した状態で、弁ロッド６を直
動させることができるため、弁ロッド６を確実に直動運
動させることができ動作の信頼性が高いとともに、弁ロ
ッド６の高速移動が可能になる。このため、弁体２によ
り開口部５０の開閉動作を高速化することができる。ま
た、本実施形態に係るゲートバルブによれば、ローラ受
け部材２２の第１保持部２２ａと傾斜面２２ｂと第２保
持部２２ｃとが連続して形成されているため、弁ロッド
６の直動運動から傾動運動への移行がスムーズである。
また、本実施形態に係るゲートバルブによれば、ローラ
２４はローラ受け部材２２の第１保持部２２ａ、傾斜面
２２ｂおよび第２保持部２２ｃ上を転がりながら移動す
るため、摺動摩擦がなく、摩耗によるパーティクルの発
生を極力抑えることができるとともに、摩耗によるゲー
トバルブの寿命の短縮化を防止することができる。さら
に、弁ロッド６の直動および傾動をローラ２４を介して
ピストンシリンダによって直動されるローラ受け部材２
２によって行うことができるためゲートバルブ１の構造
が非常に簡素化される。

【００４３】第２実施形態 図１０は、本発明に係るゲートバルブの第２実施形態を
示す断面図である。通常、液晶パネルの製造工程におい
ては、上記したようなマルチチャンバが使用され、液晶
パネルを水平状態に保持してマルチチャンバ内を搬送す
ると、液晶パネルを構成するガラス板が撓むため、液晶
パネルの製造上不具合となる場合がある。このため、上
記の撓みを防ぐため、例えば、液晶パネルを垂直方向に
保持してマルチチャンバ内を搬送する方法が知られてい
る。

【００４４】液晶パネルを垂直方向に保持してマルチチ
ャンバ内を搬送する場合、マルチチャンバ内のゲートは
縦長のゲートである必要がある。このような縦長のゲー
トを開閉および密封するゲートバルブは、水平方向に配
置され、弁体２を水平方向に駆動する必要がある。図１
０に示すゲートバルブ３０１は、上記したような縦長の
ゲートを開閉および密封するのに適したゲートバルブで
ある。すなわち、水平方向に配置され、弁体２を水平方
向に駆動するのに適したゲートバルブである。

【００４５】以下、図１０に示すゲートバルブ３０１に
ついて説明する。なお、第１実施形態において説明した
ゲートバルブ１とゲートバルブ３０１とは、同一構成部
分は同一符号で示されている。図１０において、水平配
置されたゲートバルブ３０１は、弁体２と、弁ロッド６
と、取り付け部材８と、シールベローズ１０と、エアシ
リンダ６０と、弁ロッド６の下端部が固定され、弁ロッ
ド６を直動および傾動自在に保持するハウジング部材４
１と、ハウジング部材４１の下端部に回転自在に設けら
れたローラ２４と、ハウジング部材４１の下端部に対向
配置されたローラ受け部材２２と、ローラ受け部材２２
とピストンロッド２０とを連結する連結板３０と、ハウ
ジング部材４１の下端部および連結板３０とを連結して
いるコイルばね２８と、ハウジング部材４１および連結
板３０をそれぞれ保持する第１および第２の移動ブロッ
ク４３および４４と、第１および第２の移動ブロック４
３，４４が移動自在に設けられ、下側のエアシリンダ６
０の側面に設けられたレール４２とから基本的に構成さ
れている。

【００４６】ハウジング部材４１は、弁ロッド６の下端
部が挿入固定される挿入穴４１ｃが形成されており、ま
た、下端部４１ｄは上記したローラ２４を保持してお
り、図３に示した弁ロッド６の端部と同様の構造となっ
ている。ハウジング部材４１の有底部には、固定部４１
ｅが形成されており、コイルばね２８は、ハウジング部
材４１の下端部とローラ受け部材２２との外周を囲むよ
うに、および連結板３０に形成された固定部３０ａに両
端部が固定されている。

【００４７】ハウジング部材４１の側部には軸部４１ａ
および４１ｂが形成されており、軸部４１ｂは軸受４８
を介して移動部材４９によって回転自在に保持されてい
る。この移動部材４９は、上側のエアシリンダ６０の側
部に直動方向に沿って形成された溝部６０ａを移動自在
となっている。ハウジング部材４１の軸部４１ｂは、軸
受４７を介して摺動部材４６によって回転自在に保持さ
れている。これにより、ハウジング部材４１は傾動可能
になっており、ハウジング部材４１の傾動によって弁ロ
ッド６が傾動することになる。

