KR100950408B1

KR100950408B1 - 도브테일 홈용 실링재 및 도브테일 홈용 실링재가 장착된진공용 게이트 밸브

Info

Publication number: KR100950408B1
Application number: KR1020087018205A
Authority: KR
Inventors: 가즈아키 쯔지
Original assignee: 닛폰 바루카 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2010-03-29
Also published as: JP4663538B2; TWI365262B; TW200728639A; CN101375090B; US8181972B2; WO2007088806A1; CN101375090A; JP2007205384A; KR20080085059A; US20090026717A1

Abstract

본 발명은, 특히 진공용 게이트 밸브에 장착되는 도브테일 홈용 실링재에 있어서, 도브테일 홈용 실링재의 좌우 쌍방으로부터 실링 하중이나 스러스트 하중이 가해져도 전동이나 도브테일 홈으로부터의 탈락을 발생시키지 않는 도브테일 홈용 실링재를 제공한다.

또한, 본 발명은 서로 대면하는 한쌍의 부재의 접합 개소에 있어서, 어느 한쪽 부재의 표면에 설치된 도브테일 홈에 장착되어, 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿음으로써 양 부재 사이를 봉지하는 폐환상의 도브테일 홈용 실링재로서, 상기 도브테일 홈 내에 장착되는 상기 도브테일 홈용 실링재의 단면형상에 있어서, 상기 도브테일 홈의 저면과 접촉하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 폭보다도 약간 폭 좁게 좌우의 우각부가 위치하는 저면부와, 상기 저면부로부터 연속하는 동시에, 상기 저면부의 우각부보다도 폭 방향으로 돌출하여, 상기 도브테일 홈의 내측 사변과 맞닿도록 설치된 측면 돌출부와, 상기 측면 돌출부로부터 연속하여 형성된 장출견부로서, 상기 장출견부의 우각부가, 상기 도브테일 홈의 개구측 단면의 위치보다도 도브테일 홈 저면측에 위치하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 가장 좁은 부분의 위치보다도 도브테일 홈의 개구측에 위치하는 장출견부와, 상기 장출견부로부터 연속하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구보다도 위쪽으로 돌출하여 설치되어, 상기 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿을 때에는 양 부재 사이를 봉지하는 실링 볼록부를 구비한다.

Description

도브테일 홈용 실링재 및 도브테일 홈용 실링재가 장착된 진공용 게이트 밸브{Dovetail groove seal and vacuum gate valve where dovetail groove seal is installed}

본 발명은, 도브테일 홈용 실링재 및 도브테일 홈용 실링재가 장착된 진공용 게이트 밸브에 관한 것이다.

반도체 제조장치 등에서 사용되고 있는 진공용 게이트 밸브로서, 예를 들면 원 액션 타입(one-action type) 진공용 게이트 밸브가 알려져 있다.

도 9는 원 액션 타입 진공용 게이트 밸브의 분해 사시도를 나타낸 것이다.

즉, 이 진공용 게이트 밸브(100)는, 밸브판(102)이 액추에이터(104)로부터 가해지는 힘에 의해 단일 방향의 직선이동을 행하고, 이에 의해 대략 직사각형상의 게이트 개구부(106)를 봉지(封止, sealing)하는 구조를 가지고 있다.

이와 같은 진공용 게이트 밸브(100)에서는, 일반적으로 밸브판(102)의 외주면(外周面)에 장착되는 실링재로서, 단면이 원형상인 O링(108)이 사용되고 있다.

또한 진공용 게이트 밸브(100)는, 반도체 또는 FPD 제조장치 등에 있어서, 기판을 안팎으로 건네기 위해 감압과 대기 개방이 반복되는, 로드락 챔버(load lock chamber)에 사용되는 경우가 있다.

여기서, 진공용 게이트 밸브(100)의 밸브체가 닫힌 상태에서 로드락 챔버가 대기로 개방되면, 밸브체는 1기압의 차압(differential pressure)을 받아, 닫혀진 상태로 로드락 챔버와 반대 방향으로 이동한다. 그리고, 로드락 챔버가 재차 감압되면, 밸브체는 로드락 챔버측으로 재차 이동한다. 이와 같이, 로드락 챔버에 취부(取付)된 진공용 게이트 밸브(100)에서는, 장치의 구성상, 밸브체가 빈번하게 수평 방향으로 이동하게 된다.

예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 밸브판(102)의 화살표 방향으로의 이동이 반복되어 행해지면, O링(108)에 실링 하중(sealing load)과 스러스트 하중(thrust load)의 합력이 반복해서 작용하므로, O링(108) 중 일부에 비틀림이 발생하여, 실링 불량이 발생하기 쉽다.

또한, 단면 원형의 O링(108)은 전동(轉動, rolling motion)을 일으키기 쉬운 형상이므로, 실링 홈(112)으로부터의 탈락이 발생하기 쉽다. 이와 같이, 비틀림이나 탈락에 의한 실링 불량을 발생시키기 쉬운 O링(108)을 사용한 진공용 게이트 밸브(100)에서는, O링(108)을 교환하기 위한 유지보수(maintenance) 작업이 빈번하게 필요해진다. 이와 같은 유지보수 작업은, 생산라인을 일시적으로 정지하게 되므로, 생산성에 커다란 손실을 가져와, 비용 상승을 초래한다.

