TWI527982B - 利用傾斜驅動的閘門閥 - Google Patents

Description

利用傾斜驅動的閘門閥

本發明涉及一種利用傾斜驅動的閘門閥，更詳細地涉及一種能夠完全封閉腔室內部空間的利用傾斜驅動的閘門閥。

一般來說，腔室是為了在真空或高潔淨環境下製造半導體晶片、晶圓或液晶屏等高技術設備或醫療器械而使用的工業設備設施，在腔室內附著的閘門閥起到腔室的出入口作用，將閘門瞬間打開使半導體晶片等移動到腔室內，再將閘門關上以維持腔室內的氣密狀態的裝置。

這種習知閘門閥的基本結構如下：在殼體內部安裝有用於開閉形成在殼體兩側出入口的閥體，上述閥體通過驅動氣缸的驅動進行升降移動並將殼體的出入口選擇性地開閉以維持對一側腔室的氣密。

如上所述，隨著在腔室內完成的生產作業，閥體在殼體內無數次垂直升降移動而開閉出入口，而在此時，由於不能維持閥體和殼體間的氣密狀態，因此存在無法維持腔室的真空狀態的問題。

為了解決如上問題，曾研究出利用連桿機構開閉腔室的閘門閥，但是閘門無法垂直接觸於腔室而產生大量的粉塵，且由此而導致從腔室內洩露的問題。

本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的是提供一種利用傾斜驅動的閘門閥，該閘門閥通過傾斜驅動方式實現"L"字型驅動，從而能夠實現堅固的密封。

上述目的通過以下技術方案實現。本發明的利用傾斜驅動的閘門閥，用於開閉設置於腔室的開口部，其特徵在於包括：閘門，沿著與上述開口部的表面平行的第一軸或與上述開口部的表面垂直的第二軸中的任一軸移動，以與上述腔室的外壁接觸或解除接觸來開閉上述開口部；驅動部，供給上述第一軸方向的移動力；楔部，安裝在上述閘門，外表面形成有斜面；及方向轉換部，與上述驅動部連接，為了將從上述驅動部提供的第一軸方向的移動力轉換成第二軸方向的移動力並供給到上述閘門，上述方向轉換部的外表面形成有斜面，使得能夠從上述楔部滑移。

而且，上述閘門可從與上述開口部相對的固定位置，在第一軸上的移動固定的狀態下沿著上述第二軸移動到上述開口部側以阻斷開口部。

而且，沿著上述驅動部在阻斷上述開口部時的動作方向，上述楔部可形成有逐漸變高的斜面，沿著上述驅動部在阻斷上述開口部時的動作方向，上述方向轉換部可形成有逐漸變低的斜面。

而且，可進一步包括設置在上述腔室的外壁上的止擋件，上述止擋件與上述閘門的端部接觸，限制閘門在上述固定位置上沿著第一軸移動。

而且，可進一步包括彈性件，上述彈性件連接上述楔部和上述方向轉換部，對上述楔部和上述方向轉換部提供相互吸引方向的彈性力。

而且，上述驅動部可為空壓缸。

根據本發明，提供一種能夠實現堅固密封的利用傾斜驅動的閘門閥。該閘門閥通過以垂直方向轉換的"L"字型驅 動方式密封腔室開口部，從而能夠對與腔室部接觸的閘門施加均勻的載荷，因此不會導致洩漏而能夠實現堅固的密封。

而且，通過借助斜面間的滑移來驅動的"L"字型驅動，能夠減少閘門和腔室部之間接觸時產生的粉塵。

而且，本發明的適用可以不受制於作為開閉對象的腔室外部的壓力條件。

以下，參照附圖詳細說明根據本發明一實施例的利用傾斜驅動的閘門閥100。

圖1是根據本發明的一實施例的利用傾斜驅動的閘門閥的示意圖，圖2是圖1的利用傾斜驅動的閘門閥的分解立體示意圖。

參照圖1及圖2，根據本發明一實施例的利用傾斜驅動的閘門閥100是利用斜面間的動力變換結構能夠將腔室10的開口部12緊密密閉的閘門閥，包括閘門110、驅動部120、楔部130、方向轉換部140、止擋件150和彈性件160。

另外，在本實施例中後述的腔室10是根據工藝將內部空間從外部空間堅固密閉的對象，在外壁形成有開口部12。因此，在本實施例中說明的利用傾斜驅動的閘門閥100的用途是開閉開口部12。