【００４８】摺動部材４６は、摺動面４６ａでハウジン
グ部材４１の側面を保持するようハウジング部材４１の
側面と当接している。摺動部材４６の摺動面４６ａは、
ハウジング部材４１が軸部４１ａおよび４１ｂを中心と
して傾動した際には、ハウジング部材４１の側面が摺動
する。ハウジング部材の傾斜角度は、例えば１度程度で
あり、ハウジング部材４１の側面と摺動部材４６の摺動
面４６ａとの摺動距離は最大２〜３ｍｍである。摺動部
材４６は、第１の移動ブロック４３に、例えばボルト等
の締結手段によって固定されており、摺動部材４６に回
転自在に保持されたハウジング部材４１やピストンロッ
ド６、弁体２等の荷重は主に第１の移動ブロック４３上
にかかることになる。

【００４９】摺動部材４６には、摺動面４６ａに潤滑作
用があり、低摩耗性の部材を使用する。例えば、金属部
材に固体潤滑剤を埋め込んだものや、金属部材にＰＴＦ
Ｅ（四フッ化エチレン樹脂）をベースとして潤滑材を混
ぜたもの等を使用することができる。

【００５０】第１の移動ブロック４３は、エアシリンダ
６０の側面に直動方向に沿って固定された一本のレール
４２上を図示しない軸受機構によって移動可能に保持さ
れている。また、レール４２上には、第２の移動ブロッ
ク４４が図示しない軸受機構によって移動可能に保持さ
れており、第２の移動ブロック４４は第１の移動ブロッ
ク４３とは独立にレール４２上を移動可能となってい
る。

【００５１】第２の移動ブロック４４上には、Ｌ型部材
４５が例えばボルト等の締結手段によって固定されてお
り、このＬ型部材４５は、上記した連結板３０に例えば
ボルト等の締結手段によって固定されている。これによ
り、第２の移動ブロック４４と連結板３０とは連結さ
れ、連結板３０およびこれに連結された部材の荷重が第
２の移動ブロック４４にかかることになる。

【００５２】次に、図１０に示すゲートバルブ３０１の
動作について説明する。なお、ゲートバルブ３０１の傾
動動作は、第１実施形態のゲートバルブ１と同様であ
る。図１０に示す状態から、エアシリンダ６０を駆動す
ると、弁体２、弁ロッド６、ハウジング部材４１等の荷
重を支える第１の移動ブロック４３および連結板３０等
からかかる荷重を支える第２の移動ブロック４４は、レ
ール４２上を移動する。弁体２がゲートを閉じる位置ま
で到達すると、図１１に示すように、上記した移動部材
４９および摺動部材４６の一端面が、エアシリンダ６０
の側部の所定の位置に設けられたストッパ４８および５
３にそれぞれ当接する。これにより、ハウジング部材４
１の移動は停止する。

【００５３】さらに、エアシリンダ６０を駆動すること
により、第２の移動ブロック４４のみが移動し、第１実
施形態において説明したと同様の作用によって、ハウジ
ング部材４１がローラ２４を介してローラ受け部材２２
によって押圧され、軸部４１ａ，４１ｂを中心として傾
動する。ハウジング部材４１が傾動すると、ハウジング
部材４１の側面は、摺動部材４６の摺動面４６ａに対し
て摺動する。このとき、摺動部材４６の摺動面４６ａ
は、上記したように潤滑作用があるため、ハウジング部
材４１の側面は摺動部材４６の摺動面４６ａに対してス
ムースに移動する。このため、弁ロッド６の傾動がスム
ースに行われる。また、摺動部材４６の摺動面４６ａに
は、ハウジング部材４１を通じてかなりの荷重かかる
が、上記したように、摺動部材４６の摺動面４６ａには
低摩耗性の部材を使用しているため、ハウジング部材４
１のの側面が対して繰り返し摺動しても摩耗を極力抑え
ることができ、耐久性が向上する。

