真空用ゲートバルブおよび該真空用ゲートバルブの開閉方法
【課題】弁への負荷を軽減し、弁の開閉動作とシール動作とを独立させて小型化かつ安価なゲートバルブを提供する。
【解決手段】弁体アッセンブリの長手方向にあって、弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、第２の駆動装置と弁体アッセンブリの間に第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて弁体アッセンブリを弁座に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させる。
【解決手段】弁体アッセンブリの長手方向にあって、弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、第２の駆動装置と弁体アッセンブリの間に第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて弁体アッセンブリを弁座に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置等の真空室内を真空状態に維持するために使用されるゲートバルブ（真空用仕切弁）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のゲートバルブには種々の機構のものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、弁箱の弁座面及び台座面にそれぞれ対向し互いに平行に配置された弁板及び対向板と、この弁板と対向板との間に設けられた支持板とにより弁軸に対して垂直な方向にスライド可能な弁体部を構成し、弁板と対向板の向かい合うそれぞれの面に、可撓性を有する板バネを弁体部のスライド方向と鋭角θをなして固定し、弁板及び対向板に対して支持板を相対移動させて閉弁する際、支持板によって板バネを屈曲させて鋭角θを拡大させ閉弁するように構成した真空用仕切弁が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、半導体プロセスクラスタアーキテクチャ配置で使用されるデュアルスロットバルブであって、第１の面および第２の面を有するハウジングと、同ハウジングは、第1のモジュールおよび第２のモジュールの間で基板を通過させるための前記第１の面に位置する第１のスロットおよび前記第２の面に位置する第２のスロットを有する第２のスロットを有することと、前記第１のモジュールは前記ハウジングの前記第１の面に取り付けられ、前記第２のモジュールは前記ハウジングの前記第２の面に取り付けられることと、前記第１のスロットを閉塞可能とするために前記ハウジング内に移動可能に装着された第１のドアと、前記第２のスロットを閉塞可能とするために前記ハウジング内に移動可能に装着された第２のドアとを備えるデュアルスロットバルブが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、ａ）内部空間、および流体該内部空間に流出入できるようにする１対の弁箱開口を有するハウジングと、ｂ）前記内部空間内で、流体が第１弁箱開口を通ることができるようにする全開位置と、前記第１弁箱開口を密封して流体が通ることができないようにする全閉位置との間を移動可能な第１弁体と、ｃ）前記内部空間内で、流体が第２弁箱開口を通ることができるようにする全開位置と、前記第２弁箱開口を密封して流体が通ることができないようにする全閉位置との間を枢動移動可能な第２弁体とを備えた弁アセンブリが記載されている。
【０００６】
本件出願人にあっても、特許文献４に示されるゲートバルブの提案を行っている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７１４４７３号公報
【特許文献２】特表第２００２−５４０６１２号公報
【特許文献３】特表第２００４−５０２１０５号公報
【特許文献４】特開２００５−７６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように従来、第１および第２の弁箱開口を有する弁箱と、内部空間の弁箱開口の縁部の周囲に設けられる弁座と、それぞれ第１および第２の弁箱開口を開閉する第１および第２の弁体を備えるようにしていることは知られているが、圧力条件のよい方向、すなわち同圧、正圧方向へシールさせるものでないために弁の開閉に大きな負荷を要するものであったり、弁の開閉動作とシール動作とを一体で行うものであるために操作部で弁元部を保持するようにしている。このために、弁への負荷が大きくなり、操作部の大型化及びバルブ大重量化の原因となっていた。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑み、弁への負荷を軽減し、弁の開閉動作とシール動作とを独立させて小型・軽量かつ安価なゲートバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、対向配置された２つの開口を持つ弁箱と、前記弁箱の内面であって、それぞれの弁箱開口の周囲に形成された弁箱座面を、シールリングを介してシールする２枚の弁板を有する弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコア（弁軸）を備え、前記弁箱の内部に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置と前記弁体アッセンブリの間に前記第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の前記弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１１】
また、本発明は、弁箱と、前記弁箱の内面であって、それぞれの開口の周囲に形成された弁箱座面を、シールリングを介してシールする２枚の弁板を有する弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコア（弁軸）を備えて前記弁箱の内部で延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置は、長手方向に延在するシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端部に取り付けた転動体を備え、対向する２つの前記転動体は、間隙Ｌを置いて配置され、前記弁体アッセンブリは、長手方向に、間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅を有していずれかの転動体と係合する係合部を有し、前記転動体の一方が前記係合体に係合したときに他方の転動体は前記係合体に係合しないことによって、前記弁体アッセンブリを係合しない転動体側に移動させて一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、他方の前記弁箱開口を他方の前記弁体アッセンブリから更に開放することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記転動体は、前記弁箱の内面に沿って転動することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１３】
