KR20090052858A

KR20090052858A - 밸브 장치

Info

Publication number: KR20090052858A
Application number: KR1020097003258A
Authority: KR
Inventors: 다케히로 니시바
Original assignee: 닛폰 바루카 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-05-26
Also published as: TW200817610A; US20090189107A1; JPWO2008018405A1; WO2008018405A1; EP2058566A1

Abstract

본 발명은, 회전기구와 승강기구라는 서로 다른 구동기구를 하나의 구동원의 제어함으로써 간단하게 구동기구의 신뢰성이 높은 밸브 장치를 제공하고자 하는 것이다.

케이싱(44)의 제1개구부(46)를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부(52)와, 밸브체부(52)를 회전시켜서 제1개구부(46)에 대향하는 위치로 이동 시킴과 아울러 밸브체부(52)를 지름방향으로 이동시켜서 제1개구부(46)에 착좌시키는 밸브체 구동부(11)와, 밸브체부(52)에 설치된 제1씰부재(58)과, 밸브체부(52)의 회전을 제한하는 스토퍼부(39A, 39B, 35)를 구비하고, 밸브체 구동부(11)는 밸브체부(52)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(13)와, 밸브체부(52)에 접속됨과 아울러 회전중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부(17B)를 구비하는 샤프트부(17)와, 샤프트부(17)를 회전시키는 구동원(66)을 구비하는 구성으로 하였다.

Description

밸브 장치{VALVE DEVICE}

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피처리 물체에 대하여 소정의 처리를 하는 처리 챔버 등에 이용되는 밸브 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼에 각종 처리, 예를 들면 드라이 에칭, 스퍼터링, CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 각종 프로세스가 반복하여 이루어진다. 상기한 각종의 처리의 대부분은 진공 분위기에서 이루어지고, 이러한 종류의 처리를 하는 처리 챔버에 대하여 웨이퍼의 반출입을 하는 반입 개구는, 처리 시에는 게이트 밸브 장치(gate valve 裝置)에 의하여 기밀성(氣密性)이 높은 상태로 씰(seal) 된다.

이러한 종류의 게이트 밸브 장치는, 예를 들면 진공처리 가능하게 된 처리 챔버의 측벽에 웨이퍼가 통과할 수 있을 정도의 크기의 좁은 폭의 반입 개구를 형성하여 이 반입 개구에 부착된다. 그리고 프로세스 시에는 이 게이트 밸브 장치에 있어서 O링 등이 붙은 밸브체에 의하여 상기 반입 개구를 기밀하게 닫은 상태에서 프로세스 처리를 하게 된다.

여기에서 도11 및 도12에 나타나 있는 바와 같이 종래의 게이트 밸브 장치(100)는, 케이싱(102)과, 케이싱(102)의 내부에 구동 가능하게 설치된 밸브체(104)와, 밸브체(104)를 회전구동 한 후에 밸브 시트로 가압하는 밸브체 구동부(106)를 구비하고 있다. 또한 케이싱(102)에는, 인접하는 처리 챔버(도면에 나타내는 것은 생략)와 통하기 위한 제1개구부(108)과, 밸브체(104)에 설치된 후술하는 제1씰부재(112)의 유지보수를 하기 위한 제2개구부(110)가 각각 형성되어 있다. 상기 밸브체(104)는, 밸브체 구동부(106)에 의하여 회전구동 되어 밸브 시트로 가압됨으로써, 제1개구부(108) 또는 제2개구부(110)를 폐쇄할 수 있도록 되어 있다. 또 밸브체(104)의 표면에는, 제1개구부(108)를 폐쇄했을 때에 제1개구부(108)를 기밀하게 씰 하기 위한 제1씰부재(112)와, 제2개구부(110)를 폐쇄했을 때에 제2개구부(110)를 기밀하게 씰 하기 위한 제2씰부재(114)가 각각 설치되어 있다.

상기 구성의 게이트 밸브 장치(100)에서는, 밸브체(104)에 의하여 제1개구부(108)가 폐쇄되어 있는 상태에서는 제1씰부재(112)가 탄성변형 하고 있고, 또한 밸브체(104)에 의하여 제2개구부(110)가 폐쇄되어 있는 상태에서는 제2씰부재(114)가 탄성변형 하고 있다. 이와 같이 각 씰부재(112, 114)가 탄성변형 됨으로써, 제1개구부(108) 또는 제2개구부(110)를 기밀하게 씰 할 수 있다.

특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개2006-170373호 공보

[해결하고자 하는 과제]

그런데 상기한 구성의 게이트 밸브 장치에서는, 밸브체 구동부가 회전기구와 밸브체를 승강하기 위한 승강기구를 모두 갖는 복잡한 구조이기 때문에, 신뢰성이 높은 구동부의 구현이 요구되어 있었다. 특히, 종래기술에 개시되어 있는 바와 같이, 압축공기에 의한 밸브체의 구동은, 밸브체 구동부의 추진력에 의하여 밸브체를 각 개구부로 가압하고 있기 때문에, 밸브체가 각 개구부로 눌려질 때에 밸브체의 이동속도가 빠르므로 밸브체가 각 개구부에 착좌(着座)했을 때의 충격력이 커져버린다. 그 결과, 각 씰부재가 열화, 파손하기 쉬어져 파티클이 발생하는 문제가 있다.

또한 제1씰부재 및 제2씰부재의 찌그러짐 폭의 관리 혹은 설정은 밸브체 구동부의 추진력 만에 의하여 제어되고 있는 구조로 되어 있기 때문에, 제1씰부재 및 제2씰부재의 찌그러짐 폭의 관리 혹은 설정을 밸브체 구동부의 추진력 만에 의하여 제어하려고 하면, 미세한 제어를 하는 것이 곤란하게 되어 제1씰부재 및 제2씰부재가 너무 찌그러지는 상태가 되는 경우가 있다. 그 결과, 안정된 씰 성능이 얻어지지 않고, 제1씰부재 및 제2씰부재의 제품수명이 저하함과 아울러 파티클이 쉽게 발생하게 되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은, 상기 사정을 감안하여 회전기구와 승강기구라는 서로 다른 구동기구를 하나의 구동원(驅動源)에 의하여 구동시킴으로써 부피가 작고 구동기구의 신뢰성이 높은 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 제1씰부재 및 제2씰부재의 각 개구부에 대한 충격력을 경감시키고 또한 각 개구부에 대한 각 씰부재의 가압량을 일정하게 할 수 있고, 수명이 길고 또한 높은 씰 성능을 구비하는 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제해결수단]

청구항1에 기재되어 있는 발명은, 케이싱에 형성된 개구부를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부와, 상기 밸브체부를 축을 중심으로 하여 회전시켜서 상기 개구부와 대향하는 위치로 이동 가능하게 함과 아울러 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시켜서 상기 개구부의 폐쇄 또는 개방을 가능하게 하는 밸브체 구동부와, 상기 밸브체부에 설치되어 상기 밸브체부가 상기 개구부를 폐쇄했을 때에 상기 개구부를 기밀하게 씰 하는 씰부재와, 상기 밸브체부의 회전을 제한하는 스토퍼부를 구비하는 밸브 장치로서, 상기 밸브체 구동부는, 상기 밸브체부를 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 밸브체부에 접속됨과 아울러 회전중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부를 구비하여 회전함으로써 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시키는 편심 샤프트부와, 상기 지지부 또는 상기 편심 샤프트부를 회전시키는 구동원을 구비하고, 상기 스토퍼부는, 상기 밸브체부가 상기 개구부와 대향하는 위치에서, 상기 지지부의 일방향 측으로의 회전을 저지하는 것을 특징으로 한다.