한편, O링(108)을 사용한 경우, 피처리체인 실리콘 웨이퍼 등의 대형화에 수반하여 진공용 게이트 밸브(100)가 대형화되면, 그에 수반하여, 가공 정도(精度), 조립 오차를 허용할 필요가 있으므로, O링(108)의 단면형상도 크게 해야만 한다.

따라서, 진공용 게이트 밸브(100)가 대형화되면, O링(108)에 대한 압축 량(compression amount)을 얻기 위한 하중도 커지고, 결과적으로, 밸브 케이싱(110)의 강성(rigidity)을 올리거나, 압부력(押付力, pressing force)을 늘리기 위해 액추에이터(104)의 출력을 올리거나 하는 등의 대응이 필요하여, 비용 상승의 커다란 요인이 되고 있다.

이에, 최근에는 본 출원인 등에 의해, 단면 원형의 O링을 대신하여, 특수한 이형품(異形品)의 실링재가 제공되고, 그 이형품의 실링재가, 도브테일 홈 내에 장착되는 도브테일 홈용 실링재가 제공되고 있다.

도 11은 본 출원인에 의해 출원된 도브테일 홈용 실링재(200)를 나타낸 것으로, 이 도브테일 홈용 실링재(200)에서는, 탈락과 전동을 방지하기 위해 단면 원형의 O링이 아닌 이형상(異形狀)이 채용되어 있다(특허문헌 1(일본국 특허공개 제2003-14126호 공보)).

이와 같은 도브테일 홈용 실링재(200)는, 단면형상이 도브테일 홈(220)의 저면(底面)(222)에 배치되는 평탄한 저변(底邊)(202)과, 저변(202)의 양측으로부터 비스듬하게 바깥을 향해 세워지는 좌우의 사변(斜邊)(204, 204)과, 좌우의 사변(204, 204)의 각각 선단(先端)에 설치되어, 도브테일 홈(220)의 내부에서 개구(224) 근방에 배치되는 좌우의 장출부(張出部, overhanging portion)(206, 206)와, 좌우의 장출부(206, 206)의 중앙에 설치되어, 도브테일 홈(220)의 개구(224)보다도 위쪽으로 돌출하여 배치되는 중앙 볼록부(208)와, 장출부(206, 206)와 중앙 볼록부(208) 사이에 설치되어, 장출부(206, 206)와 중앙 볼록부(208)의 접선보다도 안쪽으로 패인 오목부(210, 210)로 되는 형상을 가지고 있다.

이와 같은 도브테일 홈용 실링재(200)는 대칭 단면이므로, 쌍방으로부터의 스러스트 하중에 대해 전동 방지효과가 있다.

또한, 도브테일 홈(220)에 도브테일 홈용 실링재(200)를 장착할 때에 있어서도, 저변(202) 부분이 알기 쉬운 형상이므로, 거꾸로 도브테일 홈(220)으로 장착할 우려가 없다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2003-14126호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 이와 같은 종래의 도브테일 홈용 실링재(200)에서는, 중앙 볼록부(208)의 사선 방향으로부터 강한 힘이 가해지면 한쪽의 장출부(206)가 도브테일 홈(220)의 개구(224)로부터 탈락하는 현상을 완전히 억제할 수는 없었다.

또한, 도브테일 홈용 실링재(200)가 과도하게 압축되어 버리면, 메탈끼리의 마찰에 의해, 파티클이 발생할 우려도 있다.

또한, 단면형상이 이형상인 도브테일 홈용 실링재의 경우에는, 도브테일 홈 내로의 장착성이 곤란해지는 경우가 많다.

본 발명은, 이와 같은 현상을 감안하여, 특히 반도체 제조장치, 액정 제조장치 등에 적합하게 사용되는 도브테일 홈용 실링재에 있어서, 도브테일 홈용 실링재의 좌우 쌍방으로부터 실링 하중이나 스러스트 하중이 가해져도 전동이나 도브테일 홈으로부터의 탈락이 발생하지 않고, 도브테일 홈 내로의 장착성이 양호한 도브테일 홈용 실링재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 반도체 제조장치, 액정 제조장치 등에 사용되는 대형화된 진공용 게이트 밸브이더라도, 저하중으로 충분한 실링력을 얻을 수 있는 진공용 게이트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 전술한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 과제 및 목적을 달성하기 위해 발명된 것으로서,

본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

서로 대면하는 한쌍의 부재의 접합 개소에 있어서, 어느 한쪽 부재의 표면에 설치된 도브테일 홈에 장착되어, 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿음으로써 양 부재 사이를 봉지(封止, sealing)하는 폐환상(閉環狀)의 도브테일 홈용 실링재로서,