また、本発明は、前記弁体アッセンブリは、２枚の弁板と、これらの弁板間に、開閉方向に設けたピンと、これらの弁体の間に配設され、かつ前記第１駆動装置のシリンダロッドに接続されたゲートコアを前記ピンに対して摺動可能に備えることを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１４】
また、本発明は、前記第２駆動装置は、前記弁体アッセンブリの長手方向の双方側に対向して設けられ、双方の対向する転動体は同期して作動することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１５】
更に、本発明は、弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備え前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置、および該第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する変換部を備えたゲートバルブによるゲート開閉方法において、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の前記弁箱座面から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記ゲートバルブが真空搬送室と真空処理室と真空処理室との間に設けられているときに、前記真空処理室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、弁体アッセンブリの前記真空搬送室側の弁板の一方の弁箱開口にシールリングを介してシールして弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁の開閉動作とシール動作が独立しており、シール動作が弁座に対して垂直方向に押し付けられる操作となるために操作部で弁体部を保持する必要がなく、小型・安価なゲートバルブを提供することができる。また、圧力条件のよい同圧・正圧方向でシールすることができ、弁への負担を軽減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例のゲートバルブ１００の外観を示す図である。図１において、ゲートバルブ（弁）１００は、鎖線で示す弁箱（ハウジング）１と、この弁箱１内に収納されて弁箱１の対向する位置にそれぞれ設けられた図３の開口１７，１８の開閉を行う弁体アッセンブリ２と、弁体アッセンブリ２の開閉動作を行う第１の駆動装置である第１のシリンダ３と、弁体アッセンブリ２のシール動作を行う第２の駆動装置である第２のシリンダ４とを備える。弁箱１は、開口１７，１８が形成されている。第１のシリンダ３と第２のシリンダ４とは、弁体アッセンブリ２による開閉動作とシール動作を独立して行うようにシステムの制御装置（図示せず）によって制御される。図１に矢印によって開閉動作およびシール動作がなされ、各シリンダ３、４にはＡｉｒ（空気）源６からＡｉｒが供給され、各シリンダ３、４のシリンダロッド７、８が動作することになる。５は、弁体アッセンブリ２に設けたシールリング（シール材）としての、例えばＯリングである。
【００２０】
図１に示すように、弁体アッセンブリ２は左右に配置した２つの第１のシリンダ３によって垂直方向に上下動され、弁体アッセンブリ２の長手方向の両側位置に配設された各２つずつの第２のシリンダ４によって垂直方向に対して直角方向に動作される。第２のシリンダ４による長手方向の操作力が直角方向の操作力に変換されるメカニズムについては後述する。従って、ここでは直角方向とは、垂直方向に直角方向であって、弁箱１に設けた開口１７，１８の方向ということになる。各２つずつの第２のシリンダ４は長手方向並置され、各第２のシリンダ４に装着されるシリンダロッド８は特定の間隔に設定され、長手方向の水平方向に配設される。
【００２１】
左右に配設される各２つずつの第２のシリンダによる弁体アッセンブリ２の操作は同期されて同一の動作をするので、以下、片側の第２のシリンダ４について主に説明するが、他側の第２のシリンダ４についてはその説明が援用されるものとする。第１のシリンダ３についても同様である。
【００２２】
図３は、第１のシリンダ３の部分で断面した弁箱１および弁体アッセンブリ２の断面図である。
【００２３】
図２，図３において、弁箱１は、上下でボルト１３によって一体化された上フタ１５、フタ１６を備える。弁箱1には、開口部１７，１８が形成され、開口部１７，１８は、例えば半導体製造装置の真空搬送室および真空処理室のそれぞれに向けて配置される。
【００２４】
弁箱１の下方には第１のシリンダ３が設けられ、ボルト１９によって下フタ１６に固定される。第１のシリンダ３は上方に、すなわち弁箱１の空間２１に伸びるシリンダロッド７を備える。２０はシリンダロッド７と下フタ１６との間に設けたグランドである。
【００２５】
空間２１内で、開口１７，１８に対向する形で弁体アッセンブリ２が設けてあり、この弁体アッセンブリ２は弁体板部２２，２３を備え、連結片２４，２５がボルト３０によって弁体アッセンブリ２に取り付けられている。
【００２６】
図３において、弁体アッセンブリ２の空間３１（弁体板部２２，２３の間の空間）に垂直方向にゲートコア（弁軸）３２が設けられ、ゲートコア３２に設けた長穴３３を貫通するシリンダロッド７とはボルト３４によって一体化されている。弁体アッセンブリ２２の外方面上には弁箱１の内面の座面（弁箱座面）に向けてOリング５（５Ａ，５Ｂ）が設けてある。
【００２７】
以上のように、弁箱１の開口１７，１８の内側周囲に形成された座面を、Ｏリング５を介してシールする弁体板部２２，２３および弁体板部を垂直方向に保持するゲートコア３２を備えて弁体アッセンブリ２が構成される。弁体アッセンブリ２は弁箱１の内部の空間２１を上下方向に延在して設けられることになる。そして、第１のシリンダ３は弁体アッセンブリ２を垂直方向にスライド、すなわち上下動させることになる。
【００２８】
図４は、第１のシリンダ３の断面部よりも外方の位置での弁箱１および弁体アッセンブリ２の断面図である。
【００２９】
図４において、弁体板部２２，２３およびゲートコア３２には連通した空間４１が形成され、この空間４１には直角方向（水平方向）に円柱状のピン４２、このピン４２の周囲に設けたツバ部４７を有するガイド４３、弁体板部２２，２３の外面側に設けたピン押え４４，４５およびバネ４６、４８が設けられる。バネ４６は、ゲートコア３２に設けた段差にガイド４３のツバ部４７が係合するようにツバ部４７を段差方向に押しつけている。
【００３０】
このような構成によって、シリンダロッド７（図２）によってゲートコア３２は上下動動作され、これに伴ってピン４２を介して弁体板部２２，２３も上下動動作される。更に、この状態で弁体板部２２，２３が直角方向に動作されてピン４２が直角方向に動作してもガイド４３とツバ部４７との関係位置は変化せず、すなわちゲートコア３２は中立位置を保つ。従って第１のシリンダ３の操作が阻害されることがない。
【００３１】
図５は、第２のシリンダ４の長手方向の操作力を回転方向動作を加えることなく直角方向の操作力に変換する操作方向変換部５０の構成を示す図である。
【００３２】
弁箱１の長手方向の端部に設けたグランド５１を介して２つの第２のシリンダ４（４Ａ），４（４Ｂ）が設けられる。第２のシリンダ４は、それぞれシリンダロッド５２，５３を備えており、シリンダロッド５２，５３は弁箱１の長手方向の端部に形成した２つの並列する貫通孔５４，５５の方向に延在する。シリンダロッド５２，５３の先端にはボルト５６，５７で取り付けられた転動体保持部５８，５９が設けてあり、これらの転動体保持部５８，５９の先端にはそれぞれ転動体６０，６１が回転可能に取り付けてある。
