シールリング
【課題】蟻溝１２に装着されるシールリング３において、蟻溝１２からのシールリング３の脱落や、シールリング３の捩れや誤装着を防止し、蟻溝１２への装着性を向上させる。
【解決手段】蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備え、前記挿入部３１が、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接可能な底面３１ａと、蟻溝１２の一方の傾斜立上り面１２ｄに密接可能な側部仰斜面３１ｂと、蟻溝１２の他方の傾斜立上り面１２ｅに対して非接触の側部俯斜面３１ｃと、他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。好ましくは、未装着状態における側部仰斜面３１ｂの傾斜角θ３が、蟻溝１２の一方の傾斜立上り面１２ｄの傾斜角θ１よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状と略対応するものとする。
【解決手段】蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備え、前記挿入部３１が、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接可能な底面３１ａと、蟻溝１２の一方の傾斜立上り面１２ｄに密接可能な側部仰斜面３１ｂと、蟻溝１２の他方の傾斜立上り面１２ｅに対して非接触の側部俯斜面３１ｃと、他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。好ましくは、未装着状態における側部仰斜面３１ｂの傾斜角θ３が、蟻溝１２の一方の傾斜立上り面１２ｄの傾斜角θ１よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状と略対応するものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蟻溝に装着して使用されるシールリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置や液晶製品の製造装置では、各種真空処理システムを利用し、真空環境下で、半導体デバイスの製造に必要なシリコンウエハの加工プロセスや液晶ガラスの製造プロセスを実行する。図８〜図１１は、このような真空環境を創出するための真空チャンバにおけるゲートバルブ、スリットバルブ、チャンバリッド等の開閉部分を密封するために用いられる、従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【０００３】
これらの図において、参照符号１００は、上述の真空チャンバ等を構成する部材であって、不図示の開口部の外周に沿って、蟻溝１０１が形成されている。この蟻溝１０１は、溝肩１０２，１０３側の溝幅が相対的に狭く、溝底１０１ｃ側の溝幅が相対的に広くなるように傾斜した一対の傾斜立上り面１０１ａ，１０１ｂを有する。
【０００４】
図示の従来技術のうち、図８は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００がＯリングからなるものであり（例えば下記の特許文献１参照）、図９は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、Ｏリングの断面形状の一部２０１を蟻溝１０１の一方の傾斜立上り面１０１ｂに密接嵌合するように膨出させた形状のものであり、図１０は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、溝底１０１ｃへの着座部２０２及びリップ２０３を有するものであり、図１１は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、溝底１０１ｃに密接される平坦な底面２０４と、その両側から斜め外向きに立ち上がる一対の斜面２０５，２０５と、その先端にそれぞれ形成され溝肩１０２，１０３の内側（傾斜立上り面１０１ａ，１０１ｂ）に当接される肩部２０６，２０６と、更にこの肩部２０６，２０６間から半円弧の凸面状に形成され溝肩１０２，１０３間から突出した頭部２０７とを有するものである（例えば下記の特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開平４−１２７４６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１４１２６号公報
【０００６】
しかしながら、上記従来技術のうち、図８のものは、シールリング２００としてＯリングを用いているため、チャンバの開閉に伴い、部材１００に対して進退する不図示の相手部材との接離が繰り返されることによって、蟻溝１０１内で捩れを発生しやすく、捩れが著しい場合は、密封性の低下や、シールリング２００の破断を生じるおそれがある。また、シールリング２００に相手部材との粘着を生じた場合は、チャンバの開放に際して、このシールリング２００が相手部材に追随して蟻溝１０１から飛び出してしまうおそれもある。
【０００７】
また、図９又は図１０のように、シールリング２００を異形断面としたものは、蟻溝１０１内での捩れを防止するには有効であるが、相手部材との粘着による蟻溝１０１からの飛び出しを防止するのに有効であるとは言えず、しかも、蟻溝１０１に正規と異なる姿勢でも装着（誤装着）できるため、誤装着に気付かないおそれがある。
【０００８】
更に、図１１（特許文献２）によれば、シールリング２００に肩部２０６，２０６が突設されているため、Ｏリング等に比較して蟻溝１０１内への装着性が悪いものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、蟻溝に装着されるシールリングにおいて、蟻溝からのシールリングの脱落や、シールリングの捩れや誤装着を防止し、かつ蟻溝への装着性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１に係る発明は、蟻溝への挿入部と、前記蟻溝から突出する頭部を備え、前記挿入部が、前記蟻溝の溝底に密接される底面と、この底面の内周側及び外周側のうち一方から立ち上がり、前記蟻溝における一方の傾斜立上り面に密接される側部仰斜面と、前記底面の内周側及び外周側のうち他方から立ち上がり、前記蟻溝の内面に対して非接触の側部俯斜面を有するものである。