상기 도브테일 홈 내에 장착되는 상기 도브테일 홈용 실링재의 단면형상에 있어서,

상기 도브테일 홈의 저면과 접촉하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 폭보다도 약간 폭 좁게 좌우의 우각부(隅角部, corner portion)가 위치하는 저면부와,

상기 저면부로부터 연속하는 동시에, 상기 저면부의 우각부보다도 폭 방향으로 돌출하여, 상기 도브테일 홈의 내측 사변과 맞닿도록 설치된 측면 돌출부와,

상기 측면 돌출부로부터 연속하여 형성된 장출견부(張出肩部, overhanging shoulder portion)로서,

상기 장출견부의 우각부가,

상기 도브테일 홈의 개구측 단면(端面)의 위치보다도 도브테일 홈 저면측에 위치하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 폭이 가장 좁은 부분의 위치보다도 도브테일 홈의 개구측에 위치하는 장출견부와,

상기 장출견부로부터 연속하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구보다도 위쪽으로 돌출하여 설치되어, 상기 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿을 때에는 양 부재 사이를 봉지하는 실링 볼록부

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 도브테일 홈용 실링재의 전동을 방지하고, 추가적으로 도브테일 홈으로부터 도브테일 홈용 실링재가 탈락하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도브테일 홈용 실링재에는 장출견부가 설치되어 있으므로, 도브테일 홈 내에서의 도브테일 홈용 실링재의 거동을 안정시켜, 높은 전동 방지효과를 얻을 수 있다.

또한, 도브테일 홈용 실링재를 장착할 때, 장출견부와 측면 돌출부의 경계 부분이 오목형상이므로, 이 한쪽 오목형상 부분이 도브테일 홈의 폭이 가장 좋은 부분에 맞닿고, 이것을 기점으로 도브테일 홈용 실링재는 도브테일 홈의 저면 방향으로 회전하듯이 삽입되므로, 누구라도 간단하게 도브테일 홈용 실링재를 도브테일 홈에 장착할 수 있다.

또한, 도브테일 홈의 내측 사변과 대략 원호상의 측면 돌출부가 광범위하게 맞닿으므로, 응력 집중을 저감하여, 도브테일 홈용 실링재의 이상 마모에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 도브테일 홈용 실링재의 상기 장출견부의 가장 넓은 개소의 폭을 W1,

상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭을 G로 하였을 때,

상기 W1의 범위가 0.75 G < W1 < G

인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 장출견부의 가장 넓은 개소의 폭을 설정하면, 실링 볼록부의 사선 방향으로부터 강한 힘이 가해졌다고 해도, 장출견부가 도브테일 홈의 개구 가장자리의 모서리부(隅部)에 맞닿아, 도브테일 홈 내에서의 도브테일 홈용 실링재의 전동이나 자세 균형이 깨지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 도브테일 홈의 개구측 단면까지의 거리를 H,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 실링 볼록부의 최고 정점 개소까지의 거리를 H1으로 하였을 때,

상기 H1의 범위가 1.20 H < H1 < 1.60 H

인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로, 실링 볼록부의 최고 정점 개소를 설정하면, 다른 쪽 부재의 표면과 실링 볼록부가 맞닿았을 때에, 한쪽 부재와 다른 쪽 부재 사이의 충분한 실링성능을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 측면 돌출부의, 상기 도브테일 홈의 개구측 단면측의 기단부(基端部, base end portion)까지의 거리를 H2로 하였을 때,

상기 H2의 범위가 0.90 H < H2 < 0.95 H

인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 측면 돌출부의 도브테일 홈의 개구측 단면측의 기단부의 위치를 설정하면, 도브테일 홈의 내측 사변 개구의 가장 좁은 개소 부근의 내측 사변과 측면 돌출부가 맞닿으므로, 필요 이상으로 측면 돌출부를 폭 방향으로 돌출시키지 않는다.

이로 인해, 도브테일 홈에 도브테일 홈용 실링재를 용이하게 장착할 수 있는 동시에, 장착 후에는 도브테일 홈 내에서의 도브테일 홈용 실링재의 거동을 안정시켜, 높은 전동 방지효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭을 G,

상기 저면부의 가장 넓은 개소의 폭을 W2로 하였을 때,

상기 W2의 범위가 0.75 G < W2 < G

인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 범위로 저면부의 가장 넓은 개소의 폭을 설정하면, 도브테일 홈에 도브테일 홈용 실링재를 용이하게 장착할 수 있는 동시에, 도브테일 홈의 저면에 도브테일 홈용 실링재의 저면이 안정한 상태로 배치되어, 안정한 실링성능을 발휘한다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 저면부에 오목부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 한쪽 부재와 다른 쪽 부재 사이를 봉지할 때, 오목부가 충분히 변형되므로, 저하중으로 실링력을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 도브테일 홈용 실링재는,

상기 도브테일 홈용 실링재가,

상기 실링 볼록부의 최고 정점 개소로부터 상기 저면부 방향으로 수선(垂線)을 내렸을 때,

상기 수선에 대해 선대칭의 형상인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 좌우 쌍방으로부터의 전동에 대해, 충분한 내성이 얻어진다.