청구항2에 기재되어 있는 발명은, 일방의 측벽부에는 제1개구부가 형성되고 타방의 측벽부에는 제2개구부가 형성된 케이싱의 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부와, 상기 밸브체부를 축을 중심으로 하여 회전시켜서 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부와 대향하는 위치로 이동 가능하게 함과 아울러 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시켜서 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부의 폐쇄 또는 개방을 가능하게 하는 밸브체 구동부와, 상기 밸브체부에 설치되어 상기 밸브체부가 상기 제1개구부를 폐쇄했을 때에 상기 제1개구부를 기밀하게 씰 하는 제1씰부재와, 상기 밸브체부가 상기 제2개구부를 폐쇄했을 때에 상기 제2개구부를 기밀하게 씰 하는 제2씰부재와, 상기 밸브체부의 회전을 제한하는 스토퍼부를 구비하는 밸브 장치로서, 상기 밸브체 구동부는, 상기 밸브체부를 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 밸브체부에 접속됨과 아울러 회전중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부를 구비하여 회전함으로써 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시키는 편심 샤프트부와, 상기 지지부 또는 상기 편심 샤프트부를 회전시키는 구동원(驅動源)을 구비하고, 상기 스토퍼부는, 상기 밸브체부가 상기 제1개구부와 대향하는 위치에서 상기 지지부의 일방향 측으로의 회전을 저지하고, 상기 밸브체부가 상기 제2개구부와 대향하는 위치에서 상기 지지부의 타방향 측으로의 회전을 저지하는 것을 특징으로 한다.

청구항3에 기재되어 있는 발명은, 청구항1 또는 2에 기재되어 있는 밸브 장치에 있어서, 상기 지지부를 일방향으로 회전시키는 회전력을 상기 지지부에 부여하는 회전력 부여부를 구비하고, 상기 지지부의 회전은, 상기 회전력 부여부에 의하여 상기 지지부에 부여되는 회전력과 상기 구동원으로부터의 구동력의 힘의 관계에 의하여 제어되는 것을 특징으로 한다.

청구항4에 기재되어 있는 발명은, 청구항3에 기재되어 있는 밸브 장치에 있어서, 상기 회전력 부여부는 태엽 스프링인 것을 특징으로 한다.

[발명의 효과]

청구항1에 기재되어 있는 발명에 의하면, 밸브체부가 개구부와 대향하는 위치에서, 지지부의 일방향 측으로의 회전이 스토퍼부에 의하여 저지된다. 그리고 밸브체부가 개구부와 대향하는 위치에서, 편심 샤프트부가 일방향 측으로 회전함으로써 밸브체부가 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량에 의거하는 거리만큼 지름방향 외측으로 이동하여 개구부에 착좌한다. 이 때에, 개구부는 씰부재에 의하여 기밀하게 씰 된 상태로 폐쇄된다. 한편 밸브체부가 개구부와 대향하는 위치에서, 편심 샤프트부가 타방향 측으로 회전하면, 밸브체부는 지름방향 내측으로 이동한다. 이에 따라 개구부가 개방된다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 밸브체부의 지름방향 외측으로의 이동량은, 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량에 의거하게 된다. 이 때문에 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량을 소정치가 되도록 설정하는 것 만으로, 밸브체부의 지름방향 외측으로의 이동량이 일정량이 되도록 용이하게 제어할 수 있다. 이에 따라 간이한 구성으로 개구부에 대한 씰부재의 가압량을 일정하게 할 수 있고 또한 개구부에 대한 씰부재의 충격력을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 씰부재의 제품수명의 저하를 억제할 수 있고, 또한 씰부재가 원인이 되는 파티클의 발생을 방지할 수 있다. 또한 밸브체부가 개구부와 대향하는 위치에서, 지지부의 회전이 스토퍼부에 의하여 정지되기 때문에 밸브체부가 개구부에 대하여 위치가 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 개구부를 확실하게 폐쇄할 수 있어 기밀하게 씰 할 수 있다.

청구항2에 기재되어 있는 발명에 의하면, 밸브체부가 제2개구부와 대향하는 위치에 있는 상태를 기준으로 하면, 구동원으로부터의 구동력에 의하여 지지부와 편심 샤프트부가 함께 소정의 방향으로 회전한다. 이에 따라 밸브체부가 제1개구부와 대향하는 위치로 이동한다. 밸브체부가 제1개구부와 대향하는 위치로 이동하면, 스토퍼부에 의하여 지지부의 일방향 측으로의 회전이 저지되어서, 밸브체부가 적절한 위치로 위치결정 된다. 또한 편심 샤프트부가 소정의 방향으로 회전함으로써, 밸브체부가 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량에 의거하는 거리만큼 지름방향 외측으로 이동하여 제1개구부에 착좌한다. 이 때에, 제1개구부는 제1씰부재에 의하여 기밀하게 씰 된 상태에서 폐쇄된다.

한편 밸브체부가 제1개구부와 대향하는 위치에서 편심 샤프트부가 역방향으로 회전하면, 밸브체부는, 지름방향 내측으로 이동하여 제1개구부를 개방한다. 또한 편심 샤프트부가 역방향으로 회전하면, 지지부가 편심 샤프트부의 구동에 추종하여 회전한다. 이에 따라 밸브체부가 제2개구부와 대향하는 위치로 이동하여 최초의 기준위치로 되돌아간다. 밸브체부가 제2개구부와 대향하는 위치로 이동했을 때에는, 스토퍼부에 의하여 지지부의 타방향 측으로의 회전이 저지되어서 밸브체부가 적절한 위치에 위치결정 된다.

그리고 이 기준상태에 있어서, 지지부가 회전하지 않도록 고정하고, 편심 샤프트부가 회전함으로써 밸브체부가 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량에 의거하는 거리만큼 지름방향 외측으로 이동하여 제2개구부에 착좌한다. 이 때, 제2개구부는, 제2씰부재에 의하여 기밀하게 씰 된 상태에서 폐쇄된다. 한편 편심 샤프트부가 역방향으로 회전함으로써 밸브체부는 지름방향 내측으로 이동하여 제2개구부가 개방된다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 밸브체부의 지름방향 외측으로의 이동량은, 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량에 의거하게 된다. 이 때문에 편심 샤프트부의 편심 축부의 편심량을 소정치가 되도록 설정하는 것 만으로, 밸브체부의 지름방향 외측으로의 이동량이 일정량이 되도록 용이하게 제어할 수 있다. 이에 따라 간이한 구성으로, 각 개구부에 대한 각 씰부재의 가압량을 일정하게 할 수 있고 또한 각 개구부에 대한 각 씰부재의 충격력을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 각 씰부재의 제품수명의 저하를 억제할 수 있고 또한 각 씰부재가 원인이 되는 파티클의 발생을 방지할 수 있다. 또한 밸브체부가 각 개구부와 대향하는 위치에서, 지지부의 회전이 스토퍼부에 의하여 정지되기 때문에 밸브체부가 각 개구부에 대하여 위치 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 각 개구부를 확실하게 폐쇄할 수 있어 기밀하게 씰 할 수 있다.

