密封構造
【課題】蟻溝１２に装着されたシールリング３により密封を行う密封構造において、蟻溝１２からのシールリング３の脱落を防止し、しかも蟻溝１２へのシールリング３の装着が容易で、パーティクルが発生しにくく、更にはシールリング３の捩れや誤装着が防止することができ、大きな圧縮荷重を必要としない密封構造を提供する。
【解決手段】蟻溝１２にゴム状弾性材料からなるシールリング３が装着され、このシールリング３は、溝底１２ｃに密接される凸面状の底部３ａと、その両側に形成され蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに密接される側面張出部３ｂ，３ｃと、両側の側面張出部３ｂ，３ｃにおける前記底部３ａと反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部３１とその両側の斜面３２，３３からなり前記蟻溝１２の外側へ露出される頭部３ｄとを有し、この頭部３ｄの幅ｗ３が、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さく、前記側面張出部３ｂ，３ｃの頂点間の幅ｗ４が、前記幅ｗ１より大きい。
【解決手段】蟻溝１２にゴム状弾性材料からなるシールリング３が装着され、このシールリング３は、溝底１２ｃに密接される凸面状の底部３ａと、その両側に形成され蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに密接される側面張出部３ｂ，３ｃと、両側の側面張出部３ｂ，３ｃにおける前記底部３ａと反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部３１とその両側の斜面３２，３３からなり前記蟻溝１２の外側へ露出される頭部３ｄとを有し、この頭部３ｄの幅ｗ３が、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さく、前記側面張出部３ｂ，３ｃの頂点間の幅ｗ４が、前記幅ｗ１より大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体や液晶デバイス等の製造において使用されるチャンバ等の密封手段として好適に利用される技術であって、互いに対向する部品のうち一方の部品に形成した蟻溝にシールリングを装着し、このシールリングによって前記部品の対向面間の密封を行う密封構造に関する。
【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。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の密封構造としては、前記開閉部分で互いに対向する部品間に介在させるシールリングを、一方の部品に形成した蟻溝に保持した構造が採用されており、その典型的な従来技術が、下記の特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１７６８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−０１４１２６号公報
【０００３】
図１１は、シールリングとしてＯリングを用いた従来の密封構造を示す断面図、図１２は、特許文献１に記載の従来の密封構造を示す断面図、図１３は、図１２のシールリングを圧縮した状態を示す断面図、図１４は、特許文献２に記載の従来の密封構造を示す断面図、図１５は、図１２のシールリングを誤装着した状態、図１６は、図１４のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【０００４】
まず図１１に示される密封構造において、参照符号１１０は、真空チャンバ等を構成する第一部材、参照符号１２０は、前記チャンバの開口部を閉塞するように第一部材１１０に対向配置された第二部材であって、第一部材１１０には、前記開口部の外周に沿って蟻溝１１１が形成されている。この蟻溝１１１は、溝肩１１１ａ，１１１ｂ側の溝幅が相対的に狭く、溝底１１１ｃ側の溝幅が相対的に広くなるように傾斜した一対の内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅを有する。
【０００５】
ゴム状弾性材料からなるシールリング２００は、断面形状が円形をなす、いわゆるＯリングであって、内周部及び外周部２００ａ，２００ｂが蟻溝１１１の内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅに保持され、軸方向一端の円弧面２００ｃが溝底１１１ｃに密接されると共に、蟻溝１１１から突出した軸方向他端の円弧面２００ｄが、第二部材１２０に密接される。
【０００６】
この密封構造において、シールリング（Ｏリング）２００を蟻溝１１１に保持しているのは、脱落防止を図るためである。しかしながら、蟻溝１１１が形成された第二部材１２０が、先に説明したチャンバの開閉部分のように、第一部材１１０に対して進退するように動作するものであるような場合、この第二部材１２０が第一部材１１０から離間する方向へ動作する際に、シールリング２００が第二部材１２０との粘着によって蟻溝１１１から飛び出してしまうおそれがある。また、シールリング２００の断面の径が小さい場合は、そのつぶし代も小さくなるため、第二部材１２０が第一部材１１０に接近する方向へ動作した時に、両部材１１０，１２０の対向面同士が金属接触しやすく、パーティクルの発生を嫌うような条件では使用できなかった。
【０００７】
これに対し、図１２に示される密封構造は、ゴム状弾性材料からなるシールリング２００が、内周面及び外周面に形成された凹部２００ｅ，２００ｆによってくびれた断面形状をなすもので、この凹部２００ｅ，２００ｆを境にして、相対的にボリュームの大きい基部２００ｇと、相対的にボリュームの小さい頭部２００ｈが形成されている。そして、凹部２００ｅ，２００ｆが溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合されると共に、基部２００ｇの底面が溝底１１１ｃに密接され、蟻溝１１１から突出した頭部２００ｈが、図１３に示されるように、第一部材１１０に対して進退自在に配置された第二部材に密接され、この第二部材と溝底１１１ｃとの間で適当に圧縮される。
【０００８】
また、図１４に示される密封構造は、シールリング２００が、蟻溝１１１の溝底１１１ｃに密接される平坦な底面２００ｉと、その両側から斜め外向きに立ち上がる一対の斜面２００ｊ，２００ｋと、その先端にそれぞれ形成され溝肩１１１ａ，１１１ｂの内側（内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅ）に当接される肩部２００ｍ，２００ｎと、更に両肩部２００ｍ，２００ｎ間から半円弧の凸面状に形成され溝肩１１１ａ，１１１ｂ間から突出した頭部２００ｈを有する。
【０００９】
しかしながら、図１２及び図１４に示される密封構造によれば、シールリング２００の頭部２００ｈが第二部材１２０（図１３参照）に粘着しても、この第二部材１２０の進退動作に伴ってシールリング２００が蟻溝１１１から抜け出てしまうのを有効に防止することはできるものの、シールリング２００の圧縮に必要な荷重が大きくなったり、シールリング２００が蟻溝１１１へ過った方向に装着されたりする問題が指摘される。
【００１０】