또한, 본 발명의 진공용 게이트 밸브는,

상기의 도브테일 홈용 실링재가, 밸브체에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 도브테일 홈용 실링재의 전동이 방지되고, 도브테일 홈으로의 장착성도 양호하며, 메탈 터치, 파티클의 발생을 방지할 수 있고, 또한 실링 불량에 의한 유지보수를 적게 할 수 있다.

따라서, 로드락 챔버 등에 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 웨이퍼 등의 생산성을 향상시킬 수 있다.

발명의 효과

본 발명의 도브테일 홈용 실링재 및 도브테일 홈용 실링재가 장착된 진공용 게이트 밸브에 의하면, 특히 반도체 제조장치, 액정 제조장치 등에 적합하게 사용되어, 도브테일 홈용 실링재의 좌우 쌍방으로부터 실링 하중이나 스러스트 하중이 가해져도 전동이나 도브테일 홈으로부터의 탈락을 발생시키지 않아, 도브테일 홈 내로의 양호한 장착성을 얻을 수 있다.

또한, 이와 같은 도브테일 홈용 실링재가 채용된 진공용 게이트 밸브는, 감압과 대기 개방이 반복하여 행해지는 로드락실의 로드락 챔버에 유효하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)를 나타낸 도면으로서, 도 1(a)는 평면도, 도 1(b)는 측면도, 도 1(c)는 저면도, 도 1(d)는 도 1(a)의 X-X선에 의한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)의 장착상태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)를 구비한 진공용 게이트 밸브(80)의 개략을 나타낸 개략도이다.

도 4는 본 실시예에 의한 실링재의 도브테일 홈 내로의 장착 순서를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 실시예에 의한 실링재의 조임시의 변형 상태를 나타낸 개략 단면도이다.

도 6은 본 실시예의 도브테일 홈용 실링재와 종래예인 실링재를 대비하여, 장착상태와 압축상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 7은 본 실시예의 도브테일 홈용 실링재와 종래예인 실링재를 대비하여, 압축량과 압축 하중의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 8은 본원 발명의 도브테일 홈용 실링재의 다른 실시예를 나타낸 개략 단면도이다.

도 9는 종래의 도브테일 홈에 실링부재가 장착된 예로서 나타낸 진공용 게이트 밸브의 분해 사시도이다.

도 10은 O링이 밸브체에 장착된 경우에 실링재에 작용하는 힘을 나타내는 종래예의 단면도이다.

도 11은 일본국 특허공개 제2003-14126호 공보에 개시되어 있는 도브테일 홈용 실링재의 단면도이다.

부호의 설명

10… 도브테일 홈용 실링재

12… 저면부

13a… 측면부

13b… 측면부

14a… 우각부(隅角部, corner portion)

14b… 우각부

16a… 측면 돌출부

16b… 측면 돌출부

18… 장출견부(張出肩部, overhanging shoulder portion)

20a… 우각부

20b… 우각부

22… 실링 볼록부

23… 오목부

24a… 오목부

24b… 오목부

26a… 맞닿는 부(當接部, abutting portion)

26b… 맞닿는 부

28a… 오목부

28b… 오목부

30a… 오목부

30b… 오목부

60… 도브테일 홈

62… 저면

64… 개구

66a… 모서리부(隅部, corner portion)

66b… 모서리부

68a… 모서리부

68b… 모서리부

70a… 사변(斜邊)

70b… 사변

72… 가장 좁은 부분의 위치

74… 개구측 단면

80… 진공용 게이트 밸브

85… 한쪽 부재

90… 다른 쪽 부재

H… 도브테일 홈의 저면으로부터 도브테일 홈의 개구측 단면까지의 거리

H1… 도브테일 홈의 저면으로부터 실링 볼록부의 최고 정점 개소까지의 거리

H2… 도브테일 홈의 저면으로부터 측면 돌출부의, 도브테일 홈의 개구측 단면측 기단부(基端部, base end portion)까지의 거리

H3… 도브테일 홈의 가장 좁은 부분의 위치

W1… 도브테일 홈용 실링재의 장출견부의 가장 넓은 개소의 폭

W2… 저면부의 가장 넓은 개소의 폭

G… 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭

t… 압축량

100… 진공용 게이트 밸브

102… 밸브판

104… 액추에이터(actuator)

106… 게이트 개구부

108… O링

110… 밸브 케이싱

112… 실링 홈

200… 도브테일 홈용 실링재

202… 저변

204… 사변

206… 장출부(張出部, overhanging portion)

208… 중앙 볼록부

210… 오목부

220… 도브테일 홈

222… 저면

224… 개구

300… 실링재

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시 형태(실시예)를 도면을 토대로 하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)의 장착상태를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)를 구비한 진공용 게이트 밸브(80)의 개략을 나타낸 개략도이다.