另外，為了堅固的密閉動作，在與後述的閘門110接觸的腔室10的外壁面設置有o型密封圈(o-ring)11。

上述閘門110是板狀結構，通過與開口部12外圍的腔室10的外壁面直接接觸或從外壁面解除接觸，選擇性地開閉腔室10的開口部12。

上述驅動部120用於向上述閘門110提供動力，在本實施例中設置為空壓缸，但並不局限於此。

另外，在本實施例中將與開口部12的表面即在腔室10上形成有開口部12的外壁面平行的軸定義為第一軸x1，將與第一軸x1垂直的軸定義為第二軸x2並進行說明。

在本實施例中，以空壓缸形式設置的驅動部120沿著第一軸x1升降驅動。為了實現閘門110的"L"字形式的二段驅動，不直接與閘門110結合而進行升降的驅動部120的終端部與後述的方向轉換部140結合。

上述楔部130是用於和後述的方向轉換部140配合將沿第一軸x1方向驅動的驅動部120的移動力轉換為第一軸x1方向，並將其傳遞給閘門110的構件，上述楔部130設置於閘門110中與開口部12相對的表面的相反側的表面。

而且，楔部130以沿著第一軸x1，越遠離開口部12，其高度越低的方式在外表面形成有斜面。即換言之，為了阻斷開口部12，楔部130形成為沿著驅動部120的動作方向，其高度越來越變高。

另外，可將楔部130和閘門110分別製作後，再將楔部130與閘門110結合，也可以將楔部130和閘門110通過一次成型形成為一體形狀。

上述方向轉換部140是用於和上述楔部130結合，將沿著第一軸x1驅動的驅動部120的動力方向轉換成第二軸x2的動力的構件，其與驅動部120的終端部結合。另外，在方向轉換部140的外表面中與楔部130的斜面接觸的表面構成為斜面，從而能夠在與楔部130的斜面接觸的狀態下滑移。此時，與楔部130接觸的方向轉換部140的斜面形 成為與楔部130的斜面相反方向的形狀。

即，方向轉換部140設置為沿著第一軸x1越遠離開口部12，其高度越高的形狀。換言之，為了阻斷開口部12，方向轉換部140設置為沿著驅動部120工作的方向，方向轉換部140的高度越來越變低的形狀。

另外，為了使楔部130和方向轉換部140之間能夠順暢滑移，楔部130和方向轉換部140之間可以另外設置驅動輥(未圖示)。

上述止擋件150是用於限制閘門110通過從驅動部120提供的驅動力在第一軸x1方向上移動的構件，上述止擋件150在從腔室10的外壁面向外突出。

即，閘門110在與開口部12相對的位置上被設計成其在第一軸x1上的移動受限，將這種閘門110的位置定義為固定位置。於是，止擋件150設置在腔室10的外壁，在固定位置上限制閘門110的進一步上升。

另外，止擋件150可製作成獨立的部件，並附著在腔室10的外壁，或者與腔室10一體設置。

上述彈性件160是拉簧形式，該彈性件160是為了在楔部130和方向轉換部140之間提供相互吸引的彈力而將楔部130和方向轉換部140相互連接的部件。

即，通過彈性件160，對為了將驅動部120的驅動力方向轉換為第二軸x2方向而朝向遠離楔部130的方向滑移的方向轉換部140提供朝向楔部130側的彈力，而這種彈力在開放開口部12時成為使楔部130朝向方向轉換部140側移動的動力源。

下面說明上述利用傾斜驅動的閘門閥100的一實施例 的動作。

後面將適用本實施例的利用傾斜驅動的閘門閥100對腔室10的開口部12進行阻斷的動作原理和開放的動作原理分開，並按順序進行描述。

1.開口部的阻斷動作

圖3至圖5是利用圖1的利用傾斜驅動的閘門閥阻斷腔室開閉部的動作示意圖。

首先，如圖3所示，使驅動部運轉，使得閘門110能夠上升到開口部12側。通過驅動部120的運轉，閘門110沿著第一軸x1上升，而且通過持續的驅動力，閘門110上升到與開口部12相對的位置。

如圖4所示，當閘門110到達與開口部12相對的位置即固定位置C時，閘門110的上端部與設置在腔室10外壁的止擋件150接觸，而且即使從驅動部120提供持續的驅動力，與止擋件150接觸狀態的閘門110也在固定位置C上無法進一步上升，其在第一軸x1方向上的移動受到限制。

雖然閘門110及與之結合的楔部130在第一軸x1上的移動受到限制，但是驅動部120的終端部及與驅動部120結合的方向轉換部140與止擋件150無關地在第一軸x1上持續上升。

即，如圖5所示，方向轉換部140在與楔部130接觸的狀態下進一步上升，但是在第一軸x1上移動受到限制的楔部130及閘門110通過與方向轉換部140的斜面間的接觸，沿著第二軸x2移動並靠近腔室10。

於是，通過方向轉換部140和楔部130間的斜面接觸結構，驅動部120在第一軸x1方向上的移動力轉換成與之 垂直的第二軸x2方向並傳遞到閘門110，閘門110與腔室10的外壁面緊密接觸而將腔室10的內部空間完全密閉。