청구항3에 기재되어 있는 발명에 의하면, 지지부의 회전은, 회전력 부여부에 의하여 지지부에 부여되는 회전력과 구동원으로부터의 구동력의 힘의 관계에 의하여 제어된다. 구체적으로는, 회전력 부여부에 의하여 지지부에 부여되는 회전력과 구동원으로부터의 구동력이 서로 대항할 경우(반대의 방향으로 힘이 작용하는 경우)에는, 회전력과 구동력 중에서 큰 쪽이 작용하는 방향으로 지지부 및 밸브체부가 회전한다. 또한 회전력 부여부에 의하여 지지부에 부여되는 회전력과 구동원으로부터의 구동력이 같은 방향으로 작용하는 경우에는, 회전력 및 구동력이 작용하는 방향으로 지지부 및 밸브체부가 회전한다. 이 때문에 회전력 부여부에 의한 회전력과 구동원으로부터의 구동력의 일방을 조정함으로써 지지부의 회전을 용이하게 제어할 수 있다.

청구항4에 기재되어 있는 발명에 의하면, 회전력 부여부로서 태엽 스프링을 사용함으로써, 태엽 스프링으로부터 지지부에 일방향으로의 회전력을 부여할 수 있다. 이에 따라 지지부와 편심 샤프트부의 회전구동을 연동시키거나, 지지부와 독립하여 편심 샤프트부를 구동원에 의하여 회전시키거나 할 수 있다. 그 결과, 회전기구와 승강기구라는 서로 다른 구동기구를 하나의 구동원에 의하여 구동 가능하게 한다. 또한 태엽 스프링을 사용함으로써, 기존의 부품을 사용하여 용이하게 회전력 부여부를 구성할 수 있다. 이에 따라 밸브 장치의 구성을 간단한 것으로 할 수 있어 제조비용도 감소시킬 수 있다.

도1은, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 부착상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도2는, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 요부를 나타내는 부분 확대도이다.

도3(A)는, 해방상태에 있어서의 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도3(B)는 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도4(A)는, 해방상태로부터 90도 회전상태에 있어서의 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도4(B)는 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도5(A)는 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부에 의하여 제1개구부를 폐쇄한 상태의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이 고, 도5(B)는 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도6(A)는, 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부에 의하여 제2개구부를 폐쇄한 상태의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도6(B)는, 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도7(A)는, 해방상태에 있어서의 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도7(B)는 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도8(A)는, 해방상태로부터 90도 회전상태에 있어서의 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도8(B)는, 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도9(A)는, 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부에 의하여 제1개구부를 폐쇄한 상태의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도9(B)는 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도10(A)는, 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 밸브체부에 의하여 제2개구부를 폐쇄한 상태의 밸브체부의 위치를 나타내는 단면도이고, 도10(B)는, 그 편심 샤프트부 및 지지부의 위치관계를 나타내는 도면이다.

도11은, 종래기술의 게이트 밸브 장치의 부분적인 단면도이다.

도12는, 종래기술의 게이트 밸브 장치의 밸브체와 밸브구동기구와의 부착상태를 나타내는 전방으로부터의 사시도이다.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

11 밸브체 구동기구(밸브체 구동부)

12 처리 챔버 13 지지부

17 편심 샤프트(편심 샤프트부) 17B 편심 축부

20 게이트 밸브 장치(밸브 장치) 27 폴부

29A 위치결정 핀부 29B 위치결정 핀부

35 회전제한 핀부(스토퍼부) 37 태엽 스프링(회전력 부여부)

38 반출입 개구(챔버 개구부) 39A 스토퍼 부재(스토퍼부)

39B 스토퍼 부재(스토퍼부) 44 케이싱

46 제1개구부(개구부) 51 원통 플랜지부(스토퍼부)

52 밸브체부 56 제1씰면

57 제2씰면

58 밸브체 씰부(제1씰부재, 씰부재)

60 유지보수 씰부(제2씰부재)

62 유지보수용 개구(제2개구부) 66 구동 모터(구동원)

75 회전 스토퍼(스토퍼부)

다음에 본 발명의 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 실시예에서는 밸브 장치의 일례로서, 본 발명을 게이트 밸브 장치에 적용한 형태에 의거하여 설명한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 처리 챔버(12)를 구획하는 측벽(36)에는, 반도체 웨이퍼를 통과시켜서 반출입(搬出入)시키는 가늘고 긴 반출입 개구(38)가 형성되고, 또한 처리 챔버(12)와 연결 가능한 반송실(14)을 구획하는 측벽(40)에도 개구(42)가 형성되어 있다. 그리고 게이트 밸브 장치(20)는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 대략 직육면체 모양의 케이싱(44)을 구비하고 있다. 이 케이싱(44)의 일측에는 처리 챔버(12) 내로 통하는 가늘고 긴 제1개구(46)가 형성되어 있다. 케이싱(44)과 상기 처리 챔버(12) 및 반송실(14)과의 접합면에는, O링(48, 50)이 각각 삽입되어서 기밀성을 유지할 수 있도록 되어 있다.

또한 케이싱(44) 내에는 밸브체부(52)와 이 밸브체부(52)를 구동하는 밸브체 구동기구(11)가 설치되어 있고, 필요에 따라 밸브체부(52)가 상기 제1개구부(46)에 착좌하여 이것을 기밀하게 씰 할 수 있도록 되어 있다. 또, 상기 제1개구부(46)와 반출입 개구(38)는 일체적으로 통하게 되어 있으므로, 상기 제1개구부(46)를 개폐함으로써 반출입 개구(38)도 개폐된다.

구체적으로는 밸브체부(52)에는, 제1개구부(46)를 폐쇄 또는 개방하는 평면 모양의 제1씰면(56)과, 후술하는 유지보수용 개구(제2개구부)(62)를 폐 쇄 또는 개방하는 평면 모양의 제2씰면(57)이 형성되어 있다. 이 제1씰면(56)에는, 밸브체부(52)가 제1개구부(46)를 폐쇄했을 때에 제1개구부(46)를 기밀하게 씰 하는 밸브체 씰부(제1씰부재)(58)가 설치되어 있다. 또한 제2씰면(57)에는, 밸브체 씰부(58)의 외측에 위치하여 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)를 폐쇄했을 때에 유지보수용 개구(62)를 기밀하게 씰 하는 유지보수 씰부(제2씰부재)(60)가 설치되어 있다. 여기에서 밸브체 씰부(58) 및 유지보수 씰부(60)는 O링으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고 밸브체부(52)의 제1씰면(56)은 제1개구부(46)와 대략 같은 형상으로 형성되어 있다. 그리고 제1씰면(56)의 테두리부에는 상기한 밸브체 씰부(58)가 장착되어 있다. 또한 밸브체부(52)의 제2씰면(57)은 유지보수용 개구(62)와 대략 같은 형상으로 형성되어 있다. 또한 제2씰면(57)의 테두리부에는 유지보수용 씰부(60)가 장착되어 있다.