詳しくは、例えば図１２に示される密封構造によれば、シールリング２００が凹部２００ｅ，２００ｆにおいて蟻溝１１１の溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合しているので、図１３に示されるように第二部材１２０との間で圧縮された状態では、第一及び第二部材間１１０，１２０間にシールリング２００の頭部２００ｈが膨出変形して噛み込まれることによって、圧縮反力が高くなり、このため大きな圧縮荷重が必要になるものと思われ、更には、第一及び第二部材間１１０，１２０間に噛み込まれた部分２００ｈ’にゴムの割れが発生し、これに起因してシール性の低下を来すおそれがあった。また、溝肩１１１ａ，１１１ｂとの接触部分で応力が高くなるので、第二部材１２０を繰り返し進退動作させると、溝肩１１１ａ，１１１ｂとの接触部分が摩耗して、半導体や液晶製品の製造に有害なパーティクルを発生しやすくなることも懸念される。
【００１１】
そして、この密封構造によれば、シールリング２００の基部２００ｇと頭部２００ｈが、共に円弧面をなしていて、近似した形状であるため、例えば図１５に示されるように逆さまに誤装着されても、外見上、誤装着に気が付きにくく、正規の姿勢で装着された時と同様、装着の過程で、凹部２００ｅ，２００ｆが溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合されることによる手応えがあるため、この点でも誤装着に気が付きにくいものと考えられる。しかも、このように逆さまに誤装着された場合は、頭部２００ｈが溝底１１１ｃから浮き上がった状態となるため、シールするための圧縮が正常に行われなくなり、所要の密封性を確保できなくなる。
【００１２】
また、図１４の密封構造によれば、シールリング２００が、蟻溝１１１内での捩れを防止するために底面２００ｉを平坦に形成してあるため、Ｏリングのように底面が円弧面をなすものに比較して、シールリング２００の圧縮に必要な荷重が大きくなる。また、図１６に示されるように、蟻溝１１１に、横向きに倒れた状態で誤装着されるおそれもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、その技術的課題は、蟻溝に装着されたシールリングにより密封を行う密封構造において、蟻溝からのシールリングの脱落を防止し、しかも蟻溝へのシールリングの装着が容易で、パーティクルが発生しにくく、更にはシールリング装着時の捩れや誤装着が発生せず、過大な圧縮荷重を必要としない密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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の発明に係る密封構造は、内側へ倒れるように傾斜した内側勾配面を有する蟻溝に、ゴム状弾性材料からなるシールリングが装着され、このシールリングは、前記蟻溝の溝底に密接される凸面状の底部と、その両側に形成され前記内側勾配面に密接又は近接される側面張出部と、両側の側面張出部における前記底部と反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部とその両側の斜面からなり前記蟻溝の外側へ露出される頭部とを有し、この頭部における前記山形の裾部の幅が前記蟻溝の溝肩間の幅より小さく、前記側面張出部の頂点間の幅が、前記溝肩間の幅より大きいことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける底部と頭部の嶺部間の高さが、蟻溝の溝肩間の幅より大きいことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける両側の側面張出部の頂点から頭部の嶺部までの高さが、溝幅最小部分から溝底までの深さより大きいことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける側面張出部と頭部との境界が、前記側面張出部の頂点から前記頭部への接線より内側へ凹んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明に係る密封構造によれば、シールリングの頭部が山形をなす突出形状であるため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する相手部材との間でシールリングを圧縮したときの、前記相手部材に対するシールリングの頭部の接触幅は、シールリングの頭部の断面形状を従来のように円弧形にしたものに比較して狭くなり、言い換えれば相手部材に対してシールリングが粘着しにくく（粘着幅が小さく）なる。しかも、シールリングは、その側面張出部の頂点間の幅が、蟻溝の溝肩間の幅より大きいため、蟻溝からの飛び出し方向へ変位した場合に、前記側面張出部が蟻溝の内側勾配面に干渉し、上述のように、相手部材に対してシールリングが粘着しにくくなることと相俟って、蟻溝からの抜け出しが有効に防止される。
【００１９】
また、シールリングの頭部が山形をなす突出形状であることによって、、圧縮量が小さくても所要の密封面圧を確保でき、頭部の裾から嶺部までの高さは任意に設定できるため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する部材とのメタルタッチも有効に防止できる。更に、内側勾配面に密接又は近接される側面張出部により、装着時の捩れや開閉運動に伴う捩れが防止される。また、シールリングの頭部の幅が、前記溝肩間の幅より小さいため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する部材との間でシールリングを圧縮したとき、前記両部材間への頭部の膨出変形による噛み込みや、溝肩への圧接が起こりにくく、このためパーティクルの発生やシールリングの捩れも有効に防止される。
【００２０】
請求項２の発明に係る密封構造によれば、シールリングの底部の頂点と頭部の嶺部が蟻溝の幅方向両側を向いた横向き状態では、シールリングが蟻溝の溝肩間を通過することができないので、請求項１による効果に加えて、シールリングが横向きに誤装着されてしまうのを確実に防止することができる。
【００２１】
請求項３の発明に係る密封構造によれば、シールリングを、その頭部が溝底を向いた天地逆の状態で蟻溝に装着しようとしても、側面張出部の頂点が溝肩の幅方向突端を通過することができないので、請求項１による効果に加え、シールリングが天地逆の状態で蟻溝に誤装着されてしまうのを確実に防止することができる。
【００２２】
請求項４の発明に係る密封構造によれば、シールリングを蟻溝に装着する際に、このシールリングにおける側面張出部と頭部との間の凹みを溝肩に接触させて、その接触部を支点としながら底部を回転するように溝内へ挿入することができるので、請求項１による効果に加え、シールリングの装着を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る密封構造を、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は、それぞれ本発明に係る密封構造が適用さ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、本発明に係る密封構造の好ましい実施の形態を示す断面図、図４は、シールリングと蟻溝との関係を示す説明図、図５は、シールリングの頭部の断面形状例を示す部分断面図、図６は、本発明に係る密封構造による密封状態を示す断面図、図７は、シールリングの装着過程を順を追って示す説明図である。
【００２４】