【００１１】
請求項２の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、側部俯斜面と頭部との間にあって、蟻溝における他方の傾斜立上り面の溝肩側の端部に掛止される被掛止凸面を有するものである。
【００１２】
請求項３の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、挿入部を、側部仰斜面又は側部俯斜面が溝底に対して垂直になるように捩った時に、この挿入部の溝幅方向の肉厚が、溝肩間の幅以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、蟻溝への未装着状態における側部仰斜面の傾斜角が、前記蟻溝の一方の傾斜立上り面の傾斜角よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状をなすものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に係るシールリングによれば、蟻溝内への挿入部が、溝底及び一方の傾斜立上り面に密接嵌合されるので、頭部が相手部材と粘着することによる蟻溝からのシールリングの飛び出し・脱落を有効に防止することができ、蟻溝への装着時の捩れや誤装着も防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明に係るシールリングによれば、蟻溝内への挿入部が、溝底及び一方の傾斜立上り面に密接嵌合されると共に、その反対側の被掛止凸面が他方の傾斜立上り面の上端の溝肩と掛合されるので、相手部材との粘着による蟻溝からの飛び出し・脱落を一層有効に防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明に係るシールリングによれば、蟻溝に装着する際に、側部仰斜面又は側部俯斜面が溝底に対して垂直になるように捩ることによって、挿入部を溝肩間から溝内へ挿入できるので、容易に装着することができる。
【００１７】
請求項４の発明に係るシールリングによれば、蟻溝への装着状態において、未装着状態での断面形状への復元力が、側部仰斜面を、蟻溝における一方の傾斜立上り面へ押し付けるように作用するので、蟻溝との掛合力が増大し、相手部材との粘着による蟻溝からの飛び出し・脱落を、一層有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るシールリングを、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は、本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバを示す概略的な斜視図、図３は、本発明における第一の形態のシールリングを示す装着状態の断面図、図４は、第一の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図、図５は第一の形態のシールリングの装着過程を示す断面図である。
【００１９】
図１又は図２に示されるように、半導体製造装置の真空チャンバは、シリコンウエハ等のワーク４を出し入れするための開口部１１を有する本体側のハウジング１と、開口部１１を開閉する蓋体２を備えており、この蓋体２による閉塞状態において、開口部１１の外周を密封状態に保持するためのシールリング３が、ハウジング１又は蓋体２に前記開口部１１の外周に沿って形成した後述の蟻溝に装着されている。以下の説明では、便宜上、図１のように、シールリング３がハウジング１側に装着されるものとする。
【００２０】
図３に示される第一の形態において、ハウジング１には、開口部１１の外周に沿って蟻溝１２が形成されている。この蟻溝１２は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅が相対的に狭く、溝底１２ｃ側の幅が相対的に広くなるように、溝内へ倒れるように角度θ１で傾斜した一対の傾斜立上り面１２ｄ，１２ｅを有する。溝肩１２ａ，１２ｂはＲ面加工がなされている。また、この蟻溝１２に装着されたシールリング３は、ゴム状弾性材料で無端状に成形されたものであって、蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備える。
【００２１】
詳しくは、シールリング３における挿入部３１は、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接可能な底面３１ａと、この底面３１ａの内周側から傾斜角度θ１をなして立ち上がり、蟻溝１２の一方（内周側）の傾斜立上り面１２ｄに密接可能な側部仰斜面３１ｂと、前記底面３１ａの外周側から側部仰斜面３１ｂと略平行に立ち上がり、蟻溝１２の他方（外周側）の傾斜立上り面１２ｅと非接触の側部俯斜面３１ｃと、この側部俯斜面３１ｃと前記頭部３２との間にあって、前記他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。そして、底面３１ａに対して側部仰斜面３１ｂのなす角度θ２（＝90°−θ１）は、蟻溝１２の溝底１２ｃと傾斜立上り面１２ｄがなす角度と同等に形成されている。また、内周側の側部仰斜面３１ｂと頭部３２との間の窪み３１ｅは、内周側の溝肩１２ａと嵌合されるようになっている。
【００２２】
挿入部３１は、図５に示されるように、側部仰斜面３１ｂ又は側部俯斜面３１ｃが蟻溝１２の溝底１２ｃに対して垂直になるように捩った時の溝幅方向の肉厚ｔ１、言い換えれば、図４に示されるように側部仰斜面３１ｂ及び側部俯斜面３１ｃと直交する方向の肉厚ｔ１が、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ以下となっている。また、被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の溝幅ｗと同等、好ましくは溝幅ｗより僅かに大きいものとなっている。
【００２３】
一方、シールリング３における頭部３２は、挿入部３１の窪み３１ｅから被掛止凸面３１ｄにかけて、曲面状の突出形状をなしている。
【００２４】