또한 밸브체부(52)의 길이방향 양단부 근방에는, 밸브체부(52)를 케이싱(44)에 대하여 회전시키거나 또는 지름방향으로 이동시키기 위한 밸브체 구동기구(밸브체 구동부)(11)가 부착되어 있다.

여기에서 밸브체부(52)를 구동시키는 밸브체 구동기구(11)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)의 길이방향 양단부에는 지지부(13)가 부착되어 있다. 이 지지부(13)는 중공(中空) 모양으로 형성되어 있다. 이 지지부(13)는, 케이싱(44)의 베어링부(15)에 의하여 회전 가 능하게 되도록 지지되어 있다. 또한 지지부(13)의 내측에는, 베어링부(도면에 나타내는 것은 생략)를 통하여 편심 샤프트(편심 샤프트부)(17)가 회전 가능하도록 배치되어 있다. 이 편심 샤프트(17)는, 샤프트 본체부(17A)와, 샤프트 본체부(17A)의 중심(축심)으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부(17B)로 구성되어 있다. 이 편심 축부(17B)의 외주에는, 슬라이딩 베어링(도면에 나타내는 것은 생략)을 사이에 두고 롤러(22)가 배치되어 있고, 지름방향으로 연장된 지지편(19)이 부착되어 있다. 즉 이 지지편(19)에는 롤러(22)가 삽입되는 삽입부(21)가 형성되어 있어, 이 롤러(22)를 통하여 편심 축부(17B)가 회전 가능하게 접속된 구성으로 되어 있다. 상기한 지지편(19)의 지름방향 외측 단부는 밸브체부(52)와 접속되어 있다. 또, 지지편(19)과 밸브체부(52)는, 비스나 나사 등의 고정구(固定具)에 의하여 접속되어 있다. 또한 지지부(13)에는, 밸브체부(52)가 지름방향 외측으로 이동할 때에 신장하고, 밸브체부(52)가 지름방향 내측으로 이동할 때에 수축하는 벨로우즈(33)가 부착되어 있다.

또한 도2 및 도4에 나타나 있는 바와 같이 샤프트 본체부(17A)의 단부에는 링모양 부재(25)가 부착되어 있다. 이 링모양 부재(25)에는 폴부(27)가 형성되어 있다.

또한 지지부(13)의 일방 측단부의 외주부에는, 직경이 커진 플랜지부(31)가 부착되어 있다. 이 플랜지부(31)는, 케이싱(44)에 형성된 수납 공간부(M)에 배치되어 있다. 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)에는 축방 향으로 돌출한 복수의 핀부가 부착되어 있다. 즉 본 실시예에서는 3개의 핀부가 플랜지부(31)에 각각 부착되어 있고, 각 핀부는, 1개의 회전제한 핀부(35)와 2개의 위치결정 핀부(29A, 29B)로 구성되어 있다. 이 중에서, 2개의 위치결정 핀부(29A, 29B)는 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)의 중심으로부터의 거리가 같은 부위에 부착되어 있다. 또한 3개의 핀부 중에서 1개의 회전제한 핀부(35)는, 다른 2개의 위치결정 핀부(29A, 29B)와 비교하여 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)의 중심으로부터의 거리가 먼 부위에 부착되어 있다. 또한 일방의 위치결정 핀부(29A)는 회전제한 핀부(35)을 중심으로 하여 소정의 각도만큼 우측으로 벗어난 부위에 부착되어 있고, 타방의 위치결정 핀부(29B)는 회전제한 핀부(35)를 중심으로 하여 소정의 각도만큼 좌측으로 벗어난 부위에 부착되어 있다. 또, 일방의 위치결정 핀부(29A)와 회전제한 핀부(35) 사이의 각도와 타방의 위치결정 핀부(29B)와 회전제한 핀부(35) 사이의 각도는 대략 동일하게 되도록 설정되어 있다.

또한 케이싱(44)의 수납 공간부(M)의 내부이며 또한 플랜지부(31)의 지름방향 외측에는, 태엽 스프링(회전력 부여부)(37)이 배치되어 있다. 이 태엽 스프링(37)은 플랜지부(31)의 외주면과 접촉하고 있어, 태엽 스프링(37)의 탄성력이 플랜지부(31)의 외주면에 대하여 플랜지부(31)를 소정의 방향(도3에서 화살표(A) 방향)으로 회전시키도록 부여되고 있다. 이와 같이 플랜지부(31)에는, 일방향(도3에서 화살표(A) 방향)으로 회전하도록 태엽 스프 링(37)으로부터의 회전력이 항상 부여되고 있다.

또한 케이싱(44)에는, 플랜지부(31)의 회전제한 핀부(35)와 접촉하고 위치결정 핀부(29A, 29B)와는 접촉하지 않는 2개의 스토퍼 부재(스토퍼부)(39A, 39B)가 부착되어 있다. 각 스토퍼 부재(39A, 39B)는, 지지부(13)가 90도 만큼 회전할 수 있는 위치에 각각 배치되어 있다. 즉 일방의 스토퍼 부재(39B)는, 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에 있는 상태의 지지부(13)의 회전제한 핀부(35)와 접촉하고, 타방의 스토퍼 부재(39A)는, 밸브체부(52)가 제1개구부(46)와 대향하는 위치에 있는 상태의 지지부(13)의 회전제한 핀부(35)와 접촉하여, 지지부(13)의 회전을 제한하고 있다.

또한 케이싱(44)에는 록부재(lock 部材)(41)가 부착되어 있다. 이 록부재(41)는 일방의 단부를 기준으로 하여 회전 가능하게 부착되어 있어, 록부재(41)의 타방의 단부가 지름방향 내측으로 이동했을 때에, 플랜지부(31)의 회전제한 핀부(35)를 일방의 스토퍼 부재(39B)와 록부재(41)로 협지(挾持)시켜 결합하도록 설정되어 있다. 또, 록부재(41)의 회전은, 도면에 나타나 있지 않은 제어기구 또는 수동(手動)에 의하여 제어되고 있다.

또한 케이싱(44)에는 구동 모터(구동원)(66)가 부착되어 있다. 이 구동 모터(66)는, 정방향 및 역방향으로 회전하는 모터 회전축(66A)을 구비하고 있다. 이 모터 회전축(66A)은 편심 샤프트(17)의 샤프트 본체부(17A)에 접속되어 있어, 모터 회전축(66A)의 회전에 의하여 편심 샤프트(17)를 일방 향(도3에서 화살표(X) 방향) 또는 역방향(도3에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시키는 것이 가능하도록 되어 있다.

또한 도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 케이싱(44)의 천정부(天頂部)에는, 밸브체 씰부(58)를 교체하기 위한 가늘고 긴 유지보수용 개구(62)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 이 유지보수용 개구(62)는, 이 주위의 착좌면(着座面)에 밸브체부(52)를 착좌시켰을 때에 내측의 밸브체 씰부(58) 만이 노출된 상태에서 외측의 유지보수용 씰부(60)가 착좌면에 접촉하여 기밀하게 씰 할 수 있는 크기로 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 유지보수용 개구(62)는, 상기 제1개구부(46)의 크기보다 폭이 약간 넓게 되도록 형성되어 있어, 이 유지보수용 개구(62)를 유지보수용 씰부(60)에 의하여 기밀하게 씰 하는 한편 내측의 밸브체 씰부(58)를 유지보수용 개구(62) 내로 노출시키도록 되어 있다.