另外，當方向轉換部140在楔部130的斜面上滑移，且楔部130和方向轉換部140的中心之間的距離拉開時，通過將它們相互連接的彈性件160，與方向轉換部140接近方向的彈力提供到楔部130。

不過，由於通過驅動部120供給的驅動力支撐從彈性件160提供的彈性力，因此不會解除閘門110與腔室10間的接觸，而能夠維持閘門110阻斷開口部12的狀態。

2.開口部的開放動作

圖6至圖8是利用圖1的利用傾斜驅動的閘門閥將腔室的開閉部開放時的動作示意圖。

首先，如圖6所示，使驅動部120運轉，使得閘門110沿著與為了阻斷開口部12而移動過的方向的相反方向移動。即，當使驅動部120沿著第一軸x1下降時，與此連接的方向轉換部140也下降。

這時，楔部130通過從以拉簧形式設置的彈性件160施加的彈力朝向下降的方向轉換部140側移動，而與楔部130結合的閘門110從腔室10的外壁側解除接觸而開放開口部12。

如圖7所示，通過方向轉換部140的持續的下降及來自彈性件160的彈力，方向轉換部140和楔部130間的結合狀態恢復為初始狀態。

因此，如圖8所示，當閘門110到達固定位置C時，方向轉換部140和楔部130一體移動。即，方向轉換部140和楔部130通過在第一軸x1上下降的驅動部120，以一體 形式從固定位置C脫離的同時下降，最終腔室10的開口部12的阻斷狀態被解除並向外部開放。

因此，根據本實施例的利用傾斜驅動的閘門閥，利用斜面結構轉換驅動方向從而實現完全分離的"L"字形態的開閉驅動。

本發明的申請專利範圍並不局限於上述實施例，在所附的申請專利範圍所記載的範圍內可實現多種形態的實施例。在不脫離申請專利範圍中要求保護的本發明精神的範圍內，本發明所屬技術領域中的技術人員均可進行變形的各種範圍也應屬於本發明的申請專利範圍所記載的範圍。

10‧‧‧腔室

11‧‧‧o型密封圈

12‧‧‧開口部

100‧‧‧閘門閥

110‧‧‧閘門

120‧‧‧驅動部

130‧‧‧楔部

140‧‧‧方向轉換部

150‧‧‧止擋件

160‧‧‧彈性件

C‧‧‧固定位置

x1‧‧‧第一軸

x2‧‧‧第二軸

圖1是根據本發明的一實施例的利用傾斜驅動的閘門閥的示意圖。

圖2是圖1的利用傾斜驅動的閘門閥的分解立體示意圖。

圖3至圖5是利用圖1所示利用傾斜驅動的閘門閥將腔室的開閉部阻斷的動作示意圖。

圖6至圖8是利用圖1的利用傾斜驅動的閘門閥將腔室的開閉部開放的動作示意圖。

10‧‧‧腔室

11‧‧‧o型密封圈

12‧‧‧開口部

100‧‧‧閘門閥

110‧‧‧閘門

120‧‧‧驅動部

130‧‧‧楔部

140‧‧‧方向轉換部

160‧‧‧彈性件

Claims (3)

1. 一種利用傾斜驅動的閘門閥，用於開閉設置於腔室的開口部，其包括：閘門，沿著與所述開口部的表面平行的第一軸或與所述開口部的表面垂直的第二軸中的任一軸移動，以與所述腔室的外壁接觸或解除接觸來開閉所述開口部；驅動部，供給所述第一軸方向的移動力；楔部，安裝在所述閘門，外表面形成有斜面；及方向轉換部，與所述驅動部連接，為了將從所述驅動部提供的所述第一軸方向的移動力轉換成第二軸方向的移動力並供給到所述閘門，所述方向轉換部的外表面形成有斜面，使得能夠從所述楔部滑移；所述閘門從與所述開口部相對的固定位置，在所述第一軸上的移動固定的狀態下沿著所述第二軸移動到所述開口部側並阻斷所述開口部；進一步包括設置在所述腔室的外壁上的止擋件，所述止擋件與所述閘門的端部接觸，限制所述閘門在所述固定位置上沿著所述第一軸移動；進一步包括彈性件，所述彈性件連接所述楔部和所述方向轉換部，對所述楔部和所述方向轉換部提供相互吸引方向的彈性力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之利用傾斜驅動的閘門閥，其中沿著所述驅動部在阻斷所述開口部時的動作方向，所述楔部形成有逐漸變高的斜面，沿著所述驅動部在阻斷所述開口部時的動作方向，所述方向轉換部形成有逐漸變低的斜面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之利用傾斜驅動的閘門閥，其中所述驅動部是空壓缸。