したがって、以上のように構成されたシールリング３を蟻溝１２に装着するには、まず、このシールリング３を、図３に示される原形状態から、図５に示されるように、側部仰斜面３１ｂ又は側部俯斜面３１ｃが蟻溝１２の溝底１２ｃに対して略垂直になるように捩れば、ｔ１＜ｗであることから、シールリング３の挿入部３１は溝肩１２ａ，１２ｂ間から蟻溝１２内へ容易に挿入することができる。このため、挿入部３１の挿入後に捩りを解除すれば、ゴムの復元力によって、挿入部３１が溝肩１２ａを支点にして蟻溝１２内を変位して、底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂがそれぞれ蟻溝１２の溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄに密接され、しかも被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝幅ｗと同等もしくは僅かに大きい程度であるため、被掛止凸面３１ｄが外周側の溝肩１２ｂから溝内へ容易に通過して、傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に当接され、図３に示される装着状態となる。
【００２５】
すなわち、この形態のシールリング３によれば、図５のように捩りながら挿入部３１を蟻溝１２へ挿入するだけで、容易に装着することができるのである。このため、シールリング３が挿入抵抗によって捩れたり、うねりを生じたり、損傷するようなこともない。
【００２６】
そして、このシールリング３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間から突出した頭部３２が、図１に示される蓋体２に適当な荷重で密接されることによって、このシールリング３が圧縮され、その反力で、挿入部３１における底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂが、適当な面圧で蟻溝１２の内面（溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄ）に密接し、密封機能を発揮するものである。
【００２７】
また、このシールリング３は、挿入部３１の底面３１ａと側部仰斜面３１ｂのなす角度θ２（＝90°−θ１）が、蟻溝１２の溝底１２ｃと傾斜立上り面１２ｄがなす角度と同等であるため、良好な密接嵌合状態となり、捩れを生じない。したがって、安定した密封機能を奏する。
【００２８】
また、挿入部３１における側部俯斜面３１ｃは、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｅから後退していて、両者間には空間Ｓが存在しているため、シールリング３が蓋体２との密接により圧縮された状態では、この空間Ｓが、圧縮による挿入部３１の逃げ（膨出）を許容する。
【００２９】
ここで、図１に示される蓋体２によってシールリング３が圧縮荷重を受けた状態が、比較的長時間にわたって保持された場合は、シールリング３を形成しているゴム状弾性材料の粘着性によって、このシールリング３の頭部３２が、前記蓋体２に粘着することがある。そして、このような粘着を生じた状態で、蓋体２がハウジング１から離間する方向（図３における上方）へ移動した場合は、シールリング３も追随して蟻溝１２から飛び出す方向へ引っ張られる。しかしながら、シールリング３の挿入部３１も、その平坦な底面３１ａが平坦な溝底１２ｃに粘着し、その粘着面積は、曲面をなす頭部３２に比較して大きく、しかも、シールリング３が飛び出し方向へ引っ張られると、挿入部３１の側部仰斜面３１ｃが蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに沿って移動しようとするので、傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に対する被掛止凸面３１ｄの掛り代が大きくなる。したがって、蟻溝１２からの飛び出しを有効に防止して、確実に蟻溝１２に保持することができる。
【００３０】
更に、このシールリング３は、断面形状が比較的簡素であるため、簡素な金型（例えば２枚割）によって成形することができ、成形コストを抑えることができる。
【００３１】
なお、シールリング３の挿入部３１の底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂと、蟻溝１２の溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄの間には、適当なつぶし代を持たせるようにすることが、一層好ましい。また、窪み３１ｅの内径φ（図４参照）は、内周側の溝肩１２ａの外径より僅かに小径とすることによって、内径側への張りを持たせても、捩れや飛び出しを防止するのに有効である。
【００３２】
次に、図６は、上述した第一の形態によるシールリングを、いわゆる片面蟻溝に装着した例を示す断面図である。すなわち、図６に示される蟻溝（片面蟻溝）１２は、内周側が溝内へ倒れるように角度θ１で傾斜した傾斜立上り面１２ｄとなっているのに対し、外周側が垂直立上り面１２ｆとなっている。また、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗは、図３及び図５に示されるものと同等である。
【００３３】
したがって、この場合も、シールリング３は、図３に示される原形状態から、図５と同様に捩った状態で挿入部３１を溝肩１２ａ，１２ｂ間から蟻溝１２内へ挿入し、捩りを解除するだけで、ゴムの復元力によって、挿入部３１が溝肩１２ａを支点にして溝内を変位し、底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂがそれぞれ溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄに密接され、しかも被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝幅ｗと同等もしくは僅かに大きい程度であるため、被掛止凸面３１ｄが外周側の溝肩１２ｂから溝内へ容易に通過して、垂直立上り面１２ｆに当接され、図５に示される装着状態となる。
【００３４】
また、このような蟻溝１２への装着状態においては、蟻溝１２の垂直立上り面１２ｆとシールリング３の被掛止凸面３１ｄの間には掛り代が設定されないが、次の理由から、相手材に粘着することにより飛び出し方向へ引っ張られた場合のシールリング３の飛び出しが有効に防止される。
【００３５】