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、半導体ウエハ等のワーク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。以下に説明する実施の形態では、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。
【００２５】
図３に示される形態による密封構造において、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、図４に示されるように、溝肩１２ａ，１２ｂ側の幅ｗ１が相対的に狭く、溝底１２ｃ側の幅ｗ２が相対的に広くなるように内側へ傾斜した一対の内側勾配面１２ｄ，１２ｅを有する。溝肩１２ａ，１２ｂはＲ面加工がなされている。
【００２６】
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、図３に示されるように、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接される円弧状凸面をなす底部３ａと、その両側に形成され蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに密接又は近接される側面張出部３ｂ，３ｃと、この側面張出部３ｂ，３ｃにおける底部３ａと反対側の端部間から突出形成されて蟻溝１２の外側へ露出される山形の凸面をなす頭部３ｄとを有する。また、側面張出部３ｂ，３ｃは、蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅと対応する方向を仰ぐ傾斜面をなし、図４に示されるように、側面張出部３ｂ，３ｃの傾斜角度θ２を、蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅの傾斜角度θ１以上とすることによって、この内側勾配面１２ｄ，１２ｅに対する適当なつぶし代が設定されている。
【００２７】
シールリング３における側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの境界は、図４に示されるように、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）から前記頭部３ｄにおける山形の裾部へ向けて引いた接線Ｌより内側へ凹んだ凹部３ｅ，３ｆとなっている。また、前記頭部３ｄにおける山形裾部の幅ｗ３、言い換えれば側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの境界の凹部３ｅ，３ｆ間の幅ｗ３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より僅かに小さく、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）間の幅ｗ４は、前記幅ｗ１より大きいものとなっている。
【００２８】
シールリング３における底部３ａと頭部３ｄの頂点間の高さｈ１は、蟻溝１２の深さｄ１及び溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より大きく、好ましくは、
ｈ１≧1.1ｗ１
となっている。また、両側の側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）から頭部３ｄの頂点までの高さｈ２は、溝幅が最も小さくなる部分、すなわち溝肩１２ａ，１２ｂの幅方向突端から溝底１２ｃまでの深さｄ２より大きいものとなっている。
【００２９】
シールリング３における頭部３ｄは、図３に示されるように、嶺部３１と、その両側の斜面３２，３３を有し、斜面３２，３３の傾斜角度は任意であり、蟻溝１２からの頭部３ｄの突出高さやハウジング１と蓋体２の間での圧縮荷重などを考慮して設定される。そして、前記嶺部３１は、図５（Ａ）に示されるように、僅かな幅のフラット面としたり、図５（Ｂ）に示されるように、円弧状凸面としたり、図５（Ｃ）に示されるように、尖ったエッジ状としたものなどが考えられる。
【００３０】
以上の構成において、シールリング３は、図６に示されるように、蓋体２による開口部１１の閉塞時に、この蓋体２に頭部３ｄの嶺部３１が密接されることによって、図１あるいは図２に示される真空チャンバ内を密封するものである。また、このシールリング３は、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接される底部３ａが円弧状凸面をなすため、良好なシール面が形成され、蓋体２に密接される頭部３ｄが山形をなすため、接触幅が小さく、したがって小さな圧縮荷重でも、高い密接面圧が得られる。
【００３１】
詳しくは、シールリング３は、ハウジング１（蟻溝１２の溝底１２ｃ）と蓋体２の間で、高さｈ１を減少するように圧縮変形を受けると、例えば、側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの間の凹部３ｅ，３ｆが溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合している場合は、先に説明した図１３のように変形されて、頭部３ｄに圧縮応力が集中することになるが、この形態によれば、頭部３ｄの幅ｗ３が溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さく、すなわち前記凹部３ｅ，３ｆは、溝肩１２ａ，１２ｂと非接触、非嵌合状態にあるため、頭部３ｄでの応力集中が起こらない。しかも、頭部３ｄが山形をなすため、例え大きく圧縮された場合でも、それによる頭部３ｄの変形は、蓋体２に対する斜面３２，３３の傾斜角度が減少するようになされ、幅方向両側への膨出が抑えられるため、ハウジング１と蓋体２間への頭部３ｄの膨出変形による噛み込みや、溝肩１２ａ，１２ｂへの圧接が起こらない。したがって、低荷重で所要の圧縮量を確保でき、半導体の製造プロセスに有害なパーティクルの発生や、噛み込みによるゴムの割れに起因するシール性の低下も有効に抑えられる。
【００３２】
また、シールリング３における山形の頭部３ｄは、蟻溝１２からの突出高さｈ３や斜面３２，３３の傾斜角度を、ハウジング１と蓋体２の間での圧縮荷重などを考慮して任意に設定可能であるため、圧縮荷重によるハウジング１と蓋体２のメタルタッチや、これによるパーティクルの発生も有効に防止できる。
【００３３】
また、このシールリング３は、頭部３ｄが山形をなすので、蓋体２に対する接触幅が、先に従来例として説明した図１１，図１２及び図１４のようにシールリングの頭部の断面形状を円弧形にしたものに比較して十分に狭くなり、したがって蓋体２に対してシールリング３が粘着しにくく（粘着幅が小さく）なる。しかも、側面張出部３ｂ，３ｃが蟻溝１２の傾斜面状の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに適当な面圧で密接されているので、上述のように、蓋体２に対してシールリング３が粘着しにくくなることと相俟って、この蓋体２の開放動作時に、シールリング３が蓋体２に引っ張られて蟻溝１２から抜け出してしまうようなことはなく、蟻溝１２内での捩れや倒れも生じない。
【００３４】