또한 도1에 나타나 있는 바와 같이 유지보수용 개구(62)의 주변부에는, 그 외측으로부터 유지보수용 개폐 뚜껑(68)이 O링(70)을 사이에 두고 기밀하게 부착되어 있다. 이 경우에, 유지보수용 개폐 뚜껑(68)은, 복수 개의 볼트(72)에 의하여 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또한 예를 들면 이 유지보수용 개폐 뚜껑(68)으로서 아크릴 수지판 등으로 이루어지는 투명판(透明板)을 사용하면, 유지보수용 개폐 뚜껑(68)을 떼어내지 않고도 밸브체 씰부(58)의 열화(劣化)의 정도를 외부로부터 육안으로 볼 수 있다. 이 경우에, 유지보수용 개폐 뚜껑(68)의 일부에, 내부를 볼 수 있는 투명한 윈도 우부를 형성하여도 좋다.

또한 상기 밸브체부(52)를 상기 유지보수용 개구(62)에 착좌시켜 폐쇄했을 때에, 상기 유지보수용 개폐 뚜껑(68)과 착좌한 밸브체부(52) 사이에 형성되는 간극(74) 내를 대기압으로 복귀시키기 위하여 간극 급기계(間隙給氣系)(76)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 간극 급기계(76)는, 상기 유지보수용 개구(62)를 구획하는 구획벽에 상기 간극(74)과 외부를 통하게 하는 유로(78)를 형성하고, 이 유로(78)에 개폐밸브(80)를 삽입함으로써 설치하여 필요에 따라 N₂ 가스나 청정공기 등을 공급할 수 있도록 되어 있다.

또한 도1에 나타나 있는 바와 같이 상기 간극(74) 내를 진공처리 하기 위한 공극 진공 배기계(82)가 설치되어 있다. 이 공극 진공 배기계(82)는, 상기 유지보수용 개구(62)를 구획하는 구획벽에 상기 간극(74)과 외부를 통하게 하는 유로(84)를 형성하고, 이 유로(84)에 개폐밸브(86)를 삽입함으로써 설치하여 필요에 따라 간극(74) 내의 분위기를 진공배기 할 수 있도록 되어 있다.

다음에 제1실시예의 게이트 밸브 장치(20)의 작용에 대하여 설명한다. 본 실시예의 작용에서는, 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에 있는 상태(해방상태)를 기준으로 하여 설명한다.

도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)가 유지보수용 개 구(62)와 대향하는 위치에 있는 상태(해방상태)에서는, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 회전중심을 기준으로 하여 유지보수용 개구(62) 측과 반대측(지름방향 내측)에 위치하고 있다. 또한 해방상태에서는, 플랜지부(31)의 일방의 위치결정 핀부(29A)와 링모양 부재(25)의 폴부(27)가 접촉하고 있다. 또한 해방상태에서는, 플랜지부(31)의 외주면에 태엽 스프링(37)으로부터 소정의 탄성력이 작용하고 있어, 지지부(13)는 소정의 방향(도3에서 화살표(X) 방향) 측으로 회전하려고 한다. 또, 구동 모터(66)의 구동을 정지하거나 또는 구동 모터(66)로부터의 회전 구동력을 편심 샤프트(17)에 대하여 도3에 있어서 화살표(A) 방향과는 반대방향으로 작용시킴으로써, 지지부(13)는 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력에 대항하는 것이 가능하기 때문에 밸브체부(52)를 소정의 위치에서 위치결정 할 수 있다.

다음에 도4에 나타나 있는 바와 같이 구동 모터(66)가 정방향(도4에서 화살표(X) 방향)을 향하여 구동하면, 편심 샤프트(17)가 회전한다. 이에 따라 링모양 부재(25) 및 폴부(27)가 회전한다. 이 때에, 플랜지부(31)의 외주면에는 태엽 스프링(37)으로부터 소정의 탄성력이 작용하고 있기 때문에, 플랜지부(31)의 일방의 위치결정 핀부(29A)가 폴부(27)를 추종(追從)하여 회전하고, 지지부(13)는 소정의 방향(도4에서 화살표(X) 방향)으로 회전한다. 즉 지지부(13)는 편심 샤프트(17)와 함께 회전한다. 그리고 지지부(13)가 편심 샤프트(17)와 함께 90도 회전하면, 플랜지부(31)의 회전제한 핀부(35)가 스토퍼 부재(39A)와 접촉하기 때문에, 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력이 작용하여도 지지부(13)가 그 이상 회전하는 것은 저지된다. 이 때에, 도4에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)는, 제1개구부(46)와 대향하는 위치로 이동하여 있다.

도5에 나타나 있는 바와 같이, 도4에 나타내는 90도의 위치로부터 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)이 정방향으로 더 회전하면, 편심 샤프트(17)는 구동 모터(66)의 회전 구동력을 받게 되기 때문에, 편심 샤프트(17) 만이 소정의 방향(도5에서 화살표(X) 방향)으로 회전한다. 또한 이 때에, 지지부(13)는, 스토퍼 부재(39A)에 의하여 정지되기 때문에 회전하지 않는다. 편심 샤프트(17)가 도4에 나타내는 90도의 위치로부터 180도 만큼 회전하면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당)만큼 제1개구부(46)측(지름방향 외측)로 이동한다. 이에 따라 밸브체부(52)가 제1개구부(46)에 착좌하여 제1개구부(46)가 폐쇄된다(폐쇄상태). 이 때에, 밸브체부(52)의 압력에 의하여 밸브체 씰부(58)는 탄성변형 하고 있다.

한편 밸브체부(52)가 제1개구부(46)에 착좌하여 제1개구부(46)가 폐쇄된 상태로부터 제1개구부(46)를 개방하는 경우에는, 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도5에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시켜서 편심 샤프트(17)를 역방향(도5에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시킨다. 이 때에, 태엽 스프링(37)으로부터 지지부(13)에 대하여 일방향(도5에서 화살표(X) 방향)으로 작용하는 탄성력이 부여되고 있기 때문에, 지지부(13)가 편심 샤프트(17)을 추종하여 회전하는 일은 없다. 이 때문에 편심 샤프트(17) 만이 회전한다. 편심 샤프트(17)를 역방향(도5에서 화살표(Y) 방향)으로 180도 회전시키면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당)만큼 제1개구부(46) 측과 반대측(지름방향 내측)으로 이동하여 도4에 나타내는 90도의 위치로 되돌아간다. 이에 따라 제1개구부(46)는 개방된다.