すなわち、この場合も、シールリング３の挿入部３１における平坦な底面３１ａと平坦な溝底１２ｃとの粘着面積は、曲面をなす頭部３２に比較して大きく、しかも、シールリング３が飛び出し方向へ引っ張られると、挿入部３１の側部仰斜面３１ｃが蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに沿って移動しようとするので、垂直立上り面１２ｆに対する被掛止凸面３１ｄの圧接力（摩擦力）が大きくなるからである。
【００３６】
次に、図７は、本発明における第二の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。この形態によるシールリング３は、未装着状態における側部仰斜面３１ｂの傾斜角θ３が、蟻溝１２において前記側部仰斜面３１ｂが密接される傾斜立上り面１２ｄの傾斜角θ１よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、先に説明した図３に示される装着状態での断面形状を、その断面に沿って角度θ４だけ回転させた形状に略対応するものである（θ４＝θ３−θ１）。
【００３７】
なお、ここで「略対応」と表現しているのは、シールリング３は、図３に示される装着状態では締め代によってある程度の圧縮変形を受けるので、図７に示される未装着状態の断面形状は、装着状態での断面形状を、その断面に沿って角度θ３だけ回転させた形状と完全に同一ではないからである。
【００３８】
したがって詳しくは、この形態によるシールリング３は、蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備え、挿入部３１は、蟻溝１２の溝底１２ｃに対して密接可能であって未装着状態では角度θ４だけ傾斜した底面３１ａと、この底面３１ａの内周側から立ち上がり、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに密接可能であって未装着状態では角度θ３だけ傾斜した（蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに対して角度θ４だけ傾斜した）側部仰斜面３１ｂと、前記底面３１ａの外周側から側部仰斜面３１ｂと略平行に立ち上がり、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｅと非接触の側部俯斜面３１ｃと、この側部俯斜面３１ｃと前記頭部３２との間にあって、前記他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。また、内周側の側部仰斜面３１ｂと頭部３２との間の窪み３１ｅは、内周側の溝肩１２ａと嵌合されるようになっている。
【００３９】
この第二の形態のシールリング３によれば、第一の形態と同様、図５のように捩りながら挿入部３１を蟻溝１２へ挿入するだけで、容易に装着することができ、シールリング３が挿入抵抗によって捩れたり、うねりを生じたり、損傷するようなこともない。
【００４０】
また、図３に示される装着状態では、シールリング３は、図７に示される断面形状から、図における時計方向へ、角度θ４だけ捩り変形を受けた状態にあるので、反時計方向への復元力が残留している。そして、この残留復元力によって、シールリング３の挿入部３１は、側部仰斜面３１ｂを蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄへ押し付けると共に被掛止凸面３１ｄを傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に対する掛り代を増大させるように付勢されるので、蟻溝１２からの飛び出しを一層有効に防止して、確実に蟻溝１２に保持することができる。
【００４１】
したがって、この第二の形態のシールリング３を、先の図６のような蟻溝（片面蟻溝）１２に装着した場合も、蟻溝１２からの飛び出しを有効に防止することができる。
【００４２】
なお、図示の形態では、シールリング３の挿入部３１における内周側に側部仰斜面３１ｂ、外周側に側部俯斜面３１ｃ及び被掛止凸面３１ｄを有するものとしたが、これと対称の断面形状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバの一例を示す概略的な斜視図である。
【図２】本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバの他の例を示す概略的な斜視図である。
【図３】本発明における第一の形態のシールリングを示す装着状態の断面図である。
【図４】本発明における第一の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。
【図５】本発明における第一の形態によるシールリングの装着過程を示す断面図である。
【図６】本発明における第一の形態によるシールリングを、片面蟻溝に装着した例を示す断面図である。
【図７】本発明における第二の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。
【図８】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図９】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図１０】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図１１】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ハウジング
１２ 蟻溝
１２ａ，１２ｂ 溝肩
１２ｃ 溝底
１２ｄ，１２ｅ 傾斜立上り面
１２ｆ 垂直立上り面
３ シールリング
３１ 挿入部
３１ａ 底面
３１ｂ 側部仰斜面
３１ｃ 側部俯斜面
３１ｄ 被掛止凸面
３１ｅ 窪み
３２ 頭部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蟻溝に装着して使用されるシールリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置や液晶製品の製造装置では、各種真空処理システムを利用し、真空環境下で、半導体デバイスの製造に必要なシリコンウエハの加工プロセスや液晶ガラスの製造プロセスを実行する。図８〜図１１は、このような真空環境を創出するための真空チャンバにおけるゲートバルブ、スリットバルブ、チャンバリッド等の開閉部分を密封するために用いられる、従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【０００３】