シールリング３を蟻溝１２に装着するには、図７（Ａ）に示されるように、底部３ａを先頭にして蟻溝１２内へ押し込んでも良いが、図７（Ｂ）に示されるように、まず、このシールリング３を、図示の断面上で傾斜させる（捩る）ようにしながら、その一方の凹部３ｆ又はその近傍を、蟻溝１２における一方の溝肩１２ｂへ当接させ、次にその当接部を支点として、シールリング３を、その傾斜を戻す方向へ図示の断面上で回転させることによって、円弧状凸面をなす底部３ａが適当に変形を受けながら他方の溝肩１２ａ上を滑るようにして、蟻溝１２内へ挿入されて行くことによって、図７（Ｃ）に示される装着状態となる。このとき、側面張出部３ｂ，３ｃが蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに適当な面圧で嵌まり込むので、シールリング３の高さ方向が蟻溝１２の深さ方向とほぼ平行になるように、自動的に位置決めされる。したがって、シールリング３はスムーズに且つ正確に蟻溝１２に装着される。
【００３５】
ここで、図８は、シールリング３を横向きに装着しようとした場合を示す断面図、図９は、シールリング３を天地逆向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【００３６】
すなわち、この形態によるシールリング３は、底部３ａの頂点と頭部３ｄの嶺部３１との間の高さｈ１を溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より大きくし、好ましくはｗ１の1.1倍以上としたため、図８に示されるように、底部３ａ及び頭部３ｄが蟻溝１２の幅方向両側を向いた横向きの状態では、溝肩１２ａ，１２ｂ間を通過することができない。したがって、シールリング３が蟻溝１２に横向きに誤装着されてしまうのを防止することができる。
【００３７】
また、山形をなす頭部３ｄの裾部に相当する凹部３ｅ，３ｆ間の幅ｗ３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さいため、図９（Ａ）に示されるように、シールリング３を逆向きに装着しようとしても、前記凹部３ｅ，３ｆは溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合されない。このため、凹部３ｅ，３ｆが溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合されることによる手応え（装着感）もない。
【００３８】
しかも、図９（Ｂ）に示されるように、シールリング３を逆さの状態で強引に蟻溝１２内へ押し込もうとしても、ｈ２＞ｄ２であるため、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）が、溝肩１２ａ，１２ｂによる最も溝幅の小さい部分を内側勾配面１２ｄ，１２ｅ側へ乗り越える前に、頭部３ｄの嶺部３１が溝底１２ｃに当接状態となる。したがって、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点が、Ｒ面をなす溝肩１２ａ，１２ｂによる最小溝幅部を乗り越えて内側勾配面１２ｄ，１２ｅに嵌まり込んでしまうことはないので、シールリング３が蟻溝１２に逆さに誤装着されてしまうのを防止することができる。
【００３９】
次に、図１０は、本発明に係る密封構造の他の形態を示す断面図である。この形態において、上述した形態と異なるところは、蟻溝１２が互いに分離可能に接合された内周側部材１３と外周側部材１４の間に沿って形成され、言い換えれば、ハウジング１が蟻溝１２に沿って内周側部材１３と外周側部材１４に分割されていることにある。
【００４０】
詳しくは、ハウジング１の内周側部材１３における外周側部材１４とのパーティング面１３ａは、蟻溝１２における一方（内周側）の内側勾配面１２ｄの延長面として形成されている。また、このパーティング面１３ａに密接衝合される外周側部材１４のパーティング面１４ａも、対応した勾配面をなしている。
【００４１】
言い換えれば、蟻溝１２は、内周側部材１３にその外周のパーティング面１３ａと連続して形成された内側勾配面１２ｄと、外周側部材１４のパーティング面１４ａから溝幅方向へ延びる平坦な溝底１２ｃと、この溝底１２ｃにおける外周側の端部から内側勾配面１２ｄと対称に傾斜して立ち上がった内側勾配面１２ｅとからなり、溝肩１２ａ，１２ｂがＲ面加工されたものである。
【００４２】
なお、シールリング３の構成は図３と同様であり、蟻溝１２とシールリング３の寸法関係も、図４と基本的に同様である。
【００４３】
したがって、図１０に示される第二の形態によれば、先の説明と同様の効果が実現される。加えて、ハウジング１が蟻溝１２に沿って内周側部材１３と外周側部材１４に分割可能であることから、シールリング３の装着に際して、図中に二点鎖線で示されるように、予め内周側部材１３と外周側部材１４を分離しておき、シールリング３を外周側部材１４側に形成された溝底１２ｃ上に配置してから、内周側部材１３を外周側部材１４に衝合してハウジング１を組み立てることによって、シールリング３を溝肩１２ａ，１２ｂ間で強制変形させることなく蟻溝１２に容易に装着することができる。
【００４４】
また、いったん蟻溝１２に装着されたシールリング３は、内周側部材１３と外周側部材１４を分離することによって蟻溝１２から取り外すことができるので、メンテナンスの際にシールリング３の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る密封構造が適用される半導体製造装置を示す概略的な斜視図である。
【図２】本発明に係る密封構造が適用される半導体製造装置であって図１と異なる形態のものを示す概略的な斜視図である。
【図３】本発明に係る密封構造の好ましい実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る密封構造におけるシールリングと蟻溝との関係を示す説明図である。
【図５】本発明に係る密封構造におけるシールリングの頭部の断面形状例を示す部分断面図である。
【図６】本発明に係る密封構造による密封状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る密封構造におけるシールリングの装着過程を順を追って示す説明図である。
【図８】本発明に係る密封構造におけるシールリングを横向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【図９】本発明に係る密封構造におけるシールリング３を天地逆向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る密封構造の他の形態を示す断面図である。
【図１１】シールリングとしてＯリングを用いた従来の密封構造を示す断面図である。
【図１２】従来の密封構造を示す断面図である。
【図１３】図１２のシールリングを圧縮した状態を示す断面図である。
【図１４】従来の密封構造の他の例を示す断面図である。
【図１５】図１２のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【図１６】図１４のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ハウジング
１２ 蟻溝
１２ａ，１２ｂ 溝肩
１２ｃ 溝底
１２ｄ，１２ｅ 内側勾配面
１３ 内周側部材
１４ 外周側部材
２ 蓋体
３ シールリング
３ａ 底部
３ｂ，３ｃ 側面張出部
３ｄ 頭部
３ｅ，３ｆ 凹部
３１ 嶺部
３２，３３ 斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体や液晶デバイス等の製造において使用されるチャンバ等の密封手段として好適に利用される技術であって、互いに対向する部品のうち一方の部品に形成した蟻溝にシールリングを装着し、このシールリングによって前記部品の対向面間の密封を行う密封構造に関する。