【００３３】
シリンダロッド５２，５３が長手方向に動作すると、転動体保持部５８，５９および転動体６０，６１が長手方向に移動する。この場合に、転動体６０，６１は弁箱１にそれぞれボルト６２，６３によって取り付けたローラガイド６４，６５の上を転動する。そして転動体６０，６１は鎖線で示す位置まで転動することができる。
【００３４】
一方、弁体板部２２，２３の長手方向端部には保持板７０が設けられ、この保持板７０にはボルト６５，６６によって弁押えガイド６７が取り付けてある。弁押えガイド６７の角部は球面状として円滑なものとされている。
【００３５】
転動体６０，６１は間隙Lを置いて配設される。すなわち、転動体６０，６１の向い合う下端面、上端面間の間隙がＬとされる。これに対して係合体を構成する弁押えガイド６７の上面、下面間の幅ｌはＬよりも若干長いものとされる。これらの長さＬ，ｌは、弁体アッセンブリ２と座面との間隙長さおよび０リングの大きさに依存して定める。
【００３６】
シリンダロッド５２，５３は選択されたいずれか一方が長手方向に延びるように構成されており、従っていずれか一方の転動体のみが弁押えガイド６７に係合する。例えば、第１のシリンダ４の内４Ａが作動すると、転動体６０が弁押えガイド６７に係合するが転動体６１は弁押えガイド６７に係合しない。転動体６０が弁押えガイド６７に係合すると、間隙Ｌとの関係で転動体６０の進行に伴なって弁押えガイド６７は直角方向（図５では下方向）に移動する。逆に、第１のシリンダ４のうち４Ｂが作動すると、転動体６１が弁押えガイド６７に係合するが転動体６０は弁押えガイド６７に係合しない。転動体６１が弁押えガイド６７に係合すると、間隙Ｌとの関係で転動体６１の進行に伴なって弁押えガイド６７は直角方向（図では上方向）に移動する。
【００３７】
この場合に、弁押えガイド６７は直接的に直角方向に移動し、弁押えガイド６７に一体化された弁体アッセンブリ２、すなわち弁体板部２２，２３も直角方向に移動するが、図３に示す構成で説明したように、弁体板部２２，２３が直角方向に移動してもゲートコア３２は中立位置を保つ。
【００３８】
このようにして、第２のシリンダ４と弁体アッセンブリ２との間に第２のシリンダ４によって生成した長手方向の操作力を直接的に直角方向の操作力に変換する操作方向変換部５０が構成される。
【００３９】
操作方向変換部５０は長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換するものであれば周知の構成を採用してもよい。
【００４０】
以上の構成によれば、第１のシリンダ３によって弁体アッセンブリ２を垂直方向に移動させて弁体アッセンブリ２を弁板部１１，１２に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持され、次いで第２のシリンダ４によって長手方向の操作力が生成され、操作方向変換部５０によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させ、この場合にゲートコア３２は中立位置を継続し、一方の弁座面をＯリングを介して一方の内弁座面にシールし、中立位置にあった他方の内弁座面を他方の外弁座面から更に開放することがなされることになる。
【００４１】
更に具体的には、弁体板部２２，２３の長手方向にあって、弁箱１に固定された２つの第２のシリンダ４を有し、第２のシリンダ４は、長手方向に延在するシリンダロッド５２，５３と、シリンダロッド５２，５３の先端部に取り付けた転動体６０，６１を備え、対向する２つの転動体６０，６１は間隙Ｌを置いて配置され、弁体アッセンブリ２は長手方向に間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅（すなわち幅ｌ）を有していずれかの転動体６０，６１と係合する係合体（弁押えガイド６７）を有して弁箱１および弁体アッセンブリ２が構成され、この構成によれば、転動体６０，６１の一方が係合体と係合したときに他方の転動体は係合体に係合しないことによって、弁体アッセンブリ２を係合しない転動体の側に移動（直角方向移動）させて一方の外弁座面をＯリング５を介して一方の内弁座面でシールし、他方の外弁座面を他方の内弁座面から更に開放することがなされることになる。
【００４２】
上述した構成になるゲートバルブ１００の３動作について図６を用いて説明する。
図６（ａ）はゲートバルブ開状態を示し、図６（ｂ）はゲートバルブ開状態を示し、図６（ｃ）は弁シール状態を示し、図６（ｄ）は図６（ｃ）の弁シール状態を拡大して示している。
【００４３】
図６（ａ）に示すゲートバルブ開状態にあっては第１のシリンダ３の不作動によって弁体アッセンブリ２は下方に移動させ、最下置に位置し、弁体アッセンブリ２は弁箱１の弁箱開口１７，１８に対して開放の状態にある。この状態では真空搬送室と真空処理室とは同一の真空状態とされる。
【００４４】
図６（ｂ）に示すゲートバルブ開状態にあってはＡｉｒ源６からＡｉｒが第１のシリンダ３に供給されて作動し、弁体垂直方向に上向き動作する。これによって弁箱１７，１８は閉状態となる。しかし、この状態でシールははまだなされておらず、弁体アッセンブリ２は弁箱１に対して中立位置にある。
【００４５】
図６（ｃ）に示す弁シール状態にあっては第１のシリンダ３へのＡｉｒ供給は止められ、第２のシリンダ４へのＡｉｒ供給がなされる。システムの制御装置からの指示によって操作方向変換部５０の作用方向が決定され、いずれかの転動体６０，６１が係合部（弁押えガイド６７）を押圧して長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換し、いずれかの内弁座面を外弁座面にＯリング５を介して接着させ、弁シールを行う。この場合に、ゲートバルブ１００が真空搬送室と真空処理室との間に設けているときに、真空搬送室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、真空処理室側２位置する弁体アッセンブリ２を座面にシールリング（Ｏリング５）を介してシールして真空搬送室側から弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することを行う。
【００４６】
以上の構成によれば、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて弁体アッセンブリを外弁板部に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、を有して、操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させて、一方の座面をシールリングを介してシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することができる。
【００４７】
また、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリ２を垂直方向に移動させて弁体アッセンブリ２を弁板部１１，１２に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、を有して、転動体および係合体の係合によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させて、シールリングを介して一方の座面でシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することができる。