これらの図において、参照符号１００は、上述の真空チャンバ等を構成する部材であって、不図示の開口部の外周に沿って、蟻溝１０１が形成されている。この蟻溝１０１は、溝肩１０２，１０３側の溝幅が相対的に狭く、溝底１０１ｃ側の溝幅が相対的に広くなるように傾斜した一対の傾斜立上り面１０１ａ，１０１ｂを有する。
【０００４】
図示の従来技術のうち、図８は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００がＯリングからなるものであり（例えば下記の特許文献１参照）、図９は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、Ｏリングの断面形状の一部２０１を蟻溝１０１の一方の傾斜立上り面１０１ｂに密接嵌合するように膨出させた形状のものであり、図１０は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、溝底１０１ｃへの着座部２０２及びリップ２０３を有するものであり、図１１は、蟻溝１０１に装着したシールリング２００が、溝底１０１ｃに密接される平坦な底面２０４と、その両側から斜め外向きに立ち上がる一対の斜面２０５，２０５と、その先端にそれぞれ形成され溝肩１０２，１０３の内側（傾斜立上り面１０１ａ，１０１ｂ）に当接される肩部２０６，２０６と、更にこの肩部２０６，２０６間から半円弧の凸面状に形成され溝肩１０２，１０３間から突出した頭部２０７とを有するものである（例えば下記の特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開平４−１２７４６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１４１２６号公報
【０００６】
しかしながら、上記従来技術のうち、図８のものは、シールリング２００としてＯリングを用いているため、チャンバの開閉に伴い、部材１００に対して進退する不図示の相手部材との接離が繰り返されることによって、蟻溝１０１内で捩れを発生しやすく、捩れが著しい場合は、密封性の低下や、シールリング２００の破断を生じるおそれがある。また、シールリング２００に相手部材との粘着を生じた場合は、チャンバの開放に際して、このシールリング２００が相手部材に追随して蟻溝１０１から飛び出してしまうおそれもある。
【０００７】
また、図９又は図１０のように、シールリング２００を異形断面としたものは、蟻溝１０１内での捩れを防止するには有効であるが、相手部材との粘着による蟻溝１０１からの飛び出しを防止するのに有効であるとは言えず、しかも、蟻溝１０１に正規と異なる姿勢でも装着（誤装着）できるため、誤装着に気付かないおそれがある。
【０００８】
更に、図１１（特許文献２）によれば、シールリング２００に肩部２０６，２０６が突設されているため、Ｏリング等に比較して蟻溝１０１内への装着性が悪いものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、蟻溝に装着されるシールリングにおいて、蟻溝からのシールリングの脱落や、シールリングの捩れや誤装着を防止し、かつ蟻溝への装着性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１に係る発明は、蟻溝への挿入部と、前記蟻溝から突出する頭部を備え、前記挿入部が、前記蟻溝の溝底に密接される底面と、この底面の内周側及び外周側のうち一方から立ち上がり、前記蟻溝における一方の傾斜立上り面に密接される側部仰斜面と、前記底面の内周側及び外周側のうち他方から立ち上がり、前記蟻溝の内面に対して非接触の側部俯斜面を有するものである。
【００１１】
請求項２の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、側部俯斜面と頭部との間にあって、蟻溝における他方の傾斜立上り面の溝肩側の端部に掛止される被掛止凸面を有するものである。
【００１２】
請求項３の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、挿入部を、側部仰斜面又は側部俯斜面が溝底に対して垂直になるように捩った時に、この挿入部の溝幅方向の肉厚が、溝肩間の幅以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明に係るシールリングは、請求項１に記載の構成において、蟻溝への未装着状態における側部仰斜面の傾斜角が、前記蟻溝の一方の傾斜立上り面の傾斜角よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状をなすものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に係るシールリングによれば、蟻溝内への挿入部が、溝底及び一方の傾斜立上り面に密接嵌合されるので、頭部が相手部材と粘着することによる蟻溝からのシールリングの飛び出し・脱落を有効に防止することができ、蟻溝への装着時の捩れや誤装着も防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明に係るシールリングによれば、蟻溝内への挿入部が、溝底及び一方の傾斜立上り面に密接嵌合されると共に、その反対側の被掛止凸面が他方の傾斜立上り面の上端の溝肩と掛合されるので、相手部材との粘着による蟻溝からの飛び出し・脱落を一層有効に防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明に係るシールリングによれば、蟻溝に装着する際に、側部仰斜面又は側部俯斜面が溝底に対して垂直になるように捩ることによって、挿入部を溝肩間から溝内へ挿入できるので、容易に装着することができる。
【００１７】
請求項４の発明に係るシールリングによれば、蟻溝への装着状態において、未装着状態での断面形状への復元力が、側部仰斜面を、蟻溝における一方の傾斜立上り面へ押し付けるように作用するので、蟻溝との掛合力が増大し、相手部材との粘着による蟻溝からの飛び出し・脱落を、一層有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るシールリングを、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は、本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバを示す概略的な斜視図、図３は、本発明における第一の形態のシールリングを示す装着状態の断面図、図４は、第一の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図、図５は第一の形態のシールリングの装着過程を示す断面図である。