【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。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の密封構造としては、前記開閉部分で互いに対向する部品間に介在させるシールリングを、一方の部品に形成した蟻溝に保持した構造が採用されており、その典型的な従来技術が、下記の特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１７６８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−０１４１２６号公報
【０００３】
図１１は、シールリングとしてＯリングを用いた従来の密封構造を示す断面図、図１２は、特許文献１に記載の従来の密封構造を示す断面図、図１３は、図１２のシールリングを圧縮した状態を示す断面図、図１４は、特許文献２に記載の従来の密封構造を示す断面図、図１５は、図１２のシールリングを誤装着した状態、図１６は、図１４のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【０００４】
まず図１１に示される密封構造において、参照符号１１０は、真空チャンバ等を構成する第一部材、参照符号１２０は、前記チャンバの開口部を閉塞するように第一部材１１０に対向配置された第二部材であって、第一部材１１０には、前記開口部の外周に沿って蟻溝１１１が形成されている。この蟻溝１１１は、溝肩１１１ａ，１１１ｂ側の溝幅が相対的に狭く、溝底１１１ｃ側の溝幅が相対的に広くなるように傾斜した一対の内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅを有する。
【０００５】
ゴム状弾性材料からなるシールリング２００は、断面形状が円形をなす、いわゆるＯリングであって、内周部及び外周部２００ａ，２００ｂが蟻溝１１１の内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅに保持され、軸方向一端の円弧面２００ｃが溝底１１１ｃに密接されると共に、蟻溝１１１から突出した軸方向他端の円弧面２００ｄが、第二部材１２０に密接される。
【０００６】
この密封構造において、シールリング（Ｏリング）２００を蟻溝１１１に保持しているのは、脱落防止を図るためである。しかしながら、蟻溝１１１が形成された第二部材１２０が、先に説明したチャンバの開閉部分のように、第一部材１１０に対して進退するように動作するものであるような場合、この第二部材１２０が第一部材１１０から離間する方向へ動作する際に、シールリング２００が第二部材１２０との粘着によって蟻溝１１１から飛び出してしまうおそれがある。また、シールリング２００の断面の径が小さい場合は、そのつぶし代も小さくなるため、第二部材１２０が第一部材１１０に接近する方向へ動作した時に、両部材１１０，１２０の対向面同士が金属接触しやすく、パーティクルの発生を嫌うような条件では使用できなかった。
【０００７】
これに対し、図１２に示される密封構造は、ゴム状弾性材料からなるシールリング２００が、内周面及び外周面に形成された凹部２００ｅ，２００ｆによってくびれた断面形状をなすもので、この凹部２００ｅ，２００ｆを境にして、相対的にボリュームの大きい基部２００ｇと、相対的にボリュームの小さい頭部２００ｈが形成されている。そして、凹部２００ｅ，２００ｆが溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合されると共に、基部２００ｇの底面が溝底１１１ｃに密接され、蟻溝１１１から突出した頭部２００ｈが、図１３に示されるように、第一部材１１０に対して進退自在に配置された第二部材に密接され、この第二部材と溝底１１１ｃとの間で適当に圧縮される。
【０００８】
また、図１４に示される密封構造は、シールリング２００が、蟻溝１１１の溝底１１１ｃに密接される平坦な底面２００ｉと、その両側から斜め外向きに立ち上がる一対の斜面２００ｊ，２００ｋと、その先端にそれぞれ形成され溝肩１１１ａ，１１１ｂの内側（内側勾配面１１１ｄ，１１１ｅ）に当接される肩部２００ｍ，２００ｎと、更に両肩部２００ｍ，２００ｎ間から半円弧の凸面状に形成され溝肩１１１ａ，１１１ｂ間から突出した頭部２００ｈを有する。
【０００９】
しかしながら、図１２及び図１４に示される密封構造によれば、シールリング２００の頭部２００ｈが第二部材１２０（図１３参照）に粘着しても、この第二部材１２０の進退動作に伴ってシールリング２００が蟻溝１１１から抜け出てしまうのを有効に防止することはできるものの、シールリング２００の圧縮に必要な荷重が大きくなったり、シールリング２００が蟻溝１１１へ過った方向に装着されたりする問題が指摘される。
【００１０】
詳しくは、例えば図１２に示される密封構造によれば、シールリング２００が凹部２００ｅ，２００ｆにおいて蟻溝１１１の溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合しているので、図１３に示されるように第二部材１２０との間で圧縮された状態では、第一及び第二部材間１１０，１２０間にシールリング２００の頭部２００ｈが膨出変形して噛み込まれることによって、圧縮反力が高くなり、このため大きな圧縮荷重が必要になるものと思われ、更には、第一及び第二部材間１１０，１２０間に噛み込まれた部分２００ｈ’にゴムの割れが発生し、これに起因してシール性の低下を来すおそれがあった。また、溝肩１１１ａ，１１１ｂとの接触部分で応力が高くなるので、第二部材１２０を繰り返し進退動作させると、溝肩１１１ａ，１１１ｂとの接触部分が摩耗して、半導体や液晶製品の製造に有害なパーティクルを発生しやすくなることも懸念される。
【００１１】
そして、この密封構造によれば、シールリング２００の基部２００ｇと頭部２００ｈが、共に円弧面をなしていて、近似した形状であるため、例えば図１５に示されるように逆さまに誤装着されても、外見上、誤装着に気が付きにくく、正規の姿勢で装着された時と同様、装着の過程で、凹部２００ｅ，２００ｆが溝肩１１１ａ，１１１ｂと嵌合されることによる手応えがあるため、この点でも誤装着に気が付きにくいものと考えられる。しかも、このように逆さまに誤装着された場合は、頭部２００ｈが溝底１１１ｃから浮き上がった状態となるため、シールするための圧縮が正常に行われなくなり、所要の密封性を確保できなくなる。
【００１２】