【００５４】以上のように、第２実施形態に係るゲート
バルブ３０１によれば、第１実施形態に係るゲートバル
ブ１の奏する効果に加えて、水平方向に配置して使用し
た場合に、弁体２の開閉動作および傾動動作をスムース
に行うことができる。また、ハウジング部材４１が摺動
部材４６によって傾動可能に保持されており、傾動の際
に生じる摩耗を極力抑えることができ、耐久性の向上し
た水平配置型のゲートバルブが得られる。また、一本の
レール４２上に独立に移動自在に配置された第１および
第２の移動ブロック４３，４４によって連結板３０、弁
ロッド６等の可動部分を支持することができるため、ゲ
ートバルブをコンパクトにすることができる。

【００５５】第３実施形態 図１２は、本発明に係るゲートバルブの第３実施形態を
示す断面図である。ゲートバルブの機能として、気密室
の開口部（ゲート）の開閉および密封に加えて、弁体を
駆動する駆動力を供給しなくとも気密室（チャンバ）を
弁体によって気密状態に保持できるロック機構が要求さ
れている。これは、ゲートバルブを使用中に弁体を駆動
する駆動源が故障した場合や、チャンバの搬送時等にお
いて駆動源から駆動力を供給できない場合であっても、
弁体による気密室の真空状態の保持が必要な場合が存在
するからである。本実施形態に係るゲートバルブ４０１
は、弁体を駆動する駆動源が故障した場合や、チャンバ
の搬送時等においても、弁体による気密室の真空状態を
保持可能なロック機構を有する。

【００５６】図１２に示すゲートバルブ４０１は、上記
したロック機構を有している以外は、第１実施形態に係
るゲートバルブ１の構成と同じである。図１２におい
て、連結板３０には連結板３０の移動方向に沿う方向
に、２つのエアシリンダ６０に近接する位置に２つのロ
ック用プレート４０２が設けられている。また、エアシ
リンダ６０のシリンダブロック６２内には、上記のロッ
ク用プレート４０２にそれぞれ対応して、ロック用シリ
ンダ部４０３が内蔵されている。ロック用プレート４０
２およびロック用シリンダ部４０３によって、弁体によ
る気密室の真空状態を保持可能なロック機構が構成され
ている。

【００５７】本実施形態に係るロック機構の一例を図１
３に示す。図１３に示すように、連結板３０上にはロッ
ク用プレート４０２が直立して設けられており、このロ
ック用プレート４０２は、一方面に傾斜案内面４０２ｂ
が形成され、この傾斜案内面４０２ｂに隣接する位置に
は後述するロック用ピストンのロックピンが嵌合するロ
ック用孔４０２ａが形成されている。傾斜案内面４０２
ｂは、後述するロック用ピストンのロックピンと当接
し、ロックピンをロック用孔４０２ａに嵌合させるため
に形成されている。また、傾斜案内面４０２ｂの傾斜角
度は、３０度以内とする必要があり、１０〜１５度とす
るのが好ましい。ロック用孔４０２ａは、弁体２が気密
室の開口部を密封した状態において、ロック用ピストン
のロックピンと嵌合する位置に形成されている。

【００５８】一方、シリンダブロック６２の内周面６２
ａと干渉しない所定位置には、エアシリンダ６０のシリ
ンダと比較してかなり小さいシリンダ室４０４が形成さ
れており、このシリンダ室４０４の内部にロック用ピス
トン４０５が移動自在に収容されており、カバー部材４
０８によってシリンダ室４０４は閉塞されている。な
お、図１３に示すシリンダブロック６２は、図４に示し
たエアシリンダ６０のシリンダブロック６２である。

【００５９】ロック用ピストン４０５の外周には、シリ
ンダ室４０４との間をシーリングするシーリング部材４
１２が設けられている。また、ロック用ピストン４０５
の一方端には、ロックピン４０５ａが形成されており、
他方端には、ばね部材４１１を受容する受容部４０５ｂ
が形成されている。

【００６０】シリンダ室４０４内には、ロック用ピスト
ン４０５の移動量を規制する規制部材４０６が設けられ
ており、ロック用ピストン４０５が規制部材４０６に当
接することにより、ロック用ピストン４０５の移動が規
制される。ロック用ピストン４０５のロックピン４０５
ａの外周には、シリンダ室４０４をシーリングするシー
リング部材４０７が設けられているとともに、ロックピ
ン４０５ａは、カバー部材４０８に形成された貫通孔を
通じて、ロックピン４０５ａの先端部が外部に突出可能
となっている。図１３に示す状態では、ロックピン４０
５ａが外部に突出してロック用プレートのロック用孔４
０２ｂに嵌合している。