【００１９】
図１又は図２に示されるように、半導体製造装置の真空チャンバは、シリコンウエハ等のワーク４を出し入れするための開口部１１を有する本体側のハウジング１と、開口部１１を開閉する蓋体２を備えており、この蓋体２による閉塞状態において、開口部１１の外周を密封状態に保持するためのシールリング３が、ハウジング１又は蓋体２に前記開口部１１の外周に沿って形成した後述の蟻溝に装着されている。以下の説明では、便宜上、図１のように、シールリング３がハウジング１側に装着されるものとする。
【００２０】
図３に示される第一の形態において、ハウジング１には、開口部１１の外周に沿って蟻溝１２が形成されている。この蟻溝１２は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅が相対的に狭く、溝底１２ｃ側の幅が相対的に広くなるように、溝内へ倒れるように角度θ１で傾斜した一対の傾斜立上り面１２ｄ，１２ｅを有する。溝肩１２ａ，１２ｂはＲ面加工がなされている。また、この蟻溝１２に装着されたシールリング３は、ゴム状弾性材料で無端状に成形されたものであって、蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備える。
【００２１】
詳しくは、シールリング３における挿入部３１は、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接可能な底面３１ａと、この底面３１ａの内周側から傾斜角度θ１をなして立ち上がり、蟻溝１２の一方（内周側）の傾斜立上り面１２ｄに密接可能な側部仰斜面３１ｂと、前記底面３１ａの外周側から側部仰斜面３１ｂと略平行に立ち上がり、蟻溝１２の他方（外周側）の傾斜立上り面１２ｅと非接触の側部俯斜面３１ｃと、この側部俯斜面３１ｃと前記頭部３２との間にあって、前記他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。そして、底面３１ａに対して側部仰斜面３１ｂのなす角度θ２（＝90°−θ１）は、蟻溝１２の溝底１２ｃと傾斜立上り面１２ｄがなす角度と同等に形成されている。また、内周側の側部仰斜面３１ｂと頭部３２との間の窪み３１ｅは、内周側の溝肩１２ａと嵌合されるようになっている。
【００２２】
挿入部３１は、図５に示されるように、側部仰斜面３１ｂ又は側部俯斜面３１ｃが蟻溝１２の溝底１２ｃに対して垂直になるように捩った時の溝幅方向の肉厚ｔ１、言い換えれば、図４に示されるように側部仰斜面３１ｂ及び側部俯斜面３１ｃと直交する方向の肉厚ｔ１が、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ以下となっている。また、被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の溝幅ｗと同等、好ましくは溝幅ｗより僅かに大きいものとなっている。
【００２３】
一方、シールリング３における頭部３２は、挿入部３１の窪み３１ｅから被掛止凸面３１ｄにかけて、曲面状の突出形状をなしている。
【００２４】
したがって、以上のように構成されたシールリング３を蟻溝１２に装着するには、まず、このシールリング３を、図３に示される原形状態から、図５に示されるように、側部仰斜面３１ｂ又は側部俯斜面３１ｃが蟻溝１２の溝底１２ｃに対して略垂直になるように捩れば、ｔ１＜ｗであることから、シールリング３の挿入部３１は溝肩１２ａ，１２ｂ間から蟻溝１２内へ容易に挿入することができる。このため、挿入部３１の挿入後に捩りを解除すれば、ゴムの復元力によって、挿入部３１が溝肩１２ａを支点にして蟻溝１２内を変位して、底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂがそれぞれ蟻溝１２の溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄに密接され、しかも被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝幅ｗと同等もしくは僅かに大きい程度であるため、被掛止凸面３１ｄが外周側の溝肩１２ｂから溝内へ容易に通過して、傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に当接され、図３に示される装着状態となる。
【００２５】
すなわち、この形態のシールリング３によれば、図５のように捩りながら挿入部３１を蟻溝１２へ挿入するだけで、容易に装着することができるのである。このため、シールリング３が挿入抵抗によって捩れたり、うねりを生じたり、損傷するようなこともない。
【００２６】
そして、このシールリング３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間から突出した頭部３２が、図１に示される蓋体２に適当な荷重で密接されることによって、このシールリング３が圧縮され、その反力で、挿入部３１における底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂが、適当な面圧で蟻溝１２の内面（溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄ）に密接し、密封機能を発揮するものである。
【００２７】
また、このシールリング３は、挿入部３１の底面３１ａと側部仰斜面３１ｂのなす角度θ２（＝90°−θ１）が、蟻溝１２の溝底１２ｃと傾斜立上り面１２ｄがなす角度と同等であるため、良好な密接嵌合状態となり、捩れを生じない。したがって、安定した密封機能を奏する。
【００２８】
また、挿入部３１における側部俯斜面３１ｃは、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｅから後退していて、両者間には空間Ｓが存在しているため、シールリング３が蓋体２との密接により圧縮された状態では、この空間Ｓが、圧縮による挿入部３１の逃げ（膨出）を許容する。
【００２９】