【００４８】
図６（ｄ）は、この弁シール状況を拡大して示す。非接触状態の中立位置にあった弁体アッセンブリ２は操作方向変換部５０の作用によって図において下側にあるＯリング５を介して弁箱開口を塞いでいる。
【００４９】
以上の実施例によれば、次に示す特徴ある構成、メリットを提供することができる。
【００５０】
１）２方向選択シール方式
従来の片面シールで同圧〜逆圧まで保持する機構ではなく、圧力条件の良い方向（同
圧・正圧）へシールさせることでバルブへの負荷を軽減させることができる。
【００５１】
２）操作部の小型化（ダウンサイジング）
弁の開閉動作とシール動作が独立していることにより、従来のように操作部で弁体部
を保持する必要がなくなったため小型化することができる。
【００５２】
３）イージーメンテナンス
シールリング、例えばＯリングを交換するには、弁箱から上フタを取り外し開閉用シ
リンダのシリンダロッドと連結されているボルト２本を取り外すことにより、弁体ア
ッセンブリだけを取り出すことが可能である。従来のように、バルブ操作部毎外す必
要がなくなる。
【００５３】
４）低パーティクル
シール動作用に転動体を使用することにより、発塵箇所を極限まで押えることができ
る。
【００５４】
５）超低振動、静かな動作
弁体アッセンブリの開閉動作、シール動作共にエアクッション付シリンダを用いるこ
とにより実現できる。
【００５５】
６）シール面に対し完璧な垂直シール動作を行うため、シールリング、例えばＯリング捻
れを低減
弁体アッセンブリの開閉動作とシール動作が独立しており、シール動作は全く垂直に
押し付けられる構造とすることができる。
【００５６】
７）シールリング、例えばＯリングが長寿命化すなわちメンテサイクルも長期化すること
ができる。（過剰なシールリング潰し力を与えないため）
従来の片面シールで正圧〜逆圧まで保持する構造とは異なり、２方向（選択式）で弁
シールを行うため逆圧に耐えるという過剰な負荷を考慮しなくて良い。すなわち同圧
でのみシール力を保持すれば良いためシール材であるＯリングなどに過剰な負荷を与
えずに済む。
【００５７】
８）プロセス中の僅かな圧力上昇に対してシール可能である。
３と少々相反するが、実際の装置取り付け状態での運転ではプロセス中のガス導入の
ため少々の微逆圧が生じることがままある。本実施例のゲートバルブ１００は、それ
を考慮し片面で同圧〜微逆圧までのシールを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例であるゲートバルブの概略外観図。
【図２】実施例であるゲートバルブの中央部の縦面図。
【図３】図１のシリンダの部分における縦断面図。
【図４】シリンダの部分よりやや外方部分における縦断面図。
【図５】操作方向変換部の構成図。
【図６】本実施例の３モーション（動作）図。
【符号の説明】
【００５９】
１…弁箱、２…弁体アッセンブリ、３…第１のシリンダ（第１の駆動装置）、４…第２のシリンダ（第２の駆動装置）、５…Ｏリング（シールリング）、６…Ａｉｒ（空気）源、７…シリンダロッド、１１，１２…弁板部、１７，１８…弁箱開口、２１…空間、２２，２３…弁体板部、３１…空間、３２…ゲートコア（弁軸）、４１…空間、４２…ピン、４３…ガイド、４４、４５…ピン押え、４６…バネ、４７…ツバ部、５０…操作方向変換部、５１…グランド、５２，５３…シリンダロッド、５４，５５…貫通孔、５８，５９…転動体保持部、６０，６１…転動体、１００…ゲートバルブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置等の真空室内を真空状態に維持するために使用されるゲートバルブ（真空用仕切弁）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のゲートバルブには種々の機構のものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、弁箱の弁座面及び台座面にそれぞれ対向し互いに平行に配置された弁板及び対向板と、この弁板と対向板との間に設けられた支持板とにより弁軸に対して垂直な方向にスライド可能な弁体部を構成し、弁板と対向板の向かい合うそれぞれの面に、可撓性を有する板バネを弁体部のスライド方向と鋭角θをなして固定し、弁板及び対向板に対して支持板を相対移動させて閉弁する際、支持板によって板バネを屈曲させて鋭角θを拡大させ閉弁するように構成した真空用仕切弁が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、半導体プロセスクラスタアーキテクチャ配置で使用されるデュアルスロットバルブであって、第１の面および第２の面を有するハウジングと、同ハウジングは、第1のモジュールおよび第２のモジュールの間で基板を通過させるための前記第１の面に位置する第１のスロットおよび前記第２の面に位置する第２のスロットを有する第２のスロットを有することと、前記第１のモジュールは前記ハウジングの前記第１の面に取り付けられ、前記第２のモジュールは前記ハウジングの前記第２の面に取り付けられることと、前記第１のスロットを閉塞可能とするために前記ハウジング内に移動可能に装着された第１のドアと、前記第２のスロットを閉塞可能とするために前記ハウジング内に移動可能に装着された第２のドアとを備えるデュアルスロットバルブが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、ａ）内部空間、および流体該内部空間に流出入できるようにする１対の弁箱開口を有するハウジングと、ｂ）前記内部空間内で、流体が第１弁箱開口を通ることができるようにする全開位置と、前記第１弁箱開口を密封して流体が通ることができないようにする全閉位置との間を移動可能な第１弁体と、ｃ）前記内部空間内で、流体が第２弁箱開口を通ることができるようにする全開位置と、前記第２弁箱開口を密封して流体が通ることができないようにする全閉位置との間を枢動移動可能な第２弁体とを備えた弁アセンブリが記載されている。
【０００６】
本件出願人にあっても、特許文献４に示されるゲートバルブの提案を行っている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７１４４７３号公報
【特許文献２】特表第２００２−５４０６１２号公報
【特許文献３】特表第２００４−５０２１０５号公報
【特許文献４】特開２００５−７６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように従来、第１および第２の弁箱開口を有する弁箱と、内部空間の弁箱開口の縁部の周囲に設けられる弁座と、それぞれ第１および第２の弁箱開口を開閉する第１および第２の弁体を備えるようにしていることは知られているが、圧力条件のよい方向、すなわち同圧、正圧方向へシールさせるものでないために弁の開閉に大きな負荷を要するものであったり、弁の開閉動作とシール動作とを一体で行うものであるために操作部で弁元部を保持するようにしている。このために、弁への負荷が大きくなり、操作部の大型化及びバルブ大重量化の原因となっていた。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑み、弁への負荷を軽減し、弁の開閉動作とシール動作とを独立させて小型・軽量かつ安価なゲートバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、対向配置された２つの開口を持つ弁箱と、前記弁箱の内面であって、それぞれの弁箱開口の周囲に形成された弁箱座面を、シールリングを介してシールする２枚の弁板を有する弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコア（弁軸）を備え、前記弁箱の内部に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置と前記弁体アッセンブリの間に前記第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の前記弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１１】