본 발명의 도브테일 홈용 실링재(10)는, 도 1(a)로부터 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 폐환상의 실링재로서, 단면형상은 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 복수의 볼록부와 오목부로 되는 형상을 가지고 있다.

또한, 이 도브테일 홈용 실링재(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 폐환상의 도브테일 홈(60)이 형성된 한쪽 부재(예를 들면, 밸브판에 상당)(85)와, 다른 쪽 부재(예를 들면, 밸브 케이싱에 상당)(90)의 봉지 개소에 장착된다.

한쪽 부재(85)의 표면에 형성된 도브테일 홈(60)은, 한쪽 부재(85)의 표면 부근이 가장 좁은 개소가 되는 개구(64)를 가지고, 개구(64)의 단연(端緣, edge)으로부터 도브테일 홈(60)의 저면(62)에 걸쳐 테이퍼상으로 넓어지는 사다리꼴형상을 이뤄, 한쌍의 사변(70a, 70b)과 평탄한 저면(62)을 가지고 있다.

또한, 도브테일 홈(60)의 개구(64) 가장자리의 모서리부(68a, 68b)와 저 면(62)측 모서리부(66a, 66b)는, 큰 반경을 갖는다.

한편, 도브테일 홈용 실링재(10)는, 먼저 도브테일 홈(60)의 저면(62)과 접촉하는 동시에, 도브테일 홈(60)의 개구(64)의 가장 좁은 폭보다도 약간 폭 좁게 좌우의 우각부(14a, 14b)가 위치하는 저면부(12)가 설치되어 있다. 또한, 저면부(12)에는 오목부(23)를 설치해도 된다. 오목부(23)가 설치되어 있으면, 후술하는 바와 같이, 한쪽 부재와 다른 쪽 부재 사이를 봉지할 때, 오목부(23)가 설치되어 있지 않은 경우에 비해 약간 압압력(押壓力, pressing force)이 약해도 동등한 실링 성능을 얻을 수 있다.

또한 이 저면부(12)로부터 연속하여, 저면부(12)의 우각부(14a, 14b)보다도 폭 방향으로 돌출하고, 도브테일 홈(60)의 내측 사변(70a, 70b)과 맞닿도록 설치된 측면 돌출부(16a, 16b)가 설치되어 있다.

그리고 측면 돌출부(16a, 16b)의 위쪽에는 연속하여 장출견부(18)가 설치되어 있다.

장출견부(18)는, 좌우의 우각부(20a, 20b)가 도브테일 홈(60)의 개구(64)측 단면의 위치보다도 도브테일 홈(60)의 저면(62)측에 위치하는 동시에, 도브테일 홈(60)의 가장 좁은 부분의 위치(72)보다도 도브테일 홈(60)의 개구(64)측에 위치하고 있다. 이른바, H3의 범위 내에 좌우 우각부(20a, 20b)가 위치하도록 장출견부(18)가 설치되어 있다.

또한 장출견부(18)로부터 연속하여, 도브테일 홈(60)의 개구(64)보다도 위쪽으로 돌출하여 설치되어, 다른 쪽 부재(90)의 표면과 맞닿을 때에는 양 부재 사이 를 봉지하는 실링 볼록부(22)가 설치되어 있다.

이와 같이 하여, 도브테일 홈용 실링재(10)가 구성되어 있다.

이하, 본 실시예에 의한 도브테일 홈용 실링재(10)의 각 부의 바람직한 설계조건에 대해서 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 도브테일 홈용 실링재(10)는, 도브테일 홈용 실링재(10)의 장출견부(18)의 가장 넓은 개소의 폭을 W1, 도브테일 홈(60)의 개구(64)의 가장 좁은 개소의 폭을 G로 하였을 때,

W1의 범위가 0.75 G < W1 < G인 것이 바람직하다.

이와 같은 범위로 장출견부(18)의 가장 넓은 개소의 폭을 설정하면, 실링 볼록부(22)의 사선 방향으로부터 강한 힘이 가해졌을 때, 장출견부(18)가 도브테일 홈(60)의 개구(64) 가장자리의 모서리부(68a, 68b)에 맞닿아, 도브테일 홈(60) 내에서의 도브테일 홈용 실링재(10)의 전동이나 자세 균형이 깨지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 도브테일 홈(60)의 저면(62)으로부터 도브테일 홈(60)의 개구측 단면(74)까지의 거리를 H, 도브테일 홈(60)의 저면(62)으로부터 실링 볼록부(22)의 최고 정점 개소까지의 거리를 H1으로 하였을 때,

H1의 범위가 1.20 H < H1 < 1.60 H인 것이 바람직하다.

이와 같은 범위로 실링 볼록부(22)의 최고 정점 개소를 설정하면, 다른 쪽 부재(90)의 표면과 실링 볼록부(22)가 맞닿았을 때에, 한쪽 부재(85)와 다른 쪽 부재(90) 사이의 충분한 실링 성능을 얻을 수 있다.