また、図１４の密封構造によれば、シールリング２００が、蟻溝１１１内での捩れを防止するために底面２００ｉを平坦に形成してあるため、Ｏリングのように底面が円弧面をなすものに比較して、シールリング２００の圧縮に必要な荷重が大きくなる。また、図１６に示されるように、蟻溝１１１に、横向きに倒れた状態で誤装着されるおそれもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、その技術的課題は、蟻溝に装着されたシールリングにより密封を行う密封構造において、蟻溝からのシールリングの脱落を防止し、しかも蟻溝へのシールリングの装着が容易で、パーティクルが発生しにくく、更にはシールリング装着時の捩れや誤装着が発生せず、過大な圧縮荷重を必要としない密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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の発明に係る密封構造は、内側へ倒れるように傾斜した内側勾配面を有する蟻溝に、ゴム状弾性材料からなるシールリングが装着され、このシールリングは、前記蟻溝の溝底に密接される凸面状の底部と、その両側に形成され前記内側勾配面に密接又は近接される側面張出部と、両側の側面張出部における前記底部と反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部とその両側の斜面からなり前記蟻溝の外側へ露出される頭部とを有し、この頭部における前記山形の裾部の幅が前記蟻溝の溝肩間の幅より小さく、前記側面張出部の頂点間の幅が、前記溝肩間の幅より大きいことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける底部と頭部の嶺部間の高さが、蟻溝の溝肩間の幅より大きいことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける両側の側面張出部の頂点から頭部の嶺部までの高さが、溝幅最小部分から溝底までの深さより大きいことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の発明に係る密封構造は、請求項１に記載の構成において、シールリングにおける側面張出部と頭部との境界が、前記側面張出部の頂点から前記頭部への接線より内側へ凹んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明に係る密封構造によれば、シールリングの頭部が山形をなす突出形状であるため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する相手部材との間でシールリングを圧縮したときの、前記相手部材に対するシールリングの頭部の接触幅は、シールリングの頭部の断面形状を従来のように円弧形にしたものに比較して狭くなり、言い換えれば相手部材に対してシールリングが粘着しにくく（粘着幅が小さく）なる。しかも、シールリングは、その側面張出部の頂点間の幅が、蟻溝の溝肩間の幅より大きいため、蟻溝からの飛び出し方向へ変位した場合に、前記側面張出部が蟻溝の内側勾配面に干渉し、上述のように、相手部材に対してシールリングが粘着しにくくなることと相俟って、蟻溝からの抜け出しが有効に防止される。
【００１９】
また、シールリングの頭部が山形をなす突出形状であることによって、、圧縮量が小さくても所要の密封面圧を確保でき、頭部の裾から嶺部までの高さは任意に設定できるため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する部材とのメタルタッチも有効に防止できる。更に、内側勾配面に密接又は近接される側面張出部により、装着時の捩れや開閉運動に伴う捩れが防止される。また、シールリングの頭部の幅が、前記溝肩間の幅より小さいため、蟻溝が形成された部材とこれに対向する部材との間でシールリングを圧縮したとき、前記両部材間への頭部の膨出変形による噛み込みや、溝肩への圧接が起こりにくく、このためパーティクルの発生やシールリングの捩れも有効に防止される。
【００２０】
請求項２の発明に係る密封構造によれば、シールリングの底部の頂点と頭部の嶺部が蟻溝の幅方向両側を向いた横向き状態では、シールリングが蟻溝の溝肩間を通過することができないので、請求項１による効果に加えて、シールリングが横向きに誤装着されてしまうのを確実に防止することができる。
【００２１】
請求項３の発明に係る密封構造によれば、シールリングを、その頭部が溝底を向いた天地逆の状態で蟻溝に装着しようとしても、側面張出部の頂点が溝肩の幅方向突端を通過することができないので、請求項１による効果に加え、シールリングが天地逆の状態で蟻溝に誤装着されてしまうのを確実に防止することができる。
【００２２】
請求項４の発明に係る密封構造によれば、シールリングを蟻溝に装着する際に、このシールリングにおける側面張出部と頭部との間の凹みを溝肩に接触させて、その接触部を支点としながら底部を回転するように溝内へ挿入することができるので、請求項１による効果に加え、シールリングの装着を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る密封構造を、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は、それぞれ本発明に係る密封構造が適用さ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、本発明に係る密封構造の好ましい実施の形態を示す断面図、図４は、シールリングと蟻溝との関係を示す説明図、図５は、シールリングの頭部の断面形状例を示す部分断面図、図６は、本発明に係る密封構造による密封状態を示す断面図、図７は、シールリングの装着過程を順を追って示す説明図である。
【００２４】
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、半導体ウエハ等のワーク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。以下に説明する実施の形態では、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。
【００２５】
図３に示される形態による密封構造において、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、図４に示されるように、溝肩１２ａ，１２ｂ側の幅ｗ１が相対的に狭く、溝底１２ｃ側の幅ｗ２が相対的に広くなるように内側へ傾斜した一対の内側勾配面１２ｄ，１２ｅを有する。溝肩１２ａ，１２ｂはＲ面加工がなされている。
【００２６】
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、図３に示されるように、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接される円弧状凸面をなす底部３ａと、その両側に形成され蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに密接又は近接される側面張出部３ｂ，３ｃと、この側面張出部３ｂ，３ｃにおける底部３ａと反対側の端部間から突出形成されて蟻溝１２の外側へ露出される山形の凸面をなす頭部３ｄとを有する。また、側面張出部３ｂ，３ｃは、蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅと対応する方向を仰ぐ傾斜面をなし、図４に示されるように、側面張出部３ｂ，３ｃの傾斜角度θ２を、蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅの傾斜角度θ１以上とすることによって、この内側勾配面１２ｄ，１２ｅに対する適当なつぶし代が設定されている。
【００２７】
シールリング３における側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの境界は、図４に示されるように、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）から前記頭部３ｄにおける山形の裾部へ向けて引いた接線Ｌより内側へ凹んだ凹部３ｅ，３ｆとなっている。また、前記頭部３ｄにおける山形裾部の幅ｗ３、言い換えれば側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの境界の凹部３ｅ，３ｆ間の幅ｗ３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より僅かに小さく、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）間の幅ｗ４は、前記幅ｗ１より大きいものとなっている。