また、本発明は、弁箱と、前記弁箱の内面であって、それぞれの開口の周囲に形成された弁箱座面を、シールリングを介してシールする２枚の弁板を有する弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコア（弁軸）を備えて前記弁箱の内部で延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置は、長手方向に延在するシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端部に取り付けた転動体を備え、対向する２つの前記転動体は、間隙Ｌを置いて配置され、前記弁体アッセンブリは、長手方向に、間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅を有していずれかの転動体と係合する係合部を有し、前記転動体の一方が前記係合体に係合したときに他方の転動体は前記係合体に係合しないことによって、前記弁体アッセンブリを係合しない転動体側に移動させて一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、他方の前記弁箱開口を他方の前記弁体アッセンブリから更に開放することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記転動体は、前記弁箱の内面に沿って転動することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１３】
また、本発明は、前記弁体アッセンブリは、２枚の弁板と、これらの弁板間に、開閉方向に設けたピンと、これらの弁体の間に配設され、かつ前記第１駆動装置のシリンダロッドに接続されたゲートコアを前記ピンに対して摺動可能に備えることを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１４】
また、本発明は、前記第２駆動装置は、前記弁体アッセンブリの長手方向の双方側に対向して設けられ、双方の対向する転動体は同期して作動することを特徴とするゲートバルブを提供する。
【００１５】
更に、本発明は、弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備え前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置、および該第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する変換部を備えたゲートバルブによるゲート開閉方法において、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の前記弁箱座面から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記ゲートバルブが真空搬送室と真空処理室と真空処理室との間に設けられているときに、前記真空処理室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、弁体アッセンブリの前記真空搬送室側の弁板の一方の弁箱開口にシールリングを介してシールして弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁の開閉動作とシール動作が独立しており、シール動作が弁座に対して垂直方向に押し付けられる操作となるために操作部で弁体部を保持する必要がなく、小型・安価なゲートバルブを提供することができる。また、圧力条件のよい同圧・正圧方向でシールすることができ、弁への負担を軽減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例のゲートバルブ１００の外観を示す図である。図１において、ゲートバルブ（弁）１００は、鎖線で示す弁箱（ハウジング）１と、この弁箱１内に収納されて弁箱１の対向する位置にそれぞれ設けられた図３の開口１７，１８の開閉を行う弁体アッセンブリ２と、弁体アッセンブリ２の開閉動作を行う第１の駆動装置である第１のシリンダ３と、弁体アッセンブリ２のシール動作を行う第２の駆動装置である第２のシリンダ４とを備える。弁箱１は、開口１７，１８が形成されている。第１のシリンダ３と第２のシリンダ４とは、弁体アッセンブリ２による開閉動作とシール動作を独立して行うようにシステムの制御装置（図示せず）によって制御される。図１に矢印によって開閉動作およびシール動作がなされ、各シリンダ３、４にはＡｉｒ（空気）源６からＡｉｒが供給され、各シリンダ３、４のシリンダロッド７、８が動作することになる。５は、弁体アッセンブリ２に設けたシールリング（シール材）としての、例えばＯリングである。
【００２０】
図１に示すように、弁体アッセンブリ２は左右に配置した２つの第１のシリンダ３によって垂直方向に上下動され、弁体アッセンブリ２の長手方向の両側位置に配設された各２つずつの第２のシリンダ４によって垂直方向に対して直角方向に動作される。第２のシリンダ４による長手方向の操作力が直角方向の操作力に変換されるメカニズムについては後述する。従って、ここでは直角方向とは、垂直方向に直角方向であって、弁箱１に設けた開口１７，１８の方向ということになる。各２つずつの第２のシリンダ４は長手方向並置され、各第２のシリンダ４に装着されるシリンダロッド８は特定の間隔に設定され、長手方向の水平方向に配設される。
【００２１】
左右に配設される各２つずつの第２のシリンダによる弁体アッセンブリ２の操作は同期されて同一の動作をするので、以下、片側の第２のシリンダ４について主に説明するが、他側の第２のシリンダ４についてはその説明が援用されるものとする。第１のシリンダ３についても同様である。
【００２２】
図３は、第１のシリンダ３の部分で断面した弁箱１および弁体アッセンブリ２の断面図である。
【００２３】
図２，図３において、弁箱１は、上下でボルト１３によって一体化された上フタ１５、フタ１６を備える。弁箱1には、開口部１７，１８が形成され、開口部１７，１８は、例えば半導体製造装置の真空搬送室および真空処理室のそれぞれに向けて配置される。
【００２４】
弁箱１の下方には第１のシリンダ３が設けられ、ボルト１９によって下フタ１６に固定される。第１のシリンダ３は上方に、すなわち弁箱１の空間２１に伸びるシリンダロッド７を備える。２０はシリンダロッド７と下フタ１６との間に設けたグランドである。
【００２５】
空間２１内で、開口１７，１８に対向する形で弁体アッセンブリ２が設けてあり、この弁体アッセンブリ２は弁体板部２２，２３を備え、連結片２４，２５がボルト３０によって弁体アッセンブリ２に取り付けられている。
【００２６】