또한, 도브테일 홈(60)의 저면(62)으로부터 도브테일 홈(60)의 개구측 단면(74)까지의 거리를 H, 도브테일 홈(60)의 저면(62)으로부터 측면 돌출부(16a, 16b)의, 도브테일 홈(60)의 개구측 단면(74)측의 기단부까지의 거리를 H2로 하였을 때,

H2의 범위가 0.90 H < H2 < 0.95 H인 것이 바람직하다.

이와 같은 범위로 측면 돌출부(16a, 16b)의 도브테일 홈(60)의 개구측 단면(74)측 기단부의 위치를 설정하면, 도브테일 홈(60)의 내측 사변 개구의 가장 좁은 개소 부근의 사변(70a, 70b)과 측면 돌출부(16a, 16b)가 맞닿으므로, 필요 이상으로 측면 돌출부(16a, 16b)를 폭 방향으로 돌출시키지 않는다.

이에 따라, 도브테일 홈(60)에 도브테일 홈용 실링재(10)를 용이하게 장착할 수 있는 동시에, 장착 후에는 도브테일 홈(60) 내에서의 도브테일 홈용 실링재(10)의 거동을 안정시켜, 높은 전동 방지효과를 얻을 수 있다.

또한, 도브테일 홈(60)의 개구(64)의 가장 좁은 개소의 폭을 G, 저면부(12)의 가장 넓은 개소의 폭을 W2로 하였을 때,

W2의 범위가 0.75 G < W2 < G인 것이 바람직하다.

이와 같은 범위로 저면부(12)의 가장 넓은 개소의 폭을 설정하면, 도브테일 홈(60)에 도브테일 홈용 실링재(10)를 용이하게 장착할 수 있는 동시에, 도브테일 홈(60)의 저면에 도브테일 홈용 실링재(10)의 저면이 안정한 상태로 배치되어, 안정한 실링 성능을 발휘한다.

따라서, 상기와 같은 범위에 각 부의 치수가 설계되어 있는 것이 바람직하 다.

이와 같은 도브테일 홈용 실링재(10)는, 전체가 탄성 변형 가능한 고무재료로 형성되어 있다.

고무재료로서는, 예를 들면 경도 60~70 HA 정도의 불소고무, 실리콘고무, EPDM계 고무 등을 들 수 있으나, 특히, 반도체 제조장치나 액정 제조장치의 진공용 게이트 밸브 등에 사용되는 경우에는, 내부가 플라즈마 환경이 되는 경우가 많으므로, 내플라즈마성이 우수한 불소고무가 바람직하다.

이와 같은 도브테일 홈용 실링재(10)를, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 진공용 게이트 밸브(80)의 감압과 대기 개방이 반복하여 행해지는 로드락실의 로드락 챔버에 설치하면, 도브테일 홈용 실링재(10)의 좌우 쌍방으로부터 실링 하중이나 스러스트 하중이 가해져도 전동이나 도브테일 홈(60)으로부터의 탈락을 발생시키지 않아, 도브테일 홈(60) 내로의 양호한 장착성을 얻을 수 있다.

이하에, 이와 같은 도브테일 홈용 실링재(10)의 도브테일 홈(60) 내로의 장착에 대해서, 도 4를 참조하면서 설명한다.

또한, 도 4(a)로부터 도 4(c) 중의 화살표는, 힘이 작용하는 방향을 나타낸 것이다.

먼저, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 도브테일 홈(60) 내에 도브테일 홈용 실링재(10)의 저면부(12)로부터 삽입한다.

또한 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 도브테일 홈(60) 내에 도브테일 홈용 실링재(10) 중 한쪽 측면 돌출부(16a)와 장출견부(18)의 우각부(20a) 사이의 오목 부(24a)가, 도브테일 홈(60)의 모서리부(68a)에 맞닿고, 도브테일 홈용 실링재(10)가 기울어진다.

이 상태에서, 추가적으로 도브테일 홈용 실링재(10)를 밀어넣으면, 오목부(24a)를 기점으로 도브테일 홈용 실링재(10)는 도브테일 홈(60)의 저면 방향으로 회전하듯이 삽입되므로, 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 측면 돌출부(16b)가 도브테일 홈(60)의 개구 가장자리의 모서리부(68b)를 완전히 통과하여, 도브테일 홈(60)의 저면(62)에 배치된다. 이때, 측면 돌출부(16b)의 근방을 약간 압축하는 것만으로, 도브테일 홈용 실링재(10)를 도브테일 홈(60)의 안쪽으로 수납할 수 있다.

이때, 저면부(12)에 오목부(23)를 가짐으로써 도브테일 홈용 실링재(10)의 변형을 용이하게 하며, 따라서 큰 힘을 필요로 하지 않고 도브테일 홈(60) 내에 도브테일 홈용 실링재(10)를 장착할 수 있다.

이 상태로부터 오목부(23)가 도브테일 홈(60)의 저면(62)에 위치할 때까지 밀어넣으면, 도브테일 홈용 실링재(10)를 도브테일 홈(60) 내에 완전하게 장착할 수 있다.