【００６１】シリンダブロック６２には、シリンダ室４
０４に圧縮空気Ｆを供給する供給ポート４０９が形成さ
れている。供給ポート４０９から圧縮空気Ｆが供給され
ると、ロック用ピストン４０５は、ばね部材４１１によ
るばね付勢力に抗してロックピン４０５ａがシリンダ室
４０４内に押し込まれる方向に移動する。また、この供
給ポート４０９は、図４において説明したエアシリンダ
６０の流路６２ｃと連通している。エアシリンダ６０の
ピストンロッド２０の往復動作は、エアシリンダ６０の
流路６２ｂおよび６２ｃへの圧縮空気Ｆの供給を選択的
に行うことによって行われ、流路６２ｃから圧縮空気Ｆ
をエアシリンダ６０のシリンダ内に供給すると、弁体２
は開口部を開く方向に駆動する。したがって、エア供給
源からのエアシリンダ６０の流路６２ｂおよび６２ｃへ
の圧縮空気Ｆの供給を選択的に切り換える切換バルブを
操作して、弁体２を開口部を開く方向に駆動させるため
の流路６２ｃに空気を供給すると、同時に上記の供給ポ
ート４０９からシリンダ室４０４に圧縮空気Ｆが供給さ
れる。

【００６２】また、シリンダブロック６２には、シリン
ダ室４０４とシリンダブロック６２の外部とを連通する
息抜き孔４１０が形成されている。ロックピン４０５ａ
がシリンダ室４０４の内部に押し込まれる方向にロック
用ピストン４０５が移動したとき、シリンダ室４０４内
の空気はロック用ピストン４０５によって圧縮され、息
抜き孔４１０から外部に排出される。

【００６３】次に、上記のように構成されるロック機構
の動作の一例について説明する。まず、図１６に示すよ
うに、ゲートバルブ４０１の弁体２の開状態から、エア
シリンダ６０を駆動して閉状態にする。なお、図１６に
示す状態では、ロックピン４０５ａは、ばね部材４１１
によって付勢されてエアシリンダ６０の側面から一部が
突出した状態となっている。エアシリンダ６０の駆動に
よって、突出したロックピン４０５ａとロック用プレー
ト４０２とが接近する方向に連結板３０は移動し、図１
５に示すように、ロックピン４０５ａの先端部がロック
用プレート４０２の傾斜案内面４０２ｂとが当接した状
態となる。

【００６４】図１５に示す状態から、さらに連結板３０
が矢印方向に移動を続けると、ロックピン４０５ａは、
ばね部材４１１の付勢力に抗してシリンダ室４０４内方
向に押し込まれる。そして、ロック用プレートのロック
用孔４０２ｂがロックピン４０５ａと対向する位置に達
すると、ロックピン４０５ａは再度突出してロックピン
４０５ａがロック用孔４０２ｂに嵌合する。この状態が
図１３に示す状態である。一方、ロックピン４０５ａが
ロック用孔４０２ｂに嵌合すると同時に、弁体２によっ
て気密室の開口部は密封されている。

【００６５】ロックピン４０５ａがロック用孔４０２ｂ
に嵌合することによって、連結板３０の移動は規制さ
れ、弁体２は気密室の開口部を密封した状態を保持する
ことができる。このため、エアシリンダ６０の流路６２
ｂへ圧縮空気Ｆが供給されなくなっても、弁体２は気密
室の開口部を密封した状態を保持することができる。

【００６６】次に、図１３に示すロック状態を解除する
動作について説明する。この場合は、弁体２が開口部を
開くように、エア供給源の切換バルブを切り換えて、エ
アシリンダ６０の流路６２ｃに圧縮空気Ｆを供給する。
エアシリンダ６０の流路６２ｃに圧縮空気Ｆを供給する
と、同時に、シリンダ室４０４に圧縮空気Ｆを供給する
供給ポート４０９にも圧縮空気Ｆが供給される。供給ポ
ート４０９に圧縮空気Ｆが供給されると、ロック用ピス
トン４０は、図１４に示すように、ばね部材４１１の付
勢力に抗してばね部材４１１を圧縮しながら、シリンダ
室４０４の一方端面位置まで移動し、ロックピン４０５
ａはシリンダ室４０４内に押し込まれる。これにより、
ロックピン４０５ａとロック用孔４０２ａとの嵌合が解
除され、ロック用プレート４０２が固定された連結板３
０は移動可能になり、弁体２による開口部の密封状態は
解除され、開口部が開状態となる。