図３において、弁体アッセンブリ２の空間３１（弁体板部２２，２３の間の空間）に垂直方向にゲートコア（弁軸）３２が設けられ、ゲートコア３２に設けた長穴３３を貫通するシリンダロッド７とはボルト３４によって一体化されている。弁体アッセンブリ２２の外方面上には弁箱１の内面の座面（弁箱座面）に向けてOリング５（５Ａ，５Ｂ）が設けてある。
【００２７】
以上のように、弁箱１の開口１７，１８の内側周囲に形成された座面を、Ｏリング５を介してシールする弁体板部２２，２３および弁体板部を垂直方向に保持するゲートコア３２を備えて弁体アッセンブリ２が構成される。弁体アッセンブリ２は弁箱１の内部の空間２１を上下方向に延在して設けられることになる。そして、第１のシリンダ３は弁体アッセンブリ２を垂直方向にスライド、すなわち上下動させることになる。
【００２８】
図４は、第１のシリンダ３の断面部よりも外方の位置での弁箱１および弁体アッセンブリ２の断面図である。
【００２９】
図４において、弁体板部２２，２３およびゲートコア３２には連通した空間４１が形成され、この空間４１には直角方向（水平方向）に円柱状のピン４２、このピン４２の周囲に設けたツバ部４７を有するガイド４３、弁体板部２２，２３の外面側に設けたピン押え４４，４５およびバネ４６、４８が設けられる。バネ４６は、ゲートコア３２に設けた段差にガイド４３のツバ部４７が係合するようにツバ部４７を段差方向に押しつけている。
【００３０】
このような構成によって、シリンダロッド７（図２）によってゲートコア３２は上下動動作され、これに伴ってピン４２を介して弁体板部２２，２３も上下動動作される。更に、この状態で弁体板部２２，２３が直角方向に動作されてピン４２が直角方向に動作してもガイド４３とツバ部４７との関係位置は変化せず、すなわちゲートコア３２は中立位置を保つ。従って第１のシリンダ３の操作が阻害されることがない。
【００３１】
図５は、第２のシリンダ４の長手方向の操作力を回転方向動作を加えることなく直角方向の操作力に変換する操作方向変換部５０の構成を示す図である。
【００３２】
弁箱１の長手方向の端部に設けたグランド５１を介して２つの第２のシリンダ４（４Ａ），４（４Ｂ）が設けられる。第２のシリンダ４は、それぞれシリンダロッド５２，５３を備えており、シリンダロッド５２，５３は弁箱１の長手方向の端部に形成した２つの並列する貫通孔５４，５５の方向に延在する。シリンダロッド５２，５３の先端にはボルト５６，５７で取り付けられた転動体保持部５８，５９が設けてあり、これらの転動体保持部５８，５９の先端にはそれぞれ転動体６０，６１が回転可能に取り付けてある。
【００３３】
シリンダロッド５２，５３が長手方向に動作すると、転動体保持部５８，５９および転動体６０，６１が長手方向に移動する。この場合に、転動体６０，６１は弁箱１にそれぞれボルト６２，６３によって取り付けたローラガイド６４，６５の上を転動する。そして転動体６０，６１は鎖線で示す位置まで転動することができる。
【００３４】
一方、弁体板部２２，２３の長手方向端部には保持板７０が設けられ、この保持板７０にはボルト６５，６６によって弁押えガイド６７が取り付けてある。弁押えガイド６７の角部は球面状として円滑なものとされている。
【００３５】
転動体６０，６１は間隙Lを置いて配設される。すなわち、転動体６０，６１の向い合う下端面、上端面間の間隙がＬとされる。これに対して係合体を構成する弁押えガイド６７の上面、下面間の幅ｌはＬよりも若干長いものとされる。これらの長さＬ，ｌは、弁体アッセンブリ２と座面との間隙長さおよび０リングの大きさに依存して定める。
【００３６】
シリンダロッド５２，５３は選択されたいずれか一方が長手方向に延びるように構成されており、従っていずれか一方の転動体のみが弁押えガイド６７に係合する。例えば、第１のシリンダ４の内４Ａが作動すると、転動体６０が弁押えガイド６７に係合するが転動体６１は弁押えガイド６７に係合しない。転動体６０が弁押えガイド６７に係合すると、間隙Ｌとの関係で転動体６０の進行に伴なって弁押えガイド６７は直角方向（図５では下方向）に移動する。逆に、第１のシリンダ４のうち４Ｂが作動すると、転動体６１が弁押えガイド６７に係合するが転動体６０は弁押えガイド６７に係合しない。転動体６１が弁押えガイド６７に係合すると、間隙Ｌとの関係で転動体６１の進行に伴なって弁押えガイド６７は直角方向（図では上方向）に移動する。
【００３７】
この場合に、弁押えガイド６７は直接的に直角方向に移動し、弁押えガイド６７に一体化された弁体アッセンブリ２、すなわち弁体板部２２，２３も直角方向に移動するが、図３に示す構成で説明したように、弁体板部２２，２３が直角方向に移動してもゲートコア３２は中立位置を保つ。
【００３８】
このようにして、第２のシリンダ４と弁体アッセンブリ２との間に第２のシリンダ４によって生成した長手方向の操作力を直接的に直角方向の操作力に変換する操作方向変換部５０が構成される。
【００３９】
操作方向変換部５０は長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換するものであれば周知の構成を採用してもよい。
【００４０】
以上の構成によれば、第１のシリンダ３によって弁体アッセンブリ２を垂直方向に移動させて弁体アッセンブリ２を弁板部１１，１２に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持され、次いで第２のシリンダ４によって長手方向の操作力が生成され、操作方向変換部５０によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させ、この場合にゲートコア３２は中立位置を継続し、一方の弁座面をＯリングを介して一方の内弁座面にシールし、中立位置にあった他方の内弁座面を他方の外弁座面から更に開放することがなされることになる。
【００４１】
更に具体的には、弁体板部２２，２３の長手方向にあって、弁箱１に固定された２つの第２のシリンダ４を有し、第２のシリンダ４は、長手方向に延在するシリンダロッド５２，５３と、シリンダロッド５２，５３の先端部に取り付けた転動体６０，６１を備え、対向する２つの転動体６０，６１は間隙Ｌを置いて配置され、弁体アッセンブリ２は長手方向に間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅（すなわち幅ｌ）を有していずれかの転動体６０，６１と係合する係合体（弁押えガイド６７）を有して弁箱１および弁体アッセンブリ２が構成され、この構成によれば、転動体６０，６１の一方が係合体と係合したときに他方の転動体は係合体に係合しないことによって、弁体アッセンブリ２を係合しない転動体の側に移動（直角方向移動）させて一方の外弁座面をＯリング５を介して一方の内弁座面でシールし、他方の外弁座面を他方の内弁座面から更に開放することがなされることになる。
【００４２】
上述した構成になるゲートバルブ１００の３動作について図６を用いて説明する。
図６（ａ）はゲートバルブ開状態を示し、図６（ｂ）はゲートバルブ開状態を示し、図６（ｃ）は弁シール状態を示し、図６（ｄ）は図６（ｃ）の弁シール状態を拡大して示している。
【００４３】
図６（ａ）に示すゲートバルブ開状態にあっては第１のシリンダ３の不作動によって弁体アッセンブリ２は下方に移動させ、最下置に位置し、弁体アッセンブリ２は弁箱１の弁箱開口１７，１８に対して開放の状態にある。この状態では真空搬送室と真空処理室とは同一の真空状態とされる。
【００４４】
図６（ｂ）に示すゲートバルブ開状態にあってはＡｉｒ源６からＡｉｒが第１のシリンダ３に供給されて作動し、弁体垂直方向に上向き動作する。これによって弁箱１７，１８は閉状態となる。しかし、この状態でシールははまだなされておらず、弁体アッセンブリ２は弁箱１に対して中立位置にある。