도4에 나타내는 90도의 위치로부터 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도5에서 화살표(Y) 방향)으로 더 회전시키면 편심 샤프트(17)가 회전하게 되는데, 편심 샤프트(17)에 부착되어 있는 링모양 부재(25)의 폴부(27)와 플랜지부(31)의 위치결정 핀부(29A)가 접촉하여 회전하기 때문에, 편심 샤프트(17)는 지지부(13)와 함께 소정의 방향(도4에서 화살표(Y) 방향)으로 회전한다. 이 때에, 지지부(13)에 부착된 플랜지부(31)의 외주면에는 태엽 스프링(37)으로부터 탄성력이 작용하고 있지만, 구동 모터(66)의 회전 구동력이 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력보다 커지게 되기 때문에, 지지부(13)는 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력에 대항하는 형태로 회전한다. 그리고 지지부(13)는, 편심 샤프트(17)와 함께 90도 만큼 회전하여 도3에 나타내는 위치로 되돌아간다. 이에 따라 밸브체부(52)는, 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치로 이동한다.

여기에서 밸브체부(52)에 의하여 유지보수용 개구(62)를 폐쇄하는 경우에는, 도6에 나타나 있는 바와 같이 록부재(41)를 회전시켜서, 플랜지 부(31)의 회전제한 핀부(35)를 일방의 스토퍼 부재(39B)와 록부재(41)로 협지시킨다. 이 상태에서, 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 정방향으로 회전시킨다. 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 정방향(도6에서 화살표(X) 방향)으로 회전시키면, 지지부(13)의 회전은 록부재(41)에 의하여 저지되기 때문에, 폴부(27)가 위치결정핀(29B)에 접촉할 때까지 편심 샤프트(17) 만이 정방향(도6에서 화살표(X) 방향)으로 180도 회전한다. 편심 샤프트(17) 만이 180도 만큼 회전하면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당) 만큼 유지보수용 개구(62)측(지름방향 외측)를 향하여 이동한다. 이에 따라 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)에 착좌하여 유지보수용 개구(62)가 폐쇄된다. 이 때에, 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)에 착좌한 상태에서는, 밸브체부(52)의 압력에 의하여 유지보수 씰부(60)가 탄성변형 하고 있어, 유지보수용 개구(62)가 기밀하게 씰 된다(유지보수시 상태). 또, 유지보수용 개구(62)를 개방하는 경우에는, 전술한 바와 같이 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도5에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시킨다. 이 때에, 플랜지부(31)의 회전제한 핀부(35)를 일방의 스토퍼 부재(39B)와 록부재(41)로 협지하고 있기 때문에, 지지부(13)의 회전은 정지한 상태이다.

이상과 같이, 본 실시예의 게이트 밸브 장치(20)에 의하면, 밸브체부(52)의 지름방향 외측으로의 이동량은 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)의 편심량에 의거하게 된다. 이 때문에 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)의 편심량을 소정치가 되도록 설정하는 것 만으로, 밸브체부(52)의 지름방향 외측으로의 이동량이 일정량이 되도록 용이하게 제어할 수 있다. 이에 따라 간이한 구성으로, 각 개구부(46, 62)에 대한 각 씰부재(58, 60)의 가압량을 일정하게 할 수 있고, 또한 각 개구부(46, 62)에 대한 각 씰부재(58, 60)의 충격력을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 각 씰부재(58, 60)의 제품수명의 저하를 억제할 수 있고 또한 각 씰부재(58, 60)가 원인이 되는 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

또한 지지부(13)를 90도 회전시키는 수단으로서 태엽 스프링(37)을 사용함으로써, 태엽 스프링(37)으로부터 지지부(13)에 일방향으로 작용하는 탄성력을 부여할 수 있다. 이에 따라 지지부(13)와 편심 샤프트(17)의 회전구동을 연동시키거나 또는 지지부(13)와 독립하여 편심 샤프트(17)를 회전시킬 수 있다. 그 결과, 회전기구와 승강기구라는 서로 다른 구동기구를 하나의 구동원의 제어에 의하여 구현하는 것이 가능하다. 또한 태엽 스프링(37)을 사용함으로써, 기존의 부품을 사용하여 용이하게 회전력 부여부를 구성할 수 있다. 이에 따라 게이트 밸브 장치(20)의 구성을 간이한 것으로 할 수 있고, 간단하여 제조비용도 저감시킬 수 있다. 또한 밸브체부(52)가 제1개구부(46) 및 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에서, 지지부(13)의 회전이 스토퍼부(39A, 39B) 및 회전제한 핀부(35)에 의하여 정지되기 때문에 밸브체부(52)가 제1개구부(46) 및 유지보수용 개구(62)에 대하여 위치가 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 제1개구부(46) 및 유지보 수용 개구(62)를 확실하게 폐쇄할 수 있어 기밀하게 씰 할 수 있다.

다음에 본 발명의 제2실시예에 관한 게이트 밸브 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 제1실시예에 관한 게이트 밸브 장치의 구성과 중복하는 구성에 관하여는 같은 부호를 붙이고, 그 설명을 적절하게 생략한다.

도7 내지 도10에 나타나 있는 바와 같이 제2실시예의 게이트 밸브 장치의 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)에는, 복수의 핀부가 부착되어 있지 않다. 구체적으로는, 제1실시예의 게이트 밸브 장치의 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)에는, 1개의 회전제한 핀부(35)와 2개의 위치결정 핀부(29A, 29B)가 형성되어 있는 구성을 설명하였지만, 제2실시예의 게이트 밸브 장치의 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)에는, 이들의 핀부는 일체 형성되어 있지 않다.

여기에서 제2실시예의 게이트 밸브 장치의 플랜지부(31)의 축방향 일방측 평면(31A)에는, 각 핀부를 대신하여 원통 플랜지부(스토퍼부)(51)가 부착되어 있다. 이 원통 플랜지부(51)는, 반원 모양의 플랜지 본체(53)와 플랜지 본체(53)에 일체로 형성된 2개의 제1훅부(61) 및 제2훅부(63)로 구성되어 있다. 반원 모양의 플랜지 본체(53)는, 외측으로 크게 돌출한 만곡 모양의 외주부(65)와, 외주부(65)의 지름보다 작은 지름의 홈 모양으로 형성된 내주부(67)를 구비하고 있다. 이 외주부(65)에는, 후술하는 유지보수용 핸들(77)의 축부(79)가 진입하여 결합하는 홈부(69)가 형성되어 있다. 또한 내주부(67)의 지름방향 내측에는, 링모양 부재(25)의 일부가 수용 가능하도록 구성되어 있다.

또한 제1훅부(61) 및 제2훅부(63)는, 플랜지 본체(53)의 외주부(65)로부터 연장되도록 하여 일체로 형성된 것이다. 또한 플랜지 본체(53)에 있어서 각 훅부(61, 63)의 지름방향 내측의 부위에는, 2개의 제1위치결정부(71) 및 제2위치결정부(73)가 각각 형성되어 있다. 각 위치결정부(71, 73)에는, 링모양 부재(25)의 폴부(27)가 접촉 가능한 접촉면(71A, 73A)이 각각 형성되어 있다. 접촉면(71A, 73A)에 링모양 부재(25)의 폴부(27)가 접촉함으로써 링모양 부재(25)가 정지됨과 아울러 밸브체부(52)가 적절한 위치에 위치결정 된다. 이와 같이 원통 플랜지부(51)는, 반원 모양의 플랜지 본체(53)와, 플랜지 본체(53)에 일체로 형성된 제1훅부(61) 및 제2훅부(63)로 구성되어 있어, 전체로서 U자 모양으로 형성되어 있다.