또한, 도브테일 홈용 실링재(10)는, 측면 돌출부(16a, 16b)의 맞닿는 부(26a, 26b)가 도브테일 홈(60)의 사변(70a, 70b)과 맞닿으므로, 도 4(c)의 상태에서는, 도브테일 홈용 실링재(10)는 도브테일 홈(60)의 폭 방향으로 이동할 수 없고, 또한, 도브테일 홈(60)의 개구 가장자리가 좁혀져 있으므로, 바깥쪽으로 탈락하는 경우도 없다. 또한, 측면 돌출부(16a, 16b)의 개구측의 곡면인 맞닿는 부(26a, 26b)가 도브테일 홈(60)의 사변(70a, 70b)과 맞닿아 있으므로, 도브테일 홈용 실링재(10)가 위쪽으로 탈락하는 경우도 없다.

다음으로, 한쪽 부재(85)에 장착된 도브테일 홈용 실링재(10)를 조이는 경우의 거동에 대해서, 도 5(a), 도 5(b)를 참조하면서 설명한다.

도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 도브테일 홈용 실링재(10)가 한쪽 부재(85) 내에 장착되고, 이 부재(85)에 다른 쪽 부재(90)가 접근하여, 실링 볼록부(22)의 선단부에 맞닿았다고 한다.

이 상태에서 밀어넣어지면, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 저면부(12)의 오목부(23)를 찌그러뜨리듯이 하여 실링 볼록부(22)가, 도브테일 홈(60) 내에 밀어넣어진다.

도 5(b)의 실링 상태에서는, 압압력이 실링면에 대해 거의 수직으로 작용하고 있고, 이에 의해, 도브테일 홈용 실링재(10)의 전동이 확실하게 방지되고 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 도브테일 홈용 실링재(10)가 장착된 한쪽 부재(85)는, 다른 쪽 부재(90)와의 조임에 의해, 먼저 실링 볼록부(22)가 변형되고, 저면부(12)의 오목부(23)가 충분히 변형되므로, 저하중으로 실링력을 얻을 수 있다.

또한, 이와 같이 조여진 상태여도, 측면 돌출부(16a, 16b)의 맞닿는 부(26a, 26b)가 도브테일 홈(60)의 사변(70a, 70b)과 꽉 맞닿도록 변형되므로, 전동이나 자세 균형이 깨지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 도 5(b)의 상태로부터 추가적으로, 상정외의 강한 압력 하중을 받았다 하더라도, 장출견부(18)의 우각부(20a, 20b)가, 도브테일 홈(60)의 모서리부(68a, 68b)의 가장 좁은 부분의 위치(72)보다도 위쪽으로 설정되어 있으므로, 이 우각부(20a, 20b)는 도브테일 홈의 모서리부(68a, 68b)에 부딪힐 뿐, 그 이상의 압축 변형이 억제되어, 도브테일 홈용 실링재(10)의 도브테일 홈(60) 내에서의 전동이나 자세 균형이 깨지는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

도 6(a-1)으로부터 도 6(b-2)에 나타낸 도면은, 종래예인 실링재(300)와, 본 실시예에 의한 도브테일 홈용 실링재(10)의 장착성, 압축성을 대비하여 나타낸 단면도이다.

이와 같은 도 6에 나타낸 본 실시예에 있어서의 도브테일 홈용 실링재(10)와 종래 실링재(300)의 압축량(t)분을, 다른 쪽 부재(90)를 한쪽 부재(85)방향으로 이동시킴으로써, 압축한다.

또한, 도 7에 나타낸 그래프와 같이, 압축량과 압축 하중의 관계를, 실시예와 종래예를 대비하여 나타내었다.

도 7의 그래프로부터 명확하듯이, 본 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)는, 압축량(t)을 변형시키기 위한 하중이 종래의 실링재(300)에 비해 작아도 된다. 따라서, 압축시에 저하중으로 실링성을 얻을 수 있는 것이 명확하다.

일반적으로, 실링 부분에서는, 상기한 바와 같이, 일정 이상의 응력이 도브테일 홈용 실링재(10), 실링재(300)에 작용하여 소정의 압축량(t)을 변형시켜 실링기능을 발휘하나, 종래예인 실링재(300)의 경우에는, 압축량(t)이 커지는데 비례하여, 그에 필요한 압축 하중도 커지고 있다.

이에 비해 본 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)의 경우에는, 종래예와 동 일하게 압축량(t)이 커지는데 비례하여, 그에 필요한 압축 하중도 커지고 있으나, 조임 하중은 종래의 실링재(300)에 비해 작은 것이 확인되었다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 만약 웨이퍼 등의 피처리체의 대형화에 수반하여 진공용 게이트 밸브가 대형화되었다고 해도, 그에 장착되는 도브테일 홈용 실링재(10)는 종래의 실링재(300)와 같이, 압축 하중을 그만큼 크게 할 필요는 없다.

이상, 본 발명에 의한 도브테일 홈용 실링재(10)의 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 조금도 한정되지 않는다.

