WO2014174926A1 - ゲートバルブ - Google Patents

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Publication number
WO2014174926A1
WO2014174926A1 PCT/JP2014/056309 JP2014056309W WO2014174926A1 WO 2014174926 A1 WO2014174926 A1 WO 2014174926A1 JP 2014056309 W JP2014056309 W JP 2014056309W WO 2014174926 A1 WO2014174926 A1 WO 2014174926A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve body
opening
gate valve
hole
drive mechanism
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/056309
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅之 纐纈
板藤 寛
Original Assignee
Ckd株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ckd株式会社 filed Critical Ckd株式会社
Priority to JP2015513612A priority Critical patent/JP6178845B2/ja
Publication of WO2014174926A1 publication Critical patent/WO2014174926A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/16Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K3/18Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members
    • F16K3/184Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members by means of cams

Definitions

  • the present invention relates to a gate valve used in a vacuum apparatus.
  • the present invention has been made to solve these problems, and a main object thereof is to provide a gate valve capable of suppressing generation of particles in a vacuum chamber.
  • the first means is a gate valve that opens and closes an opening formed in the vacuum chamber, and is disposed in the vacuum chamber and has a valve body having a shape corresponding to the opening, and is formed in the vacuum chamber.
  • a movable member inserted along the first direction intersecting the opening direction of the opening from the outside to the inside of the vacuum chamber through the formed through hole, and connected to the valve body, and the vacuum chamber among the moving members
  • a cover member that covers a portion outside the sealant in a hermetically sealed state and that can be expanded and contracted along the first direction is disposed outside the vacuum chamber, and seals between the cover member and the periphery of the through hole.
  • a first drive mechanism disposed outside the vacuum chamber and reciprocatingly moving the valve body in the first direction via the moving member (and the cover member); and outside the vacuum chamber
  • the moving member (and the covering part) Through the second drive mechanism for reciprocating the valve body in the second direction that is the opening direction of the opening, and when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, A relative movement mechanism that relatively moves the cover member and the periphery of the through hole while maintaining a sealed state is provided.
  • the moving member is inserted from the outside to the inside of the vacuum chamber through the through hole formed in the vacuum chamber, and is inserted along the first direction intersecting the opening direction of the opening.
  • the moving member is connected to a valve element disposed inside the vacuum chamber.
  • a portion of the moving member outside the vacuum chamber is covered with a covering member in a sealed state.
  • the space between the cover member and the periphery of the through hole is sealed by a seal member disposed outside the vacuum chamber. For this reason, the inside of the vacuum chamber and the cover member can be maintained in a sealed state including the moving member inserted from the outside to the inside of the vacuum chamber.
  • the valve body is reciprocated in the first direction via the moving member (and the covering member) by the first driving mechanism disposed outside the vacuum chamber. For this reason, the valve body can be moved between a position facing the opening and a position deviating from the position facing the opening.
  • the cover member can be expanded and contracted along the first direction, the valve is driven by the first drive mechanism disposed outside the vacuum chamber while sealing between the cover member and the periphery of the through hole.
  • the body can be reciprocated in the first direction.
  • valve body is reciprocated in the second direction, which is the opening direction of the opening, via the moving member (and the covering member) by the second driving mechanism disposed outside the vacuum chamber.
  • the valve body has a shape corresponding to the opening. For this reason, a valve body can be moved between the position which closed the opening part with the valve body, and the position which opened the opening part with the valve body.
  • the valve body when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, the cover member and the periphery of the through hole are relatively moved by the relative movement mechanism while the state sealed by the seal member is maintained.
  • the valve body can be reciprocated in the second direction by the second drive mechanism disposed outside the vacuum chamber while sealing between the cover member and the periphery of the through hole. Accordingly, it is possible to eliminate the location where the valve body, the constituent members of the drive mechanism, and the like slide in the vacuum chamber, and it is possible to suppress the generation of particles in the vacuum chamber.
  • the relative movement mechanism maintains the sealed state by the seal member when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, and the surroundings of the cover member or the through hole The seal member is slid.
  • the valve body is interposed via the moving member (and the covering member) by sliding the sealing member around the covering member or the through-hole while maintaining the state sealed by the sealing member. Can be reciprocated in the second direction.
  • the relative movement mechanism moves the cover member while maintaining the state sealed by the seal member when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, thereby moving the cover member.
  • the seal member is deformed in the moving direction.
  • the cover member when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, the cover member is moved and the seal member is deformed in the moving direction of the cover member while maintaining the state sealed by the seal member. It is done. For this reason, the sliding amount of the periphery of the cover member or the through hole and the seal member can be reduced, and the generation of particles in the vacuum chamber can be further suppressed.
  • the relative movement mechanism moves the cover member while maintaining the state sealed by the seal member when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, thereby moving the cover member.
  • the seal member is deformed in the moving direction, and the seal member and the periphery of the cover member and the through hole are not slid.
  • the cover member when the valve body is reciprocated by the second drive mechanism, the cover member is moved and the seal member is deformed in the moving direction of the cover member while maintaining the state sealed by the seal member.
  • the periphery of the cover member and the through hole and the seal member cannot be slid. For this reason, sliding with the surroundings of a covering member and a through-hole, and a sealing member can be eliminated, and generation
  • the cover member when the relative movement mechanism reciprocates the valve body by the second drive mechanism, the cover member is secured while securing a deformation amount of the seal member in a state of being sealed by the seal member. And the periphery of the through hole are moved relative to each other.
  • the relative movement mechanism includes two sets of a first engaging portion and a second engaging portion, and the first engaging portion and the second engaging portion.
  • the portions are respectively provided around the covering member and the through hole and engage with each other, and the two sets extend in parallel to the second direction and are provided with the through hole interposed therebetween.
  • the first engaging portion and the second engaging portion may adopt a configuration in which relative movement in a direction parallel to the second direction is allowed and relative movement in the first direction is restricted. it can.
  • the relative movement mechanism includes a guide portion that allows the movement member to reciprocate in the first direction and restricts the inclination of the movement member with respect to the first direction.
  • the inclination of the moving member with respect to the first direction is regulated by the guide portion provided in the relative movement mechanism. For this reason, when closing an opening part with a valve body via a moving member, it can suppress that the pressing of the valve body to an opening part loosens. Therefore, even when a highly rigid moving member is not used, the sealing performance of the opening by the valve body can be improved. In addition, since a guide part accept
  • the second driving mechanism moves the moving member and the covering member by the same distance in the same direction when reciprocating the valve body in the second direction.
  • the moving member and the covering member are moved by the same distance in the same direction. For this reason, relative movement between the moving member and the covering member can be suppressed, and deformation of the covering member when the moving member moves can be suppressed. Therefore, it can suppress that the cover member which expands-contracts in a 1st direction deform
  • the relative movement between the moving member and the covering member can be suppressed, it is not necessary to widen the distance between the moving member and the covering member, and the moving member can be thickened. Further, since the deformation of the cover member can be suppressed, it is not necessary to lengthen the cover member to ensure the amount of deformation, and the cover member and thus the moving member can be shortened. As a result, the rigidity of the moving member can be improved, and the sealing performance of the opening by the valve body can be improved.
  • the ninth means includes a case that accommodates the covering member, the seal member, the second drive mechanism, and the relative movement mechanism, and the first drive mechanism and the second drive mechanism are arranged in the second direction.
  • the valve body is reciprocated in the first direction at a position farther from the opening than the center of the case, and the valve body is moved closer to the opening than the center of the case in the second direction. Close the opening.
  • the cover member, the seal member, the second drive mechanism, and the relative movement mechanism are accommodated in the case.
  • the valve body in the second direction, is reciprocated in the first direction at a position farther from the opening than the center of the case, and in the second direction by the valve body at a position closer to the opening than the center of the case.
  • the opening is closed.
  • the length required to reciprocate the valve body in the second direction can be distributed to both sides across the center of the case in the second direction. Therefore, the space in the case in the second direction can be used effectively, the length of the case in the second direction can be suppressed, and the gate valve can be downsized.
  • the seal member is an O-ring
  • the wire diameter of the O-ring is larger than the distance by which the valve body is reciprocated in the second direction by the second drive mechanism.
  • the seal member is an O-ring, and the wire diameter of the O-ring is larger than the distance for reciprocating the valve body in the second direction by the second drive mechanism. For this reason, the deformation amount of the O-ring can be increased with respect to the moving distance of the valve body, and when the valve body is reciprocated in the second direction, the state sealed by the seal member can be easily maintained. Furthermore, the sliding amount between the sealing member and the covering member can be reduced, and the generation of particles in the vacuum chamber can be suppressed.
  • the seal member is an O-ring
  • a dovetail groove is provided around the cover member or the through hole, and the O-ring is accommodated in the dovetail groove.
  • the O-ring is accommodated in the dovetail groove provided around the covering member or the through hole. For this reason, even if the periphery of the covering member or the through-hole and the O-ring are slid or the O-ring is deformed in the moving direction of the covering member, the O-ring is prevented from dropping off. it can.
  • the valve body is moved to a position facing the opening in the first direction by the first driving mechanism, and then the opening is closed in the second direction by the second driving mechanism.
  • the valve body is moved up to.
  • the valve body when the valve body is moved in the first direction by the first drive mechanism, the valve body is moved to a position facing the opening while sealing between the cover member and the periphery of the through hole. be able to. Thereafter, when the valve body is moved in the second direction by the second drive mechanism, the valve body can be moved to a position where the opening is closed while the state sealed by the seal member is maintained.
  • the perspective view which shows a gate valve The fragmentary sectional view which shows the state which the gate valve opened with the vacuum chamber.
  • This embodiment is embodied as a gate valve used in a vacuum apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus or a semiconductor processing apparatus.
  • the gate valve 10 includes a first case 11, a second case 12, a third case 13, a motor 20, a ball screw 30, a first slider 40, two link mechanisms 50, a reciprocating drive unit 70, A second slider 90, a valve body 95, and the like are provided.
  • the screw shaft 31 of the ball screw 30 is disposed so as to extend in the vertical direction, and the valve body 95 is disposed on the lower side.