【００４５】
図６（ｃ）に示す弁シール状態にあっては第１のシリンダ３へのＡｉｒ供給は止められ、第２のシリンダ４へのＡｉｒ供給がなされる。システムの制御装置からの指示によって操作方向変換部５０の作用方向が決定され、いずれかの転動体６０，６１が係合部（弁押えガイド６７）を押圧して長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換し、いずれかの内弁座面を外弁座面にＯリング５を介して接着させ、弁シールを行う。この場合に、ゲートバルブ１００が真空搬送室と真空処理室との間に設けているときに、真空搬送室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、真空処理室側２位置する弁体アッセンブリ２を座面にシールリング（Ｏリング５）を介してシールして真空搬送室側から弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することを行う。
【００４６】
以上の構成によれば、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて弁体アッセンブリを外弁板部に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、を有して、操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させて、一方の座面をシールリングを介してシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することができる。
【００４７】
また、第１の駆動装置によって、弁体アッセンブリ２を垂直方向に移動させて弁体アッセンブリ２を弁板部１１，１２に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、を有して、転動体および係合体の係合によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある弁体アッセンブリ２をいずれかの直角方向に移動させて、シールリングを介して一方の座面でシールし、中立位置にあった弁体アッセンブリ２を他方の座面から更に開放することができる。
【００４８】
図６（ｄ）は、この弁シール状況を拡大して示す。非接触状態の中立位置にあった弁体アッセンブリ２は操作方向変換部５０の作用によって図において下側にあるＯリング５を介して弁箱開口を塞いでいる。
【００４９】
以上の実施例によれば、次に示す特徴ある構成、メリットを提供することができる。
【００５０】
１）２方向選択シール方式
従来の片面シールで同圧〜逆圧まで保持する機構ではなく、圧力条件の良い方向（同
圧・正圧）へシールさせることでバルブへの負荷を軽減させることができる。
【００５１】
２）操作部の小型化（ダウンサイジング）
弁の開閉動作とシール動作が独立していることにより、従来のように操作部で弁体部
を保持する必要がなくなったため小型化することができる。
【００５２】
３）イージーメンテナンス
シールリング、例えばＯリングを交換するには、弁箱から上フタを取り外し開閉用シ
リンダのシリンダロッドと連結されているボルト２本を取り外すことにより、弁体ア
ッセンブリだけを取り出すことが可能である。従来のように、バルブ操作部毎外す必
要がなくなる。
【００５３】
４）低パーティクル
シール動作用に転動体を使用することにより、発塵箇所を極限まで押えることができ
る。
【００５４】
５）超低振動、静かな動作
弁体アッセンブリの開閉動作、シール動作共にエアクッション付シリンダを用いるこ
とにより実現できる。
【００５５】
６）シール面に対し完璧な垂直シール動作を行うため、シールリング、例えばＯリング捻
れを低減
弁体アッセンブリの開閉動作とシール動作が独立しており、シール動作は全く垂直に
押し付けられる構造とすることができる。
【００５６】
７）シールリング、例えばＯリングが長寿命化すなわちメンテサイクルも長期化すること
ができる。（過剰なシールリング潰し力を与えないため）
従来の片面シールで正圧〜逆圧まで保持する構造とは異なり、２方向（選択式）で弁
シールを行うため逆圧に耐えるという過剰な負荷を考慮しなくて良い。すなわち同圧
でのみシール力を保持すれば良いためシール材であるＯリングなどに過剰な負荷を与
えずに済む。
【００５７】
８）プロセス中の僅かな圧力上昇に対してシール可能である。
３と少々相反するが、実際の装置取り付け状態での運転ではプロセス中のガス導入の
ため少々の微逆圧が生じることがままある。本実施例のゲートバルブ１００は、それ
を考慮し片面で同圧〜微逆圧までのシールを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例であるゲートバルブの概略外観図。
【図２】実施例であるゲートバルブの中央部の縦面図。
【図３】図１のシリンダの部分における縦断面図。
【図４】シリンダの部分よりやや外方部分における縦断面図。
【図５】操作方向変換部の構成図。
【図６】本実施例の３モーション（動作）図。
【符号の説明】
【００５９】
１…弁箱、２…弁体アッセンブリ、３…第１のシリンダ（第１の駆動装置）、４…第２のシリンダ（第２の駆動装置）、５…Ｏリング（シールリング）、６…Ａｉｒ（空気）源、７…シリンダロッド、１１，１２…弁板部、１７，１８…弁箱開口、２１…空間、２２，２３…弁体板部、３１…空間、３２…ゲートコア（弁軸）、４１…空間、４２…ピン、４３…ガイド、４４、４５…ピン押え、４６…バネ、４７…ツバ部、５０…操作方向変換部、５１…グランド、５２，５３…シリンダロッド、５４，５５…貫通孔、５８，５９…転動体保持部、６０，６１…転動体、１００…ゲートバルブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備え、前記弁箱の内部に長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、
前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置と前記弁体アッセンブリの間に前記第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、
前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、
前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の弁箱座面から更に開放すること
を特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、
前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、
前記第２の駆動装置は、長手方向に延在するシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端部に取り付けた転動体を備え、
対向する２つの前記転動体は、間隙Ｌを置いて配置され、
前記弁体アッセンブリは、長手方向に、間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅を有していずれかの転動体と係合する係合部を有し、