또한 제2실시예의 게이트 밸브 장치의 케이싱(44)에는, 제1실시예의 게이트 밸브 장치의 케이싱(44)에 설치되어 있는 2개의 스토퍼 부재(39A, 39B)에 대신에, 1개의 회전 스토퍼(스토퍼부)(75)가 부착되어 있다. 이 회전 스토퍼(75)에는, 제1훅부(61)가 접촉하는 제1스토퍼면(75A)과 제2훅부(63)가 접촉하는 제2스토퍼면(75B)이 형성되어 있다. 이에 따라 제1훅부(61)가 제1스토퍼면(75A)과 접촉하거나 혹은 제2훅부(63)가 제2스토퍼면(75B)과 접촉함으로써 플랜지부(31) 및 원통 플랜지부(51)의 회전이 정지됨과 아울러 밸브체부(52)가 적절한 위치에 위치결정 된다. 또한 케이싱(44)에는, 지지부(13) 의 회전을 저지하는 유지보수용 핸들(77)이 설치되어 있다.

또한 제1실시예와 공통되는 점으로서, 케이싱(44)의 수납 공간부(M)의 내부이며 또한 플랜지부(31)의 지름방향 외측에는, 태엽 스프링(37)이 배치되어 있다.

다음에 제2실시예의 게이트 밸브 장치의 작용에 대하여 설명한다. 본 실시예의 작용에서는, 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에 있는 상태(해방상태)를 기준으로 하여 설명한다. 또, 지지부(13)가 회전하는 경우에는, 유지보수용 핸들(77)의 축부(79)가 홈부(69)에 삽입되어 있지 않고, 유지보수용 핸들(77)은 홈부(69)로부터 대피한 위치에 놓여져 있다.

도7에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에 있는 상태(해방상태)에서는, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 회전중심을 기준으로 하여 유지보수용 개구(62) 측과 반대측(지름방향 내측)에 위치하고 있다. 또한 해방상태에서는, 원통 플랜지부(51)의 제2위치결정부(73)의 접촉면(73A)과 링모양 부재(25)의 폴부(27)가 접촉하고 있다. 또한 해방상태에서는, 플랜지부(31)의 외주면에 태엽 스프링(37)으로부터 소정의 탄성력이 도7에서 화살표(A) 방향을 향하여 작용하고 있어, 지지부(13)는 소정의 방향(도7에서 화살표(X) 방향) 측으로 회전하려고 한다. 또, 구동 모터(66)의 구동을 정지하거나 또는 구동 모터(66)로부터의 회전 구동력을 편심 샤프트(17)에 대하여 도7에서 화살표(Y) 방향으로 작용시킴으 로써, 지지부(52)는 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력에 대항하는 것이 가능하기 때문에 밸브체부(52)를 소정의 위치에 위치결정 할 수 있다.

다음에 도8에 나타나 있는 바와 같이 구동 모터(66)가 정방향(도8에서 화살표(X) 방향)을 향하여 구동하면, 편심 샤프트(17)가 정방향(도8에서 화살표(X) 방향)으로 회전한다. 이에 따라 링모양 부재(25) 및 폴부(27)가 회전한다. 이 때에, 플랜지부(31)의 외주면에는 태엽 스프링(37)으로부터 소정의 탄성력이 작용하고 있기 때문에, 원통 플랜지부(51)의 제2위치결정부(73)가 폴부(27)에 추종하여 회전하고, 지지부(13)는 소정의 방향(도8에서 화살표(X) 방향)으로 회전한다. 즉 지지부(13)는 편심 샤프트(17)와 함께 회전한다. 그리고 지지부(13)가 편심 샤프트(17)와 함께 90도 회전하면, 원통 플랜지부(51)의 제2훅부(63)가 회전 스토퍼(75)의 제2스토퍼면(75B)과 접촉하기 때문에, 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력이 작용하여도 지지부(13)가 그 이상 회전하는 것이 저지된다. 이 때에, 도8에 나타나 있는 바와 같이 밸브체부(52)는 제1개구부(46)와 대향하는 위치로 이동하고 있다.

도9에 나타나 있는 바와 같이, 도8에 나타내는 90도의 위치로부터 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)이 정방향으로 더 회전하면, 편심 샤프트(17)는 구동 모터(66)의 회전 구동력을 받기 때문에, 편심 샤프트(17) 만이 소정의 방향(도9에서 화살표(X) 방향)으로 회전한다. 또 이 때에, 지지부(13)는, 회전 스토퍼(75)에 의하여 정지되기 있기 때문에 회전하지 않는다. 편심 샤프트(17)가 도8에 나타내는 90도의 위치로부터 180도 만큼 회전 하면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당) 만큼 제1개구부(46) 측(지름방향 외측)으로 이동한다. 이에 따라 밸브체부(52)가 제1개구부(46)에 착좌하여 제1개구부(46)가 폐쇄된다(폐쇄상태). 이 때에, 밸브체부(52)의 압력에 의하여 밸브체 씰부(58)는 탄성변형 하고 있다.

한편, 밸브체부(52)가 제1개구부(46)에 착좌하여 제1개구부(46)가 폐쇄된 상태로부터 제1개구부(46)를 개방하는 경우에는, 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도9에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시켜서 편심 샤프트(17)를 역방향(도9에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시킨다. 이 때, 태엽 스프링(37)으로부터 지지부(13)에 대하여 일방향(도9에서 화살표(A) 방향)으로 작용하는 탄성력이 부여되고 있기 때문에, 지지부(13)가 편심 샤프트(17)를 추종하여 회전하는 일은 없다. 이 때문에 편심 샤프트(17) 만이 회전한다. 편심 샤프트(17)를 역방향(도9에서 화살표(Y) 방향)으로 180도 회전시키면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당) 만큼 제1개구부(46) 측과 반대측(지름방향 내측)으로 이동하여 도8에 나타내는 90도의 위치로 되돌아간다. 이에 따라 제1개구부(46)는 개방된다.

도8에 나타내는 90도의 위치로부터 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도8에서 화살표(Y) 방향)에 더 회전시키면, 편심 샤프트(17)가 회전하게 되는데, 편심 샤프트(17)에 부착되어 있는 링모양 부재(25)의 폴 부(27)가 원통 플랜지부(51)의 제2위치결정부(73)의 접촉면(73A)과 접촉하여 회전하기 때문에, 편심 샤프트(17)는 지지부(13)와 함께 소정의 방향(도8에서 화살표(Y) 방향)으로 회전한다. 이 때에, 지지부(13)에 부착된 플랜지부(31)의 외주면에는 태엽 스프링(37)으로부터 탄성력이 작용하고 있지만, 구동 모터(66)의 회전 구동력이 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력보다 커지게 되기 때문에, 지지부(13)는 태엽 스프링(37)으로부터의 탄성력에 대항하는 형태로 회전한다. 그리고 지지부(13)는, 편심 샤프트(17)와 함께 90도 만큼 회전하여 도7에 나타내는 위치로 되돌아간다. 이 때에, 원통 플랜지부(51)의 제1훅부(61)가 회전 스토퍼(75)의 제1스토퍼면(75A)이 접촉하여 지지부(13)가 그 이상 회전하는 것이 저지된다. 이에 따라 밸브체부(52)는, 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치로 이동한다.