  • the basic operation of the gate valve 10 is as follows. Based on the rotational force of the motor 20, the slide part 42 is moved up and down by the ball screw 30 and the first slider 40. When the slide part 42 is moved up and down, the reciprocating drive part 70 and consequently the valve body 95 are moved through the link mechanism 50 in the up and down direction (first direction) and the front and rear direction (second direction). As a result, the opening 12a of the second case 12 is opened and closed by the valve body 95 having a shape corresponding to the opening 12a.
  • the first direction is a direction that intersects the opening direction of the opening 12a.
  • FIG. 2 shows the opened state of the gate valve 10 together with the vacuum chambers C1 and C2
  • FIG. 3 shows the closed state of the gate valve 10 together with the vacuum chambers C1 and C2.
  • the vacuum apparatus employs a configuration in which the vacuum chamber C1 is a semiconductor wafer processing chamber and the vacuum chamber C2 is a transfer chamber, or a vacuum chamber C1 is a semiconductor wafer transfer chamber and the vacuum chamber C2 is a load lock chamber. be able to.
  • a second case 12 of the gate valve 10 is disposed between the vacuum chamber C1 and the vacuum chamber C2.
  • the inside of the second case 12 also constitutes a part of the vacuum chamber.
  • a through hole 12 c is provided in the upper part of the second case 12.
  • a valve shaft 96 (moving member) is inserted in the vertical direction from the outside to the inside of the second case 12 through the through hole 12c.
  • the walls C1a and C2a of the vacuum chambers C1 and C2 are arranged vertically. Rectangular openings C1b and C2b are formed in the walls C1a and C2a, respectively. Around the openings C1b and C2b, the walls C1a and C2a and the second case 12 are sealed with O-rings (seal members), respectively.
  • the valve body 95 in a state where the gate valve 10 is opened, that is, in a state where the wafer can be transferred through the openings C2b, 12b, 12a, and C1b, the valve body 95 is in a retreat position that does not face the opening 12a.
  • the valve body 95 is moved downward from the retracted position to a facing position facing the opening 12a.
  • the valve body 95 is moved forward (leftward in FIG. 3) from this facing position to a closed position where the opening 12 a (opening C ⁇ b> 1 b) is closed by the valve body 95.
  • the bellows 74 that covers a portion of the valve shaft 96 connected to the valve body 95 outside the second case 12 in a sealed state changes from an expanded state (FIG. 2) to a contracted state (FIG. 3). To do.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the internal structure of the gate valve 10, omitting a part of the first case 11 (case) and the guide plate 51 of the link mechanism 50.
  • a third case 13 is attached to the upper part (one end) of the first case 11.
  • a motor 20 is accommodated in the third case 13.
  • a pulley 22 is attached to the drive shaft 21 of the motor 20.
  • a screw shaft 31 (screw member) of the ball screw 30 is rotatably supported by the third case 13 via a bearing 25 (bearing).
  • a pulley 24 is attached to the screw shaft 31.
  • a belt 23 is stretched between the pulley 22 and the pulley 24, and the rotational force of the motor 20 is transmitted to the screw shaft 31.
  • the screw shaft 31 meshes with the nut 32 via a ball (not shown).
  • a first slider 40 is attached to the first case 11 and the third case 13.
  • the first slider 40 includes two rails 41 and a slide part 42.
  • the two rails 41 are provided symmetrically and parallel to each other with respect to the screw shaft 31.
  • the two rails 41 are engaged with the slide part 42, respectively.
  • the slide part 42 is slidable in the vertical direction (direction in which the rail 41 extends) along the rail 41.
  • the slide part 42 is restricted from moving in the horizontal direction (direction perpendicular to the direction in which the rail 41 extends).
  • the nut 32 is attached to the slide portion 42. Therefore, when the screw shaft 31 is rotated, the slide portion 42 is slid in the vertical direction.
  • the first members 52 of the two link mechanisms 50 are connected to both ends of the slide portion 42 with the nut 32 in between.
  • the slide portion 42 and the first member 52 are connected with a slight backlash so that they can be relatively moved in the front-rear direction.
  • the first member 52 has two connecting portions 52a and an overhang portion 52b.
  • Two guide shafts 60 are attached to the first case 11 in parallel with each other with the two first members 52 interposed therebetween.
  • the two guide shafts 60 extend in the vertical direction (direction parallel to the screw shaft 31).
  • the two guide shafts 60 are respectively disposed at both ends of the first case 11 in the width direction (left and right direction in FIG. 4).
  • the guide shaft 60 is formed in a cylindrical shape.
  • the second member 61 is rotatably supported by the guide shaft 60.
  • the second member 61 is slidably attached to the guide shaft 60 via a bearing 62 (see FIG. 5).
  • the second member 61 is slidable along the axial direction of the guide shaft 60.
  • the second member 61 has two connecting portions 61a.
  • the connecting portions 61 a are provided at both ends of the second member 61 in the axial direction of the guide shaft 60.
  • the two connecting portions 52 a of the first member 52 are disposed between the two connecting portions 61 a of the second member 61.
  • the two connecting portions 52a of the first member 52 and the two connecting portions 61a of the second member 61 are connected by a shaft 54 so as to be relatively rotatable. That is, the first member 52 and the second member 61 are relatively rotatable around the shaft 54.
  • a roller 64 is attached to the first member 52.
  • the shaft 64a of the roller 64 is inserted through a through hole formed in the first member 52, and a sliding member 65 is attached to the tip portion (see FIG. 5).
  • a male screw is formed at the tip of the shaft 64a, and is fastened to a female screw formed on the sliding member 65.
  • the sliding member 65 is formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the roller 64 is disposed between the two connecting portions 52 a of the first member 52.
  • the diameter of the roller 64 is set larger than the width of the connecting portion 52a and the connecting portion 61a in the front-rear direction. That is, a part of the roller 64 protrudes from the surface of the connecting portion 52a and the surface of the connecting portion 61a.
  • the engaging member 71 of the reciprocating drive unit 70 is disposed between the two first members 52.
  • the engaging member 71 has a rectangular parallelepiped frame shape and has an upper bottom portion 71a.
  • Two concave portions 71b are provided in the upper bottom portion 71a.
  • the overhang portions 52b of the two first members 52 and the two concave portions 71b face each other.
  • a recess similar to the recess 71b is provided on the lower surface of the overhang 52b (not shown). Then, both end portions of the compression spring 66 are engaged with the concave portion of the first member 52 and the concave portion 71b of the upper bottom portion 71a.
  • the compression spring 66 biases the engaging member 71 in a direction away from the screw shaft 31.
  • a sliding hole 71d is provided on a side surface 71c of the engaging member 71 on the first member 52 side.
  • the sliding hole 71d extends parallel to the guide shaft 60, and the sliding member 65 is engaged therewith.
  • the sliding member 65 slides along the sliding hole 71d. That is, the engaging member 71 and the sliding member 65 (first member 52) are allowed to move in the vertical direction (the axial direction of the guide shaft 60), and are relatively movable in the front-rear direction (thickness direction of the first case 11). Movement is restricted.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the roller 64 and the guide plate 51 of the left link mechanism 50.
  • the two guide plates 51 are formed in a rectangular plate shape and are arranged in parallel to face each other.
  • the two guide plates 51 are fastened to each other by screws (not shown).
  • the front guide plate 51 is referred to as a guide plate 51A
  • the rear guide plate 51 is referred to as a guide plate 51B.
  • the first vertical portions 51Ac and 51Bc, the first inclined portions 51Ad and 51Bd, the second vertical portions 51Ae and 51Be, the second inclined portions 51Af and 51Bf, and the third vertical are arranged on the opposing surface 51a of the guide plates 51A and 51B in order from the top. Parts 51Ag and 51Bg are provided. In each of these portions, the distance between the guide plate 51A and the guide plate 51B is set equal.
  • the interval between the portion 51Af and the second inclined portion 51Bf and the interval between the third vertical portion 51Ag and the third vertical portion 51Bg are set to be equal. These intervals are set to be slightly wider than the diameter of the roller 64 or substantially equal to the diameter of the roller 64.
  • the first vertical portions 51Ac and 51Bc are slightly biased to the rear side (side away from the opening 12a) with respect to the center between the guide plate 51A and the guide plate 51B (the center in the front-rear direction of the first case 11). Are arranged.
  • the second vertical portions 51Ae and 51Be are arranged symmetrically with respect to the center between the guide plate 51A and the guide plate 51B.
  • the first vertical portions 51Ac and 51Bc and the second vertical portions 51Ae and 51Be are connected by the first inclined portions 51Ad and 51Bd, respectively.
  • the third vertical portions 51Ag and 51Bg are arranged slightly biased to the front side (side approaching the opening 12a) with respect to the center between the guide plate 51A and the guide plate 51B.
  • the second vertical portions 51Ae and 51Be and the third vertical portions 51Ag and 51Bg are connected by the second inclined portions 51Af and 51Bf, respectively.
  • the roller 64 is disposed between the guide plate 51A and the guide plate 51B.
  • the roller 64 slides or rolls in the vertical direction with respect to the guide plate 51A and the guide plate 51B.
  • the roller 64 is disposed between the first vertical portions 51Ac and 51Bc when the gate valve 10 is open.
  • the roller 64 is disposed at a position slightly above the first inclined portions 51Ad and 51Bd when the valve body 95 is lowered to a position facing the opening 12a.
  • the roller 64 is disposed between the third vertical portions 51Ag and 51Bg when the gate valve 10 is closed.
  • the link mechanism 50 is configured by the guide plate 51, the first member 52, the shaft 54, the second member 61, the guide shaft 60, the bearing 62, the roller 64, the sliding member 65, and the compression spring 66.
  • the valve shaft 96 is connected to the upper bottom 71a of the engaging member 71.
  • the valve shaft 96 extends from the upper bottom portion 71 a to the outside of the engaging member 71 through the inside of the engaging member 71.
  • the valve shaft 96 is formed in a cylindrical shape from a metal such as stainless steel.
  • a portion of the valve shaft 96 outside the second case 12 is covered with the bellows 74 in a sealed state.