【００２８】
シールリング３における底部３ａと頭部３ｄの頂点間の高さｈ１は、蟻溝１２の深さｄ１及び溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より大きく、好ましくは、
ｈ１≧1.1ｗ１
となっている。また、両側の側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）から頭部３ｄの頂点までの高さｈ２は、溝幅が最も小さくなる部分、すなわち溝肩１２ａ，１２ｂの幅方向突端から溝底１２ｃまでの深さｄ２より大きいものとなっている。
【００２９】
シールリング３における頭部３ｄは、図３に示されるように、嶺部３１と、その両側の斜面３２，３３を有し、斜面３２，３３の傾斜角度は任意であり、蟻溝１２からの頭部３ｄの突出高さやハウジング１と蓋体２の間での圧縮荷重などを考慮して設定される。そして、前記嶺部３１は、図５（Ａ）に示されるように、僅かな幅のフラット面としたり、図５（Ｂ）に示されるように、円弧状凸面としたり、図５（Ｃ）に示されるように、尖ったエッジ状としたものなどが考えられる。
【００３０】
以上の構成において、シールリング３は、図６に示されるように、蓋体２による開口部１１の閉塞時に、この蓋体２に頭部３ｄの嶺部３１が密接されることによって、図１あるいは図２に示される真空チャンバ内を密封するものである。また、このシールリング３は、蟻溝１２の溝底１２ｃに密接される底部３ａが円弧状凸面をなすため、良好なシール面が形成され、蓋体２に密接される頭部３ｄが山形をなすため、接触幅が小さく、したがって小さな圧縮荷重でも、高い密接面圧が得られる。
【００３１】
詳しくは、シールリング３は、ハウジング１（蟻溝１２の溝底１２ｃ）と蓋体２の間で、高さｈ１を減少するように圧縮変形を受けると、例えば、側面張出部３ｂ，３ｃと頭部３ｄとの間の凹部３ｅ，３ｆが溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合している場合は、先に説明した図１３のように変形されて、頭部３ｄに圧縮応力が集中することになるが、この形態によれば、頭部３ｄの幅ｗ３が溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さく、すなわち前記凹部３ｅ，３ｆは、溝肩１２ａ，１２ｂと非接触、非嵌合状態にあるため、頭部３ｄでの応力集中が起こらない。しかも、頭部３ｄが山形をなすため、例え大きく圧縮された場合でも、それによる頭部３ｄの変形は、蓋体２に対する斜面３２，３３の傾斜角度が減少するようになされ、幅方向両側への膨出が抑えられるため、ハウジング１と蓋体２間への頭部３ｄの膨出変形による噛み込みや、溝肩１２ａ，１２ｂへの圧接が起こらない。したがって、低荷重で所要の圧縮量を確保でき、半導体の製造プロセスに有害なパーティクルの発生や、噛み込みによるゴムの割れに起因するシール性の低下も有効に抑えられる。
【００３２】
また、シールリング３における山形の頭部３ｄは、蟻溝１２からの突出高さｈ３や斜面３２，３３の傾斜角度を、ハウジング１と蓋体２の間での圧縮荷重などを考慮して任意に設定可能であるため、圧縮荷重によるハウジング１と蓋体２のメタルタッチや、これによるパーティクルの発生も有効に防止できる。
【００３３】
また、このシールリング３は、頭部３ｄが山形をなすので、蓋体２に対する接触幅が、先に従来例として説明した図１１，図１２及び図１４のようにシールリングの頭部の断面形状を円弧形にしたものに比較して十分に狭くなり、したがって蓋体２に対してシールリング３が粘着しにくく（粘着幅が小さく）なる。しかも、側面張出部３ｂ，３ｃが蟻溝１２の傾斜面状の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに適当な面圧で密接されているので、上述のように、蓋体２に対してシールリング３が粘着しにくくなることと相俟って、この蓋体２の開放動作時に、シールリング３が蓋体２に引っ張られて蟻溝１２から抜け出してしまうようなことはなく、蟻溝１２内での捩れや倒れも生じない。
【００３４】
シールリング３を蟻溝１２に装着するには、図７（Ａ）に示されるように、底部３ａを先頭にして蟻溝１２内へ押し込んでも良いが、図７（Ｂ）に示されるように、まず、このシールリング３を、図示の断面上で傾斜させる（捩る）ようにしながら、その一方の凹部３ｆ又はその近傍を、蟻溝１２における一方の溝肩１２ｂへ当接させ、次にその当接部を支点として、シールリング３を、その傾斜を戻す方向へ図示の断面上で回転させることによって、円弧状凸面をなす底部３ａが適当に変形を受けながら他方の溝肩１２ａ上を滑るようにして、蟻溝１２内へ挿入されて行くことによって、図７（Ｃ）に示される装着状態となる。このとき、側面張出部３ｂ，３ｃが蟻溝１２の内側勾配面１２ｄ，１２ｅに適当な面圧で嵌まり込むので、シールリング３の高さ方向が蟻溝１２の深さ方向とほぼ平行になるように、自動的に位置決めされる。したがって、シールリング３はスムーズに且つ正確に蟻溝１２に装着される。
【００３５】
ここで、図８は、シールリング３を横向きに装着しようとした場合を示す断面図、図９は、シールリング３を天地逆向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【００３６】
すなわち、この形態によるシールリング３は、底部３ａの頂点と頭部３ｄの嶺部３１との間の高さｈ１を溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より大きくし、好ましくはｗ１の1.1倍以上としたため、図８に示されるように、底部３ａ及び頭部３ｄが蟻溝１２の幅方向両側を向いた横向きの状態では、溝肩１２ａ，１２ｂ間を通過することができない。したがって、シールリング３が蟻溝１２に横向きに誤装着されてしまうのを防止することができる。
【００３７】
また、山形をなす頭部３ｄの裾部に相当する凹部３ｅ，３ｆ間の幅ｗ３は、溝肩１２ａ，１２ｂ間の幅ｗ１より小さいため、図９（Ａ）に示されるように、シールリング３を逆向きに装着しようとしても、前記凹部３ｅ，３ｆは溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合されない。このため、凹部３ｅ，３ｆが溝肩１２ａ，１２ｂに嵌合されることによる手応え（装着感）もない。
【００３８】
しかも、図９（Ｂ）に示されるように、シールリング３を逆さの状態で強引に蟻溝１２内へ押し込もうとしても、ｈ２＞ｄ２であるため、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点（底部３ａ側の端部）が、溝肩１２ａ，１２ｂによる最も溝幅の小さい部分を内側勾配面１２ｄ，１２ｅ側へ乗り越える前に、頭部３ｄの嶺部３１が溝底１２ｃに当接状態となる。したがって、側面張出部３ｂ，３ｃの頂点が、Ｒ面をなす溝肩１２ａ，１２ｂによる最小溝幅部を乗り越えて内側勾配面１２ｄ，１２ｅに嵌まり込んでしまうことはないので、シールリング３が蟻溝１２に逆さに誤装着されてしまうのを防止することができる。
【００３９】