【００６７】ここで、供給ポート４０９にも圧縮空気Ｆ
が供給され、ピストン７１がロック用ピストン４０５の
移動と同時に移動を開始すると、ロックピン４０５ａと
ロック用孔４０２ａとの嵌合が首尾よく解除されなくな
ることも考えられる。しかしながら、本実施形態に係る
ゲートバルブ４０１では、ロック用ピストン４０５の移
動を開始してから、エアシリンダ６０のピストン７１が
移動を開始するまである程度のタイムラグが存在する。
このため、エアシリンダ６０のピストン７１が移動を開
始するまでのタイムラグの間に、ロックピン４０５ａと
ロック用孔４０２ａとの嵌合は解除される。

【００６８】すなわち、エア供給源の切換バルブの切換
時点においては、エアシリンダ６０は、図９に示した状
態にある。図９において、シリンダ６１内のピストンロ
ッド７１側の空間には、エア供給源の切換バルブの切換
時点においては、高圧の圧縮空気Ｆが存在している。ま
た、ピストン７１とシリンダ６１の内周面６２ａとの間
には、かなりの摺動抵抗が存在する。さらに、ロック用
ピストン４０５の慣性とピストン７１の慣性とでは、ピ
ストン７１の慣性のほうが十分に大きい。このため、エ
ア供給源の切換バルブの切り換えによって、エアシリン
ダ６０の流路６２ｃおよび供給ポート４０９に同時に圧
縮空気Ｆが供給されても、ロックピン４０５ａとロック
用孔４０２ａとの嵌合の解除が妨げられることはない。

【００６９】以上のように、本実施形態に係るゲートバ
ルブ４０１によれば、弁体２を駆動するエアシリンダ６
０のエア供給源が故障した場合や、チャンバの搬送時等
においエア供給源から圧縮空気をエアシリンダ６０に供
給できない場合でも、弁体２による気密室の真空状態を
保持可能となる。

【００７０】また、本実施形態に係るロック機構は、エ
アシリンダ６０に供給される圧縮空気Ｆによって駆動さ
れ、かつ弁体２の開動作と同時にロック機構によるロッ
クが解除されるため、ロック機構の動作をスムーズとす
ることができ、結果的にゲートバルブ４０１の動作を高
速化することができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明に係るゲートバルブは、ローラ受
け部材の第１保持部によってローラを保持した状態で、
弁ロッドを直動させることができるため、弁ロッドを確
実に直動運動させることができ動作の信頼性が高いとと
もに、弁ロッドの高速移動が可能になる。このため、弁
体により気密室の開口部の開閉動作を高速化するとがで
きる。また、本発明に係るゲートバルブは、弁ロッドの
直動および傾動をローラを介して駆動手段によって直動
されるローラ受け部材によって行うことができるためゲ
ートバルブの構造が非常に簡素化されて安価である。ま
た、本発明に係るゲートバルブは、ローラ受け部材の第
１保持部と傾斜面と第２保持部とが連続して形成されて
いるため、弁ロッドの直動運動から傾動運動への移行が
スムーズである。また、本発明に係るゲートバルブは、
ローラはローラ受け部材の第１保持部、傾斜面および第
２保持部上を転がりながら移動するため、摺動摩擦がな
く、摩耗によるパーティクルの発生を極力抑えることが
できるとともに、摩耗によるゲートバルブの寿命の短縮
化を防止することができる。さらに、本発明に係るゲー
トバルブは、傾斜面によって弁ロッドを傾斜させる構成
であるので、そのくさび効果により弁体を傾動させる力
が強く開口部のシール性を向上させることができる。

【００７２】本発明に係るゲートバルブによれば、弁体
の開閉動作および傾動動作をスムースに行うことがで
き、傾動の際に生じる摩耗を極力抑えることができ、耐
久性の向上した水平配置型のゲートバルブとすることが
できる。