  • the upper part of the bellows 74 is attached to the upper bottom part 71a in an airtight state.
  • a second slider 90 is attached to the lower part of the first case 11 (see FIG. 7).
  • the second slider 90 (relative movement mechanism) includes two rails 91, a sliding member 92, and two sliding portions 93.
  • the slide member 92 is provided with a through hole 92a, and a valve shaft 96 is inserted through the through hole 92a (see FIG. 8).
  • the sliding portion 93 (first engaging portion) is attached to the sliding member 92.
  • the two rails 91 are provided in parallel to each other with the valve shaft 96 (bellows 74) interposed therebetween.
  • the two rails 91 (second engaging portions) are engaged with the two sliding portions 93, respectively.
  • the slide member 92 is slidable along the rail 91 in the horizontal direction (direction in which the rail 91 extends).
  • the sliding member 92 is restricted from moving in the vertical direction (direction perpendicular to the direction in which the rail 91 extends).
  • An end member 75 is attached to the lower part of the bellows 74. Specifically, the end member 75 is welded to the lower part of the bellows 74 and is integrated with the bellows 74 in an airtight state.
  • the end member 75 is formed in a cylindrical shape, and is attached to the inner peripheral edge of the through hole 92 a in the slide member 92.
  • the end member 75 can be engaged with the lower portion 71e of the engaging member 71 (see FIG. 5). Therefore, when the engagement member 71 is moved in the front-rear direction, the valve shaft 96, the slide member 92, and the bellows 74 are integrally moved in the front-rear direction.
  • valve body 95 when the valve body 95 is reciprocated together with the valve shaft 96 in the front-rear direction, the valve shaft 96 and the bellows 74 are moved in the same direction by the same distance.
  • the bellows 74, the engaging member 71, and the end member 75 constitute a covering member.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in which the periphery of the second slider 90 is cut in the front-rear direction.
  • the groove 75a is formed in a dovetail groove and is fitted with an O-ring 76 (seal member).
  • the wire diameter of the O-ring 76 is set larger than the distance in which the valve element 95 is reciprocated in the front-rear direction (the direction in which the rail 91 extends). In a state where the sliding portion 93 attached to the sliding member 92 is engaged with the rail 91, the O-ring 76 is pressed against the upper surface of the first case 11.
  • the O-ring 76 is deformed by approximately 15% of its wire diameter.
  • a through hole 11 a is provided in the lower portion of the first case 11. The periphery of the through hole 11 a and the end member 75 are sealed by an O-ring 76.
  • a bush 77 is attached to the inner peripheral surface of the end member 75.
  • the bush 77 is formed in a cylindrical shape by a material having a small sliding resistance with the valve shaft 96, such as a fluororesin.
  • a predetermined clearance is provided between the bush 77 and the valve shaft 96. Therefore, the bush 77 (guide portion) allows the valve shaft 96 to reciprocate in the vertical direction, and restricts the inclination of the valve shaft 96 with respect to the vertical direction (direction perpendicular to the direction in which the rail 91 extends). Yes.
  • a gap is provided between the inner peripheral surface of the through hole 11a of the first case 11 and the valve shaft 96 so that the inner peripheral surface of the through hole 11a and the outer peripheral surface of the valve shaft 96 do not come into contact with each other. It has become.
  • annular groove 12 d is provided around the through hole 12 c (through hole) of the second case 12.
  • An O-ring (not shown) is fitted in the groove 12d.
  • the space around the through hole 12c of the second case 12 and the lower surface of the first case 11 are sealed with an O-ring (seal member).
  • a valve body 95 is attached to the tip of the valve shaft 96.
  • the valve body 95 is formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the valve body 95 is disposed in parallel with the front and rear side surfaces of the second case 12.
  • the engaging member 71, the bellows 74, the valve shaft 96, and the valve body 95 have the same center position in the front-rear direction.
  • an O ring 97 (seal member) is attached to the valve body 95.
  • the motor 20, the ball screw 30, the first slider 40, and the two link mechanisms 50 constitute a first drive mechanism and a second drive mechanism.
  • the engaging member 71 is supported by the sliding member 65 attached to the first member 52 and is in a state of being separated from the sliding member 92 of the second slider 90. Further, the engaging member 71 and the valve body 95 are located farther from the opening 12a than the centers of the first case 11 and the second case 12 in the front-rear direction.
  • the first member 52 connected to the slide part 42 is moved downward.
  • the engaging member 71 is biased downward by the compression spring 66, the engaging member 71 is also moved downward together with the first member 52.
  • the bellows 74 is contracted while the insides of the vacuum chambers C1, C2, the second case 12, and the bellows 74 are maintained in a sealed state.
  • the roller 64 attached to the first member 52 is moved downward along the first vertical portions 51Ac and 51Bc of the guide plate 51 facing each other.
  • the first member 52 is moved downward while the compression spring 66 is contracted.
  • the roller 64 attached to the first member 52 is moved downward and forward along the first inclined portions 51Ad and 51Bd of the opposing guide plate 51.
  • the engaging member 71 and the valve body 95 are moved forward, and are located in the center of the 1st case 11 and the 2nd case 12 in the front-back direction.
  • valve body 95 when the valve body 95 is moved forward, it is penetrated through the bellows 74 (not shown) and the end member 75 (bush 77) while maintaining the state sealed by the O-ring 76 as shown in FIG.
  • the periphery of the hole 11a is relatively moved. Specifically, the periphery of the through-hole 11a and the O-ring 76 are slid while maintaining the state sealed by the O-ring 76. At this time, the O-ring 76 is deformed in the moving direction of the end member 75. However, since the O-ring 76 is fitted in the groove 75a formed as a dovetail groove, the O-ring 76 is dropped from the groove 75a. It is suppressed.
  • the first member 52 is moved downward while the compression spring 66 is contracted.
  • the roller 64 attached to the first member 52 is moved downward and forward along the second inclined portions 51Af and 51Bf of the opposing guide plate 51.
  • the engaging member 71 and the valve body 95 are moved to the opening 12a side from the center of the first case 11 and the second case 12 in the front-rear direction, and the opening 12a is closed by the valve body 95.
  • the end member 75 (bush 77) restricts the inclination of the valve shaft 96 with respect to the vertical direction.
  • the end member 75 is attached to the slide member 92, and the slide member 92 is restricted from moving in the vertical direction (direction perpendicular to the direction in which the rail 91 extends). For this reason, the valve body 95 is pressed against the opening 12a by the valve shaft 96 in a state where the inclination of the valve shaft 96 with respect to the vertical direction is restricted.
  • the valve shaft 96 is inserted from the outside to the inside of the second case 12 through the through holes 12c and 11a formed in the second case 12 (vacuum chamber) and the first case 11, and intersects the opening direction of the opening 12a. Is inserted along a first direction (vertical direction).
  • the valve shaft 96 is connected to a valve body 95 disposed inside the second case 12. Portions of the valve shaft 96 outside the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 are covered with a bellows 74 and an end member 75 in a sealed state. The space between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a is sealed by the O-rings 76 disposed outside the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12.
  • the periphery of the through hole 12c of the second case 12 and the lower surface of the first case 11 are sealed with an O-ring. For this reason, the insides of the vacuum chambers C1 and C2, the second case 12, the bellows 74, and the end member 75 including the valve shaft 96 inserted from the outside to the inside of the second case 12 can be maintained in a sealed state. .
  • the valve element 95 is reciprocated in the first direction via the valve shaft 96 and the engaging member 71 by the driving mechanism disposed outside the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12. For this reason, the valve body 95 can be moved between the position facing the opening 12a and the position deviating from the position facing the opening 12a.
  • the bellows 74 can expand and contract along the first direction, the outside of the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 is sealed while sealing between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a.
  • the valve body 95 can be reciprocated in the first direction by the drive mechanism disposed in the position.
  • the valve element 95 is reciprocated in a certain second direction (front-rear direction).
  • the valve body 95 has a shape corresponding to the opening 12a. For this reason, the valve body 95 can be moved between a position where the opening 12 a is closed by the valve body 95 and a position where the opening 12 a is opened by the valve body 95.
  • the end member 75 and the periphery of the through hole 11a are relatively moved by the second slider 90 while the state sealed by the O-ring 76 is maintained.
  • valve body 95 is reciprocated in the second direction by the drive mechanism disposed outside the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 while sealing between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a. Can be moved. Therefore, it is possible to eliminate the location where the valve body 95 and the components of the drive mechanism slide in the vacuum chambers C1, C2 and the second case 12, and the particles in the vacuum chambers C1, C2 and the second case 12 can be eliminated. Occurrence can be suppressed.
  • valve shaft 96, the engagement member 71, and the end member 75 (bush 77) are slid by sliding the O-ring 76 around the through hole 11 a while maintaining the state sealed by the O-ring 76. ),
  • the valve body 95 can be reciprocated in the second direction.
  • the end member 75 When the valve body 95 is reciprocated by the drive mechanism, the end member 75 is moved and the O-ring 76 is deformed in the moving direction of the end member 75 while maintaining the state sealed by the O-ring 76. It is done. For this reason, the amount of sliding between the periphery of the through hole 11a and the O-ring 76 can be reduced, and the generation of particles in the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 can be further suppressed.
  • the valve body 95 When the valve body 95 is reciprocated by the drive mechanism, a deformation amount (approximately 15% of the wire diameter) of the O-ring 76 in a state sealed by the O-ring 76 is ensured. Therefore, the O-ring 76 can stably seal between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a.
  • the inclination of the valve shaft 96 with respect to the first direction is regulated by the end member 75 and the bush 77 included in the second slider 90. For this reason, when closing the opening part 12a by the valve body 95 via the valve shaft 96, it can suppress that the pressing of the valve body 95 to the opening part 12a loosens. Therefore, even when the highly rigid valve shaft 96 is not used, the sealing performance of the opening 12a by the valve body 95 can be improved. Since the bush 77 allows the valve shaft 96 to reciprocate in the first direction, it does not hinder the reciprocation of the valve body 95 in the first direction.