前記転動体の一方が前記係合体に係合したときに他方の転動体は前記係合体に係合しないことによって、前記弁体アッセンブリを係合しない転動体側に移動させて前記弁箱開口の一方を前記シールリングを介して一方の前記弁体アッセンブリの弁板でシールし、他方の前記弁箱開口を他方の前記弁体アッセンブリから更に開放すること
を特徴とするゲートバルブ。
【請求項３】
請求項２において、前記転動体は、前記弁箱の内面に沿って転動することを特徴とするゲートバルブ。
【請求項４】
請求項２において、前記弁体アッセンブリは、２枚の弁板と、これらの弁板間に、開閉方向に設けたピンと、これらの弁板の間に配設され、かつ前記第１駆動装置のシリンダロッドに接続されたゲートコアを前記ピンに対して摺動可能に備えることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項５】
請求項２において、前記第２駆動装置は、前記弁体アッセンブリの長手方向の双方側に対向して設けられ、双方の対向する転動体は同期して作動することを特徴とするゲートバルブ。
【請求項６】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備え前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置、および該第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する変換部を備えたゲートバルブによるゲート開閉方法において、
前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、
前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、
前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の弁箱座面から更に開放すること
を特徴とするゲートバルブの開閉方法。
【請求項７】
請求項６において、前記ゲートバルブが真空搬送室と真空処理室との間に設けられているときに、前記真空処理室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、弁体アッセンブリの前記真空搬送室側の弁板を一方の弁箱開口にシールリングを介してシールして弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法。
【請求項１】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備え、前記弁箱の内部に長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、
前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、前記第２の駆動装置と前記弁体アッセンブリの間に前記第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する操作方向変換部を備え、前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持し、
前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成し、
前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の弁箱座面から更に開放すること
を特徴とするゲートバルブ。
【請求項２】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備えたゲートバルブにおいて、
前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置を有し、
前記第２の駆動装置は、長手方向に延在するシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端部に取り付けた転動体を備え、
対向する２つの前記転動体は、間隙Ｌを置いて配置され、
前記弁体アッセンブリは、長手方向に、間隙Ｌ方向で間隙Ｌよりも大きな係合幅を有していずれかの転動体と係合する係合部を有し、
前記転動体の一方が前記係合体に係合したときに他方の転動体は前記係合体に係合しないことによって、前記弁体アッセンブリを係合しない転動体側に移動させて前記弁箱開口の一方を前記シールリングを介して一方の前記弁体アッセンブリの弁板でシールし、他方の前記弁箱開口を他方の前記弁体アッセンブリから更に開放すること
を特徴とするゲートバルブ。
【請求項３】
請求項２において、前記転動体は、前記弁箱の内面に沿って転動することを特徴とするゲートバルブ。
【請求項４】
請求項２において、前記弁体アッセンブリは、２枚の弁板と、これらの弁板間に、開閉方向に設けたピンと、これらの弁板の間に配設され、かつ前記第１駆動装置のシリンダロッドに接続されたゲートコアを前記ピンに対して摺動可能に備えることを特徴とするゲートバルブ。
【請求項５】
請求項２において、前記第２駆動装置は、前記弁体アッセンブリの長手方向の双方側に対向して設けられ、双方の対向する転動体は同期して作動することを特徴とするゲートバルブ。
【請求項６】
弁箱と、その内面にある座面を、シールリングを介してシールする弁体アッセンブリ、および該弁体アッセンブリを垂直方向に保持するゲートコアを備えて前記弁箱の内部で長手方向に延在する弁体アッセンブリと、該弁体アッセンブリを垂直方向にスライドさせる第１の駆動装置を備え前記弁体アッセンブリの長手方向にあって、前記弁箱に固定された２つの第２の駆動装置、および該第２の駆動装置によって生成した長手方向の操作力を直角方向の操作力に変換する変換部を備えたゲートバルブによるゲート開閉方法において、
前記第１の駆動装置によって、前記弁体アッセンブリを垂直方向に移動させて該弁体アッセンブリを前記弁箱に対していずれにも非接触状態である中立位置に保持するステップと、
前記第２の駆動装置によって、長手方向の操作力を生成するステップと、
前記操作方向変換部によって、長手方向の操作力をいずれかの直角方向の操作力に変換して中立位置にある前記弁体アッセンブリをいずれかの直角方向に移動させて、一方の前記弁箱開口を前記シールリングを介して前記弁体アッセンブリの一方の弁板でシールし、中立位置にあった他方の前記弁体アッセンブリを他方の弁箱座面から更に開放すること
を特徴とするゲートバルブの開閉方法。
【請求項７】
請求項６において、前記ゲートバルブが真空搬送室と真空処理室との間に設けられているときに、前記真空処理室の真空を開放あるいは真空を弱める場合には、弁体アッセンブリの前記真空搬送室側の弁板を一方の弁箱開口にシールリングを介してシールして弁体アッセンブリの他方の弁板を他方の弁箱開口から更に開放することを特徴とするゲートバルブの開閉方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３０９３３７（Ｐ２００７−３０９３３７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３５９５２（Ｐ２００６−１３５９５２）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００１４１３４７）株式会社ブイテックス (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００１４１３４７）株式会社ブイテックス (8)
【Ｆターム（参考）】
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