【００７３】本発明に係るゲートバルブによれば、弁体
を駆動する流体シリンダの流体供給源が故障した場合
や、チャンバの搬送時等において流体供給源から圧縮流
体を流体シリンダに供給できない場合でも、弁体による
気密室の真空状態を保持可能となる。また、本発明に係
るロック機構によれば、流体シリンダに供給される圧縮
流体によって駆動され、かつ弁体の開動作と同時にロッ
ク機構によるロックが解除されるため、ロック機構の動
作をスムーズとすることができ、結果的にゲートバルブ
の動作を高速化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゲートバルブの第１実施形態を示
す断面図である。

【図２】図１に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面
図である。

【図３】ローラとローラ受け部材との相対位置関係を示
す説明図であって、（ａ）は弁体が開口部を開いた状態
にあるときの相対位置関係を示しており、（ｂ）は弁体
が開口部を閉じた状態にあるときの相対位置関係を示し
ており、（ｃ）は弁体が開口部を密封した状態にあると
きの相対位置関係を示している。

【図４】エアシリンダの一例を示す断面図である。

【図５】図１に示すゲートバルブによって開口部を閉じ
た状態を示す断面図である。

【図６】図５に示すゲートバルブの動作状態におけるＡ
−Ａ線方向の断面図である。

【図７】図４に示すエアシリンダの軸受カラーの一部が
ヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状
態を示す断面図である。