  • valve shaft 96 and the bellows 74 are moved in the same direction by the same distance. For this reason, relative movement between the valve shaft 96 and the bellows 74 can be suppressed, and deformation of the bellows 74 when the valve shaft 96 moves can be suppressed. Therefore, the bellows 74 that expands and contracts in the first direction can be prevented from being deformed in a direction different from the first direction, and the durability of the bellows 74 can be improved.
  • valve shaft 96 since relative movement between the valve shaft 96 and the bellows 74 can be suppressed, it is not necessary to widen the interval between the valve shaft 96 and the bellows 74, and the valve shaft 96 can be made thicker. Further, since the deformation of the bellows 74 can be suppressed, it is not necessary to lengthen the bellows 74 to ensure the amount of deformation, and the bellows 74 and hence the valve shaft 96 can be shortened. As a result, the rigidity of the valve shaft 96 can be improved, and the sealing performance of the opening 12a by the valve body 95 can be improved.
  • the bellows 74, the engaging member 71, the end member 75, the bush 77, the O-ring 76, the link mechanism 50, and the second slider 90 are accommodated in the first case 11.
  • the valve body 95 is reciprocated in the first direction at a position farther from the opening 12a than the center of the first case 11 and the second case 12 in the second direction, and the second case 12 is moved in the second direction.
  • the opening 12a is closed by the valve body 95 at a position closer to the opening 12a than the center.
  • the length necessary for reciprocating the valve body 95 in the second direction can be distributed on both sides of the center of the first case 11 and the second case 12 in the second direction. Therefore, the space in the first case 11 and the second case 12 in the second direction can be used effectively, the length of the first case 11 and the second case 12 in the second direction can be suppressed, As a result, the gate valve 10 can be reduced in size.
  • the wire diameter of the O-ring 76 is larger than the distance by which the valve body 95 is reciprocated in the second direction by the drive mechanism. For this reason, the deformation amount of the O-ring 76 can be increased with respect to the moving distance of the valve body 95, and when the valve body 95 is reciprocated in the second direction, the state sealed by the O-ring 76 is easily maintained. Become. Furthermore, the sliding amount between the periphery of the through hole 11a and the O-ring 76 can be reduced, and generation of particles in the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 can be suppressed.
  • An O-ring 76 is accommodated in a groove 75a provided as a "groove" around the through hole 11a. For this reason, even if the periphery of the through-hole 11a and the O-ring 76 are slid or the O-ring 76 is deformed in the moving direction of the end member 75, the O-ring 76 is prevented from falling off. be able to.
  • a groove 175a having a rectangular cross section may be employed instead of the groove 75a formed as a dovetail groove.
  • the bush 77 can be omitted by adopting a material that has a small sliding resistance and hardly generates particles even when sliding, as the valve shaft 96 and the end member 75.
  • the wire diameter of the O-ring 76 can be set smaller than the distance that the valve body 95 is reciprocated in the front-rear direction (the direction in which the rail 91 extends).
  • the deformation amount (approximately 15% of the wire diameter) of the O-ring 76 in a state sealed by the O-ring 76 may slightly change.
  • the end member 75 and the periphery of the through hole 11a are relatively moved by the second slider 90 while maintaining the state sealed by the O-ring 76. It only needs to be moved.
  • the O-ring 76 is not deformed in the moving direction of the end member 75 when the bellows 74 and the end member 75 and the periphery of the through hole 11a are relatively moved while maintaining the state sealed by the O-ring 76. May be. That is, the bellows 74 and the end member 75 and the periphery of the through hole 11a may be relatively moved only by sliding between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a.
  • the bellows 74 and the end member 75 are moved relative to the periphery of the through hole 11a while maintaining the state sealed by the O-ring 76, the end member 75 and the through hole 11a are moved. It is not necessary to slide around. That is, the bellows 74 and the end member 75 and the periphery of the through hole 11a may be relatively moved only by the deformation of the O-ring 76.
  • the bellows 74 and the end member 75 are moved while the sealed state by the O-ring 76 is maintained, and the end member is moved.
  • the O-ring 76 is deformed in the movement direction 75, and the periphery of the end member 75 and the through hole 11a and the O-ring 76 are not slid. For this reason, sliding between the end member 75 and the periphery of the through hole 11a and the O-ring 76 can be eliminated, and generation of particles in the vacuum chambers C1 and C2 and the second case 12 can be further suppressed. it can.
  • the end member 75 and the bush 77 can be omitted, and a groove 75a can be provided on the lower surface of the slide member 192.
  • a gap is provided between the valve shaft 96 and the through hole 92 a of the slide member 192.
  • the second slider 90 is not limited to the one using the rail 91, the sliding portion 93, and the sliding member 92, and a configuration including a cylinder, a piston, and a sliding portion can also be adopted. The same applies to the first slider 40.