예를 들면, 본 실시예의 도브테일 홈용 실링재(10)는, 저면부(12)의 측면부(13a, 13b)가 도브테일 홈(60)의 저면(62)에 대해 수직이 되도록 되어 있으나, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 측면부(13a, 13b)에 오목부(28a, 28b)를 설치하거나, 또한 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 장출견부(18)의 직선부분에 오목부(30a, 30b)를 설치해도 된다.

또한 도 8(c)에 나타낸 바와 같이 측면부(13a, 13b)와 장출견부(18)의 직선부분의 양쪽에 오목부(28a, 28b, 30a, 30b)를 설치해도 된다.

즉, 도브테일 홈용 실링재(10)의 저면부(12)의 가장 넓은 개소의 폭(우각부(14a)로부터 우각부(14b)까지의 거리)(W2)이, 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭(G)보다도 폭이 좁고, 장출견부(18)의 우각부(20a, 20b)가 가장 좁은 부분의 위치(H3)의 범위 내이면, 도브테일 홈용 실링재(10)의 형상은 적절히 변경 가능하다.

추가적으로, 본 실시예에서는 대략 중앙에 실링 볼록부(22)를 설치하고 있으 나, 이에 대해서도, 장출견부(18)의 가장 넓은 개소의 폭(W1) 내에서 이동 가능하고, 또한 형상도, 사다리꼴형, 직사각형 등 어느 형상이어도 되는 것이다.

또한, 상기 실시예에서는, 특히 반도체 제조장치, 액정 제조장치에 있어서 사용되는 원 액션 타입의 진공용 게이트 밸브를 예로 하여 설명하였으나, 사용 개소는 이에 한정되는 것이 아니고, 이른바 투 액션 타입의 진공용 게이트 밸브에도 적용 가능하다. 또한, 특히, 반도체 또는 FPD 제조장치에 있어서, 감압과 대기 개방이 반복되는 로드락 챔버의 진공용 게이트 밸브로서 바람직하게 사용할 수 있다. 즉, 도브테일 홈(60)이 형성된 실링 홈이라면, 어느 부재에도 유효하게 적용할 수 있다.

Claims

서로 대면하는 한쌍의 부재의 접합 개소에 있어서, 어느 한쪽 부재의 표면에 설치된 도브테일 홈에 장착되어, 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿음으로써 양 부재 사이를 봉지하는 폐환상(閉環狀)의 도브테일 홈용 실링재로서,

상기 도브테일 홈 내에 장착되는 상기 도브테일 홈용 실링재의 단면형상에 있어서,

상기 도브테일 홈의 저면과 접촉하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 폭보다도 약간 폭 좁게 좌우의 우각부(隅角部)가 위치하는 저면부와,

상기 저면부로부터 연속하는 동시에, 상기 저면부의 우각부보다도 폭 방향으로 돌출하여, 상기 도브테일 홈의 내측 사변과 맞닿도록 설치된 측면 돌출부와,

상기 측면 돌출부로부터 연속하여 형성된 장출견부(張出肩部)로서,

상기 장출견부의 우각부가,

상기 도브테일 홈의 개구측 단면의 위치보다도 도브테일 홈 저면측에 위치하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 가장 좁은 부분의 위치보다도 도브테일 홈의 개구측에 위치하는 장출견부와,

상기 장출견부로부터 연속하는 동시에, 상기 도브테일 홈의 개구보다도 위쪽으로 돌출하여 설치되어, 상기 다른 쪽 부재의 표면과 맞닿을 때에는 양 부재 사이를 봉지하는 실링 볼록부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 도브테일 홈용 실링재의 상기 장출견부의 가장 넓은 개소의 폭을 W1,

상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭을 G로 하였을 때,

상기 W1의 범위가 0.75 G < W1 < G

인 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 도브테일 홈의 개구측 단면까지의 거리를 H,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 실링 볼록부의 최고 정점 개소까지의 거리를 H1으로 하였을 때,

상기 H1의 범위가 1.20 H < H1 < 1.60 H

인 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 도브테일 홈의 개구측 단면까지의 거리를 H,

상기 도브테일 홈의 저면으로부터 상기 측면 돌출부의, 상기 도브테일 홈의 개구측 단면측의 기단부(基端部)까지의 거리를 H2로 하였을 때,

상기 H2의 범위가 0.90 H < H2 < 0.95 H

인 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 도브테일 홈의 개구의 가장 좁은 개소의 폭을 G,

상기 저면부의 가장 넓은 개소의 폭을 W2로 하였을 때,

상기 W2의 범위가 0.75 G < W2 < G

인 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 저면부에 오목부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항에 있어서,

상기 도브테일 홈용 실링재가,

상기 실링 볼록부의 최고 정점 개소로부터 상기 저면부 방향으로 수선(垂線)을 내렸을 때,

상기 수선에 대해 선대칭의 형상인 것을 특징으로 하는 도브테일 홈용 실링재.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 도브테일 홈용 실링재가, 밸브체에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 진공용 게이트 밸브.