【図８】図６に示すゲートバルブの動作から弁体を傾動
させて開口部を密封した状態を示す断面図である。

【図９】図４に示すエアシリンダの軸受カラーの全部が
ヘッドカバーに嵌め込まれたブシュに嵌合挿入された状
態を示す断面図である。

【図１０】本発明に係るゲートバルブの第２実施形態を
示す断面図である。

【図１１】図１０に示すゲートバルブによって開口部を
閉じた状態を示す断面図である。

【図１２】本発明に係るゲートバルブの第３実施形態を
示す断面図である。

【図１３】本発明に係るロック機構の構造の一例を示す
断面図である。

【図１４】本発明に係るロック機構によるロックを解除
した状態を示す断面図である。

【図１５】ロックピンとロック用プレートの傾斜案内面
が当接している状態を示す断面図である。

【図１６】図１０に示すゲートバルブの開状態を示す断
面図である。

【図１７】マルチチャンバ構成の真空処理装置の一例を
示す斜視図である。

【図１８】ゲートバルブの構造の一例を示す説明図であ
る。

【図１９】図１１に示すゲートバルブによってゲートを
閉じて密封した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１，３０１，４０１…ゲートバルブ、２…弁体、４…連
結部材、６…弁ロッド、８…取り付け部材、１０…シー
ルベローズ、１２…固定リング、１４…保持部材、１８
…ストッパ、２０…ピストンロッド、２２…ローラ受け
部材、２２ａ…第１保持部、２２ｂ…傾斜面、２２ｃ…
第２保持部、２４…ローラ、２５…ばね部材、２６…固
体部材、２８…コイルばね、３０…連結板、５０…開口
部、５２…Ｏリング。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密室内に設けられ当該気密室の開口部を
   開閉可能でかつ前記開口部に対して傾動することにより
   当該開口部を密封可能な弁体と、一端部に前記弁体が固
   定され、直動および傾動可能に保持され、前記気密室内
   から気密室外に突出するようにかつシーリング手段によ
   って前記気密室の気密状態を保つように設けられた弁ロ
   ッドと、前記弁ロッドと連結され当該弁ロッドを傾動さ
   せる傾動機構と、前記傾動機構を介して前記弁ロッドと
   連結され、前記弁ロッドの直動および傾動に必要な駆動
   力を供給する駆動手段とを有するゲートバルブであっ
   て、 前記傾動機構は、 前記弁ロッドの他端部に回転自在に設けられたローラ
   と、 前記弁ロッドの他端部に対向して設けられ、前記ローラ
   を保持可能で前記弁ロッドが前記開口部を開閉する方向
   に直動する際に前記ローラを保持する第１の保持部と、
   この第１の保持部に連続し前記ローラと係合可能で当該
   ローラと係合することにより前記弁ロッドを傾斜させる
   傾斜面と、この傾斜面と連続し前記ローラを保持可能で
   前記弁ロッドが所定の角度まで傾斜すると当該ローラを
   保持する第２の保持部とが形成され、前記駆動手段によ
   って直動されるローラ受け部材と、 前記弁体が前記開口部を閉じる所定の位置で前記弁ロッ
   ドの直動を規制し、かつ前記ローラの前記ローラ受け部
   材の第１の保持部による保持状態を解除させる規制手段
   とを有し、 前記ローラ受け部材を前記弁体が前記開口部を開いた状
   態から閉じる方向に直動させた際に、当該ローラ受け部
   材は、前記第１の保持部で前記ローラを保持した状態で
   前記弁ロッドを前記所定の位置まで直動し、さらに前記
   ローラ受け部材が直動すると、前記ローラの前記第１の
   保持部からの保持状態が解除され、当該ローラが前記傾
   斜面と係合して前記弁ロッドが傾動することにより前記
   開口部を密封し、前記弁ロッドが所定の角度まで傾斜す
   ると当該ローラが前記第２の保持部によって保持される
   ゲートバルブ。
2. 【請求項２】前記傾動機構は、前記ローラの前記第１の
   保持部による保持状態の解除を抑制するように前記弁ロ
   ッドと前記ローラ受け部材とを連結する弾性部材を有す
   る請求項１に記載のゲートバルブ。
3. 【請求項３】気密室内に設けられ当該気密室の開口部を
   開閉可能でかつ前記開口部に対して傾動することにより
   当該開口部を密封可能な弁体と、一端部に前記弁体が固
   定され、直動および傾動可能に保持され、前記気密室内
   から気密室外に突出するようにかつシーリング手段によ
   って前記気密室の気密状態を保つように設けられた弁ロ
   ッドと、前記弁ロッドと連結され当該弁ロッドを傾動さ
   せる傾動機構と、前記傾動機構を介して前記弁ロッドと
   連結され、前記弁ロッドの直動および傾動に必要な駆動
   力を供給する駆動手段とを有するゲートバルブであっ
   て、 前記駆動手段によって直動される前記弁ロッドおよび前
   記傾動機構を水平方向に移動自在に保持する保持手段を
   有するゲートバルブ。
4. 【請求項４】前記保持手段は、前記弁ロッドの直動方向
   に沿って水平配置されたレールと、前記レール上に移動
   自在に設けられた第１および第２の移動部材とを有し、 前記弁ロッドは、前記第１の移動部材によって傾動自在
   に保持され、前記傾動機構は、前記第２の移動部材によ
   って保持されている請求項３に記載のゲートバルブ。
5. 【請求項５】前記弁ロッドは、当該弁ロッドを保持する
   保持部材を介して前記第１の移動部材によって傾動自在
   に保持されており、 前記第１の移動部材には、前記保持部材との間に前記保
   持部材の一部を保持しし、かつ当該保持部材と摺動する