  • the valve body 95 is reciprocated in the first direction at the center position of the first case 11 and the second case 12 in the second direction, and the valve is positioned closer to the opening 12a than the center of the second case 12 in the second direction.
  • the opening 12 a can be closed by the body 95.
  • a cam type or cylinder type configuration can be adopted.
  • a slide-type cylinder that covers the portions of the valve shaft 96 outside the vacuum chambers C1, C2 and the second case 12 in a sealed state, a rolling diaphragm, or the like may be employed.
  • the engagement member 71 engages with the end member 75 (specifically, a substantially cylindrical short protrusion provided at the upper end of the end member 75 and
  • the lower portion 71e which is a protruding portion for abutting or accommodating the protruding portion in a predetermined fitting intersection relationship, may be omitted.

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Abstract

 ゲートバルブ10は、開口部12aに対応した形状を有する弁体95と、貫通孔12cを通じて真空室12の外部から内部へ開口部12aの開口方向に交差する第1方向に沿って挿通され、弁体95に接続された弁軸96と、弁軸96のうち真空室12の外部にある部分を密閉状態で覆い、且つ第1方向に沿って伸縮可能な覆い部材74と、真空室12の外部に配置され、覆い部材74と貫通孔の周囲との間をシールするOリングと、真空室12の外部に配置され、弁軸96及び覆い部材71を介して、第1方向及び開口部12aの開口方向である第2方向へ弁体95を往復動させる駆動機構と、駆動機構により弁体95を往復動させる際に、Oリングによりシールした状態を維持しつつ、覆い部材74と貫通孔の周囲とを相対移動させる相対移動機構90と、を備える。

Description

ゲートバルブ
 本発明は、真空装置において用いられるゲートバルブに関する。
 この種のゲートバルブにおいて、リンク機構を介してシャフトに弁体を接続し、シャフトの昇降及びリンク機構の動作に基づいて、弁体によりゲート(開口部)を開閉するものがある(特許文献1参照)。特許文献1に記載のものでは、シャフトを上昇させて真空室の壁面に弁体を当接させ、壁面方向への弁体の移動を規制した状態でシャフトをさらに上昇させ、リンク機構によりゲート方向へ弁体を移動させている。
特開2006-200709号公報
 ところで、特許文献1に記載のものでは、弁体が真空室の壁面に当接してさらに摺動するとともに、リンク機構において構成部材が互いに摺動する。このため、真空室内でのパーティクルの発生が避けられず、未だ改善の余地を残すものとなっている。
 本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、真空室内でのパーティクルの発生を抑制することのできるゲートバルブを提供することにある。
 以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
 第1の手段は、真空室に形成された開口部を開閉するゲートバルブであって、前記真空室の内部に配置され、前記開口部に対応した形状を有する弁体と、前記真空室に形成された貫通孔を通じて前記真空室の外部から内部へ前記開口部の開口方向に交差する第1方向に沿って挿通され、前記弁体に接続された移動部材と、前記移動部材のうち前記真空室の外部にある部分を密閉状態で覆い、且つ前記第1方向に沿って伸縮可能な覆い部材と、前記真空室の外部に配置され、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲との間をシールするシール部材と、前記真空室の外部に配置され、前記移動部材(及び前記覆い部材)を介して、前記第1方向へ前記弁体を往復動させる第1駆動機構と、前記真空室の外部に配置され、前記移動部材(及び前記覆い部材)を介して、前記開口部の開口方向である第2方向へ前記弁体を往復動させる第2駆動機構と、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲とを相対移動させる相対移動機構と、を備えることを特徴とする。
 上記構成によれば、移動部材が、真空室に形成された貫通孔を通じて真空室の外部から内部へ挿通され、且つ開口部の開口方向に交差する第1方向に沿って挿通されている。移動部材は、真空室の内部に配置された弁体に接続されている。移動部材のうち真空室の外部にある部分が、覆い部材により密閉状態で覆われている。真空室の外部に配置されたシール部材により、覆い部材と貫通孔の周囲との間がシールされている。このため、真空室の外部から内部へ挿通された移動部材を含めて、真空室及び覆い部材内を密閉状態に維持することができる。
 そして、真空室の外部に配置された第1駆動機構により、移動部材(及び覆い部材)を介して、上記第1方向へ弁体が往復動させられる。このため、開口部に対向する位置と、開口部に対向する位置から外れた位置との間で、弁体を移動させることができる。ここで、覆い部材は第1方向に沿って伸縮可能となっているため、覆い部材と貫通孔の周囲との間をシールしつつ、真空室の外部に配置された第1駆動機構により、弁体を第1方向へ往復動させることができる。
 また、真空室の外部に配置された第2駆動機構により、移動部材(及び覆い部材)を介して、開口部の開口方向である第2方向へ弁体が往復動させられる。弁体は、開口部に対応した形状を有している。このため、開口部を弁体により閉じた位置と、開口部を弁体により開いた位置との間で、弁体を移動させることができる。ここで、第2駆動機構により弁体が往復動させられる際に、シール部材によりシールされた状態が維持されつつ、相対移動機構により覆い部材と貫通孔の周囲とが相対移動させられる。このため、覆い部材と貫通孔の周囲との間をシールしつつ、真空室の外部に配置された第2駆動機構により、弁体を第2方向へ往復動させることができる。したがって、真空室内で弁体や駆動機構の構成部材等が摺動する箇所をなくすことができ、真空室内でのパーティクルの発生を抑制することができる。
 第2の手段では、前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材又は前記貫通孔の周囲と、前記シール部材とを摺動させる。
 上記構成によれば、シール部材によりシールされた状態が維持されつつ、覆い部材又は貫通孔の周囲と、シール部材とが摺動させられることにより、移動部材(及び覆い部材)を介して弁体を第2方向へ往復動させることができる。
 第3の手段では、前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材を移動させて前記覆い部材の移動方向に前記シール部材を変形させる。
 上記構成によれば、第2駆動機構により弁体が往復動させられる際に、シール部材によりシールされた状態が維持されつつ、覆い部材が移動されて覆い部材の移動方向にシール部材が変形させられる。このため、覆い部材又は貫通孔の周囲と、シール部材との摺動量を減少させることができ、真空室内でのパーティクルの発生をさらに抑制することができる。
 第4の手段では、前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材を移動させて前記覆い部材の移動方向に前記シール部材を変形させ且つ、前記覆い部材及び前記貫通孔の周囲と、前記シール部材とを摺動させない。
 上記構成によれば、第2駆動機構により弁体が往復動させられる際に、シール部材によりシールされた状態が維持されつつ、覆い部材が移動されて覆い部材の移動方向にシール部材が変形させられ、且つ、覆い部材及び貫通孔の周囲と、シール部材とが摺動させられない。このため、覆い部材及び貫通孔の周囲と、シール部材との摺動をなくすことができ、真空室内でのパーティクルの発生を一層抑制することができる。
 第5の手段では、前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態における前記シール部材の変形量を確保しつつ、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲とを相対移動させる。
 上記構成によれば、第2駆動機構により弁体が往復動させられる際に、シール部材によりシールした状態におけるシール部材の変形量が確保される。このため、覆い部材と貫通孔の周囲との間を、シール部材により安定してシールすることができる。
 具体的には、第6の手段のように、前記相対移動機構は、第1係合部と第2係合部との組を2組備え、前記第1係合部及び前記第2係合部は、前記覆い部材及び前記貫通孔の周囲にそれぞれ設けられて互いに係合し、前記2組は、前記第2方向に対して平行に延び、且つ前記貫通孔を挟んで設けられ、前記第1係合部及び前記第2係合部は、前記第2方向に平行な方向への相対移動が許容され、且つ前記第1方向への相対移動が規制されているといった構成を採用することができる。
 第7の手段では、前記相対移動機構は、前記移動部材の前記第1方向への往復動を許容し且つ前記第1方向に対する前記移動部材の傾きを規制するガイド部を備える。
 上記構成によれば、相対移動機構が備えるガイド部により、第1方向に対する移動部材の傾きが規制される。このため、移動部材を介して弁体により開口部を閉じる際に、開口部への弁体の押し付けが緩むことを抑制することができる。したがって、剛性の高い移動部材を用いない場合であっても、弁体による開口部の密閉性を向上させることができる。なお、ガイド部は移動部材の第1方向への往復動を許容するため、第1方向への弁体の往復動に支障をきたすことはない。
 第8の手段では、前記第2駆動機構は、前記第2方向へ前記弁体を往復動させる際に、前記移動部材及び前記覆い部材を同一方向へ同一距離だけ移動させる。
 上記構成によれば、第2方向へ弁体が往復動させられる際に、移動部材及び覆い部材が同一方向へ同一距離だけ移動させられる。このため、移動部材と覆い部材との相対移動を抑制することができ、移動部材が移動する際に覆い部材が変形することを抑制することができる。したがって、第1方向に伸縮する覆い部材が第1方向と異なる方向に変形することを抑制することができ、覆い部材の耐久性を向上させることができる。
 さらに、移動部材と覆い部材との相対移動を抑制することができるため、移動部材と覆い部材との間隔を広くする必要がなく、移動部材を太くすることができる。また、覆い部材の変形を抑制することができるため、覆い部材を長くして変形量を確保する必要がなく、覆い部材ひいては移動部材を短くすることができる。その結果、移動部材の剛性を向上させることができ、弁体による開口部の密閉性を向上させることができる。
 第9の手段では、前記覆い部材、前記シール部材、前記第2駆動機構、及び前記相対移動機構を収容するケースを備え、前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構は、前記第2方向において前記ケースの中央よりも前記開口部から離れた位置で前記第1方向へ前記弁体を往復動させ、前記第2方向において前記ケースの中央よりも前記開口部に近い位置で前記弁体により前記開口部を閉じさせる。
 上記構成によれば、覆い部材、シール部材、第2駆動機構、及び相対移動機構がケースに収容されている。ここで、第2方向においてケースの中央よりも開口部から離れた位置で第1方向へ前記弁体が往復動させられ、第2方向においてケースの中央よりも開口部に近い位置で弁体により開口部が閉じられる。このため、第2方向へ弁体を往復動させるために必要な長さを、第2方向においてケースの中央を挟んで両側に配分することができる。したがって、第2方向におけるケース内の空間を有効に利用することができ、第2方向におけるケースの長さを抑制することができ、ひいてはゲートバルブを小型化することができる。