ここで、図１に示される蓋体２によってシールリング３が圧縮荷重を受けた状態が、比較的長時間にわたって保持された場合は、シールリング３を形成しているゴム状弾性材料の粘着性によって、このシールリング３の頭部３２が、前記蓋体２に粘着することがある。そして、このような粘着を生じた状態で、蓋体２がハウジング１から離間する方向（図３における上方）へ移動した場合は、シールリング３も追随して蟻溝１２から飛び出す方向へ引っ張られる。しかしながら、シールリング３の挿入部３１も、その平坦な底面３１ａが平坦な溝底１２ｃに粘着し、その粘着面積は、曲面をなす頭部３２に比較して大きく、しかも、シールリング３が飛び出し方向へ引っ張られると、挿入部３１の側部仰斜面３１ｃが蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに沿って移動しようとするので、傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に対する被掛止凸面３１ｄの掛り代が大きくなる。したがって、蟻溝１２からの飛び出しを有効に防止して、確実に蟻溝１２に保持することができる。
【００３０】
更に、このシールリング３は、断面形状が比較的簡素であるため、簡素な金型（例えば２枚割）によって成形することができ、成形コストを抑えることができる。
【００３１】
なお、シールリング３の挿入部３１の底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂと、蟻溝１２の溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄの間には、適当なつぶし代を持たせるようにすることが、一層好ましい。また、窪み３１ｅの内径φ（図４参照）は、内周側の溝肩１２ａの外径より僅かに小径とすることによって、内径側への張りを持たせても、捩れや飛び出しを防止するのに有効である。
【００３２】
次に、図６は、上述した第一の形態によるシールリングを、いわゆる片面蟻溝に装着した例を示す断面図である。すなわち、図６に示される蟻溝（片面蟻溝）１２は、内周側が溝内へ倒れるように角度θ１で傾斜した傾斜立上り面１２ｄとなっているのに対し、外周側が垂直立上り面１２ｆとなっている。また、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗは、図３及び図５に示されるものと同等である。
【００３３】
したがって、この場合も、シールリング３は、図３に示される原形状態から、図５と同様に捩った状態で挿入部３１を溝肩１２ａ，１２ｂ間から蟻溝１２内へ挿入し、捩りを解除するだけで、ゴムの復元力によって、挿入部３１が溝肩１２ａを支点にして溝内を変位し、底面３１ａ及び側部仰斜面３１ｂがそれぞれ溝底１２ｃ及び傾斜立上り面１２ｄに密接され、しかも被掛止凸面３１ｄと窪み３１ｅの間の肉厚ｔ２は、溝幅ｗと同等もしくは僅かに大きい程度であるため、被掛止凸面３１ｄが外周側の溝肩１２ｂから溝内へ容易に通過して、垂直立上り面１２ｆに当接され、図５に示される装着状態となる。
【００３４】
また、このような蟻溝１２への装着状態においては、蟻溝１２の垂直立上り面１２ｆとシールリング３の被掛止凸面３１ｄの間には掛り代が設定されないが、次の理由から、相手材に粘着することにより飛び出し方向へ引っ張られた場合のシールリング３の飛び出しが有効に防止される。
【００３５】
すなわち、この場合も、シールリング３の挿入部３１における平坦な底面３１ａと平坦な溝底１２ｃとの粘着面積は、曲面をなす頭部３２に比較して大きく、しかも、シールリング３が飛び出し方向へ引っ張られると、挿入部３１の側部仰斜面３１ｃが蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに沿って移動しようとするので、垂直立上り面１２ｆに対する被掛止凸面３１ｄの圧接力（摩擦力）が大きくなるからである。
【００３６】
次に、図７は、本発明における第二の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。この形態によるシールリング３は、未装着状態における側部仰斜面３１ｂの傾斜角θ３が、蟻溝１２において前記側部仰斜面３１ｂが密接される傾斜立上り面１２ｄの傾斜角θ１よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、先に説明した図３に示される装着状態での断面形状を、その断面に沿って角度θ４だけ回転させた形状に略対応するものである（θ４＝θ３−θ１）。
【００３７】
なお、ここで「略対応」と表現しているのは、シールリング３は、図３に示される装着状態では締め代によってある程度の圧縮変形を受けるので、図７に示される未装着状態の断面形状は、装着状態での断面形状を、その断面に沿って角度θ３だけ回転させた形状と完全に同一ではないからである。
【００３８】
したがって詳しくは、この形態によるシールリング３は、蟻溝１２内への挿入部３１と、蟻溝１２から突出する頭部３２を備え、挿入部３１は、蟻溝１２の溝底１２ｃに対して密接可能であって未装着状態では角度θ４だけ傾斜した底面３１ａと、この底面３１ａの内周側から立ち上がり、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに密接可能であって未装着状態では角度θ３だけ傾斜した（蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄに対して角度θ４だけ傾斜した）側部仰斜面３１ｂと、前記底面３１ａの外周側から側部仰斜面３１ｂと略平行に立ち上がり、蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｅと非接触の側部俯斜面３１ｃと、この側部俯斜面３１ｃと前記頭部３２との間にあって、前記他方の傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に掛止される被掛止凸面３１ｄを有する。また、内周側の側部仰斜面３１ｂと頭部３２との間の窪み３１ｅは、内周側の溝肩１２ａと嵌合されるようになっている。
【００３９】
この第二の形態のシールリング３によれば、第一の形態と同様、図５のように捩りながら挿入部３１を蟻溝１２へ挿入するだけで、容易に装着することができ、シールリング３が挿入抵抗によって捩れたり、うねりを生じたり、損傷するようなこともない。
【００４０】