   潤滑作用のある摺動部材が設けられている請求項４に記
   載のゲートバルブ。
6. 【請求項６】気密室内に設けられ当該気密室の開口部を
   開閉可能でかつ前記開口部に対して傾動することにより
   当該開口部を密封可能な弁体と、一端部に前記弁体が固
   定され、直動および傾動可能に保持され、前記気密室内
   から気密室外に突出するようにかつシーリング手段によ
   って前記気密室の気密状態を保つように設けられた弁ロ
   ッドと、前記弁ロッドと連結され当該弁ロッドを傾動さ
   せる傾動機構と、前記傾動機構を介して前記弁ロッドと
   連結され、前記弁ロッドの直動および傾動に必要な駆動
   力を供給する駆動手段と、前記弁体による前記開口部の
   密封状態を保持するロック機構とを有するゲートバルブ
   であって、 前記駆動手段は、一端が連結板を介して前記傾動機構と
   連結されたピストンロッドと、当該ピストンロッドの他
   端に固定されたピストンと、このピストンを内部に収容
   するシリンダとを有する流体シリンダであり、 前記ロック機構は、 前記ピストンロッドの駆動方向に沿って前記連結板に固
   定され、一方面に傾斜案内面が形成されかつ前記ピスト
   ンロッドの駆動方向に直交する方向にロック用孔が形成
   されたロック用プレートと、 前記エアシリンダに対して所定の位置に設けられた小シ
   リンダと、 前記小シリンダ内に収容され、一端に前記傾斜案内面に
   よって案内されて前記ロック用孔に嵌合可能なロックピ
   ンが形成され、前記ロックピンが前記小シリンダから前
   記ロック用プレートの一方面に当接可能な位置まで突出
   するように他端が弾性部材によって付勢されたロック用
   ピストンとを有し、 前記小シリンダには、前記ロックピンが小シリンダ内に
   収容される方向に前記ロック用ピストンを駆動する圧縮
   流体を前記小シリンダ内に供給する供給ポートが形成さ
   れ、 前記供給ポートは、前記弁体を開方向に駆動させる圧縮
   流体を前記流体シリンダのシリンダ内に供給する供給路
   と連通しており、 前記弁体によって開口部を密封する方向に前記流体シリ
   ンダが駆動されると、前記ロックピンは前記ロック用プ
   レートの傾斜案内面に案内されて前記ロック用孔に嵌合
   し、前記連結板の移動がロックされて前記弁体による密
   封状態が保持され、前記弁体が開口部を開く方向に前記
   流体シリンダが駆動されると、前記小シリンダ内には前
   記エアシリンダの供給路を通じて圧縮流体が供給され、
   前記ロックピンと前記ロック用孔との嵌合が解除される
   ゲートバルブ。
7. 【請求項７】前記小シリンダは、前記流体シリンダに内
   蔵されている請求項６に記載のゲートバルブ。
8. 【請求項８】前記傾動機構は、前記弁ロッドの他端部に
   回転自在に設けられたローラと、 前記弁ロッドの他端部に対向して設けられ、前記ローラ
   を保持可能で前記弁ロッドが前記開口部を開閉する方向
   に直動する際に前記ローラを保持する第１の保持部と、
   この第１の保持部に連続し前記ローラと係合可能で当該
   ローラと係合することにより前記弁ロッドを傾斜させる
   傾斜面と、この傾斜面と連続し前記ローラを保持可能で
   前記弁ロッドが所定の角度まで傾斜すると当該ローラを
   保持する第２の保持部とが形成され、前記駆動手段によ
   って直動されるローラ受け部材と、 前記弁体が前記開口部を閉じる所定の位置で前記弁ロッ
   ドの直動を規制し、かつ前記ローラの前記ローラ受け部
   材の第１の保持部による保持状態を解除させる規制手段
   とを有する請求項３〜７のいずれかに記載のゲートバル
   ブ。
9. 【請求項９】前記弁体による前記開口部の密封状態を保
   持するロック機構をさらに有し、 前記駆動手段は、一端が連結板を介して前記傾動機構と
   連結されたピストンロッドと、当該ピストンロッドの他
   端に固定されたピストンと、このピストンを内部に収容
   するシリンダとを有する流体シリンダであり、 前記ロック機構は、 前記ピストンロッドの駆動方向に沿って前記連結板に固
   定され、一方面に傾斜案内面が形成されかつ前記ピスト
   ンロッドの駆動方向に直交する方向にロック用孔が形成
   されたロック用プレートと、 前記エアシリンダに対して所定の位置に設けられた小シ
   リンダと、 前記小シリンダ内に収容され、一端に前記傾斜案内面に
   よって案内されて前記ロック用孔に嵌合可能なロックピ
   ンが形成され、前記ロックピンが前記小シリンダから前
   記ロック用プレートの一方面に当接可能な位置まで突出
   するように他端が弾性部材によって付勢されたロック用
   ピストンとを有し、 前記小シリンダには、前記ロックピンが小シリンダ内に
   収容される方向に前記ロック用ピストンを駆動する圧縮
   流体を前記小シリンダ内に供給する供給ポートが形成さ
   れ、 前記供給ポートは、前記弁体を開方向に駆動させる圧縮
   流体を前記流体シリンダのシリンダ内に供給する供給路
   と連通しており、 前記弁体によって開口部を密封する方向に前記流体シリ
   ンダが駆動されると、前記ロックピンは前記ロック用プ
   レートの傾斜案内面に案内されて前記ロック用孔に嵌合
   し、前記連結板の移動がロックされて前記弁体による密
   封状態が保持され、前記弁体が開口部を開く方向に前記
   流体シリンダが駆動されると、前記小シリンダ内には前
   記エアシリンダの供給路を通じて圧縮流体が供給され、
   前記ロックピンと前記ロック用孔との嵌合が解除される
   請求項１〜５のいずれかに記載のゲートバルブ。