 第10の手段では、前記シール部材はOリングであり、前記Oリングの線径は、第2駆動機構により前記第2方向へ前記弁体を往復動させる距離よりも大きい。
 上記構成によれば、シール部材はOリングであり、Oリングの線径は、第2駆動機構により第2方向へ弁体を往復動させる距離よりも大きくなっている。このため、弁体の移動距離に対してOリングの変形量を大きくすることができ、第2方向へ弁体を往復動させる際に、シール部材によりシールした状態を維持し易くなる。さらに、シール部材と覆い部材との摺動量を減少させることができ、真空室内でのパーティクルの発生を抑制することができる。
 第11の手段では、前記シール部材はOリングであり、前記覆い部材又は前記貫通孔の周囲には、あり溝が設けられており、前記Oリングは、前記あり溝に収容されている。
 上記構成によれば、覆い部材又は貫通孔の周囲に設けられたあり溝に、Oリングが収容されている。このため、覆い部材又は貫通孔の周囲と、Oリングとが摺動させられたり、覆い部材の移動方向にOリングが変形させられたりしたとしても、Oリングが脱落することを抑制することができる。
 第12の手段では、第1駆動機構によって前記第1方向へ前記開口部に対向する位置まで前記弁体を移動させた後に、前記第2駆動機構によって前記第2方向へ前記開口部を閉じる位置まで前記弁体を移動させる。
 上記構成によれば、第1駆動機構により第1方向へ弁体を移動させる際に、覆い部材と貫通孔の周囲との間をシールしつつ、開口部に対向する位置まで弁体を移動させることができる。その後、第2駆動機構により第2方向へ弁体を移動させる際に、シール部材によりシールされた状態が維持されつつ、開口部を閉じる位置まで弁体を移動させることができる。
ゲートバルブを示す斜視図。 ゲートバルブの開いた状態を真空室と共に示す部分断面図。 ゲートバルブの閉じた状態を真空室と共に示す部分断面図。 ゲートバルブの内部構造を示す斜視図。 リンク機構の概要を示す斜視図。 リンク機構のローラ及びガイド板を示す側面図。 第2スライダ周辺を示す斜視図。 第2スライダの下部周辺を示す斜視図。 第2スライダ周辺を前後方向に切断した断面図。 溝の変更例を示す断面図。 Oリングの動作の変更例を示す断面図。 第2スライダの変更例を示す断面図。 溝及びOリングの変更例を示す断面図。
 以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、半導体製造装置や半導体処理装置等の真空装置において用いられるゲートバルブとして具体化している。
 図1に示すように、ゲートバルブ10は、第1ケース11、第2ケース12、第3ケース13、モータ20、ボールねじ30、第1スライダ40、2つのリンク機構50、往復駆動部70、第2スライダ90、弁体95等を備えている。ここでは、ボールねじ30のねじ軸31が上下方向に延びるように配置され、弁体95が下側に配置されている。
 ゲートバルブ10の基本的な動作は、以下のとおりである。モータ20の回転力に基づいて、ボールねじ30及び第1スライダ40により、スライド部42が上下動させられる。スライド部42が上下動させられると、リンク機構50を介して往復駆動部70ひいては弁体95が、上下方向(第1方向)及び前後方向(第2方向)に移動させられる。その結果、開口部12aに対応した形状を有する弁体95により、第2ケース12の開口部12aが開閉される。第1方向は、開口部12aの開口方向に交差する方向である。
 図2にゲートバルブ10の開いた状態を真空室C1,C2と共に示し、図3にゲートバルブ10の閉じた状態を真空室C1,C2と共に示す。例えば、真空装置において、真空室C1が半導体ウエハの処理室で真空室C2が搬送室である構成や、真空室C1が半導体ウエハの搬送室で真空室C2がロードロック室である構成を採用することができる。真空室C1と真空室C2との間に、ゲートバルブ10の第2ケース12が配置されている。第2ケース12の内部も真空室の一部を構成している。第2ケース12の上部には、貫通孔12cが設けられている。貫通孔12cを通じて第2ケース12の外部から内部へ、上下方向に沿って弁軸96(移動部材)が挿通されている。
 真空室C1,C2の壁部C1a,C2aは、それぞれ垂直に配置されている。壁部C1a,C2aには、矩形状の開口部C1b,C2bがそれぞれ形成されている。開口部C1b,C2bの周囲において、壁部C1a,C2aと第2ケース12との間がそれぞれOリング(シール部材)によりシールされている。
 図2に示すように、ゲートバルブ10を開いた状態、すなわち開口部C2b、12b,12a、C1bを通じてウエハを搬送可能な状態では、弁体95は開口部12aに対向しない待避位置にある。この待避位置から、開口部12aに対向する対向位置まで弁体95が下方へ移動される。そして、図3に示すように、この対向位置から、弁体95により開口部12a(開口部C1b)を閉じた閉鎖位置まで、弁体95が前方(図3における左方)へ移動させられる。その際、弁体95に接続された弁軸96のうち第2ケース12の外部にある部分を密閉状態で覆うベローズ74が、伸びた状態(図2)から縮んだ状態(図3)に変化する。
 次に、ゲートバルブ10の各部の構造を詳細に説明する。図4は、ゲートバルブ10の内部構造を示す斜視図であり、第1ケース11(ケース)の一部及びリンク機構50のガイド板51を省略して示している。
 同図に示すように、第1ケース11の上部(一端部)には、第3ケース13が取り付けられている。第3ケース13内に、モータ20が収容されている。モータ20の駆動軸21には、プーリ22が取り付けられている。ボールねじ30のねじ軸31(ねじ部材)が、ベアリング25(軸受け)を介して第3ケース13によって回転可能に支持されている。ねじ軸31には、プーリ24が取り付けられている。プーリ22とプーリ24との間にベルト23が掛け渡されており、モータ20の回転力がねじ軸31に伝達される。ねじ軸31は、ボール(図示せず)を介してナット32と噛み合っている。
 第1ケース11及び第3ケース13には、第1スライダ40が取り付けられている。第1スライダ40は、2つのレール41とスライド部42とを備えている。2つのレール41は、ねじ軸31に対して対称に互いに平行に設けられている。2つのレール41は、スライド部42とそれぞれ係合している。スライド部42は、レール41に沿って上下方向(レール41の延びる方向)にスライド可能となっている。スライド部42は、水平方向(レール41の延びる方向に垂直な方向)への移動が規制されている。スライド部42には、上記ナット32が取り付けられている。したがって、ねじ軸31が回転されられることにより、スライド部42が上下方向へスライドさせられる。
 ナット32を挟んでスライド部42の両端には、2つのリンク機構50の第1部材52がそれぞれ接続されている。スライド部42と第1部材52とは、前後方向に若干相対移動可能なように若干ガタを有して接続されている。第1部材52は、2つの連結部52a、及び張出部52bを有している。
 第1ケース11には、2つの第1部材52を挟んで、2つのガイド軸60が互いに平行に取り付けられている。2つのガイド軸60は、上下方向(ねじ軸31に平行な方向)へ延びている。2つのガイド軸60は、第1ケース11の幅方向(図4における左右方向)の両端部にそれぞれ配置されている。ガイド軸60は、円柱状に形成されている。
 ガイド軸60によって、第2部材61が回転可能に支持されている。第2部材61は、軸受け62を介してガイド軸60に対して摺動可能に取り付けられている(図5参照)。第2部材61は、ガイド軸60の軸線方向に沿って摺動可能となっている。第2部材61は、2つの連結部61aを有している。連結部61aは、第2部材61においてガイド軸60の軸線方向の両端部に設けられている。
 第1部材52の2つの連結部52aは、第2部材61の2つの連結部61aの間に配置されている。第1部材52の2つの連結部52aと、第2部材61の2つの連結部61aとは、シャフト54によってそれぞれ相対回転可能に連結されている。すなわち、第1部材52と第2部材61とは、シャフト54を中心として相対回転可能となっている。
 第1部材52には、ローラ64が取り付けられている。ローラ64の軸64aは、第1部材52に形成された貫通孔に挿通されており、その先端部に摺動部材65が取り付けられている(図5参照)。軸64aの先端には雄ねじが形成されており、摺動部材65に形成された雌ねじに締結されている。摺動部材65は直方体状に形成されている。ローラ64は、第1部材52の2つの連結部52aの間に配置されている。ローラ64の直径は、連結部52a及び連結部61aの前後方向の幅よりも大きく設定されている。すなわち、ローラ64の一部は、連結部52aの表面及び連結部61aの表面よりも突出している。
 2つの第1部材52の間には、往復駆動部70の係合部材71が配置されている。係合部材71は、直方体状のフレーム形状であり、上底部71aを有している。上底部71aには、2つの凹部71bが設けられている。2つの第1部材52の上記張出部52bと2つの凹部71bとがそれぞれ対向している。張出部52bの下面には、凹部71bと同様の凹部が設けられている(図示せず)。そして、第1部材52の凹部と上底部71aの凹部71bとに、圧縮ばね66の両端部がそれぞれ係合している。圧縮ばね66は、ねじ軸31から離す方向へ係合部材71を付勢している。
 係合部材71における第1部材52側の側面71cには、摺動孔71dが設けられている。摺動孔71dは、ガイド軸60に平行に延びており、摺動部材65が係合している。摺動部材65は摺動孔71dに沿って摺動する。すなわち、係合部材71と摺動部材65(第1部材52)とは、上下方向(ガイド軸60の軸線方向)の相対移動が許容され、前後方向(第1ケース11の厚み方向)の相対移動が規制されている。
 図6は、左側のリンク機構50のローラ64とガイド板51とを示す斜視図である。2つのガイド板51は、矩形板状に形成されており、対向して平行に配置されている。2つのガイド板51は、互いにねじ(図示せず)により締結されている。便宜上、前側のガイド板51をガイド板51Aと称し、後側のガイド板51をガイド板51Bと称す。
 ガイド板51A,51Bの対向面51aには上から順に、第1垂直部51Ac,51Bc、第1傾斜部51Ad,51Bd、第2垂直部51Ae,51Be、第2傾斜部51Af,51Bf、第3垂直部51Ag,51Bgがそれぞれ設けられている。これらの各部において、ガイド板51Aとガイド板51Bとの間隔は等しく設定されている。すなわち、第1垂直部51Acと第1垂直部51Bcとの間隔、第1傾斜部51Adと第1傾斜部51Bdとの間隔、第2垂直部51Aeと第2垂直部51Beとの間隔、第2傾斜部51Afと第2傾斜部51Bfとの間隔、第3垂直部51Agと第3垂直部51Bgとの間隔は等しく設定されている。これらの間隔は、ローラ64の直径よりも若干広いか、ローラ64の直径と略等しく設定されている。
 第1垂直部51Ac,51Bcは、ガイド板51Aとガイド板51Bとの間の中央(第1ケース11の前後方向の中央)に対して、若干後側(上記開口部12aから離れる側)に偏って配置されている。第2垂直部51Ae,51Beは、ガイド板51Aとガイド板51Bとの間の中央に対して、対称に配置されている。第1垂直部51Ac,51Bcと第2垂直部51Ae,51Beとの間が、第1傾斜部51Ad,51Bdによってそれぞれ接続されている。また、第3垂直部51Ag,51Bgは、ガイド板51Aとガイド板51Bとの間の中央に対して、若干前側(開口部12aに近付く側)に偏って配置されている。第2垂直部51Ae,51Beと第3垂直部51Ag,51Bgとの間が、第2傾斜部51Af,51Bfによってそれぞれ接続されている。
 そして、ガイド板51Aとガイド板51Bとの間に、ローラ64が配置されている。ローラ64は、ガイド板51A及びガイド板51Bに対して上下方向に摺動又は転動する。ローラ64は、ゲートバルブ10の開いている状態において第1垂直部51Ac,51Bcの間に配置される。ローラ64は、弁体95が開口部12aに対向する位置まで下降すると第1傾斜部51Ad,51Bdよりも若干上の位置に配置される。ローラ64は、ゲートバルブ10の閉じた状態において第3垂直部51Ag,51Bgの間に配置される。なお、ガイド板51、第1部材52、シャフト54、第2部材61、ガイド軸60、軸受け62、ローラ64、摺動部材65、及び圧縮ばね66により、リンク機構50が構成されている。
 図4,5に戻り、係合部材71の上底部71aには、上記弁軸96が接続されている。弁軸96は、上底部71aから係合部材71の内部を通って、係合部材71の外部まで延びている。弁軸96は、ステンレス鋼等の金属により、円柱状に形成されている。弁軸96のうち、上記第2ケース12の外部にある部分は、上記ベローズ74によって密閉状態で覆われている。ベローズ74の上部は、上底部71aに気密状態で取り付けられている。