여기에서 밸브체부(52)에 의하여 유지보수용 개구(62)를 폐쇄하는 경우에는, 도10에 나타내는 유지보수용 핸들(77)의 축부(79)가 홈부(69)에 진입하여 결합되어 지지부(13)가 회전하지 않도록 고정한 상태에서, 구동 모터(66)를 정방향(도10에서 화살표(X) 방향)으로 회전시킨다. 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 정방향(도10에서 화살표(X) 방향)으로 회전시키면, 지지부(13)의 회전은 유지보수용 핸들(77)에 의하여 저지되어 있기 때문에, 폴부(27)가 플랜지 본체(53)의 제1위치결정부(71)의 접촉면(71A)에 접촉할 때까지, 편심 샤프트(17) 만이 정방향(도10에서 화살표(X) 방향)으로 180도 회전한다. 편심 샤프트(17) 만이 180도 만큼 회전하면, 편심 샤프트(17)의 편심 축부(17B)는, 그 편심량 × 2배의 거리(편심 축부(17B)의 지름에 상당) 만큼 유지보수용 개구(62) 측(지름방향 외측)을 향하여 이동한다. 이에 따라 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)에 착좌하여 유지보수용 개구(62)가 폐쇄된다. 이 때에, 밸브체부(52)가 유지보수용 개구(62)에 착좌한 상태에서는, 밸브체부(52)의 압력에 의하여 유지보수 씰부(60)가 탄성변형 하고 있어, 유지보수용 개구(62)가 기밀하게 씰 된다(유지보수 시 상태). 또, 유지보수용 개구(62)를 개방하는 경우에는, 전술한 바와 같이 구동 모터(66)의 모터 회전축(66A)을 역방향(도10에서 화살표(Y) 방향)으로 회전시킨다. 이 때, 지지부(13)는 유지보수용 핸들(77)에 의하여 고정되어 있기 때문에, 지지부(13)의 회전은 정지한 상태이다.

이상과 같이, 제2실시예의 게이트 밸브 장치에 의하면, 회전 스토퍼(75)를 설치함으로써 지지부(13)의 회전정지위치를 정확한 위치에 설정할 수 있다. 이에 따라 밸브체부(52)를 제1개구부(46) 또는 유지보수용 개구(62)와 대향하는 위치에 정확하게 위치결정 할 수 있다. 또한 밸브체부(52)의 씰면과 케이싱(44)의 측벽의 착좌면이 평행인 상태에서, 밸브체부(52)를 지름방향 외측을 향하여 이동시키는 것이기 때문에, 밸브체 씰부(58) 및 유지보수 씰부(60)에 의한 씰 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 밸브체부(52)의 각 씰면(56, 57)과 케이싱(44)의 측벽의 착좌면이 평행인 상태에서 밸브체부(52)를 지름방향 외측을 향하여 이동시키고, 케이싱(44)의 착좌면이 밸브체 씰부(58) 및 유지보수 씰부(60)에 접촉하기 때문에, 밸브체 씰부(58) 및 유지보수 씰부(60)가 전동(轉動)하여 각 씰홈으로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 높은 씰 성능을 장기에 걸쳐서 유지할 수 있다.

또한 단일의 회전 스토퍼(75)를 설치하고 있기 때문에, 케이싱(44)에 설치하는 부품의 부품수를 삭감시킬 수 있어 제조비용을 경감시킬 수 있다. 또한 케이싱(44)에 설치하는 부품의 부품수를 삭감할 수 있기 때문에 게이트 밸브 장치가 대형화하는 것을 방지할 수 있다.

원통 플랜지(51)와 회전 스토퍼(75)는 진공 외부의 환경에서 접촉하기 때문에, 양자의 접촉에 의하여 발생하는 파티클이 진공 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 파티클이 진공 내부의 피처리물에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

케이싱에 형성된 개구부(開口部)를 폐쇄(閉鎖) 또는 개방(開放)하는 밸브체부와, 상기 밸브체부(valve體部)를 축을 중심으로 하여 회전시켜서 상기 개구부와 대향하는 위치로 이동 가능하게 함과 아울러 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시켜서 상기 개구부의 폐쇄 또는 개방을 가능하게 하는 밸브체 구동부(valve體驅動部)와, 상기 밸브체부에 설치되어 상기 밸브체부가 상기 개구부를 폐쇄했을 때에 상기 개구부를 기밀(氣密)하게 씰(seal) 하는 씰부재(seal部材)와, 상기 밸브체부의 회전을 제한하는 스토퍼부(stopper部)를 구비하는 밸브 장치(valve裝置)로서,

상기 밸브체 구동부는, 상기 밸브체부를 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 밸브체부에 접속됨과 아울러 회전중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부(偏心軸部)를 구비하여 회전함으로써 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시키는 편심 샤프트부(偏心 shaft)와, 상기 지지부 또는 상기 편심 샤프트부를 회전시키는 구동원(驅動源)을 구비하고,

상기 스토퍼부는, 상기 밸브체부가 상기 개구부와 대향하는 위치에서 상기 지지부의 일방향 측으로의 회전을 저지하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
일방의 측벽부에는 제1개구부가 형성되고 타방의 측벽부에는 제2개구부가 형성된 케이싱에 있어서 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부를 폐쇄 또는 개방하는 밸브체부와, 상기 밸브체부를 축을 중심으로 하여 회전시켜서 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부와 대향하는 위치로 이동 가능하게 함과 아울러 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시켜서 상기 제1개구부 또는 상기 제2개구부의 폐쇄 또는 개방을 가능하게 하는 밸브체 구동부와, 상기 밸브체부에 설치되어 상기 밸브체부가 상기 제1개구부를 폐쇄했을 때에 상기 제1개구부를 기밀하게 씰 하는 제1씰부재와, 상기 밸브체부가 상기 제2개구부를 폐쇄했을 때에 상기 제2개구부를 기밀하게 씰 하는 제2씰부재와, 상기 밸브체부의 회전을 제한하는 스토퍼부를 구비하는 밸브 장치로서,

상기 밸브체 구동부는, 상기 밸브체부를 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 밸브체부에 접속됨과 아울러 회전중심으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부위에 중심이 위치하는 편심 축부를 구비하여 회전함으로써 상기 밸브체부를 지름방향으로 이동시키는 편심 샤프트부와, 상기 지지부 또는 상기 편심 샤프트부를 회전시키는 구동원을 구비하고,

상기 스토퍼부는, 상기 밸브체부가 상기 제1개구부와 대향하는 위치에서 상기 지지부의 일방향 측으로의 회전을 저지하고, 상기 밸브체부가 상기 제2개구부와 대향하는 위치에서 상기 지지부의 타방향 측으로의 회전 을 저지하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 지지부를 일방향으로 회전시키는 회전력을 상기 지지부에 부여하는 회전력 부여부(回轉力附與部)를 구비하고,

상기 지지부의 회전은, 상기 회전력 부여부에 의하여 상기 지지부에 부여되는 회전력과 상기 구동원으로부터의 구동력의 힘의 관계에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
제3항에 있어서,

상기 회전력 부여부는, 태엽 스프링(胎葉 spring; spiral spring)인 것을 특징으로 하는 밸브 장치.