また、図３に示される装着状態では、シールリング３は、図７に示される断面形状から、図における時計方向へ、角度θ４だけ捩り変形を受けた状態にあるので、反時計方向への復元力が残留している。そして、この残留復元力によって、シールリング３の挿入部３１は、側部仰斜面３１ｂを蟻溝１２の傾斜立上り面１２ｄへ押し付けると共に被掛止凸面３１ｄを傾斜立上り面１２ｅの溝肩１２ｂ側の端部に対する掛り代を増大させるように付勢されるので、蟻溝１２からの飛び出しを一層有効に防止して、確実に蟻溝１２に保持することができる。
【００４１】
したがって、この第二の形態のシールリング３を、先の図６のような蟻溝（片面蟻溝）１２に装着した場合も、蟻溝１２からの飛び出しを有効に防止することができる。
【００４２】
なお、図示の形態では、シールリング３の挿入部３１における内周側に側部仰斜面３１ｂ、外周側に側部俯斜面３１ｃ及び被掛止凸面３１ｄを有するものとしたが、これと対称の断面形状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバの一例を示す概略的な斜視図である。
【図２】本発明に係るシールリングが用いられる半導体製造装置の真空チャンバの他の例を示す概略的な斜視図である。
【図３】本発明における第一の形態のシールリングを示す装着状態の断面図である。
【図４】本発明における第一の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。
【図５】本発明における第一の形態によるシールリングの装着過程を示す断面図である。
【図６】本発明における第一の形態によるシールリングを、片面蟻溝に装着した例を示す断面図である。
【図７】本発明における第二の形態のシールリングを示す未装着状態の断面図である。
【図８】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図９】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図１０】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【図１１】従来技術によるシールリングの装着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ハウジング
１２ 蟻溝
１２ａ，１２ｂ 溝肩
１２ｃ 溝底
１２ｄ，１２ｅ 傾斜立上り面
１２ｆ 垂直立上り面
３ シールリング
３１ 挿入部
３１ａ 底面
３１ｂ 側部仰斜面
３１ｃ 側部俯斜面
３１ｄ 被掛止凸面
３１ｅ 窪み
３２ 頭部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蟻溝（１２）への挿入部（３１）と、前記蟻溝（１２）から突出する頭部（３２）を備え、前記挿入部（３１）が、前記蟻溝（１２）の溝底（１２ｃ）に密接される底面（３１ａ）と、この底面（３１ａ）の内周側及び外周側のうち一方から立ち上がり、前記蟻溝（１２）における一方の傾斜立上り面（１２ｄ）に密接される側部仰斜面（３１ｂ）と、前記底面（３１ａ）の内周側及び外周側のうち他方から立ち上がり、前記蟻溝（１２）の内面に対して非接触の側部俯斜面（３１ｃ）を有することを特徴とするシールリング。
【請求項２】
側部俯斜面（３１ｃ）と頭部（３２）との間にあって、蟻溝（１２）における他方の傾斜立上り面（１２ｅ）の溝肩（１２ｂ）側の端部に掛止される被掛止凸面（３１ｄ）を有することを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項３】
挿入部（３１）を、側部仰斜面（３１ｂ）又は側部俯斜面（３１ｃ）が溝底（１２ｃ）に対して垂直になるように捩った時に、この挿入部（３１）の溝幅方向の肉厚（ｔ１）が、溝肩（１２ａ，１２ｂ）間の幅（ｗ）以下であることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項４】
蟻溝（１２）への未装着状態における側部仰斜面（３１ｂ）の傾斜角（θ３）が、前記蟻溝（１２）の一方の傾斜立上り面（１２ｄ）の傾斜角（θ１）よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状に略対応することを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項１】
蟻溝（１２）への挿入部（３１）と、前記蟻溝（１２）から突出する頭部（３２）を備え、前記挿入部（３１）が、前記蟻溝（１２）の溝底（１２ｃ）に密接される底面（３１ａ）と、この底面（３１ａ）の内周側及び外周側のうち一方から立ち上がり、前記蟻溝（１２）における一方の傾斜立上り面（１２ｄ）に密接される側部仰斜面（３１ｂ）と、前記底面（３１ａ）の内周側及び外周側のうち他方から立ち上がり、前記蟻溝（１２）の内面に対して非接触の側部俯斜面（３１ｃ）を有することを特徴とするシールリング。
【請求項２】
側部俯斜面（３１ｃ）と頭部（３２）との間にあって、蟻溝（１２）における他方の傾斜立上り面（１２ｅ）の溝肩（１２ｂ）側の端部に掛止される被掛止凸面（３１ｄ）を有することを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項３】
挿入部（３１）を、側部仰斜面（３１ｂ）又は側部俯斜面（３１ｃ）が溝底（１２ｃ）に対して垂直になるように捩った時に、この挿入部（３１）の溝幅方向の肉厚（ｔ１）が、溝肩（１２ａ，１２ｂ）間の幅（ｗ）以下であることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【請求項４】
蟻溝（１２）への未装着状態における側部仰斜面（３１ｂ）の傾斜角（θ３）が、前記蟻溝（１２）の一方の傾斜立上り面（１２ｄ）の傾斜角（θ１）よりも大きくなるように、未装着状態における断面形状が、装着状態における断面形状をその断面に沿って回転させた形状に略対応することを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３２１９２２（Ｐ２００７−３２１９２２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５４８８４（Ｐ２００６−１５４８８４）
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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