 第1ケース11の下部には、第2スライダ90が取り付けられている(図7参照)。第2スライダ90(相対移動機構)は、2つのレール91、スライド部材(a slidable member)92、2つの摺動部93を備えている。スライド部材92には貫通孔92aが設けられており、貫通孔92aに弁軸96が挿通されている(図8参照)。摺動部93(第1係合部)は、スライド部材92に取り付けられている。2つのレール91は、弁軸96(ベローズ74)を挟んで互いに平行に設けられている。2つのレール91(第2係合部)は、2つの摺動部93とそれぞれ係合している。スライド部材92は、レール91に沿って水平方向(レール91の延びる方向)にスライド可能となっている。スライド部材92は、上下方向(レール91の延びる方向に垂直な方向)への移動が規制されている。
 ベローズ74の下部には、端部部材75が取り付けられている。詳しくは、端部部材75は、ベローズ74の下部に溶接されており、気密状態でベローズ74と一体化されている。端部部材75は、円筒状に形成されており、スライド部材92における貫通孔92aの内周縁に取り付けられている。端部部材75は、係合部材71の下部71eと係合可能となっている(図5参照)。したがって、係合部材71が前後方向に移動させられると、弁軸96、スライド部材92、及びベローズ74が一体となって前後方向に移動させられる。すなわち、前後方向へ弁軸96と共に弁体95が往復動させられる際に、弁軸96及びベローズ74が同一方向へ同一距離だけ移動させられる。なお、ベローズ74、係合部材71、及び端部部材75によって、覆い部材が構成されている。
 端部部材75の下面には、環状の溝75aが設けられている。図9は、第2スライダ90周辺を前後方向に切断した断面図である。同図に示すように、溝75aは、あり溝に形成されており、Oリング76(シール部材)が嵌められている。Oリング76の線径は、前後方向(レール91の延びる方向)へ弁体95が往復動させられる距離よりも大きく設定されている。スライド部材92に取り付けられた摺動部93がレール91に係合した状態において、Oリング76は第1ケース11の上面に押し付けられている。この状態において、Oリング76はその線径の略15%変形させられている。第1ケース11の下部には、貫通孔11aが設けられている。そして、貫通孔11aの周囲と端部部材75との間がOリング76によってシールされている。
 端部部材75の内周面には、ブッシュ77が取り付けられている。ブッシュ77は、フッ素樹脂等、弁軸96との摺動抵抗が小さい材料により、円筒状に形成されている。ブッシュ77と弁軸96との間には、所定のクリアランスが設けられている。このため、ブッシュ77(ガイド部)によって、弁軸96の上下方向への往復動が許容されるとともに、上下方向(レール91の延びる方向に垂直な方向)に対する弁軸96の傾きが規制されている。また、第1ケース11の貫通孔11aの内周面と弁軸96との間には隙間が設けられており、貫通孔11aの内周面と弁軸96の外周面とは接触しないようになっている。
 図4に示すように、第2ケース12の貫通孔12c(貫通孔)の周囲には、環状の溝12dが設けられている。溝12dには、Oリング(図示せず)が嵌められている。そして、第2ケース12の貫通孔12cの周囲と第1ケース11の下面との間が、Oリング(シール部材)によりシールされている。
 弁軸96の先端には、弁体95が取り付けられている。弁体95は、直方体状に形成されている。弁体95は、第2ケース12の前後方向の側面と平行に配置されている。係合部材71、ベローズ74、弁軸96、及び弁体95は、前後方向の中心位置が互いに一致している。第2ケース12の開口部12aに対応して、弁体95にはOリング97(シール部材)が取り付けられている。
 なお、モータ20、ボールねじ30、第1スライダ40、2つのリンク機構50によって、第1駆動機構及び第2駆動機構が構成されている。
 次に、図2に示すゲートバルブ10を開いた状態から、図3に示すゲートバルブ10を閉じた状態への動作を説明する。はじめ、係合部材71は、第1部材52に取り付けられた摺動部材65により支持されており、第2スライダ90のスライド部材92から離れた状態となっている。また、係合部材71及び弁体95は、前後方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央よりも開口部12aから離れた位置にある。
 図4に示すように、モータ20を回転させると、プーリ22、ベルト23、及びプーリ24を介して、ねじ軸31が回転させられる。ねじ軸31が回転すると、ねじ軸31に係合したナット32を介してスライド部42が下方へ移動させられる。このとき、スライド部42は、レール41によって水平方向への移動が規制された状態で、レール41に沿って下方へ移動させられる。
 スライド部42が下方へ移動させられると、スライド部42に連結された第1部材52が下方へ移動させられる。その際に、係合部材71は圧縮ばね66により下方へ付勢されているため、係合部材71も第1部材52と共に下方へ移動させられる。そして、真空室C1,C2、第2ケース12、及びベローズ74内が密閉状態に維持されつつ、ベローズ74が縮められる。第1部材52が下方へ移動させられると、第1部材52に取り付けられたローラ64が、対向するガイド板51の第1垂直部51Ac,51Bcに沿って下方へ移動させられる。
 その後、係合部材71が第2スライダ90のスライド部材92に当接すると、弁軸96及び弁体95の下方への移動が停止させられる。このとき、第2ケース12の開口部12aに弁体95が対向した状態となる。
 さらに、ねじ軸31が回転させられると、第1部材52は、圧縮ばね66を縮めながら下方へ移動させられる。その際に、第1部材52に取り付けられたローラ64が、対向するガイド板51の第1傾斜部51Ad,51Bdに沿って、下方且つ前方へ移動させられる。これにより、係合部材71及び弁体95は前方へ移動させられ、前後方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央に位置させられる。
 ここで、弁体95を前方へ移動させる際に、図9に示すようにOリング76によりシールされた状態を維持しつつ、ベローズ74(図示略)及び端部部材75(ブッシュ77)と貫通孔11aの周囲とが相対移動させられる。具体的には、Oリング76によりシールした状態を維持しつつ、貫通孔11aの周囲と、Oリング76とが摺動させられる。この際に、端部部材75の移動方向にOリング76が変形させられるが、Oリング76はあり溝として形成された溝75aに嵌められているため、溝75aからのOリング76の脱落が抑制される。また、この際に、Oリング76によりシールした状態におけるOリング76の変形量(線径の略15%)が確保されつつ、ベローズ74及び端部部材75と貫通孔11aの周囲とが相対移動させられる。
 その後、ねじ軸31が回転させられると、第1部材52は、圧縮ばね66を縮めながら下方へ移動させられる。その際に、第1部材52に取り付けられたローラ64が、対向するガイド板51の第2垂直部51Ae,51Beに沿って下方へ移動させられる。
 さらに、ねじ軸31が回転させられると、第1部材52は、圧縮ばね66を縮めながら下方へ移動させられる。その際に、第1部材52に取り付けられたローラ64が、対向するガイド板51の第2傾斜部51Af,51Bfに沿って、下方且つ前方へ移動させられる。これにより、係合部材71及び弁体95は、前後方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央よりも開口部12a側まで移動させられ、弁体95により開口部12aが閉じられる。
 ここで、図8に示すように、端部部材75(ブッシュ77)によって上下方向に対する弁軸96の傾きが規制される。詳しくは、端部部材75はスライド部材92に取り付けられており、スライド部材92は上下方向(レール91の延びる方向に垂直な方向)への移動が規制されている。このため、弁軸96の上下方向に対する傾きが規制された状態で、弁軸96により弁体95が開口部12aに押し付けられる。
 なお、図3に示すゲートバルブ10を閉じた状態から、図2に示すゲートバルブ10を開いた状態への動作は、モータ20が逆回転させられることにより上記と逆の手順となる。
 以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
 ・弁軸96が、第2ケース12(真空室),第1ケース11に形成された貫通孔12c,11aを通じて第2ケース12の外部から内部へ挿通され、且つ開口部12aの開口方向に交差する第1方向(上下方向)に沿って挿通されている。弁軸96は、第2ケース12の内部に配置された弁体95に接続されている。弁軸96のうち真空室C1,C2及び第2ケース12の外部にある部分が、ベローズ74及び端部部材75により密閉状態で覆われている。真空室C1,C2及び第2ケース12の外部に配置されたOリング76により、端部部材75と貫通孔11aの周囲との間がシールされている。第2ケース12の貫通孔12cの周囲と第1ケース11の下面との間が、Oリングによりシールされている。このため、第2ケース12の外部から内部へ挿通された弁軸96を含めて、真空室C1,C2、第2ケース12、ベローズ74及び端部部材75内を密閉状態に維持することができる。
 ・真空室C1,C2及び第2ケース12の外部に配置された駆動機構により、弁軸96及び係合部材71を介して、上記第1方向へ弁体95が往復動させられる。このため、開口部12aに対向する位置と、開口部12aに対向する位置から外れた位置との間で、弁体95を移動させることができる。ここで、ベローズ74は第1方向に沿って伸縮可能となっているため、端部部材75と貫通孔11aの周囲との間をシールしつつ、真空室C1,C2及び第2ケース12の外部に配置された駆動機構により、弁体95を第1方向へ往復動させることができる。
 ・真空室C1,C2及び第2ケース12の外部に配置された駆動機構により、弁軸96、係合部材71、及び端部部材75(ブッシュ77)を介して、開口部12aの開口方向である第2方向(前後方向)へ弁体95が往復動させられる。弁体95は、開口部12aに対応した形状を有している。このため、開口部12aを弁体95により閉じた位置と、開口部12aを弁体95により開いた位置との間で、弁体95を移動させることができる。ここで、駆動機構により弁体95が往復動させられる際に、Oリング76によりシールされた状態が維持されつつ、第2スライダ90により端部部材75と貫通孔11aの周囲とが相対移動させられる。このため、端部部材75と貫通孔11aの周囲との間をシールしつつ、真空室C1,C2及び第2ケース12の外部に配置された駆動機構により、弁体95を第2方向へ往復動させることができる。したがって、真空室C1,C2及び第2ケース12内で弁体95や駆動機構の構成部材等が摺動する箇所をなくすことができ、真空室C1,C2及び第2ケース12内でのパーティクルの発生を抑制することができる。
 ・Oリング76によりシールされた状態が維持されつつ、貫通孔11aの周囲と、Oリング76とが摺動させられることにより、弁軸96、係合部材71、及び端部部材75(ブッシュ77)を介して弁体95を第2方向へ往復動させることができる。
 ・駆動機構により弁体95が往復動させられる際に、Oリング76によりシールされた状態が維持されつつ、端部部材75が移動されて端部部材75の移動方向にOリング76が変形させられる。このため、貫通孔11aの周囲と、Oリング76との摺動量を減少させることができ、真空室C1,C2及び第2ケース12内でのパーティクルの発生をさらに抑制することができる。
 ・駆動機構により弁体95が往復動させられる際に、Oリング76によりシールした状態におけるOリング76の変形量(線径の略15%)が確保される。このため、端部部材75と貫通孔11aの周囲との間を、Oリング76により安定してシールすることができる。
 ・第2スライダ90が備える端部部材75及びブッシュ77により、第1方向に対する弁軸96の傾きが規制される。このため、弁軸96を介して弁体95により開口部12aを閉じる際に、開口部12aへの弁体95の押し付けが緩むことを抑制することができる。したがって、剛性の高い弁軸96を用いない場合であっても、弁体95による開口部12aの密閉性を向上させることができる。なお、ブッシュ77は弁軸96の第1方向への往復動を許容するため、第1方向への弁体95の往復動に支障をきたすことはない。
 ・第2方向へ弁体95が往復動させられる際に、弁軸96及びベローズ74が同一方向へ同一距離だけ移動させられる。このため、弁軸96とベローズ74との相対移動を抑制することができ、弁軸96が移動する際にベローズ74が変形することを抑制することができる。したがって、第1方向に伸縮するベローズ74が第1方向と異なる方向に変形することを抑制することができ、ベローズ74の耐久性を向上させることができる。