次に、図１０は、本発明に係る密封構造の他の形態を示す断面図である。この形態において、上述した形態と異なるところは、蟻溝１２が互いに分離可能に接合された内周側部材１３と外周側部材１４の間に沿って形成され、言い換えれば、ハウジング１が蟻溝１２に沿って内周側部材１３と外周側部材１４に分割されていることにある。
【００４０】
詳しくは、ハウジング１の内周側部材１３における外周側部材１４とのパーティング面１３ａは、蟻溝１２における一方（内周側）の内側勾配面１２ｄの延長面として形成されている。また、このパーティング面１３ａに密接衝合される外周側部材１４のパーティング面１４ａも、対応した勾配面をなしている。
【００４１】
言い換えれば、蟻溝１２は、内周側部材１３にその外周のパーティング面１３ａと連続して形成された内側勾配面１２ｄと、外周側部材１４のパーティング面１４ａから溝幅方向へ延びる平坦な溝底１２ｃと、この溝底１２ｃにおける外周側の端部から内側勾配面１２ｄと対称に傾斜して立ち上がった内側勾配面１２ｅとからなり、溝肩１２ａ，１２ｂがＲ面加工されたものである。
【００４２】
なお、シールリング３の構成は図３と同様であり、蟻溝１２とシールリング３の寸法関係も、図４と基本的に同様である。
【００４３】
したがって、図１０に示される第二の形態によれば、先の説明と同様の効果が実現される。加えて、ハウジング１が蟻溝１２に沿って内周側部材１３と外周側部材１４に分割可能であることから、シールリング３の装着に際して、図中に二点鎖線で示されるように、予め内周側部材１３と外周側部材１４を分離しておき、シールリング３を外周側部材１４側に形成された溝底１２ｃ上に配置してから、内周側部材１３を外周側部材１４に衝合してハウジング１を組み立てることによって、シールリング３を溝肩１２ａ，１２ｂ間で強制変形させることなく蟻溝１２に容易に装着することができる。
【００４４】
また、いったん蟻溝１２に装着されたシールリング３は、内周側部材１３と外周側部材１４を分離することによって蟻溝１２から取り外すことができるので、メンテナンスの際にシールリング３の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る密封構造が適用される半導体製造装置を示す概略的な斜視図である。
【図２】本発明に係る密封構造が適用される半導体製造装置であって図１と異なる形態のものを示す概略的な斜視図である。
【図３】本発明に係る密封構造の好ましい実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る密封構造におけるシールリングと蟻溝との関係を示す説明図である。
【図５】本発明に係る密封構造におけるシールリングの頭部の断面形状例を示す部分断面図である。
【図６】本発明に係る密封構造による密封状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る密封構造におけるシールリングの装着過程を順を追って示す説明図である。
【図８】本発明に係る密封構造におけるシールリングを横向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【図９】本発明に係る密封構造におけるシールリング３を天地逆向きに装着しようとした場合を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る密封構造の他の形態を示す断面図である。
【図１１】シールリングとしてＯリングを用いた従来の密封構造を示す断面図である。
【図１２】従来の密封構造を示す断面図である。
【図１３】図１２のシールリングを圧縮した状態を示す断面図である。
【図１４】従来の密封構造の他の例を示す断面図である。
【図１５】図１２のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【図１６】図１４のシールリングを誤装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ハウジング
１２ 蟻溝
１２ａ，１２ｂ 溝肩
１２ｃ 溝底
１２ｄ，１２ｅ 内側勾配面
１３ 内周側部材
１４ 外周側部材
２ 蓋体
３ シールリング
３ａ 底部
３ｂ，３ｃ 側面張出部
３ｄ 頭部
３ｅ，３ｆ 凹部
３１ 嶺部
３２，３３ 斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側へ倒れるように傾斜した内側勾配面を有する蟻溝に、ゴム状弾性材料からなるシールリングが装着され、このシールリングは、前記蟻溝の溝底に密接される凸面状の底部と、その両側に形成され前記内側勾配面に密接又は近接される側面張出部と、両側の側面張出部における前記底部と反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部とその両側の斜面からなり前記蟻溝の外側へ露出される頭部とを有し、この頭部における前記山形の裾部の幅が前記蟻溝の溝肩間の幅より小さく、前記側面張出部の頂点間の幅が、前記溝肩間の幅より大きいことを特徴とする密封構造。
【請求項２】
シールリングにおける底部と頭部の嶺部間の高さが、蟻溝の溝肩間の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項３】
シールリングにおける両側の側面張出部の頂点から頭部の嶺部までの高さが、溝幅最小部分から溝底までの深さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項４】
シールリングにおける側面張出部と頭部との境界が、前記側面張出部の頂点から前記頭部における前記山形の裾部へ向けて引いた接線より内側へ凹んでいることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項１】
内側へ倒れるように傾斜した内側勾配面を有する蟻溝に、ゴム状弾性材料からなるシールリングが装着され、このシールリングは、前記蟻溝の溝底に密接される凸面状の底部と、その両側に形成され前記内側勾配面に密接又は近接される側面張出部と、両側の側面張出部における前記底部と反対側の端部間から山形に突出形成されて、嶺部とその両側の斜面からなり前記蟻溝の外側へ露出される頭部とを有し、この頭部における前記山形の裾部の幅が前記蟻溝の溝肩間の幅より小さく、前記側面張出部の頂点間の幅が、前記溝肩間の幅より大きいことを特徴とする密封構造。
【請求項２】
シールリングにおける底部と頭部の嶺部間の高さが、蟻溝の溝肩間の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項３】
シールリングにおける両側の側面張出部の頂点から頭部の嶺部までの高さが、溝幅最小部分から溝底までの深さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【請求項４】
シールリングにおける側面張出部と頭部との境界が、前記側面張出部の頂点から前記頭部における前記山形の裾部へ向けて引いた接線より内側へ凹んでいることを特徴とする請求項１に記載の密封構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−２４５９（Ｐ２００９−２４５９Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５１８５（Ｐ２００７−１６５１８５）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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