 さらに、弁軸96とベローズ74との相対移動を抑制することができるため、弁軸96とベローズ74との間隔を広くする必要がなく、弁軸96を太くすることができる。また、ベローズ74の変形を抑制することができるため、ベローズ74を長くして変形量を確保する必要がなく、ベローズ74ひいては弁軸96を短くすることができる。その結果、弁軸96の剛性を向上させることができ、弁体95による開口部12aの密閉性を向上させることができる。
 ・ベローズ74、係合部材71、端部部材75、ブッシュ77、Oリング76、リンク機構50、及び第2スライダ90が第1ケース11に収容されている。ここで、第2方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央よりも開口部12aから離れた位置で第1方向へ弁体95が往復動させられ、第2方向において第2ケース12の中央よりも開口部12aに近い位置で弁体95により開口部12aが閉じられる。このため、第2方向へ弁体95を往復動させるために必要な長さを、第2方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央を挟んで両側に配分することができる。したがって、第2方向における第1ケース11及び第2ケース12内の空間を有効に利用することができ、第2方向における第1ケース11及び第2ケース12の長さを抑制することができ、ひいてはゲートバルブ10を小型化することができる。
 ・Oリング76の線径は、駆動機構により第2方向へ弁体95を往復動させる距離よりも大きくなっている。このため、弁体95の移動距離に対してOリング76の変形量を大きくすることができ、第2方向へ弁体95を往復動させる際に、Oリング76によりシールした状態を維持し易くなる。さらに、貫通孔11aの周囲とOリング76との摺動量を減少させることができ、真空室C1,C2及び第2ケース12内でのパーティクルの発生を抑制することができる。
 ・貫通孔11aの周囲に「あり溝」として設けられた溝75aに、Oリング76が収容されている。このため、貫通孔11aの周囲とOリング76とが摺動させられたり、端部部材75の移動方向にOリング76が変形させられたりしたとしても、Oリング76が脱落することを抑制することができる。
 上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。なお、上記実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
 ・図10に示すように、あり溝として形成された溝75aに代えて、断面矩形の溝175aを採用することもできる。また、弁軸96と端部部材75として、互いに摺動抵抗が小さく、摺動してもパーティクルが発生しにくい材料を採用することにより、上記ブッシュ77を省略することもできる。
 ・Oリング76の線径を、前後方向(レール91の延びる方向)へ弁体95が往復動させられる距離よりも小さく設定することもできる。
 ・駆動機構により弁体95が前後方向へ往復動させられる際に、Oリング76によりシールした状態におけるOリング76の変形量(線径の略15%)が若干変化してもよい。要するに、駆動機構により弁体95が前後方向へ往復動させられる際に、Oリング76によりシールされた状態が維持されつつ、第2スライダ90により端部部材75と貫通孔11aの周囲とが相対移動させられればよい。
 ・Oリング76によりシールされた状態を維持しつつ、ベローズ74及び端部部材75と貫通孔11aの周囲とを相対移動させる際に、端部部材75の移動方向にOリング76を変形させなくてもよい。すなわち、端部部材75と貫通孔11aの周囲との摺動のみによって、ベローズ74及び端部部材75と貫通孔11aの周囲とを相対移動させてもよい。
 ・図11に示すように、Oリング76によりシールされた状態を維持しつつ、ベローズ74及び端部部材75と貫通孔11aの周囲とを相対移動させる際に、端部部材75と貫通孔11aの周囲とを摺動させなくてもよい。すなわち、Oリング76の変形のみによって、ベローズ74及び端部部材75と貫通孔11aの周囲とを相対移動させてもよい。
 上記構成によれば、駆動機構により弁体95が前後方向へ往復動させられる際に、Oリング76によりシールされた状態が維持されつつ、ベローズ74及び端部部材75が移動されて端部部材75の移動方向にOリング76が変形させられ、且つ、端部部材75及び貫通孔11aの周囲と、Oリング76とが摺動させられない。このため、端部部材75及び貫通孔11aの周囲と、Oリング76との摺動をなくすことができ、真空室C1,C2及び第2ケース12内でのパーティクルの発生を一層抑制することができる。
 ・図12に示すように、端部部材75及びブッシュ77を省略するとともに、スライド部材192の下面に溝75aを設けることもできる。そして、弁軸96とスライド部材192の貫通孔92aとの間には、隙間が設けられている。こうした構成によっても、弁軸96の上下方向の傾きを規制する効果以外の効果は奏することができる。
 ・第2スライダ90として、レール91、摺動部93、及びスライド部材92を用いるものに限らず、シリンダ、ピストン、及びスライド部を備える構成等を採用することもできる。第1スライダ40についても同様である。
 ・図13に示すように、端部部材75に溝75aを設けた構成に代えて、第1ケース11における貫通孔11aの周囲に溝75aを設けて、溝75aにOリング76を嵌めた構成を採用することもできる。この場合には、スライド部材92の下面とOリング76とが摺動する、あるいはスライド部材92の移動方向にOリング76が変形する。こうした構成によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
 ・第2方向において第1ケース11及び第2ケース12の中央位置で第1方向へ弁体95を往復動させ、第2方向において第2ケース12の中央よりも開口部12aに近い位置で弁体95により開口部12aを閉じることもできる。
 ・リンク機構50として、カム式やシリンダ式の構成を採用することもできる。
 ・ベローズ74に代えて、弁軸96のうち真空室C1,C2及び第2ケース12の外部にある部分を密閉状態で覆うスライド式の筒や、転動式ダイヤフラム等を採用することもできる。
 ・係合部材71が上下方向における最下位置に達した場合に、係合部71の下端部とスライド部材92(192)とが直接的に係合するような構造(例えば、係合部71の下端部にてスライド部材92(192)に向けて突出するように形成された凸部、及び、この凸部を収容可能にスライド部材92(192)に形成された凹部)が設けられていてもよい。この場合、上述の実施形態のような、係合部材71における、端部部材75と係合する(具体的には、端部部材75の上端部に設けられた略円筒状の短い突出部と当接する、あるいは当該突出部を所定の嵌め合い交差の関係で収容する)ための突起状の部分である下部71eは、省略され得る。
 10…ゲートバルブ、11…第1ケース(ケース)、11a…貫通孔、12…第2ケース、12a…開口部、12c…貫通孔、30…ボールねじ、40…第1スライダ、50…リンク機構、70…往復駆動部、71…係合部材、74…ベローズ、75…端部部材、75a…溝、76…Oリング(シール部材)、77…ブッシュ77(ガイド部)、90…第2スライダ(相対移動機構)、91…レール(第2係合部)、92…スライド部、92a…貫通孔、93…摺動部(第1係合部)、95…弁体、96…弁軸(移動部材)、175a…溝、C1…真空室、C1b…開口部、C2…真空室、C2b…開口部。

Claims (12)

  1.  真空室に形成された開口部を開閉するゲートバルブであって、
     前記真空室の内部に配置され、前記開口部に対応した形状を有する弁体と、
     前記真空室に形成された貫通孔を通じて前記真空室の外部から内部へ前記開口部の開口方向に交差する第1方向に沿って挿通され、前記弁体に接続された移動部材と、
     前記移動部材のうち前記真空室の外部にある部分を密閉状態で覆い、且つ前記第1方向に沿って伸縮可能な覆い部材と、
     前記真空室の外部に配置され、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲との間をシールするシール部材と、
     前記真空室の外部に配置され、前記移動部材を介して、前記第1方向へ前記弁体を往復動させる第1駆動機構と、
     前記真空室の外部に配置され、前記移動部材を介して、前記開口部の開口方向である第2方向へ前記弁体を往復動させる第2駆動機構と、
     前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲とを相対移動させる相対移動機構と、
    を備えることを特徴とするゲートバルブ。
  2.  前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材又は前記貫通孔の周囲と、前記シール部材とを摺動させるように構成された請求項1に記載のゲートバルブ。
  3.  前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材を移動させて前記覆い部材の移動方向に前記シール部材を変形させるように構成された請求項1又は2に記載のゲートバルブ。
  4.  前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態を維持しつつ、前記覆い部材及び前記貫通孔の周囲と前記シール部材とを摺動させないように、前記覆い部材を移動させて前記覆い部材の移動方向に前記シール部材を変形させるように構成された請求項1に記載のゲートバルブ。
  5.  前記相対移動機構は、前記第2駆動機構により前記弁体を往復動させる際に、前記シール部材によりシールした状態における前記シール部材の変形量を確保しつつ、前記覆い部材と前記貫通孔の周囲とを相対移動させるように構成された請求項1~4のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  6.  前記相対移動機構は、第1係合部と第2係合部との組を2組備え、
     前記第1係合部及び前記第2係合部は、前記覆い部材及び前記貫通孔の周囲にそれぞれ設けられて互いに係合し、
     前記2組は、前記第2方向に対して平行に延び、且つ前記貫通孔を挟んで設けられ、
     前記第1係合部及び前記第2係合部は、前記第2方向に平行な方向への対移動が許容され、且つ前記第1方向への相対移動が規制されている請求項1~5のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  7.  前記相対移動機構は、前記移動部材の前記第1方向への往復動を許容し且つ前記第1方向に対する前記移動部材の傾きを規制するガイド部を備える請求項1~6のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  8.  前記第2駆動機構は、前記第2方向へ前記弁体を往復動させる際に、前記移動部材及び前記覆い部材を同一方向へ同一距離だけ移動させるように構成された請求項1~7のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  9.  前記覆い部材、前記シール部材、前記第2駆動機構、及び前記相対移動機構を収容するケースを備え、
     前記第1駆動機構及び前記第2駆動機構は、前記第2方向において前記ケースの中央よりも前記開口部から離れた位置で前記第1方向へ前記弁体を往復動させ、前記第2方向において前記ケースの中央よりも前記開口部に近い位置で前記弁体により前記開口部を閉じさせるように構成された請求項1~8のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  10.  前記シール部材はOリングであり、
     前記Oリングの線径は、第2駆動機構により前記第2方向へ前記弁体を往復動させる距離よりも大きい請求項1~9のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  11.  前記シール部材はOリングであり、
     前記覆い部材又は前記貫通孔の周囲には、あり溝が設けられており、
     前記Oリングは、前記あり溝に収容されている請求項1~10のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
  12.  第1駆動機構によって前記第1方向へ前記開口部に対向する位置まで前記弁体を移動させた後に、前記第2駆動機構によって前記第2方向へ前記開口部を閉じる位置まで前記弁体を移動させるように構成された請求項1~11のいずれか1項に記載のゲートバルブ。
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